KR20180080191A - 2축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서 - Google Patents

2축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서 Download PDF

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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 소자 가공성, 고온 내전압 특성이 우수한 2축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서를 제공하는 것이다. 본 발명은, 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름이며, 적어도 편면의 산술 평균 조도 SRa가 0.03 내지 0.10㎛이고, 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv가 0.10 내지 0.50㎛이며, 또한 적어도 편면에서, 비접촉 표면 형상 측정에 의한 1,252×939㎛ 범위의 시야 면적 중에 존재하는, 깊이 0.05㎛ 이상의 밸리측 공극 체적이 100 내지 10,000㎛3인 2축 배향 폴리프로필렌 필름으로 한다.

Description

2축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서
본 발명은 필름 콘덴서용 유전체로서 사용한 경우, 가공 시의 반송성이 우수하고, 또한 고온 하에서도 내전압 특성도 우수한 2축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서에 관한 것이다. 상세하게는, 소자 가공성 및 고온 내전압 특성이 우수하고, 필름 콘덴서용 유전체에 적합하게 사용할 수 있는 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 관한 것이다.
2축 배향 폴리프로필렌 필름은 투명성, 기계 특성, 전기 특성 등이 우수하기 때문에, 포장 용도, 테이프 용도, 케이블 랩핑이나 콘덴서를 비롯한 전기 용도 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
이 중에서도 콘덴서 용도는 그의 우수한 내전압 특성, 저손실 특성으로부터 직류 용도, 교류 용도에 한정되지 않고 고전압 콘덴서용으로 특히 바람직하게 사용되고 있다. 근년에는, 각종 전기 설비가 인버터화되고 있고, 그것에 수반하여 콘덴서의 소형화, 대용량화의 요구가 한층 강해지고 있다. 콘덴서의 소형화, 대용량화 등이 요구되는 시장, 특히 자동차 용도(하이브리드카 용도 포함함)나 태양광 발전, 풍력 발전 용도의 요구를 받고, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 내전압 특성을 유지시키면서, 필름을 내열화해 가는 것이 필수인 상황이 되고 있다.
고온 하에서의 내전압 특성을 향상시키는 수단으로서, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 표면 형상을 균일하게 제어하는 것이 유효하다고 생각되어 있다. 예를 들어, 사용하는 폴리프로필렌 수지의 분자 구조의 특성을 바꿈으로써 β정의 생성 비율이나, β정의 융해를 컨트롤하고, 이에 의해 필름의 표면에 형성된 돌기부 총 체적 등의 표면 형상을 제어하고, 내전압 특성을 향상시키는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에서는, 필름 표면에는 돌기뿐만 아니라 밸리부도 발생하고 있다. 본 발명자들은 필름 표면에 형성된 밸리부의 깊이 및 체적이 커지면 절연 파괴하기 쉬운 것을 발견했지만, 특허문헌 1에서는, 필름 표면의 밸리부에 대하여 기재도 시사도 이루어져 있지 않다. 또한, 특허문헌 1의 필름은 현재의 콘덴서에 요구되는 고온 내전압 특성을 만족시키는 것은 아니다.
또한, 분지쇄상 폴리프로필렌을 첨가하고, 폴리프로필렌의 구정 사이즈를 제어시킴으로써 필름의 표면 요철, 광택도 등의 표면 형상을 제어하고, 내전압 특성을 향상시키는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2, 3 참조). 그러나, 특허문헌 2 및 3에서는, 필름 표면에 형성된 밸리부와 절연 파괴의 관련성에 대해서는 전혀 기재되어 있지 않고, 특허문헌 2 및 3의 필름은 현재의 콘덴서에 요구되는 고온 내전압 특성을 만족시키는 것은 아니다.
또한, 용융 중합체를 시트화하는 공정에 있어서, 에어 나이프의 조건을 제어함으로써 표면 형상을 제어하고, 가공 적성 및 내전압 특성을 향상시키는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 4 참조). 그러나, 특허문헌 4에서는, 필름 표면에 형성된 밸리부와 절연 파괴의 관련성에 대해서는 기재되어 있지 않고, 특허문헌 4의 필름은 현재의 콘덴서에 요구되는 고온 내전압 특성을 만족시키는 것은 아니다.
필름의 표면 조도나 돌기부의 개수를 제어하고, 소자 가공성과 절연 저항의 향상을 양립하는 콘덴서용 폴리에스테르 필름에 관한 제안도 이루어져 있다(예를 들어, 특허문헌 5 참조). 특허문헌 5는 밸리부 등의 표면 형상을 제어할 수 있는 가능성을 갖고 있다. 그러나, 폴리에스테르 필름의 표면 형성은 입자 함유에 의해 이루어지는 것이고, 폴리프로필렌 필름에 입자를 함유시켜 필름의 표면 형성을 행해도, 고온 내전압 특성이 우수한 필름을 얻을 수는 없다.
일본 특허 공개 제2014-231584호 공보 일본 특허 공개 제2007-246898호 공보 일본 특허 공개 제2011-122142호 공보 일본 특허 공개 제2011-122143호 공보 일본 특허 제3829424호 공보
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하는 데 있다. 즉, 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름이며, 소자 가공성이 우수하고, 또한 고온 내전압 특성도 우수한 2축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서를 제공하는 데 있다.
상기한 과제는, 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름이며, 적어도 편면의 산술 평균 조도 SRa가 0.03 내지 0.10㎛이고, 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv가 0.10 내지 0.50㎛이며, 또한 적어도 편면에서, 비접촉 표면 형상 측정에 의한 1,252×939㎛ 범위의 시야 면적 중에 존재하는, 깊이 0.05㎛ 이상의 밸리측 공극 체적이 100 내지 10,000㎛3인 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 의해 달성할 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 콘덴서용 유전체로서 사용한 경우, 소자 가공성 및 고온 내전압 특성이 우수하고, 콘덴서용 유전체로서 적합하게 사용할 수 있다.
이하, 더욱 상세하게 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서에 대하여 설명한다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함한다. 또한, 「주성분」이란, 폴리프로필렌 수지가 폴리프로필렌 수지 조성물 중에서 차지하는 비율이 80질량% 이상인 것을 의미하고, 보다 바람직하게는 85질량% 이상, 더욱 바람직하게는 90질량% 이상, 특히 바람직하게는 95질량% 이상이다.
