JP5240223B2 - 電池用包装材料 - Google Patents
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Description
(A)ドライラミネート用接着剤で積層した電池用包装材料
ONy(厚み25μm)/DL1/ALM(40μm)/DL2(3μm)/PE(30μm)
(B)酸変性ポリオレフィンなどの接着樹脂を用いサンドイッチラミネート法で積層した電池用包装材料
ONy(厚み25μm)/DL1/ALM(40μm)/PEa(15μm)/PE(30μm)
[略号 ONy:2軸延伸ナイロンフィルム、DL:ドライラミネート接着剤、ALM:アルミニウム箔、PEa:酸変性ポリエチレン、PE:ポリエチレン、()内は層の厚さを示す。 なお、ドライラミネート接着剤は、DL1、DL2ともにポリオール成分とイソシアネート系成分からなり、DL2はポリオール成分の活性水酸基に対しイソシアネート系成分のイソシアネート基量が等量である。]
得られた電池用包装材料(A)と電池用包装材料(B)を用いて形成した外装体に電池本体を収納して密封した包装体を60℃、90%RHの条件に1440時間(2ケ月)保持した後、前記シール部(13+14)の断面から外装体内部に浸入した水分増加率は、
(A)4800ppm
(B)200ppm
であった。
通常のドライラミネート接着剤を用いてバリア層であるアルミニウムとポリオレフィン樹脂からなるシーラント層とをラミネートした積層体は、ドライラミネート用接着剤から水分を透過し易く、酸変性ポリオレフィンなどの接着樹脂を接着層として用いてポリオレフィンまたは酸変性ポリオレフィンをシーラント層とした積層体は、水分を透過し難くするが十分ではない。水分透過対策としてシーラント層14または接着層13を形成する樹脂にシリカゲルあるいは塩化カルシウム等の無機物質からなる吸湿物質を添加することも考えられるが、この方法では、電池用包装材料としては、前記シール部(13+14)において、シーラントに添加された吸湿物質が端面から浸入する水分を一旦は捕捉するが、長期間経過すると、捕捉した水分は、再び離脱して電池本体が収納された外装体の内部に浸入する。そこで、電池用包装材料の端面から浸入する水分が、外装体5の内部に浸入しない電池用包装材料が求められていた。
本発明の目的は、外装体として高度の防湿性を発現できるための電池用包装材料を提供することにある。
1.ジイソシアネートモノマーとしては、
トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ビス(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(1,5−NDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニレンジイソシアネート(TODI)、キシレンジイソシアネート(XDI)等である。
2.ジイソシアネートモノマーの高分子量体であるポリイソシアネートとしては、
TDIのトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体やTDIのイソシアヌレート体などのTDIベースのポリイソシアネート、MDIのイソシアヌレート体やMDIのビウレット体などのMDIベースのポリイソシアネート、HDIのビウレット体、HDIのアダクト体、HDIのイソシアヌレート体、HDIのウレトジオン等のHDIベースのポリイソシアネート、TDIとHDIとのコポリマー、IPDIのイソシアヌレート体であるIPDIベースのポリイソシアネート等である。
3.これらのブロックイソシアネートとしては、
ε−カプロラクタム,ブタノンオキシムやフェノールでイソシアネート基をブロックし、温度上昇でブロック剤が解離し、再生されたイソシアネート基が水と反応するブロックイソシアネートである。
4.前記1,2,3のブレンド物である。
1.ジイソシアネートモノマーとしては、
トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ビス(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(1,5−NDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニレンジイソシアネート(TODI)、キシレンジイソシアネート(XDI)等である。
2.ジイソシアネートモノマーの高分子量体であるポリイソシアネートとしては、
TDIのトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体やTDIのイソシアヌレート体などのTDIベースのポリイソシアネート、MDIのイソシアヌレート体やMDIのオリゴマーとから合成されるMDIベースのポリイソシアネート、HDIのビウレット体、HDIのアダクト体、HDIのイソシアヌレート体、HDIのウレトジオン等のHDIベースのポリイソシアネート、TDIとHDIとのコポリマー、IPDIのイソシアヌレート体であるIPDIベースのポリイソシアネート等である。
3.これらのブロックイソシアネートとしては
ε−カプロラクタム,ブタノンオキシムやフェノールでイソシアネート基をブロックし、温度上昇でブロック剤が解離し、再生されたイソシアネート基が水と反応するブロックイソシアネートである。
4.前記1,2,3のブレンド物である。
また、接着層がポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオールなどのポリオール成分とイソシアネート系成分とのウレタン結合を利用し、バリア層の化成処理層とシーラント層とを接着する場合、本発明では、バリア層の化成処理層とシーラント層との接着に寄与するイソシアネート系成分と、水分を反応捕捉するイソシアネート系成分が必要となるため、通常主剤のポリオール成分中の活性水酸基材と等量のイソシアネート基では十分な水分捕捉ができないため、ポリオール成分中の活性水酸基の1.2〜3.0倍のイソシアネート基に相当するイソシアネート系成分を添加する必要がある。この時、前記イソシアネート系成分のイソシアネート基の添加量が1.2倍未満の場合、捕捉可能な水分量が少なく、十分な防湿効果が得られず、また、前記イソシアネート基の添加量が3.0倍を超えると接着層のなかの尿素結合が多くなり、接着層が硬く脆くなり、接着層の厚さが3μm以上になった時、十分な接着強度を得ることができなくなる。
アンカーコート剤層に用いられる水分反応官能基を含むイソシアネート系成分としては、以下の1から4を用いることができる。すなわち、
1.ジイソシアネートモノマーとしては、
トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ビス(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(1,5−NDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニレンジイソシアネート(TODI)、キシレンジイソシアネート(XDI)等
2.ジイソシアネートモノマーの高分子量体であるポリイソシアネートとしては、
TDIのトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体やTDIのイソシアヌレート体などのTDIベースのポリイソシアネート、MDIのイソシアヌレート体やMDIのビウレット体などのMDIベースのポリイソシアネート、HDIのビウレット体、HDIのアダクト体、HDIのイソシアヌレート体、HDIのウレトジオン等のHDIベースのポリイソシアネート、TDIとHDIとのコポリマー、IPDIのイソシアヌレート体であるIPDIベースのポリイソシアネート等
3.これらのブロックイソシアネートとしては
ε−カプロラクタム,ブタノンオキシムやフェノールでイソシアネート基をブロックし、温度上昇でブロック剤が解離し、再生されたイソシアネート基が水と反応するブロックイソシアネート
4.前記1,2,3のブレンド物
等である。
また、アンカーコート剤層は、ドライラミネート法と同様にポリオール成分と前記水分反応官能基を含むイソシアネート系成分とにより構成することができる。この時、接着層であるアンカーコート剤はポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオールなどのポリオール成分とイソシアネート系成分とのウレタン結合を利用し、バリア層の化成処理層とシーラント層とを接着する。本発明では、バリア層の化成処理層とシーラント層との接着に寄与するイソシアネート系成分と、水分を反応捕捉するイソシアネート系成分が必要となるため、通常主剤のポリオール成分中の活性水酸基材と等量のイソシアネート基では十分な水分捕捉ができないため、ポリオール成分中の活性水酸基の1.2〜3.0倍のイソシアネート基に相当するイソシアネート系成分を添加する必要がある。この時、前記イソシアネート系成分のイソシアネート基の添加量が1.2倍未満の場合、捕捉可能な水分量が少なく、十分な防湿効果が得られず、また、前記イソシアネート基の添加量が3.0倍を超えると接着層のなかの尿素結合が多くなり、接着層が硬く脆くなり、接着層の厚さが3μm以上になった時、十分な接着強度を得ることができなくなる。
1.ジイソシアネートモノマーとしては、
トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ビス(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(1,5−NDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニレンジイソシアネート(TODI)、キシレンジイソシアネート(XDI)等
