JP2022049693A - フィルム、積層体、包装材、外装材、およびフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性に優れたフィルム、並びに当該フィルムを含む積層体、包装材、外装材、および当該フィルムの製造方法を提供すること。【解決手段】２種以上のアミド系ポリマーを含有する、フィルム。【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム、積層体、包装材、外装材、およびフィルムの製造方法に関する。

ナイロン等を用いたフィルムは、強度および耐衝撃性等に優れるため、このようなフィルムを含むラミネート包材は、電池包装用、医薬包装用（ＰＴＰ：Ｐｒｅｓｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐａｃｋ包材等）、日用品用（液体洗剤用詰め替え包材など）、および食品用等の用途に好適に用いることができる。
例えば、特許文献１には、ナイロン樹脂を原料とする二軸延伸ナイロンフィルムを含むラミネート包材を、冷間成型用の包装材料として用いることが開示されている。

国際公開第２０１４／０２１４２５号

しかしながら、例えば、ナイロンフィルムをリチウムイオン二次電池（ＬｉＢ）の外装材、特に車載向けＬｉＢ外装材の表面に使用すると、吸湿によりナイロンフィルムの絶縁性が下がるため、要求される絶縁性を満たさない。また自動車のオイルおよび電池の電解液等がナイロンフィルムに付着することにより、外観不良が発生するという課題があった。

本発明は、絶縁性に優れたフィルムを提供することを目的とする。
また、本発明は、当該フィルムを含む積層体、包装材、外装材、および当該フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、２種以上のアミド系ポリマーを含有するフィルムが提供される。

本発明の一態様に係るフィルムは、体積固有抵抗率が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、吸水率が１０％以下であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、絶縁破壊電圧が３ｋＶ以上であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、前記２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの体積固有抵抗率が１×１０^１４Ω・ｃｍ以上であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、前記２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの吸水率が１０％以下であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、前記２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの絶縁破壊電圧が３．１ｋＶ以上であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、前記２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーがナイロン６であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、前記フィルム中の前記ナイロン６の含有量が、１質量％以上７０質量％以下であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、前記フィルム中の前記ナイロン６以外のアミド系ポリマーの含有量が、３０質量％以上９９質量％以下であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、前記ナイロン６以外のアミド系ポリマーとして、下記一般式（１）で表されるアミド系ポリマーを含有してもよい。

前記一般式（１）において、
Ａ_１は、フェニレン基または炭素数２～７のアルキレン基であり、
Ａ_２は、フェニレン基または炭素数４～１０のアルキレン基であり、
ｎは５０～１５００の整数である。

本発明の一態様に係るフィルムは、厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、密度が１．０ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下であってもよい。

本発明の一態様に係るフィルムは、前記フィルムのＭＤの引張特性が破断強度１５０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であり、前記フィルムのＴＤの引張特性が破断強度１５０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であってもよい。

本発明の一態様によれば、前記フィルムを含む積層体が提供される。

本発明の一態様によれば、前記フィルムを含む包装材が提供される。

本発明の一態様によれば、前記フィルムを含む外装材が提供される。

本発明の一態様によれば、前記積層体を用いた外装材が提供される。

本発明の一態様に係る外装材は、リチウムイオン二次電池に使用されてもよい。

本発明の一態様によれば、チューブラー二軸延伸により延伸する工程を含む、前記フィルムの製造方法が提供される。

本発明の一態様によれば、絶縁性に優れたフィルムを提供することができる。
また、本発明の一態様によれば、当該フィルムを含む積層体、包装材、外装材、および当該フィルムの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るフィルムの断面概略図である。 本発明の一実施形態に係るフィルムの製造方法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る積層体の断面概略図である。 本発明の一実施形態に係る外装材を使用したリチウムイオン二次電池の断面概略図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。

〔第１実施形態〕
第１実施形態においては、本発明の一態様に係るフィルム、フィルムの製造方法、積層体、包装材、および外装材について説明する。

［フィルム］
図１は、本実施形態に係るフィルム１の断面概略図である。本実施形態に係るフィルム１は、単層フィルムとして用いてもよく、後述のように複数の層を有する積層体の少なくとも１層として用いてもよい。
フィルム１は、２種以上のアミド系ポリマーを含有する。

・アミド系ポリマー
フィルム１が含有する２種以上のアミド系ポリマーとしては、ナイロン６、ナイロン８、ナイロン９、ナイロン１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４，６、ナイロン６，６、ナイロン６，１０、ナイロン６，１１、ナイロン６，１２、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔ、およびメタキシレンジアミン（ＭＸＤ）ナイロン（ＭＸＤ６）等が挙げられる。
フィルム１は、アミド系ポリマーを２種含有してもよく、３種以上含有してもよい。
なお、これらのアミド系ポリマーは、必ずしも化石燃料由来でなくてもよく、例えば環境に配慮した植物由来のアミド系ポリマーであってもよいし、化石燃料由来のアミド系ポリマーと植物由来のアミド系ポリマーとを併用したものであってもよい。例えば、フィルム１が２種のアミド系ポリマーを含有する場合、２種ともに化石燃料由来のアミド系ポリマーであってもよく、あるいは、その内の１種が化石燃料由来のアミド系ポリマーであり、もう１種が植物由来のアミド系ポリマーであってもよく、またあるいは、２種ともに植物由来のアミド系ポリマーであってもよい。

