JP7311605B2 - 破壊強度が改善された二軸配向ポリプロピレンフィルム - Google Patents

Description

本発明は、絶縁破壊電界強度が改善された二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）フィルム、および本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの層を含む絶縁フィルムを含むコンデンサに関する。本発明は、さらに、二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造するためのプロセスに関する。最後に、本発明は、さらに、コンデンサの絶縁フィルムの層としての本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの使用に関する。

ポリプロピレンは多くの用途で使用されており、例えば、その鎖には電界応力下で配向する極性基がないため、フィルムコンデンサの分野で選択される材料である。各種電気機器にはインバータが搭載されているため、小型で静電容量の大きいコンデンサへの需要が高まっている。こうした需要が市場にあるために、より薄く、機械的特性および電気的特性の両方が改善された二軸配向ポリプロピレンフィルムが、コンデンサ用途の分野で好ましく使用される。

コンデンサフィルムは、高温などの極端な条件に耐える必要があり、高い絶縁破壊電界強度を備えている必要がある。さらに、コンデンサフィルムは、高い剛性および高い動作温度などの優れた機械的特性を有することが望まれている。多くのコンデンサフィルムグレード、つまり溶接、ｅ－ビークル、電車、オーブン、風車、ソーラーパネルなどの電力用途には、高立体規則性ポリプロピレン（ＨＩＰＰ）樹脂が使用されている。バランスの取れた収縮と最適化された表面粗さは別として、高アイソタクチシティに関連する主な利点は、高い結晶化度、高い溶融開始温度、および高いピーク溶融温度に関連する、最終的なフィルムの高い耐熱性である。ベースとなるポリオレフィン組成物がさらに長鎖分岐ポリプロピレンを含む、高立体規則性ポリプロピレン樹脂をベースとするコンデンサフィルムグレードもある。

一般に、物理的プロセスとしての絶縁破壊の現象は完全には理解されておらず、絶縁体の構造（形態）と絶縁耐力との相関関係は十分に確立されていない。

絶縁破壊は、絶縁体に印加された電界が絶縁体の絶縁破壊電界強度を超えたとき、および電流スパークが材料を突破して短絡を引き起こしたときに発生する。実験室では、破壊試験は通常、電極／試料／電極のサンドイッチ設定で、数秒以内に破壊につながる電圧ランプを使用して行われる。これは短期破壊試験と呼ばれるが、これは、既に電子プロセスに比べて長い時間であり、一部の著者は、誘電劣化、さらには経年劣化を考慮している。

このような試験を使用すると、信頼性の高い破壊データの生成、および材料の平均絶縁耐力の評価は、いくつかの理由でまだ重要である。主な理由は、破壊イベントがナノおよび顕微鏡スケールでのいくつかの分解プロセスの最終結果であり、これが確率的挙動をもたらすということに関連しているようである。温度、湿度、電極金属、電極の幾何学的形状（形状、面積）、電圧上昇率、ＤＣまたはＡＣ電圧、試験片の表面粗さおよび厚さなど、様々な要因が最終的な破壊強度に影響を与える。さらに、所与の試験または破壊プロセスの所与の進行段階に対する多くの要因の相対的な影響に応じて、破壊は、ボイド内の部分放電、ホットスポット形成による熱破壊、電気機械的破壊など、いくつかの異なるメカニズムによって発生し得る。これらのうちの１つのみまたは全てが、１回の測定セッションで発生する可能性がある。

最終的に、上記は、同じように準備された試験片で多数の個別の測定を行う必要があるが、それでも分散が広く、通常は非ガウス挙動の破壊集団が生成される。これらの理由から、学術研究（以下を参照）は、再現性の高い大規模なデータセットを生成する自動破壊測定方法の開発と、極値統計を使用したデータセットのモデリング（通常はワイブル分布）に重点を置いている。

この分野の学術研究は、非特許文献１～４で報告されている。

特許文献１は、コンデンサフィルム、特にそれで作られた二軸配向ポリプロピレンフィルムで使用するために改善された加工性および耐熱性を有するポリプロピレン組成物を開示し、このポリプロピレン組成物は、高アイソタクチックプロピレンホモポリマー、長鎖分岐ポリプロピレン、およびβ晶造核剤を含む。

特許文献２は、コンデンサに適する改善された電気的特性を有する二軸配向ポリプロピレンフィルムを開示し、基礎となるポリプロピレン組成物は、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマーおよび高分子α晶造核剤を含む。

それにもかかわらず、コンデンサに適するように、および／または高スループットを可能にするために改善された電気的特性を備えたフィルムを提供する必要性が依然としてある。

欧州特許出願公開第２９９５６４１号 国際公開第２０１７／０６４２２４号

Ｌａｉｈｏｎｅｎ ＳＪ， Ｇａｆｖｅｒｔ Ｕ， Ｓｃｈｕｔｔｅ Ｔ， Ｇｅｄｄｅ ＵＷ， "ＤＣ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｌｍｓ： Ａｒｅａ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ａｎｄ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ"， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２００７，１４（２） Ｘｕ Ｃ， Ｈｏ Ｊ， Ｂｏｇｇｓ ＳＡ， "Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ"， ＩＥＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ，２００８ Ｎｏｖ，２４（６） Ｒｙｔｏｌｕｏｔｏ Ｉ， Ｌａｈｔｉ Ｋ， Ｋａｒｔｔｕｎｅｎ Ｍ， Ｋｏｐｏｎｅｎ Ｍ， "Ｌａｒｇｅ－ａｒｅａ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ－ｐａｒｔ ｉ： ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ ｏｎ ａｒｅａ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ"， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２０１５，２２（２），６８９－７００ Ｆａβ Ｒ， Ｋｏｃｈｅｍ ＫＨ， Ｍｕｅｌｌｅｒ－Ｎａｇｅｌ， Ｋ， "Ｎｅｗ ＢＯＰＰ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｆｉｌｍ ｆｏｒ ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｔ ｈｉｇｈｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ"， １４ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，（Ｃｈａｒｔｓ－Ｅｕｒｏｐｅ ２０００），２０００，１９５－２０３

したがって、本発明の目的は、コンデンサに適し、電気的特性がさらに改善され、特に、例えば、改善された長期安定性を有し得る二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することである。

本発明は、ポリプロピレン組成物が高アイソタクチックポリプロピレン樹脂およびポリマーα晶造核剤を含む、ポリプロピレン組成物を含む新規な二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することによって、その目的を解決できるという発見に基づいている。本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、非常に高い絶縁破壊電界強度を有するという利点を有する。

したがって、本発明は、一態様では、特に、例えば、連続プロセスで製造するために、ポリプロピレン組成物を含む二軸配向ポリプロピレンフィルムに関し、前記ポリプロピレン組成物は、
（ｉ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、９３～９８％のアイソタクチックペンタッド分率の含有量および０．４～１０ｇ／１０ｍｉｎのメルトフローレートＭＦＲ_２を有する９０～９９．９９重量％のプロピレンホモポリマーと、
（ｉｉ）ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、０．００００００１～１重量％の高分子α晶造核剤と、
を含み、前記二軸配向ポリプロピレンフィルムは、
・厚さ３．８～４．２μｍのフィルムで、２５０Ｖ／ｓのＤＣ電圧上昇速度を使用して、２．８４ｃｍ^２の有効電極面積で測定された５０の結果に基づいて、適合した２パラメータワイブル分布の尺度パラメータαとして取得された絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２が少なくとも５９５ｋＶ／ｍｍであり、
・好ましくは厚さが２～５μｍで、さらに前記フィルムは機械方向と横方向に同時に引き伸ばされる。

成分（ｉ）および（ｉｉ）および／または任意選択で（ｉｉｉ）は、それにより、好ましくは、最大で１００重量％まで追加され得、これは、成分（ｉ）および（ｉｉ）、および／または任意選択で（ｉｉｉ）の量が、前記成分または組成物の最大で１００重量％まで追加されるように、所与の範囲で選択されることを意味する場合がある。

プロピレンホモポリマー（ｉ）は、以下では、単に、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマーとも呼ばれる。

本明細書で使用されるプロピレンホモポリマーという表現は、実質的に、すなわち、少なくとも９９．５重量％、より好ましくは少なくとも９９．８重量％のプロピレン単位からなるポリプロピレンに関する。好ましい実施形態では、プロピレンホモポリマーでは、プロピレン単位のみが検出可能である。コモノマー含有量は、以下に説明するように、^１３Ｃ ＮＭＲ分光法で決定することができる。さらに、プロピレンホモポリマーは線状ポリプロピレンであることが理解される。

