烯烃系叠层膜及膜电容器制造技术

一种烯烃系叠层膜，其在包含环状烯烃系树脂的基层部的至少一面叠层有包含聚丙烯系树脂的构成层，且135℃下的绝缘击穿电压为280V/μm以上。本发明专利技术提供在高电压用电容器用途中，高温时的耐电压性和可靠性优异，具有适合于上述电容器用途等的断裂伸长率、高温区域的尺寸稳定性和绝缘性能的烯烃系叠层膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烯烃系叠层膜及膜电容器
本专利技术涉及适合于包装用、工业用等的烯烃系叠层膜，更详细而言，涉及在高电压用电容器用途中，具有制作电容器元件的加工适应性，高温时的耐电压性和可靠性优异，具有适合于上述电容器用途等的断裂伸长率、高温区域的尺寸稳定性和绝缘性能的烯烃系叠层膜及其制造方法。
技术介绍
近年来，各种电气设备大部分被逆变器化，与此相伴，电容器的小型化、大容量化的要求更加强烈。特别是在汽车用途(包含混合动力车用途)、太阳光发电、风力发电用途中受到该要求，必须的状况是：使膜的耐电压性提高，维持膜的生产性、制作电容器元件的加工适应性，同时进一步薄膜化、耐热化。关于耐热性，在使用了SiC的功率半导体用途中，由于使用环境温度变为高温，因此作为电容器，要求能够在超过120℃的高温环境下使用。然而，如非专利文献1所记载的那样，使用了聚丙烯膜的电容器的使用温度上限被认为是约110℃，在这样的高温环境下稳定维持耐电压变得极其困难。为了将膜电容器小型化，使耐热性提高，可以考虑膜的薄膜化和使用介电常数高的膜、使用具有超过电容器使用环境温度区域的玻璃化转变温度的膜，例如，提出了下述叠层体，其通过制成使介电常数不同的2种膜交替重合而得的叠层结构，一种膜使用其玻璃化转变温度超过130℃那样的环烯烃聚合物，另一种使用聚丙烯膜，从而具有耐热性和耐电压性并且能够保持大的静电容量(例如，专利文献1)。然而，专利文献1的膜不是共挤出叠层，而是在基材聚丙烯膜上通过涂覆法而成型了环烯烃聚合物层的叠层体，因此在高温使用环境下发生膜层间的剥离，或此外由于使用立构规整性低的聚丙烯树脂，因此耐电压性不足，此外由于为未拉伸，因此机械特性、特别是断裂伸长率不充分且在电容器元件加工时易于断裂等，关于制成电容器时的性能和可靠性，难以说是充分的。另一方面，提出了将环烯烃聚合物和聚丙烯进行共挤出、拉伸而得的高刚性膜(例如，专利文献2)。然而，专利文献2的膜不进行拉伸后的热处理，得不到高温环境下的尺寸稳定性，耐电压性不足等，关于制成电容器时的性能和可靠性，难以说是充分的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-012076号公报专利文献2：日本特开平06-336526号公报非专利文献非专利文献1：日経エレクトロニクス，2012年9月17日，p.57-62
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果完成了本专利技术。本专利技术提供特别是在高电压用电容器用途中，具有制作电容器元件的加工适应性，高温时的耐电压性和可靠性优异，具有适合于上述电容器用途等的断裂伸长率、高温区域的尺寸稳定性和绝缘性能的烯烃系叠层膜。用于解决课题的方法上述课题能够通过下述烯烃系叠层膜来实现，上述烯烃系叠层膜在包含环状烯烃系树脂的基层部的至少一面叠层有包含聚丙烯系树脂的构成层，且135℃下的绝缘击穿电压为280V/μm以上。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供具有适合于电容器用途等的断裂伸长率、高温区域的尺寸稳定性和绝缘性能的烯烃系叠层膜，因此能够适用于包装用途、带用途、以电缆包装(cablewrapping)、电容器为代表的电气用途等各种用途，特别是在高电压用电容器用途中，能够表现高温时的耐电压性和可靠性。附图说明图1是显示体积电阻测定电路的概略图。具体实施方式本专利技术的烯烃系叠层膜重要的是：基层部包含环状烯烃系树脂，在基层部的至少一面设置有包含聚丙烯系树脂的构成层。专利技术人等通过深入研究，发现了该叠层膜能够表现出下述作用：基层部的环状烯烃系树脂承担高温环境下的高耐热性和尺寸稳定性，其至少一面的包含聚丙烯系树脂的构成层承担制作电容器元件时的加工适应性和电容器所要求的高耐电压性能。作为本专利技术的烯烃系叠层膜的叠层方法，可举出采用共挤出的进料块方式、多歧管方式、采用涂布的方法等，但从生产效率和成本的观点考虑，优选为采用共挤出(例如熔融共挤出)的叠层方法。此外，叠层优选为沿膜厚度方向叠层了2层以上的构成，具体为使至少一个表层为A层的2层以上的构成，例如为A层/B层的2层构成、更优选为A层/B层/A层的3层构成、和使A层为膜两表面的最外层的4层以上的构成。这里，在为沿厚度方向叠层了2层以上的构成的情况下，从对制膜性、表面形状进行控制的方面考虑，位于表层的A层的厚度相对于膜总厚度的比例(在两表层具有A层的情况下为它们合起来的两表层的厚度比例)优选为10％～90％，更优选为20％～70％。