フィルム１が含有する２種以上のアミド系ポリマーのうち、少なくとも１種のアミド系ポリマーがナイロン６であることが好ましい。
フィルム１がナイロン６を含有する場合、フィルム１中のナイロン６の含有量は、フィルム１中に含まれる樹脂の総質量（１００質量％）に対して、１質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましく、１０質量％以上であることがさらに好ましく、２０質量％以上であることがさらにより好ましい。また、フィルム１中のナイロン６の含有量は、フィルム１中に含まれる樹脂の総質量に対して、７０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以下であることがさらに好ましく、４５質量％以下であることがさらにより好ましい。
また、フィルム１がナイロン６を含有する場合、フィルム１中のナイロン６以外のアミド系ポリマーの含有量は、フィルム１中に含まれる樹脂の総質量に対して、３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましい。また、フィルム１中のナイロン６以外のアミド系ポリマーの含有量は、フィルム１中に含まれる樹脂の総質量に対して、９９質量％以下であることが好ましく、９５質量％以下であることがより好ましく、９０質量％以下であることがさらに好ましく、８０質量％以下であることがよりさらに好ましく、７５質量％以下であることが特に好ましい。

フィルム１がナイロン６を含有する場合、フィルム１は、ナイロン６以外のアミド系ポリマーとして、下記一般式（１）で表されるアミド系ポリマーを含有することが好ましい。

前記一般式（１）において、Ａ_１は、フェニレン基または炭素数２～７のアルキレン基である。
前記一般式（１）において、Ａ_２は、フェニレン基または炭素数４～１０のアルキレン基である。
前記一般式（１）において、ｎは５０～１５００の整数であり、好ましくは１００～１００の整数である。

フィルム１がナイロン６と前記一般式（１）で表されるアミド系ポリマーを含有すれば、フィルム１は、より絶縁性と耐薬品性に優れる。

フィルム１がナイロン６を含有する場合、ナイロン６以外のアミド系ポリマーは、耐薬品性の観点から、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔ、およびメタキシレンジアミン（ＭＸＤ）ナイロン（ＭＸＤ６）の少なくともいずれかであることがより好ましく、ナイロン９Ｔおよびナイロン６，１２の少なくともいずれかであることがさらに好ましい。

フィルム１が含有する２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの体積固有抵抗率が、２５μｍの厚さのフィルムとして測定した場合において、１×１０^１４Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。アミド系ポリマーの体積固有抵抗率の上限値は、特に制限はないが、通常１×１０^１８Ω・ｃｍである。
なお、アミド系ポリマーの体積固有抵抗率は、後述の実施例に記載の測定法に準じて測定できる。

フィルム１が含有する２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの吸水率が１０％以下であることが好ましく、より好ましくは７％以下、さらに好ましくは６．３％以下、よりさらに好ましくは５％以下、特に好ましくは４．５％以下である。アミド系ポリマーの吸水率の下限値は、特に制限はないが、通常０．１％である。
なお、アミド系ポリマーの吸水率は、ＪＩＳ Ｋ７２０９：２０００に準じて測定できる。具体的には、後述の実施例に記載の測定法に準じて測定できる。

フィルム１が含有する２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの絶縁破壊電圧が、２５μｍの厚さのフィルムとして測定した場合において、３．１ｋＶ以上であることが好ましい。アミド系ポリマーの絶縁破壊電圧の上限値は、特に制限はないが、通常１０ｋＶである。
なお、フィルムの絶縁破壊電圧は、後述の実施例に記載の測定法に準じて測定できる。

フィルム１は、アミド系ポリマーのみを含有してもよく、アミド系ポリマー以外のその他の成分を含有してもよい。
例えば、フィルム１は、植物由来の樹脂を含有してもよい。この場合において、アミド系ポリマーの少なくとも一部が、植物由来の樹脂であってもよい。
フィルム１が植物由来の樹脂を含有することによって、環境負荷を低減できる。

また例えば、フィルム１は、アンチブロッキング剤、スリップ剤、撥水剤、目ヤニ防止剤、酸化防止剤、および中和剤等の添加剤を含有してもよい。
また、フィルム１は、本発明の効果を失わない範囲で、不純物を含むことができるものとする。

フィルム１は、体積固有抵抗率が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１×１０^１４Ω・ｃｍ以上であることがより好ましく、１×１０^１５Ω・ｃｍ以上であることがさらに好ましい。フィルム１の体積固有抵抗率がこの範囲であれば、フィルム１は絶縁性により優れる。
フィルム１の体積固有抵抗率の上限値は、特に制限はないが、通常１×１０^１８Ω・ｃｍである。

