(57)【要約】【課題】  本発明は、二次加工性において引き裂きを抑制することができ、力学特性のバランスのとれた積層多孔性フィルムを得ることを目的とする。【解決手段】  ポリプロピレン系樹脂を主成分とする層と、ポリエチレン系樹脂を含有する層とを有し、かつ、β活性を有する積層多孔性フィルムであって、前記積層多孔性フィルムの流れ方向の引裂強度と、前記積層多孔性フィルムの流れ方向に垂直な方向との引裂強度との比が０．０８〜２．０であることを特徴とする積層多孔性フィルムである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン系樹脂を主成分とするＡ層と、ポリエチレン系樹脂を含有するＢ層とを有し、かつ、β活性を有する積層多孔性フィルムであり、前記積層多孔性フィルムの流れ方向（ＭＤ）の引裂強度（ＨＭＤ）と、前記積層多孔性フィルムの流れ方向に対して垂直方向（ＴＤ）の引裂強度（ＨＴＤ）との比（ＨＭＤ／ＨＴＤ）が、０．０８〜２．０であることを特徴とする積層多孔性フィルム。
【請求項２】
前記引裂強度ＨＭＤが、４．５Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の積層多孔性フィルム。
【請求項３】
前記積層多孔性フィルムの流れ方向（ＭＤ）の引張強度（ＴＭＤ）と、前記積層多孔性フィルムの流れ方向に対して垂直方向（ＴＤ）の引張強度（ＴＴＤ）との比（ＴＭＤ／ＴＴＤ）が、０．５〜１０であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層多孔性フィルム。
【請求項４】
前記引張強度ＴＴＤが、３０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項３に記載の積層多孔性フィルム。
【請求項５】
前記積層多孔性フィルムの流れ方向（ＭＤ）の３％伸張時の引張弾性率が、５００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。
【請求項６】
前記Ｂ層に、変性ポリオレフィン樹脂、脂環族飽和炭化水素樹脂若しくはその変性体、エチレン系共重合体、またはワックスから選ばれる化合物（Ｘ）のうち少なくとも１種が含まれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。
【請求項７】
空孔率が１５〜８０％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。
【請求項８】
２５℃での透気度が１０〜１０００秒／１００ｍｌであり、かつ、１３５℃で５秒間加熱した後の透気度が１００００秒／１００ｍｌ以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の積層多孔性フィルムからなることを特徴とするリチウムイオン電池用セパレータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のリチウム電池用セパレータが組み込まれていることを特徴とする電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層多孔性フィルムに関し、包装用品、衛生用品、畜産用品、農業用品、建築用品、医療用品、分離膜、光拡散板、電池用セパレータとして利用でき、特に各種電子機器等の電源として利用されるリチウムイオン二次電池等の非水電解質電池用セパレータとして好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
多数の微細連通孔を有する高分子多孔体は、超純水の製造、薬液の精製、水処理などに使用する分離膜、衣類・衛生材料などに使用する防水透湿性フィルム、あるいは電池などに使用する電池セパレータなど各種の分野で利用されている。
【０００３】
特に二次電池はＯＡ、ＦＡ、家庭用電器または通信機器等のポータブル機器用電源として幅広く使用されている。特に機器に装備した場合に容積効率がよく機器の小型化および軽量化につながることからリチウムイオン二次電池を使用したポータブル機器が増加している。 
一方、大型の二次電池はロードレベリング、ＵＰＳ、電気自動車をはじめ、エネルギー／環境問題に関連する多くの分野において研究開発が進められ、大容量、高出力、高電圧および長期保存性に優れている点より非水電解液二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池の用途が広がっている。 
【０００４】
リチウムイオン二次電池の使用電圧は通常４．１Ｖから４．２Ｖを上限として設計されている。このような高電圧では水溶液は電気分解を起こすので電解液として使うことができない。そのため、高電圧でも耐えられる電解液として有機溶媒を使用したいわゆる非水電解液が用いられている。 
非水電解液用の溶媒としては、より多くのリチウムイオンを存在させることができる高誘電率有機溶媒が用いられ、該高誘電率有機溶媒としてプロピレンカーボネートやエチレンカーボネート等の有機炭酸エステル化合物が主に使用されている。溶媒中でリチウムイオン源となる支持電解質として、６フッ化リン酸リチウム等の反応性の高い電解質を溶媒中に溶解させて使用している。
【０００５】
リチウムイオン二次電池には内部短絡の防止の点からセパレータが正極と負極の間に介在されている。該セパレータにはその役割から当然絶縁性が要求される。また、リチウムイオンの通路となる透気性と電解液の拡散・保持機能を付与するために微細孔構造である必要がある。これらの要求を満たすためセパレータとしては多孔性フィルムが使用されている。 
【０００６】
最近の電池の高容量化に伴い、電池の安全性に対する重要度が増してきている。 
電池用セパレータの安全に寄与する特性として、シャットダウン特性（以後、「ＳＤ特性」と称す）がある。このＳＤ特性は、１００〜１５０℃程度の高温状態になると微細孔が閉塞され、その結果電池内部のイオン伝導が遮断されるため、その後の電池内部の温度上昇を防止できるという機能である。この時、積層多孔性フィルムの微細孔が閉塞される温度のうち最も低い温度をシャットダウン温度（以後、「ＳＤ温度」と称す）という。
電池用セパレータとして使用する場合は、このＳＤ特性を具備していることが必要である。 
【０００７】
安全に寄与するもう一つの特性としてブレイクダウン特性（以後、「ＢＤ特性」と称す）がある。このＢＤ特性は、ＳＤ特性の発現によっても発熱が収まらず、より高温（１６０℃以上）の状態となった場合でも、フィルムが破膜せず、正極と負極を隔て続けるという機能である。ＢＤ特性を有すれば高温になっても絶縁を保ち、電極間の広範囲な短絡を防止することができるため、電池の異常発熱による発火等の事故を防止できる。そのため、電池用セパレータとして使用する場合はこのＢＤ特性も具備していることが好ましく、ブレイクダウン温度はより高い温度であることが好ましい。 
【０００８】
このような要望に対して、特許２８８３７２６号公報（特許文献１）ではポリエチレンとポリプロピレンの積層フィルムを一軸方向に温度を変えて二段階で延伸することにより多孔質化せしめることを特徴とする電池用セパレータの製造方法が提案されている。
【０００９】
一方、β晶を含むポリプロピレンシートを延伸して多孔性フィルムを得る方法が種々提案されている。この多孔性フィルムの製造方法の特徴はβ晶を利用することにより多孔構造を得ることであり、延伸前のシートにβ晶が多く含まれる方が延伸して多孔構造を得るには好ましい。また、この方法は一般的な二軸延伸の方法であり、多孔性フィルムを得る方法としては生産性が非常に良い点でも特徴がある。
【００１０】
例えば、特許１９５３２０２号公報（特許文献２）では、ポリプロピレンにフィラーとβ晶核剤を所定量含有させた樹脂組成物をシート化し、特定の延伸条件で延伸することにより多孔性フィルムを得る製造方法が提案されている。また、特許２５０９０３０号公報（特許文献３）では、β晶含有率が高い（Ｋ＞０．５）オリジナルポリプロピレンフィルムより二軸延伸して得られる超透過性ポリプロピレンのミクロポーラスフィルムが提案されている。また、特許３４４３９３４号公報（特許文献４）では、ポリプロピレンに特定のアミド系化合物を含有させて、特定条件で結晶化してβ晶を含む固化物を得、これを延伸することによりポリプロピレン製多孔性フィルムを製造する方法が提案されている。
【００１１】
【特許文献１】特許２８８３７２６号公報
【特許文献２】特許１９５３２０２号公報
【特許文献３】特許２５０９０３０号公報
【特許文献４】特許３４４３９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記特許文献１の製造方法では、厳密な製造条件の制御を必要とし、かつ生産性が良いとは言い難い。例えば、多孔質化する前の積層フィルムの作成時に高いドラフト比で高次構造を制御しながら製膜を行っているが、このような高いドラフト比で安定的な製膜を行うことは困難である。また、多孔構造の発現を行うためには低温度領域と高温度領域の２段階でかつ小さい延伸速度で多段延伸を行う必要があり、延伸速度が大きく制限され、生産性が悪くなる。さらに、当該製造方法により製造されたセパレータは延伸方向の引き裂きに非常に弱く、延伸方向に裂け目が生じやすいという問題点がある。
また、前記特許文献２〜４のポリプロピレン多孔性フィルムは、ポリプロピレンの結晶融解温度が高いことからＢＤ特性においてはポリエチレン多孔性フィルムよりも優れている。しかしながら、前記特性が逆に災いしてＳＤ特性については全く発揮し得ない為、これらの多孔性フィルムを電池用セパレータとして使用するには電池の安全性を確保するという点で問題があった。
【００１３】
そこで本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、二次加工性において引き裂きを抑制することができ、力学特性のバランスのとれた積層多孔性フィルムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするＡ層と、ポリエチレン系樹脂を主成分とするＢ層とを含み、かつ、β活性を有する積層多孔性フィルムであり、前記積層多孔性フィルムの流れ方向（ＭＤ）の引裂強度（ＨＭＤ）と、ＭＤに対して垂直な方向（ＴＤ）の引裂強度（ＨＴＤ）との比（ＨＭＤ／ＨＴＤ）が、０．０８〜２．０であることを特徴とする積層多孔性フィルムである。
【００１５】
本発明のセパレータ用積層多孔性フィルムの少なくとも１層は、β活性を有するものとしているため、微細な多孔質層を設けることができ、優れた透気特性を発揮させることができる。
【００１６】
本発明のセパレータ用積層多孔性フィルムにおいて、「β活性」の有無は、後述する示差走査型熱量計によりβ晶に由来する結晶融解ピーク温度が検出された場合、もしくは、後述する広角Ｘ線回折測定装置を用いた測定により、β晶に由来する回折ピークが検出された場合、β活性を有すると判断している。
前記β活性は、本発明の積層多孔性フィルムが前記Ａ層及び前記Ｂ層のみで構成される場合、さらに他の多孔質層が積層される場合のいずれにおいても積層多孔性フィルムの状態で測定している。
