電池用包裝材料的製作方法
2023-11-04 08:10:07 3

本發明涉及具有高的成型性且電池的連續生產性優異的電池用包裝材料。
背景技術:
以往,開發了各種各樣的電池,在所有的電池中,為了封裝電極、電解質等的電池元件,包裝材料是不可或缺的部件。以往,作為電池用包裝大多使用金屬制的包裝材料,近年來,伴隨著電動汽車、混合動力汽車、個人電腦、照相機、便攜電話等的高性能化,在電池中除了要求多種形狀,還要求薄型化和輕質化。但是,以往被大多使用的金屬制的電池用包裝材料存在難以追隨形狀的多樣化、且在輕質化存在界限的缺點。
為此,作為容易地加工為多種多樣的形狀、且能夠實現薄型化、輕質化的電池用包裝材料,提出了依次疊層有基材層/粘接樹脂層/金屬層/密封層的膜狀的疊層體(例如,參照專利文獻1)。這樣的膜狀的電池用包裝材料形成為能夠通過使密封層彼此對置,利用熱封將周緣部熱熔接來封裝電池元件。
電池用包裝材料中,在封入電池元件時,用模具進行成型,形成收納電池元件的空間。在該成型時,通過使電池用包裝材料拉伸,在模具的凸緣部中,有在金屬層容易發生裂紋和針孔的問題。特別是隨著近年來的電池的小型化、薄型化的需求,要求更加薄的電池用包裝材料,這樣的問題更容易顯著地發生。
為了解決這樣的問題,一般而言,採用通過在密封層中添加不飽和脂肪酸醯胺,使其在密封表面薄薄地滲出,表現易滑性的手法。另外,也已知有如下方法:在位於電池用包裝材料的最外層的基材層的表面形成滑劑的塗敷層,由此提高基材層的易滑性。同樣地,也可以考慮在位於電池用包裝材料的最內層的密封層的表面形成滑劑的塗敷層。通過採用這些方法,在成型時,電池用包裝材料容易被引入模具中,能夠抑制電池用包裝材料的裂紋和針孔。
但是,不飽和脂肪酸醯胺在聚丙烯等的密封層的內部比較容易移動,在密封層的內部的移動的容易程度特別受保存環境左右。例如,將電池用包裝材料在到達40℃以上的高溫保存時,不飽和脂肪酸醯胺進入密封層內部。其結果,存在密封層表面的易滑性降低、成型性降低的擔心。另一方面,將電池用包裝材料置於室溫以下的低溫下時,在密封層內部的不飽和脂肪酸醯胺的飽和溶解度降低。因此,不飽和脂肪酸醯胺在密封層的表面大量滲出,有作為白粉附著在成型模具等的加工裝置、使生產性顯著降低的擔心。
由於存在這樣的問題,全年都以一定的添加量來防止上述成型性降低和白粉等的問題是困難的。另外,在電池用包裝材料的最外層、最內層另外形成塗敷層時,雖然不易發生這樣的問題,但會發生製造費用上升的缺點。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2008-287971號公報
技術實現要素:
發明所要解決的課題
這樣的狀況下,本發明的目的在於提供一種具有高的成型性並且電池的連續生產性優異的電池用包裝材料。
用於解決課題的方法
本發明的發明人為了解決上述課題進行了深入研究。其結果發現,在包含至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體的電池用包裝材料中,在密封層存在有多種醯胺系滑劑,並且,脂肪酸醯胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸醯胺,由此,具有不僅在高溫保存後也能夠維持易滑性、還能夠防止滑劑的過度滲出引起的白粉發生的效果,電池的連續生產性提高。本發明是基於這些見解進一步重複進行研究而完成的。
即,本發明提供下述所示的方式的發明。
項1.一種包含至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體的電池用包裝材料,其中,
在上述密封層存在有多種脂肪酸醯胺系滑劑,
上述脂肪酸醯胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸醯胺。
項2.如項1所述的電池用包裝材料,其中,上述多種脂肪酸醯胺系滑劑還含有不飽和脂肪酸醯胺。
項3.如項1或2所述的電池用包裝材料,其中,上述飽和脂肪酸醯胺的碳原子數為18以上。
項4.如項1~3中任一項所述的電池用包裝材料,其中,上述飽和脂肪酸醯胺為山萮酸醯胺。
項5.如項2所述的電池用包裝材料,其中,上述不飽和脂肪酸醯胺為芥酸醯胺。
項6.如項1~5中任一項所述的電池用包裝材料,其中,上述密封層由聚丙烯形成。
項7.如項1~6中任一項所述的電池用包裝材料,其中,在上述金屬層與上述密封層之間疊層有粘接樹脂層。
