JP2001129944A - 二軸配向ポリプロピレンフィルム - Google Patents

二軸配向ポリプロピレンフィルム

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JP2001129944A JP31252199A JP31252199A JP2001129944A JP 2001129944 A JP2001129944 A JP 2001129944A JP 31252199 A JP31252199 A JP 31252199A JP 31252199 A JP31252199 A JP 31252199A JP 2001129944 A JP2001129944 A JP 2001129944A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 包装用、コンデンサー用等に好適な突起の均
一性に優れ、粗さ密度も高い表面を持ち、かつリサイク
ル性にも優れた二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供
する。 【解決手段】 厚み方向に2層以上積層してなる二軸配
向ポリプロピレンフィルムであって、230℃で測定し
たときの溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)
が、log(MS)>−0.56log(MFR)+
0.74なる関係式を満たすポリプロピレンからなる層
(A層)と、アイソタクチックインデックス(II)が
90〜99.5%、かつ230℃で測定したときの溶融
張力(MS)と溶融流動指数(MFR)が、log(M
S)<−0.56log(MFR)+0.74なる関係
式を満たすポリプロピレンからなる層(B層)を含むこ
とを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、包装用や工業用等
に好適な二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。さ
らに詳しくはコンデンサー用誘電体として好適な突起密
度が高くかつ突起のそろった表面を持つ二軸配向ポリプ
ロピレンフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】二軸配向ポリプロピレンフィルムは、透
明性、機械特性、電気特性等に優れるため、包装用途、
テープ用途、ケーブルラッピングやコンデンサーをはじ
めとする電気用途等の様々な用途に用いられている。
【0003】かかる二軸配向ポリプロピレンフィルム
は、コンデンサー用誘電体として用いる際には、滑り性
や油含浸性の向上が必要であり表面を適度に粗面化する
必要がある。
【0004】この粗面化方法には、これまでエンボス法
やサンドブラスト法などの機械的方法、溶剤によるケミ
カルエッチング等の化学的方法、ポリエチレン等の異種
ポリマーを混合したシートを延伸する方法、β晶を生成
させたシートを延伸する方法(例えば特開昭51−63
500号公報)等が提案されていた。
【0005】しかし、機械的方法および化学的方法では
粗さ密度が低く、またβ晶を生成させたシートを延伸す
る方法では粗大突起が生じやすく、突起の均一性という
点で必ずしも十分とはいえない場合があった。また、こ
れらの方法で粗面化したフィルムは、コンデンサー形成
時にフィルム層間への油含浸が不十分となり部分的に未
含浸部分を生じやすく、コンデンサー寿命が低下する場
合があった。ポリエチレン等の異種ポリマーを配合した
シートを延伸する方法では、コンデンサー形成時に気泡
の残存は少ないが、該フィルムをリサイクルした場合に
異種ポリマーが悪影響を及ぼす場合があり、リサイクル
性に劣るという問題があった。
【0006】また、いずれの方法も粗さ密度や突起の均
一性という点で必ずしも十分とはいえない場合が多かっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、包装
用、コンデンサー用等に好適な突起の均一性に優れ、粗
さ密度も高い表面を持ち、かつリサイクル性にも優れた
二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、二軸配向
ポリプロピレンフィルムを提供すべく鋭意検討した結
果、通常用いられるポリプロピレンに比べて特定関係式
を満たすべく溶融張力をより高めたポリプロピレンから
なる二軸配向ポリプロピレンフィルムがかかる目的を達
成でき、さらには積層フィルムとすることで特性を低下
させることなく製膜性を向上させることができることを
見出し本発明を完成させるにいたった。
【0009】すなわち本発明に係る二軸配向ポリプロピ
レンフィルムは、厚み方向に2層以上積層してなる二軸
配向ポリプロピレンフィルムであって、230℃で測定
したときの溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)
が、log(MS)>−0.56log(MFR)+
0.74なる関係式を満たすポリプロピレンからなる層
(A層)と、アイソタクチックインデックス(II)が
90〜99.5%、かつ230℃で測定したときの溶融
張力(MS)と溶融流動指数(MFR)が、log(M
S)<−0.56log(MFR)+0.74なる関係
式を満たすポリプロピレンからなる層(B層)を含むこ
とを特徴とするものからなる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の二軸配向ポリプロピレン
フィルムのA層に用いられるポリプロピレンは、230