フィルム１は、２５μｍの厚さのフィルムとして測定した場合における体積固有抵抗率が、１×１０^１３Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１×１０^１４Ω・ｃｍ以上であることがより好ましく、１×１０^１５Ω・ｃｍ以上であることがさらに好ましい。２５μｍの厚さのフィルムとして測定した場合におけるフィルム１の体積固有抵抗率がこの範囲内であれば、フィルム１は絶縁性により優れる。
２５μｍの厚さのフィルムとして測定した場合におけるフィルム１の体積固有抵抗率の上限値は、特に制限はないが、通常１×１０^１８Ω・ｃｍである。

なお、フィルムの体積固有抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１：１９９５に準じて測定できる。具体的には、後述の実施例に記載の測定法に準じて測定できる。

フィルム１は、吸水率が好ましくは１０％以下であり、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。フィルム１の吸水率が１０％以下であれば、フィルム１は絶縁性により優れる。フィルム１の吸水率の下限値は、特に限定はないが、通常０．１％である。なお、フィルムの吸水率は、ＪＩＳ Ｋ７２０９に準じて測定できる。具体的には、後述の実施例に記載の測定法に準じて測定できる。

フィルム１は、絶縁破壊電圧が３ｋＶ以上であることが好ましく、３．２ｋＶ以上であることがより好ましく、３．５ｋＶ以上であることがさらに好ましい。フィルム１の絶縁破壊電圧がこの範囲内であれば、フィルム１は絶縁性により優れる。
フィルム１の絶縁破壊電圧の上限値は、特に制限されないが、通常１０ｋＶである。

フィルム１は、２５μｍの厚さのフィルムとして測定した場合における絶縁破壊電圧が３ｋＶ以上であることが好ましく、３．２ｋＶ以上であることがより好ましく、３．５ｋＶ以上であることがさらに好ましい。２５μｍの厚さのフィルムとして測定した場合におけるフィルム１の絶縁破壊電圧がこの範囲内であれば、フィルム１は絶縁性により優れる。
２５μｍの厚さのフィルムとして測定した場合におけるフィルム１の絶縁破壊電圧の上限値は、特に制限されないが、通常１０ｋＶである。

なお、フィルムの絶縁破壊電圧は、ＪＩＳ Ｃ２１１０－１：２０１６に準じて測定できる。具体的には、後述の実施例に記載の測定法に準じて測定できる。

フィルム１は、体積固有抵抗率が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上、かつ、吸水率が１０％以下、かつ、絶縁破壊電圧が３ｋＶ以上であることが好ましく、体積固有抵抗率が１×１０^１４Ω・ｃｍ以上、かつ、吸水率が８％以下、かつ、絶縁破壊電圧が３．２ｋＶ以上であることがより好ましく、体積固有抵抗率が１×１０^１５Ω・ｃｍ以上、かつ、吸水率が６％以下、かつ、絶縁破壊電圧が３．５ｋＶ以上であることがさらに好ましい。また、フィルム１は、体積固有抵抗率が１×１０^１８Ω・ｃｍ以下、かつ、吸水率が０．１％以上、かつ、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ以下であることが好ましい。

フィルム１は、密度が１．０ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、１．１ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。フィルム１の密度が１．０ｇ／ｃｍ^３以上であれば、フィルム１は絶縁性により優れる。
また、フィルム１の密度は、２．０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、１．５ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましい。
なお、フィルムの密度は、Ｈｅガス置換法により測定できる。具体的には、後述の実施例に記載の測定法に準じて測定できる。

フィルム１の厚さは、特に限定されない。フィルム１の厚さは、用途に応じて適宜設定される。フィルム１の厚さは、例えば、７μｍ以上であり、１０μｍ以上であることが好ましく、１２μｍ以上であることがより好ましい。また、フィルム１の厚さは、例えば、５０μｍ以下であり、４５μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以下であることがより好ましい。
フィルム１の厚さが７μｍ以上であれば、フィルム１は絶縁性により優れる。また、フィルム１の厚さが５０μｍ以下であれば、フィルム１の製造コストを抑えることができる。

フィルム１は、ＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の引張特性が、破断強度１５０ＭＰａ以上であることが好ましく、破断強度１７０ＭＰａ以上であることがより好ましい。また、フィルム１は、ＭＤの引張特性が、破断強度５００ＭＰａ以下であることが好ましく、４５０ＭＰａ以下であることがより好ましい。
また、フィルム１は、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の引張特性が、破断強度１５０ＭＰａ以上であることが好ましく、破断強度１７０ＭＰａ以上であることがより好ましい。また、フィルム１は、ＴＤの引張特性が、破断強度５００ＭＰａ以下であることが好ましく、４５０ＭＰａ以下であることがより好ましい。
フィルム１のＭＤおよびＴＤの少なくとも一方の引張特性（破断強度）が上記範囲内であると、フィルム１は成型性に優れる。フィルム１の成型性が優れていれば、フィルム１を含む積層体および外装材をプレス成型し易くなる。
フィルム１は、ＭＤの引張特性が破断強度１５０ＭＰａ以上であり、かつ、ＴＤの引張特性が破断強度１５０ＭＰａ以上であることがより好ましく、両者が破断強度１７０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。また、両者が破断強度５００ＭＰａ以下であることがより好ましい。

また、フィルム１は、ＭＤの引張特性が、伸び率７０％以上であることが好ましく、伸び率８０％以上であることがより好ましく、伸び率９０％以上であることがさらに好ましい。また、フィルム１は、ＭＤの引張特性が、伸び率１８０％以下であることが好ましく、１７０％以下であることがより好ましく、１６０％以下であることがさらに好ましい。
また、フィルム１は、ＴＤの引張特性が、伸び率７０％以上であることが好ましく、伸び率８０％以上であることがより好ましく、伸び率９０％以上であることがさらに好ましい。また、フィルム１は、ＴＤの引張特性が、伸び率１８０％以下であることが好ましく、１７０％以下であることがより好ましく、１６０％以下であることがさらに好ましい。
フィルム１のＭＤおよびＴＤの少なくとも一方の引張特性（伸び率）が上記範囲内であるとフィルム１は成形性により優れる。
フィルム１は、ＭＤの引張特性が伸び率７０％以上であり、かつ、ＴＤの引張特性が伸び率７０％以上であることがより好ましい。また、両者が伸び率１８０％以下であることがより好ましい。

なお、フィルムの引張特性（破断強度および伸び率）は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準じて測定できる。具体的には、後述の実施例に記載の測定法に準じて測定できる。

フィルム１の製造方法は、特に限定されない。フィルム１は、二軸延伸フィルムであることが好ましい。
以下に、一例として、チューブラー二軸延伸により延伸する工程を含むフィルム１の製造方法について、図面に基づいて説明する。

［二軸延伸フィルムの製造装置］
まず、本実施形態の二軸延伸フィルムを製造する装置について、一例を挙げて説明する。

フィルム製造装置８０は、図２に示すように、原反フィルム２を製造するための原反製造装置７０と、原反フィルム２を延伸する二軸延伸装置（チューブラー延伸装置）１０と、延伸後に折り畳まれた基材フィルム３（以後、単に「フィルム３」ともいう）を予熱する第一熱処理装置２０（予熱炉）と、予熱されたフィルム３を上下２枚に分離する分離装置３０と、分離されたフィルム３を熱処理（熱固定）する第二熱処理装置４０と、フィルム３が熱固定されるときに、下流側からフィルム３に張力を加える張力制御装置５０と、フィルム３が熱固定されてなる二軸延伸フィルム４（以後、単に「フィルム４」ともいう）を巻き取る巻取装置６０と、を備えている。

原反製造装置７０は、図２に示すように、押出機７１と、サーキュラーダイス７２と、水冷リング７３と、安定板７４と、ピンチロール７５と、を備えている。
チューブラー延伸装置１０は、チューブ状の原反フィルム２を内部空気の圧力により二軸延伸（バブル延伸）してフィルム３を製造するための装置である。このチューブラー延伸装置１０は、図２に示すように、ピンチロール１１と、加熱部１２と、案内板１３と、ピンチロール１４と、を備えている。

第一熱処理装置２０は、扁平となったフィルム３を予備的に熱処理するための装置である。第一熱処理装置２０は、図２に示すように、テンター２１と、加熱炉２２と、を備えている。

分離装置３０は、図２に示すように、ガイドロール３１と、トリミング装置３２と、分離ロール３３Ａ，３３Ｂと、溝付ロール３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃと、を備えている。また、トリミング装置３２は、ブレード３２１を有している。

第二熱処理装置４０は、図２に示すように、テンター４１と、加熱炉４２と、を備えている。
張力制御装置５０は、図２に示すように、ガイドロール５１Ａ，５１Ｂと、張力ロール５２と、を備えている。
巻取装置６０は、図２に示すように、ガイドロール６１と、巻取ロール６２と、を備えている。

［二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法］
次に、このフィルム製造装置８０を用いて二軸延伸ナイロンフィルムを製造する各工程を詳細に説明する。

（原反フィルム製造工程）
原料である２種以上のアミド系ポリマーを含む樹脂は、図２に示すように、押出機７１により溶融混練され、サーキュラーダイス７２によりチューブ状に押し出される。チューブ状の溶融樹脂は、水冷リング７３により冷却される。原反フィルム２は、原料である溶融ナイロン樹脂が水冷リング７３により急冷されることで成型される。冷却された原反フィルム２は、安定板７４により折り畳まれる。折り畳まれた原反フィルム２は、ピンチロール７５により、扁平なフィルムとして次の二軸延伸工程に送られる。

（二軸延伸工程）
原反フィルム製造工程により製造された原反フィルム２は、図２に示すように、ピンチロール１１により、扁平なフィルムとして装置内部に導入される。導入された原反フィルム２は、加熱部１２で赤外線により加熱することでバブル延伸される。その後、バブル延伸された後のフィルム３は、案内板１３により折り畳まれる。折り畳まれたフィルム３は、ピンチロール１４によりピンチされ扁平なフィルム３として次の第一熱処理工程に送られる。

