JP2024127627A - Biaxially oriented polypropylene film - Google Patents
Biaxially oriented polypropylene film Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024127627A JP2024127627A JP2023036915A JP2023036915A JP2024127627A JP 2024127627 A JP2024127627 A JP 2024127627A JP 2023036915 A JP2023036915 A JP 2023036915A JP 2023036915 A JP2023036915 A JP 2023036915A JP 2024127627 A JP2024127627 A JP 2024127627A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polypropylene film
- mass
- biaxially oriented
- parts
- antioxidant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920006378 biaxially oriented polypropylene Polymers 0.000 title claims description 81
- 239000011127 biaxially oriented polypropylene Substances 0.000 title claims description 81
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 125
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 125
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 124
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 88
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 80
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 55
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims abstract description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 141
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 49
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 32
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 29
- 239000011104 metalized film Substances 0.000 claims description 25
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical group CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 claims description 5
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 15
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 238000005011 time of flight secondary ion mass spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000002042 time-of-flight secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- QSRJVOOOWGXUDY-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propanoyloxy]ethoxy]ethoxy]ethyl 3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C)=CC(CCC(=O)OCCOCCOCCOC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C)C=2)C(C)(C)C)=C1 QSRJVOOOWGXUDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VFBJXXJYHWLXRM-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]ethylsulfanyl]ethyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCCSCCOC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 VFBJXXJYHWLXRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSAWBBYYMBQKIK-UHFFFAOYSA-N 4-[[3,5-bis[(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)methyl]-2,4,6-trimethylphenyl]methyl]-2,6-ditert-butylphenol Chemical compound CC1=C(CC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)C(C)=C(CC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)C(C)=C1CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 VSAWBBYYMBQKIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZVVFVKJZNVSANF-UHFFFAOYSA-N 6-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]hexyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCCCCCCOC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 ZVVFVKJZNVSANF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N Irganox 1098 Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)NCCCCCCNC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1Cl RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000944 Soxhlet extraction Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
【課題】酸化防止剤のブリードアウトが抑制され、ブロッキングが抑制されており、長期保存性に優れた二軸延伸ポリプロピレンフィルムを提供する。【解決手段】二次酸化防止剤Aを含有する二軸延伸ポリプロピレンフィルムであって、前記二次酸化防止剤Aは、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤であり、前記二次酸化防止剤Aの含有量は、前記二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の樹脂成分100質量部に対して0.150質量部以上0.300質量部以下である、ことを特徴とする二軸延伸ポリプロピレンフィルム。【選択図】なし[Problem] To provide a biaxially stretched polypropylene film in which antioxidant bleed-out and blocking are suppressed and which has excellent long-term storage properties. [Solution] A biaxially stretched polypropylene film containing a secondary antioxidant A, characterized in that the secondary antioxidant A is a hindered phenol-based antioxidant having a carbonyl group, and the content of the secondary antioxidant A is 0.150 parts by mass or more and 0.300 parts by mass or less per 100 parts by mass of the resin component in the biaxially stretched polypropylene film. [Selected Figure] None
Description
本発明は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムに関する。 The present invention relates to a biaxially oriented polypropylene film.
二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、高い耐電圧性及び低い誘電損失特性等の優れた電気特性、並びに高い耐湿性を有する。これらの特性を生かして、電子及び電気機器において、例えば高電圧コンデンサ、各種スイッチング電源、コンバータ及びインバータ等のフィルタ用コンデンサ及び平滑用コンデンサ等のコンデンサ用誘電体フィルムとして好ましく利用されている。 Biaxially oriented polypropylene film has excellent electrical properties, such as high voltage resistance and low dielectric loss, as well as high moisture resistance. Taking advantage of these properties, it is favorably used in electronic and electrical devices, for example as a dielectric film for capacitors such as high-voltage capacitors, various switching power supplies, filter capacitors for converters and inverters, and smoothing capacitors.
二軸延伸ポリプロピレンフィルムには、コンデンサ等の用途に用いられる場合、長期保存性を向上させることを目的として、酸化防止剤が添加される。例えば、特許文献1には、コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムが特定の酸化防止剤を4000ppm以上6000ppm以下の含有量で含有することが開示されている。 When biaxially oriented polypropylene film is used for applications such as capacitors, an antioxidant is added to improve long-term storage stability. For example, Patent Document 1 discloses that biaxially oriented polypropylene film for capacitors contains a specific antioxidant in an amount of 4000 ppm or more and 6000 ppm or less.
しかしながら、二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、長期間保存すると表面への酸化防止剤のブリードアウトによりブロッキングを引き起こす場合があり、長期保存性に劣るという問題がある。 However, biaxially oriented polypropylene film has the problem that it has poor long-term storage properties because blocking can occur due to the antioxidant bleeding out to the surface when stored for a long period of time.
また、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの表面ヘの酸化防止剤のブリードアウト量が多いと、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの耐電圧性が低下するという問題がある。 In addition, if the amount of antioxidant that bleeds out onto the surface of the biaxially oriented polypropylene film is large, there is a problem that the voltage resistance of the biaxially oriented polypropylene film decreases.
更に、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを金属化フィルムに加工してコンデンサ素子を製造した際に、金属化フィルム間のブロッキングが生じ易くなるため、絶縁破壊電圧、セルフヒーリング性能等のコンデンサ性能を低下させるという問題がある。 Furthermore, when biaxially oriented polypropylene film is processed into a metallized film to manufacture a capacitor element, blocking between the metallized films is likely to occur, which can lead to problems such as reduced capacitor performance, including breakdown voltage and self-healing performance.
本発明は、酸化防止剤のブリードアウトが抑制され、ブロッキングが抑制されており、長期保存性に優れた二軸延伸ポリプロピレンフィルムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a biaxially oriented polypropylene film that suppresses the bleeding out of antioxidants, suppresses blocking, and has excellent long-term storage properties.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の二次酸化防止剤を特定の含有量で含有する二軸延伸ポリプロピレンフィルムによれば上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research aimed at solving the above problems, the inventors discovered that the above objective could be achieved by using a biaxially oriented polypropylene film containing a specific amount of a secondary antioxidant, and thus completed the present invention.
即ち、本発明は、下記の二軸延伸ポリプロピレンフィルムに関する。
1.二次酸化防止剤Aを含有する二軸延伸ポリプロピレンフィルムであって、
前記二次酸化防止剤Aは、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤であり、
前記二次酸化防止剤Aの含有量は、前記二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の樹脂成分100質量部に対して0.15質量部以上0.30質量部以下である、
ことを特徴とする二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
2.前記二次酸化防止剤Aは、ペンタエリスルチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-ターシャリーブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]である、項1に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
3.前記二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂及び前記二次酸化防止剤Aを含有するポリプロピレン樹脂組成物由来の二軸延伸ポリプロピレンフィルムであり、前記ポリプロピレン樹脂組成物中の前記二次酸化防止剤Aの含有量は、前記ポリプロピレン樹脂100質量部に対して0.20質量部以上0.50質量部以下である、項1又は2に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
4.前記ポリプロピレン樹脂組成物は、更に、一次酸化防止剤を含有し、前記ポリプロピレン樹脂組成物中の前記一次酸化防止剤の含有量は、前記ポリプロピレン樹脂100質量部に対して0.10質量部以上0.20質量部以下である、項3に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
5.前記一次酸化防止剤は、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールである、項4に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
6.真空熱エージング処理を施した際の表面の酸化防止剤ピーク強度(m/z:219)をトータルイオン強度で除した値が、0.5以上0.9以下である、項1~5のいずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
7.下記式により算出される真空熱エージング処理前の絶縁破壊の強さ(αVdc)に対する、真空熱エージング処理後の絶縁破壊の強さ(βVdc)の変化率が、-10%~+10%であり、且つ、真空熱エージング処理後の厚みあたりの絶縁破壊の強さが540Vdc以上である、項1~6のいずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
[変化率(%)]=((αVdc-βVdc)/αVdc])×100
8.項1~7のいずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面又は両面に金属層を有する、コンデンサ用金属化フィルム。
9.項8に記載のコンデンサ用金属化フィルムを含む、コンデンサ。
That is, the present invention relates to the following biaxially oriented polypropylene film.
1. A biaxially oriented polypropylene film containing a secondary antioxidant A,
The secondary antioxidant A is a hindered phenol-based antioxidant having a carbonyl group,
The content of the secondary antioxidant A is 0.15 parts by mass or more and 0.30 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the resin component in the biaxially oriented polypropylene film.
A biaxially oriented polypropylene film.
2. The biaxially stretched polypropylene film according to item 1, wherein the secondary antioxidant A is pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tertiarybutyl-4-hydroxyphenyl)propionate].