℃で測定したときの溶融張力(MS)と溶融流動指数
(MFR)が、log(MS)>−0.56log(M
FR)+0.74なる関係式を満たす必要がある。ここ
で、230℃で測定したときの溶融張力とは、JIS−
K7210に示される溶融流動指数(MFR)測定用の
装置に準じて測定されたものである。具体的には、東洋
精機製メルトテンションテスターを用いて、ポリプロピ
レンを230℃に加熱し、溶融ポリプロピレンを押出速
度15mm/分で吐出してストランドとし、このストラ
ンドを6.4m/分の速度で引き取る際の張力を測定
し、溶融張力(単位cN)とした。また、230℃で測
定したときの溶融流動指数(MFR)とは、JIS−K
6758に準じて荷重21.18Nで測定されたもの
(単位g/10分)である。
【0011】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
に用いられる該A層のポリプロピレンの溶融張力(M
S)と溶融流動指数(MFR)の値には上式を満たす限
り特に限定はないが、製膜性の観点から溶融流動指数
(MFR)は1〜20g/10分の範囲が好ましく、1
〜10g/10分の範囲がより好ましい。また溶融張力
については、1〜30cNの範囲が好ましく、2〜20
cNの範囲がより好ましい。溶融張力が小さいと突起の
均一性に劣り、最大表面粗さRmaと中心線平均表面粗
さRaの比Rma/Raが大きくなる。また粗さ密度も
小さく(単位面積当たりの突起個数が少ない)なる。溶
融張力が大きいほど突起の均一性が高くなりRma/R
aは小さくなるが、溶融張力が大きすぎると製膜が困難
になる。
【0012】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
のA層に用いられるポリプロピレンとは主としてプロピ
レンの単独重合体を指すが、本発明の目的を損なわない
範囲、すなわち通常共重合量で10mol%未満、ブレ
ンド量で10重量%未満の範囲であれば他の不飽和炭化
水素による共重合成分などを含有してもよいし、プロピ
レンが単独ではない重合体がブレンドされていてもよ
い。このような共重合成分やブレンド物を構成する単量
体成分として例えばエチレン、プロピレン(共重合され
たブレンド物の場合)、1−ブテン、1−ペンテン、3
−メチルペンテン−1、3−メチルブテンー1、1−ヘ
キセン、4−メチルペンテンー1、5−エチルヘキセン
−1、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、ビニ
ルシクロヘキセン、スチレン、アリルベンゼン、シクロ
ペンテン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネ
ンなどが挙げられる。
【0013】230℃で測定したときの溶融張力(M
S)と溶融流動指数(MFR)が、log(MS)>−
0.56log(MFR)+0.74なる関係式を満た
す該A層のポリプロピレンを得るには、高分子量成分を
多く含むポリプロピレンをブレンドする方法、分岐構造
を持つオリゴマーやポリマーをブレンドする方法、特開
昭62−121704号公報に記載されているようにポ
リプロピレン分子中に長鎖分岐構造を導入する方法、あ
るいは特許第2869606号公報に記載されている様
な方法等が好ましく用いられる。
【0014】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
に用いられるポリプロピレンはその製法には特に制限は
ないが、ポリプロピレン分子中に長鎖分岐を導入して溶
融張力を高めたようなポリプロピレンが特に好ましい。
【0015】次に、本発明の二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムのB層に用いられるポリプロピレンは、アイソタ
クチックインデックス(II)が90〜99.5%、か
つ230℃で測定したときの溶融張力(MS)と溶融流
動指数(MFR)が、log(MS)<−0.56lo
g(MFR)+0.74なる関係式を満たすポリプロピ
レンであることが必要である。
【0016】ポリプロピレンのアイソタクチックインデ
ックス(II)は90〜99.5%であることが必要で
ある。ここでアイソタクチックインデックスとはフィル
ムを沸騰n−ヘプタンで抽出した場合の、抽出前フィル
ム重量に対する不溶分の重量の割合により定義される。
アイソタクチックインデックスが99.5%よりも高す
ぎると、特開平6−236709号公報にあるように二
軸配向したフィルムを製造する際、延伸性が悪く、製膜
が著しく困難となる。またアイソタクチックインデック
スが90%よりも小さすぎると寸法安定性および耐絶縁
破壊特性の低下が大きくなる。より好ましいアイソタク
チックインデックスは92〜99.5%であり、さらに
好ましくは97〜99.3%である。このようなアイソ
タクチックインデックスを有するポリプロピレンフィル
ムとするには、原料であるポリプロピレン樹脂の沸騰n
−ヘプタンに溶けやすい低分子量成分や、立体規則性の
低い、いわゆるアタクチックの部分の割合が適度に低い
ものを選択するなどの方法を採用することができる。
【0017】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
のB層に用いられるポリプロピレンの溶融流動指数(M
FR)は上式を満たす限り特に限定はないが、製膜性の
点から1〜10g/10分(230℃、21.18N荷
重)の範囲のものが好ましく、2〜5g/10分のもの
がより好ましい。溶融流動指数(MFR)を上記の値と