【００１７】
また、本発明の積層多孔性フィルムは、引裂強度ＨＭＤが４．５Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の積層多孔性フィルムは、ＭＤの引張強度（ＴＭＤ）と、ＴＤの引張強度（ＴＴＤ）との比（ＴＭＤ／ＴＴＤ）が、０．５〜１０で、引張強度ＴＴＤが、３０ｋｇ／ｃｍ２以上であることが好ましい。
【００１９】
また前記Ｂ層に、変性ポリオレフィン樹脂、脂環族飽和炭化水素樹脂若しくはその変性体、エチレン系共重合体、またはワックスから選ばれる化合物（Ｘ）のうち少なくとも１種が含まれていることが好ましい。
【００２０】
空孔率が１０〜８０％であり、２５℃での透気度が１０〜１０００秒／１００ｍｌであり、かつ、１３５℃で５秒間加熱した後の透気度が１００００秒／１００ｍｌ以上であることを特徴とする多孔性フィルムであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の積層多孔性フィルムは、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするＡ層と、ポリエチレン系樹脂を含有するＢ層とを有し、かつ、β活性を有する積層多孔性フィルムであり、２５℃での透気度が１０００秒／１００ｍｌ以下であり、かつ、１３５℃で５秒間加熱した後の透気度が１００００秒／１００ｍｌ以上である。ポリプロピレン系樹脂を主成分とするＡ層と、ポリエチレン系樹脂を主成分とするＢ層とを含んでいるので、従来のポリプロピレン系樹脂製の積層多孔性フィルムのブレイクダウン特性を維持したまま、適切な温度範囲で孔が閉塞するシャットダウン特性を備えており、リチウムイオン電池用セパレータとして有用である。
さらに本発明の積層多孔性フィルムは、ポリプロピレン系樹脂のβ晶を含有する膜状物を延伸することにより製造されるため、微細孔を形成させることができ、十分な連通性を確保することができる。また、前記Ａ層で強度を保持することができるので、引裂強度や引張強度などの機械的強度においても優れている。そのため、構造維持や耐衝撃性の観点からもリチウムイオン電池用セパレータに有用である。
また、本発明の積層多孔性フィルムは、厳密な製造条件の制御を必要とせず、簡便にかつ効率よく生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の積層多孔性フィルムの実施形態について詳細に説明する。
なお、本発明において、「主成分」と表現した場合には、特に記載しない限り、当該主成分の機能を妨げない範囲で他の成分を含有することを許容する意を包含し、特に当該主成分の含有割合を特定するものではないが、主成分は組成物中の５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上（１００％含む）を占める意を包含するものである。
また、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と記載した場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」を意図し、「Ｘより大きくＹよりも小さいことが好ましい」旨の意図も包含する。
【００２３】
本実施形態の積層多孔性フィルムは、少なくとも２層の多孔質層を積層した積層多孔性フィルムであり、前記２層の多孔質層のうち１層がポリプロピレン系樹脂を主成分とするＡ層であり、他の１層がポリエチレン系樹脂を含有するＢ層であり、かつ、該積層多孔性フィルムはβ活性を有している。
【００２４】
本発明の積層多孔性フィルムは、前記β活性を有することを重要な特徴としている。
β活性は、延伸前の膜状物においてポリプロピレン系樹脂がβ晶を生成していたことを示す一指標と捉えることができる。延伸前の膜状物中のポリプロピレン系樹脂がβ晶を生成していれば、その後延伸を施すことで微細孔が形成されるため、透気特性を有する積層多孔性フィルムを得ることができる。
【００２５】
前記積層多孔性フィルムのβ活性の有無は、示差走査型熱量計を用いて、積層多孔性フィルムの示差熱分析を行い、ポリプロピレン系樹脂のβ晶に由来する結晶融解ピーク温度が検出されるか否かで判断している。
具体的には、示差走査型熱量計で積層多孔性フィルムを２５℃から２４０℃まで加熱速度１０℃／分で昇温後１分間保持し、次に２４０℃から２５℃まで冷却速度１０℃／分で降温後１分間保持し、更に２５℃から２４０℃まで加熱速度１０℃／分で再昇温させた際に、再昇温時にポリプロピレンのβ晶に由来する結晶融解ピーク温度（Ｔｍβ）が検出された場合、β活性を有すると判断している。
【００２６】
また、前記積層多孔性フィルムのβ活性度は、検出されるポリプロピレン系樹脂のα晶由来の結晶融解熱量（ΔＨｍα）とβ晶由来の結晶融解熱量（ΔＨｍβ）を用いて下記式で計算している。
β活性度（％）＝〔ΔＨｍβ／（ΔＨｍβ＋ΔＨｍα）〕×１００
例えば、ホモポリプロピレンの場合は、主に１４５℃以上１６０℃未満の範囲で検出されるβ晶由来の結晶融解熱量（ΔＨｍβ）と、主に１６０℃以上１７５℃以下に検出されるα晶由来の結晶融解熱量（ΔＨｍα）から計算することができる。また、例えばエチレンが１〜４モル％共重合されているランダムポリプロピレンの場合は、主に１２０℃以上１４０℃未満の範囲で検出されるβ晶由来の結晶融解熱量（ΔＨｍβ）と、主に１４０以上１６５℃以下の範囲に検出されるα晶由来の結晶融解熱量（ΔＨｍα）から計算することができる。
【００２７】
積層多孔性フィルムのβ活性度は大きい方が好ましく、β活性度は２０％以上であることが好ましい。４０％以上であることがさらに好ましく、６０％以上であることが特に好ましい。積層多孔性フィルムが２０％以上のβ活性度を有すれば、延伸前の膜状物中においてもポリプロピレン系樹脂のβ晶が多く生成することができることを示し、延伸により微細かつ均一な孔が多く形成され、結果として電気性能に優れた積層多孔性フィルムとすることができる。
β活性度の上限値は特に限定されないが、β活性度が高いほど前記効果がより有効に得られるので１００％に近いほど好ましい。
【００２８】
前記β活性の有無は、特定の熱処理を施した積層多孔性フィルムの広角Ｘ線回折測定により得られる回折プロファイルでも判断することができる。
詳細には、ポリプロピレン系樹脂の融点を超える温度である１７０〜１９０℃の熱処理を施し、徐冷してβ晶を生成・成長させたセパレータ用積層多孔性フィルムについて広角Ｘ線回折測定を行い、ポリプロピレン系樹脂のβ晶の（３００）面に由来する回折ピークが２θ＝１６．０〜１６．５°の範囲に検出された場合、β活性があると判断している。
ポリプロピレン系樹脂のβ晶構造と広角Ｘ線回折測定に関する詳細は、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．１８７，６４３−６５２（１９８６）、Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｖｏｌ．１６，３６１−４０４（１９９１）、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．８９，４９９−５１１（１９９５）、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．７５，１３４（１９６４）、及びこれらの文献中に挙げられた参考文献を参照することができる。β活性の詳細な評価方法については、後述の実施例にて示す。
【００２９】
前述した積層多孔性フィルムのβ活性を得る方法としては、前記Ａ層の樹脂組成物のポリプロピレン系樹脂のα晶の生成を促進させる物質を添加しない方法や、特許３７３９４８１号公報に記載されているように過酸化ラジカルを発生させる処理を施したポリプロピレンを添加する方法、及び前記Ａ層の樹脂組成物にβ晶核剤を添加する方法などが挙げられる。
中でも、前記Ａ層の樹脂組成物にβ晶核剤を添加してβ活性を得ることが特に好ましい。β晶核剤を添加することで、より均質に効率的にポリプロピレン系樹脂のβ晶の生成を促進させることができ、β活性を有する多孔質層を備えた積層多孔性フィルムを得ることができる。
【００３０】
以下に、本発明の積層多孔性フィルムを構成する各層の成分の詳細について説明する。
【００３１】
［Ａ層の説明］
まず、Ａ層について以下に詳細に説明する。
（ポリプロピレン系樹脂の説明）
Ａ層に含まれるポリプロピレン系樹脂としては、ホモプロピレン（プロピレン単独重合体）、またはプロピレンとエチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−へキセン、１−へプテン、１−オクテン、１−ノネンもしくは１−デセンなどα−オレフィンとのランダム共重合体またはブロック共重合体などが挙げられる。この中でも、積層多孔性フィルムの機械的強度の観点からはホモポリプロピレンがより好適に使用される。
【００３２】
また、ポリプロピレン系樹脂としては、立体規則性を示すアイソタクチックペンタッド分率（ｍｍｍｍ分率）が８０〜９９％であることが好ましい。より好ましくは８３〜９９％、更に好ましくは８５〜９９％であるものを使用する。アイソタクチックペンタッド分率が低すぎるとフィルムの機械的強度が低下するおそれがある。一方、アイソタクチックペンタッド分率の上限については現時点において工業的に得られる上限値で規定しているが、将来的に工業レベルで更に規則性の高い樹脂が開発された場合についてはこの限りではない。
アイソタクチックペンタッド分率（ｍｍｍｍ分率）とは、任意の連続する５つのプロピレン単位で構成される炭素−炭素結合による主鎖に対して側鎖である５つのメチル基がいずれも同方向に位置する立体構造あるいはその割合を意味する。メチル基領域のシグナルの帰属は、Ａ．Ｚａｍｂｅｌｌｉ ｅｔ ａｌ（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ８,６８７,（１９７５））に準拠している。
【００３３】
また、ポリプロピレン系樹脂は、分子量分布を示すパラメータである多分散度（重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比、Ｍｗ／Ｍｎで表される）が１．５〜１０．０であることが好ましい。より好ましくは２．０〜８．０、更に好ましくは２．０〜６．０であるものが使用される。Ｍｗ／Ｍｎが小さいほど分子量分布が狭いことを意味するが、Ｍｗ／Ｍｎが１．５未満であると押出成形性が低下する等の問題が生じるほか、工業的に生産することも困難である。一方、Ｍｗ／Ｍｎが１０．０を超えた場合は低分子量成分が多くなり、積層多孔性フィルムの機械的強度が低下しやすい。Ｍｗ／ＭｎはＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）法によって得られる。
【００３４】
