JP2012238491A - Polyester film for battery outer package, laminate for battery outer package including the same, and constitutional body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電池外装用ポリエステルフィルムに関し、特に電解質(固体、液体)を有するリチウムイオン二次電池に好適に使用できる電池外装用ポリエステルフィルムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery exterior polyester film, and more particularly to a battery exterior polyester film that can be suitably used for a lithium ion secondary battery having an electrolyte (solid, liquid).
リチウム電池とは、リチウム2次電池ともいわれ、液状、ゲル状高分子、固体高分子、ポリマー電解質などを持ち、リチウムイオンの移動で電流を発生する電池であって、正極・負極活性物質が高分子からなるものを含むものである。リチウム2次電池の構成としては、正極集電材(アルミ、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)/電解質層(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等の高分子負極材料)/負極集電材(銅、ニッケル、ステンレス)及びそれらを包装する外装体からなる。近年ではリチウム電池は、その高い体積効率、重量効率から多岐に渡って使用されており、パソコン、携帯端末装置(携帯電話、PDA等)、ビデオカメラ、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星等に小型大容量電源として用いられている。 A lithium battery, also called a lithium secondary battery, is a battery that has a liquid, gel-like polymer, solid polymer, polymer electrolyte, etc., and generates current by the movement of lithium ions. Including those consisting of molecules. The configuration of the lithium secondary battery is as follows: positive electrode current collector (aluminum, nickel) / positive electrode active material layer (polymer positive electrode material such as metal oxide, carbon black, metal sulfide, electrolyte, polyacrylonitrile) / electrolyte layer ( Carbonate electrolytes such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethylene methyl carbonate, inorganic solid electrolytes made of lithium salts, gel electrolytes) / negative electrode active material layers (lithium metals, alloys, carbon, electrolytes, polyacrylonitrile, etc. Polymer negative electrode material) / negative electrode current collector (copper, nickel, stainless steel) and an outer package for packaging them. In recent years, lithium batteries have been widely used because of their high volumetric efficiency and weight efficiency. PCs, mobile terminal devices (cell phones, PDAs, etc.), video cameras, electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites It is used as a small and large capacity power source.
リチウム電池の外装体としては、金属をプレス加工し円筒状または直方体状に容器化した金属製缶、あるいは、最外層/アルミニウム/シーラント層から構成される多層フィルムを袋状にしたものが用いられている。しかしながら、金属製缶においては容器外壁が剛直であるため、電池自体の形状が決められてしまい、ハードウエア側を電池に合わせ設計するため、該電池を用いるハードウエアの寸法が電池により決定されてしまうなどデザインに制約ができてしまうという問題があるため、多層フィルムからなる袋状の外装体が好まれるようになってきている。リチウム電池の外装体として要求される物性・機能としては防湿性、耐内容物性(内容物として使用する電解液などの化合物に対する耐性)、成型性等であるが、これらを満足するフィルム素材として現在使用されているものとしては、例えばポリアミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム又はポリエチレンテレフタレートなどが用いられている(例えば特許文献1参照)。しかしながら電池のシール加工時に熱による寸法変化に耐えることができず、フィルム層とアルミニウム層の間でデラミネーションが生じる場合があり改善が求められてきた。また、ポリエステルフィルムを用いた検討も行われている(例えば特許文献2参照)。しかしながら、提案されているポリエステルフィルムも、シール加工時における熱収縮が大きく、フィルム層とアルミニウム層の密着力が低下し、デラミネーションが生じる場合があり、十分とは言えなかった。 As the exterior body of a lithium battery, a metal can obtained by pressing a metal into a cylindrical or rectangular parallelepiped container or a multilayer film composed of an outermost layer / aluminum / sealant layer in a bag shape is used. ing. However, since the outer wall of the container in a metal can is rigid, the shape of the battery itself is determined, and the hardware side using the battery is determined by the battery in order to design the hardware side to match the battery. As a result, there is a problem that the design can be restricted, for example, so that a bag-like exterior body made of a multilayer film has been favored. Physical properties and functions required for the exterior of lithium batteries are moisture resistance, content resistance (resistance to compounds such as electrolytes used as contents), moldability, etc. As what is used, for example, a polyamide film, a polyethylene naphthalate film, or polyethylene terephthalate is used (see, for example, Patent Document 1). However, when the battery is sealed, it cannot withstand dimensional changes due to heat, and delamination may occur between the film layer and the aluminum layer, and improvements have been demanded. Moreover, examination using a polyester film is also performed (for example, refer patent document 2). However, the proposed polyester film also has a large thermal shrinkage at the time of sealing processing, and the adhesion between the film layer and the aluminum layer is reduced, and delamination may occur.
本発明の課題は上記した問題点を解消することにある。すなわち、加工工程として金型による絞り加工を伴うリチウム電池包装材料において優れた成型性を確保するとともに、シール加工時におけるフィルム層とアルミニウム層とのデラミネーションを解消するリチウム電池外装用ポリエステルフィルムを提供することにある。 An object of the present invention is to eliminate the above-described problems. In other words, a lithium battery exterior polyester film that ensures excellent moldability in lithium battery packaging materials that involve drawing with a mold as a processing step and eliminates delamination between the film layer and the aluminum layer during sealing processing is provided. There is to do.
上記課題を解決するための本発明は、以下の構成を有する。
(1)200℃におけるMD方向の熱収縮応力YMD、TD方向の熱収応力YTDが下記式(i)および(ii)を満たし、少なくとも片面のジヨードメタン接触角が22°以上である電池外装用ポリエステルフィルム。
The present invention for solving the above problems has the following configuration.
(1) Battery exterior in which heat shrinkage stress Y MD in MD direction at 200 ° C., heat yield stress Y TD in TD direction satisfies the following formulas (i) and (ii), and at least one side of diiodomethane contact angle is 22 ° or more Polyester film.
50≦YMD≦120g/10mm (i)
5≦YTD≦80g/10mm (ii)
(2)少なくともポリエステルフィルム層および樹脂層を有し、少なくとも一方の最外層が樹脂層であり、該樹脂層が、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂およびチタネート系化合物から選ばれた少なくとも一種を有する(1)に記載の電池外装用ポリエステルフィルム。
(3)25℃におけるフィルムの長手方向(MD)、および、幅方向(TD)の5%伸長時応力(F5値)、および、10%伸長時応力(F10値)がそれぞれ下記(I)、(II)式を満たす(1)または(2)に記載の電池外装用ポリエステルフィルム。
1.5≧F10MD/F5MD≧1 ・・・(I)
1.5≧F10TD/F5TD≧1 ・・・(II)
(4)少なくとも一方の表面の動摩擦係数μdが0.3〜0.8である(1)〜(3)の何れかに記載の電池外装用ポリエステルフィルム。
(5)粒子を含有し、該粒子の平均粒子径が0.01〜5μmであり、該粒子の含有量がフィルム全体に対して1.5〜5重量%である(1)〜(4)の何れかにに記載の電池外装用ポリエステルフィルム。
(6) (1)〜(5)のいずれかに記載の電池外装用ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、厚さ10μm以上60μm以下のアルミニウム箔を積層してなる積層体であって、ポリエステルフィルムとアルミニウム箔との間の剥離強度が2N/15mm以上である電池外装用積層体。
(7) (6)に記載の電池外装用積層体を用いた電池外装用構成体。
50 ≦ Y MD ≦ 120 g / 10 mm (i)
5 ≦ Y TD ≦ 80 g / 10 mm (ii)
(2) It has at least a polyester film layer and a resin layer, and at least one outermost layer is a resin layer, and the resin layer is a polyurethane resin, a polyester resin, a polyester acrylate resin, a polyurethane acrylate resin, or a polyepoxy. The polyester film for battery exterior according to (1), which has at least one selected from an acrylate resin and a titanate compound.
(3) 5% elongation stress (F5 value) and 10% elongation stress (F10 value) in the longitudinal direction (MD) and width direction (TD) of the film at 25 ° C. are the following (I), (II) The polyester film for battery exterior as described in (1) or (2) which satisfy | fills Formula.
1.5 ≧ F10 MD / F5 MD ≧ 1 (I)
1.5 ≧ F10 TD / F5 TD ≧ 1 (II)
(4) The polyester film for battery exterior according to any one of (1) to (3), wherein the dynamic friction coefficient μd of at least one surface is 0.3 to 0.8.
(5) It contains particles, the average particle diameter of the particles is 0.01 to 5 μm, and the content of the particles is 1.5 to 5% by weight based on the whole film (1) to (4) A polyester film for battery exterior according to any one of the above.
(6) A laminate obtained by laminating an aluminum foil having a thickness of 10 μm or more and 60 μm or less on at least one surface of the battery exterior polyester film according to any one of (1) to (5), the polyester film and aluminum A laminate for battery exterior having a peel strength between the foil of 2 N / 15 mm or more.
(7) A battery exterior structure using the battery exterior laminate according to (6).
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、200℃におけるMD方向の熱収縮応力YMD、TD方向の熱収応力YTDが特定の範囲に存在し、かつ少なくとも片面がコロナ放電処理、または表面コーティング処理されていることにより、アルミニウム箔を積層した後の耐デラミ性が良好であるため、電池外装用構成体に好適に使用することができる。 Polyester film for a battery case of the present invention, the thermal shrinkage stress Y MD in the MD direction, the TD direction of NetsuOsamu stress Y TD exist in a specific range at 200 ° C., and at least one side corona discharge treatment, or surface coating treatment By being done, since the delamination resistance after laminating | stacking aluminum foil is favorable, it can be used conveniently for the structure for battery exterior.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、少なくともポリエステルフィルム層を有する。 The battery exterior polyester film of the present invention has at least a polyester film layer.
本発明のポリエステルフィルム層はポリエステルから構成されるる。本発明において、ポリエステルとは、主鎖における主要な結合をエステル結合とする高分子化合物の総称である。そして、ポリエステルは、通常ジカルボン酸あるいはその誘導体とグリコールあるいはその誘導体を重縮合反応させることによって得ることができる。 The polyester film layer of the present invention is composed of polyester. In the present invention, the term “polyester” is a general term for polymer compounds in which the main bond in the main chain is an ester bond. The polyester can be usually obtained by polycondensation reaction of dicarboxylic acid or its derivative with glycol or its derivative.
