JP5525938B2 - Molding packaging material and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、ノートパソコン用、携帯電話用、車載用、定置型のリチウムイオン二次電池等の二次電池のケースとして好適に用いられる包装材、或いは食品、医薬品の包装材として好適な包装材に関する。 The present invention is suitable, for example, as a packaging material suitably used as a case for a secondary battery such as a notebook computer, a cellular phone, an in-vehicle use, a stationary lithium ion secondary battery, or a packaging material for foods and pharmaceuticals. It relates to packaging materials.
包装材中の食品、医薬品等の内容物の化学変化、劣化、腐敗等を防止するために、酸素や水分のバリア性に優れている金属箔を使用したラミネート包装材が、従来から広く用いられている。 In order to prevent chemical changes, deterioration, decay, etc. of the contents of food, pharmaceuticals, etc. in the packaging material, laminate packaging materials using metal foils with excellent oxygen and moisture barrier properties have been widely used. ing.
一方、近年、パソコン等のOA機器、携帯電話、ゲーム機、ヘッドフォンステレオ、電子手帳等の各種電子機器の小型化、軽量化に伴い、電源部の電池としても、小型化、軽量化を図る観点からリチウムイオンポリマー二次電池が多く用いられるようになってきている。このリチウムイオンポリマー二次電池は、電池内の電解液が水と反応してフッ酸が生成すると、電池の性能低下を来したり、アルミニウム箔の腐食により液漏れが発生してしまうことから、リチウムイオンポリマー二次電池のケース(収容ケース)に用いられる材料として、水蒸気バリア性に優れた金属箔を使用した密封性の高いラミネート包装材が用いられるようになってきている。 On the other hand, in recent years, with the reduction in size and weight of various electronic devices such as OA devices such as personal computers, mobile phones, game machines, headphone stereos, electronic notebooks, etc., the viewpoint of reducing the size and weight of the battery of the power supply unit Therefore, lithium ion polymer secondary batteries are often used. In this lithium ion polymer secondary battery, when the electrolytic solution in the battery reacts with water to generate hydrofluoric acid, the performance of the battery deteriorates, or liquid leakage occurs due to corrosion of the aluminum foil. As a material used for a case (accommodating case) of a lithium ion polymer secondary battery, a laminate packaging material having a high sealing property using a metal foil having an excellent water vapor barrier property has been used.
リチウムイオンポリマー二次電池のケース用材料(包装材)としては、耐熱性樹脂フィルムからなる外層、水蒸気バリア層としてのアルミニウム箔からなる中間層、内容物のポリマー電解質を密封するためのポリオレフィンフィルムからなる内層が順に積層一体化されてなるラミネート包装材が用いられている。 Case materials (packaging materials) for lithium ion polymer secondary batteries include an outer layer made of a heat-resistant resin film, an intermediate layer made of aluminum foil as a water vapor barrier layer, and a polyolefin film for sealing the polymer electrolyte of the contents A laminated packaging material in which inner layers are sequentially laminated and integrated is used.
上記ラミネート包装材は、ポリマー電解質を充填するべくできるだけ容量を増大させるために、張り出し成形や深絞り成形によって立体的な直方体形状等に成形して、電池ケースを製作する。 In order to increase the capacity as much as possible to fill the polymer electrolyte, the laminate packaging material is molded into a three-dimensional rectangular parallelepiped shape by overhang molding or deep drawing to produce a battery case.
上記ラミネート包装材の製造方法として、少なくとも基材層、接着層、化成処理層、アルミニウム、化成処理層、酸変性PP皮膜層、押出樹脂層、最内層から構成されるエンボスタイプの外装体を形成する積層体であって、アルミニウムの両面に化成処理を施し、一方の面に基材層をドライラミネート法によって接着した後、他の化成処理面に酸変性PPを塗布、焼き付けした後、前記酸変性PP面と最内層(キャストPP)とを押出し樹脂によりサンドイッチラミネート法により積層する方法(特許文献1参照)、少なくとも基材層、接着層、化成処理層、アルミニウム、化成処理層、酸変性PP皮膜層、押出樹脂層、最内層から構成されるエンボスタイプの外装体を形成する積層体であって、アルミニウムの片面に化成処理を施し、該化成処理面に基材層をドライラミネート法によって接着した後、前記アルミニウムの未処理面に化成処理を施し、該化成処理面に酸変性PPを塗布、焼き付けした後、前記酸変性PP面と最内層(キャストPP)とを押出し樹脂によりサンドイッチラミネート法により積層する方法(特許文献1参照)が知られている。 Forming an embossed type exterior body composed of at least a base material layer, an adhesive layer, a chemical conversion treatment layer, aluminum, a chemical conversion treatment layer, an acid-modified PP film layer, an extruded resin layer, and an innermost layer as a method for producing the laminate packaging material The laminated body is subjected to a chemical conversion treatment on both surfaces of aluminum, and a base material layer is adhered to one surface by a dry lamination method, and then acid-modified PP is applied and baked on the other chemical conversion treatment surface, and then the acid A method in which a modified PP surface and an innermost layer (cast PP) are laminated by an extrusion resin by a sandwich lamination method (see Patent Document 1), at least a base material layer, an adhesive layer, a chemical conversion treatment layer, aluminum, a chemical conversion treatment layer, an acid-modified PP It is a laminate that forms an embossed type exterior body composed of a coating layer, an extruded resin layer, and an innermost layer. After the base material layer is bonded to the treated surface by the dry laminating method, the untreated surface of the aluminum is subjected to chemical conversion treatment, the acid-modified PP is applied and baked on the chemical-treated surface, and then the acid-modified PP surface and the innermost layer are coated. A method of laminating (cast PP) with an extruded resin by a sandwich lamination method (see Patent Document 1) is known.
また、少なくとも基材層、接着層、化成処理層、アルミニウム、化成処理層、酸変性PP皮膜層、最内層から構成されるエンボスタイプの外装体を形成する積層体であって、アルミニウムの両面に化成処理を施し、一方の化成処理面と基材とをドライラミネート法により積層した後、別の面に酸変性PPを塗布、焼き付けした後、該酸変性PP面に最内層を熱ラミネート法により積層する方法(特許文献2参照)、少なくとも基材層、接着層、化成処理層、アルミニウム、化成処理層、酸変性PP皮膜層、最内層から構成されるエンボスタイプの外装体を形成する積層体であって、アルミニウムの片面に化成処理を施し、該化成処理と基材とをドライラミネート法により積層した後、別の面に化成処理を施し、該酸変性PPを塗布、焼き付けした後、該酸変性PP面にキャストポリプロピレンを熱ラミネート法により積層する方法(特許文献2参照)も公知である。 Further, it is a laminate for forming an embossed type exterior body composed of at least a base material layer, an adhesive layer, a chemical conversion treatment layer, aluminum, a chemical conversion treatment layer, an acid-modified PP coating layer, and an innermost layer, After the chemical conversion treatment is performed and one chemical conversion treatment surface and the base material are laminated by the dry lamination method, the acid-modified PP is applied and baked on the other surface, and then the innermost layer is applied to the acid-modified PP surface by the thermal lamination method. Laminate that forms an embossed type exterior body composed of at least a base material layer, an adhesive layer, a chemical conversion treatment layer, aluminum, a chemical conversion treatment layer, an acid-modified PP film layer, and an innermost layer (see Patent Document 2) Then, after chemical conversion treatment is performed on one surface of aluminum, the chemical conversion treatment and the base material are laminated by a dry lamination method, then chemical conversion treatment is performed on another surface, and the acid-modified PP is applied and baked. Was followed, method (see Patent Document 2) the cast polypropylene oxide modified PP surface is laminated by a thermal lamination method is also known.
しかしながら、上記前者の従来技術のように酸変性PP面と最内層(キャストポリプロピレンフィルム)とを押出し樹脂によりサンドイッチラミネートした場合には、押出樹脂層と最内層との間で十分なラミネート強度が得られ難いという問題があった。この製造方法で高いラミネート強度を得るためには後工程として加熱工程を設ける必要があるが、このような加熱工程を設けると生産性は低下する。また、酸変性PP面と最内層(キャストポリプロピレンフィルム)とを押出し樹脂によりサンドイッチラミネートした場合、押出し樹脂を介して接着しているので、内面側の樹脂層の厚さが大きくなり、軽量化を図れないし、水分バリア性が十分に得られ難くなる恐れもある。更に、キャストポリプロピレンフィルム表面のエンボス面の凹凸が、押出溶融樹脂の熱と挟圧ロールからの圧によってダメージを受けやすく(潰れやすく)、適度なすべり性を確保することができず、優れた成形性が得られ難いという問題があった。 However, when the acid-modified PP surface and the innermost layer (cast polypropylene film) are sandwich-laminated with an extruded resin as in the former prior art, sufficient laminate strength is obtained between the extruded resin layer and the innermost layer. There was a problem that it was difficult to be. In order to obtain a high laminate strength by this manufacturing method, it is necessary to provide a heating step as a subsequent step, but if such a heating step is provided, productivity is lowered. In addition, when the acid-modified PP surface and the innermost layer (cast polypropylene film) are sandwich-laminated with an extruded resin, they are bonded via the extruded resin, which increases the thickness of the resin layer on the inner surface side and reduces the weight. In addition, there is a risk that sufficient moisture barrier properties cannot be obtained. Furthermore, the unevenness of the embossed surface of the cast polypropylene film surface is easily damaged (easy to be crushed) by the heat of the extruded molten resin and the pressure from the pinching roll, and it is not possible to secure an appropriate sliding property. There was a problem that it was difficult to obtain sex.
また、上記後者の従来技術のように酸変性PP面にキャストポリプロピレンフィルムを熱ラミネート法により積層した場合には、キャストポリプロピレンフィルム表面のエンボス面の凹凸が、ラミネートのための熱ロールの熱によってダメージを受けやすく(潰れやすく)、適度なすべり性を確保することができず、優れた成形性が得られ難いという問題があった。 When the cast polypropylene film is laminated on the acid-modified PP surface by the thermal laminating method as in the latter prior art, the unevenness of the embossed surface of the cast polypropylene film is damaged by the heat of the hot roll for laminating. There is a problem that it is easy to receive (easy to be crushed), an appropriate slip property cannot be secured, and it is difficult to obtain excellent moldability.
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、層間のラミネート強度を十分に確保できると共に、成形する際に適度なすべり性を付与できて成形性を向上できる成形用包装材を提供すること、及び、層間のラミネート強度を十分に確保できると共に優れた成形性が得られる成形用包装材を生産性良く製造することのできる製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a technical background, and is capable of sufficiently securing the laminate strength between the layers, and can provide an appropriate slip property during molding, thereby improving the moldability. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of manufacturing a packaging material for molding with sufficient productivity while ensuring sufficient laminate strength between layers.
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
[1]外側層としての耐熱性樹脂層と、内側層としてのポリプロピレン層と、これら両層間に配設された金属箔層とを含む成形用包装材であって、
前記金属箔層の少なくとも内側の面に化成処理が施され、前記金属箔層の内側の化成処理面に酸変性ポリプロピレン層を介して前記ポリプロピレン層が積層され、
前記金属箔層の内側の化成処理面に、酸変性ポリプロピレンを含有する処理液を塗布したのち焼き付け処理することによって、前記酸変性ポリプロピレン層が形成され、この形成された酸変性ポリプロピレン層の内側の面にポリプロピレンが押出ラミネート法により積層されて前記ポリプロピレン層が形成され、
前記ポリプロピレン層の内側の面は、十点平均粗さRzが0.5〜5.0μmの凹凸面に形成されていることを特徴とする成形用包装材。
[1] A molding packaging material comprising a heat-resistant resin layer as an outer layer, a polypropylene layer as an inner layer, and a metal foil layer disposed between both layers,
Chemical conversion treatment is performed on at least the inner surface of the metal foil layer, and the polypropylene layer is laminated on the inner surface of the metal foil layer via an acid-modified polypropylene layer,
The acid-modified polypropylene layer is formed by applying a treatment liquid containing acid-modified polypropylene to the inner surface of the metal foil layer, followed by baking treatment, and the inner side of the formed acid-modified polypropylene layer. Polypropylene is laminated on the surface by an extrusion laminating method to form the polypropylene layer,
The molding packaging material characterized in that the inner surface of the polypropylene layer is formed as an uneven surface having a ten-point average roughness Rz of 0.5 to 5.0 μm.
[2]前記ポリプロピレン層の内側の凹凸面は、該ポリプロピレン層の内側の面が、前記押出ラミネートの際に、外周面の十点平均粗さRzが2〜8μmである冷却ロールの該外周面に圧接されることによって形成されたものである前項1に記載の成形用包装材。
[2] The uneven surface on the inner side of the polypropylene layer is such that the inner surface of the polypropylene layer has a ten-point average roughness Rz of 2 to 8 μm on the outer peripheral surface during the extrusion lamination. 2. The molding packaging material according to
[3]前記酸変性ポリプロピレンの融点が135〜155℃である前項1または2に記載の成形用包装材。
[3] The molding packaging material according to
[4]前記内側層としてのポリプロピレン層は、共重合成分として少なくともプロピレンとエチレンを含有し、融点が135〜155℃、MFRが6〜25g/10分である共重合体樹脂で構成されている前項1〜3のいずれか1項に記載の成形用包装材。
[4] The polypropylene layer as the inner layer is composed of a copolymer resin containing at least propylene and ethylene as copolymerization components, a melting point of 135 to 155 ° C., and an MFR of 6 to 25 g / 10 min. 4. The molding packaging material according to any one of
[5]電池ケースとして用いられる前項1〜4のいずれか1項に記載の成形用包装材。
[5] The molding packaging material according to any one of
[6]食品または医薬品の包装材として用いられる前項1〜4のいずれか1項に記載の成形用包装材。
[6] The molding packaging material according to any one of
[7]金属箔の一方の面に耐熱性樹脂フィルムを接着剤で接着する工程と、
前記金属箔の他方の面に、酸変性ポリプロピレン及び溶媒を含有する処理液を塗布した後、加熱により焼き付けを行って、酸変性ポリプロピレン層を形成する工程と、
前記酸変性ポリプロピレン層の未積層面にポリプロピレン層を押出ラミネート法により積層する工程と、を含み、
前記金属箔として、少なくとも前記処理液を塗布する側の面に化成処理が施された金属箔を用い、
前記押出ラミネート法による積層の際に、前記ポリプロピレン層の非積層側の面を、外周面の十点平均粗さRzが2〜8μmである冷却ロールの該外周面に圧接せしめることを特徴とする成形用包装材の製造方法。
[7] A step of bonding a heat-resistant resin film to one surface of the metal foil with an adhesive;
After applying a treatment liquid containing acid-modified polypropylene and a solvent to the other surface of the metal foil, baking is performed by heating to form an acid-modified polypropylene layer;
Laminating a polypropylene layer on the non-laminated surface of the acid-modified polypropylene layer by an extrusion laminating method,
As the metal foil, using a metal foil that has been subjected to chemical conversion treatment on at least the surface on which the treatment liquid is applied,
During lamination by the extrusion laminating method, the surface on the non-lamination side of the polypropylene layer is brought into pressure contact with the outer circumferential surface of a cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 2 to 8 μm on the outer circumferential surface. A method of manufacturing a packaging material for molding.
[8]前記酸変性ポリプロピレンの融点が135〜155℃である前項7に記載の成形用包装材の製造方法。 [8] The method for producing a molding packaging material according to item 7, wherein the acid-modified polypropylene has a melting point of 135 to 155 ° C.
[9]前記ポリプロピレンとして、共重合成分として少なくともプロピレンとエチレンを含有し、融点が135〜155℃、MFRが6〜25g/10分である共重合体樹脂を用いる前項7または8に記載の成形用包装材の製造方法。 [9] The molding according to item 7 or 8 above, wherein a copolymer resin containing at least propylene and ethylene as copolymerization components, having a melting point of 135 to 155 ° C. and an MFR of 6 to 25 g / 10 min is used as the polypropylene. For manufacturing packaging materials.
