KR102500999B1

KR102500999B1 - 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서 그리고 이들의 제조 방법

Info

Publication number: KR102500999B1
Application number: KR1020177032903A
Authority: KR
Inventors: 야스유키 이마니시; 마사토시 오쿠라; 가즈마 오카다; 다쿠야 구마
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2023-02-17
Also published as: JPWO2016182003A1; EP3296348A1; JP7173202B2; EP3296348A4; CN107531924A; CN107531924B; KR20180005670A; JP2021120456A; WO2016182003A1; EP3296348B1; JP6874373B2

Abstract

본 발명은 고온 환경 하에서도 높은 절연 파괴 전압을 나타내고, 콘덴서로 했을 때에 고온 환경 하에서도 내전압성 및 신뢰성을 발현할 수 있는 폴리프로필렌 필름, 그것을 사용한 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서 그리고 이들의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다. 즉, 광각 X선 회절로 측정되는 α 결정(110)면의 결정 배향도가 0.78 이상이며, 폭 방향 및 긴 변 방향의 120℃에서 10분간 가열 처리 후의 열 수축률의 합이 4.0％ 이하인, 폴리프로필렌 필름이다. 또한, 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일이 0.1 내지 6.0％이며, 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합이 400㎫ 이상인 폴리프로필렌 필름이다.

Description

폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서 그리고 이들의 제조 방법

본 발명은 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서 그리고 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

폴리프로필렌 필름은, 투명성, 기계 특성, 전기 특성 등이 우수하기 때문에, 포장 용도, 테이프 용도, 케이블 랩핑이나 콘덴서를 비롯한 전기 용도 등의 다양한 용도에 사용되고 있다.

이 중에서도 콘덴서 용도는, 그의 우수한 내전압성, 저손실 특성으로부터 직류 용도, 교류 용도에 한하지 않고 고전압 콘덴서용에 특히 바람직하게 사용되고 있다.

최근에는, 각종 전기 설비가 계속 인버터화되고 있으며, 그에 수반하는 콘덴서의 소형화, 대용량화의 요구가 한층 강해져 오고 있다. 그러한 시장, 특히 자동차 용도(하이브리드카 용도를 포함한다)나 태양광 발전, 풍력 발전 용도의 요구를 받아, 폴리프로필렌 필름의 절연 파괴 전압을 향상시켜, 생산성, 가공성을 유지시키면서, 한층 더한 박막화가 필수적인 상황으로 되고 있다.

이러한 폴리프로필렌 필름은, 절연 파괴 전압의 향상, 생산성, 가공성 및 내열성의 관점에서 필름면 내 고배율 연신이 필요하고, 필름의 강도나 결정 배향도를 높이는 것이 특히 중요하다. 여기서 내열성이라는 관점에서는, 장래적으로 SiC를 사용한 파워 반도체 용도를 고려한 경우, 사용 환경의 온도가 고온이 된다고들 한다. 콘덴서로서 한층 더한 내열화와 내전압성의 요구로부터, 110℃를 초과한 고온 환경 하에서의 필름의 절연 파괴 전압의 향상이 요구되고 있다. 그러나, 비특허문헌 1에 기재한 바와 같이, 폴리프로필렌 필름의 사용 온도 상한은 약 110℃라고들 하며, 이러한 온도 환경 하에서 절연 파괴 전압을 안정 유지하는 것은 매우 곤란했다.

지금까지 폴리프로필렌 필름에 있어서 박막이며 또한, 고온 환경 하에서의 성능을 얻기 위한 방법으로서, 예를 들어 결정자 크기와 면 배향도를 제어함으로써 절연 파괴 전압을 향상시키는 제안이 이루어지고 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 또한, 결정자 크기를 특정한 사이즈 이하로 제어하고, 두께 방향에 대한 복굴절값을 특정한 범위로 제어함으로써 장기적인 내열성 및 절연 파괴 전압을 향상시키는 제안이 이루어지고 있다(예를 들어, 특허문헌 2).

또한, 강도 또는 내열성이 우수하다고 여겨지는 폴리프로필렌 필름으로서, 특허문헌 3에는, 높은 인장 파단 강도 등을 갖는다고 여겨지는 폴리프로필렌 필름이 개시되어 있다. 특허문헌 4에는, 내열성, 치수 안정성이 우수하고, 고강성이고 고온 하의 하중에서 신장이 적어, 150℃에 있어서 저수축률이라고 여겨지는 폴리프로필렌 필름이 개시되어 있다. 특허문헌 5에는, 필름 외관이 양호하고, 절연성이 우수한 프로필렌계 수지 적층 필름으로서, 긴 변 방향의 인장 파단점 강도 등이 규정된 프로필렌계 수지 적층 필름이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 평2-129905호 공보 일본 특허 공개 제2014-231584호 공보 일본 특허 공개 평11-188790호 공보 일본 특허 공개 제2014-51657호 공보 일본 특허 공개 평9-262945호 공보

가와이 모토노부, 「필름 콘덴서 약진, 자동차로부터 에너지로」, 닛께 일렉트로닉스, 닛께 BP사, 2012년 9월 17일호, p.57-62

그러나, 특허문헌 1 내지 5에 기재된 폴리프로필렌 필름은, 모두 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압의 향상이 충분하지 않고, 또한 콘덴서로 했을 때의 고온 환경 하에서의 내전압성과 신뢰성에 대해서도, 충분하다고는 하기 어려운 것이었다.

그래서, 본 발명은 고온 환경 하에서도 높은 절연 파괴 전압을 나타내고, 콘덴서로 했을 때에 고온 환경 하에서도 내전압성 및 신뢰성을 발현할 수 있는 폴리프로필렌 필름, 그것을 사용한 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서 그리고 이들의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기한 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭하여, 특허문헌 1 내지 5에 기재된 폴리프로필렌 필름의 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압 그리고 콘덴서로 했을 때의 내전압성 및 신뢰성이 충분하지 않은 이유에 대하여, 이하와 같이 생각했다.

즉, 특허문헌 1 및 2에 기재된 폴리프로필렌 필름에 대해서는, 결정자 크기나 면 배향 및 복굴절을 제어함으로써 절연 파괴 전압의 향상 효과는 보이기는 하지만, 입체 규칙성이 낮은 폴리프로필렌 수지를 사용하여, 연신 배율이 낮은 점, 연신 후에 구조 안정화시키는 열 처리가 부적절한 점이 이유라고 생각했다.

또한, 특허문헌 3에 기재된 폴리프로필렌 필름에 대해서는, 원료에 에틸렌 성분을 함유하고 있으며, 횡연신 후의 릴랙스 및 열 처리 공정이 없기 때문에, 고온 환경 하에서는 분자쇄 배향이 크게 수축되는 점에서, 열 수축률이 충분히 낮아지지 않는 것이 이유라고 생각했다.

또한, 특허문헌 4에 기재된 폴리프로필렌 필름에 대해서는, 횡연신 후의 열 처리 온도가 높기 때문에, 분자쇄 배향 구조를 안정화시키는 열 처리가 부적절한 것이 이유라고 생각했다.

그리고, 특허문헌 5에 기재된 폴리프로필렌 필름에 대해서는, 원료에 에틸렌 성분을 함유하고 있으며, 횡연신 후의 릴랙스 및 열 처리 공정이 없기 때문에, 고온 환경 하에서는 분자쇄 배향이 크게 수축되는 점에서, 열 수축률이 충분히 낮지 않은 것이 이유라고 생각했다.

이상의 고찰을 근거로 하여, 본 발명자들은 재차 검토를 거듭하여, 1) 폴리프로필렌 필름의 결정 배향도가 일정 이상이며, 또한 소정의 조건에서 가열 처리한 후의 폭 방향 및 긴 변 방향의 열 수축률의 합이 일정 이하인 점 또는 2) 폴리프로필렌 필름의 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일이 특정한 범위이며, 또한 긴 변 방향과 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합이 일정 이상인 점에 의해 상기한 과제를 해결할 수 있음을 알아내었다. 따라서, 본 발명의 구성은 이하와 같다. 즉,

(1) 광각 X선 회절로 측정되는 α 결정(110)면의 결정 배향도가 0.78 이상이며, 폭 방향 및 긴 변 방향의 120℃에서 10분간 가열 처리 후의 열 수축률의 합이 4.0％ 이하인, 폴리프로필렌 필름(제1 형태).

(2) 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일이 0.1 내지 6.0％이며, 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합이 400㎫ 이상인 폴리프로필렌 필름(제2 형태).

본 발명에 의해, 고온 환경 하에서도 높은 절연 파괴 전압을 나타내고, 콘덴서로 했을 때에 고온 환경 하에서도 내전압성 및 신뢰성을 발현할 수 있는 폴리프로필렌 필름, 그것을 사용한 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서 그리고 이들의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 부피 저항 측정 회로를 도시하는 개략도이다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 광각 X선 회절로 측정되는 α 결정(110)면의 결정 배향도가 0.78 이상이며, 폭 방향 및 긴 변 방향의 120℃에서 10분간 가열 처리 후의 열 수축률의 합이 4.0％ 이하이다. 또한, 본 발명에 있어서, 폴리프로필렌 필름을 필름이라고 칭하는 경우가 있다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 광각 X선 회절로 측정되는 폴리프로필렌 필름의 α 결정(110)면의 결정 배향도가 0.78 이상이다. 상기 결정 배향도는 바람직하게는 0.80 이상, 보다 바람직하게는 0.81 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 0.95로 하는 것이다. 상기 결정 배향도가 0.78 미만인 경우는, 필름을 구성하는 결정 구조의 배향 질서성이 흐트러져 있는 상태이기 때문에, 부분적으로 절연 파괴되기 쉬운 개소가 존재하게 되어, 콘덴서로 한 경우에 고온 환경 하에서 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하고, 내전압성의 저하를 초래하여, 신뢰성이 손상되는 경우가 있다.

또한, 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 고온 환경 하에서의 치수 안정성을 갖고, 콘덴서로 한 경우에 높은 신뢰성을 얻는 관점에서, 폭 방향 및 긴 변 방향의 120℃에서 10분간 가열 처리 후의 열 수축률의 합이 4.0％ 이하이다. 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름에 있어서의 상기한 열 수축률의 합은, 바람직하게는 3.6％ 이하, 보다 바람직하게는 3.3％ 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 콘덴서 제조 공정이나 사용 공정의 열에 의해 소자의 권취 상태가 느슨해지는 경우가 있어서, 1％로 하는 것이다. 상기 열 수축률의 합이 4.0％를 초과하는 경우는, 콘덴서 제조 공정 및 사용 공정의 열에 의해 필름 자체의 수축이 발생하여, 소자 단부 메탈리콘과의 접촉 불량에 의해 내전압성이 저하되거나, 소자가 감아 조여짐으로써 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하는 경우가 있다.

여기서 본 발명의 제1 형태 및 제2 형태의 폴리프로필렌 필름에 있어서의 「긴 변 방향」이란, 필름 제조 공정에 있어서의 흐름 방향에 대응하는 방향(이후, 「MD」라고 하는 경우가 있다)이며, 「폭 방향」이란, 상기의 필름 제조 공정에 있어서의 흐름 방향과 직교하는 방향(이후, 「TD」라고 하는 경우가 있다)이다. 필름 제조 공정에 있어서의 흐름 방향이 불분명한 폴리프로필렌 필름에 대해서는, 광각 X선에 의한 폴리프로필렌 필름의 α 결정(110)면의 결정 배향을 다음과 같이 측정하고, MD 및 TD를 정의한다. 상세하게는, 필름 표면에 대하여 수직 방향으로 X선을 입사하여, 2θ=약 14°(α 결정(110)면)에 있어서의 결정 피크를 원주 방향으로 스캔하고, 얻어진 회절 강도 분포의 회절 강도가 가장 높은 방향을 MD, 그것과 직교하는 방향을 TD로 한다.

본 발명자들은 예의 검토함으로써, 폴리프로필렌 필름의 결정 배향도 및 열 수축률을 제어하여 양립하는 것이, 폴리프로필렌 필름의 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압을 향상시키는 관점 및 특히 고전압용 콘덴서 용도에 있어서, 고온 환경 하에서의 내전압성과 신뢰성을 얻는 관점에 있어서 중요함을 알아낸 것이다. 여기서, 폴리프로필렌 필름의 결정 배향도 및 열 수축률을 각각 상기한 범위 내로 제어하는 것은, 후술하는 고메소펜타드 분율, 고융점의 폴리프로필렌 원료의 사용이나 용융 시트 냉각 고화 시의 냉각 온도 등의 조건을 바람직한 범위 내에서 제어함으로써, 2축 연신 시의 면적 배율은 50배 이상으로 하고, 연신 후의 열 처리 및 이완 처리 공정에 있어서, 먼저, 폭 방향의 연신 온도보다 저온에서의 열 처리를 필름에 실시하고, 계속해서, 상기 처리 온도보다 고온이며 또한 2축 연신 시의 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도에서의 열 처리를 필름에 적절히 실시함으로써 달성 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 폭 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(TD-F5값)과 긴 변 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(MD-F5값)의 관계가 (MD-F5값)/(TD-F5값)>0.4인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.45 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 이상이다. (MD-F5값)/(TD-F5값)의 값의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 2.0으로 하는 것이다. (MD-F5값)/(TD-F5값)의 관계가 0.4 이하인 경우는, 결정 배향도가 낮아지기 쉬워, 필름을 구성하는 결정 구조의 질서성이 흐트러져 있는 상태이다. 따라서, 부분적으로 절연 파괴되기 쉬운 개소가 존재하게 되어, 콘덴서로 한 경우에 고온 환경 하에서 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하고, 내전압성의 저하를 초래하여, 신뢰성이 손상되는 경우가 있다. (MD-F5값)/(TD-F5값)의 관계를 본 발명의 바람직한 범위로 제어하기 위해서는, 2축 연신 시의 면적 배율은 50배 이상으로 하고, 연신 후의 열 처리 및 이완 처리 공정에 있어서, 먼저, 폭 방향의 연신 온도보다 저온에서의 열 처리를 필름에 실시하고, 계속해서, 상기 처리 온도보다 고온이며 또한 2축 연신 시의 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도에서의 열 처리를 필름에 적절히 실시함으로써 달성 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도(St)와 최대점 신도(El)의 관계가 (St)/(El)≥1.2인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 (St)/(El)≥1.6, 더욱 바람직하게는 (St)/(El)≥2.0이다. (St)/(El)의 값의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 4.0으로 하는 것이다. (St)/(El)의 값이 1.2에 미치지 않는 경우, 실질적으로 필름의 강도가 낮음을 의미하고, 고온 환경 하에서의 필름의 절연 파괴 전압이 낮아지기 쉬워, 금속막을 증착에 의해 형성하는 공정이나 콘덴서 소자 권취 가공에서의, 필름 반송 중에 파막되는 경우가 있다. 또한 콘덴서로 한 경우에 고온 환경 하에서 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하고, 내전압성의 저하를 초래하여, 신뢰성이 손상되는 경우가 있다. (St)/(El)의 값을 상기한 범위로 제어하기 위해서는, 2축 연신 시의 면적 배율은 50배 이상으로 하고, 연신 후의 열 처리 및 이완 처리 공정에 있어서, 먼저, 폭 방향의 연신 온도보다 저온에서의 열 처리를 필름에 실시하고, 계속해서, 상기 처리 온도보다 고온이며 또한 2축 연신 시의 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도에서의 열 처리를 필름에 적절히 실시함으로써 달성 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 125℃에 있어서의 긴 변 방향의 신도 50％ 시의 응력(F50값)이 13㎫ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15㎫ 이상, 더욱 바람직하게는 17㎫ 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 30㎫로 하는 것이다. F50값이 13㎫에 미치지 않는 경우에는, 고온 환경 하에서의 필름의 절연 파괴 전압이 낮아지기 쉬워, 콘덴서로 한 경우에 고온 환경 하에서 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하고, 내전압성의 저하를 초래하여, 신뢰성이 손상되는 경우가 있다. F50값을 상기한 범위로 제어하기 위해서는, 후술하는 고메소펜타드 분율, 고융점의 폴리프로필렌 원료의 사용이나 용융 시트 냉각 고화 시의 냉각 온도 등의 조건을 바람직한 범위 내에서 제어함으로써, 2축 연신 시의 면적 배율은 50배 이상으로 하고, 연신 후의 열 처리 및 이완 처리 공정에 있어서, 먼저, 폭 방향의 연신 온도보다 저온에서의 열 처리를 필름에 실시하고, 계속해서, 상기 처리 온도보다 고온이며 또한 2축 연신 시의 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도에서의 열 처리를 필름에 적절히 실시함으로써 달성 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 110℃에서의 부피 저항률이 5×10¹⁴Ω·㎝ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8×10¹⁴Ω·㎝ 이상, 더욱 바람직하게는 1×10¹⁵Ω·㎝ 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 1×10¹⁷Ω·㎝로 하는 것이다. 110℃에서의 부피 저항률이 5×10¹⁴Ω·㎝에 미치지 않는 경우에는, 콘덴서로 한 경우에, 특히 고온 환경 하에서, 누설 전류의 증대로 이어져 콘덴서의 자기 발열에 의한 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하고, 내전압성의 저하를 초래하여, 신뢰성이 손상되는 경우가 있다. 110℃에서의 부피 저항률을 상기한 범위로 제어하기 위해서는, 후술하는 고메소펜타드 분율, 고융점의 폴리프로필렌 원료의 사용, 2축 연신 시의 면적 배율은 50배 이상으로 함으로써 달성 가능하다. 나아가, 용융 시트 냉각 고화 시의 냉각 온도 등의 조건을 바람직한 범위 내에서 제어함으로써, 연신 후의 열 처리 및 이완 처리 공정에 있어서, 먼저, 폭 방향의 연신 온도보다 저온에서의 열 처리를 필름에 실시하고, 계속해서, 상기 처리 온도보다 고온이며 또한 2축 연신 시의 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도에서의 열 처리를 필름에 적절히 실시함으로써, 보다 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 적어도 편표면의 광택도가 130％ 이상 150％ 미만이고, 중첩했을 때의 정지 마찰 계수(㎲)가 0.1 이상 1.5 이하인 것이 바람직하다.

