JP6024386B2 - Exterior materials for lithium-ion batteries - Google Patents
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Description
本発明は、リチウムイオン電池用外装材に関する。 The present invention relates to a packaging material for a lithium ion battery.
二次電池は、携帯機器の小型化や設置スペースの制限等により小型化が必須になっているため、ニッケル水素、鉛蓄電池等に比べてエネルギー密度が高いリチウムイオン電池が注目されている。リチウムイオン電池用外装材(以下、単に「外装材」ということがある。)としては、従来使用されていた金属製の缶に比べて軽量で放熱性が高く、低コストで対応できる多層フィルムからなる外装材が広く用いられている。このような外装材としては、例えば、基材層/第1接着層/アルミニウム箔層/フッ酸による腐食を防止する腐食防止処理層/第2接着層/シーラント層が順次積層された外装材が知られている。 Since secondary batteries are indispensable for miniaturization due to miniaturization of portable devices, installation space limitations, and the like, lithium ion batteries having higher energy density than nickel metal hydride and lead storage batteries have attracted attention. As a lithium-ion battery exterior material (hereinafter sometimes referred to simply as “exterior material”), it is a multilayer film that is lighter, has higher heat dissipation than conventional metal cans, and can be handled at low cost. The outer packaging material is widely used. As such an exterior material, for example, an exterior material in which a base material layer / first adhesive layer / aluminum foil layer / corrosion prevention treatment layer / second adhesive layer / sealant layer for preventing corrosion due to hydrofluoric acid is sequentially laminated. Are known.
該外装材を使用したリチウムイオン電池としては、例えば、外装材を二つ折りにしたときの一方の部分に冷間成型によって凹部を形成し、該凹部内に正極、セパレータ、負極、電解液等の電池内容物を入れ、残りの部分を折り返して縁部分をヒートシールして密封したものが知られている。近年では、より多くの電池内容物を効率的に収納してエネルギー密度を高めるために、貼り合わせる外装材の両側に凹部を形成したリチウムイオン電池も製造されている。 As a lithium ion battery using the outer packaging material, for example, a concave portion is formed by cold molding in one part when the outer packaging material is folded in half, and a positive electrode, a separator, a negative electrode, an electrolytic solution, etc. are formed in the concave portion. It is known that the battery contents are placed, the remaining part is folded, and the edge part is heat sealed. In recent years, in order to efficiently store more battery contents and increase the energy density, lithium ion batteries in which recesses are formed on both sides of the exterior material to be bonded have also been manufactured.
リチウムイオン電池のエネルギー密度を高めるには、冷間成型によって形成する凹部をより深くし、該凹部内に収容する電池内容物の量を多くすることが重要である。そのため、基材層には、成型性に優れたナイロンフィルムが広く使用されている。しかし、ナイロンフィルムは電解液耐性が低いため、電池の製造時や使用時に電解液が基材層に付着すると、基材層が溶解してアルミニウム箔層が腐食されるおそれがある。また、ナイロンフィルムは耐擦傷性も低いため、取り扱う際に基材層の表面に傷が付いて意匠性、耐久性等が低下するおそれもある。 In order to increase the energy density of a lithium ion battery, it is important to deepen the recess formed by cold forming and increase the amount of battery contents accommodated in the recess. Therefore, a nylon film excellent in moldability is widely used for the base material layer. However, since the nylon film has low electrolyte solution resistance, if the electrolyte solution adheres to the base material layer during battery production or use, the base material layer may be dissolved and the aluminum foil layer may be corroded. In addition, since the nylon film has low scratch resistance, the surface of the base material layer may be damaged when handled, and the designability, durability, and the like may be reduced.
基材層側の電解液耐性を高めた外装材としては、例えば、ナイロンフィルムからなる基材層の外側に、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、セルロースエステル、ウレタン樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種のコーティング層を形成した外装材が知られている(特許文献1)。
しかし、特許文献1の外装材は、充分な電解液耐性が得られるものの、特に車載用として充分な耐擦傷性を得ることが困難である。
また、基材層の外側に基材層を保護する層を形成する場合、該層と基材層の密着性が良好で、さらに延伸性、成型性が充分に高く、冷間成型後も電解液耐性を維持できることが求められる。
As an exterior material with improved resistance to electrolyte solution on the base material layer side, for example, on the outside of the base material layer made of nylon film, polyvinylidene chloride, vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer, maleic anhydride-modified polypropylene, polyester resin An exterior material in which at least one coating layer selected from the group consisting of an epoxy resin, a phenol resin, a fluororesin, a cellulose ester, a urethane resin and an acrylic resin is formed is known (Patent Document 1).
However, although the exterior material of Patent Document 1 can provide sufficient electrolytic solution resistance, it is difficult to obtain sufficient scratch resistance particularly for in-vehicle use.
In addition, when a layer that protects the base material layer is formed outside the base material layer, the adhesion between the layer and the base material layer is good, and the stretchability and moldability are sufficiently high. It is required that liquid resistance can be maintained.
本発明は、基材層との密着性が高く、充分な耐擦傷性、電解液耐性を有し、優れた延伸性および成型性を有し、延伸後も電解液耐性を維持できる基材保護層を有するリチウムイオン電池用外装材を提供する。 The present invention has high adhesion to the base material layer, has sufficient scratch resistance and electrolyte solution resistance, has excellent stretchability and moldability, and can maintain the electrolyte solution resistance after stretching. Provided is a lithium ion battery exterior material having a layer.
本発明のリチウムイオン電池用外装材は、ナイロンフィルムからなる基材層と、
前記基材層の第1の面側に設けられた第1接着層と、
前記第1接着層の前記基材層と反対側に設けられた金属箔層と、
前記金属箔層の前記第1接着層と反対側に設けられた腐食防止処理層と、
前記腐食防止処理層の前記金属箔層と反対側に設けられた第2接着層と、
前記第2接着層の前記腐食防止処理層と反対側に設けられたシーラント層と、
前記基材層の第2の面側に設けられた基材保護層と、を有し、
前記基材保護層がセルロースおよびセルロース誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有し、かつ下記水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする。
水溶性高分子(B):多糖類以外で、85℃において、メタノール、エタノール、プロパノールまたはイソプロピルアルコールのいずれかを50質量%含むアルコール水溶液、および水からなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒100質量部に対して1質量部以上溶解する、分子量10,000以上の化合物。
The exterior material for a lithium ion battery of the present invention includes a base material layer made of a nylon film,
A first adhesive layer provided on the first surface side of the base material layer;
A metal foil layer provided on the opposite side of the base layer of the first adhesive layer;
A corrosion prevention treatment layer provided on the opposite side of the metal foil layer from the first adhesive layer;
A second adhesive layer provided on the opposite side of the corrosion prevention treatment layer from the metal foil layer;
A sealant layer provided on the opposite side of the corrosion prevention treatment layer of the second adhesive layer;
A base material protective layer provided on the second surface side of the base material layer,
The substrate protective layer contains at least one selected from the group consisting of cellulose and cellulose derivatives, and selected from the group consisting of the following water-soluble polymer (B), plasticizer (C) and surfactant (D). characterized in that it contains at least one member.
Water-soluble polymer (B): At least one solvent 100 selected from the group consisting of an aqueous alcohol solution containing 50% by mass of methanol, ethanol, propanol or isopropyl alcohol at 85 ° C., other than polysaccharides, and water A compound having a molecular weight of 10,000 or more that dissolves 1 part by mass or more with respect to parts by mass.
本発明のリチウムイオン電池用外装材は、ナイロンフィルムからなる基材層と、
前記基材層の第1の面側に設けられた第1接着層と、
前記第1接着層の前記基材層と反対側に設けられた金属箔層と、
前記金属箔層の前記第1接着層と反対側に設けられた腐食防止処理層と、
前記腐食防止処理層の前記金属箔層と反対側に設けられた第2接着層と、
前記第2接着層の前記腐食防止処理層と反対側に設けられたシーラント層と、
前記基材層の第2の面側に設けられた第3接着層と、
前記第3接着層の前記基材層と反対側に設けられた基材保護層と、を有し、
前記基材保護層がセルロースおよびセルロース誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有し、かつ前記水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする。
The exterior material for a lithium ion battery of the present invention includes a base material layer made of a nylon film,
A first adhesive layer provided on the first surface side of the base material layer;
A metal foil layer provided on the opposite side of the base layer of the first adhesive layer;
A corrosion prevention treatment layer provided on the opposite side of the metal foil layer from the first adhesive layer;
A second adhesive layer provided on the opposite side of the corrosion prevention treatment layer from the metal foil layer;
A sealant layer provided on the opposite side of the corrosion prevention treatment layer of the second adhesive layer;
A third adhesive layer provided on the second surface side of the base material layer;
A base material protective layer provided on the side opposite to the base material layer of the third adhesive layer,
The substrate protective layer contains at least one selected from the group consisting of cellulose and cellulose derivatives, and is selected from the group consisting of the water-soluble polymer (B), plasticizer (C) and surfactant (D). Containing at least one selected from the group consisting of
前記第3接着層は、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂およびポリスチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の接着樹脂(E)が含まれていることが好ましい。 The third adhesive layer is at least one selected from the group consisting of phenol resin, urea resin, melamine resin, polyvinyl resin, polyolefin resin, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, polyester resin, polyamide resin, and polystyrene resin. It is preferable that the adhesive resin (E) is contained.
前記可塑剤(C)は、フタル酸エステル系可塑剤、芳香族カルボン酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤、脂肪族エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、含塩素系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、グリコール系可塑剤および糖アルコール系可塑剤からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 The plasticizer (C) is a phthalate ester plasticizer, an aromatic carboxylic ester plasticizer, an aliphatic dibasic ester plasticizer, an aliphatic ester plasticizer, a phosphate ester plasticizer, or an epoxy. It is preferably at least one selected from the group consisting of a plasticizer, a chlorine-containing plasticizer, a polyester plasticizer, a glycol plasticizer and a sugar alcohol plasticizer.
本発明のリチウムイオン電池用外装材は、基材層との密着性が高く、充分な耐擦傷性、電解液耐性を有し、優れた延伸性および成型性を有し、延伸後も電解液耐性を維持できる基材保護層を有している。 The outer packaging material for a lithium ion battery of the present invention has high adhesion to the base material layer, sufficient scratch resistance, electrolyte solution resistance, excellent stretchability and moldability, and the electrolyte solution after stretching. It has the base material protective layer which can maintain tolerance.
<第1実施形態>
以下、本発明のリチウムイオン電池用外装材の一例を示して詳細に説明する。
本実施形態のリチウムイオン電池用外装材1(以下、単に「外装材1」という。)は、図1に示すように、基材層11と、基材層11の第1の面11a側に設けられた第1接着層12と、第1接着層12の基材層11の反対側に設けられた金属箔層13と、金属箔層13の第1接着層12と反対側に設けられた腐食防止処理層14と、腐食防止処理層14の金属箔層13と反対側に設けられた第2接着層15と、第2接着層15の腐食防止処理層14と反対側に設けられたシーラント層16と、基材層11の第2の面11b側に設けられた第3接着層17と、第3接着層17の基材層11と反対側に設けられた基材保護層18と、を有する。すなわち、外装材1は、基材保護層18、第3接着層17、基材層11、第1接着層12、金属箔層13、腐食防止処理層14、第2接着層15、シーラント層16がこの順に積層された積層体である。
外装材1は、電池に使用する際は、基材保護層18を外側、シーラント層16を内側として使用される。
<First Embodiment>
Hereinafter, an example of the outer packaging material for a lithium ion battery of the present invention will be shown and described in detail.
