多孔性ポリプロピレンフィルムロール
【課題】 透気性や空孔率に優れるだけでなく、透気性や空孔率のバラツキが小さいことで、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる、蓄電デバイス用セパレータに好適な多孔性ポリプロピレンフィルムロールを提供すること。
【解決手段】 多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）としたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロールとする。
【解決手段】 多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）としたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロールとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔性ポリプロピレンフィルムロールに関する。詳しくは、高透気性や高空孔率に優れるだけでなく、極めて均一な物性バラツキを有することで、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる、蓄電デバイス用セパレータに好適な多孔性ポリプロピレンフィルムロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレンフィルムを始めとするポリオレフィンフィルムを多孔化した多孔性フィルムは透過性、低比重などの特性から電池や電解コンデンサーのセパレータや各種分離膜、衣料、医療用途における透湿防水膜、小型のフラットパネルディスプレイの反射板や感熱転写記録用受容シートなど多岐に渡る用途へ展開されている。
【０００３】
ここで、ポリオレフィンフィルムを多孔化する手法として、様々な提案がなされている。多孔化の方法を大別すると、湿式法と乾式法に分類することができる。湿式法とは、ポリオレフィンをマトリックス樹脂とし、シート化後に抽出する被抽出物を添加、混合し、被抽出物の良溶媒を用いて被抽出物のみを抽出することで、マトリックス樹脂中に空隙を生成せしめる方法であり、種々の提案がなされている（たとえば、特許文献１参照）。一方、乾式法としては、たとえば溶融押出時に低温押出、高ドラフト比を採用することにより、シート化した延伸前のフィルム中のラメラ構造を制御し、これを長手方向に一軸延伸することでラメラ界面での開裂を発生させ、空隙を形成する方法（所謂、ラメラ延伸法）が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。また、乾式法として、無機粒子またはマトリックス樹脂であるポリプロピレンなどに非相溶な樹脂を粒子として多量添加し、シートを形成して延伸することにより粒子とポリプロピレン樹脂界面で開裂させ、空隙形成する方法も提案されている（たとえば、特許文献３参照）。さらには、ポリオレフィンフィルムの中でもポリプロピレンフィルムの場合は、ポリプロピレンの結晶多形であるα型結晶（α晶）とβ型結晶（β晶）の結晶密度の差と結晶転移を利用してフィルム中に空隙を形成させる、所謂β晶法と呼ばれる方法の提案も数多くなされている（たとえば、特許文献４〜６参照）。
【０００４】
上記した種々の多孔化手法の中でもβ晶法は二軸延伸により機械特性、熱安定性、透過性能が制御でき、なおかつ生産性に優れることから、多孔化手法として優れていると考えられるが、β晶からα晶へのナノメートルオーダーでの体積変化により形成される空隙を起点に空隙を拡大させる必要があることから、特性の均一性を高めるための提案がなされている。たとえば、縦延伸後のフィルム中にβ晶を残存させ、そのβ晶を特定の配向度とすることで、フィルムの厚み均一性を向上させる提案がなされている（たとえば、特許文献７参照）。しかしながら、この提案では、縦延伸後にもβ晶が残存していることで、多孔化の効率が悪いだけでなく、透気性斑や空孔率斑が起こり易いという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−１３１０２８号公報
【特許文献２】特公昭５５−３２５３１号公報
【特許文献３】特開昭５７−２０３５２０号公報
【特許文献４】特開昭６３−１９９７４２号公報
【特許文献５】特開平６−１００７２０号公報
【特許文献６】特開平９−２５５８０４号公報
【特許文献７】国際公開２００２／０６６２３３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上記した問題点を解決することにある。すなわち、透気性や空孔率に優れるだけでなく、透気性や空孔率のバラツキが極めて小さいことで、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に、蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる、蓄電デバイス用セパレータに好適な多孔性ポリプロピレンフィルムロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための本発明は、以下の特徴を有する。
【０００８】
（１）多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）としたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【０００９】
（２）多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の空孔率を測定したときの、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【００１０】
（３）多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗および空孔率を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【００１１】
（４）多孔性ポリプロピレンフィルムに含まれるポリプロピレン樹脂のβ晶形成能が４０〜９０％である、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【００１２】
（５）全平均空孔率εaveが６０〜８０％である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは透気性や空孔率に優れるだけでなく、透気性や空孔率のバラツキが極めて小さいので、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムを構成するポリプロピレン樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ、条件２３０℃、２．１６ｋｇ）が２〜３０ｇ／１０分の範囲のアイソタクチックポリプロピレン樹脂であることが好ましい。ＭＦＲが５〜２０ｇ／１０分であれば高空孔率と製膜安定性が両立できるという点でより好ましい。ここで、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ ７２１０（１９９５）で規定されている樹脂の溶融粘度を示す指標であり、ポリオレフィン樹脂の特徴を示す物性値として広く用いられているものである。ポリプロピレン樹脂の場合はＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｍ、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定を行う。
【００１５】
また、アイソタクチックポリプロピレン樹脂のアイソタクチックインデックスが９０〜９９．９％であれば結晶性が高いために効率よく空隙をフィルム中に形成することができるので好ましい。アイソタクチックインデックスが９０％未満であると高透気性の多孔フィルムを得ることが困難な場合がある。
【００１６】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、上記したアイソタクチックポリプロピレン樹脂１００質量％から構成されてもよいが、高い透気性、空孔率を実現する観点から、アイソタクチックポリプロピレン樹脂を９９．９〜９０質量％含むポリオレフィン樹脂から構成されても良い。耐熱性の観点から９９〜９２質量％がポリプロピレン樹脂であればより好ましい。ここでポリプロピレン樹脂とはプロピレンの単独重合体であるホモポリプロピレンはもちろんのこと、コモノマー残基を含むポリプロピレン共重合体であってもよい。コモノマーとしては、不飽和炭化水素が好ましく、たとえばエチレンやα−オレフィンである１−ブテンや１−ペンテン、４−メチルペンテン−１、１−オクテンを挙げることができる。ポリプロピレンへのこれらコモノマーの共重合率は好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下である。
【００１７】
本発明において用いるポリプロピレン樹脂は、０．０１〜５質量％の範囲で高溶融張力ポリプロピレン樹脂を含有することが製膜性の向上の観点から好ましい。より好ましくは０．１〜３質量％、０．１〜１質量％であれば特に好ましい。ここで、高溶融張力ポリプロピレン樹脂とは高分子量成分や分岐構造を有する成分をポリプロピレン樹脂に混合したり、ポリプロピレンに長鎖分岐成分を共重合させたりすることで溶融状態での張力を高めたポリプロピレン樹脂であるが、中でも長鎖分岐成分を共重合させたポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。この高溶融張力ポリプロピレン樹脂としては、市販されている樹脂を用いることができる。市販の高溶融張力ポリプロピレン樹脂としては、Ｂａｓｅｌｌ社製ポリプロピレン樹脂 Ｐｒｏ−ｆａｘ ＰＦ８１４、ＰＦ６３３、ＰＦ６１１やＢｏｒｅａｌｉｓ社製ポリプロピレン樹脂 ＷＢ１３０ＨＭＳ、Ｄｏｗ社製ポリプロピレン樹脂Ｄ１１４、Ｄ２０６などを挙げることができる。
【００１８】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムはエチレン・α−オレフィン共重合体を０．１〜１０質量％含んでなるポリプロピレン樹脂から構成されることが、高透気性、高空孔率を実現する観点から好ましい。２〜１０質量％であるとより好ましく、３〜８質量％であれば特に好ましい。ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体としては直鎖状低密度ポリエチレンや超低密度ポリエチレンを挙げることができ、中でも、メタロセン系触媒を採用し、オクテン−１を共重合したエチレン・オクテン−１共重合体を好ましく用いることができる。これらエチレン・α−オレフィン共重合体は市販されている、たとえばダウ・ケミカル製“Ｅｎｇａｇｅ（エンゲージ）（登録商標）”（タイプ名：８４１１、８４５２、８１００など）を用いることができる。
【００１９】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、フィルムの両表面を貫通し、透気性を有する孔（以下、貫通孔という）を有している。この貫通孔は、たとえば二軸延伸によりフィルム中に形成することが好ましい。具体的な方法としては、β晶法を挙げることができる。これにより、均一物性、薄膜化、機械特性の縦横バランス化を達成することができる。
【００２０】
β晶法を用いてフィルムに貫通孔を形成するためには、ポリプロピレン樹脂のβ晶形成能が４０〜９０％であることが好ましい。β晶形成能が４０％未満ではフィルム製造時にβ晶量が少ないためにα晶への転移を利用してフィルム中に形成される空隙数が少なくなり、その結果、透過性の低いフィルムしか得られない場合がある。一方、β晶形成能が９０％を超えるようにするのは、後述するβ晶核剤を多量に添加したり、使用するポリプロピレン樹脂の立体規則性を極めて高くしたりする必要があり、製膜安定性が悪化するなど工業的な実用価値が低い。工業的にはβ晶形成能は５０〜８５％が好ましく、６０〜８０％が特に好ましい。
【００２１】
β晶形成能を４０〜９０％に制御するためには、アイソタクチックインデックスの高いポリプロピレン樹脂を使用したり、β晶核剤と呼ばれる、ポリプロピレン樹脂中に添加することでβ晶を選択的に形成させる結晶化核剤を添加剤として用いたりすることが好ましい。β晶核剤としては種々の顔料系化合物やアミド系化合物などを挙げることができるが、特に特開平５−３１０６６５号公報に開示されているアミド系化合物を好ましく用いることができる。これらアミド系化合物は、ポリプロピレン樹脂中でアスペクト比の高い針状粒子として分散させることができ、ポリプロピレンフィルム製造時の溶融押出において、押出時のせん断や、Ｔダイから吐出した際のドラフトにより長軸をフィルム流れ方向に配向させることができる。針状粒子を結晶化核としてポリプロピレンのβ晶ラメラが成長する際に、核剤が流れ方向に配向しているため、β晶ラメラも特定方向に配向して成長することで、延伸工程で貫通孔が形成され易い構造を有することができると考えられる。
【００２２】
β晶核剤の添加量としては、ポリプロピレン樹脂全体を基準とした場合に、０．０５〜０．５質量％であることが好ましく、０．１〜０．３質量％であればより好ましい。
【００２３】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロール（以下、単にフィルムロールということがある）は、フィルムロール中の長手方向に任意の場所で、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点（測定対象長さの総延長は３，０００ｍｍ）の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）としたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、かつＧaveが５０〜５００秒であることが望ましい。
【００２４】
また、フィルムロール中の長手方向に任意の場所で、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点（測定対象長さの総延長は総延長３，０００ｍｍ）の空孔率を測定したときの、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８であることが望ましい。