상기 광택도가 130％ 미만인 경우, 필름 표면에서의 광 산란 밀도가 높은 점에서, 표면이 과도하게 조면화되어, 절연 파괴 전압의 저하를 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 한편, 광택도가 150％ 이상인 경우는 표면이 평활화되어 있음을 의미하고, 필름의 미끄럼이 극단적으로 저하되기 쉬워지는 경우가 있다. 그로 인해, 핸들링성이 떨어지거나, 주름이 발생하기 쉬워져, 소자 가공성이 떨어지거나 하는 경우가 있다. 상기 광택도는, 보다 바람직하게는 132％ 이상 148％ 미만, 더욱 바람직하게는 135％ 이상 146％ 미만이다.

또한, 상기 중첩했을 때의 정지 마찰 계수(㎲)가 0.1 미만이면 필름이 너무 미끄러져 제막 시의 권취나 소자 가공 시에 권취 어긋남이 발생하는 경우가 있다. ㎲가 1.5를 초과하면, 필름의 미끄럼이 극단적으로 저하되어, 핸들링성이 떨어지거나, 주름이 발생하기 쉬워져, 소자 가공성이 떨어지거나 하는 경우가 있다. ㎲는, 보다 바람직하게는 0.1 이상 1.2 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 이상 1 이하, 가장 바람직하게는 0.5 이상 0.9 이하이다. 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 광택도 및 정지 마찰 계수(㎲)를 상기한 바람직한 범위에서 양립화를 하는 것이, 내전압 특성을 향상시키면서 소자 가공성을 향상시키는 관점에서 보다 바람직하다. 광택도 및 정지 마찰 계수(㎲)의 상기한 바람직한 범위에서의 양립화는, 후술하는 사용 원료나 용융 시트 냉각 고화 시의 냉각 온도 및 적층 수지 구성 등의 조건을 바람직한 범위 내에서 제어함으로써 달성 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 표면을 적절하게 조면화하여 필름층 사이의 간극의 균일성, 필름끼리 혹은 반송 롤과의 미끄러지기 쉬움, 콘덴서 소자 제작 시의 가공성 및 콘덴서로서의 신뢰성을 얻는 관점에서, 적어도 편표면의 3차원 중심면 평균 조도 SRa는 10㎚ 이상 300㎚ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20㎚ 이상 150㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 30㎚ 이상 70㎚ 이하이다. 적어도 편표면의 SRa가 10㎚ 미만이면 필름의 미끄럼이 극단적으로 저하되어, 핸들링성이 떨어지거나, 주름이 발생하기 쉬워져, 소자 가공성이 떨어지거나, 또한 콘덴서로서 연속 사용 시에 주름 등의 영향으로 용량 변화가 커지거나, 필름을 적층한 콘덴서로 한 경우에 필름층 사이의 적당한 간극이 없기 때문에 자기 회복 기능(셀프 힐링)이 동작하기 어려워 콘덴서의 신뢰성이 저하되는 경우가 있다. 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름의 SRa를 상기한 바람직한 범위 내로 제어하기 위해서는, 예를 들어 후술하는 고메소펜타드 분율, 고융점의 폴리프로필렌 원료의 사용이나 용융 시트 냉각 고화 시의 냉각 온도 등의 조건이나 적층 수지 구성을 바람직한 범위 내에서 제어함으로써 달성 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 표면을 적절하게 조면화하여 필름층 사이의 간극의 균일성, 필름끼리 혹은 반송 롤과의 미끄러지기 쉬움, 콘덴서 소자 제작 시의 가공성 및 콘덴서로서의 신뢰성을 얻는 관점에서, 적어도 편표면의 10점 평균 조도 SRz가 130㎚ 이상 2,000㎚ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200㎚ 이상 1500㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 300㎚ 이상 1,000㎚ 이하이다. 적어도 편표면의 SRz가 130㎚ 미만이면 필름의 미끄럼이 극단적으로 저하되어, 핸들링성이 떨어지거나, 주름이 발생하기 쉬워져, 소자 가공성이 떨어지는 경우가 있다. 또한, 콘덴서로서 연속 사용 시에 주름 등의 영향으로 용량 변화가 커지거나, 필름을 적층한 콘덴서로 한 경우에 필름층 사이의 적당한 간극이 없기 때문에 자기 회복 기능(셀프 힐링)이 동작하기 어려워 콘덴서의 신뢰성이 저하되는 경우가 있다. 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름의 SRz를 상기한 바람직한 범위 내로 제어하기 위해서는 예를 들어, 후술하는 고메소펜타드 분율, 고융점의 폴리프로필렌 원료의 사용이나 용융 시트 냉각 고화 시의 냉각 온도 등의 조건이나 적층 수지 구성을 바람직한 범위 내에서 제어함으로써 달성 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 적어도 편표면에 입자 또는 폴리프로필렌 이외의 수지를 포함하고 있어도 된다. 사용하는 입자로서는, 무기 입자나 유기 입자를 들 수 있다. 무기 입자로서는, 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아 등의 금속 산화물이나 황산바륨, 탄산칼슘, 규산알루미늄, 인산칼슘, 마이카, 카올린, 클레이 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아 등의 금속 산화물이나 탄산칼슘이 바람직하다. 유기 입자로서는, 폴리메톡시실란계 화합물의 가교 입자, 폴리스티렌계 화합물의 가교 입자, 아크릴계 화합물의 가교 입자, 폴리우레탄계 화합물의 가교 입자, 폴리에스테르계 화합물의 가교 입자, 불소계 화합물의 가교 입자, 혹은 이들의 혼합물을 들 수 있다. 상기한 무기 입자 및 유기 입자의 평균 입경은 0.03 내지 10㎛의 범위인 것이 바람직하다. 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.05 내지 5㎛, 더욱 바람직하게는 0.07 내지 1㎛, 가장 바람직하게는 0.09 내지 0.3㎛이다. 평균 입경이 0.03㎛ 미만이면 표면 조도가 작아져, 핸들링성의 부족이나 콘덴서 신뢰성이 저하되는 경우가 있다. 한편 10㎛를 초과하면 필름이 찢어지기 쉬워지거나, 박막 필름으로부터 탈락하여, 절연 결함을 발생시키기 쉬워지는 경우가 있다. 상기 입자의 함유량(합계량)으로서는, 당해 표면층을 구성하는 폴리프로필렌 수지와 입자의 양을 100질량부로 했을 때, 0.01 내지 1질량부인 것이 바람직하다. 함유량이 0.01질량부 미만이면, 핸들링성의 부족이나 콘덴서 신뢰성이 저하되는 경우가 있다. 1질량부를 초과하면 필름이 찢어지기 쉬워지거나, 박막 필름으로부터 탈락하여, 절연 결함을 발생시키기 쉬워지는 경우가 있다. 입자의 함유량은, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.8질량부, 더욱 바람직하게는 0.04 내지 0.6질량부이다. 또한 폴리프로필렌 이외의 수지로서는, 각종 폴리올레핀계 수지를 포함하는 비닐 중합체 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리카르보네이트계 수지 등을 들 수 있고, 특히, 폴리메틸펜텐, 시클로올레핀 공중합체, 시클로올레핀 중합체, 신디오택틱 폴리스티렌 등이 바람직하게 예시된다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 적어도 편표면에 폴리프로필렌과 폴리프로필렌과는 비상용인 열 가소성 수지를 블렌드한 수지 구성으로 함으로써 형성되는 해도 구조를 이용하여 표면 요철을 부여할 수 있다. 폴리프로필렌과는 비상용인 열 가소성 수지로서는, 상술한 폴리프로필렌 이외의 수지를 사용할 수 있지만, 폴리프로필렌과는 비상용이지만 비교적 친화성이 높아, 도메인 사이즈를 작게 할 수 있는 점에서 특히 폴리메틸펜텐계 수지가 바람직하다. 폴리프로필렌과는 비상용인 열 가소성 수지의 함유량은, 당해 표면층을 구성하는 폴리프로필렌 수지와 폴리프로필렌과는 비상용인 열 가소성 수지의 전량을 100질량부로 한 경우, 0.5질량부 이상 5.0질량부 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8질량부 이상 4.5질량부 이하, 더욱 바람직하게는 1.0질량부 이상 4.0질량부 이하이다. 폴리프로필렌과는 비상용인 열 가소성 수지의 함유량이 5.0질량부 이상이면 도메인 계면의 영향이 커지기 때문에, 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압을 저하시켜 버리는 경우가 있다. 한편, A층의 비율이 너무 작으면 필름 표면에 요철을 효율적으로 형성할 수 없는 경우가 있어, 콘덴서 소자 가공성이 얻어지기 어려워지는 경우가 있다.

여기에서 적어도 편표면에 입자 또는 폴리프로필렌과는 비상용인 열 가소성 수지를 포함하는 구성층을 형성하는 경우에, 적층 필름으로 하는 것이 바람직하다. 적층의 방법으로서는, 라미네이트에 의한 필름끼리를 접합하는 방법, 공압출에 의한 피드 블록 방식이나 멀티 매니폴드 방식, 코팅에 의한 방법 등을 들 수 있다. 이들의 적층 방법 중 생산 효율 및 비용의 관점에서, 용융 공압출에 의한 적층 방법, 코팅에 의한 적층 방법이 바람직하다. 또한 적층은 필름 두께 방향으로 2층 이상 적층되어 이루어지는 구성이 바람직하다. 구체적으로는 적어도 한쪽의 표층을 A층으로 하는 2층 이상의 구성이며, 예를 들어 A층/B층의 2층 구성, A층/B층/A층의 3층 구성, A층을 필름 양쪽 표면의 최외층으로 하는 4층 이상의 구성 등이다. 여기서 A층이란 입자를 포함하는 구성층이라고 정의하는 것이다.

여기서 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름이 두께 방향으로 2층 이상 적층한 구성인 경우에, 필름 전체 두께에 대한 A층의 두께의 비율(양쪽의 표층에 A층이 있는 경우는 이들과 합한 양쪽의 표층의 두께의 비율)은 제막성이나 표면 형상을 제어하는 점에서, 바람직하게는 1 내지 60％, 보다 바람직하게는 5 내지 50％, 더욱 바람직하게는 10 내지 40％이다. A층의 비율이 너무 크면, 입자 또는 폴리프로필렌과는 비상용인 열 가소성 수지 도메인 계면의 영향이 커지기 때문에, 고온 환경에서의 절연 파괴 전압을 저하시켜 버리는 경우가 있다. 한편, A층의 비율이 너무 작으면 필름 표면에 요철을 효율적으로 형성할 수 없는 경우가 있고, 콘덴서 소자 가공성이 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 특히 필름 전체 두께가 3.0㎛ 이하인 필름의 경우에, 상기한 적층 구성으로 함으로써 콘덴서 소자 가공성의 향상 효과를 얻기 쉬워진다. 또한, A층을 구성하는 편면층의 필름 두께는 1.0㎛ 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.6㎛ 이하이다. 여기서 각 층을 판별하기 위해서는, 예를 들어 필름 단면을 제작하여 주사형 전자 현미경 SEM 등을 사용한 단면 관찰을 행함으로써, 입자 또는 폴리프로필렌과는 비상용인 열 가소성 수지를 함유하는 A층 혹은 A층과 B층의 수지 계면을 판정함으로써 그의 존재를 판별하는 것이 가능하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름에 사용하면 바람직한 폴리프로필렌은, 통상 포장재나 콘덴서용에 사용되는 것이다. 상기 폴리프로필렌은, 냉크실렌 가용부(이하 CXS)가 4질량％ 이하인 것이 바람직하다. 이들을 만족하지 않으면 제막 안정성이 떨어지는 경우가 있거나, 2축 연신한 필름을 제조할 때에 필름 중에 보이드를 형성하는 경우가 있어, 절연 파괴 전압의 저하가 커지는 경우가 있다.

여기서 냉크실렌 가용부(CXS)란 필름을 크실렌으로 완전 용해시킨 후, 실온에서 석출시켰을 때에, 크실렌 중에 용해되어 있는 폴리프로필렌 성분을 의미하고, 입체 규칙성이 낮고, 분자량이 낮다는 등의 이유로 결정화하기 어려운 성분에 해당한다고 생각된다. 이러한 성분이 많이 수지 중에 포함되어 있으면 필름의 절연 파괴 전압이 저하되거나, 누설 전류가 증가되는 등의 문제를 발생시키는 경우가 있다. 따라서, CXS는 4질량％ 이하인 것이 바람직하지만, 더욱 바람직하게는 3질량％ 이하이고, 특히 바람직하게는 2질량％ 이하이다. 이러한 CXS를 갖는 폴리프로필렌으로 하기 위해서는, 수지를 얻을 때의 촉매 활성을 높이는 방법, 얻어진 수지를 용매 혹은 프로필렌 단량체 자신으로 세정하는 방법 등의 방법을 사용할 수 있다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름에 사용되는 폴리프로필렌은, 바람직하게는 용융 유속(MFR)이 1 내지 10g/10분(230℃, 21.18N 하중), 보다 바람직하게는 2 내지 5g/10분(230℃, 21.18N 하중)인 것이, 제막성의 관점에서 바람직하다. 용융 유속(MFR)을 상기한 값으로 하기 위해서는, 평균 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 채용된다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름에 사용되는 폴리프로필렌은, 주로 프로필렌의 단독 중합체로 이루어지지만, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 다른 불포화탄화수소에 의한 공중합 성분 등을 함유해도 되고, 프로필렌이 단독이 아닌 중합체가 블렌드되어 있어도 된다. 이러한 공중합 성분이나 블렌드물을 구성하는 단량체 성분으로서 예를 들어 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, 절연 파괴 전압, 내열성의 관점에서, 공중합량에서는 1㏖％ 미만으로 하는 것이 바람직하고, 블렌드량에서는 10질량％ 미만으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름에 사용되는 폴리프로필렌은, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 다양한 첨가제, 예를 들어 결정 핵제, 산화 방지제, 열 안정제, 미끄럼제, 대전 방지제, 블로킹 방지제, 충전제, 점도 조정제, 착색 방지제, 폴리프로필렌 이외의 수지 등을 함유해도 된다.

