JP2002096419A - 深絞り成型用アルミニウム箔複合材、その製造方法およびその成形方法 - Google Patents
深絞り成型用アルミニウム箔複合材、その製造方法およびその成形方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚染を極度に嫌う用途の深絞り成形するアル
ミニウム複合材でにおいて、成形時に潤滑材などを使用
せずに成形ポンチとの摩擦抵抗が少く成形性に優れたア
ルミニウム複合材、その製造方法の提供。 【解決手段】 少なくとも、未延伸熱可塑性樹脂フィル
ム／変性ポリオレフィン系接着樹脂またはポリオレフィ
ンと変性ポリオレフィン系接着樹脂のラミネート／アル
ミニウム箔からなる積層体であって、該樹脂フィルムの
外側表面にのみ微細な凹凸を設けたことを特徴とする深
絞り成形用アルミニウム箔複合材、該複合材の製造方法
及び該複合材を用いたの深絞り成形方法。
ミニウム複合材でにおいて、成形時に潤滑材などを使用
せずに成形ポンチとの摩擦抵抗が少く成形性に優れたア
ルミニウム複合材、その製造方法の提供。 【解決手段】 少なくとも、未延伸熱可塑性樹脂フィル
ム／変性ポリオレフィン系接着樹脂またはポリオレフィ
ンと変性ポリオレフィン系接着樹脂のラミネート／アル
ミニウム箔からなる積層体であって、該樹脂フィルムの
外側表面にのみ微細な凹凸を設けたことを特徴とする深
絞り成形用アルミニウム箔複合材、該複合材の製造方法
及び該複合材を用いたの深絞り成形方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品用の包装材
料、携帯電話、ノート型パソコン、携帯用テープレコー
ダー、ミニディスク、コンパクトディスクなどに使用さ
れる二次蓄電池などの包材として使用されれている、未
延伸熱可塑性樹脂フィルムとアルミニウム箔を積層した
プラスチック−アルミニウム箔複合材（以下単に「アル
ミニウム箔複合材」という。）であって、冷間深絞り成
形において、限界成形高さを大にすることが可能なアル
ミニウム箔複合材に関する。
料、携帯電話、ノート型パソコン、携帯用テープレコー
ダー、ミニディスク、コンパクトディスクなどに使用さ
れる二次蓄電池などの包材として使用されれている、未
延伸熱可塑性樹脂フィルムとアルミニウム箔を積層した
プラスチック−アルミニウム箔複合材（以下単に「アル
ミニウム箔複合材」という。）であって、冷間深絞り成
形において、限界成形高さを大にすることが可能なアル
ミニウム箔複合材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、音声機器、映像機器、ＯＡ機器な
どの電子機器分野においては高性能化、小型化、軽量
化、薄型化、携帯性が進み、中でもパソコンのようにデ
スクトップ型からノートブック型、手帳タイプへ、さら
にメモリーもフロッピー（登録商標）・ディスクからメ
モリーカードなどが開発され、またこれらも携帯電話と
の接続などめまぐるしい展開が行われている。このよう
な電子機器の小型化、携帯性化に伴い、これらの電子機
器用の電源もまた高性能化、軽量化、短時間での充電性
能の要望が高く、容積エネルギー密度、重量エネルギー
密度の高い、高い移動性能を有する二次蓄電池の開発が
必要とされている。
どの電子機器分野においては高性能化、小型化、軽量
化、薄型化、携帯性が進み、中でもパソコンのようにデ
スクトップ型からノートブック型、手帳タイプへ、さら
にメモリーもフロッピー（登録商標）・ディスクからメ
モリーカードなどが開発され、またこれらも携帯電話と
の接続などめまぐるしい展開が行われている。このよう
な電子機器の小型化、携帯性化に伴い、これらの電子機
器用の電源もまた高性能化、軽量化、短時間での充電性
能の要望が高く、容積エネルギー密度、重量エネルギー
密度の高い、高い移動性能を有する二次蓄電池の開発が
必要とされている。
【０００３】このような要望に応えるため、二次蓄電池
も従来の鉛蓄電池からニッケル−カドミウム電池へ、さ
らには高エネルギー密度のリチウム電池へと代わり、現
在はリチウムイオン二次電池、ニッケル−水素二次電池
などがその主流になり、その開発は留まるところを知ら
ず、更なる開発が続いている。このような二次電池にお
いて使用する電池ケース（外装包材）としては、大きく
分けてヒートシールにより電池を密閉するタイプ（ヒー
トシールタイプ）と金属の接合により密封するタイプ
（金属ケース）の２種類があるようであるが、現状にお
いては端子の取り出し易さと、密閉操作の容易性（電池
の生産性）の観点から、特別の用途を除きヒートシール
タイプのものが主として生産されている。
も従来の鉛蓄電池からニッケル−カドミウム電池へ、さ
らには高エネルギー密度のリチウム電池へと代わり、現
在はリチウムイオン二次電池、ニッケル−水素二次電池
などがその主流になり、その開発は留まるところを知ら
ず、更なる開発が続いている。このような二次電池にお
いて使用する電池ケース（外装包材）としては、大きく
分けてヒートシールにより電池を密閉するタイプ（ヒー
トシールタイプ）と金属の接合により密封するタイプ
（金属ケース）の２種類があるようであるが、現状にお
いては端子の取り出し易さと、密閉操作の容易性（電池
の生産性）の観点から、特別の用途を除きヒートシール
タイプのものが主として生産されている。
【０００４】このタイプの外装包材は、原則的には少な
