KR20200037348A - 성형용 포장재, 축전 디바이스용 외장 케이스 및 축전 디바이스 - Google Patents

성형용 포장재, 축전 디바이스용 외장 케이스 및 축전 디바이스 Download PDF

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KR20200037348A
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유지 미나미보리
카츠미 타나카
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쇼와 덴코 패키징 가부시키가이샤
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Abstract

실 불량이 생기지 않게 실 할 수 있고, 실 바의 청소 빈도를 현저하게 저감할 수가 있어서 생산성을 향상할 수 있고, 디라미네이션의 발생을 억제할 수 있는 성형용 포장재를 제공한다. 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)층(2)과, 열융착성 수지층(3)과, 이들 양층 사이의 금속박층(4)을 포함하고, PBT층(2)과 금속박층(4)이 외측 접착제층(5)을 통하여 접착되고, 외측 접착제층(5)은, 폴리에스테르 폴리올과, 다관능 이소시아네이트 화합물과, 다가알코올을 포함하는 우레탄 접착제의 경화막으로 형성되고, 폴리에스테르 폴리올은, 디카르본산 성분을 포함하고, 상기 디카르본산 성분은, 방향족 디카르본산을 함유하고, 디카르본산 성분 중의 방향족 디카르본산의 함유율이 40몰%∼80몰%이고, 상기 우레탄 접착제의 경화막의 영률이 70㎫∼400㎫이고, 상기 PBT층의 인장강도가 100㎫∼300㎫인 구성으로 한다.

Description

성형용 포장재, 축전 디바이스용 외장 케이스 및 축전 디바이스
본 발명은, 예를 들면, 노트 퍼스널 컴퓨터용, 휴대 전화용, 차량탑재용, 정치형의 2차 전지(리튬 이온 2차 전지)의 케이스로서 알맞게 사용되고, 또한 식품의 포장재, 의약품의 포장재로서 알맞게 사용되는 성형용 포장재에 관한 것이다.
근래, 스마트 폰, 태블릿 단말 등의 모바일 전기기기의 박형화, 경량화에 수반하여, 이들에 탑재되는 리튬 이온 2차 전지, 리튬 폴리머 2차 전지, 리튬 이온 커패시터, 전기 2중층 콘덴서 등의 축전 디바이스의 외장재로서는, 종래의 금속 캔에 대신하여, 내열성 수지층(외측층)/접착제층/금속박층/접착제층/열가소성 수지층(내측 실런트층)으로 되는 적층체가 사용되고 있다. 또한, 전기 자동차 등의 전원, 축전 용도의 대형 전원, 커패시터 등도 상기 구성의 적층체(외장재)로 외장되는 것도 증가하여 오고 있다. 상기 적층체에 대해 장출(張出) 성형이나 디프드로잉(deep drawing) 성형이 행하여짐에 의해, 개략 직방체형상 등의 입체형상으로 성형된다. 이와 같은 입체형상으로 성형함에 의해, 축전 디바이스 본체부를 수용하기 위한 수용 공간을 확보할 수 있다.
상기 외측층으로서는, 외장재로서의 강도 확보, 양호한 성형성 확보의 관점에서, 폴리아미드 수지층이 채용되는 것이 많다. 예를 들면, 적어도 알루미늄박의 편면에, 두께 9∼50미크론의 폴리아미드 필름을 라미네이트함과 함께, 내전해액성을 부여할 수 있는 적어도 두께 9∼50미크론의 폴리프로필렌, 말레인산 변성 폴리프로필렌, 에틸렌-아크릴레이트 공중합체 또는 아이오노머 수지의 필름을 가장 외측에 라미네이트한 포장재 총두께가 150미크론 이하인 전지 케이스용 포장재가 공지이다(특허문헌 1 참조).
일본 특개2000-123800호 공보
그런데, 축전 디바이스용 외장재의 히트 실(seal) 공정에서는, 대향하는 한 쌍의 외장재의 연부(緣部)끼리의 사이에 탭 리드를 개재시켜서 동시에 실(seal) 하게 되기 때문에, 높은 온도, 높은 압력, 긴 시간을 필요로 한다. 이와 같은 조건으로 히트 실을 행하면, 폴리아미드 수지층에 포함되는 분자량이 작은 화합물이 상기 히트 실 시(時)에 폴리아미드 수지층의 표면에 석출하여 실 바에 부착하여 서서히 퇴적하는 결과, 히트 실 조작을 반복하여 행하고 있으면 실 바의 부착 퇴적물(저분자량 화합물)에 의해 실 불량을 일으키기 쉽다는 문제가 있다. 또한, 부착 퇴적물을 제거하기 위해 빈번하게 실 바의 청소를 행하지 않으면 안 되고 생산성이 저하된다는 문제도 있다.
이와 같은 실 불량이 생기지 않도록 하기 위해, 폴리아미드 수지층의 외면에 폴리에스테르 수지층을 적층하는 수법도 생각되지만, 비용 증대를 초래하는데다가 성형성도 저하된다는 문제가 있다.
또한, 내측층의 열융착성 수지층의 융점이 낮은 것을 선정하여 히트 실 온도를 내린다는 안(案)도 생각되지만, 저융점의 열융착성 수지층을 사용하는 경우에는 실 후의 두께가 얇아져서 충분한 절연성을 얻기가 어려운 것이 우려된다.
또한, 전지 등의 축전 디바이스 분야에서는, 비용 저감을 위해 생산성을 향상시키는 것이 요구되어 있다.
본 발명은, 이러한 기술적 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 히트 실 시에 실 불량이 생기는 일 없이 실 할 수 있음과 함께, 실 바의 청소 빈도를 현저하게 저감할 수가 있어서 생산성을 향상할 수 있고, 내전해액성이 우수하고, 성형 후의 디라미네이션의 발생을 충분히 억제할 수 있는 성형용 포장재, 축전 디바이스용 외장 케이스 및 축전 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.
