KR101811079B1 - 이축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속화 필름 및 필름 컨덴서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 필름의 양면에 돌기를 갖고, 각 면의 돌기 중 가장 많은 돌기의 높이(PhZ)가 양면 모두 100nm 이상 400nm 미만이며, 각 면의 0.1mm2당 돌기 개수(Pc)가 양면 모두 150개 이상 500개 미만인 이축 배향 폴리프로필렌 필름에 관한 것이다. 본 발명에 의해 소자 가공이 용이하고, 컨덴서로 가공하였을 때에 높은 내전압성 및 우수한 소음 특성을 갖는 컨덴서가 되는 이축 배향 폴리프로필렌 필름이 제공된다.
Description
본 발명은 컨덴서 용도에 바람직한 이축 배향 폴리프로필렌 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 소자 가공이 용이하고, 컨덴서로 가공하였을 때에 내전압이 높고, 소음이 작은 컨덴서를 얻을 수 있는 이축 배향 프로필렌 필름에 관한 것이다. 이후, 이러한 이축 배향 프로필렌 필름의 특성을 각각 소자 가공성, 내전압성, 소음 특성이라 한다.
폴리프로필렌 필름은, 그 전기 특성이 우수한 것 등의 이유로부터 전기 용도에 널리 이용되고 있다. 그 중에서도 컨덴서 용도에서의 유전체 재료로서의 신장은 현저하다. 최근, 소형화, 저가격화의 요구가 강하며, 유전체인 필름 두께의 박막화가 진행되고 있다. 그 외에 내전압 특성 및 소자 가공성의 요구도 엄격해져 오고 있다.
또한, 안전 규격 컨덴서로 대표되는 편평형 컨덴서에 있어서는, 필름의 진동에 기인하는 소음(음압 진동)을 경감하는 요구가 높아지고 있다. 이 소음은 컨덴서 소자에 권회된 필름 등의 유전체가, 인가된 교번 전계에 의해 진동함으로써 발생한다. 특히 고주파 입력이나 펄스 입력에 대해서는 현저하게 발생한다.
내전압성과 소자 가공성을 향상시키기 위해서는 필름의 표면을 적절하게 거칠게 할 필요가 있다. 이것은 특히 필름의 슬립성을 향상시키기 위하여 중요하다. 또한, 증착 컨덴서에 있어서는 보안성을 부여하기 위하여 특히 중요하다. 여기서, 보안성이란, 유전체 필름 상에 전극이 되는 금속 증착막을 형성한 금속 증착 컨덴서에 있어서, 이상 방전시에 증착 금속이 방전 에너지에 의해 비산함으로써 절연성을 회복하고, 쇼트를 방지함으로써 컨덴서의 기능을 유지하거나 파괴를 방지하는 기능이다. 이 보안성은 안전성의 면에서도 매우 유용한 기능이다.
또한, 교류 전압을 인가하여 사용하는 컨덴서에 있어서는, 필름의 표면 거칠기가 크면, 필름층간에 있어서 코로나 방전이 발생하여 층간에서의 코로나 파괴가 생기기 쉬워진다. 그로 인해, 필름층간의 간극을 좁게 할 필요가 있다. 또한, 필름층간의 간극을 좁게 하면, 교번 전계의 인가에 의한 필름의 진동을 억제하여 소음을 감소시킬 수 있다. 그로 인해, 필름층간의 간격을 좁게 하는 것은 소음을 감소시키기 위해서도 중요하다.
즉, 높은 내전압성, 바람직한 소자 가공성 및 소음 특성을 달성하기 위해서는, 보안성과 슬립성을 얻기 위하여 필름의 표면을 거칠게 하면서 코로나 발생과 소음을 억제하기 위하여 필름층간의 간격을 좁게 하는 것이 필요하다.
필름 표면을 거칠게 하는 방법으로서는, 이제까지 엠보싱법이나 샌드 블라스트법 등의 기계적 방법, 용제에 의한 케미컬 에칭 등의 화학적 방법, 폴리에틸렌 등의 이종 중합체를 혼합한 시트를 연신하는 방법, β결정을 생성시킨 시트를 연신하는 방법 등이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2).
그러나, 기계적 방법 및 화학적 방법에서는 거칠기 밀도가 낮고, 또한 β결정을 생성시킨 시트를 연신하는 방법에서는 조대 돌기가 생기기 쉽다. 그리고, 이들 방법으로 표면을 거칠게 한 필름은 필름층간의 간극이 불균일해져, 조대 돌기에 의해 간극이 넓어진 부위에 있어서는, 교류 전압을 인가하였을 때에 코로나 방전이 발생하기 쉬워져 컨덴서 수명이 저하되고, 나아가 소음 특성이 악화되는 등의 문제가 있다. 폴리에틸렌 등의 이종 중합체를 배합한 시트를 연신하는 방법에서는, 컨덴서 형성시에 기포의 잔존은 적지만, 필름을 리사이클한 경우에 이종 중합체가 악영향을 미치는 경우가 있어 리사이클성이 떨어진다고 하는 문제가 있다.
또한, 필름 표면의 거칠기 밀도나 돌기의 크기를 균일하게 한 필름으로서 고용융 장력 폴리프로필렌 필름이 제안되어 있다(특허문헌 4). 또한, 이 고용융 장력 폴리프로필렌 필름과 통상의 폴리프로필렌 필름을 적층한 필름도 제안되어 있다(특허문헌 3).
그러나, 고용융 장력 폴리프로필렌 수지 그 자체를 컨덴서 용도로서 사용하는 경우에는 수지의 구조상 충분한 내열성, 내압성을 얻을 수 없고, 특히 고온에서의 절연 파괴 전압이 현저하게 저하하는 문제가 있다. 또한, 고용융 장력 폴리프로필렌 수지를 적층하는 기술에서는, 특히 필름 두께가 5㎛ 이하인 박막 필름으로는 균일한 적층 두께 구성을 얻는 것이 매우 곤란해지며, 균일성을 손상시켜 실용상 만족할 만한 유전체 필름으로는 되지 않는다.
또한, 필름 표면의 거칠기를 제어한 이축 연신 폴리프로필렌 필름과 그 제조 방법이 개시되어 있다(특허문헌 5).
그러나, 이 기술로는 필름 양면의 층간 간격을 좁게 하면서 균일한 돌기 밀도를 얻는 데에는 불충분하다.
또한, 캐스트 원반 시트의 β결정분율을 어느 범위 내로 함으로써, 미세한 거칠기의 필름면을 형성하고, 소자 권취성과 내압성을 균형시키는 기술이 개시되어 있다(특허문헌 5, 6). 이 특허문헌 5, 6에서는 필름의 한쪽면의 거칠기를 규정하고 있다.
그러나, 이 제조 방법으로는 필름의 양쪽면의 거칠기를 충분히 제어할 수 없으며, 얻어지는 필름의 미세한 표면 거칠기로는 높은 내전압성과 소음 특성을 양립할 수 없다.
한편, 소음에 관해서는 권회된 필름의 각 층간의 용적을 최소한으로 하여 필름끼리의 밀착성을 높이기 위한 제안이 되어 있다. 예를 들면, 감압 상태하에서 컨덴서 소자를 권취하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 6). 또한, 폴리프로필렌 필름의 양면에 코로나 처리 방전 처리를 실시하는 제안이 되어 있다(특허문헌 7).
그러나, 감압 상태하에서 소자를 권회하는 방법에서는, 컨덴서 소자의 권취 공정이 복잡하기 때문에 생산성이 저하된다. 또한, 컨덴서 소자의 권취 후에 소자를 대기 중에 복귀하였을 때에, 필름층간에 공기가 다시 침입하는 것을 방지할 수 없다. 또한, 필름의 양면에 코로나 방전 처리를 실시하는 방법에서는 컨덴서 소자로 감아 올릴 때까지의 공정, 예를 들면 진공 증착 공정 등에서 블록킹을 일으키는 경우가 있다.
또한, 길이 방향에서의 120℃의 열수축 응력치와 히트 실링 강도를 최적화함으로써, 고온 환경하에서 장기간 전압을 가하였을 때 정전 용량의 저하율이 작으며, 컨덴서의 소음을 작게 하는 컨덴서용 필름을 얻는 제안이 되어 있다(특허문헌 8).
그러나, 길이 방향에서의 120℃의 열수축 응력치와 히트 실링 강도를 최적화하는 것만으로는 소음 특성이나 코로나 방전의 발생을 억제할 수는 있지만, 필름끼리의 밀착성이 지나치게 높기 때문에 컨덴서의 보안성을 충분히 확보할 수 없고, 높은 내전압 특성을 얻을 수 없다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결하여, 특히 교류 전압용 컨덴서 용도에 있어서, 높은 내전압성, 바람직한 소자 가공성 및 우수한 소음 특성을 갖는 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 이 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 사용한 금속화 필름 및 필름 컨덴서를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 이하의 특징을 갖는다.
