JP7247918B2 - Polypropylene film, metal film laminated film using the same, film capacitor - Google Patents

Polypropylene film, metal film laminated film using the same, film capacitor Download PDF

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本発明は、特にコンデンサ用途に適して用いられるポリプロピレンフィルムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polypropylene film that is particularly suitable for use in capacitors.

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。 Polypropylene films are excellent in transparency, mechanical properties, electrical properties, etc., and are used in various applications such as packaging, tape, cable wrapping, and electrical applications such as capacitors.

この中でもコンデンサ用途においては、その優れた耐電圧性、低損失特性から直流、交流に限らず高電圧コンデンサ用にポリプロピレンフィルムは特に好ましく用いられている。 Among these, in the use of capacitors, polypropylene films are particularly preferably used for high voltage capacitors, not only for direct current and alternating current, because of their excellent voltage resistance and low loss characteristics.

最近では、各種電気機器がインバーター化されつつあり、それに伴いコンデンサの小型化、大容量化の要求が一層強まってきている。そのような分野、特に自動車用途(ハイブリッドカー用途含む)や太陽光発電、風力発電用途からの要求を受け、ポリプロピレンフィルムとしても薄膜化と絶縁破壊電圧の向上、高温環境で長時間の使用において特性を維持できる優れた信頼性が必須な状況となってきている。 In recent years, various electric devices have been converted to inverters, and along with this, the demand for smaller size capacitors and larger capacity capacitors has become stronger. In response to demands from such fields, particularly automobile applications (including hybrid car applications), solar power generation, and wind power generation applications, polypropylene film can be made thinner and have improved dielectric breakdown voltage, and properties that can be used for a long time in a high temperature environment. It has become a situation where excellent reliability that can maintain high reliability is essential.

ポリプロピレンフィルムは、ポリオレフィン系フィルムの中では耐熱性および絶縁破壊電圧は高いとされている。一方で、前記の分野への適用に際しては使用環境温度での優れた寸法安定性と使用環境温度より10~20℃高い領域でも耐電性などの電気的性能として安定した性能を発揮することが重要である。ここで耐熱性という観点では、将来的に、シリコンカーバイト(SiC)を用いたパワー半導体用途を考えた場合、使用環境温度がより高温になるといわれている。コンデンサとしてさらなる高耐熱化と高い耐電圧性の要求から、110℃を超えた高温環境下でのフィルムの絶縁破壊電圧の向上が求められている。しかしながら、非特許文献1に記載のように、ポリプロピレンフィルムの使用温度上限は約110℃といわれており、このような温度環境下において絶縁破壊電圧を安定して維持することは極めて困難であった。またフィルムを蒸着加工する過程でフィルム自身が受ける熱履歴は150℃近傍にまでなると考えられ、熱に不安定なフィルムの場合は蒸着加工時にフィルム構造が緩和すると本来フィルムが有する耐電圧性能をコンデンサとして十分発揮することが困難であった。 Polypropylene films are considered to have high heat resistance and dielectric breakdown voltage among polyolefin films. On the other hand, when applying to the above fields, it is important to exhibit excellent dimensional stability at the operating environment temperature and to exhibit stable electrical performance such as electrical resistance even in a region 10 to 20 ° C higher than the operating environment temperature. is. From the viewpoint of heat resistance, it is said that in the future, when power semiconductor applications using silicon carbide (SiC) are considered, the operating environment temperature will be higher. Due to the demand for higher heat resistance and higher voltage resistance for capacitors, there is a demand for an improvement in dielectric breakdown voltage of the film in a high temperature environment exceeding 110°C. However, as described in Non-Patent Document 1, the upper temperature limit of polypropylene film is said to be about 110° C., and it has been extremely difficult to maintain a stable dielectric breakdown voltage under such a temperature environment. . In addition, it is thought that the heat history of the film itself in the process of vapor deposition processing reaches up to around 150°C. It was difficult to fully demonstrate as

これまでポリプロピレンフィルムを薄膜でかつ、コンデンサとしたときの高温環境下で優れた性能を得るための手法として、例えば、70℃雰囲気におけるポリプロピレンの非晶成分の緩和時間と中間成分の緩和時間を制御したフィルムの提案(例えば、特許文献1)、また室温での貯蔵弾性率に対し125℃の貯蔵弾性率の変化が小さくなるよう制御することで絶縁破壊電圧を向上させたフィルムの提案がなされている(例えば、特許文献2)。さらにはポリプロピレンフィルムが高温で高弾性率を有する高立体規則性ポリプロピレン原料を溶融押出し後に急冷し、その後に熱処理して成形するシートの提案(例えば、特許文献3)、ポリプロピレン原料の分子量分布、立体規則性を制御することで100℃での高温絶縁破壊電圧を改良した二軸延伸フィルムの提案がなされている(例えば、特許文献4)。 Until now, as a method for obtaining excellent performance in a high-temperature environment when a polypropylene film is made into a thin film and made into a capacitor, for example, the relaxation time of the amorphous component of polypropylene and the relaxation time of the intermediate component in a 70 ° C atmosphere are controlled. There have been proposals for a film with improved dielectric breakdown voltage (for example, Patent Document 1) and a film in which the dielectric breakdown voltage is improved by controlling the storage elastic modulus at 125 ° C. so that the change in storage elastic modulus at 125 ° C. is smaller than the storage elastic modulus at room temperature. (For example, Patent Document 2). Furthermore, a polypropylene film has a high stereoregularity polypropylene raw material having a high elastic modulus at high temperature and is rapidly cooled after melt extrusion, and then a proposal of a sheet formed by heat treatment (for example, Patent Document 3), molecular weight distribution of polypropylene raw material, stereo A biaxially stretched film having an improved high-temperature dielectric breakdown voltage at 100° C. by controlling regularity has been proposed (for example, Patent Document 4).

特開2002-248681号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-248681 国際公開第2015/146894号パンフレットInternational Publication No. 2015/146894 pamphlet 国際公開第2009/008340号パンフレットWO 2009/008340 Pamphlet 国際公開第2009/060944号パンフレットWO 2009/060944 Pamphlet

河合基伸、「フィルムコンデンサ躍進、クルマからエネルギーへ」、日経エレクトロニクス、日経BP社、2012年9月17日号、p.57-62Motonobu Kawai, "Leap Forward from Film Capacitors, From Cars to Energy," Nikkei Electronics, Nikkei Business Publications, September 17, 2012, p.57-62

しかしながら、特許文献1から4に記載のポリプロピレンフィルムは、いずれも110℃を超える高温環境下での絶縁破壊電圧の向上が十分ではなく、さらにコンデンサとしたときの高温環境下の長期使用における信頼性ついても、十分とは言い難いものであった。 However, none of the polypropylene films described in Patent Documents 1 to 4 has sufficient improvement in dielectric breakdown voltage in a high temperature environment exceeding 110 ° C., and furthermore reliability in long-term use in a high temperature environment when used as a capacitor. Even so, it was not enough.

そこで、本発明は、高温環境で長時間の使用信頼性に優れ、高温度・高電圧下で用いられるコンデンサ用途等に好適な、熱に対して構造安定性に優れるポリプロピレンフィルムを提供することを目的とし、また、それを用いた金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a polypropylene film that has excellent structural stability against heat, which is excellent in long-term use reliability in a high-temperature environment and suitable for capacitors used under high temperature and high voltage. Another object of the present invention is to provide a metal film laminated film and a film capacitor using the same.

本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討を重ね、以下の本発明にいたった。 In order to solve the above problems, the present inventors have made intensive studies and arrived at the following invention.

パルスNMR法にて得られる非晶成分の緩和時間T2について、150℃で1分熱処理した後の緩和時間(T2A)(μs)と、熱処理する前の緩和時間(T2B)(μs)の関係が、次式を満たす、ポリプロピレンフィルム。
(T2B)/(T2A)≧0.90。
Regarding the relaxation time T2 of the amorphous component obtained by the pulse NMR method, the relationship between the relaxation time (T2A) (μs) after heat treatment at 150° C. for 1 minute and the relaxation time (T2B) (μs) before heat treatment is , a polypropylene film that satisfies the following formula:
(T2B)/(T2A)≧0.90.

本発明により、高温環境で長時間の使用信頼性に優れ、高温度・高電圧下で用いられるコンデンサ用途等に好適な、熱に対して構造安定性に優れるポリプロピレンフィルムが提供される。また、それを用いた金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサが提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a polypropylene film which is excellent in long-term use reliability in a high-temperature environment, suitable for use in capacitors used under high temperature and high voltage, and excellent in structural stability against heat. Also provided are a metal film laminated film and a film capacitor using the same.

本発明者らは、前述の課題を解決するため鋭意検討を重ね、上記特許文献1~4に記載のポリプロピレンフィルムが高温環境下において絶縁破壊電圧、並びにコンデンサとしたときの高温環境で長時間の使用信頼性が十分でない理由について、以下のように考えた。 The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and have found that the polypropylene films described in Patent Documents 1 to 4 have a dielectric breakdown voltage in a high temperature environment, and a long time in a high temperature environment when used as a capacitor. The reason why the use reliability is not sufficient is considered as follows.

すなわち、特許文献1記載のポリプロピレンフィルムは、包装用に高い剛性と帯電防止性を付与する目的でポリプロピレン樹脂にプロピレン系ランダム共重合体を添加しているため、105℃を超える高温環境では共重合体の耐熱性が不足しコンデンサ用には適さないと考えた。また特許文献2記載のポリプロピレンフィルムは、コンデンサとして105℃環境での耐電圧性および信頼性については十分ともいえるが、更に高温環境での耐電圧性を想定してみると、フィルム製膜における横延伸時の予熱と熱処理が必ずしも十分ではなく、また原料中に含まれる冷キシレン可溶部(CXS)が多いために結晶化度を高めにくいものであり、高い温度でフィルムの非晶成分の緩和時間が低下することに問題があると考えた。特許文献3のポリプロピレンフィルムは未延伸シートであり、その優れた剛性を有するシートを二軸延伸せしめ耐電圧性能を発現させる技術思想もなくコンデンサとして105℃超える環境での耐電圧性および信頼性が低くなることが理由であると考えた。特許文献4に記載のポリプロピレンフィルムは立体規則性が高いポリプロピレン樹脂を用いているため100℃環境での耐電圧性および信頼性は認められるが、更に高温環境での耐電圧性を想定してみると、フィルム製膜における横延伸時の予熱と熱処理が必ずしも十分ではなく、フィルムに可動非晶成分が多く存在し、また横延伸前の予熱温度が低く、横延伸後の熱処理温度で徐冷処理が施されていないことから、分子鎖配向構造の安定化が不足し高温での非晶成分の緩和時間が低くなることが理由であると考えた。 That is, in the polypropylene film described in Patent Document 1, a propylene-based random copolymer is added to the polypropylene resin for the purpose of imparting high rigidity and antistatic properties for packaging. We thought that the combined heat resistance was insufficient and it was not suitable for capacitors. In addition, the polypropylene film described in Patent Document 2 can be said to have sufficient voltage resistance and reliability as a capacitor in a 105°C environment. Preheating and heat treatment at the time of stretching are not necessarily sufficient, and since there are many cold xylene soluble parts (CXS) contained in the raw material, it is difficult to increase the degree of crystallinity, and the amorphous component of the film is relaxed at high temperatures. I thought there was a problem with the decrease in time. The polypropylene film of Patent Document 3 is an unstretched sheet, and there is no technical idea of biaxially stretching the sheet having excellent rigidity to develop withstand voltage performance. I thought it was because it was lower. Since the polypropylene film described in Patent Document 4 uses polypropylene resin with high stereoregularity, it has voltage resistance and reliability in a 100 ° C. environment, but further assume voltage resistance in a high temperature environment. Therefore, preheating and heat treatment during lateral stretching in film formation are not always sufficient, there are many movable amorphous components in the film, the preheating temperature before lateral stretching is low, and slow cooling is performed at the heat treatment temperature after lateral stretching. The reason for this is thought to be that the stabilization of the molecular chain orientation structure is insufficient and the relaxation time of the amorphous component at high temperatures is shortened.

以上の考察を踏まえて、本発明者らはさらに検討を重ね、ポリプロピレンフィルムを150℃1分熱処理前と処理後の非晶成分の緩和時間の関係が一定以上の値であるフィルムとすることにより上記の課題を解決できることを見出した。 Based on the above considerations, the present inventors have further studied, and the relationship between the relaxation time of the amorphous component before and after the heat treatment of the polypropylene film at 150 ° C. for 1 minute is a value of more than a certain value. We have found that the above problems can be solved.

つまり本発明は、パルスNMR法にて得られる非晶成分の緩和時間T2について、150℃で1分熱処理した後(T2A)と、熱処理する前(T2B)の関係が、次式を満たす、ポリプロピレンフィルム、である。
(T2B)/(T2A)≧0.90。
That is, in the present invention, the relationship between the relaxation time T2 of the amorphous component obtained by the pulse NMR method after heat treatment at 150 ° C. for 1 minute (T2A) and before heat treatment (T2B) satisfies the following formula. film.
(T2B)/(T2A)≧0.90.

本明細書において、以下ポリプロピレンフィルムを単にフィルムと称する場合がある。なお、本発明のポリプロピレンフィルムは、微多孔フィルムではないので、多数の空孔を有していない。つまり本発明のポリプロピレンフィルムとは、微多孔フィルム以外のポリプロピレンフィルムを意味する。ここで微多孔フィルムとは、フィルムの両表面を貫通し、JIS P 8117(1998)のB形ガーレー試験器を用いて、23℃、相対湿度65%にて、100mlの空気の透過時間で5,000秒/100ml以下の透気性を有する孔構造を有するフィルムと定義する。 In this specification, the polypropylene film may be simply referred to as a film hereinafter. Note that the polypropylene film of the present invention is not a microporous film and therefore does not have many pores. That is, the polypropylene film of the present invention means a polypropylene film other than a microporous film. Here, the term “microporous film” refers to a film that penetrates both surfaces and is subjected to penetration time of 100 ml of air at 23 ° C. and 65% relative humidity using a B-type Gurley tester of JIS P 8117 (1998). ,000 sec/100 ml or less.

本発明のポリプロピレンフィルムは、パルスNMR法にて得られる非晶成分の緩和時間T2について、フィルムを150℃で1分熱処理した後の緩和時間(T2A)(μs)と熱処理する前の緩和時間(T2B)(μs)の関係が、次式を満たすことが必要である。
(T2B)/(T2A)≧0.90。
In the polypropylene film of the present invention, the relaxation time T2 of the amorphous component obtained by the pulse NMR method is the relaxation time (T2A) (μs) after heat treatment of the film at 150 ° C. for 1 minute and the relaxation time before heat treatment ( T2B) (μs) must satisfy the following equation.
(T2B)/(T2A)≧0.90.

(T2B)/(T2A)の値は、好ましくは0.92以上、より好ましくは0.95以上、最も好ましくは0.97以上である。この値が高いものであるほど、高温でも高い絶縁破壊電圧を示し、コンデンサとしたときに高温環境で長時間の信頼性を発現できる。 The value of (T2B)/(T2A) is preferably 0.92 or greater, more preferably 0.95 or greater, and most preferably 0.97 or greater. The higher this value is, the higher the dielectric breakdown voltage is exhibited even at high temperature, and the capacitor can exhibit long-term reliability in a high-temperature environment.

つまり本発明者らは、コンデンサ用途において高温環境で長時間の信頼性を発現するポリプロピレンフィルムを得るために鋭意検討することにより、フィルムのパルスNMR法にて得られる非晶成分の緩和時間T2に関するパラメーターである(T2B)/(T2A)と、高温時のコンデンサ長期信頼性との間に高い相関性があることを見いだした。つまりコンデンサ用途において、高温環境で長時間の信頼性を発現可能なポリプロピレンフィルムにおいては、フィルムを使用環境温度以上の温度で加熱した前後のパルスNMR法にて得られる非晶成分の緩和時間T2の変化が小さくなるよう制御することが、特に長時間のコンデンサ長期信頼性において重要であることを見出したのが、本発明である。ここで(T2B)/(T2A)≧0.90の関係を満たすということは、フィルムが加熱されても非晶緩和による構造変化が小さいことを意味し、特に高温環境においてフィルム分子鎖が動いたり緩んだりすることが抑制され、熱に対して非常に安定な構造を有したフィルムであることを意味する。 In other words, the present inventors have made intensive studies to obtain a polypropylene film that exhibits long-term reliability in a high-temperature environment for use in capacitors. It was found that there is a high correlation between the parameter (T2B)/(T2A) and the long-term reliability of the capacitor at high temperatures. In other words, in the case of a polypropylene film that can exhibit long-term reliability in a high-temperature environment in a capacitor application, the relaxation time T2 of the amorphous component obtained by the pulse NMR method before and after heating the film at a temperature higher than the operating environment temperature is It is the present invention that it has been found that controlling the change to be small is particularly important for long-term capacitor long-term reliability. Here, satisfying the relationship of (T2B)/(T2A) ≥ 0.90 means that even if the film is heated, the structural change due to amorphous relaxation is small. This means that the film is restrained from loosening and has a very stable structure against heat.

本発明のポリプロピレンフィルムが前記の式((T2B)/(T2A)≧0.90)の関係を満たすようするには、製膜時の延伸工程で面積延伸倍率を高め、特に逐次二軸延伸法にて幅方向の延伸倍率を高めることが有効である。その一方で延伸により生じた配向の影響によって熱収縮率が高くなり、熱収縮応力も高まる傾向があることが判明したため、鋭意検討した結果、後述するように、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が少ないポリプロピレン原料を使用することで、従来なら幅方向に高倍率延伸した際の幅方向における熱収縮特性悪化が生じるところ、これを抑制できる思いがけない効果を得るに至った。さらに横延伸する際の予熱温度を横延伸温度より高い温度とし、横延伸後の熱処理は多段方式の熱固定処理および弛緩処理を施すことで、その効果がより顕著に得られることを見いだした。 In order for the polypropylene film of the present invention to satisfy the relationship of the above formula ((T2B) / (T2A) ≥ 0.90), the area draw ratio is increased in the stretching process during film formation, particularly by the sequential biaxial stretching method. It is effective to increase the draw ratio in the width direction. On the other hand, it was found that the thermal shrinkage rate tends to increase due to the orientation caused by stretching, and the thermal shrinkage stress tends to increase. By using a polypropylene raw material with a small amount of fusible part (CXS), conventionally, deterioration of heat shrinkage characteristics in the width direction occurs when stretching in the width direction at a high magnification, but it has an unexpected effect of suppressing this. . Furthermore, it was found that the preheating temperature during lateral stretching is set to a temperature higher than the lateral stretching temperature, and the heat treatment after lateral stretching is performed by multi-stage heat setting treatment and relaxation treatment, whereby the effect can be obtained more remarkably.