3. The biaxially stretched polypropylene film according to item 1 or 2, wherein the biaxially stretched polypropylene film is a biaxially stretched polypropylene film derived from a polypropylene resin composition containing a polypropylene resin and the secondary antioxidant A, and the content of the secondary antioxidant A in the polypropylene resin composition is 0.20 parts by mass or more and 0.50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin.
4. The biaxially stretched polypropylene film according to item 3, wherein the polypropylene resin composition further contains a primary antioxidant, and the content of the primary antioxidant in the polypropylene resin composition is 0.10 parts by mass or more and 0.20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin.
5. The biaxially oriented polypropylene film according to item 4, wherein the primary antioxidant is 2,6-di-tert-butyl-p-cresol.
6. The biaxially stretched polypropylene film according to any one of items 1 to 5, wherein the value of the antioxidant peak intensity (m/z: 219) on the surface when subjected to vacuum heat aging treatment divided by the total ion intensity is 0.5 to 0.9.
7. The biaxially stretched polypropylene film according to any one of items 1 to 6, wherein the rate of change in dielectric breakdown strength (βVdc) after vacuum heat aging relative to the dielectric breakdown strength (αVdc) before vacuum heat aging, calculated by the following formula, is −10% to +10%, and the dielectric breakdown strength per thickness after vacuum heat aging is 540 Vdc or more.
[Rate of change (%)] = ((αVdc - βVdc) / αVdc) × 100
8. A metallized film for a capacitor, comprising the biaxially oriented polypropylene film according to any one of items 1 to 7 and a metal layer on one or both sides thereof.
9. A capacitor comprising the metallized film for a capacitor according to item 8.
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、酸化防止剤のブリードアウトが抑制され、ブロッキングが抑制されており、長期保存性に優れている。このため、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いてコンデンサ素子を作製すると、金属化フィルム間のブロッキングが抑制され、絶縁破壊電圧、及びセルフヒーリング性能が向上するので、コンデンサ素子が優れたコンデンサ性能を示すことができる。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention has excellent long-term storage properties, as it suppresses the bleed-out of antioxidants and blocks. Therefore, when a capacitor element is produced using the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, blocking between metallized films is suppressed, and the dielectric breakdown voltage and self-healing performance are improved, so that the capacitor element can exhibit excellent capacitor performance.
本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。 In this specification, the expressions "contain" and "include" include the concepts of "contain," "include," "consist essentially of," and "consist only of."
本明細書中において、「コンデンサ」なる表現については、「コンデンサ」、「コンデンサ素子」、及び「フィルムコンデンサ」という概念を含む。 In this specification, the term "capacitor" includes the concepts of "capacitor," "capacitor element," and "film capacitor."
1.二軸延伸ポリプロピレンフィルム
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、二次酸化防止剤Aを含有する二軸延伸ポリプロピレンフィルムであって、前記二次酸化防止剤Aは、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤であり、前記二次酸化防止剤Aの含有量は、前記二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の樹脂成分100質量部に対して0.15質量部以上0.30質量部以下であることを特徴とする。
1. Biaxially oriented polypropylene film The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is a biaxially oriented polypropylene film containing a secondary antioxidant A, wherein the secondary antioxidant A is a hindered phenol-based antioxidant having a carbonyl group, and the content of the secondary antioxidant A is 0.15 parts by mass or more and 0.30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the resin component in the biaxially oriented polypropylene film.
上記特徴を有する本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、二次酸化防止剤Aとして、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有するので、ブリードアウトが抑制され、ブロッキングが抑制されており、長期保存性に優れている。また、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、上記二次酸化防止剤Aの含有量の下限が、二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の樹脂成分100質量部に対して0.15質量部以上であることにより、優れた長期保存性を示すことができる。更に、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、上記二次酸化防止剤Aの含有量の上限が、二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の樹脂成分100質量部に対して0.30質量部以下であることにより、酸化防止剤のブリードアウトが抑制され、ブロッキングが抑制されている。すなわち、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、特定の二次酸化防止剤Aを特定の含有量で含有することにより、酸化防止剤のブリードアウトが抑制され、ブロッキングが抑制されており、優れた長期保存性を示すことができる。 The biaxially stretched polypropylene film of the present invention having the above characteristics contains a hindered phenol-based antioxidant having a carbonyl group as the secondary antioxidant A, so that bleed-out and blocking are suppressed, and the film has excellent long-term storage properties. In addition, the biaxially stretched polypropylene film of the present invention can exhibit excellent long-term storage properties because the lower limit of the content of the secondary antioxidant A is 0.15 parts by mass or more per 100 parts by mass of the resin component in the biaxially stretched polypropylene film. Furthermore, the biaxially stretched polypropylene film of the present invention can exhibit excellent long-term storage properties because the upper limit of the content of the secondary antioxidant A is 0.30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the resin component in the biaxially stretched polypropylene film, so that bleed-out of the antioxidant is suppressed and blocking is suppressed. That is, the biaxially stretched polypropylene film of the present invention contains a specific secondary antioxidant A at a specific content, so that bleed-out of the antioxidant is suppressed and blocking is suppressed, and the film can exhibit excellent long-term storage properties.
上記特性を示す本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いてコンデンサ素子を作製すると、金属化フィルム間のブロッキングが抑制され、絶縁破壊電圧、及びセルフヒーリング性能が向上するので、コンデンサ素子が優れたコンデンサ性能を示すことができる。なお、上記セルフヒーリング性能とは、コンデンサ素子内部で絶縁破壊が生じた場合の絶縁回復性(自己修復性)を示す性能である。すなわち、一般的に絶縁体である二軸延伸ポリプロピレンフィルム中に導電性の異物やピンホール等の絶縁欠陥部分が存在する場合、コンデンサ素子に電圧を印加することで、当該箇所に電流が集中するためそのエネルギーにより欠陥部周囲の金属化フィルムの蒸着金属が蒸散、瞬時に絶縁を回復し、ショートを回避する。しかしながら、これには蒸着金属が蒸散するための空隙が必要であり、金属化フィルム間にブロッキングが生じフィルム同士が貼り付くと、蒸着金属の蒸散が妨げられることとなるため、絶縁欠陥部分の電気的な切り離し(絶縁回復)が難しく、セルフヒーリング性能が低下(場合によっては、ショートを引き起こす)こととなる。 When a capacitor element is produced using the biaxially oriented polypropylene film of the present invention exhibiting the above characteristics, blocking between metallized films is suppressed, and the breakdown voltage and self-healing performance are improved, so that the capacitor element can exhibit excellent capacitor performance. The self-healing performance is the performance that shows the insulation recovery (self-repairing ability) when insulation breakdown occurs inside the capacitor element. That is, when an insulation defect such as a conductive foreign body or a pinhole exists in a biaxially oriented polypropylene film, which is generally an insulator, applying a voltage to the capacitor element causes a current to concentrate at the location, and the vapor-deposited metal of the metallized film around the defect part is evaporated by the energy, instantly recovering the insulation and avoiding a short circuit. However, this requires a gap for the vapor-deposited metal to evaporate, and if blocking occurs between the metallized films and the films stick to each other, the evaporation of the vapor-deposited metal is hindered, making it difficult to electrically separate the insulation defect part (insulation recovery), and the self-healing performance is reduced (and in some cases, causing a short circuit).
なお、酸化防止剤は、一般的に2種類の目的で使用される。一つの目的は、押出機内での熱劣化及び酸化劣化を抑制することであり、他の目的は、コンデンサ用フィルムとしての長期使用における劣化抑制及びコンデンサ性能向上に寄与することである。本明細書において、押出機内での熱劣化及び酸化劣化を抑制する酸化防止剤を「一次酸化防止剤」といい、コンデンサ性能向上に寄与する酸化防止剤を「二次酸化防止剤」という。 Antioxidants are generally used for two purposes. One purpose is to suppress thermal and oxidative degradation in the extruder, and the other purpose is to contribute to suppressing degradation during long-term use as a capacitor film and improving capacitor performance. In this specification, antioxidants that suppress thermal and oxidative degradation in the extruder are referred to as "primary antioxidants," and antioxidants that contribute to improving capacitor performance are referred to as "secondary antioxidants."
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの層構成は特に限定されず、複数層で形成されていてもよいし、単層であってもよい。本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、金属酸化物が二軸延伸ポリプロピレンフィルム全体に均質に配置され誘電性に優れる観点から単層が好ましい。そのため、本発明の単層からなる二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、本発明における効果を十分に発揮することができる。 The layer structure of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is not particularly limited, and may be formed of multiple layers or may be a single layer. The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably a single layer from the viewpoint that the metal oxide is uniformly distributed throughout the biaxially oriented polypropylene film and has excellent dielectric properties. Therefore, the biaxially oriented polypropylene film of the present invention consisting of a single layer can fully exert the effects of the present invention.