フィルムは、それにより、例えば、厚さが＞２～＜５μｍの間、好ましくは＞２～４．５μｍまたは３～５μｍの間、好ましくは３．５～４．５μｍの間であり得る。

図１ａは、ＩＥＣ６０２４３－１および－２の電極設計を示し、図１ｂは、ここで使用されている変更されたバリアントを示し、図１ｃは、円筒電極の有効電極面積を示す。 図２は、本発明の実施例１の絶縁破壊分布を２パラメータのワイブル確率プロットとして、実験データ（点）、データによる線形回帰（実線）、および９５％信頼区間（破線で区切られた影付きの領域）を示す。

（プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー）
プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）は、ポリプロピレン組成物の主成分である。ポリプロピレン組成物は、９０～９９．９９重量％、好ましくは９５～９９．９重量％、より好ましくは９８～９９．９９重量％、特に９９～９９．９重量％のプロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）を含む。

プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）は、メルトフローレートＭＦＲ_２が０．４～１０ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは１～７ｇ／１０ｍｉｎである。ＭＦＲが低すぎると、加工性が低下する。一方、ＭＦＲが高すぎると、二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造プロセスで使用される高温でたるみが発生する。

プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）は、９３～９８％、好ましくは９４～９８％、例えば９５～９８％のアイソタクチックペンタッド分率（ｍｍｍｍ分率）の含有量を有する。アイソタクチックペンタッド分率の含有量は、全ペンタッドに対するｍｍｍｍペンタッドの割合として計算される。アイソタクチックペンタッド分率の含有量が少なすぎると、フィルムの最終的な結晶化度がかなり低くなり、フィルムの引張特性と弾性率（ｍｏｄｕｌｉ）が低下する。他方、アイソタクチックペンタッド分率の含有量が多すぎると、機械方向および／または横方向のフィルム配向中に、頻繁にフィルムが破損し得るという結果を招く。

プロピレン（ｉ）の高アイソタクチックホモポリマーは、好ましくは３０ｐｐｍ以下、より好ましくは２０ｐｐｍ以下、特に１５ｐｐｍ以下、例えば１０ｐｐｍ以下の灰分含有量を有する。灰分含有量が多すぎると、特に灰分に金属残留物が含まれている場合、フィルムの誘電特性に悪影響を与える可能性がある。このようなフィルムは、コンデンサの製造には使用できない。プロピレン（ｉ）の高アイソタクチックホモポリマーの灰分含有量は、通常、少なくとも１ｐｐｍである。

本発明のフィルムを製造するのに適したプロピレンホモポリマー、例えば、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）を製造するのに特に効果的なプロセスは、欧州特許出願２５４３６８４号明細書に開示されており、その中で、三塩化チタンを含む固体成分に基づく触媒が、アルミニウムアルキル、有機エーテル、およびアルキルメタクリレートと組み合わせて使用される。

重合は、スラリー中で都合よく行われる。そのようなプロセスにおいて、触媒、水素およびプロピレンモノマーは、本質的に４～１５個の炭素原子、好ましくは１０～１４個の炭素原子を有する１種または複数種のアルカンを含む希釈剤中で接触される。「本質的に含む」とは、希釈剤が少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％の１種または複数種のそのようなアルカンを含むことを意味する。

重合は、通常、温度が５０～１００℃で、好ましくは６０～８０℃で、圧力が１～５０ｂａｒで、好ましくは３～１５ｂａｒの圧力で行われる。

好ましくは、プロセスは、１つまたは複数の洗浄ステップを含む。洗浄は、通常、１つまたは複数のステップで、ポリマースラリーを炭化水素希釈剤と接触させることによって行われる。接触するステップの後、過剰な希釈剤は、通常、例えば、遠心分離によって除去される。好ましくは、ポリマースラリーは、少なくとも２つのステップで、炭化水素希釈剤と接触させられる。洗浄が複数のステップを含む場合、炭化水素希釈剤に加えて、少なくとも１つのステップにおいてアルコールまたはエーテルが存在することが好ましい。これは、ポリマーからの触媒成分の除去を容易にし、それにより、非常に低い灰分含有量を有するポリマーを得ることができる。

（高分子α晶造核剤）
ポリプロピレン組成物は、ポリマーα核剤晶造核剤（ｉｉ）を含む。高分子α晶造核剤（ｉｉ）は、式ＣＨ_２＝ＣＨ－ＣＨＲ^６Ｒ^７のビニル化合物のポリマーであり、Ｒ６とＲ７は一緒になって、５員または６員の飽和、不飽和、または芳香族環を形成するか、独立して１～４個の炭素原子を含むアルキル基を表す。好ましくは、高分子α晶造核剤（ｉｉ）は、式ＣＨ_２＝ＣＨ－ＣＨＲ^６Ｒ^７のビニル化合物のホモポリマーである。

ポリプロピレン組成物は、０．００００００１～１重量％（または０．００１ｐｐｍ～１００００ｐｐｍ）の高分子系α晶造核剤、好ましくは０．０００００１～０．０１重量％（または０．０１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ）、特に好ましくは０．０００００１～０．００５重量％（または０．０１ｐｐｍ～５０ｐｐｍ）の高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含む。特に、ポリプロピレン組成物は、ポリプロピレン組成物の総重量に対して０．０００００１～０．００１重量％（または０．０１ｐｐｍ～１０ｐｐｍ）、さらにより好ましくは０．０００００１～０．０００５重量％（または０．０１ｐｐｍ～５ｐｐｍ）の高分子α晶造核剤（ｉｉ）を含む。

高分子α晶造核剤（ｉｉ）をポリプロピレン組成物（Ａ）に組み込むための１つの方法は、重合触媒を式ＣＨ_２＝ＣＨ－ＣＨＲ^６Ｒ^７のビニル化合物と接触させることにより予備重合することを含む。式中、Ｒ^６およびＲ^７は一緒になって５員もしくは６員飽和、不飽和または芳香環を形成するか、あるいは１～４個の炭素原子を含むアルキル基を独立に表す。次いで、そうした予備重合した触媒の存在下でプロピレンを重合する。

予備重合では、触媒が固体触媒成分１ｇあたり最大５ｇのプレポリマー、好ましくは固体触媒成分１ｇあたり０．１～４ｇのプレポリマーを含むように触媒を予備重合する。次いで、触媒を重合条件で式ＣＨ_２＝ＣＨ－ＣＨＲ^６Ｒ^７のビニル化合物と接触させる。式中、Ｒ６およびＲ７は上記で定義した通りである。

特に好ましくは、Ｒ^６およびＲ^７は、両方ともメチル基であり、したがって、ビニル化合物は３－メチル－１－ブテンである。

特に好ましくは、Ｒ^６およびＲ^７は、飽和５員または６員環を形成する。特に好ましくは、ビニル化合物は、ビニルシクロヘキサンである。

特に好ましくは、触媒は、固体触媒成分１ｇあたり０．５～２ｇの重合ビニル化合物、例えば、ポリ（ビニルシクロヘキサン）を含む。

特に好ましくは、高分子α晶造核剤は、ポリビニルシクロヘキサン、ポリ（３－メチル－１－ブテン）およびそれらの混合物からなる群から選択される。

このアプローチにより、欧州特許出願公開第６０７７０３号、欧州特許出願公開第１０２８９８４号、欧州特許出願公開第１０２８９８５号および欧州特許出願公開第１０３０８７８号に開示されたような有核ポリプロピレンの調製が可能になる。

本発明による高分子α晶造核剤は、プロピレンの高分子ではない。

好ましくは、予備重合は、２０～８０℃、好ましくは３５～６５℃の範囲内の温度で不活性希釈液中のスラリーで行われる。圧力は重要でなく、大気圧～５０ｂａｒから選択することができる。反応時間は、未反応ビニル化合物の量が所定の限度未満、例えば、反応混合物の２０００重量ｐｐｍ未満、または１０００ｐｐｍ未満になるように選択される。

上述のように、重合触媒を予備重合した後、プロピレンは、有核ポリプロピレンの調製を可能にするそのような予備重合触媒の存在下で重合される。

したがって、１つの可能な方法によれば、ポリプロピレン組成物は、そうした予備重合した触媒の存在下で、プロピレンを単独重合することにより製造される。それによって、プロピレンホモポリマーは、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）により核形成される。そのとき、プロピレンポリマー組成物は、好ましくは、ポリプロピレン組成物の総重量をベースとして、０．１～２００ｐｐｍの高分子系α晶造核剤（ｉｉ）、好ましくはポリ（ビニルシクロヘキサン）を含む。そのとき、重合プロセスおよび触媒は、好適なことに、上述の通りである。それによって、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）が、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含む触媒上に形成される。

あるいは、より好ましくは、ポリプロピレン組成物は、上記に開示したようなビニル化合物と予備重合されていない重合触媒の存在下でプロピレンを単独重合することにより製造され、それにより、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）を製造する。そのような場合には、高アイソタクチックプロピレンホモポリマー（ｉ）は、押出ステップ前または押出ステップで、上記で言及したようなビニル化合物と予備重合された触媒の存在下で、さらなるポリマーと、すなわち、プロピレンを単独重合すること、またはプロピレンおよびコモノマーを共重合することにより製造されたプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）と組み合わされる。

