(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル樹脂と、前記ポリエステル樹脂に非相溶の熱可塑性樹脂を含有する組成物からなり、前記ポリエステル樹脂中に微粒子状に分散した非相溶の熱可塑性樹脂に起因する空洞をフィルム内部に多数含有する空洞含有ポリエステル系フィルムであって、
前記ポリエステル樹脂が下記（１）及び（２）を満足し、
かつ前記フィルムが下記（３）及び（４）を満足し、
前記ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする空洞含有ポリエステル系フィルム。
（１）極限粘度：０．７２ｄｌ／ｇ以下
（２）環状３量体の含有量：フィルム全体重量に対して０．５０重量％以下
（３）見掛け比重：０．９５〜１．３０
（４）熱処理（１４０℃×１０００時間）後の破断伸度残存率：フィルムの長手方向及び幅方向ともに２０％以上
【請求項２】
前記非相溶の熱可塑性樹脂としてポリオレフィン系樹脂とポリスチレン樹脂を含み、
ポリオレフィン系樹脂中の主成分樹脂の溶融粘度ηｏと前記ポリスチレン樹脂の溶融粘度ηｓの比ηｏ／ηｓが０．８０以下であることを特徴とする請求項１に記載の空洞含有ポリエステルフィルム。
【請求項３】
前記ポリオレフィン系樹脂の含有量が２．０〜１５．０重量％であり、
前記ポリスチレン樹脂の含有量が１．０〜５．０重量％であることを特徴とする請求項２に記載の空洞含有ポリエステルフィルム。
【請求項４】
前記フィルムを１５０℃、１２０分間処理した際の長手方向の熱収縮率が１．０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空洞含有ポリエステルフィルム。
【請求項５】
前記フィルムが二軸延伸及び熱処理して得られたものであり、
第１段の延伸工程において非接触の加熱方法を用いて延伸することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空洞含有ポリエステルフィルム。
【請求項６】
フィルム製造工程中にテンター内でフィルム端部を切断して長手方向に加熱弛緩処理を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空洞含有ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空洞含有ポリエステル系フィルムに関する。更に詳しくは、冷蔵庫あるいは空調機等に組み込まれる、代替フロンガスを冷媒とし、有極性オイルを用いる高温度下での使用に適した耐熱性冷媒圧縮機用の電動機絶縁フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷蔵庫等で用いられる冷媒圧縮機は、密閉されたケース内にステータおよびロータで構成される電動機と、この電動機に接続される圧縮装置とを内蔵し、前記密閉ケース内に外部循環冷媒を導入する構成を有している。そして、この冷媒圧縮機用電動機（いわゆるハーメチックモータ）には、機器の省電力化が可能なインバータモータが一般に用いられている。
【０００３】
ハーメチックモータ用の絶縁部材としては、従来から低オリゴマー化され、かつ極限粘度が０．７２ｄｌ／ｇを超えるような、高分子量化されたポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略す）フィルムが一般に用いられてきた。これは、冷媒循環系でのオリゴマー成分の再析出防止対策として、また高温高圧冷媒ガス中での長期使用中の脆化防止対策として、ＰＥＴの高分子量化が有効であることによるものである。
【０００４】
しかしながら、近年のインバータ技術の進歩に伴う駆動電源中の高周波成分の増加は、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる反面、浮遊電流の発生という新たな問題を生じることが分かってきた。この浮遊電流は、感電ショックの原因となる場合もあるため、可能な限り低減することが必要である。この浮遊電流を有効に低減するための方策として、モータ絶縁材料の低誘電化が要請されている。
【０００５】
そして、低誘電性のＰＥＴフィルムとして、ＰＥＴ樹脂と該樹脂に非相溶な熱可塑性樹脂をブレンドし次いで延伸することにより、ボイドを形成させた空洞含有ＰＥＴフィルムが、例えば特開平９−１４９５７６号公報等で提案されている。
【０００６】
また、低誘電ＰＥＴフィルムにおいても、冷媒循環系でのオリゴマー成分の再析出が少ないこと、また高温高圧冷媒ガス中での長期使用中の脆化が小さいことが求められ、ＰＥＴフィルムの低オリゴマー化及び高分子量化が検討されてきた。しかしながら、通常の低誘電化されていないＰＥＴフィルムと同様な、低オリゴマーでかつ高分子量のＰＥＴを低誘電ＰＥＴに適用すると、空洞含有構造が著しく不均一化するという問題があった。これは、高分子量ＰＥＴの溶融粘度が一般のＰＥＴに対して著しく大きいため、押出機からの吐出量を大幅に制限する必要が生じ、メルトライン中での滞留時間が著しく長時間化して、ＰＥＴと非相溶樹脂との相分離が進行することによるものである。
【０００７】