(ポリプロピレン樹脂)
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂を主成分とすることが好ましい。本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを構成する樹脂成分がポリプロピレン樹脂であることがより好ましい。なお、上記「主成分」とは、二軸延伸ポリプロピレンフィルム中に固形分換算で50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上含むことをいう。
(Polypropylene resin)
The biaxially stretched polypropylene film of the present invention preferably contains a polypropylene resin as a main component. It is more preferable that the resin component constituting the biaxially stretched polypropylene film of the present invention is a polypropylene resin. The above-mentioned "main component" means that the biaxially stretched polypropylene film contains 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, and particularly preferably 98% by mass or more, calculated as a solid content.
ポリプロピレン樹脂は特に制限されず、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを形成するために用いられ得るものを広く使用することができる。ポリプロピレン樹脂としては、例えば、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン等のプロピレンホモポリマー;長鎖分岐ポリプロピレン;超高分子量ポリプロピレン等が挙げられ、好ましくはプロピレン単独重合体(プロピレンホモポリマー)が挙げられ、中でも耐熱性の観点からより好ましくはアイソタクチックポリプロピレンが挙げられ、さらに好ましくはオレフィン重合用触媒の存在下でプロピレンを単独重合して得られるアイソタクチックポリプロピレンが挙げられる。ポリプロピレン樹脂は、1種単独であってもよいし、また、2種以上のブレンド体であってもよい。 The polypropylene resin is not particularly limited, and any polypropylene resin that can be used to form a biaxially oriented polypropylene film can be widely used. Examples of polypropylene resins include propylene homopolymers such as isotactic polypropylene and syndiotactic polypropylene; long-chain branched polypropylene; and ultra-high molecular weight polypropylene. Of these, propylene homopolymers are preferred, and from the viewpoint of heat resistance, isotactic polypropylene is more preferred, and isotactic polypropylene obtained by homopolymerizing propylene in the presence of an olefin polymerization catalyst is even more preferred. The polypropylene resin may be one type alone or a blend of two or more types.
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、後述する製造方法において用いられる、ポリプロピレン樹脂及び二次酸化防止剤Aを含有するポリプロピレン樹脂組成物(以下、本明細書において、単に「ポリプロピレン樹脂組成物」とも示す。)により形成されるものを用いることができる。すなわち、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂及び二次酸化防止剤Aを含有するポリプロピレン樹脂組成物由来の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いることができる。 The biaxially stretched polypropylene film of the present invention can be formed from a polypropylene resin composition containing a polypropylene resin and a secondary antioxidant A (hereinafter, in this specification, also simply referred to as a "polypropylene resin composition") used in the manufacturing method described below. In other words, the biaxially stretched polypropylene film of the present invention can be a biaxially stretched polypropylene film derived from a polypropylene resin composition containing a polypropylene resin and a secondary antioxidant A.
上記ポリプロピレン樹脂組成物中のポリプロピレン樹脂の重量平均分子量(Mw)は、20万以上55万以下が好ましく、20万以上50万以下がより好ましく、20万以上45万以下が更に好ましく、25万以上40万以下が特に好ましい。このようなポリプロピレン樹脂を用いると、二軸延伸時に適度な樹脂流動性が得られ、二軸延伸が容易となる。例えば小型かつ高容量型のコンデンサ用に適した薄膜化された二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得ることがより容易となる。また、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みのムラが抑制されるため好ましい。また、上記ポリプロピレン樹脂組成物中のポリプロピレン樹脂の重量平均分子量(Mw)は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みの均一性、力学特性、熱-機械特性等の観点から、25万以上であることがより好ましい。上記ポリプロピレン樹脂組成物中のポリプロピレン樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ポリプロピレン樹脂の流動性及び薄膜化された二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得る際の延伸性の観点から、40万以下であることがより好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the polypropylene resin in the polypropylene resin composition is preferably 200,000 to 550,000, more preferably 200,000 to 500,000, even more preferably 200,000 to 450,000, and particularly preferably 250,000 to 400,000. When such a polypropylene resin is used, appropriate resin fluidity is obtained during biaxial stretching, making biaxial stretching easier. For example, it becomes easier to obtain a thin biaxially stretched polypropylene film suitable for a small and high-capacity capacitor. In addition, it is preferable because unevenness in the thickness of the biaxially stretched polypropylene film is suppressed. In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the polypropylene resin in the polypropylene resin composition is more preferably 250,000 or more from the viewpoint of the uniformity of the thickness of the biaxially stretched polypropylene film, mechanical properties, thermo-mechanical properties, etc. The weight average molecular weight (Mw) of the polypropylene resin in the polypropylene resin composition is more preferably 400,000 or less from the viewpoint of the fluidity of the polypropylene resin and the stretchability when obtaining a thin biaxially stretched polypropylene film.
上記ポリプロピレン樹脂組成物中のポリプロピレン樹脂の数平均分子量(Mn)は、3万以上6万以下が好ましく、4万以上6万以下がより好ましく、4万以上5万以下が更に好ましい。このようなポリプロピレン樹脂を用いると、二軸延伸時に適度な樹脂流動性が得られ、二軸延伸が容易となる。例えば小型かつ高容量型のコンデンサ用に適した薄膜化された二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得ることがより容易となる。また、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みのムラが抑制されるため好ましい。また、上記ポリプロピレン樹脂組成物中のポリプロピレン樹脂の数平均分子量(Mn)は、ポリプロピレン樹脂の流動性及び薄膜化された二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得る際の延伸性の観点から、5万以下であることがより好ましい。 The number average molecular weight (Mn) of the polypropylene resin in the polypropylene resin composition is preferably 30,000 to 60,000, more preferably 40,000 to 60,000, and even more preferably 40,000 to 50,000. When such a polypropylene resin is used, appropriate resin fluidity is obtained during biaxial stretching, making biaxial stretching easier. For example, it becomes easier to obtain a thin biaxially stretched polypropylene film suitable for a small, high-capacity capacitor. In addition, this is preferable because unevenness in the thickness of the biaxially stretched polypropylene film is suppressed. In addition, the number average molecular weight (Mn) of the polypropylene resin in the polypropylene resin composition is more preferably 50,000 or less from the viewpoint of the fluidity of the polypropylene resin and the stretchability when obtaining a thin biaxially stretched polypropylene film.
上記ポリプロピレン樹脂組成物中のポリプロピレン樹脂の、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比として算出される平均分子量分布(Mw/Mn)は、4以上12以下が好ましく、5.5以上10以下がより好ましく、6以上8以下が更に好ましい。このようなポリプロピレン樹脂を用いると、二軸延伸時に適度な樹脂流動性が得られ、厚みムラのない薄膜化された二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得ることがより一層容易となる。また、このようなポリプロピレン樹脂は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊強度がより一層向上する観点からも好ましい。 The average molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polypropylene resin in the polypropylene resin composition, calculated as the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn), is preferably 4 to 12, more preferably 5.5 to 10, and even more preferably 6 to 8. When such a polypropylene resin is used, appropriate resin fluidity is obtained during biaxial stretching, making it easier to obtain a thin biaxially stretched polypropylene film with uniform thickness. In addition, such a polypropylene resin is also preferable from the viewpoint of further improving the dielectric breakdown strength of the biaxially stretched polypropylene film.
上記ポリプロピレン樹脂組成物中のポリプロピレン樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)装置を用いて測定することができる。より具体的には、例えば、東ソー株式会社製、示差屈折系(RI)内蔵型高温GPC測定機のHLC-8121GPC-HT(商品名)を使用して測定することができる。GPCカラムとして、東ソー株式会社製の3本のTSKgel GMHHR‐H(20)HTを連結して使用する。カラム温度を140℃に設定して、溶離液としてトリクロロベンゼンを1.0ml/10分の流速で流して、MwとMnの測定値を得る。東ソー株式会社製の標準ポリスチレンを用いてその分子量Mに関する検量線を作成して、測定値をポリスチレン値に換算して、Mw及びMnを得ることができる。Mw及びMnより、Mw/Mnを算出すればよい。 The weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polypropylene resin in the polypropylene resin composition can be measured using a gel permeation chromatograph (GPC) device. More specifically, for example, a high-temperature GPC measuring device with built-in differential refractive index (RI) manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8121GPC-HT (product name), can be used for measurement. As the GPC column, three TSKgel GMHHR-H (20) HT manufactured by Tosoh Corporation are connected and used. The column temperature is set to 140°C, and trichlorobenzene is passed as the eluent at a flow rate of 1.0 ml/10 min to obtain the measured values of Mw and Mn. A calibration curve for the molecular weight M is created using standard polystyrene manufactured by Tosoh Corporation, and the measured values are converted to polystyrene values to obtain Mw and Mn. Mw/Mn can be calculated from Mw and Mn.
