コンデンサ用ポリプロピレンフィルムおよびコンデンサ
【課題】
高温・長期課電時に静電容量低下率が小さく、かつｔａｎδ特性の安定した電気特性を有し、更に、コンデンサの鳴きを小さくするのに好適なポリプロピレンフィルムを提供する。
【解決手段】
メソペンタッド分率が０．９５以上であるポリプロピレン樹脂を含み、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値が０．８〜２．０Ｎ／ｍｍ２であるコンデンサ用ポリプロピレンフィルムとする。
高温・長期課電時に静電容量低下率が小さく、かつｔａｎδ特性の安定した電気特性を有し、更に、コンデンサの鳴きを小さくするのに好適なポリプロピレンフィルムを提供する。
【解決手段】
メソペンタッド分率が０．９５以上であるポリプロピレン樹脂を含み、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値が０．８〜２．０Ｎ／ｍｍ２であるコンデンサ用ポリプロピレンフィルムとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温使用下での電気特性及び鳴き特性に優れたコンデンサ用ポリプロピレンフィルムおよびコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレンフィルムは、その電気特性が優れていることなどの理由から、電気用途に広く用いられている。中でもコンデンサ用途における誘電体材料としての伸びは著しい。近年、小型化、低価格化の要求が強く、誘電体であるフィルムの厚さの薄膜化が進んでいる一方、高温・長期課電時における静電容量変化、誘電損失（以下ｔａｎδという）の要求特性も厳しくなってきている。加えて、安全規格コンデンサに代表される扁平型コンデンサにおいては、フィルムの振動に起因する鳴き軽減の要求が高まっている。この鳴きは、コンデンサ素子に巻回されたフィルムなどの誘電体が、印加された交番電界によって振動することに由来し、特に高周波入力やパルス入力に対しては顕著である。
【０００３】
一般的に高温下でポリプロピレンフィルムは耐熱性が低く、特に９０℃以上の温度では、コンデンサとしての使用は不向きであり、ポリプロピレンを用いたコンデンサは最高使用温度を９０℃以下に制限されているのが実状である。高温下での静電容量変化及びｔａｎδの厳しい要求特性を満足するためには、この問題を解決する必要があり、耐熱性を向上する手法として立体規則性の高いポリプロピレン樹脂を用いる方法（特許文献１）が知られている。また、素子に電流が流れたときの自己発熱や雰囲気温度の上昇によるコンデンサ素子の変形によって容量が変動する可能性もあり、温度上昇による素子変形を防止するためには、フィルムの熱寸法安定性が重要であることが知られており、高温下でのフィルムの熱収縮率を低減する提案がなされている（特許文献２，３）。
【０００４】
しかしながら、高温下での静電容量変化及びｔａｎδの厳しい要求特性を満足するには、単に立体規則性の高いポリプロピレン樹脂を使用したり、高温下でのフィルムの熱収縮を低減したりするだけでは、不十分であることが分かっている。
【０００５】
一方、鳴きに関しては、巻回されたフィルムの各層間の容積を最小限にとどめ、フィルム同士の密着性を高めるための提案がなされている。例えば、減圧状態下でコンデンサ素子を巻き取る方法が提案されている（特許文献４）。また、ポリプロピレンフィルムの両面にコロナ処理放電処理を施す提案がなされている（特許文献５）。
【０００６】
しかしながら、減圧状態下で素子を捲廻す方法では、コンデンサ素子の巻取り工程の複雑さによる生産性の低下やコンデンサ素子巻き後に素子を大気中に戻した時のフィルム層間への空気の再侵入を防止できないなどの欠点があった。また、フィルムの両面にコロナ放電処理を施す方法では、コンデンサ素子に巻き上げるまでの工程、例えば、真空蒸着工程などでブロッキングを起こす場合があるといった支障があった。
【特許文献１】特開平１１−２７３９９０号公報
【特許文献２】特開平７−５０２２４号公報
【特許文献３】特開平１１−６７５８０号公報
【特許文献４】特開昭５４−５３２５３号公報
【特許文献５】特開昭６１−１４５８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、特定のメソペンタッド分率を有するポリプロピレンフィルムを用い、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値を最適化することで、高温・長期課電時に静電容量低下率が小さく、かつｔａｎδ特性の安定した電気特性を有し、更に、コンデンサの鳴きを小さくするのに好適なコンデンサ用ポリプロピレンフィルムおよびコンデンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の問題を解決するために、以下の特徴を有している。
【０００９】
（１）メソペンタッド分率が０．９５以上であるポリプロピレン樹脂を含み、長手方向の１２０℃の熱収応力値が０．８〜２．０Ｎ／ｍｍ２である、コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【００１０】
（２）フィルム同士のヒートシール剪断力が７００〜１，５００ｇ／１０ｃｍ２である、上記（１）に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【００１１】
（３）１２０℃の幅方向の熱収縮率が０．８％以下であり、かつ１４０℃の幅方向の熱収縮率が４．０％以下である、上記（１）または（２）に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【００１２】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルムを用いたコンデンサ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコンデンサ用ポリプロピレンフィルムは、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値と、必要に応じフィルム同士のヒートシール剪断力とを最適化することにより、
１．フィルム層間密着性が良いことにより、コンデンサ素子に仕上げた際のコロナ発生が低く抑えられ、交流印加での耐圧特性に優れる。
【００１４】
２．特に扁平型コンデンサ素子を形成した際の形状安定性に優れることにより、耐圧特性の優れたコンデンサ素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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を説明する。
【００１６】
本発明のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム（以下本発明フィルム）は、ポリプロピレン樹脂を含む少なくとも一軸方向に延伸されてなるフィルムである。
【００１７】
以下に本発明フィルムを構成するポリプロピレン樹脂について説明する。
【００１８】
本発明においてポリプロピレン樹脂はチーグラーナッタ触媒、メタロセン触媒等を用い製造されるアイソタクチックポリプロピレンを主要構成とするものであり、本発明の目的に反しない範囲で、他のポリオレフイン系樹脂を含んでいてもよいし、またコモノマーとしてエチレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４メチルペンテン−１、等のαオレフイン類を含んでいてもよい。また、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、ポリブテン１、ポリ４メチルペンテン１、シンジオタクチックポリスチレン等のポリマーを含有せしめることも可能である。
【００１９】