また、ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は特に制限されるものではないが、通常、ＭＦＲは０．１〜１５ｇ／１０分であることが好ましく、０．５〜１０ｇ／１０分であることがより好ましい。ＭＦＲが０．１ｇ／１０分未満では成形加工時の樹脂の溶融粘度が高く生産性が低下する。一方、１５ｇ／１０分を超えるとフィルムの機械的強度が不足するため実用上問題が生じやすい。
ＭＦＲはＪＩＳ  Ｋ７２１０に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定している。
【００３５】
（β晶核剤の説明）
本発明で用いるβ晶核剤としては以下に示すものが挙げられるが、ポリプロピレン系樹脂のβ晶の生成・成長を増加させるものであれば特に限定される訳ではなく、また２種類以上を混合して用いても良い。
β晶核剤としては、例えば、アミド化合物；テトラオキサスピロ化合物；キナクリドン類；ナノスケールのサイズを有する酸化鉄；１，２−ヒドロキシステアリン酸カリウム、安息香酸マグネシウムもしくはコハク酸マグネシウム、フタル酸マグネシウムなどに代表されるカルボン酸のアルカリもしくはアルカリ土類金属塩；ベンゼンスルホン酸ナトリウムもしくはナフタレンスルホン酸ナトリウムなどに代表される芳香族スルホン酸化合物；二もしくは三塩基カルボン酸のジもしくはトリエステル類；フタロシアニンブルーなどに代表されるフタロシアニン系顔料；有機二塩基酸である成分ａと周期律表第ＩＩＡ族金属の酸化物、水酸化物もしくは塩である成分ｂとからなる二成分系化合物；環状リン化合物とマグネシウム化合物からなる組成物などが挙げられる。そのほかの核剤の具体的な種類については、特開２００３−３０６５８５号公報、特開平０６−２８９５６６号公報、特開平０９−１９４６５０号公報に記載されている。
【００３６】
市販されているβ晶核剤の具体例としては、新日本理化社製β晶核剤「エヌジェスターＮＵ−１００」、β晶核剤の添加されたポリプロピレン系樹脂の具体例としては、Ａｒｉｓｔｅｃｈ社製ポリプロピレン「Ｂｅｐｏｌ Ｂ−０２２ＳＰ」、Ｂｏｒｅａｌｉｓ社製ポリプロピレン「Ｂｅｔａ（β）−ＰＰ ＢＥ６０−７０３２」、ｍａｙｚｏ社製ポリプロピレン「ＢＮＸ ＢＥＴＡＰＰ−ＬＮ」などが挙げられる。
【００３７】
前記ポリプロピレン系樹脂に添加するβ晶核剤の割合は、β晶核剤の種類またはポリプロピレン系樹脂の組成などにより適宜調整することが必要であるが、ポリプロピレン系樹脂１００質量部に対しβ晶核剤０．０００１〜５．０質量部が好ましい。０．００１〜３．０質量部がより好ましく、０．０１〜１．０質量部が更に好ましい。０．０００１質量部以上であれば、製造時において十分にポリプロピレン系樹脂のβ晶を生成・成長させ、十分なβ活性が確保でき、積層多孔性フィルムとした際にも十分なβ活性が確保でき、所望の透気性能が得られる。一方、５．０質量部以下の添加であれば、経済的にも有利になるほか、フィルム表面へのβ晶核剤のブリードなどがなく好ましい。
【００３８】
前記Ａ層はポリプロピレン系樹脂が主成分であることが重要である。具体的には、ポリプロピレン系樹脂、β晶核剤を用いる場合はポリプロピレン系樹脂とβ晶核剤の総和質量がＡ層の全質量に対して７０質量％以上、好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上を占める。
Ａ層には、前述のような本発明の目的やＡ層の特性を損なわない程度の範囲で、一般に樹脂組成物に配合される添加剤または他の成分を含んでいてもよい。前記添加剤としては、成形加工性、生産性および積層多孔性フィルムの諸物性を改良・調整する目的で添加される、耳などのトリミングロス等から発生するリサイクル樹脂やシリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒子、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、難燃剤、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、溶融粘度改良剤、架橋剤、滑剤、核剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤または着色剤などの添加剤が挙げられる。具体的には、酸化防止剤として、ハロゲン化銅、芳香族アミン等のアミン系酸化防止剤、トリエチレングリコールビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。市販されているものとしては、「ＩＲＧＡＮＯＸ  Ｂ２２５」（チバスペシャルティケミカルズ社製）がある。他にも、「プラスチックス配合剤」のＰ１７８〜Ｐ１８２に記載されている紫外線吸収剤、Ｐ２７１〜Ｐ２７５に記載されている帯電防止剤としての界面活性剤、Ｐ２８３〜２９４に記載されている滑剤などが挙げられる。
【００３９】
［Ｂ層の説明］
次に、Ｂ層について説明する。
【００４０】
（ポリエチレン系樹脂の説明）
本発明のＢ層はポリエチレン系樹脂を含有することを特徴としている。Ｂ層は厚み方向に連通性を有する微細孔を多数有し、かつ前述したようにポリエチレン系樹脂を含有する組成物から構成されるのであれば、いかなる構造・構成を有していてもよい。例えば、ポリエチレン系樹脂組成物からなる膜状物に前記微細孔が設けられている構造であってもよいし、粒子状もしくは繊維状の微小物が凝集して層を成し、微小物同士の間隙が前記微細孔となっている構造であってもよい。本発明のＢ層は、均一な微細孔を形成でき、かつ空孔率等の制御を行いやすい前者の構造を有することが好ましい。
【００４１】
Ｂ層に含まれているポリエチレン系樹脂は、その熱的特性が重要である。すなわち、Ｂ層を構成する組成物の結晶融解ピーク温度が前記Ａ層を構成する組成物の結晶融解ピーク温度よりも低くなるようにポリエチレン系樹脂を選択する必要がある。具体的には、Ｂ層は結晶融解ピーク温度が１００℃以上１５０℃以下であるポリエチレン系樹脂が好ましい。
この結晶融解ピーク温度は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して、示差走査型熱量計を用いて、２５℃から加熱速度１０℃／分で昇温させた際の結晶融解温度のピーク値である。
【００４２】
前記ポリエチレン系樹脂の種類として、具体的に超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、または超高密度ポリエチレンのようなポリエチレン系樹脂単独だけでなく、エチレンプロピレン共重合体、またはポリエチレン系樹脂と他のポリオレフィン系樹脂との混合物が挙げられる。中でも、ポリエチレン系樹脂単独が好ましい。
【００４３】
前記ポリエチレン系樹脂の密度は、０．９１０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．９３０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３であることが更に好ましい。密度が０．９１０ｇ／ｃｍ３以上であれば、リチウムイオン電池用セパレータとして用いる場合、適度なＳＤ特性を有するＢ層を形成することができるため好ましい。一方、０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であれば適度なＳＤ特性を有するだけでなく、延伸性が維持される点で好ましい。密度の測定は、密度勾配管法を用いるＪＩＳ  Ｋ７１１２に準じて測定することができる。
【００４４】
また、前記ポリエチレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は特に制限されるものではないが、通常ＭＦＲは０．０３〜１５ｇ／１０分であることが好ましく、０．３〜１０ｇ／１０分であることがより好ましい。ＭＦＲが０．０３ｇ／１０分以上であれば、混合するポリプロピレン系樹脂の溶融粘度に近いため、成形加工において安定した積層多孔性フィルムを得ることができる。一方、１５ｇ／１０分以下であれば、成形加工時の樹脂の溶融粘度が十分に低いため、製造上において好ましい。
【００４５】
なお、ポリエチレン系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法、例えばチーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒やメタロセン系触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた重合方法等が挙げられる。
【００４６】
（化合物（Ｘ）の説明）
Ｂ層には多孔化を促進させる物質を添加することが好ましい。中でも、Ｂ層には変性ポリオレフィン樹脂、脂環族飽和炭化水素樹脂若しくはその変性体、エチレン系共重合体、またはワックスから選ばれる化合物（Ｘ）のうち少なくとも１種が含まれていることがより好ましい。前記化合物（Ｘ）を添加することにより、より効率的に多孔構造を得ることができ、孔の形状や孔径を制御しやすくなる。
【００４７】
本発明における変性ポリオレフィン樹脂とは、不飽和カルボン酸又はその無水物、あるいはシラン系カップリング剤で変性されたポリオレフィンを主成分とする樹脂をいう。不飽和カルボン酸又はその無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、イタコン酸、無水イタコン酸あるいはこれらの誘導体のモノエポキシ化合物と前記酸とのエステル化合物、分子内にこれらの酸と反応し得る基を有する重合体と酸との反応生成物などが挙げられる。また、これらの金属塩も使用することができる。これらの中でも、無水マレイン酸がより好ましく用いられる。また、これらの共重合体は、各々単独に、又は２種以上を混合して使用することができる。
【００４８】
また、シラン系カップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、メタクロイルオキシトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリアセチルオキシシランなどを挙げることができる。
【００４９】
変性ポリオレフィン樹脂を製造するには、例えば、予めポリマーを重合する段階でこれらの変性モノマーを共重合させることもできるし、一旦重合したポリマーにこれらの変性モノマーをグラフト共重合させることもできる。また変性はこれらの変性モノマーを単独で又は複数を併用し、その含有率が０．１質量％以上５質量％以下の範囲のものが好適に使用される。この中でもグラフト変性したものが好適に用いられる。
【００５０】
市販されている変性ポリオレフィン系樹脂を例示すれば、例えば「アドマー」（三井化学社製）、「モディック」（三菱化学社製）などが挙げられる。
【００５１】
脂環族飽和炭化水素樹脂及びその変性体について、石油樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、クマロン−インデン樹脂、及びそれらの変性体等が挙げられる。
【００５２】
本発明における石油樹脂とは、ナフサの熱分解などによる副生物から得られるＣ４〜Ｃ１０の脂肪族オレフィン類やジオレフィン類、オレフィン性不飽和結合を有するＣ８以上の芳香族化合物で、それらの中に含まれる化合物の一種又は二種以上を単独若しくは共重合することにより得られる脂肪族系、 芳香族系及び共重合系石油樹脂を言う。
【００５３】
石油樹脂としては、例えばＣ５留分を主原料とする脂肪族系石油樹脂、Ｃ９留分を主原料とする芳香族系石油樹脂、それらの共重合系石油樹脂、脂環族系石油樹脂がある。テルペン樹脂としてはβ−ピネンからのテルペン樹脂やテルペン−フェノール樹脂が、またロジン系樹脂としては、ガムロジン、ウッドロジンなどのロジン樹脂、グリセリンやペンタエリスリトールで変性したエステル化ロジン樹脂などが例示できる。脂環族飽和炭化水素樹脂及びその変性体はポリエチレン系樹脂に混合した場合に比較的良好な相溶性を示すが、色調や熱安定性といった面から石油樹脂がより好ましく、水添石油樹脂を用いることが更に好ましい。
【００５４】
水添石油樹脂は、石油樹脂を慣用の方法によって水素化することにより得られるものである。例えば、水素化脂肪族系石油樹脂、水素化芳香族系石油樹脂、水素化共重合系石油樹脂及び水素化脂環族系石油樹脂、並びに水素化テルペン系樹脂が挙げられる。水添石油樹脂の中でも、水素化脂環族系石油樹脂で、シクロペンタジエン系化合物と芳香族ビニル系化合物とを共重合して水素添加したものが特に好ましい。市販されている水添石油樹脂としては、「アルコン」（荒川化学工業社製）などが挙げられる。
【００５５】
本発明におけるエチレン系共重合体とは、エチレンと、酢酸ビニル、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはカルボン酸エステル等の中から１種類以上とを共重合させることにより得られる化合物である。
【００５６】
エチレン系共重合体は、エチレン単量体単位の含有率が好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは６５質量％以上である。一方、上限については、エチレン単量体単位の含有率が好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、さらに好ましくは８５質量％以下であることが望ましい。エチレン単量体単位の含有率が所定の範囲内であれば、より効率的に多孔構造を形成することができる。
【００５７】
前記エチレン系共重合体は、ＭＦＲが０．１ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下のものが好適に用いられる。ＭＦＲが０．１ｇ／１０分以上であれば、押出加工性を良好に維持でき、一方、ＭＦＲが１０ｇ／１０分以下で有ればフィルムの強度低下を起こしにくく、好ましい。
【００５８】
前記エチレン系共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体として「ＥＶＡＦＬＥＸ」（三井・デュポン ポリケミカル社製）、「ノバテックＥＶＡ」（日本ポリエチレン社製）、エチレン−アクリル酸共重合体として「ＮＵＣコポリマー」 (日本ユニカー社製)、「エバフレックス−ＥＡＡ 」(三井・デュポンポリケミカル社製)、「ＲＥＸＰＥＡＲＬ  ＥＡＡ」(日本エチレン社製)、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体として「ＥＬＶＡＬＯＹ」（三井・デュポンポリケミカル社製）、「ＲＥＸＰＥＡＲＬ  ＥＭＡ」(日本エチレン社製)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体として「ＲＥＸＰＥＡＲＬ  ＥＥＡ」(日本エチレン社製)、エチレン−メチル（メタ）アクリル酸共重合体として「アクリフト」（住友化学社製）、エチレン−酢酸ビニル−無水マレイン酸三元共重合体として「ボンダイン」（住友化学社製）、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−メタクリル酸グリシジル三元共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジル三元共重合体として「ボンドファースト」（住友化学社製）などが商業的に入手できる。
【００５９】
本発明におけるワックスとは、以下の（ア）および（イ）の性質を満たす有機化合物のことである。
（ア）融点が４０℃〜２００℃である。
（イ）融点より１０℃高い温度での溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下である。
【００６０】
ワックスについて、極性または非極性ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス及びワックス改質剤を含む。具体的には、極性ワックス、非極性ワックス、フィッシャー−トロプシュワックス、酸化フィッシャー−トロプシュワックス、ヒドロキシステアロマイドワックス、機能化ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ワックス改質剤、アモルファスワックス、カルナウバワックス、キャスター・オイルワックス、マイクロクリスタリンワックス、蜜蝋、カルナウバ蝋、キャスターワックス、植物蝋、カンデリラ蝋、日本蝋、ｏｕｒｉｃｕｒｙワックス、ダグラスファーバーク・ワックス、米ぬかワックス、ホホバワックス、ヤマモモワックス、モンタンワックス、オゾケライトワックス、セレシンワックス、石油蝋、パラフィンワックス、化学変性炭化水素ワックス、置換アミドワックス、及びこれらの組み合わせ及び誘導体が挙げられる。中でも多孔構造を効率的に形成できる点から、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックスが好ましく、ＳＤ特性の観点より孔径をより微小化できるマイクロクリスタリンワックスが更に好ましい。市販されているポリエチレンワックスとしては「ＦＴ−１１５」（日本精蝋社製）、マイクロクリスタリンワックスとしては「Ｈｉ−Ｍｉｃ」（日本精蝋社製）などが挙げられる。
【００６１】
前記化合物（Ｘ）のうち、リチウムイオン電池用セパレータとして用いる場合、ＳＤ特性がより効果的に働くものとして脂環族飽和炭化水素樹脂若しくはその変性体、エチレン系共重合体、またはワックスがより好ましく、成形性の観点からワックスが更に好ましい。
【００６２】
前記化合物（Ｘ）の配合量は、ポリエチレン系樹脂と化合物（Ｘ）との界面を剥離させて微細孔を形成させる場合、Ｂ層に含まれるポリエチレン系樹脂１００質量部に対し、下限として１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上が更に好ましい。一方、上限として５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下が更に好ましい。前記化合物（Ｘ）の配合量がポリエチレン系樹脂１００質量部に対し、１質量部以上とすることで、目的とする良好な多孔構造が発現する効果が十分に得られる。また、化合物（Ｘ）の配合量が５０質量部以下とすることで、より安定した成形性を確保することができる。
【００６３】
Ｂ層においては、必要に応じてポリエチレン系樹脂や多孔化を促進させる化合物（Ｘ）以外に、積層多孔性フィルムの熱特性、具体的にはＳＤ特性を損なわない範囲で熱可塑性樹脂を用いても良い。前述のポリエチレン系樹脂との混合させることができる他の熱可塑性樹脂としては、スチレン、ＡＳ樹脂、もしくはＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂：ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートもしくはポリアリレート等のエステル系樹脂；ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトンもしくはポリフェニレンサルファイド等のエーテル系樹脂；６ナイロン、６−６ナイロン、６−１２ナイロン等のポリアミド系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００６４】
またＢ層には、必要に応じて熱可塑性エラストマー等のゴム成分と呼ばれているものを添加しても良い。熱可塑性エラストマーとしては、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、１，２−ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル系、アイオノマーなどが挙げられる。
【００６５】
Ｂ層においては、ポリエチレン系樹脂や多孔化を促進させる化合物（Ｘ）以外に、一般に樹脂組成物に配合される添加剤または他の成分を含んでいてもよい。前記添加剤としては、成形加工性、生産性および積層多孔性フィルムの諸物性を改良・調整する目的で添加される、耳などのトリミングロス等から発生するリサイクル樹脂やシリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒子、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、難燃剤、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、溶融粘度改良剤、架橋剤、滑剤、核剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤または着色剤などの添加剤が挙げられる。
中でも、核剤はポリエチレン系樹脂の結晶構造を制御し、延伸開孔時の多孔構造を細かくするという効果があるため好ましい。市販されているものとして、「ゲルオールＤ」（新日本理化社製）、「アデカスタブ」（旭電化工業社製）、「Ｈｙｐｅｒｆｏｒｍ」（ミリケンケミカル社製）、または「ＩＲＧＡＣＬＥＡＲ  Ｄ」（チバスペシャルティケミカルズ社製）等が挙げられる。また、核剤の添加されたポリエチレン系樹脂の具体例としては、「リケマスター」（理研ビタミン社製）等が商業的に入手できる。
【００６６】
［積層構造の説明］
本発明の積層多孔性フィルムの積層構成について説明する。
基本的な構成となるＡ層とＢ層が少なくとも存在すれば特に限定されるものではない。最も単純な構成がＡ層とＢ層の２層構造、次に単純な構造が両外層と中層の２種３層構造であり、これらは好ましい構成である。２種３層の形態の場合、Ａ層／Ｂ層／Ａ層であってもＢ層／Ａ層／Ｂ層であっても構わない。また、必要に応じて他の機能を持つ層と組み合わせて３種３層の様な形態も可能である。更に層数としては４層、５層、６層、７層と必要に応じて増やしても良い。
Ａ層とＢ層との総厚み比については、Ａ層／Ｂ層の値が０．０５〜２０であることが好ましく、０．１〜１５であることがより好ましく、０．５〜１２であることが更に好ましい。Ａ層／Ｂ層の値が０．０５以上とすることで、Ａ層のＢＤ特性及び強度を十分に発揮することができる。また２０以下とすることで、例えば電池に適用した時にＳＤ特性が十分に発揮することができ、安全性を確保することができる。また、Ａ層およびＢ層以外の他の層が存在する場合、他の層の厚みの合計は全体の厚み１に対して０．０５〜０．５が好ましく、０．１〜０．３がより好ましい。