【００２５】
さらにまた、上記した測定において、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８であり、かつＧaveが５０〜５００秒であることがより好ましい。
【００２６】
ここで、本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは、紙製、プラスチック製、金属製などからなり、フィルムの幅以上の幅を有する管（コア）を巻芯にして、このコア上にフィルムを長手方向に少なくとも１００ｍ以上連続して巻回した（巻き取った）ものである。長手方向のフィルム長さは、より好ましくは２００〜１０，０００ｍである。多孔性フィルムの場合、あまり長尺で巻き取ると、フィルムの自重でフィルムが押しつぶされてしまうため、３００〜５，０００ｍであるとより好ましく、５００〜３，０００ｍであればさらに好ましく、５００〜２，０００ｍであれば特に好ましい。また、フィルム幅は、特に限定されないが、通常の製膜装置であれば、０．５〜１０ｍ幅で製造することが可能であり、その後、０．５〜２ｍ幅にスリットして巻取ることが好ましい。さらに最終製品の幅は、使用する用途、蓄電デバイスであればそのサイズに合わせて適切な幅に合わせて二次スリットすることが好ましく、０．００５〜１ｍ幅、より好ましくは０．０１〜０．５ｍ幅とすることが好ましい。
【００２７】
本発明のフィルムロールにおいて、Ｇmax−Ｇminの値を０〜２０秒とする手法、（εmax−εmin）／εaveの値を０〜０．０８とする方法は、特に限定されるものではないが、フィルムロールの製造段階において、以下のように製造時の条件を工夫し、それを採用することにより達成することができる。
【００２８】
まず第１の条件として、溶融押出からキャストフィルムを得る際の冷却速度の制御を挙げることができる。
【００２９】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムは、シート状に溶融押出したポリマーを１０５〜１３０℃に加熱したキャストドラム上で加熱し、１０〜３０秒間保持することで、β晶を未延伸フィルム中に多量に形成する。その際、ドラム上で１０５〜１３０℃の温度範囲で結晶化させた後、常温に直ちに冷却するのではなく、６０〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃に加熱したロールを用いて、冷却速度を緩め、徐冷することが均一性を向上させる観点で望ましい。
【００３０】
第２の条件として、フィルム長手方向への延伸でのα晶化の促進を挙げることができる。
【００３１】
フィルムの多孔化に際しては、未延伸フィルムを再度加熱し、長手方向への延伸工程でβ晶からα晶に結晶転移させることで、結晶密度の差によりフィルム中に空隙（初期孔）を形成するが、その際、長手方向の延伸によりβ晶をα晶に完全に転移させ、その上で、延伸終了後に１１５〜１３５℃に加熱することでポリプロピレンの結晶（α晶）化を促進させることが望ましい。通常の逐次二軸延伸では長手方向に延伸する場合、延伸終了後は直ちにフィルムを冷却することが均一な平面性のフィルムを得る観点から望ましいが、本発明では、長手方向の延伸でβ晶からα晶に完全に結晶転移させ、延伸後のロールを加熱することで、一軸延伸フィルムの結晶化度を高めることができ、その結果、次の幅方向への延伸工程での均一なフィブリル開裂を促進し、均一な透過性能、空孔率を得られると考えられる。
【００３２】
第３の条件として、フィルム幅方向への延伸の条件を挙げることができる。
【００３３】
長手方向に一軸延伸を行ったフィルムを幅方向に延伸する際に、最終の延伸倍率を５〜１０倍、好ましくは５〜８倍とすることが均一性の観点から望ましく、さらに、その際の延伸速度として、延伸倍率が４倍に達するまでは３，０００％／分以下とすることが望ましい。延伸倍率が４倍を超え最終的な倍率に至るまでの領域においては、生産性の観点から高速延伸としても物性の均一性を達成する上で影響は少ない。
【００３４】
本発明のフィルムロールを得るためには、上記した３つの条件を全て採用することが均一性を著しく高めることが可能であるので望ましいが、少なくとも２つの条件を採用することが望ましい。
【００３５】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは、全平均透気抵抗Ｇaveが５０〜５００秒であることが望ましい。Ｇaveが５０秒未満であると、フィルムの機械強度が低くなりすぎて、ロールに巻取った状態での保管時にロールの巻芯でフィルム自重によりフィルムが圧縮され、蓄電デバイス用のセパレータとして使用する際の特性に影響を及ぼす程度までフィルム構造に影響する場合がある。一方、Ｇaveが５００秒を超えると、本発明のような高い均一性を有していなくとも蓄電デバイス用のセパレータとしての特性に影響を及ぼさない場合がある。全平均透気抵抗Ｇaveとしては１００〜４００秒であればより好ましく、１２０〜３００秒であると特に好ましい。
【００３６】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールで全平均透気抵抗Ｇaveを５０〜５００秒の範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、上記したとおり、ポリプロピレン樹脂中にエチレン・α−オレフィン共重合体を０．１〜１０質量％を含ませ、後述する逐次二軸延伸により貫通孔を形成することにより、かかる望ましい範囲に制御することができる。
【００３７】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムロールは、蓄電デバイス、とりわけリチウムイオン二次電池用のセパレータとして用いた際のリチウムイオン電導性の観点から全平均空孔率εaveが６０〜８０％であることが好ましい。全平均空孔率が６０％未満では該セパレータとして使用したときに電気抵抗が大きくなり、高出力用途に用いると電池内部で発熱し、エネルギーを損失する場合がある。一方、全平均空孔率が８０％を超えると、フィルムの機械強度が低くなりすぎて、ロールに巻取った状態での保管時にロールの巻芯でフィルム自重によりフィルムが圧縮され、蓄電デバイス用のセパレータとして使用する際の特性に影響を及ぼす程度までフィルム構造に影響を及ぼす場合がある。優れたセパレータ特性と機械強度を両立させる観点からフィルムの全平均空孔率は６５〜７５％であれば特に好ましい。
【００３８】
全平均空孔率をかかる好ましい範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、上記したとおり、ポリプロピレン樹脂中にエチレン・α−オレフィン共重合体を０．１〜１０質量％を含ませ、後述する逐次二軸延伸により貫通孔を形成することにより上記した望ましい範囲に制御することができる。
【００３９】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、セパレータとして用いた際に優れた電池特性と安全性を両立する観点から平均貫通孔径が４０〜１００ｎｍであることが好ましい。平均貫通孔径が４０ｎｍ未満では、電気抵抗が高くなり、エネルギーロスが大きくなる場合があり、平均貫通孔径が１００ｎｍを超えると、自己放電しやすくなる場合がある。平均貫通孔径としては、５０〜９０ｎｍであればより好ましい。
【００４０】
平均貫通孔径をかかる好ましい範囲に制御する方法としては、上記した空孔率と同様に、ポリプロピレン樹脂中にエチレン・α−オレフィン共重合体を０．１〜１０質量％を含ませ、後述する逐次二軸延伸により貫通孔を形成することにより上記した望ましい範囲に制御することができる。
【００４１】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、フィルム総厚みが１０〜５０μｍであることが好ましい。総厚みが１０μｍ未満では使用時にフィルムが破断する場合があり、５０μｍを超えると蓄電デバイス内に占める多孔性フィルムの体積割合が高くなりすぎてしまい、高いエネルギー密度を得ることができなくなる。フィルム総厚みは１２〜３０μｍであればより好ましく、１４〜２５μｍであればなお好ましい。
【００４２】
また、本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、組成の異なる、もしくは同一組成からなる複数の層を積層してなる積層フィルムであってもよい。積層フィルムとすると、フィルム表面特性とフィルム全体の特性を好ましい範囲に個別に制御できる場合があるので、好ましい。その場合、Ａ／Ｂ／Ａ型の３層積層とすることが好ましいが、Ａ／Ｂ型の２層積層を選択しても、また、４層以上の多層積層としても問題ない。なお、積層厚み比は、本発明の効果を損なわない範囲において制限されない。
【００４３】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲において、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤や無機あるいは有機粒子からなる滑剤、さらにはブロッキング防止剤や充填剤、非相溶性ポリマーなどの各種添加剤を含有させてもよい。特に、ポリプロピレン樹脂の熱履歴による酸化劣化を抑制する目的で、ポリプロピレン樹脂１００質量部に対して酸化防止剤を０．０１〜０．５質量部添加することは好ましい。
【００４４】
以下に本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムおよびフィルムロールの製造方法を具体的に説明する。なお、本発明はこれら製造方法に限定されるものではない。
【００４５】
まず、ポリプロピレン樹脂として、ＭＦＲ８ｇ／１０分の市販のホモポリプロピレン樹脂９４質量部、同じく市販のＭＦＲ２．５ｇ／１０分高溶融張力ポリプロピレン樹脂１質量部、さらにメルトインデックス１８ｇ／１０分の超低密度ポリエチレン樹脂５質量部にＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２，６−ナフタレンジカルボキシアミド０．２質量部を混合し、二軸押出機を使用して予め所定の割合で混合した原料を準備する。この際、溶融温度は２７０〜３００℃とすることが好ましい。
【００４６】
次に、上述の混合原料を単軸の溶融押出機に供給し、２００〜２４０℃にて溶融押出を行う。この際、超低密度ポリエチレンのゲル化防止などの観点から酸化防止剤を追添することは好ましいことである。そして、ポリマー管の途中に設置したフィルターにて異物や変性ポリマーなどを除去した後、Ｔダイよりキャストドラム上に吐出し、未延伸シートを得る。この際、キャストドラムは表面温度が１０５〜１３０℃であることが、キャストフィルムのβ晶分率を高く制御する観点から好ましい。β晶分率は好ましくは４０〜８０％であることが貫通孔の形成を均一にし、透気性、空孔率の均一性を高める観点から好ましい。β晶分率は４５〜８０％であればより好ましく、５０〜７５％であれば特に好ましい。また、シートをドラムへ密着させるためにエアナイフを用いて空気を吹き付ける方法を採用することが好ましい。
【００４７】
キャストドラムで加熱しつつ固化させた未延伸シートを次に６０〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃に加熱したロールに、０．０５〜５秒間接触させ、徐冷することが特性の均一性を高める観点から好ましい。
【００４８】
このようにして得られた未延伸シートを二軸延伸してフィルム中に空孔（貫通孔）を形成する。二軸延伸の方法としては、フィルム長手方向に延伸後幅方向に延伸、あるいは幅方向に延伸後長手方向に延伸する逐次二軸延伸法、またはフィルムの長手方向と幅方向をほぼ同時に延伸していく同時二軸延伸法などを用いることができるが、高透気性フィルムを得やすいという点で逐次二軸延伸法を採用することが好ましく、特に長手方向に延伸後、幅方向に延伸することが好ましい。
【００４９】
具体的な延伸条件としては、まず未延伸シートを長手方向に延伸可能な温度に制御する。温度制御の方法は、温度制御された回転ロールを用いる方法、熱風オーブンを使用する方法などを採用することができる。長手方向の延伸温度としてはフィルム特性とその均一性の観点から、１１０〜１４０℃、さらに好ましくは１１５〜１３０℃の温度を採用することが好ましい。延伸倍率としては４〜６倍、より好ましくは４．５〜５．８倍である。ここで、特に高空孔率フィルムを得ることができる長手方向の延伸温度としては、１２０〜１２５℃である。また、延伸倍率を高くするほど高空孔率化するが、６倍を超えて延伸すると、次の横延伸工程でフィルム破れが起きやすくなってしまう場合がある。
【００５０】
長手方向への延伸工程では、上記した条件により延伸を行うことでβ晶をα晶に完全に転移させることができ、その上で、延伸終了後に１１５〜１３５℃に加熱したロールを用いて加熱処理することでポリプロピレンの結晶（α晶）化を促進させることが特性の均一性を高める観点から望ましい。ここで、加熱処理する時間としては０．１〜１０秒間であることが好ましい。
【００５１】
次に、一軸延伸ポリプロピレンフィルムをステンター式延伸機にフィルム端部を把持させて導入する。そして、好ましくは１３０〜１５５℃に加熱して幅方向に５〜１０倍、より好ましくは５〜８倍延伸を行う（いずれも最終倍率）。なお、このときの横延伸速度としては５００〜６，０００％／分で行うことが好ましく、１，０００〜５，０００％／分であればより好ましい。特に、延伸倍率が４倍に達するまでは３，０００％／分以下とすることが望ましい。延伸倍率が４倍を超え最終的な倍率に至るまでの領域においては、生産性の観点から高速延伸としても物性の均一性を達成する上で影響は少ない。
【００５２】
ついで、そのままステンター内で熱固定を行うが、その温度は横延伸温度以上１６０℃以下が好ましく、熱固定時間は５〜３０秒間であることが好ましい。さらに、熱固定時にはフィルムの長手方向および／もしくは幅方向に弛緩させながら行ってもよく、特に幅方向の弛緩率を７〜１２％とすることが、熱寸法安定性の観点から好ましい。
【００５３】
以上のような条件で製膜、延伸を行った多孔性ポリプロピレンフィルムについてクリップで把持していたフィルム端部をトリミングしてフィルムの中央部のみを、紙製、プラスチック製、金属製なからなり、トリミング後のフィルムの幅以上の幅を有する管を巻芯にして、フィルムを長手方向に少なくとも１００ｍ以上連続して巻取ることで、フィルムロールを得る。この際、巻取り張力は、フィルムにシワが発生せず、かつ弛みが起こらない範囲で低張力であることが、巻取った後の特性変化を抑制する観点から好ましく、巻取り張力は５〜５０Ｎ／ｍであることが好ましい。特に巻取り張力が５〜３０Ｎ／ｍであると、フィルムロールを放置しておいても、圧縮でのロール巻芯側の特性変化を抑制することができる点で好ましい。
【００５４】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは透気性や空孔率に優れるだけでなく、透気性や空孔率のバラツキが極めて小さいので、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる。したがって、特に電気自動車などで用いる大型リチウムイオン二次電池のセパレータとして特に好ましく用いることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、特性は以下の方法により測定、評価を行った。
【００５６】
（１）β晶形成能
樹脂またはフィルム５ｍｇを試料としてアルミニウム製のパンに採取し、示差走査熱量計（セイコー電子工業製ＲＤＣ２２０）を用いて測定した。まず、窒素雰囲気下で室温から２４０℃まで１０℃／分で昇温（ファーストラン）し、１０分間保持した後、２０℃まで１０℃／分で冷却する。５分保持後、再度１０℃／分で昇温（セカンドラン）した際に観測される融解ピークにについて、１４５〜１５７℃の温度領域にピークが存在する融解をβ晶の融解ピーク、１５８℃以上にピークが観察される融解をα晶の融解ピークとして、高温側の平坦部を基準に引いたベースラインとピークに囲まれる領域の面積から、それぞれの融解熱量を求め、α晶の融解熱量をΔＨα、β晶の融解熱量をΔＨβとしたとき、以下の式で計算される値をβ晶形成能とする。なお、融解熱量の校正はインジウムを用いて行った。
【００５７】
β晶形成能（％） ＝ 〔ΔＨβ ／ （ΔＨα ＋ ΔＨβ）〕 × １００
なお、ファーストランで観察される融解ピークから同様にβ晶の存在比率を算出することで、その試料の状態でのβ晶分率を算出することができる。
【００５８】
（２）透気抵抗
フィルムロールの幅方向の中央位置を、長手方向に任意の場所から５０ｍｍ間隔で６１点（スタートを０ｍｍとすると、トータル長さ３，０００ｍｍ）について、ＪＩＳ Ｐ ８１１７（１９９８）のＢ形ガーレー試験器を用いて、２３℃、相対湿度６５％にて、１００ｍｌの空気の透過時間の測定を行った。全測定値の相加平均を全平均透気抵抗（Ｇave）とした。
【００５９】
また、６１個の測定値で１００ｍｌの空気の透過時間が最長の値を最高透気抵抗（Ｇmax）、最も透過時間が短かった値を最低透過時間（Ｇmin）とし、透気抵抗の均一性をＧmaxとＧminの差（Ｇmax−Ｇmin）で算出した。
【００６０】
（３）空孔率
フィルムロールの幅方向の中央位置を、長手方向に任意の場所から５０ｍｍ間隔（各サンプルの中央間の間隔が５０ｍｍ）で３０ｍｍ（長手方向）×４０ｍｍ（幅方向）の大きさの矩形にフィルムを６１個切取りサンプルとした。電子比重計（ミラージュ貿易（株）製ＳＤ−１２０Ｌ）を用いて、室温２３℃、相対湿度６５％の雰囲気にて比重（ρ）の測定を行った。
【００６１】
次に、測定したフィルムロールの任意の場所を切取り、２８０℃、５ＭＰａで熱プレスを行い、その後、２５℃の水で急冷して、空孔を完全に消去したシートを作成した。このシートの比重を上記した方法で同様に測定し、平均値を樹脂の比重（ｄ）とした。なお、後述する実施例においては、いずれの場合も樹脂の比重ｄは０．９１であった。フィルムの比重と樹脂の比重から、以下の式により空孔率を算出した。
【００６２】
空孔率（％） ＝ 〔（ ｄ − ρ ） ／ ｄ 〕 × １００
各サンプル（６１個）について、空孔率を算出し、その相加平均値を全平均空孔率（εave）とした。また、最も高い空孔率を最高空孔率（εmax）、最も低い空孔率を最低空孔率（εmin）とし、空孔率の均一性を〔（εmax−εmin）／εave〕で算出した。
【００６３】
（４）電池性能の均一性
以下の通りリチウムイオン電池を作成し、評価に供した。
【００６４】
・正極材料
ＬｉＣｏＯ２（セイミケミカル製Ｃ−０１２）：８９．５質量部
アセチレンブラック（電気化学工業製７５％プレス品）：４．５質量部
ポリフッ化ビニリデン（呉羽化学工業製）：６質量部
Ｎ−メチル−２−ピロリドン：４０質量部
上記物質を混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーを集電体であるアルミニウム箔上に塗着、乾燥後、打抜き加工を行った。
【００６５】
・負極材料
メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ：大阪ガスケミカル製２５−２８）：９３質量部
アセチレンブラック：２質量部
ポリフッ化ビニリデン：５質量部
Ｎ−メチル−２−ピロリドン：５０質量部
上記物質を混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーを集電体である銅箔上に塗着、乾燥後、打抜き加工を行った。
【００６６】
プロピレンカーボネートとメチルカーボネートを質量比３：７で混合した溶媒に、ＬｉＰＦ６を濃度が１ｍｏｌ／Ｌとなるように溶解させ、これを電解液として用いた。正極と負極の間に、フィルムロールから切り出したフィルムをセパレータとして挟み、打ち抜き加工後、正極、負極各端子を取り出し、アルミラミネートタイプの外装体に挿入した。当該外装体の３方をシール後、１２０℃で１時間乾燥を行い、電解液を注入し、減圧下で４方目をシールした。このようにして、各フィルムロールから長手方向に１０ｍ間隔で１０箇所からフィルムを切り出し、リチウムイオン電池を作成し出力特性評価（初期容量評価）を行い、以下の基準で評価を行った。
【００６７】
Ａ級：作成した電池の初期容量のバラツキが２％以内であった。
【００６８】
Ｂ級：作成した電池の初期容量のバラツキが２％を超え５％以内であった。
【００６９】
Ｃ級：作成した電池の初期容量のバラツキが５％を超えた。
【００７０】
（５）イオン電導性
プロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとの等容量混合溶媒中、ＬｉＰＦ6 を１モル／Ｌの割合で溶解した電解液を作製した。この電解液中にニッケル製正・負極および該正・負極間に多孔性ポリオレフィンフィルムを配置し、ＬＣＲメーターを用いて、複素インピーダンス法にてコール・コールプロットを測定し、２０，０００Ｈｚでのインピーダンスの実部を求めイオン電導性の指標とした。測定は、アルゴン雰囲気のグローブボックス中、２５℃において行った。サンプルは、フィルムロールの長手方向に任意の場所から２５０ｍｍ間隔で１３点（スタートを０ｍｍとすると、トータル長さ３，０００ｍｍ）を採取して行い、測定値の相加平均を以下の基準で評価を行った。
【００７１】
Ａ級：インピーダンス（実部）の平均値が０．１２Ω未満であった。
【００７２】
Ｂ級：インピーダンス（実部）の平均値が０．１２〜０．１５Ωであった。
【００７３】
Ｃ級：インピーダンス（実部）の平均値が０．１５Ωを超えた。
【００７４】
（実施例１）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、住友化学（株）製ホモポリプロピレンＦＬＸ８０Ｅ４（ＭＦＲ：７ｇ／１０分、以下、ＰＰ−１と表記）を９７質量部、超低密度ポリエチレン樹脂であるダウ・ケミカル製 Ｅｎｇａｇｅ８４１１（メルトインデックス：１８ｇ／１０分、以下、単にＰＥ−１と表記）を３質量部に加えて、β晶核剤であるＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２，６−ナフタレンジカルボキシアミド（新日本理化（株）製、Ｎｕ−１００、以下、単にβ晶核剤と表記）を０．３質量部、さらに酸化防止剤であるチバ・スペシャリティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０、ＩＲＧＡＦＯＳ１６８を各々０．２、０．３質量部（以下、単に酸防剤と表記し、特に記載のない限り２：３の質量比で使用）を、この比率で混合されるように計量ホッパーから二軸押出機に原料供給し、２９０℃で溶融混練を行い、２０μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【００７５】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で３秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【００７６】
ついで、１２０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２０℃に加熱したロールと１２５℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行った。延伸後に１２５℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に６．５倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで１，８００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５８℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２５Ｎ／ｍで５００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００７７】
（実施例２）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、住友化学（株）製ホモポリプロピレン ＷＦ８３６ＤＧ３（ＭＦＲ：７ｇ／１０分、以下、ＰＰ−２と表記）を９６質量部、ＰＥ−１を４質量部混合したところに、β晶核剤を０．２８質量部、酸化防止剤を０．５質量部、を添加して２軸押出機に供給し、３００℃で溶融混練を行い、２０μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【００７８】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに７０℃に表面温度を制御した金属ロール上で２秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【００７９】
ついで、１２５℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２５℃に加熱したロールと１３０℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５．２倍延伸を行った。延伸後に１３０℃に加熱したロール群でトータル１．５秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【００８０】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に７倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで４，２００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５５℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２０Ｎ／ｍで３，０００ｍ巻取って、厚み２０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００８１】
（実施例３）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、ＰＰ−１を９７質量部に、超低密度ポリエチレン樹脂であるダウ・ケミカル製 Ｅｎｇａｇｅ８４５２（メルトインデックス：３ｇ／１０分、以下、ＰＥ−２と表記）を３質量部、さらにβ晶核剤を０．２５質量部、酸化防止剤を０．５質量部、を添加して２軸押出機に供給し、３００℃で溶融混練を行い、２０μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【００８２】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、その後表面温度２５℃の金属ロール上で急冷して未延伸シートを得た。
【００８３】
ついで、１１８℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１１８℃に加熱したロールと１２７℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行った。延伸後に１２７℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【００８４】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１４８℃で幅方向に６．５倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで１，８００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５５℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力３０Ｎ／ｍで１，０００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００８５】
（実施例４）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、ＰＰ−１を９６質量部、ＰＥ−１を４質量部に加えて、β晶核剤を０．３質量部、酸化防止剤を０．４質量部添加して二軸押出機に供給し、３００℃で溶融混練を行い、２０μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【００８６】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２２０℃で溶融押出を行い、４０μmカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１１０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１０秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で１秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【００８７】
ついで、１２５℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２５℃に加熱したセラミックロールと３０℃に温度制御したハードクロムロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行い、延伸後そのまま冷却した。
【００８８】
次に、テンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に７倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から５倍延伸終了まで２，５００％／分で延伸し、その後延伸終了までは５，０００％／分で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５７℃で５秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２０Ｎ／ｍで２，０００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００８９】
（比較例１）
実施例１と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
【００９０】
チップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、その後表面温度２５℃の金属ロール上で急冷して未延伸シートを得た。
【００９１】
ついで、１２０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２０℃に加熱したセラミックロールと３０℃に温度制御したハードクロムロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行い、延伸後そのまま冷却した。
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に６．５倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで１，８００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５８℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２０Ｎ／ｍで５００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００９２】
（比較例２）
実施例１と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
【００９３】
チップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で３秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【００９４】
ついで、１２５℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２５℃に加熱したセラミックロールと３０℃に温度制御したハードクロムロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行い、延伸後そのまま冷却した。
【００９５】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に６．５倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで４，２００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５５℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力３５Ｎ／ｍで３００ｍ巻取って、厚み２０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００９６】
（比較例３）
実施例２と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
【００９７】
チップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、その後表面温度２５℃の金属ロール上で急冷して未延伸シートを得た。
【００９８】
ついで、１２５℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２５℃に加熱したロールと１２５℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行った。延伸後に１２５℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【００９９】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に７倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から３倍終了まで３，０００％／分とし、その後延伸終了まで４，５００％／分で延伸した。そして、幅方向に８％のリラックスを掛けながら１５５℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力３０Ｎ／ｍで１，０００ｍ巻取って、厚み２０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【０１００】
（比較例４）
メルトフローレート０．５ｇ／１０分のポリプロピレン樹脂２０質量部とメルトフローレート４．２g／１０分、エチレン共重合量７．８質量％のポリプロピレン−エチレンブロック共重合体８０質量部に、β晶核剤０．２質量部、酸防剤０．５質量部を混合して一軸押出機を用いて２５０℃で溶融混合した後、３０μmカットの焼結フィルターを通し、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした（混合後の原料のメルトフローレート２．７g／１０分、エチレン共重合量６．２質量％であった）。
【０１０１】
この原料を一軸押出機で２００℃で溶融押出し、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１２秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、その後表面温度２５℃の金属ロール上で急冷して未延伸シートを得た。
【０１０２】
ついで、９０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、４倍に延伸した、この際フィルムのネックイン率が３５％となるようにロール間隙を調整した。その後、１４５℃に加熱したロールを用いて、長手方向に１０％の延伸を行いながら５秒間かニールを行った。
【０１０３】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１４０℃で幅方向に６倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から延伸終了まで６，０００％／分とし、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力３０Ｎ／ｍで１，０００ｍ巻取って、厚み６０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【０１０４】
（実施例５）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、ＰＰ−１を９７質量部、ＰＥ−１を３質量部に加えて、β晶核剤を０．３質量部、さらに酸化防止剤を０．５質量部添加して二軸押出機に供給し、３０５℃で溶融混練を行い、２０μmカットの金網フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【０１０５】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２２０℃で溶融押出を行い、３０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で３秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【０１０６】
ついで、１２０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１１０℃に加熱したロールと１１５℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５．５倍延伸を行った。延伸後に１２５℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【０１０７】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に６倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで１，０００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５８℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２５Ｎ／ｍで５００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【０１０８】
（実施例６）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、ＰＰ−１を１００質量部に、β晶核剤を０．３質量部、酸化防止剤を０．５質量部添加して二軸押出機に供給し、３０５℃で溶融混練を行い、２０μmカットの金網フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【０１０９】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２２０℃で溶融押出を行い、３０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で３秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【０１１０】
ついで、１３０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１３０℃に加熱したロールと１２０℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に４．２倍延伸を行った。延伸後に１２５℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【０１１１】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１４５℃で幅方向に６倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで３，０００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１６０℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２５Ｎ／ｍで５００ｍ巻取って、厚み２０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【０１１２】
【表１】
【０１１３】
【表２】
【０１１４】
【表３】
【０１１５】
なお、表中の製膜条件１〜３は、以下の条件を採用したか（○）、否か（×）を示す。
【０１１６】
製膜条件１：キャストドラム上で１０５〜１３０℃の温度範囲で結晶化させた後、６０〜９５℃に加熱したロールを用いて徐冷した。
【０１１７】
製膜条件２：長手方向の延伸によりβ晶をα晶に完全に転移させ、延伸終了後に１１５〜１３５℃に加熱することでポリプロピレンの結晶（α晶）化を促進させた。
【０１１８】
製膜条件３：長手方向に一軸延伸を行ったフィルムを幅方向に延伸する際に、延伸速度を、延伸倍率が４倍以下は３，０００％／分以下とした。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは透気性または／および空孔率に優れるだけでなく、透気性および／または空孔率が極めて均一な物性でバラツキが小さいことで、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができることから、蓄電デバイス、特に非水電解質二次電池であるリチウムイオン電池のセパレータとして好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔性ポリプロピレンフィルムロールに関する。詳しくは、高透気性や高空孔率に優れるだけでなく、極めて均一な物性バラツキを有することで、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる、蓄電デバイス用セパレータに好適な多孔性ポリプロピレンフィルムロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレンフィルムを始めとするポリオレフィンフィルムを多孔化した多孔性フィルムは透過性、低比重などの特性から電池や電解コンデンサーのセパレータや各種分離膜、衣料、医療用途における透湿防水膜、小型のフラットパネルディスプレイの反射板や感熱転写記録用受容シートなど多岐に渡る用途へ展開されている。
【０００３】