[1]の発明では、金属箔層の内側の化成処理面に、酸変性ポリプロピレンを含有する処理液を塗布したのち焼き付け処理することによって、酸変性ポリプロピレン層が形成され、この形成された酸変性ポリプロピレン層の内側の面にポリプロピレンが押出ラミネート法により積層されてポリプロピレン層が形成されているから、層間のラミネート強度を十分に確保できる。従って、例えば電池ケースとして用いた場合に、電解液の影響を受けてラミネート強度が低下することを防止できるし、充放電の繰り返しによる発熱や包装材の膨張、収縮の影響を受けてラミネート強度が低下することも防止できて、十分なシール性能を確保できる。また、ポリプロピレン層の内側の面はRzが0.5〜5.0μmの凹凸面に形成されているから、本発明の成形用包装材を例えば電池ケース等の成形体に成形する際に適度なすべり性を確保できて(即ち密着することを防止できて)良好な成形性を確保できる。また、酸変性ポリプロピレン層の内側の面にポリプロピレンが押出ラミネート法により直接に(接着樹脂層を介さずに)積層されてポリプロピレン層が形成されているから、内面側の樹脂層の厚さを薄く抑制することができ、軽量化を図ることができるし、水分バリア性も十分に得られる。また、金属箔層の少なくとも片面に化成処理が施されているから、内容物(電池の電解液、食品、医薬品等)による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。 In the invention of [1], an acid-modified polypropylene layer is formed by applying a treatment liquid containing acid-modified polypropylene to the chemical conversion treatment surface on the inner side of the metal foil layer, followed by baking treatment. Since the polypropylene layer is formed by laminating polypropylene on the inner surface of the polypropylene layer by the extrusion laminating method, the laminate strength between the layers can be sufficiently secured. Therefore, for example, when used as a battery case, it is possible to prevent the laminate strength from being lowered due to the influence of the electrolyte, and the laminate strength is affected by the heat generated by repeated charge / discharge and the expansion and contraction of the packaging material. Decreasing can also be prevented, and sufficient sealing performance can be secured. In addition, since the inner surface of the polypropylene layer is formed as an uneven surface with Rz of 0.5 to 5.0 μm, it is appropriate when the molding packaging material of the present invention is molded into a molded body such as a battery case. Slidability can be secured (that is, adhesion can be prevented), and good moldability can be secured. In addition, since the polypropylene layer is formed by directly laminating the polypropylene on the inner surface of the acid-modified polypropylene layer by the extrusion laminating method (without the adhesive resin layer), the thickness of the resin layer on the inner surface side is reduced. It can be suppressed, the weight can be reduced, and the moisture barrier property can be sufficiently obtained. Moreover, since the chemical conversion treatment is performed on at least one surface of the metal foil layer, corrosion of the metal foil surface by the contents (battery electrolyte, food, medicine, etc.) can be sufficiently prevented.
[2]の発明では、ポリプロピレン層の内側の凹凸面は、該ポリプロピレン層の内側の面が、前記押出ラミネートの際に、外周面の十点平均粗さRzが2〜8μmである冷却ロールの該外周面に圧接されることによって形成されたものであるから、ポリプロピレン層の内側の面に十点平均粗さRzが0.5〜5.0μmの凹凸面が確実に形成され得る。 In the invention of [2], the irregular surface on the inner side of the polypropylene layer is a surface of the cooling roll whose inner surface of the polypropylene layer has an outer peripheral surface having a ten-point average roughness Rz of 2 to 8 μm during the extrusion lamination. Since it is formed by being pressed against the outer peripheral surface, an uneven surface having a 10-point average roughness Rz of 0.5 to 5.0 μm can be reliably formed on the inner surface of the polypropylene layer.
[3]の発明では、酸変性ポリプロピレンの融点が135〜155℃であるから、酸変性ポリプロピレンとポリプロピレン層(内側層)との間のラミネート強度をより増大させることができる。 In the invention [3], since the melting point of the acid-modified polypropylene is 135 to 155 ° C., the laminate strength between the acid-modified polypropylene and the polypropylene layer (inner layer) can be further increased.
[4]の発明では、ポリプロピレン層(内側層)は、共重合成分として少なくともプロピレンとエチレンを含有してなる融点が135〜155℃、MFRが6〜25g/10分の共重合体樹脂で形成されているから、十分な耐熱性を確保できると共に、シール時に適度な流動性を実現できて優れたシール性能を確保できる。 In the invention of [4], the polypropylene layer (inner layer) is formed of a copolymer resin having a melting point of 135 to 155 ° C. and an MFR of 6 to 25 g / 10 min. Therefore, sufficient heat resistance can be secured, and appropriate fluidity can be realized at the time of sealing, and excellent sealing performance can be secured.
[5]の発明によれば、層間ラミネート強度が大きく成形性に優れた電池ケース用材料が提供される。 According to the invention of [5], a battery case material having a high interlayer laminate strength and excellent moldability is provided.
[6]の発明によれば、層間ラミネート強度が大きく成形性に優れた食品包装材または層間ラミネート強度が大きく成形性に優れた医薬品包装材が提供される。 According to the invention of [6], a food packaging material having a large interlayer laminate strength and excellent moldability or a pharmaceutical packaging material having a large interlayer laminate strength and excellent moldability is provided.
[7]の発明では、金属箔の一方の面に耐熱性樹脂フィルムを接着剤で接着する工程と、前記金属箔の他方の面に、酸変性ポリプロピレン及び溶媒を含有する処理液を塗布した後、加熱により焼き付けを行って、酸変性ポリプロピレン層を形成する工程と、前記酸変性ポリプロピレン層の未積層面にポリプロピレン層を押出ラミネート法により積層する工程と、を含み、前記金属箔として、少なくとも前記処理液を塗布する側の面に化成処理が施された金属箔を用いるので、層間のラミネート強度を十分に確保できる成形用包装材を製造できる。従って、得られた成形用包装材を例えば電池ケースに成形した場合に、電解液の影響を受けてラミネート強度が低下することを防止できるし、充放電の繰り返しによる発熱や包装材の膨張、収縮の影響を受けてラミネート強度が低下することも防止できて、十分なシール性能を確保できる。 In the invention of [7], after applying a heat-resistant resin film to one surface of the metal foil with an adhesive, and applying a treatment liquid containing acid-modified polypropylene and a solvent to the other surface of the metal foil. A step of forming an acid-modified polypropylene layer by baking by heating, and a step of laminating a polypropylene layer on an unlaminated surface of the acid-modified polypropylene layer by an extrusion laminating method. Since a metal foil having a chemical conversion treatment applied to the surface on which the treatment liquid is applied is used, a molding packaging material that can sufficiently secure the laminate strength between layers can be manufactured. Therefore, when the obtained packaging material is molded into, for example, a battery case, it is possible to prevent the laminate strength from being lowered due to the influence of the electrolyte, and to generate heat or expand / contract the packaging material due to repeated charge / discharge. It is possible to prevent the laminate strength from being lowered due to the influence of the above, and to ensure a sufficient sealing performance.
また、押出ラミネート法による積層の際に、ポリプロピレン層の非積層側の面を、外周面の十点平均粗さRzが2〜8μmである冷却ロールの該外周面に圧接せしめるから、ポリプロピレン層の非積層側の面(内側の面)に十点平均粗さRzが0.5〜5.0μmの凹凸面を形成することができ、これにより、得られた成形用包装材を例えば電池ケース等の成形体に成形する際に適度なすべり性を確保できて(即ち密着することを防止できて)良好な成形性を確保できる。 Further, during lamination by the extrusion laminating method, the surface on the non-lamination side of the polypropylene layer is brought into pressure contact with the outer circumferential surface of the cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 2 to 8 μm on the outer circumferential surface. An uneven surface with a 10-point average roughness Rz of 0.5 to 5.0 μm can be formed on the non-stacked side surface (inner surface), whereby the obtained packaging material can be used, for example, as a battery case or the like. Therefore, it is possible to ensure appropriate slipperiness (that is, to prevent adhesion) when molding into a molded product of the above, and to ensure good moldability.
また、酸変性ポリプロピレン層の未積層面(内側の面)にポリプロピレンを押出ラミネート法により直接に(接着樹脂層を介さずに)積層するので、内面側の樹脂層の厚さを薄く抑制することができ、成形用包装材の軽量化を図ることができるし、水分バリア性も十分に確保できる。また、金属箔層の少なくとも処理液を塗布する側の面に化成処理が施されているから、内容物(電池の電解液、食品、医薬品等)による金属箔表面の腐食を十分に防止できる成形用包装材を製造できる。 In addition, since the polypropylene is laminated directly on the non-laminated surface (inner surface) of the acid-modified polypropylene layer by an extrusion laminating method (without an adhesive resin layer), the thickness of the resin layer on the inner surface side is reduced. Thus, it is possible to reduce the weight of the packaging material for molding and to sufficiently secure the moisture barrier property. In addition, since at least the surface of the metal foil layer to which the treatment liquid is applied is subjected to chemical conversion treatment, the molding can sufficiently prevent corrosion of the metal foil surface by the contents (battery electrolyte, food, medicine, etc.) Packaging materials can be manufactured.
[8]の発明では、融点が135〜155℃である酸変性ポリプロピレンを用いているから、酸変性ポリプロピレンとポリプロピレン層(内側層)との間のラミネート強度をより増大させた成形用包装材を製造できる。 In the invention of [8], since an acid-modified polypropylene having a melting point of 135 to 155 ° C. is used, a molding packaging material having a further increased laminate strength between the acid-modified polypropylene and the polypropylene layer (inner layer) is provided. Can be manufactured.
[9]の発明では、ポリプロピレン(内側層)として、共重合成分として少なくともプロピレンとエチレンを含有してなる融点が135〜155℃、MFRが6〜25g/10分の共重合体樹脂を用いるから、十分な耐熱性を備えると共に、シール時に適度な流動性を実現できて優れたシール性能を確保できる成形用包装材を製造できる。 In the invention of [9], as polypropylene (inner layer), a copolymer resin containing at least propylene and ethylene as a copolymerization component having a melting point of 135 to 155 ° C. and MFR of 6 to 25 g / 10 min is used. In addition to providing sufficient heat resistance, it is possible to produce a packaging material for molding that can achieve appropriate fluidity during sealing and ensure excellent sealing performance.
本発明に係る成形用包装材1の一実施形態を図1に示す。この成形用包装材1は、例えば、上面が開口された略直方体形状等に成形されてリチウムイオンポリマー二次電池のケースとして用いられるものである。
One embodiment of the
前記成形用包装材1は、金属箔層4の一方の面に接着剤層11を介して耐熱性樹脂層(外側層)2が積層一体化されると共に、前記金属箔層4の他方の面に酸変性ポリプロピレン層5を介してポリプロピレン層(内側層)3が積層一体化されてなる。
In the
前記金属箔層4の少なくとも内側の面(ポリプロピレン層3側の面)4aに化成処理が施され、該金属箔層4の内側の化成処理面4aに酸変性ポリプロピレン層5が積層されている。
At least the inner surface (surface on the polypropylene layer 3 side) 4 a of the
前記酸変性ポリプロピレン層5は、前記金属箔層4の内側の化成処理面4aに、酸変性ポリプロピレンを含有する処理液を塗布したのち加熱による焼き付け処理を行うことによって形成されたものである。また、前記ポリプロピレン層(内側層)3は、前記焼き付けで形成された酸変性ポリプロピレン層5の内側の面5aにポリプロピレンが押出ラミネート法により積層されて形成されたものである。
The acid-modified
前記ポリプロピレン層3の内側の面3aは、十点平均粗さRzが0.5〜5.0μmの凹凸面に形成されている。前記十点平均粗さRzは、JIS B0601−2001(付属書I)に準拠して測定された値である。
The
上記構成の成形用包装材1は、層間のラミネート強度を十分に確保できるので、該包装材1を例えば電池ケースに成形した場合には、電解液の影響を受けてラミネート強度が低下することを防止できるし、充放電の繰り返しによる発熱や包装材の膨張、収縮の影響を受けてラミネート強度が低下することも防止できて、十分なシール性能を確保できる。また、ポリプロピレン層3の内側の面3aの十点平均粗さRzが0.5〜5.0μmであるから、例えば電池ケース等の成形体に成形する際に適度なすべり性を確保できて(即ち密着することを防止できて)良好な成形性を確保できる。
Since the packaging material for
次に、本発明の成形用包装材1を製造する方法の一例について図2を参照しつつ説明する。まず、金属箔4の一方の面に耐熱性樹脂延伸フィルム(耐熱性樹脂層)2を接着剤11で接着する(接着工程)。例えばドライラミネート法により接着する。前記金属箔4としては、少なくとも内側の面(次工程で用いる処理液を塗布する側の面)4aに化成処理が施された金属箔を用いる。両面に化成処理が施された金属箔4を用いてもよい。
Next, an example of a method for producing the
前記金属箔4の他方の面(内側の面)4aに、酸変性ポリプロピレン及び溶媒を含有する処理液を塗布した後、加熱により焼き付けを行って、酸変性ポリプロピレン層(皮膜層)5を形成する(焼き付け処理工程)。こうして積層体30を得る(図2参照)。
After the treatment liquid containing acid-modified polypropylene and a solvent is applied to the other surface (inner surface) 4a of the
前記処理液における酸変性ポリプロピレンの濃度は、10〜30質量%に設定するのが好ましい。また、前記処理液を構成する溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、トルエン、メチルシクロヘキサン、酢酸エチルエステル等が挙げられる。前記処理液において、酸変性ポリプロピレンは溶媒に分散されているのが好ましい。 The concentration of the acid-modified polypropylene in the treatment liquid is preferably set to 10 to 30% by mass. Further, the solvent constituting the treatment liquid is not particularly limited, and examples thereof include toluene, methylcyclohexane, and acetic acid ethyl ester. In the treatment liquid, the acid-modified polypropylene is preferably dispersed in a solvent.
前記処理液を塗布する手法としては、特に限定されるものではないが、例えば、グラビアロール法などが挙げられる。 The method for applying the treatment liquid is not particularly limited, and examples thereof include a gravure roll method.
前記焼き付け処理の際の加熱温度は、150〜250℃に設定するのが好ましい。150℃以上であることで金属箔4に対する酸変性ポリプロピレン層5の密着性を十分に確保できると共に、250℃以下であることで酸変性ポリプロピレンの劣化を抑えることができる。
The heating temperature during the baking process is preferably set to 150 to 250 ° C. Adhesion of the acid-modified
次いで、前記積層体30の酸変性ポリプロピレン層5の未積層面5aにポリプロピレン層3を押出ラミネート法により積層する(押出ラミネート工程)。この押出ラミネートの際に、図2に示すように、前記積層体30及び押出ポリプロピレン3Xを、ゴムロール21と冷却ロール22とで挟圧する。この時、前記冷却ロール22として、外周面の十点平均粗さRzが2〜8μmである冷却ロール22を用いて、前記ポリプロピレン層の非積層側の面3aを、冷却ロール22の外周面に圧接せしめることによって(図2参照)、図1に示すような本発明の成形用包装材1を得る。
Next, the polypropylene layer 3 is laminated on the
前記冷却ロール22の表面の材質としては、特に限定されるものではなく、例えばステンレス等の一般的な材料を使用できる。
The material of the surface of the
前記冷却ロール22の外周面の十点平均粗さRzは2〜8μmに設定する。Rzが8μmを超えると、押出樹脂の厚さ調整がし難いものとなり、押出樹脂3が冷却ロール22から剥がれ難くなる場合がある。Rzが2μm未満では、成形用包装材を電池ケース等の成形体に成形する際に適度なすべり性を確保できず良好な成形性が得られない。
The ten-point average roughness Rz of the outer peripheral surface of the
前記耐熱性樹脂層(外側層)2としては、特に限定されるものではないが、例えば、ナイロンフィルム、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。中でも、前記耐熱性樹脂層2としては、二軸延伸ナイロンフィルム、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)フィルム又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。前記ナイロンフィルムとしては、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、前記耐熱性樹脂層2は、単層で形成されていても良いし、或いは、例えばPETフィルム/ナイロンフィルムからなる複層で形成されていても良い。
Although it does not specifically limit as the said heat resistant resin layer (outer layer) 2, For example, a nylon film, a polyester film, etc. are mentioned, These stretched films are used preferably. Among these, as the heat
前記耐熱性樹脂層2の厚さは、12〜50μmであるのが好ましい。ポリエステルフィルムを用いる場合には厚さは12〜50μmであるのが好ましく、ナイロンフィルムを用いる場合には厚さは15〜50μmであるのが好ましい。上記好適下限値以上に設定することで包装材として十分な強度を確保できると共に、上記好適上限値以下に設定することで張り出し成形時や絞り成形時の応力を小さくできて成形性を向上できる。
The thickness of the heat
前記金属箔層4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。前記金属箔層4としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられ、アルミニウム箔が一般的に用いられる。前記金属箔層4の厚さは、20〜100μmであるのが好ましい。20μm以上であることで金属箔を製造する際の圧延時のピンホール発生を防止できると共に、100μm以下であることで張り出し成形時や絞り成形時の応力を小さくできて成形性を向上できる。
The
前記金属箔層4は、少なくとも内側の面4a(酸変性ポリプロピレン層5側の面)に、化成処理が施されている。このような化成処理が施されていることによって内容物(電池の電解液、食品、医薬品等)による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。例えば次のような処理をすることによって金属箔に化成処理を施す。即ち、例えば脱脂処理を行った金属箔の表面に、
1)リン酸、クロム酸及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、フッ化物金属塩及び非金属塩の混合物からなる水溶液
3)アクリル系樹脂又は/及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
を塗工した後乾燥することにより化成処理を施す。
The
1) Aqueous solution comprising a mixture of phosphoric acid, chromic acid and fluoride metal salt 2) Aqueous solution comprising a mixture of phosphoric acid, chromic acid, fluoride metal salt and non-metal salt 3) Acrylic resin and / or phenolic resin Then, a chemical conversion treatment is performed by applying an aqueous solution composed of a mixture of phosphoric acid, chromic acid, and a fluoride metal salt, followed by drying.
前記酸変性ポリプロピレン層5は、前記金属箔層4の内側の化成処理面4aに、酸変性ポリプロピレンを含有する処理液を塗布したのち加熱による焼き付け処理を行うことによって形成された皮膜(塗膜)である。
The acid-modified
前記酸変性ポリプロピレンとしては、例えば、不飽和カルボン酸又は/及びその誘導体で変性されたポリプロピレンが挙げられる。 Examples of the acid-modified polypropylene include polypropylene modified with an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof.
前記不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸の誘導体としては、特に限定されるものではないが、例えば、
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、メサコン酸等のジカルボン酸、
無水マレイン酸、無水フマル酸、無水イタコン酸、無水メサコン酸等のジカルボン酸無水物、
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有単量体、
などが挙げられる。これらの中でも、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸を用いるのが好ましく、特に無水マレイン酸が好適である。
The unsaturated carboxylic acid and the derivative of the unsaturated carboxylic acid are not particularly limited.
Dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, mesaconic acid,
Dicarboxylic anhydrides such as maleic anhydride, fumaric anhydride, itaconic anhydride, mesaconic anhydride,
Carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid,
Etc. Among these, maleic anhydride, acrylic acid, and methacrylic acid are preferably used, and maleic anhydride is particularly preferable.
前記酸変性ポリプロピレンの製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレンを有機溶媒に溶解させ、これをラジカル発生剤の存在下に酸(無水マレイン酸など)と反応させる溶液法、ポリプロピレンを加熱溶融させ、これをラジカル発生剤の存在下に酸(無水マレイン酸など)と反応させる溶融法等を例示できる。こうして得られた酸変性ポリプロピレンをトルエン等の有機溶媒に分散させ、これを前記焼き付け処理用の処理液として用いる。 The method for producing the acid-modified polypropylene is not particularly limited. For example, a solution method in which polypropylene is dissolved in an organic solvent and reacted with an acid (such as maleic anhydride) in the presence of a radical generator. Examples thereof include a melting method in which polypropylene is heated and melted and reacted with an acid (such as maleic anhydride) in the presence of a radical generator. The acid-modified polypropylene thus obtained is dispersed in an organic solvent such as toluene, and this is used as a treatment liquid for the baking treatment.
前記酸変性ポリプロピレンの融点は、135〜155℃であるのが好ましい。融点がこのような範囲である場合には、酸変性ポリプロピレン層5とポリプロピレン層(内側層)3との間のラミネート強度を十分に向上させることができる。前記融点が135〜155℃とは、DSC(示差走査熱量計)によって昇温速度20℃/分で測定されるピーク温度(融点)が135〜155℃である酸変性ポリプロピレン樹脂を意味する。
The melting point of the acid-modified polypropylene is preferably 135 to 155 ° C. When the melting point is within such a range, the laminate strength between the acid-modified
前記焼き付け処理によって形成される酸変性ポリプロピレン層(皮膜)5の形成量は、固形分で0.5〜2.0g/m2に設定されるのが好ましい。0.5g/m2以上であることで十分な接着力を得ることができると共に、2.0g/m2以下であることで乾燥時間が短くて済み加工効率を向上できるし、包装材1中に溶媒が残存することを防止でき、また水蒸気バリア性も向上できる。 The amount of acid-modified polypropylene layer (film) 5 formed by the baking treatment is preferably set to 0.5 to 2.0 g / m 2 in terms of solid content. When it is 0.5 g / m 2 or more, sufficient adhesive strength can be obtained, and when it is 2.0 g / m 2 or less, the drying time can be shortened and the processing efficiency can be improved. It is possible to prevent the solvent from remaining in the water vapor and to improve the water vapor barrier property.
前記ポリプロピレン層(内側層)(シーラント層)3を構成する樹脂(押出樹脂)としては、特に限定されるものではないが、例えば
1)共重合成分としてプロピレンとエチレンを含有する共重合体樹脂
2)共重合成分としてプロピレン、エチレン及びブテンを含有する共重合体樹脂
3)共重合成分としてプロピレンとエチレンを含有するブロック共重合体樹脂
等が挙げられる。
The resin (extruded resin) constituting the polypropylene layer (inner layer) (sealant layer) 3 is not particularly limited. For example, 1)
前記1)〜3)の共重合体樹脂にオレフィン系の熱可塑性エラストマーがブレンドされていても良い。 An olefin-based thermoplastic elastomer may be blended with the copolymer resins 1) to 3).
前記ポリプロピレン層(内側層)3を構成する樹脂(押出樹脂)としては、共重合成分として少なくともプロピレンとエチレンを含有し、融点が135〜155℃の共重合体樹脂を用いるのが好ましい。前記融点が135〜155℃の共重合体樹脂とは、DSC(示差走査熱量計)によって昇温速度20℃/分で測定されるピーク温度(融点)が135〜155℃である樹脂を意味する。前記融点が135℃以上であることで十分な耐熱性を確保できると共に、融点が155℃以下であることで優れたシール性を確保できる。 As the resin (extruded resin) constituting the polypropylene layer (inner layer) 3, it is preferable to use a copolymer resin containing at least propylene and ethylene as copolymerization components and having a melting point of 135 to 155 ° C. The copolymer resin having a melting point of 135 to 155 ° C. means a resin having a peak temperature (melting point) of 135 to 155 ° C. measured by DSC (differential scanning calorimeter) at a temperature rising rate of 20 ° C./min. . When the melting point is 135 ° C. or higher, sufficient heat resistance can be secured, and when the melting point is 155 ° C. or lower, excellent sealing properties can be secured.
前記ポリプロピレン層(内側層)3を構成する樹脂(押出樹脂)としては、共重合成分として少なくともプロピレンとエチレンを含有し、MFRが6〜25g/10分の共重合体樹脂を用いるのが好ましい。前記MFR(メルトフローレート)は、JIS K7210−1999(条件M)に準拠して測定される値である。MFRが6g/10分以上であることで押出ラミネートを容易に行うことができるし、MFRが25g/10分以下であることでシール時の樹脂の流動性が適度なものとなり一層優れたシール性を確保できる。 As the resin (extruded resin) constituting the polypropylene layer (inner layer) 3, it is preferable to use a copolymer resin containing at least propylene and ethylene as copolymerization components and an MFR of 6 to 25 g / 10 min. The MFR (melt flow rate) is a value measured according to JIS K7210-1999 (Condition M). When the MFR is 6 g / 10 min or more, extrusion lamination can be easily performed, and when the MFR is 25 g / 10 min or less, the fluidity of the resin at the time of sealing becomes appropriate and the sealing performance is further improved. Can be secured.
前記ポリプロピレン層3の厚さは、10〜100μmであるのが好ましい。10μm以上であることで十分なシール強度を得ることができると共に100μm以下であることで端面からの水蒸気バリアを損ねることが十分に防止される。前記ポリプロピレン層3は、単層で構成されていても良いし、或いはポリプロピレンの共押出やポリプロピレンの押出ラミネートを2回行うことにより複層で構成されていても良い。後者の場合において、例えば流動性の低いポリプロピレン層の外側(最内層側)に流動性の高いポリプロピレン層を配置すれば、シール時のポリプロピレン層の異常流れによりシール厚みが極端に薄くなることを十分に防止することができる。 The thickness of the polypropylene layer 3 is preferably 10 to 100 μm. When it is 10 μm or more, sufficient seal strength can be obtained, and when it is 100 μm or less, it is sufficiently prevented that the water vapor barrier from the end face is damaged. The polypropylene layer 3 may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers by performing co-extrusion of polypropylene or extrusion lamination of polypropylene twice. In the latter case, for example, if a polypropylene layer with high fluidity is arranged outside the polypropylene layer with low fluidity (innermost layer side), it is sufficient that the seal thickness becomes extremely thin due to abnormal flow of the polypropylene layer during sealing. Can be prevented.
前記接着剤層11を構成する接着剤としては、特に限定されるものではないが、例えばポリオール成分及びイソシアネート成分を含有してなる二液硬化型のウレタン系接着剤等が挙げられる。この二液硬化型のウレタン系接着剤は、特にドライラミネート法で接着する際に好適に用いられる。前記ポリオール成分としては、特に限定されるものではないが、例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。前記イソシアネート成分としては、特に限定されるものではないが、例えばTDI(トリレンジイソシアネート)、HDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)、MDI(メチレンビス(4,1−フェニレン)ジイソシアネート)等のジイソシアネート類などが挙げられる。前記接着剤層11の厚さは、2〜5μmに設定されるのが好ましく、中でも3〜4μmに設定されるのが特に好ましい。
Although it does not specifically limit as an adhesive agent which comprises the said
なお、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、無機系や有機系のアンチブロッキング剤、アマイド系のスリップ剤が前記構成樹脂に添加されていても良い。 As long as the effect of the present invention is not impaired, an inorganic or organic antiblocking agent or an amide slip agent may be added to the constituent resin.
本発明の成形用包装材1を、例えば成形高さの深い直方体形状等の各種形状に成形(張り出し成形、深絞り成形等)することにより、電池用ケース、食品の包装材、医薬品の包装材等を得ることができる。このような成形を行って得られた電池用ケース、食品包装材、医薬品包装材は、金属箔層4と酸変性ポリプロピレン層5の層間に内容物が侵入することが防止されるので、例えば電池用ケースとした場合には、電解液の影響を受けてラミネート強度が低下することを防止できるし、充放電の繰り返しによる発熱や包装材の膨張、収縮の影響を受けてラミネート強度が低下することを防止できて、十分なシール性能を維持できる。
By forming the
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。 Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not particularly limited to these examples.
<実施例1>
厚さ40μmのアルミニウム箔4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、クロム付着量が10mg/m2となるようにした後、このアルミニウム箔4の一方の面に厚さ25μmの二軸延伸ポリアミドフィルム(二軸延伸ナイロンフィルム)(耐熱性樹脂層)2を二液硬化型のウレタン系接着剤11でドライラミネートし、次いでアルミニウム箔4の他方の面4aに、融点が150℃の酸変性ポリプロピレンをトルエンに分散させた処理液(酸変性ポリプロピレンの含有率:25質量%)をグラビアロール法で塗布した後、200℃の熱風乾燥炉を通過させることによって、加熱による焼き付けを行って、固着量2g/m2の酸変性ポリプロピレン層5を形成せしめて、積層体30を得、次いで、図2に示すように、押出機の押出ダイス20から押し出したプロピレン−エチレン共重合体樹脂(DSCで測定した融点が140℃、MFRが21g/10分)3Xを20μmの厚さで前記酸変性ポリプロピレン層5の未積層面(何も積層されていない面)5aに押出ラミネート法により積層一体化することにより、図1に示す成形用包装材1を得た。
<Example 1>
A chemical conversion treatment solution composed of polyacrylic acid, a trivalent chromium compound, water and alcohol is applied to both surfaces of an
前記押出ラミネートの際に、図2に示すように、積層体30及び押出プロピレン−エチレン共重合体樹脂3Xを、ゴムロール21と、外周面の十点平均粗さRzが5μmである冷却ロール22とで挟圧することによって、図1に示す成形用包装材1を得た。
During the extrusion laminating, as shown in FIG. 2, the laminate 30 and the extruded propylene-
<参考例1>
前記処理液として、融点が150℃の酸変性ポリプロピレンをトルエンに分散させた処理液に代えて、融点が160℃の酸変性ポリプロピレンをトルエンに分散させた処理液(酸変性ポリプロピレンの含有率:25質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、図1に示す成形用包装材1を得た。
< Reference Example 1 >
Instead of the treatment liquid in which acid-modified polypropylene having a melting point of 150 ° C. was dispersed in toluene, the treatment liquid was obtained by dispersing acid-modified polypropylene having a melting point of 160 ° C. in toluene (content ratio of acid-modified polypropylene: 25 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that (mass%) was used.
<参考例2>
前記押出樹脂として、プロピレン−エチレン共重合体樹脂(DSCで測定した融点が140℃、MFRが21g/10分)に代えて、プロピレン−エチレン共重合体樹脂(DSCで測定した融点が160℃、MFRが21g/10分)を用いた以外は、実施例1と同様にして、図1に示す成形用包装材1を得た。
< Reference Example 2 >
As the extruded resin, instead of propylene-ethylene copolymer resin (melting point measured by DSC of 140 ° C., MFR of 21 g / 10 min), propylene-ethylene copolymer resin (melting point measured by DSC of 160 ° C., A
<参考例3>
前記押出樹脂として、プロピレン−エチレン共重合体樹脂(DSCで測定した融点が140℃、MFRが21g/10分)に代えて、プロピレン−エチレン共重合体樹脂(DSCで測定した融点が140℃、MFRが35g/10分)を用いた以外は、実施例1と同様にして、図1に示す成形用包装材1を得た。
< Reference Example 3 >
As the extruded resin, instead of propylene-ethylene copolymer resin (melting point measured by DSC of 140 ° C., MFR of 21 g / 10 min), propylene-ethylene copolymer resin (melting point measured by DSC of 140 ° C., A
<実施例2>
前記冷却ロールとして、外周面の十点平均粗さRzが5μmである冷却ロールに代えて、外周面の十点平均粗さRzが3μmである冷却ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして、図1に示す成形用包装材1を得た。
<Example 2 >
As the cooling roll, instead of a cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 5 μm on the outer peripheral surface, a cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 3 μm on the outer peripheral surface was used. Thus, the
<実施例3>
押し出した厚さ20μmのプロピレン−エチレン共重合体樹脂(DSCで測定した融点が140℃、MFRが21g/10分)の押出ラミネートを二回実施して厚さ40μmの共重合体樹脂層3を形成した以外は、実施例1と同様にして、図1に示す成形用包装材1を得た。
<Example 3 >
Extrusion lamination of 20 μm-thick propylene-ethylene copolymer resin (melting point measured by DSC: 140 ° C., MFR: 21 g / 10 min) was carried out twice to form a copolymer resin layer 3 having a thickness of 40 μm. A
<実施例4>
厚さ25μmの二軸延伸ポリアミドフィルムに代えて、厚さ27μmの積層フィルム(厚さ15μmの二軸延伸ポリアミドフィルムと厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの2層積層フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムが最外側になるように配置する)2を用いた以外は、実施例1と同様にして、図1に示す成形用包装材1を得た。
<Example 4 >
Instead of the biaxially stretched polyamide film having a thickness of 25 μm, a laminated film having a thickness of 27 μm (a bilayer laminated film of a biaxially stretched polyamide film having a thickness of 15 μm and a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm, a polyethylene terephthalate film, The
<比較例1>
前記冷却ロールとして、外周面の十点平均粗さRzが5μmである冷却ロールに代えて、外周面の十点平均粗さRzが1μmである冷却ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして、成形用包装材1を得た。
<Comparative Example 1>
As the cooling roll, a cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 1 μm on the outer peripheral surface was used instead of a cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 5 μm on the outer peripheral surface. Thus, a
<比較例2>
前記冷却ロールとして、外周面の十点平均粗さRzが5μmである冷却ロールに代えて、外周面の十点平均粗さRzが11μmである冷却ロールを用いた以外は、実施例1と同様にしたところ、押出樹脂3が冷却ロール22から剥がれ難く、このために連続生産することができなかった。従って、この比較例2については各種評価は行わなかった。
<Comparative example 2>
As the cooling roll, a cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 11 μm on the outer peripheral surface was used instead of a cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 5 μm on the outer peripheral surface. As a result, the extruded resin 3 was not easily peeled off from the cooling
<比較例3>
厚さ40μm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、クロム付着量が10mg/m2となるようにした後、このアルミニウム箔の一方の面に厚さ25μmの二軸延伸ポリアミドフィルム(二軸延伸ナイロンフィルム)(耐熱性樹脂層)を二液硬化型のウレタン系接着剤でドライラミネートし、次いでアルミニウム箔の他方の面に、未延伸プロピレン−エチレン共重合体フィルム(DSCで測定した融点が140℃)を二液硬化型のウレタン系接着剤でドライラミネートして、成形用包装材を得た。
<Comparative Example 3>
Apply a chemical conversion treatment solution consisting of polyacrylic acid, trivalent chromium compound, water, and alcohol on both sides of an aluminum foil with a thickness of 40 μm, and dry at 180 ° C. so that the chromium adhesion amount is 10 mg / m 2. After that, a 25 μm-thick biaxially stretched polyamide film (biaxially stretched nylon film) (heat-resistant resin layer) is dry-laminated with a two-component curable urethane adhesive on one surface of the aluminum foil, On the other surface of the aluminum foil, an unstretched propylene-ethylene copolymer film (melting point measured by DSC was 140 ° C.) was dry-laminated with a two-component curable urethane adhesive to obtain a packaging material for molding. .
<比較例4>
厚さ40μmのアルミニウム箔4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、クロム付着量が10mg/m2となるようにした後、このアルミニウム箔4の一方の面に厚さ25μmの二軸延伸ポリアミドフィルム(二軸延伸ナイロンフィルム)(耐熱性樹脂層)2を二液硬化型のウレタン系接着剤11でドライラミネートし、次いでアルミニウム箔4の他方の面4aに、融点が150℃の酸変性ポリプロピレンをトルエンに分散させた処理液(酸変性ポリプロピレンの含有率:25質量%)をグラビアロール法で塗布した後、200℃の熱風乾燥炉を通過させることによって、加熱による焼き付けを行って、固着量2g/m2の酸変性ポリプロピレン層5を形成せしめて、積層体30を得、次いで、図4に示すように、前記酸変性ポリプロピレン層5の未積層面(何も積層されていない面)5aに、押出機の押出ダイス20から押し出した押出ポリプロピレン樹脂60を介してプロピレン−エチレンランダム共重合体フィルム(DSCで測定した融点が140℃)31をサンドイッチラミネート法により積層一体化することにより、図3に示す成形用包装材100を得た。なお、冷却ロール22の外周面の十点平均粗さRzは5μmである。
<Comparative Example 4>
A chemical conversion treatment solution composed of polyacrylic acid, a trivalent chromium compound, water and alcohol is applied to both surfaces of an
<比較例5>
厚さ40μmのアルミニウム箔4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、クロム付着量が10mg/m2となるようにした後、このアルミニウム箔4の一方の面に厚さ25μmの二軸延伸ポリアミドフィルム(二軸延伸ナイロンフィルム)(耐熱性樹脂層)2を二液硬化型のウレタン系接着剤11でドライラミネートし、次いでアルミニウム箔4の他方の面4aに、融点が150℃の酸変性ポリプロピレンをトルエンに分散させた処理液(酸変性ポリプロピレンの含有率:25質量%)をグラビアロール法で塗布した後、200℃の熱風乾燥炉を通過させることによって、加熱による焼き付けを行って、固着量2g/m2の酸変性ポリプロピレン層5を形成せしめて、積層体30を得、次いで、前記酸変性ポリプロピレン層5の未積層面(何も積層されていない面)5aに、プロピレン−エチレンランダム共重合体フィルム(DSCで測定した融点が140℃)を熱ラミネート法により積層一体化することにより、成形用包装材を得た。
<Comparative Example 5>
A chemical conversion treatment solution composed of polyacrylic acid, a trivalent chromium compound, water and alcohol is applied to both surfaces of an
なお、上記各実施例、各比較例の説明で記載した融点は、株式会社島津製作所製の自動示差走査熱量計(品番:DSC−60A)を用いて昇温速度20℃/分で測定した融点である。 In addition, melting | fusing point described by description of each said Example and each comparative example is melting | fusing point measured by the temperature increase rate of 20 degree-C / min using the automatic differential scanning calorimeter (product number: DSC-60A) by Shimadzu Corporation. It is.
上記のようにして得られた各成形用包装材について下記評価法に基づいて評価を行った。その結果を表1に示す。 Each molding packaging material obtained as described above was evaluated based on the following evaluation method. The results are shown in Table 1.
<成形性評価法>
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、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部に発生した。
<Formability evaluation method>
Using an overhang molding machine (product number: TP-25C-X2) manufactured by Amada Co., Ltd., the packaging material for molding is stretched into a rectangular parallelepiped shape of 55 mm in length, 35 mm in width, and 8 mm in depth. Based on the following criteria The moldability was evaluated.
(Criteria)
“◎”… No pinholes and no cracks occurred “△”… Slightly some pinholes were generated but there were virtually no “×”… Pinholes and cracks were corners Occurred.
<ラミネート強度評価法>
成形用包装材を15mm幅にカットして測定片を作成し、80℃の雰囲気下で前記測定片のラミネート強度(酸変性ポリプロピレン層5とポリプロピレン層(内側層)3とのラミネート強度)を引張試験機で測定した。
(判定基準)
「◎」…5N/15mm幅以上のラミネート強度を有する
「○」…3N/15mm幅以上5N/15mm幅未満のラミネート強度を有する
「×」…ラミネート強度が3N/15mm幅未満である。
<Lamination strength evaluation method>
Cut the molding packaging material to a width of 15 mm to create a measurement piece, and pull the laminate strength of the measurement piece (laminate strength between the acid-modified
(Criteria)
“◎”: A laminate strength of 5 N / 15 mm width or more “O”: A laminate strength of 3 N / 15 mm width or more and less than 5 N / 15 mm width “X”: Lamination strength is less than 3 N / 15 mm width.
<耐電解液性評価法>
成形用包装材を15mm幅にカットして測定片を作成し、エチレンカーボネートとジエチレンカーボネートを1:1の容量比で混合した混合溶媒に対して六フッ化リンリチウム塩を1モル/Lの濃度となるように溶解せしめた溶液及び前記測定片を四フッ化エチレン樹脂製の広口ボトルに入れて85℃のオーブン中に1週間保存した後、測定片を取り出して酸変性ポリプロピレン層5とポリプロピレン層(内側層)3の界面で剥離して両者間のラミネート強度(接着強度)を測定した。
(判定基準)
「◎」…測定された接着強度が、初期接着強度に対して保持率90%以上
「○」…測定された接着強度が、初期接着強度に対して保持率60%以上95%未満
「△」…測定された接着強度が、初期接着強度に対して保持率30%以上60%未満
「×」…測定された接着強度が、初期接着強度に対して保持率30%未満(浸漬中に層間剥離したものを含む)。
<Electrolytic solution resistance evaluation method>
Cut the molding packaging material to a width of 15 mm to prepare a measurement piece, and a concentration of 1 mol / L of lithium hexafluorophosphate with respect to a mixed solvent in which ethylene carbonate and diethylene carbonate are mixed at a volume ratio of 1: 1. The solution dissolved in the above and the measurement piece are put into a wide-mouthed bottle made of tetrafluoroethylene resin and stored in an oven at 85 ° C. for one week, and then the measurement piece is taken out to remove the acid-modified
(Criteria)
“◎”: The measured adhesive strength is 90% or higher with respect to the initial adhesive strength. “◯”: The measured adhesive strength is 60% or higher with respect to the initial adhesive strength but less than 95%. ... Measured adhesive strength with respect to initial adhesive strength is 30% or more and less than 60% "x" ... Measured adhesive strength with respect to initial adhesive strength is less than 30% (delamination during immersion) Included).
<シール性能評価法>
株式会社オリエンテック製のテンシロンRTA−100及び株式会社ボールドウィン製の恒温槽TCF−III1−Bを用いて25℃及び80℃の条件下でシール剥離試験を行いシール性能の評価を行った。シール条件は、各成形用包装材について、シール幅5mm、シール圧0.3MPa、シール時間1秒、シール温度160℃及び180℃両面加熱で行った。
(シール性能判定基準)
「◎」…160℃でシールし25℃でシール剥離試験を行った場合及び180℃でシールし80℃でシール剥離試験を行った場合のいずれにおいても30N/15mm以上の強度が得られたもの
「○」…160℃でシールし25℃でシール剥離試験を行った場合及び180℃でシールし80℃でシール剥離試験を行った場合のいずれにおいても25N/15mm以上30N/15mm未満の強度が得られたもの
「×」…上記に該当しなかったもの(シール性能が悪い)。
<Seal performance evaluation method>
A seal peeling test was performed under conditions of 25 ° C. and 80 ° C. using Tensilon RTA-100 manufactured by Orientec Co., Ltd. and a constant temperature bath TCF-III1-B manufactured by Baldwin Co., Ltd., and the sealing performance was evaluated. The sealing conditions for each packaging material were 5 mm seal width, 0.3 MPa seal pressure, 1 second seal time, 160 ° C. and 180 ° C. double-sided heating.
(Seal performance criteria)
“◎”: A strength of 30 N / 15 mm or more was obtained in both cases of sealing at 160 ° C. and performing a seal peeling test at 25 ° C. and sealing at 180 ° C. and performing a seal peeling test at 80 ° C. “◯”: Strength at 25 N / 15 mm or more and less than 30 N / 15 mm in both cases of sealing at 160 ° C. and performing a seal peeling test at 25 ° C. and sealing at 180 ° C. and performing a seal peeling test at 80 ° C. Obtained “×”: those not corresponding to the above (poor sealing performance).
表1から明らかなように、本発明の実施例1〜4、参考例1〜3の成形用包装材は、成形時のすべり性が良く、ピンホール、割れが全く発生しておらず、成形性に優れていた。また、実施例1〜4、参考例1〜3の成形用包装材は、十分なラミネート強度が得られ、耐電解液性、シール性能に優れていた。 As is clear from Table 1, the packaging materials for molding of Examples 1 to 4 and Reference Examples 1 to 3 of the present invention have good sliding properties during molding, no pinholes and cracks are generated, and molding is performed. It was excellent in nature. In addition, the molding packaging materials of Examples 1 to 4 and Reference Examples 1 to 3 had sufficient laminate strength, and were excellent in electrolytic solution resistance and sealing performance.
これに対し、比較例1の成形用包装材では、成形時のすべり性が悪く、張り出し成形によりピンホールが多数生じており、成形性に劣っていた。比較例2では、押出樹脂3が冷却ロール22から剥がれ難く、このために連続生産することができなかった。比較例3の成形用包装材では、成形性は良かったものの、ラミネート強度が不十分であるし、耐電解液性も劣っていた。また、比較例4の成形用包装材では、サンドイッチラミネート法により貼合したプロピレン−エチレンランダム共重合体フィルム層31の内側の表面の凹凸が消失してしまい、成形する際のすべり性が不十分なために成形性に劣っていた。また、比較例5の成形用包装材では、成形性に劣っていた。
On the other hand, in the molding packaging material of Comparative Example 1, the slipping property at the time of molding was poor, and many pinholes were generated by overhang molding, and the moldability was poor. In Comparative Example 2, the extruded resin 3 was hardly peeled off from the cooling
本発明に係る成形用包装材は、ノートパソコン用、携帯電話用、車載用、定置型のリチウムイオンポリマー二次電池等の電池のケースとして好適に用いられ、これ以外にも、食品の包装材、医薬品の包装材として好適であるが、特にこれらの用途に限定されるものではない。 The molding packaging material according to the present invention is suitably used as a battery case for notebook computers, mobile phones, in-vehicle, stationary lithium ion polymer secondary batteries and the like. Although suitable as a packaging material for pharmaceuticals, it is not particularly limited to these uses.
1…成形用包装材
2…耐熱性樹脂層(外側層)
3…ポリプロピレン層(内側層)
3a…ポリプロピレン層の内側の面(非積層側の面)
4…金属箔層
4a…金属箔層の内側の化成処理面
5…酸変性ポリプロピレン層
5a…酸変性ポリプロピレン層の内側の面
11…接着剤層
22…冷却ロール
1 ...
3. Polypropylene layer (inner layer)
3a ... Inner surface of the polypropylene layer (surface on the non-laminated side)
4 ...
Claims (5)
前記金属箔層の少なくとも内側の面に化成処理が施され、前記金属箔層の内側の化成処理面に酸変性ポリプロピレン層を介して前記ポリプロピレン層が積層され、
前記金属箔層の内側の化成処理面に、酸変性ポリプロピレンを含有する処理液を塗布したのち加熱温度150〜250℃で焼き付け処理することによって、前記酸変性ポリプロピレン層が形成され、この形成された酸変性ポリプロピレン層の内側の面にポリプロピレンが押出ラミネート法により積層されて前記ポリプロピレン層が形成され、
前記内側層としてのポリプロピレン層は、共重合成分として少なくともプロピレンとエチレンを含有し、融点が135〜155℃、MFRが6〜25g/10分である共重合体樹脂で構成され、
前記ポリプロピレン層の内側の面は、十点平均粗さRzが0.5〜5.0μmの凹凸面に形成され、
前記処理液は、溶媒と、該溶媒に分散された融点が135〜155℃の酸変性ポリプロピレンとを含有し、前記処理液における酸変性ポリプロピレンの濃度が10〜30質量%であることを特徴とする成形用包装材。 A packaging material for molding comprising a heat-resistant resin layer as an outer layer, a polypropylene layer as an inner layer, and a metal foil layer disposed between these two layers,
Chemical conversion treatment is performed on at least the inner surface of the metal foil layer, and the polypropylene layer is laminated on the inner surface of the metal foil layer via an acid-modified polypropylene layer,
The acid-modified polypropylene layer was formed by applying a treatment liquid containing acid-modified polypropylene to the chemical conversion treatment surface inside the metal foil layer, and then baking at a heating temperature of 150 to 250 ° C. Polypropylene is laminated by extrusion lamination on the inner surface of the acid-modified polypropylene layer to form the polypropylene layer,
The polypropylene layer as the inner layer is composed of a copolymer resin containing at least propylene and ethylene as copolymerization components, having a melting point of 135 to 155 ° C., and an MFR of 6 to 25 g / 10 min.
The inner surface of the polypropylene layer is formed on an uneven surface having a ten-point average roughness Rz of 0.5 to 5.0 μm ,
It said processing liquid, wherein the solvent, mp dispersed in said solvent contains an acid-modified polypropylene one hundred and thirty-five to one hundred and fifty-five ° C., the concentration of 10 to 30% by mass Rukoto acid-modified polypropylene in the processing solution Molding packaging material.
前記金属箔の他方の面に、溶媒と、該溶媒に分散された融点が135〜155℃の酸変性ポリプロピレンとを含有し、酸変性ポリプロピレンの濃度が10〜30質量%である処理液を塗布した後、加熱温度150〜250℃での加熱により焼き付けを行って、酸変性ポリプロピレン層を形成する工程と、
前記酸変性ポリプロピレン層の未積層面に、共重合成分として少なくともプロピレンとエチレンを含有し、融点が135〜155℃、MFRが6〜25g/10分である共重合体樹脂からなるポリプロピレン層を押出ラミネート法により積層する工程と、を含み、
前記金属箔として、少なくとも前記処理液を塗布する側の面に化成処理が施された金属箔を用い、
前記押出ラミネート法による積層の際に、前記ポリプロピレン層の非積層側の面を、外周面の十点平均粗さRzが2〜8μmである冷却ロールの該外周面に圧接せしめることを特徴とする成形用包装材の製造方法。 Adhering a heat-resistant resin film to one side of the metal foil with an adhesive;
On the other surface of the metal foil, solvent and a melting point which is dispersed in said solvent contains an acid-modified polypropylene 135-155 ° C., the treatment solution concentration Ru 10-30% by mass of the acid-modified polypropylene After coating, baking by heating at a heating temperature of 150 to 250 ° C. to form an acid-modified polypropylene layer;
A polypropylene layer made of a copolymer resin containing at least propylene and ethylene as copolymerization components, having a melting point of 135 to 155 ° C., and an MFR of 6 to 25 g / 10 min is extruded on the non-laminated surface of the acid-modified polypropylene layer. And laminating by a laminating method,
As the metal foil, using a metal foil that has been subjected to chemical conversion treatment on at least the surface on which the treatment liquid is applied,
During lamination by the extrusion laminating method, the surface on the non-lamination side of the polypropylene layer is brought into pressure contact with the outer circumferential surface of a cooling roll having a 10-point average roughness Rz of 2 to 8 μm on the outer circumferential surface. A method of manufacturing a packaging material for molding.
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