(57)【要約】  本発明の目的は、耐熱寸法安定性に加え、自動車駆動モーターの絶縁用フィルムに求められる高い耐加水分解性を有し、しかもデラミネーション特性に優れた自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムを提供するものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを主たる成分とする二軸配向ポリエステルフィルムであって、該フィルムの面配向係数が０．２６０以上０．２８０以下、融解サブピーク温度（Ｔｓｍ）が２１０℃以上２３０℃以下、１５０℃で３０分間処理した際のフィルムの縦方向および横方向の熱収縮率がそれぞれ０％以上１．０％以下であり、フィルム厚みが１００μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項２】
縦方向および横方向のヤング率がそれぞれ５９００ＭＰａ以上である請求項１に記載の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項３】
フィルムの固有粘度が０．４０ｄｌ／ｇ以上である請求項１または２のいずれかに記載の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項４】
オリゴマー抽出量が０．０重量％以上０．５重量％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項５】
自動車がハイブリッド自動車または電気自動車である請求項１〜４のいずれかに記載の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムを含む自動車駆動モーター電気絶縁部材。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムの両面にメタ系アラミドシートが積層されてなる自動車駆動モーター電気絶縁部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムおよびそれからなる電気絶縁部材に関し、さらに詳しくは優れた耐熱性及び耐加水分解性を有し、かつデラミネーション特性に優れた自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムおよびそれからなる電気絶縁部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の観点から、従来のガソリンエンジンカーに替わる自動車の要望が高まっており、特にガソリンエンジンにモーターを組み合わせて低燃費、低騒音等を実現するハイブリットカーが脚光を浴びつつある。このハイブリッドカーに使用されるモーターには非常に高い出力が要求され、かつ使用環境が非常に厳しく、使用も長期に渡る。そのためモーター内に使用される絶縁フィルムにおいて、高い耐熱性・耐加水分解性が要求される。【０００３】
従来のモーター用途、例えば冷凍機や空調機などのコンプレッサ用モーターに使用される絶縁用フィルムにおいても、近年、電気・電子機器の小型化、高性能化に伴い、従来に較べて耐熱性、冷媒に対するオリゴマー抽出量、耐加水分解性等の特性向上が要求されており、種々の検討が行われている。例えば、通常のポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルムと称する）の耐熱性（耐熱区分Ｅ種）を改良した耐熱区分Ｂ種のＰＥＴフィルム（Ｂ種ＰＥＴフィルム）や、特開２００１−７６５３６号公報（特許文献１）、特開２００２−２７３８４４号公報（特許文献２）等によるとポリエチレンナフタレートフィルム（以下、ＰＥＮフィルムと称することがある）等が使用されている。【０００４】
特にＰＥＮフィルムは耐熱区分の高い絶縁フィルムであるため、ＰＥＮフィルム単独で使用されることが多く、そのため２００μｍ以上の肉厚フィルムで使用されることが多い。このような肉厚のＰＥＮフィルムを用いてスロットやウエッジと呼ばれる電気絶縁部材の絶縁材に加工する場合、打ち抜きや折り曲げ加工時に層間剥離（以下、デラミネーションと称することがある）と呼ばれる、分子のスタッキング（積み重ね構造）が芳香族環の平面間で剥離する現象が発生しやすく、歩留りの低下を引き起こす問題があった。【０００５】
ＰＥＮフィルムを加工する際に生じるデラミネーションを改良する方法として、例えば特開平６−３３５９６０号公報（特許文献３）に示されるように、ＰＥＮフィルム加工時の温度、ポンチ曲率などを工夫し、デラミネーションの発生頻度を低下させる方法が検討されている。しかしながら、このような方法を採用する場合、加工装置の改良が必要であり、また気温と湿度が低下する冬季には充分な効果を示さないことがあった。【０００６】
一方、従来から絶縁用フィルムとして用いられてきたＰＥＴやＰＥＮフィルムを自動車駆動モーター用絶縁フィルムとして用いた場合、耐加水分解性の点で未だ充分な性能が得られていなかった。【０００７】
そこで、自動車駆動モーターの絶縁用フィルムとしてＰＥＮフィルムを用いるために、耐熱寸法安定性を有しながら、従来のＰＥＮフィルムよりも更に高い耐加水分解性を有し、かつデラミネーション特性にも優れた自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムが望まれているのが現状である。
【特許文献１】特開２００１−７６５３６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７３８４４号公報
【特許文献３】特開平６−３３５９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、耐熱寸法安定性に加え、自動車駆動モーターの絶縁用フィルムに求められる高い耐加水分解性を有し、しかもデラミネーション特性に優れた自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のかかる目的は、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを主たる成分とする二軸配向ポリエステルフィルムであって、該フィルムの面配向係数が０．２６０以上０．２８０以下、融解サブピーク温度（Ｔｓｍ）が２１０℃以上２３０℃以下、１５０℃で３０分間処理した際のフィルムの縦方向および横方向の熱収縮率がそれぞれ０％以上１．０％以下であり、フィルム厚みが１００μｍ以上２００μｍ以下である自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムによって達成される。【００１０】
また本発明の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムは、縦方向および横方向のヤング率がそれぞれ５９００ＭＰａ以上であること、フィルムの固有粘度が０．４０ｄｌ／ｇ以上であること、オリゴマー抽出量が０．０重量％以上０．５重量％以下であること、の少なくともいずれか一つを具備するものも好ましい態様として包含する。【００１１】
本発明の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムは、具体的にハイブリッド自動車または電気自動車の駆動モーター用途に用いることができる。
さらに本発明は、かかる自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムを含む自動車駆動モーター電気絶縁部材をも包含する。
その他、本発明は、かかる自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムの両面にメタ系アラミドシートが積層されてなる自動車駆動モーター電気絶縁部材を包含するものである。【００１２】
本発明は、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートフィルムのフィルム面配向係数を高くした場合、従来は耐熱劣化性が向上する作用が知られているだけであったところ、耐加水分解性も向上することを見出してなされたものである。また、単に面配向係数を高くするだけではデラミネーションが生じてしまうところ、フィルム厚みを従来よりも薄くすれば、耐加水分解性のみならず、打ち抜きや折り曲げ加工時におけるデラミネーションをも抑制できる点に特徴がある。また、同時に所定の融解サブピーク温度および熱収縮率を有する高温寸法安定性に優れたフィルムにすることで、自動車駆動モーターの絶縁フィルムとして好適に用いることができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、本発明の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムは、耐熱寸法安定性に加え、自動車駆動モーターの絶縁用フィルムに求められる高い耐加水分解性を有し、しかもデラミネーション特性に優れることから、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動モーターの絶縁フィルムとして好適に用いることができる。
また本発明の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルムから発生するオリゴマー量が少ない特徴も有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳しく説明する。【００１５】
＜ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート＞
本発明におけるポリエステルフィルムは、主たる成分がポリエチレンナフタレンジカルボキシレートである。かかるポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、ジカルボン酸成分としてナフタレンジカルボン酸、グリコール成分としてエチレングリコールとからなる。ここで「主たる」とは、ポリマー成分のうち、全繰り返し構造単位の８０モル％以上であることを意味する。本発明のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、全繰返し単位の８０モル％以上がエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、エチレン−２，７−ナフタレンジカルボキシレート、エチレン−１，５−ナフタレンジカルボキシレートから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く、特にエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートであることが好ましい。更に好ましくは全繰返し単位の９０モル％以上、特に好ましくは９５モル％以上がエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートであり、特にポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートの実質的な単独重合体であることが好ましい。【００１６】
本発明のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、共重合成分が２０モル％以下のポリエチレンナフタレンジカルボキシレート共重合体であってもよい。ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートが共重合体の場合、共重合成分として分子内に２つのエステル形成性官能基を有する化合物を用いることができる。このような化合物として例えば、蓚酸、アジピン酸、フタル酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、テトラリンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸等の如きジカルボン酸；ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシエトキシ安息香酸等の如きオキシカルボン酸；或いはジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールスルホンのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ジエチレングリコール、ポリエチレンオキシドグリコール等の如き２価アルコール類等を用いることができる。これらの共重合成分は１種であっても、２種以上を併用してもよい。かかる共重合成分の中で、酸成分としてはイソフタル酸、テレフタル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ｐ―オキシ安息香酸を、グリコール成分としてはジエチレングリコール、トリメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールスルホンのエチレンオキサイド付加物を好ましい例として挙げることができる。【００１７】
また、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、例えば安息香酸、メトキシポリアルキレングリコールなどの一官能性化合物によって、末端の水酸基および／またはカルボキシル基の一部または全部を封鎖したものであってもよく、或いは例えば少量のグリセリン、ペンタエリスリトール等の三官能以上のエステル形成性化合物で実質的に線状のポリマーが得られる範囲内で共重合したものであってもよい。【００１８】
本発明のポリエステルフィルムにおけるポリマーは、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートの単独重合体または共重合体を主成分とするが、他のポリエステルやポリエステル以外の有機高分子との混合体（ｂｌｅｎｄ）であってもよい。混合体の場合、ポリマーの成分中のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートが、ポリマー重量を基準として８０重量％以上であることが好ましく、さらに好ましくは９０重量％以上、特に好ましくは９５重量％以上であることが好ましい。ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート含有量がかかる範囲であることによって、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートフィルム本来の特性を極端に失うことがなく、機械的特性、長期耐久性および寸法安定性を確保することができる。【００１９】
ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートに混合できるポリエステルとして、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，７−ナフタレンジカルボキシレート、ポリトリメチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ポリネオペンチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ポリ（ビス（４−エチレンオキシフェニル）スルホン）−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが例示される。これらの中でポリエチレンイソフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ポリ（ビス（４−エチレンオキシフェニル）スルホン）−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが好ましい。これらのポリエステルまたはポリエステル以外の有機高分子は、１種であっても２種以上を併用してもよい。【００２０】
本発明のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、ジカルボン酸とグリコールとを反応させ、直接、低重合度ポリエステルを得た後、この低重合度ポリエステルを重合触媒の存在下で更に重合させてポリエステルを得る方法で製造することができる。また、本発明のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、ジカルボン酸の低級アルキルエステルとグリコールとをエステル交換反応で低重合度ポリエステルを得た後、この低重合度ポリエステルを重合触媒の存在下で更に重合させてポリエステルを得る方法によって製造してもよい。【００２１】
エステル交換反応に用いるエステル交換触媒としては、例えばナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、マンガン、コバルトを含む化合物の一種または二種以上を挙げることができる。また重合触媒としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンのようなアンチモン化合物、二酸化ゲルマニウムで代表されるようなゲルマニウム化合物、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラフェニルチタネートまたはこれらの部分加水分解物、蓚酸チタニルアンモニウム、蓚酸チタニルカリウム、チタントリスアセチルアセトネートのようなチタン化合物を挙げることができる。【００２２】
エステル交換反応を経由して重合を行う場合は、重合反応前にエステル交換触媒を失活させる目的でトリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、トリエチルホスホノアセテート、正リン酸等のリン化合物を添加することができ、リン元素としてのポリエチレンナフタレンジカルボキシレート中の含有量は２０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下であることがポリエステルの熱安定性の点から好ましい。【００２３】
本発明のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、溶融重合後にチップ化し、加熱減圧下または窒素などの不活性気流中においてポリエチレンナフタレンジカルボキシレートのガラス転移温度以上、融点温度以下の範囲で固相重合処理を施してもよい。【００２４】
＜添加剤＞
本発明の二軸配向ポリステルフィルムは、フィルムの取り扱い性を向上させるため、発明の効果を損なわない範囲で不活性粒子などが添加されていてもよい。不活性粒子として、例えば、周期律表第ＩＩＡ、第ＩＩＢ、第ＩＶＡ、第ＩＶＢの元素を含有する無機粒子（例えば、カオリン、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、二酸化ケイ素など）、架橋シリコーン樹脂、架橋ポリスチレン、架橋アクリル樹脂粒子等の耐熱性の高いポリマーよりなる微粒子などを含有させることができる。不活性粒子を含有させる場合、不活性粒子の平均粒径は、０．００１〜５μｍの範囲が好ましく、フィルム全重量に対して０．０１〜１０重量％、さらに好ましくは０．０５〜５重量％の範囲で含有されることが好ましい。また本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、必要に応じて少量の紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、熱安定剤を含んでいてもよい。【００２５】
＜面配向係数＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルムの縦方向（以下、長手方向、製膜方向またはＭＤ方向と称することがある。）、横方向（以下、幅方向またはＴＤ方向と称することがある。）および厚み方向の屈折率から求まる面配向係数（ｎｓ）が、０．２６０以上０．２８０以下である。フィルムの面配向係数は、好ましくは０．２６１以上、さらに好ましくは０．２６２以上である。一方、フィルムの面配向係数は、好ましくは０．２７９以下、さらに好ましくは０．２７８以下である。ここで面配向係数とは、アッベ法にて測定されたフィルムの各方向成分の屈折率を用いて、下記式（１）に従って計算して得られた値で表される。
ｎｓ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺ    …（１）
（式中、ｎＭＤはフィルムのＭＤ方向の屈折率、ｎＴＤはフィルムのＴＤ方向の屈折率、ｎＺはフィルム面に垂直な厚み方向の屈折率をそれぞれ示す。）【００２６】
フィルムの面配向係数は、フィルム内における分子鎖の配向状態を表す指標といえるものである。本発明は、フィルムの面配向係数を従来よりも高くした場合に耐加水分解特性が向上するという新たな知見に基く。一方、フィルムの面配向係数がかかる上限値を越える場合、分子鎖の配向が強くなりすぎ、本発明の範囲のフィルム厚みであっても、打ち抜きや折り曲げ加工の際に層間剥離（デラミネーション）が生じ、歩留りの低下を招く。他方、面配向係数がかかる下限値に満たない場合、分子鎖の面配向が十分でなく、耐加水分解性の向上効果が発現しなくなる。【００２７】
フィルムの面配向係数を達成するための具体的達成手段として、縦方向及び横方向の延伸倍率をそれぞれ３．７倍〜４．７倍の範囲内で行い、同時に熱固定温度を２１５〜２３５℃の範囲内で行うことによって達成される。また縦延伸倍率と横延伸倍率の差は０．３以下であることが好ましい。【００２８】
＜融解サブピーク温度（Ｔｓｍ）＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、融解サブピーク温度（Ｔｓｍ）が２１０℃以上２３０℃以下である。融解サブピーク温度（Ｔｓｍ）は２１５℃以上が好ましく、より好ましくは２２０℃以上、さらに好ましくは２２２℃以上である。また融解サブピーク温度（Ｔｓｍ）は２２９℃以下が好ましく、より好ましくは２２８℃以下である。【００２９】
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、使用環境が高温に達することがあるため、１５０℃での耐熱寸法安定性が必要である。かかる特性のフィルムにするために、フィルム延伸後、熱固定処理を施してフィルムを結晶化させる。その熱固定処理による結晶化により、融解サブピークが発現する。しかしながら、熱固定処理温度をポリエチレンナフタレンジカルボキシレートの融点近くまで高くすると、一旦形成された分子配向が緩和してしまい、面配向係数の低下、すなわち耐加水分解性の低下につながる。そのため、融解サブピーク温度は上限値を超えないことが必要である。また融解サブピーク温度がかかる下限値に満たない場合、延伸によって生じる歪みの緩和が十分に進まず、打ち抜きや折り曲げ加工の際にデラミネーションが生じ、また熱収縮率が大きくなる傾向にある。【００３０】
上述の融解サブピーク温度範囲は、製膜工程における熱固定処理温度の調整によって達成されるものである。さらに詳述すると、フィルム温度で２１５℃以上２３５℃以下の温度範囲で熱固定処理を行うことによって達成されるものである。【００３１】
＜熱収縮率＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、自動車駆動モーターの使用環境が高温度になることから、１５０℃、３０分間熱処理後の縦方向および横方向の熱収縮率がそれぞれ０％以上１．０％以下であることが必要であり、好ましくは０．８％以下である。熱収縮率がかかる上限値より大きい場合、１５０℃以上の温度に晒された部分のフィルムが収縮して局所歪みが発生しやすくなる。そのため、スロットやウエッジなどの絶縁部材として使用中に変形が生じ、絶縁性能に影響を及ぼし、モーター寿命の低下の原因となる。さらにアラミドシートと積層した場合に、１５０℃でのアラミドシートとの収縮率差が大きくなる結果、局所的にアラミドシートにシワが寄ったり、アラミドシートと二軸配向ポリエステルフィルム間に剥離が生じ、それらが原因となって絶縁性能に影響を及ぼすことがある。熱収縮率は、かかる範囲内で、より小さい方が好ましいものの、十分な面配向係数を得るためには適度に延伸されていることが必要である。そのため、縦方向および横方向それぞれの熱収縮率は、通常、０％以上であり、好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．４％以上である。【００３２】
かかる熱収縮率を得るための手段は、縦方向及び横方向の延伸倍率をそれぞれ４．７倍以下で行い、その後２１５℃以上の温度で熱固定処理を行い、さらに１８５〜２０５℃の範囲で熱弛緩処理を施すことによって達成される。そして、かかる範囲内で延伸倍率をより小さくすることで熱収縮率を小さくすることができ、好ましくは３．７倍〜４．７倍の範囲の延伸倍率で行う。【００３３】
＜フィルム厚み＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、１００μｍ以上２００μｍ以下であることが必要である。本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、好ましくは１０５μｍ以上であり、より好ましくは１１０μｍ以上である。また本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、好ましくは１８０μｍ以下であり、より好ましくは１７５μｍ以下、特に好ましくは１５０μｍ以下である。【００３４】
フィルム厚みがかかる下限値に満たない場合、自動車駆動モーターのスロット、ウエッジ、相間絶縁（phase-to-phase insulation）用として使用した際、部材自体の強度および絶縁能力が不充分であることがある。特に、自動車に搭載されるため、衝撃に耐えうる強度が求められ、ある程度のフィルム厚みが必要である。
一方、フィルム厚みがかかる上限値を超える場合、本発明の面配向係数を有するフィルムでは折り曲げ加工時にデラミネーションが発生しやすく、歩留りが低下する。本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、高い面配向係数を有することで優れた耐加水分解性を発現する点に特徴を有する。しかしながら、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートは、面配向係数が高くなるほど、肉厚フィルムにおいてデラミネーションが発生しやすくなる。そのため本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、かかる範囲内でより薄くすることが好ましい。【００３５】
＜ヤング率＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルムの縦方向および横方向のヤング率がそれぞれ５９００ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは６０００ＭＰａ以上である。ヤング率も面配向係数と同様、分子鎖の配向に依存する。そこで、面配向係数が大きくなればヤング率も大きくなる傾向にある。【００３６】
ヤング率が下限値に満たないと、面配向係数の下限値も満たさないため、耐加水分解性の向上効果が十分に発現しない。また、ヤング率が下限値に満たないと、本発明のフィルム厚みのフィルムを自動車駆動モーター用の電気絶縁部材として使用した際、部材の強度を十分に保てないことがある。【００３７】
ヤング率は、より高い方が部材強度が上がるため、上限は特に限定されない。しかし、７０００ＭＰａ以上ではフィルム製膜工程でフィルム切断が多発することがある他、分子鎖の配向が強くなりすぎ、本発明の範囲のフィルム厚みであってもデラミネーションが発生しやすくなり、歩留りの低下を招くことがある。
ヤング率を達成する具体的手段は、面配向係数の達成手段と同じ方法で行うことができる。【００３８】
＜固有粘度＞
二軸配向フィルムに製膜した後のフィルムの固有粘度は０．４０ｄｌ／ｇ以上であることが好ましく、０．４５ｄｌ／ｇ以上であることがさらに好ましい。固有粘度の上限値は特に存在しないが、０．９０ｄｌ／ｇを超えると、溶融押出機のスクリューにかかるトルクが非常に高くなり、通常の溶融押出機では使用が困難となる。ここでフィルムの固有粘度とは、フィルムを構成するポリマーの固有粘度を表す。二軸配向フィルムに製膜した後のフィルムの固有粘度の上限は、製膜時のスクリュー負荷の観点で、０．８０ｄｌ／ｇ以下であることがより好ましく、０．７５ｄｌ／ｇ以下であることが特に好ましい。【００３９】
本発明は、フィルムの固有粘度が通常用いられる領域でありながら、フィルムの面配向係数を高くすることによって高い耐加水分解特性が得られることが特徴である。しかしながら固有粘度が下限値に満たない領域ではフィルムの初期強度自体が脆くなることがある。なお、固有粘度はｏ−クロロフェノールを溶媒として用いて、３５℃で測定した値（単位：ｄｌ／ｇ）である。【００４０】
また、フィルム製膜前のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートの固有粘度は０.５０ｄｌ／ｇ以上、さらに好ましくは０．５５ｄｌ／ｇ以上であることが好ましい。フィルム製膜前のポリエチレンナフタレンジカルボキシレートの固有粘度が下限値に満たない場合、溶融押出後、二軸配向して得られるフィルムの固有粘度が上記の範囲に達しないことがある。【００４１】
＜オリゴマー抽出量＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、オリゴマー抽出量が０．０重量％以上０．５重量％以下であることが好ましい。本発明におけるオリゴマー抽出量とは、３８ｍｍ×３８ｍｍ四方のフィルムを１３９℃のキシレン２０ｃｃ中で２時間煮沸し、徐冷したのちフィルムを取出し、該キシレン中のオリゴマー量を測定波長２４０ｎｍの吸光度より求めた値で表される。オリゴマー抽出量が０．５重量％を越える場合、駆動モーターがオイルで浸漬された状態で高温条件下で使用される際に、フィルムから抽出されたオリゴマーがオイル中に析出する問題が生じ易く、自動車の駆動モーターの絶縁用フィルムとして用いることができないことがある。オリゴマー抽出量は、０．５重量％以下の範囲内であればより少ない方が好ましい。かかるオリゴマー抽出量とするためには、フィルムの面配向係数が所望の範囲にあることが好ましく、面配向係数の達成手段と同じ方法によって得ることができる。また固相重合をすることで一層の低減が可能となる。【００４２】
＜フィルム製膜方法＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、二軸延伸されるのであれば、公知の製膜方法を用いて製造することができる。例えば十分に乾燥させたポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを融点〜（融点＋７０）℃の温度で溶融押出し、キャスティンクドラム上で急冷して未延伸フィルムとし、次いで該未延伸フィルムを逐次または同時二軸延伸して、熱固定する方法で製造することができる。逐次二軸延伸により製膜する場合、未延伸フィルムを縦方向に１３０〜１７０℃で３．７〜４．７倍延伸し、次いでステンターにて横方向に１３０〜１５０℃で３．７〜４．７倍延伸することによって得られる。縦方向、横方向の延伸倍率は、それぞれ３．９倍〜４．６倍の範囲で行うことが好ましい。また縦延伸倍率と横延伸倍率の差は０．３以下であることが好ましい。熱固定処理は、２１５℃以上２３５℃以下の温度で、緊張下又は制限収縮下で行い、熱固定時間は１〜１０００秒が好ましい。熱固定温度は、２２０℃以上が好ましく、さらに好ましくは２２５℃以上、特に好ましくは２２７℃以上である。また熱固定温度は、好ましくは２３４℃以下、さらに好ましくは２３３℃以下である。同時二軸延伸の場合であっても、上記の延伸温度、延伸倍率、熱固定温度等を適用することができる。【００４３】
そしてさらに、熱固定後に１８５〜２０５℃の温度で弛緩処理を行うことによって本発明の熱収縮率を有するフィルムを得ることができる。【００４４】
＜自動車駆動モーター用途＞
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、耐熱寸法安定性に加え、自動車駆動モーターの絶縁用フィルムに近年求められるようになってきた高い耐加水分解性を有し、かつデラミネーション特性に優れることから、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動モーターの絶縁フィルムとして好適に用いることができる。特に自動車駆動モーターのスロット、ウエッジ、相間絶縁用として用いることができる。これらの用途は絶縁性能、形状安定性が求められるため肉厚フィルムが求められる。特に、自動車に搭載されるため、衝撃に耐えうる強度が求められ、１００μｍ以上のフィルム厚みが必要である。本願発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、上述の性能を有するだけでなく、通常のフィルム製膜方法で１００μｍ以上のフィルム厚みにできる点で、他素材に比べ、自動車駆動モーターの絶縁フィルムとして好適に使用される。【００４５】
本発明は、かかる二軸配向ポリエステルフィルムを絶縁フィルムとして含む自動車駆動モーター電気絶縁部材も包含するものである。自動車駆動モーターの電気絶縁部材として、具体的に上述のスロット、ウエッジ、相関絶縁部材が挙げられる。【００４６】
かかる電気絶縁部材の構成として、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの両面にメタ系アラミドシートを積層した３層積層フィルムが例示される。
アラミドは、通常、アミド結合の８５モル％以上が直接２個の芳香環に結合している全芳香族ポリアミドを意味する。本発明におけるメタ系アラミドとは、メタ配向芳香族ジアミンとメタ配向芳香族ジカルボン酸ハライドとの重縮合で得られるポリマーであり、さらに前述のモノマーに対して共重合率４０モル％以下でパラ配向芳香族ジアミン、パラ配向芳香族ジハライド、脂肪族ジアミン、脂肪族ジカルボン酸などを重縮合して得られるポリマーであって、アミド結合が芳香環のメタ位またはそれに準じた配向位で結合した繰り返し単位からなるポリマーである。
本発明のメタ系アラミドシートは、フィルム厚みが１０〜１００μｍであることが好ましく、さらに好ましくは２０〜８０μｍ、特に好ましくは３０〜７０μｍである。【００４７】
メタ系アラミドシートは、耐熱性、強度、耐電圧特性に優れることから、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの両面に積層させて、耐熱性絶縁紙として用いることでき、電気絶縁部材としての特性をさらに高めることができる。また、メタ系アラミドシートを本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの両面に積層させた場合、二軸配向ポリエステルフィルム自体のフィルム厚みをさらに薄くすることが可能となり、デラミネーションが発生しないフィルム厚み範囲において面配向係数を高くし、優れた耐加水分解性を発現させることができる。【００４８】
一方、メタ系アラミドシートだけでは、吸水時において強度低下や絶縁性能の低下を生じることがあり、またポリマーの性質上、フィルムを厚くすることが難しく、単独で自動車駆動モーターの電気絶縁部材として使用することは難しい。【００４９】
また、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムとメタ系アラミドシートは、接着剤を介して積層されていてもよい。接着剤は特に限定されないが、例えばウレタン系接着剤、アクリル系接着剤を使用することができる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、各特性値は以下の方法で測定した。また、実施例中の部および％は、特に断らない限り、それぞれ重量部および重量％を意味する。
（１）面配向係数（ｎｓ）
アッベ屈折計を用い、ナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）を光源として、得られた二軸配向フィルムの縦方向、横方向、厚み方向の屈折率をそれぞれ測定し、フィルムの面配向係数（ｎｓ）を次式（１）により求めた。
ｎｓ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺ  ・・・（１）
（式中、ｎＭＤはフィルムのＭＤ方向の屈折率、ｎＴＤはフィルムのＴＤ方向の屈折率、ｎＺはフィルム面に垂直な厚み方向の屈折率をそれぞれ示す。）【００５１】
（２）融解サブピーク温度（Ｔsm）
セイコ−電子工業（株）製ＤＳＣ２２０を用い、昇温速度２０℃／分でＤＳＣ曲線を描かせた。融解による明瞭な吸熱ピーク、およびその低温側の吸熱ピークの２本のピークが観察され、融解による明瞭な吸熱ピークよりも低温側の吸熱ピークを融解サブピーク温度（Ｔsm）とした。
また、融解サブピークが結晶融解ピークに近接し、ピークとして明瞭でない場合には、ＤＳＣ曲線の２次微分曲線が０となる点をサブピーク温度とした。【００５２】
（３）熱収縮率
二軸配向フィルムの縦方向および横方向がマーキングされ、あらかじめ正確な長さを測定した長さ３０ｃｍ四方のフィルムを温度１５０℃に設定されたオーブン中に無荷重で入れ、３０分間静置した後取出し、室温に戻してからその寸法変化を読み取る。熱処理前の長さ（Ｌ0）と熱処理による寸法変化量（ΔＬ）より、次式（２）に従って縦方向および横方向の熱収縮率をそれぞれ求めた。各方向の熱収縮率はそれぞれサンプル数ｎ＝５で評価を行い、その平均値を用いた。
熱収縮率（％）＝（ΔＬ／Ｌ0）×１００  ・・・（２）【００５３】
（４）フィルム厚み
打点式フィルム厚み計を用いて、フィルム幅方向の任意の５０箇所、フィルム幅の中心付近の位置で、長手方向に沿って任意の５０箇所について厚みを測定し、全１００箇所の数平均値をフィルム厚みとした。【００５４】
（５）ヤング率
オリエンテック社製テンシロンＵＣＴ−１００型を用いて、温度２０℃、湿度５０％に調節された室内において、二軸配向フィルムを試料幅１０ｍｍ、長さ１５ｃｍに切り、チャック間１００ｍｍ、引張速度１０ｍｍ／分、チャート速度５００ｍｍ／分で引張り、得られる荷重―伸び曲線の立ち上り部の接線よりヤング率を計算する。なお、縦方向のヤング率とはフィルムの縦方向を測定方向としたものであり、横方向のヤング率とはフィルムの横方向を測定方向としたものである。各ヤング率は１０回測定し、その平均値を用いた。【００５５】
（６）固有粘度
ｏ−クロロフェノールを溶媒として用い、３５℃で測定した（単位：ｄｌ／ｇ）。フィルムの固有粘度は二軸配向フィルムをサンプリングして行った。【００５６】
（７）オリゴマー抽出量
二軸配向フィルム（３８ｍｍ×３８ｍｍ）を１３９℃のキシレン２０ｃｃ中で２時間煮沸し、徐冷したのちフィルムを取出し、該キシレン中のオリゴマー量を測定波長２４０ｎｍの吸光度より求める。なお、オリゴマーの濃度と吸光度との関係は予め検量線を作成して用いた。また、吸光度の測定は、ＳＨＩＭＡＤＺＵ製のＵＶ−ＶＩＳ−ＮＩＲ分光光度計『ＵＶ−３１０１ＰＣ』を用いた。【００５７】
（８）耐加水分解性
二軸配向フィルムの縦方向に１５０ｍｍ長、横方向に１０ｍｍ幅に切り出した短冊状の試料片を、１２１℃・２ａｔｍ・１００％ＲＨ（濡れ飽和）に設定した環境試験機内で２００時間放置する。試料片はステンレス製クリップを用いて吊り下げた。２００時間後に取り出した試料片の破断伸度を各ｎ＝５で測定し、処理前の値を１００％としたときの比（保持率）を求め、下記基準に従って耐加水分解性を評価した。
尚、破断伸度は、オリエンテック社製テンシロンＵＣＴ−１００型を用いて、温度２０℃、湿度５０％に調節された室内において、チャック間１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分で破断するまで引っ張ることで求めた。
Ａ： 破断伸度保持率  ５０％以上
Ｂ： 破断伸度保持率  ２０％以上５０％未満
Ｃ： 破断伸度保持率  ２０％未満【００５８】
（９）デラミ性（耐デラミネーション性）
８０×８０ｍｍの大きさにフィルムサンプルを切り出し、２つに折りながら、平坦な一対の金属板で挟んだ後、プレス機により０．３ｋｇ／ｃｍ２Ｇの圧力で３０分間プレスした。プレス後、２つ折りのフィルムサンプルを元の平面状態に戻し、あらわれた白化部分の長さ（ｍｍ）をｎ＝５で測定した。
該プレス圧力における白化部分の長さ（ｍｍ）のｎ＝５の合計より平均値を求め、式（３）に従い、折り目の全長（８０ｍｍ）に占める割合（％）を折り目デラミ率（％）と定義し、下記基準にてデラミ性を評価した。
折り目デラミ率(％)＝(白化部分の長さ(mm)／８０mm)×１００・・・（３）
Ａ： 折り目デラミ率  ４０％未満
Ｂ： 折り目デラミ率  ４０％以上７０％未満
Ｃ： 折り目デラミ率  ７０％以上【００５９】
（１０）加工性評価
小田原エンジニアリング（株）製モーター加工機のウエッジ成形部分を用い、１２５μｍ厚みのフィルムサンプルの両面に、アクリル系接着剤を介して５０μｍ厚みのメタ系アラミドシート（Ｄｕｐｏｎｔ社製、商品名ノーメックス）を貼り合せた積層フィルムを作成した。積層フィルムを用い、２５℃５０％ＲＨの雰囲気下、加工速度２個／秒で、幅１２ｍｍ、長さ６０ｍｍのウエッジに加工した。成形後のウエッジを目視で観察し、ポリエステルフィルムに層間剥離（層内剥離を含む）が発生したものを不良品とし、不良品発生率を求めて、下記基準で加工性評価を行った。なお、加工個数は各試料２０個ずつとする。