くともアルミニウム箔とヒートシール性の未延伸熱可塑
性樹脂フィルム（以下単に「未延伸フィルム」とい
う。）を積層したアルミニウム箔複合材であり、酸素バ
リア性、湿度や水分の耐透過性、場合によっては耐透光
性などを必要とする各種の物品、例えば医薬品、写真用
薬剤、電子機器用薬剤、酸素や水分に反応しやすい材料
からなる精密機器部品等の包装材料として有用なもので
ある。このようなアルミニウム複合材は、通常張り出し
成形、しごき成形、プレス成形あるいはそれらを組み合
わせた深絞り成形（本発明においてはこれらの成形方法
を一括して単に「深絞り成形」という。）により成形さ
れる。
くともアルミニウム箔とヒートシール性の未延伸熱可塑
性樹脂フィルム（以下単に「未延伸フィルム」とい
う。）を積層したアルミニウム箔複合材であり、酸素バ
リア性、湿度や水分の耐透過性、場合によっては耐透光
性などを必要とする各種の物品、例えば医薬品、写真用
薬剤、電子機器用薬剤、酸素や水分に反応しやすい材料
からなる精密機器部品等の包装材料として有用なもので
ある。このようなアルミニウム複合材は、通常張り出し
成形、しごき成形、プレス成形あるいはそれらを組み合
わせた深絞り成形（本発明においてはこれらの成形方法
を一括して単に「深絞り成形」という。）により成形さ
れる。
【０００５】未延伸フィルムには、一般に包装適性を満
足させるため滑材を配合し適切な滑り性が付与されてい
る。アルミニウム箔複合材は酸変性の接着性樹脂を介し
てアルミニウム箔と未延伸フィルムを貼り合わせた後、
接合を完全にするため熱ドラムなどを用い未延伸フィル
ムの融点以上に温度を上げて、短時間ではあるが加熱処
理を行うため、未延伸フィルムの滑り性が低下する場合
がある。またドライラミネーションにより貼り合わせる
場合では、接着を完全にするため貼り合わせた後エージ
ング処理を行うが、エージング温度が高いと上記と同様
に未延伸フィルムの滑り性が低下する場合がある。フィ
ルム表面の滑り性が低下すると成形性を著しく妨害する
ケースがある。
足させるため滑材を配合し適切な滑り性が付与されてい
る。アルミニウム箔複合材は酸変性の接着性樹脂を介し
てアルミニウム箔と未延伸フィルムを貼り合わせた後、
接合を完全にするため熱ドラムなどを用い未延伸フィル
ムの融点以上に温度を上げて、短時間ではあるが加熱処
理を行うため、未延伸フィルムの滑り性が低下する場合
がある。またドライラミネーションにより貼り合わせる
場合では、接着を完全にするため貼り合わせた後エージ
ング処理を行うが、エージング温度が高いと上記と同様
に未延伸フィルムの滑り性が低下する場合がある。フィ
ルム表面の滑り性が低下すると成形性を著しく妨害する
ケースがある。
【０００６】深絞り成形において、重要なことは成形高
さをいかにして高くするかにある。そして成形金型のポ
ンチと接するフィルム表面の滑り性が成形高さを得る上
でポイントとなることが知られており、このために従来
はこの表面の滑り性を改善するために、アルミニウム複
合材との接触面の潤滑性、ポンチの材質（クロムメッキ
やステンレス化）、ポンチの鏡面加工、ポンチの形状、
あるいは接触面粗度、ポンチとダイスのクリアランスな
どの検討が行われてきた。成形金型の改善以外のアルミ
ニウム複合材との接触面の潤滑性を改善する一つの方法
としてフィルム表面に潤滑油を塗布し、ポンチと接する
フィルム表面の滑り性を高めて深絞り成形を行う方法が
ある。
さをいかにして高くするかにある。そして成形金型のポ
ンチと接するフィルム表面の滑り性が成形高さを得る上
でポイントとなることが知られており、このために従来
はこの表面の滑り性を改善するために、アルミニウム複
合材との接触面の潤滑性、ポンチの材質（クロムメッキ
やステンレス化）、ポンチの鏡面加工、ポンチの形状、
あるいは接触面粗度、ポンチとダイスのクリアランスな
どの検討が行われてきた。成形金型の改善以外のアルミ
ニウム複合材との接触面の潤滑性を改善する一つの方法
としてフィルム表面に潤滑油を塗布し、ポンチと接する
フィルム表面の滑り性を高めて深絞り成形を行う方法が
ある。
【０００７】しかし容器内面に潤滑油などを塗布した場
合には、医薬品のような高品質製品の容器としては使用
不可能であるばかりでなく、電池用ケースとしても電解
液を汚染することになるためこのような手段は採用不可
能であり、このような容器内面の清浄性を必要とする用
途分野が大きな割合を占めるようになってきた。第２の
方法として、未延伸フィルムの樹脂にあらかじめ脂肪酸
アミドのような滑材を１０００ｐｐｍ程度添加してお
き、それらの表面へのブリード作用により滑り性を付与
させる方法がある。この場合には添加した滑材の種類、
温度によって滑材のフィルム中での挙動が異なり、未延
伸フィルムとアルミニウム箔を貼り合わせた後の加熱処
理、エージング処理の条件が重要な管理ポイントとな
る。しかしながら、処理条件のわずかな変動が表面の滑
り性に大きな影響を与えるため安定した表面品質を確保
することが困難である。また貼り合わせた後の接着性を
完結させるためにためには加熱処理温度、エージング温
度を高く設定したいが、フィルム表面の滑り性が低下す
るため、例えば低温度で長時間のエージング処理を行う
ことなどが要求されていた。
合には、医薬品のような高品質製品の容器としては使用
不可能であるばかりでなく、電池用ケースとしても電解
液を汚染することになるためこのような手段は採用不可
能であり、このような容器内面の清浄性を必要とする用