すなわちメソペンタッド分率が0.970以上、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、フィルター前、フィルター後、口金における溶融押出温度を多段式低温化(ここで、多段式低温化とは、後述するように、フィルターの前後の段階や口金の段階について、各段階毎に温度を下げていくことを意味する。以下、同様。)し、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とし、長手方向に一軸延伸後でかつ幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度+5~+15℃とし、二軸延伸後の熱固定処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理(1段目)をしながら弛緩処理を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記1段目の熱処理温度より低温で135℃以上の熱処理(2段目)、さらに80℃以上で前記2段目の熱処理温度未満の条件で熱処理(3段目)を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより、簡便に(T2B)/(T2A)≧0.90としたポリプロピレンフィルムを得ることが可能である。 That is, using a polypropylene raw material having a mesopentad fraction of 0.970 or more and a cold xylene soluble part (CXS) of less than 1.5% by mass, the melt extrusion temperature before the filter, after the filter, and at the die is reduced in multiple stages ( Here, the multistage low temperature means that the temperature is lowered in each stage before and after the filter and in the die stage, as described later. Sometimes the area draw ratio is 60 times or more and the width direction draw ratio is 10.5 times or more, and the preheating temperature after uniaxial stretching in the longitudinal direction and immediately before biaxial stretching in the width direction is the stretching temperature in the width direction. +5 to +15 ° C., and in the heat setting treatment and relaxation treatment steps after biaxial stretching, first, relaxation treatment is performed while performing heat treatment (first stage) at a temperature lower than the stretching temperature in the width direction, and then the film is stretched in the width direction. Heat treatment at 135 ° C. or higher at a temperature lower than the heat treatment temperature in the first step (second step) while maintaining tension, and further heat treatment at a temperature of 80 ° C. or higher and lower than the heat treatment temperature in the second step (third step). A polypropylene film having (T2B)/(T2A)≧0.90 can be easily obtained by appropriately subjecting the film to multistage heat setting treatment and relaxation treatment.

他方、(T2B)/(T2A)の値が0.90未満の場合には、高電圧がかかる高温環境下にてコンデンサとして用いられた場合、特に長時間の高温状態におかれた際に、フィルムの分子鎖緩和が進行して耐電圧性を低下させ、コンデンサ容量減少やショート破壊などを生じ、信頼性の劣ったコンデンサとなる。また上記の関係式((T2B)/(T2A)≧0.90)の上限は特に限定されないが、0.99以下であることが実用的である。(T2B)/(T2A)を0.99より大きくしようとすると、製膜時の延伸倍率を大きくする必要があり破れを生じたりする場合がある。 On the other hand, when the value of (T2B)/(T2A) is less than 0.90, when used as a capacitor in a high-temperature environment where high voltage is applied, especially when placed in a high-temperature state for a long time, Molecular chain relaxation of the film progresses, lowering the withstand voltage, causing a decrease in capacitor capacity and short-circuit breakdown, resulting in an unreliable capacitor. Although the upper limit of the above relational expression ((T2B)/(T2A)≧0.90) is not particularly limited, it is practically 0.99 or less. If (T2B)/(T2A) is to be greater than 0.99, the draw ratio must be increased during film formation, which may cause tearing.

本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム幅方向の130℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値(SF130TD)(MPa)が2.0MPa以下であることが好ましく、より好ましくは1.5MPa以下、さらに好ましくは1.1MPa以下、最も好ましくは0.9MPa以下である。 The polypropylene film of the present invention preferably has a heat shrinkage stress value (SF130TD) (MPa) of 2.0 MPa or less, more preferably 1.5 MPa, obtained using a thermomechanical analyzer at 130 ° C. in the width direction of the film. Below, more preferably 1.1 MPa or less, most preferably 0.9 MPa or less.

ここで本発明のポリプロピレンフィルムにおいて、「長手方向」とは、フィルム製造工程における流れ方向に対応する方向(以降、「MD」という場合がある)であり、「幅方向」とは、前記のフィルム製造工程における流れ方向と直交する方向(以降、「TD」という場合がある)である。フィルムサンプルがリール、ロール等の形状の場合はフィルム巻き取り方向が長手方向といえる。一方、フィルムの外観からは何れの方向がフィルム製造工程における流れ方向に対応する方向であるかが不明なフィルムの場合は、例えば、フィルム平面上の任意の直線を基準に15°刻みで線を引き、その各線に平行にスリット状のフィルム片をサンプリングして引張り試験器にて破断強度を求め、最大の破断強度を与える方向を、そのフィルム幅方向とみなし、そのフィルム幅方向に直交する方向を長手方向とみなす。詳細は後述するが、サンプルの幅が50mm未満で引張り試験器では破断強度を求めることができない場合は、広角X線によるポリプロピレンフィルムのα晶(110)面の結晶配向を次のように測定し、下記の判断基準に基づいてフィルム長手および幅方向とする。すなわち、フィルム表面に対して垂直方向にX線(CuKα線)を入射し、2θ=約14°(α晶(110)面)における結晶ピークを円周方向にスキャンし、得られた回折強度分布の回折強度が最も高い方向をフィルム幅方向とし、それと直交する方向を長手方向とする。 Here, in the polypropylene film of the present invention, the "longitudinal direction" is the direction corresponding to the flow direction in the film manufacturing process (hereinafter sometimes referred to as "MD"), and the "width direction" is the film It is a direction perpendicular to the flow direction in the manufacturing process (hereinafter sometimes referred to as "TD"). When the film sample is in the form of a reel, roll, or the like, the winding direction of the film can be said to be the longitudinal direction. On the other hand, in the case of a film in which it is unclear from the appearance of the film which direction corresponds to the flow direction in the film manufacturing process, for example, lines are drawn at 15° increments based on an arbitrary straight line on the film plane. Pull, sample a slit-shaped film piece parallel to each line, determine the breaking strength with a tensile tester, consider the direction that gives the maximum breaking strength as the width direction of the film, and the direction perpendicular to the width direction of the film. is taken as the longitudinal direction. Details will be described later, but if the sample width is less than 50 mm and the breaking strength cannot be obtained with a tensile tester, the crystal orientation of the α crystal (110) plane of the polypropylene film by wide-angle X-rays is measured as follows. , the longitudinal direction and the width direction of the film based on the following criteria. That is, X-rays (CuKα rays) are incident in the direction perpendicular to the film surface, and the crystal peak at 2θ = about 14 ° (α crystal (110) plane) is scanned in the circumferential direction, and the obtained diffraction intensity distribution The direction in which the diffraction intensity is the highest is defined as the width direction of the film, and the direction perpendicular thereto is defined as the longitudinal direction.

本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム幅方向の130℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値(SF130TD)(MPa)が2.0MPa以下の場合は、コンデンサ製造工程のメタリコン溶射後のエージング処理において蒸着フィルム電極部とメタリコン電極部の接触不良を防ぎ、設計容量通りのコンデンサ素子を得ることができ、特に長時間の高温使用中に素子が変形を抑え、容量低下やショート破壊を防ぐことができる。フィルム幅方向の130℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値(SF130TD)(MPa)の下限に特に限定はないが、0.1MPa程度とすることが実用的である。0.1MPaより低い熱収縮応力では、コンデンサ製造工程および使用工程の熱によりフィルム自体の収縮が不十分となり、設計容量に対し十分な容量が発現しない可能性がある。 When the polypropylene film of the present invention has a thermal shrinkage stress value (SF130TD) (MPa) of 2.0 MPa or less obtained using a thermomechanical analyzer at 130 ° C. in the film width direction, after metallikon thermal spraying in the capacitor manufacturing process Prevents poor contact between vapor-deposited film electrodes and metallikon electrodes during aging treatment, enabling capacitor elements to meet design capacity. be able to. The lower limit of the thermal shrinkage stress value (SF130TD) (MPa) obtained using a thermomechanical analyzer at 130° C. in the film width direction is not particularly limited, but it is practical to set it to about 0.1 MPa. If the thermal shrinkage stress is lower than 0.1 MPa, the shrinkage of the film itself becomes insufficient due to the heat of the capacitor manufacturing process and the use process, and there is a possibility that sufficient capacity relative to the designed capacity will not be developed.

130℃におけるフィルム幅方向の熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値(SF130TD)(MPa)を好ましい範囲内に制御するには、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度+5~+15℃とすることにより得ることが可能である。なお、130℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値の詳細な測定方法は以下に記載したとおりである。 In order to control the heat shrinkage stress value (SF130TD) (MPa) obtained using a thermomechanical analyzer in the film width direction at 130 ° C. within a preferable range, for example, a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble part (CXS ) is less than 1.5% by mass, the areal stretch ratio is 60 times or more during biaxial stretching, and the stretch ratio in the width direction is 10.5 times or more, and the width after uniaxial stretching in the longitudinal direction The preheating temperature immediately before biaxial stretching in the direction can be obtained by setting the stretching temperature in the width direction to +5 to +15°C. In addition, the detailed measuring method of the thermal shrinkage stress value obtained using a thermomechanical analyzer at 130° C. is as described below.

本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム長手方向と幅方向の135℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和(E’135(MD+TD))、及び、長手方向と幅方向の125℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和(E’125(MD+TD))の関係が、次式を満たすことが好ましい。
(E’135(MD+TD))/(E’125(MD+TD))>0.80。
The polypropylene film of the present invention is the sum of the storage elastic moduli (E'135 (MD + TD)) obtained by fixed viscoelasticity measurement at 135 ° C. in the longitudinal direction and the width direction of the film, and at 125 ° C. in the longitudinal direction and the width direction It is preferable that the relationship of the sum of storage elastic moduli (E'125 (MD+TD)) obtained by fixed viscoelasticity measurement satisfies the following equation.
(E'135(MD+TD))/(E'125(MD+TD))>0.80.

(E’135(MD+TD))/(E’125(MD+TD))の値は、より好ましくは0.83以上、さらに好ましくは0.86以上、最も好ましくは0.89以上である。135℃と125℃の貯蔵弾性率の和の比が上記した関係を満たす((E’135(MD+TD))/(E’125(MD+TD))>0.80)ということは、貯蔵弾性率の高温での温度依存性が小さいことを意味し、特に高温環境においてフィルム分子鎖が動いたり緩んだりすることが抑制され、熱に対して非常に安定な構造を有したフィルムであることを意味する。すなわち高温でも高い絶縁破壊電圧を示し、コンデンサとしたときに高温環境で長時間の信頼性を発現できる。上記の関係式の上限は特に限定されないが、0.99以下であることが実用的である。 The value of (E'135(MD+TD))/(E'125(MD+TD)) is more preferably 0.83 or more, still more preferably 0.86 or more, and most preferably 0.89 or more. The fact that the ratio of the sum of the storage elastic moduli at 135° C. and 125° C. satisfies the above relationship ((E′135 (MD+TD))/(E′125 (MD+TD))>0.80) means that the storage elastic modulus It means that the temperature dependence at high temperature is small, especially in a high temperature environment, the movement and loosening of the film molecular chain is suppressed, and it means that the film has a very stable structure against heat. . That is, it exhibits a high dielectric breakdown voltage even at high temperatures, and can exhibit long-term reliability in a high-temperature environment when used as a capacitor. Although the upper limit of the above relational expression is not particularly limited, it is practically 0.99 or less.

135℃と125℃の貯蔵弾性率の和の比が上記した関係を満たす((E’135(MD+TD))/(E’125(MD+TD))>0.80)には、後述するように、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度+5~+15℃とすること、二軸延伸後の熱固定処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理(1段目)をしながら弛緩処理を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記1段目の熱処理温度より低温で135℃以上の熱処理(2段目)、さらに80℃以上で前記2段目の熱処理温度未満の条件で熱処理(3段目)を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより可能である
本発明のポリプロピレンフィルムは、130℃でのフィルム絶縁破壊電圧が350V/μm以上であることが好ましい。より好ましくは375V/μm以上であり、さらに好ましくは400V/μm以上であり、特に好ましくは420V/μm以上、最も好ましくは440V/μm以上である。上限は特に限定されないが、800V/μm程度である。130℃でのフィルム絶縁破壊電圧が350V/μm以上である場合には、コンデンサとしたときに特に高温環境で長時間の使用でもショート破壊を引き起こし難く、耐電圧性が維持され、高い信頼性を得ることができる。130℃でのフィルム絶縁破壊電圧を上記した範囲(350V/μm以上)に制御するには、後述するように、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、フィルター前、フィルター後、口金における溶融押出温度を多段式低温化し、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とすることにより得ることが可能である。
The ratio of the sum of the storage elastic moduli at 135° C. and 125° C. satisfies the above relationship ((E′135 (MD+TD))/(E′125 (MD+TD))>0.80), as described later, For example, using a polypropylene raw material with a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble portion (CXS) of less than 1.5% by mass, the area draw ratio is 60 times or more during biaxial stretching, and the width direction draw ratio is 10. .5 times or more, the preheating temperature immediately before biaxial stretching in the width direction after uniaxial stretching in the longitudinal direction is the stretching temperature in the width direction +5 to +15 ° C., heat setting treatment and relaxation treatment after biaxial stretching. In the process, first, a relaxation treatment is performed while performing a heat treatment (first stage) at a temperature lower than the stretching temperature in the width direction, and then the film is stretched at a temperature lower than the heat treatment temperature in the first stage while maintaining tension in the width direction. ° C. or higher (second stage), and further heat treatment (third stage) under conditions of 80 ° C. or higher and less than the heat treatment temperature of the second stage. It is preferable that the polypropylene film of the present invention has a film dielectric breakdown voltage at 130° C. of 350 V/μm or more. It is more preferably 375 V/μm or more, still more preferably 400 V/μm or more, particularly preferably 420 V/μm or more, and most preferably 440 V/μm or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is about 800 V/μm. When the dielectric breakdown voltage of the film at 130°C is 350 V/μm or higher, when the capacitor is used for a long period of time in a high-temperature environment, it is difficult to cause short-circuit breakdown, the withstand voltage is maintained, and high reliability is achieved. Obtainable. In order to control the dielectric breakdown voltage of the film at 130° C. within the above range (350 V/μm or more), for example, a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.5% by mass are used as described later. Using a polypropylene raw material of less than 100%, the melt extrusion temperature at the die before and after the filter is reduced in multiple stages, and the area draw ratio is 60 times or more and the width direction draw ratio is 10.5 times or more during biaxial stretching. It is possible to obtain by

本発明のポリプロピレンフィルムは、表面の凹みが少なく、適度な易滑性を持つことで素子加工性の向上と耐電圧性の向上をはかる観点から、フィルムの少なくとも一方の表面において、1,252μm×939μmの領域における深さ20nm以上の谷の体積を合計した総谷側体積が1~12,000μmであることが好ましい。この総谷側体積は、下限の観点からは300μm以上とすることが更に好ましく、また、600μm以上とすることが一層好ましい。また総谷側体積は、上限の観点からは5,000μm以下とすることがより好ましく、2,500μm以下とすることが更に好ましく、1,000μm以下とすることが特に好ましい。 The polypropylene film of the present invention has few dents on the surface and has moderate slipperiness, so from the viewpoint of improving element processability and improving voltage resistance, at least one surface of the film has a thickness of 1,252 μm × It is preferable that the total valley side volume, which is the sum of the volumes of valleys having a depth of 20 nm or more in the 939 μm region, is 1 to 12,000 μm 3 . From the viewpoint of the lower limit, the total valley side volume is more preferably 300 μm 3 or more, and more preferably 600 μm 3 or more. From the viewpoint of the upper limit, the total valley side volume is more preferably 5,000 μm 3 or less, even more preferably 2,500 μm 3 or less, and particularly preferably 1,000 μm 3 or less.

総谷側体積が1μm未満では、表面の凹凸がなく平坦となり易く、その場合、フィルムの滑りが極端に低下してハンドリング性が低下したり、シワが発生しやすくなったりし、素子加工性に影響が出ることがある。また、コンデンサとして長時間使用したときにシワ等の影響で容量変化が大きくなったり、フィルムを積層したコンデンサとした場合にフィルムとフィルムとの間に適度な隙間がないことから自己回復機能(セルフヒーリング)が動作し難くコンデンサの信頼性が低下したりする可能性がある。他方、12,000μmを超える場合、局所的に厚みが薄い部分が多くなり、当該部分からの絶縁破壊が生じるおそれがあり、フィルムの耐電圧性が低下し、特に高電圧用コンデンサ用途に用いたとき、高温環境下での耐電圧性と信頼性が損なわれる可能性がある。 If the total valley side volume is less than 1 μm 3 , the surface tends to be flat without unevenness. may be affected. In addition, when the capacitor is used for a long time, the change in capacity becomes large due to the effects of wrinkles, etc., and in the case of a capacitor with laminated films, there is no appropriate gap between the films, so it has a self-recovery function (self-recovery function). Healing) is difficult to operate, and the reliability of the capacitor may decrease. On the other hand, if the thickness exceeds 12,000 μm 3 , there are many locally thin portions, and there is a risk that dielectric breakdown will occur from these portions, and the voltage resistance of the film will decrease. voltage resistance and reliability in high temperature environments may be compromised.

