JP5061842B2 - 二軸延伸ポリプロピレンフィルム - Google Patents
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Description
[1]ゲルパーミエーションクロマトグラフ法で測定した重量平均分子量が、10万以上50万以下のポリプロピレン樹脂を主成分とする、二軸延伸されたポリプロピレンフィルムであって、該二軸延伸ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面の表面について、560μm×745μmの範囲内で表面粗さの測定を超深度表面形状測定顕微鏡を用いて行った際、該表面上の複数地点から超深度表面形状測定顕微鏡の照射源までの距離から決定された平均面からの突起部の体積が、2.0×104μm3以上、3.0×104μm3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]前記ポリプロピレン樹脂の逐次抽出法で測定された抽出残分に基づくアイソタクチック成分の分率が95質量%以上99質量%以下である、[1]に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
[3]前記ポリプロピレン樹脂の分子量分布Mw/Mnが5以上15以下である、[1]又は[2]に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
[4]厚さが1〜7μmである、[1]〜[3]いずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
[5]コンデンサー用フィルムである[1]〜[4]いずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
本発明で用いるポリプロピレン樹脂において、β晶分率は2〜50%であると好ましく、5〜25%であると更に好ましい。β晶分率が2%以上であると二軸延伸プロピレンフィルム表面に適度な凹凸を得られ、50%以下であると、二軸延伸プロピレンフィルム表面に凹凸が多くなりすぎないので、本発明のプロピレンフィルムの適正な表面粗さを得ることができる。
実施例における特性値の測定方法ならびに効果の評価方法はつぎの通りである。
(1) 重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)測定
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、以下の条件で測定した。
測定器:東ソー株式会社製、示差屈折計(RI)内蔵高温GPC、
HLC−8121GPC/HT型
カラム:東ソー株式会社製、TSKgel GMHhr−H(20)HTを3本連結
カラム温度:145℃
溶離液:トリクロロベンゼン
流速:1.0ml/min
検量線の作製には、東ソー株式会社製の標準ポリスチレンを用い、測定結果はポリプロピレン値に換算した。
算術平均粗さ(Ra)は、JIS−B0601に準拠して決定した。カットオフ値は0.8mmとした。
フィルム表面を超深度表面形状測定顕微鏡(対物レンズ20倍)で観察した。560μm×745μmの視野範囲内での表面の凹凸データを1023×767画素で採取した。このとき、超深度表面形状測定顕微鏡の照射源からフィルム表面上の複数地点(1023×767画素)までの距離の差が凹凸データとして画像解析ソフトに取り込まれた。次に、JIS−B0601(2001)に準じて、うねりとノイズを除去した。なお、カットオフ値60μm以上をうねり、カットオフ値10μm以下をノイズとした。うねりとノイズを除去後、得られた凹凸データの平均より表面凹凸の平均面を求めた。この平均面から表面側に凸となっている突起部の体積を測定した。同一フィルムで三回、繰り返し測定を行い、その平均値を、表面凹凸の平均面からの突起部の体積とした。
測定機:株式会社キーエンス製、超深度表面形状測定顕微鏡、VK−8500
画像解析ソフト:株式会社菱化システム製、NSIMAGIK
ポリプロピレン樹脂を(1)キシレンに還流下充分溶解させ、その後、室温下4時間放置した。キシレンに不溶な部分をろ別し、不溶分は次の抽出に供した。可溶分は、キシレンを乾固させ、秤量した。この質量をアタクチック成分量とした。キシレン不溶分は、ソックスレー脂肪抽出器を用い、(2)n−ペンタン、(3)n−ヘキサン、(4)n−ヘプタンの順に順次ソックスレー抽出を各々6時間実施した。n−ヘプタンにも不溶な最終的な抽出残分を秤量し、この質量をアイソタクチック成分量とした。キシレンに溶解前の樹脂質量に対する百分率比で表現した。
二軸延伸後のプロピレンフィルムの厚さは、マイクロメーター(JIS−B7502)を用いて、JIS−C2330に準拠して測定した。
二軸延伸後のプロピレンフィルムの耐電圧特性は、JIS−C2151およびJIS−C2330に準じて評価した。ここでは、測定された電圧値を、フィルムの厚みで割ったものを、絶縁破壊電圧値として評価に用いた。絶縁破壊電圧値は、0.3KV/μm以上が実用上好ましい。
素子巻き加工の際に、加工性が良好か否かを評価した。加工性が良好なものを「○」、加工性が悪いものを「×」とした。
電気容量向上に必要なフィルムを薄化できるか否かの特性、素子巻き加工に必要な表面粗さが得られるか否か、かつ、耐電圧特性を向上させることができるか否か、コンデンサー用フィルムとしての好適性を総合的に評価した。従来技術に基づくフィルムより大きく向上したものを「◎」、従来より若干性能が向上したものを「○」、従来より性能が低下したものを「△」、コンデンサーフィルムとして適さないものを「×」とした。
重量平均分子量(Mw)3.1×105、分子量分布(Mw/Mn)7.4、アイソタクチック成分分率が97.7質量%であるポリプロピレン樹脂ペレットを押出機に供給して、樹脂温度250℃の温度で溶融し、Tダイを用いて押出し、表面温度を90℃に保持した金属ドラムに巻きつけて固化させ、厚さ約200μmの未延伸キャスト原反シートを作製した。引き続き、この未延伸キャスト原反シートを140℃に保ち、流れ方向に5倍縦延伸し、直ちに室温まで冷却した。ついで、テンターにて170℃で幅方向に10倍横延伸して、厚さ4.0μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。表面粗さを表面突起部の体積で評価したところ、560μm×745μmあたり2.5×104μm3と適度に表面が粗化されており、素子巻き適正は良好であった。また、絶縁破壊電圧は、0.50kV/μmと高い耐電圧特性を得ることができた。結果を表1に示す。
重量平均分子量(Mw)3.3×105、分子量分布(Mw/Mn)7.1、アイソタクチック成分分率が97.3質量%であるポリプロピレン樹脂ペレットを、実施例1と同様にして、厚さ約140μmの未延伸キャスト原反シートを作製した。この未延伸キャスト原反シートを、実施例1と同様にして、厚さ2.8μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。表面粗さを表面突起部の体積で評価したところ、560μm×745μmあたり2.6×104μm3と適度に表面が粗化されており、素子巻き適正は良好であった。また、絶縁破壊電圧は、0.48kV/μmと高い耐電圧特性を得ることができた。結果を表1に示す。
重量平均分子量(Mw)3.1×105、分子量分布(Mw/Mn)7.1、アイソタクチック成分分率が97.2質量%であるポリプロピレン樹脂ペレットを、実施例1と同様にして、厚さ約200μmの未延伸キャスト原反シートを作製した。この未延伸キャスト原反シートを、実施例1と同様にして、厚さ4.0μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。表面粗さを表面突起部の体積で評価したところ、560μm×745μmあたり3.0×104μm3と適度に表面が粗化されており、素子巻き適正は良好であった。また、絶縁破壊電圧は、0.37kV/μmと良い耐電圧特性を得ることができた。結果を表1に示す。
重量平均分子量(Mw)3.6×105、分子量分布(Mw/Mn)5.0、アイソタクチック成分分率が95.3質量%であるポリプロピレン樹脂ペレットを押出機に供給して、樹脂温度250℃の温度で溶融し、Tダイを用いて押出し、表面温度を100℃に保持した金属ドラムに巻きつけて固化させ、厚さ約150μmの未延伸キャスト原反シートを作製した。引き続き、この未延伸キャスト原反シートを145℃に保ち、流れ方向に5倍縦延伸し、直ちに室温まで冷却した。ついで、テンターにて170℃で幅方向に10倍横延伸して、厚さ3.0μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。表面粗さを表面突起部の体積で評価したところ、560μm×745μmあたり2.6×104μm3と適度に表面が粗化されており、素子巻き適正は良好であった。また、絶縁破壊電圧は、0.45kV/μmと高い耐電圧特性を得ることができた。結果を表1に示す。
未延伸キャスト原反シートを成形する際、金属ドラムの表面温度を50℃に設定した以外は実施例1と同様にして未延伸キャスト原反シートを作製した。この未延伸キャスト原反シートを、実施例1と同様にして、厚さ4.0μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。表面粗さを表面突起部の体積で評価したところ、560μm×745μmあたり1.6×104μm3とあまり表面が粗化されておらず、素子巻きの加工はうまくいかなかった。しかし、絶縁破壊電圧は、0.54kV/μmと高い耐電圧特性を得ることができた。結果を表1に示す。