(1) 필름의 양면에 돌기를 갖고, 각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ)가 양면 모두 100nm 이상 400nm 미만이며, 각 면의 0.1mm2당 돌기 개수(Pc)가 양면 모두 150개 이상 500개 미만인 이축 배향 폴리프로필렌 필름.
(2) 본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 적어도 한쪽면에 금속막이 설치된 금속화 필름.
(3) 본 발명의 금속화 필름을 이용한 필름 컨덴서.
본 발명에 따르면, 필름의 양면에 높이가 낮은 돌기를 다수 가진 표면을 가짐으로써, 특히 교류 전압용 컨덴서 용도에 있어서, 높은 내전압성, 바람직한 소자 가공성 및 우수한 소음 특성을 갖는 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 제공할 수 있다. 또한, 이 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 사용한 금속화 필름 및 필름 컨덴서를 제공할 수 있다.
이하, 더욱 상세하게 본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속화 필름 및 필름 컨덴서에 대하여 설명한다.
우선, 본 발명의 기술적 배경에 대하여 설명한다.
이하에 설명하는 본 발명의 각 지표는, 폴리프로필렌 필름의 내전압성과 컨덴서 소자 가공성에 깊이 관련된 필름층간의 간극과 슬립 용이성을 나타내기 위하여 규정된 것이다. 이들 각 지표는 종래의 2차원 또는 3차원의 중심선 표면 거칠기로는 표현할 수 없으며, 또한 이제까지 실현이 곤란하였던 표면 형태를 나타내고 있다.
소음 특성을 향상시키기 위해서는 필름 표면을 평활하게 하고, 컨덴서 소자 제조시에 필름층간의 간극을 될 수 있는 한 작게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 필름층간의 간극을 작게 하기 위하여 필름 표면의 돌기 개수 밀도를 작게 하여 평활하게 해 가면, 슬립성이 현저하게 저하되기 때문에, 제막 과정이나 소자 제조 과정에 있어서 주름 등의 문제점이 발생하게 된다. 또한, 고속 제막에 있어서는 필름 반송시에 도입되는 공기량이 많아진다. 그로 인해, 필름 표면이 지나치게 평활하면 도입된 공기를 적절하게 배제할 수 없어, 결과로서 필름의 층간이 넓어져 버리는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해서는 저속에서의 제막 등을 생각할 수 있는데, 그 경우 생산성이 악화되어 버린다. 그로 인해, 종래에는 양면이 극도로 평활한 필름은 컨덴서 용도로서 통상 사용되지 않았다.
또한, 필름 표면을 평활하게 해 가면, 컨덴서 소자로서 이용한 경우에 있어서, 쇼트가 발생하여 컨덴서의 소자 파괴가 발생하는 등 보안성이 저하된다.
본 발명에서는 종래의 거칠기와는 달리 필름 표면의 돌기 개수 밀도(Pc)와 각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ)를 규정함으로써, 높은 내전압성, 바람직한 소자 가공성 및 우수한 소음 특성을 구비한 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있었다. 이에 의해 상술한 문제점을 해결하였다. 또한, 개수 밀도 Pc와 돌기 높이 PhZ의 측정 방법은 후술한다.
본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은 양면에 돌기를 갖고, 각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ)가 양면 어느 것에 대해서도 100nm 이상 400nm 미만이며, 각 면의 0.1mm2당 돌기 개수(Pc)가 양면 어느 것에 대해서도 150개 이상 500개 미만이다.
각 면의 돌기 중 가장 많은 돌기의 높이(PhZ)가 100nm 미만인 경우, 필름의 층간이 매우 좁아지기 때문에, 슬립성이 악화되어 소자 가공성이 나빠지거나, 컨덴서의 파괴가 발생하기도 하는 등 보안성이 저하될 우려가 있다. 또한, 400nm 이상의 경우에서는 필름의 층간이 넓기 때문에 소음 특성이 악화되거나, 필름층간에 있어서 코로나 방전이 발생하여 내압이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은, PhZ가 상기 범위에 있음으로써 조대한 돌기를 갖지 않게 된다. 이로부터 각 면의 0.1mm2당 돌기 개수(Pc)가 양면 어느 것에 대해서도 150개 미만이면, 필름 표면이 매우 평활해져 공기 빠짐 불량 등에 의해 필름의 권취가 잘 되지 않고, 롤 형상에 흐트러짐이 생겨 슬릿 공정, 컨덴서 소자 형성이 잘 되지 않게 될 우려가 있다. 나아가, 필름층간을 유지하는 돌기수가 적어져 국소적으로 필름층간이 극단적으로 좁아져 보안성이 현저하게 악화될 우려도 있다. 또한, 500개 이상인 경우, 권취시에 공기를 많이 함유함으로써 밀착성이 악화되기 때문에, 소음 특성이 악화될 우려가 있다.
본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은, 컨덴서 소자 크기와 제막 안정성의 점에서 마이크로미터법에 의한 필름 두께 t1이 2.5 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3 내지 15㎛이고, 특히 바람직하게는 3.5 내지 7㎛이다. 필름의 두께 t1이 2.5㎛ 이상이면, 기계적 강도나 절연 파괴 강도가 충분해진다. 또한, 필름의 두께 t1이 20㎛ 이하이면, 균일한 두께의 필름을 제막할 수 있고, 또한 컨덴서용의 유전체로서 이용한 경우, 부피당 용량도 크게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은, 10점 평균 거칠기를 SRz로 하였을 때, 어느 표면의 SRz도 400nm 이상 850nm 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 450nm 이상 800nm 이하이고, 더욱 바람직하게는 500nm 이상 750nm 미만이다. SRz가 850nm 이하이면, 조대 돌기에 의해 부분적으로 필름의 간극이 넓어지지 않고, 교류 전압을 인가하였을 때에 코로나 방전이 발생하지 않아 컨덴서의 수명이 신장되고, 소음 특성도 더 좋아진다. SRz가 400nm 이상이면, 필름 반송시에 주름이나 필름 끊김 등이 발생하지 않고, 안정적으로 필름을 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은, 중심선 평균 거칠기를 SRa로 하였을 때, 어느 표면의 SRa도 10nm 이상 40nm 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10nm 이상 35nm 미만이고, 더욱 바람직하게는 10nm 이상 30nm 미만이다. SRa가 40nm 이하이면, 필름을 적층한 경우에 층간에 공기가 들어가기 어렵고, 교류 전압을 인가하였을 때에 코로나 방전이 발생하기 어려워져, 컨덴서 소자의 열화나 내전압의 저하가 억제된다. 그 외에 소음 특성도 더 양호해진다. 또한, 필름에 금속층을 형성하였을 때 금속막의 두께가 균일해져 금속층에 구멍 뚫림 등이 발생하지 않고, 고온의 환경하에서 전압을 가하였을 때에 절연 파괴나 소자 수명의 저하 또는 전하 집중에 의한 절연 결함의 발생 등을 방지할 수 있다. SRa가 10nm 이상이면, 필름의 슬립성이 좋고 취급성이 양호해진다. 또한, 공기의 빠짐도 좋고, 필름의 권취가 양호해져, 롤 형상에 흐트러짐이 생기거나, 필름층간에 주름이 들어가거나, 필름층간의 간극이 불균일해지거나 하지 않는다. 그로 인해, 내전압 특성이나 소음 특성이 더 좋아진다. 더불어, 필름층간의 간격도 충분하기 때문에 보안성도 양호하고, 컨덴서 소자로서 이용한 경우에 있어서 쇼트나 컨덴서의 소자 파괴도 발생하지 않는다.
돌기 높이 PhZ와 돌기 개수 Pc가 상기의 범위 내의 필름이면, 표면의 돌기 밀도와 돌기 높이의 균형이 우수한 특징적인 표면을 갖는 필름이 된다. 그리고, 이러한 이축 배향 폴리프로필렌 필름으로 만들어진 컨덴서는, 가령 절연 파괴를 일으켜도 필름층간에 다수의 돌기를 갖기 때문에, 컨덴서로서의 파괴가 발생하지 않고 컨덴서 수명을 유지할 수 있다. 즉, 보안성을 안정적으로 발휘할 수 있는 컨덴서가 된다. 또한, 이러한 이축 배향 폴리프로필렌 필름으로 만들어진 컨덴서는 필름층간의 간극이 좁아진다. 또한, 이러한 이축 배향 폴리프로필렌 필름은 필름 표면의 슬립성이 양호하기 때문에, 컨덴서로 할 때의 권취가 양호해지고, 컨덴서의 필름층간의 간극이 균일해진다. 이 필름층간의 간격이 좁고 균일함으로써, 교번 전계를 인가하였을 때의 필름 진동을 억제할 수 있어 소음 특성이 매우 우수한 컨덴서가 된다.
