(57)【要約】【課題】耐電圧特性に優れたコンデンサ用ポリプロピレンフィルムを提供する。【解決手段】フィルムの長さ方向のＦ５値（Ｆ５ｍｄ）が６０〜１００ＭＰａであり、幅方向のＦ５値（Ｆ５ｔｄ）が６０〜１００ＭＰａであって、Ｆ５ｍｄとＦ５ｔｄの和が１４０ＭＰａ以上であることを特徴とするコンデンサ用二軸配向ポリプロピレンフィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの長さ方向のＦ５値（Ｆ５ｍｄ）が６０〜１００ＭＰａであり、幅方向のＦ５値（Ｆ５ｔｄ）が６０〜１００ＭＰａであって、Ｆ５ｍｄとＦ５ｔｄの和が１４０ＭＰａ以上であることを特徴とするコンデンサ用二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項２】
フィルムの長さ方向のＦ５値（Ｆ５ｍｄ）と幅方向のＦ５値（Ｆ５ｔｄ）の比（Ｆ５ｍｄ／Ｆ５ｔｄ）が０．７〜１．３であることを特徴とする請求項１記載のコンデンサ用二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項３】
前記ポリプロピレンフィルムを形成するポリプロピレン樹脂の数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗの比Ｍｗ／Ｍｎが５〜１０であることを特徴とする請求項１または２記載のコンデンサ用二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐電圧特性に優れたコンデンサ用二軸配向ポリプロピレンフィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレンフィルムは、耐電圧特性や誘電損失などの電気特性が他のプラスチックフィルムよりも優れていることなどの理由から電気用途に広く用いられている。中でもコンデンサ用途における誘電体材料としての需要の伸びは著しい。  最近になって各種電気設備がインバータ化されるにつれ、さらにはコンデンサの小型大容量化が進むことにより、ポリプロピレンフィルムの薄膜化がいっそう進むようになり、薄膜化のための絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）の向上、巻取り特性の向上が要求されている。
【０００３】
ポリプロピレンフィルムの耐電圧性を改善する方法として、灰分×内部ヘイズ≦３０（ｐｐｍ・％）であるポリプロピレンフィルム（例えば特許文献１参照）や、イオン性物質の総含有量が２５ｐｐｍ以下であるポリプロピレンフィルム（例えば特許文献２参照）が提案されている。また、ポリプロピレンフィルムの長さ方向のＦ５値を５０ＭＰａ以上にすることにより、コンデンサの素子巻き性および電気特性を改善する（例えば特許文献３）提案がされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１３９３２３号公報（［００１０］段落）
【０００５】
【特許文献２】
特開平９−２７０３６４号公報（［０００６］〜［０００９］段落）
【０００６】
【特許文献３】
特開平１１−２７３９９０号公報（［０００９］段落）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなポリプロピレンフィルムでも耐電圧特性や巻き取り性は充分とはいえず、また灰分、イオン性物質の含有量はフィルムの製造段階でのコンタミネーションなどから管理が難しい等の問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、かかる従来技術の欠点を改良し、耐電圧性に優れたコンデンサ用ポリプロピレンフィルムを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンデンサ用ポリプロピレンフィルムは、上記問題を解決するために次の構成を有する。すなわち、
（１）フィルムの長さ方向のＦ５値（Ｆ５ｍｄ）が６０〜１００ＭＰａであり、幅方向のＦ５値（Ｆ５ｔｄ）が６０〜１００ＭＰａであって、Ｆ５ｍｄとＦ５ｔｄの和が１４０ＭＰａ以上であることを特徴とするコンデンサ用二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【００１０】
