CN101765625A - 汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜以及包含其的电绝缘部件 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于，提供除了耐热尺寸稳定性之外，还具有汽车驱动电动机的绝缘用膜所要求的高的耐水解性、且分层特性也优异的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜。
Description
技术领域
本发明涉及汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜以及包含其的电绝缘部件，更具体地说，涉及具有优异的耐热性和耐水解性、且分层(delamination)特性优异的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜以及包含其的电绝缘部件。
背景技术
近年，从环境问题方面考虑，替代以往的汽油引擎车的汽车的需求提高，特别是将汽油引擎与电动机组合来实现低油耗、低噪音等的混合动力车正受到瞩目。该混合动力车中使用的电动机要求非常高的输出功率，且使用环境非常苛刻、使用时间长。因此，对于电动机内使用的绝缘膜，要求高的耐热性、耐水解性。
对于以往的电动机用途、例如冷冻机或空调机等的压缩机用电动机中使用的绝缘用膜，近年随着电气-电子仪器的小型化、高性能化，要求与以往相比，提高耐热性、致冷剂的低聚物提取量、耐水解性等特性，并进行了各种研究。例如，使用对通常的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(以下称为PET膜)的耐热性(耐热等级E级)进行改善而得到的耐热等级B级的PET膜(B级PET膜)，通过日本特开2001-76536号公报(专利文献1)、日本特开2002-273844号公报(专利文献2)等提供的聚萘二甲酸乙二醇酯膜(以下有时称为PEN膜)等。
特别是PEN膜由于为耐热等级高的绝缘膜，大多单独使用PEN膜，因此大多以200μm以上厚膜的方式使用。使用这种厚PEN膜加工成被称为槽(slot)或楔(wedge)的电绝缘部件的绝缘材料时，冲裁或弯曲加工时易产生被称为层间剥离(以下有时称为分层)的分子的堆积(垒积结构)在芳环的平面间剥离的现象，有引起成品率降低的问题。
作为对加工PEN膜时产生的分层进行改善的方法，例如，如日本特开平6-335960号公报(专利文献3)所示，对着眼于PEN膜加工时的温度、冲头曲率等来降低分层的产生频率的方法进行了研究。但是，采用这种方法时，有必要改良加工装置，此外在气温和湿度低的冬季有时不能表现出充分的效果。
另一方面，使用迄今用作绝缘用膜的PET或PEN膜作为汽车驱动电动机用绝缘膜时，在耐水解性方面仍得不到充分的性能。
因此，现状是为了使用PEN膜作为汽车驱动电动机的绝缘用膜，需要具有耐热尺寸稳定性的同时，与以往的PEN膜相比具有更高的耐水解性、且分层特性也优异的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜。
专利文献1：日本特开2001-76536号公报
专利文献2：日本特开2002-273844号公报
专利文献3：日本特开平6-335960号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供除了耐热尺寸稳定性之外，还具有汽车驱动电动机的绝缘用膜所要求的高的耐水解性、且分层特性也优异的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜。
本发明的上述目的通过下述汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜来达成，该汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜为以聚萘二甲酸乙二醇酯作为主要成分的双轴定向聚酯膜，其中，该膜的面定向系数为0.260～0.280，熔解次峰温度(Tsm)为210℃～230℃，在150℃处理30分钟时的膜的纵向和横向的热收缩率分别为0％～1.0％，膜厚为100μm～200μm。