폴리프로필렌 수지로서는, 주로 프로필렌의 단독 중합체를 사용 가능하지만, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 프로필렌과 다른 불포화 탄화수소의 공중합 성분 등을 사용해도 되고, 프로필렌 단독 중합체에 프로필렌과 다른 불포화 탄화수소의 공중합체를 블렌드해도 된다. 이와 같은 공중합 성분을 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, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-에이코센, 비닐시클로헥센, 스티렌, 알릴벤젠, 시클로펜텐, 노르보르넨, 5-메틸-2-노르보르넨 등을 들 수 있다. 다른 불포화 탄화수소의 공중합량 또는 공중합체의 블렌드양은 고온 내전압 특성, 치수 안정성의 관점에서, 프로필렌 수지 중의 상기한 다른 불포화 탄화수소의 비율을 1mol% 미만으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 구성하는 상기 폴리프로필렌 수지의 냉크실렌 가용부(이하 CXS라고 기재)는 4질량% 이하인 것이 바람직하다. 여기서 CXS란, 필름을 135℃의 크실렌으로 완전 용해시킨 후, 20℃에서 석출시켰을 때에, 크실렌 중에 용해되고 있는 폴리프로필렌 성분을 말하고, 입체 규칙성이 낮고, 분자량이 낮은 등의 이유에 의해 결정화하기 어려운 성분에 해당한다고 생각된다. 폴리프로필렌 수지의 CXS는 3질량% 이하이면 보다 바람직하고, 2질량% 이하이면 더욱 바람직하고, 1질량% 이하이면 특히 바람직하다. CXS가 4질량%를 초과하는 경우, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 고온 내전압 특성이나 치수 안정성이 떨어지는 경우가 있다. 폴리프로필렌 수지의 CXS를 상기 범위 내로 하기 위해서는, 폴리프로필렌 수지를 얻을 때의 촉매 활성을 높이는 방법, 얻어진 폴리프로필렌 수지를 용매 혹은 프로필렌 단량체 자신으로 세정하는 방법 등이 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 구성하는 상기 폴리프로필렌 수지의 메소펜타드 분율(mmmm)은 0.950 내지 0.990의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.960 내지 0.990이면 보다 바람직하고, 0.970 내지 0.990이면 더욱 바람직하고, 0.970 내지 0.985이면 특히 바람직하다. 메소펜타드 분율은 핵자기 공명법(소위 NMR법)으로 측정되는 폴리프로필렌의 결정상의 입체 규칙성을 나타내는 지표이고, 해당 수치가 높은 것일수록 결정화도나 융점이 높고, 실온뿐만 아니라 고온 하에서도 내전압 특성이 우수하기 때문에 바람직하다. 폴리프로필렌 수지의 메소펜타드 분율이 0.950 미만인 경우, 고온 내전압 특성이나 치수 안정성이 떨어지는 경우가 있다. 한편, 폴리프로필렌 수지의 메소펜타드 분율이 0.990을 초과하는 경우, 제막성이 떨어져 안정적으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 없는 경우나, 결정성이 지나치게 높아져 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 폴리프로필렌 수지의 메소펜타드 분율을 상기 범위 내로 하기 위해서는, n-헵탄 등의 용매로 얻어진 폴리프로필렌 수지 파우더를 세정하는 방법이나, 촉매 및/또는 조촉매의 선정, 폴리프로필렌 수지 조성물의 성분의 선정을 적절히 행하는 방법 등이 바람직하게 채용된다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 구성하는 상기 폴리프로필렌 수지의 멜트 플로우 레이트(이하 MFR이라고 기재)는 JIS K 7210(1995)의 조건 M(230℃, 2.16㎏)에 준거하여 측정한 경우에 있어서, 0.5 내지 10g/10분인 것이 바람직하고, 1 내지 8g/10분이면 보다 바람직하고, 1.5 내지 5g/10분이면 더욱 바람직하고, 2 내지 5g/10분이면 특히 바람직하다. 폴리프로필렌 수지의 MFR이 0.5g/10분 미만인 경우, 제막성이 떨어져 안정적으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름이 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 폴리프로필렌 수지의 MFR이 10g/10분을 초과하는 경우, 고온 내전압 특성이 떨어지는 경우가 있다. 폴리프로필렌 수지의 MFR을 상기 범위 내로 하기 위해서는, 폴리프로필렌 수지의 평균 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 바람직하게 채용된다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 소자 가공성의 관점에서 적어도 편면의 산술 평균 조도 SRa가 0.03 내지 0.10㎛이다. 산술 평균 조도 SRa는 0.03 내지 0.08㎛이면 보다 바람직하고, 0.04 내지 0.07㎛이면 더욱 바람직하고, 0.04 내지 0.06㎛이면 특히 바람직하다. 산술 평균 조도 SRa가 0.03㎛ 미만인 경우, 미끄럼성이 나빠지고, 제막 및 가공 시의 필름 반송 공정에 있어서 반송 주름이 발생하기 쉽고, 필름 롤의 권취 자세를 악화시키거나, 경우에 따라서는 필름이 파단되어 버리는 경우가 있다. 한편, 산술 평균 조도 SRa가 0.10㎛를 초과하는 경우, 제막 및 가공 시의 필름 반송 공정에 있어서 필름의 사행이 발생하기 쉽고, 필름 롤의 권취 자세를 악화시키는 경우가 있다. 적어도 편면에서 산술 평균 조도 SRa가 상기 범위를 만족시키면, 당해 면과 접촉하는 반송 롤과 당해 면의 미끄럼성이 양호해지고, 가공성이 향상된다. 특히, 산술 평균 조도 SRa가 양면 모두 상기 범위를 만족시키는 경우, 필름 양면 모두 반송 롤과의 미끄럼성이 양호하기 때문에, 필름 반송 공정에 있어서 장치의 롤 배치에 의하지 않고 가공성이 우수한 결과가 되어, 더 바람직하다. 산술 평균 조도 SRa를 상기 범위 내로 제어하기 위해서는, 상술한 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 후술하는 바와 같이 필름 제막 시의 캐스트 공정을 특정한 조건으로 하면 된다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 고온 내전압 특성의 관점에서 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv가 0.10 내지 0.50㎛이다. 최대 밸리 깊이 SRv는 0.10 내지 0.40㎛이면 보다 바람직하고, 0.10 내지 0.30㎛이면 더욱 바람직하고, 0.10 내지 0.20㎛이면 특히 바람직하다. 최대 밸리 깊이 SRv가 0.50㎛를 초과하는 경우, 절연 파괴가 발생하기 쉽고, 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 캐스트 시트 중에 형성한 결정을 그 후의 연신 공정에 의해 변형시키는 관점에서 필름 표면의 요철을 완전히 없애는 것은 일반적으로는 곤란하고, 최대 밸리 깊이 SRv는 실질적으로 0.10㎛가 하한이다. 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv가 상기 범위를 만족시키는 경우, 내전압 특성은 양호해지지만, 특히 최대 밸리 깊이 SRv가 양면 모두 상기 범위를 만족시키는 경우, 필름 전체적으로 절연 파괴되기 쉬운 밸리 부분이 작아지기 때문에, 내전압 특성의 점에서 보다 바람직하다. 최대 밸리 깊이 SRv를 상기 범위 내로 제어하기 위해서는, 상술한 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 후술하는 바와 같이 필름 제막 시의 캐스트 공정을 특정한 조건으로 하면 된다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 고온 내전압 특성의 관점에서 적어도 편면에서, 비접촉 표면 형상 측정에 의한 1,252×939㎛ 범위의 시야 면적 중에 존재하는, 깊이 0.05㎛ 이상의 밸리측 공극 체적이 100 내지 10,000㎛3이다. 밸리측 공극 체적은 100 내지 8,000㎛3이면 보다 바람직하고, 100 내지 6,000㎛3이면 더욱 바람직하고, 100 내지 5,000㎛3이면 특히 바람직하다. 밸리측 공극 체적이 10,000㎛3를 초과하는 경우, 절연 파괴가 발생하기 쉽고, 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 캐스트 시트 중에 형성한 결정을 그 후의 연신 공정에 의해 변형시키는 관점에서 필름 표면의 요철을 완전히 없애는 것은 일반적으로는 곤란하고, 밸리측 공극 체적은 실질적으로 100㎛3가 하한이다. 적어도 편면의 밸리측 공극 체적이 상기 범위를 만족시키는 경우, 내전압 특성은 양호해지지만, 특히 밸리측 공극 체적이 양면 모두 상기 범위를 만족시키는 경우, 필름 전체적으로 절연 파괴되기 쉬운 밸리 부분이 작아지기 때문에, 내전압 특성의 점에서 보다 바람직하다. 밸리측 공극 체적을 상기 범위 내로 제어하기 위해서는, 상술한 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 후술하는 바와 같이 필름 제막 시의 캐스트 공정을 특정한 조건으로 하면 된다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 소자 가공성의 관점에서 적어도 편면의 최대 피크 높이 SRp가 0.30 내지 1.0㎛인 것이 바람직하다. 