CN106663534B - 电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜 - Google Patents

电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜 Download PDF

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Abstract

本发明的主要目的在于提供具有高温下的耐电压性的、介质击穿特性优异的可超薄化的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。进一步提供使用上述电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜得到的电容器。一种电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其为含有聚丙烯树脂的双轴拉伸聚丙烯薄膜，其通过X射线衍射测得的α晶体(040)面的晶面间距值为0.525～0.530nm。

Description

电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜
技术领域
本发明涉及介质击穿特性优异的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。
背景技术
双轴拉伸聚丙烯薄膜具有耐电压性和低介电损耗特性等优异的电特性、以及高耐湿性。发挥这些特性，在电子和电气设备中，可以理想地用作例如高电压电容器、各种开关电源、转换器(converters)和逆变器(inverters)等的滤波器用电容器和平滑用电容器等的电容器用电介质薄膜。此外，聚丙烯薄膜还开始用作对近年需求高涨的电动汽车和混合动力车等的驱动电机进行控制的逆变器电源设备用电容器。
对于这种汽车等中使用的逆变器电源设备用的电容器，随着车辆的小型化和轻量化，需要电容器自身的进一步的小型化和轻量化。为了实现电容器的小型化和轻量化，想到了使用具有高拉伸性能的聚丙烯薄膜作为电容器用薄膜，例如进行超薄化。然而，由于经超薄化的薄膜在施加高电压的情况下容易发生介质击穿，因此需要具有更高耐电压性的聚丙烯薄膜。
为了得到这种具有高耐电压性的聚丙烯薄膜，正在进行聚丙烯自身的分子设计等。例如可列举出：选择聚丙烯树脂成分以形成在低分子量侧具有扩张的分布的分子量分布的方法等。对于分子量分布，通过使其向低分子侧具有扩张，能够在双轴拉伸时获得适度的树脂流动性，兼顾耐电压性与薄膜化。作为调节这种分子量分布的方法，例如可列举出：相对于聚丙烯树脂混合具有高熔体流动速率的聚丙烯、即低分子量的聚丙烯的方法等(例如专利文献1)。此外，可列举出：通过利用过氧化物选择性地对高分子量的聚丙烯进行过氧化分解处理，使聚丙烯树脂中的低分子量的聚丙烯的比例增大的方法(例如专利文献2)等。
进而，可列举出：通过相对于聚丙烯树脂添加作为高熔融性张力聚合物的支链状聚丙烯，将在熔融挤出后的树脂片的冷却工序中生成的球晶尺寸控制得较小的方法(例如专利文献3)。此外，专利文献3中公开了：通过进一步添加少量的支链状聚丙烯来控制薄膜的表面的方法。
如此，为了得到用于电容器用途的聚丙烯薄膜，进行着各种各样的方法。然而，为了电容器的进一步小型化和轻量化的改进，要求经薄膜化的聚丙烯薄膜具有进一步的耐电压性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/060944号
专利文献2：日本特开2012-149171号公报
专利文献3：日本特开2007-246898号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的主要目的在于提供具有高温下的耐电压性的、介质击穿特性优异的、可超薄化的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜。进而，其目的在于提供使用上述电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜得到的电容器。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题而进行了大量深入的研究，结果着眼于构成聚丙烯薄膜的聚丙烯的晶体结构。然后发现，聚丙烯薄膜中的聚丙烯的分子链间的晶面间距值的变化、即聚丙烯薄膜中的聚丙烯的分子链间的距离(即分子链填充状态)的变化对介质击穿特性有较大影响。本发明是基于该认识而完成的。
第1项：一种电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其为含有聚丙烯树脂的双轴拉伸聚丙烯薄膜，其通过X射线衍射测得的α晶体(040)面的晶面间距值为0.525～0.530nm。
第2项：根据第1项所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其根据通过X射线衍射测得的α晶体的晶面间距值算出的a轴方向的晶格常数为0.665～0.675nm，并且b轴方向的晶格常数为2.100～2.120nm。
第3项：根据第1或2项所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其根据聚丙烯薄膜的通过广角X射线衍射法测得的α晶体(040)面反射峰的半值宽度使用Scherrer公式算出的微晶尺寸(crystallite size)为13.5nm以下。
第4项：根据第1～3项中的任一项所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其中，聚丙烯树脂含有：
(1)重均分子量为25万～45万、分子量分布为6～12的聚丙烯；以及
(2)选自由长链支链聚丙烯(2a)、乙烯含量小于5mol％的乙烯-丙烯共聚物(2b)和重均分子量为80万～140万、分子量分布为3～6的超高分子量聚丙烯(2c)组成的组中的至少1种聚合物。
第5项：根据第1～4项中的任一项所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其中，聚丙烯树脂中含有10～40质量％的聚合物(2)。
第6项：一种电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其在第1～5项中的任一项所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜的单面或双面具有电极。
第7项：一种电容器，其使用第1～6项中的任一项所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜得到。
发明的效果
本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜即使在高温下也具有高耐电压性，介质击穿特性优异。
此外，使用本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜得到的电容器通过对聚丙烯薄膜进行薄膜化，能够小型化且轻量化。
进而，使用本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜得到的电容器可以适宜地用作在高温下被施加高电压的高容量的电容器。
具体实施方式
本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜的特征在于，在α晶体(040)面中具有特定的晶面间距值。以下，对本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜进行详细说明。
作为本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜的α晶体(040)面中的晶面间距值，为0.525～0.530nm，更优选为0.525～0.529nm左右。如果α晶体(040)面中的晶面间距值小于0.525nm，则分子链被紧密填充，形成的晶格变得过小，结果形成的微晶的尺寸增大。因此，存在被施加高电压时的漏电流增大的倾向。此外，存在由于因漏电流产生的焦耳热而发生结构破坏、损害耐热性、耐电压性和介质击穿特性的倾向。而如果α晶体(040)面中的晶面间距值超过0.530nm，则会形成已经称不上聚丙烯的α晶体的晶体结构的“松散(粗)”的分子链填充状态。因此，无法再维持长距离秩序性，存在导致结晶度的降低、损害介质击穿特性的倾向。
上述α晶体(040)面中的晶面间距值通过广角X射线衍射(XRD)法进行测定。更具体而言，进行双轴拉伸聚丙烯薄膜或其金属化薄膜的XRD，测定α晶体(040)面的衍射角度2θ值，使用以下的Bragg公式算出。
2d sinθ＝λ (1)
[其中，d为晶面间距值，θ为测得的衍射布拉格角，λ为所用的X射线的波长(本发明中λ＝0.15418nm)。]
本发明为了测定双轴拉伸聚丙烯薄膜的α晶体的衍射强度曲线、即衍射角度2θ值，更具体而言，使用Rigaku Corporation制造的台式X射线衍射装置MiniFlex300(商品名)，按以下条件进行测定。
使用在输出30kV、10mA下产生的X射线。将用受光单色器进行了单色化的CuKα射线(波长0.15418nm)用狭缝进行平行化，照射至测定薄膜。衍射强度使用闪烁计数器、并使用测角仪2θ/θ联动扫描来进行测定。使用装置所标准附带的综合粉末X射线分析软件PDXL，利用所得数据，求出α晶体的衍射反射的衍射角度2θ值。
进而，使用由上述广角X射线衍射测定得到的α晶体(110)面、α晶体(040)面、α晶体(130)面等的多个结晶性衍射的晶面间距值d，通过以下的式(2)，求出聚丙烯的晶体的a轴、b轴和c轴的晶格常数。
[数学式1]
[式(2)中，d为α晶体的晶面间距值，h、k、l为对所述晶面间距值赋予指数而得到的α晶体的密勒指数(hkl)(在α晶体(040)面对其衍射线赋予指数的情况下，h＝0、k＝4、l＝0)，a为a轴的晶格常数，b为b轴的晶格常数，c为c轴的晶格常数，β为a轴和c轴所成的倾角(α晶体制成单斜晶的情况)]
根据“Polymer Handbook”,4th ed.,John Wiley&Sons(N.Y.)1999，全同立构聚丙烯的α晶体(单斜晶)的晶格常数记载为a＝0.665nm、b＝2.096nm、c＝0.650nm、β＝99.33°。由于晶格常数是固有的值，因此为纯聚丙烯的情况下，应为与该晶格常数几乎相同的值，而在本发明中，如后所述，通过至少2种以上的聚丙烯的共混等的效果，使内部结构(分子链填充状态＝晶面间距值)变化，使a-b面晶格扩大。
即，作为通过上述式(2)算出的a轴的晶格常数，优选为0.665～0.675nm左右，更优选为0.667～0.674nm左右。此外，作为b轴的晶格常数，优选为2.100～2.120nm左右，更优选为2.105～2.120nm左右。
将a轴的晶格常数设定为0.665nm以上、并且将b轴的晶格常数设定为2.100nm以上，设定得大于“Polymer Handbook”中记载的标准的a-b面晶格的大小时，分子链被松散(粗)填充，结果所形成的微晶的尺寸减小。结果，被施加高电压时的漏电流减小，因此可抑制由漏电流引起的焦耳热直至高电压。因此，能够赋予所得双轴拉伸聚丙烯薄膜以优异的介质击穿特性，是优选的。而从维持α晶体的晶体结构的角度来看，将a轴的晶格常数设定为0.675nm以下、并且将b轴的晶格常数设定为2.120nm以下是优选的。如果具有大于该值的晶格，则会形成已经称不上聚丙烯的α晶体的晶体结构的“松散的(粗的)”分子链填充状态。因此，无法再保持长距离秩序性，因而在结果上存在导致结晶度的降低、损害介质击穿特性之虞。
作为通过上述式(2)算出的c轴的晶格常数，并没有特别限制，为“PolymerHandbook”中所记载的值即可。例如优选为0.645～0.655nm左右，倾角β也同样，为“PolymerHandbook”中所记载的值即可，例如为98.83～99.85°左右即可。
本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜从耐电压性的角度来看，优选根据通过广角X射线衍射法测得的α晶体(040)面反射峰的半值宽度使用Scherrer公式计算而具有13.5nm以下的微晶尺寸。
在本发明中，聚丙烯薄膜的“微晶尺寸”是指：根据使用广角X射线衍射法(XRD法)测得的聚丙烯薄膜的α晶体(040)面的衍射反射峰的半值宽度，使用后述的Scherrer公式算出的微晶尺寸。
微晶尺寸更优选为13.4nm以下，进一步更优选为13.3nm以下。如果使用微晶尺寸为上述范围的聚丙烯薄膜，则电流不会通过晶体内，因此(例如与水不容易渗入细的砂子同样)通过其形态学的效果，漏电流减小。结果，可抑制由焦耳热导致的结构破坏的产生，因此在耐热性、耐电压性和长期的耐热性和耐电压性上优异。聚丙烯薄膜的微晶尺寸从维持聚丙烯薄膜的机械强度和熔点的角度来看，优选为10.0nm以上，更优选为10.5nm以上。需要说明的是，考虑到机械强度等角度和高分子链的层(折叠晶体)厚度的话，微晶尺寸的下限通常可为10.0nm前后。
本发明的聚丙烯薄膜的“微晶尺寸”具体可以如下求出。首先，进行双轴拉伸聚丙烯薄膜或其金属化薄膜的广角X射线衍射，求出所得α晶体(040)面的衍射反射峰的半值宽度。接着，根据所得α晶体(040)面的衍射反射峰的半值宽度，使用下述(3)式所示的Scherrer公式，求出微晶尺寸。需要说明的是，本发明中，形状因数常数K使用0.94、λ＝0.15418nm。
D＝Kλ/(βcosθ) (3)
[式(3)中，D为微晶尺寸(nm)，K为常数(形状因数)，λ为使用X射线波长(nm)，β为α晶体(040)面的衍射反射峰的半值宽度，θ为α晶体(040)面的衍射布拉格角]
本发明中，为了测定α晶体(040)面的衍射反射峰，更具体而言，使用RigakuCorporation制造的台式X射线衍射装置MiniFlex300(商品名)。使用在输出30kV、10mA下产生的X射线。将用受光单色器进行了单色化的CuKα射线(波长0.15418nm)用狭缝进行平行化，照射至测定薄膜。衍射强度使用闪烁计数器、并使用测角仪2θ/θ联动扫描来进行测定。使用装置所标准附带的综合粉末X射线分析软件PDXL，利用所得数据，求出α晶体(040)面的衍射反射峰的半值宽度。
本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜含有聚丙烯树脂。
本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜中使用的聚丙烯树脂在230℃下的MFR从拉伸性的角度来看，优选为7g/10分钟以下，更优选为6g/10分钟以下。此外，从提高本发明的双轴拉伸聚丙烯薄膜的厚度的精度的角度来看，优选为1g/10分钟以上，更优选为1.5g/10分钟以上。需要说明的是，前述MFR可以依据JIS K 7210-1999进行测定。
作为聚丙烯树脂，从能够容易地得到具有上述α晶体(040)面的特定的晶面间距值的聚丙烯薄膜的角度来看，含有聚丙烯(1)以及选自由长链支链聚丙烯(2a)、乙烯-丙烯共聚物(2b)和超高分子量聚丙烯(2c)组成的组中的至少1种聚合物(2)是优选的。
聚丙烯(1)的重均分子量(Mw)优选为25万以上且45万以下。如果使用这种聚丙烯树脂，则在双轴拉伸时可获得适度的树脂流动性，变得容易控制铸造原片的厚度。变得容易得到适于例如小型且高容量型的电容器用的、经超薄化的双轴拉伸聚丙烯薄膜，故优选。此外，变得不容易产生铸造原片和双轴拉伸聚丙烯薄膜的厚度的不均，故优选。聚丙烯(1)的重均分子量(Mw)从双轴拉伸聚丙烯薄膜的厚度的均一性、力学特性、热-机械特性等的角度来看，更优选为27万以上，进一步优选为29万以上。聚丙烯树脂的重均分子量(Mw)从聚丙烯树脂的流动性和得到经超薄化的双轴拉伸聚丙烯薄膜时的拉伸性的角度来看，更优选为40万以下。
聚丙烯(1)的作为重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比算出的分子量分布(Mw/Mn)优选为6以上且12以下。此外，分子量分布(Mw/Mn)更优选为7以上，进一步优选为7.5以上。进而，分子量分布(Mw/Mn)更优选为11以下，进一步优选为10以下。如果使用这种聚丙烯(1)，则在双轴拉伸时可获得适度的树脂流动性，变得容易得到厚度没有不均的经超薄化的双轴拉伸聚丙烯薄膜，故优选。此外，这种聚丙烯从双轴拉伸聚丙烯薄膜的耐电压性的角度来看也是优选的。
聚丙烯(1)的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)可以通过凝胶渗透色谱(GPC)法进行测定。对GPC法中使用的GPC装置没有特别限制，可以使用可以进行聚烯烃类的分子量分析的市售的高温型GPC测定仪，例如东曹株式会社制造、内置差示折射计(RI)型高温GPC测定仪、HLC-8121GPC-HT等。该情况下，例如作为GPC色谱柱，可使用3根连在一起的东曹株式会社制造、TSKgel GMHHR-H(20)HT，柱温设定为140℃，作为洗脱液可使用三氯苯，在流速1.0ml/分钟下进行测定。通常，使用标准聚苯乙烯绘制标准曲线，通过聚苯乙烯换算得到重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。
作为聚丙烯(1)，例如可列举出：全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯等聚丙烯的均聚物和聚丙烯与聚乙烯的共聚物。从耐热性的角度来看，聚丙烯(1)优选为全同立构聚丙烯，更优选为在烯烃聚合用催化剂的存在下使聚丙烯单独聚合而得的全同立构聚丙烯。
聚丙烯(1)的全同立构五单元组分率(mesopentad fraction、[mmmm])优选为94％以上且98％以下。此外，全同立构五单元组分率更优选为95％以上且97％以下。通过使用含有聚丙烯(1)的聚丙烯树脂，通过适度高的立构规整性使得树脂的结晶性适度提高，初始耐电压性和长期的耐电压性提高。另一方面，通过对铸造原片进行成型时的适度的固化(结晶化)速度，能够获得所期望的拉伸性。
全同立构五单元组分率([mmmm])是可以通过高温核磁共振(NMR)测定得到的立构规整性的指标。具体而言，可以利用例如日本电子株式会社制造、高温型傅里叶变换核磁共振装置(高温FT-NMR)、JNM-ECP500进行测定。观测核为13C(125MHz)，测定温度为135℃，溶解聚丙烯树脂的溶剂可以使用邻二氯苯(ODCB：ODCB与氘代ODCB的混合溶剂(混合比＝4/1)。利用高温NMR的测定方法可以参照例如“日本分析化学·高分子分析研究恳谈会编、新版高分子分析手册、纪伊国屋书店、1995年、第610页”(「日本分析化学·高分子分析研究懇談会編、新版高分子分析ハンドブック、紀伊国屋書店、1995年、第610頁」)记载的方法进行。
可以采用测定模式：单脉冲质子宽带去偶(single pulse proton broadbanddecoupling)、脉冲宽度：9.1μsec(45°脉冲)、脉冲间隔5.5sec、累积次数4500回、位移基准：CH3(mmmm)＝21.7ppm。
表示立构规整度的五单元组分率根据来源于同方向排列的单元“全同立构(m)”和不同方向排列的单元“间同立构(r)”的五单元(pentad)的组合(mmmm和mrrm等)的各信号的强度的积分值以百分率计算。来源于mmmm和mrrm等的各信号可以参照例如“T.Hayashi etal.,Polymer,29卷，138页(1988)”等进行归类。
230℃下的聚丙烯(1)的MFR从拉伸性的角度来看，优选为7g/10分钟以下，更优选为6g/10分钟以下。此外，从提高本发明的双轴拉伸聚丙烯薄膜的厚度的精度的角度来看，聚丙烯(1)的MFR优选为3g/10分钟以上，更优选为4g/10分钟以上。需要说明的是，MFR可以通过与前述同样的方法进行测定。
聚丙烯(1)可以使用现有公知的方法制造，作为聚合方法，例如可列举出：气相聚合法、本体聚合法和浆料聚合法。聚合可以是使用1个聚合反应器的单级聚合，也可以是使用2个以上聚合反应器的多级聚合。此外，可以在反应器中添加氢或共聚单体作为分子量调节剂进行聚合。作为聚合催化剂，可以使用现有公知的齐格勒·纳塔催化剂，聚合催化剂中可以含有助催化剂成分、调色剂。聚丙烯(1)的分子量、分子量分布和立构规整性等可以通过适当调节聚合催化剂及其他聚合条件来控制。
作为聚合物(2)，优选为选自由长链支链聚丙烯(2a)、乙烯-丙烯共聚物(2b)和超高分子量聚丙烯(2c)组成的组中的至少1种。通过含有这种聚合物(2)，利用2种以上不同的聚丙烯的共混的效果(1种相分离·互穿效果)，作为主聚合物的聚丙烯(1)所形成的分子链填充状态发生变化。并且，能够得到具有本发明的α晶体(040)面的特定的晶面间距值、a-b面晶格比通常扩大的聚丙烯薄膜，故优选。
长链支链聚丙烯(2a)是指具有长链的支链的聚丙烯。具体而言，例如可例示出：Basell公司制造的Profax PF-814、PF-611、PF-633和Borealis公司制造的Daploy HMS-PP(WB130HMS、WB135HMS和WB140HMS等)等。
230℃下的长链支链聚丙烯(2a)的MFR从制膜性的角度来看，优选为1g/10分钟以上且20g/10分钟以下，更优选为1g/10分钟以上且10g/10分钟以下。
此外，对于支链状分子而言，存在熔融张力升高的倾向，而本发明中使用的长链支链聚丙烯(2a)的熔融张力优选为1cN以上且50cN以下，更优选为10cN以上且40cN以下。
乙烯-丙烯共聚物(2b)可以是无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等中的任意共聚物，从容易购得的角度、有效获得本发明的α晶体(040)面的特定的晶面间距值的角度等来看，优选为无规共聚物。
乙烯-丙烯共聚物(2b)的乙烯含有率小于5mol％即可。更具体而言，优选0.1mol％以上且小于5mol％，更优选为0.5～3mol％左右。乙烯含量为0.1mol％以上对于有效获得本发明的α晶体(040)面的特定的晶面间距值是必要的，如果乙烯含量为5mol％以上，则由于结晶性＝熔点的降低显著增大，结果存在导致双轴拉伸聚丙烯薄膜的结晶度的降低、损害介质击穿特性之虞，故不优选。
乙烯含有率使用例如傅里叶变换核磁共振装置(FT-NMR)等求出。在本发明中，更具体而言，可以使用Varian公司制造、高温FT-NMR VNMRS-400、观测核用13C(100.6MHz)进行测定。
可以采用测定模式：反转门控去偶(reverse gated decoupling)、位移基准：丙烯单元5单元(mmmm)(21.86ppm)。
乙烯含有率(mol％)可以根据基于头-尾连接2单元的亚甲基碳的信号积分值，参考例如“Y.-D.Zhang et al.,Polym.J.,35卷,551页(2003)”等的记载来算出。
230℃下的乙烯-丙烯共聚物(2b)的MFR从制膜性的角度来看，优选为1g/10分钟以上且20g/10分钟以下，更优选为1g/10分钟以上且10g/10分钟以下。
超高分子量聚丙烯(2c)的重均分子量(Mw)优选为80万～140万左右，更优选为90万～120万左右。如果超高分子量聚丙烯(2c)的重均分子量(Mw)为80万以下，则与现有的聚丙烯的分子量没有太大的差异，因此效果受限，不优选。而如果超过140万，则从树脂流动性·混炼性的角度来看，变得难以混合，因此在实用上不优选。
超高分子量聚丙烯(2c)的作为重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比算出的分子量分布(Mw/Mn)优选为3～6左右，优选为3～5左右。通过将超高分子量聚丙烯(2c)的分子量分布(Mw/Mn)设定为上述范围，接近聚丙烯(1)的分子量分布。因此，混溶性变好，可以有效获得本发明的α晶体(040)面的特定的晶面间距值。
上述超高分子量聚丙烯(2c)的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)可以通过与前述“聚丙烯(1)”同样的方法进行测定。
聚丙烯树脂中，作为聚合物(2)的含有比例，优选为10～40质量％左右，更优选为20～40质量％左右。如果聚丙烯树脂中的聚合物(2)的含有比例为10质量％以上，则能够将聚丙烯薄膜的α晶体(040)面的晶面间距值设定为特定的范围，介质击穿特性优异。而如果聚丙烯树脂中的聚合物(2)的含有比例超过40质量％，则存在导致结晶度的降低、损害介质击穿特性之虞。不仅如此，制膜变困难，或晶体尺寸不变小、无法获得所期望的效果等，在实用上不优选。
在聚丙烯树脂含有聚丙烯(1)和聚合物(2)的情况下，优选在干燥或者熔融状态下混合聚丙烯(1)和聚合物(2)。在此，这些树脂可以通过包括但不限于下述方法的任意混合方法进行混合：利用搅拌机等对其聚合粉或者粒料进行干混的方法，利用混炼机对其聚合粉或者粒料进行熔融混炼来得到共混树脂的方法等。
在本发明中，可以在不损害本发明的效果的范围内混合除上述聚丙烯(1)和聚合物(2)以外的其他树脂(以下也称为“其他树脂”)。在此，对“其他树脂”没有特别限定，被认为适于电容器用途的现有公知的树脂也可以在本发明中适当使用。作为其他树脂，例如可列举出：聚乙烯、聚(1-丁烯)、聚异丁烯、聚(1-戊烯)、聚(1-甲基戊烯)等除聚丙烯以外的其他聚烯烃；丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物等α-烯烃之间的共聚物；苯乙烯-丁二烯无规共聚物等乙烯基单体-二烯单体无规共聚物；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等乙烯基单体-二烯单体-乙烯基单体共聚物等。这种其他树脂的配混量相对于聚丙烯树脂100质量份优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
本发明的聚丙烯薄膜除了上述聚丙烯树脂以外，还可以根据需要而含有至少1种添加剂。添加剂一般只要为聚丙烯树脂中使用的添加剂就没有特别限制。这种添加剂包括例如抗氧化剂、氯吸收剂、紫外线吸收剂等稳定剂、润滑剂、增塑剂、阻燃剂、抗静电剂、着色剂等。可以在不损害本发明的效果的范围内将这种添加剂添加到聚丙烯树脂中。
“抗氧化剂”只要是在聚丙烯中通常使用的就没有特别限制。抗氧化剂一般出于2种目的而使用。一个目的在于抑制挤出机内的热老化和氧化老化，另一个目的在于帮助抑制在作为薄膜电容器的长期使用中的老化和提高电容器性能。将抑制挤出机内的热老化和氧化老化的抗氧化剂也称为“第1剂”，将帮助提高电容器性能的抗氧化剂也称为“第2剂”。可以出于这2个目的使用2种抗氧化剂，也可以出于2个目的使用1种抗氧化剂。
使用2种抗氧化剂的情况下，聚丙烯树脂可以含有例如相对于聚丙烯树脂基准(100质量份)为1000ppm～4000ppm左右的2,6-二叔丁基对甲酚(一般名称：BHT)作为第1剂。该目的的抗氧化剂在挤出机内的成型工序中几乎全部被消耗，基本不残留在制膜成型后的薄膜中(一般残留量少于100ppm)。
作为第2剂，可以使用具有羰基的受阻酚类抗氧化剂。作为可以在本发明中使用的具有羰基的受阻酚类抗氧化剂，没有特别限制，例如可列举出：三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯](商品名：IRGANOX 245)、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](商品名：IRGANOX 259)、季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](商品名：IRGANOX 1010)、2,2-硫代-二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](商品名：IRGANOX 1035)、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(商品名：IRGANOX 1076)、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)(商品名：IRGANOX 1098)等。其中，为高分子量且富含与聚丙烯的相容性、低挥发性且耐热性优异的季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]是最优选的。
考虑到具有羰基的受阻酚类抗氧化剂在挤出机内会被大量消耗，基于聚丙烯树脂的总量，优选以2000ppm以上且7000ppm以下、更优选以3000ppm以上且7000ppm以下的量包含在聚丙烯树脂中。
聚丙烯树脂不含第1剂的情况下，可以更多地使用具有羰基的受阻酚类抗氧化剂。该情况下，从挤出机内的具有羰基的受阻酚类抗氧化剂的消耗量增加的角度来看，具有羰基的受阻酚类抗氧化剂优选以相对于聚丙烯树脂100质量份基准为3000ppm以上且8000ppm以下的量添加。
本发明中，为了抑制双轴拉伸聚丙烯薄膜在长期使用时的随时间发展的老化，优选含有1种以上具有羰基的受阻酚类抗氧化剂(第2剂)。该第2剂在薄膜中的含量基于聚丙烯树脂的总量优选为1000ppm以上且6000ppm以下，优选为1500ppm以上且6000ppm以下。
对于以最佳特定范围的量含有与聚丙烯在分子水平上相容性良好的具有羰基的受阻酚类抗氧化剂的薄膜电容器，在维持高耐电压性能的状态下，即使在非常高温的长期的试验中，也不使静电容量降低(不发生老化)，长期耐用性提高，故优选。
“氯吸收剂”只要是在聚丙烯中通常使用的就没有特别限制。作为氯吸收剂，例如可例示出：硬脂酸钙等金属皂等。
“紫外线吸收剂”只要是在聚丙烯中通常使用的就没有特别限制。作为紫外线吸收剂，例如可例示出：苯并三唑(BASF制造的Tinuvin328等)、二苯甲酮(Cytec制造的CysorbUV-531等)、羟基苯甲酸酯(Ferro制造的UV-CHEK-AM-340等)等。
“润滑剂”只要是在聚丙烯中通常使用的就没有特别限制。作为润滑剂，例如可例示出：伯酰胺(硬脂酸酰胺等)、仲酰胺(N-硬脂基硬脂酸酰胺等)、亚乙基双酰胺(N,N’-亚乙基双硬脂酸酰胺等)等。
“增塑剂”只要是在聚丙烯中通常使用的就没有特别限制。作为增塑剂，例如可例示出：聚丙烯无规共聚物等。
“阻燃剂”只要是在聚丙烯中通常使用的就没有特别限制。作为阻燃剂，例如可例示出：卤化物、氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸盐、硼酸盐、锑氧化物等。
“抗静电剂”只要是在聚丙烯中通常使用的就没有特别限制。作为抗静电剂，例如可例示出：甘油单酯(甘油单硬脂酸酯等)、经乙氧基化的仲胺等。
“着色剂”只要是在聚丙烯中通常使用的就没有特别限制。作为着色剂，例如可例示出：从含镉、铬的无机化合物到偶氮、喹吖啶酮有机颜料的范围。
在本发明中在聚丙烯树脂含有聚丙烯(1)和聚合物(2)、混合聚丙烯树脂而使用的情况下，对混合方法没有特别限制，例如可列举出：利用搅拌机等对粉末状或者粒料状的各树脂进行干混的方法、通过将粉末状或者粒料状的各树脂在混炼机内熔融混炼得到共混树脂的方法等。
对可以使用的搅拌机没有特别限制，可以使用亨舍尔混合机、螺带式混合机、班伯里密炼机等。此外，对可以使用的混炼机也没有特别限制，单螺杆型、双螺杆型、或更多的多螺杆型中的任一种均可以使用。为双螺杆以上的螺杆类型的情况下，同向或异向旋转中的任意混炼类型均可以使用。
在为利用熔融混炼的共混的情况下，只要得到良好的混炼就对混炼温度没有特别限制，一般为200～300℃的范围，优选为230～270℃。如果在太高的温度下进行混炼，则有时会导致树脂的老化，故不优选。为了抑制树脂在混炼混合时的老化，可以向混炼机中吹扫氮气等非活性气体。经熔融混炼的树脂通过使用已知的造粒机粒料化为合适的大小，可以得到混合聚丙烯原料树脂粒料。
对于由本发明中的聚丙烯树脂中含有的聚合催化剂残渣等导致的总灰分，为了提高电特性，优选尽可能少。总灰分以聚丙烯树脂为基准(100质量份)，优选为200ppm以下，更优选为100ppm以下，特别优选为75ppm以下。
本发明的双轴拉伸聚丙烯薄膜可以通过按照通常的方法对上述聚丙烯树脂进行双轴拉伸来得到。本发明中，首先，优选使用公知的方法成型用于制造双轴拉伸聚丙烯薄膜的“拉伸前的铸造原片”。例如可以将聚丙烯树脂粒料、经干混的聚丙烯树脂粒料和/或粉末、或预先熔融混炼制得的混合聚丙烯树脂粒料类供给至挤出机，进行加热熔融，经过过滤器后，以170℃～320℃、优选为200℃～300℃进行加热熔融从T模熔融挤出，用通常保持为80℃～140℃、优选为90℃～120℃、更优选为90℃～105℃的至少1个以上的金属转鼓使其冷却、固化，由此成型未拉伸的铸造原片。上述铸造原片的厚度优选为0.05mm～2mm，更优选为0.1mm～1mm。
双轴拉伸聚丙烯薄膜可以对前述聚丙烯铸造原片进行拉伸处理来制造。拉伸进行使其沿纵和横这二轴取向的双轴拉伸，作为拉伸方法可列举出同时或逐次的双轴拉伸方法，优选逐次双轴拉伸方法。作为逐次双轴拉伸方法，例如首先将铸造原片保持在100～160℃的温度，使其通过设有速度差的辊间沿加工方向拉伸至3～7倍，立即冷却至室温。接着，将该拉伸薄膜引导至展幅机在160℃以上的温度下沿横向拉伸至3～11倍后，实施松弛、热定型，卷取。所卷取的薄膜在20～45℃左右的气氛中实施熟化处理后，可以裁切成所期望的产品宽度。
双轴拉伸聚丙烯薄膜的厚度从得到小型且大容量型的电容器元件的角度来看，优选为1～7μm。更优选使用厚度为1.5μm以上的双轴拉伸聚丙烯薄膜。此外，所使用的双轴拉伸聚丙烯薄膜理想的是进行了超薄化，其厚度优选为6μm以下，更优选为5μm以下。薄膜的厚度可以使用例如纸张厚度测量仪、千分尺(JIS-B7502)等依据JIS-C2330进行测定。
通过这种拉伸工序，形成了机械强度、刚性优异的薄膜，并且，形成了表面的凹凸也更明确化、微细地进行了表面粗糙化的拉伸薄膜。双轴拉伸聚丙烯薄膜的表面优选赋予在提高卷取适应性同时使电容器特性也良好的适度的表面粗糙度。
双轴拉伸聚丙烯薄膜优选在至少单侧的表面，其表面粗糙度按中心线平均粗糙度(Ra)计为0.03μm以上且0.08μm以下，并且优选进行微细表面粗糙化至按最大高度(Rz、旧JIS定义下的Rmax)计为0.3μm以上且0.8μm以下。Ra和Rz在上述优选的范围内的情况下，表面可以形成经微细粗糙化的表面，在电容器加工时，在元件卷取加工中不容易产生卷皱，可以理想地卷起。进而，薄膜彼此之间也可以均匀接触，因此耐电压性和长期的耐电压性也可以提高。
在此，“Ra”和“Rz”(旧JIS定义的Rmax)是指通过例如JIS-B0601：2001等中规定的方法，使用一般广泛使用的触针式表面粗糙度仪(例如基于金刚石触针等的触针式表面粗糙度仪)测得的值。“Ra”和“Rz”更具体而言，例如可以使用株式会社东京精密制造、三维表面粗糙度仪surfcom 1400D-3DF-12型、依据JIS-B0601：2001中规定的方法求出。
作为在薄膜表面形成微细的凹凸的方法，可以采用压花法、蚀刻法等公知的各种表面粗糙化方法，其中，优选不需要杂质的混入等的使用β晶体的表面粗糙化法。β晶体的生成比例一般可以通过改变铸造温度和铸造速度来控制。此外，可以通过纵向拉伸工序的辊温度来控制β晶体的熔解/转移比例，通过针对这些β晶体生成及其熔解/转移的两个参数选择最佳制造条件，能够获得微细的粗表面性。
对于双轴拉伸聚丙烯薄膜，可以为了提高金属蒸镀加工工序等后续工序中的粘接特性而在拉伸和热定型工序结束后在线或离线进行电晕放电处理。电晕放电处理可以使用公知的方法进行。作为气氛气体，优选使用空气、碳酸气体、氮气及它们的混合气体。
本发明的双轴拉伸聚丙烯薄膜可以在单面或双面设置电极。对于设置电极的工序，可列举出：在经双轴拉伸的聚丙烯薄膜的单面形成金属蒸镀膜的方法。作为在双轴拉伸聚丙烯薄膜上设置金属蒸镀膜的方法，例如可列举出真空蒸镀法、溅射法等，从生产率、经济性等角度来看优选真空蒸镀法。在通过真空蒸镀法设置金属蒸镀膜的情况下，可以从坩埚方式、引线方式等公知的方式中适当选择来进行。作为构成金属蒸镀膜的金属，可以使用锌、铅、银、铬、铝、铜、镍等单质金属，由选自这些金属中的多种金属形成的混合物或合金等。从环境面、经济性和薄膜电容器性能、特别是静电容量、绝缘电阻的温度特性以及频率特性等角度来看，作为构成金属蒸镀膜的金属，优选采用选自锌和铝中的单质金属、金属混合物或合金。
金属蒸镀膜的膜电阻从电容器的电特性的角度来看，优选为1～100Ω/□。从自我修复(self healing)特性的角度来看，在该范围内较高的是理想的，膜电阻更优选为5Ω/□以上，进一步优选为10Ω/□以上。此外，从作为电容器元件的安全性角度来看，膜电阻更优选为50Ω/□以下，进一步优选为30Ω/□以下。金属蒸镀膜的膜电阻例如可以通过本领域技术人员已知的双探针法在金属蒸镀中进行测定。金属蒸镀膜的膜电阻例如可以通过调节蒸发源的输出来调节蒸发量从而进行调节。
在薄膜的单面形成金属蒸镀膜时，为了在卷绕薄膜时形成电容器，从薄膜的单侧的端部起的一定宽度不进行蒸镀而形成绝缘边缘(margin)。进而，为了使金属化聚丙烯薄膜与金属喷镀电极的接合牢固，优选在与绝缘边缘相反的端部形成加厚边缘(heavy edge)结构，加厚边缘的膜电阻通常为1～8Ω/□，优选为1～5Ω/□。
对所形成的金属蒸镀膜的边缘图案没有特别限制，从薄膜电容器的安全性等角度来看，优选采用鱼网图案、T边缘图案等包括所谓的特殊边缘的图案。如果以包括特殊边缘的图案在双轴拉伸聚丙烯薄膜的单面形成金属蒸镀膜，则所得薄膜电容器的安全性提高，能够抑制薄膜电容器的破坏、短路，故优选。作为形成边缘的方法，可以没有任何限制地使用在蒸镀时通过胶带来实施掩蔽的胶带法、通过涂布油来来实施掩蔽的油法等公知的方法。
设有电极的双轴拉伸聚丙烯薄膜经过沿薄膜的长度方向卷起的卷起加工，被加工成金属化聚丙烯薄膜电容器。即，本发明将如上所述制得的金属化聚丙烯薄膜2张作为1对，以金属蒸镀膜与聚丙烯薄膜交替层叠的方式重叠并卷绕。然后，通过在两端面利用金属喷镀形成一对金属喷镀电极而制作薄膜电容器元件的工序，可得到金属化聚丙烯薄膜电容器。
制作薄膜电容器元件的工序中，进行薄膜的卷起加工。例如以金属蒸镀部与聚丙烯薄膜交替层叠的方式，进一步以绝缘边缘部成为背面的方式，将2张1对的金属化聚丙烯薄膜重叠并卷绕。此时，优选将2张1对的金属化聚丙烯薄膜逐个错开1～2mm来层叠。对所使用的卷绕机有特别限制，例如可以利用株式会社皆藤制作所制造的自动卷取机3KAW-N2型等。
制作扁平型电容器元件的情况下，卷绕后，通常对所得卷绕物实施压制。通过压制来促进薄膜电容器元件的卷紧·元件成型。从实施层间间隙的控制·稳定化的角度来看，施加的压力根据聚丙烯薄膜的厚度等，其最佳值会变化，为2～20kg/cm2。
接着，在卷绕物的两端面喷镀金属来设置金属喷镀电极，由此制作薄膜电容器元件。
对金属化聚丙烯薄膜电容器元件进一步实施规定的热处理。即，本发明包括对薄膜电容器元件在80～115℃的温度下实施1小时以上的真空下的热处理的工序(以下有时称为“热熟化”)。
在对薄膜电容器元件实施热处理的上述工序中，热处理的温度通常为80℃以上，优选设定为90℃以上。而热处理的温度通常为130℃以下，优选设定为125℃以下。通过在上述温度下实施热处理，可获得热熟化的效果。具体可认为，构成基于金属化聚丙烯薄膜的电容器元件的薄膜间的空隙减少，电晕放电受到抑制，而且金属化聚丙烯薄膜的内部结构变化，发生结晶化。结果，耐电压性提高。在热处理的温度低于规定温度的情况下，无法充分获得由热熟化带来的上述效果。而在热处理的温度高于规定温度的情况下，有时聚丙烯薄膜会发生热分解、氧化老化等。
作为对薄膜电容器元件实施热处理的方法，例如可以从包括在真空气氛下使用恒温槽的方法、使用高频感应加热的方法等的公知的方法中适当选择。具体而言，优选采用使用恒温槽的方法。
实施热处理的时间从获得机械稳定和热稳定的角度来看，优选设定为1小时以上，更优选设定为10小时以上，从防止热折皱、模压(embossing failure)等成型不良的角度来看，更优选设定为20小时以下。
在实施了热熟化的薄膜电容器元件的金属喷镀电极上通常会焊接引线。此外，为了赋予耐候性、特别是防止湿度劣化，优选将电容器元件封入壳体并用环氧树脂进行灌封。
通过本发明的方法得到的电容器元件是基于金属化聚丙烯薄膜的小型且大容量型的薄膜电容器元件，其具有高温下的高耐电压性和高温下的长期耐用性。
实施例
接着，通过实施例进一步对本发明进行具体说明，但这些例子是用于说明本发明的，完全不限定本发明。此外，在没有特别声明的情况下，例中的“份”和“％”分别表示“质量份”和“质量％”。
通过以下测定方法测定作为各物性值的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、全同立构五单元组分率([mmmm])、熔体流动速率(MFR)和乙烯含有率。
需要说明的是，下述的聚丙烯树脂的物性值是在原料树脂(粒料)的形态下的值。此外，聚丙烯(1)含有作为抗氧化剂(第1剂)的2,6-二叔丁基对甲酚(一般名称：BHT)2000ppm、作为具有羰基的受阻酚类抗氧化剂(第2剂)的季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](商品名：IRGANOX1010)5000～6500ppm。
<数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)>
使用凝胶渗透色谱(GPC)在以下条件下测定各树脂的重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)和分子量分布(Mw/Mn)。
使用东曹株式会社制造、作为内置差示折射计(RI)的高温GPC装置的HLC-8121GPC-HT型。作为色谱柱，将3根东曹株式会社制造的TSKgel GMHHR-H(20)HT连接使用。在140℃的柱温下，以三氯苯作为洗脱液，以1.0ml/min的流速流动进行测定。使用东曹株式会社制造的标准聚苯乙烯绘制标准曲线，将测得的分子量的值换算成聚苯乙烯的值，得到重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。使用该Mw和Mn的值得到分子量分布(Mw/Mn)。
<全同立构五单元组分率([mmmm])的测定>
将聚丙烯溶于溶剂，使用高温型傅里叶变换核磁共振装置(高温FT-NMR)在以下条件下求出全同立构五单元组分率([mmmm])。
测定仪：日本电子株式会社制造、高温FT-NMR JNM-ECP500
观测核：13C(125MHz)
测定温度：135℃
溶剂：邻二氯苯[ODCB：ODCB与氘代ODCB的混合溶剂(4/1)]
测定模式：单脉冲质子宽带去偶
脉冲宽度：9.1μsec(45°脉冲)
脉冲间隔：5.5sec
累积次数：4500次
位移基准：CH3(mmmm)＝21.7ppm
根据来源于5单元(pentad)的组合(mmmm、mrrm等)的各信号的强度积分值，以百分率(％)算出。关于来源于mmmm、mrrm等的各信号的归类，参考了例如“T.Hayashi et al.,Polymer,29卷,138页(1988)”等的光谱的记载。
<熔体流动速率(MFR)的测定>
依据JIS K 7210-1999在230℃下测定。
<乙烯含有率的测定>
乙烯含有率使用傅里叶变换核磁共振装置(FT-NMR)在以下条件下求出。
测定仪：Varian公司制造、高温FT-NMR VNMRS-400
观测核：13C(100.6MHz)
测定模式：反转门控去偶
位移基准：丙烯单元五单元(mmmm)(21.86ppm)
乙烯含有率(mol％)根据基于头-尾连接2单元的亚甲基碳的信号积分值，参考例如“Y.-D.Zhang et al.,Polym.J.,35卷,551页(2003)”等的记载来算出。
[实施例1]
在聚丙烯(1)(Mw＝31×104、Mw/Mn＝8.6、mmmm＝95mol％、MFR＝4.6g/10min)中按表1所示的含有比例混合作为长链支链聚丙烯(2a)的Borealis公司制造的Daploy HMS-PP、WB135HM(MFR＝2.5g/10min、熔融张力＝32cN)，得到混合干混体。将所得干混体供给至GMEngineering公司制造的单螺杆挤出机(GM65-32挤出机)，在树脂温度250℃的温度下熔融，使用T模挤出，卷在金属转鼓上使其固化，制得厚度约250μm的铸造原片。接着，将该未拉伸铸造原片用Bruckner公司制造的间歇式研究用双轴拉伸装置(KARO IV、lab stretcher)在165℃的温度下沿加工方向拉伸至5倍后，立即沿宽度方向拉伸至10倍，得到厚度5μm的薄的双轴拉伸聚丙烯薄膜。
表2是由表1的配方得到的双轴拉伸聚丙烯薄膜的物性值。
[实施例2]
按照表1改变实施例1的长链支链聚丙烯(2a)的配混量进行混合，除此之外与实施例1同样进行，得到厚度5μm的薄的双轴拉伸聚丙烯薄膜。
表2是由表1的配方得到的双轴拉伸聚丙烯薄膜的物性值。
[实施例3]
代替实施例1的长链支链聚丙烯(2a)，混合作为乙烯-丙烯共聚物(2b)的乙烯含有率2.5mol％，MFR为6g/10min、Mw＝16×104、Mw/Mn＝3的Japan PolypropyleneCorporation制造的NOVATEC PP、BC03B(乙烯-丙烯无规共聚物)，除此之外按照表1的配方，与实施例2同样进行，得到厚度5μm的薄的双轴拉伸聚丙烯薄膜。
表2是由表1的配方得到的双轴拉伸聚丙烯薄膜的物性值。
[实施例4]
代替实施例1的长链支链聚丙烯(2a)，混合作为超高分子量聚丙烯(2c)的Mw＝109×104、Mw/Mn＝5的树脂，除此之外按照表1的配方，与实施例1同样进行，得到厚度5μm的薄的双轴拉伸聚丙烯薄膜。需要说明的是，超高分子量聚丙烯(2c)通过下述方法制得。
<超高分子量聚丙烯(2c)的制造>
使用高压聚合槽得到丙烯聚合物。在内容积1升的聚合器中使用作为溶剂的庚烷、作为催化剂的二醚类齐格勒·纳塔催化剂15mg、作为助催化剂的三异丁基铝。使总量为500ml，将丙烯压力调节至5个大气压。在反应器温度50℃下聚合1小时后，以少量的乙醇停止反应，吹扫丙烯。然后，分离粉末，利用二甲苯/甲醇再沉淀后，在80℃下减压干燥一晩，由此得到聚丙烯聚合物。
