JPH10112419A - 二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびそれからなるフィルムコンデンサー - Google Patents

二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびそれからなるフィルムコンデンサー

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JPH10112419A
JPH10112419A JP9127043A JP12704397A JPH10112419A JP H10112419 A JPH10112419 A JP H10112419A JP 9127043 A JP9127043 A JP 9127043A JP 12704397 A JP12704397 A JP 12704397A JP H10112419 A JPH10112419 A JP H10112419A
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JP
Japan
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film
biaxially oriented
capacitor
oriented polypropylene
polypropylene film
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JP9127043A
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Itsuo Nagai
逸夫 永井
Shigeru Tanaka
茂 田中
Takumi Hirano
巧 平野
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/14—Organic dielectrics
    • H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose

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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐電圧性と耐熱性に優れた二軸配向ポリプロピ
レンフィルムおよびそれを誘電体として用いる耐電圧性
に優れたフィルムコンデンサー、さらには耐電圧性と耐
電流性に優れた高周波回路用コンデンサーを提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】アイソタクチックインデックスが９９％以
下であり、下記式（１）および（２）の特性を有するポ
リプロピレン樹脂からなり、灰分が３０ｐｐｍ以下であ
ることを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルムお
よびそれを誘電体として用いるフィルムコンデンサーお
よび高周波回路用フィルムコンデンサー。 （１）ｍｍｍｍｍｍ≧９８．５％ （２）ｒｒｒｒｒｒ≦０．５％ （ただし、ｍｍｍｍｍｍはポリプロピレンの13Ｃ−ＮＭ
Ｒから求めたメソヘプタッド分率であり、ｒｒｒｒｒｒ
はラセモヘプタッド分率である。）

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐電圧性と耐熱性
に優れた二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびそれを
誘電体として用いる耐電圧性と耐電流性に優れた高周波
回路用フィルムコンデンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】二軸配向ポリプロピレンフィルムは工業
材料、包装材料用フィルムとして広く用いられている
が、その優れた電気特性（高耐電圧、低誘電損失）を活
かしてコンデンサー用途にも使用されている。
【０００３】ところで、ポリプロピレンフィルムは、フ
ィルムコンデンサーの代表的な素材の一つであるが、近
頃の電子部品の軽薄短小化に伴い、従来、耐電圧性に余
裕を持たせるために厚めのフィルムで設計が行われてき
たものが、年々フィルムが薄膜化してきており、フィル
ムに高度な耐電圧性と耐熱性が要求されつつある。ま
た、このポリプロピレンフィルムを誘電体に用いた、高
周波回路用コンデンサーにおいてはますます高度な耐電
圧性と耐電流性が要求されてきている。
【０００４】このような課題に対し、特開平６−２３６
７０９号公報には灰分が低く、沸騰ｎ−ヘプタン可溶分
が１〜１０重量％であることから加工性に優れ、室温か
ら８０℃までの電気絶縁性に優れた高分子絶縁材料が開
示されており、沸騰ｎ−ヘプタン不溶分のアイソタクチ
ックペンタッド分率が９０％以上のものが好ましいとの
示唆がある。