또한, 10점 평균 거칠기 SRz나 중심선 평균 거칠기 SRa도 상기의 범위 내의 필름이면, 표면의 돌기 밀도와 돌기 높이의 균형이 더 우수한 필름이 된다.
본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은 분지쇄상 폴리프로필렌(H)을 0.02 내지 10질량％ 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 분지쇄상 폴리프로필렌(H)이란, 카본 원자 10,000개 중에 대하여 5개소 이하의 내부 3치환 올레핀을 갖는 폴리프로필렌이다. 이 내부 3치환 올레핀의 존재는 1H-NMR 스펙트럼의 양성자비에 의해 확인할 수 있다.
분지쇄상 폴리프로필렌(H)을 0.05 내지 10질량％ 함유함으로써, 용융 압출한 수지 시트의 냉각 공정에서 생성되는 구정(球晶) 크기를 보다 용이하게 작게 제어할 수 있고, 연신 공정에서 생성되는 절연 결함의 생성을 작게 억제할 수 있어, 내전압성이 우수한 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있다. 또한, 분지쇄상 폴리프로필렌은 α결정 핵제적인 작용을 가지면서, 일정 범위의 첨가량이면 결정 변태에 의한 조면의 형성도 가능하다. 이에 의해, 상기의 구정 크기를 작게 하는 효과와 아울러, 후술하는 크레이터상의 돌기군의 크기를 작고 치밀하게 형성할 수 있어 돌기의 균일성이 우수하며, 조대 돌기가 없는 특징적인 표면 거칠기를 갖는 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 제공할 수 있다. 분지쇄상 폴리프로필렌(H)의 함유량은 보다 바람직하게는 0.05 내지 6질량％이다. 분지쇄상 폴리프로필렌(H)의 함유량이 상기 범위에 있음으로써, 권취성이나 내전압성이 개선되어 소자 가공성, 컨덴서 특성이 우수한 필름을 얻을 수 있다.
이하, 상기한 본 발명의 필름 표면을 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 대표적인 방법으로서, 전기적인 불순물을 첨가하지 않고 절연 파괴 전압 등의 전기 특성을 악화시킬 가능성이 낮다고 하는 관점에서, 결정 변태를 이용하여 목적으로 하는 돌기나 표면 거칠기를 얻는 수법을 채용할 수 있다.
여기서 결정 변태에 의해 얻어지는 표면 형태에 대하여 설명한다. 결정 변태에 의한 면 형성법이란, 예를 들면 문헌 [M. Fujiyama, Journal of Applied Polymer Science 36, P.985-1948(1988)] 등에 기재된 바와 같이, 폴리프로필렌이 갖는 2개의 결정계를 이용하여 표면 형성을 행하는 방법이다. 이것은 α결정(단사정계, 결정 밀도 0.936g/cm2)계의 구정과 β결정(육방정계, 결정 밀도 0.922g/cm2)계의 구정을 미연신 시트에 생성시켜 두고, 연신 공정에서 열적으로 불안정한 β결정을 α결정으로 결정 변태시킴으로써 필름 표면에 요철을 형성하는 방법이다. 이 방법에 의해 얻어지는 표면 요철의 기본 단위는 구정의 변형에 기인하는 것이기 때문에, 이 형상은 돌기군에 의해 타원상이나 원호상으로 형성된 크레이터 형상이 되는 경우가 있다. 이 결정 변태에 의해 얻어지는 표면 형상은, 이 크레이터 형상이 다수 존재함으로써 형성되는 경우가 있으며, 개개의 돌기가 타원상이나 원호상으로 연속됨으로써 크레이터 형상이 되는 경우가 있다.
또한, 본 기술에 따르면, β결정계 구정이 존재하지 않는 곳에서는 요철이 형성되지 않고 비교적 평탄하게 되는 것이 특징이다. 상기한 크레이터 형상의 돌기는 이축 연신할 때의 종횡의 연신 배율비에 대응하여 변화하여 종횡비가 1, 즉 등방적인 연신에서는 거의 원 형상이 되고, 종횡비가 커짐에 따라 편평화된다. 통상 축차 이축 연신법으로 얻어지는 형상은 필름의 가로 방향(필름 롤의 폭 방향)에 장축을 갖는 경우가 많다. 또한, 구정의 제작 방법에 따라서는, 형상이 상이한 크레이터가 복수 중첩한 형상이 되는 경우도 있으며, 또한 원호가 환상으로 폐쇄되지 않고, 활 형상이나 반호상의 형상이 되는 경우도 있다.
본 발명에 있어서 규정한 표면 형상을 생성하는 수법 중 하나로서, 핵제 효과가 있는 원료를 첨가하여 핵 형성 능력을 높이는 방법을 채용할 수 있다. 이에 의해, 핵 개수를 늘려 작은 미세 돌기를 다수 존재시켜 비교적 평탄한 개소(돌기가 존재하지 않는 부분)를 적게 하고, 전체로서 균일하게 돌기가 형성된 표면 형태를 얻을 수 있다. 이러한 표면은 돌기가 치밀하게 형성되어 있기 때문에, 상기한 본 발명 규정의 표면 형상을 만족시키기 쉽다.
핵제 효과가 있는 원료로서는, 상술한 분지쇄상 폴리프로필렌(H)을 예시할 수 있다. 분지쇄상 폴리프로필렌(H)의 함유량과 제막 조건을 제어함으로써 상기의 크레이터 형상을 컨트롤할 수 있기 때문에, 결과로서 상기한 본 발명의 특징적인 표면 형상을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은, 상기한 분지쇄상 폴리프로필렌(H)과 직쇄상 폴리프로필렌의 혼합물에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 통상의 폴리프로필렌의 용융 결정화 온도는 대략 110℃ 부근인 데 대하여 115℃ 이상으로 높일 수 있다. 즉, 컨덴서의 자기 회복 공정에 있어서 용융 결정화 온도가 높은 것에 의해 보안성이 회복되기 쉬워지고, 파괴되지 않고 내전압성이 향상된다. 즉, 어떠한 원인으로 유전체 필름이 절연 파괴를 일으켰을 때에 발생하는 방전 에너지에 의해 방전부 주변의 증착 금속이 비산하고, 그 때에 부분적으로 고온이 되기 때문에 필름 자체도 부분 융해되지만, 용융 결정화 온도가 높음으로써 곧 재결정화하기 쉬워지고, 절연성을 회복하기 쉬워진다. 컨덴서의 분위기 온도가 고온이 되면 통상 재결정화하기 어려워지고, 절연성을 회복하기 어려워지지만, 상기와 같이 용융 결정화 온도를 높임으로써 절연 파괴시의 고온하에서의 재결정화가 쉬워져 보안성을 향상시킬 수 있다. 또한, 표면 거칠기를 제어함으로써 예를 들면 표면을 거칠게 하여 필름층간의 갭을 확보함으로써 더 절연성의 회복이 양호해져 보다 내전압성이 향상된다.
분지쇄상 폴리프로필렌(H)으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 제막성의 관점에서 용융 유동 지수(MFR)는 1 내지 20g/10분의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1 내지 10g/10분의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. MFR이 1g/10분 미만인 경우, 점도가 매우 높아지기 때문에 제막시에 압출기의 내압이 지나치게 상승하거나, 제막성이 악화되기 때문에 깨짐이 발생하는 등의 우려가 있다. 또한, MFR이 20g/10분을 상회하면, 점도가 매우 낮기 때문에 필름을 형성하지 못할 우려가 있다. 또한, 용융 장력에 대해서는 1 내지 30cN의 범위에 있는 것이 바람직하고, 2 내지 20cN의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 용융 장력이 1cN 미만이면 돌기의 균일성이 떨어지는 한편, 30cN 이상이면 바람직한 돌기 높이를 유지할 수 없게 된다.
분지쇄상 폴리프로필렌(H)을 얻기 위해서는 분지 구조를 갖는 올리고머나 중합체를 블렌드하는 방법, 일본 특허 공개 (소)62-121704호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 폴리프로필렌 분자 중에 장쇄 분지 구조를 도입하는 방법이나 일본 특허 제2869606호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 방법 등이 바람직하게 이용된다. 또는 일본 특허 공개 제2009-542872호에 기재되어 있는 바와 같은 단쇄 분지를 도입한 것일 수도 있다. 구체적으로는 바셀(Basell)사 제조의 "Profax PF-814", 보리앨리스(Borealis)사 제조의 "Daploy HMS-PP"(WB130HMS, WB135HMS 등)를 예시할 수 있지만, 이 중에서도 전자선 가교법에 의해 얻어지는 수지가 수지 중의 겔 성분이 적기 때문에 바람직하게 이용된다. 이러한 분지쇄상 폴리프로필렌(H)을 통상의 직쇄상 폴리프로필렌(PP)에 첨가하였을 때의 특징은, PP의 용융 결정화 온도가 통상 110℃ 부근에 있는 것에 대하여 115 내지 130℃의 범위로 상승하는 것이다.
