CN109792005A - 包装材料及其制造方法 - Google Patents

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CN109792005A
CN109792005A CN201780058528.6A CN201780058528A CN109792005A CN 109792005 A CN109792005 A CN 109792005A CN 201780058528 A CN201780058528 A CN 201780058528A CN 109792005 A CN109792005 A CN 109792005A
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layer
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curing resin
ray curing
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何卫
熊木辉利
长冈孝司
唐津诚
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Showa Denko Packaging Co Ltd
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Abstract

本发明提供能够大幅缩短前置时间而能够提高生产率、并且也可确保优异的成型性的包装材料。为下述构成:包含作为外侧层的基材层2、作为内侧层的热熔接性树脂层3、和配置于这两层之间的金属箔层4,基材层2与金属箔层4介由外侧粘接剂层5而粘接,所述外侧粘接剂层5包含含有电子射线聚合引发剂的第一电子射线固化性树脂组合物的固化膜,热熔接性树脂层3与金属箔层4介由内侧粘接剂层6而粘接,所述内侧粘接剂层6包含含有电子射线聚合引发剂的第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜,第一电子射线固化性树脂组合物及第二电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率各自为0.1质量%~10质量%。

Description

包装材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及可用作下述包装材料等的包装材料及其制造方法,所述包装材料为:在智能手机、平板电脑等便携式电子设备中使用的电池、电容、在混合动力汽车、电动汽车、风力发电、太阳能发电、夜间电力的蓄电用途中使用的电池、电容等蓄电设备用途的外包装材料(包装材料);以及,食品用包装材料;医药品用包装材料;等等包装材料及其制造方法。
背景技术
锂离子二次电池广泛地用作例如笔记本电脑、摄像机、手机、电动汽车等的电源。作为该锂离子二次电池,使用由壳体将电池主体部(包含正极、负极及电解质的主体部)的周围包围而成的结构的电池。作为该壳体用材料(外包装材料),由耐热性树脂膜形成的外层、铝箔层、由热塑性树脂膜形成的内层依次粘接一体化而成的结构是已知的
例如,下述结构的电池用外包装材料是已知的:其依次层叠有基材层(外侧层)、第一粘接剂层、金属箔层、第二粘接剂层、密封层(内侧层),并且第一粘接剂层及第二粘接剂层均通过热固化(加热熟化)而形成(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-144122号公报
发明内容
发明要解决的课题
为了通过上述热固化形成第一及第二粘接剂层,需要在涂布粘接剂后于40℃进行加热熟化处理5天或10天(专利文献1的第0097段)。
如上所述,由于必须进行至少5天以上的加热熟化处理,因此存在前置时间(leadtime)(从材料投入至制品完成为止所需的时间)相当长这样的问题、即生产率差这样的问题。
本发明是鉴于上述技术背景而作出的,其目的在于提供能够大幅缩短前置时间而能够提高生产率、并且也可确保优异的成型性的包装材料及其制造方法。
用于解决课题的手段
为实现上述目的,本发明提供以下的手段。
[1]包装材料,其特征在于,为包含作为外侧层的基材层、作为内侧层的热熔接性树脂层、和配置于这两层之间的金属箔层的蓄电设备用外包装材料,其中,
上述基材层与上述金属箔层介由外侧粘接剂层而粘接,所述外侧粘接剂层包含含有电子射线聚合引发剂的第一电子射线固化性树脂组合物的固化膜,
上述热熔接性树脂层与上述金属箔层介由内侧粘接剂层而粘接,所述内侧粘接剂层包含含有电子射线聚合引发剂的第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜,
上述第一电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%,上述第二电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%。
[2]如前项1所述的包装材料,其中,上述第一电子射线固化性树脂组合物及上述第二电子射线固化性树脂组合物为含有上述电子射线聚合引发剂、以及聚合性低聚物及聚合性单体的组合物,
上述第一电子射线固化性树脂组合物及上述第二电子射线固化性树脂组合物中的上述聚合性单体的含有率各自为0.01质量%~5质量%。
[3]如前项1或2所述的包装材料,其中,上述第二电子射线固化性树脂组合物与上述第一电子射线固化性树脂组合物为相同组成。
[4]如前项1~3中任一项所述的包装材料,其中,上述基材层包含热水收缩率为1.5%~12%的耐热性树脂膜。
[5]包装材料,其特征在于,为包含作为外侧层的基材层、作为内侧层的热熔接性树脂层、和配置于这两层之间的金属箔层的包装材料,其中,
上述基材层包含含有电子射线聚合引发剂的第三电子射线固化性树脂组合物的固化膜,
上述热熔接性树脂层与上述金属箔层介由内侧粘接剂层而粘接,所述内侧粘接剂层包含含有电子射线聚合引发剂的第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜,
上述第二电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%,上述第三电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%,。
[6]如前项5所述的包装材料,其中,上述第三电子射线固化性树脂组合物与上述第二电子射线固化性树脂组合物为相同组成。
[7]包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜粘接于金属箔层的一个面上而成的第一层叠体,然后从所述基材层用树脂膜侧对该第一层叠体照射电子射线的工序;和
准备介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于上述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上而成的第二层叠体,然后从所述热熔接性树脂膜侧对该第二层叠体照射电子射线的工序。
[8]包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于金属箔层的一个面上而成的第一层叠体,然后从所述热熔接性树脂膜侧对该第一层叠体照射电子射线的工序;和
准备介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜粘接于上述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上而成的第二层叠体,然后从所述基材层用树脂膜侧对该第二层叠体照射电子射线工序。