（プロピレンホモポリマーまたはコポリマー）
したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、ポリプロピレン組成物は、
（ｉｉｉ）ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、プロピレンホモポリマー（ｉ）以外の、すなわちプロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）以外に、最大で９．９９重量％のプロピレンホモポリマーまたはコポリマーをさらに含む。

プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の量は、通常、ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、少なくとも０．０１重量％である。

上記で論じたように、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、典型的には、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）のキャリアポリマーとして存在する。そのとき、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、好ましくは、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の重量に対して、０．５～２００ｐｐｍ、好ましくは０．５～１００ｐｐｍ、より好ましくは１～２００ｐｐｍ、例えば、１～１００ｐｐｍの高分子系α晶造核剤（ｉｉ）、好ましくはポリ（ビニルシクロヘキサン）を含む。

プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の量は、ポリプロピレン組成物に対して、好ましくは０．１～９．９９重量％、好ましくはポリプロピレン組成物に対して、好ましくは０．１～５重量％、より好ましくは０．２～４．９９重量％、さらにより好ましくは０．２～１．９９重量％、特に０．２～０．９９重量％である。

プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、どのようなプロピレンホモポリマーまたはコポリマーでもよい。好ましくは、ホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）に比較的類似している。したがって、ホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、プロピレンホモポリマーであることが好ましい。さらに、ホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の特性がプロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）の特性と実質的に異なる場合、ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、ホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の量は、２重量％を超えないことが好ましい。

プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は好ましくは、少なくとも０．９の分岐指数ｇを有する。それにより、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、好ましくは、長鎖分岐を実質的に含まない。特に、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、検出可能な量の長鎖分岐を含まない。

プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、当該技術分野において公知の方法に従って製造することができる。上述のように、１つの方法によれば、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、式ＣＨ_２＝ＣＨ－ＣＨＲ^６Ｒ^７のビニル化合物と予備重合される触媒の存在下でプロピレンを単独重合することにより製造される。式中、Ｒ^６およびＲ^７は、上記で定義した通りである。特に、ビニル化合物は、ビニルシクロヘキサンであることが好ましい。それにより、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）により核形成される。プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、好ましくは、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の総重量に基づいて、０．１～２００ｐｐｍの高分子系α晶造核剤（ｉｉ）、好ましくはポリ（ビニルシクロヘキサン）を含む。

本発明の１つの好適な実施形態によれば、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）を製造するための重合プロセスおよび触媒は、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）について上述した内容に類似している。それによりプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含む触媒上に形成される。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、マグネシウム、チタン、塩素および内部ドナー、例えば、フタレート、マレエートまたはシトラコネートを含む固体成分と、アルキルアルミニウム、例えば、トリエチルアルミニウムと、外部ドナー、例えば、ケイ素エーテル、例えば、ジシクロペンチルジメトキシシランとを含むチーグラーナッタ触媒であって、式ＣＨ_２＝ＣＨ－ＣＨＲ^６Ｒ^７の少量のビニル化合物、例えば、ビニルシクロヘキサンと予備重合されているチーグラーナッタ触媒の存在下で、プロピレンを単独重合することにより、またはプロピレンとエチレンおよび４～８個の炭素原子を有するアルファ－オレフィンからなる群から選択される１種または複数種のコモノマーとを共重合することにより製造される。

そのとき、プロピレンは、予備重合された触媒の存在下にて、１つまたは複数の重合ステップで、単独重合または共重合される。プロピレンの単独重合または共重合は、当該技術分野において公知の任意の好適な重合プロセスで、例えば、スラリー重合もしくは気相重合またはそれらの組み合わせで行うことができる。

高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含むプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）を製造するための好適なプロセスは、とりわけ、国際公開第９９／２４４７９号、国際公開第００／６８３１５号、欧州特許出願公開第１８０１１５７号、欧州特許出願公開第１８０１１５５号および欧州特許出願公開第１８１８３６５号に開示されている。

典型的には、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、０．１～２００重量ｐｐｍの高分子系α晶造核剤（ｉｉ）、好ましくは１～１００重量ｐｐｍ、さらに好ましくは５～５０重量ｐｐｍの高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含む。また、この実施形態では、さらに、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）がプロピレンホモポリマーであることが好ましく、またプロピレンホモポリマーは、例えば、少なくとも９６重量％、または少なくとも９７重量％、または少なくとも９８重量％のように高い割合の冷キシレン不溶性材料によって示されるように、アイソタクチック材料の含有量が比較的高いことがさらに好ましい。

（従来の添加剤）
本発明の好ましい実施形態によれば、ポリプロピレン組成物は、
（ｉｖ）ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、０．０１～１重量％、好ましくは０．０５～０．８重量％の従来の添加剤をさらに含む。

したがって、ポリプロピレン組成物は、好ましくは、１種または複数種の従来の添加剤（ｉｖ）を含む。本発明に使用される従来の添加剤（ｉｖ）は、好ましくは、酸化防止剤、安定剤、酸スカベンジャーおよびそれらの混合物からなる群から選択される。

本発明によるプロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）は、９３～９８％のアイソタクチシティを有する。特に９５～９８％のアイソタクチシティを有するプロピレンホモポリマーがフィルムを作るのに使用されると、このポリマーは、９０～９４％のアイソタクチシティを有する従来のプロピレンホモポリマーより品質低下しやすいことが見出されている。したがって、この高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）をより効果的に安定化することが好ましい。

本発明に使用される酸化防止剤および安定剤は、好ましくは、ヒンダードフェノールの群から、より好ましくは、リンまたは硫黄を含まないヒンダードフェノールの群から選択される。

本発明に使用される酸化防止剤および安定剤は、特に好ましくは、１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）ベンゼン（商標名Ｉｒｇａｎｏｘ １３３０、Ａｎｏｘ ３３０、Ｅｔｈａｎｏｘ ３３０およびＫｉｎｏｘ－３０で販売）、ペンタエリトリチル－テトラキス（３－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ．ブチル－４－ヒドロキシフェニル）－プロピオネート）（商標名Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０、Ａｎｏｘ ２０、Ｅｔｈａｎｏｘ ３１０ＴＦおよびＫｉｎｏｘ－１０で販売）、オクタデシル３－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ．ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート（商標名Ｉｒｇａｎｏｘ １０７６、Ａｎｏｘ ＰＰ １８およびＫｉｎｏｘ－１６で販売）、ブチルヒドロキシトルエン（商標名Ｉｏｎｏｌ ＣＰおよびＶｕｌｋａｎｏｘ ＢＨＴで販売）、１，３，５－トリス（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ．ブチル－４’－ヒドロキシベンジル）－イソシアヌレート（商標名Ｉｒｇａｎｏｘ ３１１４、Ａｎｏｘ ＩＣ－１４、Ｅｔｈａｎｏｘ ３１４およびＫｉｎｏｘ－３４で販売）、および２，５，７，８－テトラメチル－２（４’，８’，１２’－トリメチルトリデシル）クロマン－６－オール（商標名Ｅ ２１０およびα－トコフェロールで販売）からなる群から選択される１種または複数種の化合物である。

酸化防止剤および安定剤は、好ましくは、ポリプロピレンの総重量に基づいて、５００～８０００ｐｐｍの総量で存在する。より好ましくは、酸化防止剤および安定剤は、ポリプロピレンの総重量に基づいて、８００～７０００ｐｐｍ、さらにより好ましくは１０００～６０００ｐｐｍ、特に１５００～６０００ｐｐｍの総量で存在する。

特に、酸化防止剤および安定剤は、好ましくは、トリス（２，４－ジｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトのようなリン含有二次酸化防止剤を含まない。そのような化合物は、最終コンデンサの散逸を増加させるからである。

酸スカベンジャーは、典型的には、ステアレートなど有機酸の塩である。酸スカベンジャーは、ポリマー中の酸を中和する機能を有する。そうした化合物の例として、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛および酸化亜鉛がある。酸スカベンジャーは、典型的には、５０ｐｐｍ～２０００ｐｐｍ、より好ましくは５０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍの量で使用される。

（ポリプロピレン組成物）
ポリプロピレン組成物は、９０～９９．９９重量％、好ましくは９０～９９．９重量％、より好ましくは９５～９９．９重量％、特に９９～９９．９重量％のプロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）を含む。さらに、ポリプロピレン組成物は、０．００００００１～１重量％の高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含む。ポリプロピレン組成物は、好ましくは、０．０１～１．０重量％の従来の添加剤（ｉｖ）も含む。