本発明において、該樹脂の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率は０．９５以上であることが重要であり、好ましくは０．９６以上であり、さらに好ましくは０．９７以上である。メソペンタッド分率が低すぎると特に高温時（８０℃以上）の耐圧特性が低下する恐れがある。メソペンタッド分率はプロピレンモノマー連鎖の５つのユニットのメチル基の配列状態を１３Ｃ−ＮＭＲで測定するものであり、完全なアイソタクチック構造ではメソペンタッド分率は１となる。しかしながら現在の技術レベルで実現できるメソペンタッド分率の上限は、０．９９程度である。従って、本発明においてメソペンタッド分率の上限を技術的観点から規定できるものでは無いが、経済性の点から０．９９程度が上限となる。もちろん、今後の技術的な進歩を鑑みると０．９９以上の樹脂が適用できる可能性があることはいうまでも無い。
【００２０】
このようなメソペンタッド分率のポリプロピレン樹脂を得るためには、公知のチーグラー系あるいはメタロセン系重合触媒を用い、フタル酸エステル類の助触媒等を組み合わせることで立体規則性をコントロールする（高める）ことができる。
【００２１】
また、該樹脂のメルトマスフローレート（以下ＭＦＲという）は１．０〜５．５ｇ／１０分であることが好ましく、更に好ましくは１．５〜５．０ｇ／１０分である。ＭＦＲが１．０ｇ／１０分を下回ると、シート成型時の均一性が低下し、フィルムの厚み斑が大きくなる恐れがある。一方、ＭＦＲが５．５ｇ／１０分を超えると延伸が難しくなるばかりでなく、耐圧特性が低下するおそれがある。
【００２２】
更に、該樹脂には触媒残査に起因するアルミニウム、チタン、マグネシウム等の金属化合物類が含まれ、樹脂を完全に燃焼させた際の残分として灰分として定量されるが、該灰分は電気特性を良好とする上で、４０ｐｐｍ以下（重量基準、以下同じ）であることが好ましく、更に好ましくは３０ｐｐｍであるとより好ましい。また、該触媒の成分である塩素も同様の理由で少ないことが好ましく、５ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
該樹脂には溶融押出時の安定性、使用時の耐久性を向上する目的で、公知の熱安定剤・酸化防止剤、塩素捕獲剤を添加することができる。具体的には、熱安定剤・塩素捕獲剤としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、テトラキス［メチレン−３（３，５−ジ−ターシャリブチル−４−ハイドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（チバ・スペシャリティ・ケミカル（株）製Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０）、３，３’，３’’，５，５’，５’’−ヘキサ−ｔｅｒｔ−ブチル−ａ，ａ’，ａ’’−（メシチレン−２，４，６−トリイル）トリ−ｐ−クレゾール（チバ・スペシャリティ・ケミカル（株）製Ｉｒｇａｎｏｘ１３３０）等のヒンダードフェノール系化合物が例示され、塩素捕獲剤としては、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸が例示される。
【００２４】
次いで、本発明フィルムが具備すべき物理的な特性について説明する。
【００２５】
本発明フィルムの熱収縮特性としては、１２０℃の幅方向の熱収縮率が０．８％以下であり、かつ１４０℃の幅方向の熱収縮率が４．０％以下であることが好ましい。これは幅方向の熱収縮率が高いとコンデンサ素子を形成した際の蒸着フィルムの電極接地側と溶射金属との接着性が悪化して、素子のｔａｎδが上昇する恐れがあるためである。より好ましい幅方向の熱収縮率としては、１２０℃で０．６％以下、１４０℃で３．５％以下であることが好ましい。ここで、幅方向の熱収縮率をコントロールする方法としては、樹脂を適宜選択する方法、フラットダイ法で２軸延伸フィルムを得る場合、横延伸時の倍率、温度で制御する方法等が例示される他、横延伸後にリラックスをかけることで可能である。ここでリラックスとは横延伸機のクリップの最大幅（Ｗｍａｘ）に対して出口幅（Ｗｏｕｔ）を狭めることで、横方向の配向を緩和するプロセスであり、リラックス率（％）は１００×｛１−（Ｗｏｕｔ／Ｗｍａｘ）｝で定義され、リラックス率を大きくすると熱収縮率を小さくできる。
【００２６】
一方、長手方向の熱収縮率は特に制限されるものでは無いが、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は０．８〜２．０Ｎ／ｍｍ２であることが重要であり、好ましくは１．０〜１．８Ｎ／ｍｍ２である。また、該熱収縮応力値のピークを示す温度は１１０〜１３０℃の範囲であると好ましい。
【００２７】
また、長手方向の熱収縮開始温度は６０〜１００℃であることが好ましく、更に好ましくは６５〜９０℃、特に好ましくは７０〜８５℃であることが好ましい。熱収縮開始温度が６０℃を下回ると蒸着加工時のシワの発生、クーリングドラムとの密着不良による熱負けの発生の恐れがある。一方熱収開始温度が１００℃を超えると、素子形成時のアニーリング工程での層間密着性が不良となり、特に交流用途で問題を生じる恐れがある。
【００２８】
このような熱収縮応力値、熱収縮開始温度を制御する方法としては、本発明フィルム製造時の延伸温度と延伸倍率を適宜選択する方法が例示される。具体的には、延伸温度を下げる及び／または延伸倍率を上げることで熱収縮開始温度を下げ、また熱収縮応力値を高めることができる。
【００２９】
さらに、本発明のように高い立体規則性（メソペンタッド分率）を有する樹脂を用いる場合には、フィルムが高度に結晶化するため、低熱収縮応力化してしまう傾向があるため、フラットダイ法にて２軸延伸した後に、周速の異なるロールを用いて延伸を行うことが好ましい。この場合、１００〜１３０℃で長手方向に延伸比０．１〜３％で延伸を行うことにより、最適の熱収縮特性と安定した延伸特性を両立させることができる。なお、延伸比（％）とは、延伸前後でのフィルム搬送速度をそれぞれＶ０，Ｖ１とすると、（Ｖ１／Ｖ０−１）×１００（％）で定義される値である。
【００３０】
本発明フィルムのフィルム同士のヒートシール剪断力は７００〜１，５００ｇ／１０ｃｍ２であることが重要であり、好ましくは８００〜１，４００ｇ／１０ｃｍ２である。
【００３１】
ヒートシール剪断力が７００ｇ／１０ｃｍ２を下回ると素子形成が旨くいかず、交流電圧を印加した際の寿命特性が短くなる。一方ヒートシール剪断力が１，５００ｇ／１０ｃｍ２を超えると蒸着加工時のブロッキングが問題になる可能性がある。
【００３２】
このようなヒートシール剪断力を得るためには、コロナ放電処理強度を適宜選定する方法、９０〜１４０℃に融解ピークを有する酸化防止剤を０．３〜１重量％添加する方法が例示され、これら手法を適宜組み合わせることができる。例えば、コロナ放電処理強度を強めるとヒートシール剪断力が高くなり、弱めるとヒートシール剪断力が弱くなる。また上記酸化防止剤添加量を増量するとヒートシール剪断力が高くなり、減量するとヒートシール剪断力が弱くなる。
【００３３】
本発明フィルムは特に蒸着コンデンサとして好ましく使用されるものであり、少なくとも片面の表面濡れ指数は３５〜５２ｍＮ／ｍであることが好ましく、特に好ましくは、３８〜４９ｍＮ／ｍであることが、蒸着金属との接着性と滑り性にバランスが取れるので好ましい。通常のポリプロピレンフィルム表面の濡れ指数は高々３０ｍＮ／ｍ程度であるが、このような濡れ指数を得るためには、フィルムを空気、不活性ガス雰囲気でコロナ放電処理、プラズマ処理等を施し、表面にカルボニル基、カルボキシル基、アミノ基等々の極性基を付加することで達成でき、濡れ指数は表面処理の処理強度で制御することが可能である。
【００３４】
また、本発明フィルムはフィルム表面に亜鉛、アルミニウム等の金属蒸着を施し電極を形成してコンデンサとする蒸着コンデンサ用として使用できるばかりでなく、金属薄膜と共に捲廻する箔巻きコンデンサ、オイル等の封入剤と共に使用する油含浸コンデンサ等々に使用することができるが、特に蒸着コンデンサ用に使用するとその性能が発揮できるので好ましい。蒸着コンデンサの形状としては、フィルムを単純に捲廻す円筒型コンデンサ、素子断面を楕円状に成形した扁平型コンデンサ、フィルムを積み重ねた積層コンデンサ等が具体的には例示されるが、特に扁平型コンデンサ、積層コンデンサ用として使用すると素子の成形性に優れるために好ましく使用される。
