JPWO2015068819A1 - 液体充填バッグ、そのバッグを収容した容器及びそのバッグ形成用多重フィルム - Google Patents

Abstract

充填する液体に対する水分の影響を極力抑えることができ、さらに耐久性のよい液体充填バッグ等を提供する。外装容器内に収容した後に液体を充填して使用するための液体充填バッグであって、前記液体に接する側の内側フィルムと、前記外装容器に接する側の外側フィルムとを有する多重フィルムで袋状に形成され、前記外側フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であるように構成して上記課題を解決する。このとき、外側フィルムがポリブチレンテレフタレートフィルムであることが好ましく、また、前記内側フィルムと前記外側フィルムとの周縁が接合されている二重袋型バッグであるように構成される。また、液体がリチウムイオン電池用電解液であるように構成される。

Description

本発明は、液体充填バッグ、そのバッグを収容した容器、及びそのバッグ形成用多重フィルムに関する。さらに詳しくは、充填する液体に対する水分の影響を極力抑えることができ、さらに耐久性のよい液体充填バッグ、そのバッグを収容した容器、及びそのバッグ形成用多重フィルムに関する。

例えばリチウムイオン電池用電解液等の液体は、キャニスター缶（金属缶ともいう。）等の容器に充填され、搬送されている。搬送後に液体が使用された後の容器は、内部が洗浄されて再利用される。そして、必要に応じて容器内部から液体が取出され、使用される。液体が取出された容器は、その後に内部が洗浄され、再び液体を収容して搬送される。ところで、リチウムイオン電池用電解液は、その取扱いを慎重に行う必要があり、一度リチウムイオン電池用電解液を収容した容器の洗浄にあたっても、高精度に洗浄する必要がある。

高精度の洗浄方法は、種々提案されている。例えば特許文献１には、高純度イソプロピルアルコールを充填する容器を高精度に洗浄する方法が提案されている。この技術は、直径が０．３μｍ以上の微粒子により汚染された容器を、該直径が０．３μｍ以上の微粒子の存在が２０個／ｍＬ以下であり比抵抗値が１０ＭΩ・ｃｍ以上である超純水により洗浄し、次いで、該直径が０．３μｍ以上の微粒子の存在が１０個／ｍＬ以下であり含水量が５０ｐｐｍ以下の高純度イソプロピルアルコールで洗浄する方法である。

一方、容器の洗浄コストを低減するため、容器の内部に流動性内容物を収容する注出口付き包装袋を収容した容器が提案されている。例えば、特許文献２には、高純度薬品と接触する部材（包装袋）に成形される樹脂組成物として特別な高純度樹脂組成物を用いることにより、高純度薬品中への不純微粒子の浸出が極めて少なくする技術が提案されている。このような樹脂組成物で成形された包装袋を収容する容器は、使用済みの包装袋を外装容器から取り出し、新たな包装袋を外装容器内にセットするだけで再使用することができるために、例えば、包装袋を使用せずに直に外装容器に流動性内容物を充填する場合に比べて、洗浄する手間等が省けるなどの利点があるとされている。

特開平１０−４３６号公報 特開平９−９５５６５号公報 特開２０１３−１６６６８０号公報

ところで、リチウムイオン電池用電解液は、水分と反応することにより加水分解し、電池特性が低下するという問題があることから、水分量の少ない環境下で取り扱う必要がある。例えば、特許文献３に示すように、リチウムイオン電池用電解液は露点−５０℃程度の環境下で製造することが一般的である。また、リチウムイオン電池用電解液は上記露点−５０℃以下の環境下で取り扱うことが一般的である。また、イオン電池用電解液を露点−５０℃以下の環境下で保管する方法としては、例えば、電解液自体に含有される水分量を所定の値以下とする方法、イオン電池用電解液の充填前における容器内の露点を−５０℃以下とする方法が採用されている。

特許文献２で提案されている容器は、その中に包装袋を収容している。しかしながら、その包装袋の種類によっては、包装袋に充填される液体の特性が低下するという問題がある。特にリチウムイオン電池用電解液（単に電解液ともいう。）は、水分の存在により電解液が加水分解して電池特性が低下するという問題がある。こうした問題に対しては、容器内に包装袋を収容した後に電解液を充填する前に、包装袋を含む容器内の露点を−５０℃にして水分量を３８ｐｐｍ以下にするという露点温度管理によって対応しているが、一般的に用いられているナイロンを用いた場合では、そうした露点温度管理が必ずしも十分ではなかった。

また、容器に収容される包装袋は、通常、折り畳まれて準備され、装着時に拡げられて容器内に挿入される。また、容器内に挿入された包装袋は、容器の内面との間で擦れが生じる。こうした包装袋の折り畳みや容器との間の擦れは、包装袋を構成するフィルムに機械的な負荷が加わることから、その包装袋を構成するフィルムによっては、ピンホールや亀裂が生じ、例えばリチウムイオン電池用電解液を充填するための包装袋用のフィルムとしては適切ではない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、充填する液体に対する水分の影響を極力抑えることができ、さらに耐久性のよい液体充填バッグを提供することにある。また、その液体充填バッグを収容した容器、及びその液体充填バッグ形成用の多重フィルムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行なった。包装袋を含む容器内の露点温度管理においては、包装袋のフィルムの材料が大きく影響する。本発明者らはこの点に着目し鋭意研究を重ねることにより、フィルムの水分量が０．５質量％以下となる材料を選定することにより、安定して包装袋を含む容器内の露点温度管理を行うことができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