[1] 외측층으로서의 폴리부틸렌테레프탈레이트층과, 내측층으로서의 열융착성 수지층과, 이들 양층 사이에 배치된 금속박층을 포함하는 성형용 포장재에 있어서,
상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층과 상기 금속박층이 외측 접착제층을 통하여 접착되어 있고,
상기 외측 접착제층은, 폴리에스테르 폴리올과, 다관능 이소시아네이트 화합물과, 다가알코올을 포함하는 우레탄 접착제의 경화막으로 형성되고,
상기 폴리에스테르 폴리올은, 디카르본산 성분을 포함하고,
상기 디카르본산 성분은, 방향족 디카르본산을 함유하고, 상기 디카르본산 성분 중의 상기 방향족 디카르본산의 함유율이 40몰%∼80몰%이고,
상기 우레탄 접착제의 경화막의 영률이 70㎫∼400㎫이고,
상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층의 인장강도가, MD 방향에서 100㎫∼300㎫이고, TD 방향에서 100㎫∼300㎫인 것을 특징으로 하는 성형용 포장재.
[2] 상기 폴리에스테르 폴리올의 수평균분자량(數平均分子量)이 8000∼30000의 범위인 전항 1에 기재된 성형용 포장재.
[3] 상기 외측 접착제층은, 우레탄 결합, 에스테르 결합, 우레아 결합, 알로파네이트 결합 뷰렛 결합 및 아미드 결합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 결합을 포함하는 전항 1 또는 2에 기재된 성형용 포장재.
[4] 상기 우레탄 접착제에서, 상기 폴리에스테르 폴리올의 수산기(水酸基)의 몰수에 대한 상기 다관능 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기(基)의 몰수의 비율(당량비)이 2∼25인 전항 1∼3의 어느 한 항에 기재된 성형용 포장재.
[5] 전항 1∼4의 어느 한 항에 기재된 성형용 포장재의 성형체로 이루어지는 축전 디바이스용 외장 케이스.
[6] 축전 디바이스 본체부와,
전항 5에 기재된 축전 디바이스용 외장 케이스를 적어도 포함하는 외장 부재를 구비하고,
상기 축전 디바이스 본체부가, 상기 외장 부재로 외장되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 디바이스.
[7] 외측층으로서의 폴리부틸렌테레프탈레이트층과, 내측층으로서의 열융착성 수지층과, 이들 양층 사이에 배치된 금속박층을 포함하는 적층물로서, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층은, 인장강도가, MD 방향에서 100㎫∼300㎫이고, TD 방향에서 100㎫∼300㎫인 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지고, 상기 열융착성 수지층과 상기 금속박층이, 경화형 내측 접착제를 통하여 접착되고, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층과 상기 금속박층이, 폴리에스테르 폴리올과, 다관능 이소시아네이트 화합물과, 다가알코올을 포함하는 경화형 외측 접착제를 통하여 접착된 적층물을 준비하는 공정과,
상기 적층물을 37℃∼55℃의 온도로 가열 에이징 처리를 행함에 의해 상기 경화형 내측 접착제 및 상기 경화형 외측 접착제를 경화시키는 에이징 처리 공정을 포함하고,
상기 폴리에스테르 폴리올은, 디카르본산 성분을 포함하고,
상기 디카르본산 성분은, 방향족 디카르본산을 함유하고, 상기 디카르본산 성분 중의 상기 방향족 디카르본산의 함유율이 40몰%∼80몰%인 것을 특징으로 하는 성형용 포장재의 제조 방법.
[1]의 발명에서는, 외측층(기재층)으로서 폴리부틸렌테레프탈레이트층을 사용함과 함께, 외측 접착제층으로서 상기 특정한 접착제를 사용하고 있기 때문에, 기재층으로서 일반적으로 사용되고 있는 나일론층의 경우와 비교하여, 실 바의 청소 빈도를 현저하게 저감할 수가 있어서 생산성을 향상할 수 있고, 내전해액성에 우수하고, 또한 성형 후의 디라미네이션(박리)의 발생을 충분히 억제할 수 있다. 또한 상기 디카르본산 성분 중의 방향족 디카르본산의 함유율이 40몰%∼80몰%이기 때문에, 디라미네이션의 발생을 보다 충분히 억제할 수 있다. 또한, 우레탄 접착제의 경화막의 영률이 70㎫∼400㎫이기 때문에, 성형성 향상에 기여할 수 있음과 함께, 디라미네이션의 발생을 보다 한층 방지할 수 있다. 또한, 폴리부틸렌테레프탈레이트층의 인장강도가, MD 방향에서 100㎫∼300㎫이고, TD 방향에서 100㎫∼300㎫임에 의해, 성형성을 보다 향상시킬 수 있다.
[2]의 발명에서는, 수평균분자량이 8000∼30000의 폴리에스테르 폴리올이 사용되고 있기 때문에, 외측 접착제층의 접착 강도를 보다 증대시킬 수 있고, 성형성도 향상시킬 수 있다. 따라서, 성형 깊이가 보다 깊은 성형을 행하여도, 외측층과 금속박층 사이의 디라미네이션(박리)을 보다 충분히 방지할 수 있다.
[3]의 발명에서는, 외측 접착제층은, 상기 특정한 결합을 포함하기 때문에, 외측 접착제층의 접착 강도를 보다 증대시킬 수 있고, 성형성도 향상시킬 수 있다. 따라서, 성형 깊이가 보다 깊은 성형을 행하여도, 외측층과 금속박층 사이의 디라미네이션(박리)을 보다 충분히 방지할 수 있다.
[4]의 발명에서는, 접착제가 충분히 반응하기 때문에 접착 부족에 의한 외측층과 금속박층 사이의 디라미네이션을 보다 충분히 방지할 수 있다.
[5]의 발명에서는, 양호 상태로 실 할 수 있음과 함께, 디라미네이션의 발생을 충분히 억제할 수 있는 축전 디바이스용 외장 케이스를 제공할 수 있다.
[6]의 발명에서는, 양호 상태로 실이 이루어짐과 함께, 디라미네이션의 발생을 충분히 억제할 수 있는 외장 케이스를 이용하여 구성된 축전 디바이스를 제공할 수 있다.
[7]의 발명(제조 방법)에 의하면, 실 불량이 생기는 일 없이 히트 실 할 수 있음과 함께, 실 바의 청소 빈도를 현저하게 저감할 수가 있어서 생산성을 향상할 수 있고, 또한 성형 후의 디라미네이션(박리)의 발생을 충분히 억제할 수 있는 성형용 포장재를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 성형용 포장재의 한 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명에 관한 축전 디바이스의 한 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 3은 도 2의 축전 디바이스를 구성하는 포장재(평면형상의 것), 축전 디바이스 본체부 및 케이스(입체형상으로 성형된 성형체)를 히트 실하기 전의 분리한 상태에서 도시하는 사시도.
본 발명에 관한 성형용 포장재(1)의 한 실시 형태를 도 1에 도시한다. 이 성형용 포장재(1)는, 리튬 이온 2차 전지 등의 전지용 포장재로서 사용되는 것이다. 상기 성형용 포장재(1)는, 예를 들면, 디프드로잉 성형, 장출 성형 등의 성형에 제공되어 성형 케이스(10)로서 사용된다.(도 3 참조).
상기 성형용 포장재(1)는, 금속박층(4)의 일방의 면(상면)에 외측 접착제층(제1 접착제층)(5)을 통하여 폴리부틸렌테레프탈레이트층(외측층)(2)이 적층 일체화됨과 함께, 상기 금속박층(4)의 타방의 면(하면)에 내측 접착제층(제2 접착제층)(6)을 통하여 열융착성 수지층(내측층)(3)이 적층 일체화된 구성이다(도 1 참조).
본 발명에서, 상기 외측층(2)은, 포장재(1)로서 양호한 성형성을 확보하는 역할을 주로 담당하는 부재이다. 본 발명에서는, 상기 외측층(2)은, 폴리부틸렌테레프탈레이트층으로 형성되어 있다. 그리고 본 발명에서는, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층을 구성하는 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름으로서, MD 방향의 인장강도가 100㎫∼300㎫이고, TD 방향의 인장강도가 100㎫∼300㎫인 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한다. 이와 같은 특성을 구비한 폴리부틸렌테레프탈레이트층(외측층)(2)를 형성함에 의해, 성형성을 향상시킬 수 있다. 그중에서도, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층을 구성하는 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름으로서는, MD 방향의 인장강도가 100㎫∼200㎫이고, TD 방향의 인장강도가 100㎫∼200㎫인 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 「MD 방향」의 용어는, 롤형상(狀)의 필름에서의 감는 방향(흐름 방향 ; Machine Direction)을 의미하고, 상기 「TD 방향」의 용어는, 롤형상의 필름에서 폭방향(상기 흐름 방향에 대해 수직한 방향 ; Transverse Direction)을 의미한다.
상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층(외측층)(2)의 두께는, 10㎛∼80㎛인 것이 바람직하다. 상기 알맞은 하한치 이상으로 설정함으로써 포장재로서 충분한 강도를 확보할 수 있음과 함께, 상기 알맞은 상한치 이하로 설정함으로써 장출 성형시나 드로잉 성형시의 응력을 작게 할 수 있어서 성형성을 향상시킬 수 있다. 그중에서도, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층(2)의 두께는, 15㎛∼50㎛인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서, 상기 외측 접착제층(제1 접착제층)(5)은, 폴리에스테르 폴리올과, 다관능 이소시아네이트 화합물과, 다가알코올을 포함하는 우레탄 접착제의 경화층으로 형성된다.
상기 폴리에스테르 폴리올은, 예를 들면, 알코올 및 카르본산을 배합하여 축중합(縮重合) 반응을 행함에 의해 얻어진다. 즉, 상기 폴리에스테르 폴리올은, 알코올 성분과 카르본산 성분의 축중합체이다. 예를 들면, 다가알코올 및 디카르본산을 배합하여 축중합 반응을 210℃에서 20시간 행함에 의해, 상기 폴리에스테르 폴리올을 제조할 수 있다. 상기 다가알코올로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 네오펜틸글리콜, 에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올 등을 들 수 있다. 상기 카르본산으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 지방족 디카르본산, 방향족 디카르본산 등의 디카르본산 등을 들 수 있다. 상기 지방족 디카르본산으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 아디핀산, 호박산, 아디핀산, 스베린산, 세바신산 등을 들 수 있고, 상기 방향족 디카르본산으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌디카르본산, 무수프탈산 등을 들 수 있다.
상기 폴리에스테르 폴리올은, 상기 디카르본산 성분으로서 방향족 디카르본산을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 상기 디카르본산 성분에서의 방향족 디카르본산의 함유율은 40몰%∼80몰%인 것이 바람직하다. 40몰% 이상임으로써, 성형 깊이가 깊은 성형을 행한 경우에도, 외측층(2)과 금속박층(4)의 사이의 디라미네이션(박리)을 보다 충분히 방지할 수 있음과 함께, 80몰% 이하임으로써, 외측 접착제(제1 접착제)(5)의 밀착력을 충분히 확보할 수 있다. 그중에서도, 상기 디카르본산 성분에서의 방향족 디카르본산의 함유율은 50몰%∼70몰%인 것이 보다 바람직하다.
상기 폴리에스테르 폴리올로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 수평균분자량이 8000∼30000의 범위의 폴리에스테르 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. 수평균분자량이 8000 이상임으로써 외측 접착제층의 접착 강도를 보다 증대시킬 수 있음과 함께, 수평균분자량이 30000 이하임으로써 성형성도 향상시킬 수 있다. 그중에서도, 상기 폴리에스테르 폴리올의 수평균분자량은, 10000∼26000의 범위인 것이 특히 바람직하다.
상기 다관능 이소시아네이트 화합물(경화제)로서는, 지방족계, 지환족계, 방향족계의 각종 다관능 이소시아네이트 화합물을 사용할 수 있다. 상기 지방족계 다관능 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI) 등을 들 수 있고, 상기 지환족계 다관능 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면, 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 등을 들 수 있고, 상기 방향족계 다관능 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면, 트릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 등을 들 수 있다. 이들 다관능 이소시아네이트 화합물의 변성체라도 좋고, 예를 들면, 이소시아누레이트화, 카르보디이미드화, 폴리메릭화 등의 다량화 반응에 의한 다관능 이소시아네이트 변성체를 예시할 수 있다.
상기 다가알코올은, 1분자중에 알코올성 수산기를 2개 이상 갖는 알코올이다. 상기 다가알코올로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 트리메틸올프로판(TMP), 메틸펜탄디올, 디메틸부탄디올, 에틸렌글리콜, 글리세린, 카르비톨, 소르비톨 등을 들 수 있다. 상기 알코올성 수산기는, 상기 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 관능기이다.
상기 외측 접착제층(5)에서, 상기 폴리에스테르 폴리올의 수산기(OH)의 몰수에 대한 상기 다관능 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기(NCO)의 몰수의 비율(당량비[NCO]/[OH])은, 2∼25의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 그중에서도, 상기 당량비[NCO]/[OH]는 5∼20의 범위로 설정되는 것이 특히 바람직하다.
상기 외측 접착제층(제1 접착제층)(5)의 두께(건조 후의 두께)는, 1㎛∼6㎛로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 외측 접착제층(5)을 구성하는 우레탄 접착제의 경화막의 영률은 70㎫∼400㎫의 범위에 있을 필요가 있다. 영률이 70㎫ 이상임으로써, 외측 접착제층(5)의 내열성을 향상시킬 수 있고, 고온 환경하에서의 라미네이트 강도도 충분히 향상시킬 수 있음과 함께, 영률이 400㎫ 이하임으로써, 우레탄 접착제 경화막의 밀착력을 충분히 향상시킬 수 있고 성형 깊이가 깊은 성형을 행하여도 외측층(2)과 금속박층(4)의 사이에서 디라미네이션(박리)이 발생하는 것을 충분히 방지할 수 있다. 그중에서도, 상기 외측 접착제층(5)을 구성하는 우레탄 접착제 경화막의 영률은 140㎫∼300㎫의 범위인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 영률은, JIS K7127-1999에 준거하여 측정된 영률이다.
본 발명에서, 상기 금속박층(4)은, 성형용 포장재(1)에 산소나 수분의 침입을 저지하는 가스 배리어성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다. 상기 금속박층(4)으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 알루미늄박, 구리박, 철박 등을 들 수 있고, 알루미늄박이 일반적으로 사용된다. 상기 금속박층(4)의 두께는, 5㎛∼150㎛인 것이 바람직하다. 5㎛ 이상임으로써 금속박을 제조한 때의 압연시의 핀 홀 발생을 방지할 수 있음과 함께, 150㎛ 이하임으로써 장출 성형, 드로잉 성형 등의 성형시의 응력을 작게 할 수가 있어서 성형성을 향상시킬 수 있다. 그중에서도, 상기 금속박층(4)의 두께는, 20㎛∼100㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 금속박층(4)은, 적어도 내측의 면(내측 접착제층(6 측의 면)에, 화성 처리가 시행되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 화성 처리가 시행되어 있음에 의해 내용물(전지의 전해액 등)에 의한 금속박 표면의 부식을 충분히 방지할 수 있다. 예를 들면 다음과 같은 처리를 함에 의해 금속박에 화성 처리를 시행한다. 즉, 예를 들면, 탈지 처리를 행한 금속박의 표면에,
1) 인산과,
크롬산과,
불화물의 금속염 및 불화물의 비금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액
2) 인산과,
아크릴계 수지, 키토산 유도체 수지 및 페놀계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지와,
크롬산 및 크롬(Ⅲ)염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액
3) 인산과,
아크릴계 수지, 키토산 유도체 수지 및 페놀계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지와,
크롬산 및 크롬(Ⅲ)염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물과,
불화물의 금속염 및 불화물의 비금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액
상기 1)∼3) 중의 어느 하나의 수용액을 도공(塗工)한 후, 건조함에 의해, 화성 처리를 시행한다.
상기 화성 피막은, 크롬 부착량(편면당)으로서 0.1㎎/㎡∼50㎎/㎡가 바람직하고, 특히 2㎎/㎡∼20㎎/㎡가 바람직하다.
상기 열융착성 수지층(내측층 ; 실런트층)(3)은, 리튬 이온 2차 전지 등에서 사용되는 부식성이 강한 전해액 등에 대해서도 우수한 내약품성을 구비시킴과 함께, 성형용 포장재에 히트 실 성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다.
상기 열융착성 수지층(3)을 구성하는 수지로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아이오노머, 에틸렌아크릴산에틸(EEA), 에틸렌아크릴산메틸(EMA), 에틸렌메타크릴산메틸수지(EMMA), 에틸렌-아세트산비닐 공중합 수지(EVA), 무수말레인산 변성 폴리프로필렌, 무수말레인산 변성 폴리에틸렌 등을 들 수 있다.
상기 열융착성 수지층(3)의 두께는, 20㎛∼150㎛로 설정되는 것이 바람직하다. 20㎛ 이상으로 함으로써 충분한 히트 실 강도를 확보할 수 있음과 함께, 150㎛ 이하로 설정함으로써 박막화, 경량화에 이바지한다. 그중에서도, 상기 열융착성 수지층(3)의 두께는, 30㎛∼100㎛로 설정되는 것이 보다 바람직하다. 상기 열융착성 수지층(13)은, 열융착성 수지 미연신 필름층으로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 상기 열융착성 수지층(13)은, 단층이라도 좋고, 복층이라도 좋다.
상기 내측 접착제층(제2 접착제층)(6)으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 경화형 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 경화형 접착제로서는, 예를 들면, 열경화형 아크릴 접착제, 열경화형 산변성 폴리프로필렌 접착제, 열경화형 폴리우레탄계 접착제 등을 들 수 있다. 그중에서도, 열경화형 아크릴 접착제를 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 경화 촉진을 위한 가열 에이징 처리 온도를 낮게 할 수 있는(예를 들면 40℃) 이점이 있고, 이와 같이 낮게 할 수 있음에 의해 가열 에이징 처리에 의한 열융착성 수지층(3)의 백분(白粉) 발생을 충분히 방지할 수 있다는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 상기 내측 접착제층(6)의 두께(건조 후의 두께)는, 1㎛∼4㎛로 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 성형용 포장재(1)를 성형(디프드로잉 성형, 장출 성형 등)함에 의해, 외장 케이스(전지 케이스 등)(10)를 얻을 수 있다(도 2, 3 참조).
본 발명의 성형용 포장재(1)를 사용하여 구성된 축전 디바이스(30)의 한 실시 형태를 도 2에 도시한다. 이 축전 디바이스(30)는, 리튬 이온 2차 전지이다. 본 실시 형태에서는, 도 2, 3에 도시하는 바와 같이, 포장재(1)를 성형하여 얻어진 외장 케이스(10)와, 성형에 제공되는 일 없이 평면형상의 포장재(1)에 의해 외장 부재(15)가 구성되어 있다. 그러나, 본 발명의 포장재(1)를 성형하여 얻어진 외장 케이스(10)의 수용 오목부 내에, 개략 직방체형상의 축전 디바이스 본체부(전기 화학 소자 등)(31)이 수용되고, 그 축전 디바이스 본체부(31)의 위에, 상기 평면형상의 포장재(1)가 그 내측층(3)측을 내방(內方)(하측)으로 하여 배치되고, 그 평면형상 외장재(1)의 내측층(3)(최내층(7))의 주연부와, 상기 외장 케이스(10)의 플랜지부(봉지용 주연부)(29)의 내측층(3)(최내층(7))이 히트 실에 의해 실 접합되어 봉지(封止)됨에 의해, 본 발명의 축전 디바이스(30)가 구성되어 있다(도 2, 3 참조). 또한, 상기 외장 케이스(10)의 수용 오목부의 내측의 표면은, 내측층(3)(최내층(7))으로 되어 있고, 수용 오목부의 외면이 기재층(외측층)(2)으로 되어 있다(도 3 참조).
도 2에서, 39는, 상기 포장재(1)의 주연부와, 상기 외장 케이스(10)의 플랜지부(봉지용 주연부)(29)가 접합(용착)된 히트 실 부이다. 또한, 상기 축전 디바이스(30)에서, 축전 디바이스 본체부(31)에 접속된 탭 리드의 선단부가, 외장 부재(15)의 외부에 도출되어 있지만, 도시는 생략하고 있다.
상기 축전 디바이스 본체부(31)로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 전지 본체부, 커패시터 본체부, 콘덴서 본체부 등을 들 수 있다.
상기 히트 실 부(39)의 폭은, 0.5㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 0.5㎜ 이상으로 함으로써 봉지를 확실하게 행할 수 있다. 그중에서도, 상기 히트 실 부(39)의 폭은, 3㎜∼15㎜로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 외장 부재(15)가, 포장재(1)를 성형하여 얻어진 외장 케이스(10)와, 평면형상의 포장재(1)로 이루어지는 구성이었지만(도 2, 3 참조), 특히 이와 같은 조합으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 한 쌍의 외장 케이스(10)로 이루어지는 구성이라도 좋다.
다음에, 본 발명에 관한, 성형용 포장재의 제조 방법에 관해 설명한다.
우선, 인장강도가, MD 방향에서 100㎫∼300㎫이고, TD 방향에서 100㎫∼300㎫인 폴리부틸렌테레프탈레이트(층)(2)와, 열융착성 수지층(내측층)(3)과, 이들 양층 사이에 배치된 금속박층(4)을 포함하는 적층물로서, 상기 열융착성 수지층(3)과 상기 금속박층(4)이, 경화형 내측 접착제를 통하여 접착되고, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층(2)과 상기 금속박층(4)이, 폴리에스테르 폴리올과, 다관능 이소시아네이트 화합물과, 다가알코올을 포함하는 열경화형 외측 접착제를 통하여 접착된 적층물을 준비한다(준비 공정).
상기 폴리에스테르 폴리올로서, 상기 다관능 이소시아네이트 화합물로서, 상기 다가알코올로서, 각각 어떤 물질을 사용하는지 등에 관해서는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 경화형 내측 접착제로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열경화형 아크릴 접착제, 열경화형 산변성 폴리프로필렌 접착제, 열경화형 폴리우레탄계 접착제 등을 들 수 있고, 그중에서도, 열경화형 아크릴 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
다음에, 상기 적층물에서의 상기 경화형 내측 접착제 및 상기 경화형 외측 접착제를 경화시키는 것인데, 바람직하게는, 상기 적층물을 37℃∼55℃의 범위의 온도로 가열 처리를 행함에 의해 상기 경화형 내측 접착제 및 상기 경화형 외측 접착제를 경화시킨다(에이징 처리 공정). 상기 에이징 처리 공정을 경유하여, 본 발명의 성형용 포장재(1)를 얻을 수 있다. 상기 가열 처리는 38℃∼52℃에서 행하는 것이 특히 바람직하다.
상기 가열 처리(가열 에이징 처리)의 시간은, 특히 한정되는 것은 아니지만, 경화형 내측 접착제로서 열경화형 아크릴 접착제를 사용하는 경우에는 상기 가열 처리는 3일간∼15일간 행하는 것이 바람직하고, 경화형 내측 접착제로서 열경화형 산변성 폴리프로필렌 접착제를 사용하는 경우에는 상기 가열 처리는 3일간∼15일간 행하는 것이 바람직하고, 경화형 내측 접착제로서 열경화형 폴리우레탄계 접착제를 사용하는 경우에는 상기 가열 처리는 3일간∼15일간 행하는 것이 바람직하다.
실시례
다음에, 본 발명의 구체적 실시례에 관해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시례의 것에 특히 한정되는 것이 아니다.
<실시례 1>
두께 35㎛의 알루미늄박(JIS H4160에 규정되는 A8079의 알루미늄박)(4)의 양면에, 인산, 폴리아크릴산(아크릴계 수지), 크롬(Ⅲ)염 화합물, 물, 알코올로 이루어지는 화성 처리액을 도포한 후, 180℃에서 건조를 행하여, 화성 피막을 형성하였다. 이 화성 피막의 크롬 부착량은 편면당 10㎎/㎡였다.
다음에, 상기 화성 처리 완료 알루미늄박(4)의 일방의 면에, 수평균분자량 15000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부, 트릴렌디이소시아네이트(TDI) 25질량부, 트리메틸올프로판(TMP) 10질량부를 함유하는 열경화형 외측 접착제를 외측 접착제(층)(5)로서 건조 후의 질량이 3.5g/㎡가 되도록 도포하였다.
상기 폴리에스테르 폴리올은, 아디핀산(지방족 디카르본산) 40몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 60몰부로 이루어지는 디카르본산 성분과, 네오펜틸글리콜 30몰부, 에틸렌글리콜 30몰부 및 1,6-헥산디올 40몰부로 이루어지는 다가알코올 성분을 혼합하여 210℃에서 20시간 축중합 반응시켜서 얻어진 폴리에스테르 폴리올이다. 따라서, 상기 디카르본산 성분 중의 방향족 디카르본산의 함유율은, 60몰%이다.
또한, 상기 열경화형 외측 접착제에서, 폴리에스테르 폴리올의 수산기(OH)의 몰수에 대한 트릴렌디이소시아네이트(TDI)의 이소시아네이트기(NCO)의 몰수의 비율(당량비[NCO]/[OH])은, 10이였다.
상기 알루미늄박(4)의 일방의 면의 외측 접착제 도포면에, MD 방향의 인장강도가 190㎫, TD 방향의 인장강도가 180㎫인 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름(두께 25㎛)(2)을 맞겹쳐서 첩합(貼合)하였다.
다음에, 상기 알루미늄박(4)의 타방의 면에, 열경화형 아크릴 접착제로 이루어지는 내측 접착제를 건조 후의 질량이 2.5g/㎡가 되도록 도포한 후, 그 내측 접착제 도포면에, 두께 40㎛의 미연신 폴리프로필렌 필름(3)을 첩합함에 의해, 적층물을 얻었다.
상기 적층물을 40℃ 환경하에 9일간 정치하여 가열 에이징 처리를 행함에 의해, 열경화형 외측 접착제 및 열경화형 내측 접착제를 동시에 경화시켜서, 외측 접착제층(5) 및 내측 접착제층(6)을 형성시켜서, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 2>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 55몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 45몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 12000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 3>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 25몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 75몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 24000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 4>
수평균분자량이 9000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 2와 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 5>
수평균분자량이 29000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 3과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 6>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 50몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 50몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 5000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 7>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산)45몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 55몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 8000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 8>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 30몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 70몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 28000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 9>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 25몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 75몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 32000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 10>
당량비[NCO]/[OH]를 5로 변경한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 11>
당량비[NCO]/[OH]를 20으로 변경한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 12>
트리메틸올프로판(TMP) 10질량부에 대신하여, 에틸렌글리콜(EG) 10질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 13>
트리메틸올프로판(TMP) 10질량부에 대신하여, 글리세린 10질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<실시례 14>
트릴렌디이소시아네이트(TDI) 25질량부에 대신하여, 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 25질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 성형용 포장재(1)를 얻었다.
<비교례 1>
MD 방향의 인장강도가 190㎫, TD 방향의 인장강도가 180㎫인 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 대신하여, MD 방향의 인장강도가 250㎫, TD 방향의 인장강도가 290㎫인 2축연신 나일론 필름을 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 2>
MD 방향의 인장강도가 190㎫, TD 방향의 인장강도가 180㎫인 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 대신하여, MD 방향의 인장강도가 240㎫, TD 방향의 인장강도가 240㎫인 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 3>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 70몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 30몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 9000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 4>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 10몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 90몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 28000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 5>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 50몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 50몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 10000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 6>
디카르본산 성분으로서, 아디핀산(지방족 디카르본산) 30몰부 및 이소프탈산(방향족 디카르본산) 70몰부로 이루어지는 디카르본산 성분을 사용하여 얻어진 수평균분자량 20000의 폴리에스테르 폴리올 100질량부를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 7>
외측 접착제로서, 산변성 폴리올레핀 수지를 함유하는 열경화형 올레핀 외측 접착제를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 8>
외측 접착제로서, 메타아크릴레이트계 수지를 함유하는 열경화형 아크릴 외측 접착제를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 9>
외측 접착제로서, 비스페놀A형 에폭시계 수지를 함유하는 열경화형 에폭시 외측 접착제를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 10>
MD 방향의 인장강도가 190㎫, TD 방향의 인장강도가 180㎫인 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 대신하여, MD 방향의 인장강도가 70㎫, TD 방향의 인장강도가 70㎫인 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
<비교례 11>
MD 방향의 인장강도가 190㎫, TD 방향의 인장강도가 180㎫인 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 대신하여, MD 방향의 인장강도가 340㎫, TD 방향의 인장강도가 340㎫인 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 성형용 포장재를 얻었다.
또한, 표 1 중에 표시한 「외측 접착제의 경화막의 영률」 및 「폴리부틸렌테레프탈레이트층의 인장강도」는, 이하의 측정법에 의해 측정하는 것이다.
<영률 측정법>
실시례, 비교례에서 사용한 각 외측 접착제를 열경화시킨 경화막의 영률(㎫)을 JIS K7127-1999에 준거하여 측정하였다. 구체적으로는, 각 외측 접착제를 유리판의 위에 50㎛의 두께로 도포한 후, 40℃에서 11일간 가열 에이징 처리를 행하여, 외측 접착제를 열경화시켜 두께 46㎛의 경화물을 얻었다. 상기 경화물을 유리판에서 벗긴 후, 폭 15㎜×길이 100㎜의 크기로 절출하여 시험편을 제작하고, 시마즈제작소제 스트로그라프(AGS-5kNX)를 사용하고 인장 속도 200㎜/분으로 상기 시험편의 인장 시험을 행하여 영률(㎫)을 측정하였다.
<폴리부틸렌테레프탈레이트층의 인장강도의 측정법>
실시례, 비교례에서 사용한 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(외측층 형성용)를 압출 성형에 의해 두께 25㎛의 필름을 얻은 후, 이 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름을 TD 방향, MD 방향의 각각의 방향에 따라 길이 150㎜×폭 10㎜의 크기로 절출한 각 시험편에 관해, JIS K7127-1999에 준거하여 척 간격 100㎜, 시험 속도 200㎜/분으로 인장시험을 행하여 인장강도(㎫)를 구하였다.
[표 1]
Figure pct00001
[표 2]
Figure pct00002
상기한 바와 같이 하여 얻어진 각 성형용 포장재에 관해, 하기 평가법에 의거하여 평가를 행하였다.
<성형성 평가법>
주식회사 아마다제의 디프드로잉 성형구(成形具)를 이용하여 성형용 포장재에 대해 세로 55㎜×가로 35㎜×각(各) 깊이의 개략 직방체형상(하나의 면이 개방된 개략 직방체형상)으로 디프드로잉 성형을 행하고, 즉 성형 깊이를 바꾸어서 디프드로잉 성형을 행하고, 얻어진 성형체에서의 코너부에서의 핀 홀 및 균열의 유무를 조사하고, 이와 같은 핀 홀 및 균열이 발생하지 않는 「최대 성형 깊이(㎜)」를 조사하여, 하기 판정 기준에 의거하여 평가하였다. 또한, 핀 홀이나 균열의 유무는, 암실에서 광투과법으로 조사하였다.
(판정 기준)
「○」 … 핀 홀 및 균열이 발생하지 않는 최대 성형 깊이가 5㎜ 이상이다
「△」 … 핀 홀 및 균열이 발생하지 않는 최대 성형 깊이가 3.5㎜ 이상 5㎜ 미만이다
「×」 … 핀 홀 및 균열이 발생하지 않는 최대 성형 깊이가 3.5㎜ 미만이다.
<실 후의 외관 특성 평가법>(성형 깊이가 깊은 성형을 행한 경우의 외관의 디라미네이션 발생의 유무의 평가)
성형 깊이가 깊은 성형으로서, 상기 디프드로잉 성형구를 이용하여 성형용 포장재에 대해 세로 55㎜×가로 35㎜×5㎜의 개략 직방체형상(하나의 면이 개방된 개략 직방체형상)으로 디프드로잉 성형을 행하였다. 이때, 내열성 수지층(2)이 성형체의 외측이 되도록 성형을 행하였다. 각 실시례, 각 비교례마다 각각 2개의 성형체를 제작하고, 2개의 성형체(10)의 플랜지부(봉지용 주연부 ; 도 2 참조)(29)끼리를 접촉시켜서 맞붙여서 170℃×6초간 히트 실을 행한 후, 육안 관찰에 의해 히트 실 부(39)에서의 디라미네이션(박리) 발생의 유무 및 외관의 들뜸(浮き)의 유무를 조사하고, 하기 판정 기준에 의거하여 평가하였다.
(판정 기준)
「○」 … 디라미네이션(박리)이 인정되지 않고, 또한 외관의 들뜸도 인정되지 않았다(합격)
「△」 … 약간의 디라미네이션(박리)이 드물게 발생하는 것이 있지만, 실질적으로는 디라미네이션(박리)이 없고, 또한 외관의 들뜸도 없었다(합격)
「×」 … 디라미네이션(박리)이 발생하고 있고, 외관의 들뜸도 있다(불합격).
<내열성 평가법>
성형용 포장재를 폭 15㎜×길이 100㎜의 작은 직사각형(短冊形)으로 커트하여 시험편으로 하였다. 이 시험편을 2장 작성하고, 이들2장의 시험편을 내측층(열융착성 수지층)(3)끼리가 접촉하도록 맞붙여서 그 전면(전 영역)에 히트 실을 행하고 열 봉지부(히트 실)를 형성하였다. 상기 히트 실은, 테스터산업주식회사제의 히트 실 장치(TP-701-A)를 이용하여, 실 압(壓) 0.2㎫(게이지 표시압), 225℃, 2초간의 편면 가열에 의해 행하였다. 히트 실 후의 열봉지부의 표면을 관찰하여, 하기 판정 기준에 의거하여 평가하였다.
(판정 기준)
「○」 … 변화 없음(합격)
「△」 … 미세한 주름이 발생하는 정도이다(합격)
「×」 … 표면이 백화 또는 용융 부분이 발생하였다(불합격).
표로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시례 1∼14의 성형용 포장재는, 성형 깊이가 깊은 성형을 행하여도 핀 홀이나 크랙이 발생하지 않고 우수한 성형성을 구비하고 있는데다가, 성형 깊이가 깊은 성형을 행하여도 디라미네이션(박리)을 억제할 수 있고, 내열성에도 우수하고 있다.
이에 대해, 본 발명의 특허청구의 범위의 규정범위를 일탈한 비교례 1∼11에서는, 적어도 어느 하나의 평가가 「×」(뒤떨어져 있다)의 평가였다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 관한 성형용 포장재는, 노트 퍼스널 컴퓨터용, 휴대 전화용, 차량탑재용, 정치형의 리튬 이온 폴리머 2차 전지 등의 전지의 포장재로서 알맞게 사용되고, 이 이외에도, 식품의 포장재, 의약품의 포장재로서 알맞지만, 특히 이들의 용도로 한정되는 것이 아니다. 그중에서도, 전지용 포장재로서 특히 알맞다.
본 발명의 축전 디바이스용 외장 케이스는, 노트 퍼스널 컴퓨터용, 휴대 전화용, 차량탑재용, 정치형의 리튬 이온 폴리머 2차 전지 등의 전지의 외장 케이스로서 알맞게 사용되지만, 특히 이들의 용도로 한정되는 것이 아니다.
본 출원은, 2017년 9월 14일자로 출원된 일본 특허출원 특원2017-176419호의 우선권 주장을 수반하는 것이고, 그 개시 내용은, 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.
여기서 사용된 용어 및 설명은, 본 발명에 관한 실시 형태를 설명하기 위해 사용되는 것이고, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니다. 본 발명은, 청구의 범위 내라면, 그 정신을 일탈하는 것이 아닌 한 어떠한 설계적 변경도 허용하는 것이다.
1 : 성형용 포장재
2 : 폴리부틸렌테레프탈레이트층(외측층)
3 : 열융착성 수지층(내측층)
4 : 금속박층
5 : 외측 접착제층
6 : 내측 접착제층
10 : 외장 케이스
15 : 외장 부재
30 : 축전 디바이스
31 : 축전 디바이스 본체부

Claims (7)

  1. 외측층으로서의 폴리부틸렌테레프탈레이트층과, 내측층으로서의 열융착성 수지층과, 이들 양층 사이에 배치된 금속박층을 포함하는 성형용 포장재에 있어서,
    상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층과 상기 금속박층이 외측 접착제층을 통하여 접착되어 있고,
    상기 외측 접착제층은, 폴리에스테르 폴리올과, 다관능 이소시아네이트 화합물과, 다가알코올을 포함하는 우레탄 접착제의 경화막으로 형성되고,
    상기 폴리에스테르 폴리올은, 디카르본산 성분을 포함하고,
    상기 디카르본산 성분은, 방향족 디카르본산을 함유하고, 상기 디카르본산 성분 중의 상기 방향족 디카르본산의 함유율이 40몰%∼80몰%이고,
    상기 우레탄 접착제의 경화막의 영률이 70㎫∼400㎫이고,
    상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층의 인장강도가, MD 방향에서 100㎫∼300㎫이고, TD 방향에서 100㎫∼300㎫인 것을 특징으로 하는 성형용 포장재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 폴리올의 수평균분자량이 8000∼30000의 범위인 것을 특징으로 하는 성형용 포장재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 외측 접착제층은, 우레탄 결합, 에스테르 결합, 우레아 결합, 알로파네이트 결합 뷰렛 결합 및 아미드 결합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형용 포장재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우레탄 접착제에서, 상기 폴리에스테르 폴리올의 수산기의 몰수에 대한 상기 다관능 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 몰수의 비율(당량비)이 2∼25인 것을 특징으로 하는 성형용 포장재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 성형용 포장재의 성형체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 축전 디바이스용 외장 케이스.
  6. 축전 디바이스 본체부와,
    제5항에 기재된 축전 디바이스용 외장 케이스를 적어도 포함하는 외장 부재를 구비하고,
    상기 축전 디바이스 본체부가, 상기 외장 부재로 외장되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 디바이스.
  7. 외측층으로서의 폴리부틸렌테레프탈레이트층과, 내측층으로서의 열융착성 수지층과, 이들 양층 사이에 배치된 금속박층을 포함하는 적층물로서, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층은, 인장강도가, MD 방향에서 100㎫∼300㎫이고, TD 방향에서 100㎫∼300㎫인 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지고, 상기 열융착성 수지층과 상기 금속박층이, 경화형 내측 접착제를 통하여 접착되고, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트층과 상기 금속박층이, 폴리에스테르 폴리올과, 다관능 이소시아네이트 화합물과, 다가알코올을 포함하는 경화형 외측 접착제를 통하여 접착된 적층물을 준비하는 공정과,
    상기 적층물을 37℃∼55℃의 온도로 가열 에이징 처리를 행함에 의해 상기 경화형 내측 접착제 및 상기 경화형 외측 접착제를 경화시키는 에이징 처리 공정을 포함하고,
    상기 폴리에스테르 폴리올은, 디카르본산 성분을 포함하고,
    상기 디카르본산 성분은, 방향족 디카르본산을 함유하고, 상기 디카르본산 성분 중의 상기 방향족 디카르본산의 함유율이 40몰%∼80몰%인 것을 특징으로 하는 성형용 포장재의 제조 방법.
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