JP7244206B2 - Packaging materials and batteries - Google Patents
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Description
本発明は、包装材料及び電池に関する。 The present invention relates to packaging materials and batteries.
従来、食品、医薬品などの分野において、内容物を包装するための包装材料が広く使用されている。このような包装材料としては、基材/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知られており、熱融着性樹脂層同士をヒートシールすることにより、内容物を密閉することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, packaging materials for packaging contents have been widely used in fields such as foods and pharmaceuticals. As such a packaging material, a film-like laminate in which a base material/barrier layer/thermal adhesive resin layer are sequentially laminated is known. The contents can be sealed.
また、近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話等の高性能化に伴い、電池には、多様な形状が要求されると共に、薄型化や軽量化が求められている。しかしながら、従来多用されていた金属製の包装材料では、形状の多様化に追従することが困難であり、しかも軽量化にも限界があるという欠点がある。そこで、電池の分野においても、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包装材料として、金属製の包装材料の代わりに、基材/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(特許文献1)。 In addition, in recent years, with the increasing performance of electric vehicles, hybrid electric vehicles, personal computers, cameras, mobile phones, etc., batteries are required to have various shapes and to be thinner and lighter. However, metal packaging materials, which have been widely used in the past, have the disadvantage that it is difficult to follow the diversification of shapes and that there is a limit to weight reduction. Therefore, in the field of batteries, as a packaging material that can be easily processed into a variety of shapes and that can be made thinner and lighter, instead of metal packaging materials, base material / barrier layer / heat-sealable resin A film-like laminate in which layers are sequentially laminated has been proposed (Patent Document 1).
これら各種の包装材料においては、輸送中などにおいて、外部から強い衝撃が加わることがあり、高い耐衝撃性が求められている。一方、近年、製品の薄型化、軽量化などの観点から、包装材料についても、より一層の薄膜化が求められている。しかしながら、包装材料の厚みが薄くなると、耐衝撃性が低下するという問題がある。 These various packaging materials are subject to strong impact from the outside during transportation, etc., and are required to have high impact resistance. On the other hand, in recent years, from the viewpoint of thinning and weight saving of products, there is a demand for further thinning of packaging materials. However, when the thickness of the packaging material is reduced, there is a problem that the impact resistance is lowered.
本発明の主な目的は、少なくとも、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なる包装材料において、耐衝撃性に優れた包装材料を提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a packaging material having excellent impact resistance in a packaging material comprising a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order. .
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、少なくとも、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なる包装材料において、積層体の下記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、「試験力-変位量」の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、積層体の厚み方向とは垂直方向の一方向と、前記一方向及び前記積層体の厚み方向とは垂直方向である他方向の合計で400J以上であることにより、耐衝撃性に優れた包装材料となることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。
(試験条件)
試験速度:50mm/min
試験片の幅:15mm
試験片の長さ:100mm
標点間距離:30mmThe present inventors have made extensive studies to solve the above problems. As a result, a packaging material comprising a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order was subjected to a tensile test under the following test conditions for the laminate. The breaking energy per unit width 1m calculated from the curve of "test force-displacement" is one direction perpendicular to the thickness direction of the laminate, and the direction perpendicular to the one direction and the thickness direction of the laminate It has been found that a packaging material having excellent impact resistance can be obtained by making the total of 400 J or more in the other directions. The present invention has been completed through further studies based on these findings.
(Test condition)
Test speed: 50mm/min
Width of test piece: 15 mm
Length of test piece: 100 mm
Gauge distance: 30 mm
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の包装材料及び電池を提供する。
項1. 少なくとも、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、
前記積層体は、下記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、試験力-変位量の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、前記積層体の厚み方向とは垂直方向の一方向と、前記一方向及び前記積層体の厚み方向とは垂直方向である他方向の合計で400J以上である、包装材料。
(試験条件)
試験速度:50mm/min
試験片の幅:15mm
試験片の長さ:100mm
標点間距離:30mm
項2. 前記一方向が前記積層体のMDであり、前記他方向が前記積層体のTDである、項1に記載の包装材料。
項3. 前記積層体は、JIS Z1707:1995の規定に準拠した方法により、前記基材層側から測定される突刺し強さが、23N以上である、項1または2に記載の包装材料。
項4. 前記積層体は、JIS K7124-2:1999の規定に準拠し、下記の測定条件で、前記基材層側から測定される全貫通エネルギーが、1.4J以上である、項1~3のいずれかに記載の包装材料。
(測定条件)
ハンマー重量:6.4kg
落下高さ:300mm
サンプルクランプ径:40mmφ
ハンマー径:12.7mm
ハンマーの形状:半球状
項5. 前記基材層の厚みが、20μm以上である、項1~4のいずれかに記載の包装材料。
項6. 前記バリア層が、アルミニウム箔により構成されている、項1~5のいずれかに記載の包装材料。
項7. 電池素子を収容するために用いられる、項1~6のいずれかに記載の包装材料。
項8. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項1~7のいずれかに記載の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。That is, the present invention provides packaging materials and batteries in the following aspects.
The laminate is measured when a tensile test is performed under the following test conditions, and the breaking energy per unit width of 1m calculated from the test force-displacement curve is perpendicular to the thickness direction of the laminate. A packaging material having a total of 400 J or more in one direction and the other direction perpendicular to said one direction and the thickness direction of said laminate.
(Test condition)
Test speed: 50mm/min
Width of test piece: 15 mm
Length of test piece: 100mm
Gauge distance: 30 mm
(Measurement condition)
Hammer weight: 6.4kg
Drop height: 300mm
Sample clamp diameter: 40mmφ
Hammer diameter: 12.7mm
Hammer shape:
Item 6. Item 6. The packaging material according to any one of
Item 7. Item 7. The packaging material according to any one of
Item 8. Item 8. A battery, wherein a battery element comprising at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte is housed in a package formed of the packaging material according to any one of
本発明によれば、少なくとも、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なる包装材料において、積層体の前記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、「試験力-変位量」の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、積層体の厚み方向とは垂直方向の一方向と、前記一方向及び前記積層体の厚み方向とは垂直方向である他方向の合計で400J以上であることにより、耐衝撃性に優れた包装材料を提供することができる。 According to the present invention, a packaging material comprising a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order is measured when a tensile test is performed on the laminate under the above test conditions. The breaking energy per unit width 1m calculated from the curve of "test force-displacement" is one direction perpendicular to the thickness direction of the laminate, the one direction and the thickness direction of the laminate is 400 J or more in total in the other vertical directions, it is possible to provide a packaging material with excellent impact resistance.
本発明の包装材料は、少なくとも、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、積層体は、下記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、試験力-変位量の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、積層体の厚み方向とは垂直方向の一方向と、前記一方向及び前記積層体の厚み方向とは垂直方向である他方向の合計で400J以上であることを特徴とする。以下、本発明の包装材料について詳述する。
(試験条件)
試験速度:50mm/min
試験片の幅:15mm
試験片の長さ:100mm
標点間距離:30mmThe packaging material of the present invention comprises at least a laminate comprising a substrate layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order. The breaking energy per unit width 1m calculated from the test force-displacement curve measured in is one direction perpendicular to the thickness direction of the laminate, the one direction and the thickness direction of the laminate is 400 J or more in total in the other vertical directions. The packaging material of the present invention will be described in detail below.
(Test condition)
Test speed: 50mm/min
Width of test piece: 15 mm
Length of test piece: 100 mm
Gauge distance: 30 mm
なお、本明細書において、「~」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, 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.包装材料の積層構造及び物性
本発明の包装材料は、例えば図1に示すように、少なくとも、基材層1、バリア層3、及び熱融着性樹脂層4が順次積層された積層体から構成される。本発明の包装材料において、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。 1. Laminated structure and physical properties of packaging material The packaging material of the present invention comprises, for example, as shown in FIG. be done. In the packaging material of the present invention, the
本発明の包装材料は、例えば図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が設けられていてもよい。また、本発明の包装材料は、例えば図3に示すように、バリア層3と熱融着性樹脂層4との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着層5が設けられていてもよい。
In the packaging material of the present invention, as shown in FIG. 2, an
本発明の包装材料を構成する積層体は、前記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、「試験力-変位量」の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、積層体の厚み方向(すなわち、積層体の積層方向)とは垂直方向の一方向と、前記一方向及び前記積層体の厚み方向とは垂直方向である他方向(すなわち、他方向は、前記一方向に対して垂直方向であり、かつ、前記積層体の厚み方向に対しても垂直方向である)の合計で400J以上である。包装材料の厚みを薄くしつつ、耐衝撃性を向上させる観点から、前記一方向は、積層体のMD(Machine Direction)であり、前記他方向は、積層体のTD(Transverse Direction)であることが好ましい。すなわち、前記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、「試験力-変位量」の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、積層体の流れ方向であるMDと、垂直方向であるTDとの合計で、400J以上であることが好ましい。なお、本発明において、引張試験とは、引張特性の試験を意味する。 In the laminate constituting the packaging material of the present invention, the breaking energy per unit width of 1 m calculated from the curve of "test force-displacement" measured when a tensile test is performed under the above test conditions is One direction perpendicular to the thickness direction of the laminate (that is, the lamination direction of the laminate) and the other direction perpendicular to the one direction and the thickness direction of the laminate (that is, the other direction is the one direction) the direction perpendicular to the direction and the direction perpendicular to the thickness direction of the laminate) is 400 J or more in total. From the viewpoint of improving the impact resistance while reducing the thickness of the packaging material, the one direction is the MD (Machine Direction) of the laminate, and the other direction is the TD (Transverse Direction) of the laminate. is preferred. That is, the breaking energy per unit width of 1 m calculated from the "test force-displacement" curve measured when the tensile test is performed under the above test conditions is the MD, which is the flow direction of the laminate, It is preferable that the sum of TD in the vertical direction is 400 J or more. In addition, in this invention, a tensile test means the test of a tensile property.
また、包装材料の厚みを薄くしつつ、耐衝撃性を向上させる観点から、前記破断エネルギーは、下限としては、好ましくは約450J以上、より好ましくは約500J以上が挙げられ、また、包装材料を好適に成形する観点から、上限としては、約1000J以下、より好ましくは約800J以下が挙げられる。前記破断エネルギーの範囲としては、好ましくは、400~1000J程度、400~800J程度、450~1000J程度、450~800J程度、500~1000J程度、500~800J程度が挙げられる。 In addition, from the viewpoint of improving the impact resistance while reducing the thickness of the packaging material, the lower limit of the breaking energy is preferably about 450 J or more, more preferably about 500 J or more. From the viewpoint of suitable molding, the upper limit is about 1000 J or less, more preferably about 800 J or less. The range of the breaking energy is preferably about 400 to 1000J, about 400 to 800J, about 450 to 1000J, about 450 to 800J, about 500 to 1000J, and about 500 to 800J.
なお、包装材料において、後述のバリア層については、通常、その製造過程におけるMDとTDを判別することができる。例えば、バリア層がアルミニウム箔により構成されている場合、アルミニウム箔の圧延方向(RD:Rolling Direction)には、アルミニウム箔の表面に、いわゆる圧延痕と呼ばれる線状の筋が形成されている。圧延痕は、圧延方向に沿って伸びているため、アルミニウム箔の表面を観察することによって、アルミニウム箔の圧延方向を把握することができる。また、積層体の製造過程においては、通常、積層体のMDと、アルミニウム箔のRDとが一致するため、積層体のアルミニウム箔の表面を観察し、アルミニウム箔の圧延方向(RD)を特定することにより、積層体のMDを特定することができる。また、積層体のTDは、積層体のMDとは垂直方向であるため、積層体のTDについても特定することができる。 In the packaging material, the MD and TD in the manufacturing process can usually be discriminated for the later-described barrier layer. For example, when the barrier layer is made of aluminum foil, linear streaks called so-called rolling marks are formed on the surface of the aluminum foil in the rolling direction (RD) of the aluminum foil. Since the rolling marks extend along the rolling direction, the rolling direction of the aluminum foil can be grasped by observing the surface of the aluminum foil. In addition, in the manufacturing process of the laminate, the MD of the laminate usually coincides with the RD of the aluminum foil, so the surface of the aluminum foil of the laminate is observed to identify the rolling direction (RD) of the aluminum foil. Thus, the MD of the laminate can be specified. Moreover, since the TD of the laminate is perpendicular to the MD of the laminate, the TD of the laminate can also be specified.
本発明において、包装材料を構成する積層体の前記一方向及び前記他方向における単位幅1m当りの破断エネルギーは、積層体の前記一方向及び前記他方向について、それぞれ、前記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、試験力-変位量の曲線のデータを取得し、当該データをcsvファイル形式で保存し、表計算ソフト(マイクロソフト社のExcel(登録商標))を用いて積層体が破断するまでの当該データの積分を行って算出する。このとき、当該表計算ソフトによって、各包装材料の1m幅当たりの破断エネルギーに変換(0.015で除する)して算出する。そして、一方向における単位幅1m当りの破断エネルギーと他方向における単位幅1m当りの破断エネルギーを合計する。なお、積層体が破断した時とは、試験片破断時を意味する。なお、測定対象とする包装材料は、それぞれ5つずつ用意し、例えば5つのサンプルについての破断エネルギー値のうち、最大値と最小値を除く3つの値の平均を、積層体の破断エネルギーとする。5つのサンプルが用意できない場合にも、測定可能なサンプル数で測定した平均とすることが好ましい。また、引張試験において、引張試験機としては市販のものを使用することができる。 In the present invention, the breaking energy per unit width of 1 m in the one direction and the other direction of the laminate constituting the packaging material is measured in the one direction and the other direction of the laminate in a tensile test under the above test conditions. Obtain data on the test force-displacement curve measured when performing, save the data in csv file format, and use spreadsheet software (Excel (registered trademark) of Microsoft Corporation) Laminate Calculation is performed by integrating the data until rupture. At this time, the breaking energy per 1 m width of each packaging material is converted (divided by 0.015) and calculated using the spreadsheet software. Then, the breaking energy per unit width of 1 m in one direction and the breaking energy per unit width of 1 m in the other direction are totaled. In addition, when the laminate is broken means when the test piece is broken. Five packaging materials to be measured are prepared, for example, among the breaking energy values for five samples, the average of three values excluding the maximum and minimum values is taken as the breaking energy of the laminate. . Even if five samples cannot be prepared, it is preferable to use the average of the number of samples that can be measured. Moreover, in the tensile test, a commercially available tensile tester can be used.
また、包装材料の厚みを薄くしつつ、耐衝撃性を向上させる観点からは、本発明の包装材料を構成する積層体は、JIS Z1707:1995の規定に準拠した方法により、基材層1側から測定される突刺し強さとしては、下限は、好ましくは約23N以上、より好ましくは約24N以上、さらに好ましくは約26N以上が挙げられ、また、包装材料を好適に成形する観点から、上限は、好ましくは約50N以下、より好ましくは約40N以下が挙げられる。また、当該突刺し強さの範囲としては、好ましくは、23~50N程度、23~40N程度、24~50N程度、24~40N程度、26~50N程度、26~40N程度が挙げられる。 In addition, from the viewpoint of improving the impact resistance while reducing the thickness of the packaging material, the laminate constituting the packaging material of the present invention is prepared by a method conforming to JIS Z1707: 1995. The lower limit of the puncture strength measured from is preferably about 23 N or more, more preferably about 24 N or more, and still more preferably about 26 N or more. is preferably about 50 N or less, more preferably about 40 N or less. The range of the puncture strength is preferably about 23 to 50N, about 23 to 40N, about 24 to 50N, about 24 to 40N, about 26 to 50N, and about 26 to 40N.
さらに、包装材料の厚みを薄くしつつ、耐衝撃性を向上させる観点からは、本発明の包装材料を構成する積層体は、後述の基材層1、バリア層3、及び熱融着性樹脂層4について、それぞれ、JIS Z1707:1995の規定に準拠して測定された突刺し強さを合計した値が、23N以上であることが好ましく、23~50Nであることが好ましく、23~40Nであることがさらに好ましい。なお、本発明の包装材料を構成する積層体が、図1及び図2に示すようにバリア層3の内側に熱融着性樹脂層4のみが配置されている場合、熱融着性樹脂層の突刺し強さは、熱融着性樹脂層4のみを対象として測定する突刺し強さであるが、後述する図3に示すようにバリア層3の内側に接着層5及び熱融着性樹脂層4が配置されている場合には、当該突刺し強さは、接着層5及び熱融着性樹脂層4の積層体を対象として測定する突刺し強さである。
Furthermore, from the viewpoint of improving the impact resistance while reducing the thickness of the packaging material, the laminate constituting the packaging material of the present invention includes a
包装材料の厚みを薄くしつつ、耐衝撃性を向上させる観点から、本発明の包装材料を構成する積層体は、JIS K7124-2:1999の規定に準拠し、下記の測定条件で、基材層1側から測定される全貫通エネルギーとしては、下限は、好ましくは約1.4J以上、より好ましくは1.5J以上が挙げられ、また、包装材料を好適に成形する観点から、上限は、好ましくは5.0J以下、より好ましくは4.5J以下が挙げられる。当該全貫通エネルギーの範囲としては、好ましくは、1.4~5.0J程度、1.4~4.5J程度、1.5~5.0J程度、1.5~4.5J程度が挙げられる。
From the viewpoint of improving the impact resistance while reducing the thickness of the packaging material, the laminate constituting the packaging material of the present invention complies with the provisions of JIS K7124-2: 1999, and the base material is measured under the following measurement conditions. As for the total penetration energy measured from the
(測定条件)
ハンマー重量:6.4kg
落下高さ:300mm
サンプルクランプ径:40mmφ
ハンマー径:12.7mm
ハンマーの形状:半球状(Measurement condition)
Hammer weight: 6.4kg
Drop height: 300mm
Sample clamp diameter: 40mmφ
Hammer diameter: 12.7mm
Hammer shape: hemispherical
本発明の包装材料の耐衝撃性については、例えば、熱融着性樹脂層4同士をヒートシールして、内容物を密封した状態で、外部から強い衝撃を加えた場合に、包装材料が破断して内容物が外部に露出するか否かによって評価される。例えば、従来、汎用されている金属缶で封止された電池においては、UL1642の規定に準拠した方法により耐衝撃性が評価されている。本発明の包装材料が、例えば電池素子を収容するために用いられるもの(すなわち、電池用包装材料)である場合、UL1642の規定に準拠した方法により評価される耐衝撃性に合格する(発煙、発火などが生じない)ものであることが好ましい。
Regarding the impact resistance of the packaging material of the present invention, for example, when the heat-
本発明の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、優れた耐衝撃性を担保しつつ、可能な限り厚みを薄くする観点から、上限は、好ましくは約160μm以下、より好ましくは約155μm以下、さらに好ましくは約120μm以下が挙げられ、下限は、好ましくは約35μm以上、より好ましくは約45μm以上が挙げられる。また、当該積層体の厚みの範囲としては、好ましくは、35~160μm程度、35~155μm程度、35~120μm程度、45~160μm程度、45~155μm程度、45~120μm程度が挙げられる。本発明の包装材料を構成する積層体の厚みが、例えば約160μm以下と薄い場合にも、本発明によれば、優れた耐衝撃性を発揮し得る。このため、本発明の包装材料は、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 packaging material of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of making the thickness as thin as possible while ensuring excellent impact resistance, the upper limit is preferably about 160 μm or less, and more It is preferably about 155 μm or less, more preferably about 120 μm or less, and the lower limit is preferably about 35 μm or more, more preferably about 45 μm or more. The thickness range of the laminate is preferably about 35 to 160 μm, about 35 to 155 μm, about 35 to 120 μm, about 45 to 160 μm, about 45 to 155 μm, and about 45 to 120 μm. Even when the thickness of the laminate constituting the packaging material of the present invention is as thin as, for example, about 160 μm or less, the present invention can exhibit excellent impact resistance. Therefore, the packaging material of the present invention can contribute to improving the energy density of batteries.
2.包装材料を形成する各層
[基材層1]
本発明の包装材料において、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、ポリアミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド、ポリイミド、及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。 2. Each layer forming the packaging material [base material layer 1]
In the packaging material of the present invention, the
ポリエステルとしては、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、ポリカーボネート、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。また、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル(以下、ポリエチレン(テレフタレート/イソフタレート)にならって略す)、ポリエチレン(テレフタレート/イソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリエチレン(テレフタレート/ナトリウムスルホイソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/ナトリウムイソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/フェニル-ジカルボキシレート)、ポリエチレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)等が挙げられる。また、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてブチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル(以下、ポリブチレン(テレフタレート/イソフタレート)にならって略す)、ポリブチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリブチレン(テレフタレート/セバケート)、ポリブチレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステルは、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。ポリエステルは、耐電解液性に優れ、電解液の付着に対して白化等が発生し難いという利点があり、基材層1の形成素材として好適に使用される。 Specific examples of polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyethylene isophthalate, polycarbonate, copolymer polyester mainly composed of repeating units of ethylene terephthalate, and butylene terephthalate as repeating units. Examples include copolyester, which is the main component. Further, as the copolymer polyester having ethylene terephthalate as the main repeating unit, specifically, a copolymer polyester polymerized with ethylene isophthalate having ethylene terephthalate as the main repeating unit (hereinafter referred to as polyethylene (terephthalate/isophthalate) ), polyethylene (terephthalate/isophthalate), polyethylene (terephthalate/adipate), polyethylene (terephthalate/sodium sulfoisophthalate), polyethylene (terephthalate/sodium isophthalate), polyethylene (terephthalate/phenyl-dicarboxylate) , polyethylene (terephthalate/decanedicarboxylate), and the like. Further, as the copolymer polyester having butylene terephthalate as the main repeating unit, specifically, a copolymer polyester polymerized with butylene isophthalate having butylene terephthalate as the main repeating unit (hereinafter referred to as polybutylene (terephthalate/isophthalate) ), polybutylene (terephthalate/adipate), polybutylene (terephthalate/sebacate), polybutylene (terephthalate/decanedicarboxylate), polybutylene naphthalate, and the like. These polyesters may be used singly or in combination of two or more. Polyester has the advantage of being excellent in electrolytic solution resistance and less likely to cause whitening or the like due to adhesion of the electrolytic solution.
また、ポリアミドとしては、具体的には、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン6とナイロン66との共重合体等の脂肪族系ポリアミド;テレフタル酸及び/又はイソフタル酸に由来する構成単位を含むナイロン6I、ナイロン6T、ナイロン6IT、ナイロン6I6T(Iはイソフタル酸、Tはテレフタル酸を表す)等のヘキサメチレンジアミン-イソフタル酸-テレフタル酸共重合ポリアミド、ポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)等の芳香族を含むポリアミド;ポリアミノメチルシクロヘキシルアジパミド(PACM6)等の脂環系ポリアミド;さらにラクタム成分や、4,4’-ジフェニルメタン-ジイソシアネート等のイソシアネート成分を共重合させたポリアミド、共重合ポリアミドとポリエステルやポリアルキレンエーテルグリコールとの共重合体であるポリエステルアミド共重合体やポリエーテルエステルアミド共重合体;これらの共重合体等が挙げられる。これらのポリアミドは、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。延伸ポリアミドフィルムは延伸性に優れており、成形時の基材層1の樹脂割れによる白化の発生を防ぐことができ、基材層1の形成素材として好適に使用される。
Specific examples of polyamides include aliphatic polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 12, nylon 46, and copolymers of nylon 6 and nylon 66; terephthalic acid and/or isophthalic acid; Hexamethylenediamine-isophthalic acid-terephthalic acid copolymer polyamide such as nylon 6I, nylon 6T, nylon 6IT, nylon 6I6T (I represents isophthalic acid, T represents terephthalic acid) containing structural units derived from Polyamides containing aromatics such as pamido (MXD6); alicyclic polyamides such as polyaminomethylcyclohexyladipamide (PACM6); and copolymerization of lactam components and isocyanate components such as 4,4'-diphenylmethane-diisocyanate. polyester amide copolymers and polyether ester amide copolymers, which are copolymers of copolyamide and polyester or polyalkylene ether glycol; copolymers thereof, and the like. These polyamides may be used singly or in combination of two or more. The stretched polyamide film is excellent in stretchability and can prevent whitening due to cracking of the resin in the
基材層1は、1軸又は2軸延伸された樹脂フィルムで形成されていてもよく、また未延伸の樹脂フィルムで形成してもよい。中でも、1軸又は2軸延伸された樹脂フィルム、とりわけ2軸延伸された樹脂フィルムは、配向結晶化することにより耐熱性が向上しているので、基材層1として好適に使用される。また、基材層1は、上記の素材をバリア層3上にコーティングして形成されていてもよい。
The
これらの中でも、基材層1を形成する樹脂フィルムとして、好ましくはナイロン、ポリエステル、更に好ましくは2軸延伸ナイロン、2軸延伸ポリエステル、特に好ましくは2軸延伸ナイロンが挙げられる。
Among these, the resin film forming the
基材層1は、耐ピンホール性及び電池の包装体とした時の絶縁性を向上させるために、異なる素材の樹脂フィルム及びコーティングの少なくとも一方を積層化(多層構造化)することも可能である。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層積層させた多層構造、ポリエステルフィルムを複数層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。また、2軸延伸ポリエステルは、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、基材層1が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の多層構造である場合、基材層1は、バリア層3側から2軸延伸ナイロンと2軸延伸ポリエステルをこの順に有する積層体であることが好ましい。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3~25μm程度が挙げられる。
The
基材層1を多層構造にする場合、各樹脂フィルムは接着剤を介して接着してもよく、また接着剤を介さず直接積層させてもよい。接着剤を介さず接着させる場合には、例えば、共押出し法、サンドイッチラミネート法、サーマルラミネート法等の熱溶融状態で接着させる方法が挙げられる。また、接着剤を介して接着させる場合、使用する接着剤は、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、接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型、紫外線硬化型や電子線硬化型等のいずれであってもよい。接着剤の具体例としては、接着剤層2で例示した接着剤と同様のものが挙げられる。また、接着剤の厚みについても、接着剤層2と同様とすることができる。
When the
本発明において、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、滑剤が付着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, it is preferable that a lubricant is adhered to the surface of the
基材層1における滑剤の含有量としては、特に制限されず、電子包装用材料の成形性及び絶縁性を高める観点からは、好ましくは0.01~0.2質量%程度、より好ましくは0.05~0.15質量%程度が挙げられる。
The content of the lubricant in the
基材層1の厚さとしては、包装材料の厚みを薄くしつつ、耐衝撃性に優れた包装材料とする観点からは、下限としては、好ましくは約10μm以上、より好ましくは約20μm以上が挙げられ、上限としては、好ましくは約75μm以下、より好ましくは約50μm以下が挙げられる。また、基材層1の厚さの範囲としては、好ましくは、10~75μm程度、10~50μm程度、20~75μm程度、20~50μm程度が挙げられる。なお、本発明において、基材層1が、接着剤により接着された多層構造である場合、基材層1の厚さには、当該接着剤の厚みは含まれない。
The thickness of the
[接着剤層2]
本発明の包装材料において、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、これらの間に設けられる層である。[Adhesive layer 2]
In the 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の接着機構についても、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、ポリカーボネート、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;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
接着剤層2の厚みについては、接着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
[バリア層3]
包装材料において、バリア層3は、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、チタンなどが挙げられ、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、アルミニウム合金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合金箔により形成することがより好ましい。[Barrier layer 3]
In the packaging material, the
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、好ましくは約100μm以下、より好ましくは10~100μm程度、さらに好ましくは10~80μm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。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化合物を用いたクロメート処理;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化成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以上4以下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基が1個置換された炭素数1以上4以下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- A linear or branched chain having 1 to 4 carbon atoms substituted with one hydroxy group such as hydroxypropyl group, 1-hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group and 4-hydroxybutyl group and a linear alkyl group. 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の表面に耐食処理層を形成する方法が挙げられる。また、耐食処理層の上には、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、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、ポリアリルアミン又はその誘導体、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合金箔の内層側の面を、まず、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法など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クロム塩、リン酸チタン塩、リン酸ジルコニウム塩、リン酸亜鉛塩などのリン酸金属塩及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、リン酸非金属塩及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ウレタン系樹脂など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、浸漬法など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、リン酸クロム塩系処理液で処理した場合は、リン酸クロム、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、フッ化アルミニウムなどからなる耐酸性皮膜となり、リン酸亜鉛塩系処理液で処理した場合は、リン酸亜鉛水和物、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、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 the acid-resistant film, for example, at least the surface of the inner layer side of the aluminum alloy foil is first subjected to an alkali immersion method, an electrolytic cleaning method, an acid cleaning method, an electrolytic acid cleaning method. , degreasing is performed by a well-known treatment method such as an acid activation method, and then metal phosphates such as chromium phosphate, titanium phosphate, zirconium phosphate, zinc phosphate and the like are applied to the degreased surface. A treatment liquid (aqueous solution) mainly composed of a mixture of metal salts, or a treatment liquid (aqueous solution) mainly composed of a non-metal phosphate salt and a mixture of these non-metal salts, or these and an acrylic resin Alternatively, a treatment liquid (aqueous solution) consisting of a mixture with a water-based synthetic resin such as phenolic resin or urethane resin is applied by a well-known coating method such as roll coating, gravure printing, or dipping to form an acid-resistant film. can be formed. For example, when treated with a chromium phosphate-based treatment solution, it becomes an acid-resistant film made of chromium phosphate, aluminum phosphate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum fluoride, etc., and treated with a zinc phosphate-based treatment solution. In this case, an acid-resistant film composed of zinc phosphate hydrate, aluminum phosphate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum fluoride, or the like is formed.
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合金箔の内層側の面を、まず、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法など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 methods for providing the acid-resistant film, for example, at least the inner layer side surface of the aluminum alloy foil is first subjected to an alkali immersion method, an electrolytic cleaning method, an acid cleaning method, an electrolytic acid cleaning method, an acid An acid-resistant film can be formed by performing a degreasing treatment by a well-known treatment method such as an activation 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、リン酸塩系、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。 Other examples of the acid-resistant coating include phosphate-based and chromic acid-based coatings. 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、リン酸塩、クロム酸塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物など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、フェノール樹脂、フッ化クロム(III)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。 Further, as another example of the acid-resistant film, by forming an acid-resistant film of phosphate, chromate, fluoride, triazinethiol compound, or the like, it is possible to improve the adhesion between the aluminum and the base layer during embossing. Prevention of delamination, prevention of dissolution and corrosion of the aluminum surface, especially dissolution and corrosion of aluminum oxide existing on the aluminum surface, and adhesion of the aluminum surface by hydrogen fluoride generated by the reaction between the electrolyte and moisture. It exhibits the effect of improving wettability, preventing delamination between the base material layer and aluminum during heat sealing, and preventing delamination between the base material layer and aluminum during press molding in the case of the embossed type. Among the substances that form an acid-resistant film, an aqueous solution composed of three components, phenolic resin, chromium (III) 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、リン酸又はリン酸塩と、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、前記リン酸又はリン酸塩が、前記酸化セリウム100質量部に対して、1~100質量部程度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及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 About 1 to 100 parts by mass may be blended with 100 parts by mass of cerium oxide. It is preferable that the acid-resistant film has a multi-layer 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)アクリル酸又はその塩、あるいは(メタ)アクリル酸又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。 Further, 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、前記リン酸又はリン酸塩が、縮合リン酸又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、クロメート処理や、クロム化合物、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化成処理などが好ましい。クロム化合物の中でも、クロム酸化合物が好ましい。 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 the chemical conversion treatments, chromate treatment and chemical conversion treatments in which a chromium compound, a phosphoric acid compound, and an aminated phenol polymer are combined are preferred. Among the chromium compounds, chromic acid compounds are preferred.
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 triazinethiols. 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、アルミニウム合金箔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、又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 aluminum alloy foil, a treatment liquid consisting of a mixture of a metal phosphate and a water-based synthetic resin, or a mixture of a non-metal phosphate and a water-based synthetic resin It may be formed of a treatment liquid consisting of
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。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+及びCr+の少なくとも一方に由来するピークが検出される。The composition of the acid-resistant coating can be analyzed using, for example, time-of-flight secondary ion mass spectrometry. By analyzing the composition of the acid-resistant coating using time-of-flight secondary ion mass spectrometry, peaks derived from at least one of Ce + and Cr + are detected, for example.
アルミニウム合金箔の表面に、リン、クロム及びセリウムからなる群より選択される少なくとも1種の元素を含む耐酸性皮膜を備えていることが好ましい。なお、電池用包装材料のアルミニウム合金箔の表面の耐酸性被膜中に、リン、クロム及びセリウムからなる群より選択される少なくとも1種の元素が含まれることは、X線光電子分光を用いて確認することができる。具体的には、まず、電池用包装材料において、アルミニウム合金箔に積層されている熱融着性樹脂層、接着剤層などを物理的に剥離する。次に、アルミニウム合金箔を電気炉に入れ、約300℃、約30分間で、アルミニウム合金箔の表面に存在している有機成分を除去する。その後、アルミニウム合金箔の表面のX線光電子分光を用いて、これら元素が含まれることを確認する。 It is preferable that the surface of the aluminum alloy foil is provided with an acid-resistant film containing at least one element selected from the group consisting of phosphorus, chromium and cerium. It should be noted that the inclusion of at least one element selected from the group consisting of phosphorus, chromium and cerium in the acid-resistant coating on the surface of the aluminum alloy foil of the battery packaging material was confirmed using X-ray photoelectron spectroscopy. can do. Specifically, first, in the battery packaging material, the heat-fusible resin layer, the adhesive layer, and the like laminated on the aluminum alloy foil are physically peeled off. Next, the aluminum alloy foil is placed in an electric furnace, and organic components existing on the surface of the aluminum alloy foil are removed at about 300° C. for about 30 minutes. After that, the inclusion of these elements is confirmed using X-ray photoelectron spectroscopy of the surface of the aluminum alloy foil.
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 barrier layer 3 in the chemical conversion treatment is not particularly limited. About 0.5 to 50 mg, preferably about 1.0 to 40 mg, in terms of phosphorus compound, about 0.5 to 50 mg, preferably about 1.0 to 40 mg in terms of phosphorus, and aminated phenol polymer is 1.0 It is desired to be contained in a ratio of about 200 mg, preferably about 5.0 to 150 mg.
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、アルミニウム合金箔や熱融着樹脂層との密着力の観点から、好ましくは1nm~10μm程度、より好ましくは1~100nm程度、さらに好ましくは1~50nm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、又は、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。 The thickness of the acid-resistant coating is not particularly limited, but is preferably about 1 nm to 10 μm, more preferably about 1 to 100 nm, from the viewpoint of the cohesion of the coating and the adhesion to the aluminum alloy foil or the heat-sealable resin layer. , and more preferably about 1 to 50 nm. The thickness of the acid-resistant film can be measured by observation with a transmission electron microscope, or a combination of observation with a transmission electron microscope and energy dispersive X-ray spectroscopy or electron beam energy loss spectroscopy.
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.
[熱融着性樹脂層4]
本発明の包装材料において、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。[Heat-fusible resin layer 4]
In the packaging material of the present invention, the heat-
熱融着性樹脂層4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、環状ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンが挙げられる。すなわち、熱融着性樹脂層4は、ポリオレフィン骨格を含んでいてもよく、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4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 for the heat-
前記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る。 Specific examples of the polyolefin include polyethylenes such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear low-density polyethylene; homopolypropylene, block copolymers of polypropylene (for example, block copolymers of propylene and ethylene), and polypropylene. terpolymers of ethylene-butene-propylene; and the like. Among these polyolefins, polyethylene and polypropylene are preferred.
前記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、前記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、ブタジエン、イソプレン、等が挙げられる。また、前記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。また、スチレンも構成モノマーとして挙げられる。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 cyclic polyolefin is a copolymer of an olefin and a cyclic monomer. Examples of olefins that are constituent monomers of the cyclic polyolefin include ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, butadiene, and isoprene. be done. Examples of cyclic monomers constituting the cyclic polyolefin include cyclic alkenes such as norbornene; specific examples thereof include cyclic dienes such as cyclopentadiene, dicyclopentadiene, cyclohexadiene and norbornadiene. Styrene is also included as a constituent monomer. Among these polyolefins, cyclic alkenes are preferred, and norbornene is more preferred.
前記カルボン酸変性ポリオレフィンとは、前記ポリオレフィンをカルボン酸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 carboxylic acid-modified polyolefin is a polymer modified by block polymerization or graft polymerization of the polyolefin with a carboxylic acid. Carboxylic acids used for modification include, for example, maleic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, and itaconic anhydride.
前記カルボン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。カルボン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、前記カルボン酸変性ポリオレフィンの変性に使用されるものと同様である。 The carboxylic 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 copolymerizing α,β with respect to the cyclic polyolefin. - Polymers obtained by block or graft polymerization of unsaturated carboxylic acids or their anhydrides. The carboxylic acid-modified cyclic polyolefin is the same as described above. The carboxylic acid used for modification is the same as those used for modifying the carboxylic acid-modified polyolefin.
これらの樹脂成分の中でも、好ましくはカルボン酸変性ポリオレフィン;更に好ましくはカルボン酸変性ポリプロピレンが挙げられる。 Among these resin components, carboxylic acid-modified polyolefin is preferred; carboxylic acid-modified polypropylene is more preferred.
熱融着性樹脂層4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4は、1層のみで形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-
また、熱融着性樹脂層4の厚さとしては、適宜選定することができるが、10~100μm程度、好ましくは15~50μm程度が挙げられる。
The thickness of the heat-
また、熱融着性樹脂層4は、必要に応じて滑剤などを含んでいてもよい。熱融着性樹脂層4が滑剤を含む場合、包装材料の成形性を高め得る。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4における滑剤の含有量としては、特に制限されず、電子包装用材料の成形性及び絶縁性を高める観点からは、好ましくは0.01~0.20質量%程度、より好ましくは0.05~0.15質量%程度が挙げられる。
Moreover, the heat-
[接着層5]
本発明の包装材料において、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。[Adhesion layer 5]
In the packaging material of the present invention, the
接着層5は、バリア層3と熱融着性樹脂層4とを接着可能である樹脂によって形成される。接着層5の形成に使用される樹脂としては、その接着機構、接着剤成分の種類等は、接着剤層2で例示した接着剤と同様のものが使用できる。また、接着層5の形成に使用される樹脂としては、前述の熱融着性樹脂層4で例示したポリオレフィン、環状ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンなどのポリオレフィン系樹脂も使用できる。バリア層3と熱融着性樹脂層4との密着性に優れる観点から、ポリオレフィンとしては、カルボン酸変性ポリオレフィンが好ましく、カルボン酸変性ポリプロピレンが特に好ましい。すなわち、接着層5は、ポリオレフィン骨格を含んでいてもよく、ポリオレフィン骨格を含んでいることが好ましい。接着層5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
さらに、包装材料の厚みを薄くしつつ、耐衝撃性に優れた包装材料とする観点からは、接着層5は、酸変性ポリオレフィンと硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であることも好ましい。酸変性ポリオレフィンとしては、好ましくは、熱融着性樹脂層4で例示したカルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンと同じものが例示できる。
Furthermore, from the viewpoint of making the packaging material excellent in impact resistance while reducing the thickness of the packaging material, the
また、硬化剤としては、酸変性ポリオレフィンを硬化させるものであれば、特に限定されない。硬化剤としては、例えば、エポキシ系硬化剤、多官能イソシアネート系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、オキサゾリン系硬化剤などが挙げられる。 Moreover, the curing agent is not particularly limited as long as it cures the acid-modified polyolefin. Examples of curing agents include epoxy-based curing agents, polyfunctional isocyanate-based curing agents, carbodiimide-based curing agents, and oxazoline-based curing agents.
エポキシ系硬化剤は、少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物であれば、特に限定されない。エポキシ系硬化剤としては、例えば、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のエポキシ樹脂が挙げられる。 The epoxy-based curing agent is not particularly limited as long as it is a compound having at least one epoxy group. Examples of epoxy-based curing agents include epoxy resins such as bisphenol A diglycidyl ether, modified bisphenol A diglycidyl ether, novolac glycidyl ether, glycerin polyglycidyl ether, and polyglycerin polyglycidyl ether.
多官能イソシアネート系硬化剤は、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。 The polyfunctional isocyanate-based curing agent 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.
カルボジイミド系硬化剤は、カルボジイミド基(-N=C=N-)を少なくとも1つ有する化合物であれば、特に限定されない。カルボジイミド系硬化剤としては、カルボジイミド基を少なくとも2つ以上有するポリカルボジイミド化合物が好ましい。 The carbodiimide-based curing agent is not particularly limited as long as it is a compound having at least one carbodiimide group (-N=C=N-). As the carbodiimide curing agent, a polycarbodiimide compound having at least two carbodiimide groups is preferred.
