JP6206195B2 - 複合体、複合体にシーラント層を積層した構成体。 - Google Patents
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
(1)厚みあたり曲げ剛性が長手方向と幅方向の平均値で0.05mg/μm以上、0.35mg/μm以下であって、加工硬化指数の長手方向幅方向の平均値が1.8以上、3.0以下であるポリエステルフィルムと厚みが10μm以上100μm以下である金属箔とを接着層を介して貼り合せた複合体であって、長手方向と幅方向の破断伸度が共に23%以上50%以下かつ、長手方向と幅方向の平均破断伸度が25%以上42%以下である複合体。
(2)前記ポリエステルフィルムの厚みが18μm以上30μm以下である(1)に記載の複合体。
(3)前記ポリエステルフィルムが、ポリエチレンテレフタレートを主体として構成される層(A層)とガラス転移温度がA層を構成する樹脂よりも20℃以上低い樹脂を主体として構成される層(B層)を含む(1)または(2)に記載の複合体。
(4)前記ポリエステルフィルムが、B層/A層/B層の順に積層された少なくとも3層構成である(1)〜(3)のいずれかに記載の複合体。
(5)前記ポリエステルフィルムのB層の厚みがポリエステルフィルム全層厚みに対して18%以上67%以下の割合である(3)又は(4)に記載の複合体。
(6)前記ポリエステルフィルムのB層を構成する樹脂の示差走査型熱量計から得られる融解吸熱ピーク温度が195℃以上230℃以下である(3)〜(5)のいずれかに記載の複合体。
(7)前記ポリエステルフィルムのB層を構成する樹脂がポリブチレンテレフタレートを主たる構成成分とする(3)〜(6)のいずれかに記載の複合体。
(8)前記ポリエステルフィルムのB層を構成する樹脂が炭素数4以上の脂肪族ジカルボン酸が全ジカルボン酸成分全量に対して3モル%以上の割合で共重合されたポリブチレンテレフタレートを10質量%以上100質量%以下の割合で含む(3)〜(7)のいずれかに記載の複合体。
(9)前記ポリエステルフィルムのB層を構成する樹脂がドデカンジオン酸を全ジカルボン酸成分全量に対して3モル%以上の割合で共重合されたポリブチレンテレフタレートを10質量%以上100質量%以下の割合で含む(3)〜(8)のいずれかに記載の複合体。
(10)電池外装用に用いられる(1)〜(9)のいずれかに記載の複合体。
(11)医薬包装用に用いられる(1)〜(9)のいずれかに記載の複合体。
(12)(1)に記載の複合体とさらに金属箔側にシーラント層を設けたポリエステルフィルム/接着層/金属箔/シーラント層の順となるように配置された構成体。
本発明のポリエステルフィルムはポリエステルを主体として構成される。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ジオ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、ポリエステルを主体として構成することで耐電解液性を得ることができる。また、本発明でいう主体として構成する、は対象全体に対して、60質量%以上100質量%以下の割合で占めることを指し、ここではポリエステルフィルムに対して占める割合のことをいう。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。
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。)
本発明に用いるポリエステルを与える、ジオ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、1,5−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。
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。
本発明のポリエステルフィルムは、絞り性向上のため、ダイス側接触面の動摩擦係数μdを0.3以下とすることが好ましい。動摩擦係数を上記範囲とすることによって絞り成形時の変形抵抗が小さくなり加工性が向上する。動摩擦係数を0.3以下とするには特に限定されないが、例えば、平均粒径0.005μm以上10μm以下の無機粒子、および/または有機粒子を0.3質量%以上、5質量%以下含有する層を最外層に有することが好ましい。より好ましくは0.5質量%以上3質量%以下である。ただし、粒子を添加し過ぎると複合体の破断伸度を低下させることがある。このため、本発明を阻害しない範囲にて粒子を添加させることが重要である。なお、本発明において粒子として、平均一次粒径として0.005μm以上のものを用いる。ここでいう粒径とは数平均粒径のことを示し、フィルムの断面内において観察される粒子径を意味する。形状が真円でない場合には同面積の真円に変換した値を粒子径とする。ここで、数平均粒径Dnは次の(1)〜(4)の手順により求めることができる。
