KR20220032515A

KR20220032515A - 실란트 필름

Info

Publication number: KR20220032515A
Application number: KR1020217038563A
Authority: KR
Inventors: 미츠오 도만; 토시우미 타츠키; 마사토시 오쿠라; 나오코 타무라
Original assignee: 도레이 필름 카코우 가부시키가이샤
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2022-03-15
Also published as: JPWO2021006069A1; JP6855654B1; CN113874210B; CN113874210A; TW202116964A; WO2021006069A1

Abstract

기재층과, 그 적어도 일방의 면에 수지층 A를 갖는 실란트 필름이며, 활제를 함유하고, 상기 수지층 A 표면의 산술 평균 굴곡 Wa가 0.050㎛ 이상인 실란트 필름 및 그것을 사용한 축전 디바이스용 외장재이다.

Description

실란트 필름

본 발명은 스마트폰, 태블릿 등의 휴대폰 기기에 사용되는 전지나 콘덴서, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 풍력 발전, 태양광 발전, 야간 전기의 축전용에 사용되는 전지나 콘덴서 등의 축전 디바이스용의 외장재나 식품 포장재에 이용되는 실란트 필름에 관한 것이다.

최근 스마트폰, 태블릿 단말 등의 모바일 전기 기기의 박형화, 경량화에 따라 이들에 탑재되는 리튬 이온 2차 전지, 리튬 폴리머 2차 전지 전지, 리튬 이온 커패시터, 전기 2중층 콘덴서 등의 축전 디바이스의 외장재로서는 종래의 금속 캔 대신에 내열성 수지층/접착제층/금속박층/접착제층/열가소성 수지층(내측 실링층)으로 이루어지는 적층체가 사용되어 있다. 상기 열가소성 수지층을 외장재에 형성하는 방법으로서 일방의 면에 실란트층을 형성한 실란트 필름을 준비하고, 실란트 필름의 실란트층이 아닌 면과 금속박층을 접착제를 사용하여 접합하는 방법(드라이 라미네이트법)을 들 수 있다.

상기 적층체에 대하여 돌출 성형이나 딥드로잉 성형이 행해짐으로써 직방체형상 등의 입체형상으로 성형된다. 이러한 입체형상으로 성형함으로써 축전 디바이스 본체부를 수용하기 위한 수용 공간을 확보할 수 있다.

이러한 입체형상에 핀홀이나 파단 등 없이 양호 상태로 성형하기 위해서는 내측 실링층 표면의 슬라이딩성을 향상시키는 것이 요구된다. 내측 실링층 표면의 슬라이딩성을 향상시켜서 양호한 성형성을 확보하는 방법으로서 내측 실링층에 활제, 무기 입자, 활제와 폴리에틸렌 입자의 조면화재를 함유시키는 방법이 공지이다(특허문헌 1, 2 참조).

상기 어느 기술에 있어도 내측 실링층의 표면의 슬라이딩성을 향상시킬 수 있어서 양호한 성형성을 확보할 수 있다.

일본 특허공개 2019-61938호 공보 일본 특허공개 2018-73639호 공보

그러나 드라이 라미네이트법에 의해 외장재를 작성할 경우에 내측 실링층의 표면의 슬라이딩성을 향상시키기 위해 실란트 필름에 다량의 활제를 함유시킨 구성으로는 외장재(적층재)의 생산 공정에서의 가온 유지 시간이나 보관 기간에 의해 표면 활제 석출량의 컨트롤이 어렵고, 성형 시의 미끄럼성은 좋지만 활제가 표면에 과도하게 석출되기 때문에 외장재의 성형 시에 성형 금형의 성형면에 활제가 부착 퇴적해 가서 백분(활제에 의한 백분)이 발생하고, 금형이나 권체로 했을 때에 접촉하는 외장재의 최외층, 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤을 오염시킨다는 문제가 있었다.

또한, 무기 입자를 함유시킨 구성에서는 외장재의 성형 가공 시에 무기 입자가 탈락되거나 금형을 상처 입히거나 한다는 문제가 있었다. 활제와 폴리에틸렌 입자의 조면화재를 병용한 구성에서는 금형의 오염은 억제할 수 있지만 실란트 필름을 용융 압출 성형하는 과정에서 겔을 생성하고, 제품의 외관을 손상시키거나 폴리에틸렌 입자와 실란트 필름을 구성하는 수지의 상용성이 낮아 드로잉 깊이를 깊게 해 가면 딥드로잉 성형 가공 시에 백화된다는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 기술적 배경으로 감안하여 이루어진 것이며, 금형이나 외장재의 최외층, 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤과 접촉했을 때에 상대재를 오염시키기 어렵고, 또한 외관이 우수하고, 딥드로잉 성형 가공 시에 백화되기 어려운 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제는 이하에 의해 해결 가능하다.

기재층과, 그 적어도 일방의 면에 수지층 A를 갖는 실란트 필름이며, 활제를 함유하고, 수지층 A 표면의 산술 평균 굴곡 Wa가 0.050㎛ 이상인 실란트 필름 및 그것을 사용한 축전 디바이스용 외장재.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면 상술한 과제를 감안하여 금형이나 외장재의 최외층, 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤과 접촉했을 때에 상대재를 오염시키기 어렵고, 또한 외관이 우수하며, 딥드로잉 성형 시에도 백화되기 어려운 실란트 필름 및 축전 디바이스용 외장재를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 단, 본 발명은 이하 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실란트 필름은 기재층과, 그 적어도 일방의 면에 수지층 A를 갖는다. 또한, 본 발명의 실란트 필름이 갖는 수지층 A란 최외층이 되는 2개의 층 중 표면의 산술 평균 굴곡 Wa(이하, 간단히 Wa라고 기재하는 경우도 있다)가 높은 쪽의 층을 가리킨다. 상기 수지층 A 표면의 산술 평균 굴곡 Wa는 0.050㎛ 이상이다. 또한, 여기에서의 산술 평균 굴곡 Wa란 후술하는 조건에 의해 측정된 값을 가리킨다. 산술 평균 굴곡 Wa는 0.060㎛ 이상이 보다 바람직하고, 0.080㎛ 이상이 더 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.10㎛ 이상이다. 산술 평균 굴곡 Wa가 0.050㎛보다 작을 경우에는 수지층 A 표면에 석출한 활제가 성형에 사용하는 금형, 외장재를 권체로 했을 때의 수지층 A 표면과 반대의 면이나 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤에 과도하게 전사되어 오염되는 경우가 있다. 산술 평균 굴곡 Wa의 상한은 특별히 설정하지 않지만 바람직하게는 5.0㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.40㎛ 이하, 더 바람직하게는 0.17㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.12㎛ 이하이다. 수지층 A 표면의 Wa가 지나치게 높아지면 딥드로잉 성형 시에 수지층 A 표면이 깎여버리는 경우가 있다.

본 발명의 실란트 필름의 크실렌 가용분은 실란트 필름 전체를 100질량%로 했을 때에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 5.0질량% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 여기에서 본 발명에 있어서의 GPC 분자량이란 후술하는 조건에 의해 측정되는 크실렌 가용분의 GPC 중량 평균 분자량을 가리킨다. 상기 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분의 함유량의 하한은 7.0질량%인 것이 더 바람직하다. 상기 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분의 함유량의 상한은 특별히 설정하지 않지만 50질량% 이하인 것이 바람직하다. GPC 분자량이 300,000 이상인 성분의 함유량이 5.0질량% 이상임으로써 수지층 A의 Wa가 충분히 높아지고, 성형에 사용하는 금형, 외장재를 권체로 했을 때의 수지층 A 표면과 반대의 면이나 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤의 오염을 억제할 수 있다. GPC 분자량이 300,000 이상인 성분의 함유량이 50질량%보다 많으면 실란트 필름을 권체로 했을 때에 블록킹하기 쉬워지는 경우가 있다.