[9]包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备层叠体的工序,所述层叠体是介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜粘接于金属箔层的一个面上、并且介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于上述金属箔层的另一个面上而成的;和
对上述层叠体的两个面照射电子射线的工序。
[10]包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于金属箔层的一个面上而成的第一层叠体,然后从上述热熔接性树脂膜侧对该第一层叠体照射电子射线的工序;和
在上述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物,得到第二层叠体,然后从上述第三电子射线固化性树脂组合物侧对该第二层叠体照射电子射线的工序。
[11]包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
在金属箔层的一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物,得到第一层叠体,然后从上述第三电子射线固化性树脂组合物侧对该第一层叠体照射电子射线的工序;和
准备介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于上述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上而成的第二层叠体,然后从所述热熔接性树脂膜侧对该第二层叠体照射电子射线的工序。
[12]包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备第一层叠体的工序,所述第一层叠体是介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于金属箔层的一个面上而成的;
在上述第一层叠体中的上述金属箔层的另一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物,得到第二层叠体的工序;和
对上述第二层叠体的两个面照射电子射线的工序。
发明的效果
在[1]的发明中,为下述构成:基材层与金属箔层介由包含第一电子射线固化性树脂组合物的固化膜的外侧粘接剂层而粘接,热熔接性树脂层与金属箔层介由包含第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜的内侧粘接剂层而粘接,与需要数天加热熟化的热固性树脂的固化相比,电子射线固化性树脂组合物的电子射线固化(光固化等)可在显著短的时间内进行(无需数天的加热熟化工序),因此能够大幅缩短前置时间(从材料投入至制品完成为止所需的时间),能够实现成本降低。另外,第一及第二电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%,因此能够进一步提高聚合反应性,能够进一步缩短前置时间。此外,即使通过深拉深成型、鼓凸成型等冷(常温)成型来进行成型深度深的成型,也不产生针孔、裂纹,能够确保优异的成型性。此外,就本发明的包装材料而言,制造时无论先进行“热熔接性树脂层与金属箔层的层叠”和“基材层与金属箔层的层叠”中的任一层叠,均可获得同等特性、同等品质的包装材料,因此也具有制造方法的自由度高这样的优点。
在[2]的发明中,是第一及第二电子射线固化性树脂组合物中的聚合性单体的含有率各自为0.01质量%~5质量%的构成,因此能够进一步确保大的层压强度。
在[3]的发明中,第二电子射线固化性树脂组合物与第一电子射线固化性树脂组合物为相同组成(相同的组合物;含有率也相同),因此在制造时,无需在粘接剂槽(容器)中进行粘接剂的更换操作(将内侧粘接剂更换为外侧粘接剂、或者将外侧粘接剂更换为内侧粘接剂),能够提高生产率。
在[4]的发明中,是基材层包含热水收缩率为1.5%~12%的耐热性树脂膜的构成,因此,即使在进行成型深度深的成型或者在高温多湿等严苛环境下使用,也能够充分地防止外侧层(基材层)与金属箔层之间的分层(delamination)(剥离)。
在[5]的发明中,为下述构成:基材层包含含有电子射线聚合引发剂的第三电子射线固化性树脂组合物的固化膜,热熔接性树脂层与金属箔层介由包含第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜的内侧粘接剂层而粘接,与需要数天加热熟化的热固性树脂的固化相比,电子射线固化性树脂组合物的电子射线固化(光固化等)能够在短时间内进行,因此能够大幅缩短前置时间(从材料投入至制品完成为止所需的时间),能够实现成本降低。另外,由于第二及第三电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%,因此能够进一步提高聚合反应性,能够进一步缩短前置时间。此外,由于在金属箔层的外侧设置有包含第三电子射线固化性树脂组合物的固化膜的基材层,因此即使通过深拉深成型、鼓凸成型等冷(常温)成型来进行成型深度深的成型,也不产生针孔、裂纹,能够确保优异的成型性。
在[6]的发明中,第三电子射线固化性树脂组合物与第二电子射线固化性树脂组合物为相同组成(相同的组合物;含有率也相同),因此在制造时,无需在粘接剂槽(容器)中进行电子射线固化性树脂组合物的更换操作(将内侧粘接剂用第二电子射线固化性树脂组合物更换为基材层用第三电子射线固化性树脂组合物、或者将基材层用第三电子射线固化性树脂组合物更换为内侧粘接剂用第二电子射线固化性树脂组合物),能够提高生产率。
在[7]~[9]的发明中,通过电子射线照射来进行基于粘接剂层的粘接(固化),与需要数天加热熟化的热固性树脂的固化相比,这样的电子射线固化(光固化等)能够在短时间内进行,因此能够大幅缩短前置时间(从材料投入至制品完成为止所需的时间),能够实现成本降低。即使通过深拉深成型、鼓凸成型等冷(常温)成型来对得到的包装材料进行成型深度深的成型,也不产生针孔、裂纹,能够确保优异的成型性。
另外,在[9]的发明中,通过对层叠体的两个面同时照射电子射线,能够同时实施2个层(外侧粘接剂层和内侧粘接剂层)的固化,因此能够更进一步缩短前置时间(能够更进一步提高生产率)。
在[10]~[12]的发明中,通过电子射线照射来进行基材层的形成及基于内侧粘接剂层的粘接(固化),与需要数天加热熟化的热固性树脂的固化相比,这样的电子射线固化(光固化等)能够在短时间内进行,因此能够大幅缩短前置时间(从材料投入至制品完成为止所需的时间),能够实现成本降低。即使通过深拉深成型、鼓凸成型等冷(常温)成型来对得到的包装材料进行成型深度深的成型,也不产生针孔、裂纹,能够确保优异的成型性。
另外,在[12]的发明中,通过对层叠体的两个面同时照射电子射线,能够同时地实施两个层(基材层和内侧粘接剂层)的固化,因此能够更进一步缩短前置时间(能够更进一步提高生产率)。
附图说明
[图1]为示出第一发明涉及的包装材料的一个实施方式的剖面图。
[图2]为示出第二发明涉及的包装材料的一个实施方式的剖面图。
[图3]为示出本发明涉及的蓄电设备的一个实施方式的剖面图。
[图4]为以热封前的分离状态示出构成图3的蓄电设备的包装材料(平面状)、蓄电设备主体部及成型壳体(成型为立体形状的成型体)的立体图。
具体实施方式
将第一发明涉及的包装材料1的一个实施方式示于图1。该包装材料1作为锂离子二次电池等的电池用外包装材料使用。上述包装材料1可以不实施成型而直接以包装材料1的形式使用(参见图4),也可以供于例如深拉深成型、鼓凸成型等成型而以成型壳体10的形式使用(参见图4)。