項8.如項1~7中任一項所述的電池用包裝材料,其中,上述粘接樹脂層由酸改性聚丙烯形成。
項9.如項7或8所述的電池用包裝材料,其中,上述粘接樹脂層和上述密封層的厚度的合計為20~100μm。
項10.如項7~9中任一項所述的電池用包裝材料,其中,存在於上述粘接樹脂層和上述密封層的、上述飽和脂肪酸醯胺的含有比例的合計為20ppm以上。
項11.如項1~10中任一項所述的電池用包裝材料,其中,上述金屬層由鋁箔形成。
項12.一種電池,其中,在項1~11中任一項所述的電池用包裝材料內收納有至少具備正極、負極和電解質的電池元件。
項13.一種電池的製造方法,其中,
包括用電池用包裝材料收納至少具備正極、負極和電解質的電池元件的工序,
上述電池用包裝材料包含至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體,
在上述密封層存在有多種脂肪酸醯胺系滑劑,
上述脂肪酸醯胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸醯胺。
項14.一種疊層體作為電池包裝用材料的使用,其中,
上述疊層體至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層,
在上述密封層存在有多種脂肪酸醯胺系滑劑,
上述脂肪酸醯胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸醯胺。
發明的效果
根據本發明,能夠提供具有高的成型性並且電池的連續生產性優異的電池用包裝材料。另外,也能夠提供使用了該電池用包裝材料的電池。
附圖說明
圖1是表示本發明的電池用包裝材料的剖面結構的一例的圖。
具體實施方式
本發明的電池用包裝材料為包含至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體的電池用包裝材料,其特徵在於,在密封層存在有多種醯胺系滑劑,脂肪酸醯胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸醯胺。以下,對本發明的電池用包裝材料進行詳細闡述。
1.電池用包裝材料的疊層構造
如圖1所示,本發明的電池用包裝材料包含至少依次疊層有基材層1、金屬層3和密封層4的疊層體。本發明的電池用包裝材料中,基材層1形成為最外層,密封層4形成為最內層。即,在組裝電池時,通過將位於電池元件的周緣的密封層4彼此熱熔接,將電池元件密封,由此,封裝電池元件。
如圖1所示,本發明的電池用包裝材料中,在基材層1與金屬層3之間,出於提高它們的粘接性的目的,可以根據需要設置粘接樹脂層2。另外,如圖1所示,本發明的電池用包裝材料中,在金屬層3與密封層4之間,出於提高它們的粘接性的目的,可以根據需要設置粘接樹脂層5。
如上所述,近年來,由於對電池的小型化、薄型化的需求,要求更加薄的電池用包裝材料。作為本發明的電池用包裝材料的總厚度,沒有特別限制,根據進一步薄型化的需求,從形成為具有高的成型性、並且、電池的連續生產性優異的電池用包裝材料的觀點考慮,優選列舉為25~80μm左右、更優選為30~60μm左右。
2.形成電池用包裝材料的各層的組成
[基材層1]
本發明的電池用包裝材料中,基材層1是位於最外層的層。關於形成基材層1的原料,只要具備絕緣性即可,沒有特別限制。作為形成基材層1的原料,例如,可以列舉聚酯、聚醯胺、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、含氟樹脂、聚氨酯、矽樹脂、酚醛樹脂、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺和這些的混合物、共聚物等。