総谷側体積を上記した好ましい範囲(総谷側体積を1μm以上12,000μm以下)にすることで、表面の凹みが少なく、低電圧で絶縁破壊が生じる恐れが減り、フィルムの耐電圧性が向上し、特に高電圧用コンデンサ用途に用いたとき、高温環境下での耐電圧性と信頼性が向上し、コンデンサとして長時間使用したときの容量変化が抑制できる。また、フィルムを積層したコンデンサとした場合に、フィルムとフィルムとの間に適度な隙間を形成できることで、自己回復機能(セルフヒーリング)が動作でき、コンデンサの信頼性が向上できる。 By setting the total valley side volume to the above-mentioned preferred range (the total valley side volume is 1 μm 3 or more and 12,000 μm 3 or less), there are few surface dents, the risk of dielectric breakdown occurring at low voltage is reduced, and the withstand voltage of the film is reduced. In particular, when used in high-voltage capacitor applications, it improves voltage resistance and reliability in high-temperature environments, and can suppress changes in capacitance when used as a capacitor for a long period of time. Also, in the case of a capacitor in which films are laminated, a proper gap can be formed between the films, so that a self-healing function can operate and the reliability of the capacitor can be improved.

総谷側体積を制御する方法としては、例えば、高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、長手方向の延伸温度を好ましい範囲で制御すること、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上であり、かつ幅方向の延伸倍率を10.5倍以上とすることにより得ることができる。 As a method for controlling the total valley side volume, for example, a polypropylene raw material having a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble portion (CXS) of less than 1.5% by mass is used, and the stretching temperature in the longitudinal direction is adjusted within a preferred range. It can be obtained by controlling the area draw ratio to 60 times or more and the width direction draw ratio to 10.5 times or more at the time of biaxial stretching.

本発明のポリプロピレンフィルムは、キシレンでポリプロピレンフィルムを完全に溶解せしめた後、室温で析出させたときに、キシレン中に溶解しているポリプロピレン成分(CXS、冷キシレン可溶部とも言う)が1.5質量%未満であることが好ましい。ここで冷キシレン可溶部(CXS)は、立体規則性が低い、分子量が低い等の理由で結晶化し難い成分が該当すると考えられる。CXSを1.5質量%未満にすることでフィルムの高温における貯蔵弾性率の絶対値を高め、かつ、温度依存性を向上させたり、絶縁破壊電圧を高めたり、熱寸法安定性を向上することができる。一方でCXSが1.5質量%以上の場合には、フィルムの高温における貯蔵弾性率の温度依存性が劣ったり、高温での貯蔵弾性率の絶対値が低くなったり、絶縁破壊電圧が低下したり、熱寸法安定性が低下したり、もれ電流が増加する等の問題を生じることがある。従って、CXSは好ましくは1.3質量%以下、より好ましくは1.1質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%未満、最も好ましくは0.9質量%未満である。 In the polypropylene film of the present invention, the polypropylene component dissolved in xylene (CXS, also referred to as cold xylene solubles) is 1.1. It is preferably less than 5% by mass. Here, the cold xylene soluble portion (CXS) is considered to be a component that is difficult to crystallize due to low stereoregularity, low molecular weight, or the like. By reducing the CXS to less than 1.5% by mass, the absolute value of the storage elastic modulus of the film at high temperatures is increased, and the temperature dependence is improved, the dielectric breakdown voltage is increased, and the thermal dimensional stability is improved. can be done. On the other hand, when the CXS is 1.5% by mass or more, the temperature dependence of the storage elastic modulus of the film at high temperatures is inferior, the absolute value of the storage elastic modulus at high temperatures is low, and the dielectric breakdown voltage is lowered. In addition, problems such as deterioration in thermal dimensional stability and increased leakage current may occur. Therefore, CXS is preferably 1.3 wt% or less, more preferably 1.1 wt% or less, even more preferably less than 1.0 wt%, and most preferably less than 0.9 wt%.

このようなCXS含有量(CXSを1.5質量%未満)とするには、使用するポリプロピレン樹脂を得る際の触媒活性を高める方法、得られたポリプロピレン樹脂を溶媒あるいはプロピレンモノマー自身で洗浄する方法等の方法が使用できる。またCXSの下限は特に限定されないが、0.1質量%であることが実用的である。CXSを0.1質量%未満にしようとすると、製膜時の延伸性が悪化し破れを生じたりする場合がある。 In order to achieve such a CXS content (less than 1.5% by mass of CXS), a method of increasing the catalytic activity when obtaining the polypropylene resin to be used, a method of washing the obtained polypropylene resin with a solvent or propylene monomer itself etc. can be used. Although the lower limit of CXS is not particularly limited, it is practically 0.1% by mass. Attempting to make the CXS less than 0.1% by mass may deteriorate the stretchability during film formation and cause tearing.

本発明の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、製膜性の点から、好ましくはメルトフローレート(MFR)が1~10g/10分(230℃、21.18N荷重)、より好ましくは2~5g/10分(230℃、21.18N荷重)である。メルトフローレート(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。 The polypropylene used for the polypropylene film of the present invention preferably has a melt flow rate (MFR) of 1 to 10 g/10 minutes (230° C., 21.18 N load), more preferably 2 to 5 g/ 10 minutes (230° C., 21.18 N load). In order to set the melt flow rate (MFR) to the above value, a method of controlling the average molecular weight and molecular weight distribution is adopted.

本発明の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、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が用いられてもよいし、プロピレンの単独重合体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プロピレン以外の単量体成分として例えばエチレン、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-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-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。 The polypropylene used in the polypropylene film of the present invention is mainly composed of a homopolymer of propylene. Polymers that are not homopolymers may be blended. Examples of monomer components other than propylene constituting such copolymer components and blends include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methylpentene-1, 3-methylbutene-1, 1-hexene, 4- methylpentene-1,5-ethylhexene-1,1-octene, 1-decene, 1-dodecene, vinylcyclohexene, styrene, allylbenzene, cyclopentene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene and the like.

プロピレン成分以外の共重合量またはブレンド量は、絶縁破壊電圧、耐熱性の点から、共重合量としては1mol%未満とすることが好ましく、ブレンド量ではプロピレン以外の成分の量としてフィルムを構成する樹脂全体の1質量%未満とすることが好ましい。 The amount of copolymerization or blending other than the propylene component is preferably less than 1 mol % in terms of dielectric breakdown voltage and heat resistance, and the blending amount constitutes the film as the amount of components other than propylene. It is preferably less than 1% by mass of the total resin.

本発明のポリプロピレンフィルムは、分岐鎖状のポリプロピレン樹脂を含んでもよい。具体的には、Lyondell Basell社製“Profax”(登録商標)(PF-814など)、Borealis社製“Daploy”(WB130HMS、WB135HMSなど)、日本ポリプロ(株)社製、“WAYMAX”(MFX8、MFX6、MFX3など)の市販品を適宜選択の上、使用することができる。 The polypropylene film of the present invention may contain a branched chain polypropylene resin. Specifically, "Profax" (registered trademark) (PF-814, etc.) manufactured by Lyondell Basell, "Daploy" manufactured by Borealis (WB130HMS, WB135HMS, etc.), "WAYMAX" (MFX8, MFX6, MFX3, etc.) can be appropriately selected and used.

分岐鎖状ポリプロピレン樹脂は、チーグラー・ナッタ触媒系やメタロセン系触媒系など、複数市販されているが、低分子量成分、高分子量成分が少なく、分子量分布の狭いメタロセン触媒系がフィルムの耐電圧を高めコンデンサ特性を向上できる観点からより好ましい。分岐鎖状ポリプロピレン樹脂の溶融張力は、2cN以上40cN以下であることが延伸均一性の観点の観点から好ましい。溶融張力の下限は3cN以上であることがより好ましく、5cN以上がさらに好ましい。上限は30cN以下がより好ましく、20cN以下がさらに好ましい。溶融張力を上記の値とするためには、平均分子量や分子量分布、ポリプロピレン樹脂中の分岐度を制御する方法などが採用される。 Several types of branched chain polypropylene resins, such as Ziegler-Natta catalysts and metallocene catalysts, are commercially available. It is more preferable from the viewpoint of improving capacitor characteristics. The melt tension of the branched polypropylene resin is preferably 2 cN or more and 40 cN or less from the viewpoint of stretching uniformity. The lower limit of the melt tension is more preferably 3 cN or more, more preferably 5 cN or more. The upper limit is more preferably 30 cN or less, and even more preferably 20 cN or less. In order to set the melt tension to the above value, a method of controlling the average molecular weight, molecular weight distribution, and the degree of branching in the polypropylene resin is adopted.

分岐鎖状ポリプロピレン樹脂の含有量はフィルム全体において0.1~10質量%であることが好ましい。分岐鎖状ポリプロピレン樹脂の含有量の下限は0.15質量%がより好ましく、0.2質量%がさらに好ましい。他方、上限は9質量%がより好ましく、8質量%がさらに好ましい。分機鎖状ポリプロピレン樹脂の含有量を上記の範囲にすることで、溶融押出した樹脂シートの冷却工程で生成する球晶サイズを容易に小さく制御でき、延伸工程で生成する絶縁欠陥の生成を小さく抑え、高温耐電圧に優れたポリプロピレンフィルムを得ることができる。 The content of the branched chain polypropylene resin is preferably 0.1 to 10% by mass in the entire film. The lower limit of the branched-chain polypropylene resin content is more preferably 0.15% by mass, and even more preferably 0.2% by mass. On the other hand, the upper limit is more preferably 9% by mass, more preferably 8% by mass. By setting the content of the branched-chain polypropylene resin within the above range, it is possible to easily control the size of the spherulites formed during the cooling process of the melt-extruded resin sheet to be small, and to suppress the formation of insulation defects formed during the stretching process. , a polypropylene film having excellent high-temperature withstand voltage can be obtained.

本発明のポリプロピレンフィルムに用いられるポリプロピレン樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で種々の添加剤、例えば有機粒子、無機粒子、結晶核剤、酸化防止剤、熱安定剤、塩素捕捉剤、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、着色防止剤を含有してもよい。 The polypropylene resin used in the polypropylene film of the present invention contains various additives such as organic particles, inorganic particles, crystal nucleating agents, antioxidants, heat stabilizers, chlorine scavengers, slip agents, antistatic agents, antiblocking agents, fillers, viscosity modifiers, and anticoloring agents.

これらの中で酸化防止剤を含有させる場合、その酸化防止剤の種類および添加量の選定は、長期耐熱性の観点から重要である。すなわち、かかる酸化防止剤としては立体障害性を有するフェノール系のもので、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。そ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、BASF社製Irganox(登録商標)1330: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BASF社製Irganox(登録商標)1010:分子量1,177.7)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0.1~1.0質量%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、コンデンサ素子に悪影響を及ぼす場合がある。より好ましい総含有量は樹脂全体の質量の0.2~0.7質量%であり、特に好ましくは0.2~0.4質量%である。 When an antioxidant is included among these, the selection of the type and amount of the antioxidant to be added is important from the viewpoint of long-term heat resistance. That is, such antioxidants are preferably phenolic antioxidants having steric hindrance, at least one of which is of a high molecular weight type having a molecular weight of 500 or more. Various specific examples thereof include 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT: molecular weight 220.4) and 1,3,5-trimethyl-2,4,6- Tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene (for example, BASF Irganox® 1330: molecular weight 775.2) or tetrakis[methylene-3(3,5-di-t -Butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane (for example, Irganox (registered trademark) 1010 manufactured by BASF; molecular weight 1,177.7) is preferably used in combination. The total content of these antioxidants is preferably in the range of 0.1 to 1.0% by mass based on the total amount of polypropylene. If the amount of antioxidant is too small, the long-term heat resistance may be poor. If the amount of antioxidant is too large, blocking at high temperature due to bleeding out of these antioxidants may adversely affect the capacitor element. A more preferable total content is 0.2 to 0.7% by weight, particularly preferably 0.2 to 0.4% by weight, based on the total weight of the resin.

本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルムのメソペンタッド分率が0.970以上であることが好ましい。メソペンタッド分率は0.975以上がより好ましく、0.980以上がさらに好ましく、0.983以上が最も好ましい。 The polypropylene film of the present invention preferably has a mesopentad fraction of 0.970 or more. The mesopentad fraction is more preferably 0.975 or more, still more preferably 0.980 or more, and most preferably 0.983 or more.

メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(NMR法)で測定されるポリプロピレンの結晶相の立体規則性を示す指標であり、本発明では0.970以上とすることで、結晶化度が高く、融点が高くなり、高温の貯蔵弾性率を高める効果があり、高温環境下での絶縁破壊電圧を向上できるので好ましい。メソペンタッド分率の上限については特に規定するものではない。本発明では、高メソペンタッド分率のポリプロピレン樹脂は、特に、いわゆるチーグラー・ナッタ触媒により作製されたものが好ましく、該触媒において電子供与成分の選定を適宜行う方法等が好ましく採用され、これによるポリプロピレン樹脂は分子量分布(Mw/Mn)が3.0以上、<2,1>エリトロ部位欠損は0.1mol%以下とすることができ、このようなポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。 The mesopentad fraction is an index indicating the stereoregularity of the crystalline phase of polypropylene measured by a nuclear magnetic resonance method (NMR method). It is preferable because it has the effect of increasing the high-temperature storage elastic modulus and can improve the dielectric breakdown voltage in a high-temperature environment. The upper limit of the mesopentad fraction is not particularly specified. In the present invention, the polypropylene resin having a high mesopentad fraction is particularly preferably produced by a so-called Ziegler-Natta catalyst, and a method of appropriately selecting an electron-donating component in the catalyst is preferably employed. has a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 3.0 or more and a <2,1> erythro site deficiency of 0.1 mol % or less, and it is preferable to use such a polypropylene resin.

本発明のポリプロピレンフィルムに用いるポリプロピレン樹脂の融点は164℃以上が好ましく、より好ましくは166℃以上、さらに好ましくは167℃以上、最も好ましくは168℃以上である。ポリプロピレン樹脂の融点が164℃未満の場合、結晶性が低い為、高温での貯蔵弾性率が低くなったり、フィルムの高温環境下での絶縁破壊電圧の低下や熱寸法安定性の低下を招いたり、金属膜を蒸着により形成する工程やコンデンサ素子巻き取り加工での、フィルム搬送中に破膜する場合がある。 The melting point of the polypropylene resin used in the polypropylene film of the present invention is preferably 164° C. or higher, more preferably 166° C. or higher, still more preferably 167° C. or higher, and most preferably 168° C. or higher. If the melting point of the polypropylene resin is less than 164°C, the crystallinity is low, so the storage elastic modulus at high temperatures is low, and the dielectric breakdown voltage and thermal dimensional stability of the film are lowered in high-temperature environments. In the process of forming a metal film by vapor deposition or in the process of winding a capacitor element, the film may break during transport.

本発明のポリプロピレンフィルムは、150℃で1分熱処理したフィルムと未処理のフィルムのそれぞれを、昇温速度β(℃/min)でDSC測定して観測される融解ピーク温度(Tmβ)(℃)をY軸、その昇温速度β(℃/min)を0.5乗(β0.5) した値をX軸とした関係から得られる一次関数((Tmβ)=xβ0.5+y)において、150℃で1分熱処理したフィルムのy切片(H1y)(℃)と未処理フィルムのy切片(H0y)(℃)の関係が 、次の関係を満たすことが好ましい。
(H1y)/(H0y)≧0.90。
The polypropylene film of the present invention is a melting peak temperature (Tmβ) (°C) observed by DSC measurement at a heating rate β (°C/min) for each of the film heat-treated at 150°C for 1 minute and the untreated film. is the Y axis, and the value obtained by multiplying the temperature increase rate β ( ° C./min) to the power of 0.5 (β 0.5 ) is the X axis. , the relationship between the y-intercept (H1y) (°C) of the film heat-treated at 150°C for 1 minute and the y-intercept (H0y) (°C) of the untreated film preferably satisfies the following relationship.
(H1y)/(H0y)≧0.90.

(H1y)/(H0y)の値は、好ましくは0.92以上、より好ましくは0.94以上、最も好ましくは0.96以上である。この値が高いものであるほど高温でも高い絶縁破壊電圧を示し、コンデンサとしたときに高温環境で長時間の信頼性を発現できる。(H1y)/(H0y)の値を好ましい範囲(0.90以上)に制御するには、後述するように、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、フィルター前、フィルター後、口金における溶融押出温度を多段式低温化し、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度+5~+15℃とすること、二軸延伸後の熱固定処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理(1段目)をしながら弛緩処理を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記1段目の熱処理温度より低温で135℃以上の熱処理(2段目)、さらに80℃以上で前記2段目の熱処理温度未満の条件で熱処理(3段目)を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより得ることが可能である。 The value of (H1y)/(H0y) is preferably 0.92 or greater, more preferably 0.94 or greater, and most preferably 0.96 or greater. The higher this value, the higher the dielectric breakdown voltage even at high temperatures, and the longer the reliability in a high-temperature environment when used as a capacitor. In order to control the value of (H1y)/(H0y) in a preferable range (0.90 or more), for example, a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.5% by mass are used, as described later. Using a polypropylene raw material of less than 100%, the melt extrusion temperature at the die before and after the filter is reduced in multiple stages, and the area draw ratio is 60 times or more and the width direction draw ratio is 10.5 times or more during biaxial stretching. And, the preheating temperature immediately before biaxial stretching in the width direction after uniaxial stretching in the longitudinal direction is set to the stretching temperature in the width direction +5 to +15 ° C., and in the heat setting treatment and relaxation treatment steps after biaxial stretching, first , Relaxing treatment is performed while performing heat treatment (first stage) at a temperature lower than the stretching temperature in the width direction, and then heat treatment at 135 ° C. or higher at a temperature lower than the heat treatment temperature in the first stage while maintaining tension in the width direction. (Second stage), and further heat treatment (third stage) under conditions of 80 ° C. or higher and less than the heat treatment temperature of the second stage. is.