As shown in FIG. 1, the lithium ion battery exterior material 1 (hereinafter simply referred to as “exterior material 1”) of the present embodiment is disposed on the
When the exterior material 1 is used for a battery, the base material
(基材保護層)
基材保護層18は、基材層11を保護し、基材層11が電解液によって劣化したり、傷付いたりすることを抑制する役割を果たす。
基材保護層18は、水溶性多糖類(A)を含有し、かつ水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する。基材保護層18が水溶性多糖類(A)を含むことで、良好な耐擦傷性および電解液耐性が得られる。また、基材保護層18が水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することで、優れた延伸性、成型性が得られ、延伸後も優れた電解液耐性を維持することができる。
(Base material protective layer)
The base material
The base material
水溶性多糖類(A)は、85℃において、メタノール、エタノール、プロパノールまたはイソプロピルアルコールのいずれかを50質量%含むアルコール水溶液、および水からなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒100質量部に対して1質量部以上溶解する多糖類である。
なお、本発明において、多糖類が溶解するとは、多糖類が完全に分子分散した溶解状態に加えて、多糖類が膨潤または分散することにより、均一な溶解状態を示すことも含むものとする。
The water-soluble polysaccharide (A) is at 85 ° C. with respect to 100 parts by mass of at least one solvent selected from the group consisting of an aqueous alcohol solution containing 50% by mass of methanol, ethanol, propanol or isopropyl alcohol, and water. And 1 part by mass or more of the polysaccharide.
In the present invention, the dissolution of the polysaccharide includes not only the dissolved state in which the polysaccharide is completely molecularly dispersed but also that the polysaccharide is swollen or dispersed to show a uniform dissolved state.
水溶性多糖類(A)としては、例えば、セルロースやキチン、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、キトサン等のキチン誘導体、アミロース、アミロペクチン、デキストラン、プルラン、エルシナン、アルギン酸ナトリウム、寒天、グアガム、ペクチン、タマリンドガム、キサンタンガム等が挙げられる。
水溶性多糖類(A)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the water-soluble polysaccharide (A) include cellulose derivatives such as cellulose, chitin, and carboxymethylcellulose, chitin derivatives such as chitosan, amylose, amylopectin, dextran, pullulan, erucinan, sodium alginate, agar, guar gum, pectin, and tamarind gum. And xanthan gum.
A water-soluble polysaccharide (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
水溶性多糖類(A)としては、特に構造配列が規則的であり、分子内水素結合あるいは分子間水素結合の発達により剛直な骨格を有するセルロースが好ましい。セルロースは線膨張係数が極めて低いことが知られており、この線膨張係数の低さにより、優れた成型性を得ることができる。セルロース原料としては、木材パルプ、非木材パルプ、コットン、バクテリアセルロース等が挙げられる。セルロースの繊維幅は2〜200nm、長さは0.5〜50μmが好ましい。セルロースの繊維幅と長さがこの範囲であれば、均一で透明なセルロースの水分散体を調製することができる。なお、セルロースの繊維幅や長さについては、0.001質量%程度の水分散液をガラスまたはマイカ上にキャストして乾燥し、透過型電子顕微鏡(TEM)または原子間力顕微鏡(AFM)にて観察することにより求めることができる。
基材保護層18の形成に使用するセルロースの水分散体は、水中でセルロースに機械的処理を施し、微細化することにより得られる。前記機械的処理としては、特に限定されず、ミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、グラインダー磨砕、凍結粉砕、メディアミル等を用いる処理が挙げられる。また、機械的処理を行う前工程として、セルロースを化学処理してもよい。
The water-soluble polysaccharide (A) is particularly preferably cellulose having a regular structural arrangement and a rigid skeleton due to the development of intramolecular hydrogen bonds or intermolecular hydrogen bonds. Cellulose is known to have an extremely low linear expansion coefficient, and excellent moldability can be obtained due to the low linear expansion coefficient. Examples of the cellulose raw material include wood pulp, non-wood pulp, cotton, and bacterial cellulose. The fiber width of cellulose is preferably 2 to 200 nm and the length is preferably 0.5 to 50 μm. If the fiber width and length of the cellulose are within this range, a uniform and transparent cellulose aqueous dispersion can be prepared. In addition, about the fiber width and length of a cellulose, about 0.001 mass% aqueous dispersion is cast on glass or mica, and it dries, and uses a transmission electron microscope (TEM) or an atomic force microscope (AFM). It can be obtained by observing.
The aqueous dispersion of cellulose used for forming the base material
セルロースは、結晶性セルロースであることがより好ましい。セルロースの結晶性が高いと、基材保護層18の弾性率の高さが維持され、また電解液耐性および耐熱性が向上する。高結晶性のセルロースの水分散体を得る方法としては、触媒として2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペジニルオキシ・ラジカル(TEMPO)を使用してセルロースを化学処理したTEMPO酸化セルロースを用いる方法が挙げられる。TEMPO酸化セルロースの水分散体は、顔料を添加したときの顔料分散性が良好であるという特長を有している。さらに、TEMPO酸化セルロースの水分散体は、分散体の透明性が高いことから、優れた意匠性が得られる。また、TEMPO酸化セルロースの水分散体は、塗工性にも優れる。
More preferably, the cellulose is crystalline cellulose. When the crystallinity of cellulose is high, the high modulus of elasticity of the base material
TEMPO酸化セルロースは、例えば、以下に示す化学処理によって得られる。
水中で分散させたセルロースに、ニトロキシラジカルと臭化ナトリウム(臭化物)とを添加し、室温で撹拌しながら次亜塩素酸ナトリウム(酸化剤)の水溶液を添加してセルロースの酸化を行う。酸化反応中に水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液を添加し、反応系内のpHを9〜11に制御する。このとき、セルロース繊維表面のC6位の水酸基がカルボキシル基へと酸化され、TEMPO酸化セルロースが得られる。処理後に充分水洗し、得られたTEMPO酸化セルロースを水に繊維状に分散させ、適宜固形分濃度を調整したものが、水分散体の構成材料として使用できる。
酸化剤としては、次亜ハロゲン酸またはその塩、亜ハロゲン酸またはその塩が使用でき、次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。
臭化物としては、臭化リチウム、臭化カリウム、臭化ナトリウム等が挙げられ、臭化ナトリウムが好ましい。
TEMPO oxidized cellulose is obtained, for example, by the chemical treatment shown below.
A nitroxy radical and sodium bromide (bromide) are added to cellulose dispersed in water, and an aqueous solution of sodium hypochlorite (oxidant) is added with stirring at room temperature to oxidize the cellulose. An alkaline solution such as sodium hydroxide is added during the oxidation reaction to control the pH in the reaction system to 9-11. At this time, the hydroxyl group at the C6 position on the surface of the cellulose fiber is oxidized to a carboxyl group, and TEMPO oxidized cellulose is obtained. After the treatment, it is sufficiently washed with water, and the obtained TEMPO-oxidized cellulose is dispersed in water in a fibrous form, and the solid content concentration is appropriately adjusted, which can be used as a constituent material of the aqueous dispersion.
As the oxidizing agent, hypohalous acid or a salt thereof, halogenous acid or a salt thereof can be used, and sodium hypochlorite is preferable.
Examples of the bromide include lithium bromide, potassium bromide, sodium bromide and the like, and sodium bromide is preferable.
水溶性多糖類(A)の重合度は、100〜800が好ましく、250〜400がより好ましい。水溶性多糖類(A)の重合度が下限値以上であれば、電解液が水と反応して発生するフッ酸に対する耐性に優れる。水溶性多糖類(A)の重合度が上限値以下であれば、外装材1の加工性が良好になる。
水溶性多糖類(A)の重合度は、銅エチレンジアミン溶液を用いた粘度法により測定される。
The degree of polymerization of the water-soluble polysaccharide (A) is preferably from 100 to 800, more preferably from 250 to 400. If the degree of polymerization of the water-soluble polysaccharide (A) is at least the lower limit, the electrolyte solution is excellent in resistance to hydrofluoric acid generated by reacting with water. If the polymerization degree of water-soluble polysaccharide (A) is below an upper limit, the workability of the exterior material 1 will become favorable.
The degree of polymerization of the water-soluble polysaccharide (A) is measured by a viscosity method using a copper ethylenediamine solution.
水溶性多糖類(A)は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。例えば、TEMPO酸化セルロースとデンプン、TEMPO酸化セルロースとヒドロキシプロピルセルロースを併用することで、延伸性、成型性をさらに高めることができる。 Only 1 type may be used for water-soluble polysaccharide (A), and 2 or more types may be used together. For example, by using TEMPO oxidized cellulose and starch, and TEMPO oxidized cellulose and hydroxypropyl cellulose in combination, stretchability and moldability can be further improved.
基材保護層18は、1層であってもよく、2層以上であってもよい。
基材保護層18が2層以上の場合、基材層11と反対側の水溶性多糖類(A)の重合度が、基材層11側の水溶性多糖類(A)の重合度に比べて高いことが好ましい。これにより、基材保護層18と基材層11の特に優れた密着性と、特に優れた耐擦傷性を両立できる。
基材層11の反対側の水溶性多糖類(A)の重合度が基材層11側の水溶性多糖類(A)の重合度に比べて高い基材保護層18は、例えば、重合度が異なる水溶性多糖類(A)を含む複数の塗工液を調製し、それら塗工液を、重合度が低い水溶性多糖類(A)を含む塗工液から順に塗工、乾燥することにより形成できる。
例えば、重合度が300の水溶性多糖類(A)を含む層、重合度が500の水溶性多糖類(A)を含む層、および重合度が700の水溶性多糖類(A)を含む層が基材層11側から順に積層された多層の基材保護層18等が挙げられる。
The substrate
When the base material
The base material
For example, a layer containing a water-soluble polysaccharide (A) having a polymerization degree of 300, a layer containing a water-soluble polysaccharide (A) having a polymerization degree of 500, and a layer containing a water-soluble polysaccharide (A) having a polymerization degree of 700 Is a multilayer base material
基材保護層18は、水溶性高分子(B)を含有することが好ましい。基材保護層18が水溶性高分子(B)を含有することで、特に良好な延伸性が得られる。
水溶性高分子(B)は、多糖類以外で、85℃において、メタノール、エタノール、プロパノールまたはイソプロピルアルコールのいずれかを50質量%含むアルコール水溶液、および水からなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒100質量部に対して1質量部以上溶解する、分子量10,000以上の化合物である。
なお、本発明において、化合物が溶解するとは、化合物が完全に分子分散した溶解状態に加えて、化合物が膨潤または分散することにより、均一な溶解状態を示すことも含むものとする。
The base material
The water-soluble polymer (B) is at least one solvent selected from the group consisting of, in addition to polysaccharides, an aqueous alcohol solution containing 50% by mass of methanol, ethanol, propanol or isopropyl alcohol at 85 ° C., and water. It is a compound having a molecular weight of 10,000 or more that dissolves 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass.
In the present invention, the term “dissolving of a compound” includes not only the dissolving state in which the compound is completely molecularly dispersed but also the fact that the compound swells or disperses to show a uniform dissolving state.
水溶性高分子(B)の分子量は、10,000以上500,000以下が好ましく、20,000以上200,000以下がより好ましい。水溶性高分子(B)の分子量が下限値以上であれば、基材保護層18の耐水性、耐熱性が良好で、皮膜強度が強くなる。水溶性高分子(B)の分子量が上限値以下であれば、塗液の粘度が塗工に適している。
なお、水溶性高分子(B)の分子量は、JIS K6726に記載の方法により測定される質量平均分子量である。
The molecular weight of the water-soluble polymer (B) is preferably from 10,000 to 500,000, more preferably from 20,000 to 200,000. If the molecular weight of the water-soluble polymer (B) is at least the lower limit value, the base material
The molecular weight of the water-soluble polymer (B) is a mass average molecular weight measured by the method described in JIS K6726.
水溶性高分子(B)としては、例えば、タンパク質、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂等が挙げられる。
タンパク質としては、ゼラチン、カゼイン、コンドロイチン硫酸ナトリウム等が挙げられる。
ビニル系樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン/ビニルアセテート共重合体等が挙げられる。
アクリル系樹脂としては、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリルアミド、アクリルアミド/アクリレート共重合体等が挙げられる。
ポリエチレン系樹脂としては、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
水溶性高分子(B)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the water-soluble polymer (B) include proteins, vinyl resins, acrylic resins, and polyethylene resins.
Examples of proteins include gelatin, casein, and sodium chondroitin sulfate.
Examples of the vinyl resin include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone / vinyl acetate copolymer, and the like.
