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公開番号2025065160
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2025007484,2024555104
出願日2025-01-20,2024-09-13
発明の名称二軸配向ポリプロピレンフィルム
出願人東レ株式会社
代理人
主分類C08J 5/18 20060101AFI20250410BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】
本発明は、加工性に優れ、高温環境下でフィルムコンデンサの誘電体として使用可能であり、かつフィルムコンデンサとしたときの寿命に優れた二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することを課題とする。
【解決手段】
本発明は、側鎖に脂環式構造を有する樹脂Aを含む、二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
側鎖に脂環式構造を有する樹脂Ａを含む、二軸配向ポリプロピレンフィルム。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
ポリプロピレン樹脂と前記樹脂Ａの両方を含む層を少なくとも１つ有する、請求項１に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項３】
１４５℃での主配向軸方向の貯蔵弾性率Ｅ’が１．０×１０
８
Ｐａ以上１．０×１０
１３
Ｐａ以下である、請求項１または２に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項４】
樹脂Ａが非晶性の樹脂である、請求項１～３のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項５】
内部ヘイズが０．０％以上５．０％以下である、請求項１～４のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項６】
少なくとも一つの前記樹脂Ａのガラス転移温度が１２０℃以上１６０℃以下である、請求項１～５のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項７】
二軸延伸ポリプロピレンフィルム全体を１００質量％としたときに、前記樹脂Ａを０．２質量％以上４５質量％以下含む、請求項１～６のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項８】
二軸延伸ポリプロピレンフィルム全体を１００質量％としたときに、前記樹脂Ａを０．５質量％以上４５質量％以下含む、請求項１～６のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項９】
二軸延伸ポリプロピレンフィルム全体を１００質量％としたときに、前記樹脂Ａを１．２質量％以上３．０質量％未満含む、請求項１～６のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
【請求項１０】
厚みが０．５μｍ以上６０μｍ以下である、請求項１～９のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にフィルムコンデンサ用途に好適に用いられる二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、各種電気設備の大半がインバーター化され、それに伴いフィルムコンデンサの小型化、大容量化の要求が一層強まってきている。当該要求を受けて、特に、自動車（電動自動車、ハイブリッドカーを含む。）、電動航空機、太陽光発電、及び風力発電等の分野では、フィルムコンデンサの誘電体であるフィルムに対し、耐電圧性や生産性の向上、フィルムコンデンサ素子作製における加工適性の維持に加え、一層の薄膜化や耐熱性向上が求められている。
【０００３】
前記分野におけるフィルムコンデンサの誘電体としてフィルムを適用するには、フィルムが、使用環境温度での優れた耐熱性（寸法安定性など）と、使用環境温度より１０℃～２０℃高い温度領域での安定した電気的性能（耐電圧性など）を備えることが重要である。また、将来的にシリコンカーバイト（ＳｉＣ）を用いたパワー半導体用途を考えた場合、フィルムコンデンサの使用環境温度がより高温になるといわれており、耐熱性面での要求がより高まるとも推定される。
【０００４】
現状、フィルムコンデンサの誘電体としては、ポリオレフィン系フィルムの中で、比較的耐熱性や耐電圧性に優れているポリプロピレンフィルムが使用されているが、非特許文献１に記載のように、ポリプロピレンフィルムの使用温度上限は約１１０℃といわれている。しかしながら、上記事情からフィルムコンデンサには耐熱性や耐電圧性のさらなる向上が求められており、フィルムコンデンサ用フィルムにも１１０℃を超えた高温環境下での絶縁破壊電圧の向上が求められている。すなわち、従来のポリプロピレンフィルムがこのような温度環境下で安定して耐電圧性を維持することは極めて困難であった。
【０００５】
フィルムコンデンサを小型化して耐熱性を向上させるためには、フィルムの薄膜化、比誘電率の高いフィルムを用いること、フィルムコンデンサの使用環境温度領域を超えるガラス転移温度を有するフィルムを用いること等が考えられ、種々の試みがなされている。
【０００６】
例えば、一方の層をガラス転移温度が１３０℃を超える環状オレフィン系樹脂層、もう一方の層をポリプロピレン樹脂層として、これらの層を交互に積層した積層体が提案されている（例えば、特許文献１）。このような積層体は、比誘電率が異なる２種の層を交互に重ね合わせた積層構成を有しているため、優れた耐熱性と耐電圧性を有しながら大きな静電容量を保つことができる。
【０００７】
また、環状オレフィン系樹脂とポリプロピレン樹脂の積層体を形成する際に共押出、共延伸することで加工性を向上したフィルムが提案されている（例えば、特許文献２、３）。さらには、環状オレフィン系樹脂とポリプロピレン樹脂をブレンドして製膜及び二軸延伸することによって高温環境での熱寸法安定性を高めたフィルムも提案されている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１５－０１２０７６号公報
国際公開第２０１７／０２２７０６号
特開２０１８－０３４５１０号公報
特表２０２０－５２１８６７号公報
【非特許文献】
【０００９】
河合基伸、「フィルムコンデンサ躍進、クルマからエネルギーへ」、日経エレクトロニクス、日経ＢＰ社、２０１２年９月１７日号、ｐ．５７～６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１のフィルムは共押出による積層体ではなく、ポリプロピレンフィルム上にコート法で環状オレフィン系樹脂層を形成した積層体である。そのため、環状オレフィン系樹脂層が剥離しやすく、高温環境下での加工性や、フィルムコンデンサとしたときの性能と信頼性が十分とは言い難いものであった。特許文献２のフィルムも積層構成の基層部が環状オレフィン系樹脂単体である。そのため、面積延伸倍率を高めることが困難であり高温環境での耐電圧性が不足するなど、フィルムコンデンサとしたときの性能と信頼性については十分とは言い難いものであった。特許文献３のフィルムも積層構成の基層部が環状オレフィン系樹脂であり、延伸性を改良するためにエラストマーを含有させて面積延伸倍率を高めているが、高温環境での耐電圧性は満足なものではなく、フィルムコンデンサとしたときの性能と信頼性については十分とは言い難いものであった。特許文献４のフィルムは単に環状オレフィン系樹脂とポリプロピレン樹脂をブレンドしたフィルムのため、延伸時の面積延伸倍率を高めることが困難である。そのため、高温環境での耐電圧性が不足するなど、フィルムコンデンサとしたときの性能と信頼性については十分とは言い難いものであった。また、幅方向延伸時の予熱温度と延伸温度を高温化することで高い面積延伸倍率での延伸が可能となるが、高い温度で延伸したフィルムは室温から高温にかけての耐電圧の低下が大きく、フィルムコンデンサとして使用したときの特性が安定しないという課題もあった。また、これらのフィルムには、生産・加工時に破断しやすく歩留まりが低下したり、フィルムコンデンサとして長期間使用した時に寿命が短くなったりするという課題もあった。
（【００１１】以降は省略されています）

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