JPH0551467A - 高温電気特性に優れたポリプロピレン二軸延伸フイルム - Google Patents

高温電気特性に優れたポリプロピレン二軸延伸フイルム

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JPH0551467A
JPH0551467A JP3209686A JP20968691A JPH0551467A JP H0551467 A JPH0551467 A JP H0551467A JP 3209686 A JP3209686 A JP 3209686A JP 20968691 A JP20968691 A JP 20968691A JP H0551467 A JPH0551467 A JP H0551467A
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polypropylene
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polypropylene resin
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孝行 山田
Tamio Kawasumi
民生 川住
Takeo Inoue
武夫 井上
Kazuhiro Masuda
和廣 升田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】絶縁破壊電圧が高く、高温下においても絶縁破
壊電圧の低下の少ない、ポリプロピレン二軸延伸フィル
ムを提供する。 【構成】ポリプロピレン樹脂 100重量部に対し、一般式
YRSiX3 (式中、Yはメタクリロキシ基、Rはメチレ
ン基が1〜4個結合した2価のアルキル基、Xは互いに
同じか或いは異なるもので、加水分解することができる
1価の有機基)で表される、シラン化合物 0.1〜10重量
部含有してなるポリプロピレン二軸延伸フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温電気特性に優れた
ポリプロピレン二軸延伸フィルムに関し、詳しくは絶縁
破壊電圧が高く、高温における絶縁破壊電圧の低下が少
ないポリプロピレン二軸延伸フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレンは、優れた電気的、機械
的、化学的性質を有するため、コンデンサーのような電
気絶縁材料に広く利用されている。この分野での重要な
電気特性の一つに、絶縁破壊電圧がある。絶縁破壊電圧
とは、絶縁物が破壊して絶縁抵抗が低下し、比較的大き
な電流が流れるようになるときの電圧を、フィルムの単
位厚みあたりの数値で示したものである。この絶縁破壊
電圧を高くするために、特定の物性を有するポリプロピ
レン樹脂、たとえば分子量と極限粘度とが一定の関係を
持つポリプロピレン樹脂(特開昭59- 63611)や、分子量
および分子量分布が限定されたポリプロピレン樹脂(特
開昭59-63608)、または結晶化温度及び結晶化速度を限
定したポリプロピレン樹脂(特開昭58-181616)等を二軸
延伸フィルムにすることが提案されている。
【0003】
【本発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上
述のポリプロピレン樹脂を用いた場合、その二軸延伸フ
ィルムの室温付近(たとえば23℃)における絶縁破壊電
圧は高いものの、高温下(たとえば80℃前後)での絶縁
破壊電圧は著しく低下する。
【0004】コンデンサーは、蓄放電を繰り返すことに
より若干の熱が発生し、実使用時は室温よりかなり高い
温度になる。したがって、ポリプロピレン二軸延伸フィ
ルムをコンデンサーとして使用した場合、温度上昇によ
り絶縁破壊電圧は低下し、コンデンサーの性能に悪影響
を及ぼす等問題を生じる。これらを改善した、高温下で
の絶縁破壊電圧の高いフィルムが望まれていた。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、ポリプロピレン樹脂に
特定のシラン化合物を添加することにより、かかる問題
点を解決することを見出し、本発明を完成するに至った
ものである。
【0006】すなわち本発明は、23℃に於ける直流電圧
下の絶縁破壊電圧が 500V/μm 以上であって、該23℃に
おける直流電圧下の絶縁破壊電圧に対する80℃における
直流電圧下の絶縁破壊電圧の比が0.8以上である高温電
気特性に優れたポリプロピレン二軸延伸フィルムであ
る。