此外，本发明的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜包含具备下述技术特征的至少任意一个的聚酯膜作为优选方式：纵向和横向的杨氏模量分别为5900MPa以上、膜的特性粘度为0.40dl/g以上、低聚物提取量为0.0重量％～0.5重量％。
本发明的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜具体地说可以用于混合动力汽车或电动汽车的驱动电动机用途中。
进一步地，本发明还包含含有上述汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜的汽车驱动电动机电绝缘部件。
此外，本发明包含在上述汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜的两面上层叠间位芳族聚酰胺片材而成的汽车驱动电动机电绝缘部件。
提高聚萘二甲酸乙二醇酯膜的膜面定向系数时，在以往仅已知耐热劣化性提高，而本发明中发现耐水解性也得到提高。此外，仅提高面定向系数时产生分层，而若使膜厚比以往薄，则具有不仅耐水解性得到提高，还可以抑制冲裁或弯曲加工时的分层的特征。此外发现，通过形成同时具有规定的熔解次峰温度和热收缩率的高温尺寸稳定性优异的膜，可以适用作汽车驱动电动机的绝缘膜，从而完成了本发明。
根据本发明，本发明的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜，由于除了耐热尺寸稳定性之外，还具有汽车驱动电动机的绝缘用膜所要求的高的耐水解性，且分层特性优异，因此可以适用作混合动力汽车或电动汽车的驱动电动机的绝缘膜。
此外，本发明的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜还具有由膜产生的低聚物量少的特征。
具体实施方式
以下对本发明进行详细的说明。
<聚萘二甲酸乙二醇酯>
本发明中的聚酯膜的主要成分为聚萘二甲酸乙二醇酯。上述聚萘二甲酸乙二醇酯由作为二羧酸成分的萘二甲酸、作为二元醇成分的乙二醇形成。其中，“主要”指的是聚合物成分中，全部重复结构单元的80摩尔％以上。本发明的聚萘二甲酸乙二醇酯，优选全部重复单元的80摩尔％以上为选自2，6-萘二甲酸乙二醇酯、2，7-萘二甲酸乙二醇酯、1，5-萘二甲酸乙二醇酯中的至少1种，特别优选为2，6-萘二甲酸乙二醇酯。进一步优选全部重复单元的90摩尔％以上、特别优选95摩尔％以上为2，6-萘二甲酸乙二醇酯，特别优选为聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯的实质上的均聚物。
本发明的聚萘二甲酸乙二醇酯可以是共聚成分为20摩尔％以下的聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物。聚萘二甲酸乙二醇酯为共聚物的情况下，可以使用分子内具有2个酯形成性官能团的化合物作为共聚成分。作为这种化合物，可以使用例如草酸、已二酸、邻苯二甲酸、癸二酸、十四烷双酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、2，7-萘二甲酸、1，5-萘二甲酸、1，4-环己烷二甲酸、4，4’-联苯二甲酸、苯基茚满二甲酸、萘满二甲酸、十氢化萘二甲酸、二苯基醚二甲酸等二羧酸，对羟基苯甲酸、对羟基乙氧基苯甲酸等羟基羧酸，或二甘醇、丙二醇、亚丙基二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、环己烷亚甲基二醇、新戊二醇、双酚砜等环氧乙烷加成物、双酚A的环氧乙烷加成物、二甘醇、聚环氧乙烷二醇等二元醇类等。这些共聚成分可以使用1种或将2种以上并用。上述共聚成分中，可以举出作为酸成分的间苯二甲酸、对苯二甲酸、4，4’-联苯二甲酸、2，7-萘二甲酸、对羟基苯甲酸，作为二元醇成分的二甘醇、亚丙基二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、双酚砜的环氧乙烷加成物作为优选的例子。