作為聚酯,具體而言,可以列舉聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、以對苯二甲酸乙二醇酯為重複單元的主體的共聚聚酯、以對苯二甲酸丁二醇酯為重複單元的主體的共聚聚酯等。另外,作為以對苯二甲酸乙二醇酯為重複單元的主體的共聚聚酯,具體而言,可以列舉以對苯二甲酸乙二醇酯為重複單元的主體並與間苯二甲酸乙二醇酯聚合的共聚物聚酯(以下,參考「聚(對苯二甲酸/間苯二甲酸)乙二醇酯」進行簡寫)、聚(對苯二甲酸/間苯二甲酸)乙二醇酯、聚(對苯二甲酸/己二酸)乙二醇酯、聚(對苯二甲酸/鈉代磺酸間苯二甲酸)乙二醇酯、聚(對苯二甲酸/間苯二甲酸鈉)乙二醇酯、聚(對苯二甲酸/苯基-二羧酸)乙二醇酯、聚(對苯二甲酸/癸烷二羧酸)乙二醇酯等。另外,作為以對苯二甲酸丁二醇酯為重複單元的主體的共聚聚酯,具體而言,可以列舉以對苯二甲酸丁二醇酯為重複單元的主體並於間苯二甲酸丁二醇酯聚合的共聚物聚酯(以下,參考「聚(對苯二甲酸/間苯二甲酸)丁二醇酯」進行簡寫)、聚(對苯二甲酸/己二酸)丁二醇酯、聚(對苯二甲酸/癸二酸)丁二醇酯、聚(對苯二甲酸/癸烷二羧酸)丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等。這些聚酯可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。聚酯具有耐電解液性優異、對於電解液的附著不易發生白化等的有點,適於作為基材層1的形成原料使用。
另外,作為聚醯胺,具體而言,可以列舉尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍12、尼龍46、尼龍6與尼龍6,6的共聚物等的脂肪族系聚醯胺;含有對苯二甲酸和/或間苯二甲酸由來的結構單元的尼龍6I、尼龍6T、尼龍6IT、尼龍6I6T(I表示間苯二甲酸、T表示對苯二甲酸)等的六亞甲基二胺-間苯二甲酸-對苯二甲酸共聚聚醯胺、聚間苯二甲醯己二胺(MXD6)等的含有芳香族的聚醯胺;聚氨基甲基環己基己二胺(PACM6)等的脂環系聚醯胺;以及使內酯成分、4,4』-二苯基甲烷-二異氰酸酯等的將異氰酸酯成分共聚得到的聚醯胺、為共聚聚醯胺與聚酯、聚亞烷基醚二醇的共聚物的聚酯醯胺共聚物、聚醚酯醯胺共聚物;這些的共聚物等。這些聚醯胺可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。拉伸聚醯胺膜的拉伸性優異,且能夠防止成型時的基材層1的樹脂破裂引起的白化的發生,很好地適於作為基材層1的形成原料使用。
基材層1可以由1軸或2軸拉伸的樹脂膜形成,或者也可以由未拉伸的樹脂膜形成。其中,1軸或2軸拉伸的樹脂膜、特別是2軸拉伸的樹脂膜由於通過取向結晶化提高了耐熱性,作為基材層1合適地使用。另外,關於基材層1,可以將上述的原料塗敷於金屬層3上而形成。
這些之中,作為形成基材層1的樹脂膜,優選列舉尼龍、聚酯,更優選列舉2軸拉伸尼龍、2軸拉伸聚酯,特別優選列舉2軸拉伸尼龍。
基材層1,為了提高耐針孔性和形成電池的包裝體時的絕緣性,也能夠將不同原料的樹脂膜和塗敷層的至少一方疊層化。具體而言,可以列舉使聚酯膜與尼龍膜疊層得到的多層構造、使2軸拉伸聚酯與2軸拉伸尼龍疊層得到的多層構造等。使基材層1為多層構造時,各樹脂膜可以經由粘接劑粘接,或者也可以不經由粘接劑而直接疊層。不經由粘接劑而粘接時,例如,可以列舉共擠出法、夾層法、熱層壓法等的以熱熔融狀態粘接的方法。另外,經由粘接劑粘接時,所使用的粘接劑可以為2液固化型粘接劑,或者也可以為1液固化型粘接劑。另外,關於粘接劑的粘接機制,也沒有特別限制,可以為化學反應型、溶劑揮髮型、熱熔融型、熱壓型、UV或EB等的電子束固化型等的任一種。作為粘接劑的成分,可以列舉聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚氨酯系樹脂、環氧系樹脂、酚醛樹脂系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、纖維素系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、氨基樹脂、橡膠、矽系樹脂。
為了提高成型性,基材層1可以低摩擦化。使基材層1低摩擦化時,對於其表面的動摩擦係數沒有特別限制,例如,可以列舉為0.3以下。為了使基材層1低摩擦化,例如,可以列舉粗糙化處理、滑劑的塗敷層的形成、這些的組合等。此外,本發明中,表面的動摩擦係數為通過根據JIS K7125的方法測得的值。