Examples of the acrylic resin include sodium polyacrylate, carboxyvinyl polymer, polyacrylamide, acrylamide / acrylate copolymer, and the like.
Examples of the polyethylene resin include polyethyleneimine, polyethylene oxide, polyethylene glycol, and the like.
A water-soluble polymer (B) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
基材保護層18は、可塑剤(C)を含有することが好ましい。可塑剤(C)により基材保護層18に可塑性が付与されることで、特に良好な延伸性が得られ、加工性および成型性が増す。
可塑剤(C)としては、フタル酸エステル系可塑剤、芳香族カルボン酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤、脂肪族エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、含塩素系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、グリコール系可塑剤、糖アルコール系可塑剤等が挙げられる。
フタル酸エステル系可塑剤としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル等が挙げられる。
芳香族カルボン酸エステル系可塑剤としては、トリメリット酸トリオクチル、ジエチレングリコールジベンゾエート、オキシ安息香酸オクチル等が挙げられる。
脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤としては、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソデシル、アゼライン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル等が挙げられる。
脂肪酸エステル系可塑剤としては、オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル等が挙げられる。
リン酸エステル系可塑剤としては、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチジフェニル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル等が挙げられる。
エポキシ系可塑剤としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル等が挙げられる。
含塩素系可塑剤としては、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチル等が挙げられる。
ポリエステル系可塑剤としては、ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート等が挙げられる。
グリコール系可塑剤としては、例えば、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、チレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ブチルフタリルグリコレート、トリエチレングリコール−2−エチルブチレート等が挙げられる。なかでも、耐熱性、揮発性の点から、ポリグリセリン(重合度5〜10)が特に好ましい。
糖アルコール系可塑剤は、糖のアルデヒド基を還元し、末端をアルコールに変化させた化合物のことである。糖アルコール系可塑剤としては、例えば、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、エリスリトール、ラクチトール、マンニトール、イソマルト等が挙げられる。糖アルコール系可塑剤を含有した基材保護層18は、電解液耐性を維持しやすく、可塑化効率が高いため、好ましい。
The base material
As the plasticizer (C), phthalate ester plasticizer, aromatic carboxylate ester plasticizer, aliphatic dibasic ester plasticizer, aliphatic ester plasticizer, phosphate ester plasticizer, epoxy Examples thereof include plasticizers, chlorine-containing plasticizers, polyester-based plasticizers, glycol-based plasticizers, and sugar alcohol-based plasticizers.
Examples of the phthalate ester plasticizer include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dibutyl phthalate, diisooctyl phthalate, dinonyl phthalate, diisodecyl phthalate, diundecyl phthalate, and ditridecyl phthalate.
Examples of the aromatic carboxylic acid ester plasticizer include trioctyl trimellitic acid, diethylene glycol dibenzoate, octyl oxybenzoate, and the like.
Examples of the aliphatic dibasic ester plasticizer include dioctyl succinate, diisodecyl succinate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, dioctyl azelate, dibutyl sebacate, dioctyl sebacate, and dioctyl tetrahydrophthalate.
Examples of the fatty acid ester plasticizer include butyl oleate, methyl acetylricinoleate, pentaerythritol ester, dipentaerythritol hexaester, and the like.
Examples of the phosphate ester plasticizer include tricresyl phosphate, trioctyl phosphate, octidiphenyl phosphate, triphenyl phosphate, trichloroethyl phosphate, and cresyl diphenyl phosphate.
Examples of the epoxy plasticizer include epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, butyl epoxy stearate, octyl epoxy stearate, benzyl epoxy stearate, dioctyl epoxy hexahydrophthalate, and the like.
Examples of the chlorine-containing plasticizer include chlorinated paraffin, chlorinated diphenyl, chlorinated fatty acid methyl, and methoxychlorinated fatty acid methyl.
Examples of the polyester plasticizer include polypropylene adipate and polypropylene sebacate.
Examples of the glycol plasticizer include glycerin, diglycerin, polyglycerin, tylene glycol, triethylene glycol, hexamethylene glycol, polyethylene glycol, butyl phthalyl glycolate, triethylene glycol-2-ethyl butyrate, and the like. . Of these, polyglycerol (degree of polymerization of 5 to 10) is particularly preferable from the viewpoint of heat resistance and volatility.
The sugar alcohol plasticizer is a compound in which the aldehyde group of sugar is reduced and the terminal is changed to alcohol. Examples of the sugar alcohol plasticizer include sorbitol, maltitol, xylitol, erythritol, lactitol, mannitol, isomalt and the like. The base material
可塑剤(C)は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
水溶性多糖類(A)と可塑剤(C)の相溶性が低いと、延伸性、成型性の向上効果が得られ難く、水溶性多糖類(A)と可塑剤(C)とが分離して、表面に可塑剤がにじみ出る(浸出)、汗をかいたような現象(発汗)、透明度がなくなる現象(失透)、白濁が起こることがある。
可塑剤(C)としては、水溶性多糖類(A)との相溶性が高く、透明性が良好で、発汗性が見られない点から、グリコール系可塑剤、糖アルコール系可塑剤がより好ましい。
Only 1 type may be used for a plasticizer (C), and 2 or more types may be used together.
If the compatibility between the water-soluble polysaccharide (A) and the plasticizer (C) is low, it is difficult to obtain an effect of improving stretchability and moldability, and the water-soluble polysaccharide (A) and the plasticizer (C) are separated. As a result, the plasticizer oozes out (leaching) on the surface, sweating (sweating), loss of transparency (devitrification), and white turbidity may occur.
As the plasticizer (C), a glycol plasticizer and a sugar alcohol plasticizer are more preferable because they have high compatibility with the water-soluble polysaccharide (A), good transparency, and no sweating. .
基材保護層18は、界面活性剤(D)を含むことが好ましい。界面活性剤(D)は、親水性の部分と疎水性の部分を分子内に共有する化合物である。
基材保護層18が界面活性剤(D)を含むことにより、界面活性剤(D)の疎水基が基材保護層18の表面に向き、基材保護層18に撥水性が生じるため、特に良好な電解液耐性が得られる。
The base material
Since the base material
界面活性剤(D)としては、水酸基と疎水基を有する界面活性剤が好ましい。
界面活性剤(D)の疎水基を与える材料としては、例えば、炭化水素系材料、炭化フッ素系材料、有機ケイ素系材料が挙げられる。
炭化水素系材料としては、トリグリセリド、脂肪酸、脂肪アルコール、脂肪酸誘導体、樹脂酸類、ナフテン酸、α−オレフィン、ポリオレフィン、アルキルベンゼン、アルキルフェノール、アルコール、ポリオキシアルキレングリコール等が挙げられる。
炭化フッ素系材料としては、完全フッ化脂肪酸、部分フッ化脂肪酸、完全フッ化脂肪アルコール、部分フッ化脂肪アルコール等が挙げられる。
有機ケイ素系材料としては、ポリシロキサン類等が挙げられる。
As the surfactant (D), a surfactant having a hydroxyl group and a hydrophobic group is preferable.
Examples of the material that imparts the hydrophobic group of the surfactant (D) include hydrocarbon-based materials, fluorine-based materials, and organic silicon-based materials.
Examples of the hydrocarbon-based material include triglyceride, fatty acid, fatty alcohol, fatty acid derivative, resin acid, naphthenic acid, α-olefin, polyolefin, alkylbenzene, alkylphenol, alcohol, polyoxyalkylene glycol, and the like.
Examples of the fluorocarbon material include fully fluorinated fatty acids, partially fluorinated fatty acids, fully fluorinated fatty alcohols, and partially fluorinated fatty alcohols.
Examples of the organosilicon material include polysiloxanes.
界面活性剤(D)の水酸基を与える材料としては、主に陰イオン型材料、陽イオン型材料、両性型材料および非イオン型材料の4種に大別される。
陰イオン型材料としては、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩、ホスホン酸塩等が挙げられる。
陽イオン型材料としては、アミン塩、四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ポリエチレンポリアミン等が挙げられる。
両性型材料としては、アミノ酸、ベタイン、アミノ硫酸、エステル、スルホベタイン等が挙げられる。
非イオン型材料としては、多価アルコール、アミノアルコール、ポリエチレングリコール、アミンオキシド、スルホキシド、アミンイミド等が挙げられる。
The material that gives the hydroxyl group of the surfactant (D) is mainly classified into four types: an anionic material, a cationic material, an amphoteric material, and a nonionic material.
Examples of the anionic material include carboxylate, sulfonate, sulfate ester salt, phosphate ester salt, and phosphonate.
Examples of the cationic material include amine salts, quaternary ammonium salts, pyridinium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, and polyethylene polyamines.
Examples of amphoteric materials include amino acids, betaines, amino sulfates, esters, sulfobetaines and the like.
Examples of the nonionic material include polyhydric alcohol, amino alcohol, polyethylene glycol, amine oxide, sulfoxide, and amine imide.
界面活性剤(D)の具体例としては、例えば、セッケン、硫酸化油、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸塩、N,N−ジメチルオレオイルアミドエチルアミン酢酸塩、トリエタノールアミンモノオレエート、アルキル硫酸塩、オレオイルイセチオネート、N−メチル−N−オレオイルタウリン、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、脂肪酸タンパク質分解物縮合物、ヘプタデシルベンズイミダゾールスルホン酸塩、ソルビタン脂肪酸エステル、ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アルキルスルホ酢酸エステル、ジメチルラウリルアミンオキサイド、アルキルリン酸誘導体、n−ドデシルブロマイド−ポリα−ビニルピリジン重合物、ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックポリマー、ショ糖脂肪酸エステル(ショ糖ステアリン酸モノエステル、ショ糖ラウリン酸モノエステル等。)、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル(デカグリセリンラウリン酸エステル等。)等が挙げられる。
界面活性剤(D)は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、界面活性剤(D)は、高分子化合物(B)や可塑剤(C)と併用してもよい。
Specific examples of the surfactant (D) include soap, sulfated oil, alkylnaphthalene sulfonate, α-sulfo fatty acid salt, N, N-dimethyloleoylamide ethylamine acetate, triethanolamine monooleate. , Alkyl sulfate, oleoyl isethionate, N-methyl-N-oleoyl taurine, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene oleate, fatty acid proteolysate condensate, heptadecylbenzimidazole sulfonate, sorbitan Fatty acid ester, di-2-ethylhexyl sulfosuccinate, dodecylbenzene sulfonate, alkyl sulfonate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, alkyl sulfoacetate, dimethyl ester Lulaurylamine oxide, alkyl phosphate derivative, n-dodecyl bromide-poly α-vinyl pyridine polymer, polyoxypropylene-polyoxyethylene block polymer, sucrose fatty acid ester (sucrose stearate monoester, sucrose laurate mono Ester, etc.), polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyglycerin fatty acid ester (decaglycerin laurate ester, etc.) and the like.
Only 1 type may be used for surfactant (D) and it may use 2 or more types together. Further, the surfactant (D) may be used in combination with the polymer compound (B) or the plasticizer (C).
基材保護層18は、滑剤が含有されるか、または表面に付与されることが好ましい。これにより、外装材1の成型性、および巻取り歩留まりが向上する。基材保護層18に滑剤を含有させる場合、基材保護層18における基材層11と反対側に滑剤が含有されることが好ましい。特に、基材保護層18の表面に滑剤が付与されると、表面の滑り性がよく、成型性が向上する。
滑剤としては、例えば、脂肪酸アミド(例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド等。)等が挙げられる。
滑剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The base material
Examples of the lubricant include fatty acid amides (for example, oleic acid amide, erucic acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, ethylene bisoleic acid amide, ethylene biserucic acid amide) and the like.
