JP2006001574A - 電池用パッケージおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基材2と、生分解性脂肪族ポリエステルの延伸シートで構成されている容器3とを具備する電池用パッケージにおいて、延伸シートを、ポリ乳酸系重合体と、ポリブチレンサクシネートおよびポリカプロラクトンの少なくとも一方とを含有する組成物で形成する。
【選択図】図1
Description
また、前記基材と前記容器との間に、生分解性脂肪族ポリエステルで構成されたラミネート層を設けるのが好ましい。
前記基材が、前記容器側の面と反対の面に順に積層された第1の印刷層、裏写り防止層および第2の印刷層を有するのが好ましい。
また、前記容器の端部を前記収容部とは反対の面側に折り曲げて折曲部を設け、前記折曲部に前記基材を挿入して前記容器を前記基材と一体化するのも好ましい。
本発明は、基材および容器を具備し、前記容器が生分解性脂肪族ポリエステルの延伸シートで構成されている電池用パッケージに関し、特に、前記延伸シートが、ポリ乳酸系重合体と、ポリブチレンサクシネートまたはポリカプロラクトンとを含有する樹脂組成物で構成されていることを特徴とする。
図1に示す電池用パッケージ1は、基材2および透明な容器3で構成され、容器3の収容部3aには電池パック4が収容される。基材2の容器3に面する表面には、所定の印刷がなされ、さらにラミネート層(図示せず)が設けられる。
図2に示す電池用パッケージ11は、基材12および透明な容器13で構成され、容器13の収容部13aには電池パック14が収容される。第二の実施の形態においては、基材12の容器13に面する表面には、所定の印刷がなされるが、ラミネート層は設けなくてもよい。
なお、図1および2に示す電池用パッケージ1および11においては、電池パック4および14内の電池の外装シールに印刷されたデザインが消費者に見えるように、少なくとも容器3および13が透明であればよい。基材2および12の、容器3および13側の面には印刷がなされるが、基材2および12も透明であってもよい。
これに対し、本発明においては、第2の面だけに順に第1の印刷層、裏写り防止層および第2の印刷層を積層させてもよい。
そして、脂肪族ポリエステルとしては、微生物産出系重合体であるヒドロキシ酪酸−吉草酸重合体、合成系重合体であるポリカプロラクトンおよび脂肪族ジカルボン酸−脂肪族ジオール縮合体、ならびに半合成系重合体であるポリ乳酸系重合体などが挙げられる。
なお、他のヒドロキシカルボン酸としては、例えばグリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ吉草酸、4−ヒドロキシ吉草酸および6−ヒドロキシカプロン酸などが挙げられる。
具体的な混合割合は、容器の強度(低脆性、割れにくさ)、容器の側面における薄さに対する許容度、温度、真空度および加工スピードなどの成形条件を勘案して、適宜選択すればよい。
すなわち、電池用パッケージの容器については、電池の形状に応じて角部を有する比較的細かい形状の収容部を成形することが必要であり、透明性とともに成形性が求められる。生分解性樹脂は脆性を有するため、従来の条件で生分解性樹脂のシートを成形しようとすると、割れを生じたりしてしまうという問題がある。
ラミネート層を設けなくても、容器の端部を折り曲げて溝部を設ければ、その溝に基材を挿入して、前記容器と前記基材とを一体化させることが可能である。
なお、上述のように、基材の第2の面にのみ印刷層を設ける場合は、ラミネート層は省略することも可能である。
つぎに、本発明に係る電池用パッケージの製造方法について説明する。
本発明に係る電池用パッケージは、生分解性脂肪族ポリエステルの延伸シートを真空成形し、収容部を有する容器を得る工程と、前記容器を生分解性脂肪族ポリエステルの延伸シートからなる基材と一体化して電池用パッケージを得る工程とによって製造することができる。
図3は、本発明に係る電池用パッケージの製造方法の第一の実施の形態の主要な工程を示す概略図である。また、図4は、本発明に係る電池用パッケージの製造方法の第二の実施の形態の主要な工程を示す概略図である。
以下に、実施例を参照しながら本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
本実施例においては、図5に示す第一の実施の形態に係る工程に沿って、図1に示す構造を有する本発明に係る電池用パッケージ1を製造した。
・容器成形工程
まず、ポリ乳酸(以下「PLA」という)とポリブチレンサクシネート(軟化剤A)との組合せ、およびPLAとポリカプロラクトン(軟化剤B)との組合せについて、PLAと軟化剤とを100:6(重量比)で含む樹脂組成物からなる厚さ250μmの透明の延伸シート(引張特性(引張破断強度):縦66MPa、横65MPa、引張弾性率:縦3.2GPa、横3.1GPa、ヘーズ:10%)を準備した。また、延伸シートの加熱収縮率は、JIS Z 1712に準拠し、試験片を120℃で5分間加熱して測定した結果、縦3.7%、横1.7%であった。
電池用パッケージ1において、容器3の収容部3aの基材2とは反対側に相当する部分に、UVインクを用いて所定のマークを輪転印刷法により印刷した。この所定のマークは、本発明に係る電池用パッケージ1が、生分解性樹脂を用いており、環境に優しいことを示すマークとした。
ついで、真空成形機を用い、前記延伸シートを成形温度110℃にて真空成形し、図1に示す形状を有する容器3を得た。
また、上記容器成形工程とは別に、基材2として厚さ100μmのPLAからなる半透明の延伸シート(引張特性(引張破断強度):縦110MPa、横110MPa、引張弾性率:縦4.0GPa、横4.4GPa)を用意した。また、加熱収縮率は、JIS Z 1712に準拠し、試験片を120℃で5分間加熱して測定した結果、縦1.7%、横0.5%であった。この基材2の容器3側の面(第1の面)に、UVインクを用いて輪転印刷法により所定の印刷を行った。
ついで、ラミネート層として厚さ50μmのPLAからなる透明の延伸シート(引張特性(引張破断強度):縦110MPa、横110MPa、引張弾性率:縦3.8GPa、横4.3GPa、ヘーズ:2%)を用意した。加熱収縮率は、JIS Z 1712に準拠し、試験片を120℃で5分間加熱して測定した結果、縦2.7%、横0.3%であった。
基材2の印刷面(第1の面)に、ラミネート層を接着剤(ポリアミド系)により接着し、接着体を得た。
つぎに、単三型の円筒型電池4個を含む電池パック(シュリンクパック)4を用意し、容器3の収容部3aに収容した。
そして、最後に、容器3の鍔部3bと基材2のラミネート層(図示せず)とを、加熱温度100℃で前記ラミネート層を熱融着させることにより接着し、本発明に係る電池用パッケージ1を得た。
ラミネート層を省略し、また、基材2の一方の面(第2の面)に、1回の輪転印刷工程により、凸版印刷によるUVインクを用いた厚み5μmの第1の印刷層、フレキソ印刷による厚み12μmでUVインクからなる裏写り防止層、および凸版印刷による厚み5μmの第2の印刷層を連続して形成した。そして、加熱温度100℃で基材2と容器3とを熱溶着により直接接着した他は、実施例1と同様にして、本発明に係る電池用パッケージ2を得た。
本比較例においては、容器2の延伸シートを作製するために用いるPLAに軟化剤を混合せず、容器2を成形温度100℃の圧空成形により得た以外は、実施例1と同様にして図1に示す構造を有する比較電池用パッケージを製造した。
上述のようにして作製した電池用パッケージ1および2ならびに比較電池用パッケージについて、以下の評価試験を行った。
(1)落下試験
上記のようにして作製した電池用パッケージ1および2ならびに比較電池用パッケージを用い、それぞれを10個ずつ含む個包装箱を常法により作製し、高さ50cmの位置からコンクリート面に向けて自然に落下させた。
これを続けて5回落下させた後の破損個数を表1に示した。
電池用パッケージ1もしくは2または比較電池用パッケージを用い、それぞれを10個ずつ含む個包装箱を常法により作製し、ついで個包装箱を5個含む包装箱を作製した。ついで、この包装箱を用い、約10〜30分間および振動数5〜50Hzの条件で振動試験を行った。
その結果、いずれの電池用パッケージにも、キズ、割れおよび変形は生じていなかった。
電池用パッケージ1および2ならびに比較電池用パッケージを5個ずつ準備し、40℃、90%RHおよび168時間の条件で、恒温高湿下で保存した後、その外観を調べた。
その結果、割れおよび変形の生じた電池用パッケージの数を表1に示した。
電池用パッケージ1および2ならびに比較電池用パッケージを5個ずつ準備し、温度63℃および240時間の条件で、サンシャインウェザーメーターにより太陽光を照射する試験を行った。
その結果、黄変した電池用パッケージの数を表1に示した。
2、12 基材
3、13 容器
4、14 電池パック
3a、13a 収容部
13b、13c、13d 折曲部
Claims (11)
- 基材と、生分解性脂肪族ポリエステルの延伸シートで構成されている容器とを具備する電池用パッケージであって、
前記延伸シートが、ポリ乳酸系重合体と、ポリブチレンサクシネートまたはポリカプロラクトンとを含有する組成物で構成されていることを特徴とする電池用パッケージ。 - 前記基材が生分解性脂肪族ポリエステルで構成されている請求項1記載の電池用パッケージ。
- 前記基材と前記容器との間に、生分解性脂肪族ポリエステルで構成されたラミネート層を有する請求項1または2記載の電池用パッケージ。
- 前記基材を構成する生分解性脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸系重合体であることを特徴とする請求項2記載の電池用パッケージ。
- 前記基材が、前記容器側の面と反対の面に順に積層された第1の印刷層、裏写り防止層および第2の印刷層を有する請求項1〜4のいずれかに記載の電池用パッケージ。
- 生分解性脂肪族ポリエステルの延伸シートを真空成形し、収容部を有する容器を得る工程と、前記容器を生分解性脂肪族ポリエステルの延伸シートからなる基材と一体化して電池用パッケージを得る工程とを含むことを特徴とする電池用パッケージの製造方法。
- 前記延伸シートが、ポリ乳酸系重合体と、ポリブチレンサクシネートまたはポリカプロラクトンとを含有する組成物で構成されている請求項6記載の電池用パッケージの製造方法。
- 前記基材に、生分解性脂肪族ポリエステルの延伸シートからなるラミネート層を接着して接着体を得、前記ラミネート層と前記容器を熱融着することによって、前記基材および前記容器を一体化することを特徴とする請求項6または7記載の電池用パッケージの製造方法。
- 前記容器の端部を前記収容部とは反対の面側に折り曲げて折曲部を設け、前記折曲部に前記基材を挿入して前記容器を前記基材と一体化することを特徴とする請求項6または7記載の電池用パッケージの製造方法。
- 前記基材が生分解性脂肪族ポリエステルで構成されている請求項6〜9のいずれかに記載の電池用パッケージの製造方法。
- 前記基材を構成する生分解性脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸系重合体である請求項10記載の電池用パッケージの製造方法。
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