【０００５】また、特開平７−２５９４６号公報には同
じく沸騰ｎ−ヘプタン不溶分が８０重量％以上、特に好
ましくは９６重量％以上であり、該沸騰ｎ−ヘプタン不
溶分のアイソタクチックペンタッド分率が０．９７０〜
０．９９５の範囲にあるプロピレン重合体およびこれを
用いた成形体の開示がある。
【０００６】しかし、これらに開示されたように、単に
沸騰ｎ−ヘプタン不溶分のアイソタクチックペンタッド
分率の高い二軸配向ポリプロピレンフィルムでは、本発
明の目指す８５℃を越える高温での耐絶縁破壊特性とこ
のフィルムを誘電体として用いたコンデンサー素子の長
期耐熱性が不十分であった。すなわち、上記従来の技術
による立体規則性の高い二軸配向ポリプロピレンフィル
ムは、沸騰ｎ−ヘプタン不溶分のアイソタクチックペン
タッド分率がそこそこ高いものの、ｎ−ヘプタン可溶分
のアイソタクチックペンタッド分率が低いため、フィル
ムとしてのアイソタクチックペンタッド分率が結果とし
て低く、立体規則性が不十分であった。
【０００７】またアイソタクチシティが極めて高い、い
わゆる高結晶性の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、
立体規則性が不十分であるがゆえに、製膜性が極めて悪
く、耐熱性と耐絶縁破壊特性に優れた二軸配向ポリプロ
ピレンフィルムを製造するための有用な技術として確立
されるには至っていなかった。
【０００８】この欠点を解消するための技術として、特
公平４−２８７２７号公報には、アイソタクチックペン
タッド分率が０．９６０〜０．９９０の範囲にあり、か
つ沸騰ｎ−ヘキサンおよび沸騰ｎ−ヘプタンで逐次抽出
した被抽出物の全量が３．０〜６．０％とすることで成
形性に優れた結晶性ポリプロピレンフィルムの開示があ
る。しかし、アイソタクチックペンタッド分率が十分で
なく、高温での耐絶縁破壊特性が不十分であった。
【０００９】さらに特開平５−２１７７９９号公報に
は、特定の熱変形温度とヤング率を有し、結晶化度が高
く、立体規則性の良い高剛性ポリプロピレンを用いたフ
ィルムに金属を蒸着した高剛性蒸着金属化フィルムを用
いた蒸着フィルムコンデンサーの開示がある。しかし立
体規則性は高々９０％程度であり、高温での絶縁破壊特
性が不十分であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
高剛性、または高いアイソタクチックインデックスのポ
リプロピレンフィルムは、耐電圧性が十分でなく、絶縁
破壊電圧不良となる場合がある。一方、単に低灰分のポ
リプロピレンフィルムでは、熱収縮率が大きく、コンデ
ンサー素子へ加工するときに上述のごとき不具合が生じ
たり、高温での使用に耐えられない場合がある。
【００１１】本発明は上記従来の欠点を解消すべくなさ
れたものであり、耐電圧性と耐熱性に優れた二軸配向ポ
リプロピレンフィルムおよびそれを誘電体として用いる
耐電圧性に優れたフィルムコンデンサー、さらには耐電
圧性と耐電流性に優れた高周波回路用コンデンサーを提
供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に鋭意検討した結果、ポリプロピレンの立体規則性がフ
ィルムの耐電圧性と耐熱性に大きく影響し、このことで
フィルムコンデンサーに加工した結果、耐電圧性と耐電
流性に優れたフィルムコンデンサーとすることができる
ことを見出し本発明に至った。
【００１３】すなわち、前記した本発明の目的は、アイ
ソタクチックインデックスが９９％以下であり、下式
（１）および（２）の特性を有し、灰分が３０ｐｐｍ以
下であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィ
ルムおよびそれを誘電体として用いたフィルムコンデン
サーにより達成できる。
【００１４】（１）ｍｍｍｍｍｍ≧９８．５％ （２）ｒｒｒｒｒｒ≦０．５％ （ただし、ｍｍｍｍｍｍはポリプロピレンの13Ｃ−ＮＭ
Ｒから求めたメソヘプタッド分率であり、ｒｒｒｒｒｒ
はラセモヘプタッド分率である。）
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明における二軸配向ポリプロ
ピレンフィルムは、主としてポリプロピレンからなる二
軸延伸フィルムであり、基本的に他の共重合成分を含ん
でいない。
【００１６】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムに使用されるポリプロピレンのアイソタクチッ
クインデックス（ＩＩ）は、製膜性の点で９９％以下で
ある必要がある。９９％を越えると、二軸延伸フィルム
を製造する際、延伸性が悪く、製膜が著しく困難とな
る。より好ましくは９７〜９９％の範囲のものが用いら
れ、９７％未満のものでは耐熱性、耐電圧性に劣る場合
がある。
【００１７】本発明において、ポリプロピレンフィルム
の立体規則性は、13Ｃ−ＮＭＲにより測定したメチル基
