ポリプロピレンフィルムおよびその製造方法
【課題】ポリプロピレンの結晶性を制御することで、結晶性に優れたポリプロピレンをベースに均一な延伸フイルムを得ることで、耐熱性・機械特性と生産性・均一性に優れたポリプロピレンフイルムを提供する。
【解決手段】実質的にプロピレンを主体とするポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレンフイルムであって、該ポリプロピレン樹脂が少なくとも２つの融解ピークを有し、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃、第二の融解ピーク温度が１４８〜１５７℃であることを特徴とするポリプロピレンフイルム。
【解決手段】実質的にプロピレンを主体とするポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレンフイルムであって、該ポリプロピレン樹脂が少なくとも２つの融解ピークを有し、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃、第二の融解ピーク温度が１４８〜１５７℃であることを特徴とするポリプロピレンフイルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包装材料、工業材料、電気絶縁材料に用いられるポリプロピレンフイルムに関するものであり、特に二軸延伸ポリプロピレンフイルム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、機械的な特性に優れ、軽量で、光学的な特性に優れることから包装材料、工業材料等として広く使用されている。また、特に二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、延伸によりもたらされる分子配向により、強靱であり、電気絶縁特性にも優れるために、包装材料、工業材料のみならず、コンデンサ用の絶縁材料として好ましく使用されている。
【０００３】
このような二軸延伸フイルムを製造する方法には、ポリプロピレン樹脂を溶融押し出しし、シート状に成型して得られた未延伸シートを再度加熱して周速差を設けた複数のロール間で長手方向に延伸し、次いで、クリップで両端を把持して熱風オーブン中に導いて横方向に延伸するテンター（フラット）法逐次二軸延伸方式、シートの両端部をクリップで把持してオーブンに導き長手方向、幅方向同時に延伸するテンター（フラット）法同時二軸延伸方式、樹脂を円筒状乃至はチューブ状に成型後、加熱して空気圧で膨張させ縦・横同時に延伸するチューブラー（バブル）方式等が例示される。
【０００４】
これらの延伸方式では、いずれも基本プロセスは、溶融したポリプロピレンを一旦冷却して球晶を主体とする無配向シートを得て、延伸工程にて長手方向及び幅方向に延伸することで二軸に配向したフイルムを得るものであり、方式の差はあるものの、最初にシート中に形成された球晶構造を崩して、配向した結晶構造に再構築するという点で共通している。
【０００５】
このような二軸延伸プロセスにおいては、延伸性を良好することが、フイルム製造工程でのフイルムの破断を低減して、厚み・物性等の均一性に優れた二軸延伸フイルムを製造する上で重要であり、延伸性の改良技術は過去から多くの検討が成されている。
【０００６】
具体的にはポリプロピレンに少量のエチレン及び／またはαオレフイン類を共重合する方法（特許文献１、２）が例示される。
【０００７】
また、ポリプロピレンに高溶融張力ポリプロピレンと延伸助剤の両者を添加して、延伸性を高めて高倍率に延伸することで高剛性のフイルムを得ることが提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開昭５９−１４９９０９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２３０７６号公報
【特許文献３】特開２００３−０１５４２５号公報 ポリプロピレンにエチレン等を少量共重合する方法や立体規則性を低下させる方法ではフイルム剛性が低下したり、耐熱性が低下するために、用途が制限されるという問題があった。また、石油樹脂に代表される延伸助剤を添加する方法では高温領域ではで延伸助剤の可塑化効果により熱寸法安定性が悪化するという欠点を有していた。
【０００８】
こうした取り組み一方で、更にポリプロピレンフイルムの耐熱性や電気絶縁特性を向上する観点から、ポリプロピレン樹脂の分子量分布を狭くする（特許文献４）、立体規則性の高いポリプロピレン樹脂を適用すること（特許文献５）、ポリプロピレンの融点と低分子量物を規定する等の提案が成されている。
【特許文献４】米国特許第６０８６９８２号明細書
【特許文献５】特開Ｈ１０−１５６９８３号公報 しかしながら、これらの技術では、ポリプロピレン樹脂の規則性を上げていくことにより、上述の通り延伸性の悪化が避けがたく、製膜条件が極めて狭い範囲に制限され、得られたフイルムの諸特性の均一性に劣る等の問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の様に、ポリプロピレンフイルムは二軸延伸性を向上しようとすると結晶性を低下させる樹脂設計とせざるを得ず、延伸性と耐熱性の両立が困難であったが、本発明ではポリプロピレンの結晶化特性を制御することにより機械特性、耐熱性、耐電圧特性に優れ、諸物性の均一性に優れた二軸延伸ポリプロピレンフイルムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の問題を解決するために、次の構成を提案するものである。
（１）プロピレンを主体とするポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレンフイルムであって、該ポリプロピレン樹脂が少なくとも２つの融解ピークを有し、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃、第二の融解ピーク温度が１４８〜１５７℃であることを特徴とするポリプロピレンフイルム。
（２）冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が２．０重量％以下であることを特徴とする（１）項に記載のポリプロピレンフイルム。
（３）ポリプロピレン樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が５以下であることを特徴とする（１）〜（２）項に記載のポリプロピレンフイルム。
（４）ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率が０．９５以上であることを特徴とする（１）〜（３）項に記載のポリプロピレンフイルム。
（５）（１）〜（４）項の特徴を有するコンデンサ用ポリプロピレンフイルム。
（６）ポリプロピレン樹脂に長鎖分岐構造または架橋構造を有するポリプロピレンをを含有せしめることを特徴とする（１）〜（５）項に記載のポリプロピレンフイルムの製造方法。
（７）直鎖状ポリプロピレン樹脂に長鎖分岐構造または架橋構造を有する高溶融張力ポリプロピレン樹脂を添加量が０．０２〜１重量％未満である（６）項に記載のポリプロピレンフイルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、延伸性に優れることで厚み・諸物性の均一性に優れ、規則性の高いポリプロピレン樹脂を用いながら、均一延伸でき耐熱性、熱寸法安定性、機械剛性、電気絶縁性に優れたポリプロピレンフイルムを提供するものである。これにより、
１．包装用あるいは工業用として使用した際に、諸物性に優れ、厚み斑の少ないポリプロピレンフイルムが提供可能となる。
２．コンデンサ用絶縁材料として使用することで、静電容量の安定性、絶縁破壊特性等の電気特性に優れたポリプロピレンフイルムコンデンサを得ることができる。等の効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明ポリプロピレンフイルム（以下「本発明」という）を構成するポリプロピレン樹脂について以下に説明する。
【００１３】
本発明に使用するポリプロピレン樹脂は実質的にプロピレンを主体とするものであるが、「プロピレンを主体とする」とは、プロピレン以外の共重合成分が２モル％以下であり、好ましくは１モル％以下、更に好ましくは０．５モル％以下、特に好ましくは０．１モル％以下である。ここで、共重合成分としては、エチレン、ブテン、３−メチルー１ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４―メチル−１−ペンテン等のαオレフイン類が例示される。共重合は既述の通り耐熱性を損なうものであり、耐熱性を重視する場合には、極力プロピレン単独の成分から成り立っていることが好ましいが、包装用途等で、帯電防止性能や柔軟性等の特性を優先したい場合には、その目的に応じて他の共重合成分を共重合することは可能である。また、上記共重合成分の少なくとも一種を共重合したポリプロピレンコポリマーをブレンドすることも可能である。
【００１４】
また、冷キシレン可溶部（以下「ＣＸＳ」という）の含有量も目的によって適宜選択できる。ＣＸＳはポリプロピレン樹脂の低分子量成分、低立体規則性成分が例示されるが、これらの成分は高温領域で運動性が活発になるために、熱寸法安定性を損ねたり、機械強度の低下を招く。従い、ＣＸＳは耐熱性を重視する場合、極力少ないことが好ましく、２．０重量％以下であることが好ましく、１．５重量％以下であることがより好ましく、更に好ましくは１．０重量％以下、特に好ましくは０．５重量％以下で有ることが好ましい。
【００１５】
特に耐熱性や耐電圧特性を良好とする上では、該ポリプロピレン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以上であることが好ましく、更に好ましくは０．９７以上であることが好ましい。立体規則性は高いほど結晶化度、結晶の融点が上昇でき、耐熱性、電気絶縁特性が良好となる。尚、本発明においてメソペンタッド分率の上限値は特に制限を設けるものでは無いが、現状で達成可能なレベルは０．９９〜０．９９５程度である。将来的に触媒技術の進歩により更に高いメソペンタッド分率のポリプロピレン樹脂を得られる可能性があるが、その場合においても、本技術は問題無く適用できるものと考えられる。
【００１６】
また、同様の観点から該ポリプロピレン樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比で定義される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５以下であることが好ましく、更に好ましくは４以下である。
【００１７】
このように狭い分子量分布を得るためには、高分子量のポリプロピレン樹脂を一旦製造しておき、パーオキサイド類を用いて熱減量化することで得る方法やメタロセン触媒を用いる方法が例示される。
【００１８】
以上の特性を有するポリプロピレン樹脂が耐熱性に優れ本発明に好ましい樹脂であるが、この様に共重合成分が少なく、規則性が高いポリプロピレンでは延伸性が悪化して、特に逐次２軸延伸工程での横延伸工程ではフイルムの破れが増えたり、厚み斑が悪化する等の問題を有し、均一な特性を有するフイルムを得ることは難しかった。
【００１９】
本発明者らは、延伸前に形成される未延伸シート中の球晶状態に、規則性の低いポリプロピレン樹脂と規則性の高いポリプロピレン樹脂とで差異があるものと考え、検討を進め樹脂の一次構造に起因するラメラ形成の特異性に着眼した。すなわち、ポリプロピレンが球晶を形成する際には、ラメラがラジアル方向に成長していくが、その過程で該ラジアルラメラにタンジェンシャル方向に成長するラメラが形成されることがある。このようなケースはポリプロピレンハンドブック（エドワード・Ｐ・ムーア・Ｊｒ．編著、（株）工業調査会発行、１９９８年）に記載のあるようにクロスハッチ構造乃至は親ラメラ／子ラメラ構造のラメラの多重構造として説明される。図４にポリプロピレンの球晶において、親ラメラがラジアル方向に成長していく過程で子ラメラが生成しタンジェンシャルに成長していくモデル図を示すが、子ラメラは親ラメラの成長過程で親ラメラ面上に核が形成され，それを起点として生成することがメカニズムとして考えられている。新田らの最近の検討（ePolymers 2003.no.024)でも確認されているように、子ラメラはランダムエチレンプロピレン共重合体では高効率に生成し、ポリプロピレンの規則性が増すほど生成しにくくなるが、これはポリプロピレン鎖の一次構造の乱れが親ラメラ面上の核生成に関連しているものと考えられ、ポリプロピレンの一次構造の規則性が向上するほど子ラメラは生成しにくいことを説明できる。
【００２０】
本発明者らは、ポリプロピレンの延伸性がこの子ラメラにより支持されている可能性を追求し、高立体規則性ポリプロピレン樹脂であっても、子ラメラをうまく生成すれば延伸性が改良できると考え検討を進めてきた。
