JP7234867B2 - 電池用包装材料、電池、これらの製造方法、及びポリエステルフィルム - Google Patents
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Description
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。
最大値Ymax及び最小値Yminの算出においては、前記18方向それぞれについて、Y1340/Y1410を求め、これらの中から、それぞれ最大値Ymax及び最小値Yminを選択する。
項1. 少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されており、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルム層の表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、電池用包装材料。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。
項2. 前記ポリエステルフィルム層の表面に対して、印刷が施される用途に用いられる、項1に記載の電池用包装材料。
項3. JIS B 0601-2001に規定された方法に準拠し、前記ポリエステルフィルム層の表面について測定した算術平均粗さRaが、10nm以上である、項1又は2に記載の電池用包装材料。
項4. 前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に、接着層を備えており、
前記接着層が、酸変性ポリオレフィンを含む、項1~3のいずれかに記載の電池用包装材料。
項5. 前記接着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4に記載の電池用包装材料。
項6. 前記接着層が、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、及びエポキシ基を有する化合物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4~5のいずれかに記載の電池用包装材料。
項7. 前記接着層が、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4~6のいずれかに記載の電池用包装材料。
項8. 前記接着層が、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4~7のいずれかに記載の電池用包装材料。
項9. 前記接着層の厚みが、50μm以下である、項4~8のいずれかに記載の電池用包装材料。
項10. 前記接着層の厚みが、10μm以上50μm以下である、項4~8のいずれかに記載の電池用包装材料。
項11. 前記接着層と前記熱融着性樹脂層との共押出積層体である、項4~10のいずれかに電池用包装材料。
項12. 前記ポリエステルフィルム層の厚みが、10μm以上50μm以下である、項1~11のいずれかに記載の電池用包装材料。
項13. 前記ポリエステルフィルム層が、延伸ポリエステルフィルムにより構成されている、項1~12のいずれかに記載の電池用包装材料。
項14. フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルム層の表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、項1~13のいずれかに記載の電池用包装材料。
1.1≦Ymax/Ymin<1.4
項15. 前記バリア層の少なくとも一方の表面に、耐酸性皮膜を備えており、
前記耐酸性皮膜について、飛行時間型2次イオン質量分析法を用いて分析した場合に、Ce2PO4+、CePO4-、CrPO2+、及びCrPO4-からなる群より選択される少なくとも1種に由来するピークが検出される、項1~14のいずれかに記載の電池用包装材料。
項16. 前記バリア層の少なくとも一方の表面に、リン化合物、クロム化合物、フッ化物、及びトリアジンチオール化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む耐酸性皮膜を備えている、項1~15のいずれかに記載の電池用包装材料。
項17. 前記バリア層の少なくとも一方の表面に、セリウム化合物を含む耐酸性皮膜を備えている、項1~16のいずれかに記載の電池用包装材料。
項18. 前記ポリエステルフィルム層の内部及び表面の少なくとも一方に滑剤が存在している、項1~17のいずれかに記載の電池用包装材料。
項19. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項1~18のいずれかに記載の電池用包装材料により形成された包装体中に収容されている、電池。
項20. 前記ポリエステルフィルム層の表面に印字部を有する、項19に記載の電池。
項21. 項1~18のいずれかに記載の電池用包装材料からなる包装体中に、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を収容する収容工程と、
前記収容工程の前及び後の少なくとも一方において、前記ポリエステルフィルム層の表面に、印刷を施す工程と、
を備える、電池の製造方法。
項22. 電池用包装材料の最表面に位置するポリエステルフィルム層に使用するためのポリエステルフィルムであって、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、ポリエステルフィルム。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。
項23. フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、ポリエステルフィルムの表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足するポリエステルフィルムの、電池用包装材料の最表面に位置するポリエステルフィルム層としての使用。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。
Ymax/Ymin<1.4
上記式において、Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340(CH2縦揺れ振動)を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410(C=C伸縮振動)で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。
最大値Ymax及び最小値Yminの算出においては、前記18方向それぞれについて、Y1340/Y1410を求め、これらの中から、それぞれ最大値Ymax及び最小値Yminを選択する。
本発明の電池用包装材料は、例えば図1に示すように、最表面に位置する基材層1、バリア層3、及び熱融着性樹脂層4をこの順に備える積層体からなる。また、基材層1の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されている。本発明の電池用包装材料において、ポリエステルフィルム層が最外層側になり、熱融着性樹脂層4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4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。
[基材層1]
