双轴取向聚丙烯膜制造技术

本发明专利技术的课题在于提供在高电压用电容器用途中可以发挥高温时优异的耐电压性和可靠性，在这样的电容器用途等中适合的储存弹性模量的温度依赖性小的双轴取向聚丙烯膜。作为解决本发明专利技术课题的方法是一种双轴取向聚丙烯膜，在固体粘弹性测定中，膜宽度方向的23℃时的储存弹性模量(E’23)与125℃时的储存弹性模量(E’125)的关系满足下式。(E’125)/(E’23)＞0.2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合于包装用、工业用等的双轴取向聚丙烯膜，进一步详细地说，涉及作为电容器用电介质在高温环境下也可以维持高耐电压性和可靠性的适合于电容器用途的双轴取向聚丙烯膜。
技术介绍
双轴取向聚丙烯膜的透明性、机械特性、电气特性等优异，因此可用于包装用途、带用途、以电缆包装和电容器为代表的电气用途等各种用途。其中，电容器用途中，由于双轴取向聚丙烯膜的优异的耐电压特性、低损失特性因此不限于直流用途、交流用途，特别优选用于高电压电容器用。最近，各种电气设备正在逆变器化，与此相伴，电容器的小型化、大容量化的要求进一步增强。接受这样的市场特别是汽车用途(包含混合动力车用途)、太阳能发电、风力发电用途的要求，状况是使双轴取向聚丙烯膜的耐电压性提高，维持生产性、加工性，同时需要进一步的薄膜化。与此相对，专利文献1中提出了下述技术：作为电容器用的双轴取向聚丙烯膜，使用立构规整度不同的两种等规聚丙烯树脂，使结晶分散(微晶的运动的转变点)高温化，由此使膜的tanδ的力学分散(结晶分散)峰的温度为80℃以上。另一方面，还有尝试聚丙烯膜在高温环境下的弹性模量的稳定化、储存弹性模量的维持的研究(例如专利文献2、3、4、5)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-280795号公报专利文献2：日本特开2003-191324号公报专利文献3：日本特开2003-105102号公报专利文献4：日本特开2006-82383号公报专利文献5：日本特开平10-259257号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，引用文献1的专利技术有膜的储存弹性模量的温度依赖大这样的问题。特别是供于电容器用途的双轴取向聚丙烯膜需要对电容器元件加工时和电容器使用环境下的热的结构稳定性，特别是为了提高高温时的耐电压性，膜宽度方向的储存弹性模量的温度依赖稳定性是重要的。然而，储存弹性模量的温度依赖性大的膜有元件加工时、作为电容器使用中发生膜分子链取向缓和，引起容量降低、短路破坏等问题。关于这点，在引用文献1的专利技术中，是使用低立构规整原料，并且未实施热处理的制法、技术，因此膜的储存弹性模量的温度依赖性变大。即，在引用文献1的专利技术中，膜的储存弹性模量的温度依赖大这样的问题是本质的问题。这里，为了使膜的储存弹性模量的温度依赖性稳定化，还研究了在制膜时将拉伸倍率设定得高这样的方法。然而，由此具有制膜时发生膜破裂，生产性降低，或作为与膜刚性相反的特性的热收缩率变高的倾向。因此，关于实际使用时高温下的电容器的容量减少、或高温下的尺寸稳定性也不可以说一定是充分的。此外，即使基于专利文献2、3、4和5所记载的技术，也不能耐受电容器使用环境的温度，温度依赖性都大。本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果完成了本专利技术。本专利技术提供在高电压用电容器用途中也可以发挥优异的高温时的耐电压性和可靠性，适合于这样的电容器用途等的储存弹性模量的温度依赖性小的双轴取向聚丙烯膜。用于解决课题的方法上述课题能够通过以下的方法来达成。[1]一种双轴取向聚丙烯膜，在固体粘弹性测定中，膜宽度方向的23℃时的储存弹性模量(E’23)与125℃时的储存弹性模量(E’125)的关系满足下式。(E’125)/(E’23)＞0.2[2]根据[1]所述的双轴取向聚丙烯膜，宽度方向的伸长率5％时的应力(TD-F5值)为100MPa以上。[3]根据[1]或[2]所述的双轴取向聚丙烯膜，宽度方向的在125℃热处理15分钟的热收缩率为1％以下。[4]根据[1]～[3]的任一项所述的双轴取向聚丙烯膜，厚度为0.5μm以上且小于3μm。[5]一种金属膜叠层膜，其在[1]～[4]的任一项所述的双轴取向聚丙烯膜的至少一面设置有金属膜。