本発明では、アルミニウム箔を積層した後の成型追従性、耐熱性、寸法安定性、耐電解液性の点から、ポリエステルを構成するグリコール単位の60モル%以上がエチレングリコール由来の構造単位であり、ジカルボン酸単位の60モル%以上がテレフタル酸由来の構造単位であることが好ましい。なお、ここで、ジカルボン酸単位(構造単位)あるいはジオール単位(構造単位)とは、重縮合によって除去される部分を除かれた2価の有機基を意味し、以下の一般式で表される。 In the present invention, 60 mol% or more of the glycol unit constituting the polyester is a structural unit derived from ethylene glycol from the viewpoint of molding followability after the aluminum foil is laminated, heat resistance, dimensional stability, and electrolytic solution resistance. It is preferable that 60 mol% or more of the dicarboxylic acid units are structural units derived from terephthalic acid. Here, the dicarboxylic acid unit (structural unit) or the diol unit (structural unit) means a divalent organic group from which a portion to be removed by polycondensation is removed, and is represented by the following general formula. .
ジカルボン酸単位(構造単位): −CO−R−CO−
ジオール単位(構造単位): −O−R’―O−
(ここで、R、R’は二価の有機基。RとR’は同じであっても異なっていてもよい。)
なお、トリメリット酸単位やグリセリン単位など3価以上のカルボン酸、あるいは、アルコール、並びに、それらの誘導体についての単位(構造単位)の意味についても同様である。
Dicarboxylic acid unit (structural unit): —CO—R—CO—
Diol unit (structural unit): —O—R′—O—
(Here, R and R ′ are divalent organic groups. R and R ′ may be the same or different.)
The same applies to the meaning of units (structural units) of trivalent or higher carboxylic acids such as trimellitic acid units and glycerin units, alcohols, and derivatives thereof.
本発明に用いるポリエステルを与える、グリコールあるいはその誘導体としては、エチレングリコール以外に、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジヒドロキシ化合物、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコールなどの脂環族ジヒドロキシ化合物、ビスフェノールA、ビスフェノールSなどの芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、それらの誘導体が挙げられる。 Examples of glycols or derivatives thereof that give the polyester used in the present invention include 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1, other than ethylene glycol. Aliphatic dihydroxy compounds such as 5-pentanediol, 1,6-hexanediol and neopentyl glycol, polyoxyalkylene glycols such as diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, spiro Examples thereof include alicyclic dihydroxy compounds such as glycol, aromatic dihydroxy compounds such as bisphenol A and bisphenol S, and derivatives thereof.
また、本発明に用いるポリエステルを与えるジカルボン酸あるいはその誘導体としては、テレフタル酸以外には、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、パラオキシ安息香酸などのオキシカルボン酸、並びに、それらの誘導体を挙げることができる。ジカルボン酸の誘導体としてはたとえばテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸2−ヒドロキシエチルメチルエステル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、ダイマー酸ジメチルなどのエステル化物を挙げることができる。 In addition to terephthalic acid, the dicarboxylic acid or derivative thereof that provides the polyester used in the present invention includes isophthalic acid, phthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenylsulfonedicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid. Acids, aromatic dicarboxylic acids such as 5-sodiumsulfone dicarboxylic acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic acid, fumaric acid and other aliphatic dicarboxylic acids, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, etc. Alicyclic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids such as paraoxybenzoic acid, and derivatives thereof. Examples of dicarboxylic acid derivatives include dimethyl terephthalate, diethyl terephthalate, 2-hydroxyethyl methyl terephthalate, dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylate, dimethyl isophthalate, dimethyl adipate, diethyl maleate, and dimethyl dimer. An esterified product can be mentioned.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、フィルム層とアルミニウム箔層を積層後の耐デラミ性の点から、200℃におけるMD方向の熱収縮応力YMD、TD方向の熱収応力YTDが下記式(i)および(ii)を満たすことが必要である。 From the point of delamination resistance after laminating a film layer and an aluminum foil layer, the polyester film for battery exterior according to the present invention has a thermal shrinkage stress Y MD in the MD direction at 200 ° C. and a heat yield stress Y TD in the TD direction represented by the following formulas: It is necessary to satisfy (i) and (ii).
50≦YMD≦120g/10mm (i) 5≦YTD≦80g/10mm (ii)
好ましくは55≦YMD≦115g/10mm、6≦YTD≦75g/10mm、より好ましくは、60≦YMD≦110g/10mm、7≦YTD≦70g/10mmである。
50 ≦ Y MD ≦ 120 g / 10 mm (i) 5 ≦ Y TD ≦ 80 g / 10 mm (ii)
Preferably, 55 ≦ Y MD ≦ 115 g / 10 mm, 6 ≦ Y TD ≦ 75 g / 10 mm, more preferably 60 ≦ Y MD ≦ 110 g / 10 mm, and 7 ≦ Y TD ≦ 70 g / 10 mm.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、電池外装用構成体としては、ポリエステルフィルム/アルミニウム箔/シーラントフィルムといった構成体として用いられることが好ましいが、加熱してシーラントフィルム部分をヒートシールする際、および電池製品となった後の高温環境下での耐熱性が必要となる場合がある。200℃における長手方向、幅方向の熱収縮応力YMD、YTDを上記範囲とすることで、ヒートシール時にポリエステルフィルムの収縮力が小さいため、構成体としてのカールの発生を抑制することが可能となる。さらには、電池製品となった後に、高温環境下にさらした場合にもフィルムの収縮力起因によるポリエステルフィルム/アルミニウム箔間での剥離も抑制することが可能となる。 The battery exterior polyester film of the present invention is preferably used as a battery exterior structure such as a polyester film / aluminum foil / sealant film, but when heated to heat seal the sealant film part, and In some cases, heat resistance in a high-temperature environment after battery products are required. By setting the heat shrinkage stress Y MD and Y TD in the longitudinal direction and the width direction at 200 ° C. within the above ranges, the shrinkage of the polyester film is small during heat sealing, so curling as a constituent can be suppressed. It becomes. Further, even when the battery product is exposed to a high temperature environment, peeling between the polyester film and the aluminum foil due to the shrinkage force of the film can be suppressed.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムの200℃における熱収縮応力を上記範囲とする方法としては、例えば、二軸延伸後のフィルムの熱処理条件を調整する方法が挙げられる。耐熱性、フィルムの品位の観点から二軸延伸後の熱処理温度は200℃〜240℃であれば好ましく、210℃〜230℃であればさらに好ましい。なお、ポリエステルフィルムの熱処理温度は、示差走査型熱量計(DSC)において窒素雰囲気下、20℃/分の昇温速度で測定したときのDSC曲線に熱履歴に起因する微小吸熱ピークより求めることができる。また、好ましい熱処理時間としては、好ましくは5〜60秒間、より好ましくは7〜30秒間行うのがよい。さらに、熱処理はフィルムを長手方向および/または幅方向に弛緩させて行ってもよい。さらに、熱処理は、長手方向及び/又は幅方向に弛緩させながら行うことで、熱収縮応力を低減させることができるため好ましい。熱処理時の好ましい弛緩率(リラックス率)は、3%以上であり、寸法安定性、生産性の観点からは、3%以上10%以下であれば好ましく、3%以上7%以下であれば最も好ましい。 Examples of the method for setting the heat shrinkage stress at 200 ° C. of the polyester film for battery exterior of the present invention in the above range include a method of adjusting the heat treatment conditions of the film after biaxial stretching. From the viewpoint of heat resistance and film quality, the heat treatment temperature after biaxial stretching is preferably 200 ° C to 240 ° C, more preferably 210 ° C to 230 ° C. In addition, the heat processing temperature of a polyester film is calculated | required from the micro endothermic peak resulting from a heat history in the DSC curve when it measures with the temperature increase rate of 20 degree-C / min in nitrogen atmosphere in a differential scanning calorimeter (DSC). it can. Moreover, as preferable heat processing time, Preferably it is 5 to 60 second, More preferably, it is good to carry out for 7 to 30 second. Further, the heat treatment may be performed by relaxing the film in the longitudinal direction and / or the width direction. Further, the heat treatment is preferably performed while relaxing in the longitudinal direction and / or the width direction, since the heat shrinkage stress can be reduced. A preferable relaxation rate (relaxation rate) at the time of heat treatment is 3% or more. From the viewpoint of dimensional stability and productivity, 3% to 10% is preferable, and 3% to 7% is most preferable. preferable.
また、2段階以上の条件で熱処理する方法も非常に好ましい。200℃〜240℃の高温での熱処理後に、熱処理温度より低い温度で、長手方向及び/又は幅方向に弛緩させながら熱処理することで、さらに熱収縮率を低減させることが可能となる。このときの2段階目の熱処理温度は120℃〜180℃であれば好ましく、150℃〜180℃であればさらに好ましい。 Also, a method of heat treatment under two or more conditions is very preferable. After heat treatment at a high temperature of 200 ° C. to 240 ° C., the heat shrinkage rate can be further reduced by performing heat treatment at a temperature lower than the heat treatment temperature while relaxing in the longitudinal direction and / or the width direction. The heat treatment temperature in the second stage at this time is preferably 120 ° C. to 180 ° C., more preferably 150 ° C. to 180 ° C.