任意選択で、好ましくは、ポリプロピレン組成物は、最大９．９９重量％の（ｉ）以外のプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）を含む。存在する場合、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、好ましくは、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の重量に基づいて、０．１～２００ｐｐｍ、好ましくは０．５～１００ｐｐｍ、特に１～５０ｐｐｍの量で高分子系α晶造核剤を含む。そのとき、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含むプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の量は、好ましくは０．１～１０重量％、より好ましくは０．１～５重量％、特に０．１～１重量％である。

ポリプロピレン組成物は、好ましくは、のメルトフローレートＭＦＲ_２が、０．５～１０ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは１～７ｇ／１０ｍｉｎである。

好ましくは、ポリプロピレン組成物は、線状ポリプロピレンのみを含む。それにより、プロピレンホモポリマー（ｉ）およびプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）は、長鎖分岐を含まない。さらに、これに関連して、長鎖分岐をさらなるポリマーは、このポリプロピレン組成物に添加されない。

好ましくは、ポリプロピレン組成物は、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）と、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）とからなるか、あるいはポリプロピレン組成物は、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）と、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）と、従来の添加剤（ｉｖ）とからなるか、あるいはポリプロピレン組成物は、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）と、高分子系α晶造核剤（ｉｉ）と、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）と、従来の添加剤（ｉｖ）とからなり、それぞれの場合において、上述の量である。

特に好ましい実施形態によれば、ポリプロピレン組成物は、好ましくは、９５～９９．９重量％のプロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の０．５～１００重量ｐｐｍの量で高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含む０．１～５重量％のプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）、および０．０５～０．８重量％の従来の添加剤（ｉｖ）からなる。

さらにより好ましい実施形態によれば、ポリプロピレン組成物は、９８．２～９９．８重量％のプロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）の０．５～１００重量ｐｐｍまたはより好ましくは１～５０重量ｐｐｍの量で高分子系α晶造核剤（ｉｉ）を含む０．１～１重量％のプロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）、および０．１～０．８重量％の従来の添加剤（ｉｖ）を含み、好ましくはそれらからなる。

（二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）フィルム）
本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、少なくとも５９５ｋＶ／ｍｍの絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２を有し、これは、厚さ３．８～４．２μｍのフィルムで２５０Ｖ／ｓのＤＣ電圧上昇速度を使用して、２．８４ｃｍ^２の有効電極面積で、測定された５０の結果に基づいて適合された２パラメータワイブル分布の尺度パラメータαとして得られる。

絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２は、少なくとも６００ｋＶ／ｍｍであることが好ましい。

本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、好ましくは２～５μｍ、好ましくは＞２～＜５μｍ、好ましくは＞２～４．５μｍ、さらにより好ましくは３～５μｍ、さらにより好ましくは３．５～４．５μｍの厚さを有する。

本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、通常、１０００ｋＶ／ｍｍ以下の絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２を有することになる。

好ましくは、本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、少なくとも５３５ｋＶ／ｍｍ、より好ましくは少なくとも５４０ｋＶ／ｍｍの印加電界で、１０％の累積確率（残りのＥｂ１０．０において）で故障する。

本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、通常、１０００ｋＶ／ｍｍ以下の絶縁破壊電界強度Ｅｂ１０．０を有することになる。

本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、上記に詳述されたポリプロピレン組成物を含む。すなわち、本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、上記に詳述されたポリプロピレン組成物を含む少なくとも１つの層を含み、および／または本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、機械方向および横方向に同時に配向される。さらに、フィルムは、また、フィルムが金属化されている場合、金属層などのさらなる層を含み得る。

好ましくは、ポリプロピレン組成物を含む層は、フィルム層の総重量に基づいて、９０～１００重量％のポリプロピレン組成物を含む。より好ましくは、層は、９５～１００重量％、より一層好ましくは９９～１００重量％のように９８～１００重量％のポリプロピレン組成物を含む。特に好ましくは、フィルム層は、ポリプロピレン組成物からなる。

上記のように、フィルムは、追加の層を含んでもよい。こうして、フィルムは、例えば、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）を含むもう１つの層を含むことが可能である。フィルムは、金属層をさらに含んでもよい。金属層は、特に、フィルムがコンデンサを作るのに使用される場合に、存在する。

最終的な追加のポリマー層は、当該技術分野で公知の任意の手段によって製造することができる。したがって、最終的な追加のポリマー層は、本発明によるフィルム層と共押出しすることができ、好ましくは共押出しする。あるいは最終的な追加のポリマー層を積層して、フィルム構造を形成することもできる。

フィルムは、金属層をさらに含んでもよく、好ましくは金属層を含む。金属層は、電気溶融真空蒸着、イオンビーム真空蒸着、スパッタリングまたはイオンプレーティングのように当該技術分野において公知の任意の方法で、フィルム表面に堆積してもよい。このような金属層の厚さは、典型的には、１００Å（０．０１μｍ）～５０００Å（０．５μｍ）である。

好ましくは、本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムは、平坦フィルムを機械方向および横方向に同時に配向させることによって得られ、より好ましくは、平坦フィルムを機械方向および横方向に同時に配向させて、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ることは、連続プロセスで、好ましくは２０ｋｇ／ｈ～９００ｋｇ／ｈ、さらに好ましくは＞２５ｋｇ／ｈ～５００ｋｇ／ｈのスループットで実施される。したがって、本発明による連続プロセスは、適切に実行されたとき、中断することなく製品を生産する、および／またはバッチで製品を生産しない任意のプロセスであり得る。したがって、本発明の意味での連続プロセスは、特にバッチプロセスとは反対に見られ得る（バッチプロセスの例は、それにより、Ｂｒｕｅｃｋｎｅｒ Ｋａｒｏ ＩＶ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ延伸機で特に実行されるプロセスであり得る）。

本発明によるＢＯＰＰフィルムは、以下により詳述されるようなプロセスによって調製することができる。

（コンデンサ）
さらなる態様による本発明は、上記で詳述したように、二軸配向ポリプロピレンフィルムの層を含む絶縁フィルムを含むコンデンサに関する。

（二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造方法）
さらなる態様による本発明は、二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造プロセスに関し、このプロセスは、
（Ａ）ポリプロピレン組成物であって、
（ｉ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、９３～９８％のアイソタクチックペンタッド分率の含有量および０．４～１０ｇ／のメルトフローレートＭＦＲ_２を有する９０～９９．９９重量％のプロピレンホモポリマーと、
（ｉｉ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、０．００００００１～１重量％の高分子α晶造核剤と、を含む、
ポリプロピレン組成物を提供するステップと、
（Ｂ）前記ポリプロピレン組成物を平坦フィルムに押し出すステップと、
（Ｃ）前記平坦フィルムを機械方向と横方向に同時に配向させて、前記二軸配向ポリプロピレンフィルムを取得するステップと、
（Ｄ）前記二軸配向ポリプロピレンフィルムを回収するステップと、を含む。

本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造プロセスの好ましい実施形態によれば、ポリプロピレン組成物は、
（ｉｉｉ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、前記プロピレンホモポリマ（ｉ）以外に、最大で９．９９重量％のプロピレンホモポリマーまたはコポリマーを
さらに含む。

本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造プロセスの好ましい実施形態によれば、ポリプロピレン組成物は、
（ｉｖ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、０．０１～１重量％の従来の添加剤を
さらに含む。

ポリプロピレン組成物およびその（任意の）成分、すなわち、プロピレンの高アイソタクチックホモポリマー（ｉ）、高分子α晶造核剤（ｉｉ）、プロピレンホモポリマーまたはコポリマー（ｉｉｉ）、および従来の添加剤（ｉｖ）に関して、それは、ポリプロピレン組成物を含む二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する本発明の態様に関連して、上記で提供された詳細な説明を参照されたい。

本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造プロセスの好ましい実施形態によれば、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得るための機械方向と横方向とへの平坦フィルムの同時配向は、連続プロセスで行われる。

本発明による二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造プロセスの好ましい実施形態によれば、二軸配向ポリプロピレンフィルムは、
・厚さ３．８～４．２μｍのフィルムで、２５０Ｖ／ｓのＤＣ電圧上昇速度を使用して、２．８４ｃｍ^２の有効電極面積で測定された５０の結果に基づいて、適合した２パラメータワイブル分布の尺度パラメータαとして取得された絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２が少なくとも５９５ｋＶ／ｍｍで、好ましくは６００ｋＶ／ｍｍであり、
・好ましくは、絶縁破壊電界強度Ｅｂ１０．０が少なくとも５３５ｋＶ／ｍｍで、より好ましくは少なくとも５４０ｋＶ／ｍｍであり、
・好ましくは、厚さが２～５μｍで、さらに好ましくは３～５μｍで、またさらに好ましくは３．５～４．５μｍである。

