(57)【要約】  ポリプロピレン系樹脂を主成分とするポリプロピレン系樹脂多孔フィルムに関して、電池用セパレータとして使用時に、優れた滑り性、加工性を発揮するように、対フィルム静摩擦係数を対ＳＵＳ静摩擦係数より大きくなるように作製してなるポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを提案する。
2011108539.tif 000002
【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多孔フィルムであって、対フィルム静摩擦係数が対ＳＵＳ静摩擦係数より大きいことを特徴とするポリプロピレン系樹脂多孔フィルム。
【請求項２】
対フィルム静摩擦係数が０．５以上であり、且つ、対ＳＵＳ静摩擦係数が０．９未満であり、且つ、流れ方向の引張弾性率が３５０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂多孔フィルム。
【請求項３】
表面の対フィルム静摩擦係数と裏面の対フィルム静摩擦係数との差が１０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリプロピレン系樹脂多孔フィルム。
【請求項４】
４０％以上の空孔率を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂多孔フィルム。
【請求項５】
β活性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂多孔フィルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂多孔フィルムからなることを特徴とする電池用セパレータ。
【請求項７】
請求項６に記載の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非水系電解液電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする多孔フィルムに関する。詳しくは、例えば包装用、衛生用、畜産用、農業用、建築用或いは医療用に用いられる各種分離膜、或いは、光拡散板、電池用セパレータなどとして利用できる多孔フィルムに関する。中でも、非水電解電池用のセパレータとして好適に利用できる多孔フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の微細連通孔を有する高分子多孔フィルムは、超純水の製造や薬液の精製、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、或いは、電池などに使用する電池用セパレータなどとして各種の分野で利用されている。【０００３】
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。中でもリチウムイオン二次電池は、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、ポータブル機器に使用されることが急増している。また、リチウムイオン二次電池は、非水電解液二次電池の一種である点から、大容量、高出力、高電圧および長期保存性に優れているため、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、大型の二次電池用として研究開発が進められている。【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非水電解液が用いられる。
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おいては、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絶縁性や、リチウムイオンの通路となる透気性が要求されるほか、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、セパレータとして多孔フィルムが使用されている。【０００６】
近年、リチウムイオン二次電池の高容量化に伴い、セパレータは、薄膜化、大孔径、低抵抗、高空孔率の方向に開発が進められている。一例として、特開２００８−２４８２３１号（特許文献１）や特開２０００−３０６８３号（特許文献２）のような空孔率の高いセパレータが報告されている。【０００７】
また、セパレータについて、特開２００７−２０４５１８号公報（特許文献３）では摩擦係数を制御して巻きズレやシワを低減させる検討が報告されており、特許第３４４９６５６号（特許文献４）のように加工性の観点からの報告もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２４８２３１号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６８３号公報
【特許文献３】特開２００７−２０４５１８号公報
【特許文献４】特許第３４４９６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的な二次電池は、正負極と２枚のセパレータを重ねて捲回体を作り、これを金属管に入れて密閉して電池として組み立てている。捲回体を作る工程においては、捲回後に捲回ピンを抜いて捲回体を得る。この捲回体において、捲回ピンに近い捲回体の中心部分及び外側の部分はある程度の長さで２枚のセパレータが隣接して捲回されるため、セパレータの滑り性及びピン抜け性が悪いと、捲回ピンを抜く時にセパレータ間で巻きズレを生じてしまう。
そこで本発明の課題は、例えば電池用セパレータとして使用した時に、優れた滑り性及びピン抜け性を発揮することができる新たな多孔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】
【００１０】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする多孔フィルムであって、対フィルム静摩擦係数が対ＳＵＳ静摩擦係数より大きいことを特徴とするポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを提案する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明が提案するポリプロピレン系樹脂多孔フィルムによれば、電池用セパレータとして使用した時に、優れた滑り性、ピン抜け性を発揮し、巻きズレなどを生じないポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一例に係るポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを収容した電池の一例を示した一部破断斜視図である。
【図２】捲回工程で用いるピンの一例を示した図である。
【図３】ピン抜け性を測定するための測定装置を示した図である。
【図４】Ｘ線回折測定における多孔フィルムの固定方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態の一例としてのポリプロピレン系樹脂多孔フィルム（以下「本多孔フィルム」と称する」について説明する。
【００１４】
（対フィルム静摩擦係数と対ＳＵＳ静摩擦係数との相関関係）
本多孔フィルムは、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする多孔フィルムであって、対フィルム静摩擦係数と対ＳＵＳ静摩擦係数との相関関係に関して、対フィルム静摩擦係数が対ＳＵＳ静摩擦係数よりも大きいことを特徴とするフィルムである。
ここで、対フィルム静摩擦係数とは、測定対象であるフィルムを２枚用意し、２枚のフィルムを表−表、表−裏、裏−裏の組合せで重ね合わせて、それぞれ滑らせた際に測定される静摩擦係数のうちの最も大きい数値の意味である。
また、対ＳＵＳ静摩擦係数とは、測定対象であるフィルムの表面又は裏面と、ＳＵＳとを重ね合わせてそれぞれ滑らせた際に測定される静摩擦係数のうち、表面又は裏面の大きい方の数値の意味である。
【００１５】
前記対フィルム静摩擦係数が対ＳＵＳ静摩擦係数よりも大きいことによって、多孔フィルム間の巻きズレを起こす力よりも、図２に示すような捲回ピンを抜く力の方が小さくなるため、巻きズレが生じることが無く、捲回ピンを容易に引き抜くことができるために好ましい。
なお、巻きズレとは、電池要素を引き抜く電池組立工程において、捲回ピンを抜く際に追随されて捲回体全体の側面が斜めになっているものや、捲回体の巻き中心から多孔フィルムの一部が飛び出ているもののことを示す。
【００１６】
前記対フィルム静摩擦係数と前記対ＳＵＳ静摩擦係数との相関関係は、組成を変化させることで制御できるほか、主に延伸条件によって制御することができる。例えば、横延伸倍率を上げることで、対ＳＵＳ静摩擦係数に対して対フィルム静摩擦係数を大きくすることができる。
【００１７】
（対フィルム静摩擦係数）
本多孔フィルムの対フィルム静摩擦係数は、０．５以上であることが好ましく、０．６以上がより好ましく、０．７以上が更に好ましい。一方、上限については特に限定しないが、シワなど加工性の観点から２．０以下が好ましく、１．８以下がより好ましく、１．５以下が更に好ましい。前記対フィルム静摩擦係数の値が０．５以上であれば、電池用セパレータとして使用時に、捲回ピンに捲回した後、電池要素を引き抜く電池組立工程において、巻きズレを起こすことなく捲回ピンから引き抜くことができる。
前記対フィルム静摩擦係数は、組成を変化させることで制御できるほか、主に延伸条件によって制御することができる。例えば縦延伸倍率を上げることで、対フィルム静摩擦係数を大きくすることができる。
【００１８】
（対ＳＵＳ静摩擦係数）
本多孔フィルムの対ＳＵＳ静摩擦係数は、０．９未満であることが好ましく、０．８５以下がより好ましく、０．８以下がより好ましい。一方、下限については特に限定しないが、加工性の観点から０．１以上が好ましく、０．２以上が更に好ましい。前記対ＳＵＳ静摩擦係数の値が０．９未満であれば、電池用セパレータとして使用時に、電池要素を引き抜く電池組立工程において、巻きズレを起こすことなく捲回ピンから引き抜くことができる。
前記対ＳＵＳ静摩擦係数は、組成を変化させることで制御できるほか、主に延伸条件によって制御することができる。例えば縦延伸倍率を下げることで、前記対ＳＵＳ静摩擦係数を小さくすることができる。
【００１９】
（表裏面の対フィルム静摩擦係数の差）
本多孔フィルムは、表裏面の対フィルム静摩擦係数の差が１０％以下であることが好ましく、８％以下がより好ましく、５％以下が更に好ましい。
一般的な二次電池は、正負極と２枚のセパレータを重ねて捲回体を作り、これを金属管に入れて密閉して電池として組み立てられる。捲回体を作る工程においては捲回後に捲回ピンを抜いて捲回体を得る。この捲回体において、捲回ピンに近い捲回体の中心部分及び外側の部分はある程度の長さで２枚のセパレータが隣接して捲回されている。捲回ピンを抜くときにセパレータの表裏で対フィルム静摩擦係数に差があると、隣接するセパレータ間で表−表と裏−裏の間で摩擦係数に差が発生し、より摩擦係数の小さいセパレータ間で巻きズレが起こるので好ましくない。この際、表裏面の対フィルム静摩擦係数の差が１０％以下であれば、前記捲回ピンに捲回した後、電池要素を引き抜く際に巻きズレを起こすことなく捲回ピンから電池要素を引き抜くことができる。
表裏面の対フィルム静摩擦係数の差は、製造条件によって制御することができる。例えば、エンボス加工やスリーブロールを用いたキャスティングなど、製造方法を適宜変更することで、表裏面の対フィルム静摩擦係数を制御することができる。
【００２０】
（引張弾性率）
本多孔フィルムにおいて、当該多孔フィルムの流れ方向の引張弾性率は３５０ＭＰａ以上であることが好ましく、４００ＭＰａ以上がより好ましく、４５０ＭＰａ以上が更に好ましい。一方、上限については特に限定しないが、２０００ＭＰａ以下であることが好ましく、１３５０ＭＰａ以下がより好ましく、１０００ＭＰａ以下が更に好ましい。前記引張弾性率が３５０ＭＰａ以上あれば、電池用セパレータとして使用時に、前記ポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを捲回・搬送などハンドリングする際に、ポリプロピレン系樹脂多孔フィルムが伸ばされて、シワが入るなどの問題が無く、好適にポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを使用することができる。一方で、可撓性、ハンドリングの観点から２０００ＭＰａ以下が好ましい。
【００２１】
前記引張弾性率は、延伸条件によって制御することができる。例えば、縦延伸倍率を上げると引張弾性率は大きくなる。また、空孔率を下げて単位断面あたりの樹脂量を増やすことも引張弾性率を上げる手段の一つである。但し、空孔率を下げると、透気度が悪化するなど、他の物性がトレードオフで劣化する場合があるため、製造条件の調整が必要になる。
【００２２】
（厚さ）
本多孔フィルムの膜厚は、５μｍ〜１００μｍが好ましく、より好ましくは８μｍ以上或いは５０μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以上或いは３０μｍ以下である。電池用セパレータとして使用する場合、５μｍ以上であれば、実質的に必要な電気絶縁性を得ることができる。よって、例えば電極の突起部分に大きな力がかかった場合でも、電池用セパレータを突き破るような短絡を生じ難く、電池としての安全性を高めることができる。一方、膜厚が１００μｍ以下であれば、多孔フィルムの電気抵抗を小さくすることができるので、電池の性能が十分に確保することができる。
【００２３】
（空孔率）
本多孔フィルムの空孔率は、４０％以上が好ましく、４５％以上がより好ましく、５０％以上が更に好ましい。空孔率が４０％以上であれば、連通性を確保し透気特性に優れた積層多孔フィルムとすることができる。一方、上限については特に限定しないが、９０％以下がより好ましい。空孔率が９０％以下であれば、ポリプロピレン系樹脂多孔フィルムの強度が低下しにくく、ハンドリングの観点からも好ましい。
なお、空孔率は、実施例に記載の方法で測定される値である。
【００２４】
（透気度）
本多孔フィルムの透気度は、１０００秒／１００ｍｌ以下が好ましく、１０〜９００秒／１００ｍｌがより好ましく、５０〜８００秒／１００ｍｌが更に好ましい。透気度が１０００秒／１００ｍｌ以下であれば、ポリプロピレン系樹脂多孔フィルムに連通性があることを示し、優れた透気性能を示すことができるため好ましい。
【００２５】
透気度は、フィルム厚み方向の空気の通り抜け難さを表し、具体的には１００ｍｌの空気が当該フィルムを通過するのに必要な数で表現されている。そのため、数値が小さい方が通り抜け易く、数値が大きい方が通り抜け難いことを意味する。すなわち、その数値が小さい方がフィルムの厚み方向の連通性が良いことを意味し、その数値が大きい方がフィルムの厚み方向の連通性が悪いことを意味する。連通性とはフィルム厚み方向の孔のつながり度合いである。
本多孔フィルムの透気度が低ければ、様々な用途に使用することができる。例えば電池用セパレータとして使用する場合、透気度が低いということはリチウムイオン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。
【００２６】
（β活性）
本多孔フィルムは、β活性を有することが好ましい。
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、フィラー等の添加剤を使用しない場合においても、延伸を施すことで微細孔を容易に形成することができるため、透気特性を有するポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを得ることができる。
【００２７】
本多孔フィルムにおいて、「β活性」の有無の判断に関しては、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か、或いは、後述するＸ線回折装置を用いた測定によってβ晶に由来する回折ピークが検出された場合、「β活性」を有すると判断することができる。
具体的には、示差走査型熱量計で本多孔フィルムを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、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（Ｔｍβ）が検出された場合、β活性を有すると判断することができる。
【００２８】
本多孔フィルムのβ活性度は、検出されるポリプロピレン系樹の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値である。
β活性度（％）＝〔ΔＨｍβ／（ΔＨｍβ＋ΔＨｍα）〕×１００
【００２９】
例えば、ポリプロピレン系樹脂が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１７０℃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。
【００３０】
本多孔フィルムの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。ポリプロピレン系樹脂多孔フィルムが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、延伸により微細かつ均一な孔が多く形成され、結果として機械的強度が高く、透気性能に優れたリチウムイオンリチウム電池用セパレータ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。
【００３１】
なお、β活性の有無は、特定の熱処理を施したポリプロピレン系樹脂多孔フィルムの広角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・成長させたポリプロピレン系樹脂多孔フィルムについて広角Ｘ線測定を行い、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活性が有ると判断することができる。
【００３２】
ポリプロピレン系樹脂のβ晶構造と広角Ｘ線回折に関する詳細は、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。広角Ｘ線回折を用いた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。
【００３３】
前記β活性は、本多孔フィルムが単層構造である場合であっても、他の多孔性層が積層される場合であっても、いずれにおいてもポリプロピレン系樹脂多孔フィルム全層の状態で測定することができる。
仮に、ポリプロピレン系樹脂からなる層以外に、ポリプロピレン系樹脂を含有する層などを積層させる場合には、両層ともにβ活性を有することが好ましい。
【００３４】
β活性を得る方法としては、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、及び組成物にβ晶核剤を添加する方法などが挙げられる。
【００３５】
＜本多孔フィルムの層構成＞
本多孔フィルムは、単層でも積層でも構わない。２層以上に積層させることが好ましい。
【００３６】
本多孔フィルムの層構成は、ポリプロピレン系樹脂を含有する層（以降「Ａ層」と称す）を少なくとも１層存在すれば特に限定されるものではない。また、本多孔フィルムの機能を妨げない範囲で他の層（以降「Ｂ層」と称す）を積層することもできる。
該Ｂ層としては、例えば強度保持層、耐熱層（高融解温度樹脂層）、シャットダウン層（低融解温度樹脂層）などを挙げられる。例えば、電池用セパレータとして用いる際には、特開平０４−１８１６５１号公報に記載されているような高温雰囲気化で孔閉塞し、電池の安全性を確保する低融点樹脂層をＡ層に積層させることが好ましい。
【００３７】
具体的にはＡ層／Ｂ層を積層した２層構造、Ａ層／Ｂ層／Ａ層を積層した３層構造などが例示できる。また、他の機能を持つ層と組み合わせて３種３層の様な形態とすることも可能である。この場合、他の機能を持つ層との積層順序は特に問わないが、本多孔フィルムの表層がＡ層であることがより好ましい。更に必要に応じて、層数として４層、５層、６層、７層としてもよい。
【００３８】
本多孔フィルムの物性は、層構成や積層比、各層の組成、製造方法によって自由に調整できる。
【００３９】
＜Ａ層の含有成分＞
上記のＡ層は、例えばポリプロピレン系樹脂とβ晶核剤を含有する樹脂組成物を押出成形して無孔膜状物を作製し、所定の延伸を施すことにより作製することができる。
そこで、ここでは、ポリプロピレン系樹脂及びβ晶核剤について説明する。
但し、上記のＡ層の製法はあくまで例示であって、Ａ層の製法がこの製法に限定されるものではない。
【００４０】
（ポリプロピレン系樹脂）
ポリプロピレン系樹脂としては、例えばホモプロピレン（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或いはブロック共重合体などが挙げられる。この中でも、ポリプロピレン系樹脂多孔フィルムの機械的強度、耐熱性などを維持する観点から、ホモポリプロピレンがより好適である。
【００４１】
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。より好ましいアイソタクチックペンタッド分率は、８３〜９８％であり、更に好ましくは８５〜９７％である。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。ただし、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、該上限値に限定されるものではない。
【００４２】
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））に準拠して決定される。
【００４３】
ポリプロピレン系樹脂としては、分子量分布を示すパラメータであるＭｗ／Ｍｎが２．０〜１０．０であることが好ましい。より好ましい該Ｍｗ／Ｍｎは２．０〜８．０、更に好ましくは２．０〜６．０である。該Ｍｗ／Ｍｎが小さいことは、分子量分布が狭いことを意味する。Ｍｗ／Ｍｎが２．０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、本多孔フィルムの機械的強度が低下しやすくなる。
上記のＭｗ／Ｍｎは、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）法によって測定される値である。