(二次酸化防止剤A)
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、二次酸化防止剤Aを含有する。本発明において、二次酸化防止剤Aはカルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤である。
(Secondary Antioxidant A)
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention contains a secondary antioxidant A. In the present invention, the secondary antioxidant A is a hindered phenol-based antioxidant having a carbonyl group.
二次酸化防止剤Aとしては、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤であれば特に限定されず、例えば、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-ターシャリー-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](商品名:イルガノックス245)、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-ターシャリー-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](商品名:イルガノックス259)、ペンタエリスルチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-ターシャリーブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](商品名:イルガノックス1010)、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-ターシャリー-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](商品名:イルガノックス1035)、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-ターシャリー-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)(商品名:イルガノックス1098)、オクタデシル-3-(3,5-ジ-ターシャリー-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート(商品名:アデカスタブ AO-50)等が挙げられる。これらの中でも、高分子量であり、ポリプロピレンとの相溶性に富み、低揮発性かつ耐熱性に優れる観点から、オクタデシル-3-(3,5-ジ-ターシャリー-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスルチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-ターシャリーブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]が好ましく、ペンタエリスルチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-ターシャリーブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]がより好ましい。 The secondary antioxidant A is not particularly limited as long as it is a hindered phenol-based antioxidant having a carbonyl group, and examples thereof include triethylene glycol-bis[3-(3-tertiary-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate] (trade name: Irganox 245), 1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] (trade name: Irganox 259), pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tertiary-butyl 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] (trade name: Irganox 1010), 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] (trade name: Irganox 1035), N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamamide) (trade name: Irganox 1098), octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate (trade name: Adekastab AO-50), and the like. Among these, from the viewpoints of high molecular weight, excellent compatibility with polypropylene, low volatility and excellent heat resistance, octadecyl-3-(3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate and pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] are preferred, with pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] being more preferred.
二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の二次酸化防止剤Aの含有量は、二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の樹脂成分100質量部に対して0.150質量部以上0.300質量部以下である。含有量が0.150質量部より少ないと、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの長期保存性が低下する。含有量が0.300質量部より多いと、酸化防止剤のブリードアウトが十分に抑制できない。二次酸化防止剤Aの含有量は、0.160質量部以上0.290質量部以下が好ましく、0.180質量部以上0.270質量部以下がより好ましく、0.200質量部以上0.250質量部以下が更に好ましく、0.200質量部以上0.240質量部以下が特に好ましい。なお、二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の二次酸化防止剤Aの含有量の測定方法は、実施例に記載の方法による。 The content of the secondary antioxidant A in the biaxially stretched polypropylene film is 0.150 parts by mass or more and 0.300 parts by mass or less per 100 parts by mass of the resin component in the biaxially stretched polypropylene film. If the content is less than 0.150 parts by mass, the long-term storage stability of the biaxially stretched polypropylene film is reduced. If the content is more than 0.300 parts by mass, the bleed-out of the antioxidant cannot be sufficiently suppressed. The content of the secondary antioxidant A is preferably 0.160 parts by mass or more and 0.290 parts by mass or less, more preferably 0.180 parts by mass or more and 0.270 parts by mass or less, even more preferably 0.200 parts by mass or more and 0.250 parts by mass or less, and particularly preferably 0.200 parts by mass or more and 0.240 parts by mass or less. The method for measuring the content of the secondary antioxidant A in the biaxially stretched polypropylene film is the method described in the Examples.
硬化前の上記ポリプロピレン樹脂組成物中の二次酸化防止剤Aの含有量は、ポリプロピレン樹脂100質量部に対して0.200質量部以上0.500質量部以下が好ましく、0.250質量部以上4000質量部以下がより好ましい。ポリプロピレン樹脂組成物中の二次酸化防止剤Aの含有量を上記範囲とすることにより、ポリプロピレン樹脂組成物を硬化させて形成される二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の二次酸化防止剤Aの含有量を、0.150質量部以上0.300質量部以下に調整し易くなる。 The content of secondary antioxidant A in the polypropylene resin composition before curing is preferably 0.200 parts by mass or more and 0.500 parts by mass or less, and more preferably 0.250 parts by mass or more and 4000 parts by mass or less, per 100 parts by mass of polypropylene resin. By setting the content of secondary antioxidant A in the polypropylene resin composition within the above range, it becomes easier to adjust the content of secondary antioxidant A in the biaxially oriented polypropylene film formed by curing the polypropylene resin composition to 0.150 parts by mass or more and 0.300 parts by mass or less.
(一次酸化防止剤)
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、一次酸化防止剤を含有していてもよい。本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムが一次酸化防止剤を含有することにより、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを製造するためのポリプロピレン樹脂組成物の押出機内での熱劣化及び酸化劣化がより抑制される。
(Primary Antioxidant)
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention may contain a primary antioxidant, which further suppresses thermal and oxidative degradation of the polypropylene resin composition in an extruder for producing the biaxially oriented polypropylene film.
一次酸化防止剤としては、押出機内でのポリプロピレン樹脂生成物の劣化を抑制する目的で、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール(BHT)を用いることが好ましい。 As a primary antioxidant, it is preferable to use, for example, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (BHT) to suppress deterioration of the polypropylene resin product in the extruder.
ポリプロピレン樹脂組成物中の一次酸化防止剤の含有量は特に限定されない。硬化前の上記ポリプロピレン樹脂組成物中の一次酸化防止剤の含有量としては、ポリプロピレン樹脂組成物中に、好ましくはポリプロピレン樹脂100質量部に対して0.10質量部以上0.20質量部以下程度含むことができる。一次酸化防止剤は、押出機内での成形工程でほとんどが消費され、製膜成形後のフィルム中にはほとんど残存せず、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の一次酸化防止剤の含有量(残存量)は100ppm以下程度である。 The content of the primary antioxidant in the polypropylene resin composition is not particularly limited. The content of the primary antioxidant in the polypropylene resin composition before curing is preferably about 0.10 parts by mass or more and 0.20 parts by mass or less per 100 parts by mass of polypropylene resin. Most of the primary antioxidant is consumed in the molding process in the extruder, and almost none remains in the film after film formation, so the content (residual amount) of the primary antioxidant in the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is about 100 ppm or less.
(添加剤)
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、添加剤を更に含むことができる。添加剤としては、例えば、塩素吸収剤、紫外線吸収剤、滑剤、可塑剤、難燃化剤、帯電防止剤、着色剤等が挙げられる。
(Additives)
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention may further contain additives, such as chlorine absorbers, ultraviolet absorbers, lubricants, plasticizers, flame retardants, antistatic agents, and colorants.
(二軸延伸ポリプロピレンフィルムの特性)
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムにおいて、真空熱エージング処理を施した際の表面の酸化防止剤ピーク強度(m/z:219)をトータルイオン強度で除した値は、0.5以上1.0以下が好ましく、0.5以上0.9以下がより好ましく、0.5以上0.8以下が更に好ましい。上記値の下限が上記範囲であることにより、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの長期保存性がより向上する。上記値の上限が上記範囲であることにより、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの酸化防止剤のブリードアウトがより抑制され、ブロッキングがより抑制される。なお、本明細書における上記値の測定方法は、実施例記載の方法による。
(Characteristics of biaxially oriented polypropylene film)
In the biaxially stretched polypropylene film of the present invention, the value obtained by dividing the antioxidant peak intensity (m/z: 219) on the surface by the total ion intensity when subjected to vacuum heat aging is preferably 0.5 to 1.0, more preferably 0.5 to 0.9, and even more preferably 0.5 to 0.8. When the lower limit of the above value is within the above range, the long-term storage stability of the biaxially stretched polypropylene film is further improved. When the upper limit of the above value is within the above range, the bleed-out of the antioxidant in the biaxially stretched polypropylene film is further suppressed, and blocking is further suppressed. The method for measuring the above value in this specification is the method described in the Examples.
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムにおいて、下記式により算出される真空熱エージング処理前の絶縁破壊の強さ(αVdc)に対する、真空熱エージング処理後の絶縁破壊の強さ(βVdc)の変化率は、-10%~+10%が好ましく、-6%~+10%がより好ましい。変化率の範囲が上記範囲であることにより、二軸延伸ポリプロピレンフィルムのコンデンサ素子加工(熱エージング)時の熱負荷による絶縁破壊強さの低下をより抑制することができるため、コンデンサ素子加工後も、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊耐圧がより担保されやすくなり、絶縁破壊耐圧性能がより維持しやすくなる。なお、本明細書における絶縁破壊の強さは、実施例記載の方法による。
[変化率(%)]=((αVdc-βVdc)/αVdc])×100
In the biaxially stretched polypropylene film of the present invention, the rate of change of the dielectric breakdown strength (βVdc) after the vacuum heat aging treatment relative to the dielectric breakdown strength (αVdc) before the vacuum heat aging treatment calculated by the following formula is preferably -10% to +10%, more preferably -6% to +10%. By having the rate of change in the above range, the decrease in dielectric breakdown strength due to the heat load during the processing (thermal aging) of the biaxially stretched polypropylene film into a capacitor element can be more suppressed, so that even after the processing of the capacitor element, the dielectric breakdown withstand voltage of the biaxially stretched polypropylene film is more easily guaranteed, and the dielectric breakdown withstand voltage performance is more easily maintained. Note that the dielectric breakdown strength in this specification is determined by the method described in the Examples.