최대 피크 높이 SRp는 0.50 내지 0.95㎛이면 보다 바람직하고, 0.55 내지 0.90㎛이면 더욱 바람직하고, 0.60 내지 0.85㎛이면 특히 바람직하다. 최대 피크 높이 SRp가 0.30㎛ 미만인 경우, 미끄럼성이 나빠지고, 제막 및 가공 시의 필름 반송 공정에 있어서 반송 주름이 발생하기 쉽고, 필름 롤의 권취 자세를 악화시키거나, 경우에 따라서는 필름이 파단되어 버리는 경우가 있다. 한편, 최대 피크 높이 SRp가 1.0㎛를 초과하는 경우, 필름을 롤상으로 권회했을 때에 필름 롤이 좌굴하고, 권취 자세를 악화시키는 경우가 있다. 또한, 고온 내전압 특성이 저하되는 경우도 있다. 적어도 편면의 최대 피크 높이 SRp가 상기 범위를 만족시키면, 당해 면과 접촉하는 반송 롤과 당해 면의 미끄럼성이 양호해지고, 가공성이 향상된다. 특히, 최대 피크 높이 SRp가 양면 모두 상기 범위를 만족시키는 경우, 필름 양면 모두 반송 롤과의 미끄럼성이 양호하기 때문에, 필름 반송 공정에 있어서 장치의 롤 배치에 의하지 않고 가공성이 우수한 결과가 되어, 더 바람직하다. 최대 피크 높이 SRp를 상기 범위 내로 제어하기 위해서는, 상술한 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 후술하는 바와 같이 필름 제막 시의 캐스트 공정을 특정한 조건으로 하면 된다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 소자 가공성과 고온 내전압 특성의 양립의 관점에서, 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv와 최대 피크 높이 SRp의 비 SRp/SRv가 2.0 이상인 것이 바람직하다. SRp/SRv는 2.5 이상이면 보다 바람직하고, 3.5 이상이면 더욱 바람직하고, 4.0 이상이면 특히 바람직하다. SRp/SRv가 2.0 미만인 경우, 피크부가 낮거나, 혹은 밸리부가 깊은 것을 의미하고, 소자 가공성과 고온 내전압 특성의 양립이 곤란해지는 경우가 있다. 적어도 편면에서 SRp/SRv가 상기 범위를 만족시키는 경우, 내전압 특성은 양호한 경향이 되지만, 특히 SRp/SRv가 양면 모두 상기 범위를 만족시키는 경우, 소자 가공성과 고온 내전압 특성의 양립이 용이해지고, 그 중에서도 필름 반송 공정에 있어서 장치의 롤 배치에 의하지 않고 가공성도 우수한 결과가 되기 때문에, 더 바람직하다. SRp/SRv를 상기 범위 내로 제어하기 위해서는, 상술한 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 후술하는 바와 같이 필름 제막 시의 캐스트 공정을 특정한 조건으로 하면 된다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 필름 두께 t가 1.0 내지 10㎛인 것이 바람직하다. 필름 두께 t는 1.2 내지 7㎛이면 보다 바람직하고, 1.5 내지 5㎛이면 더욱 바람직하고, 1.5 내지 3㎛이면 특히 바람직하다. 필름 두께 t가 1.0㎛ 미만인 경우, 기계 강도나 고온 내전압 특성이 떨어지거나, 제막 및 가공 시에 필름 파단이 발생하거나 하는 경우가 있다. 한편, 필름 두께 t가 10㎛를 초과하는 경우, 콘덴서용 유전체로서 사용했을 때에 체적당의 용량이 작아지는 경우가 있다. 필름 두께 t를 상기 범위 내로 제어하기 위해서는, 시트를 형성할 때에 수지의 토출량을 조정하거나, 드래프트비를 조정함으로써 적절히 설정할 수 있다. 필름 두께 t가 얇아질수록 제막 시의 필름 파단이 발생하기 쉬워지기 때문에, 상술한 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 후술하는 바와 같이 필름 제막 시의 세로 연신 공정, 가로 연신 공정을 특정한 조건으로 함으로써 안정적으로 제막하는 것이 가능해진다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 필름 두께 t와 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv의 비 SRv/t가 0.30 이하인 것이 바람직하다. SRv/t는 0.15 이하이면 보다 바람직하고, 0.10 이하이면 더욱 바람직하고, 0.080 이하이면 특히 바람직하다. SRv/t가 0.30을 초과하는 경우, 필름 두께당의 밸리부의 비율이 크고, 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 적어도 편면에서 SRv/t가 상기 범위를 만족시키는 경우, 내전압 특성은 양호한 경향이 되지만, 특히 SRv/t가 양면 모두 상기 범위를 만족시키는 경우, 필름 양면 모두 절연 파괴되기 쉬운 밸리 부분이 얕아지기 때문에, 내전압 특성의 점에서 더 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 광택도가 양면 모두 120 내지 150%인 것이 바람직하다. 광택도는 양면 모두 123 내지 145%이면, 보다 바람직하고, 125 내지 140%이면 더욱 바람직하고, 128 내지 138%이면 특히 바람직하다. 적어도 편면의 광택도가 120% 미만인 경우, 필름 표면에서의 광산란의 밀도가 증가한다. 즉, 필름 표면에 요철이 많이 존재하는 것을 의미하고, 그 요철 기인으로 고온 내전압 특성을 저하시키는 경우가 있다. 한편, 적어도 편면의 광택도가 150%를 초과하는 경우, 필름 표면에 요철이 적기 때문에 미끄럼성이 떨어지고, 제막 및 가공 시의 필름 반송 공정에 있어서 반송 주름이 발생하기 쉽고, 필름 롤의 권취 자세를 악화시키거나, 경우에 따라서는 필름이 파단되어 버리는 경우가 있다. 당해 필름의 광택도를 양면 모두 상기 범위 내로 하기 위해서는, 상술한 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 후술하는 바와 같이 필름 제막 시의 캐스트 공정을 특정한 조건으로 함으로써 달성할 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 제막성을 향상시키거나 필름 표면 형상을 제어하거나 할 목적으로 분지쇄상 폴리프로필렌을 함유해도 된다. 이 경우, 분지쇄상 폴리프로필렌은 230℃에서 측정했을 때의 용융 장력(MS)과 멜트 플로우 레이트(MFR)가, log(MS)>-0.56log(MFR)+0.74인 관계식을 만족시키는 분지쇄상 폴리프로필렌인 것이 바람직하다. 230℃에서 측정했을 때의 용융 장력(MS)과 멜트 플로우 레이트(MFR)가, log(MS)>-0.56log(MFR)+0.74인 관계식을 만족시키는 분지쇄상 폴리프로필렌을 얻기 위해서는, 고분자량 성분을 많이 포함하는 폴리프로필렌을 블렌드하는 방법, 분지 구조를 갖는 올리고머나 중합체를 블렌드하는 방법, 일본 특허 공개 소62-121704호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 폴리프로필렌 분자 중에 장쇄 분지 구조를 도입하는 방법, 혹은 일본 특허 제2869606호 공보에 기재되어 있는 방법 등이 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, LyondellBasell사제 "Profax(상표) PF-814", Borealis사제 "Daploy HMS-PP"(WB130HMS, WB135HMS 등)가 예시되지만, 이 중에서도 전자선 가교법에 의해 얻어지는 수지가 해당 수지 중의 겔 성분이 적기 때문에 바람직하게 사용된다. 또한, 여기서 말하는 분지쇄상 폴리프로필렌이란, 카본 원자 10,000개에 대하여 5개소 이하의 내부 3치환 올레핀을 갖는 폴리프로필렌이고, 이 내부 3치환 올레핀의 존재는 1H-NMR 스펙트럼의 프로톤비에 의해 확인할 수 있다. 분지쇄상 폴리프로필렌은 α정 핵제로서의 작용을 가지면서, 일정 범위의 첨가량이라면 결정 형태에 의한 조면 형성도 가능해진다. 상세하게는, 용융 압출한 수지 시트의 냉각 공정에서 생성하는 폴리프로필렌의 구정 사이즈를 작게 제어할 수 있고, 연신 공정에서 생성하는 절연 결함의 발생을 억제하고, 고온 내전압 특성이 우수한 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 분지쇄상 폴리프로필렌을 함유시키는 경우, 함유량은 0.05 내지 3질량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 2질량%이면 보다 바람직하고, 0.3 내지 1.5질량%이면 더욱 바람직하고, 0.5 내지 1질량%이면 특히 바람직하다. 분지쇄상 폴리프로필렌의 함유량이 0.05질량% 미만인 경우, 상기한 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 분지쇄상 폴리프로필렌의 함유량이 3질량%를 초과하는 경우, 2축 배향 폴리프로필렌 필름으로서의 입체 규칙성이 저하되어 버려, 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지에는 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 다양한 첨가제, 예를 들어 결정 핵제, 산화 방지제, 열 안정제, 대전 방지제, 블로킹 방지제, 충전제, 점도 조정제, 착색 방지제 등을 함유시키는 것도 바람직하다.
