JP3309619B2 - ポリプロピレンフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレンフィル
ムに関するものである。特に、加工時のシワの発生を抑
制でき、アルミニウム、亜鉛等を蒸着するためのポリプ
ロピレンフィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】二軸配向ポリプロピレンフィルムは工業
材料、包装材料用フィルムとして広く用いれられている
が、その優れた電気特性（高耐電圧、低誘電損失）を活
かしてコンデンサ用途にも使用されている。一般的に、
コンデンサ用ポリプロピレンフィルムは、フィルム表面
に接着剤塗布、低融点ポリマ積層、あるいはコロナ放電
処理して、フィルム表面の接着性を改善した後、アルミ
ニウム、亜鉛等の金属を蒸着して使用されている。この
ように、ポリプロピレンフィルムは、フィルムコンデン
サの代表的な素材の一つであるが、近ごろの電子部品の
軽薄短小化に伴い、年々薄膜化してきており、最近では
１０μｍ以下の厚さのフィルムが要求されてきている。
このように薄いポリプロピレンフィルムは、蒸着加工に
おける巻取り時にシワが発生するという問題がある。フ
ィルムにシワが入った場合、その部分に水分の混じった
空気が保持されるなどして、使用時の劣化の原因となり
うる。また、シワの入ったフィルムをロール状に巻いた
時、巻姿が不良となり、その後の工程において使用しづ
らくなる場合がある。

【０００３】このような、薄膜ポリプロピレンフィルム
の蒸着加工時のシワ抑制方法として、高いアイソタクテ
ィック・インデックス（以下ＩＩという。）のポリプロ
ピレンを用いたフィルムが特公平６−４２４４１号公報
に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このフ
ィルムに用いられている高ＩＩポリプロピレンは、通常
製膜条件において延伸時に破れが生じたり、ボイドが発
生して電気特性に悪影響を与えるなど、生産性、フィル
ム特性に問題がある。

【０００５】本発明の目的は、前記従来の欠点を解消せ
んとするものであり、蒸着加工時のシワを抑制できる薄
いポリプロピレンフィルムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記式で表さ
れる特性を有することを特徴とするポリプロピレンフィ
ルムである。

【０００７】Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀≦１．００ ただし、Ａ₂₉₂₀、Ａ₂₉₆₀は、該ポリプロピレンフィルム
の赤外吸収スペクトルのそれぞれ２９２０ｃｍ⁻¹ 、２
９６０ｃｍ⁻¹ における吸光度を示す。

【０００８】本発明において、ポリプロピレンフィルム
は、主としてポリプロピレンを二軸延伸して得られるフ
ィルムのことである。

【０００９】本発明で使用するポリプロピレンは、ＩＩ
の高いものが、良好な機械特性、耐熱性を得る上で好ま
しい。ＩＩは、ポリプロピレンをｎ−ヘプタンで抽出し
たときの抽出後のサンプル重量を初期重量で割った値で
あり、百分率で表示する。

【００１０】本発明で使用するポリプロピレンのＩＩ
は、９５〜９９％であることが好ましく、さらに好まし
くは９６〜９９％である。ＩＩが９５％未満であると、
ポリプロピレンフィルムの機械特性、耐熱性が低下し、
一方ＩＩが９９％を超えると製膜性がそれ以下のものよ
りも劣る場合がある。

【００１１】本発明で使用するポリプロピレンの灰分
は、１００ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらに好
ましくは５０ｐｐｍ以下であり、より好ましくは３０ｐ
ｐｍ以下である。ポリプロピレンの灰分が１００ｐｐｍ
を超えると、ポリプロピレンフィルムの電気特性が悪化
する場合がある。

【００１２】本発明において、ポリプロピレンフィルム
に使用するポリマは、上記ポリプロピレン以外にも、本
発明の目的を損なわない範囲内で他のポリオレフィン系
ポリマを配合することができる。例えば、ポリエチレ
ン、ポリブテン等をブレンドしたり、エチレン、ブテン
等をブロックあるいはランダム共重合したものを挙げる
ことができる。

【００１３】本発明において、ポリプロピレンフィルム
の赤外吸収スペクトルの２９６０ｃｍ⁻¹ における吸光
度Ａ₂₉₆₀と２９２０ｃｍ⁻¹ における吸光度Ａ₂₉₂₀の比
Ａ_{29 20}／Ａ₂₉₆₀は、１．００以下であり、さらに好まし
くは０．９５以下であり、より好ましくは０．９０以下
である。Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀が１．００を超えると、ポリプ
ロピレンフィルムを蒸着加工する時にシワが入り、フィ
ルムロールの荷姿が悪化し、その後の工程において使用
できなくなる場合がある。