此外，聚萘二甲酸乙二醇酯例如可以为通过苯甲酸、甲氧基聚亚烷基二醇等单官能性化合物，将末端的羟基和/或羧基的一部分或全部封端而成的聚萘二甲酸乙二醇酯，或例如可以为用少量的甘油、季戊四醇等三官能以上的酯形成性化合物在实质上得到线状聚合物的范围内共聚而成的聚萘二甲酸乙二醇酯。
本发明的聚酯膜中的聚合物以聚萘二甲酸乙二醇酯的均聚物或共聚物作为主要成分，但是也可以为与其它的聚酯或聚酯以外的有机高分子的混合体(blend)。混合体的情况下，聚合物的成分中的聚萘二甲酸乙二醇酯优选以聚合物重量为基准为80重量％以上，进一步优选为90重量％以上，特别优选为95重量％以上。通过使聚萘二甲酸乙二醇酯含量在上述范围，可以确保机械特性、长期耐久性和尺寸稳定性，而不会极端地丧失聚萘二甲酸乙二醇酯本来的特性。
作为可以与聚萘二甲酸乙二醇酯混合的聚酯，可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚2，7-萘二甲酸乙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸新戊二醇酯、聚2，6-萘二甲酸(双(4-亚乙基氧基苯基)砜)酯。其中，优选聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸丙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸(双(4-亚乙基氧基苯基)砜)酯(poly(bis(4-ethyleneoxyphenyl)sulfone)-2，6-naphthalenedicarboxylate)。这些聚酯或聚酯以外的有机高分子可以使用1种或将2种以上并用。
本发明的聚萘二甲酸乙二醇酯可以通过下述方法制备，该方法中，使二羧酸与二元醇反应，直接得到低聚合度聚酯后，在聚合催化剂存在下将该低聚合度聚酯进一步聚合，得到聚酯。此外，本发明的聚萘二甲酸乙二醇酯也可以通过下述方法制备，该方法中，使用二羧酸的低级烷基酯与二元醇通过酯交换反应得到低聚合度聚酯后，在聚合催化剂存在下将该低聚合度聚酯进一步聚合，得到聚酯。
作为酯交换反应中使用的酯交换催化剂，可以举出例如，含有钠、钾、镁、钙、锌、锶、钛、锆、锰、钴的化合物中的一种或两种以上。此外，作为聚合催化剂，可以举出三氧化锑、五氧化锑等锑化合物，以二氧化锗为代表的锗化合物，钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四苯酯或它们的部分水解物，草酸氧钛铵、草酸氧钛钾、三(乙酰丙酮)钛等钛化合物。
经过酯交换反应进行聚合时，为了在聚合反应前使酯交换催化剂失活，可以添加磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三正丁酯、膦酰基乙酸三乙酯、正磷酸等磷化合物，磷元素在聚萘二甲酸乙二醇酯中的含量为20ppm～100ppm从聚酯的热稳定性方面考虑优选。
本发明的聚萘二甲酸乙二醇酯还可以在熔融聚合后制成碎片(chip)，在加热减压下或在氮气等惰性气流中，于聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度以上、熔点温度以下的范围实施固相聚合处理。
<添加剂>
本发明的双轴定向聚酯膜为了提高膜的操作性，可以在不损害发明效果的范围内添加惰性粒子等。作为惰性粒子，可以含有例如含元素周期表第IIA、第IIB、第IVA、第IVB族的元素的无机粒子(例如高岭土、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、二氧化硅等)，由交联有机硅树脂、交联聚苯乙烯、交联丙烯酸类树脂粒子等耐热性高的聚合物形成的微粒等。含有惰性粒子时，惰性粒子的平均粒径优选为0.001～5μm，相对于膜总重量含有0.01～10重量％、进一步优选为0.05～5重量％。此外，本发明的双轴定向聚酯膜根据需要还可以含有少量的紫外线吸收剂、抗氧化剂、抗静电剂、光稳定剂、热稳定剂。
<面定向系数>
本发明的双轴定向聚酯膜，由膜的纵向(以下有时称为长度方向、制膜方向或MD方向)、横向(以下有时称为宽度方向或TD方向)和厚度方向的折射率求得的面定向系数(ns)为0.260～0.280。膜的面定向系数优选为0.261以上，进一步优选为0.262以上。另一方面，膜的面定向系数优选为0.279以下，进一步优选为0.278以下。其中，面定向系数以下述值表示：使用由阿贝法测定得到的膜的各方向成分的折射率，按照下式(1)计算得到的值。
ns＝(nMD+nTD)/2-nZ ...(1)
(式中，nMD表示膜的MD方向的折射率，nTD表示膜的TD方向的折射率，nZ表示与膜面垂直的厚度方向的折射率。)
膜的面定向系数为表示膜内的分子链的定向状态的指标。本发明基于当将膜的面定向系数提高得比以往高时耐水解特性提高的新的发现。另一方面，膜的面定向系数超过上述上限值时，分子链的定向过强，即使是本发明范围的膜厚也会在冲裁或弯曲加工时产生层间剥离(分层)，导致成品率降低。另一方面，面定向系数不满足上述下限值时，分子链的面定向不充分，不会表现出耐水解性的提高效果。
作为用于达成膜的面定向系数的具体的达成方法，通过使纵向和横向的拉伸倍率分别为3.7倍～4.7倍，同时使热固定温度在215～235℃的范围内来达成。此外，优选纵拉伸倍率与横拉伸倍率的差为0.3以下。
<熔解次峰温度(Tsm)>
本发明的双轴定向聚酯膜的熔解次峰温度(Tsm)为210℃～230℃。熔解次峰温度(Tsm)优选为215℃以上，更优选为220℃以上，进一步优选为222℃以上。此外，熔解次峰温度(Tsm)优选为229℃以下，更优选为228℃以下。
本发明的双轴定向聚酯膜由于有时使用环境达到高温，150℃下的耐热尺寸稳定性是必要的。为了形成上述特性的膜，在膜拉伸后，实施热固定处理使膜结晶化。通过该热固定处理进行结晶化，由此表现出熔解次峰。但是，若将热固定处理温度提高至聚萘二甲酸乙二醇酯的熔点附近，则暂时形成的分子定向缓和，导致面定向系数的降低、即耐水解性的降低。因此，熔解次峰温度必须不超过上限值。此外，熔解次峰温度不满足上述下限值时，由于拉伸产生的变形的缓和不能充分进行，冲裁或弯曲加工时产生分层，此外热收缩率有增大的趋势。
上述熔解次峰温度范围通过制膜步骤中的热固定处理温度的调整来达成。进一步具体地说，通过在膜温度215℃～235℃的温度范围进行热固定处理来达成。
<热收缩率>
本发明的双轴定向聚酯膜由于汽车驱动电动机的使用环境为高温，在150℃、热处理30分钟后的纵向和横向的热收缩率有必要分别为0％～1.0％，优选为0.8％以下。热收缩率大于上述上限值时，暴露在150℃以上的温度的一部分膜收缩而易产生局部变形。因此，作为槽或楔等绝缘部件使用中产生变形，对绝缘性能有影响，导致电动机寿命降低。进一步地，与芳族聚酰胺片材层叠的情况下，150℃下与芳族聚酰胺片材的收缩率差增大，结果使芳族聚酰胺片材局部地产生褶皱，或在芳族聚酰胺片材与双轴定向聚酯膜间产生剥离，这些有可能影响到绝缘性能。热收缩率优选在上述范围内更小，但是为了得到充分的面定向系数，有必要适当进行拉伸。因此，纵向和横向各自的热收缩率通常为0％以上，优选为0.2％以上，进一步优选为0.4％以上。
用于得到上述热收缩率的方法，通过使纵向和横向的拉伸倍率分别为4.7倍以下，然后在215℃以上的温度下进行热固定处理，进而在185～205℃下实施热松弛处理来达成。而且，通过在上述范围内进一步减小拉伸倍率，可以减小热收缩率，优选以3.7倍～4.7倍范围的拉伸倍率进行。
<膜厚>
本发明的双轴定向聚酯膜的厚度必须为100μm～200μm。本发明的双轴定向聚酯膜的厚度优选为105μm以上，更优选为110μm以上。此外，本发明的双轴定向聚酯膜的厚度优选为180μm以下，更优选为175μm以下，特别优选为150μm以下。
膜厚不满足上述下限值的情况下，用于汽车驱动电动机的槽、楔、相间绝缘(phase-to-phase insulation)用途时，部件本身的强度和绝缘能力有可能不充分。特别是为了搭载在汽车上，要求可以耐冲击的强度，某种程度的膜厚是必须的。
另一方面，膜厚超过上述上限值时，具有本发明的面定向系数的膜在弯曲加工时易产生分层，成品率降低。本发明的双轴定向聚酯膜具有通过具有高的面定向系数，表现出优异的耐水解性的特征。但是，聚萘二甲酸乙二醇酯的面定向系数越高，则在厚膜中越易产生分层。因此，本发明的双轴定向聚酯膜的厚度优选在上述范围内更薄。
<杨氏模量>
