KR102148040B1

KR102148040B1 - 성형용 포장재 및 성형 케이스

Info

Publication number: KR102148040B1
Application number: KR1020140023975A
Authority: KR
Inventors: 유우지 미나미보리; 데츠노부 구라모토
Original assignee: 쇼와 덴코 패키징 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2020-08-25
Also published as: JP6255258B2; US20140255764A1; KR20140109296A; CN104037364B; US9498935B2; JP2014195989A; CN104037364A

Abstract

본 발명의 성형용 포장재(1)는 외측층으로서의 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)과, 내측층으로서의 열가소성 수지층(3)과, 이들 양 층 간에 배치된 금속박층(4)을 포함하며, 2축 연신 폴리아미드 필름(2)으로서, 필름의 파단 강도를 「X」라고 하고, 필름의 파단 왜곡을 「Y」라고 했을 때, X/Y의 값이 230㎫ 내지 360㎫인 2축 연신 폴리아미드 필름이 사용되고 있다. 이 성형용 포장재는, 미끄럼성 부여 성분을 코팅하지 않더라도 우수한 성형성을 확보할 수 있다.

Description

성형용 포장재 및 성형 케이스{PACKAGING MATERIAL FOR MOLDING AND MOLDING CASE}

본 발명은 예를 들어 노트북 컴퓨터용, 휴대 전화용, 차량 탑재용, 정치형의 2차 전지(리튬 이온 2차 전지)의 케이스로서 적절하게 사용되고, 또한 식품의 포장재, 의약품의 포장재로서 적절하게 사용되는 성형용 포장재 및 성형 케이스에 관한 것이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「파단 강도」라는 용어는, JIS K7127-1999의 인장 시험에 준거하여, 시료 폭 15㎜, 평점 간 거리 100㎜, 인장 속도 100㎜/분의 조건에서 측정하여 얻어진 파단 강도(단위: ㎫)를 의미한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「파단 왜곡」이라는 용어는, JIS K7127-1999의 인장 시험에 준거하여, 시료 폭 15㎜, 평점 간 거리 100㎜, 인장 속도 100㎜/분의 조건에서 측정하여 얻어진 파단 왜곡(단위: 없음)을 의미한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「정지 마찰 계수」라는 용어는, JIS K7125-1999에 준거하여 측정하여 얻어진 정지 마찰 계수이며, 「2축 연신 폴리아미드 필름층의 외면끼리의 정지 마찰 계수」는, 성형용 포장재를 2장으로 절단하여, 이 2장을 서로 2축 연신 폴리아미드 필름층의 외면끼리로 접촉시켜 측정한 것이고, 「열가소성 수지층의 외면끼리의 정지 마찰 계수」는, 성형용 포장재를 2장으로 절단하여, 이 2장을 서로 열가소성 수지층의 외면끼리로 접촉시켜 측정한 것이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「동마찰 계수」라는 용어는, JIS K7125-1999에 준거하여 측정하여 얻어진 동마찰 계수이며, 「2축 연신 폴리아미드 필름층의 외면끼리의 동마찰 계수」는, 성형용 포장재를 2장으로 절단하여, 이 2장을 서로 2축 연신 폴리아미드 필름층의 외면끼리로 접촉시켜 측정한 것이고, 「열가소성 수지층의 외면끼리의 동마찰 계수」는, 성형용 포장재를 2장으로 절단하여, 이 2장을 서로 열가소성 수지층의 외면끼리로 접촉시켜 측정한 것이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「알루미늄」이라는 용어는, 알루미늄 및 그 합금을 포함하는 의미로 사용한다. 또한, 「금속」이란 용어는, 금속 단체 및 합금을 포함하는 의미로 사용한다.

리튬 이온 2차 전지는, 예를 들어 노트북 컴퓨터, 비디오 카메라, 휴대 전화, 전기 자동차 등의 전원으로서 널리 사용되고 있다. 이 리튬 이온 2차 전지로서는, 전지 본체의 주위를 케이스로 포위한 구성의 것이 사용되고 있다. 이 케이스용 포장재로서는, 예를 들어 연신 폴리아미드 필름을 포함하는 외층, 알루미늄박층, 열가소성 수지를 포함하는 내층이 이 순서대로 접착 일체화된 구성의 것이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).