【００１４】本発明において、ポリプロピレンフィルム
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。

【００１５】ポリプロピレンからなる原料を押し出し機
に供給し、加熱溶融し、濾過フィルターを通した後、２
２０〜３２０℃の温度でスリット状口金から溶融押出
し、冷却固化せしめ、未延伸フィルムを作る。

【００１６】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。延伸方法としては逐次二軸延伸方法、
または同時二軸延伸方法を用いることができる。逐次延
伸方法としては、まず未延伸フィルムを９０〜１４０℃
の温度に加熱し、長手方法に４〜７倍延伸した後、冷却
し、ついでテンター式延伸機に導き、１００〜１７０℃
の温度に加熱し、幅方向に８〜１２倍に延伸した後、１
００〜１７０℃の温度で弛緩熱処理する。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混合気体中でコロナ放
電処理を行いワインダーで巻取る。

【００１７】このようにして得られた二軸延伸ポリプロ
ピレンフィルムは、さらに３０〜１００℃の雰囲気下で
熱処理する事により、はじめて本発明に挙げる特徴を有
するようになるのである。この時の熱処理温度は、さら
に好ましくは３５〜９０℃であり、より好ましくは４０
〜８０℃である。熱処理温度が３０℃未満では、シワの
改善効果がほとんど得られず、一方１００℃を超えると
熱収縮などが大きくなる場合がある。また、熱処理時間
は２〜５０時間が好ましい。ここで、熱処理時の雰囲気
としては、空気、水蒸気、水、その他ポリプロピレンに
不活性な溶媒が挙げられるが、特に空気中の処理が作業
性、処理コスト的にも好ましい。

【００１８】本発明において、ポリプロピレンフィルム
の厚みは、１０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは
８μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以下である。
ポリプロピレンフィルムの厚みが１０μｍを超えるもの
は、それ自体に十分な自己支持性があるため、特に本発
明の技術を用いる必要はない。本発明の技術は、１０μ
ｍ以下のフィルムに対して効果があり、特に５μｍ以下
のフィルムに対して効果が著しい。

【００１９】本発明において、ポリプロピレンフィルム
の長手方向の熱収縮率は、１２０℃、１５分の処理時間
で、５％以下であることが好ましく、さらに好ましくは
４％以下であり、より好ましくは３％以下である。長手
方向の熱収縮率が５％を超えると、フィルムをロール状
に巻き取った後の熱処理において、巻き締まりが起き、
平面性が悪化する場合がある。

【００２０】本発明において、ポリプロピレンフィルム
の蒸着加工時のシワ等による合否判定は、幅１００ｍ
ｍ、長さ５０００ｍの蒸着を終えたフィルムリール３０
本中の不良リール数から判断した。

【００２１】本発明において、ポリプロピレンフィルム
は、不良リール数が４本以下であり、高い蒸着加工収率
を得ることができる。

【００２２】

【特性の測定法、評価法】なお、実施例中の特性は、次
のようにして測定した。

【００２３】（１）アイソタクティック・インデックス
（ＩＩ） 試料を６０℃以下の温度でｎ−ヘプタンで２時間抽出し
て添加物を除き１３０℃で２時間真空乾燥する。これか
ら重量Ｗ（ｍｇ）の試料をとり、ソクスレー抽出器を用
いてｎ−ヘプタンで１２時間抽出する。次に、この試料
をとりだしアセトンで十分洗浄し、１３０℃で６時間乾
燥した後、試料の重量Ｗ′（ｍｇ）を測定し、次式で求
めた。

【００２４】ＩＩ＝（Ｗ′／Ｗ）×１００（％）

【００２５】（２）灰分重量Ｗ（ｇ）のポリプロピレン
フィルムを、白金坩堝に入れ、まずガスバーナ ーで十分に燃やした後、７５０〜８００℃の電気炉で、
約１時間処理して完全灰化し、得られた灰の重量Ｗ′
（ｇ）を測定し、下式から求めた。

【００２６】 灰分＝（Ｗ′／Ｗ）×１００００００（ｐｐｍ）

【００２７】（３）製膜性 上記した通常条件での製膜において、次のように製膜性
を判定した。

【００２８】○：フィルム破れが起きず良好な製膜性を
示す ×：フィルム破れが起き、製膜性不良である

【００２９】（４）フィルム厚み 得られたポリプロピレンフィルムのフィルム厚みを、凸
型ダイヤルゲージにて測定した。

【００３０】（５）Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀ ポリプロピレンフィルムをフーリエ変換赤外吸収スペク
トル装置にセットし、室温（２３℃）でのスペクトルを
とり、該スペクトルチャートから２９２０ｃｍ⁻¹ 、２
９６０ｃｍ⁻¹ の吸収の吸光度を読み取り計算した。

