JP2006159555A - Laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池、特に電解質(液体や固体電解質)を有するリチウム電池本体を包装する積層体に関するものである。 The present invention relates to a laminate for packaging a secondary battery, in particular, a lithium battery main body having an electrolyte (liquid or solid electrolyte).
リチウム電池とは、リチウム二次電池ともいわれ、電解質として固体高分子、ゲル状高分子、液体などからなり、リチウムイオンの移動で起電する電池であって、正極・負極活物質が高分子ポリマーからなるものを含むものである。リチウム二次電池の構成は、正極集電材(アルミニウム、ニッケル)/正極活性物質層(金属酸化物、カーボンブラック、金属硫化物、電解液、ポリアクリロニトリル等の高分子正極材料)/電解質(プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、炭酸ジメチル、エチレンメチルカーボネート等のカーボネート系電解液、リチウム塩からなる無機固体電解質、ゲル電解質)/負極活性物質層(リチウム金属、合金、カーボン、電解液、ポリアクリロニトリルなどの高分子負極材料)/負極集電材(銅、ニッケル、ステンレス)からなるリチウム電池本体およびそれらを収納する外装等からなる。リチウム二次電池は、その高い体積効率、重量効率から電子機器、電子部品、特に携帯電話、ノート型パソコン、ビデオカメラなどに広く用いられている。 A lithium battery is also called a lithium secondary battery, which is a battery made of a solid polymer, a gel polymer, a liquid, etc. as an electrolyte, and that generates electricity by the movement of lithium ions. It includes what consists of. The composition of the lithium secondary battery is as follows: positive electrode current collector (aluminum, nickel) / positive electrode active material layer (metal positive electrode material such as metal oxide, carbon black, metal sulfide, electrolyte, polyacrylonitrile) / electrolyte (propylene carbonate) , Carbonate electrolytes such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethylene methyl carbonate, inorganic solid electrolytes composed of lithium salts, gel electrolytes) / negative electrode active material layers (lithium metals, alloys, carbon, electrolytes, polymers such as polyacrylonitrile) A negative electrode material) / a negative electrode current collector (copper, nickel, stainless steel), and a lithium battery main body and an exterior housing them. Lithium secondary batteries are widely used in electronic devices and electronic components, particularly mobile phones, notebook computers, video cameras and the like because of their high volumetric efficiency and weight efficiency.
前記リチウム電池の外装としては、円柱状や直方体状の金属缶を金属接合により密封したものと、柔軟性を有する積層体を熱接着して密封したものとに大別されるが、金属端子の取出し易さや密封のし易さ、あるいは、柔軟性を有するために電子機器や電子部品の適当な空間に合わせた形状とすることができ、電子機器や電子部品自体の形状をある程度自由に設計することができるために、小型化、軽量化が容易であるなどの理由から、プラスチックフィルムやアルミニウム等の金属箔を積層した積層体が用いられるようになってきた。 The exterior of the lithium battery is roughly classified into a cylindrical or cuboid metal can sealed by metal bonding and a flexible laminated body thermally bonded and sealed. Easy to take out, easy to seal, or flexible so that it can be shaped to fit the appropriate space of the electronic device or electronic component, and the shape of the electronic device or electronic component itself can be designed to some extent freely Therefore, a laminate in which metal foils such as a plastic film and aluminum are laminated has been used for the reason that it is easy to reduce the size and weight.
そして、前記積層体には、リチウム電池として求められる物性、すなわち、防湿性、密封性、耐突刺し性、絶縁性、耐熱・耐寒性、耐電解質性(耐電解液性)、耐腐蝕性(電解質の劣化や加水分解により発生するフッ酸に対する耐性)等が必要不可欠なものとして求められるために、前記積層体としては耐突刺し性や外部との通電を阻止するための基材層、防湿性を確保するためのアルミニウム等の金属箔からなるバリアー層、および、リチウム電池本体の正極および負極の各々に接続されて外部に突設される金属端子との接着性に優れる内層、あるいは、密封性を確保するための熱接着性を有する内層で構成される積層体が一般的には用いられる。 The laminated body has physical properties required for a lithium battery, that is, moisture resistance, sealing performance, puncture resistance, insulation, heat / cold resistance, electrolyte resistance (electrolytic solution resistance), corrosion resistance ( Since the deterioration of the electrolyte and the resistance to hydrofluoric acid generated by hydrolysis are required as indispensable, the laminate has a base material layer for preventing puncture resistance and external energization, moisture-proof A barrier layer made of a metal foil such as aluminum for ensuring the safety, and an inner layer excellent in adhesiveness with a metal terminal connected to each of the positive electrode and the negative electrode of the lithium battery main body, or sealed, or sealed In general, a laminate composed of an inner layer having thermal adhesiveness for securing the property is used.
リチウム電池の形態としては、上記した積層体を製袋加工して周縁熱接着部で図2(a)に示すように袋状〔図2(a)上はピロータイプの包装袋であるが三方タイプ、四方タイプ等の包装袋であってもよい〕にして、図示はしないがリチウム電池本体の正極および負極との各々に接続された金属端子を外側に突出した状態で収納し、開口部を熱接着して密封するなりした図2(b)に示す袋タイプ、あるいは、上記した積層体を図3(a)に示すようにプレス成形して凹部を形成し、この凹部に図示はしないが前記リチウム電池本体の正極および負極との各々に接続された金属端子を外側に突出した状態で収納すると共に、図示はしないが別途用意したシート状の前記積層体で前記凹部を被覆すると共に四周縁を熱接着して密封するなりした図3(b)に示す成形タイプとがある。また、前記成形タイプには、図示はしないが、前記凹部を被覆するシート状の前記包装材に代えて、図3(a)に示すようにプレス成形したものを用いて四周縁を熱接着して密封した両側に凹部を形成した成形タイプもある。なお、図2、3に示す袋タイプ、あるいは、成形タイプは本発明のリチウム電池の形態である。また、図2、3上で示す符号1は包装材、符号Dはリチウム電池、符号Sは周縁熱接着部、Tは金属端子を示す。
As a form of the lithium battery, the above-described laminate is formed into a bag shape as shown in FIG. 2 (a) at the peripheral heat-bonding portion [FIG. 2 (a) is a pillow type packaging bag, but three-way It may be a packaging bag of a type, a four-way type, etc.), and although not shown, the metal terminal connected to each of the positive electrode and the negative electrode of the lithium battery main body is stored in a state protruding outward, and the opening is formed. The bag type shown in FIG. 2 (b) which is thermally bonded and sealed, or the above-described laminate is press-molded as shown in FIG. 3 (a) to form a recess, which is not shown in the figure. The metal terminal connected to each of the positive electrode and the negative electrode of the lithium battery main body is stored in a state of protruding outward, and although not illustrated, the concave portion is covered with the sheet-like laminate prepared separately, and four peripheral edges are provided. Heat seal and seal There is a molding type shown in FIG. 3 (b). In addition, although not shown in the figure, the four peripheral edges are thermally bonded using a press-molded one as shown in FIG. 3 (a) instead of the sheet-like packaging material covering the recess. There is also a molding type in which recesses are formed on both sides sealed. 2 and 3 are forms of the lithium battery of the present invention. 2 and 3,
上記したいずれの形態のリチウム電池においても、リチウム電池本体を積層体で密封する際に、リチウム電池本体の正極および負極の各々に接続された金属端子を外部に突出させると共に積層体で前記金属端子を挟持した状態で熱接着することにより密封する必要がある。このために、前記積層体の内層を金属と良好な接着性を有する熱接着性樹脂、たとえば、不飽和カルボン酸でグラフト変性した酸変性オレフィン樹脂を用いて熱接着して密封する、あるいは、前記内層を金属との接着性に劣る一般的なオレフィン系樹脂(炭素と水素とからなる直鎖状あるいは分枝鎖状のオレフィン系樹脂)を用い、金属と良好な接着性を有する上記した酸変性オレフィン樹脂からなる金属端子部密封用接着性フィルムを前記金属端子と前記内層との間に介在させて熱接着して密封する方法が一般的に採られている。 In any of the above-described lithium batteries, when the lithium battery main body is sealed with the laminate, the metal terminals connected to the positive electrode and the negative electrode of the lithium battery main body are protruded to the outside and the metal terminals are used in the laminate. It is necessary to seal by thermal bonding in a state of sandwiching. For this purpose, the inner layer of the laminate is sealed by heat bonding using a heat-adhesive resin having good adhesion to the metal, for example, an acid-modified olefin resin graft-modified with an unsaturated carboxylic acid, or The above-mentioned acid modification that uses a general olefin resin (linear or branched olefin resin composed of carbon and hydrogen) that has poor adhesion to metal for the inner layer and has good adhesion to the metal A method is generally employed in which an adhesive film for sealing a metal terminal portion made of an olefin resin is interposed between the metal terminal and the inner layer to be thermally bonded and sealed.
いずれの密封方法を採るにしても、積層体のアルミニウム等の金属箔からなるバリアー層とこれより内側の内層とは、電池とした際の端面からの水分透過量を可能な限り抑える意味から、ポリエステル系等の周知のドライラミネーション用接着剤を用いて行うドライラミネーション法(たとえば、特許文献1参照)による積層方法を採用することなく、サーマルラミネーション法(たとえば、特許文献2参照)による積層方法が通常は採用されている。この理由としては、水分が透過すると、電解液(6フッ化リン酸リチウム溶液)と反応してフッ酸を生成し、これがアルミニウム等の金属箔からなるバリアー層と内層との接着を低下させて剥離を生じさせ、電池寿命を短いものにするからである。しかしながら、サーマルラミネーション法は、ドライラミネーション法と比較して生産性(加工)が劣るという問題があり、それだけコストの高い積層体となっている。
そこで本発明は、リチウム電池本体の正極および負極の各々に接続された金属端子を外側に突出した状態で挟持して熱接着して密封するタイプのリチウム電池用の積層体であって、生産性よく製造することができ、かつ、電池とした際の端面からの水分透過量をサーマルラミネーション法で製造した積層体と遜色ない程度に少なくすることができ、密封性、耐突刺し性、絶縁性、耐熱・耐寒性、耐電解液性、耐腐蝕性等の諸物性においても優れた積層体を提供することである。 Accordingly, the present invention is a laminate for a lithium battery of a type in which a metal terminal connected to each of a positive electrode and a negative electrode of a lithium battery main body is sandwiched in a protruding state and thermally bonded and sealed. It can be manufactured well, and the amount of moisture permeation from the end face when it is made into a battery can be reduced to a level comparable to the laminate manufactured by the thermal lamination method. Another object of the present invention is to provide a laminate excellent in various physical properties such as heat resistance / cold resistance, electrolytic solution resistance, and corrosion resistance.
本発明者は、上記課題を達成するために請求項1記載の本発明は、少なくとも基材層、アルミニウム箔、化成処理層、フッ素系プライマー層、フッ素系接着剤層、熱接着性樹脂層が順に積層された積層体において、前記フッ素系プライマー層およびフッ素系接着剤層が水酸基を含有するフッ素含有共重合体と該フッ素含有共重合体と反応する硬化剤を配合した組成物で形成され、かつ前記フッ素系プライマー層が前記組成物を前記化成処理層面に塗布し焼付けて形成した層であることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present inventor has at least a base material layer, an aluminum foil, a chemical conversion treatment layer, a fluorine primer layer, a fluorine adhesive layer, and a heat adhesive resin layer. In the laminated body laminated in order, the fluorine-based primer layer and the fluorine-based adhesive layer are formed of a composition containing a fluorine-containing copolymer containing a hydroxyl group and a curing agent that reacts with the fluorine-containing copolymer, And the said fluorine-type primer layer is a layer formed by apply | coating and baking the said composition on the said chemical conversion treatment layer surface.
また、請求項2記載の本発明は、請求項1記載の積層体において、前記フッ素系プライマー層の前記硬化剤がブロック化されたイソシアネートおよびその重合体およびメラミン系硬化剤からなる群より選ばれるものであることを特徴とするものである。このように構成することにより、アルミニウム箔から熱接着性樹脂層側の各層間が電解液に対して安定したラミネート強度を有する積層体とすることができ、結果として電池とした際に安定したヒートシール強度を有する電池用包装体とすることができる。
The present invention according to
本発明の積層体は、フッ素系プライマー層が化成処理層面に焼付けにより形成されていることにより、化成処理層面との接着強度を強いものとすることができると共に、フッ素系プライマー層上に積層するフッ素系接着剤層との接着強度も同種樹脂であるために強いものとすることができ、耐電解液性、耐腐蝕性において優れた物性を有する積層体とすることができる。また、フッ素系プライマー層およびフッ素系接着剤層は水分透過量が小さいために電池とした際の端面からの水分透過量を小さいものとすることができる。さらにまた、フッ素系プライマー層と熱接着性樹脂層とをフッ素系接着剤を用いてドライラミネーション法で積層するために生産性においても優れた積層体とすることができる。 In the laminate of the present invention, since the fluorine-based primer layer is formed on the surface of the chemical conversion treatment layer by baking, the adhesive strength with the surface of the chemical conversion treatment layer can be increased, and the laminate is laminated on the fluorine-based primer layer. Since the adhesive strength with the fluorine-based adhesive layer is the same type of resin, it can be made strong, and a laminate having excellent physical properties in terms of electrolytic solution resistance and corrosion resistance can be obtained. In addition, since the fluorine-based primer layer and the fluorine-based adhesive layer have a small amount of moisture permeation, the amount of moisture permeation from the end face of the battery can be reduced. Furthermore, since the fluorine-based primer layer and the heat-adhesive resin layer are stacked by a dry lamination method using a fluorine-based adhesive, a laminate having excellent productivity can be obtained.
上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳述する。
図1は本発明にかかる積層体の一実施例の層構成を図解的に示す図であって、積層体1は基材層2、アルミニウム箔3、化成処理層4、フッ素系プライマー層5、フッ素系接着剤層6、熱接着性樹脂層7を順に積層したものである。
The above-described present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a layer structure of an embodiment of a laminate according to the present invention. The
前記基材層2としては、外力からアルミニウム箔3を保護すると共に、特に外部からの突き刺しに対する耐突き刺し性を向上させる目的で設けるものであり、機械的強度に優れる点から2軸方向に延伸したポリエステルフィルムやポリアミドフィルム、あるいは、これらの積層体を挙げることができる。ポリエステルフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート等からなるフィルムを挙げることができ、また、ポリアミドフィルムとしては、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6,10等からなるフィルムを挙げることができる。前記基材層2の厚さとしては6μm以上が適当である。この理由としては、6μmより厚さが薄いと、それ自体にピンホールが存在する可能性があると共に外力に対するアルミニウム箔3の保護効果が減少し、特に成形タイプ(図3参照)の場合にはアルミニウム箔3にピンホールや破断が発生し易く成形不良を起こし易いからであり、より好ましくは12μm以上である。また、前記基材層2が上記したフィルムの単層であれ、複層であれ、25μmより厚い場合は外力に対するアルミニウム箔3の保護という点で顕著な効果が認められず、体積および重量エネルギー密度を低下させると共に、費用対効果の面からも使用しない方が望ましい。また、上記したポリエステルフィルムやポリアミドフィルムは必要な面にコロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理等の易接着処理を施してもよいものである。
The
また、前記アルミニウム箔3としては、外部から電池内部に特に水蒸気が浸入するのを防止するために設けられるものであって、水蒸気バリアー性の確保と加工時の加工適性を考慮すると、20〜100μmの厚さのものが適当である。20μmより厚さが薄い場合は、アルミニウム箔単体のピンホールが危惧され、水蒸気の浸入の危険性が高くなり、100μmより厚さが厚い場合は、アルミニウム箔のピンホールに顕著な効果が認められず、水蒸気バリアー性の更なる向上が期待できず、逆に体積および重量エネルギー密度を低下させると共に費用対効果の面からも使用しない方が望ましい。
The
また、前記アルミニウム箔3は鉄分を0.3〜9.0重量%、好ましくは0.7〜2.0重量%含有したものが鉄分を含有しないものと比較して延展性に優れると共に折り曲げに対するピンホールの発生が少なく、特にプレス成形時に偏肉のない均一な成形品が得られるために成形タイプ(図3参照)とする場合の積層体1に鉄分を含有したアルミニウム箔を用いるのが好ましい。なお、鉄含有量が0.3重量%未満ではピンホール発生の防止や延展性において効果が認められず、鉄含有量が9.0重量%超ではアルミニウム箔としての柔軟性が阻害されるために成形適性が低下する。
In addition, the
また、前記アルミニウム箔3は冷間圧延で製造されるが、焼きなまし(いわゆる焼鈍処理)条件でその柔軟性、腰の強さ、硬さが変化するが、本発明に用いるアルミニウム箔は焼きなましをしていない硬質処理品よりも多少ないし完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にあるアルミニウム箔がよい。また、柔軟性、腰の強さ、硬さを決めるアルミニウム箔の焼きなまし条件は、積層体1を袋タイプ(図2参照)として用いるのか、成形タイプ(図3参照)として用いるのかにより適宜決めればよいものである。
The
前記化成処理層4は前記アルミニウム箔3を電解液や電解液の加水分解により発生するフッ酸による腐蝕を防止すると共に電解液や電解液の加水分解により発生するフッ酸による前記アルミニウム箔3と前記化成処理層4との間でのデラミネーションを防止し、さらに前記化成処理層4上に積層するフッ素系プライマー層5との間を強固に接着させ、電解液や電解液の加水分解により発生するフッ酸によるこの層間からのデラミネーションを防止するために設けるものである。また、成形タイプの電池にあっては、プレス成形時の上記した各層間でのデラミネーションを防止するために設けるものである。前記化成処理層4は、クロム酸クロメート処理、リン酸クロメート処理、塗布型クロメート処理等のクロム系化成処理、あるいは、ジルコニウム、チタン、リン酸亜鉛等の非クロム系(塗布型)化成処理等により前記アルミニウム箔3面に形成されるものであるが、連続処理が可能であると共に水洗工程が不要で処理コストを安価にすることができるなどから塗布型化成処理が適当である。処理液としては、従来公知の六価クロム化合物を含有したクロメート処理液で処理してもよいものであるが、環境に優しく、時間経過と共に上記した各層間の接着強度の低下を来たし難い処理液、具体的にはアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する処理液を用いて形成するのが好ましい。
The chemical
まず、アミノ化フェノール重合体について説明する。アミノ化フェノール重合体としては、公知のものを広く使用することができ、たとえば、下記式(1)、(2)、(3)、(4)で表される繰り返し単位からなるアミノ化フェノール重合体を挙げることができる。なお、式中のXは水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基ないしベンジル基を示す。また、R1、R2はヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基を示し、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよいものである。 First, the aminated phenol polymer will be described. A well-known thing can be widely used as an aminated phenol polymer, for example, aminated phenol heavy which consists of a repeating unit represented by following formula (1), (2), (3), (4). Coalescence can be mentioned. X in the formula represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a hydroxyalkyl group, an allyl group or a benzyl group. R 1 and R 2 represent a hydroxyl group, an alkyl group, or a hydroxyalkyl group, and may be the same group or different groups.
下記式(1)〜(4)において、X、R1、R2で示されるアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖または分枝鎖状アルキル基を挙げることができる。また、X、R1、R2で示されるヒドロキシアルキル基としては、たとえば、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4−ヒドロキシブチル基等のヒドロキシ基が1個置換された炭素数1〜4の直鎖ないし分枝鎖状アルキル基を挙げることができる。なお、下記式(1)〜(4)におけるXは水素原子、ヒドロキシル基、および、ヒドロキシアルキル基のいずれかであるのが好ましい。 In the following formulas (1) to (4), examples of the alkyl group represented by X, R 1 and R 2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, C1-C4 linear or branched alkyl groups, such as a tert- butyl group, can be mentioned. Examples of the hydroxyalkyl group represented by X, R 1 and R 2 include a hydroxymethyl group, a 1-hydroxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 1-hydroxypropyl group, a 2-hydroxypropyl group, 3- C1-C4 straight or branched chain in which one hydroxy group such as hydroxypropyl group, 1-hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 4-hydroxybutyl group is substituted An alkyl group can be mentioned. X in the following formulas (1) to (4) is preferably any one of a hydrogen atom, a hydroxyl group, and a hydroxyalkyl group.
また、下記式(1)、(3)で表されるアミノ化フェノール重合体は、繰り返し単位を約80モル%以下、好ましくは繰り返し単位を約25〜約55モル%の割合で含むアミノ化フェノール重合体である。また、アミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、好ましくは約500〜約100万、より好ましくは約1000〜約2万である。アミノ化フェノール重合体は、たとえば、フェノール化合物ないしナフトール化合物とホルムアルデヒドとを重縮合して下記(1)ないし(3)で表される繰り返し単位からなる重合体を製造し、次いで、この重合体にホルムアルデヒドおよびアミン(R1R2NH)を用いて水溶性官能基(−CH2NR1R2)を導入することにより製造される。アミノ化フェノール重合体は、1種ないし2種以上混合して用いることができる。 Further, the aminated phenol polymer represented by the following formulas (1) and (3) is an aminated phenol containing about 80 mol% or less of repeating units, preferably about 25 to about 55 mol% of repeating units. It is a polymer. The number average molecular weight of the aminated phenol polymer is preferably about 500 to about 1 million, more preferably about 1000 to about 20,000. The aminated phenol polymer is produced by, for example, polycondensing a phenol compound or naphthol compound and formaldehyde to produce a polymer composed of repeating units represented by the following (1) to (3). It is produced by introducing a water-soluble functional group (—CH 2 NR 1 R 2 ) using formaldehyde and an amine (R 1 R 2 NH). The aminated phenol polymer can be used singly or in combination of two or more.
次に、三価クロム化合物について説明する。三価クロム化合物としては、公知のものを広く使用することができ、たとえば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、蓚酸クロム、重リン酸クロム、クロム酸アセチルアセテート、塩化クロム、硫酸カリウムクロム等を挙げることができ、好ましくは硝酸クロム、フッ化クロムである。 Next, the trivalent chromium compound will be described. As the trivalent chromium compound, known compounds can be widely used. For example, chromium nitrate, chromium fluoride, chromium sulfate, chromium acetate, chromium oxalate, chromium biphosphate, chromic acetyl acetate, chromium chloride, sulfuric acid Potassium chromium etc. can be mentioned, Preferably they are chromium nitrate and chromium fluoride.
次に、リン化合物について説明する。リン化合物としては、公知のものを広く使用することができ、たとえば、リン酸、ポリリン酸等の縮合リン酸およびこれらの塩等を挙げることができる。ここで、前記塩としては、たとえば、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩を挙げることができる。 Next, a phosphorus compound is demonstrated. As a phosphorus compound, a well-known thing can be used widely, For example, condensed phosphoric acids, such as phosphoric acid and polyphosphoric acid, these salts, etc. can be mentioned. Here, as said salt, alkali metal salts, such as ammonium salt, sodium salt, potassium salt, can be mentioned, for example.
そして、アミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する処理液を用いて形成する前記化成処理層4としては、1m2当たり、アミノ化フェノール重合体が約1〜約200mg、三価クロム化合物がクロム換算で約0.5〜約50mg、および、リン化合物がリン換算で約0.5〜約50mgの割合で含有されているのが適当であり、アミノ化フェノール重合体が約5.0〜150mg、三価クロム化合物がクロム換算で約1.0〜約40mg、および、リン化合物がリン換算で約1.0〜約40mgの割合で含有されているのがより好ましい。この場合の乾燥温度としては、150〜250℃、好ましくは170〜250℃で、加熱処理(焼付け処理)するのが適当である。
And as said chemical
また、前記化成処理層4の形成方法としては、前記処理液をバーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法等の周知の塗布法を適宜選択して形成すればよいものである。また、前記化成処理層4を形成する前に前記アルミニウム箔3面に、予め、たとえば、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法等の周知の脱脂処理法で処理を施しておく方が、前記化成処理層4の機能を最大限に発現させると共に、長期間維持することができる点から好ましい。
Moreover, as a formation method of the said chemical
次に、前記フッ素系プライマー層5および前記フッ素系接着剤層6について説明する。前記フッ素系プライマー層5および前記フッ素系接着剤層6に用いるフッ素系樹脂としては、いずれも水酸基を含有するフッ素含有共重合体と該フッ素含有共重合体と反応する硬化剤とにより形成される層である。前記水酸基を含有するフッ素含有共重合体としては、有機溶剤可溶型で分子中に架橋部位を有するものであり、架橋部位としてはアルコール性水酸基(OH基)などである。このようなフッ素含有共重合体としては、たとえば、1)式:CF2=CFX〔式中、Xはフッ素原子、水素原子ないしトリフルオロメチル基である〕で表されるフルオロオレフィン単量体、2)式:CH2=CR(CH3)〔式中、Rは炭素数1〜8のアルキル基である〕で表されるβ−メチル置換α−オレフィン単量体、3)式:CH2=CHR1〔式中、R1は−OR2ないし−CH2OR2(但し、R2は水酸基を有するアルキル基)である〕で表される水酸基含有単量体、および、4)架橋性官能基を有さず、かつ、前記単量体1)、2)、3)と共重合体し得る他の単量体から導かれるフッ素含有共重合体を挙げることができる。
Next, the fluorine-based
前記フルオロオレフィン単量体としては、たとえば、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンなどを挙げることができる。また、前記β−メチル置換α−オレフィン単量体としては、たとえば、イソブチレン、2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−1−ヘキセンなどを上げることができる。また、水酸基含有単量体としては、たとえば、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、4−ヒドロキシブチルアリルエーテルなどを挙げることができる。また、前記フルオロオレフィン単量体、前記β−メチル置換α−オレフィン単量体、水酸基含有単量体と共重合体し得る他の単量体としては、たとえば、酢酸ビニル,プロピオン酸ビニル(イソ)酪酸ビニル,カプロン酸ビニル,ラウリン酸ビニル,ステアリン酸ビニル,安息香酸ビニル,キサフルオロプロピオン酸ビニル,リフルオロ酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類、マレイン酸ないしフマル酸のジメチル,ジエチル,ジプロピル,ジブチル,ジトリフルオロメチル,ジトリフルオロメチル,ジヘキサフルオロプロピルなどのマレイン酸ないしフマル酸のジエステル、メチルビニルエーテル,エチルビニルエーテル,n−プロピルビニルエーテル,iso−ブチルビニルエーテル,tert−ブチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類、シクロペンチルビニルエーテル,シクロヘキシルビニルエーテルなどのシクロアルキルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテルなどの芳香族基を有するビニルエーテル類、あるいは、パーフルオロエチルビニルエーテル,パーフルオロプロピルビニルエーテルなどのフルオロアルキルビニルエーテル類などの他に、クロトン酸、ビニル酢酸、マレイン酸、スチレンなどを挙げることができる。 Examples of the fluoroolefin monomer include tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, hexafluoropropylene, and the like. Examples of the β-methyl-substituted α-olefin monomer include isobutylene, 2-methyl-1-pentene, 2-methyl-1-hexene and the like. Examples of the hydroxyl group-containing monomer include 2-hydroxyethyl vinyl ether, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, and 5-hydroxypentyl. Examples include vinyl ether, 6-hydroxyhexyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl allyl ether, and 4-hydroxybutyl allyl ether. Examples of other monomers that can be copolymerized with the fluoroolefin monomer, the β-methyl-substituted α-olefin monomer, and the hydroxyl group-containing monomer include vinyl acetate and vinyl propionate (isopropylene). ) Carboxylic acid vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, vinyl xafluoropropionate, vinyl trifluoroacetate, dimethyl, diethyl, dipropyl, dibutyl of maleic acid or fumaric acid , Diesters of maleic acid or fumaric acid such as, ditrifluoromethyl, ditrifluoromethyl, and dihexafluoropropyl, alkyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, iso-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, etc. In addition to cycloalkyl vinyl ethers such as kill vinyl ethers, cyclopentyl vinyl ethers and cyclohexyl vinyl ethers, vinyl ethers having aromatic groups such as benzyl vinyl ethers, or fluoroalkyl vinyl ethers such as perfluoroethyl vinyl ether and perfluoropropyl vinyl ether, croton Examples thereof include acid, vinyl acetic acid, maleic acid, and styrene.
前記水酸基を有するフッ素含有共重合体は、1)〜4)の単量体を乳化重合、溶液重合、懸濁重合などの周知の方法で共重合することにより得ることができる。前記水酸基を有するフッ素含有共重合体はGPCで測定する数平均分子量が1000〜500000、好ましくは、3000〜100000のものである。 The fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group can be obtained by copolymerizing the monomers 1) to 4) by a known method such as emulsion polymerization, solution polymerization or suspension polymerization. The fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group has a number average molecular weight measured by GPC of 1,000 to 500,000, preferably 3000 to 100,000.
また、前記硬化剤としては、架橋部位に水酸基を含有するので、有機ポリイソシアネート化合物が適当であり、たとえば、2,4−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−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(以下、IPDIと呼称する)、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HDIと呼称する)、n−ペンタン−1,4−ジイソシアネート、および、これらの三量体、これらのアダクト体やビューレット体、あるいは、これらの重合体で2個以上のイソシアネート基を有するもの、さらに、ブロック化されたイソシアネート類、あるいは、メチル化メラミン、ブチル化メラミン、混合アルキル化メラミン等のメラミン系硬化剤などを挙げることができる。なお、前記水酸基を含有するフッ素含有共重合体および前記硬化剤は、たとえば、酢酸エステル類、ケトン類、エーテル類、芳香族炭化水素等の1ないし2種以上を混合した溶媒に溶解し、イソシアネート系硬化剤を用いる場合には、前記フッ素含有共重合体中の水酸基(−OH基)1当量に対して0.1〜5.0当量、好ましくは0.5〜1.5当量となるように配合するのが適当であり、また、メラミン系硬化剤を用いる場合には、フッ素含有共重合体100重量部に対して、5〜30重量部、好ましくは10〜20重量部となるように配合するのが適当であり、ロールコート法、グラビアコート法、バーコート法等の周知の塗布方法で塗布して形成すればよいものである。 As the curing agent, an organic polyisocyanate compound is suitable because it contains a hydroxyl group at the cross-linking site. For example, 2,4-tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone. Diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI), lysine methyl ester diisocyanate, methylcyclohexyl diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HDI), n-pentane-1,4-diisocyanate, and these Trimers, adducts and burettes thereof, or polymers having two or more isocyanate groups, and blocked isocyanates, or Methylated melamine, butylated melamine, melamine-based curing agents such as mixed alkylated melamine can be mentioned. In addition, the fluorine-containing copolymer containing the hydroxyl group and the curing agent are dissolved in a solvent in which one or more of acetates, ketones, ethers, aromatic hydrocarbons and the like are mixed, for example, When using a system hardening agent, it will be 0.1-5.0 equivalent with respect to 1 equivalent of hydroxyl groups (-OH group) in the said fluorine-containing copolymer, Preferably it will be 0.5-1.5 equivalent. In addition, when a melamine curing agent is used, it is 5 to 30 parts by weight, preferably 10 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluorine-containing copolymer. It is suitable to mix them, and it may be formed by coating by a known coating method such as a roll coating method, a gravure coating method or a bar coating method.
ところで、前記フッ素系プライマー層5を設ける理由としては、該フッ素系プライマー層5を介して前記フッ素系接着剤層6と前記化成処理層4とを強固に接着させるために設けるものであり、前記化成処理層4面に水酸基を含有するフッ素含有共重合体と該フッ素含有共重合体と反応する硬化剤を配合した組成物を前記化成処理層面に塗布し、150〜250℃の範囲、好ましくは180〜250℃の範囲で焼付けて形成するものであり、焼付け後の塗布量としては、焼付け時間や電池とした際の端面からの水分透過を考慮すると薄膜であればあるほど好ましいものであるが、実用的には1g/m2以下、好ましくは100〜500mg/m2である。また、前記フッ素系プライマー層5は、焼付け形成するものであり、硬化剤としては焼付け時の温度で硬化が進行するブロック化されたイソシアネート類およびその重合体あるいはメラミン系硬化剤が好ましい。
By the way, the reason for providing the fluorine-based
また、前記フッ素系接着剤層6としては、40〜60℃の加温でフッ素含有共重合体の水酸基と反応して硬化が促進される硬化剤が好ましく、たとえば、2,4−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−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、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、n−ペンタン−1,4−ジイソシアネート、および、これらの三量体、これらのアダクト体やビューレット体、あるいは、これらの重合体で2個以上のイソシアネート基を有するものが好ましい。前記フッ素系接着剤層6は、フッ素含有共重合体と硬化剤とを配合した組成物を前記フッ素系プライマー層5面に塗布・乾燥すると同時に後述する熱接着性樹脂層7を形成するフィルムと周知のドライラミネーション法で積層されて形成されるものであり、乾燥後の塗布量としては2.0〜5.0g/m2、好ましくは3.0g/m2以上となるように塗布するのが適当である。理由としてはラミネート強度を確保する上から2.0g/m2以上は必要であり、電池とした際の端面からの水分透過およびコストを考慮すると5.0g/m2以下である。
Moreover, as the said fluorine-type
次に、前記熱接着性樹脂層7について説明する。前記熱接着性樹脂層7としては、リチウム電池本体の正極および負極の各々に接続された金属端子を外側に突出した状態で挟持して熱接着して密封する際に前記熱接着性樹脂層7と金属端子との間に金属端子部密封用接着性フィルムを介在させるか否かで樹脂種が異なるものである。金属端子部密封用接着性フィルムを介在させる場合には、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,線状低密度ポリエチレン,エチレン−ブテン共重合体等のエチレン系樹脂、ホモポリプロピレン,エチレン−プロピレン共重合体,エチレン−プロピレン−ブテン共重合体等のプロピレン系樹脂の単体ないし混合物等からなるフィルムを適宜選択して用いればよく、また、金属端子部密封用接着性フィルムを介在させない場合には、たとえば、不飽和カルボン酸でグラフト変性した酸変性オレフィン樹脂からなるフィルムを用いればよいものである。前記熱接着性樹脂層7の厚さとしては、20〜80μm、好ましくは30〜70μmであり、20μm未満では電池としたときのヒートシール強度を十分に得ることができない虞があり、80μm超では端面からの水分透過が多くなり、電池としての性能を低下させる虞があるからである。
Next, the thermal
なお、図示はしなかったが、前記基材層2と前記アルミニウム箔3との積層は、たとえば、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系等の周知のドライラミネーション用接着剤を用いて、周知のドライラミネーション法で積層すればよいものである。また、前記積層体1を成型タイプ(図3参照)に用いる場合にあっては前記アルミニウム箔3の前記基材層2を積層する側の面に、上記で説明した化成処理層4を設けるのが好ましい。この理由としては、プレス成型時の前記アルミニウム箔3と前記外層2とのデラミネーションを防止することができるからであり、袋タイプ(図2参照)にあっては、敢えて設けなくてもよいものである。また、前記積層体1を成形タイプ(図3参照)とする場合にあっては、プレス成形時に金型に対して前記積層体1が部分的に密着するのを防止して厚みムラ(厚みバラツキ)のない均一なプレス成形品を得る目的(プレス成形時の成形性を向上させる目的)で、たとえば、前記基材層2の表面に流動パラフィンなどの炭化水素系、ステアリン酸、エルカ酸などの脂肪酸系、ステアリルアミド、エルカ酸アマイドなどの脂肪酸アミド系、金属石鹸、天然ワックス、シリコーンなどの滑剤を適当な溶媒で溶液化するなどの塗布可能な状態にして、たとえば、グラビアコート法、ロールコート法、あるいは、パターン状に形成する場合にはグラビア印刷法等の周知の塗布法で滑剤層を形成してもよいものである。
Although not shown, the lamination of the
次に、本発明について、以下に実験例を挙げて詳述する。 Next, the present invention will be described in detail with reference to experimental examples.
〔実験例1〕
基材層としての25μm厚さの2軸延伸ナイロンフィルム(以下、ONフィルムと呼称する)と、予めアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する化成処理液で処理して化成処理層を両面に形成したアルミニウム箔(40μm厚さ)の一方の面とを2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介して積層して後に、前記アルミニウム箔の他方の面にフッ素系ポリオール(水酸基を有するフッ素含有共重合体)にIPDIをポリオールの水酸基(−OH基)1当量に対して1.1当量となるように添加したフッ素系樹脂溶液を固形分として500mg/m2となるように塗布すると共に180℃の乾燥温度で焼付けてフッ素系プライマー層を形成した中間積層体を作製した。該中間積層体の前記フッ素系プライマー層面にフッ素系ポリオール(水酸基を有するフッ素含有共重合体)にイソシアネート系硬化剤をポリオールの水酸基(−OH基)1当量に対して1.1当量となるように添加したフッ素系樹脂溶液を乾燥後に3.0g/m2となるように塗布・乾燥して形成したフッ素系樹脂層(フッ素系接着剤層)面に30μm厚さの未延伸ポリプロピレンフィルム(以下、CPPフィルムと呼称する)を加熱圧着して積層体〔ONフィルム25μm/接着剤層/化成処理層/アルミニウム箔40μm/化成処理層/フッ素系プライマー層500mg/m2/フッ素系樹脂層3.0g/m2/CPPフィルム30μm〕を作製した。
[Experimental Example 1]
Treated with a 25 μm thick biaxially stretched nylon film (hereinafter referred to as ON film) as a substrate layer and a chemical conversion treatment solution containing an aminated phenol polymer, a trivalent chromium compound, and a phosphorus compound in advance. After laminating one surface of an aluminum foil (40 μm thickness) having a chemical conversion treatment layer formed on both sides with a two-component curable polyurethane adhesive, the other surface of the aluminum foil is coated with a fluorine-based polyol ( Fluorine-containing resin solution in which IPDI is added to 1.1 equivalent to 1 equivalent of hydroxyl group (—OH group) of polyol to a fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group, so that the solid content is 500 mg / m 2. And an intermediate laminate having a fluorine-based primer layer formed by baking at a drying temperature of 180 ° C. The isocyanate-based curing agent is added to the fluorine-based polyol (fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group) on the surface of the fluorine-based primer layer of the intermediate laminate, and 1.1 equivalent to 1 equivalent of the hydroxyl group (-OH group) of the polyol. An unstretched polypropylene film (hereinafter referred to as 30 μm thick) on the surface of the fluorine resin layer (fluorine adhesive layer) formed by applying and drying the fluorine resin solution added to the powder to 3.0 g / m 2 after drying. , Referred to as a CPP film), and laminated (on film 25 μm / adhesive layer / chemical conversion layer / aluminum foil 40 μm / chemical conversion layer / fluorine primer layer 500 mg / m 2 / fluorine resin layer). 0 g / m 2 / CPP film 30 μm].
〔実験例2〕
水酸基を有するフッ素含有共重合体100重量部にメラミン系硬化剤20重量部を添加したフッ素系樹脂溶液を用いてフッ素系プライマー層を形成した以外は実施例1と同様にして積層体〔ONフィルム25μm/接着剤層/化成処理層/アルミニウム箔40μm/化成処理層/フッ素系プライマー層500mg/m2/フッ素系樹脂層3.0g/m2/CPPフィルム30μm〕を作製した。
[Experimental example 2]
A laminate [ON film] in the same manner as in Example 1 except that a fluorine-based primer layer was formed using a fluorine-based resin solution obtained by adding 20 parts by weight of a melamine-based curing agent to 100 parts by weight of a fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group. 25 μm / adhesive layer / chemical conversion treatment layer / aluminum foil 40 μm / chemical conversion treatment layer / fluorine primer layer 500 mg / m 2 / fluorine resin layer 3.0 g / m 2 / CPP film 30 μm].
〔実験例3〕
基材層としての25μm厚さのONフィルムに代えて、9μm厚さの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムと呼称する)と15μm厚さのONフィルムとを2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介して積層したものを用いると共に、フッ素系プライマー層をフッ素系ポリオール(水酸基を有するフッ素含有共重合体)にブロック化したHDIをポリオールの水酸基(−OH基)1当量に対して1.1当量となるように添加したフッ素系樹脂溶液で形成した以外は実施例1と同様にして積層体〔PETフィルム9μm/接着剤層/ONフィルム15μm/接着剤層/化成処理層/アルミニウム箔40μm/化成処理層/フッ素系プライマー層500mg/m2/フッ素系樹脂層3.0g/m2/CPPフィルム30μm〕を作製した。
[Experimental Example 3]
Instead of the 25 μm-thick ON film as the base material layer, a 9 μm-thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET film) and a 15 μm-thick ON film are two-component curable polyurethane-based adhesives The HDI obtained by laminating a fluorine primer layer with a fluorine-based polyol (fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group) is used in an amount of 1. Laminate [PET film 9 μm / Adhesive layer / ON film 15 μm / Adhesive layer / Chemical conversion treatment layer / Aluminum foil 40 μm] Except for forming with a fluororesin solution added so as to be 1 equivalent. / Chemical conversion layer / fluorine primer layer 500 mg / m 2 / fluorine resin layer 3.0 g / m 2 / CPP film 30 μm] Was made.
〔実験例4〕
基材層としての15μm厚さのPETフィルムと、予めアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する化成処理液で処理して化成処理層を両面に形成したアルミニウム箔(35μm厚さ)の一方の面とを2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介して積層して後に、前記アルミニウム箔の他方の面にフッ素系ポリオール(水酸基を有するフッ素含有共重合体)にHDIをポリオールの水酸基(−OH基)1当量に対して1.1当量となるように添加したフッ素系樹脂溶液を固形分として500mg/m2となるように塗布すると共に180℃の乾燥温度で焼付けてフッ素系プライマー層を形成した中間積層体を作製した。該中間積層体の前記フッ素系プライマー層面にフッ素系ポリオール(水酸基を有するフッ素含有共重合体)にイソシアネート系硬化剤をポリオールの水酸基(−OH基)1当量に対して1.1当量となるように添加したフッ素系樹脂溶液を乾燥後に3.0g/m2となるように塗布・乾燥して形成したフッ素系樹脂層(フッ素系接着剤層)面に30μm厚さの未延伸ポリエチレンフィルム(以下、PEフィルムと呼称する)を加熱圧着して積層体〔PETフィルム15μm/接着剤層/化成処理層/アルミニウム箔35μm/化成処理層/フッ素系プライマー層500mg/m2/フッ素系樹脂層3.0g/m2/PEフィルム30μm〕を作製した。
[Experimental Example 4]
A 15 μm-thick PET film as a base material layer and an aluminum foil in which a chemical conversion treatment layer containing a chemical conversion treatment solution containing an aminated phenol polymer, a trivalent chromium compound, and a phosphorus compound is formed on both sides in advance ( 35 μm thickness) is laminated with a two-component curable polyurethane adhesive, and then HDI is added to the fluorine-based polyol (fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group) on the other surface of the aluminum foil. A fluororesin solution added so as to be 1.1 equivalent to 1 equivalent of hydroxyl group (—OH group) of polyol was applied to a solid content of 500 mg / m 2 and baked at a drying temperature of 180 ° C. An intermediate laminate having a fluorine-based primer layer was produced. The isocyanate-based curing agent is added to the fluorine-based polyol (fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group) on the surface of the fluorine-based primer layer of the intermediate laminate, and 1.1 equivalent to 1 equivalent of the hydroxyl group (-OH group) of the polyol. An unstretched polyethylene film (hereinafter referred to as 30 μm thick) on the surface of the fluororesin layer (fluorinated adhesive layer) formed by applying and drying the fluororesin solution added to 1 to 3.0 g / m 2 after drying. , PE film) and heat-pressed to form a laminate [PET film 15 μm / adhesive layer / chemical conversion treatment layer / aluminum foil 35 μm / chemical conversion treatment layer / fluorine primer layer 500 mg / m 2 /
〔実験例5〕
基材層としての15μm厚さのONフィルムと、予めアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する化成処理液で処理して化成処理層を両面に形成したアルミニウム箔(35μm厚さ)の一方の面とを2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介して積層して後に、前記アルミニウム箔の他方の面にフッ素系ポリオール(水酸基を有するフッ素含有共重合体)にブロック化したIPDIをポリオールの水酸基(−OH基)1当量に対して1.1当量となるように添加したフッ素系樹脂溶液を固形分として500mg/m2となるように塗布すると共に180℃の乾燥温度で焼付けてフッ素系プライマー層を形成した中間積層体を作製した。該中間積層体の前記フッ素系プライマー層面にフッ素系ポリオール(水酸基を有するフッ素含有共重合体)にイソシアネート系硬化剤をポリオールの水酸基(−OH基)1当量に対して1.1当量となるように添加したフッ素系樹脂溶液を乾燥後に3.0g/m2となるように塗布・乾燥して形成したフッ素系樹脂層(フッ素系接着剤層)面に30μm厚さのCPPフィルムを加熱圧着して積層体〔ONフィルム15μm/接着剤層/化成処理層/アルミニウム箔35μm/化成処理層/フッ素系プライマー層500mg/m2/フッ素系樹脂層3.0g/m2/CPPフィルム30μm〕を作製した。
[Experimental Example 5]
A 15 μm-thick ON film as a base material layer and an aluminum foil having a chemical conversion treatment layer formed on both sides by treatment with a chemical conversion treatment solution containing an aminated phenol polymer, a trivalent chromium compound, and a phosphorus compound in advance ( 35 μm thickness) is laminated with a two-component curable polyurethane adhesive and then blocked with a fluorine-based polyol (fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group) on the other surface of the aluminum foil. A fluorinated resin solution in which IPDI was added in an amount of 1.1 equivalent to 1 equivalent of hydroxyl group (—OH group) of polyol was applied to a solid content of 500 mg / m 2 and a drying temperature of 180 ° C. An intermediate laminate having a fluorine-based primer layer formed by baking was prepared. The isocyanate-based curing agent is added to the fluorine-based polyol (fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group) on the surface of the fluorine-based primer layer of the intermediate laminate, and 1.1 equivalent to 1 equivalent of the hydroxyl group (-OH group) of the polyol. A 30 μm thick CPP film was thermocompression-bonded to the surface of the fluororesin layer (fluorinated adhesive layer) formed by applying and drying the fluororesin solution added to 1 to 3.0 g / m 2 after drying. To produce a laminate [ON film 15 μm / adhesive layer / chemical conversion layer / aluminum foil 35 μm / chemical conversion layer / fluorine primer layer 500 mg / m 2 / fluorine resin layer 3.0 g / m 2 / CPP film 30 μm] did.
〔実験例6〕
基材層としての25μm厚さのONフィルムと、予めアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する化成処理液で処理して化成処理層を両面に形成したアルミニウム箔(40μm厚さ)との一方の面とを2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介して積層して後に、前記アルミニウム箔の他方の面にフッ素系ポリオール(水酸基を有するフッ素含有共重合体)にイソシアネート系硬化剤をポリオールの水酸基(−OH基)1当量に対して1.1当量となるように添加したフッ素系樹脂溶液を乾燥後に3.0g/m2となるように塗布・乾燥して形成したフッ素系樹脂層(フッ素系接着剤層)面に30μm厚さのCPPフィルムを加熱圧着して積層体〔ONフィルム25μm/接着剤層/化成処理層/アルミニウム箔40μm/化成処理層/フッ素系樹脂層3.0g/m2/CPPフィルム30μm〕を作製した。
[Experimental Example 6]
A 25 μm-thick ON film as a base material layer and an aluminum foil in which a chemical conversion treatment layer is formed on both surfaces by treatment with a chemical conversion treatment solution containing an aminated phenol polymer, a trivalent chromium compound and a phosphorus compound in advance ( 40 μm thickness) is laminated with a two-component curable polyurethane adhesive, and the other surface of the aluminum foil is coated with a fluorine-based polyol (fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group) with an isocyanate. Formed by applying and drying a fluororesin solution to which a curing agent is added in an amount of 1.1 equivalents relative to 1 equivalent of a polyol hydroxyl group (—OH group) after drying to 3.0 g / m 2 A laminated body [ON film 25 μm / adhesive layer / chemical conversion treatment layer / aluminum foil 4] is formed by heat-pressing a 30 μm thick CPP film on the surface of the fluorine resin layer (fluorine adhesive layer). 0 μm / chemical conversion treatment layer / fluorine-based resin layer 3.0 g / m 2 / CPP film 30 μm].
〔実験例7〕
基材層としての25μm厚さのONフィルムと、予めアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する化成処理液で処理して化成処理層を両面に形成したアルミニウム箔(40μm厚さ)と30μmのCPPフィルムとを2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介して積層した積層体〔ONフィルム25μm/接着剤層/化成処理層/アルミニウム箔40μm/化成処理層/接着剤層/CPPフィルム30μm〕を作製した。なお、2液硬化型ポリウレタン系接着剤の塗布量は、いずれの実施例においても、乾燥後に3.0g/m2となるように塗布した。
[Experimental Example 7]
A 25 μm-thick ON film as a base material layer and an aluminum foil in which a chemical conversion treatment layer is formed on both surfaces by treatment with a chemical conversion treatment solution containing an aminated phenol polymer, a trivalent chromium compound and a phosphorus compound in advance ( 40 μm thickness) and 30 μm CPP film laminated via a two-component curable polyurethane adhesive [ON film 25 μm / adhesive layer / chemical conversion layer / aluminum foil 40 μm / chemical conversion layer / adhesive layer / CPP film 30 μm]. The application amount of the two-component curable polyurethane adhesive was 3.0 g / m 2 after drying in any example.
上記で作製した実験例1〜7の積層体について、耐電解液性、水分透過性を下記評価方法で評価し、その評価結果を表1に纏めて示した。 About the laminated body of Experimental Examples 1-7 produced above, the electrolytic solution resistance and moisture permeability were evaluated by the following evaluation methods, and the evaluation results are summarized in Table 1.
〔評価方法〕
耐電解液性評価方法:
電解液〔6フッ化リン酸リチウムを混合液〔エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート/ジメチルカーボネート=1/1/1(容積比)に溶解し、1モル/リットルの6フッ化リン酸リチウム溶液としたもの〕に25×75mm角の試験片を浸漬し、これを85℃の恒温槽に30日間保存し、アルミニウム箔より内側の層が剥離するまでの日数を評価した。
〔Evaluation methods〕
Electrolytic solution resistance evaluation method:
Electrolytic solution [lithium hexafluorophosphate dissolved in a mixed solution [ethylene carbonate / diethyl carbonate / dimethyl carbonate = 1/1/1 (volume ratio) to obtain a 1 mol / liter lithium hexafluorophosphate solution] ] Were immersed in a 25 × 75 mm square test piece, stored in a thermostatic bath at 85 ° C. for 30 days, and the number of days until the inner layer from the aluminum foil peeled was evaluated.
水分透過性評価方法:
積層体を裁断して100×100mmの短冊片を作製し、該短冊片を二つ折りして短辺側の一方を10mm巾に、長辺側を3mm巾にヒートシールして他方の短辺側が開口した100×50mmの外寸からなる袋を作製すると共に、ドライルーム(露点−50℃)中において前記袋に3gの溶媒〔エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート/ジメチルカーボネート=1/1/1(容積比)〕を注入し、開口部を10mm巾でヒートシールした水分透過性評価サンプルを作製した。この水分透過性評価サンプルを60℃、90%RHの恒温恒湿槽に7日間保存し、サンプル内部の水分の増加量をカールフィッシャー法で測定した。なお、短辺側のヒートシール条件は190℃、2.0MPa、3.0秒であり、長辺側のヒートシール条件は190℃、1.0MPa、3.0秒で行なった。単位は7日間当たりの水分透過量(ppm)である。
Moisture permeability evaluation method:
The laminate is cut to produce a strip of 100 × 100 mm, and the strip is folded in half and heat-sealed so that one of the short sides is 10 mm wide and the long side is 3 mm wide, and the other short side is In addition to producing an open 100 × 50 mm outer bag, 3 g of a solvent [ethylene carbonate / diethyl carbonate / dimethyl carbonate = 1/1/1 (volume ratio) in a dry room (dew point−50 ° C.) )] Was injected, and a moisture permeability evaluation sample in which the opening was heat-sealed with a width of 10 mm was prepared. This moisture permeability evaluation sample was stored in a constant temperature and humidity chamber at 60 ° C. and 90% RH for 7 days, and the amount of increase in moisture inside the sample was measured by the Karl Fischer method. The heat seal conditions on the short side were 190 ° C., 2.0 MPa, 3.0 seconds, and the heat seal conditions on the long side were 190 ° C., 1.0 MPa, 3.0 seconds. The unit is water permeation (ppm) per 7 days.
表1からも明らかなように、耐電解液性において、実験例1〜5の積層体は、フッ素系プライマー層を設けた効果により、実験例7の積層体に比べて格段に優れると共に実験例6の積層体に比べても優れた性能を示した。また、水分透過性においても、フッ素系樹脂層(フッ素系接着剤層)で積層した実験例1〜6の積層体は、実験例7の積層体に比べて優れた性能を示した。なお、実験例においては、基材層と両面に化成処理層を設けたアルミニウム箔とを積層した後に化成処理層面にフッ素系プライマー層を設ける例を示したが、フッ素系プライマー層の形成方法としてはこれに限ることはなく、基材層と積層する前のアルミニウム箔の化成処理層面に設けてもよいものである。 As is clear from Table 1, in the electrolytic solution resistance, the laminates of Experimental Examples 1 to 5 are remarkably superior to the laminate of Experimental Example 7 due to the effect of providing the fluorine-based primer layer and the Experimental Examples. Even when compared with the laminate of No. 6, the performance was excellent. Moreover, also about the water permeability, the laminated body of Experimental Examples 1-6 laminated | stacked with the fluorine resin layer (fluorine-type adhesive bond layer) showed the performance superior to the laminated body of Experimental Example 7. FIG. In the experimental example, an example in which a fluorine-based primer layer is provided on the surface of the chemical conversion treatment layer after laminating the base layer and the aluminum foil provided with the chemical conversion treatment layer on both sides is shown. Is not limited thereto, and may be provided on the surface of the chemical conversion treatment layer of the aluminum foil before being laminated with the base material layer.
1 積層体
2 基材層
3 アルミニウム箔
4 化成処理層
5 フッ素系プライマー層
6 フッ素系接着剤層
7 熱接着性樹脂層
DESCRIPTION OF
Claims (2)
The laminate according to claim 1, wherein the curing agent of the fluorine-based primer layer is selected from the group consisting of blocked isocyanate, a polymer thereof, and a melamine curing agent.
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