상기한 첨가제 중에서, 산화 방지제의 종류 및 함유량의 선정은 장기 내열성의 관점에서 중요하다. 즉, 산화 방지제로서는, 입체 장해성을 갖는 페놀계의 것이고, 그 중 적어도 1종은 분자량 500 이상의 고분자량형의 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 2,6-디-t-부틸-p-크레졸(BHT: 분자량 220.4), 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), 테트라키스[메틸렌-3(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄(예를 들어, BASF사제 Irganox1010: 분자량 1177.7) 등을 단독 사용, 혹은 병용하는 것이 바람직하다. 이들 산화 방지제의 총 함유량은 폴리프로필렌 수지 조성물 전량에 대하여 0.03 내지 1.0질량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 0.9질량%이면 보다 바람직하고, 0.15 내지 0.8질량%이면 더욱 바람직하고, 0.15 내지 0.6질량%이면 특히 바람직하다. 폴리프로필렌 수지 조성물 중의 산화 방지제 함유량이 0.03질량% 미만인 경우, 산화 방지의 효과가 얻어지기 어렵고 장기 내열성이 떨어지는 경우가 있다. 한편, 폴리프로필렌 수지 조성물 중의 산화 방지제 함유량이 1.0질량%를 초과하는 경우, 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 회분이 50ppm(질량 기준, 이하 동일함) 이하인 것이 바람직하고, 40ppm 이하이면 보다 바람직하고, 30ppm 이하이면 더욱 바람직하고, 20ppm 이하이면 특히 바람직하다. 회분이 50ppm을 초과하는 경우, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 회분을 상기 범위로 하기 위해서는, 촉매 잔사가 적은 원료를 사용하는 것이 중요하지만, 제막 시의 압출계로부터의 오염을 최대한 저감시키는 방법, 예를 들어 제막을 개시하기 전에 미열화의 폴리프로필렌 수지로 중합체가 흐르는 경로를 충분히 세정하는 방법을 바람직하게 채용할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 이활제를 포함하지 않는 것이 중요하다. 무기 입자를 포함하는 경우, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 회분으로서 검출되고, 상술한 바와 같이 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 유기 입자를 포함하는 경우도, 일반적으로 충분히 회분을 억제할 수 없고, 2축 배향 폴리프로필렌 필름으로서도 상기한 범위로 회분을 제어하는 것은 곤란하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 무기 및/또는 유기 입자의 총 함유량이 1질량% 이하인 것이 바람직하다. 무기 및/또는 유기 입자의 총 함유량은 0.8질량% 이하이면 보다 바람직하고, 0.5질량% 이하이면 더욱 바람직하고, 함유하지 않는 것이 특히 바람직하다. 일반적으로 평활하고 미끄럼성이 낮은 필름에는, 무기 및/또는 유기 입자를 포함하는 이활제를 첨가하고, 필름의 표면에 돌기를 형성시킴으로써 이활성을 부여시키는 경우가 있지만, 콘덴서용 유전체로서 사용하는 경우, 이 이활제가 이물이 되어 고온 내전압 특성을 저하시키는 경우가 있다. 무기 및/또는 유기 입자의 총 함유량을 억제하고, 또는 포함하지 않고 이활성을 부여하기 위해서는, 후술하는 바와 같이 폴리프로필렌의 캐스트 시트 중에 형성한 결정을 그 후의 연신 공정에 의해 변형시키고, 필름 표면에 요철을 형성시키면 된다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 적어도 편면의 표면 습윤 장력이 37 내지 50mN/m인 것이 바람직하고, 38 내지 49mN/m이면 보다 바람직하고, 39 내지 48mN/m이면 더욱 바람직하고, 40 내지 47mN/m이면 특히 바람직하다. 표면 습윤 장력이 37mN/m 미만인 경우, 금속 증착할 때에 금속과의 밀착이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 표면 습윤 장력이 50mN/m를 초과하는 경우, 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 폴리프로필렌 필름은 통상, 표면 에너지가 낮고, 표면 습윤 장력이 30mN/m 정도이다. 표면 습윤 장력을 상기 범위 내로 하기 위해서는, 제막 시에 있어서, 2축 연신 후에 표면 처리를 실시하는 방법이 바람직하게 채용된다. 구체적으로는, 코로나 방전 처리, 플라스마 처리, 글로우 처리, 화염 처리 등을 채용할 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 상기한 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하여 시트를 작성하고, 2축 연신됨으로써 얻는 것이 바람직하다. 2축 연신의 방법으로서는, 인플레이션 동시 2축 연신법, 텐터 동시 2축 연신법, 텐터 축차 이축 연신법의 어느 것에 의해서도 얻어지지만, 제막 안정성, 두께 균일성의 관점에서 텐터 축차 이축 연신법을 채용하는 것이 바람직하다. 특히 세로 방향(필름 제막 시에 필름이 흐르는 방향)으로 연신 후, 폭 방향(세로 방향과 필름 평면 위에서 직교하는 방향)으로 연신하는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 다양한 효과를 부여할 목적으로 적어도 편면에 기능층을 적층시켜도 된다. 적층 구성으로서는, 2층 적층이어도 되고 3층 적층이어도 되고, 또한 그 이상의 적층수여도 되고 어느 것이어도 상관없다. 적층의 방법으로서는, 예를 들어 공압출에 의한 피드 블록 방식이나 멀티 매니폴드 방식이어도 되고, 라미네이트에 의한 폴리프로필렌 필름끼리를 접합하는 방법이어도 되고 어느 것이어도 상관없다.
이어서 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 제조 방법을 이하에 설명하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 상술한 바람직한 폴리프로필렌 수지를 포함하는 프로필렌 수지 조성물을 단축의 용융 압출기에 공급하고, 200 내지 260℃에서 용융 압출을 행한다. 이어서, 중합체관의 도중에 설치한 필터로, 이물이나 변성 중합체 등을 제거한 후, T다이로부터 캐스트 드럼 위에 토출하고, 캐스트 시트를 얻는다. 또한, 압출 시, T다이에서의 전단 속도를 100 내지 1,000sec-1로 하는 것이 중합체의 열화를 억제하는 관점에서 바람직하다. 보다 바람직하게는 150 내지 800sec-1이고, 더욱 바람직하게는 200 내지 700sec-1, 특히 바람직하게는 300 내지 600sec- 1이다. T다이에서의 전단 속도는 식 (1)로 표현된다. T다이에서의 전단 속도가 100sec-1 미만인 경우, 전단이 충분히 가해지지 않고 캐스트 시트 중의 결정 배열이 불충분해지기 때문에, 그 후의 연신 공정에 있어서 균일 연신이 곤란해져 결정성이 균일한 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, T다이에서의 전단 속도가 1,000sec-1을 초과하는 경우, 과잉으로 전단이 가해져 버려, 중합체 열화가 발생하는 경우가 있다.
Figure pct00001
T다이의 전단 속도가 상술한 범위가 되도록 폴리프로필렌 수지 조성물의 유량, T다이의 홈 폭, 홈 간극을 적절히 조정한다. 폴리프로필렌 수지 조성물의 유량은 압출 안정성의 관점에서 150 내지 500㎏/hr의 범위가 바람직하다. T다이의 홈 폭은 생산성의 관점에서 500 내지 1,000㎜의 범위가 바람직하다. T다이의 홈 간극은 압출계 내의 내압이나 캐스트 정밀도의 관점에서 0.8 내지 2㎜의 범위가 바람직하다.
