(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二軸延伸された電気絶縁フィルムであって：
−  マトリックスを形成するポリエステル；
−  前記マトリックス内に分散した、複数の異方性第一フィラー粒子であって、窒化ホウ素粒子であるフィラー粒子、を含み、
前記粒子は、フィルムの総重量に基づいて、１．５〜５重量％の範囲で存在し、かつ前記第一フィラー粒子の少なくとも２０％の平面または主軸は、フィルム面に対して角度２０°〜９０°を有し、前記フィルム面に垂直な方向の前記フィルムの熱伝導率は、少なくとも０．２５Ｗ／ｍ．Ｋである二軸延伸された電気絶縁フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムであって、複数の第二フィラー粒子が前記マトリックスに分散し、当該粒子は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素マグネシウム、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土、およびそれらの混合物からなる群から選択され、前記第二フィラー粒子は、フィルムの総重量に基づいて、０．１〜２０重量％の範囲で存在する、二軸延伸された電気絶縁フィルム。
【請求項３】
請求項１または２に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムであって、前記ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンイソフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリトリメチレンイソフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリシクロヘキシレン−ジメチレン−テレフタレート（ＰＣＴ）、ポリメチレン−１，３−プロピレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリイソソルビドテレフタレート（ＰＥＩＴ）、ポリヘキサメチレンナフタレート、ポリアリレート（Ｐａｒ）およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、二軸延伸された電気絶縁フィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムであって、前記ポリエステルはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のホモポリマーまたはコポリマーである、二軸延伸された電気絶縁フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムであって、単層フィルムである、二軸延伸された電気絶縁フィルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムを備える、電動機。
【請求項７】
二軸延伸された電気絶縁フィルムを製造する方法であって、
ａ）溶融ポリエステルと、窒化ホウ素粒子である異方性の第一フィラー粒子との混合物であって、前記粒子は、混合物の総重量に基づいて１．５〜５重量％の範囲で存在する混合物を提供する工程と；
ｂ）キャストフィルムを形成するためにダイを通してポリエステルと粒子を含む混合物を供給する工程と；
ｃ）Ｔｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋８０℃の範囲の温度でフィルムを加熱する工程（ここでＴｇは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルのガラス転移温度である）と；
ｄ）ＭＤ方向およびＴＤ方向に、総延伸比８倍以上１１倍未満でフィルムを連続または同時二軸延伸する工程と、を備える方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、工程ｄ）の後、さらに工程ｅ）Ｔｍ−８０℃〜Ｔｍ−１０℃の温度範囲でフィルムをアニールする工程（ここでＴｍは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルの融解温度である）を備える、方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の方法であって、工程ａ）の混合物は、二酸化ケイ素、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土およびそれらの混合物からなる群から選択された第二フィラー粒子を含み、前記第二フィラー粒子は、混合物の総重量に基づいて０．１〜２０重量％の範囲で存在する、方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載された方法であって、工程ａ）の溶融ポリエステルは連続重合法を通じて得られる、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、フィラー粒子は、エチレングリコールと最初に混合され、それにより、ポリエステルのモノマーと混じり合った分散系を形成している、方法。
【請求項１２】
請求項７〜９のいずれか一項に記載された方法であって、工程ａ）は以下の副工程：
ａ−１）ポリエステルおよび異方性の第一フィラー粒子、および任意に第二フィラー粒子を提供する工程；
ａ−２）押出機の中で熱および剪断を加えることにより、前記ポリエステルをフィラー粒子と混合する工程、を備える、方法。
【請求項１３】
請求項７〜９のいずれか一項に記載された方法であって、工程ａ）は次の副工程：
ａ−１）異方性の第一フィラー粒子および、任意に、第二フィラー粒子がポリエステルに既に混和分散されているマスターバッチを提供する工程；
ａ−２）押出機の中で熱および剪断を加えることにより、前記マスターバッチをポリエステルと混合する工程、を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気絶縁性とフィルム面に垂直な方向の熱伝導性を示す、延伸ポリエステルフィルムの技術分野に属する。また、連続重合および押出方法によってそのようなフィルムを製造する方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
モータのサイズリダクションおよび電子装置とシステムの小型化は絶え間なく行われ、パワーの増加に伴って、熱流束（heat flux）を増加させる。したがって、これらの装置の効率、性能および信頼度の観点から、放熱性を向上する必要がある。
【０００３】
電動機、発電機および変圧器、電気自動車バッテリー、電子機器、電気通信、コンデンサ、照明、風力タービンなどのマシンおよびシステムにおいて、熱管理の重要性が増大しているため、熱をより多く除去するために、伝熱性を改善することが望まれている。
【０００４】
構成部品間の熱伝達経路を提供し、それにより、より放熱性を向上する観点から、電気絶縁性およびさらに向上した熱伝導性を有するポリエステルフィルムが求められている。適用範囲には、以下が含まれるが、これらには限定されない：電動機、発電機、変圧器中のスロット、層および相間絶縁；キャパシタ誘電体、プリント回路基板などの電子部品および装置中のライナーまたは基板、ＬＥＤ、熱伝導材料（サーマルインターフェースマテリアル）、熱伝導性テープ、パッド、ヒートシンク、ヒートスプレッダなど。
【０００５】
したがって、公知である二軸延伸ポリエステルフィルム、特に二軸配向されたポリエチレンテレフタレートフィルム（Ｍｙｌａｒ（登録商標）およびＭｅｌｉｎｅｘ（登録商標）など）、ポリエチレンナフタレートフィルム（Ｔｅｏｎｅｘ（登録商標）など）に関して、電気絶縁性および向上した熱伝導性を付与した二軸延伸ポリエステルフィルムが望まれている。より具体的には、フィルム面に垂直な方向の熱伝導率の向上が求められている。
