JP2003062932A - 積層体および包装材料 - Google Patents
積層体および包装材料Info
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- JP2003062932A JP2003062932A JP2001254042A JP2001254042A JP2003062932A JP 2003062932 A JP2003062932 A JP 2003062932A JP 2001254042 A JP2001254042 A JP 2001254042A JP 2001254042 A JP2001254042 A JP 2001254042A JP 2003062932 A JP2003062932 A JP 2003062932A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】強浸透性物質を内容物として長期間保存しても
バリア層とシーラント層間のラミネート強度を低下させ
ることなく、またこの積層体同士をヒートシールした場
合に充分強いシール強度及び夾雑物シール性を持たせる
ことが可能で、さらに水分バリア性、耐熱性を付与でき
る積層体及び包装材料を提供する。 【解決手段】少なくとも最外層／バリア層／サンド樹脂
層／シーラント層の構成からなる積層体において、バリ
ア層、シーラント層が以下に示すような層であることを
特徴とする。 （１）バリア層；厚さ９〜２００μｍからなるアルミニ
ウム箔層であり、このアルミニウム箔のシーラント層側
もしくは両面に熱水変成処理が施されている層。 （２）シーラント層；密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3以
上、融解熱量のピークトップが１１５℃以上であるエチ
レン−α−オレフィン共重合体からなる層。
バリア層とシーラント層間のラミネート強度を低下させ
ることなく、またこの積層体同士をヒートシールした場
合に充分強いシール強度及び夾雑物シール性を持たせる
ことが可能で、さらに水分バリア性、耐熱性を付与でき
る積層体及び包装材料を提供する。 【解決手段】少なくとも最外層／バリア層／サンド樹脂
層／シーラント層の構成からなる積層体において、バリ
ア層、シーラント層が以下に示すような層であることを
特徴とする。 （１）バリア層；厚さ９〜２００μｍからなるアルミニ
ウム箔層であり、このアルミニウム箔のシーラント層側
もしくは両面に熱水変成処理が施されている層。 （２）シーラント層；密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3以
上、融解熱量のピークトップが１１５℃以上であるエチ
レン−α−オレフィン共重合体からなる層。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリア層とし
てアルミニウム箔を、シーラント層としてエチレン−α
−オレフィン共重合体をサンド樹脂の押出ラミネーショ
ンにより積層した積層体及び包装材料に関するものであ
る。
てアルミニウム箔を、シーラント層としてエチレン−α
−オレフィン共重合体をサンド樹脂の押出ラミネーショ
ンにより積層した積層体及び包装材料に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、パソコン、携帯電話等の携帯端末
装置、ビデオカメラ、衛星などに用いられる電池とし
て、超薄型化、小型化の可能なリチウム電池が盛んに開
発されている。このリチウム電池用の外層体としては、
従来電池包材として用いられていた金属製缶とは異な
り、軽量で電池の形状を自由に選択できるという利点か
ら、多層フィルムを袋状にしたものが多用されている。
多層フィルムの構成としては、例えば最外層／バリア層
／シーラント層という構成のものがあり、バリア層とし
てはその優れたガスバリア性能からアルミニウム箔を用
いることができる。しかし、現状では、リチウム電池用
包材として要求されているような機能・物性、例えば耐
熱性、ガスバリア性、内容物耐性等、を十分に満足する
ものが開発されていない。
装置、ビデオカメラ、衛星などに用いられる電池とし
て、超薄型化、小型化の可能なリチウム電池が盛んに開
発されている。このリチウム電池用の外層体としては、
従来電池包材として用いられていた金属製缶とは異な
り、軽量で電池の形状を自由に選択できるという利点か
ら、多層フィルムを袋状にしたものが多用されている。
多層フィルムの構成としては、例えば最外層／バリア層
／シーラント層という構成のものがあり、バリア層とし
てはその優れたガスバリア性能からアルミニウム箔を用
いることができる。しかし、現状では、リチウム電池用
包材として要求されているような機能・物性、例えば耐
熱性、ガスバリア性、内容物耐性等、を十分に満足する
ものが開発されていない。
【０００３】リチウム電池は、電池内容物として正極
材、負極材と共に、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、炭
酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルなどの非
プロトン性溶媒にリチウム塩を溶解した電解液、もしく
はその電解液を含浸させたポリマーゲルからなる電解質
層を含んでいる。このような強浸透性の溶媒がシーラン
ト層を通過すると、アルミニウム箔層とシーラント層間
のラミネート強度を低下させ、最終的には電解液が漏れ
出すといった問題があり、アルミニウム箔とシーラント
層との層間強度を強め、内容物耐性を持たせることは必
須である。