上述包装材料1为下述构成:在金属箔层4的一个面(上表面)上,介由外侧粘接剂层(第一粘接剂层)5而层叠一体化有基材层(外侧层)2,并且,在上述金属箔层4的另一个面(下表面)上,介由内侧粘接剂层(第二粘接剂层)6而层叠一体化有热熔接性树脂层(内侧层)3(参见图1)。
将第二发明涉及的包装材料1的一个实施方式示于图2。该包装材料1作为锂离子二次电池等的电池用外包装材料使用。上述包装材料1可以不实施成型而直接以包装材料1的形式使用(参见图4),也可以供于例如深拉深成型、鼓凸成型等成型而以成型壳体10的形式使用(参见图4)。
图2的包装材料1为下述构成:在金属箔层4的一个面(上表面)上,层叠一体化有包含第三电子射线固化性树脂组合物的固化膜的基材层(外侧层)2,并且,在上述金属箔层4的另一个面(下表面)上,介由包含第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜的内侧粘接剂层(第二粘接剂层)6而层叠一体化有热熔接性树脂层(内侧层)3(参见图2)。
第一及第二发明中,上述基材层(外侧层)2是主要发挥确保作为包装材料1的良好成型性的作用的部件,即主要发挥防止成型时铝箔因颈缩而发生断裂的作用的部件。
第一发明中,上述基材层2优选由耐热性树脂层形成。作为构成上述耐热性树脂层2的耐热性树脂,使用在对包装材料1进行热封时的热封温度不熔融的耐热性树脂。作为上述耐热性树脂,优选使用具有比构成热熔接性树脂层3的热熔接性树脂的熔点高10℃以上的熔点的耐热性树脂,尤其优选使用具有比热熔接性树脂的熔点高20℃以上的熔点的耐热性树脂。
作为上述耐热性树脂层(外侧层)2,没有特别限定,例如可举出拉伸尼龙膜等拉伸聚酰胺膜、拉伸聚酯膜等。其中,作为上述耐热性树脂层2,优选使用双轴拉伸尼龙膜等双轴拉伸聚酰胺膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或双轴拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。另外,作为上述耐热性树脂层2,优选使用通过同时双轴拉伸法进行拉伸而得到的耐热性树脂双轴拉伸膜。作为上述尼龙,没有特别限定,例如可举出尼龙6、尼龙66、尼龙MXD等。需要说明的是,上述耐热性树脂层2可以以单层(单一的拉伸膜)形成,或者可以以包含例如拉伸聚酯膜/拉伸聚酰胺膜的多层(包含拉伸PET膜/拉伸尼龙膜的多层等)形成。
第一发明中,上述耐热性树脂层2优选由热水收缩率为1.5%~12%的耐热性树脂膜构成。通过使热水收缩率为1.5%以上,能够进一步防止成型时的破裂、裂纹的产生,通过使热水收缩率为12%以下,能够进一步防止外侧层2与金属箔层4之间的分层(剥离)的产生。其中,作为上述耐热性树脂膜,更优选使用热水收缩率为1.8~11%的耐热性树脂膜。此外,进一步优选使用热水收缩率为1.8%~6%的耐热性树脂膜。作为上述耐热性树脂膜,优选使用耐热性树脂拉伸膜。
需要说明的是,上述“热水收缩率”是指将耐热性树脂拉伸膜2的试验片(10cm×10cm)浸渍于95℃的热水中30分钟时,浸渍前后的试验片在拉伸方向上的尺寸变化率,可通过下式求出。
热水收缩率(%)={(X-Y)/X}×100
X:浸渍处理前的拉伸方向的尺寸
Y:浸渍处理后的拉伸方向的尺寸。
需要说明的是,在采用双轴拉伸膜的情况下,其热水收缩率为两个拉伸方向上的尺寸变化率的平均值。
上述耐热性树脂拉伸膜的热水收缩率可通过例如对拉伸加工时的热定型温度进行调整来控制。
第一及第二发明中,上述基材层2的厚度优选为12μm~50μm。通过设定为上述优选下限值以上,能够确保作为包装材料的充分强度,并且通过设定为上述优选上限值以下,能够减小鼓凸成型时、拉深成型时的应力,能够提高成型性。
第一发明中,上述外侧粘接剂层(第一粘接剂层)5由包含第一电子射线固化性树脂组合物的固化膜的粘接剂层形成。另外,第二发明中,基材层2包含第三电子射线固化性树脂组合物的固化膜。另外,第一及第二发明中,上述内侧粘接剂层(第二粘接剂层)6由包含第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜的粘接剂层形成。上述第一~第三电子射线固化性树脂组合物的固化膜只要具有绝缘性即可,没有特别限定。
上述第一电子射线固化性树脂组合物、上述第二电子射线固化性树脂组合物及上述第三电子射线固化性树脂组合物均为含有聚合性低聚物及电子射线聚合引发剂的组合物,其中,优选为含有聚合性低聚物、聚合性单体及电子射线聚合引发剂的组合物。上述第一~第三电子射线固化性树脂组合物均可以为自由基聚合系树脂组合物,也可以为阳离子聚合系树脂组合物,还可以为自由基聚合及阳离子聚合系树脂组合物(自由基聚合系与阳离子聚合系混合存在),没有特别限定。作为上述第一~第三电子射线固化性树脂组合物,优选均为丙烯酸系紫外线固化性树脂组合物。
就上述第一电子射线固化性树脂组合物、上述第二电子射线固化性树脂组合物及上述第三电子射线固化性树脂组合物而言,在任意组合物中,电子射线聚合引发剂的含有率均需要设定为0.1质量%~10质量%。小于0.1质量%时,聚合反应慢,生产率降低,超过10质量%时,粘接成分变得相对少,层压强度降低。其中,就上述第一电子射线固化性树脂组合物、上述第二电子射线固化性树脂组合物及上述第三电子射线固化性树脂组合物而言,在任意组合物中,电子射线聚合引发剂的含有率均优选为0.5质量%~7质量%。
作为上述聚合性低聚物,没有特别限定,例如,可举出氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物等自由基聚合型低聚物、乙烯基醚低聚物、脂环式环氧低聚物(树脂)等阳离子聚合型低聚物等。
作为上述电子射线聚合引发剂,没有特别限定,例如,可举出光自由基聚合引发剂、光阳离子聚合引发剂等。作为上述光自由基聚合引发剂,没有特别限定,例如,可举出二苯甲酮、苯偶姻烷基醚(苯偶姻乙醚、苯偶姻丁醚等)、苯偶酰二甲基缩酮等。
作为上述光阳离子聚合引发剂,没有特别限定,例如可举出鎓盐等。作为上述鎓盐,没有特别限定,例如可举出锍盐、碘鎓盐、溴鎓盐、重氮盐、氯鎓盐等。
作为上述锍盐,没有特别限定,例如可举出三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4,4’-双〔二苯基锍基〕二苯基硫醚-双六氟磷酸盐、4,4’-双〔二(β-羟基乙氧基)苯基锍基〕二苯基硫醚-双六氟锑酸盐、4,4’-双〔二(β-羟基乙氧基)苯基锍基〕二苯基硫醚-双六氟磷酸盐、7-〔二(对甲苯甲酰基)锍基〕-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、7-〔二(对甲苯甲酰基)锍基〕-2-异丙基噻吨酮四(五氟苯基)硼酸盐、4-苯基羰基-4’-二苯基锍基-二苯基硫醚-六氟磷酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二苯基锍基-二苯基硫醚-六氟锑酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二(对甲苯甲酰基)锍基-二苯基硫醚-四(五氟苯基)硼酸盐、三苯基溴化锍等。
作为上述碘鎓盐,没有特别限定,例如可举出二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、二(4-壬基苯基)碘鎓六氟磷酸盐等。
另外,作为上述聚合性单体,没有特别限定,例如,可举出(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚等。
作为上述(甲基)丙烯酸酯,没有特别限定,例如,可举出季戊四醇三丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、含有磷酸的(甲基)丙烯酸酯等。作为上述含有磷酸的(甲基)丙烯酸酯(单体),没有特别限定,例如,可举出丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯、双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)酸式磷酸酯等单体。