이들 중에서 산화 방지제의 종류 및 첨가량의 선정은, 장기 내열성의 관점에서 중요하다. 즉, 이러한 산화 방지제로서는 입체 장해성을 갖는 페놀계의 것이며, 그 중 적어도 1종은 분자량 500 이상의 고분자량형의 것이 바람직하다. 그 구체예로서는 다양한 것을 들 수 있지만, 예를 들어 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 들어, BASF사제 Irganox(등록 상표) 1330: 분자량 775.2) 또는 테트라키스[메틸렌-3(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄(예를 들어 BASF사제 Irganox(등록 상표) 1010: 분자량 1177.7) 등을 병용하는 것이 바람직하다. 이들 산화 방지제의 총 함유량은 폴리프로필렌 전량에 대하여 0.03 내지 1.0질량％의 범위가 바람직하다. 산화 방지제가 너무 적으면 장기 내열성이 떨어지는 경우가 있다. 산화 방지제가 너무 많으면 이들 산화 방지제의 블리드 아웃에 의한 고온 하에서의 블로킹에 의해 콘덴서 소자에 악영향을 미치는 경우가 있다. 더 바람직한 총 함유량은 0.1 내지 0.9질량％이며, 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.8질량％이다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 메소펜타드 분율이 0.95 이상이며, 융점이 160℃를 초과하는 폴리프로필렌 수지를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 메소펜타드 분율은 0.97 이상이 보다 바람직하고, 0.98 이상이 더욱 바람직하다.

메소펜타드 분율은 핵자기 공명법(NMR법)으로 측정되는 폴리프로필렌의 결정상의 입체 규칙성을 나타내는 지표이며, 해당 수치가 높은 것일수록 결정화도가 높고, 융점이 높아져, 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다. 메소펜타드 분율의 상한에 대해서는 특별히 규정하는 것은 아니다. 이와 같이, 고메소펜타드 분율, 고융점의 폴리프로필렌을 얻기 위해서는, 소위 지글러·나타 촉매에 있어서, 전자 공여 성분의 선정을 적절히 행하는 방법 등이 바람직하게 채용된다. 폴리프로필렌 수지의 메소펜타드 분율이 0.95 미만인 경우, 폴리프로필렌의 규칙성이 낮기 때문에, 필름의 고온 환경 하에서의 강도나 절연 파괴 전압의 저하를 초래하거나, 금속막을 증착에 의해 형성하는 공정이나 콘덴서 소자 권취 가공에서의, 필름 반송 중에 파막되는 경우가 있다. 폴리프로필렌 수지의 융점은 163℃ 이상이 보다 바람직하고, 165℃ 이상이 더욱 바람직하다. 융점이 160℃ 이하인 경우, 결정성이 낮기 때문에, 필름의 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압의 저하를 초래하거나, 금속막을 증착에 의해 형성하는 공정이나 콘덴서 소자 권취 가공에서의, 필름 반송 중에 파막되는 경우가 있다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 투명성, 이활성, 고온 특성이 우수하기 때문에, 일반 공업 용도, 포장 용도에 적합하게 사용된다. 통상 30㎛ 이하의 일반 콘덴서에 유용한 것은 물론이지만, 특히 고온 환경 하에서 사용되는 자동차 용도(하이브리드카 용도를 포함한다) 등에 요구되는 박막의 내열 필름 콘덴서용에 적합하다. 특히 필름 두께는 0.5㎛ 이상 15㎛ 미만의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이상 6㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.8㎛ 이상 3.0㎛ 이하, 가장 바람직하게는 0.9㎛ 이상 2.8㎛ 이하이다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 콘덴서용 유전체 필름으로서 바람직하게 사용되는 것인데, 콘덴서의 타입에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는 전극 구성의 관점에서는 박(箔)권취 콘덴서, 금속 증착막 콘덴서 중 무엇이든 되고, 절연유를 함침시킨 오일 함침 타입의 콘덴서나 절연유를 전혀 사용하지 않는 건식 콘덴서에도 바람직하게 사용된다. 또한, 형상의 관점에서는, 권취식이든 적층식이든 상관없다. 그러나 본 발명의 필름 특성으로부터 특히 금속 증착막 콘덴서로서 바람직하게 사용된다.

폴리프로필렌 필름은 통상 표면 에너지가 낮아, 금속 증착을 안정적으로 실시하는 것이 곤란하기 때문에, 금속 부착력을 양호하게 할 목적으로, 증착 전에 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 표면 처리란 구체적으로 코로나 방전 처리, 플라스마 처리, 글로우 처리, 화염 처리 등이 예시된다. 통상 폴리프로필렌 필름의 표면 습윤 장력은 30mN/m 정도이지만, 이들 표면 처리에 의해, 습윤 장력을 37 내지 75mN/m, 바람직하게는 39 내지 65mN/m, 가장 바람직하게는 41 내지 55mN/m 정도로 하는 것이, 금속막과의 접착성이 우수하고, 보안성도 양호해지므로 바람직하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 적어도 편표면을 플라스마 처리하여 이루어지는 것이 바람직하다. 플라스마 처리는, 코로나 방전 처리 대비로, 필름 표면에 균일한 처리가 가능하고, 또한 표면 습윤 장력을 높이는 것이 가능하다. 또한 처리 분위기의 가스에 의해서도 그 효과를 높이는 것이 가능하다. 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 플라스마 처리를 대기압 중에서 행하는 것이 바람직하다. 그 분위기 가스로서, 산소, 질소, 수소, 아르곤, 탄산 가스, 실란 가스 등을 사용할 수 있지만, 특히 질소 가스 또는 질소 가스를 포함하는 혼합 가스가 바람직하고, 질소 가스가 가장 바람직하다. 이유는 명확하지 않지만, 플라스마 처리에서 유래하는 C-O(에테르기, 히드록시기), C=O(카르보닐기), O=C-O(에스테르기, 카르복시기)의 관능기 외에도, 질소 원소에서 유래하는 C-N 및 N-C=O(아미드기)의 관능기를 필름 표면에 균일 부여할 수 있어, 알루미늄, 아연 및 이들 합금을 포함하는 금속 증착막의 밀착성 및 균일성이 향상됨으로써 콘덴서의 내전압성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 고찰하고 있다.

여기서, 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름을, 상술한 바와 같이 「적어도 편표면을 플라스마 처리하여 이루어진다」라고 규정하는 것은, 「물(物)의 발명에 관한 청구항에 그 물의 제조 방법이 기재되어 있는 경우」에 해당하여, 당해 청구항의 기재가 「발명이 명확한 것」이라는 요건에 적합하지 않다고 여겨질 가능성이 있다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 사용하는 분위기 가스의 종류에 따라서는 직접 특정할 수 있는 경우도 있기는 하지만, 일반적으로는 플라스마 처리의 유무를, 「그 구조 또는 특성에 의해 직접 특정하는 것」은 곤란하다. 따라서, 상기 규정에는 「출원 시에 있어서 당해물을 그 구조 또는 특성에 의해 직접 특정하는 것이 불가능하거나, 또는 도무지 실제적이지 않다는 사정(불가능·비실제적 사정)」이 존재한다고 생각된다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 적어도 편표면에 있어서, X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 검출되는 질소 원소 조성량이 1atomic％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 4atomic％ 이상, 더욱 바람직하게는 8atomic％ 이상이다. 질소 원소 조성량의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 20atomic％로 하는 것이다. 질소 원소 조성량은 분위기 가스 및 방전 처리 강도로 적절히 조정이 가능하다. 또한 플라스마 처리를 대기압에서 행하는 분위기 중의 산소 농도는 1ppm 이상 500ppm 이하(부피 기준, 이하 마찬가지)가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5ppm 이상 100ppm 이하, 더욱 바람직하게는 10ppm 이상 50ppm 이하이다. 산소 농도가 1ppm 미만인 경우에는, 관능기의 부여 효과가 충분히 얻어지기 어려운 경우가 있고, 다른 한편 500ppm을 초과하는 경우에는 필름의 산화 열화 진행되어 콘덴서의 내전압성 및 신뢰성이 저하되는 경우가 있다. 또한 방전 처리 강도는 20 내지 300W·분/㎡가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 내지 260W·분/㎡, 더욱 바람직하게는 50 내지 220W·분/㎡, 가장 바람직하게는 60 내지 180W·분/㎡이다. 처리 강도가 20W·분/㎡ 미만인 경우는, 필름 표면에 균일하며 또한 충분히 관능기를 부여할 수 없는 경우가 있고, 한편, 300W·분/㎡를 초과하는 경우는, 관능기의 부여가 포화 상태가 되어, 필름에 대한 열 대미지가 강하여 절연 결함을 발생시켜 버리는 경우가 있다. 여기서 플라스마 처리가 실시되고 있는지 여부는, 상술한 X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 검출되는 필름의 편표면의 원소 조성으로 확인할 수 있는 경우가 있다. 표면 처리가 미처리의 폴리프로필렌 필름에서는 -C만이 검출되고, 코로나 처리의 폴리프로필렌 필름에서는 -C, -O만이 검출된다. 그에 반하여, 플라스마 처리의 폴리프로필렌 필름에서는 -C, -O 이외의 원소 조성이 검출되는 경우가 있다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은, 상술한 특성을 부여할 수 있는 원료를 사용하여, 2축 연신, 열 처리 및 이완 처리됨으로써 얻어진다. 2축 연신의 방법으로서는, 인플레이션 동시 2축 연신법, 텐터 동시 2축 연신법, 텐터 축차 2축 연신법 중 어느 것에 의해서든 얻어지지만, 그 중에서도, 필름의 제막 안정성, 결정·비결정 구조, 표면 특성, 기계 특성 및 열 치수 안정성을 제어하는 점에 있어서 텐터 축차 2축 연신법을 채용하는 것이 바람직하다.

계속하여 본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름에 대하여 설명한다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일이 0.1 내지 6.0％이며, 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합이 400㎫ 이상이다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일이 0.1 내지 6.0％이다. 6.0％를 초과하는 경우에는, 필름 박막부에 있어서의 절연 파괴 전압의 저하나 제막 시의 필름 찢어짐, 외관의 악화 등의 우려가 현재화되는 경우가 있다. 그로 인해, 수율의 악화나 콘덴서로 했을 때의 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하여, 고온 환경 하에서의 내전압성 및 신뢰성이 저하될 가능성이 있다. 상기 관점에서 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일은, 보다 바람직하게는 0.1 내지 4.5％, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 3.0％이다.

또한 본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합이 400㎫ 이상이다. 400㎫ 미만의 경우에는, 폴리프로필렌 필름의 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압의 저하를 초래하거나, 이물이 혼입된 경우에 단락이 발생하는 경우가 있다. 또한, 콘덴서로 했을 때의 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하여, 고온 환경 하에서의 내전압성 및 신뢰성이 저하될 가능성이 있다. 상기 관점에서 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합은, 보다 바람직하게는 460㎫ 이상, 더욱 바람직하게는 560㎫ 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 필름의 강성이 너무 높은 경우, 유연성이 손상되어 핸들링성이 떨어지는 경우가 있어서 800㎫가 상한이다.

발명자들은 예의 검토함으로써, 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일이나, 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합이, 폴리프로필렌 필름의 수율이나 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압에 높은 상관성이 있고, 또한 콘덴서로 했을 때의 고온 환경 하에서의 내전압성 및 신뢰성의 향상에는, 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일을 작게, 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합을 높게 하도록 제어하는 것이 중요함을 알아낸 것이다. 여기서, 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일 및 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합을 이러한 범위로 제어하는 방법으로서는, 예를 들어 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고 입체 규칙성이 높은 호모폴리프로필렌 수지 등을 사용하는 것, 또한 캐스팅 조건이나 종연신 조건을 후술하는 범위 내로 하고, 미연신 폴리프로필렌 필름의 메조상 분율을 높여, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름이 메조상 구조를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 125℃에서 15분간 가열 처리 후의 긴 변 방향의 열 수축률 및 125℃에서 15분간 가열 처리 후의 폭 방향의 열 수축률의 어느 값이든 2.0％ 이하인 것이 바람직하다. 125℃에서 15분간 가열 처리 후의 긴 변 방향의 열 수축률의 값은 보다 바람직하게는 1.7％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.4％ 이하이다. 또한, 125℃에서 15분간 가열 처리 후의 폭 방향의 열 수축률의 값은 보다 바람직하게는 1.5％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0％ 이하, 가장 바람직하게는 0.5％ 이하이다. 열 수축률의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 필름이 너무 팽창하는 경우에는 콘덴서 제조 공정이나 사용 공정의 열에 의해 소자의 권취 상태가 느슨해지는 경우가 있어서, 상기 어느 방향에 대해서든, 바람직하게는 -1.0％이다. 열 수축률이 2.0％를 초과하는 경우는, 고온 환경 하에서의 열 변형량이 커, 콘덴서 제조 공정 및 사용 공정의 열에 의해 필름 자체의 수축이 발생하여, 필름 사이에 간극이 발생하는 경우가 있어, 내전압성이 저하되는 경우가 있다. 여기서, 열 수축률을 이러한 범위로 제어하는 방법으로서는, 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고 입체 규칙성이 높은 호모폴리프로필렌 수지 등을 사용하는 것, 또한 캐스팅 조건이나 종연신 조건을 후술하는 범위 내로 하고, 미연신 폴리프로필렌 필름의 메조상 분율을 높이는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 125℃에서 측정한 경우의 긴 변 방향의 최대점 강도가 80㎫ 이상인 것이 바람직하다. 상기 긴 변 방향의 최대점 강도는 95㎫ 이상이 보다 바람직하고, 110㎫ 이상이 더욱 바람직하다. 125℃에서 측정한 경우의 긴 변 방향의 최대점 강도가 80㎫ 미만인 경우에는, 폴리프로필렌 필름의 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압의 저하를 초래하거나, 이물이 혼입된 경우에 단락이 발생하는 경우가 있다. 또한, 콘덴서로 했을 때의 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하여, 고온 환경 하에서의 내전압성 및 신뢰성이 저하될 가능성이 있다. 여기서, 125℃에서 측정한 경우의 긴 변 방향의 최대점 강도를 이러한 범위로 제어하는 방법으로서는, 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고 입체 규칙성이 높은 호모폴리프로필렌 수지 등을 사용하는 것, 또한 캐스팅 조건이나 종연신 조건을 후술하는 범위 내로 하고, 미연신 폴리프로필렌 필름의 메조상 분율을 높이는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 전체 헤이즈가 0.01 내지 1.0％인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.01 내지 0.6％이며, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.4％이다. 전체 헤이즈가 1.0％를 초과한 경우에는, 콘덴서 용도에서는, 특히 박막 필름으로 했을 때, 금속층의 증착 시 등에 필름 찢어짐이 발생하는 경우가 있다. 이것은, 폴리프로필렌의 β 결정에 기인하여 발생하는 필름 내부의 미소한 보이드가 필름 찢어짐의 원인이 되기 때문으로 생각된다. 여기서, 전체 헤이즈를 이러한 범위로 제어하는 방법으로서는, 예를 들어 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고 입체 규칙성이 높은 호모폴리프로필렌 수지 등을 사용하는 것, 캐스팅 조건을 후술하는 범위 내로 하고, 미연신 폴리프로필렌 필름의 메조상 분율을 높이는 것, 또한 종연신 조건을 후술하는 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 메조상 구조를 갖는 미연신 폴리프로필렌 필름을, 적어도 일 방향으로 2배 이상 연신하여 이루어지는 것이 바람직하다. 메조상 분율로서 20％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40％ 이상, 더욱 바람직하게는 60％ 이상, 특히 바람직하게는 80％ 이상, 더욱 바람직하게는 90％ 이상이다.

