JP6855654B1 - シーラントフィルム - Google Patents
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Abstract
Description
前記粒子の平均粒径の下限は0.5μmであることが好ましく、上限は3μmであることが好ましい。平均粒子径が0.5μm以上の非相溶粒子を用いることで滑り性を容易に高めることができ、平均粒子径が3μm以下の非相溶粒子を用いることで、非相溶粒子による型付きや非相溶粒子の脱落を抑制しやすくなる。
(1)樹脂層A内の滑剤ブリード抑制剤濃度≧0.3質量%
(2)背面層層内の滑剤ブリード抑制剤濃度≧0.3質量%
(3)樹脂層A内の滑剤ブリード抑制剤濃度≧背面層内の滑剤ブリード抑制剤濃度。
1)リン酸と、
クロム酸と、
フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
2)リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂と、
クロム酸及びクロム(III)塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
3)リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂と、
クロム酸及びクロム(III)塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、
フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
上記1)〜3)のうちのいずれかの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。
ミクロトーム法を用い、シーラントフィルムの幅方向−厚み方向に断面を有する幅5mmの超薄切片を作製し、該断面に白金コートをして観察試料とした。次に、日立製作所製電界放射走差電子顕微鏡(S−4800)を用いて、シーラントフィルム断面を加速電圧2.5kVで観察し、観察画像の任意の箇所から基材層、樹脂層A、背面層の厚みおよびシーラントフィルムの総厚みを計測した。観察倍率に関し、樹脂層A、背面層の厚みを測定する際には1,000倍、基材層およびシーラントフィルムの厚みを測定する際には500倍とした。さらに、同様の計測を合計10回行い、その平均値を基材層、樹脂層A、背面層それぞれの厚みおよびシーラントフィルムの総厚みとして用いた。
(株)東洋精機製作所製メルトインデックサを用い、JIS K7210−1997に準拠し、温度230℃、荷重2.16kg/cm2の条件で測定した。
測定は走査型白色干渉顕微鏡「VS1540」(株式会社日立ハイテクサイエンス製、測定条件と装置構成は後述する)を使用して行い、付属の解析ソフトにより撮影画面を補完処理(完全補完)し、多項式4次近似にて面補正した後、メジアンフィルタ(3×3ピクセル)で処理して表面形状を求めた。得られた表面形状をガウシアンフィルタ(カットオフ値50μm)で処理して短波長の成分を除去したうねり画像を出力した。得られたうねり画像から、次の式に従い算術平均うねりWaを求めた。
うねり画像の点(x,y)の高さをZw(x,y)、x方向の測定範囲をlx、y方向の測定範囲をly、うねり画像の高さの平均値をAve(Zw)とすると、
Wa={∫∫|Zw(x,y)−Ave(Zw)|dxdy}/(lx×ly)
ただし、
Ave(Zw)={∫∫Zw(x,y)dxdy}/(lx×ly)
である。
測定1:開始点の位置
測定2:開始点から3.0mm右の位置
測定3:開始点から6.0mm右の位置
測定4:開始点から3.0mm下の位置
測定5:開始点から3.0mm下、3.0mm右の位置
測定6:開始点から3.0mm下、6.0mm右の位置
測定7:開始点から6.0mm下の位置
測定8:開始点から6.0mm下、3.0mm右の位置
測定9:開始点から6.0mm下、6.0mm右の位置
<測定条件と装置構成>
対物レンズ:10x
鏡筒:1x
ズームレンズ:1x
波長フィルタ:530nm white
測定モード:Wave
測定ソフトウェア:VS−Measure 10.0.4.0
解析ソフトウェア:VS−Viewer10.0.3.0
測定領域:561.1μm×561.5μm
画素数:1,024×1,024。