本発明のポリプロピレンフィルムは150℃で1分熱処理したフィルムのy切片(H1y)(℃)が、155℃以上であることが好ましい。y切片(H1y)(℃)が高温であることは、フィルムの融解温度が高く、耐熱性が高いことを意味するため、特にコンデンサとして高温環境で長時間の使用したときショート破壊を引き起こし難く、耐電圧性が維持され、高い信頼性を得ることができる。y切片(H1y)(℃)は157℃以上がより好ましく、159℃以上がさらに好ましく、161℃以上が特に好ましい。 It is preferable that the polypropylene film of the present invention has a y-intercept (H1y) (°C) of 155°C or higher after heat treatment at 150°C for 1 minute. A high y-intercept (H1y) (°C) means that the film has a high melting temperature and high heat resistance. Voltage resistance is maintained and high reliability can be obtained. The y-intercept (H1y) (°C) is more preferably 157°C or higher, still more preferably 159°C or higher, and particularly preferably 161°C or higher.

本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルムの長手方向と幅方向の130℃におけるF5値の和が15MPa以上であることが好ましい。130℃におけるF5値の和が15MPa以上である場合は、高温でも十分なフィルム強度を保っていることを意味し、特にコンデンサとして高温環境で長時間の使用したときショート破壊を引き起こし難く、耐電圧性が維持され、高い信頼性を得ることができる。130℃におけるF5値の和は17MPa以上がより好ましく、19MPa以上がさらに好ましく、21MPa以上が特に好ましい。 The polypropylene film of the present invention preferably has a sum of F5 values of 15 MPa or more at 130° C. in the longitudinal direction and the width direction of the film. If the sum of the F5 values at 130° C. is 15 MPa or more, it means that sufficient film strength is maintained even at high temperatures. performance is maintained and high reliability can be obtained. The sum of F5 values at 130° C. is more preferably 17 MPa or higher, still more preferably 19 MPa or higher, and particularly preferably 21 MPa or higher.

130℃におけるF5値の和を15MPa以上とするためには、後述するように、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度+5~+15℃とすること、二軸延伸後の熱固定処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理(1段目)をしながら弛緩処理を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記1段目の熱処理温度より低温で135℃以上の熱処理(2段目)、さらに80℃以上で前記2段目の熱処理温度未満の条件で熱処理(3段目)を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより得ることが可能である。 In order to make the sum of the F5 values at 130° C. 15 MPa or more, as described later, for example, a polypropylene raw material having a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble part (CXS) of less than 1.5% by mass is used, At the time of biaxial stretching, the area stretching ratio is 60 times or more, and the stretching ratio in the width direction is 10.5 times or more, and the preheating temperature immediately before biaxial stretching in the width direction after uniaxial stretching in the longitudinal direction is The stretching temperature is set to +5 to +15° C., and in the heat setting treatment and relaxation treatment steps after biaxial stretching, first, the relaxation treatment is performed while heat treatment (first stage) is performed at a temperature lower than the stretching temperature in the width direction, and then the relaxation treatment is performed. Heat treatment at 135 ° C. or higher at a temperature lower than the heat treatment temperature in the first stage while maintaining tension in the width direction of the film (second stage), and further heat treatment at 80 ° C. or higher and lower than the heat treatment temperature in the second stage (3 It can be obtained by appropriately subjecting the film to multi-stage heat setting treatment and relaxation treatment.

本発明のポリプロピレンフィルムは、130℃の絶縁破壊試験において、150℃で1分間の熱処理を行った場合の絶縁破壊電圧(B150)と熱処理を行わない場合の絶縁破壊電圧(B0)が、以下の関係を満たすことが好ましい。
(B150)/(B0)≧0.80。
In a dielectric breakdown test at 130 ° C., the polypropylene film of the present invention has a dielectric breakdown voltage (B150) when heat treated at 150 ° C. for 1 minute and a dielectric breakdown voltage (B0) when no heat treatment is performed. It is preferable to satisfy the relationship.
(B150)/(B0)≧0.80.

(B150)/(B0)の値は、好ましくは0.83以上、より好ましくは0.86以上、さらに好ましくは0.89以上、最も好ましくは0.94以上である。この値が高いものであるほど、高温でも高い絶縁破壊電圧を示し、コンデンサとしたときに高温環境で長時間の信頼性を発現できる。(B150)/(B0)≧0.80を満たすには、後述するように、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、フィルター前、フィルター後、口金における溶融押出温度を多段式低温化し、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度+5~+15℃とすること、二軸延伸後の熱固定処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理(1段目)をしながら弛緩処理を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記1段目の熱処理温度より低温で135℃以上の熱処理(2段目)、さらに80℃以上で前記2段目の熱処理温度未満の条件で熱処理(3段目)を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより得ることが可能である。 The value of (B150)/(B0) is preferably 0.83 or more, more preferably 0.86 or more, even more preferably 0.89 or more, and most preferably 0.94 or more. The higher this value is, the higher the dielectric breakdown voltage is exhibited even at high temperature, and the capacitor can exhibit long-term reliability in a high-temperature environment. In order to satisfy (B150) / (B0) ≥ 0.80, as described later, for example, using a polypropylene raw material having a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble part (CXS) of less than 1.5% by mass, Before the filter, after the filter, the melt extrusion temperature in the die is lowered in a multistage manner, the area draw ratio is set to 60 times or more in the biaxial drawing, the draw ratio in the width direction is set to 10.5 times or more, and after uniaxial drawing in the longitudinal direction The preheating temperature immediately before biaxial stretching in the width direction is set to the stretching temperature in the width direction +5 to +15 ° C., and in the heat setting treatment and relaxation treatment steps after biaxial stretching, first, the temperature is lower than the stretching temperature in the width direction. Then, while maintaining tension in the width direction of the film, heat treatment is performed at 135 ° C. or higher at a temperature lower than the heat treatment temperature of the first step (second step), and further at 80 The film can be obtained by appropriately subjecting the film to a multistage heat setting treatment and relaxation treatment in which heat treatment (third stage) is performed at a temperature of 0° C. or more and less than the heat treatment temperature of the second stage.

本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム長手方向の130℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値(SF130MD)(MPa)が2.0MPa以下であることが好ましく、より好ましくは1.7MPa以下、さらに好ましくは1.3MPa以下、最も好ましくは1.0MPa未満である。フィルム長手方向の130℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値(SF130MD)(MPa)が2.0MPa以下の場合は、コンデンサ製造工程および使用工程の熱によりフィルム自体の収縮を抑制でき、素子が強く巻き締まらないためフィルム層間の適度な隙間を保持することで自己回復機能(セルフヒーリング)が動作し、急激な容量減少を伴う貫通ショート破壊を抑制し、コンデンサとしての信頼性を高めることができる。フィルム長手方向の130℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値(SF130MD)(MPa)の下限に特に限定はないが、0.1MPa程度とすることが実用的である。0.1MPaより低い収縮応力ではコンデンサ製造工程および使用工程の熱によりフィルム自体の収縮が不十分となり、設計容量に対し十分な容量が発現しない可能性がある。 The polypropylene film of the present invention preferably has a heat shrinkage stress value (SF130MD) (MPa) of 2.0 MPa or less, more preferably 1.7 MPa, obtained using a thermomechanical analyzer at 130 ° C. in the longitudinal direction of the film. Below, more preferably 1.3 MPa or less, most preferably less than 1.0 MPa. When the thermal shrinkage stress value (SF130MD) (MPa) obtained using a thermomechanical analyzer at 130°C in the longitudinal direction of the film is 2.0 MPa or less, the shrinkage of the film itself is suppressed by the heat of the capacitor manufacturing process and usage process. Since the element is not tightly wound, the self-healing function operates by maintaining an appropriate gap between the film layers, suppressing the breakthrough short circuit that accompanies a rapid decrease in capacitance, and improving the reliability of the capacitor. can be enhanced. The lower limit of the thermal shrinkage stress value (SF130MD) (MPa) obtained using a thermomechanical analyzer at 130° C. in the longitudinal direction of the film is not particularly limited, but it is practical to set it to about 0.1 MPa. If the shrinkage stress is lower than 0.1 MPa, the shrinkage of the film itself becomes insufficient due to the heat in the capacitor manufacturing process and use process, and there is a possibility that a sufficient capacity relative to the designed capacity will not be developed.

130℃におけるフィルム長手方向の熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値を好ましい範囲内に制御するには、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度+5~+15℃とすること、二軸延伸後の熱固定処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理(1段目)をしながら弛緩処理を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記1段目の熱処理温度より低温で135℃以上の熱処理(2段目)、さらに80℃以上で前記2段目の熱処理温度未満の条件で熱処理(3段目)を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより得ることが可能である。 In order to control the thermal shrinkage stress value obtained using a thermomechanical analyzer in the longitudinal direction of the film at 130 ° C. within a preferable range, for example, a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble part (CXS) of 1.5 mass %, the stretch ratio in the width direction is 10.5 times or more during biaxial stretching, and the preheating temperature just before biaxial stretching in the width direction after uniaxial stretching in the longitudinal direction is set to the stretching in the width direction. The temperature is set to +5 to +15 ° C., and in the heat setting treatment and relaxation treatment steps after biaxial stretching, first, the relaxation treatment is performed while performing heat treatment (first stage) at a temperature lower than the stretching temperature in the width direction, and then the film. Heat treatment at 135 ° C. or higher at a temperature lower than the heat treatment temperature of the first stage while maintaining tension in the width direction (second stage), and further heat treatment at a temperature of 80 ° C. or higher and less than the heat treatment temperature of the second stage (3 stages It is possible to obtain the film by appropriately subjecting the film to multistage heat setting treatment and relaxation treatment.

本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム長手方向および幅方向の130℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値の比(SF130MD)/(SF130TD)の値は、0.5以上1.7以下であることが好ましい。熱収縮応力値の比(SF130MD)/(SF130TD)がこの範囲、つまり0.5以上1.7以下であることは、フィルム面内で熱収縮応力のバランスが良く、コンデンサとしたときのフィルム層間間隙の均一性が高まりコンデンサ寿命、信頼性が良くなる。なお、この熱収縮応力値の比(SF130MD)/(SF130TD)の値の下限について、より好ましくは0.8以上、さらに好ましくは1.0以上、最も好ましくは1.2以上である。一方でこの熱収縮応力値の比(SF130MD)/(SF130TD)の値の上限については、より好ましくは1.5以下、さらに好ましくは1.4以下、最も好ましくは1.3以下である。 In the polypropylene film of the present invention, the ratio of heat shrinkage stress values (SF130MD)/(SF130TD) obtained using a thermomechanical analyzer at 130 ° C. in the longitudinal direction and the width direction of the film is 0.5 or more and 1.7. The following are preferable. When the ratio of heat shrinkage stress values (SF130MD)/(SF130TD) is in this range, that is, 0.5 or more and 1.7 or less, the balance of heat shrinkage stress is good in the film plane, and the film interlayer when it is made into a capacitor. The uniformity of the gap is improved, and the life and reliability of the capacitor are improved. The lower limit of the value of the ratio (SF130MD)/(SF130TD) of the thermal shrinkage stress values is more preferably 0.8 or more, still more preferably 1.0 or more, and most preferably 1.2 or more. On the other hand, the upper limit of the ratio of the thermal shrinkage stress values (SF130MD)/(SF130TD) is more preferably 1.5 or less, still more preferably 1.4 or less, and most preferably 1.3 or less.

熱収縮応力値の比(SF130MD)/(SF130TD)を好ましい範囲内、つまり0.5以上1.7以下に制御するには、後述するように、例えば高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部(CXS)が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度+5~+15℃とすること、二軸延伸後の熱固定処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理(1段目)をしながら弛緩処理を2~20%を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記1段目の熱処理温度より低温で135℃以上の熱処理(2段目)、さらに80℃以上で前記2段目の熱処理温度未満の条件で熱処理(3段目)を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより得ることが可能である。 In order to control the ratio of heat shrinkage stress values (SF130MD)/(SF130TD) within a preferable range, that is, 0.5 or more and 1.7 or less, as described later, for example, a high mesopentad fraction and a cold xylene soluble part (CXS) using a polypropylene raw material of less than 1.5% by mass, the areal stretch ratio is 60 times or more during biaxial stretching, and the stretch ratio in the width direction is 10.5 times or more, and after uniaxial stretching in the longitudinal direction The preheating temperature immediately before biaxial stretching in the width direction is set to the stretching temperature in the width direction +5 to +15 ° C., and in the heat setting treatment and relaxation treatment steps after biaxial stretching, first, the temperature is lower than the stretching temperature in the width direction. The relaxation treatment is performed by 2 to 20% while performing heat treatment (first stage) at , and then heat treatment at 135 ° C. or higher at a temperature lower than the heat treatment temperature of the first stage while maintaining tension in the width direction of the film (second stage 3), and further heat treatment (third stage) at 80° C. or higher and below the heat treatment temperature in the second stage.

本発明のポリプロピレンフィルムは、室温における長手方向のF5値(F5MD)(MPa)と幅方向のF5値(F5TD)(MPa)の関係が、次式を満たすことが好ましい。
(F5TD)/(F5MD)≧1.5。
In the polypropylene film of the present invention, the relationship between the F5 value (F5MD) (MPa) in the longitudinal direction and the F5 value (F5TD) (MPa) in the width direction at room temperature preferably satisfies the following formula.
(F5TD)/(F5MD)≧1.5.

(F5TD)/(F5MD)の値は、より好ましくは1.7以上、さらに好ましくは1.9以上、最も好ましくは2.1以上である。この値が高いポリプロピレンフィルムであるほど、TDへの配向度が高まり、高温でも高い絶縁破壊電圧を示すことができる。(F5TD)/(F5MD)≧1.5を満たすには、後述するように、二軸延伸時に面積延伸倍率を60倍以上で、かつ幅方向の延伸倍率は10.5倍以上とすることにより得ることが可能である。(F5TD)/(F5MD)の値の上限は特に限定されず、1.5以上でありさえすれば特に限定されないが、現実的に達成可能な値は4.0程度と考えられる。 The value of (F5TD)/(F5MD) is more preferably 1.7 or more, still more preferably 1.9 or more, and most preferably 2.1 or more. A polypropylene film with a higher value has a higher degree of orientation in the TD and can exhibit a higher dielectric breakdown voltage even at high temperatures. In order to satisfy (F5TD) / (F5MD) ≥ 1.5, as described later, the area draw ratio is 60 times or more and the width direction draw ratio is 10.5 times or more during biaxial stretching. It is possible to obtain The upper limit of the value of (F5TD)/(F5MD) is not particularly limited as long as it is 1.5 or more, but a practically achievable value is considered to be about 4.0.

本発明のポリプロピレンフィルムは、特に高温環境下で用いられる自動車用途(ハイブリッドカー用途含む)等に要求される薄膜の耐熱フィルムコンデンサ用に好適である観点から、フィルム厚みは0.5μm以上10μm未満であることが好ましい。より好ましくは0.6μm以上8μm以下、さらに好ましくは0.8μm以上6μm以下であり、上記耐熱フィルムコンデンサ用途としては特性と薄膜化によるコンデンササイズのバランスから0.8μm以上4μm以下が最も好ましい。 The polypropylene film of the present invention has a film thickness of 0.5 μm or more and less than 10 μm from the viewpoint that it is suitable for a thin heat-resistant film capacitor required for automobile applications (including hybrid car applications) that are used in a high-temperature environment. Preferably. It is more preferably 0.6 μm or more and 8 μm or less, still more preferably 0.8 μm or more and 6 μm or less, and is most preferably 0.8 μm or more and 4 μm or less from the viewpoint of balance between characteristics and capacitor size due to thinning for the heat-resistant film capacitor.

本発明のポリプロピレンフィルムは単層フィルムの態様であることが好ましいが、積層フィルムの態様であっても構わない。 The polypropylene film of the present invention is preferably in the form of a single-layer film, but may be in the form of a laminated film.

本発明のポリプロピレンフィルムは、コンデンサ用誘電体フィルムとして好ましく用いられるものであるが、コンデンサのタイプは限定されるものではない。具体的には電極構成の観点では金属箔とフィルムとの合わせ巻きコンデンサ、金属蒸着フィルムコンデンサのいずれであってもよいし、絶縁油を含浸させた油浸タイプのコンデンサや絶縁油を全く使用しない乾式コンデンサにも好ましく用いられる。しかしながら本発明のフィルムの特性から、特に金属蒸着フィルムコンデンサとして好ましく使用される。形状の観点では、捲回式であっても積層式であっても構わない。 The polypropylene film of the present invention is preferably used as a dielectric film for capacitors, but the type of capacitor is not limited. Specifically, from the viewpoint of the electrode configuration, it may be either a laminated winding capacitor of metal foil and film, a metal deposition film capacitor, an oil immersion type capacitor impregnated with insulating oil, or a capacitor that does not use insulating oil at all. It is also preferably used for dry capacitors. However, due to the characteristics of the film of the present invention, it is preferably used as a metal-deposited film capacitor. From the viewpoint of the shape, it may be of a wound type or a laminated type.

ポリプロピレンフィルムは通常、表面エネルギーが低く、金属蒸着を安定的に施すことが困難であるために、金属膜との接着性を改善する目的で、蒸着前に表面処理を行うことが好ましい。表面処理とは具体的にコロナ放電処理、プラズマ処理、グロー処理、火炎処理等が例示される。通常ポリプロピレンフィルムの表面濡れ張力は30mN/m程度であるが、これらの表面処理によって、濡れ張力を好ましくは37~75mN/m、より好ましくは39~65mN/m、最も好ましくは41~55mN/m程度とすることが、金属膜との接着性に優れ、保安性も良好となるので好ましい。 A polypropylene film usually has a low surface energy, and it is difficult to stably perform metal vapor deposition. Therefore, it is preferable to perform a surface treatment before vapor deposition for the purpose of improving adhesion to a metal film. The surface treatment is specifically exemplified by corona discharge treatment, plasma treatment, glow treatment, flame treatment and the like. Normally, the surface wetting tension of a polypropylene film is about 30 mN/m. It is preferable to set the thickness to about 100 to 100% because the adhesiveness to the metal film is excellent and the security is also improved.