作為粗糙化處理,可以列舉預先在基材層1添加粗糙化劑在表面形成凹凸的方法、利用壓花輥進行加熱、加壓的轉印法、通過乾式或溼式噴砂法、銼來機械地將表面變糙的方法。作為粗糙化劑,例如,可以列舉粒徑為0.5nm~5μm左右的微粒。關於粗糙化劑的材質,沒有特別限制,例如,金屬、金屬氧化物、無機物、有機物等。另外,關於粗糙化劑的形狀,也沒有特別限制,例如,可以列舉球狀、纖維狀、板狀、不定形、中空球狀等。作為粗糙化劑,具體而言,可以列舉滑石、二氧化矽、石墨、高嶺土、膨潤土、蒙脫石、合成雲母、水滑石、二氧化矽凝膠、沸石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋅、氧化鎂、氧化鋁、氧化釹、氧化銻、氧化鈦、氧化鈰、硫酸鉀、硫酸鋇、碳酸鉀、矽酸鉀、碳酸鋰、苯甲酸鉀、草酸鉀、硬脂酸鎂、氧化鋁、碳黑、碳納米管類、高熔點尼龍、交聯丙烯酸、交聯苯乙烯、交聯聚乙烯、苯並胍胺、金、鋁、銅、鎳等。這些粗糙化劑可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。這些粗糙化劑之中,從分散穩定性、成本等的觀點考慮,優選列舉二氧化矽、硫酸鋇、氧化鈦。另外,對粗糙化劑,可以在表面施以絕緣處理、高分散性處理等的各種表面處理。
滑劑的塗敷層能夠通過在基材層1上使滑劑通過滲出在表面析出的方法或在基材層1疊層滑劑來形成。作為滑劑,沒有特別限制,例如,可以列舉後述的醯胺系滑劑、金屬皂、親水性有機矽、接枝有有機矽的丙烯酸、接枝有有機矽的環氧、接枝有有機矽的聚醚、接枝有有機矽的聚酯、嵌段型有機矽丙烯酸共聚物、聚甘油改性有機矽、石蠟等。這些滑劑可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。
作為基材層1的厚度,例如,可以列舉10~50μm、優選列舉15~30μm。
[粘接樹脂層2]
本發明的電池用包裝材料中,粘接樹脂層2是為了使基材層1與金屬層3粘接而根據需要設置的層。
粘接樹脂層2由能夠將基材層1與金屬層3粘接的粘接劑形成。粘接樹脂層2的形成中所使用的粘接劑可以為2液固化型粘接劑,或者也可以為1液固化型粘接劑。另外,對於粘接樹脂層2的形成中所使用的粘接劑的粘接機制也沒有特別限制,可以為化學反應型、溶劑揮髮型、熱熔融型、熱壓型等的任意種。
作為粘接樹脂層2的形成中能夠使用的粘接劑的樹脂成分,具體而言,可以列舉聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸二乙醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、共聚聚酯等的聚酯系樹脂;聚醚系粘接劑;聚氨酯系粘接劑;環氧系樹脂;酚醛樹脂系樹脂;尼龍6、尼龍66、尼龍12、共聚聚醯胺等的聚醯胺系樹脂;聚烯烴、酸改性聚烯烴、金屬改性聚烯烴等的聚烯烴系樹脂;聚乙酸乙烯酯系樹脂;纖維素系粘接劑;(甲基)丙烯酸系樹脂;聚醯亞胺系樹脂;尿素樹脂、三聚氰胺樹脂等的氨基樹脂;氯丁二烯橡膠、丁腈橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠等的橡膠;有機矽系樹脂;氟化乙烯丙烯共聚物等。這些粘接劑成分可以1種單獨使用,或者也可以組合2種以上使用。對於2種以上的粘接劑成分的組合方式,沒有特別限制,例如,作為粘接劑成分,可以列舉聚醯胺與酸改性聚烯烴的混合樹脂、聚醯胺與金屬改性聚烯烴的混合樹脂、聚醯胺與聚酯、聚酯與酸改性聚烯烴的混合樹脂、聚酯與金屬改性聚烯烴的混合樹脂等。這些之中,從延展性、高溼度條件下中的耐久性、應變抑制作用、熱封時的熱劣化抑制作用等優異、抑制基材層1與金屬層3之間的層壓強度的降低有效抑制脫層壓的發生的觀點考慮,優選列舉聚氨酯系2液固化型粘接劑;聚醯胺、聚酯或這些與改性聚烯烴的摻混樹脂。
另外,粘接樹脂層2也可以以不同的粘接劑成分多層化。以不同的粘接劑成分將粘接樹脂層2多層化時,從提高基材層1與金屬層3的層壓強度的觀點考慮,優選將配置於基材層1側的粘接劑成分選擇為與基材層1的粘接性優異的樹脂、將配置於金屬層3側的粘接劑成分選擇為與金屬層3的粘接性優異的粘接劑成分。粘接樹脂層2以不同的粘接劑成分多層化時,具體而言,作為配置於金屬層3側的粘接劑成分,優選列舉酸改性聚烯烴、金屬改性聚烯烴、聚酯與酸改性聚烯烴的混合樹脂、含有共聚聚酯的樹脂等。
關於粘接樹脂層2的厚度,例如,可以列舉2~50μm、優選列舉3~25μm。
[金屬層3]
本發明的電池用包裝材料中,金屬層3除了提高包裝材料的強度以外,也是作為用於防止水蒸氣、氧、光等侵入電池內部的阻隔層發揮作用的層。作為形成金屬層3的金屬,具體而言,可以列舉鋁、不鏽鋼、鈦等的金屬箔。這些之中,可以合適地使用鋁。為了防止包裝材料的製造時的褶皺和針孔,在本發明中,作為金屬層3,優選使用軟質鋁、例如經退火處理後的鋁(JIS A8021P-O)或(JIS A8079P-O)等。
關於金屬層3的厚度,例如,可以列舉10~200μm、優選列舉20~100μm。
另外,金屬層3,為了粘接的穩定化、防止溶解、腐蝕等,對至少一個面、優選為至少對密封層4側的面、更優選為兩面進行化成處理。這裡,化成處理是指在金屬層3的表面形成耐酸性被膜的處理。化成處理例如可以列舉使用硝酸鉻、氟化鉻、硫酸鉻、乙酸鉻、草酸鉻、磷酸氫鉻、鉻酸乙醯乙酸鹽、氯化鉻、硫酸鉀鉻等的鉻酸化合物的鉻酸鉻酸鹽處理;使用磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸銨、多磷酸等的磷酸化合物的磷酸鉻酸鹽處理;使用含有下述通式(1)~(4)表示的重複單元的氨基化苯酚聚合物的鉻酸鹽處理等。此外,該氨基化苯酚聚合物中,下述通式(1)~(4)所示的重複單元可以單獨含有1種,也可以為2種以上的任意組合。
通式(1)~(4)中,X表示氫原子、羥基、烷基、羥基烷基、烯丙基或苄基。另外,R1和R2相同或不同地表示羥基、烷基或羥基烷基。通式(1)~(4)中,作為X、R1、R2所示的烷基,例如,可以列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基等的碳原子數1~4的直鏈或支鏈狀烷基。另外,作為X、R1、R2所示的羥基烷基,例如,可以列舉羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等的取代有1個羥基的碳原子數1~4的直鏈或支鏈狀烷基。通式(1)~(4)中,X優選為氫原子、羥基和羥基烷基中任一種。含有通式(1)~(4)所示的重複單元的氨基化苯酚聚合物的數均分子量例如,可以列舉約500~約100萬、優選列舉約1000~約2萬。
另外,作為對金屬層3賦予耐蝕性的化成處理方法,可以列舉塗敷在磷酸中分散有氧化鋁、氧化鈦、氧化鈰、氧化錫等的金屬氧化物、硫酸鋇的微粒的塗敷液,通過在150℃以上進行燒制處理,在金屬層3的表面形成耐蝕處理層的方法。另外,在耐蝕處理層上可以形成以交聯劑使陽離子性聚合物交聯得到的樹脂層。這裡,作為陽離子性聚合物,例如,可以列舉聚乙烯亞胺、由聚乙烯亞胺和具有羧酸的聚合物形成的離子高分子絡合物、在丙烯酸主骨架接枝有伯胺的伯胺接枝丙烯酸樹脂、聚烯丙胺或其衍生物、氨基苯酚等。這些陽離子性聚合物可以1種單獨使用,或者也可以組合2種以上使用。另外,作為交聯劑,例如,可以列舉具有選自異氰酸酯基、縮水甘油基、羧基和噁唑啉基的至少1種的官能團的化合物、矽烷偶聯劑等。這些交聯劑可以1種單獨使用,或者也可以組合2種以上使用。
這些化成處理可以單獨進行1種的化成處理,也可以組合進行2種以上的化成處理。另外,這些化成處理可以單獨使用1種的化合物進行,或者也可以組合使用2種以上的化合物進行。這些之中,優選列舉鉻酸鉻酸鹽處理、更優選列舉組合了鉻酸化合物、磷酸化合物和氨基化苯酚聚合物的鉻酸鹽處理。
化成處理中,對於形成於金屬層3的表面的耐酸性被膜的量沒有特別限制,例如組合了鉻酸化合物、磷酸化合物和氨基化苯酚聚合物進行鉻酸鹽處理時,金屬層3的每1m2表面,期望鉻酸化合物以鉻換算以約0.5~約50mg、優選約1.0~約40mg、磷化合物以磷換算以約0.5~約50mg、優選約1.0~約40mg、和氨基化苯酚聚合物以約1~約200mg、優選約5.0~150mg的比例含有。
化成處理是通過將含有形成耐酸性被膜時所使用的化合物的溶液利用棒塗法、輥塗法、凹版印刷法、浸漬法等塗布於金屬層3的表面之後將金屬層3的溫度加熱至70~200℃左右來進行。另外,在對金屬層3實施化成處理之前,也可以預先將金屬層3供於利用鹼浸漬法、電解清洗法、酸清洗法、電解酸清洗法等進行的脫脂處理。通過這樣進行脫脂處理,能夠更高效地進行金屬層3的表面的化成處理。
[密封層4]
本發明的電池用包裝材料中,密封層4是相當於最內層、在電池的組裝時密封層彼此熱熔接而將電池元件密封的層。
密封層4優選由聚烯烴樹脂形成。作為聚烯烴樹脂,只要熱熔接即可,沒有特別限制,例如,可以列舉聚烯烴、環狀聚烯烴、羧酸改性聚烯烴、羧酸改性環狀聚烯烴等。