Ａ：  不良品発生率が５％以下
Ｂ：  不良品発生率が５％を超える【００６０】
＜実施例１＞
２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル１００重量部、エチレングリコール６０重量部、エステル交換触媒として酢酸マンガン四水塩０．０３重量部、滑剤として平均粒径０．３μｍの球状シリカ粒子を０．１０重量％、平均粒径０．１２μｍの球状シリカ粒子を０．１５重量％配合し、常法に従ってエステル交換反応をさせた。それぞれの滑剤はフィルム重量に対する配合量を示す。その後、トリエチルホスホノアセテート０．０４２重量部を添加し、実質的にエステル交換反応を終了させた。ついで、三酸化アンチモン０．０２４重量部を添加し、引き続き高温、高真空下で常法にて重合反応を行い、固有粘度０．６５ｄｌ／ｇのポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートのチップ（以下、ＰＥＮチップと称することがある）を得た。このＰＥＮチップを１７５℃で５時間乾燥させた後、押出機に供給し、溶融温度３００℃で溶融し、ダイスリットより押出した後、表面温度５５℃に設定したキャスティングドラム上で冷却固化させて未延伸フィルムを作成した。【００６１】
この未延伸フィルムを１４０℃にて縦方向（長手方向）に４．０倍延伸し、一軸延伸フィルムを得た。その後１３５℃で横方向（幅方向）に４．１倍に逐次二軸延伸し、さらに２３０℃の熱固定温度で１０秒間熱固定処理を行い、さらに１９５℃で幅方向に０．５％収縮させながら再熱処理（熱弛緩処理）を行って、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た後、ロールに巻き取った。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。本フィルムは、自動車駆動モーター用として使用できる面配向係数、融解サブピーク温度、耐熱寸法安定性を有するとともに、耐加水分解性とデラミネーション特性にも優れ、かつ抽出オリゴマーが少なかった。【００６２】
＜実施例２＞
縦方向の延伸倍率を４．２倍、横方向の延伸倍率を４．５倍とする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００６３】
＜実施例３＞
固有粘度０．６５ｄｌ／ｇのポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートのチップをタンブラーに充填し、１ｍｍＨｇになるまで減圧しながら、１５０度で６時間乾燥させ、その後、タンブラー内の温度を２４０℃に上げ、その温度にて２６時間保持し、固有粘度０．８５ｄｌ／ｇの固相重合処理ＰＥＮチップとする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００６４】
＜実施例４＞
縦方向の延伸倍率を４．１倍、横方向の延伸倍率を４．３倍とする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００６５】
＜実施例５＞
熱固定温度を２２０℃にする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００６６】
＜実施例６＞
フィルム厚みを１５０μｍに変更する以外は実施例１と同様の操作を繰り返した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００６７】
＜実施例７＞
縦方向の延伸倍率を３．７倍、横方向の延伸倍率を３．８倍とする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００６８】
＜比較例１＞
縦方向の延伸倍率を４．５倍、横方向の延伸倍率を４．８倍とする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００６９】
＜比較例２＞
縦方向の延伸倍率を３．２倍、横方向の延伸倍率を３．４倍とする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００７０】
＜比較例３＞
熱固定温度を２４０℃とする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００７１】
＜比較例４＞
熱固定温度を２１０℃とする以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００７２】
＜比較例５＞
熱弛緩処理を行わなかった以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、１２５μｍのフィルム厚みの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００７３】
＜比較例６＞
フィルム厚みを２５０μｍに変更する以外は実施例１と同様の操作を繰り返した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムの特性を表１に示す。【００７４】
【表１】
2008149770.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の自動車駆動モーター用二軸配向ポリエステルフィルムは、耐熱寸法安定性に加え、自動車駆動モーターの絶縁用フィルムに求められる高い耐加水分解性を有し、しかもデラミネーション特性に優れることから、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動モーターの絶縁フィルムとして好適に用いることができる。
【国際調査報告】
2008149770.tif 000003
2008149770.tif 000004
2008149770.tif 000005
2008149770.tif 000006