材、負極材と共に、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、炭
酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルなどの非
プロトン性溶媒にリチウム塩を溶解した電解液、もしく
はその電解液を含浸させたポリマーゲルからなる電解質
層を含んでいる。このような強浸透性の溶媒がシーラン
ト層を通過すると、アルミニウム箔層とシーラント層間
のラミネート強度を低下させ、最終的には電解液が漏れ
出すといった問題があり、アルミニウム箔とシーラント
層との層間強度を強め、内容物耐性を持たせることは必
須である。
【０００４】また、電解液中のリチウム塩としてはＬｉ
ＰＦ6、ＬｉＢＦ4等の物質が用いられているが、これら
の塩は水分との加水分解反応によりフッ酸を発生し、こ
れは金属面の腐食、ラミネート強度低下を引き起こす。
解決策としてバリア層にアルミニウム箔を用いること
で、包材の表面からの水分侵入はほぼ遮断される。しか
し、リチウム電池用の外装材は多層フィルムをヒートシ
ールによって貼り合わせた構造をしており、最内層であ
るシーラント層のシール部端面からの水分の侵入を防ぐ
必要もあり、シーラント層に水蒸気透過度の低い高密度
な樹脂を用いるなどの工夫もなされている。
ＰＦ6、ＬｉＢＦ4等の物質が用いられているが、これら
の塩は水分との加水分解反応によりフッ酸を発生し、こ
れは金属面の腐食、ラミネート強度低下を引き起こす。
解決策としてバリア層にアルミニウム箔を用いること
で、包材の表面からの水分侵入はほぼ遮断される。しか
し、リチウム電池用の外装材は多層フィルムをヒートシ
ールによって貼り合わせた構造をしており、最内層であ
るシーラント層のシール部端面からの水分の侵入を防ぐ
必要もあり、シーラント層に水蒸気透過度の低い高密度
な樹脂を用いるなどの工夫もなされている。
【０００５】しかしながら、そのように高密度な樹脂は
一般的に硬くて脆いために、基材への接着性、ヒートシ
ール性が悪く、シーラント層に用いた場合にヒートシー
ル強度がそれほど強くないという問題点があった。リチ
ウム電池は内容物に上記したような危険物質を含んでい
るため、包材として用いるためには内容物の漏れが起こ
らない程充分強いヒートシール強度を持ち、また充填時
に内容物が付着したとしてもシールが可能な夾雑物シー
ル性を有している必要がある。
一般的に硬くて脆いために、基材への接着性、ヒートシ
ール性が悪く、シーラント層に用いた場合にヒートシー
ル強度がそれほど強くないという問題点があった。リチ
ウム電池は内容物に上記したような危険物質を含んでい
るため、包材として用いるためには内容物の漏れが起こ
らない程充分強いヒートシール強度を持ち、また充填時
に内容物が付着したとしてもシールが可能な夾雑物シー
ル性を有している必要がある。
【０００６】また、リチウム電池は真夏の車内等の６
０，７０℃という高温下で使用される可能性があるが、
このような状況下においても充分なシール強度を保持で
きるような耐熱性を兼ね備えていることも重要である。
０，７０℃という高温下で使用される可能性があるが、
このような状況下においても充分なシール強度を保持で
きるような耐熱性を兼ね備えていることも重要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題点を
克服するためになされたものであり、強浸透性物質を内
容物として長期間保存してもバリア層とシーラント層間
のラミネート強度を低下させることなく、またこの積層
体同士をヒートシールした場合に充分強いシール強度及
び夾雑物シール性を持たせることが可能で、さらに水分
バリア性、耐熱性を付与させることができる積層体及び
包装材料を提供することを目的としている。
克服するためになされたものであり、強浸透性物質を内
容物として長期間保存してもバリア層とシーラント層間
のラミネート強度を低下させることなく、またこの積層
体同士をヒートシールした場合に充分強いシール強度及
び夾雑物シール性を持たせることが可能で、さらに水分
バリア性、耐熱性を付与させることができる積層体及び
包装材料を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、請求項１記載の発明
は、少なくとも最外層／バリア層／サンド樹脂層／シー
ラント層の構成からなる積層体において、バリア層、シ
ーラント層が以下に示すような層であることを特徴とす
る積層体である。 （１）バリア層；厚さ９〜２００μｍからなるアルミニ
ウム箔層であり、このアルミニウム箔のシーラント層側
もしくは両面に熱水変成処理が施されている層。 （２）シーラント層；密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3以
上、融解熱量のピークトップが１１５℃以上であるエチ
レン−α−オレフィン共重合体からなる層。
決するためになされたものであり、請求項１記載の発明
は、少なくとも最外層／バリア層／サンド樹脂層／シー
ラント層の構成からなる積層体において、バリア層、シ
ーラント層が以下に示すような層であることを特徴とす
る積層体である。 （１）バリア層；厚さ９〜２００μｍからなるアルミニ
ウム箔層であり、このアルミニウム箔のシーラント層側
もしくは両面に熱水変成処理が施されている層。 （２）シーラント層；密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3以
上、融解熱量のピークトップが１１５℃以上であるエチ
レン−α−オレフィン共重合体からなる層。
