JP7318187B2 - Polypropylene film, metal film laminated film and film capacitor - Google Patents

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本発明は、ポリプロピレンフィルム、金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polypropylene film, a metal film laminated film and a film capacitor.

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では、ポリプロピレンの優れた耐電圧性、低損失特性から直流用途、交流用途に限らず高電圧コンデンサ用に特に好ましく用いられている。 Among these, in capacitor applications, polypropylene is particularly preferably used for high-voltage capacitors, not only for direct current and alternating current applications, because of its excellent voltage resistance and low loss characteristics.

最近では、各種電気設備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。そのような市場、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、風力発電用途の要求を受け、ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊電圧を向上させ、生産性、加工性を維持させつつ、一層の薄膜化が必須な状況となってきている。 In recent years, various electrical equipment is being converted to inverters, and along with this, the demand for smaller size capacitors and larger capacity capacitors is becoming stronger. In response to the demand from such markets, especially for automobile applications (including hybrid car applications), solar power generation, and wind power generation, we have improved the dielectric breakdown voltage of polypropylene film, and made it even thinner while maintaining productivity and workability. It has become a situation where it is essential to change

かかるポリプロピレンフィルムは、絶縁破壊電圧の向上、生産性、加工性および耐熱性の観点からフィルムの結晶性を高めると同時に使用環境温度での優れた寸法安定性を有することが特に重要である。ここで耐熱性という観点では、将来的に、SiCを用いたパワー半導体用途を考えた場合、使用環境の温度がより高温になると言われている。コンデンサとしてさらなる耐熱化と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維持することは極めて困難であった。 It is particularly important for such a polypropylene film to improve the crystallinity of the film from the viewpoints of improvement in dielectric breakdown voltage, productivity, workability and heat resistance, and at the same time to have excellent dimensional stability at the temperature of the environment in which it is used. From the viewpoint of heat resistance, it is said that the temperature of the environment in which SiC is used will become even higher when power semiconductor applications using SiC are considered in the future. Due to the demand for further heat resistance and 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, it is said that the upper limit of the operating temperature of the polypropylene film is about 110° C., and it is extremely difficult to stably maintain the dielectric breakdown voltage under such a temperature environment.

これまでポリプロピレンフィルムにおいて薄膜でかつ、高温環境下での性能を得るための手法として、例えば、ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂組成物にポリメチルペンテンを含有し表面に微細な凹凸を形成させる手法が提案されている(例えば、特許文献1、2)。また離型用途ではポリメチルペンテンは低表面自由エネルギーであることを利用し剥離性、平滑性に優れた二軸延伸ポリプロピレンフィルムの開発もなされている。(例えば特許文献3、4)また特許文献5では、融点140℃以下のフェノール系酸化防止剤とポリメチルペンテンを添加しコロナ処理を施すことで加工時のブロッキング発生が少なく、巻取り後の素子において密着強度の高いコンデンサ用フィルムを提案されている。しかしながら、特許文献1~5に記載のポリプロピレンフィルムは、いずれも115℃の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での耐電圧性と信頼性についても、十分とは言い難いものであった。 Until now, as a method for obtaining thin film and performance in a high temperature environment in polypropylene film, for example, a polypropylene resin composition containing polypropylene resin as a main component contains polymethylpentene to form fine unevenness on the surface. Techniques have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). In addition, for release applications, polymethylpentene has a low surface free energy, and a biaxially oriented polypropylene film with excellent releasability and smoothness has been developed. (For example, Patent Literatures 3 and 4) In Patent Literature 5, a phenolic antioxidant having a melting point of 140° C. or less and polymethylpentene are added and corona treatment is performed to reduce the occurrence of blocking during processing, and the element after winding is reduced. proposed a film for capacitors with high adhesion strength. However, none of the polypropylene films described in Patent Documents 1 to 5 has a sufficient improvement in dielectric breakdown voltage in an environment of 115 ° C., and furthermore, when used as a capacitor, it has high voltage resistance and reliability in a high temperature environment. Also, it was difficult to say that it was sufficient.

特開2016-191059号公報JP 2016-191059 A 特開2014-114419号公報JP 2014-114419 A 特開2014-030974号公報JP 2014-030974 A 特開2008-189795号公報JP 2008-189795 A 特開平09-270361号公報JP-A-09-270361

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

そこで、本発明は、高温環境下でもより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下でも耐電圧性および信頼性を発現できるポリプロピレンフィルム、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 provides a polypropylene film that exhibits a higher dielectric breakdown voltage even in a high-temperature environment and can exhibit voltage resistance and reliability even in a high-temperature environment when made into a capacitor, a metal film laminated film and a film capacitor using the same. intended to provide

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、特許文献1~5に記載のポリプロピレンフィルムの高温環境下での絶縁破壊電圧、並びにコンデンサとしたときの耐電圧性および信頼性が十分ではない理由について、以下のように考えた。 The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and have found that the dielectric breakdown voltage of the polypropylene films described in Patent Documents 1 to 5 in a high-temperature environment, and the voltage resistance and reliability when used as a capacitor. The reason why is not sufficient is considered as follows.

すなわち、特許文献1、2および5のポリプロピレンフィルムについてはポリプロピレン樹脂の立体規則性が十分に高くないため結晶性が低いこと、特許文献3、4に記載のポリプロピレンフィルムについてはポリメチルペンテンの含有量が多いため延伸時にボイドを生じフィルムの絶縁破壊強度を低下させることがあること、さらに特許文献5に記載のポリプロピレンフィルムに関しては単膜構成であるために易滑性に優れるフィルムを得るには多量のポリメチルペンテンを含有する必要がありフィルムの絶縁破壊強度が低下、またフィルム表面が粗面になりすぎること、である。 That is, the polypropylene films of Patent Documents 1, 2 and 5 have low crystallinity because the stereoregularity of the polypropylene resin is not sufficiently high, and the polypropylene films described in Patent Documents 3 and 4 contain polymethylpentene. In addition, the polypropylene film described in Patent Document 5 has a single-layer structure, so it is difficult to obtain a film with excellent slipperiness. of polymethylpentene, the dielectric breakdown strength of the film is lowered, and the film surface becomes too rough.

以上の考察を踏まえて、本発明者らはさらに検討を重ね、ポリプロピレン樹脂の融点および結晶量を示す融解熱量が一定以上であり、かつ、フィルムの少なくとも一方の表面の算術平均高さ(Sa)、および最大高さ(Sz)が所定の範囲内でありことにより上記の課題を解決できることを見出した。したがって、本発明の構成は、フィルムに、ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂としてポリメチルペンテンを、0.1質量%以上、4質量%以下含み、前記フィルムが3層以上の積層フィルムであって、表層(A層、フィルムの厚みを100%としたときに表面側から最小0.5%から最大30%までの厚み)のポリプロピレンと非相溶のポリメチルペンテンの含有量が内層(B層)より大きく、フィルムを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、フィルム全質量に対して1.5質量%未満であり、フィルムのメソペンタッド分率が0.970以上であり、フィルムを示差走査熱量計(DSC)で30℃から260℃まで20℃/minで昇温し、ついで260℃から30℃まで20℃/minで降温し、さらに30℃から260℃まで20℃/minで再昇温させたときの融解ピーク温度(Tm2)が164℃以上であり、再昇温させたときの吸熱を示す該DSC曲線の100℃から180℃領域における融解熱量の総和が105J/g以上であり、フィルムの少なくとも一方の表面の算術平均高さSaが5~20nm、かつ、最大高さSzが100~500nmであるポリプロピレンフィルムである。 Based on the above considerations, the present inventors have further studied, and found that the heat of fusion indicating the melting point and crystal content of the polypropylene resin is above a certain level, and the arithmetic mean height (Sa) of at least one surface of the film , and that the maximum height (Sz) is within a predetermined range, the above problems can be solved. Therefore, in the configuration of the present invention, the film contains 0.1% by mass or more and 4% by mass or less of polymethylpentene as a thermoplastic resin incompatible with polypropylene, and the film is a laminated film having three or more layers. The content of polymethylpentene , which is incompatible with polypropylene in the surface layer (layer A , the thickness from the minimum to 30% from the surface side when the thickness of the film is 100%) is the inner layer ( B layer), when the film is completely dissolved in xylene and then precipitated at room temperature, the polypropylene component (CXS) dissolved in xylene is less than 1.5% by mass relative to the total mass of the film The mesopentad fraction of the film is 0.970 or more, and the film is heated from 30° C. to 260° C. at a rate of 20° C./min with a differential scanning calorimeter (DSC), and then from 260° C. to 30° C. at 20° C. The melting peak temperature (T m2 ) is 164° C. or higher when the temperature is lowered at a rate of 20° C./min and then reheated from 30° C. to 260° C. at a rate of 20° C./min. The sum of the heat of fusion in the 100° C. to 180° C. region of the DSC curve is 105 J/g or more, the arithmetic mean height Sa of at least one surface of the film is 5 to 20 nm, and the maximum height Sz is 100 to 500 nm. A polypropylene film.

本発明により、高温環境下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下でも耐電圧性および信頼性を発現できるポリプロピレンフィルム、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ができる。 The present invention provides a polypropylene film that exhibits a high dielectric breakdown voltage even in a high-temperature environment and can exhibit voltage resistance and reliability even in a high-temperature environment when used as a capacitor, a metal film laminate film using the same, and a film capacitor. be able to.

本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルムを示差走査熱量計(DSC)で30℃から260℃まで20℃/minで昇温し、ついで260℃から30℃まで20℃/minで降温し、さらに30℃から260℃まで20℃/minで再昇温させたときの融解ピーク温度(Tm2)が164℃以上であり、該DSC曲線の100℃から180℃領域における融解熱量の総和が105J/g以上であり、フィルムの少なくとも一方の表面の算術平均高さSaが5~20nm、かつ、最大高さSzが100~500nmである、ポリプロピレンフィルムである。なお、本発明において、ポリプロピレンフィルムをフィルムと呼ぶ場合がある。また、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。 The polypropylene film of the present invention is obtained by heating the film from 30 ° C. to 260 ° C. at 20 ° C./min with a differential scanning calorimeter (DSC), then decreasing the temperature from 260 ° C. to 30 ° C. at 20 ° C./min, and further 30 ° C. The melting peak temperature (T m2 ) is 164°C or more when reheated from to 260°C at 20°C/min, and the total heat of fusion in the 100°C to 180°C region of the DSC curve is 105 J/g or more. A polypropylene film having an arithmetic mean height Sa of at least one surface of the film of 5 to 20 nm and a maximum height Sz of 100 to 500 nm. In addition, in this invention, a polypropylene film may be called a film. Moreover, since the polypropylene film of the present invention is not a microporous film, it does not have many pores.

ここで、フィルムを示差走査熱量計(DSC)で昇温して融解せしめ、ついで降温したのち、再度昇温させる際に得られる融解ピーク温度(Tm2)は、一般に「2ndRUNの融解ピーク温度」と呼ぶ。また、フィルムを示差走査熱量計(DSC)で最初に昇温させる際に得られる融解ピーク温度(Tm1)は「1stRUNの融解ピーク温度」と呼ぶ。 Here, the melting peak temperature (T m2 ) obtained when the film is heated and melted by a differential scanning calorimeter (DSC), then cooled, and then heated again is generally referred to as the "melting peak temperature of 2nd RUN". call. Further, the melting peak temperature (T m1 ) obtained when the film is first heated with a differential scanning calorimeter (DSC) is called the "1stRUN melting peak temperature".