作为上述乙烯基醚,没有特别限定,例如,可举出2-羟基乙基乙烯基醚(HEVE)、二乙二醇单乙烯基醚(DEGV)、4-羟基丁基乙烯基醚(HBVE)等。
上述电子射线固化性树脂组合物中可以含有硅烷偶联剂、酸酐、敏化剂、各种添加剂等。
作为上述硅烷偶联剂,没有特别限定,例如可举出甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷等。其中,作为上述硅烷偶联剂,优选使用乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷等具有碳-碳双键的硅烷偶联剂,在该情况下,尤其能够增强与利用自由基聚合反应的粘接剂的结合。
作为上述酸酐,没有特别限定,例如可举出马来酸酐、甲基马来酸酐、衣康酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐等。其中,作为上述酸酐,优选使用马来酸酐等具有碳-碳双键的酸酐,通过这样的具有双键的酸酐,从而能够进一步促进自由基聚合反应。
作为上述敏化剂,没有特别限定,例如可举出叔胺等。作为上述叔胺,没有特别限定,例如可举出N,N-二甲基乙基胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N,3,5-四甲基苯胺。
第一发明中,上述外侧粘接剂层(第一粘接剂层)5的厚度(干燥后的厚度)优选设定为1μm~6μm。
第一及第二发明中,上述金属箔层4发挥向包装材料1赋予气体阻隔性(阻止氧、水分的侵入)的作用。作为上述金属箔层4,没有特别限定,例如,可举出铝箔、铜箔、SUS箔(不锈钢箔)、镍箔等,通常使用铝箔。上述金属箔层4的厚度优选为9μm~120μm。通过为9μm以上,能够防止在制造金属箔时的压延时产生针孔,并且通过为120μm以下,能够减小鼓凸成型、拉深成型等成型时的应力,能够提高成型性。其中,上述金属箔层4的厚度尤其优选为20μm~100μm。
就上述金属箔层4而言,优选至少对内侧的面(内侧粘接剂层6侧的面)实施化学转化处理。通过实施这样的化学转化处理,能够充分地防止由内容物(电池的电解液等)导致的金属箔表面的腐蚀。例如通过进行以下处理来对金属箔实施化学转化处理。即,例如,通过在进行脱脂处理后的金属箔的表面涂布下述1)~3)中任一种水溶液后进行干燥,由此实施化学转化处理:
1)含有磷酸、
铬酸、和
选自由氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐组成的组中的至少1种化合物的混合物的水溶液;
2)含有磷酸、
选自由丙烯酸系树脂、脱乙酰壳多糖(chitosan)衍生物树脂及酚醛系树脂组成的组中的至少1种树脂、和
选自由铬酸及铬(III)盐组成的组中的至少1种化合物的混合物的水溶液;
3)含有磷酸、
选自由丙烯酸系树脂、脱乙酰壳多糖衍生物树脂及酚醛系树脂组成的组中的至少1种树脂、
选自由铬酸和铬(III)盐组成的组中的至少一种化合物、和
选自由氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐组成的组中的至少1种化合物的混合物的水溶液。
就上述化学转化被膜而言,作为铬附着量(每一面),优选为0.1mg/m2~50mg/m2,尤其优选为2mg/m2~20mg/m2
第一及第二发明中,上述热熔接性树脂层(内侧层)3使得针对在锂离子二次电池等中使用的强腐蚀性电解液等也具备优异的耐化学药品性,并且发挥对包装材料赋予热封性的作用。
作为构成上述热熔接性树脂层3的树脂,没有特别限定,例如,可举出聚乙烯、聚丙烯、离子交联聚合物、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯丙烯酸甲酯(EAA)、乙烯甲基丙烯酸甲酯树脂(EMMA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)、马来酸酐改性聚丙烯、马来酸酐改性聚乙烯、聚酯树脂等。
上述热熔接性树脂层3的厚度优选设定为15μm~100μm。通过为15μm以上,能够确保充分的热封强度,并且通过设定为100μm以下,有助于薄膜化、轻质化。其中,上述热熔接性树脂层3的厚度尤其优选为20μm~40μm。上述热熔接性树脂层3优选由热熔接性树脂未拉伸膜层形成,上述热熔接性树脂层3可以为单层,也可以为多层。
通过对第一或第二发明的包装材料1进行成型(深拉深成型、鼓凸成型等),从而能够得到外装壳体(蓄电设备用外装壳体等)10(参见图4)。需要说明的是,第一、第二发明的包装材料1也可以不供于成型而直接使用(参见图4)。
将使用第一或第二发明的包装材料1而构成的蓄电设备30的一个实施方式示于图3。该蓄电设备30为锂离子二次电池。本实施方式中,如图3、4所示,包装部件15由将包装材料1进行成型而得到的壳体10、和未供于成型的平面状包装材料1构成。然后,在将第一或第二发明的包装材料1进行成型而得到的成型壳体10的收纳凹部内,收纳大致长方体形状的蓄电设备主体部(电化学元件等)31,在未将第一或第二发明的包装材料1进行成型的情况下将其配置在该蓄电设备主体部31之上,使其内侧层3侧为内侧(下侧),利用热封将该平面状包装材料1的内侧层3的周缘部、与上述成型壳体10的凸缘部(密封用周缘部)29的内侧层3密封接合而进行密封,由此构成本发明的蓄电设备30(参见图3、4)。需要说明的是,上述成型壳体10的收纳凹部的内侧表面成为内侧层(热熔接性树脂层)3,收纳凹部的外表面成为外侧层(基材层)2(参见图4)。
图3中,39是将上述包装材料1的周缘部与上述成型壳体10的凸缘部(密封用周缘部)29进行接合(熔接)而成的热封部。需要说明的是,上述蓄电设备30中,连接于蓄电设备主体部31的极耳的前端部被引出至包装部件15的外部,但图示中省略。
作为上述蓄电设备主体部31,没有特别限定,例如,可举出电池主体部、电容器主体部、电容主体部等。
上述热封部39的宽度优选设定为0.5mm以上。通过为0.5mm以上,能够可靠地进行密封。其中,上述热封部39的宽度优选设定为3mm~15mm。
上述实施方式中,包装部件15为包含将包装材料1进行成型而得到的成型壳体10、和平面状的包装材料1的构成(参见图3、4),但并不特别限定于这样的组合,例如,包装部件15可以为包含一对包装材料1的构成,或者也可以为包含一对成型壳体10的构成。
接着,对第一发明涉及的包装材料的制造方法的优选例进行说明。可举出以下的第一~第三的各制造方法。
(第一制造方法)
其特征在于,包括下述工序:制作介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜(耐热性树脂膜等)2粘接于金属箔层4的一个面上而成的第一层叠体,然后从所述基材层用树脂膜(耐热性树脂膜等)侧对该第一层叠体照射电子射线的工序;和制作介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜3粘接于上述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上而成的第二层叠体,然后从上述热熔接性树脂膜侧对该第二层叠体照射电子射线的工序。
(第二制造方法)
其特征在于,包括下述工序:制作介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜3粘接于金属箔层4的一个面上而成的第一层叠体,然后从上述热熔接性树脂膜侧对该第一层叠体照射电子射线的工序;和制作介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜(耐热性树脂膜等)2粘接于上述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层4的另一个面上而成的第二层叠体,然后从上述基材层用树脂膜(耐热性树脂膜等)侧对该第二层叠体照射电子射线的工序。