途分野が大きな割合を占めるようになってきた。第２の
方法として、未延伸フィルムの樹脂にあらかじめ脂肪酸
アミドのような滑材を１０００ｐｐｍ程度添加してお
き、それらの表面へのブリード作用により滑り性を付与
させる方法がある。この場合には添加した滑材の種類、
温度によって滑材のフィルム中での挙動が異なり、未延
伸フィルムとアルミニウム箔を貼り合わせた後の加熱処
理、エージング処理の条件が重要な管理ポイントとな
る。しかしながら、処理条件のわずかな変動が表面の滑
り性に大きな影響を与えるため安定した表面品質を確保
することが困難である。また貼り合わせた後の接着性を
完結させるためにためには加熱処理温度、エージング温
度を高く設定したいが、フィルム表面の滑り性が低下す
るため、例えば低温度で長時間のエージング処理を行う
ことなどが要求されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、深絞り成形
するためのアルミニウム複合材において、医薬品や電池
ケースのような汚染を極度に嫌う用途において、深絞り
成形時において潤滑材などを使用せずに成形ポンチとの
摩擦抵抗の少ない、成形性の優れたアルミニウム複合
材、その製造方法並びにそれを用いた深絞り成形方法の
開発を目的とする。
するためのアルミニウム複合材において、医薬品や電池
ケースのような汚染を極度に嫌う用途において、深絞り
成形時において潤滑材などを使用せずに成形ポンチとの
摩擦抵抗の少ない、成形性の優れたアルミニウム複合
材、その製造方法並びにそれを用いた深絞り成形方法の
開発を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、［１］ 少な
くとも、未延伸熱可塑性樹脂フィルム／変性ポリオレフ
ィン系接着樹脂またはポリオレフィンと変性ポリオレフ
ィン系接着樹脂のラミネート／アルミニウム箔からなる
積層体であって、該樹脂フィルムの外側表面にのみ微細
な凹凸を設けたことを特徴とする深絞り成形用アルミニ
ウム箔複合材、［２］ 未延伸熱可塑性樹脂フィルムが
ポリオレフィン系樹脂のフィルムであり、厚さが１５〜
２００μｍである上記［１］に記載の深絞り成形用アル
ミニウム箔複合材、［３］ 未延伸熱可塑性フィルムの
外側表面の凹凸の高さが、０．１〜２５μｍの高さであ
る請求項１または２に記載の深絞り成形用アルミニウム
箔複合材、［４］ 二軸延伸熱可塑性樹脂フィルム／接
着剤／アルミニウム箔／変性ポリオレフィン系接着樹脂
またはポリオレフィンと変性ポリオレフィン系接着樹脂
のラミネート／未延伸熱可塑性樹脂フィルムからなる積
層体であって、該未延伸熱可塑性樹脂フィルムの外側表
面に微細な凹凸を設けた［１］〜［３］のいずれかに記
載の深絞り成形用アルミニウム箔複合材、
くとも、未延伸熱可塑性樹脂フィルム／変性ポリオレフ
ィン系接着樹脂またはポリオレフィンと変性ポリオレフ
ィン系接着樹脂のラミネート／アルミニウム箔からなる
積層体であって、該樹脂フィルムの外側表面にのみ微細
な凹凸を設けたことを特徴とする深絞り成形用アルミニ
ウム箔複合材、［２］ 未延伸熱可塑性樹脂フィルムが
ポリオレフィン系樹脂のフィルムであり、厚さが１５〜
２００μｍである上記［１］に記載の深絞り成形用アル
ミニウム箔複合材、［３］ 未延伸熱可塑性フィルムの
外側表面の凹凸の高さが、０．１〜２５μｍの高さであ
る請求項１または２に記載の深絞り成形用アルミニウム
箔複合材、［４］ 二軸延伸熱可塑性樹脂フィルム／接
着剤／アルミニウム箔／変性ポリオレフィン系接着樹脂
またはポリオレフィンと変性ポリオレフィン系接着樹脂
のラミネート／未延伸熱可塑性樹脂フィルムからなる積
層体であって、該未延伸熱可塑性樹脂フィルムの外側表
面に微細な凹凸を設けた［１］〜［３］のいずれかに記
載の深絞り成形用アルミニウム箔複合材、
【００１０】［５］ アルミニウム箔と未延伸熱可塑性
樹脂フィルムを変性ポリオレフィン系接着樹脂を介して
接着後、該熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、続いて加
熱状態のフィルム面を微細な凹凸の表面を有するロール
で加圧し、冷却すると同時に表面に微細な凹凸を設ける
ことを特徴とする深絞り成形用アルミニウム箔複合材の
製造方法、［６］ 上記［５］により得られた深絞り成
形用アルミニウム箔複合材に対し、アルミニウム箔側に
二軸延伸熱可塑性樹脂フィルムを積層する事を特徴とす
る深絞り成形用アルミニウム箔複合材の製造方法、およ
び
樹脂フィルムを変性ポリオレフィン系接着樹脂を介して
接着後、該熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、続いて加
熱状態のフィルム面を微細な凹凸の表面を有するロール
で加圧し、冷却すると同時に表面に微細な凹凸を設ける
ことを特徴とする深絞り成形用アルミニウム箔複合材の
製造方法、［６］ 上記［５］により得られた深絞り成
形用アルミニウム箔複合材に対し、アルミニウム箔側に
二軸延伸熱可塑性樹脂フィルムを積層する事を特徴とす
る深絞り成形用アルミニウム箔複合材の製造方法、およ
び
【００１１】［７］ 深絞り成形用アルミニウム箔複合
材の表面に微細な凹凸を設けた未延伸熱可塑性樹脂フィ
ルム側がポンチ側になるように、深絞り用成形金型でプ
レスすることを特徴とするアルミニウム箔複合材の深絞
り成形方法、を開発することにより上記の課題を解決し