するためには、平均分子量や分子量分布を制御する方法
などが採用される。
【0018】また、本発明の二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムのB層に用いられるポリプロピレンは、230℃
で測定したときの溶融張力(MS)と溶融流動指数(M
FR)が、log(MS)<−0.56log(MF
R)+0.74なる関係式を満たすポリプロピレンであ
ることが必要である。本関係式を満たさないと製膜安定
性に劣り、二軸配向したフィルムを製造する際にフィル
ム中にボイドを形成する場合があり、寸法安定性および
耐絶縁破壊特性の低下が大きくなる。
【0019】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
のB層に用いられるポリプロピレンは、主としてプロピ
レンの単独重合体からなるが、本発明の目的を損なわな
い範囲で他の不飽和炭化水素による共重合成分などを含
有してもよいし、プロピレンが単独ではない重合体がブ
レンドされていてもよい。このような共重合成分やブレ
ンド物を構成する単量体成分として例えばエチレン、プ
ロピレン(共重合されたブレンド物の場合)、1−ブテ
ン、1−ペンテン、3−メチルペンテン−1、3−メチ
ルブテンー1、1−ヘキセン、4−メチルペンテンー
1、5−エチルヘキセン−1、1−オクテン、1−デセ
ン、1−ドデセン、ビニルシクロヘキセン、スチレン、
アリルベンゼン、シクロペンテン、ノルボルネン、5ー
メチル−2−ノルボルネンなどが挙げられる。共重合量
またはブレンド量は、耐絶縁破壊特性、寸法安定性の点
から共重合量は1mol%未満、ブレンド量は10重量
%未満が好ましい。
【0020】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
に用いられるポリプロピレンには、本発明の目的を損な
わない範囲で公知の添加剤、例えば結晶核剤、酸化防止
剤、熱安定剤、すべり剤、帯電防止剤、ブロッキング防
止剤、充填剤、粘度調整剤、着色防止剤などを含有せし
めることもできる。
【0021】これらの中で、酸化防止剤の種類および添
加量の選定は長期耐熱性にとって重要である。本発明の
二軸配向ポリプロピレンフィルムに添加される酸化防止
剤は立体障害性を有するフェノール性のもので、そのう
ち少なくとも1種は分子量500以上の高分子量型のも
のが好ましい。この具体例としては種々のものが挙げら
れるが、例えば2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾー
ル(BHT:分子量220.4)とともに1,3,5−
トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン(例えばチバ
ガイギー社製Irganox1330:分子量775.2)または
テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(例
えばチバガイギー社製Irganox1010:分子量1177.
7)等を併用することが好ましい。これら酸化防止剤の
総含有量はポリプロピレン全量に対して0.03〜1重
量%の範囲が好ましい。酸化防止剤が少なすぎると長期
耐熱性に劣る場合がある。酸化防止剤が多すぎるとこれ
ら酸化防止剤のブリードアウトによる高温下でのブロッ
キングにより、コンデンサー素子に悪影響を及ぼす場合
がある。より好ましい含有量は0.1〜0.9重量%で
あり、さらに好ましくは0.2〜0.8重量%である。
【0022】また結晶核剤の添加はフィルムの表面粗さ
や透明性に作用を及ぼす。結晶核剤の添加量が多くなる
と本発明の特定表面粗さを持つ二軸配向ポリプロピレン
フィルムを得ることが難しくなり、また絶縁破壊強度が
悪化する傾向があるので添加量として0.1重量%未満
とするのが好ましく、さらに好ましくは実質的に添加さ
れていないことが好ましい。
【0023】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
は、上述した特性を与えうる原料を用い、二軸配向され
ることによって得られる。二軸配向の方法としては、イ
ンフレーション同時二軸延伸法、ステンター同時二軸延
伸法、ステンター逐次二軸延伸法のいずれによっても得
られるが、その中でも、製膜安定性、厚み均一性、フィ
ルムの表面形状を制御する点においてステンター逐次二
軸延伸法により製膜されたものが好ましく用いられる。
【0024】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
の積層方法には特に限定はなく、任意の公知の方法が用
いられる。中でも、2台以上の押出機を用い一つの口金
の中で合流させて溶融押出し積層シートを二軸配向せし
める方法や、未延伸のポリプロピレンシート(B層)の
上にA層のポリプロピレンを溶融押出でラミネートを行
いこれを二軸配向せしめる方法等が好ましい。
【0025】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
は、フィルムの少なくとも一方の面の中心線平均表面粗
さRaが0.03〜0.50μmであることが好まし
い。中心線平均粗さが大きすぎると、フィルムを積層し
た場合に層間に空気が入りコンデンサー素子の劣化につ
ながり、またフィルムに金属層を形成したとき金属層に
穴アキ等が発生し、高温時の絶縁破壊強度や素子ライフ
が低下したり電圧印加時に電荷が集中し、絶縁欠陥の原
因となる。逆に小さすぎるとフィルムの滑りが悪くな
り、ハンドリング性に劣ったり、コンデンサー素子に絶
縁油を含浸する場合はフィルム層間に絶縁油が均一に浸