본 발명의 실란트 필름의 크실렌 가용분은 주성분이 에틸렌·프로필렌 고무인 것이 바람직하다. 또한, 주성분이 에틸렌·프로필렌 고무이다란 크실렌 가용분 전체의 질량을 100질량%로 했을 때에 50질량% 이상이 에틸렌·프로필렌 고무인 것을 의미한다. 크실렌 가용분의 주성분이 에틸렌·프로필렌 고무임으로써 상기 수지층 A에 사용하는 데에 적합한 원료인 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체와의 상용성이 높아지고, 백화나 딥드로잉 성형 시의 수지층 A의 파단을 억제하는 것이 용이해진다. 특히, GPC 분자량이 300,000 이상인 크실렌 가용분을 포함하는, 소위 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(블록 코폴리머)에는 크실렌 가용분으로서 GPC 분자량이 300,000 이상인 에틸렌·프로필렌 고무가 잘 분산된 상태로 포함되어 있으며, 수지층 A 표면의 Wa를 균일하게 높게 하는 점에서 GPC 분자량이 300,000 이상인 에틸렌·프로필렌 고무를 포함하는 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 사용한다. 그리고 본 발명의 실란트 필름 전체의 질량을 100질량%로 했을 때에 크실렌 가용분으로서 GPC 분자량이 300,000 이상인 에틸렌·프로필렌 고무를 5.0질량% 이상 함유하도록 조정하는 것이 바람직하다. GPC 분자량이 300,000 이상인 에틸렌·프로필렌 고무의 함유량을 조정할 때에 사용하는 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체는 Wa를 높게 하는 관점으로부터 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체 전체의 질량을 100질량%로 했을 때에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 2.5질량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체 전체의 질량을 100질량%로 했을 때에 GPC 분자량이 300,000 이상인 에틸렌·프로필렌 고무를 2.5질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다. GPC 분자량이 300,000 이상인 에틸렌·프로필렌 고무를 2.5질량% 이상 포함함으로써 Wa를 조정하기 위해서 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 사용할 때에 열실링했을 때의 실링 강도의 감소나 백화를 억제하면서 성형에 사용하는 금형, 외장재를 권체로 했을 때의 수지층 A 표면과 반대의 면이나 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤의 오염을 억제하는 것이 용이해진다.

본 발명의 실란트 필름의 크실렌 가용분에 있어서 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분은 실란트 필름의 수지층 A 또는 기재층의 적어도 일방에 포함되는 것이 바람직하다. 수지층 A 또는 기재층의 적어도 일방에 포함됨으로써 수지층 A 표면의 Wa를 0.050㎛ 이상으로 조정하는 것이 용이해진다.

상기 수지층 A를 구성하는 주된 원료는 열가소성 수지인 것이 바람직하다. 열가소성 수지로서는 특별히 한정되지 않지만 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 직쇄형상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌·α-올레핀코폴리머, 프로필렌·α-올레핀코폴리머, 에틸렌계 코폴리머, 4-메틸-1-펜텐계 코폴리머, 에틸렌·프로필렌디엔 고무, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체(이하, EVA라고 생략하는 경우가 있다), 에틸렌·프로피온산 비닐 공중합체, 에틸렌·부탄산 비닐 공중합체 등의 에틸렌과 카르복실산 비닐의 공중합체, 에틸렌·메틸아크릴레이트 공중합체(EMA), 에틸렌·에틸아크릴레이트 공중합체(EEA), 에틸렌·부틸아크릴레이트 공중합체(EBA), 에틸렌·메틸메타크릴레이트 공중합체(EMMA) 등의 에틸렌과 α, β-불포화 카르복실산 알킬에스테르의 공중합체나, 이들에 무수 말레산을 공중합한 것 등을 들 수 있지만 실링 강도의 관점으로부터 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 수지층 A 표면의 산술 평균 굴곡 Wa의 관점으로부터 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체와, 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 병용하는 것이 보다 바람직하고, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체와, 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체와, 에틸렌·α-올레핀코폴리머, 프로필렌·α-올레핀코폴리머 또는 에틸렌계 코폴리머를 함께 사용하는 것이 특히 바람직하다. 수지층 A 전체의 질량을 100질량%로 했을 때의 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 함유량에 대해서는 특별히 한정되지 않지만 산술 평균 굴곡 Wa의 관점으로부터 하한은 10질량%인 것이 바람직하고, 실링 강도의 관점으로부터 상한은 40질량%인 것이 바람직하다. 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 함유량이 10질량%보다 적으면 충분한 산술 평균 굴곡 Wa가 얻어지지 않을 경우가 있다. 또한, 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 함유량이 40질량%보다 많으면 실링 강도가 부족해서 축전 디바이스용 외장재로서 사용했을 때에 내부의 전해액이 샐 경우가 있다. 수지층 A 전체의 질량을 100질량%로 했을 때의 에틸렌·α-올레핀코폴리머, 프로필렌·α-올레핀코폴리머 또는 에틸렌계 코폴리머의 함유량에 대해서는 특별히 한정되지 않지만 산술 평균 굴곡 Wa의 관점으로부터 하한은 3질량%인 것이 바람직하고, 5질량%인 것이 보다 바람직하고, 실링 강도의 관점으로부터 상한은 50질량%인 것이 바람직하다. 에틸렌·α-올레핀코폴리머, 프로필렌·α-올레핀코폴리머 또는 에틸렌계 코폴리머의 함유량을 3질량% 이상으로 함으로써 충분한 산술 평균 굴곡 Wa를 얻는 것이 용이해진다. 또한, 에틸렌·α-올레핀코폴리머, 프로필렌·α-올레핀코폴리머 또는 에틸렌계 코폴리머의 함유량이 50질량%보다 많으면 블록킹하는 경우가 있다.

상기 실란트 필름의 기재층을 구성하는 원료는 특별히 한정되는 것은 아니지만 열가소성 수지인 것이 바람직하고, 폴리올레핀인 것이 보다 바람직하다. 폴리올레핀으로서는 특별히 한정되지 않지만 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이나 직쇄형상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌·α-올레핀코폴리머, 프로필렌·α-올레핀코폴리머, 에틸렌계 코폴리머, 4-메틸-1-펜텐계 코폴리머, 에틸렌·프로필렌디엔 고무, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 그 중에서도 딥드로잉 성형 시의 백화 억제의 관점으로부터 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 주로 해서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 수지층 A에는 슬라이딩성을 높이기 위해서 입자를 함유해도 좋다. 상기 입자로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 무기 입자, 수지 입자 등을 들 수 있다. 상기 무기 입자로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 무기 산화물 입자(실리카 입자, 알루미나 입자, 산화티탄 입자 등), 무기 탄산염 입자(탄산 칼슘 입자, 탄산 바륨 입자 등), 무기 규산염 입자(규산 알루미늄 입자, 탤크 입자, 카올린 입자 등) 등을 들 수 있다. 상기 수지 입자로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 아크릴 수지 입자, 폴리올레핀 수지 입자(폴리에틸렌 수지 입자, 폴리프로필렌 수지 입자), 폴리스티렌 수지 입자 등을 들 수 있다.