[Rate of change (%)] = ((αVdc - βVdc) / αVdc) × 100
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムにおいて、真空熱エージング処理後の厚みあたりの絶縁破壊の強さは540Vdc以上が好ましく、560Vdc以上がより好ましい。絶縁破壊の強さの下限が上記範囲であると、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いて製造されたコンデンサの絶縁破壊電圧がより向上する。また、絶縁破壊の強さの上限は特に限定されず、580Vdc程度である。なお、本明細書における真空熱エージング処理後の厚みあたりの絶縁破壊の強さは、実施例記載の方法による。 In the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, the dielectric breakdown strength per thickness after vacuum heat aging is preferably 540 Vdc or more, more preferably 560 Vdc or more. When the lower limit of the dielectric breakdown strength is in the above range, the dielectric breakdown voltage of the capacitor manufactured using the biaxially oriented polypropylene film is further improved. In addition, the upper limit of the dielectric breakdown strength is not particularly limited, and is about 580 Vdc. In this specification, the dielectric breakdown strength per thickness after vacuum heat aging is measured by the method described in the Examples.
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みは、1~20μmが好ましく、2~10μmがより好ましく、3~8μmがより好ましい。厚みが上記範囲であると、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの破断がより抑制され、且つ、コンデンサ素子の静電容量がより向上する。なお、本明細書における二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みの測定方法は、実施例記載の方法による。 The thickness of the biaxially oriented polypropylene film is preferably 1 to 20 μm, more preferably 2 to 10 μm, and even more preferably 3 to 8 μm. When the thickness is within the above range, breakage of the biaxially oriented polypropylene film is further suppressed, and the capacitance of the capacitor element is further improved. Note that the method for measuring the thickness of the biaxially oriented polypropylene film in this specification is the method described in the Examples.
以上説明した本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、比誘電率が高く、破断が抑制されており、且つ、絶縁破壊強度に優れている。このため、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムとして好適に用いることができる。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention described above has a high dielectric constant, is less likely to break, and has excellent dielectric breakdown strength. Therefore, the biaxially oriented polypropylene film of the present invention can be suitably used as a biaxially oriented polypropylene film for capacitors.
2.二軸延伸ポリプロピレンフィルムの製造方法
上記本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの製造方法は特に限定されず、例えば、少なくともポリプロピレン樹脂、及び、二次酸化防止剤Aを含有するポリプロピレン樹脂組成物を、好ましくは温度225℃以上270℃以下で溶融させる工程を含む製造方法により製造することができる。
2. Manufacturing Method of Biaxially Stretched Polypropylene Film The manufacturing method of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is not particularly limited, and for example, the biaxially oriented polypropylene film of the present invention can be manufactured by a manufacturing method including a step of melting a polypropylene resin composition containing at least a polypropylene resin and a secondary antioxidant A at a temperature of preferably 225° C. or more and 270° C. or less.
ポリプロピレン樹脂組成物を調製する方法としては特に制限はないが、ポリプロピレン樹脂の重合粉、又は、ペレットを、二次酸化防止剤、及び、必要に応じて添加する他の添加剤と混合して、ミキサー等を用いてドライブレンドする方法や、混練機に供給し、溶融混練する方法等が挙げられる。 There are no particular limitations on the method for preparing the polypropylene resin composition, but examples include a method in which polymer powder or pellets of polypropylene resin are mixed with a secondary antioxidant and other additives added as necessary, and then dry-blended using a mixer or the like, or a method in which the mixture is fed into a kneader and melt-kneaded.
上記ミキサー及び混練機は、特に限定されない。上記混練機は、1軸スクリュータイプ、2軸スクリュータイプ、3軸以上の多軸スクリュータイプの何れでもよい。2軸以上のスクリュータイプの場合、同方向回転、異方向回転のどちらであってもよい。 The above mixer and kneader are not particularly limited. The above kneader may be a single screw type, a twin screw type, or a multi-screw type having three or more screws. In the case of a twin or more screw type, the screws may rotate in the same direction or in opposite directions.
溶融混練による混練の場合は、良好な混練物が得られれば、混練温度は特に制限されない。一般的には、200℃以上300℃以下の範囲であり、樹脂の劣化を抑制する観点から、230℃以上270℃以下が好ましい。また、樹脂の混練混合の際の劣化を抑制するため、混練機に窒素等の不活性ガスをパージしてもよい。溶融混練された樹脂は、一般的に公知の造粒機を用いて、適当な大きさにペレタイズしてもよい。これにより、ポリプロピレン樹脂ペレットを調製することができる。 In the case of melt kneading, the kneading temperature is not particularly limited as long as a good kneaded product is obtained. In general, the temperature is in the range of 200°C to 300°C, and from the viewpoint of suppressing deterioration of the resin, 230°C to 270°C is preferable. In addition, in order to suppress deterioration during kneading and mixing of the resin, an inert gas such as nitrogen may be purged into the kneader. The melt kneaded resin may be pelletized to an appropriate size using a commonly known granulator. This allows the preparation of polypropylene resin pellets.
上記二軸延伸ポリプロピレンフィルムの製造方法では、まずポリプロピレン樹脂ペレット、ドライ混合されたポリプロピレン樹脂ペレット、又は、予め溶融混練して作製した混合ポリプロピレン樹脂ペレットを押出機に供給して、加熱溶融する。 In the above-mentioned method for producing biaxially oriented polypropylene film, polypropylene resin pellets, dry-mixed polypropylene resin pellets, or mixed polypropylene resin pellets prepared in advance by melt kneading are first fed into an extruder and heated to melt.
上記ポリプロピレン樹脂組成物は、170℃以上320℃以下で溶融させることが好ましく、具体的には、ポリプロピレン樹脂組成物の加熱溶融時の押出機設定温度を、225℃以上270℃以下とすることが好ましい。これにより、製造される二軸延伸ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊の強さがより向上する。 The polypropylene resin composition is preferably melted at 170°C or higher and 320°C or lower. Specifically, the extruder temperature setting during heating and melting the polypropylene resin composition is preferably 225°C or higher and 270°C or lower. This further improves the dielectric breakdown strength of the biaxially oriented polypropylene film produced.
次に、Tダイを用いて溶融された上記ポリプロピレン樹脂組成物をシート状に押し出し、少なくとも1個以上の金属ドラムで冷却、固化させることで、未延伸のキャストシートを成形することができる。上記金属ドラムの表面温度(押し出し後、最初に接触する金属ドラムの温度)は、10℃以上105℃以下であることが好ましく、より好ましくは、15℃以上100℃以下である。上記金属ドラムの表面温度は、使用するポリプロピレン樹脂の物性等に応じて決定することができる。 Next, the molten polypropylene resin composition is extruded into a sheet using a T-die, and cooled and solidified on at least one metal drum to form an unstretched cast sheet. The surface temperature of the metal drum (the temperature of the metal drum that first comes into contact after extrusion) is preferably 10°C or higher and 105°C or lower, and more preferably 15°C or higher and 100°C or lower. The surface temperature of the metal drum can be determined depending on the physical properties of the polypropylene resin used, etc.
上記キャストシートの厚さは特に制限されず、50μm以上2000μm以下が好ましく、100μm以上1000μm以下がより好ましい。 The thickness of the cast sheet is not particularly limited, but is preferably 50 μm or more and 2000 μm or less, and more preferably 100 μm or more and 1000 μm or less.