この際、ＭＤおよびＴＤの延伸倍率をそれぞれ２．８倍以上とすることで、衝撃強度が向上することが期待できる。
また、ＴＤの延伸倍率からＭＤの延伸倍率を減じた差（ＴＤ－ＭＤ）が、０．１以上であることが好ましく、０．２以上であることがより好ましく、０．３以上であることがさらに好ましい。また、ＴＤ－ＭＤの値は、０．８以下であることがより好ましい。ＴＤ－ＭＤの値が前記下限以上であれば、得られるフィルムの深絞り成型性が十分となる傾向にあり、また、フィルムの厚み精度が上昇する傾向にある。また、特に、ＴＤ－ＭＤの値が０．１以上の場合には、延伸安定性に優れるとともに、フィルムの厚み精度が上昇する傾向にある。一方、ＴＤ－ＭＤの値が前記上限以下であると、得られるフィルムの深絞り成型性が十分となる傾向にあり、また、延伸安定性が上昇する傾向にある。

（第一熱処理工程）
二軸延伸工程から送られたフィルム３は、テンター２１のクリップ（図示せず）で両端部を把持されながら、このフィルム３の収縮開始温度以上であって、フィルム３の融点よりも約３０℃低い温度かそれ以下の温度でこのフィルム３を予め熱処理されて次の分離工程に送られる。
この第一熱処理における熱処理温度は、１２０℃以上１９０℃以下であり、かつ、弛緩率は、１５％以下であることが好ましい。
この第一熱処理工程により、フィルム３の結晶化度が増して、重なり合ったフィルム同士の滑り性が良好になる。

（分離工程）
ガイドロール３１を介して送られた扁平なフィルム３は、図２に示すように、トリミング装置３２のブレード３２１により、両端部を切開されて２枚のフィルム３Ａ，３Ｂに分離される。そして、フィルム３Ａ，３Ｂは、上下に離れて位置する一対の分離ロール３３Ａ，３３Ｂにより、フィルム３Ａ，３Ｂの間に空気を介在させながらこれらを分離させる。この扁平なフィルム３の切開は、両端部から若干内側にブレード３２１を位置させることにより、一部分耳部が生じるように行ってもよく、あるいは、フィルム３の折り目部分にブレード３２１を位置させることにより、耳部が生じないように行ってもよい。
これらのフィルム３Ａ，３Ｂは、フィルムの流れ方向に順に位置する３個の溝付ロール３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃにより、再び重ねられて次の第二熱処理工程に送られる。なお、これらの溝付ロール３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、溝付き加工後、表面にめっき処理を施したものである。この溝を介してフィルム３Ａ、３Ｂと空気との良好な接触状態が得られる。

（第二熱処理工程（熱固定工程））
重なった状態のフィルム３Ａ，３Ｂは、テンター４１のクリップ（図示せず）で両端部を把持されながら、フィルム３を構成する樹脂の融点以下であって、融点から約３０℃低い温度以上で熱処理（熱固定）され、物性の安定した二軸延伸フィルム４（以後、フィルム４ともいう）となり、次の巻取工程に送られる。
この第二熱処理（熱固定）における熱処理温度は、好ましくは１６０℃以上であり、より好ましくは１８０℃以上である。また、第二熱処理（熱固定）における熱処理温度は、好ましくは３００℃以下であり、より好ましくは２７０℃以下である。熱処理温度が前記下限以上であれば、フィルム収縮率が大きくなりこともなく、デラミの発生を抑制できる傾向にある。他方、前記上限以下であれば、熱固定時のボーイング現象が大きくなることもなく、フィルムの歪みを抑制することができ、また、密度が高くなることを抑制できるため、結晶化度が高くなり過ぎることもなく、フィルムの変形がし易くなる傾向にある。
また、このときの弛緩率は、１５％以下であることが好ましい。
なお、加熱炉４２内のフィルム３Ａ，３Ｂに対しては、下流側に位置する張力制御装置５０により強い張力が加えられるようになっている。

（巻取工程）
第二熱処理工程により熱固定されたフィルム４は、張力制御装置５０を経て、ガイドロール６１を介して２本の巻取ロール６２に、フィルム４Ａ，４Ｂとして巻き取られる。このフィルム４Ａ，４Ｂが、本実施形態に係るフィルム１に相当する。

［積層体］
次に、本発明の一態様に係るフィルムを含む積層体について説明する。
図３には、本実施形態に係る積層体の断面概略図が示されている。
積層体９０は、第１の層９１、第２の層９２、および第３の層９３の３層を有する積層体である。

積層体９０において、第１の層９１、第２の層９２、および第３の層９３のうちの少なくとも１層が、本実施形態に係るフィルム１であることが好ましく、第１の層９１または第３の層９３が、本実施形態に係るフィルム１であることがより好ましい。