本发明的双轴定向聚酯膜优选膜的纵向和横向的杨氏模量分别为5900MPa以上，更优选为6000MPa以上。杨氏模量也与面定向系数同样地依赖于分子链的定向。因此，有面定向系数越大则杨氏模量越大的趋势。
若杨氏模量不满足下限值，则也不满足面定向系数的下限值，因此不能充分表现出耐水解性的提高效果。此外，若杨氏模量不满足下限值，则使用本发明的膜厚度的膜作为汽车驱动电动机用的电绝缘部件时，有可能不能充分保持部件的强度。
由于杨氏模量越高则部件强度越高，对上限不特别限定。但是，7000MPa以上时，除了在制膜步骤中多产生膜切断之外，分子链的定向过强，即使是本发明范围的膜厚度也易产生分层，有可能导致成品率的降低。
达成杨氏模量的具体方法可以通过与面定向系数的达成方法相同的方法进行。
<特性粘度>
制成双轴定向膜后的膜的特性粘度优选为0.40dl/g以上，进一步优选为0.45dl/g以上。特性粘度的上限值不特别存在，但是若超过0.90dl/g，则施加在熔融挤出机的螺杆的扭矩非常高，难以使用通常的熔融挤出机。其中，膜的特性粘度表示构成膜的聚合物的特性粘度。制成双轴定向膜后的膜的特性粘度的上限从制膜时的螺杆负荷方面考虑，更优选为0.80dl/g以下，特别优选为0.75dl/g以下。
本发明具有虽然膜的特性粘度为通常使用的区域，但是通过提高膜的面定向系数、得到高的耐水解特性的特征。但是，在特性粘度不满足下限值的区域中，膜的初期强度本身有可能变脆。要说明的是，特性粘度为使用邻氯苯酚作为溶剂，在35℃测定得到的值(单位：dl/g)。
此外，制膜前的聚萘二甲酸乙二醇酯的特性粘度优选为0.50dl/g以上，进一步优选为0.55dl/g以上。制膜前的聚萘二甲酸乙二醇酯的特性粘度不满足下限值的情况下，熔融挤出后，进行双轴定向得到的膜的特性粘度有可能不在上述范围。
<低聚物提取量>
本发明的双轴定向聚酯膜优选低聚物提取量为0.0重量％～0.5重量％。本发明中的低聚物提取量以将38mm×38mm四方的膜在139℃的二甲苯20cc中煮沸2小时，缓慢冷却后取出膜，由测定波长240nm的吸光度求得该二甲苯中的低聚物量的值来表示。低聚物提取量超过0.5重量％时，驱动电动机在浸渍在油中的状态下、于高温条件下使用时，易产生由膜提取的低聚物在油中析出的问题，有可能不能用作汽车的驱动电动机的绝缘用膜。低聚物提取量在0.5重量％以下的范围提取量越少越好。为了得到上述低聚物提取量，优选膜的面定向系数在所需的范围内，可以通过与面定向系数的达成方法相同的方法得到。此外，通过进行固相聚合，可以进一步降低低聚物提取量。
<制膜方法>
本发明的双轴定向聚酯膜若是双轴拉伸，则可以使用公知的制膜方法来制造。例如，可以通过将充分干燥的聚萘二甲酸乙二醇酯在熔点～(熔点+70)℃的温度下熔融挤出，在流延鼓上骤冷形成未拉伸膜，然后将该未拉伸膜依次或同时进行双轴拉伸并进行热固定的方法制造。通过依次双轴拉伸制膜时，将未拉伸膜在纵向上、130～170℃下拉伸3.7～4.7倍，接着用拉幅机在横向上、130～150℃下拉伸3.7～4.7倍来得到。纵向、横向的拉伸倍率优选分别为3.9倍～4.6倍。此外，纵拉伸倍率与横拉伸倍率的差优选为0.3以下。热固定处理在215℃～235℃的温度下、在拉紧下或限制收缩下进行，热固定时间优选为1～1000秒。热固定温度优选为220℃以上，进一步优选为225℃以上，特别优选为227℃以上。此外，热固定温度优选为234℃以下，进一步优选为233℃以下。同时双轴拉伸的情况下，也可以适用上述拉伸温度、拉伸倍率、热固定温度等。
而且，进一步地在热固定后于185～205℃的温度下进行松弛处理，由此可以得到具有本发明的热收缩率的膜。
<汽车驱动电动机用途>
本发明的双轴定向聚酯膜由于除了耐热尺寸稳定性之外，还具有汽车驱动电动机的绝缘用膜近年所要求的高的耐水解性，且分层特性优异，因此可以适用作混合动力汽车或电动汽车的驱动电动机的绝缘膜。特别是可以用于汽车驱动电动机的槽、楔、相间绝缘用途。这些用途由于要求绝缘性能、形状稳定性，因此要求厚膜。特别是为了搭载在汽车上，要求可以耐冲击的强度，有必要为100μm以上的膜厚。本申请发明的双轴定向聚酯膜由于不仅具有上述性能，而且用通常的膜制膜方法就可以形成100μm以上的膜厚，与其它原材料相比，适用作汽车驱动电动机的绝缘膜。