二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、上記キャストシートに二軸延伸処理を行って製造することができる。延伸は、縦及び横に二軸に配向させる二軸延伸が好ましく、延伸方法としては逐次二軸延伸方法が好ましい。上記逐次二軸延伸方法としては、例えば、先ず、キャストシートを100℃以上180℃以下の温度(好ましくは120℃以上170℃以下)に保ち、速度差を設けたロール間に通して流れ方向に延伸する。流れ方向の延伸倍率は3.0倍以上7.0倍以下が好ましく、4.0倍以上6.0倍以下がより好ましい。次いで、当該シートをテンターに導いて、横方向に延伸する。横方向の延伸時の温度は160℃以上180℃以下が好ましく、横方向の延伸倍率は3倍以上11倍以下が好ましい。次いで、横延伸後、緩和、熱固定を施して、巻き取る。 The biaxially stretched polypropylene film can be produced by subjecting the cast sheet to a biaxial stretching process. The stretching is preferably biaxial stretching in which the sheet is oriented biaxially in the longitudinal and transverse directions, and the stretching method is preferably a sequential biaxial stretching method. In the sequential biaxial stretching method, for example, the cast sheet is first kept at a temperature of 100°C to 180°C (preferably 120°C to 170°C) and stretched in the flow direction by passing it between rolls with a speed difference. The stretching ratio in the flow direction is preferably 3.0 times to 7.0 times, more preferably 4.0 times to 6.0 times. The sheet is then guided to a tenter and stretched in the transverse direction. The temperature during transverse stretching is preferably 160°C to 180°C, and the stretching ratio in the transverse direction is preferably 3 times to 11 times. Next, after the transverse stretching, the sheet is relaxed, heat-set, and wound up.
以上説明した製造方法により、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを製造することができる。 The manufacturing method described above allows the production of biaxially oriented polypropylene film.
上記二軸延伸ポリプロピレンフィルムには、金属蒸着加工工程などの後工程において接着特性をより向上させる観点から、延伸及び熱固定工程終了後に、オンライン又はオフラインにてコロナ放電処理を行ってもよい。コロナ放電処理は、公知の方法を用いて行うことができる。雰囲気ガスとして空気、炭酸ガス、窒素ガス、又は、これらの混合ガスを用いて行うことが好ましい。 The biaxially stretched polypropylene film may be subjected to corona discharge treatment online or offline after the stretching and heat setting processes are completed, in order to further improve the adhesive properties in subsequent processes such as the metal deposition processing process. The corona discharge treatment can be performed using a known method. It is preferable to use air, carbon dioxide gas, nitrogen gas, or a mixture of these gases as the atmospheric gas.
以上説明した製造方法により、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを製造することができる。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention can be produced by the manufacturing method described above.
3.金属化フィルム、コンデンサ及びそれらの製造方法
本発明の金属化フィルムは、上記二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面又は両面に金属層を有する金属化フィルムである。当該構成を有する金属化フィルムは、コンデンサ用金属化フィルムとして有用に用いることができる。
3. Metallized film, capacitor, and manufacturing method thereof The metallized film of the present invention is a metallized film having a metal layer on one or both sides of the biaxially oriented polypropylene film described above. The metallized film having such a configuration can be usefully used as a metallized film for a capacitor.
金属層は、電極として機能する。金属層に用いられる金属としては、例えば、亜鉛、鉛、銀、クロム、アルミニウム、銅、ニッケルなどの金属単体、それらの複数種の混合物、それらの合金などを使用することができる。これらの中でも、環境への負荷、経済性、コンデンサ性能に優れる点で、亜鉛、アルミニウムが好ましい。 The metal layer functions as an electrode. Examples of metals that can be used for the metal layer include simple metals such as zinc, lead, silver, chromium, aluminum, copper, and nickel, mixtures of multiple types of these, and alloys of these. Among these, zinc and aluminum are preferred in terms of their environmental impact, economic efficiency, and excellent capacitor performance.
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面(片面又は両面)に金属層を積層する方法としては特に限定されず、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。生産性及び経済性に優れる観点から、真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法としては、るつぼ方式、ワイヤー方式等が挙げられ、適宜最適なものを選択することができる。 The method for laminating a metal layer on at least one side (one side or both sides) of the biaxially oriented polypropylene film is not particularly limited, and examples thereof include vacuum deposition and sputtering. From the viewpoint of excellent productivity and economic efficiency, vacuum deposition is preferred. Examples of vacuum deposition methods include the crucible method and the wire method, and the most suitable method can be selected as appropriate.
蒸着により金属層を積層する際のマージンパターンは特に限定されず、コンデンサの保安性がより向上し、コンデンサの破壊、ショートがより抑制される観点から、フィッシュネットパターン、Tマージンパターン等の、いわゆる特殊マージンを含むパターンを二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片方の面上に施すことが好ましい。 The margin pattern used when laminating the metal layer by vapor deposition is not particularly limited, but from the viewpoint of further improving the safety of the capacitor and further suppressing damage and short circuits of the capacitor, it is preferable to apply a pattern including a so-called special margin, such as a fishnet pattern or a T-margin pattern, to one side of the biaxially oriented polypropylene film.
マージンを形成する方法としては特に限定されず、テープ法、オイル法等の公知の方法により形成すればよい。 There are no particular limitations on the method for forming the margin, and it may be formed by any known method such as the tape method or oil method.
本発明の金属化フィルムの厚みは特に限定されず、1.8μm以上6.0μm以下が好ましく、2.0μm以上5.0μm以下がより好ましく、2.3μm以上2.8μm以下が更に好ましい。 The thickness of the metallized film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1.8 μm or more and 6.0 μm or less, more preferably 2.0 μm or more and 5.0 μm or less, and even more preferably 2.3 μm or more and 2.8 μm or less.
本発明のコンデンサは、上記コンデンサ用金属化フィルムを含むコンデンサである。本発明の金属化フィルムは、従来公知の方法で積層するか、又は、巻回してフィルムコンデンサとすることができる。 The capacitor of the present invention is a capacitor that includes the metallized film for capacitors. The metallized film of the present invention can be laminated or rolled by a conventionally known method to form a film capacitor.
上記フィルムコンデンサは、金属化フィルムが複数積層された構成を有していてもよいし、巻回された金属化フィルムを有していてもよい。このようなフィルムコンデンサは、電気自動車、ハイブリッド自動車等の駆動モーターを制御するインバータ電源機器用コンデンサ等に好適に使用することができる。また、鉄道車両用、風力発電用、太陽光発電用、一般家電用等の用途においても好適に使用することができる。 The film capacitor may have a structure in which multiple metallized films are laminated, or may have a wound metallized film. Such a film capacitor can be suitably used as a capacitor for inverter power devices that control the drive motors of electric vehicles, hybrid vehicles, etc. It can also be suitably used in applications such as railway vehicles, wind power generation, solar power generation, and general home appliances.
本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、これらの例は本発明を説明するためのものであり、本発明を何ら限定するものではない。 The present invention will be explained in more detail with reference to examples. However, these examples are for the purpose of explaining the present invention and are not intended to limit the present invention in any way.
なお、実施例及び比較例で用いた原料は以下のとおりである。
(ポリプロピレン樹脂)
・ポリプロピレン樹脂A:株式会社プライムポリマー製 MFR5g/10min
・ポリプロピレン樹脂B:株式会社プライムポリマー製 MFR4g/10min
(一次酸化防止剤)
・BHT:2,6-ジ-ターシャリー-ブチル-パラ-クレゾール
(二次酸化防止剤)
・二次酸化防止剤A:BASFジャパン社製 商品名Irganox1010、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤、ペンタエリスルチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-ターシャリーブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
・二次酸化防止剤B:BASFジャパン社製 商品名Irganox1330、カルボニル基を有しないヒンダードフェノール系酸化防止剤、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-ターシャリーブチル-4-ハイドロキシベンジル)ベンゼン
The raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.
(Polypropylene resin)
Polypropylene resin A: Prime Polymer Co., Ltd. MFR 5g/10min
Polypropylene resin B: Prime Polymer Co., Ltd. MFR 4g/10min
(Primary Antioxidant)
BHT: 2,6-di-tertiary-butyl-para-cresol (secondary antioxidant)
Secondary antioxidant A: BASF Japan Ltd., product name Irganox 1010, a hindered phenol-based antioxidant having a carbonyl group, pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tertiarybutyl-4-hydroxyphenyl)propionate]
Secondary antioxidant B: BASF Japan Co., Ltd., product name Irganox 1330, a hindered phenol-based antioxidant not having a carbonyl group, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tertiarybutyl-4-hydroxybenzyl)benzene
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの製造
<実施例及び比較例>
上述した原料を、それぞれ表1に示した配合量(質量部)で混合した。次いで、押出機に供給して、250℃の温度で溶融混練し、Tダイを用いて押出し、表面を90℃に保持したキャストロールに引取速度1.0m/minで巻き付け、厚みが300μmのキャスト原反シートを作製した。次いで、キャスト原反シートを140℃の温度で流れ方向に5倍延伸し、165℃の温度で横方向に10倍延伸して、厚さ6μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを製造した。
Production of biaxially oriented polypropylene film <Examples and Comparative Examples>
The above-mentioned raw materials were mixed in the amounts (parts by mass) shown in Table 1. Then, the mixture was fed to an extruder, melt-kneaded at a temperature of 250°C, extruded using a T-die, and wound around a cast roll whose surface was kept at 90°C at a take-up speed of 1.0 m/min to produce a cast raw sheet having a thickness of 300 μm. The cast raw sheet was then stretched 5 times in the machine direction at a temperature of 140°C, and stretched 10 times in the transverse direction at a temperature of 165°C to produce a biaxially stretched polypropylene film having a thickness of 6 μm.
