电容器用双轴取向聚丙烯膜、金属化膜及膜电容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合于包装用、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维持非常高的耐电压性，同时生产性优异的电容器用双轴取向聚丙烯 膜、金属化膜以及膜电容器。
【背景技术】
[0002] 双轴取向聚丙烯膜的透明性、机械特性、电气特性等优异，因此可用于以包装用 途、带用途、电缆包皮、电容器为代表的电气用途等各种用途。
[0003] 其中，电容器用途中，由于其优异的耐电压特性、低损失特性，因此不仅仅在直流 用途、交流用途，而且特别优选用于高电压电容器用。
[0004] 最近，各种电气设备不断被逆变化，与此相伴电容器的小型化、大容量化的要求进 一步增强。受到这样的市场、特别是汽车用途（包含混合动力车用途）、太阳光发电、风力发 电用途的要求，提高双轴取向聚丙烯膜的耐电压性，维持生产性、加工性，并且进一步薄膜 化成为必须的状况。
[0005] 关于高电压电容器用所使用的双轴取向聚丙烯膜，从耐电压性、生产性、加工性的 观点考虑，需要使表面适度粗面化，这特别是对于膜的滑动性、油含浸性的提高、或在蒸镀 电容器中赋予安全保障性特别重要。这里，所谓安全保障性，是指在以该电介质膜上形成 的金属蒸镀膜作为电极的金属蒸镀电容器中，在异常放电时使蒸镀金属通过放电能量而飞 散，从而恢复绝缘性，防止短路的功能，从安全性来看也是极其有用的功能。
[0006] 作为双轴取向聚丙烯膜的粗面化方法，迄今为止提出了压纹法、喷砂法等机械方 法、利用溶剂进行的化学蚀刻等化学方法、将混合有聚乙烯等异种聚合物的片进行拉伸的 方法、将生成了 0晶的片进行拉伸的方法（例如，参照专利文献1、2)等。
[0007] 然而，在机械方法和化学方法中粗糙密度低，此外在通常的条件下将生成了 0晶 的片进行拉伸的方法中易于产生粗大突起，在粗糙密度、粗大突起、突起个数这样的方面有 时不充分。此外，通过这些方法粗面化了的膜，有时在电容器形成时向膜层间的油含浸变得 不充分，易于部分产生未含浸部分，电容器寿命变短。在将配合有聚乙烯等异种聚合物的片 进行拉伸的方法中，虽然在电容器形成时气泡的残存少，但在将该膜再循环的情况下有时 异种聚合物会带来不良影响，存在再循环性差这样的问题。
[0008] 此外，通过任一方法被粗面化的双轴取向聚丙烯膜，都是在高温下电容器的电位 梯度为370V/ym以上的严格使用条件下，有时安全保障性不充分，在可靠性方面发生问 题。这里，所谓电位梯度，表示每单位膜厚度的施加电压。
[0009] 此外，作为粗糙密度的提高、突起的均匀性，提出了高熔体张力聚丙烯膜（例如， 参照专利文献4)、叠层有这样的高熔体张力聚丙烯膜和通常的聚丙烯膜（例如，参照专利 文献3)的膜等。然而，在将高熔体张力聚丙烯树脂其本身使用于电容器用途的情况下，有 不能获得充分的耐热性和耐电压性，特别是高温下的绝缘击穿电压显著地降低的问题。
[0010] 此外，在将高熔体张力聚丙烯树脂进行叠层的技术中，实际情况是特别是膜厚度 为5ym以下的薄膜膜得不到均匀的叠层厚度构成，不能形成在实用上令人满意的电介质 膜。
[0011] 进一步，专利文献5中公开了表面的粗面化度被控制了的双轴取向聚丙烯膜及其 制造方法。然而，专利文献5的技术中，使膜表面为低突起水平的粗面化度不充分并且困 难。
[0012] 进一步，专利文献5、6中提出了，通过使未拉伸片的0晶分率在特定范围内，使至 少膜的一面为微细的粗面，从而可以兼具元件卷性和耐电压性。然而，专利文献5或6所公 开的制造方法中，不能充分控制膜两面的粗面化度，并且所得的膜的粗面程度特别是不能 充分满足汽车用途所要求的耐电压性和生产性、加工性。
[0013] 此外，公开了在将双轴取向聚丙烯膜的原料树脂进行熔融挤出时，通过使未拉伸 片与流延鼓密合的气刀的空气温度控制为60~120°C，从而将膜的两面的粗糙度控制在规 定范围的技术（例如，参照专利文献7)。然而专利文献7中，在要求高温下电容器电位梯度 为450V/ixm以上的高耐电压的用途中，有时安全保障性不充分，在可靠性方面产生问题。
[0014] 现有技术文献
[0015] 专利文献
[0016] 专利文献1:日本特开昭51-63500号公报
[0017] 专利文献2:日本特开2001-324607号公报
[0018] 专利文献3:日本特开2001-129944号公报
[0019] 专利文献4:日本特开2001-72778号公报
[0020] 专利文献5:日本特许第3508515号公报
[0021] 专利文献6:日本特开2007-308604号公报
[0022] 专利文献7 :日本特开2011-122143号公报
【发明内容】
[0023] 发明所要解决的课题
[0024] 本发明提供在高电压用电容器用途中发挥优异的耐电压性和可靠性，确保稳定的 生产性、元件加工性的电容器用双轴取向聚丙烯膜。
[0025] 这样的电容器用双轴取向聚丙烯膜提供适合于电容器用途等的、两面具有突起的 均匀性优异，粗糙密度高，粗大突起少的平滑的表面的双轴取向聚丙烯膜。
[0026] 用于解决课题的方法
[0027] 用于解决上述课题的本发明具有以下特征。
[0028] 本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，其特征在于，是两面具有突起的电容器用 双轴取向聚丙烯膜，上述电容器用双轴拉伸聚丙烯膜的厚度（tl)为1~3ym，任一表面的 10点平均粗糙度（SRz)都为50nm以上且小于500nm，在将一面设为A面、将另一面设为B 面时，满足全部下述式（1)和式（2)。
[0029] 150 彡Pa彡 400 ??? (1)
[0030] 50 彡Pb彡 150 ? ? ? (2)
[0031](上述式⑴和式（2)中，Pa为A面每0? 1mm2所存在的突起的个数，Pb为B面每 0. 1mm2所存在的突起的个数）
[0032] 此外，本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，在上述发明中，其特征在于，同时满 足下述式⑶和式（4)。
[0033] 0? 5彡Pa50_250/Pa彡1. 0 ? ? ? (3)
[0034] 0? 5彡Pb50_250/Pb彡1. 0 ? ? ? (4)
[0035](上述式（3)和式（4)中，Pa50-250为A面每0? 1mm2所存在的高度50nm以上且小 于250nm的突起的个数，Pb50_250为B面每0? 1mm2所存在的高度50nm以上且小于250nm 的突起的个数）
[0036] 此外，本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，在上述发明中，其特征在于，任一表 面的中心线平均粗糙度（SRa)都为10nm以上30nm以下。
[0037] 此外，本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，在上述发明中，其特征在于，任一表 面的10点平均粗糙度（SRz)都为50nm以上400nm以下。
[0038] 此外，本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，在上述发明中，其特征在于，含有支 链状聚丙烯（H)0.05~10质量％。
[0039] 此外，本发明的金属化膜，其特征在于，是在上述任一项所述的电容器用双轴取向 聚丙烯膜的至少一面设置金属膜而成的。
[0040] 此外，本发明的金属化膜，在上述发明中，其特征在于，上述金属膜的表面电阻在 1~20 0/ □的范围内。
[0041] 此外，本发明的膜电容器，其特征在于，是使用上述任一项所述的金属化膜而成 的。
[0042] 发明的效果
[0043] 根据本发明，可以提供通过具有优异的表面特性从而即使为薄的膜，加工适应性 也优异，即使在低温（-40°C)至高温（105°C)的宽范围的气氛温度条件下也发挥高耐电 压性的电容器用双轴取向聚丙烯膜，因此特别是在电容器用途中，优选在汽车用、太阳光发 电、风力发电用中是适合的。