【００６７】
［積層多孔性フィルムの形状および物性の説明］
積層多孔性フィルムの形態としては平面状、チューブ状の何れであってもよいが、製品として数丁取りが可能であることから生産性がよく、さらに内面にコートなどの処理が可能できること等の観点から、平面状がより好ましい。
本発明の積層多孔性フィルムの厚みは、５０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下が更に好ましい。一方で下限として、５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、１５μｍ以上が更に好ましい。リチウムイオン電池用セパレータとして使用する場合、厚みが５０μｍ以下であれば、積層多孔性フィルムの透気特性を十分に発現することができるため電気抵抗を小さくでき、電池の性能を十分に確保することができる。また、厚みが５μｍ以上あれば、リチウムイオン電池用セパレータとして必要な強度を維持できるとともに実質的に必要な電気絶縁性を得ることができ、例えば大きな電圧がかかった場合にも短絡しにくく安全性に優れる。
【００６８】
本発明の積層多孔性フィルムの物性は、Ａ層またはＢ層の組成、積層数や積層比、他の性質の層との組み合わせ、製造方法によって自由に調整できる。
本発明の積層多孔性フィルムのＳＤ温度は、下限として１００℃以上が好ましく、１１０℃がより好ましく、１２０℃以上が更に好ましい。一方で上限として１４０℃以下が好ましい。１００℃未満でＳＤ特性が発現してしまうと、例えば本発明の積層多孔性フィルムをリチウムイオン電池用セパレータとして使用し、その電池が夏場に自動車車内に放置された場合に、場所によっては１００℃近くまで上昇する可能性があるので、この状態で電池としての機能しなくなることは好ましくない。一方、１４０℃より高い温度の場合は、電池として安全性を確保するという意味では不十分である。
ＳＤ温度を調整する手段としては、Ｂ層に含まれる熱可塑性樹脂として希望するＳＤ温度に近い結晶融解ピーク温度を有する熱可塑性樹脂を選択する、またはＢ層の厚みを相対的に増減させるなどの手段が有効である。
【００６９】
（２５℃での透気度）
本発明の積層多孔性フィルムは、２５℃での透気度は１０００秒／１００ｍｌ以下であることが好ましく、より好ましくは８００秒／１００ｍｌ以下、更に好ましくは６００秒／１００ｍｌ以下である。１０００秒／１００ｍｌ以下とすることで、リチウムイオン電池用セパレータとして使用する場合、室温使用時に十分に優れた電池性能を有することができる。
また、積層多孔性フィルムの２５℃での透気度が低いということは、リチウムイオン電池用セパレータとして使用時に電荷の移動が容易であることを意味し、電池性能に優れるため好ましい。一方、下限については特に限定しないが、１０秒／１００ｍｌ以上が好ましく、より好ましくは５０秒／１００ｍｌ以上、更に好ましくは１００秒／１００ｍｌ以上である。２５℃での透気度が１０秒／１００ｍｌ以上であれば、リチウムイオン電池用セパレータとして使用時において、内部短絡等のトラブルを回避することができる。
【００７０】
（１３５℃で５秒間加熱後の透気度）
本発明の積層多孔性フィルムは、リチウムイオン電池用セパレータとして使用時において、ＳＤ特性を有することが好ましい。具体的には１３５℃で５秒間加熱した後の透気度は１００００秒／１００ｍｌ以上であることが好ましく、より好ましくは２５０００秒／１００ｍｌ以上、さらに好ましくは５００００秒／１００ｍｌ以上である。１３５℃で５秒間加熱した後の透気度が１００００秒／１００ｍｌ以上とすることで、異常発熱時において空孔が速やかに閉塞し、電流が遮断されるため、電池の破裂等のトラブルを回避することができる。
また、前記ＳＤ特性は、空孔率や孔径に左右される。以下の内容に限られないが、例えば、ポリエチレン系樹脂に化合物（Ｘ）を加え、前記化合物（Ｘ）の種類や配合量を調整すること、若しくは、核剤を添加してポリエチレン系樹脂の結晶を微小化することによって、１３５℃で５秒間加熱した後の透気度を制御することができる。
また、製造方法において、延伸倍率や延伸温度を調整することによって、１３５℃で５秒間加熱後の透気度を１００００秒／１００ｍｌ以上とすることが可能である。
【００７１】
空孔率は多孔構造を規定する為の重要なファクターであって、フィルム中の空間部分の割合を示す数値である。本発明の積層多孔性フィルムにおいては、空孔率が１５％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上、更に好ましくは３０％以上、特に好ましくは４０％以上である。一方で、上限については８０％以下が好ましく、７０％以下がより好ましく、６５％以下が更に好ましい。空孔率が１５％以上であれば、連通性を十分に確保し透気特性に優れた積層多孔性フィルムとすることができる。また、空孔率が８０％以下であれば、積層多孔性フィルムの機械的強度を十分に保持することができ、ハンドリングの観点からも好ましい。
【００７２】
また、本発明の積層多孔性フィルムは、フィルムの流れ方向（以後、「ＭＤ」と称する）、およびフィルムの流れ方向と垂直方向（以後、「ＴＤ」と称する）の力学特性のバランスが重要である。
一般に、延伸により製造される積層多孔質フィルムにおいては、製造方法によって力学特性のバランスは大きく変わる。
例えば、ＭＤに強く配向するように延伸された多孔質フィルムの場合、ＭＤの引張弾性率および引張強度に優れる一方で、ＭＤの引裂強度やＴＤの引張強度はしばしば低下する。反対にＴＤに強く配向するように延伸された積層多孔質フィルムの場合、ＴＤの引張弾性率および引張強度に優れる一方で、ＴＤの引裂強度やＭＤの引張強度はしばしば低下する。
ＭＤとＴＤとの二軸延伸をした場合も、ＭＤおよびＴＤの延伸倍率や延伸温度によって力学特性は大きく変化する。
【００７３】
種々の力学特性を好適に有する多孔性フィルムにおいて、ＭＤの引裂強度（ＨＭＤ）とＴＤの引裂強度（ＨＴＤ）との比（ＨＭＤ／ＨＴＤ）は、０．０８〜２．０であることが重要である。
ＨＭＤ／ＨＴＤが０．０８以上であることによって、ＭＤへの裂けやすさを抑制することができるため、二次加工における裂け、並びに突起物接触時のＭＤへの裂けを抑制できるだけでなく、カッター等の刃物でＴＤへフィルムをカットしやすくなるという効果がある。好ましくは０．１０以上であり、より好ましくは０．１３以上である。
一方で、ＨＭＤ／ＨＴＤの上限は２．０以下であることによって、ＭＤとＴＤの力学特性のバランスを十分に保つことができ、多孔構造を等方的に形成できる。さらに、ＭＤの引張弾性率を十分に得ることができるため、ロールから巻き出す際などにかかる張力でフィルムが伸びにくくなり、二次加工を行う上では好ましい。好ましくは１．５以下であり、より好ましくは１．０以下、さらに好ましくは０．５以下である。
【００７４】
またＨＭＤについて、４．５Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５．５Ｎ／ｃｍ以上である。前記ＨＭＤが４．５Ｎ／ｃｍ以上であることによって、ＭＤへの裂けやすさを抑制できる。上限値としては特に無いが、前記ＨＭＤ／ＨＴＤが前述の範囲から外れない範囲が好ましい。
【００７５】
ＭＤの引張強度（ＴＭＤ）とＴＤの引張強度（ＴＴＤ）との比（ＴＭＤ／ＴＴＤ）は、０．５〜１０であることが好ましい。
ＴＭＤ／ＴＴＤが０．５以上であることによって、ＭＤとＴＤの力学特性のバランスを保つことができ、多孔構造を等方的に形成できるだけでなく、ＭＤの引張弾性率も十分に得ることができる。より好ましくは１．０以上であり、さらに好ましくは２．０以上である。
一方で、ＴＭＤ／ＴＴＤが１０以下であることによって、ＭＤへの裂けやすさを十分に抑制することができる。より好ましくは４．５以下であり、さらに好ましくは３．０以下である。
【００７６】
またＴＴＤについて、３０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは３５ＭＰａ以上である。ＴＴＤが３０ＭＰａ以上であれば、フィルムのハンドリングにおいて十分な強度である。一方、上限は特に限定しないが、前記ＴＭＤ／ＴＴＤが前述の範囲から外れない範囲が好ましい。
【００７７】
本発明の積層多孔性フィルムは、ハンドリングにおいてＭＤの力学特性が重要であり、ＭＤの３％伸張時の引張弾性率は５００ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは７００ＭＰａ以上である。
ＭＤの３％伸張時の引張弾性率が５００ＭＰａ以上であることによって、ロールからの巻き出し、または二次加工における張力による変形が少なく、フィルムの折れや皺が発生しにくい。一方、上限は特に限定しないが、柔軟性等の物性を十分に保持することができる範囲として、６０００ＭＰａ以下が好ましい。
【００７８】
本発明の積層多孔性フィルムは、二軸延伸により得ることが好ましい。二軸延伸によって異方性が小さくなり、物性的なバランスが十分に取れた積層多孔性フィルムを得ることができる。
【００７９】
また本発明の積層多孔性フィルムは、他の物性もＡ層、Ｂ層を構成する樹脂組成物の組成、層構成、製造方法などによって自由に調整することができる。
【００８０】
［製造方法の説明］
次に本発明の積層多孔性フィルムの製造方法について説明するが、本発明はかかる製造方法により製造される積層多孔性フィルムのみに限定されるものではない。
本発明の積層多孔性フィルムの製造方法は、多孔化と積層の順序によって次の３つに大別される。
（ａ）ポリプロピレン系樹脂を主成分とするＡ層の多孔性フィルム（以後、「多孔性フィルムＰＰ」と称する）と、ポリエチレン系樹脂を含有するＢ層の多孔性フィルム（以後、「多孔性フィルムＰＥ」と称する）を作製し、ついで少なくとも多孔性フィルムＰＰと多孔性フィルムＰＥを積層する方法。
（ｂ）ポリプロピレン系樹脂を主成分とする膜状物（以後、「無孔膜状物ＰＰ」と称する）とポリエチレン系樹脂を主成分とする膜状物（以後、「無孔膜状物ＰＥ」と称する）の少なくとも２層からなる積層無孔膜状物を作製し、ついで該無孔膜状物を多孔化する方法。
（ｃ）ポリプロピレン系樹脂を主成分とするＡ層とポリエチレン系樹脂を含有するＢ層の２層のうちいずれか１層を多孔化したのち、もう１層の無孔膜状物と積層し、多孔化する方法。
【００８１】
前記（ａ）の方法としては、多孔性フィルムＰＰと多孔性フィルムＰＥをラミネートする方法や接着剤等で積層化する方法が挙げられる。
前記（ｂ）の方法としては、無孔膜状物ＰＰと無孔膜状物ＰＥをそれぞれ作製し、無孔膜状物ＰＰと無孔膜状物ＰＥをラミネートや接着剤等で積層した後に多孔化する方法、または、共押出で積層無孔膜状物を作製した後、多孔化する方法などが挙げられる。
前記（ｃ）の方法としては、多孔性フィルムＰＰと無孔膜状物ＰＥ、または無孔膜状物ＰＰと多孔性フィルムＰＥをラミネートする方法や接着剤等で積層化する方法が挙げられる。本発明においては、その工程の簡略さ、生産性の観点から（ｂ）の方法が好ましく、共押出を用いる方法がより好ましい。