【０００９】請求項２記載の発明は、前記バリア層の熱
水変成処理がベーマイト処理であり、処理を施した面の
破断面を透過型電子顕微鏡により観察した時、処理層の
厚みが０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項１
記載の積層体である。
水変成処理がベーマイト処理であり、処理を施した面の
破断面を透過型電子顕微鏡により観察した時、処理層の
厚みが０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項１
記載の積層体である。
【００１０】請求項３記載の発明は、前記サンド樹脂
が、密度０．９４０ｇ／ｃｍ3以下のエチレン−α−オ
レフィン共重合体であることを特徴とする請求項１また
は２記載の積層体である。
が、密度０．９４０ｇ／ｃｍ3以下のエチレン−α−オ
レフィン共重合体であることを特徴とする請求項１また
は２記載の積層体である。
【００１１】請求項４記載の発明は、前記アルミニウム
箔面にイソシアネート化合物を厚さ５μｍ以下の範囲で
設けた後に、前記サンド樹脂を積層させたことを特徴と
する請求項１〜３いずれか１項記載の積層体である。
箔面にイソシアネート化合物を厚さ５μｍ以下の範囲で
設けた後に、前記サンド樹脂を積層させたことを特徴と
する請求項１〜３いずれか１項記載の積層体である。
【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の積層体を、最小単位として用いたこ
とを特徴とする包装材料である。
ずれか１項に記載の積層体を、最小単位として用いたこ
とを特徴とする包装材料である。
【００１３】請求項６記載の発明は、前記包装材料を、
リチウム電池用外装材として用いたことを特徴とする請
求項５記載の包装材料である。
リチウム電池用外装材として用いたことを特徴とする請
求項５記載の包装材料である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１５】本発明の積層体は、上記課題を解決するた
めになされたものであり、請求項１記載の発明は、少な
くとも最外層／バリア層／サンド樹脂層／シーラント層
の構成からなる積層体において、バリア層、シーラント
層が以下に示すような層であることを特徴とするもので
ある。 （１）バリア層；厚さ９〜２００μｍからなるアルミニ
ウム箔層であり、このアルミニウム箔のシーラント層側
もしくは両面に熱水変成処理が施されている層。 （２）シーラント層；密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3以
上、融解熱量のピークトップが１１５℃以上であるエチ
レン−α−オレフィン共重合体からなる層。
めになされたものであり、請求項１記載の発明は、少な
くとも最外層／バリア層／サンド樹脂層／シーラント層
の構成からなる積層体において、バリア層、シーラント
層が以下に示すような層であることを特徴とするもので
ある。 （１）バリア層；厚さ９〜２００μｍからなるアルミニ
ウム箔層であり、このアルミニウム箔のシーラント層側
もしくは両面に熱水変成処理が施されている層。 （２）シーラント層；密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3以
上、融解熱量のピークトップが１１５℃以上であるエチ
レン−α−オレフィン共重合体からなる層。
【００１６】バリア層として用いたアルミニウム箔が最
外層になった場合、加工、流通等の時にピンホールが発
生する恐れがあるため、これを防ぐ目的でアルミニウム
箔の外に最外層を設ける必要がある。また、電池用外装
材として用いる場合には、アルミニウムとハードとの直
接の接触を避ける必要もある。これらのことを考慮し
て、最外層は絶縁性のある樹脂層がよい。そのような樹
脂層の例として、延伸ポリエステルフィルム、延伸ナイ
ロンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム等のフィル
ムを単層または２層以上積層した多層フィルムを使用す
ることができる。耐ピンホール性、絶縁性を向上させる
ために６μｍ以上、また成形性を考慮すると４０μｍ以
下の厚みのフィルムがよく、好ましくは１５〜２５μｍ
のものである。
外層になった場合、加工、流通等の時にピンホールが発
生する恐れがあるため、これを防ぐ目的でアルミニウム
箔の外に最外層を設ける必要がある。また、電池用外装
材として用いる場合には、アルミニウムとハードとの直
接の接触を避ける必要もある。これらのことを考慮し
て、最外層は絶縁性のある樹脂層がよい。そのような樹
脂層の例として、延伸ポリエステルフィルム、延伸ナイ
ロンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム等のフィル
ムを単層または２層以上積層した多層フィルムを使用す
ることができる。耐ピンホール性、絶縁性を向上させる
ために６μｍ以上、また成形性を考慮すると４０μｍ以
下の厚みのフィルムがよく、好ましくは１５〜２５μｍ
のものである。
【００１７】最外層である基材フィルムとバリア層であ
るアルミニウム箔はドライラミネーション、ウエットラ
ミネーション、ノンソルベントラミネーション、押出ラ
ミネーション等の公知の手法により貼り合わせることが
できる。
るアルミニウム箔はドライラミネーション、ウエットラ
ミネーション、ノンソルベントラミネーション、押出ラ
ミネーション等の公知の手法により貼り合わせることが
できる。
【００１８】バリア層として用いるアルミニウム箔表面
には、基材との貼り合わせを行う前に熱水変成処理を施