상기 입자로서는 1종만을 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 2종 이상을 병용할 경우에는 평균 입자 지름이 상이한 2종 이상의 입자를 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 수지층 A 표면의 거칠기의 분포를 균일하게 하는 것이 용이해진다는 효과가 얻어진다. 또한, 상기 입자로서는 비중이 3 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 비상용 입자를 용이하게 층 내에서 균일하게 분산할 수 있다는 효과가 얻어진다.

본 발명의 실란트 필름은 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 포함하고, 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 후술하는 조건에서 측정한 저온측 융해 피크 온도가 115~140℃인 것이 바람직하다. 저온측 융해 피크 온도의 하한은 보다 바람직하게는 118℃이다. 저온측 융해 피크 온도의 상한은 보다 바람직하게는 125℃이다. 저온측 융해 피크 온도가 115℃ 이상인 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 사용함으로써 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체 중의 에틸렌·프로필렌 고무 성분과 폴리프로필렌 성분의 상용성이 적당히 낮아져 Wa의 조정이 용이해진다. 저온측 융해 피크 온도가 140℃ 이하인 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 사용함으로써 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체 중의 에틸렌·프로필렌 고무의 유연성이 충분히 높아져 백화를 억제하기 쉬워진다. 실란트 필름 전체의 질량을 100질량%로 했을 때의 저온측 융해 피크 온도가 115~140℃인 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 함유량의 하한은 바람직하게는 1.0질량%이며, 상한은 특별히 규정되는 것은 아니지만 바람직하게는 90질량%이며, 보다 바람직하게는 50질량%이다. 저온측 융해 피크 온도가 115~140℃인 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 함유량이 1.0질량% 이상임으로써 Wa를 조정하는 것이 용이해지고, 90질량% 이하임으로써 열실링했을 때의 실링 강도를 높게 하는 것이 용이해진다. 또한, 본 발명의 실란트 필름은 저온측 융해 피크 온도가 115~140℃인 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체에 추가하여 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체 이외의 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 포함하고 있어도 좋다.

본 발명의 실란트 필름은 Wa 조정의 관점으로부터 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 포함하고, 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 후술하는 조건에서 측정한 MFR이 3.0g/10min 이상인 것이 바람직하다. 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 MFR의 하한은 보다 바람직하게는 7.0g/10min이며, 상한은 특별히 규정되는 것은 아니지만 바람직하게는 15g/10min이며, 보다 바람직하게는 10g/10min이다. MFR이 3.0g/10min 이상의 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 사용함으로써 Wa를 조정하는 것이 용이해진다. MFR이 15g/10min 이하의 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 사용함으로써 제조 시의 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체와 다른 수지의 혼합이 용이해진다. 또한, 본 발명의 실란트 필름은 MFR이 3.0g/10min 이상인 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체에 추가하여 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체 이외의 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 포함하고 있어도 좋다.

상기 입자의 평균 입경의 하한은 0.5㎛인 것이 바람직하고, 상한은 3㎛인 것이 바람직하다. 평균 입자 지름이 0.5㎛ 이상인 비상용 입자를 사용함으로써 슬라이딩성을 용이하게 높일 수 있고, 평균 입자 지름이 3㎛ 이하인 비상용 입자를 사용함으로써 비상용 입자에 의한 무늬나 비상용 입자의 탈락을 억제하기 쉬워진다.

상기 수지층 A에 포함되는 입자의 함유량은 상기 수지층 A 전체의 질량을 100질량%로 했을 때에 하한이 500ppm인 것이 바람직하고, 1,000ppm인 것이 보다 바람직하고, 상한은 10,000ppm인 것이 바람직하고, 5,000ppm인 것이 보다 바람직하다. 상기 수지층 A에 포함되는 입자의 함유량을 500ppm 이상으로 함으로써 상기 수지층 A의 슬라이딩성이 향상되고, 딥드로잉 성형 시에 핀홀 없이 양호한 성형체를 얻는 것이 용이해지고, 10,000ppm 이하로 함으로써 상기 실란트 필름을 열실링했을 때의 실링 강도를 충분히 높게 하는 것이 용이해진다.

본 발명의 실란트 필름은 활제를 함유한다. 상기 활제로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만 지방산 아미드, 금속 비누, 불소계 폴리머, 실리콘계 활제, 지방산, 식물유 등을 사용할 수 있고, 실란트 필름으로의 용해성의 관점으로부터 지방산 아미드가 적합하게 사용된다. 상기 지방산 아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 포화 지방산 아미드, 불포화 지방산 아미드, 치환 아미드, 메틸올아미드, 포화 지방산 비스아미드, 불포화 지방산 비스아미드, 지방산 에스테르아미드, 방향족계 비스아미드 등을 들 수 있다.

상기 포화 지방산 아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 라우르산 아미드, 팔미트산 아미드, 스테아르산 아미드, 베헨산 아미드, 히드록시스테아르산 아미드 등을 들 수 있다. 상기 불포화 지방산 아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 올레산 아미드, 에루크산 아미드 등을 들 수 있다.

상기 치환 아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 N-올레일팔미트산 아미드, N-스테아릴스테아르산 아미드, N-스테아릴올레산 아미드, N-올레일스테아르산 아미드, N-스테아릴에루크산 아미드 등을 들 수 있다. 또한, 상기 메틸올아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 메틸올스테아르산 아미드 등을 들 수 있다.

상기 포화 지방산 비스아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 메틸렌비스스테아르산 아미드, 에틸렌비스카프르산 아미드, 에틸렌비스라우르산 아미드, 에틸렌비스스테아르산 아미드, 에틸렌비스히드록시스테아르산 아미드, 에틸렌비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌비스스테아르산 아미드, 헥사메틸렌비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌히드록시스테아르산 아미드, N,N'-디스테아릴아디프산 아미드, N,N'-디스테아릴세박산 아미드 등을 들 수 있다.

상기 불포화 지방산 비스아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 에틸렌비스올레산 아미드, 에틸렌비스에루크산 아미드, 헥사메틸렌비스올레산 아미드, N,N'-디올레일세박산 아미드 등을 들 수 있다.

상기 지방산 에스테르아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 스테아로아미드에틸스테아레이트 등을 들 수 있다. 상기 방향족계 비스아미드로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 m-크실릴렌비스스테아르산 아미드, m-크실릴렌비스히드록시스테아르산 아미드, N,N'-시스테아릴이소프탈산 아미드 등을 들 수 있다.

상기 실란트 필름에 있어서의 활제의 함유량은 특별히 한정되는 것은 아니지만 실란트 필름 전체의 질량을 100질량%로 했을 때에 하한은 100ppm인 것이 바람직하고, 상한은 10,000ppm인 것이 바람직하고, 3,000ppm인 것이 보다 바람직하다. 활제의 함유량이 100ppm보다 적으면 수지층 A 표면으로의 활제의 석출량이 부족해서 슬라이딩성이 불충분해지는 경우가 있으며, 10,000ppm보다 많으면 수지층 A 표면으로 활제가 과잉하게 석출되어 백분이 되는 경우가 있다.

본 발명의 실란트 필름에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 다음과 같은 첨가제를 첨가해도 좋다. 상기 첨가제로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 산화 방지제, 가소제, 자외선 흡수제, 방미제, 착색제(안료, 염료 등), 대전 방지제, 녹 방지제, 흡습제, 산소 흡수제 등을 들 수 있다. 상기 가소제로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 글리세린 지방산 에스테르모노글리세라이드, 글리세린 지방산 에스테르아세틸화모노글리세라이드, 글리세린 지방산 에스테르 유기산 모노글리세라이드, 글리세린 지방산 에스테르 중쇄 지방산 트리글리세라이드, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 특수 지방산 에스테르, 고급 알코올 지방산 에스테르 등을 들 수 있다.