また、フィルムの熱処理工程においては、横延伸工程のあと一度冷却工程を経てフィルムをガラス転移点(Tg)以下に下げてから、熱処理工程を行う方法が特に好ましい。フィルムをガラス転移点(Tg)以下に下げることで、フィルムの熱収縮応力が緩和され、その後熱処理を行うことで熱収縮応力を上記範囲とすることができる。 Moreover, in the heat treatment process of the film, a method of performing the heat treatment process after lowering the film to a glass transition point (Tg) or lower once through the cooling process after the transverse stretching process is particularly preferable. By lowering the film below the glass transition point (Tg), the heat shrinkage stress of the film is relaxed, and then the heat shrinkage stress can be adjusted to the above range by performing heat treatment.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、アルミニウム箔との密着性の観点から、少なくとも片面のジヨードメタン接触角が22°以上であることが必要である。これにより優れた密着性や接着強度の向上を図ることができる。ジヨードメタン接触角を22°以上にする方法は特に限定されないが、生産性、回収性の点ではフィルム表面にコロナ放電処理を施す方法が好ましく用いることができ、その際、E値として5〜70W・分/m2、好ましくは10〜65W・分/m2の強度で処理を行うことにより表面自由エネルギーを好ましい範囲とすることができる。ここで、E値とはコロナ放電処理強度であり、印加電圧(Vp、単位:V)、印加電流(Ip、単位:A)、処理速度(S、単位:m/分)、処理幅(Wt、単位:m)の関数であり、E = Vp × Ip / S × Wt で表される。 The polyester film for battery exterior according to the present invention needs to have a diiodomethane contact angle of at least 22 ° on at least one side from the viewpoint of adhesion to an aluminum foil. Thereby, the improvement of the outstanding adhesiveness and adhesive strength can be aimed at. The method for setting the diiodomethane contact angle to 22 ° or more is not particularly limited, but in terms of productivity and recoverability, a method of subjecting the film surface to corona discharge treatment can be preferably used. By performing the treatment at an intensity of min / m 2 , preferably 10 to 65 W · min / m 2 , the surface free energy can be made a preferable range. Here, E value is corona discharge treatment intensity, applied voltage (Vp, unit: V), applied current (Ip, unit: A), processing speed (S, unit: m / min), processing width (Wt). , Unit: m), and expressed as E = Vp × Ip / S × Wt.
また、ポリエステルフィルム層の表面に樹脂層を積層する方法も用いられる。樹脂層を設ける方法については、特に限定されないが、樹脂をフィルム表面に被覆(複合溶融押出法、ホットメルトコート法、水以外の溶媒、水溶性および/または水分散性樹脂からのインライン、オフラインコート法など)する方法や、同様組成あるいはそのブレンド品の表面積層法などが挙げられる。なかでも、配向結晶化が完了する前のフィルム(ポリエステルフィルム層)の一方の面に樹脂を含む塗剤を塗布・乾燥し、少なくとも一方向に延伸し、熱処理して、配向結晶化を完了させるインラインコーティング法が均一な被膜形成や工業上好ましい。また、コーティングにより樹脂層を設ける場合、樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂およびチタネート系化合物から選ばれた少なくとも一種を有するものであることが好ましい。密着性の観点からポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、またはウレタン系樹脂を用いるのが好ましい。ポリエステル樹脂を水系塗液として用いる場合には、水溶性あるいは水分散性のポリエステル樹脂が用いられるが、このような水溶性化あるいは水分散化のためには、スルホン酸塩基を含む化合物や、カルボン酸塩基を含む化合物を共重合させることが好ましい。またアクリル樹脂を水性塗液として用いる場合には、水に溶解あるいは分散された状態にする必要があり、乳化剤として界面活性剤(例えば、ポリエーテル系化合物などが挙げられるが、限定されるものではない。)を使用する場合がある。 A method of laminating a resin layer on the surface of the polyester film layer is also used. The method of providing the resin layer is not particularly limited, but the resin is coated on the film surface (composite melt extrusion method, hot melt coating method, solvent other than water, in-line, off-line coating from water-soluble and / or water-dispersible resin) And the like, and the same composition or surface lamination method of blended products thereof. Among them, a coating material containing a resin is applied and dried on one surface of a film (polyester film layer) before orientation crystallization is completed, and is stretched in at least one direction and heat-treated to complete orientation crystallization. The in-line coating method is preferable for uniform film formation and industrial use. When the resin layer is provided by coating, the resin has at least one selected from polyurethane resins, polyester resins, polyester acrylate resins, polyurethane acrylate resins, polyepoxy acrylate resins, and titanate compounds. It is preferable that From the viewpoint of adhesion, it is preferable to use a polyester resin, an acrylic resin, or a urethane resin. When the polyester resin is used as an aqueous coating liquid, a water-soluble or water-dispersible polyester resin is used. For such water-solubilization or water-dispersion, a compound containing a sulfonate group or a carboxyl group is used. It is preferable to copolymerize a compound containing an acid base. When an acrylic resin is used as an aqueous coating liquid, it needs to be dissolved or dispersed in water, and as an emulsifier, a surfactant (for example, a polyether compound, etc. can be mentioned, but it is not limited. Not.) May be used.
また、本発明にて用いられる樹脂層には、さらに接着性を向上させるために、樹脂に各種の架橋剤を併用することができる。架橋剤樹脂としては、メラミン系、エポキシ系、オキサゾリン系樹脂が一般に用いられる。 In the resin layer used in the present invention, various crosslinking agents can be used in combination with the resin in order to further improve the adhesion. As the crosslinking agent resin, melamine-based, epoxy-based, and oxazoline-based resins are generally used.
本発明の樹脂層には粒子が含有されていても良い。含有される粒子としては、無機系粒子や有機系粒子を挙げることができるが、易滑性や耐ブロッキング性が向上するので、無機粒子がより好ましい。この無機粒子としては、シリカ、アルミナ、カオリン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、チタンなどを用いることができる。 The resin layer of the present invention may contain particles. Examples of the particles to be contained include inorganic particles and organic particles, but inorganic particles are more preferable because easy slipping and blocking resistance are improved. As the inorganic particles, silica, alumina, kaolin, talc, mica, calcium carbonate, titanium and the like can be used.
易接着性を発現させる観点から、電池外装用ポリエステルフィルムの少なくとも一方の最外層が樹脂層であることが好ましい。 From the viewpoint of developing easy adhesion, it is preferable that at least one outermost layer of the polyester film for battery exterior is a resin layer.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、アルミニウム箔を積層後の成型追従性の点から25℃におけるフィルムの長手方向および幅方向の5%伸長時応力(F5値)、および、10%伸長時応力(F10値)がそれぞれ下記(I)、(II)式を満たすことが必要である。
1.5≧F10MD/F5MD≧1 ・・・(I)
1.5≧F10TD/F5TD≧1 ・・・(II)
ここで、F10MD、F5MD、F10TD、F5TDとは、試験長50mmの矩形型に切り出したフィルムサンプルを25℃、63%Rhの条件下で、300mm/分のひずみ速度で引張試験を行った際のそれぞれ長手方向の10%伸長時の応力、5%伸長時の応力、および、幅方向の10%伸長時の応力、5%伸長時の応力を示し、単位はそれぞれMPaである。なお、ここでフィルムの長手方向と、幅方向は、フィルムの任意の一方向(0°)、該方向から15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°、165°の方向の屈折率を測定し、最も屈折率の高かった方向を幅方向とし、幅方向と直交する方向を長手方向とした。
なお、本発明においては、その他の物性についても長手方向、幅方向は上記のように定義する。
The polyester film for battery exterior of the present invention has a 5% elongation stress (F5 value) and a 10% elongation stress in the longitudinal direction and the width direction of the film at 25 ° C. from the viewpoint of molding followability after laminating the aluminum foil. (F10 value) must satisfy the following formulas (I) and (II), respectively.
1.5 ≧ F10 MD / F5 MD ≧ 1 (I)
1.5 ≧ F10 TD / F5 TD ≧ 1 (II)
Here, F10 MD , F5 MD , F10 TD , and F5 TD are tensile tests at a strain rate of 300 mm / min under the conditions of 25 ° C. and 63% Rh on a film sample cut into a rectangular shape having a test length of 50 mm. The stress at the time of performing 10% elongation in the longitudinal direction, the stress at the time of 5% elongation, and the stress at the time of 10% elongation in the width direction, and the stress at the time of 5% elongation, respectively, are expressed in MPa. Here, the longitudinal direction and the width direction of the film are any one direction (0 °) of the film, 15 °, 30 °, 45 °, 60 °, 75 °, 90 °, 105 °, 120 from the direction. The refractive index in the directions of °, 135 °, 150 °, and 165 ° was measured, the direction having the highest refractive index was defined as the width direction, and the direction orthogonal to the width direction was defined as the longitudinal direction.
In the present invention, the other physical properties are defined in the longitudinal direction and the width direction as described above.
(I)、(II)式を満たすということは、変形初期の段階で応力が途中で大きく降下しない、つまり明確な降伏点を示さないことを表している。ポリエステルフィルムがこのような物性を示すためには、分子鎖の配向が均一に、高度に進行していることが重要であり、このような構造を形成させることで、フィルムを伸長させる際に延性変形や不均一な変形が発生しにくくなり、明確な降伏点を示さないフィルムとなる。 Satisfying the expressions (I) and (II) means that the stress does not drop greatly during the initial stage of deformation, that is, it does not show a clear yield point. In order for a polyester film to exhibit such physical properties, it is important that the molecular chain orientation is uniform and highly advanced, and by forming such a structure, it is difficult to stretch the film. Deformation and non-uniform deformation hardly occur, and the film does not show a clear yield point.
本発明者らは、変形初期の段階で、明確な降伏点を示さないことで、アルミニウム箔を積層後に成型させた際の成型追従性が格段に向上することを見出した。このメカニズムについては明確に解明できていないが、本発明者らは次のように推定している。アルミニウム箔はもともと非常に変形しにくい材料であるため、フィルムに追従して変形されるが、フィルム変形時に明確な降伏点がある、つまり応力が大きく変化する変曲点があると、アルミニウム箔がその応力変化に追従できずに破断しやすくなる。このため、(I)(II)式を満たし、変形初期の段階で明確な降伏点を示さないことで、アルミニウム箔がフィルムの変形にそって追従変形できるものと推定している。 The present inventors have found that, at the initial stage of deformation, by not showing a clear yield point, the molding followability when the aluminum foil is molded after lamination is significantly improved. Although this mechanism has not been clearly clarified, the present inventors presume as follows. Since aluminum foil is originally a material that is very difficult to deform, it deforms following the film, but there is a clear yield point when the film is deformed, that is, if there is an inflection point where the stress changes greatly, the aluminum foil It is not easy to follow the stress change and breaks easily. For this reason, it is presumed that the aluminum foil can be deformed following the deformation of the film by satisfying the expressions (I) and (II) and not showing a clear yield point at the initial stage of deformation.