た。
材の表面に微細な凹凸を設けた未延伸熱可塑性樹脂フィ
ルム側がポンチ側になるように、深絞り用成形金型でプ
レスすることを特徴とするアルミニウム箔複合材の深絞
り成形方法、を開発することにより上記の課題を解決し
た。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明において、アルミニウム複
合体に使用する未延伸フィルムの樹脂としては、ヒート
シール性のある樹脂であれば使用可能である。たとえ
ば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、
中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピ
レン（ホモポリプロピレン、ブロック状ポリプロピレ
ン、ランダムポリプロピレンなど）等のポリオレフィン
樹脂、あるいはオレフィンとビニル系モノマー、アクリ
ル系モノマー、不飽和カルボン酸などの共重合性モノマ
ーとの共重合体あるいはそれらのブレンド組成物など、
ポリオレフィン系樹脂が主として使用される。
合体に使用する未延伸フィルムの樹脂としては、ヒート
シール性のある樹脂であれば使用可能である。たとえ
ば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、
中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピ
レン（ホモポリプロピレン、ブロック状ポリプロピレ
ン、ランダムポリプロピレンなど）等のポリオレフィン
樹脂、あるいはオレフィンとビニル系モノマー、アクリ
ル系モノマー、不飽和カルボン酸などの共重合性モノマ
ーとの共重合体あるいはそれらのブレンド組成物など、
ポリオレフィン系樹脂が主として使用される。
【００１３】該樹脂は、用途によっては滑材を含まない
樹脂を必要とすることもあるが、通常市販品としてステ
アリン酸アミドなどの高級脂肪酸アミド、ステアリン酸
等の高級脂肪酸などの滑材が１０００ｐｐｍ程度配合さ
れている樹脂であっても使用できる。該未延伸フィルム
の厚さとしては深絞り成形条件および使用目的に応じて
変わるので固定化することができないが、通常は深絞り
した後においても該フィルム層の破れやピンホールの発
生がなく、かつヒートシールできる厚さが必要なので、
たとえば１５μｍ以上が必要となる。しかしこの厚さが
必要以上厚いときは電池ケースとして利用するような場
合には電池の体積エネルギー密度を低下させるので、で
きるだけ薄い方が好ましい。ただし容器の剛性を必要と
する場合などは未延伸フィルム層を厚くすることにより
これを補う必要があるので該フィルム層を厚くすること
も必要な場合がある。従って限定するわけでないが、通
常は１５〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍの
ものが加工性、性能のバランスから選ばれる。
樹脂を必要とすることもあるが、通常市販品としてステ
アリン酸アミドなどの高級脂肪酸アミド、ステアリン酸
等の高級脂肪酸などの滑材が１０００ｐｐｍ程度配合さ
れている樹脂であっても使用できる。該未延伸フィルム
の厚さとしては深絞り成形条件および使用目的に応じて
変わるので固定化することができないが、通常は深絞り
した後においても該フィルム層の破れやピンホールの発
生がなく、かつヒートシールできる厚さが必要なので、
たとえば１５μｍ以上が必要となる。しかしこの厚さが
必要以上厚いときは電池ケースとして利用するような場
合には電池の体積エネルギー密度を低下させるので、で
きるだけ薄い方が好ましい。ただし容器の剛性を必要と
する場合などは未延伸フィルム層を厚くすることにより
これを補う必要があるので該フィルム層を厚くすること
も必要な場合がある。従って限定するわけでないが、通
常は１５〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍの
ものが加工性、性能のバランスから選ばれる。
【００１４】本発明のアルミニウム箔複合体に使用する
アルミニウム箔としては、純アルミニウム系またはアル
ミニウム−鉄系合金、たとえばＡＡ−８０２１，ＡＡ−
８０７９等の合金箔を用いる。厚さとしては加工性の確
保と酸素や水分の容器内への侵入防止のバリア性を確保
するため、７〜１００μｍ、好ましくは１５〜５０μｍ
の軟質材を使用する。これらのアルミニウム箔は、樹脂
フィルムとの接着性を向上させるために、用途によって
はカップリング剤処理、クロム系またはノンクロム系の
下地処理などの前処理をしてもよい。
アルミニウム箔としては、純アルミニウム系またはアル
ミニウム−鉄系合金、たとえばＡＡ−８０２１，ＡＡ−
８０７９等の合金箔を用いる。厚さとしては加工性の確
保と酸素や水分の容器内への侵入防止のバリア性を確保
するため、７〜１００μｍ、好ましくは１５〜５０μｍ
の軟質材を使用する。これらのアルミニウム箔は、樹脂
フィルムとの接着性を向上させるために、用途によって
はカップリング剤処理、クロム系またはノンクロム系の
下地処理などの前処理をしてもよい。
【００１５】一般に、アルミニウム箔を挟んで未延伸フ
ィルムの反対側に積層される二軸延伸熱可塑性樹脂フィ
ルムとしては、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピ
レン、ポリイミド、好ましくはポリアミドフィルムなど
の比較的強度が高く、伸度の大きい樹脂フィルムを使用
する。該延伸フィルムは、深絞り成形した容器の強度を
確保するために積層するが、強度確保以外にもアルミニ
ウム箔複合体の成形性を確保するために少なくとも１層
はアルミニウム箔に直接（ドライラミネート接着剤を使
用する。）積層する事が好ましい。該延伸フィルムはこ
れ以外に任意の場所に複数層積層されてもよい。この延
伸フィルムの厚さとしては、９〜５０μｍ、好ましくは
１２〜３０μｍ程度のものを使用する。通常市販のもの
をそのまま使用できる。
ィルムの反対側に積層される二軸延伸熱可塑性樹脂フィ
ルムとしては、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピ
レン、ポリイミド、好ましくはポリアミドフィルムなど
の比較的強度が高く、伸度の大きい樹脂フィルムを使用
する。該延伸フィルムは、深絞り成形した容器の強度を
確保するために積層するが、強度確保以外にもアルミニ
ウム箔複合体の成形性を確保するために少なくとも１層
はアルミニウム箔に直接（ドライラミネート接着剤を使
用する。）積層する事が好ましい。該延伸フィルムはこ
れ以外に任意の場所に複数層積層されてもよい。この延
伸フィルムの厚さとしては、９〜５０μｍ、好ましくは
１２〜３０μｍ程度のものを使用する。通常市販のもの
をそのまま使用できる。
【００１６】アルミニウム箔、未延伸フィルム、延伸フ
ィルム等の積層においては、各層間の接着が確実であれ
ば方法は問わないが、各層間の接着を確実に行うために
接着剤を使用することが必要である。アルミニウム箔よ
り内側になる未延伸フィルムとアルミニウム箔間の接着
には、医薬品、電池ケース用包材などにおいて、耐薬品
性、耐電解液性の高い接着剤、たとえば無水マレイン酸
などの不飽和カルボン酸誘導体で変性した無水マレイン
酸変性ポリエチレンまたは無水マレイン酸変性ポリプロ
ピレン等の変性ポリオレフィン、エチレン−アクリル酸
共重合体、アイオノマーなど（本発明においてはこれら
を一括して「変性ポリオレフィン系接着樹脂」とい
う。）の変性樹脂接着剤を使用することが好ましい。
ィルム等の積層においては、各層間の接着が確実であれ
ば方法は問わないが、各層間の接着を確実に行うために
接着剤を使用することが必要である。アルミニウム箔よ
り内側になる未延伸フィルムとアルミニウム箔間の接着
には、医薬品、電池ケース用包材などにおいて、耐薬品
性、耐電解液性の高い接着剤、たとえば無水マレイン酸
などの不飽和カルボン酸誘導体で変性した無水マレイン
酸変性ポリエチレンまたは無水マレイン酸変性ポリプロ
ピレン等の変性ポリオレフィン、エチレン−アクリル酸
共重合体、アイオノマーなど（本発明においてはこれら
を一括して「変性ポリオレフィン系接着樹脂」とい
う。）の変性樹脂接着剤を使用することが好ましい。
【００１７】なおこの変性樹脂接着剤（変性ポリオレフ
ィン系接着樹脂）は高価な樹脂であるので、単層の変性
接着剤に代え、未延伸フィルムと同系統のポリオレフィ
ンフィルムに変性ポリオッレフィン接着樹脂を供押出ラ
ミネートなどによりラミネートし、該ポリオレフィン層
を未延伸フィルム側に、変性樹脂接着剤層をアルミニウ
ム箔側にして積層する事により変性樹脂接着剤量を削減
する方法を採ってもよい。接着剤層の厚さは強度が十分
であれば薄い方が好ましい。単層の場合は通常は４〜４
０μｍ、好ましくは６〜１５μｍ程度である。また共押
出の場合は変性樹脂接着剤層の押出製膜の厚さは０．１
〜４０μｍ程度がよい。この方法によるときは低廉なコ
ストで製品とすることができる。
ィン系接着樹脂）は高価な樹脂であるので、単層の変性
接着剤に代え、未延伸フィルムと同系統のポリオレフィ
ンフィルムに変性ポリオッレフィン接着樹脂を供押出ラ
ミネートなどによりラミネートし、該ポリオレフィン層
を未延伸フィルム側に、変性樹脂接着剤層をアルミニウ
ム箔側にして積層する事により変性樹脂接着剤量を削減
する方法を採ってもよい。接着剤層の厚さは強度が十分
であれば薄い方が好ましい。単層の場合は通常は４〜４
０μｍ、好ましくは６〜１５μｍ程度である。また共押
出の場合は変性樹脂接着剤層の押出製膜の厚さは０．１
〜４０μｍ程度がよい。この方法によるときは低廉なコ
ストで製品とすることができる。
【００１８】一方アルミニウム箔の外側となる延伸フィ
ルムとの接着は、ウレタン系などのドライラミネート接
着剤を用いて接着する。本発明のアルミニウム箔複合体
の未延伸フィルム外側表面に微細な凹凸を設けることが
必要である。この凹凸のサイズとしては高さが０．１〜
２５μｍ、好ましくは１〜１５μｍ程度のものであり、
形状は梨地、格子型、菱形、ダイヤ型、亀甲形など形状
は特に問わないが凹凸、０．１〜１ｍｍ程度の間隔の梨
地が好ましい。
ルムとの接着は、ウレタン系などのドライラミネート接
着剤を用いて接着する。本発明のアルミニウム箔複合体
の未延伸フィルム外側表面に微細な凹凸を設けることが
必要である。この凹凸のサイズとしては高さが０．１〜
２５μｍ、好ましくは１〜１５μｍ程度のものであり、
形状は梨地、格子型、菱形、ダイヤ型、亀甲形など形状
は特に問わないが凹凸、０．１〜１ｍｍ程度の間隔の梨
地が好ましい。
【００１９】本発明のアルミニウム箔複合体の製造は、
たとえば次のような手順にて行うことができる。はじめ
に、アルミニウム箔および未延伸フィルム（ＣＰＰ）の
間に溶融状態の変性ポリオレフィン系接着樹脂を供給し
ながら冷却ニップロールを通して原反（ＣＰＰ／変性ポ
リオレフィン系接着樹脂／アルミニウム箔の積層体）を
製造し、続いて変性ポリオレフィン樹脂の融点以上に保
持された乾燥機内を通過した後、ＣＰＰ面に表面が微細
な凹凸を有する冷却ロールが接するよう冷却ロール間を
通し、加熱処理を兼ねてＣＰＰ面に微細な凹凸を設けて
深絞り用アルミニウム複合材とする。
たとえば次のような手順にて行うことができる。はじめ
に、アルミニウム箔および未延伸フィルム（ＣＰＰ）の
間に溶融状態の変性ポリオレフィン系接着樹脂を供給し
ながら冷却ニップロールを通して原反（ＣＰＰ／変性ポ
リオレフィン系接着樹脂／アルミニウム箔の積層体）を
製造し、続いて変性ポリオレフィン樹脂の融点以上に保
持された乾燥機内を通過した後、ＣＰＰ面に表面が微細
な凹凸を有する冷却ロールが接するよう冷却ロール間を
通し、加熱処理を兼ねてＣＰＰ面に微細な凹凸を設けて
深絞り用アルミニウム複合材とする。
【００２０】図１では作業の都合から一旦ＣＰＰとアル
ミニウム箔の接着を行い原反を製造しておき、次の工程
として原反繰出ロール１から原反１０を繰り出し、２０
０℃に保持された乾燥機２、冷却ロール３，４を経て深
絞り用アルミニウム複合材とする。すなわち乾燥機２内
で樹脂の融点以上の２００℃に加熱された原反１０はつ
づいてＣＰＰ側１１を微細な凹凸表面を有する冷却ロー
ル３に向けて冷却ロール３とニップロール４の間を通過
することによりＣＰＰ層１１表面に微細な凹凸を有する
アルミニウム箔複合体１３となる。図２に示すように図
１の乾燥機２に代えヒーターロール２’を用いてもよ
い。この場合においてヒーターロール２’はアルミニウ
ム箔面１２に接するようにし、かつＣＰＰ面１１に接す
る冷却ロール３の表面は凹凸の表面を有するものであ
る。樹脂の弾性のためにアルミニウム複合体の樹脂温
度、処理速度により変わるが若干緩和されるのでロール
冷却面の凹凸の高さはアルミニウム箔複合体の凹凸の必
要高さより少し高い方が好ましい。このように未延伸樹
脂フィルムがエンボス加工されたアルミニウム複合体を
製造した後に延伸フィルムを積層すれば、延伸フィルム
が高温に加熱されることがないので延伸フィルムの配向
を破壊することが避けられる。
ミニウム箔の接着を行い原反を製造しておき、次の工程
として原反繰出ロール１から原反１０を繰り出し、２０
０℃に保持された乾燥機２、冷却ロール３，４を経て深
絞り用アルミニウム複合材とする。すなわち乾燥機２内
で樹脂の融点以上の２００℃に加熱された原反１０はつ
づいてＣＰＰ側１１を微細な凹凸表面を有する冷却ロー
ル３に向けて冷却ロール３とニップロール４の間を通過
することによりＣＰＰ層１１表面に微細な凹凸を有する
アルミニウム箔複合体１３となる。図２に示すように図
１の乾燥機２に代えヒーターロール２’を用いてもよ
い。この場合においてヒーターロール２’はアルミニウ
ム箔面１２に接するようにし、かつＣＰＰ面１１に接す
る冷却ロール３の表面は凹凸の表面を有するものであ
る。樹脂の弾性のためにアルミニウム複合体の樹脂温
度、処理速度により変わるが若干緩和されるのでロール
冷却面の凹凸の高さはアルミニウム箔複合体の凹凸の必
要高さより少し高い方が好ましい。このように未延伸樹
脂フィルムがエンボス加工されたアルミニウム複合体を
製造した後に延伸フィルムを積層すれば、延伸フィルム
が高温に加熱されることがないので延伸フィルムの配向
を破壊することが避けられる。
【００２１】エンボス加工後のアルミニウム箔複合体
は、そのまま深絞り成形するときはそのまま商品となる
が、通常は加工性および強度を高めるために延伸フィル
ムを積層する。この場合はアルミニウム箔面にドライラ
ミネート接着剤を塗布し、つづいて延伸フィルムを貼着
し、アルミニウム箔複合体とする。これらの未延伸フィ
ルム面をエンボス加工されたアルミニウム箔複合体は、
この面を内側（深絞り成型においてポンチが当たる面）
にして深絞り成形加工する。成形加工自体は従来の深絞
り成形と同一の金型を用い、同一の条件で成形を行うこ
とができる。表面の動摩擦係数が低くなるので未延伸フ
ィルム面に微細な凹凸を設けたアルミニウム複合体は、
結果として限界成形高さの高い製品が得られることが確
認できた。
は、そのまま深絞り成形するときはそのまま商品となる
が、通常は加工性および強度を高めるために延伸フィル
ムを積層する。この場合はアルミニウム箔面にドライラ
ミネート接着剤を塗布し、つづいて延伸フィルムを貼着
し、アルミニウム箔複合体とする。これらの未延伸フィ
ルム面をエンボス加工されたアルミニウム箔複合体は、
この面を内側（深絞り成型においてポンチが当たる面）
にして深絞り成形加工する。成形加工自体は従来の深絞
り成形と同一の金型を用い、同一の条件で成形を行うこ
とができる。表面の動摩擦係数が低くなるので未延伸フ
ィルム面に微細な凹凸を設けたアルミニウム複合体は、
結果として限界成形高さの高い製品が得られることが確
認できた。
【００２２】
（深絞り成型用アルミニウム複合体の層構成） タイプＡ：ＯＮ25／接着剤／Ａｌ40／変性ＰＰ40／ＣＰ
Ｐ30 タイプＢ：ＯＮ25／接着剤／Ａｌ40／変性ＰＥ40／ＬＬ
ＤＰＥ30 タイプＣ：ＯＮ25／接着剤／Ａｌ40／接着剤／ＣＰＰ30 ただし：ＯＮ＝延伸ポリアミド（６ナイロン）フィルム 接着剤＝ウレタン系ドライラミ接着剤 Ａｌ＝ＡＡ規格 ８０７９ Ｏ材（両面クロムの下地処
理） 変性ＰＰ＝無水マレイン酸変性ポリプロピレン（ＣＰＰ
と共押出） 変性ＰＥ＝無水マレイン酸変性ポリエチレン（ＬＬＤＰ
Ｅと共押出） ＣＰＰ＝未延伸ポリプロピレンフィルム ＬＬＤＰＥ＝直鎖状低密度ポリエチレン なお上付の数字は厚さ（μｍ）を示す。
Ｐ30 タイプＢ：ＯＮ25／接着剤／Ａｌ40／変性ＰＥ40／ＬＬ
ＤＰＥ30 タイプＣ：ＯＮ25／接着剤／Ａｌ40／接着剤／ＣＰＰ30 ただし：ＯＮ＝延伸ポリアミド（６ナイロン）フィルム 接着剤＝ウレタン系ドライラミ接着剤 Ａｌ＝ＡＡ規格 ８０７９ Ｏ材（両面クロムの下地処
理） 変性ＰＰ＝無水マレイン酸変性ポリプロピレン（ＣＰＰ
と共押出） 変性ＰＥ＝無水マレイン酸変性ポリエチレン（ＬＬＤＰ
Ｅと共押出） ＣＰＰ＝未延伸ポリプロピレンフィルム ＬＬＤＰＥ＝直鎖状低密度ポリエチレン なお上付の数字は厚さ（μｍ）を示す。
【００２３】（実施例１）上記のタイプＡの層構成を有
し、エンボス加工時に梨地（エンボス高さ２μｍ）の冷
却ロールを用いエンボス加工をしたアルミニウム箔複合
体のエンボス加工面の動摩擦計数の測定、金型として成
形高さフリーのストレート金型にて該アルミニウム箔複
合体の深絞り成形を行った。使用した金型のポンチ形状
は、長辺６０ｍｍ、短辺４５ｍｍ、コーナーＲ＝２ｍ
ｍ、ポンチ肩Ｒ＝２ｍｍ、ダイス肩Ｒ＝１ｍｍのものを
用いたときの限界成形高さおよび耐電解液性（ジメチル
カーボネートとエチルカーボネートの１：１の混合物の
リチウム塩溶液に常温で３日間浸漬し、アルミニウム箔
と未延伸フィルムの間の剥離強度を測定した。）を測定
した。結果を表１に示す。
し、エンボス加工時に梨地（エンボス高さ２μｍ）の冷
却ロールを用いエンボス加工をしたアルミニウム箔複合
体のエンボス加工面の動摩擦計数の測定、金型として成
形高さフリーのストレート金型にて該アルミニウム箔複
合体の深絞り成形を行った。使用した金型のポンチ形状
は、長辺６０ｍｍ、短辺４５ｍｍ、コーナーＲ＝２ｍ
ｍ、ポンチ肩Ｒ＝２ｍｍ、ダイス肩Ｒ＝１ｍｍのものを
用いたときの限界成形高さおよび耐電解液性（ジメチル
カーボネートとエチルカーボネートの１：１の混合物の
リチウム塩溶液に常温で３日間浸漬し、アルミニウム箔
と未延伸フィルムの間の剥離強度を測定した。）を測定
した。結果を表１に示す。
【００２４】（実施例２）タイプＢの層構成を有し、エ
ンボス加工して同様に１ｍｍ角のダイヤ模様を有するエ
ンボス加工をしたアルミニウム箔複合体を用いたほかは
実施例１と同様の試験をした。結果を表１に示す。
ンボス加工して同様に１ｍｍ角のダイヤ模様を有するエ
ンボス加工をしたアルミニウム箔複合体を用いたほかは
実施例１と同様の試験をした。結果を表１に示す。
【００２５】（比較例１〜３）比較例１は、タイプＡの
層構造を有し、鏡面の冷却ロールを用いて表面を平滑な
面としたアルミニウム箔複合体を用いた。比較例２は、
タイプＢの層構造を有し、鏡面の冷却ロールを用いて表
面を平滑な面としたアルミニウム箔複合体を用いた。比
較例３は、タイプＣの層構造を有し、エンボス加工を施
さないアルミニウム箔複合体を用いた。上記の３アルミ
ニウム複合体を実施例１と同様の試験を行った。結果を
表１に示す。
層構造を有し、鏡面の冷却ロールを用いて表面を平滑な
面としたアルミニウム箔複合体を用いた。比較例２は、
タイプＢの層構造を有し、鏡面の冷却ロールを用いて表
面を平滑な面としたアルミニウム箔複合体を用いた。比
較例３は、タイプＣの層構造を有し、エンボス加工を施
さないアルミニウム箔複合体を用いた。上記の３アルミ
ニウム複合体を実施例１と同様の試験を行った。結果を
表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】本発明の深絞り成形用アルミニウム箔複
合材は、未延伸熱可塑性樹脂フィルムの表面に微細な凹
凸を設けたため、潤滑油塗布のような外部滑材を使用せ
ず、また成形用金型の形状や面粗度、クリアランスなど
とは関係なく、ポンチとのすべり性を大幅に高くなった
ため、加工性が著しく改善されており、同一強度の加工
を行ってもアルミニウム箔の切断やピンホールなどの発
生のない加工ができるようになった。さらに、滑材を使
用しなくとも強度の高い加工が可能となったため、清純
性を必要とする容器の包装材としても極めて有用であ
る。またアルミニウム箔より内側の接着剤として耐薬品
性の高い変性ポリオレフィン系接着樹脂を用いれば、医
薬品容器、電池ケースのような高度の耐薬品性を必要と
する包材としても有効である。
合材は、未延伸熱可塑性樹脂フィルムの表面に微細な凹
凸を設けたため、潤滑油塗布のような外部滑材を使用せ
ず、また成形用金型の形状や面粗度、クリアランスなど
とは関係なく、ポンチとのすべり性を大幅に高くなった
ため、加工性が著しく改善されており、同一強度の加工
を行ってもアルミニウム箔の切断やピンホールなどの発
生のない加工ができるようになった。さらに、滑材を使
用しなくとも強度の高い加工が可能となったため、清純
性を必要とする容器の包装材としても極めて有用であ
る。またアルミニウム箔より内側の接着剤として耐薬品
性の高い変性ポリオレフィン系接着樹脂を用いれば、医
薬品容器、電池ケースのような高度の耐薬品性を必要と
する包材としても有効である。
【図１】本発明における原反より深絞り成形用アルミニ
ウム箔複合材製造のフローシート。
ウム箔複合材製造のフローシート。
【図２】図１における乾燥機に代え、ヒーターロールを
使用した原反より深絞り成形用アルミニウム箔複合材製
造のフローシート。
使用した原反より深絞り成形用アルミニウム箔複合材製
造のフローシート。
１ 原反繰出ロール ２ 乾燥機 ２’ヒーターロール ３ 冷却ロール ４ ニップロール ５ 巻き取りロール １０ 原反 １１ ＣＰＰ面 １２ アルミニウム箔面 １３ 深絞り成形用アルミニウム箔複合材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:22 Ｂ２９Ｋ 105:22 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 (72)発明者 田中 克美 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内 (72)発明者 伊吾田 正治 岐阜県中津川市茄子川1646番地の39 株式 会社エースパッケージ内 (72)発明者 白石 哲也 岐阜県中津川市茄子川1646番地の39 株式 会社エースパッケージ内 Ｆターム(参考） 4F100 AB10B AB33B AK01A AK01C AK03A AK03G AK04G AK07 AK07G AK48 AK51G AK63 AL05G AL07G BA02 BA03 BA10A BA10C CB02 CB03 DD07A EC031 EC032 EC181 EC182 EJ38C EJ403 GB16 GB48 GB66 HB21 JB01 JB16A JB16C JK14 JL01 YY00A 4F201 AA03 AA03J AG01 AG03 AG05 AH54 BA03 BC01 BC13 BC37 BD02 BM04 BM13 BM14 BM20 BN11 BN24 BQ11 BQ12 BQ22
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくとも、未延伸熱可塑性樹脂フィル
ム／変性ポリオレフィン系接着樹脂またはポリオレフィ
ンと変性ポリオレフィン系接着樹脂のラミネート／アル
ミニウム箔からなる積層体であって、該樹脂フィルムの
外側表面にのみ微細な凹凸を設けたことを特徴とする深
絞り成形用アルミニウム箔複合材。 - 【請求項２】 未延伸熱可塑性樹脂フィルムがポリオレ
フィン系樹脂のフィルムであり、厚さが１５〜２００μ
ｍである請求項１に記載の深絞り成形用アルミニウム箔
複合材。 - 【請求項３】 未延伸熱可塑性フィルムの外側表面の凹
凸の高さが、０．１〜２５μｍの高さである請求項１ま
たは２に記載の深絞り成形用アルミニウム箔複合材。 - 【請求項４】 二軸延伸熱可塑性樹脂フィルム／接着剤
／アルミニウム箔／変性ポリオレフィン系接着樹脂また
はポリオレフィンと変性ポリオレフィン系接着樹脂のラ
ミネート／未延伸熱可塑性樹脂フィルムからなる積層体
であって、該未延伸熱可塑性樹脂フィルムの外側表面に
微細な凹凸を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載
の深絞り成形用アルミニウム箔複合材。 - 【請求項５】 アルミニウム箔と未延伸熱可塑性樹脂フ
ィルムを変性ポリオレフィン系接着樹脂を介して接着
後、該熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、続いて加熱状
態のフィルム面を微細な凹凸の表面を有するロールで加
圧し、冷却すると同時に表面に微細な凹凸を設けること
を特徴とする深絞り成形用アルミニウム箔複合材の製造
方法。 - 【請求項６】 請求項５により得られた深絞り成形用ア
ルミニウム箔複合材に対し、アルミニウム箔側に二軸延
伸熱可塑性樹脂フィルムを積層する事を特徴とする深絞
り成形用アルミニウム箔複合材の製造方法。 - 【請求項７】 深絞り成形用アルミニウム箔複合材の表
面に微細な凹凸を設けた未延伸熱可塑性樹脂フィルム側
がポンチ側になるように、深絞り用成形金型でプレスす
ることを特徴とするアルミニウム箔複合材の深絞り成形
方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000286530A JP4580079B2 (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 深絞り成形用アルミニウム箔複合材の製造方法およびその成形方法 |
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| JP2000286530A JP4580079B2 (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 深絞り成形用アルミニウム箔複合材の製造方法およびその成形方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002096419A true JP2002096419A (ja) | 2002-04-02 |
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- 2000-09-21 JP JP2000286530A patent/JP4580079B2/ja not_active Expired - Fee Related
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