オキサゾリン系硬化剤は、オキサゾリン骨格を有する化合物であれば、特に限定されない。オキサゾリン系硬化剤としては、具体的には、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 oxazoline-based curing agent is not particularly limited as long as it is a compound having an oxazoline skeleton. Specific examples of oxazoline-based curing agents include Epocross series manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., and the like.
接着層5によるバリア層3と熱融着性樹脂層4との密着性を高めるなどの観点から、硬化剤は、2種類以上の化合物により構成されていてもよい。
From the viewpoint of enhancing the adhesion between the
接着層5を形成する樹脂組成物における硬化剤の含有量は、0.1~50質量%程度の範囲にあることが好ましく、0.1~30質量%程度の範囲にあることがより好ましく、0.1~10質量%程度の範囲にあることがさらに好ましい。
The content of the curing agent in the resin composition forming the
接着層5の厚みについては、接着層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、接着剤層2で例示した接着剤を用いる場合であれば、好ましくは2~10μm程度、より好ましくは2~5μm程度が挙げられる。また、熱融着性樹脂層4で例示した樹脂を用いる場合であれば、好ましくは2~50μm程度、より好ましくは10~40μm程度が挙げられる。また、酸変性ポリオレフィンと硬化剤との硬化物である場合であれば、好ましくは約30μm以下、より好ましくは0.1~20μm程度、さらに好ましくは0.5~5μm程度が挙げられる。なお、接着層5が酸変性ポリオレフィンと硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物である場合、当該樹脂組成物を塗布し、加熱等により硬化させることにより、接着層5を形成することができる。
The thickness of the
[表面被覆層]
本発明の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(図示しない)を設けてもよい。表面被覆層は、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]
In the packaging material of the present invention, for the purpose of improving design, electrolyte resistance, abrasion resistance, moldability, etc., on the base material layer 1 (with the
表面被覆層は、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などにより形成することができる。表面被覆層は、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樹脂、2液硬化型エポキシ樹脂などが挙げられる。また、表面被覆層には、添加剤を配合してもよい。 The surface coating layer can be formed of, for example, polyvinylidene chloride, polyester resin, urethane resin, acrylic resin, epoxy resin, or the like. Among these, the surface coating layer is preferably formed from a two-liquid curing resin. Examples of the two-component curable resin that forms the surface coating layer include a two-component curable urethane resin, a two-component curable polyester resin, and a two-component curable epoxy resin. Additives may also be added to the surface coating layer.
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.
表面被覆層中の添加剤の含有量としては、特に制限されないが、好ましくは0.05~1.0質量%程度、より好ましくは0.1~0.5質量%程度が挙げられる。 The content of the additive in the surface coating layer is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 1.0% by mass, more preferably about 0.1 to 0.5% by mass.
表面被覆層を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、表面被覆層を形成する2液硬化型樹脂を基材層1の一方の表面上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。
The method of forming the surface coating layer is not particularly limited, but for example, a method of coating one surface of the
表面被覆層の厚みとしては、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 surface coating layer is not particularly limited as long as it exhibits the above function as a surface coating layer.
3.包装材料の製造方法
本発明の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。本発明の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が順に積層された積層体(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上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、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。 3. Method for Producing Packaging Material The method for producing the packaging material of the present invention is not particularly limited as long as a laminate in which each layer having a predetermined composition is laminated can be obtained. An example of the method for producing the packaging material of the present invention is as follows. First, a layered body (hereinafter also referred to as "layered body A") is formed by laminating a
次いで、積層体Aのバリア層3上に、熱融着性樹脂層4を積層させる。バリア層3上に熱融着性樹脂層4を直接積層させる場合には、積層体Aのバリア層3上に、熱融着性樹脂層4を構成する樹脂成分をグラビアコート法、ロールコート法等の方法により塗布すればよい。また、バリア層3と熱融着性樹脂層4の間に接着層5を設ける場合には、例えば、(1)積層体Aのバリア層3上に、接着層5及び熱融着性樹脂層4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、接着層5と熱融着性樹脂層4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、接着層5を形成させるための接着剤を押出し法や溶液コーティングした高温で乾燥さらには焼き付ける方法等により積層させ、この接着層5上に予めシート状に製膜した熱融着性樹脂層4をサーマルラミネート法により積層する方法、(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4との間に、溶融させた接着層5を流し込みながら、接着層5を介して積層体Aと熱融着性樹脂層4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。
Next, on the
表面被覆層を設ける場合には、基材層1のバリア層3とは反対側の表面に、表面被覆層を積層する。表面被覆層は、例えば表面被覆層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により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を形成した後、基材層1の表面被覆層とは反対側の表面にバリア層3を形成してもよい。
When the surface coating layer is provided, the surface coating layer is laminated on 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/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/必要に応じて設けられる接着層5/熱融着性樹脂層4から構成される積層体が形成されるが、接着剤層2または接着層5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 surface coating layer provided as required/
本発明の包装材料において、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 packaging material of the present invention, each layer constituting the laminate may, if necessary, improve or stabilize film formability, lamination processing, final product secondary processing (pouching, embossing) aptitude, etc. , corona treatment, blasting treatment, oxidation treatment, ozone treatment, or other surface activation treatment may be applied.
4.包装材料の用途
本発明の包装材料は、食品、薬品、電池素子などを収容するための包装体(包装材料が内容物を収容できるように成形されたもの)として、幅広い分野で使用される。本発明の包装体を用いて食品、薬品、電池素子などの内容物を収容する場合、包装体のシーラント部分が内側(内容物と接する面)になるようにして用いられる。 4. Uses of packaging material The packaging material of the present invention is used in a wide range of fields as a packaging body (a packaging material molded so as to accommodate the contents) for containing foods, medicines, battery elements, and the like. When the package of the present invention is used to contain contents such as foods, medicines, and battery elements, the package is used with the sealant portion of the package facing the inside (the surface in contact with the contents).
例えば、本発明の包装材料を電池用包装材料として用いる場合、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を、本発明の包装材料により形成された包装体で、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、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、包装体中に電池素子が収容された電池が提供される。 For example, when the packaging material of the present invention is used as a battery packaging material, a battery element including at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte is connected to each of the positive electrode and the negative electrode by a package body formed of the packaging material of the present invention. In a state in which the metal terminals are projected outward, the peripheral edge of the battery element is covered so as to form a flange (area where the heat-sealing resin layers contact each other), and the heat-sealing resin of the flange is By heat-sealing the layers together to provide a hermetic seal, a battery is provided in which the battery element is housed in a package.
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。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、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 the secondary battery is not particularly limited. Batteries, silver oxide/zinc storage batteries, metal-air batteries, polyvalent cation batteries, condensers, 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 battery packaging materials.
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。但し本発明は実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the examples.
実施例1-5及び比較例1-4
<包装材料の製造>
それぞれ、基材層の上に、両面に化成処理を施したアルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H-O)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、バリア層の一方面に、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(厚さ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、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。 Example 1-5 and Comparative Example 1-4
<Manufacture of packaging materials>
A barrier layer made of aluminum foil (JIS H4160: 1994 A8021H-O) having both sides subjected to chemical conversion treatment was laminated on each substrate layer by a dry lamination method. Specifically, a two-component urethane adhesive (a polyol compound and an aromatic isocyanate compound) was applied to one surface of the barrier layer 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, an aging treatment was performed to prepare a laminate of substrate layer/adhesive layer/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.
次に、実施例1、2、5及び比較例1、2においては、積層体のバリア層の上に、カルボン酸変性ポリプロピレン(バリア層側に配置)とランダムポリプロピレン(最内層)を共押し出しすることにより、バリア層上に接着層/熱融着性樹脂層を積層させた。次に、得られた積層体を、加熱することにより、基材層、接着剤層、バリア層、接着層、熱融着性樹脂層がこの順に積層された包装材料を得た。なお、実施例5で用いた基材層において、PET(厚さ12μm)とナイロン(厚さ15μm)との間は、2液型ウレタン接着剤(厚さ3μm)で接着されている。 Next, in Examples 1, 2, 5 and Comparative Examples 1, 2, carboxylic acid-modified polypropylene (located on the barrier layer side) and random polypropylene (innermost layer) were co-extruded on the barrier layer of the laminate. Thus, the adhesive layer/heat-fusible resin layer was laminated on the barrier layer. Next, the resulting laminate was heated to obtain a packaging material in which a substrate layer, an adhesive layer, a barrier layer, an adhesive layer, and a heat-fusible resin layer were laminated in this order. In addition, in the base material layer used in Example 5, the PET (thickness of 12 μm) and the nylon (thickness of 15 μm) are adhered with a two-component urethane adhesive (thickness of 3 μm).
一方、実施例3、4及び比較例3、4においては、積層体のバリア層の上に、カルボン酸変性ポリプロピレンとエポキシ系硬化剤を混合して得られた溶液を塗布し、乾燥させた。さらにその上から未延伸ポリプロピレンフィルム(最内層)を積層させた。なお、硬化剤の含有量は、乾燥後全固形分質量に対し5質量%とした。次に、得られた積層体をエージングし、基材層、接着剤層、バリア層、接着層、熱融着性樹脂層がこの順に積層された包装材料を得た。 On the other hand, in Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4, a solution obtained by mixing a carboxylic acid-modified polypropylene and an epoxy curing agent was applied onto the barrier layer of the laminate and dried. Further, an unstretched polypropylene film (innermost layer) was laminated thereon. The content of the curing agent was set to 5% by mass with respect to the total solid mass after drying. Next, the resulting laminate was aged to obtain a packaging material in which a substrate layer, an adhesive layer, a barrier layer, an adhesive layer, and a heat-fusible resin layer were laminated in this order.
各実施例及び比較例における積層構成と各層の厚みは、以下の通りである。
実施例1:ナイロン(25μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(40μm)/カルボン酸変性ポリプロピレン(23μm)/ポリプロピレン(23μm)
実施例2:ナイロン(25μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(25μm)/カルボン酸変性ポリプロピレン(14μm)/ポリプロピレン(10μm)
実施例3:ナイロン(25μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(25μm)/カルボン酸変性ポリプロピレンと硬化剤の硬化物(2μm)/未延伸ポリプロピレン(25μm)
実施例4:ナイロン(25μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/カルボン酸変性ポリプロピレンと硬化剤の硬化物(2μm)/未延伸ポリプロピレン(30μm)
実施例5:PET(12μm)/接着剤(3μm)/ナイロン(15μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(40μm)/カルボン酸変性ポリプロピレン(40μm)/ポリプロピレン(40μm)The laminated structure and the thickness of each layer in each example and comparative example are as follows.
Example 1: Nylon (25 µm)/adhesive layer (3 µm)/aluminum foil (40 µm)/carboxylic acid-modified polypropylene (23 µm)/polypropylene (23 µm)
Example 2: Nylon (25 μm)/adhesive layer (3 μm)/aluminum foil (25 μm)/carboxylic acid-modified polypropylene (14 μm)/polypropylene (10 μm)
Example 3: Nylon (25 µm)/adhesive layer (3 µm)/aluminum foil (25 µm)/cured product of carboxylic acid-modified polypropylene and curing agent (2 µm)/unstretched polypropylene (25 µm)
Example 4: Nylon (25 µm)/adhesive layer (3 µm)/aluminum foil (35 µm)/cured product of carboxylic acid-modified polypropylene and curing agent (2 µm)/unstretched polypropylene (30 µm)
Example 5: PET (12 μm)/adhesive (3 μm)/nylon (15 μm)/adhesive layer (3 μm)/aluminum foil (40 μm)/carboxylic acid-modified polypropylene (40 μm)/polypropylene (40 μm)
比較例1:PET(12μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(25μm)/カルボン酸変性ポリプロピレン(14μm)/ポリプロピレン(10μm)
比較例2:ナイロン(15μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/カルボン酸変性ポリプロピレン(20μm)/ポリプロピレン(15μm)
比較例3:PET(12μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(25μm)/カルボン酸変性ポリプロピレンと硬化剤の硬化物(2μm)/未延伸ポリプロピレン(25μm)
比較例4:ナイロン(15μm)/接着剤層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/カルボン酸変性ポリプロピレンと硬化剤の硬化物(2μm)/未延伸ポリプロピレン(30μm)Comparative Example 1: PET (12 μm)/adhesive layer (3 μm)/aluminum foil (25 μm)/carboxylic acid-modified polypropylene (14 μm)/polypropylene (10 μm)
Comparative Example 2: Nylon (15 μm)/adhesive layer (3 μm)/aluminum foil (35 μm)/carboxylic acid-modified polypropylene (20 μm)/polypropylene (15 μm)
Comparative Example 3: PET (12 μm)/adhesive layer (3 μm)/aluminum foil (25 μm)/cured product of carboxylic acid-modified polypropylene and curing agent (2 μm)/unstretched polypropylene (25 μm)
Comparative Example 4: Nylon (15 μm)/adhesive layer (3 μm)/aluminum foil (35 μm)/cured product of carboxylic acid-modified polypropylene and curing agent (2 μm)/unstretched polypropylene (30 μm)
<積層体の破断エネルギー>
上記で得られた各包装材料について、それぞれ、MD及びTDにおける単位幅1m当りの破断エネルギーは、各包装材料のMD及びTDについて、それぞれ、下記試験条件にて引張試験を行った際に計測される「試験力-変位量の曲線」のデータを取得し、当該データをcsvファイル形式で保存し、表計算ソフト(マイクロソフト社のExcel(登録商標))を用いて積層体が破断するまでの当該データの積分を行って算出した。このとき、当該表計算ソフトによって、各包装材料の1m幅当たりの破断エネルギーに変換(0.015で除する)して算出した。そして、MDにおける単位幅1m当りの破断エネルギーとTDにおける単位幅1m当りの破断エネルギーを合計した。なお、測定対象とする包装材料は、それぞれ5つずつ用意し、5つのサンプルについての破断エネルギー値のうち、最大値と最小値を除く3つの値の平均を、積層体の破断エネルギーとした。結果を表1に示す。
(試験条件)
・試験速度50mm/min
・試験片の幅:15mm
・試験片の長さ:100mm
・標点間距離:30mm<Breaking energy of laminate>
For each packaging material obtained above, the breaking energy per unit width of 1 m in MD and TD was measured when a tensile test was performed under the following test conditions for each packaging material in MD and TD. Obtain the data of the "test force-displacement curve", save the data in csv file format, and use the spreadsheet software (Excel (registered trademark) of Microsoft Corporation) until the laminate breaks. Calculated by integrating the data. At this time, the breaking energy per m width of each packaging material was converted (divided by 0.015) and calculated using the spreadsheet software. Then, the breaking energy per unit width of 1 m in MD and the breaking energy per unit width of 1 m in TD were totaled. Five packaging materials to be measured were prepared, and the average of the three breaking energy values of the five samples, excluding the maximum and minimum values, was taken as the breaking energy of the laminate. Table 1 shows the results.
(Test condition)
・Test speed 50mm/min
・ Width of test piece: 15 mm
・ Length of test piece: 100 mm
・Distance between gauge points: 30mm
なお、参考のため、比較例2の包装材料の引張試験(MD)で得られた試験力-変位量の曲線を図4に示す。試験力-変位量の曲線のデータの積分を行った部分は、例えば図5の模式図に示すように、引張試験開始(変位量0)から積層体の破断点Pまでの積分値であり、図5の斜線部分の面積に対応している。 For reference, FIG. 4 shows the test force-displacement curve obtained in the tensile test (MD) of the packaging material of Comparative Example 2. The part where the data of the test force-displacement curve is integrated is, for example, as shown in the schematic diagram of FIG. It corresponds to the area of the hatched portion in FIG.
<積層体の突刺し強さ>
上記で得られた各包装材料について、それぞれ、JIS Z1707:1995の規定に準拠した方法により、基材層側から突刺し強さを測定した。なお、突刺し強さの測定装置としては、イマダ社製のZP-50N(フォースゲージ)とMX2-500N(測定スタンド)を用いた。結果を表1に示す。<Penetration strength of laminate>
For each packaging material obtained above, the puncture strength was measured from the substrate layer side by a method conforming to JIS Z1707:1995. Imada's ZP-50N (force gauge) and MX2-500N (measuring stand) were used as devices for measuring the puncture strength. Table 1 shows the results.
<積層体の全貫通エネルギー>
上記で得られた各包装材料について、それぞれ、JIS K7124-2:1999の規定に準拠した方法により、基材層側から全貫通エネルギーを測定した。なお、測定装置としては、落錘型グラフィックインパクトテスター(東洋精機製)を用いた。また、測定条件は、ハンマー重量6.4kg、落下高さ300mm、サンプルクランプ径40mmφ、ハンマー径12.7mmφ、ハンマー形状は半球状とした。結果を表1に示す。<Total Penetration Energy of Laminate>
For each packaging material obtained above, the total penetration energy was measured from the substrate layer side by a method conforming to JIS K7124-2:1999. A falling weight type graphic impact tester (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) was used as a measuring device. The measurement conditions were as follows: hammer weight 6.4 kg, drop height 300 mm,
<各層の突刺し強さ>
上記の包装材料の製造において使用した基材層、バリア層、さらに接着層と熱融着性樹脂層との積層体を準備し、それぞれ、JIS Z1707:1995の規定に準拠した方法により、基材層側から突刺し強さを測定した。なお、突刺し強さの測定装置としては、イマダ社製のZP-50N(フォースゲージ)とMX2-500N(測定スタンド)を用いた。結果を表1に示す。<Penetration strength of each layer>
Prepare the base material layer, the barrier layer, and the laminate of the adhesive layer and the heat-fusible resin layer used in the production of the above packaging material, and apply them to the base material by a method conforming to the provisions of JIS Z1707:1995. The puncture strength was measured from the layer side. Imada's ZP-50N (force gauge) and MX2-500N (measuring stand) were used as devices for measuring the puncture strength. Table 1 shows the results.
<包装材料の耐衝撃性評価>
上記で得られた各包装材料を90mm×150mmに裁断した後、32mm×55mmの口径の成型金型(メス型)とこれに対応した成型金型(オス型)にて、0.9MPaで3.0mmの深さに冷間成型し、その中心部分に凹部を形成した。この凹部に幅30mm×長さ52mm×厚さ3mmのPET樹脂を擬似的に電池素子として設置した。次に、上記の成型品の未成型部をシーラント面が対向するように折り曲げ、周縁部をヒートシールして、擬似電池を作製した。なお、ヒートシールの条件は、190℃、面圧1.0MPa、3秒間とした。<Impact resistance evaluation of packaging materials>
After cutting each packaging material obtained above to 90 mm × 150 mm, it was cut into a mold (female mold) with a diameter of 32 mm × 55 mm and a corresponding molding mold (male mold) at 0.9 MPa. It was cold-formed to a depth of 0.0 mm and a recess was formed in the central portion. A PET resin having a width of 30 mm, a length of 52 mm, and a thickness of 3 mm was placed in the recess as a pseudo battery element. Next, the unmolded portion of the molded product was folded so that the sealant surfaces faced each other, and the peripheral portion was heat-sealed to fabricate a pseudo battery. The heat sealing conditions were 190° C., surface pressure of 1.0 MPa, and 3 seconds.
次に、成形品を剛直で平坦な面に置き、成形品を横切るように直径16mmの丸棒を成形品中央に配置した。次に、高さ610mmから、9.1kgの重量物をその丸棒の上に落下させた。落下後、成形品の切断が無いものを耐衝撃性に優れる(A)、切断したものを耐衝撃性に劣る(C)と評価した。結果を表1に示す。 The molded article was then placed on a rigid flat surface and a round bar with a diameter of 16 mm was placed in the center of the molded article across the molded article. Next, a weight of 9.1 kg was dropped onto the round bar from a height of 610 mm. After the drop, the molded article that was not cut was evaluated as having excellent impact resistance (A), and the molded article that was cut was evaluated as having poor impact resistance (C). Table 1 shows the results.
表1に示される結果から明らかなとおり、前記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、試験力-変位量の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、積層体の厚み方向とは垂直方向の一方向(MD)と、前記一方向及び前記積層体の厚み方向とは垂直方向である他方向(TD)の合計で400J以上である実施例1~5の包装材料は、耐衝撃性に優れていることが分かる。一方、前記破断エネルギーの合計が400Jを下回る比較例1~4の包装材料においては、実施例1~5に比して、耐衝撃性に劣ることが分かる。 As is clear from the results shown in Table 1, the breaking energy per unit width of 1 m calculated from the test force-displacement curve measured when the tensile test was performed under the above test conditions was The packaging material of Examples 1 to 5, wherein the total of one direction (MD) perpendicular to the thickness direction and the other direction (TD) perpendicular to the one direction and the thickness direction of the laminate is 400 J or more. It can be seen that is excellent in impact resistance. On the other hand, it can be seen that the packaging materials of Comparative Examples 1-4, in which the total breaking energy is less than 400 J, are inferior to those of Examples 1-5 in impact resistance.
1 基材層
2 接着剤層
3 バリア層
4 熱融着性樹脂層
5 接着層1
Claims (20)
前記積層体の厚みが、160μm以下であり、
前記積層体は、下記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、試験力-変位量の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、前記積層体の厚み方向とは垂直方向の一方向と、前記一方向及び前記積層体の厚み方向とは垂直方向である他方向の合計で400J以上である、包装材料。
(試験条件)
試験速度:50mm/min
試験片の幅:15mm
試験片の長さ:100mm
標点間距離:30mm Consists of a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order,
The laminate has a thickness of 160 μm or less,
The laminate is measured when a tensile test is performed under the following test conditions, and the breaking energy per unit width of 1m calculated from the test force-displacement curve is perpendicular to the thickness direction of the laminate. A packaging material having a total of 400 J or more in one direction and the other direction perpendicular to said one direction and the thickness direction of said laminate.
(Test condition)
Test speed: 50mm/min
Width of test piece: 15 mm
Length of test piece: 100 mm
Gauge distance: 30 mm
(測定条件)
ハンマー重量:6.4kg
落下高さ:300mm
サンプルクランプ径:40mmφ
ハンマー径:12.7mm
ハンマーの形状:半球状 According to the provisions of JIS K7124-2: 1999, the laminate has a total penetration energy of 1.4 J or more measured from the base material layer side under the following measurement conditions. A packaging material according to any one of the preceding claims.
(Measurement condition)
Hammer weight: 6.4kg
Drop height: 300mm
Sample clamp diameter: 40mmφ
Hammer diameter: 12.7mm
Hammer shape: hemispherical
前記積層体の厚みが、160μm以下であり、
前記積層体は、下記試験条件にて引張試験を行った際に計測される、試験力-変位量の曲線から算出される単位幅1m当りの破断エネルギーが、前記積層体の厚み方向とは垂直方向の一方向と、前記一方向及び前記積層体の厚み方向とは垂直方向である他方向の合計で400J以上である、包装材料の製造方法。
(試験条件)
試験速度:50mm/min
試験片の幅:15mm
試験片の長さ:100mm
標点間距離:30mm obtaining a packaging material composed of a laminate comprising at least a substrate layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order;
The laminate has a thickness of 160 μm or less,
The laminate is measured when a tensile test is performed under the following test conditions, and the breaking energy per unit width of 1m calculated from the test force-displacement curve is perpendicular to the thickness direction of the laminate. A method for producing a packaging material, wherein the total length of one direction and the other direction perpendicular to the one direction and the thickness direction of the laminate is 400 J or more.
(Test condition)
Test speed: 50mm/min
Width of test piece: 15 mm
Length of test piece: 100mm
Gauge distance: 30 mm
前記接着層と前記熱融着性樹脂層とは、共押出しラミネート法、サーマルラミネート法、前記バリア層上に、前記接着層を形成させるための接着剤を積層させ、前記接着層上に予めシート状に製膜した前記熱融着性樹脂層をサーマルラミネート法により積層する方法、又は、サンドイッチラミネート法により形成する、請求項18に記載の包装材料の製造方法。 An adhesive layer is provided between the barrier layer and the heat-fusible resin layer,
The adhesive layer and the heat-fusible resin layer are formed by a coextrusion lamination method, a thermal lamination method, an adhesive for forming the adhesive layer on the barrier layer, and a sheet in advance on the adhesive layer. 19. The method for producing a packaging material according to claim 18, wherein the heat-fusible resin layer formed into a shape is laminated by a thermal lamination method or formed by a sandwich lamination method.
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いる、請求項18又は19に記載の包装材料の製造方法。
An adhesive layer is provided between the barrier layer and the heat-fusible resin layer,
20. The method of manufacturing a packaging material according to claim 18, wherein the heat-fusible resin layer is formed of two or more layers of the same or different resin components.
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