透せず、連続使用時に容量変化が大きくなる。フィルム
の少なくとも片面の中心線平均表面粗さのさらに好まし
い範囲は0.0.05〜0.40μmであり、さらに好
ましくは0.06〜0.30μmである。
【0026】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
は、フィルムの少なくとも一方の面の最大表面粗さRm
aと中心線平均表面粗さRaの比Rma/Raが5〜1
2であることが好ましい。Rma/Raが大きすぎると
粗大突起の割合が増えるため、フィルムを積層した場合
に層間に空気が入りコンデンサー素子の劣化につなが
り、またフィルムに金属層を形成したとき金属層に穴ア
キ等が発生し、高温時の絶縁破壊強度や素子ライフが低
下したり電圧印加時に電荷が集中し、絶縁欠陥の原因と
なる。逆にRma/Raが小さすぎるとハンドリング性
に劣る場合がある。
【0027】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
の表面形状は、表面粗さに関してフィルムの少なくとも
一方の面の中心線平均表面粗さRaが0.03〜0.5
0μmであり、かつ最大表面粗さRmaと中心線平均表
面粗さRaの比Rma/Raが5〜12であることが好
ましいが、その形態はβ晶を生成させたシートを延伸す
る方法によって得られるいわゆるクレーター状網目構造
とは異なり、独立した粒状あるいはしわ状の突起形状を
とることがより好ましい。一般にポリエチレン等の異種
ポリマーを配合したシートを延伸する方法によっても独
立した粒状突起を形成できるが、230℃で測定したと
きの溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)が、l
og(MS)>−0.56log(MFR)+0.74
なる関係式を満たすポリプロピレン(A層)を積層して
なる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、ポリエチレン
等の異種ポリマーを配合したシートを延伸する方法によ
って得られる二軸配向ポリプロピレンフィルムの表面よ
りもさらに微細で突起密度が高くかつ突起のそろった表
面を容易に得ることができる。
【0028】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
の厚みは、2〜50μmが好ましく、より好ましくは
2.5〜30μm、さらに好ましくは3〜20μmであ
る。フィルムの厚みが薄すぎると、機械的強度や絶縁破
壊強度に劣る場合がある。フィルムの厚みが厚すぎると
均一な厚みのフィルムを製膜することが困難になり、ま
たコンデンサー用の誘電体として用いた場合、体積当た
りの容量が小さくなるため好ましくない。
【0029】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
の厚み構成は、230℃で測定したときの溶融張力(M
S)と溶融流動指数(MFR)が、log(MS)>−
0.56log(MFR)+0.74なる関係式を満た
すポリプロピレンからなる層(A層)が少なくとも一方
の表面層となることが好ましい。この際、両面の表面層
がA層からなっても一方の面のみA層からなってもいず
れでもかまわず、A層/B層の2層構成、A層/B層/
A層の3層構成、さらに4層以上の構成(この際中間層
にA層を含んでいてもいなくてもいずれでもかまわな
い)が好ましく用いられる。全厚みに対する表面層A層
の割合は製膜性や表面形状を制御する点から1%〜50
%であることが好ましく5〜30%がより好ましい。A
層の割合が大きすぎると製膜時に押出機の吐出圧力が高
くなりすぎ製膜性が低下する場合がある。A層の割合が
小さすぎると中心線平均表面粗さRaおよび最大表面粗
さRmaが小さくなる。
【0030】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
の灰分は50ppm以下であることが好ましく、より好
ましくは30ppm以下であり、さらに好ましくは20
ppm以下である。灰分が多すぎると、該フィルムの耐
絶縁破壊特性が低下し、コンデンサーとした場合に絶縁
破壊強度が低下する場合がある。灰分をこの範囲とする
ためには、触媒残磋の少ない原料を用いることが重要で
あるが、製膜時の押出系からの汚染も極力低減するなど
の方法、例えばブリード時間を1時間以上かけるなどの
方法を採用することができる。
【0031】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
に金属層を形成して用いる場合、金属層を形成する面
に、接着力を高めるためコロナ放電処理あるいはプラズ
マ処理を行うことが好ましい。コロナ放電処理は処理を
する際に雰囲気ガスとして空気、炭酸ガス、窒素ガスお
よびこれらの混合ガス中での処理が好ましい。またプラ
ズマ処理は、種々の気体をプラズマ状態におき、フィル
ム表面を化学変成させる方法、例えば特開昭59−98
140号公報に記載されている方法などが挙げられる。
【0032】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
に金属層を形成する方法は、真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンビーム法等が挙げられるが、特に限定され
ない。また、用いる金属にも特に限定はなく、アルミニ
ウム、亜鉛、銅、錫、銀、ニッケル等が好ましく用いら
れる。 本発明において、金属化フィルムの膜抵抗値は
1〜40Ω/□の範囲が好ましく用いられる。より好ま