본 발명에 있어서는, 이러한 분지쇄상 폴리프로필렌(H)을 통상의 직쇄상 폴리프로필렌(PP)에 첨가하는 경우, 필름 전체에서의 분지쇄상 폴리프로필렌(H)의 함유량은 10질량％를 상한으로 해 두는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 함유량은 0.02 내지 8질량％, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 6질량％이다.
이러한 수지 조성을 취함으로써, 필름에는 적어도 2개의 융해 피크 온도가 관찰되게 된다. 즉, 2nd-Run에서 측정할 때에 관측되는 융해 피크로서, 제1 융해 피크 온도 160 내지 172℃ 외에 숄더 피크 온도 148 내지 157℃를 가질 수 있고, 이에 의해 균일한 돌기를 갖고, 조대 돌기가 적은 치밀한 표면 형상을 갖는 필름이 얻어진다. 또한, 이러한 함유량으로 함으로써, 돌기의 균일성이 우수하고, 나아가 조대 돌기가 적은 우수한 표면 형상과, -40℃ 내지 80℃를 초과하는 광범위한 분위기 온도 조건하에서도 우수한 가공성과 고내전압성을 발휘하는 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 제조할 수 있다.
다음에, 상기의 직쇄상 폴리프로필렌(PP)에 대하여 설명한다. 상기 중합체는, 통상 포장재나 컨덴서용에 사용되는 것인데, 바람직하게는 냉 크실렌 가용부(이하 CXS)가 4질량％ 이하인 것이 바람직하다. 여기서 냉 크실렌 가용부(CXS)란 시료를 크실렌으로 완전 용해한 후에 실온에서 석출시킨 후 크실렌 중에 용해되어 있는 폴리프로필렌 성분이며, 입체 규칙성이 낮고, 분자량이 낮은 등의 이유로 결정화하기 어려운 성분에 해당한다고 생각된다. 이러한 성분이 많이 수지 중에 포함되어 있으면 필름의 열치수 안정성이 떨어지거나, 고온에서의 절연 파괴 전압이 저하되기도 하는 등의 문제를 일으키는 경우가 있다. 따라서, CXS는 4질량％ 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 3질량％이하이며, 특히 바람직하게는 2질량％ 이하이다. 상기 범위는 사용하는 직쇄상 폴리프로필렌에 대하여 만족하고 있는 것이 바람직하지만, 동일 중합체를 구성 성분으로 하는 필름 전체가 만족하고 있는 것도 바람직하다. 또한, CXS는 적으면 적을수록 바람직하지만, 실질적인 하한치는 1질량％ 정도이다.
상기와 같은 CXS를 갖는 중합체나 폴리프로필렌 필름으로 하기 위해서는, 중합체를 얻을 때의 촉매 활성을 높이는 방법, 얻어진 중합체를 용매 또는 프로필렌 단량체 자체로 세정하는 방법 등을 사용할 수 있다. 마찬가지의 관점에서 직쇄상 폴리프로필렌의 메소펜타드(mesopentad)분율은 0.95 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.97 이상이다. 메소펜타드분율은 핵 자기 공명법(NMR법)으로 측정되는 폴리프로필렌의 결정상의 입체 규칙성을 나타내는 지표이며, 이 수치가 높은 것일수록 결정화도가 높고, 융점이 높아지며, 고온에서의 절연 파괴 전압이 높아지기 때문에 바람직하다. 메소펜타드분율의 상한에 대해서는 특별히 규정하는 것은 아니다. 이와 같이 입체 규칙성이 높은 중합체를 얻기 위해서는 상술한 바와 같이 n-헵탄 등의 용매로 얻어진 수지 파우더를 세정하는 방법 등을 예시할 수 있다. 또한, 메소펜타드분율은 높으면 높을수록 바람직하지만, 실질적인 상한치는 0.995 정도이다.
직쇄상 폴리프로필렌으로서는 보다 바람직하게는 용융 유동 지수(MFR)가 1 내지 10g/10분(230℃, 21.18N 하중), 특히 바람직하게는 2 내지 5g/10분(230℃, 21.18N 하중)의 범위인 것이 제막성의 점에서 바람직하다.
직쇄상 폴리프로필렌으로서는 주로 프로필렌의 단독중합체로 이루어지지만, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 다른 불포화 탄화수소에 의한 공중합 성분 등을 함유할 수도 있고, 프로필렌이 단독은 아닌 중합체가 블렌드될 수도 있다. 이러한 공중합 성분이나 블렌드물을 구성하는 단량체 성분으로서, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌(공중합된 블렌드물의 경우), 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸펜텐-1,3-메틸부텐-1,1-헥센, 4-메틸펜텐-1,5-에틸헥센-1,1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 비닐시클로헥센, 스티렌, 알릴벤젠, 시클로펜텐, 노르보르넨, 5-메틸-2-노르보르넨 등을 들 수 있다. 공중합량 또는 블렌드량은 내절연 파괴 특성, 치수 안정성의 점에서 공중합량으로는 1mol％ 미만으로 하고, 블렌드량으로는 10질량％ 미만으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 직쇄상 폴리프로필렌에는 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 여러가지 첨가제, 예를 들면 결정 핵제, 산화 방지제, 열안정제, 슬립제, 대전 방지제, 블록킹 방지제, 충전제, 점도 조정제, 착색 방지제 등을 함유할 수도 있다.
이들 중에서 산화 방지제의 종류 및 함유량의 선정은 장기간 내열성을 향상시키기 위하여 중요해지는 경우가 있다. 즉, 산화 방지제로서는 입체 장해성을 갖는 페놀계의 것으로, 그 중 적어도 1종은 분자량 500 이상의 고분자량형의 것이 바람직하다. 그 구체예로서는 여러가지의 것을 들 수 있지만, 예를 들면 2,6-디-t-부틸-p-크레졸(BHT: 분자량 220.4)과 함께 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠(예를 들면 시바 가이기사 제조의 Irganox(등록 상표) 1330: 분자량 775.2) 또는 테트라키스[메틸렌-3(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄(예를 들면 시바 가이기사 제조의 Irganox1010: 분자량 1,177.7) 등을 병용하는 것이 바람직하다. 이들 산화 방지제의 총 함유량은 폴리프로필렌 전량에 대하여 0.03 내지 1질량％의 범위가 바람직하다. 산화 방지제가 지나치게 적으면 장기간 내열성이 떨어지는 경우가 있다. 산화 방지제가 지나치게 많으면 이들 산화 방지제의 블리딩 아웃에 의한 고온하에서의 블록킹에 의해 컨덴서 소자에 악영향을 미치는 경우가 있다. 보다 바람직한 함유량은 0.1 내지 0.9질량％이고, 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.8질량％이다.
본 발명에 있어서는, 본 발명의 목적에 반하지 않는 범위에서 결정 핵제를 첨가할 수 있다. 이미 상술한 바와 같이, 분지쇄상 폴리프로필렌은 이미 그 자체로 α결정 내지는 β결정의 결정 핵제 효과를 갖는 것이지만, 별종의 α결정 핵제(디벤질리덴소르비톨류, 벤조산나트륨 등), β결정 핵제(1,2-히드록시스테아르산칼륨, 벤조산마그네슘, N,N'-디시클로헥실-2,6-나프탈렌디카르복사미드 등의 아미드계 화합물, 퀴나크리돈계 화합물 등) 등을 첨가하는 것도 바람직하다. 단, 본 발명에서는 이들 결정 핵제를 첨가함으로써, 목적으로 하는 표면 거칠기를 얻기 어려워지는 등, 고온에서의 부피 고유 저항의 저하 등 전기 특성에도 악영향을 미칠 가능성도 있기 때문에, 함유량으로서는 0.1질량％ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 실질적으로 첨가되어 있지 않은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 필름 표면의 광택도는 100 내지 150％의 범위인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 120 내지 140％이다. 즉, 광택도를 저하시키는 것은 필름 표면에서의 광산란의 밀도를 업하는 것, 즉 필름 표면의 요철을 치밀하게 하는 것을 의미하며, 단위 면적당 돌기 개수가 늘어나는 것을 의미한다. 단, 광택도를 100％ 미만까지 저하시키면, 필름의 취급성은 양호해지지만, 돌기 개수가 늘어남으로써 돌기 사이의 에어량이 증가하여 필름층간 간극이 넓어져 소음 특성이 악화되는 경향이 있다. 한편, 광택도가 150％를 초과하면, 돌기 개수가 감소하기 때문에 필름층간이 슬립하기 어려워 편평상의 컨덴서 소자로 성형하는 것이 곤란해진다. 더불어, 공기 빠짐 불량이 발생하기 쉽고, 컨덴서 소자로 하였을 때에 필름층간 간극이 넓어져 소음이 악화되는 경우가 있다. 또한, 충분한 필름층간의 클리어런스를 유지할 수 없어 보안성이 악화되는 등의 문제가 생기는 경우가 있다. 광택도가 상기 범위이면, 소자 권취성, 내압, 보안성, 소음 특성이 양호해진다.