여기서, 본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름을, 상술한 바와 같이, 「메조상 구조를 갖는 미연신 폴리프로필렌 필름을, 적어도 일 방향으로 2배 이상 연신하여 이루어진다」라고 규정하는 것은, 「물의 발명에 관한 청구항에 그 물의 제조 방법이 기재되어 있는 경우」에 해당하여, 당해 청구항의 기재가 「발명이 명확한 것」이라는 요건에 적합하지 않다고 여겨질 가능성이 있다. 그러나, 일반적으로 원료로서 사용할 수 있는 미연신 폴리프로필렌 필름이 메조상 구조를 갖고 있었는지 여부를, 연신 후의 폴리프로필렌 필름의 「구조 또는 특성에 의해 직접 특정하는 것」은 곤란하다. 따라서, 상기 규정에는 「출원 시에 있어서 당해물을 그의 구조 또는 특성에 의해 직접 특정하는 것이 불가능하거나, 또는 도무지 실제적이지 않다는 사정(불가능·비실제적 사정)」이 존재한다고 생각된다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름에 있어서, 양호한 두께 불균일을 달성하기 위해서는, 프로필렌-에틸렌 공중합체 등의 공중합체 성분을 연신 보조제로서 사용하는 방법을 생각할 수 있지만, 다량으로 함유하면 필름의 기계 특성이 저하되거나, 열 수축률이 증가되는 경우가 있다. 또한, 연신 배율을 높게 설정하는 방법도 생각할 수 있지만, 열 수축률이 증가되는 경우가 있다.

그래서, 본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름의 두께 불균일을 양호화하는 방법으로서, 미연신 폴리프로필렌 필름의 단계에서 메조상을 형성시킴을 착상했다. 메조상이란 결정과 비결정의 중간상이며, 용융 상태로부터 매우 빠른 냉각 속도로 고화시켰을 때에 특이적으로 생성된다. 일반적으로 폴리프로필렌을 결정화시키면 구정이 성장함이 알려져 있지만, 결정화된 미연신 폴리프로필렌 필름을 연신하면, 구정부와 구정 사이의 비결정부에서 연신 응력에 차가 발생하여, 국소적인 연신 불균일이 발생되어 두께 불균일이 악화된다고 생각된다. 한편, 메조상은 구정을 생성하지 않기 때문에, 연신 불균일이 발생하지 않아 두께 불균일이 양호해진다. 미연신 폴리프로필렌 필름으로 메조상을 효율적으로 형성하기 위해서는, 결정 생성을 억제할 필요가 있지만, 폴리프로필렌은 결정성 고분자이기 때문에, 매우 결정 생성하기 쉽다. 특히, 입체 규칙성이 높은 호모폴리프로필렌 수지를 사용하면 매우 결정 생성하기 쉬워지기 때문에, 메조상의 형성을 저해하여 버린다. 그래서, 일반적으로는 결정 생성을 억제하기 위하여, 메소펜타드 분율이 낮은 폴리프로필렌 수지를 사용하거나, 프로필렌-에틸렌 공중합체 등의 공중합체를 사용하는 방법이 사용된다. 그러나, 그러한 수단을 사용하면, 필름의 고온 환경 하에서의 기계 특성이 저하되거나, 열 수축률이 증가되는 경우가 있다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 입체 규칙성이 높은 호모폴리프로필렌 수지를 사용하면서도, 결정 생성을 억제하고 메조상을 형성시키는 데 성공하여, 폴리프로필렌 필름의 두께 불균일뿐만 아니라, 기계 특성, 절연 파괴 전압, 열 수축률 등에 있어서 놀랍게도 향상 효과를 발현할 수 있음을 알아내어, 본 발명에 이른 것이다. 결정 생성을 억제하기 위한 방법으로서는, 예를 들어 캐스팅 드럼의 온도를 40℃ 이하로 하는 것, 미연신 폴리프로필렌 필름을 300㎛ 이하로 함으로써, 캐스트 드럼 상의 미연신 폴리프로필렌 필름에 냉풍을 닿게 하여 냉각 효율을 높임으로써, 또한 구금의 립부의 온도를 상류의 단관 부분보다 높게 설정함으로써, 결정 생성을 억제하는 것을 들 수 있다. 구금 립부를 승온하는 것에 의한 효과는, 중합체와 립부의 마찰이 경감되어, 전단에 의한 결정화를 억제할 수 있기 때문이라고 추측하고 있다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌 수지의 메소펜타드 분율이 0.97 이상이며, 결정화 온도(Tmc)가 115℃ 이하인 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 규칙성, 결정성이 매우 높은 폴리프로필렌을 사용하는 것이, 효과를 발현하는 데 있어서 매우 중요하다. 메소펜타드 분율은 0.97 이상이 보다 바람직하고, 0.975 이상이 더욱 바람직하고, 0.98 이상이 특히 바람직하다. 메소펜타드 분율은 핵자기 공명법(NMR법)으로 측정되는 폴리프로필렌의 결정상의 입체 규칙성을 나타내는 지표이며, 해당 수치가 높은 것일수록 결정화도가 높고, 융점이 높아져, 기계 강도, 절연 파괴 전압이 높아지므로 바람직하다. 메소펜타드 분율의 상한에 대해서는 특별히 규정하는 것은 아니다. 본 발명에서는, 고메소펜타드 분율의 폴리프로필렌 수지는, 특히, 소위 지글러·나타 촉매에 의한 것이 바람직하고, 전자 공여 성분의 선정을 적절히 행하는 방법 등이 바람직하게 채용되고, 이것에 의한 폴리프로필렌 수지는 분자량 분포(Mw/Mn)가 3.0 이상, <2,1>에리스로 부위 결손은 0.1㏖％ 이하로 할 수 있고, 이러한 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌 수지의 메소펜타드 분율이 0.95 미만인 경우, 폴리프로필렌의 규칙성이 낮기 때문에, 필름의 강성이 부족하여, 필름의 내전압성의 저하를 초래하거나, 금속막을 증착에 의해 형성하는 공정이나 콘덴서 소자 권취 가공에서의, 필름 반송 중에 파막되는 경우가 있다. 폴리프로필렌 수지의 Tmc는 115℃ 이하가 보다 바람직하고, 113℃ 이하가 더욱 바람직하고, 111℃ 이하가 가장 바람직하다. Tmc가 115℃보다 높은 경우, 결정 생성 능력이 높아져, 미연신 시트에 있어서 메조상의 생성이 곤란해지는 경우가 있다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 상술한 메조상 구조를 갖는 미연신 폴리프로필렌 필름을, 적어도 일 방향으로 2배 이상 연신하여 이루어지는 것이 바람직하다. 적어도 일 방향으로 2배 이상 연신을 실시함으로써, 분자쇄가 신장하여 배향 구조를 가질 수 있고, 필름의 기계 특성이 향상, 콘덴서로 했을 때 고온 환경 하에서의 내전압성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이 관점에서, 바람직하게는 4.6배 이상의 연신, 보다 바람직하게는 5.4배 이상의 연신이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 제막 안정성의 관점에서 15배의 연신으로 하는 것이다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 두께 불균일, 기계 특성, 열 수축률이 우수하기 때문에, 일반 공업 용도, 포장 용도에 적합하게 사용된다. 특히, 박막에서의 두께 불균일, 기계 특성이 우수한 점에서, 통상 두께 15㎛ 이하의 일반 콘덴서용 필름에 유용한 것은 물론이지만, 특히 고온 환경 하에서 사용되는 자동차 용도(하이브리드카 용도를 포함한다) 등에 요구되는 박막의 내열 필름 콘덴서용에 적합하다. 특히 필름 두께는 0.5㎛ 이상 11㎛ 미만의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이상 7㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.8㎛ 이상 5.0㎛ 이하이고, 상기 내열 필름 콘덴서 용도로서는 특성과 박막화에 의한 콘덴서 사이즈의 밸런스로 인하여 0.8㎛ 이상 3.8㎛ 이하가 가장 바람직하다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 콘덴서용 유전체 필름으로서 바람직하게 사용되는 것인데, 콘덴서의 타입에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는 전극 구성의 관점에서는 박권취 콘덴서, 금속 증착막 콘덴서 중 무엇이든 되고, 절연유를 함침시킨 오일 함침 타입의 콘덴서나 절연유를 전혀 사용하지 않는 건식 콘덴서에도 바람직하게 사용된다. 또한, 형상의 관점에서는, 권취식이든 적층식이든 상관없다. 그러나 본 발명의 필름 특성으로부터 특히 금속 증착막 콘덴서로서 바람직하게 사용된다.

또한, 폴리프로필렌 필름은 통상 표면 에너지가 낮아, 금속 증착을 안정적으로 실시하는 것이 곤란하기 때문에, 금속 부착력을 양호하게 할 목적으로, 증착 전에 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 표면 처리란 구체적으로 코로나 방전 처리, 플라스마 처리, 글로우 처리, 화염 처리 등이 예시된다. 통상 폴리프로필렌 필름의 표면 습윤 장력은 30mN/m 정도이지만, 이들 표면 처리에 의해, 습윤 장력을 37 내지 50mN/m, 바람직하게는 39 내지 48mN/m 정도로 하는 것이, 금속막과의 접착성이 우수하고, 보안성도 양호해지므로 바람직하다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름은, 상술한 특성을 부여할 수 있는 원료를 사용하여, 2축 연신됨으로써 얻어진다. 2축 연신의 방법으로서는, 인플레이션 동시 2축 연신법, 텐터 동시 2축 연신법, 텐터 축차 2축 연신법 중 어느 것에 의해서든 얻어진다. 그 중에서도, 필름의 제막 안정성, 두께 균일성, 필름의 최대점 강도, 열 치수 안정성을 제어하는 점에 있어서 텐터 축차 2축 연신법을 채용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리프로필렌 필름은, 단층 필름이어도, 적층 필름이어도 된다. 적층의 방법으로서는, 라미네이트에 의한 필름끼리를 접합하는 방법, 공압출에 의한 피드 블록 방식이나 멀티 매니폴드 방식, 코팅에 의한 방법 등을 들 수 있다. 또한 적층은 필름 두께 방향으로 2층 이상 적층되어 있어도 된다.

다음에 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름의 제조 방법을 설명한다. 이하, 보다 구체적으로 설명하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 먼저, 폴리프로필렌 수지를 지지체 위에 용융 압출하여 미연신 폴리프로필렌 필름으로 한다. 이 미연신 폴리프로필렌 필름을 긴 변 방향으로 연신하고, 계속하여 폭 방향으로 연신하여, 축차 2축 연신하게 한다. 그 후, 열 처리 및 이완 처리를 실시하여 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 제조한다. 그 때, 면적 배율은 50배 이상으로 연신하는 것이 바람직하다. 또한 상기 2축 연신 후의 열 처리 및 이완 처리 공정에서는, 먼저, 폭 방향의 연신 온도보다 저온에서의 열 처리를 필름에 실시하고(1단째 열 처리 공정), 계속해서, 상기 처리 온도보다 고온이며 또한 2축 연신 시의 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도에서의 열 처리를 필름에 실시하는(2단째 열 처리 공정) 것이, 보다 본 발명의 효과가 얻기 쉬워지기 때문에 바람직하다. 이하, 구체적으로 설명하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 폴리프로필렌 수지를 단축 압출기로부터 용융 압출하여, 여과 필터를 통과시킨 후, 230 내지 280℃, 보다 바람직하게는 230 내지 260℃의 온도에서 슬릿상 구금으로부터 압출한다. 적층 구성으로 하는 경우에는, 입자나 폴리프로필렌 수지와 비상용인 수지를 폴리프로필렌 수지에 미리 컴파운드한 원료 A를 A층용의 단축 압출기에 공급하고, 폴리프로필렌 수지 원료 B를 B층용의 단축 압출기에 공급하고, 200 내지 280℃, 보다 바람직하게는 200 내지 260℃에서 용융 공압출에 의한 피드 블록 방식으로 A층/B층/A층의 3층 구성으로 적층된 수지를 슬릿상 구금으로부터 용융 시트를 압출하고, 10 내지 110℃의 온도로 제어된 냉각 드럼 상에서 고화시켜 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻는다.

미연신 폴리프로필렌 필름에서는 메조상 구조를 갖고 있는 것이 보다 바람직하고, 메조상 분율로서 20％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40％ 이상, 더욱 바람직하게는 70％ 이상, 특히 바람직하게는 80％ 이상, 더욱 바람직하게는 90％ 이상이다. 여기서 미연신 폴리프로필렌 필름의 메조상 분율을 산출하기 위해서는, 미연신 폴리프로필렌 필름을 광각 X선 회절로 측정하고, X선 회절 프로파일을 사용하여 산출한다. 얻어진 X선 회절 프로파일을 피크 분리 소프트웨어로 처리하여 메조상과 α 결정, 비결정의 프로파일로 분리하여, 메조상 분율을 산출한다. 본 발명에 있어서, 메조상을 형성하고 있거나 또는 메조상 구조를 갖는다는 것은, 상기 메조상 분율이 20％ 이상임을 의미한다. α 결정에서 유래하는 회절 프로파일이란, 회절각(2θ)이 10 내지 30도의 범위에서의 광각 X선 회절 측정에 있어서 관측되는, 14.1도 부근, 16.9도 부근, 18.6도 부근, 21.6도 부근 및 21.9도 부근의 5개의 피크를 포함하는 것이다. 메조상에서 유래하는 회절 프로파일이란, 15도 부근과 21도 부근의 2개의 광범위한 피크로 이루어지는 것이다. 비결정에서 유래하는 회절 프로파일이란, 회절각이 16.2도 부근의 광범위한 피크이며, 용융 상태의 폴리프로필렌 수지를 광각 X선 회절로 측정함으로써 얻어진다.

캐스팅 드럼에 대한 밀착 방법으로서는 정전 인가법, 물의 표면 장력을 이용한 밀착 방법, 에어나이프법, 프레스 롤법, 수중 캐스트법, 에어 챔버법 등 중 어느 방법을 사용해도 되지만, 평면성이 양호하며 또한 표면 조도의 제어가 가능한 에어나이프법이 바람직하다. 또한, 필름의 진동을 발생시키지 않기 위하여 제막 하류측에 에어가 흐르도록 에어나이프의 위치를 적절히 조정하는 것이 바람직하다.

결정 배향도를 높이거나, 기계 특성을 향상시키거나, 전기 특성을 향상시키거나, 표면의 광택도를 높이거나 하는 관점에서, 캐스팅 드럼의 온도는, 보다 바람직하게는 10 내지 90℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 60℃, 가장 바람직하게는 10 내지 30℃이다. 캐스팅 드럼의 온도를 10 내지 30℃로 함으로써 미연신 폴리프로필렌 필름의 메조상 분율을 높여, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름이 메조상 구조를 갖도록 할 수 있다. 메조상은 결정과 비결정의 중간상이며, 용융 상태로부터 매우 빠른 냉각 속도로 고화시켰을 때에 특이적으로 생성된다. 일반적으로 폴리프로필렌을 냉각 고화시키면, 결정화하고, 구정이 성장함이 알려져 있지만, 이와 같이 구정이 발생한 미연신 폴리프로필렌 필름을 연신하면, 구정 내부나 구정 사이의 결정과 비결정 사이 등에서 연신 응력에 차가 발생하여, 국소적인 연신 불균일이 발생되어 두께 불균일이나 구조 불균일로 이어진다고 생각된다. 한편, 메조상은 구정 형태를 취하지 않기 때문에, 연신 불균일이 발생하지 않아 균일성이 높아지기 때문에, 콘덴서로 했을 때의 내전압성 및 신뢰성이 향상된다고 생각된다.

이어서, 이 미연신 폴리프로필렌 필름을 2축 연신하고, 2축 배향하게 한다. 먼저 미연신 폴리프로필렌 필름을 70 내지 150℃, 바람직하게는 80 내지 140℃로 유지된 롤에 통과시켜 예열하고, 계속하여 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 70℃ 내지 150℃, 바람직하게는 80 내지 140℃의 온도로 유지하고, 긴 변 방향으로 2 내지 15배, 바람직하게는 4.5 내지 12배, 보다 바람직하게는 5.5 내지 10배로 연신한 후, 실온까지 냉각한다. 또한 미연신 폴리프로필렌 필름의 메조상 분율이 20％ 이상인 경우는 80 내지 130℃, 바람직하게는 90 내지 120℃로 유지된 롤에 통과시켜 예열하고, 계속하여 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 80 내지 130℃, 바람직하게는 90 내지 120℃의 온도로 유지하고 긴 변 방향으로 2 내지 15배, 바람직하게는 4.5 내지 12배, 보다 바람직하게는 5.5 내지 10배로 연신한 후, 실온까지 냉각한다.

