(57)【要約】【課題】  溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、摺動性、及び、耐衝撃性に優れた絶縁フィルムを提供すること。【解決手段】  相対結晶化度が９０％以上であるポリエーテルエーテルケトン層と、ポリエーテルイミド層を含み、該ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備えた絶縁フィルム。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対結晶化度が９０％以上であるポリエーテルエーテルケトン層と、ポリエーテルイミド層を含み、該ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備えた絶縁フィルム。
【請求項２】
前記ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備え、前記ポリエーテルイミド層を中間層に備えた２種３層の積層構造である請求項１に記載の絶縁フィルム。
【請求項３】
モーター用絶縁フィルムに占める前記ポリエーテルエーテルケトン層の厚みの割合が、２０％以上５０％以下である請求項１または２に記載の絶縁フィルム。
【請求項４】
２００℃における引張弾性率が５００ＭＰａ以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁フィルム。
【請求項５】
動摩擦係数が０．２０以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁フィルム。
【請求項６】
厚み１００μｍにおけるパンクチャー衝撃強度が１．０Ｊ以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁フィルム。
【請求項７】
厚み１００μｍにおける耐折強度が１００回以上である事を特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の絶縁フィルム。
【請求項８】
厚みが５０μｍ以上５００μｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁フィルム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の絶縁フィルムからなるスロット紙。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の絶縁フィルムからなるウェッジ紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スーパーエンジニアリングプラスチックを用いた絶縁フィルムに関し、特にスロット紙、ウェッジ紙としたモーター用絶縁フィルムとして好適に使用する事ができるフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モーターの性能が上がっており、以前にも増して耐薬品性や耐熱性に優れたモーター用絶縁フィルムが求められている。また、モーターコアへの挿入時の破れを防止するために、絶縁フィルムは高い耐衝撃性、及び、摺動性も求められている。
【０００３】
ポリエーテルイミド樹脂等に代表されるスーパーエンジニアリングプラスチックは、耐薬品性や耐熱性、機械特性に優れるため、絶縁フィルムとして好適に使用する事ができる。しかしながら、単独の樹脂では、上記の全ての要求特性を満たす事は困難であった。
【０００４】
特許文献１には、ポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂の積層フィルムが開示されており、当該フィルムは、耐薬品性と耐衝撃性に優れる旨の記載がある。また、当該フィルムは、これらの特徴を生かして、モーター用スロット紙（スロットライナー）として好適に使用できる旨の記載がある。
【０００５】
特許文献２には、ポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂、無機充填剤のブレンド物が開示されており、このブレンド物により耐熱性と屈曲性を両立できる旨の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１４８２６０号公報
【特許文献２】特開昭６２−１４９４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の積層フィルムは、絶縁フィルムとして使用するのに好ましい具体的な要件については開示されていない。更に、ポリエーテルエーテルケトン樹脂層は、非晶状態と結晶状態のどちらで使用しても良い旨の記載があるが、絶縁フィルムとして使用するのに好ましい結晶化度についての記載は無い。
また、特許文献２に記載のブレンド物は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂の相溶系であるために、それぞれの単独特性を損なう方向に物性が変化してしまうことが予想される。
【０００８】
本発明は、このような状況下でなされたものであり、溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、摺動性、及び、耐衝撃性に優れた絶縁フィルムを提供する事を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討した結果、上記従来技術の課題を解決し得る絶縁フィルムを得ることに成功し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明の課題は、相対結晶化度が９０％以上であるポリエーテルエーテルケトン層と、ポリエーテルイミド層を含み、該ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備えた絶縁フィルムによって解決される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、摺動性、及び、耐衝撃性に優れた絶縁フィルムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の絶縁フィルム（以下、「本フィルム」と称することがある。）は、相対結晶化度が９０％以上であるポリエーテルエーテルケトン層と、ポリエーテルイミド層を含み、該ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備えた絶縁フィルムである。
以下、詳細に説明する。
【００１３】
［ポリエーテルエーテルケトン層］
本発明において、ポリエーテルエーテルケトン層は、ポリエーテルエーテルケトンが５０質量％以上を占める層である。ポリエーテルエーテルケトンが６０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。１００質量％がポリエーテルエーテルケトンであることがとりわけ好ましい。ポリエーテルエーテルケトン層について、ポリエーテルエーテルケトンがかかる割合で占めることにより、本フィルムは溶剤に対する耐クラック性、摺動性、耐衝撃性に優れたものとなる。
【００１４】
ポリエーテルエーテルケトン層の相対結晶化度は、９０％以上である事が重要である。ポリエーテルエーテルケトン層の相対結晶化度は９２％以上であることが好ましく、９４％以上であることがより好ましく、９６％以上であることが更に好ましく、９８％以上であることが特に好ましく、１００％であることがとりわけ好ましい。
【００１５】
ポリエーテルエーテルケトン層の相対結晶化度を向上させるための手段は、ロールに接触させたときに加熱する方法、又は、オーブンで加熱する方法等が挙げられる。これらの方法は、製造工程中に加熱（インライン）する方法でもよいし、一旦結晶化度が低いフィルムを採取した後、後工程にて加熱（アウトライン）する方法であってもよい。加熱時間の合計は、下限については、０．１秒以上であることが好ましく、０．２秒以上であることがより好ましく、０．３秒以上であることが更に好ましい。一方、上限については、１０秒以下であることが好ましく、５秒以下であることがより好ましく、３秒以下であることが更に好ましい。加熱時間を上記範囲とすることにより、生産性を維持したままポリエーテルエーテルケトンの相対結晶化度を十分に向上する事ができる。
【００１６】
また、ポリエーテルエーテルケトン層の相対結晶化度を向上させるための手段として、上記した加熱する方法以外にも、核剤添加による方法も挙げられる。  
核剤を添加することで結晶核の生成を促進し、結晶密度が向上するため、相対結晶化度を上げることが出来る。
核剤の添加量は、下限については、ポリエーテルエーテルケトン１００質量％に対して０．０１質量％以上であることが好ましく、０．０３質量以上であることがより好ましく、０．０５質量％以上であることが更に好ましい。一方、上限については、２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることが更に好ましい。核剤の添加量を上記範囲とすることにより、フィルムの機械特性を維持したままポリエーテルエーテルケトンの相対結晶化度を十分に向上する事ができる。
なお、核剤としては、熱可塑性樹脂の核剤として一般的に使用されているものであれば特に制限はない
【００１７】
更に、フィルムを延伸することにより、延伸方向に分子鎖が規則正しく配列するため、相対結晶化度を向上する事ができる。延伸倍率は、下限としては、１．１倍以上であることが好ましく、１．２倍以上であることがより好ましく、１．３倍以上であることが更に好ましい。一方、上限としては、１０倍以下であることが好ましく、８倍以下であることがより好ましく、６倍以下であることが更に好ましい。延伸倍率を上記範囲とすることにより、延伸工程におけるフィルムの破断を抑制しながら、相対結晶化度を十分に向上することができる。    
なお、延伸する方向としては、縦と横いずれかの一軸延伸でも良いし、縦と横の二軸延伸でも良い。また、二軸延伸の場合、延伸の手法としては、逐次二軸延伸と同時二軸延伸のどちらでも良い。
【００１８】
高分子材料は結晶化する事により、分子鎖が規則正しく配列するため、分子鎖内部に溶剤が入り込む事が出来なくなり、溶剤に対する耐クラック性が向上する。モーター製造時にはコイルや絶縁フィルムを固着するために、接着剤としてワニスを滴下または浸漬させる工程があり、ワニスに含まれる溶剤成分やモノマー等の低分子量成分によって絶縁フィルムが劣化する恐れがある。また、使用時には作動油による劣化が懸念される。絶縁フィルムが劣化すると、クラックや分子量低下が生じ、絶縁性や機械特性の低下に繋がる。
そこで本発明においては、ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に配し、そのポリエーテルエーテルケトン層の結晶化度を上記範囲とすることにより、溶剤や低分子量成分によってポリエーテルイミド層が劣化し、クラックが発生するのを抑制することができる。
【００１９】
また、結晶化した高分子材料は、非晶部の割合が小さいため、外部から熱を与えた際に、ミクロブラウン運動をする分子鎖の割合が小さくなり、ひいては弾性率の低下が小さくなり、耐熱性が向上する。近年、モーターの高出力化に伴って使用時の温度環境も厳しくなってきており、場合によっては１５０℃以上の連続使用求められている。耐熱性が低く、高温時に寸法変化を生じると、絶縁フィルムとしての信頼性が損なわれる。
そこで本発明においては、ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に配し、そのポリエーテルエーテルケトン層の結晶化度を上記範囲とすることにより、ポリエーテルイミド樹脂層が有する優れた耐熱性を維持することができたものである。
【００２０】
さらに、高分子材料は結晶化すると分子鎖が密になり、分子間力が強く働いて剛直となるため、外部からの摩擦応力に対して追従しにくくなり、結果として摺動性も向上する。モーター製造工程において、スロット紙を挿入する場合、コイルと同時にコアに滑り込ませるように挿入するため、摺動性が悪いと座屈や破断の原因となる。
そこで本発明においては、ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に配し、そのポリエーテルエーテルケトン層の結晶化度を上記範囲とすることにより、優れた摺動性を付与することができたものである。
【００２１】
なお、本発明において、相対結晶化度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いてＪＩＳ  Ｋ７１２１：２０１２に準拠して測定するものである。以下、ガラス転移温度や結晶融解温度、結晶融解熱量、結晶化温度、結晶化熱量等の熱的パラメーターは、全てこの規格に準拠して測定するものである。
【００２２】
相対結晶化度の測定方法は、上記規格に準拠していれば特に限定されないが、一例としては、本発明の絶縁フィルムについて室温から３８０℃まで、１０℃／分の速度で昇温し、ポリエーテルエーテルケトンの結晶化時の発熱ピーク面積とポリエーテルエーテルケトンの結晶融解時の吸熱ピーク面積から、結晶化熱量ΔＨｃと結晶融解熱量ΔＨｍを算出する。これらを用いて、以下の式から相対結晶化度を算出する。
相対結晶化度（％）＝｛（｜ΔＨｍ｜−｜ΔＨｃ｜）／ΔＨｍ｝×１００
【００２３】
ポリエーテルエーテルケトン層に含まれるポリエーテルエーテルケトンは、下記構造式（１）で表される繰り返し単位（ａ−１）を有する。繰り返し単位（ａ−１）は、２つのエーテル基及び１つのケトン基を有している。
【００２４】
【化１】
2020021626.tif 000002
【００２５】
ポリエーテルエーテルケトンの繰り返し単位（ａ−１）の合計数（重合度）は下限については、１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましい。一方、上限については５００以下であることが好ましく１００以下であることがより好ましい。前記ポリエーテルエーテルケトン樹脂の繰り返し単位（ａ−１）の合計数（重合度）がかかる範囲であれば、本発明の用絶縁フィルムは溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、耐衝撃性に優れる上、溶融時の粘度が高すぎないため溶融成形性に優れる。
【００２６】
ポリエーテルエーテルケトンの結晶融解熱量は、下限については、２０Ｊ／ｇ以上であることが好ましく、２５Ｊ／ｇ以上であることがより好ましく、３０Ｊ／ｇ以上であることがさらに好ましい。一方、上限については、６０Ｊ／ｇ以下であることが好ましく、５５Ｊ／ｇ以下であることがより好ましく、５０Ｊ／ｇ以下であることがさらに好ましい。ポリエーテルエーテルケトンの結晶融解熱量がかかる範囲であれば、本発明の絶縁フィルムは耐熱性に優れる上、溶融成形時に与える熱エネルギーが小さくて済むので、溶融成形性に優れる。
【００２７】
ポリエーテルエーテルケトンの結晶融解温度は、下限については、３００℃以上であることが好ましく、３２０℃以上であることがより好ましく、３４０℃以上であることがさらに好ましい。一方、上限については、４００℃以下であることが好ましく、３８０℃以下であることがより好ましく、３６０℃以下であることがさらに好ましい。ポリエーテルエーテルケトンの結晶融解温度がかかる範囲であれば、本発明の絶縁フィルムは耐熱性に優れる上、溶融時の粘度が高すぎないため溶融成形性に優れる。
【００２８】
ポリエーテルエーテルケトンのガラス転移温度は、下限については、１２０℃以上であることが好ましく、１４０℃以上であることがより好ましい。一方、上限については、２００℃以下であることが好ましく、１８０℃以下であることがより好ましい。ポリエーテルエーテルケトンのガラス転移温度がかかる範囲であれば、本発明の絶縁フィルムは耐熱性に優れる上、溶融時の粘度が高すぎないため溶融成形性に優れる。
【００２９】
ポリエーテルエーテルケトンは、公知の製法により製造することができ、さらに、市販品を用いることもできる。市販品の例としては、例えば、ビクトレックス社製「ＶＩＣＴＲＥＸ  ＰＥＥＫ」シリーズ、ソルベイ社製「ＫｅｔａＳｐｉｒｅ」シリーズ、ダイセル・エボニック社製「ＶＥＳＴＡＫＥＥＰ」シリーズ等が挙げられる。
【００３０】
［ポリエーテルイミド層］
本発明において、ポリエーテルイミド層は、ポリエーテルケトンが５０質量％以上を占める層である。ポリエーテルケトンが６０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましい。ポリエーテルイミド層について、ポリエーテルイミドをかかる割合で含む事により、本発明の絶縁フィルムは耐熱性に優れる。
【００３１】
ポリエーテルイミド層に含まれるポリエーテルイミドは、下記構造式（２）で表される繰り返し単位（ｂ−１）、または、下記構造式（３）で表される繰り返し単位（ｂ−２）を有する。
【００３２】
【化２】
2020021626.tif 000003
【００３３】
【化３】
2020021626.tif 000004
【００３４】
一般的に、ポリエーテルイミドは、結合様式の違い、すなわち、メタ結合とパラ結合の違いによって構造が分類され、それぞれ機械特性や耐熱性が異なる。また、ポリエーテルエーテルケトンとブレンドした際に、構造式（２）で表されるポリエーテルイミドは相溶系である一方、構造式（３）で表されるポリエーテルイミドは部分相溶系である事が知られている。
【００３５】
ポリエーテルイミドの繰り返し単位（ｂ−１）または（ｂ−２）の合計数（重合度）は、下限については１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましい。一方、上限については１０００以下であることが好ましく、５００以下であることがより好ましい。ポリエーテルイミドの繰り返し単位（ｂ−１）または（ｂ−２）の合計数（重合度）がかかる範囲であれば、本発明の絶縁フィルムは耐熱性に優れる上、溶融時の粘度が高すぎないため溶融成形性に優れる。
【００３６】
ポリエーテルイミドのガラス転移温度は、下限については１４０℃以上であることが好ましく、１６０℃以上であることがより好ましく、１８０℃以上であることがさらに好ましい。一方、上限については、３００℃以下であることが好ましく、２８０℃以下であることがより好ましく、２６０℃以下であることが更に好ましい。ポリエーテルイミドのガラス転移温度がかかる範囲であれば、本発明の絶縁フィルムは耐熱性に優れる上、溶融時の粘度が高すぎないため溶融成形性に優れる。
【００３７】
ポリエーテルイミド層は、ポリエーテルエーテルケトンを含んでもよい。この場合、ポリエーテルイミド層中、ポリエーテルエーテルケトンが、下限については１質量％以上含まれることが好ましく、５質量％以上含まれることがより好ましく、１０質量％以上含まれることが更に好ましい。一方、上限については５０質量％以下含まれることが好ましく、４０質量％以下含まれることがより好ましく、３０質量％以下含まれることがさらに好ましい。
【００３８】
ポリエーテルエーテルケトンとポリエーテルイミドは互いに相溶系、または部分相溶系であるので、混合した場合は、相分離しない、または相分離しても微分散している状態にある。従って、ポリエーテルエーテルケトンとポリエーテルイミドを混合することによって、相界面に起因する機械特性の低下を引き起こす事が無い。それどころか、ポリエーテルイミド層がポリエーテルエーテルケトンを１質量％以上の割合で含むことにより、ポリエーテルイミド層の耐溶剤に対する耐クラック性や耐衝撃性を向上することができる。また、ポリエーテルイミド層がポリエーテルエーテルケトンを５０質量％以下の割合で含むことにより、ポリエーテルイミド層のガラス転移温度を高いレベルで維持することができ、ひいては耐熱性を維持する事ができる。
【００３９】
ポリエーテルイミドは、公知の製法により製造する事ができる。また、市販品を用いる事も出来る。市販品の例としては、サビック社製「Ｕｌｔｅｍ」シリーズが挙げられる。
【００４０】
［絶縁フィルム］
本フィルムは、相対結晶化度が９０％以上であるポリエーテルエーテルケトン層と、ポリエーテルイミド層を含み、該ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備えたフィルムである。このような構成にする事で、本フィルムは溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、摺動性、及び、耐衝撃性のバランスに優れたものにできる。
【００４１】
本フィルムの層構成は、ポリエーテルエーテルケトン層を（Ａ）、ポリエーテルエーテルケトン層を（Ｂ）、その他の層を（Ｃ）とした場合、（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）のような２種３層構成、（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）／（Ａ）のような３種４層構成、（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）のような２種５層構成、（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）／（Ｂ）／（Ａ）、（Ａ）／（Ｃ）／（Ｂ）／（Ｃ）／（Ａ）のような３種５層構成等のいずれであってもよい。
ここで、層（Ｃ）の例としては、接着層が挙げられ、一般的に使用されるホットメルト系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤等が使用できる。
【００４２】
上記の層構成の中でも、ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備え、前記ポリエーテルイミド層を中間層に備えた２種３層の積層構造であることが好ましい。ポリエーテルエーテルケトンとポリエーテルイミドは、上記のように互いに相溶系または部分相溶系であるため、ポリエーテルエーテルケトン層とポリエーテルイミド層との層間に、接着層を介さず、直接接着したとしても、強固な層間接着強度が得られるからである。
【００４３】
本フィルムに占める前記ポリエーテルエーテルケトン層の厚みの割合が、２０％以上５０％以下であることが好ましい。本フィルムに占めるポリエーテルエーテルケトン層の厚みの割合がかかる範囲であれば、本フィルムは、ポリエーテルエーテルケトン層の厚みが十分なため溶剤に対する耐クラック性と耐衝撃性に優れ、更に、ポリエーテルイミド層の厚みが十分なため高温時の耐熱性に優れる。
【００４４】
本フィルムは、ＪＩＳ  Ｋ７２４４−４：１９９９に準拠して測定した、２００℃における引張弾性率が５００ＭＰａ以上であることが好ましく、６００ＭＰａ以上であることがより好ましく、７００ＭＰａ以上であることが更に好ましく、８００ＭＰａ以上であることが特に好ましく、１０００ＭＰａ以上であることがとりわけ好ましい。本フィルムの２００℃における引張弾性率がかかる範囲であれば、高温時の耐熱性に優れる。ガラス転移温度が高く、高温時の耐熱性に優れるポリエーテルイミドを中間層に備えることにより、引張弾性率を高く調整することができる。
【００４５】
本フィルムは、ＪＩＳ  Ｋ７１２５：１９９９に準拠して測定した、動摩擦係数が０．２０以下であることが好ましく、０．１９以下であることがより好ましく、０．１８以下であることがさらに好ましい。本フィルムの動摩擦係数がかかる範囲であれば、モーターコアへの挿入性に優れ、ひいては挿入時の座屈や破断を防止する事ができる。ポリエーテルエーテルケトンを両最外層に備え、更にその相対結晶化度を高めることにより、動摩擦係数を低くすることができる。
【００４６】
本フィルムは、ＪＩＳ  Ｋ７１２４−２：１９９９に準拠して測定した、厚み１００μｍにおけるパンクチャー衝撃強度が１．０Ｊ以上であることが好ましく、１．１Ｊ以上であることがより好ましく、１．２Ｊ以上であることがさらに好ましく、１．２Ｊ以上である事が特に好ましく、１．４Ｊ以上であることがとりわけ好ましい。本フィルムの厚み１００μｍにおけるパンクチャー衝撃強度がかかる範囲であれば、モーターコアへの挿入時や、折り曲げ二次加工時の破断を防止する事ができる。パンクチャー衝撃強度に優れるポリエーテルエーテルケトンを両最外層に備えることにより、高く調整することができる。
【００４７】
本フィルムは、ＪＩＳ  Ｐ８１１５に準拠して測定した、厚み１００μｍにおける耐折強度が１００回以上であることが好ましく、１２０回以上である事がより好ましく、１４０回以上であることが更に好ましく、１６０回以上であることが特に好ましく、１８０回以上であることがとりわけ好ましい。本フィルムの厚み１００μｍにおける耐折強度がかかる範囲であれば、モーターコアへの挿入時や、折り曲げ二次加工時の破断を防止する事ができる。耐折強度に優れるポリエーテルエーテルケトンを両最外層に備えることにより、耐折強度を高く調整することができる。
【００４８】
本フィルムの厚みは下限としては、５０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であることがより好ましく、１５０μｍ以上であることが更に好ましく、２００μｍ以上であることが特に好ましい。一方、上限としては、５００μｍ以下であることが好ましく、４５０μｍ以下であることがより好ましく、４００μｍ以下であることが更に好ましく、３５０μｍ以下であることが特に好ましい。厚みが５０μｍ以上であれば、本フィルムは十分な絶縁性と剛性を有しており、使用時の電流漏れと挿入時の座屈を防止することができる。また、厚みが５００μｍ以下であれば、モーターコアに挿入するコイル密度を上げることができ、ひいてはモーター効率を高く維持することができる。
【００４９】
なお、本フィルムは、本発明の効果を損なわない範囲で、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、抗菌・防かび剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、染料等の各種添加剤が含まれていてもよい。
【００５０】
［製造方法］
本フィルムは、一般の成形法、例えば、押出成形、射出成形、ブロー成形、真空成形、圧空成形、プレス成形等によって製造することができる。それぞれの成形方法において、装置および加工条件は特に限定されないが、生産性や厚み制御の観点から、押出成形、特に、Ｔダイ法が好ましい。
【００５１】
本発明の絶縁フィルムの製造方法は特に限定されないが、例えば、フィルムの構成材料を、無延伸又は延伸フィルムとして得る事ができ、二次加工性の観点から、無延伸フィルムとして得る事が好ましい。なお、無延伸フィルムとは、シートの配向を制御する目的で、積極的に延伸しないフィルムであり、Ｔダイ法でキャストロールにより引き取る際に配向したフィルムも含まれる。
【００５２】
無延伸フィルムの場合、例えば、各構成材料を溶融混練した後、押出成形し、冷却する事により製造する事ができる。溶融混練には、単軸又は二軸押出機等の公知の混練機を用いる事ができる。溶融温度は、樹脂の種類や混合比率、添加剤の有無や種類に応じて適宜調整されるが、生産性等の観点から、３２０℃以上である事が好ましく、より好ましくは３３０℃以上である。また、４００℃以下である事が好ましく、より好ましくは３８０℃以下である。成形は、例えば、Ｔダイ等の金型を用いた押出成形により行う事ができる。
【００５３】
積層フィルムを製造する場合は、各層の樹脂組成物を共押出して積層する共押出法、各層をフィルム状に形成し、これをラミネートする押出ラミネート法、各層をフィルム状に形成し、これらを熱圧着する熱圧着法のいずれを用いて成形しても良いが、生産性の観点から、共押出法で成形することが好ましい。共押出法には、口金で各層の樹脂組成物が合流するマルチマニホールド法、フィードブロックで合流するフィードブロック法等があるが、いずれを用いても良い。
【００５４】
本フィルムは、ポリエーテルエーテルケトン層がある程度結晶化されていることが重要である。例えば、フィルムを熱処理することにより、ポリエーテルエーテルケトン層を結晶化させることができる。結晶化させる方法としては、溶融した状態の樹脂を所定の温度以上で加熱し、結晶化させながら固化させるインライン法と、一度非晶の状態で固化させ、後工程で所定の温度以上で加熱し固化させるアウトライン法があるが、生産性の観点から、インライン法を用いる事が好ましい。特に、Ｔダイ法を用いる場合、キャストロールで結晶化させる事ができ、その際の温度は１８０℃以上、２４０℃以下である事が好ましく、１９０℃以上、２３０℃以下である事がより好ましく、２００℃以上、２２０℃以下である事が更に好ましい。結晶化時の温度が１８０℃以上であれば、結晶化が速やかに進行するため、キャストロールへの貼り付きが抑制され、ひいては厚み精度やフィルム外観が好ましいものとなる。また、結晶化時の温度が２４０℃以下であれば、結晶化が速やかに進行するだけでなく、結晶化時の温度を低くできるため、省エネルギー化に繋がる。
【００５５】
アウトライン法を用いる場合の冷却方法としては、例えば、冷却されたキャストロール等の冷却機に成形品を接触させて急冷する事により行う事ができる。これにより、成形品が固化し、無延伸フィルムが得られる。冷却温度は、溶融温度よりも低温であれば限定されないが、１６０℃以下である事が好ましく、より好ましくは１５０℃以下である。また、１２０℃以上である事が好ましく、より好ましくは１３０℃以上である。
【００５６】
［用途・使用態様］
本発明の絶縁フィルムは、溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、耐衝撃性、摺動性に優れるため、家電製品やオーディオ機器、ＩＴ機器、通信機器、ＯＡ機器、医療機器、ヘルスケア機器、業務用機器、産業機器、自動車・鉄道・船舶等の輸送機器等向けのモーター用絶縁フィルムとしてに好適に使用できる。
特に、本フィルムからなるスロット紙、ウェッジ紙は、フィルムからスロット紙またはウェッジ紙へ成型加工したり、挿入する際に、衝撃的な変形や割れが生じにくいため、絶縁不良の問題なく好適に使用することが出来る。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００５８】
１．フィルムの製造
実施例及び比較例においては、以下の原料を用い、下記表１に示す配合組成のフィルムを製造した。
【００５９】
＜ポリエーテルエーテルケトン＞
（Ａ）−１：ＶＥＳＴＡＫＥＥＰ  ３３００Ｇ（ダイセル・エボニック社製、（ａ−１）の繰り返し単位、結晶融解熱量＝４１Ｊ／ｇ、結晶融解温度＝３４３℃、ガラス転移温度＝１４３℃）
【００６０】
＜ポリエーテルイミド＞
（Ｂ）−１：Ｕｌｔｅｍ  １０００−１０００（差ビック社製、（ｂ−１）の繰り返し単位、ガラス転移温度＝２１７℃）
（Ｂ）−２：Ｕｌｔｅｍ  ＣＲＳ５００１−１０００（サビック社製、（ｂ−２）の繰り返し単位、ガラス転移温度＝２２７℃）
【００６１】
（実施例１）
ポリエーテルエーテルケトン層の原料として（Ａ）−１を、ポリエーテルイミド層の原料として（Ｂ）−１をそれぞれ使用した。これらを、Φ４０ｍｍ押出機２台を使用して別々に溶融させ、ポリエーテルエーテルケトン層についてはフィードブロックで半分ずつに分割し、ポリエーテルエーテルケトン層／ポリエーテルイミド層／ポリエーテルエーテルケトン層の順番となるようにフィードブロック内で積層させて２種３層構成の積層フィルムとしてＴダイから押出し、両最外層を結晶化させるために、２１０℃のキャストロールに密着させ、積層比が１／８／１（フィルム全体に占める、ポリエーテルエーテルケトン層の厚み割合＝２０％）となるように、積層フィルムを得た。この時、ポリエーテルエーテルケトン層の押出機温度、ポリエーテルイミド層の押出機温度、フィードブロック、口金の温度はいずれも３８０℃とした。
厚み３００μｍ、１００μｍの２種３層構成の積層フィルムをそれぞれ作成した。厚み３００μｍのフィルムについては、ソルベントクラック試験、２００℃の引張弾性率、動摩擦係数の評価を行った。一方、厚み１００μｍのフィルムについて、パンクチャー衝撃強度と耐折強度の評価を行った。これらの結果を表１に示す。
【００６２】
（実施例２）
ポリエーテルエーテルケトン層とポリエーテルイミド層の押出機回転数を調整し、積層比を１／４／１（フィルム全体に占める、ポリエーテルエーテルケトン層の厚み割合＝３３％）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表１に示す。
【００６３】
（実施例３）
ポリエーテルエーテルケトン層とポリエーテルイミド層の押出機回転数を調整し、積層比を１／４／１（フィルム全体に占める、ポリエーテルエーテルケトン層の厚み割合＝５０％）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表１に示す。
【００６４】
（実施例４）
ポリエーテルイミド層の原料として、（Ｂ）−１の代わりに（Ｂ）−２を使用した以外は実施例１と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表１に示す。
【００６５】
（実施例５）
ポリエーテルイミド層の原料として、（Ａ）−１と（Ｂ）−１を混合質量比８０：２０質量％の混合物を使用した以外は、実施例１と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表１に示す。
【００６６】
（比較例１）
キャストロール温度を１３０℃とし、ポリエーテルエーテルケトン層の結晶化度が低い状態でフィルムを採取した以外は実施例１と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表１に示す。
【００６７】
（比較例２）
押出機を１台のみ用い、原料として（Ａ）−１を使用した以外は実施例１と同様の条件にて、ポリエーテルエーテルケトン単層フィルムを得た。このフィルムについて、実施例１と同様の方法で評価を行った。結果を表１に示す。
【００６８】
（比較例３）
押出機を１台のみ用い、原料として（Ｂ）−１を使用した以外は実施例１と同様の条件にて、ポリエーテルイミド単層フィルムを得た。このフィルムについて、実施例１と同様の方法で評価を行った。結果を表１に示す。
【００６９】
２．フィルムの評価
上記実施例及び比較例で製造した各フィルムは、以下のようにして各種項目についての評価測定を行った。ここで、フィルムの「縦」とは、Ｔダイからフィルム状の成形品が押し出されてくる方向を指し、また、フィルム面内でこれに直交する方向を「横」とする。
【００７０】
（１）ポリエーテルエーテルケトン層の相体結晶化度
各フィルムについて室温から３８０℃まで、１０℃／分の速度で昇温し、ポリエーテルエーテルケトンの結晶化時の発熱ピーク面積とポリエーテルエーテルケトンの結晶融解時の吸熱ピーク面積から、結晶化熱量ΔＨｃと結晶融解熱量ΔＨｍを算出する。これらを用いて、以下の式から相対結晶化度を算出した。
相対結晶化度（％）＝｛（｜ΔＨｍ｜−｜ΔＨｃ｜）／ΔＨｍ｝×１００
【００７１】
（２）ソルベントクラック試験
厚み３００μｍの各フィルムを縦６０ｍｍ×横９ｍｍに切断して、試験片を作製した。縦方向のフィルム端部からそれぞれ２０ｍｍの位置で合わせるように曲げ、ダブルクリップで固定した。この状態でスチレンモノマーに２分間浸漬し、取り出して乾燥した後のフィルムの外観を評価した。クラックが確認できないものを合格（○）、確認できるものを不合格（×）とした。
【００７２】
（３）引張弾性率（２００℃）
厚み３００μｍの各フィルムについて、ＪＩＳ  Ｋ７２４４−４：１９９９に準拠して、粘弾性スペクトロメーターＤＶＡ−２００（アイティー計測制御株式会社製）を用いて、歪み０．１％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／分にて動的粘弾性の温度分散測定を行い、２００℃での引張弾性率を評価した。２００℃での引張弾性率が５００ＭＰａ以上であるものを合格（○）、５００ＭＰａ未満のものを不合格（×）とした。
【００７３】
（４）動摩擦係数  
厚み３００μｍの各フィルムについて、ＪＩＳ  Ｋ７１２５：１９９９に準拠して、プラスチックフィルムすべり試験機（インテスコ）を用いて、動摩擦係数を評価した。動摩擦係数が０．２０以下のものを合格（○）、０．２０を超えるものを不合格（×）とした。
【００７４】
（５）パンクチャー衝撃強度
厚み１００μｍの各フィルムについて、ＪＩＳ  Ｋ７１２４−２：１９９９に準拠して、高速パンクチャー衝撃試験機ハイドロショット  ＨＩＴＳ−Ｐ１０（島津製作所）を用いて、２３℃、及び、−２０℃の温度環境下で、打ち抜き径０．５インチ、試験速度３ｍ／ｓｅｃの条件で測定した。パンクチャー衝撃強度が１．０以上のものを合格（○）、１．０未満のものを不合格（×）とした。
【００７５】
（６）耐折強度  
厚み１００μｍの各フィルムについて、ＪＩＳ  Ｐ８１１５に準拠して、ＭＩＴ折曲疲労試験機（東洋精機）を用いて、耐折強度を測定した。耐折強度が１００回以上のものを合格（○）、１００回未満のものを不合格（×）とした。
【００７６】
【表１】
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【００７７】
実施例１〜４で得られた積層フィルムは、ソルベントクラック試験によってもクラックが生じていない。また、動摩擦係数がいずれも０．２０以下であるため、摺動性に優れている。さらに、パンクチャー衝撃強度や耐折強度の値が高く、耐衝撃性にも優れていた。これらの効果は結晶化度が高いポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に配した本発明のフィルムによるものである。
また、実施例１〜４で得られた積層フィルムはポリエーテルイミド層が有する耐熱性の効果が十分に発揮されており、２００℃という高温における弾性率が高く維持され、耐熱性に優れていた。
実施例５は、実施例１と比較して、パンクチャー衝撃強度や耐折強度の値が高く、耐衝撃性にも優れることが分かる。ポリエーテルイミド層にポリエーテルエーテルケトンが含まれているため、ポリエーテルイミド層の耐衝撃性が向上し、結果として積層フィルム全体の耐衝撃性も向上したものと考えられる。
以上の結果より、本発明の絶縁フィルムは、溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、摺動性、及び、耐衝撃性に優れていることがわかる。
【００７８】
一方、比較例１は、ソルベントクラック試験によってクラックが生じており、摺動性にも劣っていた。
比較例２では、当該サンプルは溶剤に対する耐クラック性、摺動性、耐衝撃性に優れるものの、２００℃で弾性率が著しく低下している。従って、高温での連続使用に耐えられる耐熱性を有しているとは言えない。
比較例３では、耐熱性に優れるものの、溶剤に対する耐クラック性、摺動性、耐衝撃性が十分ではない。