作為上述聚烯烴,具體而言,低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線狀低密度聚乙烯等的聚乙烯;均聚丙烯、聚丙烯的嵌段共聚物(例如,丙烯和乙烯的嵌段共聚物)、聚丙烯的無規共聚物(例如,丙烯和乙烯的無規共聚物)等的聚丙烯;乙烯-丁烯-丙烯的三元共聚物等。這些聚烯烴之中,優選列舉聚乙烯和聚丙烯,更優選列舉聚丙烯。
上述環狀聚烯烴為烯烴與環狀單體的共聚物,作為上述環狀聚烯烴的結構單體的烯烴,例如,可以列舉乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、苯乙烯、丁二烯、異戊二烯等。另外,作為上述環狀聚烯烴的結構單體的環狀單體,例如,可以列舉降冰片烯等的環狀烯烴;具體而言,可以列舉環戊二烯、二環戊二烯、環己二烯、降冰片二烯等的環狀二烯等。這些聚烯烴之中,優選列舉環狀烯烴,更優選列舉降冰片二烯。
上述羧酸改性聚烯烴是指將上述聚烯烴通過用羧酸嵌段聚合或接枝聚合來改性得到的聚合物。作為改性中所使用的羧酸,例如,可以列舉馬來酸、丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來酸酐、衣康酸酐等。
上述羧酸改性環狀聚烯烴是指將構成環狀聚烯烴的單體的一部分以α,β―不飽和羧酸或其酸酐代替進行共聚,或對於環狀聚烯烴使α,β―不飽和羧酸或其酸酐嵌段聚合或接枝聚合,由此得到的聚合物。關於羧酸改性的環狀聚烯烴,與上述同樣。另外,作為改性中使用的羧酸,與上述酸改性環烯烴共聚物的改性中所使用的羧酸同樣。
這些樹脂成分之中,優選列舉聚烯烴、羧酸改性聚烯烴,更優選列舉聚丙烯、羧酸改性聚丙烯。
密封層4可以以1種的樹脂成分單獨形成,或者也可以由組合2種以上的樹脂成分的摻混聚合物形成。另外,密封層4可以僅由1層形成,也可以由相同或不同的樹脂成分以2層以上形成。作為密封層4以2層以上形成時的優選層結構,例如,可以列舉最外層由聚丙烯形成、金屬層3側的層由羧酸改性聚丙烯形成的層結構等。
另外,作為密封層4的厚度,能夠適當設定,可以列舉10~100μm左右,優選列舉15~50μm左右。
本發明的電池用包裝材料中,密封層4中,存在多種醯胺系滑劑。電池的製造中,本發明的電池用包裝材料供於成型時,在密封層4的表面存在有醯胺系滑劑。由此,密封層4表面的易滑性提高,本發明的電池用包裝材料的成型性提高。此外,醯胺系滑劑在形成密封層4和粘接樹脂層5的聚烯烴樹脂等的樹脂中容易移動。因此,在剛製造電池用包裝材料之後,僅在密封層4和粘接樹脂層5中任一方含有醯胺系滑劑的情況下,隨著時間經過,在密封層4也含有醯胺系滑劑。
作為使密封層4存在醯胺系滑劑的方法,可以列舉在電池用包裝材料的密封層4的表面塗敷醯胺系滑劑、或者在形成密封層4和/或粘接樹脂層5的聚烯烴樹脂等中配合醯胺系滑劑的方法。此外,在形成密封層4和/或粘接樹脂層5的聚烯烴樹脂等中配合醯胺系滑劑中,也通過使醯胺系滑劑在密封層4的表面滲出,能夠使密封層4的表面存在醯胺系滑劑。另一方面,在電池用包裝材料的密封層4的表面塗敷醯胺系滑劑時,醯胺系滑劑的一部分從表面向內部移動,由此,能夠使密封層4和/或粘接樹脂層5的內部存在醯胺系滑劑。此外,作為使醯胺系滑劑在密封層4的表面滲出的方法,一般使電池用包裝材料在30~50℃左右的稍高溫下熟化數小時~3天左右,促進滲出,但是隨著越接近醯胺系滑劑的熔點,向密封層4和粘接樹脂層5的飽和滑量增大,需要注意添加量和熟化溫度。
本發明的特徵在於,在密封層4存在多種脂肪酸醯胺系滑劑,並且,脂肪酸醯胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸醯胺。
如上所述,在現有的電池用包裝材料中,也進行了在密封層中配合醯胺系滑劑或者進行塗敷。然而,已知,儘管將在密封層塗敷或者配合的醯胺系滑設定為規定量,但在電池用包裝材料的成型時,有時有醯胺系滑劑附著於模具,連續生產性降低的情況,有時有在電池用包裝材料發生裂紋和針孔的情況。並且,已知在向密封層配合醯胺系滑劑時及進行塗敷時都會發生,在任意情況下均由於從電池用包裝材料被製造之後直至供於成型的保存環境、輸送環境等的電池用包裝材料的製造之後供於成型期間的環境、特別是溫度變化,使位於密封層的表面的醯胺系滑劑的量大幅變化而引起的。例如,可以認為,當電池用包裝材料暴露於40℃以上的高溫環境下時,密封層中的醯胺系滑劑的飽和溶解度上升,因此,存在於密封層的表面的醯胺系滑劑移動到密封層的內部,由此,密封層的成型性降低。