積層体９０を構成する複数の層のうち、本実施形態に係るフィルム１でない層の材質は、特に限定されない。積層体９０の用途に応じて、適宜選択できる。
例えば、後述のように、積層体をリチウムイオン二次電池の外装材として使用する場合、第１の層９１を本実施形態に係るフィルム１とし、第２の層９２をアルミニウムフィルムとし、第３の層９３をポリオレフィンを含むフィルム、好ましくはポリプロピレンを含むフィルム、より好ましくは結晶性ポリプロピレンを含むフィルムとすることができる。第３の層９３が結晶性ポリプロピレンを含むフィルムであれば、積層体９０全体の耐熱性と耐薬品性が高められる。この場合、積層体９０は、第１の層９１（本実施形態に係るフィルム１）、第２の層９２（アルミニウムフィルム）、および第３の層９３（ポリオレフィンを含むフィルム）以外のその他の層を有していてもよいが、その他の層として、第１の層９１（本実施形態に係るフィルム１）の表面（第２の層９２と接する面とは反対側の面）にポリエチレンテレフタレートフィルムを有さないことが好ましい。

［包装材］
本発明の一態様に係るフィルムおよび積層体は、包装材として用いることができる。本実施形態に係るフィルムまたは積層体を含む包装材は、例えば、電気部品用、食品用、医薬包装用、および日用品用等の各種用途の包装材として使用できる。
包装材の一例として、以下に、本発明の一態様に係る外装材について説明する。

［外装材］
本実施形態に係る外装材は、少なくとも、本実施形態に係るフィルムを含む。本実施形態に係る外装材には、本実施形態に係る積層体を用いることが好ましい。

本実施形態に係る外装材は、電気自動車、タブレット型端末機器、およびスマートフォン等に搭載される二次電池に使用することが好ましく、リチウムイオン二次電池に使用することがより好ましく、電気自動車等の車載用のリチウムイオン二次電池に使用することがさらに好ましい。本実施形態に係る外装材は、全固体リチウム電池にも好適に使用できる。

図４には、本実施形態の外装材を使用したリチウムイオン二次電池の断面概略図が示されている。
リチウムイオン二次電池１００は、外装材１０１Ａ，１０１Ｂ、電極群１０５、電解液１０６、正極タブ１０７、および負極タブ１０８を備える。電極群１０５は、セパレータ１０３を挟んで、正極１０２と負極１０４とが互いに対向するように積層されている。リチウムイオン二次電池１００において、外装材１０１Ａはプレス成型等により成型されており、外装材１０１Ｂは成型されていない。

リチウムイオン二次電池１００は、例えば、外装材１０１Ａおよび外装材１０１Ｂの内部に電極群１０５および電解液１０６を収容し、外装材１０１Ａおよび外装材１０１Ｂの長手方向の一方の端部に正極タブ１０７を、もう一方の端部に負極タブ１０８をセットして、外装材１０１Ａおよび１０１Ｂの周囲を熱溶着等により接合することにより得られる。

［本実施形態の効果］
本実施形態に係るフィルムは、絶縁性および耐薬品性に優れる。また、このようなフィルムを含むため、本実施形態に係る積層体および外装材もまた、絶縁性および耐薬品性に優れる。

さらに、例えば、リチウムイオン二次電池（ＬｉＢ）の外装材、特に車載向けＬｉＢ外装材の場合、従来は、ナイロンフィルムを外装材の表面に使用した際に生じる問題を解決するため、ナイロンフィルムの表面に、絶縁性が高く、耐薬品性に優れたＰＥＴフィルムを積層した構成（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム／／ナイロン（Ｎｙ）フィルム／／アルミ（ＡＬ）フィルム／／結晶性ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム）が一般的であった。しかしながら、ＰＥＴフィルムを使用すると、材料が増える分コストが高くなる。
一方、本実施形態に係るフィルムは、ＰＥＴフィルムによる保護を必要としないため、従来よりも製造コストを抑えることができる。

また、本実施形態に係るフィルムがＰＥＴフィルムによる保護を必要としない分、積層体および外装材の厚さを薄くすることができるため、例えば、本実施形態に係る外装材をリチウムイオン二次電池に使用した場合、絶縁性も確保しつつ、リチウムイオン二次電池を薄型化できる。

〔変形例〕
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
例えば、上記実施形態において、第１の層、第２の層、および第３の層の３層構造の積層体を例示したが、２層構造または４層以上の多層構造の積層体であってもよい。

また例えば、上記実施形態において、リチウムイオン二次電池に外装材を使用した例を示したが、その他電気部品等、各種用途に外装材を利用できる。

また例えば、上記実施形態において、外装材の一方のみが成型されているリチウムイオン二次電池を例示したが、リチウムイオン二次電池における外装材の両方が成型されていてもよい。

以下、本発明に係る実施例を説明する。本発明はこれらの実施例によって何ら限定されない。

以下に示す製造方法により、フィルムを製造した。なお、各実施例および比較例におけるフィルムの原料樹脂は、以下の通りとした。また、各原料の配合量は、表１に示す通りとした。