[6]一种膜电容器，其使用了[5]所述的金属膜叠层膜。专利技术的效果本专利技术可以提供储存弹性模量的温度依赖性小的双轴取向聚丙烯膜，因此可以适用于包装用途、带用途、以电缆包装和电容器为代表的电气用途等各种用途，特别适合于电容器用途，优选为汽车用、太阳能发电、风力发电用。特别是，本专利技术可以提供在高电压用电容器用途中，发挥优异的高温时的耐电压性和可靠性的双轴取向聚丙烯膜。具体实施方式本专利技术的双轴取向聚丙烯膜在固体粘弹性测定中，膜宽度方向的23℃时的储存弹性模量(E’23)与125℃时的储存弹性模量(E’125)的关系满足下式是重要的。(E’125)/(E’23)＞0.2。在(E’125)/(E’23)的值为0.2以下的情况下，意味着储存弹性模量的温度依赖性大。即在高温环境下作为电容器使用的情况下，由于膜本身的分子链缓和而使耐电压性降低，易于产生电容器容量减少、短路破坏等问题。从上述观点出发，(E’125)/(E’23)的值优选为0.25以上，更优选为0.30以上即可。专利技术人等通过深入研究，发现膜宽度方向的储存弹性模量的温度依赖性与高温时的电容器耐电压特性具有高相关性，对于电容器特性的高温耐电压和可靠性的提高而言，进行控制以使储存弹性模量的温度依赖性变小是重要的。这里，为了减小本专利技术的双轴取向聚丙烯膜的宽度方向上的储存弹性模量的温度依赖性，如后述那样，通过使聚丙烯膜双轴拉伸(双轴取向)时的面积倍率为40倍以上，在拉伸后的热处理和松弛处理工序中，首先，对膜实施在比宽度方向的拉伸温度低的温度下的热处理，接着，对膜实施在比上述处理温度高的温度并且小于双轴拉伸时的宽度方向的拉伸温度的温度下的热处理来实现，能够满足上述关系式。上限没有特别限定，优选为0.8以下。如果要使(E’125)/(E’23)大于0.8，则需要增大制膜时的拉伸倍率，该情况下从诱发破裂等制膜稳定性的观点出发有时产生问题。本专利技术的双轴取向聚丙烯膜在固体粘弹性测定中，膜宽度方向的23℃时的损耗角正切(tanδ23)优选为0.08以下。损耗角正切(tanδ)是由固体粘弹性测定获得的储存弹性模量(E’)与损失弹性模量(E”)之比，是通过(tanδ)＝(E”)/(E’)而导出的系数。即损耗角正切(tanδ)越小，则暗示分子运动性越被抑制，在将膜用于电容器的情况下，易于获得电容器特性的高温耐电压和可靠性的提高效果。(tanδ23)的值更优选为0.07以下，进一步优选为0.06以下。下限没有特别限定，优选为0.01。如果要使(tanδ23)的值小于0.01，则需要增大制膜时的拉伸倍率，该情况下从诱发破裂等制膜稳定性的观点出发有时产生问题。为了使膜宽度方向的23℃时的损耗角正切(tanδ23)为0.08以下，如后述那样，通过使聚丙烯膜双轴拉伸(双轴取向)时的面积倍率为40倍以上，更优选在拉伸后的热处理和松弛处理工序中，首先，对膜实施在比宽度方向的拉伸温度低的温度下的热处理，接着，对膜实施在比上述处理温度高的温度并且小于双轴拉伸时的宽度方向的拉伸温度的温度下的热处理来实现。本专利技术的双轴取向聚丙烯膜在膜的宽度方向上的伸长率5％时的应力(TD-F5值)优选为100MPa以上。在TD-F5值不满100MPa的情况下，有时产生下述问题：导致膜的耐电压性的降低，或在通过蒸镀而形成金属膜的工序、电容器元件卷绕加工中引入褶皱等发生卷绕性不良，或由于褶皱而混入空气使电容器的耐电压性降低等。从上述观点出发，TD-F5值优选为105MPa以上，更优选为11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轴取向聚丙烯膜，在固体粘弹性测定中，膜宽度方向的23℃时的储存弹性模量(E’23)与125℃时的储存弹性模量(E’125)的关系满足下式，(E’125)/(E’23)＞0.2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 JP 2014-0676951.一种双轴取向聚丙烯膜，在固体粘弹性测定中，膜宽度方向的23℃时的储存弹性模量(E’23)与125℃时的储存弹性模量(E’125)的关系满足下式，(E’125)/(E’23)＞0.2。2.根据权利要求1所述的双轴取向聚丙烯膜，宽度方向的伸长率5％时的应力(TD-...

【专利技术属性】
技术研发人员：今西康之，冈田一马，大仓正寿，久万琢也，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP