金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム及びこれからなるコンデンサ
【課題】
本発明は、容積当たりの静電容量が大きく、８０℃以上という高温雰囲気下でも優れた高耐電圧性と保安性を発揮するコンデンサおよびこのための材料を提供せんとするものである。
【解決手段】
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ィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面が梨地調の凹凸からなる基層を有し、該表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５〜１．５μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属化層を設けてなる金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびこれからなるコンデンサを提供する。
本発明は、容積当たりの静電容量が大きく、８０℃以上という高温雰囲気下でも優れた高耐電圧性と保安性を発揮するコンデンサおよびこのための材料を提供せんとするものである。
【解決手段】
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ィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面が梨地調の凹凸からなる基層を有し、該表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５〜１．５μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属化層を設けてなる金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびこれからなるコンデンサを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ用誘電体／電極材料として好適な金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびこれからなるコンデンサに関する。さらに詳しくはＤＣ／ＤＣコンバーターやＤＣ／ＡＣインバーター等の平滑コンデンサ用として好適な小型大容量コンデンサに好適なコンデンサ用材料およびこれからなるコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサはプラスチックフィルムコンデンサ、電解コンデンサ、電気二重層コンデンサ等の様々なタイプがそれぞれの特徴を活かして、用途に応じて使い分けが行われている。昨今の半導体並びにパルス制御技術の進歩は高出力のＤＣ／ＤＣコンバーターやＤＣ／ＡＣインバーター等を可能にしモーター等の制御効率並びに制御精度を高め、用途が拡大すると同時に更なる制御回路のコンパクト化とハイパワー化が求められている。
【０００３】
このような制御回路の中でコンデンサは電圧の安定化や回路保護のために不可欠な素子であるが、ハイパワー化に向かっては静電容量、耐電圧の向上が求められている。コンデンサの中でも、電解コンデンサは容積効率の点で優れるが、温度依存性、経時変化、耐圧等の問題があり、このような問題が無く特性が安定しているプラスチックフィルムコンデンサを小型化（大容量化）する取り組みが本格化している。
【０００４】
プラスチックフィルムの中でも二軸配向ポリプロピレンフィルムは、その優れた耐電圧特性、低損失特性から直流用途、交流用途に限らず高電圧コンデンサ用に特に好ましく用いられている。
【０００５】
かかる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、表面を適度に粗面化する必要があるが、これはフィルムの滑り性や油含浸性の向上あるいは蒸着コンデンサにおいては保安性を付与するためである。ここで、保安性とは、該誘電体フィルム上に形成した金属蒸着膜を電極とする金属蒸着コンデンサにおいて、異常放電時に蒸着金属が放電エネルギーによって飛散することで絶縁性を回復させ、ショートを防止することでコンデンサの機能を維持する乃至は破壊を防止する機能であり、安全性からも極めて有用な機能である。
【０００６】
かかる粗面化方法としては、これまでエンボス法やサンドブラスト法などの機械的方法、溶剤によるケミカルエッチング等の化学的方法、ポリエチレン等の異種ポリマーを混合したシートを延伸する方法、β晶を生成させたシートを延伸する方法（例えば特許文献１、２参照）等が提案されていた。
【０００７】
しかし、機械的方法および化学的方法では粗さ密度が低く、またβ晶を生成させたシートを延伸する方法では粗大突起が生じやすく、突起の密度という点で必ずしも十分とはいえない場合があった。また、これらの方法で粗面化したフィルムは、コンデンサ形成時にフィルム層間への油含浸が不十分となり部分的に未含浸部分を生じやすく、コンデンサ寿命が低下する場合があった。ポリエチレン等の異種ポリマーを配合したシートを延伸する方法では、コンデンサ形成時に気泡の残存は少ないが、該フィルムをリサイクルした場合に異種ポリマーが悪影響を及ぼす場合があり、リサイクル性に劣るという問題があった。
【０００８】
また、いずれの方法による二軸配向ポリプロピレンフィルムも、コンデンサの使用条件として、８０℃以上という高温で、かつ電位傾度が２００Ｖ／μｍ以上の厳しい条件のもとでは、保安性が充分でなく、信頼性の面で問題を生じることがあった。ここで電位傾度とは誘電体フィルムに印加された電圧を該フィルム厚みで除したものであり、単位フィルム厚み当たりの印加電圧である。
【０００９】
また、粗さ密度や突起の均一性については、高溶融張力ポリプロピレンフィルム（例えば特許文献４参照）や、かかる高溶融張力ポリプロピレンフィルムと通常のポリプロピレンフィルムとを積層した（例えば特許文献３参照）ものなどが提案されているが、高溶融張力ポリプロピレン樹脂そのものをコンデンサ用途として使用する場合は樹脂の構造上充分な耐熱性を得ることができず高温での絶縁破壊電圧が著しく低下する問題があり、また、高溶融張力ポリプロピレン樹脂を積層する技術では特にフィルム厚みが５μｍ以下の薄膜フィルムでは均一な積層厚み構成を得ることが困難となり、均一性を損ねて実用上満足のいく誘電体フィルムとはならないのが実状である。
【００１０】
一方、金属層からの改善手段としては、特許文献５に記載されている様な分割電極とその許容電流を規定する提案や、特許文献６に記載されている様な金属化層の膜抵抗を規定する提案等がなされている。しかしながら、これらの提案ではベースフィルムについての検討がなされておらず耐電圧特性や保安性において十分ではなかった。
【特許文献１】特開昭５１−６３５００号公報
【特許文献２】特開２００１−３２４６０７号公報
【特許文献３】特開２００１−１２９９４４号公報
【特許文献４】特開２００１−７２７７８号公報
【特許文献５】特開昭５８−２２２５１７号公報
【特許文献６】特開昭５２−９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、８０℃以上の高温雰囲気においても優れた耐電圧性と信頼性を発揮する金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびこれからなるコンデンサを提供せんとするものである。
【００１２】
かかる金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムとすることで、特に大容量・小型コンデンサ用等に好適な突起の均一性に優れ、粗さ密度も高い表面を持つ金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することができたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明は、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ィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面が梨地調の凹凸からなる基層を有し、該表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５〜１．５μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属化層を設けてなる金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびこれからなるコンデンサを提案するものである。
【００１４】
また、本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、以下の（１）〜（７）に示す特徴を好ましく具備するものであると同時に本発明のコンデンサは以下の（８）に示す特徴を好ましく具備するものである。
【００１５】
（１）該二軸配向ポリプロピレンフィルム表面がクレータ状凹凸を含み、該クレータの長径が１５０μｍ以下であること
（２）少なくとも一方のフィルム表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）と１０点平均粗さ（Ｒｚ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）が１６〜３５であること
（３）該ポリプロピレン樹脂が、直鎖状ポリプロピレンに、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）が混合されたものであること
（４）該分枝鎖ポリプロピレン（Ｈ）の含有量が、０．１〜２．５重量％であること
（５）該分岐鎖ポリプロピレン樹脂（Ｈ）の含有量が０．１〜０．９重量％含有するものであること
（６）該二軸配向ポリプロピレンフィルムのフィルム厚みが１〜５μｍであること
（７）金属膜の膜抵抗が５〜１００Ω／□であること
（８）金属膜の膜抵抗値が１０〜７０Ω／口であること
（９）ポリプロピレンフィルム上に形成された蒸着膜の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されていること
（１０）コンデンサが捲回型であり、かつ断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であること
また、本発明は、さらに次のような手段を提案するものである。
【００１６】
すなわち、本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレンを含むポリプロピレン樹脂からなる二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）と中心線平均粗さ（Ｒａ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）が１６〜３５、該表面の１０点平均粗さが０．５０〜１．５０μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％であることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、以下の（１）〜（４）に示す特徴を好ましく具備するものである。
【００１８】
（１）該フィルム表面がクレータ状凹凸を含み、該クレータの長径が、１５０μｍ以下であること
（２）該ポリプロピレン樹脂が、直鎖状ポリプロピレンに２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動係数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）が混合されたものであること
（３）該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）の含有量が、０．１〜２．５重量％であること
（４）該ポリプロピレン樹脂が、該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を０．１〜０．９重量％含有するものであること
（５）該二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みが１〜５μｍであること
（６）金属膜の膜抵抗が５〜１００Ω／□であること
（７）金属膜の膜抵抗値が１０〜７０Ω／□であること
（８）ポリプロピレンフィルム上に形成された蒸着膜の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されていること
（９）コンデンサが捲回型であり、かつ断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であること
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、特定の表面特性を有する二軸配向ポリプロピレンフィルムを基層とする金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを形成し、コンデンサに用いることにより、−４０℃の低温から９０℃を越える高温までの広範囲の雰囲気温度条件下でも高耐電圧性を発揮するコンデンサを提供することができるので、パワー制御ユニット等に用いられる平滑コンデンサとして用いると特に優れた特性を発揮することができる。
【００２０】
（１）耐圧電圧特性に優れ、高電位傾度（＝単位厚み当たりの印加電圧）に設定できるのでコンデンサの容積効率が高まる。
【００２１】
（２）フィルムの滑り性が良好であるため、スリット加工適性、素子巻き性に優れることからコンデンサ製造時の歩留まりを高めることができる。
【００２２】
（３）特に扁平型コンデンサ用として使用する場合は素子製造時のつぶれ性が良好なことから、歪みの少ない均一性の高い素子を製造可能であり、コンデンサ素子特性のばらつきの低減、歩留まりの向上につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、前記課題、つまり８０℃以上という高温雰囲気温度条件下でも優れた耐電圧性と信頼性を発揮する金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムについて、鋭意検討した結果、特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を直鎖状ポリプロピレンに混合してみたところ、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低く抑えることができることを見出した。更に、分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）は、α晶核剤的な作用を有しながら、少量添加の範囲であれば結晶変態による粗面形成も可能となり、前記の球晶サイズを小さくする効果と相まって、クレータサイズを小さく、緻密に形成することができ、突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度のバランスにも優れた特徴的な表面粗さを有する二軸配向ポリプロピレンフィルムに金属層を設けた、金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することに成功したものである。すなわち、かかる特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を混合することにより、表面光沢度が９０〜１３５％である特徴的な梨地調の凹凸を有する基層に１０点平均粗さ（Ｒｚ）を０．５〜１．５μｍ付与せしめ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【００２４】
以下、本発明の面形状について詳細に説明する。すなわち、本発明が提案する表面形態の内、梨地調の凹凸とは前記特許文献３，４で得られる粒状乃至はシワ状構造を含むものである。図５に本発明において梨地調凹凸として定義する典型的な粒状構乃至はシワ状構造を示す表面写真を、図６に該３次元粗さチャートを示すが、いずれの図からもわかるように、「梨地調」とはフィルム表面に突起高さ・形状が揃った突起が形成されている状態であり、１０点平均粗さ（Ｒｚ）と中心線平均粗さ（Ｒａ）とは比較的近い値をとる。完全に均一な突起が形成されている粗さモデルとして、粗さ曲線（ｆ）が正弦曲線（ｓｉｎ（ｘ））である場合、Ｒａ＝２／π、Ｒｚ＝２となり、Ｒｚ／Ｒａ＝πで与えられ、三角波の場合、Ｒｚ／Ｒａ＝４で与えられる。本発明において定義される「梨地調」面形状においては、上述のモデルのような規則性は無いために、Ｒｚ／Ｒａは大きくなり、図６の３次元チャートの解析の結果得られる値は１３である。このような形状の凹凸は均一性に優れてはいるが、均一であるがために、フィルムロールやコンデンサ素子を形成した際にフィルム層間が滑りやすく、ロール形状が安定せずにシワ等の巻き乱れが生じ易いという問題、あるいは素子の形状が安定せずに結果的に電気特性に劣ったものになるという問題点を有していた。
【００２５】
本発明者らは、このような問題を解決するために、該梨地調の凹凸を基調として、該梨地調凹凸によりもたらされる表面突起よりも十分大きい突起を適度に設けることを試みた。
【００２６】
このような突起をフィルム表面に形成する方法としては、ポリプロピレンに相溶しない樹脂や無機及び／または有機粒子等を添加する方法があるが、電気的な不純物を添加せず絶縁破壊電圧等の電気特性を悪化する可能性が低い結晶変態により目的とする突起を得ることが可能である。ここで結晶変態により得られる表面形態について説明する。結晶変態による面形成法とは非特許文献（M.Fujiyama, Journal of Applied Polymer Science 36, P.985-1948(1988)等に記載のポリプロピレンが有する２つの結晶系を利用して表面形成を行うものであり、α晶（単斜晶系、結晶密度０．９３６ｇ／ｃｍ３）系の球晶とβ晶（六方晶系、結晶密度０．９２２ｇ／ｃｍ３）系の球晶を未延伸シートに生成させておき、延伸工程で、熱的に不安定なβ晶をα晶に結晶変態させることで、フィルム表面に凹凸を形成するものである。本手法により得られる表面凹凸の基本単位は球晶の変形に起因するものであることから該形状は円弧状に形成されたクレータ形状（クレータ状凹凸）を有する。当該結晶変態により得られる典型的な表面形状を図３に示すが、楕円状に形成されたクレータ形状が多数存在することが確認できる。本表面を３次元の表面粗さチャートとして表現したものが図４であり、フィルム表面から突起した部分は円弧状に連なることでクレータ形状を有することが確認できる。更に、本技術によればβ晶系球晶が存在しないところでは凹凸が形成されず比較的平坦になることが特徴である。該円弧状突起は２軸延伸する際の縦横の延伸倍率比に対応し変化するものであり、縦横比が１、すなわち等方的な延伸ではほぼ円状となり、縦横比が大きくなるに従い扁平化する。通常逐次２軸延伸法で得られる形状はフィルムの横方向（フィルムロールの幅方向）に長軸を有する。また、球晶のでき方によっては、形状の異なるクレータが複数重畳した形状を示すこともあり、また円弧が環状に閉じられること無く弓状乃至は半弧状の形状を呈することもある。また、該クレータ状凹凸の幅を突起高さの半値幅で代表させた場合、およそ１〜５μｍ程度である。
【００２７】
このような表面形状において、任意に選択した測定線上に観察される粗さ曲線は、クレータの外輪山部に該当する鋭い突起が比較的平滑なベースラインに散発的に現れる形状を有することからＲｚ／Ｒａは大きくなる。実際、図４の粗さ曲線から算出されたＲｚ／Ｒａは３７である。このような表面形状を有するポリプロピレンフィルムでは、平滑部を多く含むために、フィルムのすべりが悪く加工適性に問題があることが多く、滑り性を改善するために突起を大きくすると絶縁破壊電圧が低下する等の問題を有していた。
【００２８】
本発明においては、驚くべきことに分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）の添加量と製膜条件を最適化することにより該円弧状クレータを梨地調凹凸を基調とした表面に生成せしめることが可能となることを見出したものである。
【００２９】
図１には本発明実施例１で得られた表面写真を、図２には該３次元粗さチャートを示すが、基調としてうねりを有する梨地調の凹凸が観察されると同時に円弧状のクレータ形状が多数観察される。クレータ形状は図３のものに比較して小さく、緻密に形成されているために図２の３次元粗さチャートでは明確なクレータ形状として現れていないが、目的としたうねりをもつ基調の粗さに比較して十分高い突起が形成されていることが確認できる。図２の粗さ曲線からもとめたＲｚ／Ｒａは２５となり、クレータ状凹凸のみからなるものの代表値３７と「梨地調」凹凸のみからなるものの代表値１３との間に位置する。
【００３０】
以下、本発明フィルムの表面特性について詳述する。
【００３１】
該フィルム表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）は０．５〜１．５μｍとせしめることが重要であり、更に好ましくは０．７〜１．３μｍであることが好ましく、より好ましくは０．６〜１．３μｍであり、特に好ましくは０．６５〜１．１５μｍであることが好ましい。Ｒｚが小さすぎると空気抜け不良等によりフィルムの巻き取りがうまくいかず、ロール形状に乱れを生じたりコンデンサ素子形成がうまく行かなくなる恐れがある。一方、Ｒｚが大きすぎると絶縁破壊電圧が低下する恐れがある。
【００３２】
また、該フィルム表面の光沢度としては９０〜１３５％の範囲とするものであり、好ましくは９５〜１３０％とするものである。すなわち、光沢度を低下せしめることはフィルム表面での光散乱の密度をアップすること、すなわちフィルム表面の凹凸を緻密にすることを意味するが、光沢度を低下せしめると液体の含浸性は良好となるが、フィルム層間が滑りやすく素子巻き性が悪化したり、フィルム巻き取り時の空気抜け性が悪化して、フィルムをロール状に巻き取ることが難しくなる。一方、光沢度が１３５％を超えるとフイルム層間が滑りにくく扁平状のコンデンサ素子に成型することが困難になったり、充分なクリアランスを維持できずに保安性が悪化する等の問題を生じる。
【００３３】
また、既述の通り、本発明フィルムの表面は、梨地調凹凸と共にクレータ状の凹凸を形成せしめたものであることが好ましい。
【００３４】
該クレータサイズは、大きいクレータほど凹凸高さが急峻となる傾向があり、絶縁破壊特性に影響を与えるので、クレータ径は小さくすることが好ましく、長径が１５０μｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは５〜１２０μｍである。クレータサイズ測定の詳細については後述のようにフィルム表面にアルミ蒸着膜を形成し、微分干渉顕微鏡で実施する。
【００３５】
また、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、フィルムの少なくとも一方の面の中心線平均表面粗さＲａが０．０２〜０．１０μｍであることが好ましい。中心線平均粗さが大きすぎると、フィルムを積層した場合に層間に空気が入りコンデンサ素子の劣化につながり、またフィルムに金属層を形成したとき金属層に穴アキ等が発生し、高温時の絶縁破壊強度や素子ライフが低下したり電圧印加時に電荷が集中し、絶縁欠陥の原因となる。逆に小さすぎるとフィルムの滑りが悪くなり、ハンドリング性に劣ったり、コンデンサ素子に絶縁油を含浸する場合はフィルム層間に絶縁油が均一に浸透せず、連続使用時に容量変化が大きくなる。フィルムの少なくとも片面の中心線平均表面粗さのさらに好ましい範囲は０．０２〜０．０８μｍであり、より好ましくは０．０３〜０．０８μｍであり、さらに好ましくは０．０３〜０．０７μｍであり、特に好ましくは０．０４〜０．０７μｍである。
【００３６】
本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、既述の通り基層の梨地調の凹凸に加えて大きな突起を有するものであるから、該中心線平均表面粗さ（Ｒａ）に対しては十点平均粗さ（Ｒｚ）が十分大きくなることが好ましい。すなわち、少なくとも一方の面において両者の比（Ｒｚ／Ｒａ）は８以上であることが好ましく、更に好ましくは１０〜４０、特に好ましくは１５から３５であることが好ましい。さらに、この比の値は、１６〜３５であることが好ましく、１８〜３２であることがより好ましく、さらに２０〜３０であることがより好ましい。
この比（Ｒｚ／Ｒａ）が大きすぎると、粗大突起の割合が増えるため、フィルムを積層した場合に層間に空気が入りコンデンサ素子の劣化につながり、またフィルムに金属層を形成したとき金属層に穴アキ等が発生し、高温時の絶縁破壊強度や素子ライフが低下したり電圧印加時に電荷が集中し、絶縁欠陥の原因となる。逆に、この比（Ｒｚ／Ｒａ）が小さすぎるとハンドリング性に劣る場合がある。
【００３７】
また、かかる突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度のバランスにも優れた特徴的な表面粗さを有する表面光沢度が９０〜１３５％である二軸配向ポリプロピレンフィルムは、かかる特定なフィルムを用いてコンデンサにしたとき、たとえ絶縁破壊を起こしても、フィルム層間に適度のクリアランスを保持しているので、破壊することなくコンデンサ寿命を維持するという前記の保安性を安定的に発揮するという優れた機能を発揮するものである。
【００３８】
また、かかる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、前記したように特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を直鎖状ポリプロピレンに混合したものであるが、かかる特定な二軸配向ポリプロピレンフィルムは、通常のポリプロピレンの溶融結晶化温度が、せいぜい１１０℃付近であるのに対して、１１５℃以上に高めることができ、高温での保安性に寄与するものである。すなわち、自己回復のプロセスでは何らかの原因で誘電体フィルムが絶縁破壊を起こした際に発生する放電エネルギーによって放電部周辺の蒸着金属を飛散させるが部分的に高温になるためフィルムも部分融解するが再結晶化することで絶縁性を回復する。コンデンサの雰囲気温度が高温になると再結晶化し難くなり、絶縁性を回復しがたくなるが、本発明では溶融結晶化温度を高めることで高温下ので保安性を向上せしめることができる。
【００３９】
また、該二軸配向ポリプロピレンフィルムは、製膜性はもとより、強度などの物理的特性においても、直鎖状ポリプロピレンに比してさらに優れており、直鎖状ポリプロピレン４μｍの厚さでの使用用途であれば、３μｍの厚さで対応することができるという優れた物理的特性をも発揮するものである。
【００４０】
本発明は、通常用いられるポリプロピレンである直鎖状ポリプロピレンに、特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を混合したもの、つまりα晶結晶核剤として用いるものであるが、かかる分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）として、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレンを使用することが好ましい。
【００４１】
ここで、２３０℃で測定したときの溶融張力とは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に示される溶融流動指数（ＭＦＲ）測定用の装置に準じて測定されたものである。具体的には、東洋精機製メルトテンションテスターを用いて、ポリプロピレンを２３０℃に加熱し、溶融ポリプロピレンを押出速度１５ｍｍ／分で吐出してストランドとし、このストランドを６．４ｍ／分の速度で引き取る際の張力を測定し、溶融張力（単位ｃＮ）とした。また、２３０℃で測定したときの溶融流動指数（ＭＦＲ）とは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に準じて荷重２１．１８Ｎで測定されたもの（単位ｇ／１０分）である。
【００４２】
本発明の分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）としては、上式を満たす限り、特に限定されるものではないが、製膜性の観点から溶融流動指数（ＭＦＲ）は１〜２０ｇ／１０分の範囲にあるものが好ましく、１〜１０ｇ／１０分の範囲にあるものがより好ましい。また溶融張力については、１〜３０ｃＮの範囲にあるものが好ましく、２〜２０ｃＮの範囲にあるものがより好ましい。溶融張力が小さいと突起の均一性に劣り、１０点平均粗さＲｚと中心線平均表面粗さＲａの比（Ｒｚ／Ｒａ）が大きくなる。また粗さ密度も小さく（単位面積当たりの突起個数が少ない）なる。溶融張力が大きいほど突起の均一性が高くなり、この比（Ｒｚ／Ｒａ）は小さくなる傾向が出てくる。
【００４３】
分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を得るには、分岐構造を持つオリゴマーやポリマーをブレンドする方法、特開昭６２−１２１７０４号公報に記載されているようにポリプロピレン分子中に長鎖分岐構造を導入する方法、あるいは特許第２８６９６０６号公報に記載されている様な方法等が好ましく用いられる。具体的にはBasell社製“Ｐｒｏｆａｘ ＰＦ−８１４”、Borealis社製“Ｄａｐｌｏｙ ＨＭＳ−ＰＰ”（ＷＢ１３０ＨＭＳ、ＷＢ１３５ＨＭＳ等）が例示されるが、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。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。
【００４４】
本発明においては、このような分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を通常のポリプロピレン樹脂に添加する場合、該（Ｈ）の添加量は２．５重量％を上限としておくことが好ましく、より好ましくは０．１〜２．５重量％、更に好ましい添加量は０．０２〜１重量％未満、特に好ましくは０．０５〜０．７重量％であることが好ましい。また、０．１〜１重量％であることも好ましく、０．１〜０．７重量％であることも好ましい。かかる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２ｎｄ−Ｒｕｎで測定する際に観測される融解ピークとして、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃に加えて、ショルダーピークとして１４８〜１５７℃を持つことにより均一な表面形成ができるので好ましい。
【００４５】
かかる配合量で混合することにより、突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度のバランスにも優れた特徴的な梨地調の凹凸形状と、その表面の表面光沢度が９０〜１３０％であるという粗面と、−４０℃から９０℃を越える広範囲の雰囲気温度条件下でも優れた加工性と高耐電圧性を発揮する特徴ある二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造することができるものである。
【００４６】
次に、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムに用いられる直鎖状ポリプロピレンは、通常、包装材やコンデンサ用に使用されるものであるが、好ましくは冷キシレン可溶部（以下ＣＸＳ）が４％以下、かつ２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＜−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たすポリプロピレンであるのがよい。かかる関係式を満たさないと、製膜安定性に劣る場合があったり、二軸配向したフィルムを製造する際にフィルム中にボイドを形成する場合があり、寸法安定性および耐絶縁破壊特性の低下が大きくなる場合がある。
【００４７】
ここで冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）とはフィルムをキシレンで完全溶解した後に室温で析出させた後にキシレン中に溶解しているポリプロピレン成分であり、立体規則性の低い、分子量が低い等の理由で結晶化し難い成分に該当していると考えられる。このような成分が多く樹脂中に含まれているとフィルムの熱寸法安定性に劣ったり、高温での絶縁破壊電圧が低下する等の問題を生じることがある。従って、ＣＸＳは４％以下であることが好ましいが、更に好ましくは３％以下であり、特に好ましくは２％以下である。このようなＣＸＳを有するポリプロピレンフィルムとするには、樹脂を得る際の触媒活性を高める方法、得られた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公知の方法が使用できる。
【００４８】
同様な観点から該ポリプロピレン樹脂の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。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、高温での絶縁破壊電圧が高くなるので好ましい。メソペンダット分率の上限については特に規定するものでは無い。このように立体規則性の高い樹脂を得るには上述の様にｎ−ヘプタン等の溶媒で得られた樹脂パウダーを洗浄する方法や、触媒および／または助触媒の選定、組成の選定を適宜行う方法が例示される。
【００４９】
かかる直鎖状ポリプロピレンとしては、より好ましくは溶融流動指数（ＭＦＲ）が１〜１０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）、特に好ましくは２〜５ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）の範囲のものが、製膜性の点からよい。溶融流動指数（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。
【００５０】
かかる直鎖状ポリプロピレンとしては、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などを含有してもよいし、プロピレンが単独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単量体成分として例えばエチレン、プロピレン（共重合されたブレンド物の場合）、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ーメチル−２−ノルボルネンなどが挙げられる。共重合量またはブレンド量は、耐絶縁破壊特性、寸法安定性の点から、共重合量では１ｍｏｌ％未満とし、ブレンド量では１０重量％未満とするのが好ましい。
【００５１】
また、かかる直鎖状ポリプロピレンには、本発明の目的を損なわない範囲で公知の添加剤、例えば結晶核剤、酸化防止剤、熱安定剤、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、着色防止剤などを含有せしめることもできる。
【００５２】
これらの中で、酸化防止剤の種類および添加量の選定は長期耐熱性にとって好ましい場合がある。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（例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製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（例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製Irganox1010：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０．０３〜１重量％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。より好ましい含有量は０．１〜０．９重量％であり、特に好ましくは０．２〜０．８重量％である。
【００５３】
本発明においては、本発明の目的に反しない範囲で、結晶核剤を添加することができる。既述の通り、分岐鎖状ポリプロピレン樹脂は既にそれ自身でα晶結晶核剤効果を有するものであるが、別種のα晶核剤（ジベンジリデンソルビトール類、安息香酸ナトリウム等）、β晶核剤（１，２−ヒドロキシステアリン酸カリウム、安息香酸マグネシウム、N,N’-ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキサミド等のアミド系化合物、キナナクリドン系化合物等）等が例示される。
【００５４】
但し、本発明ではこれらの結晶核剤を添加することにより、目的とする表面粗さが得難くなったり、高温での体積固有抵抗の低下等電気特性にも悪影響を与える可能性があり、添加量としては、０．１重量％未満とするのが好ましく、さらに好ましくは実質的に添加されていないことが好ましい。
【００５５】
本発明に用いる二軸配向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、二軸配向されることによって得られる。二軸配向の方法としては、インフレーション同時二軸延伸法、ステンター同時二軸延伸法、ス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、製膜安定性、厚み均一性、フィルムの表面形状を制御する点においてステンター逐次二軸延伸法により製膜されたものが好ましく用いられる。本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みは、１．５〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１．５〜３０μｍ、特に好ましくは２．０〜２０μｍである。また、厚みは１〜５μｍであることも好ましく、１．５〜４μｍであることがより好ましく、さらに２〜３．５μｍであることも好ましい。フィルムの厚みが薄すぎると、機械的強度や絶縁破壊強度に劣る場合がある。フィルムの厚みが厚すぎると均一な厚みのフィルムを製膜することが困難になり、またコンデンサ用の誘電体として用いた場合、体積当たりの容量が小さくなるため好ましくない。
【００５６】
また、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムの灰分は５０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは２０ｐｐｍ以下である。かかる灰分が多すぎると、該フィルムの耐絶縁破壊特性が低下し、コンデンサとした場合に絶縁破壊強度が低下する場合がある。灰分をこの範囲とするためには、触媒残磋の少ない原料を用いることが重要であるが、製膜時の押出系からの汚染も極力低減するなどの方法、例えばブリード時間を１時間以上かけるなどの方法を採用することができる。本発明に用いられる二軸配向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に限定されるものではない。具体的には電極構成からは箔巻きコンデンサ、金属蒸着膜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から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。また、形状についても捲回式であっても積層式であっても構わない。しかしながら本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、特に金属蒸着膜コンデンサとして好ましく使用される。ポリプロピレンフィルムは表面エネルギーが低く、金属蒸着を安定的に施すことは困難であるために、金属付着力を良好とするために、事前に表面処理を行うことが好ましい。
【００５７】
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３７〜５０ｍＮ／ｍ、好ましくは３９〜４８ｍＮ／ｍ程度とすることで、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。
【００５８】
本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する二軸配向ポリプロピレンフィルムの特徴は以上の様なものであるが、次いで該金属化層について説明する。
【００５９】
まず、該金属化層を構成する金属種としては、アルミニウム、亜鉛、銅、錫、鉄、ニッケル、コバルト等の導電性のある金属及び／またはこれらの混合物・合金・化合物が例示される。この中でもアルミニウム、亜鉛の単独または合金乃至は混合物であることがコスト的にも性能的に優れている。また、該金属化層の構成は単層構成であっても多層構成であっても構わない。金属化層を設ける方法としては、金属を真空中で加熱融解し蒸散せしめフィルムに金属層を形成する真空蒸着法、電解液中でメッキする方法、適当なバインダー樹脂と共に金属粉等をコーテイングする方法等が例示されるが、真空蒸着法が蒸着膜形成の点で優れている。
【００６０】
次いで、該金属膜の膜抵抗は、５〜１００Ω／□であることが好ましく、更に好ましくは１０〜７０Ω／□であることが好ましい。膜抵抗が低すぎると内部抵抗が低下しtanδが小さくなる等のメリットがあるものの電流集中を招きやすくコンデンサが破壊しやすくなる。一方膜抵抗が高すぎるとtanδが大きくなったり、大電流が流れた際にコンデンサの発熱が大きくなる等の問題を生じることがある。特に、膜抵抗を大きく（すなわち、金属化層を薄膜化）すると、フィルム表面の突起部で金属化層の均一性が損なわれる（蒸着抜け等）、スリット・素子巻きでの金属化膜の脱落、コンデンサ素子内での電界集中による金属消失等々の問題を生じ易くなり、結果的にtanδが大きくなる等の問題を生じる。本発明においては基層となる２軸配向ポリプロピレンフィルムの表面形状を限定することで、このような高膜抵抗でも均一な蒸着膜が形成されることで、スリット・素子巻き時の問題が解決され、コンデンサ素子となっても安定した特性が得られる。
【００６１】
更に、該金属化層の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されている形態をとると、信頼性がアップするので好ましい。この構成は所謂、パターン蒸着で実現されているものであるが、蒸着前のフィルムに蒸着したくない部分に油を印刷しておくかあるいはマスキングをかけて蒸着することで可能となる。当該パターンは用途に応じて設定されるべきものであり、特に制限するものでは無いが、あまり細かく分割しすぎると信頼性は向上するが膜抵抗が大きくなり、分割が粗いと膜抵抗は低くなるが信頼性に劣るという問題を生じる可能性がある。
【００６２】
本発明においては、当該金属化ポリプロピレンフィルムからなることを特徴とするものであり、他のプラスチックフィルムとの組み合わせ（具体的にはポリエステルフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム等）であっても良し、本発明フィルム同士の組み合わせであっても良い。
【００６３】
また、コンデンサの形式としては、捲巻回式であっても積層式であっても良いが耐電圧特性の点において捲回式が好ましい。コンデンサが捲巻回式の場合はコンデンサのコンパクト性の観点から、該断面形状が楕円形状であって該アスペクト比が１．５以上であることが好ましい。特に本発明の特徴を有する金属化２軸配向ポリプロピレンフィルムの制御された面が有効に機能して、均一つぶれ性に優れ、特性の優れた大容量のコンデンサを得ることが可能である。ここで、大容量とは、特に限定されるものではないが、１素子当たりの静電容量が５０μＦ以上、好ましくは７０μＦ以上である。また、つぶれ性に優れることが素子間のばらつきも小さくできることから、複数のコンデンサを直／並列に接続した場合での各素子への負荷バランスの均一性に優れることから静電容量が５００μＦ以上のコンデンサユニットを構成した場合の信頼性に優れる。
【００６４】
また、本発明において該フィルム表面の少なくとも一方の面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）と中心線平均粗さ（Ｒａ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）は１６〜３５であることが重要であり、好ましくは１８〜３２であり、特に好ましくは、２０〜３０である。Ｒｚ／Ｒａが１６未満であるとフィルム層間が滑りやすく、加工適性が損なわれるという問題を生じる可能性がある。一方Ｒｚ／Ｒａが３５を超えると電気特性と加工適性を両立することが難しくなる。
【００６５】
該フィルム表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）は０．５〜１．５μｍとすることが重要であり、更に好ましくは０．６〜１．３μｍ、特に好ましくは０．６５〜１．１５μｍである。Ｒｚが０．５未満であると空気抜け不良等によりフィルムの巻き取りがうまくいかず、ロール形状に乱れを生じたりコンデンサ素子形成がうまくいかなくなる恐れがある。一方、Ｒｚが１．５μｍを超えると絶縁破壊電圧が低下する恐れがある。
【００６６】
また、該フィルムの表面光沢度としては、９０〜１３５％の範囲であることが好ましく、より好ましくは９５〜１３０％である。すなわち、光沢度を低下せしめることはフィルム表面での光散乱の密度をアップすること、すなわちフィルム表面の凹凸を緻密にすることを意味するが、光沢度を９０％未満にまで低下せしめると液体の含浸性は良好となる一方で、フィルム層間が滑りやすく素子巻き性が悪化したり、フィルム巻き取り時の空気抜け性が悪化して、フィルムをロール状に巻き取ることが難しくなる。一方、光沢度が１３５％を超えるフィルム層間が滑りにくく扁平状のコンデンサ素子に形成することが困難になったり、十分なクリアランスを維持できずに保安性が悪化する等の問題を生じやすい。
【００６７】
また、本発明に用いるフィルムの表面には、クレータ状凹凸が形成されていることが好ましい。
【００６８】
該クレータ状凹凸のクレータサイズは、大きいクレータほど凹凸高さが急峻となる傾向があり、絶縁破壊特性に影響を与えるので、クレータ径は小さくすることが好ましく、長径が１５０μｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは５〜１２０μｍである。クレータサイズ測定は、詳細については後述のようにフィルム表面にアルミ蒸着膜を形成し、微分干渉顕微鏡で観察して行う。
【００６９】
また、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、フィルムの少なくとも一方の面の中心線平均粗さＲａが０．０２〜０．１μｍであることが好ましい。中心線平均粗さが０．１μｍを超えると、フィルムを積層した場合に層間に空気が入りコンデンサ素子の劣化につながり、またフィルムに金属層を形成した金属層に穴あき等が発生し、高温時の絶縁破壊強度や素子ライフが低下したり電圧印加時に電荷が集中し、絶縁欠陥の原因となる。逆に０．０２μｍを下回るとフィルムの滑りが悪くなり、ハンドリング性に劣ったり、コンデンサ素子に絶縁油を含浸する場合はフィルム層間に絶縁油が均一に浸透せず、連続使用時に容量変化が大きくなる。フィルムの少なくとも片面の中心線平均粗さのさらに好ましい範囲は０．０３〜０．０８μｍであり、特に好ましくは０．０４〜０．０７μｍである。
【００７０】
また突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度にも優れた特徴的な表面粗さを有する表面光沢度が９０〜１３５％である本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、コンデンサにしたとき、たとえ絶縁破壊を起こしても、フィルム層間に適度のクリアランスを保持しているので、破壊することなくコンデンサ寿命を維持することができ保安性を安定的に発揮するという優れた機能を発現するものである。
【００７１】
また、かかる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、前記したように特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を直鎖状ポリプロピレンに混合したものであると好ましいが、かかる特定な二軸配向ポリプロピレンフィルムは、通常のポリプロピレンの溶融結晶化温度が、せいぜい１１０℃に対して１１５℃以上に高めることができ、高温での保安性に寄与するものである。すなわち、自己回復のプロセスでは何らかの原因で誘電体フィルムが絶縁破壊を起こした際に発生する放電エネルギーによって放電部周辺の蒸着金属を飛散させるが、部分的に高温になるためフィルムも部分融解するが再結晶化することで絶縁性を回復する。コンデンサの雰囲気温度が高温になると再結晶化が難しくなり、絶縁性を回復しがたくなるが、本発明では溶融結晶化温度を高めることで高温下での保安性を向上せしめることができる。
【００７２】
また、該二軸配向ポリプロピレンフィルムは、製膜性はもとより、強度などの物理特性においても、直鎖状ポリプロピレンに比してさらに優れており、例えば４μｍの厚みの直鎖状ポリプロピレンフィルムを用いる用途であれば、３μｍの厚さで対応することができるという優れた物理特性をも発揮するものである。
【００７３】
本発明は、通常用いられるポリプロピレンである直鎖状ポリプロピレンに、特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を混合したもの、つまりα晶結晶核剤として用いるものであるが、かかる分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）として、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）がｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４となる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレンを使用することが好ましい。
【００７４】
ここで、２３０℃で測定したときの溶融張力とは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に示される溶融流動指数（ＭＦＲ）測定用の装置に準じて測定されたものである。具体的には、東洋精機製メルトテンションテスターを用いて、ポリプロピレンを２３０℃に加熱し、溶融ポリプロピレンを押出速度１５ｍｍ／分で吐出してストランドとし、このストランドを６．４ｍ／分の速度で引き取る際の張力を測定し、溶融張力（単位ｃＮ）とした。また、２３０℃で測定したときの溶融流動指数（ＭＦＲ）とは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に準じて荷重２１．１８Ｎで測定されたもの（単位ｇ／１０分）である。
【００７５】
本発明の分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）としては、上式を満たす限り、特に限定されるものではないが、製膜性の観点から溶融流動指数（ＭＦＲ）は１〜２０ｇ／１０分の範囲にあるのが好ましく、１〜１０ｇ／１０分の範囲にあるのがより好ましい。また溶融張力については、１〜３０ｃＮの範囲にあることが好ましく、２〜２０ｃＮの範囲にあるものがより好ましい。溶融張力が小さいと突起の均一性に劣り、１０点平均粗さＲｚと中心線平均表面粗さＲａの比（Ｒｚ／Ｒａ）が大きくなる。また、粗さ密度も小さく（単位面積当たりの突起個数が少ない）なる。溶融張力が大きいほど突起の均一性が高くなり、この比（Ｒｚ／Ｒａ）は小さくなる傾向がでてくる。
分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を得るには、分岐構造を持つオリゴマーやポリマーをブレンドする方法、特開昭６２−１２１７０４号公報に記載されているようにポリプロピレン分子中に長鎖分岐構造を導入する方法、あるいは特許第２８６９６０６号公報に記載されているような方法等が好ましく用いられている。具体的にはBasell社製“Ｐｒｏｆａｘ ＰＦ−８１４”、Borealis社製“Ｄａｐｌｏｙ ＨＭＳ−ＰＰ”（ＷＢ１３０ＨＭＳ、ＷＢ１３５ＨＭＳ等）が例示されるが、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。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。
【００７６】
本発明においては、このような分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を通常のポリプロピレン樹脂に添加する場合、該（Ｈ）の添加量は２．５重量％を上限としておくことが好ましく、より好ましくは０．１〜２．５重量％、更に好ましい添加量は０．１〜１重量％未満、特に好ましくは０．１〜０．７重量％であることが好ましい。かかる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２ｎｄ−Ｒｕｎで測定する際に観測される融解ピークとして、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃に加えて、ショルダーピークとして１４８〜１５７℃を持つことにより均一な表面形成ができるので好ましい。
【００７７】
かかる配合量で混合することにより、突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度のバランスにも優れた特徴的な凹凸形状と、その表面の表面光沢度が９０〜１３０％であるという粗面と、−４０℃から９０℃を超える広範囲の雰囲気温度条件下でも優れた加工性と高耐電圧性を発揮する特徴ある二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造することができるものである。
【００７８】
次に、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムに用いられる直鎖状ポリプロピレンは、通常、包装材やコンデンサ用に使用されるものであるが、好ましくは冷キシレン可溶部（以下ＣＸＳ）が４％以下、かつ２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＜−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たすポリプロピレンであるのがよい。かかる関係式を満たさないと、製膜安定性に劣る場合があったり、二軸配向したフィルムを製造する際にフィルム中にボイドを形成する場合があり、寸法安定性および耐絶縁破壊特性の低下が大きくなる場合がある。
【００７９】
ここで冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）とはフィルムをキシレンで完全溶解した後に室温で析出させた後にキシレン中に溶解しているポリプロピレン成分であり、立体規則性の低い、分子量が低い等の理由で結晶化し難い成分に該当していると考えられる。このような成分が多く樹脂中に含まれているとフィルムの熱寸法安定性に劣ったり、高温での絶縁破壊電圧が低下する等の問題を生じることがある。従って、ＣＸＳは４％以下であることが好ましいが、更に好ましくは３％以下であり、特に好ましくは２％以下である。このようなＣＸＳを有するポリプロピレンフィルムとするには、樹脂を得る際の触媒活性を高める方法、得られた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公知の方法が使用できる。
【００８０】
同様な観点から該ポリプロピレン樹脂の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。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、高温での絶縁破壊電圧が高くなるので好ましい。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。このように立体規則性の高い樹脂を得るには上述のようにｎ−ヘプタン等の溶媒で得られた樹脂パウダーを洗浄する方法や、触媒および／または助触媒の選定、組成の選定を適宜行う方法が例示される。
【００８１】
かかる直鎖状ポリプロピレンとしては、より好ましくは溶融流動指数（ＭＦＲ）が１〜１０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）、特に好ましくは２〜５ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）の範囲のものが、製膜性の点からよい。溶融流動指数（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。
【００８２】
かかる直鎖状ポリプロピレンとしては、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などを含有してもよいし、プロピレンが単独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単量体成分として例えばエチレン、プロピレン（共重合されたブレンド物の場合）、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−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。共重合量またはブレンド量は、耐絶縁破壊特性、寸法安定性の点から、共重合量では１ｍｏｌ％未満とし、ブレンド量では１０重量％未満とするのが好ましい。
【００８３】
また、かかる直鎖状ポリプロピレンには、本発明の目的を損なわない範囲で公知の添加剤、例えば結晶核剤、酸化防止剤、熱安定剤、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、着色防止剤などを含有せしめることもできる。
【００８４】
これらの中で、酸化防止剤の種類および添加量の選定は長期耐熱性にとって好ましい場合がある。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（例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製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（例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製Irganox1010：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０．０３〜１重量％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。より好ましい含有量は０．１〜０．９重量％であり、特に好ましくは０．２〜０．８重量％である。
【００８５】
本発明においては、本発明の目的に反しない範囲で、結晶核剤を添加することができる。既述の通り、分岐鎖状ポリプロピレン樹脂は既にそれ自身でα晶結晶核剤効果を有するものであるが、別種のα晶核剤（ジベンジリデンソルビトール類、安息香酸ナトリウム等）、β晶核剤（１，２−ヒドロキシステアリン酸カリウム、安息香酸マグネシウム、N,N’-ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキサミド等のアミド系化合物、キナナクリドン系化合物等）等が例示される。
【００８６】
但し、本発明ではこれらの結晶核剤を添加することにより、目的とする表面粗さが得難くなったり、高温での体積固有抵抗の低下等電気特性にも悪影響を与える可能性があり、添加量としては、０．１重量％未満とするのが好ましく、さらに好ましくは実質的に添加されていないことが好ましい。
【００８７】
本発明に用いる二軸配向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、二軸配向されることによって得られる。二軸配向の方法としては、インフレーション同時二軸延伸法、ステンター同時二軸延伸法、ス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、製膜安定性、厚み均一性、フィルムの表面形状を制御する点においてステンター逐次二軸延伸法により製膜されたものが好ましく用いられる。本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みは、１〜５μｍが好ましく、より好ましくは１．５〜４μｍ、特に好ましくは２〜３．５μｍである。フィルムの厚みが薄すぎると、機械的強度や絶縁破壊強度に劣る場合がある。フィルムの厚みが厚すぎると均一な厚みのフィルムを製膜することが困難になり、またコンデンサ用の誘電体として用いた場合、体積当たりの容量が小さくなるため好ましくない。
【００８８】
また、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムの灰分は５０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは２０ｐｐｍ以下である。かかる灰分が多すぎると、該フィルムの耐絶縁破壊特性が低下し、コンデンサとした場合に絶縁破壊強度が低下する場合がある。灰分をこの範囲とするためには、触媒残磋の少ない原料を用いることが重要であるが、製膜時の押出系からの汚染も極力低減するなどの方法、例えばブリード時間を１時間以上かけるなどの方法を採用することができる。
【００８９】
本発明に用いられる二軸配向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に限定されるものではない。具体的には電極構成からは箔巻きコンデンサ、金属蒸着膜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から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。また、形状からも捲回式であっても積層式であっても構わない。しかしながら本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、特に金属蒸着膜コンデンサとして好ましく使用される。ポリプロピレンフィルムは表面エネルギーが低く、金属蒸着を安定的に施すことは困難であるために、金属付着力を良好とするために、事前に表面処理を行うことが好ましい。
【００９０】
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３７〜５０ｍＮ／ｍ、好ましくは３９〜４８ｍＮ／ｍ程度とすることで、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。
【００９１】
本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する二軸配向ポリプロピレンフィルムの特徴は以上の様なものであるが、次いで該金属化層について説明する。
【００９２】
まず、該金属化層を構成する金属種としては、アルミニウム、亜鉛、銅、錫、鉄、ニッケル、コバルト等の導電性のある金属及び／またはこれらの混合物・合金・化合物が例示される。この中でもアルミニウム、亜鉛の単独または合金乃至は混合物であることがコスト的にも性能的に優れている。また、該金属化層の構成は単層構成であっても多層構成であっても構わない。金属化層を設ける方法としては、金属を真空中で加熱融解し蒸散せしめフィルムに金属層を形成する真空蒸着法、電解液中でメッキする方法、適当なバインダー樹脂と共に金属粉等をコーテイングする方法等が例示されるが、真空蒸着法が蒸着膜形成の点で優れている。
【００９３】
次いで、該金属膜の膜抵抗は、５〜１００Ω／□であることが好ましく、更に好ましくは１０〜７０Ω／□であることが好ましい。膜抵抗が低すぎると内部抵抗が低下しtanδが小さくなる等のメリットがあるものの電流集中を招きやすくコンデンサが破壊しやすくなる。一方膜抵抗が高すぎるとtanδが大きくなったり、大電流が流れた際にコンデンサの発熱が大きくなる等の問題を生じることがある。特に、膜抵抗を大きく（すなわち、金属化層を薄膜化）すると、フィルム表面の突起部で金属化層の均一性が損なわれる（蒸着抜け等）、スリット・素子巻きでの金属化膜の脱落、コンデンサ素子内での電界集中による金属消失等々の問題を生じ易くなり、結果的にtanδが大きくなる等の問題を生じる。本発明においては基層となる２軸配向ポリプロピレンフィルムの表面形状を限定することで、このような高膜抵抗でも均一な蒸着膜が形成されることで、スリット・素子巻き時の問題が解決され、コンデンサ素子となっても安定した特性が得られる。
【００９４】
更に、該金属化層（金属膜）の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されている形態をとると、信頼性がアップするので好ましい。この構成は所謂、パターン蒸着で実現されているものであるが、蒸着前のフィルムに蒸着したくない部分に油を印刷しておくかあるいはマスキングをかけて蒸着することで可能となる。当該パターンは用途に応じて設定されるべきものであり、特に制限するものではないが、あまり細かく分割しすぎると信頼性は向上するが膜抵抗が大きくなり、分割が粗いと膜抵抗は低くなるが信頼性に劣るという問題を生じる可能性がある。
【００９５】
本発明においては、当該金属化ポリプロピレンフィルムからなることを特徴とするものであり、他のプラスチックフィルムとの組み合わせ（具体的にはポリエステルフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム等）であってもよいし、本発明フィルム同士の組み合わせであってもよい。
【００９６】
また、コンデンサの形式としては、捲巻回式であっても積層式であってもよいが耐電圧特性の点において捲回式が好ましい。コンデンサが捲巻回式の場合はコンデンサのコンパクト性の観点から、断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であることが好ましい。特に本発明の特徴を有する金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムの制御された面が有効に機能して、均一つぶれ性に優れ、特性の優れた大容量のコンデンサを得ることが可能である。ここで、大容量とは、特に限定されるものではないが、１素子当たりの静電容量が５０μＦ以上、好ましくは７０μＦ以上である。また、つぶれ性に優れることが素子間のばらつきも小さくできることから、複数のコンデンサを直／並列に接続した場合での各素子への負荷バランスの均一性に優れることから静電容量が５００μＦ以上のコンデンサユニットを構成した場合の信頼性に優れる。
【００９７】
次に本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造方法を以下に説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９８】
直鎖状のポリプロピレン樹脂に高溶融張力ポリプロピレン樹脂とをブレンドして溶融押出し、濾過フィルターを通した後、２２０〜２８０℃の温度でスリット状口金から押出し、冷却ドラム上で固化させ未延伸シートを得る。ここで、本発明フィルムを得るためにはβ晶を適正に生成せしめるために冷却ドラムの温度制御を適切に行うことが好ましい。ここで、β晶を効率的に生成せしめるためには、β晶の生成効率が最大となる樹脂温度に所定時間維持することが好ましく、該温度は通常は１１５〜１３５℃と言われている。また保持時間としては１秒以上は保持することが好ましい。これらの条件を実現するためには樹脂温度や押出量、引き取り速度等に応じて適宜プロセスを決定することができるが、生産性の観点からは、冷却ドラムの径が保持時間に大きく影響するために、該ドラムの直径は少なくとも１ｍ以上であることが好ましい。更に、選定すべき冷却ドラム温度としては上述の様に他の要素が影響するためにある程度の任意性を含むものの、７０〜１２０℃であることが好ましく、更に好ましくは８０〜１１０℃、特に好ましくは８５〜１００℃の範囲である。キャスティングドラム温度が高すぎるとフィルムの結晶化が進行しすぎ後の工程での延伸が困難になったり、フィルム内にボイドができ耐絶縁破壊特性が低下する場合がある。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。
【００９９】
次に、この未延伸フィルムを二軸延伸し、二軸配向せしめる。まず未延伸フィルムを１２０〜１５０℃に保たれたロールに通して予熱し、引き続き該シートを１３０℃〜１５０℃の温度に保ち周速差を設けたロール間に通し、長手方向に２〜６倍に延伸した後、室温に冷却する。引き続き該延伸フィルムをステンターに導いて、１５０〜１７０℃の温度で幅方向に５〜１５倍に延伸し、次いで幅方向に２〜２０％の弛緩を与えつつ、１４０〜１７０℃の温度で熱固定して巻き取る。その後、金属化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いワインダーで巻き取る。
【０１００】
得られたフィルムを真空蒸着装置にセットし、目的に応じた絶縁溝部を形成するためグラビアコーターを用いてオイルをフィルムに塗布し、その後、目的に応じた金属を所定の膜抵抗に蒸着する。この蒸着フィルムをスリットし、コンデンサ素子を作るための２リール一対の蒸着リールとする。この後、素子状に捲回し熱プレスして扁平状に成形し、端部の金属溶射（メタリコン工程）、リード取り出し、必要に応じて絶縁油を含浸し、外装を経てコンデンサとする。
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。
【０１０１】
（測定法）
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。
【０１０２】
尚、以下の項目の内、（２）〜（９）については、金属化層を適宜除去して測定する。金属が、アルミニウム、亜鉛及びこれらからなる合金等の場合の除去条件は１規定の塩酸中に室温（２３℃±２℃）で６時間放置後、良く水洗して５０℃の熱風オーブン中で乾後測定する。
【０１０３】
（１）フィルム厚み（μｍ）
ＪＩＳ Ｃ−２３３０（２００１）の７．４．１．１によりマイクロメータ法厚さを測定した。（２）グロス（光沢度）
ＪＩＳ Ｋ−７１０５（１９８１）に準じ、スガ試験機株式会社製 デジタル変角光沢計ＵＧＶ−５Ｄを用いて入射角６０°受光角６０°の条件で測定した５点のデータの平均値を光沢度とする。
【０１０４】
（３）溶融流動指数（ＭＦＲ）
ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に示されるポリプロピレン試験方法（２３０℃、２１．１８Ｎ）に準じて測定した。
【０１０５】
（４）溶融張力（ＭＳ）
ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に示されるＭＦＲ測定用の装置に準じて測定した。東洋精機製メルトテンションテスターを用いて、ポリプロピレンを２３０℃に加熱し、溶融ポリプロピレンを押出速度１５ｍｍ／分で吐出しストランドとし、このストランドをを６．５ｍ／分の速度で引き取る際の張力を測定し、溶融張力とした。
【０１０６】
（５）表面形状の観察、クレータサイズ
クレータサイズ測定は、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）で実施する。
【０１０７】
観察数は片側表面について各５視野（各視野の観察面積は０．７３ｍｍ×０．９５mm）とし、おのおのについて写真を撮影して、目視にて表面の形状を確認する。クレータは「円形ないし楕円形」（以下まとめて「楕円」と表現する）の縁を有する表面形態である。典型的な形状は図３に示す楕円形状の表面形態であるが楕円形状の縁部分は表面粗さチャート上では比較的シャープな連続した突起状（山脈状）の形状として観察される。通常その殆どは閉じられた楕円形状であるが、一部該楕円形状が閉じられず円弧状のものとして観察される場合があるが、その場合でも該円弧の長さが該円弧から外挿される楕円の円周長さの７０％以上の場合は該形状をもってクレータと定義する。クレータサイズは以上の様観察された各クレーターを楕円形状と見なした際の長径で定義し、各視野内で観察される最大のものから５個までの平均値求め更に５視野の平均値をクレーターサイズとした。
【０１０８】
（６）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、下記以下の条件で測定を行った。
【０１０９】
＜試料の調整：＞
検体５ｍｇを測定用のアルミパンに封入する。尚、フィルムに金属蒸着等が施されている場合は適宜除去する。
【０１１０】
＜測定＞
以下の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）のステップでフィルムを溶融・再結晶・再溶融させる。樹脂の融点は２ｎｄ Ｒｕｎで観測される融解ピークの内で最も高い融解ピーク温度を融点とした。ｎ＝３の平均値を求めた。
【０１１１】
（ａ）１ｓｔ Ｒｕｎ ３０℃→２８０℃（昇温速度２０℃／分）
（ｂ）Ｔｍｃ ２８０℃で５分保持後に２０℃／分で ３０℃まで冷却
（ｃ）２ｎｄ Ｒｕｎ ３０℃→２８０℃（昇温速度２０℃／分）
（７）メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）
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（参考文献：新版 高分子分析ハンドブック 社団法人日本分析化学会・高分子分析研究懇談会 編 １９９５年 Ｐ６０９〜６１１）。
Ａ．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％
溶媒：ベンゼン／重オルトジクロロベンゼン＝１：３混合溶液
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：１０，０００回
測定モード：complete decoupling
Ｂ．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。
尚、測定はｎ＝５で行い、その平均値を求める。
【０１１２】
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
（８）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。
【０１１３】
数平均分子量（Ｍn）、重量平均分子量（Ｍｗ）はそれぞれ、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。
【０１１４】
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）(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。
【０１１５】
（９）冷キシレン可溶部（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。
【０１１６】
ＣＸＳ（重量％）＝Ｘ／Ｘ０×１００
（１０）中心線平均粗さ（Ｒａ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）及び（Ｒｚ／Ｒａ）
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。測定は長手方向に６回繰り返し、その平均値として中心線平均粗さ（Ｒａ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）を求め、更にその比（Ｒｚ／Ｒａ）を求めた。１回の測定の詳細条件は次の通り。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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：２５回
測定方向：フィルムの幅方向
（１１）絶縁破壊電圧（Ｖ／μｍ）
ＪＩＳ Ｃ２３３０（２００１年版）７．４．１１．２ Ｂ法（平板電極法）に準じて、平均値（Ｘav）と最小値（Ｘmin）を求め、測定したサンプルのフィルム厚み（μｍ）で除し、Ｖ／μｍで表記した。なお、金属化面を下部電極に接する様にセットした。
【０１１９】
尚、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。
【０１２０】
（１２）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／□、１５Ω／□、３０Ω／□の３つの膜抵抗で長手方向に垂直な方向にマージン部を設けた所謂Ｔ型マージンパターンを有する蒸着パターンを施し、幅５０ｍｍの蒸着リールを得た。このときメタリコンを施す側の端部から幅方向４ｍｍは３Ω／□のヘビーエッジ構造とした。
【０１２１】
次いで、こうして得られたＴ型マージンを有する１対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の静電容量は１０μＦであった。
【０１２２】
こうして得られたコンデンサ素子５個を用いて、常温下でコンデンサ素子に５００ＶＤＣの電圧印加し、該電圧で１０分間経過後にステップ状に５０ＶＤＣずつ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。この際の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８０％になった電圧をフィルム厚みで割り返して耐電圧とした。また、静電容量が初期値に対して５％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、保安性を以下のランクで評価した。
【０１２３】
状態 ：ランク
素子形状の変化は無く貫通状の破壊は観察されない ：４
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 ：３
素子形状に変化が認められるもしくは１０層を超える貫通状破壊が観察される：２
素子が破壊する ：１
ランク４は問題なく使用できるが、ランク３では条件次第で使用可能である。ランク２以下では実用上の問題を生じる。
【０１２４】
（１３）金属膜の膜抵抗
金属化フィルムを長さ方向に１０ｍｍ幅方向に全幅（５０ｍｍ）の長方形にカットして試料とし、４端子法により、幅方向３０ｍｍ間の金属膜の抵抗を測定し、得られた測定値に測定幅（１０ｍｍ）を乗じて電極間距離（３０ｍｍ）を除して、１０ｍｍ×１０ｍｍ当たりの膜抵抗を算出した。
【実施例】
【０１２５】
以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに説明する。
【０１２６】
尚、表１に実施例に用いた樹脂特性をまとめて示す。
【０１２７】
【表１】
【０１２８】
Ｔｍ：融点
Ｔｍｃ：溶融結晶化温度
ｍｍｍｍ：メソペンタッド分率
ＣＸＳ：冷キシレン可溶部
Ｍｗ／Ｍｎ：数平均分子量と重量平均分子量の比
実施例１〜５
表１のプライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂（直鎖状ＰＰ：ＰＰ−Ａ樹脂）にBasell社製高溶融張力ＰＰ（Ｐｒｏｆａｘ ＰＦ−８１４、以下ＨＭＳという）を添加し、全樹脂中のＨＭＳ添加量が０．１重量％（実施例１），０．３重量％（実施例２）、０．５重量％（実施例３）、１．０重量％（実施例４）、１．５重量％（実施例５）となるように調整した。
【０１２９】
いずれの樹脂も押出機より溶融混練し、樹脂温度２６５℃でＴ型スリットダイよりシート状に押出した。該溶融シートを９０℃に保持された直径１ｍの冷却ドラム上で冷却固化した。１１５〜１３５℃の保持時間は放射温度計の測定の結果、１．３秒であった。
【０１３０】
次いで、該シートを１３５℃で予熱し、引き続き１４５℃の温度に保ち周速差を設けたロール間に通し、長手方向に５倍に延伸した。引き続き該フィルムをテンターに導き、１５８℃の温度で幅方向に９倍延伸し、次いで幅方向に５％の弛緩を与えながら１６２℃で熱処理を行ない、フィルム厚みが２．９μｍの二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。さらに該Ａ層表面に２５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ2の処理強度で大気中でコロナ放電処理を行った。こうして得られた２軸延伸フィルムの特性は表２に示す通りである。また、図１、図２に実施例３の冷却ドラム面側表面の微分干渉顕微鏡で撮影した表面写真と表面粗さチャートを示すが、梨地調凹凸とクレータ状凹凸が観察することができる。梨地調凹凸は粗さチャートでは大きい突起以外の基層のうねりとして観察することができる。
【０１３１】
これら実施例のいずれも、耐電圧に優れ、コンデンサ特性として優れるものであった。但し、ＨＭＳの添加量が１．５重量％以上の場合はやや耐電圧が低下する傾向があった。
【０１３２】
実施例６
実施例３と同一樹脂組成として、製膜条件の内、縦延伸の予熱、延伸温度をそれぞれ４℃アップし、１３９℃で予熱し、引き続き１４９℃で延伸した以外は同様にしてフイルムを得た。こうして得られたフイルムの冷却ドラム面側表面の微分干渉顕微鏡写真を図７、粗さチャートを図８に示すが、縦延伸温度をアップすることで基層のあれが強調され、表２に示す通り、Ｒａがやや大きくなり、Ｒｚ／Ｒａが小さめとなり粗さが均質化していることが確認された。
【０１３３】
本フイルムの耐電圧は実施例３に比較するとやや低下し、このフイルムを用いてコンデンサ素子を作成する際にややまよい気味の傾向が見られたので条件を最適化することで素子巻き性は良好とすることができた。また、表３に示すごとく、絶縁破壊電圧特性、コンデンサ特性は良好であった。
【０１３４】
比較例１
実施例１においてＨＭＳを添加せずに樹脂ＰＰ−Ａのみで同様にしてフィルムを得た。
【０１３５】
こうして得られたフィルムの冷却ドラム面側表面の微分干渉顕微鏡写真を図３に、３次元表面粗さチャートを図４に示す。図３からわかるように大きなクレータ状突起と平坦な表面からなることが観察され、これは図４の粗さチャートからも確認ができる。また、表３に示すごとく本フィルムの絶縁破壊電圧特性、コンデンサ特性共に劣ったものとなった。
【０１３６】
また、３０Ω／□の膜抵抗品では低電圧で容量減少が開始しコンデンサを解体した際に蒸着膜がクレータに沿って抜けている状態が確認された。
【０１３７】
比較例２〜３
実施例１〜２において、冷却ドラム温度を５０℃とした以外は同様にして製膜を行った。放射温度計の測定では１１５〜１３５℃で保持できている時間は０．５秒以下となった。こうして得られたフィルムは梨地調の凹凸は観察されるもののクレータ状の凹凸は観察されなかった。シート状の耐電圧は著しく高い特性をしめしたものの保安性に劣り、コンデンサの実用特性に問題を生じた。
【０１３８】
比較例４
ＨＭＳ添加量を３重量％として、実施例１と同様に製膜評価を行った。
【０１３９】
こうして得られた２軸延伸フィルムの冷却ドラム面側表面形状を図５、図６に示すが、クレータ状凹凸を全く有さない均質な梨地調凹凸となり、製膜機の巻き取り工程でフィルムが横方向に巻きズレを発生させた。更に、該フィルムを小幅にスリットする際にも同様の問題を生じた。シート状の耐電圧も低いものとなった。
【０１４０】
実施例７、８
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−Ｂ、ＰＰ−Ｃを用いて、実施例２と同様にフィルムを得たがいずれも電気特性に優れたものであった。
【０１４１】
実施例９
実施例３の樹脂を用いて、樹脂温度２６５℃でＴ型スリッットダイよりシート状に押出した。該溶融シートを８８℃に保持された直径１ｍの冷却ドラム上で冷却固化した。１１５℃〜１３５℃の保持時間は放射温度計の測定の結果、１．１秒であった。
【０１４２】
次いで、該シートを１３５℃で予熱し、引き続き１４５℃の温度に保ち周速差を設けたロール間に通し、長手方向に４．７倍に延伸した。引き続き該フィルムをテンターに導き、１５８℃の温度で幅方向に９倍延伸し、次いで幅方向に５％の弛緩を与えながら１６２℃で熱処理を行い、フィルム厚みが２．５μｍの二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。さらに該Ａ層表面に２５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２の処理強度で大気中にコロナ放電処理を行った。こうして得られた２軸延伸フィルムの特性は、表２に示す通りで電気特性に優れたものであった。
【０１４３】
実施・比較例の表
【０１４４】
【表２】
【０１４５】
【表３】
【０１４６】
Ａ面：冷却ドラム面、Ｂ面：非冷却ドラム面
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、包装用や工業用等に好適に用いられる。さらに本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、加工性と高温での耐電圧性に優れるので特にコンデンサ用誘電体として好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム表面の微分干渉顕微鏡写真の一例を示す。
【図２】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム表面の３次元粗さチャートの一例を示す。
【図３】結晶変態により形成された金属化二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面の微分干渉顕微鏡写真を示す。
【図４】結晶変態により形成された金属化二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面の３次元粗さチャートを示す。
【図５】梨地調凹凸のみにより形成された金属化二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面の微分干渉顕微鏡写真を示す。
【図６】梨地調凹凸のみにより形成された金属化二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面の３次元粗さチャート示す。
【図７】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム表面の微分干渉顕微鏡写真の一例を示す。
【図８】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム表面の３次元粗さチャートの一例を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ用誘電体／電極材料として好適な金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびこれからなるコンデンサに関する。さらに詳しくはＤＣ／ＤＣコンバーターやＤＣ／ＡＣインバーター等の平滑コンデンサ用として好適な小型大容量コンデンサに好適なコンデンサ用材料およびこれからなるコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサはプラスチックフィルムコンデンサ、電解コンデンサ、電気二重層コンデンサ等の様々なタイプがそれぞれの特徴を活かして、用途に応じて使い分けが行われている。昨今の半導体並びにパルス制御技術の進歩は高出力のＤＣ／ＤＣコンバーターやＤＣ／ＡＣインバーター等を可能にしモーター等の制御効率並びに制御精度を高め、用途が拡大すると同時に更なる制御回路のコンパクト化とハイパワー化が求められている。
【０００３】
このような制御回路の中でコンデンサは電圧の安定化や回路保護のために不可欠な素子であるが、ハイパワー化に向かっては静電容量、耐電圧の向上が求められている。コンデンサの中でも、電解コンデンサは容積効率の点で優れるが、温度依存性、経時変化、耐圧等の問題があり、このような問題が無く特性が安定しているプラスチックフィルムコンデンサを小型化（大容量化）する取り組みが本格化している。
【０００４】
プラスチックフィルムの中でも二軸配向ポリプロピレンフィルムは、その優れた耐電圧特性、低損失特性から直流用途、交流用途に限らず高電圧コンデンサ用に特に好ましく用いられている。
【０００５】
かかる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、表面を適度に粗面化する必要があるが、これはフィルムの滑り性や油含浸性の向上あるいは蒸着コンデンサにおいては保安性を付与するためである。ここで、保安性とは、該誘電体フィルム上に形成した金属蒸着膜を電極とする金属蒸着コンデンサにおいて、異常放電時に蒸着金属が放電エネルギーによって飛散することで絶縁性を回復させ、ショートを防止することでコンデンサの機能を維持する乃至は破壊を防止する機能であり、安全性からも極めて有用な機能である。
【０００６】
かかる粗面化方法としては、これまでエンボス法やサンドブラスト法などの機械的方法、溶剤によるケミカルエッチング等の化学的方法、ポリエチレン等の異種ポリマーを混合したシートを延伸する方法、β晶を生成させたシートを延伸する方法（例えば特許文献１、２参照）等が提案されていた。
【０００７】
しかし、機械的方法および化学的方法では粗さ密度が低く、またβ晶を生成させたシートを延伸する方法では粗大突起が生じやすく、突起の密度という点で必ずしも十分とはいえない場合があった。また、これらの方法で粗面化したフィルムは、コンデンサ形成時にフィルム層間への油含浸が不十分となり部分的に未含浸部分を生じやすく、コンデンサ寿命が低下する場合があった。ポリエチレン等の異種ポリマーを配合したシートを延伸する方法では、コンデンサ形成時に気泡の残存は少ないが、該フィルムをリサイクルした場合に異種ポリマーが悪影響を及ぼす場合があり、リサイクル性に劣るという問題があった。
【０００８】
また、いずれの方法による二軸配向ポリプロピレンフィルムも、コンデンサの使用条件として、８０℃以上という高温で、かつ電位傾度が２００Ｖ／μｍ以上の厳しい条件のもとでは、保安性が充分でなく、信頼性の面で問題を生じることがあった。ここで電位傾度とは誘電体フィルムに印加された電圧を該フィルム厚みで除したものであり、単位フィルム厚み当たりの印加電圧である。
【０００９】
また、粗さ密度や突起の均一性については、高溶融張力ポリプロピレンフィルム（例えば特許文献４参照）や、かかる高溶融張力ポリプロピレンフィルムと通常のポリプロピレンフィルムとを積層した（例えば特許文献３参照）ものなどが提案されているが、高溶融張力ポリプロピレン樹脂そのものをコンデンサ用途として使用する場合は樹脂の構造上充分な耐熱性を得ることができず高温での絶縁破壊電圧が著しく低下する問題があり、また、高溶融張力ポリプロピレン樹脂を積層する技術では特にフィルム厚みが５μｍ以下の薄膜フィルムでは均一な積層厚み構成を得ることが困難となり、均一性を損ねて実用上満足のいく誘電体フィルムとはならないのが実状である。
【００１０】
一方、金属層からの改善手段としては、特許文献５に記載されている様な分割電極とその許容電流を規定する提案や、特許文献６に記載されている様な金属化層の膜抵抗を規定する提案等がなされている。しかしながら、これらの提案ではベースフィルムについての検討がなされておらず耐電圧特性や保安性において十分ではなかった。
【特許文献１】特開昭５１−６３５００号公報
【特許文献２】特開２００１−３２４６０７号公報
【特許文献３】特開２００１−１２９９４４号公報
【特許文献４】特開２００１−７２７７８号公報
【特許文献５】特開昭５８−２２２５１７号公報
【特許文献６】特開昭５２−９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、８０℃以上の高温雰囲気においても優れた耐電圧性と信頼性を発揮する金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびこれからなるコンデンサを提供せんとするものである。
【００１２】
かかる金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムとすることで、特に大容量・小型コンデンサ用等に好適な突起の均一性に優れ、粗さ密度も高い表面を持つ金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することができたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明は、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ィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面が梨地調の凹凸からなる基層を有し、該表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５〜１．５μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属化層を設けてなる金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびこれからなるコンデンサを提案するものである。
【００１４】
また、本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、以下の（１）〜（７）に示す特徴を好ましく具備するものであると同時に本発明のコンデンサは以下の（８）に示す特徴を好ましく具備するものである。
【００１５】
（１）該二軸配向ポリプロピレンフィルム表面がクレータ状凹凸を含み、該クレータの長径が１５０μｍ以下であること
（２）少なくとも一方のフィルム表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）と１０点平均粗さ（Ｒｚ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）が１６〜３５であること
（３）該ポリプロピレン樹脂が、直鎖状ポリプロピレンに、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）が混合されたものであること
（４）該分枝鎖ポリプロピレン（Ｈ）の含有量が、０．１〜２．５重量％であること
（５）該分岐鎖ポリプロピレン樹脂（Ｈ）の含有量が０．１〜０．９重量％含有するものであること
（６）該二軸配向ポリプロピレンフィルムのフィルム厚みが１〜５μｍであること
（７）金属膜の膜抵抗が５〜１００Ω／□であること
（８）金属膜の膜抵抗値が１０〜７０Ω／口であること
（９）ポリプロピレンフィルム上に形成された蒸着膜の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されていること
（１０）コンデンサが捲回型であり、かつ断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であること
また、本発明は、さらに次のような手段を提案するものである。
【００１６】
すなわち、本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレンを含むポリプロピレン樹脂からなる二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）と中心線平均粗さ（Ｒａ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）が１６〜３５、該表面の１０点平均粗さが０．５０〜１．５０μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％であることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、以下の（１）〜（４）に示す特徴を好ましく具備するものである。
【００１８】
（１）該フィルム表面がクレータ状凹凸を含み、該クレータの長径が、１５０μｍ以下であること
（２）該ポリプロピレン樹脂が、直鎖状ポリプロピレンに２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動係数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）が混合されたものであること
（３）該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）の含有量が、０．１〜２．５重量％であること
（４）該ポリプロピレン樹脂が、該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を０．１〜０．９重量％含有するものであること
（５）該二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みが１〜５μｍであること
（６）金属膜の膜抵抗が５〜１００Ω／□であること
（７）金属膜の膜抵抗値が１０〜７０Ω／□であること
（８）ポリプロピレンフィルム上に形成された蒸着膜の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されていること
（９）コンデンサが捲回型であり、かつ断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であること
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、特定の表面特性を有する二軸配向ポリプロピレンフィルムを基層とする金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを形成し、コンデンサに用いることにより、−４０℃の低温から９０℃を越える高温までの広範囲の雰囲気温度条件下でも高耐電圧性を発揮するコンデンサを提供することができるので、パワー制御ユニット等に用いられる平滑コンデンサとして用いると特に優れた特性を発揮することができる。
【００２０】
（１）耐圧電圧特性に優れ、高電位傾度（＝単位厚み当たりの印加電圧）に設定できるのでコンデンサの容積効率が高まる。
【００２１】
（２）フィルムの滑り性が良好であるため、スリット加工適性、素子巻き性に優れることからコンデンサ製造時の歩留まりを高めることができる。
【００２２】
（３）特に扁平型コンデンサ用として使用する場合は素子製造時のつぶれ性が良好なことから、歪みの少ない均一性の高い素子を製造可能であり、コンデンサ素子特性のばらつきの低減、歩留まりの向上につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、前記課題、つまり８０℃以上という高温雰囲気温度条件下でも優れた耐電圧性と信頼性を発揮する金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムについて、鋭意検討した結果、特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を直鎖状ポリプロピレンに混合してみたところ、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低く抑えることができることを見出した。更に、分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）は、α晶核剤的な作用を有しながら、少量添加の範囲であれば結晶変態による粗面形成も可能となり、前記の球晶サイズを小さくする効果と相まって、クレータサイズを小さく、緻密に形成することができ、突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度のバランスにも優れた特徴的な表面粗さを有する二軸配向ポリプロピレンフィルムに金属層を設けた、金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することに成功したものである。すなわち、かかる特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を混合することにより、表面光沢度が９０〜１３５％である特徴的な梨地調の凹凸を有する基層に１０点平均粗さ（Ｒｚ）を０．５〜１．５μｍ付与せしめ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【００２４】
以下、本発明の面形状について詳細に説明する。すなわち、本発明が提案する表面形態の内、梨地調の凹凸とは前記特許文献３，４で得られる粒状乃至はシワ状構造を含むものである。図５に本発明において梨地調凹凸として定義する典型的な粒状構乃至はシワ状構造を示す表面写真を、図６に該３次元粗さチャートを示すが、いずれの図からもわかるように、「梨地調」とはフィルム表面に突起高さ・形状が揃った突起が形成されている状態であり、１０点平均粗さ（Ｒｚ）と中心線平均粗さ（Ｒａ）とは比較的近い値をとる。完全に均一な突起が形成されている粗さモデルとして、粗さ曲線（ｆ）が正弦曲線（ｓｉｎ（ｘ））である場合、Ｒａ＝２／π、Ｒｚ＝２となり、Ｒｚ／Ｒａ＝πで与えられ、三角波の場合、Ｒｚ／Ｒａ＝４で与えられる。本発明において定義される「梨地調」面形状においては、上述のモデルのような規則性は無いために、Ｒｚ／Ｒａは大きくなり、図６の３次元チャートの解析の結果得られる値は１３である。このような形状の凹凸は均一性に優れてはいるが、均一であるがために、フィルムロールやコンデンサ素子を形成した際にフィルム層間が滑りやすく、ロール形状が安定せずにシワ等の巻き乱れが生じ易いという問題、あるいは素子の形状が安定せずに結果的に電気特性に劣ったものになるという問題点を有していた。
【００２５】
本発明者らは、このような問題を解決するために、該梨地調の凹凸を基調として、該梨地調凹凸によりもたらされる表面突起よりも十分大きい突起を適度に設けることを試みた。
【００２６】
このような突起をフィルム表面に形成する方法としては、ポリプロピレンに相溶しない樹脂や無機及び／または有機粒子等を添加する方法があるが、電気的な不純物を添加せず絶縁破壊電圧等の電気特性を悪化する可能性が低い結晶変態により目的とする突起を得ることが可能である。ここで結晶変態により得られる表面形態について説明する。結晶変態による面形成法とは非特許文献（M.Fujiyama, Journal of Applied Polymer Science 36, P.985-1948(1988)等に記載のポリプロピレンが有する２つの結晶系を利用して表面形成を行うものであり、α晶（単斜晶系、結晶密度０．９３６ｇ／ｃｍ３）系の球晶とβ晶（六方晶系、結晶密度０．９２２ｇ／ｃｍ３）系の球晶を未延伸シートに生成させておき、延伸工程で、熱的に不安定なβ晶をα晶に結晶変態させることで、フィルム表面に凹凸を形成するものである。本手法により得られる表面凹凸の基本単位は球晶の変形に起因するものであることから該形状は円弧状に形成されたクレータ形状（クレータ状凹凸）を有する。当該結晶変態により得られる典型的な表面形状を図３に示すが、楕円状に形成されたクレータ形状が多数存在することが確認できる。本表面を３次元の表面粗さチャートとして表現したものが図４であり、フィルム表面から突起した部分は円弧状に連なることでクレータ形状を有することが確認できる。更に、本技術によればβ晶系球晶が存在しないところでは凹凸が形成されず比較的平坦になることが特徴である。該円弧状突起は２軸延伸する際の縦横の延伸倍率比に対応し変化するものであり、縦横比が１、すなわち等方的な延伸ではほぼ円状となり、縦横比が大きくなるに従い扁平化する。通常逐次２軸延伸法で得られる形状はフィルムの横方向（フィルムロールの幅方向）に長軸を有する。また、球晶のでき方によっては、形状の異なるクレータが複数重畳した形状を示すこともあり、また円弧が環状に閉じられること無く弓状乃至は半弧状の形状を呈することもある。また、該クレータ状凹凸の幅を突起高さの半値幅で代表させた場合、およそ１〜５μｍ程度である。
【００２７】
このような表面形状において、任意に選択した測定線上に観察される粗さ曲線は、クレータの外輪山部に該当する鋭い突起が比較的平滑なベースラインに散発的に現れる形状を有することからＲｚ／Ｒａは大きくなる。実際、図４の粗さ曲線から算出されたＲｚ／Ｒａは３７である。このような表面形状を有するポリプロピレンフィルムでは、平滑部を多く含むために、フィルムのすべりが悪く加工適性に問題があることが多く、滑り性を改善するために突起を大きくすると絶縁破壊電圧が低下する等の問題を有していた。
【００２８】
本発明においては、驚くべきことに分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）の添加量と製膜条件を最適化することにより該円弧状クレータを梨地調凹凸を基調とした表面に生成せしめることが可能となることを見出したものである。
【００２９】
図１には本発明実施例１で得られた表面写真を、図２には該３次元粗さチャートを示すが、基調としてうねりを有する梨地調の凹凸が観察されると同時に円弧状のクレータ形状が多数観察される。クレータ形状は図３のものに比較して小さく、緻密に形成されているために図２の３次元粗さチャートでは明確なクレータ形状として現れていないが、目的としたうねりをもつ基調の粗さに比較して十分高い突起が形成されていることが確認できる。図２の粗さ曲線からもとめたＲｚ／Ｒａは２５となり、クレータ状凹凸のみからなるものの代表値３７と「梨地調」凹凸のみからなるものの代表値１３との間に位置する。
【００３０】
以下、本発明フィルムの表面特性について詳述する。
【００３１】
該フィルム表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）は０．５〜１．５μｍとせしめることが重要であり、更に好ましくは０．７〜１．３μｍであることが好ましく、より好ましくは０．６〜１．３μｍであり、特に好ましくは０．６５〜１．１５μｍであることが好ましい。Ｒｚが小さすぎると空気抜け不良等によりフィルムの巻き取りがうまくいかず、ロール形状に乱れを生じたりコンデンサ素子形成がうまく行かなくなる恐れがある。一方、Ｒｚが大きすぎると絶縁破壊電圧が低下する恐れがある。
【００３２】
また、該フィルム表面の光沢度としては９０〜１３５％の範囲とするものであり、好ましくは９５〜１３０％とするものである。すなわち、光沢度を低下せしめることはフィルム表面での光散乱の密度をアップすること、すなわちフィルム表面の凹凸を緻密にすることを意味するが、光沢度を低下せしめると液体の含浸性は良好となるが、フィルム層間が滑りやすく素子巻き性が悪化したり、フィルム巻き取り時の空気抜け性が悪化して、フィルムをロール状に巻き取ることが難しくなる。一方、光沢度が１３５％を超えるとフイルム層間が滑りにくく扁平状のコンデンサ素子に成型することが困難になったり、充分なクリアランスを維持できずに保安性が悪化する等の問題を生じる。
【００３３】
また、既述の通り、本発明フィルムの表面は、梨地調凹凸と共にクレータ状の凹凸を形成せしめたものであることが好ましい。
【００３４】
該クレータサイズは、大きいクレータほど凹凸高さが急峻となる傾向があり、絶縁破壊特性に影響を与えるので、クレータ径は小さくすることが好ましく、長径が１５０μｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは５〜１２０μｍである。クレータサイズ測定の詳細については後述のようにフィルム表面にアルミ蒸着膜を形成し、微分干渉顕微鏡で実施する。
【００３５】
また、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、フィルムの少なくとも一方の面の中心線平均表面粗さＲａが０．０２〜０．１０μｍであることが好ましい。中心線平均粗さが大きすぎると、フィルムを積層した場合に層間に空気が入りコンデンサ素子の劣化につながり、またフィルムに金属層を形成したとき金属層に穴アキ等が発生し、高温時の絶縁破壊強度や素子ライフが低下したり電圧印加時に電荷が集中し、絶縁欠陥の原因となる。逆に小さすぎるとフィルムの滑りが悪くなり、ハンドリング性に劣ったり、コンデンサ素子に絶縁油を含浸する場合はフィルム層間に絶縁油が均一に浸透せず、連続使用時に容量変化が大きくなる。フィルムの少なくとも片面の中心線平均表面粗さのさらに好ましい範囲は０．０２〜０．０８μｍであり、より好ましくは０．０３〜０．０８μｍであり、さらに好ましくは０．０３〜０．０７μｍであり、特に好ましくは０．０４〜０．０７μｍである。
【００３６】
本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、既述の通り基層の梨地調の凹凸に加えて大きな突起を有するものであるから、該中心線平均表面粗さ（Ｒａ）に対しては十点平均粗さ（Ｒｚ）が十分大きくなることが好ましい。すなわち、少なくとも一方の面において両者の比（Ｒｚ／Ｒａ）は８以上であることが好ましく、更に好ましくは１０〜４０、特に好ましくは１５から３５であることが好ましい。さらに、この比の値は、１６〜３５であることが好ましく、１８〜３２であることがより好ましく、さらに２０〜３０であることがより好ましい。
この比（Ｒｚ／Ｒａ）が大きすぎると、粗大突起の割合が増えるため、フィルムを積層した場合に層間に空気が入りコンデンサ素子の劣化につながり、またフィルムに金属層を形成したとき金属層に穴アキ等が発生し、高温時の絶縁破壊強度や素子ライフが低下したり電圧印加時に電荷が集中し、絶縁欠陥の原因となる。逆に、この比（Ｒｚ／Ｒａ）が小さすぎるとハンドリング性に劣る場合がある。
【００３７】
また、かかる突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度のバランスにも優れた特徴的な表面粗さを有する表面光沢度が９０〜１３５％である二軸配向ポリプロピレンフィルムは、かかる特定なフィルムを用いてコンデンサにしたとき、たとえ絶縁破壊を起こしても、フィルム層間に適度のクリアランスを保持しているので、破壊することなくコンデンサ寿命を維持するという前記の保安性を安定的に発揮するという優れた機能を発揮するものである。
【００３８】
また、かかる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、前記したように特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を直鎖状ポリプロピレンに混合したものであるが、かかる特定な二軸配向ポリプロピレンフィルムは、通常のポリプロピレンの溶融結晶化温度が、せいぜい１１０℃付近であるのに対して、１１５℃以上に高めることができ、高温での保安性に寄与するものである。すなわち、自己回復のプロセスでは何らかの原因で誘電体フィルムが絶縁破壊を起こした際に発生する放電エネルギーによって放電部周辺の蒸着金属を飛散させるが部分的に高温になるためフィルムも部分融解するが再結晶化することで絶縁性を回復する。コンデンサの雰囲気温度が高温になると再結晶化し難くなり、絶縁性を回復しがたくなるが、本発明では溶融結晶化温度を高めることで高温下ので保安性を向上せしめることができる。
【００３９】
また、該二軸配向ポリプロピレンフィルムは、製膜性はもとより、強度などの物理的特性においても、直鎖状ポリプロピレンに比してさらに優れており、直鎖状ポリプロピレン４μｍの厚さでの使用用途であれば、３μｍの厚さで対応することができるという優れた物理的特性をも発揮するものである。
【００４０】
本発明は、通常用いられるポリプロピレンである直鎖状ポリプロピレンに、特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を混合したもの、つまりα晶結晶核剤として用いるものであるが、かかる分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）として、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレンを使用することが好ましい。
【００４１】
ここで、２３０℃で測定したときの溶融張力とは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に示される溶融流動指数（ＭＦＲ）測定用の装置に準じて測定されたものである。具体的には、東洋精機製メルトテンションテスターを用いて、ポリプロピレンを２３０℃に加熱し、溶融ポリプロピレンを押出速度１５ｍｍ／分で吐出してストランドとし、このストランドを６．４ｍ／分の速度で引き取る際の張力を測定し、溶融張力（単位ｃＮ）とした。また、２３０℃で測定したときの溶融流動指数（ＭＦＲ）とは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に準じて荷重２１．１８Ｎで測定されたもの（単位ｇ／１０分）である。
【００４２】
本発明の分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）としては、上式を満たす限り、特に限定されるものではないが、製膜性の観点から溶融流動指数（ＭＦＲ）は１〜２０ｇ／１０分の範囲にあるものが好ましく、１〜１０ｇ／１０分の範囲にあるものがより好ましい。また溶融張力については、１〜３０ｃＮの範囲にあるものが好ましく、２〜２０ｃＮの範囲にあるものがより好ましい。溶融張力が小さいと突起の均一性に劣り、１０点平均粗さＲｚと中心線平均表面粗さＲａの比（Ｒｚ／Ｒａ）が大きくなる。また粗さ密度も小さく（単位面積当たりの突起個数が少ない）なる。溶融張力が大きいほど突起の均一性が高くなり、この比（Ｒｚ／Ｒａ）は小さくなる傾向が出てくる。
【００４３】
分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を得るには、分岐構造を持つオリゴマーやポリマーをブレンドする方法、特開昭６２−１２１７０４号公報に記載されているようにポリプロピレン分子中に長鎖分岐構造を導入する方法、あるいは特許第２８６９６０６号公報に記載されている様な方法等が好ましく用いられる。具体的にはBasell社製“Ｐｒｏｆａｘ ＰＦ−８１４”、Borealis社製“Ｄａｐｌｏｙ ＨＭＳ−ＰＰ”（ＷＢ１３０ＨＭＳ、ＷＢ１３５ＨＭＳ等）が例示されるが、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。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。
【００４４】
本発明においては、このような分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を通常のポリプロピレン樹脂に添加する場合、該（Ｈ）の添加量は２．５重量％を上限としておくことが好ましく、より好ましくは０．１〜２．５重量％、更に好ましい添加量は０．０２〜１重量％未満、特に好ましくは０．０５〜０．７重量％であることが好ましい。また、０．１〜１重量％であることも好ましく、０．１〜０．７重量％であることも好ましい。かかる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２ｎｄ−Ｒｕｎで測定する際に観測される融解ピークとして、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃に加えて、ショルダーピークとして１４８〜１５７℃を持つことにより均一な表面形成ができるので好ましい。
【００４５】
かかる配合量で混合することにより、突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度のバランスにも優れた特徴的な梨地調の凹凸形状と、その表面の表面光沢度が９０〜１３０％であるという粗面と、−４０℃から９０℃を越える広範囲の雰囲気温度条件下でも優れた加工性と高耐電圧性を発揮する特徴ある二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造することができるものである。
【００４６】
次に、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムに用いられる直鎖状ポリプロピレンは、通常、包装材やコンデンサ用に使用されるものであるが、好ましくは冷キシレン可溶部（以下ＣＸＳ）が４％以下、かつ２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＜−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たすポリプロピレンであるのがよい。かかる関係式を満たさないと、製膜安定性に劣る場合があったり、二軸配向したフィルムを製造する際にフィルム中にボイドを形成する場合があり、寸法安定性および耐絶縁破壊特性の低下が大きくなる場合がある。
【００４７】
ここで冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）とはフィルムをキシレンで完全溶解した後に室温で析出させた後にキシレン中に溶解しているポリプロピレン成分であり、立体規則性の低い、分子量が低い等の理由で結晶化し難い成分に該当していると考えられる。このような成分が多く樹脂中に含まれているとフィルムの熱寸法安定性に劣ったり、高温での絶縁破壊電圧が低下する等の問題を生じることがある。従って、ＣＸＳは４％以下であることが好ましいが、更に好ましくは３％以下であり、特に好ましくは２％以下である。このようなＣＸＳを有するポリプロピレンフィルムとするには、樹脂を得る際の触媒活性を高める方法、得られた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公知の方法が使用できる。
【００４８】
同様な観点から該ポリプロピレン樹脂の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。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、高温での絶縁破壊電圧が高くなるので好ましい。メソペンダット分率の上限については特に規定するものでは無い。このように立体規則性の高い樹脂を得るには上述の様にｎ−ヘプタン等の溶媒で得られた樹脂パウダーを洗浄する方法や、触媒および／または助触媒の選定、組成の選定を適宜行う方法が例示される。
【００４９】
かかる直鎖状ポリプロピレンとしては、より好ましくは溶融流動指数（ＭＦＲ）が１〜１０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）、特に好ましくは２〜５ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）の範囲のものが、製膜性の点からよい。溶融流動指数（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。
【００５０】
かかる直鎖状ポリプロピレンとしては、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などを含有してもよいし、プロピレンが単独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単量体成分として例えばエチレン、プロピレン（共重合されたブレンド物の場合）、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ーメチル−２−ノルボルネンなどが挙げられる。共重合量またはブレンド量は、耐絶縁破壊特性、寸法安定性の点から、共重合量では１ｍｏｌ％未満とし、ブレンド量では１０重量％未満とするのが好ましい。
【００５１】
また、かかる直鎖状ポリプロピレンには、本発明の目的を損なわない範囲で公知の添加剤、例えば結晶核剤、酸化防止剤、熱安定剤、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、着色防止剤などを含有せしめることもできる。
【００５２】
これらの中で、酸化防止剤の種類および添加量の選定は長期耐熱性にとって好ましい場合がある。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（例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製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（例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製Irganox1010：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０．０３〜１重量％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。より好ましい含有量は０．１〜０．９重量％であり、特に好ましくは０．２〜０．８重量％である。
【００５３】
本発明においては、本発明の目的に反しない範囲で、結晶核剤を添加することができる。既述の通り、分岐鎖状ポリプロピレン樹脂は既にそれ自身でα晶結晶核剤効果を有するものであるが、別種のα晶核剤（ジベンジリデンソルビトール類、安息香酸ナトリウム等）、β晶核剤（１，２−ヒドロキシステアリン酸カリウム、安息香酸マグネシウム、N,N’-ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキサミド等のアミド系化合物、キナナクリドン系化合物等）等が例示される。
【００５４】
但し、本発明ではこれらの結晶核剤を添加することにより、目的とする表面粗さが得難くなったり、高温での体積固有抵抗の低下等電気特性にも悪影響を与える可能性があり、添加量としては、０．１重量％未満とするのが好ましく、さらに好ましくは実質的に添加されていないことが好ましい。
【００５５】
本発明に用いる二軸配向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、二軸配向されることによって得られる。二軸配向の方法としては、インフレーション同時二軸延伸法、ステンター同時二軸延伸法、ス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、製膜安定性、厚み均一性、フィルムの表面形状を制御する点においてステンター逐次二軸延伸法により製膜されたものが好ましく用いられる。本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みは、１．５〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１．５〜３０μｍ、特に好ましくは２．０〜２０μｍである。また、厚みは１〜５μｍであることも好ましく、１．５〜４μｍであることがより好ましく、さらに２〜３．５μｍであることも好ましい。フィルムの厚みが薄すぎると、機械的強度や絶縁破壊強度に劣る場合がある。フィルムの厚みが厚すぎると均一な厚みのフィルムを製膜することが困難になり、またコンデンサ用の誘電体として用いた場合、体積当たりの容量が小さくなるため好ましくない。
【００５６】
また、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムの灰分は５０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは２０ｐｐｍ以下である。かかる灰分が多すぎると、該フィルムの耐絶縁破壊特性が低下し、コンデンサとした場合に絶縁破壊強度が低下する場合がある。灰分をこの範囲とするためには、触媒残磋の少ない原料を用いることが重要であるが、製膜時の押出系からの汚染も極力低減するなどの方法、例えばブリード時間を１時間以上かけるなどの方法を採用することができる。本発明に用いられる二軸配向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に限定されるものではない。具体的には電極構成からは箔巻きコンデンサ、金属蒸着膜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から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。また、形状についても捲回式であっても積層式であっても構わない。しかしながら本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、特に金属蒸着膜コンデンサとして好ましく使用される。ポリプロピレンフィルムは表面エネルギーが低く、金属蒸着を安定的に施すことは困難であるために、金属付着力を良好とするために、事前に表面処理を行うことが好ましい。
【００５７】
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３７〜５０ｍＮ／ｍ、好ましくは３９〜４８ｍＮ／ｍ程度とすることで、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。
【００５８】
本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する二軸配向ポリプロピレンフィルムの特徴は以上の様なものであるが、次いで該金属化層について説明する。
【００５９】
まず、該金属化層を構成する金属種としては、アルミニウム、亜鉛、銅、錫、鉄、ニッケル、コバルト等の導電性のある金属及び／またはこれらの混合物・合金・化合物が例示される。この中でもアルミニウム、亜鉛の単独または合金乃至は混合物であることがコスト的にも性能的に優れている。また、該金属化層の構成は単層構成であっても多層構成であっても構わない。金属化層を設ける方法としては、金属を真空中で加熱融解し蒸散せしめフィルムに金属層を形成する真空蒸着法、電解液中でメッキする方法、適当なバインダー樹脂と共に金属粉等をコーテイングする方法等が例示されるが、真空蒸着法が蒸着膜形成の点で優れている。
【００６０】
次いで、該金属膜の膜抵抗は、５〜１００Ω／□であることが好ましく、更に好ましくは１０〜７０Ω／□であることが好ましい。膜抵抗が低すぎると内部抵抗が低下しtanδが小さくなる等のメリットがあるものの電流集中を招きやすくコンデンサが破壊しやすくなる。一方膜抵抗が高すぎるとtanδが大きくなったり、大電流が流れた際にコンデンサの発熱が大きくなる等の問題を生じることがある。特に、膜抵抗を大きく（すなわち、金属化層を薄膜化）すると、フィルム表面の突起部で金属化層の均一性が損なわれる（蒸着抜け等）、スリット・素子巻きでの金属化膜の脱落、コンデンサ素子内での電界集中による金属消失等々の問題を生じ易くなり、結果的にtanδが大きくなる等の問題を生じる。本発明においては基層となる２軸配向ポリプロピレンフィルムの表面形状を限定することで、このような高膜抵抗でも均一な蒸着膜が形成されることで、スリット・素子巻き時の問題が解決され、コンデンサ素子となっても安定した特性が得られる。
【００６１】
更に、該金属化層の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されている形態をとると、信頼性がアップするので好ましい。この構成は所謂、パターン蒸着で実現されているものであるが、蒸着前のフィルムに蒸着したくない部分に油を印刷しておくかあるいはマスキングをかけて蒸着することで可能となる。当該パターンは用途に応じて設定されるべきものであり、特に制限するものでは無いが、あまり細かく分割しすぎると信頼性は向上するが膜抵抗が大きくなり、分割が粗いと膜抵抗は低くなるが信頼性に劣るという問題を生じる可能性がある。
【００６２】
本発明においては、当該金属化ポリプロピレンフィルムからなることを特徴とするものであり、他のプラスチックフィルムとの組み合わせ（具体的にはポリエステルフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム等）であっても良し、本発明フィルム同士の組み合わせであっても良い。
【００６３】
また、コンデンサの形式としては、捲巻回式であっても積層式であっても良いが耐電圧特性の点において捲回式が好ましい。コンデンサが捲巻回式の場合はコンデンサのコンパクト性の観点から、該断面形状が楕円形状であって該アスペクト比が１．５以上であることが好ましい。特に本発明の特徴を有する金属化２軸配向ポリプロピレンフィルムの制御された面が有効に機能して、均一つぶれ性に優れ、特性の優れた大容量のコンデンサを得ることが可能である。ここで、大容量とは、特に限定されるものではないが、１素子当たりの静電容量が５０μＦ以上、好ましくは７０μＦ以上である。また、つぶれ性に優れることが素子間のばらつきも小さくできることから、複数のコンデンサを直／並列に接続した場合での各素子への負荷バランスの均一性に優れることから静電容量が５００μＦ以上のコンデンサユニットを構成した場合の信頼性に優れる。
【００６４】
また、本発明において該フィルム表面の少なくとも一方の面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）と中心線平均粗さ（Ｒａ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）は１６〜３５であることが重要であり、好ましくは１８〜３２であり、特に好ましくは、２０〜３０である。Ｒｚ／Ｒａが１６未満であるとフィルム層間が滑りやすく、加工適性が損なわれるという問題を生じる可能性がある。一方Ｒｚ／Ｒａが３５を超えると電気特性と加工適性を両立することが難しくなる。
【００６５】
該フィルム表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）は０．５〜１．５μｍとすることが重要であり、更に好ましくは０．６〜１．３μｍ、特に好ましくは０．６５〜１．１５μｍである。Ｒｚが０．５未満であると空気抜け不良等によりフィルムの巻き取りがうまくいかず、ロール形状に乱れを生じたりコンデンサ素子形成がうまくいかなくなる恐れがある。一方、Ｒｚが１．５μｍを超えると絶縁破壊電圧が低下する恐れがある。
【００６６】
また、該フィルムの表面光沢度としては、９０〜１３５％の範囲であることが好ましく、より好ましくは９５〜１３０％である。すなわち、光沢度を低下せしめることはフィルム表面での光散乱の密度をアップすること、すなわちフィルム表面の凹凸を緻密にすることを意味するが、光沢度を９０％未満にまで低下せしめると液体の含浸性は良好となる一方で、フィルム層間が滑りやすく素子巻き性が悪化したり、フィルム巻き取り時の空気抜け性が悪化して、フィルムをロール状に巻き取ることが難しくなる。一方、光沢度が１３５％を超えるフィルム層間が滑りにくく扁平状のコンデンサ素子に形成することが困難になったり、十分なクリアランスを維持できずに保安性が悪化する等の問題を生じやすい。
【００６７】
また、本発明に用いるフィルムの表面には、クレータ状凹凸が形成されていることが好ましい。
【００６８】
該クレータ状凹凸のクレータサイズは、大きいクレータほど凹凸高さが急峻となる傾向があり、絶縁破壊特性に影響を与えるので、クレータ径は小さくすることが好ましく、長径が１５０μｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは５〜１２０μｍである。クレータサイズ測定は、詳細については後述のようにフィルム表面にアルミ蒸着膜を形成し、微分干渉顕微鏡で観察して行う。
【００６９】
また、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、フィルムの少なくとも一方の面の中心線平均粗さＲａが０．０２〜０．１μｍであることが好ましい。中心線平均粗さが０．１μｍを超えると、フィルムを積層した場合に層間に空気が入りコンデンサ素子の劣化につながり、またフィルムに金属層を形成した金属層に穴あき等が発生し、高温時の絶縁破壊強度や素子ライフが低下したり電圧印加時に電荷が集中し、絶縁欠陥の原因となる。逆に０．０２μｍを下回るとフィルムの滑りが悪くなり、ハンドリング性に劣ったり、コンデンサ素子に絶縁油を含浸する場合はフィルム層間に絶縁油が均一に浸透せず、連続使用時に容量変化が大きくなる。フィルムの少なくとも片面の中心線平均粗さのさらに好ましい範囲は０．０３〜０．０８μｍであり、特に好ましくは０．０４〜０．０７μｍである。
【００７０】
また突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度にも優れた特徴的な表面粗さを有する表面光沢度が９０〜１３５％である本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、コンデンサにしたとき、たとえ絶縁破壊を起こしても、フィルム層間に適度のクリアランスを保持しているので、破壊することなくコンデンサ寿命を維持することができ保安性を安定的に発揮するという優れた機能を発現するものである。
【００７１】
また、かかる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、前記したように特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を直鎖状ポリプロピレンに混合したものであると好ましいが、かかる特定な二軸配向ポリプロピレンフィルムは、通常のポリプロピレンの溶融結晶化温度が、せいぜい１１０℃に対して１１５℃以上に高めることができ、高温での保安性に寄与するものである。すなわち、自己回復のプロセスでは何らかの原因で誘電体フィルムが絶縁破壊を起こした際に発生する放電エネルギーによって放電部周辺の蒸着金属を飛散させるが、部分的に高温になるためフィルムも部分融解するが再結晶化することで絶縁性を回復する。コンデンサの雰囲気温度が高温になると再結晶化が難しくなり、絶縁性を回復しがたくなるが、本発明では溶融結晶化温度を高めることで高温下での保安性を向上せしめることができる。
【００７２】
また、該二軸配向ポリプロピレンフィルムは、製膜性はもとより、強度などの物理特性においても、直鎖状ポリプロピレンに比してさらに優れており、例えば４μｍの厚みの直鎖状ポリプロピレンフィルムを用いる用途であれば、３μｍの厚さで対応することができるという優れた物理特性をも発揮するものである。
【００７３】
本発明は、通常用いられるポリプロピレンである直鎖状ポリプロピレンに、特定な分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を混合したもの、つまりα晶結晶核剤として用いるものであるが、かかる分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）として、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）がｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４となる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレンを使用することが好ましい。
【００７４】
ここで、２３０℃で測定したときの溶融張力とは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に示される溶融流動指数（ＭＦＲ）測定用の装置に準じて測定されたものである。具体的には、東洋精機製メルトテンションテスターを用いて、ポリプロピレンを２３０℃に加熱し、溶融ポリプロピレンを押出速度１５ｍｍ／分で吐出してストランドとし、このストランドを６．４ｍ／分の速度で引き取る際の張力を測定し、溶融張力（単位ｃＮ）とした。また、２３０℃で測定したときの溶融流動指数（ＭＦＲ）とは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に準じて荷重２１．１８Ｎで測定されたもの（単位ｇ／１０分）である。
【００７５】
本発明の分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）としては、上式を満たす限り、特に限定されるものではないが、製膜性の観点から溶融流動指数（ＭＦＲ）は１〜２０ｇ／１０分の範囲にあるのが好ましく、１〜１０ｇ／１０分の範囲にあるのがより好ましい。また溶融張力については、１〜３０ｃＮの範囲にあることが好ましく、２〜２０ｃＮの範囲にあるものがより好ましい。溶融張力が小さいと突起の均一性に劣り、１０点平均粗さＲｚと中心線平均表面粗さＲａの比（Ｒｚ／Ｒａ）が大きくなる。また、粗さ密度も小さく（単位面積当たりの突起個数が少ない）なる。溶融張力が大きいほど突起の均一性が高くなり、この比（Ｒｚ／Ｒａ）は小さくなる傾向がでてくる。
分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を得るには、分岐構造を持つオリゴマーやポリマーをブレンドする方法、特開昭６２−１２１７０４号公報に記載されているようにポリプロピレン分子中に長鎖分岐構造を導入する方法、あるいは特許第２８６９６０６号公報に記載されているような方法等が好ましく用いられている。具体的にはBasell社製“Ｐｒｏｆａｘ ＰＦ−８１４”、Borealis社製“Ｄａｐｌｏｙ ＨＭＳ−ＰＰ”（ＷＢ１３０ＨＭＳ、ＷＢ１３５ＨＭＳ等）が例示されるが、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。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。
【００７６】
本発明においては、このような分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を通常のポリプロピレン樹脂に添加する場合、該（Ｈ）の添加量は２．５重量％を上限としておくことが好ましく、より好ましくは０．１〜２．５重量％、更に好ましい添加量は０．１〜１重量％未満、特に好ましくは０．１〜０．７重量％であることが好ましい。かかる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２ｎｄ−Ｒｕｎで測定する際に観測される融解ピークとして、第一の融解ピーク温度が１６０〜１７２℃に加えて、ショルダーピークとして１４８〜１５７℃を持つことにより均一な表面形成ができるので好ましい。
【００７７】
かかる配合量で混合することにより、突起の均一性に優れ、しかもその粗さ密度のバランスにも優れた特徴的な凹凸形状と、その表面の表面光沢度が９０〜１３０％であるという粗面と、−４０℃から９０℃を超える広範囲の雰囲気温度条件下でも優れた加工性と高耐電圧性を発揮する特徴ある二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造することができるものである。
【００７８】
次に、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムに用いられる直鎖状ポリプロピレンは、通常、包装材やコンデンサ用に使用されるものであるが、好ましくは冷キシレン可溶部（以下ＣＸＳ）が４％以下、かつ２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＜−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たすポリプロピレンであるのがよい。かかる関係式を満たさないと、製膜安定性に劣る場合があったり、二軸配向したフィルムを製造する際にフィルム中にボイドを形成する場合があり、寸法安定性および耐絶縁破壊特性の低下が大きくなる場合がある。
【００７９】
ここで冷キシレン可溶部（ＣＸＳ）とはフィルムをキシレンで完全溶解した後に室温で析出させた後にキシレン中に溶解しているポリプロピレン成分であり、立体規則性の低い、分子量が低い等の理由で結晶化し難い成分に該当していると考えられる。このような成分が多く樹脂中に含まれているとフィルムの熱寸法安定性に劣ったり、高温での絶縁破壊電圧が低下する等の問題を生じることがある。従って、ＣＸＳは４％以下であることが好ましいが、更に好ましくは３％以下であり、特に好ましくは２％以下である。このようなＣＸＳを有するポリプロピレンフィルムとするには、樹脂を得る際の触媒活性を高める方法、得られた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公知の方法が使用できる。
【００８０】
同様な観点から該ポリプロピレン樹脂の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。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、高温での絶縁破壊電圧が高くなるので好ましい。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。このように立体規則性の高い樹脂を得るには上述のようにｎ−ヘプタン等の溶媒で得られた樹脂パウダーを洗浄する方法や、触媒および／または助触媒の選定、組成の選定を適宜行う方法が例示される。
【００８１】
かかる直鎖状ポリプロピレンとしては、より好ましくは溶融流動指数（ＭＦＲ）が１〜１０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）、特に好ましくは２〜５ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）の範囲のものが、製膜性の点からよい。溶融流動指数（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。
【００８２】
かかる直鎖状ポリプロピレンとしては、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などを含有してもよいし、プロピレンが単独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単量体成分として例えばエチレン、プロピレン（共重合されたブレンド物の場合）、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−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。共重合量またはブレンド量は、耐絶縁破壊特性、寸法安定性の点から、共重合量では１ｍｏｌ％未満とし、ブレンド量では１０重量％未満とするのが好ましい。
【００８３】
また、かかる直鎖状ポリプロピレンには、本発明の目的を損なわない範囲で公知の添加剤、例えば結晶核剤、酸化防止剤、熱安定剤、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、着色防止剤などを含有せしめることもできる。
【００８４】
これらの中で、酸化防止剤の種類および添加量の選定は長期耐熱性にとって好ましい場合がある。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（例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製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（例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製Irganox1010：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０．０３〜１重量％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。より好ましい含有量は０．１〜０．９重量％であり、特に好ましくは０．２〜０．８重量％である。
【００８５】
本発明においては、本発明の目的に反しない範囲で、結晶核剤を添加することができる。既述の通り、分岐鎖状ポリプロピレン樹脂は既にそれ自身でα晶結晶核剤効果を有するものであるが、別種のα晶核剤（ジベンジリデンソルビトール類、安息香酸ナトリウム等）、β晶核剤（１，２−ヒドロキシステアリン酸カリウム、安息香酸マグネシウム、N,N’-ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキサミド等のアミド系化合物、キナナクリドン系化合物等）等が例示される。
【００８６】
但し、本発明ではこれらの結晶核剤を添加することにより、目的とする表面粗さが得難くなったり、高温での体積固有抵抗の低下等電気特性にも悪影響を与える可能性があり、添加量としては、０．１重量％未満とするのが好ましく、さらに好ましくは実質的に添加されていないことが好ましい。
【００８７】
本発明に用いる二軸配向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、二軸配向されることによって得られる。二軸配向の方法としては、インフレーション同時二軸延伸法、ステンター同時二軸延伸法、ス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、製膜安定性、厚み均一性、フィルムの表面形状を制御する点においてステンター逐次二軸延伸法により製膜されたものが好ましく用いられる。本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みは、１〜５μｍが好ましく、より好ましくは１．５〜４μｍ、特に好ましくは２〜３．５μｍである。フィルムの厚みが薄すぎると、機械的強度や絶縁破壊強度に劣る場合がある。フィルムの厚みが厚すぎると均一な厚みのフィルムを製膜することが困難になり、またコンデンサ用の誘電体として用いた場合、体積当たりの容量が小さくなるため好ましくない。
【００８８】
また、本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムの灰分は５０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは２０ｐｐｍ以下である。かかる灰分が多すぎると、該フィルムの耐絶縁破壊特性が低下し、コンデンサとした場合に絶縁破壊強度が低下する場合がある。灰分をこの範囲とするためには、触媒残磋の少ない原料を用いることが重要であるが、製膜時の押出系からの汚染も極力低減するなどの方法、例えばブリード時間を１時間以上かけるなどの方法を採用することができる。
【００８９】
本発明に用いられる二軸配向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に限定されるものではない。具体的には電極構成からは箔巻きコンデンサ、金属蒸着膜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から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。また、形状からも捲回式であっても積層式であっても構わない。しかしながら本発明に用いる二軸配向ポリプロピレンフィルムは、特に金属蒸着膜コンデンサとして好ましく使用される。ポリプロピレンフィルムは表面エネルギーが低く、金属蒸着を安定的に施すことは困難であるために、金属付着力を良好とするために、事前に表面処理を行うことが好ましい。
【００９０】
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３７〜５０ｍＮ／ｍ、好ましくは３９〜４８ｍＮ／ｍ程度とすることで、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。
【００９１】
本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する二軸配向ポリプロピレンフィルムの特徴は以上の様なものであるが、次いで該金属化層について説明する。
【００９２】
まず、該金属化層を構成する金属種としては、アルミニウム、亜鉛、銅、錫、鉄、ニッケル、コバルト等の導電性のある金属及び／またはこれらの混合物・合金・化合物が例示される。この中でもアルミニウム、亜鉛の単独または合金乃至は混合物であることがコスト的にも性能的に優れている。また、該金属化層の構成は単層構成であっても多層構成であっても構わない。金属化層を設ける方法としては、金属を真空中で加熱融解し蒸散せしめフィルムに金属層を形成する真空蒸着法、電解液中でメッキする方法、適当なバインダー樹脂と共に金属粉等をコーテイングする方法等が例示されるが、真空蒸着法が蒸着膜形成の点で優れている。
【００９３】
次いで、該金属膜の膜抵抗は、５〜１００Ω／□であることが好ましく、更に好ましくは１０〜７０Ω／□であることが好ましい。膜抵抗が低すぎると内部抵抗が低下しtanδが小さくなる等のメリットがあるものの電流集中を招きやすくコンデンサが破壊しやすくなる。一方膜抵抗が高すぎるとtanδが大きくなったり、大電流が流れた際にコンデンサの発熱が大きくなる等の問題を生じることがある。特に、膜抵抗を大きく（すなわち、金属化層を薄膜化）すると、フィルム表面の突起部で金属化層の均一性が損なわれる（蒸着抜け等）、スリット・素子巻きでの金属化膜の脱落、コンデンサ素子内での電界集中による金属消失等々の問題を生じ易くなり、結果的にtanδが大きくなる等の問題を生じる。本発明においては基層となる２軸配向ポリプロピレンフィルムの表面形状を限定することで、このような高膜抵抗でも均一な蒸着膜が形成されることで、スリット・素子巻き時の問題が解決され、コンデンサ素子となっても安定した特性が得られる。
【００９４】
更に、該金属化層（金属膜）の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されている形態をとると、信頼性がアップするので好ましい。この構成は所謂、パターン蒸着で実現されているものであるが、蒸着前のフィルムに蒸着したくない部分に油を印刷しておくかあるいはマスキングをかけて蒸着することで可能となる。当該パターンは用途に応じて設定されるべきものであり、特に制限するものではないが、あまり細かく分割しすぎると信頼性は向上するが膜抵抗が大きくなり、分割が粗いと膜抵抗は低くなるが信頼性に劣るという問題を生じる可能性がある。
【００９５】
本発明においては、当該金属化ポリプロピレンフィルムからなることを特徴とするものであり、他のプラスチックフィルムとの組み合わせ（具体的にはポリエステルフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム等）であってもよいし、本発明フィルム同士の組み合わせであってもよい。
【００９６】
また、コンデンサの形式としては、捲巻回式であっても積層式であってもよいが耐電圧特性の点において捲回式が好ましい。コンデンサが捲巻回式の場合はコンデンサのコンパクト性の観点から、断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であることが好ましい。特に本発明の特徴を有する金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムの制御された面が有効に機能して、均一つぶれ性に優れ、特性の優れた大容量のコンデンサを得ることが可能である。ここで、大容量とは、特に限定されるものではないが、１素子当たりの静電容量が５０μＦ以上、好ましくは７０μＦ以上である。また、つぶれ性に優れることが素子間のばらつきも小さくできることから、複数のコンデンサを直／並列に接続した場合での各素子への負荷バランスの均一性に優れることから静電容量が５００μＦ以上のコンデンサユニットを構成した場合の信頼性に優れる。
【００９７】
次に本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造方法を以下に説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９８】
直鎖状のポリプロピレン樹脂に高溶融張力ポリプロピレン樹脂とをブレンドして溶融押出し、濾過フィルターを通した後、２２０〜２８０℃の温度でスリット状口金から押出し、冷却ドラム上で固化させ未延伸シートを得る。ここで、本発明フィルムを得るためにはβ晶を適正に生成せしめるために冷却ドラムの温度制御を適切に行うことが好ましい。ここで、β晶を効率的に生成せしめるためには、β晶の生成効率が最大となる樹脂温度に所定時間維持することが好ましく、該温度は通常は１１５〜１３５℃と言われている。また保持時間としては１秒以上は保持することが好ましい。これらの条件を実現するためには樹脂温度や押出量、引き取り速度等に応じて適宜プロセスを決定することができるが、生産性の観点からは、冷却ドラムの径が保持時間に大きく影響するために、該ドラムの直径は少なくとも１ｍ以上であることが好ましい。更に、選定すべき冷却ドラム温度としては上述の様に他の要素が影響するためにある程度の任意性を含むものの、７０〜１２０℃であることが好ましく、更に好ましくは８０〜１１０℃、特に好ましくは８５〜１００℃の範囲である。キャスティングドラム温度が高すぎるとフィルムの結晶化が進行しすぎ後の工程での延伸が困難になったり、フィルム内にボイドができ耐絶縁破壊特性が低下する場合がある。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。
【００９９】
次に、この未延伸フィルムを二軸延伸し、二軸配向せしめる。まず未延伸フィルムを１２０〜１５０℃に保たれたロールに通して予熱し、引き続き該シートを１３０℃〜１５０℃の温度に保ち周速差を設けたロール間に通し、長手方向に２〜６倍に延伸した後、室温に冷却する。引き続き該延伸フィルムをステンターに導いて、１５０〜１７０℃の温度で幅方向に５〜１５倍に延伸し、次いで幅方向に２〜２０％の弛緩を与えつつ、１４０〜１７０℃の温度で熱固定して巻き取る。その後、金属化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いワインダーで巻き取る。
【０１００】
得られたフィルムを真空蒸着装置にセットし、目的に応じた絶縁溝部を形成するためグラビアコーターを用いてオイルをフィルムに塗布し、その後、目的に応じた金属を所定の膜抵抗に蒸着する。この蒸着フィルムをスリットし、コンデンサ素子を作るための２リール一対の蒸着リールとする。この後、素子状に捲回し熱プレスして扁平状に成形し、端部の金属溶射（メタリコン工程）、リード取り出し、必要に応じて絶縁油を含浸し、外装を経てコンデンサとする。
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。
【０１０１】
（測定法）
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。
【０１０２】
尚、以下の項目の内、（２）〜（９）については、金属化層を適宜除去して測定する。金属が、アルミニウム、亜鉛及びこれらからなる合金等の場合の除去条件は１規定の塩酸中に室温（２３℃±２℃）で６時間放置後、良く水洗して５０℃の熱風オーブン中で乾後測定する。
【０１０３】
（１）フィルム厚み（μｍ）
ＪＩＳ Ｃ−２３３０（２００１）の７．４．１．１によりマイクロメータ法厚さを測定した。（２）グロス（光沢度）
ＪＩＳ Ｋ−７１０５（１９８１）に準じ、スガ試験機株式会社製 デジタル変角光沢計ＵＧＶ−５Ｄを用いて入射角６０°受光角６０°の条件で測定した５点のデータの平均値を光沢度とする。
【０１０４】
（３）溶融流動指数（ＭＦＲ）
ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に示されるポリプロピレン試験方法（２３０℃、２１．１８Ｎ）に準じて測定した。
【０１０５】
（４）溶融張力（ＭＳ）
ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）に示されるＭＦＲ測定用の装置に準じて測定した。東洋精機製メルトテンションテスターを用いて、ポリプロピレンを２３０℃に加熱し、溶融ポリプロピレンを押出速度１５ｍｍ／分で吐出しストランドとし、このストランドをを６．５ｍ／分の速度で引き取る際の張力を測定し、溶融張力とした。
【０１０６】
（５）表面形状の観察、クレータサイズ
クレータサイズ測定は、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）で実施する。
【０１０７】
観察数は片側表面について各５視野（各視野の観察面積は０．７３ｍｍ×０．９５mm）とし、おのおのについて写真を撮影して、目視にて表面の形状を確認する。クレータは「円形ないし楕円形」（以下まとめて「楕円」と表現する）の縁を有する表面形態である。典型的な形状は図３に示す楕円形状の表面形態であるが楕円形状の縁部分は表面粗さチャート上では比較的シャープな連続した突起状（山脈状）の形状として観察される。通常その殆どは閉じられた楕円形状であるが、一部該楕円形状が閉じられず円弧状のものとして観察される場合があるが、その場合でも該円弧の長さが該円弧から外挿される楕円の円周長さの７０％以上の場合は該形状をもってクレータと定義する。クレータサイズは以上の様観察された各クレーターを楕円形状と見なした際の長径で定義し、各視野内で観察される最大のものから５個までの平均値求め更に５視野の平均値をクレーターサイズとした。
【０１０８】
（６）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、下記以下の条件で測定を行った。
【０１０９】
＜試料の調整：＞
検体５ｍｇを測定用のアルミパンに封入する。尚、フィルムに金属蒸着等が施されている場合は適宜除去する。
【０１１０】
＜測定＞
以下の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）のステップでフィルムを溶融・再結晶・再溶融させる。樹脂の融点は２ｎｄ Ｒｕｎで観測される融解ピークの内で最も高い融解ピーク温度を融点とした。ｎ＝３の平均値を求めた。
【０１１１】
（ａ）１ｓｔ Ｒｕｎ ３０℃→２８０℃（昇温速度２０℃／分）
（ｂ）Ｔｍｃ ２８０℃で５分保持後に２０℃／分で ３０℃まで冷却
（ｃ）２ｎｄ Ｒｕｎ ３０℃→２８０℃（昇温速度２０℃／分）
（７）メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）
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（参考文献：新版 高分子分析ハンドブック 社団法人日本分析化学会・高分子分析研究懇談会 編 １９９５年 Ｐ６０９〜６１１）。
Ａ．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％
溶媒：ベンゼン／重オルトジクロロベンゼン＝１：３混合溶液
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：１０，０００回
測定モード：complete decoupling
Ｂ．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。
尚、測定はｎ＝５で行い、その平均値を求める。
【０１１２】
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
（８）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。
【０１１３】
数平均分子量（Ｍn）、重量平均分子量（Ｍｗ）はそれぞれ、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。
【０１１４】
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）(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。
【０１１５】
（９）冷キシレン可溶部（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。
【０１１６】
ＣＸＳ（重量％）＝Ｘ／Ｘ０×１００
（１０）中心線平均粗さ（Ｒａ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）及び（Ｒｚ／Ｒａ）
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。測定は長手方向に６回繰り返し、その平均値として中心線平均粗さ（Ｒａ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）を求め、更にその比（Ｒｚ／Ｒａ）を求めた。１回の測定の詳細条件は次の通り。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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：２５回
測定方向：フィルムの幅方向
（１１）絶縁破壊電圧（Ｖ／μｍ）
ＪＩＳ Ｃ２３３０（２００１年版）７．４．１１．２ Ｂ法（平板電極法）に準じて、平均値（Ｘav）と最小値（Ｘmin）を求め、測定したサンプルのフィルム厚み（μｍ）で除し、Ｖ／μｍで表記した。なお、金属化面を下部電極に接する様にセットした。
【０１１９】
尚、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。
【０１２０】
（１２）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／□、１５Ω／□、３０Ω／□の３つの膜抵抗で長手方向に垂直な方向にマージン部を設けた所謂Ｔ型マージンパターンを有する蒸着パターンを施し、幅５０ｍｍの蒸着リールを得た。このときメタリコンを施す側の端部から幅方向４ｍｍは３Ω／□のヘビーエッジ構造とした。
【０１２１】
次いで、こうして得られたＴ型マージンを有する１対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の静電容量は１０μＦであった。
【０１２２】
こうして得られたコンデンサ素子５個を用いて、常温下でコンデンサ素子に５００ＶＤＣの電圧印加し、該電圧で１０分間経過後にステップ状に５０ＶＤＣずつ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。この際の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８０％になった電圧をフィルム厚みで割り返して耐電圧とした。また、静電容量が初期値に対して５％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、保安性を以下のランクで評価した。
【０１２３】
状態 ：ランク
素子形状の変化は無く貫通状の破壊は観察されない ：４
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 ：３
素子形状に変化が認められるもしくは１０層を超える貫通状破壊が観察される：２
素子が破壊する ：１
ランク４は問題なく使用できるが、ランク３では条件次第で使用可能である。ランク２以下では実用上の問題を生じる。
【０１２４】
（１３）金属膜の膜抵抗
金属化フィルムを長さ方向に１０ｍｍ幅方向に全幅（５０ｍｍ）の長方形にカットして試料とし、４端子法により、幅方向３０ｍｍ間の金属膜の抵抗を測定し、得られた測定値に測定幅（１０ｍｍ）を乗じて電極間距離（３０ｍｍ）を除して、１０ｍｍ×１０ｍｍ当たりの膜抵抗を算出した。
【実施例】
【０１２５】
以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに説明する。
【０１２６】
尚、表１に実施例に用いた樹脂特性をまとめて示す。
【０１２７】
【表１】
【０１２８】
Ｔｍ：融点
Ｔｍｃ：溶融結晶化温度
ｍｍｍｍ：メソペンタッド分率
ＣＸＳ：冷キシレン可溶部
Ｍｗ／Ｍｎ：数平均分子量と重量平均分子量の比
実施例１〜５
表１のプライムポリマー（株）製ポリプロピレン樹脂（直鎖状ＰＰ：ＰＰ−Ａ樹脂）にBasell社製高溶融張力ＰＰ（Ｐｒｏｆａｘ ＰＦ−８１４、以下ＨＭＳという）を添加し、全樹脂中のＨＭＳ添加量が０．１重量％（実施例１），０．３重量％（実施例２）、０．５重量％（実施例３）、１．０重量％（実施例４）、１．５重量％（実施例５）となるように調整した。
【０１２９】
いずれの樹脂も押出機より溶融混練し、樹脂温度２６５℃でＴ型スリットダイよりシート状に押出した。該溶融シートを９０℃に保持された直径１ｍの冷却ドラム上で冷却固化した。１１５〜１３５℃の保持時間は放射温度計の測定の結果、１．３秒であった。
【０１３０】
次いで、該シートを１３５℃で予熱し、引き続き１４５℃の温度に保ち周速差を設けたロール間に通し、長手方向に５倍に延伸した。引き続き該フィルムをテンターに導き、１５８℃の温度で幅方向に９倍延伸し、次いで幅方向に５％の弛緩を与えながら１６２℃で熱処理を行ない、フィルム厚みが２．９μｍの二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。さらに該Ａ層表面に２５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ2の処理強度で大気中でコロナ放電処理を行った。こうして得られた２軸延伸フィルムの特性は表２に示す通りである。また、図１、図２に実施例３の冷却ドラム面側表面の微分干渉顕微鏡で撮影した表面写真と表面粗さチャートを示すが、梨地調凹凸とクレータ状凹凸が観察することができる。梨地調凹凸は粗さチャートでは大きい突起以外の基層のうねりとして観察することができる。
【０１３１】
これら実施例のいずれも、耐電圧に優れ、コンデンサ特性として優れるものであった。但し、ＨＭＳの添加量が１．５重量％以上の場合はやや耐電圧が低下する傾向があった。
【０１３２】
実施例６
実施例３と同一樹脂組成として、製膜条件の内、縦延伸の予熱、延伸温度をそれぞれ４℃アップし、１３９℃で予熱し、引き続き１４９℃で延伸した以外は同様にしてフイルムを得た。こうして得られたフイルムの冷却ドラム面側表面の微分干渉顕微鏡写真を図７、粗さチャートを図８に示すが、縦延伸温度をアップすることで基層のあれが強調され、表２に示す通り、Ｒａがやや大きくなり、Ｒｚ／Ｒａが小さめとなり粗さが均質化していることが確認された。
【０１３３】
本フイルムの耐電圧は実施例３に比較するとやや低下し、このフイルムを用いてコンデンサ素子を作成する際にややまよい気味の傾向が見られたので条件を最適化することで素子巻き性は良好とすることができた。また、表３に示すごとく、絶縁破壊電圧特性、コンデンサ特性は良好であった。
【０１３４】
比較例１
実施例１においてＨＭＳを添加せずに樹脂ＰＰ−Ａのみで同様にしてフィルムを得た。
【０１３５】
こうして得られたフィルムの冷却ドラム面側表面の微分干渉顕微鏡写真を図３に、３次元表面粗さチャートを図４に示す。図３からわかるように大きなクレータ状突起と平坦な表面からなることが観察され、これは図４の粗さチャートからも確認ができる。また、表３に示すごとく本フィルムの絶縁破壊電圧特性、コンデンサ特性共に劣ったものとなった。
【０１３６】
また、３０Ω／□の膜抵抗品では低電圧で容量減少が開始しコンデンサを解体した際に蒸着膜がクレータに沿って抜けている状態が確認された。
【０１３７】
比較例２〜３
実施例１〜２において、冷却ドラム温度を５０℃とした以外は同様にして製膜を行った。放射温度計の測定では１１５〜１３５℃で保持できている時間は０．５秒以下となった。こうして得られたフィルムは梨地調の凹凸は観察されるもののクレータ状の凹凸は観察されなかった。シート状の耐電圧は著しく高い特性をしめしたものの保安性に劣り、コンデンサの実用特性に問題を生じた。
【０１３８】
比較例４
ＨＭＳ添加量を３重量％として、実施例１と同様に製膜評価を行った。
【０１３９】
こうして得られた２軸延伸フィルムの冷却ドラム面側表面形状を図５、図６に示すが、クレータ状凹凸を全く有さない均質な梨地調凹凸となり、製膜機の巻き取り工程でフィルムが横方向に巻きズレを発生させた。更に、該フィルムを小幅にスリットする際にも同様の問題を生じた。シート状の耐電圧も低いものとなった。
【０１４０】
実施例７、８
ポリプロピレン樹脂としてＰＰ−Ｂ、ＰＰ−Ｃを用いて、実施例２と同様にフィルムを得たがいずれも電気特性に優れたものであった。
【０１４１】
実施例９
実施例３の樹脂を用いて、樹脂温度２６５℃でＴ型スリッットダイよりシート状に押出した。該溶融シートを８８℃に保持された直径１ｍの冷却ドラム上で冷却固化した。１１５℃〜１３５℃の保持時間は放射温度計の測定の結果、１．１秒であった。
【０１４２】
次いで、該シートを１３５℃で予熱し、引き続き１４５℃の温度に保ち周速差を設けたロール間に通し、長手方向に４．７倍に延伸した。引き続き該フィルムをテンターに導き、１５８℃の温度で幅方向に９倍延伸し、次いで幅方向に５％の弛緩を与えながら１６２℃で熱処理を行い、フィルム厚みが２．５μｍの二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。さらに該Ａ層表面に２５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２の処理強度で大気中にコロナ放電処理を行った。こうして得られた２軸延伸フィルムの特性は、表２に示す通りで電気特性に優れたものであった。
【０１４３】
実施・比較例の表
【０１４４】
【表２】
【０１４５】
【表３】
【０１４６】
Ａ面：冷却ドラム面、Ｂ面：非冷却ドラム面
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、包装用や工業用等に好適に用いられる。さらに本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、加工性と高温での耐電圧性に優れるので特にコンデンサ用誘電体として好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム表面の微分干渉顕微鏡写真の一例を示す。
【図２】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム表面の３次元粗さチャートの一例を示す。
【図３】結晶変態により形成された金属化二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面の微分干渉顕微鏡写真を示す。
【図４】結晶変態により形成された金属化二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面の３次元粗さチャートを示す。
【図５】梨地調凹凸のみにより形成された金属化二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面の微分干渉顕微鏡写真を示す。
【図６】梨地調凹凸のみにより形成された金属化二軸延伸ポリプロピレンフィルム表面の３次元粗さチャート示す。
【図７】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム表面の微分干渉顕微鏡写真の一例を示す。
【図８】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム表面の３次元粗さチャートの一例を示す。
【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ィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面が梨地調の凹凸からなる基層を有し、該表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５〜１．５μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％である二軸配向ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属化層を設けてなることを特徴とする金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項２】
該フィルム表面がクレータ状凹凸を含み、該クレータの長径が１５０μｍ以下である請求項１に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項３】
少なくとも一方のフィルム表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）と１０点平均粗さ（Ｒｚ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）が１６〜３５である請求項１または２に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項４】
該ポリプロピレン樹脂が、直鎖状ポリプロピレンに、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）が混合されたものである請求項１〜３のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項５】
該ポリプロピレン樹脂が、該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を０．１〜２．５重量％含有する、請求項１〜４のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項６】
該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）の含有量が、０．１〜０．９重量％である、請求項５に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項７】
金属膜の膜抵抗が５〜１００Ω／□である請求項１〜６のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項８】
金属膜の膜抵抗値が１０〜７０Ω／口であることを特徴とする請求項７に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項９】
ポリプロピレンフィルム上に形成された金属膜の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されていることを特徴とする請求項７または８に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを電極材料として含むことを特徴とするコンデンサ。
【請求項１１】
コンデンサが捲回型であり、かつ断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であることを特徴とする請求項１０に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
ポリプロピレンを含むポリプロピレン樹脂からなる二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）と中心線平均粗さ（Ｒａ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）が１６〜３５、該表面の１０点平均粗さが０．５０〜１．５０μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％であることを特徴とする金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１３】
該フィルム表面が該クレータ状凹凸を含み、該クレータの長径が１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１４】
該ポリプロピレン樹脂が、直鎖状ポリプロピレンに、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４となる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）が混合された樹脂である請求項１２または１３に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１５】
該ポリプロピレン樹脂が、該分岐鎖ポリプロピレン（Ｈ）を０．１〜２．５重量％含有するものである請求項１２〜１４のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１６】
該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）の含有量が、０．１〜０．９重量％である請求項１５に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１７】
該二軸配向ポリプロピレンフィルムのフィルム厚みが１〜５μｍであることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１８】
金属膜の膜抵抗が５〜１００Ω／□である請求項１２〜１７のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１９】
金属膜の膜抵抗値が１０〜７０Ω／□であることを特徴とする請求項１８に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項２０】
ポリプロピレンフィルム上に形成された金属膜の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項２１】
請求項１２〜２０に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを電極材料として含むことを特徴とするコンデンサ。
【請求項２２】
コンデンサが捲回型であり、かつ断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であることを特徴とする請求項２１に記載のコンデンサ。
【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ィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面が梨地調の凹凸からなる基層を有し、該表面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５〜１．５μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％である二軸配向ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に金属化層を設けてなることを特徴とする金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項２】
該フィルム表面がクレータ状凹凸を含み、該クレータの長径が１５０μｍ以下である請求項１に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項３】
少なくとも一方のフィルム表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）と１０点平均粗さ（Ｒｚ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）が１６〜３５である請求項１または２に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項４】
該ポリプロピレン樹脂が、直鎖状ポリプロピレンに、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４なる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）が混合されたものである請求項１〜３のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項５】
該ポリプロピレン樹脂が、該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）を０．１〜２．５重量％含有する、請求項１〜４のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項６】
該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）の含有量が、０．１〜０．９重量％である、請求項５に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項７】
金属膜の膜抵抗が５〜１００Ω／□である請求項１〜６のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項８】
金属膜の膜抵抗値が１０〜７０Ω／口であることを特徴とする請求項７に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項９】
ポリプロピレンフィルム上に形成された金属膜の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されていることを特徴とする請求項７または８に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを電極材料として含むことを特徴とするコンデンサ。
【請求項１１】
コンデンサが捲回型であり、かつ断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であることを特徴とする請求項１０に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
ポリプロピレンを含むポリプロピレン樹脂からなる二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、該フィルム表面の少なくとも一方の面の１０点平均粗さ（Ｒｚ）と中心線平均粗さ（Ｒａ）との比（Ｒｚ／Ｒａ）が１６〜３５、該表面の１０点平均粗さが０．５０〜１．５０μｍ、表面光沢度が９０〜１３５％であることを特徴とする金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１３】
該フィルム表面が該クレータ状凹凸を含み、該クレータの長径が１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１４】
該ポリプロピレン樹脂が、直鎖状ポリプロピレンに、２３０℃で測定したときの溶融張力（ＭＳ）と溶融流動指数（ＭＦＲ）が、ｌｏｇ（ＭＳ）＞−０．５６ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋０．７４となる関係式を満たす分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）が混合された樹脂である請求項１２または１３に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１５】
該ポリプロピレン樹脂が、該分岐鎖ポリプロピレン（Ｈ）を０．１〜２．５重量％含有するものである請求項１２〜１４のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１６】
該分岐鎖状ポリプロピレン（Ｈ）の含有量が、０．１〜０．９重量％である請求項１５に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１７】
該二軸配向ポリプロピレンフィルムのフィルム厚みが１〜５μｍであることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１８】
金属膜の膜抵抗が５〜１００Ω／□である請求項１２〜１７のいずれかに記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１９】
金属膜の膜抵抗値が１０〜７０Ω／□であることを特徴とする請求項１８に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項２０】
ポリプロピレンフィルム上に形成された金属膜の一部または全てがセグメント化されてなり、任意のセグメントは少なくとも一カ所で他のセグメントと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項２１】
請求項１２〜２０に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを電極材料として含むことを特徴とするコンデンサ。
【請求項２２】
コンデンサが捲回型であり、かつ断面形状が楕円形状であって、そのアスペクト比が１．５以上であることを特徴とする請求項２１に記載のコンデンサ。
【図２】
【図４】
【図６】
【図８】
【図１】
【図３】
【図５】
【図７】
【図４】
【図６】
【図８】
【図１】
【図３】
【図５】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２９０３８０（Ｐ２００７−２９０３８０Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８０９９６（Ｐ２００７−８０９９６）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【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１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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