未延伸キャスト原反シートを成形する際、金属ドラムの表面温度を110℃に設定した以外は実施例1と同様にして未延伸キャスト原反シートを作製した。引き続き、この未延伸キャスト原反シートを145℃に保ち、流れ方向に5倍縦延伸した他は、実施例1と同様に行い、厚さ4.0μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。表面粗さを表面突起部の体積で評価したところ、560μm×745μmあたり3.8×104μm3と大きく表面が粗化されており、素子巻き適正は良好であった。しかし、絶縁破壊電圧は、0.26kV/μmと従来以下の耐電圧特性しか得ることができなかった。結果を表1に示す。
未延伸キャスト原反シートを成形する際、金属ドラムの表面温度を90℃に設定した以外は実施例4と同様にして未延伸キャスト原反シートを作製した。引き続き、この未延伸キャスト原反シートを、140℃に保ち、流れ方向に5倍縦延伸した他は、実施例4と同様に行い、厚さ3.0μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。表面粗さを表面突起部の体積で評価したところ、560μm×745μmあたり1.8×104μm3とあまり表面が粗化されておらず、素子巻き適正うまくいかなかった。しかし、絶縁破壊電圧は、0.48kV/μmと高い耐電圧特性を得ることができた。結果を表1に示す。
重量平均分子量(Mw)3.1×105、分子量分布(Mw/Mn)4.4、アイソタクチック成分分率が98.0質量%であるポリプロピレン樹脂ペレットを実施例1と同様にして、厚さ約200μmの未延伸キャスト原反シートを作製した。引き続き、この未延伸キャスト原反シートに、実施例1と同様の延伸操作を施した。しかし、延伸工程で破断が続発し、厚さ7μm以下の薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得ることができなかった。結果を表1に示す。
重量平均分子量(Mw)3.1×105、分子量分布(Mw/Mn)7.0、アイソタクチック成分分率が93.4質量%であるポリプロピレン樹脂ペレットを、実施例1と同様にして、厚さ約150μmの未延伸キャスト原反シートを作製した。この未延伸キャスト原反シートを、実施例1と同様にして、厚さ3.0μmの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。表面粗さを表面突起部の体積で評価したところ、560μm×745μmあたり2.1×104μm3と適度に表面が粗化されており、素子巻き適正は良好であった。しかし、絶縁破壊電圧は、0.30kV/μmと従来以下の耐電圧特性しか得ることができなかった。結果を表1に示す。
この際、実施例2及び比較例1より、従来の表面粗さの指標として用いられている、算術平均粗さ(Ra)の値に関わらず、本発明の突起部の体積を特定範囲とすることで、耐電圧特性、素子巻き適正に優れたフィルムを得ることができるといえる。
Claims (5)
- ゲルパーミエーションクロマトグラフ法で測定した重量平均分子量が、10万以上50万以下のポリプロピレン樹脂を主成分とする、二軸延伸されたポリプロピレンフィルムであって、
該二軸延伸ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面の表面について、560μm×745μmの範囲内で表面粗さの測定を超深度表面形状測定顕微鏡を用いて行った際、該表面上の複数地点から超深度表面形状測定顕微鏡の照射源までの距離から決定された平均面からの突起部の体積が、2.0×104μm3以上、3.0×104μm3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。 - 前記ポリプロピレン樹脂の逐次抽出法で測定された抽出残分に基づくアイソタクチック成分の分率が95質量%以上99質量%以下である、請求項1に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
- 前記ポリプロピレン樹脂の分子量分布Mw/Mnが5以上15以下である、請求項1又は2に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
- 厚さが1〜7μmである、請求項1〜3いずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
- コンデンサー用フィルムである請求項1〜4いずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
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