の吸収ピークによるヘプタッド分率により評価すること
ができる。一般的に、ポリプロピレン分子鎖における７
個の繰り返し単位の立体配座（ヘプタッド）は、ｍｍｍ
ｍｍｍ、ｍｍｍｍｍｒ、ｒｍｍｍｍｒ、・・、ｒｒｒｒ
ｒｒ、・・といったものがある。ここで、ｍはメソ（ｍ
ｅｓｏ）、ｒはラセモ（ｒａｓｅｍｏ）の立体配座を示
す。ヘプタッド分率は、Ｔ．Ｈａｙａｓｈｉらの報告
［Ｐｏｌｙｍｅｒ、２９、１３８〜１４３（１９８
８）］等にあるように、上記各立体配座を有するセグメ
ントの比率を13Ｃ−ＮＭＲから求めたものである。
【００１８】本発明のポリプロピレンフィルムは、立体
規則性の極めて高いポリプロピレン樹脂により達成でき
る。すなわち本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
のポリプロピレン樹脂はメソの並びの確率の高さで評価
できるが、一般にメソペンタッド分率と呼ばれるｍｍｍ
ｍの立体配座の割合よりもさらに高度の立体規則性の指
標であるメソヘプタッド分率ｍｍｍｍｍｍが９８．５％
以上であることが必要である。さらにシンジオタクチッ
クな構造を反映するｒｒｒｒｒｒの立体配座の確率であ
るラセモヘプタッド分率が０．５％以下であることも必
要である。このようなポリプロピレンフィルムは、より
長いアイソタクチックセグメントを持つ分子から構成さ
れており、高結晶性、高耐電圧性、高耐熱性のフィルム
を得ることができる。本発明のポリプロピレンフィルム
のポリプロピレンの立体規則性において、ｍｍｍｍｍｍ
として、さらに好ましくは９９．０％以上である。ま
た、ｒｒｒｒｒｒとして、さらに好ましくは０．３％以
下である。
【００１９】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムに使用されるポリプロピレンの極限粘度は、特
に限定される事はないが、製膜性の点から１〜１０ｄｌ
／ｇの範囲のものが用いられる。
【００２０】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムの灰分が３０ｐｐｍ以下であることが必要であ
る。より好ましくは２５ｐｐｍ以下であり、さらに好ま
しくは２０ｐｐｍ以下である。灰分が３０ｐｐｍを越え
ると、該フィルムの耐電圧性が低下し、コンデンサー用
二軸配向ポリプロピレンフィルムとして実用に耐えられ
ない。
【００２１】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムは、耐電圧性の低下を防ぐ観点から、灰分中の
鉄分が２ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好まし
くは１．５ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは１ｐｐ
ｍ以下である。
【００２２】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムの密度より求めた結晶化度は、７０％以上であ
ることが好ましく、より好ましくは７２％以上であり、
さらに好ましくは７４％以上である。結晶化度が７０％
未満であると、該二軸配向ポリプロピレンフィルムの耐
電圧性、耐熱性、さらには蒸着加工性が低下する場合が
ある。
【００２３】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムの厚みは、特に限定される事はないが、製膜性
や機械特性の点から０．５〜４０μｍの範囲であること
が好ましく、高周波回路用途としては３〜１５μｍの範
囲が好ましく、特に大電流用途すなわち耐電流性が要求
される用途には３〜１０μｍ、特に耐電圧性が要求され
る用途には５〜１５μｍの範囲が好ましい。
【００２４】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムの耐電圧性は、直流での絶縁破壊電圧で評価で
きる。一般に二軸配向ポリプロピレンフィルムの絶縁破
壊電圧は、膜厚が小さくなると単位厚み当たりの絶縁破
壊電圧（Ｖ／μｍ）が小さくなる。本発明の二軸配向ポ
リプロピレンフィルムの絶縁破壊電圧は、膜厚をｄ（μ
ｍ）として７００−２００／ｄ1/2（Ｖ／μｍ）以上で
あることが好ましい。この値未満の場合、絶縁破壊が容
易に発生しコンデンサー用途として実用に適さない場合
がある。
【００２５】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムの耐熱性は、１２０℃、１５分加熱時の熱収縮
率で評価することができる。本発明の二軸配向ポリプロ
ピレンフィルムは、１２０℃、１５分加熱時の長手方向
の熱収縮率が１．５〜２．５％の範囲であることが好ま
しい。熱収縮率が２．５％を超えると、金属層形成時に
寸法変化を起こし、フィルムロールにシワが入ったり、
コンデンサーの容量低下が大きくなる場合がある。
【００２６】特に、後述するフィルムの幅方向に金属蒸
着膜の膜厚を変化させ、外部電極とのコンタクト部の膜