本発明の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、二軸延伸、熱処理および弛緩処理されることによって得ることが可能である。二軸延伸の方法としては、インフレーション同時二軸延伸法、テンター同時二軸延伸法、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、フィルムの製膜安定性、結晶・非晶構造、表面特性、特に本発明の幅方向に延伸倍率を高めながら機械特性および熱寸法安定性を制御する点においてテンター逐次二軸延伸法を採用することが好ましい。 The polypropylene film of the present invention can be obtained by biaxially stretching, heat-treating and relaxing using a raw material capable of imparting the properties described above. As the biaxial stretching method, it can be obtained by any of the inflation simultaneous biaxial stretching method, the tenter simultaneous biaxial stretching method, and the tenter sequential biaxial stretching method. It is preferable to adopt the tenter sequential biaxial stretching method from the viewpoint of controlling the mechanical properties and thermal dimensional stability while increasing the stretch ratio in the width direction of the present invention, in particular the structure and surface properties.

次に本発明のポリプロピレンフィルムの製造方法を例に挙げて説明する。まず、ポリプロピレン樹脂を支持体上に溶融押出して未延伸ポリプロピレンフィルムとする。この未延伸ポリプロピレンフィルムを長手方向に延伸し、次いで幅方向に延伸して、逐次二軸延伸せしめる。その後、熱処理および弛緩処理を施して二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造する。以下、より具体的に説明するが、本発明は必ずしもこれに限定して解釈されるものではない。 Next, the method for producing the polypropylene film of the present invention will be described as an example. First, a polypropylene resin is melt extruded onto a support to form an unstretched polypropylene film. This unstretched polypropylene film is stretched in the longitudinal direction, then stretched in the width direction, and biaxially stretched successively. Thereafter, heat treatment and relaxation treatment are performed to produce a biaxially oriented polypropylene film. Although more specific description will be given below, the present invention is not necessarily interpreted as being limited to this.

まず、フィルム加熱前後での非晶成分の緩和時間T2の変化を抑え、高温での絶縁破壊電圧および熱に対する構造安定性、もれ電流を低減させる観点からCXSが1.5質量%未満であるポリプロピレン樹脂を押出温度220~280℃、好ましくは230~270℃に設定した単軸押出機から溶融押出し濾過フィルタを通した後、200~260℃、より好ましくは210~240℃の温度でスリット状口金から押し出す。ここで溶融押出時は樹脂を十分に溶融させ、スクリュー回転によるせん断による分子鎖長の切断を防ぐことで高温でもフィルム構造が緩和せず安定化できる観点から、濾過フィルタ前は高温、フィルタ通過後は低温とし、吐出直前の口金温度はさらに低温化した多段式低温化が達成できるような温度設定とすることが好ましい。スリット状口金から押し出された溶融シートは、40~110℃の温度に制御されたキャスティングドラム(冷却ドラム)上で固化させ、未延伸ポリプロピレンフィルムを得る。溶融シートの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、エアーチャンバー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。また、フィルムの振動を生じさせないために製膜下流側にエアーが流れるようにエアーナイフの位置を適宜調整することが好ましい。キャスティングドラムの温度は、表面の凹みが少なく、適度な易滑性を持つことで素子加工性の向上と耐電圧性の向上をはかる観点から、好ましくは60~110℃、より好ましくは80~110℃である。 First, the CXS is less than 1.5% by mass from the viewpoint of suppressing the change in the relaxation time T2 of the amorphous component before and after the film is heated, and reducing the dielectric breakdown voltage at high temperatures, the structural stability against heat, and the leakage current. The polypropylene resin is extruded at an extrusion temperature of 220 to 280° C., preferably 230 to 270° C., through a single-screw extruder and passed through a melt-extrusion filtration filter, and then slit-shaped at a temperature of 210 to 240° C. Push out from the mouthpiece. Here, during melt extrusion, the resin is sufficiently melted and the molecular chain length is prevented from being cut due to shearing caused by screw rotation, so that the film structure does not relax even at high temperatures and is stabilized. is set to a low temperature, and the nozzle temperature immediately before ejection is preferably set to a temperature setting that can achieve further low temperature multistage low temperature. The molten sheet extruded from the slit-shaped die is solidified on a casting drum (cooling drum) controlled at a temperature of 40 to 110°C to obtain an unstretched polypropylene film. As a method of contacting the molten sheet to the casting drum, any of the electrostatic application method, the contact method using the surface tension of water, the air knife method, the press roll method, the underwater casting method, and the air chamber method can be used. However, the air-knife method is preferable because it provides good flatness and allows control of surface roughness. Moreover, it is preferable to appropriately adjust the position of the air knife so that the air flows downstream of the film formation so as not to cause vibration of the film. The temperature of the casting drum is preferably 60 to 110° C., more preferably 80 to 110° C., from the viewpoint of improving element workability and voltage resistance by having less dents on the surface and having moderate slipperiness. °C.

次に、未延伸ポリプロピレンフィルムを二軸延伸し、二軸配向せしめる。未延伸ポリプロピレンフィルムを好ましくは70~150℃、より好ましくは80~145℃に保たれたロール間に通して予熱し、引き続き該未延伸ポリプロピレンフィルムを好ましくは70℃~150℃、より好ましくは80~145℃の温度に保ち、長手方向に好ましくは2~15倍、より好ましくは4.5~12倍、さらに好ましくは5.5~10倍に延伸した後、室温まで冷却する。 Next, the unstretched polypropylene film is biaxially stretched and biaxially oriented. An unstretched polypropylene film is preferably passed between rolls maintained at 70 to 150° C., more preferably 80 to 145° C., and preheated. The film is stretched in the longitudinal direction preferably 2 to 15 times, more preferably 4.5 to 12 times, still more preferably 5.5 to 10 times, while being kept at a temperature of ~145°C, and then cooled to room temperature.

次いで長手方向に一軸延伸せしめたフィルムの端部をクリップで把持したまま、テンターに導く。ここで本発明においては幅方向へ延伸する直前の予熱工程の温度を幅方向の延伸温度+5~+15℃、好ましくは+5~+12℃、より好ましくは+5~+10℃とすることが一軸延伸で長手方向に高配向したフィブリル構造をさらに強化でき、フィルム加熱前後での非晶成分の緩和時間T2の変化を抑えられる。また一軸延伸後、配向が不十分な分子鎖を高温予熱で安定化させることで熱寸法安定性が向上できる観点で好ましい。予熱温度が延伸温度+5℃未満の場合はフィルム加熱前後での非晶成分の緩和時間T2の変化を抑えられず、熱寸法安定性の向上が得られなかったりする場合があり、一方で予熱温度が延伸温度+15℃より高い場合には延伸工程でフィルムが破れたりする場合がある。 Then, the film uniaxially stretched in the longitudinal direction is guided to a tenter while holding the ends with clips. Here, in the present invention, the temperature in the preheating step immediately before stretching in the width direction is a stretching temperature in the width direction +5 to +15°C, preferably +5 to +12°C, more preferably +5 to +10°C in uniaxial stretching. The fibril structure highly oriented in the direction can be further strengthened, and the change in the relaxation time T2 of the amorphous component before and after the film heating can be suppressed. In addition, it is preferable from the viewpoint that the thermal dimensional stability can be improved by stabilizing the insufficiently oriented molecular chains by preheating at a high temperature after the uniaxial stretching. If the preheating temperature is less than the stretching temperature + 5 ° C., the change in the relaxation time T2 of the amorphous component before and after the film heating cannot be suppressed, and the thermal dimensional stability may not be improved. is higher than the stretching temperature +15°C, the film may be torn during the stretching process.

次いでフィルムの端部をクリップで把持したまま幅方向へ延伸する温度(幅方向の延伸温度)は150~170℃、好ましくは155~165℃である。 Next, the temperature at which the film is stretched in the width direction while the edges of the film are held by clips (the temperature for stretching in the width direction) is 150 to 170°C, preferably 155 to 165°C.

フィルム加熱前後での非晶成分の緩和時間T2の変化を抑え小さくする観点から、幅方向の延伸倍率は10.5~20倍、より好ましくは11~19倍、最も好ましくは11.5~18倍である。幅方向の延伸倍率が10.5倍未満では、一軸延伸で長手方向に高配向したフィブリル構造の配向寄与が大きく残存するため、フィルム加熱前後での非晶成分の緩和時間T2の変化を抑えられないフィルムとなる。幅方向の延伸倍率を高めることは長手方向の高い配向状態を保ったまま幅方向の配向が付与されるため、面内の分子鎖緊張が高まり、さらに熱に対する構造安定性を向上できるためトレードオフとなる熱収縮特性を改善できる効果を得られると考察している観点で好ましい。他方、幅方向の延伸倍率が20倍を超えると、製膜時フィルム破れが生じ易く生産性が劣ったものとなる場合がある。 From the viewpoint of suppressing and reducing the change in the relaxation time T2 of the amorphous component before and after the film is heated, the stretch ratio in the width direction is 10.5 to 20 times, more preferably 11 to 19 times, and most preferably 11.5 to 18 times. Double. When the stretch ratio in the width direction is less than 10.5 times, the orientation contribution of the fibril structure highly oriented in the longitudinal direction by uniaxial stretching remains largely, so that the change in the relaxation time T2 of the amorphous component before and after the film is heated can be suppressed. It becomes a film that does not exist. Increasing the stretch ratio in the width direction gives the orientation in the width direction while maintaining a high orientation state in the longitudinal direction, so the in-plane molecular chain tension increases and the structural stability against heat can be improved, so there is a trade-off. It is preferable from the viewpoint of considering that the effect of improving the heat shrinkage characteristics can be obtained. On the other hand, if the stretch ratio in the width direction exceeds 20 times, the film tends to tear during film formation, and the productivity may be inferior.

ここで、面積延伸倍率は60倍以上であることがフィルム加熱前後での非晶成分の緩和時間T2の変化を抑制し、コンデンサとしたとき高温環境で長時間の使用信頼性に優れたものとなる観点で好ましい。本発明において、面積延伸倍率とは、長手方向の延伸倍率に幅方向の延伸倍率を乗じたものである。面積延伸倍率は、より好ましくは64倍以上、さらに好ましくは68倍以上、最も好ましくは72倍以上である。 Here, when the area draw ratio is 60 times or more, the change in the relaxation time T2 of the amorphous component before and after the film is heated is suppressed, and when the film is made into a capacitor, it has excellent long-term use reliability in a high-temperature environment. It is preferable from the point of view. In the present invention, the area draw ratio is obtained by multiplying the draw ratio in the longitudinal direction by the draw ratio in the width direction. The area draw ratio is more preferably 64 times or more, still more preferably 68 times or more, and most preferably 72 times or more.

本発明のポリプロピレンフィルムの製造においては、続く熱処理および弛緩処理工程ではクリップで幅方向を緊張把持したまま幅方向に2~20%の弛緩を与えつつ、145℃以上165℃以下、かつ幅方向の延伸温度未満の温度(1段目熱処理温度)で熱固定(1段目熱処理)した後に、再度クリップで幅方向を緊張把持したまま135℃以上、前記の熱固定温度(1段目熱処理温度)未満の条件で熱処理を施し(2段目熱処理)、さらに緊張把持したまま80℃以上、前記の熱固定温度(2段目熱処理温度)未満の条件で熱固定(3段目熱処理)を施す多段方式の熱処理を行うことが、フィルム加熱前後での非晶成分の緩和時間T2の変化を抑えられ、熱に対する構造安定性を向上させ、コンデンサとしたときの耐電圧性、信頼性を得る観点から好ましい。 In the production of the polypropylene film of the present invention, in the subsequent heat treatment and relaxation treatment steps, while the width direction is tensely held by the clip and the width direction is relaxed by 2 to 20%, the temperature is 145 ° C. or higher and 165 ° C. or lower, and the width direction After heat-setting (first-stage heat treatment) at a temperature lower than the stretching temperature (first-stage heat treatment temperature), the film is again held with tension in the width direction by a clip at 135°C or higher to the heat-setting temperature (first-stage heat treatment temperature). Heat treatment is performed under conditions below (second heat treatment), and further heat setting (third heat treatment) is performed under conditions of 80 ° C. or higher and less than the above heat setting temperature (second heat treatment temperature) while being tension-held. From the viewpoint of suppressing the change in the relaxation time T2 of the amorphous component before and after the film is heated, improving the structural stability against heat, and obtaining the voltage resistance and reliability of the capacitor. preferable.

弛緩処理においては、熱に対する構造安定性を高める観点から、弛緩率は2~20%が好ましく、5~18%がより好ましく、8~15%がさらに好ましい。20%を超える場合はテンター内部でフィルムが弛みすぎ製品にシワが入り蒸着時にムラを発生させる場合があったり、機械特性の低下が生じたり、他方、弛緩率が2%より小さい場合は十分な熱に対する構造安定性が得られず、コンデンサとしたときの高温環境下で容量低下やショート破壊を引き起こす場合がある。 In the relaxation treatment, the relaxation rate is preferably 2 to 20%, more preferably 5 to 18%, even more preferably 8 to 15%, from the viewpoint of enhancing structural stability against heat. If it exceeds 20%, the film may become too slack inside the tenter, causing wrinkles in the product, which may cause unevenness during vapor deposition, or cause deterioration in mechanical properties. Structural stability against heat cannot be obtained, and when a capacitor is used in a high-temperature environment, it may cause a decrease in capacity or short-circuit destruction.

多段式に低温化する熱処理を経た後はテンターの外側へ導き、室温雰囲気にてフィルム端部のクリップ解放し、ワインダ工程にてフィルムエッジ部をスリットし、フィルム厚み0.5μm以上10μm未満のフィルム製品ロールを巻き取る。ここでフィルムを巻き取る前に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うことが好ましい。 After undergoing multi-stage low temperature heat treatment, the film is guided to the outside of the tenter, the clip of the film edge is released at room temperature, the film edge is slit in the winder process, and the film thickness is 0.5 μm or more and less than 10 μm. Rewind product roll. In order to improve the adhesiveness of the vapor-deposited metal to the vapor-deposited surface before winding the film, it is preferable to carry out corona discharge treatment in air, nitrogen, carbon dioxide, or a mixture of these gases.

なお、本発明のポリプロピレンフィルムを得るため、着眼される製造条件を具体的に挙げてみると、例としては以下のとおりである。
・溶融押出温度は、フィルター前、フィルター後、口金と多段式に低温化すること。
・ポリプロピレン樹脂のメソペンダット分率が0.970以上であること
・ポリプロピレン樹脂のCXSが1.5質量%未満であること。
・延伸の面積延伸倍率が60倍以上であること。
・幅方向の延伸倍率が10.5倍以上であること。
・幅方向の延伸前の予熱温度が幅方向の延伸温度+5~+15℃であること。
・1段目の熱処理温度が、145℃以上165℃以下であり、かつ幅方向の延伸温度未満の温度であること。
・2段目の熱処理温度が、135℃以上1段目の熱処理温度未満であること。
・3段目の熱処理温度が、80℃以上2段目の熱処理温度未満であること。
・1段目の熱処理工程において、幅方向に2~20%の弛緩処理が施されていること。
In order to obtain the polypropylene film of the present invention, specific examples of production conditions to be focused on are as follows.
・Melt extrusion temperature should be lowered in multiple stages, including before the filter, after the filter, and at the nozzle.
- The mesopentat fraction of the polypropylene resin is 0.970 or more. - The CXS of the polypropylene resin is less than 1.5% by mass.
・The area draw ratio of the drawing is 60 times or more.
- The stretch ratio in the width direction is 10.5 times or more.
- The preheating temperature before stretching in the width direction is the stretching temperature in the width direction +5 to +15°C.
- The heat treatment temperature in the first stage is 145°C or higher and 165°C or lower, and is lower than the stretching temperature in the width direction.
・The heat treatment temperature in the second stage must be 135°C or higher and less than the heat treatment temperature in the first stage.
・The temperature of the heat treatment in the third stage should be 80°C or more and less than the temperature of the heat treatment in the second stage.
・2 to 20% relaxation treatment is applied in the width direction in the first stage heat treatment process.

続いて、本発明のポリプロピレンフィルムを用いてなる金属膜積層フィルム、それを用いてなるフィルムコンデンサ、およびそれらの製造方法について説明する。 Next, a metal film laminated film using the polypropylene film of the present invention, a film capacitor using the same, and methods for producing them will be described.

本発明の金属膜積層フィルムは、本発明のポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属膜を有する。この金属膜積層フィルムは、上記の本発明に係るポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属膜を設けることで得ることができる。 The metal film laminated film of the present invention has a metal film on at least one surface of the polypropylene film of the present invention. This metal film laminated film can be obtained by providing a metal film on at least one side of the polypropylene film according to the present invention.

本発明において、金属膜を付与する方法は特に限定されないが、例えば、ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に、アルミニウムまたは、アルミニウムと亜鉛との合金を蒸着してフィルムコンデンサの内部電極となる蒸着膜等の金属膜を設ける方法が好ましく用いられる。このとき、アルミニウムと同時あるいは逐次に、例えば、ニッケル、銅、金、銀、クロムなどの他の金属成分を蒸着することもできる。また、蒸着膜上にオイルなどで保護層を設けることもできる。ポリプロピレンフィルム表面の粗さが表裏で異なる場合には、粗さが平滑な表面側に金属膜を設けて金属膜積層フィルムとすることが耐電圧性を高める観点から好ましい。 In the present invention, the method of applying a metal film is not particularly limited, but for example, metal such as a vapor deposition film that becomes an internal electrode of a film capacitor by vapor-depositing aluminum or an alloy of aluminum and zinc on at least one side of a polypropylene film A method of providing a membrane is preferably used. At this time, other metal components such as nickel, copper, gold, silver, chromium, etc. can be vapor-deposited simultaneously or sequentially with aluminum. Also, a protective layer can be provided on the deposited film with oil or the like. When the surface roughness of the polypropylene film is different between the front and back surfaces, it is preferable to form a metal film laminated film by providing a metal film on the smooth surface side from the viewpoint of increasing the voltage resistance.

本発明では、必要により、金属膜を形成後、金属膜積層フィルムを特定の温度でアニール処理を行なったり、熱処理を行なったりすることができる。また、絶縁もしくは他の目的で、金属膜積層フィルムの少なくとも片面に、ポリフェニレンオキサイドなど樹脂のコーティングを施すこともできる。 In the present invention, if necessary, after forming the metal film, the metal film laminated film can be annealed at a specific temperature or heat-treated. Also, for insulation or other purposes, at least one surface of the metal film laminated film can be coated with a resin such as polyphenylene oxide.