しくは1.2〜30Ω/□である。膜抵抗値が小さすぎ
ると、蒸着膜の厚みが厚く蒸着時に熱負けが生じアバタ
状の表面欠点や4μm前後の薄いフィルムでは穴アキ等
が発生することがある。膜抵抗値が大きすぎると課電時
に蒸着膜のクリアリングが生じた時、膜の消失が生じや
すく、容量変化が大きくなることがある。
【0033】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
に金属層を形成する時に設けられるマージン(電気絶縁
目的などにより金属層を形成する面に設けられる金属層
のない部分)の仕様は、通常タイプ以外にヒューズ機構
を設けた種々のものなど目的に応じて採用でき、特に限
定されない。
【0034】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
を誘電体として用いた場合のコンデンサーの形式は、乾
式や油含浸式等が挙げられるが、本発明の二軸配向ポリ
プロピレンフィルムは、油含浸時に気泡の残存が少ない
ため油含浸式が特に好ましい。油含浸型コンデンサーに
用いる絶縁油としては、電気絶縁性のあるものであれば
任意のものを使用することができる。例えば多塩化ビフ
ェニール類、パラフィン類、ナフテン類、あるいは芳香
族系炭化水素よりなる鉱油類、ポリブテン、菜種油、あ
るいはシリコーン油等を挙げることができる。これらは
単独で、あるいは混合して使用することができ、またこ
れらの油の中に公知の添加剤を添加することができる。
好ましい絶縁油としては粘性の小さなガス吸収性の優れ
た、フェニルキシリルエタン、モノイソプロピルビフェ
ニールである。
【0035】次に本発明の二軸配向ポリプロピレンフィ
ルムの製造方法および本発明の二軸配向ポリプロピレン
フィルムからなるコンデンサーの製造方法を以下に説明
するが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【0036】2種類のポリプロピレン原料を別々の押出
機に供給し、加熱溶融し、濾過フィルターを通した後、
220〜280℃の温度で1台のスリット状口金から共
押出し、30〜85℃の温度に保たれたキャスティング
ドラムに巻き付けて冷却固化せしめ、未延伸積層フィル
ムを作る。このときキャスティングドラム温度が高すぎ
るとフィルムの結晶化が進行しすぎ後の工程での延伸が
困難になったり、フィルム内にボイドができ耐絶縁破壊
特性が低下する場合がある。キャスティングドラムへの
密着方法としては静電印加法、水の表面張力を利用した
密着方法、エアーナイフ法、プレスロール法、水中キャ
スト法などのうちいずれの手法を用いてもよいが、平面
性が良好でかつ表面粗さの制御が可能なエアーナイフ法
が好ましい。
【0037】次にこの未延伸フィルムを二軸延伸し、二
軸配向せしめる。まず未延伸フィルムを120〜150
℃に保たれたロールに通して予熱し、引き続き該シート
を130℃〜150℃の温度に保ち周速差を設けたロー
ル間に通し、長手方向に2〜6倍に延伸した後、室温に
冷却する。引き続き該延伸フィルムをステンターに導い
て、150〜170℃の温度で幅方向に5〜15倍に延
伸し、次いで幅方向に2〜20%の弛緩を与えつつ、1
40〜170℃の温度で熱固定して巻き取る。その後、
蒸着を施す面に蒸着金属の接着性を良くするために、空
気中、窒素中、炭酸ガス中あるいはこれらの混合気体中
でコロナ放電処理を行いワインダーで巻き取る。
【0038】得られたフィルムを真空蒸着装置にセット
し、目的に応じた絶縁溝部を形成するためグラビアコー
ターを用いてオイルをフィルムに塗布し、その後、目的
に応じた金属を所定の膜抵抗に蒸着する。この蒸着フィ
ルムをスリットし、コンデンサー素子を作るための2リ
ール一対の蒸着リールとする。この後、素子状に巻回し
熱プレスして扁平状に成形し、端部の金属溶射(メタリ
コン工程)、リード取り出し、必要に応じて絶縁油を含
浸し、外装を経てコンデンサーとする。
【0039】本発明における特性値の測定方法、並びに
効果の評価方法は次のとおりである。 (1)溶融流動指数(MFR) JIS−K6758に示されるポリプロピレン試験方法
(230℃、21.18N)に準じて測定した。
【0040】(2)溶融張力(MS) JIS−K7210に示されるMFR測定用の装置に準
じて測定した。東洋精機製メルトテンションテスターを
用いて、ポリプロピレンを230℃に加熱し、溶融ポリ
プロピレンを押出速度15mm/分で吐出しストランド
とし、このストランドをを6.5m/分の速度で引き取
る際の張力を測定し、溶融張力とした。
【0041】(3)中心線平均表面粗さRa、最大表面
粗さRma JIS−B0601に従って、触針式表面粗さ計を用い
て測定した。なお、小坂研究所(株)製、高精度薄膜段
差測定器(型式:ET−30K)を使用し、触針径円錐
型0.5μmR、荷重16mg、カットオフは0.08
mmとした。
【0042】(4)フィルム絶縁破壊強度(BDV) JIS−C2110に準じて測定した。陰極に厚み10
0μm、10cm角のアルミ箔電極、陰極に真鍮性8m
mφの電極を用い、この間にフィルムをはさみ、春日電
気(株)製直流高圧安定化電源を用いて、100V/秒
の速度で昇圧しながら電圧を印加し、電流が10mA以
上流れた場合を絶縁破壊したものとした。その時の電圧
を測定点のフィルム厚みで割った値を絶縁破壊強度と
し、30点測定した平均値で示した。
【0043】(5)コンデンサー素子ライフテスト フィルム厚み当たり60V/μmの交流電圧(周波数6
0Hz)をコンデンサー素子に印加し、105℃の雰囲
気で素子が破壊するまでの時間を測定した。