【００８２】
本発明の積層多孔性フィルムの製造方法は、前記分類とは別にＢ層の多孔化方法により分類することもできる。
すなわち、Ａ層はβ活性を有する場合、延伸することにより微細孔を容易に形成することができる。一方、Ｂ層を多孔化する方法としては、例えば延伸法、相分離法、抽出法、化学処理法、照射エッチング法、発泡法、またはこれらの技術の組み合わせなど公知の方法を用いることができる。なかでも本発明においては延伸法を用いることが好ましい。
【００８３】
前記延伸法とは、樹脂に化合物を混合した組成物を用いて無孔層または無孔膜状物を形成し、延伸することにより樹脂と化合物の界面を剥離させて微細孔を形成する方法である。前記相分離法は、転換法またはミクロ相分離法とも呼ばれる技術で、高分子溶液の相分離現象に基づき細孔を形成する方法である。具体的には、（ａ）高分子の相分離により微細孔を形成する方法、（ｂ）重合時に微細孔を形成させながら多孔化する方法に大別される。前者の方法としては溶媒を用いる溶媒ゲル化法と熱溶融急冷凝固法があり、いずれを用いてもよい。
【００８４】
前記抽出法では、後工程で除去可能な添加剤を、Ｂ層を構成する熱可塑性樹脂組成物に混合し、無孔層または無孔膜状物を形成したのち前記添加剤を薬品などで抽出して微細孔を形成する方法である。添加剤としては高分子添加剤、有機物添加剤、無機物添加剤などが挙げられる。
高分子添加剤を用いた例としては、有機溶媒に対する溶解性が異なる２種のポリマーを用いて無孔層または無孔膜状物を形成し、前記２種のポリマーのうち一方のポリマーのみが溶解する有機溶媒に浸漬して該一のポリマーを抽出する方法が挙げられる。より具体的にはポリビニルアルコールとポリ酢酸ビニルからなる無孔層または無孔膜状物を形成し、アセトンおよびｎ−ヘキサンを用いてポリ酢酸ビニルを抽出する方法、または、ブロックあるいはグラフト共重合体に親水性重合体を含有させて無孔層または無孔膜状物を形成し、水を用いて親水性重合体を除去する方法などが挙げられる。
【００８５】
有機物添加剤を用いた例としては、Ｂ層を構成する熱可塑性樹脂が不溶である有機溶媒に可溶な物質を配合して無孔層または無孔膜状物を形成し、前記有機溶媒に浸漬して前記物質を抽出除去する方法が挙げられる。
前記物質としては、例えばステアリルアルコールもしくはセリルアルコールなどの高級脂肪族アルコール、ｎ−デカンもしくはｎ−ドデカンなどのｎ−アルカン類、パラフィンワックス、流動パラフィンまたは灯油等が挙げられ、これらはイソプロパノール、エタノール、ヘキサンなどの有機溶媒で抽出できる。また、前記物質としてショ糖や砂糖などの水可溶性物質も挙げられ、これらは水で抽出できるため環境への負担が少ないという利点がある。
【００８６】
前記化学処理法は、高分子基体の結合を化学的に切断したり、逆に結合反応を行ったりすることにより、微細孔を形成する方法である。より具体的には、酸化還元剤処理、アルカリ処理、酸処理などの薬品処理により微細孔を形成する方法が挙げられる。
前記照射エッチング法は中性子線またはレーザーなどを照射して微小な穴を形成させる方法である。
前記融着法は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリマー微細パウダーを用い、成形後に前記ポリマー微細パウダーを焼結する方法である。
前記発泡法としては機械的発泡法、物理的発泡法、または化学的発泡法等があり、本発明においてはいずれも用いることができる。
【００８７】
本発明の積層多孔性フィルムの製造方法の好ましい態様としては、β活性を有するポリプロピレン系樹脂を主成分とする樹脂組成物と、ポリエチレン系樹脂および化合物（Ｘ）が含まれている樹脂組成物を用いて、Ａ層とＢ層の少なくとも２層からなる積層無孔膜状物を作製し、前記積層無孔膜状物を延伸することにより厚み方向に連通性を有する微細孔を多数形成させることを特徴とする積層多孔性フィルムの製造方法が挙げられる。
【００８８】
積層無孔膜状物の作製方法は特に限定されず公知の方法を用いてよいが、例えば押出機を用いて樹脂組成物を溶融し、Ｔダイから共押出し、キャストロールで冷却固化するという方法が挙げられる。また、チューブラー法により製造したフィルムを切り開いて平面状とする方法も適用できる。
積層無孔膜状物の延伸方法については、ロール延伸法、圧延法、テンター延伸法、同時二軸延伸法などの手法があり、これらを単独あるいは２つ以上組み合わせて二軸延伸を行うことが好ましい。
【００８９】
例として、Ａ層を構成することになるβ活性を有するポリプロピレン系樹脂を主成分とする樹脂組成物と、Ｂ層を構成することになるポリエチレン系樹脂と化合物（Ｘ）とが含まれている樹脂組成物を用いて延伸法にて多孔化するように、Ｔダイから共押出により２種３層構成の積層無孔膜状物を作製し、前記積層無孔膜状物を二軸延伸することにより多孔化する積層多孔性フィルムの製造方法を以下に説明する。
【００９０】
Ａ層を構成する樹脂組成物は、少なくともポリプロピレン系樹脂およびβ晶核剤を含有することが好ましい。これらの原材料を、好ましくはヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、タンブラー型ミキサー等を用いて、または袋の中に全成分を入れてハンドブレンドにて混合した後、一軸あるいは二軸押出機、ニーダー等、好ましくは二軸押出機で溶融混練した後、ペレット化する。
【００９１】
Ｂ層を構成する樹脂組成物を作製する場合、Ｂ層の説明で述べたポリエチレン系樹脂、化合物（Ｘ）および必要によりその他添加物等の原材料を、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、タンブラー型ミキサー等を用いて混合した後、一軸あるいは二軸押出機、ニーダー等、好ましくは二軸押出機で溶融混練した後、ペレット化する。
【００９２】
前記Ａ層用樹脂組成物のペレットと前記Ｂ層用樹脂組成物のペレットを押出機に投入し、Ｔダイ共押出用口金から押出す。Ｔダイの種類としては、２種３層用マルチマニホールドタイプでも構わないし、２種３層用フィードブロックタイプでも構わない。
使用するＴダイのギャップは、最終的に必要なフィルムの厚み、延伸条件、ドラフト率、各種条件等から決定されるが、一般的には０．１〜３．０ｍｍ程度、好ましくは０．５〜１．０ｍｍである。０．１ｍｍ未満では生産速度という観点から好ましくなく、また３．０ｍｍより大きければ、ドラフト率が大きくなるので生産安定性の観点から好ましくない。
【００９３】
押出成形において、押出加工温度は樹脂組成物の流動特性や成形性等によって適宜調整されるが、概ね１５０〜３００℃が好ましく、１８０〜２８０℃の範囲であることが更に好ましい。１５０℃以上の場合、溶融樹脂の粘度が十分に低く成形性に優れて好ましい。一方、３００℃以下では樹脂組成物の劣化を抑制できる。
キャストロールによる冷却固化温度は、本発明において非常に重要であり、延伸前の膜状物中のβ晶を生成・成長させ、膜状物中のβ晶比率を調整することができる。キャストロールの冷却固化温度は好ましくは８０〜１５０℃、より好ましくは９０〜１４０℃、更に好ましくは１００〜１３０℃である。冷却固化温度を８０℃以上とすることで冷却固化させた膜状物中のβ晶比率を十分に増加させることができ好ましい。また、１５０℃以下とすることで押出された溶融樹脂がキャストロールへ粘着し巻き付いてしまうなどのトラブルが起こりにくく、効率よく膜状物化することが可能であるので好ましい。
【００９４】
前記温度範囲にキャストロールを設定することで、得られる延伸前の膜状物のβ晶比率は３０〜１００％に調整することが好ましい。４０〜１００％がより好ましく、５０〜１００％が更に好ましく、６０〜１００％が特に好ましい。延伸前の膜状物のβ晶比率を３０％以上とすることで、その後の延伸操作により多孔化が行われやすく、透気特性の優れた多孔性フィルムを得ることができる。
延伸前の膜状物のβ晶比率は、示差走査型熱量計を用いて、該膜状物を２５℃から２４０℃まで加熱速度１０℃／分で昇温させた際に、検出されるポリプロピレンのα晶由来の結晶融解熱量（ΔＨｍα）とβ晶由来の結晶融解熱量（ΔＨｍβ）を用いて下記式で計算される。
β晶比率（％）＝〔ΔＨｍβ／（ΔＨｍβ＋ΔＨｍα）〕×１００
【００９５】
ついで、得られた積層無孔膜状物を二軸延伸する。二軸延伸は同時二軸延伸であってもよいし、逐次二軸延伸であってもよい。本発明の目的であるＳＤ特性に優れた積層多孔性フィルムを作製する場合には、各延伸工程で延伸条件を選択でき、多孔構造を制御し易い逐次二軸延伸がより好ましい。なお、膜状物の引き取り（流れ）方向（ＭＤ）への延伸を「縦延伸」といい、ＭＤに対して垂直な方向（ＴＤ）への延伸を「横延伸」という。
【００９６】
逐次二軸延伸を用いる場合、縦延伸倍率は好ましくは２〜１０倍、より好ましくは３〜８倍、更に好ましくは４〜７倍である。２倍以上で縦延伸を行うことで適度な空孔起点を発生させることができる。１０倍以下で縦延伸を行うことで、適度な空孔起点を発現させることができる。
延伸温度は、用いる樹脂組成物の組成、結晶融解ピーク温度、結晶化度等によって適時選択する必要があるが、縦延伸での延伸温度は概ね０〜１３５℃、好ましくは１５〜１３０℃で制御される。前記温度範囲であれば多孔構造の制御が容易であり、機械強度や収縮率などの諸物性のバランスがとりやすい。
さらに、０℃を下回ると延伸応力が非常に強くなるため延伸破断をしやすく、またロールで延伸する場合、設備への負荷が大きい、ロールと延伸前膜状物との密着性が悪くなるため延伸ムラが発生しやすいといった問題が生じる。一方、１３５℃を越えるとＢ層中のポリエチレン系樹脂が流動するため安定的な延伸が難しくなる。
【００９７】
横延伸での延伸倍率は好ましくは１．１〜１０倍、より好ましくは１．２〜８倍、更に好ましくは１．４〜７倍である。前記範囲内で横延伸することで、縦延伸により形成された空孔起点を適度に拡大させ、微細な多孔構造を発現させることができるとともに、物性のバランスをとりやすくなる。
横延伸での延伸温度は概ね８０〜１５０℃、好ましくは９０〜１４０℃である。前記範囲内で横延伸することで、縦延伸により形成された空孔起点を適度に拡大させ、微細な多孔構造を発現させることができる。また、前記延伸工程の延伸速度としては、５００〜１２０００％／分が好ましく、１５００〜１００００％／分がより好ましく、２５００〜８０００％／分であることが更に好ましい。
【００９８】
このようにして得られた積層多孔性フィルムは、寸法安定性の改良等を目的として好ましくは１００〜１５０℃程度、より好ましくは１１０〜１４０℃程度の温度で熱処理を行う。熱処理工程中には、必要に応じて１〜２５％の弛緩処理を施しても良い。この熱処理後均一に冷却して巻き取ることにより、本発明の積層多孔性フィルムが得られる。
【００９９】
［電池用セパレータの説明］
次に、本発明の前記積層多孔性フィルムを電池用セパレータとして収容している非水電解液電池について、図１に参照して説明する。