계속하여 긴 변 방향으로 1축 연신하게 한 필름을 텐터로 유도하여 필름의 단부를 클립으로 파지하고, 140 내지 170℃, 바람직하게는 145 내지 160℃의 온도(폭 방향의 연신 온도)에서 폭 방향으로 7 내지 15배, 보다 바람직하게는 9 내지 12배, 가장 바람직하게는 9.2 내지 11.5배로 연신한다.

여기서, 면적 배율은 50배 이상인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 면적 배율이란, 긴 변 방향의 연신 배율에 폭 방향의 연신 배율을 곱한 것이다. 면적 배율은 55배 이상인 것이 보다 바람직하고, 특히 바람직하게는 60배 이상이다. 면적 배율이 상기한 범위임으로써, 폴리프로필렌 필름의 α 결정(110)면의 결정 배향도를 높이고, 긴 변 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(MD-F5값)과 폭 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(TD-F5값)의 비(MD-F5값)/(TD-F5값), 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도(St)와 최대점 신도(El)의 비(St)/(El)를 바람직한 범위로 할 수 있고, 125℃에 있어서의 긴 변 방향의 신도 50％ 시의 응력(F50값)을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 면적 배율의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니나, 제막 안정성의 관점에서, 150배 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 이어지는 열 처리 및 이완 처리 공정에서는 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 폭 방향으로 2 내지 20％의 이완을 부여하면서, 115℃ 이상 140℃ 이하의 온도(1단째 열 처리 온도)에서 열 고정(1단째 열 처리)한 후에, 다시 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 상기한 열 고정 온도(1단째 열 처리 온도)를 초과하고, 폭 방향의 연신 온도 미만의 조건에서 열 고정을 실시(2단째 열 처리)하도록 다단 방식의 열 처리를 행하는 것이, 열 치수 안정성을 향상시켜, 폴리프로필렌 필름의 α 결정(110)면의 결정 배향도를 높여, 폭 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(TD-F5값)과 긴 변 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(MD-F5값)의 관계(MD-F5값)/(TD-F5값)를 바람직한 범위로 할 수 있고, 125℃에 있어서의 긴 변 방향의 신도 50％ 시의 응력(F50값)을 향상시킬 수 있어, 필름 내전압 특성을 향상시키는 관점에서 중요하다.

이완 처리에 있어서는, 열 치수 안정성을 높이는 관점에서, 이완율은 5 내지 18％가 보다 바람직하고, 8 내지 15％가 더욱 바람직하다. 20％를 초과하는 경우는 텐터 내부에서 필름이 너무 이완되어 제품에 주름이 생겨 증착 시에 불균일을 발생시키는 경우가 있거나, 기계 특성의 저하가 발생하거나, 한편, 이완율이 2％보다 작은 경우는 충분한 열 치수 안정성을 얻지 못하여, 콘덴서로 했을 때의 고온 환경 하에서 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하는 경우가 있다.

1단째 열 처리 온도는, 연신 시의 분자쇄 배향을 유지할 수 있어 기계 특성을 높이는 관점에서, 115℃ 이상 140℃ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 120℃ 이상 138℃ 이하, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상 135℃ 이하이다. 115℃ 미만의 열 처리 온도에서는 고온 환경 하에서의 콘덴서 특성에 있어서 용량 감소나 쇼트 파괴를 야기하는 경우가 있다. 한편, 140℃를 초과한 경우는 연신에 의해 형성한 분자쇄 배향의 완화가 진행되기 때문에 기계 특성의 저하가 발생하는 경우가 있다.

2단째 열 처리 온도를, 1단째의 열 처리 온도를 초과하고, 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도로 함으로써, 1단째의 열 처리로 완화 불충분한 운동성이 높은 비결정 분자쇄를 완화시킬 수 있다. 그 결과, 125℃에 있어서의 긴 변 방향의 신도 50％ 시의 응력(F50값)을 향상시킬 수 있다. 이 관점에서, 2단째 열 처리 온도는 [(1단째의 열 처리 온도)+5℃] 이상 [(폭 방향의 연신 온도)-5℃] 이하가 바람직하고, [(1단째의 열 처리 온도)+8℃] 이상 [(폭 방향의 연신 온도)-8℃] 이하가 더욱 바람직하다. 다단식의 열 처리를 거친 뒤에는 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 80 내지 100℃에서의 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 와인더 공정에서 필름 에지부를 슬릿하고, 필름 제품 롤을 권취한다.

여기서 제1 형태의 폴리프로필렌 필름은 필름을 권취하기 전 혹은 권취 후의 가공 공정에 있어서, 증착을 실시하는 면에 증착 금속의 접착성을 좋게 하기 위하여, 공기 중, 질소 중, 탄산 가스 중 혹은 이들의 혼합 기체 중에서 코로나 방전 처리, 플라스마 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름의 제조 방법은, 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름의 적어도 편표면을 플라스마 처리하는 공정을 갖는 것이 보다 바람직하다. 상기 플라스마 처리하는 공정을 가짐으로써, 증착 금속과 필름의 밀착성을 높여 콘덴서의 내전압성 및 신뢰성을 향상시키기 쉬워진다. 또한, 상기 플라스마 처리하는 공정은, 질소 분위기 하에서 행하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 제1 형태의 폴리프로필렌 필름을 얻기 위하여, 특히 중요한 제조 조건은 이하의 조건이다.

·면적 배율이 50배 이상(특히 바람직하게는 60배 이상)일 것.

그 외에도, 이하의 조건이 만족되어 있는 것이, 더 바람직하다.

·1단째의 열 처리 온도가, 115℃ 이상 140℃ 이하일 것.

·1단째의 열 처리 온도가, 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도일 것.

·2단째의 열 처리 온도가, 1단째의 열 처리 온도를 초과하는 온도일 것.

·2단째의 열 처리 온도가, 폭 방향의 연신 온도 미만의 온도일 것.

·1단째의 열 처리 공정에 있어서, 3 내지 12％의 이완 처리가 실시되고 있을 것.

더욱 바람직하게는 이하의 제조 조건의 적어도 하나 이상을 만족하는 경우이며, 필름 두께 3㎛ 이하의 전기 특성, 콘덴서의 가공성, 내전압성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

·용융 시트의 캐스팅 드럼 온도가 10 내지 30℃의 범위일 것.

·필름 두께 방향으로 2층 이상 적층되어 이루어지는 구성(A층/B층, A층/B층/A층 등)이며, A층의 두께의 비율이 전체 층 두께의 10 내지 40％일 것.

·A층에는 평균 입경 0.09 내지 0.3㎛의 입자를 0.04 내지 0.6질량부 포함하고, 보다 바람직하게는 폴리프로필렌 수지와 비상용인 수지로서 폴리메틸펜텐을 1.0질량부 이상 4.0질량부 이하 포함하고 있을 것.

·증착층을 형성하는 필름 편표면에 질소 분위기 하에서 플라스마 처리를 실시할 것.

다음에 본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름의 제조 방법을 설명한다. 먼저, 폴리프로필렌 수지를 지지체 위에 용융 압출하여 미연신 폴리프로필렌 필름으로 하고 이 미연신 폴리프로필렌 필름을 종연신, 횡연신의 순차 2축 연신한 후에 열 처리 및 이완 처리를 실시하여 폴리프로필렌 필름을 제조한다. 이하, 보다 구체적으로 설명하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 메소펜타드 분율이 0.97 이상이며, Tmc가 115℃ 이하인 폴리프로필렌 수지를 용융 압출하여, 여과 필터를 통과시킨 후, 230 내지 260℃의 온도에서 슬릿상 구금으로부터 용융 시트를 압출하고, 40℃ 이하의 온도로 제어된 캐스팅 드럼 상에서 고화시켜 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻는다. 캐스팅 드럼의 온도는 30℃ 미만이 보다 바람직하고, 25℃ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 미연신 폴리프로필렌 필름의 두께는 300㎛ 이하가 바람직하고, 250㎛ 이하가 보다 바람직하고, 200㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 캐스팅 드럼에 대한 밀착 방법으로서는 정전 인가법, 물의 표면 장력을 이용한 밀착 방법, 에어나이프법, 프레스 롤법, 수중 캐스팅법 등 중 어느 방법을 사용해도 된다.

본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름의 제조 방법은, 본 발명의 제2 형태의 폴리프로필렌 필름을 제조하는 방법이며, 메조상 구조를 갖는 미연신 폴리프로필렌 필름을, 적어도 일 방향으로 2배 이상 연신하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.

이하, 연신하는 공정에 대하여 설명한다. 미연신 폴리프로필렌 필름을 2축 연신하고, 2축 배향하게 하기 위하여, 먼저, 미연신 폴리프로필렌 필름을 20 내지 140℃로 유지된 롤에 통과시켜 예열하고, 계속하여 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 20 내지 140℃, 바람직하게는 80 내지 130℃로 유지된 롤에 통과시켜 예열하고, 계속하여 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 80 내지 130℃, 바람직하게는 90 내지 125℃, 보다 바람직하게는 115 내지 123℃의 온도로 유지하고, 긴 변 방향으로 2배 이상, 바람직하게는 2 내지 15배로 연신한 후, 실온까지 냉각한다. 예열 롤의 온도는 연신 온도보다 낮은 것이 바람직하다. 더 바람직한 긴 변 방향의 연신 배율로서는 4.6 내지 10배이며, 더욱 바람직하게는 5 내지 9배, 가장 바람직하게는 5.4 내지 8배이다. 연신 방법이나 연신 배율은, 특별히 한정되지 않고 사용하는 중합체 특성에 의해 적절히 선택된다.

계속해서, 횡1축 연신 필름을 텐터로 유도하여 필름의 단부를 클립으로 파지하여 횡연신을 120 내지 165℃의 온도에서 폭 방향으로 2배 이상, 바람직하게는 5 내지 15배, 보다 바람직하게는 6 내지 12배, 더욱 바람직하게는 7.5 내지 9배로 연신한다. 폭 방향의 연신 배율이 5배 미만인 경우, 필름의 폭 방향의 기계 특성이 저하되거나, 두께 불균일이 악화되기 때문에, 절연 파괴 전압이 저하되는 경우가 있다. 한편, 폭 방향의 연신 배율이 15배를 초과하면, 파막되기 쉬워져 생산성이 저하되는 경우나 열 수축률이 커져 신뢰성이 저하되는 경우가 있다.

본 발명에 있어서는 이어지는 열 처리 및 이완 처리 공정에서는 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 폭 방향으로 2 내지 20％의 이완을 부여하면서, 115℃ 이상 140℃ 이하의 온도에서 1단째 열 처리한 후에, 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 상기 1단째의 열 처리 온도를 초과하고 횡연신 온도 미만의 조건에서 열 고정을 실시하는 2단째 열 처리를 실시하도록 다단 방식의 열 처리를 행하는 것이, 필름을 고강성화하며, 또한 필름의 열 수축률을 저감시키고, 필름 내전압 특성을 향상시키는 관점에서 중요하다.

이완 처리 공정에서의 이완율은, 열 치수 안정성을 얻는 관점에서 5 내지 18％가 바람직하고, 8 내지 15％가 보다 바람직하다. 20％를 초과하는 경우는 텐터 내부에서 필름이 너무 이완되어 제품에 주름이 생겨 증착 시에 불균일을 발생시키는 경우가 있고, 한편 이완율이 2％보다 작은 경우는 열 치수 안정성이 얻어지지 않아, 콘덴서로 했을 때의 고온 환경 하에서 용량 저하나 쇼트 파괴를 일으키는 경우가 있다.

1단째 열 처리 온도는 연신 시의 분자쇄 배향을 유지할 수 있어 기계 특성을 높이는 관점에서, 1단째의 열 처리 온도는 115℃ 이상 140℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 120℃ 이상 138℃ 이하가 보다 바람직하고, 125℃ 이상 135℃ 이하가 더욱 바람직하다. 115℃ 미만의 열 처리 온도에서는 고온 환경 하에서의 콘덴서 특성에 있어서 용량 감소나 쇼트 파괴를 야기하는 경우가 있다. 한편, 140℃를 초과한 경우의 열 처리의 경우는 분자쇄 배향 완화가 진행되기 때문에, 필름의 기계 특성이 낮아지는 경우가 있다.

2단째 열 처리 온도는 1단째의 열 처리 온도를 초과하고 횡연신 온도 미만으로 함으로써, 1단째의 열 처리 공정에서 완화 불충분한 운동성이 높은 비결정 분자쇄를 완화시킬 수 있어, 열 수축률을 저감시킬 수 있는 것이다. 이 관점에서 2단째 열 처리 온도는 1단째의 열 처리 온도+5℃ 이상, 횡연신 온도-5℃ 이하가 바람직하고, 1단째의 열 처리 온도+8℃ 이상, 횡연신 온도-8℃ 이하가 더욱 바람직하다.

다단식의 열 처리를 거친 뒤에는 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 80 내지 100℃에서의 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 와인더 공정에서 필름 에지부를 슬릿하고, 필름 제품 롤을 권취한다. 여기서 필름을 권취하기 전에 증착을 실시하는 면에 증착 금속의 접착성을 좋게 하기 위하여, 공기 중, 질소 중, 탄산 가스 중 혹은 이들의 혼합 기체 중에서 코로나 방전 처리를 행하는 것이 바람직하다.

계속해서, 본 발명의 제1 형태 또는 제2 형태의 폴리프로필렌 필름을 사용하여 이루어지는 금속막 적층 필름, 그것을 사용하여 이루어지는 필름 콘덴서 및 그들의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 금속막 적층 필름은, 본 발명의 제1 형태 또는 제2 형태의 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에 금속막이 형성되어 이루어진다.

또한, 본 발명의 금속막 적층 필름의 제조 방법은, 상기 제1 형태 또는 제2 형태의 폴리프로필렌 필름의 제조 방법에 의해 얻어지는 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에 금속막을 형성하는 금속막 부여 공정을 갖는다.

본 발명에 있어서, 상기한 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에 금속막을 형성하여 금속막 적층 필름으로 하는 금속막 부여 공정의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에, 알루미늄 또는 알루미늄과 아연의 합금을 증착하여 필름 콘덴서의 내부 전극이 되는 증착막 등의 금속막을 형성하는 방법이 바람직하게 사용된다. 이때, 알루미늄과 동시 혹은 순차적으로, 예를 들어 니켈, 구리, 금, 은, 크롬 등의 다른 금속 성분을 증착할 수도 있다. 또한, 증착막 위에 오일 등으로 보호층을 형성할 수도 있다. 폴리프로필렌 필름 표면의 조도가 표리에서 상이한 경우에는, 조도가 평활한 표면측에 금속막을 형성하여 금속막 적층 필름으로 하는 것이 내전압성을 높이는 관점에서 바람직하다.

본 발명에서는, 필요에 따라 금속막을 형성 후, 금속막 적층 필름을 특정한 온도에서 어닐 처리를 행하거나, 열 처리를 행하거나 할 수 있다. 또한, 절연 혹은 다른 목적으로, 금속막 적층 필름의 적어도 편면에 폴리페닐렌옥사이드 등의 코팅을 실시할 수도 있다.

본 발명의 필름 콘덴서는, 본 발명의 금속막 적층 필름을 사용하여 이루어진다.

또한, 본 발명의 필름 콘덴서 제조 방법은, 상기 본 발명의 금속막 적층 필름의 제조 방법에 의해 얻어지는 금속막 적층 필름을 사용한다.