본 발명의 실란트 필름은 기재층의 수지층 A를 갖지 않는 쪽의 측에 배면층을 가져도 좋다. 상기 배면층 표면의 산술 평균 굴곡 Wa의 상한은 0.10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 산술 평균 굴곡 Wa를 0.10㎛ 이하로 함으로써 실란트 필름을 다른 필름이나 박과 라미네이트하고자 했을 때에 박리 강도를 높게 하는 것이 용이해진다. 상기 배면층 표면의 산술 평균 굴곡 Wa의 하한은 특별히 규정되지 않지만 0.010㎛ 이상인 것이 바람직하다. 산술 평균 굴곡 Wa가 0.010㎛보다 낮으면 실란트 필름을 권체로 했을 때에 블록킹하기 쉬워지는 경우가 있다.

상기 배면층을 구성하는 원료는 특별히 한정되는 것은 아니지만 열가소성 수지인 것이 바람직하고, 폴리올레핀인 것이 보다 바람직하다. 폴리올레핀으로서는 특별히 한정되지 않지만 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이나 직쇄형상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌·α-올레핀코폴리머, 프로필렌·α-올레핀코폴리머, 에틸렌계 코폴리머, 4-메틸-1-펜텐계 코폴리머, 에틸렌·프로필렌디엔 고무, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 그 중에서도 Wa를 0.10㎛ 이하로 조정하는 관점으로부터 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.

기재층의 편면에 수지층 A를 반대측에 배면층을 갖는 실란트 필름 구성에 있어 실링층으로서 사용하는 수지층 A 및 배면층의 표면의 활제 블리드량이 40℃·7일 에이징 후에 10㎎/㎡ 이하, 바람직하게는 1~8㎎/㎡의 범위에서 40℃·30일 에이징 후에 20㎎/㎡ 이하, 바람직하게는 2~15㎎/㎡의 범위인 것이 필름의 슬라이딩성이 양호해지고, 실란트 필름을 롤형상으로 장척으로 권취할 때에 주름의 발생이 적고, 또한 금형이나 외장재의 최외층, 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤과 접촉했을 때에 상대재가 오염되지 않으므로 바람직하다.

또한, 상기 실란트 필름은 수지층 A과 배면층에 활제 블리드 억제제를 함유하고, 활제 블리드 억제제 농도가 하기 (1)~(3) 중 어느 하나를 충족하는 것이 바람직하다.

(1) 수지층 A 내의 활제 블리드 억제제 농도≥0.3질량%

(2) 배면층 층 내의 활제 블리드 억제제 농도≥0.3질량%

(3) 수지층 A 내의 활제 블리드 억제제 농도≥배면층 내의 활제 블리드 억제제 농도.

상기 활제 블리드 억제제를 수지층 A층 또는 배면층에 0.3질량% 이상 함유 함으로써 상기 수지층 A 및 배면층의 표면의 활제 블리드량이 40℃·7일 에이징 후에 10㎎/㎡ 이하이며, 40℃·30일 에이징 후에 20㎎/㎡ 이하로 할 수 있으므로 바람직하다.

상기 활제 블리드 억제제로서는 에틸렌·α-올레핀, 프로필렌·α-올레핀, 석유계 수지, 폴리테르펜, 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체 등을 들 수 있다.

그 중에서도 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체가 수지층 A층 및 배면층에 적합한 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체 수지로의 분산성이 좋아 바람직하다.

상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체는 에틸렌·프로필렌 공중합체의 고무 성분의 비율을 나타내는 20℃ 크실렌 가용부의 비율이 8~25중량%이며, 상기 가용부의 극한 점도 [η]Cxs는 2.4~4.0㎗/g인 것이 바람직하다. 크실렌 가용부의 극한 점도 [η]Cxs가 2.4㎗/g 미만에서는 실링 강도가 저하되는 경우가 있으며, 4.0㎗/g을 초과하면 고무 성분의 입경이 매우 크고, 필름의 해도 구조의 계면에 크랙이 발생하여 내저온 충격성이나 히트 실링성 저하가 발생할 경우가 있다.

또한, GPC에 의한 상기 에틸렌·프로필렌 공중합체의 고무 성분의 GPC 분자량은 100,000 이상, 바람직하게는 200,000 이상, 보다 바람직하게는 300,000 이상인 것이 필름 표층의 조면화와 활제 블리드 억제 효과의 양쪽을 달성할 수 있으므로 바람직하다.

본 발명의 실란트 필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만 하한은 10㎛인 것이 바람직하고, 30㎛인 것이 보다 바람직하고, 상한은 500㎛인 것이 바람직하고, 120㎛인 것이 보다 바람직하다. 실란트 필름의 두께가 10㎛보다 얇아지면 실란트 필름을 열실링했을 때에 충분한 실링 강도가 얻어지지 않을 경우가 있다. 실란트 필름의 두께가 500㎛보다 두꺼워지면 강성이 지나치게 높아서 권체를 할 수 없을 경우가 있다.

상기 수지층 A의 두께의 하한은 실란트 필름 전체의 두께의 5%인 것이 바람직하고, 10%인 것이 보다 바람직하다. 상기 수지층 A의 두께의 상한은 50%인 것이 바람직하고, 20%인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 수지층 A의 두께는 실란트 필름 전체의 두께의 5% 이상 50% 이하인 것이 바람직하다.

수지층 A의 두께가 실란트 필름 전체의 두께의 5%보다 얇으면 실란트 필름을 열실링했을 때에 충분한 실링 강도가 얻어지지 않을 경우가 있다. 수지층 A의 두께가 실란트 필름 전체의 두께의 50%보다 두꺼우면 실란트 필름을 열실링했을 때에 실링 강도가 지나치게 높아질 경우가 있다.

본 발명의 축전 디바이스용 외장재는 상기 구성을 구비한 실란트 필름을 사용하여 제작된 것이다. 금속박의 일방의 면에 제 1 접착제(내측 접착제)를 통해 실란트 필름이 적층됨과 아울러, 상기 금속박의 타방의 면에 제 2 접착제(외측 접착제)를 통해 내열성 수지 필름(외측층)이 적층된 구성의 적층체를 준비한다. 이때 실란트 필름의 수지층 A 표면과 반대인 면이 제 1 접착제와 접한다. 또한, 상기 수지층 A가 외장재의 최내층을 형성한다. 이어서, 얻어진 적층체를 가열 처리함(에이징 처리를 행함)으로써 본 발명의 축전 디바이스용 외장재를 얻을 수 있다.

상기 제 1 접착제(내측 접착제)로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 열경화성 접착제 등을 들 수 있다. 또한, 상기 제 2 접착제(외측 접착제)로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 열경화성 접착제 등을 들 수 있다. 상기 열경화성 접착제로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 올레핀계 접착제, 에폭시계 접착제, 아크릴계 접착제 등을 들 수 있다.

상기 에이징 처리의 가열 온도는 65℃ 이하로 설정하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 접착제의 경화도 및 수지층 A 표면에 존재하는 활제량의 적합량의 유지의 관점으로부터 35℃~45℃로 설정하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 에이징 처리의 가열 시간에 대해서는 접착제의 종류에 의해 경화 시간이 바뀌기 때문에 접착제의 종류에 맞춰 충분한 접착 강도가 얻어지는 시간 이상이면 좋지만 공정의 리드 타임을 고려하면 가열 시간은 충분한 접착 강도가 얻어지는 한에 있어서 되도록이면 짧은 편이 좋다.

