电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜、金属化薄膜和电容器制造技术

本发明专利技术涉及电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。利用本发明专利技术的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，在高电压和高温下历经长时间地使用电容器时也可以抑制tanδ的上升和静电容量的降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜、金属化薄膜和电容器
本专利申请要求针对日本国专利申请第2015-073298号(申请日2015年3月31日)和日本国专利申请第2015-073300号(申请日2015年3月31日)的优先权，此处通过参照将它们的整体引入至本说明书中。本专利技术涉及电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，详细而言，涉及在高温下的长期耐电压试验中静电容量的降低少的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。
技术介绍
以往，聚丙烯薄膜的介电损耗(以下，也称为tanδ)、耐电压性之类的电特性与其他塑料薄膜相比优异，因此，被广泛用于薄膜电容器等电气用途。然而，聚丙烯薄膜的耐热性一般较低，因此，不适于高温下使用的电容器。另外，由于长时间的使用而产生静电容量的降低，存在对耐电压性的进一步提高的要求。专利文献1中，以耐热性和耐电压性的改良为目的，提出了，通过控制聚丙烯薄膜两面的表面粗糙度、突起高度、突起个数，从而改良耐电压性和元件加工性的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。专利文献2中提出了，使用具有特定的内消旋五单元组分率(mesopentadfraction)、重均分子量和分子量分布的聚丙烯树脂原料的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。专利文献3中提出了，以具有特定的重均分子量的聚丙烯树脂为主成分的经过粗糙化的聚丙烯薄膜。专利文献4中，着眼于聚丙烯薄膜的内部结构与负荷了高电压时的漏电流的关系，结果提出了，通过使微晶尺寸微细化且高取向化从而提高聚丙烯薄膜的耐电压性的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。专利文献5中提出了，通过使聚丙烯薄膜的热收缩应力值为一定范围，从而在高温和长期荷电时静电容量的降低小、tanδ特性稳定的电容器用聚丙烯薄膜。专利文献1：日本特开2011-122142公报专利文献2：日本特开2012-149171公报专利文献3：日本特开2014-77057公报专利文献4：日本特开2014-231584公报专利文献5：日本特开2009-88492公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1～3中公开了，通过减少聚丙烯薄膜的表面上的粗大突起的数量，形成经过细且均匀地粗糙化的表面形状，从而可以得到提高介质击穿强度、剥离特性(安全性)的效果。然而，本专利技术人等查明了，对比文件1～3中记载的聚丙烯薄膜对在高电压和高温下历经长时间地使用时产生的静电容量的降低均没有被充分抑制。另外，对比文件4中公开了，通过使微晶尺寸微细化且高取向化，从而得到提高聚丙烯薄膜的耐电压性的效果。然而可知，上述聚丙烯薄膜中，在高电压和高温下历经长时间地使用时产生的静电容量的降低没有被充分抑制。进而，对比文件5中公开了，通过使聚丙烯薄膜的热收缩应力值为一定范围，从而可以得到在高温和长期荷电时静电容量的降低小、tanδ特性稳定的电容器用聚丙烯薄膜。然而，本专利技术人等查明了，在上述聚丙烯薄膜中，在高电压和高温下历经长时间地使用时产生的静电容量的降低没有被充分抑制。另外，对比文件5中，对于薄膜的表面形状与电容器元件的tanδ的关系性没有研究。因此，本专利技术的目的在于，提供：对电容器在高温下历经长时间地施加高电压的情况下也可以抑制静电容量的降低的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。用于解决问题的方案本专利技术人等为了抑制在高电压和高温下历经长时间地使用电容器时产生的静电容量的降低而反复研究，结果发现：越是电容器元件的tanδ的上升变慢的聚丙烯薄膜，静电容量的变化率ΔC越小，经时所导致的静电容量的降低越少。电容器元件的tanδ是由源自构成电介质的聚丙烯分子的分子运动的介电损耗、和电极中的电阻、电极间的漏电流等电极损耗构成的。本专利技术人等还发现：在高电压和高温下历经长时间地使用电容器时，如果这两者大幅上升，则作为电容器的tanδ上升，因此，容量降低变大，长期耐用性降低。本专利技术人等发现：抑制源自电容器元件的分子运动的介电损耗和电极损耗这两者的上升时，电容器元件的tanδ的上升明显被抑制。本专利技术人等进行了深入研究，结果发现：对于源自电容器元件的分子运动的介电损耗的上升，作为一例，可以被如下双轴拉伸聚丙烯薄膜所抑制：其为通过使用具有一定特定范围的分子量分布、内消旋五单元组分率的、1种以上的聚丙烯树脂，从而微晶尺寸被控制为特定的尺寸以下、相对于厚度方向的双折射值被控制为特定的范围的双轴拉伸聚丙烯薄膜。