説明

ポリプロピレン延伸フィルム

【課題】コンデンサー絶縁フィルムとして優れた性能を示すポリプロピレン延伸フィルムを提供すること。
【解決手段】メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、荷重2.16kg)が0.1〜10g/10分、トータルエチレン量が2wt%以下、アイソタクチックインデックス(II)が90〜96%、灰分含量が30ppm以下、塩素含量が3ppm以下のポリプロピレン系樹脂を、延伸倍率(縦×横の面倍率)50倍以上に延伸させてなるポリプロピレン延伸フィルム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は高倍率に延伸され、耐電圧性に優れた延伸フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
ポリプロピレンは優れた延伸特性を有することから均一な薄いフィルムとすることが可能であり、その優れた特性を活かして様々な分野で幅広く利用されている。また優れた電気的特性を有することからコンデンサー絶縁フィルムに広く用いられている。コンデンサー絶縁フィルムとしての優れた特性を有するポリプロピレンとしては、立体規則性を向上させるなどの検討(たとえば、特許文献1)がなされている。
【特許文献1】特開昭56−131921号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
コンデンサー絶縁フィルムの分野においては、高温での絶縁破壊電圧の高さが要求される。通常この要求を満たすためには、ベースとなるポリプロピレンの立体規則性を向上させる。ところが立体規則性が高過ぎると延伸性が悪くなり、結果的に延伸フィルムの特性が低下するという問題があった。本発明の目的は、高倍率な延伸を可能とする良延伸性のポリプロピレンを提供し、そのポリプロピレンから得られたフィルムを高倍率に延伸することによって高結晶化させ、絶縁破壊電圧の高いコンデンサー用ポリプロピレンフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明者らは上記問題を解決して、延伸フィルムとした時、高い絶縁破壊電圧を示すポリプロピレンについて鋭意探索し、本発明を完成した。即ち本発明は、メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、荷重2.16kg)が0.1〜10g/10分、トータルエチレン量が2wt%以下、アイソタクチックインデックス(II)が90〜96%、灰分含量が30ppm以下、塩素含量が3ppm以下のポリプロピレン系樹脂を、延伸倍率(縦×横の面倍率)50倍以上に延伸させてなるポリプロピレン延伸フィルムである。
【0005】
また本発明は、前記ポリプロピレン延伸フィルムの縦横の延伸倍率が等倍のポリプロピレン延伸フィルムである。
【0006】
また本発明は、前記ポリプロピレン延伸フィルムが、コンデンサー用途向けのポリプロピレン延伸フィルムである。
【発明の効果】
【0007】
本発明のポリプロピレン系樹脂により高延伸倍率フィルムが得られ、この高延伸倍率フィルムをコンデンサー絶縁フィルムとして使用した場合、絶縁破壊強度が向上し、耐電圧性が良好となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明で用いられるポリプロピレンのメルトフローレート(ASTM D1238に準拠、測定温度230℃、荷重2.16kgにて測定した値)は0.1〜10g/10分の範囲である。
【0009】
本発明のポリプロピレンは良延伸性を達成するために、アイソタクチックインデックス(II)は90〜96%が良い。IIが96%を超えると延伸性が悪化し、90%未満では低分子量成分が増加するため、フィルム剛性の低下が顕著になる。IIが90〜96%のポリプロピレンを得るためには、低立体規則性のホモポリプロピレンや、微量のエチレンを共重合させたランダムポリプロピレンなどが用いられる。ここでトータルのエチレン含量は、フィルム剛性の著しい低下を抑えるためにも2wt%以下が良い。また灰分含量は好ましくは30ppm以下であり、さらに好ましくは20ppm以下である。また塩素含量は好ましくは3ppm以下であり、さらに好ましくは2ppm以下である。灰分含量が30ppmを超えたり、または塩素含量が3ppmを超えると、導電成分の増加により絶縁破壊強度が低下する恐れがある。
【0010】
本発明のポリプロピレンを得るためにはチタン、マグネシウム、ハロゲンおよび内部添加電子供与性化合物を含む固体状チタン触媒成分と周期律表の第I族、II族、III族から選ばれた金属を含む有機金属化合物および外部添加電子供与性化合物よりなる重合触媒の存在下にプロピレンを重合させて得たポリプロピレンを用いるのが望ましい。
【0011】
重合触媒としては、より具体的には、通常工業的にポリプロピレンを製造するために用いられている触媒が使用される。例えばハロゲン化マグネシウムなどの担体上に三塩化チタンや四塩化チタンを担持したものと有機アルミニウム化合物が用いられる。その中でも特に高活性でチタン成分のもともと少ない触媒を用いることが望ましい。
【0012】
本発明におけるポリプロピレンは、コンデンサー絶縁フィルム用に使用するため、触媒の単位量当りのポリマーの取得量が低い場合には、後処理を行って触媒残渣を除去する必要がある。また、触媒の活性が高くてポリマーの取得量が多い場合でも、後処理を行って触媒残渣を除去することが望ましい。後処理方法としては、重合して得られたポリプロピレンを液状のプロピレン、ブタン、ヘキサンあるいはヘプタンなどで洗浄する。この時、水、アルコール化合物、ケトン化合物、エーテル化合物、エステル化合物、アミン化合物、有機酸化合物、無機酸化合物などを添加してチタンやマグネシウムなどの触媒成分を可溶化して抽出されやすくすることも行われる。さらに水やアルコールなどの極性化合物で洗浄することも好ましい。
【0013】
さらに上記の重合方法で得られたポリプロピレンを脱ハロゲン処理することにより、特に好ましい本発明の組成物を得ることが出来る。
【0014】
上記脱ハロゲン処理の中でも特にエポキシ化合物を用いた脱ハロゲン処理が好ましい。ここでエポキシ化合物としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブテンオキサイド、シクロヘキセンオキサイドなどのアルキレンオキサイドやグリシジルアルコール、グリシジル酸、グリシジルエステルなどが好ましく用いられる。これらのエポキシ化合物を用いてポリマーの脱塩素処理を行う時には、エポキシ化合物と等モル以上のOH基を持った化合物を用いると非常に効果的である。ここでOH基を持った化合物としては、水、アルコール化合物が挙げられる。
【0015】
本発明に記載の良延伸性ポリプロピレンを用いることにより、延伸フィルムに成形する際の延伸倍率(縦×横の面倍率)を50倍以上とすることができる。高倍率に延伸することによって高結晶化させ、より高い絶縁破壊強度を有する延伸フィルムを得ることができる。
【0016】
また、ポリプロピレンを延伸フィルムに成形する際、縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率は等倍であることが好ましく、同じ面倍率で等倍でない場合よりも高い絶縁破壊強度を有するポリプロピレン延伸フィルムを得ることができる。
【0017】
本発明におけるポリプロピレンを延伸フィルム用に成形する方法としては、特に制限はなく通常のポリプロピレンの延伸フィルムを製造する方法を用いることが出来る。
【0018】
このような方法として例えば、まず30mmφの2層Tダイを用い、250℃で厚さ500〜1200μmのシートを作成する。こうして得られたシートを154〜158℃で1分間予熱した後、154〜158℃で、延伸速度6m/sで、縦方向に5〜9倍、横方向に7〜9倍の延伸を行い、厚さ15μmのフィルムを得るような方法が挙げられる。
【0019】
上記の方法で得られた厚さ15μmのフィルムは、絶縁破壊電圧の測定に用いた。
【0020】
絶縁破壊電圧(V/μm)の測定は、80℃においてJIS−2330に準拠して行った。測定した絶縁破壊電圧の値は少なくとも600V/μmであることが望ましい。
【0021】
灰分の定量方法としては、まず100gの試料を磁製の坩堝に入れ、試料を燃焼させる。さらに電気炉の中で生成した炭素を800℃で完全に燃焼させて、坩堝が恒量となった後、残った灰分の重量を求めて、試料に対する重量百分率によって算出した。
【0022】
IIの定量方法としては、まず1gの試料をソックスレー抽出器に入れ、沸騰n−ヘプタンで10時間抽出する。次にこの試料をアセトンで洗浄後、120℃で6時間乾燥した後その重量を求め、初期の試料量に対する重量百分率によって算出した。
【0023】
このようにして得られたポリプロピレン延伸フィルムは、絶縁破壊強度に優れており、例えばコンデンサー用途向けに好ましく用いることができる。