【００４４】
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。通常、該ＭＦＲは０．５〜１５ｇ／１０分であることが好ましく、１．０〜１０ｇ／１０分であることがより好ましい。ＭＦＲが０．５ｇ／１０分以上とすることで、成形加工時の樹脂の溶融粘度が高く、十分な生産性を確保することができる。一方、１５ｇ／１０分以下とすることで、得られるポリプロピレン系樹脂多孔フィルムの機械的強度を十分に保持することができる。
上記のＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に従い、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される値である。
【００４５】
なお、前記ポリプロピレン系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではない。公知の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】
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、商品名「ノバテックＰＰ」「ＷＩＮＴＥＣ」（日本ポリプロ社製）、「バーシファイ」「ノティオ」「タフマーＸＲ」（三井化学社製）、「ゼラス」「サーモラン」（三菱化学社製）、「住友ノーブレン」「タフセレン」（住友化学社製）、「プライム
ＴＰＯ」（プライムポリマー社製）、「Ａｄｆｌｅｘ」、「Ａｄｓｙｌ」、「ＨＭＳ−ＰＰ（ＰＦ８１４）」（サンアロマー社製）、「インスパイア」（ダウケミカル）など市販されている商品を使用できる。
【００４７】
（β晶核剤）
本多孔フィルムに用いるβ晶核剤としては、以下に示すものが挙げられる。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よい。
【００４８】
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。
【００４９】
β晶核剤の市販品としては、例えば新日本理化社製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。
【００５０】
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。このような観点から、β晶核剤の割合は、ポリプロピレン系樹脂１００質量部に対し０．０００１〜５．０質量部であるのが好ましい。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・成長させることができ、電池用セパレータ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。また、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、ポリプロピレン系樹脂多孔フィルム表面へのβ晶核剤のブリードなどがなく、好ましい。
また、仮にポリプロピレン系樹脂からなる層以外に、ポリプロピレン系樹脂を含有する層などを積層させる場合には、各層のβ晶核剤の添加量は同じであっても、異なっていてもよい。β晶核剤の添加量を変更することで各層の多孔構造を適宜調整することができる。
【００５１】
（他の成分）
本多孔フィルムにおいては、前述した成分のほか、本発明の効果を著しく阻害しない範囲内で、一般に樹脂組成物に配合される添加剤を適宜添加できる。
前記添加剤としては、例えば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、成形加工性、生産性およびその他の諸物性を改良・調整する目的で添加される添加剤が挙げられる。
具体的には、「プラスチックス配合剤」のＰ１５４〜Ｐ１５８に記載されている酸化防止剤、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〜Ｐ２９４に記載されている滑剤などが挙げられる。
【００５２】
＜Ｂ層の含有成分＞
上記のＢ層は、例えばポリエチレン系樹脂と多孔化促進化合物を含有する樹脂組成物を押出成形して無孔膜状物を作製し、所定の延伸を施すことにより作製することができる。
そこで、次にポリエチレン系樹脂と多孔化促進化合物について説明する。
但し、上記のＢ層の製法はあくまで例示であって、Ｂ層の製法がこの製法に限定されるものではない。
【００５３】
（ポリエチレン系樹脂）
ポリエチレン系樹脂としては、例えば超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、さらに分子量に特徴のある超高分子量ポリエチレンのようなホモポリマーポリエチレンだけでなく、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プロピレン系樹脂とのコポリマーポリエチレンが挙げられる。中でも、ホモポリマーポリエチレン、或いはα−オレフィンコモノマー含量が２モル％以下のコポリマーポリエチレンが好ましく、ホモポリマーポリエチレンが更に好ましい。α−オレフィンコモノマーの種類については特に制限はない。
【００５４】
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、中でも０．９３０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３であることがより一層好ましく、その中でも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、適度なＳＤ特性を有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特性を有することができるほか、延伸性が維持される点で好ましい。
該ポリエチレン系樹脂の密度は、密度勾配管法を用いてＪＩＳ  Ｋ７１１２に準じて測定することができる。
【００５５】
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。通常ＭＦＲは０．０３〜３０ｇ／１０分であることが好ましく、中でも０．３〜１０ｇ／１０分であることがより好ましい。ＭＦＲが０．０３ｇ／１０分以上であれば成形加工時の樹脂の溶融粘度が十分に低いため生産性に優れており好ましい。一方、３０ｇ／１０分以下であれば、十分な機械的強度を得ることができるため好ましい。
ＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定することができる。
【００５６】
ポリエチレン系樹脂の重合に用いる重合触媒には特に制限はない。例えばチーグラー型触媒、フィリップス型触媒、カミンスキー型触媒等いずれのものでもよい。
ポリエチレン系樹脂の重合方法として、一段重合、二段重合、もしくはそれ以上の多段重合等があり、いずれの方法のポリエチレン系樹脂も使用可能である。
【００５７】
（多孔化促進化合物）
ポリエチレン系樹脂に、多孔化促進化合物を添加することが好ましい。前記多孔化促進化合物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。
【００５８】
前記多孔化促進化合物は特に限定されるものではない。具体的に例示すると、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多孔化促進化合物のうち少なくとも１種が含まれていることが好ましい。中でも、多孔化でより効果の大きい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。
【００５９】
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。
【００６０】
上記の石油樹脂とは、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あって、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。
【００６１】
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、ウツ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される。
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。
当該水添石油樹脂とは、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。
【００６２】
上記において多孔化促進化合物として例示したエチレン系共重合体は、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。
該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。
【００６３】
前記エチレン系共重合体は、ＭＦＲ（ＪＩＳ  Ｋ７２１０、温度：１９０℃、荷重：２．１６ｋｇ）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することができ、一方、ＭＦＲが１０ｇ／１０分以下であれば、フィルムの強度低下を起こし難いため好ましい。
【００６４】
前記エチレン系共重合体としては、例えばエチレン−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。
【００６５】
上記において多孔化促進化合物として例示したワックスとは、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。
【００６６】
ここでのワックスとは、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意味である。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、蜜ろう、カルナウバろう、キャスターワックス、植物ろう、カンデリラろう、日本ろう、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、石油ろう、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。
【００６７】
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。
【００６８】
前記多孔化促進化合物の配合量は、ポリエチレン系樹脂と前記多孔化促進化合物との界面を剥離させて微細孔を形成させる場合、一層に含まれるポリエチレン系樹脂１００質量部に対し、１質量部以上であるのが好ましく、特に５質量部以上であるのがより一層好ましく、１０質量部以上であるのが更に好ましい。一方、上限としては、５０質量部以下であるのが好ましく、特に４０質量部以下がより一層好ましく、３０質量部以下が更に好ましい。前記多孔化促進化合物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、前記多孔化促進化合物の配合量が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。
【００６９】
（他の成分）
必要に応じてポリエチレン系樹脂や多孔化促進化合物以外に、多孔フィルムの熱特性、具体的には多孔化を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂、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よい。
【００７０】
ポリエチレン系樹脂や多孔化促進化合物以外に、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、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、成形加工性、生産性およびその他の諸物性を改良・調整する目的で添加される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。
【００７１】
＜本多孔フィルムの製造方法＞
次に、本多孔フィルムの製造方法について説明する。本発明は、かかる製造方法により製造されるポリプロピレン系樹脂多孔フィルムのみに限定されるものではない。
【００７２】
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。例えば押出機を用いて熱可塑性樹脂組成物を溶融し、Ｔダイから押出し、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膜状物を切り開いて平面状とする方法も適用できる。
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一軸延伸あるいは二軸延伸を行えばよい。中でも、多孔構造制御の観点から、逐次二軸延伸を採用するのが好ましい。
【００７３】
また、本多孔フィルムを積層にする場合、製造方法は、多孔化と積層の順序によって次の４つに大別される。
（ａ）各層を多孔化したのち、多孔化された各層をラミネートしたり接着剤等で接着したりして積層する方法。
（ｂ）各層を積層して積層無孔膜状物を作製し、ついで当該無孔膜状物を多孔化する方法。
（ｃ）各層のうちいずれか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。
（ｄ）多孔層を作製した後、無機・有機粒子などのコーティング塗布や、金属粒子の蒸着などを行うことにより積層する方法。
【００７４】
本多孔フィルムの製造においては、その工程の簡略さ、生産性の観点から（ｂ）の方法を用いることが好ましく、なかでも２層の層間接着性を確保するために、共押出で積層無孔膜状物を作製した後、多孔化する方法が特に好ましい。
【００７５】
以下に、製造方法の詳細を説明する。
先ず、ポリプロピレン系樹脂と、必要であれば熱可塑性樹脂、添加剤の混合樹脂組成物を作製する。例えば、ポリプロピレン系樹脂、β晶核剤、および所望によりその他添加物等の原材料を、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後、カッティングしてペレットを得る。
【００７６】
前記のペレットを押出機に投入し、Ｔダイ押出用口金から押出して膜状物を成形する。
Ｔダイの種類としては特に限定されない。例えば本多孔フィルムが２種３層の積層構造をとる場合、Ｔダイは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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。概ね１８０〜３５０℃が好ましく、２００〜３３０℃がより好ましく、２２０〜３００℃が更に好ましい。１８０℃以上の場合、溶融樹脂の粘度が十分に低く成形性に優れ生産性が向上することから好ましい。一方、３５０℃以下にすることにより、樹脂組成物の劣化、ひいては得られるポリプロピレン系樹脂多孔フィルムの機械的強度の低下を抑制できる。
