膜制造技术

提供一种相对介电常数、体积电阻率和绝缘击穿强度均高的膜。一种膜，其特征在于，频率1kHz、30℃下的相对介电常数为9以上，30℃下的体积电阻率为5E+15Ω·cm以上，绝缘击穿强度为500V/μm以上。

membrane

A film with high relative dielectric constant, volume resistivity and insulation breakdown strength is provided. The characteristics of a film are that the relative dielectric constant is more than 9 at frequency of 1 kHz and 30 ~C, the volume resistivity at 30 ~C is more than 5E+15_.cm, and the insulation breakdown strength is more than 500 V/um.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膜
本专利技术涉及膜。
技术介绍
已知偏二氟乙烯均聚物的膜、或由偏二氟乙烯与其它单体构成的共聚物的膜具有高相对介电常数。例如，在专利文献1中，作为显示出优异的介电特性的膜，记载了一种由偏二氟乙烯树脂组合物得到的膜，该偏二氟乙烯树脂组合物由95重量％～30重量％的偏二氟乙烯树脂和5重量％～70重量％的聚醚构成。在专利文献2中，记载了一种使用氟树脂形成的高电介质膜，该氟树脂包含合计为95摩尔％以上的偏二氟乙烯单元和四氟乙烯单元。专利文献3中记载了一种包含四氟乙烯系树脂作为膜形成树脂的膜电容器用膜，该四氟乙烯系树脂以偏二氟乙烯单元/四氟乙烯单元(摩尔％比)为0/100～49/51的范围包含偏二氟乙烯单元和四氟乙烯单元。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭60-199046号公报专利文献2：国际公开第2008/090947号专利文献3：国际公开第2012/039424号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，需要与现有的膜相比相对介电常数更高、而且体积电阻率和绝缘击穿强度也更高的膜。为了提高相对介电常数，还有复合高相对介电常数材料的方法，但是在相对介电常数高的材料的情况下水分吸附量变多，会引起体积电阻率的降低。另外，由于主聚合物材料与添加物的相对介电常数的差异，会引起绝缘击穿强度的降低，因此需要满足高相对介电常数与体积电阻率和绝缘击穿强度的全部性能的方法。本专利技术的目的在于，鉴于上述现状，提供一种相对介电常数、体积电阻率和绝缘击穿强度均高的膜。用于解决课题的手段本专利技术涉及一种膜，其特征在于，频率1kHz、30℃下的相对介电常数为9以上，30℃下的体积电阻率为5E+15Ω·cm以上，绝缘击穿强度为500V/μm以上。上述膜优选结晶度为60％以上。上述膜优选在X射线衍射中的结晶峰的半峰宽为0.5～1.5。上述膜优选包含聚合物。上述膜优选包含熔点为180℃以上的含氟聚合物。上述膜优选包含含有偏二氟乙烯单元的含氟聚合物。上述膜优选厚度为1μm～100μm。上述膜优选为高介电性膜或压电膜。上述膜能够适合用于膜电容器、电润湿器件、或压电面板。专利技术的效果本专利技术的膜由于具有上述构成，因而具有高相对介电常数、高体积电阻率和高绝缘击穿强度。具体实施方式下面，具体说明本专利技术。本专利技术的膜在频率1kHz、30℃下的相对介电常数为9以上。作为上述相对介电常数，优选为10以上。上述相对介电常数是如下算出的值：对上述膜的表面实施φ50mm的铝蒸镀，对其相反面也整面实施铝蒸镀而作为样品，使用LCR测量仪测定电容量(C)，由电容量、电极面积(S)、膜的厚度(d)利用式C＝ε×ε0×S/d(ε0为真空介电常数)进行计算，所得到的值为该相对介电常数。本专利技术的膜在30℃下的体积电阻率为5E+15Ω·cm以上，优选为6E+15Ω·cm以上，进一步优选为7E+15Ω·cm以上，更进一步优选为8E+15Ω·cm以上，特别优选为9E+15Ω·cm以上。作为上述体积电阻率，最优选为1E+16Ω·cm以上。另外，作为上述体积电阻率的上限，可以为1E+17Ω·cm，也可以为5E+17Ω·cm。关于上述体积电阻率，在真空中对上述膜的单面蒸镀铝而作为样品。接着，将该样品设置于恒温槽内(30℃、25％RH)，利用数字超绝缘计/微安计，对样品施加50V/μm的电压，测定体积电阻率(Ω·cm)。本专利技术的膜的绝缘击穿强度为500V/μm以上，优选为550V/μm以上，进一步优选为600V/μm以上。作为上述绝缘击穿强度，可以为1000V/μm以下，也可以为800V/μm以下。