One type of lubricant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
基材保護層18は、エラストマー成分を含有してもよい。エラストマー成分により、延伸性、成型性の高い外装材を得ることができる。エラストマー成分としては、例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーおよびポリエステル系エラストマーが挙げられる。基材保護層18にエラストマー成分を含有させる場合、エラストマー成分は基材保護層18中に均一に含有されることが好ましい。
The base material
オレフィン系エラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、1−ブテン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・1−ブテン・エチレン共重合体、プロピレン・α−オレフィン・エチレン共重合体、プロピレン・α−オレフィン・1−ブテン共重合体、1−ブテン・α−オレフィン・エチレン共重合体等が挙げられる。
スチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体等が挙げられる。
ポリエステル系エラストマーのハードセグメントとしては、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の結晶性ポリエステルが挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが特に好ましい。ポリエステル系エラストマーのソフトセグメントとしては、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール類、または、ポリカプロラクトン、ポリブチレンアジペート等のポリエステルが挙げられ、ポリテトラメチレングリコールが特に好ましい。
エラストマー成分は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of olefin elastomers include ethylene / propylene copolymers, ethylene / 1-butene copolymers, ethylene / α-olefin copolymers, propylene / 1-butene copolymers, propylene / α-olefin copolymers. 1-butene / α-olefin copolymer, propylene / 1-butene / ethylene copolymer, propylene / α-olefin / ethylene copolymer, propylene / α-olefin / 1-butene copolymer, 1-butene -An alpha-olefin-ethylene copolymer etc. are mentioned.
Examples of the styrene elastomer include styrene / ethylene / butylene / styrene copolymers and styrene / ethylene / propylene / styrene copolymers.
Examples of the hard segment of the polyester elastomer include crystalline polyesters such as polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate and polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate is particularly preferable. Examples of the soft segment of the polyester elastomer include polyoxyalkylene glycols such as polytetramethylene glycol or polyesters such as polycaprolactone and polybutylene adipate, and polytetramethylene glycol is particularly preferable.
An elastomer component may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
基材保護層18は、有機フィラーおよび無機フィラーからなる群から選ばれる1種以上のフィラー成分が含有されることが好ましい。これにより、基材保護層18の耐擦傷性が向上する。
有機フィラーとしては、例えば、プラスチックの粉末や微粒子を用いることができる。
プラスチックとしては、アクリル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メラミン等が挙げられる。
無機フィラーとしては、カーボン、シリカ、ガラスビーズ、ガラス粉、珪酸アルミニウム、クレー、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、窒化硼素、マイカ等の微粒子等が挙げられる。
The base material
As the organic filler, for example, plastic powder or fine particles can be used.
Examples of the plastic include acrylic, polyethylene, polystyrene, polycarbonate, vinyl chloride, vinylidene chloride, and melamine.
Examples of the inorganic filler include fine particles such as carbon, silica, glass beads, glass powder, aluminum silicate, clay, zinc oxide, calcium carbonate, boron nitride, and mica.
基材保護層18は、意匠性の点では、顔料が含有されていることが好ましい。顔料を使用する場合、金属箔層13よりも外側のいずれの層に顔料を含有させてもよいが、顔料分散性に優れ、色が均一になりやすいことから、基材保護層18に顔料を含有させることが好ましい。
顔料は、基材保護層18と基材層11の密着性を損なわない範囲であれば特に限定されず、有機顔料でもよく、無機顔料でもよい。
有機顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、ジオキサジン系、インジゴチオインジゴ系、ペリノン−ペリレン系、イソインドレニン系等が挙げられる。
無機顔料としては、カーボンブラック系、酸化チタン系、カドミウム系、鉛系、酸化フローム系等が挙げられる。また、マイカ(雲母)の微粉末、魚鱗箔等を使用してもよい。
The substrate
The pigment is not particularly limited as long as the adhesion between the base material
Examples of organic pigments include azo, phthalocyanine, quinacridone, anthraquinone, dioxazine, indigothioindigo, perinone-perylene, and isoindolenin.
Examples of inorganic pigments include carbon black, titanium oxide, cadmium, lead, and oxide oxide. Mica (mica) fine powder, fish scale foil, and the like may also be used.
基材保護層18は、耐水性の点では、架橋剤によって架橋構造が形成されていることが好ましい。
架橋剤としては、例えば、オキサゾリン、ジビニルスルホン、カルボジイミド、ジヒドラジン、ジヒドラジド、エピクロルヒドリン等が挙げられる。前記架橋剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
From the viewpoint of water resistance, the base material
Examples of the crosslinking agent include oxazoline, divinyl sulfone, carbodiimide, dihydrazine, dihydrazide, epichlorohydrin and the like. The said crosslinking agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
また、基材保護層18には、耐水性を向上させる目的で、ジルコニル塩、クロム塩、アルミニウム塩等の塩類、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂を含有させてもよい。
また、基材保護層18には、前記したもの以外にも、難燃剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤、帯電防止剤等の添加剤が含有されてもよい。
The base material
The base material
優れた電解液耐性および耐擦傷性が得られる点から、基材保護層18(100質量%)中の水溶性多糖類(A)の含有量は、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。水溶性多糖類(A)の含有量が下限値以上であれば、フッ酸に対する耐性が充分に得られやすい。前記水溶性多糖類(A)の含有量は、水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種による効果が得られやすい点では、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましい。 The content of the water-soluble polysaccharide (A) in the base material protective layer 18 (100% by mass) is preferably 20% by mass or more, and preferably 30% by mass or more from the viewpoint that excellent electrolytic solution resistance and scratch resistance can be obtained. Is more preferable. If the content of the water-soluble polysaccharide (A) is at least the lower limit, resistance to hydrofluoric acid can be sufficiently obtained. The content of the water-soluble polysaccharide (A) is such that an effect of at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer (B), a plasticizer (C) and a surfactant (D) can be easily obtained. 90 mass% or less is preferable, and 80 mass% or less is more preferable.
基材保護層18(100質量%)中の水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)の合計の含有量は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。前記合計の含有量が下限値以上であれば、良好な延伸性、成型性が得られやすく、延伸後も優れた電解液耐性を維持しやすい。前記合計の含有量は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。前記合計の含有量が上限値以下であれば、水溶性多糖類(A)による効果が得られやすい。 The total content of the water-soluble polymer (B), the plasticizer (C) and the surfactant (D) in the substrate protective layer 18 (100% by mass) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. Is more preferable. When the total content is at least the lower limit value, good stretchability and moldability are easily obtained, and excellent electrolyte resistance is easily maintained after stretching. The total content is preferably 80% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less. If the total content is not more than the upper limit, the effect of the water-soluble polysaccharide (A) can be easily obtained.
基材保護層18に水溶性高分子(B)を含有させる場合、基材保護層18(100質量%)中の水溶性高分子(B)の含有量は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。前記水溶性高分子(B)の含有量が下限値以上であれば、良好な延伸性、成型性が得られやすく、延伸後も優れた電解液耐性を維持しやすい。前記水溶性高分子(B)の含有量は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。前記水溶性高分子(B)の含有量が上限値以下であれば、水溶性多糖類(A)による効果が得られやすい。
When the water-soluble polymer (B) is contained in the base material
基材保護層18に可塑剤(C)を含有させる場合、基材保護層18(100質量%)中の可塑剤(C)の含有量は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。前記可塑剤(C)の含有量が下限値以上であれば、良好な延伸性、成型性が得られやすく、延伸後も優れた電解液耐性を維持しやすい。前記可塑剤(C)の含有量は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。前記可塑剤(C)の含有量が上限値以下であれば、水溶性多糖類(A)による効果が得られやすい。
When the plasticizer (C) is contained in the base material
基材保護層18に界面活性剤(D)を含有させる場合、基材保護層18(100質量%)中の界面活性剤(D)の含有量は、0.01質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。前記界面活性剤(D)の含有量が下限値以上であれば、良好な延伸性、成型性が得られやすく、延伸後も優れた電解液耐性を維持しやすい。前記界面活性剤(D)の含有量は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。前記界面活性剤(D)の含有量が上限値以下であれば、水溶性多糖類(A)による効果が得られやすい。
When the surfactant (D) is contained in the substrate
基材保護層18に滑剤を含有させる場合、基材保護層18(100質量%)中の滑剤の含有量は、滑剤含有量は0.1〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。前記滑剤の含有量が下限値以上であれば、成型性がより良好になる。前記滑剤の含有量が上限値以下であれば、滑剤が基材保護層18の基材層11側にブリードして基材層11と基材保護層18の密着性が低下することを抑制しやすい。
When the base material
基材保護層18にエラストマー成分を含有させる場合、基材保護層18(100質量%)中のエラストマー成分の含有量は、5〜90質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましい。前記エラストマー成分の含有量が下限値以上であれば、延伸性、成型性が向上し、良好な耐擦傷性および電解液耐性が得られやすい。前記エラストマー成分の含有量が上限値以下であれば、耐熱性がより良好になる。
When making the base material
基材保護層18にフィラー成分を含有させる場合、基材保護層18(100質量%)中のフィラー成分の含有量は、0.1〜5質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましい。前記フィラー成分の含有量が上限値以下であれば、良好な成型性が得られやすく、成型後の電解液耐性の低下を抑制しやすい。前記フィラー成分の含有量が下限値以上であれば、良好な耐擦傷性が得られやすい。
When making the base-material
基材保護層18に顔料を含有させる場合、基材保護層18(100質量%)中の顔料の含有量は、0.1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。前記顔料の含有量が前記範囲であれば、意匠性が良好になる。
When making the base material
基材保護層18の厚さは、0.1〜5.0μmが好ましく、0.3〜3μmがより好ましい。基材保護層18の厚さが下限値以上であれば、電解液耐性および耐擦傷性がより良好になる。基材保護層18の厚さが上限値以下であれば、密着性、成型性がより良好になる。
0.1-5.0 micrometers is preferable and, as for the thickness of the base-material
(第3接着層)
第3接着層17は、基材層11と基材保護層18を接着する層である。基材層11と基材保護層18とを、第3接着層17を介して接着することにより、基材層11と基材保護層18の密着性、成型性、引張り強度が向上する。
第3接着層17としては、接着樹脂(E)を含む塗工液を塗工して形成された層が挙げられる。
接着樹脂(E)としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂およびポリスチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
接着樹脂(E)としては、密着性が良好な点から、アクリル樹脂、ポリビニル系樹脂が好ましい。
(3rd adhesive layer)
The third
Examples of the third
The adhesive resin (E) is at least one selected from the group consisting of phenol resin, urea resin, melamine resin, polyvinyl resin, polyolefin resin, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, polyester resin, polyamide resin and polystyrene resin. Species are mentioned.
The adhesive resin (E) is preferably an acrylic resin or a polyvinyl resin from the viewpoint of good adhesion.
また、第3接着層17は、第1接着層12の項で後述するウレタン系接着剤で形成してもよく、第2接着層15の項で後述する熱ラミネート構成の接着成分により形成してもよい。
Further, the third
第3接着層17には、フィラー、顔料、染料、難燃剤、滑剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤、帯電防止剤等の添加剤を含有させてもよい。
第3接着層17の厚さは、接着強度の点から、0.1〜5.0μmが好ましい。
第3接着層17と基材保護層18の合計の厚さは、接着強度、成型性の点から、1.0〜6.0μmが好ましい。
The third
The thickness of the third
The total thickness of the third
(基材層)
基材層11は、ナイロンフィルムからなる層である。
前記ナイロンフィルムは、延伸フィルムであってもよく、無延伸フィルムであってもよい。ナイロンフィルムを形成するナイロンとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612等が挙げられる。
基材層11の第2の面11bは、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理が施されていることが好ましい。すなわち、基材層11を形成するナイロンフィルムは、基材保護層18を設ける側の表面にコロナ処理、プラズマ処理等の表面処理が施されていることが好ましい。これにより、基材層11と基材保護層18の密着性がより良好になる。
(Base material layer)
The
The nylon film may be a stretched film or an unstretched film. Examples of the nylon forming the nylon film include nylon 6,
The
基材層11の厚さは、6〜40μmが好ましく、10〜30μmがより好ましい。基材層11の厚さが下限値以上であれば、耐ピンホール性、絶縁性がより良好になる。基材層11の厚さが上限値以下であれば、成型性がより良好になる。
基材層11の第1接着層12側の面には、接着強度の向上を補助するためにカップリング剤をコーティングしてもよい。
6-40 micrometers is preferable and, as for the thickness of the
A coupling agent may be coated on the surface of the
(第1接着層)
第1接着層12は、基材層11と金属箔層13を接着する層である。
第1接着層12を構成する接着成分としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール等の主剤に、硬化剤として2官能以上の芳香族系又は脂肪族系イソシアネート化合物を作用させる2液硬化型のウレタン系接着剤が好ましい。
前記ウレタン系接着剤は、塗工後、例えば40℃で4日以上のエージングを行うことで、主剤の水酸基と硬化剤のイソシアネート基の反応が進行して強固な接着が可能となる。
第1接着層12の厚さは、接着強度、追随性、加工性の点から、1〜10μmが好ましく、3〜7μmがより好ましい。
(First adhesive layer)
The first
As an adhesive component constituting the first
For example, the urethane-based adhesive is aged at 40 ° C. for 4 days or more after coating, whereby the reaction of the hydroxyl group of the main agent and the isocyanate group of the curing agent proceeds to enable strong adhesion.