(第三制造方法)
其特征在于,包括下述工序:制作层叠体的工序,所述层叠体是介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜(耐热性树脂膜等)2粘接于金属箔层4的一个面上、并且介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜3粘接于上述金属箔层4的另一个面上而成的;和对上述层叠体的两个面照射电子射线的工序。
上述第一~第三制造方法中,就第三制造方法而言,通过同时地对层叠体的两个面照射电子射线,从而能够同时地实施两个层(外侧粘接剂层和内侧粘接剂层)的固化,具有能够更进一步缩短前置时间的优点,第三制造方法是尤其优选的制造方法。
接着,对第二发明涉及的包装材料的制造方法的优选例进行说明。可举出以下的第四~第六的各制造方法。
(第四制造方法)
其特征在于,包括下述工序:制作介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜3粘接于金属箔层4的一个面上而成的第一层叠体,然后从上述热熔接性树脂膜侧对该第一层叠体照射电子射线的工序;和在上述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层4的另一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物,得到第二层叠体,然后从上述第三电子射线固化性树脂组合物侧对该第二层叠体照射电子射线的工序。
(第五制造方法)
其特征在于,包括下述工序:在金属箔层4的一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物,得到第一层叠体,然后从上述第三电子射线固化性树脂组合物侧对该第一层叠体照射电子射线的工序;和制作介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜3粘接于上述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层4的另一个面上而成的第二层叠体,然后从上述热熔接性树脂膜侧对该第二层叠体照射电子射线的工序。
(第六制造方法)
其特征在于,包括下述工序:制作第一层叠体的工序,所述第一层叠体是介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜3粘接于金属箔层4的一个面上而成的;在上述第一层叠体中的上述金属箔层4的另一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物而得到第二层叠体的工序;和对上述第二层叠体的两个面照射电子射线的工序。
上述第四~第六制造方法中,就第六制造方法而言,通过对第二层叠体的两个面照射电子射线,从而能够同时地实施两个层(基材层和内侧粘接剂层)的固化,因此具有能够更进一步缩短前置时间的优点,第六制造方法是尤其优选的制造方法。
上述第一~第六制造方法中,作为上述电子射线,例如,可举出紫外光、可见光、X射线、γ射线等。在照射上述紫外光、可见光的情况下,其照射光量没有特别限定,优选设定为每一面50mJ/cm2~1000mJ/cm2
另外,上述第四~第六制造方法中,作为在金属箔层4上涂布第三电子射线固化性树脂组合物的方法,没有特别限定,例如,可举出凹版辊涂布法、丝网涂布法、基于喷墨方式的涂布、模涂布等,可根据要涂布的材料(第三电子射线固化性树脂组合物)来选择最合适的涂布方法。
需要说明的是,上述制造方法只不过是示出了优选例,本发明的包装材料1并不限定于由上述制造方法制造。
实施例
接着,对本发明的具体实施例进行说明,但本发明并不特别限定于这些实施例。
<实施例1>
在厚度35μm的铝箔(JIS H4160中规定的A8079的铝箔)4的两个面上涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液,然后于180℃进行干燥,形成化学转化被膜。该化学转化被膜的铬附着量为每一面10mg/m2
接着,在已完成上述化学转化处理的铝箔4的一个面上,以干燥后的质量成为4g/m2的方式涂布含有下述成分的光固化性树脂组合物(外侧粘接剂):具有两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(聚合性低聚物)98.8质量份;季戊四醇三丙烯酸酯(聚合性单体)0.2质量份;及二苯甲酮(光自由基聚合引发剂)1.0质量份。
在上述铝箔4的一个面的外侧粘接剂涂布面上,叠合热水收缩率为5.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜(基材层)2并贴合,得到第一层叠体。上述热水收缩率为5.0%的双轴拉伸尼龙膜是通过将对尼龙膜进行双轴拉伸加工时的热定型温度设定为191℃而得到的。
接着,在上述第一层叠体中的铝箔4的另一个面上,以干燥后的质量成为4g/m2的方式,涂布与上述光固化性树脂组合物(外侧粘接剂)相同的光固化性树脂组合物作为内侧粘接剂,然后,在该内侧粘接剂涂布面上贴合厚度30μm的未拉伸聚丙烯膜3,由此得到第二层叠体。
接着,对上述第二层叠体的两侧的面同时地各自照射300mJ/cm2的紫外线,由此,使上述外侧粘接剂进行光固化而形成外侧粘接剂层(光固化膜)5,并且使上述内侧粘接剂进行光固化而形成内侧粘接剂层(光固化膜)6,从而得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例2>
作为外侧粘接剂及内侧粘接剂,使用含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(聚合性低聚物)98.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯(聚合性单体)1.0质量份及二苯甲酮1.0质量份的光固化性树脂组合物,除此以外,与实施例1同样地进行操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例3>
作为外侧粘接剂及内侧粘接剂,使用含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物94.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯5.0质量份及二苯甲酮1.0质量份的光固化性树脂组合物,除此以外,与实施例1同样地进行操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例4>
作为外侧粘接剂及内侧粘接剂,使用含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物94.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯1.0质量份及二苯甲酮5.0质量份的光固化性树脂组合物,除此以外,与实施例1同样地进行操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例5>
作为外侧粘接剂及内侧粘接剂,使用含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物90.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯1.0质量份及二苯甲酮9.0质量份的光固化性树脂组合物,除此以外,与实施例1同样地进行操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例6>