【００３５】
本発明フィルムの厚みについては臨界的に限定するものでは無いが、２〜１５μｍの範囲が通常使用される範囲であり、特に３〜８μｍが広く用いられる。
【００３６】
次の本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
【実施例】
【００３７】
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。
【００３８】
（１）フィルム厚み
ＪＩＳ−Ｃ−２３３０（２００１）７．４．１．１により、マイクロメータ法厚さ（以下ＭＭＶという）を測定した。
【００３９】
（２）メソペンタッド分率
メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）の測定
試料を溶媒に溶解し、１３Ｃ−ＮＭＲを用いて、以下の条件にてメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）を求める。
測定条件
装置：Ｂｒｕｋｅｒ社製 ＤＲＸ−５００
測定核：１３Ｃ核（共鳴周波数：１２５．８ＭＨｚ）
測定濃度：１０ｗｔ％（試料１０ｗｔ％、溶媒９０ｗｔ％）
溶媒：ベンゼン／重オルトジクロロベンゼン＝１：３混合溶液（容量比）
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：１０，０００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１．０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社製）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とｓｓ（ｍｍｍｍのスピニングサイドバンドピーク）のピーク分率の合計をメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）とする。尚、測定はｎ＝５で行い、その平均値を求める。
ピーク
（ａ）ｍｒｒｍ
（ｂ）（ｃ）ｒｒｒｍ（２つのピークとして分割）
（ｄ）ｒｒｒｒ
（ｅ）ｍｒｍｍ＋ｒｍｒｒ
（ｆ）ｍｍｒｒ
（ｇ）ｍｍｍｒ
（ｈ）ｓｓ（ｍｍｍｍのスピニングサイドバンドピーク）
（ｉ）ｍｍｍｍ
（ｊ）ｒｍｍｒ
（３）ＭＦＲ（ｇ／１０分）
ＪＩＳ−Ｋ−７２１０（１９９９）により、ＭＦＲを測定した。
【００４０】
（４）ヒートシール剪断力（ｇ／１０ｃｍ２）
長さ方向に１０ｃｍ、幅方向に５ｃｍの大きさの試料を同一のフィルムから２枚採取する（便宜上、それぞれのフィルム片をＦ１、Ｆ２とする）。次いでフィルム片Ｆ１の裏面とＦ２の表面とが長さ方向の２ｃｍ分重なり合うように、ヒートシーラー（テスター産業（株）／型式ＴＰ−７０１特）にセットし、該重ね合わせ部（面積１０ｃｍ２）に荷重１ｋｇ／ｃｍ２、温度１２０℃、１秒にてヒートシールを施す。その後、引張り試験機にて、フィルム片Ｆ１、Ｆ２のそれぞれの端部を把持し、ヒートシール面に平行な方向に引張り、ヒートシール部が剥離する際の引張り力をヒートシール剪断力として測定する。単位はｇ／１０ｃｍ２とする。なお、引張り試験機は、TENSILON/UTM-IIIL（TOYO MEASURING INSTRUMENTS CO.LTD）を用い、引張りスピードは３００ｍｍ／ｍｉｎとした。測定は３回行い、その平均を求めた。
【００４１】
（５）熱収縮率（％）
ＪＩＳ−Ｃ−２３３０（２００１）７．４．６．２に準拠し、サンプルフィルムを熱風オーブン中で１２０℃×１５分、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。フィルムの幅方向（ＴＤ）を測定した。
【００４２】
（ａ）サンプル：幅１０ｍｍ×長さ２００ｍｍ
（ｂ）オーブン条件：１２０℃、１４０℃、荷重３ｇ
（ｃ）測定長は処理前長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。
【００４３】
熱収縮率（％）＝（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０×１００
（６）１２０℃の熱収縮応力値（Ｎ／ｍｍ２）、熱収縮開始温度
ＴＭＡ（ＳＩＩ・ナノテクノロジー（株）社製／型式ＴＭＡ／ＳＳ６１００）を用いて、以下の条件でフィルム長手方向の熱収縮力曲線を測定した。
【００４４】
（ａ）サンプル：幅４ｍｍ×長さ２０ｍｍ
（ｂ）温度プログラム：３０℃から加熱レート１０℃／ｍｉｎにて昇温
＜１２０℃の熱収縮応力値＞
該熱収縮曲線から１２０℃の熱収縮力を読みとり、次式により算出した。
【００４５】
１２０℃の熱収縮応力値（N／ｍｍ２）＝
１２０℃の熱収縮力（N）／｛4（mm）×WMV（mm）｝
ここで、ＷＭＶは、ＪＩＳ−Ｃ−２３３０（２００１）７．４．１．２により求めたフィルムの質量法厚さ（単位：ｍｍ）である。測定は３回行い、平均を求めた。
【００４６】
＜熱収縮開始温度＞
上記熱収縮力曲線において、昇温過程で熱収縮力が立ち上がる温度を熱収縮開始温度とした。測定は３回行い、平均を求めた。
【００４７】
（７）コンデンサ特性
ポリプロピレンフィルムを真空蒸着機にて、金属アルミニウムと金属亜鉛の蒸着を施し、膜抵抗１８Ω／□のアロイ金属蒸着膜（アルミニウム：亜鉛＝５：９５（質量比）、パターン無しのベタ蒸着）を形成した。得られた蒸着フィルムから以下のようにコンデンサ素子を作製し、静電容量減少率、ｔａｎδ、鳴きを評価した。
【００４８】
評価（○、△、×）は、○：実用特性に優れる、△：使用可能であるがやや劣る、×：実用上問題がある、を意味する。
【００４９】
Ａ．静電容量減少率
上記で得たコンデンサ素子から１０個を抜き取り、１２０℃の温度および３０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で６分間のプレス処理を行い、メタリコンおよびリード端子付けを行った。この素子をウレタン樹脂で外装し、静電容量０．４７μＦのコンデンサを作製し、８５℃の雰囲気下でＡＣ４１３Ｖの電圧を印加して、課電時間１，０００時間での静電容量減少率を測定した。その結果を下記基準にて判定した。容量測定は安藤電気株式会社製ＬＣＲメータ ＡＧ−４３１１を用いて１Ｖ、１ｋＨｚの条件で測定した。
【００５０】
○：容量減少率 ２％未満
△：容量減少率 ２％以上５％未満
×：容量減少率 ５％以上
Ｂ．ｔａｎδ
Ａと同様の素子に、同様に８５℃の雰囲気下でＡＣ４１３Ｖの電圧を印加して、課電時間１，０００時間でのｔａｎδを測定した。その結果を下記基準にて判定した。測定は安藤電気株式会社製ＬＣＲメータ ＡＧ−４３１１を用いて１Ｖ、１ｋＨｚの条件で測定した。
【００５１】
○：ｔａｎδ ２％未満
△：ｔａｎδ ２％以上５％未満
×：ｔａｎδ ５％以上
Ｃ．鳴き
Ａと同様のプレス条件にて、静電容量１．０μＦの扁平プレス型コンデンサ素子１０個作成し、耐圧パルス試験器MODEL：TP-500（武南測器社製）にてコンデンサに６０Ｈｚの方形波を印加した。その際コンデンサ素子が発生する騒音をＲＩＯＮ（株）製の精密騒音計：ＮＡ−２９Ｅを用いて測定し、その平均値を算出した。その結果を下記基準にて判定した。またこのときの主要条件は次のとおりである。
【００５２】
暗騒音レベル：４９〜５０ｄＢ
テスト電圧：２０５Ｖ
素子〜集音マイク間の距離：５ｃｍ
測定素子数：１０素子
○：鳴き音レベル ５０ｄＢ未満
△：鳴き音レベル ５０ｄＢ以上５５ｄＢ未満
×：鳴き音レベル ５５ｄＢ以上
（８）製膜方法
以下の製膜方法により２軸延伸を行い、フィルムサンプルを得た。
【００５３】