또한, 캐스트 드럼은 산술 평균 조도 SRa, 최대 밸리 깊이 SRv, 밸리측 공극 체적, 최대 피크 높이 SRp, 광택도를 적절한 범위로 제어하는 관점에서, 4개 이상 연속해서 배치하는 것이 바람직하다. 상기 캐스트 드럼을 필름 제조 장치의 상류로부터 CD1, CD2, CD3, CD4로 배치한 경우, CD1 및 CD2의 표면 온도는 25 내지 50℃인 것이 바람직하고, 25 내지 45℃이면 보다 바람직하고, 30 내지 45℃이면 더욱 바람직하고, 30 내지 40℃이면 특히 바람직하다. CD1 및 CD2의 온도를 높게 하면 SRa, SRv, 밸리측 공극 체적, SRp의 값은 높은 쪽으로 변화되고, 광택도는 낮은 쪽으로 변화된다. CD1 및 CD2의 표면 온도가 25℃ 미만인 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 거의 형성되지 않기 때문에, 그 후의 연신 공정을 거쳐도 필름 표면에 요철이 발생하지 않는 경우가 있고, 소자 가공성의 관점에서 문제가 되는 경우가 있다. 한편, CD1 및 CD2의 표면 온도가 50℃를 초과한 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 다수 형성되고, 그 후의 연신 공정에 있어서 필름 표면에 큰 요철이 발생해 버리기 때문에 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. CD3 및 CD4의 표면 온도는 50 내지 100℃인 것이 바람직하고, 60 내지 98℃이면 보다 바람직하고, 70 내지 96℃이면 더욱 바람직하고, 80 내지 95℃이면 특히 바람직하다. CD3 및 CD4의 온도를 높게 하면 SRa, SRv, 밸리측 공극 체적, SRp의 값은 높은 쪽으로 변화되고, 광택도는 낮은 쪽으로 변화된다. CD3 및 CD4의 표면 온도가 50℃ 미만인 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 거의 형성되지 않기 때문에, 그 후의 연신 공정을 거쳐도 필름 표면에 요철이 발생하지 않고, 소자 가공성의 관점에서 문제가 되는 경우가 있다. 한편, CD3 및 CD4의 표면 온도가 100℃를 초과한 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 다수 형성되고, 그 후의 연신 공정에 있어서 필름 표면에 큰 요철이 발생해 버리기 때문에 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 캐스트 드럼이 5개 이상 존재하는 경우, 5개째 이후의 캐스트 드럼의 표면 온도는 CD4와 동일한 온도로 하는 것이 바람직하지만, 이들의 온도를 변경해도 각종 물성이 변화되는 것은 생각하기 어려우므로, 이것에 한정되는 것은 아니다.
T다이로부터 토출된 용융 시트가 캐스트 드럼에 착지하고, 드럼에 밀착하고 있는 시간으로서는, β정의 생성을 제한시키는 관점에서, CD1 및 CD2의 각각에 있어서 0.3 내지 0.8초인 것이 바람직하고, 0.3 내지 0.7초이면 보다 바람직하고, 0.4 내지 0.7초 이상이면 더욱 바람직하고, 0.4 내지 0.6초이면 특히 바람직하다. 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있는 시간이 0.3초 미만인 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 다수 형성되고, 그 후의 연신 공정에 있어서 큰 요철이 발생해 버리기 때문에 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있는 시간이 0.8초를 초과하는 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 거의 형성되지 않기 때문에, 그 후의 연신 공정을 거쳐도 필름 표면에 요철이 발생하지 않고, 소자 가공성의 관점에서 문제가 되는 경우가 있다. CD3 및 CD4와 용융 시트가 밀착하고 있는 시간은 각각 0.3초 이상인 것이 바람직하다. 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있는 시간이 0.3초 미만인 경우, 용융 시트가 완전히 고화되지 않거나, 캐스트 시트 중에 β정이 다수 형성되고, 그 후의 연신 공정에 있어서 큰 요철이 발생해 버리기 때문에 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다.
상기한 바와 같이, 캐스트 드럼을 4개 이상으로 하는 이유는, 저온으로 설정한 CD1에서 시트의 편면의 β정 생성을 억제하고, 계속해서 동일하게 저온으로 설정한 CD2에서 다른 쪽의 면의 β정 생성을 억제하고, 그 후 상기한 범위로 제어한 CD3에서 편면의 α정 생성을 촉진시킨 후, 상기한 범위로 제어한 CD4에서 다른 쪽의 면의 α정 생성을 촉진시킬 수 있기 때문이다. 즉, 복수의 CD를 사용하고, 필름 표리의 열 부여 조건을 동등한 것으로 함으로써, 시트 양면의 결정 형태를 유사한 것으로 할 수 있다. 캐스트 드럼이 4개 미만인 경우, 캐스트 시트의 편면의 결정 형태와 다른 쪽의 면의 결정 형태가 상이한 경우가 많고, 본 발명의 바람직한 형태로 제어하기 어렵다. 또한, 본 발명의 필름의 특징을 달성하기 위해서는, 4개 이상의 캐스트 드럼은 연속해서 존재하는 것이 바람직하고, 캐스트 시트가 지나는 필름 패스로서는, 각각의 캐스트 드럼에 대하여 캐스트 시트의 표면이 교대로 접촉하는 것이 바람직하다. 예를 들어, CD1에 접촉하는 캐스트 시트의 면을 A면으로 하고, 다른 쪽의 면을 B면으로 한 경우, CD1에는 A면, CD2에는 B면, CD3에는 A면, CD4에는 B면 등과 같이 캐스트 시트가 캐스트 드럼에 접촉하는 것이 바람직하다.
용융 시트를 캐스트 드럼으로 밀착시키는 방법으로서는, 정전 인가법, 에어 나이프법, 닙롤법, 수중 캐스트법 등의 방법을 채용할 수 있지만, 두께 불균일 억제, 고속 제막화, 필름의 표면 형상을 제어할 수 있는 관점에서 에어 나이프법이 바람직하다. 에어 나이프의 에어 온도는 산술 평균 조도 SRa, 최대 밸리 깊이 SRv, 밸리측 공극 체적, 최대 피크 높이 SRp, 광택도를 적절한 범위로 제어하는 관점에서, 25 내지 50℃인 것이 바람직하고, 25 내지 45℃이면 보다 바람직하고, 30 내지 45℃이면 더욱 바람직하고, 30 내지 40℃이면 특히 바람직하다. 에어 나이프 온도를 높게 하면 SRa, SRv, 밸리측 공극 체적, SRp의 값은 높은 쪽으로 변화되고, 광택도는 낮은 쪽으로 변화된다. 에어 나이프 온도가 25℃ 미만인 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 거의 형성되지 않기 때문에, 그 후의 연신 공정을 거쳐도 필름 표면에 요철이 발생하지 않고, 소자 가공성의 관점에서 문제가 되는 경우가 있다. 한편, 에어 나이프 온도가 50℃를 초과한 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 다수 형성되고, 그 후의 연신 공정에 있어서 큰 요철이 발생해 버리기 때문에 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다.
캐스트 시트를 형성하는 분위기 온도는 산술 평균 조도 SRa, 최대 밸리 깊이 SRv, 밸리측 공극 체적, 최대 피크 높이 SRp, 광택도를 적절한 범위로 제어할 수 있고, 또한 균일한 표면 형상을 얻을 수 있는 관점에서 온도 조정하는 것이 바람직하다. 캐스트 시트를 형성하는 분위기 온도는 25 내지 50℃인 것이 바람직하고, 25 내지 45℃이면 보다 바람직하고, 30 내지 45℃이면 더욱 바람직하고, 30 내지 40℃이면 특히 바람직하다. 캐스트 시트를 형성하는 분위기 온도를 높게 하면 SRa, SRv, 밸리측 공극 체적, SRp의 값은 높은 쪽으로 변화되고, 광택도는 낮은 쪽으로 변화된다. 캐스트 시트를 형성하는 분위기 온도가 25℃ 미만인 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 거의 형성되지 않기 때문에, 그 후의 연신 공정을 거쳐도 필름 표면에 요철이 발생하지 않고, 소자 가공성의 관점에서 문제가 되는 경우가 있다. 한편, 캐스트 시트를 형성하는 분위기 온도가 50℃를 초과한 경우, 캐스트 시트 중에 β정이 다수 형성되고, 그 후의 연신 공정에 있어서 큰 요철이 발생해 버리기 때문에 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다.
얻어진 캐스트 시트는 2축 연신하고, 2축 배향시킨다. 구체적인 연신 조건으로서는, 먼저, 캐스트 시트를 세로 방향으로 연신하는 온도를 제어한다. 온도 제어의 방법은 온도 제어된 회전 롤을 사용하는 방법, 열풍 오븐을 사용하는 방법 등을 채용할 수 있다. 세로 방향으로 연신할 때의 필름 온도로서는, 균일 연신, 안정 제막의 관점에서 100 내지 150℃이면 바람직하고, 보다 바람직하게는 110 내지 145℃, 더욱 바람직하게는 120 내지 145℃, 특히 바람직하게는 130 내지 145℃이다. 연신 배율로서는, 균일 연신, 안정 제막의 관점에서 4 내지 6.5배이면 바람직하고, 보다 바람직하게는 4.5 내지 6배, 더욱 바람직하게는 5 내지 6배, 특히 바람직하게는 5.5 내지 6배이다. 연신 배율을 높게 할수록 필름 표면 형상은 균일해지고 고온 내전압 특성도 우수하지만, 6.5배를 초과하여 연신하면, 세로 연신 공정에서의 필름 파단이나 다음의 가로 연신 공정에서 필름 찢어짐이 일어나기 쉬워져 버리는 경우가 있다.
