KR20200098502A - 폴리프로필렌 필름, 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 필름 콘덴서 및 필름 롤 - Google Patents
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Abstract
롤상으로 권회된 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 폴리프로필렌 필름을 제공하는 것. 제1 면과 제2 면을 갖는 폴리프로필렌 필름으로서, 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유하고, 제1 면의 Svk값(SvkA)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하이며, 제1 면의 Spk값(SpkA)이 0.035㎛ 초과 0.080㎛ 이하이고, 제2 면의 Svk값(SvkB)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하이며, 제2 면의 Spk값(SpkB)이 0.015㎛ 이상 0.035㎛ 이하인 폴리프로필렌 필름.
Description
본 발명(제1 본 발명, 제2 본 발명, 및 제3 본 발명)은 폴리프로필렌 필름, 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 필름 콘덴서 및 필름 롤에 관한 것이다.
폴리프로필렌 필름은 높은 내전압성이나 낮은 유전 손실 특성 등의 우수한 전기 특성을 갖고, 또한 높은 내습성을 갖는다. 이 때문에, 널리 전자 기기나 전기 기기에 사용되고 있다. 구체적으로는 예를 들면, 고전압 콘덴서, 각종 스위칭 전원, 필터용 콘덴서(예를 들면, 컨버터, 인버터 등), 평활용 콘덴서 등에 사용되는 필름으로서 이용되고 있다.
근래에는 콘덴서의 소형화 및 고용량화가 더욱 요구되고 있다. 콘덴서의 체적을 변경하지 않고 정전 용량을 향상시키기 위해서는, 유전체로서의 필름을 얇게 하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 두께가 보다 얇은 필름이 요구되고 있다.
그러나, 얇은 폴리프로필렌 필름은 콘덴서를 제작할 때의 소자 권취 가공에 있어서, 주름이나 권취 어긋남이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 이에, 소자 권취 가공시의 미끄럼성을 향상시켜, 당해 소자 권취 가공을 용이하게 하는 것을 주된 목적으로 하고, 폴리프로필렌 필름의 표면에 미세 요철을 형성하여, 조면화가 행해지는 경우가 있다.
특허문헌 1에는, 두께가 1∼3㎛이며, 한쪽의 필름 표면을 A면, 다른 쪽 면을 B면으로 했을 때, A면에 존재하는 돌기의 0.1㎟당 개수(Pa), B면에 존재하는 돌기의 0.1㎟당 개수(Pb), A면의 10점 평균 조도(SRzA), 및 B면의 10점 평균 조도(SRzB)가 소정의 관계를 만족하고 있는 콘덴서용 2축 연신 폴리프로필렌 필름이 개시되어 있다(청구항 1 참조).
특허문헌 1에는, 상술한 구성의 콘덴서용 2축 연신 폴리프로필렌 필름의 효과로서, 얇은 필름이어도 가공 적성이 우수하고, 저온(-40℃)으로부터 고온(150℃)까지의 광범위한 분위기 온도 조건하에서도 고내전압성을 발휘하는 것이 기재되어 있다(단락 [0023] 참조). 가공 적성에 관하여는 구체적으로, 소자 권취 가공을 행했을 때, 주름이나 어긋남의 발생 비율이 적은 것이 기재되어 있다(단락 [0122], 단락 [0123] 참조).
또한, 특허문헌 2에는, 필름의 양면에 돌기를 갖고, 각 면의 돌기 중 가장 많은 돌기의 높이(PhZ)가 양면 모두 100㎚ 이상 400㎚ 미만이며, 또한 각 면의 0.1㎟당 돌기 개수(Pc)가 양면 모두 150개 이상 500개 미만인 2축 배향 폴리프로필렌 필름이 개시되어 있다(청구항 1 참조).
특허문헌 2에는, 상술한 구성의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 효과로서, 필름의 양면에 높이가 낮은 돌기를 다수 가진 표면을 가짐으로써, 특히 교류 전압용 콘덴서 용도에 있어서, 높은 내전압성, 바람직한 소자 가공성 및 우수한 소음 특성을 갖는 것이 기재되어 있다(단락 [0025] 참조). 소자 가공성에 관하여는 구체적으로, 소자 권취 가공을 행했을 때, 주름이나 어긋남의 발생 비율이 적은 것이 기재되어 있다(단락 [0098], 단락 [0099] 참조).
콘덴서용 폴리프로필렌 필름은 콘덴서를 제작하기 위해 소자 권취되기 전에도, 그 제조 공정에 있어서, 롤상으로 권회되는 공정이 존재한다. 구체적으로, 미연신의 캐스트 시트를 2축 연신하는 공정에 있어서, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름은 일단, 롤상으로 권회된다. 또한, 상기 공정에 있어서 롤상으로 권회된 폴리프로필렌 필름은 그 후, 되감아져서(풀어져서), 증착막 등의 금속층이 한쪽 면에 형성되고, 다시 권회된다.
＜제1 과제＞
본 발명자들은 콘덴서용 폴리프로필렌 필름에 대해 예의 검토를 행했다. 그 결과, 소자 권취 가공시의 미끄럼성을 향상시키기 위해 표면을 조면화한 폴리프로필렌 필름을 사용한 경우여도, 상기 금속층이 형성된 필름을 되감을 때, 증착면과 비증착면이 블로킹하여 필름에 진행 방향의 주름이 발생하는 경우가 있다는 지견을 얻었다. 한편, 본 명세서에 있어서, 블로킹이란, 권회되어 접촉한 상층의 폴리프로필렌 필름과 하층의 폴리프로필렌 필름이 권회의 압력 등으로 밀착하는 것을 말한다.
제1 본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 롤상으로 권회된 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 폴리프로필렌 필름을 제공함에 있다. 또한, 제1 본 발명은 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 당해 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖는 필름 콘덴서, 및 당해 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 필름 롤을 제공함에 있다.
＜제2 과제＞
본 발명자들은 콘덴서용 폴리프로필렌 필름에 대해 예의 검토를 행했다. 그 결과, 소자 권취 가공시의 미끄럼성을 향상시키기 위해 표면을 조면화한 폴리프로필렌 필름을 사용한 경우여도, 상기 금속층이 형성된 필름을 되감을 때, 증착면과 비증착면이 블로킹하여 필름에 진행 방향의 주름이 발생하는 경우가 있다는 지견을 얻었다. 한편, 본 명세서에 있어서, 블로킹이란, 권회되어 접촉한 상층의 폴리프로필렌 필름과 하층의 폴리프로필렌 필름이 권회의 압력 등으로 밀착하는 것을 말한다. 또한, 폴리프로필렌 필름을 금속 증착 권취로서 슬릿 가공을 행했을 때, 단면 어긋남(권취시에 있어서 필름이 좌우로 사행하여, 소권취의 단면이 고르지 않게 되었을 때의 어긋남 길이)이 커지는 경우가 있다는 지견도 얻었다.
제2 본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 롤상으로 권회된 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 폴리프로필렌 필름을 제공함에 있다. 또한, 제2 본 발명은 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 당해 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖는 필름 콘덴서, 및 당해 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 필름 롤을 제공함에 있다. 또한, 제2 본 발명은 더욱 바람직하게는, 상기 목적에 더해, 슬릿 공정 가공성이 우수한 폴리프로필렌 필름, 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 당해 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖는 필름 콘덴서, 및 당해 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 필름 롤도 제공한다.
＜제3 과제＞
본 발명자들은 콘덴서용 폴리프로필렌 필름에 대해 예의 검토를 행했다. 그 결과, 소자 권취 가공시의 미끄럼성을 향상시키기 위해 표면을 조면화한 폴리프로필렌 필름을 사용한 경우여도, 상기 금속층이 형성된 필름을 되감을 때, 증착면과 비증착면이 블로킹하여 필름에 진행 방향의 주름이 발생하는 경우가 있다는 지견을 얻었다. 한편, 본 명세서에 있어서, 블로킹이란, 권회되어 접촉한 상층의 폴리프로필렌 필름과 하층의 폴리프로필렌 필름이 권회의 압력 등으로 밀착하는 것을 말한다.
제3 본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 롤상으로 권회된 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 폴리프로필렌 필름을 제공함에 있다. 또한, 제3 본 발명은 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 당해 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖는 필름 콘덴서, 및 당해 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 필름 롤을 제공함에 있다.
＜제1 본 발명＞
본 발명자들은 상기 제1 과제를 해결하기 위해, 상기 지견에 관하여 예의 검토를 행했다. 그 결과, 하기 구성을 채용함으로써, 롤상으로 권회된 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 것을 알아내어, 제1 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
제1 본 발명에 따른 폴리프로필렌 필름은, 제1 면과 제2 면을 갖는 폴리프로필렌 필름으로서, 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유하고, 상기 제1 면의 Svk값(SvkA)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하이며, 상기 제1 면의 Spk값(SpkA)이 0.035㎛ 초과 0.080㎛ 이하이고, 상기 제2 면의 Svk값(SvkB)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하이며, 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)이 0.015㎛ 이상 0.035㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
여기서, Svk값, Spk값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이다. Svk값은 돌출 산부 및 돌출 골부를 베어링 커브로부터 제거한 곡선의 아래에 있는 돌출 골부의 평균 높이를 말한다. Spk값은 돌출 산부 및 돌출 골부를 베어링 커브로부터 제거한 곡선의 위에 있는 돌출 산부의 평균 높이를 말한다.
폴리프로필렌 필름은, 제1 면과 제2 면 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 금속층이 형성되고, 권회했을 때에는 금속층이 형성된 상태에서 상기 제1 면과 상기 제2 면이 접촉하게 된다. 상기 구성에 의하면, 제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)이 상기 수치 범위 내이며, 폴리프로필렌 필름의 양면 모두 조면화되어 있다. 또한, 양면 모두 조면화되어 있다는 전제에 있어서, 조면화의 정도를 상기 수치 범위 내에 있어서 상이하게 한다. 따라서, 폴리프로필렌 필름을 권회했을 때, 제1 면과 제2 면의 접촉 면적이 작아짐과 함께, 적당한 조대 돌기에 의한 상기 제1 면과 제2 면의 공극을 유지할 수 있고, 쿠션성이 우수하다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 블로킹을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 일반적으로, 폴리프로필렌 필름의 권회는 주름이 발생하거나 사행하지 않도록 하기 위해, 복수의 반송용 롤을 이용하여 폴리프로필렌 필름에 장력을 가하면서 행해진다. 이 때문에, 한쪽 면만이 반송용 롤에 접하는 것이 아니라, 양쪽 면이 어느 하나의 반송용 롤에 접하면서 권회가 행해진다.
상기 구성에 의하면, 폴리프로필렌 필름의 양면이 조면화되어 있기 때문에, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 바람직하다. 그 결과, 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 억제되어 소자 권취 가공성이 양호해진다.
여기서, 반송성만을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도인 편이 바람직하다. 그러나, 내전압성을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 상이한 편이 바람직하다. 이하, 이 점에 대해 설명한다.
일반적으로, 필름의 두께는 표면에 요철이 존재하는 경우에는, 볼록부의 정점이 두께의 단부이다. 즉, 제1 면과 제2 면의 양쪽에 요철이 존재하는 경우에는, 제1 면에 존재하는 볼록부의 정점으로부터 제2 면에 존재하는 볼록부의 정점까지의 거리가 필름의 두께이다.
여기서, 코어부의 두께는 제1 면의 볼록부 높이와 제2 면의 볼록부 높이를 뺀 두께이다. 따라서, 양면이 모두 조면화된 폴리프로필렌 필름으로 하면, 코어부의 두께는 얇아지고, 누출 전류가 발생하기 쉬워져, 내전압성이 저하된다.
이에, 제1 본 발명에서는, (1) 제1 면의 Svk값(SvkA)과 제2 면의 Svk값(SvkB)에 대해서는 동일한 정도, 즉, 골부의 깊이에 대해서는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도로 하여 양면 모두 적당히 조면화하면서, (2) 조대 돌기에 대해서는 제2 면의 Spk값(SpkB)을 제1 면의 Spk값(SpkA)보다 작게 하여 코어부의 두께를 확보하는 구성으로 했다. 이상에 의해, 내전압성을 유지하면서, 조면화에 의한 반송성을 겸비하는 것으로 했다.
이와 같이, 제1 본 발명에 의하면, 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 반송성과 내전압성을 겸비하는 것이 가능해진다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 콘덴서용인 것이 바람직하다.
제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)이 상기 수치 범위 내인 폴리프로필렌 필름은 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 반송성과 내전압성을 겸비하기 때문에, 콘덴서용으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신되어 있는 것이 바람직하다.
2축 연신되어 있으면, 제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)이 상기 수치 범위 내인 폴리프로필렌 필름으로 하기 쉽다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 Sq값(SqA)과 상기 제2 면의 Sq값(SqB)의 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0인 것이 바람직하다.
여기서, Sq값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이며, 정의된 영역에 있어서의 높이 데이터의 제곱 평균 제곱근의 값이다.
상기 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0이면, 절연 파괴의 강도를 유지하면서 금속층 형성 후의 블로킹을 억제할 수 있다. 그 결과, 그 후의 슬릿 공정에 있어서의 풀어낼 때의 주름 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 Sa값(SaA)과 상기 제2 면의 Sa값(SaB)의 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0인 것이 바람직하다.
여기서, Sa값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이며, 정의된 영역에 있어서의 높이 데이터의 절대값의 산술 평균값이다.
상기 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0이면, 필름의 주행에 수반하는 수반 공기량이 표리에서 가까워진다. 그 결과, 필름의 사행이 억제되고, 금속층 일체형 필름의 슬릿 공정에 있어서의 소권취의 단면 어긋남의 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는, 분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차(Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 100％(기준)로 했을 때의 차, 이하, 「미분 분포값 차(DM)」라고도 한다)가 8.0％ 이상인 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와, 분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차(미분 분포값 차(DM))가 8.0％ 미만인 직쇄 폴리프로필렌 수지 B와, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함하는 것이 바람직하다.
미분 분포값의 차가 상이한 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함한다는 것은, 고분자량 성분과 저분자량 성분의 양적인 관계가 상이한 2종류의 직쇄 폴리프로필렌 수지를 포함하는 것을 의미한다. 이 때문에, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함하는 미연신 폴리프로필렌 필름(캐스트 시트)은 미세 혼합 상태(상분리 상태)에 있다. 이러한 미연신 폴리프로필렌 필름을 연신함으로써, 필름을 구성하는 수지 성분의 배치가 복잡화되기 때문에, 1종의 직쇄 폴리프로필렌 수지를 단독으로 사용하는 것보다 고온에서의 내전압성이 향상한다고 생각된다.
또한, 본 발명자들은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함시키면, 상기 특정의 캐스트 시트에 β정이 다량으로 형성되는 것을 발견했다. 그리고, β정을 포함하는 캐스트 시트를 연신함으로써, β정이 α정에 전이하는 점에서, β정과 α정의 밀도의 차에 기인하여, 연신에 의해 얻어지는 폴리프로필렌 필름에 (대략)원호 형상의 요철이 형성되고, 바람직하게 표면을 조면화할 수 있는 것을 발견했다.
한편, 미분 분포값의 차가 상이한 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함함에 더해, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함함으로써, 필름을 구성하는 수지 성분의 배치가 복잡화됨에 의한 연신 필름의 내전압성의 향상과 함께, 미세화된 (대략)원호 형상의 요철이 형성되고, 보다 바람직한 조면화를 실현하는 것이 가능하다.
이와 같이, 폴리프로필렌 필름에 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B와 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함시키면, 고온에서의 내전압성을 보다 바람직한 것으로 하면서, 보다 바람직한 조면화를 실현하는 것이 가능해진다.
한편, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 아닌, 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지를 사용하면, 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지가 갖는 α정 조핵 효과에 의해, 캐스트 시트에는 α정의 형성이 촉진되고, β정의 형성이 크게 억제된다. α정을 포함하는 캐스트 시트를 연신해도 결정자의 전이는 일어나지 않기 때문에, 요철은 형성되기 어렵다. 따라서, 폴리프로필렌 필름을 조면화하기 위해서는, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 바람직하다.
또한, 제1 본 발명에 따른 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은, 상기 폴리프로필렌 필름과, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 적층된 금속층을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 적층된 금속층을 갖기 때문에, 폴리프로필렌 필름을 유전체로 하고, 금속층을 전극으로 한 필름 콘덴서에 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌 필름은, 블로킹이 억제되고 또한, 반송성과 내전압성을 겸비하고 있기 때문에, 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은 바람직하게 제조될 수 있고 또한, 내전압성을 구비한다.
또한, 제1 본 발명에 따른 필름 콘덴서는, 권회된 상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖거나, 또는, 상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름이 복수 적층된 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1 본 발명에 따른 필름 롤은, 상기 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상, 제1 본 발명에 대해 설명했다.
＜제2 본 발명＞
본 발명자들은 상기 제2 과제를 해결하기 위해, 상기 지견에 관하여 예의 검토를 행했다. 그 결과, 하기 구성을 채용함으로써, 롤상으로 권회된 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 것을 알아내어, 제2 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 또한, 하기 구성을 채용함으로써, 바람직한 경우로서 슬릿 공정 가공성도 우수한 것을 알아냈다.
제2 본 발명에 따른 폴리프로필렌 필름은, 제1 면과 제2 면을 갖는 폴리프로필렌 필름으로서, 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유하고, 상기 제1 면의 Spk값(SpkA)과 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)의 비율 SpkB/SpkA가 0.490 이상 0.730 이하이며, 상기 제1 면의 Svk값(SvkA)과 상기 제2 면의 Svk값(SvkB)의 비율 SvkB/SvkA가 0.735 이상 1.250 이하인 것을 특징으로 한다.
여기서, Svk값, Spk값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이다. Svk값은 돌출 산부 및 돌출 골부를 베어링 커브로부터 제거한 곡선의 아래에 있는 돌출 골부의 평균 높이를 말한다. Spk값은 돌출 산부 및 돌출 골부를 베어링 커브로부터 제거한 곡선의 위에 있는 돌출 산부의 평균 높이를 말한다.
폴리프로필렌 필름은, 제1 면과 제2 면 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 금속층이 형성되고, 권회했을 때에는 금속층이 형성된 상태에서 상기 제1 면과 상기 제2 면이 접촉하게 된다. 상기 구성에 의하면, 제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)을 사용한 상기 비율이 상기 수치 범위 내이며, 조면화의 정도를 상기 수치 범위 내에 있어서 상이하게 한다. 따라서, 폴리프로필렌 필름을 권회했을 때, 제1 면과 제2 면의 접촉 면적이 작아짐과 함께, 적당한 조대 돌기에 의한 상기 제1 면과 제2 면의 공극을 유지할 수 있고, 쿠션성이 우수하다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 블로킹을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 구성에 의하면, 바람직한 경우로서 슬릿 공정 가공성도 우수하다.
또한, 일반적으로, 폴리프로필렌 필름의 권회는 주름이 발생하거나 사행하지 않도록 하기 위해, 복수의 반송용 롤을 이용하여 폴리프로필렌 필름에 장력을 가하면서 행해진다. 이 때문에, 한쪽 면만이 반송용 롤에 접하는 것이 아니라, 양쪽 면이 어느 하나의 반송용 롤에 접하면서 권회가 행해진다.
상기 구성에 의하면, 폴리프로필렌 필름의 양면의 조면화가 동일한 정도이기 때문에, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 바람직하다. 그 결과, 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 억제되어 소자 권취 가공성이 양호해진다.
여기서, 반송성만을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도인 편이 바람직하다. 그러나, 내전압성을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 상이한 편이 바람직하다. 이하, 이 점에 대해 설명한다.
일반적으로, 필름의 두께는 표면에 요철이 존재하는 경우에는, 볼록부의 정점이 두께의 단부이다. 즉, 제1 면과 제2 면의 양쪽에 요철이 존재하는 경우에는, 제1 면에 존재하는 볼록부의 정점으로부터 제2 면에 존재하는 볼록부의 정점까지의 거리가 필름의 두께이다.
여기서, 코어부의 두께는 제1 면의 볼록부 높이와 제2 면의 볼록부 높이를 뺀 두께이다. 따라서, 양면이 모두 조면화된 폴리프로필렌 필름으로 하면, 코어부의 두께는 얇아지고, 누출 전류가 발생하기 쉬워져, 내전압성이 저하된다.
이에, 제2 본 발명에서는, (1) 제1 면의 Svk값(SvkA)과 제2 면의 Svk값(SvkB)에 대해서는 동일한 정도, 즉, 골부의 깊이에 대해서는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도로 하면서, (2) 조대 돌기에 대해서는 제2 면의 Spk값(SpkB)을 제1 면의 Spk값(SpkA)보다 작게 하여 코어부의 두께를 확보하는 구성으로 했다. 이상에 의해, 내전압성을 유지하면서 조면화에 의한 반송성을 겸비하는 것으로 했다.
이와 같이, 제2 본 발명에 의하면, 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하는 것이 가능해진다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 콘덴서용인 것이 바람직하다.
제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)이 상기 수치 범위 내인 폴리프로필렌 필름은, 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하기 때문에, 콘덴서용으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신되어 있는 것이 바람직하다.
2축 연신되어 있으면, 제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)이 상기 수치 범위 내인 폴리프로필렌 필름으로 하기 쉽다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 Sq값(SqA)과 상기 제2 면의 Sq값(SqB)의 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0인 것이 바람직하다.
여기서, Sq값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이며, 정의된 영역에 있어서의 높이 데이터의 제곱 평균 제곱근의 값이다.
상기 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0이면, 절연 파괴의 강도를 유지하면서 금속층 형성 후의 블로킹을 억제할 수 있다. 그 결과, 그 후의 슬릿 공정에 있어서의 풀어낼 때의 주름 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은 상기 제1 면의 Sa값(SaA)과 상기 제2 면의 Sa값(SaB)의 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0인 것이 바람직하다.
여기서, Sa값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이며, 정의된 영역에 있어서의 높이 데이터의 절대값의 산술 평균값이다.
상기 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0이면, 필름의 주행에 수반하는 수반 공기량이 표리에서 가까워진다. 그 결과, 필름의 사행이 억제되고, 금속층 일체형 필름의 슬릿 공정에 있어서의 소권취의 단면 어긋남의 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는, 분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차(Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 100％(기준)로 했을 때의 차, 이하, 「미분 분포값 차(DM)」라고도 한다)가 8.0％ 이상인 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와, 분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차(미분 분포값 차(DM))가 8.0％ 미만인 직쇄 폴리프로필렌 수지 B와, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함하는 것이 바람직하다.
미분 분포값의 차가 상이한 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함한다는 것은, 고분자량 성분과 저분자량 성분의 양적인 관계가 상이한 2종류의 직쇄 폴리프로필렌 수지를 포함하는 것을 의미한다. 이 때문에, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함하는 미연신 폴리프로필렌 필름(캐스트 시트)은 미세 혼합 상태(상분리 상태)에 있다. 이러한 미연신 폴리프로필렌 필름을 연신함으로써, 필름을 구성하는 수지 성분의 배치가 복잡화되기 때문에, 1종의 직쇄 폴리프로필렌 수지를 단독으로 사용하는 것보다 고온에서의 내전압성이 향상한다고 생각된다.