代替热水收缩率为5.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜而使用热水收缩率为2.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜,除此以外,与实施例2同样地操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。需要说明的是,上述热水收缩率为2.0%的双轴拉伸尼龙膜是通过将对尼龙膜进行双轴拉伸加工时的热定型温度设定为214℃而得到的。
<实施例7>
代替热水收缩率为5.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜而使用热水收缩率为10.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜,除此以外,与实施例2同样地操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。需要说明的是,上述热水收缩率为10.0%的双轴拉伸尼龙膜是通过将对尼龙膜进行双轴拉伸加工时的热定型温度设定为160℃而得到的。
<实施例8>
作为外侧粘接剂及内侧粘接剂,使用含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物97.0质量份及二苯甲酮3.0质量份的光固化性树脂组合物(不含聚合性单体),除此以外,与实施例1同样地进行操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例9>
作为外侧粘接剂及内侧粘接剂,使用含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物89.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯8.0质量份及二苯甲酮3.0质量份的光固化性树脂组合物,除此以外,与实施例1同样地进行操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例10>
代替热水收缩率为5.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜而使用热水收缩率为0.5%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜,除此以外,与实施例2同样地操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。需要说明的是,上述热水收缩率为0.5%的双轴拉伸尼龙膜是通过将对尼龙膜进行双轴拉伸加工时的热定型温度设定为225℃而得到的。
<实施例11>
代替热水收缩率为5.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜而使用热水收缩率为13.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜,除此以外,与实施例2同样地操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。需要说明的是,上述热水收缩率为13.0%的双轴拉伸尼龙膜是通过将对尼龙膜进行双轴拉伸加工时的热定型温度设定为131℃而得到的。
<实施例12>
作为外侧粘接剂及内侧粘接剂,使用含有具备两个乙烯基的乙烯基醚低聚物(聚合性低聚物)96.0质量份、2-羟基乙基乙烯基醚(聚合性单体)3.0质量份及三苯基锍六氟磷酸盐(锍盐V;光阳离子聚合引发剂)1.0质量份的光固化性树脂组合物,除此以外,与实施例1同样地进行操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<比较例1>
作为外侧粘接剂及内侧粘接剂,使用含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物84.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯1.0质量份及二苯甲酮15.0质量份的光固化性树脂组合物,除此以外,与实施例1同样地进行操作,得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例13>
在厚度35μm的铝箔(JIS H4160中规定的A8079的铝箔)4的两个面上涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液,然后于180℃进行干燥,形成化学转化被膜。该化学转化被膜的铬附着量为每一面10mg/m2
接着,在已完成上述化学转化处理的铝箔4的一个面上,以干燥后的质量成为4g/m2的方式,涂布含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物98.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯1.0质量份及二苯甲酮1.0质量份的光固化性树脂组合物(外侧粘接剂)。
在上述铝箔4的一个面的外侧粘接剂涂布面上,叠合热水收缩率为5.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜(基材层)2并贴合,然后对尼龙膜2侧的面照射300mJ/cm2的紫外线,由此使上述外侧粘接剂进行光固化而形成外侧粘接剂层(光固化膜)5,得到层叠体。上述热水收缩率为5.0%的双轴拉伸尼龙膜是通过将对尼龙膜进行双轴拉伸加工时的热定型温度设定为191℃而得到的。
接着,在上述层叠体中的铝箔4的另一个面上,以干燥后的质量成为4g/m2的方式,涂布与上述光固化性树脂组合物(外侧粘接剂)相同的光固化性树脂组合物作为内侧粘接剂,在该内侧粘接剂涂布面上贴合厚度30μm的未拉伸聚丙烯膜3,然后对聚丙烯膜3侧的面照射300mJ/cm2的紫外线,由此使上述内侧粘接剂进行光固化,形成内侧粘接剂层(光固化膜)6,由此得到图1所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例14>
在厚度35μm的铝箔(JIS H4160中规定的A8079的铝箔)4的两个面上涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液,然后于180℃进行干燥,形成化学转化被膜。该化学转化被膜的铬附着量为每一面10mg/m2
接着,在已完成上述化学转化处理的铝箔4的一个面上,以干燥后的质量成为4g/m2的方式,涂布含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物96.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯3.0质量份及二苯甲酮1.0质量份的光固化性树脂组合物作为内侧粘接剂,在该内侧粘接剂涂布面上贴合厚度30μm的未拉伸聚丙烯膜3,得到第一层叠体。
接着,在上述第一层叠体的铝箔4的另一个面上,以干燥后的质量成为20.0g/m2的方式,涂布与上述光固化性树脂组合物(内侧粘接剂)相同的光固化性树脂组合物(基材层形成用组合物),得到第二层叠体。
接着,对上述第二层叠体的两侧的面同时地各自照射300mJ/cm2的紫外线,由此使上述内侧粘接剂进行光固化而形成内侧粘接剂层(光固化膜)6,并且使上述基材层形成用的光固化性树脂组合物进行光固化而形成基材层(光固化膜)2,得到图2所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例15>