【具体实施方式】
[0044] 本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，其两面具有突起，厚度（tl)为1~3ym。 另外，本说明书中，厚度tl(ym)如后述那样，为通过测微计法得到的厚度。
[0045] 此外，本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜是任一表面的10点平均粗糙度（SRz) 都为50nm以上且小于500nm，并且在将一面设为A面、将另一面设为B面时，满足全部下述 式（1)和式（2)的电容器用双轴取向聚丙烯膜。
[0046] 150彡Pa彡400 ??? (1)
[0047] 50彡Pb彡150 ? ? ? (2)
[0048] 上述式（1)和式（2)中，Pa为A面每0. 1mm2所存在的突起的个数，Pb为B面每 0. 1mm2所存在的突起的个数。
[0049] 首先，对于本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜的物理特性进行说明。
[0050] 关于本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，从电容器元件尺寸和制膜稳定性方面 出发，通过测微计法得到的膜的厚度（tl)优选为1~3ym。另外，通过测微计法得到的膜 的厚度（tl)，在存在突起的情况下也包含它们在内进行测定，因此成为表示膜的最大厚度 的指标。如果膜的厚度（tl)过薄，则有时机械强度、绝缘击穿强度差。此外，如果膜的厚度 (tl)过厚，则难以制膜均匀厚度的膜，此外在作为电容器用的电介质使用的情况下，每体积 的容量减小。
[0051] 本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，任一表面的10点平均粗糙度（SRz)都为 50nm以上且小于500nm。如果10点平均粗糙度（SRz)小于50nm，则由于排气不良而不能 顺利地进行膜的卷绕，此外在蒸镀工序、切开工序和电容器元件卷工序中，有输送时易于带 来损伤而成为缺陷的倾向。特别是，在电容器元件卷工序中易于引入褶皱，层间间隙也窄， 发生局部的层间密合，由于电场集中而耐电压易于降低。如果10点平均粗糙度（SRz)为 500nm以上，则膜最小厚度变薄，因此耐电压易于降低。10点平均粗糙度（SRz)更优选为 50~450nm，特别优选为50~400nm，由此能够获得切开工序和电容器元件卷工序中的卷绕 性进一步被改善，加工性优异的膜。
[0052] 此外，本发明的电容器用双轴取向聚丙烯膜，在将一面设为A面、将另一面设为B 面时，满足下述式。
[0053] 150 彡Pa彡 400 ??? (1)
[0054] 50 彡Pb彡 150 ? ? ? (2)
[0055] 上述式（1)和式（2)中，Pa为A面每0. 1mm2所存在的突起的个数，Pb为B面每 0. 1mm2所存在的突起的个数。
[0056] 上述式（1)和式（2)中，在每单位面积的突起个数小于规定值，S卩，Pa的值小于 150和/或Pb的值小于50的情况下，由于排气不良而不能顺利地进行膜的卷绕，此外在蒸 镀工序、切开工序和电容器元件卷工序中，有输送时易于带来损伤而产生缺陷的倾向。特别 是，在电容器元件卷工序中滑动性差，因此输送时易于引入褶皱，层间间隙也窄因此发生局 部的层间密合，由于电场集中而耐电压易于降低。在每单位面积的突起的个数大于规定值， 即，Pa的值大于400和/或Pb的值大于150情况下，有膜的最小厚度变薄的倾向，耐电压 易于降低。
[0057] 此外，电容器用双轴取向聚丙烯膜优选同时满足以下的式（3)和式（4)。
[0058] 0? 5 彡Pa50_250/Pa彡 1. 0 ? ? ? (3)
[0059] 0? 5 彡Pb50_250/Pb彡 1. 0 ? ? ? (4)