JP7151484B2 - BATTERY PACKAGING MATERIAL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND BATTERY - Google Patents
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Description
本発明は、電池用包装材料、その製造方法及び電池に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery packaging material, a manufacturing method thereof, and a battery.
従来、様々なタイプの電池が開発されている。これらの電池において、電極、電解質などにより構成される電池素子は、包装材料などにより封止される必要がある。電池用包装材料としては、金属製の包装材料が多用されている。 Conventionally, various types of batteries have been developed. In these batteries, battery elements composed of electrodes, electrolytes and the like need to be sealed with a packaging material or the like. Metal packaging materials are often used as battery packaging materials.
近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話などの高性能化に伴い、多様な形状を有する電池が求められている。また、電池には、薄型化、軽量化なども求められている。しかしながら、従来多用されている金属製の包装材料では、電池形状の多様化に追従することが困難である。また、金属製であるため、包装材料の軽量化にも限界がある。 In recent years, with the increasing performance of electric vehicles, hybrid electric vehicles, personal computers, cameras, mobile phones, and the like, batteries having various shapes are required. In addition, batteries are required to be thinner and lighter. However, it is difficult to keep up with the diversification of battery shapes with conventionally widely used metal packaging materials. Moreover, since it is made of metal, there is a limit to reducing the weight of the packaging material.
そこで、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る電池用包装材料として、基材層/バリア層/熱融着性樹脂層が順次積層されたフィルム状の積層体が提案されている。 Therefore, as a packaging material for batteries that can be easily processed into various shapes and that can realize thinness and weight reduction, a film-like laminate in which a substrate layer/barrier layer/heat-fusible resin layer is sequentially laminated has been developed. Proposed.
特許文献1には、基材層、接着剤層、腐食防止処理層を設けたアルミニウム箔層、接着性樹脂層、接着性樹脂層の前記基材層との反対側に設けられたシーラント層とが順次積層され、接着性樹脂層が酸変性ポリオレフィン樹脂とエラストマーとを含んだリチウムイオン電池用外装材が開示されている。
しかしながら、本発明者が鋭意検討を重ねた結果、特許文献1に開示されたような電池用包装材料では、電池用包装材料を電池に適用した場合、絶縁性及び耐久性が低下する場合があるという課題が見出された。
However, as a result of intensive studies by the present inventors, the battery packaging material disclosed in
そこで、本発明者がさらに鋭意検討を重ねた結果、電池の製造工程において、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、熱融着性樹脂層の表面に付着する場合があり、電池素子を電池用包装材料でヒートシールする際の熱と圧力によって、熱融着性樹脂層の異物が付着した部分が薄肉になる場合があることが明らかとなった。例えば、熱融着性樹脂層同士がヒートシールされる部分などにおいて、熱融着性樹脂層が薄肉になると、電池用包装材料の絶縁性及び耐久性が不十分となる場合があるという問題がある。 Therefore, as a result of further intensive studies by the present inventors, it was found that minute foreign substances such as fragments of the electrode active material and electrode tabs sometimes adhere to the surface of the heat-fusible resin layer in the manufacturing process of the battery. It has been found that the heat and pressure applied when the battery element is heat-sealed with the battery packaging material sometimes causes the portion of the heat-fusible resin layer to which the foreign matter adheres to become thin. For example, if the heat-fusible resin layer becomes thin in a portion where the heat-fusible resin layers are heat-sealed together, there is a problem that the insulation and durability of the battery packaging material may become insufficient. be.
さらに、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物は、導電性を有する。電極タブと熱融着性樹脂層との間に導電性の異物が存在する場合には、ヒートシール時の熱と圧力によって、異物が熱融着性樹脂層を貫通すると、電極タブと電池用包装材料のバリア層とが電気的に接続されて短絡するおそれがある。 Furthermore, minute foreign matter such as fragments of the electrode active material and electrode tabs are electrically conductive. If there is a conductive foreign matter between the electrode tab and the heat-sealable resin layer, the foreign matter will penetrate the heat-sealable resin layer due to the heat and pressure during heat sealing. The barrier layer of the packaging material may be electrically connected to cause a short circuit.
本発明は、これらの問題に鑑みなされた発明である。すなわち、本発明は、高い絶縁性及び耐久性を有する電池用包装材料を提供することを主な目的とする。 The present invention is an invention made in view of these problems. That is, the main object of the present invention is to provide a battery packaging material having high insulation and durability.
本発明者は、上記のような課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、電池用包装材料を、基材層と、バリア層と、硬化樹脂層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体により構成し、プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記電池用包装材料(前記積層体)の断面の前記硬化樹脂層表面にプローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、プローブの位置が初期値よりも低下しないことにより、絶縁性及び耐久性の高い電池用包装材料が得られることを見出した。 The inventor of the present invention has made earnest studies to solve the above problems. As a result, a thermomechanical analysis was performed to measure the amount of displacement of the probe by forming the battery packaging material from a laminate comprising a substrate layer, a barrier layer, a cured resin layer, and a heat-fusible resin layer in this order. In, a probe is installed on the surface of the cured resin layer in the cross section of the battery packaging material (the laminate), and the set value of the deflection of the probe at the start of measurement is -4 V, and the temperature increase rate is 5 ° C./min. It was found that when the probe was heated from 40° C. to 220° C. under the above conditions, the position of the probe did not decrease below the initial value, thereby obtaining a highly insulating and durable battery packaging material.
本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. 少なくとも、基材層と、バリア層と、硬化樹脂層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記積層体の断面の前記硬化樹脂層表面に前記プローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、前記プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、前記プローブの位置が初期値よりも低下しない、電池用包装材料。
項2. プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記積層体の断面の前記硬化樹脂層表面に前記プローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、前記プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、140℃から220℃まで加熱した際の前記プローブの位置の上昇量が、80℃から120℃まで加熱した際の前記プローブの位置の上昇量よりも大きい、項1に記載の電池用包装材料。
項3. 前記硬化樹脂層が、酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物の硬化物である、項1または2に記載の電池用包装材料。
項4. 前記硬化樹脂層の前記酸変性ポリオレフィンが、無水マレイン酸変性ポリプロピレンであり、
前記熱融着性樹脂層が、ポリプロピレンを含む、項3に記載の電池用包装材料。
項5. 前記硬化樹脂層を構成する樹脂が、ポリオレフィン骨格を含んでいる、項1~4のいずれかに記載の電池用包装材料。
項6. 前記硬化樹脂層が、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、エポキシ樹脂、及びウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂組成物の硬化物である、項1~5のいずれかに記載の電池用包装材料。
項7. 前記硬化樹脂層が、酸素原子、複素環、C=N結合、及びC-O-C結合からなる群より選択される少なくとも1種を有する硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物である、項1~6のいずれかに記載の電池用包装材料。
項8. 前記硬化樹脂層が、ウレタン樹脂、エステル樹脂、及びエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む、項1~6のいずれかに記載の電池用包装材料。
項9. 前記硬化樹脂層の厚みが、0.6μm以上11μm以下である、項1~8のいずれかに記載の電池用包装材料。
項10. 前記硬化樹脂層の軟化温度が、180℃以上260℃以下の範囲にある、項1~9のいずれかに記載の電池用包装材料。
項11. 前記熱融着性樹脂層の厚みが、10μm以上40μm以下の範囲にある、項1~10のいずれかに記載の電池用包装材料。
項12. 前記熱融着性樹脂層は、その表面に微細な凹凸を備えている、項1~11のいずれかに記載の電池用包装材料。
項13. 少なくとも、基材層と、バリア層と、硬化樹脂層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備えた積層体を得る積層工程を備えており、
プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記積層体の端部の前記硬化樹脂層表面に前記プローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、前記プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、前記プローブの位置が初期値よりも低下しないものを前記硬化樹脂層として用いる、電池用包装材料の製造方法。The present invention is an invention completed by further studies based on these findings. That is, the present invention provides inventions in the following aspects.
In the thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, the probe is installed on the surface of the cured resin layer in the cross section of the laminate, and the set value of the deflection of the probe at the start of measurement is -4 V and the temperature rise rate is 5. A packaging material for a battery, wherein the position of the probe does not decrease below the initial value when the probe is heated from 40°C to 220°C under the condition of °C/min.
Item 8.
Item 9. Item 9. The battery packaging material according to any one of
Item 11. Item 11. The battery packaging material according to any one of
Item 12. Item 12. The battery packaging material according to any one of
Item 13. A lamination step of obtaining a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, a cured resin layer, and a heat-fusible resin layer in this order,
In thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, the probe is installed on the surface of the cured resin layer at the end of the laminate, and the set value of the deflection of the probe at the start of measurement is -4 V, the temperature increase rate A method for producing a battery packaging material, wherein the cured resin layer does not lower the position of the probe than the initial value when the probe is heated from 40° C. to 220° C. under the condition of 5° C./min.
本発明の電池用包装材料によれば、絶縁性及び耐久性が高い電池用包装材料を提供することができる。すなわち、本発明の電池用包装材料によって電池素子を封止することにより、電池の絶縁性及び耐久性を高めることができる。 According to the battery packaging material of the present invention, it is possible to provide a battery packaging material having high insulation and durability. That is, by sealing the battery element with the battery packaging material of the present invention, the insulation and durability of the battery can be enhanced.
本発明において、電池用包装材料は、少なくとも、基材層と、バリア層と、硬化樹脂層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、プローブの変位量を測定する熱機械分析において、積層体の断面の硬化樹脂層表面にプローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、プローブの位置が初期値よりも低下しないことを特徴とする。以下、図1から図3を参照しながら、本発明の電池用包装材料、その製造方法、及び電池素子が本発明の電池用包装材料により封止された本発明の電池について詳述する。 In the present invention, the battery packaging material is composed of a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, a cured resin layer, and a heat-fusible resin layer in this order, and the amount of displacement of the probe is In the thermomechanical analysis to be measured, a probe is installed on the surface of the cured resin layer in the cross section of the laminate, and the deflection setting value of the probe at the start of measurement is -4 V, and the temperature rise rate is 5 ° C./min. is heated from 40° C. to 220° C., the position of the probe does not decrease from the initial value. Hereinafter, the battery packaging material of the present invention, the method for producing the same, and the battery of the present invention in which the battery element is sealed with the battery packaging material of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 .
なお、本明細書において、数値範囲については、「~」で示される数値範囲は「以上」、「以下」を意味する。例えば、2~15mmとの表記は、2mm以上15mm以下を意味する。 In this specification, regarding numerical ranges, the numerical range indicated by "-" means "more than" and "less than". For example, the notation of 2 to 15 mm means 2 mm or more and 15 mm or less.
1.電池用包装材料の積層構造
本発明の電池用包装材料は、図1に示すように、少なくとも、基材層1、バリア層3、硬化樹脂層4、及び熱融着性樹脂層5をこの順に備えた積層体からなる。本発明の電池用包装材料において、基材層1が最外層側になり、熱融着性樹脂層5は最内層になる。即ち、電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置する熱融着性樹脂層5同士が熱融着して電池素子を密封することにより、電池素子が封止される。 1. Laminated structure of battery packaging material The battery packaging material of the present invention comprises, as shown in FIG. It consists of a laminate with In the battery packaging material of the present invention, the
本発明の電池用包装材料は、図2に示すように、基材層1とバリア層3との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着剤層2を備えていてもよい。また、図3に示すように、基材層1のバリア層3とは反対側の表面には、表面被覆層6を備えていてもよい。
As shown in FIG. 2, the battery packaging material of the present invention is provided with an
本発明の電池用包装材料を構成する積層体の厚みとしては、特に制限されないが、積層体の厚みを可能な限り薄くしつつ、高い絶縁性及び耐久性を発揮する観点からは、好ましくは約160μm以下、より好ましくは35~155μm程度、さらに好ましくは45~120μm程度が挙げられる。本発明の電池用包装材料を構成する積層体の厚みが、例えば160μm以下と薄い場合にも、本発明によれば、優れた絶縁性を発揮し得る。このため、本発明の電池用包装材料は、電池のエネルギー密度の向上に寄与することができる。 The thickness of the laminate constituting the battery packaging material of the present invention is not particularly limited. 160 μm or less, more preferably about 35 to 155 μm, more preferably about 45 to 120 μm. Even when the thickness of the laminate constituting the battery packaging material of the present invention is as thin as, for example, 160 μm or less, the present invention can exhibit excellent insulating properties. Therefore, the battery packaging material of the present invention can contribute to improving the energy density of the battery.
2.電池用包装材料を形成する各層
[基材層1]
本発明の電池用包装材料において、基材層1は最外層側に位置する層である。基材層1を形成する素材については、絶縁性を備えるものであることを限度として特に制限されるものではない。基材層1を形成する素材としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、珪素樹脂、フェノール樹脂、及びこれらの混合物や共重合物等の樹脂フィルムが挙げられる。また、基材層1は、樹脂を塗布して形成してもよい。これらの中でも、好ましくはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂が挙げられ、より好ましくは2軸延伸ポリエステル樹脂、2軸延伸ポリアミド樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、共重合ポリエステル、ポリカーボネート等が挙げられる。また、ポリアミド樹脂としては、具体的には、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6とナイロン66との共重合体、ナイロン6,10、ポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)等が挙げられる。 2. Each layer forming the battery packaging material [base layer 1]
In the battery packaging material of the present invention, the
基材層1は、1層の樹脂フィルムから形成されていてもよいが、耐ピンホール性や絶縁性を向上させるために、2層以上の樹脂フィルムで形成されていてもよい。具体的には、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムとを積層させた多層構造、ナイロンフィルムを複数積層させた多層構造、ポリエステルフィルムを複数積層させた多層構造などが挙げられる。基材層1が多層構造である場合、2軸延伸ナイロンフィルムと2軸延伸ポリエステルフィルムの積層体、2軸延伸ナイロンフィルムを複数積層させた積層体、2軸延伸ポリエステルフィルムを複数積層させた積層体が好ましい。例えば、基材層1を2層の樹脂フィルムから形成する場合、ポリエステル樹脂とポリエステル樹脂を積層する構成、ポリアミド樹脂とポリアミド樹脂を積層する構成、またはポリエステル樹脂とポリアミド樹脂を積層する構成にすることが好ましく、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートを積層する構成、ナイロンとナイロンを積層する構成、またはポリエチレンテレフタレートとナイロンを積層する構成にすることがより好ましい。また、ポリエステル樹脂は、例えば電解液が表面に付着した際に変色し難いことなどから、当該積層構成においては、ポリエステル樹脂が最外層に位置するように基材層1を積層することが好ましい。基材層1を多層構造とする場合、各層の厚みとして、好ましくは2~25μm程度が挙げられる。
The
基材層1を多層の樹脂フィルムで形成する場合、2以上の樹脂フィルムは、接着剤または接着性樹脂などの接着成分を介して積層させればよく、使用される接着成分の種類や量等については、後述する接着剤層2の場合と同様である。なお、2層以上の樹脂フィルムを積層させる方法としては、特に制限されず、公知方法が採用でき、例えばドライラミネート法、サンドイッチラミネート法などが挙げられ、好ましくはドライラミネート法が挙げられる。ドライラミネート法により積層させる場合には、接着層としてポリウレタン系接着剤を用いることが好ましい。このとき、接着層の厚みとしては、例えば2~5μm程度が挙げられる。
When the
本発明において、電池用包装材料の成形性を高める観点からは、基材層1の表面には、滑剤が存在していることが好ましい。滑剤としては、特に制限されないが、好ましくはアミド系滑剤が挙げられる。アミド系滑剤の具体例としては、例えば、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、置換アミド、メチロールアミド、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミドなどが挙げられる。飽和脂肪酸アミドの具体例としては、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミドなどが挙げられる。不飽和脂肪酸アミドの具体例としては、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどが挙げられる。置換アミドの具体例としては、N-オレイルパルミチン酸アミド、N-ステアリルステアリン酸アミド、N-ステアリルオレイン酸アミド、N-オレイルステアリン酸アミド、N-ステアリルエルカ酸アミドなどが挙げられる。また、メチロールアミドの具体例としては、メチロールステアリン酸アミドなどが挙げられる。飽和脂肪酸ビスアミドの具体例としては、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、N,N’-ジステアリルアジピン酸アミド、N,N’-ジステアリルセバシン酸アミドなどが挙げられる。不飽和脂肪酸ビスアミドの具体例としては、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’-ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’-ジオレイルセバシン酸アミドなどが挙げられる。脂肪酸エステルアミドの具体例としては、ステアロアミドエチルステアレートなどが挙げられる。また、芳香族系ビスアミドの具体例としては、m-キシリレンビスステアリン酸アミド、m-キシリレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、N,N’-ジステアリルイソフタル酸アミドなどが挙げられる。滑剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
In the present invention, a lubricant is preferably present on the surface of the
基材層1表面に滑剤が存在する場合、その存在量としては、特に制限されないが、温度24℃、湿度60%環境において、好ましくは約3mg/m2以上、より好ましくは4~15mg/m2程度、さらに好ましくは5~14mg/m2程度が挙げられる。When a lubricant exists on the surface of the
基材層1には、滑剤が含まれていてもよい。また、基材層1の表面に存在する滑剤は、基材層1を構成する樹脂に含まれる滑剤を滲出させたものであってもよいし、基材層1の表面に滑剤を塗布したものであってもよい。
The
基材層1の厚みについては、基材層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、3~50μm程度、好ましくは10~35μm程度が挙げられる。
The thickness of the
[接着剤層2]
本発明の電池用包装材料において、接着剤層2は、基材層1とバリア層3を強固に接着させるために、必要に応じて、これらの間に設けられる層である。[Adhesive layer 2]
In the battery packaging material of the present invention, the
接着剤層2は、基材層1とバリア層3とを接着可能である接着剤によって形成される。接着剤層2の形成に使用される接着剤は、2液硬化型接着剤であってもよく、また1液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着剤層2の形成に使用される接着剤についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれであってもよい。
The
接着剤層2の形成に使用できる接着成分としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、共重合ポリエステル等のポリエステル系樹脂;ポリエーテル系接着剤;ポリウレタン系接着剤;エポキシ系樹脂;フェノール樹脂系樹脂;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、共重合ポリアミド等のポリアミド系樹脂;ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂;セルロース系接着剤;(メタ)アクリル系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリカーボネート;尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ樹脂;クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン-ブタジエンゴム等のゴム;シリコーン系樹脂等が挙げられる。これらの接着成分は1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの接着成分の中でも、好ましくはポリウレタン系接着剤が挙げられる。
Specific examples of adhesive components that can be used to form the
ポリウレタン系接着剤としては、例えば、ポリオール成分(A)を含有する主剤と、ポリイソシアネート成分(B)を含有する硬化剤とを含有するポリウレタン系接着剤であって、ポリオール成分(A)がポリエステルポリオール(A1)を含有し、ポリエステルポリオール(A1)が多塩基酸成分と多価アルコール成分とから構成される数平均分子量5000~50000のポリエステルポリオールであって、多塩基酸成分100モル%中、芳香族多塩基酸成分を45~95モル%含み、接着剤層の100%伸び時の引張り応力が100kg/cm2以上、500kg/cm2以下となるものが挙げられる。また、例えば、主剤とポリイソシアネート硬化剤とを含有する電池用包装材用ポリウレタン系接着剤であって、主剤が、ガラス転移温度が40℃以上のポリエステルポリオール(A1)5~50重量%およびガラス転移温度が40℃未満のポリエステルポリオール(A2)95~50重量%を含むポリオール成分(A)とシランカップリング剤(B)とを含み、ポリオール成分(A)由来のヒドロキシル基とカルボキシル基の合計に対する硬化剤中に含まれるイソシアネート基の当量比[NCO]/([OH]+[COOH])が1~30であるものが挙げられる。As the polyurethane adhesive, for example, a polyurethane adhesive containing a main agent containing a polyol component (A) and a curing agent containing a polyisocyanate component (B), wherein the polyol component (A) is a polyester A polyester polyol containing a polyol (A1), wherein the polyester polyol (A1) is composed of a polybasic acid component and a polyhydric alcohol component and has a number average molecular weight of 5000 to 50000, wherein 100 mol% of the polybasic acid component Examples include those containing 45 to 95 mol % of an aromatic polybasic acid component and having a tensile stress of 100 kg/cm 2 or more and 500 kg/cm 2 or less when the adhesive layer is stretched 100%. Further, for example, a polyurethane-based adhesive for battery packaging containing a main agent and a polyisocyanate curing agent, wherein the main agent is a polyester polyol (A1) having a glass transition temperature of 40° C. or higher and 5 to 50% by weight of glass A polyol component (A) containing 95 to 50% by weight of a polyester polyol (A2) having a transition temperature of less than 40° C. and a silane coupling agent (B), wherein the sum of hydroxyl groups and carboxyl groups derived from the polyol component (A) The equivalent ratio [NCO]/([OH]+[COOH]) of the isocyanate group contained in the curing agent to the curing agent is 1 to 30.
また、接着剤層2は、着色剤を含んでいてもよい。接着剤層2が着色剤を含んでいることにより、電池用包装材料を着色することができる。着色剤としては、顔料、染料などの公知のものが使用できる。また、着色剤は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
Moreover, the
例えば、無機系の顔料の具体例としては、好ましくはカーボンブラック、酸化チタンなどが挙げられる。また、有機系の顔料の具体例としては、好ましくはアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、縮合多環系顔料などが挙げられる。アゾ系顔料としては、ウォッチングレッド、力―ミン6Cなどの溶性顔料;モノアゾイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンオレンジ、ピラゾロンレッド、パーマネントレッド等の不溶性アゾ顔料が挙げられ、フタロシアニン系顔料としては、銅フタロシアニン顔料、無金属フタロシアニン顔料としての青系顔料や緑系顔料が挙げられ、縮合多環系顔料としては、ジオキサジンバイオレット、キナクリドンバイオレットなどが挙げられる。また、顔料としては、パール顔料や、蛍光顔料なども使用できる。 For example, specific examples of inorganic pigments preferably include carbon black and titanium oxide. Further, specific examples of organic pigments preferably include azo pigments, phthalocyanine pigments, condensed polycyclic pigments, and the like. Examples of azo pigments include soluble pigments such as Watching Red and Chikamine 6C; insoluble azo pigments such as monoazo yellow, disazo yellow, pyrazolone orange, pyrazolone red, and permanent red; and phthalocyanine pigments include copper phthalocyanine pigments. , metal-free phthalocyanine pigments such as blue pigments and green pigments, and condensed polycyclic pigments such as dioxazine violet and quinacridone violet. Pearl pigments and fluorescent pigments can also be used as pigments.
着色剤の中でも、例えば電池用包装材料の外観を黒色とするためには、カーボンブラックが好ましい。 Among the coloring agents, carbon black is preferable, for example, in order to make the external appearance of the battery packaging material black.
顔料の平均粒子径としては、特に制限されず、例えば、0.05~5μm程度、好ましくは0.08~2μm程度が挙げられる。なお、顔料の平均粒子径は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置で測定されたメジアン径とする。 The average particle size of the pigment is not particularly limited, and is, for example, approximately 0.05 to 5 μm, preferably approximately 0.08 to 2 μm. The average particle size of the pigment is the median size measured with a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer.
接着剤層2における顔料の含有量としては、電池用包装材料が着色されれば特に制限されず、例えば5~60質量%程度が挙げられる。
The content of the pigment in the
接着剤層2の厚みについては、硬化樹脂層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、1~10μm程度、好ましくは2~5μm程度が挙げられる。
The thickness of the
[着色層]
着色層は、基材層1と接着剤層2との間に必要に応じて設けられる層である(図示を省略する)。着色層を設けることにより、電池用包装材料を着色することができる。[Colored layer]
The colored layer is a layer provided as necessary between the
着色層は、例えば、着色剤を含むインキを基材層1の表面、またはバリア層3の表面に塗布することにより形成することができる。着色剤としては、顔料、染料などの公知のものが使用できる。また、着色剤は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
The colored layer can be formed, for example, by applying ink containing a coloring agent to the surface of the
着色層に含まれる着色剤の具体例としては、[接着剤層2]の欄で例示したものと同じものが例示される。 Specific examples of the colorant contained in the colored layer are the same as those exemplified in the section [Adhesive layer 2].
[バリア層3]
電池用包装材料において、バリア層3は、電池用包装材料の強度向上の他、電池内部に水蒸気、酸素、光などが侵入することを防止する機能を有する層である。バリア層3は、金属箔、金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜、これらの蒸着層を設けたフィルムなどにより形成することができ、金属で形成されている層であることが好ましい。バリア層3を構成する金属としては、具体的には、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン鋼などが挙げられ、好ましくはアルミニウムが挙げられる。バリア層3は、例えば、金属箔や金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜、これらの蒸着膜を設けたフィルムなどにより形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム箔又はステンレス鋼箔により形成することがさらに好ましい。電池用包装材料の製造時に、バリア層3にしわやピンホールが発生することを防止する観点からは、バリア層は、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム(JIS H4160:1994 A8021H-O、JIS H4160:1994 A8079H-O、JIS H4000:2014 A8021P-O、JIS H4000:2014 A8079P-O)など軟質アルミニウム箔により形成することがより好ましい。[Barrier layer 3]
In the battery packaging material, the
また、ステンレス鋼箔としては、オーステナイト系のステンレス鋼箔、フェライト系のステンレス鋼箔などが挙げられる。ステンレス鋼箔は、オーステナイト系のステンレス鋼により構成されていることが好ましい。 Examples of stainless steel foil include austenitic stainless steel foil and ferritic stainless steel foil. The stainless steel foil is preferably made of austenitic stainless steel.
ステンレス鋼箔を構成するオーステナイト系のステンレス鋼の具体例としては、SUS304、SUS301、SUS316Lなどが挙げられ、これら中でも、SUS304が特に好ましい。 Specific examples of the austenitic stainless steel constituting the stainless steel foil include SUS304, SUS301, SUS316L, etc. Among these, SUS304 is particularly preferable.
バリア層3の厚みは、水蒸気などのバリア層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、上限としては、好ましくは約85μm以下、より好ましくは約50μm以下、さらに好ましくは40μm以下が挙げられ、下限としては、好ましくは約10μm以上が挙げられ、当該厚みの範囲としては、10~80μm程度、好ましくは10~50μm程度とすることができる。なお、バリア層3がステンレス鋼箔により構成されている場合、ステンレス鋼箔の厚みとしては、好ましくは約85μm以下、より好ましくは約50μm以下、さらに好ましくは約40μm以下、さらに好ましくは約30μm以下、特に好ましくは約25μm以下が挙げられ、下限としては、約10μm以上が挙げられ、好ましい厚みの範囲としては、10~85μm程度、10~50μm程度、より好ましくは10~40μm程度、より好ましくは10~30μm程度、さらに好ましくは15~25μm程度が挙げられる。
The thickness of the
また、バリア層3は、接着の安定化、溶解や腐食の防止などのために、少なくとも一方の面、好ましくは両面が化成処理されていることが好ましい。ここで、化成処理とは、バリア層の表面に耐酸性皮膜を形成する処理をいう。本発明のバリア層3の表面に耐酸性皮膜が形成されている場合、バリア層3には耐酸性皮膜が含まれる。化成処理としては、例えば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、蓚酸クロム、重リン酸クロム、クロム酸アセチルアセテート、塩化クロム、硫酸カリウムクロムなどのクロム酸化合物を用いたクロム酸クロメート処理;リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸などのリン酸化合物を用いたリン酸クロメート処理;下記一般式(1)~(4)で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体を用いたクロメート処理などが挙げられる。なお、当該アミノ化フェノール重合体において、下記一般式(1)~(4)で表される繰り返し単位は、1種類単独で含まれていてもよいし、2種類以上の任意の組み合わせであってもよい。
At least one surface, preferably both surfaces, of the
一般式(1)~(4)中、Xは、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基またはベンジル基を示す。また、R1及びR2は、それぞれ同一または異なって、ヒドロキシル基、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を示す。一般式(1)~(4)において、X、R1及びR2で示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基などの炭素数1~4の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。また、X、R1及びR2で示されるヒドロキシアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基、1-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、1-ヒドロキシブチル基、2-ヒドロキシブチル基、3-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基などのヒドロキシル基が1個置換された炭素数1~4の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。一般式(1)~(4)において、X、R1及びR2で示されるアルキル基及びヒドロキシアルキル基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。一般式(1)~(4)において、Xは、水素原子、ヒドロキシル基またはヒドロキシアルキル基であることが好ましい。一般式(1)~(4)で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、例えば、500~100万程度であることが好ましく、1000~2万程度であることがより好ましい。In general formulas (1) to (4), X represents a hydrogen atom, hydroxyl group, alkyl group, hydroxyalkyl group, allyl group or benzyl group. R 1 and R 2 are the same or different and represent a hydroxyl group, an alkyl group or a hydroxyalkyl group. Examples of alkyl groups represented by X, R 1 and R 2 in general formulas (1) to (4) include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, A linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a tert-butyl group can be mentioned. Examples of hydroxyalkyl groups represented by X, R 1 and R 2 include hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 1-hydroxypropyl group, 2-hydroxypropyl group, 3- straight or branched chain having 1 to 4 carbon atoms substituted with one hydroxyl group such as hydroxypropyl group, 1-hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group and 4-hydroxybutyl group; An alkyl group is mentioned. In general formulas (1) to (4), the alkyl groups and hydroxyalkyl groups represented by X, R 1 and R 2 may be the same or different. In general formulas (1) to (4), X is preferably a hydrogen atom, a hydroxyl group or a hydroxyalkyl group. The number average molecular weight of the aminated phenol polymer having repeating units represented by formulas (1) to (4) is, for example, preferably about 500 to 1,000,000, more preferably about 1,000 to 20,000. more preferred.
また、バリア層3に耐食性を付与する化成処理方法として、リン酸中に、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化スズなどの金属酸化物や硫酸バリウムの微粒子を分散させたものをコーティングし、150℃以上で焼付け処理を行うことにより、バリア層3の表面に耐酸性皮膜を形成する方法が挙げられる。また、耐酸性皮膜の上には、カチオン性ポリマーを架橋剤で架橋させた樹脂層をさらに形成してもよい。ここで、カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミンとカルボン酸を有するポリマーからなるイオン高分子錯体、アクリル主骨格に1級アミンをグラフト重合させた1級アミングラフトアクリル樹脂、ポリアリルアミンまたはその誘導体、アミノフェノールなどが挙げられる。これらのカチオン性ポリマーとしては、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、架橋剤としては、例えば、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、及びオキサゾリン基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の官能基を有する化合物、シランカップリング剤などが挙げられる。これらの架橋剤としては、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
In addition, as a chemical conversion treatment method for imparting corrosion resistance to the
また、耐酸性皮膜を具体的に設ける方法としては、たとえば、一つの例として、少なくともアルミニウム箔(バリア層)の内層側の面を、まず、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法等の周知の処理方法で脱脂処理を行い、その後脱脂処理面にリン酸Cr(クロム)塩、リン酸Ti(チタン)塩、リン酸Zr(ジルコニウム)塩、リン酸Zn(亜鉛)塩などのリン酸金属塩およびこれらの金属塩の混合体を主成分とする処理液(水溶液)、あるいは、リン酸非金属塩およびこれらの非金属塩の混合体を主成分とする処理液(水溶液)、あるいは、これらとアクリル系樹脂ないしフェノール系樹脂ないしポリウレタン系樹脂等の水系合成樹脂との混合物からなる処理液(水溶液)をロールコート法、グラビア印刷法、浸漬法等の周知の塗工法で塗工することにより、耐酸性皮膜を形成することができる。たとえば、リン酸Cr(クロム)塩系処理液で処理した場合は、CrPO4(リン酸クロム)、AlPO4(リン酸アルミニウム)、Al2O3(酸化アルミニウム)、Al(OH)x(水酸化アルミニウム)、AlFx(フッ化アルミニウム)などからなる耐酸性皮膜となり、リン酸Zn(亜鉛)塩系処理液で処理した場合は、Zn2PO4・4H2O(リン酸亜鉛水和物)、AlPO4(リン酸アルミニウム)、Al2O3(酸化アルミニウム)、Al(OH)x(水酸化アルミニウム)、AlFx(フッ化アルミニウム)などからなる耐酸性皮膜となる。As a specific method for providing an acid-resistant coating, for example, at least the inner layer side surface of an aluminum foil (barrier layer) is first subjected to an alkali immersion method, an electrolytic cleaning method, an acid cleaning method, or an electrolysis method. A degreasing treatment is performed by a well-known treatment method such as an acid cleaning method or an acid activation method, and then the degreased surface is coated with Cr (chromium) phosphate, Ti (titanium) phosphate, Zr (zirconium) phosphate, and phosphorus. A treatment liquid (aqueous solution) mainly composed of a metal phosphate salt such as Zn (zinc) acid salt and a mixture of these metal salts, or a non-metal phosphate and a mixture of these non-metal salts as a main component A treatment solution (aqueous solution), or a treatment solution (aqueous solution) consisting of a mixture of these and a water-based synthetic resin such as an acrylic resin, a phenolic resin, or a polyurethane resin is applied by a roll coating method, a gravure printing method, an immersion method, etc. An acid-resistant film can be formed by coating with a known coating method. For example, when treated with a Cr (chromium) phosphate salt-based treatment solution, CrPO 4 (chromium phosphate), AlPO 4 (aluminum phosphate), Al 2 O 3 (aluminum oxide), Al(OH) x (water aluminum oxide), AlF x (aluminum fluoride), etc., and when treated with a Zn (zinc) phosphate salt-based treatment solution, Zn 2 PO 4 4H 2 O (zinc phosphate hydrate ), AlPO 4 (aluminum phosphate), Al 2 O 3 (aluminum oxide), Al(OH) x (aluminum hydroxide), AlF x (aluminum fluoride), and the like.
また、耐酸性皮膜を設ける具体的方法の他の例としては、たとえば、少なくともアルミニウム箔の内層側の面を、まず、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法等の周知の処理方法で脱脂処理を行い、その後脱脂処理面に周知の陽極酸化処理を施すことにより、耐酸性皮膜を形成することができる。 Further, as other specific examples of the method for providing the acid-resistant film, for example, at least the inner layer side surface of the aluminum foil is first subjected to an alkali immersion method, an electrolytic cleaning method, an acid cleaning method, an electrolytic acid cleaning method, an acid activated An acid-resistant film can be formed by performing a degreasing treatment by a well-known treatment method such as a degreasing method, and then subjecting the degreased surface to a well-known anodizing treatment.
また、耐酸性皮膜の他の一例としては、リン化合物(例えば、リン酸塩系)、クロム化合物(例えば、クロム酸系)の皮膜が挙げられる。リン酸塩系としては、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸マンガン、リン酸カルシウム、リン酸クロムなどが挙げられ、クロム酸系としては、クロム酸クロムなどが挙げられる。 Another example of the acid-resistant coating includes a coating of a phosphorus compound (eg, phosphate-based) and a chromium compound (eg, chromic acid-based). Phosphate type includes zinc phosphate, iron phosphate, manganese phosphate, calcium phosphate, chromium phosphate and the like, and chromic acid type includes chromium chromate and the like.
また、耐酸性皮膜の他の一例としては、リン化合物(リン酸塩など)、クロム化合物(クロム酸塩など)、フッ化物、トリアジンチオール化合物等の耐酸性皮膜を形成することによって、エンボス成形時のアルミニウムと基材層との間のデラミネーション防止、電解質と水分とによる反応で生成するフッ化水素により、アルミニウム表面の溶解、腐食、特にアルミニウムの表面に存在する酸化アルミニウムが溶解、腐食することを防止し、かつ、アルミニウム表面の接着性(濡れ性)を向上させ、ヒートシール時の基材層とアルミニウムとのデラミネーション防止、エンボスタイプにおいてはプレス成形時の基材層とアルミニウムとのデラミネーション防止の効果を示す。耐酸性皮膜を形成する物質のなかでも、フェノール系樹脂、フッ化クロム(3)化合物、リン酸の3成分から構成された水溶液をアルミニウム表面に塗布し、乾燥焼付けの処理が良好である。 In addition, as another example of the acid-resistant film, by forming an acid-resistant film of phosphorus compounds (phosphates, etc.), chromium compounds (chromates, etc.), fluorides, triazine thiol compounds, etc., Prevention of delamination between the aluminum and the base material layer, dissolution and corrosion of the aluminum surface, especially aluminum oxide present on the aluminum surface, due to the hydrogen fluoride generated by the reaction between the electrolyte and moisture. and improve the adhesion (wettability) of the aluminum surface, prevent delamination between the base layer and aluminum during heat sealing, and delamination between the base layer and aluminum during press molding for embossed types. It shows the effect of preventing lamination. Among the substances that form an acid-resistant film, an aqueous solution composed of three components, phenolic resin, chromium (3) fluoride compound, and phosphoric acid, is applied to the surface of aluminum, followed by dry baking.
また、耐酸性皮膜は、酸化セリウムと、リン酸またはリン酸塩と、アニオン性ポリマーと、該アニオン性ポリマーを架橋させる架橋剤とを有する層を含み、前記リン酸またはリン酸塩が、前記酸化セリウム100質量部に対して、1~100質量部配合されていてもよい。耐酸性皮膜が、カチオン性ポリマーおよび該カチオン性ポリマーを架橋させる架橋剤を有する層をさらに含む多層構造であることが好ましい。 Further, the acid-resistant film includes a layer having cerium oxide, phosphoric acid or a phosphate, an anionic polymer, and a cross-linking agent that cross-links the anionic polymer, and the phosphoric acid or phosphate is the It may be blended in an amount of 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cerium oxide. It is preferable that the acid-resistant film has a multilayer structure further including a layer having a cationic polymer and a cross-linking agent for cross-linking the cationic polymer.
さらに、前記アニオン性ポリマーが、ポリ(メタ)アクリル酸またはその塩、あるいは(メタ)アクリル酸またはその塩を主成分とする共重合体であることが好ましい。また、前記架橋剤が、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、オキサゾリン基のいずれかの官能基を有する化合物とシランカップリング剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 Furthermore, the anionic polymer is preferably poly(meth)acrylic acid or a salt thereof, or a copolymer containing (meth)acrylic acid or a salt thereof as a main component. Moreover, the cross-linking agent is preferably at least one selected from the group consisting of a compound having a functional group such as an isocyanate group, a glycidyl group, a carboxyl group, or an oxazoline group, and a silane coupling agent.
また、前記リン酸またはリン酸塩が、縮合リン酸または縮合リン酸塩であることが好ましい。 Further, the phosphoric acid or phosphate is preferably condensed phosphoric acid or condensed phosphate.
化成処理は、1種類の化成処理のみを行ってもよいし、2種類以上の化成処理を組み合わせて行ってもよい。さらに、これらの化成処理は、1種の化合物を単独で使用して行ってもよく、また2種以上の化合物を組み合わせて使用して行ってもよい。化成処理の中でも、クロム酸クロメート処理や、クロム酸化合物、リン酸化合物、及びアミノ化フェノール重合体を組み合わせたクロメート処理などが好ましい。 As for the chemical conversion treatment, only one type of chemical conversion treatment may be performed, or two or more types of chemical conversion treatments may be performed in combination. Furthermore, these chemical conversion treatments may be carried out using one compound alone, or may be carried out using a combination of two or more compounds. Among chemical conversion treatments, chromic acid chromate treatment and chromate treatment in which a chromic acid compound, a phosphoric acid compound, and an aminated phenol polymer are combined are preferable.
耐酸性皮膜の具体例としては、リン酸塩、クロム酸塩、フッ化物、及びトリアジンチオール化合物のうち少なくとも1種を含むものが挙げられる。また、セリウム化合物を含む耐酸性皮膜も好ましい。セリウム化合物としては、酸化セリウムが好ましい。 Specific examples of acid-resistant coatings include those containing at least one of phosphates, chromates, fluorides, and triazinethiol compounds. An acid-resistant film containing a cerium compound is also preferred. As the cerium compound, cerium oxide is preferred.
また、耐酸性皮膜の具体例としては、リン酸塩系皮膜、クロム酸塩系皮膜、フッ化物系皮膜、トリアジンチオール化合物皮膜なども挙げられる。耐酸性皮膜としては、これらのうち1種類であってもよいし、複数種類の組み合わせであってもよい。さらに、耐酸性皮膜としては、バリア層の化成処理面を脱脂処理した後に、リン酸金属塩と水系合成樹脂との混合物からなる処理液、またはリン酸非金属塩と水系合成樹脂との混合物からなる処理液で形成されたものであってもよい。 Further, specific examples of acid-resistant coatings include phosphate-based coatings, chromate-based coatings, fluoride-based coatings, and triazinethiol compound coatings. The acid-resistant coating may be one of these, or may be a combination of multiple types. Furthermore, as the acid-resistant film, after degreasing the chemically treated surface of the barrier layer, It may be formed of a different treatment liquid.
なお、耐酸性皮膜の組成の分析は、例えば、飛行時間型2次イオン質量分析法を用いて行うことができる。 The composition of the acid-resistant coating can be analyzed using, for example, time-of-flight secondary ion mass spectrometry.
化成処理においてバリア層3の表面に形成させる耐酸性皮膜の量については、特に制限されないが、例えば、上記のクロメート処理を行う場合であれば、バリア層3の表面1m2当たり、クロム酸化合物がクロム換算で0.5~50mg程度、好ましくは1.0~40mg程度、リン化合物がリン換算で0.5~50mg程度、好ましくは1.0~40mg程度、及びアミノ化フェノール重合体が1.0~200mg程度、好ましくは5.0~150mg程度の割合で含有されていることが望ましい。The amount of the acid - resistant film formed on the surface of the
耐酸性皮膜の厚みとしては、特に制限されないが、皮膜の凝集力や、バリア層や熱融着性樹脂層との密着力の観点から、好ましくは1nm~20μm程度、より好ましくは1nm~100nm程度、さらに好ましくは1nm~50nm程度が挙げられる。なお、耐酸性皮膜の厚みは、透過電子顕微鏡による観察、または、透過電子顕微鏡による観察と、エネルギー分散型X線分光法もしくは電子線エネルギー損失分光法との組み合わせによって測定することができる。飛行時間型2次イオン質量分析法を用いた耐酸性皮膜の組成の分析により、例えば、CeとPとOからなる2次イオン(例えば、Ce2PO4 +、CePO4 -などの少なくとも1種)や、例えば、CrとPとOからなる2次イオン(例えば、CrPO2 +、CrPO4 -などの少なくとも1種)に由来するピークが検出される。The thickness of the acid-resistant coating is not particularly limited, but is preferably about 1 nm to 20 μm, more preferably about 1 nm to 100 nm, from the viewpoint of cohesion of the coating and adhesion to the barrier layer and the heat-sealable resin layer. , and more preferably about 1 nm to 50 nm. The thickness of the acid-resistant film can be measured by observation with a transmission electron microscope, or by a combination of observation with a transmission electron microscope and energy dispersive X-ray spectroscopy or electron beam energy loss spectroscopy. By analysis of the composition of the acid-resistant film using time-of-flight secondary ion mass spectrometry, for example, secondary ions composed of Ce, P and O (for example, at least one of Ce 2 PO 4 + , CePO 4 − ) and secondary ions composed of Cr, P, and O (eg, at least one of CrPO 2 + and CrPO 4 − ) are detected.
化成処理は、耐酸性皮膜の形成に使用する化合物を含む溶液を、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法などによって、バリア層の表面に塗布した後に、バリア層の温度が70~200℃程度になるように加熱することにより行われる。また、バリア層に化成処理を施す前に、予めバリア層を、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法などによる脱脂処理に供してもよい。このように脱脂処理を行うことにより、バリア層の表面の化成処理をより効率的に行うことが可能となる。 In the chemical conversion treatment, a solution containing a compound used for forming an acid-resistant film is applied to the surface of the barrier layer by a bar coating method, a roll coating method, a gravure coating method, an immersion method, or the like. It is carried out by heating to about 200°C. In addition, before the barrier layer is subjected to the chemical conversion treatment, the barrier layer may be previously subjected to a degreasing treatment by an alkali immersion method, an electrolytic cleaning method, an acid cleaning method, an electrolytic acid cleaning method, or the like. By performing the degreasing treatment in this way, it becomes possible to perform the chemical conversion treatment on the surface of the barrier layer more efficiently.
[硬化樹脂層4]
本発明において、硬化樹脂層4は、電池用包装材料の絶縁性及び耐久性を高めるために、バリア層3と熱融着性樹脂層5との間に設けられる層である。[Cured resin layer 4]
In the present invention, the cured
本発明において、硬化樹脂層4は、プローブの変位量を測定する熱機械分析において、電池用包装材料(積層体)の断面の硬化樹脂層表面にプローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、プローブの位置が初期値よりも低下しないことを特徴としている。
In the present invention, the cured
プローブの変位量を測定する熱機械分析においては、例えば図5の概念図に示すように、まず、電池用包装材料(積層体)の断面の硬化樹脂層4の表面に熱機械分析の装置のプローブ10を設置する(図5の測定開始A)。このときの断面は、電池用包装材料の中心部を通るように厚み方向に切断して得られた、硬化樹脂層4の断面が露出した部分である。切断は、市販品の回転式ミクロトームなどを用いて行うことができる。なお、電解質などが封入された電池に使用されている電池用包装材料について、変位量測定を行う場合には、電池用包装材料の熱融着性樹脂層が互いに熱融着されている部分について、測定を行う。熱機械分析の装置としては、加熱機構付きのカンチレバーを取り付けられる原子間力顕微鏡を使用することができ、例えば、ANASIS INSTRUMENTS社製のafm plusシステムを用い、プローブとしてはカンチレバーThermaLever AN2-200(ばね定数0.5~3N/m)を使用することができる。プローブ10の先端半径は30nm以下、プローブ10のディフレクション(Deflection)の設定値は-4V、昇温速度5℃/分とする。次に、この状態でプローブを加熱すると、プローブからの熱により図5のBのように、硬化樹脂層4表面が膨張して、プローブ10が押し上げられ、プローブ10の位置が初期値(プローブの温度が40℃である時の位置)よりも上昇する。さらに温度が上昇すると、硬化樹脂層4が軟化し、図5のCのように、プローブ10が硬化樹脂層4に突き刺さり、プローブ10の位置が下がる。なお、プローブの変位量を測定する熱機械分析においては、測定対象となる電池用包装材料は室温(25℃)環境にあり、40℃に加熱されたプローブを硬化樹脂層4表面に設置して、測定を開始する。プローブの変位量測定は、電池用包装材料について、厚み方向に沿った断面を作製し、断面の5箇所について測定し(図10を参照)、平均値を測定値として採用する。なお、断面の厚み方向と垂直方向については、いずれの方向(例えばTDが挙げられる)でもよく、いずれかの方向において、プローブの位置が初期値よりも低下する温度が130℃以下となればよい。また、キャリブレーションについても、5回行い、平均値を採用する。
In the thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, first, as shown in the conceptual diagram of FIG. Install the probe 10 (measurement start A in FIG. 5). The cross section at this time is the exposed portion of the cross section of the cured
なお、本発明においては、プローブの変位量の測定を、電池用包装材料の積層体の断面から行うため、接着層を形成する材料(電池用包装材料となる前)の表面から測定する場合に比べて、電池での使用状態に近い状態で、接着層のみの熱挙動を測定できる。つまり、接着層の材料をフィルム基材等に塗布して、その表面からTMA等により軟化温度等を測定した場合、測定に必要な厚みが、実際の接着層の厚みよりも10倍以上厚いため、実際に電池用包装材料として使用された場合での硬化度や結合状態が異なるため熱挙動が異なる。また、この場合、フィルム基材等の熱挙動の影響が重なる場合があり、接着層のみの熱機械物性を測定しているとは言い切れない。 In the present invention, since the amount of displacement of the probe is measured from the cross section of the laminate of the battery packaging material, when measuring from the surface of the material forming the adhesive layer (before it becomes the battery packaging material), In comparison, it is possible to measure the thermal behavior of only the adhesive layer in a state close to that used in a battery. In other words, when the material of the adhesive layer is applied to a film substrate or the like and the softening temperature or the like is measured from the surface by TMA or the like, the thickness required for measurement is 10 times or more thicker than the actual thickness of the adhesive layer. , the thermal behavior is different when actually used as a battery packaging material due to the difference in the degree of cure and bonding state. Moreover, in this case, the thermal behavior of the film substrate and the like may also have an influence, and it cannot be said that the thermomechanical properties of only the adhesive layer are measured.
本発明の電池用包装材料においては、絶縁性及び耐久性をより一層高める観点から、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、硬化樹脂層4表面に設置したプローブ10の位置が初期値(プローブの温度が40℃である時の位置)よりも低下せず、さらに、160℃から200℃まで加熱した際に、硬化樹脂層4表面に設置したプローブ10の位置が低下しないことがより好ましい。電池用包装材料の熱融着性樹脂層同士をヒートシールして電池素子を封止する工程は、通常、160℃から200℃程度に加熱して行われる。このため、プローブを160℃から200℃まで加熱した際に、硬化樹脂層4表面に設置したプローブ10の位置が低下しない電池用包装材料は、特に高い絶縁性及び耐久性を発揮することができる。絶縁性及び耐久性をより一層高める観点から、プローブを40℃から250℃まで加熱した際に、硬化樹脂層4表面に設置したプローブ10の位置が初期値よりも低下せず、さらに、160℃から200℃まで加熱した際に、硬化樹脂層4表面に設置したプローブ10の位置が低下しないことがさらに好ましい。
In the battery packaging material of the present invention, from the viewpoint of further improving insulation and durability, the set value of deflection of the probe at the start of measurement is -4 V, and the temperature rise rate is 5 ° C./min. When the is heated from 40 ° C. to 220 ° C., the position of the
また、同様の観点から、プローブ10の変位量を測定する熱機械分析において、電池用包装材料(積層体)の断面の硬化樹脂層4の表面にプローブ10を設置し、プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、140℃から220℃まで加熱した際のプローブ10の位置の上昇量が、80℃から120℃まで加熱した際のプローブ10の位置の上昇量よりも大きいことが好ましく、プローブを40℃から250℃まで加熱した際に、140℃から250℃まで加熱した際のプローブ10の位置の上昇量が、80℃から120℃まで加熱した際のプローブ10の位置の上昇量よりも大きいことがより好ましい。さらに、80℃から120℃まで加熱した際のプローブ10の位置の上昇量と、140℃から220℃まで加熱した際のプローブ10の位置の上昇量の差としては、好ましくは、0V以上、0.05V以上、0.1V以上が挙げられる。
From a similar point of view, in the thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the
前述の通り、電池の製造工程において、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、熱融着性樹脂層の表面に付着する場合があり、これによって、熱融着性樹脂層に薄肉部分や貫通孔が生じ、絶縁性が低下する虞がある。これに対して、本発明の電池用包装材料においては、プローブ10の変位量を測定する熱機械分析において、上記の特性を有しているため、例えば、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、熱融着性樹脂層同士の界面や電極タブと熱融着性樹脂層との間などのヒートシールされる部分に存在する場合にも、電池用包装材料の絶縁性や耐久性が高められている。
As described above, during the battery manufacturing process, minute foreign matter such as fragments of the electrode active material and electrode tabs may adhere to the surface of the heat-fusible resin layer, causing damage to the heat-fusible resin layer. A thin portion or a through hole may be generated, and the insulation may be deteriorated. On the other hand, the battery packaging material of the present invention has the above characteristics in thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the
本発明において、硬化樹脂層4は、上記の特性を発揮する硬化樹脂により構成されていればよい。バリア層3と熱融着性樹脂層5とを強固に接着し、電池用包装材料に高い絶縁性及び耐久性を発揮させる観点からは、硬化樹脂層4は、酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
In the present invention, the cured
本発明において、酸変性ポリオレフィンとしては、不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性されたポリオレフィンを用いることが好ましい。さらに、酸変性ポリオレフィンは、(メタ)アクリル酸エステルでさらに変性されていてもよい。なお、(メタ)アクリル酸エステルでさらに変性された変性ポリオレフィンは、不飽和カルボン酸またはその酸無水物と(メタ)アクリル酸エステルとを併用して、ポリオレフィンを酸変性することにより得られるものである。本発明において、「(メタ)アクリル酸エステル」とは、「アクリル酸エステル」または「メタクリル酸エステル」を意味する。酸変性ポリオレフィンは、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。 In the present invention, as the acid-modified polyolefin, it is preferable to use a polyolefin modified with an unsaturated carboxylic acid or its acid anhydride. Furthermore, the acid-modified polyolefin may be further modified with a (meth)acrylate. The modified polyolefin further modified with a (meth)acrylic acid ester is obtained by acid-modifying a polyolefin using a combination of an unsaturated carboxylic acid or its acid anhydride and a (meth)acrylic acid ester. be. In the present invention, "(meth)acrylic acid ester" means "acrylic acid ester" or "methacrylic acid ester". Acid-modified polyolefin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
酸変性されるポリオレフィンは、少なくともモノマー単位としてオレフィンを含む樹脂であれば特に限定されない。ポリオレフィンは、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方により構成することができ、ポリプロピレンにより構成することが好ましい。ポリエチレンは、例えば、ホモポリエチレン及びエチレンコポリマーの少なくとも一方により構成することができる。ポリプロピレンは、例えば、ホモポリプロピレン及びプロピレンコポリマーの少なくとも一方により構成することができる。プロピレンコポリマーとしては、エチレン-プロピレンコポリマー、プロピレン-ブテンコポリマー、エチレン-プロピレン-ブテンコポリマーなどのプロピレンと他のオレフィンとのコポリマーなどが挙げられる。ポリプロピレンに含まれるプロピレン単位の割合は、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高める観点から、50~100モル%程度とすることが好ましく、80~100モル%程度とすることがより好ましい。また、ポリエチレンに含まれるエチレン単位の割合は、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高める観点から、50~100モル%程度とすることが好ましく、80~100モル%程度とすることがより好ましい。エチレンコポリマー及びプロピレンコポリマーは、それぞれ、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーのいずれであってもよい。また、エチレンコポリマー及びプロピレンコポリマーは、それぞれ、結晶性、非晶性のいずれであってもよく、これらの共重合物または混合物であってもよい。ポリオレフィンは、1種類のホモポリマーまたはコポリマーにより形成されていてもよいし、2種類以上のホモポリマーまたはコポリマーにより形成されていてもよい。 The acid-modified polyolefin is not particularly limited as long as it is a resin containing at least an olefin as a monomer unit. Polyolefin can be composed of, for example, at least one of polyethylene and polypropylene, and is preferably composed of polypropylene. Polyethylene can be composed of, for example, homopolyethylene and/or ethylene copolymers. Polypropylene may be composed of, for example, homopolypropylene and/or propylene copolymers. Propylene copolymers include copolymers of propylene with other olefins such as ethylene-propylene copolymers, propylene-butene copolymers, ethylene-propylene-butene copolymers, and the like. The proportion of propylene units contained in polypropylene is preferably about 50 to 100 mol%, more preferably about 80 to 100 mol%, from the viewpoint of further enhancing the insulation and durability of the battery packaging material. . In addition, the ratio of ethylene units contained in polyethylene is preferably about 50 to 100 mol%, more preferably about 80 to 100 mol%, from the viewpoint of further improving the insulation and durability of the battery packaging material. more preferred. Ethylene copolymers and propylene copolymers can be either random copolymers or block copolymers, respectively. Also, the ethylene copolymer and propylene copolymer may be either crystalline or amorphous, and may be copolymers or mixtures thereof. Polyolefin may be formed from one type of homopolymer or copolymer, or may be formed from two or more types of homopolymers or copolymers.
硬化樹脂層4において、酸変性ポリオレフィンの中でも、特に無水マレイン酸変性ポリオレフィン、さらには無水マレイン酸変性ポリプロピレンが好ましい。
In the cured
不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸などが挙げられる。また、酸無水物としては、上記例示した不飽和カルボン酸の酸無水物が好ましく、無水マレイン酸および無水イタコン酸がより好ましい。酸変性ポリオレフィンは、1種類の不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性されたものであってもよいし、2種類以上の不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性されたものであってもよい。 Examples of unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, and crotonic acid. As the acid anhydride, the acid anhydrides of the unsaturated carboxylic acids exemplified above are preferable, and maleic anhydride and itaconic anhydride are more preferable. The acid-modified polyolefin may be modified with one type of unsaturated carboxylic acid or its acid anhydride, or modified with two or more types of unsaturated carboxylic acids or their acid anhydrides. good too.
(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸と炭素数が1~30のアルコールとのエステル化物、好ましくは(メタ)アクリル酸と炭素数が1~20のアルコールとのエステル化物が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。ポリオレフィンの変性において、(メタ)アクリル酸エステルは1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を用いてもよい。 (Meth)acrylic acid esters include, for example, an ester of (meth)acrylic acid and an alcohol having 1 to 30 carbon atoms, preferably an ester of (meth)acrylic acid and an alcohol having 1 to 20 carbon atoms. is mentioned. Specific examples of (meth)acrylates include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, and (meth)acrylate. octyl acrylate, decyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate and the like. Modification of polyolefin WHEREIN: Only one type of (meth)acrylic acid ester may be used, or two or more types may be used.
酸変性ポリオレフィン中における不飽和カルボン酸またはその酸無水物の割合は、それぞれ、0.1~30質量%程度であることが好ましく、0.1~20質量%程度であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。 The proportion of the unsaturated carboxylic acid or its acid anhydride in the acid-modified polyolefin is preferably about 0.1 to 30% by mass, more preferably about 0.1 to 20% by mass. By setting it as such a range, the insulation and durability of the battery packaging material can be further enhanced.
また、酸変性ポリオレフィン中における(メタ)アクリル酸エステルの割合は、0.1~40質量%程度であることが好ましく、0.1~30質量%程度であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。 The proportion of the (meth)acrylic acid ester in the acid-modified polyolefin is preferably about 0.1 to 40% by mass, more preferably about 0.1 to 30% by mass. By setting it as such a range, the insulation and durability of the battery packaging material can be further enhanced.
酸変性ポリオレフィンの重量平均分子量は、それぞれ、6000~200000程度であることが好ましく、8000~150000程度であることがより好ましい。なお、本発明において、酸変性ポリオレフィンの重量平均分子量は、標準サンプルとしてポリスチレンを用いた条件で測定された、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)により測定された値である。また、酸変性ポリオレフィンの融解ピーク温度は、50~120℃程度であることが好ましく、50~100℃程度であることがより好ましい。なお、本発明において、酸変性ポリオレフィンの融解ピーク温度とは、示差走査熱量測定における吸熱ピーク温度をいう。 The weight average molecular weights of the acid-modified polyolefins are preferably about 6,000 to 200,000, more preferably about 8,000 to 150,000. In the present invention, the weight average molecular weight of acid-modified polyolefin is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard sample. Also, the melting peak temperature of the acid-modified polyolefin is preferably about 50 to 120.degree. C., more preferably about 50 to 100.degree. In the present invention, the melting peak temperature of acid-modified polyolefin refers to the endothermic peak temperature in differential scanning calorimetry.
酸変性ポリオレフィンにおいて、ポリオレフィンの変性方法は、特に限定されず、例えば不飽和カルボン酸またはその酸無水物や、(メタ)アクリル酸エステルがポリオレフィンと共重合されていればよい。このような共重合としては、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合(グラフト変性)などが挙げられ、好ましくはグラフト共重合が挙げられる。 In the acid-modified polyolefin, the method of modifying the polyolefin is not particularly limited. Examples of such copolymerization include random copolymerization, block copolymerization, graft copolymerization (graft modification), and the like, preferably graft copolymerization.
また、バリア層3と熱融着性樹脂層5とを強固に接着し、電池用包装材料に高い絶縁性及び耐久性を発揮させる観点からは、硬化樹脂層4は、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、エポキシ樹脂、及びウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂組成物の硬化物であることが好ましく、これらのうち少なくとも1種と前記酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。すなわち、硬化樹脂層4を構成する樹脂は、ポリオレフィン骨格を含んでいても含んでいなくてもよく、ポリオレフィン骨格を含んでいることが好ましい。硬化樹脂層4を構成する樹脂がポリオレフィン骨格を含むことは、例えば、赤外分光法、ガスクロマトグラフィー質量分析法などにより分析可能であり、分析方法は特に問わない。例えば、赤外分光法にて無水マレイン酸変性ポリオレフィンを測定すると、波数1760cm-1付近と波数1780cm-1付近に無水マレイン酸由来のピークが検出される。ただし、酸変性度が低いとピークが小さくなり検出されない場合がある。その場合は核磁気共鳴分光法にて分析可能である。硬化樹脂層4は、ウレタン樹脂、エステル樹脂、及びエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂を含むことがより好ましい。エステル樹脂としては、例えばアミドエステル樹脂が好ましい。アミドエステル樹脂は、一般的にカルボキシル基とオキサゾリン基の反応で生成する。硬化樹脂層4は、これらの樹脂のうち少なくとも1種と前記酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。なお、硬化樹脂層4に、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、エポキシ樹脂などの硬化剤の未反応物が残存している場合、未反応物の存在は、例えば、赤外分光法、ラマン分光法、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)などから選択される方法で確認することが可能である。In addition, from the viewpoint of firmly bonding the
イソシアネート基を有する化合物としては、特に制限されないが、電池用包装材料に高い絶縁性及び耐久性を発揮させる観点からは、好ましくは多官能イソシアネート化合物が挙げられる。多官能イソシアネート化合物は、2つ以上のイソシアネート基を有する化合物であれば、特に限定されない。多官能イソシアネート系硬化剤の具体例としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、これらをポリマー化やヌレート化したもの、これらの混合物や他ポリマーとの共重合物などが挙げられる。 Although the compound having an isocyanate group is not particularly limited, polyfunctional isocyanate compounds are preferred from the viewpoint of allowing the battery packaging material to exhibit high insulating properties and durability. The polyfunctional isocyanate compound is not particularly limited as long as it is a compound having two or more isocyanate groups. Specific examples of polyfunctional isocyanate curing agents include isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymers and nurates thereof, and Mixtures and copolymers with other polymers may be mentioned.
硬化樹脂層4における、イソシアネート基を有する化合物の含有量としては、硬化樹脂層4を構成する樹脂組成物中、0.5~15質量%の範囲にあることが好ましく、1~12質量%の範囲にあることがより好ましい。これにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。
The content of the compound having an isocyanate group in the cured
オキサゾリン基を有する化合物は、オキサゾリン骨格を備える化合物であれば、特に限定されない。オキサゾリン基を有する化合物の具体例としては、ポリスチレン主鎖を有するもの、アクリル主鎖を有するものなどが挙げられる。また、市販品としては、例えば、日本触媒社製のエポクロスシリーズなどが挙げられる。 The compound having an oxazoline group is not particularly limited as long as it is a compound having an oxazoline skeleton. Specific examples of compounds having an oxazoline group include those having a polystyrene main chain and those having an acrylic main chain. Moreover, as a commercial item, the Epocross series by Nippon Shokubai Co., Ltd. etc. are mentioned, for example.
硬化樹脂層4における、オキサゾリン基を有する化合物の割合としては、硬化樹脂層4を構成する樹脂組成物中、0.5~15質量%の範囲にあることが好ましく、1~12質量%の範囲にあることがより好ましい。これにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。
The ratio of the compound having an oxazoline group in the cured
エポキシ樹脂としては、分子内に存在するエポキシ基によって架橋構造を形成することが可能な樹脂であれば、特に制限されず、公知のエポキシ樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂の重量平均分子量としては、好ましくは50~2000程度、より好ましくは100~1000程度、さらに好ましくは200~800程度が挙げられる。なお、本発明において、エポキシ樹脂の重量平均分子量は、標準サンプルとしてポリスチレンを用いた条件で測定された、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)により測定された値である。 The epoxy resin is not particularly limited as long as it is a resin capable of forming a crosslinked structure with epoxy groups present in the molecule, and known epoxy resins can be used. The weight average molecular weight of the epoxy resin is preferably about 50 to 2000, more preferably about 100 to 1000, still more preferably about 200 to 800. In the present invention, the weight average molecular weight of the epoxy resin is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard sample.
エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、変性ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。エポキシ樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of epoxy resins include bisphenol A diglycidyl ether, modified bisphenol A diglycidyl ether, novolac glycidyl ether, glycerin polyglycidyl ether, polyglycerin polyglycidyl ether, and the like. An epoxy resin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
硬化樹脂層4における、エポキシ樹脂の割合としては、硬化樹脂層4を構成する樹脂組成物中、0.5~15質量%の範囲にあることが好ましく、1~12質量%の範囲にあることがより好ましい。これにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。
The ratio of the epoxy resin in the cured
ウレタン樹脂としては、特に制限されず、公知のウレタン樹脂を使用することができる。硬化樹脂層4は、例えば、2液硬化型ウレタン樹脂の硬化物であってもよい。
The urethane resin is not particularly limited, and known urethane resins can be used. The cured
硬化樹脂層4における、ウレタン樹脂の割合としては、硬化樹脂層4を構成する樹脂組成物中、0.5~20質量%の範囲にあることが好ましく、1~15質量%の範囲にあることがより好ましい。これにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。なお、硬化樹脂層4は、ウレタン樹脂によって構成されていてもよい。
The ratio of the urethane resin in the cured
なお、本発明において、硬化樹脂層4が、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、及びエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種と、前記酸変性ポリオレフィンとを含む樹脂組成物の硬化物である場合、酸変性ポリオレフィンが主剤として機能し、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、及びエポキシ樹脂は、それぞれ、硬化剤として機能する。
In the present invention, the cured
また、バリア層3(又は耐酸性皮膜)と熱融着性樹脂層5と硬化樹脂層4との密着性をより高める観点から、硬化樹脂層4は、酸素原子、複素環、C=N結合、及びC-O-C結合からなる群より選択される少なくとも1種を有する硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。複素環を有する硬化剤としては、例えば、オキサゾリン基を有する硬化剤、エポキシ基を有する硬化剤などが挙げられる。また、C=N結合を有する硬化剤としては、オキサゾリン基を有する硬化剤、イソシアネート基を有する硬化剤などが挙げられる。また、C-O-C結合を有する硬化剤としては、オキサゾリン基を有する硬化剤、エポキシ基を有する硬化剤、ウレタン樹脂などが挙げられる。硬化樹脂層4がこれらの硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であることは、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析(GCMS)、赤外分光法(IR)、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)、X線光電子分光法(XPS)などの方法で確認することができる。
In addition, from the viewpoint of further increasing the adhesion between the barrier layer 3 (or the acid-resistant film), the heat-
硬化樹脂層4は、アンチブロッキング剤(シリカなど)などの添加剤を含んでいてもよく、添加剤等は、樹脂組成物に含まれていてもよい。
The cured
また、硬化樹脂層4の軟化温度としては、好ましくは180℃~260℃程度、より好ましくは200~240℃程度が挙げられる。なお、硬化樹脂層4の軟化温度は、JIS K7196:2012「熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法」の規定に準拠した方法で測定された値であり、具体的には、実施例に記載の方法で測定された値である。
The softening temperature of the cured
硬化樹脂層4の固形分量としては、特に制限されないが、絶縁性及び耐久性をより一層高める観点からは、好ましくは0.5~10g/m2程度、より好ましくは0.8~5.2g/m2程度が挙げられる。また、同様の観点から、硬化樹脂層4の厚みとしては、好ましくは0.6~11μm程度、より好ましくは0.9~5.8μm程度が挙げられる。なお、硬化樹脂層4の厚みは、電池用包装材料を構成している積層体を切断して得た断面について測定したものであってもよいし、硬化樹脂層を構成する樹脂組成物の塗布量と密度から算出したものであってもよく、いずれかがこれらの範囲となればよい。Although the solid content of the cured
[熱融着性樹脂層5]
本発明の電池用包装材料において、熱融着性樹脂層5は、最内層に該当し、電池の組み立て時に熱融着性樹脂層同士が熱融着して電池素子を密封する層である。[Heat-fusible resin layer 5]
In the battery packaging material of the present invention, the heat-
本発明の熱融着性樹脂層5に使用される樹脂成分については、熱融着可能であることを限度として特に制限されないが、例えば、ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィンなどが挙げられる。すなわち、熱融着性樹脂層5を構成する樹脂は、ポリオレフィン骨格を含んでいても含んでいなくてもよく、ポリオレフィン骨格を含んでいることが好ましい。熱融着性樹脂層5を構成する樹脂がポリオレフィン骨格を含むことは、例えば、赤外分光法、ガスクロマトグラフィー質量分析法などにより分析可能であり、分析方法は特に問わない。例えば、赤外分光法にて無水マレイン酸変性ポリオレフィンを測定すると、波数1760cm-1付近と波数1780cm-1付近に無水マレイン酸由来のピークが検出される。ただし、酸変性度が低いとピークが小さくなり検出されない場合がある。その場合は核磁気共鳴分光法にて分析可能である。The resin component used in the heat-
ポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン;ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー)、ポリプロピレンのランダムコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー)等のポリプロピレン;エチレン-ブテン-プロピレンのターポリマー;等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくはポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられ、より好ましくはポリプロピレンが挙げられる。 Specific examples of polyolefins include polyethylenes such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear low-density polyethylene; polypropylene, such as random copolymers (eg, random copolymers of propylene and ethylene); terpolymers of ethylene-butene-propylene; Among these polyolefins, polyethylene and polypropylene are preferred, and polypropylene is more preferred.
ポリオレフィンは、環状ポリオレフィンであってもよい。環状ポリオレフィンは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体であり、環状ポリオレフィンの構成モノマーであるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、4-メチル-1-ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン、等が挙げられる。また、環状ポリオレフィンの構成モノマーである環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン;具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくは環状アルケン、更に好ましくはノルボルネンが挙げられる。 The polyolefin may be a cyclic polyolefin. Cyclic polyolefins are copolymers of olefins and cyclic monomers. Examples of olefins that are constituent monomers of cyclic polyolefins include ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, styrene, butadiene, isoprene, and the like. be done. Examples of cyclic monomers constituting cyclic polyolefins include cyclic alkenes such as norbornene; specific examples thereof include cyclic dienes such as cyclopentadiene, dicyclopentadiene, cyclohexadiene and norbornadiene. Among these polyolefins, cyclic alkenes are preferred, and norbornene is more preferred.
酸変性ポリオレフィンとは、上記のポリオレフィンをカルボン酸等でブロック重合又はグラフト重合することにより変性したポリマーである。変性に使用されるカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。 The acid-modified polyolefin is a polymer modified by block polymerization or graft polymerization of the above polyolefin with a carboxylic acid or the like. Carboxylic acids used for modification include, for example, maleic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, and itaconic anhydride.
酸変性ポリオレフィンは、酸変性環状ポリオレフィンであってもよい。酸変性環状ポリオレフィンとは、環状ポリオレフィンを構成するモノマーの一部を、α,β-不飽和カルボン酸又はその無水物に代えて共重合することにより、或いは環状ポリオレフィンに対してα,β-不飽和カルボン酸又はその無水物をブロック重合又はグラフト重合することにより得られるポリマーである。酸変性される環状ポリオレフィンについては、前記と同様である。また、変性に使用されるカルボン酸としては、酸変性シクロオレフィンコポリマーの変性に使用されるものと同様である。 The acid-modified polyolefin may be an acid-modified cyclic polyolefin. Acid-modified cyclic polyolefin is obtained by copolymerizing a part of the monomers constituting the cyclic polyolefin with α,β-unsaturated carboxylic acid or its anhydride, or by adding α,β-unsaturated cyclic polyolefin. It is a polymer obtained by block polymerization or graft polymerization of saturated carboxylic acid or its anhydride. The acid-modified cyclic polyolefin is the same as described above. Carboxylic acids used for modification are the same as those used for modification of acid-modified cycloolefin copolymers.
これらの樹脂成分の中でも、好ましくはポリオレフィン;更に好ましくはプロピレンコポリマーが挙げられる。プロピレンコポリマーとしては、エチレン-プロピレンコポリマー、プロピレン-ブテンコポリマー、エチレン-プロピレン-ブテンコポリマーなどのプロピレンと他のオレフィンとのコポリマーなどが挙げられる。ポリプロピレンに含まれるプロピレン単位の割合は、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高める観点から、50~100モル%程度とすることが好ましく、80~100モル%程度とすることがより好ましい。また、ポリエチレンに含まれるエチレン単位の割合は、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高める観点から、50~100モル%程度とすることが好ましく、80~100モル%程度とすることがより好ましい。エチレンコポリマー及びプロピレンコポリマーは、それぞれ、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーのいずれであってもよく、ランダムプロピレンコポリマーが好ましい。 Among these resin components, polyolefins are preferred; propylene copolymers are more preferred. Propylene copolymers include copolymers of propylene with other olefins such as ethylene-propylene copolymers, propylene-butene copolymers, ethylene-propylene-butene copolymers, and the like. The proportion of propylene units contained in polypropylene is preferably about 50 to 100 mol%, more preferably about 80 to 100 mol%, from the viewpoint of further enhancing the insulation and durability of the battery packaging material. . In addition, the ratio of ethylene units contained in polyethylene is preferably about 50 to 100 mol%, more preferably about 80 to 100 mol%, from the viewpoint of further improving the insulation and durability of the battery packaging material. more preferred. The ethylene copolymers and propylene copolymers may each be either random copolymers or block copolymers, with random propylene copolymers being preferred.
本発明の熱融着性樹脂層5は、ポリプロピレンを有することが好ましく、ポリプロピレンにより形成された層を有することが好ましい。熱融着性樹脂層5は、1種の樹脂成分単独で形成してもよく、また2種以上の樹脂成分を組み合わせたブレンドポリマーにより形成してもよい。更に、熱融着性樹脂層5は、1層のみで成されていてもよいが、同一又は異なる樹脂成分によって2層以上で形成されていてもよい。
The heat-
本発明の熱融着性樹脂層5が複数層により形成されている場合、熱融着性樹脂層5の最内層(バリア層3とは反対側)は、ドライラミネート法または押出成形により形成された層であることが好ましい。これにより、絶縁性及び成形性をより一層向上させることができる。
When the heat-
本発明の熱融着性樹脂層5は、その表面(最内層側の表面)に微細な凹凸を備えていることが好ましい。これにより、成形性をより一層向上させることができる。なお、熱融着性樹脂層5の表面に微細な凹凸を形成する方法としては、後述の表面被覆層6で例示する添加剤を熱融着性樹脂層5に添加する方法、表面に凹凸を有する冷却ロールを当接させ賦型する方法などが挙げられる。微細な凹凸としては、好ましくは、熱融着性樹脂層5の表面の十点平均粗さが、0.3~35μm程度、より好ましくは0.3~10μm程度、さらに好ましくは0.5~2μm程度が挙げられる。なお、十点平均粗さは、JIS B0601:1994の規定に準拠した方法において、キーエンス製レーザー顕微鏡VK-9710を用い、対物レンズ50倍、カットオフなしの測定条件で測定した値である。
The heat-
本発明において、電池用包装材料の成形性を向上させる観点から、熱融着性樹脂層5の表面には、滑剤が存在していることが好ましい。滑剤としては、特に制限されず、公知の滑剤を用いることができ、例えば、上記の基材層1で例示したものなどが挙げられる。滑剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。熱融着性樹脂層5の表面における滑剤の存在量としては、特に制限されず、電子包装用材料の成形性を高める観点からは、温度24℃、湿度60%環境において、好ましくは10~50mg/m2程度、さらに好ましくは15~40mg/m2程度が挙げられる。In the present invention, a lubricant is preferably present on the surface of the heat-
熱融着性樹脂層5には、滑剤が含まれていてもよい。また、熱融着性樹脂層5の表面に存在する滑剤は、熱融着性樹脂層5を構成する樹脂に含まれる滑剤を滲出させたものであってもよいし、熱融着性樹脂層5の表面に滑剤を塗布したものであってもよい。
The heat-
また、本発明の熱融着性樹脂層5の厚みとしては、熱融着性樹脂層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、絶縁性及び耐久性をより一層高める観点からは、例えば、10~40μm程度、好ましくは15~40μm程度が挙げられる。
The thickness of the heat-
[表面被覆層6]
本発明の電池用包装材料においては、意匠性、耐電解液性、耐擦過性、成形性の向上などを目的として、必要に応じて、基材層1の上(基材層1のバリア層3とは反対側)に、必要に応じて、表面被覆層6を設けてもよい。表面被覆層6は、電池を組み立てた時に、最外層に位置する層である。[Surface coating layer 6]
In the battery packaging material of the present invention, for the purpose of improving design, electrolyte resistance, scratch resistance, moldability, etc., on the substrate layer 1 (barrier layer of the substrate layer 1) 3), a
表面被覆層6は、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂などにより形成することができる。表面被覆層6は、これらの中でも、2液硬化型樹脂により形成することが好ましい。表面被覆層6を形成する2液硬化型樹脂としては、例えば、2液硬化型ウレタン樹脂、2液硬化型ポリエステル系樹脂、2液硬化型エポキシ系樹脂などが挙げられる。また、表面被覆層6には、添加剤を配合してもよい。添加する添加剤は、例えばマット化剤として機能してもよく、表面被覆層はマット層として機能してもよい。
The
添加剤としては、例えば、粒径が0.5nm~5μm程度の微粒子が挙げられる。添加剤の材質については、特に制限されないが、例えば、金属、金属酸化物、無機物、有機物等が挙げられる。また、添加剤の形状についても、特に制限されないが、例えば、球状、繊維状、板状、不定形、バルーン状等が挙げられる。添加剤として、具体的には、タルク,シリカ,グラファイト、カオリン、モンモリロイド、モンモリロナイト、合成マイカ、ハイドロタルサイト、シリカゲル、ゼオライト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛,酸化マグネシウム,酸化アルミニウム,酸化ネオジウム,酸化アンチモン、酸化チタン、酸化セリウム、硫酸カルシウム,硫酸バリウム、炭酸カルシウム,ケイ酸カルシウム、炭酸リチウム、安息香酸カルシウム,シュウ酸カルシウム,ステアリン酸マグネシウム、アルミナ、カーボンブラック、カーボンナノチューブ類、高融点ナイロン、架橋アクリル、架橋スチレン、架橋ポリエチレン、ベンゾグアナミン、金、アルミニウム、銅、ニッケル等が挙げられる。これらの添加剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの添加剤の中でも、分散安定性やコスト等の観点から、好ましくはりシリカ、硫酸バリウム、酸化チタンが挙げられる。また、添加剤には、表面に絶縁処理、高分散性処理等の各種表面処理を施しておいてもよい。 Examples of the additive include fine particles having a particle size of about 0.5 nm to 5 μm. The material of the additive is not particularly limited, and examples thereof include metals, metal oxides, inorganic substances, organic substances, and the like. The shape of the additive is also not particularly limited, but examples thereof include spherical, fibrous, plate-like, amorphous, and balloon-like shapes. Specific examples of additives include talc, silica, graphite, kaolin, montmorilloid, montmorillonite, synthetic mica, hydrotalcite, silica gel, zeolite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, Neodymium oxide, antimony oxide, titanium oxide, cerium oxide, calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, calcium silicate, lithium carbonate, calcium benzoate, calcium oxalate, magnesium stearate, alumina, carbon black, carbon nanotubes, high melting point nylon, crosslinked acrylic, crosslinked styrene, crosslinked polyethylene, benzoguanamine, gold, aluminum, copper, nickel, and the like. These additives may be used singly or in combination of two or more. Among these additives, silica, barium sulfate, and titanium oxide are preferred from the viewpoint of dispersion stability, cost, and the like. In addition, the additive may be subjected to various surface treatments such as insulation treatment and high-dispersion treatment.
表面被覆層6を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、表面被覆層6を形成する2液硬化型樹脂を基材層1の一方の表面に塗布する方法が挙げられる。添加剤を配合する場合には、2液硬化型樹脂に添加剤を添加して混合した後、塗布すればよい。
A method for forming the
表面被覆層6の厚みとしては、表面被覆層としての上記の機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、0.5~10μm程度、好ましくは1~5μm程度が挙げられる。
The thickness of the
3.電池用包装材料の製造方法
本発明の電池用包装材料の製造方法については、所定の組成の各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されず、少なくとも、基材層と、バリア層と、硬化樹脂層と、熱融着性樹脂層とがこの順に備えた積層体を得る積層工程を備えており、プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記積層体の断面の前記硬化樹脂層表面に前記プローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、前記プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、前記プローブの位置が初期値よりも低下しないものを前記硬化樹脂層として用いる方法を採用することができる。すなわち、硬化樹脂層4として、「2.電池用包装材料を形成する各層」の欄で説明したものを用いて、各層を積層することにより、本発明の電池用包装材料を製造することができる。 3. Method for producing battery packaging material The method for producing the battery packaging material of the present invention is not particularly limited as long as a laminate obtained by laminating each layer having a predetermined composition is obtained. , a cured resin layer, and a heat-fusible resin layer in this order to obtain a laminated body, and in thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, the curing of the cross section of the laminated body The probe is placed on the surface of the resin layer, and the deflection setting value of the probe at the start of measurement is -4 V, and the temperature increase rate is 5 ° C./min. , a method of using a cured resin layer in which the position of the probe does not fall below the initial value can be adopted. That is, the battery packaging material of the present invention can be produced by laminating each layer using the cured
本発明の電池用包装材料の製造方法の一例としては、以下の通りである。まず、基材層1、接着剤層2、バリア層3をこの順に備えた積層体(以下、「積層体A」と表記することもある)を形成する。積層体Aの形成は、具体的には、基材層1又は必要に応じて表面が化成処理されたバリア層3に接着剤層2の形成に使用される接着剤を、押出し法、グラビアコート法、ロールコート法等の塗布方法で塗布・乾燥した後に、当該バリア層3又は基材層1を積層させて接着剤層2を硬化させるドライラミネート法によって行うことができる。
An example of the method for producing the battery packaging material of the present invention is as follows. First, a laminate (hereinafter also referred to as "laminate A") is formed, which includes a
次いで、積層体Aのバリア層3上に、硬化樹脂層4と熱融着性樹脂層5を積層させる。バリア層3上に硬化樹脂層4と熱融着性樹脂層5を積層させる場合には、例えば、(1)積層体Aのバリア層3上に、硬化樹脂層4及び熱融着性樹脂層5を共押出しすることにより積層する方法(共押出しラミネート法)、(2)別途、硬化樹脂層4と熱融着性樹脂層5が積層した積層体を形成し、これを積層体Aのバリア層3上にサーマルラミネート法により積層する方法、(3)積層体Aのバリア層3上に、硬化樹脂層4を形成させるための上記樹脂組成物を、グラビアコート法、ロールコート法等の塗布方法で塗布・乾燥した後に、当該熱融着性樹脂層を積層させて硬化樹脂層4を硬化させるドライラミネート法、(4)積層体Aのバリア層3と、予めシート状に製膜した熱融着性樹脂層5との間に、溶融させた硬化樹脂層4を流し込みながら、硬化樹脂層4を介して積層体Aと熱融着性樹脂層5を貼り合せる方法(サンドイッチラミネート法)等が挙げられる。これらの方法のなかでも、(3)の方法が好ましい。(3)の方法を採用する場合、硬化樹脂層4を形成する上記の樹脂組成物をバリア層3の上に積層した後、60~120℃程度の温度で乾燥させることが好ましい。熱融着性樹脂層5を複数層とする場合、当該熱融着性樹脂層5の最内層を、ドライラミネート法または押出成形により形成された層とすることが好ましい。
Next, on the
表面被覆層6を設ける場合には、基材層1のバリア層3とは反対側の表面に、表面被覆層6を積層する。表面被覆層6は、例えば表面被覆層6を形成する上記の樹脂を基材層1の表面に塗布することで形成することができる。なお、基材層1の表面にバリア層3を積層する工程と、基材層1の表面に表面被覆層6を積層する工程の順番は、特に制限されない。例えば、基材層1の表面に表面被覆層6を形成した後、基材層1の表面被覆層6とは反対側の表面にバリア層3を形成してもよい。
When providing the
基材層1または熱融着性樹脂層5の表面に滑剤を存在させる方法としては、特に制限されず、例えば、基材層1または熱融着性樹脂層5を構成する樹脂に滑剤を配合し、必要に応じて滑剤を表面に滲出させる方法や、基材層1または熱融着性樹脂層5の表面に滑剤を塗布する方法などが挙げられる。
The method of adding the lubricant to the surface of the
上記のようにして、必要に応じて設けられる表面被覆層6、基材層1、必要に応じて設けられる接着剤層2、必要に応じて表面が化成処理されたバリア層3、硬化樹脂層4、熱融着性樹脂層5をこの順に備えた積層体が形成されるが、接着剤層2及び必要に応じて設けられる硬化樹脂層4の接着性を強固にするために、更に、熱ロール接触式、熱風式、近赤外線式又は遠赤外線式等の加熱処理に供してもよい。このような加熱処理の条件としては、例えば150~250℃程度で1~5分間程度が挙げられる。
As described above, the
本発明の電池用包装材料において、積層体を構成する各層は、必要に応じて、製膜性、積層化加工、最終製品2次加工(パウチ化、エンボス成形)適性等を向上又は安定化するために、コロナ処理、ブラスト処理、酸化処理、オゾン処理等の表面活性化処理を施していてもよい。 In the battery packaging material of the present invention, each layer constituting the laminate improves or stabilizes film formability, lamination processing, final product secondary processing (pouching, embossing) aptitude, etc. as necessary. For this purpose, surface activation treatment such as corona treatment, blasting treatment, oxidation treatment, and ozone treatment may be applied.
4.電池用包装材料の用途
本発明の電池用包装材料は、正極、負極、電解質等の電池素子を密封して収容するための包装材料として使用される。 4. Use of Battery Packaging Material The battery packaging material of the present invention is used as a packaging material for hermetically housing battery elements such as a positive electrode, a negative electrode and an electrolyte.
具体的には、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を、本発明の電池用包装材料で、前記正極及び負極の各々に接続された金属端子が外側に突出させた状態で、電池素子の周縁にフランジ部(熱融着性樹脂層同士が接触する領域)が形成できるようにして被覆し、前記フランジ部の熱融着性樹脂層同士をヒートシールして密封させることによって、電池用包装材料を使用した電池が提供される。なお、本発明の電池用包装材料を用いて電池素子を収容する場合、本発明の電池用包装材料の熱融着性樹脂部分が内側(電池素子と接する面)になるようにして用いられる。 Specifically, a battery element comprising at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte is wrapped in the battery packaging material of the present invention in a state in which metal terminals connected to the positive electrode and the negative electrode protrude outward. The peripheral edge of the element is coated so as to form a flange portion (area where the heat-fusible resin layers contact each other), and the heat-fusible resin layers of the flange portion are heat-sealed to seal the battery. A battery using the packaging material for a battery is provided. When the battery packaging material of the present invention is used to accommodate a battery element, the heat-fusible resin portion of the battery packaging material of the present invention is placed inside (the surface in contact with the battery element).
本発明の電池用包装材料は、一次電池、二次電池のいずれに使用してもよいが、好ましくは二次電池である。本発明の電池用包装材料が適用される二次電池の種類については、特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛畜電池、ニッケル・水素畜電池、ニッケル・カドミウム畜電池、ニッケル・鉄畜電池、ニッケル・亜鉛畜電池、酸化銀・亜鉛畜電池、金属空気電池、多価カチオン電池、コンデンサー、キャパシター等が挙げられる。これらの二次電池の中でも、本発明の電池用包装材料の好適な適用対象として、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池が挙げられる。 The battery packaging material of the present invention may be used for either primary batteries or secondary batteries, preferably for secondary batteries. The type of secondary battery to which the battery packaging material of the present invention is applied is not particularly limited. , nickel/iron storage batteries, nickel/zinc storage batteries, silver oxide/zinc storage batteries, metal-air batteries, polyvalent cation batteries, capacitors, capacitors, and the like. Among these secondary batteries, lithium-ion batteries and lithium-ion polymer batteries can be cited as suitable targets for application of the battery packaging material of the present invention.
以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples. However, the invention is not limited to the examples.
なお、樹脂の重量平均分子量は、標準サンプルとしてポリスチレンを用いた条件で測定された、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)により測定された値である。また、硬化樹脂層の主剤の融解ピーク温度は、JIS K7121:2012の規定に準拠し、示差走査熱量計を用いて測定した。硬化樹脂層の硬化膜の軟化温度は、JIS K7196:2012の規定に準拠したTMAの針入モードによる針入温度から算出した。装置として、セイコーインスツルメンツ社製のEXSTAR6000を用いた。 The weight average molecular weight of the resin is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard sample. Also, the melting peak temperature of the main component of the cured resin layer was measured using a differential scanning calorimeter in accordance with JIS K7121:2012. The softening temperature of the cured film of the cured resin layer was calculated from the penetration temperature in the penetration mode of TMA conforming to JIS K7196:2012. As a device, EXSTAR6000 manufactured by Seiko Instruments Inc. was used.
<実施例1~5及び比較例1~3>
基材層としてのナイロンフィルム(厚み25μm)の上に、両面に化成処理を施したアルミニウム箔(厚み35μm)からなるバリア層をドライラミネート法により積層させた。具体的には、アルミニウム箔の一方面に、2液型ウレタン接着剤(ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物)を塗布し、バリア層上に接着剤層(厚み3μm)を形成した。次いで、バリア層上の接着剤層と基材層を積層した後、40℃で24時間のエージング処理を実施することにより、基材層と接着剤層とバリア層の積層体を作成した。なお、バリア層として使用したアルミニウム箔の化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、及びリン酸からなる処理液をクロムの塗布量が10mg/m2(乾燥質量)となるように、ロールコート法によりアルミニウム箔の両面に塗布し、皮膜温度が180℃以上となる条件で20秒間焼付けすることにより行った。アルミニウム箔の両面に形成された耐酸性皮膜の厚みは、それぞれ、5nmであった。<Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3>
A barrier layer made of an aluminum foil (thickness: 35 μm) having both sides subjected to chemical conversion treatment was laminated by a dry lamination method on a nylon film (thickness: 25 μm) as a base layer. Specifically, a two-component urethane adhesive (a polyol compound and an aromatic isocyanate compound) was applied to one surface of the aluminum foil to form an adhesive layer (3 μm thick) on the barrier layer. Next, after laminating the adhesive layer on the barrier layer and the substrate layer, aging treatment was performed at 40° C. for 24 hours to prepare a laminate of the substrate layer, the adhesive layer and the barrier layer. In addition, the chemical conversion treatment of the aluminum foil used as the barrier layer was carried out by roll-coating a treatment solution consisting of phenolic resin, chromium fluoride compound, and phosphoric acid so that the coating amount of chromium was 10 mg/m 2 (dry mass). It was applied to both sides of an aluminum foil according to the method and baked for 20 seconds under the condition that the film temperature was 180° C. or higher. The thickness of the acid-resistant films formed on both sides of the aluminum foil was 5 nm.
次に、得られた積層体のバリア層の他方の面に、表1に記載の主剤と硬化剤を含む樹脂組成物を、表1に記載の塗布量(乾燥質量)となるように塗布し、80℃で60秒乾燥させて硬化樹脂層を形成した。次に、硬化樹脂層の上から、ポリプロピレンフィルム(厚み35μm)をドライラミネート法により積層し、熱融着性樹脂層を形成した。以上の工程により、基材層、接着剤層、バリア層、硬化樹脂層、熱融着性樹脂層をこの順に備えた積層体を得た。なお、電池用包装材料の成形性を高める観点から、無延伸ポリプロピレンフィルムの最内層側(バリア層とは反対側)の表面には、滑剤としてエルカ酸アミドを存在させた。次に、得られた各積層体を、それぞれ70℃環境で24時間エージングして、実施例1~6及び比較例1~4の電池用包装材料を得た。なお、塗布量と密度から換算した硬化樹脂層の厚みを表1に示す。表1中のMDIは、ジフェニルメタンジイソシアネートである。 Next, a resin composition containing a main agent and a curing agent shown in Table 1 was applied to the other surface of the barrier layer of the obtained laminate so as to have a coating amount (dry weight) shown in Table 1. , and dried at 80° C. for 60 seconds to form a cured resin layer. Next, a polypropylene film (thickness: 35 μm) was laminated on the cured resin layer by a dry lamination method to form a heat-fusible resin layer. Through the steps described above, a laminate having a substrate layer, an adhesive layer, a barrier layer, a cured resin layer, and a heat-fusible resin layer in this order was obtained. From the viewpoint of enhancing the formability of the battery packaging material, erucamide was present as a lubricant on the surface of the innermost layer side (the side opposite to the barrier layer) of the unstretched polypropylene film. Next, each obtained laminate was aged in an environment of 70° C. for 24 hours to obtain battery packaging materials of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4. Table 1 shows the thickness of the cured resin layer converted from the coating amount and density. MDI in Table 1 is diphenylmethane diisocyanate.
<実施例6>
アルミニウム箔の代わりに、ステンレス鋼箔(オーステナイト系のステンレス鋼箔、厚さ20μm)をバリア層として用いたこと以外は、実施例1と同様にして、電池用包装材料を得た。<Example 6>
A battery packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that a stainless steel foil (austenitic stainless steel foil, thickness 20 μm) was used as the barrier layer instead of the aluminum foil.
<比較例4>
アルミニウム箔の代わりに、ステンレス鋼箔(オーステナイト系のステンレス鋼箔、厚さ20μm)をバリア層として用いたこと以外は、比較例1と同様にして、電池用包装材料を得た。<Comparative Example 4>
A battery packaging material was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that a stainless steel foil (austenitic stainless steel foil, thickness 20 μm) was used as the barrier layer instead of the aluminum foil.
<熱融着性樹脂層の表面の十点平均粗さ>
実施例1~6で得られた各電池用包装材料の熱融着性樹脂層の表面について、JIS B0601:1994の規定に準拠した方法によって、十点平均粗さを測定した。測定にはキーエンス製レーザー顕微鏡VK-9710を用い、対物レンズ50倍、カットオフなしの測定条件で測定した。その結果、十点平均粗さは、実施例1,2,4では1.1μm、実施例3,5,6では1.2μmであった。<Ten-Point Average Roughness of Surface of Heat-Sealable Resin Layer>
The surface of the heat-sealable resin layer of each battery packaging material obtained in Examples 1 to 6 was measured for ten-point average roughness by a method according to JIS B0601:1994. For the measurement, a laser microscope VK-9710 manufactured by Keyence was used, and the measurement was performed under the measurement conditions of a 50-fold objective lens and no cutoff. As a result, the ten-point average roughness was 1.1 μm for Examples 1, 2 and 4, and 1.2 μm for Examples 3, 5 and 6.
<プローブの変位量を測定する熱機械分析>
上記で得られた各電池用包装材料の断面の硬化樹脂層表面にプローブを設置(プローブの先端半径は30nm以下、プローブのディフレクション(Deflection)の設定値は-4V)し、プローブを40℃から250℃まで加熱(昇温速度5℃/分)して、プローブの変位量を測定した。結果を表1に示す。また、加熱温度とプローブの位置の変位との関係を示すグラフをそれぞれ、図8(実施例3)、図9(比較例3)に示す。測定条件の詳細は以下の通りである。熱機械分析の装置としては、ANASIS INSTRUMENTS社製のafm plusシステムを用い、プローブとしてはカンチレバーThermaLever AN2-200(ばね定数0.5~3N/m)を用いた。キャリブレーションには、付属の試料3種(ポリカプロラクタム(融解ピーク温度55℃)、ポリエチレン(融解ピーク温度116℃)、ポリエチレンテレフタレート(融解ピーク温度235℃))を用い、印加電圧0.1~10V、速度0.2V/秒、ディフレクション(Deflection)の設定値は-4Vとした。なお、位置の変位(Deflection(V))はプローブ先端の位置(反り)を表しており、値が大きいほどプローブ先端が上にある(プローブが上向きに反っている)状態を意味している。プローブの変位量測定は、電池用包装材料について、TD及び厚み方向に沿った断面を作製し、断面の5箇所について測定し(図10を参照)、平均値を採用した。また、キャリブレーションについても、5回行い、平均値を採用した。<Thermo-mechanical analysis for measuring probe displacement>
A probe is placed on the surface of the cured resin layer in the cross section of each battery packaging material obtained above (the tip radius of the probe is 30 nm or less, the set value of the deflection of the probe is -4 V), and the probe is heated to 40 ° C. to 250° C. (heating rate of 5° C./min), and the amount of displacement of the probe was measured. Table 1 shows the results. Graphs showing the relationship between the heating temperature and the displacement of the probe position are shown in FIG. 8 (Example 3) and FIG. 9 (Comparative Example 3), respectively. Details of the measurement conditions are as follows. An afm plus system manufactured by ANASIS INSTRUMENTS was used as a thermomechanical analysis device, and a cantilever ThermaLever AN2-200 (spring constant 0.5 to 3 N/m) was used as a probe. For calibration, three attached samples (polycaprolactam (melting peak temperature 55°C), polyethylene (melting peak temperature 116°C), polyethylene terephthalate (melting peak temperature 235°C)) were used, and the applied voltage was 0.1 to 10V. , a speed of 0.2 V/sec, and a deflection setting of -4V. The positional displacement (Deflection(V)) represents the position (warp) of the probe tip, and the larger the value, the higher the probe tip (the probe is warped upward). For measuring the amount of displacement of the probe, cross sections along the TD and thickness directions were prepared for the battery packaging material, measurements were taken at five points on the cross section (see FIG. 10), and the average value was adopted. Also, calibration was performed 5 times and the average value was adopted.
また、各電池用包装材料について、140℃から220℃まで加熱した際のプローブの位置の上昇量(Deflection (V))と、80℃から120℃まで加熱した際のプローブの位置の上昇量(Deflection (V))を表2に示す。 In addition, for each battery packaging material, the amount of increase in the position of the probe when heated from 140 ° C. to 220 ° C. (Deflection (V)) and the amount of increase in the position of the probe when heated from 80 ° C. to 120 ° C. ( Deflection (V)) is shown in Table 2.
<耐久性評価>
上記で得られた各電池用包装材料をそれぞれ、図6の模式図に示すように、60mm(MD(Machine Direction))×150mm(TD(Transverse Direction))に裁断した(図6(a))。次に、裁断した電池用包装材料をTDにおいて熱融着性樹脂層同士が対向するようにして2つ折りにした(図6(b))。次に、TDの対向する1辺Eと、MDの1辺Fを熱融着(熱融着部分Sの幅7mm)し、TDの1辺が開口する袋状の電池用包装材料を作製した(図6(c)開口部G)。なお、熱融着の条件は、温度190℃、面圧1.0MPa、加熱・加圧時間3秒とした。次に、図6(d)のように、開口部Gから3gの電解液Hを注入した。次に、開口部Gを7mm幅で、上記と同じ条件で熱融着した(図6(e))。なお、電解液Hは、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の容積比で混合した溶液に6フッ化リン酸リチウムを混合して得られたものである。次に、電池用包装材料の開口部Gが位置していた部分を上向きにして(図6(e)の状態)、85℃の恒温層内に24時間静置した。電池用包装材料のMD、TDについては、例えばバリア層を構成しているアルミニウム箔の圧延方向がMDとなり、MDに同一平面垂直方向がTDとなる。アルミニウム箔の圧延方向は、アルミニウム箔の圧延痕によって確認することができる。<Durability evaluation>
Each of the battery packaging materials obtained above was cut into pieces of 60 mm (MD (machine direction)) x 150 mm (TD (transverse direction)) as shown in the schematic diagram of FIG. 6 (FIG. 6(a)). . Next, the cut battery packaging material was folded in two on the TD so that the heat-fusible resin layers faced each other (FIG. 6(b)). Next, one side E of the TD and one side F of the MD were heat-sealed (the width of the heat-sealed portion S was 7 mm) to prepare a bag-shaped battery packaging material in which one side of the TD was open. (Fig. 6(c) opening G). The heat-sealing conditions were a temperature of 190° C., a surface pressure of 1.0 MPa, and a heating/pressurizing time of 3 seconds. Next, as shown in FIG. 6(d), 3 g of electrolytic solution H was injected from the opening G. Then, as shown in FIG. Next, the opening G was heat-sealed with a width of 7 mm under the same conditions as above (FIG. 6(e)). Electrolytic solution H was obtained by mixing lithium hexafluorophosphate into a solution in which ethylene carbonate:diethyl carbonate:dimethyl carbonate was mixed at a volume ratio of 1:1:1. Next, the part where the opening G of the battery packaging material had been positioned was turned upward (the state of FIG. 6(e)), and left still in a constant temperature layer at 85° C. for 24 hours. Regarding the MD and TD of the battery packaging material, for example, the rolling direction of the aluminum foil forming the barrier layer is the MD, and the direction perpendicular to the MD is the TD. The rolling direction of the aluminum foil can be confirmed by the rolling marks of the aluminum foil.
次に、各電池用包装材料を恒温層から取り出して、図6(f)に示すように、電解液Hを注入した側を切り取り(図6(f)の二点鎖線の位置)、電池用包装材料を開封して電解液Hを取り出した(図6(g))。次に、電池用包装材料のTDの幅W15mmの部分を短冊状に切り取り(図6(h)の二点鎖線部)、試験片Tを得た(図6(I))。得られた試験片Tの熱融着性樹脂層とバリア層間を剥離させ、熱融着性樹脂層とバリア層とを引張試験機(島津製作所製の商品名AGS-XPlus)を用いて、50mm/分の速度で引張り、試験片の剥離強度(N/15mm)を測定した(耐久性試験後の剥離強度)。一方、実施例1~6及び比較例1~4で得られた電池用包装材料をMD15mm×TD40mm幅に切り取った試験片Tについて、同様にして180度剥離強度を測定した(耐久性試験前の剥離強度)。結果を表1に示す。なお、測定値は、N=3の平均値である。また、試験片の剥離強度の測定は、温度25℃、相対湿度50%の環境で行った。熱融着性樹脂層とバリア層間を剥離させた際、これらの層の間に位置する硬化樹脂層は、熱融着性樹脂層とバリア層のいずれか一方又は両層に積層された状態となる。 Next, each battery packaging material is taken out from the constant temperature layer, and as shown in FIG. The packaging material was opened and the electrolytic solution H was taken out (Fig. 6(g)). Next, a portion with a width W of 15 mm in TD of the battery packaging material was cut into strips (a two-dot chain line in FIG. 6(h)) to obtain a test piece T (FIG. 6(I)). The heat-fusible resin layer and the barrier layer of the obtained test piece T were separated, and the heat-fusible resin layer and the barrier layer were separated by 50 mm using a tensile tester (trade name: AGS-XPlus manufactured by Shimadzu Corporation). /min, and the peel strength (N/15 mm) of the test piece was measured (peel strength after durability test). On the other hand, the 180 degree peel strength was measured in the same manner for test pieces T obtained by cutting the battery packaging materials obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 to a width of MD 15 mm × TD 40 mm. peel strength). Table 1 shows the results. In addition, the measured value is an average value of N=3. Moreover, the measurement of the peel strength of the test piece was carried out in an environment of a temperature of 25° C. and a relative humidity of 50%. When the heat-fusible resin layer and the barrier layer are separated, the cured resin layer positioned between these layers is laminated on either one or both of the heat-fusible resin layer and the barrier layer. Become.
<異物噛み込みに対する絶縁性評価>
図7の模式図に示すように、上記で得られた各電池用包装材料を60mm(TD)×150mm(MD)のサイズに切り取り試験片を得た(図7(a))。次に、この試験片を短辺同士が対向するように折り返し、試験片の熱融着性樹脂層の表面が互いに対向するように配置した。次に、互いに対向する熱融着性樹脂層の表面の間に25μmφのワイヤーMを挿入した(図7(b))。次に、この状態で電池用包装材料の長さ方向に直交する方向に上下共に7mm幅の平板状熱板からなるヒートシール機で熱融着性樹脂層同士をヒートシール(温度190℃、面圧1.0MPa、加熱・加圧時間3秒)した(図7(c)、熱融着部分S)。このとき、ワイヤーMが位置している部分の上からヒートシールを行い、熱融着性樹脂層をワイヤーMに熱融着させた。次に、テスターのプラス極をワイヤーMに、マイナス極を片側の電池用包装材料にそれぞれ接続した。このとき、テスターのマイナス極については、ワニ口クリップを電気用包装材料の基材層側からアルミニウム層に到達するように挟み込み、テスターのマイナス極とアルミニウム箔とを電気的に接続させた。次に、テスター間に100Vの電圧をかけ、短絡するまでの時間(秒)を測定した。結果を表1に示す。<Evaluation of insulating properties against foreign matter entrapment>
As shown in the schematic diagram of FIG. 7, each battery packaging material obtained above was cut into a size of 60 mm (TD)×150 mm (MD) to obtain a test piece (FIG. 7(a)). Next, this test piece was folded so that the short sides thereof faced each other, and the surfaces of the heat-fusible resin layers of the test piece were arranged so as to face each other. Next, a wire M having a diameter of 25 μm was inserted between the surfaces of the heat-fusible resin layers facing each other (FIG. 7(b)). Next, in this state, the heat-sealing resin layers are heat-sealed (at a temperature of 190° C., surface The pressure was 1.0 MPa, the heating and pressurizing time was 3 seconds) (Fig. 7(c), heat-sealed portion S). At this time, heat sealing was performed from above the portion where the wire M was positioned, and the heat-sealable resin layer was heat-sealed to the wire M. Next, the positive pole of the tester was connected to the wire M, and the negative pole to the battery packaging material on one side. At this time, for the negative electrode of the tester, an alligator clip was inserted so as to reach the aluminum layer from the base layer side of the electrical packaging material, and the negative electrode of the tester and the aluminum foil were electrically connected. Next, a voltage of 100 V was applied between the testers, and the time (seconds) until short circuiting was measured. Table 1 shows the results.
表1において、当該プローブの変位量測定において、プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、プローブの位置が初期値よりも低下しなかった場合をA、低下した場合をCと表記した。 In Table 1, when measuring the amount of displacement of the probe, when the probe was heated from 40°C to 220°C, the case where the position of the probe did not decrease from the initial value was indicated by A, and the case where it decreased was indicated by C.
表1に示すように、実施例1~6で得られた電池用包装材料では、硬化樹脂層のプローブの変位量を測定する熱機械分析において、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、プローブの位置が初期値よりも低下していなかった。一方、比較例1~4で得られた電池用包装材料では、プローブの変位量を測定する熱機械分析において、プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、プローブの位置が初期値よりも低下していた。 As shown in Table 1, in the battery packaging materials obtained in Examples 1 to 6, in thermomechanical analysis for measuring the displacement amount of the probe of the cured resin layer, the set value of the deflection of the probe at the start of measurement When the probe was heated from 40° C. to 220° C. under conditions of −4 V and a heating rate of 5° C./min, the position of the probe did not fall below the initial value. On the other hand, in the battery packaging materials obtained in Comparative Examples 1 to 4, when the probe was heated from 40 ° C. to 220 ° C. in thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, the position of the probe was higher than the initial value. was declining.
*1:プローブの位置が、120℃以下の温度で80℃の時よりも低下する。
*2:プローブの位置が、220℃以下の温度で140℃の時よりも低下する。*1: The position of the probe is lower at temperatures below 120°C than at 80°C.
*2: The position of the probe is lower at temperatures below 220°C than at 140°C.
1…基材層
2…接着剤層
3…バリア層
4…硬化樹脂層
4a プローブの設置位置
5…熱融着性樹脂層
10…プローブREFERENCE SIGNS
Claims (15)
前記硬化樹脂層が、酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物の硬化物であり、
プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記積層体の断面の前記硬化樹脂層表面に前記プローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、前記プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、前記プローブの位置が初期値よりも低下しない、電池用包装材料。 At least, it is composed of a laminate including a base material layer, a barrier layer, a cured resin layer, and a heat-fusible resin layer in this order,
The cured resin layer is a cured product of a resin composition containing an acid-modified polyolefin,
In the thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, the probe is installed on the surface of the cured resin layer in the cross section of the laminate, and the set value of the deflection of the probe at the start of measurement is -4 V and the temperature rise rate is 5. A packaging material for a battery, wherein the position of the probe does not decrease below the initial value when the probe is heated from 40°C to 220°C under the condition of °C/min.
前記硬化樹脂層を構成する樹脂が、ポリオレフィン骨格を含んでおり、 The resin constituting the cured resin layer contains a polyolefin skeleton,
プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記積層体の断面の前記硬化樹脂層表面に前記プローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、前記プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、前記プローブの位置が初期値よりも低下しない、電池用包装材料。 In the thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, the probe is installed on the surface of the cured resin layer in the cross section of the laminate, and the set value of the deflection of the probe at the start of measurement is -4 V and the temperature rise rate is 5. A packaging material for a battery, wherein the position of the probe does not decrease below the initial value when the probe is heated from 40°C to 220°C under the condition of °C/min.
前記熱融着性樹脂層が、ポリプロピレンを含む、請求項1,2,又は4に記載の電池用包装材料。 The battery packaging material according to claim 1, 2, or 4, wherein the heat-fusible resin layer contains polypropylene.
前記硬化樹脂層が、酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物の硬化物であり、
プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記積層体の端部の前記硬化樹脂層表面に前記プローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、前記プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、前記プローブの位置が初期値よりも低下しないものを前記硬化樹脂層として用いる、電池用包装材料の製造方法。 A lamination step of obtaining a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, a cured resin layer, and a heat-fusible resin layer in this order,
The cured resin layer is a cured product of a resin composition containing an acid-modified polyolefin,
In thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, the probe is installed on the surface of the cured resin layer at the end of the laminate, and the set value of the deflection of the probe at the start of measurement is -4 V, the temperature increase rate A method for producing a battery packaging material, wherein the cured resin layer does not lower the position of the probe than the initial value when the probe is heated from 40° C. to 220° C. under the condition of 5° C./min.
前記硬化樹脂層を構成する樹脂が、ポリオレフィン骨格を含んでおり、
プローブの変位量を測定する熱機械分析において、前記積層体の端部の前記硬化樹脂層表面に前記プローブを設置し、測定開始時の前記プローブのディフレクションの設定値は-4V、昇温速度5℃/分の条件で、前記プローブを40℃から220℃まで加熱した際に、前記プローブの位置が初期値よりも低下しないものを前記硬化樹脂層として用いる、電池用包装材料の製造方法。 A lamination step of obtaining a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, a cured resin layer, and a heat-fusible resin layer in this order,
The resin constituting the cured resin layer contains a polyolefin skeleton,
In thermomechanical analysis for measuring the amount of displacement of the probe, the probe is installed on the surface of the cured resin layer at the end of the laminate, and the set value of the deflection of the probe at the start of measurement is -4 V, the temperature increase rate A method for producing a battery packaging material, wherein the cured resin layer does not lower the position of the probe than the initial value when the probe is heated from 40° C. to 220° C. under the condition of 5° C./min.
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