１つの適切な方法によれば、ポリプロピレン組成物を、フラットダイを通して押し出すことによって非配向フィルムが得られ、その押し出し物を集め、フィルムを固化するために、回転する冷却ロールで冷却する。

冷却ロールは、非配向フィルムをオーブンに設置されたテンターフレームに連続的に輸送する。テンターフレームは、２つのレールによって実現され、その上で、クリップが、リニアモーターシステムによって駆動されて、機械方向に移動する。オーブンの入口から出口までの２つのレールは、平行で、発散し、わずかに収束する相互配置を有し、予熱、延伸、および緩和ゾーンを形成する。非配向キャストフィルムの二軸配向は、非配向キャストフィルムをテンターの予熱ゾーンに供給することによって達成され、この入口で、クランプが両側の非配向キャストフィルムをつかむ。クランプの移動方向は、押し出し、すなわち、機械方向（ＭＤ）であり、ＭＤのクリップ間距離は、予熱ゾーンで一定である。延伸ゾーンのレール間の距離は、予熱ゾーンに比べて増加し、非配向キャストフィルムの横方向（ＴＤ）延伸を実現する。同時に、クリップ間の距離は、ＭＤで増加し、ＴＤを延伸している間、非配向キャストフィルムのＭＤ延伸を実現する。ＭＤ×ＴＤの延伸比は、６．０×６．０または６．５×６．５などで、通常は６．５×６．２から６．５×８．５であり得る。好ましくは、ＴＤまたはＭＤのいずれかにおける延伸比は、例えば、少なくとも８．０、好ましくは＞８．０～２０．０、さらに好ましくは９．０～１５．０であり得る。

例えば、融解物は、最初に、ダイを通して冷却ロールに押し出される。冷却ロールの表面温度は、典型的には、１０～１００℃、好ましくは２０～９８℃に保たれる。シートの厚さは、５０～１０００μｍ、好ましくは１００～５００μｍである。

次に、フィルムは、テンターフレームに渡され、上記のように引き抜かれる。テンターオーブンの温度は、１６０～１７５℃に設定される。

二軸配向フィルムはマンドレルに集められ、その後、両側でトリミングされて、クリップがフィルムを保持していた非配向エッジを除去する。

（コンデンサの絶縁膜の層としてのＢＯＰＰ膜の使用）
さらなる態様による本発明は、コンデンサの絶縁フィルムの層として、上記で詳述したように、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの使用に関する。

本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの特定の高い絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２は、特定のポリプロピレン組成物と、好ましくは連続プロセスで行われるフィルムの同時配向との結果であると考えられている。

（絶縁破壊測定）
一般
絶縁破壊強度Ｅ_ｂ、または電界（ｋＶ／ｍｍ）は、気体、液体、および固体の特性である。電界がＥ_ｂを超えると、電極を接続する材料を通る放電チャネルによって破壊が発生する。固体では、放電によって材料が不可逆的に破壊されるが、気体および液体では、損傷は一時的で可逆的である。

一般に、破壊イベントは、高いランダム性で発生する。すなわち、破壊分布を確立するために同一の標本をテストすると（以下の詳細を参照）、高いデータ分散が観察され、データが正規分布しないことが多い（Ｄｉｓｓａｄｏ Ｌ． Ａ．； Ｆｏｔｈｅｒｇｉｌｌ Ｊ． Ｃ． “Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒｓ”， ＩＥＥＥ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｓｅｒｉｅｓ ９， Ｐｅｔｅｒ Ｐｅｒｅｇｒｉｎｕｓ Ｌｔｄ．，１９９２参照）。破壊イベントがランダムに発生する理由は、電界増強のサイトと低破壊強度のサイトでの非特異的で局所的な破壊が始まるからである（Ｄｉｓｓａｄｏ Ｌ． Ａ．； Ｆｏｔｈｅｒｇｉｌｌ Ｊ． Ｃ． “Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒｓ”， ＩＥＥＥ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｓｅｒｉｅｓ ９， Ｐｅｔｅｒ Ｐｅｒｅｇｒｉｎｕｓ Ｌｔｄ．，１９９２参照）。一般に、材料の構造的不均一性、汚染物質またはボイドの含有（Ｃｈｅｎ Ｇ．； Ｄａｖｉｅｓ Ａ．Ｅ． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ－ｔｅｒｍ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｄｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＬＤＰＥ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２０００，７，４０１－４０７を参照）および表面粗さ（Ｒｙｔｏｌｕｏｔｏ Ｉ．； Ｇｉｔｓａｓ Ａ．； Ｐａｓａｎａｎ Ｓ．； Ｌａｈｔｉ Ｋ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｉｌｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃａｓｔ ａｎｄ ｂｉａｘｉａｌｌｙ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｌｍｓ． Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１７，９５，６０６－６２４を参照）は、破壊の潜在的な箇所である可能性があり、工業生産では不可避である。

（破壊試験）
固体の絶縁破壊強度は、通常、電極間に薄い試験片（平板、シート、またはフィルム）を挟み、絶縁破壊が発生するまで、電圧を（線形、指数関数的に、段階的になど）上昇させることにより、短時間昇圧試験で試験され、これにより、試験片の絶縁破壊電圧（ｋＶ）が得られる（ＩＥＣ６０２３４－１（２０１３）「絶縁材料の破壊強度・試験方法・第１部：電力周波数による試験」を参照）。次に、絶縁破壊スポットでの試験片の厚さを測定して、絶縁破壊強度Ｅ_ｂ（ｋＶ／ｍｍ）を取得する。この試験は、材料の絶縁破壊分布を得るために、同じように準備された材料の試験片で繰り返される（Ｒ Ｒｙｔｏｌｕｏｔｏ Ｉ．； Ｇｉｔｓａｓ Ａ．； Ｐａｓａｎａｎ Ｓ．； Ｌａｈｔｉ Ｋ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｉｌｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃａｓｔ ａｎｄ ｂｉａｘｉａｌｌｙ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｌｍｓ． Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１７，９５，６０６－６２４を参照）。

（統計的評価）
電圧上昇試験から得られた破壊分布は、通常、正規分布ではなく、極値分布に従い、ワイブル分布が一般的に使用される（Ｄｉｓｓａｄｏ Ｌ． Ａ．； Ｆｏｔｈｅｒｇｉｌｌ Ｊ． Ｃ． “Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒｓ”， ＩＥＥＥ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｓｅｒｉｅｓ ９， Ｐｅｔｅｒ Ｐｅｒｅｇｒｉｎｕｓ Ｌｔｄ．，１９９２，およびＩＥＣ６２５３９（２００７）「電気絶縁破壊データの統計分析のためのガイド」を参照）。ワイブル分布は、最初に提案されたように、３つのパラメータ、すなわち、尺度パラメータα、形状パラメータβ、および位置パラメータδを使用する。尺度パラメータαは、ワイブル分布の平均であり、正規分布の平均と類似しているが、同等ではない。平均は正規分布の５０パーセンタイルであるが、尺度パラメータαは、ワイブル分布の６３．２パーセンタイルである。材料の絶縁破壊強度を意味する場合、ほとんどの著者は、本質的に尺度パラメータαを参照する。形状パラメータβは、その名前が示すように、ワイブル分布の形状に影響を与える。ワイブル分布は、低βの場合は指数分布のように見え、高βの場合は正規分布のようにほぼベル型になる。そのため、βが高いということは、分散が低く、ベル形状であることを意味する。位置パラメータδは、実験分布を原点に移動するため、「シフト定数」である。つまり、Ｅｂ－δ＝０の場合、故障確率はゼロである。しかしながら、δは不要であることが多く、ゼロと見なされ、著者は、ワイブル分布を、２つのパラメータで、すなわち、αとβのみを使用して適用する。

（測定の詳細）
測定された破壊強度と破壊分布は、直流または交流の使用（Ｋｒｅｎｔｚ Ｔ．； Ｋｈａｎｉ Ｍ． Ｍ．； Ｂｅｌｌ Ｍ．； Ｂｅｎｉｃｅｗｉｃｚ Ｂ． Ｃ．； Ｎｅｌｓｏｎ Ｊ． Ｋ．； Ｚｈａｏ Ｓ．； Ｓｃｈａｄｌｅｒ Ｌ． Ｓ． Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ－ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔ－ｃｕｒｒｅｎｔ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎ ｓｉｌｉｃａ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１７，１３４）および電圧上昇速度（Ｒｙｔｏｌｕｏｔｏ Ｉ．； Ｒｉｔａｍａｋｉ Ｍ．； Ｌａｈｔｉ Ｋ．； Ｋａｒｔｔｕｎｅｎ Ｍ． Ｒａｍｐ ｒａｔｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ＳｉＯ_２－ＢＯＰＰ Ｎａｎｏ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ， ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１５，４９６－４９９）など、いくつかの実験の詳細に影響を受ける。もう１つの重要な実験の詳細は、測定された体積である。試料の厚さと（電極）面積は、破壊強度に影響を与える（Ｌａｉｈｏｎｅｎ Ｓ． Ｊ． ｅｔ ａｌ． “Ａｒｅａ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ： ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ．” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２００７，１４，２６３－２７４，およびＲｙｔｏｌｕｏｔｏ Ｉ．； Ｌａｈｔｉ Ｋ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｉｌｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ａｒｅａ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｆｉｌｍ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｆｉｌｍｓ， ２３ｒｄ Ｎｏｒｄｉｃ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ （Ｎｏｒｄｉｓ １３），２０１３，３３－３８参照）ので、破壊結果とともに報告する必要がある。