2.ジイソシアネートモノマーの高分子量体であるポリイソシアネートとしては、
TDIのトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体やTDIのイソシアヌレート体などのTDIベースのポリイソシアネート、MDIのイソシアヌレート体やMDIのビウレット体などのMDIベースのポリイソシアネート、HDIのビウレット体、HDIのアダクト体、HDIのイソシアヌレート体、HDIのウレトジオン等のHDIベースのポリイソシアネート、TDIとHDIとのコポリマー、IPDIのイソシアヌレート体であるIPDIベースのポリイソシアネート等
3.これらのブロックイソシアネートとしては
ε−カプロラクタム,ブタノンオキシムやフェノールでイソシアネート基をブロックし、温度上昇でブロック剤が解離し、再生されたイソシアネート基が水と反応するブロックイソシアネート
4.前記1,2,3のブレンド物
等であって、その添加量は、接着樹脂に対して0.1〜5.0重量%の範囲が適当である。
1.ジイソシアネートモノマーとしては、
トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ビス(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(1,5−NDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニレンジイソシアネート(TODI)、キシレンジイソシアネート(XDI)等
2.ジイソシアネートモノマーの高分子量体であるポリイソシアネートとしては、
TDIのトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体やTDIのイソシアヌレート体などのTDIベースのポリイソシアネート、MDIのイソシアヌレート体やMDIのビウレット体などのMDIベースのポリイソシアネート、HDIのビウレット体、HDIのアダクト体、HDIのイソシアヌレート体、HDIのウレトジオン等のHDIベースのポリイソシアネート、TDIとHDIとのコポリマー、IPDIのイソシアヌレート体であるIPDIベースのポリイソシアネート等
3.これらのブロックイソシアネートとしては
ε−カプロラクタム,ブタノンオキシムやフェノールでイソシアネート基をブロックし、温度上昇でブロック剤が解離し、再生されたイソシアネート基が水と反応するブロックイソシアネート
4.前記1,2,3のブレンド物
等である。
また、アンカーコート剤層は、ドライラミネート法と同様にポリオール成分と前記水分反応官能基を含むイソシアネート系成分とにより構成することができる。この時、接着層であるアンカーコート剤はポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオールなどのポリオール成分とイソシアネート系成分とのウレタン結合を利用し、バリア層の化成処理層とシーラント層とを接着する。本発明では、バリア層の化成処理層とシーラント層との接着に寄与するイソシアネート系成分と、水分を反応捕捉するイソシアネート系成分が必要となるため、通常主剤のポリオール成分中の活性水酸基材と等量のイソシアネート基では十分な水分捕捉ができないため、ポリオール成分中の活性水酸基の1.2〜3.0倍のイソシアネート基に相当するイソシアネート系成分を添加する必要がある。この時、前記イソシアネート系成分のイソシアネート基の添加量が1.2倍未満の場合、捕捉可能な水分量が少なく、十分な防湿効果が得られず、また、前記イソシアネート基の添加量が3.0倍を超えると接着層のなかの尿素結合が多くなり、接着層が硬く脆くなり、接着層の厚さが3μm以上になった時、十分な接着強度を得ることができなくなる。また、接着樹脂層13zとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレンを用いることができる。また、ポリプロピレンとしては、ホモタイプポリプロピレン、ランダムタイプポリプロピレン、ブロックタイプポリプロピレンを用いることができる。また、シーラント層に用いる酸変性ポリプロピレン樹脂としては、不飽和カルボン酸がグラフトされたランダムタイプポリプロピレン、ホモタイプポリプロピレン、または、ブロックタイプポリプロピレンを用いることができる。また、酸変性ポリエチレン樹脂としては、不飽和カルボン酸がグラフトされた線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンまたは中密度ポリエチレン高密度ポリエチレンまたは中密度ポリエチレン、アクリル酸またはメタクリル酸誘導体を含むエチレン共重合体等を用いることができる。
1)延伸ポリエチレンテレフタレート/延伸ナイロン
2)延伸ナイロン/延伸ポリエチレンテレフタレート
また、包装材料の機械適性(包装機械、加工機械のなかでの搬送の安定性)、表面保護性(耐熱性、耐電解質性)等を向上させ、また、2次加工として電池用の外装体をエンボスタイプとする際に、エンボス時の金型と基材層との摩擦抵抗を小さくする目的あるいは電解液が付着した場合に基材層を保護するために、基材層を多層化、基材層表面にフッ素系樹脂層、アクリル系樹脂層、シリコーン系樹脂層、ポリエステル系樹脂層、またはこれらのブレンド物からなる樹脂層等を設けることが好ましい。例えば、
3)フッ素系樹脂/延伸ポリエチレンテレフタレート(フッ素系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティング後乾燥で形成)
4)シリコーン系樹脂/延伸ポリエチレンテレフタレート(シリコーン系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティング後乾燥で形成)
5)フッ素系樹脂/延伸ポリエチレンテレフタレート/延伸ナイロン
6)シリコーン系樹脂/延伸ポリエチレンテレフタレート/延伸ナイロン
7)アクリル系樹脂/延伸ナイロン(アクリル系樹脂はフィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化)
8)アクリル系樹脂+ポリシロキサングラフト系アクリル樹脂/延伸ナイロン(アクリル系樹脂はフィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化)
(1)中間積層体
実施例、参考例、比較例ともに、特に記載のない限り基材層、接着層(1)、バリア層、化成処理層、接着層(2)、シーラント層の層構成とし(但し、外装体のタイプがエンボスタイプの場合はバリア層の両面に化成処理層を形成)、接着層(2)およびシーラント層およびラミネート法は、実施例、参考例、比較例の各条件を後述するが、基材層、接着層(1)、バリア層、化成処理層までの中間積層体は共通して次に示す構成とラミネート法とした。外装体がパウチタイプの場合は、バリア層であるアルミニウム(厚み20μm)の一方の面に化成処理を施し、化成処理を施さない面に基材層である延伸ポリエステルフィルム(厚み12μm)をドライラミネート法により貼り合わせて中間積層体とし、アルミニウムの化成処理層を施した面に、後述する条件により接着層およびシーラント層を積層する。外装体がエンボスタイプの場合は、バリア層であるアルミニウム箔(厚み40μm)の両面に化成処理を施し、化成処理を施した一方の面に基材層である2軸延伸ナイロンフィルム(厚み25μm)をドライラミネート法により貼り合わせて中間積層体とし、アルミニウムの他の化成処理層を施した面に、後述する条件により接着層およびシーラント層を積層する。この時、接着層(1)は、ポリオール成分がポリエーテルポリオール、イソシアネート系成分がトルエンジイソシアネートで、ポリオール成分の活性水酸基がイソシアネート系成分のイソシアネート基と等量となる様に形成した。
(2)化成処理層
外装体のバリア層に施した化成処理は、実施例、参考例、比較例ともに、処理液として、フェノール樹脂、フッ化クロム(3)化合物、リン酸からなる水溶液を、ロールコート法により、塗布し、皮膜温度が180℃以上となる条件において焼き付けた。クロムの塗布量は、1mg/m2(乾燥重量)である。
(3)外装体の形成
以下の、実施例および参考例、比較例において、パウチタイプの外装体としては、巾30mm巾、長さ50mm(いずれも内寸)とし、また、エンボスタイプの外装体の場合は、いずれも片面エンボスタイプとし、成形型の凹部(キャビティ)の形状を30mm×50mm,深さ3.5mmとしてプレス成形して成形性の評価をした。エンボスタイプの例においてはいずれも、積層体の成形しないものを蓋体として用いた。
(4)略号の説明
TDI:トルエンジイソシアネート
TMP:トリメチロールプロパン
HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
MDI:ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート
外装体をパウチタイプとし、中間積層体の化成処理層面に、接着層として不飽和カルボン酸グラフト線状低密度ポリエチレン(厚み10μm)、シーラント層として線状低密度ポリエチレン樹脂(厚み30μm)を共押出ラミネート法により積層した。共押出ラミネートの際、中間積層体のバリア層のラミネート面を不飽和カルボン酸グラフト線状低密度ポリエチレンの軟化点以上の温度に加熱して積層した。接着層となる不飽和カルボン酸グラフト線状低密度ポリエチレンには、イソシアネート系成分としてTDIとHDIとのコポリマーを0.5%添加した。得られた積層体を検体実施例1とした。
外装体をエンボスタイプとし、中間積層体の化成処理層面に、接着層として不飽和カルボン酸グラフトランダムプロピレンとシーラント層となるブロックタイプポリプロピレン層/ランダムポリプロピレン層(層厚比5/20/5の多層で厚み30μm)を共押出ラミネート法により積層した。共押出ラミネートの際、中間積層体のバリア層のラミネート面を不飽和カルボン酸グラフトランダムポリプロピレンの軟化点以上の温度に加熱して積層した。接着層となる不飽和カルボン酸グラフトランダムプロピレンには、イソシアネート系成分としてMDIを0.2%添加した。得られた積層体を検体実施例2とした。
外装体をパウチタイプとし、中間積層体の化成処理表面に、シーラント層として線状低密度ポリエチレンフィルム(厚み30μm)をドライラミネート法により形成して積層した。接着層となるドライラミネート用接着剤は、ポリオール成分をポリエーテルポリウレタンポリオール、イソシアネート系成分をTDIのTMPアダクト体として、イソシアネート系成分のイソシアネート基量は、ポリオール成分の活性水酸基の2.5倍とした。
得られた積層体を検体参考例1とした。
外装体をパウチタイプとし、中間積層体にランダムポリプロピレン樹脂(厚み30μm)を押出ラミネート法により形成して積層した。押出ラミネートの際に用いる接着層となるアンカーコート剤は、ポリオール成分をポリエーテルポリウレタンポリオール、イソシアネート系成分をHDIのヴュレット体として、イソシアネート系成分のイソシアネート基量は、ポリオール成分の活性水酸基の3.0倍とした。得られた積層体を検体参考例2とした。
外装体をエンボスタイプとし、中間積層体の化成処理層面に、シーラント層となるランダムポリプロピレン層/ブロックタイプポリプロピレン層/ランダムポリプロピレン層(層厚比1/8/1の多層で厚み30μm)をドライラミネート法により形成して積層した。また、この時、接着層側ランダムポリプロピレン層にはコロナ処理を施した。接着層となるドライラミネート用接着剤は、ポリオール成分をポリエーテルウレタンポリオール、イソシアネート系成分をTDIのTMPアダクト体として、イソシアネート系成分のイソシアネート基量は、ポリオール成分の活性水酸基の1.5倍とした。得られた積層体を検体参考例3とした。
外装体をエンボスタイプとし、中間積層体の化成処理層面にブロックポリプロピレン樹脂(厚み30μm)を押出ラミネート法により形成して積層した。なお、押出し時、押出樹脂面にオゾンを吹きつけた。押出ラミネートの際に用いる接着層となるアンカーコート剤は、MDIとした。得られた積層体を検体参考例4とした。
外装体をエンボスタイプとし、中間積層体の化成処理層面に、接着層として、ポリオール成分としてポリエステルポリウレタンポリオール、イソシアネート系としてHDIのイソシアヌレート体からなるアンカーコート剤層を形成後、アンカーコート剤層面に線状低密度ポリエチレン(厚さ10μm)を溶融押出しするとともにシーラント用フィルムとしてメタロセン系線状低密度ポリエチレン(厚さ30μm)をサンドイッチラミネート法を用いて積層した。この時押出し樹脂面にはオゾンを吹きつけた。接着層として用いてアンカーコート剤層は、イソシアネート系成分のイソシアネート基量は、ポリオール成分の活性水酸基の2倍としたる得られた積層体を検体参考例5とした。
外装体をエンボスタイプとし、中間積層体の化成処理層面に、アンカーコートした後、接着樹脂として不飽和カルボン酸グラフトランダムポリプロピレン、シーラント層となるランダムポリプロピレン層(層厚比2/8の多層で厚み30μm)を共押出ラミネート法により積層した。共押出ラミネートの際に用いる接着層となるアンカーコート剤は、ポリオール成分をポリエーテルポリウレタンポリオールとし、イソシアネート系成分をTDIとMDIとのコポリマーとし、イソシアネート系成分のイソシアネート基量は、ポリオール成分の活性水酸基の2倍とした。得られた積層体を検体参考例6とした。
外装体をエンボスタイプとし、中間積層体の化成処理層面にシーラント層となるランダムポリプロピレン層/ブロックタイプポリプロピレン層/ランダムポリプロピレン層(層厚比1/8/1の多層で厚み30μm)を接着層でドライラミネート法により形成して積層した。この時、シーラント層の接着層側のランダムポリプロピレン層面にはコロナ処理を施した。接着層となるドライラミネート用接着剤は、ポリオール成分をポリエーテルウレタンポリオール、イソシアネート系成分をTDIのTMPアダクト体として、イソシアネート系成分のイソシアネート基量は、ポリオール成分の活性水酸基の1.0倍とした。得られた積層体を検体比較例1とした。
外装体をエンボスタイプとし、中間積層体の化成処理層面にシーラント層となるランダムポリプロピレン層/ブロックタイプポリプロピレン層/ランダムポリプロピレン層(層厚比1/8/1の多層で厚み30μm)を接着層でドライラミネート法により形成して積層した。また、シーラント層の接着層側のランダムポリプロピレン層にはコロナ処理を施した。接着層となるドライラミネート用接着剤は、ポリオール成分をポリエーテルウレタンポリオール、イソシアネート系成分をTDIのTMPアダクト体として、イソシアネート系成分のイソシアネート基量は、ポリオール成分の活性水酸基の5.0倍とした。
得られた積層体を検体比較例2とした。
外装体をエンボスタイプとし、バリア層であるアルミニウムのシーラント層をラミネートする面に化成処理層を設けないで、シーラント層となるランダムポリプロピレン層/ブロックタイプポリプロピレン層/ランダムポリプロピレン層(層厚比1/8/1の多層で厚み30μm)をドライラミネート法により形成して積層した。また、シーラント層の接着層側のランダムポリプロピレン層にはコロナ処理を施した。接着層となるドライラミネート用接着剤は、ポリオール成分をポリエーテルウレタンポリオール、イソシアネート系成分をTDIのTMPアダクト体として、イソシアネート系成分のイソシアネート基量は、ポリオール成分の活性水酸基の1.5倍とした。得られた積層体を検体比較例3とした。
(1)水分増加率
各検体の積層体を用いてパウチタイプ、エンボスタイプを形成し、内容物を充填密封した後、60℃、90%RHの条件で1440時間保存し、水分増加率をカールフィッシャーで測定した。
内容物: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)の混合液、充填量3g。
(2)バリア層であるアルミニウムとシーラント層とのラミネート強度
各検体のバリア層であるアルミニウムとシーラント層とのラミネート強度を測定した。
(3)デラミネーション
各検体の積層体を用いてパウチタイプ、エンボスタイプを形成し、内容物を充填密封した後、60℃で、7日間保存し、バリア層であるアルミニウムとシーラント間とのデラミネーションを触手で確認した。
内容物:電解液1M LiPF6となるようにした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)の混合液、3g。
(4)イソシアネート基(NCO)のピークの有無
積層体形成後、40℃、3日放置後、バリア層であるアルミニウムとシーラント層を分離し、接着層を露出させた後、赤外吸収分光法により接着層の部分の赤外吸収を確認し、2270cm-1における吸収のピークの有無を確認した。
1 電池
2 電池本体
3 セル(蓄電部)
4 リード線(電極)
5 外装体
6 リード線用フィルム
7 凹部
8 側壁部
9 シール部
10 積層体(電池用包装材料)
10K 積層中間体(基材層+バリア層+化成処理層)
11 基材層
12 アルミニウム(バリア層)
13 接着層
13d ドライラミネート接着剤
13e 酸変性ポリオレフィン樹脂
13a アンカーコート剤
13z 中間樹脂層
14 シーラント層
15 化成処理層
16 接着層1
20 プレス成形部
21 オス型
22 メス型
23 キャビティ
30 ドライラミネート装置
31 コーティングロール
32 乾燥ゾーン
40 押出ラミネート装置
41 コーティングロール
42 乾燥ゾーン
43 押出ダイ
44 チルロール
45 加圧ロール
50 サンドイッチラミネート装置
53 押出ダイ
54 チルロール
55 加圧ロール
60 共押出ラミネート装置
63 押出ダイ
64 チルロール
65 加圧ロール
70 アンカーコートタイプのサンドイッチラミネート装置
71 コーティングロール
72 乾燥ゾーン
73 押出ダイ
74 チルロール
75 加圧ロール
80 アンカーコートタイプの共押出ラミネート装置
81 コーティングロール
82 乾燥ゾーン
83 押出ダイ
84 チルロール
85 加圧ロール
Claims (3)
- 少なくとも、基材層、バリア層、化成処理層、接着層、シーラント層から構成され、前記化成処理層がリン酸クロメート処理であって、前記接着層が水分反応官能基としてイソシアネート系成分を添加した酸変性ポリオレフィンからなる接着樹脂層であることを特徴とする電池用包装材料。
- 前記接着層がサンドイッチラミネート法による接着樹脂層であって、前記基材層と前記バリア層を積層した中間積層体の前記化成処理層面と前記シーラント層とを前記接着層によりサンドイッチラミネート法で貼り合せてなることを特徴とする請求項1に記載の電池用包装材料。
- 前記接着層が共押出ラミネート法による接着樹脂層であって、前記基材層と前記バリア層を積層した中間積層体の前記化成処理層面に前記接着層と前記シーラント層とを共押出ラミネート法で積層してなることを特徴とする請求項1記載の電池用包装材料。
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