【実施例1】
【0024】
MFRが3g/10分、IIが94%、灰分量が17ppmのホモポリプロピレンAを用いて、30mmφの2層Tダイにより、250℃で厚さ950μmのシートを作成した。得られたシートをブルックナー社製2軸延伸機(KARO IV)を用い、156℃で1分間予熱した後、156℃で延伸速度6m/sで縦方向に8倍、横方向に8倍延伸を行い、厚さ15μmのフィルムを得た。
上記の方法で得た2軸延伸フィルムの80℃での絶縁破壊強度を測定した。結果を表1に示す。
【実施例2】
【0025】
実施例1で使用したポリプロピレンAを用いて、30mmφの2層Tダイにより、250℃で厚さ1200μmのシートを作成した。得られたシートをブルックナー社製2軸延伸機(KARO IV)を用い、162℃で1分間予熱した後、162℃で延伸速度6m/sで縦方向に9倍、横方向に9倍延伸を行い、厚さ15μmのフィルムを得た。
上記の方法で得た2軸延伸フィルムの80℃での絶縁破壊強度を測定した。結果を表1に示す。
【実施例3】
【0026】
実施例1で使用したポリプロピレンAを用いて、30mmφの2層Tダイにより、250℃で厚さ950μmのシートを作成した。得られたシートをブルックナー社製2軸延伸機(KARO IV)を用い、160℃で1分間予熱した後、160℃で延伸速度6m/sで縦方向に7倍、横方向に9倍延伸を行い、厚さ15μmのフィルムを得た。
上記の方法で得た2軸延伸フィルムの80℃での絶縁破壊強度を測定した。結果を表1に示す。
〔比較例1〕
【0027】
実施例1で使用したポリプロピレンAを用いて、30mmφの2層Tダイにより、250℃で厚さ500μmのシートを作成した。得られたシートをブルックナー社製2軸延伸機(KARO IV)を用い、152℃で1分間予熱した後、154℃で延伸速度6m/sで縦方向に5倍、横方向に7倍延伸を行い、厚さ15μmのフィルムを得た。
上記の方法で得た2軸延伸フィルムの80℃での絶縁破壊強度を測定した。結果を表1に示す。
〔比較例2〕
【0028】
MFRが3g/10分、IIが97%、灰分量が17ppmのホモポリプロピレンBを用いて、30mmφの2層Tダイにより、250℃で厚さ500μmのシートを作成した。得られたシートをブルックナー社製2軸延伸機(KARO IV)を用い、152℃で1分間予熱した後、152℃で延伸速度6m/sで縦方向に5倍、横方向に7倍延伸を行い、厚さ15μmのフィルムを得た。
上記の方法で得た2軸延伸フィルムの80℃での絶縁破壊強度を測定した。結果を表1に示す。
〔比較例3〕
【0029】
比較例2で使用したポリプロピレンBを用いて、30mmφの2層Tダイにより、250℃で厚さ950μmのシートを作成した。得られたシートをブルックナー社製2軸延伸機(KARO IV)を用い、実施例1の延伸条件で縦方向に8倍、横方向に8倍延伸を行い、厚さ15μmのフィルムを得ようと試みた。しかし延伸性が悪く、面倍率64倍の2軸延伸フィルムは得られなかった。
【0030】
【表1】

【0031】
IIが94%のポリプロピレンAは、IIが97%のポリプロピレンBに比べて高延伸倍率化が可能であり、そしてこの高延伸倍率フィルムを用いることにより、絶縁破壊強度の高いポリプロピレンフィルムを得ることができた。また実施例1と実施例3より、ほぼ同じ面倍率であっても等倍延伸された実施例1の方が、高い絶縁破壊強度を示した。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
メルトフローレート(ASTM D1238、230℃、荷重2.16kg)が0.1〜10g/10分、トータルエチレン量が2wt%以下、アイソタクチックインデックス(II)が90〜96%、灰分含量が30ppm以下、塩素含量が3ppm以下のポリプロピレン系樹脂を、延伸倍率(縦×横の面倍率)50倍以上に延伸させてなるポリプロピレン延伸フィルム。
【請求項2】
縦横の延伸倍率が等倍である、請求項1に記載のポリプロピレン延伸フィルム。
【請求項3】
コンデンサー用途向けである、請求項1または2に記載のポリプロピレン延伸フィルム。


【公開番号】特開2006−83253(P2006−83253A)
【公開日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−268033(P2004−268033)
【出願日】平成16年9月15日(2004.9.15)
【出願人】(000005887)三井化学株式会社 (2,318)
【Fターム(参考)】