본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 길이 방향의 열수축 응력 특성치(이하, 열수축 응력치)는 0.8 내지 3.0N/mm2인 것이 바람직하다. 또한, 열수축 응력치의 피크를 나타내는 온도는 110 내지 130℃의 범위이면 바람직하다. 열수축 응력치는 보다 바람직하게는 1.0 내지 3.0N/mm2이다. 열수축 응력치가 0.8N/mm2를 하회하면, 컨덴서 소자 권취시에 열수축에 의한 권취 조임이 발생하기 어렵기 때문에, 필름층간의 간극이 메워지지 않고, 소음 특성이 악화되는 경우가 있다. 또한, 열수축 응력치가 3.0N/mm2를 상회하면, 소자 형성시의 어닐링 공정에 있어서 필름의 권취 조임이 지나치게 강하기 때문에 균일한 소자 형성을 행하지 못하는 경우가 있다.
또한, 길이 방향의 열수축 개시 온도는 60 내지 100℃인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 65 내지 90℃, 특히 바람직하게는 70 내지 85℃이다. 열수축 개시 온도가 60℃를 하회하면 증착 가공시의 주름 발생, 쿨링 드럼과의 밀착 불량에 의한 열 주름 발생의 우려가 있다. 한편 열수축 개시 온도가 100℃를 초과하면, 소자 형성시의 어닐링 공정에서의 층간 밀착성이 불량해져, 특히 교류 용도에서 문제가 발생할 우려가 있다. 이러한 열수축 응력치, 열수축 개시 온도를 제어하는 방법으로서는, 본 발명 필름 제조시의 연신 온도와 연신 배율을 적절하게 선택하는 방법을 예시할 수 있다. 구체적으로는, 연신 온도를 낮추고(낮추거나) 연신 배율을 높임으로써 열수축 개시 온도를 낮추고, 또한 열수축 응력치를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 회분은 50ppm 이하(질량 기준, 이하 동일함)인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 30ppm 이하이고, 특히 바람직하게는 20ppm 이하이다. 회분이 50ppm을 초과하면, 필름의 내절연 파괴 특성이 저하되고, 컨덴서로 한 경우에 절연 파괴 강도가 저하되는 경우가 있다. 회분을 이 범위로 하기 위해서는, 촉매 잔사가 적은 원료를 이용하는 것이 중요하지만, 제막시의 압출계로부터의 오염도 최대한 감소시키는 등의 방법, 예를 들면 블리딩 시간(제막 전에 원료를 압출계에 통과시켜 배관 내를 세정하는 시간)을 1시간 이상 들이는 등의 방법을 채용할 수 있다. 또한, 회분은 적으면 적을수록 바람직하지만, 실질적인 하한치는 10ppm 정도이다.
본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은 컨덴서용 유전체 필름으로서 바람직하게 이용되는 것인데, 컨덴서의 특정한 타입으로 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는 전극 구성으로부터는 박(箔) 권취 컨덴서, 금속 증착막 컨덴서 중 어느 것일 수 있으며, 절연유를 함침시킨 오일 함침 타입의 컨덴서나 절연유를 전혀 사용하지 않는 건식 컨덴서에도 바람직하게 이용된다. 그 중에서도 절연유를 함침시킨 오일 함침 타입의 컨덴서에 있어서 특히 유용하다. 또한, 형상의 관점으로부터도 권취식이나 적층식이어도 상관없다. 상기 중에서는 본 발명의 필름의 특성으로부터 특히 금속 증착막의 권취식 컨덴서로서 바람직하게 사용된다.
일반적으로 폴리프로필렌 필름은 표면 에너지가 낮아, 금속 증착을 안정적으로 실시하는 것은 곤란하다. 따라서, 금속 부착력을 양호하게 하기 위하여 사전에 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 표면 처리란 구체적으로 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 글로우 처리, 화염 처리 등을 예시할 수 있다. 통상 폴리프로필렌 필름의 표면 습윤 장력은 30mN/m 정도인데, 이들 표면 처리에 의해 습윤 장력을 37 내지 50mN/m, 바람직하게는 39 내지 48mN/m 정도로 함으로써, 금속막과의 접착성이 우수하고, 보안성도 양호한 필름으로 할 수 있다.
본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름은, 상술한 특성을 제공할 수 있는 원료를 이용하여 이축 연신됨으로써 얻어진다. 이축 연신의 방법으로서는 인플레이션 동시 이축 연신법, 스텐터 동시 이축 연신법, 스텐터 축차 이축 연신법 중 어느 것에 의해서도 얻을 수 있지만, 그 중에서도 제막 안정성, 두께 균일성, 필름의 표면 형상을 제어하는 점에 있어서 스텐터 축차 이축 연신법에 의해 제막된 것이 바람직하게 이용된다.
다음에 본 발명의 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 제조 방법을 이하에 설명하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.
우선, 직쇄상 폴리프로필렌(PP)에 고용융 장력 폴리프로필렌 수지(분지쇄상 폴리프로필렌(H))를 블렌드하여 용융 압출한다. 용융 압출한 수지를 여과 필터에 통과시킨 후, 220 내지 280℃의 온도에서 슬릿상 구금(플랫 다이)으로부터 압출한다. 구금으로부터 압출한 중합체를 냉각 드럼 상에서 고화시켜 미연신 시트를 얻는다. 본 발명의 필름을 얻기 위해서는 β결정을 적정하게 생성시키는 것이 바람직하며, 그를 위해서는 냉각 드럼의 온도 제어를 적절하게 행하는 것이 중요하다. β결정을 효율적으로 생성시키기 위해서는, 수지의 온도를 β결정을 생성할 수 있는 온도로 소정 시간 유지하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 수지의 온도는 115 내지 135℃인 것이 바람직하다. 또한, 그 온도로 유지하는 시간은 1초 내지 3초가 바람직하다. 유지 시간이 지나치게 짧으면 β결정이 충분히 생성되지 않고, 돌기 밀도가 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 유지 시간이 지나치게 길면 필름의 결정화가 지나치게 진행되어, 후속 공정에서의 연신이 곤란해질 가능성이 있다.
이들 조건을 실현하기 위해서는 수지 온도나 압출량, 인취 속도 등에 따라 적절하게 공정을 결정하면 된다. 특히 생산성의 관점에서 보면, 냉각 드럼의 직경이 유지 시간에 크게 영향을 주기 때문에, 냉각 드럼의 직경은 적어도 1m 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 필름을 얻기 위해서는, 이들 유지 시간에 맞추어 냉각 드럼 온도를 선정하는 것이 중요하다. 선정해야 할 냉각 드럼 온도로서는 상술한 바와 같이 다른 요소가 영향을 주기 때문에 어느 정도의 임의성을 포함하지만, 50 내지 100℃인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 60 내지 80℃, 특히 바람직하게는 60 내지 70℃의 범위이다. 냉각 드럼 온도가 지나치게 높으면 필름의 결정화가 지나치게 진행되어, 후속 공정에서의 연신이 곤란해지거나, 필름 내에 공극이 생겨 내절연 파괴 특성이 저하되기도 하는 경우가 있다. 또는, 냉각 드럼과 필름의 밀착성이 저하되어 온도 불균일이 생기는 등의 영향도 나오기 쉽다. 또한, β결정이 크게 성장하기 때문에 조대한 돌기가 생기기 쉬워진다. 냉각 드럼에의 밀착 방법으로서는 정전 인가법, 물의 표면 장력을 이용한 밀착 방법, 에어 나이프법, 프레스 롤법, 수중 캐스팅법 등 중 어느 수법을 이용할 수도 있지만, 평면성이 양호하며 표면 거칠기의 제어가 가능한 에어 나이프법이 바람직하다. 특히 두께를 두껍게 하는 경우에 있어서는 필름 표리의 형태차가 생기기 쉽기 때문에, 에어 나이프의 온도를 적절하게 관리함으로써 표리 모두 평활하게 할 수 있다. 에어 나이프의 에어 온도는 20 내지 60℃가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 25 내지 50℃, 특히 바람직하게는 30 내지 40℃의 범위이다. 에어 나이프의 에어 온도가 60℃보다도 높으면, 필름의 결정화가 지나치게 진행되어, 후속 공정에서의 연신이 곤란해지거나, β결정이 크게 성장하기 때문에 조대한 돌기가 생기기 쉬워지거나, 필름 내에 공극이 생겨 내절연 파괴 특성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 에어 나이프의 에어 온도가 20℃ 미만이면, 결정 생성이 불충분해져 목적으로 하는 표면의 돌기 개수를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
또한, 에어 나이프의 분출 에어 속도는 130 내지 150m/s가 바람직하다. 또한, 폭 방향 균일성을 향상시키기 위하여 2중관 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 에어 속도가 130m/s 미만이면, 필름이 냉각 드럼에 충분히 밀착되지 않아 제막성이 악화되는 경우가 있다. 150m/s를 초과하면, 필름이 냉각 드럼에 균일하게 밀착되지 않아 제막성이 나빠지거나, 품질 불균일, 두께 불균일 등이 생기는 경우가 있다. 또한, 필름의 진동을 생기지 않게 하기 위하여 제막 하류측에 에어가 흐르도록 에어 나이프의 위치를 조정하는 것이 바람직하다.