〔実施例１〕
・原料Ａ：ナイロン６（商品名：ＵＢＥ ＮＹＬＯＮ／グレード名：１０２２／宇部興産株式会社製）
・原料Ｂ：ＭＸＤ６（商品名：ＭＸナイロン／三菱ガス化学株式会社製／グレード名：Ｓ６００７）

〔実施例２〕
・原料Ａ：ナイロン６（商品名：ＵＢＥ ＮＹＬＯＮ／グレード名：１０２２／宇部興産株式会社製）
・原料Ｂ：ＭＸＤ６（商品名：ＭＸナイロン／三菱ガス化学株式会社製／グレード名：Ｓ６００７）

〔実施例３〕
・原料Ａ：ナイロン６（商品名：ＵＢＥ ＮＹＬＯＮ／グレード名：１０２２／宇部興産株式会社製）
・原料Ｂ：ナイロン６，１２（商品名：Ｚｙｔｅｌ（登録商標）／グレード名：１５８Ｌ＿ＮＣ０１０／東レ・デュポン株式会社製）

〔実施例４〕
・原料Ａ：ナイロン６（商品名：ＵＢＥ ＮＹＬＯＮ／グレード名：１０２２／宇部興産株式会社製）
・原料Ｂ：ナイロン６，１２（商品名：Ｚｙｔｅｌ（登録商標）／グレード名：１５８Ｌ＿ＮＣ０１０／東レ・デュポン株式会社製）

〔実施例５〕
・原料Ａ：ナイロン６（商品名：ＵＢＥ ＮＹＬＯＮ／グレード名：１０２２／宇部興産株式会社製）
・原料Ｂ：ナイロン６，１２（商品名：Ｚｙｔｅｌ（登録商標）／グレード名：１５８Ｌ＿ＮＣ０１０／東レ・デュポン株式会社製）

〔実施例６〕
・原料Ａ：ナイロン６（商品名：ＵＢＥ ＮＹＬＯＮ／グレード名：１０２２／宇部興産株式会社製）
・原料Ｂ：ナイロン６，１２（商品名：Ｚｙｔｅｌ（登録商標）／グレード名：１５８Ｌ＿ＮＣ０１０／東レ・デュポン株式会社製）

〔比較例１〕
・原料Ａ：ナイロン６（商品名：ＵＢＥ ＮＹＬＯＮ／グレード名：１０２２／宇部興産株式会社製）

＜フィルムの製造＞
（原反フィルム製造工程）
図２に示すように、原料樹脂を押出機７１中で、２７５℃で溶融混練した後、溶融物をサーキュラーダイス７２からチューブ状のフィルムとして押出し、引き続き水（１５℃）で急冷して原反フィルム２を作製した。

（二軸延伸工程）
次に、図２に示すように、この原反フィルム２を一対のピンチロール１１間に挿通した後、中に気体を圧入しながら加熱部１２で加熱するとともに、延伸開始点に吹き付けてバブルに膨張させ、下流側の一対のピンチロール１４で引き取ることにより、チューブラー法によるＭＤおよびＴＤの同時二軸延伸を行った。この延伸の際の倍率はＭＤで３．０倍、ＴＤで３．１倍とした。

（第一熱処理工程および第二熱処理工程）
次に、図２に示すように、バブル延伸後のフィルム３に対し、第一熱処理装置２０により温度１７０℃にて熱処理を施した。その後、分離装置３０を経てフィルム３をフィルム３Ａ，３Ｂに分離した後に、第二熱処理装置４０により温度２１０℃にて熱処理を施し、フィルム３Ａ，３Ｂを熱固定した。

（巻取工程）
次いで、図２に示すように、第二熱処理工程により熱固定されたフィルム４を、張力制御装置５０を経て、ガイドロール６１を介して２本の巻取ロール６２に、フィルム４Ａ，４Ｂとして巻き取って二軸延伸フィルムを製造した。得られた二軸延伸フィルムの厚みは２５μｍであった。

＜各種測定＞
得られた二軸延伸フィルムを用いて、以下の測定を行った。

・体積固有抵抗率（Ω・ｃｍ）
上記実施例１～６、および比較例１のフィルムを、２３℃、９５％ＲＨの条件下で１週間保管した。その後、２３℃、５０％ＲＨでフィルムの状態を調整した後、フィルムを１００ｍｍ×１００ｍｍに切り出し、フィルムの体積固有抵抗率（Ω・ｃｍ）を測定した。フィルムの体積固有抵抗率（Ω・ｃｍ）は、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準じ、抵抗率計（三菱化学アナリテック製 ハイレスタ－ＵＸ ＭＣＰ－ＨＴ８００）を用いて、測定電圧５００Ｖにて測定した。結果を表１に示す。

・吸水率（％）
上記実施例１～６、および比較例１のフィルムを、１００ｍｍ×１００ｍｍに切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２０９に準じ、２３℃の水中において７２時間浸漬した後、直ちに吸水率を測定した。結果を表１に示す。