또한, 본 발명자들은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함시키면, 상기 특정의 캐스트 시트에 β정이 다량으로 형성되는 것을 발견했다. 그리고, β정을 포함하는 캐스트 시트를 연신함으로써, β정이 α정에 전이하는 점에서, β정과 α정의 밀도의 차에 기인하여, 연신에 의해 얻어지는 폴리프로필렌 필름에 (대략)원호 형상의 요철이 형성되고, 바람직하게 표면을 조면화할 수 있는 것을 발견했다.
한편, 미분 분포값의 차가 상이한 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함함에 더해, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함함으로써, 필름을 구성하는 수지 성분의 배치가 복잡화됨에 의한 연신 필름의 내전압성의 향상과 함께, 미세화된 (대략)원호 형상의 요철이 형성되고, 보다 바람직한 조면화를 실현하는 것이 가능하다.
이와 같이, 폴리프로필렌 필름에 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B와 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함시키면, 고온에서의 내전압성을 보다 바람직한 것으로 하면서, 보다 바람직한 조면화를 실현하는 것이 가능해진다.
한편, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 아닌, 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지를 사용하면, 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지가 갖는 α정 조핵 효과에 의해, 캐스트 시트에는 α정의 형성이 촉진되고, β정의 형성이 크게 억제된다. α정을 포함하는 캐스트 시트를 연신해도 결정자의 전이는 일어나지 않기 때문에, 요철은 형성되기 어렵다. 따라서, 폴리프로필렌 필름을 조면화하기 위해서는, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 바람직하다.
또한, 제2 본 발명에 따른 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은, 상기 폴리프로필렌 필름과, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 적층된 금속층을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 적층된 금속층을 갖기 때문에, 폴리프로필렌 필름을 유전체로 하고, 금속층을 전극으로 한 필름 콘덴서에 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌 필름은, 블로킹이 억제되고 또한, 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하고 있기 때문에, 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은 바람직하게 제조될 수 있고 또한, 내전압성을 구비한다.
또한, 제2 본 발명에 따른 필름 콘덴서는, 권회된 상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖거나, 또는, 상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름이 복수 적층된 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 본 발명에 따른 필름 롤은, 상기 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상, 제2 본 발명에 대해 설명했다.
＜제3 본 발명＞
본 발명자들은 상기 제3 과제를 해결하기 위해, 상기 지견에 관하여 예의 검토를 행했다. 그 결과, 하기 구성을 채용함으로써, 롤상으로 권회된 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 것을 알아내어, 제3 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
제3 본 발명에 따른 폴리프로필렌 필름은, 제1 면과 제2 면을 갖는 폴리프로필렌 필름으로서, 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유하고, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟인 것을 특징으로 한다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 크레이터상의 미세 요철에 의해 양면이 조면화되어 있다. 도 1의 (a)는 크레이터상의 미세 요철을 모식적으로 나타내는 사시도이며, 도 1의 (b)는 그의 횡단면도이며, 도 1의 (c)는 (b)의 I-I'선에서의 종단면도이다. 한편, 도 1의 (a)∼도 1의 (c)는 「타원」을 설명하기 위한 모식도이며, 후술하는 실시예에 따른 폴리프로필렌 필름 등의 표면 형상을 나타내는 것은 아니다.
크레이터상의 미세 요철의 상당수는, 예를 들면 광학 현미경 등에 의해, 서로 역방향으로 만곡한 쌍을 이루는 2개의 원호 형상 또는 대략 원호 형상(이하, 원호 형상 및 대략 원호 형상을 포괄하여 「(대략)원호 형상」이라고도 한다)으로서 관찰된다. 관찰된 쌍을 이루는 2개의 (대략)원호 형상 부분을 보완(보간)하여 이었을 경우, 타원 형상 또는 대략 타원 형상(이하, 타원 형상 및 대략 타원 형상을 포괄하여 「(대략)타원 형상」이라고도 한다)이 된다.
이 쌍을 이루는 2개의 (대략)원호 형상 부분은, 돌기와 돌기 사이에 있어서의 패임을 형성한다(도 1의 (a) 참조). 이 돌기 및 패임에 의해, 상기 크레이터상의 미세한 요철을 형성한다(도 1의 (b) 및 도 1의 (c) 참조). 한편, 2개의 (대략)원호 형상은 합쳐져서, 원 형상 혹은 대략 원 형상(이하, 원 형상 및 대략 원 형상을 포괄하여 「(대략)원 형상」이라고도 한다) 또는 (대략)타원 형상을 이루고 있는 경우도 있다. 이 경우의 돌기의 횡단면은, 원환 형상 혹은 대략 원환 형상(이하, 원환 형상 및 대략 원환 형상을 포괄하여 「(대략)원환 형상」이라고도 한다) 또는 타원환 형상 혹은 대략 타원환 형상(이하, 타원환 형상 및 대략 타원환 형상을 포괄하여 「(대략)타원환 형상」이라고도 한다)이 된다. 또한, 쌍을 이루지 않고 단독의 (대략)원호 형상으로서 관찰되는 경우도 있다.
상기 타원 밀도는, 디지털 스코프(예를 들면, 주식회사 키엔스 제조 디지털 마이크로 스코프 VHX-2000)를 이용하여 관찰되는 하기 (X) 및 하기 (Y)의 단위 면적당의 합계수를 말한다. 이하, 하기 (X)의 형상과 하기 (Y)의 형상을 총칭하여 「타원」이라고도 한다.
한편, 한쪽 축의 길이 L㎛와 다른 쪽 축의 길이 S㎛로 했을 때, S≤L이며 1≤L≤300을 만족하는 것을 타원 밀도를 산출할 때 고려하는 「타원」이라고 한다. 이를 만족하지 않는 것은 타원 밀도를 산출할 때 고려하지 않는다(타원 밀도를 산출할 때의 「타원」으로서 카운트하지 않는다).
(X) 상기 쌍을 이루는 2개의 (대략)원호 형상의 돌기가 합쳐져서 구성되는 (대략)원 형상 또는 (대략)타원 형상.
(Y) 상기 쌍을 이루는 2개의 (대략)원호 형상을 보간하여 이어서 구성되는 (대략)타원 형상.
상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이기 때문에, 폴리프로필렌 필름을 권회했을 때, 제1 면과 제2 면의 접촉 면적이 작아짐과 함께, 타원 밀도의 상위에 의한 상기 제1 면과 제2 면의 공극을 유지할 수 있고, 쿠션성이 우수하다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 블로킹을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 「타원」의 수는 비교적 많다고 할 수 있다. 따라서, 보다 크게 조면화되어 있다. 한편, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이며, 「타원」의 수는 비교적 적다고 할 수 있다. 따라서, 조면화는 되어 있지만, 그 정도는 작다.
이와 같이, 제1 면의 타원 밀도(DA)를 85∼120개/㎟로 함과 함께, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 1∼12개/㎟로 하면, 슬릿 가공에 있어서 필름이 좌우로 사행하여, 소권취의 단면이 고르지 않게 되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 슬릿 공정 가공성을 양호하게 할 수 있다.
또한, 일반적으로, 폴리프로필렌 필름의 권회는 주름이 발생하거나 사행하지 않도록 하기 위해, 복수의 반송용 롤을 이용하여 폴리프로필렌 필름에 장력을 가하면서 행해진다. 이 때문에, 한쪽 면만이 반송용 롤에 접하는 것이 아니라, 양쪽 면이 어느 하나의 반송용 롤에 접하면서 권회가 행해진다.
상기 폴리프로필렌 필름에 의하면, 폴리프로필렌 필름의 양면이 조면화되어 있기 때문에, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 바람직하다. 그 결과, 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 억제된다.
구체적으로, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이기 때문에, 폴리프로필렌 필름의 양면이 바람직하게 조면화되어 있으므로, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 바람직하다. 그 결과, 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 보다 억제되어 소자 권취 가공성이 양호해진다.
여기서, 반송성만을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도인 편이 바람직하다. 그러나, 내전압성을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 상이한 편이 바람직하다. 일반적으로 표면을 조면화하면, 필름의 얇은 부분(요철의 오목부)은 누출 전류의 원인이 된다. 이에, 제2 면의 타원 밀도(DB)를 제1 면의 타원 밀도(DA)보다 적게 하면, 누출 전류의 원인이 될 수 있는 요철의 수를 적게 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이면, 누출 전류의 원인이 될 수 있는 요철의 수는 적다고 할 수 있다. 그 결과, 내전압성을 바람직하게 유지하면서, 조면화에 의한 반송성을 보다 바람직하게 겸비하는 구성이 된다.
이와 같이, 제3 본 발명에 의하면, 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하는 것이 가능해진다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 콘덴서용인 것이 바람직하다.
제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟인 폴리프로필렌 필름은 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하기 때문에, 콘덴서용으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신되어 있는 것이 바람직하다.
2축 연신되어 있으면, 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟인 폴리프로필렌 필름으로 하기 쉽다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LA)가 20∼80㎛이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LB)가 30∼100㎛인 것이 바람직하다.
상기 평균 장축 길이(LA)는 상기 타원 밀도(DA)의 측정에 있어서 관측된 「타원」의 장축의 평균값이다.
상기 평균 장축 길이(LB)는 상기 타원 밀도(DB)의 측정에 있어서 관측된 「타원」의 장축의 평균값이다.
상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LA)가 20∼80㎛이면, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 상기 수치 범위 내로 하기 쉬워진다. 또한, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LB)가 30∼100㎛이면, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 상기 수치 범위 내로 하기 쉬워진다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 Sq값(SqA)과 상기 제2 면의 Sq값(SqB)의 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0인 것이 바람직하다.
여기서, Sq값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이며, 정의된 영역에 있어서의 높이 데이터의 제곱 평균 제곱근의 값이다.
상기 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0이면, 절연 파괴의 강도를 유지하면서 금속층 형성 후의 블로킹을 억제할 수 있다. 그 결과, 그 후의 슬릿 공정에 있어서의 풀어낼 때의 주름 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 Sa값(SaA)과 상기 제2 면의 Sa값(SaB)의 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0인 것이 바람직하다.
여기서, Sa값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이며, 정의된 영역에 있어서의 높이 데이터의 절대값의 산술 평균값이다.
상기 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0이면, 필름의 주행에 수반하는 수반 공기량이 표리에서 가까워진다. 그 결과, 필름의 사행이 억제되고, 금속층 일체형 필름의 슬릿 공정에 있어서의 소권취의 단면 어긋남의 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 구성의 폴리프로필렌 필름에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는, 분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차(Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 100％(기준)로 했을 때의 차, 이하, 「미분 분포값 차(DM)」라고도 한다)가 8.0％ 이상인 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와, 분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차(미분 분포값 차(DM))가 8.0％ 미만인 직쇄 폴리프로필렌 수지 B와, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함하는 것이 바람직하다.
미분 분포값의 차가 상이한 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함한다는 것은, 고분자량 성분과 저분자량 성분의 양적인 관계가 상이한 2종류의 직쇄 폴리프로필렌 수지를 포함하는 것을 의미한다. 이 때문에, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함하는 미연신 폴리프로필렌 필름(캐스트 시트)은 미세 혼합 상태(상분리 상태)에 있다. 이러한 미연신 폴리프로필렌 필름을 연신함으로써, 필름을 구성하는 수지 성분의 배치가 복잡화되기 때문에, 1종의 직쇄 폴리프로필렌 수지를 단독으로 사용하는 것보다 고온에서의 내전압성이 향상한다고 생각된다.
또한, 본 발명자들은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함시키면, 상기 특정의 캐스트 시트에 β정이 다량으로 형성되는 것을 발견했다. 그리고, β정을 포함하는 캐스트 시트를 연신함으로써, β정이 α정에 전이하는 점에서, β정과 α정의 밀도의 차에 기인하여 연신에 의해 얻어지는 폴리프로필렌 필름에 (대략)원호 형상의 요철이 형성되고, 바람직하게 표면을 조면화할 수 있는 것을 발견했다.
한편, 미분 분포값의 차가 상이한 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함함에 더해, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함함으로써, 필름을 구성하는 수지 성분의 배치가 복잡화됨에 의한 연신 필름의 내전압성의 향상과 함께, 미세화된 (대략)원호 형상의 요철이 형성되고, 보다 바람직한 조면화를 실현하는 것이 가능하다.
이와 같이, 폴리프로필렌 필름에 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B와 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함시키면, 고온에서의 내전압성을 보다 바람직한 것으로 하면서, 보다 바람직한 조면화를 실현하는 것이 가능해진다.
한편, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 아닌, 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지를 사용하면, 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지가 갖는 α정 조핵 효과에 의해, 캐스트 시트에는 α정의 형성이 촉진되고, β정의 형성이 크게 억제된다. α정을 포함하는 캐스트 시트를 연신해도 결정자의 전이는 일어나지 않기 때문에, 요철은 형성되기 어렵다. 따라서, 폴리프로필렌 필름을 조면화하기 위해서는, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 바람직하다.
또한, 제3 본 발명에 따른 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은, 상기 폴리프로필렌 필름과, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 적층된 금속층을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 적층된 금속층을 갖기 때문에, 폴리프로필렌 필름을 유전체로 하고, 금속층을 전극으로 한 필름 콘덴서에 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌 필름은 블로킹이 억제되고 또한, 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하고 있기 때문에, 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은 바람직하게 제조될 수 있고 또한, 내전압성을 구비한다.
또한, 제3 본 발명에 따른 필름 콘덴서는, 권회된 상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖거나, 또는, 상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름이 복수 적층된 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 제3 본 발명에 따른 필름 롤은, 상기 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상, 제3 본 발명에 대해 설명했다.
제1 본 발명에 의하면, 롤상으로 권회된 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 폴리프로필렌 필름을 제공할 수 있다. 또한, 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 당해 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖는 필름 콘덴서, 및 당해 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 필름 롤을 제공할 수 있다.
제2 본 발명에 의하면, 롤상으로 권회된 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 폴리프로필렌 필름을 제공할 수 있다. 또한, 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 및 당해 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖는 필름 콘덴서를 제공할 수 있다. 또한, 제2 본 발명에 의하면, 더욱 바람직하게는, 상기 목적에 더해, 슬릿 공정 가공성이 우수한 폴리프로필렌 필름, 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 및 당해 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖는 필름 콘덴서를 제공할 수도 있다.
제3 본 발명에 의하면, 롤상으로 권회된 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 블로킹을 억제하는 것이 가능한 폴리프로필렌 필름을 제공할 수 있다. 또한, 당해 폴리프로필렌 필름을 갖는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름, 당해 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖는 필름 콘덴서, 및 당해 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 필름 롤을 제공할 수 있다.
도 1의 (a)는 크레이터상의 미세 요철을 모식적으로 나타내는 사시도이며, (b)는 그의 횡단면도이며, (c)는 (b)의 I-I'선에서의 종단면도이다.
도 2는 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기를 이용하여, 미세 요철 중 높이가 0.02㎛ 이상인 부분을 필름 표면에 투영한 투영 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)∼(c)는 가상 원환의 결정 방법을 설명하기 위한 모식 평면도이다.
도 2는 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기를 이용하여, 미세 요철 중 높이가 0.02㎛ 이상인 부분을 필름 표면에 투영한 투영 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)∼(c)는 가상 원환의 결정 방법을 설명하기 위한 모식 평면도이다.
이하, 본 발명(제1 본 발명, 제2 본 발명, 및 제3 본 발명)의 실시형태에 대해 설명한다. 단, 본 발명(제1 본 발명, 제2 본 발명, 및 제3 본 발명)은 이들의 실시형태에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 중에 있어서, 「함유한다」, 「포함한다」라는 표현은, 「함유한다」, 「포함한다」, 「실질적으로 이루어진다」, 「만으로 이루어진다」라는 개념을 포함한다.
본 명세서에 있어서, 「소자」, 「콘덴서」, 「콘덴서 소자」, 「필름 콘덴서」는 동일한 것을 의미한다.
본 발명(제1 본 발명, 제2 본 발명, 및 제3 본 발명)의 실시형태의 2축 연신 폴리프로필렌 필름은 미공성 필름은 아니기 때문에, 다수의 공공을 갖고 있지 않는다.
본 발명(제1 본 발명, 제2 본 발명, 및 제3 본 발명)의 실시형태의 2축 연신 폴리프로필렌 필름은 2층 이상의 복수층으로 구성되어 있어도 되지만, 단층으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
＜제1 본 발명에 따른 실시형태＞
이하, 제1 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
제1 본 발명에 따른 실시형태(이하, 「제1 실시형태」라고도 한다)에 따른 폴리프로필렌 필름은,
주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유하고,
상기 제1 면의 Svk값(SvkA)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하이며,
상기 제1 면의 Spk값(SpkA)이 0.035㎛ 초과 0.080㎛ 이하이고,
상기 제2 면의 Svk값(SvkB)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하이며,
상기 제2 면의 Spk값(SpkB)이 0.015㎛ 이상 0.035㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 면의 Svk값(SvkA)은 0.007㎛ 이상 0.025㎛ 이하가 바람직하고, 0.008㎛ 이상 0.020㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.009㎛ 이상 0.015㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
상기 제1 면의 Spk값(SpkA)은 0.040㎛ 이상 0.075㎛ 이하가 바람직하고, 0.043㎛ 이상 0.060㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.045㎛ 이상 0.055㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
상기 제2 면의 Svk값(SvkB)은 0.007㎛ 이상 0.025㎛ 이하가 바람직하고, 0.008㎛ 이상 0.020㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.009㎛ 이상 0.015㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
상기 제2 면의 Spk값(SpkB)은 0.017㎛ 이상 0.033㎛ 이하가 바람직하고, 0.018㎛ 이상 0.030㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.020㎛ 이상 0.025㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
폴리프로필렌 필름은, 제1 면과 제2 면 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 금속층이 형성되고, 권회했을 때에는 금속층이 형성된 상태에서 상기 제1 면과 상기 제2 면이 접촉하게 된다. 상기 폴리프로필렌 필름에 의하면, 제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)이 상기 수치 범위 내이며, 폴리프로필렌 필름의 양면 모두 조면화되어 있다. 또한, 양면 모두 조면화되어 있다는 전제에 있어서, 조면화의 정도를 상기 수치 범위 내에 있어서 상이하게 한다. 따라서, 폴리프로필렌 필름을 권회했을 때, 제1 면과 제2 면의 접촉 면적이 작아짐과 함께, 적당한 조대 돌기에 의한 상기 제1 면과 제2 면의 공극을 유지할 수 있고, 쿠션성이 우수하다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 블로킹을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 일반적으로, 폴리프로필렌 필름의 권회는 주름이 발생하거나 사행하지 않도록 하기 위해, 복수의 반송용 롤을 이용하여 폴리프로필렌 필름에 장력을 가하면서 행해진다. 이 때문에, 한쪽 면만이 반송용 롤에 접하는 것이 아니라, 양쪽 면이 어느 하나의 반송용 롤에 접하면서 권회가 행해진다.
상기 폴리프로필렌 필름에 의하면, 폴리프로필렌 필름의 양면이 조면화되어 있기 때문에, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 바람직하다. 그 결과, 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 억제되어 소자 권취 가공성이 양호해진다.
여기서, 반송성만을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도인 편이 바람직하다. 그러나, 내전압성을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 상이한 편이 바람직하다. 이하, 이 점에 대해 설명한다.
일반적으로, 필름의 두께는 표면에 요철이 존재하는 경우에는, 볼록부의 정점이 두께의 단부이다. 즉, 제1 면과 제2 면의 양쪽에 요철이 존재하는 경우에는, 제1 면에 존재하는 볼록부의 정점으로부터 제2 면에 존재하는 볼록부의 정점까지의 거리가 필름의 두께이다.
여기서, 코어부의 두께는 제1 면의 볼록부 높이와 제2 면의 볼록부 높이를 뺀 두께이다. 따라서, 양면이 모두 조면화된 폴리프로필렌 필름으로 하면, 코어부의 두께는 얇아지고, 누출 전류가 발생하기 쉬워져, 내전압성이 저하된다.
이에, 제1 실시형태에서는, (1) 제1 면의 Svk값(SvkA)과 제2 면의 Svk값(SvkB)에 대해서는 동일한 정도, 즉, 골부의 깊이에 대해서는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도로 하여 양면 모두 적당히 조면화하면서, (2) 조대 돌기에 대해서는 제2 면의 Spk값(SpkB)을 제1 면의 Spk값(SpkA)보다 작게 하여 코어부의 두께를 확보하는 구성으로 했다. 이상에 의해, 내전압성을 유지하면서 조면화에 의한 반송성을 겸비하는 것으로 했다.
이와 같이, 제1 실시형태에 따른 폴리프로필렌 필름에 의하면, 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 반송성과 내전압성을 겸비하는 것이 가능해진다.
상기 제1 면의 Svk값(SvkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)은 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기를 사용하고, 3차원 표면 조도 평가법을 이용하여 표면 형상을 계측함으로써 구한다. 「3차원 표면 조도 평가법」은 필름 표면의 전면의 높이를 평가하므로, 필름 표면의 형상을 3차원적으로 평가하게 된다. 따라서, 측정 대상면의 국소적인 미세 변화나 변이를 파악할 수 있고, 보다 정확한 표면 조도를 평가할 수 있다. 단순한 돌기의 높이(일반적인 중심선 평균 조도(Ra) 등에 의한 이차원의 표면 조도 평가)가 아닌 3차원적인 돌출 산부의 평균 높이, 및 돌출 골부의 평균 높이를 사용하여 필름 표면 조도를 평가함으로써, 블로킹을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 양호한 반송성과 내전압성을 겸비하는 구성으로 하는 것이 가능해진다.
보다 구체적으로, 상기 제1 면의 Svk값(SvkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)은 (주)료카 시스템 제조의 「VertScan2.0(모델：R5500GML)」을 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기로서 사용하여 측정한 값이다.
이하, 측정 방법의 상세에 대해 설명한다.
우선, WAVE 모드를 이용하여 530 white 필터 및 1×BODY의 경통을 적용하고, ×10 대물 렌즈를 이용하여 1시야당 470.92㎛×353.16㎛의 계측을 행한다. 이 조작을 대상 시료(폴리프로필렌 필름)의 진행 방향·폭 방향 모두 중앙이 되는 개소로부터 진행 방향으로 1㎝ 간격으로 10개소에 대해 행한다.
이어서, 얻어진 데이터에 대해 메디안 필터(3×3)에 의한 노이즈 제거 처리를 행하고, 그 후, 컷오프값 30㎛에 의한 가우시안 필터 처리를 행하여 기복 성분을 제거한다. 이에 의해, 조면화 표면 상태를 적절하게 계측할 수 있는 상태로 한다.
이어서, 「VertScan2.0」의 해석 소프트웨어 「VS-Viewer」의 플러그인 기능 「베어링」에 있는 「ISO 파라미터」를 이용하여 해석을 행한다.
마지막으로, 상기 10개소에서 얻어진 각 값(SvkA, SpkA, SvkB, SpkB, SqA, SqB, SaA, SaB, SkA, SkB)에 대해 각각 평균값을 산출한다. 이상에 의해, 상기 제1 면의 Svk값(SvkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)이 얻어진다. 또한, SqA, SqB, SaA, SaB, SkA, SkB도 동일하게 하여 얻어진다.
보다 상세하게는, 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 Sq값(SqA)과 상기 제2 면의 Sq값(SqB)의 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0인 것이 바람직하고, 0.45∼0.8인 것이 보다 바람직하며, 0.48∼0.7인 것이 더욱 바람직하다.
상기 SqA는 0.020㎛∼0.080㎛인 것이 바람직하고, 0.025㎛∼0.070㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 SqB는 0.005㎛∼0.030㎛인 것이 바람직하고, 0.010㎛∼0.025㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0이면, 절연 파괴의 강도를 유지하면서 금속층 형성 후의 블로킹을 억제할 수 있다. 그 결과, 그 후의 슬릿 공정에 있어서의 풀어낼 때의 주름 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 제1 면의 Sq값(SqA), 상기 제2 면의 Sq값(SqB), 상기 비율 SqB/SqA의 상세한 측정 방법은 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 Sa값(SaA)과 상기 제2 면의 Sa값(SaB)의 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0인 것이 바람직하고, 0.65∼0.9인 것이 보다 바람직하며, 0.7∼0.8인 것이 더욱 바람직하다.
상기 SaA는 0.005㎛∼0.025㎛인 것이 바람직하고, 0.009㎛∼0.020㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 SaB는 0.005㎛∼0.025㎛인 것이 바람직하고, 0.007㎛∼0.015㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0이면, 필름의 주행에 수반하는 수반 공기량이 표리에서 가까워진다. 그 결과, 필름의 사행이 억제되고, 금속층 일체형 필름의 슬릿 공정에 있어서의 소권취의 단면 어긋남의 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 제1 면의 Sa값(SaA), 상기 제2 면의 Sa값(SaB), 상기 비율 SaB/SaA의 상세한 측정 방법은 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 Sk값(SkA)과 상기 제2 면의 Sk값(SkB)의 비율 SkB/SkA가 0.6∼1.0인 것이 바람직하고, 0.7∼0.9인 것이 보다 바람직하며, 0.75∼0.85인 것이 더욱 바람직하다.
상기 SkA는 0.030㎛∼0.070㎛인 것이 바람직하고, 0.035∼0.060인 것이 보다 바람직하다.
상기 SkB는 0.010㎛∼0.050㎛인 것이 바람직하고, 0.020㎛∼0.040㎛인 것이 보다 바람직하다.
여기서, Sk값은 표면 성상 파라미터(ISO 25178-2:2007)에서 정의되는 파라미터이며, 돌출 산부 및 돌출 골부를 베어링 커브로부터 제거한 곡선의 상측 레벨과 하측 레벨의 차다.
상기 비율 SkB/SkA가 0.6∼1.0이면, 절연 파괴의 강도를 유지하면서 금속층 형성 후의 블로킹을 억제할 수 있다. 그 결과, 그 후의 슬릿 공정에 있어서의 풀어낼 때의 주름 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 제1 면의 Sk값(SkA), 상기 제2 면의 Sk값(SkB), 상기 비율 SkB/SkA의 상세한 측정 방법은 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 제1 면의 Svk값(SvkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 상기 제2 면의 Spk값(SpkB), 상기 제1 면의 Sq값(SqA), 상기 제2 면의 Sq값(SqB), 상기 비율 SqB/SqA, 상기 제1 면의 Sa값(SaA), 상기 제2 면의 Sa값(SaB), 상기 비율 SaB/SaA, 상기 제1 면의 Sk값(SkA), 상기 제2 면의 Sk값(SkB), 및 상기 비율 SkB/SkA를 상기 수치 범위 내로 하는 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, (i) 상기 폴리프로필렌 필름을 구성하는 수지(원료 수지)의 종류 선정, 입체 규칙성, 분자량 분포, 및 미분 분포값 차(DM), (ii) 상기 폴리프로필렌 필름 전체에 대한 각 수지의 함유량, (iii) 연신시의 세로 및 가로의 연신 배율과 연신 온도, (iv) 첨가제(특히, 조핵제)의 종류 선정 및 그 함유량 등으로 적절하게 조정할 수 있다.
상기 제1 면의 Svk값(SvkA)과 상기 제2 면의 Svk값(SvkB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Spk값(SpkA)과 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sq값(SqA)과 상기 제2 면의 Sq값(SqB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sa값(SaA)과 상기 제2 면의 Sa값(SaB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sk값(SkA)과 상기 제2 면의 Sk값(SkB)을 상이하게 하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 제1 면을 캐스트 롤 측의 면으로 하고, 제2 면을 에어 나이프 측의 면으로 하여 캐스트 시트를 제작하고, 이 캐스트 시트를 2축 연신함으로써 조정할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 크레이터상의 미세 요철에 의해 양면이 조면화되어 있어도 된다. 도 1의 (a)는 크레이터상의 미세 요철을 모식적으로 나타내는 사시도이며, 도 1의 (b)는 그의 횡단면도이며, 도 1의 (c)는 (b)의 I-I'선에서의 종단면도이다. 한편, 도 1의 (a)∼도 1의 (c)는 「타원」을 설명하기 위한 모식도이며, 후술하는 실시예에 따른 폴리프로필렌 필름 등의 표면 형상을 나타내는 것은 아니다.
크레이터상의 미세 요철의 상당수는, 예를 들면, 광학 현미경 등에 의해, 서로 역방향으로 만곡한 쌍을 이루는 2개의 원호 형상 또는 대략 원호 형상(이하, 원호 형상 및 대략 원호 형상을 포괄하여 「(대략)원호 형상」이라고도 한다)으로서 관찰된다. 관찰된 쌍을 이루는 2개의 (대략)원호 형상 부분을 보완(보간)하여 이었을 경우, 타원 형상 또는 대략 타원 형상(이하, 타원 형상 및 대략 타원 형상을 포괄하여 「(대략)타원 형상」이라고도 한다)이 된다.
이 쌍을 이루는 2개의 (대략)원호 형상 부분은, 돌기와 돌기 사이에 있어서의 패임을 형성한다(도 1의 (a) 참조). 이 돌기 및 패임에 의해, 상기 크레이터상의 미세한 요철을 형성한다(도 1의 (b) 및 도 1의 (c) 참조). 한편, 2개의 (대략)원호 형상은 합쳐져서, 원 형상 혹은 대략 원 형상(이하, 원 형상 및 대략 원 형상을 포괄하여 「(대략)원 형상」이라고도 한다) 또는 (대략)타원 형상을 이루고 있는 경우도 있다. 이 경우의 돌기의 횡단면은, 원환 형상 혹은 대략 원환 형상(이하, 원환 형상 및 대략 원환 형상을 포괄하여 「(대략)원환 형상」이라고도 한다) 또는 타원환 형상 혹은 대략 타원환 형상(이하, 타원환 형상 및 대략 타원환 형상을 포괄하여 「(대략)타원환 형상」이라고도 한다)이 된다. 또한, 쌍을 이루지 않고 단독의 (대략)원호 형상으로서 관찰되는 경우도 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟인 것이 바람직하다.
상기 타원 밀도(DA)는 85∼110개/㎟인 것이 보다 바람직하며, 90∼105개/㎟인 것이 더욱 바람직하다.
상기 타원 밀도(DB)는 3∼11개/㎟인 것이 보다 바람직하며, 4∼10개/㎟인 것이 더욱 바람직하다.
상기 타원 밀도는 디지털 스코프(예를 들면, 주식회사 키엔스 제조 디지털 마이크로 스코프 VHX-2000)를 이용하여 관찰되는 하기 (X) 및 하기 (Y)의 단위 면적당의 합계수를 말한다. 이하, 하기 (X)의 형상과 하기 (Y)의 형상을 총칭하여 「타원」이라고도 한다.
한편, 한쪽 축의 길이 L㎛와 다른 쪽 축의 길이 S㎛로 했을 때, S≤L이며 1≤L≤300을 만족하는 것을 타원 밀도를 산출할 때 고려하는 「타원」이라고 한다. 이를 만족하지 않는 것은 타원 밀도를 산출할 때 고려하지 않는다(타원 밀도를 산출할 때의 「타원」으로서 카운트하지 않는다).
(X) 상기 쌍을 이루는 2개의 (대략)원호 형상의 돌기가 합쳐져서 구성되는 (대략)원 형상 또는 (대략)타원 형상.
(Y) 상기 쌍을 이루는 2개의 (대략)원호 형상을 보간하여 이어서 구성되는 (대략)타원 형상.
상기 타원 밀도의 구체적인 측정 방법은 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이면, 폴리프로필렌 필름을 권회했을 때, 제1 면과 제2 면의 접촉 면적을 보다 작게 할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟인 경우, 「타원」의 수는 비교적 많다고 할 수 있다. 따라서, 보다 크게 조면화되어 있다. 한편, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이면, 「타원」의 수는 비교적 적다고 할 수 있다. 따라서, 조면화는 되어 있지만, 그 정도는 작다.
이와 같이, 제1 면의 타원 밀도(DA)를 85∼120개/㎟로 함과 함께, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 1∼12개/㎟로 하면, 슬릿 가공에 있어서 필름이 좌우로 사행하여, 소권취의 단면이 고르지 않게 되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 슬릿 공정 가공성을 양호하게 할 수 있다.
또한, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이면, 폴리프로필렌 필름의 양면이 보다 바람직하게 조면화되어 있기 때문에, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 보다 바람직하다. 그 결과, 보다 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 보다 억제된다.
여기서, 반송성만을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도인 편이 바람직하다. 그러나, 내전압성을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 상이한 편이 바람직하다. 일반적으로 표면을 조면화하면, 필름의 얇은 부분(요철의 오목부)은 누출 전류의 원인이 된다. 이에, 제2 면의 타원 밀도(DB)를 제1 면의 타원 밀도(DA)보다 적게 하면, 누출 전류의 원인이 될 수 있는 요철의 수를 적게 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이면, 누출 전류의 원인이 될 수 있는 요철의 수는 적다고 할 수 있다. 그 결과, 내전압성을 보다 바람직하게 유지하면서, 조면화에 의한 반송성을 보다 바람직하게 겸비하는 구성이 된다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LA)가 20∼80㎛이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LB)가 30∼100㎛인 것이 바람직하다.
상기 평균 장축 길이(LA)는 30∼70㎛인 것이 보다 바람직하며, 40∼68㎛인 것이 더욱 바람직하다.
상기 평균 장축 길이(LB)는 35∼90㎛인 것이 보다 바람직하며, 40∼80㎛인 것이 더욱 바람직하다.
상기 평균 장축 길이(LA)는 상기 타원 밀도(DA)의 측정에 있어서 관측된 「타원」의 장축의 평균값이다.
상기 평균 장축 길이(LB)는 상기 타원 밀도(DB)의 측정에 있어서 관측된 「타원」의 장축의 평균값이다.
상기 평균 장축 길이(LA), 및 상기 평균 장축 길이(LB)의 구체적인 측정 방법은 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LA)가 20∼80㎛이면, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 상기 수치 범위 내로 하기 쉬워진다. 또한, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LB)가 30∼100㎛이면, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 상기 수치 범위 내로 하기 쉬워진다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 타원 완전도(PA)가 30∼70％이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 타원 완전도(PB)가 15∼50％인 것이 바람직하다.
상기 타원 완전도(PA)는 35∼65％인 것이 보다 바람직하며, 40∼60％인 것이 더욱 바람직하다.
상기 타원 완전도(PB)는 20∼45％인 것이 보다 바람직하며, 25∼40％인 것이 더욱 바람직하다.
상기 타원 완전도는 하기와 같이 하여 구하는 값이다.
우선, 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기로서 (주)료카 시스템 제조의 「VertScan2.0(모델：R5500GML)」을 사용하여, WAVE 모드로 530 white 필터 및 1×BODY의 경통을 적용하고, ×10 대물 렌즈를 이용하여 1시야당 470.92㎛×353.16㎛의 표면 형상 데이터를 얻는다. 이 조작을 대상 시료(폴리프로필렌 필름)의 진행 방향·폭 방향 모두 중앙이 되는 개소로부터 진행 방향으로 1㎝ 간격으로 10개소에 대해 행한다.
이어서, 얻어진 데이터에 대해 메디안 필터(3×3)에 의한 노이즈 제거 처리를 행하고, 그 후, 컷오프값 30㎛에 의한 가우시안 필터 처리를 행하여 기복 성분을 제거한다.
상술한 바와 같이 하여 얻어진 10개소의 각 표면 형상 데이터의 투영 화상(도 2 참조)으로부터 쌍을 이루는 원호로 이루어지는 크레이터 투영 화상을 3개씩 추출한다.
도 2는 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기를 이용하여, 미세 요철 중 높이가 0.02㎛ 이상인 부분을 필름 표면에 투영한 투영 화상의 일례를 나타내는 도면이다. 한편, 도 2는 「투영 화상」에 대해 시각적으로 이해를 용이하게 하기 위해 나타낸 화상이며, 후술하는 실시예에 따른 폴리프로필렌 필름 등의 투영 화상은 아니다.
크레이터 투영 화상을 추출하는 것에 있어서는, 상이한 β형 구정에 기초하는 원호끼리의 중첩이 확인되지 않은 크레이터 투영 화상을 3개씩 추출한다. 3개의 추출 방법은 육안에 의한 타원의 면적에서 사분위수(제1 사분위수, 제2 사분위수(즉, 중앙값), 및 제3 사분위수)가 되는 타원을 추출하는 것으로 한다. 예를 들면, N개의 크레이터 투영 화상을 확인했을 경우, 제1 사분위수로서 [(3＋N)/4]번째, 제2 사분위수로서 [(1＋N)/2]번째, 제3 사분위수로서 [(1＋3N)/4]번째로 큰 면적의 크레이터 투영 화상을 추출한다. N을 대입하여 얻어진 제1 사분위수∼제3 사분위수가 소수점을 갖는 경우에는, 당해 제1 사분위수∼제3 사분위수가 정수가 되도록 소수점 이하를 반올림한다. 구체적으로는 예를 들면, 9개의 크레이터 투영 화상을 확인했을 경우, 3번째, 5번째 및 7번째의 면적의 크레이터 투영 화상을 추출한다. 또한, 예를 들면, 12개의 크레이터 투영 화상을 확인했을 경우, 4번째, 7번째 및 9번째의 면적의 크레이터 투영 화상을 추출한다.
이어서, 추출한 3개의 크레이터 투영 화상의 각각에 대해, 쌍을 이루는 원호의 합계 길이(Lt)와, 쌍을 이루는 원호를 포함하는 가상 원환의 전체 둘레 길이(Lc)를 계측하여 비 Lt/Lc를 구한다. 그리고, 얻어진 합계 30개의 상기 비의 값을 평균하여 비 Lt/Lc의 평균값(α)을 얻는다.
가상 원환의 결정과 Lt 및 Lc의 계측에는, 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기 VertScan2.0의 해석 소프트웨어 「VS-Viewer」의 플러그인 기능 「엣지 곡선 길이」를 이용하여 행한다. 구체적 순서는 이하와 같다.
도 3의 (a)∼도 3의 (c)는 가상 원환의 결정 방법을 설명하기 위한 모식 평면도이다.
(1) 우선, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 원호(30a) 및 원호(30b) 상에 있어서의 서로 가장 떨어진 2점을 P1, P2로 하고, P1과 P2를 연결한 직선(이하, 직선(P1-P2)이라고 한다)을 결정한다.
(2) 이어서, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 직선(P1-P2)의 한쪽 측(도 3 중에서는 직선(P1-P2)보다 상방 측)에 위치하는 부분의 원호(30a, 30b)의 형상(위치 데이터)으로부터 최소 제곱법에 의해, 직선(P1-P2)이 장축이 되는 타원(E0)을 도출한다. 그리고, 이 타원(E0)을 구성하는 곡선(타원(E0)의 둘레의 일부)에 의해, 상기 한쪽 측에 있어서의 원호(30a)와 원호(30b) 사이의 부분을 보완하여 보완선(40a)으로 한다. 한편, 도 3에서는 타원(E0) 중, 보완선(40a)에 상당하는 부분 이외를 도시 생략하고 있다.
(3) 이어서, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 직선(P1-P2)의 다른 쪽 측(도 3에서는 직선(P1-P2)보다 하방 측)에 위치하는 부분의 원호(30a, 30b)의 형상(위치 데이터)으로부터 최소 제곱법에 의해, 직선(P1-P2)이 장축이 되는 타원(E1)을 도출한다. 그리고, 이 타원(E1)을 구성하는 곡선(타원(E1)의 둘레의 일부)에 의해, 상기 다른 쪽 측에 있어서의 원호(30a)와 원호(30b) 사이의 부분을 보완하여 보완선(40b)으로 한다. 한편, 도 3에서는 타원(E1) 중, 보완선(40b)에 상당하는 부분 이외를 도시 생략하고 있다.
(4) 이와 같이 결정된 보완선(40a, 40b)과 원호(30a, 30b)로 연결된 도 3의 (c)에 나타내는 원환이 가상 원환이다.
(5) 그리고, 이 가상 원환의 둘레에 있어서의 각 위치(둘레의 어느 점을 기준으로 했을 때의 거리)에 대한, 각 위치에 있어서의 미세 요철(20)의 높이를 나타내는 미세 요철(20)의 높이 프로파일을 그린다. 이 높이 프로파일로부터, 높이 0.02㎛ 이상의 부분에 대응하는 크레이터 투영 화상(G)에 있어서의 Lt 및 Lc를 판독한다.
한편, 최소 제곱법의 실시에 있어서는, 각각 30개(n＝30)의 위치 데이터를 사용한다.
상기 타원 완전도(PA)가 40∼60％이며, 상기 타원 완전도(PB)가 25∼35％이면, 절연 파괴의 강도를 유지하면서 금속층 형성 후의 블로킹을 억제할 수 있다. 그 결과, 그 후의 슬릿 공정에 있어서의 풀어낼 때의 주름 억제로 이어지기 때문에 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름의 100℃에서의 직류 절연 파괴 강도(ES)는, 510VDC/㎛ 이상인 것이 바람직하고, 525VDC/㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 540VDC/㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 필름의 100℃에서의 직류 절연 파괴 강도(ES)는 높을수록 바람직하지만, 예를 들면, 600VDC/㎛ 이하, 570VDC/㎛ 이하, 550VDC/㎛ 이하이다.
상기 폴리프로필렌 필름의 120℃에서의 직류 절연 파괴 강도(ES)는, 485VDC/㎛ 이상인 것이 바람직하고, 490VDC/㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 필름의 125℃에서의 직류 절연 파괴 강도(ES)는 높을수록 바람직하지만, 예를 들면, 600VDC/㎛ 이하, 550VDC/㎛ 이하이다.
상기 폴리프로필렌 필름의 회분은, 상기 폴리프로필렌 필름에 대해 6×10ppm 이하(60ppm 이하)인 것이 바람직하고, 5×10ppm 이하(50ppm 이하)인 것이 보다 바람직하며, 4×10ppm 이하(40ppm 이하)인 것이 더욱 바람직하고, 3×10ppm 이하(30ppm 이하)가 특히 바람직하다. 상기 회분은 0×10ppm 이상이 바람직하고, 1ppm 이상이 보다 바람직하며, 5ppm 이상이 더욱 바람직하고, 1×10ppm 이상(10ppm 이상)이 특히 바람직하다. 상기 회분이 상기 수치 범위 내이면, 극성을 가진 저분자 성분의 생성을 억제하면서 콘덴서로서의 전기 특성이 보다 향상한다. 상기 회분은 실시예에 기재된 방법에 의해 얻어지는 값을 말한다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 두께가 9.5㎛ 이하가 바람직하고, 6.0㎛ 이하가 보다 바람직하며, 3.0㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 2.9㎛ 이하가 한층 더 바람직하며, 2.8㎛ 이하가 특히 바람직하고, 2.5㎛ 이하가 특히 한층 바람직하다. 또한, 상기 폴리프로필렌 필름의 두께는 0.8㎛ 이상이 바람직하고, 1.0㎛ 이상이 보다 바람직하며, 1.4㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 1.5㎛ 이상이 한층 더 바람직하며, 1.8㎛ 이상이 특히 바람직하다. 특히, 1.4∼6.0㎛, 1.5∼3.0㎛, 1.5∼2.9㎛ 등의 범위 내인 경우, 폴리프로필렌 필름이 매우 얇음에도 불구하고 슬릿 공정 가공성, 증착 공정시의 블로킹 억제성 및 소자 권취 가공성이 우수하기 때문에 바람직하다.
두께가 9.5㎛ 이하이면, 정전 용량을 크게 할 수 있기 때문에, 콘덴서용으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 제조상의 관점에서 두께 0.8㎛ 이상으로 할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름의 두께는 시티즌세이미츠사 제조의 종이 두께 측정기 MEI-11을 이용하여 100±10kPa로 측정하는 것 이외에, JIS-C2330에 준거하여 측정한 값을 말한다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신 필름이어도 되며, 1축 연신 필름이어도 되고, 무연신 필름이어도 된다. 그 중에서도, 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)을 상기 수치 범위 내로 하기 쉬운 관점에서 2축 연신 필름인 것이 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름 및 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은, 각각 롤상으로 권회되어 있으며, 필름 롤의 형태인 것이 바람직하다. 상기 필름 롤은 권심(코어)을 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다. 상기 필름 롤은 권심(코어)을 갖는 것이 바람직하다. 상기 필름 롤의 권심의 재질로는 특별히 한정되지 않는다. 상기 재질로는 종이(지관), 수지, 섬유 강화 플라스틱(FRP), 금속 등을 들 수 있다. 상기 수지로는 일례로서, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 페놀 수지, 에폭시 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 섬유 강화 플라스틱을 구성하는 플라스틱으로는 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 비닐에스테르 수지, 페놀 수지, 열가소성 수지 등을 들 수 있다. 상기 섬유 강화 플라스틱을 구성하는 섬유로는 유리 섬유, 아라미드 섬유(케블라(등록상표) 섬유), 카본 섬유, 폴리파라페닐렌벤즈옥사졸 섬유(자이론(등록상표) 섬유), 폴리에틸렌 섬유, 보론 섬유 등을 들 수 있다. 상기 금속으로는 철, 알루미늄, 스테인레스 등을 들 수 있다. 상기 필름 롤의 권심은, 상기 수지를 지관에 함침시켜 이루어지는 권심도 포함한다. 이 경우, 상기 권심의 재질은 수지로서 분류된다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상술한 바와 같이, 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유한다. 본 명세서에 있어서, 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유한다는 것은, 폴리프로필렌 필름 전체에 대해(폴리프로필렌 필름 전체를 100질량％로 했을 때), 폴리프로필렌 수지를 50질량％ 이상 함유하는 것을 말한다. 폴리프로필렌 필름 전체에 대한 상기 폴리프로필렌 수지의 함유량은 바람직하게는 75질량％ 이상이며, 보다 바람직하게는 90질량％ 이상이다. 상기 폴리프로필렌 수지의 함유량의 상한은 폴리프로필렌 필름 전체에 대해 예를 들면, 100질량％, 98질량％ 등이다.
상기 폴리프로필렌 수지는, 특별히 한정되지 않고, 1종류를 단독으로 사용해도 되며, 2종류 이상을 병용해도 된다. 상기 폴리프로필렌 수지는 그 중에서도, 캐스트 시트로 했을 때 β형 구정을 형성하는 폴리프로필렌 수지가 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 수지로는, 직쇄 폴리프로필렌 수지를 들 수 있다. 직쇄 폴리프로필렌 수지는 단독으로, 또는, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 하기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A, 및/또는, 하기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 하기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 하기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 병용하는 것이 바람직하다. 하기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A, 및 하기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B는 호모폴리프로필렌 수지인 것이 바람직하다. 하기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 하기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 병용으로는, 하기 수지 A-1과 하기 수지 B-1, 하기 수지 A-2와 하기 수지 B-2, 하기 수지 A-3과 하기 수지 B-3, 하기 수지 A-4와 하기 수지 B-4의 조합이 바람직한 것으로 들 수 있다. 단, 제1 본 발명에서는 상기 폴리프로필렌 수지로서 이하의 수지로 한정되지 않는다.
＜직쇄 폴리프로필렌 수지 A＞
(직쇄 폴리프로필렌 수지 A-1)
분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차가, Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 100％(기준)로 하면, 8.0％ 이상인 직쇄 폴리프로필렌 수지.
(직쇄 폴리프로필렌 수지 A-2)
헵탄 불용분(HI)이 98.5％ 이하인 직쇄 폴리프로필렌 수지.
(직쇄 폴리프로필렌 수지 A-3)
230℃에 있어서의 멜트 플로우 레이트(MFR)가 4.0∼10.0g/10min인 직쇄 폴리프로필렌 수지.
(직쇄 폴리프로필렌 수지 A-4)
중량 평균 분자량(Mw)이 34만 이하인 직쇄 폴리프로필렌 수지.
＜직쇄 폴리프로필렌 수지 B＞
(직쇄 폴리프로필렌 수지 B-1)
분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차가, Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 100％(기준)로 하면, 8.0％ 미만인 직쇄 폴리프로필렌 수지.
(직쇄 폴리프로필렌 수지 B-2)
헵탄 불용분(HI)이 98.5％를 초과하는 직쇄 폴리프로필렌 수지.
(직쇄 폴리프로필렌 수지 B-3)
230℃에 있어서의 멜트 플로우 레이트(MFR)가 4.0g/10min 미만인 직쇄 폴리프로필렌 수지(특히, 0.1∼3.9g/10min인 직쇄 폴리프로필렌 수지).
(직쇄 폴리프로필렌 수지 B-4)
중량 평균 분자량(Mw)이 34만 초과인 직쇄 폴리프로필렌 수지.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 중량 평균 분자량(Mw)은 25만 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 중량 평균 분자량(Mw)은 45만 이하인 것이 바람직하고, 40만 이하인 것이 보다 바람직하며, 35만 이하인 것이 더욱 바람직하고, 34만 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 중량 평균 분자량(Mw)이 25만 이상 45만 이하이면, 수지 유동성이 적당해진다. 그 결과, 캐스트 시트의 두께의 제어가 용이하며, 얇은 연신 필름을 제작하는 것이 용이해진다. 또한, 캐스트 시트 및 연신 필름의 두께에 편차가 발생하기 어려워져, 적당한 연신성이 얻어지므로 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 분자량 분포[(중량 평균 분자량(Mw))/(수평균 분자량(Mn))]는 5.5 이상 12.0 이하인 것이 바람직하고, 7.0 이상 12.0 이하인 것이 보다 바람직하며, 7.5 이상 11.0 이하인 것이 더욱 바람직하고, 8.0 이상 11.0 이하인 것이 특히 바람직하고, 9.0 이상 11.0 이하인 것이 보다 특히 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 분자량 분포[(z평균 분자량(Mz))/(수평균 분자량(Mn))]는 15.0 이상 70.0 이하인 것이 바람직하고, 20.0 이상 60.0 이하인 것이 보다 바람직하며, 25.0 이상 50.0 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 상기 각 분자량 분포가 상기 바람직한 범위 내이면, 캐스트 시트 및 연신 필름의 두께에 편차가 발생하기 어려워져, 적당한 연신성이 얻어지므로 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A 및 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 중량 평균 분자량(Mw), 수평균 분자량(Mn), Z평균 분자량 및 분자량 분포(Mw/Mn 및 Mz/Mn)는 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC) 장치를 이용하여 측정한 값이다. 본 명세서에서는 토소 주식회사 제조, 시차 굴절계(RI) 내장형 고온 GPC 측정기의 HLC-8121GPC-HT(상품명)를 사용하여 측정한 값이다. GPC 컬럼으로서 토소 주식회사 제조의 3개의 TSKgel GMHHR-H(20)HT를 연결하여 사용한다. 컬럼 온도를 140℃로 설정하고, 용리액으로서 트리클로로벤젠을 1.0㎖/10분의 유속으로 흘려 Mw와 Mn의 측정값을 얻는다. 토소 주식회사 제조의 표준 폴리스티렌을 사용하여 그 분자량 M에 관한 검량선을 작성하고, 측정값을 Q-팩터를 사용하여 폴리프로필렌의 분자량으로 환산하여 Mw, Mn 및 Mz를 얻는다. 또한, 분자량 M의 바닥 10의 대수를 대수 분자량(「Log(M)」)이라고 한다.
또한, 장쇄 분기 폴리프로필렌 C의 중량 평균 분자량(Mw), 수평균 분자량(Mn), Z평균 분자량(Mz) 및 분자량 분포(Mw/Mn 및 Mz/Mn)는 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC) 장치를 이용하여 측정한 값이다. 보다 구체적으로는, 고온 GPC-MALS 측정, 즉 광산란 검출기(DAWN EOS; Wyatt Technology 제조)를 구비한 고온 GPC 장치(HLC-8121GPC/HT; 토소 제조)에 의해 측정한다. 컬럼으로서 모두 토소 주식회사 제조의 TSKgel guardcolumnHHR(30)(7.8㎜ID×7.5㎝)과 3개의 TSKgel GMH-HR-H(20)HT(7.8㎜ID×30㎝)를 연결하여 사용한다. 컬럼 온도를 140℃로 설정하고, 용리액으로서 트리클로로벤젠을 1.0㎖/분의 유속으로 흘려 Mw와 Mn의 측정값을 얻는다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A는, 미분 분포값 차(DM)가 8.0％ 이상이 바람직하고, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 상기 미분 분포값 차(DM)는 8.0％ 이상 18.0％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 9.0％ 이상 17.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10.0％ 이상 16.0％ 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 상기 미분 분포값 차(DM)가 8.0％ 이상 18.0％ 이하인 것은, 저분자량 측의 분자량 1만∼10만의 성분(이하, 「저분자량 성분」이라고도 한다)의 대표적인 분포값으로서의 대수 분자량 Log(M)＝4.5의 성분과, 고분자량 측의 분자량 100만 전후의 성분(이하, 「고분자량 성분」이라고도 한다)의 대표적인 분포값으로서의 Log(M)＝6.0 전후의 성분을 비교했을 때, 저분자량 성분인 편이 8.0％ 이상 18.0％ 이하의 비율로 많다고 이해할 수 있다.
즉, 예를 들면, 분자량 분포(Mw/Mn)가 7.0∼12.0인 경우를 예로 하면, 분자량 분포(Mw/Mn)가 7.0∼12.0이라고 해도 단순히 분자량 분포 폭의 넓이를 나타내고 있는 것에 불과하고, 그 중의 고분자량 성분, 저분자량 성분의 양적인 관계까지는 알 수 없다. 이에, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A는, 분자량 1만∼10만의 성분을 분자량 100만의 성분과 비교하여, 8.0％ 이상 18.0％ 이하의 비율로 많이 포함하는 것으로 하고 있다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A는, 상기 미분 분포값 차(DM)가 8.0％ 이상 18.0％ 이하인 경우, 저분자량 성분을 고분자량 성분과 비교하면, 8.0％ 이상 18.0％ 이하의 비율로 많이 포함한다. 따라서, 제1 실시형태에 있어서의 필름의 표면을 얻기 쉬워져 바람직하다.
상기 미분 분포값은 GPC를 이용하여, 다음과 같이 하여 얻은 값이다. GPC의 시차 굴절(RI) 검출계에 의해 얻어지는, 시간에 대한 강도를 나타내는 곡선(일반적으로는, 「용출 곡선」이라고도 한다)을 사용한다. 표준 폴리스티렌을 사용하여 얻은 검량선을 사용하고, 시간축을 대수 분자량(Log(M))으로 변환함으로써, 용출 곡선을 Log(M)에 대한 강도를 나타내는 곡선으로 변환한다. RI 검출 강도는 성분 농도와 비례 관계에 있으므로, 강도를 나타내는 곡선의 전체 면적을 100％로 하면, 대수 분자량(Log(M))에 대한 적분 분포 곡선을 얻을 수 있다. 미분 분포 곡선은 이 적분 분포 곡선을 Log(M)으로 미분함으로써 얻는다. 따라서, 「미분 분포」란, 농도 분율의 분자량에 대한 미분 분포를 의미한다. 이 곡선으로부터 특정의 Log(M)일 때의 미분 분포값을 판독한다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 메소펜타드 분율([mmmm])은 99.8％ 이하인 것이 바람직하고, 99.5％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 99.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 메소펜타드 분율은 94.0％ 이상인 것이 바람직하고, 94.5％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 95.0％ 이상이 더욱 바람직하다. 메소펜타드 분율이 상기 수치 범위 내이면, 적당히 높은 입체 규칙성에 의해, 수지의 결정성이 적당히 향상하여 고온하에서의 내전압성이 향상한다. 한편, 캐스트 시트 성형시의 고화(결정화)의 속도가 적당해져, 적당한 연신성을 갖는다.
메소펜타드 분율([mmmm])은 고온 핵자기 공명(NMR) 측정에 의해 얻을 수 있는 입체 규칙성의 지표이다. 본 명세서에 있어서, 메소펜타드 분율([mmmm])은 니혼 덴시 주식회사 제조, 고온형 푸리에 변환 핵자기 공명 장치(고온 FT-NMR), JNM-ECP500을 이용하여 측정한 값을 말한다. 관측핵은 13C(125MHz)이며, 측정 온도는 135℃, 폴리프로필렌 수지를 용해하는 용매에는 o-디클로로벤젠(ODCB:ODCB와 중수소화 ODCB의 혼합 용매(혼합비＝4/1))을 사용한다. 고온 NMR에 의한 측정 방법은 예를 들면, 「일본 분석 화학·고분자 분석 연구 간담회편, 신판 고분자 분석 핸드북, 기노쿠니야 서점, 1995년, 제610페이지」에 기재된 방법을 참조하여 행할 수 있다. 메소펜타드 분율([mmmm])의 보다 상세한 측정 방법은 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 헵탄 불용분(HI)은 96.0％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 97.0％ 이상이다. 또한, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 헵탄 불용분(HI)은 99.5％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98.5％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 98.0％ 이하이다. 여기서, 헵탄 불용분은 많을수록 수지의 입체 규칙성이 높은 것을 나타낸다. 상기 헵탄 불용분(HI)이 96.0％ 이상 99.5％ 이하이면, 적당히 높은 입체 규칙성에 의해, 수지의 결정성이 적당히 향상하여 고온하에서의 내전압성이 향상한다. 한편, 캐스트 시트 성형시의 고화(결정화)의 속도가 적당해져, 적당한 연신성을 갖는다. 헵탄 불용분(HI)의 측정 방법은 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 회분은 6×10ppm 이하(60ppm 이하)가 바람직하고, 5×10ppm 이하(50ppm 이하)가 보다 바람직하며, 4×10ppm 이하(40ppm 이하)인 것이 더욱 바람직하고, 3×10ppm 이하(30ppm 이하)가 특히 바람직하다. 또한, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 회분은 0×10ppm 이상이 바람직하고, 1ppm 이상이 보다 바람직하며, 5ppm 이상이 더욱 바람직하고, 1×10ppm 이상(10ppm 이상)이 특히 바람직하다. 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 회분이 상기 바람직한 범위 내인 경우, 극성을 가진 저분자 성분의 생성을 억제하면서 콘덴서로서의 전기 특성이 보다 향상한다. 상기 회분은 실시예에 기재된 방법에 의해 얻어지는 값을 말한다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 230℃에 있어서의 멜트 플로우 레이트(MFR)는 1.0∼15.0g/10min인 것이 바람직하고, 2.0∼10.0g/10min인 것이 보다 바람직하며, 4.0∼10.0g/10min인 것이 더욱 바람직하고, 4.3∼6.0g/10min가 특히 바람직하다. 폴리프로필렌 A의 230℃에 있어서의 MFR이 상기 범위 내인 경우, 용융 상태에서의 유동 특성이 우수하기 때문에, 멜트 프랙처와 같은 불안정 유동이 발생하기 어렵고, 또한, 연신시의 파단도 억제된다. 따라서, 막두께 균일성이 양호하기 때문에, 절연 파괴가 일어나기 쉬운 박육부의 형성이 억제된다는 이점이 있다. 멜트 플로우 레이트의 측정 방법은 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 함유율은 폴리프로필렌 필름 중의 폴리프로필렌 수지 전체를 100질량％로 하면, 55질량％ 이상인 것이 바람직하고, 60질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A의 함유율은 폴리프로필렌 필름 중의 폴리프로필렌 수지 전체를 100질량％로 하면, 99.9질량％ 이하인 것이 바람직하고, 90질량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 85질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 80질량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.
직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 중량 평균 분자량(Mw)은 30만 이상인 것이 바람직하고, 33만 이상인 것이 보다 바람직하며, 34만 초과인 것이 더욱 바람직하고, 35만 이상인 것이 한층 더 바람직하며, 35만 초과인 것이 특히 바람직하다. 또한, 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 중량 평균 분자량(Mw)은 40만 이하인 것이 바람직하고, 38만 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 분자량 분포[(중량 평균 분자량(Mw))/(수평균 분자량(Mn))]는 7.0 이상 9.0 이하인 것이 바람직하고, 7.5 이상 8.9 이하인 것이 보다 바람직하며, 7.5 이상 8.5 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 분자량 분포[(z평균 분자량(Mz))/(수평균 분자량(Mn))]는 20.0 이상 70.0 이하인 것이 바람직하고, 25.0 이상 60.0 이하인 것이 보다 바람직하며, 25.0 이상 50.0 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 상기 각 분자량 분포가 상기 바람직한 범위 내이면, 캐스트 시트 및 연신 필름의 두께에 편차가 발생하기 어려워져, 적당한 연신성이 얻어지므로 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 미분 분포값 차(DM)는 8.0％ 미만인 것이 바람직하고, -20.0％ 이상 8.0％ 미만인 것이 보다 바람직하며, -10.0％ 이상 7.9％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, -5.0％ 이상 7.5％ 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 메소펜타드 분율([mmmm])은 99.8％ 미만인 것이 바람직하고, 99.5％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 99.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 메소펜타드 분율은 94.0％ 이상인 것이 바람직하고, 94.5％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 95.0％ 이상이 더욱 바람직하다. 메소펜타드 분율이 상기 수치 범위 내이면, 적당히 높은 입체 규칙성에 의해, 수지의 결정성이 적당히 향상하여 고온하에서의 내전압성이 향상한다. 한편, 캐스트 시트 성형시의 고화(결정화)의 속도가 적당해져, 적당한 연신성을 갖는다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 헵탄 불용분(HI)은 97.5％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 98.5％ 초과이며, 특히 바람직하게는 98.6％ 이상이다. 또한, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 헵탄 불용분(HI)은 99.5％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 99％ 이하이다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 회분은 6×10ppm 이하(60ppm 이하)가 바람직하고, 5×10ppm 이하(50ppm 이하)가 보다 바람직하며, 4×10ppm 이하(40ppm 이하)인 것이 더욱 바람직하고, 3×10ppm 이하(30ppm 이하)가 특히 바람직하다. 또한, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 회분은 0×10ppm 이상이 바람직하고, 1ppm 이상이 보다 바람직하며, 5ppm 이상이 더욱 바람직하고, 1×10ppm 이상(10ppm 이상)이 특히 바람직하다. 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 회분이 상기 바람직한 범위 내인 경우, 극성을 가진 저분자 성분의 생성을 억제하면서 콘덴서로서의 전기 특성이 보다 향상한다. 상기 회분은 실시예에 기재된 방법에 의해 얻어지는 값을 말한다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 230℃에 있어서의 멜트 플로우 레이트(MFR)는 0.1g/10min 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 230℃에 있어서의 멜트 플로우 레이트(MFR)는 6.0g/10min 이하인 것이 바람직하고, 5.0g/10min 이하인 것이 보다 바람직하며, 4.0g/10min 미만인 것이 더욱 바람직하고, 3.9g/10min 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 수지로서 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 사용하는 경우, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 함유율은 폴리프로필렌 필름 중의 폴리프로필렌 수지 전체를 100질량％로 하면, 10질량％ 이상인 것이 바람직하고, 15질량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 20질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 마찬가지로, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 함유율은 폴리프로필렌 필름 중의 폴리프로필렌 수지 전체를 100질량％로 하면, 45질량％ 이하인 것이 바람직하고, 40질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 수지로서 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 병용하는 경우, 폴리프로필렌 수지 전체를 100질량％로 하면, 55∼90중량％의 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 45∼10중량％의 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함하는 것이 바람직하고, 60∼85중량％의 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 40∼15중량％의 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 60∼80중량％의 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 40∼20중량％의 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 수지가 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함하는 경우, 상기 폴리프로필렌 필름은 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B의 미세 혼합 상태(상분리 상태)가 되기 때문에, 고온에서의 내전압성이 향상한다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지는, 일반적으로 공지의 중합 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 제1 실시형태의 폴리프로필렌 필름에 사용할 수 있는 직쇄 폴리프로필렌 수지를 제조할 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없다. 이러한 중합 방법으로서 예를 들면, 기상 중합법, 괴상 중합법 및 슬러리 중합법을 예시할 수 있다.
중합은 1개의 중합 반응기를 이용하는 단수단(1단) 중합이어도 되며, 적어도 2개 이상의 중합 반응기를 이용한 다단 중합이어도 된다. 또한, 반응기 중에 수소 또는 코모노머를 분자량 조정제로서 첨가하여 행해도 된다.
중합시의 촉매로는, 일반적으로 공지의 지글러·나타 촉매를 사용할 수 있으며, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지를 얻을 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 상기 촉매는 보조 촉매 성분이나 도너를 포함해도 된다. 촉매나 중합 조건을 조정함으로써, 분자량, 분자량 분포, 입체 규칙성 등을 제어할 수 있다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지의 분자량, 분자량 분포, 미분 분포값 차(DM) 등은 예를 들면, (i) 중합 방법 및 중합시의 온도·압력 등의 각 조건, (ii) 중합시의 반응기의 형태, (iii) 첨가제의 사용 유무, 종류 및 사용량, (iv) 촉매의 종류 및 사용량 등을 적절하게 선택함으로써 조정할 수 있다.
구체적으로, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지의 분자량, 분자량 분포, 미분 분포값 차(DM) 등의 조정은 예를 들면, 다단 중합 반응에 의해 행할 수 있다. 다단 중합 반응으로는 예를 들면, 다음과 같은 방법을 예시할 수 있다.
우선, 제1 중합 공정에 있어서, 프로필렌 및 촉매가 제1 중합 반응기에 공급된다. 이들의 성분과 함께, 분자량 조정제로서의 수소를, 요구되는 폴리머의 분자량에 도달하기 위해 필요한 양으로 혼합한다. 반응 온도는 예를 들면, 슬러리 중합의 경우, 70∼100℃ 정도, 체류 시간은 20분∼100분 정도이다. 복수의 반응기는 예를 들면, 직렬로 사용할 수 있다. 이 경우, 제1 공정의 중합 생성물은 추가의 프로필렌, 촉매, 분자량 조정제와 함께 연속적으로 다음 반응기로 보내지고, 이어서 제1 중합 공정보다 저분자량 혹은 고분자량으로 분자량을 조정한 제2 중합이 행해진다. 제1 및 제2 반응기의 수량(생산량)을 조정함으로써, 고분자량 성분 및 저분자량 성분의 조성(구성)을 조정하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지의 분자량, 분자량 분포, 미분 분포값 차(DM) 등의 조정은 과산화 분해에 의해 행할 수도 있다. 예를 들면, 과산화수소나 유기 과산화물 등의 분해제에 의한 과산화 처리에 의한 방법을 예시할 수 있다.
폴리프로필렌과 같은 붕괴형 폴리머에 과산화물을 첨가하면, 폴리머로부터의 수소 인발 반응이 일어나고, 발생한 폴리머 라디칼은 일부 재결합하여 가교 반응도 일으키지만, 대부분의 라디칼은 2차 분해(β개열)를 일으키고, 보다 분자량이 작은 2개의 폴리머로 분리된다. 즉, 고분자량 성분만큼 높은 확률로 분해가 진행된다. 이에 의해, 저분자량 성분이 증대되어 분자량 분포의 구성을 조정할 수 있다.
블렌드(수지 혼합)에 의해 저분자량 성분의 함유량을 조정하는 경우에는, 적어도 2종 이상의 상이한 분자량의 수지를 드라이 혼합 혹은, 용융 혼합하는 것이 좋다. 일반적으로는 주수지에, 그보다 평균 분자량이 높거나, 혹은 낮은 첨가 수지를 1∼40질량％ 정도 혼합하는 2종의 폴리프로필렌 혼합계가, 저분자량 성분량의 조정이 행해지기 쉽기 때문에 바람직하게 이용된다.
또한, 이 혼합 조정의 경우, 평균 분자량의 기준으로서 멜트 플로우 레이트(MFR)를 사용해도 상관없다. 이 경우, 주수지와 첨가 수지의 MFR의 차는 1∼30g/10분 정도로 해두는 것이, 조정시의 편리성의 관점에서 바람직하다.
상기 직쇄 폴리프로필렌 수지로는 시판품을 사용할 수도 있다.
상기 폴리프로필렌 수지는, 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 중에서도, 메탈로센 촉매를 사용하여 프로필렌을 중합함으로써 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C(이하, 「장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C」라고도 한다)가 바람직하다. 구체적으로, 상기 폴리프로필렌 수지에 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 포함되면, 캐스트 시트에 β정이 다량으로 형성된다. 그리고, β정을 포함하는 캐스트 시트를 연신함으로써, β정이 α정에 전이하는 점에서, β정과 α정의 밀도의 차에 기인하여 연신에 의해 얻어지는 폴리프로필렌 필름에 (대략)원호 형상의 요철이 형성되고, 바람직하게 표면을 조면화할 수 있는 점에서 바람직하다.
그 중에서도, 상기 폴리프로필렌 수지에 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 포함되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 폴리프로필렌 수지에 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지 B가 포함되고, 또한 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 포함되는 것이 보다 바람직하다. 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B는, 미분 분포값 차(DM), 헵탄 불용분(HI), 및/또는, 멜트 플로우 레이트(MFR) 등이 상이하고, 미세 혼합 상태(상분리 상태)로 되어 있기 때문에, 이러한 미연신 폴리프로필렌 필름을 연신함으로써, 필름을 구성하는 수지 성분의 배치가 복잡화한다. 따라서, 미분 분포값 차(DM), 헵탄 불용분(HI), 및/또는, 멜트 플로우 레이트(MFR) 등이 상이한 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와 직쇄 폴리프로필렌 수지 B를 포함함에 더해, 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함함으로써, 필름을 구성하는 수지 성분의 배치가 복잡화됨에 의한 연신 필름의 내전압성의 향상과 함께, 미세화된 (대략)원호 형상의 요철이 형성되고, 보다 바람직한 조면화를 실현하는 것이 가능하다.
한편, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 아닌, 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지를 사용하면, 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어지는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지가 갖는 α정 조핵 효과에 의해, 캐스트 시트에는 α정의 형성이 촉진되고, β정의 형성이 크게 억제된다. α정을 포함하는 캐스트 시트를 연신해도 결정자의 전이는 일어나지 않기 때문에, 요철은 형성되기 어렵다. 따라서, 폴리프로필렌 필름을 조면화하기 위해서는, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C가 바람직하다.
메탈로센 촉매는, 올레핀 매크로 모노머를 생성하는 중합용 촉매를 형성하는 메탈로센 화합물인 것이 일반적이다. 메탈로센 촉매를 사용하여 프로필렌을 중합하여 얻어진 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C는 폴리프로필렌의 분기 사슬 길이나 분기 사슬 간격이 적당한 것이 되고, 선형 폴리프로필렌과의 우수한 상용성이 얻어지기 때문에 바람직하다. 또한, 균일한 조성이나 균일한 표면 형상이 얻어지기 때문에 바람직하다. 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 제조에 있어서, 사용하는 촉매의 종류나 사용량 이외의 그 외의 각 조건, 예를 들면, (i) 중합 방법 및 중합시의 온도·압력 등의 각 조건, (ii) 중합시의 반응기의 형태, (iii) 첨가제의 사용 유무, 종류 및 사용량 등은, 제조하는 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 분자량, 분자량 분포, 미분 분포값 차(DM) 등을 고려한 후, 상기 직쇄 폴리프로필렌 수지의 제조 방법의 항에서 설명한 각 조건과 동일하게 할 수 있다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 중량 평균 분자량(Mw)은 15만 이상 60만 이하인 것이 바람직하고, 20만 이상 50만 이하인 것이 보다 바람직하며, 25만 이상 45만 이하인 것이 더욱 바람직하고, 35만 이상 42만 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 중량 평균 분자량(Mw)이 15만 이상 60만 이하이면, 수지 유동성이 적당해진다. 그 결과, 캐스트 시트의 두께의 제어가 용이하며, 얇은 연신 필름을 제작하는 것이 용이해진다. 또한, 캐스트 시트 및 연신 필름의 두께에 편차가 발생하기 어려워져, 적당한 연신성이 얻어지므로 바람직하다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 분자량 분포[(중량 평균 분자량(Mw))/(수평균 분자량(Mn))]는 1.5 이상 4.5 이하인 것이 바람직하고, 1.8 이상 4.2 이하인 것이 보다 바람직하며, 2.0 이상 4.0 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2.1 이상 3.9 이하인 것이 특별히 바람직하며, 2.2 이상 3.0 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 [(z평균 분자량(Mz))/(수평균 분자량(Mn))]은 4.0 이상 9.0 이하인 것이 바람직하고, 4.2 이상 8.8 이하인 것이 보다 바람직하며, 4.5 이상 8.5 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5.0 이상 8.2 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 분자량, 분자량 분포, 미분 분포값 차(DM) 등은 상술한 바와 같이, 촉매나 중합 조건을 조정함으로써 제어할 수 있다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 헵탄 불용분(HI)은 98.0％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98.2％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 98.5％ 이상이다. 또한, 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 헵탄 불용분(HI)은 99.5％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 99.0％ 이하이다. 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 HI가 상기 바람직한 범위인 경우, 캐스트 시트에 β정이 보다 바람직하게 형성되고, 결과적으로 제1 실시형태에 따른 폴리프로필렌 필름의 표면을 바람직하게 조면화할 수 있다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 회분은 45×10ppm 이하(450ppm 이하)가 바람직하고, 40×10ppm 이하(400ppm 이하)가 보다 바람직하다. 또한, 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 회분은 0×10ppm 이상이 바람직하고, 1ppm 이상이 보다 바람직하며, 5ppm 이상이 보다 한층 바람직하고, 1×10ppm 이상(10ppm 이상)이 더욱 바람직하고, 10×10ppm 이상(100ppm 이상)이 한층 더 바람직하며, 20×10ppm 이상(200ppm 이상)이 특히 바람직하다. 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 회분이 상기 바람직한 범위인 경우, 캐스트 시트에 β정이 보다 바람직하게 형성되고, 결과적으로 제1 실시형태에 따른 폴리프로필렌 필름의 표면을 바람직하게 조면화할 수 있다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 230℃에 있어서의 멜트 플로우 레이트(MFR)는 0.1∼12g/10min가 바람직하고, 0.5∼5g/10min가 보다 바람직하며, 0.7∼3.5g/10min가 더욱 바람직하고, 1.0∼2.2g/10min가 특히 바람직하다. 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 230℃에 있어서의 MFR이 상기 범위 내인 경우, 용융 상태에서의 유동 특성이 우수하기 때문에, 멜트 프랙처와 같은 불안정 유동이 발생하기 어렵고, 또한, 연신시의 파단도 억제된다. 따라서, 막두께 균일성이 양호하기 때문에, 절연 파괴가 일어나기 쉬운 박육부의 형성이 억제된다는 이점이 있다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 함유율은 폴리프로필렌 필름 중의 폴리프로필렌 수지 전체를 100질량％로 하면, 바람직하게는 0.1질량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.5질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 1질량％ 이상, 특히 바람직하게는 2질량％ 이상, 보다 특히 바람직하게는 2.5질량％ 이상이다. 또한, 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 함유율은 폴리프로필렌 필름 중의 폴리프로필렌 수지 전체를 100질량％로 하면, 바람직하게는 30질량％ 이하, 보다 바람직하게는 20질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 10질량％ 이하, 특히 바람직하게는 7질량％ 이하, 보다 특히 바람직하게는 5질량％ 이하이다. 상기 폴리프로필렌 필름은, 1종 또는 2종 이상의 상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 함유할 수 있다.
상기 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 대표적 시판품으로는 예를 들면, 일본 폴리프로 주식회사 제조 MFX3, MFX6, 일본 폴리프로 주식회사 제조 MFX8 등을 들 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌 수지 이외의 다른 수지(이하, 「다른 수지」라고도 한다)를 포함해도 된다. 「다른 수지」란, 일반적으로, 주성분의 수지로 여겨지는 폴리프로필렌 수지 이외의 수지로서, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있는 한 특별히 제한되는 경우는 없다. 다른 수지로는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리(1-부텐), 폴리이소부텐, 폴리(1-펜텐), 폴리(1-메틸펜텐) 등의 폴리프로필렌 이외의 다른 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체 등의 α-올레핀끼리의 공중합체, 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체 등의 비닐 단량체-디엔 단량체 랜덤 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 등의 비닐 단량체-디엔 단량체-비닐 단량체 랜덤 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 폴리프로필렌 필름은, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름에 악영향을 주지 않는 양으로 포함할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌 수지 100질량부에 대해 다른 수지를 바람직하게는 10질량부 이하 포함해도 되며, 보다 바람직하게는 5질량부 이하 포함해도 된다. 또한, 상기 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌 수지 100질량부에 대해 다른 수지를 바람직하게는 0.1질량부 이상 포함해도 되며, 보다 바람직하게는 1질량부 이상 포함해도 된다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 수지 성분에 더해, 추가로 첨가제를 적어도 1종 함유해도 된다. 「첨가제」란, 일반적으로, 폴리프로필렌에 사용되는 첨가제로서, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있는 한 특별히 제한되는 경우는 없다. 첨가제에는 예를 들면, 조핵제(α정 조핵제, β정 조핵제), 산화 방지제, 염소 흡수제나 자외선 흡수제 등의 필요한 안정제, 윤활제, 가소제, 난연화제, 대전 방지제, 무기 필러, 유기 필러 등이 포함된다. 상기 무기 필러로는 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 산화알루미늄 등을 들 수 있다. 상기 첨가제를 사용하는 경우, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름에 악영향을 주지 않는 양으로 포함할 수 있다.
「조핵제」는 폴리프로필렌에 일반적으로 사용되고, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없다.
조핵제로는 α정을 우선적으로 조핵시키는 α정 조핵제와 β정을 우선적으로 조핵시키는 β정 조핵제를 들 수 있다.
α정 조핵제 중 유기계 조핵제로는 분산형 조핵제와 용해형 조핵제를 들 수 있다. 분산형 조핵제로는 인산에스테르 금속염계 조핵제, 카르복실산 금속염계 조핵제, 로진 금속염계 조핵제 등을 들 수 있다. 용해형 조핵제로는 소르비톨계 조핵제, 노니톨계 조핵제, 자일리톨계 조핵제, 아미드계 조핵제 등을 들 수 있다.
β정 조핵제로는 아미드계 조핵제, 디 또는 폴리카르복실산 금속염계 조핵제, 퀴나크리돈계 조핵제, 방향족 설폰산계 조핵제, 프탈로시아닌계 조핵제, 테트라옥사스피로 화합물계 조핵제 등을 들 수 있다.
조핵제는 폴리프로필렌 원료와 드라이 블렌드 또는 멜트 블렌드하고, 펠렛화하여 사용할 수도 있고, 폴리프로필렌 펠렛과 함께 압출기에 투입하여 사용할 수도 있다. 조핵제를 사용함에 따라 필름의 표면 조도를 원하는 조도로 조절할 수 있다. 조핵제의 대표적 시판품의 예로는, 예를 들면, β정 조핵제로서 신닛폰 리카 주식회사 제조의 에누제스타 NU-100을 들 수 있다. 상기 폴리프로필렌 필름이 β정 조핵제를 포함하는 경우, 그 함유량은 수지 성분의 질량에 대해(수지 성분을 전체로 했을 때 질량으로) 바람직하게는 1∼1000질량ppm, 보다 바람직하게는 50∼600질량ppm이다.
「산화 방지제」란, 일반적으로 산화 방지제로 불리고, 폴리프로필렌에 사용되며, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없다. 산화 방지제는 일반적으로 2종류의 목적으로 사용된다. 하나의 목적은 압출기 내에서의 열 열화 및 산화 열화를 억제하는 것이며, 다른 목적은 콘덴서용 필름으로서의 장기 사용에 있어서의 열화 억제 및 콘덴서 성능 향상에 기여하는 것이다. 압출기 내에서의 열 열화 및 산화 열화를 억제하는 산화 방지제를 「1차제」라고도 하며, 콘덴서 성능 향상에 기여하는 산화 방지제를 「2차제」라고도 한다.
이들 2개의 목적으로 2종류의 산화 방지제를 사용해도 되고, 2개의 목적으로 1종류의 산화 방지제를 사용해도 된다.
1차제로는 예를 들면, 2,6-디-터셔리-부틸-파라-크레졸(일반 명칭：BHT)을 들 수 있다. 1차제는 통상, 후술의 폴리프로필렌 필름의 제조 방법에 있어서 설명하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 조제시, 압출기 내에서의 열 열화 및 산화 열화를 억제하는 목적으로 첨가할 수 있다. 이 목적으로 폴리프로필렌 수지 조성물에 첨가되는 산화 방지제는, 압출기 내에서의 성형 공정에서 대부분이 소비되어, 제막 성형 후의 필름 중에는 거의 잔존하지 않는다. 따라서, 상기 폴리프로필렌 필름이 1차제를 포함하는 경우, 그 함유량은 수지 성분의 질량에 대해(수지 성분을 전체로 했을 때 질량으로) 통상 100질량ppm 미만이다.
2차제로는 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를 들 수 있다.
「카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제」란, 통상, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제로 여겨지고, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있는 한 특별히 제한되는 경우는 없다.
카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제로는 예를 들면, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-터셔리-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](상품명：이르가녹스 245), 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](상품명：이르가녹스 259), 펜타에리스리틸·테트라키스[3-(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](상품명：이르가녹스 1010), 2,2-티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](상품명：이르가녹스 1035), 옥타데실-3-(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(상품명：이르가녹스 1076), N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시-히드로신나마미드)(상품명：이르가녹스 1098) 등을 들 수 있지만, 고분자량이며, 폴리프로필렌과의 상용성이 풍부하고, 저휘발성이며 내열성이 우수한 펜타에리스리틸·테트라키스[3-(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]가 특히 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 장기 사용시에 있어서의 시간과 함께 진행되는 열화를 억제하는 목적으로, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제(2차제)를 1종류 이상 포함해도 된다. 상기 폴리프로필렌 필름이 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를 1종류 이상 함유하는 경우, 그 함유량은 수지 성분의 질량에 대해(수지 성분을 전체로 했을 때 질량으로), 바람직하게는 4000질량ppm 이상 6000질량ppm 이하, 보다 바람직하게는 4500질량ppm 이상 6000질량ppm 이하이다. 필름 중의 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제의 함유량이, 4000질량ppm 이상 6000질량ppm 이하인 것이 적절한 효과 발현의 관점에서 바람직하다.
폴리프로필렌과 분자 레벨로 상용성이 양호한 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를, 최적 특정 범위의 양을 함유시킨 폴리프로필렌 필름은 장기 내용성이 향상하므로 바람직하다.
「염소 흡수제」란, 일반적으로 염소 흡수제로 불리고, 폴리프로필렌에 사용되며, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없다. 염소 흡수제로서 예를 들면, 스테아르산칼슘 등의 금속 비누 등을 예시할 수 있다. 이러한 염소 흡수제를 사용하는 경우, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름에 악영향을 주지 않는 양으로 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신되어 있는 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 필름이 2축 연신 폴리프로필렌 필름인 경우, 2축 연신 폴리프로필렌 필름은, 일반적으로 알려져 있는 2축 연신 폴리프로필렌 필름의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A, 직쇄 폴리프로필렌 수지 B, 및 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를, 필요에 따라 다른 수지, 첨가제 등과 함께 혼합함으로써, 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 캐스트 시트를 제작하고, 이어서 캐스트 시트를 2축 연신함으로써 제조할 수 있다.
＜폴리프로필렌 수지 조성물의 조제＞
상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 조제하는 방법으로는 특별히 제한은 없지만, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A, 직쇄 폴리프로필렌 수지 B, 및 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 중합 분말 혹은 펠렛을, 필요에 따라 다른 수지, 첨가제 등과 함께, 믹서 등을 이용하여 드라이 블렌드하는 방법이나, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A, 직쇄 폴리프로필렌 수지 B, 및 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C의 중합 분말 혹은 펠렛을, 필요에 따라 다른 수지, 첨가제 등과 함께, 혼련기에 공급하고 용융 혼련하여 멜트 블렌드 수지 조성물을 얻는 방법 등을 들 수 있다.
믹서, 혼련기는 특별히 제한되지 않는다. 혼련기는 1축 스크루 타입, 2축 스크루 타입, 그 이상의 다축 스크루 타입 중 어느 것이어도 된다. 2축 이상의 스크루 타입의 경우, 동방향 회전, 이방향 회전 중 어느 혼련 타입이어도 상관없다.
용융 혼련에 의한 블렌드의 경우, 혼련 온도는 양호한 혼련만 얻어지면 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 170∼320℃의 범위이며, 보다 바람직하게는 200℃∼300℃의 범위이고, 더욱 바람직하게는 230℃∼270℃의 범위 내이다. 수지의 혼련 혼합시의 열화를 억제하기 위해, 혼련기에 질소 등의 불활성 가스를 퍼지해도 상관없다. 용융 혼련된 수지는 일반적으로 공지의 조립기를 이용하여 적당한 크기로 펠렛화함으로써, 멜트 블렌드 수지 조성물의 펠렛을 얻을 수 있다.
폴리프로필렌 수지 조성물의 조제시, 압출기 내에서의 열 열화 및 산화 열화를 억제하는 목적으로, 상술한 첨가제의 항에 있어서 설명한 산화 방지제로서의 1차제를 첨가할 수 있다.
폴리프로필렌 수지 조성물이 1차제를 포함하는 경우, 그 함유량은 바람직하게는 수지 성분의 질량에 대해(수지 성분을 전체로 했을 때 질량으로) 1000질량ppm∼5000질량ppm이다. 이 목적의 산화 방지제는, 압출기 내에서의 성형 공정에서 대부분이 소비되어, 제막 성형 후의 필름 중에는 거의 잔존하지 않는다.
상술한 첨가제의 항에 있어서 설명한 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를, 2차제로서 폴리프로필렌 수지 조성물에 첨가할 수 있다.
폴리프로필렌 수지 조성물이, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를 포함하는 경우, 그 함유량은 수지 성분의 질량에 대해(수지 성분을 전체로 했을 때 질량으로) 바람직하게는 100질량ppm∼10000질량ppm, 보다 바람직하게는 5500질량ppm∼7000질량ppm이다. 압출기 내에서는, 적지 않게 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제도 소비된다.
폴리프로필렌 수지 조성물이 1차제를 포함하지 않는 경우, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를 보다 많이 사용할 수 있다. 이는 압출기 내에서, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제의 소비량이 증가하기 때문이다. 폴리프로필렌 수지 조성물이 1차제를 포함하지 않고, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를 포함하는 경우, 그 함유량은 수지 성분의 질량에 대해(수지 성분을 전체로 했을 때 질량으로) 6000질량ppm∼8000질량ppm 이하이다.
＜캐스트 시트의 제작＞
캐스트 시트는 미리 제작한 드라이 블렌드 수지 조성물 및/또는 멜트 블렌드 수지 조성물의 펠렛류를 압출기에 공급하여 가열 용융하고, 여과 필터를 통과한 후, 바람직하게는 170℃∼320℃, 보다 바람직하게는 200℃∼300℃로 가열 용융하여 T다이로부터 용융 압출하고, 바람직하게는 40℃∼140℃, 보다 바람직하게는 80℃∼140℃, 더욱 바람직하게는 90∼140℃, 특히 바람직하게는 90∼120℃, 보다 특히 바람직하게는 90∼105℃의 온도(캐스트 온도)로 유지된, 적어도 1개 이상의 금속 드럼으로 냉각, 고화시킴으로써 얻을 수 있다. 이 때, 용융 압출된 수지 조성물을 에어 나이프로 금속 드럼에 가압하는 것이 바람직하다. 한편, 금속 드럼에 접촉하는 측의 면이 제1 면이 되고, 반대측의 면(에어 나이프 측의 면)이 제2 면이 된다.
상기 캐스트 시트의 두께는, 목적으로 하는 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없지만, 바람직하게는 0.05㎜∼2㎜, 보다 바람직하게는 0.1㎜∼1㎜이다.
한편, 캐스트 시트의 제작 공정 중(특히, 압출기 내)에 있어서는, 폴리프로필렌은 적지 않게 열 열화(산화 열화)나 전단 열화를 받는다. 이러한 열화의 진행 정도, 즉 분자량 분포나 입체 규칙성의 변화는, 압출기 내의 질소 퍼지(산화의 억제), 압출기 내의 스크루 형상(전단력), 캐스트시의 T다이의 내부 형상(전단력), 산화 방지제의 첨가량(산화의 억제), 캐스트시의 권취 속도(신장력) 등에 의해 억제하는 것이 가능하다.
＜연신 처리＞
상기 2축 연신 폴리프로필렌 필름은, 상기 캐스트 시트에 연신 처리를 실시함으로써 제조할 수 있다. 연신 방법으로는 순차 2축 연신 방법이 바람직하다. 순차 2축 연신 방법으로는, 우선 캐스트 시트를 바람직하게는 100∼180℃, 보다 바람직하게는 140∼160℃의 온도로 유지하고, 속도차를 갖는 롤 사이에 통과시켜 진행 방향으로 3∼7배로 연신하고, 즉시 실온으로 냉각한다. 이 세로 연신 공정의 온도를 적절하게 조정함으로써, β정은 융해되고 α정으로 전이되어 요철이 현재화한다. 이어서, 당해 연신 필름을 텐터로 유도하여 바람직하게는 160℃ 이상, 보다 바람직하게는 160∼180℃의 온도에서 폭 방향으로 3∼11배로 가로 연신한 후, 완화, 열고정을 실시하여 롤상으로 권회한다.
롤상으로 권회된 필름은, 20∼45℃ 정도의 분위기 중에서 에이징 처리를 실시한 후, 되감아지면서(풀어지면서) 슬리터 등으로 원하는 제품 폭으로 슬릿 가공(단재)되어, 각각 다시 권회된다.
이러한 연신 공정에 의해, 기계적 강도, 강성이 우수한 필름이 되고, 또한, 표면의 요철도 보다 명확화되어 미세하게 조면화된 2축 연신 필름이 된다.
상기 폴리프로필렌 필름에는, 연신 및 열고정 공정 종료 후, 온라인 혹은 오프라인에서 코로나 방전 처리를 행해도 된다. 코로나 방전 처리를 행함에 따라, 금속 증착 가공 공정 등의 후공정에 있어서의 접착 특성을 높일 수 있다. 코로나 방전 처리는 공지의 방법을 이용하여 행할 수 있다. 분위기 가스로서 공기, 탄산 가스, 질소 가스, 및 이들의 혼합 가스를 사용하여 행하는 것이 바람직하다.
콘덴서로서 가공하기 위해, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 금속층을 적층하여, 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름으로 해도 된다. 상기 금속층은 전극으로서 기능한다. 상기 금속층에 사용되는 금속으로는 예를 들면, 아연, 납, 은, 크롬, 알루미늄, 구리, 니켈 등의 금속 단체, 그들의 복수종의 혼합물, 그들의 합금 등을 사용할 수 있지만, 환경, 경제성 및 콘덴서 성능 등을 고려하면, 아연, 알루미늄이 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 금속층을 적층하는 방법으로는 예를 들면, 진공 증착법이나 스퍼터링법을 예시할 수 있다. 생산성 및 경제성 등의 관점에서 진공 증착법이 바람직하다. 진공 증착법으로서 일반적으로 도가니 방식이나 와이어 방식 등을 예시할 수 있지만, 특별히 한정되지 않으며, 적절하게 최적인 것을 선택할 수 있다.
증착에 의해 금속층을 적층할 때의 마진 패턴도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 콘덴서의 보안성 등의 특성을 향상시키는 점에서, 피시 넷 패턴 내지는 T마진 패턴과 같은, 이른바 특수 마진을 포함하는 패턴을 필름의 한쪽 면 상에 실시하는 것이 바람직하다. 보안성이 높아지고, 콘덴서 파괴, 쇼트 방지 등의 점에서도 효과적이다.
마진을 형성하는 방법은 테이프법, 오일법 등, 일반적으로 공지의 방법을 아무런 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름에 금속층을 형성할 때, 롤상으로 권회된 폴리프로필렌 필름이 되감아져서(풀어져서), 증착막 등의 금속층이 한쪽 또는 양쪽 면에 형성되고, 다시 권회된다.
상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은 종래 공지의 방법으로 복수 적층하거나, 소자 권취 가공(권회)하여 필름 콘덴서로 할 수 있다.
구체적으로, 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 각 마진부의 중앙에 칼날을 넣어 슬릿 가공하고, 표면의 한쪽 면에 마진을 갖는 권취 릴을 제작한다.
여기서, 상기 폴리프로필렌 필름은, 제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)이 소정의 수치 범위 내이기 때문에, 블로킹이 억제되어 있다. 따라서, 상기 슬릿 가공시, 폴리프로필렌 필름이 블로킹하여 필름에 진행 방향의 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 좌측 마진의 권취 릴과 우측 마진의 권취 릴을 이용하여, 폭 방향으로 증착 부분이 마진부보다 튀어나오도록 2매 중첩하여 권회한다(소자 권취 가공). 이어서, 권회체로부터 심재를 뽑아 프레스한다. 이어서, 양단면에 외부 전극을 형성하고, 또한, 외부 전극에 리드선을 형성한다. 이상에 의해, 권회형 필름 콘덴서가 얻어진다.
이상, 제1 실시형태(제1 본 발명에 따른 실시형태)에 대해 설명했다.
＜제2 본 발명에 따른 실시형태＞
이하, 제2 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 한편, 제2 본 발명의 실시형태에 따른 폴리프로필렌 필름은 제1 본 발명의 실시형태와 같이, 제1 면의 Svk값(SvkA)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하일 필요는 없다. 또한, 제1 면의 Spk값(SpkA)이 0.035㎛를 초과하고 0.080㎛ 이하일 필요는 없다. 또한, 제2 면의 Svk값(SvkB)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하일 필요는 없다. 또한, 제2 면의 Spk값(SpkB)이 0.015㎛ 이상 0.035㎛ 이하일 필요는 없다.
제2 본 발명에 따른 실시형태(이하, 「제2 실시형태」라고도 한다)에 따른 폴리프로필렌 필름은,
주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유하고,
상기 제1 면의 Spk값(SpkA)과 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)의 비율 SpkB/SpkA가 0.490 이상 0.730 이하이며,
상기 제1 면의 Svk값(SvkA)과 상기 제2 면의 Svk값(SvkB)의 비율 SvkB/SvkA가 0.735 이상 1.250 이하이다.
비율 SpkB/SpkA는 0.495 이상이 바람직하고, 0.500 이상이 보다 바람직하며, 0.505 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 비율 SpkB/SpkA는 0.710 이하가 바람직하고, 0.700 이하가 보다 바람직하며, 0.690 이하가 더욱 바람직하다.
비율 SvkB/SvkA는 0.750 이상이 바람직하고, 0.760 이상이 보다 바람직하며, 0.780 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 비율 SvkB/SvkA는 1.240 이하가 바람직하고, 1.200 이하가 보다 바람직하며, 1.150 이하가 더욱 바람직하다.
상기 제1 면의 Svk값(SvkA)은 한정적이지는 않지만, 0.005㎛ 이상이 바람직하고, 0.007㎛ 이상이 보다 바람직하며, 0.008㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 0.009㎛ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 상기 제1 면의 Svk값(SvkA)은 한정적이지는 않지만, 0.050㎛ 이하가 바람직하고, 0.040㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.035㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
상기 제2 면의 Svk값(SvkB)은 한정적이지는 않지만, 0.005㎛ 이상이 바람직하고, 0.007㎛ 이상이 보다 바람직하며, 0.008㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 0.009㎛ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 상기 제2 면의 Svk값(SvkB)은 한정적이지는 않지만, 0.050㎛ 이하가 바람직하고, 0.040㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.035㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 0.030㎛가 특히 바람직하다.
상기 제1 면의 Spk값(SpkA)은 한정적이지는 않지만, 0.030㎛ 이상이 바람직하고, 0.040㎛ 이상이 보다 바람직하며, 0.043㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 0.045㎛ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 상기 제1 면의 Spk값(SpkA)은 한정적이지는 않지만, 0.090㎛ 이하가 바람직하고, 0.080㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.075㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
상기 제2 면의 Spk값(SpkB)은 한정적이지는 않지만, 0.010㎛ 이상이 바람직하고, 0.015㎛ 이상이 보다 바람직하며, 0.020㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 0.025㎛ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)은 한정적이지는 않지만, 0.060㎛ 이하가 바람직하고, 0.055㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.050㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
폴리프로필렌 필름은, 제1 면과 제2 면 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 금속층이 형성되고, 권회했을 때에는 금속층이 형성된 상태에서 상기 제1 면과 상기 제2 면이 접촉하게 된다. 상기 폴리프로필렌 필름에 의하면, 제1 면의 Spk값(SpkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 제2 면의 Spk값(SpkB)을 사용한 상기 비율이 상기 수치 범위 내이며, 조면화의 정도(조대 돌기의 정도 포함)를 상기 수치 범위 내에 있어서 상이하게 한다. 따라서, 폴리프로필렌 필름을 권회했을 때, 제1 면과 제2 면의 접촉 면적이 작아짐과 함께, 적당한 조대 돌기에 의한 상기 제1 면과 제2 면의 공극을 유지할 수 있고, 쿠션성이 우수하다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이, 블로킹을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 폴리프로필렌 필름에 의하면, 바람직한 경우로서 슬릿 공정 가공성도 우수하다.
또한, 일반적으로, 폴리프로필렌 필름의 권회는 주름이 발생하거나 사행하지 않도록 하기 위해, 복수의 반송용 롤을 이용하여 폴리프로필렌 필름에 장력을 가하면서 행해진다. 이 때문에, 한쪽 면만이 반송용 롤에 접하는 것이 아니라, 양쪽 면이 어느 하나의 반송용 롤에 접하면서 권회가 행해진다.
상기 폴리프로필렌 필름에 의하면, 폴리프로필렌 필름의 양면의 조면화가 동일한 정도이기 때문에, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 바람직하다. 그 결과, 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 억제되어 소자 권취 가공성이 양호해진다.
여기서, 반송성만을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도인 편이 바람직하다. 그러나, 내전압성을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 상이한 편이 바람직하다. 이하, 이 점에 대해 설명한다.
일반적으로, 필름의 두께는 표면에 요철이 존재하는 경우에는 볼록부의 정점이 두께의 단부이다. 즉, 제1 면과 제2 면의 양쪽에 요철이 존재하는 경우에는 제1 면에 존재하는 볼록부의 정점으로부터 제2 면에 존재하는 볼록부의 정점까지의 거리가 필름의 두께이다.
여기서, 코어부의 두께는 제1 면의 볼록부 높이와 제2 면의 볼록부 높이를 뺀 두께이다. 따라서, 양면이 모두 조면화된 폴리프로필렌 필름으로 하면, 코어부의 두께는 얇아지고, 누출 전류가 발생하기 쉬워져, 내전압성이 저하된다.
이에, 제2 실시형태에서는, (1) 제1 면의 Svk값(SvkA)과 제2 면의 Svk값(SvkB)에 대해서는 동일한 정도, 즉, 조면화의 지표라고도 할 수 있는 골부의 깊이에 대해서는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도로 하면서, (2) 조대 돌기에 대해서는 제2 면의 Spk값(SpkB)을 제1 면의 Spk값(SpkA)보다 작게 하여 코어부의 두께를 확보하는 구성으로 했다. 이상에 의해, 내전압성을 유지하면서 조면화에 의한 반송성을 겸비하는 것으로 했다.
이와 같이, 제2 실시형태에 따른 폴리프로필렌 필름에 의하면, 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하는 것이 가능해진다.
상기 제1 면의 Svk값(SvkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)은 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기를 사용하고, 3차원 표면 조도 평가법을 이용하여 표면 형상을 계측함으로써 구한다. 「3차원 표면 조도 평가법」은 필름 표면의 전체 면의 높이를 평가하므로, 필름 표면의 형상을 3차원적으로 평가하게 된다. 따라서, 측정 대상면의 국소적인 미세 변화나 변이를 파악할 수 있고, 보다 정확한 표면 조도를 평가할 수 있다. 단순한 돌기의 높이(일반적인 중심선 평균 조도(Ra) 등에 의한 이차원의 표면 조도 평가)가 아닌 3차원적인 돌출 산부의 평균 높이, 및 돌출 골부의 평균 높이를 사용하여 필름 표면 조도를 평가함으로써, 블로킹을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 양호한 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하는 구성으로 하는 것이 가능해진다.
보다 구체적으로, 상기 제1 면의 Svk값(SvkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)은 (주)료카 시스템 제조의 「VertScan2.0(모델：R5500GML)」을 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기로서 사용하여 측정한 값이다.
이하, 측정 방법의 상세에 대해 설명한다.
우선, WAVE 모드를 이용하여 530 white 필터 및 1×BODY의 경통을 적용하고, ×10 대물 렌즈를 이용하여 1시야당 470.92㎛×353.16㎛의 계측을 행한다. 이 조작을 대상 시료(폴리프로필렌 필름)의 진행 방향·폭 방향 모두 중앙이 되는 개소로부터 진행 방향으로 1㎝ 간격으로 10개소에 대해 행한다.
이어서, 얻어진 데이터에 대해 메디안 필터(3×3)에 의한 노이즈 제거 처리를 행하고, 그 후, 컷오프값 30㎛에 의한 가우시안 필터 처리를 행하여 기복 성분을 제거한다. 이에 의해, 조면화 표면 상태를 적절하게 계측할 수 있는 상태로 한다.
이어서, 「VertScan2.0」의 해석 소프트웨어 「VS-Viewer」의 플러그인 기능 「베어링」에 있는 「ISO 파라미터」를 이용하여 해석을 행한다.
마지막으로, 상기 10개소에서 얻어진 각 값(SvkA, SpkA, SvkB, SpkB, SqA, SqB, SaA, SaB, SkA, SkB)에 대해서 각각 평균값을 산출한다. 이상에 의해, 상기 제1 면의 Svk값(SvkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)이 얻어진다. 또한, SqA, SqB, SaA, SaB, SkA, SkB도 동일하게 하여 얻어진다.
보다 상세하게는, 실시예에 기재된 방법에 따른다.
상기 폴리프로필렌 필름의 제1 면의 Sq값(SqA)과 제2 면의 Sq값(SqB)의 비율 SqB/Sq, 상기 SqA, 상기 SqB, 제1 면의 Sa값(SaA)과 제2 면의 Sa값(SaB)의 비율 SaB/SaA, 상기 SaA, 상기 SaB, 제1 면의 Sk값(SkA)과 제2 면의 Sk값(SkB)의 비율 SkB/SkA, 상기 SkA, 상기 SkB는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 이들의 파라미터의 의미 및 구하는 법에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 제1 면의 Svk값(SvkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 상기 제2 면의 Spk값(SpkB), 상기 비율 SpkB/SpkA, 상기 비율 SvkB/SvkA, 상기 제1 면의 Sq값(SqA), 상기 제2 면의 Sq값(SqB), 상기 비율 SqB/SqA, 상기 제1 면의 Sa값(SaA), 상기 제2 면의 Sa값(SaB), 상기 비율 SaB/SaA, 상기 제1 면의 Sk값(SkA), 상기 제2 면의 Sk값(SkB), 및 상기 비율 SkB/SkA를 상기 수치 범위 내로 하는 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, (i) 상기 폴리프로필렌 필름을 구성하는 수지(원료 수지)의 종류 선정, 입체 규칙성, 분자량 분포, 및 미분 분포값 차(DM), (ii) 상기 폴리프로필렌 필름 전체에 대한 각 수지의 함유량, (iii) 연신시의 세로 및 가로의 연신 배율과 연신 온도, (iv) 첨가제(특히, 조핵제)의 종류 선정 및 그 함유량 등으로 적절하게 조정할 수 있다.
상기 제1 면의 Svk값(SvkA)과 상기 제2 면의 Svk값(SvkB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Spk값(SpkA)과 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sq값(SqA)과 상기 제2 면의 Sq값(SqB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sa값(SaA)과 상기 제2 면의 Sa값(SaB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sk값(SkA)과 상기 제2 면의 Sk값(SkB)을 상이하게 하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 제1 면을 캐스트 롤 측의 면으로 하고, 제2 면을 에어 나이프 측의 면으로 하여 캐스트 시트를 제작하고, 이 캐스트 시트를 2축 연신함으로써 조정할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 크레이터상의 미세 요철에 의해 양면이 조면화되어 있어도 된다. 크레이터상의 미세 요철에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 50∼120개/㎟인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)는 상기 DA보다 낮은 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)는 1∼90개/㎟인 것이 바람직하다.
상기 타원 밀도(DA)는 85∼120개/㎟인 것이 보다 바람직하며, 90∼105개/㎟인 것이 더욱 바람직하다.
상기 타원 밀도(DB)는 1∼12개/㎟인 것이 보다 바람직하며, 3∼11개/㎟인 것이 더욱 바람직하고, 4∼10개/㎟인 것이 특히 바람직하다.
상기 타원 밀도의 구하는 법에 대해서는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 50∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼90개/㎟이면, 폴리프로필렌 필름을 권회했을 때, 제1 면과 제2 면의 접촉 면적을 보다 작게 할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 50∼120개/㎟인 경우, 「타원」의 수는 비교적 많다고 할 수 있다. 따라서, 보다 크게 조면화되어 있다. 한편, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼90개/㎟이면, 「타원」의 수는 비교적 적다고 할 수 있다. 따라서, 조면화는 되어 있지만, 그 정도는 작다.
이와 같이, 제1 면의 타원 밀도(DA)를 50∼120개/㎟로 함과 함께, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 1∼90개/㎟로 하면, 슬릿 공정 가공에 있어서 필름이 좌우로 사행하여, 소권취의 단면이 고르지 않게 되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 슬릿 공정 가공성을 양호하게 할 수 있다.
또한, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 50∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼90개/㎟이면, 폴리프로필렌 필름의 양면이 보다 바람직하게 조면화되어 있기 때문에, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 보다 바람직하다. 그 결과, 보다 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 보다 억제된다.
여기서, 반송성만을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도인 편이 바람직하다. 그러나, 내전압성을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 상이한 편이 바람직하다. 일반적으로 표면을 조면화하면 필름의 얇은 부분(요철의 오목부)은 누출 전류의 원인이 된다. 이에, 제2 면의 타원 밀도(DB)를 제1 면의 타원 밀도(DA)보다 적게 하면, 누출 전류의 원인이 될 수 있는 요철의 수를 적게 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼90개/㎟이면, 누출 전류의 원인이 될 수 있는 요철의 수는 적다고 할 수 있다. 그 결과, 내전압성을 보다 바람직하게 유지하면서, 조면화에 의한 반송성을 보다 바람직하게 겸비하는 구성이 된다.
상기 폴리프로필렌 필름의 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LA), 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LB), 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 타원 완전도(PA), 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 타원 완전도(PB)는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 이들의 파라미터의 의미 및 구하는 법에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 폴리프로필렌 필름의 100℃에서의 직류 절연 파괴 강도(ES), 상기 폴리프로필렌 필름의 120℃에서의 직류 절연 파괴 강도(ES)는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름의 회분은 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 회분의 구하는 법에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 폴리프로필렌 필름의 두께는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 두께의 구하는 법에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신 필름이어도 되며, 1축 연신 필름이어도 되고, 무연신 필름이어도 된다. 그 중에서도, 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제1 면의 Spk값(SpkA), 상기 제2 면의 Svk값(SvkB), 및 상기 제2 면의 Spk값(SpkB)을 상기 수치 범위 내로 하기 쉬운 관점에서 2축 연신 필름인 것이 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름 및 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은, 각각 롤상으로 권회되어 있으며, 필름 롤의 형태인 것이 바람직하다. 상기 필름 롤은 권심(코어)을 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다. 상기 필름 롤은 권심(코어)을 갖는 것이 바람직하다. 상기 필름 롤의 권심의 재질로는 특별히 한정되지 않는다. 상기 재질로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 권심의 재질을 채용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상술한 바와 같이 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유한다. 상기 폴리프로필렌 수지로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 폴리프로필렌 수지를 채용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌 수지 이외의 다른 수지를 포함해도 된다. 또한, 상기 폴리프로필렌 필름은 수지 성분에 더해, 추가로 첨가제를 적어도 1종 함유해도 된다. 상기 다른 수지 및 상기 첨가제로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 폴리프로필렌 수지를 채용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신되어 있는 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 필름이 2축 연신 폴리프로필렌 필름인 경우, 2축 연신 폴리프로필렌 필름은 일반적으로 알려져 있는 2축 연신 폴리프로필렌 필름의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A, 직쇄 폴리프로필렌 수지 B, 및 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를, 필요에 따라 다른 수지, 첨가제 등과 함께 혼합함으로써 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 캐스트 시트를 제작하고, 이어서 캐스트 시트를 2축 연신함으로써 제조될 수 있다.
＜폴리프로필렌 수지 조성물의 조제＞
상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 조제하는 방법으로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
＜캐스트 시트의 제작＞
캐스트 시트의 작성 방법으로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
＜연신 처리＞
2축 연신 폴리프로필렌 필름은, 상기 캐스트 시트에 연신 처리를 실시함으로써 제조할 수 있다. 연신 처리 방법으로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름에는, 연신 및 열고정 공정 종료 후, 온라인 혹은 오프라인에서 코로나 방전 처리를 행해도 된다. 코로나 방전 처리로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
콘덴서로서 가공하기 위해, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 금속층을 적층하여 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름으로 해도 된다. 상기 금속층의 재질이나 적층 방법은 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 내용을 채용할 수 있다.
상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은, 종래 공지의 방법으로 복수 적층하거나, 소자 권취 가공(권회)하여 필름 콘덴서로 할 수 있다.
상기 필름 콘덴서의 구체적인 제작 방법으로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
이상, 제2 실시형태(제2 본 발명에 따른 실시형태)에 대해 설명했다.
＜제3 본 발명에 따른 실시형태＞
이하, 제3 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 한편, 제3 본 발명의 실시형태에 따른 폴리프로필렌 필름은, 제1 본 발명의 실시형태와 같이, 제1 면의 Svk값(SvkA)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하일 필요는 없다. 또한, 제1 면의 Spk값(SpkA)이 0.035㎛를 초과하고 0.080㎛ 이하일 필요는 없다. 또한, 제2 면의 Svk값(SvkB)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하일 필요는 없다. 또한, 제2 면의 Spk값(SpkB)이 0.015㎛ 이상 0.035㎛ 이하일 필요는 없다.
또한, 제3 본 발명의 실시형태에 따른 폴리프로필렌 필름은, 제2 본 발명의 실시형태와 같이, 제1 면의 Spk값(SpkA)과 제2 면의 Spk값(SpkB)의 비율 SpkB/SpkA가 0.490 이상 0.730 이하일 필요는 없다. 또한, 제1 면의 Svk값(SvkA)과 제2 면의 Svk값(SvkB)의 비율 SvkB/SvkA가 0.735 이상 1.250 이하일 필요는 없다.
제3 본 발명에 따른 실시형태(이하, 「제3 실시형태」라고도 한다)에 따른 폴리프로필렌 필름은,
제1 면과 제2 면을 갖는 폴리프로필렌 필름으로서,
주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유하고,
상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며,
상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이다.
상기 타원 밀도(DA)는 85∼110개/㎟인 것이 보다 바람직하며, 90∼105개/㎟인 것이 더욱 바람직하다.
상기 타원 밀도(DB)는 3∼11개/㎟인 것이 보다 바람직하며, 4∼10개/㎟인 것이 더욱 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 크레이터상의 미세 요철에 의해 양면이 조면화되어 있다. 크레이터상의 미세 요철에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이기 때문에, 폴리프로필렌 필름을 권회했을 때, 제1 면과 제2 면의 접촉 면적이 작아짐과 함께, 타원 밀도의 상이에 의한 상기 제1 면과 제2 면의 공극을 유지할 수 있고, 쿠션성이 우수하다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 블로킹을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 「타원」의 수는 비교적 많다고 할 수 있다. 따라서, 보다 크게 조면화되어 있다. 한편, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이며, 「타원」의 수는 비교적 적다고 할 수 있다. 따라서, 조면화는 되어 있지만, 그 정도는 작다.
이와 같이, 제1 면의 타원 밀도(DA)를 85∼120개/㎟로 함과 함께, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 1∼12개/㎟로 하면, 슬릿 가공에 있어서 필름이 좌우로 사행하여, 소권취의 단면이 고르지 않게 되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시예로부터도 알 수 있는 바와 같이 슬릿 공정 가공성을 양호하게 할 수 있다.
또한, 일반적으로, 폴리프로필렌 필름의 권회는 주름이 발생하거나 사행하지 않도록 하기 위해, 복수의 반송용 롤을 이용하여 폴리프로필렌 필름에 장력을 가하면서 행해진다. 이 때문에, 한쪽 면만이 반송용 롤에 접하는 것이 아니라, 양쪽 면이 어느 하나의 반송용 롤에 접하면서 권회가 행해진다.
상기 폴리프로필렌 필름에 의하면, 폴리프로필렌 필름의 양면이 조면화되어 있기 때문에, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 바람직하다. 그 결과, 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 억제된다.
구체적으로, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)가 85∼120개/㎟이며, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이기 때문에, 폴리프로필렌 필름의 양면이 바람직하게 조면화되어 있으므로, 2축 연신된 후의 폴리프로필렌 필름을 롤상으로 권회할 때, 반송용 롤에 대한 미끄럼성이 양면 모두 바람직하다. 그 결과, 바람직한 반송성이 얻어지고, 주름이나 권취 어긋남이 보다 억제되어 소자 권취 가공성이 양호해진다.
여기서, 반송성만을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 동일한 정도인 편이 바람직하다. 그러나, 내전압성을 고려하면, 조면화의 정도는 제1 면과 제2 면에서 상이한 편이 바람직하다. 일반적으로 표면을 조면화하면 필름의 얇은 부분(요철의 오목부)은 누출 전류의 원인이 된다. 이에, 제2 면의 타원 밀도(DB)를 제1 면의 타원 밀도(DA)보다 적게 하면, 누출 전류의 원인이 될 수 있는 요철의 수를 적게 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)가 1∼12개/㎟이면, 누출 전류의 원인이 될 수 있는 요철의 수는 적다고 할 수 있다. 그 결과, 내전압성을 바람직하게 유지하면서, 조면화에 의한 반송성을 보다 바람직하게 겸비하는 구성이 된다.
이와 같이, 제3 실시형태에 따른 폴리프로필렌 필름에 의하면, 블로킹을 억제하는 것이 가능하고, 또한, 슬릿 공정 가공성과 반송성과 내전압성을 겸비하는 것이 가능해진다.
상기 타원 밀도의 구하는 법에 대해서는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 폴리프로필렌 필름의 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LA), 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LB), 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 타원 완전도(PA), 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 타원 완전도(PB)는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 이들의 파라미터의 의미 및 구하는 법에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 폴리프로필렌 필름의 제1 면의 Sq값(SqA)과 제2 면의 Sq값(SqB)의 비율 SqB/Sq, 상기 SqA, 상기 SqB, 제1 면의 Sa값(SaA)과 제2 면의 Sa값(SaB)의 비율 SaB/SaA, 상기 SaA, 상기 SaB, 제1 면의 Sk값(SkA)과 제2 면의 Sk값(SkB)의 비율 SkB/SkA, 상기 SkA, 상기 SkB는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 이들의 파라미터의 의미 및 구하는 법에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 제1 면의 타원 밀도(DA), 상기 제2 면의 타원 밀도(DB), 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LA), 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LB), 상기 제1 면의 Sq값(SqA), 상기 제2 면의 Sq값(SqB), 상기 비율 SqB/SqA, 상기 제1 면의 Sa값(SaA), 상기 제2 면의 Sa값(SaB), 상기 비율 SaB/SaA, 상기 제1 면의 Sk값(SkA), 상기 제2 면의 Sk값(SkB), 및 상기 비율 SkB/SkA를 상기 수치 범위 내로 하는 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, (i) 상기 폴리프로필렌 필름을 구성하는 수지(원료 수지)의 종류 선정, 입체 규칙성, 분자량 분포, 및 미분 분포값 차(DM), (ii) 상기 폴리프로필렌 필름 전체에 대한 각 수지의 함유량, (iii) 연신시의 세로 및 가로의 연신 배율과 연신 온도, (iv) 첨가제(특히, 조핵제)의 종류 선정 및 그 함유량 등으로 적절하게 조정할 수 있다.
상기 제1 면의 타원 밀도(DA)와 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 타원 밀도(DA)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LA)와 상기 제2 면의 타원 밀도(DB)를 구성하는 타원의 평균 장축 길이(LB)를 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sq값(SqA)과 상기 제2 면의 Sq값(SqB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sa값(SaA)과 상기 제2 면의 Sa값(SaB)을 상이하게 하는 방법, 상기 제1 면의 Sk값(SkA)과 상기 제2 면의 Sk값(SkB)을 상이하게 하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 제1 면을 캐스트 롤 측의 면으로 하고, 제2 면을 에어 나이프 측의 면으로 하여 캐스트 시트를 제작하고, 이 캐스트 시트를 2축 연신함으로써 조정할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름의 100℃에서의 직류 절연 파괴 강도(ES), 상기 폴리프로필렌 필름의 120℃에서의 직류 절연 파괴 강도(ES)는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름의 회분은 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 회분의 구하는 법에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 폴리프로필렌 필름의 두께는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 수치 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 두께의 구하는 법에 대해서는, 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명했으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신 필름이어도 되며, 1축 연신 필름이어도 되고, 무연신 필름이어도 된다. 그 중에서도, 상기 타원 밀도(DA) 및 상기 타원 밀도(DB)를 상기 수치 범위 내로 하기 쉬운 관점에서 2축 연신 필름인 것이 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 필름 및 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은, 각각 롤상으로 권회되어 있으며, 필름 롤의 형태인 것이 바람직하다. 상기 필름 롤은 권심(코어)을 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다. 상기 필름 롤은 권심(코어)을 갖는 것이 바람직하다. 상기 필름 롤의 권심의 재질로는 특별히 한정되지 않는다. 상기 재질로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 권심의 재질을 채용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 상술한 바와 같이 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유한다. 상기 폴리프로필렌 수지로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 폴리프로필렌 수지를 채용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌 수지 이외의 다른 수지를 포함해도 된다. 또한, 상기 폴리프로필렌 필름은 수지 성분에 더해, 추가로 첨가제를 적어도 1종 함유해도 된다. 상기 다른 수지 및 상기 첨가제로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 폴리프로필렌 수지를 채용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름은, 2축 연신되어 있는 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 필름이 2축 연신 폴리프로필렌 필름인 경우, 2축 연신 폴리프로필렌 필름은 일반적으로 알려져 있는 2축 연신 폴리프로필렌 필름의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 직쇄 폴리프로필렌 수지 A, 직쇄 폴리프로필렌 수지 B, 및 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를, 필요에 따라 다른 수지, 첨가제 등과 함께 혼합함으로써 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 캐스트 시트를 제작하고, 이어서 캐스트 시트를 2축 연신함으로써 제조될 수 있다.
＜폴리프로필렌 수지 조성물의 조제＞
상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 조제하는 방법으로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
＜캐스트 시트의 제작＞
캐스트 시트의 작성 방법으로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
＜연신 처리＞
2축 연신 폴리프로필렌 필름은, 상기 캐스트 시트에 연신 처리를 실시함으로써 제조할 수 있다. 연신 처리 방법으로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 필름에는, 연신 및 열고정 공정 종료 후, 온라인 혹은 오프라인에서 코로나 방전 처리를 행해도 된다. 코로나 방전 처리로는 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 방법을 채용할 수 있다.
콘덴서로서 가공하기 위해, 상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 금속층을 적층하여 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름으로 해도 된다. 상기 금속층의 재질이나 적층 방법은 「제1 본 발명에 따른 실시형태」의 항에서 설명한 내용을 채용할 수 있다.
상기 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름은, 종래 공지의 방법으로 복수 적층하거나, 소자 권취 가공(권회)하여 필름 콘덴서로 할 수 있다.
구체적으로, 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 각 마진부의 중앙에 칼날을 넣어 슬릿 가공하고, 표면의 한쪽 면에 마진을 갖는 권취 릴을 제작한다.
여기서, 상기 폴리프로필렌 필름은, 상기 타원 밀도(DA) 및 상기 타원 밀도(DB)가 소정의 수치 범위 내이기 때문에, 블로킹이 억제되어 있다. 따라서, 상기 슬릿 가공시, 폴리프로필렌 필름이 블로킹하여 필름에 진행 방향의 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 좌측 마진의 권취 릴과 우측 마진의 권취 릴을 이용하여, 폭 방향으로 증착 부분이 마진부보다 튀어나오도록 2매 중첩하여 권회한다(소자 권취 가공). 이어서, 권회체로부터 심재를 뽑아 프레스한다. 이어서, 양단면에 외부 전극을 형성하고, 또한, 외부 전극에 리드선을 형성한다. 이상에 의해, 권회형 필름 콘덴서가 얻어진다.
이상, 제3 본 발명에 따른 실시형태에 대해 설명했다.
실시예
이하, 본 발명(제1 본 발명, 제2 본 발명, 및 제3 본 발명)에 관하여 실시예를 사용하여 상세하게 설명하지만, 본 발명(제1 본 발명, 제2 본 발명, 및 제3 본 발명)은 그 요지를 넘지 않는 한, 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
＜제1 본 발명에 따른 실시예＞
이하, 우선, 제1 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명한다.
[폴리프로필렌 수지]
실시예 및 비교예의 폴리프로필렌 필름을 제조하기 위해 사용한 폴리프로필렌 수지를 표 1에 나타낸다.
표 1에 나타내는 수지 A1은 프라임 폴리머 주식회사 제조의 제품이다. 수지 A2는 프라임 폴리머 주식회사 제조의 제품이다. 수지 B1은 대한유화사 제조의 S802M이다. 수지 B2는 대한유화사 제조의 HPT-1이다. 수지 B3은 대한유화사 제조이다. 수지 C1은 일본 폴리프로 주식회사 제조의 MFX6이다. 수지 X1은 보레알리스사 제조의 WB135HMS(Daploy HMS-PP)이다. 한편, MFX6은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지이다. WB135HMS는 과산화물에 의한 가교 변성에 의해 얻어진 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지이다. 수지 A1, 수지 A2는 직쇄 폴리프로필렌 수지 A에 상당한다. 수지 B1, 수지 B2, 수지 B3은 직쇄 폴리프로필렌 수지 B에 상당한다. 수지 C1은 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C에 상당한다. 수지 A1, 수지 A2, 수지 B1, 수지 B2, 수지 B3은 모두 호모폴리프로필렌 수지이다. 수지 X2는 프라임 폴리머 주식회사 제조의 제품이며, 직쇄상의 호모폴리프로필렌이다.
표 1에 각 수지의 수평균 분자량(Mn), 중량 평균 분자량(Mw), z평균 분자량(Mz), 분자량 분포(Mw/Mn), 및 분자량 분포(Mz/Mn)를 나타냈다. 이들의 값은 원료 수지 펠렛의 형태에서의 값이다. 측정 방법은 이하와 같다.
＜직쇄상 폴리프로필렌 수지의 수평균 분자량(Mn), 중량 평균 분자량(Mw), z평균 분자량(Mz), 분자량 분포(Mw/Mn), 및 분자량 분포(Mz/Mn)의 측정＞
GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)를 이용하여 이하의 조건으로, 각 수지의 수평균 분자량(Mn), 중량 평균 분자량(Mw), z평균 분자량(Mz), 분자량 분포(Mw/Mn), 및 분자량 분포(Mz/Mn)를 측정했다.
구체적으로, 토소 주식회사 제조, 시차 굴절계(RI) 내장 고온 GPC 장치인 HLC-8121GPC-HT형을 사용했다. 컬럼으로서 토소 주식회사 제조의 TSKgel GMHHR-H(20)HT를 3개 연결하여 사용했다. 140℃의 컬럼 온도에서 용리액으로서 트리클로로벤젠을 1.0㎖/min의 유속으로 흘려 측정했다. 토소 주식회사 제조의 표준 폴리스티렌을 사용하여 그 분자량 M에 관한 검량선을 작성하고, 측정값을 Q-팩터를 사용하여 폴리프로필렌의 분자량으로 환산하여 수평균 분자량(Mn), 중량 평균 분자량(Mw), 및 z평균 분자량(Mz)을 얻었다. 이 Mw와 Mn의 값을 이용하여 분자량 분포(Mw/Mn)를 얻었다. 또한, 이 Mz와 Mn의 값을 이용하여 분자량 분포(Mz/Mn)를 얻었다.
＜장쇄 분기 폴리프로필렌의 수평균 분자량(Mn), 중량 평균 분자량(Mw), z평균 분자량(Mz), 분자량 분포(Mw/Mn), 및 분자량 분포(Mz/Mn)의 측정＞
GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)를 이용하여 이하의 조건으로, 폴리프로필렌의 수평균 분자량(Mn), 중량 평균 분자량(Mw), z평균 분자량(Mz), 분자량 분포(Mw/Mn), 분자량 분포(Mz/Mn)를 측정했다.
토소 주식회사 제조, 시차 굴절계(RI) 내장형 고온 GPC 장치인 HLC-8121GPC-HT형을 사용했다. 컬럼으로서 토소 주식회사 제조의 TSKgel GMHHR-H(20)HT를 3개 연결하고, 또한, TSKgel guardcolumnHHR(30) 1개 사용했다. 140℃의 컬럼 온도에서 용리액으로서 1,2,4-트리클로로벤젠에, 0.05wt％의 2,6-디-터셔리-부틸-파라-크레졸(일반 명칭：BHT)을 1.0㎖/min의 유속으로 흘려 측정하고, 수평균 분자량(Mn), 중량 평균 분자량(Mw) 및 z평균 분자량(Mz)을 얻었다. 이 Mz와 Mn의 값을 이용하여 분자량 분포(Mz/Mn)를, 또한, Mw와 Mn의 값을 이용하여 분자량 분포(Mw/Mn)를 얻었다. 측정 조건은 이하와 같다.
GPC 장치：HLC-8121GPC/HT(토소 제조)
광산란 검출기：DAWN EOS(Wyatt Technology사),
컬럼：TSKgel guardcolumnHHR(30)(7.8㎜ID×7.5㎝)×1개＋TSKgel GMHHR-H(20)HT(7.8㎜ID×30㎝)×3개(토소 제조)
용리액：1,2,4-트리클로로벤젠에 0.05wt％의 BHT
유속：1.0mL/min
시료 농도：2mg/mL
주입량：300μL
컬럼 온도：140℃
시스템 온도：40℃
전처리：시료를 정칭하고, 용리액을 가하여 140℃에서 1시간 진탕 용해시켜, 0.5㎛의 소결 금속 필터로 열 여과를 행했다.
＜대수 분자량 log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값, 대수 분자량 log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값, 및 미분 분포값 차(DM)의 측정＞
각 수지에 대해서 대수 분자량 log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값, 대수 분자량 log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 다음과 같은 방법으로 얻었다. 우선, RI 검출계를 이용하여 검출되는 강도 분포의 시간 곡선(용출 곡선)을, 상기 표준 폴리스티렌을 사용하여 제작한 검량선을 사용하여, 표준 폴리스티렌의 분자량 M(Log(M))에 대한 분포 곡선으로 변환했다. 이어서, 분포 곡선의 전체 면적을 100％로 했을 경우의 Log(M)에 대한 적분 분포 곡선을 얻은 후, 이 적분 분포 곡선을 Log(M)으로 미분함으로써 Log(M)에 대한 미분 분포 곡선을 얻었다. 이 미분 분포 곡선으로부터 Log(M)＝4.5 및 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 읽었다. 또한, Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값과 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값의 차를 미분 분포값 차(DM)로 했다. 한편, 미분 분포 곡선을 얻을 때까지의 일련의 조작은, 사용한 GPC 측정 장치에 내장되어 있는 해석 소프트웨어를 이용하여 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
＜멜트 플로우 레이트(MFR)의 측정＞
각 수지에 대해 원료 수지 펠렛의 형태로의 멜트 플로우 레이트(MFR)를 도요정기 주식회사의 멜트 인덱서를 이용하여, JIS K 7210의 조건 M에 준거하여 측정했다. 구체적으로는 우선, 시험 온도 230℃로 한 실린더 내에 4g으로 칭량한 시료를 삽입하여 2.16㎏의 하중하에서 3.5분 예열했다. 그 후, 30초간 아래 구멍으로부터 압출된 시료의 중량을 측정하여 MFR(g/10min)을 구했다. 상기 측정을 3회 반복하고, 그 평균값을 MFR의 측정값으로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
＜헵탄 불용분(HI)의 측정＞
각 수지에 대해 10㎜×35㎜×0.3㎜로 프레스 성형하여 약 3g의 측정용 샘플을 제작했다. 이어서, 헵탄 약 150mL를 가하여 속슬렛 추출을 8시간 행했다. 추출 전후의 시료 질량으로부터 헵탄 불용분을 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
＜회분의 측정＞
각 수지의 회분에 대해 하기와 같이 측정했다.
시료 약 200g을 칭량하고, 백금 접시에 옮겨 800℃에서 40분간 회화했다. 얻어진 회분 잔사로부터 회분의 비율(ppm)을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
＜메소펜타드 분율＞
각 수지를 용매에 용해하고, 고온형 푸리에 변환 핵자기 공명 장치(고온 FT-NMR)를 이용하여 이하의 조건에서 측정했다.
고온형 핵자기 공명(NMR) 장치：니혼 덴시 주식회사 제조, 고온형 푸리에 변환 핵자기 공명 장치(고온 FT-NMR), JNM-ECP500
관측핵：13C(125MHz)
측정 온도：135℃
용매：오쏘-디클로로벤젠(ODCB:ODCB와 중수소화 ODCB의 혼합 용매(혼합비＝4/1))
측정 모드：싱글 펄스 프로톤 브로드밴드 디커플링
펄스 폭：9.1μsec(45°펄스)
펄스 간격：5.5sec
적산 횟수：4,500회
시프트 기준：CH3(mmmm)＝21.7ppm
입체 규칙성도를 나타내는 펜타드 분율은, 동방향 배열의 격자 「메소(m)」와 이방향의 배열의 격자 「라세모(r)」의 5격자(펜타드)의 조합(mmmm이나 mrrm 등)에서 유래하는 각 시그널의 강도 적분값으로부터, 백분율(％)로 산출했다. mmmm이나 mrrm 등에서 유래하는 각 시그널의 귀속에 관해 예를 들면, 「T. Hayashi et al., Polymer, 29권, 138페이지(1988)」 등의 스펙트럼의 기재를 참고로 했다.
상술한 수지를 사용하여 실시예 및 비교예의 폴리프로필렌 필름을 제작하고, 그 물성을 평가했다.
＜폴리프로필렌 필름의 제작＞
(실시예 1)
수지 A1과 수지 B1과 수지 C1을 드라이 블렌드했다. 혼합 비율은 질량비로 (수지 A1):(수지 B1):(수지 C1)＝63:34:3으로 했다. 그 후, 드라이 블렌드한 수지를 사용하여 수지 온도 250℃에서 용융한 후, T다이를 이용하여 압출하고, 표면 온도를 95℃로 유지한 금속 드럼에 권취하여 고화시켜 캐스트 시트를 제작했다. 이 때, 용융 압출된 수지 조성물을 에어 나이프로 금속 드럼에 가압하면서 캐스트 시트를 제작했다. 얻어진 미연신의 캐스트 시트를 130℃의 온도로 유지하고, 속도차를 갖는 롤 사이에 통과시켜 진행 방향으로 4.5배로 연신하고, 즉시 실온으로 냉각했다. 이어서, 연신 필름을 텐터로 유도하여 158℃의 온도에서 폭 방향으로 8배로 연신한 후, 완화, 열고정을 실시하여 권취하고, 40℃ 정도의 분위기 중에서 에이징 처리를 실시하여 실시예 1에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
(실시예 2∼실시예 5, 비교예 1∼비교예 6)
원료 수지의 드라이 블렌드시의 혼합 비율을 표 2와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2∼실시예 5, 비교예 1∼비교예 6에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
단, 비교예 6에 대해서는, 압출 성형시의 멜트 프랙처에 의해 평활한 캐스트 시트를 제작할 수 없었다. 이 때문에, 당해 캐스트 시트를 연신했을 때 파단이 일어났다.
(실시예 6∼실시예 8, 비교예 7, 비교예 8)
원료 수지의 드라이 블렌드시의 혼합 비율을 표 2와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 6∼실시예 8, 비교예 7, 비교예 8에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
＜폴리프로필렌 필름의 두께 측정＞
실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 두께를 측정했다. 구체적으로, 시티즌세이미츠사 제조의 종이 두께 측정기 MEI-11을 이용하여 100±10kPa로 측정하는 것 이외에, JIS-C2330에 준거하여 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
＜제1 면의 Svk값(SvkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 제2 면의 Spk값(SpkB), 제1 면의 Sq값(SqA), 제2 면의 Sq값(SqB), 제1 면의 Sa값(SaA), 제2 면의 Sa값(SaB), 제1 면의 Sk값(SkA), 및 제2 면의 Sk값(SkB)의 측정＞
이하, 제1 면을 「A면」이라고 부르고, 제2 면을 「B면」이라고 부르는 경우가 있다. 표 3 중에 있어서도, A면, B면이라고 하는 용어를 사용하는 경우가 있다.
광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기로서 (주)료카 시스템 제조의 「VertScan2.0(모델：R5500GML)」을 사용했다.
우선, WAVE 모드를 이용하여 530 white 필터 및 1×BODY의 경통을 적용하고, ×10 대물 렌즈를 이용하여 1시야당 470.92㎛×353.16㎛의 계측을 행했다. 이 조작을 대상 시료(폴리프로필렌 필름)의 진행 방향·폭 방향 모두 중앙이 되는 개소로부터 진행 방향으로 1㎝ 간격으로 10개소에 대해 행했다.
이어서, 얻어진 데이터에 대해 메디안 필터(3×3)에 의한 노이즈 제거 처리를 행하고, 그 후, 컷오프값 30㎛에 의한 가우시안 필터 처리를 행하여 기복 성분을 제거했다. 이에 의해, 조면화 표면 상태를 적절하게 계측할 수 있는 상태로 했다.
이어서, 「VertScan2.0」의 해석 소프트웨어 「VS-Viewer」의 플러그인 기능 「베어링」에 있는 「ISO 파라미터」를 이용하여 해석을 행했다.
마지막으로, 상기 10개소에서 얻어진 각 값(SvkA, SpkA, SvkB, SpkB, SqA, SqB, SaA, SaB, SkA, SkB)에 대해 각각 평균값을 산출했다. 이상에 의해, 제1 면의 Svk값(SvkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 제2 면의 Spk값(SpkB), 제1 면의 Sq값(SqA), 제2 면의 Sq값(SqB), 제1 면의 Sa값(SaA), 제2 면의 Sa값(SaB), 제1 면의 Sk값(SkA), 및 제2 면의 Sk값(SkB)을 결정했다. 결과를 표 3에 나타낸다. 한편, 표 3에는 비 SqB/SqA, 비 SaB/SaA, 비 SkB/SkA의 값도 포함하여 나타냈다.
＜타원 밀도의 측정＞
실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 제1 면(A면) 및 제2 면(B면)의 타원 밀도를 측정했다. 구체적으로, 디지털 스코프(주식회사 키엔스 제조 디지털 마이크로 스코프 VHX-2000)를 이용하여, 렌즈 배율：100배, 측정 방법：반사 측정, 시야 범위：3.4㎜×2.6㎜에서 폴리프로필렌 필름의 각 면을 관찰하고, 그 시야 범위 내에 관측된 「타원」의 수를 계측했다. 그 후, 단위 면적당으로 환산했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
한편, 한쪽 축의 길이 L㎛와 다른 쪽 축의 길이 S㎛로 했을 때, S≤L이며 1≤L≤300을 만족하는 것을 타원 밀도를 산출할 때 고려하는 「타원」이라고 했다. 이를 만족하지 않는 것은 타원 밀도를 산출할 때 고려하지 않았다(타원 밀도를 산출할 때의 「타원」으로서 카운트하지 않았다).