（２）フィルムの長さ方向のＦ５値（Ｆ５ｍｄ）と幅方向のＦ５値（Ｆ５ｔｄ）の比（Ｆ５ｍｄ／Ｆ５ｔｄ）が０．７〜１．３であることを特徴とする（１）記載のコンデンサ用二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【００１１】
（３）前記ポリプロピレンフィルムを形成するポリプロピレン樹脂の数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗの比Ｍｗ／Ｍｎが５〜１０であることを特徴とする（１）または（２）記載のコンデンサ用二軸配向ポリプロピレンフィルム。
により構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。
【００１３】
本発明に係るポリプロピレンフィルムは、フィルムの長さ方向のＦ５値（Ｆ５ｍｄ）が６０〜１００ＭＰａである必要がある。Ｆ５値とはフィルムが５％伸張したときの引張強さである。Ｆ５値が６０ＭＰａを下回ると耐電圧特性に支障を及ぼしたり、コンデンサ素子を巻き取る際にしわが入りやすい等の加工上の問題が生じ、１００ＭＰａを上回るとフィルム中にボイドが多発し、耐電圧特性に支障を及ぼす。好ましくは７０〜１００ＭＰａ、より好ましくは８０〜１００ＭＰａである。
【００１４】
また本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルムの幅方向のＦ５値（Ｆ５ｔｄ）が６０〜１００ＭＰａであることが必要である。Ｆ５値が６０ＭＰａを下回ると耐電圧特性に支障を及ぼし、１００ＭＰａを上回るとフィルム中にボイドが多発し、耐電圧特性に支障を及ぼす。
【００１５】
また本発明のポリプロピレンフィルムの長さ方向と幅方向のＦ５値の和は１４０ＭＰａ以上であることが必要である。１４０ＭＰａを下回ると耐電圧特性の低下につながる。好ましくは１５０ＭＰａ以上、より好ましくは１６０ＭＰａ以上更に好ましくは１７０ＭＰａ以上でである。またフィルム中のボイドの発生や製膜安定性等を考慮すると実用上１９０ＭＰａを超えないことが好ましい。
【００１６】
また本発明のポリプロピレンフィルムの長さ方向のＦ５値（Ｆ５ｍｄ）と幅方向のＦ５値（Ｆ５ｔｄ）の比（Ｆ５ｍｄ／Ｆ５ｔｄ）は０．７〜１．３であることが好ましい。０．７〜１．３の範囲であると耐電圧特性が良好となる。より好ましくは０．８〜１．２、更に好ましくは０．９〜１．１である。
【００１７】
また本発明のポリプロピレンフィルム中の灰分は耐電圧特性向上の観点から１００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｐｐｍ以下であるが特に限定されるわけではない。
【００１８】
本発明のポリプロピレンフィルムを構成するポリマーは、特に限定されるものではなくポリプロピレンのホモポリマー以外に、プロピレンと他のαーオレフィン（例えばエチレン、ブテンなど）の共重合体であっても、またポリプロピレンと他のα−オレフイン重合体（例えばポリエチレン、ポリブテンなど）とのブレンド品であってもかまわないが、延伸性の点から数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗの比Ｍｗ／Ｍｎが５〜１０であることが好ましい。Ｍｗ／Ｍｎが５未満であると延伸性が低下し破れが多発し、１０を越えると延伸は容易となるが所望の特性が得られなくなる。より好ましくは６〜１０、更に好ましくは６〜９である。
【００１９】
また本発明のポリプロピレンフイルムは酸化防止剤を含有してもよく、例えばフェノール系酸化防止剤としてはテトラキス［メチレン−３（３，  ５−ジ−ターシャリブチル−４−ハイドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ハイドロキシ−３’、５’−ジ−ターシャリブチル−フェニル）プロピオネート、２，２−チオ［ジフェニル−ビス−３（３，５−ジ−ターシャリブチル−４−ハイドロキシフェニル）］プロピオネート、１，３，５トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ターシャリ−ブチル−４−ハイドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（３，５−ジ−ターシャリーブチル−４−ハイドロキシフェニル）イソシアヌレート、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ターシャリーブチル−フェノール）、トリス（２，４−ジ−ターシャリーブチルフェニル）フォスファイトなどを例示することができるが特に限定されるものではない。またその他フィルムに含有される添加剤も特に限定されるものではなく、コンデンサ特性に支障を及ぼさない範囲で、適宜選択添加してもよい。
【００２０】
本発明のポリプロピレンフィルムは、単層であっても複合であってもかまわない。所望のＦ５値を得るために長さ方向に７〜１１倍、幅方向に７〜１１倍延伸することが好ましく、その延伸倍率を達成し、更に薄くてかつ、厚みむらの小さいことを要求される点から延伸方法としては、テンター法による同時二軸延伸、または逐次二軸延伸において長手方向、幅方向に延伸した後、再度長手方向に延伸を行う方法や、長手方向に二段階の延伸を行った後、幅方向に延伸する方法が例示されるが、特に同時二軸延伸が好ましい。
【００２１】
以下、テンター法同時二軸延伸の一例を示すが、特に限定されるものではない。
【００２２】
ポリプロピレン樹脂を、２３０〜２７０℃の温度の押出機に供給して溶融し、スリットを施したＴダイよりシート状に押出し、６０〜９５℃の温度の冷却ロールで冷却固化する。その後フィルムの端部をクリップで把持し、クリップの間隙を開くことによって、長さ方向、幅方向に同時に延伸するタイプの延伸装置を用いて、フィルムの端部をクリップに把持させ、１５０〜１６５℃のテンター内にフィルムを導き、長さ方向、幅方向にそれぞれ８〜１０倍同時延伸する。
【００２３】
本発明のポリプロピレンフイルムをコンデンサに使用する場合の電極は特に限定されるものではなく、例えば金属箔であっても両面を金属化した紙やプラスチックフィルムであっても、本発明のポリプロピレンフイルムの片面もしくは両面を直接金属化してもかまわないが、小型軽量化が望まれるコンデンサ用途にあっては特に直接フイルムを金属化することが好ましい。このとき、用いる金属の種類は、亜鉛、錫、銀、クロム、アルミニウム、銅、ニッケルなどの単体や複数種の混合物あるいは合金などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２４】
また本発明のポリプロピレンフィルムからなるコンデンサの構造や形態は、特に限定されるものではなく、例えば乾式でも液体などによる含浸式でも、あるいは丸型でも扁平プレス型でも差し支えない。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明に用いる測定法及び評価法について説明する。
【００２６】
（１）Ｍｗ／Ｍｎ
ゲル浸透クロマトグラフを用いて分子量を測定算出した。測定条件は以下の通りである。
装置：ＧＰＣ−１５０Ｃ
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ  ＨＴ−８０６Ｍ（２）
溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（ＢＨＴ０．１ｗｔ％添加）
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
温度：１３５℃
試料：濃度０．２ｗｔ％となるように調整し、１５０℃×１５分間攪拌溶解した後、０．５μｍの金属フィルターで濾過した。
注入量：２００μｌ
分子量校正：単分散ポリスチレン。
【００２７】
（２）Ｆ５値
ＪＩＳ  Ｃ−２３３０（２００１）の７．４．５によって測定し、試料が５％伸長したときの引張り強度を算出した。
【００２８】
（３）灰分
重量Ｗ（ｇ）のフィルムを、白金坩堝に入れ、ガスバーナーで十分に燃やした後、７５０℃の電気炉で、１時間処理して完全灰化し、得られた灰の重量Ｗ’（ｇ）を測定し、下式から求めた。
灰分＝（Ｗ’／Ｗ）×１０６（ｐｐｍ）
（４）フィルム厚み
ダイヤルゲージ式厚み計（ＪＩＳ−Ｂ−７５０９）を用いて測定した。
【００２９】
（５）絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）
ＪＩＳ−Ｃ−２３３０（２００１）の７．４．１１．２によって測定した。絶縁破壊した電圧を（４）の方法で測定したフィルム厚みで割った値を絶縁破壊電圧とし、２０点測定を行い、その平均値が６５０Ｖ／μ以上のものを合格とした。
【００３０】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００３１】
