KR20240026890A - 폴리올레핀계 필름, 그것을 사용한 금속막 적층 필름, 필름 콘덴서, 파워 컨트롤 유닛, 전동 자동차 및 전동 항공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고온 환경에서의 내전압 특성이나 신뢰성이 우수하고, 고온도·고전압 하에서 사용되는 콘덴서 용도 등에 적합한 폴리올레핀계 필름을 제공하는 것을 과제로 하고, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층을 A층이라 했을 때, 상기 A층을 갖고, 전광선 투과율이 85％ 이상이고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 폴리올레핀계 필름의 제공을 본래의 취지로 한다.

Description

폴리올레핀계 필름, 그것을 사용한 금속막 적층 필름, 필름 콘덴서, 파워 컨트롤 유닛, 전동 자동차 및 전동 항공기

본 발명은, 특히 콘덴서 용도에 적합하게 사용되는 폴리올레핀계 필름에 관한 것이다.

근년, 각종 전기 설비의 대부분이 인버터화되고, 거기에 따른 콘덴서의 소형화, 대용량화의 요구가 한층 강해지고 있다. 특히 자동차(전기 자동차, 하이브리드카 용도 포함함), 전동 항공기, 태양광 발전 및 풍력 발전 등의 용도에서는 당해 요구를 받고, 콘덴서용 필름에 대하여, 내전압성 향상이나, 생산성 및 콘덴서 소자 제작에 있어서의 가공 적성의 유지에 더하여, 한층의 박막화나 내열성 향상이 요구되고 있다.

폴리올레핀계 필름 중에서는, 폴리프로필렌 필름이 내열성이나 절연 파괴 전압이 우수하다고 되어 있다. 한편, 상기한 분야로의 적용 시에는, 필름이 사용 환경 온도에서의 우수한 치수 안정성과, 사용 환경 온도에서 10 내지 20℃ 높은 영역에서의 안정된 전기적 성능(내전압성 등)을 발휘하는 것이 중요하다. 여기서 내열성이라는 관점에서는, 장래적으로, 실리콘 카바이트(SiC)를 사용한 파워 반도체 용도를 고려한 경우, 사용 환경 온도가 보다 고온이 된다고 되어 있다.

이러한 배경으로부터, 콘덴서에는 내열성이나 내전압성의 더 한층의 향상이 요구되고 있고, 콘덴서용 필름에는 110℃를 초과한 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압의 향상이 요구되고 있다. 그러나, 비특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 폴리프로필렌 필름의 사용 온도 상한은 약 110℃로 되어 있고, 폴리프로필렌 필름이 이러한 온도 환경 하에서 절연 파괴 전압을 안정적으로 유지하는 것은 매우 곤란하였다.

필름 콘덴서를 소형화하고, 내열성을 향상시키기 위해서는, 필름의 박막화 및 비유전율이 높은 필름을 사용하는 것, 콘덴서 사용 환경 온도 영역을 초과하는 유리 전이 온도를 갖는 필름을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 예를 들어, 비유전율이 다른 2종의 층을 교호로 중첩한 적층 구조로 하고, 한쪽의 층은 그 유리 전이 온도가 130℃를 초과하는 시클로올레핀 폴리머, 다른 한쪽은 폴리프로필렌층을 사용함으로써 내열성과 내전압성을 가지면서 큰 정전 용량을 유지할 수 있는 적층체가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 또한, 시클로올레핀 폴리머와 폴리프로필렌의 적층체를 형성할 때에 공압출, 공연신함으로써 가공성을 향상시킨 필름이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2, 3). 나아가, 시클로올레핀 폴리머와 폴리프로필렌 수지를 블렌드하여 제막 및 2축 연신함으로써 고온 환경에서의 열 치수 안정성을 높인 필름이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 4).

일본 특허 공개 제2015-012076호 공보 국제 공개 제2017/022706호 일본 특허 공개 제2018-034510호 공보 일본 특허 공개 제2020-521867호 공보

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

그러나, 특허문헌 1의 필름은 공압출 적층이 아니고, 폴리프로필렌 필름 상에 코팅법으로 시클로올레핀 폴리머층을 형성한 적층체이기 때문에, 시클로올레핀 폴리머층이 박리되기 쉽고, 콘덴서로 했을 때의 성능과 신뢰성에 대해 충분하다고는 말하기 어려운 것이었다. 특허문헌 2의 필름도 적층 구성의 기층부가 시클로올레핀 폴리머 단체이기 때문에, 면적 연신 배율을 높이는 것이 곤란하며 고온 환경에서의 내전압성이 부족한 등, 콘덴서로 했을 때의 성능과 신뢰성에 대해서는 충분하다고는 말하기 어려운 것이었다. 특허문헌 3의 필름도 적층 구성의 기층부가 시클로올레핀 폴리머이며, 연신성을 개량하기 위해 엘라스토머를 함유시켜 면적 연신 배율을 높이고 있지만, 고온 환경에서의 내전압성에서는 만족스러운 것은 아니고, 콘덴서로 했을 때의 성능과 신뢰성에 대해서는 충분하다고는 말하기 어려운 것이었다. 특허문헌 4의 필름은 단순히 시클로올레핀 폴리머와 폴리프로필렌 수지를 블렌드한 필름이기 때문에, 면적 연신 배율을 높이는 것이 곤란하며 고온 환경에서의 내전압성이 부족한 등, 콘덴서로 했을 때의 성능과 신뢰성에 대해서는 충분하다고는 말하기 어려운 것이었다.

그래서, 본 발명은, 고온 환경에서의 내전압 특성이나 신뢰성이 우수하고, 고온도·고전압 하에서 사용되는 콘덴서 용도 등에 적합한 폴리올레핀계 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭하여, 이하의 본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름, 본 발명의 제2 폴리올레핀계 필름을 발명하기에 이르렀다. 본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름은, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층(이러한 층을 편의적으로 「A층」이라고 칭함)을 갖고, 전광선 투과율이 85％ 이상이고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것을 특징으로 하는, 폴리올레핀계 필름이다.

본 발명의 제2 폴리올레핀계 필름은, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층(이러한 층을 편의적으로 「A층」이라고 칭함)을 갖고, 주배향축 방향 및 두께 방향에 평행한 면으로 상기 A층을 절단한 단면을 단면 X라 했을 때, 상기 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형에 있어서, 상기 두께 방향에 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 상기 환상 올레핀계 수지의 도메인이 3개 이상 존재하고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것을 특징으로 하는, 폴리올레핀계 필름이다.

본 발명에 의해, 고온 환경에서의 내전압 특성이나 신뢰성이 우수하고, 고온도·고전압 하에서 사용되는 콘덴서 용도 등에 적합한 폴리올레핀계 필름을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 폴리올레핀계 필름의 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형, 및 당해 정사각형의 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인을 나타내는 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태(실시예 2의 양태)에 관한 폴리올레핀계 필름의 단면 X의 확대 사진(배율 20000배)이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 폴리올레핀계 필름의 단면 X 내에 한 쌍의 짧은 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛×2㎛ 사이즈의 직사각형, 및 당해 정사각형의 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인을 나타내는 모식도이다.

본 발명자들은 전술한 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭하여, 상기 특허문헌 1 내지 4에 기재된 필름이 고온 환경 하에서 절연 파괴 전압, 그리고 콘덴서로 했을 때의 고온 환경에서의 내전압 특성·신뢰성·가공성이 충분하지 않은 이유에 대해서, 이하와 같이 생각하였다.

즉, 특허문헌 1의 필름은, 코팅법으로 적층한 미연신 필름이기 때문에, 고온 환경에서 층간의 박리를 발생시키는 것, 기계 특성, 특히 파단 신도가 불충분하여 콘덴서 소자 가공 시에 파단되기 쉬운 것, 고온 환경 하에서의 내전압이 저하되는 것 등의 문제가 있다고 생각하였다. 특허문헌 2, 3의 필름은, 고온 환경에서의 내전압성을 상정해보면, 모두 필름 제막에 있어서의 세로 연신 시의 배율이 반드시 충분하지는 않고, 필름에 가동 비정질 성분이 많이 존재하기 때문에 고온에서의 절연 파괴 전압이 낮아지는 것에 문제가 있다고 생각하였다. 특허문헌 4의 필름에 대해서도, 고온 환경에서의 내전압성을 상정해보면, 시클로올레핀 폴리머와 폴리프로필렌 수지의 혼합 상태가 충분하지 않기 때문에, 제막에 있어서의 세로 연신 시의 배율을 충분히 높이는 것이 곤란하고, 필름에 가동 비정질 성분이 많이 존재하기 때문에 고온에서의 절연 파괴 전압이 낮아지는 것에 문제가 있다고 생각하였다.

이상의 고찰을 근거로 하여, 본 발명자들은 더욱 검토를 거듭하여, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층을 A층이라 했을 때, 상기 A층을 갖고, 전광선 투과율이 85％ 이상이고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 폴리올레핀계 필름으로 함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내었다. 또한, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층을 A층으로 하고, 주배향축 방향 및 두께 방향에 평행한 면으로 상기 A층을 절단한 단면을 단면 X라 했을 때, 상기 A층을 갖고, 상기 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형에 있어서, 상기 두께 방향에 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 상기 환상 올레핀계 수지의 도메인이 3개 이상 존재하고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 폴리올레핀계 필름으로 함으로써도, 마찬가지로 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내었다.

즉, 본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름은, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층을 A층이라 했을 때, 상기 A층을 갖고, 전광선 투과율이 85％ 이상이고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것을 특징으로 하는, 폴리올레핀계 필름이다. 또한, 본 발명의 제2 폴리올레핀계 필름은, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층을 A층으로 하고, 주배향축 방향 및 두께 방향에 평행한 면으로 상기 A층을 절단한 단면을 단면 X라 했을 때, 상기 A층을 갖고, 상기 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형에 있어서, 상기 한 쌍의 변을 통과하는 상기 환상 올레핀계 수지의 도메인이 3개 이상 존재하고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것을 특징으로 하는, 폴리올레핀계 필름이다.

이하, 본 발명의 제1, 제2 폴리올레핀계 필름에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한, 이하 바람직한 범위에 대하여 상한과 하한이 따로따로 기재되어 있는 경우, 그 조합은 임의로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 제1, 제2 폴리올레핀계 필름을 총칭하여, 본 발명 혹은 본 발명의 폴리올레핀계 필름이라고 하는 경우가 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, 이하 폴리올레핀계 필름을 간단히 필름이라 칭하는 경우가 있다. 또한, 본 발명의 폴리올레핀계 필름은 미다공 필름이 아니므로, 다수의 공공을 갖지 않는다. 즉 본 발명의 폴리올레핀계 필름이란, 미다공 필름 이외의 폴리올레핀계 필름을 의미한다. 여기서 미다공 필름이란, 필름의 양쪽 표면을 관통하고, JIS P 8117(1998)의 B형 걸리 시험기를 사용하여, 23℃, 상대 습도 65％에서, 100ml의 공기의 투과 시간에 5,000초/100ml 이하의 투기성을 갖는 구멍 구조를 갖는 필름으로 정의한다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 열안정성과 내전압성을 양립시키는 관점에서, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층을 A층이라 했을 때, A층을 갖는 것이 필요하다. 이러한 양태로 함으로써, 환상 올레핀계 수지가 갖는 높은 열안정성과 폴리프로필렌계 수지가 갖는 높은 내전압성의 효과에 의해, 얻어지는 폴리올레핀계 필름은 열안정성과 내전압성이 우수한 것이 된다. 또한, 본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 하나의 A층만을 포함하는 단막 구성, 복수의 A층이 두께 방향으로 합계 2층 이상 적층되어 이루어지는 적층 구성, A층과 A층 이외의 층이 두께 방향으로 합계 2층 이상 적층되어 이루어지는 적층 구성 중 어느 것이어도 된다. 또한, 본 발명의 폴리올레핀계 필름이 A층을 복수 갖는 경우, 그 조성은 동일하여도 달라도 된다.

여기서, 폴리올레핀계 필름이란, 필름을 구성하는 전성분을 100질량％로 했을 때, 폴리올레핀계 수지를 50질량％ 초과 100질량％ 이하 포함하는 시트상의 성형체를 말한다. 여기서 폴리올레핀계 수지란, 수지를 구성하는 전체 구성 단위를 100mol％로 했을 때, 올레핀 단위를 50mol％ 초과 100mol％ 이하 포함하는 수지를 말하고, 폴리프로필렌계 수지 및 환상 올레핀계 수지에 대해서도, 올레핀 단위를 각각 프로필렌 단위 및 환상 올레핀 단위로 치환하여 마찬가지로 해석할 수 있다. 두께 방향이란, 필름면에 수직인 방향을 말한다.

본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름은, 열안정성과 내전압성을 양립시키는 관점에서, 전광선 투과율이 85％ 이상이고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것이 필요하다. 여기서, 전광선 투과율이란, 필름 표면에 대하여 수직으로 광을 입사시켰을 때의 전광선 투과율, 바꿔 말하면 필름 두께 방향의 전광선 투과율이다. 또한, 내부 헤이즈도 마찬가지로, 필름 표면에 대하여 수직으로 광을 입사시켜 측정한 내부 헤이즈를 의미한다. 상기 열안정성과 내전압성의 관점에서 전광선 투과율은, 바람직하게는 88％ 이상, 보다 바람직하게는 90％ 이상, 더욱 바람직하게는 92％ 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만 99.9％로 하는 것이다. 또한 본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름의 내부 헤이즈는, 상기 열안정성과 내전압성의 관점에서 바람직하게는 3.0％ 이하, 보다 바람직하게는 2.0％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0％ 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만 0.1％로 하는 것이다.

전광선 투과율이 85％ 이상, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것은, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층에 있어서, 폴리프로필렌계 수지를 바다, 환상 올레핀계 수지를 섬으로 보았을 때 해도 구조의 해도 계면에서의 박리에 의한 미소 보이드의 형성이 억제되어 있고, 또한 섬 구조(이하, 도메인 구조라 칭하는 경우가 있음)가 작거나 또는 얇아져 있는 상태를 나타낸다. 그 결과, 상기 요건을 만족시키는 본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름은, 환상 올레핀계 수지가 갖는 높은 열안정성과 폴리프로필렌계 수지가 갖는 높은 내전압성의 효과를 얻을 수 있어, 고온 환경 하에서의 필름의 절연 파괴 전압을 높일 수 있다. 또한 이러한 필름을 콘덴서에 사용하면, 특히 고온 환경에서 장시간의 사용에서도 쇼트 파괴를 야기하기 어려워지고, 내전압성이 유지되어, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다. 또한, 전광선 투과율과 내부 헤이즈는 공지된 헤이즈 미터로 측정할 수 있고, 그 상세한 조건은 후술한다.

본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름에 있어서, 전광선 투과율을 85％ 이상으로 하고, 또한 내부 헤이즈를 4.0％ 이하로 하는 방법으로서는, A층의 도메인 구조(해도 구조)를 제어하는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, A층용의 원료로서 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 예비 혼련한 컴파운드 수지 원료를 제작하는 것, 환상 올레핀계 수지의 함유량을 제어한 후에 용융 압출하여 시트화하는 것, 면적 연신 배율 35.0배 이상으로 2축 연신하는 것, 2축 연신 후에 열처리를 실시하면서 이완 처리를 실시하는 것이 효과적이다.

미리 상기 컴파운드 수지 원료를 제작하는 것이 가져오는 효과로서는, 전광선 투과율을 높고, 내부 헤이즈를 낮게 하는 것에 더하여, 연신성을 높이는 효과도 기대할 수 있다. 이것은, 제막 시에 단순히 수지를 혼합하는 경우에 비해 보다 균일하게 2종류의 수지가 혼합되기 때문에, 섬 성분이 되는 수지가 바다 성분이 되는 수지 중에 미분산(微分散)되고, 결과로서 투명성뿐만 아니라 강도도 높아지기 때문이라고 추정된다. 또한 2축 압출기로 예비 혼련한 컴파운드 수지 원료를 마스터배치로 하여 희석해서 사용하는 것도, 환상 올레핀계 수지의 분산성이 높아지기 때문에 바람직하다.

본 발명의 제2 폴리올레핀계 필름은, 주배향축 방향 및 두께 방향에 평행한 면으로 A층을 절단한 단면을 단면 X라 했을 때, 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형에 있어서, 상기 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인이 3개 이상 존재로 할 필요가 있다. 또한, 본 발명의 제1 폴리프로필렌 필름도, 당해 요건을 만족시키는 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서, 상기 한 쌍의 변(이하, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변이라는 경우가 있다.)을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인은 바람직하게는 5개 이상, 보다 바람직하게는 7개 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 100개로 하는 것이다.

두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인을 3개 이상으로 함으로써, 환상 올레핀계 수지가 갖는 높은 열안정성과 폴리프로필렌계 수지가 갖는 높은 내전압성을 폴리올레핀계 필름에 반영시킬 수 있어, 고온 환경 하에서의 폴리올레핀계 필름의 절연 파괴 전압을 높일 수 있다. 또한 이러한 필름을 콘덴서에 사용하면, 특히 고온 환경에서 장시간의 사용에서도 쇼트 파괴를 야기하기 어려워지고, 콘덴서의 내전압성이 유지되어, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 폴리올레핀계 필름에 있어서도, 제1 발명과 마찬가지인 이유에 의해, 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것이 필요하다. 내부 헤이즈는 바람직하게는 3.0％ 이하, 보다 바람직하게는 2.0％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0％ 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만 0.1％로 한다. 또한, 내부 헤이즈의 정의는 상술한 바와 같다.

본 발명의 제2 폴리올레핀계 필름에 있어서, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인 개수를 3개 이상, 내부 헤이즈를 4.0％ 이하로 하는 방법으로서는, A층의 도메인 구조(해도 구조)를 제어하는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, A층용의 원료로서 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 예비 혼련한 컴파운드 수지 원료를 제작하는 것, 환상 올레핀계 수지의 함유량을 제어한 후에 용융 압출하여 시트화하는 것, 면적 연신 배율 35.0배 이상으로 2축 연신하는 것, 2축 연신 후에 열처리를 실시하면서 이완 처리를 실시하는 것이 효과적이다. 본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름에 있어서, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인 개수를 3개 이상으로 하는 것에도 마찬가지의 방법을 채용할 수 있다.

여기서 본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서, 「두께 방향」이란 필름면에 수직인 방향을 말한다. 「길이 방향」이란, 필름 제조 공정에 있어서의 흐름 방향에 대응하는 방향(이하, 「MD」라고 하는 경우가 있음)이고, 「폭 방향」이란, 상기 필름 제조 공정에 있어서의 흐름 방향과 필름 면 내에서 직교하는 방향(이하, 「TD」라고 하는 경우가 있음)이다. 필름 샘플이 릴, 롤 등의 형상인 경우에는, 필름 권취 방향을 길이 방향이라고 할 수 있다. 폴리올레핀계 필름의 제조에 있어서 2축 연신을 행하는 경우에는 길이 방향과 폭 방향으로 연신을 행하지만, 일반적으로, 그 연신 배율이 큰 쪽이 주배향축 방향이 된다. 연신 방향(길이 방향과 폭 방향)은 특정할 수 있지만 배율이 불분명한 경우에는, 후술하는 인장 시험에서 파단될 때까지의 최대 하중을 측정하여, 측정값이 큰 방향을 주배향축 방향이라고 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 연신 방향과 연신 배율을 알면 주배향축 방향을 특정할 수 있지만, 이들이 불분명한 필름인 경우에는 이하의 방법에 의해 주배향축 방향을 특정할 수 있다. 구체적으로는, 필름을 준비하고, 임의의 방향을 위로 향하게 하여, 길이 50mm×폭 10mm의 직사각형으로 잘라내어 샘플 <1>이라 하고, 샘플 <1>의 긴 변의 방향을 0°라 정의한다. 이어서, 긴 변 방향이 0° 방향으로부터 오른쪽으로 15° 회전한 방향이 되도록, 동 사이즈의 샘플 <2>를 채취한다. 이하 마찬가지로, 직사각형의 샘플의 긴 변 방향을 15° 씩 회전시키고, 마찬가지로 샘플 <3> 내지 <12>를 채취한다. 이어서, 각 직사각형의 샘플을 인장 시험기(예를 들어, 오리엔테크제 "텐실론"(등록 상표) UCT-100)에, 긴 변 방향이 인장 방향으로 되도록 초기 척간 거리 20mm로 세팅하고, 실온의 분위기 하에서 인장 속도를 300mm/분으로 하여 인장 시험을 행한다. 이 때 샘플이 파단될 때까지의 최대 하중을 판독하고, 시험 전의 시료의 단면적(필름 두께×폭)으로 나눈 값을 최대점 강도의 응력으로서 산출하고, 당해 값이 최대였던 샘플의 긴 변 방향을 폴리올레핀계 필름의 주배향축으로 하고, 폴리올레핀계 필름의 폭 방향이라 한다. 또한 이것에 직교하는 방향을 폴리올레핀계 필름의 주배향축과 직교하는 방향으로 하고, 폴리올레핀계 필름의 길이 방향이라 한다.

샘플의 폭이 50mm 미만이고 상기 인장 시험을 실시할 수 없는 경우에는, 광각 X선에 의한 α정(110)면의 결정 배향을 다음과 같이 측정하고, 하기 판단 기준에 기초하여 필름 길이 및 폭 방향으로 한다. 즉, 필름 표면에 대하여 수직 방향으로 X선(CuKα선)을 입사하고, 2θ=약 14°(α정(110)면)에 있어서의 결정 피크를 원주 방향으로 스캔하고, 얻어진 회절 강도 분포의 회절 강도가 가장 높은 방향을 폴리올레핀계 필름의 주배향축 방향으로 하고, 폴리올레핀계 필름의 폭 방향이라 한다. 또한 이것에 직교하는 방향을 폴리올레핀계 필름의 주배향축과 직교하는 방향으로 하고, 폴리올레핀계 필름의 길이 방향이라 할 수도 있다.

이하, 본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서, 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 1㎛ 사방의 정사각형을 정하는 방법, 및 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인수의 결정 방법에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 폴리올레핀계 필름의 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형, 및 당해 정사각형의 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인을 나타내는 모식도이다. 도 1에 있어서의 부호 1 내지 5는 각각 차례로, 단면 X의 일부, 바다 부분, 섬 부분(도메인), 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 나타낸다. 도 2의 좌측 도면이 단면 X의 일부, 우측 도면이 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛사방이 파선으로 나타낸 정사각형의 확대도이다. 또한, 본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서는, 바다 부분이 폴리프로필렌계 수지, 섬 부분이 환상 올레핀계 수지가 된다.

단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 1㎛ 사방의 정사각형을 정할 때에는, 당해 정사각형의 저변은 바다 부분으로 설정하는 것으로 하고, 저변과 대향하는 변 상에 도메인이 위치하는 경우에는, 이것은 없는 것으로 간주하여 개수로서는 카운트하지 않는 것으로 한다(도 1의 예에 있어서는 이러한 도메인은 존재하지 않는다.).

여기서 「두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인」이란, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 모두 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인을 말한다. 즉, 도 1의 예(우측 도면)에 있어서는 위로부터 1, 4 내지 6번째의 도메인이 이것에 해당하고, 위로부터 2, 3번째의 도메인은 이것에 해당하지 않기 때문에, 당해 예에 있어서의 「두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인」은 4개가 된다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 주배향축 방향 및 두께 방향에 평행한 면으로 상기 A층을 절단한 단면을 단면 X라 했을 때, 상기 단면 X 내에, 도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 짧은 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛×2㎛ 사이즈의 직사각형에 있어서, 상기 한 쌍의 짧은 변을 통과하는 상기 환상 올레핀계 수지의 도메인이 2개 이상 존재하는 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인은 바람직하게는 4개 이상, 보다 바람직하게는 6개 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 100개로 하는 것이다. 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인을 2개 이상으로 함으로써, 면 내에 환상 올레핀계 수지가 보다 편평상으로 미분산되어 있게 되고, 환상 올레핀계 수지가 갖는 높은 열안정성과 폴리프로필렌계 수지가 갖는 높은 내전압성을 폴리올레핀계 필름에 반영시킬 수 있어, 고온 환경 하에서의 폴리올레핀계 필름의 절연 파괴 전압을 높일 수 있다. 또한 이러한 필름을 콘덴서에 사용하면, 특히 고온 환경에서 장시간의 사용에서도 쇼트 파괴를 야기하기 어려워지고, 콘덴서의 내전압성이 유지되어, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인에 있어서, 두께 방향의 길이의 평균값이 1nm 이상 300nm 이하인 것이 바람직하다. 상기 도메인에 있어서의 두께 방향의 길이의 평균값은 바람직하게는 200nm 이하, 보다 바람직하게는 150nm 이하, 더욱 바람직하게는 99nm 이하, 특히 바람직하게는 51nm 이하이다. 상기 도메인의 두께 방향의 길이의 평균값을 1nm 이상 300nm 이하로 함으로써, 환상 올레핀계 수지가 갖는 높은 열안정성과 폴리프로필렌계 수지가 갖는 높은 내전압성의 효과를 폴리올레핀계 필름에 반영시킬 수 있어, 고온 환경 하에서의 필름의 절연 파괴 전압을 높일 수 있다. 또한 이러한 필름을 콘덴서에 사용하면, 특히 고온 환경에서 장시간의 사용에서도 쇼트 파괴를 야기하기 어려워지고, 내전압성이 유지되어, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다. 또한, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인의 두께 방향의 길이의 측정 방법, 및 그 평균값의 산출 방법은 실시예에 나타낸다.

또한 도메인의 두께 방향의 길이의 평균값이 1nm 이하가 되는 경우가 있지만, 그 경우, 예를 들어 2축 압출기로 예비 혼련 시의 스크루 회전수를 높게 하거나 하면, 전단 발열에 의해 설정 온도보다 수지 온도가 높아져서 수지 열화가 발생하고, 이물 원인이나 콘덴서로 했을 때의 신뢰성이나 내전압성 악화의 요인이 되는 경우가 있다. 즉, 도메인의 두께 방향의 길이의 평균값을 1nm 이상으로 하는 것은, 품위나 콘덴서로 했을 때의 신뢰성이나 내전압의 향상에 기여한다. 상기 관점에서 도메인의 두께 방향의 길이의 평균값의 하한은, 5nm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10nm, 더욱 바람직하게는 20nm이다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인의 두께 방향의 길이의 평균값을 1nm 이상 300nm 이하로 하는 방법으로서는, 본 발명의 제1 폴리올레핀계 필름에 있어서, 전광선 투과율을 85％ 이상으로 하고, 또한 내부 헤이즈를 4.0％ 이하로 하는 방법, 혹은 본 발명의 제2 폴리올레핀계 필름에 있어서, 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인 개수를 3개 이상, 내부 헤이즈를 4.0％ 이하로 하는 방법과 마찬가지의 방법을 사용할 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서, A층(폴리올레핀계 필름이 A층만을 포함하는 경우에는 필름 자체)의 전체 구성 성분에서 차지하는 환상 올레핀계 수지의 함유량의 하한은, 필름 전체 중의 다양한 첨가제, 예를 들어 유기 입자, 무기 입자, 결정 핵제, 산화 방지제, 열안정제, 염소 포착제, 미끄럼제, 대전 방지제, 블로킹 방지제, 충전제, 점도 조정제, 착색 방지제를 제외한 수지 성분 전체를 100질량％로 했을 때에 1질량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2질량％, 더욱 바람직하게는 3질량％, 특히 바람직하게는 5질량％이다. 한편, 상한은 39질량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 32질량％, 보다 바람직하게는 25질량％, 더욱 바람직하게는 19질량％, 특히 바람직하게는 14질량％, 가장 바람직하게는 9질량％이다. 필름 전체 중의 환상 올레핀계 수지의 함유 비율이 많은 경우에는 연신 시에 면적 배율을 높일 수 없어 고온 환경에서의 내전압성을 저하시켜버리는 경우가 있고, 비율이 적으면 고온 환경에서의 열 치수 안정성을 저하시켜 고온 환경에서의 내전압성과 신뢰성을 저하시켜버리는 경우가 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 시차 주사 열량계 DSC로 30℃에서 260℃까지 20℃/min으로 승온하여 얻어지는 DSC 차트에 있어서, 종축 열류의 절댓값이 가장 큰 피크의 온도를 융해 피크 온도 Tm(℃)로 했을 때, 상기 Tm이 170℃ 초과 200℃ 이하인 것이 바람직하다. Tm은 보다 바람직하게는 171℃ 이상, 더욱 바람직하게는 172℃ 이상, 특히 바람직하게는 173℃ 이상, 가장 바람직하게는 174℃ 이상이다. Tm이 높을수록 필름의 결정화도가 높고 열안정성이 우수하여, 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압이 향상된다. 즉 Tm이 170℃를 초과함으로써, 고온 환경 하에 있어서의 내전압 특성이나 콘덴서로 했을 때의 신뢰성이 향상된다. 한편, Tm의 상한은, 필름에 사용하는 올레핀 수지를 근거로 한 실현 가능성의 관점에서 200℃가 바람직하다.

이 때, 융해 피크 온도가 170℃ 초과 200℃ 이하인 범위 중에서 2개 이상 관측되는 경우나, 숄더라고 일컫는 다단형 융해 피크(2개 이상의 피크가 중첩된 융해 피크)가 관측되는 경우가 있지만, 이러한 경우에 있어서는 DSC 차트의 종축 열류(단위: mW)의 절댓값이 가장 큰 피크의 온도를 Tm으로 한다.

Tm은, 시차 주사 열량계를 사용하여, 질소 분위기 중에 필름을 30℃에서 260℃까지 20℃/분의 조건에서 승온하였을 때에 얻어지는 흡열 피크 온도로서 측정할 수 있다. 상세한 측정 조건은 후술한다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서, Tm이 170℃ 초과 200℃ 이하 또는 상기한 바람직한 범위로 제어하기 위해서는, 예를 들어 폴리올레핀 수지의 조성이나 연신 배율을 조정하는 방법을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 폴리올레핀 수지로서 융점이 높은 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것이나, 면적 연신 배율을 35.0배 이상으로 높이는 것이 효과적이다. 또한, A층용의 원료로서 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 예비 혼련한 컴파운드 수지 원료를 제작하는 것도 유용하다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 내전압성의 관점에서, 라만 분광법으로 측정했을 때의 라만 밴드 강도로부터 구해지는 MD(길이 방향) 배향 파라미터(MOP)와 TD(폭 방향) 배향 파라미터(TOP)의 관계가 다음 식을 만족시키는 것이 바람직하다.

MOP/TOP≥0.11.

상기 관점에서, MOP/TOP는 바람직하게는 0.15 이상, 보다 바람직하게는 0.24 이상, 더욱 바람직하게는 0.26 이상, 가장 바람직하게는 0.31 이상이다. 바람직한 상한은 2축 연신하면서 실현할 수 있을 가능성의 관점에서, 0.90이다. MOP/TOP의 값을 높임으로써, 높은 내전압성의 효과를 얻을 수 있어, 고온 환경 하에서의 필름의 절연 파괴 전압을 높여, 콘덴서로 했을 때에 특히 고온 환경에서 장시간의 사용에서도 쇼트 파괴를 야기하기 어렵고, 내전압성이 유지되어, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

MOP/TOP를 0.11 이상 혹은 상기 바람직한 범위로 제어하기 위해서는, 예를 들어 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 컴파운드 수지 원료를 희석 또는 그대로 용융 압출하여 시트화하고, 얻어진 시트를 면적 연신 배율이 35.0배 이상(바람직하게는 40.0배 이상), 또한 폭 방향의 연신 배율이 길이 방향의 연신 배율보다 높아지는 조건에서 2축 연신하는 것, 축차 2축 연신에 있어서 폭 방향으로 연신하기 직전의 예열 공정의 온도를 폭 방향의 연신 온도+5 내지 +15℃로 하는 것 등이 효과적이다. 또한, 동시 2축 연신을 행하는 것도 효과적이다.

여기서 「길이 방향」(「MD」라고 하는 경우가 있음)이란, 필름 제조 공정에 있어서의 흐름 방향에 대응하는 방향이며, 「폭 방향」(「TD」라고 하는 경우가 있음)이란, 길이 방향과 필름 면 내에서 직교하는 방향이다. 즉, 필름 샘플이 릴, 롤 등의 형상인 경우에는 권취 방향이 길이 방향으로 되고, 권취 코어의 중심축과 평행한 방향이 폭 방향으로 된다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 고온 환경 하에서 콘덴서로서 사용하는 관점에서, 폭 방향의 0℃에서의 동적 점탄성 측정으로 구해지는 손실 정접(tanδ0)이 0.06 이하인 것이 바람직하다. 손실 정접(tanδ)은 저장 탄성률(E')(단위: Pa)과 손실 탄성률(E")(단위: Pa)의 비이며, [tanδ=E"/E']의 식으로부터 구해진다. 즉, 손실 정접(tanδ)이 작을수록 분자 운동성이 억제되어 있는 것을 시사한다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은 폴리프로필렌계 수지를 포함하기 때문에, 폴리프로필렌 수지의 유리 전이 온도인 0℃의 분자 운동성이 억제되어 있을수록 분자쇄 구속성이 높아 안정된 구조가 된다. 또한 본 발명의 폴리올레핀계 필름을 콘덴서로서 사용하는 경우에는, 통상 필름을 길이 방향으로 권회하여 콘덴서 소자 가공하기 때문에 권회 방향(길이 방향)은 구속되지만, 그것과 직교하는 방향(폭 방향)의 분자 운동성의 억제가 중요해진다. 상기 관점에서 tanδ0은, 보다 바람직하게는 0.05 이하, 더욱 바람직하게는 0.04 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만 0.001로 한다. tanδ0을 이러한 범위로 함으로써, 그리고 tanδ0이 낮을수록, 필름의 구조 안정성이 높아져, 고전압 또한 고온의 환경 하에서 콘덴서로서 사용한 경우에 있어서도 장시간에 걸쳐 신뢰성이 향상된다.

tanδ0은, 필름을 -100℃에서 180℃까지 승온시켜 동적 점탄성법에 의해 점탄성-온도 곡선을 그리고, 당해 점탄성-온도 곡선으로부터 0℃에서의 저장 탄성률(E'0), 0℃에서의 손실 탄성률(E"0)을 판독하여, 다음 식으로부터 산출할 수 있다. 또한, 상세한 측정 조건은 후술한다.

식; tanδ0=E"0/E'0.

tanδ0을 0.06 이하 또는 상기 바람직한 범위로 하는 방법으로서는, 예를 들어, 폴리프로필렌계 수지로서 메소펜타드 분율이 높으며 또한 융점이 높은 수지를 사용하는 것, 면적 연신 배율을 35.0배 이상(바람직하게는 40.0배 이상)으로 높이는 것, 길이 방향으로 1축 연신 후의 폭 방향으로의 2축 연신 직전의 예열 온도를 폭 방향의 연신 온도+5 내지 +15℃로 하는 것, 2축 연신 후에 열처리를 실시하는 것 등을 들 수 있다. 또한, 동시 2축 연신을 행하는 것도 효과적이다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 고온의 환경 하에서 콘덴서로서 사용한 경우에, 장시간에 걸쳐 신뢰성을 향상시키는 관점에서, 열 기계 분석(TMA)으로 구해지는 135℃에서의 폭 방향의 수축 응력(135Tf)이 5.0MPa 이하인 것이 바람직하다. 상기 관점에서, 135Tf는 바람직하게는 3.5MPa 이하, 보다 바람직하게는 2.5MPa 이하, 더욱 바람직하게는 1.5MPa 이하, 가장 바람직하게는 1.0MPa 이하이다. 135Tf의 하한은 특별히 한정되지 않지만 0.01MPa로 한다. 또한, TMA의 조건 등의 상세한 것은 후술한다.

폭 방향의 수축 응력(135Tf)을 5.0MPa 이하 또는 상기 바람직한 범위로 하기 위해서는, 예를 들어 폴리프로필렌계 수지로서 메소펜타드 분율이 높으며 또한 융점이 높은 수지를 사용하는 것, 길이 방향으로 1축 연신 후의 폭 방향으로의 2축 연신 직전의 예열 온도를, 폭 방향의 연신 온도+5 내지 +15℃로 하는 것, 2축 연신 후의 열처리 공정 중에 5％보다 큰 이완율로 이완 처리를 실시하는 것이 효과적이다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 고온의 환경 하에서 콘덴서로서 사용하는 경우에, 콘덴서 소자가 소자 가공 시의 열처리에 있어서 적절하게 조여 감기는 것이 콘덴서로서의 신뢰성을 향상시키는 관점에서, 130℃, 10분 가열을 행했을 때의 필름의 길이 방향의 열수축률(130S)이 2.0％ 초과 5.0％ 이하인 것이 바람직하다. 상기 관점에서, 130S는 바람직하게는 2.1％ 이상, 보다 바람직하게는 2.4％ 이상, 더욱 바람직하게는 2.8％ 이상, 가장 바람직하게는 3.2％ 이상이다. 130S는 바람직하게는 4.8％ 이하, 보다 바람직하게는 4.4％ 이하, 더욱 바람직하게는 4.0％ 이하이다.

길이 방향의 열수축률(130S)을 상기 바람직한 범위로 하기 위해서는, 예를 들어 폴리프로필렌계 수지로서 메소펜타드 분율이 높으며 또한 융점이 높은 수지를 사용하는 것, 면적 연신 배율 35.0배 이상으로 2축 연신하는 것, 길이 방향으로 1축 연신 후의 폭 방향으로의 2축 연신 직전의 예열 온도를, 폭 방향의 연신 온도+5 내지 +15℃로 하는 것, 2축 연신 후의 열처리 공정 중에 5％보다 큰 이완율로 이완 처리를 실시하는 것이 효과적이다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름의 층 구성은, 전술한 바와 같이 A층을 갖는 한 특별히 제한되지 않고, A층만을 포함하는 단층 구성이어도, A층을 포함하는 적층 구성이어도 된다. 단, 필름의 연신성, 고온 환경 하의 우수한 내전압 특성과 신뢰성, 및 가공성을 발현하는 관점에서, 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하고, 또한 A층보다 폴리프로필렌계 수지를 많이 포함하고, 환상 올레핀계 수지의 함유량이 적은 층을 B층이라 했을 때, B층을 갖는 것이 바람직하다.

이러한 양태의 구체예로서는, A층의 편면에 B층을 갖는 구성(A층/B층의 2층 구성), A층의 양면에 B층을 갖는 구성(B층/A층/B층의 3층 구성), B층을 필름 양쪽 표면의 최외층으로 하는 4층 이상의 구성을 들 수 있다. 상기 관점에서는, B층/A층/B층의 3층 구성이나 B층을 필름 양쪽 표면의 최외층으로 하는 4층 이상의 구성이 보다 바람직하고, B층/A층/B층의 3층 구성이 더욱 바람직하다. 또한, B층을 복수 갖는 경우, B층의 조성은 A층보다 폴리프로필렌계 수지를 많은 비율로 포함하고, A층보다 환상 올레핀계 수지의 함유량(함유 비율)이 적은 것이 바람직하다. 이러한 조성이면, B층은 각각 동일하여도 달라도 된다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서 사용할 수 있는 적층 방법으로서는, 예를 들어, 공압출에 의한 피드 블록 방식이나 멀티 매니폴드 방식, 코팅에 의한 방법 등을 들 수 있지만, 생산 효율이나 생산 비용의 관점에서, 공압출(예를 들어 용융 공압출)에 의한 적층 방법이 바람직하다.

폴리올레핀계 필름이 적층 구성인 경우, 폴리올레핀계 필름의 전체 두께에서 차지하는 A층의 두께 비율의 상한은, 제막성이나 표면 형상을 제어하는 점에서, 99％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95％, 더욱 바람직하게는 90％, 가장 바람직하게는 85％이다. 또한 하한은 10％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15％, 더욱 바람직하게는 20％이다. A층의 두께 비율은, 예를 들어 폴리올레핀계 필름이 A층의 양쪽 표층에 B층이 직접 적층되어 있는 B층/A층/B층의 3층 구성의 경우에는, 양쪽 표면의 B층 두께를 제외한 A층의 두께를 폴리올레핀계 필름의 두께로 제산하여 백분율로 나타냄으로써 구할 수 있다. A층의 비율이 99％ 이하임으로써 연신에 있어서의 면적 배율을 충분히 높일 수 있어, 고온 환경에서의 내전압성 저하를 경감시킬 수 있다. 한편, A층의 비율이 10％ 이상임으로써, 고온 환경에서의 열 치수 안정성의 저하가 경감된다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서의 B층의 폴리프로필렌계 수지의 함유량은, 높은 내전압성과 우수한 연신성을 얻는 관점에서, B층의 전체 구성 성분을 100질량％로 했을 때, 95질량％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 96질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 97질량％ 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만 100질량％로 하는 것이다.

계속해서, 본 발명의 폴리올레핀계 필름에 사용하면 바람직한 수지에 대하여 설명한다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 직쇄상의 폴리프로필렌 수지(이하 폴리프로필렌 수지 (A)라는 경우가 있다.)를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 여기서 주성분이란, 폴리올레핀계 필름을 구성하는 전성분 중, 가장 질량％가 높은 것(함유량이 많은 것)을 말한다.

폴리프로필렌 수지 (A)의 수평균 분자량(Mn)의 하한은 3만이 바람직하고, 4만이 보다 바람직하고, 5만이 더욱 바람직하다. 한편, Mn의 상한은 9만이 바람직하고, 8만이 보다 바람직하다. 폴리프로필렌 수지 (A)가 상기 특성을 구비함으로써, 제막 안정성, 필름의 강도, 치수 안정성 및 내열성의 악화를 경감시킬 수 있다.