【0044】(6)リサイクル性 一度製膜したフィルムを再ペレット化し、B層の未使用
原料に50重量%ドライブレンドし、再度製膜した。こ
れを3回繰り返し得られたフィルムのフィルム絶縁破壊
強度を測定した。フィルム絶縁破壊強度の値が20%以
上低下したものを×、0〜20%のものを○とした。
【0045】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに
説明する。 実施例1 本発明のA層樹脂として、溶融流動指数(MFR)が
2.5g/10分、溶融張力(MS)が25cNのポリ
プロピレン原料に2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾ
ール(BHT)0.3重量%、テロラキス[メチレン−
3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート]メタン(チバガイギー社製Irgano
x1010)0.3重量%を添加したものと、B層樹脂とし
て、アイソタクチックインデックス(II)が98.5
%、溶融流動指数(MFR)が3g/10分、溶融張力
(MS)が2.5cNのポリプロピレン原料に2,6−
ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)0.3重量
%、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン(チバガイギー社製Irganox1330:分子量77
5.2)0.3重量%を添加したものとを別々の押出機
に供給して240℃の温度で溶融し、200メッシュの
濾過フィルターを通した後、T型口金からシート状に押
出成形し、70℃の温度のキャスティングドラムに巻き
付けて冷却固化した。次いで、該シートを135℃で予
熱し、引き続き145℃の温度に保ち周速差を設けたロ
ール間に通し、長手方向に5倍に延伸した。引き続き該
フィルムをテンターに導き、165℃の温度で幅方向に
9倍延伸し、次いで幅方向に5%の弛緩を与えながら1
50℃で熱処理を行ない、厚み構成がA層/B層=1μ
m/9μmの2層積層二軸配向ポリプロピレンフィルム
を得た。さらに該A層表面に25W・min/m2の処
理強度で大気中でコロナ放電処理を行った。また該2層
積層二軸配向ポリプロピレンフィルムのリサイクル性評
価として、得られたフィルムを240℃で再ペレタイズ
し、該B層原料の未使用原料に50重量%ブレンドし、
再度製膜した。これを3回繰り返し得られた再ペレタイ
ズチップの溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)
を測定したところ、該B層原料の溶融張力(MS)と溶
融流動指数(MFR)の関係式log(MS)<−0.
56log(MFR)+0.74を満たした。
【0046】次に、このリサイクル前後のフィルムを真
空蒸着機にセットし、コロナ処理面にアルミニウムを膜
抵抗が4.0Ω/□になるように蒸着した。このフィル
ムをスリットし、全幅38mm、マージン幅1mmの金
属化フィルムを得た。得られたフィルム一対2リールを
用いて素子巻し、素子の端面に金属溶射し、ここからリ
ード線を取り出し、絶縁油としてモノイソプロピルビフ
ェニールを含浸してコンデンサー素子を作製した。表1
にリサイクル前の原料特性と、得られた二軸配向ポリプ
ロピレンフィルムとコンデンサー素子についての評価結
果をまとめた。
【0047】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
は、突起の揃った表面を持ちかつ突起密度も高く、また
コンデンサー用として優れた絶縁破壊強度、素子ライ
フ、リサイクル性が得られた。
【0048】実施例2 A層樹脂として、溶融流動指数(MFR)が5.6g/
10分、溶融張力(MS)が9.0cNのポリプロピレ
ン原料を用いた以外は実施例1と同様の方法で二軸配向
ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムを実
施例1と同様に再ペレタイズし、溶融張力(MS)と溶
融流動指数(MFR)を測定したところ、該B層原料の
溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)の関係式l
og(MS)<−0.56log(MFR)+0.74
を満たした。また実施例1と同様に、表1にリサイクル
前の原料特性と、得られた二軸配向ポリプロピレンフィ
ルムとコンデンサー素子についての評価結果をまとめ
た。
【0049】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
は、突起の揃った表面を持ちかつ突起密度も高く、また
コンデンサー用として優れた絶縁破壊強度、素子ライ
フ、リサイクル性が得られた。
【0050】実施例3 A層樹脂として、溶融流動指数(MFR)が9.5g/
10分、溶融張力(MS)が6.5cNのポリプロピレ
ン原料を用い、B層樹脂として、アイソタクチックイン
デックス(II)が99.2%、溶融流動指数(MF
R)が4g/10分、溶融張力(MS)が2.1cNの
ポリプロピレン原料に以外は実施例1と同様の方法で二
軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィル
ムを実施例1と同様に再ペレタイズし、溶融張力(M
S)と溶融流動指数(MFR)を測定したところ、該B
層原料の溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)の