本発明のポリプロピレンフィルムは、高温環境下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下でも耐電圧性および信頼性を発現させるために、フィルムを示差走査熱量計(DSC)で30℃から260℃まで20℃/minで昇温し、ついで260℃から30℃まで20℃/minで降温し、さらに30℃から260℃まで20℃/minで再昇温させたときの再昇温時の融解ピーク温度(Tm2)が164℃以上であることが好ましい。より好ましくは165℃以上、さらに好ましくは166℃以上である。上限は特に限定されないが、175℃とすることが好ましい。Tm2が164℃未満の場合は、結晶構造の安定性が不十分と考えられ、部分的に絶縁破壊しやすくフィルムの絶縁破壊電圧を低下させたり、コンデンサとした場合に高温環境下において容量低下やショート破壊を引き起こす場合がある。ここで、本発明のポリプロピレンフィルムが後述するポリプロピレンとポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂とを含むフィルムである場合には、非相溶樹脂の融解ピーク温度がポリプロピレンの2ndRUNの融解ピーク温度(Tm2)とは別の温度に観測される場合があるが、本発明においては164℃以上200℃以下に観測されるピークを本発明のポリプロピレンフィルムの融解ピーク温度(Tm2)と定義するものである。このとき、融解ピーク温度が前記温度範囲の中で2つ以上観測される場合や、ショルダーと言われる多段型のDSCチャートに観測できるピーク温度(2つ以上のピークが重なり合ったチャートの場合に観測される)の場合があるが、本発明においてはDSCチャートの縦軸熱流(単位;mW)の絶対値が最も大きいピークの温度を本発明のポリプロピレンフィルムの融解ピーク温度(Tm2)と定義するものである。 The polypropylene film of the present invention exhibits a high dielectric breakdown voltage even in a high-temperature environment. C. to 260.degree. C. at 20.degree. C./min, then from 260.degree. The melting peak temperature (T m2 ) at warm temperature is preferably 164° C. or higher. It is more preferably 165° C. or higher, still more preferably 166° C. or higher. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 175°C. If T m2 is less than 164°C, the stability of the crystal structure is considered to be insufficient, and partial dielectric breakdown is likely to occur, lowering the dielectric breakdown voltage of the film, or reducing the capacity of the capacitor in a high temperature environment. or short circuit destruction. Here, when the polypropylene film of the present invention is a film containing polypropylene and a thermoplastic resin incompatible with polypropylene, which will be described later, the melting peak temperature of the incompatible resin is the melting peak temperature of the 2nd RUN of polypropylene ( Although it may be observed at a temperature different from T m2 ), in the present invention, the peak observed at 164 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is defined as the melting peak temperature (T m2 ) of the polypropylene film of the present invention. is. At this time, when two or more melting peak temperatures are observed in the temperature range, or peak temperatures observable on a multistage DSC chart called a shoulder (observed in a chart in which two or more peaks overlap) However, in the present invention, the temperature of the peak with the largest absolute value of the vertical axis heat flow (unit: mW) of the DSC chart is defined as the melting peak temperature (T m2 ) of the polypropylene film of the present invention. It is.

さらに本発明のポリプロピレンフィルムにおいて、30℃から260℃まで20℃/minで昇温し、ついで260℃から30℃まで20℃/minで降温し、さらに30℃から260℃まで20℃/minで再昇温させたときの再昇温時(2ndRUN)のDSC曲線の100℃から180℃領域における融解熱量の総和は105J/g以上であることが好ましい、より好ましくは108J/g以上,さらに好ましくは110J/g以上である。上限は特に限定されないが130J/gである。上記融解熱量が105J/g未満の場合にはフィルムを構成する結晶と非晶の非晶成分が多く存在していることを意味し、フィルムの絶縁破壊電圧を低下させたり、コンデンサとした場合に高温環境下において容量低下やショート破壊を引き起こす場合がある。ここで、融解熱量の総和は、非相溶の熱可塑性樹脂やそのほかの添加化合物を含むフィルム全体の融解熱量で示す。非相溶の熱可塑性樹脂やそのほかの添加化合物は少量であって、本発明のポリプロプレンの高い結晶性に由来する融解熱量に対して、影響は小さいためである。 Furthermore, in the polypropylene film of the present invention, the temperature is raised from 30 ° C. to 260 ° C. at 20 ° C./min, then from 260 ° C. to 30 ° C. at 20 ° C./min, and further from 30 ° C. to 260 ° C. at 20 ° C./min. The sum of the heat of fusion in the 100°C to 180°C region of the DSC curve at the time of reheating (2nd RUN) is preferably 105 J/g or more, more preferably 108 J/g or more, and still more preferably. is 110 J/g or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is 130 J/g. If the heat of fusion is less than 10 J / g, it means that there are many crystals and amorphous components constituting the film, and the dielectric breakdown voltage of the film is lowered, and when it is used as a capacitor. In high temperature environments, it may cause capacity reduction or short circuit destruction. Here, the total heat of fusion is indicated by the heat of fusion of the entire film containing the incompatible thermoplastic resin and other additive compounds. This is because the amounts of incompatible thermoplastic resins and other additive compounds are small and have little effect on the heat of fusion derived from the high crystallinity of the polypropylene of the present invention.

上述した本発明のポリプロピレンフィルムのDSC融解ピーク温度およびDSC曲線の100℃から180℃領域における2ndRUNの融解熱量をそれぞれ上記した好ましい範囲内に制御するには、たとえば後述する高メソペンタッド分率、低CXSのポリプロピレン原料の使用により達成可能である(高メソペンタッド分率、低CXSについては後述する)。 In order to control the DSC melting peak temperature of the polypropylene film of the present invention described above and the heat of fusion of the 2nd RUN in the 100 ° C. to 180 ° C. region of the DSC curve, respectively, within the above preferable ranges, for example, a high mesopentad fraction and a low CXS, which will be described later. (high mesopentad fraction, low CXS will be described later).

また本発明のポリプロピレンフィルムは表面を適度に粗面化しフィルム層間間隙の均一性、フィルム同士あるいは搬送ロールとのすべり易さ、コンデンサ素子作成時の加工性およびコンデンサとしての信頼性を得る観点から、少なくとも一方の表面の算術平均高さSaが5~20nmであることが好ましく、より好ましくは7~18nm、さらに好ましくは9~15nmである。少なくとも一方の表面のSaが5nm未満であるとフィルムの滑りが極端に低下することでハンドリング性が悪くなり、シワの発生など、素子加工性が劣る場合がある。またコンデンサとして連続使用する際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層間の適度な隙間がないため自己回復機能(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する場合がある。他方、少なくとも一方の表面のSaが20nmを超えると、表面粗さが大きくなるため局所的に厚みが薄い箇所が発生しやすくなり、耐電圧の低下に影響する場合がある。 In addition, the polypropylene film of the present invention has a moderately roughened surface, from the viewpoint of obtaining uniformity of the film interlayer gap, ease of slipping between films or between transport rolls, workability when producing a capacitor element, and reliability as a capacitor, The arithmetic mean height Sa of at least one surface is preferably 5 to 20 nm, more preferably 7 to 18 nm, still more preferably 9 to 15 nm. If the Sa on at least one surface is less than 5 nm, the slippage of the film is extremely reduced, resulting in poor handleability and poor device workability such as wrinkles. In addition, when used continuously as a capacitor, the change in capacitance 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 film layers, making it difficult for the self-healing function to operate. may reduce the reliability of On the other hand, when the Sa of at least one surface exceeds 20 nm, the surface roughness increases, so that locally thin portions tend to occur, which may affect the decrease in withstand voltage.

また本発明のポリプロピレンフィルムは、表面を適度に粗面化しフィルム層間間隙の均一性、フィルム同士あるいは搬送ロールとのすべり易さ、コンデンサ素子作成時の加工性およびコンデンサとしての信頼性を得る観点から、少なくとも一方の表面の最大高さSzが100~500nmであることが好ましく、より好ましくは100~350nm、さらに好ましくは100~200nmである。少なくとも一方の表面のSzが100nm未満であるとフィルムの滑りが極端に低下することでハンドリング性が悪くなり、シワの発生など、素子加工性が劣る場合がある。また、コンデンサとして連続使用する際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層間の適度な隙間がないため自己回復機能(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する場合がある。他方、少なくとも一方の表面のSzが500nmを超える場合は、粗大突起として影響し、耐電圧の低下や厚み均一性が得られにくく、コンデンサとして連続使用時にシワ等の影響で容量変化が大きくなったりする場合がある。 In addition, the polypropylene film of the present invention has a moderately roughened surface from the viewpoint of obtaining uniformity of the film interlayer gap, ease of slipping between films or between transport rolls, workability when producing a capacitor element, and reliability as a capacitor. , the maximum height Sz of at least one surface is preferably 100 to 500 nm, more preferably 100 to 350 nm, even more preferably 100 to 200 nm. When the Sz of at least one surface is less than 100 nm, the slippage of the film is extremely reduced, resulting in poor handleability and poor device workability such as wrinkles. In addition, when used continuously as a capacitor, the change in capacitance 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 film layers, making it difficult for the self-healing function to operate. Capacitor reliability may decrease. On the other hand, when the Sz of at least one surface exceeds 500 nm, it affects as coarse projections, it is difficult to obtain a decrease in withstand voltage and thickness uniformity, and the capacity change becomes large due to the influence of wrinkles during continuous use as a capacitor. sometimes.

ここで本発明のフィルムのSaおよびSzを上記した好ましい範囲内に制御するにはたとえば、後述する製膜時の溶融シート冷却固化時の冷却温度などの条件や幅方向の延伸前の予熱温度を好ましい範囲内で制御すること、またポリプロピレンとポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂とをブレンドした樹脂を含むフィルムの表面を構成し、そのブレンド比率を好ましい範囲内で制御すること、により達成可能である。 Here, in order to control Sa and Sz of the film of the present invention within the above-described preferred ranges, for example, conditions such as the cooling temperature during cooling and solidification of the molten sheet during film formation described later and the preheating temperature before stretching in the width direction are adjusted. It can be achieved by controlling within a preferable range, and by configuring the surface of a film containing a resin in which polypropylene and polypropylene are blended with an incompatible thermoplastic resin, and controlling the blend ratio within a preferable range. is.

本発明のポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂を、フィルムの質量に対し0.1質量%以上、4質量%以下含むことが好ましい。フィルムに含有される非相溶の熱可塑性樹脂の割合は、より好ましくは0.5~3.5質量%、さらに好ましくは1~3質量%である。該熱可塑性樹脂の含有量が0.1質量%未満の場合は、フィルム表面効率よく凹凸が形成されないために、すべり性が悪くコンデンサ素子加工に劣る場合がある。一方で、該熱可塑性樹脂の含有量が4質量%を超える場合には、ポリプロピレンとの相溶性が低いため樹脂同士の界面接着性に劣り、延伸時にボイドを生じフィルムの絶縁破壊強度を低下させ、コンデンサとしたときに耐圧低下を招くことがある。
ポリプロピレンフィルムが複数の層が積層されたフィルムの場合を以下に説明する。複数の層が、2つの層からなる場合と、3つ以上の層からなる場合があるが、本発明において、複数の層はいずれもポリプロピレンが主成分のフィルム層が積層されたものである。2つの層からなる場合、一方をA層、もう一方をB層といい、A層とB層は積層された面の反対面が、表にさらされた表面となる。このような積層状態のフィルムを、A/Bと表記する。3つの層からなる場合、表面の層をA層、内層をB層とする。このような積層状態のフィルムをA/B/Aと表記する。さらに、層の数が4層以上の場合、B層は内層にある2つ以上複数の層であり、A層は最表面にある層である。このような積層状態のフィルムをA/B/B/Aと表記する。ここで、少なくともフィルムの表層(A層)に、ポリプロプレンとは非相溶の熱可塑性樹脂をポリプロピレン樹脂に対し0.1質量%以上、4質量%以下含む積層フィルムは、上述のフィルムのSaおよびSzを好ましい範囲内に制御することができる。これは、フィルムの表面の粗さが表層(A層)に依存することを意味し、内層(B層)におけるポリプロプレンからなる層は、高い結晶性に影響を及ぼさないよう、前記非相溶の熱可塑性樹脂を含まない内層(B層)でもよいし、表層と同じく、非相溶の熱可塑性樹脂を0.1質量%以上、4質量%以下とした内層(B層)としてもよい。表面に効率良く表面に凹凸を形成させるという観点から、表層A層における非相溶の熱可塑性樹脂の含有量は、内層B層より大きくすることが好ましい。また、該ポリプロピレンと非相溶の熱可塑性樹脂を含む構成層(A層)の質量に対して0.1質量%以上、4質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5~3.5質量%、さらに好ましくは1~3質量%である。A層/B層/A層のようにA層が複数存在する場合には、各A層のポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂の含有量が0.1質量%以上、4質量%以下であることが好ましい。
The polypropylene film of the present invention preferably contains 0.1% by mass or more and 4% by mass or less of a thermoplastic resin incompatible with polypropylene relative to the mass of the film. The proportion of the incompatible thermoplastic resin contained in the film is more preferably 0.5 to 3.5% by mass, still more preferably 1 to 3% by mass. If the content of the thermoplastic resin is less than 0.1% by mass, unevenness is not formed efficiently on the film surface, resulting in poor slidability and poor capacitor element processing. On the other hand, if the content of the thermoplastic resin exceeds 4% by mass, the interfacial adhesion between resins is poor due to low compatibility with polypropylene, voids are generated during stretching, and the dielectric breakdown strength of the film is reduced. , may lead to a drop in breakdown voltage when used as a capacitor.
A case where the polypropylene film is a film in which a plurality of layers are laminated will be described below. A plurality of layers may consist of two layers or three or more layers. In the present invention, all of the layers are laminated film layers containing polypropylene as a main component. When it consists of two layers, one is called the A layer and the other is called the B layer, and the surface opposite to the laminated surface of the A layer and the B layer is the exposed surface. A film in such a laminated state is denoted as A/B. In the case of three layers, the surface layer is A layer and the inner layer is B layer. A film in such a laminated state is expressed as A/B/A. Furthermore, when the number of layers is four or more, the B layers are two or more inner layers, and the A layer is the outermost layer. A film in such a laminated state is expressed as A/B/B/A. Here, at least the surface layer (A layer) of the film, a laminated film containing a thermoplastic resin incompatible with polypropylene in an amount of 0.1% by mass or more and 4% by mass or less with respect to the polypropylene resin, has the Sa of the above film. and Sz can be controlled within a preferred range. This means that the surface roughness of the film depends on the surface layer (A layer), and the layer made of polypropylene in the inner layer (B layer) is the incompatible An inner layer (B layer) containing no thermoplastic resin may be used, or an inner layer (B layer) containing 0.1% by mass or more and 4% by mass or less of an incompatible thermoplastic resin as in the surface layer may be used. From the viewpoint of efficiently forming irregularities on the surface, it is preferable that the content of the incompatible thermoplastic resin in the surface layer A layer is larger than that in the inner layer B layer. In addition, it is preferably 0.1% by mass or more and 4% by mass or less, more preferably 0.5 to 3%, based on the mass of the constituent layer (A layer) containing a thermoplastic resin incompatible with the polypropylene. .5 mass %, more preferably 1 to 3 mass %. When there are multiple A layers such as A layer / B layer / A layer, the content of the thermoplastic resin incompatible with the polypropylene of each A layer is 0.1% by mass or more and 4% by mass or less is preferably

積層の方法としては、ラミネートによるフィルム同士を貼り合わせる方法、共押出によるフィードブロック方式やマルチマニホールド方式、コーティングによる方法などが挙げられる。これらの積層の方法のうち、生産効率およびコストの観点から、溶融共押出による積層方法、コーティングによる積層方法が好ましい。また積層はフィルム厚さ方向に2層以上、より好ましくは3層以上積層されてなる構成が好ましい。具体的には少なくとも一方の表面をA層とする2層以上の構成であり、たとえばA層/B層の2層構成、より好ましくはA層/B層/A層の3層構成およびA層をフィルム両表面の最外層とする4層以上の構成である。
次に、一般的にポリプロピレンフィルムの表面を粗面化形成する方法として、結晶変態を利用する手法を好ましく用いることができる。フィルム製造工程において溶融押出後のキャスティング(冷却)ドラム上で固化させる温度を60℃以上に高温にすることでβ晶系球晶を形成し、延伸工程で、熱的に不安定なβ晶をα晶に結晶変態させることで、フィルム表面に凹凸を形成するが、結晶変態の過程で形成されるボイドが絶縁欠陥となり耐電圧が低下する場合がある。一方で、本発明のポリプロピレンフィルムはA層をポリプロピレンとポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂とをブレンドした樹脂からなる構成とし、フィルム製造工程において溶融押出後の冷却ドラム上で固化させる温度を60℃未満、好ましくは40℃未満、より好ましくは30℃未満にすることで優先的に微小なα晶系球晶、もしくはメゾ相を形成することが好ましい。このため、本発明のポリプロピレンフィルムは、延伸工程で結晶変態によるボイド形成がなく、絶縁欠陥を実質的に発生させることなく、薄いフィルムであっても、コンデンサ素子加工適性に優れ、高温環境でも高い耐電圧性を発揮することができる。ここでメゾ相とは結晶と非晶の中間の秩序状態を示し、スメクチック晶やスメチカ晶とも呼ばれ、メゾ相は溶融状態から非常に速い冷却速度で固化させた際に生じることが知られている。該メゾ相は中間相のため延伸工程において均一構造を形成するため、絶縁欠陥の低減に好ましい構造である。また、ポリプロピレンと該ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂とをブレンドした樹脂からなる構成層においては、そのドメイン構造を利用した表面凹凸を付与することができるため、延伸工程で結晶変態に伴うボイド形成などの、絶縁欠陥を発生させることなく、薄いフィルムであってもコンデンサ素子加工適性に優れ、高温環境でも高い耐電圧性を発揮することができる。ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂として、例えば、ポリメチルペンテン系樹脂などを好ましく用いることができ、その含有量を上記した樹脂含有量に制御することで、高い耐電圧性を維持したまま表面に適度な凹凸を付与することができる。
ここで本発明のフィルムはポリプロピレンと該ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂とをブレンドした樹脂からなる構成層において、ポリプロピレン樹脂がメゾ相構造を形成してから延伸することにより、延伸に伴うポリプロピレンと該ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂との樹脂界面での剥離を抑制することができるため、ボイド形成がなく、絶縁欠陥を実質的に発生させることなく、薄いフィルムであっても、コンデンサ素子加工適性に優れた表面凹凸、高温環境でも高い耐電圧性を発揮するものである。
Examples of lamination methods include a method of laminating films together, a feed block method and a multi-manifold method using co-extrusion, and a coating method. Among these lamination methods, the lamination method by melt co-extrusion and the lamination method by coating are preferable from the viewpoint of production efficiency and cost. Moreover, it is preferable that the laminated structure is formed by laminating two or more layers, more preferably three or more layers in the thickness direction of the film. Specifically, it is a structure of two or more layers with at least one surface being an A layer, for example, a two-layer structure of A layer / B layer, more preferably a three-layer structure of A layer / B layer / A layer and A layer are the outermost layers on both surfaces of the film.
Next, as a general method for roughening the surface of a polypropylene film, a technique utilizing crystal transformation can be preferably used. In the film manufacturing process, the solidification temperature on the casting (cooling) drum after melt extrusion is raised to a high temperature of 60 ° C. or higher to form β crystal system spherulites, and in the stretching process, thermally unstable β crystals are formed. Crystal transformation into α crystals forms irregularities on the film surface, but voids formed during the crystal transformation process may become insulation defects and reduce the withstand voltage. On the other hand, in the polypropylene film of the present invention, the layer A is composed of a resin blended with polypropylene and a thermoplastic resin incompatible with polypropylene, and the temperature for solidifying on the cooling drum after melt extrusion in the film manufacturing process is set to By setting the temperature to less than 60° C., preferably less than 40° C., more preferably less than 30° C., it is preferable to preferentially form fine α crystal system spherulites or mesophases. For this reason, the polypropylene film of the present invention does not form voids due to crystal transformation in the stretching process, does not substantially generate insulation defects, is excellent in capacitor element processing aptitude even when it is a thin film, and is highly suitable even in a high temperature environment. It can exhibit voltage resistance. Here, the mesophase indicates an ordered state between crystal and amorphous, and is also called smectic crystal or smectic crystal, and it is known that the mesophase occurs when solidified at a very high cooling rate from a molten state. there is Since the mesophase is an intermediate phase, it forms a uniform structure in the stretching process, and is therefore a preferable structure for reducing insulation defects. In addition, in the composition layer made of a resin blended with polypropylene and a thermoplastic resin incompatible with the polypropylene, since it is possible to impart surface unevenness using the domain structure, it is accompanied by crystal transformation during the stretching process. Without causing insulation defects such as void formation, even a thin film is excellent in processing suitability for capacitor elements, and can exhibit high withstand voltage even in a high-temperature environment. As a thermoplastic resin that is incompatible with polypropylene, for example, a polymethylpentene-based resin can be preferably used, and by controlling its content to the resin content described above, high voltage resistance is maintained. Appropriate unevenness can be imparted to the surface.
Here, the film of the present invention is formed by stretching the polypropylene resin after forming a mesophase structure in a component layer made of a resin blended with a polypropylene and a thermoplastic resin incompatible with the polypropylene, which is accompanied by stretching. Since the polypropylene and the polypropylene can suppress peeling at the resin interface with the incompatible thermoplastic resin, there is no void formation, and insulation defects are not substantially generated, even if the film is thin. , surface unevenness that is excellent in capacitor element processability, and exhibits high voltage resistance even in high temperature environments.

ここで本発明のポリプロピレンフィルムは厚さ方向に2層以上積層した構成である場合には、フィルム全厚みに対するA層の厚みの割合(両表面がA層である場合はそれら合わせた厚み割合)は製膜性や表面形状を制御する点から1%~60%であることが好ましく、5~40%がより好ましく、5~25%が最も好ましい。A層の割合が大きすぎるとボイド起因で高温環境での耐電圧性を低下させてしまったり、他方、A層の割合が小さすぎるとフィルム表面に凹凸を効率良く形成できない場合があり、コンデンサ素子加工適性が得られなくなる場合がある。ここでA層の厚みは、例えば、フィルム断面を作成し、走査型電子顕微鏡(SEM)などを用いた断面観察を行うことにより行う。断面観察で、ポリプロピレンと該ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂とをブレンドした樹脂からなる構成層のA層もしくはA層とB層との樹脂界面を判定することが可能で、断面画像からA層の厚みを計測する。 Here, when the polypropylene film of the present invention has a structure in which two or more layers are laminated in the thickness direction, the ratio of the thickness of the A layer to the total thickness of the film (when both surfaces are A layers, the ratio of the combined thickness) is preferably 1% to 60%, more preferably 5% to 40%, and most preferably 5% to 25%, from the viewpoint of controlling film formability and surface shape. If the ratio of the A layer is too large, the voltage resistance in a high-temperature environment is lowered due to voids. Processing aptitude may not be obtained. Here, the thickness of the A layer is determined, for example, by preparing a cross section of the film and observing the cross section using a scanning electron microscope (SEM) or the like. By cross-sectional observation, it is possible to determine the resin interface between the A layer or the A layer and the B layer of the constituent layer made of a resin blended with polypropylene and a thermoplastic resin incompatible with the polypropylene, and from the cross-sectional image. Measure the thickness of the A layer.

本発明のポリプロピレンフィルムにおいて積層構造をとる場合には、内層(B層)はポリプロピレンで構成され、B層を構成するフィルム全質量を100質量%に対して、内層中のポリプロピレンは非相溶の熱可塑性樹脂の含有量が0~4質量%以下であることが好ましい。より好ましくは0~3質量%、さらに好ましくは0~2質量%である。コストを抑えて効率よく表面に凹凸を形成させるという観点から、内層B層の該熱可塑性樹脂含有量は少ないほどよい。また内層の該熱可塑性樹脂の含有量が4質量%を超える場合には、ポリプロピレンとの相溶性が低いため樹脂同士の界面接着性に劣り、延伸時にボイドを生じフィルムの絶縁破壊強度を低下させ、コンデンサとしたときに耐圧低下を招くことがある。 When the polypropylene film of the present invention has a laminated structure, the inner layer (B layer) is composed of polypropylene, and the polypropylene in the inner layer is incompatible with respect to 100% by mass of the total film mass constituting the B layer. It is preferable that the content of the thermoplastic resin is 0 to 4% by mass or less. More preferably 0 to 3 mass %, still more preferably 0 to 2 mass %. From the viewpoint of reducing costs and efficiently forming unevenness on the surface, the content of the thermoplastic resin in the inner layer B is preferably as low as possible. On the other hand, if the content of the thermoplastic resin in the inner layer exceeds 4% by mass, the interfacial adhesion between the resins is poor due to low compatibility with polypropylene, and voids occur during stretching, resulting in a decrease in dielectric breakdown strength of the film. , may lead to a drop in breakdown voltage when used as a capacitor.

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などを含有してもよいし、プロピレンの単独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単量体成分として例えばエチレン、プロピレン(共重合されたブレンド物の場合)、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテンー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。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、共重合量では1mol%未満とすることが好ましく、ブレンド量では10質量%未満とするのが好ましい。 The polypropylene used in the polypropylene film of the present invention is mainly composed of a propylene homopolymer, but may contain other unsaturated hydrocarbon copolymer components within a range that does not impair the object of the present invention. may be blended. Examples of monomer components constituting such copolymer components and blends include ethylene, propylene (in the case of copolymerized blends), 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- and norbornene. The copolymerization amount or blend amount is preferably less than 1 mol % in terms of dielectric breakdown voltage and heat resistance, and preferably less than 10% by mass in terms of blend amount.

本発明ポリプロピレンフィルムは、少なくとも一方の表面にポリプロピレンとポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂とをブレンドした樹脂構成とすることで形成される海島構造を利用して表面凹凸を付与できる。ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂としては、上述したポリプロピレン以外の樹脂を用いることができるが、ポリプロピレンとは非相溶だが比較的親和性が高く、ドメインサイズを小さくできることから特にポリメチルペンテン系樹脂が好ましい。またポリメチルペンテン系樹脂の融点としては、ポリプロピレンとは非相溶であるがブレンドしたときの押出安定性、およびドメイン海島構造を利用して表面凹凸を付与する観点から、好ましくは205~240℃、より好ましくは220~240℃であり、4-メチルペンテン-1からなる重合体である三井化学(株)より“TPX”(登録商標)シリーズとして販売されている“TPX” (登録商標) MXシリーズ同DXシリーズなどを好ましく用いることができる。 The polypropylene film of the present invention can have unevenness on at least one surface by utilizing a sea-island structure formed by blending polypropylene and a thermoplastic resin incompatible with polypropylene. As the thermoplastic resin that is incompatible with polypropylene, resins other than the above-mentioned polypropylene can be used. based resins are preferred. The melting point of the polymethylpentene-based resin is preferably 205 to 240° C., although it is incompatible with polypropylene, but from the viewpoint of extrusion stability when blended and surface unevenness using the domain sea-island structure. , More preferably 220 to 240 ° C., "TPX" (registered trademark) MX sold as "TPX" (registered trademark) series by Mitsui Chemicals, Inc., which is a polymer composed of 4-methylpentene-1 The DX series of the same series can be preferably used.

本発明のポリプロピレンフィルムは、少なくとも一方の表面の光沢度が130%以上150%未満であることが好ましく、より好ましくは132%以上148%未満、さらに好ましくは135%以上146%未満である。上記光沢度が130%未満の場合、フィルム表面での光散乱密度が高いことから、表面が過度に粗面化していることを意味し、フィルムの絶縁破壊電圧を低下させる場合がある。他方、光沢度が150%以上の場合は表面が平滑化されていることを意味し、フィルムの滑りが極端に低下しやすくなる場合がある。そのため、ハンドリング性が悪化し、シワが発生しやすくなり、素子加工性が劣ったりすることがある。 The polypropylene film of the present invention preferably has a glossiness of at least one surface of 130% or more and less than 150%, more preferably 132% or more and less than 148%, still more preferably 135% or more and less than 146%. If the glossiness is less than 130%, the light scattering density on the film surface is high, which means that the surface is excessively roughened, which may reduce the dielectric breakdown voltage of the film. On the other hand, when the glossiness is 150% or more, it means that the surface is smoothed, and the slippage of the film tends to be extremely reduced. As a result, handleability is deteriorated, wrinkles are likely to occur, and element workability may be deteriorated.

本発明のポリプロピレンフィルムは、耐電圧特性を向上させながら素子加工性を有する観点から、フィルムを重ね合わせた際の静摩擦係数(μs)が0.3以上0.95未満であることが好ましい。μsが0.3未満であると、フィルムが滑りすぎて製膜時の巻き取りや素子加工時に巻きずれが発生する場合がある。μsが0.95を超えると、フィルムの滑りが極端に低下し、ハンドリング性に劣ったり、シワが発生しやすくなったり、素子加工性が劣ったりすることがある。μsは、より好ましくは0.4以上0.85以下、さらに好ましくは0.5以上0.75以下である。 The polypropylene film of the present invention preferably has a static friction coefficient (μs) of 0.3 or more and less than 0.95 when the films are laminated, from the viewpoint of improving the withstand voltage characteristics and having device processability. If μs is less than 0.3, the film may be too slippery to cause winding misalignment during winding during film formation or element processing. If μs exceeds 0.95, the slippage of the film is extremely reduced, which may result in poor handling, wrinkles, and poor device workability. μs is more preferably 0.4 or more and 0.85 or less, still more preferably 0.5 or more and 0.75 or less.

本発明のポリプロピレンフィルムはDSCで30℃から260℃まで20℃/minで昇温させたときの1stRUNの融解ピーク温度(Tm1)が174℃以上であることが好ましい。より好ましくは176℃以上、さらに好ましくは178℃以上である。ピーク温度の上限については200℃とするものである。Tm1が高いほどフィルムの結晶化度が高いことを意味し、高温環境下での絶縁破壊電圧向上の観点から好ましい。ここで本発明のポリプロピレンフィルムがポリプロピレンとポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂とを含むフィルムである場合には、非相溶樹脂の融解ピーク温度がポリプロピレンのピーク温度とは別の温度に観測される場合があるが、本発明においては174℃以上200℃以下に観測されるピークを本発明のポリプロピレンフィルムの1stRUNの融解ピーク温度(Tm1)とする。このとき、融解ピーク温度が前記温度範囲の中で2つ以上観測される場合や、ショルダーと言われる多段型のDSCチャートに観測できるピーク温度(2つ以上のピークが重なり合ったチャートの場合に観測される)の場合があるが、本発明においてはDSCチャートの縦軸熱流(単位;mW)の絶対値が最も大きいピークの温度をTm1とする。ここで本発明のポリプロピレンフィルムDSC1stRUN融解ピーク温度(Tm1)と2ndRUN融解ピーク温度(Tm2)の関係は、(Tm1)が(Tm2)より高い((Tm1)>(Tm2)と表す)。(Tm1)が高くなるのは、ポリプロピレンフィルムの製造時における延伸および熱処理工程の影響を受けることで分子鎖配向や結晶サイズの増大により融解ピーク温度が高温化することによるものである。 The polypropylene film of the present invention preferably has a melting peak temperature (T m1 ) of 174° C. or higher in 1st RUN when the temperature is raised from 30° C. to 260° C. at a rate of 20° C./min by DSC. It is more preferably 176° C. or higher, still more preferably 178° C. or higher. The upper limit of the peak temperature is 200°C. A higher Tm1 means a higher degree of crystallinity of the film, which is preferable from the viewpoint of improving the dielectric breakdown voltage in a high-temperature environment. Here, when the polypropylene film of the present invention is a film containing polypropylene and a thermoplastic resin incompatible with polypropylene, the melting peak temperature of the incompatible resin is observed at a temperature different from the peak temperature of polypropylene. In the present invention, the peak observed at 174° C. or higher and 200° C. or lower is defined as the 1stRUN melting peak temperature (T m1 ) of the polypropylene film of the present invention. At this time, when two or more melting peak temperatures are observed in the temperature range, or peak temperatures observable on a multistage DSC chart called a shoulder (observed in a chart in which two or more peaks overlap) However, in the present invention, the temperature of the peak with the largest absolute value of the heat flow (unit: mW) on the vertical axis of the DSC chart is defined as Tm1 . Here, the relationship between the DSC 1stRUN melting peak temperature (T m1 ) and the 2ndRUN melting peak temperature (T m2 ) of the polypropylene film of the present invention is such that (T m1 ) is higher than (T m2 ) ((T m1 )>(T m2 ) show). The increase in (T m1 ) is due to the increase in the melting peak temperature due to the increase in molecular chain orientation and crystal size due to the influence of the stretching and heat treatment steps during the production of the polypropylene film.

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。より好ましくは0.975以上、さらに好ましくは0.980以上である。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、該数値が高いものほど結晶化度が高く、DSC2ndRUN融解ピーク温度(Tm2)が高くなり、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・ナッタ触媒によるものが好ましく、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。ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率が0.970未満の場合、ポリプロピレンの規則性が低い為、フィルムの高温環境下での強度や絶縁破壊電圧の低下を招いたり、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 polypropylene film of the present invention preferably has a mesopentad fraction of 0.970 or more. It is more preferably 0.975 or more, still more preferably 0.980 or more. The mesopentad fraction is an index indicating the stereoregularity of the crystalline phase of polypropylene measured by nuclear magnetic resonance ( NMR ). is increased, and the dielectric breakdown voltage can be improved 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 obtained by using a so-called Ziegler-Natta catalyst, and a method of properly selecting an electron-donating component is preferably employed. Mn) can be 3.0 or more, <2,1> erythro site deficiency can be 0.1 mol % or less, and it is preferable to use such a polypropylene resin. If the mesopentad fraction of the polypropylene resin is less than 0.970, the regularity of the polypropylene is low, which may lead to a decrease in the strength and dielectric breakdown voltage of the film in a high-temperature environment. In the element winding process, the membrane may break during transport of the film.

本発明のポリプロピレンフィルムは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と表す。また、冷キシレン可溶部とも言う)が、フィルム全質量に対して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に該当すると考えられる。CXSが1.5質量%を超える場合にはフィルムの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はより好ましくは1.3質量%以下、更に好ましくは1.1質量%以下である。このようなCXS含有量とするには、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。 When the polypropylene film of the present invention was completely dissolved in xylene and allowed to precipitate at room temperature, the polypropylene component dissolved in xylene (represented as CXS, also referred to as the cold xylene soluble portion) dissolved in the entire film. It is preferably less than 1.5% by mass. Here, the cold xylene soluble portion (CXS) is considered to correspond to a component that is difficult to crystallize due to low stereoregularity, low molecular weight, and the like. If the CXS exceeds 1.5% by mass, problems such as a decrease in dielectric breakdown voltage of the film, a decrease in thermal dimensional stability, and an increase in leakage current may occur. Therefore, CXS is more preferably 1.3% by mass or less, still more preferably 1.1% by mass or less. In order to obtain such a CXS content, methods such as a method of increasing the catalytic activity when obtaining the polypropylene resin to be used, and a method of washing the obtained polypropylene resin with a solvent or the propylene monomer itself can be used.

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)であることが、製膜性の点から好ましい。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) is preferable from the viewpoint of film formability. 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、本発明の目的を損なわない範囲で種々の添加剤、例えば結晶核剤、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。これらの中で、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1177.7)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。 The polypropylene used in the polypropylene film of the present invention may contain various additives, such as crystal nucleating agents, antioxidants, heat stabilizers, chlorine scavengers, slip agents, antistatic agents, blocking agents, as long as the objects of the present invention are not impaired. It may contain inhibitors, fillers, viscosity modifiers, and anti-coloring agents. Among these, the selection of the type and amount of 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" (registered trademark) 1330: molecular weight 775.2) or tetrakis[methylene-3(3,5-di It is preferable to use t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane (for example, "Irganox" (registered trademark) 1010 manufactured by BASF, molecular weight 1177.7) 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 mass, and particularly preferably 0.2 to 0.4% by mass.

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以下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。
以上の説明した実施態様の一例により、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420V/μm以上となる。高温環境下でも高いフィルムの絶縁破壊電圧を有効に得るためには、たとえば、立体規則性が高く、または、含まれるCXS量が1.5質量%未満のポリプロピレン原料を用いること、ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂をブレンドする場合には、ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂を0.1質量%以上、4質量%以下添加すること、キャスティングドラム温度を好ましい範囲内に制御すること等のフィルム製膜工程の条件(製膜方法については後述する)が好ましい方法として挙げられる。
The polypropylene film of the present invention has a film thickness of 0.5 μm or more and 10 μm or less 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 the balance between characteristics and capacitor size due to thinning for the heat-resistant film capacitor.
According to one embodiment described above, the polypropylene film of the present invention has a film dielectric breakdown voltage at 130° C. of 420 V/μm or more. In order to effectively obtain a high film dielectric breakdown voltage even in a high-temperature environment, for example, a polypropylene raw material with high stereoregularity or a CXS content of less than 1.5% by mass is used. When a compatible thermoplastic resin is blended, 0.1% by mass or more and 4% by mass or less of a thermoplastic resin that is incompatible with polypropylene is added, and the casting drum temperature is controlled within a preferable range. A preferable method is the condition of the film forming process (the film forming method will be described later).

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併せ巻きコンデンサ、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、巻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 electrode configuration, it may be either a double-wound capacitor of metal foil and film, or a metal-deposited film capacitor, or an oil-immersed capacitor impregnated with insulating oil, or one 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 winding type or a laminated type.

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られることが好ましい。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、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 is preferably obtained by using a raw material capable of imparting the properties described above and subjecting it to biaxial orientation, heat treatment and relaxation treatment. 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 preferred to employ the tenter sequential biaxial stretching method in terms of controlling structure, surface properties, mechanical properties and thermal dimensional stability.

次に、本発明のポリプロピレンフィルムの製造方法を説明する。まず、ポリプロピレン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、必ずしもこれに限定されるものではない。 Next, the method for producing the polypropylene film of the present invention will be explained. First, polypropylene 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. A more specific description will be given below, but the present invention is not necessarily limited to this.

まず、ポリプロピレン樹脂を単軸押出機から溶融押出し、濾過フィルターを通した後、230~280℃、より好ましくは230~260℃の温度でスリット状口金から押し出す。積層構成とする場合には、ポリプロピレン樹脂と非相溶の樹脂をポリプロピレン樹脂に予めコンパウンドした原料AをA層用の単軸押出機に供給し、ポリプロピレン樹脂原料BをB層用の単軸押出機に供給し、200~280℃、より好ましくは200~260℃にて溶融共押出によるフィードブロック方式でA層/B層/A層の3層構成に積層された樹脂をスリット状口金から溶融シートを押し出し、10~110℃の温度に制御された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。 First, a polypropylene resin is melt-extruded from a single-screw extruder, passed through a filtration filter, and then extruded from a slit-shaped die at a temperature of 230 to 280°C, more preferably 230 to 260°C. In the case of a laminated structure, raw material A obtained by pre-compounding polypropylene resin with a resin incompatible with polypropylene resin is supplied to a single screw extruder for A layer, and polypropylene resin raw material B is single screw extruded for B layer. The resin is fed into a machine and melted at 200 to 280° C., more preferably 200 to 260° C., by a feed block method by melt co-extrusion. A sheet is extruded and solidified on a cooling drum controlled at a temperature of 10 to 110° C. to obtain an unstretched polypropylene film.

未延伸ポリプロピレンフィルムではメゾ相構造を有していることがより好ましく、メゾ相分率として20%以上が好ましく、より好ましくは40%以上、さらに好ましくは70%以上、最も好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上である。ここで未延伸ポリプロピレンフィルムのメゾ相分率を算出するには、未延伸ポリプロピレンフィルムを広角X線回折で測定し、X線回折プロファイルを用いて算出する。得られたX線回折プロファイルをピーク分離ソフトウェアで処理してメゾ相とα晶、非晶のプロファイルとに分離し、メゾ相分率を算出する。本発明において、メゾ相を形成している、またはメゾ相構造を有するとは、上記メゾ相分率が20%以上であることをいう。α晶に由来する回折プロファイルとは、回折角(2θ)が10~30度の範囲での広角X線回折測定において観測される、14.1度付近、16.9度付近、18.6度付近、21.6度付近および21.9度付近の5つのピークからなるものである。メゾ相に由来する回折プロファイルとは、15度付近と21度付近の2つのブロードなピークからなるものである。非晶に由来する回折プロファイルとは、回折角が16.2度付近のブロードなピークであり、溶融状態のポリプロピレン樹脂を広角X線回折で測定することで得られる。 The unstretched polypropylene film more preferably has a mesophase structure, and the mesophase fraction is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, still more preferably 70% or more, most preferably 80% or more, More preferably, it is 90% or more. To calculate the mesophase fraction of the unstretched polypropylene film, the unstretched polypropylene film is measured by wide-angle X-ray diffraction, and the X-ray diffraction profile is used for calculation. The obtained X-ray diffraction profile is processed with peak separation software to separate the mesophase, α-crystalline and amorphous profiles, and the mesophase fraction is calculated. In the present invention, forming a mesophase or having a mesophase structure means that the mesophase fraction is 20% or more. The diffraction profile derived from the α crystal is observed in wide-angle X-ray diffraction measurement with a diffraction angle (2θ) in the range of 10 to 30 degrees, near 14.1 degrees, near 16.9 degrees, and 18.6 degrees. It consists of five peaks near, around 21.6 degrees and around 21.9 degrees. The diffraction profile derived from the mesophase consists of two broad peaks near 15 degrees and 21 degrees. The diffraction profile derived from amorphous is a broad peak with a diffraction angle of around 16.2 degrees, which is obtained by measuring the polypropylene resin in a molten state by wide-angle X-ray diffraction.

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。 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.

二軸延伸フィルムの機械特性を向上させたり、電気特性を向上させたり、表面粗さを制御し、表面の光沢度を高めたりする観点から、キャスティングドラムの温度は、より好ましくは10~90℃、さらに好ましくは10~60℃、最も好ましくは10~30℃である。特に、キャスティングドラムの温度を10~30℃とすることで未延伸ポリプロピレンフィルムのメゾ相分率を高め、該未延伸ポリプロピレンフィルムがメゾ相構造を有するようにすることができる。 From the viewpoint of improving the mechanical properties of the biaxially stretched film, improving the electrical properties, controlling the surface roughness, and increasing the glossiness of the surface, the temperature of the casting drum is more preferably 10 to 90 ° C. , more preferably 10 to 60°C, most preferably 10 to 30°C. In particular, by setting the temperature of the casting drum to 10 to 30° C., the mesophase fraction of the unstretched polypropylene film can be increased so that the unstretched polypropylene film has a mesophase structure.

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。ここで本発明のポリプロピレンフィルムにおいてはフィルムの耐電圧を向上させる観点からメゾ相構造を有する未延伸ポリプロピレンフィルムを、少なくとも一方向に2倍以上延伸する工程を有することが好ましい。未延伸ポリプロピレンフィルムのメゾ相分率が20%以上の場合は、80~130℃、好ましくは90~120℃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80~130℃、好ましくは90~120℃の温度に保ち長手方向に2~15倍、好ましくは4.6~12倍、より好ましくは5.0~11倍、最も好ましくは5.6~10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. Here, in the polypropylene film of the present invention, from the viewpoint of improving the withstand voltage of the film, it is preferable to have a step of stretching an unstretched polypropylene film having a mesophase structure in at least one direction by a factor of 2 or more. When the unstretched polypropylene film has a mesophase fraction of 20% or more, it is passed between rolls maintained at 80 to 130° C., preferably 90 to 120° C., and preheated. ° C., preferably 90 to 120 ° C. and stretched in the longitudinal direction 2 to 15 times, preferably 4.6 to 12 times, more preferably 5.0 to 11 times, most preferably 5.6 to 10 times Then cool 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+1~+15℃、好ましくは+3~+14℃、より好ましくは+5~+13℃とすることが長手方向に高配向したフィブリル構造がより強化され、結晶化度が向上する。かつ長手方向の延伸過程で配向の進行が不十分な分子鎖をあらかじめ緩和させることで余分な緊張がほぐされ熱寸法安定性を向上させる観点、さらには長手方向の延伸で配向したフィルム表面フィブリルの凸形状を顕著化でき、二軸延伸後のフィルム表面凹凸を形成できる観点で好ましい。予熱温度が延伸温度+5℃未満の場合は結晶化度や熱寸法安定性の向上が得られなかったり表面凹凸が形成されなかったり、他方、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 set to the stretching temperature in the width direction +1 to +15 ° C., preferably +3 to +14 ° C., more preferably +5 to +13 ° C. It is high in the longitudinal direction. The oriented fibril structure is further strengthened, and the degree of crystallinity is improved. In addition, from the viewpoint of improving the thermal dimensional stability by relaxing excess tension by previously relaxing molecular chains whose orientation is insufficient in the process of stretching in the longitudinal direction, furthermore, the film surface fibrils oriented by stretching in the longitudinal direction. It is preferable from the viewpoint that the convex shape can be made conspicuous and the film surface unevenness can be formed after biaxial stretching. If the preheating temperature is less than the stretching temperature + 5 ° C., the crystallinity and thermal dimensional stability cannot be improved, or the surface unevenness is not formed. The film may tear during the 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140~170℃、好ましくは145~160℃で幅方向に7~15倍、より好ましくは9~12倍、最も好ましくは9.2~11.5倍に延伸する。 Then, the temperature at which the film is stretched in the width direction while the ends of the film are held with clips (stretching temperature in the width direction) is 140 to 170 ° C., preferably 145 to 160 ° C., and the width is 7 to 15 times, more preferably 9 to 15 times. It is stretched 12 times, most preferably 9.2 to 11.5 times.

ここで、面積倍率は50倍以上であることが耐電圧性向上の観点で好ましい。本発明において、面積倍率とは、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。面積倍率は、55倍以上であることがより好ましく、特に好ましくは60倍以上である。 Here, the area magnification is preferably 50 times or more from the viewpoint of improving the withstand voltage. In the present invention, the area ratio is obtained by multiplying the draw ratio in the longitudinal direction by the draw ratio in the width direction. The area magnification is more preferably 55 times or more, and particularly preferably 60 times or more.

本発明においては、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130℃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、フィルム厚みの均一性、延伸で進行させた分子鎖配向を十分に固定・安定化し結晶化度を向上させることでDSC1stRUN融解ピーク温度(Tm1)を高め、かつ熱寸法安定性を向上させ、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 present invention, in the subsequent heat treatment and relaxation treatment steps, the clip is held with tension in the width direction and relaxed by 2 to 20% in the width direction at a temperature of 145 ° C. or higher and 165 ° C. or lower (first heat treatment temperature). After heat setting (first heat treatment), heat treatment is performed under conditions of 130 ° C. or more and less than the heat setting temperature (first heat treatment temperature) while the width direction is held tightly with a clip (second heat treatment). Furthermore, a multi-stage heat treatment that performs heat setting (third-stage heat treatment) under the conditions of 80 ° C. or more and less than the heat setting temperature (second-stage heat treatment temperature) while being held tightly is effective for uniformity of film thickness. By sufficiently fixing and stabilizing the molecular chain orientation advanced by stretching and improving the crystallinity, the DSC1stRUN melting peak temperature (T m1 ) is increased, the thermal dimensional stability is improved, and the resistance when used as a capacitor is improved. It is preferable from the viewpoint of voltage resistance and reliability.

弛緩処理においては、熱寸法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寸法安定性が得られず、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%, and even more preferably 8 to 15%, from the viewpoint of improving thermal dimensional stability. 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. Thermal dimensional stability cannot be obtained, and when used as a capacitor, it may cause a decrease in capacity or short circuit breakdown in a high temperature environment.

多段式の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以下のフィルム製品ロールを巻き取る。ここでフィルムを巻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 heat treatment, it 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 a film product roll with a film thickness of 0.5 μm or more and 10 μm or less is produced. take up. 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の製造条件について具体的に例を挙げると、以下の通りである。
・少なくとも片表面、もしくは全層にポリプロピレンと非相溶の樹脂をブレンドしていること。
・ポリプロピレン樹脂のCXS量が1.5質量%未満であること。
・メゾ相構造を有する未延伸ポリプロピレンフィルムを少なくとも一方向に2倍以上延伸していること。
・面積延伸倍率が50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℃以下であること。
・2段目の熱処理温度が、130℃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。
・フィルム厚み0.5μm以上10μm以下であること。
A specific example of the manufacturing conditions for obtaining the polypropylene film of the present invention is as follows.
・A resin incompatible with polypropylene must be blended on at least one surface or all layers.
- The CXS content of the polypropylene resin is less than 1.5% by mass.
- An unstretched polypropylene film having a mesophase structure must be stretched twice or more in at least one direction.
- The area draw ratio is 50 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 temperature of the heat treatment in the first stage must be 145°C or higher and 165°C or lower.
・The second heat treatment temperature must be 130°C or higher and less than the first heat treatment temperature.
・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.
- The thickness of the film should be 0.5 μm or more and 10 μm or less.

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具体的に例を挙げて説明する。 Next, a metal film laminated film using the polypropylene film of the present invention, a film capacitor using the same, and a method for producing them will be described with specific examples.

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が設けられてなる。 The metal film laminated film of the present invention is obtained by providing a metal film on at least one surface of the polypropylene film of the present invention.

また、本発明の金属膜積層フィルムの製造方法は、上記のポリプロピレンフィルムの製造方法により得られ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金属膜付与工程を有する。 In addition, the method for producing a metal film laminated film of the present invention has a step of providing a metal film on at least one side of the polypropylene film obtained by the above method for producing a polypropylene film.

本発明において、上記した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て金属膜積層フィルムとする金属膜付与工程の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 the step of providing a metal film to form a metal film laminated film by providing a metal film on at least one side of the polypropylene film is not particularly limited. A method of providing a metal film such as a vapor-deposited film that becomes an internal electrode of a film capacitor by vapor-depositing an alloy with 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 polyphenylene oxide or the like.

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。また、本発明のフィルムコンデンサの製造方法は、上記本発明の金属膜積層フィルムを用いる。 The film capacitor of the present invention uses the metal film laminated film of the present invention. Further, the method for manufacturing a film capacitor of the present invention uses 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巻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。巻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、表面が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枚重ね合わせて巻回し、巻回体を得る。 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 to form 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 overlapping two reels, one each for 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枚重ね合わせて巻回し、巻回体を得る。 When vapor deposition is performed on both sides, vapor deposition is performed in stripes having margins running in the longitudinal direction on one surface, and stripes are deposited on the other surface so that the margins in the longitudinal direction are 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巻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巻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.

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 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箇所の厚みの平均値をポリプロピレンフィルムのフィルム厚みとした。
(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 average value of the thicknesses of the ten locations was taken as the film thickness of the polypropylene film.

(2)フィルムの融解ピーク温度および融解熱量(DSC2ndRUN融解ピーク温度Tm2およびDSC2ndRUNにおける100℃から180℃領域における融解熱量)
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のポリプロピレンフィルムを30℃から260℃まで20℃/minの条件で昇温する。次いで、260℃で5分間保持した後、20℃/min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℃/minの条件で再昇温する。この再昇温時に得られる吸熱カーブのピーク温度をDSC2ndRUN融解ピーク温度(Tm2)とした。このとき、融解ピーク温度が前記温度範囲の中で2つ以上観測される場合や、ショルダーと言われる多段型のDSCチャートに観測できるピーク温度(2つ以上のピークが重なり合ったチャートの場合に観測される)の場合があるが、本発明においてはDSCチャートの縦軸熱流(単位;mW)の絶対値が最も大きいピークの温度を本発明のポリプロピレンフィルムのDSC融解ピーク温度(Tm2)とする。また、上記測定で得られたDSC曲線において、100℃から180℃領域における融解熱量をDSC2ndRUNにおける100℃から180℃領域における融解熱量として算出した。なお、測定n数は3回行い、(Tm2)および融解熱量はそれぞれ平均値を用いた。
(2) Melting peak temperature and heat of fusion of film (DSC2ndRUN melting peak temperature Tm2 and melting heat in the region of 100°C to 180°C in DSC2ndRUN)
Using a differential scanning calorimeter (EXSTAR DSC6220 manufactured by Seiko Instruments Inc.), 3 mg of a polypropylene film is heated from 30° C. to 260° C. at a rate of 20° C./min in a nitrogen atmosphere. Then, after holding at 260° C. for 5 minutes, the temperature is lowered to 30° C. at a rate of 20° C./min. Furthermore, after holding at 30° C. for 5 minutes, the temperature is raised again from 30° C. to 260° C. at a rate of 20° C./min. The peak temperature of the endothermic curve obtained during this reheating was taken as the DSC2ndRUN melting peak temperature (T m2 ). At this time, when two or more melting peak temperatures are observed in the temperature range, or peak temperatures observable on a multistage DSC chart called a shoulder (observed in a chart in which two or more peaks overlap) However, in the present invention, the temperature of the peak with the largest absolute value of the heat flow (unit: mW) on the vertical axis of the DSC chart is the DSC melting peak temperature (T m2 ) of the polypropylene film of the present invention. . Further, in the DSC curve obtained by the above measurement, the heat of fusion in the region of 100°C to 180°C was calculated as the heat of fusion in the region of 100°C to 180°C in DSC 2ndRUN. In addition, the number of measurements n was performed three times, and the average value was used for (T m2 ) and the heat of fusion.

(3)フィルムの融解ピーク温度(DSC1stRUN融解ピーク温度Tm1
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のポリプロピレンフィルムを30℃から260℃まで20℃/min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DSC1stRUN融解ピーク温度(Tm1)とした。このとき、融解ピーク温度が前記温度範囲の中で2つ以上観測される場合や、ショルダーと言われる多段型のDSCチャートに観測できるピーク温度(2つ以上のピークが重なり合ったチャートの場合に観測される)の場合があるが、本発明においてはDSCチャートの縦軸熱流(単位;mW)の絶対値が最も大きいピークの温度を本発明のポリプロピレンフィルムのDSC融解ピーク温度(Tm1)とする。なお、測定n数は3回行い、(Tm1)はその平均値を用いた。
(3) Film melting peak temperature (DSC1stRUN melting peak temperature T m1 )
Using a differential scanning calorimeter (EXSTAR DSC6220 manufactured by Seiko Instruments Inc.), 3 mg of a polypropylene film is heated from 30° C. to 260° C. at a rate of 20° C./min in a nitrogen atmosphere. The peak temperature of the endothermic curve obtained during this temperature rise was taken as the DSC1stRUN melting peak temperature (T m1 ). At this time, when two or more melting peak temperatures are observed in the temperature range, or peak temperatures observable on a multistage DSC chart called a shoulder (observed in a chart in which two or more peaks overlap) ), but in the present invention, the temperature of the peak with the largest absolute value of the vertical axis heat flow (unit: mW) of the DSC chart is the DSC melting peak temperature (T m1 ) of the polypropylene film of the present invention. . In addition, the number of measurements n was performed three times, and the average value was used for (T m1 ).

(4)算術平均高さ(Sa)、最大高さ(Sz),
測定は(株)菱化システムのVertScan2.0 R5300GL-Lite-ACを使用して行い、付属の解析ソフトにより撮影画面を多項式4次近似面補正にてうねり成分を除去し、次いで補間処理(高さデータの取得ができなかった画素に対し周囲の画素より算出した高さデータで補う処理)を行った。ISO25178に基づいてSaおよびSz求め、一方の面内の任意の5箇所で測定を行った平均値を算出した。
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
(4) Arithmetic mean height (Sa), maximum height (Sz),
VertScan2.0 R5300GL-Lite-AC manufactured by Ryoka Systems Co., Ltd. was used for the measurement. A process of supplementing pixels for which height data could not be obtained with height data calculated from surrounding pixels) was performed. Sa and Sz were obtained based on ISO25178, and the average value of measurements at five arbitrary points in one plane was calculated.
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 .

(5)フィルムの光沢度
JIS K-7105(1981)に準じ、スガ試験機株式会社製 デジタル変角光沢計UGV-5Dを用いて入射角60°受光角60°の条件でキャスティングドラム接触面側の表面を測定した5点のデータの平均値を光沢度(%)とした。
(5) Glossiness of film According to JIS K-7105 (1981), using a digital variable angle gloss meter UGV-5D manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., the casting drum contact surface side under the condition of an incident angle of 60° and a light receiving angle of 60°. The glossiness (%) was defined as the average value of the five points of data obtained by measuring the surface of .

(6)静摩擦係数(μs)
東洋精機(株)製スリップテスターを用いて、JIS K 7125(1999)に準じて、25℃、65%RHにて測定した。なお、測定は2枚のフィルムのフィルム長手方向を一致させ、かつ、フィルムの一方の表面とその反対面をそれぞれ重ねて行った。同じ測定を各サンプル毎に5回行い、得られた値の平均値を算出し、当該サンプルの静摩擦係数(μs)とした。
(6) Static friction coefficient (μs)
Using a slip tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., it was measured at 25° C. and 65% RH according to JIS K 7125 (1999). In addition, the measurement was carried out by aligning the film longitudinal directions of the two films and overlapping one surface and the opposite surface of the films. The same measurement was performed 5 times for each sample, and the average value of the obtained values was calculated as the static friction coefficient (μs) of the sample.

(7)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。
(7) 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 ((1) above), converted to (V / μm), and the maximum value among the measured values (calculated values) at a total of 30 points. The film dielectric breakdown voltage at 130° C. was determined by excluding 5 points in descending order and 5 points in ascending order from the minimum value, and the average value of 20 points.

(8)冷キシレン可溶部(CXS)の質量%
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。その後、再結晶ポリプロピレンをろ過により除去して、ろ過液のキシレン中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する(X(g))。サンプリングした試料0.5gの精量値(X0(g))を用いて下記式
CXS(質量%)=(X/X0)×100
から算出した。
(8) % by mass of cold xylene solubles (CXS)
In the case of a raw material, 0.5 g of a polypropylene resin, and in the case of a film, a film sample was dissolved in 100 ml of xylene at 135° C., allowed to cool, and then recrystallized in a constant temperature water bath at 20° C. for 1 hour. Thereafter, the recrystallized polypropylene is removed by filtration, and the polypropylene-based component dissolved in xylene in the filtrate is quantified by liquid chromatography (X(g)). Using the precision value (X0 (g)) of 0.5 g of the sampled sample, the following formula CXS (mass%) = (X / X0) × 100
calculated from

(9)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する。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。
(9) 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 is 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:10000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、ピーク分割を行う。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)とする。
(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。
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 integration: 10000 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 division is 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.

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。 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.

(10)未延伸ポリプロピレンフィルムのメゾ相分率(広角X線回折)
キャスト工程後の未延伸ポリプロピレンフィルムを幅方向に10mm、長手方向に20mmに切り出した。その試料を用いて、室温中で、回折角(2θ)が5~30度の範囲で測定を行った。詳細な測定条件を下記する。
・装置:nano viwer(株式会社リガク製)
・波長:0.15418nm
・X線入射方向:Through方向(フィルム表面に垂直に入射)
・測定時間:300秒
次に、得られた回折プロファイルをピーク分離ソフトウェアで処理してメゾ相、α晶、非晶のプロファイルの3成分に分離する。解析ソフトウェアとして、WaveMetrics,inc社製のIGOR Pro(Ver.6)ソフトウェアを用いた。解析を行うにあたり、以下の様な仮定を行った。
・ピーク形状関数:ローレンツ関数
・ピーク位置:非晶=16.2度、メゾ相=15.0度、21.0度
α晶=14.1度、16.9度、18.6度、21.6度、21.9度
・ピーク半値幅:非晶=8.0、メゾ相(15.0度)=3.5、メゾ相(21.0度)=2.7
非晶、メゾ相の半値幅は上記の値で固定するが、α晶は固定しない。
(10) Mesophase fraction of unstretched polypropylene film (wide-angle X-ray diffraction)
After the casting step, the unstretched polypropylene film was cut into a width of 10 mm and a length of 20 mm. Using this sample, measurements were performed at room temperature with diffraction angles (2θ) in the range of 5 to 30 degrees. Detailed measurement conditions are described below.
・Equipment: nano viewer (manufactured by Rigaku Co., Ltd.)
・Wavelength: 0.15418 nm
・X-ray incident direction: Through direction (perpendicular to the film surface)
- Measurement time: 300 seconds Next, the obtained diffraction profile is processed with peak separation software to separate into three components of the mesophase, α crystal, and amorphous profiles. IGOR Pro (Ver. 6) software manufactured by WaveMetrics, Inc. was used as analysis software. In conducting the analysis, the following assumptions were made.
・Peak shape function: Lorentz function ・Peak position: amorphous = 16.2 degrees, meso phase = 15.0 degrees, 21.0 degrees α crystal = 14.1 degrees, 16.9 degrees, 18.6 degrees, 21 degrees .6 degrees, 21.9 degrees Peak half width: amorphous = 8.0, mesophase (15.0 degrees) = 3.5, mesophase (21.0 degrees) = 2.7
The half-value widths of amorphous and mesophases are fixed at the above values, but α-crystals are not fixed.

得られたピーク分離結果に対して、メゾ相に由来する15度と21度にピークを有する回折プロファイルの面積(m15とm21)を算出し、α晶に由来する14.1度、16.9度、18.6度、21.6度および21.9度にピークを有する回折プロファイルの面積(α14.1とα16.9とα18.6とα21.6とα21.9)を算出しこれを下記式
(式)メゾ相分率(%)=100×(m15+m21)/(m15+m21+α14.1+α16.9+α18.6+α21.6+α21.9
のとおり算出することにより、メゾ相に由来するプロファイルの面積の割合を求め、これをメゾ相分率とした。
For the obtained peak separation results, the areas (m 15 and m 21 ) of the diffraction profile having peaks at 15 degrees and 21 degrees derived from the mesophase were calculated, and 14.1 degrees and 16 degrees derived from the α crystal were calculated. The areas of the diffraction profiles with peaks at .9 degrees, 18.6 degrees, 21.6 degrees and 21.9 degrees (α 14.1 and α 16.9 and α 18.6 and α 21.6 and α 21.6 and .alpha. 9 ) is calculated by the following formula (Formula) mesophase fraction (%) = 100 × (m 15 + m 21 ) / (m 15 + m 21 + α 14.1 + α 16.9 + α 18.6 + α 21.6 + α 21.9 )
By calculating as follows, the ratio of the area of the profile derived from the mesophase was obtained, and this was defined as the mesophase fraction.


(12)フィルムコンデンサ特性の評価(115℃での耐電圧および信頼性)
後述する各実施例および比較例で得られたフィルムのコロナ放電処理を施したフィルム表面(フィルム処理表面が不明な場合は、フィルム両面のうち濡れ張力が高い方のフィルム表面)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8Ω/sqで長手方向に垂直な方向にマージン部を設けた所謂T型マージンパターンを有する蒸着パターンで蒸着を施し、幅50mmの蒸着リールを得た。

(12) Evaluation of film capacitor characteristics (withstanding voltage and reliability at 115°C)
On the film surface (if the film-treated surface is unknown, the film surface with the higher wetting tension among both sides of the film) of the film obtained in each example and comparative example described later was subjected to corona discharge treatment. Aluminum was vapor-deposited with a vacuum vapor deposition machine manufactured by ULVAC in a vapor deposition pattern having a film resistance of 8 Ω/sq and a so-called T-shaped margin pattern in which margins were provided in the direction perpendicular to the longitudinal direction to obtain a vapor deposition reel with a width of 50 mm.

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、128℃の温度で10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。 Next, 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 128 ° C. for 10 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、115℃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 10 capacitor elements thus obtained, a voltage of 250 VDC is applied to the capacitor elements at a high temperature of 115° 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.

<素子加工性>
下記基準で判断した。上記と同様にしてコンデンサ素子を作成し、目視により素子の形状を確認した。
◎:コンデンサ素子の端面フィルムのズレ、シワ、変形がなく、後の工程に全く支障がないレベル
○:コンデンサ素子の変形が僅かにあるが後の工程で問題がないレベル
×:コンデンサ素子の変形、シワ、端面ズレが生じており、後の工程に支障を来すレベル
◎、○は使用可能である。×では実用が困難である。
<Element workability>
Judgment was made according to the following criteria. A capacitor element was produced in the same manner as described above, and the shape of the element was visually confirmed.
◎: No deviation, wrinkles, or deformation of the end face film of the capacitor element, and there is no problem in the subsequent processes. , wrinkles, and edge misalignment, which interferes with subsequent processes. Practical use is difficult with ×.

<耐電圧>
この際の静電容量変化を測定しグラフ上にプロットして、該容量が初期値の70%になった電圧をフィルムの厚み(上記(1))で割り返して耐電圧評価とし、以下の通り評価した。
◎:400V/μm以上
○:380V/μm以上400V/μm未満
△:360V/μm以上380V/μm未満
×:360V/μm未満
◎、○は使用可能である。△、×では実用上の性能に劣る。
<Withstand voltage>
The capacitance change at this time was measured and plotted on a graph, and the voltage at which the capacitance became 70% of the initial value was divided by the film thickness ((1) above) to obtain a withstand voltage evaluation. rated the street.
◎: 400 V/μm or more ○: 380 V/μm or more and less than 400 V/μm △: 360 V/μm or more and less than 380 V/μm ×: less than 360 V/μm ◎, ○ can be used. Δ and x are inferior in practical performance.

<信頼性>
静電容量が初期値に対して8%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10層以内の貫通状破壊が観察される。
△:素子形状に変化が認められる若しくは10層を超える貫通状破壊が観察される。
×:素子形状が破壊する。
◎は問題なく使用でき、○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 8% or less of the initial value, the capacitor element was disassembled and the state of breakdown was examined to evaluate the reliability as follows.
⊚: There is no change in the element shape and no penetrating breakage is observed.
◯: Penetration-like fracture within 10 layers of the film is observed without change in element shape.
Δ: A change in the element shape is observed, or a penetrating breakdown of more than 10 layers is observed.
x: The element shape is destroyed.
⊚ can be used without problems, and ○ can be used depending on the conditions. Δ and x are inferior in practical performance.


以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに説明する。

The effects of the present invention will be further described below with reference to examples.

(実施例1)
表層(A層)と内層(B層)を含む積層フィルムにおいて、A層にA原料、B層にB原料を用いた。A層用の樹脂は、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2.2g/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98重量%と、ポリメチルペンテン系樹脂として三井化学(株)製“TPX”(登録商標)(MX002、融点が224℃)2重量%をブレンドし、260℃に設定した押出機で混練押出し、ストランドを水冷後チップ化し、ポリプロピレン樹脂原料(A1)とした。内層(B層)用の樹脂は、非相溶の熱可塑性樹脂含まないもので、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2.2g/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100重量%とした。表層(A層)用の原料(A1)と内層(B層)用の原料をそれぞれ単軸押出機に供給し、樹脂温度260℃で溶融させ、80μmカットの焼結フィルターで異物を除去後、フィードブロックを用いてA/B/Aの3層積層で積層厚み比が1/8/1(フィルム全厚みに対する表面層A層の割合は20%)となるよう押出量を調節し、その溶融積層ポリマーをTダイより吐出させ、該溶融シートを25℃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84℃まで予熱し、引き続き125℃の温度に保ち周速差を設けたロール間に通し、長手方向に6.2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167℃のTD予熱温度(TD延伸温度より+8℃高い)で予熱し、次いで159℃の温度で幅方向に11.0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8%の弛緩を与えながら155℃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140℃で熱処理を行った。最後に3段目の熱処理として120℃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2.4μm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1に示す通りで、コンデンサ素子加工性に優れ、またコンデンサとしての信頼性、耐電圧はともに優れたものであった。
(Example 1)
In a laminated film including a surface layer (A layer) and an inner layer (B layer), the A raw material was used for the A layer, and the B raw material was used for the B layer. The resin for layer A has a mesopentad fraction of 0.984, a melting point of 168° C., a melt flow rate (MFR) of 2.2 g/10 min, and a cold xylene soluble part (CXS) of 0.8% by mass. 98% by weight of a polypropylene resin manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. and 2% by weight of "TPX" (registered trademark) (MX002, melting point of 224° C.) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. as a polymethylpentene-based resin were blended and heated at 260° C. The mixture was kneaded and extruded by an extruder set to 200°C, and the strand was water-cooled and chipped to obtain a polypropylene resin raw material (A1). The resin for the inner layer (layer B) does not contain an incompatible thermoplastic resin, has a mesopentad fraction of 0.984, a melting point of 168° C., a melt flow rate (MFR) of 2.2 g/10 minutes, 100% by weight of polypropylene resin manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. having a cold xylene soluble portion (CXS) of 0.8% by mass. The raw material (A1) for the surface layer (A layer) and the raw material for the inner layer (B layer) are each supplied to a single screw extruder, melted at a resin temperature of 260 ° C., and after removing foreign matter with a sintered filter cut to 80 μm, Using a feed block, the extrusion rate is adjusted so that the thickness ratio of the three layers of A/B/A is 1/8/1 (the ratio of the surface layer A layer to the total thickness of the film is 20%), and the melt The laminated polymer was discharged from a T-die, and the molten sheet was brought into close contact with a casting drum maintained at 25° C. with an air knife and solidified by cooling to obtain an unstretched polypropylene film. The unstretched polypropylene film was preheated step by step to 84° C. with a group of rolls, then passed between rolls maintained at 125° C. with different circumferential speeds, and stretched 6.2 times in the longitudinal direction. Subsequently, the film was guided to a tenter, and while both ends of the width of the film were held with clips, it was preheated at a TD preheating temperature of 167°C (+8°C higher than the TD stretching temperature), and then stretched in the width direction at a temperature of 159°C. Stretched 0 times. Furthermore, as the first heat treatment and relaxation treatment, heat treatment was performed at 155° C. while giving 8% relaxation in the width direction, and as the second heat treatment, heat treatment was performed at 140° C. while being held by clips in the width direction. Finally, as the third-stage heat treatment, the film is guided to the outside of the tenter through a heat treatment at 120°C, the clips at the ends of the film are released, and then the film surface (the casting drum contact surface side) is subjected to 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 2.4 μm was wound up as a film roll. The properties and capacitor properties of the polypropylene film of this example are as shown in Table 1. The film was excellent in capacitor element workability, reliability as a capacitor, and withstand voltage.

参考例1
参考例1のポリプロピレン樹脂(A1)を単軸の溶融押出機に供給し、樹脂温度260℃で溶融させ、80μmカットの焼結フィルターで異物を除去後、その溶融ポリマーをTダイより吐出させ、該溶融シートを25℃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実質的に単層構成の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の二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱温度、TD延伸温度および熱処理条件については、実施例1と同様にして厚み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素子加工性に優れ、コンデンサとしての耐電圧も優れていたが、信頼性は条件次第で使用可能なものであった。
( Reference example 1 )
The polypropylene resin (A1) of Reference Example 1 was supplied to a single-screw melt extruder and melted at a resin temperature of 260°C. The melted sheet was brought into close contact with a casting drum maintained at 25° C. with an air knife and solidified by cooling to obtain an unstretched polypropylene film having a substantially single-layer structure. A polypropylene film having a thickness of 2.3 μm was obtained in the same manner as in Example 1 with respect to the stretching ratio, TD preheating temperature, TD stretching temperature and heat treatment conditions during biaxial stretching of the unstretched polypropylene film. The polypropylene film of this example was excellent in properties and processability as a capacitor element, and was excellent in withstand voltage as a capacitor, but the reliability was usable depending on the conditions.

(実施例3)
メソペンタッド分率が0.973、融点が165℃で、メルトフローレイト(MFR)が3.0g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が1.3質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂98重量%と、ポリメチルペンテン系樹脂として三井化学(株)製“TPX”(登録商標:MX002、融点が224℃)2重量%をブレンドし、260℃に設定した押出機で混練押出し、ストランドを水冷後チップ化し、ポリプロピレン樹脂原料(A2)とした。A層用のポリプロピレン樹脂(A2)を用い、B層用のポリプロピレン樹脂は上記のメソペンタッド分率が0.973、融点が165℃で、メルトフローレイト(MFR)が3.0g/10分、冷キシレン可溶部(CXS)が1.3質量%であるプライムポリマー(株)製ポリプロピレン樹脂100質量%を用い、キャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、TD予熱温度、TD延伸温度および熱処理条件を表1の条件とした以外は実施例1と同様にして厚み2.4μm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1に示す通りで、コンデンサ素子加工性は優れ、コンデンサとしての耐電圧および信頼性やや劣るものの実使用上問題のないレベルであった。
(Example 3)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., having a mesopentad fraction of 0.973, a melting point of 165°C, a melt flow rate (MFR) of 3.0 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.3% by mass. 98% by weight of polypropylene resin and 2% by weight of "TPX" (registered trademark: MX002, melting point: 224°C) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. as a polymethylpentene-based resin are blended, and the mixture is kneaded and extruded by an extruder set at 260°C. , the strand was water-cooled and chipped to obtain a polypropylene resin raw material (A2). The polypropylene resin (A2) for layer A was used, and the polypropylene resin for layer B had a mesopentad fraction of 0.973, a melting point of 165°C, a melt flow rate (MFR) of 3.0 g/10 minutes, and a Using 100% by mass of polypropylene resin manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. with a xylene soluble portion (CXS) of 1.3% by mass, the temperature of the casting drum, the stretching ratio during biaxial stretching, the TD preheating temperature, the TD stretching temperature and A polypropylene film having a thickness of 2.4 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that the heat treatment conditions were changed to those shown in Table 1. The characteristics and capacitor characteristics of the polypropylene film of this example are as shown in Table 1. The capacitor element workability was excellent, and although the withstand voltage and reliability as a capacitor were slightly inferior, there was no problem in practical use.

(実施例4)
A層のポリメチルペンテン系樹脂を4重量%となるようブレンドし、260℃に設定した押出機で混練押出し、ストランドを水冷後チップ化してポリプロピレン樹脂原料(A3)とした。次いでB層のポリメチルペンテン系樹脂を2重量%となるようブレンドし260℃に設定した押出機で混練押出し、ストランドを水冷後チップ化してポリプロピレン樹脂原料(B1)とした。A層およびB層に上記したポリプロピレン樹脂原料(A3)および(B1)をそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして厚み2.4μm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素子加工性に優れ、コンデンサとしての耐電圧も優れていたが、信頼性は条件次第で使用可能なものであった。
(Example 4)
The polymethylpentene-based resin for the layer A was blended to 4% by weight, kneaded and extruded with an extruder set at 260° C., the strand was water-cooled and chipped to obtain a polypropylene resin raw material (A3). Next, the polymethylpentene-based resin for the layer B was blended to 2% by weight, kneaded and extruded with an extruder set at 260° C., the strand was water-cooled and chipped to obtain a polypropylene resin raw material (B1). A polypropylene film having a thickness of 2.4 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polypropylene resin raw materials (A3) and (B1) described above were used for the A layer and the B layer, respectively. The polypropylene film of this example was excellent in properties and processability as a capacitor element, and was excellent in withstand voltage as a capacitor, but the reliability was usable depending on the conditions.

(実施例5)
フィルム厚みを6.0μmとし、MD延伸倍率とTD予熱温度およびTD延伸温度、熱固定温度を表1の条件に変更した以外は実施例1と同様にして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1に示す通りで、コンデンサ素子加工性、耐電圧に優れ、信頼性はやや劣るものの実使用上問題のないレベルであった。
(Example 5)
A polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the film thickness was 6.0 μm, and the MD draw ratio, TD preheating temperature, TD drawing temperature, and heat setting temperature were changed to the conditions shown in Table 1. The properties and capacitor properties of the polypropylene film of this example are shown in Table 1. It was excellent in capacitor element workability and withstand voltage, and although it was slightly inferior in reliability, it was at a level that poses no problems in practical use.