폴리프로필렌 수지 (A)의 메소펜타드 분율은 0.960 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.965 이상, 더욱 바람직하게는 0.970 이상, 특히 바람직하게는 0.975 이상, 가장 바람직하게는 0.980 이상이다. 메소펜타드 분율은 핵자기 공명법(NMR법)으로 측정되는 폴리프로필렌의 결정상의 입체 규칙성을 나타내는 지표이며, 해당 수치가 높은 것일수록 결정화도나 융점이 높아지고, 고온에서의 사용에 적합하기 때문에 바람직하다. 메소펜타드 분율의 상한에 대해서는 특별히 규정되는 것은 아니다. 이렇게 입체 규칙성이 높은 수지를 얻기 위해서는, 예를 들어 n-헵탄 등의 용매로 얻어진 수지 파우더를 세정하는 방법이나, 촉매 및/또는 조촉매의 선정, 조성의 선정을 적절히 행하는 방법 등이 바람직하게 채용된다.

폴리프로필렌 수지 (A)의 융점은 160℃ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 161℃ 이상, 더욱 바람직하게는 162℃ 이상, 특히 바람직하게는 164℃ 이상, 가장 바람직하게는 167℃ 이상이다. 폴리프로필렌 수지 (A)의 융점이 160℃ 이상임으로써, 필름으로 했을 때에 고온 환경 하에서의 내전압 특성의 저하가 경감된다.

수지의 융점은, 수지를 시차 주사 열량계 DSC로 30℃에서 260℃까지 20℃/min으로 승온하였을 때에 얻어지는 융해 피크 온도로 한다. 융해 피크 온도가 상기 온도 범위 중에서 2개 이상 관측되는 경우나, 숄더라고 일컫는 다단형 피크가 관측되는 경우가 있지만, 이러한 경우에 있어서는 DSC 차트의 종축 열류(단위: mW)의 절댓값이 가장 큰 피크의 온도를 수지의 융점으로 한다.

폴리프로필렌 수지 (A)는 주로 프로필렌의 단독 중합체를 포함하는 것이 바람직하지만, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 다른 불포화 탄화수소를 공중합 성분으로서 포함하는 프로필렌의 공중합체를 사용해도 된다. 프로필렌의 공중합체에 포함되는 공중합 성분으로서는, 예를 들어 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸펜텐-1,3-메틸부텐-1,1-헥센, 4-메틸펜텐-1,5-에틸헥센-1,1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 비닐시클로헥센, 스티렌, 알릴벤젠, 시클로펜텐, 노르보르넨, 5-메틸-2-노르보르넨 등을 들 수 있다.

프로필렌의 공중합체에 있어서의 프로필렌 이외의 성분의 공중합량은, 절연 파괴 전압, 내열성의 점에서, 1mol％ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 여기서 프로필렌 이외의 성분의 공중합량이 1mol％ 미만이면, 폴리프로필렌 수지 (A)를 구성하는 수지의 구성 성분을 100mol％로 했을 때, 프로필렌 이외의 구성 성분이 1mol％ 미만인 것을 의미한다. 즉, 폴리프로필렌 수지 (A)가 공중합량이 1mol％ 미만인 폴리프로필렌 중합체를 포함하는 경우나, 공중합량이 1mol％ 이상인 폴리프로필렌 중합체와 프로필렌의 공중합체(혹은 공중합량이 1mol％ 미만인 폴리프로필렌 중합체)가, 전체에서 차지하는 프로필렌 이외의 성분이 1mol％ 미만으로 되도록 혼합되어 있는 경우도, 프로필렌 이외의 성분의 공중합량이 1mol％ 미만인 것으로 한다.

또한, 폴리프로필렌 수지 (A)에는, 프로필렌 이외의 성분을 주된 구성 성분으로 하는 중합체를 블렌드해도 된다. 이러한 중합체에 있어서의 주된 구성 성분으로서는, 예를 들어 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸펜텐-1,3-메틸부텐-1,1-헥센, 4-메틸펜텐-1,5-에틸헥센-1,1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 비닐시클로헥센, 스티렌, 알릴벤젠, 시클로펜텐 등을 들 수 있다. 프로필렌 이외의 성분을 주된 구성 성분으로 하는 중합체의 블렌드양은, 절연 파괴 전압, 내열성의 점에서, 폴리프로필렌 수지 (A) 100질량부에 대하여 1질량부 미만으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름에 사용하는 환상 올레핀계 수지에 대하여 설명한다. 환상 올레핀계 수지란, 모노머인 환상 올레핀으로부터 중합하여 얻어지는, 폴리머의 주쇄에 지환 구조를 갖는 수지이며, 해당 환상 올레핀계 수지의 중합체 100질량％ 중에 있어서, 환상 올레핀 모노머 유래 성분(구성 단위)의 합계량이 20질량％ 초과 100질량％ 이하인 양태의 중합체를 의미한다. 이 환상 올레핀 모노머 유래 성분의 함유량은 50질량％ 초과 100질량％ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

환상 올레핀 모노머로서는, 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로헵텐, 시클로옥텐, 시클로펜타디엔, 1,3-시클로헥사디엔과 같은 단환식 올레핀, 비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-메틸-비시클로[2,2,1]헵타-2-엔, 5,5-디메틸-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-에틸-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-부틸-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-에틸리덴-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-헥이실-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-옥틸-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-옥타데실-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-메틸리덴-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-비닐-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-프로페닐-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔과 같은 2환식 올레핀, 트리시클로[4,3,0,12.5]데크-3,7-디엔, 트리시클로[4,3,0,12.5]데크-3-엔, 트리시클로[4,3,0,12.5]운데카-3,7-디엔, 트리시클로[4,3,0,12.5]운데카-3,8-디엔, 트리시클로[4,3,0,12.5]운데카-3-엔, 5-시클로펜틸-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-시클로헥실-비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-시클로헥세닐비시클로[2,2,1]헵트-2-엔, 5-페닐-비시클로[2,2,1]헵타-2-엔과 같은 3환식 올레핀, 테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-메틸테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-에틸테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-메틸리덴테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-에틸리덴테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-비닐테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-프로페닐-테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔과 같은 4환식 올레핀 및 8-시클로펜틸-테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-시클로헥실-테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-시클로헥세닐-테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 8-페닐-시클로펜틸-테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔, 테트라시클로[7,4,13.6,01.9,02.7]테트라데크-4,9,11,13-테트라엔, 테트라시클로[8,4,14.7,01.10,03.8]펜타데크-5,10,12,14-테트라엔, 펜타시클로[6,6,13.6,02.7,09.14]-4-헥사데센, 펜타시클로[6,5,1,13.6,02.7,09.13]-4-펜타데센, 펜타시클로[7,4,0,02.7,13.6,110.13]-4-펜타데센, 헵타시클로[8,7,0,12.9,14.7,111.17,03.8,012.16]-5-에이코센, 헵타시클로[8,7,0,12.9,03.8,14.7,012.17,113.16]-14-에이코센, 시클로펜타디엔과 같은 4량체 등의 다환식 올레핀 등을 들 수 있다. 이들 환상 올레핀 모노머는 각각 단독으로 혹은 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

환상 올레핀 모노머로서는, 상기한 중에서도, 생산성, 표면성의 관점에서, 비시클로[2,2,1]헵트-2-엔(이하, 노르보르넨이라 한다.), 트리시클로[4,3,0,12.5]데크-3-엔 등의 탄소수 10의 3환식 올레핀(이하, 트리시클로데센이라 한다.), 테트라시클로[4,4,0,12.5,17.10]도데카-3-엔 등의 탄소수 12의 4환식 올레핀(이하, 테트라시클로도데센이라 한다.), 시클로펜타디엔 또는 1,3-시클로헥사디엔이 바람직하게 사용된다.

환상 올레핀계 수지는, 환상 올레핀계 수지의 중합체 100질량％ 중에, 환상 올레핀 모노머 유래 성분의 합계가 20질량％ 초과 100질량％ 이하이면 상기 환상 올레핀 모노머만을 중합시킨 수지(이하, COP라는 경우가 있다.)나, 상기 환상 올레핀 모노머와 쇄상 올레핀 모노머를 공중합시킨 수지(이하, COC라는 경우가 있다.) 중 어느 수지여도 상관없다. COP로서 이용 가능한 것으로서는, 예를 들어 닛본 제온사제 "ZEONOR"(등록 상표)을 바람직하게 들 수 있다. COC로서 이용 가능한 것으로서는, 예를 들어 미쓰이 가가꾸사제 "APEL"(등록 상표), JSR사제 "ARTON"(등록 상표), 폴리플라스틱스사제 "TOPAS"(등록 상표) 등을 바람직하게 들 수 있다.

COP의 제조 방법으로서는, 환상 올레핀 모노머의 부가 중합, 혹은 개환 중합 등의 공지된 방법을 들 수 있고, 예를 들어 노르보르넨, 트리시클로데센, 테트라시클로데센, 및 그의 유도체를 개환 메타세시스 중합시킨 후에 수소화시키는 방법, 노르보르넨 및 그의 유도체를 부가 중합시키는 방법, 시클로펜타디엔, 시클로헥사디엔을 1,2-, 1,4-부가 중합시킨 후에 수소화시키는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 생산성, 성형성의 관점에서, 노르보르넨, 트리시클로데센, 테트라시클로데센, 및 그의 유도체를 개환 메타세시스 중합시킨 후에 수소화시키는 방법이 보다 바람직하다.

COC의 경우, 바람직한 쇄상 올레핀 모노머로서는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 3-에틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센, 4,4-디메틸-1-헥센, 4,4-디메틸-1-펜텐, 4-에틸-1-헥센, 3-에틸-1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 생산성, 비용의 관점에서, 에틸렌을 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 환상 올레핀 모노머와 쇄상 올레핀 모노머를 공중합시킨 수지의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 환상 올레핀 모노머와 쇄상 올레핀 모노머의 부가 중합 등의 공지된 방법을 들 수 있고, 그 중에서 바람직한 방법으로서, 노르보르넨 및 그의 유도체와 에틸렌을 부가 중합시키는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름에 사용하는 환상 올레핀계 수지는 비정질성의 수지인 것이 바람직하다. 또한 비정질성의 환상 올레핀계 수지의 유리 전이 온도는, 콘덴서 용도 등에 적합한 고온 영역에서의 치수 안정성과 절연 성능을 갖는 관점에서, 125℃ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 130℃ 이상, 더욱 바람직하게는 135℃ 이상이다. 유리 전이 온도가 125℃ 미만인 경우, 열 치수 안정성 및 고온 시의 절연 파괴 전압이 저감되는 경우가 있다. 상한은 특별히 한정되지 않지만 제막성의 관점에서 200℃로 하는 것이다. 또한, 본 발명의 폴리올레핀계 필름에 있어서 환상 올레핀계 수지가 비정질성이면, 환상 올레핀계 수지를 시차 주사 열량계 DSC로 30℃에서 260℃까지 20℃/min으로 승온하였을 때에 얻어지는 융해 피크 온도(Tm)가 관찰되지 않는 것으로 정의한다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 각종 첨가제, 예를 들어 유기 입자, 무기 입자, 결정 핵제, 산화 방지제, 열안정제, 염소 포착제, 미끄럼제, 대전 방지제, 블로킹 방지제, 충전제, 점도 조정제, 착색 방지제를 함유해도 된다.

이들 중에서 산화 방지제를 함유시키는 경우, 그 산화 방지제의 종류 및 첨가량의 선정은, 장기 내열성의 관점에서 중요하다. 즉, 이러한 산화 방지제로서는 입체 장애성을 갖는 페놀계의 것에서, 그 중 적어도 1종은 분자량 500 이상의 고분자량형인 것이 바람직하다. 그 구체예로서는 각종의 것을 들 수 있지만, 예를 들어 2,6-디-t-부틸-p-크레졸(BHT: 분자량 220.4)과 함께 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠(예를 들어, BASF사제 "Irganox"(등록 상표) 1330: 분자량 775.2) 또는 테트라키스[메틸렌-3(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄(예를 들어 BASF사제 "Irganox"(등록 상표) 1010: 분자량 1,177.7) 등을 병용하는 것이 바람직하다.

분자량 500 이상의 고분자량형의 산화 방지제의 총 함유량은 수지 전량에 대하여 0.1 내지 1.0질량부의 범위가 바람직하다. 산화 방지제가 너무 적으면 장기 내열성이 떨어지는 경우가 있다. 산화 방지제가 너무 많으면 이들 산화 방지제의 블리드 아웃에 의한 고온 하에서의 블로킹에 의해, 콘덴서 소자에 악영향을 미치는 경우가 있다. 보다 바람직한 총 함유량은 수지 전체의 질량의 0.2 내지 0.7질량부이며, 특히 바람직하게는 0.3 내지 0.5질량부이다. 2층 이상의 적층 구성인 경우에는, 그 각 층에 있어서 분자량 500 이상의 고분자량형의 산화 방지제가 0.3 내지 0.5질량부인 것이 피시 아이 등의 결함을 억제하여 고품위, 내전압 성능을 얻는 관점에서 바람직하다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 폴리프로필렌 수지 (A), 환상 올레핀계 수지 이외의 수지를 포함하고 있어도 된다. 구체적인 수지로서는, 각종 폴리올레핀계 수지를 포함하는 비닐 폴리머 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 올레핀 및 스티렌계 블록 공중합체 등을 들 수 있고, 특히 폴리메틸펜텐, 신디오택틱 폴리스티렌 등이 바람직하게 예시된다. 폴리프로필렌 수지 (A), 환상 올레핀계 수지 이외의 수지의 함유량은, 폴리올레핀계 필름을 구성하는 수지 성분 전체를 100질량％로 한 경우, 3질량％ 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 1질량％ 이하이다. 폴리프로필렌 수지 이외의 수지의 함유량이 3질량％ 이상이면, 도메인 계면의 영향이 커지기 때문에, 고온 환경 하에서의 절연 파괴 전압을 저하시켜버리는 경우가 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 135℃에서의 필름 절연 파괴 전압이 350V/㎛ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 375V/㎛ 이상이며, 더욱 바람직하게는 400V/㎛ 이상이며, 특히 바람직하게는 420V/㎛ 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 800V/㎛ 정도이다. 130℃에서의 필름 절연 파괴 전압이 350V/㎛ 이상인 경우에는, 콘덴서로 했을 때에 특히 고온 환경에서 장시간의 사용에서도 쇼트 파괴를 야기하기 어렵고, 내전압성이 유지되어, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

135℃에서의 필름 절연 파괴 전압을 상기한 범위(350V/㎛ 이상)로 제어하기 위해서는, 예를 들어 후술하는 바와 같이, 폴리프로필렌 수지 (A)로서 고메소펜타드 분율의 원료를 사용하고, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 2축 압출기로 예비 혼련한 컴파운드 수지 원료를 희석 또는 그대로 용융 압출하여 시트화하는 것, 2축 연신에 있어서의 MD와 TD의 연신 배율로 TD측을 높게 하고, 또한 면적 연신 배율을 35.0배 이상으로 높이는 것이 효과적이다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 특히 고온 환경 하에서 사용되는 자동차 용도(하이브리드카 용도 포함함) 등에 요구되는 박막의 내열 필름 콘덴서용에 적합한 관점에서, 필름 두께는 0.5㎛ 이상 25㎛ 미만인 것이 바람직하다. 상기 내열 필름 콘덴서 용도로서는 특성과 박막화에 의한 콘덴서 사이즈의 밸런스로부터, 상한은 바람직하게는 9.0㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5.9㎛ 이하, 특히 바람직하게는 3.9㎛ 이하이다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 콘덴서용 유전체 필름으로서 바람직하게 사용되는 것이지만, 콘덴서의 타입은 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는 전극 구성의 관점에서는 금속박과 필름의 합쳐 감기 콘덴서, 금속 증착 필름 콘덴서 중 어느 것이어도 되고, 절연유를 함침시킨 기름 침지 타입의 콘덴서나 절연유를 전혀 사용하지 않는 건식 콘덴서에도 바람직하게 사용된다. 그러나 본 발명의 필름 특성으로부터, 특히 금속 증착 필름 콘덴서로서 바람직하게 사용된다. 형상의 관점에서는, 권회식이어도 적층식이어도 상관없다.

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

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 상술한 특성을 부여할 수 있는 원료를 사용하여, 2축 연신, 열처리 및 이완 처리됨으로써 얻는 것이 가능하다. 2축 연신의 방법으로서는, 인플레이션 동시 2축 연신법, 텐터 동시 2축 연신법, 텐터 축차 이축 연신법 중 어느 것에 의해서도 얻어지지만, 그 중에서도 필름의 제막 안정성, 결정·비정질 구조, 표면 특성, 특히 본 발명의 연신 배율을 높이면서 기계 특성 및 열 치수 안정성을 제어하는 점에 있어서 텐터 축차 이축 연신법, 텐터 동시 2축 연신법을 채용하는 것이 바람직하다.

다음에 본 발명의 폴리올레핀계 필름의 제조 방법을 예로 들어 설명한다. 먼저, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 사전에 예비 혼련한 컴파운드 수지 원료를 희석 또는 그대로 지지체 상에 용융 압출하여 미연신 필름으로 한다. 이 미연신 필름을 길이 방향으로 연신하고, 이어서 폭 방향으로 연신하여, 축차 2축 연신하게 한다. 그 후, 열처리 및 이완 처리를 실시하여 2축 배향 폴리올레핀계 필름을 제조한다. 이하, 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 반드시 이것에 한정하여 해석되는 것은 아니다.

먼저, 본 발명의 폴리올레핀계 필름에서는 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지 (A)의 분산 상태를 양호하게 하여 높은 투명성을 얻음으로써, 특히 필름의 고온 시의 절연 파괴 전압을 높이는 관점에서, 미리 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지와 산화 방지제와 혼합하여 컴파운드하는 것이 바람직하다. 컴파운드에는 단축 압출기, 2축 압출기 등을 사용할 수 있지만, 양호한 분산 상태와 높은 투명성의 관점에서, 특히 2축 압출기를 사용하는 것이 바람직하다.

산화 방지제의 양은, 컴파운드 수지 성분 100질량부에 대하여 0.2질량부 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3질량부 이상, 더욱 바람직하게는 0.4질량부 이상이다. 바람직한 상한은 1.0질량부이다. 또한, 폴리프로필렌 수지 (A)의 메소펜타드 분율을 0.960 이상으로 함으로써, 융점이 높아지고, 고온에서의 사용에 적합하기 때문에 바람직하다.

이어서 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 컴파운드한 수지 원료를 단축 압출기에 공급하고, 여과 필터를 통과시킨 후에 슬릿상 구금으로부터 압출한다. 슬릿상 구금으로부터 압출된 용융 시트는, 10 내지 110℃, 바람직하게는 10 내지 85℃, 보다 바람직하게는 10 내지 65℃의 온도로 제어된 캐스팅 드럼(냉각 드럼) 상에서 고화시켜, 미연신 폴리올레핀계 필름을 얻는다. 보다 면적 배율을 높이는 관점에서 적층 구성으로 하는 것이 바람직하고, 그 경우에는, 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 미리 컴파운드한 수지 원료를 내층(A층)용의 단축 압출기에 공급하고, A층에 사용한 것과 마찬가지의 폴리프로필렌 수지 (A)를 표층(B층)용의 단축 압출기에 공급하고, 용융 공압출에 의한 피드 블록 방식으로 B층/A층/B층의 3층 구성으로 적층된 수지를 슬릿상 구금으로부터 용융 시트로서 압출하고, 10 내지 110℃, 바람직하게는 10 내지 85℃, 보다 바람직하게는 10 내지 65℃의 온도로 제어된 냉각 드럼 상에서 고화시켜 미연신 폴리프로필렌 필름을 얻는다. 용융 시트의 캐스팅 드럼으로의 밀착 방법으로서는 정전 인가법, 물의 표면 장력을 이용한 밀착 방법, 에어 나이프법, 프레스 롤법, 수중 캐스트법, 에어 챔버법 등 중 어느 방법을 사용해도 되지만, 평면성이 양호하며 또한 표면 조도의 제어가 가능한 에어 나이프법이 바람직하다. 또한, 필름의 진동을 발생시키지 않기 위해 제막 하류측으로 에어가 흐르도록 에어 나이프의 위치를 적절히 조정하는 것이 바람직하다.

이어서, 미연신 폴리올레핀계 필름을 2축 연신하여, 2축 배향시킨다. 보다 구체적으로는, 미연신 폴리올레핀계 필름을 환상 올레핀계 수지의 유리 전이 온도 이상, 폴리올레핀계 수지의 융점 이하 온도에서 연신하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 170℃, 또한 바람직하게는 120 내지 165℃의 온도로 유지하고, 길이 방향으로 바람직하게는 2.0 내지 12배, 보다 바람직하게는 3.0 내지 11배, 더욱 바람직하게는 4.0 내지 10배, 가장 바람직하게는 4.5 내지 10배로 연신한 후, 실온까지 냉각시킨다.

이어서 길이 방향으로 1축 연신시킨 필름의 단부를 클립으로 파지한 채, 텐터로 유도한다. 여기서 본 발명에 있어서는 폭 방향으로 연신하기 직전의 예열 공정의 온도를 바람직하게는 폭 방향의 연신 온도+5 내지 +15℃, 보다 바람직하게는 +5 내지 +12℃, 더욱 바람직하게는 +5 내지 +10℃로 하는 것이 1축 연신에서 길이 방향으로 고배향된 피브릴 구조를 더욱 강화할 수 있어, 폴리올레핀계 필름의 절연 파괴 전압을 높일 수 있다. 또한 1축 연신 후, 배향이 불충분한 분자쇄를 고온 예열로 안정화시키는 것은, 열 치수 안정성을 향상시킬 수 있는 관점에서 바람직하다.

이어서 필름의 단부를 클립으로 파지한 채로 폭 방향으로 연신하는 온도(폭 방향의 연신 온도)는 바람직하게는 150 내지 175℃, 보다 바람직하게는 155 내지 175℃이다.

필름의 절연 파괴 전압을 높이는 관점에서, 폭 방향의 연신 배율은 바람직하게는 6.0 내지 20.0배, 보다 바람직하게는 8.1 내지 17.0배, 더욱 바람직하게는 9.1 내지 15.0배, 특히 바람직하게는 9.8 내지 13.0배이다. 폭 방향의 연신 배율이 6.0배 미만이면, 1축 연신에서 길이 방향으로 고배향된 피브릴 구조의 배향 기여가 크게 잔존하기 때문에, 고온 시의 절연 파괴 전압의 평가 시에 필름 중의 분자쇄가 움직이기 쉬워 절연 파괴 전압이 열악한 필름이 되는 경우가 있다. 길이 방향보다 폭 방향의 연신 배율을 높이는 것은 길이 방향의 높은 배향 상태를 유지한 채로 폭 방향의 배향이 부여되기 때문에, 면 내의 분자쇄 긴장이 높아짐으로써, 특히 고온 시의 절연 파괴 전압을 높이는 효과를 얻어지므로 바람직하다.

여기서, 면적 연신 배율은 35.0배 이상인 것이 바람직하다. 면적 연신 배율을 35.0배 이상으로 함으로써, 필름 면 내의 분자쇄 긴장이 높아져서 도메인 구조가 작거나 또는 얇아지기 때문에, 내부 헤이즈를 낮게, 전광선 효과율을 높게 할 수 있다. 그 결과, 얻어지는 필름은, 특히 고온 시의 절연 파괴 전압이 높고, 콘덴서로 했을 때에 고온 환경에서 장시간의 사용 신뢰성이 우수한 것이 된다. 본 발명에 있어서 면적 연신 배율이란, 길이 방향의 연신 배율에 폭 방향의 연신 배율을 곱한 것이다. 면적 연신 배율은 보다 바람직하게는 37.0배 이상, 더욱 바람직하게는 40.0배 이상, 특히 바람직하게는 44.0배 이상, 가장 바람직하게는 49.0배 이상이다. 면적 연신 배율의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 실현 가능성의 관점에서 축차 2축 연신의 경우에는 90.0배, 동시 2축 연신의 경우에는 150배이다. 본 발명에 있어서 중요한 점은, 높은 면적 연신 배율로 하면서 내부 헤이즈를 낮게, 전광선 효과율을 높게 하는 것이다. 즉, 본 발명에 있어서는 폴리프로필렌계 수지 중에 분산되는 환상 올레핀계 수지 도메인의 분산성을 높이고, 2축 연신 후의 열 고정 온도를 고온에서 실시함으로써 연신 시에 발생하는 도메인 계면에서의 미소 보이드를 감소 또는 소실시킴으로써 달성 가능하다.

본 발명의 폴리프로필렌 필름의 제조에 있어서는, 계속되는 열처리 및 이완 처리 공정에서는 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채로 폭 방향으로 2 내지 20％의 이완을 부여하면서, 145℃ 이상 170℃ 이하의 열처리를 행하는 것이, 필름의 투명성을 높이고, 고온 시의 절연 파괴 전압을 높여, 콘덴서로 했을 때의 내전압성, 신뢰성을 얻는 관점에서 바람직하다. 상기 관점에서, 열처리 온도는 150℃ 이상 170℃ 이하가 보다 바람직하고, 155℃ 이상 170℃ 이하가 더욱 바람직하고, 160℃ 이상 170℃ 이하가 특히 바람직하다. 상기 관점에서, 이완 처리율은 5 내지 18％가 보다 바람직하고, 7 내지 15％가 더욱 바람직하다.

열처리 및 이완 처리를 거친 후에는 텐터의 외측으로 유도하여, 실온 분위기에서 필름 단부의 클립을 해방하고, 와인더 공정에서 필름 에지부를 슬릿하여, 필름 두께가 바람직하게는 0.5㎛ 이상 25㎛ 미만인 필름 제품 롤을 권취한다. 여기서 필름을 권취하기 전에 증착을 실시하는 면에 증착 금속의 접착성을 양호하게 하기 위해서, 공기 중, 질소 중, 탄산 가스 중 혹은 이들 혼합 기체 중에서 코로나 방전 처리를 행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 폴리올레핀계 필름을 얻기 위해서, 착안되는 제조 조건을 구체적으로 들어 보면, 예로서는 이하와 같다. 또한, 이들 제조 조건을 모두 만족시키는 것이 바람직하지만, 반드시 모두 구비하는 양태로 하지는 않고 적절히 조합해도 된다. 예를 들어, 「축차 2축 연신에 있어서 폭 방향의 연신 전의 예열 온도가 폭 방향의 연신 온도+5 내지 +15℃인 것.」 대신에, 동시 2축 연신을 채용해도 된다.

·폴리프로필렌 수지 (A)의 메소펜타드 분율이 0.960 이상인 것.

·환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 예비 컴파운드하는 것.

·2축 연신의 면적 연신 배율이 35.0배 이상인 것.

·폭 방향의 연신 배율이 길이 방향의 연신 배율보다 높은 것.

·축차 2축 연신에 있어서 폭 방향의 연신 전의 예열 온도가 폭 방향의 연신 온도+5 내지 +15℃인 것.

·2축 연신 후에 열처리와 이완 처리가 실시되어 있는 것.

계속해서, 본 발명의 폴리올레핀계 필름을 사용하여 이루어지는 금속막 적층 필름, 그것을 사용하여 이루어지는 필름 콘덴서, 및 그들의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 금속막 적층 필름은, 본 발명의 폴리올레핀계 필름의 적어도 편면에 금속막을 갖는다. 이 금속막 적층 필름은, 상기 본 발명에 관한 폴리올레핀계 필름의 적어도 편면에 금속막을 마련함으로써 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 금속막을 부여하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리올레핀계 필름의 적어도 편면에, 알루미늄 또는, 알루미늄과 아연의 합금을 증착시켜 필름 콘덴서의 내부 전극이 되는 증착막 등의 금속막을 마련하는 방법이 바람직하게 사용된다. 이 때, 알루미늄과 동시 혹은 축차로, 예를 들어 니켈, 구리, 금, 은, 크롬 등의 다른 금속 성분을 증착시킬 수도 있다. 또한, 증착막 상에 오일 등으로 보호층을 마련할 수도 있다. 폴리올레핀계 필름의 표면 조도가 표리에서 다른 경우에는, 조도가 평활한 표면측에 금속막을 마련하여 금속막 적층 필름으로 하는 것이 내전압성을 높이는 관점에서 바람직하다.

본 발명에서는 필요에 따라서, 금속막을 형성 후, 금속막 적층 필름을 특정한 온도에서 어닐 처리를 행하거나, 열처리를 행하거나 할 수 있다. 또한, 절연 혹은 다른 목적으로, 금속막 적층 필름의 적어도 편면에, 폴리페닐렌옥시드 등 수지의 코팅을 실시할 수도 있다.

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

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

폴리올레핀계 필름의 편면에 알루미늄을 감압 상태에서 증착시킨다. 그 때, 길이 방향으로 뻗은 마진부를 갖는 스트라이프상으로 증착시킨다. 이어서, 표면의 각 증착부의 중앙과 각 마진부의 중앙에 날을 넣어 슬릿하고, 표면의 한쪽에 마진을 갖는, 테이프 형상의 권취 릴을 제작한다. 좌측 혹은 우측에 마진을 갖는 테이프 형상의 권취 릴을 좌측 마진 및 우측 마진의 것 각 1개씩을, 폭 방향으로 증착 부분이 마진부로부터 비어져 나오도록 2매 중첩하여 권회하여, 권회체를 얻는다.

양면에 증착을 행하는 경우에는, 한쪽 면의 길이 방향으로 뻗은 마진부를 갖는 스트라이프상으로 증착하고, 다른 한쪽 면에는 길이 방향의 마진부가 이면측 증착부의 중앙에 위치하도록 스트라이프상으로 증착시킨다. 다음에 표리 각각의 마진부 중앙에 날을 넣어 슬릿하고, 양면 모두 각각 편측에 마진(예를 들어 표면 우측에 마진이 있으면 이면에는 좌측에 마진)을 갖는 테이프 형상의 권취 릴을 제작한다. 얻어진 릴과 미증착의 접합 필름 각 1개씩을, 폭 방향으로 금속화 필름이 접합 필름으로부터 비어져 나오도록 2매 중첩하여 권회하여, 권회체를 얻는다.

이상과 같이 하여 제작한 권회체로부터 코어재를 빼내어 프레스하고, 양쪽 단부면에 메탈리콘을 용사하여 외부 전극으로 하고, 감압 하, 125℃ 이상의 온도에서 열처리를 실시하고, 메탈리콘에 리드선을 용접하여 권회형 필름 콘덴서를 얻을 수 있다. 또한 열처리 온도의 상한은 150℃로 한다. 여기에서 상기한 외부 전극의 상태에서 125℃ 이상의 온도에서 열처리하는 것이 콘덴서로서 125℃ 이상의 고온 환경 하에서 사용했을 때에 내전압성 및 신뢰성이 얻어지기 쉬워지는 관점에서 바람직하다. 필름 콘덴서의 용도는 철도 차량 용도, 자동차 용도(하이브리드카, 전기 자동차), 전동 항공기, 태양광 발전·풍력 발전 용도 및 일반 가전 용도 등, 다양한 분야에 걸쳐 있고, 본 발명의 필름 콘덴서도 이들 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 그 밖에도, 본 발명의 폴리올레핀계 필름은 포장용 필름, 이형용 필름, 공정 필름, 위생용품, 농업 용품, 건축 용품, 의료용품 등 다양한 용도에서도 사용할 수 있고, 특히 필름 가공에 있어서 가열 공정을 포함하는 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 파워 컨트롤 유닛, 전동 자동차, 전동 항공기에 대하여 설명한다. 본 발명의 파워 컨트롤 유닛은 본 발명의 필름 콘덴서를 갖는다. 파워 컨트롤 유닛은, 전력에 의해 구동하는 기구를 갖는 전동 자동차나 전동 항공기 등에 있어서, 동력을 매니지먼트하는 시스템이다. 파워 컨트롤 유닛에 본 발명의 필름 콘덴서를 탑재함으로써, 파워 컨트롤 유닛 자체의 소형화, 내열성 향상, 고효율화가 가능해지고, 결과, 연비가 향상된다.

본 발명의 전동 자동차는 본 발명의 파워 컨트롤 유닛을 갖는다. 여기서 전동 자동차란, 전기 자동차, 하이브리드카, 연료 전지차 등의 전력에 의해 구동하는 기구를 갖는 자동차를 가리킨다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 파워 컨트롤 유닛은 소형화가 가능할 뿐만 아니라, 내열성이나 효율도 우수하기 때문에, 전동 자동차가 본 발명의 파워 컨트롤 유닛을 구비함으로써 연비의 향상 등으로 이어진다.

본 발명의 전동 항공기는 본 발명의 파워 컨트롤 유닛을 갖는다. 여기서 전동 항공기란, 유인 전동 항공기나 드론 등의 전력에 의해 구동하는 기구를 갖는 항공기를 가리킨다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 파워 컨트롤 유닛은 소형화가 가능할 뿐만 아니라, 내열성이나 효율도 우수하기 때문에, 전동 항공기가 본 발명의 파워 컨트롤 유닛을 구비함으로써 연비의 향상 등으로 이어진다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명의 폴리올레핀계 필름에 대해서, 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명의 폴리올레핀계 필름은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 또한. 본 발명에 있어서의 특성값의 측정 방법, 그리고 효과의 평가 방법은 다음과 같다.

[측정, 평가 방법]

(1) 필름 두께

폴리올레핀계 필름의 임의의 10군데의 두께를, 23℃ 65％RH의 분위기 하에서 접촉식의 안리쓰(주)제 전자 마이크로미터(K-312A형)를 사용하여 측정하였다. 그 10군데의 두께의 산술 평균값을 폴리올레핀계 필름의 필름 두께(단위:㎛)로 하였다.

(2) 전광선 투과율

스가 시껭끼(주)제 헤이즈 미터(HGM-2DP C 광원용)를 사용하였다. 폴리올레핀계 필름을 6.0cm×3.0cm로 잘라내어, 폴리올레핀계 필름 표면에 대하여 수직으로 광을 입사시킨 광선의 투과율을 측정했을 때의 측정값으로부터 필름 두께 방향의 전광선 투과율의 값을 얻었다. 또한 측정은 5회 행하여, 그 평균값을 전광선 투과율로 하였다.

(3) 내부 헤이즈

스가 시껭끼(주)제 헤이즈 미터(HGM-2DP C 광원용)를 사용하였다. 폴리올레핀계 필름을 6.0cm×3.0cm로 잘라내어, 정제수로 채운 광로 길이 1cm의 석영 셀 중에 폴리올레핀계 필름을 삽입하여 필름 표면에 대하여 수직으로 광을 입사시켜 측정하고, 내부 헤이즈의 값을 얻었다. 또한 측정은 5회 행하여, 그 평균값을 내부 헤이즈로 하였다.

(4) MD 배향 파라미터(MOP)와 TD배 파라미터(TOP), 및 MOP/TOP

필름을 비스페놀에폭시 수지(리파인 테크 가부시키가이샤제, “에포마운트 주제 27-771, 에포마운트 경화제 27-772")로 포매하고, 24시간 경화시킨 후, 마이크로톰을 사용하여 폴리올레핀계 필름의 길이 방향(MD) 및 폭 방향(TD)의 각 측정 단면을 잘라내어, 측정 샘플을 제작하였다. 현미 라만 분광법에 의해 폴리올레핀계 필름의 MD 및 TD의 각각의 측정 단면의 두께 방향 중심 위치로부터, 이하에 나타내는 장치 및 조건에서 편광 라만 측정(빔 직경 1㎛)을 행하여, 편광 라만 스펙트럼을 얻었다. 편광 라만 스펙트럼의 810cm^-1 및 840cm^-1의 라만 밴드 강도를 사용하여, MD 배향 파라미터(MOP) 및 TD 배향 파라미터(TOP)를 각각 구하여, MOP/TOP의 값을 산출하였다.

또한, 편광 라만 스펙트럼은, 필름에 직선 편광을 입사하고, 얻어진 산란광 중 입사광과 평행한 성분만을 검출함으로써 취득하였다. 단, 분광기의 이방성을 해소하기 위해서, 검광자 후·그레이팅 전에 λ/4판을 설치하고, 산란광의 편광 상태를 해소한 상태에서 그레이팅에 도입하였다.

각 단면의 측정은 각각 측정 횟수(이하, n수라고도 함) 5로 행하였다. MD 배향 파라미터(MOP)는 MD 단면에 810cm^-1 및 840cm^-1의 라만 밴드 강도(I810MD, I840MD, I810MZD, I840MZD)로부터 후술하는 계산식에 의해 구하였다. TD 배향 파라미터(TOP)는 TD 단면의 810cm^-1 및 840cm^-1의 라만 밴드 강도(I810TD, I840TD, I810TZD, I840TZD)로부터 후술하는 계산식에 의해 구하였다.

<현미 라만 분광법의 측정 조건의 상세>

장치: T-64000(Jobin Yvon/아타고 붓산)

조건: 측정 모드; 현미

대물 렌즈: ×100

빔 직경: 1㎛

광원: Ar+레이저/514.5nm

레이저 파워: 100mW

회절 격자: Single1800gr/mm

슬릿: 100㎛

검출기: CCD/Jobin Yvon 1024×256.

<배향 파라미터의 산출>

MD 배향 파라미터(MOP)=(I810MD/I840MD)/(I810MZD/I840MZD)

I810MD: 길이 방향(MD)의 필름 단면에 있어서, MD에 평행한 편광을 입사했을 때에 얻어지는 810cm^-1 부근의 라만 밴드 강도

I840MD: 길이 방향(MD)의 필름 단면에 있어서, MD에 평행한 편광을 입사했을 때에 얻어지는 840cm^-1 부근의 라만 밴드 강도

I810MZD: 길이 방향(MD)의 필름 단면에 있어서, 두께 방향(ZD)에 평행한 편광을 입사했을 때에 얻어지는 810cm^-1 부근의 라만 밴드 강도

I840MZD: 길이 방향(MD)의 필름 단면에 있어서, 두께 방향(ZD)에 평행한 편광을 입사했을 때에 얻어지는 840cm^-1 부근의 라만 밴드 강도

TD 배향 파라미터(TOP)=(I810TD/I840TD)/(I810TZD/I840TZD)

I810TD: 폭 방향(TD)의 필름 단면에 있어서, TD에 평행한 편광을 입사했을 때에 얻어지는 810cm^-1 부근의 라만 밴드 강도

I840TD: 폭 방향(TD)의 필름 단면에 있어서, TD에 평행한 편광을 입사했을 때에 얻어지는 840cm^-1 부근의 라만 밴드 강도

I810TZD: 폭 방향(TD)의 필름 단면에 있어서, 두께 방향(ZD)에 평행한 편광을 입사했을 때에 얻어지는 810cm^-1 부근의 라만 밴드 강도

I840TZD: 폭 방향(TD)의 필름 단면에 있어서, 두께 방향(ZD)에 평행한 편광을 입사했을 때에 얻어지는 840cm^-1 부근의 라만 밴드 강도.

(5) 수지 및 필름의 융해 피크 온도(Tm)

시차 주사 열량계(세이코 인스트루먼츠제 EXSTAR DSC6220)를 사용하여, 질소 분위기 중에 3mg의 필름을 30℃에서 260℃까지 20℃/분의 조건에서 승온하고, 이어서 260℃에서 5분간 유지한 후, 20℃/분의 조건에서 30℃까지 강온하였다. 승온 과정에서 얻어지는 흡열 피크 온도를 필름의 융해 피크 온도로 하였다. 본 실시예에서는 n=3의 측정을 행한 평균값으로부터 (Tm)을 산출하였다. 피크 온도가 170℃ 초과 200℃ 이하인 범위 중에서 2개 이상 관측되는 경우나, 숄더라고 일컫는 다단형 DSC 차트에 관측할 수 있는 피크 온도(2개 이상의 피크가 중첩된 차트의 경우에 관측된다.)가 나타나는 경우가 있지만, 본 실시예에서는 DSC 차트의 종축 열류(단위: mW)의 절댓값이 가장 큰 피크의 온도를 (Tm)(℃)으로 하였다. 또한, 수지의 (Tm)에 대해서는 30℃에서 260℃까지 20℃/분의 조건에서 승온하고, 이어서 260℃에서 5분간 유지한 후, 20℃/분의 조건에서 30℃까지 강온하였다. 또한, 20℃에서 5분간 유지한 후, 재승온으로서 30℃에서 260℃까지 20℃/분의 조건에서 승온시켰다. 재승온 과정에서 얻어지는 흡열 피크 온도를 수지의 융해 피크 온도로 하였다.

(6) 환상 올레핀계 수지의 유리 전이 온도(Tg)

JIS K7121-1987에 준하여 측정하였다. 시차 주사 열량계(세이코 인스트루먼츠제 EXSTAR DSC6220)를 사용하여, 질소 분위기 중에 3mg의 필름 혹은 수지를 30℃에서 260℃까지 20℃/분의 조건에서 승온하고, 이어서 260℃에서 5분간 유지한 후, 20℃/분의 조건에서 30℃까지 강온하였다. 또한, 20℃에서 5분간 유지한 후, 재승온으로서 30℃에서 260℃까지 20℃/분의 조건에서 승온시켰다. 재승온 과정에서 얻어진 DSC 곡선으로부터, 유리 전이 온도(Tg)를 하기 식에 의해 산출하였다.

유리 전이 온도=(보외(補外) 유리 전이 개시 온도+보외 유리 전이 종료 온도)/2.

(7) 필름 폭 방향의 0℃에서의 손실 정접(tanδ0)

이하에 나타내는 장치 및 조건에서, 폭 방향을 긴 변 방향으로 하여 잘라낸 직사각형의 폴리올레핀계 필름(폭(짧은 변) 10mm×길이(긴 변) 20mm)을 23℃ 분위기 하에서 장치 척부에 설치하여, 로 내에 세팅하였다. 필름이 세팅된 로 내 분위기를 액체 질소로 냉각시키고, -100℃에서 180℃까지 승온시켜 측정을 행하고, 동적 점탄성법에 의해 점탄성-온도 곡선을 그리고, 0℃에서의 저장 탄성률(E'0), 0℃에서의 손실 탄성률(E"0)을 판독하였다. 또한 측정 시험수는 n=3으로 행하고, 저장 탄성률(E'0), 손실 탄성률(E"0) 각각의 평균값을 산출하고, 다음 식으로부터 필름 폭 방향의 0℃에서의 손실 정접(tanδ0)을 산출하였다.

식; tanδ0=E"0/E'0

<장치 및 조건>

장치: EXSTAR DMS6100(세이코 인스트루먼트(주)제)

시험 모드: 인장 모드

척간 거리: 20mm

주파수: 10Hz

변형 진폭: 10.0㎛

게인: 1.5

힘 진폭 초깃값: 400mN

온도 범위: -100 내지 180℃

승온 속도: 5℃/분

측정 분위기: 대기 중

측정 두께: 상기 (1)의 필름 두께를 사용하였다.

(8) 필름 폭 방향의 135℃에서의 수축 응력(135Tf)

폴리올레핀계 필름을, 측정 방향(폭 방향)을 긴 변으로 하여 폭 4mm, 길이 50mm의 직사각형의 시료로 잘라내고, 시험 길이 20mm가 되도록 금속제 척에 필름을 끼워 넣었다. 상기 척에 끼운 샘플을 하기 장치에 세팅하고, 하기 온도 프로그램에서 시험 길이를 일정 유지한 필름에 있어서의 폭 방향의 응력 곡선을 구하였다. 얻어진 응력 곡선으로부터, 25℃에 가장 가까운 온도에 있어서의 수축 응력값을 제로점으로서 보정하여 135℃에서의 수축 응력(단위; MPa)을 판독하고, n=3의 측정을 행한 평균값을 135Tf(단위: MPa)로 하였다.

<장치 및 온도 프로그램>

장치: 열 기계 분석 장치 TMA/SS6000(세이코 인스트루먼트(주)제)

시험 모드: L 제어 모드

시험 길이: 20mm

온도 범위: 23 내지 200℃

승온 속도: 10℃/분

스타트 변위: 0㎛

SS 프로그램: 0.1㎛/분

측정 분위기: 질소 중

측정 두께: 상기 (1)의 필름 두께를 사용하였다.

(9) 135℃ 환경 하에서의 필름 절연 파괴 전압(V/㎛)

135℃로 보온된 오븐 내에서 필름을 1분간 가열 후, 그 분위기 중에서 JIS C2330(2001) 7.4.11.2 B법(평판 전극법)에 준하여 측정하였다. 단, 하부 전극에 대해서는, JIS C2330(2001) 7.4.11.2의 B법 기재된 금속판 상에, 동일 치수의 가부시키가이샤 도가와 고무제 「도전 고무 E-100<65>」를 얹은 것을 사용하였다. 절연 파괴 전압 시험을 30회 행하고, 얻어진 값을 필름의 두께(상기 (1)에서 측정)로 제산하여 V/㎛로 환산하여, 계 30점의 측정값(산출값) 중 최댓값으로부터 큰 순으로 5점과 최솟값으로부터 작은 순으로 5점을 제외한 20점의 평균값을, 135℃에서의 필름 절연 파괴 전압으로 하였다.

(10) A층에 있어서의 1㎛ 사방의 정사각형에 있어서 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀 수지의 도메인수(개/㎛²)

마이크로톰법을 사용하여, 폴리올레핀계 필름의 A층에 대하여 폭 방향-두께 방향으로 단면(TD/ZD 단면)을 갖는 초박절편을 채취하였다. 채취한 절편을 RuO₄로 염색하고, 하기 조건에서 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 단면을 관찰하였다. 또한, 이 때, 환상 올레핀계 수지는 폴리프로필렌계 수지보다 검게 물든다.

·장치: (주)히다치 세이사꾸쇼제 투과형 전자 현미경(TEM) HT7700

·가속 전압: 100kV

·관찰 배율: 20,000배

상기 관찰에서 채취한 상에, 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형을 그리고, 당해 정사각형에 있어서 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인수를 카운트하였다. 마찬가지의 측정을 화상 내의 정사각형의 위치를 바꾸어 합계 10회 행하여 얻어진 도메인수의 평균값을 산출하여, A층에 있어서의 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀 수지의 도메인수(개/㎛²)로 하였다. 또한, 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 1㎛ 사방의 정사각형을 정할 때에는, 당해 정사각형의 저변은 바다 부분으로 설정하는 것으로 하고, 저변과 대향하는 변 상에 도메인이 위치하는 경우에는, 이것은 없는 것으로 간주하여 개수로서는 카운트하지 않는 것으로 하였다. 또한, 잘록부가 있는 도메인에 대해서도, 바다 부분의 폴리프로필렌계 수지부보다 진하게 염색된 환상 올레핀계 수지 도메인 간주하여 연결한 도메인으로서 다루었다.

(11) A층에 있어서의 1㎛×2㎛의 직사각형에 있어서 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀 수지의 도메인수(개/2㎛²)

(10)과 마찬가지의 방법으로 관찰하고, 채취한 상에, 한 쌍의 변이 두께 방향으로 1㎛, 두께 방향과 직교하는 방향으로 2㎛의 직사각형을 정한 2㎛²의 사방으로 둘러싼 직사각형을 그리고, 당해 직사각형에 있어서 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지의 도메인수를 카운트하였다. 마찬가지의 측정을 화상 내의 직사각형의 위치를 바꾸어 합계 10회 행하여 얻어진 도메인수의 평균값을 산출하여, A층에 있어서의 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀 수지의 도메인수(개/2㎛²)로 하였다. 또한, 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향으로 1㎛, 두께 방향과 직교하는 방향으로 2㎛의 직사각형을 정할 때에는, 당해 직사각형의 저변은 바다 부분으로 설정하는 것으로 하고, 저변과 대향하는 변 상에 도메인이 위치하는 경우에는, 이것은 없는 것으로 간주하여 개수로서는 카운트하지 않는 것으로 하였다. 또한, 잘록부가 있는 도메인에 대해서도, 연결한 도메인으로서 다루었다.

(12) 130℃, 10분 가열 처리를 행했을 때의 필름의 길이 방향의 열수축률(130S)

폴리올레핀계 필름의 길이 방향을 긴 변으로 하여 길이 30mm, 폭 10mm의 직사각형으로 시료를 잘라내고, 이것을 5개 준비하였다. 짧은 변의 중앙으로부터 각각 필름 중심측으로 5mm 들어간 위치에 폭 방향과 평행한 표선을 그어 시험 길이 20mm(L0)로 하였다. 이어서, 시험편을 종이 사이에 끼워 넣은 상태에서 130℃로 보온된 오븐 내에서 10분간 가열 후에 취출하고, 실온까지 냉각 후, 상술한 2개의 표선 사이의 길이(L1)를 측정하여 하기 식

열수축률={(L0-L1)/L0}×100(％)

에 의해 구하고, 5개의 산술 평균값을 열수축률(130S)로 하였다.

(13) A층에 있어서의 환상 올레핀 수지의 도메인의 두께 방향의 길이의 평균값(nm)

상기 (10)과 마찬가지의 조건에서, 폴리올레핀계 필름의 A층 단면을 관찰하여, 화상을 취득하였다. 이어서 취득한 화상에, 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 1㎛ 사방의 정사각형을 그리고, 상기 정사각형의 두께 방향에 있어서의 한 쌍의 변을 통과하는 환상 올레핀계 수지 도메인을 특정하였다. 그 후, 상기 정사각형의 대각선의 교점을 통과하고 또한 두께 방향과 평행한 직선을 긋고, 당해 직선 상에 있어서, 특정한 각 도메인의 두께 방향 길이를 측정하였다. 도메인의 두께 방향 길이의 측정은, 상기 정사각형의 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 모든 환상 올레핀계 수지 도메인을 대상으로, 상기 정사각형의 대각선의 교점을 통과하고 또한 두께 방향과 평행한 직선 상에 있어서, 바다 부분의 폴리프로필렌계 수지부보다 진하게 염색된 환상 올레핀계 수지 도메인의 최상부와 최하부에 선을 긋고, 그 간격을 계측함으로써 행하였다. 또한, 이렇게 하여 얻어진 도메인의 두께 방향 길이의 평균값을 구하였다. 또한 정사각형의 위치를 임의로 변경하여 마찬가지의 측정을 합계 10회 행하고(이 때, 정사각형의 설정은 10개 모두가 중복되지 않도록 설정하였다.), 각 측정에 있어서의 도메인의 두께 방향 길이의 평균값으로부터 또한 평균값을 구하고, 얻어진 값을 환상 올레핀 수지의 도메인의 두께 방향의 길이의 평균값으로 하였다(단위: nm).

(14) 필름 콘덴서 특성의 평가(135℃에서의 내전압, 신뢰성)

필름의 한쪽 면(또한, 습윤 장력이 표리 양면에서 다른 경우에는, 습윤 장력이 높은 쪽의 면)에, (주)알박제 진공 증착기로 알루미늄을 막 저항이 10Ω/sq이며 길이 방향에 수직인 방향으로 마진부를 마련한, 소위 T형 마진(마스킹 오일에 의해 길이 방향 피치(주기)가 17mm, 퓨즈 폭이 0.5mm)을 갖는 증착 패턴으로 증착을 실시하고, 슬릿 후에, 필름 폭 50mm(단부 마진 폭 2mm)의 증착 릴을 얻었다. 이어서, 이 릴을 사용하여 (주)카이도 세이사쿠쇼제 소자 와인더(KAW-4NHB)로 콘덴서 소자를 권취하고, 메탈리콘을 실시한 후, 감압 하, 128℃의 온도로 12시간의 열처리를 실시하고, 리드선을 설치하여 콘덴서 소자로 마무리하였다. 이렇게 하여 얻어진 콘덴서 소자 10개를 사용하여, 135℃ 고온 하에서 콘덴서 소자에 150VDC의 전압을 인가하고, 해당 전압에서 10분간 경과 후에 스텝 형상으로 50VDC/1분으로 점차 인가 전압을 상승시키는 것을 반복하는 소위 스텝업 시험을 행하였다.

<내전압 평가>

스텝업 시험에 있어서, 정전 용량 변화를 측정하여 그래프 상에 플롯하고, 해당 용량이 초깃값의 70％가 된 전압을 필름의 두께(상기 (1))로 나누어 내전압을 구하고, 콘덴서 소자 10개의 평균값을 산출하여 이하의 기준으로 평가하였다. A, B는 사용 가능하고, C는 실용 상의 성능이 떨어지는 것을 각각 의미한다.

A: 330V/㎛

B: 320V/㎛ 이상 330V/㎛ 미만

C: 320V/㎛ 미만.

<신뢰성 평가>

정전 용량이 초깃값에 비하여 12％ 이하로 감소할 때까지 전압을 상승시킨 후에, 콘덴서 소자 10개 중에서 가장 내전압을 높게 상승시킨 콘덴서 소자 1개를 해체하고, 파괴의 상태를 조사하여 신뢰성을 이하와 같이 평가하였다. A는 사용 가능, B는 조건에 따라 사용 가능, C는 실용 상의 성능이 떨어지는 것을 각각 의미한다.

A: 소자 형상의 변화는 없고, 또한 필름 1층 이상 5층 이내의 관통상의 파괴가 관찰되었다. 혹은 소자 형상의 변화, 관통상의 파괴 모두 관찰되지 않았다.

B: 소자 형상의 변화는 없고, 필름 6층 이상 10층 이내의 관통상의 파괴가 관찰되었다.

C: 소자 형상에 변화가 확인되거나, 혹은 10층을 초과하는 관통상의 파괴가 관찰되었다.

[수지 등]

각 실시예 및 비교예에 있어서의 폴리올레핀계 필름의 제조에는, 이하의 수지 등을 사용하였다.

<폴리프로필렌 수지>

폴리프로필렌 수지 1:

메소펜타드 분율이 0.982, 융점이 167℃, 멜트 플로 레이트(MFR)가 2.2g/10분인 폴리프로필렌 수지.

폴리프로필렌 수지 2:

메소펜타드 분율이 0.972, 융점이 166℃, 멜트 플로 레이트(MFR)가 2.2g/10분인 폴리프로필렌 수지.

폴리프로필렌 수지 3:

메소펜타드 분율이 0.970, 융점이 166℃, 멜트 플로 레이트(MFR)가 3.3g/10분인 폴리프로필렌 수지(Borealis AG의 "Borclean"(등록 상표) HC300BF).

폴리프로필렌 수지 4:

메소펜타드 분율이 0.984, 융점이 168℃, 멜트 플로 레이트(MFR)가 2.2g/10분인 폴리프로필렌 수지.

폴리프로필렌 수지 5:

메소펜타드 분율이 0.940, 융점이 162℃, 멜트 플로 레이트(MFR)가 2.9g/10분인 폴리프로필렌 수지(프라임폴리머(주)사제 "F113G")

<폴리프로필렌 수지 이외의 성분>

환상 올레핀계 수지:

폴리플라스틱스제 "TOPAS"(등록 상표) 6013F-04(에틸렌과 노르보르넨을 공중합시킨 수지(COC)이며, 유리 전이 온도가 138℃)

미쓰이 가가쿠제 "APEL"(등록 상표) 5014CL(04)(에틸렌과 노르보르넨 유도체를 공중합시킨 수지(COC)이며, 유리 전이 온도 135℃의 환상 올레핀 수지)

닛폰 제온제 "ZEONOR"(등록 상표) 1420R(노르보르넨 유도체를 포함하는 수지(COP)이며, 유리 전이 온도 135℃의 환상 올레핀 수지)

산화 방지제:

시바 스페셜티 케미컬즈제 "IRGANOX"(등록 상표) 1010.