ここで、ポリオレフィンフィルムを多孔化する手法として、様々な提案がなされている。多孔化の方法を大別すると、湿式法と乾式法に分類することができる。湿式法とは、ポリオレフィンをマトリックス樹脂とし、シート化後に抽出する被抽出物を添加、混合し、被抽出物の良溶媒を用いて被抽出物のみを抽出することで、マトリックス樹脂中に空隙を生成せしめる方法であり、種々の提案がなされている（たとえば、特許文献１参照）。一方、乾式法としては、たとえば溶融押出時に低温押出、高ドラフト比を採用することにより、シート化した延伸前のフィルム中のラメラ構造を制御し、これを長手方向に一軸延伸することでラメラ界面での開裂を発生させ、空隙を形成する方法（所謂、ラメラ延伸法）が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。また、乾式法として、無機粒子またはマトリックス樹脂であるポリプロピレンなどに非相溶な樹脂を粒子として多量添加し、シートを形成して延伸することにより粒子とポリプロピレン樹脂界面で開裂させ、空隙形成する方法も提案されている（たとえば、特許文献３参照）。さらには、ポリオレフィンフィルムの中でもポリプロピレンフィルムの場合は、ポリプロピレンの結晶多形であるα型結晶（α晶）とβ型結晶（β晶）の結晶密度の差と結晶転移を利用してフィルム中に空隙を形成させる、所謂β晶法と呼ばれる方法の提案も数多くなされている（たとえば、特許文献４〜６参照）。
【０００４】
上記した種々の多孔化手法の中でもβ晶法は二軸延伸により機械特性、熱安定性、透過性能が制御でき、なおかつ生産性に優れることから、多孔化手法として優れていると考えられるが、β晶からα晶へのナノメートルオーダーでの体積変化により形成される空隙を起点に空隙を拡大させる必要があることから、特性の均一性を高めるための提案がなされている。たとえば、縦延伸後のフィルム中にβ晶を残存させ、そのβ晶を特定の配向度とすることで、フィルムの厚み均一性を向上させる提案がなされている（たとえば、特許文献７参照）。しかしながら、この提案では、縦延伸後にもβ晶が残存していることで、多孔化の効率が悪いだけでなく、透気性斑や空孔率斑が起こり易いという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−１３１０２８号公報
【特許文献２】特公昭５５−３２５３１号公報
【特許文献３】特開昭５７−２０３５２０号公報
【特許文献４】特開昭６３−１９９７４２号公報
【特許文献５】特開平６−１００７２０号公報
【特許文献６】特開平９−２５５８０４号公報
【特許文献７】国際公開２００２／０６６２３３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上記した問題点を解決することにある。すなわち、透気性や空孔率に優れるだけでなく、透気性や空孔率のバラツキが極めて小さいことで、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に、蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる、蓄電デバイス用セパレータに好適な多孔性ポリプロピレンフィルムロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための本発明は、以下の特徴を有する。
【０００８】
（１）多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）としたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【０００９】
（２）多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の空孔率を測定したときの、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【００１０】
（３）多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗および空孔率を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【００１１】
（４）多孔性ポリプロピレンフィルムに含まれるポリプロピレン樹脂のβ晶形成能が４０〜９０％である、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【００１２】
（５）全平均空孔率εaveが６０〜８０％である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは透気性や空孔率に優れるだけでなく、透気性や空孔率のバラツキが極めて小さいので、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムを構成するポリプロピレン樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ、条件２３０℃、２．１６ｋｇ）が２〜３０ｇ／１０分の範囲のアイソタクチックポリプロピレン樹脂であることが好ましい。ＭＦＲが５〜２０ｇ／１０分であれば高空孔率と製膜安定性が両立できるという点でより好ましい。ここで、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ ７２１０（１９９５）で規定されている樹脂の溶融粘度を示す指標であり、ポリオレフィン樹脂の特徴を示す物性値として広く用いられているものである。ポリプロピレン樹脂の場合はＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｍ、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定を行う。
【００１５】
また、アイソタクチックポリプロピレン樹脂のアイソタクチックインデックスが９０〜９９．９％であれば結晶性が高いために効率よく空隙をフィルム中に形成することができるので好ましい。アイソタクチックインデックスが９０％未満であると高透気性の多孔フィルムを得ることが困難な場合がある。
【００１６】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、上記したアイソタクチックポリプロピレン樹脂１００質量％から構成されてもよいが、高い透気性、空孔率を実現する観点から、アイソタクチックポリプロピレン樹脂を９９．９〜９０質量％含むポリオレフィン樹脂から構成されても良い。耐熱性の観点から９９〜９２質量％がポリプロピレン樹脂であればより好ましい。ここでポリプロピレン樹脂とはプロピレンの単独重合体であるホモポリプロピレンはもちろんのこと、コモノマー残基を含むポリプロピレン共重合体であってもよい。コモノマーとしては、不飽和炭化水素が好ましく、たとえばエチレンやα−オレフィンである１−ブテンや１−ペンテン、４−メチルペンテン−１、１−オクテンを挙げることができる。ポリプロピレンへのこれらコモノマーの共重合率は好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下である。
【００１７】
本発明において用いるポリプロピレン樹脂は、０．０１〜５質量％の範囲で高溶融張力ポリプロピレン樹脂を含有することが製膜性の向上の観点から好ましい。より好ましくは０．１〜３質量％、０．１〜１質量％であれば特に好ましい。ここで、高溶融張力ポリプロピレン樹脂とは高分子量成分や分岐構造を有する成分をポリプロピレン樹脂に混合したり、ポリプロピレンに長鎖分岐成分を共重合させたりすることで溶融状態での張力を高めたポリプロピレン樹脂であるが、中でも長鎖分岐成分を共重合させたポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。この高溶融張力ポリプロピレン樹脂としては、市販されている樹脂を用いることができる。市販の高溶融張力ポリプロピレン樹脂としては、Ｂａｓｅｌｌ社製ポリプロピレン樹脂 Ｐｒｏ−ｆａｘ ＰＦ８１４、ＰＦ６３３、ＰＦ６１１やＢｏｒｅａｌｉｓ社製ポリプロピレン樹脂 ＷＢ１３０ＨＭＳ、Ｄｏｗ社製ポリプロピレン樹脂Ｄ１１４、Ｄ２０６などを挙げることができる。
【００１８】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムはエチレン・α−オレフィン共重合体を０．１〜１０質量％含んでなるポリプロピレン樹脂から構成されることが、高透気性、高空孔率を実現する観点から好ましい。２〜１０質量％であるとより好ましく、３〜８質量％であれば特に好ましい。ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体としては直鎖状低密度ポリエチレンや超低密度ポリエチレンを挙げることができ、中でも、メタロセン系触媒を採用し、オクテン−１を共重合したエチレン・オクテン−１共重合体を好ましく用いることができる。これらエチレン・α−オレフィン共重合体は市販されている、たとえばダウ・ケミカル製“Ｅｎｇａｇｅ（エンゲージ）（登録商標）”（タイプ名：８４１１、８４５２、８１００など）を用いることができる。
【００１９】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、フィルムの両表面を貫通し、透気性を有する孔（以下、貫通孔という）を有している。この貫通孔は、たとえば二軸延伸によりフィルム中に形成することが好ましい。具体的な方法としては、β晶法を挙げることができる。これにより、均一物性、薄膜化、機械特性の縦横バランス化を達成することができる。
【００２０】
β晶法を用いてフィルムに貫通孔を形成するためには、ポリプロピレン樹脂のβ晶形成能が４０〜９０％であることが好ましい。β晶形成能が４０％未満ではフィルム製造時にβ晶量が少ないためにα晶への転移を利用してフィルム中に形成される空隙数が少なくなり、その結果、透過性の低いフィルムしか得られない場合がある。一方、β晶形成能が９０％を超えるようにするのは、後述するβ晶核剤を多量に添加したり、使用するポリプロピレン樹脂の立体規則性を極めて高くしたりする必要があり、製膜安定性が悪化するなど工業的な実用価値が低い。工業的にはβ晶形成能は５０〜８５％が好ましく、６０〜８０％が特に好ましい。
【００２１】
β晶形成能を４０〜９０％に制御するためには、アイソタクチックインデックスの高いポリプロピレン樹脂を使用したり、β晶核剤と呼ばれる、ポリプロピレン樹脂中に添加することでβ晶を選択的に形成させる結晶化核剤を添加剤として用いたりすることが好ましい。β晶核剤としては種々の顔料系化合物やアミド系化合物などを挙げることができるが、特に特開平５−３１０６６５号公報に開示されているアミド系化合物を好ましく用いることができる。これらアミド系化合物は、ポリプロピレン樹脂中でアスペクト比の高い針状粒子として分散させることができ、ポリプロピレンフィルム製造時の溶融押出において、押出時のせん断や、Ｔダイから吐出した際のドラフトにより長軸をフィルム流れ方向に配向させることができる。針状粒子を結晶化核としてポリプロピレンのβ晶ラメラが成長する際に、核剤が流れ方向に配向しているため、β晶ラメラも特定方向に配向して成長することで、延伸工程で貫通孔が形成され易い構造を有することができると考えられる。
【００２２】
β晶核剤の添加量としては、ポリプロピレン樹脂全体を基準とした場合に、０．０５〜０．５質量％であることが好ましく、０．１〜０．３質量％であればより好ましい。
【００２３】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロール（以下、単にフィルムロールということがある）は、フィルムロール中の長手方向に任意の場所で、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点（測定対象長さの総延長は３，０００ｍｍ）の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）としたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、かつＧaveが５０〜５００秒であることが望ましい。
【００２４】
また、フィルムロール中の長手方向に任意の場所で、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点（測定対象長さの総延長は総延長３，０００ｍｍ）の空孔率を測定したときの、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８であることが望ましい。
【００２５】
さらにまた、上記した測定において、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８であり、かつＧaveが５０〜５００秒であることがより好ましい。
【００２６】
ここで、本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは、紙製、プラスチック製、金属製などからなり、フィルムの幅以上の幅を有する管（コア）を巻芯にして、このコア上にフィルムを長手方向に少なくとも１００ｍ以上連続して巻回した（巻き取った）ものである。長手方向のフィルム長さは、より好ましくは２００〜１０，０００ｍである。多孔性フィルムの場合、あまり長尺で巻き取ると、フィルムの自重でフィルムが押しつぶされてしまうため、３００〜５，０００ｍであるとより好ましく、５００〜３，０００ｍであればさらに好ましく、５００〜２，０００ｍであれば特に好ましい。また、フィルム幅は、特に限定されないが、通常の製膜装置であれば、０．５〜１０ｍ幅で製造することが可能であり、その後、０．５〜２ｍ幅にスリットして巻取ることが好ましい。さらに最終製品の幅は、使用する用途、蓄電デバイスであればそのサイズに合わせて適切な幅に合わせて二次スリットすることが好ましく、０．００５〜１ｍ幅、より好ましくは０．０１〜０．５ｍ幅とすることが好ましい。
【００２７】
本発明のフィルムロールにおいて、Ｇmax−Ｇminの値を０〜２０秒とする手法、（εmax−εmin）／εaveの値を０〜０．０８とする方法は、特に限定されるものではないが、フィルムロールの製造段階において、以下のように製造時の条件を工夫し、それを採用することにより達成することができる。
【００２８】
まず第１の条件として、溶融押出からキャストフィルムを得る際の冷却速度の制御を挙げることができる。
【００２９】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムは、シート状に溶融押出したポリマーを１０５〜１３０℃に加熱したキャストドラム上で加熱し、１０〜３０秒間保持することで、β晶を未延伸フィルム中に多量に形成する。その際、ドラム上で１０５〜１３０℃の温度範囲で結晶化させた後、常温に直ちに冷却するのではなく、６０〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃に加熱したロールを用いて、冷却速度を緩め、徐冷することが均一性を向上させる観点で望ましい。
【００３０】
第２の条件として、フィルム長手方向への延伸でのα晶化の促進を挙げることができる。
【００３１】
フィルムの多孔化に際しては、未延伸フィルムを再度加熱し、長手方向への延伸工程でβ晶からα晶に結晶転移させることで、結晶密度の差によりフィルム中に空隙（初期孔）を形成するが、その際、長手方向の延伸によりβ晶をα晶に完全に転移させ、その上で、延伸終了後に１１５〜１３５℃に加熱することでポリプロピレンの結晶（α晶）化を促進させることが望ましい。通常の逐次二軸延伸では長手方向に延伸する場合、延伸終了後は直ちにフィルムを冷却することが均一な平面性のフィルムを得る観点から望ましいが、本発明では、長手方向の延伸でβ晶からα晶に完全に結晶転移させ、延伸後のロールを加熱することで、一軸延伸フィルムの結晶化度を高めることができ、その結果、次の幅方向への延伸工程での均一なフィブリル開裂を促進し、均一な透過性能、空孔率を得られると考えられる。
【００３２】
第３の条件として、フィルム幅方向への延伸の条件を挙げることができる。
【００３３】
長手方向に一軸延伸を行ったフィルムを幅方向に延伸する際に、最終の延伸倍率を５〜１０倍、好ましくは５〜８倍とすることが均一性の観点から望ましく、さらに、その際の延伸速度として、延伸倍率が４倍に達するまでは３，０００％／分以下とすることが望ましい。延伸倍率が４倍を超え最終的な倍率に至るまでの領域においては、生産性の観点から高速延伸としても物性の均一性を達成する上で影響は少ない。
【００３４】
本発明のフィルムロールを得るためには、上記した３つの条件を全て採用することが均一性を著しく高めることが可能であるので望ましいが、少なくとも２つの条件を採用することが望ましい。
【００３５】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは、全平均透気抵抗Ｇaveが５０〜５００秒であることが望ましい。Ｇaveが５０秒未満であると、フィルムの機械強度が低くなりすぎて、ロールに巻取った状態での保管時にロールの巻芯でフィルム自重によりフィルムが圧縮され、蓄電デバイス用のセパレータとして使用する際の特性に影響を及ぼす程度までフィルム構造に影響する場合がある。一方、Ｇaveが５００秒を超えると、本発明のような高い均一性を有していなくとも蓄電デバイス用のセパレータとしての特性に影響を及ぼさない場合がある。全平均透気抵抗Ｇaveとしては１００〜４００秒であればより好ましく、１２０〜３００秒であると特に好ましい。
【００３６】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールで全平均透気抵抗Ｇaveを５０〜５００秒の範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、上記したとおり、ポリプロピレン樹脂中にエチレン・α−オレフィン共重合体を０．１〜１０質量％を含ませ、後述する逐次二軸延伸により貫通孔を形成することにより、かかる望ましい範囲に制御することができる。
【００３７】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムロールは、蓄電デバイス、とりわけリチウムイオン二次電池用のセパレータとして用いた際のリチウムイオン電導性の観点から全平均空孔率εaveが６０〜８０％であることが好ましい。全平均空孔率が６０％未満では該セパレータとして使用したときに電気抵抗が大きくなり、高出力用途に用いると電池内部で発熱し、エネルギーを損失する場合がある。一方、全平均空孔率が８０％を超えると、フィルムの機械強度が低くなりすぎて、ロールに巻取った状態での保管時にロールの巻芯でフィルム自重によりフィルムが圧縮され、蓄電デバイス用のセパレータとして使用する際の特性に影響を及ぼす程度までフィルム構造に影響を及ぼす場合がある。優れたセパレータ特性と機械強度を両立させる観点からフィルムの全平均空孔率は６５〜７５％であれば特に好ましい。
【００３８】
全平均空孔率をかかる好ましい範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、上記したとおり、ポリプロピレン樹脂中にエチレン・α−オレフィン共重合体を０．１〜１０質量％を含ませ、後述する逐次二軸延伸により貫通孔を形成することにより上記した望ましい範囲に制御することができる。
【００３９】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、セパレータとして用いた際に優れた電池特性と安全性を両立する観点から平均貫通孔径が４０〜１００ｎｍであることが好ましい。平均貫通孔径が４０ｎｍ未満では、電気抵抗が高くなり、エネルギーロスが大きくなる場合があり、平均貫通孔径が１００ｎｍを超えると、自己放電しやすくなる場合がある。平均貫通孔径としては、５０〜９０ｎｍであればより好ましい。
【００４０】
平均貫通孔径をかかる好ましい範囲に制御する方法としては、上記した空孔率と同様に、ポリプロピレン樹脂中にエチレン・α−オレフィン共重合体を０．１〜１０質量％を含ませ、後述する逐次二軸延伸により貫通孔を形成することにより上記した望ましい範囲に制御することができる。
【００４１】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、フィルム総厚みが１０〜５０μｍであることが好ましい。総厚みが１０μｍ未満では使用時にフィルムが破断する場合があり、５０μｍを超えると蓄電デバイス内に占める多孔性フィルムの体積割合が高くなりすぎてしまい、高いエネルギー密度を得ることができなくなる。フィルム総厚みは１２〜３０μｍであればより好ましく、１４〜２５μｍであればなお好ましい。
【００４２】
また、本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムは、組成の異なる、もしくは同一組成からなる複数の層を積層してなる積層フィルムであってもよい。積層フィルムとすると、フィルム表面特性とフィルム全体の特性を好ましい範囲に個別に制御できる場合があるので、好ましい。その場合、Ａ／Ｂ／Ａ型の３層積層とすることが好ましいが、Ａ／Ｂ型の２層積層を選択しても、また、４層以上の多層積層としても問題ない。なお、積層厚み比は、本発明の効果を損なわない範囲において制限されない。
【００４３】
本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲において、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤や無機あるいは有機粒子からなる滑剤、さらにはブロッキング防止剤や充填剤、非相溶性ポリマーなどの各種添加剤を含有させてもよい。特に、ポリプロピレン樹脂の熱履歴による酸化劣化を抑制する目的で、ポリプロピレン樹脂１００質量部に対して酸化防止剤を０．０１〜０．５質量部添加することは好ましい。
【００４４】
以下に本発明における多孔性ポリプロピレンフィルムおよびフィルムロールの製造方法を具体的に説明する。なお、本発明はこれら製造方法に限定されるものではない。
【００４５】
まず、ポリプロピレン樹脂として、ＭＦＲ８ｇ／１０分の市販のホモポリプロピレン樹脂９４質量部、同じく市販のＭＦＲ２．５ｇ／１０分高溶融張力ポリプロピレン樹脂１質量部、さらにメルトインデックス１８ｇ／１０分の超低密度ポリエチレン樹脂５質量部にＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２，６−ナフタレンジカルボキシアミド０．２質量部を混合し、二軸押出機を使用して予め所定の割合で混合した原料を準備する。この際、溶融温度は２７０〜３００℃とすることが好ましい。
【００４６】
次に、上述の混合原料を単軸の溶融押出機に供給し、２００〜２４０℃にて溶融押出を行う。この際、超低密度ポリエチレンのゲル化防止などの観点から酸化防止剤を追添することは好ましいことである。そして、ポリマー管の途中に設置したフィルターにて異物や変性ポリマーなどを除去した後、Ｔダイよりキャストドラム上に吐出し、未延伸シートを得る。この際、キャストドラムは表面温度が１０５〜１３０℃であることが、キャストフィルムのβ晶分率を高く制御する観点から好ましい。β晶分率は好ましくは４０〜８０％であることが貫通孔の形成を均一にし、透気性、空孔率の均一性を高める観点から好ましい。β晶分率は４５〜８０％であればより好ましく、５０〜７５％であれば特に好ましい。また、シートをドラムへ密着させるためにエアナイフを用いて空気を吹き付ける方法を採用することが好ましい。
【００４７】
キャストドラムで加熱しつつ固化させた未延伸シートを次に６０〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃に加熱したロールに、０．０５〜５秒間接触させ、徐冷することが特性の均一性を高める観点から好ましい。
【００４８】
このようにして得られた未延伸シートを二軸延伸してフィルム中に空孔（貫通孔）を形成する。二軸延伸の方法としては、フィルム長手方向に延伸後幅方向に延伸、あるいは幅方向に延伸後長手方向に延伸する逐次二軸延伸法、またはフィルムの長手方向と幅方向をほぼ同時に延伸していく同時二軸延伸法などを用いることができるが、高透気性フィルムを得やすいという点で逐次二軸延伸法を採用することが好ましく、特に長手方向に延伸後、幅方向に延伸することが好ましい。
【００４９】
具体的な延伸条件としては、まず未延伸シートを長手方向に延伸可能な温度に制御する。温度制御の方法は、温度制御された回転ロールを用いる方法、熱風オーブンを使用する方法などを採用することができる。長手方向の延伸温度としてはフィルム特性とその均一性の観点から、１１０〜１４０℃、さらに好ましくは１１５〜１３０℃の温度を採用することが好ましい。延伸倍率としては４〜６倍、より好ましくは４．５〜５．８倍である。ここで、特に高空孔率フィルムを得ることができる長手方向の延伸温度としては、１２０〜１２５℃である。また、延伸倍率を高くするほど高空孔率化するが、６倍を超えて延伸すると、次の横延伸工程でフィルム破れが起きやすくなってしまう場合がある。
【００５０】
長手方向への延伸工程では、上記した条件により延伸を行うことでβ晶をα晶に完全に転移させることができ、その上で、延伸終了後に１１５〜１３５℃に加熱したロールを用いて加熱処理することでポリプロピレンの結晶（α晶）化を促進させることが特性の均一性を高める観点から望ましい。ここで、加熱処理する時間としては０．１〜１０秒間であることが好ましい。
【００５１】
次に、一軸延伸ポリプロピレンフィルムをステンター式延伸機にフィルム端部を把持させて導入する。そして、好ましくは１３０〜１５５℃に加熱して幅方向に５〜１０倍、より好ましくは５〜８倍延伸を行う（いずれも最終倍率）。なお、このときの横延伸速度としては５００〜６，０００％／分で行うことが好ましく、１，０００〜５，０００％／分であればより好ましい。特に、延伸倍率が４倍に達するまでは３，０００％／分以下とすることが望ましい。延伸倍率が４倍を超え最終的な倍率に至るまでの領域においては、生産性の観点から高速延伸としても物性の均一性を達成する上で影響は少ない。
【００５２】
ついで、そのままステンター内で熱固定を行うが、その温度は横延伸温度以上１６０℃以下が好ましく、熱固定時間は５〜３０秒間であることが好ましい。さらに、熱固定時にはフィルムの長手方向および／もしくは幅方向に弛緩させながら行ってもよく、特に幅方向の弛緩率を７〜１２％とすることが、熱寸法安定性の観点から好ましい。
【００５３】
以上のような条件で製膜、延伸を行った多孔性ポリプロピレンフィルムについてクリップで把持していたフィルム端部をトリミングしてフィルムの中央部のみを、紙製、プラスチック製、金属製なからなり、トリミング後のフィルムの幅以上の幅を有する管を巻芯にして、フィルムを長手方向に少なくとも１００ｍ以上連続して巻取ることで、フィルムロールを得る。この際、巻取り張力は、フィルムにシワが発生せず、かつ弛みが起こらない範囲で低張力であることが、巻取った後の特性変化を抑制する観点から好ましく、巻取り張力は５〜５０Ｎ／ｍであることが好ましい。特に巻取り張力が５〜３０Ｎ／ｍであると、フィルムロールを放置しておいても、圧縮でのロール巻芯側の特性変化を抑制することができる点で好ましい。
【００５４】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは透気性や空孔率に優れるだけでなく、透気性や空孔率のバラツキが極めて小さいので、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができる。したがって、特に電気自動車などで用いる大型リチウムイオン二次電池のセパレータとして特に好ましく用いることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、特性は以下の方法により測定、評価を行った。
【００５６】
（１）β晶形成能
樹脂またはフィルム５ｍｇを試料としてアルミニウム製のパンに採取し、示差走査熱量計（セイコー電子工業製ＲＤＣ２２０）を用いて測定した。まず、窒素雰囲気下で室温から２４０℃まで１０℃／分で昇温（ファーストラン）し、１０分間保持した後、２０℃まで１０℃／分で冷却する。５分保持後、再度１０℃／分で昇温（セカンドラン）した際に観測される融解ピークにについて、１４５〜１５７℃の温度領域にピークが存在する融解をβ晶の融解ピーク、１５８℃以上にピークが観察される融解をα晶の融解ピークとして、高温側の平坦部を基準に引いたベースラインとピークに囲まれる領域の面積から、それぞれの融解熱量を求め、α晶の融解熱量をΔＨα、β晶の融解熱量をΔＨβとしたとき、以下の式で計算される値をβ晶形成能とする。なお、融解熱量の校正はインジウムを用いて行った。
【００５７】
β晶形成能（％） ＝ 〔ΔＨβ ／ （ΔＨα ＋ ΔＨβ）〕 × １００
なお、ファーストランで観察される融解ピークから同様にβ晶の存在比率を算出することで、その試料の状態でのβ晶分率を算出することができる。
【００５８】
（２）透気抵抗
フィルムロールの幅方向の中央位置を、長手方向に任意の場所から５０ｍｍ間隔で６１点（スタートを０ｍｍとすると、トータル長さ３，０００ｍｍ）について、ＪＩＳ Ｐ ８１１７（１９９８）のＢ形ガーレー試験器を用いて、２３℃、相対湿度６５％にて、１００ｍｌの空気の透過時間の測定を行った。全測定値の相加平均を全平均透気抵抗（Ｇave）とした。
【００５９】
また、６１個の測定値で１００ｍｌの空気の透過時間が最長の値を最高透気抵抗（Ｇmax）、最も透過時間が短かった値を最低透過時間（Ｇmin）とし、透気抵抗の均一性をＧmaxとＧminの差（Ｇmax−Ｇmin）で算出した。
【００６０】
（３）空孔率
フィルムロールの幅方向の中央位置を、長手方向に任意の場所から５０ｍｍ間隔（各サンプルの中央間の間隔が５０ｍｍ）で３０ｍｍ（長手方向）×４０ｍｍ（幅方向）の大きさの矩形にフィルムを６１個切取りサンプルとした。電子比重計（ミラージュ貿易（株）製ＳＤ−１２０Ｌ）を用いて、室温２３℃、相対湿度６５％の雰囲気にて比重（ρ）の測定を行った。
【００６１】
次に、測定したフィルムロールの任意の場所を切取り、２８０℃、５ＭＰａで熱プレスを行い、その後、２５℃の水で急冷して、空孔を完全に消去したシートを作成した。このシートの比重を上記した方法で同様に測定し、平均値を樹脂の比重（ｄ）とした。なお、後述する実施例においては、いずれの場合も樹脂の比重ｄは０．９１であった。フィルムの比重と樹脂の比重から、以下の式により空孔率を算出した。
【００６２】
空孔率（％） ＝ 〔（ ｄ − ρ ） ／ ｄ 〕 × １００
各サンプル（６１個）について、空孔率を算出し、その相加平均値を全平均空孔率（εave）とした。また、最も高い空孔率を最高空孔率（εmax）、最も低い空孔率を最低空孔率（εmin）とし、空孔率の均一性を〔（εmax−εmin）／εave〕で算出した。
【００６３】
（４）電池性能の均一性
以下の通りリチウムイオン電池を作成し、評価に供した。
【００６４】
・正極材料
ＬｉＣｏＯ２（セイミケミカル製Ｃ−０１２）：８９．５質量部
アセチレンブラック（電気化学工業製７５％プレス品）：４．５質量部
ポリフッ化ビニリデン（呉羽化学工業製）：６質量部
Ｎ−メチル−２−ピロリドン：４０質量部
上記物質を混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーを集電体であるアルミニウム箔上に塗着、乾燥後、打抜き加工を行った。
【００６５】
・負極材料
メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ：大阪ガスケミカル製２５−２８）：９３質量部
アセチレンブラック：２質量部
ポリフッ化ビニリデン：５質量部
Ｎ−メチル−２−ピロリドン：５０質量部
上記物質を混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーを集電体である銅箔上に塗着、乾燥後、打抜き加工を行った。
【００６６】
プロピレンカーボネートとメチルカーボネートを質量比３：７で混合した溶媒に、ＬｉＰＦ６を濃度が１ｍｏｌ／Ｌとなるように溶解させ、これを電解液として用いた。正極と負極の間に、フィルムロールから切り出したフィルムをセパレータとして挟み、打ち抜き加工後、正極、負極各端子を取り出し、アルミラミネートタイプの外装体に挿入した。当該外装体の３方をシール後、１２０℃で１時間乾燥を行い、電解液を注入し、減圧下で４方目をシールした。このようにして、各フィルムロールから長手方向に１０ｍ間隔で１０箇所からフィルムを切り出し、リチウムイオン電池を作成し出力特性評価（初期容量評価）を行い、以下の基準で評価を行った。
【００６７】
Ａ級：作成した電池の初期容量のバラツキが２％以内であった。
【００６８】
Ｂ級：作成した電池の初期容量のバラツキが２％を超え５％以内であった。
【００６９】
Ｃ級：作成した電池の初期容量のバラツキが５％を超えた。
【００７０】
（５）イオン電導性
プロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとの等容量混合溶媒中、ＬｉＰＦ6 を１モル／Ｌの割合で溶解した電解液を作製した。この電解液中にニッケル製正・負極および該正・負極間に多孔性ポリオレフィンフィルムを配置し、ＬＣＲメーターを用いて、複素インピーダンス法にてコール・コールプロットを測定し、２０，０００Ｈｚでのインピーダンスの実部を求めイオン電導性の指標とした。測定は、アルゴン雰囲気のグローブボックス中、２５℃において行った。サンプルは、フィルムロールの長手方向に任意の場所から２５０ｍｍ間隔で１３点（スタートを０ｍｍとすると、トータル長さ３，０００ｍｍ）を採取して行い、測定値の相加平均を以下の基準で評価を行った。
【００７１】
Ａ級：インピーダンス（実部）の平均値が０．１２Ω未満であった。
【００７２】
Ｂ級：インピーダンス（実部）の平均値が０．１２〜０．１５Ωであった。
【００７３】
Ｃ級：インピーダンス（実部）の平均値が０．１５Ωを超えた。
【００７４】
（実施例１）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、住友化学（株）製ホモポリプロピレンＦＬＸ８０Ｅ４（ＭＦＲ：７ｇ／１０分、以下、ＰＰ−１と表記）を９７質量部、超低密度ポリエチレン樹脂であるダウ・ケミカル製 Ｅｎｇａｇｅ８４１１（メルトインデックス：１８ｇ／１０分、以下、単にＰＥ−１と表記）を３質量部に加えて、β晶核剤であるＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２，６−ナフタレンジカルボキシアミド（新日本理化（株）製、Ｎｕ−１００、以下、単にβ晶核剤と表記）を０．３質量部、さらに酸化防止剤であるチバ・スペシャリティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０、ＩＲＧＡＦＯＳ１６８を各々０．２、０．３質量部（以下、単に酸防剤と表記し、特に記載のない限り２：３の質量比で使用）を、この比率で混合されるように計量ホッパーから二軸押出機に原料供給し、２９０℃で溶融混練を行い、２０μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【００７５】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で３秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【００７６】
ついで、１２０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２０℃に加熱したロールと１２５℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行った。延伸後に１２５℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に６．５倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで１，８００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５８℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２５Ｎ／ｍで５００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００７７】
（実施例２）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、住友化学（株）製ホモポリプロピレン ＷＦ８３６ＤＧ３（ＭＦＲ：７ｇ／１０分、以下、ＰＰ−２と表記）を９６質量部、ＰＥ−１を４質量部混合したところに、β晶核剤を０．２８質量部、酸化防止剤を０．５質量部、を添加して２軸押出機に供給し、３００℃で溶融混練を行い、２０μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【００７８】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに７０℃に表面温度を制御した金属ロール上で２秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【００７９】
ついで、１２５℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２５℃に加熱したロールと１３０℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５．２倍延伸を行った。延伸後に１３０℃に加熱したロール群でトータル１．５秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【００８０】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に７倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで４，２００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５５℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２０Ｎ／ｍで３，０００ｍ巻取って、厚み２０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００８１】
（実施例３）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、ＰＰ−１を９７質量部に、超低密度ポリエチレン樹脂であるダウ・ケミカル製 Ｅｎｇａｇｅ８４５２（メルトインデックス：３ｇ／１０分、以下、ＰＥ−２と表記）を３質量部、さらにβ晶核剤を０．２５質量部、酸化防止剤を０．５質量部、を添加して２軸押出機に供給し、３００℃で溶融混練を行い、２０μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【００８２】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、その後表面温度２５℃の金属ロール上で急冷して未延伸シートを得た。
【００８３】
ついで、１１８℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１１８℃に加熱したロールと１２７℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行った。延伸後に１２７℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【００８４】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１４８℃で幅方向に６．５倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで１，８００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５５℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力３０Ｎ／ｍで１，０００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００８５】
（実施例４）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、ＰＰ−１を９６質量部、ＰＥ−１を４質量部に加えて、β晶核剤を０．３質量部、酸化防止剤を０．４質量部添加して二軸押出機に供給し、３００℃で溶融混練を行い、２０μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【００８６】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２２０℃で溶融押出を行い、４０μmカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１１０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１０秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で１秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【００８７】
ついで、１２５℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２５℃に加熱したセラミックロールと３０℃に温度制御したハードクロムロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行い、延伸後そのまま冷却した。
【００８８】
次に、テンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に７倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から５倍延伸終了まで２，５００％／分で延伸し、その後延伸終了までは５，０００％／分で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５７℃で５秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２０Ｎ／ｍで２，０００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００８９】
（比較例１）
実施例１と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
【００９０】
チップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、その後表面温度２５℃の金属ロール上で急冷して未延伸シートを得た。
【００９１】
ついで、１２０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２０℃に加熱したセラミックロールと３０℃に温度制御したハードクロムロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行い、延伸後そのまま冷却した。