如果A层的比例过大，则有时使高温环境下的耐电压性降低，另一方面，如果A层的比例过小，则有时在膜制作时易于破膜。这里所谓A层，定义为包含聚丙烯系树脂的构成层，聚丙烯系树脂含有比例优选为95质量％以上，更优选为96质量％以上，进一步优选为97质量％以上。另一方面，所谓B层，定义为包含环状烯烃系树脂的构成层，环状烯烃系树脂含有比例优选为95质量％以上，更优选为96质量％以上，进一步优选为97质量％以上。通过在至少一表面叠层聚丙烯系树脂，能够进行内层部的环状烯烃系树脂的双轴拉伸，能够使可以赋予制作电容器元件时的加工适应性的表面的粗面化形状形成。本专利技术的烯烃系叠层膜的135℃下的膜绝缘击穿电压(以下，有时简称为绝缘击穿电压)为280V/μm以上是重要的。在高电压用电容器用途中，从获得高温时的耐电压性和可靠性优异的膜的观点考虑，更优选为310V/μm以上，进一步优选为330V/μm以上。在135℃下的绝缘击穿电压小于280V/μm的情况下，在制成电容器的情况下有在高温环境下引起容量降低、短路破坏，导致耐电压性降低，可靠性变低的倾向。上限没有特别限定，但设为700V/μm。这里，为了将烯烃系叠层膜的135℃下的绝缘击穿电压控制在上述范围内，能够通过使上述至少一个表层为A层的2层以上的构成、将后述的双轴拉伸后的热处理和松弛处理工序等的温度控制在140℃以上且聚丙烯系树脂的熔点-5℃以下的温度来实现。对本专利技术的烯烃系叠层膜所使用的环状烯烃系树脂进行说明。所谓环状烯烃系树脂，是由作为单体的环状烯烃聚合而获得的、在聚合物的主链具有脂环结构的树脂，是指在该环状烯烃系树脂的聚合物100质量％中，来源于环状烯烃单体的成分(构成单元)的合计量超过50质量％且为100质量％以下的形态的聚合物。作为环状烯烃单体，可举出环丁烯、环戊烯、环庚烯、环辛烯、环戊二烯、1,3-环己二烯这样的单环式烯烃、二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-甲基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5,5-二甲基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-乙基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-丁基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-亚乙基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-己基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-辛基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-十八烷基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-亚甲基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-乙烯基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯、5-丙烯基-二环〔2,2,1〕庚-2-烯这样的二环式烯烃、三环〔4,3,0,12.5〕癸-3,7-二烯、三环〔4,3,0,12.5〕癸-3-烯、三环〔4,3,0,12.5〕十一碳-3,7-二烯、三环〔4,3,0,12.5〕十一碳-3,8-二烯、三环〔4,3,0,12.5〕十一碳-3-烯、5-环戊基-二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烯烃系叠层膜，在包含环状烯烃系树脂的基层部的至少一面叠层有包含聚丙烯系树脂的构成层，且135℃下的绝缘击穿电压为280V/μm以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.03 JP 2015-1531181.一种烯烃系叠层膜，在包含环状烯烃系树脂的基层部的至少一面叠层有包含聚丙烯系树脂的构成层，且135℃下的绝缘击穿电压为280V/μm以上。2.根据权利要求1所述的烯烃系叠层膜，在膜的长度方向和宽度方向，断裂伸长率都为20％以上。3.根据权利要求1或2所述的烯烃系叠层膜，在膜的长度方向和宽度方向，135℃下的热收缩率都为2％以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的烯烃系叠层膜，所述聚丙烯系树脂的内消旋五单元组分率为0.95以上，并且，熔点超过160℃。5.根据权利要求1～4中任一项所述的烯烃系叠层膜，在基层部的两面叠层有包含聚丙烯系树脂的构成层。6.根据权...

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