破壊強度に対する体積効果に関連しているのは、形状やサイズなどの電極の幾何学的形状である。典型的な電極の幾何学的形状には、平行な平板・平板、円筒・平板、および球状・平板の設計が含まれる。球状・平板の場合、有効電極面積は、球と試験片の間の接触面積であるため、試験片の応力がかかった有効面積は、電極の直径よりはるかに小さくなる。さらに、接触面積の外側の電極とフィルムの間のエアギャップを介した破壊が発生することがあり、破壊統計に影響を与える。電極設計の次に、データ取得技術は、破壊分布を確立するために試験される試験片の数などの役割を果たす。一般に、試験する試験片が多いほど、より極端な結果が見つかる。すなわち、非常に低いＥ_ｂと非常に高いＥ_ｂがより多く測定され、これが破壊分布に影響を与える。

上述の一般的な電圧ランプ試験では、試験片は個別に、そしてその後に破壊される。新しい各試験片は、ゼロ電圧から始まる新しい電圧ランプにさらされ、破壊は常に試験片の最も弱いスポットで発生し、電圧ランプを停止する。試験片に強いスポットがある場合でも、それらは測定されない。つまり、試験片、通常、材料の最も強い部分は、部分は試験されない。より多くの試験片が試験される一方で、高い破壊強度の結果も分布に含まれる可能性が高くなるが、この個々の試験片ごとの方法は、破壊強度をより低い破壊強度に偏らせる。

高度な自動破壊測定方法が存在する（Ｂｏｇｇｓ Ｓ． Ａ．； Ｈｏ Ｊ．； Ｊｏ Ｔ．Ｒ．； Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ Ｌａｍｉｎａｒ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ， Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ，２０１０，２６，７－１３と、Ｒｙｔｏｌｕｏｔｏ Ｉ．； Ｌａｈｔｉ Ｋ． Ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ａｒｅａ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ， Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２０１３，２０，９３７－９４６と、Ｋｅｒｗｉｅｎ Ｃ．Ｍ．； Ｍａｌａｎｄｒｏ Ｄ．Ｌ．； Ｂｒｏｏｍａｌｌ Ｊ．Ｒ．， Ｌａｒｇｅ ａｒｅａ ＤＣ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ＢＯＰＰ ａｎｄ ＰＴＦＥ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ， ＩＥＥＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ，２０１６，４８６－４８９と、Ｌａｉｈｏｎｅｎ Ｓ． Ｊ． ｅｔ ａｌ． “Ａｒｅａ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ： ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ．” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２００７，１４，２６３－２７４を参照））。そのうちの１つのサブタイプは、同じ試験片（面積）の１つの電圧ランプで全ての個々の破壊（複数の破壊）、つまり完全な破壊分布を測定する（Ｂｏｇｇｓ Ｓ． Ａ．； Ｈｏ Ｊ．； Ｊｏ Ｔ．Ｒ．； Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ Ｌａｍｉｎａｒ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ， Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ，２０１０，２６，７－１３と、Ｒｙｔｏｌｕｏｔｏ Ｉ．； Ｌａｈｔｉ Ｋ． Ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ａｒｅａ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ， Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２０１３，２０，９３７－９４６を参照）。この方法では、試験片の弱い部分が破壊された後、電圧が上昇し続けるにつれて、試験片の強い部分が破壊される。したがって、このような試験によって得られた破壊分布は、通常、非常に高い破壊強度を含み、したがって、この方法は、手動による個別の方法よりも高い破壊強度に破壊分布を偏らせる。

要約すると、破壊データを報告する場合、同じ試験方法、面積、電圧上昇率、および同じ統計的評価を使用して、材料間で直接比較することができるが、異なる試験間の比較はできない。

以下で、実施例により本発明をさらに説明する。

１．定義／測定方法
以下の用語の定義および決定方法は、別段の定めがない限り、本発明の上記の一般的な説明および以下の実施例に適用される。

（メルトフローレート）
メルトフローレートＭＦＲ_２は、２．１６ｋｇの荷重下、２３０℃でＩＳＯ１１３３に従って測定した。

（ＮＭＲ分光法による微細構造の定量化）
定量核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法を使用して、プロピレンホモポリマーのアイソタクチシティと位置規則性を定量化した。

定量的^１３Ｃ｛^１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルを、それぞれ^１Ｈおよび^１３Ｃについて４００．１５および１００．６２ＭＨｚで動作するＢｒｕｋｅｒ Ａｄｖａｎｃｅ ＩＩＩ ４００ ＮＭＲ分光計を用いて溶液状態で記録した。全てのスペクトルを、全ての空気圧について窒素ガスを用いて１２５℃で^１３Ｃ最適化１０ｍｍ拡張温度プローブヘッドを用いて記録した。

約２００ｍｇの材料（ポリプロピレンホモポリマー）を、１，２－テトラクロロエタン－ｄ２（ＴＣＥ－ｄ２）に溶解した。均質な溶液を確実にするために、加熱ブロックにおける最初の試料調製後、ＮＭＲ管を、回転炉（ｒｏｔａｔａｒｙ ｏｖｅｎ）内で少なくとも１時間さらに加熱した。磁石への挿入に続いて、管を１０Ｈｚで回転させた。この装置は、主として立体規則性分布定量化に必要な高分解能のために選択した（Ｂｕｓｉｃｏ， Ｖ．， Ｃｉｐｕｌｌｏ， Ｒ．， Ｐｒｏｇ． Ｐｏｌｙｍ． Ｓｃｉ． ２６ （２００１） ４４３； Ｂｕｓｉｃｏ， Ｖ．； Ｃｉｐｕｌｌｏ， Ｒ．， Ｍｏｎａｃｏ， Ｇ．， Ｖａｃａｔｅｌｌｏ， Ｍ．， Ｓｅｇｒｅ， Ａ．Ｌ．， Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ３０（１９９７）６２５１）。標準シングルパルス励起を、ＮＯＥおよびバイレベルＷＡＬＴＺ１６デカップリング法を利用して用いた（Ｚｈｏｕ， Ｚ．， Ｋｕｅｍｍｅｒｌｅ， Ｒ．， Ｑｉｕ， Ｘ．， Ｒｅｄｗｉｎｅ， Ｄ．， Ｃｏｎｇ， Ｒ．， Ｔａｈａ， Ａ．， Ｂａｕｇｈ， Ｄ． Ｗｉｎｎｉｆｏｒｄ， １５ Ｂ．， Ｊ． Ｍａｇ． Ｒｅｓｏｎ．１８７（２００７）２２５； Ｂｕｓｉｃｏ， Ｖ．， Ｃａｒｂｏｎｎｉｅｒｅ， Ｐ．， Ｃｉｐｕｌｌｏ， Ｒ．， Ｐｅｌｌｅｃｃｈｉａ， Ｒ．， Ｓｅｖｅｒｎ， Ｊ．， Ｔａｌａｒｉｃｏ， Ｇ．， Ｍａｃｒｏｍｏｌ． Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．２００７，２８，１１２８９）。スペクトル当り合計８１９２（８ｋ）の過渡が得られた。

定量^１３Ｃ｛^１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルを処理して、積分し、独自のコンピュータープログラムを用いて積分値から関連する定量的特性を決定した。

プロピレンホモポリマーの場合、化学シフトは全て、２１．８５ｐｐｍのメチルアイソタクチックペンタッド（ｍｍｍｍ）を内部標準とした。

位置規則性欠陥（Ｒｅｓｃｏｎｉ，Ｌ．，Ｃａｖａｌｌｏ，Ｌ．，Ｆａｉｔ，Ａ．，Ｐｉｅｍｏｎｔｅｓｉ，Ｆ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２０００，１００，１２５３；Ｗａｎｇ，Ｗ－Ｊ．，Ｚｈｕ，Ｓ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ３３（２０００），１１５７；Ｃｈｅｎｇ，Ｈ．Ｎ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １７（１９８４），１９５０）またはコモノマーに対応する特徴的なシグナルが観察された。

