JP7105114B2 - タブリード用フィルム、及びこれを用いたタブリード - Google Patents
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Description
(1)電池素子の電極に電気的に接続された金属端子と、前記電池素子を密封する包装材料との間に介在されるタブリード用フィルムであって、前記タブリード用フィルムは、前記金属端子と接触する接着層(A)と、絶縁層(B)とを有し、前記接着層(A)は酸変性ポリプロピレン系樹脂(Y1)を主成分として含み、前記絶縁層(B)は長鎖分岐構造を有するポリプロピレン系樹脂(X1)及び長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂(X2)の混合樹脂を主成分として含むことを特徴とするタブリード用フィルムが提供され、
(2)前記長鎖分岐構造を有するポリプロピレン系樹脂(X1)は、プロピレン単独重合体であることを特徴とする(1)記載のタブリード用フィルムが提供され、
(3)前記長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂(X2)として、ブロックポリプロピレン又はホモポリプロピレンから選ばれる1種を含むことを特徴とする(1)又は(2)記載のタブリード用フィルムが提供され、
(4)前記絶縁層(B)における長鎖分岐構造を有するポリプロピレン系樹脂(X1)の構成比率は、3~45重量%であることを特徴とする(1)乃至(3)のいずれか記載のタブリード用フィルムが提供され、
(5)前記タブリード用フィルムは、前記絶縁層(B)における前記接着層(A)とは反対側の面に、前記包装材料と接触する接着層(C)を有し、前記接着層(C)は酸変性ポリプロピレン系樹脂(Y2)及び/又は長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂(X3)を主成分として含むことを特徴とする(1)乃至(4)のいずれか記載のタブリード用フィルムが提供され、
(6)前記長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂(X3)として、エチレン含有量が0.1~10重量%のエチレン-プロピレンランダムコポリマーを含むことを特徴とする(5)記載のタブリード用フィルムが提供され、
(7)金属端子の少なくとも一方の表面に、(1)乃至(6)のいずれか記載のタブリード用フィルムが熱融着されたタブリードであって、前記金属端子の表面と前記タブリード用フィルムの前記接着層(A)とを熱融着したことを特徴とするタブリードが提供される。
図1は本発明の実施形態1に係るタブリード用フィルムの構造を模式的に示す拡大断面図である。図1に示すように、タブリード用フィルム1は、金属端子と接触する接着層(A)2、絶縁層(B)3とを有する。なお、本発明の目的を達成しうる範囲で各層の間に他の層を設けることも可能である。
接着層(A)は、後述するタブリードにおいて金属端子と接触する層であり、金属接着性に優れる酸変性ポリプロピレン系樹脂(Y1)を主成分とすることを特徴とする。ここで、本発明において、「主成分とする」とは、層を構成する成分のうち、構成比率が50重量%以上であることを意味するものであり、好ましくは60重量%以上であり、より好ましくは80重量%以上であり、さらに好ましくは90重量%以上であり、特に好ましくは95重量%以上である。また、本発明におけるポリプロピレン系樹脂は、プロピレン成分が50mol%以上である重合体である。
絶縁層(B)は、タブリードと電池素子を収容した包装材料とを熱融着する際の熱や圧力によって包装材料における金属層と金属端子とが短絡しないよう絶縁性を担保するとともに、タブリード用フィルムを金属端子に熱融着する際、或いはタブリードと電池素子を収容した包装材料とを熱融着する際の形状安定性(はみ出し部の変形を抑制)を向上させる層であり、長鎖分岐構造を有するポリプロピレン系樹脂(X1)及び長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂(X2)の混合樹脂を主成分として含むことを特徴とする。
式(1):log(MT)≧-0.9×log(MFR)+0.7
[式(1)中、MT(単位:g)は、キャピログラフを使用し、温度230℃に加熱した直径9.6mmのシリンダーに樹脂を入れ、押し込み速度20mm/分で、溶融樹脂を直径2.0mm、長さ40mmのオリフィスから押し出された樹脂を、速度4.0m/分(但し、MTが高すぎて樹脂が破断してしまう場合には、引き取り速度下げ、引き取りのできる最高の速度で測定する。)で引き取った時にプーリーに検出される張力であり、MFR(単位:g/10min)は、JIS-K7210に準拠し、230℃、2.16kg荷重で測定されたメルトフローレートである。]
式(2):log(MT)≧-0.9×log(MFR)+0.9
式(3):log(MT)≧-0.9×log(MFR)+1.1
図2は本発明の実施形態2に係るタブリード用フィルムの構造を模式的に示す拡大断面図である。本発明のタブリード用フィルムは、上述したように、金属端子と接触する接着層(A)、絶縁層(B)とを有するものであるが、絶縁層(B)における接着層(A)とは反対側の面に包装材料と接触する接着層(C)を有していても良い。具体的には、図2に示すように、タブリード用フィルム11は、金属端子と接触する接着層(A)12、絶縁層(B)13、包装材料と接触する接着層(C)14をこの順に有してなる。なお、本発明の目的を達成しうる範囲で各層の間に他の層を設けることも可能である。
式(4): ta≧tc
式(5): ta:tb:tc=25~75:20~65:5~40
タブリード用フィルムの各層の厚み比が上記式(4)及び(5)を満たせば、接着層(A)が十分な厚みを有する為、金属端子端部への樹脂の回り込みや充填性に優れるとともに、金属端子の角部において接着層(A)が途切れ、金属端子の角部が絶縁層(B)に達して金属端子とタブリード用フィルムとの接着力が低下することを抑制することができる。また、絶縁層(B)が十分な厚みを有すれば、タブリード用フィルムにおける長鎖分岐構造を有するポリプロピレン系樹脂(X1)の配合量が相対的に多くなる為、はみ出し部の変形を効果的に抑制することができるとともに、絶縁性を向上させることができる。
本発明のタブリード用フィルムの製造方法は、従来公知の方法を採用することができ、特に制限するものではないが、例えば、上述した接着層(A)を形成する樹脂と、絶縁層(B)を形成する樹脂とを別々の押出機に供給し、1つのダイスから押出すインフレーション共押出法やTダイ共押出法等により多層フィルムを押出す方法が挙げられる。なお、3層構成の場合も同様の方法により製造することができる。
図3は本発明の実施形態に係るタブリードの構造を模式的に示す平面図(a)と、そのα-α断面図(b)である。図3に示すように、タブリード21は、金属端子22と、金属端子の一部の外周面をそれぞれ覆うタブリード用フィルム23とを有してなる。このときタブリード用フィルムは、接着層(A)が金属端子の表面と熱融着し、絶縁層(B)、或いは接着層(C)が最表面となっている(図示しない)。
(1)溶融張力(MT)
明細書の本文中に記載した方法により測定した。
(2)形状安定性
短冊状のフィルム(25mm×230mm)の中央部(1番標点31a)、該中央部から上に85mm離れた箇所(2番標点31b)及び該中央部から下に85mm離れた箇所(3番標点31c)に標点(計3箇所)を付けたサンプル片31を、図4に示すようステンレス製の枠32上に架け渡し、該サンプル片31の端部を枠32にそれぞれ固定(枠内端部がそれぞれ2番標点、3番標点に位置するよう)し、190℃の環境下(一般的なヒートシール温度以上)で60秒間加熱した。次いで、加熱後のサンプル片31における1番標点と2番標点との距離(1・2標点間距離)、1番標点と3番標点との距離(1・3標点間距離)を測定し、その変化率を下記式に基づき算出した。(尚、サンプル数は3とし、変化率はその平均値から算出した。)
変化率=[(加熱後のサンプル片における1・2標点間距離と1・3標点間距離の合計)-(加熱前のサンプル片における1・2標点間距離と1・3標点間距離の合計)]×100/(加熱前のサンプル片における1・2標点間距離と1・3標点間距離の合計)
形状安定性の評価基準は以下の通りである。
○:変化率が0%未満
△:変化率が0%以上~5%未満
×:変化率が5%以上
・無水マレイン酸変性ポリプロピレン(PPa)
[融点:135℃、密度:890kg/m3]
・長鎖分岐構造を有するポリプロピレン単独重合体(PP-1)
[融点:155℃、溶融張力:17g、日本ポリプロ株式会社製「WAYMAX(登録商標)MFX6」]
・長鎖分岐構造を有するポリプロピレン共重合体(PP-2)
[融点:154℃、溶融張力:4g、日本ポリプロ株式会社製「WAYMAX(登録商標)EX4000」]
・ブロックポリプロピレン(bPP)
[融点:163℃、密度:890kg/m3、EPR成分含有量:20重量%]
・エチレン-プロピレンランダムコポリマー(rPP)
[融点:138℃、密度:900kg/m3、エチレン含有量:4.5重量%]
表1に示す樹脂を用いて、Tダイ共押出法にて、接着層(A)/絶縁層(B)/接着層(C)のフィルムを製膜した。各フィルムの評価結果を表1に示す。
2、12:接着層(A)
3、13:絶縁層(B)
14:接着層(C)
21:タブリード
22:金属端子
23:タブリード用フィルム
L:はみ出し部
31:サンプル片
31a:1番標点
31b:2番標点
31c:3番標点
32:枠
Claims (7)
- 電池素子の電極に電気的に接続された金属端子と、前記電池素子を密封する包装材料との間に介在されるタブリード用フィルムであって、
前記タブリード用フィルムは、前記金属端子と接触する接着層(A)と、絶縁層(B)とを有し、
前記接着層(A)は、プロピレン成分が50mol%以上である酸変性ポリプロピレン系樹脂(Y1)を50重量%以上含み、
前記絶縁層(B)は、下記構造式(1)に示す分岐構造を備える長鎖分岐構造を有する、プロピレン成分が50mol%以上であるポリプロピレン系樹脂(X1)、及び下記構造式(1)に示す分岐構造の長鎖分岐構造を有さないプロピレン成分が50mol%以上であるポリプロピレン系樹脂(X2)の混合樹脂を50重量%以上含むことを特徴とするタブリード用フィルム。
- 前記長鎖分岐構造を有するポリプロピレン系樹脂(X1)は、プロピレン単独重合体であることを特徴とする請求項1記載のタブリード用フィルム。
- 前記長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂(X2)として、ブロックポリプロピレン及びホモポリプロピレンから選ばれる1種を含むことを特徴とする請求項1又は2記載のタブリード用フィルム。
- 前記絶縁層(B)における前記長鎖分岐構造を有するポリプロピレン系樹脂(X1)の構成比率は、3~45重量%であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載のタブリード用フィルム。
- 前記タブリード用フィルムは、前記絶縁層(B)における前記接着層(A)とは反対側の面に、前記包装材料と接触する接着層(C)を有し、前記接着層(C)は、プロピレン成分が50mol%以上である酸変性ポリプロピレン系樹脂(Y2)及び/又は、前記構造式(1)に示す分岐構造の長鎖分岐構造を有さない、プロピレン成分が50mol%以上であるポリプロピレン系樹脂(X3)を50重量%以上含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載のタブリード用フィルム。
- 前記長鎖分岐構造を有さないポリプロピレン系樹脂(X3)として、エチレン含有量が0.1~10重量%のエチレン-プロピレンランダムコポリマーを含むことを特徴とする請求項5記載のタブリード用フィルム。
- 金属端子の少なくとも一方の表面に、請求項1乃至6のいずれか記載のタブリード用フィルムが熱融着されたタブリードであって、前記金属端子の表面と前記タブリード用フィルムの前記接着層(A)とを熱融着したことを特徴とするタブリード。
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