関係式log(MS)<−0.56log(MFR)+
0.74を満たした。また実施例1と同様に、表1にリ
サイクル前の原料特性と、得られた二軸配向ポリプロピ
レンフィルムとコンデンサー素子についての評価結果を
まとめた。
【0051】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
は、突起の揃った表面を持ちかつ突起密度も高く、また
コンデンサー用として優れた絶縁破壊強度、素子ライ
フ、リサイクル性が得られた。
【0052】実施例4 実施例1のA層樹脂とB層樹脂を用いて2種3層口金で
A層/B層/A層の3層積層とした以外は、実施例1と
同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。得
られたフィルムを実施例1と同様に再ペレタイズし、溶
融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)を測定したと
ころ、該B層原料の溶融張力(MS)と溶融流動指数
(MFR)の関係式log(MS)<−0.56log
(MFR)+0.74を満たした。また実施例1と同様
に、表1にリサイクル前の原料特性と、得られた二軸配
向ポリプロピレンフィルムとコンデンサー素子について
の評価結果をまとめた。
【0053】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
は、突起の揃った表面を持ちかつ突起密度も高く、また
コンデンサー用として優れた絶縁破壊強度、素子ライ
フ、リサイクル性が得られた。
【0054】比較例1 A層樹脂として、MFRが3.2g/10分、溶融張力
が1.3cNのポリプロピレン原料を用いた以外は実施
例1と同様の方法で二軸配向ポリプロピレンフィルムを
得た。該A層原料は溶融張力(MS)と溶融流動指数
(MFR)の関係式log(MS)>−0.56log
(MFR)+0.74を満たしていない。得られたフィ
ルムを実施例1と同様に再ペレタイズし、溶融張力(M
S)と溶融流動指数(MFR)を測定したところ、該B
層原料の溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)の
関係式log(MS)<−0.56log(MFR)+
0.74の関係式は満たさなかった。また実施例1と同
様に、表1にリサイクル前の原料特性と、得られた二軸
配向ポリプロピレンフィルムとコンデンサー素子につい
ての評価結果をまとめた。本フィルムは、表面粗さが小
さく、コンデンサー用として用いたときに絶縁油の含浸
性が悪く素子ライフ性に劣っていた。
【0055】比較例2 実施例1のB層樹脂単体を押出機に供給して240℃の
温度で溶融し、T型口金からシート状に押出成形し、9
0℃の温度のキャスティングドラムに巻き付けて冷却固
化した。次いで、該シートを135℃で予熱し、引き続
き140℃の温度に保ち周速差を設けたロール間に通
し、長手方向に5倍に延伸した。引き続き該フィルムを
テンターに導き、160℃の温度で幅方向に10倍延伸
し、次いで幅方向に8%の弛緩を与えながら150℃で
熱処理を行ない、厚み10μmの二軸配向ポリプロピレ
ンフィルムを得た。さらに30W・min/m2の処理
強度で大気中でコロナ放電処理を行った。得られたフィ
ルム240℃で再ペレタイズし、該B層原料の未使用原
料に50重量%ブレンドし再度製膜した。これを3回繰
り返し得られた再ペレタイズチップの溶融張力(MS)
と溶融流動指数(MFR)を測定したところ、該B層原
料の溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)の関係
式log(MS)<−0.56log(MFR)+0.
74を満たしていた。
【0056】次にこのリサイクル前後のフィルムを実施
例1と同様に真空蒸着機にセットして蒸着し、金属化フ
ィルムを得た。次に実施例1と同様にコンデンサー素子
を作製した。表1にリサイクル前の原料特性と、得られ
た二軸配向ポリプロピレンフィルムとコンデンサー素子
についての評価結果をまとめた。本フィルムは、粗大突
起があり、突起も不均一であり、コンデンサーの素子ラ
イフ性に劣っていた。
【0057】比較例3 A層樹脂として、MFRが2.5g/10分、溶融張力
が2.0cNのポリプロピレン原料80重量部、MFR
が3g/10分の高密度ポリエチレン20重量部、2,
6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)0.3
重量部、およびテロラキス[メチレン−3(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト]メタン(チバガイギー社製Irganox1010)0.4重
量部を添加したものを用いた以外は、実施例1と同様の
方法で二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。該A層
原料は溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)の関
係式log(MS)>−0.56log(MFR)+
0.74を満たしていない。また、得られたフィルムを
再ペレタイズし、MFRおよび溶融張力を測定したとこ
ろ、該B層原料の未使用原料に50重量%ブレンドし、
再度製膜した。これを3回繰り返し得られた再ペレタイ
ズチップの溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)
を測定したところ、該B層原料の溶融張力(MS)と溶
融流動指数(MFR)の関係式log(MS)<−0.