（１）上記課題を解決するための本発明に係る液体充填バッグは、外装容器内に収容した後に液体を充填して使用するための液体充填バッグであって、前記液体に接する側の内側フィルムと、前記外装容器に接する側の外側フィルムとを有する多重フィルムで袋状に形成され、前記外側フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする。

本発明に係る液体充填バッグにおいて、前記外側フィルムがポリブチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。

本発明に係る液体充填バッグにおいて、前記外側フィルムが、バリア層をさらに有する積層フィルムであるように構成できる。

本発明に係る液体充填バッグにおいて、前記内側フィルムと前記外側フィルムとの周縁が接合されている二重袋型バッグであるように構成できる。

本発明に係る液体充填バッグにおいて、前記内側フィルムと前記外側フィルムとの間に、バリア層を有するバリアフィルムをさらに有するように構成できる。

また、本発明に係る液体充填バッグは、外装容器内に収容した後に液体を充填して使用するための液体充填バッグであって、フィルムで袋状に形成され、前記フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする。

本発明に係る液体充填バッグにおいて、前記液体がリチウムイオン電池用電解液であるように構成できる。

（２）上記課題を解決するための本発明に係る容器は、開口部を有する外装容器と、該外装容器内に収容されるとともに前記開口部に対応した注出口を備える液体充填バッグとを有する容器であって、前記液体充填バッグが、前記外装容器内に収容した後に液体を充填して用いられ、前記液体に接する側の内側フィルムと、前記外装容器に接する側の外側フィルムとを有する多重フィルムで袋状に形成され、前記外側フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする。

また、本発明に係る容器は、開口部を有する外装容器と、該外装容器内に収容されるとともに前記開口部に対応した注出口を備える液体充填バッグとを有する容器であって、前記液体充填バッグが、フィルムで袋状に形成され、前記フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする。

本発明に係る容器において、前記液体がリチウムイオン電池用電解液であるように構成できる。

（３）上記課題を解決するための本発明に係る多重フィルムは、外装容器内に収容した後に液体を充填して使用するための液体充填バッグ用の多重フィルムであって、前記液体に接する側の内側フィルムと、前記外装容器に接する側の外側フィルムとを有し、前記外側フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする。

本発明に係る多重フィルムにおいて、前記外側フィルムがポリブチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。

本発明に係る多重フィルムにおいて、前記液体がリチウムイオン電池用電解液であるように構成できる。

本発明によれば、充填する液体に対する水分の影響を極力抑えることができ、さらに耐久性のよい液体充填バッグ、その液体充填バッグを収容した容器、及びその液体充填バッグ形成用の多重フィルムを提供することができる。

本発明に係る液体充填バッグの一例を示す正面図である。 本発明に係る多重フィルムの一例を示す断面図である。 本発明に係る容器の一例を示す断面図である。 図３に示す容器に気体を注入して液体充填バッグを圧縮し、液体充填バッグ内の液体を抽出する形態を示す説明図である。 多重フィルムを構成する外側フィルムの種類を変えて露点を測定した結果を示すグラフである。 実験４における露点温度の測定方法について説明する模式図である。 実験４−１における露点温度の測定結果を示すグラフである。 実験４−２における露点温度の測定結果を示すグラフである。

以下、本発明に係る液体充填バッグ、そのバッグを収容した容器及びそのバッグ形成用多重フィルムについて、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

［液体充填バッグ］
本発明に係る液体充填バッグは、２つの態様を有する。以下、各態様について説明する。

１．第１態様
本態様に係る液体充填バッグ１は、図１及び図２に示すように、外装容器５（図３を参照。）内に収容した後に液体１１を充填して使用するためのバッグ１である。この液体充填バッグ１は、液体１１に接する側の内側フィルム２１と、外装容器５に接する側の外側フィルム２０とを有する多重フィルム２で袋状に形成されている。多重フィルム２を構成する外側フィルム２０は、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であるように構成されている。

ここで、上述したように、従来の包装袋を含む容器においては、包装袋の種類によっては、包装袋に充填される液体の特性が低下するという問題がある。特に電解液は、水分の存在により電解液が加水分解して電池特性が低下するという問題がある。より具体的には、包装袋を含む容器内の水分量が、包装袋を含む容器内の露点が−５０℃よりも高くなるような水分量である場合、電解液が加水分解して電池特性が低下する場合がある。そのため、包装袋を含む容器内の水分量を、包装袋を含む容器内の露点が−５０℃以下とすることが望まれる。

また、上述の問題に対しては、従来から、容器内に包装袋を収容した後に電解液を充填する前に、包装袋を含む容器内の露点を−５０℃にして水分量を３８ｐｐｍ以下にするという露点温度管理によって対応しているが、一般的に用いられているナイロンでは、そうした露点温度管理が必ずしも十分ではなかった。

すなわち、ナイロン等の従来の外側フィルムにおいては、外側フィルム自体に含まれる水分により、包装袋を含む容器の露点を−５０℃以下とすること自体が困難となる場合がある。また、上記包装袋を含む容器の露点を一時的に−５０℃以下とすることができた場合も、外側フィルムからの脱水蒸気により容器内の露点が上がり、上記包装袋を含む容器の露点を安定させることが困難となることが懸念される。

このように、包装袋を含む容器内の露点温度管理においては、包装袋のフィルムの材料が大きく影響する。本発明者らはこの点に着目し鋭意研究を重ねることにより、フィルムの水分量が０．５質量％以下となる材料を選定することにより、安定して包装袋を含む容器内の露点温度管理を行うことができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