本発明のフィルムコンデンサは、本発明の金属膜積層フィルムを用いてなる。つまり本発明のフィルムコンデンサは、本発明の金属膜積層フィルムを有する。 The film capacitor of the present invention uses the metal film laminated film of the present invention. That is, the film capacitor of the present invention has the metal film laminated film of the present invention.

例えば、上記した本発明の金属膜積層フィルムを、種々の方法で積層もしくは捲回すことにより本発明のフィルムコンデンサを得ることができる。捲回型フィルムコンデンサの好ましい製造方法を例示すると、次のとおりである。 For example, the film capacitor of the present invention can be obtained by laminating or winding the above metal film laminated film of the present invention by various methods. A preferred method for manufacturing a wound film capacitor is as follows.

ポリプロピレンフィルムの片面にアルミニウムを減圧状態で蒸着する。その際、長手方向に走るマージン部を有するストライプ状に蒸着する。次に、表面の各蒸着部の中央と各マージン部の中央に刃を入れてスリットし、表面の一方にマージンを有した、テープ状の巻取リールを作成する。左もしくは右にマージンを有するテープ状の巻取リールを左マージンおよび右マージンのもの各1本ずつを、幅方向に蒸着部分がマージン部よりはみ出すように2枚重ね合わせて捲回し、捲回体を得る。 Aluminum is vapor-deposited on one side of a polypropylene film under reduced pressure. At that time, vapor deposition is performed in stripes having margins running in the longitudinal direction. Next, a blade is inserted into the center of each vapor-deposited portion and the center of each margin portion on the surface to form a slit, thereby forming a tape-shaped take-up reel having a margin on one side of the surface. A tape-shaped take-up reel having a margin on the left or right is wound by stacking two reels each of the left margin and the right margin so that the vapor-deposited portion protrudes from the margin in the width direction, and a wound body is obtained. get

両面に蒸着を行う場合は、一方の面の長手方向に走るマージン部を有するストライプ状に蒸着し、もう一方の面には長手方向のマージン部が裏面側蒸着部の中央に位置するようにストライプ状に蒸着する。次に表裏それぞれのマージン部中央に刃を入れてスリットし、両面ともそれぞれ片側にマージン(例えば表面右側にマージンがあれば裏面には左側にマージン)を有するテープ状の巻取リールを作製する。得られたリールと未蒸着の合わせフィルム各1本ずつを、幅方向に金属化フィルムが合わせフィルムよりはみ出すように2枚重ね合わせて捲回し、捲回体を得る。 When vapor deposition is performed on both sides, vapor deposition is performed in stripes having a margin running in the longitudinal direction on one surface, and stripes are deposited on the other surface so that the margin in the longitudinal direction is positioned in the center of the vapor deposition on the back side. evaporate in a shape. Next, a blade is inserted in the center of the margins on the front and back sides to form a slit to produce a tape-shaped take-up reel having margins on one side on both sides (for example, if there is a margin on the right side on the front side, a margin on the left side on the back side). Two sheets of the obtained reel and one undeposited laminated film are superimposed and wound so that the metallized film protrudes from the laminated film in the width direction to obtain a wound body.

以上のようにして作成した捲回体から芯材を抜いてプレスし、両端面にメタリコンを溶射して外部電極とし、メタリコンにリード線を溶接して捲回型フィルムコンデンサを得ることができる。フィルムコンデンサの用途は、鉄道車輌用、自動車用(ハイブリットカー、電気自動車)、太陽光発電・風力発電用および一般家電用等、多岐に亘っており、本発明のフィルムコンデンサもこれら用途に好適に用いることができる。その他、包装用フィルム、離型用フィルム、工程フィルム、衛生用品、農業用品、建築用品、医療用品など様々な用途でも用いることができる。 A wound film capacitor can be obtained by removing the core material from the wound body prepared as described above, pressing it, thermally spraying metallikon on both end surfaces to form external electrodes, and welding lead wires to the metallikon. Film capacitors are used in a wide variety of applications, including railway vehicles, automobiles (hybrid cars and electric vehicles), solar power generation, wind power generation, and general household appliances, and the film capacitor of the present invention is suitable for these applications. can be used. In addition, it can be used for various purposes such as packaging films, release films, process films, sanitary goods, agricultural goods, construction goods, and medical goods.

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。 The method for measuring characteristic values and the method for evaluating effects in the present invention are as follows.

(1)フィルム厚み
ポリプロピレンフィルムの任意の10箇所の厚みを、23℃65%RHの雰囲気下で接触式のアンリツ(株)製電子マイクロメータ(K-312A型)を用いて測定した。その10箇所の厚みの算術平均値をポリプロピレンフィルムのフィルム厚み(単位:μm)とした。
(1) Film Thickness The thickness of the polypropylene film at 10 arbitrary points was measured in an atmosphere of 23° C. and 65% RH using a contact electronic micrometer (K-312A type) manufactured by Anritsu Corporation. The arithmetic mean value of the thicknesses at the 10 locations was taken as the film thickness (unit: μm) of the polypropylene film.

(2)NMR緩和時間(T2B)(μs)と(T2A)(μs)およびその比(T2B)/(T2A)
フィルムを150℃で1分熱処理する方法は、厚み2mm、外寸300mm×300mm、内寸280mm×280mmに中抜きされた幅20mmの四角い金属製フレームを用い、そのフレーム面の4辺には両面テープ(ニチバン社製“ナイスタック”NW-H15接着力02)を貼り、金属製フレームの全面にフィルムが被さるようにフィルムを貼り付け、さらに同寸法の金属製フレームでフィルムを挟み込む。このとき、フィルムに皺が入らないように貼り付ける。次いで、金属フレーム/両面テープ/フィルム/金属フレームの状態で、フレームの4辺をクリップで挟み固定したサンプルを作成し、150℃に加熱されたオーブン中へ1分間放置した。1分後にサンプルを取り出し、常温で5分間放置したあと、金属フレームの内枠に沿ってフィルムを切り出し、150℃1分熱処理後のフィルムとした。フィルムが300mm×300mmの寸法で得られない場合は、貼り付け可能な寸法の金属枠を用いた。
(2) NMR relaxation times (T2B) (μs) and (T2A) (μs) and their ratio (T2B)/(T2A)
The method of heat-treating the film at 150°C for 1 minute uses a square metal frame with a thickness of 2 mm, an outer dimension of 300 mm x 300 mm and an inner dimension of 280 mm x 280 mm and a width of 20 mm. A tape ("Nice Tac" NW-H15 adhesive strength 02, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is attached, a film is attached so that the film covers the entire surface of the metal frame, and the film is sandwiched between metal frames of the same size. At this time, the film is attached so as not to cause wrinkles. Next, a sample was prepared by fixing four sides of the frame with clips in a state of metal frame/double-sided tape/film/metal frame, and left in an oven heated to 150° C. for 1 minute. After 1 minute, the sample was taken out and allowed to stand at room temperature for 5 minutes, and then the film was cut out along the inner frame of the metal frame to obtain a film after heat treatment at 150°C for 1 minute. When a film with dimensions of 300 mm x 300 mm was not obtained, a metal frame with dimensions that could be attached was used.

次いで150℃で1分の熱処理前のパルスNMR法によるポリプロピレンフィルムの非晶成分の緩和時間(T2B)(μs)と、処理後のパルスNMR法によるポリプロピレンフィルムの非晶成分の緩和時間(T2A)(μs)は、以下に示す装置および条件にて求め、その比(T2B)/(T2A)を算出した。
装置:Bruker Biospin社製mq20
温度:40℃
観測周波数:20MHz
90°パルス幅:2.74μs
パルス繰り返し時間:2.0s
パルスモード: Solido Echo法
測定は、熱処理前のフィルムと熱処理後のフィルムのそれぞれのフィルムについて、フィルムを裁断して、外径10mmのガラス管の管内に高さ1cmとなるまで断裁したフィルムを詰め込み、ポリプロピレンフィルムの非晶成分についてH核のスピン-スピン緩和時間T2を求めた。測定はフィルムを装置に投入して15分間保温した後に開始し、得られた減衰曲線を最小二乗法により、T2の短いガウス関数成分と、T2の長い指数関数成分に分離した。なお短時間成分が結晶成分に、長時間成分が非晶成分に相当する。
Next, the relaxation time (T2B) (μs) of the amorphous component of the polypropylene film by the pulse NMR method before the heat treatment at 150° C. for 1 minute, and the relaxation time (T2A) of the amorphous component of the polypropylene film by the pulse NMR method after the treatment. (μs) was obtained using the following equipment and conditions, and the ratio (T2B)/(T2A) was calculated.
Apparatus: mq20 manufactured by Bruker Biospin
Temperature: 40°C
Observation frequency: 20MHz
90° pulse width: 2.74 μs
Pulse repetition time: 2.0s
Pulse mode: Solido Echo method For the measurement, the film before heat treatment and the film after heat treatment were cut and packed into a glass tube with an outer diameter of 10 mm to a height of 1 cm. , the spin-spin relaxation time T2 of 1 H nucleus was determined for the amorphous component of the polypropylene film. The measurement was started after the film was placed in the apparatus and kept warm for 15 minutes, and the attenuation curve obtained was separated into a short Gaussian function component of T2 and a long exponential function component of T2 by the method of least squares. The short-time component corresponds to the crystalline component, and the long-term component corresponds to the amorphous component.

(3)貯蔵弾性率の和の比((E’135(MD+TD))/(E’125(MD+TD)))
以下に示す装置および条件にて、フィルム試長方向(長手方向または幅方向)を長辺方向として切り出した長方形のポリプロピレンフィルム(幅(短辺)10mm×長さ(長辺)50mm)を、23℃雰囲気下で装置チャック部に取付け、23℃から260℃まで昇温させて測定を行った。動的粘弾性法により粘弾性-温度曲線を描き、125℃での貯蔵弾性率(E’125)(GPa)、135℃での貯蔵弾性率(E’135)(GPa)を読み取った。なお測定試験数はn=5で行い、その中の最大値と最小値を除いた残りn=3の平均値をその方向での貯蔵弾性率とし、フィルムの長手方向、幅方向のそれぞれの方向で測定した。得られた結果から長手方向と幅方向の125℃での貯蔵弾性率の和(E’125(MD+TD))(GPa)、および長手方向と幅方向の135℃での貯蔵弾性率の和(E’135(MD+TD))(GPa)を算出し、((E’135(MD+TD))/(E’125(MD+TD)))を算出した。
(3) Ratio of the sum of storage elastic moduli ((E'135 (MD + TD)) / (E'125 (MD + TD)))
Using the following equipment and conditions, a rectangular polypropylene film (width (short side) 10 mm x length (long side) 50 mm) cut out with the film trial length direction (longitudinal direction or width direction) as the long side direction is cut into 23 C. atmosphere, and the temperature was raised from 23.degree. C. to 260.degree. A viscoelasticity-temperature curve was drawn by the dynamic viscoelasticity method, and the storage modulus (E'125) (GPa) at 125°C and the storage modulus (E'135) (GPa) at 135°C were read. The number of measurement tests was n = 5, and the average value of the remaining n = 3 excluding the maximum and minimum values was taken as the storage elastic modulus in that direction, and each direction in the longitudinal direction and width direction of the film. measured in From the obtained results, the sum of the storage moduli in the longitudinal direction and the width direction at 125 ° C. (E'125 (MD + TD)) (GPa), and the sum of the storage modulus in the longitudinal direction and the width direction at 135 ° C. (E '135 (MD+TD)) (GPa) was calculated, and ((E'135 (MD+TD))/(E'125 (MD+TD))) was calculated.

装置:EXSTAR DMS6100(セイコーインスツルメント(株)製)
試験モード :引張モード
チャック間距離:20mm
周波数 :1Hz
歪振幅 :10.0μm
ゲイン :1.5
力振幅初期値 :400mN
温度範囲 :23~260℃
昇温速度 :2℃/分
測定雰囲気 :窒素中
測定厚み :上記(1)の方法によりフィルム厚みを求めた。
Apparatus: EXSTAR DMS6100 (manufactured by Seiko Instruments Inc.)
Test mode: Tensile mode Distance between chucks: 20mm
Frequency: 1Hz
Strain amplitude: 10.0 μm
Gain: 1.5
Force amplitude initial value: 400mN
Temperature range: 23-260°C
Heating rate: 2°C/min Measurement atmosphere: Nitrogen Measurement thickness: The film thickness was obtained by the method (1) above.

(4)フィルム長手方向および幅方向の130℃における熱収縮応力(SF130MD)(MPa)および(SF130TD)(MPa)、130℃熱収縮応力の比((SF130MD)/(SF130TD))
ポリプロピレンフィルムを、フィルムの測定方向(長手方向および幅方向)を長辺として幅4mm、長さ50mmの長方形の試料に切り出し、試長20mmとなるよう金属製チャックにフィルムを挟み込んだ。前記チャックに挟んだサンプルを下記装置にセットし、下記温度プログラムにて試長を一定保持したフィルムにおける長手方向および幅方向の応力曲線を求めた。得られた応力曲線から、130℃におけるフィルムの収縮応力(SF130MD)(MPa)および(SF130TD)(MPa)を読み取った。130℃熱収縮応力の比((SF130MD)/(SF130TD))は、長手方向(SF130MD)(MPa)と幅方向(SF130TD)(MPa)の比から算出した。
(4) Heat shrinkage stress (SF130MD) (MPa) and (SF130TD) (MPa) at 130°C in the longitudinal and width directions of the film, ratio of heat shrinkage stress at 130°C ((SF130MD)/(SF130TD))
A polypropylene film was cut into a rectangular sample having a width of 4 mm and a length of 50 mm with the long side in the measurement direction (longitudinal direction and width direction) of the film, and the film was sandwiched between metal chucks so as to have a sample length of 20 mm. The sample sandwiched between the chucks was set in the apparatus described below, and stress curves in the longitudinal direction and the width direction of the film whose test length was kept constant under the temperature program described below were obtained. From the obtained stress curve, the shrinkage stress (SF130MD) (MPa) and (SF130TD) (MPa) of the film at 130° C. were read. The 130° C. heat shrinkage stress ratio ((SF130MD)/(SF130TD)) was calculated from the ratio of the longitudinal direction (SF130MD) (MPa) and the width direction (SF130TD) (MPa).

装置 :熱機械分析装置 TMA/SS6000(セイコーインスツルメント(株)製)
試験モード :L制御モード
試長 :20mm
温度範囲 :23~200℃
昇温速度 :10℃/分
SSプログラム:0.1μm/分
測定雰囲気 :窒素中
測定厚み :上記(1)のフィルム厚みを用いた。
Apparatus: Thermomechanical analyzer TMA/SS6000 (manufactured by Seiko Instruments Inc.)
Test mode: L control mode Test length: 20 mm
Temperature range: 23-200°C
Heating rate: 10° C./min SS program: 0.1 μm/min Measurement atmosphere: Nitrogen Measured thickness: The film thickness of (1) above was used.

(5)130℃でのフィルム絶縁破壊電圧(V/μm)
130℃に保温されたオーブン内でフィルムを1分間加熱後、その雰囲気中でJIS C2330(2001)7.4.11.2 B法(平板電極法)に準じて測定した。ただし、下部電極については、JIS C2330(2001)7.4.11.2のB法記載の金属板の上に、同一寸法の株式会社十川ゴム製「導電ゴムE-100<65>」を載せたものを電極として使用した。絶縁破壊電圧試験を30回行い、得られた値をフィルムの厚み(上記(1)で測定)で除し、(V/μm)に換算し、計30点の測定値(算出値)のうち最大値から大きい順に5点と最小値から小さい順に5点を除いた20点の平均値を、130℃でのフィルム絶縁破壊電圧とした。
(5) Film dielectric breakdown voltage (V/μm) at 130°C
After heating the film for 1 minute in an oven maintained at 130° C., the film was measured in that atmosphere according to JIS C2330 (2001) 7.4.11.2 B method (plate electrode method). However, for the lower electrode, on top of the metal plate described in JIS C2330 (2001) 7.4.11.2 B method, "Conductive rubber E-100 <65>" made by Sogawa Rubber Co., Ltd. with the same dimensions is placed. was used as an electrode. The dielectric breakdown voltage test was performed 30 times, and the obtained value was divided by the film thickness (measured in (1) above), converted to (V / μm), and measured values (calculated values) at a total of 30 points. The average value of 20 points obtained by excluding 5 points in descending order from the maximum value and 5 points in ascending order from the minimum value was taken as the dielectric breakdown voltage of the film at 130°C.

(6)フィルム表面における深さ20nm以上の谷の体積の合計(総谷側体積)
測定は(株)菱化システムのVertScan2.0 R5300GL-Lite-ACを使用して行い、付属の解析ソフトの解析ツールであるベアリング機能を用いて解析した。深さ20nm以上の谷側空隙を指定するため、高さ領域指定において、谷側高さ閾値を-20nmに設定した。次いで解析された谷側空隙体積の値を読み取り、有効数字2桁となるよう四捨五入した。
(6) Total volume of valleys with a depth of 20 nm or more on the film surface (total valley side volume)
VertScan 2.0 R5300GL-Lite-AC manufactured by Ryoka Systems Co., Ltd. was used for the measurement, and analysis was performed using the bearing function, which is an analysis tool of the attached analysis software. In order to specify valley-side gaps with a depth of 20 nm or more, the valley-side height threshold was set to −20 nm in the height region specification. The value of the analyzed valley side void volume was then read and rounded to two significant figures.

なお、フィルムの両面を測定して、総谷側体積が1~12,000μmの範囲内に入った場合には、範囲内となった側の面の値(両面ともに範囲内となった場合には、小さい値を有する側の面の値)、両面ともに範囲内に入らなかった場合には、総谷側体積が1~12,000μmの範囲に近い側の面の値を記した。 In addition, when both sides of the film are measured and the total valley side volume is within the range of 1 to 12,000 μm 3 , the value of the side that is within the range (when both sides are within the range , the value of the side with the smaller value), and when both sides did not fall within the range, the value of the side whose total valley side volume was close to the range of 1 to 12,000 μm 3 was noted.