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に６．５倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで１，８００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５８℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２０Ｎ／ｍで５００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００９２】
（比較例２）
実施例１と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
【００９３】
チップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で３秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【００９４】
ついで、１２５℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２５℃に加熱したセラミックロールと３０℃に温度制御したハードクロムロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行い、延伸後そのまま冷却した。
【００９５】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に６．５倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで４，２００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５５℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力３５Ｎ／ｍで３００ｍ巻取って、厚み２０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【００９６】
（比較例３）
実施例２と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
【００９７】
チップ原料を単軸押出機に供給して２３０℃で溶融押出を行い、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、その後表面温度２５℃の金属ロール上で急冷して未延伸シートを得た。
【００９８】
ついで、１２５℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１２５℃に加熱したロールと１２５℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５倍延伸を行った。延伸後に１２５℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【００９９】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に７倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から３倍終了まで３，０００％／分とし、その後延伸終了まで４，５００％／分で延伸した。そして、幅方向に８％のリラックスを掛けながら１５５℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力３０Ｎ／ｍで１，０００ｍ巻取って、厚み２０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【０１００】
（比較例４）
メルトフローレート０．５ｇ／１０分のポリプロピレン樹脂２０質量部とメルトフローレート４．２g／１０分、エチレン共重合量７．８質量％のポリプロピレン−エチレンブロック共重合体８０質量部に、β晶核剤０．２質量部、酸防剤０．５質量部を混合して一軸押出機を用いて２５０℃で溶融混合した後、３０μmカットの焼結フィルターを通し、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした（混合後の原料のメルトフローレート２．７g／１０分、エチレン共重合量６．２質量％であった）。
【０１０１】
この原料を一軸押出機で２００℃で溶融押出し、４０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１２秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、その後表面温度２５℃の金属ロール上で急冷して未延伸シートを得た。
【０１０２】
ついで、９０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、４倍に延伸した、この際フィルムのネックイン率が３５％となるようにロール間隙を調整した。その後、１４５℃に加熱したロールを用いて、長手方向に１０％の延伸を行いながら５秒間かニールを行った。
【０１０３】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１４０℃で幅方向に６倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から延伸終了まで６，０００％／分とし、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力３０Ｎ／ｍで１，０００ｍ巻取って、厚み６０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【０１０４】
（実施例５）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、ＰＰ−１を９７質量部、ＰＥ−１を３質量部に加えて、β晶核剤を０．３質量部、さらに酸化防止剤を０．５質量部添加して二軸押出機に供給し、３０５℃で溶融混練を行い、２０μmカットの金網フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【０１０５】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２２０℃で溶融押出を行い、３０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で３秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【０１０６】
ついで、１２０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１１０℃に加熱したロールと１１５℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に５．５倍延伸を行った。延伸後に１２５℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【０１０７】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１５０℃で幅方向に６倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで１，０００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１５８℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２５Ｎ／ｍで５００ｍ巻取って、厚み２５μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【０１０８】
（実施例６）
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、ＰＰ−１を１００質量部に、β晶核剤を０．３質量部、酸化防止剤を０．５質量部添加して二軸押出機に供給し、３０５℃で溶融混練を行い、２０μmカットの金網フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、２５℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
【０１０９】
このチップ原料を単軸押出機に供給して２２０℃で溶融押出を行い、３０μｍカットの焼結フィルターを通して、Ｔダイから１２０℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、ドラムに１５秒間密着するようにエアナイフを用いてキャストし、さらに８０℃に表面温度を制御した金属ロール上で３秒間徐冷して未延伸シートを得た。
【０１１０】
ついで、１３０℃に加熱したセラミックロールを用いて加熱を行い、同じく１３０℃に加熱したロールと１２０℃に加熱したロールの周速差を利用して、フィルムの長手方向に４．２倍延伸を行った。延伸後に１２５℃に加熱したロール群でトータル２秒間処理した後、３０℃に温度制御したロールで冷却を行った。
【０１１１】
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、１４５℃で幅方向に６倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで３，０００％／分一定で延伸した。そして、幅方向に１０％のリラックスを掛けながら１６０℃で６秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径１７２．４ｍｍの紙管に張力２５Ｎ／ｍで５００ｍ巻取って、厚み２０μｍの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
【０１１２】
【表１】
【０１１３】
【表２】
【０１１４】
【表３】
【０１１５】
なお、表中の製膜条件１〜３は、以下の条件を採用したか（○）、否か（×）を示す。
【０１１６】
製膜条件１：キャストドラム上で１０５〜１３０℃の温度範囲で結晶化させた後、６０〜９５℃に加熱したロールを用いて徐冷した。
【０１１７】
製膜条件２：長手方向の延伸によりβ晶をα晶に完全に転移させ、延伸終了後に１１５〜１３５℃に加熱することでポリプロピレンの結晶（α晶）化を促進させた。
【０１１８】
製膜条件３：長手方向に一軸延伸を行ったフィルムを幅方向に延伸する際に、延伸速度を、延伸倍率が４倍以下は３，０００％／分以下とした。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の多孔性ポリプロピレンフィルムロールは透気性または／および空孔率に優れるだけでなく、透気性および／または空孔率が極めて均一な物性でバラツキが小さいことで、蓄電デバイス用セパレータに使用した際に蓄電デバイス間の特性バラツキが小さく、均一な品質を得ることができることから、蓄電デバイス、特に非水電解質二次電池であるリチウムイオン電池のセパレータとして好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）としたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項２】
多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の空孔率を測定したときの、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項３】
多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗および空孔率を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項４】
多孔性ポリプロピレンフィルムに含まれるポリプロピレン樹脂のβ晶形成能が４０〜９０％である、請求項１〜３のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項５】
全平均空孔率εaveが６０〜８０％である、請求項１〜４のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項１】
多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）としたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項２】
多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の空孔率を測定したときの、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項３】
多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に５０ｍｍ間隔で６１点の透気抵抗および空孔率を測定したときの、最高透気抵抗をＧmax（秒）、最低透気抵抗をＧmin（秒）、全平均透気抵抗をＧave（秒）、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、Ｇmax−Ｇminの値が０〜２０秒であり、（εmax−εmin）／εaveの値が０〜０．０８であり、かつＧaveが５０〜５００秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項４】
多孔性ポリプロピレンフィルムに含まれるポリプロピレン樹脂のβ晶形成能が４０〜９０％である、請求項１〜３のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【請求項５】
全平均空孔率εaveが６０〜８０％である、請求項１〜４のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
【公開番号】特開２０１０−２４２０６０（Ｐ２０１０−２４２０６０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３３２２９（Ｐ２０１０−３３２２９）
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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