The thickness of the first
(金属箔層)
金属箔層13としては、アルミニウム、ステンレス鋼等の各種金属箔を使用することができ、防湿性、延展性等の加工性、コストの面から、アルミニウム箔が好ましい。アルミニウム箔としては、一般の軟質アルミニウム箔を用いることができる。なかでも、耐ピンホール性、および成型時の延展性に優れる点から、鉄を含むアルミニウム箔が好ましい。
鉄を含むアルミニウム箔(100質量%)中の鉄の含有量は、0.1〜9.0質量%が好ましく、0.5〜2.0質量%がより好ましい。鉄の含有量が0.1質量%以上であれば、外装材1は耐ピンホール性、延展性に優れる。鉄の含有量が9.0質量%以下であれば外装材1は柔軟性に優れる。
金属箔層13の厚さは、バリア性、耐ピンホール性、加工性の点から、9〜200μmが好ましく、15〜100μmがより好ましい。
(Metal foil layer)
As the
0.1-9.0 mass% is preferable and, as for content of iron in the aluminum foil (100 mass%) containing iron, 0.5-2.0 mass% is more preferable. When the iron content is 0.1% by mass or more, the exterior material 1 is excellent in pinhole resistance and spreadability. If the iron content is 9.0% by mass or less, the exterior material 1 is excellent in flexibility.
The thickness of the
(腐食防止処理層)
腐食防止処理層14は、電解液や、電解液と水分の反応により発生するフッ酸による金属箔層13の腐食を抑制する役割を果たす。リチウムイオン電池の電解液に用いられるLiPF6、LiBF4等のリチウム塩は、水分による加水分解反応によりフッ酸が発生する。腐食防止処理層14を設けることで、金属箔層13の内側がフッ酸によって腐食されることも抑制され、該金属箔層の内側での層間剥離を抑制できる。また、腐食防止処理層14は、金属箔層13と第2接着層15との密着力を高める役割も果たす。
腐食防止処理層14としては、塗布型、又は浸漬型の耐酸性の腐食防止処理剤によって形成された塗膜が好ましい。前記塗膜は、金属箔層13の酸に対する腐食防止効果に優れる。また、アンカー効果によって金属箔層13と第2接着層15の密着力をより強固にするので、電解液等の内容物に対して優れた耐性が得られる。
(Corrosion prevention treatment layer)
The corrosion
As the corrosion
前記塗膜としては、例えば、酸化セリウムとリン酸塩と各種熱硬化性樹脂からなる腐食防止処理剤によるセリアゾール処理によって形成される塗膜、クロム酸塩、リン酸塩、フッ化物と各種熱硬化性樹脂からなる腐食防止処理剤によるクロメート処理により形成される塗膜等が挙げられる。
なお、腐食防止処理層14は、金属箔層13の耐食性が充分に得られる塗膜であれば、前記塗膜には限定されない。例えば、リン酸塩処理、ベーマイト処理等によって形成した塗膜であってもよい。
As the coating film, for example, a coating film, chromate, phosphate, fluoride, and various thermosettings formed by a ceriazol treatment with a corrosion preventing treatment agent composed of cerium oxide, phosphate and various thermosetting resins. For example, a coating film formed by chromate treatment with a corrosion-inhibiting treatment agent made of a conductive resin.
The corrosion
腐食防止処理層14は、単層であってもよく、複数層であってもよい。また、腐食防止処理層14には、シラン系カップリング剤等の添加剤が添加されてもよい。
腐食防止処理層14の厚さは、腐食防止機能、およびアンカーとしての機能の点から、10nm〜5μmが好ましく、20〜500nmがより好ましい。
The corrosion
The thickness of the corrosion
(第2接着層)
第2接着層15は、腐食防止処理層14が形成された金属箔層13とシーラント層16を接着する層である。外装材1は、第2接着層15を形成する接着成分によって、熱ラミネート構成とドライラミネート構成に大きく分けられる。
熱ラミネート構成における第2接着層15を形成する接着成分としては、ポリオレフィン系樹脂を無水マレイン酸等の酸でグラフト変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましい。酸変性ポリオレフィン系樹脂は、無極性であるポリオレフィン系樹脂の一部に極性基が導入されていることから、シーラント層16が無極性のポリオレフィン系樹脂フィルム等で形成され、腐食防止処理層14が極性を有する塗膜である場合に、それらの両方に強固に密着できる。また、酸変性ポリオレフィン系樹脂を使用することで、電解液等の内容物に対する耐性が向上し、電池内部でフッ酸が発生しても第2接着層15の劣化による密着力の低下を防止しやすい。
第2接着層15に使用する酸変性ポリオレフィン系樹脂は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
(Second adhesive layer)
The second
As an adhesive component for forming the second
The acid-modified polyolefin resin used for the second
酸変性ポリオレフィン系樹脂に用いるポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度又は高密度のポリエチレン;エチレン・α−オレフィン共重合体;ホモ、ブロック又はランダムポリプロピレン;プロピレン・α−オレフィン共重合体等が挙げられる。また、前記したものにアクリル酸やメタクリル酸等の極性分子を共重合させた共重合体、架橋ポリオレフィン等の重合体等も使用できる。
前記ポリオレフィン系樹脂を変性する酸としては、カルボン酸、エポキシ化合物、酸無水物等が挙げられ、無水マレイン酸が特に好ましい。
Examples of the polyolefin resin used for the acid-modified polyolefin resin include, for example, low density, medium density or high density polyethylene; ethylene / α-olefin copolymer; homo, block or random polypropylene; propylene / α-olefin copolymer. Etc. In addition, a copolymer obtained by copolymerizing polar molecules such as acrylic acid and methacrylic acid with the above-described one, a polymer such as a crosslinked polyolefin, and the like can also be used.
Examples of the acid that modifies the polyolefin-based resin include carboxylic acid, epoxy compound, acid anhydride, and the like, and maleic anhydride is particularly preferable.
熱ラミネート構成の第2接着層15を構成する接着成分としては、電解液が浸透してきてもシーラント層16と金属箔層13の密着力を維持し易い点から、ポリオレフィン系樹脂を無水マレイン酸でグラフト変性させた、無水マレイン酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましく、無水マレイン酸変性ポリプロピレンが特に好ましい。
無水マレイン酸変性ポリプロピレンの無水マレイン酸による変性率(無水マレイン酸変性ポリプロピレンの総質量に対する無水マレイン酸に由来する部分の質量)は、0.1〜20質量%が好ましく、0.3〜5質量%がより好ましい。
As an adhesive component constituting the second
The modification rate of maleic anhydride-modified polypropylene with maleic anhydride (the mass of the portion derived from maleic anhydride relative to the total mass of maleic anhydride-modified polypropylene) is preferably 0.1 to 20% by mass, and 0.3 to 5% by mass. % Is more preferable.
熱ラミネート構成の第2接着層15中には、基材保護層18で説明したエラストマー成分が含有されていることが好ましい。これにより、冷間成型時に第2接着層15にクラックが生じて白化することを抑制し易く、濡れ性の改善による密着力の向上、異方性の低減による製膜性の向上等が期待できる。エラストマー成分は酸変性ポリオレフィン系樹脂中にナノメートルオーダーで分散、相溶していることが好ましい。
It is preferable that the second
熱ラミネート構成の第2接着層15は、前記接着成分を押出し装置で押し出すことで形成できる。
熱ラミネート構成の第2接着層15の接着成分のメルトフローレート(MFR)は、230℃、2.16kgfの条件において4〜30g/10分が好ましい。
熱ラミネート構成の第2接着層15の厚さは、2〜50μmが好ましい。
The second
The melt flow rate (MFR) of the adhesive component of the second
As for the thickness of the 2nd
ドライラミネート構成の第2接着層15の接着成分としては、例えば、第1接着層12で挙げたものと同様の2液硬化型のポリウレタン系接着剤が挙げられる。
ドライラミネート構成の第2接着層15は、エステル基やウレタン基等の加水分解性を有する結合部を有しているので、より高い信頼性が求められる用途には熱ラミネート構成の第2接着層15が好ましい。
Examples of the adhesive component of the second
Since the second
(シーラント層)
シーラント層16は、外装材1においてヒートシールによる封止性を付与する層である。
シーラント層16としては、ポリオレフィン系樹脂、又はポリオレフィン系樹脂に無水マレイン酸等の酸をグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムが挙げられる。
前記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度又は高密度のポリエチレン;エチレン・α−オレフィン共重合体;ホモ、ブロック、又はランダムポリプロピレン;プロピレン・α−オレフィン共重合体等が挙げられる。これらポリオレフィン系樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、第2接着層15で挙げたものと同じものが挙げられる。
(Sealant layer)
The
Examples of the
Examples of the polyolefin resin include low density, medium density, or high density polyethylene; ethylene / α-olefin copolymer; homo, block, or random polypropylene; propylene / α-olefin copolymer. These polyolefin resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Examples of the acid-modified polyolefin-based resin include the same as those mentioned in the second
シーラント層16は、単層フィルムであってもよく、多層フィルムであってもよく、必要とされる機能に応じて選択すればよい。シーラント層16としては、例えば、防湿性を付与する点では、エチレン・環状オレフィン共重合体やポリメチルペンテン等の樹脂を介在させた多層フィルムが使用できる。
The
シーラント層16は、押出成型により形成したフィルムを使用する場合、該フィルムの押出方向に分子が配向する傾向があるため、配向による異方性を緩和するために、基材保護層18の項で説明したエラストマー成分を配合してもよい。これにより、外装材1を冷間成型して凹部を形成する際にシーラント層16が白化し難くなる。
また、シーラント層16は、難燃剤、滑剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等の各種添加材が配合されてもよい。
シーラント層16の厚さは、10〜100μmが好ましく、20〜60μmがより好ましい。
When a film formed by extrusion molding is used as the
The
10-100 micrometers is preferable and, as for the thickness of the
外装材1としては、ドライラミネーションによってシーラント層16が積層されたものでもよいが、接着性向上の点から、第2接着層15が酸変性ポリオレフィン系樹脂からなる、サンドイッチラミネーションによってシーラント層16が積層されていることが好ましい。
The exterior material 1 may be one in which the
(製造方法)
以下、外装材1の製造方法について説明する。ただし、外装材1の製造方法は以下の方法に限定されない。外装材1の製造方法としては、例えば、下記工程(X1)〜(X4)を有する方法が挙げられる。
(X1)金属箔層13上に、腐食防止処理層14を形成する工程。
(X2)金属箔層13における腐食防止処理層14を形成した側と反対側に、第1接着層12を介して基材層11を積層する工程。
(X3)基材層11の第1接着層12と反対側に、第3接着層17を介して基材保護層18を積層する工程。
(X4)金属箔層13の腐食防止処理層14側に、第2接着層15を介してシーラント層16を積層する工程。
(Production method)
Hereinafter, the manufacturing method of the exterior material 1 is demonstrated. However, the manufacturing method of the exterior material 1 is not limited to the following method. As a manufacturing method of the exterior material 1, the method which has the following process (X1)-(X4) is mentioned, for example.
(X1) A step of forming a corrosion
(X2) A step of laminating the
(X3) The process of laminating | stacking the base material
(X4) A step of laminating the
工程(X1):
例えば、金属箔層13の一方の面に、腐食防止処理剤を塗布、乾燥して腐食防止処理層14を形成する。腐食防止処理剤としては、例えば、前記したセリアゾール処理用の腐食防止処理剤、クロメート処理用の腐食防止処理剤等が挙げられる。
腐食防止処理剤の塗布方法は特に限定されず、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、バーコート等、各種方法を採用できる。
Step (X1):
For example, a corrosion prevention treatment agent is applied to one surface of the
The coating method of the corrosion inhibitor is not particularly limited, and various methods such as gravure coating, reverse coating, roll coating, and bar coating can be employed.
工程(X2):
金属箔層13における腐食防止処理層14を形成した側と反対側に、第1接着層12を形成する接着剤を用いて、ドライラミネーション等の手法で基材層11を貼り合わせる。
工程(X2)では、接着性の促進のため、室温〜100℃の範囲でエージング(養生)処理を行ってもよい。
Step (X2):
The
In the step (X2), an aging treatment may be performed in the range of room temperature to 100 ° C. in order to promote adhesion.
工程(X3):
例えば、基材層11における第1接着層12と反対側に、接着樹脂(E)および必要に応じて使用する添加剤等の成分を含む塗工液を塗工、乾燥して第3接着層17を形成する。さらに、水溶性多糖類(A)と、水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種とを含み、必要に応じて、滑剤、エラストマー成分等を含む塗工液を塗工、乾燥して基材保護層18を形成する。このとき、複数層からなる基材保護層18は、例えば、重合度が異なる水溶性多糖類(A)を含む複数の塗工液を調製し、それら塗工液を、重合度が低い水溶性多糖類(A)を含む塗工液から順に塗工、乾燥することにより形成できる。
また、基材保護層18は、基材保護層18を形成する材料を用いてフィルムを形成し、該フィルムをラミネートして積層してもよい。
Step (X3):
For example, on the opposite side of the
The base material
第3接着層17を形成する塗工液の固形分濃度は、0.5〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。前記固形分濃度が下限値以上であれば、塗工後の乾燥が容易になる。前記固形分濃度が上限値以下であれば、塗工性がより良好になる。
0.5-20 mass% is preferable and, as for the solid content concentration of the coating liquid which forms the 3rd
基材保護層18を形成する塗工液は、例えば、水溶性多糖類(A)と、水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種とを含む水分散体等が使用できる。前記水分散体は、アルコール類を含んでもよい。
基材保護層18を形成する塗工液の固形分濃度は、0.5〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。前記固形分濃度が下限値以上であれば、塗工後の乾燥が容易になる。前記固形分濃度が上限値以下であれば、塗工性がより良好になる。
The coating liquid for forming the base material
0.5-20 mass% is preferable and, as for the solid content concentration of the coating liquid which forms the base-material
また、第1接着層12を形成する接着剤と同じ接着剤を使用して第3接着層17を形成した後に、前記と同様にして基材保護層18を形成してもよい。また、第2接着層15を形成する接着成分を使用して押出ラミネート法等によって第3接着層17を形成した後に、前記と同様にして基材保護層18を形成してもよい。
Further, after forming the third
工程(X4):
ドライラミネート構成の場合は、例えば、第1接着層12を形成する接着剤と同じものを使用し、腐食防止処理層14における金属箔層13と反対側に、ドライラミネーション、ノンソルベントラミネーション、ウェットラミネーション等の手法により、第2接着層15を介してシーラント層16を貼り合わせる。
熱ラミネート構成の場合、ドライプロセスでは、例えば、熱ラミネート用の接着成分を用いて、腐食防止処理層14における金属箔層13と反対側に押出ラミネート法によって第2接着層15を形成し、サンドイッチラミネーションによってシーラント層16を積層する。
また、ウェットプロセスでは、熱ラミネート用の接着成分を溶媒に分散させた接着樹脂液を腐食防止処理層14における金属箔層13と反対側に塗工し、接着成分の融点以上の温度で溶媒を揮発させ、接着成分を溶融軟化させて焼き付けを行った後、第2接着層15上にシーラント層16を熱ラミネーション等の熱処理により積層する。
Step (X4):
In the case of a dry laminate configuration, for example, the same adhesive as that used to form the first
In the case of the thermal laminate configuration, in the dry process, for example, the second
In the wet process, an adhesive resin liquid in which an adhesive component for heat laminating is dispersed in a solvent is applied to the side opposite to the
以上説明した工程(X1)〜(X4)により、外装材1が得られる。
なお、外装材1の製造方法は、前記工程(X1)〜(X4)を順次実施する方法に限定されない。例えば、工程(X2)を行ってから工程(X1)を行ってもよい。また、工程(X4)を行ってから工程(X3)を行ってもよい。
The packaging material 1 is obtained by the steps (X1) to (X4) described above.
In addition, the manufacturing method of the exterior material 1 is not limited to the method of implementing the said process (X1)-(X4) sequentially. For example, the step (X1) may be performed after performing the step (X2). Further, the step (X3) may be performed after performing the step (X4).
外装材1は、基材層11の外側に、水溶性多糖類(A)を含有する基材保護層18が設けられていることで、優れた電解液耐性に加えて、車載用としても耐え得る優れた耐擦傷性を有している。また、外装材1は、基材保護層18に、水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種が含まれていることで、優れた延伸性および成型性を有し、延伸後も良好な電解液耐性を維持できる。また、接着樹脂(E)を含有する第3接着層17を有しているため、第3接着層17がない場合に比べて、基材層11と基材保護層18の密着性が特に優れている。
The exterior material 1 is provided with the base material
<他の実施形態>
なお、本発明の外装材は、前記外装材には限定されない。例えば、本発明の外装材は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば第3接着層を有していなくてもよい。具体的には、図2に例示したリチウムイオン電池用外装材2(以下、「外装材2」という。)であってもよい。
外装材2は、基材層11と、基材層11の第1の面11a側に設けられた第1接着層12と、第1接着層12の基材層11と反対側に設けられた金属箔層13と、金属箔層13の第1接着層12と反対側に設けられた腐食防止処理層14と、腐食防止処理層14の金属箔層13と反対側に設けられた第2接着層15と、第2接着層15の腐食防止処理層14と反対側に設けられたシーラント層16と、基材層11の第2の面11b側に設けられた基材保護層18と、を有する。すなわち、外装材2は、基材保護層18、基材層11、第1接着層12、金属箔層13、腐食防止処理層14、第2接着層15、シーラント層16がこの順に積層された積層体である。
外装材2のように第3接着層を設けない場合、優れた密着性が得られやすい点から、基材保護層に水溶性高分子(B)が含まれていることが好ましく、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム等が含まれていることがより好ましい。
<Other embodiments>
In addition, the exterior material of this invention is not limited to the said exterior material. For example, the exterior material of the present invention may not have the third adhesive layer as long as the effect of the present invention is not impaired. Specifically, the
The
When the third adhesive layer is not provided as in the case of the
また、本発明の外装材は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、基材保護層と第3接着層の間、第3接着層と基材層の間、基材層と第1接着層の間、第1接着層と金属箔層の間、金属箔層と腐食防止処理層の間、腐食防止処理層と第2接着層の間、第2接着層とシーラント層の間のいずれかに別の層を有していてもよい。例えば、金属箔層と第1接着層の間に腐食防止処理層が形成されていてもよい。金属箔層の第1接着層側にも腐食防止処理層が形成されていれば、金属箔層の第1接着層側が電解液で腐食されることを抑制することがさらに容易になる。
また、本発明の外装材は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、基材保護層の外側に別の層を有していてもよい。本発明の外装材としては、電解液耐性および耐擦傷性に優れる効果が得られやすい点から、基材保護層が最表層であることが好ましい。
また、ヒートシールによる封止性が良好に得られる点から、シーラント層も最表層であることが好ましい。
Moreover, if the exterior material of this invention is in the range which does not impair the effect of this invention, it is between a base material protective layer and a 3rd contact bonding layer, between a 3rd contact bonding layer and a base material layer, a base material layer, and the 1st. Between one adhesive layer, between the first adhesive layer and the metal foil layer, between the metal foil layer and the corrosion prevention treatment layer, between the corrosion prevention treatment layer and the second adhesion layer, and between the second adhesion layer and the sealant layer. Any one of them may have another layer. For example, a corrosion prevention treatment layer may be formed between the metal foil layer and the first adhesive layer. If the corrosion prevention treatment layer is also formed on the first adhesive layer side of the metal foil layer, it becomes easier to suppress the first adhesive layer side of the metal foil layer from being corroded by the electrolytic solution.
Moreover, if the exterior material of this invention is in the range which does not impair the effect of this invention, it may have another layer on the outer side of a base-material protective layer. As the exterior material of the present invention, it is preferable that the base material protective layer is the outermost layer from the viewpoint that an effect of being excellent in electrolytic solution resistance and scratch resistance is easily obtained.
Moreover, it is preferable that a sealant layer is also an outermost layer from the point that the sealing performance by heat seal is acquired favorably.
本発明の外装材により形成するリチウムイオン電池としては、例えば、パソコン、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラ、衛星、潜水艦、電気自動車、電動自転車等に用いられるリチウムイオン電池が挙げられる。なかでも、電気自動車等の車載用のリチウムイオン電池が好ましい。
リチウムイオン電池は、例えば、本発明の外装材を袋状等にした容器体内に、正極、セパレータ、負極、電解液、並びにリードおよびタブシーラントからなるタブを有する電池内容物を、前記タブの一部が外部に位置するように収容して密封することで製造される。リチウムイオン電池は、本発明の外装材を有する以外は、公知の形態を採用できる。
Examples of the lithium ion battery formed using the exterior material of the present invention include lithium ion batteries used for portable terminal devices such as personal computers and mobile phones, video cameras, satellites, submarines, electric cars, and electric bicycles. Of these, an in-vehicle lithium ion battery such as an electric vehicle is preferable.
Lithium ion batteries include, for example, battery contents having a tab made of a positive electrode, a separator, a negative electrode, an electrolyte, and leads and a tab sealant in a container body in which the outer packaging material of the present invention is formed into a bag shape or the like. It is manufactured by housing and sealing so that the part is located outside. The lithium ion battery can adopt a known form except for having the exterior material of the present invention.