F10MD/F5MD、F10TD/F5TDが1未満の場合は、アルミニウム箔を積層した後の成型追従性が劣ってしまう一方で、F10MD/F5MD、F10TD/F5TDを1.5より大きくしようとすると分子鎖の配向を非常に高度に進行させる必要があるため、僅かな異物、欠点があっても製膜中にフィルムが破れてしまい、著しく製膜性が低下してしまう。 When F10 MD / F5 MD and F10 TD / F5 TD are less than 1, molding followability after laminating aluminum foil is inferior, while F10 MD / F5 MD and F10 TD / F5 TD are 1.5. When trying to make it larger, the orientation of the molecular chain needs to be advanced to a very high degree. Therefore, even if there are a few foreign substances and defects, the film is torn during the film formation, and the film forming property is remarkably lowered.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、アルミニウム箔を積層後の成型追従性および、製膜性の点から25℃におけるフィルムの長手方向および幅方向の5%伸長時応力(F5値)および、10%伸長時応力(F10値)がそれぞれ下記(I)’、(II)’式を満たすことが好ましく、(I)”、(II)”式を満たすことが最も好ましい。
1.2≧F10MD/F5MD≧1.05 ・・・(I)’
1.2≧F10TD/F5TD≧1.05 ・・・(II)’
1.2≧F10MD/F5MD≧1.1 ・・・(I)”
1.2≧F10TD/F5TD≧1.1 ・・・(II)”
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムにおいて、(I)(II)式を満たす方法としては、グリコール単位の90モル%以上がエチレングリコール由来の構造単位であることが好ましく、さらに好ましくは95モル%以上である。また、ジカルボン酸単位の90モル%以上がテレフタル酸由来の構造単位であることが好ましく、95モル%以上であればさらに好ましい。上記のような組成とすることで、ホモのポリエチレンテレフタレートに近い組成となるため、分子鎖の均一配向を阻害する成分が少なくなるため、好ましい。
The polyester film for battery exterior according to the present invention has a 5% elongation stress (F5 value) in the longitudinal direction and the width direction of the film at 25 ° C. at a temperature of 25 ° C. % Elongation stress (F10 value) preferably satisfies the following formulas (I) ′ and (II) ′, and most preferably satisfies the formulas (I) ″ and (II) ″.
1.2 ≧ F10 MD / F5 MD ≧ 1.05 (I) ′
1.2 ≧ F10 TD / F5 TD ≧ 1.05 (II) ′
1.2 ≧ F10 MD / F5 MD ≧ 1.1 (I) ”
1.2 ≧ F10 TD / F5 TD ≧ 1.1 (II) ”
In the battery exterior polyester film of the present invention, as a method of satisfying the formulas (I) and (II), 90 mol% or more of glycol units are preferably structural units derived from ethylene glycol, more preferably 95 mol% or more. It is. Further, 90 mol% or more of the dicarboxylic acid units are preferably structural units derived from terephthalic acid, and more preferably 95 mol% or more. By setting it as the above compositions, since it becomes a composition close | similar to a homopolyethylene terephthalate, since the component which inhibits the uniform orientation of a molecular chain decreases, it is preferable.
また、本発明のフィルムを製膜する工程において、Tダイより冷却ドラム上にシート状に吐出、押出することで未延伸シートを得るが、その際、ワイヤー状電極、テープ状電極もしくは針状電極を使用して静電印加し冷却ドラムに密着する方法、冷却ドラムと押出したポリマーシート間に水膜を設けたキャスト法、もしくはこれらの方法を複数組み合わせた方法によりシート状ポリマーを冷却ドラムに密着させ冷却固化し未延伸フィルムを得ることができる。 Moreover, in the process of forming the film of the present invention, an unstretched sheet is obtained by discharging and extruding into a sheet from a T-die on a cooling drum. At that time, a wire electrode, a tape electrode or a needle electrode is obtained. The sheet-like polymer is brought into close contact with the cooling drum by a method of applying electrostatic force to the cooling drum, a casting method in which a water film is provided between the cooling drum and the extruded polymer sheet, or a combination of these methods. And cooled and solidified to obtain an unstretched film.
本発明の電池外装用フィルムは、このキャスト工程において、(I)(II)式を達成するために、冷却ドラムの温度を低温化することが好ましい。具体的にはキャスト温度を0〜10℃、より好ましくは0〜5℃に制御することが好ましい。さらに、静電印加して冷却ドラムに密着させる方法を採用する場合は、電圧は10kV〜20kVとすることが好ましく、12kV〜18kVとすることがさらに好ましい。また、口金リップと冷却ドラム間は、30mm〜50mmとすることが好ましい。キャスト工程にて、上記のような条件を採用することで、未延伸フィルム中に秩序構造が形成されることが防げるため、キャスト工程以降の延伸工程において、分子鎖がより均一に、より高度に配向できるため、(I)(II)式を満足することが可能となる。 In the casting process, the film for battery exterior according to the present invention preferably lowers the temperature of the cooling drum in order to achieve the formulas (I) and (II). Specifically, it is preferable to control the casting temperature to 0 to 10 ° C, more preferably 0 to 5 ° C. Furthermore, when adopting a method in which electrostatic application is applied to the cooling drum, the voltage is preferably 10 kV to 20 kV, and more preferably 12 kV to 18 kV. Moreover, it is preferable to set it as 30 mm-50 mm between a nozzle | lip lip and a cooling drum. By adopting the conditions as described above in the casting process, it is possible to prevent the formation of an ordered structure in the unstretched film. Therefore, in the stretching process after the casting process, the molecular chains are more uniformly and more highly advanced. Since it can be oriented, it is possible to satisfy the formulas (I) and (II).
また、本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、キャスト工程で得られた未延伸フィルムを長手方向に延伸した後、幅方向に延伸する、あるいは、幅方向に延伸した後、長手方向に延伸する逐次二軸延伸方法により、または、フィルムの長手方向、幅方向をほぼ同時に延伸していく同時二軸延伸方法などにより延伸を行うことで得ることができるが、かかる延伸方法における延伸倍率としては、それぞれの方向に、好ましくは、3.5〜4.5倍、さらに好ましくは3.6〜4.2倍、特に好ましくは3.7〜4倍が採用される。また延伸温度は、延伸ムラが生じない程度に低温とすることが好ましく、例えば、長手方向に延伸した後に、幅方向に延伸する逐次二軸延伸方法を採用する場合は、長手方向の予熱温度は50〜60℃、延伸温度は80〜90℃とすることが好ましく、幅方向の予熱温度は70〜80℃、延伸温度は90〜100℃とすることが好ましい。また、延伸は各方向に対して複数回行ってもよい。 Further, the polyester film for battery exterior of the present invention is obtained by stretching the unstretched film obtained in the casting step in the longitudinal direction and then stretching in the width direction, or stretching in the longitudinal direction after stretching in the width direction. Although it can be obtained by stretching by a biaxial stretching method or by a simultaneous biaxial stretching method that stretches the film in the longitudinal direction and the width direction almost simultaneously, as the stretching ratio in such a stretching method, Preferably, 3.5 to 4.5 times, more preferably 3.6 to 4.2 times, and particularly preferably 3.7 to 4 times are employed in the direction of. In addition, the stretching temperature is preferably low enough to prevent stretching unevenness. For example, when a sequential biaxial stretching method in which stretching is performed in the width direction after stretching in the longitudinal direction is employed, the preheating temperature in the longitudinal direction is The temperature is preferably 50 to 60 ° C., the stretching temperature is preferably 80 to 90 ° C., the preheating temperature in the width direction is preferably 70 to 80 ° C., and the stretching temperature is preferably 90 to 100 ° C. Moreover, you may perform extending | stretching in multiple times with respect to each direction.
本発明の電池外装用フィルムはこの延伸工程において、生産性の観点から長手方向に加熱ロールを用いてロールの速度差を利用して延伸した後、テンター式横延伸機にて幅方向に延伸する逐次二軸延伸法が好ましく用いられるが、(I)(II)式を達成するためには、長手方向の延伸の際、予熱温度は50〜60℃と低温とし、延伸温度は80〜90℃に制御することが好ましく、さらに延伸後に冷却ロールを用いて急冷することが好ましい。このとき、冷却ロールの温度は低温であることが好ましく、具体的には0〜15℃、より好ましくは5〜10℃とすることが好ましい。さらにより冷却効率を上げるために、冷却ロールはロール径150mm以上、好ましくは170mm以上のロールを6本以上、好ましくは8本以上とすることが好ましい。上記の手法を用いて、長手方向への延伸後に一気に急冷を行うことで、配向結晶化していない非晶部の秩序構造形成を抑制することができるため、長手方向延伸後の幅方向延伸時に、より分子鎖の配向が均一に、高度に進行するため、(I)(II)式を満足することが可能となる。 In this stretching process, the film for battery outer packaging of the present invention is stretched in the longitudinal direction using a heating roll in the longitudinal direction using the difference in speed of the roll from the viewpoint of productivity, and then stretched in the width direction by a tenter-type lateral stretching machine. The sequential biaxial stretching method is preferably used. In order to achieve the formulas (I) and (II), the preheating temperature is as low as 50 to 60 ° C. and the stretching temperature is 80 to 90 ° C. in the longitudinal stretching. It is preferable to control the temperature of the film, and it is preferable that the film is rapidly cooled using a cooling roll after stretching. At this time, it is preferable that the temperature of a cooling roll is low temperature, specifically 0-15 degreeC, More preferably, it is preferable to set it as 5-10 degreeC. In order to further increase the cooling efficiency, the cooling roll preferably has 6 or more rolls having a roll diameter of 150 mm or more, preferably 170 mm or more, preferably 8 or more. By using the above technique, by performing rapid cooling at once after stretching in the longitudinal direction, it is possible to suppress the formation of an ordered structure of amorphous parts that are not oriented and crystallized, so at the time of stretching in the width direction after stretching in the longitudinal direction, Since the orientation of the molecular chains proceeds more uniformly and highly, it becomes possible to satisfy the formulas (I) and (II).