本発明の電池用包装材料において、基材層1は、最表面に位置する層である。基材層1の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されている。なお、本発明において、ポリエステルフィルム層の表面に滑剤が存在している場合にも、滑剤が付着しているポリエステルフィルム層が電池用包装材料の最表面を構成している。このため、滑剤が表面に存在している基材層1についても、基材層1は電池用包装材料の最表面に位置する層である。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
また、Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。
最大値Ymax及び最小値Yminの算出においては、前記18方向それぞれについて、Y1340/Y1410を求め、これらの中から、それぞれ最大値Ymax及び最小値Yminを選択する。
分光器(1回反射ATR付属装置が付属)
検出器:MCT(Hg Cd Te)
波数分解能:8cm-1
積算回数:128回
IRE:Ge
入射角:30°
偏光子:ワイヤーグリッド、S偏光
ベースライン:波数1800~2000cm-1の範囲における強度の平均値
波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340:波数1335~1342cm-1の範囲におけるピーク強度の最大値からベースラインの値を引いたもの
波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410:波数1400~1410cm-1の範囲におけるピーク強度の最大値からベースラインの値を引いたもの
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。
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。
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又はステンレス鋼が挙げられる。バリア層3は、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム合金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。
本発明の電池用包装材料において、熱融着性樹脂層4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。
本発明の電池用包装材料において、接着層5は、バリア層3と熱融着性樹脂層4を強固に接着させるために、これらの間に必要に応じて設けられる層である。
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、特に制限されない。電池用包装材料の製造方法としては、例えば、少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層がこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、基材層の最表面をポリエステルフィルム層により構成し、かつ、ポリエステルフィルムとして、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、0°から180°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340と、1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410との比(Y1340/Y1410)の最大値Ymax及び最小値Yminの比(表面配向度:Ymax/Ymin)が、1.4未満であるものを用いる方法が挙げられる。
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体に使用される。すなわち、本発明の電池用包装材料によって形成された包装体中に、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を収容して、電池とすることができる。本発明の電池用包装材料は、最表面に位置しているポリエステルフィルム層の表面に対して、印刷が施される用途に好適に用いられる。
温度24℃、相対湿度50%の環境で、上記で作製した各電池用包装材料のポリエチレンテレフタレートフィルム表面に、インクジェット印刷機(マーケム・イマージュ株式会社製9040(1.1Mヘッド))を用いてインクを滴下し、10秒間乾燥させる。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム表面に形成された印字部のドットの半径及び円形度に基づいて、ポリエチレンテレフタレートフィルム表面の印字適性を評価する。印字の設定条件は、インク粘度:3.4cps、温度:34℃、圧力:270bar、ノズルサイズ:直径50μm、解像度(ドット密度):115dpiとする。印字部のドットの半径及び円形度の測定方法は、後述の通りである。当該評価は、電池用包装材料の状態で行う。また、印字部のドットの半径と円形度は、N数が3の平均値とする。なお、評価を行うに際して、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面を拭き取るなどの操作は行わない。
各ポリエチレンテレフタレートフィルム表面に滴下された印字部のドットの形状を、前記のレーザ顕微鏡で観察される画像について、画像解析ソフト(例えば、KEYENCE製解析ソフトVK Analyzer Ver2.4.0.0)を用い、3点円による解析にて、3点を通る円の半径(=印字部のドットの半径)を求める。
各ポリエチレンテレフタレートフィルム表面に滴下されたインクによって形成された印字部のドットの円形度を、画像解析ソフト(例えば、三谷商事製画像解析ソフトWinROOF(Ver6.6.0))を使用して測定する。なお、ドットの輪郭を構成する境界画素の中心点を結ぶ図形を対象として解析する。WinRoofの解析画面では、円形度IIと表示される値である。なお、印字部のドットの円形度は、下記式によって算出される。
印字部のドットの円形度=4π×(ドットの面積)/(ドットの周囲長)2
本発明のポリエステルフィルムは、電池用包装材料の最表面に位置するポリエステルフィルム層に使用するために用いられるポリエステルフィルムである。本発明のポリエステルフィルムは、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、Ymax/Ymin<1.4を充足することを特徴としている。本発明のポリエステルフィルムの具体的な構成(組成や厚みなど)は、前記「2.電池用包装材料を形成する各層」において、最表面を構成しているポリエステルフィルム層のポリエステルフィルムと同じである。なお、ポリエステルフィルムの表面における赤外吸収スペクトルの測定は、電池用包装材料の最表面側となる表面について、ポリエステルフィルムのみの状態で行うことができる。また、ポリエステルフィルムの前記算術平均粗さRaの測定についても、電池用包装材料の最表面側となる表面について、ポリエステルフィルムのみの状態で行うことができる。
以下の方法により、実施例1~3及び比較例1~7の各電池用包装材料を製造した。
基材層としての二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm、表1の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有する)の上に、両面に耐酸性皮膜を形成したアルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H-O、厚さ40μm)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液硬化型ウレタン接着剤(ポリオール化合物と芳香族イソシアネート化合物)を塗布し、両面に耐酸性皮膜を形成したアルミニウム箔上に接着剤層(厚み3μm)を形成した。次いで、アルミニウム箔上の接着剤層とニ軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層/接着剤層/バリア層の積層体を作製した。なお、バリア層として使用したアルミニウム箔の耐酸性皮膜を形成する化成処理は、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、焼付けすることにより行った。なお、バリア層として使用したアルミニウム箔は、酸化クロムとリン酸塩を含む耐酸性皮膜を備える。
測定条件
1次イオン:ビスマスクラスターのダブルチャージイオン(Bi3 ++)
1次イオン加速電圧: 30 kV
質量範囲(m/z ):0~1500
測定範囲: 100μm×100μm
スキャン数: 16 scan/cycle
ピクセル数(1辺): 256 pixel
エッチングイオン:Ar ガスクラスターイオンビーム(Ar-GCIB)
エッチングイオン加速電圧: 5.0 kV
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm、表1の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有する)の表面に、滑剤(エルカ酸アミド(塗布量は6mg/m2)及びポリエーテル変性シリコーンオイル(塗布量は1mg/m2))を塗布した(塗布量は合計7mg/m2)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。
基材層として、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み12μm、表1の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有する)と二軸延伸ナイロンフィルム(厚み15μm)とがドライラミネート法により積層された積層フィルムを用意した。当該積層フィルムにおいて、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムと二軸延伸ナイロンフィルムとの間は、ポリオールとイソシアネート硬化剤を用いたウレタン接着剤(硬化後の厚みが3μm)により接着されている。次に、二軸延伸ナイロンフィルム側に、両面に化成処理を施すことにより耐酸性皮膜を備えたアルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H-O、厚み40μm)から構成され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、耐酸性皮膜を備えたアルミニウム箔の一方面に、2液型ポリウレタン系接着剤(ポリオール化合物と芳香族イソシアネート化合物)を塗布し、アルミニウム箔上に接着剤層(厚み3μm)を形成した。次いで、アルミニウム箔上の接着剤層と、基材層の二軸延伸ナイロンフィルム側を積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層(二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/接着剤/二軸延伸ナイロンフィルム)/接着剤層/両面に耐酸性皮膜を備えたバリア層の積層体を作製した。なお、バリア層として使用したアルミニウム箔は、両面に酸化クロムとリン酸塩を含む耐酸性皮膜を備える。バリア層上の耐酸性皮膜の分析は、実施例1と同様、飛行時間型2次イオン質量分析法を用いて行った。その結果、耐酸性皮膜から、CrPO2 +、CrPO4 -などのCrとPとOからなる2次イオンが検出された。
基材層の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムとして、表1に記載の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有するものを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、電池用包装材料を得た。
ポリエチレンテレフタレートフィルムとナイロンフィルムとを共押出しにより積層し、二軸延伸した積層フィルムを用意した。基材層を構成する当該積層フィルムの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ5μm、表1の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有する)と二軸延伸ナイロンフィルム(厚さ20μm)との間には、ポリエステル(ポリエステル系エラストマー)により構成された接着剤層(厚さ1μm)が存在する。当該積層フィルムは、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/接着剤/二軸延伸ナイロンフィルムが順に積層されている。次に、二軸延伸ナイロンフィルム側の表面に、両面に化成処理を施して、耐酸性皮膜を備えたアルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H-O、厚み40μm)から構成され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、耐酸性皮膜を備えたアルミニウム箔の一方面に、2液型ポリウレタン接着剤(ポリオール化合物と芳香族イソシアネート化合物)を塗布し、接着剤層(厚み3μm)を形成した。次いで、耐酸性皮膜を備えたバリア層上の接着剤層と、基材層の二軸延伸ナイロンフィルム側を積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層(二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/接着剤/二軸延伸ナイロンフィルム)/接着剤層/両面に耐酸性皮膜を備えたバリア層の積層体を作製した。
基材層の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムとして、表1に記載の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有するものを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、電池用包装材料を得た。
基材層の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムとして、表1に記載の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有するものを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、電池用包装材料を得た。
基材層の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムとして、表1に記載の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有するものを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、電池用包装材料を得た。
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm、表1の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有する)の表面に、滑剤(エルカ酸アミド)を塗布した(塗布量は7mg/m2)こと以外は、比較例2と同様にして、電池用包装材料を得た。