56log(MFR)+0.74を満たした。
【0058】また実施例1と同様に、表1にリサイクル
前の原料特性と、得られた二軸配向ポリプロピレンフィ
ルムとコンデンサー素子についての評価結果をまとめ
た。本フィルムは、表面粗さは均一であるが、Rma/
Raが大きく、コンデンサー用として用いたときに絶縁
破壊電圧が低く、素子ライフ性、リサイクル性にも劣っ
ていた。
【0059】比較例4 B層樹脂として、アイソタクチックインデックス(I
I)が85%、MFRが2g/10分、溶融張力が7c
Nのポリプロピレン原料を用いた以外は、実施例1と同
様の方法で二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。得
られたフィルムを実施例1ど同様に再ペレタイズしMF
Rおよび溶融張力を測定したところ、該B層原料の溶融
張力(MS)と溶融流動指数(MFR)の関係式log
(MS)<−0.56log(MFR)+0.74満た
さなかった。
【0060】また実施例1と同様に、表1にリサイクル
前の原料特性と、得られた二軸配向ポリプロピレンフィ
ルムとコンデンサー素子についての評価結果をまとめ
た。本フィルムは、表面粗さは均一であるが、B層のア
イソタクチックインデックス(II)が低いためにコン
デンサー用として用いたときに絶縁破壊電圧が低く、素
子ライフ性、リサイクル性にも劣っていた。
【0061】比較例5 B層樹脂として、アイソタクチックインデックス(I
I)が99.8%、MFRが4g/10分、溶融張力が
1.5cNのポリプロピレン原料を用いた以外は、実施
例1と同様の方法で二軸配向ポリプロピレンフィルムを
得た。得られたフィルムを実施例1と同様に再ペレタイ
ズしMFRおよび溶融張力を測定したところ、該B層原
料の溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)の関係
式log(MS)<−0.56log(MFR)+0.
74の関係式は満たした。また実施例1と同様に、表1
にリサイクル前の原料特性と、得られた二軸配向ポリプ
ロピレンフィルムとコンデンサー素子についての評価結
果をまとめた。本フィルムは、B層のアイソタクチック
インデックス(II)が高いために粗大突起があり、表
面粗さも不均一となり、コンデンサー用として用いたと
きに絶縁破壊電圧が低く、素子ライフ性に劣っていた。
【0062】
【表1】
【0063】
【発明の効果】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィル
ムは突起密度が高くかつ突起のそろった表面を持つた
め、包装用や工業用等に適しており、特にコンデンサー
用フィルムとして好適であり、優れた絶縁破壊強度、素
子ライフ、リサイクル性が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01G 4/18 321 H01G 4/18 321 5E082 B29K 23:00 B29K 23:00 B29L 7:00 B29L 7:00 9:00 9:00 (72)発明者 永井 逸夫 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ株 式会社滋賀事業場内 Fターム(参考) 3E086 BA04 BA15 BA33 CA31 4F071 AA20 AA88 AF27Y AH12 BB06 BB08 BC01 BC16 4F100 AK07A AK07B BA02 BA15 DD07A DD07B EJ38A EJ38B GB15 GB41 JA06A JA06B JA11B JK02A JK02B JL16 YY00A YY00B 4F210 AA11 AG01 AG03 AG05 AH33 AR04 AR13 AR17 QA02 QA03 QC06 QD10 QD21 QD34 QD42 QG01 QG15 QG18 QL02 QM02 QM03 QM11 QN05 QW07 QW31 4J002 BB121 FD070 GQ01 5E082 BC38 FF15 FG06 FG35 PP04 PP06 PP10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚み方向に2層以上積層してなる二軸配
    向ポリプロピレンフィルムであって、230℃で測定し
    たときの溶融張力(MS)と溶融流動指数(MFR)
    が、log(MS)>−0.56log(MFR)+
    0.74なる関係式を満たすポリプロピレンからなる層
    (A層)と、アイソタクチックインデックス(II)が
    90〜99.5%、かつ230℃で測定したときの溶融
    張力(MS)と溶融流動指数(MFR)が、log(M
    S)<−0.56log(MFR)+0.74なる関係
    式を満たすポリプロピレンからなる層(B層)を含むこ
    とを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルム。
  2. 【請求項2】 前記B層の少なくとも一方の表面層とし
    て前記A層が設けられている、請求項1に記載の二軸配
    向ポリプロピレンフィルム。
  3. 【請求項3】 フィルムの少なくとも一方の面の中心線
    平均表面粗さRaが0.03〜0.50μmであり、最
    大表面粗さRmaと中心線平均表面粗さRaの比Rma
    /Raが5〜12の範囲にあることを特徴とする、請求
    項1または2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィル
    ム。
  4. 【請求項4】 コンデンサー用であることを特徴とす
    る、請求項1〜3のいずれか記載の二軸配向ポリプロピ
    レンフィルム。
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