다음에 이 미연신 필름을 이축 연신하여 이축 배향시킨다. 우선 미연신 필름을 120 내지 140℃로 유지된 복수의 롤에 통과시켜 예열한다. 예열은 필름의 양면이 동일한 면 형상이 되도록 온도차가 없도록 행한다. 이 온도 상태를 유지한 채로 주속차를 둔 롤 사이에 필름을 통과시켜 길이 방향으로 2 내지 6배 연신하여 실온으로 냉각한다. 또한, 예열 롤 온도와 필름의 접촉 시간을 적절한 관계로 할 필요가 있다. 온도만 적절하여도, 예열 롤의 접촉 시간이 지나치게 짧거나 지나치게 길어도 필름 표면의 온도에 표리차가 생기는 경우가 있다. 한편, 롤 접촉 시간이 적절하여도 예열 온도가 부적절하면 역시 필름 표면의 온도에 표리차가 생기는 경우가 있다. 또한, 열수축 응력치, 열수축 개시 온도를 제어하는 관점에서도 연신 온도와 연신 배율을 적절하게 선택할 필요가 있다. 구체적으로는, 연신 온도를 낮추고(낮추거나) 연신 배율을 높임으로써 열수축 개시 온도를 낮추고, 또한 열수축 응력치를 높일 수 있다.
또한, 고출력의 라디에이션 히터를 사용하여 연신할 때에는, 그 출력을 2.0 내지 3.5kW로 하는 것이 바람직하다. 라디에이션 히터의 출력이 지나치게 낮으면, 저온 연신이 되어 연신 과정에 있어서 깨짐이 생기는 경우가 있다. 또한, 지나치게 높으면, 필름 내에 공극이 생겨 내절연 파괴 특성이 저하되거나, 돌기 높이가 지나치게 높아지는 경우가 있다.
길이 방향에의 연신에 이어서, 일축 배향 필름을 스텐터로 유도하여 150 내지 170℃의 온도에서 폭 방향으로 5 내지 15배 연신하고, 이어서 폭 방향으로 2 내지 20％의 이완을 주면서 140 내지 160℃의 온도에서 열고정한다. 또한, 증착을 실시하는 면에 증착 금속의 접착성을 좋게 하기 위하여, 공기 중, 질소 중, 탄산 가스 중 또는 이들 혼합 기체 중에서 코로나 방전 처리를 행하여 이축 배향 필름을 얻는다. 코로나 방전 처리의 예로서 10 내지 20kW 정도의 출력으로 방전 처리를 행한다. 또한, 본 발명과 같이 엄밀한 표면 구조 제어를 행하는 경우에는, 그 제막 과정에 있어서 필름의 결정화가 높아지기 때문에 저열수축 응력화되어 버리는 경향이 있다. 그로 인해, 상기한 바와 같이 플랫 다이법으로 이축 연신한 후에, 주속이 상이한 롤을 이용하여 연신을 더 행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 100 내지 130℃에서 길이 방향으로 연신비 0.1 내지 3％로 연신을 행함으로써, 최적의 열수축 특성과 안정된 연신 특성을 양립시킬 수 있다. 또한, 연신비(％)란, 연신 전후에서의 필름 반송 속도를 각각 V0, V1로 하면, (V1/V0-1)×100(％)으로 정의되는 값이다.
본 발명에 있어서는, 상기의 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 적어도 한쪽면에 금속막을 설치하여 금속화 필름으로 하는 것이 바람직하다. 금속막을 설치하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리프로필렌 필름의 적어도 한쪽면에, 알루미늄을 증착하여 필름 컨덴서의 내부 전극이 되는 알루미늄 증착막 등의 금속막을 설치하는 방법이 바람직하게 이용된다. 이 때, 알루미늄과 동시 또는 축차로, 예를 들면 니켈, 구리, 금, 은, 크롬 및 아연 등의 다른 금속 성분을 증착할 수도 있다. 또한, 증착막 상에 오일 등으로 보호층을 형성할 수도 있다.
금속막의 두께는, 필름 컨덴서의 전기 특성과 셀프 힐성의 점에서 20 내지 100nm의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 마찬가지의 이유에 의해, 금속막의 표면 전기 저항치가 1 내지 20Ω/□의 범위인 것이 바람직하다. 금속종에는 고유의 저항치가 있으며, 또한 저항치는 막 두께에 반비례하기 때문에, 표면 전기 저항치는 사용하는 금속종과 막 두께로 제어할 수 있다.
본 발명에서는 필요에 따라 금속막을 형성한 후에 얻어지는 금속화 필름을 특정한 온도에서 에이징 처리를 행하거나, 열처리를 행하거나 할 수 있다. 또한, 절연 또는 다른 목적으로 금속화 필름의 적어도 한쪽면에 폴리페닐렌옥시드 등을 코팅할 수도 있다.
이와 같이 하여 얻어진 금속화 필름은 적층 또는 권회하여 필름 컨덴서로 할 수 있다. 권회형 필름 컨덴서의 바람직한 제조 방법을 예시하면 다음과 같다.
우선, 폴리프로필렌 필름의 한쪽면에 알루미늄을 진공 증착한다. 그 때, 필름 길이 방향으로 뻗은 마진부를 갖는 스트라이프상으로 증착한다. 다음에, 표면의 각 증착부의 중앙과 각 마진부의 중앙에 칼을 넣어 슬릿하고, 표면이 한쪽에 마진을 가진 테이프상의 권취 릴을 제조한다. 좌측에 마진을 갖는 테이프상의 권취 릴과 우측에 마진을 갖는 테이프상의 권취 릴의 각 1개씩을 폭 방향으로 증착 부분이 마진부보다 튀어나오도록 2매 중첩하여 권회하여 권회체를 얻는다. 이 권회체로부터 코어재를 뽑아 프레스하고, 양끝면에 메탈리콘을 용사하여 외부 전극으로 하고, 메탈리콘에 리드선을 용접하여 권회형 컨덴서 소자를 얻을 수 있다.
필름 컨덴서의 용도는 차량용, 가전용(텔레비젼이나 냉장고 등), 일반 잡음 방지용, 자동차용(하이브리드 카, 파워 윈도우나 와이퍼 등) 및 전원용 등 다방면에 걸쳐 있으며, 본 발명의 필름 컨덴서는 그 어느 것에도 바람직하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에서의 특성치의 측정 방법, 및 효과의 평가 방법을 설명한다.
(1) 필름 두께(㎛)
JIS C-2330(2001)의 7.4.1.1에 의해 마이크로미터법으로 두께를 측정하였다.
(2) 용융 유동 지수(MFR)
JIS-K7210(1999)에 준하여 측정 온도 230℃, 하중 21.18N에서 측정하였다.
(3) 메소펜타드분율(mmmm)
시료를 용매에 용해하고, 13C-NMR을 이용하여 이하의 조건에서 메소펜타드분율(mmmm)을 구하였다(참고 문헌: 신판 고분자 분석 핸드북 사단법인 일본 분석 화학회ㆍ고분자 분석 연구 간담회편 1995년 P609 내지 611).
A. 측정 조건
장치: 브루커(Bruker)사 제조, DRX-500
측정 핵: 13C핵(공명 주파수: 125.8MHz)
측정 농도: 10중량％
용매: 벤젠/중오르토디클로로벤젠=질량비 1:3 혼합 용액
측정 온도: 130℃
NMR 시료관: 5mm관
펄스 폭: 45°(4.5㎲)
펄스 반복 시간: 10초
환산 횟수: 10,000회
측정 모드: complete decoupling
B. 해석 조건
LB(라인 브로드닝 팩터)를 1.0으로 하여 푸리에 변환을 행하고 mmmm 피크를 21.86ppm으로 하였다. WINFIT 소프트(브루커사 제조)를 이용하여 피크 분할을 행한다. 그 때에 고자장측의 피크로부터 이하와 같이 피크 분할을 행하고, 또한 소프트의 자동 피팅을 행하여 피크 분할의 최적화를 행한 후, mmmm과 ss(mmmm의 스피닝 사이드 밴드 피크)의 피크분율의 합계를 메소펜타드분율(mmmm)로 한다.