【００２１】
本発明者らは、鋭意検討の結果、一次構造の乱れの少ない規則性の高いポリプロピレン樹脂であっても、長鎖分岐構造及または架橋構造を有するポリプロピレン樹脂（以下Ｘ−ＰＰという）を添加または含有せしめることにより、子ラメラ生成が増加することを見いだした。
【００２２】
ここで、Ｘ−ＰＰは、樹脂の重合の後工程で電子線の照射等の方法により部分的な架橋構造をもうける方法や架橋助剤と過酸化物をポリプロピレンに添加して混練する方法等により、その分子鎖に長鎖の分岐構造乃至は架橋構造が導入されたものである。
【００２３】
電子線架橋ポリプロピレン樹脂の球晶に見出されるクロスハッチ構造はポリプロピレンハンドブックにも記載が見出されるが、Ｘ−ＰＰにおいては、ラジアル方向へのラメラ成長とタンジェンシャル方向のラメラが高頻度で発生するものと思われる。
【００２４】
このようなＸ−ＰＰが直鎖状のポリプロピレン樹脂中に存在した場合の挙動については更なる解析が必要であるが、Ｘ−ＰＰ自身は直鎖状ポリプロピレンに比較し高い結晶化温度を有しているために、冷却過程で先行して折り畳み鎖の形成が起こると考えられ、Ｘ−ＰＰの分岐鎖部分が子ラメラ生成の特異点となり得ると推定される。実際、ポリプロピレン樹脂単独（後述比較例１）とＸ−ＰＰとして高溶融張力ポリプロピレン樹脂を０．９重量％添加した樹脂（後述実施例３）の１３０℃の等温結晶化で観測される球晶には比較例１（図５）では殆ど子ラメラが生成していないのに対して実施例３（図６）では子ラメラが多量に発生する。１５０℃で等温結晶化させ複屈折率により子ラメラ量を算出した結果、比較例１、実施例１、２、３の子ラメラ量は、比較例１が０％であるのに対して、実施例１、２、３はそれぞれ順に、１６％、２７％、３５％の子ラメラ量であることが確認できた。同等温結晶化条件における好ましい子ラメラ量は、１５〜５０％であることが好ましく、より好ましくは２０〜４０％である。子ラメラ量が少ないと延伸均一性に劣ったものになる。一方、子ラメラが多すぎる、すなわち親ラメラの発達が大きく損なわれると、耐熱性に劣ったものになる。
【００２５】
Ｘ−ＰＰとしては、長鎖分岐構造及または架橋構造を導入することで樹脂の溶融張力を上昇させ発泡用途や成形用途等に使用される高溶融張力ポリプロピレン樹脂（以下「ＨＭＳ樹脂」と表現する）が商品化されているが、この中でも電子線架橋法により得られる樹脂が該樹脂中のゲル成分が少ないために好ましく用いられる。具体的にはBasell社製“ＨＭＳ−ＰＰ”（ＰＦ−８１４、ＰＦ−６３３，ＰＦ−６１１，ＳＤ−６３２等）、製、Borealis社製Ｄａｐｌｏｙ ＨＭＳ−ＰＰ（ＷＢ１３０ＨＭＳ、ＷＢ１３５ＨＭＳ等）が例示される。こうしたＨＭＳ樹脂をＰＰに添加した際の特徴はＰＰの溶融結晶化温度が通常１１０℃付近にあるのに対して、１１５〜１３０℃の範囲に上昇することである。該結晶化温度はα型結晶の生成に対応していると考えられ、ＨＭＳの添加によりキャストフイルムがα型結晶リッチになりβ型結晶を生成し難くなるが、一方で、Ｘ−ＰＰの核剤作用は、通常のα晶核剤とは異なり、冷却条件の選定によりβ型結晶の生成も可能となるので結晶生成の制御で２軸延伸フィルムの表面粗さを制御するうえで好ましい。
【００２６】
ＨＭＳ樹脂の特徴は、２３０℃で測定した時の溶融張力（ＭＳ）とメルトフローレート（ＭＦＲ）の関係が次式
ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６・ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４
（ただし、ＭＳ：２３０℃で測定した溶融張力（ｃＮ）、ＭＦＲ：メルトフローレート（ｇ／１０分） ）
を満たすことである。すなわち、架橋構造の影響により、同一のＭＦＲのポリプロピレン樹脂に比較して、溶融張力が上昇する。
【００２７】
本発明においては、このようなＨＭＳ樹脂を通常のポリプロピレン樹脂に添加する場合、該ＨＭＳ樹脂の添加量は３重量％を上限としておくことが好ましく、更に好ましいＨＭＳ樹脂の添加量は０．０２〜１重量％未満、特に好ましくは０．０５〜０．７重量％である。本発明は、長鎖の分岐構造が結晶化特性に及ぼし、子ラメラの生成を促すことを利用するものであり、ポリプロピレン樹脂の粘度挙動に影響を与えるほどにＨＭＳ樹脂を添加することは、物性面（特に熱収縮特性）に影響を与えるので好ましくない。
【００２８】
このような長鎖の分岐構造または架橋構造を導入する方法としては、上述のＸ−ＰＰ樹脂を添加する方法に限定されるものではなく、所定の特性を有するポリプロピレン樹脂を一旦製造しておいて、当該樹脂に少量の架橋助剤を添加して電子線架橋する方法、過酸化物を添加して化学的に架橋構造を生成せしめる方法があり、適宜選択することができる。
【００２９】
このような樹脂組成をとることで、該ポリプロピレン樹脂は少なくとも２つの融解ピークを有し、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃、第二の融解ピーク温度が１４８〜１５７℃である。
【００３０】
ここで融解ピークとはＤＳＣ（示差走査型熱量計＝Differential Scanning Calorimetry）法にて測定される結晶の融解に伴う吸熱ピークを指すが、該融解ピーク温度を融点と定義する。このような多重融解挙動についてはポリプロピレンハンドブックに事例があるが、樹脂を一旦溶融して履歴を消した場合には配向等の影響が除外され、該ポリプロピレン樹脂固有の熱挙動が現れる。尚、多重融解挙動の一つとして、ポリプロピレンのα型結晶（単斜晶系、融点：１６０〜１７２℃）とβ型結晶（六法晶系、融点：１４０〜１５５℃）とが混在する場合があるが、本発明においては上述の第一の融解ピーク、第二の融解ピークともα型結晶に由来するものである。尚、本発明においては、β型結晶を部分的に含有しているとしても該含有率は５％以下であることが好ましく、更に好ましくは２％以下である。α型結晶とβ型結晶とはＸ線の回折ピークにより区別ができ、回折ピーク比でβ型結晶の含有率を求めることができる（文献Turner-Jones, A., Aizlewood, J. M., Beckett, D. R.: Makromol.Chem. 75(1964)134）。
【００３１】
当該第二のピークは、Ｘ−ＰＰを好ましい範囲で含有せしめることで生成しうる融解ピークであり、過剰なＸ−ＰＰの添加あるいはＸ−ＰＰ自身では、このような融解ピークは観察されない。当該融解ピークを生成せしめることで加熱延伸工程でラメラの運動性を良好なものとし、均一な延伸フィルムを得ることができるものと考えられる。
【００３２】
ここで、結晶タイプが同じα型結晶でありながら、第一、第二の融解ピークが異なるのは、両者のラメラ厚みが異なるためであると考えられ、更なる解析が必要であるが、第２のピークは子ラメラの形成に関連するものとも考えられる。第一の融解ピークはポリプロピレン樹脂の１次構造（立体規則性）に対応するものと考えられ、規則性の高い樹脂ほど高温となる。従い、第一の融解ピーク温度はフイルムの耐熱性を良好とする上で１６４〜１７２℃であることが好ましく、更に好ましくは１６６〜１７２℃である。
【００３３】
本発明フイルムは未延伸の状態で使用することもできるし、一軸延伸の状態で使用することもできる。例えば、本発明フイルムの未延伸シートの段階では、延伸性が改良されると同様の理由で、成形性が改善され、成型時の肉厚均一性に優れたシートとして、ブリスターパック等の基材として使用することが可能である。
【００３４】
二軸延伸フイルムとして使用する場合は、もちろん単独のフイルムとして使用することができる他、本発明樹脂層を基層として、他の層を複合することが可能であり、たとえばヒートシール層、マット層、易滑層（具体的には無機及び／または高融点乃至は難融解性有機の粒子等を含有する層）、多孔質層等公知の層を設けることが可能である。
【００３５】
また、該層には公知の酸化防止剤、塩素捕獲剤、帯電防止剤、有機及び／または無機の滑り剤、他の高分子材料を添加せしめることが可能である。
【００３６】
次いで、本発明をコンデンサ用フイルムとして使用する際の好ましい態様を以下に説明する。
【００３７】
フイルムを構成するポリプロピレン樹脂の極限粘度［η］としては、１．３〜２．１ｄｌ／ｇであることがこのましく、更に好ましくは１．５〜１．９ｄｌ／ｇであることが好ましい。極限粘度が低すぎるとフイルムの機械強度に問題を生じ、高過ぎると熱寸法安定性が悪化する。
【００３８】
また、本発明フイルムの表面にはコンデンサ特性を良好とする上で適正な表面粗さを有することが好ましい。
【００３９】
本発明においては、ポリプロピレン樹脂が小ラメラ形成及び／または多重融解挙動を示すために、延伸時に表面凹凸を形成して、コンデンサ特性として好ましい表面粗さを形成する。図７に本発明フイルム（後述実施例５）の表面形状を示すが、表面に微細な凹凸が形成される。
【００４０】
この際の、表面粗さの指標であるΔｄは０．０４μｍ以上０．２５μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．０６〜０．２０μｍである。
【００４１】
Δｄは、マイクロメータ法厚さ（ＭＭＶ）と質量法厚さ（ＷＭＶ）との差の値であり、次式で定義される。
【００４２】
Δｄ＝ＭＭＶ−ＷＭＶ
一般にこの値が大きいとフィルムの表面が粗れていることを意味し、コンデンサ素子に巻き上げたときのフィルム層間の空隙率が大きくなり、小さいとフィルムの表面が平滑であることを意味し、コンデンサ素子に巻き上げたときのフィルム層間の空隙率が小さくなる。本発明のポリプロピレンフィルムにおいて、フィルムのΔｄが０．０４μｍ未満ではフィルムがすべりにくくなるため、しわ抑制効果が得られないといったフィルム加工上の問題が生じ、また、コンデンサ内ではフィルム層間の空隙率が小さくなるため、コンデンサ内で自己回復が起こった際に発生するガスや飛散金属が系外に抜けずに耐電圧特性に支障を及ぼすなどの不具合を発生させるので不適当である。０．２５μｍを超えるとコンデンサ素子の巻き取り時にフィルムがずれるといったフィルムの加工性の問題が生じ、また、コンデンサ内のフィルム層間空隙率が大きくなるため内部放電を起こしやすくなることが原因で、コンデンサに課電した際に経時に伴う容量減少が大きくなる、コンデンサの耐電圧が低下するなどの支障が出るので不適当である。
【００４３】
本発明のポリプロピレンフィルムのΔｄを上記範囲内にする方法としては、押し出し機から押し出したポリマーを冷却ロールで冷却固化する際のポリマーの結晶化温度をコントロールする方法、延伸温度をコントロールする方法が例示される。また、他の非相溶な樹脂をブレンドする方法も例示され、非相溶な樹脂の具体例として、高密度ポリエチレン、ポリブテン１、ポリ４メチルペンテン１等のαオレフインポリマーが挙げられる。本発明において特に好ましい方法としては、溶融押出した樹脂の冷却温度（結晶化させる温度）のコントロール及び／または延伸温度のコントロールである。特に延伸温度については、未延伸シートを延伸する際の温度を第二のピーク温度に対して±１５℃でかつ第一のピーク温度を超えない範囲とすることで、表面に凹凸が形成され、目的とする△ｄが得られるので好ましい。また、ＰＰ樹脂に対するＸ−ＰＰ樹脂の添加量でもコントロールができ、ＨＭＳ樹脂を使用する場合は、該添加量を０．０２〜１重量％未満としておくことが好ましい。また、本発明フイルムの熱収縮は比較的小さくしておくことが好ましく、１４０℃の幅方向の熱収縮率においては、−１．５〜２．５であることが好ましく、更に好ましくは−１．０〜２．０％である。なお、熱収縮率のマイナスはフィルムが伸びていることを示している。幅方向熱収縮率は特に巻廻型コンデンサの場合は重要となり、大きすぎるとコンデンサの素子形成の過程で素子形状に不具合が生じたり、コンデンサの寿命特性が悪化する。一方熱収縮を小さくしすぎるとフイルムの平面性・均一性を損なう可能性が高く、耐電圧が低下する場合が多い。
【００４４】
また本発明のポリプロピレンフィルムの少なくとも片面の十点平均粗さＲｚは、０．９μｍ以下であることが好ましい。特に金属蒸着を目的とした面はコンデンサの電極として機能する蒸着金属面に粗大な凹凸を構成すると電界の集中を招き、耐電圧特性を低下させることがあり、該Ｒｚは０．９μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．７μｍ以下である。尚、Ｒｚの下限は、本発明の効果を奏する限りにおいて特に限定されないが、フィルムのすべり性を適正に保つためには０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００４５】