厚を相対的に増大させる手法、いわゆるヘビーエッジの
手法を採用する場合、フィルムロールに蒸着膜厚の異な
る部分がフィルム長手方向にストライプ状に形成される
ため、熱収縮率が大きいとフィルムロールのしわが大き
くなりコンデンサー素子に加工する際、スリット端面が
そろわなくなり、外部電極接続が不十分となることによ
り、耐電流性が悪化し使用上問題が生じる場合がある。
熱収縮率が１．５％未満の場合は、コンデンサー素子作
成時の熱処理による巻締まりが不十分となり、形態保持
性や容量変化率に悪影響を及ぼす場合がある。
【００２７】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムは、公知の添加剤、例えば結晶核剤、酸化防止
剤、熱安定剤、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、着色防止剤などを含有させ
てもよい。
【００２８】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムは、金属層を形成する面に、接着力を高めるた
めコロナ放電処理あるいはプラズマ処理を行うことが好
ましい。コロナ放電処理は公知の方法を用いることがで
きるが、処理をする際に雰囲気ガスとして空気、炭酸ガ
ス、窒素ガスおよびこれらの混合ガス中での処理が好ま
しい。またプラズマ処理は、種々の気体をプラズマ状態
におき、フィルム表面を化学変成させる方法、例えば特
開昭５９−９８１４０号公報に記載されている方法など
がある。
【００２９】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムに金属層を形成する金属は、アルミニウム、亜
鉛、銅、錫、銀、ニッケル等を単独または併用で使用す
るが、特に限定されることはない。
【００３０】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムに金属層を形成する方法は、真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンビーム法等が挙げられるが、特に
限定されることはない。
【００３１】本発明において，蒸着金属の抵抗値（膜抵
抗）は２〜１０Ω／□の範囲が好ましい。抵抗値が２Ω
／□よりも小さいと、蒸着膜の厚みが厚く蒸着時に熱負
けが生じアバタ状の表面欠点や４μｍ前後の薄いフィル
ムでは穴アキ等が発生する可能性が生ずる。抵抗値が１
０Ω／□を越えると酸化により膜抵抗値がさらに大きく
なり、コンデンサーとした場合に誘電正接ｔａｎδが大
きくなり、交流課電時に発熱し素子が急激に劣化する問
題が生じる場合がある。
【００３２】本発明において、蒸着金属の抵抗値（膜抵
抗）は、フィルム幅方向に連続的に変化し、外部電極と
の接触部が最も抵抗値が低く、マージン部に近い、実質
的にフィルム誘電体を挟んで内部電極となる部分は抵抗
値が高い、いわゆるヘビーエッジの構造を採ることが好
ましい。具体的には、フィルム幅方向に最小２Ω／□か
ら最大１０Ω／□の範囲で連続的に抵抗値が変化する金
属層を設けた構成とすることが好ましい。かかる構成
は、蒸着時に基材フィルムと蒸発源の間に基材フィルム
走行方向に伸びた櫛状防着板を設置することで、フィル
ム幅方向に蒸発金属のフラックスの強弱を設けること等
で達成できる。
【００３３】フィルム中には原料や製膜工程で導入され
るいわゆる絶縁欠陥が潜在的に存在するため、コンデン
サー製造工程中、電圧処理を行って絶縁欠陥を不活性化
するクリアリングという工程を行うことが一般的であ
る。クリアリングのメカニズムは、絶縁欠陥部での絶縁
破壊によるジュール熱によって周辺の金属電極が蒸発し
放電破壊部を電極から電気的に隔絶することによる。絶
縁破壊によるジュール熱は蒸着金属、蒸着膜厚によらず
一定であるため、周辺の金属電極の蒸発のし易さがクリ
アリングの効果に影響し（セルフヒール性）、特に電極
膜厚が小さいほうが金属電極が完全に蒸発しクリアリン
グが完全に行えて好ましい。
【００３４】クリアリングが不完全であると特に高電圧
課電時に絶縁破壊に至る場合がある。高周波回路用途に
おいて特に高電圧での使用が行われる場合には上記理由
で電極膜厚を小さくしなければならないが、全体として
膜厚を小さくすると外部電極との接触部も膜厚を小さく
せざるをえず、外部電極との接触が不十分となり、コン
デンサーとしての誘電正接ｔａｎδが大きくなる場合が
ある。このことを避けるため、内部電極部は膜厚を小さ
く、外部電極接触部は膜厚を大きく採ることが好まし
い。
【００３５】本発明において、二軸配向ポリプロピレン
フィルムに金属層を形成する時に設けられるマージン
（電気絶縁目的などにより金属層を形成する面に設けら
れる金属層のない部分）仕様は、通常タイプ以外にヒュ
ーズ機構を設けた種々のものが提案されており、目的に
応じて採用され、特に限定されることはない。マージン