正極板２１、負極板２２の両極は電池用セパレータ１０を介して互いに重なるようにして渦巻き状に捲回し、巻き止めテープで外側を止めて捲回体としている。この渦巻き状に巻回する際、電池用セパレータ１０は厚みが５〜４０μｍであることがなかでも好ましく、５〜３０μｍであることが特に好ましい。厚みを５μｍ以上にすることにより電池用セパレータが破れにくくなり、４０μｍ以下にすることにより所定の電池缶に捲回して収納する際電池面積を大きくとることができ、ひいては電池容量を大きくすることができる。
【０１００】
前記正極板２１、電池用セパレータ１０および負極板２２を一体的に巻き付けた捲回体を有底円筒状の電池ケース内に収容し、正極および負極のリード体２４、２５と溶接する。ついで、前記電解質を電池缶内に注入し、電池用セパレータ１０などに十分に電解質が浸透した後、電池缶の開口周縁にガスケット２６を介して正極蓋２７を封口し、予備充電、エージングを行い、筒型の非水電解液電池を作製している。
【０１０１】
電解液としては、リチウム塩を電解液とし、これを有機溶媒に溶解した電解液が用いられる。有機溶媒としては特に限定されるものではないが、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ジメチルカーボネート、プロピオン酸メチルもしくは酢酸ブチルなどのエステル類、アセトニトリル等のニトリル類、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジメトキシメタン、ジメトキシプロパン、１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフランもしくは４−メチル−１，３−ジオキソランなどのエーテル類、またはスルホランなどが挙げられ、これらを単独でまたは二種類以上を混合して用いることができる。なかでも、エチレンカーボネート１質量部に対してメチルエチルカーボネートを２質量部混合した溶媒中に六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１．０ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解した電解質が好ましい。
【０１０２】
負極としてはアルカリ金属またはアルカリ金属を含む化合物をステンレス鋼製網などの集電材料と一体化させたものが用いられる。前記アルカリ金属としては、例えばリチウム、ナトリウムまたはカリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属を含む化合物としては、例えばアルカリ金属とアルミニウム、鉛、インジウム、カリウム、カドミウム、スズもしくはマグネシウムなどとの合金、さらにはアルカリ金属と炭素材料との化合物、低電位のアルカリ金属と金属酸化物もしくは硫化物との化合物などが挙げられる。
負極に炭素材料を用いる場合、炭素材料としてはリチウムイオンをドープ、脱ドープできるものであればよく、例えば黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭などを用いることができる。
【０１０３】
本実施形態では、負極として、フッ化ビニリデンをＮ−メチルピロリドンに溶解させた溶液に平均粒径１０μｍの炭素材料を混合してスラリーとし、この負極合剤スラリーを７０メッシュの網を通過させて大きな粒子を取り除いた後、厚み１８μｍの帯状の銅箔からなる負極集電体の両面に均一に塗布して乾燥させ、その後、ロールプレス機により圧縮成形した後、切断し、帯状の負極板としたものを用いている。
【０１０４】
正極としては、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムマンガン酸化物、二酸化マンガン、五酸化バナジウムもしくはクロム酸化物などの金属酸化物、二硫化モリブデンなどの金属硫化物などが活物質として用いられ、これらの正極活物質に導電助剤やポリテトラフルオロエチレンなどの結着剤などを適宜添加した合剤を、ステンレス鋼製網などの集電材料を芯材として成形体に仕上げたものが用いられる。
【０１０５】
本実施形態では、正極としては、下記のようにして作製される帯状の正極板を用いている。すなわち、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）に導電助剤としてリン状黒鉛を（リチウムコバルト酸化物：リン状黒鉛）の質量比９０：５で加えて混合し、この混合物と、ポリフッ化ビニリデンをＮ−メチルピロリドンに溶解させた溶液とを混合してスラリーにする。この正極合剤スラリーを７０メッシュの網を通過させて大きな粒子を取り除いた後、厚み２０μｍのアルミニウム箔からなる正極集電体の両面に均一に塗布して乾燥し、その後、ロールプレス機により圧縮成形した後、切断し、帯状の正極板としている。
【実施例】
【０１０６】
［実施例の説明］
次に実施例および比較例を示し、本発明の積層多孔性フィルムについて更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０７】
（実施例１）
ポリプロピレン系樹脂（プライムポリマー社製、プライムポリプロＦ３００ＳＶ、ＭＦＲ：３ｇ／１０分）１００質量部に対し、β晶核剤として、３，９−ビス［４−（Ｎ−シクロヘキシルカルバモイル）フェニル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン０．１質量部を加え、同方向二軸押出機（東芝機械社製、口径φ４０ｍｍ、スクリュ有効長Ｌ／Ｄ＝３２）を用いて２８０℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物Ａ１を得た。
またポリエチレン系樹脂として、高密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、Ｈｉ−Ｚｅｘ３３００Ｆ、密度：０．９５０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．１ｇ／１０分）８０質量部に水添石油樹脂（荒川化学工業社製、アルコンＰ１１５）２０質量部を加え、同方向二軸押出機（東芝機械社製、口径φ３５ｍｍ、スクリュ有効長Ｌ／Ｄ＝３２）を用いて２３０℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物Ｂ１を得た。
樹脂組成物Ａ１およびＢ１を別々の押出機にて２００℃で押出し、２種３層のフィードブロックを通じて多層成型用のＴダイより押出し、延伸後の膜厚比率がＡ１／Ｂ１／Ａ１＝２／１／２となるように積層させた後、１２５℃のキャスティングロールで冷却固化させて、積層無孔膜状物を得た。
前記積層無孔膜状物を１１０℃でＭＤに３．８倍、次いで１０５℃でＴＤに２．５倍に逐次二軸延伸をした後、１１５℃で１４％熱弛緩して積層多孔性フィルムを得た。
【０１０８】
（実施例２）
樹脂組成物Ａ１およびＢ１を実施例１と同様に積層させた後、１２５℃のキャストロールで冷却固化させて、積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を、１１０℃でＭＤに３．８倍、次いで１００℃でＴＤに２．５倍に逐次二軸延伸した後、１１５℃でＴＤに１４％弛緩して積層多孔質フィルムを得た。
【０１０９】
（実施例３）
ポリプロピレン系樹脂（プライムポリマー社製、プライムポリプロ Ｆ３００ＳＶ、ＭＦＲ：３ｇ／１０分）４０質量部に対し、ポリプロピレン系コポリマー樹脂（住友化学社製、Ｄ１０１、ＭＦＲ：０．５ｇ／１０分）６０質量部、β晶核剤として、３，９−ビス［４−（Ｎ−シクロヘキシルカルバモイル）フェニル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン０．１質量部を加え、同方向二軸押出機（東芝機械社製、口径φ４０ｍｍ、スクリュ有効長Ｌ／Ｄ＝３２）を用いて２８０℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物Ａ２を得た。
またポリエチレン系樹脂として、高密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、Ｈｉ−Ｚｅｘ３３００Ｆ、密度：０．９５０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．１ｇ／１０分）９０質量部に水添石油樹脂（荒川化学工業社製、アルコンＰ１１５）１０質量部を加え、（東芝機械社製、口径φ３５ｍｍ、スクリュ有効長Ｌ／Ｄ＝３２）を用いて２３０℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物Ｂ２を得た。
樹脂組成物Ａ２およびＢ２を別々の押出機にて２００℃で押出し、２種３層のフィードブロックを通じて多層成型用のＴダイより押出し、延伸後の膜厚比率がＡ２／Ｂ２／Ａ２＝２／１／２となるように積層させた後、１２７℃のキャスティングロールで冷却固化させて積層無孔膜状物を得た。
前記積層無孔膜状物を９０℃でＭＤに５．０倍、次いで９０℃でＴＤに２．５倍に逐次二軸延伸をした後、１２５℃で２２％熱弛緩して積層多孔性フィルムを得た。
【０１１０】
（実施例４）
樹脂組成物Ａ１およびＢ１を実施例１と同様に積層させた後、１２７℃のキャストロールで冷却固化させて、積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を９５℃でＭＤに５．４倍、次いで９５℃でＴＤに２．５倍に逐次二軸延伸をした後、１２５℃で２２％熱弛緩して積層多孔性フィルムを得た。
【０１１１】
（実施例５）
ポリプロピレン系樹脂（プライムポリマー社製、プライムポリプロ Ｆ３００ＳＶ、ＭＦＲ：３ｇ／１０分）１００質量部に対し、β晶核剤として、３，９−ビス［４−（Ｎ−シクロヘキシルカルバモイル）フェニル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン０．１質量部、酸化防止剤（チバスペシャルティケミカルズ社製、ＩＲＧＡＮＯＸ−Ｂ２２５）０．２質量部を加え、同方向二軸押出機（東芝機械社製、口径φ４０ｍｍ、スクリュ有効長Ｌ／Ｄ＝３２）を用いて２８０℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物Ａ３を得た。
樹脂組成物Ａ３およびＢ１を別々の押出機にて２００℃で押出し、２種３層のフィードブロックを通じて多層成型用のＴダイより押出し、延伸後の膜厚比率がＡ３／Ｂ１／Ａ３＝２／１／２となるように積層させた後、１２７℃のキャスティングロールで冷却固化させて、積層無孔膜状物を得た。
前記積層無孔膜状物を９５℃でＭＤに４．３倍、次いで９５℃でＴＤに２．５倍に逐次二軸延伸をした後、１２５℃で２２％熱弛緩して積層多孔性フィルムを得た。
【０１１２】
実施例１乃至５にて得られた積層多孔性フィルムの諸特性の測定および評価を行い、その結果を表１にまとめた。
【０１１３】
（比較例１）