本発明フイルムは前述の通り、薄いフイルム領域で素子変形に伴う素子内の電位変動を低減して安定的な静電容量を維持する。このようなフイルム厚みの領域はマイクロメーター法で５μｍ以下であり、実用上は好ましくは１．２〜５μｍ、より好ましくは２〜５μｍ、より好ましくは１．５〜４μｍ、更に好ましくは２．５〜４μｍ、特に好ましくは１．８〜３．５μｍである。特に、このように薄い領域のフィルムを得るためには、Ｘ−ＰＰの添加量は、１重量％未満としておくことが延伸性が良好となるので好ましい。また、逐次２軸延伸法により上記した厚み範囲のフィルムを得るためには、長手方向の延伸倍率が４．５〜６．５倍としておくことが好ましく、より好ましくは５〜６倍の範囲であると、フィルム均一性が良好となるとともに、耐電圧特性が良好となるので好ましい。
【００４６】
さらに、本発明のポリプロピレンフィルムは、テンター法、チューブラー法のいずれで得たものでもかまわないし、延伸方法も特に限定されないが、薄くてかつ、厚みむらの小さいこと要求されることから、テンター法逐次二軸延伸が好ましい。
【００４７】
また本発明のポリプロピレンフイルムには、酸化防止剤、塩素捕獲剤等の必要な添加剤をコンデンサ特性に影響の無い範囲で添加することが可能である。
【００４８】
ここで、酸化防止剤としては、Irganox（登録商標）1010,Irganox（登録商標）1330,BHT等のヒンダードフェノール系酸化防止剤が一般的であり、添加量としては５００〜７０００ｐｐｍ程度である。特に本発明フイルムを交流電圧を印加する様な場合や、電位傾度で１７０Ｖ／μｍ以上で使用するような場合は、酸化防止剤の含有量を３５００〜７０００ｐｐｍとして置くことが好ましい。塩素捕獲剤としてはステアリン酸カルシウムに代表される金属石鹸類が好ましい。
【００４９】
尚、ポリプロピレンの重合触媒残査に起因する灰分は少ないこと耐電圧を向上する上で好ましく、４０ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０ｐｐｍ以下、特に好ましくは２０ｐｐｍ以下である。
【００５０】
本発明のポリプロピレンフイ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両面を金属化した紙やプラスチックフィルムであっても、本発明のポリプロピレンフイ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が、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イ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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
また本発明のポリプロピレン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、しわが入り易い扁平化プレス工程を経る扁平型コンデンサには特に好適である。
【００５４】
更に、上述のように本発明フイルムを用いると高温時の寸法変化が小さいことから、高温での信頼性求められかつ大きい容量がもとめられる金属蒸着コンデンサに好適であり、具体的には保証温度が８５℃以上、該コンデンサの静電容量が５μＦ以上、更に好ましくは１０μＦ以上、特に好ましくは５０μＦ以上のコンデンサ素子である。
【００５５】
次に本発明のポリプロピレンフィルムの製造法の一例を示すが、特に限定されるものではない。
【００５６】
ポリプロピレン樹脂とＸ−ＰＰとをヘンシェルミキサー等でドライブレンドするか、あるいは予めポリプロピレン樹脂とＸ−ＰＰとを溶融混練して作成したポリプロピレン樹脂を押出機に導きシート状に溶融押出しする。特に、Ｘ−ＰＰの添加量が低く、例えば、１重量％以下の場合は、５〜１０重量％程度Ｘ−ＰＰを含有せしめたポリプロピレン樹脂を別な押出機にて溶融混練し、マスターペレット化しておき、所定の濃度となるようにポリプロピレン樹脂とドライブレンドする方法が好ましい。
【００５７】
また、溶融押出し条件としては、樹脂温度として２４０〜２７０℃となるようにして、Ｔダイより、シート状に押出し、３０〜１００℃の温度の冷却ロールで冷却固化する。
【００５８】
ついで、１３５〜１５５℃の延伸ロールでフィルムを長さ方向に３〜７倍に延伸し、引き続き幅方向に融点−１５℃〜１７０℃、好ましくは融点−１２℃〜融点−２℃の温度で７〜１２倍延伸しさらに、１５０〜１８０℃、好ましくは１５５〜延伸温度＋５℃の雰囲気温度で１〜１５％のリラックスを許しながら熱処理を施す。ここで言う融点とは第一の融解ピークとする。
【００５９】
こうして得られたポリプロピレンフィルムの少なくとも片面にコロナ放電処理を施した後、ワインダーで巻取る。コロナ処理は蒸着金属が密着する様に施すものであるが、弱すぎると蒸着金属の接着性に劣るため、コンデンサ容量の変化を招く等の問題を生じる。一方、高すぎると保安性の機能不良を生じやすくなり、パンク等の問題を生じる可能性がある。尚、目的の表面粗さを得るために、Ｘ−ＰＰの添加量、冷却温度、延伸温度を好ましい範囲に選定する。
【実施例】
【００６０】
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。
【００６１】
（１）融点、溶融結晶化温度
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。
【００６２】
試料の調整：サンプル５ｍｇを測定用のアルミパンに計量し、アルミパンに封入する。
【００６３】
測定条件：３０℃から２０℃／分の割合で２８０℃まで昇温し、５分間保持する。その後２０℃／分の割合で３０℃まで降温する。この際にポリプロピレン樹脂の結晶化に伴う発熱ピークを溶融結晶化温度（Ｔｍｃ）とし、該結晶化ピーク値が複数あ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。
【００６４】
次いで、該サンプルを２０℃／で再度昇温して結晶の融解ピークを測定して、最大の融解ピークを第一の融解ピーク（Ｔｍ−１）として、該第一の融解ピークに加えて低温側に融解ピークが現れた場合に該ピークを第二の融解ピーク（Ｔｍ−２）とした。図１〜図３に関連図を示す。縦軸は吸熱量、横軸は温度である。
【００６５】
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−１，Ｔｍ−２，Ｔｍｃ（℃）とした。
【００６６】
（２）数平均分子量と重量平均分子量の比（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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：Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０６Ｍ（２）（昭和電工）
溶媒： １，２，４−トリクロロベンゼン（ＢＨＴ ０．１ｗ／ｖ％添加）(Ardrich)
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。
【００６９】
（３）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
換算回数：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１．０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様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。
【００７０】
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
（４）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）。
【００７１】
［η］＝（Ｓ／０．１）×（１＋０．２２×Ｓ）
（５）冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）
ポリプロピレンフイルム試料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。
【００７２】
ＣＸＳ（重量％）＝Ｘ／Ｘ０×１００
（６）製膜評価
Ａ．ポリプロピレン樹脂の調整
Ｘ−ＰＰの添加量が１％未満とする場合は予めＸ−ＰＰを５％添加したマスターレジンを調整しておき、ＰＰ樹脂とＸ−ＰＰマスター樹脂とを所定量チップブレンドして二軸延伸製膜装置の押出機に投入した。
【００７３】
Ｂ．二軸延伸
二軸延伸装置は押出機、ロール式縦延伸装置、ステンター装置からなる逐次延伸方式の製膜装置を使用し、二軸延伸後コロナ放電処理を施して中間製品として巻き取った。巻き取られた中間製品は、３０℃で１２時間エージングしたのちにスリットして蒸着、評価した。
【００７４】
Ｃ．延伸均一性の評価
テンターの入り口で１０mm×１０mmの正方枡を有する碁盤目状の刻印（１５枡×１５枡）により、該正方枡をそれぞれの辺がフィルムの長手方向、幅方向に平行になるように一軸延伸フイルム上に転写し、得られた二軸延伸フイルムの各升目の面積（mm２）を求め、以下の式により延伸均一性を求めた。なお、測定する升目は升目パターンの転写性のよい１列分（フィルム幅方向）を選択して、その列の１５枡分を測定した。
【００７５】
各升目での延伸倍率Ｘｉを 延伸後の面積（ｍｍ２）／延伸前面積（１００mｍ２） で求めて、１５枡の平均値Ｘと最大値Ｘmaxと最小値Xminから延伸均一性指数を次のように求めた。延伸均一性指数は９０％以上であると好ましい。
【００７６】
延伸均一性指数＝１００−（Ｘmax−Xmin）／Ｘ×１００（％）
（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５％以下、ＴＤ（幅方向）については２％以下であることが好ましい。
【００７７】
（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、処理前後のフイルム長さ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）
ＪＩＳ Ｃ２３３０（２００１年版）７．４．１１．２ Ｂ法（平板電極法）によった。フイルム厚みが４μｍ以上の場合は、絶縁破壊電圧が６００V／μｍ以上、３μｍ以上４μｍ未満の場合は５００Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。また、２μｍ以上３μｍ未満の場合は４００Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。
【００７８】
（９）８５℃の絶縁破壊電圧（Ｖ／μｍ）
上記（８）法に準じて、８５℃の熱風オーブン中に電極を設置して、同様に絶縁破壊電圧を測定した。フイルム厚みが４μｍ以上においては、絶縁破壊電圧が５００Ｖ／μｍ以上であることが好ましく、フイルム厚みが３μｍ以上４μｍ未満においては、４００Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。また、２μｍ以上３μｍ未満の場合は３００Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。
【００７９】
（１０）Δｄ、マイクロメータ法厚さ
ＪＩＳ Ｃ−２３３０（２００１）の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
次いでＪＩＳ Ｃ−２３３０（２００１）の７．４．１．２により質量法厚さ（以下ＷＭＶという）を測定した後、次式で求めた
Δｄ（μｍ）＝ＭＭＶ（μｍ）−ＷＭＶ（μｍ）
（１１）中心線平均粗さ（Ｒａ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）
ＪＩＳ Ｂ−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（ＭＯＤＥＬ ＳＰＡ−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
（１２）コンデンサ特性
図８の蒸着パターン（Ｔ型マージンパターン蒸着）にフィルムに蒸着を施し、小幅スリットした後に２枚のパターン蒸着フィルム同士を合わせ巻し、以下の条件で丸型素子を作成した。１２０℃で８時間真空中でエージングした後に溶射金属（亜鉛）を吹きつけてコンデンサ素子とした。蒸着幕抵抗は２Ω／□である。
【００８０】
＜素子巻き条件＞
巻き取り機 ：皆藤製作所製ＫＡＷ−４Ｌ
巻き取り速度：２０００ｒｐｍ
張力 ：６００ｇ
＜コンデンサ容量＞
１０μＦ（±１μＦ）
（ａ）ステップアップ耐電圧評価
５００Ｖ＋５０Ｖ／１０分の昇圧率で直流電圧を上げていった際の容量変化を求めた。この際、容量が初期値に対して２０％減少した電圧（Ｖ２０）と８０％減少した電圧（Ｖ８０）を求めた。評価素子数としては５個として、ショート破壊等が発生した場合には該素子は除いた値の平均値をもとめた