（６）フィルムの表面ムラ
延伸により得られたフィルムの表面を蛍光灯下で目視観察し、明暗の縞模様や白色かかった色違い部分を延伸性不良起因の表面ムラとして評価した。
なお、評価基準としては、
◎：表面ムラが確認されない。
○：端部等に表面ムラが確認されることがあるが、実用的なレベルである。
△：目立った表面ムラが確認される。
×：ひどい表面ムラが確認され、フィルム破れが多発する。
【００３２】
（実施例１）
Ｍｗ／Ｍｎが６．８のポリプロピレン樹脂（Ｂｏｒｅａｌｉｓ社製ＨＣ３１８ＢＦ）を２４０℃の温度の押出機に供給して溶融し、２０μｍカットのフィルターを通過させた後、スリットを施したＴダイからシート状に押出し、７０℃の温度の冷却ロールで冷却固化させ、厚み５００μｍ、幅９５ｍｍのキャストフィルムを得た。得られたフィルムの灰分は２７ｐｐｍであった。
【００３３】
該フィルムを、長さ方向に９５ｍｍに切り出し、長さ方法、幅方向とも９５ｍｍの正方形とした後、東洋精機（株）製  二軸延伸試験装置（標準型）を用いて、１５０℃で５０秒間保持した後、フィルムの長さ方向、幅方向に延伸速度５０００％／分の割合で、それぞれ８．５倍同時二軸延伸した。得られたポリプロピレンフィルムの評価結果を表１にまとめた。
【００３４】
（実施例２）
実施例１と同じキャストフィルム、二軸延伸試験装置を用いて、長さ方向、幅方向にそれぞれ９．３倍同時二軸延伸した以外は実施例１と同じ条件で実施した。
得られたポリプロピレンフィルムの評価結果を表１にまとめた。
【００３５】
（実施例３）
実施例１と同じキャストフィルム、二軸延伸試験装置を用いて、長さ方向に８．０倍、幅方向９．０倍同時二軸延伸した以外は実施例１と同じ条件で実施した。
得られたポリプロピレンフィルムの評価結果を表１にまとめた。
【００３６】
（実施例４）
実施例１と同じキャストフィルム、二軸延伸試験装置を用いて、長さ方向、幅方向にそれぞれ８．０倍同時二軸延伸した以外は実施例１と同じ条件で実施した。
得られたポリプロピレンフィルムの評価結果を表１にまとめた。
【００３７】
（実施例５）
実施例１と同じキャストフィルム、二軸延伸試験装置を用いて、長さ方向に９．０倍、幅方向８．０倍同時二軸延伸した以外は実施例１と同じ条件で実施した。
得られたポリプロピレンフィルムの評価結果を表１にまとめた。
【００３８】
（実施例６）
実施例１と同じキャストフィルム、二軸延伸試験装置を用いて、長さ方向に９．６倍、幅方向に７．０倍同時二軸延伸した以外は実施例１と同じ条件で実施した。
得られたポリプロピレンフィルムの評価結果を表１にまとめた。
【００３９】
（実施例７）
Ｍｗ／Ｍｎが４．２のポリプロピレン樹脂（チッソ（株）製ＨＦ１０７５）を用いて実施例１と同じ条件でキャストフィルムを得た。得られたフィルムの灰分は６３ｐｐｍであった。
【００４０】
該フィルムを、実施例１と同じ方法で同時二軸延伸を実施した。得られたポリプロピレンフィルムの端部に若干の延伸ムラが観察された。評価結果を表１にまとめた。
【００４１】
（比較例１）
Ｍｗ／Ｍｎが６．８のポリプロピレン樹脂（Ｂｏｒｅａｌｉｓ社製ＨＣ３１８ＢＦ）を２４０℃の温度の押出機に供給して溶融し、フィルターを通過させた後、スリットを施したＴダイからシート状に押出し、７６℃の温度の冷却ロールで冷却固化させ、厚み３５０μｍ、幅９５ｍｍのキャストフィルムを得た。得られたフィルムの灰分は２４ｐｐｍであった。
【００４２】
該フィルムを、長さ方向に９５ｍｍに切り出し、長さ方向、幅方向とも９５ｍｍの正方形とした後、実施例１と同じ二軸延伸試験装置を用いて１５０℃で４０秒間保持した後、フィルムの長さ方向に５．０倍、幅方向に９．５倍、延伸速度５０００％／分の割合で、同時二軸延伸した。得られたポリプロピレンフィルムの評価結果を表１にまとめた。
【００４３】
（比較例２）
比較例１と同じキャストフィルム、二軸延伸試験装置を用いて、長さ方向、幅方向にそれぞれ７．０倍同時二軸延伸した以外は比較例１と同じ条件で実施した。
得られたポリプロピレンフィルムの評価結果を表１にまとめた。
【００４４】
【表１】
2005064067.tif 000002
【００４５】
【発明の効果】
本発明によって、コンデンサの誘電体として耐電圧特性の優れたコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得ることが可能である。