專利名稱：一種超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯電容器薄膜及其制作方法，更具體地說是涉及一種厚度低于4i!m，在高溫及惡劣條件下的熱穩(wěn)定性及電絕緣性能優(yōu)異的耐候型電容器用三層結(jié)構(gòu)聚酯薄膜。
背景技術(shù)：
隨著電氣電子向小型化微型化的發(fā)展，電容器需要向小型化和高電容量化發(fā)展。 作為圓柱型電容器電介質(zhì)用聚酯薄膜我們?cè)诒∧さ某』徒档捅∧さ碾姎馊觞c(diǎn)數(shù)進(jìn)行了研究。
目前的電容膜為了便于超薄化采用單層結(jié)構(gòu)，來提高生產(chǎn)時(shí)的穩(wěn)定性。但是為了提高薄膜的表面粗糙度、改善薄膜表面電性能、防止薄膜卷取纏繞時(shí)粘連，通常需要向薄膜中添加一定量的添加劑。采用單層結(jié)構(gòu)的缺陷是加入添加劑后整個(gè)薄膜中都含有添加劑， 不僅添加劑添加量大成本高，更為重要的是會(huì)存在因添加劑不能完全分散開來，在薄膜中局部區(qū)域聚集成碟形的聚集點(diǎn)，這樣可能會(huì)在薄膜中形成非常微小的貫穿通道，在薄膜的微觀區(qū)域?qū)е聶C(jī)械性能和電性能存在差的弱點(diǎn)，容易在電氣弱點(diǎn)處發(fā)生擊穿，影響電容器的帶電壽命。然而專利號(hào)為ZL01804281. 3的專利中提出控制薄膜中平均直徑超過60 y m、 30 u m、40 u m、35 u m、55 u m的碟形添加劑聚集點(diǎn)的數(shù)量來減少聚集點(diǎn)，但該專利未提出具體措施，且在實(shí)際生產(chǎn)中也難以控制。
目前所公開的技術(shù)方案中薄膜的縱、橫向熱收縮率均是非平衡型的，例如專利號(hào)為ZL01804281. 3公開的在150°C時(shí)縱向和橫向熱變形率分別在-I. 5% 0. 0% 和-I. 09T0. 0%，即熱收縮率分別為0. 09T1. 5%和0. 09T1. 0%，并進(jìn)一步提出薄膜的縱向和橫向5%的變形強(qiáng)度比率為0. 90至I. 40。由于電容器在制造卷取和通電使用時(shí)聚酯薄膜要經(jīng)受各種熱應(yīng)力，薄膜的縱、橫向熱收縮率不一致，會(huì)導(dǎo)致在熱收率大的方向形成很小的鼓包,造成局部內(nèi)應(yīng)力增大降低電容器特性。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案為一種超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜，該薄膜為三層結(jié)構(gòu)，由上表層、芯層和下表層構(gòu)成，其中芯層的組份為聚酯， 上、下表層的組份由聚酯母料，或聚酯母料和聚酯構(gòu)成；該薄膜在150°C，30min時(shí)的縱、橫向熱收縮為09T2. 5%，縱向熱收縮率與橫向熱收率比值為0. 98^1. 12。
所述上、下表層組份，按重量百分比計(jì)聚酯母料為40_100%wt，聚酯為0_60%wt。
所述聚酯母料采用電工級(jí)PET聚酯母料、電工級(jí)PEN聚酯母料或電工級(jí)PBT聚酯母料；所述聚酯采用電工級(jí)PET聚酯切片、電工級(jí)PEN聚酯切片或電工級(jí)PBT聚酯切片。
優(yōu)選采用電工級(jí)PET聚酯母料和電工級(jí)PET聚酯切片。
所述上表層、芯層和下表層三層的累計(jì)厚度為flSym，更為優(yōu)化的累計(jì)厚度為 2 4. 5 y m0
所述薄膜在23°C時(shí)損耗因子(tan 6 )為3X10—3，體積電阻為IO13 IO17 Q cm。
本發(fā)明的另一目的是提供一種超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜制作方法，其按如下步驟進(jìn)行a、聚酯切片經(jīng)過流化床以140 160°C的溫度干燥4 5小時(shí)得干燥原料；所述干燥原料在主擠出機(jī)中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過濾得到作為芯層的主擠熔體；在兩臺(tái)輔助擠出機(jī)中將聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片經(jīng)過熔融、抽真空處理后，過濾除去原料中的水份與雜質(zhì)得到作為上表層和下表層的輔擠熔體；主擠熔體過濾后與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出，匯合擠出溫度為270 290°C ；b、對(duì)于所述步驟a中擠出的混合熔體，經(jīng)過冷輥形靜電吸附成鑄片，再依次經(jīng)過縱向拉伸、橫向拉伸得到三層構(gòu)造的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜；C、對(duì)于所述步驟b中所得超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜經(jīng)過分切，包裝成成品。
所述靜電吸附采用的電壓為9. 2-9. 5kV，電流為9-12mA，靜電絲牽引速度為 10 + 1mm/minin
在縱向拉伸前對(duì)鑄片預(yù)熱，溫度為60— 80°C，在預(yù)熱至100_115°C時(shí)進(jìn)行縱向拉伸，縱拉拉伸比為3. 9-4. 1，之后在25-35°C進(jìn)入縱向定型；然后直接進(jìn)入橫拉，橫向拉伸溫度為125 - 125°C，橫向拉伸比為3. 15——3. 22，之后在，80_115°C進(jìn)入橫向定型。
由上述技術(shù)方案可知本發(fā)明通過采用三層結(jié)構(gòu)，只在薄膜兩個(gè)表層添加含有添加劑的聚酯母料，這樣不會(huì)在薄膜芯層內(nèi)產(chǎn)生添加劑聚集點(diǎn)，巧妙的解決了容易在電氣弱點(diǎn)處發(fā)生擊穿的技術(shù)難題，且薄膜電性能優(yōu)異，帶電壽命長。
具體實(shí)施方式

以下所述的實(shí)施方案，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)和方法實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)和方法方案的范圍內(nèi)。
實(shí)施例I上表層由聚酯母料和聚酯切片構(gòu)成，按重量百分比計(jì)，其中聚酯母料為40%wt，余量為聚酯切片；下表層由聚酯母料和聚酯切片構(gòu)成，按重量百分比計(jì)，其中聚酯母料為 40%wt，余量為聚酯切片；芯層為100%聚酯切片。其中聚酯母料為韓國SKC電工級(jí)PET聚酯母料，聚酯切片為裕華電工級(jí)PET大有光聚酯切片(PET即聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)。
該薄膜按下列方法進(jìn)行a、電工級(jí)聚酯切片經(jīng)過流化床以140 160°C的溫度干燥4 5小時(shí)得干燥原料；所述干燥原料在主擠出機(jī)中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過濾得到作為芯層的主擠熔體；在兩臺(tái)輔助擠出機(jī)中將電工級(jí)聚酯切片和聚酯母料經(jīng)過熔融、抽真空處理后，過濾除去原料中的水份與雜質(zhì)得到作為上表層層和下表層層的輔擠熔體；主擠熔體過濾后與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出，匯合擠出溫度為270 290°C ；b、對(duì)于所述步驟a中擠出的混合熔體，經(jīng)過冷輥形靜電吸附成鑄片，再依次經(jīng)過縱向拉伸、橫向拉伸得到三層構(gòu)造的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜；靜電吸附采用的電壓為9. 2-9. 5kV,電流為9_12mA，靜電絲牽引速度為10±lmm/mim。
在縱向拉伸前對(duì)鑄片預(yù)熱，溫度為60— 80°C，在預(yù)熱至100_115°C時(shí)進(jìn)行縱向拉伸，縱拉拉伸比為3. 9-4. 1，之后在25-35°C進(jìn)入縱向定型；然后直接進(jìn)入橫拉，橫向拉伸溫度為125 - 125°C，橫向拉伸比為3. 15——3. 22，之后在，80_115°C進(jìn)入橫向定型。
C、對(duì)于所述步驟b中所得超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜經(jīng)過分切， 包裝成成品。
實(shí)施例2上、下表層均采用100%wt聚酯母料；芯層為100%聚酯切片。其中聚酯母料為韓國SKC 電工級(jí)PET聚酯聚酯母料，聚酯切片為裕華電工級(jí)PET大有光切片。
生產(chǎn)方法與實(shí)施例I同。
實(shí)施例3上、下表層均采用100%wt聚酯母料；芯層為100%聚酯切片。其中聚酯母料為PEN聚酯母料，聚酯切片為杜邦PEN聚酯切片(PEN即聚對(duì)萘二甲酸乙二醇酯)。
生產(chǎn)方法與實(shí)施例I同。
實(shí)施例4上、下表層均采用100%wt聚酯母料；芯層為100%聚酯切片。其中聚酯母料為電工級(jí) PBT聚酯母料，聚酯切片為PBT聚酯切片(PBT即聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)。
生產(chǎn)方法與實(shí)施例I同。
權(quán)利要求