立体規則性分布は、目的の立体配列に関係のない任意の部位を補正した２３．６～１９．７ｐｐｍのメチル領域の積分により定量した（Ｂｕｓｉｃｏ，Ｖ．，Ｃｉｐｕｌｌｏ，Ｒ．，Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．２６（２００１）４４３；Ｂｕｓｉｃｏ，Ｖ．，Ｃｉｐｕｌｌｏ，Ｒ．，Ｍｏｎａｃｏ，Ｇ．，Ｖａｃａｔｅｌｌｏ，Ｍ．，Ｓｅｇｒｅ，Ａ．Ｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ３０（１９９７）６２５１）。

ペンタッドアイソタクチシティとは、アイソタクチックペンタッド（ｍｍｍｍ）の分率を意味する。

（灰分含有量）
ポリマーの灰分含有量は、秤量済み白金るつぼでポリマーを燃焼させて測定した。約１００ｇのポリマーをるつぼの中に入れて秤量する。次いで、ポリマーがゆっくりと燃えるように、るつぼをブンゼンバーナーの火炎で加熱する。ポリマーが完全に燃えた後、るつぼを冷却し、乾燥させて秤量する。灰分含有量は、そのとき、残渣の重量をポリマーサンプルの重量で除した値である。少なくとも２回の測定を行い、測定値間の差が７ｐｐｍ超である場合、３回目の測定を行う。

（多分散性指数ＰＩ）
動的レオロジー測定を、圧縮成形サンプルについて、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ ＲＤＡ－ＩＩ ＱＣを用いて２００℃で窒素雰囲気下、直径２５ｍｍの円板・円板の幾何学的形状により行った。振動剪断実験は、ＩＳＯ６７２１－１０に従って、０．０１５～３００ｒａｄ／ｓの周波数で歪みの線形粘弾性範囲内にて行った。

貯蔵弾性率（Ｇ’）、損失弾性率（Ｇ’’）、複素弾性率（Ｇ^＊）および複素粘度（η^＊）の値は、周波数（ω）の関数として得た。

ゼロ剪断粘度（η０）は、複素粘度の逆数として定義される複素流動度を用いて計算した。こうして、その実数部および虚数部は、
ｆ’（ω）＝η’（ω）／［η’（ω）^２＋η’’（ω）^２］および
ｆ’’（ω）＝η’’（ω）／［η’（ω）^２＋η’’（ω）^２］
η’＝Ｇ’’／ωおよびη’’＝Ｇ’／ω
ｆ’（ω）＝Ｇ’’（ω）・ω／［Ｇ’（ω）^２＋Ｇ’’（ω）^２］
ｆ’’（ω）＝Ｇ’（ω）・ω／［Ｇ’（ω）^２＋Ｇ’’（ω）^２］
によって定義される。

ＰＩ＝１０^５／Ｇ^ｃは、Ｇ’（ω）とＧ’’（ω）の交差点から計算され、Ｇ’（ω_ｃ）＝Ｇ’’（ω_ｃ）＝Ｇ_ｃが成り立つ。

ＰＩの変動は、通常、水素供給（連鎖移動剤）を変更することによって得られる。

（破壊試験および電極設計）
絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）は、直流（ＤＣ）、２５０Ｖ／ｓの電圧上昇速度、および円筒電極の直径（２．５ｃｍ）から、エッジ半径が０．３ｃｍであるために０．６ｃｍ減少した２．８４ｃｍ^２の有効電極面積を使用して、ＤＩＮ ＩＥＣ６０２４３－２（ＩＥＣ６０２４３－１および－２の円筒／平板設定。図１ａを参照）と概ね一致して決定された。ＩＥＣ６０２４３－２の標準電極設計は、上部円筒電極と接地電極上に配置されたアルミナ箔で覆われたパッド発泡エラストマーの間にＢＯＰＰフィルムを配置するという変更を加えて使用された（図１ｂを参照）。

したがって、図１は、ＩＥＣ６０２４３－１および－２の電極設計（ａ）と、ここで使用されている変更されたバリアント（ｂ）を示す。

各ＢＯＰＰフィルムについて、以下に説明するように、破壊強度を５０回測定した。５０回の破壊測定は、１０×５グリッドに従って測定すること、つまりＴＤ幅全体で１０回の破壊の行で、ＢＯＰＰフィルムのＭＤに沿って合計で５回測定することにより、面積約２．５ｍ^２のＢＯＰＰフィルムに分散された。

この測定計画を達成するために、ＢＯＰＰフィルム試験片を５０グリッド位置から切り取り、上記の電極設計で個別に破壊した。冷却ロールの反対側のフィルム側は、上部電極に面していた。スパークを介した有効電極面積の外側の破壊は、破棄された。破壊が起こった後、膜厚を破壊穴の周りで３回測定し、平均化した。絶縁破壊（電界）強度Ｅ_ｂ（ｋＶ／ｍｍ）は、絶縁破壊時の電圧（ｋＶ）を平均試験片の厚さｄ（ｍｍ）で割ったものである。

（統計的評価）
破壊分布ＤＢＤを評価するために、ＩＥＣ６２５３９は、２パラメータワイブル分布（２ワイブル）、３パラメータワイブル分布（３ワイブル）、対数正規分布、および第一の極値漸近分布（１ＡＥＶ）などの極値分布を推奨している。一般に、破壊メカニズムが不明な場合、統計的分布は、主にフィッティング品質によって選択される。しかしながら、ほとんどの著者は、ワイブル分布を使用する。ワイブル分布の３パラメータバリアントの累積密度分布関数は、式１で与えられる。

ここで、Ｆ（Ｅ_ｂ）は破壊電界Ｅ_ｂでの累積故障確率、αは分布平均を表す尺度パラメータ、βは分散を表す形状パラメータ、δは閾値パラメータと呼ばれることもある位置パラメータである。この形式のワイブル分布（３ワイブル）は、印加された電界が閾値よりも低い場合、すなわち、Ｅ_ｂ＜δの場合、Ｆ（Ｅ_ｂ）＝０の場合、故障確率がゼロであると想定する。この形式のワイブル分布は、ほとんどの著者がδ＝０と想定しているため、めったに使用されない。すなわち、印加された任意の電界（Ｅ_ｂ＞０の場合、Ｆ（Ｅ_ｂ）＞０（式２）で、故障が発生する可能性がある。

ここでは、２パラメータワイブル分布が使用され、形状パラメータαは、ＢＯＰＰフィルムの（平均）破壊強度として、Ｅｂ６３．２として報告されている。Ｅｂ６３．２（α）を取得するには、フィッティング手順が必要である。つまり、フィッティングされたワイブル分布が実験データに最もよく一致するように、２つのパラメータαとβが変更される。この手順は、グラフ作成ソフトウェア（Ｏｒｉｇｉｎなど）または統計ソフトウェアパッケージ（Ｍｉｎｉｔａｂなど）の一般的な機能として実行できる。

２．実施例
以下の材料および化合物が実施例で使用されている。
ｉＨＰＰ：特許文献２の参照例１に従って製造されたプロピレンの高アイソタクチックホモポリマー。このポリマーは、多分散性指数ＰＩが６．１ １／Ｐａである。
ｎＰＰ：特許文献２の参照例３に従って製造された有核プロピレンホモポリマー
Ｗ：多分散性指数ＰＩが比較的大きく、６．６ １／ＰａであるｉＨＰＰのバリアントである。
Ｎ：多分散性指数ＰＩが比較的狭く、５．８ １／ＰａであるｉＨＰＰのバリアントである。

本発明の実施例のポリプロピレン組成物は、９９．５重量％のｉＨＰＰと０．５重量％のｎＰＰとの溶融ブレンドであり、以下ではｉＨＰＰ／αと呼ばれる。ｎＰＰを使用しない比較例は、ｉＨＰＰと、すなわち、「／α」を付さずに記載される。

ポリプロピレン組成物は、Ｂｒｕｅｃｋｎｅｒ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ ＧｍｂＨが所有し、運営するパイロットスケールの二軸配向ラインを使用して押し出された。フィルムは、３５ｋｇ／ｈの速度で、９０℃に保持された冷却ロール上に、１０ｍ／ｍｉｎの冷却ロール／フィルム速度で、厚さ２４０μｍのシートに押し出された。フィルムは、Ｂｒｕｅｃｋｎｅｒ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ ＧｍｂＨ独自の技術であるＬＩＳＩＭ（登録商標）技術を適用して、１０ｍ／ｍｉｎでテンターフレームに供給された。次に、フィルムはテンターフレームとオーブンを介して連続的に搬送された。すなわち、ＭＤ速度１０ｍ／ｍｉｎで、１６０～１７０℃に保持された予熱ゾーンを通過し、ＴＤおよびＭＤ延伸のために、次に１６５～１７５℃に保持された延伸ゾーンを通過した。前者はフレームのＴＤ拡大によるもので、後者はＭＤ内のクリップをＭＤの最終速度６０ｍ／ｍｉｎまで加速することによるものである。テンターの緩和ゾーンは、延伸ゾーンと同じ温度に保たれた。ＭＤとＴＤのエンジニアリング延伸比は、６．５×９．０であった。