を採る方法はオイルマージン、テープマージンなど特に
限定されないが、絶縁欠陥を減少させるにはオイルマー
ジンでマージンを取ることが好ましい。
【００３６】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
からなるコンデンサーの形式は、乾式や、油浸式等が挙
げられ、特に限定されることはないが、高周波回路用途
としては乾式が誘電損失が小さく好ましい。
【００３７】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
の１０５℃での絶縁破壊電圧Ｖ105と２５℃での絶縁破
壊電圧Ｖ25の比（Ｖ105／Ｖ25）は０．７５以上である
ことが好ましい。さらに好ましくは０．８以上である。
この値が小さい場合は、高温での絶縁破壊電圧が小さく
なり、高温での実用に耐えない場合がある。
【００３８】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
を誘電体として用いたフィルムコンデンサーの２５℃
（室温）での交流絶縁破壊電圧は、単位厚み当たり２４
０Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。さらに好ましく
は２５０Ｖ／μｍ以上である。
【００３９】さらに本発明の二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムを金属化し、誘電体として用いたフィルムコンデ
ンサーの２５℃（室温）での直流絶縁破壊電圧は、単位
厚み当たり３５０Ｖ／μｍ以上であることが好ましく、
さらに好ましくは３７０Ｖ／μｍ以上である。
【００４０】本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム
およびそれからなるコンデンサーの製造方法を以下に説
明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００４１】ポリプロピレンからなる原料を押出機に供
給し、加熱溶融し、濾過フィルターを通した後、２２０
〜３２０℃の温度でスリット状口金から溶融押出し、４
０〜１００℃の温度に保たれたキャスティングドラムに
巻き付けて冷却固化せしめ、未延伸フィルムを作る。な
お、キャスティングドラム温度が４０℃未満ではフィル
ムの結晶化度が小さくなる場合がある。
【００４２】次にこの未延伸フィルムを二軸延伸し、二
軸配向せしめる。延伸方法としては逐次二軸延伸方法、
または同時二軸延伸方法を用いることができる。逐次延
伸方法としては、まず未延伸フィルムを１２０〜１５０
℃に保たれたロールに通して予熱し、引き続き該シート
を１００℃〜１５０℃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２〜６倍に延伸し、ただちに室
温に冷却する。引き続き該延伸フィルムをテンターに導
いて、１５０〜１７０℃の温度で幅方向に５〜１０倍に
延伸し、次いで幅方向に２〜２０％の弛緩を与えつつ、
１６０〜１７０℃の温度で熱固定して巻取る。その後、
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いワインダーで巻取る。
【００４３】得られたフィルムを真空蒸着装置にセット
し、目的に応じた金属を、所定の膜抵抗に蒸着する。こ
の際必要に応じ、フィルム幅方向に連続的に抵抗値が変
化するいわゆるヘビーエッジの蒸着を行う。この蒸着フ
ィルムをスリットし、コンデンサー素子を作るための２
リール一対の蒸着リールとする。この後、素子状に巻回
し、熱プレスして扁平状に成形し、端部の金属溶射、リ
ード取り出し、外装を経てコンデンサーとする。
【００４４】本発明の特性値の測定方法、および効果の
評価方法は次のとおりである。
【００４５】（１）アイソタクチックインデックス（Ｉ
Ｉ） 試料を６０℃以下の温度のｎ−ヘプタンで２時間抽出
し、ポリプロピレンへの添加物を除去する。その後１３
０℃で２時間真空乾燥する。これから重量Ｗ（ｍｇ）の
試料をとり、ソックスレー抽出器に入れ沸騰ｎ−ヘプタ
ンで１２時間抽出する。次にこの試料を取り出しアセト
ンで十分洗浄した後、１３０℃で６時間真空乾燥しその
後常温まで冷却し、重量Ｗ’（ｍｇ）を測定し、次式で
求めた。
【００４６】ＩＩ＝（Ｗ’／Ｗ）×１００（％）
【００４７】（２）ヘプタッド分率 試料をｏ−ジクロロベンゼン／ベンゼン−Ｄ６に溶解
し、ＪＥＯＬ製ＪＮＭ−ＧＸ２７０装置を用い、共鳴周
波数６７．９３ＭＨｚで13Ｃ−ＮＭＲを測定した。得ら
れたスペクトルの帰属およびペンタッド分率の計算につ
いては、Ｔ．Ｈａｙａｓｈｉらが行った方法［Ｐｏｌｙ
ｍｅｒ，２９，１３８〜１４３（１９８８）］に基づ
き、メチル基由来のスペクトルについて各ピークの帰属
を行い、ピーク面積を求めてメチル基由来全ピーク面積
に対するｍｍｍｍｍｍとｒｒｒｒｒｒの比率を百分率で
表示した。詳細な測定条件は以下のとおりである。
【００４８】測定溶媒 ：ｏ−ジクロロベンゼン（９０
ｗｔ％）／ベンゼン−Ｄ6（１０ｗｔ％） 試料濃度 ：１５〜２０ｗｔ％ 測定温度 ：１２０〜１３０℃ 共鳴周波数：６７．９３ＭＨｚ パルス幅 ：１０μｓｅｃ（４５゜パルス） パルス繰り返し時間：７．０９１ｓｅｃ データ点 ：３２Ｋ 積算回数 ：８１６８ 測定モード：ノイズデカップリング
【００４９】（３）灰分 ＪＩＳ−Ｃ−２３３０に準ずる。初期重量Ｗ0 の二軸配
向ポリプロピレンフィルムを、白金坩堝に入れ、まずガ
スバーナーで十分に燃やした後、７５０〜８００℃の電
気炉で、約１時間処理して完全灰化し、得られた灰の重
量Ｗ1 を測定し、下記式から求めた。
【００５０】 灰分＝（Ｗ1 ／Ｗ0）×１００００００（ｐｐｍ） Ｗ0 ：初期重量（ｇ） Ｗ1 ：灰化重量（ｇ）
【００５１】（４）フィルム厚み ダイヤルゲージ式厚み計（ＪＩＳ−Ｂ−７５０３）を用
いて測定した。
【００５２】（５）結晶化度 ＪＩＳ−Ｋ−７１１２−Ｄ法に準じて、エタノール−水
系密度勾配管で２３±０．５℃で測定した試料の密度か
ら、下記式により求めた。
【００５３】結晶化度＝（ｄc ／ｄ）＊（ｄ−ｄa ）／
（ｄc −ｄa ）＊１００（％） ｄ ：試料の密度（g/cm3 ） ｄc ：ポリプロピレンの完全結晶の密度（０．９３６g/
cm3 ） ｄa ：ポリプロピレンの非晶状態の密度（０．８５０g/
cm3 ）
【００５４】（６）熱収縮率 フィルムを長手方向と幅方向にそれぞれ縦２６０ｍｍ、
横１０ｍｍにサンプリングし、両端から３０ｍｍのとこ
ろにマークを入れて、原寸（Ｌ0：２００ｍｍ）とす
る。このサンプルの下端に３ｇの加重をかけ、１２０℃
のオーブン中に吊るし１５分間熱処理する。その後サン
プルを取り出し、マークした長さ（Ｌ1）を測定し、次
式により熱収縮率を算出し、長手方向と幅方向の熱収縮
率の和を求めた。
【００５５】 ［熱収縮率］＝［（Ｌ0−Ｌ1）／Ｌ0］×１００（％）
【００５６】（７）フィルム絶縁破壊電圧（フィルムＢ
ＤＶ） ＪＩＳ−Ｃ−２１１０に準じて測定した。陰極に厚み１
００μｍ、１０ｃｍ角のアルミ箔電極、陽極に真鍮性２
５ｍｍφの電極を用い、この間にフィルムをはさみ、春
日電気（株）製直流高圧安定化電源を用いて、２００Ｖ
／秒の速度で昇圧しながら電圧を印加し、電流が１０ｍ
Ａ以上流れた場合を絶縁破壊したものとした。その時の
電圧を測定点のフィルム厚みで割った値を絶縁破壊電圧
とし、２０点測定した平均値で示した。
【００５７】（８）素子絶縁破壊電圧（素子ＢＤＶ） コンデンサー素子を、春日電気（株）製直流（または交
流）高圧安定化電源に接続し、２００Ｖ／秒の速度で昇
圧しながら電圧を印加し、素子が破壊された時の電圧を
求め、１０素子測定した平均値を素子ＢＤＶとした。
【００５８】（９）耐電流性 高周波定電流電源（高砂製、ＨＦＳ１００Ｋ−１００）
を用い、コンデンサー素子に１００ｋＨｚ印加電圧１０
Ｖで１０Ａの電流を３分間流し、サンプルをシェーリン
グブリッジ法で誘電正接ｔａｎδを測定した。
【００５９】（１０）セルフヒール性 コンデンサー素子の絶縁抵抗を絶縁抵抗計で印加電圧１
００Ｖの１分間値で測定する（Ｒ0）。この後、直流５
００Ｖをスタートに直流１００Ｖステップで１分間ずつ
電圧を印加し、放電破壊の個数を放電音で観測し、合計
１０個の放電破壊が観察されたところで電圧印加を中止
する。放電破壊後の絶縁抵抗を再度絶縁抵抗計で測定し
（Ｒ）、Ｒ／Ｒ0の値でセルフヒール性を以下の基準で
判定した。
【００６０】 Ｒ／Ｒ0 １以上 ：セルフヒール性○ Ｒ／Ｒ0 ０．８以上、１未満 ：セルフヒール性△ Ｒ／Ｒ0 ０．８未満 ：セルフヒール性×
【００６１】（１１）膜抵抗 蒸着されたフィルムサンプルを長手方向に幅２ｍｍ長さ
５０ｍｍで切り出し、切り出したものの長手方向の抵抗
値を４点接触法で測定し、幅および電圧測定端子間隙で
校正した。幅方向にの抵抗値の異なるものは幅方向の全
サンプルを測定し、最大値および最小値を求めた。
【００６２】
【実施例】本発明を実施例、比較例に基づいて説明す
る。
【００６３】実施例１ ＩＩが９８．８％、ｍｍｍｍｍｍが９９．４％、ｒｒｒ
ｒｒｒが０．０９％、灰分が１９ｐｐｍのポリプロピレ
ンを押出機に供給して樹脂温度２８０℃の温度で溶融
し、Ｔ型口金からシート状に押出成形し、７０℃の温度
のキャスティングドラムに巻き付けて冷却固化し、次い
で、該シートを１３５℃で予熱し、引き続き該シートを
１４０℃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５倍に延伸し、ただちに室温に冷却する。引
き続き該フィルムをテンターに導き、１７０℃の温度に
予熱し、引き続き１６５℃の温度で幅方向に１０倍延伸
し、次いで幅方向に８％の弛緩を与え、３０Ｗ・ｍｉｎ
／ｍ2 で大気中でコロナ放電処理を行った。得られたフ
ィルムの灰分およびヘプタッド分率は、原料のそれらの
値と差がなかった。このフィルムを真空蒸着機にセット
し、銅を核付け金属とし、コロナ処理面に亜鉛を膜抵抗
が４．０Ω／□になるように蒸着した。このフィルムを
スリットし、全幅３８ｍｍ、マージン幅１ｍｍの金属化
フィルムを得た。
【００６４】得られたフィルム一対２リールを用いて素
子巻し、素子の端面に金属溶射し、ここからリード線を
取り出して容量５μＦのコンデンサー素子を作成した。
得られたフィルムおよびコンデンサー素子の各種特性は
表１に記載の通りであり、フィルム耐絶縁破壊特性に優
れたものであった。また、コンデンサー素子の耐絶縁破
壊特性および大電流印加後の誘電正接ｔａｎδも良好で
あり、セルフヒール性は△の判定であった。
【００６５】実施例２〜４、比較例１〜４ 表１に記載のごとく、実施例１と同様にして、各種条件
を変更した二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびコン
デンサーを得た。
【００６６】フィルムおよびコンデンサー特性は表１記
載の通りであった。
【００６７】
【表１】 表中の略号は、次のものを示す。
【００６８】ＢＤＶ ：絶縁破壊電圧 ＡＣ ：交流 ＤＣ ：直流 実施例２〜４は、いずれも本発明の範囲内のものであ
り、得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムは、耐電
圧性良好であり、該フィルムから得られるコンデンサー
の耐電圧性に優れ、大電流印加後の誘電損失ｔａｎδも
良好なものであり、セルフヒール性は△の判定であっ
た。
【００６９】一方、比較例１〜３はｍｍｍｍｍｍ、ｒｒ
ｒｒｒｒのいずれかが本発明の範囲外であり、得られた
二軸配向ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊電圧が小さ
く、該フィルムからなるコンデンサーの耐絶縁破壊特性
に劣ったものとなった。また熱収縮率も大きく、耐熱性
にも劣ったものとなった。
【００７０】比較例４はｍｍｍｍｍｍ、ｒｒｒｒｒｒは
本発明の範囲であるが灰分が本発明の範囲外であり、耐
絶縁破壊特性および大電流印加後の誘電損失ｔａｎδが
劣ったものとなった。
【００７１】実施例５〜７ 実施例１と同じ二軸配向ポリプロピレンフィルムを用
い、蒸着の際櫛形の防着板を蒸発源と基材フィルムの間
に挿入し、フィルム幅方向に２．５Ω／□から８Ω／□
に連続的に膜抵抗が変化し、８Ω／□の電極金属側にマ
ージンを設けた構成としたものを左右対称な２対とし、
実施例１と同様の方法でコンデンサー素子とした（実施
例５）。
【００７２】膜抵抗をフィルム幅方向に１２Ω／□一定
としたものを実施例６、膜抵抗を１．５Ω／□一定とし
たものを実施例７とした。結果を表２に示す。
【００７３】
【表２】 いずれのコンデンサー素子も優れた耐電圧性を示し、特
に、実施例５のものは大電流通電後の誘電正接ｔａｎδ
もセルフヒール性も優れたものとなり、高周波回路用コ
ンデンサーとして極めて優れたものとなった。実施例６
のものは膜抵抗が大きく、実施例５に比べると、大電流
通電後の誘電正接ｔａｎδがやや高いものとなった。実
施例７のものは、膜抵抗が低く、実施例５に比べるとセ
ルフヒール性がやや劣ったものとなった。
【００７４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のポリプロピ
レンフィルムは、メソヘプタッド分率およびラセモヘプ
タッド分率および灰分を規定したことにより、耐電圧性
が良好となり、これを誘電体として用いたフィルムコン
デンサーは、高い耐電圧性が得られ、さらに内部電極と
して用いる膜抵抗を規定することにより、高い耐電流性
と高い耐電圧性のフィルムコンデンサーとすることがで
きる。このフィルムコンデンサーは高い周波数で用いら
れる高周波回路用コンデンサーとして信頼性高く用いる
ことができ、またセルフヒール性に優れるため高い電圧
で安定に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 23/10 Ｃ０８Ｌ 23/10 // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 31:34 Ｃ０８Ｌ 23:12

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アイソタクチックインデックスが９９％以
    下であり、下式（１）および（２）の特性を有し、灰分
    が３０ｐｐｍ以下であることを特徴とする二軸配向ポリ
    プロピレンフィルム。 （１）ｍｍｍｍｍｍ≧９８．５％ （２）ｒｒｒｒｒｒ≦０．５％ （ただし、ｍｍｍｍｍｍはポリプロピレンの13Ｃ−ＮＭ
    Ｒから求めたメソヘプタッド分率であり、ｒｒｒｒｒｒ
    はラセモヘプタッド分率である。）
  2. 【請求項２】請求項１に記載の二軸配向ポリプロピレン
    フィルムを誘電体として用いることを特徴とするフィル
    ムコンデンサー。
  3. 【請求項３】二軸配向ポリプロピレンフィルムの少なく