各実施例及び比較例について、以下の測定条件により各種特性を評価した。 For each example and comparative example, various characteristics were evaluated under the following measurement conditions.
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの特性評価
(厚み)
外側マイクロメータ(株式会社ミツトヨ製 高精度デジマチックマイクロメータ MDH-25MB)を用いて、JIS K 7130:199 A法に準拠して測定した。
Characterization of biaxially oriented polypropylene film (thickness)
Measurements were made using an outside micrometer (high-precision digital micrometer MDH-25MB manufactured by Mitutoyo Corporation) in accordance with JIS K 7130:199 Method A.
(熱エージング処理)
実施例、比較例において製造された二軸延伸ポリプロピレンフィルム1枚をアルミ箔で挟み込み、素子加工を想定して、下記熱エージング条件で真空恒温槽内で一定時間放置した。次いで、大気開放した後、1Hr冷却して熱エージング処理後のサンプルを作製した。
[熱エージング条件]
・装置:エスペック社製真空恒温槽(VAC-201)
・熱エージング温度:120℃
・真空条件:槽内連続排気
・エージング時間:15Hr
(Heat aging treatment)
One biaxially oriented polypropylene film produced in the Examples and Comparative Examples was sandwiched between aluminum foil and left in a vacuum thermostatic chamber for a certain period of time under the following thermal aging conditions, assuming device processing. Then, it was opened to the atmosphere and cooled for 1 hour to prepare a sample after thermal aging treatment.
[Heat aging conditions]
・Equipment: Espec vacuum thermostatic chamber (VAC-201)
-Heat aging temperature: 120℃
Vacuum conditions: Continuous evacuation from inside the chamber Aging time: 15 hours
(二軸延伸ポリプロピレンフィルムの酸化防止剤含有量(残存量))
二軸延伸ポリプロピレンフィルムを細断して抽出用試料を作製し、ジクロロメタンによりソックスレー抽出を行った。得られた抽出物をメタノールに転溶し、下記に示す条件により高速液体クロマトグラフ(HPLC)法で、二次酸化防止剤Aの含有量を定量分析した。
[HPLC測定条件]
・測定装置:Waters社製 Acquity UPLC-SQDetector2
・検出器:フォトダイオードアレイ検出器Acquity PDA
・カラム:ACQUITY BEH Phenyl(長さ100mm、内径2.1mm、粒径1.7μm)
・移動相:100mmol/L重炭酸アンモニウム(2.5%アンモニア含有)/アセトニトリル/水= 3/45/52(v/v/v) →3/94/3(v/v/v)
・流量:0.6 mL/min、注入量:2μL、定量波長:220nm
(Antioxidant content (residual amount) of biaxially oriented polypropylene film)
The biaxially oriented polypropylene film was cut into pieces to prepare samples for extraction, which were then subjected to Soxhlet extraction with dichloromethane. The resulting extract was dissolved in methanol, and the content of secondary antioxidant A was quantitatively analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) under the conditions shown below.
[HPLC measurement conditions]
Measurement equipment: Waters Acquity UPLC-SQDetector2
Detector: Photodiode array detector Acquity PDA
Column: ACQUITY BEH Phenyl (length 100 mm, inner diameter 2.1 mm, particle size 1.7 μm)
Mobile phase: 100mmol/L ammonium bicarbonate (containing 2.5% ammonia)/acetonitrile/water = 3/45/52 (v/v/v) → 3/94/3 (v/v/v)
・Flow rate: 0.6 mL/min, injection volume: 2 μL, quantitative wavelength: 220 nm
(熱エージング処理前後の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの表面の酸化防止剤ブリードアウト量)
製造された二軸延伸ポリプロピレンフィルム、及び、熱エージング処理を施した二軸延伸ポリプロピレンフィルムの表面について、下記測定条件により飛行時間型 二次イオン質量分析(TOF-SIMS)を行い、下記方法により酸化防止剤のブリードアウト量を測定した。
(1)酸化防止剤から化合物の官能基を反映した特徴ピーク(219C15H23O+、233C16H25O+)を検出し、二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面のピーク強度を確認する。
(2)Positiveの特徴ピークm/z:219を酸化防止剤の指標として、二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面のTotalイオン強度に対する割合を算出し、熱エージング処理前後で比較した。
[TOF-SIMS測定条件]
・測定深さ:1~2nm
・測定面積:100μmφ角
・1次イオン源:Au+
(Amount of antioxidant bleed-out on the surface of biaxially oriented polypropylene film before and after heat aging treatment)
The surfaces of the produced biaxially oriented polypropylene films and the biaxially oriented polypropylene films that had been subjected to a heat aging treatment were subjected to time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) under the following measurement conditions, and the amount of bleed-out of the antioxidant was measured by the following method.
(1) Characteristic peaks ( 219 C 15 H 23 O + , 233 C 16 H 25 O + ) reflecting the functional groups of the antioxidant compound are detected, and the peak intensity on the surface of the biaxially oriented polypropylene film is confirmed.
(2) The positive characteristic peak m/z: 219 was used as an indicator of antioxidants, and the ratio of this peak to the total ion intensity on the surface of a biaxially oriented polypropylene film was calculated and compared before and after thermal aging treatment.
[TOF-SIMS measurement conditions]
Measurement depth: 1 to 2 nm
・Measurement area: 100μmφ square ・Primary ion source: Au+
(熱エージング処理前後の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊の強さ)
製造された二軸延伸ポリプロピレンフィルム、及び、熱エージング処理を施した二軸延伸ポリプロピレンフィルムについて、下記測定方法により絶縁破壊の強さを測定した。
[二軸延伸ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊の強さ(直流(DC))の測定方法(直流耐電圧性評価)]
JIS C2151(2006)17.2.2(平板電極法)に準拠した電極構成により、下記の試験条件で二軸延伸ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊電圧(BDV)を測定した。測定は16回行った。なお、昇圧中に下記の上限基準値の漏れ電流を検知した時点での印加電圧をBDVとした。BDVを、フィルムの厚み(μm)で除し、16回の測定結果中の上位2点及び下位2点を除いた12点の平均値を、絶縁破壊の強さES(VDC/μm)とした。
[測定条件]
・試験片:約150mm×150mm
・試験片の状態調節:雰囲気条件にて30分
・電源:直流
・雰囲気:大気中、25℃
・試験機:菊水電子工業(株)製 DC耐電圧/絶縁抵抗試験機TOS9213AS
・電圧上昇速度:100V/s
・電流検出応答速度:MID
・上限基準値:5mA
(Dielectric breakdown strength of biaxially oriented polypropylene film before and after heat aging treatment)
The dielectric breakdown strength of the produced biaxially oriented polypropylene film and the biaxially oriented polypropylene film that had been subjected to a heat aging treatment was measured by the following measurement method.
[Method for measuring the dielectric breakdown strength (direct current (DC)) of biaxially oriented polypropylene film (DC voltage resistance evaluation)]
The dielectric breakdown voltage (BDV) of biaxially oriented polypropylene film was measured under the following test conditions using an electrode configuration conforming to JIS C2151 (2006) 17.2.2 (flat electrode method). The measurement was performed 16 times. The applied voltage at the point when the leakage current of the upper limit standard value below was detected during voltage increase was taken as the BDV. The BDV was divided by the film thickness (μm), and the average value of 12 points excluding the top 2 points and the bottom 2 points out of the 16 measurement results was taken as the dielectric breakdown strength ES (VDC/μm).
[Measurement conditions]
・Test piece: approx. 150mm x 150mm
Conditioning of test specimen: 30 minutes under atmospheric conditions Power supply: DC Atmosphere: Air, 25°C
・Testing machine: Kikusui Electronics Co., Ltd. DC withstand voltage/insulation resistance testing machine TOS9213AS
・Voltage rise speed: 100V/s
Current detection response speed: MID
Upper limit: 5mA
また、上記方法により測定された真空熱エージング処理前の絶縁破壊の強さ(αVdc)に対する、真空熱エージング処理後の絶縁破壊の強さ(βVdc)の変化率を、下記式により算出した。
[変化率(%)]=((αVdc-βVdc)/αVdc)×100
In addition, the rate of change in the dielectric breakdown strength (βVdc) after the vacuum heat aging treatment relative to the dielectric breakdown strength (αVdc) before the vacuum heat aging treatment measured by the above method was calculated by the following formula.
[Rate of change (%)] = ((αVdc - βVdc) / αVdc) x 100
(二軸延伸ポリプロピレンフィルムのブロッキング評価(フィルム巻取の長期保存性))
巻取った二軸延伸ポリプロピレンフィルムを同一環境下で6カ月間放置し、巻き解しによる二軸延伸ポリプロピレンフィルム同士の張り付き(ブロッキング)の状態を評価した。具体的には、剥離荷重をテンションゲージにより測定し、下記評価基準に従って評価した。なお、A~C評価であれば実使用において問題がないと評価され、D又はEであれば実使用上加工適正が劣ると評価される。
A:張り付きがない
B:若干張り付きがあるが、剥離荷重が10g以下である
C:剥離荷重が10g超100g以下である
D:剥離荷重が100g超である
E:破れを生じる
(Evaluation of blocking of biaxially oriented polypropylene film (long-term storage stability of rolled film))
The rolled biaxially oriented polypropylene film was left in the same environment for six months, and the state of sticking (blocking) of the biaxially oriented polypropylene film when unrolled was evaluated. Specifically, the peel load was measured with a tension gauge, and the film was evaluated according to the following evaluation criteria. Note that a rating of A to C indicates that there is no problem in practical use, while a rating of D or E indicates that the film is poorly suited for processing in practical use.
A: No sticking
B: There is some sticking, but the peel load is 10g or less.
C: Peel load is more than 10g and 100g or less
D: Peel load is more than 100g
E: Breaking occurs
コンデンサ素子の特性評価
(素子ブロッキング評価)
620mm幅の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを巻取り、株式会社アルバック製巻回式真空蒸着機(型番:EWE-060)により金属を蒸着した。アクティブ部にはAl金属を20Ω/□、ヘビーエッジ部には、Zn金属を5Ω/□蒸着し、絶縁マージン、分割電極を設けた金属化フィルムを作製した。次いで、作製した金属化フィルムをNuintek社製スリッター(型番:NT-750)により、幅方向30mm幅の短冊状にスリットし、金属化フィルムの小巻取を作製した。次いで、30mm幅金属化フィルムを2枚重ね合わせる形で皆藤製作所製自動巻取機(型番:3KAW-N2型)を用い、巻取り速度4m/sec、巻取り張力180g、コンタクトローラー接圧260gの条件で、素子静電容量が50μFになるようターン数を設定し、金属化フィルムの巻回を行った。素子巻きした素子は、プレス処理を行い扁平化させた後、プレス荷重を加えたまま、素子端面に亜鉛金属を溶射し電極取り出し部を形成して、120℃、15時間の加熱処理を施し、熱硬化させた。熱硬化後、素子の巻き解しを行い、巻き解しによるフィルム同士の張り付き(ブロッキング)の状態を確認し、剥離荷重をテンションゲージにより測定した。下記評価基準に従って評価した。なお、A~C評価であれば実使用において問題がないと評価され、D又はEであれば実使用上加工適正が劣ると評価される。
A:張り付きがない
B:若干張り付きがあるが、剥離荷重が50g以下である
C:剥離荷重が50g超100g以下である
D:剥離荷重が100g超300g以下である
E:剥離荷重が300g超、又は、張り付きにより破れが生じる
Capacitor element characteristic evaluation (element blocking evaluation)
A 620 mm wide biaxially oriented polypropylene film was wound and metal was evaporated using a winding vacuum evaporation machine (model number: EWE-060) manufactured by ULVAC, Inc. Al metal was evaporated to 20 Ω/□ on the active part and Zn metal was evaporated to 5 Ω/□ on the heavy edge part to produce a metallized film with an insulating margin and a divided electrode. The metallized film was then slit into a 30 mm wide strip using a Nuintek slitter (model number: NT-750) to produce a small roll of metallized film. Next, two 30 mm wide metallized films were stacked together using an automatic winding machine (model number: 3KAW-N2) manufactured by Kaito Seisakusho, and the number of turns was set so that the element capacitance was 50 μF under the conditions of a winding speed of 4 m/sec, winding tension of 180 g, and contact roller contact pressure of 260 g. The metallized film was then wound. The wound element was flattened by pressing, and then, with a press load still applied, zinc metal was sprayed onto the element end faces to form electrode lead-outs, and heat-treated at 120°C for 15 hours to harden the element. After heat-hardening, the element was unwound, and the state of sticking (blocking) between the films due to unwinding was checked, and the peel load was measured with a tension gauge. Evaluation was performed according to the following evaluation criteria. Note that a rating of A to C indicates that there is no problem in practical use, while a rating of D or E indicates that the processing suitability is poor in practical use.
A: No sticking
B: There is some sticking, but the peel load is 50g or less.
C: Peel load is more than 50g and 100g or less
D: Peel load is more than 100g and 300g or less
E: Peel load exceeds 300g or tear occurs due to adhesion
測定結果
実施例及び比較例の上記特性評価の結果を表1及び2に示す。
Measurement Results The results of the above characteristic evaluations of the Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1 and 2.
Claims (9)
前記二次酸化防止剤Aは、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤であり、
前記二次酸化防止剤Aの含有量は、前記二軸延伸ポリプロピレンフィルム中の樹脂成分100質量部に対して0.150質量部以上0.300質量部以下である、
ことを特徴とする二軸延伸ポリプロピレンフィルム。 A biaxially oriented polypropylene film containing a secondary antioxidant A,
The secondary antioxidant A is a hindered phenol-based antioxidant having a carbonyl group,
The content of the secondary antioxidant A is 0.150 parts by mass or more and 0.300 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the resin component in the biaxially oriented polypropylene film.
A biaxially oriented polypropylene film.
[変化率(%)]=((αVdc-βVdc)/αVdc])×100 The biaxially oriented polypropylene film according to claim 1, wherein the rate of change in dielectric breakdown strength (βVdc) after vacuum heat aging treatment relative to the dielectric breakdown strength (αVdc) before vacuum heat aging treatment calculated by the following formula is −10% to +10%, and the dielectric breakdown strength per thickness after vacuum heat aging treatment is 540 Vdc or more.
[Rate of change (%)] = ((αVdc - βVdc) / αVdc) × 100
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023036915A JP2024127627A (en) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | Biaxially oriented polypropylene film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023036915A JP2024127627A (en) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | Biaxially oriented polypropylene film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024127627A true JP2024127627A (en) | 2024-09-20 |
Family
ID=92760911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023036915A Pending JP2024127627A (en) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | Biaxially oriented polypropylene film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024127627A (en) |
-
2023
- 2023-03-09 JP JP2023036915A patent/JP2024127627A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101863063B1 (en) | Polypropylene film for capacitor | |
KR101942765B1 (en) | Biaxially stretched polypropylene film for capacitor | |
CN109320835B (en) | Biaxially stretched polypropylene film for capacitor | |
JP6052032B2 (en) | Biaxially stretched polypropylene film | |
KR102184883B1 (en) | Biaxially oriented polypropylene film, metallized film for capacitors, and capacitors | |
CN106133035B (en) | Biaxially stretched polypropylene film for capacitor | |
JP6314509B2 (en) | Capacitor element manufacturing method | |
EP4105281A1 (en) | Polypropylene film, polypropylene film integrated with metal layer, and film capacitor | |
JP5585090B2 (en) | Polypropylene film for capacitor, its production method and metallized film | |
JP7020395B2 (en) | Polypropylene film, metal layer integrated polypropylene film, film capacitor, and film roll | |
WO2019131815A1 (en) | Polypropylene film, metal layer-integrated polypropylene film, film capacitor and film roll | |
JP2022088132A (en) | Biaxially-oriented polypropylene film, metal layer-integrated polypropylene film, film capacitor and film roll | |
JP6620830B2 (en) | Capacitor element manufacturing method | |
JP2024127627A (en) | Biaxially oriented polypropylene film | |
JP2023095855A (en) | Polypropylene film, metal-layer integrated polypropylene film, film capacitor, and film roll | |
US20230416479A1 (en) | Polypropylene film, polypropylene film integrated with metal layer, and film capacitor | |
JP7265227B2 (en) | Polypropylene film, metal layer integrated polypropylene film, film capacitor, and film roll | |
JP2021193179A (en) | Polypropylene film, metal-layer integrated polypropylene film, film capacitor, and film roll | |
JP7524840B2 (en) | Biaxially oriented polypropylene film for capacitors, polypropylene film for metal layer integrated capacitors, film capacitors, and film rolls | |
EP4324642A1 (en) | Metallized polypropylene film | |
JP2001329076A (en) | Polyphenylene sulfide film and capacitor | |
EP4289890A1 (en) | Polypropylene film, metal layer-integrated polypropylene film, and capacitor | |
JP7020394B2 (en) | Polypropylene film, metal layer integrated polypropylene film, film capacitor, and film roll | |
JP2024128724A (en) | Metal layer-integrated polypropylene film, capacitor, and method for producing metal layer-integrated polypropylene film | |
JP7415427B2 (en) | Resin films, metallized films for capacitors, and capacitors |