另一方面,為了防止這樣的情況,大幅增加醯胺系滑劑的量,當在不暴露於高溫下時,有由於存在於密封層的表面的醯胺系滑劑的量過度增多,在成型時醯胺系滑劑附著於模具,形成塊而汙染模具。因此,例如,儘管在電池用包裝材料的製造時使用了同等量的醯胺系滑劑,根據保存環境等,有時有在成型時位於表面的醯胺系滑劑的量大幅變化,醯胺系滑劑附著於模具而連續生產性降低的情況,有時有在電池用包裝材料發生裂紋和針孔的情況。此外,適當管理從電池用包裝材料被製造之後直至供於成型的保存環境、輸送環境等的電池用包裝材料的被製造之後供於成型期間的環境、特別是溫度變化,能夠抑制電池用包裝材料的製造時和成型時的醯胺系滑劑的量的變化,但是,實際上也有無法適當管理保存環境和輸送環境的情況,直到供於電池製造的成型時才出現成型性、連續生產性的問題的情況。
相對於此,本發明的電池用包裝材料中,即使暴露於高溫下時,通過在密封層4存在多種脂肪酸醯胺系滑劑,且脂肪酸醯胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸醯胺,具有高的成型性,並且,電池的連續生產性優異。本發明的電池用包裝材料發揮這樣優異的效果的機理尚不清楚,例如,能夠考慮如下。即,本發明的電池用包裝材料中,通過塗敷或滲出存在於密封層4的表面的飽和脂肪酸醯胺一旦存在於密封層4的表面,由於具有飽和脂肪族烴基,即使被暴露於高溫環境下,也不易移動到密封層4的內部,因此,即使在40℃以上這樣的高溫環境下保存、輸送電池用包裝材料等,其它的醯胺系滑劑大量移動到內部的情況下,飽和脂肪酸醯胺也留在密封層4的表面。另外,在不暴露於高溫環境下時,由於在密封層4的內部或表面存在飽和脂肪酸醯胺以外的其它的醯胺系滑劑,能夠發揮高的成型性和優異的電池的連續生產性的效果。
作為飽和脂肪酸醯胺,可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。作為飽和脂肪酸醯胺,沒有特別限制,從進一步提高成型性和電池的連續生產性的觀點考慮,優選列舉碳原子數18以上的飽和脂肪酸醯胺,更優選列舉硬脂酸醯胺、山萮酸醯胺、花生酸醯胺等,特別優選列舉山萮酸醯胺。
本發明中,作為飽和脂肪酸醯胺以外的其它的醯胺系滑劑,沒有特別限制,例如,可以列舉上述所例示的飽和脂肪酸醯胺以外的其它的飽和脂肪酸醯胺、不飽和脂肪酸醯胺、取代醯胺、羥甲基醯胺、飽和脂肪酸雙醯胺、不飽和脂肪酸雙醯胺等。作為其它的飽和脂肪酸醯胺的具體例,可以列舉月桂酸醯胺、棕櫚酸醯胺、硬脂酸醯胺、羥基硬脂酸醯胺等。作為不飽和脂肪酸醯胺的具體例,可以列舉油酸醯胺、芥酸醯胺等。作為取代醯胺的具體例,可以列舉N-油烯基棕櫚酸醯胺、N-硬脂基硬脂酸醯胺、N-硬脂基油酸醯胺、N-油烯基硬脂酸醯胺、N-硬脂基芥酸醯胺等。另外,作為羥甲基醯胺的具體例,可以列舉羥甲基硬脂酸醯胺等。作為飽和脂肪酸雙醯胺的具體例,可以列舉亞甲基雙硬脂酸醯胺、亞乙基雙癸酸醯胺、亞乙基雙月桂酸醯胺、亞乙基雙硬脂酸醯胺、亞乙基雙羥基硬脂酸醯胺、亞乙基雙山萮酸醯胺、六亞甲基雙硬脂酸醯胺、六亞甲基雙山萮酸醯胺、六亞甲基羥基硬脂酸醯胺、N,N』-二硬脂基己二酸醯胺、N,N』-二硬脂基癸二酸醯胺等。作為不飽和脂肪酸雙醯胺的具體例,可以列舉亞乙基雙油酸醯胺、亞乙基雙芥酸醯胺、六亞甲基雙油酸醯胺、N,N』-二油烯基己二酸醯胺、N,N』-二油烯基癸二酸醯胺等。作為脂肪酸酯醯胺的具體例,可以列舉硬脂酸硬脂醯胺基乙酯等。另外,作為芳香族系雙醯胺的具體例,可以列舉間二甲苯雙硬脂酸醯胺、間二甲苯雙羥基硬脂酸醯胺、N,N』-二硬脂基間苯二甲酸醯胺等。這些醯胺系滑劑可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。
本發明中,優選除了飽和脂肪酸醯胺以外,多種醯胺系滑劑還含有不飽和脂肪酸醯胺。由此,能夠進一步提高電池用包裝材料不暴露於高溫時的成型性和電池的連續生產性。該機理尚不明確,例如能夠如下考慮。即,不飽和脂肪酸醯胺在分子構造中具有雙鍵,分子彼此形成締合體時形成為烯烴鏈重疊的結構。因此,不飽和脂肪酸醯胺在密封層的內部比較容易移動,容易在密封層的表面滲出,容易表現易滑性。另一方面,飽和脂肪酸醯胺在分子構造中不具有雙鍵,為直鏈的,在分子彼此形成締合體時形成為體積大的構造(特別是碳原子數為18以上時),因此,在高溫保存時也不易在密封層表面滲出,不易表現易滑性。作為一個推測,可以認為,不飽和脂肪酸醯胺和飽和脂肪酸醯胺通過締合形成為具有適度的滲出性和易滑性的締合體。另外,作為第二個推測,可以認為,首先不飽和脂肪酸滲出而在密封層表面形成第一層,接著滲出的飽和脂肪酸作為第二層形成於第一層與密封層之間,因此,抑制形成為白粉問題的不飽和脂肪酸的進一步滲出。