    とも片面に内部電極として金属層を設けたことを特徴と
    する請求項２記載のフィルムコンデンサー。
  4. 【請求項４】２５℃での、誘電体として用いる二軸配向
    ポリプロピレンフィルムの厚み当たりの交流絶縁破壊電
    圧が２４０Ｖ／μｍ以上であることを特徴とする請求項
    ２〜請求項３いずれかに記載のフィルムコンデンサー。
  5. 【請求項５】２５℃での、誘電体として用いる二軸配向
    ポリプロピレンフィルムの厚み当たりの直流絶縁破壊電
    圧が３５０Ｖ／μｍ以上であることを特徴とする請求項
    ２〜請求項４いずれかに記載のフィルムコンデンサー。
  6. 【請求項６】２Ω／□〜１０Ω／□の抵抗値を有する金
    属層を設けたことを特徴とする請求項２〜５いずれかに
    記載のフィルムコンデンサー。
  7. 【請求項７】フィルム幅方向に最小２Ω／□から最大１
    ０Ω／□の範囲で連続的に抵抗値が変化する金属層を設
    けたことを特徴とする請求項６記載の高周波回路用フィ
    ルムコンデンサー。
  8. 【請求項８】１００ｋＨｚ、１０Ａ、３分間通電後の誘
    電正接ｔａｎδが０．０５％以下である請求項２〜７い
    ずれかに記載の高周波回路用フィルムコンデンサー。
JP9127043A 1996-08-09 1997-05-16 二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびそれからなるフィルムコンデンサー Pending JPH10112419A (ja)

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DE69714022T DE69714022T2 (de) 1996-08-09 1997-08-08 Polypropylenfolie und kondensator hergestellt durch verwendung derselben als dielektrikum
US09/029,703 US6094337A (en) 1996-08-09 1997-08-08 Polypropylene film and capacitor made by using it as a dielectric
KR10-1998-0702568A KR100513965B1 (ko) 1996-08-09 1997-08-08 폴리프로필렌필름및그것을유전체로서사용한콘덴서
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JP2010501382A (ja) * 2006-08-31 2010-01-21 トレオファン・ジャーマニー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー 二軸延伸電気絶縁フィルム
EP2410539A4 (en) * 2009-03-17 2015-11-04 Prime Polymer Co Ltd POLYPROPYLENE FOR FILM CAPACITOR, POLYPROPYLENE SHEET FOR FILM CAPACITOR, METHODS OF PRODUCTION THEREOF AND USES THEREOF
CN113683838A (zh) * 2020-05-19 2021-11-23 中国石油天然气股份有限公司 一种聚丙烯纤维树脂及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010501382A (ja) * 2006-08-31 2010-01-21 トレオファン・ジャーマニー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー 二軸延伸電気絶縁フィルム
EP2410539A4 (en) * 2009-03-17 2015-11-04 Prime Polymer Co Ltd POLYPROPYLENE FOR FILM CAPACITOR, POLYPROPYLENE SHEET FOR FILM CAPACITOR, METHODS OF PRODUCTION THEREOF AND USES THEREOF
US9449761B2 (en) 2009-03-17 2016-09-20 Prime Polymer Co., Ltd. Polypropylene for film capacitor, polypropylene sheet for film capacitor, method for producing the same, and uses of the same
CN113683838A (zh) * 2020-05-19 2021-11-23 中国石油天然气股份有限公司 一种聚丙烯纤维树脂及其制备方法

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