【0007】本発明をその製造方法を詳述することによ
り、以下説明する。
【0008】本発明は、ポリプロピレン樹脂 100重量部
に対し、下記一般式の化2(式中、Yはメタクリロキシ
基、Rはメチレン基が1〜4個結合した2価のアルキル
基、Xは互いに同じか或いは異なるもので、加水分解し
得る1価の有機基を示す。)
【0009】
【化2】YRSiX3 で表されるシラン化合物0.1 〜10重量部からなるポリプ
ロピレン二軸延伸フィルムである。
【0010】本発明におけるポリプロピレン樹脂とは、
プロピレン単独重合体またはプロピレンとエチレン、α
−オレフィンとの共重合体をも包含するものであり、中
でもプロピレン単独重合体、プロピレンとエチレンの共
重合体が好ましく用いられ、特に好ましくはプロピレン
単独重合体である。
【0011】ここでいうα−オレフィンとは、ブテン−
1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オク
テン−1、3−メチルブテン−1、4−メチルペンテン
−1、ビニルシクロヘキサン、スチレン等が挙げられ
る。
【0012】これらポリプロピレン樹脂の製造方法とし
ては、例えば、不活性媒体を用いた溶媒重合法、あるい
は実質的に不活性媒体の存在しない塊状重合法、気相重
合法が利用でき、触媒としては、四塩化チタンを金属ア
ルミニウムで還元して得た三塩化チタンと有機アルミニ
ウム化合物との触媒系、または四塩化チタンを有機アル
ミニウム化合物で還元して得た三塩化チタン組成物を特
定のエーテル化合物で処理した後、更に四塩化チタンで
処理した三塩化チタン組成物と、有機アルミニウム化合
物との触媒系、あるいはハロゲン化マグネシウムの担体
にハロゲン化チタンを担持して得たものと、有機アルミ
ニウム化合物との触媒系等が挙げられる。このような重
合系において得られた重合体スラリーをアルコール等を
用いて触媒残査を分解・水洗除去し、さらにこのスラリ
ーを、例えば遠心分離法などでアタクチックポリマー分
を除去する方法、あるいはプロピレン自身を液状媒体と
して用いる塊状重合法においては、得られた重合体スラ
リーをプロピレン洗浄置換により触媒残査およびアタク
チックポリマー分を除去する方法等がある。
【0013】また塊状重合を単独で行う方法の他に、気
相重合との組み合わせあるいは気相重合を単独で行った
後に、ヘキサンやヘプタン等の不活性媒体にリスラリー
し、アルコール等で触媒残査を分解・水洗除去する方法
等もある。
【0014】このようにして得られるポリプロピレン樹
脂を電気絶縁材料として用いるに際し、高立体規則性ポ
リプロピレンを与える上述の触媒を用いて重合し、得ら
れた重合体から触媒残査及びアタクチックポリマー分を
厳密に除去したポリマーのアイソタクチックインデック
ス(ソクッスレー抽出器で測定したポリマーの沸騰n−
ヘプタン抽出残率:抽出残ポリマーの重量/抽出前ポリ
マーの重量を百分率で表示、以下、IIと略記)が94%
以上、好ましくは96%以上であり、 230℃に於けるペレ
ットのメルトインデックス(ASTM D-1238 に凖拠、以
下、MIと略記)が 0.3〜30g/10min 、全灰分(恒量と
した磁性ルツボ中でポリマーが着火しないように溶融気
化させ、次いで電気炉中で完全に灰化した時の残分を仕
込みポリマーに対する比率で表示。)が 50ppm以下、好
ましくは 30ppm以下のポリプロピレン樹脂が好ましく用
いられる。
【0015】本発明に用いるシラン化合物とは、下記一
般式の化3
【0016】
【化3】YRSiX3 で表され、式中において、Yはポリプロピレンと反応し
得る炭素間二重結合を持ったメタクリロキシ基、Rはメ
タクリロキシ基と珪素原子をつなぐメチレン基が1〜4
個直鎖状に結合した2価のアルキル基、Xは加水分解し
得る1価の有機基であり、3個のX基は互いに同じかあ
るいは異なっていてもよい。
【0017】これらシラン化合物としては、例えば、γ
−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキ
シ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン等があるが、中でもγ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランが好ましく用いられる。
【0018】これらシラン化合物の含有量は、ポリプロ
ピレン樹脂100 重量部に対して0.1〜10重量部であり、
好ましくは 0.5〜3 重量部である。シラン化合物の含有
量が0.1重量部未満では、発明の効果が小さく、また10