1.一種超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜，其特征在于該薄膜為三層結(jié)構(gòu)，由上表層、芯層和下表層構(gòu)成，其中芯層的組份為聚酯，上、下表層的組份由聚酯母料， 或聚酯母料和聚酯構(gòu)成；該薄膜在150°C，30min時(shí)的縱、橫向熱收縮為09^2. 5%，縱向熱收縮率與橫向熱收率比值為0. 98^1. 12。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜，其特征在于 所述上、下表層組份，按重量百分比計(jì)聚酯母料為40-100%wt,聚酯為0-60%wt。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜，其特征在于 所述聚酯母料采用電工級(jí)PET聚酯母料、電工級(jí)PEN聚酯母料或電工級(jí)PBT聚酯母料；所述聚酯采用電工級(jí)PET聚酯切片、電工級(jí)PEN聚酯切片或電工級(jí)PBT聚酯切片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜，其特征在于 所述上表層、芯層和下表層三層的累計(jì)厚度為2 15i!m。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜，其特征在于 更為優(yōu)化的累計(jì)厚度為2 4. 5 u m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜，其特征在于 所述薄膜在23°C時(shí)損耗因子(tan 6 )為3X10—3，體積電阻為IO13 IO17 Q cm。
7.制作權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜的方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行a、聚酯切片經(jīng)過流化床以140 160°C的溫度干燥4 5小時(shí)得干燥原料；所述干燥原料在主擠出機(jī)中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過濾得到作為芯層的主擠熔體；在兩臺(tái)輔助擠出機(jī)中將聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片經(jīng)過熔融、抽真空處理后，過濾除去原料中的水份與雜質(zhì)得到作為上表層和下表層的輔擠熔體；主擠熔體過濾后與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出，匯合擠出溫度為270 290°C ；b、對(duì)于所述步驟a中擠出的混合熔體，經(jīng)過冷輥形靜電吸附成鑄片，再依次經(jīng)過縱向拉伸、橫向拉伸得到三層構(gòu)造的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜；C、對(duì)于所述步驟b中所得超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜經(jīng)過分切，包裝成成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜制作方法，其特征在于所述步驟b中的靜電吸附采用的電壓為9. 2-9. 5kV,電流為9-12mA，靜電絲牽引速度為 10±lmm/mim。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜制作方法，其特征在于所述步驟b中，在縱向拉伸前對(duì)鑄片預(yù)熱，溫度為60—80 °C，在預(yù)熱至100-115 °C時(shí)進(jìn)行縱向拉伸，縱拉拉伸比為3. 9-4. 1，之后在25-35°C進(jìn)入縱向定型；然后直接進(jìn)入橫拉， 橫向拉伸溫度為125 - 125°C，橫向拉伸比為3. 15——3. 22，之后在，80_115°C進(jìn)入橫向定型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超薄耐候平衡型電容器用雙向拉伸聚酯薄膜及其制作方法，該薄膜是以聚酯為主要成分的雙向拉伸聚酯薄膜，由上表層、芯層和下表層構(gòu)成，薄膜的縱、橫向熱收縮為0%~2.5%，縱向熱收縮率與橫向熱收率比值為0.98~1.12，介電常數(shù)為3.3，體積電阻為1013~1017Ω·cm。本發(fā)明的薄膜具有厚度薄，耐熱性好，熱穩(wěn)定性高；具有良好的耐候性，壽命長，電絕緣性能優(yōu)異，電氣強(qiáng)度高特別適合電容器用電介質(zhì)。
文檔編號(hào)B32B27/36GK102543433SQ2012100018
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者任鳥飛, 孫善衛(wèi), 汪中祥, 胡愛華, 陳鑄紅 申請(qǐng)人:安徽國風(fēng)塑業(yè)股份有限公司