(比較例1)
使用するポリプロピレン原料、ポリメチルペンテンとのブレンド比は実施例1と同様にして、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95℃、未延伸ポリプロピレンフィルムを複数のロール群にて予熱する温度を120℃、周速差を設けたロール間で延伸する温度を140℃とし、TD予熱温度とTD延伸温度を同一温度、面積延伸倍率が48倍、熱固定温度は1段のみとした以外は実施例1と同様にして厚み2.4μmのポリプロピレンフィルムを得た。本比較例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を1に示す。コンデンサ素子特性に関しては、加工性に優れる一方で、コンデンサとしての耐電圧は不十分で実用上に耐えられない程度であり、信頼性は信頼性評価では10層を超える貫通状破壊が観察された。
(Comparative example 1)
The polypropylene raw material to be used and the blend ratio of polymethylpentene are the same as in Example 1, the temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet is 95 ° C., and the temperature for preheating the unstretched polypropylene film with a plurality of roll groups is set. 120 ° C., the temperature for stretching between rolls with a peripheral speed difference was 140 ° C., the TD preheating temperature and the TD stretching temperature were the same temperature, the area stretching ratio was 48 times, and the heat setting temperature was only 1 stage. A polypropylene film having a thickness of 2.4 μm was obtained in the same manner as in Example 1. 1 shows the properties and capacitor properties of the polypropylene film of Comparative Example 1. Regarding the characteristics of the capacitor element, while it has excellent workability, the withstand voltage as a capacitor is insufficient and cannot be practically withstood. .

(比較例2および比較例3)
比較例2では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2.2g/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95重量%と、ポリプロピレンと非相溶性のポリメチルペンテン系樹脂として三井化学(株)製“TPX”(登録商標:MX002、融点が224℃)5重量%をブレンドし、260℃に設定した押出機で混練押出し、ストランドを水冷後チップ化し、ポリプロピレン樹脂原料(A4)とした。該ポリプロピレン樹脂(A4)を単層構成とし、熱処理工程を2段処理とし、キャスティングドラム温度とMD、TD延伸等の製膜条件とした以外は実施例1と同様にして、厚み2.5μmのポリプロピレンフィルムを得た。比較例3では、ポリプロピレンと非相溶の熱可塑性樹脂含有量をA層、B層ともに0重量%とし、キャスティングドラム温度とMD、TD延伸等の製膜条件とした以外は実施例1と同様にして、厚み2.4μmのポリプロピレンフィルムを得た。比較例2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1に示す通りで、コンデンサ素子は加工性が良好であるが、耐電圧が劣り、信頼性も実使用で問題が生じるレベルであった。比較例3のフィルムの特性およびコンデンサ特性は表1に示す通りで、コンデンサ素子加工性は変形、シワ、端面ズレが生じることがあり後の工程に支障がでる恐れがあるものであった。また、コンデンサとしての耐電圧が低く、信頼性評価において素子形状に変化が認められ実使用に耐えられないレベルのものであった。
(Comparative Example 2 and Comparative Example 3)
Comparative Example 2 is a prime polymer having a mesopentad fraction of 0.984, a melting point of 168° C., a melt flow rate (MFR) of 2.2 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 0.8% by mass. 95% by weight of polypropylene resin manufactured by Co., Ltd. and 5% by weight of "TPX" (registered trademark: MX002, melting point: 224 ° C.) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. as a polymethylpentene-based resin incompatible with polypropylene. The mixture was kneaded and extruded by an extruder set at 260° C., and the strand was cooled with water and chipped to obtain a polypropylene resin raw material (A4). In the same manner as in Example 1, except that the polypropylene resin (A4) had a single layer structure, the heat treatment process was a two-stage treatment, and the casting drum temperature and the film forming conditions such as MD and TD stretching were used. A polypropylene film was obtained. In Comparative Example 3, the content of the thermoplastic resin incompatible with polypropylene was set to 0% by weight for both the A layer and the B layer, and the casting drum temperature and the film forming conditions such as MD and TD stretching were the same as in Example 1. Then, a polypropylene film having a thickness of 2.4 µm was obtained. The properties and capacitor properties of the polypropylene film of Comparative Example 2 are as shown in Table 1. The capacitor element had good workability, but had poor withstand voltage and reliability at a level causing problems in actual use. The properties of the film of Comparative Example 3 and the properties of the capacitor are shown in Table 1. The workability of the capacitor element was such that deformation, wrinkles, and edge misalignment could occur, which could interfere with subsequent steps. In addition, the withstand voltage as a capacitor was low, and a change in element shape was observed in the reliability evaluation, which was at a level that could not withstand actual use.

(比較例4)
メソペンタッド分率が0.967、融点が164℃で、メルトフローレイト(MFR)が3.1g/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98重量%と、ポリメチルペンテン系樹脂として三井化学(株)製“TPX”(登録商標:MX002、融点が224℃)2重量%をブレンドし、260℃に設定した押出機で混練押出し、ストランドを水冷後チップ化し、ポリプロピレン樹脂原料(A5)とした。A層用のポリプロピレン樹脂は(A5)を用い、B層用のポリプロピレン樹脂は上記の0.967、融点が164℃で、メルトフローレイト(MFR)が3.1g/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100重量%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予熱温度、TD延伸温度および熱処理条件等は表1に示した条件とした以外は実施例1と同様にして、厚み2.4μm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1に示す通りで、コンデンサ素子加工性は優れるものであったが、コンデンサとしての耐電圧が低く、信頼性評価において素子形状に変化が認められ実使用に耐えられないレベルのものであった。
(Comparative Example 4)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., having a mesopentad fraction of 0.967, a melting point of 164° C., a melt flow rate (MFR) of 3.1 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 0.8% by mass. 98% by weight of polypropylene resin and 2% by weight of "TPX" (registered trademark: MX002, melting point: 224°C) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. as a polymethylpentene-based resin are blended, and the mixture is kneaded and extruded by an extruder set at 260°C. , the strand was water-cooled and chipped to obtain a polypropylene resin raw material (A5). The polypropylene resin for the A layer uses (A5), and the polypropylene resin for the B layer has the above 0.967, a melting point of 164 ° C., a melt flow rate (MFR) of 3.1 g / 10 minutes, and is soluble in cold xylene. Using 100% by weight of polypropylene resin manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. with a part (CXS) of 0.8% by weight, the temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet, the stretch ratio during biaxial stretching, TD preheating temperature, TD A polypropylene film having a thickness of 2.4 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that the stretching temperature, heat treatment conditions, etc. were the conditions shown in Table 1. The properties and capacitor properties of the polypropylene film of this comparative example are shown in Table 1. Although the processability of the capacitor element was excellent, the withstand voltage as a capacitor was low, and a change in the element shape was observed in the reliability evaluation. It was of a level that could not withstand actual use.

(比較例5)
メソペンタッド分率が0.965、融点が163℃で、メルトフローレイト(MFR)が3.5g/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98重量%と、ポリメチルペンテン系樹脂として三井化学(株)製“TPX”(登録商標:MX002、融点が224℃)2重量%をブレンドし、260℃に設定した押出機で混練押出し、ストランドを水冷後チップ化し、ポリプロピレン樹脂原料(A6)とした。A層用のポリプロピレン樹脂は(A6)を用い、B層用のポリプロピレン樹脂は上記の0.967、融点が164℃で、メルトフローレイト(MFR)が3.1g/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100重量%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予熱温度、TD延伸温度および熱処理条件等は表1に示した条件とした以外は実施例1と同様にして、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1に示す通りで、コンデンサ素子特性に関しては、加工性に優れる一方で、コンデンサとしての耐電圧は不十分で実用上に耐えられない程度であり、信頼性は信頼性評価では10層を超える貫通状破壊が観察された。
(Comparative Example 5)
Manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., having a mesopentad fraction of 0.965, a melting point of 163° C., a melt flow rate (MFR) of 3.5 g/10 min, and a cold xylene soluble portion (CXS) of 1.8% by mass. 98% by weight of polypropylene resin and 2% by weight of "TPX" (registered trademark: MX002, melting point: 224°C) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. as a polymethylpentene-based resin are blended, and the mixture is kneaded and extruded by an extruder set at 260°C. , the strand was water-cooled and chipped to obtain a polypropylene resin raw material (A6). (A6) is used as the polypropylene resin for layer A, and the polypropylene resin for layer B is the above 0.967, has a melting point of 164 ° C., a melt flow rate (MFR) of 3.1 g / 10 minutes, and is soluble in cold xylene. Using 100% by weight of polypropylene resin manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. with a part (CXS) of 0.8% by weight, the temperature of the casting drum for cooling the melt extruded sheet, the stretch ratio during biaxial stretching, TD preheating temperature, TD A polypropylene film having a thickness of 2.3 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that the stretching temperature, heat treatment conditions, etc. were the conditions shown in Table 1. The characteristics of the polypropylene film of this comparative example and the capacitor characteristics are shown in Table 1. Regarding the characteristics of the capacitor element, while the workability is excellent, the withstand voltage as a capacitor is insufficient and cannot be practically withstood. In the reliability evaluation, a penetrating fracture exceeding 10 layers was observed.

Figure 0007318187000001
Figure 0007318187000001

Claims (6)

フィルムに、ポリプロピレンとは非相溶の熱可塑性樹脂としてポリメチルペンテンを、0.1質量%以上、4質量%以下含み、前記フィルムが3層以上の積層フィルムであって、表層(A層、フィルムの厚みを100%としたときに表面側から最小0.5%から最大30%までの厚み)のポリプロピレンと非相溶のポリメチルペンテンの含有量が内層(B層)より大きく、フィルムを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、フィルム全質量に対して1.5質量%未満であり、フィルムのメソペンタッド分率が0.970以上であり、フィルムを示差走査熱量計(DSC)で30℃から260℃まで20℃/minで昇温し、ついで260℃から30℃まで20℃/minで降温し、さらに30℃から260℃まで20℃/minで再昇温させたときの融解ピーク温度(Tm2)が164℃以上であり、該DSC曲線の100℃から180℃領域における融解熱量が105J/g以上であり、フィルムの少なくとも一方の表面の算術平均高さSaが5~20nm、かつ、最大高さSzが100~500nmである、ポリプロピレンフィルム。 The film contains 0.1% by mass or more and 4% by mass or less of polymethylpentene as a thermoplastic resin incompatible with polypropylene, and the film is a laminated film having three or more layers, and the surface layer (A layer , When the thickness of the film is 100%, the content of polypropylene and incompatible polymethylpentene in the thickness from the surface side of 0.5% to 30% is greater than the inner layer (B layer), and the film is The polypropylene component (CXS) dissolved in xylene is less than 1.5% by mass relative to the total mass of the film when precipitated at room temperature after being completely dissolved in xylene, and the mesopentad fraction of the film is is 0.970 or more, and the film is heated from 30° C. to 260° C. at a rate of 20° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC), then cooled from 260° C. to 30° C. at a rate of 20° C./min. The melting peak temperature (T m2 ) is 164°C or higher when the temperature is reheated from °C to 260°C at 20°C/min, and the heat of fusion in the 100°C to 180°C region of the DSC curve is 105 J/g or more. A polypropylene film having an arithmetic mean height Sa of at least one surface of the film of 5 to 20 nm and a maximum height Sz of 100 to 500 nm. フィルムの少なくとも一方の表面の光沢度が130%以上150%未満である、請求項に記載のポリプロピレンフィルム。 The polypropylene film according to claim 1 , wherein the glossiness of at least one surface of the film is 130% or more and less than 150%. DSCで30℃から260℃まで20℃/minで昇温させたときのフィルムの融解ピーク温度(Tm1)が174℃以上である、請求項1または2に記載のポリプロピレンフィルム。 The polypropylene film according to claim 1 or 2 , wherein the film has a peak melting temperature (T m1 ) of 174°C or higher when the temperature is raised from 30°C to 260°C at a rate of 20°C/min by DSC. フィルム厚みが0.5μm以上10μm以下である、請求項1~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 thickness of 0.5 µm or more and 10 µm or less. 請求項1~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が設けられてなる金属膜積層フィルム。 A metal film laminated film comprising the polypropylene film according to any one of claims 1 to 4 and a metal film provided on at least one side thereof. 請求項に記載の金属膜積層フィルムを用いてなるフィルムコンデンサ。 A film capacitor using the metal film laminated film according to claim 5 .
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