进而，本专利技术人等对为了降低电容器元件的电极损耗而有效的表面形状进行了深入研究，结果发现：作为一例，优选如下特征的表面形状：作为凹坑状的微细凹凸的在表面形成的圆形状、椭圆形状等的密度、即椭圆密度较小，和优选如下特征的表面形状：突起高度较高的粗大突起多。表面形状中的这些特征与上述专利文献1～4等现有技术中公开的为了提高介质击穿强度、剥离特性(安全性)而细且均匀地粗糙化并增加突起高度低的椭圆形状等的数量的表面、抑制粗大突起的数量并经过细且均匀地粗糙化的表面的特征有很大差异。如此，本专利技术人等着眼于基于经时的tanδ的上升，结果发现：如果为在以105℃施加600V的电压的长期耐用性试验中，将在0小时～500小时的经过时间之间测定的tanδ[％]用在经过时间0小时时测定的初始值tanδ0[％]标准化而得到的值tanδ/tanδ0相对于时间的变化率成为5.0×10-4[1/小时]以下的聚丙烯薄膜，则在高电压和高温下历经长时间地使用电容器时也可以抑制电容器元件的tanδ的上升，作为结果，可以抑制静电容量的降低，至此完成了本专利技术。即，本专利技术中包括以下方案。[1]一种电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其中，在以105℃施加600V的电压的长期耐用性试验中，将在0小时～500小时的经过时间之间测定的tanδ[％]用在经过时间0小时时测定的初始值tanδ0[％]标准化而得到的值tanδ/tanδ0相对于时间的变化率为5.0×10-4[1/小时]以下。[2]根据上述[1]所述的聚丙烯薄膜，其中，在至少一个面上，每1mm2中高度0.4μm以上的突起的总体积为50μm3以上且150μm3以下。[3]根据上述[1]或[2]所述的聚丙烯薄膜，其中，在至少一个面上，椭圆密度为60个/mm2以上且80个/mm2以下。[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的聚丙烯薄膜，其中，对于在前述长期耐用性试验中将在0小时～1500小时的经过时间之间测定的tanδ[％]用在经过时间0小时时测定的初始值tanδ0[％]标准化而得到的值tanδ/tanδ0，以从经过1500小时前测定的tanδ/tanδ0的最大值中减去经过1500小时时测定的tanδ/tanδ0而得到的差值的形式算出的Δ(tanδ)为-10.0以上且0.50以下。[5]根据上述[2]或[3]所述的聚丙烯薄膜，其中，在前述至少一个面上，最大突起高度为0.5μm以上且1.0μm以下。[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的聚丙烯薄膜，其为生成了β型球晶的聚丙烯浇铸板的双轴拉伸薄膜。[7]根据上述[6]所述的聚丙烯薄膜，其中，前述聚丙烯浇铸板的β结晶比率为5％～30％。[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的聚丙烯薄膜，其具有1.0μm以上且6.0μm以下的厚度。[9]一种金属化薄膜，其在上述[1]～[8]中任一项所述的聚丙烯薄膜的单面或两面具有金属膜。[10]一种电容器，其包含[9]所述的金属化薄膜。[11]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其中，在以105℃施加600V的电压的长期耐用性试验中，将在0小时～500小时的经过时间之间测定的tanδ[％]用在经过时间0小时时测定的初始值tanδ0[％]标准化而得到的值tanδ/tanδ0相对于时间的变化率为5.0×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.31 JP 2015-073298;2015.03.31 JP 2015-073301.一种电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其中，在以105℃施加600V的电压的长期耐用性试验中，将在0小时～500小时的经过时间之间测定的tanδ[％]用在经过时间0小时时测定的初始值tanδ0[％]标准化而得到的值tanδ/tanδ0相对于时间的变化率为5.0×10-4[1/小时]以下。2.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其中，在至少一个面上，每1mm2中高度0.4μm以上的突起的总体积为50μm3以上且150μm3以下。3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯薄膜，其中，在至少一个面上，椭圆密度为60个/mm2以上且80个/mm2以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚丙烯薄膜，其中，对于在所述长期耐用性试验中将在0小时～1500小时的经过时间之间测定的tanδ[％]用在经过时间0小时时测定的初始值tanδ0[％]标准化而得到的值tanδ/tanδ0，以从经过1500小时前测定的tanδ/tanδ0的最大值中减去经过1500小时时测定的tanδ/tanδ0而得到的差值的形式算出的Δ(tanδ)为-10.0以上且0.50以下。5.根据权利要求2或3所述的聚丙烯薄膜，其中，在所述至少一个面上，最大突起高度为0.5μm以上且1....

【专利技术属性】
技术研发人员：奥山佳宗，藤城義和，中田将裕，石渡忠和，笕明洋，
申请(专利权)人：王子控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP