JP5224568B2

JP5224568B2 - コンデンサ用ポリプロピレンフイルム

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Publication number: JP5224568B2
Application number: JP2006010775A
Authority: JP
Inventors: 達也伊藤; 吉章榎並; 勇森口
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2026-01-19
Also published as: JP2006229208A

Description

本発明は、コンデンサの誘電体として用いられる二軸延伸ポリプロピレンフイルムに関するものであり、特に平均フィルム厚みが１０μｍ以下の蒸着コンデンサとして好適なポリプロピレンフイルムに関するものである。

ポリプロピレンはプラスチックフイルムの中でも絶縁破壊電圧が高く、誘電損失も小さいことから、コンデンサ用の誘電体として優れており、特に高電圧コンデンサ、交流用コンデンサとして好ましく用いられている。特に近年はコンデンサの定格温度の高温化、コンデンサ容量の大容量化の要請が高まっており、高立体規則性ポリプロピレン樹脂からなる二軸延伸ポリプロピレンフイルムを誘電体とすることが提案されている（特許文献１〜３）。

しかしながら、このような方法をとった場合、いたずらにポリプロピレン樹脂の結晶性を上げてしまい、２軸延伸が困難になったり、延伸ができたとしてもフィルム厚みの均一性に劣ったものとなったり、ボイドが多発して絶縁破壊電圧の低いフィルムになってしまい、結果的に実用上の問題を生じることがあった。このような問題の対応策として、耐熱性、延伸性に優れるポリプロピレン樹脂として特定のプロピレン−１−ブテン共重合体を用いる提案も成されている（特許文献４、５）。このような樹脂組成を選択した場合は確かに延伸性は良好になるものの、必ずしもコンデンサとして必要な耐熱性は得ることができなかった。
特開平１０−１５６９３８号公報（特許請求の範囲）特開平１０−１５６９３９号公報（特許請求の範囲）特開平１０−１５６９４０号公報（特許請求の範囲）特開昭５９−１４９９０９号公報（特許請求の範囲）特開２００２−１２８８２５号公報（請求項１，請求項３）

本発明は、熱収縮率が小さく、かつ厚み均一性に優れ、加工適正、長期信頼性に優れたコンデンサ用ポリプロピレンフイルムを提供するものである。

本発明は、上述の問題を解決するために、以下の構成からなる。
（１）プロピレンとαオレフインとの共重合体であって、融点が１５５〜１６４℃、冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）が１．５重量％以下であるポリプロピレン樹脂からなり、マイクロメーターで測定される平均フィルム厚み（ＭＭＶ）が２．０〜８．０μｍであり、いずれのフィルム表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）も０．０５〜１．８μｍであり、重量平均厚さ（ＷＭＶ）と該平均フィルム厚み（ＭＭＶ）との差△ｄ（＝ＭＭＶ−ＷＭＶ）が０．０３〜０．２μｍであり、ポリプロピレンフイルムの融点が該フィルムを構成するポリプロピレン樹脂の融点＋２〜１５℃であることを特徴とするコンデンサ用ポリプロピレンフイルム。
（２）少なくとも一方のフィルム表面粗さが０．０８〜０．８μｍであることを特徴とする（１）に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフイルム。
（３）αオレフインが１−ブテンであることを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載のコンデンサ用ポリプロピレンフイルム。

本発明フィルムは、高温領域での耐圧電圧特性に優れ、熱収縮も小さいことから、高温条件下で高電位傾度（＝単位厚み当たりの印加電圧）で使用される場合に特に優れた特性を発揮することが可能となる。誘電体の平均フィルム厚みが２〜８μｍ、特に好ましくは、２．５〜６μｍの捲回型コンデンサ、積層コンデンサ等に好適である。特に、フィルムの特性、厚みの均一性に優れることから、１コンデンサ素子当たりの静電容量が５０〜５００μＦの大容量の金属化フイルムコンデンサの誘電体フィルムとして優れた特性を発揮することができる。

以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。

本発明コンデンサ用ポリプロピレンフイルム（以下本発明フイルム）を構成するポリプロピレン樹脂は、プロピレンとαオレフインとの共重合体であることが必要である。共重合成分が全くないかあるいは極めて少ない場合は延伸性が損なわれる可能性があり、共重合成分は０．１モル％以上であることが好ましく、更に好ましくは０．３〜２モル％である。ポリプロピレンに共重合しえるモノマーとしてはエチレン、αオレフイン類等のビニルモノマーが例示されるが、αオレフイン類であることが必要である。エチレンの場合は延伸性は確かに良好となるが後述の冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）の低減が難しく特に高温での耐圧特性が低下しやすいという問題がある。これはエチレン鎖がポリプロピレンの結晶にうまく取り込まれないことが原因と考えられる。αオレフイン類としては１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４メチル−１−ペンテン等が例示されるが、この中でも特に、１−ブテンはＣＸＳの低減が容易となり耐圧特性に優れ、かつ延伸性が良好となるので好ましい。また、共重合の方式としては、２元あるいは多元ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト重合等が例示されるが、好ましいものとしては２元ランダム共重合の構成であると、延伸性が良好となるので好ましい。更に、所定のαオレフイン共重合量とするためには、予め高共重合濃度のプロピレン−αオレフイン共重合体を重合しておき、ポリプロピレンホモポリマーと溶融混練しても良い。

また、本発明フィルムを構成するポリプロピレン樹脂の融点は１５５〜１６４℃であることが必要であり、好ましくは１５７〜１６２℃である。融点が低すぎると耐熱性に問題を生じる。一方高すぎると延伸斑を生じやすく結果的に耐電圧の劣ったものになる。ついで本発明フィルムを構成するポリプロピレン樹脂の冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）は１．５重量％以下であることが必要であり、好ましくは１．０重量％以下である。ＣＸＳ成分はポリプロピレンが結晶する際に結晶に取り込まれない低分子量成分及び／またはランダム構造を有する成分に対応するものと考えられる。フィルム中のＣＸＳ成分は結晶相と結晶相を連結している非晶相に溶解しているものと考えられるが、結晶に取り込まれないことから、フィルムの構造強さに寄与しないばかりか、高温では非晶部あるいは結晶部の運動性を高めてしまう。すなわち、ＣＸＳが高すぎると熱収縮率が高くなるばかりか、高温領域でのフィルム中の不純物（イオン成分等）の移動度が高まり易くなり耐電圧の低下が大きくなる。一方、ＣＸＳの下限については特に規定するものでは無いが、現在の技術水準から鑑みると工業的に０．１重量％以上、更に好ましくは０．２重量％が経済的に妥当と考えられる。

また、ＣＸＳ成分までに至らずとも比較的結晶し難い低分子量成分が少ないことは耐熱性、耐電圧特性の点で好ましいので、本発明フィルムを構成するポリプロピレン樹脂の分子量の分布は狭いことが好ましく、数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比で定義される多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は６以下であることが好ましく、更に好ましくは５以下であることが好ましい。通常多分散度が小さくなると延伸性が悪化するという問題があるが、本発明ではポリプロピレン樹脂中にαオレフインを共重合することで、延伸性を損なうことが少ない。このような多分散度が小さい樹脂を得る方法としては、一旦高分子量の樹脂を製造しておき、過酸化物と一緒に溶融押出して分子量を低減させることで、多分散度を小さくする方法や、メタロセン触媒のようなシングルサイト触媒により樹脂を得る方法等が例示される。

また、本発明フィルムを構成するポリプロピレン樹脂の極限粘度は１．４〜２．０dl/gであることが好ましく、更に好ましくは１．６〜１．９dl/gである。極限粘度が当本発明フィルムを構成する範囲よりも低いと機械特性に劣りコンデンサ製造工程で問題を生じ絶縁欠陥が増大する可能性がある。一方極限粘度が高過ぎると熱収縮が増大するばかりか厚み斑が悪化し結果的に耐電圧が低下する可能性がある。

ポリプロピレン樹脂を得るためには特開２００２―１２８８２５等に記載の方法を採用することができるが、ＣＸＳ及び後述の灰分を低減する方法として、溶媒抽出法により得られたポリプロピレンパウダーを洗浄することがあげられる。この観点からは重合プロセスとしてプロピレン自身を溶媒とするバルク重合法によって製造し、得られた樹脂パウダーをプロピレンで洗浄する方法が例示されるが、その他重合法によって得られた樹脂パウダーをヘプタン等の溶媒で洗浄する方法も可能である。もちろん、助触媒の活用により触媒活性を高めることもＣＸＳ、灰分を低減す上で有効である。また、本発明フィルムを構成するポリプロピレン樹脂に含有される触媒残査起因の灰分は５０ｐｐｍ以下であることが好ましく、更に３０ｐｐｍ以下であると耐電圧特性が良好となるので好ましい。このような灰分はポリプロピレンフイルムまたは樹脂を燃焼させて残る残査を測定することで評価され、たとえば重量Ｗ（ｇ）のフィルムを、白金坩堝に入れ、ガスバーナーで十分に燃やし、更に７５０℃の電気炉で、１時間処理して完全灰化し、得られた灰の重量Ｗ’（ｇ）を測定し、（Ｗ’／Ｗ）×1,000,000（ppm）で定義される。

また、本発明フィルムにはポリプロピレン樹脂の化学的な安定性を付与する上で、熱安定剤、酸化防止剤を添加することが好ましく、具体的には、フェノール系、ヒンダードアミン系、フォスファイト系、ラクトン系、トコフェロール類が例示され、具体的には、ジブチルヒドロキシトルエン、ペンタエリスリトールテトラキス［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］（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）：登録商標“Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０”）、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）ベンゼン(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）：登録商標“Ｉｒｇａｎｏｘ１３３０”)、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）：登録商標“Ｉｒｇａｆｏｓ１６８”)が挙げられる。この中で、フェノール系酸化防止剤系から選ばれた少なくとも１種あるいはそれらの組み合わせ、あるいはフェノール系とフォスファイト系との組み合わせ、及び、フェノール系とラクトン系、フェノール系とフォスファイト系とラクトン系の組み合わせが、ポリプロピレンの安定性を向上する観点から好ましい。

添加量は酸化防止剤の総量として本発明フィルムを構成するポリプロピレンフイルム中に１０００〜１００００ppmであることが好ましい。

本発明フィルムはコンデンサ特性として重要な素子巻き性、自己回復性を安定化させるために、その表面粗さの指標である十点平均粗さ（Ｒｚ）は、少なくともその一方のフィルム表面において、０．０５〜１．８μｍであることが必要である。好ましくはいずれの表面においても０．０５〜１．８μｍであることが好ましい。ここで、Ｒｚが大きいことはフィルム表面に大きな突起が存在することを意味しており、Ｒｚが大きすぎる場合は不要に大きな突起が存在するため、その近傍が電気的な特異点となることで絶縁破壊が起こりやすくなり耐電圧が低下する。一方、Ｒｚが小さすぎるとフィルムの滑り性が悪化して素子巻き性が悪化したり、金属化フイルムコンデンサを形成した場合の自己回復性が機能しにくく信頼性が低下する。ここで自己回復性とはコンデンサ内で生じる局所的な放電現象や絶縁破壊を極小に抑えて絶縁性を維持する特性をいう。具体的には、誘電体フィルム表面を金属化して電極を形成してなるコンデンサにおいて、該電極金属膜の膜抵抗を適正化することで誘電体がの一部が絶縁破壊した際に周辺の金属を放電のエネルギーで飛散せしめ絶縁性を回復させたり、あるいは、該電極金属膜をセグメント化してセグメント間を電気的に接続する様にパターン化し、セグメント間の連結部に適当な抵抗を持たせることで、過大な電流が流れた際に連結部をジュール熱で切断するヒューズ機能を付与する等の技術が適用される。すなわち自己回復性とは絶縁破壊周辺部の金属飛散性と必要に応じてヒューズの切断性によって構成されるものであるが、いずれの場合も誘電体フィルムが平滑で対極の誘電体フィルムと隙間無く密着してしまうと絶縁性の確保が困難となり、最悪はコンデンサの破壊を招く恐れがある。以上の観点から、特に好ましくは、いずれか一方のフィルム表面のＲｚが０．０５〜１．８μｍの範囲にあって、もう一方のフィルム表面粗さが０．０８〜０．８μｍであることが好ましく、特に好ましくは０．１〜０．７μｍである。

特に、本発明フィルムはコンデンサ用として、熱寸法安定性に優れた特性を有するものであり、薄膜フィルムを長く巻回する大容量のコンデンサ用においては、素子を成型するにあたり、素子形状が安定するため結果的に信頼性の高いコンデンサを得ることができる。フィルム厚みとしては、特にマイクロメーターで測定される平均フィルム厚み（ＭＭＶ）が２．０〜８．０μｍであると好ましく、更に好ましくは２．５〜６．０μｍである。この際に表面粗さの指標としては、該平均フィルム厚さ（ＭＭＶ）と重量平均厚さ（ＷＭＶ）との差△ｄ（ＭＭＶ−ＷＭＶ）が０．０３〜０．２μｍであると、フィルムの滑り性と耐電圧特性が良好となるので好ましい。

また、本発明フィルムの融点は本発明フィルムを構成するポリプロピレン樹脂の融点に対して＋２〜１０℃となることが好ましく、更に好ましくは、＋４〜＋８℃である。ここで、ポリプロピレン樹脂の融点とは溶融状態から冷却し球晶を生成させた際のα型結晶の融点であり、フィルムの融点とは該樹脂を２軸延伸した後の融点と定義する。すなわち、ポリプロピレンの２軸延伸工程においては、球晶からなる無配向シートを加熱延伸することにより、球晶を破壊してラメラの一部溶融再結晶化を伴いながら分子鎖の配向が進むとされており、このラメラの再結晶化の過程でラメラ厚みの肥大化等を促進することで、結果的に融点を上昇させ、フィルムの耐熱性が向上すると考えられる。本発明において好ましい延伸倍率は、面積倍率で４０〜１００倍であり、更に好ましくは、４５〜９０倍である。

本発明フィルムは、２軸延伸法によって製造されるが、テンター法、チューブラー（バブル）法何れの方法によっても良い。この中でもテンター法は厚み斑・平面性が良好となるので好ましい。テンター法でも更に同時２軸延伸法と逐次２軸延伸法とがあるが、何れの方法によっても良い。以下逐次２軸延伸法により本発明フィルムを得る方法を説明するが、もちろんこれに限定されるものでは無い。

ポリプロプレン樹脂を押出機を用いて２３０〜２７０℃で溶融混錬して、ギア−ポンプで計量しながら、ポリマーフイルターを経由してＴ型スリットダイよりシート状に溶融押出しする。次いで該溶融シートを７０〜９０℃にコントロールした金属ドラム状にエアー圧で密着させながら冷却固化する。ここで得られたシートは加熱金属ロールにより予熱し１３０〜１５５℃までフィルム温度を昇温し、周速差を設けた１対のロール間で４．５〜８倍、好ましくは５〜７倍に長手方向に延伸し一軸延伸フィルムとする。次いで該一軸延伸フィルムの幅方向の両端をクリップで把持して加熱オーブンに導いて１５０〜１７０℃に予熱した後に幅方向に７〜１２倍、好ましくは８〜１１倍に延伸し２軸延伸フィルムとし、幅方向に０〜２０％のリラックスを許しながら１４０〜１６０℃でアニールする。この様にして得られた２軸延伸フィルムの両エッジ部をトリミングした後にコロナ放電処理を施した後にロール状に巻き取る。

巻き取られたフィルムは、２０〜４０℃の雰囲気中でエージング処理を施された後に必要な製品幅に裁断する。

本発明フィルムをコンデンサに使用する場合の電極は特に限定されるものではなく、例えば金属箔であっても少なくとも片面を金属化した紙やプラスチックフイルムであっても、本発明フィルムの片面もしくは両面を直接金属化してもかまわない。小型軽量化が望まれるコンデンサ用途にあっては特に直接フィルムを金属化することに好適である。このとき、用いる金属の種類は、亜鉛、錫、銀、クロム、アルミニウム、銅、ニッケルなどの単体や複数種の混合物あるいは合金などが挙げられるが、特に限定されるものではない。

また、フィルムを直接金属化する方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法などが例示され、特に限定されるものではないが、その生産性や経済性などの観点から真空蒸着法がより好ましい。一般に真空蒸着法にはるつぼ方式やワイヤーフィード方式などが例示されるが、特に限定されるものではなく、適宜選択すればよい。蒸着により金属化する場合のマージンパターンも特に限定されるものではなく、通常のパターンであってもコンデンサの保安性向上などの目的で施される特殊マージンパターンであってもかまわない。
さらに、それらのマージンの構成方式も特に限定されるものではなく例えば、テープ方式であってもオイル方式であってもかまわない。

また本発明フィルムからなるコンデンサの構造や形態は、特に限定されるものではなく、例えば乾式でも液体などによる含浸式でも、あるいは丸型でも扁平プレス型でも差し支えないが、その製造工程（扁平化プレス工程）でしわが入り易く、更に素子の形状安定性が求められる扁平型コンデンサには特に好適である。

以下実施例に基づき、本発明の実施態様を説明するが、本実施例に限定されるもので無い。

次に本発明の実施例に用いる測定法及び評価法について説明する。
（１）冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）
ポリプロピレンフィルム試料０．５ｇを沸騰キシレン１００ｍｌに溶解して放冷後、２０℃の恒温水槽で１時間再結晶化させた後の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する（Ｘ（ｇ））。試料０．５ｇの精量値（Ｘ０（ｇ））を用いて以下の式で求める。

ＣＸＳ値（重量%）＝Ｘ／Ｘ０×１００
（２）極限粘度（[η]）
試料０．１ｍｇを１３５℃のテトラリン１００ｍｌに溶解させ、この溶液を１３５℃の恒温槽中で粘度計を用いて測定し、比粘度Ｓにより次式にしたがって極限粘度［η］をもとめた（単位：ｄｌ／ｇ）。

［η］＝（Ｓ／０．１）×（１＋０．２２×Ｓ）
（３）１−ブテン共重合量
ＩＲスペクトル法により次式から重量％でもとめ、ｍｏｌ％に変換した。

１−ブテン共重合量（重量％）＝１．２０８Ｋ‘
Ｋ‘＝７６７ｃｍ^−１の吸光度
参考文献1：高分子分析ハンドブック（１９８５年、朝倉書店発行）のＰ２５６〜２５９
参考文献２：N. J. Wegemer: J. Appl. Polym. Sci., 14, 573(1970)
（４）融点（℃）
セイコー社製ＲＤＣ２２０示差走査熱量計を用いて、下記の条件で測定を行った。
試料の調整：検体１０ｍｇを測定用のアルミパンに封入する。

測定条件
室温より２０℃／分の割合で２８０℃まで昇温した際に観測される吸熱ピークを１ｓｔＲｕｎ融点（１ｓｔ−Ｔｍ（℃））とする。次いで、３２０℃／分で室温まで急冷し、再度２０℃／分の割合で２８０℃まで昇温した際に観測される吸熱ピークを２ｎｄＲｕｎ融点（２ｎｄ−Ｔｍ（℃））とする。いずれもピーク値が複数観測される場合は最もピーク面積が大きい融解ピークを採用する。上記測定を５回繰り返し、その内の最大値と最小値の２点を省いた残り３点の平均値をＴｍ（℃）とした。

尚、フィルムの融点は１ｓｔＲｕｎ融点で、樹脂の融点は２ｎｄＲｕｎ融点で測定する。
（５）中心線平均粗さ（Ｒａ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）
ＪＩＳＢ−０６０１（１９８２）により、株式会社小坂研究所製「非接触三次元微細形状測定器（ＥＴ−３０ＨＫ）」及び「三次元粗さ分析装置（ＭＯＤＥＬＳＰＡ−１１）」を用いて測定した。測定数は３とし、その平均値を用いた。

詳細条件は次の通り。

測定面処理：測定面にアルミニウムを真空蒸着し、非接触法とした。

測定長：１ｍｍ
横倍率：２００倍
縦倍率：２００００倍
カットオフ：０．２５ｍｍ
幅方向送り速度：０．１ｍｍ／秒
長さ方向送りピッチ：１０μｍ
長さ方向送り数：２０回
測定方向：フィルムの幅方向
（６）Δｄ（＝ＭＭＶ−ＷＭＶ）（μｍ）
ＪＩＳＣ−２３３０（２００１）の７．４．１．１により平均フィルム厚み（ＭＭＶ）を測定した。
次いでＪＩＳＣ−２３３０（２００１）の７．４．１．２により重量平均厚さ（ＷＭＶ）を測定した後、次式で求めた。
Δｄ（μｍ）＝ＭＭＶ−ＷＭＶ
（７）１４０℃熱収縮率
ＪＩＳ−Ｚ−１７１２に準拠し、サンプルフイルムを熱風オーブン中で１４０℃、１５分で以下の条件で保持した際の寸法変化率を熱収縮率とする。製膜のＭＤ（長手方向）については６％以下、ＴＤ（幅方向）については３％以下であることが好ましい。

（ａ）サンプル幅１０ｍｍ×長さ２００ｍｍ
（ｂ）オーブン条件：１４０℃、荷重３ｇ
（ｃ）測定長は処理前Ｌ０＝１００ｍｍを基準として、処理前後のフィルム長さＬ１（ｍｍ）の精読値を用いて次式で求める。

熱収縮率（％）＝（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０×１００
（８）絶縁破壊電圧（Ｖ／μｍ）
ＪＩＳＣ２３３０（２００１年版）７．４．１１．２Ｂ法（平板電極法）によった。

測定はぞれぞれの試料について、２０回の測定を行い２０個の平均値Ｘavと最小値から４個の値の平均値Ｘminを求めた。仮にＸavが大きく良好でもＸminが小さいとばらつきが大きいことを示し、問題を生じる可能性があるため、ＸminはＸavの６０％以上であることが望ましい。
（９）ポリプロピレン樹脂の多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（GPC）を用いて単分散ポリスチレン基準により求めた。

数平均分子量（Ｍn）、重量平均分子量（Ｍｗ）はぞれぞれ、分子量校正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量（Ｍｉ）の分子数（Ｎｉ）により次式で定義される。

数平均分子量：Ｍｎ＝Σ（Ｎｉ・Ｍｉ）／ΣＮｉ
重量平均分子量：Ｍｗ＝Σ（Ｎｉ・Ｍｉ２）／Σ（Ｎｉ・Ｍｉ）
分子量分布：Ｍｗ／Ｍｎ
なお、測定条件は次の様にした（（）内はメーカーを示す）
装置：ゲル浸透クロマトグラフＧＰＣ−１５０Ｃ (Waters)
検出器：示差屈折率検出器ＲＩ感度３２×、２０％ (Waters)
カラム：ＳｈｏｄｅｘＨＴ−８０６Ｍ（２）（昭和電工）
溶媒：１，２，４−トリクロロベンゼン（ＢＨＴ０．１ｗ／ｖ％添加）(Aldrich)
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
温度：１３５℃
試料：溶解条件１６５±５℃×１０分（攪拌）
濃度０．２０ｗ／ｖ％
濾過メンブレンフィルター孔径０．４５μｍ（昭和電工）
注入量：２００μｌ
分子量校正：単分散ポリスチレン（東ソー）を検体と同一条件で測定して得られた分子量と保持時間との関係を用い、ポリプロピレンの分子量とした。ポリスチレン基準の相対値である
データ処理：（株）東レリサーチセンター製ＧＰＣデータ処理システムによった。
（１０）蒸着コンデンサ特性の評価
後述する各実施例および比較例で得られたフィルムに、ＵＬＶＡＣ製真空蒸着機でアル
ミニウムを膜抵抗が５Ω／ｓｑになるようにベタ蒸着し、フィルム長手方向を長さ方向として、幅５０ｍｍ、長さ２０００ｍにスリットし、２４本（１２ペア）の蒸着リールを採取した。

次いで、このリールを用いて皆藤製作所製素子巻き機にてコンデンサ素子を巻き取り、メタリコンを施した後、真空中において１２０℃の温度で１６時間の熱処理を施し、リード線を取り付けた後、エポキシ樹脂にてポッティングしてコンデンサ素子を仕上げた。このときのコンデンサ素子容量は１０μＦであった。

ここから任意にコンデンサ素子５個を用いて、常温下でコンデンサ素子に６００ＶＤＣの電圧を１０分間印加し、次に印加電圧を７００ＶＤＣに上昇させて１０分間印加するというように、１０分毎に印加電圧を１００ＶＤＣ上昇させるという通称ステップアップ試験を行ない、最大電圧傾度が４００Ｖ／μｍ（フイルム厚みが６μｍであれば、２４００Ｖ）まで電圧を上げて、素子の絶縁抵抗と破壊特性を確認した。絶縁抵抗が著しく低下したもの及びショート破壊を発生した場合をＮＧとした。破壊状況はステップアップ試験後の素子を解体して確認した。
以下に評価基準を示す。破壊モードに難がある場合は、コンデンサの素子製造条件等の改善で実用特性は満足できるが、問題有りの評価の場合は、実用上問題を生じることが多い。

破壊モードに問題なし
：絶縁抵抗の低下無く、素子解体時に誘電体フイルム４層以上に渡る絶縁破壊が観察され
ない
破壊モードに難あり
：絶縁抵抗の低下は無いが、４層以上に渡り貫通した絶縁破壊が観察される。

もしくは、絶縁抵抗の低下はあるが、４層以上に渡る絶縁破壊は無い。

破壊モードに問題あり
：絶縁抵抗が著しく低下し、４層以上に渡り貫通状の絶縁破壊が観察される。

以下、実施・比較例に基づき説明する。
１．ポリプロピレン樹脂の準備
ポリプロピレン樹脂は、特開２００２―１２８８２５に準じて行うことができる。

本発明で用いられるプロピレン系重合体の製造方法としては、公知の重合方法を用いて、固体触媒成分、有機アルミニウム化合物および電子供与体成分からなる触媒系の存在下に、プロピレンを重合させる方法が挙げられる。重合方法としては、バルク重合、溶液重合、スラリー重合または気相重合が挙げられる。バルク重合とは、重合温度において液状のオレフィンを媒体として重合を行う方法であり、溶液重合もしくはスラリー重合とは、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の不活性炭化水素溶媒中で重合を行う方法であり、また、気相重合とは、気体状態の単量体を媒体として、その媒体中で気体状態の単量体を重合する方法である。これらの重合方法は、バッチ式、連続式のいずれでも可能であり、また、これらの重合方法を任意に組合せもよい。工業的かつ経済的な観点から、連続式の気相重合法が好ましい。

１−ブテン共重合量を変更して調整した。ＣＸＳは得られたパウダーをプロピレンで洗浄することにより、目標値を得た。ペレット化に際して、チバスペシャリテイケミカルズ製Irganox1010を４５００ｐｐｍ、新日本理化製ステアリン酸カルシウム５０ｐｐｍを添加して、２５０℃の押出機にて溶融混練し、ペレット化した。

また、比較評価用としてBorealis製ポリプロピレン樹脂HC300BFを準備した。ポリプロピレン樹脂特性を表１に示す。

２．製膜方法
いずれも以下の製膜方法により２軸延伸を行いフイルムサンプルを得た。

準備されたポリプロピレンペレットをスクリュー径６５ｍｍφの押出機よりスリット幅300mmのＴ型口金からシート状に押出し、適宜温度を設定されたチルロール上でシート化した。

次いで該シートをロール延伸装置に導いて長手方向にに延伸した後に、テンターにて幅方向に機械倍率で７倍延伸した。延伸倍率・温度は個々の実施・比較例において変更した。

実施例１
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−１を用いて、チルロール温度８５℃に冷却固化した後に長手方向に１４０℃で４．９倍、幅方向に１５６℃で９倍に延伸して２軸延伸フィルムとした。

こうして得られたフィルムのＲｚはチルロール面が０．２２１μｍ、反チルロール面が０．８９０μｍ、熱収縮率は長手方向が５．５％、幅方向が２％であり、絶縁破壊電圧のばらつきも小さく、コンデンサの破壊モードは問題が無かった。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。

実施例２
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−１を用い、チルロール温度８５℃にて冷却固化し、長手方向に１４５℃で５．３倍、幅方向に１５６℃１０倍に延伸して２軸延伸フィルムとした。

こうして得られたフィルムのＲｚはチルロール面が０．２５５μｍ、反チルロール面が１．０５０μｍ，熱収縮率は長手方向が５％、幅方向が１．５％であり、絶縁破壊電圧のばらつきが小さく、コンデンサの破壊モードも問題が無かった。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。

実施例３
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−２を用い、チルロール温度９０℃にて冷却固化し、長手方向に１４５℃で５．５倍に延伸、幅方向に１５７℃で１０倍に延伸して２軸延伸フィルムとした。

こうして得られたフィルムのＲｚはチルロール面が０．２８９μｍ、反チルロール面が１．２００μｍ、熱収縮率は長手方向が４．５％、幅方向が１．５％と小さく、絶縁破壊電圧のばらつきが小さく、コンデンサの破壊モードも問題が無かった。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。

実施例４
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−２を用い、チルロール温度９０℃にて冷却固化した後に、長手方向に１４０℃で５倍に延伸した後、幅方向に１５７℃で１０倍に延伸し、２軸延伸フィルムを得た。
こうして得られたフィルムのＲｚはチルロール面が０．２５５μｍ、反チルロール面が１．０００μｍ、熱収縮率は長手方向が４．８％、幅方向が２．５％であり、絶縁破壊電圧のばらつきは小さく、コンデンサの破壊モードは問題が無かった。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。

実施例５
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−２を用い、チルロール温度９０℃で冷却固化した後に、長手方向に１３５℃で５倍に延伸した後に、幅方向に１５７℃で１０．５倍に延伸して２軸延伸フィルムを得た。

こうして得られたフィルムのＲｚはチルロール面が０．２２１μｍ、反チルロール面が０．７９０μｍ、熱収縮率は長手方向が５％、幅方向が２．５％であり、絶縁破壊電圧のばらつきは小さく、コンデンサの破壊モードは問題が無かった。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。
実施例６
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−２を用い、チルロール温度９８℃で冷却固化した後に、長手方向に１３５℃で５倍に延伸した後に、幅方向に１５７℃で１０倍に延伸して２軸延伸フィルムを得た。こうして得られたフィルムのＲｚはチルロール面が０．８０５μｍ、反チルロール面が１．３２２μｍ、熱収縮率は長手方向が５％、幅方向が２．５％であり、絶縁破壊電圧のばらつきは小さく、コンデンサの破壊モードは問題が無かった。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。

比較例１
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−３を用いて、チルロール温度８５℃で冷却固化した後に、長手方向に１３５℃で５倍に延伸した後に、１５０℃で８．５倍に延伸して２軸延伸フィルムを得た。

こうして得られたフィルムの熱収縮率は長手方向が１０％で、幅方向が４％と大きく、アルミ蒸着時に白化する等問題が生じた。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。

比較例２
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−４を用いて、チルロール温度８５℃で冷却固化した後に、長手方向に１４５℃で４．９倍に延伸した後に幅方向に１５６℃で１０．５倍に延伸して２軸延伸フィルムを得た。

こうして得られたフィルムは絶縁破壊電圧の最大値と最小値の比が０．５８とばらつきが大きかった。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。
実施例７
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−１を用い、チルロール温度６０℃で冷却固化した後に、長手方向に１４０℃４．９倍に延伸した後に幅方向に１５６℃で９倍に延伸し、２軸延伸フィルムを得た。

こうして得られたフィルムはＲｚがチルロール面が０．０８５μｍ、反チルロール面が０．０４０μｍと平滑化した。ステップアップ評価後の素子評価で１０層程度に渡る貫通状の破壊が観察され破壊モードに難ありと評価されたが実用特性は満足できるものである。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。

比較例３
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−２を用い、チルロール温度９０℃にて冷却固化した後、長手方向に１４７℃で５倍に延伸した後に幅方向に１５６℃で９．５倍に延伸し、２軸延伸フィルムを得た。但し、長手方向に伸ばす際に反チルロール面側をラジエーションヒーターで更に加熱する方法を採用した。

こうして得られたフィルムはチルロール面のＲｚが０．８５μｍ、反チルロール面のＲｚが１．８９５μｍで絶縁破壊電圧が５７０Ｖ／μｍと低く、ばらつきも大きくなった。製膜条件を表２に、フィルム特性を表３に示す。

本発明により得られるポリプロピレンフイルムは熱寸法安定性に優れ、厚み、フィルム物性の均一性に優れることから、特に蒸着コンデンサ用途に好適であるが、その他箔巻きコンデンサ用としても使用することができる。また、コンデンサ用途以外にもその優れた熱寸法安定性から、熱硬化性部材の成型用途（いわゆる離型用途）、保護フィルム、食品包装用途、粘着テープ類として好ましく用いることもできる。

Claims

プロピレンとαオレフインとの共重合体であって、融点が１５５〜１６４℃、冷キシレン可溶分（ＣＸＳ）が１．５重量％以下であるポリプロピレン樹脂からなり、マイクロメーターで測定される平均フィルム厚み（ＭＭＶ）が２．０〜８．０μｍであり、いずれのフィルム表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）も０．０５〜１．８μｍであり、重量平均厚さ（ＷＭＶ）と該平均フィルム厚み（ＭＭＶ）との差△ｄ（＝ＭＭＶ−ＷＭＶ）が０．０３〜０．２μｍであり、ポリプロピレンフイルムの融点が該フィルムを構成するポリプロピレン樹脂の融点＋２〜１５℃であることを特徴とするコンデンサ用ポリプロピレンフイルム。
少なくとも一方のフィルム表面粗さが０．０８〜０．８μｍであることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフイルム。
αオレフインが１−ブテンであることを特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフイルム。