JP7635320B2 - Exterior materials for power storage devices - Google Patents
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Description
本発明は、スマートフォン、タブレット等の携帯機器に使用される電池やコンデンサ、ハイブリッド自動車、電気自動車、風力発電、太陽光発電、夜間電気の蓄電用に使用される電池やコンデンサ等の蓄電デバイス用の外装材および該外装材で外装された蓄電デバイスに関する。 The present invention relates to exterior materials for electricity storage devices, such as batteries and capacitors used in mobile devices such as smartphones and tablets, and batteries and capacitors used in hybrid vehicles, electric vehicles, wind power generation, solar power generation, and nighttime electricity storage, and to electricity storage devices exteriorized with the exterior materials.
なお、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「中心線平均粗さ(Ra)」の語は、JIS B0601-2001に準拠して測定される中心線平均粗さ(Ra)を意味する。 In the claims and specification of this application, the term "center line average roughness (Ra)" refers to the center line average roughness (Ra) measured in accordance with JIS B0601-2001.
また、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「密度」の語は、JIS K7112-1999 D法(密度こうばい管法)に準拠して測定される密度を意味する。 In addition, in the claims and specification of this application, the term "density" means the density measured in accordance with JIS K7112-1999 D method (density gradient tube method).
また、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「メルトフローレート(MFR)」の語は、JIS K7210-1-2014に準拠して測定されるメルトフローレートを意味する。 In addition, in the claims and specification of this application, the term "melt flow rate (MFR)" means the melt flow rate measured in accordance with JIS K7210-1-2014.
また、本願の明細書において、「スウェル(パーセント)」の語は、JIS K7199-1999で規定されるキャピラリレオメターA法による室温ダイスウェルパーセント(%)を意味する。 In addition, in this specification, the term "swell (percent)" refers to the room temperature die swell percentage (%) measured by the Capillary Rheometer A method as specified in JIS K7199-1999.
近年、スマートフォン、タブレット端末等のモバイル電気機器の薄型化、軽量化に伴い、これらに搭載されるリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気2重層コンデンサ等の蓄電デバイスの外装材としては、従来の金属缶に代えて、耐熱性樹脂層/接着剤層/金属箔層/接着剤層/熱可塑性樹脂層(内側シーラント層)からなる積層体が用いられている。また、電気自動車等の電源、蓄電用途の大型電源、キャパシタ等も上記構成の積層体(外装材)で外装されることも増えてきている。前記積層体に対して張り出し成形や深絞り成形が行われることによって、略直方体形状等の立体形状に成形される。このような立体形状に成形することにより、蓄電デバイス本体部を収容するための収容空間を確保することができる。 In recent years, as mobile electrical devices such as smartphones and tablet terminals have become thinner and lighter, a laminate consisting of a heat-resistant resin layer/adhesive layer/metal foil layer/adhesive layer/thermoplastic resin layer (inner sealant layer) is used as the exterior material of the lithium ion secondary battery, lithium polymer secondary battery, lithium ion capacitor, electric double layer capacitor, and other power storage devices mounted on these devices, instead of the conventional metal can. In addition, power sources for electric vehicles and the like, large power sources for power storage applications, capacitors, and the like are increasingly being exteriorized with a laminate (exterior material) of the above configuration. The laminate is molded into a three-dimensional shape such as a roughly rectangular parallelepiped shape by stretch molding or deep drawing. By molding into such a three-dimensional shape, it is possible to secure a storage space for accommodating the main body of the power storage device.
このような立体形状にピンホールや破断等なく良好状態に成形するには内側シーラント層の表面の滑り性を向上させることが求められる。内側シーラント層の表面の滑り性を向上させて良好な成形性を確保するものとして、外装樹脂フィルム、第1の接着剤層、化成処理アルミニウム箔、第2の接着剤層、シーラントフィルムを順次積層した積層材であって、前記シーラントフィルムはα-オレフィンの含有量が2~10重量%であるプロピレンとα-オレフィンのランダム共重合体から成り、これに滑剤を1000~5000ppm含有させたものである二次電池容器用積層材が提案されている(特許文献1参照)。 To form such a three-dimensional shape in a good condition without pinholes or breaks, it is necessary to improve the slipperiness of the surface of the inner sealant layer. As a laminate material for secondary battery containers that improves the slipperiness of the surface of the inner sealant layer to ensure good formability, a laminate material has been proposed in which an exterior resin film, a first adhesive layer, a chemically treated aluminum foil, a second adhesive layer, and a sealant film are laminated in that order, the sealant film being made of a random copolymer of propylene and an α-olefin with an α-olefin content of 2 to 10% by weight, and containing 1,000 to 5,000 ppm of a lubricant (see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来技術では、外装材(積層材)の生産工程での加温保持時間や保管期間によって表面滑剤析出量のコントロールが難しく、成形時のすべり性は良いものの、滑剤が表面に過度に析出するために、外装材の成形時に成形金型の成形面に滑剤が付着堆積していって白粉(滑剤による白粉)が発生する。このような白粉が成形面に付着堆積した状態になると、良好な成形を行い難くなることから、白粉が付着堆積する毎に清掃して白粉の除去を行う必要が生じるが、このような白粉の清掃除去を行うことで外装材の生産性が低下するという問題があった。 However, with the above-mentioned conventional technology, it is difficult to control the amount of surface lubricant precipitation depending on the heating and holding time and storage period during the production process of the exterior material (laminate material), and although the slipperiness during molding is good, the lubricant precipitates excessively on the surface, causing the lubricant to adhere and accumulate on the molding surface of the molding die when the exterior material is molded, resulting in the generation of white powder (white powder caused by the lubricant). When such white powder adheres and accumulates on the molding surface, it becomes difficult to perform good molding, so it becomes necessary to clean and remove the white powder every time it adheres and accumulates, but there is a problem that cleaning and removing this white powder reduces the productivity of the exterior material.
勿論、滑剤の添加量(滑剤含有率)を低減すれば、白粉の付着堆積を抑制することが可能になるが、この場合には表面滑剤析出量が不足して成形性が悪くなるという問題を生じる。このように従来では、優れた成形性と、外装材表面での白粉表出の抑制とを両立させることが難しかった。 Of course, if the amount of lubricant added (lubricant content) is reduced, it is possible to suppress the adhesion and accumulation of white powder, but in this case, the amount of lubricant deposited on the surface is insufficient, resulting in a problem of poor moldability. Thus, in the past, it was difficult to achieve both excellent moldability and the suppression of the appearance of white powder on the surface of the exterior material.
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、成形時に良好なすべり性を確保できて成形性に優れると共に、表面に白粉が表出し難い、蓄電デバイス用外装材、蓄電デバイス用外装ケースおよび蓄電デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this technical background, and aims to provide an exterior material for an electricity storage device, an exterior case for an electricity storage device, and an electricity storage device that ensure good slipperiness during molding, have excellent moldability, and are less likely to produce white powder on the surface.
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。 To achieve the above objective, the present invention provides the following means:
[1]外側層としての耐熱性樹脂層と、内側層としてのシーラント層と、これら両層間に配置された金属箔層と、を含む蓄電デバイス用外装材において、
前記シーラント層は、1層ないし複数層からなり、前記シーラント層の最内層が、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体と、粗面化材と、滑剤と、を含有し、
前記粗面化材は、熱可塑性樹脂を含有する粒子からなり、
前記最内層の表面の中心線平均粗さRaが0.05μm~1μmであることを特徴とする蓄電デバイス用外装材。
[1] An exterior material for an electricity storage device, comprising a heat-resistant resin layer as an outer layer, a sealant layer as an inner layer, and a metal foil layer disposed between these layers,
The sealant layer is composed of one or more layers, and the innermost layer of the sealant layer contains a random copolymer containing propylene and other copolymer components excluding propylene as copolymer components, a surface-roughening material, and a lubricant;
The surface roughening material is made of particles containing a thermoplastic resin,
The outer casing material for an electricity storage device, wherein the center line average roughness Ra of the surface of the innermost layer is 0.05 μm to 1 μm.
[2]前記粗面化材を構成する熱可塑性樹脂が、高密度ポリエチレン樹脂である前項1に記載の蓄電デバイス用外装材。
[2] The exterior material for an electricity storage device according to the preceding
[3]前記高密度ポリエチレン樹脂の密度が0.935g/cm3~0.965g/cm3であり、前記高密度ポリエチレン樹脂の190℃でのメルトフローレートが0.01g/10分~2g/10分の範囲である前項2に記載の蓄電デバイス用外装材。
[3] The exterior material for an electricity storage device according to
[4]前記シーラント層の最内層における前記粗面化材の含有率が1質量%~30質量%であり、前記最内層における前記滑剤の含有率が0ppmを超えて1000ppm以下である前項1~3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
[4] The exterior material for a storage battery device according to any one of
[5]前記滑剤は、脂肪酸アマイド、ワックス、シリコーン及びパラフィンからなる群より選ばれる1種または2種以上の滑剤である前項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
[5] The exterior material for an electricity storage device according to any one of
[6]前記シーラント層は、複数層からなる前項1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
[6] The exterior material for an electricity storage device according to any one of
[7]前記シーラント層は、前記最内層と、該最内層における前記金属箔層側の面に積層された第1中間層と、を含み、
前記第1中間層は、エラストマー変性オレフィン系樹脂を含有し、
前記エラストマー変性オレフィン系樹脂は、エラストマー変性ホモポリプロピレンまたは/およびエラストマー変性ランダム共重合体からなり、
前記エラストマー変性ランダム共重合体は、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体のエラストマー変性体である前項6に記載の蓄電デバイス用外装材。
[7] The sealant layer includes the innermost layer and a first intermediate layer laminated on a surface of the innermost layer facing the metal foil layer,
The first intermediate layer contains an elastomer-modified olefin-based resin,
The elastomer-modified olefin-based resin comprises an elastomer-modified homopolypropylene and/or an elastomer-modified random copolymer,
7. The exterior material for an electricity storage device according to
[8]前記シーラント層は、前記最内層と、該最内層における前記金属箔層側の面に積層された第1中間層と、該第1中間層における前記金属箔層側の面に積層された第2中間層と、を含み、
前記第1中間層は、エラストマー変性オレフィン系樹脂を含有し、
前記エラストマー変性オレフィン系樹脂は、エラストマー変性ホモポリプロピレンまたは/およびエラストマー変性ランダム共重合体からなり、
前記エラストマー変性ランダム共重合体は、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体のエラストマー変性体であり、
前記第2中間層は、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体を含有してなる前項6に記載の蓄電デバイス用外装材。
[8] The sealant layer includes the innermost layer, a first intermediate layer laminated on a surface of the innermost layer facing the metal foil layer, and a second intermediate layer laminated on a surface of the first intermediate layer facing the metal foil layer,
The first intermediate layer contains an elastomer-modified olefin-based resin,
The elastomer-modified olefin-based resin comprises an elastomer-modified homopolypropylene and/or an elastomer-modified random copolymer,
The elastomer-modified random copolymer is an elastomer-modified random copolymer containing propylene and other copolymer components other than propylene as copolymer components,
7. The exterior packaging material for an electricity storage device according to
[9]前項1~8のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材の成形体からなる蓄電デバイス用外装ケース。
[9] An exterior case for an electricity storage device, comprising a molded article of the exterior material for an electricity storage device described in any one of
[10]蓄電デバイス本体部と、
前項1~8のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材及び/又は前項9に記載の蓄電デバイス用外装ケースからなる外装部材とを備え、
前記蓄電デバイス本体部が、前記外装部材で外装されていることを特徴とする蓄電デバイス。
[10] A main body of an electricity storage device;
An exterior member made of the exterior material for an electricity storage device according to any one of
The power storage device, wherein the power storage device main body is exteriorly covered with the exterior member.