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm、表1の表面配向度:Ymax/Ymin及び算術平均粗さRaを有する)の表面に、滑剤(エルカ酸アミド)を塗布した(塗布量は10mg/m2)こと以外は、比較例2と同様にして、電池用包装材料を得た。
上記で作製した各電池用包装材料の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム表面(バリア層とは反対側の表面)について、それぞれ、フーリエ変換赤外分光法(FT-IR)の全反射法(ATR)を用い、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得し、18方向について当該赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340(CH2縦揺れ振動)と、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410(C=C伸縮振動)の値からY1340/Y1410をそれぞれ算出し、これらの中の最大値Ymaxと最小値Yminから、表面配向度:Ymax/Yminを算出した。赤外吸収スペクトルの具体的な測定条件は、以下の通りである。結果を表1に示す。
分光器:Thermo Fisher Scientific社製のNicolet iS10 FT-IR
付属装置:1回反射ATR付属装置(Seagull)
検出器:MCT(Hg Cd Te)
波数分解能:8cm-1
積算回数:128回
IRE:Ge
入射角:30°
偏光子:ワイヤーグリッド、S偏光
ベースライン:波数1800-2000cm-1の範囲における強度の平均値
波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340:波数1335~1342cm-1の範囲におけるピーク強度の最大値からベースラインの値を引いた値
波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410:波数1400~1410cm-1の範囲におけるピーク強度の最大値からベースラインの値を引いた値
JIS B 0601-2001に規定された方法に準拠し、上記で得られた各電池用包装材料の最表面を構成している二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(ポリエステルフィルム層)の表面について算術平均粗さRaを測定した。算術平均粗さRaの測定装置としては、Zygo社製の白色干渉計NewView7300を用い、測定面積0.22mm角(対物レンズ50倍、ズームレンズ1倍)、傾き補正あり(Cylinder)の条件で測定を行った。当該算術平均粗さRaは、電池用包装材料の状態で測定した。なお、測定に際して、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面を拭き取るなどの操作は行っていない。結果を表1に示す。
温度24℃、相対湿度50%の環境で、上記で作製した各電池用包装材料の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム表面に、インクジェット印刷機(マーケム・イマージュ株式会社製9040(1.1Mヘッド))を用いてインクを滴下し、10秒間乾燥させた。次に、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム表面に形成された印字部のドットの半径及び円形度に基づいて、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム表面の印字適性を評価した。印字の設定条件は、インク粘度:3.4cps、温度:34℃、圧力:270bar、ノズルサイズ:直径50μm、解像度(ドット密度):115dpiとした。印字部のドットの半径及び円形度の測定方法は、後述の通りである。当該評価は、電池用包装材料の状態で行った。また、印字部のドットの半径と円形度は、N数が3の平均値とした。なお、評価を行うに際して、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面を拭き取るなどの操作は行っていない。結果を表1に示す。
各二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム表面に滴下された印字部のドットの形状を、前記のレーザ顕微鏡で観察される画像について、KEYENCE製解析ソフトVK Analyzer Ver2.4.0.0を用い、3点円による解析にて、3点を通る円の半径(=印字部のドットの半径)を求めた。結果を表1に示す。
各二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム表面に滴下されたインクによって形成された印字部のドットの円形度を、三谷商事製画像解析ソフトWinROOF(Ver6.6.0)を使用して測定した。なお、ドットの輪郭を構成する境界画素の中心点を結ぶ図形を対象として解析した。WinRoofの解析画面では、円形度IIと表示される値である。なお、印字部のドットの円形度は、下記式によって算出される。印字部のドットの円形度を以下の基準に従って評価した。結果を表1に示す。参考のため、実施例2(図4)及び比較例7(図5)について、印字部のドットの円形度の実測値を表1に示す。
印字部のドットの円形度=4π×(ドットの面積)/(ドットの周囲長)2
A:印字部のドットの円形度が0.725以上であり、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム表面において、印字部のドットが綺麗な円形を有している。
B:印字部のドットの円形度が0.700以上0.725未満であり、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム表面において、印字部のドットがいびつな円形を有している。
2 接着剤層
3 バリア層
4 熱融着性樹脂層
5 接着層
Claims (21)
- 少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されており、
前記ポリエステルフィルム層の最表面の算術平均粗さが1000nm以下であり、
前記基材層の表面及び内部の少なくとも一方には、2種類以上の滑剤が存在し、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルム層の表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、電池用包装材料。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。 - 少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されており、
前記ポリエステルフィルム層の最表面の算術平均粗さが1000nm以下であり、
前記熱融着性樹脂層の表面及び内部の少なくとも一方には、2種類以上の滑剤が存在し、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルム層の表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、電池用包装材料。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。 - 少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されており、
前記ポリエステルフィルム層の最表面の算術平均粗さが1000nm以下であり、
前記積層体の厚みは、180μm以下であり、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルム層の表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、電池用包装材料。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。 - 少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されており、
前記ポリエステルフィルム層の最表面の算術平均粗さが1000nm以下であり、
前記熱融着性樹脂層は、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おり、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルム層の表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、電池用包装材料。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。 - 少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されており、
前記ポリエステルフィルム層の最表面の算術平均粗さが1000nm以下であり、
前記バリア層は、アルミニウム合金箔及びステンレス鋼箔のうち少なくとも一方を含み、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルム層の表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、電池用包装材料。
Y max /Y min <1.4
Y max は、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm -1 における吸収ピーク強度Y 1340 を、波数1410cm -1 における吸収ピーク強度Y 1410 で除した値の中の最大値である。
Y min は、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm -1 における吸収ピーク強度Y 1340 を、波数1410cm -1 における吸収ピーク強度Y 1410 で除した値の中の最小値である。 - 前記ポリエステルフィルム層の表面に対して、印刷が施される用途に用いられる、請求項1~5のいずれか1項に記載の電池用包装材料。
- JIS B 0601-2001に規定された方法に準拠し、前記ポリエステルフィルム層の表面について測定した算術平均粗さRaが、10nm以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載の電池用包装材料。
- 前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に、接着層を備えており、
前記接着層が、酸変性ポリオレフィンを含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の電池用包装材料。 - 前記接着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、請求項8に記載の電池用包装材料。 - 前記接着層の厚みが、50μm以下である、請求項8または9に記載の電池用包装材料。
- 前記接着層の厚みが、10μm以上50μm以下である、請求項8または9に記載の電池用包装材料。
- 前記接着層と前記熱融着性樹脂層との共押出積層体である、請求項8~11のいずれか1項に電池用包装材料。
- 前記ポリエステルフィルム層の厚みが、10μm以上50μm以下である、請求項1~12のいずれか1項に記載の電池用包装材料。
- 前記バリア層の少なくとも一方の表面に、耐酸性皮膜を備えており、
前記耐酸性皮膜について、飛行時間型2次イオン質量分析法を用いて分析した場合に、Ce2PO4+、CePO4-、CrPO2+、及びCrPO4-からなる群より選択される少なくとも1種に由来するピークが検出される、請求項1~13のいずれか1項に記載の電池用包装材料。 - 前記バリア層の少なくとも一方の表面に、リン化合物、クロム化合物、フッ化物、及びトリアジンチオール化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む耐酸性皮膜を備えている、請求項1~13のいずれか1項に記載の電池用包装材料。
- 前記バリア層の少なくとも一方の表面に、セリウム化合物を含む耐酸性皮膜を備えている、請求項1~13のいずれか1項に記載の電池用包装材料。
- 少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層がこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、
前記基材層の最表面は、ポリエステルフィルム層により構成されており、
前記ポリエステルフィルム層の最表面の算術平均粗さが1000nm以下であり、
前記基材層の表面及び内部の少なくとも一方には、2種類以上の滑剤が存在し、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルム層の表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、電池用包装材料の製造方法。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。 - 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、請求項1~16のいずれか1項に記載の電池用包装材料により形成された包装体中に収容されている、電池。
- 前記ポリエステルフィルム層の表面に印字部を有する、請求項18に記載の電池。
- 請求項1~16のいずれか1項に記載の電池用包装材料からなる包装体中に、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を収容する収容工程と、
前記収容工程の前及び後の少なくとも一方において、前記ポリエステルフィルム層の表面に、印刷を施す工程と、
を備える、電池の製造方法。 - 少なくとも、最表面に位置する基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体から構成された電池用包装材料の前記基材層の最表面を構成するポリエステルフィルム層に使用するためのポリエステルフィルムであって、
前記ポリエステルフィルム層の最表面の算術平均粗さが1000nm以下であり、
前記基材層の表面及び内部の少なくとも一方には、2種類以上の滑剤が存在し、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面について、0°から170°まで10°刻みで18方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、以下の式を充足する、ポリエステルフィルム。
Ymax/Ymin<1.4
Ymaxは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最大値である。
Yminは、前記18方向の各方向において、それぞれ、赤外吸収スペクトルの波数1340cm-1における吸収ピーク強度Y1340を、波数1410cm-1における吸収ピーク強度Y1410で除した値の中の最小値である。
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