＜평균 장축 길이의 측정＞
타원 밀도의 측정으로 관측된 타원의 장축의 평균값을 산출했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
＜타원 완전도의 측정＞
우선, 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기로서 (주)료카 시스템 제조의 「VertScan2.0(모델：R5500GML)」을 사용하여, WAVE 모드로 530 white 필터 및 1×BODY의 경통을 적용하고, ×10 대물 렌즈를 이용하여 1시야당 470.92㎛×353.16㎛의 표면 형상 데이터를 얻었다. 이 조작을 대상 시료(폴리프로필렌 필름)의 진행 방향·폭 방향 모두 중앙이 되는 개소로부터 진행 방향으로 1㎝ 간격으로 10개소에 대해 행했다.
이어서, 얻어진 데이터에 대해 메디안 필터(3×3)에 의한 노이즈 제거 처리를 행하고, 그 후, 컷오프값 30㎛에 의한 가우시안 필터 처리를 행하여 기복 성분을 제거했다.
상술한 바와 같이 하여 얻어진 10개소의 각 표면 형상 데이터의 투영 화상으로부터, 쌍을 이루는 원호로 이루어지는 크레이터 투영 화상을 3개씩 추출했다. 한편, 투영 화상은 미세 요철 중 높이가 0.02㎛ 이상인 부분을 필름 표면에 투영한 투영 화상으로 했다.
크레이터 투영 화상을 추출하는 것에 있어서는, 상이한 β형 구정에 기초하는 원호끼리의 중첩이 확인되지 않은 크레이터 투영 화상을 3개씩 추출했다. 3개의 추출 방법은, 육안에 의한 타원의 면적으로 사분위수(제1 사분위수, 제2 사분위수(즉, 중앙값), 및 제3 사분위수)가 되는 타원을 추출하는 것으로 했다.
이어서, 추출한 3개의 크레이터 투영 화상의 각각에 대해, 쌍을 이루는 원호의 합계 길이(Lt)와 쌍을 이루는 원호를 포함하는 가상 원환의 전체 둘레 길이(Lc)를 계측하여 비(Lt/Lc)를 구했다. 그리고, 얻어진 합계 30개의 상기 비의 값을 평균하여 비(Lt/Lc)의 평균값(α)을 얻었다.
가상 원환의 결정과 Lt 및 Lc의 계측에는 광 간섭식 비접촉 표면 형상 측정기 VertScan2.0의 해석 소프트웨어 「VS-Viewer」의 플러그인 기능 「엣지 곡선 길이」를 이용하여 행했다. 구체적 순서는 이하와 같다.
(1) 우선, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이 원호(30a) 및 원호(30b)상에 있어서의 서로 가장 떨어진 2점을 P1, P2로 하고, P1과 P2를 연결한 직선(이하, 직선(P1-P2)이라고 한다)을 결정한다.
(2) 이어서, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 직선(P1-P2)의 한쪽 측(도 3 중에서는 직선(P1-P2)보다 상방 측)에 위치하는 부분의 원호(30a, 30b)의 형상(위치 데이터)으로부터 최소 제곱법에 의해, 직선(P1-P2)이 장축이 되는 타원(E0)을 도출한다. 그리고, 이 타원(E0)을 구성하는 곡선(타원(E0)의 둘레의 일부)에 의해, 상기 한쪽 측에 있어서의 원호(30a)와 원호(30b) 사이의 부분을 보완하여 보완선(40a)으로 한다. 한편, 도 3에서는 타원(E0) 중, 보완선(40a)에 상당하는 부분 이외를 도시 생략하고 있다.
(3) 이어서, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 직선(P1-P2)의 다른 쪽 측(도 3에서는 직선(P1-P2)보다 하방 측)에 위치하는 부분의 원호(30a, 30b)의 형상(위치 데이터)으로부터 최소 제곱법에 의해, 직선(P1-P2)이 장축이 되는 타원(E1)을 도출한다. 그리고, 이 타원(E1)을 구성하는 곡선(타원(E1)의 둘레의 일부)에 의해, 상기 다른 쪽 측에 있어서의 원호(30a)와 원호(30b) 사이의 부분을 보완하여 보완선(40b)으로 한다. 한편, 도 3에서는 타원(E1) 중, 보완선(40b)에 상당하는 부분 이외를 도시 생략하고 있다.
(4) 이와 같이 결정된 보완선(40a, 40b)과 원호(30a, 30b)로 연결된 도 3의 (c)에 나타내는 원환이 가상 원환이다.
(5) 그리고, 이 가상 원환의 둘레에 있어서의 각 위치(둘레의 어느 점을 기준으로 했을 때의 거리)에 대한, 각 위치에 있어서의 미세 요철(20)의 높이를 나타내는 미세 요철(20)의 높이 프로파일을 그린다. 이 높이 프로파일로부터, 높이 0.02㎛ 이상의 부분에 대응하는 크레이터 투영 화상(G)에 있어서의 Lt 및 Lc를 판독한다.
한편, 최소 제곱법의 실시에 있어서는 각각 30개(n＝30)의 위치 데이터를 사용한다.
＜폴리프로필렌 필름의 절연 파괴 강도의 측정(내전압성 평가)＞
JIS C2330(2001)7.4.11.2 B법(평판 전극법)에 준하여 직류 전원을 사용하고, 100℃, 125℃에서 폴리프로필렌 필름의 절연 파괴 전압값을 12회 측정했다. 절연 파괴 전압값(VDC)을 필름의 두께(㎛)로 나누어, 12회의 측정 결과 중의 상위 2점 및 하위 2점을 제외한 8점의 평균값을 절연 파괴 강도(ES)(VDC/㎛)로 했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
한편, 비교예 1, 비교예 4에서는 120℃에서의 절연 파괴 강도가 485VDC/㎛ 미만이며, 내전압성이 열악하다는 것을 알 수 있다.
＜금속 증착 롤의 블로킹 평가＞
2축 연신 폴리프로필렌 필름에 T마진 증착 패턴을 증착 저항 15Ω/□로 알루미늄 증착을 실시함으로써, 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 패턴 증착은 와이어 방식에 의한 진공 증착법에 따라 행하고, 헤비 엣지 증착은 도가니 방식에 의한 진공 증착법에 따라 행했다. 증착에 사용한 필름은 폭 620㎜이며, 증착 후의 필름 길이는 50,000m였다. 이 폭 620㎜의 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름의 각 마진부의 중앙에 칼날을 넣고, 슬릿 속도 350m/분으로 폭 30㎜, 길이 10,000m의 소권취가 되도록 슬릿 가공했다. 그 때, 금속 증착 권취 조출부에서 증착면과 비증착면의 블로킹에 의한 진행 방향의 주름이 관찰되지 않았던 경우를 AA, 주름이라고 할 수 없는 약간의 줄무늬가 관찰되었을 경우를 A, 폭 방향 단부에서 진행 방향의 주름이 관찰되었을 경우를 B, 폭 방향 중앙부에서도 진행 방향의 주름이 관찰되었을 경우를 C로서 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
＜회분의 측정＞
실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름에 대해 하기와 같이 측정했다.
시료 약 200g을 칭량하고, 백금 접시에 옮겨 800℃에서 40분간 회화했다. 얻어진 회분 잔사로부터 회분의 비율(ppm)을 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
＜슬릿 공정 가공성 평가＞
폭 620㎜의 금속 증착 권취를 폭 30㎜, 길이 10,000m가 되도록, 슬릿 속도 350m/분으로 슬릿 가공을 행하여, 폭 방향 20개로 분할했다. 그 결과, 얻어진 20개의 소권취 전부의 단면 어긋남(권취시에 있어서 필름이 좌우로 사행하여, 소권취의 단면이 고르지 않게 되었을 때의 어긋남 길이)이 슬릿 폭의 0.5％ 이내인 경우를 A, 20개의 소권취 전부의 단면 어긋남이 슬릿 폭의 1.0％ 이내이며, 또한 상기 A평가가 되지 않는 경우를 B, 20개의 소권취 전부의 단면 어긋남이 슬릿 폭의 2.0％ 이내이고, 또한 상기 A평가에도 B평가에도 해당하지 않는 경우를 C, 20개의 소권취의 단면 어긋남이 슬릿 폭의 2.0％ 초과가 1개 이상 존재했을 경우를 D로서 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
＜소자 권취 가공성 평가＞
슬릿 가공성 평가에 의해 얻어진 소권취 중, 좌측 마진의 권취 릴과 우측 마진의 권취 릴을 이용하여, 폭 방향으로 증착 부분이 마진부보다 튀어나오도록 2매 중첩하여 권회했다(소자 권취 가공). 권회는 주식회사 카이도 제작소 제조, 자동 권취기 3KAW-N2형을 이용하여 권취 장력 200g으로 1360턴 행했다. 그 때, 권취 시작부터 권취 종료까지를 육안으로 관찰하여, 주름이나 어긋남이 발생한 것을 불합격으로 하고, 불합격이 된 것의 수의 제조수 전체에 대한 비율을 백분율로 나타내어 가공성의 지표로 했다(이하, 소자 권취 수율이라고 칭한다). 소자 권취 수율은 높을수록 바람직하다. 95％ 이상을 양호 「○」, 95％ 미만을 불량 「×」로서 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
＜콘덴서의 제작 및 정전 용량＞
실시예에서 얻어진 폴리프로필렌 필름을 사용하여 이하와 같은 콘덴서를 제작했다. 폴리프로필렌 필름에 T마진 증착 패턴을 증착 저항 15Ω/□로 알루미늄 증착을 실시함으로써, 폴리프로필렌 필름의 편면에 금속막을 포함하는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 60㎜ 폭으로 슬릿한 후, 2매의 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 서로 맞대고, 주식회사 카이도 제작소 제조, 자동 권취기 3KAW-N2형을 이용하여 권취 장력 250g으로 1076턴 권회를 행했다. 소자 권취한 소자는 프레스하면서 120℃에서 15시간 열처리를 실시한 후, 소자 단면에 아연 금속을 용사하여 편평형 콘덴서를 얻었다. 편평형 콘덴서의 단면에 리드선을 납땜하고, 그 후 에폭시 수지로 봉지했다. 완성된 콘덴서의 정전 용량은 모두 75μF(±5μF)였다.
이상, 제1 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명했다.
＜제2 본 발명에 따른 실시예＞
이어서, 제2 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명한다.
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 폴리프로필렌 수지(수지 A1, 수지 A2, 수지 B1, 수지 B2, 수지 C1, 수지 X1, 수지 X2)를 사용하여 이하의 실시예 및 비교예의 폴리프로필렌 필름을 제작하고, 그 물성을 평가했다.
＜폴리프로필렌 필름의 제작＞
(실시예 9)
수지 A1과 수지 B1과 수지 C1을 드라이 블렌드했다. 혼합 비율은 질량비로 (수지 A1):(수지 B1):(수지 C1)＝64:33:3으로 했다. 그 후, 드라이 블렌드한 수지를 사용하여 수지 온도 250℃에서 용융한 후, T다이를 이용하여 압출하고, 표면 온도를 95℃로 유지한 금속 드럼에 권취하여 고화시켜 캐스트 시트를 제작했다. 이 때, 용융 압출된 수지 조성물을 에어 나이프로 금속 드럼에 가압하면서 캐스트 시트를 제작했다. 얻어진 미연신의 캐스트 시트를 130℃의 온도로 유지하고, 속도차를 갖는 롤 사이에 통과시켜 진행 방향으로 4.5배로 연신하고, 즉시 실온으로 냉각했다. 이어서, 연신 필름을 텐터로 유도하여 158℃의 온도에서 폭 방향으로 8배로 연신한 후, 완화, 열고정을 실시하여 권취하고, 40℃ 정도의 분위기 중에서 에이징 처리를 실시하여 실시예 9에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
(실시예 10, 비교예 9∼비교예 14)
원료 수지의 드라이 블렌드시의 혼합 비율을 표 4와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 9와 동일하게 하여 실시예 10, 비교예 9∼비교예 14에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
단, 비교예 14에 대해서는, 압출 성형시의 멜트 프랙처에 의해 평활한 캐스트 시트를 제작할 수 없었다. 이 때문에, 당해 캐스트 시트를 연신했을 때 파단이 일어났다.
(실시예 11∼실시예 13, 비교예 15, 비교예 16)
원료 수지의 드라이 블렌드시의 혼합 비율을 표 4와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 9와 동일하게 하여 실시예 11∼실시예 13, 비교예 15, 비교예 16에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
＜폴리프로필렌 필름의 두께 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 두께를 측정했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
＜제1 면의 Svk값(SvkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 제2 면의 Spk값(SpkB), 제1 면의 Sq값(SqA), 제2 면의 Sq값(SqB), 제1 면의 Sa값(SaA), 제2 면의 Sa값(SaB), 제1 면의 Sk값(SkA), 및 제2 면의 Sk값(SkB)의 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 제1 면의 Svk값(SvkA), 제1 면의 Spk값(SpkA), 제2 면의 Svk값(SvkB), 제2 면의 Spk값(SpkB), 제1 면의 Sq값(SqA), 제2 면의 Sq값(SqB), 제1 면의 Sa값(SaA), 제2 면의 Sa값(SaB), 제1 면의 Sk값(SkA), 및 제2 면의 Sk값(SkB)을 결정했다. 결과를 표 5에 나타낸다. 한편, 표 5에는 비 SpkB/SpkA, 비 SvkB/SvkA, 비 SqB/SqA, 비 SaB/SaA, 비 SkB/SkA의 값도 포함하여 나타냈다.
＜타원 밀도의 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 제1 면(A면) 및 제2 면(B면)의 타원 밀도를 측정했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
＜평균 장축 길이의 측정＞
타원 밀도의 측정으로 관측된 타원의 장축의 평균값을 산출했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
＜타원 완전도의 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 타원 완전도를 얻었다. 결과를 표 5에 나타낸다.
＜폴리프로필렌 필름의 절연 파괴 강도의 측정(내전압성 평가)＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 절연 파괴 강도(ES)(VDC/㎛)를 얻었다. 결과를 표 5에 나타낸다.
한편, 비교예 9, 비교예 12에서는 120℃에서의 절연 파괴 강도가 485VDC/㎛ 미만이며, 내전압성이 열악하다는 것을 알 수 있다.
＜금속 증착 롤의 블로킹 평가＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 금속 증착 롤의 블로킹 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
＜회분의 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 폴리프로필렌 필름의 회분의 측정을 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
＜슬릿 공정 가공성 평가＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 슬릿 공정 가공성 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
＜소자 권취 가공성 평가＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 소자 권취 가공성 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
＜콘덴서의 제작 및 정전 용량＞
실시예에서 얻어진 폴리프로필렌 필름을 사용하여 이하와 같은 콘덴서를 제작했다. 폴리프로필렌 필름에 T마진 증착 패턴을 증착 저항 15Ω/□로 알루미늄 증착을 실시함으로써, 폴리프로필렌 필름의 편면에 금속막을 포함하는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 60㎜ 폭으로 슬릿한 후, 2매의 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 서로 맞대고, 주식회사 카이도 제작소 제조, 자동 권취기 3KAW-N2형을 이용하여 권취 장력 250g으로 1076턴 권회를 행했다. 소자 권취한 소자는 프레스하면서 120℃에서 15시간 열처리를 실시한 후, 소자 단면에 아연 금속을 용사하여 편평형 콘덴서를 얻었다. 편평형 콘덴서의 단면에 리드선을 납땜하고, 그 후 에폭시 수지로 봉지했다. 완성된 콘덴서의 정전 용량은 모두 75μF(±5μF)였다.
이상, 제2 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명했다.
＜제3 본 발명에 따른 실시예＞
이어서, 제3 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명한다.
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 폴리프로필렌 수지(수지 A1, 수지 A2, 수지 B1, 수지 B2, 수지 C1, 수지 X1, 수지 X2)를 사용하여 이하의 실시예 및 비교예의 폴리프로필렌 필름을 제작하고, 그 물성을 평가했다.
＜폴리프로필렌 필름의 제작＞
(실시예 14)
수지 A1과 수지 B1과 수지 C1을 드라이 블렌드했다. 혼합 비율은 질량비로 (수지 A1):(수지 B1):(수지 C1)＝63:34:3으로 했다. 그 후, 드라이 블렌드한 수지를 사용하여 수지 온도 250℃에서 용융한 후, T다이를 이용하여 압출하고, 표면 온도를 95℃로 유지한 금속 드럼에 권취하여 고화시켜 캐스트 시트를 제작했다. 이 때, 용융 압출된 수지 조성물을 에어 나이프로 금속 드럼에 가압하면서 캐스트 시트를 제작했다. 얻어진 미연신의 캐스트 시트를 130℃의 온도로 유지하고, 속도차를 갖는 롤 사이에 통과시켜 진행 방향으로 4.5배로 연신하고, 즉시 실온으로 냉각했다. 이어서, 연신 필름을 텐터로 유도하여 158℃의 온도에서 폭 방향으로 8배로 연신한 후, 완화, 열고정을 실시하여 권취하고, 40℃ 정도의 분위기 중에서 에이징 처리를 실시하여 실시예 14에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
(실시예 15, 비교예 17∼비교예 22)
원료 수지의 드라이 블렌드시의 혼합 비율을 표 6과 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 14와 동일하게 하여 실시예 15, 비교예 17∼비교예 22에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
단, 비교예 22에 대해서는, 압출 성형시의 멜트 프랙처에 의해 평활한 캐스트 시트를 제작할 수 없었다. 이 때문에, 당해 캐스트 시트를 연신했을 때 파단이 일어났다.
(실시예 16∼실시예 18, 비교예 23, 비교예 24)
원료 수지의 드라이 블렌드시의 혼합 비율을 표 6과 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 14와 동일하게 하여 실시예 16∼실시예 18, 비교예 23, 비교예 24에 따른 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
＜폴리프로필렌 필름의 두께 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 두께를 측정했다. 결과를 표 7에 나타낸다.
＜타원 밀도의 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 제1 면(A면), 및 제2 면(B면)의 타원 밀도를 측정했다. 결과를 표 7에 나타낸다.
＜평균 장축 길이의 측정＞
타원 밀도의 측정으로 관측된 타원의 장축의 평균값을 산출했다. 결과를 표 7에 나타낸다.
＜타원 완전도의 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 타원 완전도를 얻었다. 결과를 표 7에 나타낸다.
＜제1 면의 Sq값(SqA), 제2 면의 Sq값(SqB), 제1 면의 Sa값(SaA), 제2 면의 Sa값(SaB), 제1 면의 Sk값(SkA), 및 제2 면의 Sk값(SkB)의 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 제1 면의 Sq값(SqA), 제2 면의 Sq값(SqB), 제1 면의 Sa값(SaA), 제2 면의 Sa값(SaB), 제1 면의 Sk값(SkA), 및 제2 면의 Sk값(SkB)을 결정했다. 결과를 표 7에 나타낸다. 한편, 표 7에는 비 SqB/SqA, 비 SaB/SaA, 비 SkB/SkA의 값도 포함하여 나타냈다.
＜폴리프로필렌 필름의 절연 파괴 강도의 측정(내전압성 평가)＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 실시예, 비교예의 폴리프로필렌 필름의 절연 파괴 강도(ES)(VDC/㎛)를 얻었다. 결과를 표 7에 나타낸다.
한편, 비교예 17, 비교예 20에서는 120℃에서의 절연 파괴 강도가 485VDC/㎛ 미만이며, 내전압성이 열악하다는 것을 알 수 있다.
＜금속 증착 롤의 블로킹 평가＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 금속 증착 롤의 블로킹 평가를 행했다. 결과를 표 7에 나타낸다.
＜회분의 측정＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 폴리프로필렌 필름의 회분의 측정을 행했다. 결과를 표 7에 나타낸다.
＜슬릿 공정 가공성 평가＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 슬릿 공정 가공성 평가를 행했다. 결과를 표 7에 나타낸다.
＜소자 권취 가공성 평가＞
「제1 본 발명에 따른 실시예」의 항에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 소자 권취 가공성 평가를 행했다. 결과를 표 7에 나타낸다.
＜콘덴서의 제작 및 정전 용량＞
실시예에서 얻어진 폴리프로필렌 필름을 사용하여 이하와 같은 콘덴서를 제작했다. 폴리프로필렌 필름에 T마진 증착 패턴을 증착 저항 15Ω/□로 알루미늄 증착을 실시함으로써, 폴리프로필렌 필름의 편면에 금속막을 포함하는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 60㎜ 폭으로 슬릿한 후, 2매의 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 서로 맞대고, 주식회사 카이도 제작소 제조, 자동 권취기 3KAW-N2형을 이용하여 권취 장력 250g으로 1076턴 권회를 행했다. 소자 권취한 소자는 프레스하면서 120℃에서 15시간 열처리를 실시한 후, 소자 단면에 아연 금속을 용사하여 편평형 콘덴서를 얻었다. 편평형 콘덴서의 단면에 리드선을 납땜하고, 그 후 에폭시 수지로 봉지했다. 완성된 콘덴서의 정전 용량은 모두 75μF(±5μF)였다.
이상, 제3 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명했다.
Claims (9)
- 제1 면과 제2 면을 갖는 폴리프로필렌 필름으로서,
주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 함유하고,
상기 제1 면의 Svk값(SvkA)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하이며,
상기 제1 면의 Spk값(SpkA)이 0.035㎛ 초과 0.080㎛ 이하이고,
상기 제2 면의 Svk값(SvkB)이 0.005㎛ 이상 0.030㎛ 이하이며,
상기 제2 면의 Spk값(SpkB)이 0.015㎛ 이상 0.035㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 필름. - 제 1 항에 있어서,
콘덴서용인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 필름. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
2축 연신되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 필름. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 면의 Sq값(SqA)과 상기 제2 면의 Sq값(SqB)의 비율 SqB/SqA가 0.4∼1.0인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 필름. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 면의 Sa값(SaA)과 상기 제2 면의 Sa값(SaB)의 비율 SaB/SaA가 0.6∼1.0인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 필름. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 수지는,
분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차가 8.0％ 이상인 직쇄 폴리프로필렌 수지 A와,
분자량 미분 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)＝4.5일 때의 미분 분포값에서 Log(M)＝6.0일 때의 미분 분포값을 뺀 차가 8.0％ 미만인 직쇄 폴리프로필렌 수지 B와,
메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 장쇄 분기 폴리프로필렌 수지 C를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 필름. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 폴리프로필렌 필름과,
상기 폴리프로필렌 필름의 편면 또는 양면에 적층된 금속층을 갖는 것을 특징으로 하는 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름. - 권회된 제 7 항의 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름을 갖거나, 또는, 제 7 항의 금속층 일체형 폴리프로필렌 필름이 복수 적층된 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 필름 콘덴서.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 폴리프로필렌 필름이 롤상으로 권회되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 롤.
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