WO2020040127A1 - ポリプロピレンフィルムおよびこれを用いた金属膜積層フィルム、フィルムコンデンサ - Google Patents

ポリプロピレンフィルムおよびこれを用いた金属膜積層フィルム、フィルムコンデンサ Download PDF

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capacitor
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今西康之
大倉正寿
中西佑太
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東レ株式会社
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    • H01G4/33—Thin- or thick-film capacitors 

Definitions

  • the present invention relates to a polypropylene film particularly suitable for use in capacitors.
  • polypropylene film has excellent transparency, mechanical properties, electrical properties, etc., it is used in various applications such as packaging, tape, electrical applications such as cable wrapping and capacitors.
  • polypropylene films are particularly preferably used for high voltage capacitors in addition to DC and AC due to their excellent voltage resistance and low loss characteristics.
  • Polypropylene film is said to have high heat resistance and high dielectric breakdown voltage among polyolefin films.
  • it is important to exhibit excellent dimensional stability at the operating temperature and stable electric performance such as electric resistance even in the region 10 to 20 ° C. higher than the operating temperature. It is.
  • heat resistance it is said that, in the future, when a power semiconductor application using silicon carbide (SiC) is considered, the use environment temperature will be higher.
  • SiC silicon carbide
  • Non-Patent Document 1 the upper limit of the operating temperature of a polypropylene film is said to be about 110 ° C., and it has been extremely difficult to stably maintain a dielectric breakdown voltage under such a temperature environment. .
  • a polypropylene resin raw material having low crystallinity is used as a method of increasing the tensile elastic modulus at room temperature.
  • a film with an increased area stretch ratio for example, Patent Document 2
  • a film having a low stereoregularity isotactic polypropylene resin mixed with a main constituent polypropylene resin to control the transition point of the movement of microcrystals.
  • Patent Document 3 A proposal (for example, Patent Document 3) and a proposal for a film in which the longitudinal strength is improved by successively biaxially stretching and then re-stretching using a polypropylene resin having increased crystallinity (for example, Patent Document 4). Further, there has been proposed a film in which a petroleum resin is mixed at the time of film formation to increase the modulus of elasticity at a high temperature as well as at room temperature, and the stretch ratio in the longitudinal direction is controlled to be high by a plasticizing action (for example, Patent Document 6). , 7).
  • the present invention provides a polypropylene film which has excellent long-term use reliability in a high-temperature environment, is suitable for use in capacitors used under high temperature and high voltage, and has excellent structural stability against heat. It is another object of the present invention to provide a metal film laminated film and a film capacitor using the same.
  • the present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and have found that the polypropylene films described in Patent Documents 1 to 7 have a high dielectric breakdown voltage in a high-temperature environment and a long time in a high-temperature environment when used as a capacitor.
  • the reason for the insufficient use reliability was considered as follows.
  • the polypropylene film described in Patent Document 1 can be said to have sufficient withstand voltage and reliability in a 105 ° C. environment as a capacitor, but if a higher temperature environment is assumed, heat treatment in film formation is not necessarily performed. It is not sufficient, and it is difficult to increase the crystallinity due to the large amount of cold xylene soluble part (CXS) contained in the raw material.
  • the storage elastic modulus at a high temperature is supposed to be used at a high temperature. When it was measured, it was thought that there was a problem in that a temperature dependency in which the storage elastic modulus was decreased as the temperature was increased was recognized.
  • the polypropylene film described in Patent Document 5 is a film suitable for flexible packaging applications, and is made of a material having low stereoregularity. Since the stretching ratio in the width direction and the area stretching ratio are low, the structural stability in a high-temperature region is insufficient. I thought there was. Raw materials having low stereoregularity are used for the polypropylene film of Patent Literature 3, and the draw ratio in the width direction and the draw ratio in the area are low. I thought that the reason was lower. Although the polypropylene films described in Patent Documents 4, 6, and 7 use a polypropylene resin having a high stereoregularity, the crystallinity is low as a whole due to the large number of cold xylene-soluble portions (CXS), and before the transverse stretching.
  • CXS cold xylene-soluble portions
  • the present inventors have further studied and solved the above-mentioned problems by using a polypropylene film in which the temperature dependence of the storage elastic modulus at 125 ° C. and 135 ° C. is a certain value or more. I found what I could do. Therefore, the gist of the present invention is that the sum of the storage elastic modulus (E'135 (MD + TD)) determined by the measurement of fixed viscoelasticity at 135 ° C. in the longitudinal and width directions of the film and the measurement of fixed viscoelasticity at 125 ° C. The film has a relationship of the sum of storage elastic moduli (E'125 (MD + TD)) obtained by the following formula.
  • a polypropylene film having excellent structural stability against heat which is excellent in long-term use reliability in a high-temperature environment, suitable for use in capacitors used under high temperature and high voltage, and the like. Further, a metal film laminated film and a film capacitor using the same are provided.
  • a polypropylene film may be hereinafter simply referred to as a film. Since the polypropylene film of the present invention is not a microporous film, it does not have many holes.
  • the polypropylene film of the present invention is determined by the sum of the storage elastic modulus (E'135 (MD + TD)) determined by the fixed viscoelasticity measurement at 135 ° C. in the longitudinal direction and the width direction of the film and the fixed viscoelasticity measured at 125 ° C. It is necessary that the relationship of the sum of storage elastic moduli (E'125 (MD + TD)) satisfies the following equation: E'135 (MD + TD) / E'125 (MD + TD)> 0.7.
  • the value of 'E'135 (MD + TD) / E'125 (MD + TD) is preferably at least 0.73, more preferably at least 0.76, most preferably at least 0.78.
  • the present inventors have made intensive studies and found that the relationship between the temperature dependence E′135 (MD + TD) / E′125 (MD + TD) of the storage elastic modulus in the longitudinal direction and the width direction of the film and the long-term reliability of the capacitor at high temperature. Have a high correlation. Further, it has been found that it is important to control the storage elastic modulus so as to reduce the temperature dependency in a temperature region equal to or higher than the use environment temperature, particularly in the long-term reliability of the capacitor for a long time. The fact that the ratio of the storage elastic modulus between 135 ° C. and 125 ° C.
  • the above relationship means that the temperature dependence of the storage elastic modulus at a high temperature is small, and particularly in a high temperature environment, the film molecular chains move or loosen. Means that the film has a structure that is very stable against heat.
  • it has been newly found that, in order for the polypropylene film of the present invention to satisfy the relationship of the above formula, it is effective to increase the area stretching ratio in the stretching step at the time of film formation, and particularly to increase the stretching ratio in the width direction. .
  • the thermal shrinkage tends to increase due to the influence of strain generated by stretching.
  • a polypropylene raw material having a high mesopentad fraction and a cold xylene-soluble portion (CXS) of less than 1.5% by mass is used, the area stretching ratio in biaxial stretching is set to 60 times or more, and The preheating temperature immediately before the biaxial stretching in the width direction after the uniaxial stretching is set to the stretching temperature in the width direction +5 to + 15 ° C.
  • the relaxation treatment is performed while performing a heat treatment at a temperature lower than the stretching temperature (first stage), and then a heat treatment at 135 ° C. or higher at a temperature lower than the heat treatment temperature at the first stage while maintaining the tension in the width direction (second stage).
  • the upper limit of the above relational expression is not particularly limited, but is practically 0.99 or less. If E'135 (MD + TD) / E'125 (MD + TD) is set to be larger than 0.99, the stretching ratio at the time of film formation needs to be increased, and the film may be broken.
  • the “longitudinal direction” is a direction corresponding to the flow direction in the film manufacturing process (hereinafter, may be referred to as “MD”), and the “width direction” is the above-described film manufacturing process. (Hereinafter, may be referred to as “TD”).
  • MD the film manufacturing process
  • TD the film winding direction
  • the film sample has a shape such as a reel or a roll
  • the film winding direction can be said to be the longitudinal direction.
  • a line is drawn at 15 ° intervals with respect to an arbitrary straight line on the film plane.
  • the higher direction is defined as the film width direction, and the direction orthogonal thereto is defined as the longitudinal direction.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a storage modulus of at least 0.8 GPa, more preferably at least 0.9 GPa, still more preferably at least 1.0 GPa, as determined by solid viscoelasticity measurement at 135 ° C. in the film width direction. It is.
  • the storage elastic modulus is 0.8 GPa or more, it means that the film molecular chains have a structure with high orientation and tension in the width direction under a high temperature environment, and are used as a capacitor under a high voltage environment where a high voltage is applied.
  • a polypropylene raw material having a high mesopentad fraction and a cold xylene-soluble portion (CXS) of less than 1.5% by mass is used, It is obtained by setting the stretching ratio in the width direction to 11 times or more during the biaxial stretching, and setting the preheating temperature immediately before the biaxial stretching in the width direction after the uniaxial stretching in the longitudinal direction to the stretching temperature in the width direction +5 to + 15 ° C. Is possible.
  • the storage elastic modulus obtained by measuring the solid viscoelasticity at 135 ° C. in the film width direction but from the viewpoint of productivity, it is practical to set it to 5 GPa or less.
  • the polypropylene film of the present invention has a sum of storage elastic modulus (E'130 (MD + TD)) of at least 1.6 GPa measured by solid viscoelasticity measurement at 130 ° C in the longitudinal direction and the width direction of the film.
  • the value of E'130 (MD + TD) is preferably 1.7 GPa or more, more preferably 1.9 GPa or more, and most preferably 2.1 GPa or more. Examples of a method of increasing the storage elastic modulus at 130 ° C.
  • 1.6 GPa or more include, for example, increasing the area stretching ratio in the stretching step at the time of film formation, particularly increasing the stretching ratio in the width direction, and having a high mesopentad fraction and cold xylene. It can be obtained by using a polypropylene raw material having a melting part (CXS) of less than 1.5% by mass.
  • CXS melting part
  • E′130 (MD + TD) when used as a capacitor to which a high voltage is applied in a high-temperature environment, the crystal part of polypropylene contained in the film has a long use history. As the relaxation of the molecular chains progresses, the withstand voltage deteriorates, causing problems such as a decrease in the capacity of the capacitor and destruction due to a short circuit, which may result in a capacitor having poor withstand voltage and reliability.
  • the upper limit of the sum of storage elastic moduli (E′130 (MD + TD)) obtained by measuring the solid viscoelasticity at 130 ° C. in the longitudinal direction and the width direction of the film is not particularly limited, but from the viewpoint of the productivity of the film. Is 10.0 GPa or less.
  • Sum of storage elastic modulus (E'130 (MD + TD)), sum of storage elastic modulus (E'125 (MD + TD)) measured by solid viscoelasticity measurement at 125 ° C. in the longitudinal and width directions of the film, and film width The detailed method for measuring the storage modulus determined by solid viscoelasticity measurement at 135 ° C. in the direction is as described below.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a loss tangent (tan ⁇ 23) of 0.06 or less as determined by solid viscoelasticity measurement at 23 ° C in the film width direction.
  • the loss tangent (tan ⁇ 23) is more preferably 0.055 or less, and even more preferably 0.05 or less.
  • tan ⁇ 23 the higher the film is used as a capacitor in a high-voltage and high-temperature environment, the reliability in long-term high-temperature use is improved.
  • the lower limit of tan ⁇ 23 is not particularly limited, it is practical to set it to about 0.01. If tan ⁇ 23 is to be made smaller than 0.01, it is necessary to increase the stretching ratio at the time of film formation, and in that case, there is a possibility that a problem may occur from the viewpoint of film formation stability such as inducing breakage. In order to set the loss tangent (tan ⁇ 23) at 23 ° C.
  • a polypropylene raw material having a high mesopentad fraction and a cold xylene-soluble portion (CXS) of less than 1.5% by mass is used.
  • the stretching ratio in the width direction at the time of biaxial stretching is 10.5 times or more, the area magnification is 62 times or more, and the preheating temperature just before the biaxial stretching in the width direction after the uniaxial stretching in the longitudinal direction is set to the stretching temperature in the width direction. It can be obtained by adjusting the temperature to +5 to + 15 ° C.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a heat shrinkage stress value of at most 2.0 MPa, more preferably at most 1.7 MPa, further preferably at most 135 MPa at 135 ° C. in the longitudinal direction of the film. 0.4 MPa or less, most preferably 1.1 MPa or less.
  • the heat shrinkage stress value obtained by using a thermomechanical analyzer at 135 ° C. in the longitudinal direction of the film is 2.0 MPa or less, the shrinkage of the film itself can be suppressed by the heat of the capacitor manufacturing process and the use process, and the element is strongly wound.
  • a self-healing function operates by maintaining an appropriate gap between the film layers, thereby suppressing a short-circuit breakdown caused by a sharp decrease in capacity and increasing the reliability as a capacitor.
  • the lower limit of the heat shrinkage stress value obtained by using a thermomechanical analyzer at 135 ° C. in the longitudinal direction of the film is not particularly limited, it is practical to set it to about 0.1 MPa. If the shrinkage stress is lower than 0.1 MPa, the shrinkage of the film itself becomes insufficient due to the heat in the capacitor manufacturing process and the use process, and there is a possibility that a sufficient capacity for the designed capacity may not be exhibited.
  • a high mesopentad fraction and a cold xylene-soluble portion (CXS) of 1.5% are used.
  • CXS cold xylene-soluble portion
  • the stretching ratio in the width direction at the time of biaxial stretching is set to 10.5 times or more, the area ratio is 60 times or more, and immediately before the biaxial stretching in the width direction after the uniaxial stretching in the longitudinal direction.
  • the preheating temperature can be obtained by setting the stretching temperature in the width direction to +5 to + 15 ° C.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a heat shrinkage stress value of 2.0 MPa or less in the longitudinal direction of the film at 130 ° C as measured by a thermomechanical analyzer.
  • the heat shrinkage stress value in the longitudinal direction of the film at 130 ° C. is more preferably 1.6 MPa or less, and most preferably 1.2 MPa or less. If the stress value in the longitudinal direction of the film at 130 ° C. exceeds 2.0 MPa, the film itself shrinks due to the heat of the capacitor manufacturing process and the use process, and the element is wound tightly, so that an appropriate amount of space is formed between the films.
  • the self-healing function (self-healing) is difficult to operate because there is a possibility that gaps may be lost, the reliability of the capacitor will be reduced, wrinkles will occur in the transport process, workability will deteriorate, and multiple layers of film will overlap when dielectric breakdown occurs. Can cause short-circuit breakage that penetrates
  • the lower limit of the stress value in the longitudinal direction of the film at 130 ° C. is not particularly limited, it is about 0.1 MPa from the viewpoint of the capacity of the capacitor.
  • a high mesopentad fraction and a cold xylene-soluble portion (CXS) of 1.5% by mass are used. It is obtained by using a polypropylene raw material of less than 60%, an area magnification of 60 times or more, and setting a preheating temperature immediately before biaxial stretching in the width direction after uniaxial stretching in the longitudinal direction to a stretching temperature in the width direction +5 to + 15 ° C. be able to.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a heat shrinkage stress value in the film width direction at 130 ° C. of 2.0 MPa or less as measured by a thermomechanical analyzer.
  • the heat shrinkage stress value in the film width direction at 130 ° C. is more preferably 1.6 MPa or less, and most preferably 1.2 MPa or less. If the heat shrinkage stress value in the film width direction at 130 ° C. exceeds 2.0 MPa, the film may shrink due to heat in the capacitor manufacturing process or use environment, and the aluminum deposition area is reduced, so the capacitor of the capacitor is reduced. In some cases, the capacity may be reduced, or wrinkles may occur in the transport process, resulting in reduced workability.
  • the lower limit of the heat shrinkage stress value in the film width direction at 130 ° C. is not particularly limited, it is about 0.1 MPa from the viewpoint of the capacity of the capacitor.
  • a method for controlling the heat shrinkage stress value in the film width direction at 130 ° C. within the preferable range for example, as described below, for example, a high mesopentad fraction and a cold xylene-soluble portion (CXS) of 1.5% by mass are used. It can be obtained by using less than the polypropylene raw material and setting the stretching ratio in the width direction to 10.5 times or more and the area ratio to 60 times or more during biaxial stretching.
  • thermomechanical analyzer The detailed method of measuring the heat shrinkage stress value in the longitudinal direction at 135 ° C., the longitudinal direction or the width direction at 130 ° C. of the film using a thermomechanical analyzer is as described below.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a heat shrinkage of 0.6% or less, more preferably 0.4% or less, and still more preferably 0.4% or less, which is determined by a heat treatment at 125 ° C. for 15 minutes in the film width direction. 2% or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is about -2%.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a heat shrinkage of 1% or less, more preferably 0.6% or less, and still more preferably 0.1% or less, which is determined by heat treatment at 135 ° C. for 10 minutes in the film width direction. 3% or less. There is no particular lower limit, but about -2% is practical.
  • the heat shrinkage is 1% or less, poor contact between the deposited film electrode portion and the metallikon electrode portion can be prevented in the aging treatment after metallikon spraying in the capacitor manufacturing process, and a capacitor element having the designed capacity can be obtained.
  • the element suppresses deformation during long-time high-temperature use, and can prevent capacity reduction and short-circuit destruction.
  • the area magnification is 62 times or more
  • the preheating temperature immediately before the biaxial stretching in the width direction after the uniaxial stretching is set to the stretching temperature in the width direction +5 to + 15 ° C.
  • the temperature is lower than the stretching temperature in the width direction.
  • the relaxation treatment is performed while performing the heat treatment (first stage), and then the heat treatment is performed at a temperature lower than the heat treatment temperature of the first stage at 135 ° C.
  • the film can be obtained by appropriately performing a multi-stage heat setting treatment and a relaxation treatment in which a heat treatment (third stage) is performed under a condition lower than the second heat treatment temperature.
  • the polypropylene film of the present invention exhibits a high dielectric breakdown voltage even under a high-temperature environment, and in order to develop a withstand voltage and reliability even under a high-temperature environment when a capacitor is formed, unevenness of surface projections on at least one surface of the film.
  • Ssk is more than -10 and less than 100.
  • Ssk is a parameter indicating the degree of deviation of surface irregularities.
  • This Ssk represents the cubic mean of Z (x, y) on a reference plane that has been dimensionlessly determined by the cube of the root mean square height Sq, and means skewness. This is an index indicating the symmetry between the peak and the valley at the center.
  • the lower limit of Ssk is preferably more than 0, most preferably more than 1.
  • the upper limit is preferably less than 50, most preferably less than 10.
  • the degree of deviation Ssk exceeds 100, a gap is easily generated between films when the films are laminated when forming a capacitor, because the peaks are excessively present on the film surface, and the capacity is reduced. It is easy to cause, and the withstand voltage may be impaired.
  • controlling Ssk within the above range for example, controlling the casting drum temperature within a preferred range, controlling the longitudinal stretching temperature within a preferred range, and increasing the area stretching ratio during biaxial stretching by 62 times or more And a stretching ratio in the width direction of 10.5 times or more.
  • the polypropylene film of the present invention can improve element workability and voltage resistance by having moderate slipperiness while having few surface dents, so that at least one surface of the film has 1252 It is preferable that the total valley side volume obtained by summing the valley volumes having a depth of 20 nm or more in the region of ⁇ 939 ⁇ m is 1 to 12000 ⁇ m 3 . From the viewpoint of the lower limit, the total valley side volume is more preferably 300 ⁇ m 3 or more, and most preferably 600 ⁇ m 3 or more. Further, more preferably to 5000 .mu.m 3 or less in terms of an upper limit, and most preferably 1000 .mu.m 3 or less.
  • the surface is easily flat without irregularities on the surface, and in this case, the slip of the film is extremely reduced, the handling property is reduced, and wrinkles are easily generated, which affects the device processability. May come out.
  • the change in capacitance becomes large due to the effects of wrinkles, etc., and when a laminated capacitor is used, there is no appropriate gap between the films, so the self-recovery function (self- healing) is difficult to operate, and the reliability of the capacitor may be reduced.
  • the withstand voltage and reliability under a high temperature environment may be impaired.
  • a method of controlling the total valley side volume in the above-mentioned preferable range for example, controlling the casting drum temperature in a preferable range, controlling the longitudinal stretching temperature in a preferable range, and controlling the area stretching ratio during biaxial stretching. It is 60 times or more, and can be obtained by setting the stretching ratio in the width direction to 10.5 times or more.
  • the polypropylene film of the present invention has a moderately roughened surface, uniformity of the gap between the film and the film, ease of slipping between the films or between the film and the transport roll, processability in producing the capacitor element and as a capacitor.
  • the arithmetic average height Sa of at least one surface of the film is 10 to 60 nm.
  • the arithmetic mean height Sa is more preferably 15 nm or more, and most preferably 20 nm or more, from the viewpoint of the lower limit.
  • the thickness is more preferably 50 nm or less, and most preferably 40 nm or less.
  • the Sa is less than 10 nm, the slippage of the film may be extremely reduced, which may deteriorate the handleability, and may affect the device processability such as generation of wrinkles.
  • the change in capacitance becomes large due to the effect of wrinkles, etc., and when a capacitor is laminated, there is no appropriate gap between the films, so the self-healing function (self-healing) is not possible. It is difficult to operate and the reliability of the capacitor may be reduced.
  • the voltage resistance may be adversely affected.
  • the polypropylene film of the present invention has a moderately roughened surface, uniformity of the gap between the film and the film, ease of slipping between the films or between the film and the transport roll, processability in producing the capacitor element, and a capacitor.
  • the maximum height Sz of at least one surface of the film is preferably 100 to 1000 nm. From the viewpoint of the upper limit, the maximum height Sz is more preferably 800 nm or less, and even more preferably 500 nm or less. When the Sz of at least one surface is less than 100 nm, the slippage of the film may be extremely reduced, and thus the handling property may be deteriorated. is there.
  • the capacitor when the capacitor is used for a long time, the capacitance change becomes large due to the effects of wrinkles, etc., and when there is no appropriate gap between the films when the capacitor is laminated, the self-healing function (self- healing) is difficult to operate, and the reliability of the capacitor may be reduced.
  • the Sz of at least one surface exceeds 1000 nm, there is a possibility that coarse protrusions may be present, and the withstand voltage may be reduced by the coarse protrusions. Since it is difficult to obtain a capacitor, a large change in capacitance may occur due to wrinkles or the like when the capacitor is used for a long time.
  • controlling the casting drum temperature within the preferred range controlling the longitudinal stretching temperature within the preferred range, and extending in the longitudinal direction in the width direction after uniaxial stretching.
  • the deviation (Ssk) of the protrusion shape on the film surface the total valley-side volume obtained by summing the valley volumes having a depth of 20 nm or more in an area of 1252 ⁇ m ⁇ 939 ⁇ m, and the arithmetic average roughness (Sa) and the maximum height of the film surface
  • the detailed measuring method of (Sz) is as described below.
  • the degree of deviation (Ssk) of the projection shape on the film surface, the total valley side volume obtained by summing the volumes of valleys having a depth of 20 nm or more in an area of 1252 ⁇ m ⁇ 939 ⁇ m, and the arithmetic average roughness (Sa) and maximum height (Sz) of the film surface ) Is desirably in the above preferred range as a value determined on the same side of the film.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a mesopentad fraction of 0.970 or more.
  • the mesopentad fraction is more preferably 0.975 or more, further preferably 0.980 or more, and most preferably 0.983 or more.
  • the mesopentad fraction is an index indicating the stereoregularity of the crystalline phase of polypropylene measured by a nuclear magnetic resonance method (NMR method).
  • NMR method nuclear magnetic resonance method
  • the upper limit of the mesopentad fraction is not particularly defined (that is, 1.0 is the upper limit).
  • the polypropylene resin having a high mesopentad fraction is particularly preferably produced using a so-called Ziegler-Natta catalyst, and a method of appropriately selecting an electron donating component in the catalyst is preferably employed.
  • Mw / Mn molecular weight distribution
  • erythro site defect of at most 0.1 mol%
  • the mesopentad fraction of the polypropylene resin is less than 0.970, the regularity of the polypropylene is low, so that the strength of the film in a high-temperature environment is reduced and the dielectric breakdown voltage is reduced.
  • the film may be broken during the process of performing the winding process and during the transport of the film to the process.
  • the melting point of the polypropylene resin used for the polypropylene film of the present invention is preferably 164 ° C or higher, more preferably 165 ° C or higher, and further preferably 166 ° C or higher. If the melting point of the polypropylene resin is lower than 164 ° C., the crystallinity is low, so that the storage elastic modulus at a high temperature becomes low, and the dielectric breakdown voltage under a high temperature environment of the film and the thermal dimensional stability decrease. In some cases, the film may be broken during the film transport in the process of forming a metal film by vapor deposition or in the winding of the capacitor element.
  • the amount of the polypropylene component (CXS, also referred to as a cold xylene-soluble portion) dissolved in xylene is 1.5. It is preferable that the amount is less than mass%.
  • the cold xylene-soluble portion (CXS) is considered to correspond to a component that is difficult to crystallize due to low stereoregularity and low molecular weight.
  • CXS is more preferably at most 1.3% by mass, still more preferably at most 1.1% by mass, most preferably at most 0.9% by mass.
  • a method such as a method of increasing catalytic activity in obtaining a polypropylene resin to be used, a method of washing the obtained polypropylene resin with a solvent or propylene monomer itself, and the like can be used.
  • the lower the amount of the cold xylene-soluble portion, the better, so the lower limit is not particularly specified, but it is economically advantageous to set the lower limit to 0.1% by mass or more.
  • the polypropylene used for the polypropylene film of the present invention preferably has a melt flow rate (MFR) of 1 to 10 g / 10 min (at 230 ° C. and a load of 21.18 N), and more preferably 2 to 5 g /, from the viewpoint of film-forming properties. 10 minutes (230 ° C., 21.18 N load).
  • MFR melt flow rate
  • a method of controlling the average molecular weight or the molecular weight distribution is adopted.
  • the polypropylene used in the polypropylene film of the present invention is mainly composed of a propylene homopolymer, but a copolymer component of another unsaturated hydrocarbon may be used as long as the object of the present invention is not impaired.
  • a polymer that is not a homopolymer may be blended.
  • Examples of monomer components other than propylene constituting such a copolymer component or blend include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methylpentene-1, 3-methylbutene-1, 1-hexene, and 4-methyl Pentene-1, 5-ethylhexene-1, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, vinylcyclohexene, styrene, allylbenzene, cyclopentene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene and the like.
  • the copolymerization amount or blend amount other than the propylene component is preferably less than 1 mol% from the viewpoint of dielectric breakdown voltage and heat resistance, and the blend amount constitutes a film as the amount of the component other than propylene. It is preferable that the content be less than 1% by mass of the whole resin.
  • the polypropylene film of the present invention may contain a branched polypropylene from the viewpoint of improving the dielectric breakdown voltage under a high-temperature environment. It is preferably contained in an amount of from 0.05 to 10% by mass, more preferably from 0.5 to 8% by mass, even more preferably from 1 to 5% by mass.
  • the spherulite size generated in the cooling step of the melt-extruded resin sheet can be easily controlled to be small, and the generation of insulation defects generated in the stretching step is suppressed to a small value, thereby forming a capacitor. In this case, the dielectric breakdown voltage as a whole can be improved.
  • the polypropylene resin used in the polypropylene film of the present invention may contain various additives within a range that does not impair the purpose of the present invention, for example, organic particles, inorganic particles, crystal nucleating agents, antioxidants, heat stabilizers, chlorine scavengers, slips. Agents, antistatic agents, antiblocking agents, fillers, viscosity modifiers, and coloring inhibitors.
  • the selection of the type and the amount of the antioxidant is important from the viewpoint of long-term heat resistance. That is, the antioxidant is a phenolic compound having steric hindrance, and at least one of them is preferably a high molecular weight type compound having a molecular weight of 500 or more. Specific examples thereof include various ones.
  • 1,3,5-trimethyl-2,4,6- Tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene for example, Irganox (registered trademark) 1330 manufactured by BASF: molecular weight 775.2
  • tetrakis [methylene-3 (3,5-di-t -Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane for example, Irganox (registered trademark) 1010 manufactured by BASF; molecular weight 1177.7 is preferably used in combination.
  • the total content of these antioxidants is preferably in the range of 0.1 to 1.0% by mass based on the total amount of polypropylene. If the amount of the antioxidant is too small, long-term heat resistance may be poor. If the amount of the antioxidant is too large, blocking at a high temperature due to bleed out of the antioxidant may adversely affect the capacitor element.
  • a more preferable total content is 0.2 to 0.7% by mass of the total mass of the resin, and particularly preferably 0.2 to 0.4% by mass.
  • the polypropylene film of the present invention preferably has a static friction coefficient ( ⁇ s) of 0.3 or more and 1.5 or less when the films are superimposed, from the viewpoint of improving the withstand voltage characteristics and having element workability. If ⁇ s is less than 0.3, the film may slide too much and take up at the time of film formation or winding deviation at the time of element processing. When ⁇ s exceeds 1.5, the sliding of the film is extremely reduced, and the handling properties may be poor, wrinkles may be easily generated, and the element processability may be poor.
  • the lower limit of ⁇ s is more preferably 0.4 or more, and most preferably 0.5 or more.
  • the upper limit of ⁇ s is more preferably 1.0 or less, and further preferably 0.8 or less.
  • the polypropylene film of the present invention has a film thickness of 0.5 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m, particularly from the viewpoint of being suitable for a thin film heat-resistant film capacitor required for automobile use (including hybrid car use) used in a high-temperature environment.
  • the thickness is more preferably 0.6 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less, further preferably 0.8 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less, and most preferably 0.8 ⁇ m or more and 4 ⁇ m or less for the above-mentioned heat-resistant film capacitor in view of the balance between characteristics and capacitor size due to thinning.
  • the polypropylene film of the present invention is preferably in the form of a single-layer film, but may be in the form of a laminated film.
  • the polypropylene film of the present invention is preferably used as a dielectric film for a capacitor, but the type of the capacitor is not limited. Specifically, from the viewpoint of the electrode configuration, any of a combination winding capacitor of a metal foil and a film, a metal vapor-deposited film capacitor may be used, and an oil immersion type capacitor impregnated with insulating oil or insulating oil is not used at all. It is also preferably used for dry capacitors. However, from the characteristics of the film of the present invention, it is particularly preferably used as a metallized film capacitor. From the viewpoint of the shape, it may be a wound type or a laminated type.
  • a polypropylene film usually has a low surface energy and it is difficult to stably perform metal deposition, it is preferable to perform a surface treatment before the vapor deposition for the purpose of improving the adhesion to the metal film.
  • Specific examples of the surface treatment include corona discharge treatment, plasma treatment, glow treatment, and flame treatment.
  • the surface wetting tension of a polypropylene film is about 30 mN / m, but by these surface treatments, the wetting tension is adjusted to 37 to 75 mN / m, preferably 39 to 65 mN / m, and most preferably about 41 to 55 mN / m. Is preferable because the adhesion to the metal film is excellent and the security is good.
  • the polypropylene film of the present invention can be obtained by using a raw material capable of giving the above-mentioned properties and subjecting it to biaxial stretching, heat treatment and relaxation treatment.
  • the biaxial stretching method can be obtained by any of inflation simultaneous biaxial stretching method, tenter simultaneous biaxial stretching method, and tenter sequential biaxial stretching method. From the viewpoint of controlling the structure, surface properties, mechanical properties and thermal dimensional stability, it is preferable to employ a tenter sequential biaxial stretching method.
  • a polypropylene resin is melt-extruded on a support to form an undrawn polypropylene film.
  • the unstretched polypropylene film is stretched in the longitudinal direction and then in the width direction, and is successively biaxially stretched.
  • a heat treatment and a relaxation treatment are performed to produce a biaxially oriented polypropylene film.
  • the present invention will be described more specifically, but the present invention is not necessarily construed as being limited thereto.
  • CXS is 1.5% by mass from the viewpoint of increasing the absolute value of the high-temperature storage modulus of the film, improving the temperature dependence of the high-temperature storage modulus, improving the dielectric breakdown voltage and the thermal dimensional stability, and reducing the leakage current.
  • the polypropylene resin is melt-extruded from a single screw extruder set at an extrusion temperature of 220 to 280 ° C., preferably 230 to 270 ° C. and passed through a filtration filter, the temperature is 200 to 260 ° C., more preferably 210 to 240 ° C. Extrude from the slit base with.
  • the temperature is high before the filtration filter and passes through the filter. Thereafter, the temperature is preferably lowered.
  • the molten sheet extruded from the slit die is solidified on a casting drum (cooling drum) controlled at a temperature of 10 to 110 ° C. to obtain an unstretched polypropylene film.
  • any of an electrostatic application method, an adhesion method using surface tension of water, an air knife method, a press roll method, an underwater casting method, an air chamber method, etc. is used.
  • an air knife method which has good flatness and can control the surface roughness is preferable.
  • the unstretched polypropylene film is biaxially stretched and biaxially oriented.
  • the unstretched polypropylene film is preheated by passing it between rolls maintained at 70 to 150 ° C, preferably 80 to 145 ° C, and then the unstretched polypropylene film is heated to a temperature of 70 to 150 ° C, preferably 80 to 145 ° C. After stretching while stretching 2 to 15 times, preferably 4.5 to 12 times, and more preferably 5.5 to 10 times in the longitudinal direction, it is cooled to room temperature.
  • the temperature of the preheating step immediately before stretching in the width direction is set to the stretching temperature in the width direction +5 to + 15 ° C., preferably +5 to + 12 ° C., and more preferably +5 to + 10 ° C.
  • the fibril structure highly oriented in the direction can be further strengthened, and the storage elastic modulus at high temperature in the longitudinal direction and the width direction of the film can be increased.
  • thermal dimensional stability can be improved by stabilizing a molecular chain having insufficient orientation by high-temperature preheating.
  • the preheating temperature is lower than the stretching temperature + 5 ° C., the storage elastic modulus at a high temperature is low, and the temperature dependency may be poor or the dimensional stability may not be improved. If the temperature is higher than + 15 ° C., the film may be broken in the stretching step.
  • the temperature at which the film is stretched in the width direction while holding the ends of the film with clips is 150 to 170 ° C, preferably 155 to 165 ° C.
  • the stretching ratio in the width direction is 10.5 to 20 times, more preferably 11 to 19 times, and most preferably 11.5 to 18 times.
  • the stretching ratio in the width direction is less than 10.5 times, the orientation contribution of the fibril structure highly oriented in the longitudinal direction by uniaxial stretching remains largely, so that the storage elastic modulus in the width direction cannot be increased, and the storage elasticity in the film plane is not increased. Since the modulus is also low, the film has poor temperature dependence of the storage elastic modulus at high temperatures.
  • Increasing the stretching ratio in the width direction is preferable from the viewpoint of increasing the in-plane molecular chain tension because the orientation in the width direction is imparted while maintaining the high orientation state in the longitudinal direction.
  • the stretching ratio in the width direction exceeds 20 times, the film may be easily broken at the time of film formation, and the productivity may be poor.
  • the area stretching ratio is 60 times or more from the viewpoint that the temperature dependency of the high-temperature storage elastic modulus is improved, and the capacitor becomes excellent in long-term use reliability in a high-temperature environment when used as a capacitor.
  • the area stretching ratio is obtained by multiplying the stretching ratio in the longitudinal direction by the stretching ratio in the width direction.
  • the area stretching ratio is preferably 62 times or more, more preferably 64 times or more, further preferably 68 times or more, and most preferably 72 times or more.
  • the material in the production of the polypropylene film of the present invention, in the subsequent heat treatment and relaxation treatment steps, the material is 145 ° C. or more and 165 ° C. or less and 245 ° C. or less while giving 2 to 20% relaxation in the width direction while holding the clip in the width direction.
  • first-stage heat treatment temperature After heat-setting (first-stage heat treatment) at a temperature lower than the stretching temperature (first-stage heat treatment temperature), the above-mentioned heat-fixing temperature (first-stage heat treatment temperature) is maintained at 135 ° C. or more while the clips are stretched and held in the width direction again.
  • second-stage heat treatment temperature the above-mentioned heat-setting temperature (second-stage heat treatment temperature) while being held in tension.
  • Performing a heat treatment of this type increases the absolute value of the storage elastic modulus at high temperatures, improves the temperature dependence of the storage elastic modulus at high temperatures and the thermal dimensional stability, and withstands voltage and reliability when used as a capacitor. It preferred obtaining viewpoint.
  • the relaxation rate is preferably 2 to 20%, more preferably 5 to 18%, and still more preferably 8 to 15%. If it exceeds 20%, the film will be too loose inside the tenter, wrinkles may occur in the product and unevenness may occur during deposition, or mechanical properties may decrease. On the other hand, if the relaxation rate is less than 2%, it is sufficient. The thermal dimensional stability cannot be obtained, and the capacity may be reduced or short-circuit breakdown may occur in a high temperature environment when the capacitor is used.
  • the film After passing through the multi-stage heat treatment, the film is guided to the outside of the tenter, the clip at the end of the film is released at room temperature, the film edge is slit in the winder process, and a film product roll having a film thickness of 0.5 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m is formed. Take up.
  • the corona discharge treatment in air, nitrogen, carbon dioxide, or a mixed gas thereof.
  • the CXS of the polypropylene resin is less than 1.5% by mass.
  • the area stretching ratio of stretching is 60 times or more.
  • the stretching ratio in the width direction is 10.5 times or more.
  • the preheating temperature before stretching in the width direction is +5 to + 15 ° C. in the stretching direction in the width direction.
  • the first stage heat treatment temperature is 145 ° C. or more and 165 ° C. or less and less than the stretching temperature in the width direction.
  • the heat treatment temperature of the second step is not less than 135 ° C and lower than the heat treatment temperature of the first step.
  • the third stage heat treatment temperature is 80 ° C. or higher and lower than the second stage heat treatment temperature.
  • a relaxation treatment of 2 to 20% is performed in the width direction.
  • the metal film laminated film of the present invention is obtained by providing a metal film on at least one surface of the polypropylene film of the present invention.
  • This metal film laminated film can be obtained by providing a metal film on at least one surface of the polypropylene film according to the present invention.
  • the method of providing the metal film is not particularly limited, for example, on at least one side of a polypropylene film, aluminum or a metal such as a vapor-deposited film that becomes an internal electrode of a film capacitor by vapor-depositing an alloy of aluminum and zinc.
  • a method of providing a film is preferably used.
  • other metal components such as nickel, copper, gold, silver, and chromium can be deposited simultaneously or sequentially with aluminum.
  • a protective layer can be provided on the deposited film with oil or the like.
  • the metal film laminated film can be subjected to an annealing treatment or a heat treatment at a specific temperature.
  • at least one surface of the metal film laminated film may be coated with a resin such as polyphenylene oxide.
  • the film capacitor of the present invention uses the metal film laminated film of the present invention.
  • the film capacitor of the present invention can be obtained by laminating or winding the above-described metal film laminated film of the present invention by various methods.
  • a preferred method for manufacturing a wound film capacitor is as follows.
  • vapor deposition is performed in a stripe shape with a margin running in the longitudinal direction of one surface, and stripes are deposited on the other surface so that the margin in the longitudinal direction is located at the center of the rear side vapor deposition part. It is deposited in a shape.
  • a blade is inserted into the center of each of the front and rear margins, slitted, and a tape-shaped take-up reel having a margin on one side of each side (for example, a margin on the right side on the front side and a margin on the left side on the back side) is manufactured on both sides.
  • the obtained reel and one non-deposited laminated film are wound one on top of another so that the metallized film protrudes from the laminated film in the width direction to obtain a wound body.
  • a core material is removed from the wound body prepared as described above, pressed, metallicone is sprayed on both end surfaces to form external electrodes, and a lead wire is welded to the metallicon to obtain a wound film capacitor.
  • Film capacitors are used in a wide variety of applications, such as railway vehicles, automobiles (hybrid cars, electric vehicles), solar power / wind power generation, and general home appliances, and the film capacitor of the present invention is also suitable for these applications. Can be used. In addition, it can be used in various applications such as a packaging film, a release film, a process film, a sanitary product, an agricultural product, a building product, and a medical product.
  • the measurement was performed by mounting the device on the chuck portion of the device under an atmosphere and increasing the temperature from 23 ° C. to 260 ° C.
  • a viscoelasticity-temperature curve was drawn by a dynamic viscoelasticity method, and the storage elastic modulus at 125 ° C. (E′125), the storage elastic modulus at 130 ° C. (E′130), and the storage elastic modulus at 135 ° C. (E ′) 135) was read.
  • the storage modulus at 135 ° C. in the film width direction was an average value of the storage modulus obtained as a result of the measurement at 135 ° C. in the film width direction.
  • Thermomechanical analyzer TMA / SS6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.
  • Test mode L control mode
  • Test length 20 mm
  • Temperature range 23 to 200 ° C
  • Heating rate 10 ° C./min.
  • SS program 0.1 ⁇ m / min.
  • Measurement atmosphere In nitrogen
  • Measurement thickness The film thickness of the above (1) was used.
  • Breaking strength in the longitudinal direction and width direction of the film A rectangular polypropylene film (width (short side) 10 mm x length (long side) 150 mm) cut out with the film trial length direction (longitudinal direction or width direction) taken as the long side direction. was used as a measurement sample. Next, the film was set on a sample tensile tester (Tensilon UCT-100 manufactured by Orientec) at an initial distance between chucks of 20 mm, and a tensile test was performed on the film at a tensile speed of 300 mm / min in an environment of 23 ° C. and 65% RH.
  • a sample tensile tester Teensilon UCT-100 manufactured by Orientec
  • the position in the longitudinal direction of the sample was adjusted such that the center of the sample was located near the center between the chucks.
  • the load at the time when the film was broken was read, and the value obtained by dividing by the cross-sectional area (film thickness ⁇ width (10 mm)) of the sample before the test was calculated as the breaking stress of the film (unit: MPa).
  • the measurement was performed five times for each of the measurement samples in the longitudinal direction and the width direction, and the breaking strength in the longitudinal direction or the width direction was obtained as an arithmetic average value.
  • the film thickness used for calculating the breaking stress was as described above. The value measured in (1) was used.
  • the surface on the side in contact with the cast drum usually has a small value.
  • the measurement conditions are as follows. Manufacturer: Ryoka Systems Inc. Equipment name: VertScan2.0 R5300GL-Lite-AC Measurement conditions: CCD camera SONY HR-57 1/2 inch (1.27 cm) Objective lens 10x Intermediate lens 0.5x Wavelength filter 520nm white Measurement mode: Phase Measurement software: VS-Measure Version 5.5.1 Analysis software: VS-Viewer Version 5.5.1 Measurement area: 1.252 ⁇ 0.939 mm 2 .
  • Total valley side volume at a depth of 20 nm or more on the film surface Measured in the same manner as in (6) above, and analyzed using the bearing function, which is an analysis tool of the attached analysis software.
  • the valley-side height threshold was set to ⁇ 20 nm in the height region specification.
  • the value of the analyzed valley-side void volume was read and rounded to two significant figures. The film was measured on both surfaces, and the values shown in the table are the values on the surface on the side from which the Ssk value of (6) was determined.
  • Arithmetic mean height (Sa), maximum height (Sz) Measurement is performed in the same manner as in the above (6), the undulating component is removed from the photographed screen by polynomial fourth-order approximation surface correction using the attached analysis software, and then interpolation processing (for pixels for which height data could not be obtained) (A process of supplementing with height data calculated from surrounding pixels).
  • Various parameters were determined based on ISO25178, measurements were made at any five points in one plane, and the arithmetic average value was obtained. The film was measured on both surfaces, and the values shown in the table are the values on the surface on the side from which the Ssk value was determined in (6) above.
  • Peak division is performed using WINFIT software (manufactured by Bruker). At that time, the peak division is performed from the peak on the high magnetic field side as follows, and further, the software is automatically fitted, the peak division is optimized, and the sum of the mmmm peak fractions is calculated as the mesopentad fraction. (Mmmm).
  • Static friction coefficient ( ⁇ s) The measurement was performed at 25 ° C. and 65% RH using a slip tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. in accordance with JIS K 7125 (1999). The measurement was carried out in the longitudinal direction of the film and on different surfaces. The same measurement was performed five times for each sample, and the average value of the obtained values was calculated and defined as the static friction coefficient ( ⁇ s) of the sample.
  • a vapor deposition pattern having a so-called T-shaped margin (a longitudinal pitch (period) of 17 mm and a fuse width of 0.5 mm with masking oil and a fuse width of 0.5 mm) provided with a margin portion in a desired direction, and after slitting, a film width of 50 mm (edge) (A margin width of 2 mm) was obtained.
  • a capacitor element was wound up by an element winding machine (KAW-4NHB) manufactured by Minato Seisakusho, and subjected to metallikon, followed by heat treatment under reduced pressure at a temperature of 130 ° C. for 8 hours. A lead wire was attached to complete the capacitor element.
  • KAW-4NHB element winding machine manufactured by Minato Seisakusho
  • the produced capacitor element was visually judged according to the following criteria.
  • a and B can be used, and A can be said to have higher performance.
  • C is difficult to use.
  • Example 1 Prime Polymer Co., Ltd. having a mesopentad fraction of 0.983, a melting point of 168 ° C., a melt flow rate (MFR) of 2.6 g / 10 min, and a cold xylene soluble part (CXS) of 0.8% by mass.
  • the polypropylene resin is fed to an extruder at a temperature of 255 ° C. to be melted, melt-extruded into a sheet shape from a T-shaped slit die set so that the resin temperature after passing through a filter is set to 220 ° C., and the molten sheet is maintained at 98 ° C.
  • the unstretched polypropylene film was preheated stepwise to 141 ° C. by a plurality of roll groups, passed between rolls provided with a peripheral speed difference, and stretched 6.2 times in the longitudinal direction. Subsequently, the film was guided to a tenter, preheated at a temperature of 168 ° C. (TD stretching temperature + 7 ° C.) while holding both ends of the film width with clips, and then stretched 12.5 times in the width direction at a temperature of 161 ° C. . Further, as the first heat treatment and relaxation treatment, heat treatment was performed at 157 ° C.
  • Example 2 Except that the temperature of the casting drum for cooling the melt-extruded sheet, the stretching ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching and the heat treatment conditions were the same as those in Table 1, the thickness of Example 2 was 2 mm. 0.3 ⁇ m polypropylene film, Example 3 2.4 ⁇ m thick polypropylene film, Example 4 2.4 ⁇ m thick polypropylene film, Example 5 2.3 ⁇ m thick polypropylene film, Example 6 6.0 ⁇ m thickness Was obtained.
  • the characteristics of the polypropylene film and the capacitor characteristics of each of the examples are as shown in Table 1.
  • the polypropylene film of the example 2 had good temperature dependence of the storage elastic modulus and slightly wrinkled during processing as a capacitor. The voltage was excellent and was at a level that did not cause any problem in the reliability in practical use.
  • the polypropylene film of Example 3 had extremely good temperature dependency of the storage elastic modulus, and was excellent in evaluation of element workability and withstand voltage as a capacitor and in reliability.
  • the polypropylene film of Example 4 had good temperature dependence of the storage modulus and slightly wrinkled during processing as a capacitor. However, the voltage resistance was high, and the reliability was not a problem in practical use. Met.
  • the polypropylene film of Example 5 had good temperature dependence of the storage elastic modulus, and slightly wrinkled during processing as a capacitor. However, the voltage resistance was high, and the reliability was not a problem in practical use. Met.
  • the polypropylene film of Example 6 had good temperature dependence of the storage elastic modulus, good processing at the time of a capacitor, high evaluation of the withstand voltage, and a level that does not cause any problem in reliability in practical use.
  • Example 7 Prime Polymer Co., Ltd. having a mesopentad fraction of 0.975, a melting point of 166 ° C., a melt flow rate (MFR) of 3.0 g / 10 min, and a cold xylene soluble part (CXS) of 1.7 mass%.
  • a polypropylene resin is supplied to an extruder at a temperature of 260 ° C. to be melted, and the resin temperature after passing through a filter is set to 260 ° C., and is melt-extruded into a sheet from a T-shaped slit die, and the melt-extruded sheet is cooled.
  • Example 7 a 2.3 ⁇ m-thick polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the drum, the stretching ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching, and the heat treatment conditions were the same as those in Table 1.
  • the polypropylene film of Example 7 had good temperature dependence of the storage elastic modulus, good processing at the time of a capacitor, high evaluation of withstand voltage, and a level at which there was no problem in reliability in practical use.
  • Comparative Example 1 a polypropylene film having a thickness of 2.4 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the casting drum, the stretching ratio during biaxial stretching, the TD preheating, the TD stretching, and the heat treatment conditions were the same as those in Table 1. Was.
  • the characteristics and the capacitor characteristics of the polypropylene film of Comparative Example 1 are as shown in Table 1.
  • Comparative Example 2 had a thickness of 2 mm in Comparative Example 2 except that the temperature of the casting drum for cooling the melt-extruded sheet, the stretching ratio during biaxial stretching, TD preheating, TD stretching, and heat treatment were the same as those in Table 1.
  • a polypropylene film having a thickness of 2.3 ⁇ m and a polypropylene film having a thickness of 2.3 ⁇ m in Comparative Example 3 were obtained.
  • Table 1 shows the characteristics of the polypropylene film and the capacitor characteristics of each comparative example.
  • the polypropylene film of Comparative Example 2 has a low area stretching ratio, the same TD preheating temperature and TD stretching temperature, and has not been subjected to heat treatment.
  • the temperature dependency of the storage elastic modulus is insufficient, and the film dielectric breakdown at 130 ° C.
  • the voltage was low, and the reliability of the capacitor was at such a level that it could not be actually used because the element shape was greatly changed and destroyed, and the withstand voltage was not sufficiently evaluated.
  • the polypropylene film of Comparative Example 3 had a low stretching ratio in the width direction, the temperature dependence of the storage elastic modulus was insufficient, the film breakdown voltage at 130 ° C. was low, and the reliability of the capacitor showed a change in the element shape.
  • the evaluation of the withstand voltage was a little insufficient, so that it was at a level that would cause a problem in actual use.
  • the characteristics of the polypropylene film and the capacitor characteristics of Comparative Example 4 are as shown in Table 1.
  • the stereoregularity of the polypropylene raw material is low, and the CXS content is large.
  • the dielectric breakdown voltage was also low, and the reliability of the capacitor was at a level that could not be actually used because the element shape was greatly changed and the device was broken, and the withstand voltage was not sufficiently evaluated.
  • Comparative Example 5 is a polypropylene film produced by the method described in Example 1 described in Patent Document 1 (International Publication WO2015 / 146894).
  • the properties of the polypropylene film and the capacitor of Comparative Example 5 are as shown in Table 1.
  • the TD preheating temperature and the TD stretching temperature are the same, and the heat treatment temperature of the first stage after the transverse stretching is low. Is not sufficient, wrinkles may be generated in the heating roll conveying step, and wrinkles may be observed in the capacitor element.
  • the film dielectric breakdown voltage at 130 ° C. was low, and the reliability of the capacitor was at a level inferior to practical performance because the element shape was greatly changed and the capacitor was broken.
  • Comparative Example 7 A melt-extruded sheet was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained sheet was subjected to a heat treatment at 140 ° C. for 3 minutes in an oven to obtain an unstretched film having a thickness of 200 ⁇ m.
  • the properties and the capacitor properties of the polypropylene film of Comparative Example 7 are as shown in Table 1. Since biaxial stretching was not performed, the temperature dependence of the storage elastic modulus was insufficient, and the film breakdown voltage at 130 ° C was low. Because of the thick film, the dielectric breakdown voltage was out of the allowable measurement range, and capacitor processing could not be performed.

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Abstract

本発明は、高電圧コンデンサに用いた際の高温環境で長時間の使用信頼性に優れ、かかるコンデンサ用途等に好適な、熱に対して構造安定性に優れるポリプロピレンフィルム、および、それを用いた金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサを提供することを課題とし、フィルム長手方向と幅方向の１３５℃における固体粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ'１３５（ＭＤ＋ＴＤ））と１２５℃における固体粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ'１２５（ＭＤ＋ＴＤ））の関係が次式を満たす、ポリプロピレンフィルムとすることを本旨とする。　Ｅ'１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ'１２５（ＭＤ＋ＴＤ）＞０．７

Description

ポリプロピレンフィルムおよびこれを用いた金属膜積層フィルム、フィルムコンデンサ
　本発明は、特にコンデンサ用途に適して用いられるポリプロピレンフィルムに関する。
　ポリプロピレンフィルムは、透明性、機械特性、電気特性等に優れるため、包装用途、テープ用途、ケーブルラッピングやコンデンサをはじめとする電気用途等の様々な用途に用いられている。
　この中でもコンデンサ用途においては、その優れた耐電圧性、低損失特性から直流、交流に限らず高電圧コンデンサ用にポリプロピレンフィルムは特に好ましく用いられている。
　最近では、各種電気機器がインバーター化されつつあり、それに伴いコンデンサの小型化、大容量化の要求が一層強まってきている。そのような分野、特に自動車用途（ハイブリッドカー用途含む）や太陽光発電、風力発電用途からの要求を受け、ポリプロピレンフィルムとしても薄膜化と絶縁破壊電圧の向上、高温環境で長時間の使用において特性を維持できる優れた信頼性が必須な状況となってきている。
　ポリプロピレンフィルムは、ポリオレフィン系フィルムの中では耐熱性および絶縁破壊電圧は高いとされている。一方で、前記の分野への適用に際しては使用環境温度での優れた寸法安定性と使用環境温度より１０～２０℃高い領域でも耐電性などの電気的性能として安定した性能を発揮することが重要である。ここで耐熱性という観点では、将来的に、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）を用いたパワー半導体用途を考えた場合、使用環境温度がより高温になるといわれている。コンデンサとしてさらなる高耐熱化と高い耐電圧性の要求から、１１０℃を超えた高温環境下でのフィルムの絶縁破壊電圧の向上が求められている。しかしながら、非特許文献１に記載のように、ポリプロピレンフィルムの使用温度上限は約１１０℃といわれており、このような温度環境下において絶縁破壊電圧を安定して維持することは極めて困難であった。
　これまでポリプロピレンフィルムを薄膜でかつ、コンデンサとしたときの高温環境下で優れた性能を得るための手法として、例えば室温での貯蔵弾性率に対し１２５℃の貯蔵弾性率の変化が小さくなるよう制御することで絶縁破壊電圧を向上させたフィルムの提案（例えば、特許文献１）、また室温での貯蔵弾性率に対し１２０℃の貯蔵弾性率の変化を制御でき剛性、耐熱性及び透明性を改良した二軸延伸ポリプロピレンフィルムに好適なプロピレン単独重合体を用いての提案がなされている（例えば、特許文献５）。さらには高温下での絶縁破壊電圧を高めるにはフィルムの弾性率を高めることが重要で、室温の引っ張り弾性率を高める方法として、例えば結晶性が低いポリプロピレン樹脂原料を用いるが同時二軸延伸で面積延伸倍率を高めたフィルムの提案（例えば、特許文献２）、主要構成成分のポリプロピレン樹脂に低立体規則性度のアイソタクチックポリプロピレン樹脂を混合させ微結晶の運動の転移点を制御したフィルムの提案（例えば、特許文献３）、結晶性を高めたポリプロピレン樹脂を用い逐次二軸延伸後に再縦延伸し長手方向の強度向上させたフィルムの提案もなされている（例えば、特許文献４）。さらには室温だけでなく高温での弾性率を高めるため製膜時に石油樹脂を混合し可塑化作用によって長手方向の延伸倍率を高くなるよう制御したフィルムの提案がなされている（例えば、特許文献６、７）。しかしながら、特許文献１から７に記載のポリプロピレンフィルムは、いずれも１１０℃を超える高温環境下での絶縁破壊電圧の向上が十分ではなく、さらにコンデンサとしたときの高温環境下の長期使用における信頼性ついても、十分とは言い難いものであった。
国際公開ＷＯ２０１５／１４６８９４号パンフレット 特開２０１３－１７７６４５号公報 特開２０１０－２８０７９５号公報 特開平１０－１５６９４０号公報 特開平８－７３５２９号公報 特開２００３－１９１３２４号公報 特開２００３－１０５１０２号公報
河合基伸、「フィルムコンデンサ躍進、クルマからエネルギーへ」、日経エレクトロニクス、日経ＢＰ社、２０１２年９月１７日号、p.57-62
　そこで、本発明は、高温環境で長時間の使用信頼性に優れ、高温度・高電圧下で用いられるコンデンサ用途等に好適な、熱に対して構造安定性に優れるポリプロピレンフィルムを提供することを目的とし、また、それを用いた金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサを提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討を重ね、上記特許文献１～７に記載のポリプロピレンフィルムが高温環境下において絶縁破壊電圧、並びにコンデンサとしたときの高温環境で長時間の使用信頼性が十分でない理由について、以下のように考えた。
　すなわち、特許文献１記載のポリプロピレンフィルムは、コンデンサとして１０５℃環境での耐電圧性および信頼性については十分ともいえるが、更に高温度の環境を想定してみると、フィルム製膜における熱処理が必ずしも十分ではなく、また原料中に含まれる冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が多いために結晶化度を高め難いものであり、また、高温度での使用を想定して高い温度での貯蔵弾性率を測定してみると、温度が高くなると貯蔵弾性率が低下する温度依存性が認められることに問題があると考えた。特許文献５記載のポリプロピレンフィルムは柔軟な包装用途に適したフィルムであるため立体規則性が低い原料を用い幅方向の延伸倍率および面積延伸倍率が低い故に高温領域での構造安定性が不十分であると考えた。特許文献３のポリプロピレンフィルムは立体規則性が低い原料が用いられ、また、幅方向の延伸倍率および面積延伸倍率が低く、横延伸後の熱処理が施されていないために高温での貯蔵弾性率が低くなることが理由であると考えた。特許文献４、６および７記載のポリプロピレンフィルムは立体規則性が高いポリプロピレン樹脂を用いてはいるが冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が多いことから全体的に結晶化度が低く、また横延伸前の予熱温度が低く、横延伸後の熱処理温度で徐冷処理が施されていないことから、分子鎖配向構造の安定化が不足し高温での貯蔵弾性率が低くなることが理由であると考えた。
　以上の考察を踏まえて、本発明者らはさらに検討を重ね、ポリプロピレンフィルムの１２５℃と１３５℃における貯蔵弾性率の温度依存性が一定以上の値であるフィルムとすることにより上記の課題を解決できることを見出した。したがって、本発明の要旨とするところは、フィルム長手方向と幅方向の１３５℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ））と１２５℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ））の関係が次式を満たすフィルムである。
　　Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ）＞０．７
　本発明により、高温環境で長時間の使用信頼性に優れ、高温度・高電圧下で用いられるコンデンサ用途等に好適な、熱に対して構造安定性に優れるポリプロピレンフィルムが提供される。また、それを用いた金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサが提供される。
　本明細書において、以下ポリプロピレンフィルムを単にフィルムと称する場合がある。なお、本発明のポリプロピレンフィルムは微多孔フィルムではないので、多数の空孔を有していない。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム長手方向と幅方向の１３５℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ））と１２５℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ））の関係が次式を満たすことが必要である
　　Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ）＞０．７　　。
　Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ）の値は好ましくは０．７３以上、より好ましくは０．７６以上、最も好ましくは０．７８以上である。この値が高いものであるほど高温でも高い絶縁破壊電圧を示し、コンデンサとしたときに高温環境で長時間の信頼性を発現できる。
　本発明者らは鋭意検討することにより、フィルム長手方向と幅方向の貯蔵弾性率の温度依存性Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ）と、高温時のコンデンサ長期信頼性との間に高い相関性があることを見いだした。そして、使用環境温度以上の温度領域における貯蔵弾性率の温度依存性が小さくなるよう制御することが特に長時間のコンデンサ長期信頼性において重要であることを見出したものである。１３５℃と１２５℃の貯蔵弾性率の比が上記した関係を満たすということは、貯蔵弾性率の高温での温度依存性が小さいことを意味し、特に高温環境においてフィルム分子鎖が動いたり緩んだりすることが抑制され、熱に対して非常に安定な構造を有したフィルムであることを意味する。ここで本発明のポリプロピレンフィルムが前記の式の関係を充たすようするには、製膜時の延伸工程で面積延伸倍率を高め、特に幅方向の延伸倍率を高めることが有効であることを新たに見いだした。その一方で延伸により生じた歪みの影響によって熱収縮率が高くなる傾向があることが判明した。そのため、後述するように、高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．５質量％未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時の面積延伸倍率を６０倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃とすること、二軸延伸後の熱固定処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理（１段目）をしながら弛緩処理を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記１段目の熱処理温度より低温で１３５℃以上の熱処理（２段目）、さらに８０℃以上で前記２段目の熱処理温度未満の条件で熱処理（３段目）を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより簡便に得ることが可能であることを見いだした。他方、Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ）の値が０．７以下の場合には、高電圧がかかる高温環境下にてコンデンサとして用いられた場合、特に長時間の高温状態におかれた際に、フィルムの分子鎖緩和が進行して耐電圧性を低下させ、コンデンサ容量減少やショート破壊などを生じ、信頼性の劣ったコンデンサとなる。また上記の関係式の上限は特に限定されないが０．９９以下であることが実用的である。Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ）を０．９９より大きくしようとすると、製膜時の延伸倍率を大きくする必要があり破れを生じたりする場合がある。
　本発明のポリプロピレンフィルムにおいて、「長手方向」とは、フィルム製造工程における流れ方向に対応する方向（以降、「ＭＤ」という場合がある）であり、「幅方向」とは、前記のフィルム製造工程における流れ方向と直交する方向（以降、「ＴＤ」という場合がある）である。フィルムサンプルがリール、ロール等の形状の場合はフィルム巻き取り方向が長手方向といえる。一方、フィルムの外観からは何れの方向がフィルム製造工程における流れ方向に対応する方向であるかが不明なフィルムの場合は、例えば、フィルム平面上の任意の直線を基準に１５°刻みで線を引き、その各線に平行にスリット状のフィルム片をサンプリングして引張り試験機にて破断強度を求め、最大の破断強度を与える方向を、そのフィルム幅方向とみなし、そのフィルム幅方向に直交する方向を長手方向とみなす。詳細は後述するが、サンプルの幅が５０ｍｍ未満で引張試験機では破断強度を求めることができない場合は、広角Ｘ線によるポリプロピレンフィルムのα晶（１１０）面の結晶配向を次のように測定し、下記の判断基準に基づいてフィルム長手方向および幅方向とする。すなわち、フィルム表面に対して垂直方向にＸ線を入射し、２θ＝約１４°（α晶（１１０）面）における結晶ピークを円周方向にスキャンし、得られた回折強度分布の回折強度が高い方向をフィルム幅方向とし、それと直交する方向を長手方向とする。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム幅方向の１３５℃における固体粘弾性測定で求められる貯蔵弾性率は０．８ＧＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは０．９ＧＰａ以上、さらに好ましくは１．０ＧＰａ以上である。この貯蔵弾性率が０．８ＧＰａ以上である場合は、高温環境下でフィルム分子鎖が幅方向に高配向および緊張した構造であることを意味し、高電圧がかかる高温環境下でコンデンサとして用いられた場合、特に長時間の高温使用中に素子端部メタリコンと蒸着金属との接触不良を抑制し、耐電圧性を高め、コンデンサ容量減少を抑えたり、ショート破壊を抑えた信頼性の高いコンデンサとすることができる。１３５℃における幅方向の貯蔵弾性率を前記の好ましい範囲内とするには、例えば、高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．５質量％未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に幅方向の延伸倍率を１１倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃とすることにより得ることが可能である。フィルム幅方向の１３５℃における固体粘弾性測定で求められる貯蔵弾性率の上限には特に制限は無いが、生産性の観点から、５ＧＰａ以下とすることが実用的である。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム長手方向と幅方向の１３０℃における固体粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３０（ＭＤ＋ＴＤ））が１．６ＧＰａ以上である。Ｅ’１３０（ＭＤ＋ＴＤ）の値は好ましくは１．７ＧＰａ以上、さらに好ましくは１．９ＧＰａ以上、最も好ましくは２．１ＧＰａ以上が好ましい。１３０℃における貯蔵弾性率を１．６ＧＰａ以上とする方法としては、例えば、製膜時の延伸工程で面積延伸倍率を高め、特に幅方向の延伸倍率を高めること、高メソペンタッド分率かつ冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．５質量％未満のポリプロピレン原料を使用することにより得ることが可能である。
　一方、Ｅ’１３０（ＭＤ＋ＴＤ）の値が１．６ＧＰａ未満の場合には、高温環境下で高電圧がかかるコンデンサとして用いられた場合、長い使用履歴の中でフィルムに含まれるポリプロピレンの結晶部の分子鎖の緩和が進行して耐電圧性を低下させ、コンデンサの容量減少やショートによる破壊などの問題を生じ、耐電圧・信頼性の劣ったコンデンサとなる場合がある。なお、フィルム長手方向と幅方向の１３０℃における固体粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３０（ＭＤ＋ＴＤ））の値について、上限は特に限定されないがフィルムの生産性の観点からは１０．０ＧＰａ以下である。
　なお、フィルム長手方向と幅方向の１３５℃における固体粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ））、フィルム長手方向と幅方向の１３０℃における固体粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３０（ＭＤ＋ＴＤ））、フィルム長手方向と幅方向の１２５℃における固体粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ））およびフィルム幅方向の１３５℃における固体粘弾性測定で求められる貯蔵弾性率の詳細な測定方法は下に記載したとおりである。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム幅方向の２３℃における固体粘弾性測定にて求められる損失正接（ｔａｎδ２３）が０．０６以下であることが好ましい。損失正接（ｔａｎδ）は貯蔵弾性率（Ｅ’）と損失弾性率（Ｅ”）との比であり、［ ｔａｎδ＝Ｅ”／Ｅ’ ］の式から求められる。すなわち損失正接（ｔａｎδ）が小さいほど分子運動性が抑制されていることを示唆する。損失正接（ｔａｎδ２３）は、より好ましくは０．０５５以下、さらに好ましくは０．０５以下である。係る範囲とすることで、そしてｔａｎδ２３が低いほど、フィルムを高電圧、かつ高温の環境下にてコンデンサとして用いた場合、特に長時間の高温使用での信頼性が向上する。ｔａｎδ２３の下限に特に限定はないが０．０１程度とすることが実用的である。ｔａｎδ２３を０．０１より小さくしようとすると、製膜時の延伸倍率を大きくする必要があり、その場合は破れを誘発するなど製膜安定性の観点で問題が生じる可能性がある。フィルム幅方向の２３℃における損失正接（ｔａｎδ２３）を０．０６以下とするには、例えば、高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．５質量％未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に幅方向の延伸倍率は１０．５倍以上、面積倍率は６２倍以上、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃にすることにより得ることが可能である。
　なお、フィルム幅方向の２３℃における固体粘弾性測定にて求められる損失正接（ｔａｎδ２３）の詳細な測定方法は下に記載したとおりである。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム長手方向の１３５℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値が２．０ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは１．７ＭＰａ以下、さらに好ましくは１．４ＭＰａ以下、最も好ましくは１．１ＭＰａ以下である。フィルム長手方向の１３５℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値が２．０ＭＰａ以下の場合は、コンデンサ製造工程および使用工程の熱によりフィルム自体の収縮を抑制でき、素子が強く巻き締まらないためフィルム層間の適度な隙間を保持することで自己回復機能（セルフヒーリング）が動作し、急激な容量減少を伴う貫通ショート破壊を抑制し、コンデンサとしての信頼性を高めることができる。フィルム長手方向の１３５℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値の下限に特に限定はないが、０．１ＭＰａ程度とすることが実用的である。０．１ＭＰａより低い収縮応力ではコンデンサ製造工程および使用工程の熱によりフィルム自体の収縮が不十分となり、設計容量に対し十分な容量が発現しない可能性がある。１３５℃におけるフィルム長手方向の熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値を好ましい範囲内に制御するには、例えば、高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．５質量％未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に幅方向の延伸倍率は１０．５倍以上とし、面積倍率は６０倍以上、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃とすることにより得ることが可能である。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、熱機械分析装置を用いての熱収縮応力値の測定で１３０℃におけるフィルム長手方向の熱収縮応力値が２．０ＭＰａ以下であることが好ましい。この１３０℃におけるフィルム長手方向の熱収縮応力値は、さらに好ましく１．６ＭＰａ以下、最も好ましくは１．２ＭＰａ以下である。１３０℃におけるフィルム長手方向の応力値が２．０ＭＰａを超える場合には、コンデンサ製造工程および使用工程の熱によりフィルム自体の収縮が生じ、素子が巻き締まることでフィルムとフィルムとの間に適度な隙間がなくなるおそれがあるため自己回復機能（セルフヒーリング）が動作し難く、コンデンサの信頼性が低下したり、搬送工程でシワが生じて加工性が悪化したり、絶縁破壊時に重なり合うフィルムが複数層にわたり貫通するショート破壊を引き起こす可能性がある。１３０℃におけるフィルム長手方向の応力値の下限は特に限定されないが、コンデンサとしたときの容量の観点からは０．１ＭＰａの程度である。１３０℃におけるフィルム長手方向の熱収縮応力値を前記好ましい範囲内に制御する方法としては、後述するように、例えば、高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．５質量％未満のポリプロピレン原料を使用し、面積倍率は６０倍以上、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃高温にすることにより得ることができる。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、熱機械分析装置を用いての熱収縮応力値の測定で１３０℃におけるフィルム幅方向の熱収縮応力値が２．０ＭＰａ以下であることが好ましい。この１３０℃におけるフィルム幅方向の熱収縮応力値は、より好ましく１．６ＭＰａ以下、最も好ましくは１．２ＭＰａ以下である。１３０℃におけるフィルム幅方向の熱収縮応力値が２．０ＭＰａを超える場合には、コンデンサ製造工程あるいは使用環境での熱によりフィルムの収縮が生じることがあり、アルミ蒸着面積が減少するためにコンデンサの容量減少を招いたり、搬送工程でシワが発生して加工性が低下することがある。１３０℃におけるフィルム幅方向の熱収縮応力値の下限は特に限定されないが、コンデンサとしたときの容量の観点からは０．１ＭＰａの程度である。１３０℃におけるフィルム幅方向の熱収縮応力値を前記好ましい範囲内に制御する方法としては、後述するように、例えば、高メソペンタッド分率、かつ冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．５質量％未満のポリプロピレン原料を使用し、二軸延伸時に幅方向の延伸倍率は１０．５倍以上、面積倍率は６０倍以上とすることにより得ることができる。
　なお、フィルムの１３５℃における長手方向、１３０℃における長手方向または幅方向における熱収縮応力値の熱機械分析装置を用いての詳細な測定方法は下に記載したとおりである。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム幅方向の１２５℃１５分間の加熱処理によって求められる熱収縮率が０．６％以下であることが好ましく、より好ましくは０．４％以下、さらに好ましくは０．２％以下である。下限に特に限定はないが、－２％程度である。熱収縮率が０．６％以下である場合には、コンデンサ製造工程および使用工程の熱によりフィルム自体の収縮を抑制し、素子端部メタリコンとの接触不良を回避できるため耐電圧性を高め、素子変形による容量低下やショート破壊を防ぐことができる。
　また、本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルム幅方向の１３５℃１０分間の加熱処理によって求められる熱収縮率が１％以下であることが好ましく、より好ましくは０．６％以下、さらに好ましくは０．３％以下である。下限に特に限定はないが、－２％程度が実用的である。熱収縮率が１％以下の場合には、コンデンサ製造工程のメタリコン溶射後のエージング処理において蒸着フィルム電極部とメタリコン電極部の接触不良を防ぎ、設計容量とおりのコンデンサ素子を得ることができ、特に長時間の高温使用中に素子が変形を抑え、容量低下やショート破壊を防ぐことができる。フィルム幅方向の１２５℃１５分間の加熱処理における熱収縮率および１３５℃１０分間の加熱処理における熱収縮率を好ましい範囲内に制御するには、例えば、面積倍率は６２倍以上とし、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃とし、二軸延伸後の熱処理および弛緩処理工程において、まず、幅方向の延伸温度より低温での熱処理（１段目）をしながら弛緩処理を行い、次いでフィルムを幅方向に緊張を保ったまま前記１段目の熱処理温度より低温で１３５℃以上の熱処理（２段目）、さらに８０℃以上で前記２段目の熱処理温度未満の条件で熱処理（３段目）を施す多段方式の熱固定処理および弛緩処理をフィルムに適宜施すことにより得ることが可能である。
　なお、フィルム幅方向の１２５℃１５分間の加熱処理によって求められる熱収縮率およびフィルム幅方向の１３５℃１０分間の加熱処理によって求められる熱収縮率の詳細な測定方法は下に記載したとおりである。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、高温環境下でも高い絶縁破壊電圧を示し、コンデンサとしたときに高温環境下でも耐電圧性および信頼性を発現させるために、フィルムの少なくとも一方の表面における表面突起の凹凸の偏り度（スキューネスとも呼ばれる。以下、Ｓｓｋと表す）が－１０を超えて１００未満である。ここでＳｓｋとは、表面の凹凸の偏り度を示したパラメータである。このＳｓｋは二乗平均平方根高さＳｑの三乗によって無次元化した基準面において、Ｚ（ｘ，ｙ）の三乗平均を表したもので、歪度（わいど）を意味し、平均面を中心とした山部と谷部の対称性を表す指標である。Ｓｓｋ＜０の場合は平均線に対して下側に偏っている、つまり山部よりも谷部が多く存在することを意味する。 他方、Ｓｓｋ＞０の場合は平均線に対して上側に偏っている、つまり谷部よりも山部が多く存在することを意味する。そしてＳｓｋ＝０の場合は、平均線に対して偏りの無い状態を意味する。Ｓｓｋを上記の範囲とすることで、山部が適度に形成され、フィルム同士あるいはフィルムと搬送ロールとの間の滑り易さを発現し、さらに谷部が比較的に少ないことでフィルムが薄くなっている箇所を少なくすることができ、このこともあって該薄いカ所で絶縁破壊が生じる可能性を抑制でき、コンデンサとしたときの全体としての絶縁破壊電圧の底上げが可能となる。
　上記の観点より、Ｓｓｋの下限は好ましくは０を超えて、最も好ましくは１を超える。他方、上限は好ましくは５０未満、最も好ましくは１０未満である。上記Ｓｓｋが－１０以下の場合は、フィルム表面に凹みを有する形状が多く偏っていることで絶縁破壊電圧の低下を招き、高電圧用コンデンサ用途に用いるに不利なものとなりやすい。他方、偏り度Ｓｓｋが１００を超える場合には、フィルム表面に山部が過剰に存在することで、コンデンサとする際にフィルムを積層したときにフィルム間にギャップが生じ易くなって、容量低下を引き起こしやすく、また、耐電圧性が損なわれることがある。Ｓｓｋを上記した範囲内に制御する方法としては、例えば、キャスティングドラム温度を好ましい範囲で制御すること、長手方向の延伸温度を好ましい範囲で制御すること、二軸延伸時に面積延伸倍率を６２倍以上、幅方向の延伸倍率を１０．５倍以上とすることにより得ることができる。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、表面の凹みが少ない一方で適度な易滑性を持つことで素子加工性の向上と耐電圧性の向上をはかることができることから、フィルムの少なくとも一方の表面において、１２５２×９３９μｍの領域における深さ２０ｎｍ以上の谷の体積を合計した総谷側体積が１～１２０００μｍ３であることが好ましい。この総谷側体積は下限の観点からは３００μｍ３以上とすることがより好ましく、６００μｍ３以上とすることが最も好ましい。また、上限の観点からは５０００μｍ３以下とすることがより好ましく、１０００μｍ３以下とすることが最も好ましい。総谷側体積が１μｍ３未満では表面の凹凸がなく平坦となり易く、その場合、フィルムの滑りが極端に低下してハンドリング性が低下したり、シワが発生しやすくなって素子加工性に影響が出ることがある。また、コンデンサとして長時間使用したときにシワ等の影響で容量変化が大きくなったり、フィルムを積層したコンデンサとした場合にフィルムとフィルムとの間に適度な隙間がないことから自己回復機能（セルフヒーリング）が動作し難くコンデンサの信頼性が低下する可能性がある。他方、１２０００μｍ３を超える場合、局所的に厚みが薄い部分が多くなり、当該部分からの絶縁破壊が生じるおそれがあり、フィルムの耐電圧性が低下し、特に高電圧用コンデンサ用途に用いたとき、高温環境下での耐電圧性と信頼性が損なわれる可能性がある。総谷側体積を上記した好ましい範囲に制御する方法としては、例えば、キャスティングドラム温度を好ましい範囲で制御すること、長手方向の延伸温度を好ましい範囲で制御すること、二軸延伸時に面積延伸倍率を６０倍以上であり、幅方向の延伸倍率を１０．５倍以上とすることにより得ることができる。
　また本発明のポリプロピレンフィルムは表面を適度に粗面化しフィルムとフィルムとの間隙の均一性、フィルム同士あるいはフィルムと搬送ロールとの間のすべり易さ、コンデンサ素子作製時の加工性およびコンデンサとしての信頼性を高める観点からフィルムの少なくとも一方の表面の算術平均高さＳａが１０～６０ｎｍであることが好ましい。この算術平均高さＳａは、下限の観点からは１５ｎｍ以上とすることがより好ましく、２０ｎｍ以上とすることが最も好ましい。また、上限の観点からは５０ｎｍ以下とすることがより好ましく、４０ｎｍ以下とすることが最も好ましい。このＳａが１０ｎｍ未満であるとフィルムの滑りが極端に低下することがあることでハンドリング性が悪くなる可能性があり、シワの発生など、素子加工性に影響が出る可能性がある。またコンデンサとして長時間使用したときにシワ等の影響で容量変化が大きくなったり、フィルムを積層したコンデンサとした場合にフィルムとフィルムとに適度な隙間がないために自己回復機能（セルフヒーリング）が動作し難くコンデンサの信頼性が低下する可能性がある。他方、少なくとも一方の表面のＳａが６０ｎｍを超えると耐電圧性に対して悪い影響がある場合がある。
　また本発明のポリプロピレンフィルムは、表面を適度に粗面化しフィルムとフィルムとの間隙の均一性、フィルム同士あるいはフィルムと搬送ロールとの間のすべり易さ、コンデンサ素子作製時の加工性およびコンデンサとしての信頼性を高める観点から、フィルムの少なくとも一方の表面の最大高さＳｚが１００～１０００ｎｍであることが好ましい。この最大高さＳｚは、上限の観点からは８００ｎｍ以下とすることが更に好ましく、５００ｎｍ以下とすることが一層好ましい。少なくとも一方の表面のＳｚが１００ｎｍ未満であるとフィルムの滑りが極端に低下することがあることでハンドリング性が悪くなる可能性があり、シワの発生など、素子加工性に影響が出る可能性がある。また、コンデンサとして長時間使用したときにシワ等の影響で容量変化が大きくなったり、フィルムを積層したコンデンサとした場合にフィルムとフィルムとの間に適度な隙間がないために自己回復機能（セルフヒーリング）が動作し難くコンデンサの信頼性が低下する可能性がある。他方、少なくとも一方の表面のＳｚが１０００ｎｍを超える場合は、粗大突起が存在している可能性があってし、当該粗大突起によって耐電圧性の低下する可能性があり、また、厚みの均一性が得られにくいためコンデンサとして長時間使用したときにシワ等の影響で大きな容量変化が現れる可能性がある。Ｓａ、Ｓｚを上記した好ましい範囲に制御するには、例えば、キャスティングドラム温度を好ましい範囲で制御すること、長手方向の延伸温度を好ましい範囲で制御すること、長手方向に一軸延伸後の幅方向への二軸延伸直前の予熱温度を、幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃高温にすることにより得ることができる。
　なお、フィルム表面の突起形状の偏り度（Ｓｓｋ）、１２５２μｍ×９３９μｍの領域における深さ２０ｎｍ以上の谷の体積を合計した総谷側体積ならびにフィルム表面の算術平均粗さ（Ｓａ）および最大高さ（Ｓｚ）の詳細な測定方法は下に記載したとおりである。
　フィルム表面の突起形状の偏り度（Ｓｓｋ）、１２５２μｍ×９３９μｍの領域における深さ２０ｎｍ以上の谷の体積を合計した総谷側体積ならびにフィルム表面の算術平均粗さ（Ｓａ）および最大高さ（Ｓｚ）は、フィルムの同一の面の側において求められた値として上記の好ましい範囲にあることが望ましい。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、フィルムのメソペンタッド分率が０．９７０以上であることが好ましい。メソペンタッド分率は０．９７５以上がより好ましく、０．９８０以上がさらに好ましく、０．９８３以上が最も好ましい。
　メソペンタッド分率は核磁気共鳴法（ＮＭＲ法）で測定されるポリプロピレンの結晶相の立体規則性を示す指標であり、該数値が高いものほど結晶化度が高く、融点が高くなり、高温の貯蔵弾性率を高める効果があり、高温環境下での絶縁破壊電圧を向上できるので好ましい。メソペンタッド分率の上限については特に規定するものではない（すなわち、１．０が上限である）。本発明では、高メソペンタッド分率のポリプロピレン樹脂は、特に、いわゆるチーグラー・ナッタ触媒により作製されたものが好ましく、該触媒において電子供与成分の選定を適宜行う方法等が好ましく採用され、これによるポリプロピレン樹脂は分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３．０以上、＜２，１＞エリトロ部位欠損は０．１ｍｏｌ％以下とすることができ、このようなポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率が０．９７０未満の場合、ポリプロピレンの規則性が低い為、フィルムの高温環境下での強度の低下や絶縁破壊電圧の低下を招いたり、金属膜の蒸着工程やコンデンサ素子巻き取り加工を行う工程及び係る工程へのフィルム搬送中に破膜する場合がある。
　本発明のポリプロピレンフィルムに用いるポリプロピレン樹脂の融点は１６４℃以上が好ましく、より好ましくは１６５℃以上、さらに好ましくは１６６℃以上である。ポリプロピレン樹脂の融点が１６４℃未満の場合、結晶性が低い為、高温での貯蔵弾性率が低くなったり、フィルムの高温環境下での絶縁破壊電圧の低下や熱寸法安定性の低下を招いたり、金属膜を蒸着により形成する工程やコンデンサ素子巻き取り加工での、フィルム搬送中に破膜する場合がある。
　本発明のポリプロピレンフィルムはキシレンでポリプロピレンフィルムを完全に溶解せしめた後、室温で析出させたときに、キシレン中に溶解しているポリプロピレン成分（ＣＸＳ、冷キシレン可溶部とも言う）が１．５質量％未満であることが好ましい。ここで冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）は、立体規則性が低い、分子量が低い等の理由で結晶化し難い成分に該当すると考えられる。ＣＸＳが１．５質量％を超える場合にはフィルムの高温における貯蔵弾性率の温度依存性が劣ったり、高温での貯蔵弾性率の絶対値が低くなったり、絶縁破壊電圧が低下したり、熱寸法安定性が低下したり、もれ電流が増加する等の問題を生じることがある。従って、ＣＸＳはより好ましくは１．３質量％以下、更に好ましくは１．１質量％以下、最も好ましくは０．９質量％以下である。このようなＣＸＳ含有量とするには、使用するポリプロピレン樹脂を得る際の触媒活性を高める方法、得られたポリプロピレン樹脂を溶媒あるいはプロピレンモノマー自身で洗浄する方法等の方法が使用できる。冷キシレン可溶部の量は低いほど好ましいので、下限については特に規定するものではないが、０．１質量％以上とすることが経済的に有利である。
　本発明のポリプロピレンフィルムに用いられるポリプロピレンは、製膜性の点から、好ましくはメルトフローレート（ＭＦＲ）が１～１０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）、より好ましくは２～５ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）である。メルトフローレート（ＭＦＲ）を上記の値とするためには、平均分子量や分子量分布を制御する方法などが採用される。
　本発明のポリプロピレンフィルムに用いられるポリプロピレンは、主としてプロピレンの単独重合体からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で他の不飽和炭化水素による共重合成分が用いられてもよいし、プロピレンの単独重合体ではない重合体がブレンドされていてもよい。このような共重合成分やブレンド物を構成するプロピレン以外の単量体成分として例えばエチレン、１－ブテン、１－ペンテン、３－メチルペンテン－１、３－メチルブテンー１、１－ヘキセン、４－メチルペンテン－１、５－エチルヘキセン－１、１－オクテン、１－デセン、１－ドデセン、ビニルシクロヘキセン、スチレン、アリルベンゼン、シクロペンテン、ノルボルネン、５－メチル－２－ノルボルネンなどが挙げられる。
　プロピレン成分以外の共重合量またはブレンド量は、絶縁破壊電圧、耐熱性の点から、共重合量としては１ｍｏｌ％未満とすることが好ましく、ブレンド量ではプロピレン以外の成分の量としてフィルムを構成する樹脂全体の１質量％未満とすることが好ましい。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、高温環境下での絶縁破壊電圧を向上させる観点から分岐鎖状ポリプロピレンを含有させてもよく、添加する場合には全ポリプロピレンの質量を１００質量％としたとき、０．０５～１０質量％含有することが好ましく、より好ましくは０．５～８質量％、さらに好ましくは１～５質量％含有することが好ましい。上記分岐鎖状ポリプロピレンを含有させることで容易に、溶融押出した樹脂シートの冷却工程で生成する球晶サイズを小さく制御でき、延伸工程で生成する絶縁欠陥の生成を小さく抑えることによって、コンデンサとしたときの全体としての絶縁破壊電圧の改善ができる。
　本発明のポリプロピレンフィルムに用いられるポリプロピレン樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で種々の添加剤、例えば有機粒子、無機粒子、結晶核剤、酸化防止剤、熱安定剤、塩素捕捉剤、すべり剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、充填剤、粘度調整剤、着色防止剤を含有してもよい。
　これらの中で酸化防止剤を含有させる場合、その酸化防止剤の種類および添加量の選定は、長期耐熱性の観点から重要である。すなわち、かかる酸化防止剤としては立体障害性を有するフェノール系のもので、そのうち少なくとも１種は分子量５００以上の高分子量型のものが好ましい。その具体例としては種々のものが挙げられるが、例えば２，６－ジ－ｔ－ブチル－ｐ－クレゾール（ＢＨＴ：分子量２２０．４）とともに１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）ベンゼン（例えば、ＢＡＳＦ社製Irganox（登録商標）1330：分子量７７５．２）またはテトラキス［メチレン－３（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（例えばＢＡＳＦ社製Irganox（登録商標）1010：分子量１１７７．７）等を併用することが好ましい。これら酸化防止剤の総含有量はポリプロピレン全量に対して０．１～１．０質量％の範囲が好ましい。酸化防止剤が少なすぎると長期耐熱性に劣る場合がある。酸化防止剤が多すぎるとこれら酸化防止剤のブリードアウトによる高温下でのブロッキングにより、コンデンサ素子に悪影響を及ぼす場合がある。より好ましい総含有量は樹脂全体の質量の０．２～０．７質量％であり、特に好ましくは０．２～０．４質量％である。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、耐電圧特性を向上させながら素子加工性を有する観点から、フィルムを重ね合わせた際の静摩擦係数（μｓ）が０．３以上、１．５以下であることが好ましい。μｓが０．３未満であると、フィルムが滑りすぎて製膜時の巻き取りや素子加工時に巻きずれが発生する場合がある。μｓが１．５を超えると、フィルムの滑りが極端に低下し、ハンドリング性に劣ったり、シワが発生しやすくなったり、素子加工性が劣ったりすることがある。μｓの下限としては、より好ましくは０．４以上であり、最も好ましくは０．５以上である。他方、μｓの上限としては、より好ましくは１．０以下であり、さらに好ましくは０．８以下である。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、特に高温環境下で用いられる自動車用途（ハイブリッドカー用途含む）等に要求される薄膜の耐熱フィルムコンデンサ用に好適である観点から、フィルム厚みは０．５μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましい。より好ましくは０．６μｍ以上８μｍ以下、さらに好ましくは０．８μｍ以上６μｍ以下であり、上記耐熱フィルムコンデンサ用途としては特性と薄膜化によるコンデンササイズのバランスから０．８μｍ以上４μｍ以下が最も好ましい。
　本発明のポリプロピレンフィルムは単層フィルムの態様であることが好ましいが、積層フィルムの態様であっても構わない。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、コンデンサ用誘電体フィルムとして好ましく用いられるものであるが、コンデンサのタイプは限定されるものではない。具体的には電極構成の観点では金属箔とフィルムとの合わせ巻きコンデンサ、金属蒸着フィルムコンデンサのいずれであってもよいし、絶縁油を含浸させた油浸タイプのコンデンサや絶縁油を全く使用しない乾式コンデンサにも好ましく用いられる。しかしながら本発明のフィルムの特性から、特に金属蒸着フィルムコンデンサとして好ましく使用される。形状の観点では、巻回式であっても積層式であっても構わない。
　ポリプロピレンフィルムは通常、表面エネルギーが低く、金属蒸着を安定的に施すことが困難であるために、金属膜との接着性を改善する目的で、蒸着前に表面処理を行うことが好ましい。表面処理とは具体的にコロナ放電処理、プラズマ処理、グロー処理、火炎処理等が例示される。通常ポリプロピレンフィルムの表面濡れ張力は３０ｍＮ／ｍ程度であるが、これらの表面処理によって、濡れ張力を３７～７５ｍＮ／ｍ、好ましくは３９～６５ｍＮ／ｍ、最も好ましくは４１～５５ｍＮ／ｍ程度とすることが、金属膜との接着性に優れ、保安性も良好となるので好ましい。
　本発明のポリプロピレンフィルムは、上述した特性を与えうる原料を用い、二軸延伸、熱処理および弛緩処理されることによって得ることが可能である。二軸延伸の方法としては、インフレーション同時二軸延伸法、テンター同時二軸延伸法、テンター逐次二軸延伸法のいずれによっても得られるが、その中でも、フィルムの製膜安定性、結晶・非晶構造、表面特性、機械特性および熱寸法安定性を制御する点においてテンター逐次二軸延伸法を採用することが好ましい。
　次に本発明のポリプロピレンフィルムの製造方法について例を挙げて説明する。まず、ポリプロピレ樹脂を支持体上に溶融押出して未延伸ポリプロピレンフィルムとする。この未延伸ポリプロピレンフィルムを長手方向に延伸し、次いで幅方向に延伸して、逐次二軸延伸せしめる。その後、熱処理および弛緩処理を施して二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造する。以下、より具体的に説明するが、本発明は必ずしもこれに限定して解釈されるものではない。
　まず、フィルムの高温の貯蔵弾性率絶対値を高め、高温の貯蔵弾性率の温度依存性、絶縁破壊電圧および熱寸法安定性の向上、もれ電流を低減させる観点からＣＸＳが１．５質量％未満であるポリプロピレン樹脂を押出温度２２０～２８０℃、好ましくは２３０～２７０℃に設定した単軸押出機から溶融押出し濾過フィルタを通した後、２００～２６０℃、より好ましくは２１０～２４０℃の温度でスリット状口金から押し出す。ここで溶融押出時は樹脂を十分に溶融させ、スクリュー回転によるせん断による分子鎖長の切断を防ぐことで高温の貯蔵弾性率の温度依存性を小さくできる観点から、濾過フィルタ前は高温、フィルタ通過後は低温とすることが好ましい。スリット状口金から押し出された溶融シートは、１０～１１０℃の温度に制御されたキャスティングドラム（冷却ドラム）上で固化させ、未延伸ポリプロピレンフィルムを得る。溶融シートのキャスティングドラムへの密着方法としては静電印加法、水の表面張力を利用した密着方法、エアーナイフ法、プレスロール法、水中キャスト法、エアーチャンバー法などのうちいずれの手法を用いてもよいが、平面性が良好でかつ表面粗さの制御が可能なエアーナイフ法が好ましい。また、フィルムの振動を生じさせないために製膜下流側にエアーが流れるようにエアーナイフの位置を適宜調整することが好ましい。
　次に、未延伸ポリプロピレンフィルムを二軸延伸し、二軸配向せしめる。未延伸ポリプロピレンフィルムを７０～１５０℃、好ましくは８０～１４５℃に保たれたロール間に通して予熱し、引き続き該未延伸ポリプロピレンフィルムを７０℃～１５０℃、好ましくは８０～１４５℃の温度に保ち、長手方向に２～１５倍、好ましくは４．５～１２倍、より好ましくは５．５～１０倍に延伸した後、室温まで冷却する。
　次いで長手方向に一軸延伸せしめたフィルムの端部をクリップで把持したまま、テンターに導く。ここで本発明においては幅方向へ延伸する直前の予熱工程の温度を幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃、好ましくは＋５～＋１２℃、より好ましくは＋５～＋１０℃とすることが一軸延伸で長手方向に高配向したフィブリル構造をさらに強化でき、フィルム長手方向および幅方向の高温の貯蔵弾性率を高められる。また一軸延伸後、配向が不十分な分子鎖を高温予熱で安定化させることで熱寸法安定性が向上できる観点で好ましい。予熱温度が延伸温度＋５℃未満の場合は高温での貯蔵弾性率が低くなり、温度依存性が劣ったり、熱寸法安定性の向上が得られなかったりする場合があり、一方で予熱温度が延伸温度＋１５℃より高い場合には延伸工程でフィルムが破れたりする場合がある。
　次いでフィルムの端部をクリップで把持したまま幅方向へ延伸する温度（幅方向の延伸温度）は１５０～１７０℃、好ましくは１５５～１６５℃である。
　高温での貯蔵弾性率の温度依存性を小さくする観点から、幅方向の延伸倍率は１０．５～２０倍、より好ましくは１１～１９倍、最も好ましくは１１．５～１８倍である。幅方向の延伸倍率が１０．５倍未満では、一軸延伸で長手方向に高配向したフィブリル構造の配向寄与が大きく残存するため、幅方向の貯蔵弾性率を高められず、フィルム面内の貯蔵弾性率も低くなるため、高温における貯蔵弾性率の温度依存性が劣ったフィルムとなる。幅方向の延伸倍率を高めることは長手方向の高い配向状態を保ったまま幅方向の配向が付与されるため、面内の分子鎖緊張が高まる観点で好ましい。他方、幅方向の延伸倍率が２０倍を超えると、製膜時フィルム破れが生じ易く生産性が劣ったものとなる場合がある。
　ここで、面積延伸倍率は６０倍以上であることが高温の貯蔵弾性率の温度依存性が向上し、コンデンサとしたとき高温環境で長時間の使用信頼性に優れたものとなる観点で好ましい。本発明において、面積延伸倍率とは、長手方向の延伸倍率に幅方向の延伸倍率を乗じたものである。面積延伸倍率は、好ましくは６２倍以上、より好ましくは６４倍以上、さらに好ましくは６８倍以上、最も好ましくは７２倍以上である。
　本発明のポリプロピレンフィルムの製造においては、続く熱処理および弛緩処理工程ではクリップで幅方向を緊張把持したまま幅方向に２～２０％の弛緩を与えつつ、１４５℃以上１６５℃以下、かつ幅方向の延伸温度未満の温度（１段目熱処理温度）で熱固定（１段目熱処理）した後に、再度クリップで幅方向を緊張把持したまま１３５℃以上、前記の熱固定温度（１段目熱処理温度）未満の条件で熱処理を施し（２段目熱処理）、さらに緊張把持したまま８０℃以上、前記の熱固定温度（２段目熱処理温度）未満の条件で熱固定（３段目熱処理）を施す多段方式の熱処理を行うことが、高温の貯蔵弾性率の絶対値を高められ、高温での貯蔵弾性率の温度依存性および熱寸法安定性を向上させ、コンデンサとしたときの耐電圧性、信頼性を得る観点から好ましい。
　弛緩処理においては、熱寸法安定性を高める観点から、弛緩率は２～２０％が好ましく、５～１８％がより好ましく、８～１５％がさらに好ましい。２０％を超える場合はテンター内部でフィルムが弛みすぎ製品にシワが入り蒸着時にムラを発生させる場合があったり、機械特性の低下が生じたり、他方、弛緩率が２％より小さい場合は十分な熱寸法安定性が得られず、コンデンサとしたときの高温環境下で容量低下やショート破壊を引き起こす場合がある。
　多段式の熱処理を経た後はテンターの外側へ導き、室温雰囲気にてフィルム端部のクリップ解放し、ワインダ工程にてフィルムエッジ部をスリットし、フィルム厚み０．５μｍ以上１０μｍ未満のフィルム製品ロールを巻き取る。ここでフィルムを巻取る前に蒸着を施す面に蒸着金属の接着性を良くするために、空気中、窒素中、炭酸ガス中あるいはこれらの混合気体中でコロナ放電処理を行うことが好ましい。
　なお、本発明のポリプロピレンフィルムを得るため、着眼される製造条件を具体的に挙げてみると、例としては以下のとおりである。
・ポリプロピレン樹脂のＣＸＳが１．５質量％未満であること。
・延伸の面積延伸倍率が６０倍以上であること。
・幅方向の延伸倍率が１０．５倍以上であること。
・幅方向の延伸前の予熱温度が幅方向の延伸温度＋５～＋１５℃であること。
・１段目の熱処理温度が、１４５℃以上１６５℃以下であり、かつ幅方向の延伸温度未満の温度であること。
・２段目の熱処理温度が、１３５℃以上１段目の熱処理温度未満であること。
・３段目の熱処理温度が、８０℃以上２段目の熱処理温度未満であること。
・１段目の熱処理工程において、幅方向に２～２０％の弛緩処理が施されていること。
　続いて、本発明のポリプロピレンフィルムを用いてなる金属膜積層フィルム、それを用いてなるフィルムコンデンサ、およびそれらの製造方法について説明する。
　本発明の金属膜積層フィルムは、本発明のポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属膜が設けられてなる。この金属膜積層フィルムは、上記の本発明に係るポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属膜を設けることで得ることができる。
　本発明において、金属膜を付与する方法は特に限定されないが、例えば、ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に、アルミニウムまたは、アルミニウムと亜鉛との合金を蒸着してフィルムコンデンサの内部電極となる蒸着膜等の金属膜を設ける方法が好ましく用いられる。このとき、アルミニウムと同時あるいは逐次に、例えば、ニッケル、銅、金、銀、クロムなどの他の金属成分を蒸着することもできる。また、蒸着膜上にオイルなどで保護層を設けることもできる。ポリプロピレンフィルム表面の粗さが表裏で異なる場合には、粗さが平滑な表面側に金属膜を設けて金属膜積層フィルムとすることが耐電圧性を高める観点から好ましい。
　本発明では、必要により、金属膜を形成後、金属膜積層フィルムを特定の温度でアニール処理を行なったり、熱処理を行なったりすることができる。また、絶縁もしくは他の目的で、金属膜積層フィルムの少なくとも片面に、ポリフェニレンオキサイドなど樹脂のコーティングを施すこともできる。
　本発明のフィルムコンデンサは、本発明の金属膜積層フィルムを用いてなる。
　例えば、上記した本発明の金属膜積層フィルムを、種々の方法で積層もしくは巻回すことにより本発明のフィルムコンデンサを得ることができる。巻回型フィルムコンデンサの好ましい製造方法を例示すると、次のとおりである。
　ポリプロピレンフィルムの片面にアルミニウムを減圧状態で蒸着する。その際、長手方向に走るマージン部を有するストライプ状に蒸着する。次に、表面の各蒸着部の中央と各マージン部の中央に刃を入れてスリットし、表面の一方にマージンを有した、テープ状の巻取リールを作成する。左もしくは右にマージンを有するテープ状の巻取リールを左マージンおよび右マージンのもの各１本ずつを、幅方向に蒸着部分がマージン部よりはみ出すように２枚重ね合わせて巻回し、巻回体を得る。
　両面に蒸着を行う場合は、一方の面の長手方向に走るマージン部を有するストライプ状に蒸着し、もう一方の面には長手方向のマージン部が裏面側蒸着部の中央に位置するようにストライプ状に蒸着する。次に表裏それぞれのマージン部中央に刃を入れてスリットし、両面ともそれぞれ片側にマージン（例えば表面右側にマージンがあれば裏面には左側にマージン）を有するテープ状の巻取リールを作製する。得られたリールと未蒸着の合わせフィルム各１本ずつを、幅方向に金属化フィルムが合わせフィルムよりはみ出すように２枚重ね合わせて巻回し、巻回体を得る。
　以上のようにして作成した巻回体から芯材を抜いてプレスし、両端面にメタリコンを溶射して外部電極とし、メタリコンにリード線を溶接して巻回型フィルムコンデンサを得ることができる。フィルムコンデンサの用途は、鉄道車輌用、自動車用（ハイブリットカー、電気自動車）、太陽光発電・風力発電用および一般家電用等、多岐に亘っており、本発明のフィルムコンデンサもこれら用途に好適に用いることができる。その他、包装用フィルム、離型用フィルム、工程フィルム、衛生用品、農業用品、建築用品、医療用品など様々な用途でも用いることができる。
　本発明における特性値の測定方法、並びに効果の評価方法は次のとおりである。
　（１）フィルム厚み
　ポリプロピレンフィルムの任意の１０箇所の厚みを、２３℃６５％ＲＨの雰囲気下で接触式のアンリツ（株）製電子マイクロメータ（Ｋ－３１２Ａ型）を用いて測定した。その１０箇所の厚みの算術平均値をポリプロピレンフィルムのフィルム厚みとした。
　（２）フィルム長手方向と幅方向の１３５℃における貯蔵弾性率の和の温度依存（Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ））およびフィルム幅方向の１３５℃における貯蔵弾性率、２３℃の損失正接（ｔａｎδ２３）、フィルム長手方向と幅方向の１３０℃における貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３０（ＭＤ＋ＴＤ））
　以下に示す装置および条件にて、フィルム試長方向（長手方向または幅方向）を長辺方向として切り出した長方形のポリプロピレンフィルム（幅（短辺）１０ｍｍ×長さ（長辺）５０ｍｍ）を２３℃雰囲気下で装置チャック部に取付け、２３℃から２６０℃まで昇温させての測定を行った。動的粘弾性法により粘弾性－温度曲線を描き、１２５℃での貯蔵弾性率（Ｅ’１２５）、１３０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’１３０）、１３５℃での貯蔵弾性率（Ｅ’１３５）を読み取った。なお測定試験数はｎ＝３で行いその平均値をその方向での貯蔵弾性率とし、フィルムの長手方向、幅方向のそれぞれの方向で測定した。得られた結果から（Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ））、およびＥ’１３０（ＭＤ＋ＴＤ））を算出した。またフィルム幅方向の１３５℃における貯蔵弾性率は上記したフィルム幅方向での１３５℃における測定の結果として求めた貯蔵弾性率の平均値とした。
　装置　　：ＥＸＳＴＡＲ ＤＭＳ６１００（セイコーインスツルメント（株）製）
　試験モード　　：引張モード
　チャック間距離：２０ｍｍ
　周波数　　　　：１Ｈｚ
　歪振幅　　　　：１０．０μｍ
　ゲイン　　　　：１．５
　力振幅初期値　：４００ｍＮ
　温度範囲　　　：２３～２６０℃
　昇温速度　　　：２℃／分
　測定雰囲気　　：窒素中
　測定厚み　　　：上記（１）のフィルム厚みを用いた
　また２３℃の損失正接（ｔａｎδ２３）は動的粘弾性法により粘弾性－温度曲線を描き、貯蔵弾性率（Ｅ’２３）と損失弾性率（Ｅ”２３）をそれぞれ読み取り、次式から算出した。
ｔａｎδ２３＝Ｅ”２３／Ｅ’２３　　　。
　（３）フィルム長手方向の１３５℃における熱収縮応力、フィルム長手方向および幅方向の１３０℃における熱収縮応力
　ポリプロピレンフィルムを、フィルムの長手方向を長辺として幅４ｍｍ、長さ５０ｍｍの長方形の試料に切り出し、試長２０ｍｍとなるよう金属製チャックにフィルムを挟み込んだ。前記チャックに挟んだサンプルを下記装置にセットし、下記温度プログラムにて試長を一定保持したフィルムにおける長手方向の応力曲線を求めた。得られた応力曲線から、１３５℃におけるフィルムの収縮応力を読み取った。測定試験数はｎ＝３で行い、その算術平均値を収縮応力とした。また１３０℃における熱収縮応力についても同様にして、フィルムの長手方向、幅方向それぞれの方向に対して測定を行った。
　装置　　：熱機械分析装置　ＴＭＡ／ＳＳ６０００（セイコーインスツルメント（株）製）
　試験モード　　：Ｌ制御モード
　試長　　　　　：２０ｍｍ
　温度範囲　　　：２３～２００℃
　昇温速度　　　：１０℃／分
　ＳＳプログラム：０．１μｍ／分
　測定雰囲気　　：窒素中
　測定厚み　　　：上記（１）のフィルム厚みを用いた。
　（４）１２５℃１５分および１３５℃１０分間加熱処理後の熱収縮率
　ポリプロピレンフィルムを、フィルムの幅方向を長辺として長さ３０ｍｍ、幅１０ｍｍ、の長方形のポリプロピレンフィルムの試料に切り出し、これを５本準備した。短辺の中央からそれぞれフィルム中心側に５ｍｍ入った位置に印を付けて試長２０ｍｍ（ｌ０）とした。次に、試験片を紙に挟み込み荷重ゼロの状態で１２５℃に保温されたオーブン内で１５分間加熱後に取り出して、室温まで冷却後、先述の２つの印の間の長さ（ｌ１）を測定して下記式
　熱収縮率＝｛（ｌ０－ｌ１）／ｌ０｝×１００（％）
にて求め、５本の算術平均値を熱収縮率とした。
　また、１３５℃１０分間加熱処理後の熱収縮率についても同様にして求めた。
　（５）フィルム長手方向および幅方向の破断強度
　フィルム試長方向（長手方向または幅方向）を長辺方向として切り出した長方形のポリプロピレンフィルム（幅（短辺）１０ｍｍ×長さ（長辺）１５０ｍｍ）を測定試料とした。次にサンプル引張試験機（オリエンテック製テンシロンＵＣＴ－１００）に、初期チャック間距離２０ｍｍでセットし、２３℃６５％ＲＨの環境下で引張速度を３００ｍｍ／分としてフィルムの引張試験を行った。この際、試料の中心がチャック間の真ん中の近傍にくるように試料の長さ方向の位置を調整した。フィルムが破断した時点の荷重を読み取り、試験前の試料の断面積（フィルム厚み×幅（１０ｍｍ））で除した値をフィルムの破断応力（それぞれ単位：ＭＰａ）として算出した。測定は長手方向および幅方向の測定用のサンプルについて各々５回ずつ行い、その算術平均値として、長手方向または幅方向における破断強度を求めた
　なお、破断応力の算出のために用いるフィルム厚みは上記（１）で測定した値を用いた。
　（６）表面の突起形状の偏り度Ｓｓｋ（スキューネス）
　測定は（株）菱化システムのＶｅｒｔＳｃａｎ２．０　Ｒ５３００ＧＬ－Ｌｉｔｅ－ＡＣを使用して行い、付属の解析ソフトにより撮影画面を多項式４次近似面補正にてうねり成分を除去し、次いで補間処理（高さデータの取得ができなかった画素に対し周囲の画素より算出した高さデータで補う処理）を行った。ＩＳＯ２５１７８に基づいて各種パラメータを求め、一方の面内の任意の５箇所で測定を行い、それらの算術平均値を求めた。なお、フィルムの両面を測定したが、表に記載の値は、Ｓｓｋ値の低い面の側の値である。ちなみに、通常はキャストドラムに接する側の面が小さい値となる。
測定条件は下記のとおり。
製造元：株式会社菱化システム
装置名：ＶｅｒｔＳｃａｎ２．０　Ｒ５３００ＧＬ－Ｌｉｔｅ－ＡＣ
測定条件：ＣＣＤカメラ ＳＯＮＹ　ＨＲ－５７　１/２インチ（１．２７センチ）
　対物レンズ　１０ｘ
　中間レンズ　０．５ｘ
　波長フィルタ　５２０ｎｍ　ｗｈｉｔｅ
測定モード：Ｐｈａｓｅ
測定ソフトウェア：ＶＳ-Ｍｅａｓｕｒｅ　Ｖｅｒｓｉｏｎ５．５．１
解析ソフトフェア：ＶＳ－Ｖｉｅｗｅｒ　Ｖｅｒｓｉｏｎ５.５．１
測定面積：１.２５２×０．９３９ｍｍ２。
　（７）フィルム表面における深さ２０ｎｍ以上の総谷側体積
　上記（６）と同様の方法で測定し、付属の解析ソフトの解析ツールであるベアリング機能を用いて解析した。深さ２０ｎｍ以上の谷側空隙を指定するため、高さ領域指定において、谷側高さ閾値を－２０ｎｍに設定した。次いで解析された谷側空隙体積の値を読み取り、有効数字２桁となるよう四捨五入した。なお、フィルムの両面を測定したが、表に記載の値は上記（６）のＳｓｋ値を求めた側の面の値である。
　（８）算術平均高さ（Ｓａ）、最大高さ（Ｓｚ)
　上記（６）と同様の方法で測定し、付属の解析ソフトにより撮影画面を多項式４次近似面補正にてうねり成分を除去し、次いで補間処理（高さデータの取得ができなかった画素に対し周囲の画素より算出した高さデータで補う処理）を行った。ＩＳＯ２５１７８に基づいて各種パラメータを求め、一方の面内の任意の５箇所で測定を行い、それらの算術平均値として求めた。なお、フィルムの両面を測定したが、表に記載の値は上記（６）のＳｓｋ値を求めた側の面の値である。
　（９）１３０℃でのフィルム絶縁破壊電圧（Ｖ／μｍ）
　１３０℃に保温されたオーブン内でフィルムを１分間加熱後、その雰囲気中でＪＩＳ　Ｃ２３３０（２００１）７．４．１１．２　Ｂ法（平板電極法）に準じて測定した。ただし、下部電極については、ＪＩＳ　Ｃ２３３０（２００１）７．４．１１．２のＢ法記載の金属板の上に、同一寸法の株式会社十川ゴム製「導電ゴムＥ－１００＜６５＞」を載せたものを電極として使用した。絶縁破壊電圧試験を３０回行い、得られた値をフィルムの厚み（上記（１）で測定）で除し、（Ｖ／μｍ）に換算し、計３０点の測定値（算出値）のうち最大値から大きい順に５点と最小値から小さい順に５点を除いた２０点の平均値を１３０℃でのフィルム絶縁破壊電圧とした。
　（１０）冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）
　原料の場合はポリプロピレン樹脂、フィルムの場合はフィルム試料について０．５ｇを１３５℃のキシレン１００ｍｌに溶解して放冷後、２０℃の恒温水槽で１時間再結晶させた後にろ過液に溶解しているポリプロピレン系成分を液体クロマトグラフ法にて定量した。ろ過液に溶解しているポリプロピレン系成分の量をＸ（ｇ）、試料０．５ｇの精量値をＸ０（ｇ）として下記式
　ＣＸＳ（％）＝（Ｘ／Ｘ０）×１００
から算出した。
　（１１）メソペンタッド分率
　原料の場合はポリプロピレン樹脂、フィルムの場合はフィルム試料について凍結粉砕にてパウダー状にし、６０℃のｎ－ヘプタンで２時間抽出し、ポリプロピレン中の不純物・添加物を除去した後、１３０℃で２時間以上減圧乾燥したものをサンプルとした。該サンプルを溶媒に溶解し、１３Ｃ－ＮＭＲを用いて、以下の条件にてメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）を求めた（単位：％）。
　測定条件
・装置：Ｂｒｕｋｅｒ製ＤＲＸ－５００
・測定核：13Ｃ核（共鳴周波数：１２５．８ＭＨｚ）
・測定濃度：１０質量％
・溶媒：ベンゼン：重オルトジクロロベンゼン＝１：３混合溶液（体積比）
・測定温度：１３０℃
・スピン回転数：１２Ｈｚ
・ＮＭＲ試料管：５ｍｍ管
・パルス幅：４５°（４．５μｓ）
・パルス繰り返し時間：１０秒
・データポイント：６４Ｋ
・積算回数：１００００回
・測定モード：ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ
　解析条件
　ＬＢ（ラインブロードニングファクター）を１としてフーリエ変換を行い、ｍｍｍｍピークを２１．８６ｐｐｍとした。ＷＩＮＦＩＴソフト（Ｂｒｕｋｅｒ製）を用いて、ピーク分割を行う。その際に、高磁場側のピークから以下のようにピーク分割を行い、更にソフトの自動フィッテイングを行い、ピーク分割の最適化を行った上で、ｍｍｍｍのピーク分率の合計をメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）とする。
(1)ｍｒｒｍ
(2)(3)ｒｒｒｍ（２つのピークとして分割）
(4)ｒｒｒｒ
(5)ｍｒｍｒ
(6)ｍｒｍｍ＋ｒｍｒｒ
(7)ｍｍｒｒ
(8)ｒｍｍｒ
(9)ｍｍｍｒ
(10)ｍｍｍｍ
　同じサンプルについて同様の測定を５回行い、得られたメソペンタッド分率の平均値を当該サンプルのメソペンタッド分率とした。
　（１２）ポリプロピレン樹脂の融点
　示差走査熱量計（セイコーインスツル製ＥＸＳＴＡＲ　ＤＳＣ６２２０）を用いて、窒素雰囲気中で３ｍｇのポリプロピレンチップを３０℃から２６０℃まで２０℃／分の条件で昇温する。次いで、２６０℃で５分間保持した後、２０℃／分の条件で３０℃まで降温する。さらに、３０℃で５分間保持した後、３０℃から２６０℃まで２０℃／分の条件で昇温する。この昇温時に得られる吸熱カーブのピーク温度をポリプロピレン樹脂の融点とした。なお複数のピーク温度が観測できる場合には最も高温の温度をポリプロピレン樹脂の融点とした。
　（１３）静摩擦係数（μｓ）
　東洋精機（株）製スリップテスターを用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１２５（１９９９）に準じて、２５℃、６５％ＲＨにて測定した。なお、測定はフィルム長手方向同士で、かつ、異なる面同士を重ねて行った。同じ測定を１サンプルあたり５回行い、得られた値の平均値を算出し、当該サンプルの静摩擦係数（μｓ）とした。
　（１４）フィルムコンデンサ特性の評価（素子加工性、１２０℃での耐電圧および信頼性）
　フィルムの一方の面（なお、濡れ張力が表裏両面で異なる場合は、濡れ張力が高い方の面）に、(株)アルバック製真空蒸着機でアルミニウムを膜抵抗が１０Ω／ｓｑで長手方向に垂直な方向にマージン部を設けた、いわゆるＴ型マージン（マスキングオイルにより長手方向ピッチ（周期）が１７ｍｍ、ヒューズ幅が０．５ｍｍ）を有する蒸着パターンで蒸着を施し、スリット後に、フィルム幅５０ｍｍ（端部マージン幅２ｍｍ）の蒸着リールを得た。
　次いで、このリールを用いて(株)皆藤製作所製素子巻機（ＫＡＷ－４ＮＨＢ）にてコンデンサ素子を巻き取り、メタリコンを施した後、減圧下、１３０℃の温度で８時間の熱処理を施し、リード線を取り付けコンデンサ素子に仕上げた。
　こうして得られたコンデンサ素子１０個を用いて、１２０℃でコンデンサ素子に２５０ＶＤＣの電圧を印加し、該電圧で１０分間経過後にステップ状に５０ＶＤＣ／１分で徐々に印加電圧を上昇させることを繰り返す所謂ステップアップ試験を行なった。
　＜素子加工性の評価＞
　作製したコンデンサ素子について、目視により次の基準で判定した。
Ａ：コンデンサ素子の変形、シワが全くない。
Ｂ：コンデンサ素子の変形、シワが僅かにある。
Ｃ：コンデンサ素子に目立った変形、シワが生じている。
Ａ、Ｂは使用可能であり、Ａがより高い性能といえる。Ｃは実用が困難である。
　＜信頼性の評価＞
　静電容量が初期値に対して１２％以下に減少するまで電圧を上昇させた後に、コンデンサ素子を解体し破壊の状態を調べて、信頼性を以下の通り評価した。
Ａ：素子形状の変化は無く貫通状の破壊は観察されない。
Ｂ：素子形状の変化は無くフィルム１０層以内の貫通状破壊が観察される。
Ｃ：素子形状に変化が認められる若しくは１０層を超える貫通状破壊が観察される。
Ｄ：素子形状が大きく変化し破壊する
　Ａは問題なく使用でき、Ｂでは条件次第で使用可能である。Ｃ、Ｄはこの順で実用上の性能に劣る。
　＜耐電圧性の評価＞
　ステップアップ試験における静電容量変化を測定しグラフ上にプロットして、該容量が初期値の７０％になった電圧をフィルムの厚み（上記（１））で割り返して耐電圧評価とし、以下の通り評価した。
Ａ：４００Ｖ／μｍ以上
Ｂ：３９０Ｖ／μｍ以上４００Ｖ／μｍ未満
Ｃ：３８０Ｖ／μｍ以上３９０Ｖ／μｍ未満
×Ｄ：３８０Ｖ／μｍ未満
Ａ、Ｂは使用可能であり、Ａがより高い性能といえる。Ｃ、Ｄはこの順で実用上の性能に劣る。
　以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
　（実施例１）
　メソペンタッド分率が０．９８３、融点が１６８℃で、メルトフローレート（ＭＦＲ）が２．６ｇ／１０分、冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が０．８質量％であるプライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂を温度２５５℃の押出機に供給し溶融させ、濾過フィルターを通過後の樹脂温度が２２０℃になるよう設定したＴ型スリットダイよりシート状に溶融押出し、該溶融シートを９８℃に保持されたキャスティングドラム上で、エアーナイフにより密着させ冷却固化し未延伸ポリプロピレンフィルムを得た。該未延伸ポリプロピレンフィルムを複数のロール群にて段階的に１４１℃まで予熱し、そのまま周速差を設けたロール間に通し、長手方向に６．２倍に延伸した。引き続き該フィルムをテンターに導き、フィルム幅手の両端部をクリップで把持したまま１６８℃の温度（ＴＤ延伸温度＋７℃）で予熱し、次いで１６１℃の温度で幅方向に１２．５倍延伸した。さらに１段目の熱処理および弛緩処理として幅方向に１０％の弛緩を与えながら１５７℃で熱処理を行ない、さらに２段目の熱処理としてクリップで幅方向把持したまま１４２℃で熱処理を行った。最後に３段目の熱処理として１１１℃の熱処理を経てテンターの外側へ導き、フィルム端部のクリップ解放し、次いでフィルム表面（キャスティングドラム接触面側）に２５Ｗ・分／ｍ２の処理強度で大気中でコロナ放電処理を行い、フィルム厚み２．３μｍのフィルムをフィルムロールとして巻き取った。本実施例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表１に示す通りで、フィルムは貯蔵弾性率の温度依存性が極めて良好で、コンデンサとしての素子加工性・耐電圧性の評価・信頼性も優れたものであった。
　（実施例２～６）
　溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、ＴＤ予熱、ＴＤ延伸および熱処理条件を表１の条件とした以外は実施例１と同様にして、実施例２では厚み２．３μｍのポリプロピレンフィルム、実施例３では厚み２．４μｍのポリプロピレンフィルム、実施例４では厚み２．４μｍのポリプロピレンフィルム、実施例５では厚み２．３μｍのポリプロピレンフィルム、実施例６では厚み６．０μｍのポリプロピレンフィルムを得た。
　各実施例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表１に示す通りで、実施例２のポリプロピレンフィルムは貯蔵弾性率の温度依存性が良好で、コンデンサとして加工時に僅かにシワが生じたが、耐電圧が優れ、実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。実施例３のポリプロピレンフィルムは貯蔵弾性率の温度依存性が極めて良好で、コンデンサとしての素子加工性・耐電圧性の評価・信頼性も優れたものであった。実施例４のポリプロピレンフィルムは貯蔵弾性率の温度依存性が良好で、コンデンサとして加工時に僅かにシワが生じたが、耐電圧性の評価も高く、また、実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。実施例５のポリプロピレンフィルムは貯蔵弾性率の温度依存性が良好で、コンデンサとして加工時に僅かにシワが生じたが、耐電圧性の評価も高く、また、実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。実施例６のポリプロピレンフィルムは貯蔵弾性率の温度依存性が良好で、コンデンサとして加工時が良好、耐電圧性の評価も高く、また、実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。
　（実施例７）
　メソペンタッド分率が０．９７５、融点が１６６℃で、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が３．０ｇ／１０分、冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．７質量％であるプライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂を温度２６０℃の押出機に供給し溶融させ、濾過フィルターを通過後の樹脂温度が２６０℃になるよう設定したでＴ型スリットダイよりシート状に溶融押出し、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、ＴＤ予熱、ＴＤ延伸および熱処理条件を表１の条件とした以外は実施例１と同様にして、実施例７ではでは厚み２．３μｍのポリプロピレンフィルム得た。実施例７のポリプロピレンフィルムは貯蔵弾性率の温度依存性が良好で、コンデンサとして加工時が良好、耐電圧性の評価も高く、また、実使用上の信頼性に問題ないレベルであった。
　（比較例１）
　メソペンタッド分率が０．９８５、融点が１６８℃で、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が２．６ｇ／１０分、冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．６質量％であるプライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂を温度２６０℃の押出機に供給し溶融させ、濾過フィルターを通過後の樹脂温度が２６０℃になるよう設定したでＴ型スリットダイよりシート状に溶融押出し用い、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、ＴＤ予熱、ＴＤ延伸および熱処理条件を表１の条件とした以外は実施例１と同様にして、比較例１では厚み２．４μｍのポリプロピレンフィルム得た。比較例１のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表１に示す通りである。
　比較例１のポリプロピレンフィルムはＴＤ予熱温度とＴＤ延伸温度が同一であったため貯蔵弾性率の温度依存性が不十分で、また、ＴＤ予熱温度とＴＤ延伸温度が同一であったこと、横延伸後１段目の熱処理温度が低温であったことで、延伸時の歪み除去が十分ではなかったと推察されるが、加熱ロールの搬送工程でシワが発生することがあり、コンデンサ素子にシワが認められることがあった。１３０℃のフィルム絶縁破壊電圧も低く、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められ実使用で問題となるレベルであった。
　（比較例２、３）
　溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、ＴＤ予熱、ＴＤ延伸および熱処理条件を表１の条件とした以外は実施例１と同様にして、比較例２では厚み２．３μｍのポリプロピレンフィルム、比較例３では厚み２．３μｍのポリプロピレンフィルムを得た。各比較例のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表１に示す通りである。比較例２のポリプロピレンフィルムは面積延伸倍率が低く、ＴＤ予熱温度とＴＤ延伸温度が同一で、熱処理が施されていないため、貯蔵弾性率の温度依存性が不十分で、１３０℃のフィルム絶縁破壊電圧も低く、コンデンサの信頼性は素子形状が大きく変化し破壊しており、耐電圧性の評価も不十分なため実使用できないレベルであった。比較例３のポリプロピレンフィルムは幅方向の延伸倍率が低いため、貯蔵弾性率の温度依存性が不十分で、１３０℃のフィルム絶縁破壊電圧も低く、コンデンサの信頼性は素子形状に変化が認められ、耐電圧性の評価もやや不十分なため実使用で問題となるレベルであった。
　（比較例４）
　メソペンタッド分率が０．９６８、融点が１６４℃で、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が３．２ｇ／１０分、冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が１．９質量％であるプライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂を用い、溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、ＴＤ予熱、ＴＤ延伸および熱処理条件を表１の条件とした以外は実施例１と同様にして、厚み２．４μｍのポリプロピレンフィルムを得た。
　比較例４のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表１に示す通りで、ポリプロピレン原料の立体規則性が低く、ＣＸＳ量が多いため、貯蔵弾性率の温度依存性が不十分で、１３０℃のフィルム絶縁破壊電圧も低く、コンデンサの信頼性は素子形状が大きく変化し破壊しており、耐電圧性の評価も不十分なため実使用できないレベルであった。
　（比較例５）
　比較例５は特許文献１（国際公開ＷＯ２０１５／１４６８９４号パンフレット）に記載の実施例１に記載の方法で製造したポリプロピレンフィルムである。比較例５のポリプロピレンフィルム特性およびコンデンサ特性は表１に示す通りで、ＴＤ予熱温度とＴＤ延伸温度が同一であり、横延伸後１段目の熱処理温度が低温であるため、延伸時の歪み除去が十分でないため加熱ロールの搬送工程でシワが発生することがあり、コンデンサ素子にシワが認められることがあった。１３０℃のフィルム絶縁破壊電圧も低く、コンデンサの信頼性は素子形状が大きく変化し破壊しており実用上の性能に劣るレベルであった。
　（比較例６）
　溶融押出シートを冷却するキャスティングドラムの温度、二軸延伸時の延伸倍率、ＴＤ予熱、ＴＤ延伸および熱処理条件を表１の条件とし、二軸延伸後にフィルムを１４０℃に予熱し、１．２倍の再縦延伸を行った以外は実施例１と同様にして 、厚み２．３μｍのポリプロピレンフィルムを得た。比較例６のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表１に示す通りであり、幅方向の延伸倍率が低いため、貯蔵弾性率が不十分であり、１３０℃のフィルム絶縁破壊電圧も低い。また、ＭＤ方向の歪み残っているためと推察されるが、高温環境下でＭＤ方向の熱収縮によって素子が巻き締まり、ショート破壊が発生し、コンデンサの信頼性は素子形状が大きく変化し破壊していた。一方、加工性は問題のないレベルであったが、再縦延伸時にフィルム破れが発生することがあった。
　（比較例７）
　実施例１と同様にして溶融押出シートを得た。得られたシートをオーブン中で１４０℃、３分間の加熱処理を施して厚み２００μｍの未延伸フィルムをであった。比較例７のポリプロピレンフィルムの特性およびコンデンサ特性は表１に示す通りであり、二軸延伸していないため、貯蔵弾性率の温度依存性が不十分で、１３０℃のフィルム絶縁破壊電圧も低く、厚膜のため絶縁破壊電圧の測定許容範囲外であり、またコンデンサ加工が行えなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Claims (15)

  1. フィルム長手方向と幅方向の１３５℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ））と１２５℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ））の関係が次式を満たす、ポリプロピレンフィルム。
    　Ｅ’１３５（ＭＤ＋ＴＤ）／Ｅ’１２５（ＭＤ＋ＴＤ）＞０．７
  2. フィルム幅方向の１３５℃における固定粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率が０．８ＧＰａ以上である、請求項１に記載のポリプロピレンフィルム。
  3. フィルム長手方向の１３５℃における熱機械分析装置を用いて求められる熱収縮応力値が２．０ＭＰａ以下である、請求項１または２に記載のポリプロピレンフィルム。
  4. フィルム幅方向の１３５℃１０分間の加熱処理によって求められる熱収縮率が１％以下である、請求項１～３のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  5. フィルムをキシレンで完全溶解せしめた後、室温で析出させたときに、キシレン中に溶解しているポリプロピレン成分（ＣＸＳ）が１．５質量％未満である、請求項１～４のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  6. フィルム長手方向と幅方向の１３０℃における固体粘弾性測定にて求められる貯蔵弾性率の和（Ｅ’１３０（ＭＤ＋ＴＤ））が１．６ＧＰａ以上である、請求項１～５のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  7. フィルムの長手方向の１３０℃における熱収縮応力値が２．０ＭＰａ以下である、請求項１～６のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  8. フィルムの幅方向の１３０℃における熱収縮応力値が２．０ＭＰａ以下である、請求項１～７のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  9. フィルム幅方向の１２５℃１５分間の加熱処理によって求められる熱収縮率が０．６％以下である、請求項１～８のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  10. フィルム幅方向の２３℃における固体粘弾性測定によって求められる損失正接（ｔａｎδ２３）が０．０６以下である、請求項１～９のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  11. フィルムの少なくとも一方の表面における突起形状の偏り度（Ｓｓｋ）が－１０を超えて１００未満である、請求項１～１０のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  12. フィルムの少なくとも一方の表面において、１２５２μｍ×９３９μｍの領域における深さ２０ｎｍ以上の谷の体積を合計した総谷側体積が１～１２０００μｍ３である、請求項１～１１のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  13. フィルムの少なくとも一方の表面の算術平均粗さＳａが１０～６０ｎｍであり、かつ最大高さＳｚが１００～１０００ｎｍである、請求項１～１２のいずれかに記載のポリプロピレンフィルム。
  14. 請求項１～１３のいずれかに記載のポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属膜が設けられてなる金属膜積層フィルム。
  15. 請求項１４に記載の金属膜積層フィルムを用いてなるフィルムコンデンサ。
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