또한, 측정은 5회 행하고, 그 평균치를 구한다.
ㆍ 피크
(a) mrrm
(b) (c) rrrm(2개의 피크로서 분할)
(d) rrrr
(e) mrmm+rmrr
(f) mmrr
(g) mmmr
(h) ss(mmmm의 스피닝 사이드 밴드 피크)
(i) mmmm
(j) rmmr
(4) 내부 3치환 올레핀 개수
시료를 용매에 용해하고, 1H-NMR을 이용하여 이하의 조건에서 내부 3치환 올레핀의 개수를 구한다.
A. 측정 조건
장치: 닛본 덴시 제조 ECX400P형 핵 자기 공명 장치
측정 핵: 1H핵(공명 주파수: 500MHz)
측정 농도: 2중량％
용매: 중오르토디클로로벤젠
측정 온도: 120℃
펄스 폭: 45°
펄스 반복 시간: 7초
환산 횟수: 512회
측정 모드: non decoupling
B. 해석 조건
오르토디클로로벤젠의 화학 시프트 7.10ppm을 기준으로 하여 5.0 내지 5.2ppm 영역의 시그널을 내부 3치환 올레핀의 양성자로 귀속, 0.5 내지 2.0ppm의 브로드한 시그널과의 적분비로부터 내부 3치환 올레핀의 양성자비를 구한다.
(5) 중심선 평균 거칠기(SRa), 십점 평균 거칠기(SRz), 돌기 개수(Pc), 각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ)
JIS-B-0601(1982)에 의해 가부시끼가이샤 고사까 겡뀨쇼 제조의 「비접촉 삼차원 미세 형상 측정기(ET-30HK)」 및「삼차원 거칠기 분석 장치(MODEL SPA-11)」를 이용하여 측정하였다. 우선, 1회분의 측정을 행하여 중심선 평균 거칠기(SRa'), 십점 평균 거칠기(SRz'), 돌기 개수(Pc'), 각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ')를 구하였다. 이 측정을 길이 방향으로 10회 반복하고, 각각의 평균치를 구하였다. 이 평균치를 폴리프로필렌 필름의 중심선 평균 거칠기(SRa), 십점 평균 거칠기(SRz), 돌기 개수(Pc), 각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ)로 하였다.
1회분의 상세 조건과 데이터 처리에 대해서는 하기와 같이 하였다.
ㆍ돌기 개수(Pc')(단위: 개/0.1mm2)
측정기에 의해 검출된 검출치는 50nm 간격의 히스토그램으로서 출력된다. 예를 들면 검출치로서 150nm 이상 200nm 미만의 돌기가 존재한 경우에는, 슬라이스치(Z)로서 150nm로 표기된 란에 카운트된다. 돌기 개수(Pc')는 PhZ'의 측정 조건의 항목에 나타내는 폭 방향, 길이 방향 샘플링 간격으로 검출된 모든 슬라이스치(Z)에서의 돌기 개수를 0.1mm2당 개수로 환산한 값을 합계한 것을 나타낸다.
ㆍ각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ')(단위: nm)
상기 히스토그램 중 가장 개수가 많고 히스토그램의 정점을 나타내는 곳의 슬라이스치(Z)를, 각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ')로 하였다. 또한, 가장 돌기 개수가 많은 슬라이스치(Z)가 복수 존재하는 경우에 있어서는, 각각의 슬라이스치의 평균을 각 면에 존재하는 돌기 중 가장 개수가 많은 돌기의 높이(PhZ')로 하였다.
ㆍ측정 조건
측정면 처리: 측정면에 알루미늄을 진공 증착하고, 비접촉법으로 하였음
측정 방향: 필름의 폭 방향
폭 방향 이송 속도: 0.1mm/초
측정 범위(폭 방향×길이 방향): 1.0mm×0.249mm
높이 방향 치수의 기준면: LOWER(하측)
폭 방향 샘플링 간격: 2㎛
길이 방향 샘플링 간격: 10㎛
길이 방향 샘플링 개수: 25개
커트 오프: 0.25mm
폭 방향 확대 배율: 200배
길이 방향 확대 배율: 20,000배
주름, 조도 커트: 없음
ㆍ측정 방법
측정에는 전용의 샘플 홀더를 사용한다. 샘플 홀더는 중심에 원형의 구멍이 뚫린 탈착 가능한 2매의 금속판이며, 그 사이에 샘플을 끼워 샘플 홀더의 사방까지 필름을 펼쳐 장착함으로써 고정하고, 중앙 원형부의 필름을 측정하였다.
ㆍ측정 결과
상기 방법에 의해 얻어진 측정 결과의 예를 표 1에 나타낸다. 데이터가 표 1에 나타내는 값인 경우, 본 발명의 각 매개변수는 다음과 같이 판독한다.
ㆍSRa' 20.1nm
ㆍSRz' 715nm
ㆍPc' 109개/0.1mm2
ㆍPhZ' 150nm
(6) 필름 원반 특성(절연 파괴 전압, 원반 슬릿 수율)
JIS C2330(2001) 7.4.11.2의 B법(평판 전극법)에 준하여 50개의 샘플에 대하여 각각 절연 파괴시의 전압을 측정하고, 그 평균치를 구하였다. 이 평균치를 측정한 샘플의 필름 두께(㎛)로 나눈 값을 최종적인 절연 파괴 전압(V/㎛)으로 하였다.
또한, 필름 원반의 슬릿에서 권취 어긋남이나 주름이 발생한 것을 불합격으로 하고, 불합격이 된 것의 수의 제조수 전체에 대한 비율을 백분율로 나타내어 가공성의 지표로 하였다(이하, 원반 슬릿 수율이라고 함). 원반 슬릿 수율은 높을수록 바람직하다. 95％ 이상을 양호 "A", 90％ 이상 95％ 미만을 "B", 90％ 미만을 불량 "C"로 하였다. A 또는 B가 실용 가능한 레벨이다.
(7) 금속막의 표면 전기 저항(단위: Ω/□)
금속화 필름을 길이 방향으로 10mm, 폭 방향으로 전체 폭(50mm)의 직사각형으로 커트하여 시료로 하였다. 4단자법에 의해, 이 시료의 폭 방향 30mm 사이의 금속막의 저항을 측정하였다. 얻어진 측정치에 측정 폭(10mm)을 곱하고, 전극간 거리(30mm)를 나누어 막 저항을 산출하였다.
(8) 컨덴서 제조시의 소자 가공성(소자 권취 수율)
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리프로필렌 필름의 코로나 처리면에, 진공 증착기로 길이 방향으로 뻗은 마진부를 갖는 스트라이프상으로 금속을 증착하였다(증착부의 폭 20.0mm, 마진부의 폭 2.0mm의 반복). 증착하는 금속종은 금속 알루미늄과 금속 아연으로 하고, 증착부가 막 저항 18Ω/□의 얼로이 금속 증착막(알루미늄:아연=5:95(질량비))이 되도록 증착을 실시하였다. 다음에 각 증착부의 중앙과 각 마진부의 중앙에 칼을 넣어 슬릿하고, 좌측 또는 우측에 1.0mm의 마진을 갖는 전체 폭 21mm의 테이프상으로 권취 릴로 하였다. 얻어진 좌측 마진의 릴과 우측 마진의 릴의 각 1개씩을 폭 방향으로 증착 부분이 마진부보다 0.5mm 튀어나오도록 2매 중첩시켜 권회하여 정전 용량 약 0.47μF의 권회체를 얻었다. 소자 권회에는 가이도 세이사꾸쇼 제조의 KAW-4NHB를 이용하였다.
상기의 컨덴서 제조시, 권취 개시에서부터 권취 종료까지를 육안으로 관찰하여 주름이나 어긋남이 발생한 것을 불합격으로 하였다. 불합격이 된 것의 수의 제조수 전체에 대한 비율을 백분율로 나타내어 가공성의 지표로 하였다(이하, 소자 권취 수율이라고 칭함). 소자 권취 수율은 높을수록 바람직하다. 95％ 이상을 양호 "A", 80％ 이상 95％ 미만을 "B", 80％ 미만을 불량 "C"로 하였다. A 또는 B가 실용 가능한 레벨이다.
(9) 증착 컨덴서 특성의 평가
(8)항에서 얻은 컨덴서 소자(권회체)로부터 10개를 추출하고, 120℃의 온도 및 30kg/cm2의 압력으로 6분간 프레스 처리를 행하여 메탈리콘 및 리드 단자 부착을 행하였다. 이 소자를 우레탄 수지로 외장하여 정전 용량 0.47μF의 컨덴서를 제작하였다.