スクリュー径９０ｍｍφの押出機を用いて、樹脂を２５０℃にて溶融押出し、９０℃の冷却ドラム上で冷却固化する。次いで、得られたシートを１４５℃で予熱し、周速差を設けた２つのロール間で４．７倍に長手方向に延伸する。更に該一軸延伸フィルムを横延伸機に導き、該一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持し、熱風オーブン中で１６０℃に予熱した後に、幅方向に９倍に延伸し、引き続き幅方向にリラックスを取って２軸延伸フィルムとする。更に、横延伸機の後部に設置されたロール群で横延伸機の走行速度に対して適宜周速差を設けて長手方向に延伸した（本工程を「ＭＤ２延伸」とする。延伸条件は後述）。次いで該２軸延伸フィルムを搬送工程内でコロナ放電処理を行い、製膜エッジをトリミングし巻き取る。
【００５４】
コロナ放電処理装置はフィルムの両面に設置されており、コロナ処理条件は適宜変更した。
【００５５】
なお、本発明においては、便宜上フィルムの冷却ドラム面をＡ面、反対面をＢ面と表記する。
【００５６】
（９）濡れ指数
ＪＩＳ Ｋ−６７６８（２００７）に準じて、濡れ指数を測定した。
【００５７】
（実施例１）
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が０．９８５、ＭＦＲが２．５ｇ／１０分の樹脂（Borealis社製“Borclean（登録商標）”HB300BF）を準備した。
【００５８】
該樹脂を上述の製膜方法を用いて、厚さ５．０μｍ（ＭＭＶ）の２軸延伸フィルムを得た。この際に、横延伸後のリラックス率は１０％、ＭＤ２延伸条件は１２０℃で＋０．３％とし、Ａ面のフィルムの濡れ指数が４９ｍＮ／ｍ、Ｂ面のフィルムの濡れ指数が３７ｍＮ／ｍとなるように、Ａ面とＢ面にコロナ放電処理を行った。
【００５９】
こうして得られたフィルムのヒートシール剪断力は１，０２０ｇ／１０ｃｍ２であり、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．４％、３．０％であり、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は１．６Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６０】
コンデンサ特性の評価の結果、表１に示す如く、静電容量減少、ｔａｎδ、鳴きいずれも優れていた。
【００６１】
（実施例２）
実施例１において、幅方向のリラックス率を５％に変更した以外は同様の条件でフィルムを得た。この結果、幅手方向の熱収縮率が上昇し、１２０℃、１４０℃でそれぞれ１．１％、４．９％となった。フィルムのヒートシール剪断力は１，０２０ｇ／１０ｃｍ２、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は１．５Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６２】
コンデンサ特性の評価では、ｔａｎδが上昇した。
【００６３】
（実施例３）
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が０．９８５、ＭＦＲが２．５ｇ／１０分の樹脂（Borealis社製“Borclean（登録商標）”HB300BF）を準備した。
【００６４】
該樹脂を実施例１の製膜方法を用いて、厚さ５．０μｍ（ＭＭＶ）の２軸延伸フィルムを得た。この際にＡ面のフィルムの濡れ指数が４９ｍＮ／ｍとなるように、Ａ面のみにコロナ放電処理を実施した。
【００６５】
こうして得られたフィルムのヒートシール剪断力は７２０ｇ／１０ｃｍ２であり、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．４％、３．１％であり、長手方向の１２０℃の熱収縮応力は１．５Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６６】
コンデンサ特性の評価では、静電容量減少が大きくなった。
【００６７】
（実施例４）
実施例１において、B面のフィルムの濡れ指数が４９ｍＮ／ｍとなるように、Ｂ面のコロナ放電処理強度を上げた以外は同様の条件でフィルムを得た。
【００６８】
この結果、ヒートシール剪断力が上昇し、１４６０ｇ／１０ｃｍ２となった。また、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．４％、３．０％、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は１．６Ｎ／ｍｍ２であり、実施例１と同等であった。
【００６９】
コンデンサ特性の評価では、静電容量減少が小さくなり、鳴きも低減した。しかし、蒸着加工工程において、時折ブロッキングが発生し、製品の歩留まりがやや悪化する結果となった。
【００７０】
（比較例１）
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が０．９８０、ＭＦＲが３．５ｇ／１０分の樹脂（Borealis社製“Borclean（登録商標）”HC300BF）を準備した。
【００７１】
該樹脂を実施例１の製膜方法を用いて、厚さ５．０μｍ（ＭＭＶ）の２軸延伸フィルムを得た。ＭＤ２の延伸比は０％とした。この際にコロナ放電処理としてはＡ面のみに処理を行い、Ａ面のフィルムの濡れ指数を４９ｍＮ／ｍとした。
【００７２】
こうして得られたフィルムのヒートシール剪断力は７１０ｇ／１０ｃｍ２であり、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．７％、３．３％であり、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は０．７Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７３】
コンデンサ特性の評価ではｔａｎδは良好であったが、静電容量減少が大きく、鳴き特性が悪化した。
【００７４】
（比較例２）
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が０．９４５、ＭＦＲが3.０ｇ／１０分の樹脂（Borealis社製“Borclean（登録商標）”HC318BF）を準備した。
【００７５】
該樹脂を比較例１の製膜方法を用いて、厚さ５．０μｍ（ＭＭＶ）の２軸延伸フィルムを得た。この際にコロナ放電処理としてはＡ面とＢ面に処理を行い、Ａ面のフィルムの濡れ指数を４９ｍＮ／ｍ、B面のフィルムの濡れ指数を３７ｍＮ／ｍとした。
【００７６】
こうして得られたフィルムのヒートシール剪断力は１，０１０ｇ／１０ｃｍ２であり、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．５％、３．０％であり、長手方向の１２０℃の熱収縮応力は１．２Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７７】
コンデンサ特性の評価ではｔａｎδ、鳴き特性は良好であったが、静電容量減少が大きくなった。
【００７８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明により得られるポリプロピレンフィルムはフィルム層間の密着性に優れることから、蒸着コンデンサ用途に好ましく用いられるが、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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温使用下での電気特性及び鳴き特性に優れたコンデンサ用ポリプロピレンフィルムおよびコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレンフィルムは、その電気特性が優れていることなどの理由から、電気用途に広く用いられている。中でもコンデンサ用途における誘電体材料としての伸びは著しい。近年、小型化、低価格化の要求が強く、誘電体であるフィルムの厚さの薄膜化が進んでいる一方、高温・長期課電時における静電容量変化、誘電損失（以下ｔａｎδという）の要求特性も厳しくなってきている。加えて、安全規格コンデンサに代表される扁平型コンデンサにおいては、フィルムの振動に起因する鳴き軽減の要求が高まっている。この鳴きは、コンデンサ素子に巻回されたフィルムなどの誘電体が、印加された交番電界によって振動することに由来し、特に高周波入力やパルス入力に対しては顕著である。
【０００３】
一般的に高温下でポリプロピレンフィルムは耐熱性が低く、特に９０℃以上の温度では、コンデンサとしての使用は不向きであり、ポリプロピレンを用いたコンデンサは最高使用温度を９０℃以下に制限されているのが実状である。高温下での静電容量変化及びｔａｎδの厳しい要求特性を満足するためには、この問題を解決する必要があり、耐熱性を向上する手法として立体規則性の高いポリプロピレン樹脂を用いる方法（特許文献１）が知られている。また、素子に電流が流れたときの自己発熱や雰囲気温度の上昇によるコンデンサ素子の変形によって容量が変動する可能性もあり、温度上昇による素子変形を防止するためには、フィルムの熱寸法安定性が重要であることが知られており、高温下でのフィルムの熱収縮率を低減する提案がなされている（特許文献２，３）。
【０００４】
しかしながら、高温下での静電容量変化及びｔａｎδの厳しい要求特性を満足するには、単に立体規則性の高いポリプロピレン樹脂を使用したり、高温下でのフィルムの熱収縮を低減したりするだけでは、不十分であることが分かっている。
【０００５】
一方、鳴きに関しては、巻回されたフィルムの各層間の容積を最小限にとどめ、フィルム同士の密着性を高めるための提案がなされている。例えば、減圧状態下でコンデンサ素子を巻き取る方法が提案されている（特許文献４）。また、ポリプロピレンフィルムの両面にコロナ処理放電処理を施す提案がなされている（特許文献５）。
【０００６】
しかしながら、減圧状態下で素子を捲廻す方法では、コンデンサ素子の巻取り工程の複雑さによる生産性の低下やコンデンサ素子巻き後に素子を大気中に戻した時のフィルム層間への空気の再侵入を防止できないなどの欠点があった。また、フィルムの両面にコロナ放電処理を施す方法では、コンデンサ素子に巻き上げるまでの工程、例えば、真空蒸着工程などでブロッキングを起こす場合があるといった支障があった。
【特許文献１】特開平１１−２７３９９０号公報
【特許文献２】特開平７−５０２２４号公報
【特許文献３】特開平１１−６７５８０号公報
【特許文献４】特開昭５４−５３２５３号公報
【特許文献５】特開昭６１−１４５８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、特定のメソペンタッド分率を有するポリプロピレンフィルムを用い、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値を最適化することで、高温・長期課電時に静電容量低下率が小さく、かつｔａｎδ特性の安定した電気特性を有し、更に、コンデンサの鳴きを小さくするのに好適なコンデンサ用ポリプロピレンフィルムおよびコンデンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の問題を解決するために、以下の特徴を有している。
【０００９】
（１）メソペンタッド分率が０．９５以上であるポリプロピレン樹脂を含み、長手方向の１２０℃の熱収応力値が０．８〜２．０Ｎ／ｍｍ２である、コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【００１０】
（２）フィルム同士のヒートシール剪断力が７００〜１，５００ｇ／１０ｃｍ２である、上記（１）に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【００１１】
（３）１２０℃の幅方向の熱収縮率が０．８％以下であり、かつ１４０℃の幅方向の熱収縮率が４．０％以下である、上記（１）または（２）に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【００１２】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルムを用いたコンデンサ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコンデンサ用ポリプロピレンフィルムは、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値と、必要に応じフィルム同士のヒートシール剪断力とを最適化することにより、
１．フィルム層間密着性が良いことにより、コンデンサ素子に仕上げた際のコロナ発生が低く抑えられ、交流印加での耐圧特性に優れる。
【００１４】
２．特に扁平型コンデンサ素子を形成した際の形状安定性に優れることにより、耐圧特性の優れたコンデンサ素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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を説明する。
【００１６】
本発明のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム（以下本発明フィルム）は、ポリプロピレン樹脂を含む少なくとも一軸方向に延伸されてなるフィルムである。
【００１７】
以下に本発明フィルムを構成するポリプロピレン樹脂について説明する。
【００１８】
本発明においてポリプロピレン樹脂はチーグラーナッタ触媒、メタロセン触媒等を用い製造されるアイソタクチックポリプロピレンを主要構成とするものであり、本発明の目的に反しない範囲で、他のポリオレフイン系樹脂を含んでいてもよいし、またコモノマーとしてエチレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４メチルペンテン−１、等のαオレフイン類を含んでいてもよい。また、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、ポリブテン１、ポリ４メチルペンテン１、シンジオタクチックポリスチレン等のポリマーを含有せしめることも可能である。
【００１９】
本発明において、該樹脂の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率は０．９５以上であることが重要であり、好ましくは０．９６以上であり、さらに好ましくは０．９７以上である。メソペンタッド分率が低すぎると特に高温時（８０℃以上）の耐圧特性が低下する恐れがある。メソペンタッド分率はプロピレンモノマー連鎖の５つのユニットのメチル基の配列状態を１３Ｃ−ＮＭＲで測定するものであり、完全なアイソタクチック構造ではメソペンタッド分率は１となる。しかしながら現在の技術レベルで実現できるメソペンタッド分率の上限は、０．９９程度である。従って、本発明においてメソペンタッド分率の上限を技術的観点から規定できるものでは無いが、経済性の点から０．９９程度が上限となる。もちろん、今後の技術的な進歩を鑑みると０．９９以上の樹脂が適用できる可能性があることはいうまでも無い。
【００２０】
このようなメソペンタッド分率のポリプロピレン樹脂を得るためには、公知のチーグラー系あるいはメタロセン系重合触媒を用い、フタル酸エステル類の助触媒等を組み合わせることで立体規則性をコントロールする（高める）ことができる。
【００２１】
また、該樹脂のメルトマスフローレート（以下ＭＦＲという）は１．０〜５．５ｇ／１０分であることが好ましく、更に好ましくは１．５〜５．０ｇ／１０分である。ＭＦＲが１．０ｇ／１０分を下回ると、シート成型時の均一性が低下し、フィルムの厚み斑が大きくなる恐れがある。一方、ＭＦＲが５．５ｇ／１０分を超えると延伸が難しくなるばかりでなく、耐圧特性が低下するおそれがある。
【００２２】
更に、該樹脂には触媒残査に起因するアルミニウム、チタン、マグネシウム等の金属化合物類が含まれ、樹脂を完全に燃焼させた際の残分として灰分として定量されるが、該灰分は電気特性を良好とする上で、４０ｐｐｍ以下（重量基準、以下同じ）であることが好ましく、更に好ましくは３０ｐｐｍであるとより好ましい。また、該触媒の成分である塩素も同様の理由で少ないことが好ましく、５ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
該樹脂には溶融押出時の安定性、使用時の耐久性を向上する目的で、公知の熱安定剤・酸化防止剤、塩素捕獲剤を添加することができる。具体的には、熱安定剤・塩素捕獲剤としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、テトラキス［メチレン−３（３，５−ジ−ターシャリブチル−４−ハイドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（チバ・スペシャリティ・ケミカル（株）製Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０）、３，３’，３’’，５，５’，５’’−ヘキサ−ｔｅｒｔ−ブチル−ａ，ａ’，ａ’’−（メシチレン−２，４，６−トリイル）トリ−ｐ−クレゾール（チバ・スペシャリティ・ケミカル（株）製Ｉｒｇａｎｏｘ１３３０）等のヒンダードフェノール系化合物が例示され、塩素捕獲剤としては、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸が例示される。
【００２４】
次いで、本発明フィルムが具備すべき物理的な特性について説明する。
【００２５】
本発明フィルムの熱収縮特性としては、１２０℃の幅方向の熱収縮率が０．８％以下であり、かつ１４０℃の幅方向の熱収縮率が４．０％以下であることが好ましい。これは幅方向の熱収縮率が高いとコンデンサ素子を形成した際の蒸着フィルムの電極接地側と溶射金属との接着性が悪化して、素子のｔａｎδが上昇する恐れがあるためである。より好ましい幅方向の熱収縮率としては、１２０℃で０．６％以下、１４０℃で３．５％以下であることが好ましい。ここで、幅方向の熱収縮率をコントロールする方法としては、樹脂を適宜選択する方法、フラットダイ法で２軸延伸フィルムを得る場合、横延伸時の倍率、温度で制御する方法等が例示される他、横延伸後にリラックスをかけることで可能である。ここでリラックスとは横延伸機のクリップの最大幅（Ｗｍａｘ）に対して出口幅（Ｗｏｕｔ）を狭めることで、横方向の配向を緩和するプロセスであり、リラックス率（％）は１００×｛１−（Ｗｏｕｔ／Ｗｍａｘ）｝で定義され、リラックス率を大きくすると熱収縮率を小さくできる。
【００２６】
一方、長手方向の熱収縮率は特に制限されるものでは無いが、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は０．８〜２．０Ｎ／ｍｍ２であることが重要であり、好ましくは１．０〜１．８Ｎ／ｍｍ２である。また、該熱収縮応力値のピークを示す温度は１１０〜１３０℃の範囲であると好ましい。
【００２７】
また、長手方向の熱収縮開始温度は６０〜１００℃であることが好ましく、更に好ましくは６５〜９０℃、特に好ましくは７０〜８５℃であることが好ましい。熱収縮開始温度が６０℃を下回ると蒸着加工時のシワの発生、クーリングドラムとの密着不良による熱負けの発生の恐れがある。一方熱収開始温度が１００℃を超えると、素子形成時のアニーリング工程での層間密着性が不良となり、特に交流用途で問題を生じる恐れがある。
【００２８】
このような熱収縮応力値、熱収縮開始温度を制御する方法としては、本発明フィルム製造時の延伸温度と延伸倍率を適宜選択する方法が例示される。具体的には、延伸温度を下げる及び／または延伸倍率を上げることで熱収縮開始温度を下げ、また熱収縮応力値を高めることができる。
【００２９】
さらに、本発明のように高い立体規則性（メソペンタッド分率）を有する樹脂を用いる場合には、フィルムが高度に結晶化するため、低熱収縮応力化してしまう傾向があるため、フラットダイ法にて２軸延伸した後に、周速の異なるロールを用いて延伸を行うことが好ましい。この場合、１００〜１３０℃で長手方向に延伸比０．１〜３％で延伸を行うことにより、最適の熱収縮特性と安定した延伸特性を両立させることができる。なお、延伸比（％）とは、延伸前後でのフィルム搬送速度をそれぞれＶ０，Ｖ１とすると、（Ｖ１／Ｖ０−１）×１００（％）で定義される値である。
【００３０】
本発明フィルムのフィルム同士のヒートシール剪断力は７００〜１，５００ｇ／１０ｃｍ２であることが重要であり、好ましくは８００〜１，４００ｇ／１０ｃｍ２である。
【００３１】
ヒートシール剪断力が７００ｇ／１０ｃｍ２を下回ると素子形成が旨くいかず、交流電圧を印加した際の寿命特性が短くなる。一方ヒートシール剪断力が１，５００ｇ／１０ｃｍ２を超えると蒸着加工時のブロッキングが問題になる可能性がある。
【００３２】
このようなヒートシール剪断力を得るためには、コロナ放電処理強度を適宜選定する方法、９０〜１４０℃に融解ピークを有する酸化防止剤を０．３〜１重量％添加する方法が例示され、これら手法を適宜組み合わせることができる。例えば、コロナ放電処理強度を強めるとヒートシール剪断力が高くなり、弱めるとヒートシール剪断力が弱くなる。また上記酸化防止剤添加量を増量するとヒートシール剪断力が高くなり、減量するとヒートシール剪断力が弱くなる。
【００３３】
本発明フィルムは特に蒸着コンデンサとして好ましく使用されるものであり、少なくとも片面の表面濡れ指数は３５〜５２ｍＮ／ｍであることが好ましく、特に好ましくは、３８〜４９ｍＮ／ｍであることが、蒸着金属との接着性と滑り性にバランスが取れるので好ましい。通常のポリプロピレンフィルム表面の濡れ指数は高々３０ｍＮ／ｍ程度であるが、このような濡れ指数を得るためには、フィルムを空気、不活性ガス雰囲気でコロナ放電処理、プラズマ処理等を施し、表面にカルボニル基、カルボキシル基、アミノ基等々の極性基を付加することで達成でき、濡れ指数は表面処理の処理強度で制御することが可能である。
【００３４】
また、本発明フィルムはフィルム表面に亜鉛、アルミニウム等の金属蒸着を施し電極を形成してコンデンサとする蒸着コンデンサ用として使用できるばかりでなく、金属薄膜と共に捲廻する箔巻きコンデンサ、オイル等の封入剤と共に使用する油含浸コンデンサ等々に使用することができるが、特に蒸着コンデンサ用に使用するとその性能が発揮できるので好ましい。蒸着コンデンサの形状としては、フィルムを単純に捲廻す円筒型コンデンサ、素子断面を楕円状に成形した扁平型コンデンサ、フィルムを積み重ねた積層コンデンサ等が具体的には例示されるが、特に扁平型コンデンサ、積層コンデンサ用として使用すると素子の成形性に優れるために好ましく使用される。
【００３５】
本発明フィルムの厚みについては臨界的に限定するものでは無いが、２〜１５μｍの範囲が通常使用される範囲であり、特に３〜８μｍが広く用いられる。
【００３６】
次の本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
【実施例】
【００３７】
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。
【００３８】
（１）フィルム厚み
ＪＩＳ−Ｃ−２３３０（２００１）７．４．１．１により、マイクロメータ法厚さ（以下ＭＭＶという）を測定した。
【００３９】
（２）メソペンタッド分率
メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）の測定
試料を溶媒に溶解し、１３Ｃ−ＮＭＲを用いて、以下の条件にてメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）を求める。
測定条件
装置：Ｂｒｕｋｅｒ社製 ＤＲＸ−５００
測定核：１３Ｃ核（共鳴周波数：１２５．８ＭＨｚ）
測定濃度：１０ｗｔ％（試料１０ｗｔ％、溶媒９０ｗｔ％）
溶媒：ベンゼン／重オルトジクロロベンゼン＝１：３混合溶液（容量比）
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：１０，０００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１．０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社製）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とｓｓ（ｍｍｍｍのスピニングサイドバンドピーク）のピーク分率の合計をメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）とする。尚、測定はｎ＝５で行い、その平均値を求める。
ピーク
（ａ）ｍｒｒｍ
（ｂ）（ｃ）ｒｒｒｍ（２つのピークとして分割）
（ｄ）ｒｒｒｒ
（ｅ）ｍｒｍｍ＋ｒｍｒｒ
（ｆ）ｍｍｒｒ
（ｇ）ｍｍｍｒ
（ｈ）ｓｓ（ｍｍｍｍのスピニングサイドバンドピーク）
（ｉ）ｍｍｍｍ
（ｊ）ｒｍｍｒ
（３）ＭＦＲ（ｇ／１０分）
ＪＩＳ−Ｋ−７２１０（１９９９）により、ＭＦＲを測定した。
【００４０】
（４）ヒートシール剪断力（ｇ／１０ｃｍ２）
長さ方向に１０ｃｍ、幅方向に５ｃｍの大きさの試料を同一のフィルムから２枚採取する（便宜上、それぞれのフィルム片をＦ１、Ｆ２とする）。次いでフィルム片Ｆ１の裏面とＦ２の表面とが長さ方向の２ｃｍ分重なり合うように、ヒートシーラー（テスター産業（株）／型式ＴＰ−７０１特）にセットし、該重ね合わせ部（面積１０ｃｍ２）に荷重１ｋｇ／ｃｍ２、温度１２０℃、１秒にてヒートシールを施す。その後、引張り試験機にて、フィルム片Ｆ１、Ｆ２のそれぞれの端部を把持し、ヒートシール面に平行な方向に引張り、ヒートシール部が剥離する際の引張り力をヒートシール剪断力として測定する。単位はｇ／１０ｃｍ２とする。なお、引張り試験機は、TENSILON/UTM-IIIL（TOYO MEASURING INSTRUMENTS CO.LTD）を用い、引張りスピードは３００ｍｍ／ｍｉｎとした。測定は３回行い、その平均を求めた。
【００４１】
（５）熱収縮率（％）
ＪＩＳ−Ｃ−２３３０（２００１）７．４．６．２に準拠し、サンプルフィルムを熱風オーブン中で１２０℃×１５分、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。フィルムの幅方向（ＴＤ）を測定した。
【００４２】
（ａ）サンプル：幅１０ｍｍ×長さ２００ｍｍ
（ｂ）オーブン条件：１２０℃、１４０℃、荷重３ｇ
（ｃ）測定長は処理前長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。
【００４３】
熱収縮率（％）＝（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０×１００
（６）１２０℃の熱収縮応力値（Ｎ／ｍｍ２）、熱収縮開始温度
ＴＭＡ（ＳＩＩ・ナノテクノロジー（株）社製／型式ＴＭＡ／ＳＳ６１００）を用いて、以下の条件でフィルム長手方向の熱収縮力曲線を測定した。
【００４４】
（ａ）サンプル：幅４ｍｍ×長さ２０ｍｍ
（ｂ）温度プログラム：３０℃から加熱レート１０℃／ｍｉｎにて昇温
＜１２０℃の熱収縮応力値＞
該熱収縮曲線から１２０℃の熱収縮力を読みとり、次式により算出した。
【００４５】
１２０℃の熱収縮応力値（N／ｍｍ２）＝
１２０℃の熱収縮力（N）／｛4（mm）×WMV（mm）｝
ここで、ＷＭＶは、ＪＩＳ−Ｃ−２３３０（２００１）７．４．１．２により求めたフィルムの質量法厚さ（単位：ｍｍ）である。測定は３回行い、平均を求めた。
【００４６】
＜熱収縮開始温度＞
上記熱収縮力曲線において、昇温過程で熱収縮力が立ち上がる温度を熱収縮開始温度とした。測定は３回行い、平均を求めた。
【００４７】
（７）コンデンサ特性
ポリプロピレンフィルムを真空蒸着機にて、金属アルミニウムと金属亜鉛の蒸着を施し、膜抵抗１８Ω／□のアロイ金属蒸着膜（アルミニウム：亜鉛＝５：９５（質量比）、パターン無しのベタ蒸着）を形成した。得られた蒸着フィルムから以下のようにコンデンサ素子を作製し、静電容量減少率、ｔａｎδ、鳴きを評価した。
【００４８】
評価（○、△、×）は、○：実用特性に優れる、△：使用可能であるがやや劣る、×：実用上問題がある、を意味する。
【００４９】
Ａ．静電容量減少率
上記で得たコンデンサ素子から１０個を抜き取り、１２０℃の温度および３０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で６分間のプレス処理を行い、メタリコンおよびリード端子付けを行った。この素子をウレタン樹脂で外装し、静電容量０．４７μＦのコンデンサを作製し、８５℃の雰囲気下でＡＣ４１３Ｖの電圧を印加して、課電時間１，０００時間での静電容量減少率を測定した。その結果を下記基準にて判定した。容量測定は安藤電気株式会社製ＬＣＲメータ ＡＧ−４３１１を用いて１Ｖ、１ｋＨｚの条件で測定した。
【００５０】
○：容量減少率 ２％未満
△：容量減少率 ２％以上５％未満
×：容量減少率 ５％以上
Ｂ．ｔａｎδ
Ａと同様の素子に、同様に８５℃の雰囲気下でＡＣ４１３Ｖの電圧を印加して、課電時間１，０００時間でのｔａｎδを測定した。その結果を下記基準にて判定した。測定は安藤電気株式会社製ＬＣＲメータ ＡＧ−４３１１を用いて１Ｖ、１ｋＨｚの条件で測定した。
【００５１】
○：ｔａｎδ ２％未満
△：ｔａｎδ ２％以上５％未満
×：ｔａｎδ ５％以上
Ｃ．鳴き
Ａと同様のプレス条件にて、静電容量１．０μＦの扁平プレス型コンデンサ素子１０個作成し、耐圧パルス試験器MODEL：TP-500（武南測器社製）にてコンデンサに６０Ｈｚの方形波を印加した。その際コンデンサ素子が発生する騒音をＲＩＯＮ（株）製の精密騒音計：ＮＡ−２９Ｅを用いて測定し、その平均値を算出した。その結果を下記基準にて判定した。またこのときの主要条件は次のとおりである。
【００５２】
暗騒音レベル：４９〜５０ｄＢ
テスト電圧：２０５Ｖ
素子〜集音マイク間の距離：５ｃｍ
測定素子数：１０素子
○：鳴き音レベル ５０ｄＢ未満
△：鳴き音レベル ５０ｄＢ以上５５ｄＢ未満
×：鳴き音レベル ５５ｄＢ以上
（８）製膜方法
以下の製膜方法により２軸延伸を行い、フィルムサンプルを得た。
【００５３】
スクリュー径９０ｍｍφの押出機を用いて、樹脂を２５０℃にて溶融押出し、９０℃の冷却ドラム上で冷却固化する。次いで、得られたシートを１４５℃で予熱し、周速差を設けた２つのロール間で４．７倍に長手方向に延伸する。更に該一軸延伸フィルムを横延伸機に導き、該一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持し、熱風オーブン中で１６０℃に予熱した後に、幅方向に９倍に延伸し、引き続き幅方向にリラックスを取って２軸延伸フィルムとする。更に、横延伸機の後部に設置されたロール群で横延伸機の走行速度に対して適宜周速差を設けて長手方向に延伸した（本工程を「ＭＤ２延伸」とする。延伸条件は後述）。次いで該２軸延伸フィルムを搬送工程内でコロナ放電処理を行い、製膜エッジをトリミングし巻き取る。
【００５４】
コロナ放電処理装置はフィルムの両面に設置されており、コロナ処理条件は適宜変更した。
【００５５】
なお、本発明においては、便宜上フィルムの冷却ドラム面をＡ面、反対面をＢ面と表記する。
【００５６】
（９）濡れ指数
ＪＩＳ Ｋ−６７６８（２００７）に準じて、濡れ指数を測定した。
【００５７】
（実施例１）
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が０．９８５、ＭＦＲが２．５ｇ／１０分の樹脂（Borealis社製“Borclean（登録商標）”HB300BF）を準備した。
【００５８】
該樹脂を上述の製膜方法を用いて、厚さ５．０μｍ（ＭＭＶ）の２軸延伸フィルムを得た。この際に、横延伸後のリラックス率は１０％、ＭＤ２延伸条件は１２０℃で＋０．３％とし、Ａ面のフィルムの濡れ指数が４９ｍＮ／ｍ、Ｂ面のフィルムの濡れ指数が３７ｍＮ／ｍとなるように、Ａ面とＢ面にコロナ放電処理を行った。
【００５９】
こうして得られたフィルムのヒートシール剪断力は１，０２０ｇ／１０ｃｍ２であり、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．４％、３．０％であり、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は１．６Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６０】
コンデンサ特性の評価の結果、表１に示す如く、静電容量減少、ｔａｎδ、鳴きいずれも優れていた。
【００６１】
（実施例２）
実施例１において、幅方向のリラックス率を５％に変更した以外は同様の条件でフィルムを得た。この結果、幅手方向の熱収縮率が上昇し、１２０℃、１４０℃でそれぞれ１．１％、４．９％となった。フィルムのヒートシール剪断力は１，０２０ｇ／１０ｃｍ２、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は１．５Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６２】
コンデンサ特性の評価では、ｔａｎδが上昇した。
【００６３】
（実施例３）
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が０．９８５、ＭＦＲが２．５ｇ／１０分の樹脂（Borealis社製“Borclean（登録商標）”HB300BF）を準備した。
【００６４】
該樹脂を実施例１の製膜方法を用いて、厚さ５．０μｍ（ＭＭＶ）の２軸延伸フィルムを得た。この際にＡ面のフィルムの濡れ指数が４９ｍＮ／ｍとなるように、Ａ面のみにコロナ放電処理を実施した。
【００６５】
こうして得られたフィルムのヒートシール剪断力は７２０ｇ／１０ｃｍ２であり、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．４％、３．１％であり、長手方向の１２０℃の熱収縮応力は１．５Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６６】
コンデンサ特性の評価では、静電容量減少が大きくなった。
【００６７】
（実施例４）
実施例１において、B面のフィルムの濡れ指数が４９ｍＮ／ｍとなるように、Ｂ面のコロナ放電処理強度を上げた以外は同様の条件でフィルムを得た。
【００６８】
この結果、ヒートシール剪断力が上昇し、１４６０ｇ／１０ｃｍ２となった。また、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．４％、３．０％、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は１．６Ｎ／ｍｍ２であり、実施例１と同等であった。
【００６９】
コンデンサ特性の評価では、静電容量減少が小さくなり、鳴きも低減した。しかし、蒸着加工工程において、時折ブロッキングが発生し、製品の歩留まりがやや悪化する結果となった。
【００７０】
（比較例１）
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が０．９８０、ＭＦＲが３．５ｇ／１０分の樹脂（Borealis社製“Borclean（登録商標）”HC300BF）を準備した。
【００７１】
該樹脂を実施例１の製膜方法を用いて、厚さ５．０μｍ（ＭＭＶ）の２軸延伸フィルムを得た。ＭＤ２の延伸比は０％とした。この際にコロナ放電処理としてはＡ面のみに処理を行い、Ａ面のフィルムの濡れ指数を４９ｍＮ／ｍとした。
【００７２】
こうして得られたフィルムのヒートシール剪断力は７１０ｇ／１０ｃｍ２であり、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．７％、３．３％であり、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値は０．７Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７３】
コンデンサ特性の評価ではｔａｎδは良好であったが、静電容量減少が大きく、鳴き特性が悪化した。
【００７４】
（比較例２）
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が０．９４５、ＭＦＲが3.０ｇ／１０分の樹脂（Borealis社製“Borclean（登録商標）”HC318BF）を準備した。
【００７５】
該樹脂を比較例１の製膜方法を用いて、厚さ５．０μｍ（ＭＭＶ）の２軸延伸フィルムを得た。この際にコロナ放電処理としてはＡ面とＢ面に処理を行い、Ａ面のフィルムの濡れ指数を４９ｍＮ／ｍ、B面のフィルムの濡れ指数を３７ｍＮ／ｍとした。
【００７６】
こうして得られたフィルムのヒートシール剪断力は１，０１０ｇ／１０ｃｍ２であり、幅手方向の熱収縮率は１２０℃、１４０℃でそれぞれ０．５％、３．０％であり、長手方向の１２０℃の熱収縮応力は１．２Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７７】
コンデンサ特性の評価ではｔａｎδ、鳴き特性は良好であったが、静電容量減少が大きくなった。
【００７８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明により得られるポリプロピレンフィルムはフィルム層間の密着性に優れることから、蒸着コンデンサ用途に好ましく用いられるが、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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メソペンタッド分率が０．９５以上であるポリプロピレン樹脂を含み、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値が０．８〜２．０Ｎ／ｍｍ２である、コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【請求項２】
フィルム同士のヒートシール剪断力が７００〜１，５００ｇ／１０ｃｍ２である、請求項１に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【請求項３】
１２０℃の幅方向の熱収縮率が０．８％以下であり、かつ１４０℃の幅方向の熱収縮率が４．０％以下である、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ィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルムを用いたコンデンサ。
【請求項１】
メソペンタッド分率が０．９５以上であるポリプロピレン樹脂を含み、長手方向の１２０℃の熱収縮応力値が０．８〜２．０Ｎ／ｍｍ２である、コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【請求項２】
フィルム同士のヒートシール剪断力が７００〜１，５００ｇ／１０ｃｍ２である、請求項１に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
【請求項３】
１２０℃の幅方向の熱収縮率が０．８％以下であり、かつ１４０℃の幅方向の熱収縮率が４．０％以下である、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ィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルムを用いたコンデンサ。
【公開番号】特開２００９−８８４９２（Ｐ２００９−８８４９２Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２６８１０（Ｐ２００８−２２６８１０）
【出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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