세로 방향의 연신 속도는 균일 연신, 안정 제막의 관점에서 1,000,000 내지 3,500,000%/분인 것이 바람직하고, 1,000,000 내지 3,000,000%/분이면 보다 바람직하고, 1,500,000 내지 3,000,000%/분이면 더욱 바람직하고, 2,000,000 내지 3,000,000%/분이면 특히 바람직하다. 세로 방향의 연신 속도가 1,000,000%/분 미만인 경우, 균일한 필름 표면 형상을 얻을 수 없고, 고온 내전압 특성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 세로 방향의 연신 속도가 3,500,000%/분을 초과하는 경우, 제막 시에 필름 파단이 일어나는 경우가 있다. 세로 방향의 연신 속도의 계산 방법은 식 (2)로 표현된다. 또한, 회전 롤 방식으로 연신할 때의 연신 구간은 주속차가 있는 롤간의 접선 거리로 하고, 연신 속도는 연신 구간 내에서 균일하다고 가정한다.
Figure pct00002
필름의 세로 방향으로의 연신 시에는, 필름 폭이 감소하는, 소위 넥 다운이라고 불리는 현상이 보이지만, 두께 불균일의 관점에서, 넥 다운율(연신 후의 필름 폭/연신 전의 필름 폭×100)은 90 내지 99%이면 바람직하다.
이어서, 텐터식 연신기에 필름 단부를 파지시켜 도입한다. 그리고, 균일 연신, 안정 제막의 관점에서 바람직하게는 140 내지 165℃, 보다 바람직하게는 142 내지 163℃, 더욱 바람직하게는 144 내지 160℃, 특히 바람직하게는 145 내지 155℃로 가열하고, 폭 방향의 8 내지 15배, 보다 바람직하게는 9 내지 14배, 더욱 바람직하게는 10 내지 13배, 특히 바람직하게는 10 내지 12배 연신을 행한다. 또한, 이때의 가로 연신 속도로서는, 균일 연신, 안정 제막의 관점에서 15,000 내지 45,000%/분으로 행하는 것이 바람직하고, 18,000 내지 40,000%/분이면 보다 바람직하고, 20,000 내지 35,000%/분이면 더욱 바람직하고, 25,000 내지 30,000%/분이면 특히 바람직하다.
계속해서, 필름의 열처리를 행한다. 열처리는 그대로 텐터 내에서 열 처리 온도를 바꾸지 않고 행해도 되지만, 고온 내전압 특성의 관점에서, 열 처리 온도는 147 내지 167℃인 것이 바람직하고, 150 내지 165℃이면 보다 바람직하고, 152 내지 163℃이면 더욱 바람직하고, 155 내지 160℃이면 특히 바람직하다. 또한, 열처리 시에는 필름의 세로 방향 및/혹은 폭 방향으로 이완시키면서 행해도 되고, 특히, 폭 방향의 이완율을 5 내지 15%, 보다 바람직하게는 8 내지 13%, 더욱 바람직하게는 9 내지 12%, 특히 바람직하게는 10 내지 12%로 하는 것이, 폭 방향의 열 치수 안정성의 관점에서 바람직하다.
마지막으로, 필름에 증착에 의해 금속막을 형성하는 경우는, 증착 금속의 밀착성을 양호하게 하는 관점에서, 2축 연신된 폴리프로필렌 필름의 금속막을 증착하는 면에, 공기 중, 질소 중, 탄산 가스 중, 혹은 이들의 혼합 기체 중에서 코로나 방전 처리를 행하여, 금속막 적층 필름을 얻을 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 콘덴서용 유전체로서 바람직하게 사용되지만, 콘덴서의 타입에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 전극 구성의 관점에서는 박권 콘덴서, 금속 증착막 콘덴서의 어느 것이어도 되고, 절연유를 함유시킨 오일 침지 타입의 콘덴서나 절연유를 전혀 사용하지 않는 건식 콘덴서에도 바람직하게 사용된다. 또한, 형상의 관점에서는 권회식이어도 되고 적층식이어도 상관없다. 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 특성으로부터 특히 금속 증착막 콘덴서로서 바람직하게 사용된다.
본 발명에 있어서, 상기한 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 적어도 한쪽의 표면에 금속막을 설치하여 금속막 적층 필름으로 하는 것이 바람직하다. 그 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 당해 필름의 적어도 편면에 알루미늄을 증착하여 필름 콘덴서의 내부 전극이 되는 알루미늄 증착막 등의 금속막을 설치하는 방법이 바람직하게 사용된다. 이때, 알루미늄과 동시 혹은 순차적으로, 예를 들어 니켈, 구리, 금, 은, 크롬 및 아연 등의 다른 금속 성분을 증착할 수도 있다. 또한, 증착막 위에 오일 등으로 보호층을 형성할 수도 있다.
금속막 적층 필름의 금속막의 두께는 필름 콘덴서의 전기 특성과 셀프 힐성의 관점에서 20 내지 100㎚인 것이 바람직하다. 또한, 동일한 이유에 의해, 금속막의 표면 저항값이 1 내지 20Ω/□인 것이 바람직하다. 표면 저항값은 사용하는 금속종과 막 두께로 제어 가능하다.
본 발명에서는 필요에 따라 금속막을 형성 후, 금속막 적층 필름을 특정한 온도에서 에이징 처리를 행하거나, 열처리를 행하거나 할 수 있다. 또한, 절연 혹은 다른 목적으로, 금속막 적층 필름의 적어도 편면에 폴리페닐렌옥시드 등의 코팅을 실시할 수도 있다.
이와 같이 하여 얻어진 금속막 적층 필름으로부터, 다양한 방법으로 적층 혹은 권회하여 필름 콘덴서를 얻을 수 있다. 이하에 권회형 콘덴서의 바람직한 제조 방법을 설명하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 편면에 알루미늄을 진공 증착한다. 그 때, 필름의 세로 방향으로 뻗는 스트라이프상으로 알루미늄을 증착한다. 스트라이프상의 알루미늄 증착부 사이는 알루미늄이 증착되지 않은 마진부이다. 이어서, 표면의 각 증착부의 중앙과 각 마진부의 중앙에 날을 넣고 슬릿하고, 표면이 한쪽에 마진을 가진 테이프상의 권취 릴을 제작한다. 좌측 혹은 우측에 마진을 갖는 테이프상의 권취 릴을 좌측 마진 및 우측 마진의 것 각 1개씩을, 폭 방향으로 증착 부분이 마진부로부터 비어져 나오도록 2매 중첩하고 권회하여, 권회체를 얻는다. 이 권회체로부터 코어재를 빼고 프레스하고, 양단측에 메탈리콘을 용사하여 외부 전극으로 하고, 계속해서, 메탈리콘에 리드선을 용접하여 권회형 필름 콘덴서를 얻을 수 있다. 필름 콘덴서의 용도는 차량용, 가전용(텔레비전이나 냉장고 등), 일반 잡방용, 자동차용(하이브리드카, 파워 윈도우, 와이퍼 등) 및 전원용 등 다방면에 걸쳐져 있고, 본 발명의 필름 콘덴서도 이들 용도로 적합하게 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 특성은 이하의 방법에 의해 측정, 평가를 행하였다.
(1) 메소펜타드 분율(mmmm)
폴리프로필렌 수지 시료를 용매에 용해하고, 13C-NMR을 사용하여, 이하의 조건에서 메소펜타드 분율(mmmm)을 구했다(참고 문헌: 신판 고분자 분석 핸드북 사단 법인 일본 분석 화학회ㆍ고분자 분석 연구 간담회 편 1995년 P609 내지 611).
A. 측정 조건
장치: Bruker사제 DRX-500
측정 핵: 13C핵(공명 주파수: 125.8㎒)
측정 농도: 10wt%
용매: 벤젠/중 오르토디클로로벤젠=질량비 1:3 혼합 용액
측정 온도: 130℃
스핀 회전수: 12㎐
NMR 시료관: 5㎜관
펄스 폭: 45°(4.5μs)
펄스 반복 시간: 10초
데이터 포인트: 64K
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 했다. WINFIT 소프트(Bruker사제)를 사용하여, 피크 분할을 행한다. 그때에, 고자장측의 피크로부터 이하와 같이 피크 분할을 행하고, 다시 부속 소프트의 자동 피팅을 행하였다. 피크 분할의 최적화를 행한 후, mmmm의 피크 분율의 합계를 구했다. 또한, 상기 측정을 5회 행하고, 그 평균값을 본 시료의 메소펜타드 분율(mmmm)로 했다.
피크
(a) mrrm
(b) (c) rrrm(2개의 피크로서 분할)
(d) rrrr
(e) mrmr
(f) mrmm+rmrr
(g) mmrr
(h) rmmr
(i) mmmr
(j) mmmm
(2) 멜트 플로우 레이트(MFR)
JIS K7210(1995)의 조건 M(230℃, 2.16㎏)에 준거하여 측정했다.
(3) 산술 평균 조도 SRa, 최대 밸리 깊이 SRv, 최대 피크 높이 SRp
JIS B-0601(1982)에 의해, 가부시키가이샤 고사카 겐큐쇼사제 비접촉 삼차원 미세 형상 측정기(ET-30HK) 및 삼차원 조도 분석 장치(MODEL SPA-11)를 사용하여 측정했다. 측정은 세로 방향으로 10회 반복하고, 그 평균값으로서 산술 평균 조도 SRa, 최대 밸리 깊이 SRv, 최대 피크 높이 SRp를 구했다. 1회의 측정의 상세 조건에 대해서는 하기와 같이 했다.
A. 측정 조건
측정면 처리: 측정면에 알루미늄을 진공 증착하고, 비접촉법으로 했다.
측정 방향: 필름의 폭 방향
폭 방향 이송 속도: 0.1㎜/초
측정 범위(폭 방향×길이 방향): 1.0㎜×0.249㎜
높이 방향 치수의 기준면: LOWER(하측)
폭 방향 샘플링 간격: 2㎛
길이 방향 샘플링 간격: 10㎛
길이 방향 샘플링 개수: 25개
컷오프: 0.25㎜/초
폭 방향 확대 배율: 200배
길이 방향 확대 배율: 20,000배
기복, 조도 커트: 없음
B. 측정 방법
필름 측정에는 전용의 샘플 홀더를 사용한다. 샘플 홀더는 중심에 원형의 구멍이 빈 탈착 가능한 2매의 금속판이고, 그 사이에 샘플을 끼우고 샘플 홀더의 사방까지 필름을 붙여 장착함으로써 필름을 고정하고, 중앙 원형부의 필름에서 측정을 행하였다.
(4) 밸리측 공극 체적
가부시키가이샤 료카 시스템사제 비접촉 표면ㆍ층 단면 형상 측정 시스템 Vert Scan2.0(형식: R3300GL-Lite-AC)을 사용하여 측정했다. 측정은 임의의 개소에서 10회 반복하고, 그 평균값으로서 밸리측 공극 체적을 구했다. 1회의 측정의 상세 조건에 대해서는 하기와 같이 했다. 또한, 1회의 측정에 대하여 1시야(시야 면적은 1,252×939㎛)의 관찰을 행하였다. 또한, 1시야당의 시야 면적은 대물 렌즈의 정밀도에 따라 상이한 경우가 있고, 5% 이내의 오차가 발생하는 경우가 있다.
A. 측정 조건
CCD 카메라: SONY HR-57 1/2
대물 렌즈: 10X
경통: 0.5X BODY
파장 필터: 530 white
측정 모드: Wave
시야 사이즈: 640×480
스캔 레인지: 스타트 5㎛, 스톱-0.5㎛
B. 측정 방법
필름 측정에는 전용의 샘플 홀더를 사용한다. 샘플 홀더는 중심에 원형의 구멍이 빈 탈착 가능한 2매의 금속판이고, 그 사이에 샘플을 끼우고 샘플 홀더의 사방까지 필름을 붙여 장착함으로써 필름을 고정하고, 중앙 원형부의 필름에 대하여 측정을 행하였다. 계속해서, 얻어진 데이터에 대하여 4차 다항식 근사에 의한 면 보정을 행하고, 기복 성분을 제거한 후, 보간 처리로서 완전 보간을 실시했다.
C. 해석 방법
상기에 의해 얻어진 화상 데이터에 대하여, VertScan2.0의 화상 해석 소프트웨어 VS-Viewer의 해석 툴인 베어링 기능을 사용하여 해석했다. 높이 영역 지정에 있어서, 밸리측 높이 역치를 -50㎚로 설정(즉, 깊이 0.05㎛ 이상의 밸리측 공극을 지정)한 후, 밸리측 공극 체적이라고 기재된 값을 판독했다. 또한, 판독한 값은 유효 숫자 2자리가 되도록 반올림했다.
(5) 광택도
JIS K7105(1981)에 준하여, 스가 시켄키 가부시키가이샤제 디지털 변각 광택계 UGV-5D를 사용하여 입사각 60°, 수광각 60°의 조건에서 측정했다. 또한, 본 측정을 5회 행하고, 그 평균값을 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 광택도로 했다.
(6) 필름 두께 t
JIS C2330(2001)의 7.4.1.1에 준하여, 마이크로미터법 두께를 측정했다.
(7) 회분
JIS C2330(1995)에 따라, 초기 질량 W0의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 백금 도가니에 넣고, 먼저 가스 버너로 충분히 연소시킨 후, 750 내지 800℃의 전기로에서 1시간 처리하여 완전히 회화하고, 얻어진 재의 질량 W1을 측정하고, 하기 식으로부터 산출했다.
회분=(W1/W0)×1,000,000(ppm)
(8) 무기 및/또는 유기 입자의 총 함유량
폴리프로필렌 필름 시료 5g을 135℃의 크실렌 1,000ml에 용해하고, 고온으로 유지한 채로 여과를 실시했다. 불용부를 취출하고, 135℃의 크실렌으로 충분히 세정했다. 100℃로 승온한 감압 건조기 내에서 12시간 정치시킨 후, 중량을 측정했다(Y(g)). 시료 5g의 정량값(Y0(g))을 사용하여 하기 식으로부터 산출했다.
입자 함유량(질량%)=(Y/Y0)×100
(9) 콘덴서 제조에 있어서의 소자 가공성
후술하는 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 편면에, 가부시키가이샤 ULVAC사제 진공 증착기로 알루미늄을 8Ω/□이 되도록 진공 증착했다. 그때, 세로 방향으로 뻗는 마진부를 갖는 스트라이프상으로 알루미늄을 증착했다(증착부의 폭 39.0㎜, 마진부의 폭 1.0㎜의 반복). 계속해서, 각 증착부의 중앙과 각 마진부의 중앙에 날을 넣어 슬릿하고, 좌우 어느 한쪽의 단부에 0.5㎜의 마진부를 갖는 전체 폭 20㎜의 테이프상 권취 릴을 제작했다. 얻어진 릴의 좌측 마진 및 우측 마진의 것 각 1개씩을 폭 방향으로 증착 부분이 마진부로부터 0.5㎜ 비어져 나오도록 2매를 중첩하고 권회하여, 정전 용량 10μF의 권회체를 얻었다. 소자 권회에는 가부시키가이샤 가이토 세이사쿠쇼사제 KAW-4NHB를 사용했다.
상기 콘덴서 제조 시, 권취 개시부터 권취 종료까지를 눈으로 관찰하여, 주름이나 어긋남이 발생한 것을 불합격이라고 하고, 불합격이 된 것의 수에 따라 소자 가공성을 평가했다. 또한, 콘덴서 소자는 50개 제작하고, 하기 판단 기준에 의해 평가했다.
○(우량): 불량품 없음
△(양호): 불량품 1 내지 2개
×(불가): 불량품 3개 이상
(10) 고온 내전압 특성
JIS C2330(2001)에 준하여, 125℃로 온도 조절한 열풍 오븐 중에 전극을 설치하고, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 절연 파괴 전압을 측정했다. 또한, 본 측정을 5회 행하고, 그 평균값을 구하고, 상기에서 구한 필름 두께로 나누어 1㎛당의 고온 절연 파괴 전압(V/㎛)을 구했다. 고온 내전압 특성은 상기 고온 절연 파괴 전압을 하기의 기준에 의해 평가했다.