【０００６】
高い熱伝導性を有する異方性の粒子を添加すると、そのようなポリエステルフィルムの熱伝導率を効率よく向上できる。しかしながら、ポリマーマトリクスおよび異方性の熱伝導性フィラー粒子で構成されるフィルムを二軸で延伸することは、特許文献１（ＵＳ７４９４７０４）に記載されるように、典型的にはフィルム面と平行な方向に前記粒子の配向が生じ、その結果、フィルムの面方向にポリエステルフィルムの熱伝導率が向上する。したがって、異方性熱伝導フィラー粒子がフィルム面と平行な方向には配向されず、粒子の添加により、フィルム面と垂直な方向にポリエステルフィルムの熱伝導率を向上させるポリエステルフィルムを製造する方法が望まれている。
【０００７】
特許文献２（特開２０１１−１６５７９２）は多層二軸延伸フィルムを開示し、前記フィルムは下記を含む：
−  繊維状炭素材料で構成される熱伝導層、
−  前記熱伝導層の一方の面または両面に配設された１つまたは２つの電気絶縁層。
【０００８】
繊維状炭素材料の重量は、好ましくは熱伝導層の２０〜３０重量％の範囲である。炭素材料がそのような高含有量の場合、熱伝導層はそれ自体が電気絶縁性を示さない可能性がある。したがって、二軸延伸フィルムに電気絶縁性を与えるために、電気絶縁層は熱伝導層の一方の面または両面に配設される。電気絶縁層は、さらに１重量％未満の量でフィラー粒子を含んでいてもよい。
【０００９】
特許文献３（特開２０１３−０３８１７９）は、繊維状炭素材料を２〜２０重量％含む、二軸延伸フィルムを開示する。特許文献２のように、フィルムに電気絶縁性を与えるために、１つまたは２つの電気絶縁層は、二軸延伸フィルムの一方の面または両面に配設される。電気絶縁層は、さらに１重量％未満の量でフィラー粒子を含んでいてもよい。
【００１０】
これらの２つの文献は、電気伝導層が、１つまたは２つの電気絶縁層によって絶縁される共押出フィルムを開示する。
【００１１】
特許文献４（特開２０１１−１２９７５９）はフレキシブルプリント回路基板補強用フィルムを開示する。このフィルムは優れた放熱性を示す。このフィルムは、フィラー粒子が埋め込まれているポリエチレンナフタレン（ＰＥＮ）マトリックスで形成されており、フィラー粒子は、１０〜５０％の範囲でマトリックスの中に存在する。このフィルムは二軸延伸によって得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許７４９４７０４号
【特許文献２】特開２０１１−１６５７９２号公報
【特許文献３】特開２０１３−０３８１７９号公報
【特許文献４】特開２０１１−１２９７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
（発明の要約）
本発明は、高い電気抵抗および向上した熱伝導性を示す二軸延伸フィルムに関する。「高い電気抵抗」とは、フィルムが高い絶縁破壊の強さを有することを意味する。この絶縁破壊の強さは、５００Ｖ／ｓの速度で上昇する５０Ｈｚの交流電圧ランプに曝されたフィルムサンプルで４０ｍＡの電流フローの発現により決定される。この絶縁破壊の強さはサンプル厚さに依存する。典型的には、本発明において、厚さ１００ミクロンの二軸延伸単層フィルムは、少なくとも１００Ｖ／ミクロン（より好ましくは少なくとも１２５Ｖ／ミクロン）の絶縁破壊の強さを示す。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によるフィルムは、
−  マトリックスを形成するポリエステル；
−  前記マトリックス内に分散した、複数の異方性第一フィラー粒子であって、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ガリウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、酸化亜鉛、リン化インジウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、ケイ素およびそれらの混合物からなる群から選択される、フィラー粒子、を含み、
前記粒子は、フィルムの総重量に基づいて、１．５〜５重量％の範囲で存在し、かつ
前記第一フィラー粒子の少なくとも２０％の平面または主軸は、フィルム面に対して角度２０°〜９０°を有し、前記フィルム面に垂直な方向の前記フィルムの熱伝導率は、少なくとも０．２５Ｗ／ｍ．Ｋである。
【００１５】
１つの実施態様では、複数の第二フィラー粒子が前記マトリックスに分散し、前記粒子は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素マグネシウム、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土、およびそれらの混合物からなる群から選択され、前記第二フィラー粒子は、フィルムの総重量に基づいて、０．１〜２０重量％の範囲で存在する。
【００１６】
１つの実施態様では、前記ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンイソフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリトリメチレンイソフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリ（シクロヘキシレン−ジメチレン−テレフタレート）（ＰＣＴ）、ポリメチレン−１，３−プロピレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリイソソルビドテレフタレート（ＰＥＩＴ）、ポリヘキサメチレンナフタレート、ポリアリレート（Ｐａｒ）およびそれらのコポリマーからなる群（好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびそのコポリマーからなる群）から選択される。
【００１７】
１つの実施態様では、ポリエステルはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のホモポリマーまたはコポリマーである。また、第一フィラー粒子は窒化ホウ素粒子である。
【００１８】
本発明の１つの目的は二軸延伸された電気絶縁フィルムを備える電動機（電気モータ）である。
【００１９】
本発明は、さらに二軸延伸ポリエステルフィルムを製造する方法に関し、最も高い熱伝導率を示す前記第一フィラー粒子の長さ方向（dimension）は、フィルム面から遠ざかる方向に配向される。すなわち、第一フィラー粒子の少なくとも２０％の平面または主軸は、フィルム面に対して角度２０°〜９０°を有する。広範囲な研究により、出願人は、最も高い熱伝導率を有する異方性粒子の長さ方向が、フィルム面と平行な方向に配向されることを防ぐ適切な製造工程条件を確定した。
本発明の方法は、次の工程で構成される：
ａ）溶融ポリエステルと、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ガリウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、酸化亜鉛、リン化インジウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素マグネシウム、ケイ素およびそれらの混合物からなる群から選択される異方性の第一フィラー粒子との混合物であって、前記粒子は、混合物の総重量に基づいて１．５〜５重量％の範囲で存在する混合物を提供する工程と；
ｂ）キャストフィルムを形成するためにダイを通してポリエステルと粒子を含む混合物を供給する工程と；
ｃ）Ｔｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋８０℃の範囲の温度でフィルムを加熱する工程（ここでＴｇは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルのガラス転移温度である。）と；
ｄ）ＭＤ方向およびＴＤ方向に、総延伸比８倍以上１１倍未満でフィルムを連続または同時に二軸延伸する工程と、を備える。
【００２０】
１つの実施態様では、前記方法は、工程ｄ）の後、さらにｅ）Ｔｍ−８０℃〜Ｔｍ−１０℃の範囲の温度でフィルムをアニールする工程（ここでＴｍは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルの融解温度である。）を備える。
【００２１】
１つの実施態様では、工程ａ）の混合物は、二酸化ケイ素、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土およびそれらの混合物からなる群から選択された第二フィラー粒子を含み、前記第二フィラー粒子は、混合物の総重量に基づいて０．１〜２０重量％の範囲で存在する。
【００２２】
１つの実施態様では、工程ａ）の溶融ポリエステルは連続重合法を通じて得られる。
【００２３】
１つの実施態様では、フィラー粒子は、エチレングリコールと最初に混合され、それにより、ポリエステルのモノマーと混じり合った分散系を形成している。ポリエステルのモノマーはその後重合される。
【００２４】
１つの実施態様では、工程ａ）は以下の副工程を備える：
ａ−１）ポリエステルおよび異方性の第一フィラー粒子、および任意に第二フィラー粒子を提供する工程；
ａ−２）押出機の中で熱および剪断を加えることにより、前記ポリエステルをフィラー粒子と混合する工程。
【００２５】
１つの実施態様では、工程ａ）は次の副工程を備える：
ａ−１）異方性の第一フィラー粒子、および任意に第二フィラー粒子がポリエステルに既に混和分散されているマスターバッチを提供する工程；
ａ−２）押出機の中で熱および剪断を加えることにより、前記マスターバッチをポリエステルと混合する工程。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、ポリマーマトリクス中の異なる異方性フィラー粒子形状タイプの典型的な配向を図示する概略図である。
【図２】図２は、実施例２、３および比較例８、９における、異方性フィラー粒子のベース面（basal plane）とフィルム面との間の角度の分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、複数のフィラー粒子が分散するポリエステルから得られた二軸延伸フィルムに関する。ポリマー混合物は、その後、原反フィルムへと加工され、その後延伸される。本発明において、二軸延伸された電気絶縁フィルムを製造する方法は、次の工程を備える：
工程ａ）溶融ポリエステルおよび第一フィラー粒子、および任意で混和される第二フィラー粒子の混合物を提供する工程。
【００２８】
第一フィラー粒子は、少なくとも１０５ｏｈｍ．ｃｍ（好ましくは少なくとも１０７ｏｈｍ．ｃｍ、より好ましくは少なくとも１０１０ｏｈｍ．ｃｍ）の高い電気抵抗、および少なくとも約３０Ｗ／ｍ．Ｋ（好ましくは少なくとも約５０Ｗ／ｍ．Ｋ）の熱伝導率を有する。これらのフィラー粒子は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、合成ダイヤモンド、窒化ガリウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、酸化亜鉛、リン化インジウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、ケイ素、セラミック被覆黒鉛、セラミック被覆グラフェンおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００２９】
第二フィラー粒子は、少なくとも１０５ｏｈｍ．ｃｍ（好ましくは少なくとも１０７ｏｈｍ．ｃｍ、より好ましくは少なくとも１０１０ｏｈｍ．ｃｍ）の高い電気抵抗を有し、かつ３０Ｗ／ｍ．Ｋ未満の熱伝導率を有する。第二フィラー粒子についての非制限的な例には以下が含まれる：二酸化ケイ素、窒化ケイ素マグネシウム、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土およびそれらの混合物。
【００３０】
第一フィラー粒子は、混合物の総重量に基づいて０．１〜１０重量％（好ましくは１．５〜５重量％）の範囲で混合物の中に存在する。
【００３１】
第二フィラー粒子は、混合物の総重量に基づいて０．１〜２０重量％（好ましくは０．１〜１２重量％）の範囲で混合物の中に存在してもよい。
【００３２】
１つの好ましい実施態様では、混合物は、黒鉛、グラフェン、ダイヤモンド、炭素繊維およびカーボンナノチューブなどの炭素由来のフィラーを含まない。
【００３３】
工程ｂ）：キャストフィルムを形成するためにダイを通して工程ａ）の混合物を供給する工程；
工程ｃ）：Ｔｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋８０℃（好ましくはＴｇ＋３０℃〜Ｔｇ＋７０℃、より好ましくはＴｇ＋４０℃〜Ｔｇ＋６０℃）の範囲の温度でキャストフィルムを加熱する工程（ここでＴｇは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルのガラス転移温度である。）；
工程ｄ）：総延伸比１１倍未満（好ましくは１０倍未満、より好ましくは９倍未満）で、機械方向ＭＤおよび横方向ＴＤの両方において、フィルムを連続または同時に二軸延伸する工程。
【００３４】
１つの実施態様では、総延伸比は少なくとも８倍である。
【００３５】
１つの実施態様では、総延伸比は少なくとも９倍である。
【００３６】
１つの実施態様では、総延伸比は少なくとも１０倍である。
【００３７】
１つの実施態様では、総延伸比は８〜１０倍の範囲である。
【００３８】
本発明の第１の実施態様では、二軸延伸ポリエステルフィルムは連続的な重合方法を使用して作製される。フィラー粒子はポリエステルのモノマーと混じり合っている。また、モノマーの重合は前記粒子が存在する状態で実行される。その後、ポリエステルと粒子を含んでいる溶融物は、キャストフィルムを形成するためにダイに移される。この実施態様では、連続的に原料を供給することにより粒子と混じり合ったポリエステルを連続的に調製することを可能にする。
【００３９】
本発明の第２の実施態様では、二軸延伸フィルムは押出法を使用して作製される。フィラー粒子とポリエステルは押出機に供給され、そこで、熱と剪断にさらされるとともに、混合物の分散および均質化が起こる。押出機は単軸または二軸押出機であってもよい。その後、その混合物はキャストフィルムを形成するためにダイを通して押し出される。
【００４０】
別の実施態様では、マスターバッチ技術が、押出法においてフィラー粒子を利用するために使用される。粒子は熱および剪断を加えることによりポリエステルマトリクスに組み入れられる。その後、その混合物から粒状物が形成される。その結果、冷却され、比較的高濃度で均質に分散した粒子とポリエステルの固体のマスターバッチが作製される。押出法により、マスターバッチとポリエステルは押出機で溶融され均質に混合される。その後、その混合物はキャストフィルムを形成するためにダイを通して押し出される。
【００４１】
１）連続重合法：
本発明の第１の実施態様は、工程ａ）ポリエステルと、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、合成ダイヤモンド、窒化ガリウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、酸化亜鉛、リン化インジウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素マグネシウム、ケイ素、セラミック被覆黒鉛、セラミック被覆グラフェンまたはそれらの混合物からなる群から選択された粒子との混合物を提供する工程を備え、ここで、ポリエステルは連続的な方式で調製されている。
【００４２】
本発明の中で使用されるポリエステルは、ジカルボン酸とジオールの重縮合によって作製されたポリマーである。無機および有機化合物はこの反応に触媒作用を及ぼすために一般に使用される。最も一般的な触媒はアンチモン、ゲルマニウム、チタン、亜鉛を含む化合物である。
【００４３】
前記ジオールの非制限的な例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラメチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなど、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００４４】
前記ジカルボン酸またはそのジエステルの非制限的例としては、テレフタル酸、ナフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、イソソルビド酸およびイソフタル酸など、およびそれらのジエステルが挙げられる。
【００４５】
前記ポリエステルの非制限的な例は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンイソフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリトリメチレンイソフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリ（シクロヘキシレン−ジメチレン−テレフタレート）（ＰＣＴ）、ポリメチレン−１，３−プロピレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリイソソルビドテレフタレート（ＰＥＩＴ）、ポリヘキサメチレンナフタレート、ポリアリレート（Ｐａｒ）およびそれらのコポリマーが挙げられる。１つの実施態様では、ポリエステルはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびそのコポリマーである。
【００４６】
ＰＥＴのモノマーは、テレフタル酸とエチレングリコールの直接のエステル化またはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールのエステル交換反応のいずれかにより得られてもよい。その後、エステル化およびエステル交換反応工程の生成物は反応器に送られ、重縮合方法が行われる。
【００４７】
第一フィラー粒子は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、合成ダイヤモンド、窒化ガリウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、酸化亜鉛、リン化インジウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、ケイ素、セラミック被覆黒鉛、セラミック被覆グラフェンおよびそれらの混合物の群から選択され、これらは、熱伝導率異方性、幾何学的な異方性に関しさまざまな程度で存在し、最も高い熱伝導率を有する粒子の長さ方向は、粒子の最長の長さ方向と一致する。そのような異方性フィラー粒子は特定のアスペクト比により特徴づけられる。このアスペクト比は、異方性フィラー粒子の最短の長さに対する異方性フィラー粒子の最長の長さの比率である。アスペクト比は、少なくとも５（好ましくは少なくとも１０、より好ましくは少なくとも３０）である。好ましくは、異方性フィラー粒子の最長の長さは５０μｍ未満であり、好ましくは１０μｍ未満、より好ましくは５μｍ未満である。粒子は、混合物の総重量に基づいて０．１〜１０重量％（好ましくは１．５〜５重量％）の範囲で存在する。
【００４８】
１つの実施態様では、異方性の粒子は窒化ホウ素粒子である。これらの粒子は高い幾何学的な異方性および熱伝導率異方性を示す。最長の長さ方向（ベース面）を有する面における熱伝導率は、４００Ｗ／ｍ．Ｋに達し、ベース面に垂直な平面中の熱伝導率は、約２Ｗ／ｍ．Ｋに達する。
【００４９】
１つの実施態様では、ジオールはエチレングリコールである。フィラー粒子は、エチレングリコールと最初に混じり合い、それにより、ポリエステルのモノマーと混じり合った分散系を形成している。好ましくは、フィラー粒子は、分散体の総重量に対して約１０〜７０重量％で前記ジオールに分散する。
【００５０】
粒子の表面は官能化されていなくてもよい。好ましくは、前記ジオール中の粒子の分散を促進するために、粒子の表面は水酸基またはアミン基、またはカルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、またはシラン基、またはチタン酸エステル基、またはエステル基、またはイミン基、またはリン酸基、またはホスホン酸エステル基、またはアンモニウム基、アルキルアンモニウム基などで官能化されていてもよい。表面の官能化は、当業者に公知である湿潤分散剤を通じて得られてもよい。
【００５１】
任意に、費用上の理由で、より低い熱伝導率を有する第二フィラー粒子が、フィルムの全面的な熱伝導率を改善するために付加されてもよい。第二フィラー粒子の非制限的な例としては次のものを含んでいる：二酸化ケイ素、窒化ケイ素マグネシウム、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土およびそれらの混合物。
【００５２】
ここに記載していたポリエステルフィルムは任意に、必要に応じて、様々な添加剤を含んでいてもよい。これらは、スリップ剤、着色抑制剤、つや消し剤、染色調節剤、色素および漂白剤、酸化防止剤、難燃剤、放射線安定剤、赤外線吸収剤および紫外線安定剤、またはそれらの混合物を含むが、これらに制限されない。これらの添加剤は、従来用いられる量で、粉末、液体または分散液の形で加えられてもよい。
【００５３】
工程ｂ）では、ポリエステルとフィラー粒子を含んでいる混合物は、押出ダイを通して押し出され、次に、冷却ドラム上で、その融点以下に冷却され、非晶質のキャストフィルムが得られる。
【００５４】
工程ｃ）では、キャストフィルムは、７０℃〜９０℃の温度で一般に予熱され、その後、工程ｄ）で二軸延伸される。
【００５５】
工程ｄ）では、キャストフィルムは、Ｔｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋８０℃（好ましくはＴｇ＋３０℃〜Ｔｇ＋７０℃、より好ましくはＴｇ＋４０℃〜Ｔｇ＋６０℃）の範囲の温度で「機械方向」（ＭＤ）および「横方向」（ＴＤ）の両方で二軸延伸される（これは二軸配向されるのと同意である）。ここでＴｇは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルのガラス転移温度である。ＭＤおよびＴＤ方向で延伸温度は同一または異なってもよい。「機械方向」または縦方向は、押し出しの間のフィルム進行方向を指す。「横方向」はフィルムを横切る方向（機械方向に垂直）を指す。フィルムを二軸で延伸し、ポリマー鎖に対して２方向の配向をもたらす工程は、フィルムに向上した機械的性質を与える。
【００５６】
キャストフィルムは、ＭＤ方向およびＴＤ方向の両方に、連続または同時延伸により二軸で延伸される。キャストフィルムを延伸する最も一般的な方法は連続延伸であり、個別の加熱するオーブン中で、フィルムは、機械方向で最初に延伸され、続いて、横方向（進行方向に直角）で延伸される。さらに、１台の加熱するオーブン中で、ＭＤ方向とＴＤ方向の両方向にフィルムを同時に延伸することも可能である。そのような同時二軸延伸は、例えばＵＳ  ３  ８９０  ４２１に記載され、次の特許文献：ＵＳ  ４  ６７５  ５８２、ＵＳ  ４  ８５３  ６０２、ＵＳ  ４  ８２５  １１１、ＵＳ  ５  ４２９  ７８５、ＵＳ  ５  ８８５  ５０１、ＵＳ  ５  ０５１  ２２５およびＵＳ  ５  ０７２  ４９３、ならびにＢｒｕｃｋｎｅｒから入手可能なＬＩＳＩＭ（登録商標）延伸方法に言及され、これらを参照することにより援用される。
【００５７】
フィルムが連続二軸延伸される場合、フィルムは最初に予熱され、次に、機械方向配向機（Machine Direction Orienter）で加熱されながら、機械方向で延伸される。一旦機械方向で延伸することが完了すると、フィルムは再び予熱され、次に、加熱オーブンである横方向配向機（Transverse Direction Orienter）中で横方向で延伸される。ＭＤ延伸の前の予熱温度は、ＴＤ延伸の前の予熱温度とは異なっていてもよい。ＭＤ延伸温度は、ＴＤ延伸温度とは異なっていてもよい。フィルムが同時二軸延伸される場合、フィルムは一度だけ予熱され、加熱オーブンでＭＤ方向とＴＤ方向に同時に延伸される。
【００５８】
本発明によれば、前述の延伸加工のうちのいずれについても、総延伸比は、１１倍未満（好ましくは１０倍未満、より好ましくは９倍未満）である。延伸が実行される温度はＭＤ方向の延伸およびＴＤ方向延伸で互いに異なっていてもよい。延伸温度はＴｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋８０℃（好ましくはＴｇ＋３０℃〜Ｔｇ＋７０℃、より好ましくはＴｇ＋４０℃〜Ｔｇ＋６０℃）の範囲である。
【００５９】
得られるフィルムの厚さは、典型的には、０．５〜５００μｍ（好ましくは１．４〜２５０μｍ、より好ましくは１２〜２５０μｍ、さらにより好ましくは５０〜２５０μｍ）の範囲である。
【００６０】
工程ｅ）では、二軸延伸が完了した延伸フィルムは一般に熱処理を受け、それによりポリマーを結晶化させ、フィルムに寸法安定性を与える。フィルムはＴｍ−８０℃〜Ｔｍ−１０℃の範囲で緊張下で加熱される。ここでＴｍは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルの融解温度である。
【００６１】
２）ポリエステル押出し工程：
本発明の第２の実施態様では、工程ａ）は次の副工程で構成される：
ａ−１）ポリエステル（一般に粒子状）および第一フィラー粒子および任意に第二フィラー粒子を提供する工程。
【００６２】
第一フィラー粒子の非制限的例は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、合成ダイヤモンド、窒化ガリウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、酸化亜鉛、リン化インジウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、ケイ素、セラミック被覆黒鉛、セラミック被覆グラフェンおよびそれらの混合物である。
【００６３】
第二フィラー粒子の非制限的例は次のものを含んでいる：二酸化ケイ素、窒化ケイ素マグネシウム、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土およびそれらの混合物。
【００６４】
ａ−２）押出機中で、熱および剪断を加えることによりポリエステルを前記フィラー粒子と混合する工程。
【００６５】
あるいは、マスターバッチ法を使用でき、それは下記工程で構成される：
ａ−１）異方性の第一フィラー粒子および任意で第二フィラー粒子が高濃度で分散する、ポリエステルを含むマスターバッチ（一般に粒子状）を提供する工程であって、前記濃度がマスターバッチの総重量に基づいて一般に１５〜８０重量％（好ましくは２０〜６０重量％）の範囲である工程と、
ａ−２）押出機中で熱および剪断を加えることによりマスターバッチをポリエステルと混合する工程。
第２の実施態様の工程ｂ）、ｃ）、ｄ）およびｅ）は、第１の実施態様において開示された工程ｂ）、ｃ）、ｄ）およびｅ）と同一である。
【００６６】
任意に、第１および第２の実施態様の双方において、工程ｅ）の後で、二軸延伸フィルムに対して、ｆ）無緊張下で加熱され、自由に縮むことが可能である緩和工程を行ってもよい。サイズリダクションは、ＭＤ方向およびＴＤ方向において、一般に８％未満（典型的に１〜４％、より典型的に２〜３％）である。緩和温度はＴｍ−２０℃〜Ｔｍ−１６０℃の範囲であってもよく、ここでＴｍはポリエステルの融解温度である。
【００６７】
３）二軸延伸フィルムの構造：
連続重合法（第１の実施態様）、またはポリエステル押出法（第２の実施態様）を通じて調製された二軸延伸フィルムの構造は、ポリエステルをマトリクスとし、複数の異方性第１粒子が埋め込まれ、前記粒子は、フィルムの総重量に基づいて０．１〜１０重量％（好ましくは１．５〜５重量％）の範囲で存在し、かつ、最も高い熱伝導率を有する第一フィラー粒子の長さ方向は、フィルム面と平行な方向に配列しない。
【００６８】
第一粒子の形状は、フレーク、桿状体、繊維、ウィスカー、塊状、小板、針、回転楕円体、粒状、ディスク、凝集物、ナノチューブ、ナノリボン、ナノ繊維、ナノシートであってもよい。
【００６９】
粒子は、熱伝導率異方性の様々な程度を示す。異方性フィラー粒子がフレーク、小板、ディスク、回転楕円体、粒状、凝集物およびその他同種のものである場合、前記粒子はＰ１型粒子として定義される（図１を参照）。最も高い熱伝導率を有する長さ方向は、Ｐ１型粒子の長軸および短軸によって形成された前記粒子の平面と一致する。Ｐ１型粒子の最も高い熱伝導率を有する長さ方向を、以下で「粒子面」と呼ぶ。
異方性フィラー粒子が針、桿状体、繊維、ウィスカー、チューブおよびその他同種のものである場合、前記粒子はＰ２型粒子として定義される（図１を参照）。最も高い熱伝導率を有する長さ方向は回転対称軸、すなわち主軸と一致し、前記軸は、粒子の最長の長さ方向によって定義される。Ｐ２型粒子の最も高い熱伝導率を有する長さ方向を、以下に「粒子主軸」と呼ぶ。
【００７０】
本発明の文脈では、第一フィラー粒子は「フィルム面以外で配向される」。Ｐ１型粒子では粒子面、およびＰ２粒子型では粒子の主軸が、フィルム面に対して、１〜９０°の角度を形成する。好ましくは、前記粒子の少なくとも２０％で、Ｐ１粒子の粒子面およびＰ２粒子の粒子主軸が、フィルム面に対して、少なくとも２０°の角度を形成する。より好ましくは、前記粒子の少なくとも２５％で、Ｐ１粒子の粒子面、およびＰ２粒子の粒子主軸が、フィルム面に対して、少なくとも３０°の角度を形成する。さらに好ましくは、前記粒子の少なくとも２５％で、Ｐ１粒子の粒子面、およびＰ２粒子の粒子主軸が、フィルム面に対して、少なくとも４５°の角度を形成する。
【００７１】
図１は、異なる形の異方性フィラー粒子のポリエステルフィルム内の配向を図示する概略図である。Ｍはポリエステルマトリクスを表示する。Ｐ１とＰ２は異方性フィラー粒子を表示する。α１およびα２は、それぞれ、フィルム面と粒子Ｐ１の平面との間で形成された角度、およびフィルム面と粒子Ｐ２の主軸との間で形成された角度を示す。
【００７２】
重合体マトリックス中の異方性フィラー粒子の配向は、市販のＸ線回折装置（株式会社リガクまたはＢｒｕｋｅｒ社）を使用して、広角のＸ線回折技術（当業者に公知である）によって評価してもよい。
【００７３】
重合体マトリックス中の異方性フィラー粒子の配向はまた、フィルムの横切断面の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の撮像を行い、続けてコンピュータを用いて画像解析することにより評価してもよい。ＴＥＭ画像化のための重合体フィルムサンプルの調製方法は当業者に公知である。適切な調製方法では、対象サンプルをエポキシ樹脂に埋め込み、前記サンプルを超薄切片（典型的に厚さ１００ｎｍ未満）に切断してもよい。超薄ポリマーサンプルの調製を可能にする観点から、凍結超薄切片法をサンプル切片のために使用してもよい。得られた超薄切片は、ＴＥＭ段階で操作のためにグリッドサンプルホルダに置かれてもよい。約３０×３０μｍのＴＥＭ像は、市販のＣＣＤカメラに連結された高分解能ＴＥＭ装置（日本電子株式会社（JEOL ltd.）、ＦＥＩ社および株式会社日立ハイテクノロジーズから入手可能）を使用して、得られてもよい。得られた画像は、パブリックドメインの画像処理プログラムＩｍａｇｅＪまたはオリンパス株式会社から市販されているａｎａｌｙＳＩＳなどの画像解析ソフトウェアを使用して、分析されてもよい。
【００７４】
熱伝導性の粒子を含まないポリエステルフィルム（Ｍｙｌａｒ（登録商標）、Ｍｅｌｉｎｅｘ（登録商標）、Ｔｅｏｎｅｘ（登録商標）など）と比較して、本発明のフィルムでは、マトリックス内の粒子の配向によって、熱伝導率を、フィルム面に垂直な方向に少なくとも１０％（より好ましくは１５％、より好ましくは２０％、より好ましくは３０％）増加させることが可能になる。
【００７５】
１つの好ましい実施態様では、二軸延伸された電気絶縁フィルムは単層フィルムである。単層フィルムは電気絶縁性および熱伝導特性の両方を兼ね揃える。
【００７６】
幾何学的な異方性フィラー粒子を含んでいるポリマーフィルムが二軸延伸される場合、幾何学的な異方性フィラー粒子は、フィルム面と平行な方向に優先的に配向する傾向があることは公知である（特許文献１）。しかし、熱伝導率異方性を示す幾何学的な異方性の粒子（最も高い熱伝導率を有する面は、フィルム面と平行な方向に配向される）によって生じる、フィルム面に垂直な方向の熱伝導率の増加はほとんど無視してよい程度である。従来、マトリックス樹脂中に熱伝導性・幾何学的異方性フィラー粒子が含まれ、前記粒子の最も長い面が、フィルム面と平行な方向に配向しない二軸延伸フィルムを調製することは困難であった。広範囲な研究により、出願人は、異方性フィラー粒子がフィルム面と平行な方向に配向されるのを防ぐための適切な製造工程条件を確定した。すなわち、
−  延伸温度を、Ｔｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋８０℃（好ましくはＴｇ＋３０℃〜Ｔｇ＋７０℃、より好ましくはＴｇ＋４０℃〜Ｔｇ＋６０℃）の範囲とし、かつ
−  ＭＤおよびＴＤ方向の総延伸比を、１１倍未満（好ましくは１０倍未満、より好ましくは９倍未満）とすること、
が最長の長さ方向を有する異方性フィラー粒子の配向が、フィルム面と平行な方向とならないようにする上で有益であることが、出願人によって見出された。
【実施例】
【００７７】
以下の実施例は本発明の例示にすぎず、制限的なものとして見なされるべきでない。実施例は、本発明のベストモードであると考えられるもので構成される。
【００７８】
１）  参考例１
テトラクロロエタン（ＴＣＥ）／フェノールの混合物で測定された固有粘度（ＩＶ）０．６２ｄｌ／ｇを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が、連続重合によって調製される。前記ＰＥＴをスロットダイシステムにより押し出し、次いで冷却ドラム上で冷却することにより、ＰＥＴのキャストフィルムが得られる。機械方向に延伸される前に、前記キャストフィルムは、そのガラス転移温度を超える温度で予熱され、続いて機械方向配向機（Machine Direction Orienter）で、ホットローラーを使用して、温度９５℃で延伸される。機械方向延伸フィルムは、続いてガラス転移温度を超える温度で予熱される。そして、加熱オーブン（横方向配向機（Transverse Direction Orienter））中１２０℃で横方向で延伸され、続いて横方向配向機で二軸延伸フィルムは熱処理される。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ１００μｍである。前記フィルムは、０．２３Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導率を有する。
【００７９】
Ｗ／ｍ．Ｋで表現された熱伝導率は、ＴＩＭＡ（熱伝導材料）テスター（Berliner Nanotest und Design GmbH製）を用いて、２ＭＰａの圧力下で６０℃〜１００℃で測定されたものである。ＴＩＭＡテスターは、熱導体のＲ（Ｋ．ｍ２／Ｗで表現される熱抵抗）を測定するために定常状態法を使用する。Ｗ／ｍ．Ｋで表現される熱伝導率（λ）は、次の式により、測定されたフィルムの平均厚さとその熱抵抗を用いて計算される：
λ＝  ｄ／Ｒ
ここでｄはフィルムの測定された平均厚さ［ｍ］であり、Ｒは測定された熱抵抗［ｍ２．Ｋ／Ｗ］である。
【００８０】
熱伝導性粒子を含まない参照ポリエステルフィルム（例えば参考例１により作製されたＰＥＴフィルム）と比較すると、フィルム面に垂直な方向において、熱伝導率が少なくとも１０％（より好ましくは１５％、より好ましくは２０％、より好ましくは３０％）増加することが求められる。以下の実施例により作製されたフィルムの熱伝導率を、参考例１により製造された参照フィルム（熱伝導性粒子を含まないＰＥＴフィルム）の熱伝導率と比較した。各フィルムの熱伝導率の増加を表１に示す。
【００８１】
２）  実施例２
テトラクロロエタン（ＴＣＥ）／フェノールの混合物で固有粘度（ＩＶ）０．６２７ｄｌ／ｇを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を窒化ホウ素粒子（ＥＳＫ  ｃｅｒａｍｉｃｓ  ＧｍｂＨ社製、商品名Ｓ１−ＳＦ）と二軸押出機で混和する。重合体混合物中のＢＮ粒子／ＰＥＴ重量比は、１．６／９８．４で維持される。前記重合体混合物をスロットダイシステムにより押し出し、次いで冷却ドラム上で冷却することにより、キャストフィルムが得られる。キャストフィルムは、実験室レベルの延伸機（Brueckner, T.M LongまたはInventure laboratoryなどから入手可能）上で、二軸連続延伸される。キャストフィルムは、機械方向および横方向に連続して、総延伸比９倍、１２０℃で延伸される。得られた延伸フィルムは、ヒートセット処理された。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ２０５μｍである。前記フィルムの熱伝導率および製造条件を、表１に示す。
【００８２】
３）  実施例３
窒化ホウ素粒子を含むポリエチレンテレフタレートのキャストフィルム（ＰＥＴ／ＢＮの重量比９８．４／１．６）が、実施例２と同様の方法で調製される。キャストフィルムは、実験室レベルの延伸機（Brueckner, T.M LongまたはInventure laboratoryなどから入手可能）上で、二軸連続延伸される。キャストフィルムは、機械方向および横方向に連続して、総延伸比９倍、１２０℃で延伸される。得られた延伸フィルムは、ヒートセット処理された。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ２３０μｍである。前記フィルムの熱伝導率および製造条件を、表１に示す。
【００８３】
４）  実施例４
窒化ホウ素粒子を含むポリエチレンテレフタレートのキャストフィルム（ＰＥＴ／ＢＮの重量比９８．４／１．６）が、実施例２と同様の方法で調製される。キャストフィルムは、実験室レベルの延伸機（Brueckner, T.M LongまたはInventure laboratoryなどから入手可能）上で、二軸連続延伸される。キャストフィルムは、機械方向および横方向に連続して、総延伸比９倍、１２０℃で延伸される。得られた延伸フィルムは、ヒートセット処理された。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ１２０μｍである。前記フィルムの熱伝導率および製造条件を、表１に示す。
【００８４】
５）  実施例５
窒化ホウ素粒子（ＥＳＫ  ｃｅｒａｍｉｃｓ  ＧｍｂＨ社製、商品名Ｓ１−ＳＦ）の分散液が、モノエチレングリコール（ＭＥＧ）中で準備された。窒化ホウ素粒子の重量比は前記分散液の総重量の１３％であった。前記分散液は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（テトラクロロエタン（ＴＣＥ）／フェノールの混合物で測定された固有粘度（ＩＶ）０．６２ｄｌ／ｇ）のモノマーと重量比４０／６０で混和された。窒化ホウ素粒子を含むＰＥＴプレポリマーを形成するために、前記ＰＥＴモノマー／ＢＮ／ＭＥＧ混合物は、予備重合装置（prepolymerizer）に連続的に供給された。前記プレポリマー混合物は最終重合装置（final polymerizer）に供給され、より高分子量のポリエチレンテレフタレートを得るために最終重合装置で重合される。得られたポリエチレンテレフタレートは、重合体混合物の総重量に基づいて、１．６％の重量比で窒化ホウ素粒子を含んでいる。前記重合体混合物をスロットダイシステムにより押し出し、次いで冷却ドラム上で冷却することにより、前記重合体のキャストフィルムが得られる。キャストフィルムは、実験室レベルの延伸機（Brueckner, T.M LongまたはInventure laboratoryなどから入手可能）上で、二軸連続延伸される。キャストフィルムは、機械方向および横方向に連続して、総延伸比８倍、１１０℃で延伸される。得られた延伸フィルムは、ヒートセット処理された。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ１３５μｍである。前記フィルムの熱伝導率および製造条件を、表１に示す。
【００８５】
６）  実施例６
重合体混合物の総重量に基づいて、１．６％の重量比で、窒化ホウ素粒子を含むポリエチレンテレフタレートが、実施例５と同様にして連続重合によって調製された。前記ＰＥＴをスロットダイシステムにより押し出し、次いで冷却ドラム上で冷却することにより、ＰＥＴのキャストフィルムが得られる。キャストフィルムは、実験室レベルの延伸機（Brueckner, T.M LongまたはInventure laboratoryなどから入手可能）上で、二軸連続延伸される。キャストフィルムは、機械方向および横方向に連続して、総延伸比８倍、１１０℃で延伸される。得られた延伸フィルムは、ヒートセット処理された。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ１３５μｍである。前記フィルムの熱伝導率および製造条件を、表１に示す。
【００８６】
７）  実施例７
重合体混合物の総重量に基づいて、１．６％の重量比で、窒化ホウ素粒子を含むポリエチレンテレフタレートが、実施例５と同様にして連続重合によって調製されている。前記重合体混合物をスロットダイシステムにより押し出し、次いで冷却ドラム上で冷却することにより、前記重合体のキャストフィルムが得られる。機械方向に延伸される前に、前記キャストフィルムは、そのガラス転移温度を超える温度で予熱され、続いて機械方向配向機（Machine Direction Orienter）で、ホットローラーを使用して、温度１０５℃で延伸される。機械方向延伸フィルムは、続いて、そのガラス転移温度を超える温度で予熱される。そして加熱するオーブン（横方向配向機（Transverse Direction Orienter））中１２０℃で横方向で延伸され、続いて横方向配向機で二軸延伸フィルムは熱セット処理される。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ１００μｍである。前記フィルムの熱伝導率および製造条件を、表１に示す。
【００８７】
８）  比較例８
窒化ホウ素粒子を含むポリエチレンテレフタレートのキャストフィルム（ＰＥＴ／ＢＮの重量比９８．４／１．６）が、実施例３と同様の方法で調製される。機械方向に延伸される前に、前記キャストフィルムは、そのガラス転移温度を超える温度で予熱され、続いて機械方向配向機（Machine Direction Orienter）で、ホットローラーを使用して、温度１００℃で延伸される。続いて、機械方向延伸フィルムは、実験室レベルの延伸機で１１０℃で横方向に延伸され、総延伸比１１倍である延伸フィルムが得られる。得られた延伸フィルムは、ヒートセット処理された。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ１５０μｍである。前記フィルムの熱伝導率および製造条件を、表１に示す。
【００８８】
９）  比較例９
重合体混合物の総重量に基づいて、１．６％の重量比で、窒化ホウ素粒子を含むポリエチレンテレフタレートが、実施例５と同様にして連続重合によって調製される。前記重合体混合物をスロットダイシステムにより押し出し、次いで冷却ドラム上で冷却することにより、前記重合体のキャストフィルムが得られる。機械方向に延伸される前に、前記キャストフィルムは、そのガラス転移温度を超える温度で予熱され、続いて機械方向配向機（Machine Direction Orienter）で、ホットローラーを使用して、温度１００℃で延伸される。機械方向延伸フィルムは、続いてガラス転移温度を超える温度で予熱され、さらに、加熱オーブン（横方向配向機（Transverse Direction Orienter））中１２０℃で横方向で延伸され、続いて横方向配向機で二軸延伸フィルムは熱処理される。得られた二軸延伸フィルムは、厚さ１００μｍである。前記フィルムの熱伝導率および製造条件を、表１に示す。
【００８９】
【表１】
0006746611.tif 000002
【００９０】
表１に、上記の実施例により調製された異なるタイプのフィルムの熱伝導率測定結果、および製造条件をまとめる。実施例２〜７の連続重合法、または押出法を通じて得られた二軸延伸フィルムは、熱伝導率０．２６〜０．３５Ｗ／ｍ．Ｋを示している。したがって参考例１により調製された熱伝導性粒子を含まない参照ＰＥＴフィルムと比べて、実施例２〜７の二軸延伸フィルムの熱伝導率は、１３〜５２％の範囲で増加した。
【００９１】
対照的に、比較例８および９の連続重合法、または押出法を通じて得られた二軸延伸フィルムは、熱伝導率０．２３Ｗ／ｍ．Ｋを示している。これは、参考例１により得られた参照ＰＥＴフィルムと比較して、全く向上していないことを示している。
【００９２】
実施例２、実施例３、比較例８および９からのサンプルをエポキシ樹脂に埋め込んだ。埋め込まれたサンプルはそれぞれ回転式トリミング装置（Ｌｅｉｃａ  ＥＭ  ＴＲＩＭ）を使用してトリミングされた。フィルム面に垂直な平面において、厚さ８０ｎｍの極薄横断切片は、室温で、ダイヤモンドブレードナイフ（ｄｉａｔｏｍｅ  ４５°ナイフ）を使用し、超ミクロトーム（ＬＥＩＣＡ  Ｕｌｔｒａｃｕｔ）を用いて調製された。切片は銅グリッド（Ａｇａｒ  Ｇ２２００Ｃ、２００メッシュ）上に置かれた。フィルムの横方向の切片における異方性粒子分布を示す高分解能ＴＥＭ像を得て、異方性フィラー粒子のベース面とフィルム面の間の角度αを画像解析により決定した。図２は、実施例２、実施例３、比較例８および比較例９における、異方性フィラー粒子のベース面と、フィルム面の間の角度の分布を示す。
【００９３】
下記の表２は、粒子のベース面とフィルム面の間の角度が、２０°より高い第一フィラー粒子の割合を示す。
【００９４】
【表２】
0006746611.tif 000003
【００９５】
表２は、熱伝導率がそれぞれ３５％および３９％増加した実施例２および３により得られたフィルムについて、第一フィラー粒子の２０％以上がフィルム面以外で配向され、２０％以上の第一粒子のベース面は、フィルム面に対して２０°を越える角度を形成していることを示す。これに対して、熱伝導率改善が観察されない比較例８および９により得られたフィルムでは、２０％未満の第一フィラー粒子しか、そのベース面が、フィルム面に対して２０°を越える角度を形成していないことを示す。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様１〕
二軸延伸された電気絶縁フィルムであって：
−  マトリックスを形成するポリエステル；
−  前記マトリックス内に分散した、複数の異方性第一フィラー粒子であって、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ガリウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、酸化亜鉛、リン化インジウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、ケイ素およびそれらの混合物からなる群から選択される、フィラー粒子、を含み、
前記粒子は、フィルムの総重量に基づいて、１．５〜５重量％の範囲で存在し、かつ前記第一フィラー粒子の少なくとも２０％の平面または主軸は、フィルム面に対して角度２０°〜９０°を有し、前記フィルム面に垂直な方向の前記フィルムの熱伝導率は、少なくとも０．２５Ｗ／ｍ．Ｋである二軸延伸された電気絶縁フィルム。
〔態様２〕
態様１に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムであって、複数の第二フィラー粒子が前記マトリックスに分散し、当該粒子は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素マグネシウム、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土、およびそれらの混合物からなる群から選択され、前記第二フィラー粒子は、フィルムの総重量に基づいて、０．１〜２０重量％の範囲で存在する、二軸延伸された電気絶縁フィルム。
〔態様３〕
態様１または２に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムであって、前記ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンイソフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリトリメチレンイソフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリ（シクロヘキシレン−ジメチレン−テレフタレート（ＰＣＴ）、ポリメチレン−１，３−プロピレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリイソソルビドテレフタレート（ＰＥＩＴ）、ポリヘキサメチレンナフタレート、ポリアリレート（Ｐａｒ）およびそれらのコポリマーからなる群（好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびそのコポリマーからなる群）から選択される、二軸延伸された電気絶縁フィルム。
〔態様４〕
態様１〜３のいずれか一態様に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムであって、前記ポリエステルはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のホモポリマーまたはコポリマーであり、第一フィラー粒子は窒化ホウ素粒子である、二軸延伸された電気絶縁フィルム。
〔態様５〕
態様１〜４のいずれか一態様に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムであって、単層フィルムである、二軸延伸された電気絶縁フィルム。
〔態様６〕
態様１〜５のいずれか一態様に記載された二軸延伸された電気絶縁フィルムを備える、電動機。
〔態様７〕
二軸延伸された電気絶縁フィルムを製造する方法であって、
ａ）溶融ポリエステルと、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ガリウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、酸化亜鉛、リン化インジウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ素マグネシウム、ケイ素およびそれらの混合物からなる群から選択される異方性の第一フィラー粒子との混合物であって、前記粒子は、混合物の総重量に基づいて１．５〜５重量％の範囲で存在する混合物を提供する工程と；
ｂ）キャストフィルムを形成するためにダイを通してポリエステルと粒子を含む混合物を供給する工程と；
ｃ）Ｔｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋８０℃の範囲の温度でフィルムを加熱する工程（ここでＴｇは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルのガラス転移温度である。）と；
ｄ）ＭＤ方向およびＴＤ方向に、総延伸比８倍以上１１倍未満でフィルムを連続または同時二軸延伸する工程と、を備える方法。
〔態様８〕
態様７に記載の方法であって、工程ｄ）の後、さらに工程ｅ）Ｔｍ−８０℃〜Ｔｍ−１０℃の温度範囲でフィルムをアニールする工程（ここでＴｍは、２０℃／ｍｉｎのスキャンレートで示差走査熱量測定により測定されたポリエステルの融解温度である。）を備える、方法。
〔態様９〕
態様７または８に記載の方法であって、工程ａ）の混合物は、二酸化ケイ素、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、リン化ホウ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、粘土およびそれらの混合物からなる群から選択された第二フィラー粒子で構成され、前記第二フィラー粒子は、混合物の総重量に基づいて０．１〜２０重量％の範囲で存在する、方法。
〔態様１０〕
態様７〜９のいずれか一態様に記載された方法であって、工程ａ）の溶融ポリエステルは連続重合法を通じて得られる、方法。
〔態様１１〕
態様１０に記載の方法であって、フィラー粒子は、エチレングリコールと最初に混合され、それにより、ポリエステルのモノマーと混じり合った分散系を形成している、方法。
〔態様１２〕
態様７〜９のいずれか一態様に記載された方法であって、工程ａ）は以下の副工程：
ａ−１）ポリエステルおよび異方性の第一フィラー粒子、および任意に第二フィラー粒子を提供する工程；
ａ−２）押出機の中で熱および剪断を加えることにより、前記ポリエステルをフィラー粒子と混合する工程、を備える、方法。
〔態様１３〕
態様７〜９のいずれか一態様に記載された方法であって、工程ａ）は次の副工程：
ａ−１）異方性の第一フィラー粒子および、任意に、第二フィラー粒子がポリエステルに既に混和分散されているマスターバッチを提供する工程；
ａ−２）押出機の中で熱および剪断を加えることにより、前記マスターバッチをポリエステルと混合する工程、を備える、方法。
【図１】
0006746611.tif 000004
【図２】
0006746611.tif 000005