[發(fā)明專利]雙向拉伸聚丙烯薄膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710166409.0
• 申請日: 2007-10-31
• 公開（公告）號: CN101172392A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松尾祥宜;石渡忠和;神野文夫
• 申請（專利權(quán)）人: 王子制紙株式會社
• 主分類號: B29C55/00
• 分類號: B29C55/00;B29K23/00
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陸弋;朱登河

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種極佳地平衡了高耐電壓特性和元件卷繞適宜性的、薄膜厚度非常薄的雙向拉伸聚丙烯薄膜。

背景技術(shù)

由于雙向拉伸聚丙烯薄膜的耐電壓特性、介電損耗等電學(xué)特性比其他塑料薄膜優(yōu)異，所以廣泛用于電學(xué)用途。其中廣泛用作電容器用的電介質(zhì)薄膜，其需求的增長也非常大。最近，隨著各種電氣設(shè)備逐漸逆變器化，更加迫切要求電容器小型化、大容量化。面對這樣的市場要求，在提高雙向拉伸聚丙烯薄膜的耐電壓特性、元件卷繞加工適宜性的同時，必須進(jìn)一步使其薄膜化。

在電容器用薄膜的需求日益增加的過程中，市場強(qiáng)烈要求更高耐電壓的電容器。專利文獻(xiàn)1(日本專利第3654540號公報)公開了通過降低樹脂中的灰份來提高耐電壓特性的技術(shù)。另外，如專利文獻(xiàn)2(日本專利第3791038號)公開所示，通過聚丙烯樹脂的高立構(gòu)規(guī)整化、高結(jié)晶化也能實(shí)現(xiàn)耐電壓特性的提高。

但是，如專利文獻(xiàn)2公開的高立構(gòu)規(guī)整化結(jié)果導(dǎo)致拉伸性下降，拉伸過程中薄膜容易發(fā)生破裂，在制造薄拉伸薄膜上不是十分理想。

另一方面，對于電容器用薄膜，出于制作電容器時易于元件卷繞的目的、提高加工時的光滑性，另外，油浸電容器的情況下，為了提高制作時的油浸性，需要適度對表面性進(jìn)行微細(xì)粗面化。專利文獻(xiàn)3(日本特開昭51-63500號公報)公開了表面微細(xì)粗化的方法。

作為表面的微細(xì)化方法之一，有對生成了β晶的片進(jìn)行拉伸的方法。根據(jù)非專利文獻(xiàn)1(粟屋裕著、高分子素材の偏光顕微鏡入門、アブネ技術(shù)センタ一(粟屋裕著、高分子材料的偏光顯微鏡入門、ANGE技術(shù)中心)、131頁、2001年)，聚丙烯樹脂通常具有α晶型、β晶型等多形態(tài)結(jié)晶。相比α晶型，β晶型在物性上具有密度低，熔點(diǎn)也低等不同特征。在特定的溫度范圍使熔融的聚丙烯樹脂結(jié)晶則產(chǎn)生β晶型，在β晶型的熔點(diǎn)附近進(jìn)行拉伸，由此β晶型的球晶轉(zhuǎn)變?yōu)棣辆颓蚓Вㄟ^該晶粒形狀間的密度差，可以對薄膜表面進(jìn)行微小的凹凸加工。根據(jù)該方法的表面粗化方法具有以下特征，無須將添加劑等雜質(zhì)混入樹脂，因此不會降低電學(xué)特性，可以生成非常微細(xì)的凹凸。

使用β晶型的表面粗化方法中，制作片的時候，如何控制并生成β晶型成為技術(shù)上重要的關(guān)鍵點(diǎn)。關(guān)于β晶型生成技術(shù)，例如，專利文獻(xiàn)4(日本特開2004-2655號公報)、專利文獻(xiàn)5(日本特開2004-175932號公報)以及專利文獻(xiàn)6(日本特開2005-89683號公報)公開了以下技術(shù)：將通過特定的催化劑聚合的具有一定范圍的熔流指數(shù)、分子量以及分子量分布的聚丙烯樹脂制成片，可以獲得具有高β晶型比率的片。

另外，專利文獻(xiàn)7(日本專利第3508515號公報)中公開了用于獲得粗面化的拉伸聚丙烯薄膜的方法，用立構(gòu)規(guī)整度具有特定值的聚丙烯原料樹脂，將流延卷筒片(キヤスト原反シ一ト)的β晶型量控制在特定值以上，從而制造中心線平均粗糙度(Ra)為一定范圍的粗面化薄膜的技術(shù)。

但是，如專利文獻(xiàn)8(日本特開平9-270364號公報)和專利文獻(xiàn)9(日本特開2002-105224號公報)所記載的，為了提高加工適宜性必須進(jìn)行粗面化，但一般來說，表面粗化也同時具有導(dǎo)致耐電壓特性降低的負(fù)面影響。

另一方面，即使保持相同的電容量，也要求尺寸更小的電容器，因此更薄的極薄薄膜的需求提高。公知的事實(shí)是：為了獲得極薄薄膜必須提高樹脂的拉伸性，因此擴(kuò)大原料樹脂的分子量分布是有效的方法。

但是，擴(kuò)大分子量分布導(dǎo)致樹脂的結(jié)晶性降低，結(jié)果降低了電容器的耐電壓特性。

因此，針對以上問題，專利文獻(xiàn)8、9中公開了獲得具有元件卷繞適宜性和耐電壓特性的薄膜的方法。專利文獻(xiàn)8、9的方法是通過將中心線平均粗糙度(Ra)的值控制在特定的范圍內(nèi)，從而達(dá)到元件卷繞適宜性和耐電壓特性。但是即使應(yīng)用這些技術(shù)，也無法滿足市場對于元件卷繞適宜性、耐電壓特性要求的性能，甚至無法實(shí)現(xiàn)薄膜的薄膜化。

如上所述，市場要求的(1)高耐電壓特性(表面平滑化、高結(jié)晶性化)、(2)對電容器的加工適宜性(粗面化)以及(3)薄膜極薄化(大范圍的分子量分布)是相反的特性，而情況是到現(xiàn)在為止還沒有獲得滿足所有要求的電容器用薄膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種極佳地平衡了高耐電壓特性和元件卷繞適宜性的、薄膜厚度非常薄的雙向拉伸聚丙烯薄膜。

本發(fā)明包括以下的發(fā)明。