・絶縁破壊電圧（ｋＶ）
上記実施例１～６、および比較例１のフィルムを、２３℃、９５％ＲＨの条件下で１週間保管した。その後、２３℃、５０％ＲＨでフィルムの状態を調整した後、フィルムを７０ｍｍ×７０ｍｍに切り出し、絶縁破壊電圧（ｋＶ）を測定した。フィルムの絶縁破壊電圧（ｋＶ）は、ＪＩＳ Ｃ２１１０－１に準じ、絶縁破壊試験器「ＹＳＴ－２４３－１００ＲＨＯ」（ヤマヨ試験器有限会社製）を用いて、昇圧速度０．３ＫＶ／ｓｅｃの測定条件にて、２３℃、５０％ＲＨの条件下で、空気中で測定した。結果を表１に示す。

・密度（ｇ／ｃｍ^３）
上記実施例１～６、および比較例１のフィルムを、約８ｇ±０．５ｇ用意し、マイクロメリテックス社製 乾式密度計アキュピックＩＩ １３４０を用いて、Ｈｅガス置換法により測定した。
実施例２のフィルムの密度は、１．１７ｇ／ｃｍ^３であった。比較例１のフィルムの密度は、１．１５ｇ／ｃｍ^３であった。

・厚さ（μｍ）
上記実施例１～６、および比較例１のフィルムについて、厚み測定器（株式会社ミツトヨ製 ＩＤ－Ｃ１１２Ｃ）を用いて測定した。結果を表１に示す。

・引張特性（破断強度（ＭＰａ）、伸び率（％））
上記実施例１～６、および比較例１のフィルムを、１５ｍｍ×１８０ｍｍに切り出し、フィルムのＭＤおよびＴＤにおける引張特性を測定した。フィルムの引張特性は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準じ、インストロン製５９６５デュアルコラム卓上型試験機を用いて測定した。結果を表１に示す。

・突刺強度（Ｎ）
上記実施例１～６、および比較例１のフィルムを、各々直径１６ｍｍの円形に打ち抜き、テスト用サンプルを作製した。このテスト用サンプルに対して、直径１ｍｍの針を２００ｍｍ／ｍｉｎの突刺速度で突刺して、針がテスト用サンプルを貫通するのに要した強度（Ｎ）を、突刺強度として測定した。結果を表１に示す。

表１より明らかなように、実施例１～６のフィルムは、引張特性が比較例１のフィルムと同等程度でありながら、絶縁性および強度に優れるフィルムであった。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。本発明の属する技術の分野の当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属すると了解される。

１…フィルム、２…原反フィルム、３…基材フィルム、４…二軸延伸フィルム、９０…積層体、９１…第１の層、９２…第２の層、９３…第３の層、１００…リチウムイオン二次電池、１０１Ａ，１０１Ｂ…外装材、１０２…正極、１０３…セパレータ、１０４…負極、１０５…電極群、１０６…電解液、１０７…正極タブ、１０８…負極タブ。

Claims (20)

1. ２種以上のアミド系ポリマーを含有する、フィルム。
2. 体積固有抵抗率が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上である、請求項１に記載のフィルム。
3. 吸水率が１０％以下である、請求項１または請求項２に記載のフィルム。
4. 絶縁破壊電圧が３ｋＶ以上である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフィルム。
5. 前記２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの体積固有抵抗率が１×１０^１４Ω・ｃｍ以上である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフィルム。
6. 前記２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの吸水率が１０％以下である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のフィルム。
7. 前記２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーの絶縁破壊電圧が３．１ｋＶ以上である、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のフィルム。
8. 前記２種以上のアミド系ポリマーのうち少なくとも１種のアミド系ポリマーがナイロン６である、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のフィルム。
9. 前記フィルム中の前記ナイロン６の含有量が、１質量％以上７０質量％以下である、請求項８に記載のフィルム。
10. 前記フィルム中の前記ナイロン６以外のアミド系ポリマーの含有量が、３０質量％以上９９質量％以下である、請求項８または請求項９に記載のフィルム。
11. 前記ナイロン６以外のアミド系ポリマーとして、下記一般式（１）で表されるアミド系ポリマーを含有する、請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のフィルム。
    

    

    
    （前記一般式（１）において、
    Ａ_１は、フェニレン基または炭素数２～７のアルキレン基であり、
    Ａ_２は、フェニレン基または炭素数４～１０のアルキレン基であり、
    ｎは５０～１５００の整数である。）
12. 厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のフィルム。
13. 密度が１．０ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下である、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のフィルム。
14. 前記フィルムのＭＤの引張特性が破断強度１５０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であり、
    前記フィルムのＴＤの引張特性が破断強度１５０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下である、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のフィルム。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のフィルムを含む、積層体。
16. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のフィルムを含む、包装材。
17. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のフィルムを含む、外装材。
18. 請求項１５に記載の積層体を用いた、外装材。
19. リチウムイオン二次電池に使用される、請求項１７または請求項１８に記載の外装材。
20. チューブラー二軸延伸により延伸する工程を含む、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法。

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