在厚度35μm的铝箔(JIS H4160中规定的A8079的铝箔)4的两个面上涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液,然后于180℃进行干燥,形成化学转化被膜。该化学转化被膜的铬附着量为每一面10mg/m2
接着,在已完成上述化学转化处理的铝箔4的一个面上,以干燥后的质量成为20.0g/m2的方式,涂布含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物96.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯3.0质量份及二苯甲酮1.0质量份的光固化性树脂组合物(基材层形成用组合物),得到第一层叠体。
接着,从光固化性树脂组合物的涂布面侧对上述第一层叠体照射300mJ/cm2的紫外线,使上述基材层形成用的光固化性树脂组合物进行光固化,在上述铝箔4的一个面上形成基材层(光固化膜)2。
接着,在上述紫外线照射后的第一层叠体的铝箔4的另一个面上,以干燥后的质量成为4g/m2的方式,涂布与上述光固化性树脂组合物(基材层形成用组合物)相同的光固化性树脂组合物作为内侧粘接剂,然后在该内侧粘接剂涂布面上贴合厚度30μm的未拉伸聚丙烯膜3,得到第二层叠体。从上述未拉伸聚丙烯膜侧对上述第二层叠体照射300mJ/cm2的紫外线,由此使上述内侧粘接剂进行光固化,形成内侧粘接剂层(光固化膜)6,得到图2所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<实施例16>
在厚度35μm的铝箔(JIS H4160中规定的A8079的铝箔)4的两个面上涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液,然后于180℃进行干燥,形成化学转化被膜。该化学转化被膜的铬附着量为每一面10mg/m2
接着,在已完成上述化学转化处理的铝箔4的一个面上,以干燥后的质量成为4g/m2的方式,涂布含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物96.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯3.0质量份及二苯甲酮1.0质量份的光固化性树脂组合物作为内侧粘接剂,在该内侧粘接剂涂布面上贴合厚度30μm的未拉伸聚丙烯膜3,得到第一层叠体。从聚丙烯膜3侧对上述第一层叠体照射300mJ/cm2的紫外线,使上述内侧粘接剂进行光固化,形成内侧粘接剂层(光固化膜)6。
在上述电子射线照射后的第一层叠体的铝箔4的另一个面上,以干燥后的质量成为20.0g/m2的方式,涂布与上述光固化性树脂组合物(内侧粘接剂)相同的光固化性树脂组合物(基材层形成用组合物),得到第二层叠体。从上述基材层形成用组合物的涂布面侧对上述第二层叠体照射300mJ/cm2的紫外线,由此使上述基材层形成用的光固化性树脂组合物进行光固化,形成基材层(光固化膜)2,得到图2所示结构的蓄电设备用外包装材料1。
<比较例2>
在厚度35μm的铝箔(JIS H4160中规定的A8079的铝箔)4的两个面上涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液,然后于180℃进行干燥,形成化学转化被膜。该化学转化被膜的铬附着量为每一面10mg/m2
接着,在已完成上述化学转化处理的铝箔4的一个面上,以干燥后的质量成为4g/m2的方式,涂布含有具备两个丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物96.0质量份、季戊四醇三丙烯酸酯3.0质量份及二苯甲酮1.0质量份的光固化性树脂组合物作为内侧粘接剂,然后在该内侧粘接剂涂布面上贴合厚度30μm的未拉伸聚丙烯膜3,由此得到层叠体。
接着,对上述层叠体的聚丙烯膜3侧的面照射300mJ/cm2的紫外线,由此使上述内侧粘接剂进行光固化,形成内侧粘接剂层(光固化膜)6,由此得到均不具有外侧粘接剂及基材层的3层结构的蓄电设备用外包装材料。
<参考例>
在厚度35μm的铝箔(JIS H4160中规定的A8079的铝箔)的两个面上涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液,然后于180℃进行干燥,形成化学转化被膜。该化学转化被膜的铬附着量为每一面10mg/m2
接着,在已完成上述化学转化处理的铝箔的一个面上,以干燥后的质量成为4.0g/m2的方式涂布氨基甲酸酯系粘接剂(外侧粘接剂),然后在该外侧粘接剂涂布面上叠合热水收缩率为5.0%、厚度为15μm的双轴拉伸尼龙膜并贴合,得到第一层叠体。需要说明的是,上述热水收缩率为5.0%的双轴拉伸尼龙膜是通过将对尼龙膜进行双轴拉伸加工时的热定型温度设定为191℃而得到的。将上述第一层叠体在60℃环境下静置7天,进行加热熟化处理,由此使外侧粘接剂固化,形成外侧粘接剂层。
接着,在上述第一层叠体的铝箔的另一个面上,以干燥后的质量成为2.0g/m2的方式涂布包含热固化型酸改性聚丙烯粘接剂的内侧粘接剂,然后在该内侧粘接剂涂布面上贴合厚度30μm的未拉伸聚丙烯膜,由此得到第二层叠体。
将上述第二层叠体在40℃环境下静置7天,进行加热熟化处理,由此使内侧粘接剂固化而形成内侧粘接剂层,由此得到蓄电设备用外包装材料。
[表1]
[表2]
[表3]
需要说明的是,表1~3中,将三苯基锍六氟磷酸盐表述为“锍盐V”。另外,表1~3中,在光固化性树脂组合物一栏中,“A”是指聚合性低聚物,“B”是指聚合性单体,“C”是指电子射线聚合引发剂。
针对通过上述方式得到的各蓄电设备用外包装材料(包装材料),基于下述测定方法、评价方法进行评价。
<高温时的层压强度测定方法>
从得到的外包装材料切割宽度15mm×长度150mm的试验体,在从该试验体的长度方向上的一端至进入10mm内侧的位置为止的区域中,使铝箔与基材层之间剥离。
按照JIS K6854-3(1999年),使用岛津制作所制Strograph(AGS-5kNX),用一方的夹头将包含铝箔的层叠体夹住并固定,用另一方的夹头将上述已剥离的基材层夹住并固定,在120℃的温度环境下保持1分钟后,直接在120℃温度环境下以100mm/分钟的牵拉速度使其进行T型剥离,测定此时的剥离强度,将其测定值稳定后的值作为“高温时的层压强度(N/15mm宽度)”。将层压强度为“2.0N/15mm宽度”以上的情况作为合格。
<成型性(最大成型深度)评价方法>
使用株式会社Amada制的深拉深成型模具,将外包装材料深拉深成型为纵55mm×横35mm×各深度的大致长方体形状(1个面开口的大致长方体形状),即以0.5mm为单位改变成型深度进行深拉深成型,对得到的成型体的角部中有无针孔及破裂进行检查,并对不产生这样的针孔及破裂的“最大成型深度(mm)”进行检查。需要说明的是,有无针孔、破裂是在暗室中利用透光法进行检查的。将最大成型深度为3.5mm以上的情况作为合格。
<密封性评价方法>(进行成型深度深的成型时是否发生分层的评价)
作为成型深度深的成型,使用上述深拉深成型模具将外包装材料深拉深成型为纵55mm×横35mm×5.5mm的大致长方体形状(一个面开口的大致长方体形状)。此时,以基材层2成为成型体的外侧的方式进行成型。各实施例、各比较例中分别各制作两个成型体,使两个成型体(成型壳体)10的凸缘部(密封用周缘部;参见图4)29彼此接触并叠合,进行170℃×6秒的热封后,通过目视观察来检查热封部39中是否发生分层(剥离)以及外观上有无浮起,并基于下述判定基准进行评价。
(判定基准)
“○”...未确认到分层(剥离),且也未确认到外观上的浮起(合格)
“△”...轻微的分层(剥离)稀少地发生,但实质上没有分层(剥离),且外观上也没有浮起(合格)
“×”...发生分层(剥离),外观上也存在浮起(不合格)。