重量部を越えて含有しても絶縁破壊電圧の更なる上昇は
殆ど期待できず、加工上の問題やコスト高になり不経済
になるだけである。
【0019】また上記成分以外に、本発明の効果を著し
く損なわない程度の酸化防止剤、中和剤、熱安定剤、有
機過酸化物等を用途に応じて添加することができる。こ
の中でも有機過酸化物を添加することにより、発明の効
果を維持しつつ樹脂組成物のMIを高め、成形性を改良
するなどの物性改質を行うことができる。
【0020】有機過酸化物の例としては、t-ブチルパー
オキシイソプロピルカーボネート、2,2-ジ-(t-ブチルパ
ーオキシ)-ブタン、2,5-ジメチル- 2,5-ジ-(t-ブチルパ
ーオキシ)-ヘキサン等が挙げられ、中でも2,5-ジメチル
- 2,5-ジ-(t-ブチルパーオキシ)-ヘキサンが好ましい。
【0021】このようにして本発明は、ポリプロピレン
樹脂とシラン化合物、必要に応じた各種の添加剤を添加
し、ヘンシェルミキサー等の公知の混合機を用いて配合
した後、押出機を用いてペレット化することにより、ポ
リプロピレン二軸延伸フィルム用組成物として得られる
が、上記の添加物をすべてヘンシェルミキサー等で配合
せず、たとえば液状物等は押出機のホッパー口あるいは
ベント口等より添加しても本発明を達成することを妨げ
ない。また、あらかじめシラン化合物を高濃度に含有す
るペレットを作り、これにシラン化合物を含まないポリ
プロピレン樹脂ペレットを混合希釈し、再度押出機によ
りペレット化する方法も適用できる。
【0022】上記組成物から二軸延伸フィルムを得る方
法としては、ペレットを適当な厚さを持ったシートに製
膜した後でテンター法、チューブラー法等の通常行われ
ているポリプロピレン樹脂の二軸延伸方法が適用でき、
特に限定されることはない。例えば、一方向を延伸した
後もう一方向を延伸する逐次二軸延伸法、または同時に
二方向を延伸する同時二軸延伸法の何れも適用できる。
【0023】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。尚、以下の記載において、 ・II:% (ソックスレー抽出器で測定した沸騰n−
ヘプタン抽出残率。) ・MI:g/10min (ASTM D-1238 に準拠。) ・全灰分:ppm (ポリマーを溶融気化した灰化残
率。) ・絶縁破壊電圧:V/μm (JIS-2330に準拠)した。
【0024】実施例1 ヘプタンを用いた溶媒重合法に於いて、四塩化チタンを
金属アルミニウムで還元して得た三塩化チタンと、有機
アルミニウム化合物との触媒系を用いてプロピレンを重
合して得られた重合体のヘプタンスラリーをメタノール
で触媒残査を分解し、水洗除去した後、さらに重合体の
ヘプタンスラリーを遠心分離してアタクチックポリマー
分を除去する方法により製造したプロピレン単独重合体
A(MIが1.4g/min、IIが97.5%、全灰分が20ppm )1
00重量部に対し、フェノール系酸化防止剤0.40重量部、
ステアリン酸金属塩系中和剤0.005 重量部と、シラン化
合物としてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン(日本ユニカ社製)3重量部を添加し、ヘンシェル
ミキサーで混合した後、押出機を用いて250 ℃でペレッ
ト化した。次いでこのペレットを250 ℃で押出し、厚さ
550 μm のシートを得た。このシートをTMロング二軸
延伸機を用いて、150 ℃において、まずMD方向に5
倍、次いでTD方向に7倍の逐次二軸延伸を行って厚さ
15μm の二軸延伸フィルムを得た。このようにして得ら
れた二軸延伸フィルムの80℃および23℃における絶縁破
壊電圧(以下、BDVと略記)を測定したところ、各々
526 V/μm 、573 V/μm であり、BDV80℃/BDV23
℃の比が0.918 と良好であった。結果を表1に示す。
【0025】実施例2 有機過酸化物として2,5-ジメチル- 2,5-ジ-(t-ブチルパ
ーオキシ)-ヘキサン(吉富製薬社製)0.25重量部を添加
した他は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
【0026】実施例3 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの添加
量を 0.5重量部に代えた他は実施例1と同様に行った。
結果を表1に示す。
【0027】実施例4 有機過酸化物として2,5-ジメチル- 2,5-ジ-(t-ブチルパ
ーオキシ)-ヘキサンを0.0167重量部添加した他は実施例
3と同様に行った。結果を表1に示す。