[1]の発明では、シーラント層の最内層が、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体と、粗面化材と、滑剤と、を含有し、粗面化材は、熱可塑性樹脂を含有する粒子からなり、最内層の表面の中心線平均粗さRaが0.05μm~1μmであるから、成形時に良好なすべり性を確保できて成形性に優れる。更に、滑剤とともに粗面化材を併用することにより(粗面化材の併用により従来よりも滑剤使用量を少なくできることにより)最内層の表面の中心線平均粗さRaを0.05μm~1μmに設定しているので、外装材のシーラント層の最内層の表面7aに白粉が表出し難い。このように白粉が表出し難いので、外装材の生産性を向上させることができると共に、シーラント層同士をヒートシールした後の該ヒートシール部において十分な密封性を確保できる。また、このように粗面化材の併用により従来よりも滑剤使用量を少なくできることにより、例えばエージング工程を行う場合において滑剤のブリードアウト量の調整を行う必要がなくなり、エージング工程を不要にしたり、或いはエージング工程を短時間で済ませることが可能になるので、外装材の生産性を一層向上させることができる。また、粗面化材は、熱可塑性樹脂を含有する粒子からなるので、最内層用樹脂の加工時にフィルターが目詰まりすることを低減でき、生産性をより一層向上させることができる。更に、粗面化材は、熱可塑性樹脂を含有する粒子からなるので、シリカ粒子のように外から加圧した際に内部にめり込んだり、脱落するようなことがない。
In the invention of [1], the innermost layer of the sealant layer contains a random copolymer containing propylene and other copolymer components excluding propylene as copolymer components, a surface-roughening material, and a lubricant, and the surface-roughening material is made of particles containing a thermoplastic resin, and the center line average roughness Ra of the surface of the innermost layer is 0.05 μm to 1 μm, so that good slipperiness can be ensured during molding and excellent moldability is achieved. Furthermore, by using the surface-roughening material in combination with the lubricant (by using the surface-roughening material in combination, the amount of lubricant used can be reduced compared to conventional methods), the center line average roughness Ra of the surface of the innermost layer is set to 0.05 μm to 1 μm, so that white powder is unlikely to appear on the
[2]の発明では、粗面化材を構成する熱可塑性樹脂が、高密度ポリエチレン樹脂であるので、該高密度ポリエチレン樹脂が前記ランダム共重合体との相溶性が適度に低いことにより効果的に粗面化することができて滑り性をより向上させることができる。 In the invention of [2], the thermoplastic resin constituting the roughening material is a high-density polyethylene resin, and since the compatibility of the high-density polyethylene resin with the random copolymer is appropriately low, the surface can be effectively roughened, and the slipperiness can be further improved.
[3]の発明では、成形時の滑り性をより向上させることができて成形性をさらに向上させることができる。 The invention [3] can further improve the slipperiness during molding, thereby further improving moldability.
[4]の発明では、最内層における粗面化材の含有率を1質量%~30質量%に設定することで、最内層における滑剤の含有率が1000ppm以下であっても優れた成形性を確保できるものとなる。また、最内層における滑剤の含有率が0ppmを超えて1000ppm以下であるから、外装材のシーラント層の最内層の表面に白粉がさらに表出し難いものとなる。更に、最内層における滑剤の含有率が0ppmを超えて1000ppm以下であるから、保管時においても外装材の最内層の表面に存在する滑剤量を安定化させることができて(例えば長期の保管による最内層の表面に存在する滑剤量の変動を抑制できて)、安定して優れた成形性を確保できる。 In the invention of [4], by setting the content of the roughening material in the innermost layer to 1% by mass to 30% by mass, excellent moldability can be ensured even if the content of the lubricant in the innermost layer is 1000 ppm or less. In addition, since the content of the lubricant in the innermost layer is more than 0 ppm and less than 1000 ppm, it becomes even more difficult for white powder to appear on the surface of the innermost layer of the sealant layer of the exterior material. Furthermore, since the content of the lubricant in the innermost layer is more than 0 ppm and less than 1000 ppm, the amount of lubricant present on the surface of the innermost layer of the exterior material can be stabilized even during storage (for example, fluctuations in the amount of lubricant present on the surface of the innermost layer due to long-term storage can be suppressed), and stable and excellent moldability can be ensured.
[5]の発明では、上記滑剤として、脂肪酸アマイド、ワックス、シリコーン及びパラフィンからなる群より選ばれる1種または2種以上の滑剤を使用しているから、成形時にさらに良好なすべり性を確保できて更に優れた成形性を確保できる。 In the invention of [5], one or more lubricants selected from the group consisting of fatty acid amides, wax, silicone, and paraffin are used as the lubricant, so that even better slip properties can be ensured during molding, and even better moldability can be ensured.
[6]の発明では、シーラント層は、複数層からなる構成であり、前記最内層における金属箔層側の面に1ないし複数層を積層した構成とすることで、例えば、シーラント層と金属箔層との接着力をさらに向上させることが可能となる。 In the invention of [6], the sealant layer is composed of multiple layers, and by laminating one or more layers on the surface of the innermost layer facing the metal foil layer, it is possible to further improve the adhesive strength between the sealant layer and the metal foil layer, for example.
[7]の発明では、シーラント層は、最内層と、該最内層における金属箔層側の面に積層された上記特定構成の第1中間層と、を含む構成であるから、成形時におけるシーラント層の白化を十分に抑制できると共に、ヒートシールした際の密封性を十分に確保できる。 In the invention [7], the sealant layer includes an innermost layer and a first intermediate layer of the above-mentioned specific configuration laminated on the surface of the innermost layer facing the metal foil layer, so that whitening of the sealant layer during molding can be sufficiently suppressed and sufficient sealing performance can be ensured when heat-sealed.
[8]の発明では、シーラント層は、最内層と、該最内層における金属箔層側の面に積層された上記特定構成の第1中間層と、該第1中間層における金属箔層側の面に積層された上記特定構成の第2中間層と、を含む構成であるから、[7]の発明による上記効果を享受できることに加えて、シーラント層と金属箔層との接着力をさらに向上させることができると共に十分な絶縁性を確保できる。 In the invention of [8], the sealant layer includes an innermost layer, a first intermediate layer of the specific configuration laminated on the surface of the innermost layer facing the metal foil layer, and a second intermediate layer of the specific configuration laminated on the surface of the first intermediate layer facing the metal foil layer. In addition to being able to enjoy the effects of the invention of [7], the adhesive strength between the sealant layer and the metal foil layer can be further improved and sufficient insulation can be ensured.
[9]の発明では、良好な成形がなされると共に外装ケースの表面(シーラント層の最内層の表面)に白粉が表出し難い蓄電デバイス用外装ケースを提供できる。 The invention [9] provides an exterior case for an electricity storage device that is well molded and is less likely to produce white powder on the surface of the exterior case (the surface of the innermost layer of the sealant layer).
[10]の発明では、良好な成形がなされると共に表面(シーラント層の最内層の表面)に白粉が表出し難い蓄電デバイス用外装材及び/又は外装ケースで外装された蓄電デバイスが提供される。 The invention [10] provides an electricity storage device that is packaged with an exterior material for electricity storage devices and/or an exterior case that is well molded and that is less likely to produce white powder on the surface (the surface of the innermost layer of the sealant layer).
本発明に係る蓄電デバイス用外装材1は、外側層としての耐熱性樹脂層2と、内側層としてのシーラント層3と、これら両層間に配置された金属箔層4と、を含み、前記シーラント層3は、1層ないし複数層からなり、前記シーラント層3の最内層7が、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体と、粗面化材と、滑剤と、を含有し、前記粗面化材は、熱可塑性樹脂を含有する粒子からなり、前記最内層7の表面7aの中心線平均粗さRaが0.05μm~1μmである。
The
本発明に係る蓄電デバイス用外装材1について3つの実施形態をそれぞれ図1~3に示す。これら3つの実施形態は、代表的な実施形態を示したものに過ぎず、特にこのような構成に限定されるものではない。
Three embodiments of the
図1~3に示す蓄電デバイス用外装材1は、いずれも、金属箔層4の一方の面(上面)に第2接着剤層(外側接着剤層)5を介して耐熱性樹脂層(外側層)2が積層一体化されると共に、前記金属箔層4の他方の面(下面)に第1接着剤層(内側接着剤層)6を介してシーラント層(内側層)3が積層一体化された構成である。
The
そして、図1に示す蓄電デバイス用外装材1では、前記シーラント層(内側層)3が、前記最内層7と、該最内層7における前記金属箔層4側の面に積層された第1中間層8とからなる。即ち、前記金属箔層4の他方の面(下面)に第1接着剤層(内側接着剤層)6を介して前記第1中間層8が積層され、該第1中間層8の表面(下面)に前記最内層7が積層されている。前記最内層7が外装材1の内側の表面に露出している(図1参照)。
In the
また、図2に示す蓄電デバイス用外装材1では、前記シーラント層(内側層)3が、前記最内層7と、該最内層7における前記金属箔層4側の面に積層された第1中間層8と、該第1中間層8における前記金属箔層4側の面に積層された第2中間層9とからなる。即ち、前記金属箔層4の他方の面(下面)に第1接着剤層(内側接着剤層)6を介して前記第2中間層9が積層され、該第2中間層9の表面(下面)に前記第1中間層8が積層され、該第1中間層8の表面(下面)に前記最内層7が積層されている。前記最内層7が外装材1の内側の表面に露出している(図2参照)。
In the electrical storage
また、図3に示す蓄電デバイス用外装材1では、前記シーラント層(内側層)3が前記最内層7からなる。即ち、前記金属箔層4の他方の面(下面)に第1接着剤層(内側接着剤層)6を介して、前記最内層7からなるシーラント層3が積層されている。前記最内層7が外装材1の内側の表面に露出している(図3参照)。
In the
本発明において、前記シーラント層(内側層)3は、リチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液等に対しても優れた耐薬品性を具備させると共に、外装材にヒートシール性を付与する役割を担うものである。 In the present invention, the sealant layer (inner layer) 3 provides excellent chemical resistance against highly corrosive electrolytes used in lithium ion secondary batteries and the like, and also serves to impart heat sealability to the exterior material.
本発明では、前記シーラント層3の最内層7は、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体と、粗面化材と、滑剤と、を含有する構成である。
In the present invention, the
前記ランダム共重合体は、共重合成分として「プロピレン」及び「プロピレンを除く他の共重合成分」を含有するランダム共重合体である。前記ランダム共重合体に関して、前記「プロピレンを除く他の共重合成分」としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、4メチル-1-ペンテン等のオレフィン成分の他、ブタジエン等が挙げられる。 The random copolymer contains "propylene" and "other copolymer components other than propylene" as copolymerization components. Regarding the random copolymer, the "other copolymer components other than propylene" are not particularly limited, but examples thereof include olefin components such as ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-pentene, and 4-methyl-1-pentene, as well as butadiene.
前記ランダム共重合体(共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体)の230℃でのメルトフローレート(MFR)が、1g/10分~10g/10分の範囲であるのが好ましい。MFRが1g/10分~10g/10分の範囲である前記ランダム共重合体を用いることで、粗面化材を微細にかつ均一に分散させることができるし、また蓄電デバイス本体を外装材内に密封する際の密封性が向上し十分なヒートシール強度が得られると共に、ヒートシール後のシーラント層の厚みの低減を抑制できて絶縁性をより向上させることができる。前記ランダム共重合体として、エチレン-プロピレンランダム共重合体を用いる場合において該ランダム共重合体におけるエチレン含有率は3質量%~7質量%であるのが好ましく、この場合には200℃程度の比較的低いヒートシール温度でヒートシールを行っても高いヒートシール強度を得ることができる。また、前記ランダム共重合体の融点は140℃~155℃の範囲であるのが好ましい。 The random copolymer (a random copolymer containing propylene and other copolymer components other than propylene as copolymerization components) preferably has a melt flow rate (MFR) at 230°C in the range of 1g/10 min to 10g/10 min. By using the random copolymer having an MFR in the range of 1g/10 min to 10g/10 min, the roughening material can be finely and uniformly dispersed, and the sealing property when sealing the main body of the electric storage device in the exterior material is improved to obtain sufficient heat seal strength, and the reduction in the thickness of the sealant layer after heat sealing can be suppressed, thereby further improving the insulation. When an ethylene-propylene random copolymer is used as the random copolymer, the ethylene content in the random copolymer is preferably 3% by mass to 7% by mass. In this case, high heat seal strength can be obtained even when heat sealing is performed at a relatively low heat seal temperature of about 200°C. In addition, the melting point of the random copolymer is preferably in the range of 140°C to 155°C.
前記粗面化材としては、特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂含有ペレット、熱可塑性樹脂含有パウダー等が使用される。これらの中でも、分散性の点で、熱可塑性樹脂含有パウダーが好適である。前記粗面化材を構成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、高密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、エチレン-オレフィン(エチレンを除くオレフィン)共重合樹脂、エチレン-ビニルエステル共重合樹脂、ポリスチレン系樹脂等が挙げられる。中でも、前記粗面化材としては、高密度ポリエチレン樹脂を含有してなる粗面化材を用いるのが好ましく、この場合にはヒートシール性を損なうことなく、シーラント層の最内層7の表面7aを効果的に粗面化できて滑り性をより向上させることができる。
The surface roughening material is not particularly limited, but examples thereof include thermoplastic resin-containing pellets and thermoplastic resin-containing powders. Among these, thermoplastic resin-containing powders are preferred in terms of dispersibility. The thermoplastic resin constituting the surface roughening material is not particularly limited, but examples thereof include high-density polyethylene resin, low-density polyethylene resin, ethylene-olefin (olefins other than ethylene) copolymer resin, ethylene-vinyl ester copolymer resin, polystyrene resin, and the like. Among these, it is preferable to use a surface roughening material containing high-density polyethylene resin, and in this case, the
前記最内層7を構成する前記ランダム共重合体のマトリックス中に該マトリックスに対して相溶性が低い前記粗面化材粒子が分散された状態で前記最内層7の表面7aに前記粗面化材粒子が一部露出(突出)した状態になっていることにより表面7aに凹凸が形成される(表面が粗面化される)。例えば、前記ランダム共重合体のペレットまたはパウダーに、粗面化材としての熱可塑性樹脂ペレットまたは熱可塑性樹脂パウダーを混合し、この混合物を押出機等で溶融混練して微細に分散させた後、冷却固化することによって前記最内層7の表面7aに凹凸が形成されたもの(表面が粗面化されたもの)が得られる。
In the matrix of the random copolymer constituting the
前記粗面化材の分散状態での平均粒径は、0.05μm~10μmの範囲であるのが好ましく、この場合には滑り性をさらに向上させることができる。 The average particle size of the roughening agent in the dispersed state is preferably in the range of 0.05 μm to 10 μm, in which case the slipperiness can be further improved.
前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)の密度は、0.935g/cm3~0.965g/cm3の範囲であるのが好ましい。このような密度範囲である場合には、滑り性をより向上させることができて成形性をさらに向上させることができる。中でも、前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)の密度は、0.945g/cm3~0.960g/cm3の範囲であるのがより好ましい。 The density of the high density polyethylene resin (HDPE) constituting the surface-roughening material is preferably in the range of 0.935 g/cm 3 to 0.965 g/cm 3. When the density is in this range, the slipperiness can be further improved, and the moldability can be further improved. In particular, the density of the high density polyethylene resin (HDPE) constituting the surface-roughening material is more preferably in the range of 0.945 g/cm 3 to 0.960 g/cm 3 .
前記高密度ポリエチレン樹脂の密度は、コモノマー(共重合成分)の含有率を変えることで調整できる。このようなコモノマーとしては、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン等のエチレン以外の不飽和オレフィンを挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。前記コモノマーとしては、1-ブテン及び1-ヘキセンからなる群より選ばれる少なくとも1種のコモノマーを用いるのが好ましい。 The density of the high-density polyethylene resin can be adjusted by changing the content of the comonomer (copolymerization component). Examples of such comonomers include unsaturated olefins other than ethylene, such as 1-butene, 1-hexene, 1-octene, and 4-methyl-1-pentene, but are not limited to these. As the comonomer, it is preferable to use at least one comonomer selected from the group consisting of 1-butene and 1-hexene.
前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂の190℃でのメルトフローレート(MFR)が、0.01g/10分~2g/10分の範囲であるのが好ましい。MFRが「0.01g/10分」以上であることで、粗面化材を前記ランダム共重合体に微細にかつ均一に分散させることができると共に、MFRが「2g/10分」以下であることで表面の荒れを増大させることができて滑り性をより向上させることができる。中でも、前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)の190℃でのメルトフローレート(MFR)が0.1g/10分~1g/10分の範囲であるのが特に好ましい。 It is preferable that the melt flow rate (MFR) at 190°C of the high-density polyethylene resin constituting the surface roughening material is in the range of 0.01g/10min to 2g/10min. By having an MFR of "0.01g/10min" or more, the surface roughening material can be finely and uniformly dispersed in the random copolymer, and by having an MFR of "2g/10min" or less, the surface roughness can be increased, further improving the slipperiness. In particular, it is preferable that the melt flow rate (MFR) at 190°C of the high-density polyethylene resin (HDPE) constituting the surface roughening material is in the range of 0.1g/10min to 1g/10min.
前記高密度ポリエチレン樹脂のメルトフローレート(MFR)は、例えば次のようにして調整できる。前記高密度ポリエチレン樹脂をフィリップス触媒を用いて製造するものでは、重合する際にリアクター温度を変更することで高密度ポリエチレン樹脂のMFRを調整できるし、或いは微量の水素を添加した上でリアクター温度を変更することで高密度ポリエチレン樹脂のMFRを調整できる。また、前記高密度ポリエチレン樹脂をチーグラー触媒を用いて製造するものでは、重合する際にリアクターに供給する水素量を変更することで高密度ポリエチレン樹脂のMFRを調整できる。前記フィリップス触媒を用いる場合には溶媒としてイソブタンを用いてスラリー重合により前記高密度ポリエチレン樹脂を製造できるが、特にこのような手法に限定されるものではない。 The melt flow rate (MFR) of the high-density polyethylene resin can be adjusted, for example, as follows. When the high-density polyethylene resin is produced using a Phillips catalyst, the MFR of the high-density polyethylene resin can be adjusted by changing the reactor temperature during polymerization, or by adding a small amount of hydrogen and then changing the reactor temperature. When the high-density polyethylene resin is produced using a Ziegler catalyst, the MFR of the high-density polyethylene resin can be adjusted by changing the amount of hydrogen supplied to the reactor during polymerization. When the Phillips catalyst is used, the high-density polyethylene resin can be produced by slurry polymerization using isobutane as a solvent, but the method is not particularly limited to these methods.
前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂の融点は、130℃~145℃の範囲であるのが好ましい。また、高密度ポリエチレン樹脂は、長鎖(炭素数が10以上)である分岐を有するものであるのが好ましい。長鎖である分岐を有する高密度ポリエチレン樹脂を用いた場合には、前記ランダム共重合体に粗面化材を溶融混練させる際に、粗面化材粒子を形成しやすいので、最内層の表面7aをより効果的に粗面化できて滑り性をさらに向上させることができる。
The melting point of the high-density polyethylene resin constituting the roughening material is preferably in the range of 130°C to 145°C. The high-density polyethylene resin is also preferably one that has a long-chain branch (having 10 or more carbon atoms). When a high-density polyethylene resin with a long-chain branch is used, roughening material particles are easily formed when the roughening material is melt-kneaded with the random copolymer, so that the
前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂のスウェルは、25%~55%の範囲であるのが好ましく、この場合には粗面化材を構成する樹脂の溶融粘弾性が比較的高いため高密度ポリエチレン樹脂の粒子を形成しやすく、最内層の表面7aをより効果的に粗面化できて滑り性をさらに向上させることができる。中でも、前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂のスウェルは、35%~45%の範囲であるのがより好ましい。
The swell of the high-density polyethylene resin constituting the roughening material is preferably in the range of 25% to 55%. In this case, the melt viscoelasticity of the resin constituting the roughening material is relatively high, making it easier to form particles of high-density polyethylene resin, and the
なお、前記「スウェル」は、JIS K7199-1999で規定されるキャピラリレオメターA法による室温ダイスウェルパーセント(%)を意味するものであり、JIS K7210-1-2014で規定される標準ダイ(孔径:2.095mm、長さ:8mm)を使用して、温度190℃、荷重2.16kgにおける、キャピラリダイから押し出される樹脂のストランド(ひも状の樹脂)が長さ2cmになった時にストランドをピンセットで採取し、自然冷却固化した後に、先端から1cm部分のストランドの直径をマイクロメーターで測定し、この測定値をD1(mm)としたとき、
スウェル(%)={(D1-D0)/D0)}×100
D1:押出樹脂の直径
D0:標準ダイ孔径(2.095mm)
上記計算式で求められる値(%)である。
The "swell" refers to the room temperature die swell percentage (%) measured by the Capillary Rheometer A method defined in JIS K7199-1999. Using a standard die (hole diameter: 2.095 mm, length: 8 mm) defined in JIS K7210-1-2014, a strand of resin (string-like resin) extruded from a capillary die at a temperature of 190°C under a load of 2.16 kg was collected with tweezers when the strand reached a length of 2 cm. After natural cooling and solidification, the diameter of the strand was measured with a micrometer at a
Swell (%) = {(D1 - D0)/D0)} x 100
D1: diameter of extruded resin
D0: Standard die hole diameter (2.095mm)
This is the value (%) calculated using the above formula.
前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂のハイロードスウェル(荷重が21.6kgの時のスウェル)は、55%~90%の範囲であるのが好ましく、この場合には粗面化材を構成する樹脂の溶融粘弾性が比較的高いため高密度ポリエチレン樹脂の粒子を形成しやすく、最内層の表面7aをより効果的に粗面化できて滑り性をさらに向上させることができる。
The high load swell (swell when a load of 21.6 kg) of the high density polyethylene resin that constitutes the roughening material is preferably in the range of 55% to 90%. In this case, the melt viscoelasticity of the resin that constitutes the roughening material is relatively high, making it easier to form particles of high density polyethylene resin, and the
なお、前記ハイロードスウェルは、JIS K7199-1999に準拠して、JIS K7210-1-2014で規定される標準ダイ(孔径:2.095mm、長さ:8mm)を使用して、温度190℃、荷重21.6kgにおける、キャピラリダイから押し出される樹脂のストランド(ひも状の樹脂)が長さ2cmになった時にストランドをピンセットで採取し、自然冷却固化した後に、先端から1cm部分のストランドの直径をマイクロメーターで測定し、この測定値をD2(mm)としたとき、
ハイロードスウェル(%)={(D2-D0)/D0)}×100
D2:押出樹脂の直径
D0:標準ダイ孔径(2.095mm)
上記計算式で求められる値である。
The high load swell is measured in accordance with JIS K7199-1999 using a standard die (hole diameter: 2.095 mm, length: 8 mm) specified in JIS K7210-1-2014, at a temperature of 190° C. and a load of 21.6 kg. When a strand (string-like resin) of resin extruded from a capillary die reaches a length of 2 cm, the strand is collected with tweezers, and after natural cooling and solidification, the diameter of the
High load swell (%) = {(D2 - D0)/D0)} x 100
D2: diameter of extruded resin
D0: Standard die hole diameter (2.095mm)
This is the value calculated using the above formula.
前記粗面化材を構成する高密度ポリエチレン樹脂の「ハイロードMFR(荷重21.6kgでのMFR)/MFR(荷重2.16kgでのMFR)」は、25~40の範囲であるのが好ましく、この場合には前記ランダム共重合体と粗面化材との相溶性をある程度確保できて、成形時のシーラント層3の白化を一層抑制することができる。
The "high load MFR (MFR at a load of 21.6 kg)/MFR (MFR at a load of 2.16 kg)" of the high-density polyethylene resin constituting the roughening material is preferably in the range of 25 to 40. In this case, compatibility between the random copolymer and the roughening material can be ensured to a certain extent, and whitening of the
前記粗面化材の溶融密度と前記粗面化材の密度との差は、0.15g/cm3~0.25g/cm3の範囲であるのが好ましく、この場合には混合樹脂が溶融状態から冷却固化する過程で粗面化材の体積収縮率が大きくなるので前記最内層7の表面7aを効率的に粗すことができて前記最内層7の表面7aの中心線平均粗さRaを0.05μm~1μmに容易に調整できる。
The difference between the melt density of the roughening material and the density of the roughening material is preferably in the range of 0.15 g/cm 3 to 0.25 g/cm 3. In this case, the volumetric shrinkage rate of the roughening material increases as the mixed resin cools and solidifies from the molten state, so that the
前記シーラント層の最内層7において、前記ランダム共重合体(共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体)の密度と、前記粗面化材の密度との差は、0.04g/cm3~0.07g/cm3の範囲であるのが好ましく、この場合には溶融状態での混合樹脂が冷却固化する過程で前記ランダム共重合体と粗面化材との体積収縮率の差が大きくなるので、最内層の表面7aの凹凸が大きくなり最内層の表面7aをより効果的に粗面化できて滑り性をさらに向上させることができる。
In the
また、前記ランダム共重合体(共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体)の溶融密度と、前記粗面化材の溶融密度との差は0.3g/cm3以下であるのが好ましい。 In addition, it is preferable that the difference between the melt density of the random copolymer (a random copolymer containing propylene and other copolymer components other than propylene as copolymer components) and the melt density of the surface roughening material is 0.3 g/ cm3 or less.
前記シーラント層の最内層7における粗面化材の含有率は1質量%~30質量%に設定されるのが好ましく、この場合には前記最内層7における滑剤の含有率が1000ppm以下であっても優れた成形性を確保できるものとなる。また、このように最内層7における滑剤の含有率が0ppmを超えて1000ppm以下であることにより、外装材のシーラント層の最内層7の表面7aに白粉がさらに表出し難いものとなる。中でも、前記シーラント層の最内層7における粗面化材の含有率は1質量%~20質量%に設定されるのが特に好ましい。また、前記最内層7における滑剤の含有率は、0ppmを超えて900ppm以下に設定されるのが好ましく、10ppm~600ppmに設定されるのがより好ましい。
The surface roughening material content in the
前記滑剤としては、特に限定されるものではないが、脂肪酸アマイド、ワックス、シリコーン及びパラフィンからなる群より選ばれる1種または2種以上の滑剤を使用するのが好ましい。中でも、前記滑剤としては、脂肪酸アマイドを使用するのが特に好ましい。前記脂肪酸アマイドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド等が挙げられる。 The lubricant is not particularly limited, but it is preferable to use one or more lubricants selected from the group consisting of fatty acid amides, waxes, silicones, and paraffins. Among them, it is particularly preferable to use fatty acid amides as the lubricant. The fatty acid amides are not particularly limited, but examples thereof include erucic acid amide, behenic acid amide, etc.