ポリプロピレン系樹脂（プライムポリマー社製、プライムポリプロ Ｆ３００ＳＶ、ＭＦＲ：３ｇ／１０分）１００質量部に対し、β晶核剤として、３，９−ビス［４−（Ｎ−シクロヘキシルカルバモイル）フェニル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン０．２質量部、酸化防止剤（チバスペシャルティケミカルズ社製、ＩＲＧＡＮＯＸ−Ｂ２２５）０．２質量部を加え、同方向二軸押出機（東芝機械社製、口径φ４０ｍｍ、スクリュ有効長Ｌ／Ｄ＝３２）を用いて２８０℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物Ａ４を得た。
またポリエチレン系樹脂として、高密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、Ｈｉ−Ｚｅｘ３３００Ｆ、密度：０．９５０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．１ｇ／１０分）８０質量部に、マイクロクリスタリングワックス（日本精鑞社製、Ｈｉ−Ｍｉｃ１０９０）２０質量部を加え、（東芝機械社製、口径φ３５ｍｍ、スクリュ有効長Ｌ／Ｄ＝３２）を用いて２００℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物Ｂ３を得た。
樹脂組成物Ａ４およびＢ３を別々の押出機にて２００℃で押出し、２種３層のフィードブロックを通じて多層成型用のＴダイより押出し、延伸後の膜厚比率がＡ４／Ｂ３／Ａ４＝３／１／３となるように積層させた後、１２７℃のキャスティングロールで冷却固化させて、積層無孔膜状物を得た。
前記積層無孔膜状物を９０℃でＭＤに５．０倍、次いで９０℃でＴＤに２．５倍に逐次二軸延伸をした後、１２５℃で２２％熱弛緩して積層多孔性フィルムを得た。
【０１１４】
（比較例２）
最外層にポリプロピレン系樹脂（プライムポリマー社製、プライムポリプロ Ｆ３００ＳＶ、ＭＦＲ：３ｇ／１０分）、および、中間層にポリエチレン系樹脂として高密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、Ｈｉ−Ｚｅｘ３３００Ｆ、密度：０．９５０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．１ｇ／１０分）になるように別々の押出機にて押出し、２種３層のフィードブロックを通じて多層成型用のＴダイより押出し、延伸後の膜厚比率が１／１／１となるように積層させた後、１００℃のキャスティングロールで冷却固化させて、積層無孔膜状物を得た。
前記積層無孔膜状物は、１２０℃に加熱された熱風循環オ−ブン中で２４時間放置して熱処理した。続いて、熱処理した積層無孔膜状物は、ロール延伸機にて２５℃でＭＤに１．７倍、引き続き１００℃で更にＭＤに２．０倍延伸させ、積層多孔性フィルムを得た。
【０１１５】
（１）層比
積層多孔性フィルムの断面を切り出し、走査型電子顕微鏡（日立製作所社製、Ｓ−４５００）にて観察し、その層構成及び厚みから層比を測定した。
（２）厚み
１／１０００ｍｍのダイアルゲージにて、面内の厚みを不特定に３０箇所測定しその平均を厚みとした。
（３）空孔率
積層多孔性フィルムの実質量Ｗ１を測定し、樹脂組成物の密度と厚みから空孔率０％の場合の質量Ｗ０を計算し、それらの値から下記式に基づき算出した。
空孔率（％）＝｛（Ｗ０−Ｗ１）／Ｗ０｝×１００
（４）引張強度
測定には、引張圧縮試験機（インテスコ社製、２００Ｘ型）を用いた。試験片としては、積層多孔性フィルムを測定方向に長さ８０ｍｍ、幅１５ｍｍの長方形に切り出したものを使用した。試験片の長さ方向における両端部をチャック間距離４０ｍｍでチャックし、クロスヘッドスピード２００ｍｍ／分で引っ張り、破断点における応力を引張強度として記録した。上記測定を５回行い、その平均値を算出した。
試験片における測定方向をＭＤとした際の引張強度をＴＭＤ、ＴＤとした際の引張強度をＴＴＤとした。
（５）透気度
２５℃の空気雰囲気下にて、ＪＩＳ  Ｐ８１１７に準拠して透気度（秒／１００ｍｌ）を測定した。測定には、デジタル型王研式透気度専用機（旭精工社製）を用いた。
（６）１３５℃で５秒間加熱後の透気度
積層多孔性フィルムを縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ角に切り出し、図２（Ａ）に示すように中央部にφ４０ｍｍの円状の穴を空けたアルミ板（材質：ＪＩＳ  Ａ５０５２、サイズ：縦６０ｍｍ、横６０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）２枚の間にはさみ、図２（Ｂ）に示すように周囲をクリップ（コクヨ社製、ダブルクリップ「クリ−Ｊ３５」）で固定した。次に、グリセリン（ナカライテスク社製、１級）を底面から１００ｍｍとなるまで満たした、１３５℃のオイルバス（アズワン社製、ＯＢ−２００Ａ）の中央部に、アルミ板２枚で固定された状態のフィルムを浸漬し、５秒間加熱した。加熱後直ちに、別途用意した２５℃のグリセリンを満たした冷却槽に浸漬して５分間冷却した後、２−プロパノール（ナカライテスク社製、特級）、アセトン（ナカライテスク社製、特級）で洗浄し、２５℃の空気雰囲気下にて１５分間乾燥した。この乾燥後のフィルムの透気度を前記（５）の方法に従い測定した。
（７）引裂強度
ＪＩＳ  Ｋ７１２８−１に準拠して測定した。試験片におけるスリット方向をＭＤとした際の引裂強度をＨＭＤ、ＴＤとした際の引裂強度をＨＴＤとした。
（８）３％伸張時の引張弾性率
測定には、引張圧縮試験機（インテスコ社製、２００Ｘ型）を用いた。試験片としては、積層多孔性フィルムをＭＤに長さ２００ｍｍ、ＴＤに幅５ｍｍで切り出したものを使用した。試験片のチャック間距離１５０ｍｍ、クロスヘッドスピード５ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張した。チャック間が３％伸張したときロードセルにかかる負荷より、次の式から３％伸張時の引張弾性率を求めた。サンプルの厚みは３ヶ所測定した平均値から求めた。
引張弾性率（ＭＰａ）＝{負荷（ｋｇ）×９．８（ｍ／ｓ２）／伸張距離（ｍｍ）}／断面積（ｍｍ２）×チャック間距離（ｍｍ）
５点測定した引張弾性率の平均値を引張弾性率とした。
【０１１６】
さらに、得られた積層多孔性フィルムについて次のようにしてβ活性の評価を行った。
【０１１７】
（９）示差走査型熱量測定（ＤＳＣ）
積層多孔性フィルムをパーキンエルマー社製の示差走査型熱量計（ＤＳＣ−７）を用いて、２５℃から２４０℃まで加熱速度１０℃／分で昇温後１分間保持し、次に２４０℃から２５℃まで冷却速度１０℃／分で降温後１分間保持し、更に２５℃から２４０℃まで加熱速度１０℃／分で再昇温した。再昇温時にポリプロピレンのβ晶に由来する結晶融解ピーク温度（Ｔｍβ）である１４５℃〜１６０℃にピークが検出されるか否かにより、以下のようにβ活性の有無を評価した。
○：Ｔｍβ が１４５℃〜１６０℃の範囲内に検出された場合（β活性あり）
×：Ｔｍβ が１４５℃〜１６０℃の範囲内に検出されなかった場合（β活性なし）
なお、β活性の測定は、試料量１０ｍｇで、窒素雰囲気下にて行った。
【０１１８】
（１０）広角Ｘ線回折測定
積層多孔性フィルムを縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ角に切り出し、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように固定した。
アルミ板２枚に拘束した状態のフィルムを設定温度１８０℃、表示温度１８０℃である送風定温恒温器（ヤマト科学株式会社製、型式ＤＫＮ６０２）に入れ３分間保持した後、設定温度を１００℃に変更し、１０分以上の時間をかけて１００℃まで徐冷を行った。表示温度が１００℃になった時点でフィルムを取り出し、アルミ板２枚に拘束した状態のまま２５℃の雰囲気下で５分間冷却して得られたフィルムについて、以下の測定条件で、中央部がφ４０ｍｍの円状の部分について広角Ｘ線回折測定を行った。
・広角Ｘ線回折測定装置：マックサイエンス社製 型番ＸＭＰ１８Ａ
・Ｘ線源：ＣｕＫα 線、出力：４０ｋＶ、２００ｍＡ
・走査方法：２θ／θ スキャン、２θ 範囲：５°〜２５°、走査間隔：０．０５°、走査速度：５°／ｍｉｎ
得られた回折プロファイルについて、ポリプロピレンのβ晶の（３００）面に由来するピークより、β活性の有無を以下のように評価した。
○：ピークが２θ＝１６．０〜１６．５°の範囲に検出された場合（β活性あり）
×：ピークが２θ＝１６．０〜１６．５°の範囲に検出されなかった場合（β活性なし）
なお、フィルム片が６０ｍｍ×６０ｍｍ角に切り出せない場合は、中央部がφ４０ｍｍの円状の穴にフィルムが設置されるように調整し、試料を作成しても構わない。
【０１１９】
（１１）突起物接触裂け耐性試験
ＦＵＤＯＨレオメータ（レオテック社製、Ｊ型）に、曲率半径０．５ｍｍの針を取り付けて試験した。フィルムに針を垂直に３００ｍｍ／分の速度で押し付ける試験を５回行った中で、針の接触によってフィルムがＭＤに裂けた回数（ｎ）を記録した。なお、×以外のものを実用レベルとした。
◎：ＭＤに裂けが全く見られなかった。（ｎ＝０）
○：ＭＤに裂けが一部生じた。（ｎ＝１，２）
△：ＭＤに裂けが生じないものがあった。（ｎ＝３，４）
×：ＭＤに裂けが常に生じた。（ｎ＝５）
【０１２０】
【表１】
2010111096.tif 000003
【０１２１】
【表２】
2010111096.tif 000004
【０１２２】
表１に各実施例及び比較例における組成および製造条件を、表２に各実施例及び比較例において得られた物性値を示す。
本発明で前記ＨＭＤ／ＨＴＤの値が規定する範囲内で構成された実施例の積層多孔性フィルムは、本発明で規定する以外の範囲で構成された比較例のフィルムに比しバランスの取れた力学特性を有することがわかる。
一方で、前記ＨＭＤ／ＨＴＤの値が規定した範囲から外れる比較例の積層多孔性フィルムは、特定の方向への異方性があるために、二次加工において裂けが発生しやすい積層多孔性フィルムとなった。
なお、実施例の中でも、突起物接触裂け耐性試験より実施例１，２，５がより好ましい態様である。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の積層多孔性フィルムは、優れた透気特性を有し、かつバランスのとれた力学特性を具備しているため、電池用セパレータとして好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の積層多孔性フィルムを電池用セパレータとして収容している非水電解液電池の一部破断斜視図である。
【図２】１３５℃で５秒間加熱後の透気度及び広角Ｘ線回折測定におけるフィルムの固定方法を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０ 電池用セパレータ
２０ リチウムイオン電池
２１ 正極板
２２ 負極板
３１ アルミ板
３２ フィルム
３３ クリップ
３４ フィルム縦方向
３５ フィルム横方向
【図１】
2010111096.tif 000005
【図２】
2010111096.tif 000006