【0028】比較例1 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを添加
しなかった他は実施例1と同様に行ったところ、BDV
80℃の値が低いためBDV80℃/BDV23℃の比が0.74
2 であった。結果を表1に示す。
【0029】実施例5 ヘプタンを用いた溶媒重合法に於いて、四塩化チタンを
有機アルミニウム化合物で還元して得た三塩化チタン組
成物を特定のエーテル化合物で処理した後、さらに四塩
化チタンで処理した三塩化チタン組成物と、有機アルミ
ニウム化合物との触媒系を用いてプロピレンを重合し、
得られたスラリーをメタノールで触媒残査を分解し、水
洗除去し、さらにヘプタンスラリーを遠心分離してアタ
クチックポリマー分を除去する方法により製造したプロ
ピレン単独重合体B(MIが0.4g/10min、IIが99.5
%、全灰分は10ppm )をプロピレン単独重合体Aに代え
て用いた他は、実施例1と同様に行った。この結果を表
1に示す。
【0030】実施例6 塊状重合法に於いて、ハロゲン化マグネシウムに四塩化
化チタンを担持して得た担体と、有機アルミニウム化合
物との触媒系を用いてプロピレンとエチレンを共重合
し、得られた共重合体スラリーをプロピレン洗浄置換に
より触媒残査およびアタクチックポリマー分を除去する
方法により製造したプロピレン/エチレン共重合体(エ
チレン含量 0.5wt%、MIが4.4g/10min、IIが97.0
%、全灰分が28ppm )をプロピレン単独重合体Aに代え
て用いた他は実施例1と同様に行った。結果を表1に示
す。
【0031】実施例7 プロピレン単独重合体Aに代え実施例6で得られたプロ
ピレン/エチレン共重合体を用いた他は実施例4と同様
に行った。結果を表1に示す。
【0032】比較例2 実施例6で得られたプロピレン/エチレン共重合体を用
い、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを
添加しなかった他は実施例例1と同様に行った。結果を
表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明により得られるポリプロピレン二
軸延伸フィルムは、特に高温における直流電圧下の絶縁
破壊電圧が 500V/μm 以上と高く、優れた電気特性を有
することから、コンデンサー等の電気絶縁材料として好
適に用いることができ、工業上優位である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:34 B29L 7:00 4F C08L 23:10 (72)発明者 升田 和廣 大阪府高石市高砂1丁目6番地三井東圧化 学株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】23℃に於ける直流電圧下の絶縁破壊電圧が
    500V/μm 以上であって、該23℃に於ける直流電圧下の
    絶縁破壊電圧に対する80℃に於ける直流電圧下の絶縁破
    壊電圧の比が 0.8以上である、高温電気特性に優れたポ
    リプロピレン二軸延伸フィルム。
  2. 【請求項2】ポリプロピレン樹脂 100重量部と、下記一
    般式化1(式中、Yはメタクリロキシ基、Rはメチレン
    基が1〜4個結合した2価のアルキル基、Xは互いに同
    じか或いは異なるもので加水分解し得る1価の有機基を
    示す。) 【化1】YRSiX3 で表されるシラン化合物 0.1〜10重量部からなる、請求
    項1記載のポリプロピレン二軸延伸フィルム。
JP20968691A 1991-08-22 1991-08-22 高温電気特性に優れたポリプロピレン二軸延伸フィルム Expired - Fee Related JP3171612B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012209541A (ja) * 2011-03-17 2012-10-25 Toray Ind Inc コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム、金属化フィルムおよびフィルムコンデンサ
WO2016167328A1 (ja) * 2015-04-15 2016-10-20 王子ホールディングス株式会社 コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム

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