이러한 전지 케이스용 포장재는, 임의의 형상으로 성형되기 때문에, 높은 딥 드로잉 성형성이나 높은 인장 성형성을 가질 것이 요구되고 있다. 이 때문에, 종래에는, 예를 들어 포장재의 외층 필름의 표면에 지방산아미드계의 미끄럼성 부여 성분을 코팅하여, 성형 시의 금형 내로의 재료의 미끄럼성을 좋게 한 것(특허문헌 2 참조)이나, 금속박층의 두께에 비하여 외층 필름의 두께를 두껍게 한 구성의 것이 채용되어 있었다.

일본 특허 공개 제2001-6631호 공보 일본 특허 공개 제2002-216714호 공보

그러나, 외층 필름의 표면에 지방산아미드계의 미끄럼성 부여 성분을 코팅한 구성에서는, 이 미끄럼성 부여 성분을 코팅하는 공정을 마련할 필요가 있으며, 이 때문에 생산성이 낮다는 문제가 있었다.

또한, 금속박층의 두께에 비하여 외층 필름의 두께를 두껍게 한 구성에서는, 포장재의 전체 두께가 증대되기 때문에, 한정된 공간에 수용하는 용도인 경우에는, 내용물(포장 대상물)의 체적 용적률이 저하된다는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 기술적 배경을 감안하여 이루어진 것이며, 미끄럼성 부여 성분을 코팅하지 않더라도 우수한 성형성을 확보할 수 있는 성형용 포장재 및 성형 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자는 예의 연구한 결과, 성형용 포장재의 외측층으로서 사용하는 2축 연신 폴리아미드 필름의 인장 시험에서 구해지는 파단 강도/파단 왜곡(인장 시험에서 구해지는 파단 강도를, 인장 시험에서 구해지는 파단 왜곡으로 나눈 값)이 성형용 포장재의 성형성 등에 영향을 미친다는 신규의 지식을 알아내기에 이르러, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.

[1] 외측층으로서의 2축 연신 폴리아미드 필름층과, 내측층으로서의 열가소성 수지층과, 이들 양 층 간에 배치된 금속박층을 포함하는 성형용 포장재이며,

상기 2축 연신 폴리아미드 필름으로서,

필름의 파단 강도를 「X」라고 하고, 필름의 파단 왜곡을 「Y」라고 했을 때, X/Y의 값이 230㎫ 내지 360㎫인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 성형용 포장재.

[2] 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층의 외면끼리의 정지 마찰 계수를 「A」라고 하고, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층의 외면끼리의 동마찰 계수를 「B」라고 했을 때, A/B의 값이 1.0 내지 2.0의 범위이며,

상기 열가소성 수지층의 외면끼리의 정지 마찰 계수를 「C」라고 하고, 상기 열가소성 수지층의 외면끼리의 동마찰 계수를 「D」라고 했을 때, C/D의 값이 1.0 내지 2.0의 범위인 전항 1에 기재된 성형용 포장재.

[3] 상기 2축 연신 폴리아미드 필름의 파단 왜곡이 0.5 이상인 전항 1 또는 2에 기재된 성형용 포장재.

[4] 전항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 성형용 포장재를 딥 드로잉 성형 또는 인장 성형하여 이루어지는 성형 케이스.

[5] 전지 케이스로서 사용되는 전항 4에 기재된 성형 케이스.

[1]의 발명에서는, 외측층을 구성하는 수지 연신 필름으로서, 필름의 파단 강도를 「X」라고 하고, 필름의 파단 왜곡을 「Y」라고 했을 때, X/Y의 값이 230㎫ 내지 360㎫인 2축 연신 폴리아미드 필름이 사용되고 있기 때문에, 딥 드로잉 성형이나 인장 성형 등의 냉간(상온) 성형법에 의한 성형 가공 시에 발생하는 국소 신장에 의한 응력 집중을 억제할 수 있어, 대략 균일하게 변형시킬 수 있으므로, 냉간 성형 시의 핀 홀 발생이나 균열 발생을 방지할 수 있다. 이와 같이 딥 드로잉 성형성이나 인장 성형 등의 성형성이 우수하여, 성형 시에 핀 홀, 균열을 발생시키지 않아, 뚜렷하고 또한 성형 높이가 높은 형상의 성형이 가능하게 된다. 이와 같이 미끄럼성 부여 성분을 코팅하지 않더라도 우수한 성형성을 확보할 수 있으므로, 종래 기술과 같이 미끄럼성 부여 성분을 코팅하는 공정을 마련할 필요가 없어, 생산성이 우수하다. 또한, 종래 기술과 같이 금속박층의 두께에 비하여 외층 필름의 두께를 특히 두껍게 할 필요도 없으므로, 예를 들어 전지용 포장재로서 사용되는 경우에는, 충분한 체적 용적률을 얻을 수 있다.

[2]의 발명에서는, A/B의 값이 1.0 내지 2.0의 범위이며, 또한 C/D의 값이 1.0 내지 2.0의 범위이기 때문에, 성형용 포장재를 성형할 때의 포장재의 미끄럼성이 향상되고, 상기 구성(X/Y의 값이 230㎫ 내지 360㎫인 구성)을 채용한 것에 의한 효과와도 어우러져, 성형 시의 핀 홀 발생이나 균열 발생을 보다 충분히 방지할 수 있어, 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다.

[3]의 발명에서는, 외측층을 구성하는 2축 연신 폴리아미드 필름의 파단 왜곡이 0.5 이상이기 때문에, 성형 시에 금속박층의 신장에 추종하여 2축 연신 폴리아미드 필름이 양호하게 신장되므로, 성형체의 코너부 등에 있어서도 핀 홀을 발생시키지 않는 우수한 성형성을 확보할 수 있다.

[4] 및 [5]의 발명에서는, 성형에 의한 핀 홀이 없는 데다 뚜렷하고 또한 성형 높이가 높은 형상의 성형 케이스(전지용 케이스 등)의 제공이 가능하게 된다.

도 1은, 본 발명의 성형용 포장재의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.

본 발명에 따른 성형용 포장재(1)의 일 실시 형태를 도 1에 도시한다. 이 성형용 포장재(1)는 리튬 이온 2차 전지 케이스용 포장재로서 사용되는 것이다. 즉, 상기 성형용 포장재(1)는 딥 드로잉 성형 등의 성형에 제공되어 2차 전지 케이스로서 사용되는 것이다.

상기 성형용 포장재(1)는 금속박층(4)의 상면에 제1 접착제층(5)을 개재하여 2축 연신 폴리아미드 필름층(외측층)(2)이 적층 일체화됨과 아울러, 상기 금속박층(4)의 하면에 제2 접착제층(6)을 개재하여 열가소성 수지층(내측층)(3)이 적층 일체화된 구성으로 이루어진다.

상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(외측층)(2)은, 포장재로서 양호한 성형성을 확보하는 역할을 주로 담당하는 부재이며, 즉 성형 시의 금속박의 네킹(necking)에 의한 파단을 방지하는 역할을 담당하는 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)으로서는, 필름의 파단 강도를 「X」라고 하고, 필름의 파단 왜곡을 「Y」라고 했을 때, X/Y의 값이 230㎫ 내지 360㎫인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용한다. X/Y의 값이 230㎫ 미만에서는, 딥 드로잉 성형이나 인장 성형 등의 성형을 행했을 때 포장재에 파단이나 핀 홀을 발생시킨다. 한편, X/Y의 값이 360㎫을 초과하면, 성형 후에 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)과 금속박층(4) 사이에서 박리를 발생시킨다. 그 중에서도, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름으로서는, 필름의 파단 강도를 「X」라고 하고, 필름의 파단 왜곡을 「Y」라고 했을 때, X/Y의 값이 250㎫ 내지 300㎫인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 2축 연신 폴리아미드 필름(2)의 파단 왜곡은 0.5 이상인 것이 바람직하다. 파단 왜곡이 0.5 이상인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용함으로써 성형 시에 금속박층(4)의 신장에 추종하여 2축 연신 폴리아미드 필름(2)이 양호하게 신장되므로, 성형체의 코너부 등에 있어서도 핀 홀을 발생시키지 않는 우수한 성형성을 확보할 수 있다. 그 중에서도, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름(2)의 파단 왜곡은 0.7 이상인 것이 특히 바람직하다.

상기 2축 연신 폴리아미드 필름의 X/Y의 값은, 예를 들어 연신 가공 시의 열고정 온도를 조정함으로써 제어할 수 있다. 또한, 연신 방법(세로 방향과 가로 방향을 동시에 연신하는 동시 2축 연신법, 세로 방향과 가로 방향을 순차 연신하는 순차 2축 연신법 등)을 선택함으로써 수지의 결정의 배향을 바꾸는 것으로도 제어할 수 있다.

상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)의 외면(비적층면)(2a)끼리의 정지 마찰 계수를 「A」라고 하고, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)의 외면(비적층면)(2a)끼리의 동마찰 계수를 「B」라고 했을 때, A/B의 값은 1.0 내지 2.0의 범위인 것이 바람직하다. A/B의 값이 1.0 내지 2.0의 범위인 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)을 사용함으로써, 성형 시의 핀 홀 발생이나 균열 발생을 충분히 방지할 수 있다. 그 중에서도, 상기 A/B의 값이 1.0 내지 1.5의 범위인 것이 보다 바람직하고, 또한 1.0 내지 1.2의 범위인 것이 한층 더 바람직하다.

상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)에 있어서의 정지 마찰 계수, 동마찰 계수의 조정은, 상기 폴리아미드 필름층에 안티 블로킹제(예를 들어, 실리카 입자, 아크릴 수지 비즈 등) 등을 함유율을 조정하면서 함유시킴으로써 행할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 6-나일론 필름, 6,6-나일론 필름, MXD 나일론 필름 등을 사용할 수 있다.

상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)의 두께는, 12㎛ 내지 50㎛로 설정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위이면, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)에, 각종 첨가제, 지방산아미드 등이 첨가되어 있어도 된다.

상기 열가소성 수지층(내측층)(3)은, 리튬 이온 2차 전지 등에서 사용되는 부식성이 강한 전해액 등에 대하여도 우수한 내약품성을 구비시킴과 아울러, 포장재에 히트 시일성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다.

상기 열가소성 수지층(3)으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 열가소성 수지 미연신 필름층인 것이 바람직하다. 상기 열가소성 수지 미연신 필름층(3)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 올레핀계 공중합체, 이들의 산 변성물 및 아이오노머로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 열가소성 수지를 포함하는 미연신 필름에 의하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 열가소성 수지층(3)의 외면(비적층면)(3a)끼리의 정지 마찰 계수를 「C」라고 하고, 상기 열가소성 수지층(3)의 외면(비적층면)(3a)끼리의 동마찰 계수를 「D」라고 했을 때, C/D의 값은 1.0 내지 2.0의 범위인 것이 바람직하다. C/D의 값이 1.0 내지 2.0의 범위인 열가소성 수지층(3)을 사용함으로써, 성형 시의 핀 홀 발생이나 균열 발생을 충분히 방지할 수 있다. 그 중에서도, 상기 C/D의 값이 1.0 내지 1.5의 범위인 것이 보다 바람직하고, 또한 1.0 내지 1.2의 범위인 것이 한층 더 바람직하다.

상기 열가소성 수지층(3)에 있어서의 정지 마찰 계수, 동마찰 계수의 조정은, 상기 열가소성 수지층에 안티 블로킹제(예를 들어, 실리카 입자, 아크릴 수지 비즈 등) 등을 함유율을 조정하면서 함유시킴으로써 행할 수 있다.

상기 열가소성 수지층(3)의 두께는, 20㎛ 내지 80㎛로 설정되는 것이 바람직하다. 20㎛ 이상으로 함으로써 핀 홀의 발생을 충분히 방지할 수 있음과 아울러, 80㎛ 이하로 설정함으로써 수지 사용량을 저감시킬 수 있어 비용 저감을 도모할 수 있다. 그 중에서도, 상기 열가소성 수지층(3)의 두께는 30㎛ 내지 50㎛로 설정되는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위이면, 상기 열가소성 수지층(3)에, 각종 첨가제, 지방산아미드 등이 첨가되어 있어도 된다.

또한, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(2), 상기 열가소성 수지층(3)은 모두 단층이어도 되고, 복층이어도 된다.

상기 금속박층(4)은 포장재에 산소나 수분의 침입을 저지하는 가스 배리어성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다. 상기 금속박층(4)으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 알루미늄박층인 것이 바람직하다. 상기 알루미늄박(4)으로서는, 순 Al 또는 Al-Fe계 합금을 포함하는 두께 5㎛ 내지 50㎛의 박이 적절하게 사용된다.

성형용 포장재의 외측층 및 내측층은 수지를 포함하는 층이며, 이들 수지층에는 극미량이지만, 케이스의 외부로부터는 광, 산소, 액체가 인입될 우려가 있고, 내부로부터는 내용물(전지의 전해액, 식품, 의약품 등)이 배어들 우려가 있다. 이들 침입물이 금속박층에 도달하면 금속박층의 부식 원인으로 된다. 본 발명에서는, 금속박의 양면에 내식성이 높은 화성 피막을 형성한 구성을 채용하는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 금속박층(4)의 내식성을 향상시킬 수 있다.

상기 화성 피막은, 금속박의 표면에 화성 처리를 실시함으로써 형성되는 피막이며, 예를 들어 금속박에 크로메이트 처리, 지르코늄 화합물을 사용한 논 크롬형 화성 처리를 실시함으로써 형성할 수 있다. 예를 들어, 크로메이트 처리의 경우에는, 탈지 처리를 행한 금속박의 표면에 하기 1) 내지 3) 중 어느 하나의 수용액을 도포 시공한 후, 건조한다.

1) 인산, 크롬산 및 불화물의 금속염의 혼합물을 포함하는 수용액

2) 인산, 크롬산, 불화물 금속염 및 비금속염의 혼합물을 포함하는 수용액

3) 아크릴계 수지 또는/및 페놀계 수지와, 인산과, 크롬산과, 불화물 금속염의 혼합물을 포함하는 수용액.

상기 화성 피막은, 크롬 부착량(편면당)으로서 0.1㎎/㎡ 내지 50㎎/㎡가 바람직하고, 특히 2㎎/㎡ 내지 20㎎/㎡가 바람직하다. 이러한 크롬 부착량의 화성 피막에 의하여 고내식성의 성형용 포장재로 이룰 수 있다.

또한, 상기 금속박 중 어느 한쪽 면에만 화성 피막을 형성한 구성을 채용해도 된다.

상기 제1 접착제층(5)으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 무수말레산 변성 폴리에틸렌, 무수말레산 변성 폴리프로필렌 등의 산 변성 폴리올레핀 외에, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 열가소성 엘라스토머를 함유하여 이루어지는 수지 등에 의하여 형성된 접착제층을 들 수 있다.

상기 제2 접착제층(6)으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 무수말레산 변성 폴리에틸렌, 무수말레산 변성 폴리프로필렌 등의 산 변성 폴리올레핀 외에, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 열가소성 엘라스토머를 함유하여 이루어지는 수지 등에 의하여 형성된 접착제층을 들 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 접착제층(5)과 제2 접착제층(6)을 형성한 구성을 채용하고 있지만, 이들 양 층(5, 6)은, 모두 필수적인 구성층은 아니며, 이들을 형성하지 않는 구성을 채용할 수도 있다.

또한, 본 발명에서는, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)의 외면(2a)에 폴리에스테르 필름층(그 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름층이 바람직함)이 더 적층된 구성을 채용해도 된다. 즉, 도 1에 도시하는 구성에 있어서, 2축 연신 폴리아미드 필름층(2)의 상면에 폴리에스테르 필름층이 더 적층된 구성을 채용해도 된다.

본 발명의 성형용 포장재(1)를 성형(딥 드로잉 성형, 인장 성형 등)함으로써, 성형 케이스(전지 케이스 등)를 얻을 수 있다.

실시예

이어서, 본 발명의 구체적 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예의 것으로 특별히 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

두께 40㎛의 알루미늄박(4)의 한쪽 면에, 파단 강도/파단 왜곡의 값이 350㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.8인 두께 25㎛의 2축 연신 폴리아미드 필름(2)을 드라이 라미네이트하고, 계속하여 상기 알루미늄박(4)의 다른 한쪽 면에, 두께 40㎛의 미연신 폴리프로필렌 필름(3)을 드라이 라미네이트하여, 도 1에 도시하는 성형용 포장재를 얻었다. 또한, 드라이 라미네이트를 위한 접착제로서 우레탄계 접착제(5, 6)를 사용하였다.

또한, 상기 파단 강도/파단 왜곡의 값이 350㎫이며 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름은, 6-나일론 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.2질량부를 혼합하여 얻어진 나일론 수지 조성물을 동시 2축 연신법을 사용하여 연신 가공하고, 상기 연신 가공 시의 열고정 온도를 190℃로 설정함으로써 얻어진 것이다.

또한, 상기 미연신 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.1질량부, 에루크산아미드 0.1질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 비연신 T다이 제막 가공함으로써 얻어진 것이다.

상기와 같이 라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.0이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.1이었다.

<실시예 2>

파단 강도/파단 왜곡의 값이 350㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름 대신에, 파단 강도/파단 왜곡의 값이 240㎫이며 또한 파단 왜곡이 1.0인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

또한, 상기 파단 강도/파단 왜곡의 값이 240㎫이며 파단 왜곡이 1.0인 2축 연신 폴리아미드 필름은, 실시예 1과 동일한 나일론 수지 조성물을 동시 2축 연신법을 사용하여 연신 가공하고, 상기 연신 가공 시의 열고정 온도를 200℃로 설정함으로써 얻어진 것이다.

상기와 같이 라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.1이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.1이었다.

<참고예 1>

파단 강도/파단 왜곡의 값이 350㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름 대신에, 파단 강도/파단 왜곡의 값이 270㎫이며 또한 파단 왜곡이 1.2인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용하고, 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.1질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

또한, 상기 파단 강도/파단 왜곡의 값이 270㎫이며 파단 왜곡이 1.2인 2축 연신 폴리아미드 필름은, 실시예 1과 동일한 나일론 수지 조성물을 동시 2축 연신법을 사용하여 연신 가공하고, 상기 연신 가공 시의 열고정 온도를 195℃로 설정함으로써 얻어진 것이다.

상기와 같이 라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.4이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.3이었다.

<실시예 3>

파단 강도/파단 왜곡의 값이 350㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름 대신에, 파단 강도/파단 왜곡의 값이 320㎫이며 또한 파단 왜곡이 2.0인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

또한, 상기 파단 강도/파단 왜곡의 값이 320㎫이며 파단 왜곡이 2.0인 2축 연신 폴리아미드 필름은, 실시예 1과 동일한 나일론 수지 조성물을 동시 2축 연신법을 사용하여 연신 가공하고, 상기 연신 가공 시의 열고정 온도를 190℃로 설정함으로써 얻어진 것이다.

<실시예 4>

파단 강도/파단 왜곡의 값이 350㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름 대신에, 파단 강도/파단 왜곡의 값이 300㎫이며 또한 파단 왜곡이 1.0인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

또한, 상기 파단 강도/파단 왜곡의 값이 300㎫이며 파단 왜곡이 1.0인 2축 연신 폴리아미드 필름은, 실시예 1과 동일한 나일론 수지 조성물을 동시 2축 연신법을 사용하여 연신 가공하고, 상기 연신 가공 시의 열고정 온도를 195℃로 설정함으로써 얻어진 것이다.

<참고예 2>

파단 강도/파단 왜곡의 값이 270㎫이며 또한 파단 왜곡이 1.2인 2축 연신 폴리아미드 필름 대신에, 파단 강도/파단 왜곡의 값이 300㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.4인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용한 것 이외에는, 참고예 1과 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

또한, 상기 파단 강도/파단 왜곡의 값이 300㎫이며 파단 왜곡이 0.4인 2축 연신 폴리아미드 필름은, 실시예 1과 동일한 나일론 수지 조성물을 동시 2축 연신법을 사용하여 연신 가공하고, 상기 연신 가공 시의 열고정 온도를 190℃로 설정함으로써 얻어진 것이다.

상기와 같이 라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.4이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.4이었다.

<실시예 5>

나일론 수지 조성물로서, 6-나일론 100질량부, 안티 블로킹제(아크릴 수지 비즈) 0.2질량부를 혼합하여 얻어진 나일론 수지 조성물을 사용하고, 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.1질량부, 에루크산아미드 0.2질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.1이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.1이었다.

<실시예 6>

폴리프로필렌 수지 조성물로서, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.2질량부, 에루크산아미드 0.1질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.0이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.1이었다.

<참고예 3>

폴리프로필렌 수지 조성물로서, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 3㎛의 실리카 입자) 0.15질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.5이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.3이었다.

<참고예 4>

나일론 수지 조성물로서, 6-나일론 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 아크릴 수지 비즈) 0.3질량부를 혼합하여 얻어진 나일론 수지 조성물을 사용하고, 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.10질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.6이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.1이었다.

<참고예 5>

나일론 수지 조성물로서, 6-나일론 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.25질량부를 혼합하여 얻어진 나일론 수지 조성물을 사용하고, 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.10질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.4이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.3이었다.

<참고예 6>

나일론 수지 조성물로서, 6-나일론 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.05질량부를 혼합하여 얻어진 나일론 수지 조성물을 사용하고, 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.05질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 2.2이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 1.6이었다.

<참고예 7>

폴리프로필렌 수지 조성물로서, 폴리프로필렌 수지 100질량부, 안티 블로킹제(평균 입경 2㎛의 실리카 입자) 0.01질량부를 혼합하여 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

라미네이트하여 얻어진 성형용 포장재에 있어서의 2축 연신 폴리아미드 필름의 마찰 계수의 비 A/B의 값은 1.4이며, 상기 성형용 포장재에 있어서의 미연신 폴리프로필렌 필름의 마찰 계수의 비 C/D의 값은 2.2이었다.

<비교예 1>

파단 강도/파단 왜곡의 값이 350㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름 대신에, 파단 강도/파단 왜곡의 값이 370㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

또한, 상기 파단 강도/파단 왜곡의 값이 370㎫이며 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름은, 실시예 1과 동일한 나일론 수지 조성물을 동시 2축 연신법을 사용하여 연신 가공하고, 상기 연신 가공 시의 열고정 온도를 180℃로 설정함으로써 얻어진 것이다.

<비교예 2>

파단 강도/파단 왜곡의 값이 350㎫이며 또한 파단 왜곡이 0.8인 2축 연신 폴리아미드 필름 대신에, 파단 강도/파단 왜곡의 값이 220㎫이며 또한 파단 왜곡이 1.0인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 성형용 포장재를 얻었다.

또한, 상기 파단 강도/파단 왜곡의 값이 220㎫이며 파단 왜곡이 1.0인 2축 연신 폴리아미드 필름은, 실시예 1과 동일한 나일론 수지 조성물을 동시 2축 연신법을 사용하여 연신 가공하고, 상기 연신 가공 시의 열고정 온도를 220℃로 설정함으로써 얻어진 것이다.

상기와 같이 하여 얻어진 각 성형용 포장재에 대하여 하기 평가법에 기초하여 성능 평가를 행하였다.

<성형성 평가법>

가부시키가이샤 아마다 제조의 딥 드로잉 성형구를 사용하여, 성형용 포장재를 세로 55㎜×가로 35㎜×깊이 8㎜의 직육면체 형상으로 딥 드로잉 성형을 행하여, 얻어진 성형 케이스에 있어서의 4개소의 코너부에서의 성형성을 하기 판정 기준에 기초하여 평가하였다. 또한, 핀 홀의 유무는, 암실에서 광 투과법으로 조사하였다.

(판정 기준)

「×」… 핀 홀이 코너부의 대략 전체면에 발생하였다.

「△」… 성형 형상이 뚜렷하고, 핀 홀이 코너부의 지극히 일부에 발생하는 경우가 드물게 있지만 핀 홀이 발생하는 경우는 실질적으로 거의 없었다.

「○」… 성형 형상이 보다 뚜렷하고, 또한 핀 홀이 전혀 발생하지 않았다.

「◎」… 성형 형상이 매우 뚜렷하고, 또한 핀 홀이 전혀 발생하지 않았다.

<외면의 박리의 유무의 평가>

상기 딥 드로잉 성형에 의하여 얻어진 성형품을 건조기 내에서 80℃에서 3시간 방치한 후, 외면층이 박리를 발생시키고 있지 않은지 육안 관찰을 행하였다.

표 1로부터 밝혀진 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 13의 성형용 포장재는, 핀 홀 등을 발생시키지 않으며, 뚜렷하고 또한 성형 높이가 깊은 형상의 성형을 행할 수 있어 성형성이 우수함과 아울러, 외면층의 박리도 발생하지 않았다.

이에 비하여, 외측층의 2축 연신 폴리아미드 필름의 파단 강도/파단 왜곡의 값이 360㎫을 초과하는 비교예 1에서는, 외면층의 박리를 발생시켰다. 또한, 외측층의 2축 연신 나일론 필름의 파단 강도/파단 왜곡의 값이 230㎫ 미만인 비교예 2에서는, 성형성이 불충분하였다.

또한, A/B의 값과 C/D의 값 중 적어도 어느 한쪽이 1.2를 초과하고 2.0 이하의 범위인 참고예 1, 2, 3, 4, 5의 성형용 포장재는, 성형성의 평가가 「○」인 것에 비하여, A/B의 값이 1.0 내지 1.2의 범위이며, 또한 C/D의 값이 1.0 내지 1.2의 범위인 실시예 1 내지 6의 성형용 포장재는, 성형성의 평가가 「◎」이어 성형성이 매우 우수하다.

본 발명에 따른 성형용 포장재는, 노트북 컴퓨터용, 휴대 전화용, 차량 탑재용, 정치형의 리튬 이온 중합체 2차 전지 등의 전지의 케이스로서 적절하게 사용되고, 이 이외에도, 식품의 포장재, 의약품의 포장재로서 적합하지만, 특별히 이들 용도로 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도, 전지 케이스용으로서 특히 적합하다.

본 출원은, 2013년 3월 5일자로 출원된 일본 특허 출원 제2013-42686호의 우선권 주장을 수반하는 것이며, 그 개시 내용은, 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.

여기서 사용된 용어 및 설명은, 본 발명에 따른 실시 형태를 설명하기 위하여 사용된 것이며, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 청구범위 내이면, 그 정신을 일탈하는 것이 아닌 한 어떠한 설계적 변경도 허용하는 것이다.

1: 성형용 포장재
2: 외측층(2축 연신 폴리아미드 필름층)
2a: 외측층의 외면(비적층면)
3: 내측층(열가소성 수지층)
3a: 내측층의 외면(비적층면)
4: 금속박층
5: 제1 접착제층
6: 제2 접착제층

Claims

외측층으로서의 2축 연신 폴리아미드 필름층과, 내측층으로서의 열가소성 수지층과, 이들 양 층 간에 배치된 금속박층을 포함하는 성형용 포장재이며,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름층은 안티 블로킹제를 함유하고, 상기 열가소성 수지층은 안티 블로킹제를 함유하며,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름으로서,
필름의 파단 강도를 「X」라고 하고, 필름의 파단 왜곡을 「Y」라고 했을 때, X/Y의 값이 230㎫ 내지 360㎫인 2축 연신 폴리아미드 필름을 사용하고,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름층의 외면끼리의 정지 마찰 계수를 「A」라고 하고, 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층의 외면끼리의 동마찰 계수를 「B」라고 했을 때, A/B의 값이 1.0 내지 1.2의 범위이며,
상기 열가소성 수지층의 외면끼리의 정지 마찰 계수를 「C」라고 하고, 상기 열가소성 수지층의 외면끼리의 동마찰 계수를 「D」라고 했을 때, C/D의 값이 1.0 내지 1.2의 범위인 것을 특징으로 하는 성형용 포장재.
제1항에 있어서,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름의 파단 왜곡이 0.5 이상인 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 금속박층은 금속박의 양면에 화성 피막이 형성된 것인 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 금속박층의 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층이 적층되고, 상기 금속박층의 다른 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 열가소성 수지층이 적층되며,
상기 금속박층이 알루미늄박층이고, 상기 열가소성 수지층이 미연신 폴리프로필렌 필름층이며,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름은 동시 2축 연신 6-나일론 필름인 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 금속박층의 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층이 적층되고, 상기 금속박층의 다른 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 열가소성 수지층이 적층되며,
상기 금속박층이 알루미늄박층이고, 상기 열가소성 수지층이 미연신 폴리프로필렌 필름층이며,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름은, 동시 2축 연신 6,6-나일론 필름인 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 금속박층의 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층이 적층되고, 상기 금속박층의 다른 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 열가소성 수지층이 적층되며,
상기 금속박층이 알루미늄박층이고, 상기 열가소성 수지층이 미연신 폴리프로필렌 필름층이며,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름은 동시 2축 연신 MXD 나일론 필름인 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 금속박층의 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층이 적층되고, 상기 금속박층의 다른 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 열가소성 수지층이 적층되며,
상기 금속박층이 알루미늄박층이고, 상기 열가소성 수지층이 미연신 폴리프로필렌 필름층이며,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름은 순차 2축 연신 6-나일론 필름인 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 금속박층의 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층이 적층되고, 상기 금속박층의 다른 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 열가소성 수지층이 적층되며,
상기 금속박층이 알루미늄박층이고, 상기 열가소성 수지층이 미연신 폴리프로필렌 필름층이며,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름은 순차 2축 연신 6,6-나일론 필름인 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 금속박층의 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 2축 연신 폴리아미드 필름층이 적층되고, 상기 금속박층의 다른 한쪽 면에 우레탄계 접착제층을 개재하여 상기 열가소성 수지층이 적층되며,
상기 금속박층이 알루미늄박층이고, 상기 열가소성 수지층이 미연신 폴리프로필렌 필름층이며,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름은 순차 2축 연신 MXD 나일론 필름인 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름층은 실리카 입자를 함유하는 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 2축 연신 폴리아미드 필름층은 지방산아미드를 함유하는 성형용 포장재.
제1항 또는 제2항에 기재된 성형용 포장재를 딥 드로잉 성형 또는 인장 성형하여 이루어지는 성형 케이스.
제12항에 있어서,
전지 케이스로서 사용되는 성형 케이스.
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