<戳穿强度测定方法>
从得到的外包装材料切割宽度15mm×长度150mm的试验体,使用岛津制作所制Autograph(AGS-X),按照JIS Z1707-1997测定戳穿强度(N)。以在试验体的15mm宽度的中心位置(宽度方向的中心位置)处与外侧层的表面相接触的方式设置测定针,进行测定。将戳穿强度为12N以上的情况作为合格。
由表可知,就本发明的实施例1~16的包装材料(蓄电设备用外包装材料)而言,由于通过电子射线固化性树脂组合物的电子射线固化来形成内侧粘接剂、以及外侧粘接剂或基材层,因此能够大幅缩短前置时间而能够提高生产率,并且即使进行成型深度深的成型,也不产生针孔、裂纹,具备优异的成型性,即使进行成型深度深的成型也能够抑制分层(剥离)。
与此相对,就超出本发明的权利要求书的规定范围的比较例1而言,无法获得充分的层压强度,进行成型深度深的成型时产生分层。另外,就比较例2而言,最大成型深度为2.0mm,成型性差,无法获得充分的戳穿强度。
产业上的可利用性
本发明涉及的包装材料可合适地用作各种蓄电设备的外包装材料(蓄电设备用外包装材料),作为具体例,例如包括:
·锂二次电池(锂离子电池、锂聚合物电池等)等蓄电设备;
·锂离子电容器;
·双电层电容;等等。
另外,本发明涉及的包装材料可用作食品用包装材料、医药品用包装材料等。
本申请主张在2016年9月29日提出申请的日本专利申请特愿2016-191343号的优先权,其公开内容直接构成本申请的一部分。
此处所使用的术语及说明是为了说明本发明涉及的实施方式而使用的,本发明并不限定于此。若在权利要求书的范围内,只要不超出其主旨,则本发明也允许任何设计变更。
附图标记说明
1...包装材料
2...基材层(外侧层)
3...热熔接性树脂层(内侧层)
4...金属箔层
5...外侧粘接剂层(第一粘接剂层)
6...内侧粘接剂层(第二粘接剂层)

Claims (12)

1.包装材料,其特征在于,为包含作为外侧层的基材层、作为内侧层的热熔接性树脂层、和配置于这两层之间的金属箔层的蓄电设备用外包装材料,其中,
所述基材层与所述金属箔层介由外侧粘接剂层而粘接,所述外侧粘接剂层包含含有电子射线聚合引发剂的第一电子射线固化性树脂组合物的固化膜,
所述热熔接性树脂层与所述金属箔层介由内侧粘接剂层而粘接,所述内侧粘接剂层包含含有电子射线聚合引发剂的第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜,
所述第一电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%,所述第二电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%。
2.如权利要求1所述的包装材料,其中,
所述第一电子射线固化性树脂组合物及所述第二电子射线固化性树脂组合物为含有所述电子射线聚合引发剂、以及聚合性低聚物及聚合性单体的组合物,
所述第一电子射线固化性树脂组合物及所述第二电子射线固化性树脂组合物中的所述聚合性单体的含有率各自为0.01质量%~5质量%。
3.如权利要求1或2所述的包装材料,其中,所述第二电子射线固化性树脂组合物与所述第一电子射线固化性树脂组合物为相同组成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的包装材料,其中,所述基材层包含热水收缩率为1.5%~12%的耐热性树脂膜。
5.包装材料,其特征在于,为包含作为外侧层的基材层、作为内侧层的热熔接性树脂层、和配置于这两层之间的金属箔层的包装材料,其中,
所述基材层包含含有电子射线聚合引发剂的第三电子射线固化性树脂组合物的固化膜,
所述热熔接性树脂层与所述金属箔层介由内侧粘接剂层而粘接,所述内侧粘接剂层包含含有电子射线聚合引发剂的第二电子射线固化性树脂组合物的固化膜,
所述第二电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%,所述第三电子射线固化性树脂组合物中的电子射线聚合引发剂的含有率为0.1质量%~10质量%。
6.如权利要求5所述的包装材料,其中,所述第三电子射线固化性树脂组合物与所述第二电子射线固化性树脂组合物为相同组成。
7.包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:准备介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜粘接于金属箔层的一个面上而成的第一层叠体,然后从所述基材层用树脂膜侧对所述第一层叠体照射电子射线的工序;和
准备介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于所述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上而成的第二层叠体,然后从所述热熔接性树脂膜侧对所述第二层叠体照射电子射线的工序。
8.包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于金属箔层的一个面上而成的第一层叠体,然后从所述热熔接性树脂膜侧对所述第一层叠体照射电子射线的工序;和
准备介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜粘接于所述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上而成的第二层叠体,然后从所述基材层用树脂膜侧对所述第二层叠体照射电子射线的工序。
9.包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备层叠体的工序,所述层叠体是介由第一电子射线固化性树脂组合物将基材层用树脂膜粘接于金属箔层的一个面上、并且介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于所述金属箔层的另一个面上而成的;和
对所述层叠体的两个面照射电子射线的工序。
10.包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于金属箔层的一个面上而成的第一层叠体,然后从所述热熔接性树脂膜侧对所述第一层叠体照射电子射线的工序;和
在所述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物,得到第二层叠体,然后从所述第三电子射线固化性树脂组合物侧对所述第二层叠体照射电子射线的工序。
11.包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
在金属箔层的一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物,得到第一层叠体,然后从所述第三电子射线固化性树脂组合物侧对所述第一层叠体照射电子射线的工序;和
准备介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于所述电子射线照射后的第一层叠体的金属箔层的另一个面上而成的第二层叠体,然后从所述热熔接性树脂膜侧对所述第二层叠体照射电子射线的工序。
12.包装材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
准备第一层叠体的工序,所述第一层叠体是介由第二电子射线固化性树脂组合物将热熔接性树脂膜粘接于金属箔层的一个面上而成的;
在所述第一层叠体中的所述金属箔层的另一个面上涂布第三电子射线固化性树脂组合物而得到第二层叠体的工序;和
对所述第二层叠体的两个面照射电子射线的工序。
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