この液体充填バッグ１は、外装容器５に接する側の外側フィルム２０が水分量０．５質量％以下であるので、露点温度を容易に−５０℃以下にすることができ、充填する液体１１に対する水分の影響を極力抑えることができる。その結果、この液体充填バッグ１を例えばリチウムイオン電池用電解液のバッグとして用いた場合に、水分の存在により電解液が加水分解して電池特性が低下するのを抑制することができる。

また、この液体充填バッグ１は、外装容器５に接する側の外側フィルム２０が耐屈曲性フィルムであるので、耐久性が良く、例えばバッグ１の折り畳みや外装容器５との間の擦れによって多重フィルム２に機械的な負荷が加わったとしても、ピンホールや亀裂等の発生を抑制できる。その結果、例えばリチウムイオン電池用電解液の充填バッグとして用いた場合に、そうしたピンホールや亀裂等によって起こる問題を抑制することができる。折り畳んでも問題を生じない液体充填バッグ１は、折り畳むことにより保管場所をとらず、運搬にも便利である。

さらに、この液体充填バッグ１は、キャニスター缶等の外装容器５内に収容することができるので、外装容器５の洗浄が不要となり、外装容器５の再利用を頻繁な洗浄を行う必要がない。

以下、液体充填バッグ１の構成について詳しく説明する。

（多重フィルム）
多重フィルム２は、内側フィルム２１と外側フィルム２０とで構成されている。内側フィルム２１は、液体１１に接する側に配置され、外側フィルム２０は、外装容器５に接する側に配置されている。液体充填バッグ１は、多重フィルム２を任意の形状に切断加工し、内側フィルム２１が向かい合うように多重フィルム２を重ね合わせ、その後、３辺又は４辺の周縁３（３ａ，３ｂ，３ｃ）を貼り合わせて形成される。

（内側フィルム）
内側フィルム２１は、液体１１に接する側に配置されている。内側フィルム２１としては、液体１１中に内側フィルム２１の成分が溶け出さないフィルム、又は溶け出しにくいフィルムであれば特に制限されるものではない。内側フィルム２１としては、例えば、無添加のポリエチレンフィルム、無添加のポリプロピレンフィルム、無添加のポリイソブチレンフィルム等の無添加のポリオレフィンフィルムを挙げることができる。「無添加」とは、一般的にポリオレフィンフィルムに含まれているような各種の添加剤を含まないという意味である。そうした添加剤としては、フィルム製造時に好ましく作用する酸化防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤等を挙げることができる。

無添加のポリオレフィンフィルムを用いることにより、フィルムの成分が液体１１に溶け出すのを防ぐ又は抑制することができる。特に無添加ポリエチレンフィルムは、柔軟性を有し、コストの低減を図ることができる。なお、後述の実施例では、代表例として無添加のポリエチレンフィルムを使用している。

内側フィルム２１は、単層であっても、２層以上のフィルムを積層したものであってもよい。２層以上のフィルムを積層した内側フィルム２１は、液体１１に接触する側に設けられた層が、上記した無添加のポリオレフィン層であることが好ましい。それ以外の層は特に限定されないが、外側フィルム２０側の層は外側フィルム２０との間で接合できる層であることが好ましく、具体的には、ヒートシール可能なポリオレフィン層であることが好ましい。また、ガスバリア性を有するバリア層が設けられていてもよい。バリア層については、後述する外側フィルムの項で説明するものを用いることができる。

内側フィルム２１の厚さは特に限定されないが、通常、１０μｍ以上１２０μｍ以下の範囲内であり、３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。こうした内側フィルム２１は、インフレーション法等の通常のフィルム形成手段によって形成することができる。

（外側フィルム）
外側フィルム２０は、外装容器５に接する側に配置されている。外側フィルム２０は、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下である。こうした特徴を有するものであれば、外側フィルム２０は特に制限されるものではない。特に好ましい外側フィルム２０としては、例えば、ポリブチレンテレフタレートフィルムを挙げることができる。このように、外側フィルム２０がポリブチレンテレフタレートフィルムである場合には、露点温度を容易に−５０℃以下にすることができ、充填する液体１１に対する水分の影響を極力抑えることができる。また、屈曲試験でのピンホールの発生を抑制でき、高い耐屈曲性を示すことができる。

また、外側フィルムとしては、ポリエチレンフィルムを用いることもできる。外側フィルムに用いられるポリエチレンフィルムとしては、例えば、宇部丸善ポリエチレン株式会社製 ポリエチレンフィルム １２５ＦＮ、日本ポリエチレン株式会社製 ポリエチレンフィルム カーネルＫＦ２７３を挙げることができる。

外側フィルム２０の水分量は、０．５質量％以下であり、好ましくは０．２質量％以下である。この範囲内の水分量を有する外側フィルム２０は、露点温度を容易に−５０℃以下にすることができる。露点温度が−５０℃以下になると、外側フィルム２０の水分量は、３８ｐｐｍ以下になり、水分量が著しく減少する。特に露点温度が−６０℃になると、水分量は１１ｐｐｍになり、水分量が僅かになる。なお、水分量の下限は特に限定されないが、０．００５質量％程度である。水分量の測定は、例えば、カールフィッシャー法、乾燥法、赤外線吸収法、誘電率法等により測定することができる。

外側フィルム２０は耐屈曲性が良い。外側フィルム２０の耐屈曲性は、ゲルボフレックス試験（耐久性試験）によって確認することができる。具体的には、室温（２３℃±２℃程度）で、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）のフィルムを１０００回屈曲させた際に生じるピンホールを着色液で可視化し、ピンホール数を計測することにより確認することができる。ピンホール数が１５個以下である場合は、耐屈曲性に優れているということができる。ピンホール数は、好ましくは１０個以下であり、より好ましくは５個以下である。

外側フィルム２０は、少なくとも、耐屈曲性が良く、水分量０．５質量％以下であり、この外側フィルム２０が外装容器５側の層（外層）２０ｂとして配置されていれば、それ以外の層構成は特に限定されない。例えば、内側フィルム２１の側の層（内層）２０ａとして、内側フィルム２１に対して接合可能な層を設けてもよいし、ガスバリア性のバリア層を設けてもよいし、それらを積層して設けてもよい。接合は、ヒートシール等で好ましく行うことができるので、ヒートシール可能なポリオレフィン層を外側フィルム２０の内側の層（内層）２０ａとして設けることが好ましい。特に、内側フィルム２１と同じ無添加のポリオレフィンフィルムを好ましく適用することができる。

外側フィルムが、バリア層をさらに有する積層フィルムである場合、バリア層の材料としては、外側フィルムに所望のガスバリア性を付与することが可能なものであれば特に限定されず、例えば、シリカの蒸着膜、アルミナの蒸着膜、シリカとアルミナの二元蒸着膜、アルミニウムの蒸着膜、アルミニウム箔などを挙げることができる。好ましくは、シリカの蒸着膜、アルミナの蒸着膜、シリカとアルミナの二元蒸着膜であり、より好ましくはシリカの蒸着膜である。シリカの蒸着膜を用いた場合は、液体充填バッグに含有される金属イオンを少なくすることができることから、例えば金属イオンの影響を受けやすい液体等に好適に用いることが可能な液体充填バッグとすることができる。

バリア層の厚さとしては、特に限定されず、本発明の液体充填バッグの用途に応じて適宜選択することができる。
バリア層の形成方法としては、一般的なフィルムのバリア層の形成方法と同様とすることができ、例えば、真空蒸着法等を挙げることができる。

外側フィルムがバリア層をさらに有する積層フィルムである場合、上記外層、バリア層および内層（ポリオレフィン層）の積層フィルムであることが好ましい。内側フィルムと外側フィルムとヒートシール等で接合しやすくすることができるからである。また、上記外層、バリア層および内層の積層フィルムとすることにより、耐ピンホール性をより高くすることができるからである。

外側フィルム２０の厚さは特に限定されないが、通常、１０μｍ以上１２０μｍ以下の範囲内であり、３０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、６０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。外側フィルムの厚さを上記範囲内とすることにより、外側フィルムの耐ピンホール性、耐久性、ハンドリング性を良好なものとすることができるからである。こうした外側フィルム２０は、インフレーション法等の通常のフィルム形成手段によって形成することができる。また、内層２０ａを設けた外側フィルム２０は、Ｔダイ押出成形法等の通常のフィルム形成手段によって形成することができる。

（バリアフィルム）
本態様においては、内側フィルムと外側フィルムとの間に、バリア層を有するバリアフィルムをさらに有していてもよい。この場合、内側フィルムとバリアフィルムと外側フィルムとを重ね合わせた多重フィルムが液体充填バッグに用いられる。バリアフィルムとしては、通常、基材となる基材フィルムと基材フィルム上に形成されたバリア層とを有する。基材フィルムとしては、バリア層を支持することができれば特に限定されないが、例えば、内側フィルムとヒートシール可能なフィルムであることが好ましく、より具体的にはポリオレフィンフィルムであることが好ましい。また、バリアフィルムとしては、ポリオレフィン層、バリア層およびポリオレフィン層の積層フィルムであることも好ましい。内側フィルムとバリアフィルムと外側フィルムとヒートシール等で接合しやすくすることができるからである。また、バリアフィルムがポリオレフィン層、バリア層およびポリオレフィン層の積層フィルムである場合は、耐ピンホール性を高くすることができるからである。なお、バリア層については、上述した内容と同様とすることができる。

（液体充填バッグの形成）
液体充填バッグ１は、内側フィルム２１と外側フィルム２０とを重ね合わせて多重フィルム２を構成し、重ね合わせた多重フィルム２で形成することができる。その形成は、具体的には、内側フィルム２１が液体１１側になるように、多重フィルム２を向かい合わせ、向かい合った内側フィルム２１、２１同士を貼り合わせて行うことができる。貼り合わせは、通常、ヒートシールによって行うことが好ましいが、それに限定されない。

液体充填バッグ１の形状は、例えば、袋状、箱状、筒状等を挙げることができる。袋状、特に二重袋型の液体充填バッグ１は、例えば、２枚の多重フィルム２、２を重ね合わせてその周縁を接合することによって形成できる。より具体的には、内側フィルム２１と外側フィルム２０との周縁のみが接合された多重フィルム２同士を、該多重フィルム２の内側フィルム２１が接するように重ね合わせて、さらに周縁で接合することによって形成できる。また、内側フィルム２１と外側フィルム２０とを接合しないでそれらを単に重ね合わせた多重フィルム２同士を、該多重フィルム２の内側フィルム２１が接するように重ね合わせて周縁で接合することによって形成できる。

上記周縁の接合は、例えばヒートシールによって貼り合わせて行ってもよい。貼り合わせは、図１に示すように、多重フィルム２の四辺をヒートシールしてもよいし、折り返した多重フィルム２を重ね合わせた場合には３辺をヒートシールしてもよい。なお、ヒートシールした部分の内縁角部は、その内縁が弧状になるように形成してもよい。これによって、角部に流動性収容物が残りにくい構造となる。

上述のように、液体充填バッグ１が、内側フィルム２１と外側フィルム２０との周縁が接合された二重袋型バッグである場合には、外側フィルム２０が水分量０．５質量％以下であるので、露点温度を容易に−５０℃以下にすることができ、充填する液体１１に対する水分の影響を極力抑えることができる。また、外側フィルム２０に含まれる水分が内側フィルム２１の方に移行したとしても、内側フィルム２１によって該水分の液体１１への移行を抑制することができる。したがって、二重袋型バッグである液体充填バッグ１は、充填する液体１１に対する水分の影響を極力抑えることができる。さらに、二重袋型バッグは、耐久性のよい液体充填バッグ１を提供することができる。なお、内側フィルム２１と外側フィルム２０との周縁の接合は、内側フィルム２１と外側フィルム２０の向かい合う側に例えばヒートシール層を設けることによって容易に行うことができる。

液体充填バッグ１の製造方法は、上記したヒートシール法に限定されるものではなく、共押出法、ラミネート法等の方法を用いてもよい。このようにして液体充填バッグ１を製造することにより、多重フィルム２の内側フィルム２１によって液体１１が充填される内袋２１（内袋は内側フィルム２１によって構成されているため同じ符号「２１」を付している。）が形成され、多重フィルム２の外側フィルム２０によって内袋を収容する外袋２０（外袋は外側フィルム２０によって構成されているため同じ符号「２０」を付している。）が形成される。

多重フィルム２は、内側フィルム２１と外側フィルム２０とを含む２層又はそれ以上のフィルムを含むものであれば特に制限されるものではない。例えば、内側フィルム２１に外側フィルム２０を重ね合わせて積層したフィルムであってもよい。また、内側フィルム２１と外側フィルム２０との間に、又は、外側フィルム２０の外側に、又はこれらの組み合わせにおいて、別の層のフィルムが設けられていてもよい。

（液体）
液体１１は、液体充填バッグ１に充填させるものであり、特に限定されないが、例えば、リチウムイオン電池用電解液、ポリ乳酸等が好ましい。これらの液体は、水分により加水分解される溶液（但し、有機溶媒を除く。）である。他にも、半導体製造工程で用いられるレジスト除去用液体、エッチング用液体又は他の化学液体等を挙げることができる。その他、リードフレーム製造工程で用いられるレジスト除去液体、エッチング液、サスペンション基板製造工程で用いられるレジスト除去用液体又はエッチング液、印刷工程で用いられる印刷用インキ、高純度液体又は液体医薬品等を挙げることもできる。

リチウムイオン電池用電解液としては、リチウム塩であるＬｉＰＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２、ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５）_２等が溶解されている有機電解液を挙げることができる。なお、リチウムイオン電池用電解液等のいくつかの液体は、水分だけでなく、ハロゲンや金属イオン等も悪影響を及ぼすため、これらの液体を内袋に充填する場合には、水分、ハロゲン、金属イオン等の含有量が低い内側フィルム２１を用いることが好ましい。

２．第２態様
本態様に係る液体充填バッグは、外装容器内に収容した後に液体を充填して使用するための液体充填バッグであって、フィルムで袋状に形成され、前記フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする。

この液体充填バッグは、フィルムが水分量０．５質量％以下であるので、露点温度を容易に−５０℃以下にすることができ、充填する液体に対する水分の影響を極力抑えることができる。その結果、この液体充填バッグを例えばリチウムイオン電池用電解液のバッグとして用いた場合に、水分の存在により電解液が加水分解して電池特性が低下するのを抑制することができる。

フィルムとしては、上述した第１態様における外側フィルムに用いられるフィルムを用いることができる。また、本態様においては、フィルムとして、所定の水分量のフィルムを外装容器側の層（外層）とし、液体側に無添加のポリオレフィン層（内層）が積層された積層フィルムを用いることが好ましい。内層が無添加のポリオレフィン層であることにより、フィルムの成分が液体に溶け出すのを防ぐ又は抑制することができるからである。また、ヒートシール等を用いて、液体充填バッグを容易に製造することができるからである。また、フィルムとしては、上記外層および上記内層の間にバリア層を有する積層フィルムを用いてもよい。なお、バリア層については、上述した内容と同様とすることができる。

液体充填バッグの形成、液体については、上述した「１．第１態様」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

［容器］
本発明に係る容器３０は、図３及び図４に示すように、開口部２２を有する外装容器５と、その外装容器５内に収容されるとともに開口部２２に対応した注出口４を備える液体充填バッグ１とを有する。この容器３０は、液体充填バッグ１が、外装容器５内に収容した後に液体１１を充填して用いられている。その液体充填バッグ１は、上記した液体充填バッグ１と同じであり、液体１１に接する側の内側フィルム２１と、外装容器５に接する側の外側フィルム２０とを有する多重フィルム２で袋状に形成されており、その外側フィルム２０が、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする。

この容器３０を構成する液体充填バッグ１は、上記したものと同様であり、その効果も同様である。なお、この容器３０は、図４に示すように、外装容器５内に収容される液体充填バッグ１を、外装容器５と液体充填バッグ１との間（空間部２３）に気体注入用ノズル７を介して送り込んだ気体７ａにより圧縮することができるので、その気体７ａを液体１１に直接触れさせることなく、液体充填バッグ１内の液体１１をノズル先端２４と注出用ノズル６を通って注出口４から注出することができる。

容器３０の概略について図３を用いて説明する。

容器３０は、外装容器５と、液体充填バッグ１と、蓋部８とを備えている。外装容器５は、金属製の缶（キャニスター）でもよいし、樹脂製の缶でもよい。金属製の缶は、例えば、ステンレス材料によって構成されていることが好ましい。液体充填バッグ１は、外装容器５内に収容される袋状の容器である。蓋部８は、外装容器５を密閉するためのものである。液体充填バッグ１は、内袋２１と、外袋２０と、蓋部８と、注出用ノズル６とを備える。

内袋２１は、液体１１を充填し、上記した内側フィルム２１によって形成される。外袋２０は、内袋２１を収容し、上記した外側フィルム２０によって形成される。液体充填バッグ１の袋本体３は、内袋２１と外袋２０を一体にしてシールし、上縁３ａ、下縁３ｂ及び側縁３ｃに上縁ヒートシール部１０ａ、底縁ヒートシール部１０ｂ及び側縁ヒートシール部１０ｃをそれぞれ形成することにより製造できる。

蓋部８は、液体充填バッグ１と外装容器５の両方に接続するためのものである。蓋部８に接続する注出口４の注出口取付部４ａは、内袋２１と外袋２０との開口部２５に挿入され、内袋２１と外袋２０を一体にシールすることにより内袋２１に挟持されて固定される。注出用ノズル６は、内袋２１内の液体１１を外部に注出するための管である。注出用ノズル６は、蓋部８の孔部に挿入されている。

蓋部８は、液体充填バッグ１の注出口の開閉を行うものである。開口部２２は、液体充填バッグ１の注出口４を着脱可能に接続できるように構成される。

注出用ノズル６は、液体を注出するためのものである。注出用ノズル６は、注出口４の孔部に設けられる。気体注入用ノズル７は、外装容器５と液体充填バッグ１との間の空間部２３に気体７ａを注入するための通路である。気体注入用ノズル７に注入される気体７ａとしては、例えば、窒素、空気、酸素、二酸化炭素等を挙げることができる。気体注入用ノズル７は、外装容器５の上部にあるフランジ９に設けられている。

なお、注出口４の注出口係合部４ｂと蓋部８を接続して固定した場合には、注出口４の孔部と蓋部８の孔部が合わさり、注出口４と注出ノズル６が接続される。この場合、注出口４を介して、液体充填バッグ１内の液体を注出用ノズル６から注出することができる。

本実施形態では、注出口係合部４ｂと蓋部８を接続して、外装容器５内に収容した液体充填バッグ１を保持することとしているが、注出口係合部４ｂと蓋部８を一体型とし、外装容器５に設けられた開口部２２を通して、外装容器５内に液体充填バッグ１を収容して保持できるようにしてもよい。この場合、蓋部８は、外装容器５に接触している状態で固定され、液体充填バッグ１内を密閉にする。なお、蓋部８の外装容器５への固定は、例えば、ボルト等で行うことができる。

なお、注出用ノズル６を介した液体１１の注出は、図４に示すように、気体注入用ノズル７を介して、外装容器５と液体充填バッグ１との間の空間部２３に気体７ａを注入することにより行われる。すなわち、外装容器５と液体充填バッグ１との間の空間に気体７ａを注入することによって該空間が膨張され、これにより液体充填バッグ１が圧迫されて液体が抽出される。

一方、液体の注入は、注出口４と注出ノズル６を介して、液体充填バッグ１の内袋２１に液体を直接充填してもよいが、液体充填バッグ１が折畳まれている場合には、内袋２１の内部に窒素等の不活性ガスを注入して内袋２１と外袋２０を膨らませた後、液体を注入してもよい。

リチウムイオン電池用電解液等の液体を内袋２１に充填する場合には、リチウムイオン電池用電解液等の液体は、湿気に弱いため、液体充填バッグ１内の露点を適切に管理することが必要である。すなわち、露点温度を−５０℃〜−７０℃程度まで低下させることにより、空気中に含まれる水分を低下させ、それから、内袋２１にリチウムイオン電池用電解液等の液体を充填することが望ましい。

実験例によって本発明をさらに詳しく説明する。本発明は、以下の実験例で採用する材料等に限定されるものではない。なお、後述の各実験は、多重フィルムを構成する外側フィルムの種類を変えて袋の擬似評価を行ったものであり、袋の形態での評価結果を示すものではない。

［実験１］
（各種フィルムの水分量）
ナイロンフィルム（興人フィルム＆ケミカルズ株式会社製、商品名：ボニールＲＸ、厚さ：２５μｍ）、ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、商品名：Ｓ１０５、厚さ：２５μｍ）、及びポリブチレンテレフタレートフィルム（東洋紡株式会社製、商品名：タフネスポリエステル、厚さ：１２μｍ）、ポリエーテルイミドフィルム（信越ポリマー製、厚さ：２０μｍ）、ポリエチレンフィルム（宇部丸善ポリエチレン株式会社製、商品名：ポリエチレンフィルム １２５ＦＮ、厚さ：８０μｍ）を準備した。これらの各フィルムを約４０ｍｍ×１０ｍｍに切断した。重さは０．１５ｇであった。
各フィルムは、室温約２４℃、湿度約４５％の環境下で安定して保管されたものである。

各フィルムの水分量を、電量法用カールフィッシャー水分計（株式会社ダイアインスツルメンツ社製、製品名：微量水分計）を用いて水分量測定を行った。なお、使用溶媒としては、アクアミクロン（登録商標）ＡＸ／ＣＸＵ（株式会社三菱化学アナリテック製）を用い、測定は、２００℃の条件下で行った。その結果を表１に示した。

表１に示すように、ナイロンフィルムは２．５質量％を超えているのに対して、ポリブチレンテレフタレートフィルムは、水分量の低いポリエチレンテレフタレートフィルムと同程度で、０．２０質量％であった。また、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエチレンフィルムについても、水分量が０．５質量％以下となることが確認できた。

［実験２］
（各種フィルムの露点測定）
露点計（ＶＡＩＳＡＬＡ社製）をロギングモードにセットし、ナイロンフィルム又はポリブチレンテレフタレートフィルムとともに真空チャンバー内に入れ、露点温度の測定を開始した。測定は、真空チャンバーの真空引きをＴ０〜Ｔ１まで５分間実施し、その後、Ｔ２に至ったときに真空引きを止めて５分間放置することにより行った。また、比較対照実験として、フィルムを真空チャンバーに入れないで露点温度の測定を行った。結果を図５に示した。また、真空引き開始から１５分後での露点到達温度を表２に示す。

図５に示すように、ナイロンフィルム（図５中のｂ）は、露点−５０℃への到達時間の増加が確認でき、真空引き終了後のナイロンフィルムからの脱水蒸気の懸念があることが示された。一方、ポリブチレンテレフタレートフィルム（図５中のａ）は、フィルム無し（図５中のｃ）の状態と同等の露点処理スピードであり、ナイロンフィルムと比べると露点処理に与える影響が極めて小さいことが示された。

［実験３］
（耐屈曲性の評価）
実験１で用いたナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、及びポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルムをそれぞれＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）にカットし、恒温槽付きゲルボフレックステスタ（テスター産業株式会社製）を用いて屈曲試験を行った。なお、屈曲試験は、２４℃で、局所的に屈曲を１０００回繰り返し行った。屈曲試験後、フィルムを取出して白い紙に張り付け、フィルムの上から着色液（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名：エージレスシールチェック）を塗り付け、下の白い紙にシールチェックのインクが付いた箇所をピンホールとみなし、その数を計測した。計測は目視で行った。結果を表３に示した。
また、ポリエチレンフィルム（日本ポリエチレン株式会社製、商品名：ポリエチレンフィルム カーネルＫＦ２７３、厚さ ８０μｍ）についても同様の屈曲試験を行ない、計測を行なった。結果を表３に示す。

表３に示すように、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、ピンホール数が９０を超えているのに対し、ポリブチレンテレフタレートフィルムは、耐屈曲性に優れたナイロンフィルムと同程度で、ピンホールの数が５個以下で耐屈曲性に優れていることが示唆された。また、ポリエチレンフィルムについても、ポリエチレンテレフタレートフィルムに比べて、耐屈曲性が良好であることが示唆された。

［実験４］
［実験４−１］
図６に示す装置４０を用いて、キャニスター缶内の露点温度の測定を行なった。装置４０は、エア（空気）を供給するエアコンプレッサ４１、エアを乾燥させてドライエア７ｄとする膜式ドライヤ４２、エアコンプレッサ４１および膜式ドライヤ４２を接続する接続部４３、ドライエア７ｄの注出口４４および排出口４５を有するキャニスター缶４６、キャニスター缶４６にドライエア７ｄを注入する注入用ノズル４７、排出口４５の近傍に配置された露点計４８を有する。また、上記装置においては、１９Ｌのキャニスター缶、ジャパンマシナリー製の膜式エアドライヤ、ＶＡＩＳＡＬＡ製ハンディタイプ露点計ＤＭ７０を用いた。

図６に示すように、キャニスター缶４６内に、フィルム５０を入れた。フィルムの量は、１９Ｌのキャニスター缶に対して３７４２ｍｍ^３分の量とした。すなわち、缶容量に対するフィルム量は約１９７ｍｍ^３／Ｌとした。その後、キャニスター缶の注排出口を開放し、膜式エアドライヤにより露点約−６０℃にしたドライエアを流量２５Ｌ／ｍｉｎ（０．２ＭＰａ）で供給し、キャニスター缶内の空気をドライエアで置換した。露点計で露点の変化および露点−５０℃の到達時間を計測した。また、キャニスター缶内にフィルムを入れない場合（Ｂｌａｎｋ）についても同様にして、露点計で露点の変化および露点−５０℃の到達時間を計測した。
フィルムとしては、ナイロンフィルム（興人フィルム＆ケミカルズ株式会社製、商品名：ボニールＲＸ）、ポリブチレンテレフタレートフィルム（東洋紡株式会社製、商品名：タフネスポリエステル）、ポリエーテルイミドフィルム（信越ポリマー製）の各フィルムに対して測定した。結果を図７および表４に示す。

［実験４−２］
下記の条件以外については、実験４−１と同様にして露点の変化および露点−５０℃の到達時間を計測した。
２００Ｌのキャニスター缶を用い、フィルムの量を、２００Ｌのキャニスター缶に対して、５８８６７ｍｍ^３分の量とした。すなわち、缶容量に対するフィルム量を約２９４ｍｍ^３／Ｌとした。
フィルムとしては、実験１におけるナイロンフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルムの各フィルムに対して測定した。結果を図８および表５に示す。

実験４−１に示すように、ポリブチレンテレフタレートフィルムおよびポリイミドフィルムについては、ナイロンフィルムに比べて露点−５０℃の到達時間が短いことが確認された。
また、実験４−１および実験４−２に示すように、缶容量に対するフィルム量が約１９７ｍｍ^３／Ｌである場合と、約２９４ｍｍ^３／Ｌである場合とを比較した場合、空のキャニスター缶においてはそれぞれ１０分、４３分で露点−５０℃に到達し、フィルムの水分量が０．２５質量％であるポリブチレンテレフタレートフィルムにおいてはそれぞれ２０分、５６分で露点−５０℃に到達した。一方、フィルムの水分量が２．５質量％であるナイロンフィルムにおいては、缶容量に対するフィルム量が約１９７ｍｍ^３／Ｌである場合は７５分で露点−５０℃に到達したが、缶容量に対するフィルム量が約２９４ｍｍ^３／Ｌである場合は８時間経過後も露点−５０℃に到達しなかった。
よって、缶容量に対するフィルム量を大きくした場合は、露点−５０℃に到達させるまでにかかる時間が長くなることが確認された。この際、フィルムの水分量が０．５質量％以下である場合は、缶容量に対するフィルム量を大きくした場合も露点−５０℃に到達するまでの時間ロスを少なくすることが可能となるのに対して、フィルムの水分量が０．５質量％よりも多い場合は、缶容量に対するフィルム量を大きくした場合に露点−５０℃に到達するまでの時間が顕著に長くなり、実際の液体充填バッグとして外装容器とともに用いた場合に、容器内を露点−５０℃に管理することが困難となることが示唆された。

実験１〜実験４から、ポリブチレンテレフタレートフィルムは、その水分量を０．５質量％以下とすることができ、屈曲性が良好であること、また上述した露点測定の結果から、液体充填バッグの外側フィルムとして好適に用いることができ、液体充填バッグに使用した場合に、容器内の水分量を露点−５０℃以下に良好に管理することが可能であることが示唆された。

１ 液体充填バッグ
２ 多重フィルム
３ 袋本体
３ａ 上縁
３ｂ 下縁
３ｃ 側縁
４ 注出口
４ａ 注出口取付部
４ｂ 注出口係合部
５ 外装容器
６ 注出用ノズル
７ 気体注入用ノズル
７ａ 気体
８ 蓋部
９ フランジ
１０ ヒートシール部
１０ａ 上縁ヒートシール部
１０ｂ 底縁ヒートシール部
１０ｃ 側縁ヒートシール部
１１ 液体
２０ 外側フィルム（外袋）
２０ａ 内層
２０ｂ 外層
２１ 内側フィルム（内袋）
２２ 開口部
２３ 空間部
２４ ノズル先端
２５ 開口部
３０ 容器

Claims (13)

1. 外装容器内に収容した後に液体を充填して使用するための液体充填バッグであって、
   前記液体に接する側の内側フィルムと、前記外装容器に接する側の外側フィルムとを有する多重フィルムで袋状に形成され、
   前記外側フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする液体充填バッグ。
2. 前記外側フィルムがポリブチレンテレフタレートフィルムである、請求の範囲第１項に記載の液体充填バッグ。
3. 前記外側フィルムが、バリア層をさらに有する積層フィルムである、請求の範囲第１項または第２項に記載の液体充填バッグ。
4. 前記内側フィルムと前記外側フィルムとの周縁が接合されている二重袋型バッグである、請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載の液体充填バッグ。
5. 前記内側フィルムと前記外側フィルムとの間に、バリア層を有するバリアフィルムをさらに有する、請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記載の液体充填バック。
6. 外装容器内に収容した後に液体を充填して使用するための液体充填バッグであって、
   フィルムで袋状に形成され、
   前記フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする液体充填バッグ。
7. 前記液体がリチウムイオン電池用電解液である、請求の範囲第１項から第６項までのいずれかに記載の液体充填バッグ。
8. 開口部を有する外装容器と、該外装容器内に収容されるとともに前記開口部に対応した注出口を備える液体充填バッグとを有する容器であって、
   前記液体充填バッグが、前記外装容器内に収容した後に液体を充填して用いられ、前記液体に接する側の内側フィルムと、前記外装容器に接する側の外側フィルムとを有する多重フィルムで袋状に形成され、
   前記外側フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする容器。
9. 開口部を有する外装容器と、該外装容器内に収容されるとともに前記開口部に対応した注出口を備える液体充填バッグとを有する容器であって、
   前記液体充填バッグが、フィルムで袋状に形成され、
   前記フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする容器。
10. 前記液体がリチウムイオン電池用電解液である、請求の範囲第８項または第９項に記載の容器。
11. 外装容器内に収容した後に液体を充填して使用するための液体充填バッグ用の多重フィルムであって、
    前記液体に接する側の内側フィルムと、前記外装容器に接する側の外側フィルムとを有し、
    前記外側フィルムが、耐屈曲性フィルムであり、水分量０．５質量％以下であることを特徴とする多重フィルム。
12. 前記外側フィルムがポリブチレンテレフタレートフィルムである、請求の範囲第１１項に記載の多重フィルム。
13. 前記液体がリチウムイオン電池用電解液である、請求の範囲第１１項または第１２項に記載の多重フィルム。

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