表2是由表1的配方得到的双轴拉伸聚丙烯薄膜的物性值。
[比较例1]
仅使用聚丙烯(1)作为树脂，除此之外与实施例1同样进行，得到厚度5μm的薄的双轴拉伸聚丙烯薄膜。
表2是由表1的配方得到的双轴拉伸聚丙烯薄膜的物性值。
[比较例2]
按照表1改变实施例1的长链支链聚丙烯(2a)的配混量进行混合，除此之外与实施例1同样进行，得到厚度5μm的薄的双轴拉伸聚丙烯薄膜。
表2是由表1的配方得到的双轴拉伸聚丙烯薄膜的物性值。
[比较例3]
按照表1改变实施例3的超高分子量聚丙烯(2c)的配方进行混合，除此之外与实施例3同样进行，想要得到双轴拉伸聚丙烯薄膜，但未能得到薄的薄膜。
结果记于表2。
[表1]
[特性值的测定方法等]
实施例和比较例中的特性值的测定方法等如下。
<薄膜的厚度>
双轴拉伸聚丙烯薄膜的厚度使用千分尺(JIS-B7502)依据JIS-C2330测定。
<微晶尺寸和α晶体(040面)的晶面间距值的测定、以及晶格常数的算出>
双轴拉伸聚丙烯薄膜的微晶尺寸和晶面间距值的测定使用XRD(广角X射线衍射)装置如下测定。
测定仪：Rigaku Corporation制造的台式X射线衍射装置MiniFlex300
X射线产生输出：30KV、10mA
照射X射线：单色器单色化CuKα射线(波长0.15418nm)
检测器：闪烁计数器
测角仪扫描：2θ/θ联动扫描
根据所得数据，使用分析计算机，使用装置所标准附带的综合粉末X射线分析软件PDXL，得到衍射强度曲线。
对于微晶尺寸，算出α晶体(040)面的衍射反射峰的半值宽度。根据所得α晶体(040)面的衍射反射峰的半值宽度，使用下述(1)式的Scherrer公式求出微晶尺寸。需要说明的是，本发明中，形状因数常数K使用0.94。
D＝Kλ/(βCosθ) (3)
[其中，D为微晶尺寸(nm)，K为常数(形状因数)，λ为使用X射线波长(nm)，β为α晶体(040)面的衍射反射峰的半值宽度，θ为α晶体(040)面的衍射布拉格角]
此外，对于α晶体(040)面中的晶面间距值，测定由XRD实验得到的α晶体(040)面的衍射反射峰的衍射角度2θ值，使用以下的Bragg公式算出。
2d sinθ＝λ (1)
[其中，d为晶面间距值，θ为测得的衍射角度，λ为所用的X射线的波长(本发明中λ＝0.15418nm)。]
进而，使用由XRD测定得到的α晶体(110)面、α晶体(040)面、α晶体(130)面等的多个结晶性衍射的晶面间距值d，通过以下的式(2)求得聚丙烯的晶体的a轴、b轴和c轴的晶格常数。
[数学式2]
[式(2)中，d为α晶体的晶面间距值，h、k、l为对所述晶面间距值赋予指数而得到的α晶体的密勒指数(hkl)(在α晶体(040)面对其衍射线赋予指数的情况下，h＝0、k＝4、l＝0)，a为a轴的晶格常数，b为b轴的晶格常数，c为c轴的晶格常数，β为a轴和c轴所成的倾角(α晶体制成单斜晶的情况)]
<介质击穿电压>
依据JIS C2330(2001)7.4.11.2B法(平板电极法)，使用交流(ac)电源，在100℃下测定介质击穿电压值。用12次测定的平均介质击穿电压值(VAC)除以薄膜的厚度(μm)，将排除了最高2次和最低2次的值的8次的平均值作为介质击穿电压(VAC/μm)。
需要说明的是，100℃下的介质击穿电压为230VAC/μm以上时，在介质击穿特性上极为优异。
[表2]
<结果与考察>
由实施例1、2、3和4可知，本发明的双轴拉伸聚丙烯薄膜是在100℃的高温下具有高的介质击穿电压值的薄膜。因此，作为耐热·高耐电压性能优异的电容器用薄膜是极适宜的。
另一方面，对于基于现有技术的聚丙烯树脂的方案而言，双轴拉伸聚丙烯薄膜的α晶体(040)面的晶面间距值落在本发明的范围外，介质击穿电压值差(比较例1)。
此外，在聚丙烯树脂中含有长链支链聚丙烯(2a)的情况下也同样，在α晶体(040)面的晶面间距值小、落在本发明的范围外时，介质击穿电压值差(比较例2)。
产业上的可利用性
本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜由于介质击穿电压优异，因此通过使用该薄膜制造电容器，可预期高温下的耐电压性、特别是初始耐电压性和长期耐电压性的提高。进而，本发明的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜由于能够在介质击穿电压优异的同时减薄厚度，因此可以理想地利用于要求具有高耐电压性的小型且高容量型的电容器。

Claims (6)

1.一种电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其为含有聚丙烯树脂的双轴拉伸聚丙烯薄膜，其通过X射线衍射测得的α晶体(040)面的晶面间距值为0.525～0.530nm，
其根据聚丙烯薄膜的通过广角X射线衍射法测得的α晶体(040)面反射峰的半值宽度使用Scherrer公式算出的微晶尺寸为13.5nm以下。
2.根据权利要求1所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其根据通过X射线衍射测得的α晶体的晶面间距值算出的a轴方向的晶格常数为0.665～0.675nm，并且b轴方向的晶格常数为2.100～2.120nm。
3.根据权利要求1或2所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其中，聚丙烯树脂含有：
(1)重均分子量为25万～45万、分子量分布为6～12的聚丙烯；以及
(2)选自由长链支链聚丙烯(2a)、乙烯含量小于5mol％的乙烯-丙烯共聚物(2b)和重均分子量为80万～140万、分子量分布为3～6的超高分子量聚丙烯(2c)组成的组中的至少1种聚合物。
4.根据权利要求1或2所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其中，聚丙烯树脂中含有10～40质量％的聚合物(2)。
5.根据权利要求1或2所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜，其在单面或双面具有电极。
6.一种电容器，其使用权利要求1～5中的任一项所述的电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜得到。
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