本发明还包括含有上述双轴定向聚酯膜作为绝缘膜的汽车驱动电动机电绝缘部件。作为汽车驱动电动机的电绝缘部件，具体地说可以举出上述槽、楔、相间绝缘部件。
作为上述电绝缘部件的结构，可以举出在本发明的双轴定向聚酯膜的两面上层叠间位芳族聚酰胺片材而成的3层叠层膜。
芳族聚酰胺通常指的是酰胺键的85摩尔％以上直接与2个芳环键合的全芳族聚酰胺。本发明中的间位芳族聚酰胺指的是通过间位定向芳族二胺与间位定向芳族二酰卤的缩聚得到的聚合物，进而为以相对于上述单体、共聚率为40摩尔％以下将对位定向芳族二胺、对位定向芳族二卤化物、脂肪族二胺、脂肪族二羧酸等缩聚而得到的、含有酰胺键以芳环的间位或基于此的定向位键合的重复单元的聚合物。
本发明的间位芳族聚酰胺片材优选膜厚为10～100μm，进一步优选为20～80μm，特别优选为30～70μm。
间位芳族聚酰胺片材由于耐热性、强度、耐电压特性优异，可以层叠在本发明的双轴定向聚酯膜的两面上、作为耐热性绝缘纸使用，可以进一步提高作为电绝缘部件的特性。此外，将间位芳族聚酰胺片材层叠在本发明的双轴定向聚酯膜的两面上时，可以使双轴定向聚酯膜本身的膜厚进一步薄，可以在不产生分层的膜厚度范围提高面定向系数，表现出优异的耐水解性。
另一方面，仅利用间位芳族聚酰胺片材时，吸水时有可能产生强度降低或绝缘性能的降低，此外在聚合物的性质上，难以使膜变厚，难以单独用作汽车驱动电动机的电绝缘部件。
此外，本发明的双轴定向聚酯膜与间位芳族聚酰胺片材还可以通过粘合剂层叠。对粘合剂不特别限定，例如可以使用聚氨酯类粘合剂、丙烯酸类粘合剂。
实施例
以下通过实施例对本发明进行具体的说明，但是本发明不仅限于这些实施例。而且，各特性值用以下的方法测定。此外，实施例中的份和％只要不特别说明则分别指的是重量份和重量％。
(1)面定向系数(ns)
使用阿贝折射计，将钠D线(589nm)作为光源，分别对得到的双轴定向膜的纵向、横向、厚度方向的折射率进行测定，通过下式(1)求得膜的面定向系数(ns)。
ns＝(nMD+nTD)/2-nZ ...(1)
(式中，nMD表示膜的MD方向的折射率，nTD表示膜的TD方向的折射率，nZ表示与膜面垂直的厚度方向的折射率。)
(2)熔解次峰温度(Tsm)
使用セイコ一电子工业(株)制DSC220，以升温速度20℃/分钟绘制DSC曲线。观察通过熔解得到的明确的吸热峰及其低温侧的吸热峰的2个峰，将与通过熔解得到的明确的吸热峰相比、在低温侧的吸热峰作为熔解次峰温度(Tsm)。
此外，熔解次峰与结晶熔解峰接近，峰不明显时，将DSC曲线的2次微分曲线为0的点作为次峰温度。
(3)热收缩率
标记双轴定向膜的纵向和横向，将预先测定正确长度的长30cm四方的膜无负荷地放入到温度设定为150℃的烘箱中，静置30分钟后取出，恢复至室温后读取其尺寸变化。由热处理前的长度(L0)和由于热处理引起的尺寸变化量(ΔL)，按照下式(2)分别求得纵向和横向的热收缩率。各方向的热收缩率分别以样品数＝5进行评价，使用其平均值。
热收缩率(％)＝(ΔL/L0)×100 ...(2)
(4)膜厚
使用打点式膜厚仪，对膜宽度方向的任意50个部位、膜宽度的中心附近的位置沿着长度方向的任意50个部位测定厚度，将全部100个部位的数平均值作为膜厚。
(5)杨氏模量
使用オリエンテツク社制テンシロンUCT-100型，在调节至温度20℃、湿度50％的室内，将双轴定向膜切成样品宽度10mm、长15mm，以卡盘间100mm、拉伸速度10mm/分钟、制图速度500mm/分钟进行拉伸，由得到的负荷-拉伸曲线的初始上升部的切线计算杨氏模量。而且，纵向的杨氏模量为以膜的纵向为测定方向得到的，横向的杨氏模量为以膜的横向为测定方向得到的。各杨氏模量测定10次，使用其平均值。
(6)特性粘度
使用邻氯苯酚作为溶剂，在35℃下进行测定(单位：dl/g)。膜的特性粘度对双轴定向膜取样来进行。
(7)低聚物提取量
将双轴定向膜(38mm×38mm)在139℃的二甲苯20cc中煮沸2小时，缓慢冷却后取出膜，由测定波长240nm的吸光度求得该二甲苯中的低聚物量。而且，低聚物的浓度与吸光度的关系预先制成标准曲线来使用。此外，吸光度的测定使用SHIMADZU制的UV-VIS-NIR分光光度计“UV-3101PC”。
(8)耐水解性
将在双轴定向膜的纵向上切取150mm长、在横向上切取10mm宽的长方形的样品片，在设定为121℃、2atm、100％RH(润湿饱和)的环境试验机内放置200小时。样品片使用不锈钢制夹子悬挂。对200小时后取出的样品片的断裂伸长率进行测定(n＝5)，求得处理前的值为100％时的比(保持率)，按照下述基准评价耐水解性。
而且，断裂伸长率使用オリエンテツク社制テンシロンUCT-100型，在调节至温度20℃、湿度50％的室内，以卡盘间100mm、拉伸速度10mm/分钟进行拉伸直至断裂来求得。
A：断裂伸长率保持率为50％以上
B：断裂伸长率保持率为20％以上且小于50％
C：断裂伸长率保持率小于20％
(9)分层性(耐分层性)
将膜样品切出80×80mm的尺寸，折成2折的同时，用平坦的一对金属板夹着后，通过加压机以0.3kg/cm2G的压力加压30分钟。加压后，使2折的膜样品返回至原来的平面状态，测定出现的白化部分的长度(mm)(n＝5)。
由该加压压力下的白化部分的长度(mm)的总计求得平均值(n＝5)，按照式(3)，将占折痕的总长度(80mm)的比率(％)定义为折痕分层率(％)，按照下述基准评价分层性。
折痕分层率(％)＝(白化部分的长度(mm)/80mm)×100 ...(3)
A：折痕分层率小于40％
B：折痕分层率为40％以上且小于70％
C：折痕分层率为70％以上
(10)加工性评价
使用小田原エンヅニアリンゲ(株)制电动机加工机的楔成型部分，在125μm厚的膜样品的两面上，通过丙烯酸类粘合剂贴合50μm厚的间位芳族聚酰胺片材(Dupont公司制、商品名ノ一メツクス)制成叠层膜。使用叠层膜，在25℃、50％RH的氛围气体下，以加工速度2个/秒加工成宽12mm、长60mm的楔。目视观察成型后的楔，将聚酯膜产生层间剥离(包括层内剥离)的楔作为不良品，求得不良品发生率，按照下述基准进行加工性评价。而且，加工个数为各样品各20个。
A：不良品发生率为5％以下
B：不良品发生率超过5％
<实施例1>
配合2，6-萘二甲酸二甲酯100重量份，乙二醇60重量份，作为酯交换催化剂的乙酸锰四水盐0.03重量份，作为润滑剂的平均粒径为0.3μm的球状二氧化硅粒子0.10重量％、平均粒径为0.12μm的球状二氧化硅粒子0.15重量％，按照常规方法进行酯交换反应。各润滑剂表示相对于膜重量的配合量。然后，添加膦酰基乙酸三乙酯0.042重量份，实质上结束酯交换反应。然后，添加三氧化锑0.024重量份，接着在高温、高真空下按照常规方法进行聚合反应，得到特性粘度为0.65dl/g的聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯的碎片(以下有时称为PEN碎片)。将该PEN碎片在175℃下干燥5小时后，供给到挤出机中，在熔融温度300℃下熔融，由模具缝隙挤出后，在表面温度设定为55℃的流延鼓上冷却固化，制造未拉伸膜。
将该未拉伸膜在140℃于纵向(长度方向)上拉伸4.0倍，得到单轴拉伸膜。然后，在135℃下于横向(宽度方向)上依次双轴拉伸4.1倍，进而在230℃的热固定温度下进行10秒钟热固定处理，进而在195℃下于宽度方向上收缩0.5％的同时进行再热处理(热松弛处理)，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜后，卷取到辊上。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。该膜具有可以用于汽车驱动电动机用途的面定向系数、熔解次峰温度、耐热尺寸稳定性的同时，耐水解性和分层特性也优异，且提取低聚物少。
<实施例2>
除了使纵向的拉伸倍率为4.2倍、横向的拉伸倍率为4.5倍之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<实施例3>
将特性粘度为0.65dl/g的聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯的碎片填充到转筒中，减压至1mmHg的同时，在150度下干燥6小时，然后，将转筒内的温度升高至240℃，在该温度下保持26小时，制成特性粘度为0.85dl/g的固相聚合处理PEN碎片，除此之外重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<实施例4>