【００３１】（６）熱収縮率 試長２６０ｍｍ、幅１０ｍｍにサンプリングし、原寸
（Ｌ₀ ）として２００ｍｍの位置にマークを入れる。こ
のサンプルの下端に３ｇの荷重をかけ、１２０℃のオー
ブン中で１５分間熱処理し、この後サンプルにマークし
た長さ（Ｌ₁ ）を測定し、次式により熱収縮率を求め
た。

【００３２】 熱収縮率＝［（Ｌ₀ −Ｌ₁ ）／Ｌ₀ ］×１００（％）

【００３３】（７）シワ 蒸着を終えたフィルムを幅方向に１００ｍｍ幅に分割、
長さ方向に５０００ｍ長さに分割し、３０リールを作
成、合否判定し、不良リール数から次のように判定し
た。

【００３４】◎：不良リール数が１本以下 ○：不良リール数が２〜４本 ×：不良リール数が５本以上

【００３５】

【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。

【００３６】実施例１ ＩＩが９７．５％のポリプロピレン（三井東圧化学
（株）製“ノーブレン”）を２６０℃の押出機に供給
し、スリットを施したＴダイより押出し、８０℃のドラ
ムでシート状に冷却固化した。該シートを１２０℃の温
度に予熱した後、１３５℃の温度で長手方向に５．０倍
延伸し、ただちに室温に冷却した。次に該縦延伸フィル
ムをテンターに導き、１７０℃の温度に予熱し、引き続
き１６０℃の温度で幅方向に９．０倍延伸し、さらに１
６０℃の温度で熱処理を施した。次に、フィルムの片面
にコロナ放電処理を施し、ワインダーで巻き取った。こ
の時のフィルム厚みは４．０μｍ、灰分は１５ｐｐｍで
あった。

【００３７】次に、このフィルムを幅６３０ｍｍ、長さ
２５０００ｍにスリットした後、保温室にて空気中、５
０℃で４８時間熱処理した。

【００３８】このようにして得られたポリプロピレンフ
ィルムは、Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀が０．８１であり、蒸着加工
時のシワによる不良リールがゼロであり、良好な蒸着加
工性を示した。

【００３９】実施例２〜実施例５、比較例１〜比較例６ 表１に記載のごとく、実施例１と同様にして、各種条件
を変更したフィルムを得た。

【００４０】

【表１】 実施例２〜実施例５は、いずれも本発明の目的範囲内の
ものであり、得られたポリプロピレンフィルムは、蒸着
加工時の不良リール数が少なく加工性良好であった。

【００４１】一方、比較例１は、熱処理がなされておら
ず、Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀が１．１０と本発明の範囲外であ
り、得られたポリプロピレンフィルムは蒸着加工時のシ
ワによる不良リール数が多く、蒸着加工性不良であっ
た。比較例２は、熱処理時間が短く、Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀が
１．０５と本発明の範囲外であり、得られたポリプロピ
レンフィルムは蒸着加工時のシワによる不良リール数が
多く、蒸着加工性不良であった。比較例３は、熱処理温
度が低く、Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀が１．１０と本発明の範囲外
であり、得られたポリプロピレンフィルムは蒸着加工時
のシワによる不良リール数が多く、蒸着加工性不良であ
った。比較例４は、熱処理温度が高く、Ａ_{29 20}／Ａ₂₉₆₀
が１．１０と本発明の範囲外であり、得られたポリプロ
ピレンフィルムは蒸着加工時のシワによる不良リール数
が多く、蒸着加工性不良であった。比較例５は、ＩＩが
小さく本発明の範囲外であり、熱収縮率が大きく、熱処
理時に巻き締まりを起こしてフィルムの表面性が悪化
し、十分な蒸着評価ができなかった。比較例６は、ＩＩ
が大きく本発明の範囲外であり、製膜時にフィルム破れ
が多発し、満足にサンプルが得られなかった。

【００４２】

【発明の効果】本発明のポリプロピレンフィルムは、上
述したように赤外吸収スペクトルの２９６０ｃｍ⁻¹ に
おける吸光度Ａ₂₉₆₀と２９２０ｃｍ⁻¹ における吸光度
Ａ₂₉₂₀の比Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀を１．００以下に規定したも
のであり、蒸着加工時のシワによる不良を抑制したもの
である。

【００４３】本発明のポリプロピレンフィルムは、蒸着
コンデンサ用途に好適に用いることができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記式で表される特性を有することを特
   徴とするポリプロピレンフィルム。 Ａ₂₉₂₀／Ａ₂₉₆₀≦１．００ ただし、Ａ₂₉₂₀、Ａ₂₉₆₀は、該ポリプロピレンフィルム
   の赤外吸収スペクトルのそれぞれ２９２０ｃｍ⁻¹ 、２
   ９６０ｃｍ⁻¹ における吸光度を示す。