測定条件は下記のとおり。
製造元:株式会社菱化システム
装置名:VertScan2.0 R5300GL-Lite-AC
測定条件:CCDカメラ SONY HR-57 1/2インチ(1.27センチ)
対物レンズ 10x
中間レンズ 0.5x
波長フィルタ 520nm white
測定モード:Phase
測定ソフトウェア:VS-Measure Version5.5.1
解析ソフトフェア:VS-Viewer Version5.5.1
測定面積:1.252×0.939mm
The measurement conditions are as follows.
Manufacturer: Ryoka System Co., Ltd. Device name: VertScan2.0 R5300GL-Lite-AC
Measurement conditions: CCD camera SONY HR-57 1/2 inch (1.27 cm)
objective lens 10x
Intermediate lens 0.5x
Wavelength filter 520nm white
Measurement mode: Phase
Measurement software: VS-Measure Version 5.5.1
Analysis software: VS-Viewer Version 5.5.1
Measurement area: 1.252 x 0.939 mm2 .

(7)フィルムの冷キシレン可溶部(CXS)
原料の場合はポリプロピレン樹脂、フィルムの場合はフィルム試料について、0.5gを135℃のキシレン100mlに溶解して放冷後、20℃の恒温水槽で1時間再結晶させた後にろ過液に溶解しているポリプロピレン系成分を液体クロマトグラフ法にて定量した。ろ過液に溶解しているポリプロピレン系成分の量をX(g)、試料0.5gの精量値をX0(g)として下記式
CXS(%)=(X/X0)×100
から算出した。
(7) Cold xylene soluble portion of film (CXS)
0.5 g of a polypropylene resin in the case of a raw material and a film sample in the case of a film were dissolved in 100 ml of xylene at 135°C, left to cool, recrystallized in a constant temperature water bath at 20°C for 1 hour, and then dissolved in the filtrate. The polypropylene component contained in the sample was quantified by liquid chromatography. The following formula CXS (%) = (X / X0) × 100, where X (g) is the amount of the polypropylene-based component dissolved in the filtrate and X0 (g) is the precision value of 0.5 g of the sample.
calculated from

(8)メソペンタッド分率
原料の場合はポリプロピレン樹脂、フィルムの場合はフィルム試料について凍結粉砕にてパウダー状にし、60℃のn-ヘプタンで2時間抽出し、ポリプロピレン中の不純物・添加物を除去した後、130℃で2時間以上減圧乾燥したものをサンプルとした。該サンプルを溶媒に溶解し、13C-NMRを用いて、以下の条件にてメソペンタッド分率(mmmm)を求めた。
(8) Mesopentad fraction In the case of the raw material, the polypropylene resin, and in the case of the film, the film sample was powdered by freeze-pulverization and extracted with n-heptane at 60°C for 2 hours to remove impurities and additives in the polypropylene. After that, dried under reduced pressure at 130° C. for 2 hours or more was used as a sample. The sample was dissolved in a solvent, and mesopentad fraction (mmmm) was determined using 13 C-NMR under the following conditions.

測定条件
・装置:Bruker製DRX-500
・測定核:13C核(共鳴周波数:125.8MHz)
・測定濃度:10質量%
・溶媒:ベンゼン:重オルトジクロロベンゼン=1:3混合溶液(体積比)
・測定温度:130℃
・スピン回転数:12Hz
・NMR試料管:5mm管
・パルス幅:45°(4.5μs)
・パルス繰り返し時間:10秒
・データポイント:64K
・積算回数:10,000回
・測定モード:complete decoupling
解析条件
LB(ラインブロードニングファクター)を1としてフーリエ変換を行い、mmmmピークを21.86ppmとした。WINFITソフト(Bruker製)を用いて、ピーク分割を行った。その際に、高磁場側のピークから以下のようにピーク分割を行い、更にソフトの自動フィッテイングを行い、ピーク分割の最適化を行った上で、mmmmのピーク分率の合計をメソペンタッド分率(mmmm)とした。
(1)mrrm
(2)(3)rrrm(2つのピークとして分割)
(4)rrrr
(5)mrmr
(6)mrmm+rmrr
(7)mmrr
(8)rmmr
(9)mmmr
(10)mmmm
同じサンプルについて同様の測定を5回行い、得られたメソペンタッド分率の平均値を当該サンプルのメソペンタッド分率とした。
Measurement conditions/apparatus: Bruker DRX-500
・Measurement nucleus: 13C nucleus (resonance frequency: 125.8MHz)
・Measured concentration: 10% by mass
・ Solvent: benzene: heavy orthodichlorobenzene = 1:3 mixed solution (volume ratio)
・Measurement temperature: 130°C
・Spin speed: 12Hz
・ NMR sample tube: 5 mm tube ・ Pulse width: 45 ° (4.5 μs)
・Pulse repetition time: 10 seconds ・Data points: 64K
・Number of times of accumulation: 10,000 times ・Measurement mode: complete decoupling
Analysis conditions Fourier transform was performed with LB (line broadening factor) set to 1, and the mmmm peak was set to 21.86 ppm. Peak splitting was performed using WINFIT software (manufactured by Bruker). At that time, peak division is performed from the peak on the high magnetic field side as follows, automatic fitting of software is performed, and the peak division is optimized, and the sum of the mmmm peak fractions is the mesopentad fraction (mmmm).
(1) Mrrm
(2)(3)rrrm (split as two peaks)
(4) rrrr
(5) mrmr
(6) mrmm + rmrr
(7) mmrr
(8) rmmr
(9) mmmr
(10)mmmm
The same measurement was performed 5 times for the same sample, and the average value of the obtained mesopentad fractions was taken as the mesopentad fraction of the sample.

(9)ポリプロピレン樹脂の融点
示差走査熱量計(セイコーインスツル製EXSTAR DSC6220)を用いて、窒素雰囲気中で3mgのポリプロピレンチップを30℃から260℃まで20℃/分の条件で昇温する。次いで、260℃で5分間保持した後、20℃/分の条件で30℃まで降温する。さらに、30℃で5分間保持した後、30℃から260℃まで20℃/分の条件で昇温する。この昇温時に得られる吸熱カーブのピーク温度をポリプロピレン樹脂の融点とした。なお複数のピーク温度が観測できる場合には最も高温の温度をポリプロピレン樹脂の融点(単位:℃)とした。
(9) Melting Point of Polypropylene Resin Using a differential scanning calorimeter (EXSTAR DSC6220 manufactured by Seiko Instruments Inc.), a 3 mg polypropylene chip is heated from 30° C. to 260° C. at 20° C./min in a nitrogen atmosphere. Then, after holding at 260° C. for 5 minutes, the temperature is lowered to 30° C. at 20° C./min. Further, after holding at 30° C. for 5 minutes, the temperature is raised from 30° C. to 260° C. at 20° C./min. The peak temperature of the endothermic curve obtained during this temperature rise was taken as the melting point of the polypropylene resin. When multiple peak temperatures were observed, the highest temperature was taken as the melting point (unit: °C) of the polypropylene resin.

(10)F5値の比(F5TD)/(F5MD)
フィルム試長方向(長手方向または幅方向)を長辺方向として切り出した長方形のポリプロピレンフィルム(幅(短辺)10mm×長さ(長辺)150mm)を、測定試料とした。次にサンプル引張試験機(オリエンテック製テンシロンUCT-100)に、初期チャック間距離20mmでセットし、室温の環境下で引張速度を300mm/分としてフィルムの引張試験を行った。この際、試料の中心がチャック間の真ん中の近傍にくるように、試料の長さ方向の位置を調整した。サンプル伸び5%時のフィルムにかかっていた荷重を読み取り、試験前の試料の断面積(フィルム厚み×幅(10mm))で除した値を、伸度5%時の応力(F5値、単位:MPa)として算出した。測定は長手方向および幅方向の測定用のサンプルについて各々5回ずつ行い、その算術平均値として、長手方向および幅方向におけるF5値(F5MD)(MPa)および(F5TD)(MPa)を求め、(F5TD)/(F5MD)の比を求めた。
(10) F5 value ratio (F5TD)/(F5MD)
A rectangular polypropylene film (width (short side) 10 mm×length (long side) 150 mm) cut out with the longitudinal direction (longitudinal direction or width direction) as the long side direction was used as a measurement sample. Next, the sample tensile tester (Tensilon UCT-100 manufactured by Orientec) was set at an initial chuck distance of 20 mm, and a tensile test was performed on the film at a tensile speed of 300 mm/min under room temperature. At this time, the position of the sample in the longitudinal direction was adjusted so that the center of the sample was located near the center between the chucks. The load applied to the film when the sample elongation is 5% is read, and the value obtained by dividing the cross-sectional area of the sample before the test (film thickness x width (10 mm)) is the stress when the elongation is 5% (F5 value, unit: MPa). The measurement is performed five times each for the sample for measurement in the longitudinal direction and the width direction, and as the arithmetic average value, the F5 value (F5MD) (MPa) and (F5TD) (MPa) in the longitudinal direction and the width direction are obtained. A ratio of F5TD)/(F5MD) was determined.

なお、F5値の算出のために用いるフィルム厚みは、上記(1)で測定した値を用いた。 For the film thickness used for calculating the F5 value, the value measured in (1) above was used.

(11)フィルムコンデンサ特性の評価(120℃での信頼性)
フィルムの一方の面(なお、濡れ張力が表裏両面で異なる場合は、濡れ張力が高い方の面)に、(株)アルバック製真空蒸着機でアルミニウムを膜抵抗が10Ω/sqで長手方向に垂直な方向にマージン部を設けた、いわゆるT型マージン(マスキングオイルにより長手方向ピッチ(周期)が17mm、ヒューズ幅が0.5mm)を有する蒸着パターンで蒸着を施し、スリット後に、フィルム幅50mm(端部マージン幅2mm)の蒸着リールを得た。
(11) Evaluation of film capacitor characteristics (reliability at 120°C)
On one side of the film (if the wetting tension is different on the front and back sides, the side with the higher wetting tension) is coated with aluminum using a vacuum deposition machine manufactured by ULVAC, Inc. perpendicularly to the longitudinal direction with a film resistance of 10 Ω / sq. Vapor deposition is performed with a deposition pattern having a so-called T-shaped margin (longitudinal pitch (cycle) of 17 mm due to masking oil, fuse width of 0.5 mm), and after slitting, a film width of 50 mm (edge A deposition reel with a margin width of 2 mm was obtained.

次いで、このリールを用いて(株)皆藤製作所製素子巻機(KAW-4NHB)にてコンデンサ素子を巻き取り、メタリコンを施した後、減圧下、130℃の温度で8時間の熱処理を施し、リード線を取り付けコンデンサ素子に仕上げた。 Then, using this reel, the capacitor element was wound by an element winding machine (KAW-4NHB) manufactured by Kaito Seisakusho Co., Ltd. After applying metallikon, it was subjected to heat treatment at a temperature of 130° C. for 8 hours under reduced pressure. A lead wire was attached to complete the capacitor element.

こうして得られたコンデンサ素子10個を用いて、120℃高温下でコンデンサ素子に250VDCの電圧を印加し、該電圧で10分間経過後にステップ状に50VDC/1分で徐々に印加電圧を上昇させることを繰り返す所謂ステップアップ試験を行なった。 Using ten capacitor elements thus obtained, a voltage of 250 VDC is applied to the capacitor elements at a high temperature of 120° C., and after 10 minutes at this voltage, the applied voltage is gradually increased stepwise at 50 VDC/1 minute. A so-called step-up test was performed by repeating the above.

<信頼性>
静電容量が初期値に対して12%以下に減少するまで電圧を上昇させた後に、コンデンサ素子を解体し破壊の状態を調べて、信頼性を以下の通り評価した。
◎:素子形状の変化は無く、貫通状の破壊は観察されない。
○:素子形状の変化は無く、フィルム5層以内の貫通状の破壊が観察される。
F:素子形状の変化は無く、フィルム6層以上10層以内の貫通状の破壊が観察される。
△:素子形状に変化が認められる、若しくは10層を超える貫通状の破壊が観察される。
×:素子形状が大きく変化し破壊する
◎は問題なく使用でき、○、Fでは条件次第で使用可能である。△、×では実用上の性能に劣る。
<Reliability>
After increasing the voltage until the capacitance decreased to 12% or less of the initial value, the capacitor element was disassembled and the state of destruction was examined to evaluate the reliability as follows.
⊚: No change in the shape of the element, and no penetrating breakage was observed.
◯: No change in element shape, and penetrating breakage within 5 layers of the film is observed.
F: There is no change in the element shape, and penetration-like destruction is observed in 6 to 10 layers of the film.
Δ: A change in the element shape is observed, or a penetrating breakdown of more than 10 layers is observed.
x: The device shape is greatly changed and destroyed. Δ and x are inferior in practical performance.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(実施例1)
メソペンタッド分率が0.984、融点が168℃で、メルトフローレート(MFR)が2.5g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が0.8質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂を温度255℃の押出機に供給し溶融させ、濾過フィルターを通過後の250℃に設定した配管を通過し、245℃に設定したT型スリットダイよりシート状に溶融押出し、該溶融シートを77℃に保持されたキャスティングドラム上で、エアーナイフにより密着させ冷却固化し未延伸ポリプロピレンフィルムを得た。該未延伸ポリプロピレンフィルムを複数のロール群にて段階的に142℃まで予熱し、そのまま周速差を設けたロール間に通し、長手方向に6.3倍に延伸した。引き続き該フィルムをテンターに導き、フィルム幅手の両端部をクリップで把持したまま169℃の温度(TD延伸温度+8℃)で予熱し、次いで161℃の温度で幅方向に12.3倍延伸した。さらに1段目の熱処理および弛緩処理として幅方向に11%の弛緩を与えながら158℃で熱処理を行ない、さらに2段目の熱処理としてクリップで幅方向把持したまま143℃で熱処理を行った。最後に3段目の熱処理として114℃の熱処理を経てテンターの外側へ導き、フィルム端部のクリップ解放し、次いでフィルム表面(キャスティングドラム接触面側)に25W・分/mの処理強度で大気中でコロナ放電処理を行い、フィルム厚み2.2μmのフィルムをフィルムロールとして巻き取った。本実施例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通りで、フィルムは150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が極めて良好で、コンデンサとしての信頼性も優れたものであった。
(Example 1)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., which has a mesopentad fraction of 0.984, a melting point of 168° C., a melt flow rate (MFR) of 2.5 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 0.8% by mass. A polypropylene resin is supplied to an extruder at a temperature of 255 ° C. and melted, passed through a pipe set at 250 ° C. after passing through a filtration filter, melted and extruded into a sheet from a T-type slit die set at 245 ° C., and the melted sheet. were brought into close contact with each other by an air knife on a casting drum maintained at 77° C. and solidified by cooling to obtain an unstretched polypropylene film. The unstretched polypropylene film was preheated step by step to 142° C. by a plurality of roll groups, passed as it was between rolls provided with a difference in peripheral speed, and stretched 6.3 times in the longitudinal direction. Subsequently, the film was guided to a tenter, preheated at a temperature of 169 ° C. (TD stretching temperature + 8 ° C.) while holding both ends of the film width with clips, and then stretched 12.3 times in the width direction at a temperature of 161 ° C. . Further, as the first heat treatment and relaxation treatment, heat treatment was performed at 158° C. while giving 11% relaxation in the width direction, and further heat treatment was performed at 143° C. as the second heat treatment while being held by clips in the width direction. Finally, as the third stage of heat treatment, the film is guided to the outside of the tenter through heat treatment at 114°C, the clips at the ends of the film are released, and then the film surface (the casting drum contact surface side) is applied to the film surface (the casting drum contact surface side) at a treatment intensity of 25 W min/m 2 in the atmosphere. A corona discharge treatment was performed in the inside, and a film having a thickness of 2.2 μm was wound up as a film roll. The properties and capacitor properties of the polypropylene film of this example are shown in the table. The quality was also excellent.

(実施例2、3)
メソペンタッド分率が0.981、融点が166℃で、メルトフローレート(MFR)が3.0g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が1.4質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂を用い、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を表の条件とした以外は実施例1と同様にして、実施例2は厚み2.1μmのポリプロピレンフィルム、実施例3は厚み2.2μmのポリプロピレンフィルムを得た。実施例2および3のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通りで、フィルムは150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)が良好で、コンデンサとして実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。
(Examples 2 and 3)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., which has a mesopentad fraction of 0.981, a melting point of 166° C., a melt flow rate (MFR) of 3.0 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.4% by mass. Example 1 was performed in the same manner as in Example 1 except that a polypropylene resin was used and the temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet, the draw ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching and the heat treatment conditions were set to the conditions shown in the table. No. 2 obtained a polypropylene film having a thickness of 2.1 μm, and Example 3 obtained a polypropylene film having a thickness of 2.2 μm. The properties and capacitor properties of the polypropylene films of Examples 2 and 3 are as shown in the table. It was at a level where there was no problem with reliability.

(実施例4)
メソペンタッド分率が0.982、融点が167℃で、メルトフローレート(MFR)が3.0g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が0.8質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂を用い、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を表の条件とした以外は実施例1と同様にして、実施例4は厚み2.1μmのポリプロピレンフィルムを得た。本実施例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通りで、フィルムは150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が極めて良好で、コンデンサとして実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。
(Example 4)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., having a mesopentad fraction of 0.982, a melting point of 167° C., a melt flow rate (MFR) of 3.0 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 0.8% by mass. Example 1 was performed in the same manner as in Example 1 except that a polypropylene resin was used and the temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet, the draw ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching and the heat treatment conditions were set to the conditions shown in the table. 4 obtained a polypropylene film having a thickness of 2.1 μm. The properties and capacitor properties of the polypropylene film of this example are shown in the table. It was at a level where there was no problem with the above reliability.