除了使纵向的拉伸倍率为4.1倍、横向的拉伸倍率为4.3倍之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<实施例5>
除了使热固定温度为220℃之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<实施例6>
除了将膜厚改变为150μm之外，重复与实施例1同样的操作。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<实施例7>
除了使纵向的拉伸倍率为3.7倍、横向的拉伸倍率为3.8倍之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<比较例1>
除了使纵向的拉伸倍率为4.5倍、横向的拉伸倍率为4.8倍之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<比较例2>
除了使纵向的拉伸倍率为3.2倍、横向的拉伸倍率为3.4倍之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<比较例3>
除了使热固定温度为240℃之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<比较例4>
除了使热固定温度为210℃之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<比较例5>
除了不进行热松弛处理之外，重复与实施例1同样的操作，得到膜厚为125μm的双轴定向聚酯膜。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
<比较例6>
除了将膜厚改变为250μm之外，重复与实施例1同样的操作。得到的双轴定向聚酯膜的特性如表1所示。
[表1]
产业实用性
本发明的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜由于除了耐热尺寸稳定性之外，还具有汽车驱动电动机的绝缘用膜所要求的高的耐水解性，且分层特性优异，因此可以适用作混合动力汽车或电动汽车的驱动电动机的绝缘膜。
Claims (7)
1.汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜，其为以聚萘二甲酸乙二醇酯作为主要成分的双轴定向聚酯膜，其特征在于，该膜的面定向系数为0.260～0.280，熔解次峰温度(Tsm)为210℃～230℃，在150℃处理30分钟时的膜的纵向和横向的热收缩率分别为0％～1.0％，膜厚为100μm～200μm。
2.如权利要求1所述的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜，其中，纵向和横向的杨氏模量分别为5900MPa以上。
3.如权利要求1或2任意一项中所述的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜，其中，膜的特性粘度为0.40dl/g以上。
4.如权利要求1～3任意一项中所述的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜，其中，低聚物提取量为0.0重量％～0.5重量％。
5.如权利要求1～4任意一项中所述的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜，其中，汽车为混合动力汽车或电动汽车。
6.汽车驱动电动机电绝缘部件，其含有权利要求1～5任意一项中所述的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜。
7.汽车驱动电动机电绝缘部件，其为在权利要求1～5任意一项中所述的汽车驱动电动机用双轴定向聚酯膜的两面上层叠间位芳族聚酰胺片材而成的。
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