关于上述绝缘击穿强度，将上述膜置于下部电极，放置φ25mm、重量500g的砝码作为上部电极，对两端以100V/sec增加电压，测定击穿的电压。测定数设为50点，去掉上下5点而算出平均值，将其除以厚度，以所得到的值求出绝缘击穿电压。本专利技术的膜由于具有上述构成，因而具有高相对介电常数、高体积电阻率和高绝缘击穿强度。另外，在实际操作中对电容器元件施加例如150V/um以上的高电场，但本专利技术的膜即使在150V/um以上的高电场区域中耐久性和绝缘性也优异，并且具有高电容器容量、作为电容器充分的体积电阻率。本专利技术的膜的结晶度优选为60％以上。作为上述结晶度，更优选为70％以上，进一步优选为80％以上。关于上述结晶度，将两个以上的上述膜设置于样品架，将其作为测定样品。对于样品，利用X射线衍射装置由在10°～40°的范围得到的衍射光谱的结晶质部分与非晶质部分的面积比计算出结晶度。在上述膜的厚度小于40μm的情况下，按照合计厚度为40μm以上的方式将两个以上的上述膜重合。本专利技术的膜优选在X射线衍射中的结晶峰的半峰宽为0.5～1.5。关于上述半峰宽，对于利用X射线衍射装置得到的光谱，通过峰分离法分解结晶峰和非晶光晕，将所得到的结晶峰的背景至峰顶的高度设为h时，由与h/2相当的部分的结晶峰的宽度计算出半峰宽。本专利技术的膜的厚度优选为100μm以下，更优选为30μm以下，进一步优选为10μm以下，可以为1μm以上。上述厚度可以使用数字测长仪进行测定。常使用的厚度为2μm以上8μm以下、或2μm以上5μm以下。本专利技术的膜优选包含聚合物，更优选包含含氟聚合物。本专利技术的膜可以为有机膜。作为上述有机膜，可以举出包含聚烯烃系聚合物、聚环烯烃系聚合物、聚酯系聚合物、聚酰胺系聚合物、聚乳酸系聚合物、聚酰亚胺系聚合物、聚醚酰亚胺系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物、环氧系聚合物等聚合物的有机膜。另外，作为上述含氟聚合物，可以举出聚四氟乙烯、四氟乙烯/乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物等。由于显示出更优异的耐热性和高介电性，因而优选包含偏二氟乙烯单元的含氟聚合物，更优选偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯共聚物。上述含氟聚合物的熔点优选为180℃以上，上限可以为320℃。更优选的下限为190℃、上限为280℃。作为上述含氟聚合物，进一步优选为偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物。对于上述共聚物来说，由于显示出更优异的耐热性、且低温下的介电常数与高温下的介电常数之差变得更小，因而偏二氟乙烯单元/四氟乙烯单元以摩尔比计优选为5/95～95/5，更优选为10/90～90/10，进一步优选为10/90～49/51，更优选为20/80以上，更进一步优选为45/55以下。上述共聚物优选进一步包含烯键式不饱和单体(其中，四氟乙烯和偏二氟乙烯除外)的共聚单元。作为上述烯键式不饱和单体的共聚单元的含量，相对于全部共聚单元，可以为0～50％摩尔％，可以为0～40摩尔％，可以为0～30摩尔％，可以为0～15摩尔％，也可以为0～5摩尔％。作为上述烯键式不饱和单体，只要是能够与四氟乙烯和偏二氟乙烯共聚的单体就没有特别限制，优选为选自由下述式(1)和(2)所示的烯键式不饱和单体组成的组中的至少一种。式(1)：CX1X2＝CX3(CF2)nX4(1)(式中，X1、X2、X3和X4相同或不同，表示H、F或Cl，n表示0～8的整数。其中，不包括四氟乙烯和偏二氟乙烯。)式(2)：CF2＝CF-ORf1(2)(式中，Rf1表示碳原子数为1～3的烷基或碳原子数为1～3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜，其特征在于，频率1kHz、30℃下的相对介电常数为9以上，30℃下的体积电阻率为5E+15Ω·cm以上，绝缘击穿强度为500V/μm以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 JP 2016-1901441.一种膜，其特征在于，频率1kHz、30℃下的相对介电常数为9以上，30℃下的体积电阻率为5E+15Ω·cm以上，绝缘击穿强度为500V/μm以上。2.如权利要求1所述的膜，其中，该膜的结晶度为60％以上。3.如权利要求1或2所述的膜，其中，该膜在X射线衍射中的结晶峰的半峰宽为0.5～1.5。4.如权利要求1、2或3所述的膜，其中，该膜包含聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：硲武史，小松信之，横谷幸治，立道麻有子，樋口达也，古贺景子，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP