特許 6515986 コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6515986

(24)【登録日】2019年4月26日

(45)【発行日】2019年5月22日

(54)【発明の名称】コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/32 20060101AFI20190513BHJP

   C08J 5/18 20060101ALI20190513BHJP

【ＦＩ】

   H01G4/32 511L

   C08J5/18CES

【請求項の数】4

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-237280(P2017-237280)

(22)【出願日】2017年12月12日

(62)【分割の表示】特願2014-134863(P2014-134863)の分割

【原出願日】2014年6月30日

(65)【公開番号】特開2018-67729(P2018-67729A)

(43)【公開日】2018年4月26日

【審査請求日】2018年1月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000122298

【氏名又は名称】王子ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷池 俊明

(72)【発明者】

【氏名】寺野 稔

(72)【発明者】

【氏名】片田 一喜

(72)【発明者】

【氏名】石渡 忠和

(72)【発明者】

【氏名】中田 将裕

【審査官】 堀 拓也

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５０１７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６１７９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ４／３２

Ｃ０８Ｊ ５／１８

Ｃ０８Ｌ ２３／１０

２３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリプロピレン樹脂を含む二軸延伸ポリプロピレンフィルムであって、Ｘ線回折によって測定されるα晶（０４０）面の面間隔値が５．２５〜５．３０Åであり、
ポリプロピレンフィルムの広角Ｘ線回折法により測定したα晶（０４０）面反射ピークの半価幅からScherrerの式を用いて算出した結晶子サイズが、１０．５ｎｍ以上１３．４ｎｍ以下であり、
前記ポリプロピレンフィルムを構成する樹脂が、
（１） 重量平均分子量が２５万〜４５万、分子量分布が７〜１２であるポリプロピレン；並びに
（２） 長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）、
エチレン含有量が５ｍｏｌ％未満のエチレン−プロピレンコポリマー（２ｂ）、及び
重量平均分子量が８０万〜１４０万、分子量分布が３〜６である超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）
よりなる群から選ばれる少なくとも１種のポリマー；
を含み、かつ、極性基を実質的に含まない石油樹脂及び極性基を実質的に含まないテルペン樹脂を含まず、
ポリプロピレン樹脂中、前記ポリマー（２）を、２０〜４０質量％含有し、
厚さが１〜６μｍである
コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【請求項2】

Ｘ線回折によって測定されるα晶の面間隔値から算出されるａ軸方向の格子定数が６．６５〜６．７５Åであり、かつ、ｂ軸方向の格子定数が２１．００〜２１．２０Åである請求項１に記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面又は両面に電極を有する、コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いて得られるコンデンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁破壊特性に優れたコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムに関する。

【背景技術】

【0002】

二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、耐電圧性及び低い誘電損失特性等の優れた電気特性、並びに高い耐湿性を有する。これらの特性を生かして、電子及び電気機器において、例えば高電圧コンデンサ、各種スイッチング電源、コンバータ及びインバータ等のフィルタ用コンデンサ及び平滑用コンデンサ等のコンデンサ用誘電体フィルムとして好ましく利用されている。またポリプロピレンフィルムは、近年需要が高まっている電気自動車及びハイブリッド自動車等の駆動モーターを制御するインバータ電源機器用コンデンサとしても利用され始めている。

【0003】

このような自動車等に用いられるインバータ電源機器用のコンデンサに対しては、車両の小型化と軽量化に伴い、コンデンサ自体のさらなる小型化及び軽量化が求められている。コンデンサの小型化及び軽量化を図るためには、コンデンサ用フィルムとして高延伸性能を有するポリプロピレンフィルムを用いて、例えば極薄化することが考えられる。しかしながら、極薄化されたフィルムは、高い電圧を印加した場合に絶縁破壊が生じやすくなるため、さらなる高い耐電圧性を有するポリプロピレンフィルムが必要とされる。

【0004】

このような高い耐電圧性を有するポリプロピレンフィルムを得るために、ポリプロピレン自体の分子設計等がなされている。例えば低分子量側に広がった分布を有する分子量分布となるように、ポリプロピレン樹脂成分を選択する方法等が挙げられる。分子量分布について低分子側へ広がりを持たせることにより、二軸延伸時に適度な樹脂流動性が得られ、耐電圧性と薄膜化を両立させることができる。このような分子量分布を調整する方法としては、例えば、ポリプロピレン樹脂に対して、高いメルトフローレートを有するポリプロピレン、即ち低分子量のポリプロピレンを混合する方法等が挙げられる（例えば、特許文献１）。また、高分子量のポリプロピレンを、過酸化物により選択的に過酸化分解処理することにより、ポリプロピレン樹脂中における低分子量のポリプロピレンの割合を増大させる方法（例えば、特許文献２）等が挙げられる。

【0005】

更に、ポリプロピレン樹脂に対して高溶融性張力ポリマーである分岐鎖状ポリプロピレンを添加することにより、溶融押し出し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する方法が挙げられている（例えば、特許文献３）。また、特許文献３では、さらに分岐鎖状ポリプロピレンを少量添加することで、フィルムの表面を制御する方法（例えば、特許文献３）が開示されている。

【0006】

このように、コンデンサ用に用いられるポリプロピレンフィルムを得るために、さまざまな方法が行われている。しかし、コンデンサのさらなる小型化及び軽量化の向上のためには、薄膜化したポリプロピレンフィルムのさらなる耐電圧性が要求される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２００９／０６０９４４号

【特許文献2】特開２０１２−１４９１７１号公報

【特許文献3】特開２００７−２４６８９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、高温下での耐電圧性を有する、絶縁破壊特性に優れた、極薄膜化が可能なコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムを提供することを主な目的とする。さらに、上記のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いて得られるコンデンサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリプロピレンフィルムを構成するポリプロピレンの結晶構造に着目した。そして、ポリプロピレンフィルム中のポリプロピレンの分子鎖間の面間隔値の変化、即ちポリプロピレンフィルム中のポリプロピレンの分子鎖間の距離（即ち、分子鎖充填状態）の変化が絶縁破壊特性に大きく影響することを見出した。本発明は、斯かる知見に基づき完成するに至ったものである。

【0010】

項１：ポリプロピレン樹脂を含む二軸延伸ポリプロピレンフィルムであって、Ｘ線回折によって測定されるα晶（０４０）面の面間隔値が５．２５〜５．３０Åであるコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【0011】

項２：Ｘ線回折によって測定されるα晶の面間隔値から算出されるａ軸方向の格子定数が６．６５〜６．７５Åであり、かつ、ｂ軸方向の格子定数が２１．００〜２１．２０Åである項１に記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【0012】

項３：ポリプロピレンフィルムの広角Ｘ線回折法により測定したα晶（０４０）面反射ピークの半価幅からScherrerの式を用いて算出した結晶子サイズが、１３．５ｎｍ以下である、項１又は２に記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【0013】

項４：ポリプロピレン樹脂が、
（１） 重量平均分子量が２５万〜４５万、分子量分布が６〜１２であるポリプロピレン；並びに
（２） 長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）、
エチレン含有量が５ｍｏｌ％未満のエチレン−プロピレンコポリマー（２ｂ）、及び
重量平均分子量が８０万〜１４０万、分子量分布が３〜６である超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）
よりなる群から選ばれる少なくとも１種のポリマー；
を含む項１〜３のいずれかに記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【0014】

項５：ポリプロピレン樹脂中、ポリマー（２）を、１０〜４０質量％含有する項１〜４のいずれかに記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【0015】

項６：項１〜５のいずれかに記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面又は両面に電極を有する、コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム。

【0016】

項７：項１〜６のいずれかに記載のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いて得られるコンデンサ。

【発明の効果】

【0017】

本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、高温下においても高い耐電圧性を有し、絶縁破壊特性に優れる。

【0018】

また、本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いて得られるコンデンサは、ポリプロピレンフィルムを薄膜化することにより、小型化かつ軽量化が可能である。

【0019】

さらに、本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いて得られるコンデンサは、高温下、高電圧が印加される高容量のコンデンサとして好適に使用することが可能である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、α晶（０４０）面において、特定の面間隔値を有することを特徴とする。以下、本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムについて詳細に説明する。

【0021】

本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムのα晶（０４０）面における面間隔値としては、５．２５〜５．３０Åであり、５．２５〜５．２９Å程度がより好ましい。α晶（０４０）面における面間隔値が５．２５Å未満であると、分子鎖が密に充填され、形成される結晶格子が小さくなりすぎ、結果として形成される結晶子のサイズが大きくなる。そのため、高電圧が印加された際の漏れ電流が大きくなる傾向にある。また、漏れ電流によって発生するジュール発熱により構造破壊の発生が生じ、耐熱性、耐電圧性、及び絶縁破壊特性を損なう傾向にある。一方、α晶（０４０）面における面間隔値が５．３０Åを超えると、もはやポリプロピレンのα晶の結晶構造とは言えない「緩い（粗な）」分子鎖充填状態となる。そのため、長距離秩序性を維持できなくなり、結晶化度の低下を招き、絶縁破壊特性を損なう傾向にある。

【0022】

上記のα晶（０４０）面における面間隔値は、広角Ｘ線回折（ＸＲＤ）法によって測定される。より具体的には、二軸延伸ポリプロピレンフィルム又はその金属化フィルムのＸＲＤを行い、α晶（０４０）面の回折角度２θ値を測定し、以下のＢｒａｇｇの式を用いて算出される。

【0023】

２ ｄ ｓｉｎθ＝λ （１）
［ここで、ｄは面間隔値、θは測定される回折ブラッグ角、λは、用いたＸ線の波長である（本発明ではλ＝１．５４１８Åである）。］
本発明では、二軸延伸ポリプロピレンフィルムのα晶の回折強度曲線、つまり、回折角度２θ値を測定するために、より具体的には、リガク社製のディストップＸ線回折装置ＭｉｎｉＦｌｅｘ３００（商品名）を使用し、以下の条件によって測定される。

【0024】

出力３０ｋＶ、１０ｍＡで発生させたＸ線を用いる。受光モノクローメーターで単色化したＣｕＫα線（波長１．５４１８Å）をスリットで平行化し、測定フィルムに照射する。回折強度は、シンチュレーションカウンターを用い、ゴニオメーターを用いて２θ／θ連動走査して測定する。装置に標準で付属されている統合粉末Ｘ線解析ソフトウェアＰＤＸＬを用いて、得られたデータを利用して、α晶の回折反射の回折角度２θ値を求める。

【0025】

さらに、上記の広角Ｘ線回折測定から得られたα晶（１１０）面、α晶（０４０）面、α晶（１３０）面等の複数の結晶性回折の面間隔値ｄを用い、以下の式（２）によって、ポリプロピレンの結晶のａ軸、ｂ軸、及びｃ軸の格子定数が求められる。

【0026】

【数1】

【0027】

［式（２）中、ｄはα晶における面間隔値、ｈ、ｋ、ｌは、その面間隔値に指数付けされたα晶のミラー指数（ｈｋｌ）（α晶（０４０）面にその回折線が指数付けされた場合には、ｈ＝0、ｋ＝4、ｌ＝0となる）、ａはａ軸の格子定数、ｂはｂ軸の格子定数、ｃはｃ
軸の格子定数、βはａ軸及びｃ軸がなす傾斜角である（α晶を単斜晶とした場合）］
「Polymer Handbook」, 4^th ed. 、John Wiley & Sons（N.Y.） 1999によると、 アイ
ソタクチックポリプロピレンのα晶（単斜晶）の格子定数は、ａ＝６．６５Å、ｂ＝２０．９６Å、ｃ＝６．５０Å、β＝９９．３３°と記述されている。格子定数は固有の値であるため、純粋なポリプロピレンの場合、この格子定数とほぼ同値となるはずであるが、本発明においては、後述のように、少なくとも２種以上のポリプロピレンのブレンド等の効果によって、内部構造（分子鎖充填状態＝面間隔値）が変化し、ａ−ｂ面格子を拡大させる。

【0028】

つまり、上記式（２）により算出されるａ軸の格子定数としては、６．６５〜６．７５Å程度が好ましく、６．６７〜６．７４Å程度がより好ましい。また、ｂ軸の格子定数としては、２１．００〜２１．２０Å程度が好ましく、２１．０５〜２１．２０Å程度がより好ましい。

【0029】

ａ軸の格子定数を６．６５Å以上、かつｂ軸の格子定数を２１．００Å以上と、「Polymer Handbook」記載の標準的なａ−ｂ面格子の大きさより、大きく設定することが、分子鎖が緩やか（粗）に充填され、結果として形成される結晶子のサイズが小さくなる。その結果、高電圧が印加された際の漏れ電流が小さくなるため、高い電圧まで、漏れ電流によるジュール発熱が抑制される。よって得られる二軸延伸ポリプロピレンフィルムに、優れた絶縁破壊特性を付与できるようになり、好ましい。一方、ａ軸の格子定数は６．７５Å以下、かつｂ軸の格子定数を２１．２０Å以下に設定することが、α晶の結晶構造を維持しておくという観点から好ましい。この値より大きな格子を有すると、もはやポリプロピレンのα晶の結晶構造とは言えない「緩い（粗な）」分子鎖充填状態となる。そのため、長距離秩序性を保てなくなるので、結果的に、結晶化度の低下を招き、絶縁破壊特性を損なう恐れがある。

【0030】

上記式（２）により算出されるｃ軸の格子定数としては、特に制限されるものではなく、「Polymer Handbook」記載の通りの値であれば良い。例えば、６．４５〜６．５５Å程度が好ましく、傾斜角βも、同様に、「Polymer Handbook」記載の通りの値であれば良く、例えば、９８．８３〜９９．８５°程度であれば良い。

【0031】

本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、耐電圧性の観点から、広角Ｘ線回折法により測定したα晶（０４０）面反射ピークの半価幅からScherrerの式を用いて算出して１３．５ｎｍ以下の結晶子サイズを有することが好ましい。

【0032】

本発明において、ポリプロピレンフィルムの「結晶子サイズ」とは、広角Ｘ線回折法（ＸＲＤ法）を用いて測定される、ポリプロピレンフィルムのα晶（０４０）面の回折反射ピークの半価幅から、後述するScherrerの式を用いて算出される結晶子サイズをいう。

【0033】

結晶子サイズは、より好ましくは１３．４ｎｍ以下であり、さらにより好ましくは、１３．３ｎｍ以下である。結晶子サイズが上記の範囲のポリプロピレンフィルムを使用すると、電流は、結晶内を通過することがないので、（例えば、細かな砂には水は浸透しづらいのと同様に、）その形態学的効果によって、漏れ電流が小さくる。その結果、ジュール発熱による構造破壊の発生が抑制さるため、耐熱性、耐電圧性及び長期間にわたる耐熱性及び耐電圧性において優れる。ポリプロピレンフィルムの結晶子サイズは、ポリプロピレンフィルムの機械的強度及び融点を維持する観点から、好ましくは１０．０ｎｍ以上であり、より好ましくは１０．５ｎｍ以上である。なお、機械的強度等の観点及び高分子鎖のラメラ（折り畳み結晶）厚さを考慮すると、結晶子サイズの下限は、通常、１０．０ｎｍ前後と考えられる。

【0034】

本発明のポリプロピレンフィルムの「結晶子サイズ」は、具体的には、以下のようにして求めることができる。まず、二軸延伸ポリプロピレンフィルム又はその金属化フィルムの広角Ｘ線回折を行い、得られたα晶（０４０）面の回折反射ピークの半価幅を求める。次に、得られたα晶（０４０）面の回折反射ピークの半価幅から、下記（３）式に示すScherrerの式を用いて、結晶子サイズを求める。なお、本発明では、形状因子定数Ｋは、０．９４を用い、λ＝１．５４１８Åである。

【0035】

Ｄ＝Ｋ λ／（β ｃｏｓθ） （３）
［式（３）中、Ｄは、結晶子サイズ（ｎｍ）、Ｋは定数（形状因子）、λは使用Ｘ線波長（ｎｍ）、βはα晶（０４０）面の回折反射ピークの半価幅、θはα晶（０４０）面の回折ブラッグ角である］
本発明では、α晶（０４０）面の回折反射ピークを測定するために、より具体的には、リガク社製のディストップＸ線回折装置ＭｉｎｉＦｌｅｘ３００（商品名）を使用する。出力３０ｋＶ、１０ｍＡで発生させたＸ線を用いる。受光モノクローメーターで単色化したＣｕＫα線（波長１．５４１８Å）をスリットで平行化し、測定フィルムに照射する。回折強度は、シンチュレーションカウンターを用い、ゴニオメーターを用いて２θ／θ連動走査して測定する。装置に標準で付属されている統合粉末Ｘ線解析ソフトウェアＰＤＸＬを用いて、得られたデータを利用して、α晶（０４０）面の回折反射ピークの半価幅を求める。

【0036】

本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂を含む。

【0037】

本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムに用いるポリプロピレン樹脂の２３０℃におけるＭＦＲは、延伸性の観点から７ｇ／１０分以下であることが好ましく、６ｇ／１０分以下であることがより好ましい。また、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みの精度を高める観点から１ｇ／１０分以上であることが好ましく、１．５ｇ／１０分以上であることがより好ましい。なお、前記ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０−１９９９に準拠して測定することができる。

【0038】

ポリプロピレン樹脂としては、ポリプロピレン（１）と、長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）、エチレン−プロピレンコポリマー（２ｂ）、及び超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）よりなる群から選ばれる少なくとも１種のポリマー（２）とを含有することが、上記のα晶（０４０）面の特定の面間隔値を有するポリプロピレンフィルムを容易に得ることができる観点から好ましい。

【0039】

ポリプロピレン（１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２５万以上４５万以下であることが好ましい。このようなポリプロピレン樹脂を用いると、二軸延伸時に適度な樹脂流動性が得られ、キャスト原反シートの厚さの制御が容易となる。例えば小型かつ高容量型のコンデンサ用に適した、極薄化された二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得ることが容易となるため好ましい。また、キャスト原反シート及び二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みのムラが発生し難くなるため好ましい。ポリプロピレン（１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みの均一性、力学特性、熱−機械特性等の観点から、２７万以上であることがより好ましく、２９万以上であることがさらに好ましい。ポリプロピレン樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、ポリプロピレン樹脂の流動性及び極薄化された二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得る際の延伸性の観点から、４０万以下であることがより好ましい。

【0040】

ポリプロピレン（１）の、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比として算出される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、６以上１２以下であることが好ましい。また分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、７以上であることがより好ましく、７．５以上であることがさらに好ましい。さらに分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１１以下であることがより好ましく、１０以下であることがさらに好ましい。このようなポリプロピレン（１）を用いると、二軸延伸時に適度な樹脂流動性が得られ、厚みムラのない極薄化された二軸延伸プロピレンフィルムを得ることが容易となるため好ましい。また、このようなポリプロピレンは、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの耐電圧性の観点からも好ましい。

【0041】

ポリプロピレン（１）の重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によって測定することができる。ＧＰＣ法に使用されるＧＰＣ装置には特に制限はなく、ポリオレフィン類の分子量分析が可能な市販の高温型ＧＰＣ測定機、例えば、東ソー株式会社製、示差屈折計（ＲＩ）内蔵型高温ＧＰＣ測定機、ＨＬＣ−８１２１ＧＰＣ-ＨＴ等を使用することができる。この場合、例
えば、ＧＰＣカラムとして東ソー株式会社製、ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨＨＲ−Ｈ（２０）Ｈ
Ｔを３本連結させたものが用いられ、カラム温度は１４０℃に設定され、溶離液としてトリクロロベンゼンが用いられ、流速１．０ｍｌ／分にて測定される。通常、標準ポリスチレンを用いて検量線を作製し、ポリスチレン換算により重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）を得る。

【0042】

ポリプロピレン（１）としては、例えばアイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン等のポリプロピレンのホモポリマー、及びポリプロピレンとポリエチレンとのコポリマーが挙げられる。耐熱性の観点から、ポリプロピレン（１）は、アイソタクチックポリプロピレンであることが好ましく、オレフィン重合用触媒の存在下でポリプロピレンを単独重合して得られるアイソタクチックポリプロピレンであることがより好ましい。

【0043】

ポリプロピレン（１）のメソペンタッド分率（［ｍｍｍｍ］）は、９４％以上９８％以下であることが好ましい。またメソペンタッド分率は、９５％以上９７％以下であることがより好ましい。ポリプロピレン（１）を含むポリプロピレン樹脂を用いることで、適度に高い立体規則性によって樹脂の結晶性が適度に向上し、初期耐電圧性及び長期間に渡る耐電圧性が向上する。一方で、キャスト原反シートを成形する際の適度な固化（結晶化）速度によって所望の延伸性を得ることができる。

【0044】

メソペンタッド分率（［ｍｍｍｍ］）は、高温核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定によって得ることができる立体規則性の指標である。具体的には、例えば、日本電子株式会社製、高温型フーリエ変換核磁気共鳴装置（高温ＦＴ−ＮＭＲ）、ＪＮＭ−ＥＣＰ５００を利用して測定することができる。観測核は、^１３Ｃ（１２５ＭＨｚ）であり、測定温度は、１３５℃、ポリプロピレン樹脂を溶解する溶媒にはｏ−ジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ：ＯＤＣＢと重水素化ＯＤＣＢの混合溶媒（混合比＝４／１）を用いることができる。高温ＮＭＲによる測定方法は、例えば、「日本分析化学・高分子分析研究懇談会編、新版 高分子分析ハンドブック、紀伊国屋書店、１９９５年、第６１０頁」に記載の方法を参照して行うことができる。

【0045】

測定モードは、シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング、パルス幅は、９．１μｓｅｃ（４５°パルス）、パルス間隔５．５ｓｅｃ、積算回数４５００回、シフト基準は、ＣＨ_３（ｍｍｍｍ）＝２１．７ｐｐｍとすることができる。

【0046】

立体規則性度を表すペンタッド分率は、同方向並びの連子「メソ（ｍ）」と異方向の並びの連子「ラセモ（ｒ）」の５連子（ペンタッド）の組み合わせ（ｍｍｍｍ及びｍｒｒｍ等）に由来する各シグナルの強度の積分値に基づいて百分率で計算される。ｍｍｍｍ及びｍｒｒｍ等に由来する各シグナルは、例えば、「Ｔ．Ｈａｙａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｐｏｌｙｍｅｒ，２９巻，１３８頁（１９８８）」等を参照して帰属することができる。

【0047】

２３０℃におけるポリプロピレン（１）のＭＦＲは、延伸性の観点から７ｇ／１０分以下であることが好ましく、６ｇ／１０分以下であることがより好ましい。また、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚みの精度を高める観点から、ポリプロピレン（１）のＭＦＲは、３ｇ／１０分以上であることが好ましく、４ｇ／１０分以上であることがより好ましい。なお、ＭＦＲは、前記と同様の方法により測定することができる。

【0048】

ポリプロピレン（１）は、従来公知の方法を用いて製造することができ、重合方法としては、例えば、気相重合法、塊状重合法及びスラリー重合法が挙げられる。重合は、１つの重合反応機を用いる一段重合であってよく、２以上の重合反応器を用いた多段重合であってもよい。また、反応器中に水素又はコモノマーを分子量調整剤として添加して重合を行ってもよい。重合触媒としては、従来公知のチーグラー・ナッタ触媒を使用することができ、重合触媒には助触媒成分やドナーが含まれていてもよい。ポリプロピレン（１）の分子量、分子量分布及び立体規則性等は、重合触媒その他の重合条件を適宜調整することによって制御することができる。

【0049】

ポリマー（２）としては、長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）、エチレン−プロピレンコポリマー（２ｂ）、及び超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）よりなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。このようなポリマー（２）を含有することにより、異なる２種以上のポリプロピレンのブレンドの効果（１種の相分離・相互浸入効果）によって、主ポリマーであるポリプロピレン（１）が形成する分子鎖充填状態が変化する。そして、本発明に係るα晶（０４０）面の特定の面間隔値を有し、ａ−ｂ面結晶格子が通常より拡大されたポリプロピレンフィルムを得ることができるので好ましい。

【0050】

長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）とは、長鎖の枝分かれを有するポリプロピレンである。具体的には、例えば、Basell社製のProfax PF-814、PF-611、PF-633及びBorealis社製
のDaploy HMS-PP（WB130HMS、WB135HMS、及びWB140HMS等）等が例示できる。

【0051】

２３０℃における長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）のＭＦＲは、製膜性の観点から１ｇ／１０分以上、２０ｇ／１０分以下であることが好ましく、１ｇ／１０分以上、１０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。

【0052】

また、分岐鎖状分子の場合、溶融張力が高くなる傾向にあるが、本発明に用いる長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）の溶融張力は、１ｃＮ以上、５０ｃＮ以下であることが好ましく、１０ｃＮ以上、４０ｃＮ以下であることがより好ましい。

【0053】

エチレン−プロピレンコポリマー（２ｂ）は、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー等のいずれのコポリマーであっても良いが、入手が容易である点、本発明のα晶（０４０）面の特定の面間隔値を効果的に得る観点等から、ランダムコポリマーであることが好ましい。

【0054】

エチレン−プロピレンコポリマー（２ｂ）のエチレン含有率は、５ｍｏｌ％未満であるのが良い。より具体的には、０．１ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％未満が好ましく、０．５〜３ｍｏｌ％程度がより好ましい。エチレン含有量が０．１ｍｏｌ％以上であることが、本発明のα晶（０４０）面の特定の面間隔値を効果的に得るために必要であり、エチレン含有量が５ｍｏｌ％以上含有すると、結晶性＝融点の低下が著しく大きくなるため、結果的に、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの結晶化度の低下を招き、絶縁破壊特性を損なう恐れがあるため、好ましくない。

【0055】

エチレン含有率は、例えば、フーリエ変換核磁気共鳴装置（ＦＴ−ＮＭＲ）等を用いて求める。本発明においては、より具体的には、Ｖａｒｉａｎ社製、高温ＦＴ−ＮＭＲ ＶＮＭＲＳ−４００を用い、観測核は、^１３Ｃ（１００．６ＭＨｚ）にて測定することができる。

【0056】

測定モードは、逆ゲーテッドデカップリング、シフト基準は、プロピレン単位５連鎖（ｍｍｍｍ）（２１．８６ｐｐｍ）することができる。

【0057】

エチレン含有率（ｍｏｌ％）は、頭−尾結合２連鎖に基づくメチレン炭素のシグナル積分値より、例えば、「Ｙ.−Ｄ. Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．， Ｐｏｌｙｍ． Ｊ．，３５巻
，５５１頁（２００３）」等の記載を参考に、算出することができる。

【0058】

２３０℃におけるエチレン−プロピレンコポリマー（２ｂ）のＭＦＲは、製膜性の観点から１ｇ／１０分以上、２０ｇ／１０分以下であることが好ましく、１ｇ／１０分以上、１０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。

【0059】

超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、８０万〜１４０万程度が好ましく、９０万〜１２０万程度がより好ましい。超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）の重量平均分子量（Ｍｗ）が、８０万以下であると、従来のポリプロピレンの分子量と然程大きな相違がないため、効果が限定的となり好ましくない。一方、１４０万を超えると、樹脂流動性・混練性の観点から、混ざりにくくなるので、実用上好ましくない。

【0060】

超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）の、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比として算出される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、３〜６程度が好ましく、３〜５程度が好ましい。上記の範囲に超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を設定することにより、ポリプロピレン（１）の分子量分布と近くなる。そのため、混和性が良くなり、本発明のα晶（０４０）面の特定の面間隔値を効果的に得ることができる。

【0061】

上記の超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）の数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、前記「ポリプロピレン（１）」と同様の方法により測定することができる。

【0062】

ポリプロピレン樹脂中、ポリマー（２）の含有割合としては、１０〜４０質量％程度が好ましく、２０〜４０質量％程度がより好ましい。ポリプロピレン樹脂中のポリマー（２）の含有割合が１０質量％以上であると、ポリプロピレンフィルムのα晶（０４０）面の面間隔値を特定の範囲に設定することができ、絶縁破壊特性に優れる。一方、ポリプロピレン樹脂中のポリマー（２）の含有割合が４０質量％を超えると、結晶化度の低下を招き、絶縁破壊特性を損なう恐れがある。そればかりでなく、製膜が困難になったり、結晶サイズが小さくならず、所望の効果が得られない等、実用上、好ましくない。

【0063】

ポリプロピレン樹脂がポリプロピレン（１）及びポリマー（２）を含有する場合、ポリプロピレン（１）及びポリマー（２）を、ドライあるいは溶融状態で混合することが好ましい。ここで、これらの樹脂は、その重合粉あるいはペレットをミキサー等によってドライブレンドする方法、その重合粉あるいはペレットを混練機によって溶融混練してブレンド樹脂を得る方法等を含む非限定的な任意の混合方法に従って混合してもよい。

【0064】

本発明において、上記のポリプロピレン（１）及びポリマー（２）以外の他の樹脂（以下「他の樹脂」ともいう）を本発明の効果を損なわない範囲内で混合してもよい。ここで、「他の樹脂」は特に限定されず、コンデンサ用途に適したものとされる従来公知の樹脂を本発明においても適宜用いることができる。他の樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリ（１−ブテン）、ポリイソブテン、ポリ（１−ペンテン）、ポリ（１−メチルペンテン）等のポリプロピレン以外の他のポリオレフィン；プロピレン−ブテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体等のα−オレフィン同士の共重合体；スチレン−ブタジエンランダム共重合体等のビニル単量体−ジエン単量体ランダム共重合体；スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等のビニル単量体−ジエン単量体−ビニル単量体共重合体等が挙げられる。このような他の樹脂の配合量は、ポリプロピレン樹脂１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは５質量部以下である。

【0065】

本発明のポリプロピレンフィルムは、上記のポリプロピレン樹脂の他に、必要に応じて少なくとも１種の添加剤を含有してもよい。添加剤は、一般的に、ポリプロピレン樹脂に使用される添加剤である限り特に制限されない。このような添加剤には、例えば酸化防止剤、塩素吸収剤、紫外線吸収剤等の安定剤、滑剤、可塑剤、難燃化剤、帯電防止剤、着色剤等が含まれる。このような添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲内でポリプロピレン樹脂中に添加してもよい。

【0066】

「酸化防止剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り、特に制限されない。酸化防止剤は、一般的に２種類の目的で使用される。一つの目的は、押出機内での熱劣化及び酸化劣化を抑制することであり、他の目的は、フィルムコンデンサとしての長期使用における劣化抑制及びコンデンサ性能の向上に寄与することである。押出機内での熱劣化及び酸化劣化を抑制する酸化防止剤を「１次剤」ともいい、コンデンサ性能の向上に寄与する酸化防止剤を「２次剤」ともいう。これらの２つの目的のために、２種類の酸化防止剤を用いてもよいし、２つの目的のために１種類の酸化防止剤を使用してもよい。

【0067】

２種類の酸化防止剤を用いる場合、ポリプロピレン樹脂は、１次剤として、例えば、２，６−ジ−ターシャリー−ブチル−パラ−クレゾール（一般名称：ＢＨＴ）を、ポリプロピレン樹脂を基準（１００質量部）に対して、１０００ｐｐｍ〜４０００ｐｐｍ程度含むことができる。この目的の酸化防止剤は、押出機内での成形工程にてほとんどが消費され、製膜成形後のフィルム中には、ほとんど残存しない（一般的には、残存量１００ｐｐｍより少ない）。

【0068】

２次剤として、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤を使用することができる。本発明において使用できるカルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、特に制限されないが、例えば、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ターシャリー−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート］
（商品名：イルガノックス２４５）、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ターシャリー−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート］（商品名：イル
ガノックス２５９）、ペンタエリスルチル・テトラキス［３−（３，５−ジ−ターシャリーブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（商品名：イルガノックス１０１０）、２，２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ターシャリー−ブチルー４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート］（商品名：イルガノックス１０３５）、オクタデ
シル−３−（３，５−ジ−ターシャリー−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネ
ート（商品名：イルガノックス１０７６）、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ターシャリー−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)（商品名：イルガノッ
クス１０９８）等が挙げられる。なかでも、高分子量であってポリプロピレンとの相溶性に富み、低揮発性かつ耐熱性に優れたペンタエリスルチル・テトラキス［３−（３，５−ジ−ターシャリーブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］が、最も好ましい。

【0069】

カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤は、押出機内で少なからず消費されることを考慮して、ポリプロピレン樹脂の総量に基づいて、好ましくは２０００ｐｐｍ以上７０００ｐｐｍ以下、より好ましくは３０００ｐｐｍ以上７０００ｐｐｍ以下の量で、ポリプロピレン樹脂中に含まれる。

【0070】

ポリプロピレン樹脂が１次剤を含まない場合、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤をより多く使用することができる。この場合、押出機内におけるカルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤の消費量が増える点から、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤は、ポリプロピレン樹脂１００質量部を基準に、３０００ｐｐｍ以上８０００ｐｐｍ以下の量で添加することが好ましい。

【0071】

本発明では、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの長期使用時における経時的に進行する劣化を抑制する目的で、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤（２次剤）を１種類以上含有することが好ましい。当該２次剤の、フィルム中の含有量は、ポリプロピレン樹脂の総量に基づいて、１０００ｐｐｍ以上６０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１５００ｐｐｍ以上６０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【0072】

ポリプロピレンと分子レベルで相溶性が良好であるカルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤を、最適な特定範囲の量を含有させたフィルムコンデンサは、高い耐電圧性能を維持したまま、非常に高温の長期の試験においても、静電容量を低下させず（劣化が進行せず）、長期耐用性が向上するので好ましい。

【0073】

「塩素吸収剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り、特に制限されない。塩素吸収剤として、例えば、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸等を例示できる。

【0074】

「紫外線吸収剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り、特に制限されない。紫外線吸収剤として、例えば、ベンゾトリアゾール（ＢＡＳＦ製Ｔｉｎｕｖｉｎ３２８等）、ベンゾフェノン（Ｃｙｔｅｃ製Ｃｙｓｏｒｂ ＵＶ−５３１等）、ハイドロキシベンゾエート（Ｆｅｒｒｏ製ＵＶ−ＣＨＥＫ−ＡＭ−３４０等）等を例示できる。

【0075】

「滑剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り、特に制限されない。滑剤として、例えば、第一級アミド（ステアリン酸アミド等）、第二級アミド（Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド等）、エチレンビスアミド（Ｎ，Ｎ’−エチレンビスステアリン酸アミド等）等を例示できる。

【0076】

「可塑剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り、特に制限されない。可塑剤として、例えば、ポリプロピレンランダム共重合体等を例示できる。

【0077】

「難燃化剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り、特に制限されない。難燃化剤として、例えば、ハロゲン化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン酸塩、ボレート、アンチモン酸化物等を例示できる。

【0078】

「帯電防止剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り、特に制限されない。帯電防止剤として、例えば、グリセリンモノエステル（グリセリンモノステアレート等）、エトキシル化された第二級アミン等を例示できる。

【0079】

「着色剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り、特に制限されない。着色剤として、例えば、カドミウム、クロム含有無機化合物からアゾ、キナクリドン有機顔料の範囲まで例示できる。

【0080】

本発明においてポリプロピレン樹脂がポリプロピレン（１）及びポリマー（２）を含み、ポリプロピレン樹脂を混合して使用する場合、混合方法は特に制限されないが、例えば粉末状あるいはペレット状の各樹脂をミキサー等によってドライブレンドする方法、粉末状あるいはペレット状の各樹脂を混練機内で溶融混練することによりブレンド樹脂を得る方法等が挙げられる。

【0081】

使用できるミキサーには特に制限が無く、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、バンバリーミキサー等を使用することができる。また、使用できる混練機にも特に制限は無く、１軸スクリュータイプ、２軸スクリュータイプ、又はそれ以上の多軸スクリュータイプの何れを使用することもできる。２軸以上のスクリュータイプの場合、同方向又は異方向回転のいずれの混練タイプも使用できる。

【0082】

溶融混練によるブレンドの場合には、良好な混練さえ得られる限り混練温度に特に制限はないが、一般的には、２００〜３００℃の範囲であり、２３０〜２７０℃が好ましい。あまり高い温度で混練を行うと、樹脂の劣化を招く場合があるため好ましくない。樹脂の混練混合の際の劣化を抑制するために、混練機中へ窒素等の不活性ガスをパージしてもよい。溶融混練された樹脂は、既知の造粒機を用いて適当な大きさにペレタイズすることによって、混合ポリプロピレン原料樹脂ペレットを得ることができる。

【0083】

本発明におけるポリプロピレン樹脂中に含まれる重合触媒残渣等に起因する総灰分は、電気特性を向上させるために可能な限り少ないことが好ましい。総灰分は、ポリプロピレン樹脂を基準（１００質量部）として、２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましく、７５ｐｐｍ以下であることが特に好ましい。

【0084】

本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、上記のポリプロピレン樹脂を通常の方法に従って二軸延伸することによって得ることができる。本発明では、まず、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを製造するための「延伸前のキャスト原反シート」を、公知の方法を使用して成形することが好ましい。例えば、ポリプロピレン樹脂ペレット、ドライ混合されたポリプロピレン樹脂ペレット及び／又は粉末、もしくは、予め溶融混練して作製した混合ポリプロピレン樹脂ペレット類を押出機に供給して、加熱溶融し、ろ過フィルタを通した後、１７０℃〜３２０℃、好ましくは、２００℃〜３００℃に加熱溶融してＴダイから溶融押し出し、通常８０℃〜１４０℃、好ましくは９０℃〜１２０℃、より好ましくは９０℃〜１０５℃に保持された少なくとも１個以上の金属ドラムで、冷却、固化させることによって、未延伸のキャスト原反シートを成形することができる。上記キャスト原反シートの厚さは、０．０５ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、０．１ｍｍ〜１ｍｍであることがより好ましい。

【0085】

二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、前記ポリプロピレンキャスト原反シートに延伸処理を行って製造することができる。延伸は、縦及び横に二軸に配向させる二軸延伸が行われ、延伸方法としては同時又は逐次の二軸延伸方法が挙げられるが、逐次二軸延伸方法が好ましい。逐次二軸延伸方法としては、例えば、まずキャスト原反シートを１００〜１６０℃の温度に保ち、速度差を設けたロール間に通して流れ方向に３〜７倍に延伸し、直ちに室温に冷却する。引き続き、当該延伸フィルムをテンターに導いて１６０℃以上の温度で幅方向に３〜１１倍に延伸した後、緩和、熱固定を施して、巻き取る。巻き取られたフィルムは、２０〜４５℃程度の雰囲気中でエージング処理を施された後、所望の製品幅に断裁することができる。

【0086】

二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚さは、小型かつ大容量型のコンデンサ素子を得る点で１〜７μｍであることが好ましい。厚さが１．５μｍ以上の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いることがより好ましい。また、用いる二軸延伸ポリプロピレンフィルムは極薄化されていることが望ましく、その厚さは６μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましい。フィルムの厚さは、例えば紙厚測定器、マイクロメータ（ＪＩＳ−Ｂ７５０２）等を用いて、ＪＩＳ−Ｃ２３３０に準拠して測定することができる。

【0087】

このような延伸工程によって、機械的強度、剛性に優れたフィルムとなり、また、表面の凹凸もより明確化され、微細に粗面化された延伸フィルムとなる。二軸延伸ポリプロピレンフィルムの表面には、巻き適性を向上させつつ、コンデンサ特性をも良好とする適度な表面粗さを付与することが好ましい。

【0088】

二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、少なくとも片方の表面において、その表面粗さが、中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．０３μｍ以上０．０８μｍ以下であることが好ましく、かつ、最大高さ（Ｒｚ、旧ＪＩＳ定義でのＲｍａｘ）で０．３μｍ以上０．８μｍ以下に微細粗面化されていることが好ましい。Ｒａ及びＲｚが、上述の好ましい範囲にある場合、表面は、微細に粗化された表面になり得、コンデンサ加工の際には、素子巻き加工において巻きシワが発生し難く、好ましく巻上げることができる。更に、フィルム同士の間も均一な接触が可能となるため、耐電圧性及び長期間に渡る耐電圧性も向上し得る。

【0089】

ここで、「Ｒａ」及び「Ｒｚ」（旧ＪＩＳ定義のＲｍａｘ）とは、例えばＪＩＳ−Ｂ０６０１：２００１等に定められている方法によって、一般的に広く使用されている触針式表面粗さ計（例えば、ダイヤモンド針等による触針式表面粗さ計）を用いて測定された値をいう。「Ｒａ」及び「Ｒｚ」は、より具体的には、例えば、東京精密社製、三次元表面粗さ計サーフコム１４００Ｄ−３ＤＦ−１２型を用い、ＪＩＳ−Ｂ０６０１：２００１に定められている方法に準拠して求めることができる。

【0090】

フィルム表面に微細な凹凸を与える方法としては、エンボス法、エッチング法等、公知の各種粗面化方法を採用することができ、その中でも、不純物の混入等の必要がないβ晶を用いた粗面化法が好ましい。β晶の生成割合は、一般的には、キャスト温度及びキャストスピードを変更することによって制御することができる。また、縦延伸工程のロール温度によってβ晶の融解／転移割合を制御することができ、これらのβ晶生成とその融解／転移の二つのパラメーターについて最適な製造条件を選択することによって微細な粗表面性を得ることができる。

【0091】

二軸延伸ポリプロピレンフィルムには、金属蒸着加工工程等の後工程における接着特性を高める目的で、延伸及び熱固定工程終了後に、オンラインもしくはオフラインにてコロナ放電処理を行うことができる。コロナ放電処理は、公知の方法を用いて行うことができる。雰囲気ガスとしては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、及びこれらの混合ガスを用いることが好ましい。

【0092】

本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、片面又は両面に電極を設けることができる。電極を設ける工程では、二軸延伸されたポリプロピレンフィルムの片面に金属蒸着膜を形成する方法が挙げられる。二軸延伸ポリプロピレンフィルムに金属蒸着膜を設ける方法としては、例えば真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられ、生産性や経済性等の点からは真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法によって金属蒸着膜を設ける場合には、るつぼ方式、ワイヤー方式等公知の方式から適宜選択して行われる。金属蒸着膜を構成する金属としては、亜鉛、鉛、銀、クロム、アルミニウム、銅、ニッケル等の単体金属、これらの金属から選択される複数種の金属からなる混合物又は合金等を使用することができる。環境面、経済性、及びフィルムコンデンサ性能、とりわけ静電容量や絶縁抵抗の温度特性並びに周波数特性等の点からは、金属蒸着膜を構成する金属として、亜鉛及びアルミニウムから選択される単体金属、金属混合物又は合金を採用することが好ましい。

【0093】

金属蒸着膜の膜抵抗は、コンデンサの電気特性の点から、１〜１００Ω／□が好ましい。この範囲内でも高めであることがセルフヒーリング（自己修復）特性の点から望ましく、膜抵抗は５Ω／□以上であることがより好ましく、１０Ω／□以上であることが更に好ましい。また、コンデンサ素子としての安全性の点から、膜抵抗は５０Ω／□以下であることがより好ましく、３０Ω／□以下であることが更に好ましい。金属蒸着膜の膜抵抗は、例えば当業者に既知の二端子法によって金属蒸着中に測定することができる。金属蒸着膜の膜抵抗は、例えば蒸発源の出力を調整して蒸発量をすることによって調節することができる。

【0094】

フィルムの片面に金属蒸着膜を形成する際、フィルムを巻回した際にコンデンサとなるよう、フィルムの片方の端部から一定幅は蒸着せずに絶縁マージンが形成される。さらに、金属化ポリプロピレンフィルムとメタリコン電極との接合を強固にするため、絶縁マージンと逆の端部に、ヘビーエッジ構造を形成することが好ましく、ヘビーエッジの膜抵抗は通常１〜８Ω／□であり、１〜５Ω／□であることが好ましい。

【0095】

形成する金属蒸着膜のマージンパターンには特に制限はないが、フィルムコンデンサの保安性等の点からは、フィッシュネットパターン、Ｔマージンパターン等のいわゆる特殊マージンを含むパターンとすることが好ましい。特殊マージンを含むパターンで金属蒸着膜を二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面に形成すると、得られるフィルムコンデンサの保安性が向上し、フィルムコンデンサの破壊やショートを抑制できるため、好ましい。マージンを形成する方法としては、蒸着時にテープによりマスキングを施すテープ法、オイルの塗布によりマスキングを施すオイル法等、公知の方法を何ら制限なく使用することができる。

【0096】

電極を設けた二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、フィルムの長尺方向に沿って巻き付ける巻き付け加工を経て、金属化ポリプロピレンフィルムコンデンサに加工される。すなわち、本発明では、上記のように作製された金属化ポリプロピレンフィルムを２枚１対として、金属蒸着膜とポリプロピレンフィルムとが交互に積層されるように重ね合わせて巻回する。その後、両端面に金属溶射によって一対のメタリコン電極を形成してフィルムコンデンサ素子を作製する工程により金属化ポリプロピレンフィルムコンデンサが得られる。

【0097】

フィルムコンデンサ素子を作製する工程では、フィルムの巻き付け加工が行われる。例えば、金属蒸着部とポリプロピレンフィルムとが交互に積層されるように、更には、絶縁マージン部が逆サイドとなるように、２枚１対の金属化ポリプロピレンフィルムを重ね合わせて巻回する。この際、２枚１対の金属化ポリプロピレンフィルムを１〜２ｍｍずらして積層することが好ましい。用いる巻回機は特に制限されず、例えば、株式会社皆藤製作所製の自動巻取機３ＫＡＷ−Ｎ２型等を利用することができる。

【0098】

扁平型コンデンサ素子を作製する場合、巻回後、通常、得られた巻回物に対してプレスが施される。プレスによってフィルムコンデンサ素子の巻締まり・素子成形を促す。層間ギャップの制御・安定化を施す点から、与える圧力は、ポリプロピレンフィルムの厚さ等によってその最適値は変わるが、２〜２０ｋｇ／ｃｍ^２である。

【0099】

続いて、巻回物の両端面に金属を溶射してメタリコン電極を設けることによって、フィルムコンデンサ素子を作製する。

【0100】

金属化ポリプロピレンフィルムコンデンサ素子に対して、更に所定の熱処理が施される。すなわち、本発明では、フィルムコンデンサ素子に対し、８０〜１１５℃の温度で１時間以上の真空下にて熱処理を施す工程（以下、「熱エージング」と称することがある）を含む。

【0101】

フィルムコンデンサ素子に対して熱処理を施す上記工程において、熱処理の温度は、通常８０℃以上であって、９０℃以上とすることが好ましい。一方、熱処理の温度は、通常１３０℃以下であって、１２５℃以下とすることが好ましい。上記の温度で熱処理を施すことによって熱エージングの効果が得られる。具体的には、金属化ポリプロピレンフィルムに基づくコンデンサ素子を構成するフィルム間の空隙が減少し、コロナ放電が抑制され、しかも金属化ポリプロピレンフィルムの内部構造が変化して結晶化が進む。その結果、耐電圧性が向上するものと考えられる。熱処理の温度が所定温度より低い場合には、熱エージングによる上記効果が十分に得られない。一方、熱処理の温度が所定温度より高い場合には、ポリプロピレンフィルムに熱分解や酸化劣化等が生じることがある。

【0102】

フィルムコンデンサ素子に対して熱処理を施す方法としては、例えば、真空雰囲気下で、恒温槽を用いる方法や高周波誘導加熱を用いる方法等を含む公知の方法から適宜選択してもよい。具体的には、恒温槽を用いる方法を採用することが好ましい。

【0103】

熱処理を施す時間は、機械的及び熱的な安定を得る点で、１時間以上とすることが好ましく、１０時間以上とすることがより好ましいが、熱シワや型付等の成形不良を防止する点で、２０時間以下とすることがより好ましい。

【0104】

熱エージングを施したフィルムコンデンサ素子のメタリコン電極には、通常、リード線が溶接される。また、耐候性を付与し、とりわけ湿度劣化を防止するため、コンデンサ素子をケースに封入してエポキシ樹脂でポッティングすることが好ましい。

【0105】

本発明の方法によって得られるコンデンサ素子は、金属化ポリプロピレンフィルムに基づく小型かつ大容量型のフィルムコンデンサ素子であって、高温下での高い耐電圧性及び高温下での長期耐用性を有するものである。

【実施例】

【0106】

次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、これらの例は本発明を説明するためのものであり、本発明を何ら限定するものではない。また、特に断らない限り、例中の「部」及び「％」はそれぞれ「質量部」及び「質量％」を示す。

【0107】

各物性値である、数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）、メソペンタッド分率（[ｍｍｍｍ]）、メルトフローレート（ＭＦＲ）、及びエチレン含有率を以下の測定方法により測定した。

【0108】

なお、下記のポリプロピレン樹脂の物性値は、原料樹脂（ペレット）の形態での値である。また、ポリプロピレン（１）は、酸化防止剤（１次剤）として、２，６−ジ−ターシャリー−ブチル−ｐ−クレゾール（一般名称：ＢＨＴ）を２０００ｐｐｍ、カルボニル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤（２次剤）として、ペンタエリスルチル・テトラキス［３−（３，５−ジ−ターシャリー−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（商品名：イルガノックス１０１０）を５０００〜６５００ｐｐｍ含有する。

【0109】

＜数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、及び分子量分布（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、以下の条件で、各樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ)、数平均分子量（Ｍｎ）、及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定
した。

【0110】

東ソー株式会社製、示差屈折計（ＲＩ）内蔵高温ＧＰＣ装置であるＨＬＣ−８１２１ＧＰＣ-ＨＴ型を使用した。カラムとして、東ソー株式会社製のＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨＨＲ−Ｈ（２０）ＨＴを３本連結して使用した。１４０℃のカラム温度で、溶離液としてトリクロロベンゼンを、１．０ｍｌ／ｍｉｎの流速で流して測定した。検量線を東ソー株式会社製の標準ポリスチレンを用いて作製し、測定された分子量の値をポリスチレンの値に換算して、重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）を得た。このＭｗとＭｎの値を用いて分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を得た。

【0111】

＜メソペンタッド分率（[ｍｍｍｍ]）の測定＞
ポリプロピレンを溶媒に溶解し、高温型フーリエ変換核磁気共鳴装置（高温ＦＴ−ＮＭＲ）を用いて、以下の条件で、メソペンタッド分率（[ｍｍｍｍ]）を求めた。
測定機：日本電子株式会社製、高温ＦＴ−ＮＭＲ ＪＮＭ−ＥＣＰ５００
観測核：^１３Ｃ（１２５ＭＨｚ）
測定温度：１３５℃
溶媒：オルト−ジクロロベンゼン〔ＯＤＣＢ：ＯＤＣＢと重水素化ＯＤＣＢの混合溶媒(
４／１)〕
測定モード：シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング
パルス幅：９．１μｓｅｃ（４５°パルス）
パルス間隔：５．５ｓｅｃ
積算回数：４５００回
シフト基準：ＣＨ_３(ｍｍｍｍ)＝２１．７ｐｐｍ
５連子(ペンタッド)の組み合わせ（ｍｍｍｍやｍｒｒｍ等）に由来する各シグナルの強度積分値より、百分率（％）で算出した。ｍｍｍｍやｍｒｒｍ等に由来する各シグナルの帰属に関し、例えば、「Ｔ．Ｈａｙａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｐｏｌｙｍｅｒ，２９巻，１３８頁（１９８８）」等のスペクトルの記載を参考とした。

【0112】

＜メルトフローレート（ＭＦＲ）の測定＞
ＪＩＳ Ｋ ７２１０−１９９９に準拠して２３０℃にて測定した。

【0113】

＜エチレン含有率の測定＞
エチレン含有率は、フーリエ変換核磁気共鳴装置（ＦＴ−ＮＭＲ）を用いて、以下の条件で求めた。

【0114】

測定機：Ｖａｒｉａｎ社製、高温ＦＴ−ＮＭＲ ＶＮＭＲＳ−４００
観測核：^１３Ｃ（１００．６ＭＨｚ）
測定モード：逆ゲーテッドデカップリング
シフト基準：プロピレン単位５連鎖（ｍｍｍｍ）（２１．８６ｐｐｍ）
エチレン含有率（ｍｏｌ％）は、頭−尾結合２連鎖に基づくメチレン炭素のシグナル積分値より、例えば、「Ｙ.−Ｄ. Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｐｏｌｙｍ． Ｊ．，３５巻，５５１頁（２００３）」等の記載を参考として算出した。

【0115】

〔実施例１〕
ポリプロピレン（１）（Ｍｗ＝３１×１０^４、Ｍｗ／Ｍｎ＝８．６、ｍｍｍｍ＝９５ｍｏｌ％、ＭＦＲ＝４．６ｇ／１０ｍｉｎ）に、長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）として、Borealis社製のDaploy HMS-PP、WB135HM（ＭＦＲ＝２．５ｇ／１０ｍｉｎ、溶融張力＝
３２ｃＮ）を表１に示した含有割合で混合し、混合ドライブレンド体を得た。得られたドライブレンド体を、ジーエムエンジニアリング社製の単軸押出機（ＧＭ６５−３２押出機）に供給して、樹脂温度２５０℃の温度で溶融し、Ｔダイを用いて押出し、金属ドラムに巻きつけて固化させ、厚さ約２５０μｍのキャスト原反シートを作製した。引き続きこの未延伸キャスト原反シートをブルックナー社製のバッチ式研究用二軸延伸装置（ＫＡＲＯ
ＩＶ ラボストレッチャー）にて、１６５℃の温度で、流れ方向に５倍に延伸した後、直ちに横方向に１０倍に延伸して、厚さ５μｍの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
表２は、表１の配合より得た二軸延伸ポリプロピレンフィルムの物性値である。

【0116】

〔実施例２〕
実施例１の長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）の配合量を、表１に従って変えて混合した以外は、実施例１と同様にして、厚さ５μｍの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
表２は、表１の配合より得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムの物性値である。

【0117】

〔実施例３〕
実施例１の長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）に代えて、エチレン−プロピレンコポリマー（２ｂ）としてエチレン含有率２．５ｍｏｌ％であり、ＭＦＲが６ｇ／１０ｍｉｎ、Ｍｗ＝１６×１０^４、Ｍｗ／Ｍｎ＝３である日本ポリプロ社製のノバテックＰＰ、ＢＣ０３Ｂ（エチレン−プロピレンランダムコポリマー）を混合した以外は、表１の配合に従い、実施例２と同様にして、厚さ５μｍの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
表２は、表１の配合より得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムの物性値である。

【0118】

〔実施例４〕
実施例１の長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）に代えて、超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）としてＭｗ＝１０９×１０^４、Ｍｗ／Ｍｎ＝５の樹脂を混合した以外は、表１の配合に従い、実施例１と同様にして、厚さ５μｍの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。なお、超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）は、下記の方法により製造した。

【0119】

＜超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）の製造＞
高圧重合槽を用いてプロピレン重合体を得た。内容積１リットルの重合器に溶媒としてヘプタン、触媒として、ジエーテル系チーグラー・ナッタ触媒１５ｍｇ、助触媒としてトリイソブチルアルミニウムを使用した。全量５００ｍｌとして、プロピレン圧を５気圧に調整した。反応器温度５０℃で１時間重合した後、少量のエタノールにて反応停止し、プロピレンをパージした。その後、粉末を分離し、キシレン／メタノールによって再沈殿後、８０℃で一晩減圧乾燥することで、ポリプロピレン重合体を得た。

【0120】

表２は、表１の配合より得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムの物性値である。

【0121】

〔比較例１〕
樹脂としてポリプロピレン（１）のみを用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ５μｍの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
表２は、表１の配合より得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムの物性値である。

【0122】

〔比較例２〕
実施例１の長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）の配合量を、表１に従って変えて混合した以外は、実施例１と同様にして、厚さ５μｍの薄い二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
表２は、表１の配合より得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムの物性値である。

【0123】

〔比較例３〕
実施例３の超高分子量ポリプロピレン（２ｃ）の配合を表１に従って変えて混合した以外は、実施例３と同様にして、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得ようとしたが、薄いフィルムを得るに至らなかった。
表２に、結果を記す。

【0124】

【表1】

【0125】

〔特性値の測定方法等〕
実施例及び比較例における特性値の測定方法等は以下の通りである。

【0126】

＜フィルムの厚さ＞
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚さは、マイクロメーター（ＪＩＳ−Ｂ７５０２）を用いて、ＪＩＳ−Ｃ２３３０に準拠して測定した。

【0127】

＜結晶子サイズ及びα晶（０４０面）の面間隔値の測定、並びに格子定数の算出＞
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの結晶子サイズ及び面間隔値の測定は、ＸＲＤ（広角Ｘ線回折）装置を用い、以下の通り、測定した。

【0128】

測定機：リガク社製のディストップＸ線回折装置ＭｉｎｉＦｌｅｘ３００
Ｘ線発生出力：３０ＫＶ、１０ｍＡ
照射Ｘ線：モノクローメーター単色化ＣｕＫα線（波長１．５４１８Å）
検出器：シンチュレーションカウンター
ゴニオメーター走査：２θ／θ連動走査
得られたデータから、解析コンピューターを用い、装置標準付属の統合粉末Ｘ線解析ソフトウェアＰＤＸＬを用い、回折強度曲線を得た。

【0129】

結晶子サイズは、α晶（０４０）面の回折反射ピークの半価幅を算出した。得られたα晶（０４０）面の回折反射ピークの半価幅から、下記（１）式のＳｃｈｅｒｒｅｒの式を用いて、結晶子サイズを求めた。なお、本発明では、形状因子定数Ｋは、０．９４を用いた。

【0130】

Ｄ＝Ｋ λ／（β Ｃｏｓθ） （３）
［ここで、Ｄは、結晶子サイズ（ｎｍ）、Ｋは定数（形状因子）、λは使用Ｘ線波長（ｎｍ）、βはα晶（０４０）面の回折反射ピークの半価幅、θはα晶（０４０）面の回折ブラッグ角である］
また、α晶（０４０）面における面間隔値は、ＸＲＤ実験により得られたα晶（０４０）面の回折反射ピークの回折角度２θ値を測定し、以下のＢｒａｇｇの式を用いて算出した。

【0131】

２ ｄ ｓｉｎθ＝λ （１）
［ここで、ｄは面間隔値、θは測定された回折角度、λは、用いたＸ線の波長である（本発明ではλ＝１．５４１８Åである）。］
さらに、ＸＲＤ測定から得られたα晶（１１０）面、α晶（０４０）面、α晶（１３０）面等の複数の結晶性回折の面間隔値ｄを用い、、以下の式（２）によって、ポリプロピレンの結晶のａ軸、ｂ軸、及びｃ軸の格子定数が求められた。

【0132】

【数2】

【0133】

［式（２）中、ｄはα晶における面間隔値、ｈ、ｋ、ｌは、その面間隔値に指数付けされたα晶のミラー指数（ｈｋｌ）（α晶（０４０）面にその回折線が指数付けされた場合には、ｈ＝0、ｋ＝4、ｌ＝0となる）、ａはａ軸の格子定数、ｂはｂ軸の格子定数、ｃはｃ
軸の格子定数、βはａ軸及びｃ軸がなす傾斜角である（α晶を単斜晶とした場合）］
＜絶縁破壊電圧＞
ＪＩＳ Ｃ２３３０（２００１）７．４．１１．２ Ｂ法（平板電極法）にならって、交流(ac)電源を使用し、１００℃で、絶縁破壊電圧値を測定した。１２回の測定の平均絶縁破壊電圧値（Ｖ_ＡＣ）を、フィルムの厚み（μｍ）で割り、上位２回及び下位２回の値を除いた８回の平均値を、絶縁破壊電圧（Ｖ_ＡＣ／μｍ）とした。

【0134】

なお、１００℃での絶縁破壊電圧は、２３０Ｖ_ＡＣ／μｍ以上の場合、絶縁破壊特性において極めて優れる。

【0135】

【表2】

【0136】

＜結果と考察＞
実施例１、２、３及び４から明らかな通り、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム

















































は、１００℃の高温下で、高い絶縁破壊電圧値を有しているフィルムである。そのため、耐熱・高耐電圧性能に優れた、コンデンサ用フィルムとして、極めて好適なものであった。

【0137】

一方、従来技術に基づくポリプロピレン樹脂の構成の場合、二軸延伸ポリプロピレンフィルムのα晶（０４０）面の面間隔値が本発明の範囲外となり、絶縁破壊電圧値が劣るものであった（比較例１）。

【0138】

また、ポリプロピレン樹脂中に、長鎖分岐ポリプロピレン（２ａ）を含む場合においても、α晶（０４０）面の面間隔値が小さく、本発明の範囲外となる場合には、絶縁破壊電圧値が劣るものであった（比較例２）。

【産業上の利用可能性】

【0139】

本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、絶縁破壊電圧に優れるので、このフィルムを用いてコンデンサを製造することで、高温下での耐電圧性、特に初期耐電圧性及び長期耐電圧性の向上が見込まれる。さらに、本発明のコンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、絶縁破壊電圧に優れると共に厚さを薄くすることができるので、高い耐電圧性が要求される小型かつ高容量型のコンデンサに好ましく利用可能である。