[发明专利]聚丙烯膜、金属膜叠层膜和膜电容器以及它们的制造方法

说明书

一种聚丙烯膜，是膜厚度为0.5μm以上且小于10μm的聚丙烯膜，通过三维非接触表面形状测定仪(VertSCAN)的截面解析测得的至少一个方向的JIS‑Rz为40～450nm，Ra为5～30nm，Rt为50～500nm。提供即使在高温环境下也显示高绝缘击穿电压，在制成电容器时即使在高温环境下也可以表现耐电压性和可靠性的聚丙烯膜、金属膜叠层膜和膜电容器以及它们的制造方法。

技术领域

本发明涉及聚丙烯膜、金属膜叠层膜和膜电容器以及它们的制造方法。

背景技术

聚丙烯膜由于透明性、机械特性、电气特性等优异，因此用于以包装用途、胶带用途、电缆包蝉、电容器为代表的电气用途等各种用途。

其中电容器用途中，由于其优异的耐电压性、低损失特性，不限于直流用途、交流用途，特别优选用于高电压电容器用。

最近，各种电气设备正在被逆变器化，伴随于此，电容器的小型化、大容量化的要求更加强。受到那样的市场、特别是汽车用途(包含混合动力车用途)、太阳光发电、风力发电用途的要求，使聚丙烯膜的绝缘击穿电压提高，使生产性、加工性维持，同时更加的薄膜化成为必需状况。

从绝缘击穿电压的提高、生产性、加工性和耐热性的观点考虑，这样的聚丙烯膜需要膜面内高倍率拉伸，并且，膜表面成为兼有适度的平滑性和易滑性的面设计是特别重要的。这里从耐热性这样的观点考虑，将来，在考虑使用了SiC的功率半导体用途的情况下，使用环境的温度可以说变为高温。从作为电容器的进一步耐热化和耐电压性的要求出发，要求超过110℃的高温环境下的膜的绝缘击穿电压的提高。然而，如非专利文献1所记载地那样，聚丙烯膜的使用温度上限可以说为约110℃，在这样的温度环境下稳定维持绝缘击穿电压是极其困难的。

迄今为止作为进行在聚丙烯膜中对于获得可以制造薄膜并且兼有高电压施加时的高温耐电压特性等耐电压特性与安全保障性的电容器的聚丙烯膜而言重要的表面控制的方法，提出了通过调整重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)，在流延片制作时控制对于坑状表面形状的形成而言重要的β型球晶的尺寸而使绝缘击穿电压提高的方案(例如，专利文献1)。此外，从提高耐热性的观点考虑，作为控制微晶尺寸的方法，提出了通过调整重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)，进一步添加了有机系成核剂的聚丙烯膜(例如，专利文献2)；掺混了重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)不同的2种聚丙烯树脂的聚丙烯膜(例如，专利文献3)来使绝缘击穿电压提高的方案。进一步，从生产性、加工性的观点考虑，作为向膜赋予易滑性的方法，公开了在聚丙烯树脂中掺混与聚丙烯树脂不同的聚甲基戊烯树脂而在表面形成微细突起结构的聚丙烯膜(例如，专利文献4)，使聚丙烯树脂为叠层结构，在其表面层添加有机或无机粒子进行了表面控制的聚丙烯膜(例如，专利文献5)等。然而，专利文献1、3和4所记载的聚丙烯膜的聚丙烯树脂的立构规整性不高，此外由于由β型球晶形成表面，所以除微细突起以外大量存在粗大的突起，因此在制成电容器时高温环境下的耐电压性难以说是充分的。此外专利文献2所记载的聚丙烯膜因为成核剂的影响而变为平滑表面，在制成电容器时膜层间没有适度的间隙，因此绝缘击穿的地方的膜的自恢复功能(自愈)难以动作，高温环境下的可靠性不充分。此外，专利文献5的膜是作为表面保护膜用途的表面平滑性优异，并且滑动性、操作性、卷绕性优异的进行了粒子叠层的膜，但是为厚膜，在用于要求薄膜的电容器用的情况下有时粒子成为绝缘缺陷，高耐电压性能的表现变得困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-135891号公报

专利文献2：日本特开2015-201616号公报

专利文献3：日本特开2014-231584号公报

专利文献4：日本特开2014-114419号公报

专利文献5：国际公开第2017/022786号

非专利文献