(1)まず、ミクロトームを用いて、フィルム断面を厚み方向に潰すことなく切断し、走査型電子顕微鏡を用いて、拡大観察画像を得る。このとき、切断はフィルムTD方向(横方向)と平行方向になるよう行なう。
(2)次いで、該画像中の断面内に観察される各粒子について、その断面積Sを求め、次式にて粒径dを求める。
(3)得られた粒径dと、樹脂粒子の個数nを用いて、次式によりDnを求める。
但し、Σdは観察面内における粒子の粒径の総和、nは観察面内の粒子の総数。
(4)上記(1)〜(3)を、5箇所場所を変えて実施し、その平均値を粒子の数平均粒径とする。なお、観察点1箇所に付き、2500μm2以上の領域にて上記評価を実施する。
本発明のポリエステルフィルムの厚みは、構成体としたときの成形追従性、成形後の反りの観点から、18μm以上30μm以下であることが好ましい。最も好ましくは、22μm以上28μm以下である。18μm未満であると成形性に劣ることがあり、30μm以上であると剛性が高くなり成形後に反りが発生することがある。
本発明に用いられるポリエステルフィルムには接着層との接着性を向上させるために、表面に、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、アンカーコート層を設けるなどの表面処理を施すことも好ましい方法として挙げられる。アンカーコート層の形成方法としては、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の一方の面に被膜塗剤を塗布し、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生産性の点で好ましい。また、アンカーコート層を設ける場合、樹脂としては、特に限定されるものではないが、たとえば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ビニル系樹脂、塩素系樹脂、スチレン系樹脂、各種グラフト系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂などを使用することができ、これらの樹脂の混合物を使用することもできる。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。ポリエステル系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。また、本発明に用いられるアンカーコート層には、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。
本発明の複合体を構成する金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル、チタン、錫、銀、金、亜鉛、鉄など目的に応じて使用することができる。中でも、成形性、ガスバリア性、水蒸気バリア性、強度、経済性の観点からアルミニウムを含有する層であることが好ましい。金属箔は、アルミニウム単体であってもよく、銅、亜鉛、マンガン、マグネシウム、シリコン、リチウム、鉄などが添加されたアルミニウム合金であってもよい。金属箔に対してアルミニウムの含有量が95質量%以上であることが好ましく、純アルミニウム系または、アルミニウム/鉄合金が好ましく用いられる。厚みが10μm未満であると冷間プレスなどによる成形性に劣る。また、100μmを超えると特性向上が見込めない上に経済性の点で劣る。
本発明において、金属箔はポリエステルフィルムもしくは、その他の層との密着性を向上させるために、少なくとも片面に化成処理を施すことが好ましい。化成処理の方法としては、クロム酸クロメート処理、リン酸クロメート処理、塗布型クロメート処理、ジルコニウム、チタン、リン酸亜鉛等の非クロム系(塗布型)化成処理、ベーマイト処理等が用いられる。
本発明の複合体は、長手方向と幅方向の破断伸度が共に23%以上50%以下かつ、長手方向と幅方向の平均破断伸度が25%以上42%以下であることが好ましい。ここで、破断伸度とは、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、複合体が破断した時点の伸度を示す。さらに長手方向と幅方向の破断伸度は共に26%以上であればより好ましく、29%以上であれば製膜時のフィルム破れも少なく、生産性と絞り成形性の点から最も好ましい。複合体の長手方向と幅方向の平均破断伸度が42%を超える場合、成形性追従性には最も好ましいがポリエステルフィルム製造時の延伸倍率が高くなりすぎて製膜中に破れが発生し、生産性が低下することがある。一方、どの方向においても複合体の破断点伸度が23%未満であると加工硬化が低く、一箇所に応力が集中し続けて、成形時に金属箔が破断する成形不良が生ずることがある。複合体の長手方向と幅方向の平均破断伸度を23%以上とするにはポリエスルフィルムの長手方向と幅方向の破断強度を供に200MPa以上とするのが好ましい。複合体の長手方向と幅方向の平均破断伸度を42%以上とするにはポリエステルフィルムの長手方向と幅方向の平均破断強度を260MPa以上にすればよく、このとき、延伸面積倍率は17倍以上でありかつ、樹脂の固有粘度を0.9以上にするのが好ましい方法である。
本発明のポリエステルフィルムは電池外装用に好ましく用いられる。電池外装には、電池性能維持のために、水蒸気の進入を防ぐ水蒸気バリア性、電解液で膨潤しない、および製造工程時の電解液漏れによる最外装が劣化しないなどの耐電解液性、高容量化へのニーズに対応する深絞り成形性が求められる。本発明の構成体を用いることにより耐電解液性、成形追従性および成形後の耐反り性が良好であり、電池外装用途に適用することで工程不具合なく生産性に優れ、かつ高容量化に対応することができる。
以下の方法でポリエステルフィルム、複合体および構成体の製造、評価を行った。
ポリエステル樹脂およびフィルム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。
フィルム全体の厚みを測定する際は、ダイヤルゲージを用いて、フィルムを200mm×300mmに切り出し、各々の試料の任意の場所5ヶ所の厚みを測定し、平均して求めた。また、フィルム、複合体および構成体の各層厚みについては、サンプルをエポキシ樹脂に包埋し、フィルム断面をミクロトームで切り出し、該断面を透過型電子顕微鏡(日立製作所製TEM H7100)で5000倍の倍率で観察することによって求めた。
本発明では、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°の方向の破断強度を測定し、最も破断強度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、破断強度は(8)ポリエステルフィルムの破断強度に示した方法により得ることができる。
JIS K7122 (1987)に準じて、セイコー電子工業(株)製示差走査熱量測定装置ロボットDSC-RDC220を、データ解析には“ディスクセッション”SSC/5200を用いて、ポリエステルフィルムの融解吸熱ピーク温度を測定した。測定は、サンプルパンに樹脂を5mg秤量し、1stRUNとして、樹脂を25℃から300℃まで20℃/分の昇温速度で加熱し、その状態で5分間保持し、次いで25℃以下まで急冷し、2ndRunとして、再度室温から20℃/分の昇温速度で300℃まで昇温を行って測定を行った。得られた2ndRunの結晶融解ピークにおけるピークトップの温度を融解吸熱ピーク温度とした。
JIS K7121 (1987)に準じて、セイコー電子工業(株)製示差走査熱量測定装置ロボットDSC-RDC220を、データ解析には“ディスクセッション”SSC/5200を用いて、樹脂のガラス転移温度を測定した。
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。25℃、63%Rhの条件下で、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、初期長をL0(mm)、5%伸長時の長さをL1(mm)、5%伸長時の公称応力をP1(MPa)、60%伸長時の長さをL2(mm)、60%伸長時の公称応力をP2(MPa)としたとき、5%伸長時の真ひずみを(1)式、60%伸長時の真ひずみを(2)式、5%伸長時の真応力を(3)式、60%伸長時の真応力(4)式よりそれぞれ得られた値とする。(1)〜(4)から得られた値より、X軸を真ひずみ、Y軸を真応力としたときに成す式から得られる傾きを加工硬化指数とした。これを長手方向、幅方向につき、それぞれ5回ずつ測定したときの平均値を用いた。
60%伸長時の真ひずみ=Ln(L2/L1)・・・(2)
5%伸長時の真応力=P1(1+Ln(L1/L0))・・・(3)
60%伸長時の真応力=P2(1+Ln(L2/L1))・・・(4)
(7)厚みあたりの曲げ剛性
東洋精機製作所株式会社製ループスティフネステスタを用いて、サンプルを測定方向に長さ120mm、幅5mmに切り出し、ループ周を100mm、押しつぶし距離は5mmとして測定し、ピークの値を曲げ剛性(mg)とした。次いで長手方向、幅方向共に5回ずつ測定を行い、各方向につき、その平均値をサンプルの厚みで割り返し、算出された値を厚みあたりの曲げ剛性(mg/μm)とした。
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。25℃、63%Rhの条件下で、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、破断した際のフィルムにかかる荷重を読み取り、試験前の資料の断面積(ポリエステルフィルム厚み×10mm)で除した値を破断強度とする。各測定はそれぞれ5回ずつ行い、その平均を用いた。
フィルムおよび複合体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。25℃、63%Rhの条件下で、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、破断した際の伸度を読み取った値を破断伸度とする。測定は5回行い、その平均を用いた。
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。サンプルに100mmの間隔で標線を描き、3gの錘を吊して150℃に加熱した熱風オーブン内に30分間設置し加熱処理を行った。熱処理後の標線間距離を測定し、加熱前後の標線間距離の変化から熱収縮率を算出し、熱収縮率とした。測定は長手方向および幅方向に5サンプル実施して平均値で評価を行った。この長手方向平均値と幅方向平均値の合計を150℃熱収縮率の合計値とした。
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。サンプルに100mmの間隔で標線を描き、3gの錘を吊して200℃に加熱した熱風オーブン内に10分間設置し加熱処理を行った。熱処理後の標線間距離を測定し、加熱前後の標線間距離の変化から熱収縮率を算出し、熱収縮率とした。測定は長手方向および幅方向に5サンプル実施して平均値で評価を行った。この長手方向平均値と幅方向平均値の合計を200℃熱収縮率の合計値とした。
東洋精機(株)製スリップテスターを用いて、JIS−K7125(1999年)に準じて、フィルムの両面を重ねて摩擦させた時の初期の立ち上がり後の抵抗値の安定領域を測定し、動摩擦係数μdとした。サンプルは、幅80mm、長さ200mmの長方形とし、長方形の長手方向となるようにロールから3セット(6枚)切り出した。3回測定を行い、平均値を求めた。
複合体はポリエステルフィルムと金属箔を接着層を介して接着させることで得る。また、接着層を構成する接着剤としてウレタン系接着剤である東洋インキ製“AD502”を主剤、同社のCAT10Lを架橋剤として用いAD502、CAT10L、酢酸エチルを15:1.5:25の質量比となるように混合した塗剤をドライラミネート法にて、5g/m2となるように均一にポリエステルフィルムの表面処理を施した面に塗布し、金属箔の化成処理を施していない面とポリエステルフィルム接着剤塗布面とを80℃に加熱したロールに0.5MPaで押し付けながら加熱圧着し、巻き取った。その後、60℃で7日間エージング処理を施し、複合体を得た。
本発明の複合体を構成する金属箔の上に、シーラント層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:20μm、ポリプロピレン樹脂層:60μm)を、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂層が化成処理を施した金属箔側と接着するようにし、ラミネーターを用いて実施例、比較例に記載の複合体と金属箔側とを加熱圧着(150℃、0.3MPa、2m/min)させることで、ポリエステルフィルム/接着層/金属箔/シーラント層となる構成体を作成した。
(14)で得られた構成体を、100mm×100mm大に切り出し、50mm×30mmの矩形状の雄型(構成体と接触する面と側面が成す角のR:2mm、図1)とこの雄型とのクリアランスが0.5mmの雌型(構成体と接触する面と側面が成す角のR:2mm、図1)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構成体をセットし、プレス成形(加圧:0.1MPa、ワンショット10秒、)を行い、下記の基準で評価を行った。
S:7mm以上で成形できた(破損なし)
A:5m以上7mm未満で破損が発生
B:4mm以上5mm未満で破損が発生
C:4mm未満で破損が発生。
(15)の成形性追従性評価で破損せずに成形できた構成体を凸部が上になるように水平な台に置く。構成体の4角(図2(w)、(x)、(y)、(z))が前記台を起点に浮き上がった高さ平均値を、下記の基準で評価を行った。
S:反り高さ平均値が1cm未満であるもの
A:反り高さ平均値が1cm以上2cm未満であるもの
B:反り高さ平均値が2cm以上4cm未満であるもの
C:反り高さ平均値が4cm以上6cm未満であるもの
D:反り高さ平均値が6cm以上であるもの。
製膜に供したポリエステルフィルムを構成する各層の樹脂はA層は主原料、B層は主原料、副原料、粒子マスターを各実施例、各比較例につき表1に記載の種類、割合で混合した。また、各実施例および各比較例に用いた主原料、副原料、粒子マスターは以下のように準備した。
・ポリエチレンテレフタレート(PET)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエチレンテレフタレート樹脂(固有粘度0.65)。
ジカルボン酸成分として2,6−ナフタレンジカルボン酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエチレンテレフタレート樹脂(固有粘度0.80)。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分として1,4−ブタンジオール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度1.22)。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が87モル%、イソフタル酸が10モル%、グリコール成分として1,4−ブタンジオール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度1.22)。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が87モル%、アジピン酸が13モル%、グリコール成分として1,4−ブタンジオール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度1.22)。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が93モル%、アジピン酸が7モル%、グリコール成分として1,4−ブタンジオール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度1.22)。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が87モル%、セバシン酸が13モル%、グリコール成分として1,4−ブタンジオール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度1.22)。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が93モル%、セバシン酸が7モル%、グリコール成分として1,4−ブタンジオール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度1.22)。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が87モル%、ドデカンジオン酸が13モル%、グリコール成分として1,4−ブタンジオール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度1.22)。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が93モル%、ドデカンジオン酸が7モル%、グリコール成分として1,4−ブタンジオール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度1.22)。
ポリブチレンテレフタレート(PBT)(i)中に平均粒子径1.2μmの凝集シリカ粒子を粒子濃度2質量%で含有したポリブチレンテレフタレート粒子マスター(固有粘度1.1)。
ポリブチレンテレフタレート(PBT)(i)中に平均粒子径4μmの凝集シリカ粒子を粒子濃度6質量%で含有したポリブチレンテレフタレート粒子マスター(固有粘度1.1)。
・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質量%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%
(金属箔)実施例1〜14、比較例1〜7
本発明で使用した金属箔は以下のもの用いた。
・金属箔A
金属箔の両面に化成処理としてクロム酸クロメート処理を施した厚さが40μmの日本製箔製アルミニウム“8021”。
押出機1および押出機2を用い、表1に記載のポリエステル種、粒子マスターをそれぞれ真空乾燥機にて180℃4時間乾燥し、水分を十分に除去した後、表1に記載のとおり押出機1にはA層の主原料を、押出機2にはB層の主原料、副原料、粒子マスターを投入し、280℃にて溶融した。次いで押出機1から溶融押出された層がA層、押出機2から溶融押出された層がB層として、それぞれ表1および表2に示す積層構成、積層比、となるようにマルチマニホールドにて各層を合流させ、口金から吐出された樹脂を25℃に冷却されたキャストドラム上に冷却固化して未延伸シートを得た。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。実施例1については、B層がキャストに接着する面とした。また、未延伸シートの冷却ドラムの通過速度は25m/分、未延伸シートの冷却ドラムとの接触長さは、2.5mとした。
(比較例2)
表1に示したポリエステル種、粒子マスターをそれぞれ真空乾燥機にて150℃4時間乾燥し、水分を十分に除去した後、押出機に供給、255℃で溶融し、溶融管状薄膜を環状ダイより下方に押出した。次いで冷却マンドレルの外径を通し、ロールで折りたたんだ後、ニップロールにより引き取り未延伸シートを得た。次いで、未延伸シートをチューブラー同時二軸延伸装置にて縦横同時二軸延伸を行った。延伸温度は60℃、延伸倍率は表2に示したとおりである。次いでこの二軸延伸フィルムをテンター式熱処理装置にて210℃で熱処理し、表面処理をコロナ処理としてポリエステルフィルムを得たこと以外は実施例1と同様にポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルム、複合体、構成体の評価をした結果は表1〜表4に示したとおりであり、絞り成形性に優れるものの曲げ剛性が0.35mg/μmを超えていたため成形後に反りが発生した。
押出機1を用い、表1に記載のポリエステル種を真空乾燥機にて180℃4時間乾燥し、水分を十分に除去した後、表1に記載のとおり押出機1にA層の主原料を投入し、280℃にて溶融した。次いで押出機1から溶融押出された層がA層として口金のマニホールドに導き、口金から吐出された樹脂を25℃に冷却されたキャストドラム上に冷却ドラムに密着をさせた。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た未延伸シート得て、これをポリエステルフィルムとした。その際、未延伸シートの冷却ドラムの通過速度は100m/分、未延伸シートの冷却ドラムとの接触長さは、2.5mとした。得られたポリエステルフィルム、複合体、構成体の評価をした結果は表1〜表4に示したとおりであり、曲げ剛性に優れるものの加工硬化指数が1.8未満であったため絞り成形性に劣っていた。
(比較例7)
押出機1を用い、表1に記載のポリエステル種を真空乾燥機にて180℃4時間乾燥し、水分を十分に除去した後、表1に記載のとおり押出機1にA層の主原料を投入し、300℃にて溶融した。次いで表1に示す積層構成、積層比となるようにマニホールドに導き、口金から吐出された樹脂を25℃に冷却されたキャストドラム上に冷却固化して未延伸シートを得た。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。また、未延伸シートの冷却ドラムの通過速度は25m/分、未延伸シートの冷却ドラムとの接触長さは、2.5mとした。
2 雄型金型
3 雌型金型
4 成形体
Claims (12)
- 厚みあたり曲げ剛性が長手方向と幅方向の平均値で0.05mg/μm以上、0.35mg/μm以下であって、加工硬化指数の長手方向幅方向の平均値が1.8以上、3.0以下であるポリエステルフィルムと厚みが10μm以上100μm以下である金属箔とを接着層を介して貼り合せた複合体であって、長手方向と幅方向の破断伸度が共に23%以上50%以下かつ、長手方向と幅方向の平均破断伸度が25%以上42%以下である複合体。
- 前記ポリエステルフィルムの厚みが18μm以上30μm以下である請求項1に記載の複合体。
- 前記ポリエステルフィルムが、ポリエチレンテレフタレートを主体として構成される層(A層)とガラス転移温度がA層を構成する樹脂よりも20℃以上低い樹脂を主体として構成される層(B層)を含む請求項1または請求項2に記載の複合体。
- 前記ポリエステルフィルムが、B層/A層/B層の順に積層された少なくとも3層構成である請求項1〜3のいずれかに記載の複合体。
- 前記ポリエステルフィルムのB層の厚みがポリエステルフィルム全層厚みに対して18%以上67%以下の割合である請求項3又は4に記載の複合体。
- 前記ポリエステルフィルムのB層を構成する樹脂の示差走査型熱量計から得られる融解吸熱ピーク温度が195℃以上230℃以下である請求項3〜5のいずれかに記載の複合体。
- 前記ポリエステルフィルムのB層を構成する樹脂がポリブチレンテレフタレートを主たる構成成分とする請求項3〜6のいずれかに記載の複合体。
- 前記ポリエステルフィルムのB層を構成する樹脂が炭素数4以上の脂肪族ジカルボン酸が全ジカルボン酸成分全量に対して3モル%以上の割合で共重合されたポリブチレンテレフタレートを10質量%以上100質量%以下の割合で含む請求項3〜7のいずれかに記載の複合体。
- 前記ポリエステルフィルムのB層を構成する樹脂がドデカンジオン酸を全ジカルボン酸成分全量に対して3モル%以上の割合で共重合されたポリブチレンテレフタレートを10質量%以上100質量%以下の割合で含む請求項3〜8のいずれかに記載の複合体。
- 電池外装用に用いられる請求項1〜9のいずれかに記載の複合体。
- 医薬包装用に用いられる請求項1〜9のいずれかに記載の複合体。
- 請求項1に記載の複合体とさらに金属箔側にシーラント層を設けたポリエステルフィルム/接着層/金属箔/シーラント層の順となるように配置された構成体。
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