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
(基材保護層18)
水溶性多糖類A−1:以下に示す方法で得たTEMPO酸化セルロース。
(1)試薬・材料
セルロース:漂白クラフトパルプ(フレッチャー チャレンジ カナダ「Machenzie」)、
TEMPO:市販品(東京化成工業株式会社製、98%)、
次亜塩素酸ナトリウム:市販品(和光純薬株式会社製、C1:5%)、
臭化ナトリウム:市販品(和光純薬株式会社製)。
(2)セルロースのTEMPO酸化反応
2Lのガラスビーカー中に、乾燥質量10gの漂白クラフトパルプとイオン交換水500mlとを投入して一晩静置し、パルプを膨潤させた。これを温調付きウォーターバスにより40.0℃に温度調整し、TEMPO0.1gと臭化ナトリウム1gを添加して撹拌し、パルプ懸濁液とした。さらに撹拌しながら、セルロース質量当たり5mmol/gの次亜塩素酸ナトリウムを添加した。この際、約1Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加してパルプ懸濁液のpHを約10.5に保持した。その後、3時間反応を行い、イオン交換水でパルプを充分に水洗して、TEMPO酸化セルロース(水溶性多糖類A−1)を得た。
得られたTEMPO酸化セルロースを凍結乾燥したものを、銅エチレンジアミン溶液を用いた粘度法により分子量測定したところ、重合度は480であった。また、蒸留水100質量部に対して、得られたTEMPO酸化セルロースを1質量部加えて撹拌したところ、TEMPO酸化セルロースが完全に分子分散した溶解状態となった。
水溶性高分子B−1:ポリビニルアルコール(重合度:2400、分子量約100,000、商品名「PVA124」、クラレ株式会社製)。蒸留水100質量部に対して、該ポリビニルアルコール(PVA124)を1質量部加えて撹拌したところ、ポリビニルアルコール(PVA124)が完全に分子分散した溶解状態となった。
水溶性高分子B−2:ポリビニルアルコール(重合度:500、分子量約22,000、商品名「PVA205」、クラレ株式会社製)。蒸留水100質量部に対して、該ポリビニルアルコール(PVA205)を1質量部加えて撹拌したところ、ポリビニルアルコール(PVA205)が完全に分子分散した溶解状態となった。
可塑剤C−1:ソルビトール(商品名「ソルビット T−70」、三菱商事フードテック株式会社製)。
可塑剤C−2:ポリグリセリン(商品名「ポリグリセリン♯500」、阪本薬品工業株式会社製)。
界面活性剤D−1:ショ糖脂肪酸エステル(商品名「ショ糖ラウリン酸モノエステル LWA−1570」、三菱化学フーズ株式会社製)。
界面活性剤D−2:ポリグリセリン脂肪酸エステル(商品名「デカグリセリンラウリン酸エステル L−7D」、阪本薬品工業株式会社製)。
(第3接着層17)
接着成分E−1:変性ポリビニルアルコール(商品名「Dポリマー DF17」、日本酢ビ・ポバール株式会社製)に、アジピン酸ジヒドラジド(商品名「アジピン酸ジヒドラジド」、大塚化学株式会社製)を変性ポリビニルアルコールの固形分に対し、5質量%混合した。
接着成分E−2:変性ポリオレフィン樹脂(商品名「アローベース SD1200」、ユニチカ株式会社製)。
(基材層11)
フィルムF−1:厚さ25μmのナイロン6フィルム。
(第1接着層12)
接着成分G−1:ウレタン系接着剤(商品名「A525/A50」、三井化学ポリウレタン株式会社製)。
(金属箔層13)
金属箔H−1:軟質アルミニウム箔8079材(東洋アルミニウム株式会社製、厚さ40μm)。
(腐食防止処理層14)
処理剤I−1:溶媒として蒸留水を使用し、固形分濃度10質量%に調整した「ポリリン酸ナトリウム安定化酸化セリウムゾル」。酸化セリウム100質量部に対して、リン酸塩は10質量部とした。
(第2接着層15)
接着成分J−1:無水マレイン酸でグラフト変性したポリプロピレン系樹脂(商品名「アドマー」、三井化学株式会社製)。
(シーラント層16)
フィルムK−1:無延伸ポリプロピレンフィルム(厚さ40μm)の内面となる側の面をコロナ処理したフィルム。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by the following description.
(Base material protective layer 18)
Water-soluble polysaccharide A-1: TEMPO oxidized cellulose obtained by the method shown below.
(1) Reagents / Materials Cellulose: Bleached Kraft Pulp (Fletcher Challenge Canada “Machenzie”),
TEMPO: Commercial product (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 98%),
Sodium hypochlorite: commercial product (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., C1: 5%),
Sodium bromide: Commercial product (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
(2) TEMPO oxidation reaction of cellulose A 2 L glass beaker was charged with 10 g of dry kraft pulp and 500 ml of ion-exchanged water and allowed to stand overnight to swell the pulp. The temperature was adjusted to 40.0 ° C. with a water bath with temperature control, and 0.1 g of TEMPO and 1 g of sodium bromide were added and stirred to obtain a pulp suspension. Furthermore, 5 mmol / g sodium hypochlorite per cellulose mass was added with stirring. At this time, about 1N sodium hydroxide aqueous solution was added to maintain the pH of the pulp suspension at about 10.5. Thereafter, the reaction was performed for 3 hours, and the pulp was sufficiently washed with ion-exchanged water to obtain TEMPO oxidized cellulose (water-soluble polysaccharide A-1).
When the molecular weight of the obtained TEMPO-oxidized cellulose freeze-dried was measured by a viscosity method using a copper ethylenediamine solution, the degree of polymerization was 480. Moreover, when 1 part by mass of the obtained TEMPO-oxidized cellulose was added to 100 parts by mass of distilled water and stirred, the TEMPO-oxidized cellulose was completely dissolved in a molecular state.
Water-soluble polymer B-1: Polyvinyl alcohol (degree of polymerization: 2400, molecular weight of about 100,000, trade name “PVA124”, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). When 1 part by mass of the polyvinyl alcohol (PVA124) was added to 100 parts by mass of distilled water and stirred, the polyvinyl alcohol (PVA124) was completely dissolved in a molecular state.
Water-soluble polymer B-2: Polyvinyl alcohol (degree of polymerization: 500, molecular weight of about 22,000, trade name “PVA205”, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). When 1 part by mass of the polyvinyl alcohol (PVA205) was added to 100 parts by mass of distilled water and stirred, the polyvinyl alcohol (PVA205) was completely dissolved in a molecular state.
Plasticizer C-1: Sorbitol (trade name “Sorbit T-70”, manufactured by Mitsubishi Corporation Food Tech Co., Ltd.).
Plasticizer C-2: Polyglycerin (trade name “polyglycerin # 500”, manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.).
Surfactant D-1: Sucrose fatty acid ester (trade name “sucrose lauric acid monoester LWA-1570”, manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Corporation).
Surfactant D-2: Polyglycerin fatty acid ester (trade name “decaglycerin laurate L-7D”, manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.).
(Third adhesive layer 17)
Adhesive Component E-1: Modified Polyvinyl Alcohol (trade name “D Polymer DF17”, manufactured by NIPPON VICHI POVAL CO., LTD.) And adipic acid dihydrazide (trade name “Adipic Acid Dihydrazide”, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) 5 mass% was mixed with respect to solid content of alcohol.
Adhesive component E-2: Modified polyolefin resin (trade name “Arrow Base SD1200”, manufactured by Unitika Ltd.).
(Base material layer 11)
Film F-1: Nylon 6 film having a thickness of 25 μm.
(First adhesive layer 12)
Adhesive component G-1: Urethane-based adhesive (trade name “A525 / A50”, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.).
(Metal foil layer 13)
Metal foil H-1: Soft aluminum foil 8079 material (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., thickness 40 μm).
(Corrosion prevention treatment layer 14)
Treatment I-1: “Sodium polyphosphate-stabilized cerium oxide sol” adjusted to a solid content concentration of 10% by mass using distilled water as a solvent. The phosphate was 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cerium oxide.
(Second adhesive layer 15)
Adhesive component J-1: Polypropylene resin graft-modified with maleic anhydride (trade name “Admer”, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.).
(Sealant layer 16)
Film K-1: A film obtained by corona-treating the surface to be the inner surface of an unstretched polypropylene film (thickness: 40 μm).
[実施例1]
金属箔H−1の一方の面に処理剤I−1を塗布、乾燥して、金属箔層13の一方の面に腐食防止処理層14(厚さ200μm)を形成した。次いで、金属箔層13における腐食防止処理層14の反対側に、接着成分G−1を用いたドライラミネート法によりフィルムF−1を貼り合わせ、第1接着層12(厚さ4μm)を介して基材層11を積層した。その後、60℃、6日間のエージングを行った。
次に、基材層11の第1接着層12と反対側に、接着成分E−1と蒸留水を混合した塗工液(固形分濃度5質量%)をグラビアコート法にて塗工し、乾燥させて第3接着層17(厚さ0.5μm)を形成した。その後、水溶性多糖類A−1と水溶性高分子B−1と固形分濃度7:3の比で蒸留水に混合した塗工液(固形分濃度2質量%)、第3接着層17の基材層11と反対側に、グラビアコート法にて塗工、乾燥して基材保護層18(厚さ150μm)を形成した。
次に、得られた積層体の腐食防止処理層14側に、押出し装置にて接着成分J−1を押出して第2接着層15(厚さ4μm)を形成し、フィルムK−1を貼り合わせてサンドイッチラミネーションすることでシーラント層16を形成した。その後、得られた積層体に対し、160℃、4kg/cm2、2m/分の条件で加熱圧着することで外装材を得た。
[Example 1]
The treatment agent I-1 was applied to one surface of the metal foil H-1 and dried to form a corrosion prevention treatment layer 14 (thickness: 200 μm) on one surface of the
Next, on the side opposite to the first
Next, the adhesive component J-1 is extruded by an extrusion device on the corrosion
[実施例2]
水溶性高分子B−1の代わりに水溶性高分子B−2を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Example 2]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble polymer B-2 was used instead of the water-soluble polymer B-1.
[実施例3]
水溶性高分子B−1の代わりに可塑剤C−1を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Example 3]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the plasticizer C-1 was used instead of the water-soluble polymer B-1.
[実施例4]
水溶性高分子B−1の代わりに可塑剤C−2を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Example 4]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the plasticizer C-2 was used instead of the water-soluble polymer B-1.
[実施例5]
水溶性高分子B−1の代わりに界面活性剤D−1を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Example 5]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surfactant D-1 was used instead of the water-soluble polymer B-1.
[実施例6]
水溶性高分子B−1の代わりに界面活性剤D−2を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Example 6]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surfactant D-2 was used instead of the water-soluble polymer B-1.
[実施例7]
水溶性高分子B−1の代わりに、可塑剤C−1と界面活性剤D−1の混合物(固形分濃度比29:1)を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Example 7]
An exterior material was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of a plasticizer C-1 and a surfactant D-1 (solid content concentration ratio: 29: 1) was used instead of the water-soluble polymer B-1. Obtained.
[実施例8]
接着樹脂E−1の代わりに接着樹脂E−2を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Example 8]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the adhesive resin E-2 was used instead of the adhesive resin E-1.
[実施例9]
第3接着層を設けなかった以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Example 9]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the third adhesive layer was not provided.
[比較例1]
第3接着層17、基材保護層18を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Comparative Example 1]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the third
[比較例2]
基材保護層18を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Comparative Example 2]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the base material
[比較例3]
基材保護層18に水溶性高分子B−1を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Comparative Example 3]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble polymer B-1 was not used for the base material
[比較例4]
基材保護層18に水溶性多糖類A−1を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Comparative Example 4]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble polysaccharide A-1 was not used for the base material
[比較例5]
基材保護層18に水溶性多糖類A−1を使用せず、水溶性高分子B−1の代わりに可塑剤C−1を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Comparative Example 5]
An exterior material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble polysaccharide A-1 was not used for the base material
[比較例6]
基材保護層18に水溶性多糖類A−1を使用せず、水溶性高分子B−1の代わりに界面活性剤D−1を使用した以外は、実施例1と同様にして外装材を得た。
[Comparative Example 6]
The exterior material was used in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble polysaccharide A-1 was not used for the base material
[耐擦傷性の評価]
各例で得られた外装材の外表面(基材層側の表面)に対して、#0000スチールウール(日本スチールウール製)を150g/cm2の荷重を加えながら10往復させて擦り、レーザー変位計によって傷の深さを測定した。耐擦傷性の評価は、以下の基準に従って行った。
「○」:表面の傷の深さが1μm未満である。
「×」:表面の傷の深さが1μm以上である。
[Evaluation of scratch resistance]
The outer surface (surface on the base material layer side) of the exterior material obtained in each example was rubbed by reciprocating 10 times with # 0000 steel wool (manufactured by Nippon Steel Wool) while applying a load of 150 g / cm 2. The depth of the wound was measured with a displacement meter. The scratch resistance was evaluated according to the following criteria.
“◯”: The depth of the scratch on the surface is less than 1 μm.
“×”: The depth of the scratch on the surface is 1 μm or more.
[電解液耐性の評価]
各例で得られた外装材の外表面(基材層側の表面)に電解液(エチレンカーボネート/ジメチルカーボネート/ジエチルカーボネート=1/1/1(質量比)の混合液に対し、LiPF6(六フッ化リン酸リチウム)を1.5Mになるように調整して溶解した電解液)を数滴滴下し、25℃、65%RHの環境下で24時間放置し、電解液を拭き取り、表面の変質をレーザー顕微鏡(オリンパス株式会社製)にて確認した。電解液耐性の評価は、以下の基準に従って行った。
「○」:表面の変質(白化)が見られない。
「×」:表面の変質(白化)が見られる。
[Evaluation of electrolyte resistance]
LiPF 6 (relative to the mixed solution of ethylene carbonate / dimethyl carbonate / diethyl carbonate = 1/1/1 (mass ratio) on the outer surface (surface on the base material layer side) of the exterior material obtained in each example. Drop a few drops of electrolyte solution (lithium hexafluorophosphate) adjusted to 1.5 M and leave it in an environment of 25 ° C. and 65% RH for 24 hours to wipe off the electrolyte solution. Was confirmed by a laser microscope (manufactured by Olympus Corporation). The evaluation of electrolyte resistance was performed according to the following criteria.
“◯”: Surface alteration (whitening) is not observed.
“×”: Surface alteration (whitening) is observed.
[延伸性の評価]
各例で得られた外装材から短冊状の試験片を切り出し、引張試験機(製品名「4443」、INSTRON社製)を用いて、試料幅15mm、標点間距離50mm、引張速度200mm/分の条件で引張試験を行い、顕微鏡(製品名「LEXT」、オリンパス株式会社製)にて、クラックの有無を観察した。延伸性の評価は、以下の基準に従って行った。
「○」:延伸部分にクラックが見られない。
「×」:延伸部分にクラックが見られる。
[Evaluation of stretchability]
A strip-shaped test piece is cut out from the exterior material obtained in each example, and using a tensile tester (product name “4443”, manufactured by INSTRON), the sample width is 15 mm, the distance between the gauge points is 50 mm, and the tensile speed is 200 mm / min. Tensile tests were performed under the conditions described above, and the presence or absence of cracks was observed with a microscope (product name “LEXT”, manufactured by Olympus Corporation). The stretchability was evaluated according to the following criteria.
“◯”: No cracks are observed in the stretched portion.
"X": A crack is seen in the stretched part.
[延伸後の電解液耐性の評価]
前記延伸性の評価記載の引張試験後の試験片の外表面(基材層側の表面)に、電解液(エチレンカーボネート/ジメチルカーボネート/ジエチルカーボネート=1/1/1(質量比)の混合液に対し、LiPF6(六フッ化リン酸リチウム)を1.5Mになるように調整して溶解した電解液)を数滴滴下し、前記した電解液耐性の評価と同じ評価方法、同じ基準にて評価を行った。
[Evaluation of electrolyte resistance after stretching]
An electrolyte solution (ethylene carbonate / dimethyl carbonate / diethyl carbonate = 1/1/1 (mass ratio) mixed solution on the outer surface (surface on the base material layer side) of the test piece after the tensile test described in the evaluation of stretchability On the other hand, several drops of LiPF 6 (electrolytic solution prepared by adjusting and dissolving LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate) to be 1.5M) are dropped, and the same evaluation method and the same standard as the evaluation of the above-mentioned electrolytic solution resistance are applied. And evaluated.
[密着性の評価]
各例で得られた外装材を、150mm×190mmのブランク形状に切り取り、成型深さ5mmにて冷間成型し、剥離の有無を確認した。パンチとしては、形状が100mm×150mm、パンチコーナーR(RCP)が1.5mm、パンチ肩R(RP)が0.75mm、ダイ肩R(RD)が0.75mmのものを使用した。評価は、以下の基準に従って行った。
「○」:成型により剥離が生じない。
「×」:成型により剥離が生じる。
[Evaluation of adhesion]
The exterior material obtained in each example was cut into a blank shape of 150 mm × 190 mm, cold-molded at a molding depth of 5 mm, and the presence or absence of peeling was confirmed. A punch having a shape of 100 mm × 150 mm, a punch corner R (RCP) of 1.5 mm, a punch shoulder R (RP) of 0.75 mm, and a die shoulder R (RD) of 0.75 mm was used. Evaluation was performed according to the following criteria.
“◯”: No peeling occurs by molding.
"X": Peeling occurs by molding.
実施例および比較例における第3接着層および基材保護層に用いた材料と、得られた外装材の各評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results of the materials used for the third adhesive layer and the base material protective layer in Examples and Comparative Examples, and the obtained exterior materials.
表1に示すように、本発明の外装材である実施例1〜9では、充分な耐擦傷性と共に、優れた延伸性を有し、延伸後も優れた電解液耐性を有していた。また、実施例1〜9では、基材層と基材保護層の密着性も優れていた。
比較例1〜2、4〜5では、充分な耐擦傷性と電解液耐性が得られなかった。比較例3では、充分な耐擦傷性と電解液耐性を有していたが、延伸性が充分でなく、延伸後には充分な電解液耐性を有していなかった。
As shown in Table 1, Examples 1 to 9, which are exterior materials of the present invention, had sufficient scratch resistance, excellent stretchability, and excellent electrolyte resistance after stretching. Moreover, in Examples 1-9, the adhesiveness of a base material layer and a base material protective layer was also excellent.
In Comparative Examples 1-2, 4-5, sufficient scratch resistance and electrolyte resistance were not obtained. Comparative Example 3 had sufficient scratch resistance and electrolyte resistance, but was not sufficiently stretchable and did not have sufficient electrolyte resistance after stretching.
本発明のリチウムイオン電池用外装材は、充分な耐擦傷性および電解液耐性を有し、また優れた密着性、延伸性、成型性を有し、延伸後も電解液耐性を維持できるラミネートタイプの外装材であり、リチウムイオン電池に好適に使用できる。 The lithium ion battery exterior material of the present invention is a laminate type that has sufficient scratch resistance and electrolyte resistance, has excellent adhesion, stretchability, and moldability, and can maintain electrolyte resistance after stretching. It can be suitably used for lithium ion batteries.
1,2 リチウムイオン電池用外装材
11 基材層
12 第1接着層
13 金属箔層
14 腐食防止処理層
15 第2接着層
16 シーラント層
17 第3接着層
18 基材保護層
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記基材層の第1の面側に設けられた第1接着層と、
前記第1接着層の前記基材層と反対側に設けられた金属箔層と、
前記金属箔層の前記第1接着層と反対側に設けられた腐食防止処理層と、
前記腐食防止処理層の前記金属箔層と反対側に設けられた第2接着層と、
前記第2接着層の前記腐食防止処理層と反対側に設けられたシーラント層と、
前記基材層の第2の面側に設けられた基材保護層と、を有し、
前記基材保護層がセルロースおよびセルロース誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有し、かつ下記水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とするリチウムイオン電池用外装材。
水溶性高分子(B):多糖類以外で、85℃において、メタノール、エタノール、プロパノールまたはイソプロピルアルコールのいずれかを50質量%含むアルコール水溶液、および水からなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒100質量部に対して1質量部以上溶解する、分子量10,000以上の化合物。 A base material layer made of nylon film;
A first adhesive layer provided on the first surface side of the base material layer;
A metal foil layer provided on the opposite side of the base layer of the first adhesive layer;
A corrosion prevention treatment layer provided on the opposite side of the metal foil layer from the first adhesive layer;
A second adhesive layer provided on the opposite side of the corrosion prevention treatment layer from the metal foil layer;
A sealant layer provided on the opposite side of the corrosion prevention treatment layer of the second adhesive layer;
A base material protective layer provided on the second surface side of the base material layer,
The substrate protective layer contains at least one selected from the group consisting of cellulose and cellulose derivatives, and selected from the group consisting of the following water-soluble polymer (B), plasticizer (C) and surfactant (D). The exterior material for lithium ion batteries characterized by containing the above-mentioned .
Water-soluble polymer (B): At least one solvent 100 selected from the group consisting of an aqueous alcohol solution containing 50% by mass of methanol, ethanol, propanol or isopropyl alcohol at 85 ° C., other than polysaccharides, and water A compound having a molecular weight of 10,000 or more that dissolves 1 part by mass or more with respect to parts by mass.
前記基材層の第1の面側に設けられた第1接着層と、
前記第1接着層の前記基材層と反対側に設けられた金属箔層と、
前記金属箔層の前記第1接着層と反対側に設けられた腐食防止処理層と、
前記腐食防止処理層の前記金属箔層と反対側に設けられた第2接着層と、
前記第2接着層の前記腐食防止処理層と反対側に設けられたシーラント層と、
前記基材層の第2の面側に設けられた第3接着層と、
前記第3接着層の前記基材層と反対側に設けられた基材保護層と、を有し、
前記基材保護層がセルロースおよびセルロース誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有し、かつ下記水溶性高分子(B)、可塑剤(C)および界面活性剤(D)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とするリチウムイオン電池用外装材。
水溶性高分子(B):多糖類以外で、85℃において、メタノール、エタノール、プロパノールまたはイソプロピルアルコールのいずれかを50質量%含むアルコール水溶液、および水からなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒100質量部に対して1質量部以上溶解する、分子量10,000以上の化合物。 A base material layer made of nylon film;
A first adhesive layer provided on the first surface side of the base material layer;
A metal foil layer provided on the opposite side of the base layer of the first adhesive layer;
A corrosion prevention treatment layer provided on the opposite side of the metal foil layer from the first adhesive layer;
A second adhesive layer provided on the opposite side of the corrosion prevention treatment layer from the metal foil layer;
A sealant layer provided on the opposite side of the corrosion prevention treatment layer of the second adhesive layer;
A third adhesive layer provided on the second surface side of the base material layer;
A base material protective layer provided on the side opposite to the base material layer of the third adhesive layer,
The substrate protective layer contains at least one selected from the group consisting of cellulose and cellulose derivatives, and selected from the group consisting of the following water-soluble polymer (B), plasticizer (C) and surfactant (D). The exterior material for lithium ion batteries characterized by containing the above-mentioned .
Water-soluble polymer (B): At least one solvent 100 selected from the group consisting of an aqueous alcohol solution containing 50% by mass of methanol, ethanol, propanol or isopropyl alcohol at 85 ° C., other than polysaccharides, and water A compound having a molecular weight of 10,000 or more that dissolves 1 part by mass or more with respect to parts by mass.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021026858A (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-22 | 大日本印刷株式会社 | Exterior material for power storage devices, manufacturing method thereof, and power storage device |
JP2021077647A (en) * | 2019-08-02 | 2021-05-20 | 大日本印刷株式会社 | Exterior material for power storage device, manufacturing method thereof, and power storage device |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6079380B2 (en) * | 2012-11-06 | 2017-02-15 | 凸版印刷株式会社 | Laminate |
JP6592938B2 (en) * | 2015-03-31 | 2019-10-23 | 大日本印刷株式会社 | Battery packaging materials |
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JP7226979B2 (en) * | 2018-12-05 | 2023-02-21 | 株式会社レゾナック・パッケージング | Exterior material for power storage device and power storage device |
JP7142558B2 (en) * | 2018-12-18 | 2022-09-27 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Exterior material for power storage device and power storage device |
CN110196379B (en) * | 2018-12-28 | 2024-09-20 | 问洋铭 | Insulation tool electric leakage detection device |
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Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104282852B (en) * | 2009-08-07 | 2018-01-26 | 大日本印刷株式会社 | Packaging material for electrochemical cells |
JP5652177B2 (en) * | 2010-12-09 | 2015-01-14 | 凸版印刷株式会社 | Exterior materials for lithium-ion batteries |
JP2012149114A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Toppan Printing Co Ltd | Film-forming composition, sheet and packaging material |
EP2759577B1 (en) * | 2011-09-22 | 2020-12-09 | Toppan Printing Co., Ltd. | Composition for film molding, laminate, film, sheet substrate, packaging material, method for producing composition for film molding, and method for producing cellulose dispersion |
JP5962337B2 (en) * | 2012-08-29 | 2016-08-03 | 凸版印刷株式会社 | Exterior materials for lithium-ion batteries |
JP5962336B2 (en) * | 2012-08-29 | 2016-08-03 | 凸版印刷株式会社 | Exterior materials for lithium-ion batteries |
-
2012
- 2012-10-24 JP JP2012234932A patent/JP6024386B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021026858A (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-22 | 大日本印刷株式会社 | Exterior material for power storage devices, manufacturing method thereof, and power storage device |
JP2021077647A (en) * | 2019-08-02 | 2021-05-20 | 大日本印刷株式会社 | Exterior material for power storage device, manufacturing method thereof, and power storage device |
JP7447826B2 (en) | 2019-08-02 | 2024-03-12 | 大日本印刷株式会社 | Exterior material for power storage device, manufacturing method thereof, and power storage device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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