【００７９】
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９０〜１４５℃、更に好ましくは１００〜１４０℃である。規定した温度範囲にすることによって、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。また、β活性を有する膜状物において、β晶の比率を十分に増加させることができ、十分な空孔率を得ることができるために好ましい。
【００８０】
前記温度範囲にキャストロールを設定することで、延伸前の膜状物のポリプロピレン系樹脂の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％が最も好ましい。延伸前の膜状物中の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、透気特性の良いポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを得ることができる。
【００８１】
延伸前の膜状物中の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系樹脂（Ａ）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
【００８２】
延伸工程においては、縦方向又は横方向に一軸延伸してもよいし、二軸延伸であってもよい。また、二軸延伸を行う場合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。本多孔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、かつ多孔構造を制御し易い逐次二軸延伸がより好ましい。
【００８３】
次に、得られた無孔膜状物を少なくとも二軸延伸することがより好ましい。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が、各延伸工程で延伸条件（倍率、温度）を簡便に選択でき、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、膜状物及びフィルムの長手方向を「縦方向」、長手方向に対して垂直方向を「横方向」と称する。また、長手方向への延伸を「縦延伸」、長手方向に対して垂直方向への延伸を「横延伸」と称する。
【００８４】
逐次二軸延伸を用いる場合、延伸温度は用いる樹脂組成物の組成、結晶化状態によって、適時選択する必要があるが、下記条件の範囲内で選択することが好ましい。
【００８５】
逐次二軸延伸を用いる場合、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変える必要があるが、縦延伸での延伸温度は概ね０〜１６０℃が好ましく、１０〜１５５℃がより好ましく、２０〜１５０℃が更に好ましい。縦延伸倍率について、下限は２倍以上が好ましく、３倍以上がより好ましく、４倍以上が更に好ましい。一方、上限は１０倍以下が好ましく、８倍以下がより好ましく、７倍以下が更に好ましい。前記範囲内で縦延伸を行うことで、延伸時の破断を抑制しつつ、適度な空孔起点を発現させることができる。
【００８６】
横延伸での延伸温度は、概ね８０〜１６０℃が好ましく、８５〜１５５℃がより好ましく、９０〜１５０℃が更に好ましい。横延伸倍率について、下限は１．２倍以上が好ましく、１．５倍以上がより好ましく、１．８倍以上が更に好ましい。一方、上限は１０倍以下が好ましく、８倍以下がより好ましく、７倍以下が更に好ましい。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。
【００８７】
また、縦延伸倍率と横延伸倍率との比ＭＤ／ＴＤについて、上限としては３．０以下が好ましく、２．８以下がより好ましく、２．６以下が更に好ましい。一方、下限としては１．２以上が好ましく、２．０以上がより好ましく、２．２以上が更に好ましい。前記範囲内で二軸延伸をすることで、電池用セパレータとして使用時に、電池要素を引き抜く電池組立工程において、巻きズレを起こすことなく捲回ピンから引き抜くことができる。
【００８８】
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％／分がさらに好ましく、２５００〜８０００％／分であることが更に好ましい。
【００８９】
このようにして得られたポリプロピレン系樹脂多孔フィルムは、寸法安定性の改良を目的として熱処理を施すことが好ましい。
この際、熱処理温度は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１１０℃以上、更に好ましくは１２０℃以上とすることで、寸法安定性の効果が期待できる。一方、熱処理温度は、好ましくは１７０℃以下、より好ましくは１６５℃以下、更に好ましくは１６０℃以下である。熱処理温度が１７０℃以下であれば、熱処理によってポリプロピレン系樹脂の融解が起こりにくく、多孔構造を維持できるため好ましい。
また、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よい。なお、熱処理後、均一に冷却して巻き取ることにより、本多孔フィルムが得られる。
【００９０】
＜本多孔フィルムの用途＞
次に、本多孔フィルムの用途の一例として、本多孔フィルムを電池用セパレータとして使用し電池を構成する例について説明する。
【００９１】
（電池）
本多孔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。
【００９２】
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する。
前記捲回工程について詳しく説明する。電池用セパレータの片端をピン（図２）のスリット部１の間に通し、ピンを少しだけ回転させて電池用セパレータの一端をピンに巻きつけておく。この時、ピンの表面と電池用セパレータの耐熱層とが接触している。その後、電池用セパレータを間に挟むようにして正極と負極を配置し、捲回機によってピンを回転させて、正負極と電池用セパレータを捲回する。捲回後、ピンは捲回物から引き抜かれる。
【００９３】
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。次いで、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することができる。
【００９４】
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を用いることができる。
有機溶媒としては、特に限定されるものではない。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。
中でも、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。
【００９５】
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を用いることができる。
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。
【００９６】
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い。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。
【００９７】
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ることができる。
【００９８】
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ることができる。そして、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を用いることができる。
【００９９】
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ることができる。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、帯状の正極板とすることができる。
【０１００】
＜用語の説明＞
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。
【０１０１】
「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」の意と共に、「好ましくはＸより大きい」及び「好ましくはＹより小さい」の意を包含するものである。
また、「Ｘ以上」或いは「Ｙ以下」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と記載した場合も、特にことわらない限り「好ましくはＸより大きい」及び「好ましくはＹより小さい」の意を包含するものである。
【実施例】
【０１０２】
以下に実施例および比較例を示し、本発明の多孔フィルムについて更に詳細に説明する。本発明はこれらに限定されるものではない。なお、多孔フィルムの長手方向を「縦方向」、長手方向に対する垂直方向を「横方向」と称する。【０１０３】
（１）膜厚
１／１０００ｍｍのダイアルゲージにて、フィルム面内において任意に５００箇所の厚さを測定し、その平均値を膜厚とした。【０１０４】
（２）対ＳＵＳ静摩擦係数
ＪＩＳ  Ｋ７１２５に準拠して、ＳＵＳ面と多孔フィルム表面との測定から、対ＳＵＳ静摩擦係数を測定した。ＳＵＳ板として、表面の算術平均粗さが０．０１９μｍ、厚み１．８ｍｍのＳＵＳ３０４を使用した。擦る方向は、多孔フィルムの横方向に向かって滑らせた。【０１０５】
（３）対フィルム静摩擦係数
ＪＩＳ  Ｋ７１２５にて準拠して、多孔フィルム表面同士の測定から、対フィルム静摩擦係数を測定した。２枚の多孔フィルムを縦横同じ方向に揃えて重ね、多孔フィルムの横方向に向かって滑らせた。
測定は、それぞれ多孔フィルムの表−表、表−裏、裏−裏の組合せで行い、最も大きい数値を対フィルム静摩擦係数とした。【０１０６】
（４）空孔率
多孔フィルムの実質量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【０１０７】
（５）透気度
ＪＩＳ  Ｐ８１１７に準拠して、多孔フィルムの透気度（秒／１００ｍｌ）を測定した。【０１０８】
（６）引張弾性率
引張弾性率の測定には、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、多孔フィルムのを縦方向に長さ２００ｍｍ、横方向に幅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、次の式から引張弾性率を求めた。多孔フィルムの厚みは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。【０１０９】
（７）ピン抜け性
図３のように、長さ５００ｍｍ、幅６０ｍｍの多孔フィルムのを２枚重ね、片端を超硬合金製の巻き軸（φ４ｍｍ、スリット間０．８ｍｍ）のスリットに挟み、反対端に、幅方向に均等に荷重がかかるように５００ｇｆの荷重をぶら下げて固定し、速度２０ｒｐｍで捲回した。捲回した多孔フィルムの端を緩まないようにテープ（製品名：ダイヤハロテープ１５ｍｍｍ幅）で止めた。続いて、高さ１０ｍｍのステンレス製の円柱に太さφ４１．０ｍｍの穴を開けたドーナツ状の鍔で多孔フィルムを押さえ、速度２００ｍｍ／ｍｉｎで巻き軸を抜いた。これを４回繰り返し、以下の判断基準に基づいてピン抜け性を評価して、「△」以上となる多孔フィルムを合格とした。【０１１０】
○：巻きズレを起こすことなく引き抜けた回数が３回以上
△：巻きズレを起こすことなく引き抜けた回数が２回以上
×：巻きズレを起こすことなく引き抜けた回数が１回以下【０１１１】
（８）示差走査型熱量測定（ＤＳＣ）
実施例・比較例で得られた多孔フィルムについて、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℃まで走査速度１０℃／分で昇温後１分間保持し、次に２４０℃〜２５℃まで走査速度１０℃／分で降温後１分間保持し、次に２５℃から２４０℃まで走査速度１０℃／分で再昇温させた。
この再昇温時に、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（Ｔｍβ）である１４５〜１６０℃に、ピークが検出されるか否かにより、β活性の有無を以下の基準にて評価した。
○：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。【０１１２】
（９）広角Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）
多孔フィルムを縦６０ｍｍ、横６０ｍｍ角に切り出し、図４（Ａ）に示すように中央部が４０ｍｍφの円状に穴の空いたアルミ板（材質：ＪＩＳ
Ａ５０５２、サイズ：縦６０ｍｍ、横６０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）２枚の間にはさみ、図４（Ｂ）に示すように周囲をクリップで固定した。【０１１３】
多孔フィルムを、アルミ板２枚に拘束した状態で、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℃になった時点で多孔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多孔フィルムについて、以下の測定条件で、中央部の４０ｍｍφの円状の部分について広角Ｘ線回折測定を行った。【０１１４】
・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【０１１５】
得られた回折プロファイルについて、ポリプロピレン系樹脂の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、多孔フィルム片が縦６０ｍｍ、横６０ｍｍ角に切り出せない場合は、中央部に４０ｍｍφの円状の穴に多孔フィルムが設置されるように調整しても構わない。【０１１６】
［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、酸化防止剤（チバ  スペシャルティケミカルズ社製、イルガノックスＢ２２５）０．２重量部、及びβ晶核剤として、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２，６−ナフタレンジカルボン酸アミド０．２質量部を加え、東芝機械株式会社製の同方向二軸押出機（口径４０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝３２）を用いて２７０℃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。
樹脂組成物Ａ１を２００℃で押出して、１３０℃のキャストロールで冷却固化させて、厚さ８０μｍの無孔膜状物を作製した。前記無孔膜状物を１０５℃で縦方向に４倍、次いで１４５℃で横方向に２倍に逐次二軸延伸した後、１４５℃で幅方向に６％弛緩してポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを得た。
得られたポリプロピレン系樹脂多孔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。【０１１７】
［実施例２］
前記樹脂組成物Ａ１とは別に、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）９０質量部に、マイクロクリスタリンワックス（日本精蝋社製、Ｈｉ−Ｍｉｃ１０９０）１０質量部、及び核剤を含有したポリエチレン系マスターバッチ（理研ビタミン株式会社製、リケマスターＣＮ−００２）２．５重量部加え、同型の同方向二軸押出機を用いて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ダイを用いて共押出し、延伸後の膜厚比率がＡ１／Ｂ１／Ａ１＝３．５／１／３．５となるように積層させた後、１２５℃のキャストロールで冷却固化させて、厚さ８０μｍの積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を１２０℃で縦方向に４倍、次いで１００℃で横方向に２倍に逐次二軸延伸した後、１１５℃で幅方向に５％弛緩して積層多孔フィルムを得た。
得られた積層多孔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。【０１１８】
［実施例３］
前記樹脂組成物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ダイを用いて共押出し、延伸後の膜厚比率がＡ１／Ｂ１／Ａ１＝３．５／１／３．５となるように積層させた後、１２７℃のキャストロールで冷却固化させて、厚さ８０μｍの積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を１２０℃で縦方向に４．６倍、次いで９８℃で横方向に２倍に逐次二軸延伸した後、１１５℃で幅方向に６％弛緩して積層多孔フィルムを得た。
得られた積層多孔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。【０１１９】
［実施例４］
前記樹脂組成物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ダイを用いて共押出し、延伸後の膜厚比率がＡ１／Ｂ１／Ａ１＝３．５／１／３．５となるように積層させた後、１２６℃のキャストロールで冷却固化させて、厚さ８０μｍの積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を１１０℃で縦方向に４倍、次いで１１０℃で横方向に３倍に逐次二軸延伸した後、１２５℃で幅方向に２２％弛緩してポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを得た。
得られたポリプロピレン系樹脂多孔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。【０１２０】
［比較例１］
前記樹脂組成物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ダイを用いて共押出し、延伸後の膜厚比率がＡ１／Ｂ１／Ａ１＝１／３／１となるように積層させた後、１２６℃のキャストロールで冷却固化させて、厚さ８０μｍの積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を１１５℃で縦方向に６倍、次いで１１０℃で横方向に２倍に逐次二軸延伸した後、１２５℃で幅方向に６％弛緩してポリプロピレン系樹脂多孔フィルムを得た。
得られたポリプロピレン系樹脂多孔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。【０１２１】
［比較例２］
高密度ポリエチレン（三井化学社製、Ｈｉ−ＺＥＸ７０００Ｆ、密度：０．９５６ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：０．０４ｇ／１０分）１００質量部と、充填剤として硫酸バリウム（堺化学社製、Ｂ−５５、平均粒径：０．６６μｍ）１１０質量部、可塑剤として硬化ひまし油（豊国製油社製、ＨＣＯＰ）８質量部を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。
前記樹脂組成物Ｂ２を２００℃で押出して、１０５℃のキャストロールで冷却固化させて、１２０μｍの無孔膜状物を得た。前記無孔膜状物を１００℃で縦方向に４．５倍、次いで１０５℃で横方向に４倍の延伸倍率で延伸して、ポリエチレン系樹脂多孔フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂多孔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。【０１２２】
【表１】
2011108539.tif 000003
【０１２３】
表１に、各実施例及び比較例において得られた物性値を示す。
本発明で規定する範囲内で構成された実施例のポリプロピレン系樹脂多孔フィルムは、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べ、優れた滑り性、加工性を有することが分かった。
一方、比較例１から対ＳＵＳ静摩擦係数の値が大きい場合には、優れたピン抜け性を発現しないことが分かった。また、比較例２から、対ＳＵＳ摩擦係数が小さくても引張弾性率が小さいために強度が不十分となり、ピン抜け性において問題が生じることが分かった。
なお、実施例の中でも、空孔率の観点から、実施例１がより好ましい態様であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明の多孔フィルムは、透気特性が要求される種々の用途に応用することができる。リチウム電池用セパレータ；使い捨て紙オムツ、生理用品等の体液吸収用パットもしくはベッドシーツ等の衛生材料；手術衣もしくは温湿布用基材等の医療用材料；ジャンパー、スポーツウエアもしくは雨着等の衣料用材料；壁紙、屋根防水材、断熱材、吸音材等の建築用材料；乾燥剤；防湿剤；脱酸素剤；使い捨てカイロ；鮮度保持包装もしくは食品包装等の包装材料等の資材として極めて好適に使用できる。
【符号の説明】
【０１２５】
１  スリット部
２  ピン
３  鍔
５  回転ロール部
６  多孔フィルム
７  重り
１０  電池用セパレータ
２０  二次電池
２１  正極板
２２  負極板
２４  正極リード体
２５  負極リード体
２６  ガスケット
２７  正極蓋
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】
2011108539.tif 000004
【図２】
2011108539.tif 000005
【図３】
2011108539.tif 000006
【図４】
2011108539.tif 000007
【国際調査報告】
2011108539.tif 000008
2011108539.tif 000009
2011108539.tif 000010
2011108539.tif 000011