す。処理水にはアンモニア、トリエタノールアミンのよ
うなアルカリを水中に０．０１〜１．０ｗｔ．％、好ま
しくは０．１〜０．５ｗｔ．％の範囲で添加したものを
用いることができる。
には、基材との貼り合わせを行う前に熱水変成処理を施
す。処理水にはアンモニア、トリエタノールアミンのよ
うなアルカリを水中に０．０１〜１．０ｗｔ．％、好ま
しくは０．１〜０．５ｗｔ．％の範囲で添加したものを
用いることができる。
【００１９】アルミ、アルミナなどを熱水変成処理する
と、その処理温度によって様々な水和酸化物層が形成さ
れる。常圧下で８０〜１００℃、好ましくは９０−１０
０℃の範囲の前記処理液中に、アルミニウム箔を１分以
上、好ましくは３分以上浸漬させることで、水和酸化物
としてベーマイトを形成させることができる。以下熱水
変成処理をベーマイト処理と呼ぶ。
と、その処理温度によって様々な水和酸化物層が形成さ
れる。常圧下で８０〜１００℃、好ましくは９０−１０
０℃の範囲の前記処理液中に、アルミニウム箔を１分以
上、好ましくは３分以上浸漬させることで、水和酸化物
としてベーマイトを形成させることができる。以下熱水
変成処理をベーマイト処理と呼ぶ。
【００２０】アルミニウム面にベーマイト処理を施すこ
とにより、各種熱可塑性樹脂との接着性を向上させるこ
とができる。ベーマイト処理後のアルミニウム箔表面
は、ベーマイトの結晶が針状に形成される構造になって
おり、未処理のものと比較して著しく表面が粗い。ま
た、その表面にはベーマイトの水酸基が多く存在してい
る。表面の粗さの結果による投錨効果、水酸基と樹脂と
の水素結合等の結果により、接着性を向上させることが
可能である。さらに、強浸透性物質を内容物として長期
間保存してもバリア層とシーラント層間のラミネート強
度を低下させることがない。
とにより、各種熱可塑性樹脂との接着性を向上させるこ
とができる。ベーマイト処理後のアルミニウム箔表面
は、ベーマイトの結晶が針状に形成される構造になって
おり、未処理のものと比較して著しく表面が粗い。ま
た、その表面にはベーマイトの水酸基が多く存在してい
る。表面の粗さの結果による投錨効果、水酸基と樹脂と
の水素結合等の結果により、接着性を向上させることが
可能である。さらに、強浸透性物質を内容物として長期
間保存してもバリア層とシーラント層間のラミネート強
度を低下させることがない。
【００２１】前記条件でベーマイト処理を施したアルミ
ニウム箔の破断面を透過型電子顕微鏡により観察する
と、形成された処理層の厚みは０．１μｍ以上となる。
ニウム箔の破断面を透過型電子顕微鏡により観察する
と、形成された処理層の厚みは０．１μｍ以上となる。
【００２２】アルミニウム箔としては、バリア性、耐ピ
ンホール性、加工性を考慮して９〜２００μｍ、好まし
くは１５〜１００μｍの範囲の厚みのものを使用でき
る。また、その材質は一般の軟質アルミニウム箔を用い
ることができるが、さらなる耐ピンホール性、及び成形
時の伸長性を付与させる目的で、鉄含有率が０．１〜
９．０ｗｔ．％、好ましくは０．５〜２．０ｗｔ．％の
範囲のアルミニウム箔を用いるのがよい。鉄含有率が
０．１ｗｔ．％以下であると耐ピンホール性、伸長性を
十分に付与させることができず、９．０ｗｔ．％以上に
なると柔軟性が損なわれる。
ンホール性、加工性を考慮して９〜２００μｍ、好まし
くは１５〜１００μｍの範囲の厚みのものを使用でき
る。また、その材質は一般の軟質アルミニウム箔を用い
ることができるが、さらなる耐ピンホール性、及び成形
時の伸長性を付与させる目的で、鉄含有率が０．１〜
９．０ｗｔ．％、好ましくは０．５〜２．０ｗｔ．％の
範囲のアルミニウム箔を用いるのがよい。鉄含有率が
０．１ｗｔ．％以下であると耐ピンホール性、伸長性を
十分に付与させることができず、９．０ｗｔ．％以上に
なると柔軟性が損なわれる。
【００２３】次に、シーラント層について詳細な説明を
する。シーラント層は包装材料を形成する際に、積層体
同士をヒートシールするために積層するものである。
する。シーラント層は包装材料を形成する際に、積層体
同士をヒートシールするために積層するものである。
【００２４】シーラント層としては、密度が０．９２５
ｇ／ｃｍ3以上、融解熱量のピークトップが１１５℃以
上であるエチレン−α−オレフィン共重合体を用いるこ
とができる。エチレン−α−オレフィン共重合体を用い
ることで、水蒸気透過率を低くでき、シーラント層端面
からの微量な水分の侵入を確実に遮断することが出来る
ようになる。仮に、低密度ポリエチレンを用いると、水
蒸気透過率が高くなり、高密度ポリエチレンを用いると
構造中に含まれる少量の低密度ポリエチレン成分の影響
により、水蒸気透過度が高くなる可能性がある。さら
に、エチレン−α−オレフィン共重合体を用いることに
よって、夾雑物シール性も付与することが可能であり、
シール性向上にもつながる。
ｇ／ｃｍ3以上、融解熱量のピークトップが１１５℃以
上であるエチレン−α−オレフィン共重合体を用いるこ
とができる。エチレン−α−オレフィン共重合体を用い
ることで、水蒸気透過率を低くでき、シーラント層端面
からの微量な水分の侵入を確実に遮断することが出来る
ようになる。仮に、低密度ポリエチレンを用いると、水
蒸気透過率が高くなり、高密度ポリエチレンを用いると
構造中に含まれる少量の低密度ポリエチレン成分の影響
により、水蒸気透過度が高くなる可能性がある。さら
に、エチレン−α−オレフィン共重合体を用いることに
よって、夾雑物シール性も付与することが可能であり、
シール性向上にもつながる。
【００２５】又、上記のシーラント層により耐熱性も付
与でき、密度０．９２５ｇ／ｃｍ3以下、融解熱量のピ
ークトップが１１５℃以下になると、樹脂の耐熱性が低
くなり、高温時での使用時にシール劣化等が起こる可能
性がある。
与でき、密度０．９２５ｇ／ｃｍ3以下、融解熱量のピ
ークトップが１１５℃以下になると、樹脂の耐熱性が低
くなり、高温時での使用時にシール劣化等が起こる可能
性がある。
【００２６】シーラント層の厚みは２０〜１００μｍの
範囲がよく、好ましくは３０〜７０μｍの範囲のもので
ある。厚みが薄すぎるとシール強度が弱くなり、厚すぎ
るとシール不良が起こる、またシーラント端面からの水
分侵入が起こりやすくなる可能性がある。
範囲がよく、好ましくは３０〜７０μｍの範囲のもので
ある。厚みが薄すぎるとシール強度が弱くなり、厚すぎ
るとシール不良が起こる、またシーラント端面からの水
分侵入が起こりやすくなる可能性がある。
【００２７】シーラント層とアルミ箔層とを貼り合わせ
る方法としては、ドライラミネーション、ウエットラミ
ネーション等の接着剤を使用する方法がある。しかしな
がら、このような方法に使用する接着剤には強浸透性の
内容物に対する耐性がないものが多く、特にリチウム電
池用の電解液のような内容物を入れると、接着剤が膨潤
してデラミネーションが起こる原因となる。
る方法としては、ドライラミネーション、ウエットラミ
ネーション等の接着剤を使用する方法がある。しかしな
がら、このような方法に使用する接着剤には強浸透性の
内容物に対する耐性がないものが多く、特にリチウム電
池用の電解液のような内容物を入れると、接着剤が膨潤
してデラミネーションが起こる原因となる。
【００２８】従って、シーラントフィルムとアルミ箔を
接着する場合には、接着剤を必要としない押出ラミネー
ションを用いるのがよい。張り合わせるための樹脂、す
なわちサンド樹脂としては、密度０．９４０ｇ／ｃｍ3
以下のエチレン−α−オレフィン共重合体を用いること
ができる。エチレン−α−オレフィン共重合体を用いる
ことで、前記したように効果的に水分を遮断することが
可能である。また、密度０．９４０ｇ／ｃｍ3以上にな
ると、硬くて脆い層になり、アルミニウム箔層との接着
強度が低くなるおそれがある。
接着する場合には、接着剤を必要としない押出ラミネー
ションを用いるのがよい。張り合わせるための樹脂、す
なわちサンド樹脂としては、密度０．９４０ｇ／ｃｍ3
以下のエチレン−α−オレフィン共重合体を用いること
ができる。エチレン−α−オレフィン共重合体を用いる
ことで、前記したように効果的に水分を遮断することが
可能である。また、密度０．９４０ｇ／ｃｍ3以上にな
ると、硬くて脆い層になり、アルミニウム箔層との接着
強度が低くなるおそれがある。
【００２９】サンド樹脂層の厚みは５〜３０μｍである
ことが好ましい。５μｍより薄いと膜厚を調整すること
が困難で加工に支障をきたし、３０μｍより厚いとシー
ラント層と貼り合わせた際の全体の厚みが厚くなり、シ
ール不良を引き起こす原因となる。
ことが好ましい。５μｍより薄いと膜厚を調整すること
が困難で加工に支障をきたし、３０μｍより厚いとシー
ラント層と貼り合わせた際の全体の厚みが厚くなり、シ
ール不良を引き起こす原因となる。
【００３０】ベーマイト処理面に直接前記したような熱
可塑性樹脂をラミネートしても、十分な接着強度は得ら
れるが、強浸透性の内容物に対する耐性を持たせるため
には、ベーマイト表面にアンカーコート層として各種イ
ソシアネート系化合物をグラビアなどのコーティング方
法により、厚さ５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、さ
らに好ましくは１μｍ以下で設けた後に、熱可塑性樹脂
層をラミネートすることが好ましい。
可塑性樹脂をラミネートしても、十分な接着強度は得ら
れるが、強浸透性の内容物に対する耐性を持たせるため
には、ベーマイト表面にアンカーコート層として各種イ
ソシアネート系化合物をグラビアなどのコーティング方
法により、厚さ５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、さ
らに好ましくは１μｍ以下で設けた後に、熱可塑性樹脂
層をラミネートすることが好ましい。
【００３１】イソシアネート系化合物としては、２，４
−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートなどの各種
ジイソシアネート系モノマー、これらをアダクト、ビュ
ーレット、イソシアヌレートの形で複合化した化合物、
もしくはこれらの重合体など様々なタイプが使用可能で
ある。
−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートなどの各種
ジイソシアネート系モノマー、これらをアダクト、ビュ
ーレット、イソシアヌレートの形で複合化した化合物、
もしくはこれらの重合体など様々なタイプが使用可能で
ある。
【００３２】本発明の積層体は、単体もしくは各層間に
中間層を設けることで、各種包装材料として用いること
が可能である。以下に、構成例を示す。 ・熱可塑性樹脂層（最外層）／熱可塑性樹脂層（中間
層）／バリア層／サンド樹脂層／シーラント層 ・熱可塑性樹脂層（最外層）／紙（中間層）／バリア層
／サンド樹脂層／シーラント層 ・熱可塑性樹脂層（最外層）／バリア層／熱可塑性樹脂
層（中間層）／サンド樹脂層／シーラント層 各層は、ドライラミネーション、ウエットラミネーショ
ン、ノンソルベントラミネーション、押出ラミネーショ
ン等の公知の手法により製膜することができる。
中間層を設けることで、各種包装材料として用いること
が可能である。以下に、構成例を示す。 ・熱可塑性樹脂層（最外層）／熱可塑性樹脂層（中間
層）／バリア層／サンド樹脂層／シーラント層 ・熱可塑性樹脂層（最外層）／紙（中間層）／バリア層
／サンド樹脂層／シーラント層 ・熱可塑性樹脂層（最外層）／バリア層／熱可塑性樹脂
層（中間層）／サンド樹脂層／シーラント層 各層は、ドライラミネーション、ウエットラミネーショ
ン、ノンソルベントラミネーション、押出ラミネーショ
ン等の公知の手法により製膜することができる。
【００３３】また、リチウム電池用の外装材として用い
ることも可能である。
ることも可能である。
【００３４】
【実施例】以下に、本発明の実施例を具体的に説明す
る。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
る。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
【００３５】［ベーマイト処理］厚さ４０μｍのアルミ
ニウム箔を、９５℃に熱したトリエタノールアミン０．
５ｗｔ．％水溶液中に３分間浸漬させることにより、ア
ルミニウム箔表面にベーマイト処理を施した。
ニウム箔を、９５℃に熱したトリエタノールアミン０．
５ｗｔ．％水溶液中に３分間浸漬させることにより、ア
ルミニウム箔表面にベーマイト処理を施した。
【００３６】［評価用サンプル作成］
＜使用材料＞
サンド用樹脂
・ＬＬＤＰＥ−１（ｄ＝０．９３ｇ／ｃｍ3 融点１２
４℃） ・ＬＬＤＰＥ−２（ｄ＝０．９２５ｇ／ｃｍ3 融点１
２２℃） ・ＬＤＰＥ−３（ｄ＝０．９２ｇ／ｃｍ3 融点１１０
℃） ・ＨＤＰＥ−４（ｄ＝０．９４１ｇ／ｃｍ3 融点１２
６℃） シーラントフィルム（４０μｍ） ・ＬＬＤＰＥ−シ１（ｄ＝０．９４ｇ／ｃｍ3 融点１
２５℃） ・ＬＬＤＰＥ−シ２（ｄ＝０．９３５ｇ／ｃｍ3 融点
１２３℃） ・ＬＬＤＰＥ−シ３（ｄ＝０．９１５ｇ／ｃｍ3 融点
１０５℃） ・ＬＤＰＥ−シ４（ｄ＝０．９１３ｇ／ｃｍ3 融点１
１０℃） ＬＤＰＥ ：低密度ポリエチレン ＬＬＤＰＥ：直鎖状低密度ポリエチレン ＨＤＰＥ ：高密度ポリエチレン
４℃） ・ＬＬＤＰＥ−２（ｄ＝０．９２５ｇ／ｃｍ3 融点１
２２℃） ・ＬＤＰＥ−３（ｄ＝０．９２ｇ／ｃｍ3 融点１１０
℃） ・ＨＤＰＥ−４（ｄ＝０．９４１ｇ／ｃｍ3 融点１２
６℃） シーラントフィルム（４０μｍ） ・ＬＬＤＰＥ−シ１（ｄ＝０．９４ｇ／ｃｍ3 融点１
２５℃） ・ＬＬＤＰＥ−シ２（ｄ＝０．９３５ｇ／ｃｍ3 融点
１２３℃） ・ＬＬＤＰＥ−シ３（ｄ＝０．９１５ｇ／ｃｍ3 融点
１０５℃） ・ＬＤＰＥ−シ４（ｄ＝０．９１３ｇ／ｃｍ3 融点１
１０℃） ＬＤＰＥ ：低密度ポリエチレン ＬＬＤＰＥ：直鎖状低密度ポリエチレン ＨＤＰＥ ：高密度ポリエチレン
【００３７】＜評価用サンプル１＞前記方法により処理
したアルミニウム箔と、基材フィルムとして厚さ２５μ
ｍの二軸延伸ナイロンフィルムを、ドライラミネーショ
ンによって貼り合わせた。次に、アルミニウム箔の処理
面にアンカーコート層として固形分５ｗｔ．％のトリレ
ンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト
タイプ／酢酸エチル溶液を、乾燥後の厚さが１μｍにな
るように塗布した。さらに、ＬＬＤＰＥ−１を押出ラミ
ネーションすることによりシーラント層であるＬＬＤＰ
Ｅ−シ１をアルミ箔と貼り合わせた。サンド樹脂層は１
０μｍとした。
したアルミニウム箔と、基材フィルムとして厚さ２５μ
ｍの二軸延伸ナイロンフィルムを、ドライラミネーショ
ンによって貼り合わせた。次に、アルミニウム箔の処理
面にアンカーコート層として固形分５ｗｔ．％のトリレ
ンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト
タイプ／酢酸エチル溶液を、乾燥後の厚さが１μｍにな
るように塗布した。さらに、ＬＬＤＰＥ−１を押出ラミ
ネーションすることによりシーラント層であるＬＬＤＰ
Ｅ−シ１をアルミ箔と貼り合わせた。サンド樹脂層は１
０μｍとした。
【００３８】＜評価用サンプル２＞サンド用樹脂にＬＬ
ＤＰＥ−２、シーラントフィルムにＬＬＤＰＥ−シ２を
用いた以外は評価用サンプル１と同様にして作成した。 ＜評価用サンプル３＞サンド用樹脂にＬＬＤＰＥ−２、
シーラントフィルムにＬＬＤＰＥ−シ１を用いた以外は
評価用サンプル１と同様にして作成した。
ＤＰＥ−２、シーラントフィルムにＬＬＤＰＥ−シ２を
用いた以外は評価用サンプル１と同様にして作成した。 ＜評価用サンプル３＞サンド用樹脂にＬＬＤＰＥ−２、
シーラントフィルムにＬＬＤＰＥ−シ１を用いた以外は
評価用サンプル１と同様にして作成した。
【００３９】＜評価用サンプル４＞サンド用樹脂にＬＤ
ＰＥ−３、シーラントフィルムにＬＬＤＰＥ−シ２を用
いた以外は評価用サンプル１と同様にして作成した。
ＰＥ−３、シーラントフィルムにＬＬＤＰＥ−シ２を用
いた以外は評価用サンプル１と同様にして作成した。
【００４０】＜評価用サンプル５＞サンド用樹脂にＨＤ
ＰＥ−４、シーラントフィルムにＬＬＤＰＥ−シ３を用
いた以外は評価用サンプル１と同様にして作成した。
ＰＥ−４、シーラントフィルムにＬＬＤＰＥ−シ３を用
いた以外は評価用サンプル１と同様にして作成した。
【００４１】＜評価用サンプル６＞サンド用樹脂にＬＬ
ＤＰＥ−１、シーラントフィルムにＬＤＰＥ−シ４を用
いた以外は評価用サンプル１と同様にして作成した。
ＤＰＥ−１、シーラントフィルムにＬＤＰＥ−シ４を用
いた以外は評価用サンプル１と同様にして作成した。
【００４２】［評価］
＜評価方法１＞評価用サンプルのシーラント層同士を、
１９０℃、０．３ＭＰａ、３ｓｅｃ、シール幅１５ｍｍ
の条件にてヒートシールしたサンプルの剥離試験を行
い、ヒートシール強度を測定した。
１９０℃、０．３ＭＰａ、３ｓｅｃ、シール幅１５ｍｍ
の条件にてヒートシールしたサンプルの剥離試験を行
い、ヒートシール強度を測定した。
【００４３】＜評価方法２＞１００℃雰囲気下における
ヒートシール強度を、評価方法１と同様の方法で測定し
た。
ヒートシール強度を、評価方法１と同様の方法で測定し
た。
【００４４】＜評価方法３＞シーラントフィルム、サン
ド樹脂層の単膜の水蒸気透過度を測定した。測定は温度
４０℃、湿度９０％の条件下でモダンコントロール社製
ＭＯＣＯＮ ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１（モコン
法）により行った。結果を表２に示す。
ド樹脂層の単膜の水蒸気透過度を測定した。測定は温度
４０℃、湿度９０％の条件下でモダンコントロール社製
ＭＯＣＯＮ ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１（モコン
法）により行った。結果を表２に示す。
【００４５】＜評価方法４＞評価用サンプル作成前のベ
ーマイト処理を施したアルミニウム箔表面を、透過型電
子顕微鏡により、処理層の厚みを測定した。測定装置に
は日立製作所製Ｈ−８０００を用い、加速電圧は２００
ｋＶとした。その結果、処理層の厚みは０．３５〜０．
４５μｍであった。
ーマイト処理を施したアルミニウム箔表面を、透過型電
子顕微鏡により、処理層の厚みを測定した。測定装置に
は日立製作所製Ｈ−８０００を用い、加速電圧は２００
ｋＶとした。その結果、処理層の厚みは０．３５〜０．
４５μｍであった。
【００４６】＜実施例１＞評価用サンプル１を用いて、
前記評価方法１，２を行った。結果を表１に示した。 ＜実施例２＞評価用サンプル２を用いて、前記評価方法
１，２を行った。結果を表１に示した。 ＜実施例３＞評価用サンプル３を用いて、前記評価方法
１，２を行った。結果を表１に示した。
前記評価方法１，２を行った。結果を表１に示した。 ＜実施例２＞評価用サンプル２を用いて、前記評価方法
１，２を行った。結果を表１に示した。 ＜実施例３＞評価用サンプル３を用いて、前記評価方法
１，２を行った。結果を表１に示した。
【００４７】＜比較例１＞評価用サンプル４を用いて、
前記評価方法１，２を行った。結果を表１に示した。 ＜比較例２＞評価用サンプル５を用いて、前記評価方法
１，２を行った。結果を表１に示した。 ＜比較例３＞評価用サンプル６を用いて、前記評価方法
１，２を行った。結果を表１に示した。
前記評価方法１，２を行った。結果を表１に示した。 ＜比較例２＞評価用サンプル５を用いて、前記評価方法
１，２を行った。結果を表１に示した。 ＜比較例３＞評価用サンプル６を用いて、前記評価方法
１，２を行った。結果を表１に示した。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【００５０】水蒸気透過度のデータから、本実施例にお
いてサンド樹脂及びシーラントとして用いたＬＬＤＰＥ
は、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥと比較して低い値となり、積層
体の端面から水蒸気を効果的に遮断できる。また、ヒー
トシール強度のデータから、本実施例では比較例に対
し、常温及び１００℃の雰囲気下において充分強いヒー
トシール強度を示している。これらの結果より、本実施
例は総合的に良好な結果であった。
いてサンド樹脂及びシーラントとして用いたＬＬＤＰＥ
は、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥと比較して低い値となり、積層
体の端面から水蒸気を効果的に遮断できる。また、ヒー
トシール強度のデータから、本実施例では比較例に対
し、常温及び１００℃の雰囲気下において充分強いヒー
トシール強度を示している。これらの結果より、本実施
例は総合的に良好な結果であった。
【００５１】
【発明の効果】本発明の積層体は、以上のような構成で
あり、以上のような作用をするから、強浸透性物質を内
容物として長期間保存してもバリア層とシーラント層間
のラミネート強度を低下させることなく、またこの積層
体同士をヒートシールした場合に充分強いシール強度及
び夾雑物シール性を持たせることが可能で、さらに水分
バリア性、耐熱性を付与させることができる積層体及び
包装材料とすることができる。又本願の積層体は、ベー
マイト処理を施したアルミニウム箔面上にイソシアネー
ト化合物からなるアンカーコート層を介し、その上に融
点の高いエチレン−α−オレフィン共重合体フィルムを
ベーマイトアルミニウム面への埋まり性のよい樹脂で貼
り合わせた構造をしている。シーラント層に融点の高い
エチレン−α−オレフィン共重合体を用いることで、高
温下で使用しても強いシール強度を維持することがで
き、またこの層を密度の低い樹脂で貼り合わせること
で、ベーマイト層への樹脂の埋まり具合をよくして接着
強度をよくすることができる。さらに、通常のドライラ
ミネーション等の方法で貼り合わせる必要がないため、
強浸透性の内容物への耐性も充分持たせることができ
る。
あり、以上のような作用をするから、強浸透性物質を内
容物として長期間保存してもバリア層とシーラント層間
のラミネート強度を低下させることなく、またこの積層
体同士をヒートシールした場合に充分強いシール強度及
び夾雑物シール性を持たせることが可能で、さらに水分
バリア性、耐熱性を付与させることができる積層体及び
包装材料とすることができる。又本願の積層体は、ベー
マイト処理を施したアルミニウム箔面上にイソシアネー
ト化合物からなるアンカーコート層を介し、その上に融
点の高いエチレン−α−オレフィン共重合体フィルムを
ベーマイトアルミニウム面への埋まり性のよい樹脂で貼
り合わせた構造をしている。シーラント層に融点の高い
エチレン−α−オレフィン共重合体を用いることで、高
温下で使用しても強いシール強度を維持することがで
き、またこの層を密度の低い樹脂で貼り合わせること
で、ベーマイト層への樹脂の埋まり具合をよくして接着
強度をよくすることができる。さらに、通常のドライラ
ミネーション等の方法で貼り合わせる必要がないため、
強浸透性の内容物への耐性も充分持たせることができ
る。
【００５２】本発明の積層体およびそれを用いた包装材
料は、リチウム電池用外装材としてだけでなく、その強
浸透性内容物耐性から、殺菌剤、湿布剤、浴用剤等の包
装材料として使用することも可能である。
料は、リチウム電池用外装材としてだけでなく、その強
浸透性内容物耐性から、殺菌剤、湿布剤、浴用剤等の包
装材料として使用することも可能である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3E086 BA04 BA13 BA15 BB02 BB41
BB58 CA35 CA40
4F100 AA19B AB10B AB33B AH03E
AK01C AK05 AK06 AK48
AK51E AK62C AK62D AK63
AR00D AT00A BA04 BA05
BA07 BA10A BA10D CC00
EH46 EJ38 EJ64B EJ68B
GB15 JA04C JA04D JA13D
JA20B JA20E JD01B JD04
JD05 JJ03 JK06 JL12 JL12D
YY00B YY00C YY00D YY00E
5H011 AA01 AA02 AA10 CC02 CC06
CC10 DD09 DD13 DD21 KK00
KK01
Claims (6)
- 【請求項１】少なくとも最外層／バリア層／サンド樹脂
層／シーラント層の構成からなる積層体において、バリ
ア層、シーラント層が以下に示すような層であることを
特徴とする積層体。 （１）バリア層；厚さ９〜２００μｍからなるアルミニ
ウム箔層であり、このアルミニウム箔のシーラント層側
もしくは両面に熱水変成処理が施されている層。 （２）シーラント層；密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3以
上、融解熱量のピークトップが１１５℃以上であるエチ
レン−α−オレフィン共重合体からなる層。 - 【請求項２】前記バリア層の熱水変成処理がベーマイト
処理であり、処理を施した面の破断面を透過型電子顕微
鏡により観察した時、処理層の厚みが０．１μｍ以上で
あることを特徴とする請求項１記載の積層体。 - 【請求項３】前記サンド樹脂が、密度０．９４０ｇ／ｃ
ｍ3以下のエチレン−α−オレフィン共重合体であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の積層体。 - 【請求項４】前記アルミニウム箔面にイソシアネート化
合物を厚さ５μｍ以下の範囲で設けた後に、前記サンド
樹脂を積層させたことを特徴とする請求項１〜３いずれ
か１項記載の積層体。 - 【請求項５】請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層
体を、最小単位として用いたことを特徴とする包装材
料。 - 【請求項６】前記包装材料を、リチウム電池用外装材と
して用いたことを特徴とする請求項５記載の包装材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254042A JP4582281B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 積層体および包装材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254042A JP4582281B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 積層体および包装材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003062932A true JP2003062932A (ja) | 2003-03-05 |
| JP4582281B2 JP4582281B2 (ja) | 2010-11-17 |
Family
ID=19082258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001254042A Expired - Lifetime JP4582281B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 積層体および包装材料 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4582281B2 (ja) |
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-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001254042A patent/JP4582281B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4582281B2 (ja) | 2010-11-17 |
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