이렇게 하여 얻어진 컨덴서 10개를 이용하여 상온하에서 컨덴서에 900V의 교류 전압을 인가하였다. 900V에서 3분간 경과한 후에 스텝상으로 50V/3분으로 서서히 인가 전압을 상승시키는 것을 반복하여, 이른바 스텝 업 시험을 행하였다. 여기서는 인가 기기의 전류가 격변한 포인트를 파괴로 하였다. 파괴 전압은 nV 인가시 t초에서 파괴한 경우에 [n+50×t/180]의 식으로 산출하였다.
예를 들면 950V 인가시 53초에서 파괴한 경우:
950+50×53/180=965V
산출 전압을 필름 두께로 나누어 내전압 평가로 하였다.
또한, 파괴 후의 컨덴서를 해체하여 파괴 상태를 조사하여 보안성을 이하와 같이 평가하였다.
AA: 컨덴서 형상의 변화는 없고 관통상의 파괴는 관찰되지 않음
A: 컨덴서 형상의 변화는 없고 필름 10층 이내의 관통상 파괴가 관찰됨
B: 컨덴서 형상에 변화가 확인되거나 또는 10층을 초과하는 관통상 파괴가 관찰됨
C: 컨덴서 형상이 파괴되어 있음
AA는 문제없이 사용할 수 있지만, A에서는 조건에 따라 사용 가능하다. B 또는 C에서는 실용상 문제를 발생시킨다.
(10) 소음 특성의 평가
(8)항에서 얻은 컨덴서 소자(권회체)로부터 10개를 추출하고, 120℃의 온도 및 30kg/cm2의 압력으로 6분간 프레스 처리를 행하고, 메탈리콘 및 리드 단자 부착을 행하여 정전 용량 1.0μF의 편평 프레스형 컨덴서를 10개 제조하였다. 내압 펄스 시험기 MODEL: TP-500(부난 솟끼사 제조)으로 컨덴서에 60Hz의 방형파를 인가하였다. 그 때 컨덴서가 발생하는 소음을 리온(RION)(주) 제조의 정밀 소음계 NA-29E를 이용하여 측정하고, 그 평균치를 소음 레벨로서 산출하였다. 그 결과를 하기 기준으로 판정하였다. 또한, 이 때의 주요 조건은 다음과 같다.
ㆍ암소음 레벨: 30 내지 35dB
ㆍ테스트 전압: 205V
ㆍ소자 내지 집음 마이크간의 거리: 5cm
ㆍ측정수: 10개
AA: 소음 레벨 45dB 미만
A: 소음 레벨 45dB 이상 50dB 미만
B: 소음 레벨 50dB 이상 55dB 미만
C: 소음 레벨 55dB 이상
<실시예>
이하, 실시예를 들어 본 발명의 효과를 더 설명한다.
(실시예 1)
폴리프로필렌의 메소펜타드분율이 0.985이고, 용융 유동 지수(MFR)가 2.6g/10분인 폴리프로필렌 수지(보리앨리스사 제조 "Borclean(등록 상표)")와, 내부 3치환 올레핀 개수가 카본 원자 10,000개 중에 대하여 3개인 분지쇄상 폴리프로필렌 수지(고용융 장력 폴리프로필렌, 바셀사 제조의 Profax PF-814)를 혼합하였다. 분지쇄상 폴리프로필렌 수지의 함유량은, 혼합한 수지 전체에 대하여 0.5질량％이었다. 이 혼합한 수지를 온도 260℃의 압출기에 공급하고, 수지 온도 255℃에서 T형 슬릿 다이로부터 시트상으로 용융 압출하였다. 이 용융 시트를 60℃로 유지된 직경 1.2m의 냉각 드럼 상에서 냉각 고화하였다. 115 내지 135℃의 유지 시간은 방사 온도계의 측정 결과 2초이었다.
이어서 냉각 고화한 시트를 130℃에서 예열하고, 주속차를 둔 롤 사이에 통과시켜 길이 방향으로 4.6배 연신하였다. 그 때, 연신부에서 라디에이션 히터 출력 3.5kW를 이용하여 열량을 보충하여 연신하였다. 계속해서 필름을 텐터로 유도하여 164℃의 온도에서 폭 방향으로 10배 연신하고, 이어서 폭 방향으로 6％의 이완을 주면서 155℃에서 열처리를 행하였다. 또한, 이축 연신 후에 길이 방향의 연신비를 2.5％로 하여 연신을 행한 후에 냉각하고, 필름 두께가 7.0㎛인 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 또한, 이 필름의 냉각 드럼에 접하고 있지 않은 면에 20Wㆍmin/m2의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하였다. 이렇게 하여 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성은 표 2, 3에 나타낸 바와 같다.
얻어진 필름의 절연 파괴 전압과 소자 가공성 및 소음 특성에 대해서도 표 2, 3에 나타낸다. 내전압, 소자 가공성, 소음 모두 우수한 것이었다.
(실시예 2)
이축 연신 후에 행하는 길이 방향의 연신비를 0.5％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 3)
냉각 드럼 온도를 80℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 냉각 고화시의 115 내지 135℃의 유지 시간은 방사 온도계의 측정 결과 2.4초이었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 4)
냉각 드럼 온도를 50℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 냉각 고화시의 115 내지 135℃의 유지 시간은 방사 온도계의 측정 결과 1초이었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 5)
이축 연신 후에 행하는 길이 방향의 연신비를 3.0％로 한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 6)
이축 연신 후에 행하는 길이 방향의 연신비를 0.0％로 한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 7)
분지쇄상 폴리프로필렌 수지의 함유량을 12질량％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 8)
분지쇄상 폴리프로필렌 수지의 함유량을 0.02질량％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 9)
분지쇄상 폴리프로필렌 수지의 함유량을 10질량％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 10)
분지쇄상 폴리프로필렌 수지의 함유량을 0.01질량％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 11)
라디에이션 히터 출력을 2.0kW로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(실시예 12)
연신 전의 예열 온도를 140℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(비교예 1)
분지쇄상 폴리프로필렌 수지를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(비교예 2)
냉각 드럼 온도를 90℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 냉각 고화시의 115 내지 135℃의 유지 시간은 방사 온도계의 측정 결과 3.1초이었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다. 시험 후의 컨덴서 소자에 있어서, 코로나 방전의 흔적이 확인되었다.
(비교예 3)
라디에이션 히터 출력을 10.5kW로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다. 시험 후의 컨덴서 소자에 있어서, 코로나 방전의 흔적이 확인되었다.
(비교예 4)
연신 전의 예열 온도를 150℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(비교예 5)
냉각 드럼 온도를 30℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 냉각 고화시의 115 내지 135℃의 유지 시간은 방사 온도계의 측정 결과 0.8초이었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(비교예 6)
라디에이션 히터 출력을 1.5kW로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
(비교예 7)
냉각 드럼 온도를 90℃로 하고, 연신 전의 예열 온도를 115℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 냉각 고화시의 115 내지 135℃의 유지 시간은 방사 온도계의 측정 결과 3.1초이었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다. 제막시 및 소자 권취시에 필름의 사행이 많이 관찰되었다.
(비교예 8)
라디에이션 히터 출력을 5.5kW로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제막을 행하여 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성을 표 2, 3에 나타낸다.
Claims (8)
- 필름의 양면에 돌기를 갖고, 각 면의 돌기 중 가장 많은 돌기의 높이(PhZ)가 양면 모두 100nm 이상 400nm 미만이며, 각 면의 0.1mm2당 돌기 개수(Pc)가 양면 모두 150개 이상 500개 미만이며, 길이 방향의 120℃의 열수축 응력치가 0.8 내지 3.0N/mm2인 이축 배향 폴리프로필렌 필름.
- 제1항에 있어서, 커트 오프치 0.25mm로 하여 측정한, 어느 표면의 10점 평균 거칠기(SRz)도 400nm 이상 850nm 이하인 이축 배향 폴리프로필렌 필름.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 커트 오프치 0.25mm로 하여 측정한, 어느 표면의 중심선 평균 거칠기(SRa)도 20nm 이상 40nm 이하인 이축 배향 폴리프로필렌 필름.
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 분지쇄상 폴리프로필렌(H)을 0.02 내지 10질량％ 함유하는 이축 배향 폴리프로필렌 필름.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 이축 배향 폴리프로필렌 필름의 적어도 한쪽면에 금속막이 설치된 금속화 필름.
- 제6항에 있어서, 상기 금속막의 표면 전기 저항이 1 내지 20Ω/□의 범위 내에 있는 금속화 필름.
- 제6항에 기재된 금속화 필름을 이용한 필름 컨덴서.
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