上記の空洞含有構造の不均一化は、フィルムの加工及び実装工程でのフィルムの折れ、座屈、割れ等のハンドリング不良の多発原因となるため、浮遊電流が低減化されたハーメチックモータを実用化する上で、重大な障害となっているのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、ハーメチックモータ用絶縁材料として好適な低オリゴマー性、高温高圧冷媒ガス中での長期使用中の脆化防止性、低誘電性、及び良好なハンドリング性を有する空洞含有ポリエステル系フィルムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような状況に鑑みなされたものであって、上記の課題を解決することができた空洞含有ポリエステル系フィルムとは、以下の通りである。
【００１０】
即ち、本発明は、ポリエステル樹脂と、前記ポリエステル樹脂に非相溶の熱可塑性樹脂を含有する組成物からなり、前記ポリエステル樹脂中に微粒子状に分散した非相溶の熱可塑性樹脂に起因する空洞をフィルム内部に多数含有する空洞含有ポリエステル系フィルムであって、前記ポリエステル樹脂が下記（１）及び（２）を満足し、かつ前記フィルムが下記（３）及び（４）を満足し、前記ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする空洞含有ポリエステル系フィルムである。
（１）極限粘度：０．７２ｄｌ／ｇ以下
（２）環状３量体の含有量：フィルム全体重量に対して０．５０重量％以下
（３）見掛け比重：０．９５〜１．３０
（４）熱処理（１４０℃×１０００時間）後の破断伸度残存率：フィルムの長手方向及び幅方向ともに２０％以上
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明におけるポリエステルとは、主として芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから得られるポリエステルであり、好ましくは、芳香族ジカルボン酸単位が全酸成分の８５モル％、特に好ましくは芳香族ジカルボン酸単位が酸成分の９０モル％以上のポリエステルである。
【００１２】
前記ポリエステルを構成する芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸が挙げられる。
【００１３】
また前記ポリエステルを構成するグリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ルが挙げられる。
【００１４】
前記ポリエステル中に共重合可能な酸成分としては、テレフタル酸、２、６−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニ−ル−４，４´−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸、オキシカプロン酸等のオキシ酸及びその機能的誘導体、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、ダイマ−酸等の脂肪族ジカルボン酸及びその機能的誘導体、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸及びその機能的誘導体などが挙げられる。
【００１５】
前記ポリエステル中に共重合して使用されるグリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ル、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族グリコール、ポリエチレングリコ−ル、ポリブチレングリコ−ル等のポリアルキレングリコ−ルなどが挙げられる。
【００１６】
更に、ポリエステルが実質的に線状である範囲内で多官能化合物、例えばトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、トリカルバリル酸、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロ−ルプロパン等を共重合してもよく、また単官能化合物、例えば安息香酸、ナフトエ酸等を共重合させてもよい。
【００１７】
前記ポリエステルは、エチレンテレフタレート単位を９０モル％以上含む線状ポリエステル、即ち、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）である。
【００１８】
前記ポリエステル樹脂の極限粘度は０．７２ｄｌ／ｇ以下とする必要があり、好ましくは０．５５〜０．７０ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．５８〜０．６５ｄｌ／ｇである。
【００１９】
ポリエステル樹脂の極限粘度が０．７２ｄｌ／ｇを超えると、ポリマーの溶融押出し成型工程における押出し機への負荷やフィルターの圧損が著しくなり、ポリマー吐出量を大幅に制限せざるを得なくなる。その結果、メルトライン中での滞留時間が長くなって、後述の非相溶樹脂とポリエステルとの相分離が進行し、空洞含有構造が不均一化する。空洞の不均一化は、フィルムの加工及び実装工程でのフィルムの折れ、座屈、割れ等のハンドリング不良の多発原因となる。
【００２０】