○(우량): 450V/㎛ 이상
△(양호): 400V/㎛ 이상 450V/㎛ 미만
×(불가): 400V/㎛ 미만
(실시예 1)
A. 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조
무수 염화마그네슘, 데칸, 2-에틸헥실알코올을 혼합하고, 가열한 용액에 무수 프탈산을 첨가하고, 이어서 교반했다. 상기 용액을 냉각한 후, -20℃로 냉각한 사염화티타늄에 적하했다. 계속해서, 상기 혼합물을 승온하고, 프탈산디이소부틸을 가하여 교반한 후, 여과에 의해 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 데칸 및 헥산으로 세정하고, 프로필렌 중합에 사용하는 티타늄 촉매를 얻었다.
상기 티타늄 촉매 및 조촉매로서 트리에틸알루미늄, 연쇄 이동제로서 수소를 사용하여 프로필렌 중합을 행하였다. 얻어진 생성물은 실활한 후, 프로필렌 단량체로 충분히 세정을 행하여, 폴리프로필렌 수지를 얻었다. 이 폴리프로필렌 수지의 MFR은 2.5g/10분, 메소펜타드 분율(mmmm)은 0.980이었다.
얻어진 폴리프로필렌 수지 99.7질량%에 산화 방지제로서 BHT가 0.1질량%, 동일하게 산화 방지제로서 Irganox-1010이 0.2질량%가 되도록 첨가한 후, 260℃의 온도에서 혼련, 펠릿화하여, 폴리프로필렌 수지 조성물을 얻었다.
B. 필름의 제조
상기 폴리프로필렌 수지 조성물 100질량%를 단축의 용융 압출기에 공급하고, 250℃에서 용융 압출을 행하고, 25㎛ 커트의 소결 필터로 이물 제거를 행하였다. 또한, 압출 시의 T다이에서 가해지는 전단 속도는 300sec- 1이었다. T다이로부터 토출된 용융 폴리프로필렌 수지 조성물을 4개의 연속된 캐스트 드럼 위에 밀착시켜 용융 시트를 얻었다. 이때, 연속된 캐스트 드럼의 직경은 동일하고, 장치 상류로부터 CD1, CD2, CD3, CD4로 하고, 캐스트 시트의 각각의 면이, 각각의 캐스트 드럼에 교대로 접촉하는 필름 패스로 했다. CD1 및 CD2의 표면 온도는 30℃, CD3 및 CD4의 표면 온도는 90℃였다. 또한, CD1, CD2, CD3, CD4의 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간은 각각 0.4초였다. 시트를 최초의 캐스트 드럼인 CD1 위에 밀착시키기 위해 에어 나이프 및 단부 스폿 에어를 사용했다. 이때, 에어 나이프의 에어 온도는 30℃가 되도록 온도 조정했다. 또한, 캐스트 공정의 분위기 온도도 30℃로 온도 조정했다. 계속해서, 가열한 롤을 사용하여 캐스트 시트를 예열하고, 필름 온도가 145℃가 되도록 가열한 후, 세로 방향으로 5.5배 연신했다. 이때의 세로 방향의 연신 속도는 2,000,000%/분이고, 넥 다운율은 98%였다. 이어서 단부를 클립으로 파지하여 155℃에서 폭 방향으로 연신 속도 30,000%/분으로 10배 연신했다. 또한, 158℃에서 7초간의 열처리를 행하고, 폭 방향으로 12%의 이완을 행하였다. 그 후, 실온까지 제랭한 후에 필름의 편면에 25W·min/㎡의 처리 강도로 코로나 방전 처리를 실시하고, 클립으로 파지한 필름의 귀부를 커트하여 제거했다. 또한, CD1에 접한 면이고, 코로나 방전 처리한 면을 A면, 다른 한쪽의 CD2에 접한 면이고, 코로나 방전 미처리면을 B면으로 했다. 단부를 제거한 필름을 권취기로 권취하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
CD1 및 CD2의 표면 온도를 45℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
CD1 및 CD2의 표면 온도를 50℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
CD1 및 CD2의 표면 온도를 25℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
CD3 및 CD4의 표면 온도를 70℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
CD3 및 CD4의 표면 온도를 50℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
CD3 및 CD4의 표면 온도를 100℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 8)
CD1, CD2, CD3, CD4의 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간이 각각 0.3초였던 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 9)
CD1, CD2, CD3, CD4의 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간이 각각 0.7초였던 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 10)
CD1, CD2, CD3, CD4의 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간이 각각 0.8초였던 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 11)
에어 나이프의 에어 온도를 50℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 12)
캐스트 공정의 분위기 온도를 50℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 13)
CD1 및 CD2의 표면 온도를 40℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 14)
CD1, CD2, CD3, CD4의 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간이 각각 0.6초였던 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
캐스트 드럼의 수를 1개로 하고, 캐스트 시트의 편면만이 표면 온도가 30℃인 캐스트 드럼에 접촉하도록 하고, 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간이 1.6초였던 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 또한, 캐스트 드럼에 접한 면이고, 코로나 방전 처리한 면을 A면, 다른 한쪽의 캐스트 드럼에 접하고 있지 않고, 코로나 방전 미처리면을 B면으로 했다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 2)
실시예 1에 기재된 폴리프로필렌 수지 조성물 99.5질량%와, 가부시키가이샤 도쿠야마사제 졸겔법 실리카 입자(평균 입자 직경 0.3㎛) 0.5질량%를 단축의 용융 압출기에 공급한 것 이외는 비교예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 3)
캐스트 드럼의 수를 2개로 하고, 캐스트 시트의 편면과 다른 쪽의 면이 2개인 캐스트 드럼에 대하여 교대로 접촉하도록 하고, 첫번째 캐스트 드럼의 표면 온도를 30℃, 두번째 캐스트 드럼의 표면 온도를 95℃로 하고, 그 때 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간이 각각 0.8초였던 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 또한, 첫번째 캐스트 드럼에 접한 면이고, 코로나 방전 처리한 면을 A면, 다른 한쪽의 두번째 캐스트 드럼에 접한 면이고, 코로나 방전 미처리면을 B면으로 했다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 4)
CD1 및 CD2의 표면 온도를 55℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 5)
CD3 및 CD4의 표면 온도를 45℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 6)
CD3 및 CD4의 표면 온도를 105℃로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 7)
CD1, CD2, CD3, CD4의 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간이 각각 0.2초였던 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 8)
CD1, CD2, CD3, CD4의 각각의 캐스트 드럼과 용융 시트가 밀착하고 있던 시간이 각각 1.0초였던 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 9)
에어 나이프의 에어 온도의 온도 조절을 끊고, 과정의 온도(55℃)로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
(비교예 10)
캐스트 공정의 분위기 온도의 온도 조절을 끊고, 과정의 온도(55℃)로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작하여, 두께 2.5㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 2에 나타낸다.
Figure pct00003
Figure pct00004
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 콘덴서용 유전체로서 사용한 경우, 표면 형상이 제어되어 있기 때문에 소자 가공성이 우수할 뿐만 아니라, 고온 내전압 특성도 우수한 2축 배향 폴리프로필렌 필름으로서 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름이며, 적어도 편면의 산술 평균 조도 SRa가 0.03 내지 0.10㎛이고, 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv가 0.10 내지 0.50㎛이며, 또한 적어도 편면에서, 비접촉 표면 형상 측정에 의한 1,252×939㎛ 범위의 시야 면적 중에 존재하는, 깊이 0.05㎛ 이상의 밸리측 공극 체적이 100 내지 10,000㎛3인 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 편면의 최대 피크 높이 SRp가 0.30 내지 1.0㎛인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv와 최대 피크 높이 SRp의 비 SRp/SRv가 2.0 이상인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 두께 t와 적어도 편면의 최대 밸리 깊이 SRv의 비 SRv/t가 0.30 이하인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 회분이 50ppm 이하인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 및/또는 유기 입자의 총 함유량이 1질량% 이하인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 콘덴서용 유전체로서 사용되는, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에 금속막을 형성하여 이루어지는 금속막 적층 필름.
  9. 제8항에 기재된 금속막 적층 필름을 권회하여 이루어지는 필름 콘덴서.
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