SUS製の金属板、市販のナイロンフィルム(興人フィルム&ケミカルズ株式会社、商品名「ボニール−RX」、厚み25μm)、シーラントフィルム、市販のナイロンフィルム(興人フィルム&ケミカルズ株式会社、商品名「ボニール−RX」、厚み25μm)、SUS製の金属板をそれぞれ21cm×30cmにカットし、シーラントフィルムの樹脂層Aの表面が下側を向くようにこの順に重ねたものを2組用意し、40℃で1日間、上から0.6MPaの圧力をかけた状態で保管した。その後、それぞれの組からシーラントフィルムの樹脂層A表面と接触していたナイロンフィルムを取り出し、取り出したナイロンフィルムを用いて、樹脂層A表面と接触していた側の面が内側にくるようにして内寸が20cm×25cmの袋を作り、その中に50mlのエタノールを入れ、3分間攪拌してシーラントフィルムからナイロンフィルムに転写した滑剤をエタノール中に溶解させた。滑剤が溶解したエタノール中の滑剤量を水素炎イオン検出器付薄層クロマトグラフィー(LSIメディエンス製のイアトロスキャン)を用いて定量し、ナイロンフィルムへの滑剤転写量を評価した。
◎:ナイロンフィルムへの滑剤転写量が3.0mg/m2以下。
〇:ナイロンフィルムへの滑剤転写量が3.0mg/m2より多く、4.2mg/m2以下。
×:ナイロンフィルムへの滑剤転写量が4.2mg/m2より多い。
シーラントフィルムから、ソックスレー抽出器を用いて還流されたキシレンでキシレン可溶分を抽出した。前記抽出物を室温まで冷却した後、遠心分離により可溶部と不溶部に分離した。前記可溶部をメタノール中で再沈殿して得られた固体をシーラントフィルムのキシレン可溶分とした。シーラントフィルムの原料として用いたエチレン・プロピレンブロック共重合体のキシレン可溶分についても、同様の手順で該キシレン可溶分を得た。
(5)の手順で得たキシレン可溶分から、GPC(Agilent社製、商品名「PL−GPC220」)を用いてキシレン可溶分の分子量分布を求めた。得られた分子量分布から、重量平均分子量を求め、キシレン可溶分のGPC分子量とした。
カラム:Agilent社製ガードカラムと、Agilent社製 PLgel Olexisを2本繋いだもの
溶媒:1,2−ジクロロベンゼン
温度:145℃
流速:1.0ml/min
検出器:示差屈折計。
市販のアルミ箔(40μm)の片面に、市販の接着剤(DIC製、商品名「LX500/KO55」)を介して市販のナイロン(厚み25μm、片面コロナ処理)を、該ナイロンのコロナ処理面に接着剤が塗布されるようにしてドライラミネートした後、アルミ箔の、ナイロンをラミネートしなかった方の面に、市販の接着剤(エポキシ系接着剤)を介してシーラントフィルムをドライラミネートした。なお、シーラントフィルムは予め片面をコロナ処理しておき、コロナ処理面に接着剤が塗布されるようにドライラミネートを行った。その後、40℃のオーブンで5日間加熱したものを外装材として用いた。
株式会社JMT製の深絞り成型装置を用いて、10cm×15cmにカットした外装材の樹脂層A表面が成型体の収容凹部の内側に来るように下記成型条件で外装材に深さ7mmの直方体形状に深絞り成型を行った。得られた成型体の収容凹部の内側の表面を目視により観察し、白化の有無や程度を下記判定基準に基づいて評価した。
成型を行った後の成型体を目視で観察して、白化が少なかったものを「○」、白化がある程度生じていたものを「△」、白化が顕著に生じていたものを「×」とした。
成型型雄型:89mm×54mm、R=2mm
成型型雌型:118mm×175mm、R=2mm
しわ抑え圧:0.5MPa(エア源圧力)
材質:ステンレス鋼。
25cm×25cmのシーラントフィルムを16枚用意(計1m2)し、長径が0.5mm以上の大きさの突起がいくつ含まれているかを目視により検査し、1m2あたりの欠点の個数を数えた。突起の数が少ないほど外観に優れたフィルムであることを示し、以下の2段階で評価した。
〇:1m2あたりの突起の数が1個以下
×:1m2あたりの突起の数が1個より多い。
示差走査熱量計(セイコーインスツル製EXSTAR DSC6220)を用いて、窒素雰囲気中で5mgの資料を30℃から250℃まで20℃/分の条件で昇温した。この昇温時に得られる吸熱カーブのピーク温度のうち、最も高いピーク温度をフィルム全体の融解ピーク温度とした。なお、測定n数は3回行い、算術平均値を用いた。
示差走査熱量計(セイコーインスツル製EXSTAR DSC6220)を用いて、窒素雰囲気中で5mgのエチレン・プロピレンブロック共重合体を30℃から250℃まで20℃/分の条件で昇温した。この昇温時に得られる吸熱カーブのピーク温度のうち、最も低いピーク温度をエチレン・プロピレンブロック共重合体の低温側融解ピーク温度とした。なお、測定n数は3回行い、算術平均値を用いた。
シーラントフィルムの樹脂層Aおよび背面層に添加混合するエチレン・プロピレンブロック共重合体を上記(5)と同様の手順で該キシレン可溶分を得た。次に得られたキシレン可溶部を、(6)のGPC(Agilent社製、商品名「PL−GPC220」)と同様にして分子量分布を求め、重量平均分子量が300,000以上のキシレン可溶分の含有量を求めた。該重量平均分子量が300,000以上のキシレン可溶分の含有量を有するエチレン・プロピレンブロック共重合体の添加量から、各層の滑剤ブリード抑制剤の含有量とした。
上記(12)のキシレン可溶部のサンプルを用い、ウベローデ型粘度計を用いて135℃テトラリン中で測定を行った。
上記(7)の外装材を用いて、平板ヒートシーラーを使用し、樹脂層A面同士を重ねてシール温度160℃、シール圧力0.2MPa、 シール時間2秒の条件でヒートシールした後、15mm幅の短冊状に切断し、オリエンテック社製のテンシロンを使用して300mm/分の引張速度で、T型剥離法にてヒートシール強度を測定した。ヒートシール強度が、30N/15mm以上であれば(○)とし、30N/15mm未満を(×)とした。
40℃で7日と30日エージング後のシーラントフィルムを用いて、樹脂層A表面および背面層表面がそれぞれ内側にくるようにして内寸が20cm×25cmの袋を作り、その中に50mlのエタノールを入れ、3分間攪拌してフィルム表面の滑剤をエタノール中に溶解させた。滑剤が溶解したエタノール中の滑剤量を水素炎イオン検出器付薄層クロマトグラフィー(LSIメディエンス製のイアトロスキャン)を用いて定量し、樹脂層Aおよび背面層の表面の滑剤ブリード量を求めた。
各層の構成樹脂を次のように準備した。
基材層の構成樹脂を次のように準備したこと以外は実施例1と同様にしてシーラントフィルムを得た。
樹脂層Aの構成樹脂を次のように準備したこと以外は実施例1と同様にしてシーラントフィルムを得た。
基材層と樹脂層Aの構成樹脂を次のように準備したこと以外は実施例1と同様にしてシーラントフィルムを得た。
基材層の構成樹脂を次のように準備したこと以外は実施例1と同様にしてシーラントフィルムを得た。
実施例1において、背面層をMFRが3.3g/10分の市販のエチレン・プロピレンランダム共重合体(融点150℃、EPC1)を80質量%と、MFRが9.0g/10分の市販のエチレン・プロピレンブロック共重合体(BPP1、キシレン可溶分にGPC分子量が300,000以上の成分を4.1質量%含有する、融解ピーク温度121℃)を20質量%、市販の脂肪酸アミドを1,000ppmとした以外は、実施例1と同様にしてシーラントフィルムを得た。
実施例1において、樹脂層AをMFRが3.3g/10分の市販のエチレン・プロピレンランダム共重合体(融点150℃、EPC1)を90質量%、MFRが9.0g/10分の市販のエチレン・プロピレンブロック共重合体(BPP1、キシレン可溶分にGPC分子量が300,000以上の成分を4.1質量%含有する、融解ピーク温度121℃)を10質量%、市販の無機粒子(平均粒径3μm)を2,500ppm、市販の脂肪酸アミドを1,000ppmとし、背面層をMFRが3.3g/10分の市販のエチレン・プロピレンランダム共重合体(融点150℃、EPC1)を90質量%と、MFRが9.0g/10分の市販のエチレン・プロピレンブロック共重合体(BPP1、キシレン可溶分にGPC分子量が300,000以上の成分を4.1質量%含有する、融解ピーク温度121℃)を10質量%、市販の脂肪酸アミドを1,000ppm、とした以外は、実施例1と同様にしてシーラントフィルムを得た。
実施例1において、樹脂層AをMFRが3.3g/10分の市販のエチレン・プロピレンランダム共重合体(融点150℃、EPC1)を70質量%、MFRが9.0g/10分の市販のエチレン・プロピレンブロック共重合体(BPP1、キシレン可溶分にGPC分子量が300,000以上の成分を4.1質量%含有する、融解ピーク温度121℃)を30質量%、市販の無機粒子(平均粒径3μm)を2,500ppm、市販の脂肪酸アミドを1,000ppmとし、背面層をMFRが3.3g/10分の市販のエチレン・プロピレンランダム共重合体(融点150℃、EPC1)を80質量%と、MFRが9.0g/10分の市販のエチレン・プロピレンブロック共重合体(BPP1、キシレン可溶分にGPC分子量が300,000以上の成分を4.1質量%含有する、融解ピーク温度121℃)を20質量%、市販の脂肪酸アミドを1,000ppm、とした以外は、実施例1と同様にしてシーラントフィルムを得た。
実施例1において、基材層をMFRが3.3g/10分の市販のエチレン・プロピレンランダム共重合体(EPC1)を100質量%、市販の脂肪酸アミドを1,000ppmとし、樹脂層AをMFRが3.3g/10分の市販のエチレン・プロピレンランダム共重合体(融点150℃、EPC1)を100質量%、市販の無機粒子(平均粒径3μm)を2,500ppm、市販の脂肪酸アミドを1,000ppmとし、背面層をMFRが3.3g/10分の市販のエチレン・プロピレンランダム共重合体(融点150℃、EPC1)を100質量%、市販の脂肪酸アミドを1,000ppm、とした以外は、実施例1と同様にしてシーラントフィルムを得た。
明に係る蓄電デバイス用外装材は、具体例として、例えば、
・リチウム2次電池(リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等)等の蓄電デバイス
・リチウムイオンキャパシタ
・電気2重層コンデンサ
・全固体電池
等の各種蓄電デバイスの外装材として用いられる。また、本発明に係る蓄電デバイスとしては、例えば上記例示した各種蓄電デバイス等が挙げられる。
Claims (9)
- 基材層と、その少なくとも一方の面に樹脂層Aを有するシーラントフィルムであって、
キシレン可溶分において、シーラントフィルム全体の質量を100質量%としたときに、GPC重量平均分子量が300,000以上の成分を5.0質量%以上含有し、
滑剤を含有し、
エチレン・プロピレンブロック共重合体を含み、該エチレン・プロピレンブロック共重合体全体の質量を100質量%としたときに、GPC重量平均分子量が300,000以上の成分を2.5質量%以上含有し、
前記樹脂層A表面の算術平均うねりWaが0.050μm以上であるシーラントフィルム。 - 前記キシレン可溶分が、主成分がエチレン・プロピレンゴムである請求項1に記載のシーラントフィルム。
- 前記基材層の、前記樹脂層Aを有さない方の面に背面層を有し、該背面層表面の算術平均うねりWaが0.10μm以下である請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
- 前記樹脂層Aの厚みがシーラントフィルム全体の厚みの5%以上50%以下である請求項1〜3のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- DSCで測定したフィルム全体の融点が150℃以上である請求項1〜4のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- エチレン・プロピレンブロック共重合体を含み、該エチレン・プロピレンブロック共重合体のDSCで測定した低温側融解ピーク温度が115〜140℃である、請求項1〜5のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- エチレン・プロピレンブロック共重合体を含み、該エチレン・プロピレンブロック共重合体のMFRが3.0g/10min以上である、請求項1〜6のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- 前記基材層の、樹脂層Aを有さない面に背面層を有するフィルムであって、シール層として用いる樹脂層Aおよび背面層の表面滑剤ブリード量が、40℃・7日エージング後で10mg/m2以下で、40℃・30日エージング後で20mg/m2以下である請求項1〜7のいずれかに記載のシーラントフィルム。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のシーラントフィルムを用いた蓄電デバイス用外装材。
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