예를 들어, 상기한 본 발명의 금속막 적층 필름을, 다양한 방법으로 적층 혹은 권회함으로써 본 발명의 필름 콘덴서를 얻을 수 있다. 권회형 필름 콘덴서의 바람직한 제조 방법을 예시하면, 다음과 같다.

폴리프로필렌 필름의 편면에 알루미늄을 감압 상태로 증착한다. 그 때, 긴 변 방향으로 뻗는 마진부를 갖는 스트라이프상으로 증착한다. 이어서, 표면의 각 증착부의 중앙과 각 마진부의 중앙에 날을 넣어 슬릿하고, 표면이 한쪽에 마진을 갖는, 테이프상의 권취 릴을 제작한다. 좌측 혹은 우측에 마진을 갖는 테이프상의 권취 릴을 좌측 마진 및 우측 마진의 것의 각 1개씩을, 폭 방향으로 증착 부분이 마진부로부터 비어져 나오도록 2매 중첩하여 권회하여, 권회체를 얻는다.

양면에 증착을 행하는 경우는, 한쪽의 면의 긴 변 방향으로 뻗는 마진부를 갖는 스트라이프상으로 증착하고, 다른 한쪽의 면에는 긴 변 방향의 마진부가 이면측 증착부의 중앙에 위치하도록 스트라이프상으로 증착한다. 다음에 표리 각각의 마진부 중앙에 날을 넣어 슬릿하고, 양면 모두 각각 편측에 마진(예를 들어 표면 우측에 마진이 있으면 이면에는 좌측에 마진)을 갖는 테이프상의 권취 릴을 제작한다. 얻어진 릴과 미증착의 맞춤 필름 각 하나씩을, 폭 방향으로 금속화 필름이 맞춤 필름으로부터 비어져 나오도록 2매 중첩하여 권회하여, 권회체를 얻는다.

이상과 같이 하여 제작한 권회체로부터 코어재를 빼내어 프레스하고, 양쪽 단부면에 메탈리콘을 용사하여 외부 전극으로 하고, 메탈리콘에 리드선을 용접하여 권회형 필름 콘덴서를 얻을 수 있다. 필름 콘덴서의 용도는, 철도 차량용, 자동차용(하이브리드 카, 전기 자동차), 태양광 발전·풍력 발전용 및 일반 가전용 등, 여러 방면에 걸쳐 있으며, 본 발명의 필름 콘덴서도 이들 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 기타, 포장용 필름, 이형용 필름, 공정 필름, 위생용품, 농업용품, 건축용품, 의료용품 등 다양한 용도에서도 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서의 특성값의 측정 방법 및 효과의 평가 방법은 다음과 같다.

(1) 필름 두께

폴리프로필렌 필름의 임의의 10개소의 두께를, 23℃ 65％RH의 분위기 하에서 접촉식의 안리쯔(주)제 전자 마이크로미터(K-312A형)를 사용하여 측정했다. 그 10개소의 두께의 평균값을 폴리프로필렌 필름의 필름 두께로 했다.

(2) 필름의 긴 변 방향에 있어서의 두께 불균일(제2 형태)

폴리프로필렌 필름을 10㎜ 폭으로 잘라내어, 긴 변 방향으로 50㎜ 간격으로 20점 두께를 측정했다. 얻어진 20점의 두께의 데이터의 평균값을 구했다. 또한, 최댓값과 최솟값의 차(절댓값)를 구하고, 최솟값과 최댓값의 차의 절댓값을 평균값으로 나누어 100을 곱한 값을 필름의 긴 변 방향 두께 불균일로 했다. 또한, 두께의 측정은 23℃ 65％RH의 분위기 하에서 접촉식의 안리쯔(주)제 전자 마이크로미터(K-312A형)를 사용하여 실시했다.

(3) 광각 X선 회절로 측정되는 폴리프로필렌 필름의 α 결정(110)면의 결정 배향도(제1 형태)

폴리프로필렌 필름을 길이 4㎝, 폭 1㎜의 직사각형으로 절단하고, 두께가 1㎜가 되도록 겹치게 하여 시료를 제조했다. 필름 표면에 대하여 수직 방향으로 X선을 입사하여, 2θ=약 14°(α 결정(110)면)에 있어서의 결정 피크를 원주 방향으로 스캔하여 얻어지는 배향 피크의 반값폭 H(°)로부터, 하기 식에 의해 계산했다.

결정 배향도=(180°-H)/180°

측정 장치 및 조건을 이하에 나타낸다.

(측정 장치)

·X선 회절 장치 리가꾸 덴키(주)사제 4036A2형

X선원: CuKα선(Ni 필터 사용)

출력 : 40kV-30㎃

·고니오미터 리가꾸 덴키(주)사제 2155D형

슬릿 : 2㎜φ-1°-1°

검출기: 신틸레이션 카운터

·계수 기록 장치 리가꾸 덴키(주)사제 RAD-C형

(측정 조건)

·원주 방향 스캔(2θ=약 14°)

스캔 방법 : 스텝 스캔

측정 범위 : 0 내지 360°

스텝 : 0.5°

적산 시간 : 2초

(4) 긴 변 방향에 있어서의, 최대점 강도(St)와 최대점 신도(El)(제1 형태)

폴리프로필렌 필름을 긴 변 방향으로, 폭 10㎜, 길이 150㎜(측정 부위는 중앙의 50㎜)의 직사각형으로 잘라내어 샘플로 했다. 이어서, 직사각형의 샘플 인장 시험기(오리엔테크제 텐실론 UCT-100)에, 초기 척간 거리 20㎜로 세트하고, 23℃ 하에서 인장 속도를 300㎜/분으로 하여 필름의 인장 시험을 행했다. 샘플이 파단될 때까지의 최대 하중을 판독하여, 시험 전의 시료의 단면적(필름 두께×폭(10㎜))으로 나눈 값을 최대점 강도의 응력(단위: ㎫)으로서 산출하고, 해당 최대점 강도에 대응하는 파단점을 최대점 신도(단위: ％)로 했다. 측정은 각 샘플 5회씩 행하여, 그의 평균값을 산출하고, 최대점 강도(St)와 최대점 신도(El)를 구했다.

또한, 최대점 강도 산출을 위하여 사용하는 필름 두께는 상기 (1)에서 측정한 값을 사용했다.

(5) 필름의 긴 변 방향, 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합(제2 형태)

폴리프로필렌 필름을 시험 방향 길이 50㎜×폭 10㎜의 직사각형으로 잘라내어 샘플로 했다. 이어서, 직사각형의 샘플 인장 시험기(오리엔테크제 텐실론 UCT-100)에, 초기 척간 거리 20㎜로 세트하고, 23℃ 하에서 인장 속도를 300㎜/분으로 하여 필름의 인장 시험을 행했다. 샘플이 파단될 때까지의 최대 하중을 판독하여, 시험 전의 시료의 단면적(필름 두께×폭(10㎜))으로 나눈 값을 최대점 강도의 응력(단위: ㎫)으로서 산출했다. 최대점 강도 측정은 각 샘플 5회씩 행하여, 그의 평균값을 산출하고, 최대점 강도를 구했다. 필름의 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도와 폭 방향에 있어서의 최대점 강도의 합을 산출했다.

(6) 필름의 폭 방향 및 긴 변 방향에 있어서의, 신도 5％ 시의 응력(TD-F5값) 및 (MD-F5값)(제1 형태)

폴리프로필렌 필름을 폭 방향 및 긴 변 방향으로, 각각 폭 10㎜, 길이 150㎜(측정 부위는 중앙의 50㎜)의 직사각형으로 잘라내어 샘플로 했다. 이어서, 직사각형의 샘플 인장 시험기(오리엔테크제 텐실론 UCT-100)에, 초기 척간 거리 20㎜로 세트하고, 23℃ 하에서 인장 속도를 300㎜/분으로 하여 필름의 인장 시험을 행했다. 샘플의 신장 5％ 시에 필름에 가하고 있던 하중을 판독하여, 시험 전의 시료의 단면적(필름 두께×폭(10㎜))으로 나눈 값을 신도 5％ 시의 응력(단위: ㎫)으로서 산출하고, 측정은 각 샘플 5회씩 행하여, 그의 평균값을 산출하고, 「TD-F5값」, 「MD-F5값」을 각각 산출했다.

또한, F5값 산출을 위하여 사용하는 필름 두께는 상기 (1)에서 측정한 값을 사용했다.

(7) 125℃에서 측정한 경우의 필름 최대점 강도(제2 형태)

폴리프로필렌 필름을 준비하고, 긴 변 방향 및 폭 방향을 짧은 변 방향으로 하는 샘플을 길이 50㎜×폭 10㎜의 직사각형으로 잘라내어, 직사각형의 샘플 인장 시험기(오리엔테크제 텐실론 UCT-100)에, 초기 척간 거리 20㎜로 세트하고, 125℃로 가열된 오븐 내로 척째 투입하고, 1분간 가열한 후, 인장 속도를 300㎜/분으로 하여 필름의 인장 시험을 행했다. 샘플이 파단될 때까지의 최대 하중을 판독하여, 시험 전의 시료의 단면적(필름 두께×폭(10㎜))으로 나눈 값을 최대점 강도의 응력으로서 산출하고, 측정은 각 샘플 5회씩 행하여, 그의 평균값으로 평가를 행했다. 또한, 최대점 강도 산출을 위하여 사용하는 필름 두께는 상기 (1)에서 측정한 값을 사용했다.

(8) 125℃에 있어서의 긴 변 방향의 신도 50％ 시의 응력(F50값)(제1 형태)

폴리프로필렌 필름을 긴 변 방향으로, 폭 10㎜, 길이 150㎜(측정 부위는 중앙의 50㎜)의 직사각형으로 잘라내어 샘플로 했다. 다음에 직사각형의 샘플 인장 시험기(오리엔테크제 텐실론 UCT-100)에, 초기 척간 거리 20㎜로 세트하고, 125℃로 가열된 오븐 내로 척째 투입하고, 1분간 가열한 후, 인장 속도를 300㎜/분으로 하여 필름의 인장 시험을 행했다. 샘플 신장 50％ 시에 필름에 가하고 있던 하중을 판독하여, 시험 전의 시료의 단면적(필름 두께×폭(10㎜))으로 나눈 값을 신도 50％ 시의 응력(F50값)(단위: ㎫)으로서 산출하고, 측정은 각 샘플 5회씩 행하여, 그의 평균값으로 평가를 행했다.

또한, F50값 산출을 위하여 사용하는 필름 두께는 상기 (1)에서 측정한 값을 사용했다.

(9) 120℃에서 10분간 열 처리 후의 열 수축률(제1 형태)

폴리프로필렌 필름을 폭 방향 및 긴 변 방향으로, 각각 폭 10㎜, 길이 50㎜(측정 방향)의 시료를 5개 잘라내고, 양단으로부터 5㎜의 위치에 각각 표시를 하고 시험편 길이 40㎜(l₀)로 했다. 이어서, 시험편을 종이 사이에 끼워 넣고 하중 제로의 상태에서 120℃로 보온된 오븐 내에서, 10분간 가열 후에 취출하고, 실온에서 냉각 후, 치수(l₁)를 측정하여 하기 식으로 구하여, 5개의 평균값을 열 수축률로 했다.

(10) 125℃에서 15분간 가열 처리 후의 열 수축률(제2 형태)

폴리프로필렌 필름을 준비하고, 긴 변 방향 및 폭 방향을 짧은 변 방향으로 하는 샘플을 길이 50㎜×폭 10㎜의 직사각형으로 잘라내어, 시험편 길이가 약 40㎜가 되도록 양단으로부터 5㎜의 위치에 표시를 붙이고, 표시 사이의 간격을 니콘사제 만능 투영기(V-16A)를 사용하여 측정하고, 시험편 길이(l₀)로 한다. 이어서, 시험편을 종이 사이에 끼워 넣고 하중 제로의 상태에서 125℃로 보온된 오븐 내에서, 15분간 가열 후에 취출하고, 실온에서 냉각 후, 치수(l₁)를 측정하여 하기 식에서 구하여, 5개의 평균값을 열 수축률로 했다.

(11) 125℃에서의 필름 절연 파괴 전압 1(V/㎛)(제1 형태)

125℃로 보온된 오븐 내에서, 필름을 1분간 가열 후에 그 분위기 중에서 JIS C2330(2001) 7.4.11.2 B법(평판 전극법)에 준하여, 절연 파괴 전압 시험을 30회 행하여, 얻어진 값을 필름의 두께(상기 (1))로 제산하고, (V/㎛)로 환산하고, 합계 30점의 측정값(산출값) 중 최댓값부터 큰 순서대로 5점과 최솟값부터 작은 순서대로 5점을 제외한 20점의 평균값을 125℃에서의 필름 절연 파괴 전압으로 했다.

(12) 125℃에서의 필름 절연 파괴 전압 2(V/㎛)(제2 형태)

125℃로 보온된 오븐 내에서, 필름을 1분간 가열 후에 그 분위기 중에서 JIS C2330(2001) 7.4.11.2 B법(평판 전극법)에 준하여 측정했다. 단, 하부 전극에 대해서는, JIS C2330(2001) 7.4.11.2의 B법에 기재된 금속판 위에 동일 치수의 가부시키가이샤 도가와고무제 「도전 고무 E-100 <65>」를 탑재한 것을 전극으로서 사용했다. 절연 파괴 전압 시험을 30회 행하여, 얻어진 값을 필름의 두께(상기 (1))로 제산하고, (V/㎛)로 환산하고, 합계 30점의 측정값(산출값) 중 최댓값부터 큰 순서대로 5점과 최솟값부터 작은 순서대로 5점을 제외한 20점의 평균값을 125℃에서의 필름 절연 파괴 전압으로 했다.

(13) 필름의 전체 헤이즈(제2 형태)

폴리프로필렌 필름을, 헤이즈미터(닛본 덴쇼쿠 고교사제, NDH-5000)를 사용하여, JIS-K7136(2000)에 준하여 23℃에서의 헤이즈값(％)을 3회 측정하여, 평균값을 사용했다.

(14) 메소펜타드 분율

폴리프로필렌 필름을 60℃의 n-헵탄으로 2시간 추출하고, 폴리프로필렌 중의 불순물·첨가물을 제거한 후, 130℃에서 2시간 이상 감압 건조한 것을 샘플로 한다. 해당 샘플을 용매에 용해하고, ¹³C-NMR을 사용하여, 이하의 조건에서 메소펜타드 분율(mmmm)을 구했다(단위: ％).

측정 조건

·장치: Bruker제 DRX-500

·측정핵: ¹³C 핵(공명 주파수: 125.8㎒)

·측정 농도: 10질량％

·용매: 벤젠:중오르토디클로로벤젠=1:3 혼합 용액(부피비)

·측정 온도: 130℃

·스핀 회전수: 12㎐

·NMR 시료관: 5㎜관

·펄스폭: 45°(4.5㎲)

·펄스 반복 시간: 10초

·데이터 포인트: 64K

·적산 횟수: 10000회

·측정 모드: complete decoupling

해석 조건

LB(라인 브로드닝 팩터)를 1로 하여 푸리에 변환을 행하고, mmmm 피크를 21.86ppm으로 했다. WINFIT 소프트웨어(Bruker제)를 사용하여, 피크 분할을 행한다. 그 때에, 고자장측의 피크로부터 이하와 같이 피크 분할을 행하고, 또한 소프트웨어의 자동 피팅을 행하고, 피크 분할의 최적화를 행한 후, mmmm의 피크 분율의 합계를 메소펜타드 분율(mmmm)로 한다.

(1) mrrm

(2)(3) rrrm(2개의 피크로서 분할)

(4) rrrr

(5) mrmr

(6) mrmm+rmrr

(7) mmrr

(8) rmmr

(9) mmmr

(10) mmmm

동일한 샘플에 대하여 마찬가지의 측정을 5회 행하여, 얻어진 메소펜타드 분율의 평균값을 당해 샘플의 메소펜타드 분율로 했다.