一方、ポリエステル樹脂の極限粘度の下限は特に定められないが、０．５５ｄｌ／ｇ未満では、後述の熱処理（１４０℃×１０００時間）後の破断伸度残存率をフィルムの長手方向及び幅方向ともに２０％以上とすることが困難となりやすく、電動モータ用絶縁材として高温で長期間使用した際にフィルムの脆化が著しくなる傾向があるので好ましくない。
【００２１】
本発明の空洞含有ポリエステル系フィルムは、ポリエステル樹脂中の環状３量体の含有量がフィルム全体重量に対して０．５０重量％以下であることが必要であり、好ましくは０．４５重量％以下、より好ましくは０．４０重量％以下である。ポリエステル樹脂中の環状３量体の含有量が、フィルム全体重量に対して０．５０重量％を超える場合には、電動モータ系へのオリゴマー放出が急激に増加し、モータの信頼性が低下する。
【００２２】
前述のようにポリエステル樹脂中の環状３量体の含有量を制御する方法は任意であり、特に制限されるものではないが、減圧または加圧下での加熱処理法、固相重合法、水や有機溶剤による抽出法、及びこれらの方法を組合せた方法等を挙げることができる。
【００２３】
本発明の空洞含有ポリエステル系フィルムに使用することができる、ポリエステルに非相溶の熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
なお、本発明の好ましい実施態様として、前記非相溶な熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂とポリスチレン樹脂を含み、かつ前記ポリオレフィン系樹脂中の主成分樹脂の溶融粘度ηoと前記ポリスチレン樹脂の溶融粘度ηs（いずれも樹脂温度が２８５℃で、剪断速度が１００／秒での値をいい、単位はポイズである）の比（ηo／ηs）が０．８０以下の範囲、好ましくは０．６０以下の範囲、より好ましくは０．５０以下の範囲となるポリオレフィン系樹脂およびポリスチレン樹脂を使用することが好ましい。ここで、前記ηo及びηsは、いずれも樹脂温度が２８５℃で、剪断速度が１００／秒で測定したときの値であり、単位はポイズである。
【００２５】
前記溶融粘度の比が０．８０を超えると、分散粒子中のポリスチレン樹脂相の分布が不均一になるために分散粒子の相構造が不安定となって、当該分散粒子の分散状態が不十分となる（主に、分散粒子のサイズが大きい、分散粒子の数が少ない等）。その結果、フィルムを延伸した後の空洞の分散状態が不十分となり（主に、空洞のサイズが大きい、空洞の数が少ない等）、フィルムのハンドリング性が低下する。
【００２６】
本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。これらは必ずしもホモポリマーに限定されるものではなく、２種以上のオレフィン系モノマーを重合したコポリマー（ランダムコポリマー等）や、２種以上のポリオレフィン系樹脂を重合したコポリマー(ブロックコポリマー、グラフトコポリマー等)でもよい。また、２種以上のオレフィン系モノマーを重合したコポリマーでもよい。さらに、上記ポリオレフィン系樹脂は単独で使用してもよく、あるいは２種以上混合して使用してもよい。
【００２７】
本発明においては、ポリエステル系樹脂との界面剥離性がよく、空洞発現能に優れ、かつ高温での変形が少ないことから、ポリメチルペンテン（以下、ＰＭＰと略す）を使用することが好ましい。ポリオレフィン系樹脂としてＰＭＰを単独で使用してもよく、あるいはＰＭＰを主成分とし、ＰＭＰの上記特性が損なわれない範囲で、他のポリオレフィン系樹脂を副成分として混合または共重合（グラフト共重合、ブロック共重合）してもよい。ここで、副成分として使用できるポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンやこれらに種々の成分を共重合させたものが挙げられる。これらの副成分としてのポリオレフィン系樹脂の量は、ＰＭＰの量を超えないことが好ましい。
【００２８】
上記ポリオレフィン系樹脂の含有量は、組成物中、好ましくは２．０〜１５．０重量％、より好ましくは４．０〜１０．０重量％である。前記含有量が２．０重量％未満であると、フィルムの空洞含有量が不十分となって、十分な低誘電性を発現させることが困難となり、逆に１５．０重量％を超えると、製膜時の延伸工程で破断が生じ易くなり、好ましくない。
【００２９】
上記ポリオレフィン系樹脂中の主成分の樹脂として、ＰＭＰを使用する場合には、その含有量は、全ポリオレフィン系樹脂中、好ましくは６０．０〜１００重量％、より好ましくは７０．０〜１００重量％である。前記含有量が６０．０重量％未満であると、製膜時の延伸工程で分散粒子の変形が大きくなってフィルムの空洞含有量が少なくなり、好ましくない。
【００３０】
また、ＰＭＰの溶融粘度ηoは、５００〜３５００ポイズであることが好ましく、１０００〜２０００ポイズであることが特に好ましい。前記溶融粘度が５００ポイズ未満であると、延伸時の応力により分散粒子がつぶれやすくなり（即ち、空洞がつぶれやすくなり）、逆に３５００ポイズを超えると、押出機中で分散されにくくなるので、分散粒子のサイズが大きくなり、好ましくない。
【００３１】
なお、本発明で使用するポリオレフィン系樹脂が２種以上である場合、本発明でいう主成分のポリオレフィン系樹脂の溶融粘度ηoとは、２種以上のポリオレフィン系樹脂の総含有量に対し、５０．０重量％を超える成分のポリオレフィン系樹脂の溶融粘度をいう。