比較のために、ＢＯＰＰフィルムを得るための順次配向も適用された。これは、キャストフィルム押出成形とテンターフレームの間に取り付けられたＭＤＯ（機械方向配向）ユニットを含むＬＩＳＩＭ（登録商標）プロセスと同じＢＯＰＰラインで行われた。フィルムは、３５ｋｇ／ｈの速度で、９０℃に保持された冷却ロール上に、１０ｍ／ｍｉｎの冷却ロール／フィルム速度で、厚さ２４０μｍのシートに押し出された。このキャストフィルムは、１２個のロールで構成されるＭＤＯユニットに連続的に供給され、最初の６つは９５～１３０℃に加熱されてフィルムが予熱され、次の２つは延伸のために１４０℃に保たれ、最後の４つのロールは、アニーリングのために１１０～１２４℃に保たれた。ＭＤ延伸ステップは、第八と第九のロールの間で実行され、ロール９～１２を５０ｍ／ｍｉｎで稼働させて、ＭＤＯまたはＭＤ延伸フィルムを作成した。ＭＤＯフィルムは、予熱に１８０～１７５℃、延伸に１７５～１６５℃、緩和に１６５～１７０℃を使用してテンターフレームに連続的に供給された。テンター操作では、ＭＤクリップ間の距離は一定であり、ＭＤＯフィルムはテンターの発散する延伸ゾーンのＴＤでのみ延伸された。ＭＤとＴＤのエンジニアリング延伸比は、５．０×９．０であった。

得られたＢＯＰＰフィルムは、以下において、同時配向については「ＳＩＭ」と呼ばれ、順次配向については「ＳＥＱ」と呼ばれる。例えば、「ＳＩＭ６．５×９．０」は、機械方向の延伸比が６．５て、横方向の延伸比が９．０である。

試験した全てのＢＯＰＰフィルムは、厚さが３．８μｍだった。この厚さは、異なる厚さの（非配向）平坦フィルムを提供し、それに応じて異なる延伸比を適用し、機械方向（ＭＤ）と横方向（ＴＤ）も変化させることによって、３．８μｍの望ましい厚さのＢＯＰＰフィルムを得ることによって得られる。

表１は、本発明の実施例（ＩＥ）および比較例（ＣＥ）の絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２および絶縁破壊電界強度Ｅｂ１０．０を示す。

図２は、本発明の実施例１の絶縁破壊分布を２パラメータのワイブル確率プロットとして、実験データ（点）、データによる線形回帰（実線）、および９５％信頼区間（破線で区切られた影付きの領域）を示す。水平線と垂直線は、それぞれ６３．２パーセンタイルと１０パーセンタイル、および対応する絶縁破壊電界を示す。

上記の表１から得られるように、組成物中の高分子α晶造核剤は、平坦フィルムを機械方向および横方向に同時に配向させて、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ることができ、厚さ３．８μｍのＢＯＰＰフィルムで初めてかなり高い値の絶縁破壊電界強度を達成できる。これらの特徴の一方（ＣＥ１、ＣＥ２）のみ、または両方（ＣＥ３）が欠落している場合、これらの値はかなり低くなる。

上記により詳述したように、本発明に従って使用される破壊試験は、これらは従来技術とは異なる以下の特性を有し、したがって、得られた値は比較できない。

個々の破壊：Ｎ＝５０、ＩＥＣ６０２４３電極設計（ＩＥＣ６０２４３－１、２０１３、図１ａ）を、上部有効電極面積が２．８４ｃｍ^２で、発泡エラストマーのシートに巻き付けられたアルミナ箔で覆われた接地電極とともに使用（図１ｂ参照）、電圧上昇速度：２５０Ｖ／ｓ。

特許文献１で使用された破壊試験と電極設計：
Ｒｙｔｏｌｕｏｔｏ Ｉ．； Ｌａｈｔｉ Ｋ． Ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ａｒｅａ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍｓ， Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２０１３，２０，９３７－９４６。

特許文献２で使用された破壊試験と電極設計：
個々の破壊：Ｎ＝１０、ＩＥＣ６０２４３電極設計（ＩＥＣ６０２４３－１、２０１３、図１ｃ）を使用、電圧上昇速度：２５０Ｖ／ｓ。

Claims (12)

1. 連続プロセスで製造するために、ポリプロピレン組成物を含む二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、前記ポリプロピレン組成物が、
   （ｉ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、９３～９８％のアイソタクチックペンタッド分率の含有量および２．１６ｋｇの荷重下２３０℃でＩＳＯ１１３３に従って測定される０．４～１０ｇ／１０ｍｉｎのメルトフローレートＭＦＲ_２を有する、９０～９９．９９重量％のプロピレンホモポリマーと、
   （ｉｉ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、０．００００００１～１重量％の高分子α晶造核剤と、
   を含み、
   前記二軸配向ポリプロピレンフィルムが、
   ・厚さ３．８～４．２μｍのフィルムで、２５０Ｖ／ｓのＤＣ電圧上昇速度を使用して、２．８４ｃｍ^２の有効電極面積で測定された５０の結果に基づいて、適合した２パラメータワイブル分布の尺度パラメータαとして取得された絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２が少なくとも５９５ｋＶ／ｍｍであり、
   ・厚さは２～５μｍで、さらに前記フィルムは機械方向と横方向に同時に引き伸ばされる、
   二軸配向ポリプロピレンフィルム。
2. 前記ポリプロピレン組成物が
   （ｉｖ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、０．０１～１重量％の従来の添加剤をさらに含み、前記従来の添加剤が、酸化防止剤、安定剤、酸スカベンジャー、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
3. 前記ポリプロピレン組成物が３０ｐｐｍ以下の灰分含有量を有し、および／またはＴＤまたはＭＤのいずれかにおける延伸比が少なくとも８．０である、請求項１または２に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
4. 前記高分子α晶造核剤が、ポリビニルシクロヘキサン、ポリ（３－メチル－１－ブテン）およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１～３のいずれか一項に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
5. 前記フィルムが前記ポリプロピレン組成物からなる層を含み、および／または前記フィルムの厚さが２～５μｍの間である、請求項１～４のいずれか一項に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
6. 前記フィルムが金属層も含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
7. 絶縁破壊電界強度Ｅｂ１０．０が少なくとも５３５ｋＶ／ｍｍである、請求項１～６のいずれか一項に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルムの層を含む絶縁フィルムを含むコンデンサ。
9. 二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造するためのプロセスであって、
   （Ａ）ポリプロピレン組成物であって、
   （ｉ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、９３～９８％のアイソタクチックペンタッド分率の含有量および２．１６ｋｇの荷重下２３０℃でＩＳＯ１１３３に従って測定される０．４～１０ｇ／１０ｍｉｎのメルトフローレートＭＦＲ_２を有する、９０～９９．９９重量％のプロピレンホモポリマーと、
   （ｉｉ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、０．００００００１～１重量％の高分子α晶造核剤と、を含む、
   ポリプロピレン組成物を提供するステップと、
   （Ｂ）前記ポリプロピレン組成物を平坦フィルムに押し出すステップと、
   （Ｃ）前記平坦フィルムを機械方向と横方向に同時に配向させて、前記二軸配向ポリプロピレンフィルムを取得するステップと、
   （Ｄ）前記二軸配向ポリプロピレンフィルムを回収するステップと、
   を含む、プロセス。
10. ポリプロピレン組成物が、
    （ｉｖ）前記ポリプロピレン組成物の総重量に基づいて、０．０１～１重量％の従来の添加剤をさらに含み、前記従来の添加剤が、酸化防止剤、安定剤、酸スカベンジャー、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項９に記載のプロセス。
11. 前記二軸配向ポリプロピレンフィルムを得るための、前記機械方向および前記横方向への前記平坦フィルムの同時配向が、連続プロセスで行われ、および／またはＴＤまたはＭＤのいずれかにおける延伸比は、少なくとも８．０である、請求項９または１０に記載のプロセス。
12. 前記二軸配向ポリプロピレンフィルムが、
    ・厚さ３．８～４．２μｍのフィルムで、２５０Ｖ／ｓのＤＣ電圧上昇速度を使用して、２．８４ｃｍ^２の有効電極面積で測定された５０の結果に基づいて、適合した２パラメータワイブル分布の尺度パラメータαとして取得された絶縁破壊電界強度Ｅｂ６３．２が少なくとも５９５ｋＶ／ｍｍであり、
    ・厚さは２～５μｍである、
    請求項９～１１のいずれか一項に記載のプロセス。