本発明では、本発明の効果を阻害しない範囲で、前記最内層7にアンチブロッキング剤を含有せしめてもよい(実施例10参照)。
In the present invention, an antiblocking agent may be contained in the
本発明では、前記最内層7の表面7aの中心線平均粗さRaが0.05μm~1μmに設定されるが、中でも、前記最内層7の表面7aの中心線平均粗さRaが0.1μm~1μmに設定されるのが好ましい。また、前記最内層7の厚さは2μm~40μmに設定されるのが好ましい。
In the present invention, the center line average roughness Ra of the
前記シーラント層3が前記第1中間層8を備えた構成を採用する場合において、該第1中間層8を構成する樹脂としては、エラストマー変性オレフィン系樹脂を用いるのが好ましい。前記エラストマー変性オレフィン系樹脂(ポリプロピレンブロックコポリマー)は、エラストマー変性ホモポリプロピレンまたは/およびエラストマー変性ランダム共重合体からなるのが好ましい。前記エラストマー変性ランダム共重合体は、共重合成分として「プロピレン」及び「プロピレンを除く他の共重合成分」を含有するランダム共重合体のエラストマー変性体であり、前記「プロピレンを除く他の共重合成分」としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、4メチル-1-ペンテン等のオレフィン成分の他、ブタジエン等が挙げられる。前記エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、オレフィン系熱可塑性エラストマーを用いるのが好ましい。前記オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、EPR(エチレンプロピレンラバー)、プロピレン-ブテンエラストマー、プロピレン-ブテン-エチレンエラストマー、EPDM(エチレン-プロピレン-ジエンゴム)等が挙げられ、中でも、EPR(エチレンプロピレンラバー)を用いるのが好ましい。
When the
前記エラストマー変性オレフィン系樹脂に関して、「エラストマー変性」の態様としては、エラストマーをグラフト重合したものであってもよいし、エラストマーをオレフィン系樹脂(ホモポリプロピレンまたは/および前記ランダム共重合体)に添加したものであってもよいし、或いは、その他の変性態様であってもよい。 Regarding the elastomer-modified olefin-based resin, the "elastomer-modified" form may be one in which an elastomer is graft-polymerized, or one in which an elastomer is added to an olefin-based resin (homopolypropylene and/or the random copolymer), or another modified form may be used.
また、前記シーラント層3が前記第1中間層8を備えた構成を採用する場合において、該第1中間層8に滑剤を含有せしめるのが好ましい。この滑剤としては、前記最内層7に含有させる滑剤として例示したものと同様のものを例示できる。また、前記第1中間層8の厚さは10μm~60μmに設定されるのが好ましい。
When the
前記シーラント層3が前記第2中間層9を備えた構成を採用する場合において、該第2中間層9を構成する樹脂としては、共重合成分として「プロピレン」及び「プロピレンを除く他の共重合成分」を含有するランダム共重合体を用いるのが好ましい。前記ランダム共重合体に関して、前記「プロピレンを除く他の共重合成分」としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、4メチル-1-ペンテン等のオレフィン成分の他、ブタジエン等が挙げられる。
When the
また、前記シーラント層3が前記第2中間層9を備えた構成を採用する場合において、該第2中間層9に滑剤を含有せしめるのが好ましい。この滑剤としては、前記最内層7に含有させる滑剤として例示したものと同様のものを例示できる。また、前記第2中間層9の厚さは2μm~40μmに設定されるのが好ましい。
When the
本発明において、前記耐熱性樹脂層(外側層)2を構成する耐熱性樹脂としては、外装材をヒートシールする際のヒートシール温度で溶融しない耐熱性樹脂を用いる。前記耐熱性樹脂としては、シーラント層3の融点より10℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが好ましく、シーラント層3の融点より20℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが特に好ましい。
In the present invention, the heat-resistant resin constituting the heat-resistant resin layer (outer layer) 2 is a heat-resistant resin that does not melt at the heat-sealing temperature when the exterior material is heat-sealed. As the heat-resistant resin, it is preferable to use a heat-resistant resin having a
前記耐熱性樹脂層(外側層)2としては、特に限定されるものではないが、例えば、ナイロンフィルム等のポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム等が挙げられ、これらの延伸フィルムが好ましく用いられる。中でも、前記耐熱性樹脂層2としては、二軸延伸ナイロンフィルム等の二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム又は二軸延伸ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムを用いるのが特に好ましい。前記ナイロンフィルムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、6ナイロンフィルム、6,6ナイロンフィルム、MXDナイロンフィルム等が挙げられる。なお、前記耐熱性樹脂層2は、単層で形成されていても良いし、或いは、例えばポリエステルフィルム/ポリアミドフィルムからなる複層(PETフィルム/ナイロンフィルムからなる複層等)で形成されていても良い。なお、前記複層の場合、ポリエステルフィルム側を最外側に配置するのが良い。
The heat-resistant resin layer (outer layer) 2 is not particularly limited, but examples thereof include polyamide films such as nylon films, polyester films, etc., and these stretched films are preferably used. Among them, it is particularly preferable to use biaxially stretched polyamide films such as biaxially stretched nylon films, biaxially stretched polybutylene terephthalate (PBT) films, biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) films, or biaxially stretched polyethylene naphthalate (PEN) films as the heat-
前記外側層2の厚さは、2μm~50μmであるのが好ましい。ポリエステルフィルムを用いる場合には厚さは5μm~40μmであるのが好ましく、ナイロンフィルムを用いる場合には厚さは15μm~50μmであるのが好ましい。上記好適下限値以上に設定することで外装材として十分な強度を確保できると共に、上記好適上限値以下に設定することで張り出し成形、絞り成形等の成形時の応力を小さくできて成形性を向上させることができる。
The thickness of the
本発明において、前記金属箔層4は、外装材1に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。前記金属箔層4としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、SUS箔(ステンレス箔)、銅箔、ニッケル箔等が挙げられ、中でも、アルミニウム箔を用いるのが好ましい。前記金属箔層4の厚さは、15μm~100μmであるのが好ましい。15μm以上であることで金属箔を製造する際の圧延時のピンホール発生を防止できると共に、100μm以下であることで張り出し成形、絞り成形等の成形時の応力を小さくできて成形性を向上させることができる。中でも、前記金属箔層4の厚さは、15μm~45μmであるのがより好ましい。また、前記アルミニウム箔としては、JIS H4160:2006で規定されるA8079-O材、A8021-O材が好適である。
In the present invention, the
前記金属箔層4は、少なくとも内側の面(第2接着剤層6側の面)に、化成処理が施されているのが好ましい。このような化成処理が施されていることによって内容物(電池の電解液等)による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。このような化成処理としては、例えば、クロメート処理等が挙げられる。
It is preferable that at least the inner surface (the surface on the second
前記第1接着剤層(外側接着剤層)5としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリウレタンポリオレフィン接着剤層、ポリウレタン接着剤層、ポリエステルポリウレタン接着剤層、ポリエーテルポリウレタン接着剤層等が挙げられる。前記第1接着剤層5の厚さは、1μm~6μmに設定されるのが好ましい。 The first adhesive layer (outer adhesive layer) 5 is not particularly limited, but examples thereof include a polyurethane polyolefin adhesive layer, a polyurethane adhesive layer, a polyester polyurethane adhesive layer, and a polyether polyurethane adhesive layer. The thickness of the first adhesive layer 5 is preferably set to 1 μm to 6 μm.
前記第2接着剤層(内側接着剤層)6としては、特に限定されるものではないが、例えば、上記第1接着剤層5として例示したものも使用できるが、電解液による膨潤の少ないポリオレフィン系接着剤を使用するのが好ましい。中でも、酸変性ポリオレフィン系接着剤を使用するのが特に好ましい。前記酸変性ポリオレフィン系接着剤としては、例えば、マレイン酸変性ポリプロピレン接着剤、フマル酸変性ポリプロピレン接着剤等が挙げられる。前記第2接着剤層6の厚さは、1μm~5μmに設定されるのが好ましい。
The second adhesive layer (inner adhesive layer) 6 is not particularly limited, and may be, for example, one of the adhesives exemplified above as the first adhesive layer 5. However, it is preferable to use a polyolefin adhesive that swells less with the electrolyte. Among them, it is particularly preferable to use an acid-modified polyolefin adhesive. Examples of the acid-modified polyolefin adhesive include maleic acid-modified polypropylene adhesive and fumaric acid-modified polypropylene adhesive. The thickness of the second
本発明では、上記の構成を備えていることによって、シーラント層3の最内層7の表面7aに存在する(付着している)滑剤量が0.1μg/cm2~0.6μg/cm2の範囲になっているのが好ましい。中でも、最内層7の表面7aに存在する滑剤量は0.1μg/cm2~0.3μg/cm2の範囲であるのがより好ましい。
In the present invention, by providing the above-mentioned configuration, the amount of lubricant present (adhered) to the
また、本発明では、上記の構成を備えていることによって、外側層2の表面(外面)に存在する(付着している)滑剤量が0.1μg/cm2~0.6μg/cm2の範囲になっているのが好ましい。中でも、外側層2の表面に存在する滑剤量は0.1μg/cm2~0.3μg/cm2の範囲であるのがより好ましい。
Furthermore, in the present invention, by virtue of the above-mentioned configuration, the amount of lubricant present (adhered) on the surface (outer surface) of the
また、本発明では、上記の構成を備えていることによって、シーラント層3の最内層7の表面7aの動摩擦係数は、0.3以下になっているのが好ましい。
In addition, in the present invention, by having the above configuration, it is preferable that the dynamic friction coefficient of the
本発明の蓄電デバイス用外装材1を成形(深絞り成形、張り出し成形等)することにより、蓄電デバイス用外装ケース10を得ることができる(図5参照)。なお、本発明の外装材1は、成形に供されずにそのまま使用することもできる(図5参照)。
By molding (deep drawing, stretch molding, etc.) the
本発明の外装材1を用いて構成された蓄電デバイス30の一実施形態を図4に示す。この蓄電デバイス30は、リチウムイオン2次電池である。本実施形態では、図4、5に示すように、外装材1を成形して得られたケース10と、成形に供されなかった平面状の外装材1とにより、外装部材15が構成されている。しかして、本発明の外装材1を成形して得られた外装ケース10の収容凹部内に、略直方体形状の蓄電デバイス本体部(電気化学素子等)31が収容され、該蓄電デバイス本体部31の上に、本発明の外装材1が成形されることなくその内側層3側を内方(下側)にして配置され、該平面状外装材1の内側層3の周縁部と、前記外装ケース10のフランジ部(封止用周縁部)29の内側層3とがヒートシールによりシール接合されて封止されることによって、本発明の蓄電デバイス30が構成されている(図4、5参照)。なお、前記外装ケース10の収容凹部の内側の表面は、内側層(シーラント層)3になっており、収容凹部の外面が外側層(耐熱性樹脂層)2になっている(図5参照)。
FIG. 4 shows an embodiment of an
図4において、39は、前記外装材1の周縁部と、前記外装ケース10のフランジ部(封止用周縁部)29とが接合(融着)されたヒートシール部である。なお、前記蓄電デバイス30において、蓄電デバイス本体部31に接続されたタブリードの先端部が、外装部材15の外部に導出されているが、図示は省略している。
In FIG. 4, 39 is a heat seal portion where the peripheral portion of the
前記蓄電デバイス本体部31としては、特に限定されるものではないが、例えば、電池本体部、キャパシタ本体部、コンデンサ本体部等が挙げられる。
The electric storage device
前記ヒートシール部39の幅は、0.5mm以上に設定するのが好ましい。0.5mm以上とすることで封止を確実に行うことができる。中でも、前記ヒートシール部39の幅は、3mm~15mmに設定するのが好ましい。
The width of the heat-sealed
上記実施形態では、外装部材15が、外装材1を成形して得られた外装ケース10と、平面状の外装材1と、からなる構成であったが(図4、5参照)、特にこのような組み合わせに限定されるものではなく、例えば、外装部材15が、一対の外装材1からなる構成であってもよいし、或いは、一対の外装ケース10からなる構成であってもよい。
In the above embodiment, the
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。 Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not particularly limited to these examples.
<実施例1>
厚さ40μmのアルミニウム箔4の両面に、リン酸、ポリアクリル酸(アクリル系樹脂)、クロム(III)塩化合物、水、アルコールからなる化成処理液を塗布した後、180℃で乾燥を行って、化成皮膜を形成した。この化成皮膜のクロム付着量は片面当たり10mg/m2であった。
Example 1
A chemical conversion coating was formed by applying a chemical conversion treatment solution consisting of phosphoric acid, polyacrylic acid (acrylic resin), a chromium (III) salt compound, water, and alcohol to both sides of an
次に、前記化成処理済みアルミニウム箔4の一方の面に、2液硬化型のウレタン系接着剤5を介して厚さ25μmの二軸延伸6ナイロンフィルム2をドライラミネートした(貼り合わせた)。
Next, a 25 μm-thick biaxially oriented 6
次に、エチレン-プロピレンランダム共重合体、500ppmのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ6μmの第2中間層フィルム(第2中間層)9、エラストマー変性オレフィン系樹脂(ブロックPP)、500ppmのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ28μmの第1中間層フィルム(第1中間層)8、エチレン-プロピレンランダム共重合体、1.0質量%の高密度ポリエチレン樹脂パウダー(粗面化材)および500ppmのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ6μmの最内層フィルム(最内層)7がこの順で3層積層されるようにTダイを用いて共押出することにより、これら3層が積層されてなる厚さ40μmのシーラントフィルム(第2中間層フィルム9/第1中間層フィルム8/最内層フィルム7)3を得た後、該シーラントフィルム3の第2中間層フィルム9面を、2液硬化型のマレイン酸変性ポリプロピレン接着剤6を介して、前記ドライラミネート後のアルミニウム箔4の他方の面に重ね合わせて、ゴムニップロールと、100℃に加熱されたラミネートロールとの間に挟み込んで圧着することによりドライラミネートし、しかる後、40℃で10日間エージングする(加熱する)ことによって、図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。得られた蓄電デバイス用外装材1のシーラント層3の最内層7の表面7aの中心線平均粗さRaは0.13μmであった。
Next, a second intermediate layer film (second intermediate layer) 9 having a thickness of 6 μm containing an ethylene-propylene random copolymer and 500 ppm of erucic acid amide, a first intermediate layer film (first intermediate layer) 8 having a thickness of 28 μm containing an elastomer-modified olefin resin (block PP) and 500 ppm of erucic acid amide, and an innermost layer film (innermost layer) 7 having a thickness of 6 μm containing an ethylene-propylene random copolymer, 1.0 mass% high-density polyethylene resin powder (surface-roughening material), and 500 ppm of erucic acid amide are co-extruded using a T-die so that the three layers are laminated in this order. After obtaining a sealant film (second
なお、前記2液硬化型マレイン酸変性ポリプロピレン接着剤として、主剤としてのマレイン酸変性ポリプロピレン(融点80℃、酸価10mgKOH/g)100質量部、硬化剤としてのヘキサメチレンジイソシアナートのイソシアヌレート体(NCO含有率:20質量%)8質量部、さらに溶剤が混合されてなる接着剤溶液を用い、該接着剤溶液を固形分塗布量が2g/m2になるように、前記アルミニウム箔4の他方の面に塗布して、加熱乾燥させた後、前記シーラントフィルム3の第2中間層フィルム9面に重ね合わせた。
The two-component curing maleic acid-modified polypropylene adhesive used was an adhesive solution containing 100 parts by mass of maleic acid-modified polypropylene (melting point 80°C,
上記高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)は、190℃でのMFRが0.2g/10分、密度が0.963g/cm3、スウェルが40%であり、上記高密度ポリエチレン樹脂は、フィリップス触媒を使用してスラリーループ法で製造されたものである。 The high-density polyethylene resin (roughened surface material) has an MFR of 0.2 g/10 min at 190° C., a density of 0.963 g/cm 3 , and a swell of 40%, and is produced by the slurry loop process using a Phillips catalyst.
<実施例2>
最内層フィルム(最内層)7中の高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)の含有率1.0質量%を5.0質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 2
An exterior material for a
<実施例3>
第2中間層フィルム9、第1中間層フィルム8および最内層フィルム7に含有せしめる滑剤として、エルカ酸アミドに代えて、ベヘン酸アミドを用いた以外は、実施例2と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 3
An
<実施例4>
最内層フィルム(最内層)7中のエルカ酸アミドの含有率500ppmを1000ppmに変更した以外は、実施例2と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 4
An outer casing material for an
<実施例5>
最内層フィルム(最内層)7中の高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)の含有率1.0質量%を10.0質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 5
An
<実施例6>
最内層フィルム(最内層)7中の高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)の含有率1.0質量%を15.0質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 6
An
<実施例7>
最内層フィルム(最内層)7中の高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)の含有率1.0質量%を20.0質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 7
An
<実施例8>
最内層フィルム(最内層)7中の高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)の含有率1.0質量%を30.0質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 8
An
<実施例9>
最内層フィルム(最内層)7中の高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)の含有率1.0質量%を35.0質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
<Example 9>
An
<実施例10>
最内層フィルム(最内層)7中にさらにアンチブロッキング剤(AB剤)としてアクリルビーズを2500ppm含有せしめた以外は、実施例3と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 10
An outer casing material for an
<実施例11>
最内層フィルム(最内層)7中に含有せしめる高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)として、MFRが0.2g/10分、密度が0.945g/cm3、スウェル比が35であって、フィリップス触媒を使用してスラリーループ法で製造された高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)を用いた以外は、実施例4と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 11
An
<実施例12>
最内層フィルム(最内層)7中に含有せしめる高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)として、MFRが0.2g/10分、密度が0.955g/cm3、スウェル比が45であって、フィリップス触媒を使用してスラリーループ法で製造された高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)を用いた以外は、実施例5と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 12
An
<実施例13>
最内層フィルム(最内層)7中に含有せしめる高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)として、190℃でのMFRが2g/10分、密度が0.954g/cm3、スウェル比が30であって、チーグラー触媒を使用してスラリーループ法で製造された高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)を用いた以外は、実施例6と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 13
An
<実施例14>
最内層フィルム(最内層)7中に含有せしめる高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)として、190℃でのMFRが3g/10分、密度が0.955g/cm3、スウェル比が20であって、チーグラー触媒を使用してスラリーループ法で製造された高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)を用いた以外は、実施例7と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
<Example 14>
An
<実施例15>
最内層フィルム(最内層)7中に含有せしめる粗面化材として、高密度ポリエチレン樹脂に代えて、190℃でのMFRが2g/10分、密度が0.921g/cm3、スウェル比が20の低密度ポリエチレン樹脂であって、チーグラー触媒を使用して気相法流動床で製造された低密度ポリエチレン樹脂を用いた以外は、実施例5と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
Example 15
An
<実施例16>
最内層フィルム(最内層)7中に含有せしめる粗面化材として、高密度ポリエチレン樹脂に代えて、190℃でのMFRが3g/10分、密度が0.915g/cm3、スウェル比が35の低密度ポリエチレン樹脂であって、パーオキサイド触媒を使用して高圧法オートクレーブで製造された低密度ポリエチレン樹脂を用いた以外は、実施例5と同様にして図2に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
<Example 16>
An
<実施例17>
シーラントフィルムとして、エラストマー変性オレフィン系樹脂(ブロックPP)、500ppmのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ32μmの第1中間層フィルム(第1中間層)8、エチレン-プロピレンランダム共重合体、10.0質量%の高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)および500ppmのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ8μmの最内層フィルム(最内層)7がこの順で2層積層されるようにTダイを用いて共押出することにより、これら2層が積層されてなる厚さ40μmのシーラントフィルム(第1中間層フィルム8/最内層フィルム7)3を用いると共に、このシーラントフィルム3の第1中間層フィルム8面を、2液硬化型のマレイン酸変性ポリプロピレン接着剤6を介して、ドライラミネート後のアルミニウム箔4の他方の面に重ね合わせるようにした以外は、実施例1と同様にして図1に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
<Example 17>
As the sealant film, a 32 μm-thick first intermediate layer film (first intermediate layer) 8 containing an elastomer-modified olefin resin (block PP) and 500 ppm of erucic acid amide, and an 8 μm-thick innermost layer film (innermost layer) 7 containing an ethylene-propylene random copolymer, 10.0 mass% high-density polyethylene resin (surface-roughening material), and 500 ppm of erucic acid amide were co-extruded using a T-die so as to be laminated in this order in two layers to obtain a 40 μm-thick sealant film (first
<実施例18>
シーラントフィルムとして、エチレン-プロピレンランダム共重合体、10.0質量%の高密度ポリエチレン樹脂(粗面化材)および500ppmのエルカ酸アミドを含有してなる組成物をTダイを用いて押出することにより得た厚さ40μmのシーラントフィルム(最内層フィルム7のみからなるシーラントフィルム)3を用いると共に、このシーラントフィルム3を、2液硬化型のマレイン酸変性ポリプロピレン接着剤6を介して、ドライラミネート後のアルミニウム箔4の他方の面に重ね合わせるようにした以外は、実施例1と同様にして図3に示す構成の蓄電デバイス用外装材1を得た。
<Example 18>
As the sealant film, a 40 μm-thick sealant film (sealant film consisting only of the innermost layer film 7) 3 was used, which was obtained by extruding a composition containing an ethylene-propylene random copolymer, 10.0 mass % of high-density polyethylene resin (surface-roughening material), and 500 ppm of erucic acid amide using a T-die, and this
<比較例1>
最内層フィルム(最内層)7中に粗面化材(高密度ポリエチレン樹脂)を含有せしめない構成とした以外は、実施例3と同様にして蓄電デバイス用外装材を得た。
<Comparative Example 1>
An outer casing material for an electricity storage device was obtained in the same manner as in Example 3, except that the innermost layer film (innermost layer) 7 did not contain a surface-roughening material (high-density polyethylene resin).
<参考例1>
第2中間層フィルム(第2中間層)9中のエルカ酸アミドの含有率500ppmを1000ppmに変更し、第1中間層フィルム(第1中間層)8中のエルカ酸アミドの含有率500ppmを1000ppmに変更し、最内層フィルム(最内層)7として、エチレン-プロピレンランダム共重合体、1000ppmのエルカ酸アミドおよび2500ppmのシリカ粒子(アンチブロッキング剤)を含有してなるフィルムを用いた以外は、実施例1と同様にして蓄電デバイス用外装材を得た。
<Reference Example 1>
An exterior material for an electricity storage device was obtained in the same manner as in Example 1, except that the erucamide content in the second intermediate layer film (second intermediate layer) 9 was changed from 500 ppm to 1000 ppm, the erucamide content in the first intermediate layer film (first intermediate layer) 8 was changed from 500 ppm to 1000 ppm, and the innermost layer film (innermost layer) 7 was a film containing an ethylene-propylene random copolymer, 1000 ppm of erucamide and 2500 ppm of silica particles (anti-blocking agent).
<参考例2>
第1中間層フィルム(第1中間層)8中のエルカ酸アミドの含有率1000ppmを2500ppmに変更した以外は、参考例1と同様にして蓄電デバイス用外装材を得た。
<Reference Example 2>
An outer casing material for an electricity storage device was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that the content of erucamide in the first intermediate layer film (first intermediate layer) 8 was changed from 1000 ppm to 2500 ppm.
<参考例3>
第1中間層フィルム(第1中間層)8中のエルカ酸アミドの含有率1000ppmを5000ppmに変更した以外は、参考例1と同様にして蓄電デバイス用外装材を得た。
<Reference Example 3>
An outer casing material for an electricity storage device was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that the content of erucamide in the first intermediate layer film (first intermediate layer) 8 was changed from 1000 ppm to 5000 ppm.
なお、実施例1~18、比較例1および参考例1~3において、前記エラストマー変性オレフィン系樹脂は、EPR変性ホモポリプロピレンおよびエチレン-プロピレンランダム共重合体のEPR変性体からなる。前記EPRは、エチレン-プロピレンラバーを意味する。 In addition, in Examples 1 to 18, Comparative Example 1, and Reference Examples 1 to 3, the elastomer-modified olefin-based resin consists of EPR-modified homopolypropylene and EPR-modified ethylene-propylene random copolymer. The EPR stands for ethylene-propylene rubber.
また、表中において、下記略号は、それぞれ次の樹脂を示す。
「ランダムPP」…エチレン-プロピレンランダム共重合体
「ブロックPP」…前記エラストマー変性オレフィン系樹脂(ポリプロピレンブロックコポリマー)
「AB剤」…アンチブロッキング剤
「フィリップス」…フィリップス触媒
「チーグラー」…チーグラー触媒
「パーオキサイド」…パーオキサイド触媒
「スラリー」…スラリーループ法。
In the table, the following abbreviations represent the following resins.
"Random PP": Ethylene-propylene random copolymer "Block PP": Elastomer-modified olefin resin (polypropylene block copolymer)
"AB agent"...anti-blocking agent "Phillips"...Phillips catalyst "Ziegler"...Ziegler catalyst "Peroxide"...peroxide catalyst "Slurry"...slurry loop method.
上記のようにして得られた各蓄電デバイス用外装材について下記評価法に基づいて評価を行った。その結果を表1~4に示す。なお、表1~4に記載の最内層表面の動摩擦係数は、JIS K7125-1995に準拠して各外装材の最内層の表面7aについて測定した動摩擦係数である。
The exterior materials for power storage devices obtained as described above were evaluated based on the following evaluation method. The results are shown in Tables 1 to 4. The dynamic friction coefficients of the innermost layer surface shown in Tables 1 to 4 are the dynamic friction coefficients measured for the
<外装材の最内層の表面の中心線平均粗さRaの測定法>
JIS B0601-2001に準拠して、各蓄電デバイス用外装材の最内層の表面の中心線平均粗さRaを株式会社ミツトヨ製「SURFTEST SV600」を用いて測定した。
<Method for measuring centerline average roughness Ra of the surface of the innermost layer of the exterior material>
In accordance with JIS B0601-2001, the center line average roughness Ra of the surface of the innermost layer of each electrical storage device exterior material was measured using "SURFTEST SV600" manufactured by Mitutoyo Corporation.
<外装材の最内層の表面に存在する滑剤量の評価法>
各蓄電デバイス用外装材から縦100mm×横100mmの矩形状の試験片を2枚切り出した後、これら2枚の試験片を重ね合わせて互いのシーラント層の周縁部同士をヒートシール温度200℃でヒートシールして袋体を作製した。この袋体の内部空間内にシリンジを用いてアセトン1mLを注入し、シーラント層の最内層7の表面7aとアセトンとが接触した状態で3分間放置した後、袋体内のアセトンを抜き取った。この抜き取った液中に含まれる滑剤量をガスクロマトグラフを用いて測定、分析することにより、外装材の最内層の表面に存在する滑剤量(μg/cm2)を求めた。即ち、最内層の表面1cm2あたりの滑剤量を求めた。
<Method for evaluating the amount of lubricant present on the surface of the innermost layer of the exterior material>
Two rectangular test pieces measuring 100 mm long x 100 mm wide were cut out from each of the exterior materials for power storage devices, and the two test pieces were then stacked together and the periphery of each sealant layer was heat-sealed at a heat-sealing temperature of 200°C to produce a bag. 1 mL of acetone was injected into the internal space of the bag using a syringe, and the
<外装材の外側層の表面に存在する滑剤量の評価法>
外側層が袋体の内側になるように袋体を作製して外側層の表面とアセトンとが接触するようにした以外は、上記「最内層の表面に存在する滑剤量の評価法」と同様にして、外装材の外側層の表面に存在する滑剤量(μg/cm2)を求めた。即ち、外側層の表面1cm2あたりの滑剤量を求めた。
<Method for evaluating the amount of lubricant present on the surface of the outer layer of the packaging material>
The amount of lubricant present on the surface of the outer layer of the packaging material (μg/cm2) was determined in the same manner as in the above "Method for evaluating the amount of lubricant present on the surface of the innermost layer", except that the bag was fabricated so that the outer layer was on the inside of the bag and the surface of the outer layer was brought into contact with acetone. In other words, the amount of
<成形性評価法>
成形深さフリーのストレート金型を用いて外装材に対し下記成形条件で深絞り1段成形を行い、各成形深さ(9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm)毎に成形性を評価し、コーナー部にピンホールが全く発生しない良好な成形を行うことができる最大成形深さ(mm)を調べた。判定は、最大成形深さが6mm以上であるものを「◎」とし、最大成形深さが4mm以上6mm未満であるものを「○」とし、最大成形深さが4mm未満であるものを「×」とした。なお、ピンホールの有無は、ピンホールを透過してくる透過光の有無を目視により観察することにより調べた。
(成形条件)
成形型…パンチ:33.3mm×53.9mm、ダイ:80mm×120mm、コーナーR:2mm、パンチR:1.3mm、ダイR:1mm
しわ押さえ圧…ゲージ圧:0.475MPa、実圧(計算値):0.7MPa
材質…SC(炭素鋼)材、パンチRのみクロムメッキ。
<Moldability evaluation method>
A single-stage deep drawing was performed on the exterior material under the following molding conditions using a straight mold with free molding depth, and the moldability was evaluated for each molding depth (9 mm, 8 mm, 7 mm, 6 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm), and the maximum molding depth (mm) at which good molding without any pinholes at the corners could be performed was examined. The maximum molding depth was judged as "◎" when it was 6 mm or more, "○" when it was 4 mm or more and less than 6 mm, and "×" when it was less than 4 mm. The presence or absence of pinholes was examined by visually observing the presence or absence of transmitted light passing through the pinholes.
(Molding conditions)
Mold...Punch: 33.3 mm x 53.9 mm, Die: 80 mm x 120 mm, Corner R: 2 mm, Punch R: 1.3 mm, Die R: 1 mm
Wrinkle holding pressure...gauge pressure: 0.475 MPa, actual pressure (calculated value): 0.7 MPa
Material: SC (carbon steel), punch R only chrome plated.
<白粉の有無評価法>
各蓄電デバイス用外装材から縦600mm×横100mmの矩形状の試験片を切り出した後、得られた試験片を内側シーラント層3面(即ち最内層の表面7a)を上側にして試験台の上に載置し、この試験片の上面に、黒色のウェスが巻き付けられて表面が黒色を呈しているSUS製錘(質量1.3kg、接地面の大きさが55mm×50mm)を載せた状態で、該錘を試験片の上面と平行な水平方向に引張速度4cm/秒で引っ張ることによって錘を試験片の上面に接触状態で長さ400mmにわたって引張移動させた。引張移動後の錘の接触面のウェス(黒色)を目視で観察し、ウェス(黒色)の表面に白粉が顕著に生じていたものを「×」とし、白粉が僅かに生じていたに過ぎないものを「△」とし、白粉が殆どないか又は白粉が認められなかったものを「○」とした。なお、上記黒色のウェスとしては、TRUSCO社製「静電気除去シートS SD2525 3100」を使用した。
<Method for assessing the presence or absence of face powder>
A rectangular test piece measuring 600 mm long x 100 mm wide was cut out from each electrical storage device exterior material, and the obtained test piece was placed on a test stand with the
<成形時の白化の有無評価法>
株式会社アマダ製の深絞り成形具を用いて下記成形条件で外装材に深さ5mmの直方体形状に深絞り成形を行った後、得られた成形体の収容凹部の内側の表面(シーラント層3面)を目視により観察し、白化の有無や程度を下記判定基準に基づいて評価した。
(判定基準)
成形を行った後の成形体を目視で観察して、白化が認められないか又は白化が殆どなかったものを「◎」、白化が少なかったものを「○」、白化がある程度生じていたものを「△」、白化が顕著に生じていたものを「×」とした。
(成形条件)
成形型…パンチ:33.3mm×53.9mm、ダイ:80mm×120mm、コーナーR:2mm、パンチR:1.3mm、ダイR:1mm
しわ押さえ圧…ゲージ圧:0.475MPa、実圧(計算値):0.7MPa
材質…SC(炭素鋼)材、パンチRのみクロムメッキ。
<Method for evaluating the presence or absence of whitening during molding>
Using a deep drawing tool manufactured by Amada Co., Ltd., the exterior material was deep drawn into a rectangular parallelepiped shape with a depth of 5 mm under the following molding conditions, and the inner surface of the accommodation recess of the obtained molded body (sealant layer side 3) was visually observed, and the presence or absence and the degree of whitening were evaluated based on the following judgment criteria.
(Judgment criteria)
The molded bodies after molding were visually observed, and those with no or almost no whitening were marked with "◎", those with little whitening were marked with "◯", those with some whitening were marked with "△", and those with significant whitening were marked with "X".
(Molding conditions)
Mold...Punch: 33.3 mm x 53.9 mm, Die: 80 mm x 120 mm, Corner R: 2 mm, Punch R: 1.3 mm, Die R: 1 mm
Wrinkle holding pressure...gauge pressure: 0.475 MPa, actual pressure (calculated value): 0.7 MPa
Material: SC (carbon steel), punch R only chrome plated.
表から明らかなように、本発明の実施例1~18の蓄電デバイス用外装材は、成形性に優れていると共に、外装材の表面に白粉が表出し難いものであり、さらに成形時の白化も生じ難い。 As is clear from the table, the exterior materials for electrical storage devices of Examples 1 to 18 of the present invention have excellent moldability, are less likely to produce white powder on the surface of the exterior material, and are also less likely to whiten during molding.
これに対し、粗面化材を含有せしめていない比較例1は、成形性に劣っていた。また、粗面化材を含有せしめない構成で評価良好なものを得るには、参考例1~3のようにシーラント層における滑剤含有率を大きくすると共に最内層においてアンチブロッキング剤(AB剤)を大きな含有率で含有せしめる必要があり、このように最内層にアンチブロッキング剤を多く含有させた場合には、外装材を巻き取り状態にした際にアンチブロッキング剤が内部側に押し込まれて滑り性が低下しやすいし、アンチブロッキング剤は脱落しやすい。また、シーラント層における滑剤含有率が最も大きい参考例3では外装材の表面に白粉が顕著に表出していた。 In contrast, Comparative Example 1, which did not contain a surface-roughening material, had poor moldability. Also, to obtain a good evaluation with a configuration that did not contain a surface-roughening material, it was necessary to increase the lubricant content in the sealant layer as in Reference Examples 1 to 3, and to include a large content of antiblocking agent (AB agent) in the innermost layer. If a large amount of antiblocking agent is included in the innermost layer in this way, the antiblocking agent is easily pushed inward when the exterior material is wound up, reducing the slipperiness, and the antiblocking agent is easily dropped off. Also, in Reference Example 3, which had the highest lubricant content in the sealant layer, white powder was clearly visible on the surface of the exterior material.
本発明に係るシーラントフィルムを用いて製作された蓄電デバイス用外装材および本発明に係る蓄電デバイス用外装材は、具体例として、例えば、
・リチウム2次電池(リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等)等の蓄電デバイス・リチウムイオンキャパシタ
・電気2重層コンデンサ
・全固体電池
等の各種蓄電デバイスの外装材として用いられる。また、本発明に係る蓄電デバイスとしては、例えば上記例示した各種蓄電デバイス等が挙げられる。
Specific examples of the electrical storage device packaging material produced using the sealant film according to the present invention and the electrical storage device packaging material according to the present invention include, for example,
Used as an exterior material for various types of electricity storage devices such as lithium secondary batteries (lithium ion batteries, lithium polymer batteries, etc.), lithium ion capacitors, electric double layer capacitors, all-solid-state batteries, etc. Examples of the electricity storage device according to the present invention include the various electricity storage devices exemplified above.
1…蓄電デバイス用外装材
2…耐熱性樹脂層(外側層)
3…シーラント層(内側層)
4…金属箔層
5…第2接着剤層(外側接着剤層)
6…第1接着剤層(内側接着剤層)
7…最内層
7a…シーラント層の最内層の表面
8…第1中間層
9…第2中間層
10…蓄電デバイス用外装ケース(成形体)
15…外装部材
30…蓄電デバイス
31…蓄電デバイス本体部
1... Exterior material for
3...Sealant layer (inner layer)
4...Metal foil layer 5...Second adhesive layer (outer adhesive layer)
6...First adhesive layer (inner adhesive layer)
7...
15...
Claims (8)
前記シーラント層は、1層ないし複数層からなり、前記シーラント層の最内層が、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体と、粗面化材と、滑剤と、を含有し、
前記粗面化材は、熱可塑性樹脂を含有する粒子からなり、
前記最内層の表面の中心線平均粗さRaが0.05μm~1μmであり、
共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有する前記ランダム共重合体の溶融密度と、前記粗面化材の溶融密度との差は、0.3g/cm3以下であることを特徴とする蓄電デバイス用外装材。 An exterior material for an electricity storage device, comprising a heat-resistant resin layer as an outer layer, a sealant layer as an inner layer, and a metal foil layer disposed between these layers,
The sealant layer is composed of one or more layers, and the innermost layer of the sealant layer contains a random copolymer containing propylene and other copolymer components excluding propylene as copolymer components, a surface-roughening material, and a lubricant;
The surface roughening material is made of particles containing a thermoplastic resin,
The center line average roughness Ra of the surface of the innermost layer is 0.05 μm to 1 μm,
An exterior material for an electricity storage device, characterized in that the difference between the melt density of the random copolymer containing propylene and other copolymer components other than propylene as copolymer components and the melt density of the surface roughening material is 0.3 g/ cm3 or less.
前記第1中間層は、エラストマー変性オレフィン系樹脂を含有し、
前記エラストマー変性オレフィン系樹脂は、エラストマー変性ホモポリプロピレンまたは/およびエラストマー変性ランダム共重合体からなり、
前記エラストマー変性ランダム共重合体は、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体のエラストマー変性体である請求項4に記載の蓄電デバイス用外装材。 the sealant layer includes the innermost layer and a first intermediate layer laminated on a surface of the innermost layer facing the metal foil layer,
The first intermediate layer contains an elastomer-modified olefin-based resin,
The elastomer-modified olefin-based resin comprises an elastomer-modified homopolypropylene and/or an elastomer-modified random copolymer,
5 . The exterior material for an electricity storage device according to claim 4 , wherein the elastomer-modified random copolymer is an elastomer-modified product of a random copolymer containing, as copolymerization components, propylene and a copolymerization component other than propylene.
前記第1中間層は、エラストマー変性オレフィン系樹脂を含有し、
前記エラストマー変性オレフィン系樹脂は、エラストマー変性ホモポリプロピレンまたは/およびエラストマー変性ランダム共重合体からなり、
前記エラストマー変性ランダム共重合体は、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体のエラストマー変性体であり、
前記第2中間層は、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分を含有するランダム共重合体を含有してなる請求項4に記載の蓄電デバイス用外装材。 the sealant layer includes the innermost layer, a first intermediate layer laminated on a surface of the innermost layer facing the metal foil layer, and a second intermediate layer laminated on a surface of the first intermediate layer facing the metal foil layer,
The first intermediate layer contains an elastomer-modified olefin-based resin,
The elastomer-modified olefin-based resin comprises an elastomer-modified homopolypropylene and/or an elastomer-modified random copolymer,
The elastomer-modified random copolymer is an elastomer-modified random copolymer containing propylene and other copolymer components other than propylene as copolymer components,
The packaging material for an electricity storage device according to claim 4 , wherein the second intermediate layer contains a random copolymer containing, as a copolymerization component, propylene and a copolymerization component other than propylene.
請求項1~6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材及び/又は請求項7に記載の蓄電デバイス用外装ケースからなる外装部材とを備え、
前記蓄電デバイス本体部が、前記外装部材で外装されていることを特徴とする蓄電デバイス。 A power storage device main body;
An exterior member comprising the exterior material for an electricity storage device according to any one of claims 1 to 6 and/or the exterior case for an electricity storage device according to claim 7 ,
The power storage device, wherein the power storage device main body is exteriorly covered with the exterior member.
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