JP2012082254A - 電池用外装フィルム及び電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】水蒸気バリア性に優れる電池用外装フィルムを提供する。
【解決手段】下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有し、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、40モル%以上である液晶ポリエステルから構成されるフィルムを、電池用外装フィルムとして用いる。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
【選択図】なし
【解決手段】下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有し、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、40モル%以上である液晶ポリエステルから構成されるフィルムを、電池用外装フィルムとして用いる。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
【選択図】なし
Description
本発明は、液晶ポリエステルから構成される電池用外装フィルムに関する。また、本発明は、この電池用外装フィルムを用いてなる電池に関する。
電池の外装材として用いられる外装フィルムには、その内側に水蒸気が入って、電池の性能が低下することを防止すべく、水蒸気バリア性が求められる。そこで、この外装フィルムとして、水蒸気バリア性に優れることから、液晶ポリエステルフィルムが検討されている。例えば、特許文献1には、p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を30モル%以上有する液晶ポリエステルから構成されるフィルムを、電池用外装フィルムとして用いることが開示されている。また、特許文献2には、液晶ポリエステルと所定のエポキシ基含有エチレン共重合体とを所定の割合で含む液晶ポリエステル組成物のフィルムを、電池用外装フィルムとして用いることが開示されている。そして、両文献には、前記液晶ポリエステルとして、p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を60モル%、テレフタル酸に由来する構造単位を15モル%、イソフタル酸に由来する構造単位を5モル%、及び4,4−ジヒドロキシビフェニルに由来する構造単位を20モル%有するものや、p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を73モル%、及び6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位を27モル%有するものが、具体的に開示されている。
本発明の目的は、液晶ポリエステルから構成され、さらに水蒸気バリア性に優れる電池用外装フィルムを提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有し、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、40モル%以上である液晶ポリエステルから構成される電池用外装フィルムを提供する。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
また、本発明は、前記電池用外装フィルムを外装材とする電池を提供する。
本発明の電池用外装フィルムは、水蒸気バリア性に優れており、これを用いることにより、性能の持続性に優れる電池を得ることができる。
本発明の電池用外装フィルムを構成する液晶ポリエステルは、溶融時に光学異方性を示すポリエステルであり、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(1)ということがある)と、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(2)ということがある)と、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(3)ということがある)とを有するものである。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基で置換されていてもよい。)
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。前記アルキル基の例としては、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、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基が挙げられ、その炭素数は、通常1〜10である。前記アリール基の例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、通常6〜20である。前記水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基毎に、それぞれ独立に、通常2個以下であり、好ましくは1個以下である。
繰返し単位(1)は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(1)としては、Ar1が2,6−ナフチレン基であるもの、すなわち6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位が好ましい。
繰返し単位(2)は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(2)としては、Ar2が2,6−ナフチレン基であるもの、すなわち2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位、及びAr2が1,4−フェニレン基であるもの、すなわちテレフタル酸に由来する繰返し単位が好ましい。
繰返し単位(3)は、所定の芳香族ジオールに由来する繰返し単位である。繰返し単位(3)としては、Ar3が1,4−フェニレン基であるもの、すなわちヒドロキノンに由来する繰返し単位、及びAr3が4,4’−ビフェニリレン基であるもの、すなわち4,4’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位が好ましい。
液晶ポリエステル中、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量、すなわち、Ar1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)、及びAr3が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(3)の合計含有量は、全繰返し単位の合計量(液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量を各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量(モル)を求め、それらを合計した値)に対して、40モル%以上である。かかる所定の繰返し単位組成を有する液晶ポリエステルをフィルム化することにより、水蒸気バリア性に優れる液晶ポリエステルフィルムを得ることができる。この2,6−ナフチレン基の含有量は、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは70モル%以上である。
また、液晶ポリエステル中、繰返し単位(1)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは30〜80モル%、より好ましくは40〜70モル%、さらに好ましくは45〜65モル%であり、繰返し単位(2)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは10〜35モル%、より好ましくは15〜30モル%、さらに好ましくは17.5〜27.5モル%であり、繰返し単位(3)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは10〜35モル%、より好ましくは15〜30モル%、さらに好ましくは17.5〜27.5モル%である。このような所定の繰返し単位組成を有する液晶ポリエステルは、耐熱性と成形性とのバランスに優れている。なお、繰返し単位(2)の含有量と繰返し単位(3)の含有量とは、実質的に等しいことが好ましい。また、液晶ポリエステルは、必要に応じて繰返し単位(1)〜(3)以外の繰返し単位を有していてもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下である。
耐熱性や溶融張力が高い液晶ポリエステルの典型的な例は、全繰返し単位の合計量に対して、Ar1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)、すなわち6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位を、好ましくは40〜74.8モル%、より好ましくは40〜64.5モル%、さらに好ましくは50〜58モル%有し、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)、すなわち2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位を、好ましくは12.5〜30モル%、より好ましくは17.5〜30モル%、さらに好ましくは20〜25モル%有し、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)、すなわちテレフタル酸に由来する繰返し単位を、好ましくは0.2〜15モル%、より好ましくは0.5〜12モル%、さらに好ましくは2〜10モル%有し、Ar3が1,4−フェニレン基である繰返し単位(3)、すなわちヒドロキノンに由来する繰返し単位を、好ましくは12.5〜30モル%、より好ましくは17.5〜30モル%、さらに好ましくは20〜25モル%有し、かつ、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)の含有量が、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)及びAr2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)の合計含有量に対して、好ましくは0.5モル倍以上、より好ましくは0.6モル倍以上のものである。
液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)を与えるモノマー、すなわち所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸と、繰返し単位(2)を与えるモノマー、すなわち所定の芳香族ジカルボン酸と、繰返し単位(3)を与えるモノマー、すなわち所定の芳香族ジオールとを、2,6−ナフチレン基を有するモノマーの合計量、すなわち6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸及び2,6−ナフタレンジオールの合計量が、全モノマーの合計量に対して、40モル%以上になるようにして、重合(重縮合)させることにより、製造することができる。その際、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及び芳香族ジオールは、それぞれ独立に、その一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体が用いられてもよい。芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの、カルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるものが挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジオールのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるものが挙げられる。
また、液晶ポリエステルは、モノマーを溶融重合させ、得られた重合物(プレポリマー)を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や溶融張力が高い液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、N,N−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、好ましくは280℃以上、より好ましくは290℃以上、さらに好ましくは295℃以上であり、また、通常380℃以下、好ましくは350℃以下である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や溶融張力が向上し易いが、あまり高いと、溶融させるために高温を要し、成形時に熱劣化し易くなる。
なお、流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、内径1mm、長さ10mmのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重下において、4℃/分の昇温速度で液晶ポリエステルの加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が4800Pa・s(48,000ポイズ)を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである(小出直之編、「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」、株式会社シーエムシー、1987年6月5日、p.95参照)。
液晶ポリエステルには、必要に応じて他の成分を配合して、組成物としてもよい。他の成分の例としては、充填材、液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂及び添加剤が挙げられる。組成物全体に占める液晶ポリエステルの割合は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上である。
充填材の例としては、ミルドガラスファイバー、チョップドガラスファイバー等のガラス繊維、チタン酸カリウムウイスカー、アルミナウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカ、炭化けい素ウイスカ、窒化けい素ウイスカ等の金属又は非金属系ウイスカ類、ガラスビーズ、中空ガラス球、ガラス粉末、マイカ、タルク、クレー、シリカ、アルミナ、チタン酸カリウム、ウォラスナイト、炭酸カルシウム(重質、軽質、膠質等)、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、硫酸ソーダ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、けい酸カルシウム、けい砂、けい石、石英、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄グラファイト、モリブデン、アスベスト、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、石膏繊維、炭素繊維、カーボンブラック、ホワイトカーボン、けいそう土、ベントナイト、セリサイト、シラス及び黒鉛が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いることもできる。中でも、ガラス繊維、マイカ、タルク及び炭素繊維が好ましく用いられる。
充填材は、必要に応じて、表面処理されたものであってもよく、この表面処理剤の例としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、ボラン系カップリング剤等の反応性カップリング剤、及び高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金属塩、フルオロカーボン系界面活性剤等の潤滑剤が挙げられる。
液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂の例としては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン及びポリエーテルイミド樹脂が挙げられる。
添加剤の例としては、フッ素樹脂、金属石鹸類等の離型改良剤、核剤、酸化防止剤、安定剤、可塑剤、滑剤、着色防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、潤滑剤及び難燃剤が挙げられる。
こうして得られる液晶ポリエステル又はその組成物をフィルム化することにより、本発明の電池用外装フィルムとなる液晶ポリエステルフィルムを得ることができる。フィルム化の方法としては、例えば、押出成形法、プレス成形法、溶液流延法及び射出成形法が挙げられ、押出成形法が好ましい。押出成形法としては、例えば、Tダイ法やインフレーション法が挙げられ、Tダイ法において、一軸延伸してもよいし、二軸延伸してもよい。
一軸延伸フィルムの延伸倍率(ドラフト比)は、通常1.1〜40、好ましくは10〜40、より好ましくは15〜35である。二軸フィルムのMD方向(押出方向)の延伸倍率は、通常1.2〜40倍であり、二軸フィルムのTD方向(押出方向に垂直な方向)の延伸倍率は、通常1.2〜20倍である。インフレーションフィルムのMD方向の延伸倍率(ドローダウン比=バブル引取速度/樹脂吐出速度)は、通常1.5〜50、好ましくは5〜30であり、インフレーションフィルムのTDの延伸倍率(ブロー比=バブル径/環状スリット径)は、通常1.5〜10、好ましくは2〜5である。
液晶ポリエステルフィルムの厚さは、好ましくは5〜100μmであり、より好ましくは10〜75μmであり、さらに好ましくは15〜75μmである。あまり薄いと、強度が不十分になり、あまり厚いと、フレキシブル性が不十分になる。
こうして得られる液晶ポリエステルフィルムは、前記所定の繰り返し単位組成を有する液晶ポリエステルから構成されることにより、水蒸気バリア性に優れており、本発明の電池用外装フィルムとして用いられる。この電池用外装フィルムの温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度は、好ましくは0.1g/m2・24h以下、より好ましくは0.05g/m2・24h以下である。
なお、液晶ポリエステルフィルムを複数枚積層したり、液晶ポリエステルフィルムに熱可塑性樹脂フィルム等の他のフィルムを積層したりして得られる積層フィルムも、本発明の電池用外装フィルムとして用いられる。また、液晶ポリエステルフィルム又は前記積層フィルムに、さらに水蒸気バリア性を高めるべく、水蒸気バリア層を設けたり、他の機能層を設けたりして得られる積層フィルムも、本発明の電池用外装フィルムとして用いられる。
本発明の電池用外装フィルムは、特にリチウム一次電池、リチウム二次電池、リチウムイオン一次電池及びリチウムイオン二次電池電池の如き非水系電池に対して、その優れた水蒸気バリア性が効果的に活かされて、外装材として好適に用いられる。
本発明の電池は、本発明の電池用外装フィルムを外装材とするものであり、特にリチウム一次電池、リチウム二次電池、リチウムイオン一次電池及びリチウムイオン二次電池電池の如き非水系電池である場合に、本発明の電池用外装フィルムの水蒸気バリア性が効果的に活かされる。また、本発明の電池用外装フィルムは、金属製の外装材に比べて、フレキシブル性や軽量性に優れることから、薄型電池に対して、好ましく用いられる。
本発明の電池は、正極、負極、電解液又は固体電解質、セパレータ、導線等の部材から構成される電池部を、本発明の電池用外装フィルムで包み込むことにより得られ、典型的には、外装フィルムを所定の寸法及び形状に切り出し、このフィルムで電池部を包み込み、このフィルムの周囲を接着又は融着した後、このフィルムの開口部を封止することにより得られる。
こうして得られる本発明の電池は、水蒸気バリア性に優れる本発明の電池用外装フィルムを外装材としていることから、性能の持続性に優れたものとなる。
〔流動開始温度の測定〕
フローテスター((株)島津製作所の「CFT−500型」)を用いて、試料約2gを、内径1mm、長さ10mmのダイスを取り付けた毛細管型レオメーターに充填し、9.8MPa(100kgf/cm2)の荷重下において、昇温速度4℃/分で試料を溶融させながら押し出し、溶融粘度が4800Pa・s(48000ポイズ)を示す温度を測定した。
フローテスター((株)島津製作所の「CFT−500型」)を用いて、試料約2gを、内径1mm、長さ10mmのダイスを取り付けた毛細管型レオメーターに充填し、9.8MPa(100kgf/cm2)の荷重下において、昇温速度4℃/分で試料を溶融させながら押し出し、溶融粘度が4800Pa・s(48000ポイズ)を示す温度を測定した。
〔水蒸気バリア性の評価〕
JIS K7126(A法:差圧法)に準拠して、ガス透過率・透湿度測定装置(GTRテック(株)の「GTR−10X」)により、温度40℃、相対湿度90%の条件で、水蒸気透過度を測定した。
JIS K7126(A法:差圧法)に準拠して、ガス透過率・透湿度測定装置(GTRテック(株)の「GTR−10X」)により、温度40℃、相対湿度90%の条件で、水蒸気透過度を測定した。
製造例1
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸1034.99g(5.5モル)、2,6−ナフタレンジカルボン酸378.33g(1.75モル)、テレフタル酸83.07g(0.5モル)、ヒドロキノン272.52g(2.475モル:2,6−ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸の合計量に対して0.225モル過剰)、無水酢酸1226.87g(12モル)、及び触媒として1−メチルイミダゾール0.17gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から145℃まで15分かけて昇温し、145℃で1時間還流させた。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、145℃から310℃まで3時間30分かけて昇温し、310℃で3時間保持した後、内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から310℃まで10時間かけて昇温し、310℃で5時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルは、全繰り返し単位の合計量に対して、Ar1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)を55モル%、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)を17.5モル%、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及びAr3が1,4−フェニレン基である繰返し単位(3)を22.5%有し、その流動開始温度は333℃であった。
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸1034.99g(5.5モル)、2,6−ナフタレンジカルボン酸378.33g(1.75モル)、テレフタル酸83.07g(0.5モル)、ヒドロキノン272.52g(2.475モル:2,6−ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸の合計量に対して0.225モル過剰)、無水酢酸1226.87g(12モル)、及び触媒として1−メチルイミダゾール0.17gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から145℃まで15分かけて昇温し、145℃で1時間還流させた。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、145℃から310℃まで3時間30分かけて昇温し、310℃で3時間保持した後、内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から310℃まで10時間かけて昇温し、310℃で5時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルは、全繰り返し単位の合計量に対して、Ar1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)を55モル%、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)を17.5モル%、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及びAr3が1,4−フェニレン基である繰返し単位(3)を22.5%有し、その流動開始温度は333℃であった。
製造例2
製造例1と同様の反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸911g(6.6モル)、テレフタル酸274g(1.65モル)、イソフタル酸91g(0.55モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル409g(2.2モル)、無水酢酸1235g(12.1モル)、及び触媒として1−メチルイミダゾール0.17gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで15分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。次いで、1−メチルイミダゾール1.7gを添加した後、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から285℃まで5時間かけて昇温し、285℃で3時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルは、Ar1が1,4−フェニレン基である繰返し単位(1)を60モル%、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)を15モル%、Ar2が1,3−フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及びAr3が4,4’−ビフェニリレン基である繰返し単位(3)を20%有し、その流動開始温度は327℃であった。
製造例1と同様の反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸911g(6.6モル)、テレフタル酸274g(1.65モル)、イソフタル酸91g(0.55モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル409g(2.2モル)、無水酢酸1235g(12.1モル)、及び触媒として1−メチルイミダゾール0.17gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで15分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。次いで、1−メチルイミダゾール1.7gを添加した後、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から285℃まで5時間かけて昇温し、285℃で3時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルは、Ar1が1,4−フェニレン基である繰返し単位(1)を60モル%、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)を15モル%、Ar2が1,3−フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及びAr3が4,4’−ビフェニリレン基である繰返し単位(3)を20%有し、その流動開始温度は327℃であった。
実施例1
製造例1で得られた液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ25μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.011g/m2・24hであり、電池用外装フィルムとして、水蒸気バリア性に優れている。
製造例1で得られた液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ25μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.011g/m2・24hであり、電池用外装フィルムとして、水蒸気バリア性に優れている。
比較例1
製造例1で得られた液晶ポリエステルに代えて、製造例2で得られた液晶ポリエステルを用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、厚さ25μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.343g/m2・24hであり、電池用外装フィルムとして、水蒸気バリア性が不十分である。
製造例1で得られた液晶ポリエステルに代えて、製造例2で得られた液晶ポリエステルを用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、厚さ25μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.343g/m2・24hであり、電池用外装フィルムとして、水蒸気バリア性が不十分である。
Claims (3)
- 下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有し、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、40モル%以上である液晶ポリエステルから構成される電池用外装フィルム。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。) - 温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度が0.1g/m2・24h以下である請求項1に記載の電池用外装フィルム。
- 請求項1又は2に記載の電池用外装フィルムを外装材とする電池。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010227401A JP2012082254A (ja) | 2010-10-07 | 2010-10-07 | 電池用外装フィルム及び電池 |
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ID=46241487
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-
2010
- 2010-10-07 JP JP2010227401A patent/JP2012082254A/ja active Pending
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