【００３２】
本発明で使用されるポリスチレン樹脂としては、ポリスチレン、あるいはマレイン酸やアクリル酸等により変性されたポリスチレン等が挙げられる。
【００３３】
上記ポリスチレン樹脂の含有量は、組成物中、好ましくは１．０〜５．０重量％、より好ましくは１．３〜３．０重量％である。当該含有量が１．０重量％未満であると、分散粒子のサイズが大きくなり、その結果フィルム中の空洞が大きくなる。逆に、５．０重量％を超えると、フィルムの剛性が高くなって柔軟性が損なわれる恐れがあり、好ましくない。
【００３４】
また、ポリスチレン樹脂の溶融粘度ηsは、１０００〜１００００ポイズ、特に３０００〜７０００ポイズが好ましい。前記溶融粘度ηsが１０００ポイズ未満であると、分散粒子中のポリスチレン樹脂相の分布が不均一となって分散粒子の相構造が不安定となる。逆に、１００００ポイズを超えると、押出機中で分散されにくくなって分散粒子のサイズが大きくなり、好ましくない。
【００３５】
上記ポリオレフィン系樹脂と上記ポリスチレン樹脂を含む、ポリエステル系樹脂に非相溶な熱可塑性樹脂の合計含有量は、組成物中、好ましくは３．０〜１５．０重量％、より好ましくは５．０〜１２．０重量％である。当該含有量が３．０重量％未満であると、フィルムの空洞含有量が不十分となり、その結果低誘電性が不十分となりやすくなる。逆に、１５．０重量％を超えると、製膜時の延伸性が低くなりやすくなり、好ましくない。
【００３６】
また、本発明の空洞含有ポリエステル系フィルム中には、隠蔽性等を向上させるため、無機または有機の粒子を必要に応じて含有させてもよい。使用可能な粒子としては、シリカ、カオリナイト、タルク、炭酸カルシウム、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウム、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化チタン、硫化亜鉛、有機白色顔料等が例示されるが特に限定されるものではない。これらの粒子は、予めポリエステル樹脂中及び／又はポリエステル樹脂に非相溶な熱可塑性樹脂中に添加することにより、フィルム内に含有させることができる。
【００３７】
本発明の空洞含有ポリエステル系フィルムは、見掛け比重が０．９５〜１．３０であることが必要であり、より好ましくは１．００〜１．２０である。見かけ比重が０．９５未満では、フィルムのハンドリング性が不良となり、フィルムの加工及び実装工程でのフィルムの折れ、座屈、割れ等を生じる。逆に、見かけ比重が１．３０を超えると、フィルムの低誘電性が不充分となる。本発明における好ましい誘電率は３．０未満、より好ましくは２．８未満、最も好ましくは２．６未満である。
【００３８】
本発明の空洞含有ポリエステル系フィルムは、熱処理（１４０℃×１０００時間）後の破断伸度残存率が、フィルムの長手方向及び幅方向ともに２０％以上であることが必要であり、好ましくは５０％以上、より好ましくは６５％以上、特に好ましくは７５％以上である。フィルムの長手方向又は幅方向いずれかの破断伸度残存率が２０％未満では、高温高圧冷媒ガス中での長期使用中の脆化防止が不十分である。
【００３９】
熱処理（１４０℃×１０００時間）後の破断伸度残存率をフィルムの長手方向及び幅方向ともに２０％以上とするためには、原料ポリエステルを固相重合してポリエステルの極限粘度を０．７２ｄｌ／ｇよりも高粘度化（高分子量化）すれば容易であるが、この方法では、前述のように、空洞含有構造が不均一化するため、フィルムのハンドリング性が著しく低下する。
【００４０】
ポリエステルの極限粘度を０．７２ｄｌ／ｇ以下としつつ、熱処理（１４０℃×５００時間）後の破断伸度残存率をフィルムの長手方向及び幅方向ともに２０％以上に制御するための方法は特に制限されるものではないが、例えばフィルム延伸及び熱処理条件を後述のように制御することにより得られる。
【００４１】
本発明の空洞含有ポリエステル系フィルムの製造方法は任意であり、特に制限されるものではないが、例えば以下のようにして製造することが出来る。
【００４２】
まず、ポリエステル原料とボイド形成剤との混合は、予備的にペレット混合して押出機に供給することが好ましい。ペレットを攪拌、混合する方法としては、原料空送系での自然攪拌、インラインミキサーを用いた連続攪拌、バッチ処理のミキサーを用いる方法を単独あるいは組合せて用いることが出来る。
【００４３】
原料ペレットを予備混合することによって、後続の押出し機スクリュー部でのデッドスペースを低減することが可能となり、低オリゴマー性に優れたフィルムの製造が容易となる。逆に、ペレット混合なしで押出し機に原料を供給した場合には、原料組成の不均質化によって、溶融ポリマーの部分的な滞留を生じる原因となり、フィルムを低オリゴマー化するうえで好ましくない。
【００４４】
次いで、ペレット混合した原料を押出し機に供給する。押出し機は単軸押出し機あるいは２軸押出し機等が使用可能であるが、工業生産においては吐出能力の安定性から単軸押出し機が好ましい。なお、単軸押出し機を用いる場合、そのスクリュー形状は任意であるが、本発明においては、ダブルフライト型のスクリューを採用することが好ましい。ポリマーの吐出能力の点からは通常のシングルフライトスクリューが優れるが、不均質なペレット混合物の押出しにおいては、デッドスペースを排除し、より低オリゴマー化を図るため、ダブルフライトスクリューの採用が好ましい。
【００４５】
次に、押出機によって溶融・混合されたポリマーは、定量供給装置及びフィルターを介し、フラットダイに供給される。
【００４６】
なお、本発明においては、フィルターとフラットダイの間（好ましくはフラットダイの直前）に、５エレメント以上のインラインスタティックミキサーを装着することが好ましい。前記ミキサーの装着によって、非相溶性樹脂の分散状態を均一化し、より優れたハンドリング性を有するフィルムの製造が可能となる。
【００４７】
また、フィルムのハンドリング性を向上させるために、フィルムを多層共押出し構成とすることも可能である。この場合、ダイ直上部にフィードブロックを設置し、前記のポリマー層の片面もしくは両面あるいは内層に別原料を供給して積層させた後、フラットダイに供給すれば良い。また、フィードブロック法以外の共押出し法として、マルチマニホールドダイを使用してもかまわない。
【００４８】
次いで、溶融ポリマーをフラットダイから冷却ドラム上にキャスティングして、未延伸フィルムを製造する。冷却ドラムへのキャスティングに際しては、静電密着法やエアナイフ法を用いることが出来るが、フィルム表裏で空洞含有構造を均一化するため、エアナイフ等を用いて反ドラム面からも強制冷却することが好ましい。
【００４９】
次に、前記の方法で製造した未延伸シートを、２軸延伸及び熱処理する。第１段の縦延伸工程では、周速が異なる２本あるいは多数本のロール間で延伸する。このときの加熱手段としては、加熱ロールを用いる方法でも非接触の加熱方法を用いる方法でもよく、それらを併用してもよい。
【００５０】
ただし、ポリエステルと非相溶性樹脂との界面に均一に空洞を発現させ、かつ熱処理（１４０℃×１０００時間）後の破断伸度残存率をフィルムの長手方向及び幅方向ともに２０％以上とするためには、加熱ロールを用いて未延伸フィルムを２次転移温度以下の温度、好ましくは５０〜７０℃に均一加熱した後、未延伸フィルムの片面もしくは両面から赤外線加熱ヒータを用いて加熱し、均一延伸に必要十分な熱量を供給して瞬間的に延伸を開始・完了させる方法を採用すれば良い。この場合の好ましい縦延伸倍率は、２．８〜４．０倍であり、さらに好ましくは３．０〜３．５倍である。
【００５１】
次いで、縦１軸延伸フィルムをテンターに導入し、フィルムを幅方向に延伸する。好ましい延伸温度は１００〜１６０℃であるが、前記温度範囲内で加熱昇温しつつ延伸処理を施すことがさらに好ましい。また、好ましい横延伸倍率は３．２〜４．２倍であり、さらに好ましくは３．５〜４．０倍の範囲である。
【００５２】
このようにして得られた２軸延伸フィルムに対し、テンター内で熱処理を施す。熱処理温度の設定は、縦延伸法の選択とともに、熱処理（１４０℃×１０００時間）後の破断伸度残存率を、フィルムの長手方向及び幅方向ともに２０％以上とするために極めて重要な要件である。熱処理温度は１９０〜２２０℃が好ましく、１９５〜２１５℃での熱処理がさらに好ましい。
【００５３】
なお、上記の製造条件を採用した場合には、通常の電機用ポリエステルフィルムと比較して、フィルムの熱寸法安定性が不良となる場合がある。そのため本発明では、フィルムの製造工程中あるいはフィルムの製造後に加熱弛緩処理をフィルム長手方向及び／又は幅方向に施すことが好ましい。弛緩処理の方法として、テンター内でクリップを開放あるいは端部を切断して弛緩処理する方法、テンターを出てからフィルムを巻き取るまでの間にフィルムを再加熱して弛緩させる方法、フィルム巻き取り後に別工程でアニール処理を実施する方法等を採用することが出来る。
【００５４】
この場合、弛緩処理温度は１５０℃以上かつ前記の熱処理温度未満が好ましく、さらに好ましくは１６０〜１９０℃である。
【００５５】
本発明の空洞含有ポリエステルフィルムでは、前記の弛緩処理を行うことによって熱寸法安定性を向上させることが出来る。詳しくは、フィルムを加熱処理（１６０℃で１２０分間）した際の長手方向の熱収縮率が３．０％以下であることが好ましく、さらに好ましくは２．０％以下、特に好ましくは１．０％以下である。
【００５６】
本発明の空洞含有ポリエステル系フィルムは単層であっても、同種または異種の熱可塑性樹脂フィルム層を複合した複層構成としてもよい。かかる複合に用いられる熱可塑性樹脂フィルム層は、前記の共押出し法によって得られるが、その他の方法として、コーティング法、接着剤層等を介するラミネート法によっても形成することが出来る。
【００５７】
また、かかる熱可塑性樹脂フィルムとしては、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレートまたはポリイミドの1 種または２種以上を主成分とするフィルムを用いることが出来るが、これらに制限されるものではない。
【００５８】
また、前記熱可塑性樹脂フィルム層には、必要に応じて着色剤、耐光剤、蛍光剤、帯電防止剤などを添加することも可能である。また、前述の無機粒子や有機粒子を添加してもよい。
【００５９】
また、本発明の空洞含有ポリエステル系フィルムは、少なくともそのいずれか一方の表面に塗布層を有していても構わない。そして、塗布層を設けることにより、インキやコーティング剤などの塗れ性や接着性を改良することができる。塗布層を構成する化合物としては、ポリエステル系樹脂が好ましいが、この他にも、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、アクリル系樹脂など、通常のポリエステルフィルムの接着性を向上させる手段として開示されている化合物等が適用可能である。
【００６０】
塗布層を設ける方法としては、グラビアコート方式、キスコート方式、ディップ方式、スプレイコート方式、カーテンコート方式、エアナイフコート方式、ブレードコート方式、リバースロールコート方式など通常用いられている方法が適用できる。塗布する段階としては、フィルムの延伸前に塗布する方法、縦延伸後に塗布する方法、延伸処理の終了したフィルム表面に塗布する方法などのいずれの方法も可能である。
【００６１】
次に本発明の実施例および比較例を示す。また、本発明で用いた特性の評価方法を以下に示す。
【００６２】
（１）ポリエステルの極限粘度
フェノール６０重量％とテトラクロロエタン４０重量％の混合溶媒にポリエステル原料（または空洞含有ポリエステル系フィルム）を溶解し、固形分を実質的に濾過した後、３０℃にて測定した。
【００６３】
（２）溶融粘度（ηo、ηs）
樹脂温度２８５℃、剪断速度１００／秒における溶融粘度を、島津製作所製フローテスター（ＣＦＴ−５００）を用いて測定した。なお、剪断速度１００／秒での溶融粘度の測定は、剪断速度を１００／秒に固定して行うことが困難であるため、適当な荷重を用いて、１００／秒未満の任意の剪断速度および当該速度よりも大きい任意の剪断速度で溶融粘度を測定し、縦軸に溶融粘度、横軸に剪断速度をとり両対数グラフにプロットした。前記の２点を直線で結び、内挿により剪断速度１００／秒での溶融粘度（η：ポイズ）を求めた。
【００６４】
（３）フィルムの厚みｔ
Ｓｏｎｙ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃ．製  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ  Ｍ−３０を使用し、ランダムに２０点フィルムの厚みを測定し、その平均値をフィルムの厚みｔ（ｍｍ）とした。
【００６５】
（４）見かけ比重
ＪＩＳ Ｋ−７１１２浮沈法による。
【００６６】
（５）フィルムのハンドリング性（低圧誘導電動機スロット絶縁部分への実装性）
各サンプルを図１に示す大きさに１００枚切り出し、これをそれぞれ図２に示す形状に折り曲げて、図３に示すモータースロットモデルへ挿入し、実装性を評価した。判定基準は次の通り。
○：１００枚中で潰れ、折れ曲りによる挿入不良なし
△：１００枚中で潰れ、折れ曲りによる挿入不良が１回以上５回未満
×：１００枚中で潰れ、折れ曲りによる挿入不良が５回以上
【００６７】
（６）ポリエステル樹脂中の環状３量体（以下、ＣＴと略す）の含有量
試料３００ｍｇをヘキサフルオロイソプロパノ−ル／クロロホルム混合液（容量比：２／３）３ｍｌに溶解し、さらにクロロホルム３０ｍｌを加えて希釈する。これにメタノ−ル１５ｍｌを加えてポリマ−を沈殿させた後、濾過する。濾液を蒸発乾固し、ジメチルホルムアミド１０ｍｌで定容とし、高速液体クロマトグラフ法によりＣＴを定量した。
【００６８】
（７）熱処理（１４０℃×１０００時間）後の伸度残存率
使用冷媒としてハイドロフルオロカーボン混合冷媒（旭硝子社製、Ｒ４１０Ａ）を２０ｇ、使用オイルとしてポリオールエーテル系合成オイル５０ｇを用い、１４０℃、４０気圧の１２０ｃｃオートクレーブ中に測定試料を入れ１０００時間処理した。
【００６９】
なお、冷媒及びオイルの投入に先立ち、測定試料をオートクレーブ内で１４０℃、２６Ｐａ（０．２Ｔｏｒｒ）の真空下にて３時間の脱水処理を施した。また、使用オイルについても予め脱水処理を施し、水分率を５０ｐｐｍ未満に制御したものを用いた。
【００７０】
次に、上記試験前後でのフィルムの長手方向及び幅方向の破断伸度を測定し、試験前のフィルム破断伸度に対する試験後のフィルム破断伸度の比率（保持率）を求め伸度残存率とした。伸度残存率は％で示し、％単位の小数第１位は四捨五入した。なお、破断伸度の測定は、ＪＩＳ−Ｃ２３１８に規定された方法に従った。
【００７１】
（８）誘電率
ＪＩＳ−Ｃ２１５１−１９９０「電気用プラスチックフィルム試験方法」に準拠して測定した。
【００７２】
（９）熱収縮率
ＪＩＳ−Ｃ２３１８と同様の方法で測定サンプルを準備した。次いで、熱処理温度と時間を変更（１６０℃±０．５℃、１２０分間）して、フィルム長手方向の寸法変化率（熱収縮率）を下記式により測定した。
熱収縮率（％）＝［（Ａ−Ｂ）／Ａ］×１００
なお、Ａは熱処理前のフィルム長手方向の寸法（ｍｍ）、Ｂは熱処理後のフィルム長手方向の寸法（ｍｍ）を示す。
【００７３】
実施例１
（空洞形成剤の調整）
溶融粘度（ηo）１３００ポイズのポリメチルペンテン樹脂６０重量％、溶融粘度２０００ポイズのポリプロピレン樹脂２０重量％、及び溶融粘度（ηs）３９００ポイズのポリスチレン樹脂２０重量％をペレット混合して、２８５℃に温調したベント式二軸押出機に供給、混練して空洞形成剤（Ａ）を調整した。
【００７４】
（ポリエステル原料の製造）