ここで、Ｖ２０，Ｖ８０の望ましい値は、フイルム厚みや蒸着パターンに依存する部分があり一概にいえないが、フイルム厚み２．５〜４μｍで、今回使用したパターンを用いた場合、Ｖ２０が３５０Ｖ／μｍ以上、Ｖ８０が３９０Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。
【００８１】
（ｂ）高温ライフ評価
素子３個の素子作成直後の静電容量（Ｃ０）を測定し、次いで１００℃のオーブン中で７６０ＶＤＣの印加し、４８時間経過後の静電容量（Ｃ１）を測定して、次式で容量変化率（△Ｃ／Ｃ）を求めた。容量変化率は±５％以内であることが好ましい
△Ｃ／Ｃ（％）＝（Ｃ１−Ｃ０）／Ｃ０×１００
次に、本発明の実施例に基づき説明する。
【００８２】
＜ポリプロピレン樹脂の調達＞
プライムポリマ−（株）、Borealis社より、表１に示す特性のポリプロピレン樹脂を入手した。尚、表１で、Tmは融解温度を、Tmcは溶融結晶化温度を、mmmmはメソペンタッド分率を示す。
【００８３】
また、長鎖分岐構造または架橋構造を有するポリプロピレン樹脂（Ｘ−ＰＰ）としては、Basell社製ＨＭＳ樹脂ＰＦ−８１４（ＨＭＳ−Ａ）、Borealis社製Daploy HMS-PP WB130HMS（ＨＭＳ−Ｂ）をそれぞれ入手した。製膜方法は上述（５）法に準じた。
【００８４】
（１３）表面状態の観察
フィルム表面にアルミ蒸着膜を形成し、微分干渉顕微鏡（ＮＩＫＯＮ製ＯＰＴＩＰＨＯＴ）で観察する。
【００８５】
（１４）球晶観察・子ラメラ量の測定
樹脂量として約１５０ｍｇを２３０℃、１０ＭＰａで１０分間、熱プレスし、試料を溶融する。熱プレス時の基材構成は、１ｍｍステンレス板／０．２ｍｍアルミ板／試料／０．２ｍｍアルミ板／１ｍｍステンレス板とした。この際、得られる溶融シート厚みは目安として０．０３〜０．０５ｍｍとなるようにした。
【００８６】
次いで、該プレス体からステンレス板を除去し、アルミ板に挟まれた状態の溶融樹脂シートを所定の温度に設定された熱風オーブン中で等温結晶化させる。結晶化時間は結晶化温度に依存するので、結晶化温度に応じて標準の結晶化時間を以下に定めた。球晶の成長状態により、観察がしやすいサイズになるまで結晶化時間を延長することができる。結晶化後は直ちに０℃（氷水中）で急冷した。
【００８７】
１５０℃：６時間
１４０℃：３時間
１３０℃：１０分
このようにして得られたシート状の試料中に形成された球晶の内、α型球晶（単斜晶）を観察し、試料の厚み方向に貫通している大きさの球晶を１２〜１８個選び出し、目視で０．１ｍｍ以下の幅になるように切り出す。次いで、切り出した球晶サンプルを偏光顕微鏡にセットして、断面方向で球晶が厚み方向に貫通している部分の位置を見定め、球晶に観察される４象限の何れかの中央部を観察点として定め、顕微鏡下で厚み（ｄ）を正確に測定する。次いで、見定めた点を顕微鏡の観察中心にくるようにセットし、ベレックのコンペンセーターを用いてレターデーション（Ｒ）を決定する。
【００８８】
これにより、次式により、複屈折率（Δｎ）を計算し、各球晶の子ラメラ分率を求めた。なお、子ラメラ分率は各球晶から得られたデータ（１２〜１８個）の中央値５個の平均で求めた。（参考文献：K.Nitta，M.Takayanagi，Journal of Materials Science，vol.38，4889-4894(2003)、高分子素材の偏光顕微鏡入門 第５章（複屈折の測定）・第７章（実例） 複屈折の測定 ２００３年７月３１日発行、著者：粟谷裕、発行所：（株）アグネ技術センター）
複屈折率（Δｎ）＝Ｒ／ｄ
子ラメラ分率 ｔ＝（１／３）（２・Δｎ／（ｎｃ−ｎａ＊）＋１）×１００（％）
ｎｃ＝１．５４１９ ：ｃ軸方向の屈折率
ｎａ＊＝１．５０６７ ：ａ軸方向の屈折率
なお、本発明では子ラメラ量を測定する際の等温結晶化温度としては、１５０℃を標準条件として採用した。ポリプロピレンに少量の共重合成分を含むミニランダムポリプロピレン等では当該温度では結晶化しないか、あるいは結晶化しても十分な球晶成長が望めない。このような樹脂の場合は、得られるフィルム特性として耐熱性に劣るものが多く、特にコンデンサ用としては適さないものが多い。
【００８９】
（実施例１〜５）
プライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂ＰＰ−Ａ樹脂にBasell社製高溶融張力ＰＰ ＨＭＳ ＰＦ−８１４を添加し、全樹脂中のＨＭＳ添加量が０．２重量％（実施例１），０．５重量％（実施例２）、０．９重量％（実施例３）、１．５重量％（実施例４）、３重量％（実施例５）となるように調整した。また、比較としてＰＰ−Ａ樹脂単独の樹脂を準備した。
【００９０】
それぞれの樹脂を、２５０℃で押出機より溶融押出し、Ｔダイよりシート状に押出し、８５℃の温度の冷却ロールで冷却固化した後、１４３℃の温度で長さ方向に４．７倍に延伸し、次いで両端をクリップで把持して熱風オーブン中に導いて、１６６℃の雰囲気で予熱後、１５７℃で横方向に９倍に延伸し、次いで、１６０℃の温度で熱処理した。その後、フイルムの片面に濡れ張力が４２ｍＮ／ｍとなるようにコロナ放電処理を施してワインダーで巻き取った。こうしてえられたフイルムは厚みが３μｍであり、延伸均一性はいずれも９０％以上と優れており、ＴＤ熱収が低く、絶縁破壊電圧も表２に示す通りであり優れていた。尚、表２中、mmmmはメソペンタッド分率を、Tm-1は第一の融解ピーク温度を、Tm-2は第二の融解ピーク温度を、
Tmcは溶融結晶化温度を、MDは長手方向を、TDは幅方向を示す。
【００９１】
（比較例１）
実施例１において、高溶融張力ＰＰを添加しなかった以外は同様にしてフイルムを得た。延伸均一性に劣り、絶縁破壊電圧も劣っていた。
【００９２】
（実施例６）
ポリプロピレン樹脂としてBorealis社製ポリプロピレン樹脂ＰＰ−ＢにBorealis社製ＨＭＳ−Ｂを０．５重量％添加して、実施例１と同様にフイルムを得た。但しフイルム厚みは４μｍとした。得られたフイルムは、ＴＤ熱収縮率が小さく、絶縁破壊電圧は高く優れていた。
【００９３】
（比較例２）
実施例６においてＨＭＳを添加せずに製膜したが、延伸均一性に劣り、ＴＤ熱収縮率が大きく、絶縁破壊電圧が劣ったものになった。
【００９４】
（実施例７）
ポリプロピレン樹脂としてプライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂ＰＰ−ＣにＨＭＳ−Ｂを０．５重量％添加して厚み４．５μｍの二軸延伸フイルムを得た。延伸均一性に優れ、熱収縮率が小さく、絶縁破壊電圧が高く優れていた。
【００９５】
（比較例３）
実施例７においてポリプロピレン樹脂ＰＰ−Ｃのみで製膜したが、熱収縮率が高く、絶縁破壊電圧が劣ったものになった。
【００９６】
（実施例８）
極限粘度［η］が３．０dl/gのポリプロピレン樹脂を過酸化物と共に溶融押し出して、［η］が１．８ｄl/gとなるように調整して、Ｍｗ／Ｍｎが４．５のポリプロピレン樹脂ＰＰ−Ｄを得た。この樹脂にＨＭＳ−Ａを０．８重量％添加し、二軸延伸フイルムを製膜した。熱収縮率は小さく、絶縁破壊電圧も優れたフイルムが得られた。
【００９７】
（比較例４）
実施例８においてＰＰ−Ｄのみで二軸延伸を試みたが、横延伸工程でフイルムが破断して、二軸延伸することができなかった。
【００９８】
（実施例９，比較例５）
実施例２、比較例１で得られたフイルムを蒸着しコンデンサ評価を行った。それぞれ得られたコンデンサ素子を実施例９，比較例５とした。
【００９９】
実施例９ではステップアップ耐電圧、寿命特性共に優れたものが得られたのに対して、比較例５では耐電圧特性、寿命特性共に劣ったものになった。
【０１００】
（実施例１０、比較例６）
ポリプロピレン樹脂として、住友化学（株）製の一般包装用ポリプロピレン樹脂ＰＰ−Ｅを用いて、ＨＭＳ樹脂ＨＭＳ−Ａを０．８重量％添加したフイルム（実施例１０）と添加しないフイルム（比較例６）を製膜した。製膜条件は実施例１に準じ、フイルム厚みは１５μｍとした。
【０１０１】
表４に検討結果を示すが、実施例１０では、延伸均一性に優れたフイルムが得られ、得られた物性としても熱収縮率が小さくなったが、比較例７では均一延伸性に劣ったものになった。尚、表４中、mmmmはメソペンタッド分率を、Tm-1は第一の融解ピーク温度を、Tm-2は第二の融解ピーク温度を、Tmcは溶融結晶化温度を、MDは長手方向を、TDは幅方向を示す。
【０１０２】
（実施例１１）
ポリプロピレン樹脂組成として、実施例２と同じ樹脂組成（ＰＰ−Ａ（９９．５％）とＨＭＳ−Ａ（０．５％））の樹脂を用いて、２５０℃で押出機より溶融押出し、Ｔダイよりシート状に押し出し、８５℃の温度の冷却ロールで冷却固化した後、１４５℃の温度で長さ方向に５．５倍に延伸し、次いで両端をクリップで把持して熱風オーブン中に導いて、１６１℃の雰囲気で予熱後、１５７℃で横方向に９倍に延伸し、次いで、１６０℃の温度で熱処理した。その後、フィルムの片面に濡れ張力が４２ｍＮ／ｍとなるようにコロナ放電処理を施してワインダーで巻き取った。こうして得られたフィルムは、厚みが２μｍであり、Δｄは０．０６μｍで、絶縁破壊電圧も５００Ｖ／μｍと優れていた。表２にその他特性をまとめて示す。
【０１０３】
（比較例７）
ポリプロピレン樹脂として、比較例１と同じ樹脂組成（ＰＰ−Ａ（１００％））を用いて、実施例１１と同様の製膜条件でフィルムを得ようとしたが、横延伸時にオーブン中のフィルム破れが発生してフィルムを得ることができなかった。
【０１０４】
【表１】
【０１０５】
【表２】
【０１０６】
【表３】
【０１０７】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、広くポリプロピレンフイルムとして、包装用、工業用等に使用することができるが、特に二軸延伸ポリプロピレンとして、薄膜で均一な特性を有するフイルムを得ることができるために、コンデンサ用誘電体として好ましく用いることができる。特に、高電位傾度（フイルム厚み当たりの印可電圧、ポリプロピレンフィルムに関するものであり、更に詳しくは、スイッチング電源、ＤＣ−ＤＣコンバーターや、インバーター等のパワーコントロール回路の平滑用等として特に好ましく用いられるコンデンサ及びこれに好適なポリプロピレンフイルムに関するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】ＤＳＣで観測されるポリプロピレンの融解ピーク
【図２】融解ピークが２つ独立に観測される事例でピーク分割方法の説明を含む
【図３】融解ピークが主ピークのショルダーピークとして観測される事例
【図４】子ラメラが生成した場合のモデル図
【図５】ポリプロピレン単体の球晶の偏光顕微鏡写真
【図６】ポリプロピレンにＨＭＳを添加した球晶の偏光顕微鏡写真
【図７】本発明の二軸延伸フイルム表面形状
【図８】コンデンサ特性を評価するための蒸着パターン
【符号の説明】
【０１１０】
１：融解ピーク
２：融点
３：ベースライン
４：第一の融解ピーク
５：第二の融解ピーク
６：第一のピークと第二のピークとのピーク分割例
７：ショルダーピーク
８：親ラメラ
９：子ラメラ
１０：ポリプロピレンの折り畳み鎖
ａ*、ｂ、ｃ：ポリプロピレンの結晶軸
Ｒ：球晶のラジアル方向
Ｔ：球晶のタンジェンシャル方向
Ａ：５０ｍｍ
Ｂ：２ｍｍ
Ｃ：０．６ｍｍ
Ｄ：０．５ｍｍ
Ｅ：１７ｍｍ
Ｆ：０．３ｍｍ
１１：金属蒸着部分
１２：非蒸着（マージン）部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は包装材料、工業材料、電気絶縁材料に用いられるポリプロピレンフイルムに関するものであり、特に二軸延伸ポリプロピレンフイルム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、機械的な特性に優れ、軽量で、光学的な特性に優れることから包装材料、工業材料等として広く使用されている。また、特に二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、延伸によりもたらされる分子配向により、強靱であり、電気絶縁特性にも優れるために、包装材料、工業材料のみならず、コンデンサ用の絶縁材料として好ましく使用されている。
【０００３】
このような二軸延伸フイルムを製造する方法には、ポリプロピレン樹脂を溶融押し出しし、シート状に成型して得られた未延伸シートを再度加熱して周速差を設けた複数のロール間で長手方向に延伸し、次いで、クリップで両端を把持して熱風オーブン中に導いて横方向に延伸するテンター（フラット）法逐次二軸延伸方式、シートの両端部をクリップで把持してオーブンに導き長手方向、幅方向同時に延伸するテンター（フラット）法同時二軸延伸方式、樹脂を円筒状乃至はチューブ状に成型後、加熱して空気圧で膨張させ縦・横同時に延伸するチューブラー（バブル）方式等が例示される。
【０００４】
これらの延伸方式では、いずれも基本プロセスは、溶融したポリプロピレンを一旦冷却して球晶を主体とする無配向シートを得て、延伸工程にて長手方向及び幅方向に延伸することで二軸に配向したフイルムを得るものであり、方式の差はあるものの、最初にシート中に形成された球晶構造を崩して、配向した結晶構造に再構築するという点で共通している。
【０００５】
このような二軸延伸プロセスにおいては、延伸性を良好することが、フイルム製造工程でのフイルムの破断を低減して、厚み・物性等の均一性に優れた二軸延伸フイルムを製造する上で重要であり、延伸性の改良技術は過去から多くの検討が成されている。
【０００６】
具体的にはポリプロピレンに少量のエチレン及び／またはαオレフイン類を共重合する方法（特許文献１、２）が例示される。
【０００７】
また、ポリプロピレンに高溶融張力ポリプロピレンと延伸助剤の両者を添加して、延伸性を高めて高倍率に延伸することで高剛性のフイルムを得ることが提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開昭５９−１４９９０９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２３０７６号公報
【特許文献３】特開２００３−０１５４２５号公報 ポリプロピレンにエチレン等を少量共重合する方法や立体規則性を低下させる方法ではフイルム剛性が低下したり、耐熱性が低下するために、用途が制限されるという問題があった。また、石油樹脂に代表される延伸助剤を添加する方法では高温領域ではで延伸助剤の可塑化効果により熱寸法安定性が悪化するという欠点を有していた。
【０００８】
こうした取り組み一方で、更にポリプロピレンフイルムの耐熱性や電気絶縁特性を向上する観点から、ポリプロピレン樹脂の分子量分布を狭くする（特許文献４）、立体規則性の高いポリプロピレン樹脂を適用すること（特許文献５）、ポリプロピレンの融点と低分子量物を規定する等の提案が成されている。
【特許文献４】米国特許第６０８６９８２号明細書
【特許文献５】特開Ｈ１０−１５６９８３号公報 しかしながら、これらの技術では、ポリプロピレン樹脂の規則性を上げていくことにより、上述の通り延伸性の悪化が避けがたく、製膜条件が極めて狭い範囲に制限され、得られたフイルムの諸特性の均一性に劣る等の問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の様に、ポリプロピレンフイルムは二軸延伸性を向上しようとすると結晶性を低下させる樹脂設計とせざるを得ず、延伸性と耐熱性の両立が困難であったが、本発明ではポリプロピレンの結晶化特性を制御することにより機械特性、耐熱性、耐電圧特性に優れ、諸物性の均一性に優れた二軸延伸ポリプロピレンフイルムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の問題を解決するために、次の構成を提案するものである。
（１）プロピレンを主体とするポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレンフイルムであって、該ポリプロピレン樹脂が少なくとも２つの融解ピークを有し、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃、第二の融解ピーク温度が１４８〜１５７℃であることを特徴とするポリプロピレンフイルム。
（２）冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が２．０重量％以下であることを特徴とする（１）項に記載のポリプロピレンフイルム。
（３）ポリプロピレン樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が５以下であることを特徴とする（１）〜（２）項に記載のポリプロピレンフイルム。
（４）ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率が０．９５以上であることを特徴とする（１）〜（３）項に記載のポリプロピレンフイルム。
（５）（１）〜（４）項の特徴を有するコンデンサ用ポリプロピレンフイルム。
（６）ポリプロピレン樹脂に長鎖分岐構造または架橋構造を有するポリプロピレンをを含有せしめることを特徴とする（１）〜（５）項に記載のポリプロピレンフイルムの製造方法。
（７）直鎖状ポリプロピレン樹脂に長鎖分岐構造または架橋構造を有する高溶融張力ポリプロピレン樹脂を添加量が０．０２〜１重量％未満である（６）項に記載のポリプロピレンフイルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、延伸性に優れることで厚み・諸物性の均一性に優れ、規則性の高いポリプロピレン樹脂を用いながら、均一延伸でき耐熱性、熱寸法安定性、機械剛性、電気絶縁性に優れたポリプロピレンフイルムを提供するものである。これにより、
１．包装用あるいは工業用として使用した際に、諸物性に優れ、厚み斑の少ないポリプロピレンフイルムが提供可能となる。
２．コンデンサ用絶縁材料として使用することで、静電容量の安定性、絶縁破壊特性等の電気特性に優れたポリプロピレンフイルムコンデンサを得ることができる。等の効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明ポリプロピレンフイルム（以下「本発明」という）を構成するポリプロピレン樹脂について以下に説明する。
【００１３】
本発明に使用するポリプロピレン樹脂は実質的にプロピレンを主体とするものであるが、「プロピレンを主体とする」とは、プロピレン以外の共重合成分が２モル％以下であり、好ましくは１モル％以下、更に好ましくは０．５モル％以下、特に好ましくは０．１モル％以下である。ここで、共重合成分としては、エチレン、ブテン、３−メチルー１ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４―メチル−１−ペンテン等のαオレフイン類が例示される。共重合は既述の通り耐熱性を損なうものであり、耐熱性を重視する場合には、極力プロピレン単独の成分から成り立っていることが好ましいが、包装用途等で、帯電防止性能や柔軟性等の特性を優先したい場合には、その目的に応じて他の共重合成分を共重合することは可能である。また、上記共重合成分の少なくとも一種を共重合したポリプロピレンコポリマーをブレンドすることも可能である。
【００１４】
また、冷キシレン可溶部（以下「ＣＸＳ」という）の含有量も目的によって適宜選択できる。ＣＸＳはポリプロピレン樹脂の低分子量成分、低立体規則性成分が例示されるが、これらの成分は高温領域で運動性が活発になるために、熱寸法安定性を損ねたり、機械強度の低下を招く。従い、ＣＸＳは耐熱性を重視する場合、極力少ないことが好ましく、２．０重量％以下であることが好ましく、１．５重量％以下であることがより好ましく、更に好ましくは１．０重量％以下、特に好ましくは０．５重量％以下で有ることが好ましい。
【００１５】
特に耐熱性や耐電圧特性を良好とする上では、該ポリプロピレン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以上であることが好ましく、更に好ましくは０．９７以上であることが好ましい。立体規則性は高いほど結晶化度、結晶の融点が上昇でき、耐熱性、電気絶縁特性が良好となる。尚、本発明においてメソペンタッド分率の上限値は特に制限を設けるものでは無いが、現状で達成可能なレベルは０．９９〜０．９９５程度である。将来的に触媒技術の進歩により更に高いメソペンタッド分率のポリプロピレン樹脂を得られる可能性があるが、その場合においても、本技術は問題無く適用できるものと考えられる。
【００１６】
また、同様の観点から該ポリプロピレン樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比で定義される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５以下であることが好ましく、更に好ましくは４以下である。
【００１７】
このように狭い分子量分布を得るためには、高分子量のポリプロピレン樹脂を一旦製造しておき、パーオキサイド類を用いて熱減量化することで得る方法やメタロセン触媒を用いる方法が例示される。
【００１８】
以上の特性を有するポリプロピレン樹脂が耐熱性に優れ本発明に好ましい樹脂であるが、この様に共重合成分が少なく、規則性が高いポリプロピレンでは延伸性が悪化して、特に逐次２軸延伸工程での横延伸工程ではフイルムの破れが増えたり、厚み斑が悪化する等の問題を有し、均一な特性を有するフイルムを得ることは難しかった。
【００１９】
本発明者らは、延伸前に形成される未延伸シート中の球晶状態に、規則性の低いポリプロピレン樹脂と規則性の高いポリプロピレン樹脂とで差異があるものと考え、検討を進め樹脂の一次構造に起因するラメラ形成の特異性に着眼した。すなわち、ポリプロピレンが球晶を形成する際には、ラメラがラジアル方向に成長していくが、その過程で該ラジアルラメラにタンジェンシャル方向に成長するラメラが形成されることがある。このようなケースはポリプロピレンハンドブック（エドワード・Ｐ・ムーア・Ｊｒ．編著、（株）工業調査会発行、１９９８年）に記載のあるようにクロスハッチ構造乃至は親ラメラ／子ラメラ構造のラメラの多重構造として説明される。図４にポリプロピレンの球晶において、親ラメラがラジアル方向に成長していく過程で子ラメラが生成しタンジェンシャルに成長していくモデル図を示すが、子ラメラは親ラメラの成長過程で親ラメラ面上に核が形成され，それを起点として生成することがメカニズムとして考えられている。新田らの最近の検討（ePolymers 2003.no.024)でも確認されているように、子ラメラはランダムエチレンプロピレン共重合体では高効率に生成し、ポリプロピレンの規則性が増すほど生成しにくくなるが、これはポリプロピレン鎖の一次構造の乱れが親ラメラ面上の核生成に関連しているものと考えられ、ポリプロピレンの一次構造の規則性が向上するほど子ラメラは生成しにくいことを説明できる。
【００２０】
本発明者らは、ポリプロピレンの延伸性がこの子ラメラにより支持されている可能性を追求し、高立体規則性ポリプロピレン樹脂であっても、子ラメラをうまく生成すれば延伸性が改良できると考え検討を進めてきた。
【００２１】
本発明者らは、鋭意検討の結果、一次構造の乱れの少ない規則性の高いポリプロピレン樹脂であっても、長鎖分岐構造及または架橋構造を有するポリプロピレン樹脂（以下Ｘ−ＰＰという）を添加または含有せしめることにより、子ラメラ生成が増加することを見いだした。
【００２２】
ここで、Ｘ−ＰＰは、樹脂の重合の後工程で電子線の照射等の方法により部分的な架橋構造をもうける方法や架橋助剤と過酸化物をポリプロピレンに添加して混練する方法等により、その分子鎖に長鎖の分岐構造乃至は架橋構造が導入されたものである。
【００２３】
電子線架橋ポリプロピレン樹脂の球晶に見出されるクロスハッチ構造はポリプロピレンハンドブックにも記載が見出されるが、Ｘ−ＰＰにおいては、ラジアル方向へのラメラ成長とタンジェンシャル方向のラメラが高頻度で発生するものと思われる。
【００２４】
このようなＸ−ＰＰが直鎖状のポリプロピレン樹脂中に存在した場合の挙動については更なる解析が必要であるが、Ｘ−ＰＰ自身は直鎖状ポリプロピレンに比較し高い結晶化温度を有しているために、冷却過程で先行して折り畳み鎖の形成が起こると考えられ、Ｘ−ＰＰの分岐鎖部分が子ラメラ生成の特異点となり得ると推定される。実際、ポリプロピレン樹脂単独（後述比較例１）とＸ−ＰＰとして高溶融張力ポリプロピレン樹脂を０．９重量％添加した樹脂（後述実施例３）の１３０℃の等温結晶化で観測される球晶には比較例１（図５）では殆ど子ラメラが生成していないのに対して実施例３（図６）では子ラメラが多量に発生する。１５０℃で等温結晶化させ複屈折率により子ラメラ量を算出した結果、比較例１、実施例１、２、３の子ラメラ量は、比較例１が０％であるのに対して、実施例１、２、３はそれぞれ順に、１６％、２７％、３５％の子ラメラ量であることが確認できた。同等温結晶化条件における好ましい子ラメラ量は、１５〜５０％であることが好ましく、より好ましくは２０〜４０％である。子ラメラ量が少ないと延伸均一性に劣ったものになる。一方、子ラメラが多すぎる、すなわち親ラメラの発達が大きく損なわれると、耐熱性に劣ったものになる。
【００２５】
Ｘ−ＰＰとしては、長鎖分岐構造及または架橋構造を導入することで樹脂の溶融張力を上昇させ発泡用途や成形用途等に使用される高溶融張力ポリプロピレン樹脂（以下「ＨＭＳ樹脂」と表現する）が商品化されているが、この中でも電子線架橋法により得られる樹脂が該樹脂中のゲル成分が少ないために好ましく用いられる。具体的にはBasell社製“ＨＭＳ−ＰＰ”（ＰＦ−８１４、ＰＦ−６３３，ＰＦ−６１１，ＳＤ−６３２等）、製、Borealis社製Ｄａｐｌｏｙ ＨＭＳ−ＰＰ（ＷＢ１３０ＨＭＳ、ＷＢ１３５ＨＭＳ等）が例示される。こうしたＨＭＳ樹脂をＰＰに添加した際の特徴はＰＰの溶融結晶化温度が通常１１０℃付近にあるのに対して、１１５〜１３０℃の範囲に上昇することである。該結晶化温度はα型結晶の生成に対応していると考えられ、ＨＭＳの添加によりキャストフイルムがα型結晶リッチになりβ型結晶を生成し難くなるが、一方で、Ｘ−ＰＰの核剤作用は、通常のα晶核剤とは異なり、冷却条件の選定によりβ型結晶の生成も可能となるので結晶生成の制御で２軸延伸フィルムの表面粗さを制御するうえで好ましい。
【００２６】
ＨＭＳ樹脂の特徴は、２３０℃で測定した時の溶融張力（ＭＳ）とメルトフローレート（ＭＦＲ）の関係が次式
ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６・ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４
（ただし、ＭＳ：２３０℃で測定した溶融張力（ｃＮ）、ＭＦＲ：メルトフローレート（ｇ／１０分） ）
を満たすことである。すなわち、架橋構造の影響により、同一のＭＦＲのポリプロピレン樹脂に比較して、溶融張力が上昇する。
【００２７】
本発明においては、このようなＨＭＳ樹脂を通常のポリプロピレン樹脂に添加する場合、該ＨＭＳ樹脂の添加量は３重量％を上限としておくことが好ましく、更に好ましいＨＭＳ樹脂の添加量は０．０２〜１重量％未満、特に好ましくは０．０５〜０．７重量％である。本発明は、長鎖の分岐構造が結晶化特性に及ぼし、子ラメラの生成を促すことを利用するものであり、ポリプロピレン樹脂の粘度挙動に影響を与えるほどにＨＭＳ樹脂を添加することは、物性面（特に熱収縮特性）に影響を与えるので好ましくない。
【００２８】
このような長鎖の分岐構造または架橋構造を導入する方法としては、上述のＸ−ＰＰ樹脂を添加する方法に限定されるものではなく、所定の特性を有するポリプロピレン樹脂を一旦製造しておいて、当該樹脂に少量の架橋助剤を添加して電子線架橋する方法、過酸化物を添加して化学的に架橋構造を生成せしめる方法があり、適宜選択することができる。
【００２９】
このような樹脂組成をとることで、該ポリプロピレン樹脂は少なくとも２つの融解ピークを有し、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃、第二の融解ピーク温度が１４８〜１５７℃である。
【００３０】
ここで融解ピークとはＤＳＣ（示差走査型熱量計＝Differential Scanning Calorimetry）法にて測定される結晶の融解に伴う吸熱ピークを指すが、該融解ピーク温度を融点と定義する。このような多重融解挙動についてはポリプロピレンハンドブックに事例があるが、樹脂を一旦溶融して履歴を消した場合には配向等の影響が除外され、該ポリプロピレン樹脂固有の熱挙動が現れる。尚、多重融解挙動の一つとして、ポリプロピレンのα型結晶（単斜晶系、融点：１６０〜１７２℃）とβ型結晶（六法晶系、融点：１４０〜１５５℃）とが混在する場合があるが、本発明においては上述の第一の融解ピーク、第二の融解ピークともα型結晶に由来するものである。尚、本発明においては、β型結晶を部分的に含有しているとしても該含有率は５％以下であることが好ましく、更に好ましくは２％以下である。α型結晶とβ型結晶とはＸ線の回折ピークにより区別ができ、回折ピーク比でβ型結晶の含有率を求めることができる（文献Turner-Jones, A., Aizlewood, J. M., Beckett, D. R.: Makromol.Chem. 75(1964)134）。
【００３１】
当該第二のピークは、Ｘ−ＰＰを好ましい範囲で含有せしめることで生成しうる融解ピークであり、過剰なＸ−ＰＰの添加あるいはＸ−ＰＰ自身では、このような融解ピークは観察されない。当該融解ピークを生成せしめることで加熱延伸工程でラメラの運動性を良好なものとし、均一な延伸フィルムを得ることができるものと考えられる。
【００３２】
ここで、結晶タイプが同じα型結晶でありながら、第一、第二の融解ピークが異なるのは、両者のラメラ厚みが異なるためであると考えられ、更なる解析が必要であるが、第２のピークは子ラメラの形成に関連するものとも考えられる。第一の融解ピークはポリプロピレン樹脂の１次構造（立体規則性）に対応するものと考えられ、規則性の高い樹脂ほど高温となる。従い、第一の融解ピーク温度はフイルムの耐熱性を良好とする上で１６４〜１７２℃であることが好ましく、更に好ましくは１６６〜１７２℃である。
【００３３】
本発明フイルムは未延伸の状態で使用することもできるし、一軸延伸の状態で使用することもできる。例えば、本発明フイルムの未延伸シートの段階では、延伸性が改良されると同様の理由で、成形性が改善され、成型時の肉厚均一性に優れたシートとして、ブリスターパック等の基材として使用することが可能である。
【００３４】
二軸延伸フイルムとして使用する場合は、もちろん単独のフイルムとして使用することができる他、本発明樹脂層を基層として、他の層を複合することが可能であり、たとえばヒートシール層、マット層、易滑層（具体的には無機及び／または高融点乃至は難融解性有機の粒子等を含有する層）、多孔質層等公知の層を設けることが可能である。
【００３５】
また、該層には公知の酸化防止剤、塩素捕獲剤、帯電防止剤、有機及び／または無機の滑り剤、他の高分子材料を添加せしめることが可能である。
【００３６】
次いで、本発明をコンデンサ用フイルムとして使用する際の好ましい態様を以下に説明する。
【００３７】
フイルムを構成するポリプロピレン樹脂の極限粘度［η］としては、１．３〜２．１ｄｌ／ｇであることがこのましく、更に好ましくは１．５〜１．９ｄｌ／ｇであることが好ましい。極限粘度が低すぎるとフイルムの機械強度に問題を生じ、高過ぎると熱寸法安定性が悪化する。
【００３８】
また、本発明フイルムの表面にはコンデンサ特性を良好とする上で適正な表面粗さを有することが好ましい。
【００３９】
本発明においては、ポリプロピレン樹脂が小ラメラ形成及び／または多重融解挙動を示すために、延伸時に表面凹凸を形成して、コンデンサ特性として好ましい表面粗さを形成する。図７に本発明フイルム（後述実施例５）の表面形状を示すが、表面に微細な凹凸が形成される。
【００４０】
この際の、表面粗さの指標であるΔｄは０．０４μｍ以上０．２５μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．０６〜０．２０μｍである。
【００４１】
Δｄは、マイクロメータ法厚さ（ＭＭＶ）と質量法厚さ（ＷＭＶ）との差の値であり、次式で定義される。
【００４２】
Δｄ＝ＭＭＶ−ＷＭＶ
一般にこの値が大きいとフィルムの表面が粗れていることを意味し、コンデンサ素子に巻き上げたときのフィルム層間の空隙率が大きくなり、小さいとフィルムの表面が平滑であることを意味し、コンデンサ素子に巻き上げたときのフィルム層間の空隙率が小さくなる。本発明のポリプロピレンフィルムにおいて、フィルムのΔｄが０．０４μｍ未満ではフィルムがすべりにくくなるため、しわ抑制効果が得られないといったフィルム加工上の問題が生じ、また、コンデンサ内ではフィルム層間の空隙率が小さくなるため、コンデンサ内で自己回復が起こった際に発生するガスや飛散金属が系外に抜けずに耐電圧特性に支障を及ぼすなどの不具合を発生させるので不適当である。０．２５μｍを超えるとコンデンサ素子の巻き取り時にフィルムがずれるといったフィルムの加工性の問題が生じ、また、コンデンサ内のフィルム層間空隙率が大きくなるため内部放電を起こしやすくなることが原因で、コンデンサに課電した際に経時に伴う容量減少が大きくなる、コンデンサの耐電圧が低下するなどの支障が出るので不適当である。
【００４３】
本発明のポリプロピレンフィルムのΔｄを上記範囲内にする方法としては、押し出し機から押し出したポリマーを冷却ロールで冷却固化する際のポリマーの結晶化温度をコントロールする方法、延伸温度をコントロールする方法が例示される。また、他の非相溶な樹脂をブレンドする方法も例示され、非相溶な樹脂の具体例として、高密度ポリエチレン、ポリブテン１、ポリ４メチルペンテン１等のαオレフインポリマーが挙げられる。本発明において特に好ましい方法としては、溶融押出した樹脂の冷却温度（結晶化させる温度）のコントロール及び／または延伸温度のコントロールである。特に延伸温度については、未延伸シートを延伸する際の温度を第二のピーク温度に対して±１５℃でかつ第一のピーク温度を超えない範囲とすることで、表面に凹凸が形成され、目的とする△ｄが得られるので好ましい。また、ＰＰ樹脂に対するＸ−ＰＰ樹脂の添加量でもコントロールができ、ＨＭＳ樹脂を使用する場合は、該添加量を０．０２〜１重量％未満としておくことが好ましい。また、本発明フイルムの熱収縮は比較的小さくしておくことが好ましく、１４０℃の幅方向の熱収縮率においては、−１．５〜２．５であることが好ましく、更に好ましくは−１．０〜２．０％である。なお、熱収縮率のマイナスはフィルムが伸びていることを示している。幅方向熱収縮率は特に巻廻型コンデンサの場合は重要となり、大きすぎるとコンデンサの素子形成の過程で素子形状に不具合が生じたり、コンデンサの寿命特性が悪化する。一方熱収縮を小さくしすぎるとフイルムの平面性・均一性を損なう可能性が高く、耐電圧が低下する場合が多い。
【００４４】
また本発明のポリプロピレンフィルムの少なくとも片面の十点平均粗さＲｚは、０．９μｍ以下であることが好ましい。特に金属蒸着を目的とした面はコンデンサの電極として機能する蒸着金属面に粗大な凹凸を構成すると電界の集中を招き、耐電圧特性を低下させることがあり、該Ｒｚは０．９μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．７μｍ以下である。尚、Ｒｚの下限は、本発明の効果を奏する限りにおいて特に限定されないが、フィルムのすべり性を適正に保つためには０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００４５】
本発明フイルムは前述の通り、薄いフイルム領域で素子変形に伴う素子内の電位変動を低減して安定的な静電容量を維持する。このようなフイルム厚みの領域はマイクロメーター法で５μｍ以下であり、実用上は好ましくは１．２〜５μｍ、より好ましくは２〜５μｍ、より好ましくは１．５〜４μｍ、更に好ましくは２．５〜４μｍ、特に好ましくは１．８〜３．５μｍである。特に、このように薄い領域のフィルムを得るためには、Ｘ−ＰＰの添加量は、１重量％未満としておくことが延伸性が良好となるので好ましい。また、逐次２軸延伸法により上記した厚み範囲のフィルムを得るためには、長手方向の延伸倍率が４．５〜６．５倍としておくことが好ましく、より好ましくは５〜６倍の範囲であると、フィルム均一性が良好となるとともに、耐電圧特性が良好となるので好ましい。
【００４６】
さらに、本発明のポリプロピレンフィルムは、テンター法、チューブラー法のいずれで得たものでもかまわないし、延伸方法も特に限定されないが、薄くてかつ、厚みむらの小さいこと要求されることから、テンター法逐次二軸延伸が好ましい。
【００４７】
また本発明のポリプロピレンフイルムには、酸化防止剤、塩素捕獲剤等の必要な添加剤をコンデンサ特性に影響の無い範囲で添加することが可能である。
【００４８】
ここで、酸化防止剤としては、Irganox（登録商標）1010,Irganox（登録商標）1330,BHT等のヒンダードフェノール系酸化防止剤が一般的であり、添加量としては５００〜７０００ｐｐｍ程度である。特に本発明フイルムを交流電圧を印加する様な場合や、電位傾度で１７０Ｖ／μｍ以上で使用するような場合は、酸化防止剤の含有量を３５００〜７０００ｐｐｍとして置くことが好ましい。塩素捕獲剤としてはステアリン酸カルシウムに代表される金属石鹸類が好ましい。
【００４９】
尚、ポリプロピレンの重合触媒残査に起因する灰分は少ないこと耐電圧を向上する上で好ましく、４０ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０ｐｐｍ以下、特に好ましくは２０ｐｐｍ以下である。
【００５０】
本発明のポリプロピレンフイ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両面を金属化した紙やプラスチックフィルムであっても、本発明のポリプロピレンフイ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が、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イ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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
また本発明のポリプロピレン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、しわが入り易い扁平化プレス工程を経る扁平型コンデンサには特に好適である。
【００５４】
更に、上述のように本発明フイルムを用いると高温時の寸法変化が小さいことから、高温での信頼性求められかつ大きい容量がもとめられる金属蒸着コンデンサに好適であり、具体的には保証温度が８５℃以上、該コンデンサの静電容量が５μＦ以上、更に好ましくは１０μＦ以上、特に好ましくは５０μＦ以上のコンデンサ素子である。
【００５５】
次に本発明のポリプロピレンフィルムの製造法の一例を示すが、特に限定されるものではない。
【００５６】
ポリプロピレン樹脂とＸ−ＰＰとをヘンシェルミキサー等でドライブレンドするか、あるいは予めポリプロピレン樹脂とＸ−ＰＰとを溶融混練して作成したポリプロピレン樹脂を押出機に導きシート状に溶融押出しする。特に、Ｘ−ＰＰの添加量が低く、例えば、１重量％以下の場合は、５〜１０重量％程度Ｘ−ＰＰを含有せしめたポリプロピレン樹脂を別な押出機にて溶融混練し、マスターペレット化しておき、所定の濃度となるようにポリプロピレン樹脂とドライブレンドする方法が好ましい。
【００５７】
また、溶融押出し条件としては、樹脂温度として２４０〜２７０℃となるようにして、Ｔダイより、シート状に押出し、３０〜１００℃の温度の冷却ロールで冷却固化する。
【００５８】
ついで、１３５〜１５５℃の延伸ロールでフィルムを長さ方向に３〜７倍に延伸し、引き続き幅方向に融点−１５℃〜１７０℃、好ましくは融点−１２℃〜融点−２℃の温度で７〜１２倍延伸しさらに、１５０〜１８０℃、好ましくは１５５〜延伸温度＋５℃の雰囲気温度で１〜１５％のリラックスを許しながら熱処理を施す。ここで言う融点とは第一の融解ピークとする。
【００５９】
こうして得られたポリプロピレンフィルムの少なくとも片面にコロナ放電処理を施した後、ワインダーで巻取る。コロナ処理は蒸着金属が密着する様に施すものであるが、弱すぎると蒸着金属の接着性に劣るため、コンデンサ容量の変化を招く等の問題を生じる。一方、高すぎると保安性の機能不良を生じやすくなり、パンク等の問題を生じる可能性がある。尚、目的の表面粗さを得るために、Ｘ−ＰＰの添加量、冷却温度、延伸温度を好ましい範囲に選定する。
【実施例】
【００６０】
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。
【００６１】
（１）融点、溶融結晶化温度
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。
【００６２】
試料の調整：サンプル５ｍｇを測定用のアルミパンに計量し、アルミパンに封入する。
【００６３】
測定条件：３０℃から２０℃／分の割合で２８０℃まで昇温し、５分間保持する。その後２０℃／分の割合で３０℃まで降温する。この際にポリプロピレン樹脂の結晶化に伴う発熱ピークを溶融結晶化温度（Ｔｍｃ）とし、該結晶化ピーク値が複数あ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。
【００６４】
次いで、該サンプルを２０℃／で再度昇温して結晶の融解ピークを測定して、最大の融解ピークを第一の融解ピーク（Ｔｍ−１）として、該第一の融解ピークに加えて低温側に融解ピークが現れた場合に該ピークを第二の融解ピーク（Ｔｍ−２）とした。図１〜図３に関連図を示す。縦軸は吸熱量、横軸は温度である。
【００６５】
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−１，Ｔｍ−２，Ｔｍｃ（℃）とした。
【００６６】
（２）数平均分子量と重量平均分子量の比（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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：Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０６Ｍ（２）（昭和電工）
溶媒： １，２，４−トリクロロベンゼン（ＢＨＴ ０．１ｗ／ｖ％添加）(Ardrich)
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。
【００６９】
（３）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
換算回数：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１．０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様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。
【００７０】
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
（４）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）。
【００７１】
［η］＝（Ｓ／０．１）×（１＋０．２２×Ｓ）
（５）冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）
ポリプロピレンフイルム試料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。
【００７２】
ＣＸＳ（重量％）＝Ｘ／Ｘ０×１００
（６）製膜評価
Ａ．ポリプロピレン樹脂の調整
Ｘ−ＰＰの添加量が１％未満とする場合は予めＸ−ＰＰを５％添加したマスターレジンを調整しておき、ＰＰ樹脂とＸ−ＰＰマスター樹脂とを所定量チップブレンドして二軸延伸製膜装置の押出機に投入した。
【００７３】
Ｂ．二軸延伸
二軸延伸装置は押出機、ロール式縦延伸装置、ステンター装置からなる逐次延伸方式の製膜装置を使用し、二軸延伸後コロナ放電処理を施して中間製品として巻き取った。巻き取られた中間製品は、３０℃で１２時間エージングしたのちにスリットして蒸着、評価した。
【００７４】
Ｃ．延伸均一性の評価
テンターの入り口で１０mm×１０mmの正方枡を有する碁盤目状の刻印（１５枡×１５枡）により、該正方枡をそれぞれの辺がフィルムの長手方向、幅方向に平行になるように一軸延伸フイルム上に転写し、得られた二軸延伸フイルムの各升目の面積（mm２）を求め、以下の式により延伸均一性を求めた。なお、測定する升目は升目パターンの転写性のよい１列分（フィルム幅方向）を選択して、その列の１５枡分を測定した。
【００７５】
各升目での延伸倍率Ｘｉを 延伸後の面積（ｍｍ２）／延伸前面積（１００mｍ２） で求めて、１５枡の平均値Ｘと最大値Ｘmaxと最小値Xminから延伸均一性指数を次のように求めた。延伸均一性指数は９０％以上であると好ましい。
【００７６】
延伸均一性指数＝１００−（Ｘmax−Xmin）／Ｘ×１００（％）
（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５％以下、ＴＤ（幅方向）については２％以下であることが好ましい。
【００７７】
（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、処理前後のフイルム長さ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）
ＪＩＳ Ｃ２３３０（２００１年版）７．４．１１．２ Ｂ法（平板電極法）によった。フイルム厚みが４μｍ以上の場合は、絶縁破壊電圧が６００V／μｍ以上、３μｍ以上４μｍ未満の場合は５００Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。また、２μｍ以上３μｍ未満の場合は４００Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。
【００７８】
（９）８５℃の絶縁破壊電圧（Ｖ／μｍ）
上記（８）法に準じて、８５℃の熱風オーブン中に電極を設置して、同様に絶縁破壊電圧を測定した。フイルム厚みが４μｍ以上においては、絶縁破壊電圧が５００Ｖ／μｍ以上であることが好ましく、フイルム厚みが３μｍ以上４μｍ未満においては、４００Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。また、２μｍ以上３μｍ未満の場合は３００Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。
【００７９】
（１０）Δｄ、マイクロメータ法厚さ
ＪＩＳ Ｃ−２３３０（２００１）の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
次いでＪＩＳ Ｃ−２３３０（２００１）の７．４．１．２により質量法厚さ（以下ＷＭＶという）を測定した後、次式で求めた
Δｄ（μｍ）＝ＭＭＶ（μｍ）−ＷＭＶ（μｍ）
（１１）中心線平均粗さ（Ｒａ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）
ＪＩＳ Ｂ−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（ＭＯＤＥＬ ＳＰＡ−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
（１２）コンデンサ特性
図８の蒸着パターン（Ｔ型マージンパターン蒸着）にフィルムに蒸着を施し、小幅スリットした後に２枚のパターン蒸着フィルム同士を合わせ巻し、以下の条件で丸型素子を作成した。１２０℃で８時間真空中でエージングした後に溶射金属（亜鉛）を吹きつけてコンデンサ素子とした。蒸着幕抵抗は２Ω／□である。
【００８０】
＜素子巻き条件＞
巻き取り機 ：皆藤製作所製ＫＡＷ−４Ｌ
巻き取り速度：２０００ｒｐｍ
張力 ：６００ｇ
＜コンデンサ容量＞
１０μＦ（±１μＦ）
（ａ）ステップアップ耐電圧評価
５００Ｖ＋５０Ｖ／１０分の昇圧率で直流電圧を上げていった際の容量変化を求めた。この際、容量が初期値に対して２０％減少した電圧（Ｖ２０）と８０％減少した電圧（Ｖ８０）を求めた。評価素子数としては５個として、ショート破壊等が発生した場合には該素子は除いた値の平均値をもとめた
ここで、Ｖ２０，Ｖ８０の望ましい値は、フイルム厚みや蒸着パターンに依存する部分があり一概にいえないが、フイルム厚み２．５〜４μｍで、今回使用したパターンを用いた場合、Ｖ２０が３５０Ｖ／μｍ以上、Ｖ８０が３９０Ｖ／μｍ以上であることが好ましい。
【００８１】
（ｂ）高温ライフ評価
素子３個の素子作成直後の静電容量（Ｃ０）を測定し、次いで１００℃のオーブン中で７６０ＶＤＣの印加し、４８時間経過後の静電容量（Ｃ１）を測定して、次式で容量変化率（△Ｃ／Ｃ）を求めた。容量変化率は±５％以内であることが好ましい
△Ｃ／Ｃ（％）＝（Ｃ１−Ｃ０）／Ｃ０×１００
次に、本発明の実施例に基づき説明する。
【００８２】
＜ポリプロピレン樹脂の調達＞
プライムポリマ−（株）、Borealis社より、表１に示す特性のポリプロピレン樹脂を入手した。尚、表１で、Tmは融解温度を、Tmcは溶融結晶化温度を、mmmmはメソペンタッド分率を示す。
【００８３】
また、長鎖分岐構造または架橋構造を有するポリプロピレン樹脂（Ｘ−ＰＰ）としては、Basell社製ＨＭＳ樹脂ＰＦ−８１４（ＨＭＳ−Ａ）、Borealis社製Daploy HMS-PP WB130HMS（ＨＭＳ−Ｂ）をそれぞれ入手した。製膜方法は上述（５）法に準じた。
【００８４】
（１３）表面状態の観察
フィルム表面にアルミ蒸着膜を形成し、微分干渉顕微鏡（ＮＩＫＯＮ製ＯＰＴＩＰＨＯＴ）で観察する。
【００８５】
（１４）球晶観察・子ラメラ量の測定
樹脂量として約１５０ｍｇを２３０℃、１０ＭＰａで１０分間、熱プレスし、試料を溶融する。熱プレス時の基材構成は、１ｍｍステンレス板／０．２ｍｍアルミ板／試料／０．２ｍｍアルミ板／１ｍｍステンレス板とした。この際、得られる溶融シート厚みは目安として０．０３〜０．０５ｍｍとなるようにした。
【００８６】
次いで、該プレス体からステンレス板を除去し、アルミ板に挟まれた状態の溶融樹脂シートを所定の温度に設定された熱風オーブン中で等温結晶化させる。結晶化時間は結晶化温度に依存するので、結晶化温度に応じて標準の結晶化時間を以下に定めた。球晶の成長状態により、観察がしやすいサイズになるまで結晶化時間を延長することができる。結晶化後は直ちに０℃（氷水中）で急冷した。
【００８７】
１５０℃：６時間
１４０℃：３時間
１３０℃：１０分
このようにして得られたシート状の試料中に形成された球晶の内、α型球晶（単斜晶）を観察し、試料の厚み方向に貫通している大きさの球晶を１２〜１８個選び出し、目視で０．１ｍｍ以下の幅になるように切り出す。次いで、切り出した球晶サンプルを偏光顕微鏡にセットして、断面方向で球晶が厚み方向に貫通している部分の位置を見定め、球晶に観察される４象限の何れかの中央部を観察点として定め、顕微鏡下で厚み（ｄ）を正確に測定する。次いで、見定めた点を顕微鏡の観察中心にくるようにセットし、ベレックのコンペンセーターを用いてレターデーション（Ｒ）を決定する。
【００８８】
これにより、次式により、複屈折率（Δｎ）を計算し、各球晶の子ラメラ分率を求めた。なお、子ラメラ分率は各球晶から得られたデータ（１２〜１８個）の中央値５個の平均で求めた。（参考文献：K.Nitta，M.Takayanagi，Journal of Materials Science，vol.38，4889-4894(2003)、高分子素材の偏光顕微鏡入門 第５章（複屈折の測定）・第７章（実例） 複屈折の測定 ２００３年７月３１日発行、著者：粟谷裕、発行所：（株）アグネ技術センター）
複屈折率（Δｎ）＝Ｒ／ｄ
子ラメラ分率 ｔ＝（１／３）（２・Δｎ／（ｎｃ−ｎａ＊）＋１）×１００（％）
ｎｃ＝１．５４１９ ：ｃ軸方向の屈折率
ｎａ＊＝１．５０６７ ：ａ軸方向の屈折率
なお、本発明では子ラメラ量を測定する際の等温結晶化温度としては、１５０℃を標準条件として採用した。ポリプロピレンに少量の共重合成分を含むミニランダムポリプロピレン等では当該温度では結晶化しないか、あるいは結晶化しても十分な球晶成長が望めない。このような樹脂の場合は、得られるフィルム特性として耐熱性に劣るものが多く、特にコンデンサ用としては適さないものが多い。
【００８９】
（実施例１〜５）
プライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂ＰＰ−Ａ樹脂にBasell社製高溶融張力ＰＰ ＨＭＳ ＰＦ−８１４を添加し、全樹脂中のＨＭＳ添加量が０．２重量％（実施例１），０．５重量％（実施例２）、０．９重量％（実施例３）、１．５重量％（実施例４）、３重量％（実施例５）となるように調整した。また、比較としてＰＰ−Ａ樹脂単独の樹脂を準備した。
【００９０】
それぞれの樹脂を、２５０℃で押出機より溶融押出し、Ｔダイよりシート状に押出し、８５℃の温度の冷却ロールで冷却固化した後、１４３℃の温度で長さ方向に４．７倍に延伸し、次いで両端をクリップで把持して熱風オーブン中に導いて、１６６℃の雰囲気で予熱後、１５７℃で横方向に９倍に延伸し、次いで、１６０℃の温度で熱処理した。その後、フイルムの片面に濡れ張力が４２ｍＮ／ｍとなるようにコロナ放電処理を施してワインダーで巻き取った。こうしてえられたフイルムは厚みが３μｍであり、延伸均一性はいずれも９０％以上と優れており、ＴＤ熱収が低く、絶縁破壊電圧も表２に示す通りであり優れていた。尚、表２中、mmmmはメソペンタッド分率を、Tm-1は第一の融解ピーク温度を、Tm-2は第二の融解ピーク温度を、
Tmcは溶融結晶化温度を、MDは長手方向を、TDは幅方向を示す。
【００９１】
（比較例１）
実施例１において、高溶融張力ＰＰを添加しなかった以外は同様にしてフイルムを得た。延伸均一性に劣り、絶縁破壊電圧も劣っていた。
【００９２】
（実施例６）
ポリプロピレン樹脂としてBorealis社製ポリプロピレン樹脂ＰＰ−ＢにBorealis社製ＨＭＳ−Ｂを０．５重量％添加して、実施例１と同様にフイルムを得た。但しフイルム厚みは４μｍとした。得られたフイルムは、ＴＤ熱収縮率が小さく、絶縁破壊電圧は高く優れていた。
【００９３】
（比較例２）
実施例６においてＨＭＳを添加せずに製膜したが、延伸均一性に劣り、ＴＤ熱収縮率が大きく、絶縁破壊電圧が劣ったものになった。
【００９４】
（実施例７）
ポリプロピレン樹脂としてプライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂ＰＰ−ＣにＨＭＳ−Ｂを０．５重量％添加して厚み４．５μｍの二軸延伸フイルムを得た。延伸均一性に優れ、熱収縮率が小さく、絶縁破壊電圧が高く優れていた。
【００９５】
（比較例３）
実施例７においてポリプロピレン樹脂ＰＰ−Ｃのみで製膜したが、熱収縮率が高く、絶縁破壊電圧が劣ったものになった。
【００９６】
（実施例８）
極限粘度［η］が３．０dl/gのポリプロピレン樹脂を過酸化物と共に溶融押し出して、［η］が１．８ｄl/gとなるように調整して、Ｍｗ／Ｍｎが４．５のポリプロピレン樹脂ＰＰ−Ｄを得た。この樹脂にＨＭＳ−Ａを０．８重量％添加し、二軸延伸フイルムを製膜した。熱収縮率は小さく、絶縁破壊電圧も優れたフイルムが得られた。
【００９７】
（比較例４）
実施例８においてＰＰ−Ｄのみで二軸延伸を試みたが、横延伸工程でフイルムが破断して、二軸延伸することができなかった。
【００９８】
（実施例９，比較例５）
実施例２、比較例１で得られたフイルムを蒸着しコンデンサ評価を行った。それぞれ得られたコンデンサ素子を実施例９，比較例５とした。
【００９９】
実施例９ではステップアップ耐電圧、寿命特性共に優れたものが得られたのに対して、比較例５では耐電圧特性、寿命特性共に劣ったものになった。
【０１００】
（実施例１０、比較例６）
ポリプロピレン樹脂として、住友化学（株）製の一般包装用ポリプロピレン樹脂ＰＰ−Ｅを用いて、ＨＭＳ樹脂ＨＭＳ−Ａを０．８重量％添加したフイルム（実施例１０）と添加しないフイルム（比較例６）を製膜した。製膜条件は実施例１に準じ、フイルム厚みは１５μｍとした。
【０１０１】
表４に検討結果を示すが、実施例１０では、延伸均一性に優れたフイルムが得られ、得られた物性としても熱収縮率が小さくなったが、比較例７では均一延伸性に劣ったものになった。尚、表４中、mmmmはメソペンタッド分率を、Tm-1は第一の融解ピーク温度を、Tm-2は第二の融解ピーク温度を、Tmcは溶融結晶化温度を、MDは長手方向を、TDは幅方向を示す。
【０１０２】
（実施例１１）
ポリプロピレン樹脂組成として、実施例２と同じ樹脂組成（ＰＰ−Ａ（９９．５％）とＨＭＳ−Ａ（０．５％））の樹脂を用いて、２５０℃で押出機より溶融押出し、Ｔダイよりシート状に押し出し、８５℃の温度の冷却ロールで冷却固化した後、１４５℃の温度で長さ方向に５．５倍に延伸し、次いで両端をクリップで把持して熱風オーブン中に導いて、１６１℃の雰囲気で予熱後、１５７℃で横方向に９倍に延伸し、次いで、１６０℃の温度で熱処理した。その後、フィルムの片面に濡れ張力が４２ｍＮ／ｍとなるようにコロナ放電処理を施してワインダーで巻き取った。こうして得られたフィルムは、厚みが２μｍであり、Δｄは０．０６μｍで、絶縁破壊電圧も５００Ｖ／μｍと優れていた。表２にその他特性をまとめて示す。
【０１０３】
（比較例７）
ポリプロピレン樹脂として、比較例１と同じ樹脂組成（ＰＰ−Ａ（１００％））を用いて、実施例１１と同様の製膜条件でフィルムを得ようとしたが、横延伸時にオーブン中のフィルム破れが発生してフィルムを得ることができなかった。
【０１０４】
【表１】
【０１０５】
【表２】
【０１０６】
【表３】
【０１０７】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、広くポリプロピレンフイルムとして、包装用、工業用等に使用することができるが、特に二軸延伸ポリプロピレンとして、薄膜で均一な特性を有するフイルムを得ることができるために、コンデンサ用誘電体として好ましく用いることができる。特に、高電位傾度（フイルム厚み当たりの印可電圧、ポリプロピレンフィルムに関するものであり、更に詳しくは、スイッチング電源、ＤＣ−ＤＣコンバーターや、インバーター等のパワーコントロール回路の平滑用等として特に好ましく用いられるコンデンサ及びこれに好適なポリプロピレンフイルムに関するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】ＤＳＣで観測されるポリプロピレンの融解ピーク
【図２】融解ピークが２つ独立に観測される事例でピーク分割方法の説明を含む
【図３】融解ピークが主ピークのショルダーピークとして観測される事例
【図４】子ラメラが生成した場合のモデル図
【図５】ポリプロピレン単体の球晶の偏光顕微鏡写真
【図６】ポリプロピレンにＨＭＳを添加した球晶の偏光顕微鏡写真
【図７】本発明の二軸延伸フイルム表面形状
【図８】コンデンサ特性を評価するための蒸着パターン
【符号の説明】
【０１１０】
１：融解ピーク
２：融点
３：ベースライン
４：第一の融解ピーク
５：第二の融解ピーク
６：第一のピークと第二のピークとのピーク分割例
７：ショルダーピーク
８：親ラメラ
９：子ラメラ
１０：ポリプロピレンの折り畳み鎖
ａ*、ｂ、ｃ：ポリプロピレンの結晶軸
Ｒ：球晶のラジアル方向
Ｔ：球晶のタンジェンシャル方向
Ａ：５０ｍｍ
Ｂ：２ｍｍ
Ｃ：０．６ｍｍ
Ｄ：０．５ｍｍ
Ｅ：１７ｍｍ
Ｆ：０．３ｍｍ
１１：金属蒸着部分
１２：非蒸着（マージン）部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロピレンを主体とするポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレンフイルムであって、該ポリプロピレン樹脂が少なくとも２つの融解ピークを有し、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃、第二の融解ピーク温度が１４８〜１５７℃であることを特徴とするポリプロピレンフイルム。
【請求項２】
冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が２．０重量％以下である請求項１に記載のポリプロピレンフイルム。
【請求項３】
ポリプロピレン樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が５以下である請求項１〜２のいずれかに記載のポリプロピレンフイルム。
【請求項４】
ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率が０．９５以上である請求項１〜３のいずれかポリプロピレンフイルム。
【請求項５】
コンデンサ用である請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレンフイルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のポリプロピレンフイルムにおいて、ポリプロピレン樹脂に長鎖分岐構造または架橋構造を有するポリプロピレンを含有せしめることを特徴とするポリプロピレンフイルムの製造方法。
【請求項７】
直鎖状ポリプロピレン樹脂に長鎖分岐構造または架橋構造を有する高溶融張力ポリプロピレン樹脂を添加量が０．０２〜１重量％未満である請求項６に記載のポリプロピレンフイルムの製造方法。
【請求項１】
プロピレンを主体とするポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレンフイルムであって、該ポリプロピレン樹脂が少なくとも２つの融解ピークを有し、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃、第二の融解ピーク温度が１４８〜１５７℃であることを特徴とするポリプロピレンフイルム。
【請求項２】
冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）が２．０重量％以下である請求項１に記載のポリプロピレンフイルム。
【請求項３】
ポリプロピレン樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が５以下である請求項１〜２のいずれかに記載のポリプロピレンフイルム。
【請求項４】
ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率が０．９５以上である請求項１〜３のいずれかポリプロピレンフイルム。
【請求項５】
コンデンサ用である請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレンフイルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のポリプロピレンフイルムにおいて、ポリプロピレン樹脂に長鎖分岐構造または架橋構造を有するポリプロピレンを含有せしめることを特徴とするポリプロピレンフイルムの製造方法。
【請求項７】
直鎖状ポリプロピレン樹脂に長鎖分岐構造または架橋構造を有する高溶融張力ポリプロピレン樹脂を添加量が０．０２〜１重量％未満である請求項６に記載のポリプロピレンフイルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−８４８１３（Ｐ２００７−８４８１３Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２８８４２（Ｐ２００６−２２８８４２）
【出願日】平成１８年８月２５日（２００６．８．２５）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２５日（２００６．８．２５）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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