(15) 폴리프로필렌 수지의 융점

시차 주사 열량계(세이코 인스트루먼츠제 EXSTAR DSC6220)를 사용하여, 질소 분위기 중에서 3㎎의 폴리프로필렌 칩을 30℃부터 260℃까지 40℃/분의 조건에서 승온한다. 계속해서, 260℃에서 5분간 유지한 후, 40℃/분의 조건에서 30℃까지 강온한다. 또한, 30℃에서 5분간 유지한 후, 30℃부터 260℃까지 40℃/분의 조건에서 승온한다. 이 승온 시에 얻어지는 흡열 커브의 피크 온도를 폴리프로필렌 수지의 융점으로 했다.

(16) 결정화 온도(Tmc)(제2 형태)

시차 주사 열량계(세이코 인스트루먼츠제 EXSTAR DSC6220)를 사용하여, 질소 분위기 중에서 3㎎의 폴리프로필렌 수지를 30℃부터 260℃까지 40℃/분의 조건에서 승온했다. 계속해서, 260℃에서 5분간 유지한 후, 40℃/분의 조건에서 30℃까지 강온했다. 이때에 얻어지는 방열 커브의 피크 온도를 결정화 온도로 했다.

(17) 3차원 중심면 평균 조도 SRa 및 10점 평균 조도 SRz(제1 형태)

고사까 겡뀨쇼제의 surf-corder ET-4000A를 사용하여 하기 조건에서 3차원 표면 조도를 측정했다. 샘플 세트는, 시야 측정의 X 방향이 폴리프로필렌 필름의 폭 방향이 되도록 하고, 상면을 측정면으로 하여 시료대에 세트했다. 하기 조건에서 장소를 옮겨서 10회 측정하고, 각각의 3차원 중심면 표면 조도의 평균값을 산출하여, SRa로 하고, 또한 각각의 10점 평균 조도의 평균값을 산출하여, SRz로 했다. 또한 측정은 필름의 표리 양면에서 행하여, SRa가 작은 면을 폴리프로필렌 필름의 3차원 중심면 평균 조도 SRa 및 10점 평균 조도 SRz의 평가면으로 했다.

장치 : 고사까 겡뀨쇼제 "surf-corder ET-4000A"

해석 소프트 : i-Face model TDA31

촉침 선단 반경 : 0.5㎛

측정 시야 : X 방향: 1000㎛ 피치: 5㎛

Y 방향: 250㎛ 피치: 10㎛

침압 : 50μN

측정 속도 : 0.1㎜/s

컷오프값 : 저역 0.2㎜, 고역-없음

레벨링 : 전역

필터 : 가우스 필터(공간형)

배율 : 2만배

(18) 광택도(제1 형태)

JIS K-7105(1981)에 준하여, 스가 시켕키 가부시끼가이샤제 디지털 변각 광택계 UGV-5D를 사용하여 입사각 60° 수광각 60°의 조건에서 캐스팅 드럼 접촉면측의 표면을 측정한 5점의 데이터의 평균값을 광택도(％)로 했다.

(19) 정지 마찰 계수(㎲)(제1 형태)

도요 세끼(주)제 슬립 테스터를 사용하여, JIS K 7125(1999)에 준하여, 25℃, 65％RH로 측정했다. 또한, 측정은 긴 변 방향끼리이며 또한 다른 면끼리를 겹치게 하여, 즉, 한쪽의 필름의 표면과 다른 쪽의 필름 이면이 접하도록 겹치게 하여 행했다. 동일한 측정을 하나의 샘플당 5회 행하여, 얻어진 값의 평균값을 산출하여, 당해 샘플의 정지 마찰 계수(㎲)로 했다.

(20) 필름 표면의 질소 원소 조성량(제1 형태)

코로나 방전 처리 또는 플라스마 처리를 실시한 필름 표면(필름 처리 표면이 불분명한 경우에는, 필름 양면 중 습윤 장력이 높은 쪽의 필름 표면)에 대하여, 이하의 장치를 사용하여, X선 광전자 분광법(XPS)으로 측정했다. 초고진공 중에서 필름 표면에 연X선을 조사하여, 필름 표면으로부터 방출되는 광전자를 애널라이저로 검출했다. 필름 표면 중의 속박 전자의 결합 에너지값으로부터 표면의 탄소 원소, 산소 원소, 질소 원소의 각 원소 정보를 얻어, 각 원소 피크 강도 면적비를 데이터 처리 장치로 정량화하여, 산소 원소, 탄소 원소, 질소 원소의 전체량에 있어서의 질소 원소량 조성량(atomic％)을 구했다.

장치: PHI사제 QuanteraSXM

여기 X선: Monochromatic Al Kα₁ _{, 2}선(1486.6eV)

X선 직경: 200㎛

광전자 탈출 각도(시료 표면에 대한 검출기의 기울기): 45°

데이터 처리: 내로우 스캔의 스무딩 9-point smoothing

횡축 보정 C1s 메인 피크를 284.6eV로 했다.

(21) 습윤 장력

표면 처리를 실시한 측의 필름 표면에 대하여, JIS K 6768(1999)에 준하여 측정했다(단위: mN/m).

(22) 미연신 폴리프로필렌 필름의 메조상 분율(광각 X선 회절)

캐스트 공정 후의 미연신 폴리프로필렌 필름을 폭 방향으로 10㎜, 긴 변 방향으로 20㎜로 잘라냈다. 그 시료를 사용하여, 실온 중에서, 회절각(2θ)이 5 내지 30도의 범위에서 측정을 행했다. 상세한 측정 조건을 하기한다.

·장치: nano viewer(가부시키가이샤 리가쿠제)

·파장: 0.15418㎚

·X선 입사 방향: Through 방향(필름 표면에 수직으로 입사)

·측정 시간: 300초

이어서, 얻어진 회절 프로파일을 피크 분리 소프트웨어로 처리하여 메조상, α 결정, 비결정의 프로파일의 3성분으로 분리한다. 해석 소프트 웨어로서, WaveMetrics, inc사제의 IGOR Pro(Ver.6) 소프트웨어를 사용했다. 해석을 행하는 데 있어서, 이하와 같은 가정을 행했다.

·피크 형상 함수: 로렌츠 함수

·피크 위치: 비결정=16.2도, 메조상=15.0도, 21.0도

α 결정=14.1도, 16.9도, 18.6도, 21.6도, 21.9도

·피크 반값폭: 비결정=8.0, 메조상(15.0도)=3.5, 메조상(21.0도)=2.7

비결정, 메조상의 반값폭은 상기한 값으로 고정하지만, α 결정은 고정하지 않는다.

얻어진 피크 분리 결과에 대하여, 메조상에서 유래하는 15도와 21도에 피크를 갖는 회절 프로파일의 면적(m₁₅와 m₂₁)을 산출하고, α 결정에서 유래하는 14.1도, 16.9도, 18.6도, 21.6도 및 21.9도에 피크를 갖는 회절 프로파일의 면적(α₁₄ _.1과 α₁₆ _.9와 α₁₈ _.6과 α₂₁ _.6과 α₂₁ _. ₉)을 산출하고 이것을 하기 식대로 산출함으로써, 메조상에서 유래하는 프로파일의 면적 비율을 구하고, 이것을 메조상 분율이라고 했다.

(23) 110℃에서의 부피 저항률(제1 형태)

JIS K-6911(2006)에 준하여, 도 1에 도시한 바와 같이 접속하고, 시험편을 110℃에서 30분 유지 후, 전압 100V로 1분간 충전하여 부피 저항 R_v[Ω]를 측정했다. 얻어진 부피 저항으로부터 식 (1)을 사용하여 부피 저항률 ρ_v[Ω·㎝]를 산출했다. 여기서, d는 주전극의 직경[㎝], t는 필름 시료 두께[㎝]이다. 필름 시료 두께는 미츠토요제 레이저 홀로레이저에 의해 피측정 시료 내 임의 5개소의 두께를 측정하고, 그의 상가 평균값을 시료 두께로 했다. d 및 t는 실온에서의 측정값을 사용하여 계산했다.

측정 장치: ULTRA HIGH RESISTANCE METER R8340A(A.D.C제),

TEST FIXTURE TR43C(ADVANTEST제)

필름 시료편 치수: 40㎜×40㎜

전극의 형상: 주전극; φ10㎜

환상 전극; 내경 φ13㎜ 외경 φ26㎜

대향 전극; φ28㎜

전극의 재질: 주전극 및 대향 전극 모두 도전성 페이스트

환상 전극; 금속 전극(금 도금품)

인가 전압: 100V/1분값

전처리: C-90h/22±1℃/60±5％RH

시험 온도: 실온 110℃

(24) 증착 콘덴서 특성의 평가(110℃에서의 내전압 및 신뢰성)

후술하는 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름의 코로나 방전 처리 또는 플라스마 처리를 실시한 필름 표면(필름 처리 표면이 불분명한 경우에는, 필름 양면 중 습윤 장력이 높은 쪽의 필름 표면)에, ULVAC제 진공 증착기로 알루미늄을 막 저항이 8Ω/sq이고 긴 변 방향에 수직인 방향으로 마진부를 설치한 소위 T형 마진 패턴을 갖는 증착 패턴을 실시하여, 폭 50㎜의 증착 릴을 얻었다.

계속해서, 이 릴을 사용하여 가이도 세이사쿠쇼제 소자 권기(KAW-4NHB)로 콘덴서 소자를 권취하고, 메탈리콘을 실시한 후, 감압 하, 120℃의 온도에서 10시간의 열 처리를 실시하고, 리드선을 설치하여 콘덴서 소자를 마무리했다.

이와 같이 하여 얻어진 콘덴서 소자 10개를 사용하여, 110℃ 고온 하에서 콘덴서 소자에 300VDC의 전압을 인가하고, 해당 전압으로 10분간 경과 후에 스텝상으로 50VDC/1분으로 서서히 인가 전압을 상승시키는 것을 반복하는 소위 스텝 업 시험을 행했다.

<소자 가공성>

하기 기준으로 판단했다. 상기와 마찬가지로 하여 콘덴서 소자를 제작하고, 눈에 의해 소자의 형상을 확인했다.

A: 콘덴서 소자의 필름의 어긋남, 변형이 없어, 후속 공정에 전혀 지장이 없는 레벨

B: 콘덴서 소자의 필름의 어긋남, 변형은 약간 있지만 후의 공정에서 문제가 없는 레벨

C: 콘덴서 소자의 필름의 어긋남, 변형이 커, 후속 공정에 지장을 초래하는 레벨

A, B는 사용 가능하다. C에서는 실용이 곤란하다.

<내전압>

이 때의 정전 용량 변화를 측정하여 그래프 상에 플롯하고, 해당 용량이 초기값의 70％가 된 전압을 필름의 두께(상기 (1))로 다시 나누어 내전압 평가로 하고, 이하와 같이 평가했다.

S: 420V 이상

A: 400V/㎛ 이상 420V/㎛ 미만

B: 380V/㎛ 이상 400V/㎛ 미만

C: 360V/㎛ 이상 380V/㎛ 미만

D: 360V/㎛ 미만.

S, A, B는 사용 가능하다. C, D에서는 실용상의 성능이 떨어진다.

<신뢰성>

정전 용량이 초기값에 대하여 10％ 이하로 감소될 때까지 전압을 상승시킨 후에, 콘덴서 소자를 해체하고 파괴의 상태를 조사하여, 신뢰성을 이하와 같이 평가했다.

A: 소자 형상의 변화는 없어 관통상의 파괴는 관찰되지 않는다.

B: 소자 형상의 변화는 없어 필름 10층 이내의 관통상 파괴가 관찰된다.

C: 소자 형상으로 변화가 확인되거나 혹은 10층을 초과하는 관통상 파괴가 관찰된다.

D: 소자 형상이 파괴된다.

A는 문제없이 사용할 수 있고, B에서는 조건대로 사용 가능하다. C, D에서는 실용상의 성능이 떨어진다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명의 효과를 재차 설명한다. 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5는 본 발명의 제1 형태에 관한 것이다.

(실시예 1)

메소펜타드 분율이 0.983, 융점이 167℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분, 냉크실렌 가용부(CXS)가 1.9질량％인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지에 Basell사제 분지쇄상 폴리프로필렌 수지(고용융 장력 폴리프로필렌 Profax PF-814)를 1.0질량％ 블렌드하여 온도 260℃의 압출기에 공급하고, 수지 온도 260℃에서 T형 슬릿 다이로부터 시트상으로 용융 압출하고, 해당 용융 시트를 94℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 에어나이프에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 145℃로 예열하고, 계속하여 148℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.8배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 158℃의 온도에서 폭 방향으로 10.5배 연신하고, 계속하여 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10％의 이완을 부여하면서 140℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 155℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 2.3㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하고, 또한 콘덴서로서의 신뢰성, 내전압은 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.

(실시예 2 및 3)

용융 압출 시트를 냉각하는 캐스팅 드럼의 온도, 2축 연신 시의 연신 배율 및 횡연신 온도 및 해당 2축 연신 후의 열 처리 조건을 표 1의 조건으로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2에서는 두께 2.2㎛의 폴리프로필렌 필름, 실시예 3에서는 두께 2.0㎛의 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 실시예 2의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하고, 또한 콘덴서로서의 내전압이 매우 우수하여, 신뢰성은 실사용상 문제가 없는 레벨이었다. 실시예 3의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성은 약간 떨어지지만 실사용에 있어서 문제 없는 레벨이며, 또한 콘덴서로서의 내전압이 매우 우수하여, 신뢰성은 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.

(실시예 4)

A/B/A 3층 복합 압출의 표층부에 해당하는 A층용의 폴리프로필렌 수지로서, 메소펜타드 분율이 0.98, 융점이 167℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분, 냉크실렌 가용부(CXS)가 1.9질량％인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 100질량부에 대하여, 「표면 실란 커플링 처리한 평균 입자 직경 0.1㎛ 실리카 입자: 가부시키가이샤 토쿠야마제 SANSIL SS-01」을 0.5질량부가 되도록 240℃로 설정한 압출기로 혼련 압출하고, 스트랜드를 수랭 후 칩화하여, 폴리프로필렌 수지 원료(A1)로 했다. 계속해서, 폴리프로필렌 수지 원료(A1)를 A층용의 단축의 용융 압출기에 공급하고, 기층부에 해당하는 B층용의 폴리프로필렌 수지로서, 메소펜타드 분율이 0.983, 융점이 167℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 100질량부를, B층용의 단축의 용융 압출기에 공급하고, 260℃에서 용융 압출을 행하고, 피드 블록을 사용하여 A/B/A의 3층 적층으로 적층 두께비가 1/8/1(필름 전체 두께에 대한 표면층 A층의 비율은 20％)이 되도록 압출량을 조절하고, 그 용융 적층 중합체를, 수지 온도 260℃에서 T다이로부터 토출시켜, 해당 용융 시트를 20℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 에어나이프에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.

계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 125℃로 예열하고, 계속하여 128℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 6.0배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 158℃의 온도에서 폭 방향으로 10.5배 연신하고, 계속하여 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10％의 이완을 부여하면서 135℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 145℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 2.2㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하고, 또한 콘덴서로서의 신뢰성 및 내전압이 매우 우수한 레벨이었다.

(실시예 5)

A/B/A 3층 복합 압출의 표층부에 해당하는 A층용의 폴리프로필렌 수지로서 메소펜타드 분율이 0.98, 융점이 167℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분, 냉크실렌 가용부(CXS)가 1.9질량％인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 100질량부, 미쓰이 가가꾸제 폴리메틸펜텐계 수지 "TPX"(등록 상표) MX002(융점이 224℃)를 5질량부의 배합비로 블렌드하고, 260℃로 설정한 2축 압출기로 혼련 압출하고, 스트랜드를 수랭 후 칩화하여, 폴리프로필렌 수지 원료(A2)로 했다. 이것을 A층용의 단축의 용융 압출기에 공급하고, 피드 블록을 사용하여 A/B/A의 3층 적층으로 적층 두께비가 1/8/1(필름 전체 두께에 대한 표면층 A층의 비율은 20％)이 되도록 압출량을 조절하고, 그 용융 적층 중합체를, 수지 온도 260℃에서 T다이로부터 토출시켜, 해당 용융 시트를 20℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 에어나이프에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 115℃로 예열하고, 계속하여 118℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 6.0배로 연신했다. 그 후, 표 1에 나타낸 조건에서 제막한 것 이외는 실시예 4와 마찬가지로 하여, 필름 두께 2.3㎛의 필름을 얻었다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하고, 또한 콘덴서로서의 신뢰성 및 내전압이 매우 우수한 레벨이었다.

(실시예 6)

실시예 5와 마찬가지로 하여 표 1에 나타낸 조건에서 2축 연신, 열 처리 및 이완 처리를 실시하고, 필름 표면의 코로나 방전 처리를 행하지 않고 필름 두께 2.3㎛의 필름 롤로서 권취했다. 계속하여 해당 필름 롤의 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 대기압 플라스마 표면 처리 장치로 롤 to 롤 방식으로, 질소 가스 분위기 중의 대기압 플라스마 처리를 100W·분/㎡의 처리 강도로 실시했다. 플라스마 처리에서의 분위기 중의 산소 농도는 40ppm이었다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하고, 또한 콘덴서로서의 신뢰성이 매우 우수하고, 또한 내전압이 매우 우수한 레벨이었다.

(실시예 7)

실시예 1과 마찬가지로 하여 표 1에 나타낸 조건에서 2축 연신, 열 처리 및 이완 처리를 실시하고, 필름 표면의 코로나 방전 처리를 행하지 않고 필름 두께 2.3㎛의 필름 롤로서 권취했다. 계속하여 해당 필름 롤의 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 대기압 플라스마 표면 처리 장치로 롤 to 롤 방식으로, 질소 가스 분위기 중의 대기압 플라스마 처리를 50W·분/㎡의 처리 강도로 실시했다. 플라스마 처리에서의 분위기 중의 산소 농도는 40ppm이었다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하고, 또한 콘덴서로서의 내전압이 매우 우수하여, 신뢰성은 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.

(실시예 8)

실시예 1과 마찬가지로 하여 표 3에 나타낸 조건에서 2축 연신, 열 처리 및 이완 처리를 실시하고, 필름 표면의 코로나 방전 처리를 행하지 않고 필름 두께 2.3㎛의 필름 롤로서 권취했다. 계속하여 해당 필름 롤의 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 대기압 플라스마 표면 처리 장치로 롤 to 롤 방식으로, 질소 가스 분위기 중의 대기압 플라스마 처리를 110W·분/㎡의 처리 강도로 실시했다. 플라스마 처리에서의 분위기 중의 산소 농도는 40ppm이었다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 4에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하고, 또한 콘덴서로서의 신뢰성 및 내전압이 매우 우수한 레벨이었다.

(실시예 9)

메소펜타드 분율이 0.983, 융점이 167℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분, 냉크실렌 가용부(CXS)가 1.9질량％인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지를 온도 260℃의 압출기에 공급하고, 수지 온도 260℃에서 T형 슬릿 다이로부터 시트상으로 용융 압출하고, 해당 용융 시트를 30℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 에어나이프에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 122℃로 예열하고, 계속하여 125℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.9배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 161℃의 온도에서 폭 방향으로 11.0배 연신하고, 계속하여 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10％의 이완을 부여하면서 130℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 5.8㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 4에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하고, 또한 콘덴서로서의 내전압이 매우 우수하여, 신뢰성은 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.

(비교예 1)

용융 압출 시트를 냉각하는 캐스팅 드럼의 온도, 2축 연신 시의 연신 배율 및 횡연신 온도 및 해당 2축 연신 후의 열 처리 조건을 표 3의 조건으로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께 2.2㎛의 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 본 비교예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 4에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하지만, 콘덴서로서의 내전압이 매우 낮아, 신뢰성 평가에 있어서는 소자 형상이 변형되는 등 문제가 발생하는 레벨의 것이었다.

(비교예 2)

메소펜타드 분율이 0.941인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 용융 압출 시트를 냉각하는 캐스팅 드럼의 온도, 2축 연신 시의 연신 배율 및 횡연신 온도를 표 3의 조건으로 변경하고, 2축 연신 후의 열 처리를 실시하지 않는다고 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께 2.3㎛의 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 본 비교예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 4에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하지만, 콘덴서로서의 내전압이 낮아, 신뢰성 평가에 있어서는 소자 파괴하는 등 문제가 발생하는 레벨의 것이었다.

(비교예 3)

A/B/A 3층 복합 압출의 표층부에 해당하는 A층용의 폴리프로필렌 수지로서 메소펜타드 분율이 0.972, 융점이 167℃이고, 용융 유속(MFR)이 3.0g/10분, 냉크실렌 가용부(CXS)가 5질량％인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 90질량부, 미쓰이 가가꾸제 폴리메틸펜텐계 수지 "TPX"(등록 상표) MX002(융점이 224℃)를 10질량부의 배합비로 블렌드하고, 260℃로 설정한 2축 압출기로 혼련 압출하고, 스트랜드를 수랭 후 칩화하여, 폴리프로필렌 수지 원료(A3)로 했다. 이것을 A층용의 단축의 용융 압출기에 공급하고, 피드 블록을 사용하여 A/B/A의 3층 적층으로 적층 두께비가 1/8/1(필름 전체 두께에 대한 표면층 A층의 비율은 20％)이 되도록 압출량을 조절하고, 그 용융 적층 중합체를, 수지 온도 260℃에서 T다이로부터 토출시켜, 해당 용융 시트를 88℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 에어나이프에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 145℃로 예열하고, 계속하여 148℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.6배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 163℃의 온도에서 폭 방향으로 10.5배 연신하고, 계속하여 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10％의 이완을 부여하면서 170℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 155℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 2.2㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 비교예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 4에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하지만, 콘덴서로서의 내전압이 낮아, 신뢰성 평가에 있어서는 소자 형상이 변형되는 등 문제가 발생하는 레벨의 것이었다.

(비교예 4)

2축 연신 시의 연신 배율 및 횡연신 온도를 표 3의 조건으로 하고, 2축 연신 후의 열 처리 및 이완 처리를 실시하지 않는다고 한 것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 두께 2.0㎛의 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 본 비교예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 4에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공 시에 필름 마찰이나 변형이 발생하여, 콘덴서로서의 내전압이 낮아, 신뢰성 평가에 있어서 소자가 파괴되는 등 문제가 발생하는 레벨의 것이었다.

(비교예 5)

메소펜타드 분율이 0.972, 융점이 167℃이고, 용융 유속(MFR)이 3.0g/10분, 냉크실렌 가용부(CXS)가 5질량％인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 용융 압출 시트를 냉각하는 캐스팅 드럼의 온도, 2축 연신 시의 연신 배율 및 횡연신 온도 및 해당 2축 연신 후의 열 처리 조건을 표 3의 조건으로 한 것 이외는 실시예 9와 마찬가지로 하여, 두께 6.0㎛의 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 본 비교예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 4에 나타내는 바와 같고, 콘덴서 소자 가공성이 우수하지만, 콘덴서로서의 내전압이 낮아, 신뢰성 평가에 있어서는 소자 형상이 변형되는 등 문제가 발생하는 레벨의 것이었다.

이하의 실시예 10 내지 13 및 비교예 6 내지 8은 본 발명의 제2 형태에 관한 것이다.

(실시예 10)

표 5에 나타내는 바와 같이, 지글러·나타 촉매로 중합된 메소펜타드 분율이 0.983, 융점이 167℃, Tmc가 111℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 칩을 온도 240℃로 설정한 압출기에 공급하여 T형 슬릿 다이(립 온도: 260℃)로부터 시트상으로 용융 압출하고, 해당 용융 시트를 20℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 정전 인가에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 120℃로 예열하고, 계속하여 120℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.8배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 160℃의 온도에서 폭 방향으로 8.6배 연신하고, 계속하여 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10％의 이완을 부여하면서 130℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 5.4㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 6에 나타내는 바와 같고, 콘덴서로서의 신뢰성은 매우 우수한 레벨이었다.

(실시예 11)

표 5에 나타내는 바와 같이, 실시예 10에서 사용한 메소펜타드 분율이 0.983, 융점이 167℃, Tmc가 111℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 칩을 온도 240℃로 설정한 압출기에 공급하여 T형 슬릿 다이(립 온도: 260℃)로부터 시트상으로 용융 압출하고, 해당 용융 시트를 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 정전 인가에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 118℃로 예열하고, 계속하여 118℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.0배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 160℃의 온도에서 폭 방향으로 8.5배 연신하고, 계속하여 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 7％의 이완을 부여하면서 130℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 5.2㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 콘덴서로서의 신뢰성은 매우 우수한 레벨이었다.

(실시예 12)

표 5에 나타내는 바와 같이, 지글러·나타 촉매로 중합된 메소펜타드 분율이 0.976, 융점이 164℃이고, Tmc가 113℃이고, 용융 유속(MFR)이 3.0g/10분인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 칩을 온도 240℃로 설정한 압출기에 공급하여 T형 슬릿 다이(립 온도: 262℃)로부터 시트상으로 용융 압출하고, 해당 용융 시트를 20℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 정전 인가에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 120℃로 예열하고, 계속하여 120℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.6배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 160℃의 온도에서 폭 방향으로 8.7배 연신하고, 계속하여 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10％의 이완을 부여하면서 133℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 145℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 5.3㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 6에 나타내는 바와 같고, 콘덴서로서의 신뢰성은 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.

(실시예 13)

표 5에 나타내는 바와 같이, 실시예 10에서 사용한 메소펜타드 분율이 0.983, 융점이 167℃, Tmc가 111℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 칩을 온도 240℃로 설정한 압출기에 공급하여 T형 슬릿 다이(립 온도 258℃)로부터 시트상으로 용융 압출하고, 해당 용융 시트를 18℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 정전 인가에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 122℃로 예열하고, 계속하여 122℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.6배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 160℃의 온도에서 폭 방향으로 8.8배 연신하고, 계속해서, 이완 처리로서 폭 방향으로 11％의 이완을 부여하면서 128℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 138℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 2.8㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 실시예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 6에 나타내는 바와 같고, 콘덴서로서의 신뢰성은 매우 우수한 레벨이었다.

(비교예 6)

표 5에 나타내는 바와 같이, 폴리프로필렌 수지로서, 메소펜타드 분율이 0.974, 용융 유속(MFR)이 5.0g/10분인 프로필렌 단독 중합체(닛본 폴리프로(주)제: 노바테크(등록 상표) PP 「SA4L」)(이하, 「PP-1」이라고 한다)를 사용했다. 60㎜ 압출기를 사용하여, 250℃에서 T다이로부터 시트상으로 압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 135℃로 긴 변 방향(MD 방향)으로 4.5배로 연신하고, 계속하여 양단을 클립으로 끼워, 열풍 오븐 내로 유도하여, 170℃에서 예열 후, 160℃에서 횡방향(TD 방향)으로 8.2배로 연신하고, 계속하여 3.7％의 완화율로 완화시키면서 168℃에서 열 처리했다. 그 후, 필름의 편면에 코로나 처리를 행하고, 필름 두께 4.0㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 비교예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 6에 나타내는 바와 같고, 콘덴서로서의 신뢰성 평가에 있어서는 소자 파괴하는 등 문제가 발생하는 레벨의 것이었다.

(비교예 7)

표 5에 나타내는 바와 같이, 실시예 10에서 사용한 메소펜타드 분율이 0.983, 융점이 167℃, Tmc가 111℃이고, 용융 유속(MFR)이 2.6g/10분인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 칩을 온도 240℃로 설정한 압출기에 공급하여 T형 슬릿 다이로부터 시트상으로 용융 압출하고, 해당 용융 시트를 90℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 정전 인가에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 142℃로 예열하고, 계속하여 142℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.1배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 160℃의 온도에서 폭 방향으로 8.8배 연신하고, 계속해서, 이완 처리로서 폭 방향으로 6％의 이완을 부여하면서 130℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 6.0㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 비교예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 6에 나타내는 바와 같고, 콘덴서로서의 신뢰성 평가에 있어서는 소자 형상이 변형되는 등 문제가 발생하는 레벨의 것이었다.

(비교예 8)

표 5에 나타내는 바와 같이, 지글러·나타 촉매로 중합된 메소펜타드 분율이 0.960, 융점이 161℃이고, Tmc가 108℃이고, 용융 유속(MFR)이 3.0g/10분인 프라임폴리머(주)제 폴리프로필렌 수지 칩을 온도 240℃로 설정한 압출기에 공급하여 T형 슬릿 다이(립 온도: 261℃)로부터 시트상으로 용융 압출하고, 해당 용융 시트를 20℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 정전 인가에 의해 밀착시키고 냉각 고화하여 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 폴리프로필렌 필름을 복수의 롤군으로 서서히 120℃로 예열하고, 계속하여 120℃의 온도로 유지하며 주속차를 설정한 롤 사이로 통과시켜, 긴 변 방향으로 5.2배로 연신했다. 계속하여 해당 필름을 텐터로 유도하여, 160℃의 온도에서 폭 방향으로 7.8배 연신하고, 계속하여 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10％의 이완을 부여하면서 130℃에서 열 처리를 행하고, 재차 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 열 처리를 행했다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐 텐터의 외측으로 유도하여, 필름 단부의 클립 해방하고, 계속하여 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/㎡의 처리 강도로 대기 중에서 코로나 방전 처리를 행하고, 필름 두께 6.0㎛의 필름을 필름 롤로서 권취했다. 본 비교예의 폴리프로필렌 필름의 특성 및 콘덴서 특성은 표 6에 나타내는 바와 같고, 콘덴서로서의 신뢰성 평가에 있어서는 소자 형상이 변형되는 등 문제가 발생하는 레벨의 것이었다.

E: 전원
A: 전류계
X: 시료
a: 주전극
b: 쌍전극
c: 가드 전극

Claims

광각 X선 회절로 측정되는 α 결정(110)면의 결정 배향도가 0.78 이상이며, 폭 방향 및 긴 변 방향의 120℃에서 10분간 가열 처리 후의 열 수축률의 합이 4.0％ 이하이고, 긴 변 방향에 있어서의 최대점 강도(St)와 최대점 신도(El)의 관계가 (St)/(El)≥1.2이며, 폭 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(TD-F5값)과 긴 변 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(MD-F5값)의 관계가 (MD-F5값)/(TD-F5값)>0.4인, 폴리프로필렌 필름.
제1항에 있어서, 폭 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(TD-F5값)과 긴 변 방향에 있어서의 신도 5％ 시의 응력(MD-F5값)의 관계가 (MD-F5값)/(TD-F5값)>0.45인, 폴리프로필렌 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 125℃에 있어서의 긴 변 방향의 신도 50％ 시의 응력(F50값)이 13㎫ 이상인, 폴리프로필렌 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 110℃에서의 부피 저항률이 5×10¹⁴Ω·㎝ 이상인, 폴리프로필렌 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 편표면의 광택도가 130％ 이상 150％ 미만이고, 중첩했을 때의 정지 마찰 계수(㎲)가 0.1 이상 1.5 이하인, 폴리프로필렌 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 편표면에 있어서, X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 검출되는 질소 원소 조성량이 1atomic％ 이상인, 폴리프로필렌 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 편표면을 플라스마 처리하여 이루어지는, 폴리프로필렌 필름.
제1항 또는 제2항에 기재된 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에 금속막이 형성되어 이루어지는, 금속막 적층 필름.
제8항에 기재된 금속막 적층 필름을 사용하여 이루어지는, 필름 콘덴서.
제1항 또는 제2항에 기재된 폴리프로필렌 필름의 적어도 편표면을 플라스마 처리하는 공정을 갖는, 폴리프로필렌 필름의 제조 방법.
제10항에 기재된 폴리프로필렌 필름의 제조 방법에 의해 얻어지는 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에 금속막을 형성하는 금속막 부여 공정을 갖는, 금속막 적층 필름의 제조 방법.
제11항에 기재된 금속막 적층 필름의 제조 방법에 의해 얻어지는 금속막 적층 필름을 사용하는, 필름 콘덴서의 제조 방법.
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