まず、二次凝集粒子径が１．５μｍの凝集体シリカ粒子をエチレングリコール中に混合し、該スラリーを高圧式均質分散機により５００ｋｇ／ｃｍ2で５パス相当時間循環処理し、さらに９５％カット径が３０μｍのビスコースレーヨン製フィルターで濾過処理を行ない、平均粒子径が１．０μｍの凝集体シリカ粒子のエチレングリコールスラリーを得た。スラリー濃度は１４０ｇ／Ｌであった。
【００７５】
シリカ粒子含有ポリエチレンテレフタレート（Ａ）を次の方法で得た。エステル化反応缶を昇温し、２００℃に到達した時点で、テレフタル酸を８６．４重量部及びエチレングリコールを６４．４重量部からなるスラリーを仕込み、攪拌しながら触媒として三酸化アンチモンを０．０３重量部及び酢酸マグネシウム４水和物を０．０８８重量部、トリエチルアミンを０．１６重量部添加した。次いで、加圧昇温を行いゲージ圧３．５ｋｇ／ｃｍ2、２４０℃の条件で、加圧エステル化反応を行った。その後、エステル化反応缶内を常圧に戻し、リン酸トリメチル０．０４０重量部を添加した。さらに、２６０℃に昇温し、リン酸トリメチルを添加した１５分後に、上記シリカ粒子のエチレングリコールスラリーを、生成ポリエステルに対し、５００ｐｐｍとなるよう添加した。１５分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、２８０℃の減圧下で重縮合反応を行った。重縮合反応終了後、９５％カット径が２８μｍのナスロン製フィルターで濾過処理を行い、極限粘度が０．６３ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂ペレットを製造した。得られたＰＥＴ中のＣＴ含有量は０．９重量％であった。
【００７６】
次に、得られたＰＥＴ樹脂ぺレットを密封容器内に封入して窒素パージし、２２０℃に加熱、攪拌しながら４８時間の熱処理を施して、原料ＰＥＴ樹脂ペレット（Ｂ）を得た。得られたＰＥＴ樹脂ペレット（Ｂ）の極限粘度は０．６４ｄｌ／ｇ、ＰＥＴ中のＣＴ含有量は０．２６重量％であった。
【００７７】
（フィルムの製造）
上記の空洞形成剤（Ａ）とＰＥＴ樹脂ペレット（Ｂ）とを別々に加熱、真空乾燥し、別々のホッパーに供給した。次いで、ホッパー下部に取り付けたスクリューフィーダーを用いて、Ａ／Ｂ＝７／９３の重量比となるように連続計量し、インラインミキサーを用いて連続攪拌した後、ダブルフライトスクリューを備えた単軸押出機に供給した。以下、前記混合原料（Ａ／Ｂ＝７／９３；重量比）をコア層原料と略す。
【００７８】
次に、押出機によって溶融、混合された前記のコア層原料を、ギアポンプ、フィルター、直径５０ｍｍの短管内部に装着された１０エレメントのインラインスタティックミキサーを経由してフィードブロック（共押出し接合器）に供給した。
【００７９】
一方、前記ＰＥＴ樹脂ペレット（Ｂ）を単独でスキン層原料として用い、真空乾燥を施して、前記コア層とは別の単軸押出機に供給し、溶融押出し、ギアポンプ、フィルターの工程を経由して、前記フィードブロックに供給した。
【００８０】
フィードブロックでは、前記コア層の両面に前記スキン層を均等に接合した。このとき、スキン層／コア層／スキン層の厚み比率が１０／８０／１０となるように、コア層側及びスキン層側の押出機及びギアポンプの回転数を制御した。
【００８１】
次いで、フィードブロックで接合した溶融ポリマーを、フィードブロック直下に設置したコートハンガーダイに供給し、表面温度３０℃の冷却ドラム上にキャストした。同時に、冷却ドラム面の反対面からもエアナイフ法を用いて強制冷却して、厚さ２．３ｍｍの未延伸フィルムを製造した。
【００８２】
このとき、冷却ドラムの周速は６．４５ｍ／分、前記コア層側フィルターの濾過圧力損失は９．２ＭＰａ、インラインスタティックミキサーを通過させるのに要した圧力損失は２．９ＭＰａであり、押出し機スクリューからダイまでのメルトライン容積をポリマー流速で除算して求めた平均溶融滞留時間は約７．５分であった。一方、前記スキン層側フィルターの濾過圧力損失は８．８ＭＰａ、平均溶融滞留時間は１０分であった。
【００８３】
次に、前記の方法で得られた未延伸フィルムを、数本の加熱ロールを用いて６５℃に加熱した後、周速が異なるロール間で３．１倍に延伸し、即座に冷却した。このとき、低速ロール（最終加熱ロール）と高速ロール（第１冷却ロール）の中間部に、金反射膜を備えた赤外線加熱ヒータを、フィルムを挟んで対向する位置に設置してフィルムの両面から加熱し、均一延伸に必要十分な熱量を供給して瞬間的に延伸を開始、完了させ、１軸延伸フィルムを製造した。
【００８４】
次に、得られた１軸延伸フィルムをテンターに導入し、１２０℃から１５０℃に加熱昇温しつつ幅方向に３．８倍の延伸を行った。さらに、テンター内で、２０５℃で３０秒間の熱処理を施し、冷却、両端部（クリップ把持部）を切除した。
【００８５】
次に、クリップ把持部を切除したフィルムを熱風（１８０℃）で再加熱し、フィルム長手方向に１．５％の緩和処理を施し、冷却後、ロール状に巻き取った。
このようにして得られた空洞含有ポリエステル系フィルム（実施例１）の特性値を表１に示した。
【００８６】
比較例１
（ポリエステル原料の製造）