(実施例5)
メソペンタッド分率が0.981、融点が166℃で、メルトフローレート(MFR)が3.0g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が1.4質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂に、Basell社製分岐鎖状ポリプロピレン樹脂(高溶融張力ポリプロピレンProfax PF-814)を1.0質量%ブレンドし温度260℃の押出機に供給し、溶融押出シートを得た。冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を表の条件とした以外は実施例2と同様にして実施例2は厚み2.1μmのポリプロピレンフィルム、実施例3は厚み2.2μmのポリプロピレンフィルムを得た。実施例5のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通りで、フィルムは150℃1分加熱前後の絶縁破壊強度の比(B150)/(B0)の関係、150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係、フィルム融点のy切片の比(H1y)/(H0y)の関係が良好で、コンデンサとして実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。
(Example 5)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., which has a mesopentad fraction of 0.981, a melting point of 166° C., a melt flow rate (MFR) of 3.0 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.4% by mass. The polypropylene resin was blended with 1.0% by mass of a branched polypropylene resin (high melt tension polypropylene Profax PF-814) manufactured by Basell, and supplied to an extruder at a temperature of 260° C. to obtain a melt extruded sheet. The temperature of the casting drum to be cooled, the stretch ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching, and the heat treatment conditions were set to the conditions shown in the table in the same manner as in Example 2. Example 3 obtained a polypropylene film with a thickness of 2.2 μm. The properties and capacitor properties of the polypropylene film of Example 5 are shown in the table. The relationship of the relaxation time ratio (T2B)/(T2A) and the relationship of the film melting point y-intercept ratio (H1y)/(H0y) were good, and the reliability of the capacitor in practical use was at a satisfactory level.

(実施例6)
溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度を50℃とし、二軸延伸時の延伸倍率、TD延伸および熱処理条件を表の条件とした以外は実施例1と同様にして、実施例8では厚み2.3μmのポリプロピレンフィルムを得た。本実施例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通り、150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が良好で、コンデンサとして実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。
(Example 6)
The temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet was set to 50 ° C., and the stretch ratio during biaxial stretching, TD stretching, and heat treatment conditions were set to the conditions shown in the table. A 0.3 μm polypropylene film was obtained. As shown in the table, the properties of the polypropylene film of this example and the capacitor properties show that the ratio of the NMR relaxation times (T2B)/(T2A) before and after heating at 150°C for 1 minute is good, and the capacitor is reliable in practical use. It was a level that did not cause any problems.

(実施例7)
メソペンタッド分率が0.984、融点が168℃で、メルトフローレート(MFR)が2.5g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が0.8質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂に日本ポリプロ社製分岐鎖状ポリプロピレン樹脂(“WAYMAX”MFX3)を3.0質量%ブレンドし255℃の押出機に供給し溶融させ、濾過フィルターを通過後の250℃に設定した配管を通過し、245℃に設定したT型スリットダイよりシート状に溶融押出シートを得た。溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を実施例1と同様にして、実施例9は厚み2.2μmのポリプロピレンフィルムを得た。本実施例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通りで、フィルムは130℃におけるフィルム長手方向および幅方向のF5値の和、および、150℃1分加熱前後の絶縁破壊強度の比(B150)/(B0)の関係、150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係、フィルム融点のy切片の比(H1y)/(H0y)の関係が極めて良好で、コンデンサとしての信頼性も優れたものであった。
(Example 7)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., which has a mesopentad fraction of 0.984, a melting point of 168° C., a melt flow rate (MFR) of 2.5 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 0.8% by mass. 3.0% by mass of branched chain polypropylene resin (“WAYMAX” MFX3) manufactured by Japan Polypropylene Co., Ltd. is blended with polypropylene resin, supplied to an extruder at 255 ° C. and melted, and a pipe set at 250 ° C. after passing through a filtration filter. A melt-extruded sheet was obtained in the form of a sheet from a T-shaped slit die set at 245°C. The temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet, the stretch ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching and the heat treatment conditions were the same as in Example 1, and in Example 9 a polypropylene film with a thickness of 2.2 μm was obtained. . The characteristics and capacitor characteristics of the polypropylene film of this example are as shown in the table. B150)/(B0) relationship, relationship of NMR relaxation time ratio (T2B)/(T2A) before and after heating at 150°C for 1 minute, relationship of film melting point y-intercept ratio (H1y)/(H0y) are very good. And the reliability as a capacitor was also excellent.

(比較例1)
メソペンタッド分率が0.981、融点が166℃で、メルトフローレイト(MFR)が4.0g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が1.8質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂を温度255℃の押出機に供給し溶融させ、濾過フィルターを通過後の樹脂温度が255℃になるよう設定したでT型スリットダイよりシート状に溶融押出し用い、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を表の条件とした以外は実施例1と同様にして、比較例1では厚み2.2μmのポリプロピレンフィルム得た。比較例1のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通りである。
(Comparative example 1)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., having a mesopentad fraction of 0.981, a melting point of 166° C., a melt flow rate (MFR) of 4.0 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.8% by mass. A polypropylene resin is supplied to an extruder at a temperature of 255°C, melted, and melt-extruded into a sheet from a T-shaped slit die with the resin temperature set to 255°C after passing through a filtration filter, and the melt-extruded sheet is cooled. In Comparative Example 1, a polypropylene film with a thickness of 2.2 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the casting drum, the draw ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching and the heat treatment conditions were set to the conditions shown in the table. . The properties and capacitor properties of the polypropylene film of Comparative Example 1 are shown in the table.

比較例1のポリプロピレンフィルムは押出温度に勾配がなく、原料のCXSが多く、面積延伸倍率が低いため、フィルムは150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が不十分で、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められ破壊しており、実使用で問題となるレベルであった。 The polypropylene film of Comparative Example 1 has no gradient in the extrusion temperature, contains a large amount of CXS as a raw material, and has a low areal draw ratio. As for the reliability of the capacitor, the change in the shape of the element was observed and the capacitor was destroyed, which was at a level that would pose a problem in actual use.

(比較例2、3、4)
溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を表の条件とした以外は実施例1と同様にして、比較例2、3、4では厚み2.3μmのポリプロピレンフィルムを得た。
(Comparative Examples 2, 3, 4)
Comparative Examples 2, 3, and 4 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the casting drum for cooling the melt-extruded sheet, the stretch ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching, and the heat treatment conditions were set to the conditions shown in the table. A polypropylene film having a thickness of 2.3 μm was obtained.

これら比較例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は、表に示す通り、比較例2のポリプロピレンフィルムは、TD予熱温度とTD延伸温度が同一で、熱処理が多段式に施されていないため、フィルムは150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が不十分で、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められており、実使用で問題となるレベルであった。 As shown in the table, the polypropylene film of Comparative Example 2 had the same TD preheating temperature and TD stretching temperature, and was not subjected to multistage heat treatment. The relationship of the NMR relaxation time ratio (T2B)/(T2A) before and after heating at 150°C for 1 minute was insufficient, and changes in the element shape were observed in the reliability of the capacitor. rice field.

また比較例3のポリプロピレンフィルムは、MD延伸倍率が高くTD延伸倍率が低いため、F5値の比が小さい値になり、またMDのフィルム熱収縮応力が高く、135℃と125℃の貯蔵弾性率の比も劣ったもので熱安定性に劣り、150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が不十分で、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められ破壊しており、実使用で問題となるレベルであった。 In addition, the polypropylene film of Comparative Example 3 has a high MD draw ratio and a low TD draw ratio, so the F5 value ratio is small, and the MD film heat shrinkage stress is high, and the storage elastic modulus of 135 ° C. and 125 ° C. The ratio (T2B)/(T2A) of the NMR relaxation time before and after heating at 150°C for 1 minute is insufficient, and the reliability of the capacitor varies depending on the element shape. It was damaged and destroyed, and it was a level that became a problem in actual use.

さらに比較例4のポリプロピレンフィルムは、TD延伸の予熱温度が低く、熱処理条件が低温130℃/高温140℃条件の2段式熱処理であるため、フィルム熱収縮応力がMDおよびTDともに高く、135℃と125℃の貯蔵弾性率の比および130℃での絶縁破壊電圧が不十分で熱安定性に劣り、150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が不十分であったため、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められ破壊しており、実使用で問題となるレベルであった。 Furthermore, the polypropylene film of Comparative Example 4 has a low preheating temperature for TD stretching, and the heat treatment condition is a two-step heat treatment of low temperature 130 ° C./high temperature 140 ° C., so the film heat shrinkage stress is high in both MD and TD, and 135 ° C. The ratio of the storage modulus at 125 ° C. and the dielectric breakdown voltage at 130 ° C. are insufficient, the thermal stability is poor, and the relationship between the NMR relaxation time ratio (T2B) / (T2A) before and after heating at 150 ° C. for 1 minute is inadequate. Since it was sufficient, the reliability of the capacitor was broken due to a change in the element shape, which was at a level that poses a problem in actual use.

(比較例5)
メソペンタッド分率が0.972、融点が165℃で、メルトフローレイト(MFR)が4.0g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が2.4質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂を用い、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を表の条件とした以外は実施例1と同様にして、比較例5では厚み2.2μmのポリプロピレンフィルムを得た。本比較例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通り、用いたポリプロピレン樹脂の冷キシレン可溶部(CXS)が大きく、フィルムの冷キシレン可溶部(CXS)が大きいため、熱収縮応力が高く、150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が不十分であったため、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められ破壊しており、実使用で問題となるレベルであった。
(Comparative Example 5)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., having a mesopentad fraction of 0.972, a melting point of 165°C, a melt flow rate (MFR) of 4.0 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 2.4% by mass. A comparative example was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polypropylene resin was used and the temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet, the draw ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching and the heat treatment conditions were set to the conditions shown in the table. 5, a polypropylene film having a thickness of 2.2 μm was obtained. The properties and capacitor properties of the polypropylene film of this comparative example are shown in the table. was high, and the relationship of the NMR relaxation time ratio (T2B)/(T2A) before and after heating at 150°C for 1 minute was insufficient. was at a problematic level.

(比較例6)
メソペンタッド分率が0.979、融点が167℃で、メルトフローレート(MFR)が2.6g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が1.8質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂を用い、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を表の条件とし、1段目の熱処理および弛緩処理として幅方向に25%の弛緩を与えた以外は実施例1と同様にして、比較例6では厚み2.3μmのポリプロピレンフィルムを得た。本比較例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通り、フィルムの冷キシレン可溶部(CXS)が大きく、TD予熱温度とTD延伸温度が同一で、面積延伸倍率が低く、弛緩処理が大きかったため、135℃と125℃の貯蔵弾性率の比および130℃での絶縁破壊電圧が不十分で熱安定性に劣り、150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が不十分であったため、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められ破壊しており、実使用で問題となるレベルであった。
(Comparative Example 6)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., which has a mesopentad fraction of 0.979, a melting point of 167° C., a melt flow rate (MFR) of 2.6 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.8% by mass. Using a polypropylene resin, the temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet, the stretch ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching and the heat treatment conditions are the conditions shown in the table, and the first stage heat treatment and relaxation treatment are performed in the width direction. A polypropylene film having a thickness of 2.3 μm was obtained in Comparative Example 6 in the same manner as in Example 1, except that 25% relaxation was applied. As shown in the table, the properties and capacitor properties of the polypropylene film of this comparative example are as follows: the cold xylene soluble portion (CXS) of the film is large; Therefore, the ratio of the storage elastic modulus at 135°C and 125°C and the dielectric breakdown voltage at 130°C were insufficient, and the thermal stability was poor. ) was insufficient, the reliability of the capacitor was destroyed due to changes in the element shape.

(比較例7)
メソペンタッド分率が0.975、融点が165℃で、メルトフローレート(MFR)が4.6g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が1.4質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂80質量%とメソペンタッド分率が0.970、融点が164℃で、メルトフローレート(MFR)が0.4g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が1.4質量%である日本ポリプロ株式会社製ポリプロピレン樹脂20質量%を用い、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱、TD延伸および熱処理条件を表の条件とし、比較例7では厚み2.2μmのポリプロピレンフィルムを得た。本比較例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通り、TD予熱温度とTD延伸温度が同一で、面積延伸倍率が低く、熱処理を施していなかったため、135℃と125℃の貯蔵弾性率の比および130℃での絶縁破壊電圧が不十分で熱安定性に劣り、150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が不十分であったため、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められ破壊しており、実使用で問題となるレベルであった。
(Comparative Example 7)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., having a mesopentad fraction of 0.975, a melting point of 165° C., a melt flow rate (MFR) of 4.6 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.4% by mass. 80% by mass of polypropylene resin, a mesopentad fraction of 0.970, a melting point of 164° C., a melt flow rate (MFR) of 0.4 g/10 min, and a cold xylene soluble part (CXS) of 1.4% by mass Using 20% by mass of polypropylene resin manufactured by Japan Polypropylene Corporation, the temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet, the stretch ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching and the heat treatment conditions are the conditions shown in the table. A polypropylene film having a thickness of 2.2 μm was obtained. As shown in the table, the properties and capacitor properties of the polypropylene film of this comparative example were as follows: the TD preheating temperature and the TD stretching temperature were the same, the area stretch ratio was low, and heat treatment was not performed. and the dielectric breakdown voltage at 130 ° C. were insufficient, the thermal stability was poor, and the relationship of the NMR relaxation time ratio (T2B) / (T2A) before and after heating at 150 ° C. for 1 minute was insufficient. As for reliability, a change in the element shape was observed and the element was destroyed, which was at a level that poses a problem in actual use.

(比較例8)
溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度を25℃とし、二軸延伸時の延伸倍率、TD延伸および熱処理条件を表の条件とした以外は実施例1と同様にして、比較例8では厚み2.3μmのポリプロピレンフィルムを得た。本比較例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表に示す通り、キャスティングドラムの温度が25℃と低く、TD予熱温度とTD延伸温度が同一で、熱処理条件が低温130℃/高温140℃条件の2段式熱処理であるため、フィルムは150℃1分加熱前後のNMR緩和時間の比(T2B)/(T2A)の関係が不十分で、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められており、実使用で問題となるレベルであった。
(Comparative Example 8)
The temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet was set to 25° C., and the stretch ratio during biaxial stretching, TD stretching, and heat treatment conditions were set to the conditions shown in the table. A 0.3 μm polypropylene film was obtained. As shown in the table, the properties and capacitor properties of the polypropylene film of this comparative example are as follows: the temperature of the casting drum is as low as 25°C; Due to the two-stage heat treatment, the relationship of the ratio (T2B)/(T2A) of the NMR relaxation time before and after heating at 150°C for 1 minute is insufficient, and the reliability of the capacitor has been recognized to change depending on the element shape. , was at a level that poses a problem in actual use.

Figure 0007247918000001
Figure 0007247918000001

Figure 0007247918000002
Figure 0007247918000002

Claims (9)

パルスNMR法にて得られる非晶成分の緩和時間T2について、150℃で1分熱処理した後の緩和時間(T2A)(μs)と、熱処理する前の緩和時間(T2B)(μs)の関係が、次式を満たす、ポリプロピレンフィルム。
(T2B)/(T2A)≧0.90
Regarding the relaxation time T2 of the amorphous component obtained by the pulse NMR method, the relationship between the relaxation time (T2A) (μs) after heat treatment at 150° C. for 1 minute and the relaxation time (T2B) (μs) before heat treatment is , a polypropylene film that satisfies the following formula:
(T2B)/(T2A) ≥ 0.90
幅方向の130℃における、熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値(SF130TD)(MPa)が2.0MPa以下である、請求項1に記載のポリプロピレンフィルム。 The polypropylene film according to claim 1, wherein the heat shrinkage stress value (SF130TD) (MPa) at 130°C in the width direction determined using a thermomechanical analyzer is 2.0 MPa or less. 長手方向と幅方向の135℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和(E’135(MD+TD))、及び、長手方向と幅方向の125℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和(E’125(MD+TD))の関係が、次式を満たす、請求項1または2に記載のポリプロピレンフィルム。
(E’135(MD+TD))/(E’125(MD+TD))>0.80
Sum of storage elastic modulus (E'135 (MD + TD)) determined by fixed viscoelasticity measurement at 135 ° C in the longitudinal direction and the width direction, and determined by fixed viscoelasticity measurement at 125 ° C in the longitudinal direction and the width direction 3. The polypropylene film according to claim 1, wherein the relationship of the sum of storage elastic moduli (E'125(MD+TD)) satisfies the following formula.
(E'135 (MD+TD))/(E'125 (MD+TD))>0.80
130℃での絶縁破壊電圧が350V/μm以上である、請求項1~3のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。 The polypropylene film according to any one of claims 1 to 3, which has a dielectric breakdown voltage of 350 V/μm or more at 130°C. 少なくとも一方の表面において、1,252μm×939μmの領域における深さ20nm以上の谷の体積を合計した総谷側体積が1~12,000μmである、請求項1~4のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein, on at least one surface, the total valley side volume, which is the sum of the volumes of valleys with a depth of 20 nm or more in an area of 1,252 µm × 939 µm, is 1 to 12,000 µm 3 . polypropylene film. キシレンで完全溶解せしめた後、室温で析出させたときに、キシレン中に溶解しているポリプロピレン成分(CXS)が1.5質量%未満である、請求項1~5のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。 The polypropylene according to any one of claims 1 to 5, wherein the polypropylene component (CXS) dissolved in xylene is less than 1.5% by weight when precipitated at room temperature after complete dissolution in xylene. the film. 室温における長手方向のF5値(F5MD)(MPa)と幅方向のF5値(F5TD)(MPa)の関係が、次式を満たす、請求項1~6のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
(F5TD)/(F5MD)≧1.5
The polypropylene film according to any one of claims 1 to 6, wherein the relationship between the F5 value (F5MD) (MPa) in the longitudinal direction and the F5 value (F5TD) (MPa) in the transverse direction at room temperature satisfies the following formula.
(F5TD)/(F5MD)≧1.5
請求項1~7のいずれかに記載のポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に、金属膜を有する金属膜積層フィルム。 A metal film laminated film comprising a metal film on at least one surface of the polypropylene film according to any one of claims 1 to 7. 請求項8に記載の金属膜積層フィルムを有するフィルムコンデンサ。 A film capacitor comprising the metal film laminated film according to claim 8 .
JP2020026884A 2019-02-21 2020-02-20 Polypropylene film, metal film laminated film using the same, film capacitor Active JP7247918B2 (en)

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