JP2015033828A - 成形用包装材 - Google Patents
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Abstract
Description
前記マットコート層が樹脂成分と固体微粒子と滑剤とを含み、
前記内側シーラント層が熱可塑性樹脂と滑剤とを含むことを特徴とする成形用包装材。
[3]前記マットコート層に含まれる樹脂成分が、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノキシ樹脂のうち少なくとも1種の樹脂である前項1または2に記載の成形用包装材。
図1に、本発明にかかる成形用包装材(1)の一実施形態を示す。この成形用包装材(1)は、リチウムイオン2次電池ケース用包装材として用いられるものである。即ち、前記成形用包装材(1)は、深絞り成形等の成形に供されて2次電池ケースとして用いられるものである。
前記金属箔層(11)は、成形用包装材(1)に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。
1)リン酸、クロム酸およびフッ化物の金属塩の混合物からなる水溶液
2)リン酸、クロム酸、フッ化物金属塩および非金属塩の混合物からなる水溶液
3)アクリル系樹脂または/およびフェノール系樹脂と、リン酸と、クロム酸と、フッ化物金属塩との混合物からなる水溶液
前記化成皮膜はクロム付着量として0.1〜50mg/m2であることが好ましく、特に2〜20mg/m2が好ましい。前記クロム付着量の化成皮膜によって高耐食性の成形用包装材となし得る。
前記外側基材層(13)は耐熱性樹脂からなり、樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム等が挙げられ、これらの延伸フィルムが好ましく用いられる。これらのなかでも、成形性および強度の点で、二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムまたは二軸延伸ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムを用いるのが特に好ましい。前記ポリアミドフィルムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、6ナイロンフィルム、6,6ナイロンフィルム、MXDナイロンフィルム等が挙げられる。なお、前記外側基材層(13)は、単層で形成されていても良いし、あるいは、例えばPETフィルム/ポリアミドフィルムからなる複層で形成されていても良い。
前記マットコート層(14)は外側基材層(13)の外面に形成され、成形用包装材(1)の表面に良好な滑り性を付与して成形性を向上させるとともに、優れた耐薬品性、耐溶剤性、耐摩耗性、印字性を付与する層である。前記マットコート層(14)は樹脂成分と固体微粒子と滑剤とを含んでいる。
前記内側シーラント層(16)はリチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液などに対しても優れた耐薬品性を具備するとともに、成形用包装材にヒートシール性を付与する役割を担うものである。前記内側シーラント層(16)は必須成分として熱可塑性樹脂と滑剤とを含有し、任意成分として特定の固体微粒子を含有する。
前記外側接着剤層(12)は、金属箔層(11)と外側基材層(13)との接合を担う層である。
前記内側接着剤層(15)は、金属箔層(11)と内側シーラント層(16)(18)との接合を担う層である。
以下に、図1の成形用包装材(1)の作製方法について説明する。前記成形用包装材(1)のマットコート層(14)および内側シーラント層(16)はいずれも単層構造である。従って、マットコート層用の樹脂組成物は樹脂成分、固体微粒子および滑剤を含む混合物である。また、内側シーラント層(16)は熱可塑性樹脂および滑剤、あるいはさらに固体微粒子を含む樹脂組成物を成膜した単層のフィルムである。
本発明の成形用包装材(1)を成形(深絞り成形、張り出し成形等)することにより、成形ケース(電池ケース等)を得ることができる。
前記金属箔層(11)は厚さ35μmのアルミニウム箔であり、このアルミニウム箔の両面に、ポリアクリル酸、三価クロム化合物、水、アルコールからなる化成処理液を塗布し、180℃で乾燥を行って化成皮膜を形成して用いた。この化成皮膜によるクロム付着量は10mg/m2である。
実施例1〜7、9、10、比較例2は、フェノキシ樹脂およびウレタン樹脂を質量比1:0.8で混合して主剤樹脂とし、トリレンジイソシアネート(TDI)とヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を質量比で1:1で混合したものを硬化剤とし、主剤樹脂100質量部に対して硬化剤15質量部を配合したものを樹脂成分とした。そして、前記樹脂成分に、固体微粒子として平均粒径2μmのシリカを20質量%と、滑剤としてエチレンビスエルカ酸アミドを表1に示す含有率で含有させ、均一に分散させることによってマットコート用樹脂組成物を調製した。
実施例1〜8および比較例1、2は、融点が140℃、MFRが7g/10minのエチレン−プロピレンランダム共重合体樹脂に、平均粒径2μmのシリカ:1500ppmと、滑剤として表1に示す量のエルカ酸アミドを添加したものを内側シーラント層用樹脂組成物とした。
上記の材料を用いて成形用包装材(1)を作製した。作製工程は各例共通であり、以下のとおりである。
株式会社アマダ製の張り出し成形機(品番:TP−25C−X2)を用いて成形用包装材に対して縦55mm×横35mm×深さ8mmの直方体形状に張り出し成形を行い、成形品のコーナーR部におけるピンホールおよび割れを観察し、下記判定基準に基づいて成形性を評価した。
(判定基準)
「◎」…ピンホールが全くなく、割れも全く発生しなかった。
「○」…ピンホールは全くないが、マットコート層が僅かに白く濁った。
「△」…ピンホールがごく一部で僅かに発生したものの実質的に殆どなかった。
「×」…ピンホールと割れがコーナーR部に発生した。
成形用包装材を10cm×10cmにカットして試験片とした。この試験片のマットコート層(14)および内側シーラント層(16)にエタノール1mlを滴下したのち、先端部の直径1cm、重さ1kgの分銅に綿を巻き付けた摺動具で液滴付着部分を最大10往復擦り、外観の目視観察によって耐溶剤性を評価した。
(判定基準)
「◎」…10往復させても外観に変化がなかった。
「○」…8往復で外観に変化があった。
「△」…5往復で外観に変化があった。
「×」…1往復で外観に変化があった。
成形用包装材を5cm×200cmにカットして試験片とした。この試験片のマットコート層(14)および内側シーラント層(16)に、先端部の直径10mm、重さ200gのハンマーに800番のサンドペーパーを幅8mmの短冊にカットして、摺動幅が8mmになるように摺動方向に巻き付けた摺動具で50往復擦り、外観の目視観察によって耐摩耗性を評価した。
(判定基準)
「◎」…マットコート層の剥がれがなかった。
「○」…マットコート層の剥がれがナイロン層に達しなかった。
「△」…マットコート層の剥がれがナイロン層に達しなかったが、○よりも深く削れた。
「×」…マットコート層の剥がれがナイロン層に達した。
マットコート層(14)の面にインクジェットプリンターを用いて白インクでバーコードを印刷した。印刷したインクジェットのドットサイズは直径0.428mmであり、バーコード寸法は4.5mm×3.5mmである。このバーコードをバーコードリーダーで読み取り可能であるかどうか、また目視によりドットおよび線のにじみの有無を調べて評価した。
(判定基準)
「◎」…読み取り可能。にじみなし。ドットとドットは繋がっていない。
「○」…読み取り可能。僅かににじみがあるが、ドットとドットは繋がっていない。
「△」…読み取り可能。にじみがあるが、ドットとドットは繋がっていない。
「×」…読み取り不可能。にじみあり。ドットとドットが繋がっている。
11…金属箔層
12…外側接着剤層
13…外側基材層
14、17…マットコート層
15…内側接着剤層
16、18…内側シーラント層
Claims (14)
- 耐熱性樹脂からなる外側基材層と、内側シーラント層と、前記外側基材層と前記内側シーラント層との間に配設された金属箔層と、前記外側基材層の金属箔層側とは反対の側に形成されたマットコート層とを有し、
前記マットコート層が樹脂成分と固体微粒子と滑剤とを含み、
前記内側シーラント層が熱可塑性樹脂と滑剤とを含むことを特徴とする成形用包装材。 - 前記マットコート層は、樹脂成分と固体微粒子と滑剤を含む樹脂組成物からなる請求項1に記載の成形用包装材
- 前記マットコート層に含まれる樹脂成分が、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノキシ樹脂のうち少なくとも1種の樹脂である請求項1または2に記載の成形用包装材。
- 前記フッ素系樹脂が、テトラフルオロエチレンまたはフルオロエチレンビニルエーテルをベースにしたフッ素系樹脂であることを特徴とする請求項3に記載の成形用包装材。
- 前記マットコート層に含まれる樹脂成分が、フェノキシ樹脂およびウレタン樹脂を含む主剤樹脂と硬化剤とである請求項1または2に記載の成形用包装材。
- 前記主剤樹脂におけるフェノキシ樹脂とウレタン樹脂との質量比がフェノキシ樹脂1に対してウレタン樹脂0.6〜1.6である請求項5に記載の成形用包装材。
- 前記マットコート層に含まれる滑剤が高級脂肪酸アミドである請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載の成形用包装材。
- 前記マットコート層に含まれる固体微粒子の平均粒径が1〜10μmである請求項1〜7のうちのいずれか1項に記載の成形用包装材。
- 前記マットコート層を構成する樹脂組成物における固体微粒子の含有率が0.1〜60質量%である請求項2〜8のうちのいずれか1項に記載の成形用包装材。
- 前記内側シーラント層は、熱可塑性樹脂と滑剤とを含む樹脂組成物からなる請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載の成形用包装材。
- 前記内側シーラント層に含まれる滑剤が高級脂肪酸アミドである請求項1〜10のうちのいずれか1項に記載の成形用包装材。
- 前記内側シーラント層は、さらにアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シリカからなる群から選ばれる1種または2種以上の固体微粒子を含んでいる請求項1〜11のうちのいずれか1項に記載の成形用包装材。
- 請求項1〜12のうちのいずれか1項に記載の成形用包装材を深絞り成形または張り出し成形してなることを特徴とする成形ケース。
- 電池ケースとして用いられる請求項13に記載の成形ケース。
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