<폴리프로필렌 원료>

폴리올레핀계 수지 원료 (A1):

폴리프로필렌 수지 1이 69.5질량부, 환상 올레핀계 수지로서 폴리플라스틱스제 "TOPAS"(등록 상표) 6013F-04가 30질량부, 산화 방지제가 0.5질량부가 되도록 각 성분을 혼합하고, 260℃로 설정한 2축 압출기로 혼련 압출한 후, 스트랜드를 수냉 후 칩화하여 폴리올레핀계 수지 원료 (A1)로 하였다.

폴리올레핀계 수지 원료 (A2):

폴리프로필렌 수지 2가 69.5질량부, 환상 올레핀계 수지로서 폴리플라스틱스제 "TOPAS"(등록 상표) 6013F-04가 30질량부, 산화 방지제가 0.5질량부가 되도록 각 성분을 혼합하고, 260℃로 설정한 2축 압출기로 혼련 압출한 후, 스트랜드를 수냉 후 칩화하여 폴리올레핀계 수지 원료 (A2)로 하였다.

폴리올레핀계 수지 원료 (A3):

환상 올레핀계 수지로서 폴리플라스틱스제 "TOPAS"(등록 상표) 6013F-04가 100질량부, 산화 방지제가 0.3질량부가 되도록 각 성분을 혼합하고, 260℃로 설정한 2축 압출기로 혼련 압출한 후, 스트랜드를 수냉 후 칩화하여 폴리올레핀계 수지 원료 (A3)으로 하였다.

(실시예 1)

폴리올레핀계 수지 원료 (A1)이 30질량부, 폴리프로필렌 수지 1이 69.6질량부, 산화 방지제가 0.4질량부가 되도록 각 성분을 혼합하여 단축 용융 압출기에 공급하여 온도 260℃에서 용융시키고, 80㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 용융 폴리머를 T 다이로부터 토출시켰다. 그 후, 에어 나이프에 의해 용융 시트를 30℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에 밀착시켜 냉각 고화하여, 미연신 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 해당 미연신 폴리올레핀계 필름을 복수의 롤군에서 단계적으로 145℃까지 예열하고, 계속하여 155℃의 온도로 유지하여 주속차를 둔 롤 사이에, 길이 방향으로 5.1배로 연신하였다. 계속해서 해당 필름을 텐터로 유도하고, 필름 폭의 양단부를 클립으로 파지한 채로 174℃의 TD 예열 온도(TD 연신 온도보다 8℃ 높음)에서 예열하고, 이어서 166℃의 TD 연신 온도에서 폭 방향으로 9.8배 연신하였다. 또한 열처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 8％의 이완을 부여하면서 162℃에서 열처리를 행하고, 텐터의 외측으로 유도하여 클립을 해방하고, 이어서 필름 표면(캐스팅 드럼 접촉면측)에 25W·분/m²의 처리 강도로 대기 중에 코로나 방전 처리를 행하여, 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2)

폴리올레핀계 수지 원료 (A1)이 66.6질량부, 폴리프로필렌 수지 1이 30질량부, 산화 방지제가 0.4질량부가 되도록 각 성분을 혼합하여 A층용의 단축 용융 압출기에 공급하고, 폴리프로필렌 수지 1을 B층용의 단축 용융 압출기에 공급하였다. 각각 온도 260℃에서 용융시키고, 80㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 피드 블록을 사용하여 B/A/B의 3층 적층으로 적층 두께비(적층 비율)가 1/10/1(필름 전체 두께에 대한 내층 A층의 비율은 83％)이 되도록 압출량을 조절하고, 그 용융 적층 폴리머를 T 다이로부터 토출시켰다. 그 후, 표 1에 나타낸 제막 조건으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타내고, 단면 X의 사진을 도 2에 나타낸다(도 2에 있어서, 색이 진한 부분이 환상 올레핀계 수지의 도메인이다.). 또한, 두께의 조정은 압출 토출량의 조정에 의해 행하였다(이하 마찬가지임).

(실시예 3)

폴리올레핀계 수지 원료 (A1)이 90질량부, 폴리프로필렌 수지 1이 9.6질량부, 산화 방지제가 0.4질량부가 되도록 각 성분을 혼합하여 단축 용융 압출기에 공급하여 온도 260℃에서 용융시키고, 80㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 용융 폴리머를 T 다이로부터 토출시켜, 표 1의 제막 조건으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 4)

폴리올레핀계 수지 원료 (A2)가 53질량부, 폴리프로필렌 수지 1이 46.6질량부, 산화 방지제가 0.4질량부가 되도록 각 성분을 혼합하여 단축 용융 압출기에 공급하여 온도 260℃에서 용융시키고, 80㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 용융 폴리머를 T 다이로부터 토출시켜, 표 1의 제막 조건으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 5)

실시예 1과 마찬가지로 하여 미연신 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 그 후, 해당 미연신 폴리올레핀계 필름을 동시 2축 연신기로 유도하고, 필름 폭의 양단부를 클립으로 파지한 채로 164℃로 예열 후, 길이 방향으로 4.1배, 폭 방향으로 10.8배로 동시 2축 연신하였다. 또한 실시예 1과 마찬가지로 열처리, 이완 처리, 코로나 방전 처리를 행하여, 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 6)

폴리프로필렌 수지 1을 폴리프로필렌 수지 5로 변경하고, 표 1의 제막 조건으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 7)

2축 연신 후의 열처리 및 이완 처리를 표 1의 제막 조건으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 8)

폴리올레핀계 수지 원료 (A1)이 6.6질량부, 폴리프로필렌 수지 1이 93.0질량부, 산화 방지제가 0.4질량부가 되도록 각 성분을 혼합하여 단축 용융 압출기에 공급하고, 표 1의 제막 조건으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 9)

폴리올레핀계 수지 원료 (A1)의 환상 올레핀계 수지로서 COC 대신에 COP로 하고, 닛폰 제온제 "ZEONOR"(등록 상표) 1420R(유리 전이 온도 135℃의 환상 올레핀 수지)을 사용하고, 표 1에 나타낸 조건에서 제막한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 10)

폴리올레핀계 수지 원료 (A1)의 환상 올레핀계 수지로서, 미쓰이 가가쿠제 "APEL"(등록 상표) 5014CL(04)(유리 전이 온도 135℃의 환상 올레핀 수지)를 사용하고, 표 1에 나타낸 조건에서 제막한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예 1 및 비교예 6)

폴리프로필렌 수지 3이 80질량부, 환상 올레핀계 수지로서 폴리플라스틱스제 "TOPAS"(등록 상표) 6013F-04가 20질량부, 또한 산화 방지제가 0.3질량부가 되도록 각 성분을 각각 혼합하여 260℃로 설정한 단축의 압출기에 공급하고, 온도 260℃로 용융시킨 후, 80㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거하여 용융 단층 폴리머를 T 다이로부터 토출시켰다. 이것을 90℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에서, 에어 나이프에 의해 밀착시켜 냉각 고화하여, 미연신 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 그 후, 표 2에 나타낸 제막 조건으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 2)

비교예 1과 마찬가지로 하여 얻어진 미연신 폴리올레핀계 필름을 동시 2축 연신기로 유도하고, 필름 폭의 양단부를 클립으로 파지한 채로 163℃로 예열 후, 길이 방향으로 3.8배, 폭 방향으로 8배로 동시 2축 연신하였다. 이어서, 열처리 및 이완 처리는 행하지 않고 동시 2축 연신기의 외측으로 유도하여 필름 단부의 클립 해방하고, 실시예 1과 마찬가지로 코로나 방전 처리를 행하여, 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 3)

A층용의 원료로서 2축 압출기에서의 예비 혼련을 행하지 않고 단축 용융 압출기로 용융 압출을 행하고, 표 2에 나타낸 제막 조건으로 한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 4)

A층용의 원료를 폴리올레핀계 수지 원료 (A3), B층용의 수지를 폴리프로필렌 수지 4로 하였다. A층용의 원료를 A층용의 단축 용융 압출기에 공급하고, B층용의 수지를 B층용의 단축 용융 압출기에 공급하고, 각각 온도 260℃로 용융시켜, 80㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거하였다. 그 후, 피드 블록을 사용하여 B/A/B의 3층 적층으로 적층 두께비(적층 비율)가 1/1/1(필름 전체 두께에 대한 내층 A층의 비율은 33％)이 되도록 압출량을 조절하고, 그 용융 적층 폴리머를 T 다이로부터 토출시켰다. 에어 나이프에 의해, 용융 시트를 70℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에 밀착시켜 냉각 고화하여, 미연신 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 그 후, 표 2에 나타낸 제막 조건으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 5)

실시예 1과 마찬가지로 하여 A층만의 단층 구성으로 하고, 2축 연신 및 열 고정을 실시하지 않고 미연신 폴리올레핀계 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

표 1 및 표 2에 있어서, 필름 전체 중의 환상 올레핀계 수지의 함유량은, 산화 방지제를 고려하지 않고 수지 성분 전체를 100질량％로 하여 산출하였다.

본 발명의 폴리올레핀계 필름은, 콘덴서 용도, 포장 용도, 이형 용도, 테이프 용도 등 공업 용도 등에 널리 사용할 수 있고, 특히 고온 환경에서의 내전압 특성·신뢰성이 우수하다는 점에서, 고온도·고전압 하에서 사용되는 콘덴서 용도에 적합하게 사용할 수 있다.

1: 단면 X의 일부
2: 바다 부분
3: 섬 부분(도메인)
4: 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형
5: 두께 방향과 평행한 한 쌍의 변

Claims (18)

1. 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층(이러한 층을 편의적으로 「A층」이라고 칭함)을 갖고, 전광선 투과율이 85％ 이상이고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것을 특징으로 하는, 폴리올레핀계 필름.
2. 환상 올레핀계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층(이러한 층을 편의적으로 「A층」이라고 칭함)을 갖고, 주배향축 방향 및 두께 방향에 평행한 면으로 상기 A층을 절단한 단면을 단면 X라 했을 때, 상기 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형에 있어서, 상기 두께 방향에 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 상기 환상 올레핀계 수지의 도메인이 3개 이상 존재하고, 또한 내부 헤이즈가 4.0％ 이하인 것을 특징으로 하는, 폴리올레핀계 필름.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시차 주사 열량계 DSC로 30℃에서 260℃까지 20℃/min으로 승온하여 얻어지는 DSC 차트에 있어서, 융해 피크 중 열류의 절댓값이 가장 큰 피크의 온도를 융해 피크 온도 Tm(℃)으로 했을 때, 상기 Tm이 170℃ 초과 200℃ 이하인, 폴리올레핀계 필름.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 라만 분광법으로 측정했을 때의 라만 밴드 강도로부터 구해지는 길이 방향 배향 파라미터(MOP)와 폭 방향 배향 파라미터(TOP)의 관계가 다음 식을 만족시키는, 폴리올레핀계 필름.
   MOP/TOP≥0.11
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 폭 방향의 0℃에서의 동적 점탄성 측정으로 구해지는 손실 정접(tanδ0)이 0.06 이하인, 폴리올레핀계 필름.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 열 기계 분석(TMA)으로 구해지는 135℃에서의 폭 방향의 수축 응력(135Tf)이 5.0MPa 이하인, 폴리올레핀계 필름.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 130℃ 10분간의 가열 처리를 행했을 때의 필름의 길이 방향의 열수축률(130S)이 2.0％ 초과 5.0％ 이하인, 폴리올레핀계 필름.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상 올레핀계 수지가 비정질성의 수지인, 폴리올레핀계 필름.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름은 3층 이상의 적층 구성을 갖는 필름이며, 그중, 상기 A층은 최외층 이외의 층으로서 포함되어 있음과 함께, 최외층의 2층은 모두 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하고, 또한 상기 A층보다 폴리프로필렌계 수지를 많이 포함하고, 환상 올레핀계 수지의 함유량이 상기 A층보다 적은 것을 특징으로 하는, 폴리올레핀계 필름.
10. 제1항, 제3항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 주배향축 방향 및 두께 방향에 평행한 면으로 상기 A층을 절단한 단면을 단면 X로 했을 때, 상기 단면 X 내에 한 쌍의 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛ 사방의 정사각형에 있어서, 상기 두께 방향에 평행한 한 쌍의 변을 통과하는 상기 환상 올레핀계 수지의 도메인이 3개 이상 존재하는, 폴리올레핀계 필름.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 주배향축 방향 및 두께 방향에 평행한 면으로 상기 A층을 절단한 단면을 단면 X로 했을 때, 상기 단면 X 내에 한 쌍의 짧은 변이 두께 방향에 평행해지도록 정한 1㎛×2㎛ 사이즈의 직사각형에 있어서, 상기 한 쌍의 짧은 변을 통과하는 상기 환상 올레핀계 수지의 도메인이 2개 이상 존재하는, 폴리올레핀계 필름.
12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 변을 통과하는 상기 환상 올레핀계 수지의 도메인에 있어서, 두께 방향의 길이의 평균값이 1nm 이상 300nm 이하인, 폴리올레핀계 필름.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 올레핀계 필름의 적어도 편면에 금속막을 갖는 금속막 적층 필름.
14. 제13항에 기재된 금속막 적층 필름을 사용하여 이루어지는, 필름 콘덴서.
15. 제14항에 있어서, 금속막 적층 필름에 125℃ 이상의 열처리를 실시하여 제조되는, 필름 콘덴서.
16. 제14항 또는 제15항에 기재된 필름 콘덴서를 갖는 파워 컨트롤 유닛.
17. 제16항에 기재된 파워 컨트롤 유닛을 갖는 전동 자동차.
18. 제16항에 기재된 파워 컨트롤 유닛을 갖는 전동 항공기.