また、本発明の電池外装用フィルムは(I)(II)式を達成するためには、幅方向の延伸の際、予熱温度は70〜80℃と低温とし、延伸温度は90〜100℃とすることが好ましい。また、より分子鎖の配向を均一に進行させるために、テンター内の予熱工程、延伸工程の各工程の区画数を増やし、温度を均一に制御する方法が好ましい。具体的には、予熱工程で3室以上、延伸工程で3室以上とし、それぞれの区画ごとに遮蔽板および熱風を遮断するファンを取り付けて区画ごとの温度を制御する方法が好ましく採用される。さらに一区画の長さは、4000mm長以下とすることが好ましい。上記したようなテンターを用いて幅方向の延伸を行うことで、分子鎖の配向が均一に、さらには高度に進行するため、(I)(II)式を満足することができる。 In addition, in order to achieve the formulas (I) and (II), the battery exterior film of the present invention has a preheating temperature as low as 70 to 80 ° C. and a stretching temperature as 90 to 100 ° C. when stretching in the width direction. It is preferable to do. Further, in order to make the molecular chain orientation proceed more uniformly, a method of increasing the number of sections in each step of the preheating step and the stretching step in the tenter and controlling the temperature uniformly is preferable. Specifically, a method of controlling the temperature of each section by preferably providing three or more rooms in the preheating process and three or more rooms in the stretching process and attaching a shielding plate and a fan for blocking hot air in each section is preferably employed. Furthermore, the length of one section is preferably 4000 mm or less. By performing stretching in the width direction using the tenter as described above, the orientation of the molecular chains proceeds uniformly and further to a high degree, so that the formulas (I) and (II) can be satisfied.
また、本発明の電池外装用フィルムは、幅方向に延伸後に、フィルムの熱処理を行うことが好ましい。熱処理はオーブン中、加熱したロール上など従来公知の任意の方法により行うことができる。熱処理は、180℃〜240℃とすることが好ましい。また、熱処理時間は特性を悪化させない範囲において任意とすることができ、好ましくは10〜60秒間、より好ましくは15〜30秒間行うのがよい。さらに、熱処理はフィルムを長手方向および/または幅方向に弛緩させて行ってもよい。 Moreover, it is preferable that the film for battery exterior of this invention performs heat processing of a film after extending | stretching to the width direction. The heat treatment can be performed by any conventionally known method such as in an oven or on a heated roll. It is preferable that heat processing shall be 180 degreeC-240 degreeC. The heat treatment time can be arbitrarily set within a range not deteriorating the characteristics, and is preferably 10 to 60 seconds, more preferably 15 to 30 seconds. Further, the heat treatment may be performed by relaxing the film in the longitudinal direction and / or the width direction.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、成型性の観点から動摩擦係数μdが0.3〜0.8であることが好ましい。本発明の電池外装用ポリエステルフィルを用いた電池外装用構成体は、オスメス型のプレス成型によって成型されるが、動摩擦係数μdを0.3〜0.8とすることで、プレス型との滑り性が良好となるためスムーズに成型することが可能となる。より好ましくは、0.3〜0.7であり、0.3〜0.6であれば最も好ましい。本発明における、動摩擦係数とは、フィルムの任意の面と、その面と反対側の面との動摩擦係数のことを示す。 The polyester film for battery exterior of the present invention preferably has a dynamic friction coefficient μd of 0.3 to 0.8 from the viewpoint of moldability. The battery exterior structure using the battery exterior polyester fill of the present invention is formed by male-female press molding, but the sliding with the press mold is controlled by setting the dynamic friction coefficient μd to 0.3 to 0.8. Therefore, it becomes possible to mold smoothly. More preferably, it is 0.3 to 0.7, and most preferably 0.3 to 0.6. In the present invention, the dynamic friction coefficient refers to a dynamic friction coefficient between an arbitrary surface of the film and a surface opposite to the surface.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムの動摩擦係数μdとする方法としては、フィルム中に粒子を含有させる方法が挙げられる。含有させる粒子としては特に限定されないが、平均粒子径0.01〜5μmの内部粒子、無機粒子または有機粒子が挙げられ、フィルム全体を100重量%として1.5〜5重量%含有することが好ましい。使用する粒子の平均粒子径は0.05〜3μmであれば好ましく、0.1〜2.5μmであればさらに好ましい。なお、ここで平均粒子径は、フィルムを切断した断面を観察し、以下の式によって求めた数平均径Dを平均粒径のことをさす。D=ΣDi/N(Di:粒子の円相当径、N:粒子数)
内部粒子の析出方法としては例えば、特開昭48−61556号公報、特開昭51−12860号公報、特開昭53−41355号公報、特開昭54−90397号公報などに記載の技術を採用することができる。さらに、特公昭55−20496号公報や特開昭59−204617号公報などの他の粒子を併用することもできる。また、無機粒子としては、例えば、湿式および乾式シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸アルミ、酸化チタン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミ、マイカ、カオリン、クレーなどを使用することができる。また、有機粒子としては、スチレン、シリコーン、アクリル酸類、メタクリル酸類、ポリエステル類、ジビニル化合物などを構成成分とする粒子を使用することができる。なかでも、湿式および乾式シリカ、アルミナなどの無機粒子およびスチレン、シリコーン、アクリル酸、メタクリル酸、ポリエステル、ジビニルベンゼンなどを構成成分とする粒子を使用することが好ましい。さらに、これらの内部粒子、無機粒子および有機粒子は二種以上を併用してもよい。
Examples of the method of setting the dynamic friction coefficient μd of the polyester film for battery exterior of the present invention include a method of incorporating particles in the film. Although it does not specifically limit as particle | grains to contain, An internal particle, an inorganic particle, or an organic particle with an average particle diameter of 0.01-5 micrometers is mentioned, It is preferable to contain 1.5-5 weight% by making the whole film into 100 weight%. . The average particle diameter of the particles used is preferably 0.05 to 3 μm, more preferably 0.1 to 2.5 μm. Here, the average particle diameter refers to the average particle diameter, which is the number average diameter D obtained by observing the cross section of the film and obtained by the following formula. D = ΣDi / N (Di: equivalent circle diameter of particles, N: number of particles)
Examples of the internal particle precipitation method include the techniques described in JP-A-48-61556, JP-A-51-12860, JP-A-53-41355, JP-A-54-90397, and the like. Can be adopted. In addition, other particles such as JP-B-55-20496 and JP-A-59-204617 can be used in combination. Examples of inorganic particles that can be used include wet and dry silica, colloidal silica, aluminum silicate, titanium oxide, calcium carbonate, calcium phosphate, barium sulfate, aluminum oxide, mica, kaolin, and clay. Moreover, as organic particles, particles containing styrene, silicone, acrylic acids, methacrylic acids, polyesters, divinyl compounds and the like as constituent components can be used. Among them, it is preferable to use inorganic particles such as wet and dry silica and alumina, and particles containing styrene, silicone, acrylic acid, methacrylic acid, polyester, divinylbenzene and the like as constituent components. Furthermore, these internal particles, inorganic particles, and organic particles may be used in combination of two or more.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、少なくとも片面に、厚さ10μm以上60μm以下のアルミニウム箔を積層して電池外装用積層体として好ましく使用される。アルミニウム箔の材質としては、例えば純アルミニウム系またはアルミニウム−鉄系合金材を使用することができる。アルミニウム箔の厚さを10μm以上60μm以下とすることで、成型追従性と酸素や水分のバリア性を両立することが可能となるため、好ましい。さらに好ましくは、厚さ20μm以上50μm以下であり、25μm以上45μm以下であれば最も好ましい。また、アルミニウム箔は、ラミネートの接着性能を向上させる目的で、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等のアンダーコート、あるいはコロナ放電処理等の前処理を行ってもよい。なお、本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、少なくとも片面がコロナ放電処理されているか、樹脂層が設けられており、コロナ処理面または樹脂層が設けられている側にアルミニウム箔を積層することが好ましい。 The polyester film for battery exterior of the present invention is preferably used as a laminate for battery exterior by laminating an aluminum foil having a thickness of 10 μm or more and 60 μm or less on at least one surface. As a material of the aluminum foil, for example, a pure aluminum-based or aluminum-iron-based alloy material can be used. By making the thickness of the aluminum foil 10 μm or more and 60 μm or less, it becomes possible to achieve both mold followability and barrier properties of oxygen and moisture, which is preferable. More preferably, the thickness is 20 μm or more and 50 μm or less, and most preferably 25 μm or more and 45 μm or less. The aluminum foil may be subjected to a pretreatment such as an undercoat such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent, or a corona discharge treatment for the purpose of improving the adhesion performance of the laminate. In addition, at least one side of the polyester film for battery exterior of the present invention is subjected to corona discharge treatment, or a resin layer is provided, and an aluminum foil is laminated on the side on which the corona treatment surface or the resin layer is provided. preferable.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムとアルミニウム箔を積層する方法としては、特に限定されないが、密着性の観点から接着剤を用いたドライラミネーションが好ましく用いられる。用いる接着剤としては、熱硬化タイプでも熱可塑タイプでも構わないが、好ましくは熱硬化タイプが好ましい。例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、スチレン− ブタジエン共重合体、アクリルニトリル− ブタジエン共重合体、メチルメタアクリレート− ブタジエン共重合体、クロロプレン、ポリブタジェン等のゴム系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリブタジエン、あるいはこれらの樹脂のカルボキシル変性物、エポキシ系樹脂、セルロース系誘導体、エチレン酢酸ビニル系共重合体、ポリエチレンオキサイド、アクリル系樹脂、リグニン誘導体等からなる接着剤が挙げられる。ポリエステルフィルムとポリオレフィンフィルムとの密着性の点からは、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂からなる接着剤が好ましい。 The method for laminating the polyester film for battery exterior and the aluminum foil of the present invention is not particularly limited, but dry lamination using an adhesive is preferably used from the viewpoint of adhesion. The adhesive used may be a thermosetting type or a thermoplastic type, but a thermosetting type is preferred. For example, polyurethane resins, polyester resins, polyvinyl chloride resins, styrene-butadiene copolymers, acrylonitrile-butadiene copolymers, methyl methacrylate-butadiene copolymers, rubber resins such as chloroprene and polybutadiene, poly From acrylic ester resins, polyvinylidene chloride resins, polybutadiene, or carboxyl modified products of these resins, epoxy resins, cellulose derivatives, ethylene vinyl acetate copolymers, polyethylene oxide, acrylic resins, lignin derivatives, etc. The adhesive which becomes is mentioned. From the viewpoint of adhesion between the polyester film and the polyolefin film, an adhesive composed of a polyurethane resin or a polyester resin is preferable.
本発明の電池外装用積層体は、電池外装用ポリエステルフィルムとアルミニウム箔との間の剥離強度が2N/15mm以上であることが好ましく、より好ましくは2.1N/15mm、最も好ましくは2.2N/15mmである。2N/15mm以下の場合は、成型時やシール加工時に電池外装用ポリエステルフィルムとアルミニウム箔のデラミネーションが起きるため好ましくない。剥離強度を上記範囲とする方法は、既述した通りである。 In the laminate for battery exterior of the present invention, the peel strength between the polyester film for battery exterior and the aluminum foil is preferably 2 N / 15 mm or more, more preferably 2.1 N / 15 mm, most preferably 2.2 N. / 15 mm. In the case of 2N / 15 mm or less, delamination of the battery exterior polyester film and the aluminum foil occurs at the time of molding or sealing, which is not preferable. The method for setting the peel strength in the above range is as described above.
本発明の電池外装用積層体は、アルミニウム箔の上にさらにシーラントフィルムを積層することが好ましい。シーラントフィルムとしては、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を適宜選択して用いることができる。 In the battery exterior laminate of the present invention, a sealant film is preferably further laminated on the aluminum foil. Examples of sealant films include low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene resins such as ethylene-butene copolymer, homopolypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-butene. A simple substance or a mixture of propylene resins such as a copolymer can be appropriately selected and used.
また、アルミニウム箔と、シーラントフィルムとの密着性を向上させるために、アルミニウム箔とシーラントフィルムの間に変性ポリオレフィン樹脂を介在させる方法も好ましく用いられる。ここで、変性ポリオレフィン樹脂とは、ポリオレフィン樹脂の片末端、両末端及び内部の少なくともいずれかに一つ以上の極性基を含有するポリオレフィン樹脂のことを指す。ここで、極性基とは、酸素原子、窒素原子など電気陰性度の大きな原子を含む官能基であり、具体的には、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基などの官能基、およびそれら官能基を含む置換基である。 In order to improve the adhesion between the aluminum foil and the sealant film, a method in which a modified polyolefin resin is interposed between the aluminum foil and the sealant film is also preferably used. Here, the modified polyolefin resin refers to a polyolefin resin containing one or more polar groups at least one of one end, both ends, and the inside of the polyolefin resin. Here, the polar group is a functional group containing an atom having a large electronegativity such as an oxygen atom or a nitrogen atom. Specifically, a functional group such as an amide group, a carboxyl group, or a hydroxyl group, and these functional groups It is a substituent containing.
かかる変性ポリオレフィン樹脂としては、不飽和ジカルボン酸による変性、もしくは樹脂の酸化分解により変性されたポリオレフィン樹脂であることが好ましく、不飽和ジカルボン酸により変性された変性ポリオレフィン樹脂がより好ましい。具体的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、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、その他α−オレフィンモノマーからなるランダム共重合体、ブロック共重合体等のポリオレフィン系樹脂を、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸で変性した変性ポリオレフィン樹脂であることが、ポリエステル層(A層)との層間密着性の点から好ましい。不飽和ジカルボン酸としては、無水マレイン酸が特に好ましく、つまりポリオレフィン樹脂を無水マレイン酸で変性した変性ポリオレフィン樹脂が特に好ましい。 Such a modified polyolefin resin is preferably a polyolefin resin modified with an unsaturated dicarboxylic acid or modified by oxidative decomposition of the resin, and more preferably a modified polyolefin resin modified with an unsaturated dicarboxylic acid. Specifically, low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene-α / olefin copolymer polymerized using metallocene catalyst, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, methylpentene A modified polyolefin resin obtained by modifying a polyolefin resin such as a random copolymer or block copolymer composed of a polymer or other α-olefin monomer with an unsaturated dicarboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, or fumaric acid. It is preferable in terms of interlayer adhesion with the polyester layer (A layer). As the unsaturated dicarboxylic acid, maleic anhydride is particularly preferable, that is, a modified polyolefin resin obtained by modifying a polyolefin resin with maleic anhydride is particularly preferable.
このような不飽和ジカルボン酸による変性ポリオレフィン樹脂としては、例えば、三洋化成製“ユーメックス”、三井化学製“アドマー”、三菱化学製“モディック”、アルケマ製“オレバック”、“ロタダー、東洋化成製“トーヨータック”などの各種樹脂が挙げられる。また、樹脂の酸化分解により変性された変性ポリオレフィン樹脂としては、三洋化成製“ビスコール”、“サンワックス”などが挙げられる。 Examples of such modified polyolefin resin with unsaturated dicarboxylic acid include “Yumex” manufactured by Sanyo Kasei, “Admer” manufactured by Mitsui Chemicals, “Modic” manufactured by Mitsubishi Chemical, “Orebak” manufactured by Arkema, “Rotada, manufactured by Toyo Kasei Examples of the modified polyolefin resin modified by oxidative decomposition of the resin include “Viscol” and “Sunwax” manufactured by Sanyo Chemical.
なお、特性は以下の方法により測定、評価される。 The characteristics are measured and evaluated by the following methods.
(1)フィルム厚み
フィルムサンプルをSD型レバー式試料裁断機SDL−100((株)ダンベル社製)を用いて100mm×100mmの大きさにカットし、10枚準備し、校正されたデジタルマイクロメータ(M−30,ソニー・プレシジョン・テクノロジー(株)製)にて1枚につき8点の厚みを測定し、これらを平均して、厚みを算出した。
(1) Film Thickness A film sample was cut into a size of 100 mm × 100 mm using an SD-type lever-type sample cutting machine SDL-100 (manufactured by Dumbbell Co., Ltd.), 10 sheets were prepared and calibrated digital micrometer (M-30, manufactured by Sony Precision Technology Co., Ltd.), the thickness of 8 points per sheet was measured and averaged to calculate the thickness.
(2)ポリエステルフィルム層の組成
ポリエステルフィルム層をヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解し、1H−NMRおよび13C−NMRを用いて各モノマー残基や副生ジエチレングリコールについて含有量を定量した。
(2) Composition of polyester film layer The polyester film layer was dissolved in hexafluoroisopropanol (HFIP), and the content of each monomer residue and by-product diethylene glycol was quantified using 1 H-NMR and 13 C-NMR.
(3)複屈折率(Δn)、面配向係数(fn)
ナトリウムD線(波長589nm)を光源とし、マウント液としてヨウ化メチレンを用い、25℃にてアッベ屈折計を用いて包装用二軸配向ポリエステルフィルムのMD、TDおよび厚み方向の屈折率(各々、nMD、nTD、nZD)を求めた。求めた屈折率から下記の式により、面配向係数(fn)および複屈折率(Δn)を算出した。なお、測定は製膜時のTダイから吐出後、冷却ドラムに密着した表面側で行い、任意の3ヶ所での測定値の平均で評価した。
Δn=(nMD−nTD)×1000
fn=(nMD+nTD)/2−nZD
(4)200℃時の熱収縮応力
フィルムを幅10mmの短冊状に切り、試料長さ100mmとなるよう両端を治具に固定し片側をロードセルにつなぐ。試料をオーブンに入れ45℃におけるフィルムの初期応力が30g/10mmとなるように調整し、以後1分につき10℃の割合で温度を上昇していき200℃になったところでの応力を測定した。
(3) Birefringence (Δn), plane orientation coefficient (fn)
Using a sodium D line (wavelength 589 nm) as a light source, using methylene iodide as a mounting solution, and using an Abbe refractometer at 25 ° C., MD, TD, and refractive index in the thickness direction of the biaxially oriented polyester film for packaging (respectively, nMD , nTD , nZD ). The plane orientation coefficient (fn) and the birefringence index (Δn) were calculated from the obtained refractive index by the following formula. In addition, the measurement was performed on the surface side in close contact with the cooling drum after discharging from the T-die at the time of film formation, and the average of measured values at arbitrary three locations was evaluated.
Δn = (n MD −n TD ) × 1000
fn = (n MD + n TD ) / 2-n ZD
(4) Heat shrinkage stress at 200 ° C. The film is cut into a strip shape having a width of 10 mm, both ends are fixed to a jig so that the sample length is 100 mm, and one side is connected to a load cell. The sample was placed in an oven and adjusted so that the initial stress of the film at 45 ° C. was 30 g / 10 mm. Thereafter, the temperature was increased at a rate of 10 ° C. per minute, and the stress at 200 ° C. was measured.
(5)F10MD/F5MD、F10TD/F5TD
25℃、63%Rhの条件下で、フィルムを長手方向および幅方向に長さ150mm×幅10mmの矩形に切り出しサンプルとした。引張試験機(オリエンテック製テンシロンUCT−100)を用いてクロスヘッドスピード300mm/分、幅10mm、試料長50mmとしてフィルムの長手方向、幅方向について、引張試験を行い、長手方向の10%伸長時の応力をF10MD、5%伸長時の応力をF5MD、また、幅方向の10%伸長時の応力をF10TD、5%伸長時の応力をF5TDとした。各測定はそれぞれ5回ずつ行い、その平均を用いた。
(5) F10 MD / F5 MD , F10 TD / F5 TD
Under the conditions of 25 ° C. and 63% Rh, the film was cut into a rectangular shape having a length of 150 mm × width of 10 mm in the longitudinal direction and the width direction to obtain a sample. Using a tensile tester (Orientec Tensilon UCT-100), a tensile test was conducted in the longitudinal direction and the width direction of the film with a crosshead speed of 300 mm / min, a width of 10 mm, and a sample length of 50 mm. stress F10 MD, 5% elongation stress during the F5 MD of, also, and the stress at 10% elongation in the width direction and F10 TD, 5% elongation stress during the F5 TD. Each measurement was performed 5 times, and the average was used.
(6)動摩擦係数μd
JIS K7125(1999年)に従い、スリップテスターを用いて、下記条件で動摩擦係数(μd)を測定した。なお、測定はフィルムの任意の面と、その面と反対側の面を接触させて測定を行った。
試料サイズ : 75mm(幅)×100mm(長さ)
すべり速度 : 150mm/分
荷重 : 1.96N。
(6) Coefficient of dynamic friction μd
According to JIS K7125 (1999), the dynamic friction coefficient (μd) was measured using a slip tester under the following conditions. In addition, the measurement was performed by bringing an arbitrary surface of the film into contact with the surface opposite to the surface.
Sample size: 75 mm (width) x 100 mm (length)
Sliding speed: 150 mm / min Load: 1.96 N.
(7)ジヨードメタン接触角
25℃、63%Rhの条件下で、ジヨードメタンを測定液として使用し、接触角計(協和界面科学(株)製CA−D型)を用いてフィルム表面に対する静的接触角を求めた。測定は5回行い、その平均接触角(θ)を採用した。
(7) Diiodomethane contact angle Static contact with the film surface using a contact angle meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-D type) using diiodomethane as a measurement solution under the conditions of 25 ° C. and 63% Rh. I asked for a corner. The measurement was performed 5 times, and the average contact angle (θ) was adopted.
(8)平均粒子径
フィルムを切断し、フィルム切断面を透過型電子顕微鏡(日立製作所製TEM H7100)を使用して10000倍で観察し、粒子の画像をイメージアナライザーで処理する。観察箇所を変えて粒子数1000個で次の数値処理を行いそれによって求めた数平均径Dを平均粒径とした。
D=ΣDi/N(Di:粒子の円相当径、N:粒子数)
(9)ポリエステルフィルムとアルミニウム箔の剥離強度
本発明のポリエステルフィルムとアルミニウム箔(厚み40μm)をウレタン系の接着剤(東洋モートン社製、AD−502、CAT10L、酢酸エチルを15:1.5:25(質量比))を使用して常法によりドライラミネートして電池外装用積層体を作成した。40℃で48時間放置後、長さ150mm×幅15mmの短冊状に切断して、アルミニウム箔が直線状態になり、ポリエステルフィルムが鋭角に折り曲げられた状態になるように把持し、180゜剥離試験をインストロンタイプの引張試験機(株式会社オリエンテック製 テンシロン UCT−100)を用いて、25℃50%RH雰囲気下において剥離速度300mm/分で、図1の矢印の方向に引っ張り、剥離強度の測定を行った。測定長50mmから100mmの間での強度の平均値を剥離強度とした。
(8) The film having an average particle diameter is cut, the cut surface of the film is observed at a magnification of 10,000 using a transmission electron microscope (TEM H7100, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the image of the particles is processed with an image analyzer. The number average diameter D obtained by performing the following numerical processing with the number of particles of 1000 with different observation locations was defined as the average particle size.
D = ΣDi / N (Di: equivalent circle diameter of particles, N: number of particles)
(9) Peel strength between polyester film and aluminum foil The polyester film of the present invention and aluminum foil (thickness 40 μm) were urethane adhesive (AD-502, CAT10L, Toyo Morton Co., Ltd., 15: 1.5: 25 (mass ratio)) was dry laminated by a conventional method to prepare a laminate for battery exterior. After standing at 40 ° C. for 48 hours, it is cut into strips of 150 mm length × 15 mm width, gripped so that the aluminum foil is in a straight line and the polyester film is bent at an acute angle, and 180 ° peel test 1 using an Instron type tensile tester (Tensilon UCT-100 manufactured by Orientec Co., Ltd.) at 25 ° C. and 50% RH atmosphere at a peeling speed of 300 mm / min in the direction of the arrow in FIG. Measurements were made. The average value of the strength between the measurement lengths of 50 mm and 100 mm was taken as the peel strength.
(10)電池外装用構成体の成型追従性
(9)と同様にして得られたポリエステルフィルム/アルミニウム箔の電池外装用構成体のアルミニウム箔の上に、シーラントとしてマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂とポリプロピレンとを共押出しした2層共押出しフィルム(マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂層:15μm、ポリプロピレン樹脂層:30μm)を、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂層がアルミニウム箔側に位置するようにし、ラミネーターを用いて加熱圧着(120℃、0.3MPa、2m/min)させることで積層させ、電池外装用構成体を作成した。得られた構成体を、200mm×200mm大に切り出し、150mm×150mmの矩形状の雄型(R:2mm)とこの雄型とのクリアランスが0.5mmの雌型(R:2mm)からなる金型を用いて、雄型側にシーラント側がくるように雌型上に電池外装用構成体をセットし、プレス成型(加圧:0.1MPa)を行い、電池外装用成型体を得た。得られた電池外装用成型体について、下記の基準で評価を行った。
◎:10mm以上で成型できた(破損なし)
○:7m以上10mm未満で破損が発生
△:5mm以上7mm未満で破損が発生
×:5mm未満で破損が発生。
(10) Molding followability of battery exterior component The polyester film / aluminum foil battery exterior component obtained in the same manner as in (9) is coated with maleic acid-modified polypropylene resin and polypropylene as a sealant. A two-layer co-extruded film (maleic acid-modified polypropylene resin layer: 15 μm, polypropylene resin layer: 30 μm) was co-extruded with the maleic acid-modified polypropylene resin layer on the aluminum foil side, and heat-pressed using a laminator ( 120 ° C., 0.3 MPa, 2 m / min) to form a battery exterior structure. The obtained structure was cut into a size of 200 mm × 200 mm, and a gold consisting of a 150 mm × 150 mm rectangular male mold (R: 2 mm) and a female mold (R: 2 mm) with a clearance of 0.5 mm between the male mold. Using the mold, the battery exterior component was set on the female mold so that the sealant side was on the male mold side, and press molding (pressurization: 0.1 MPa) was performed to obtain a molded body for battery exterior. The obtained molded body for battery exterior was evaluated according to the following criteria.
A: Molded at 10 mm or more (no damage)
○: Breakage occurred at 7 m or more and less than 10 mm Δ: Breakage occurred at 5 mm or more and less than 7 mm x: Breakage occurred at less than 5 mm
(11)電池外装用構成体の耐デラミ特性
(10)と同様にして得られた電池外装用成型体を2体準備し、それぞれのシーラント側を重ね、ラミネーターを用いて加熱圧着(200℃、0.3MPa、2m/min)させた。加熱圧着は、それぞれの電池外装用成型体の成型が立ち上がる端部がシールされるように行った。シール後の電池外装用成型体において、ポリエステルフィルムとアルミニウム箔のデラミ有無について、目視確認を行った。
○:デラミ発生なし
×:デラミ発生あり
(11) Delamination resistance characteristics of battery exterior component Two battery exterior molded bodies obtained in the same manner as in (10) were prepared, the respective sealant sides were overlapped, and thermocompression bonding (200 ° C, 0.3 MPa, 2 m / min). The thermocompression bonding was performed so that the end portion where the molding of each molded article for battery exterior rises was sealed. In the molded article for battery exterior after sealing, the polyester film and aluminum foil were visually checked for delamination.
○: No delamination occurred ×: Delamination occurred
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。以下に本発明の電池外装用ポリエステルフィルムの具体的製造例を記載する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. The specific example of manufacture of the polyester film for battery exteriors of this invention is described below.
(ポリエステルの製造)
製膜に供したポリエステル樹脂は以下のように準備した。
(Manufacture of polyester)
The polyester resin used for film formation was prepared as follows.
(ポリエステルA)
テレフタル酸ジメチル100質量部、エチレングリコール70質量部の混合物に酢酸マンガン0.04質量部を加え、徐々に昇温し、最終的には220℃でメタノールを留出させながら、エステル交換反応を行った。次いで、リン酸85%水溶液0.025質量部、二酸化ゲルマニウム0.02質量部を添加し、290℃、1hPaの減圧下で重縮合反応を行い、固有粘度が0.65、副生したジエチレングリコール1モル%共重合されたポリエチレンテレフタレート樹脂を得た。
(Polyester A)
0.04 parts by mass of manganese acetate is added to a mixture of 100 parts by mass of dimethyl terephthalate and 70 parts by mass of ethylene glycol, the temperature is gradually raised, and finally transesterification is performed while distilling methanol at 220 ° C. It was. Next, 0.025 parts by mass of 85% phosphoric acid aqueous solution and 0.02 parts by mass of germanium dioxide were added, and a polycondensation reaction was performed at 290 ° C. under a reduced pressure of 1 hPa, the intrinsic viscosity was 0.65, and by-produced diethylene glycol 1 A mol% copolymerized polyethylene terephthalate resin was obtained.
(粒子マスター)
ポリエステルA中に平均粒子径1.9μmの凝集シリカ粒子を粒子濃度2質量%で含有したポリエチレンテレフタレート粒子マスター(固有粘度0.65)。
(Particle Master)
Polyethylene terephthalate particle master (intrinsic viscosity 0.65) containing polyester A with aggregated silica particles having an average particle diameter of 1.9 μm at a particle concentration of 2 mass%.
(塗剤A)
・メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリル酸/N−メチロールアクリルアミド=63/35/1/1重量%の共重合組成から成るアクリル樹脂: 3.00質量%
・メラミン架橋剤: 0.75質量%
・コロイダルシリカ粒子(平均粒径:80nm): 0.15質量%
・ヘキサノール: 0.26質量%
・ブチルセロソルブ: 0.18質量%
・水: 95.66質量%
(塗剤B)
・テレフタル酸/イソフタル酸/トリメリット酸/セバシン酸/エチレングリコール/ネオペンチルグリコール/1,4−ブタンジオール=28/9/10/3/15/18/17モル%の共重合組成から成るポリエステル樹脂: 6.0質量%
・メラミン架橋剤: 0.3質量%
・コロイダルシリカ粒子(平均粒径:80nm): 0.06質量%
・ブチルセロソルブ: 1.36質量%
・水: 92.28質量%
(実施例1)
各ポリエステル樹脂を真空乾燥機にて180℃4時間乾燥し、水分を十分に除去した後、単軸押出機に表に示した組成で供給、280℃で溶融し、フィルター、ギヤポンプを通し、異物の除去、押出量の均整化を行った後、Tダイより4℃に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出し、未延伸フィルムを得た。その際、Tダイのリップと冷却ドラム間の距離は35mmに設定し、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して14kVの電圧で静電印加させ、冷却ドラムに密着をさせた。
(Coating agent A)
Acrylic resin having a copolymer composition of methyl methacrylate / ethyl acrylate / acrylic acid / N-methylolacrylamide = 63/35/1/1% by weight: 3.00% by mass
・ Melamine crosslinking agent: 0.75% by mass
Colloidal silica particles (average particle size: 80 nm): 0.15% by mass
・ Hexanol: 0.26% by mass
・ Butyl cellosolve: 0.18% by mass
・ Water: 95.66 mass%
(Coating agent B)
Polyester having a copolymer composition of terephthalic acid / isophthalic acid / trimellitic acid / sebacic acid / ethylene glycol / neopentyl glycol / 1,4-butanediol = 28/9/10/3/15/18/17 mol% Resin: 6.0% by mass
・ Melamine crosslinking agent: 0.3% by mass
Colloidal silica particles (average particle size: 80 nm): 0.06% by mass
-Butyl cellosolve: 1.36% by mass
・ Water: 92.28% by mass
Example 1
Each polyester resin is dried in a vacuum dryer at 180 ° C. for 4 hours, after sufficiently removing moisture, supplied to the single screw extruder at the composition shown in the table, melted at 280 ° C., passed through a filter and gear pump, Then, the amount of extrusion was leveled, and the sheet was discharged from a T-die onto a cooling drum whose temperature was controlled at 4 ° C. to obtain an unstretched film. At that time, the distance between the lip of the T die and the cooling drum was set to 35 mm, and a wire-like electrode having a diameter of 0.1 mm was used for electrostatic application at a voltage of 14 kV to adhere the cooling drum.
次いで、長手方向への延伸前に加熱ロールにてフィルム温度を上昇させ、予熱温度を105℃、延伸温度を120℃で長手方向に3.95倍延伸し、すぐにロール表面温度を30℃に設定した8本の冷却ロールを用いて、急冷却を行った。 Next, before stretching in the longitudinal direction, the film temperature is increased with a heated roll, the preheating temperature is 105 ° C., the stretching temperature is 120 ° C. and the film is stretched 3.95 times in the longitudinal direction, and the roll surface temperature is immediately increased to 30 ° C. Rapid cooling was performed using the set eight cooling rolls.
次いでテンター式横延伸機にて、112℃で予熱を行い、110℃にて幅方向に3.65倍延伸し、その後、フィルムをガラス転移点(Tg)以下となるよう70℃に下げてから、幅方向に5%のリラックスを掛けながら215℃にて7秒間の熱処理を行った。テンターから出たフィルムはワインダーで巻き取る間にコロナ放電処理をE値30でフィルム上面に施して巻取り、フィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。なお、E値とはコロナ放電処理強度であり、印加電圧(Vp)、印加電流(Ip)、処理速度(S)、処理幅(Wt)の関数であり、E=(Vp×Ip)/(S×Wt)である。 Next, preheating is performed at 112 ° C. in a tenter-type transverse stretching machine, and the film is stretched 3.65 times in the width direction at 110 ° C., and then the film is lowered to 70 ° C. so as to be equal to or lower than the glass transition point (Tg). Then, heat treatment was performed at 215 ° C. for 7 seconds while relaxing 5% in the width direction. The film coming out of the tenter was subjected to corona discharge treatment on the upper surface of the film with an E value of 30 while being wound with a winder to obtain a biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm. The E value is the corona discharge treatment intensity, which is a function of the applied voltage (Vp), the applied current (Ip), the treatment speed (S), and the treatment width (Wt), and E = (Vp × Ip) / ( S × Wt).
(実施例2)
長手方向の延伸倍率を3.85倍、コロナ放電処理のE値を20にした以外は、実施例1と同様にしてフィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Example 2)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the draw ratio in the longitudinal direction was 3.85 times and the E value of the corona discharge treatment was 20.
(実施例3)
テンターでの熱処理温度を225℃、コロナ放電処理のE値を60にした以外は、実施例2と同様にしてフィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Example 3)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 2 except that the heat treatment temperature in the tenter was 225 ° C. and the E value of the corona discharge treatment was 60.
(実施例4)
各ポリエステル樹脂を真空乾燥機にて180℃4時間乾燥し、水分を十分に除去した後、単軸押出機に表に示した組成で供給、280℃で溶融し、フィルター、ギヤポンプを通し、異物の除去、押出量の均整化を行った後、Tダイより4℃に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出し、未延伸フィルムを得た。その際、Tダイのリップと冷却ドラム間の距離は35mmに設定し、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して14kVの電圧で静電印加させ、冷却ドラムに密着をさせた。
Example 4
Each polyester resin is dried in a vacuum dryer at 180 ° C. for 4 hours, after sufficiently removing moisture, supplied to the single screw extruder at the composition shown in the table, melted at 280 ° C., passed through a filter and gear pump, Then, the amount of extrusion was leveled, and the sheet was discharged from a T-die onto a cooling drum whose temperature was controlled at 4 ° C. to obtain an unstretched film. At that time, the distance between the lip of the T die and the cooling drum was set to 35 mm, and a wire-like electrode having a diameter of 0.1 mm was used for electrostatic application at a voltage of 14 kV to adhere the cooling drum.
次いで、長手方向への延伸前に加熱ロールにてフィルム温度を上昇させ、予熱温度を105℃、延伸温度を120℃で長手方向に3.95倍延伸し、すぐにロール表面温度を30℃に設定した8本の冷却ロールを用いて、急冷却を行った。この一軸延伸フィルムに空気中でコロナ放電処理を施し、その処理面に樹脂層として塗剤Aを超音波分散させながら混合し、#6メタリングバーにて均一に塗布した以外は、実施例1と同様にして、片面に0.2μmの樹脂層が積層された厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。 Next, before stretching in the longitudinal direction, the film temperature is increased with a heated roll, the preheating temperature is 105 ° C., the stretching temperature is 120 ° C. and the film is stretched 3.95 times in the longitudinal direction, and the roll surface temperature is immediately increased to 30 ° C. Rapid cooling was performed using the set eight cooling rolls. Example 1 except that this uniaxially stretched film was subjected to corona discharge treatment in the air, and the coating surface A was mixed while ultrasonically dispersing as a resin layer on the treated surface and uniformly applied with a # 6 metering bar. In the same manner as described above, a 25 μm-thick biaxially oriented polyester film in which a 0.2 μm resin layer was laminated on one side was obtained.
(実施例5)
塗剤を塗剤Bとした以外は実施例4と同様にして、片面に0.2μmの樹脂層が積層された厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Example 5)
A biaxially oriented polyester film having a thickness of 25 μm in which a 0.2 μm resin layer was laminated on one side was obtained in the same manner as in Example 4 except that the coating material was changed to the coating material B.
(実施例6)
テンターでの熱処理温度を200℃とした以外は、実施例1と同様にしてフィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Example 6)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature in the tenter was 200 ° C.
(実施例7)
長手方向の延伸倍率を3.50倍、テンターでの熱処理温度を225℃にした以外は、実施例1と同様にしてフィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Example 7)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the draw ratio in the longitudinal direction was 3.50 times and the heat treatment temperature in the tenter was 225 ° C.
EG:エチレングリコール
DEG:ジエチレングリコール
TPA:テレフタル酸
(比較例1)
コロナ放電処理を行わなかった以外は、実施例1と同様にしてフィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
EG: ethylene glycol DEG: diethylene glycol TPA: terephthalic acid (Comparative Example 1)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the corona discharge treatment was not performed.
(比較例2)
コロナ放電処理のE値を10にした以外は、実施例1と同様にしてフィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Comparative Example 2)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the E value of the corona discharge treatment was set to 10.
(比較例3)
長手方向、幅方向の延伸倍率をそれぞれ3.40倍、テンターでの熱処理温度を225℃にした以外は、実施例1と同様にしてフィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Comparative Example 3)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the draw ratio in the longitudinal direction and the width direction were 3.40 times and the heat treatment temperature in the tenter was 225 ° C.
(比較例4)
テンターでの熱処理温度を180℃とした以外は、実施例1と同様にしてフィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Comparative Example 4)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature in the tenter was 180 ° C.
(比較例5)
組成を表の通りに変更した以外は実施例1と同様にして、フィルム厚み25μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
(Comparative Example 5)
A biaxially oriented polyester film having a film thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed as shown in the table.
本発明の電池外装用ポリエステルフィルムは、アルミニウム箔を積層した後の耐デラミ性が良好であるため、電池外装用構成体に好適に使用することができる。 Since the polyester film for battery exterior of the present invention has good delamination resistance after the aluminum foil is laminated, it can be suitably used for a battery exterior structure.
Claims (7)
50≦YMD≦120g/10mm (i)
5≦YTD≦80g/10mm (ii) A polyester film for battery exterior, wherein the heat shrinkage stress Y MD in the MD direction at 200 ° C. and the heat yield stress Y TD in the TD direction satisfy the following formulas (i) and (ii), and the contact angle of diiodomethane on at least one side is 22 ° or more. .
50 ≦ Y MD ≦ 120 g / 10 mm (i)
5 ≦ Y TD ≦ 80 g / 10 mm (ii)
1.5≧F10MD/F5MD≧1 ・・・(I)
1.5≧F10TD/F5TD≧1 ・・・(II) The 5% elongation stress (F5 value) and 10% elongation stress (F10 value) in the longitudinal direction (MD) and width direction (TD) of the film at 25 ° C. are the following (I) and (II), respectively. The polyester film for battery exteriors according to claim 1 or 2 satisfying a formula.
1.5 ≧ F10 MD / F5 MD ≧ 1 (I)
1.5 ≧ F10 TD / F5 TD ≧ 1 (II)
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