実施例１と同様に、凝集体シリカ粒子を０．０５重量％含有するＰＥＴ樹脂ペレット（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ、ＣＴ含有量０．９重量％）を出発原料として用いた。ただし、脱オリゴマー（脱ＣＴ）処理に際して、実施例１で用いた窒素パージ法の代わりに、固相重合法を用いた。
【００８７】
即ち、前記出発原料を真空容器内で２２０℃に加熱、攪拌しながら４８時間の熱処理を施して、原料ＰＥＴ樹脂ペレット（Ｃ）を得た。得られたＰＥＴ樹脂ペレット（Ｃ）の極限粘度は０．７６ｄｌ／ｇ、ＰＥＴ中のＣＴ含有量は０．２５重量％であった。
【００８８】
（フィルムの製造）
実施例１で用いたＰＥＴ樹脂ペレット（Ｂ）に代えて、前記固相重合を施したＰＥＴ樹脂ペレット（Ｃ）を用いた。
【００８９】
なお、実施例１と同一の製造条件では、押出し機の負荷電流が著しく大きくなり、またフィルター濾過圧力も著しく上昇するため、フィルムの製造が不可能であった。そのため、コア層原料及びスキン層原料の吐出量（押出し機及びギアポンプ回転数）を適宜調節して未延伸フィルムを製造した。
【００９０】
このとき、冷却ドラムの周速は３．１３ｍ／分、前記コア層側フィルターの濾過圧力損失は９．５ＭＰａ、インラインスタティックミキサーを通過させるのに要した圧力損失は３．０ＭＰａであり、押出し機スクリューからダイまでのメルトライン容積をポリマー流速で除算して求めた平均溶融滞留時間は１５．５分であった。
【００９１】
次に、前記の方法で得られた未延伸フィルムを、常法により数本の加熱ロールを用いて８５℃に加熱し、２．９倍に縦延伸した。
【００９２】
得られた１軸延伸フィルムを引き続きテンターに導入し、１２０℃に加熱昇温して幅方向に３．７倍の延伸を行った。次いで、テンター内で、２３０℃で６０秒間の熱処理を施して、２軸延伸フィルム（比較例１）を得た。なお、本比較例１では、緩和処理は施さなかった。
【００９３】
比較例２
実施例１と同じ原料を用い、未延伸フィルムの製造も実施例１と同条件で実施した。そして、縦延伸以降の製造条件は比較例１と同様の方法により、２軸延伸フィルム（比較例２）を得た。得られたフィルム（比較例２）の特性値を表１に示した。
【００９４】
比較例３
実施例１で用いたＰＥＴ樹脂ペレット（Ｂ）の代わりに、凝集体シリカ粒子を０．０５重量％含有するＰＥＴ樹脂ペレット（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ、ＣＴ含有量０．９重量％）をそのまま用いた。縦延伸条件、横延伸条件、熱処理条件についても実施例１と同じ条件にて実施したが、フィルム長手方向の緩和処理は施さなかった。得られたフィルム（比較例３）の特性値を表1に示した。
【００９５】
【表１】
0004806860.tif 000002
【００９６】
表１から、実施例１のフィルムは本発明で規定される要件を満足しており、ハーメチックモータ用絶縁材料として好適な低オリゴマー性、高温高圧冷媒ガス中での長期使用中の脆化防止性、低誘電性、良好なハンドリング性を有するフィルムであることが分かる。
【００９７】
これに対し、原料ＰＥＴ樹脂に固相重合を施して、ＰＥＴを高分子量化及び低オリゴマー化し、かつ従来公知の延伸、熱処理条件で製造したフィルム（比較例１）では、ポリマーのメルトライン中での滞留時間が長くため、フィルムのハンドリング性が著しく不良となること、またオリゴマー成分がメルトライン中で再析出するために実施例１と比較して低オリゴマー性が乏しくなること、さらに１４０℃で１０００時間処理後の伸度残存率も実施例１と比較して乏しいことが分かる。
【００９８】
また、実施例１と同じ原料を用いた場合でも、従来公知の延伸、熱処理条件で製造したフィルム（比較例２）では、１４０℃で１０００時間処理後の脆化が著しく進行していることが分かる。
【００９９】
また、実施例１と同様の製造法を採用した場合でも、原料ＰＥＴ樹脂の低オリゴマー処理を行っていないフィルム（比較例３）では、ＣＴ含有量が高いことが分かる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明の空洞含有ポリエステル系フィルムは、オリゴマーの再析出が少なく、高温で長時間（１４０℃×１０００時間）処理しても伸度の低下が小さく、かつ均一な空洞含有構造を有しているため低誘電性及びハンドリング性（折れ曲がり、潰れなど）に優れるという利点がある。そのため、冷蔵庫あるいは空調機等に組み込まれる、代替フロンガスを冷媒とし、有極性オイルを用いる高温度下での使用に適した耐熱性冷媒圧縮機用の電動機絶縁フィルム、特にハーメチックモータ用絶縁材料として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は裁断されたフィルムであり、破線は折り返し位置を示す。なお、図中の長さの単位はｍｍである。
【図２】図２は図１のフィルムを破線で折り返し、ｕ字形に曲げた状態を示す。
【図３】図３は図２のフィルムを挿入するモータースロット例である。なお、図中の長さの単位はｍｍである。
【符号の説明】
１  絶縁フィルム
２  絶縁フィルムを折り曲げたもの
３  モータースロット
４  フィルム挿入
【図１】
0004806860.tif 000003
【図２】
0004806860.tif 000004
【図３】
0004806860.tif 000005