이러한 에이징 처리를 거쳐 얻어진 본 발명의 축전 디바이스용 외장재는 금속박층의 일방의 면에 제 2 접착제층(외측 접착제층)을 통해 내열성 수지층(외측층)이 적층 일체화됨과 아울러, 상기 금속박층의 타방의 면에 제 1 접착제층(내측 접착제층)을 통해 상기 실란트 필름이 적층 일체화된 구성이다.

본 발명의 축전 디바이스용 외장재는, 예를 들면 리튬 이온 2차 전지 전지용 외장재로서 사용된다. 상기 축전 디바이스용 외장재는 성형이 실시되는 일 없이 그대로 외장재로서 사용되어도 좋고, 예를 들면 딥드로잉 성형, 돌출 성형 등의 성형에 제공되어 외장 케이스로서 사용되어도 좋다.

본 발명의 축전 디바이스용 외장재에 있어서 상기 수지층 A는 리튬 이온 2차 전지 등에서 사용되는 부식성이 강한 전해액 등에 대해서도 우수한 내약품성을 구비시킴과 동시에 외장재에 히트 실링성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다.

또한, 상기 내열성 수지층(외측층)은 필수적인 구성층은 아니지만 상기 금속박층의 타방의 면(수지층 A 표면과는 반대측의 면)에 제 2 접착제층(외측 접착제층)을 통해 내열성 수지층이 적층된 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 이러한 내열성 수지층을 형성함으로써 금속박층의 타방의 면(수지층 A 표면과는 반대측의 면)측의 절연성을 충분히 확보하는 것이 용이해지고, 상기 외장재의 물리적 강도 및 내충격성을 향상시키는 것이 용이해진다.

상기 내열성 수지층(외측층)을 구성하는 내열성 수지로서는 외장재를 히트 실링할 때의 히트 실링 온도에서 용융하지 않는 내열성 수지를 사용한다. 상기 내열성 수지로서는 실란트 필름을 구성하는 수지의 융점보다 10℃ 이상 높은 융점을 갖는 내열성 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 실란트 필름을 구성하는 수지의 융점보다 20℃ 이상 높은 융점을 갖는 내열성 수지를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

상기 내열성 수지층(외측층)으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 나일론 필름 등의 폴리아미드 필름, 폴리에스테르 필름 등을 들 수 있고, 이들의 연신 필름이 바람직하게 사용된다. 그 중에서도 상기 내열성 수지층으로서는 2축 연신 나일론 필름 등의 2축 연신 폴리아미드 필름, 2축 연신 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 필름, 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 또는 2축 연신 폴리에틸렌나프타레이트(PEN) 필름을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 상기 나일론 필름으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 6나일론 필름, 6,6나일론 필름, MXD나일론 필름 등을 들 수 있다. 또한, 상기 내열성 수지층은 단층으로 형성되어 있어도 좋고, 또는, 예를 들면 폴리에스테르 필름/폴리아미드 필름으로 이루어지는 복층(PET 필름/나일론 필름으로 이루어지는 복층 등)으로 형성되어 있어도 좋다.

상기 내열성 수지층(외측층)의 두께는 2㎛~50㎛인 것이 바람직하다. 폴리에스테르 필름을 사용할 경우에는 두께는 2㎛~50㎛인 것이 바람직하고, 나일론 필름을 사용할 경우에는 두께는 7㎛~50㎛인 것이 바람직하다. 상기 적합한 하한값 이상으로 설정함으로써 외장재로서 충분한 강도의 확보가 용이해짐과 아울러, 상기 적합한 상한값 이하로 설정함으로써 돌출 성형, 드로잉 성형 등의 성형 시의 응력을 작게 할 수 있어 성형성을 향상시키는 것이 용이해진다.

상기 금속박층은 상기 외장재에 산소나 수분의 침입을 저지하는 배리어성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다. 상기 금속박층으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 알루미늄박, SUS박(스테인리스박), 동박 등을 들 수 있고, 그 중에서도 알루미늄박, SUS박(스테인리스박)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 금속박층의 두께는 5㎛~120㎛인 것이 바람직하다. 5㎛ 이상임으로써 금속박을 제조할 때의 압연 시의 핀홀 발생의 방지가 용이해짐과 아울러, 120㎛ 이하임으로써 돌출 성형, 드로잉 성형 등의 성형 시의 응력을 작게 할 수 있어 성형성을 향상시키는 것이 용이해진다. 그 중에서도 상기 금속박층의 두께는 10㎛~80㎛인 것이 보다 바람직하다.

상기 금속박층은 적어도 내측의 면(수지층 A 표면측)에 화성 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 화성 처리가 실시되어 있음으로써 내용물(전지의 전해액 등)에 의한 금속박 표면의 부식을 충분히 방지할 수 있다. 예를 들면, 다음과 같은 처리를 함으로써 금속박에 화성 처리를 실시하는 것이 용이해진다. 즉, 예를 들면 탈지 처리를 행한 금속박의 표면에

1) 인산과,

크롬산과,

불화물의 금속염 및 불화물의 비금속염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액

2) 인산과,

아크릴계 수지, 키토산 유도체 수지, 및 페놀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지와,

크롬산 및 크롬(III)염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액

3) 인산과,

크롬산 및 크롬(III)염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물과,

상기 1)~3) 중 어느 하나의 수용액을 도포한 후, 건조함으로써 화성 처리를 실시한다.

상기 화성 피막은 크롬 부착량(편면당)으로서 0.1㎎/㎡~50㎎/㎡가 바람직하고, 특히 2㎎/㎡~20㎎/㎡가 바람직하다.

상기 제 2 접착제층(외측 접착제층)의 두께는 1㎛~5㎛로 설정하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 외장재의 박막화, 경량화의 관점으로부터 상기 외측 접착제층의 두께는 1㎛~3㎛로 설정하는 것이 특히 바람직하다.

상기 제 1 접착제층(내측 접착제층)의 두께는 1㎛~5㎛로 설정하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 외장재의 박막화, 경량화의 관점으로부터 상기 내측 접착제층의 두께는 1㎛~3㎛로 설정하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 축전 디바이스용 외장재를 성형(딥드로잉 성형, 돌출 성형 등)함으로써 외장 케이스(전지 케이스 등)를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 축전 디바이스용 외장재는 성형에 제공되지 않고 그대로 사용할 수도 있다.

본 발명의 축전 디바이스용 외장재(이하, 간단히 외장재라고 기재하는 경우도 있다)를 사용하여 구성된 축전 디바이스의 일실시형태는 리튬 이온 2차 전지이다. 본 실시형태에서는 외장재를 성형해서 얻어진 수용 오목부와 그 주위에 플랜지를 갖는 외장 케이스와, 평면형상의 외장재에 의해 외장 부재가 구성되어 있다. 그리고 본 발명의 축전 디바이스용 외장재를 성형해서 얻어진 외장 케이스의 수용 오목부 내에 대략 직방체형상의 축전 디바이스 본체부(전기 화학 소자 등)가 수용되고, 상기 축전 디바이스 본체부 상에 본 발명의 축전 디바이스용 외장재가 성형되는 일 없이(성형된 것이 사용되는 경우도 있다) 그 수지층 A 표면을 내방(하측)으로 해서 배치되고, 상기 평면형상 외장재의 수지층 A 표면의 둘레 가장자리부와, 상기 외장 케이스의 플랜지부(밀봉용 둘레 가장자리부)의 수지층 A 표면이 히트 실링에 의해 실링 접합되어 실링됨으로써 본 발명의 축전 디바이스가 구성되어 있다. 또한, 상기 외장 케이스의 수용 오목부의 내측의 표면은 수지층 A 표면으로 되어 있으며, 수용 오목부의 외면이 내열성 수지층(외측층)으로 되어 있다. 또한, 상기 축전 디바이스에 있어서 축전 디바이스 본체부에 접속된 탭 리드의 선단부는 외장 부재의 외부에 도출되어 있다.

상기 축전 디바이스 본체부로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 전지 본체부, 커패시터 본체부, 콘덴서 본체부 등을 들 수 있다.

상기 실링 접합부의 폭은 0.5㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 0.5㎜ 이상으로 함으로써 열실링했을 때의 실링 강도가 충분히 높아진다. 그 중에서도 상기 실링 접합부의 폭은 3㎜~15㎜로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에서는 외장 부재가 외장재를 성형해서 얻어진 외장 케이스와, 평면형상의 외장재로 이루어지는 구성이었지만 특히 이러한 조합에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 외장 부재가 1쌍의 평면형상의 외장재로 이루어지는 구성이어도 좋고, 또는 1쌍의 외장 케이스로 이루어지는 구성이어도 좋다.

(실시예)

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각종 물성의 측정 및 평가는 이하의 방법에 의해 실시했다.

(1) 두께

마이크로톰법을 사용하고, 실란트 필름의 폭 방향-두께 방향으로 단면을 갖는 폭 5㎜의 초박 절편을 제작하고, 상기 단면에 백금 코팅을 해서 관찰 시료로 했다. 이어서, Hitachi, Ltd.제 전계 방사 주차 전자 현미경(S-4800)을 사용하고, 실란트 필름 단면을 가속 전압 2.5kV로 관찰하고, 관찰 화상의 임의의 개소로부터 기재층, 수지층 A, 배면층의 두께, 및 실란트 필름의 총두께를 계측했다. 관찰 배율에 관하여 수지층 A, 배면층의 두께를 측정할 때에는 1,000배, 기재층 및 실란트 필름의 두께를 측정할 때에는 500배로 했다. 또한, 마찬가지의 계측을 합계 10회 행하고, 그 평균값을 기재층, 수지층 A, 배면층 각각의 두께 및 실란트 필름의 총두께로서 사용했다.

(2) 용융 지수(MFR)

Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.제 MELT INDEXER를 사용하고, JIS K7210-1997에 준거하여 온도 230℃, 하중 2.16㎏/㎠의 조건에서 측정했다.

(3) 산술 평균 굴곡 Wa

측정은 주사형 백색 간섭 현미경 「VS1540」(Hitachi High-Tech Science Corporation제, 측정 조건과 장치 구성은 후술한다)을 사용해서 행하고, 부속의 해석 소프트에 의해 촬영 화면을 보완 처리(완전 보완)하고, 다항식 4차 근사에 의해 면보정한 후, 메디안 필터(3×3픽셀)로 처리해서 표면형상을 구했다. 얻어진 표면형상을 가우시안 필터(컷오프값 50㎛)로 처리해서 단파장의 성분을 제거한 굴곡 화상을 출력했다. 얻어진 굴곡 화상으로부터 다음 식에 따라 산술 평균 굴곡 Wa를 구했다.

<산술 평균 굴곡 Wa의 식>

굴곡 화상의 점(x, y)의 높이를 Zw(x, y), x 방향의 측정 범위를 lx, y 방향의 측정 범위를 ly, 굴곡 화상의 높이의 평균값을 Ave(Zw)로 하면

Wa＝{∫∫｜Zw(x, y)-Ave(Zw)|dxdy}/(lx×ly)

단,

Ave(Zw)＝{∫∫Zw(x, y)dxdy}/(lx×ly)

이다.

측정은 실란트 필름의 수지층 A 및 배면층의 표면에 대하여 행하고, 5㎝×5㎝의 정방형상으로 자른 실란트 필름의 대각선의 교차점을 개시점으로 하고, 다음 순서에 따라 합계 9개소의 측정 위치를 정하고, 각 측정 위치에서 측정을 행하고, 상기 순서에 따라 각 측정 위치의 Wa를 구하고, 평균값을 Wa로서 채용했다.

<측정 위치의 정하는 법>

측정 1: 개시점의 위치

측정 2: 개시점으로부터 3.0㎜ 우측의 위치

측정 3: 개시점으로부터 6.0㎜ 우측의 위치

측정 4: 개시점으로부터 3.0㎜ 하측의 위치

측정 5: 개시점으로부터 3.0㎜ 하측, 3.0㎜ 우측의 위치

측정 6: 개시점으로부터 3.0㎜ 하측, 6.0㎜ 우측의 위치

측정 7: 개시점으로부터 6.0㎜ 하측의 위치

측정 8: 개시점으로부터 6.0㎜ 하측, 3.0㎜ 우측의 위치

측정 9: 개시점으로부터 6.0㎜ 하측, 6.0㎜ 우측의 위치

<측정 조건과 장치 구성>

대물 렌즈: 10x

경통: 1x

줌 렌즈: 1x

파장 필터: 530㎚ 백색

측정 모드: 웨이브

측정 소프트웨어: VS-Measure 10.0.4.0

해석 소프트웨어: VS-Viewer 10.0.3.0

측정 영역: 561.1㎛×561.5㎛

화소 수: 1,024×1,024

(4) 나일론 필름으로의 활제 전사량

SUS제의 금속판, 시판된 나일론 필름(KOHJIN Film & Chemicals Co., Ltd., 상품명 「BONYL-RX」, 두께 25㎛), 실란트 필름, 시판된 나일론 필름(KOHJIN Film & Chemicals Co., Ltd., 상품명 「BONYL-RX」, 두께 25㎛), SUS제의 금속판을 각각 21㎝×30㎝로 컷팅하고, 실란트 필름의 수지층 A의 표면이 하측을 향하도록 이 순서로 겹친 것을 2세트 준비하고, 40℃에서 1일간, 위로부터 0.6㎫의 압력을 가한 상태로 보관했다. 그 후, 각각의 세트로부터 실란트 필름의 수지층 A 표면과 접촉하고 있었던 나일론 필름을 인출하고, 인출한 나일론 필름을 사용하여 수지층 A 표면과 접촉하고 있었던 측의 면이 내측으로 오도록 해서 내치가 20㎝×25㎝인 주머니를 만들고, 그 안에 50㎖의 에탄올을 넣고, 3분간 교반하여 실란트 필름으로부터 나일론 필름으로 전사한 활제를 에탄올 중에 용해시켰다. 활제가 용해한 에탄올 중의 활제량을 수소 불꽃 이온 검출기 부착 박층 크로마토그래피(LSI Medience Corporation제의 IATROSCAN)를 사용하여 정량하고, 나일론 필름으로의 활제 전사량을 평가했다.

나일론 필름으로의 활제 전사량이 적을수록 금형이나 외장재의 최외층, 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤과 접촉했을 때에 상대재를 오염시키지 않는 필름인 것을 나타내고, 이하의 3단계로 평가했다.

◎: 나일론 필름으로의 활제 전사량이 3.0㎎/㎡ 이하.

○: 나일론 필름으로의 활제 전사량이 3.0㎎/㎡보다 많고, 4.2㎎/㎡ 이하.

×: 나일론 필름으로의 활제 전사량이 4.2㎎/㎡보다 많다.

(5) 크실렌 추출

실란트 필름으로부터 속슬렛 추출기를 사용하여 환류된 크실렌에서 크실렌 가용분을 추출했다. 상기 추출물을 실온까지 냉각한 후, 원심 분리에 의해 가용부와 불용부로 분리했다. 상기 가용부를 메탄올 중에서 재침전해서 얻어진 고체를 실란트 필름의 크실렌 가용분이라고 했다. 실란트 필름의 원료로서 사용한 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 크실렌 가용분에 대해서도 마찬가지의 순서로 상기 크실렌 가용분을 얻었다.

(6) GPC 분자량

(5)의 순서로 얻은 크실렌 가용분으로부터 GPC(Agilent Technologies Japan, Ltd.제, 상품명 「PL-GPC220」)를 사용해서 크실렌 가용분의 분자량 분포를 구했다. 얻어진 분자량 분포로부터 중량 평균 분자량을 구하고, 크실렌 가용분의 GPC 분자량이라고 했다.

GPC 조건

컬럼: Agilent Technologies Japan, Ltd.제 가드 컬럼과, Agilent Technologies Japan, Ltd.제 PLgel Olexis를 2개 연결한 것.

용매: 1,2-디클로로벤젠

온도: 145℃

유속: 1.0㎖/min

검출기: 시차 굴절계

(7) 외장재의 작성

시판된 알루미늄박(40㎛)의 편면에 시판된 접착제(DIC Corporation제, 상품명 「LX500/KO55」)를 통해 시판된 나일론(두께 25㎛, 편면 코로나 처리)을 상기 나일론의 코로나 처리면에 접착제가 도포되도록 해서 드라이 라미네이트한 후, 알루미늄박의 나일론을 라미네이트하지 않은 쪽의 면에 시판된 접착제(에폭시계 접착제)를 통해 실란트 필름을 드라이 라미네이트했다. 또한, 실란트 필름은 미리 편면을 코로나 처리해 두고, 코로나 처리면에 접착제가 도포되도록 드라이 라미네이트를 행했다. 그 후 40℃의 오븐에서 5일간 가열한 것을 외장재로서 사용했다.

(8) 성형 시의 백화

JMT INC.제의 딥드로잉 성형 장치를 사용하여 10㎝×15㎝로 컷팅한 외장재의 수지층 A 표면이 성형체의 수용 오목부의 내측에 오도록 하기 성형 조건에서 외장재에 깊이 7㎜의 직방체형상으로 딥드로잉 성형을 행했다. 얻어진 성형체의 수용 오목부의 내측의 표면을 육안에 의해 관찰하고, 백화의 유무나 정도를 하기 판정 기준에 의거하여 평가했다.

<판정 기준>

성형을 행한 후의 성형체를 육안으로 관찰하고, 백화가 적었던 것을 「○」, 백화가 어느 정도 발생해 있었던 것을 「△」, 백화가 현저하게 발행해 있었던 것을 「×」라고 했다.

<성형 조건>

성형 몰드 수형: 89㎜×54㎜, R=2㎜

성형 몰드 암형: 118㎜×175㎜, R=2㎜

주름 누름압: 0.5㎫(에어원 압력)

재질: 스테인리스강

(9) 결점의 개수

25㎝×25㎝의 실란트 필름을 16장 준비(계 1㎡)하고, 긴 지름이 0.5㎜ 이상인 크기의 돌기가 몇 가지 포함되어 있는지를 육안에 의해 검사하고, 1㎡당 결점의 개수를 셌다. 돌기의 수가 적을수록 외관이 우수한 필름인 것을 나타내고, 이하의 2단계로 평가했다.

○: 1㎡당 돌기의 수가 1개 이하

×: 1㎡당 돌기의 수가 1개보다 많다.

(10) 필름 전체의 융해 피크 온도 측정

시차 주사 열량계(Seiko Instruments Inc.제 EXSTAR DSC6220)를 사용하고, 질소 분위기중에서 5㎎의 자료를 30℃부터 250℃까지 20℃/분의 조건에서 승온했다. 이 승온 시에 얻어지는 흡열 커브의 피크 온도 중 가장 높은 피크 온도를 필름 전체의 융해 피크 온도로 했다. 또한, 측정 n수는 3회 행하고, 산술 평균값을 사용했다.

(11) 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 저온측 융해 피크 온도 측정

시차 주사 열량계(Seiko Instruments Inc.제 EXSTAR DSC6220)를 사용하고, 질소 분위기중에서 5㎎의 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 30℃부터 250℃까지 20℃/분의 조건에서 승온했다. 이 승온 시에 얻어지는 흡열 커브의 피크 온도 중, 가장 낮은 피크 온도를 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 저온측 융해 피크 온도라고 했다. 또한, 측정 n수는 3회 행하고, 산술 평균값을 사용했다.

(12) 수지층 A 및 배면층의 활제 블리드 억제제의 함유량

실란트 필름의 수지층 A 및 배면층에 첨가 혼합하는 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 상기 (5)와 마찬가지의 순서로 상기 크실렌 가용분을 얻었다. 이어서, 얻어진 크실렌 가용부를 (6)의 GPC(Agilent Technologies Japan, Ltd.제, 상품명 「PL-GPC220」)와 마찬가지로 해서 분자량 분포를 구하고, 중량 평균 분자량이 300,000 이상인 크실렌 가용분의 함유량을 구했다. 상기 중량 평균 분자량이 300,000 이상인 크실렌 가용분의 함유량을 갖는 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 첨가량으로부터 각 층의 활제 블리드 억제제의 함유량이라고 했다.

또한, 적층 필름으로 한 경우에는 수지층 A 및 배면층을 페더 면도기로 깎아 내고, 상기 방법으로 300,000 이상의 크실렌 가용분의 함유량을 구할 수 있다.

(13) 크실렌 가용부의 극한 점도 [η]Cxs

상기 (12)의 크실렌 가용부의 샘플을 사용하고, 우베로데형 점도계를 사용하여 135℃ 테트랄린 중에서 측정을 행했다.

(14) 히트 실링 강도

상기 (7)의 외장재를 사용하여 평판 히트 실러를 사용하고, 수지층 A 면끼리를 겹쳐서 실링 온도 160℃, 실링 압력 0.2㎫, 실링 시간 2초의 조건에서 히트 실링한 후, 15㎜ 폭의 스트립형상으로 절단하고, ORIENTEC CO., LTD.제의 텐시론을 사용해서 300㎜/분의 인장 속도로 T형 박리법에 의해 히트 실링 강도를 측정했다. 히트 실링 강도가 30N/15㎜ 이상이면 (○)로 하고, 30N/15㎜ 미만을 (×)로 했다.

(15) 수지층 A 및 배면층의 표면 활제 블리드량

40℃에서 7일과 30일 에이징 후의 실란트 필름을 사용하여 수지층 A 표면 및 배면층 표면이 각각 내측에 오도록 해서 내치가 20㎝×25㎝인 주머니를 만들고, 그 안에 50㎖의 에탄올을 넣고, 3분간 교반하여 필름 표면의 활제를 에탄올 중에 용해시켰다. 활제가 용해한 에탄올 중의 활제량을 수소 불꽃 이온 검출기 부착 박층 크로마토그래피(LSI Medience Corporation제의 IATROSCAN)를 사용하여 정량하고, 수지층 A 및 배면층의 표면의 활제 블리드량을 구했다.

(실시예 1)

각 층의 구성 수지를 다음과 같이 준비했다.

기재층: MFR이 9.0g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP1, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 4.1질량% 함유한다, 융해 피크 온도 121℃)를 50질량%, MFR이 2.2g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP2, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 15질량% 함유한다)를 50질량%, 활제로서 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm 사용했다.

수지층 A: MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 80질량%, MFR이 9.0g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP1, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 4.1질량% 함유한다, 융해 피크 온도 121℃)를 20질량%, 시판된 무기 입자(평균 입경 3㎛)를 2,500ppm, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm 사용했다.

배면층: MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 100질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm 사용했다.

이어서, 각 층의 구성 수지를 3대의 압출기를 갖는 T다이 복합 제막기 각각의 압출기에 투입하고, 수지층 A가 약 10㎛, 기재층이 약 60㎛, 배면층이 약 10㎛가 되도록 각 압출기의 토출량을 조정하고, 이 순서로 적층해서 복합 T다이로부터 압출 온도 250℃에서 압출, 표면 온도를 40℃로 제어한 롤 상에 캐스트해서 필름형상으로 성형한 것을 권회하여 실란트 필름을 얻었다. 그 후 얻어진 실란트 필름에 대하여 상술한 방법에 의해 평가를 행했다.

(실시예 2)

기재층의 구성 수지를 다음과 같이 준비한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실란트 필름을 얻었다.

기재층: MFR이 2.2g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP2, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 15질량% 함유한다, 융해 피크 온도 105℃)를 100질량%, 활제로서 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm 사용했다.

(실시예 3)

수지층 A의 구성 수지를 다음과 같이 준비한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실란트 필름을 얻었다.

수지층 A: MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(EPC1)를 100질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm 사용했다.

(실시예 4)

기재층과 수지층 A의 구성 수지를 다음과 같이 준비한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실란트 필름을 얻었다.

기재층: MFR이 2.2g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP2, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 15질량% 이상 함유한다, 융해 피크 온도 105℃)를 100질량%, 활제로서 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm 사용했다.

수지층 A: MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 100질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm 사용했다.

(비교예 1)

기재층: MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(EPC1)를 100질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm 사용했다.

(실시예 5)

실시예 1에 있어서 배면층을 MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 80질량%와, MFR이 9.0g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP1, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 4.1질량% 함유한다, 융해 피크 온도 121℃)를 20질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실란트 필름을 얻었다.

(실시예 6)

실시예 1에 있어서 수지층 A를 MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 90질량%, MFR이 9.0g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP1, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 4.1질량% 함유한다, 융해 피크 온도 121℃)를 10질량%, 시판된 무기 입자(평균 입경 3㎛)를 2,500ppm, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm으로 하고, 배면층을 MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 90질량%와, MFR이 9.0g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP1, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 4.1질량% 함유한다, 융해 피크 온도 121℃)를 10질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실란트 필름을 얻었다.

(실시예 7)

실시예 1에 있어서 수지층 A를 MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 70질량%, MFR이 9.0g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP1, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 4.1질량% 함유한다, 융해 피크 온도 121℃)를 30질량%, 시판된 무기 입자(평균 입경 3㎛)를 2,500ppm, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm으로 하고, 배면층을 MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 80질량%와, MFR이 9.0g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체(BPP1, 크실렌 가용분에 GPC 분자량이 300,000 이상인 성분을 4.1질량% 함유한다, 융해 피크 온도 121℃)를 20질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실란트 필름을 얻었다.

(비교예 2)

실시예 1에 있어서 기재층을 MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(EPC1)를 100질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm으로 하고, 수지층 A를 MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 100질량%, 시판된 무기 입자(평균 입경 3㎛)를 2,500ppm, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm으로 하고, 배면층을 MFR이 3.3g/10분의 시판된 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체(융점 150℃, EPC1)를 100질량%, 시판된 지방산 아미드를 1,000ppm으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 실란트 필름을 얻었다.

본 발명의 요건을 만족하는 실시예 1~7은 모두 금형이나 외장재의 최외층, 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤과 접촉했을 때에 상대재를 오염시키기 어렵고, 또한 외관이 우수하고, 딥드로잉 성형 가공 시에 백화되기 어려운 실란트 필름이었다. 한편, 비교예 1, 2는 금형이나 외장재의 최외층, 제조·가공 프로세스에 있어서의 반송 롤과 접촉했을 때에 상대재를 오염시키기 쉬운 실란트 필름이었다.

(산업상 이용가능성)

본 발명에 의한 실란트 필름을 사용하여 제작된 축전 디바이스용 외장재 및 본 발명에 의한 축전 디바이스용 외장재는 구체예로서, 예를 들면

·리튬 2차 전지(리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 등) 등의 축전 디바이스

·리튬 이온 커패시터

·전기 2중층 콘덴서

·전체 고체 전지

등의 각종 축전 디바이스의 외장재로서 사용된다. 또한, 본 발명에 의한 축전 디바이스로서는, 예를 들면 상기 예시한 각종 축전 디바이스 등을 들 수 있다.

Claims

기재층과, 그 적어도 일방의 면에 수지층 A를 갖는 실란트 필름으로서,
활제를 함유하고, 상기 수지층 A 표면의 산술 평균 굴곡 Wa가 0.050㎛ 이상인 실란트 필름.
제 1 항에 있어서,
크실렌 가용분에 있어서 실란트 필름 전체의 질량을 100질량%로 했을 때에 GPC 중량 평균 분자량이 300,000 이상인 성분을 5.0질량% 이상 함유하는 실란트 필름.
제 2 항에 있어서,
상기 크실렌 가용분이 주성분이 에틸렌·프로필렌 고무인 실란트 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 포함하고, 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체 전체의 질량을 100질량%로 했을 때에 GPC 중량 평균 분자량이 300,000 이상인 성분을 2.5질량% 이상 함유하는 실란트 필름.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재층의 상기 수지층 A를 갖지 않는 쪽의 면에 배면층을 갖고, 상기 배면층 표면의 산술 평균 굴곡 Wa가 0.10㎛ 이하인 실란트 필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지층 A의 두께가 실란트 필름 전체의 두께의 5% 이상 50% 이하인 실란트 필름.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
DSC에서 측정한 필름 전체의 융점이 150℃ 이상인 실란트 필름.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 포함하고, 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 DSC에서 측정한 저온측 융해 피크 온도가 115~140℃인 실란트 필름.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
에틸렌·프로필렌 블록 공중합체를 포함하고, 상기 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체의 MFR이 3.0g/10min 이상인 실란트 필름.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재층의 수지층 A를 갖지 않는 면에 배면층을 갖는 필름이며, 실링층으로서 사용하는 수지층 A 및 배면층의 표면 활제 블리드량이 40℃·7일 에이징 후에 10㎎/㎡ 이하이며, 40℃·30일 에이징 후에 20㎎/㎡ 이하인 실란트 필름.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재층의 수지층 A를 갖지 않는 면에 배면층을 갖는 필름이며, 수지층 A 및 배면층에 활제 블리드 억제제를 함유하고, 활제 블리드 억제제 농도가 하기 (1)~(3) 중 어느 하나를 충족하는 실란트 필름.
(1) 수지층 A층 내의 질량％≥0.3%
(2) 배면층 내의 질량％≥0.3%
(3) A층 내의 질량％≥배면층 내의 질량%
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 실란트 필름을 사용한 축전 디바이스용 외장재.