關於飽和脂肪酸醯胺的碳原子數,在將形成密封層4的樹脂(聚丙烯等)熔融擠出並進行加工的230~280℃左右的溫度域中的加熱重量減少量在碳原子數低於18時達到約50%以上,從含量的管理的觀點考慮期望為18以上,進一步,如上所述由於飽和脂肪酸抑制滑劑的過度滲出(上述任一推測),期望為如山萮酸醯胺這樣的碳原子數22左右。從進一步提高成型性和電池的連續生產性的觀點考慮,作為不飽和脂肪酸醯胺,特別優選芥酸醯胺。不飽和脂肪酸醯胺可以單獨使用1種,也可以組合2種以上使用。
本發明的電池用包裝材料中,作為存在於密封層4(表面和內部的雙方)的飽和脂肪酸醯胺的含有比例的合計,在密封層4中,以質量基準計,優選列舉20ppm以上、更優選列舉100~1000ppm左右、進一步優選列舉200~700ppm左右、特別優選列舉600~900ppm左右。另外,密封層4含有不飽和脂肪酸醯胺時,作為存在於密封層4(表面和內部的雙方)的不飽和脂肪酸醯胺的含有比例,在密封層4中,以質量基準計,優選列舉300ppm以上、更優選列舉300~2000ppm左右、進一步優選列舉500~1500ppm左右。此外,這些值是指假設存在於密封層4的表面和內部的飽和脂肪酸醯胺或不飽和脂肪酸醯胺為全部存在於密封層4中的含有比例的合計。例如,在形成密封層4的聚烯烴樹脂中配合醯胺系滑劑時,密封層4中的飽和脂肪酸醯胺或不飽和脂肪酸醯胺的含有比例,通過分別以成為上述值的方式配合而形成密封層4,存在於密封層4的表面和內部的飽和脂肪酸醯胺或不飽和脂肪酸醯胺的含有比例也分別形成為上述值。
另外,本發明的電池用包裝材料中,疊層有粘接樹脂層5時,作為存在於密封層4(表面和內部的雙方)和粘接樹脂層5的飽和脂肪酸醯胺的含有比例的合計,在密封層4和粘接樹脂層5中,以質量基準計,優選列舉20ppm以上、更優選列舉100~1000ppm左右、進一步優選列舉200~700ppm左右、特別優選列舉600~900ppm左右。另外,密封層4和粘接樹脂層5的至少一方含有不飽和脂肪酸醯胺時,作為存在於密封層4(表面和內部的雙方)和粘接樹脂層5的不飽和脂肪酸醯胺的含有比例的合計,在密封層4和粘接樹脂層5中,以質量基準計,優選列舉300ppm以上、更優選列舉300~2000ppm左右、進一步優選列舉500~1500ppm左右。此外,這些值是指假設存在於密封層4的表面和內部以及粘接樹脂層5的飽和脂肪酸醯胺或不飽和脂肪酸醯胺為全部存在於密封層4和粘接樹脂層5中的含有比例的合計。例如,在形成密封層4和/或粘接樹脂層5的聚烯烴樹脂中配合醯胺系滑劑時,通過分別以密封層4和/或粘接樹脂5中的飽和脂肪酸醯胺或不飽和脂肪酸醯胺的含有比例的合計成為上述值的方式配合而形成密封層4和粘接樹脂層5,存在於密封層4的表面和內部以及粘接樹脂層5的飽和脂肪酸醯胺或不飽和脂肪酸醯胺的含有比例的合計也分別成為上述值。
另外,本發明的電池用包裝材料中,作為密封層4的多種醯胺系滑劑的含有比例的合計,在密封層4中,以質量基準計,優選列舉400ppm以上、更優選列舉600~2400ppm左右、進一步優選列舉800~2200ppm左右、特別優選列舉1800~2100ppm左右。此外,該值是指假設存在於密封層4的表面和內部的多種醯胺系滑劑為全部存在於密封層4中的含有比例。例如,在形成密封層4的樹脂中配合醯胺系滑劑時,通過以密封層4中的多種醯胺系滑劑的含有比例的合計為上述值的方式配合,存在於密封層的表面和內部的多種醯胺系滑劑的含有比例的合計也成為上述值。同樣的,在密封層4的表面塗敷醯胺系滑劑時,通過以塗敷量的合計成為上述值的方式配合,存在於密封層4的表面和內部的多種醯胺系滑劑的含有比例的合計也成為上述值。根據形成密封層4的樹脂的種類存在飽和滑劑量,進一步,根據這些層的厚度,在表面滲出的醯胺系滑劑的量也變化。一般而言,在密封層4的表面滲出的醯胺系滑劑的量在厚度越大時越多,因此,在這些層的厚度大時,調整為這些層中所含的醯胺系滑劑的濃度減小。
另外,本發明的電池用包裝材料中,疊層有粘接樹脂層5時,作為密封層4和粘接樹脂層5中的多種醯胺系滑劑的含有比例的合計,在密封層4和粘接樹脂層5中,以質量基準計,優選列舉400ppm以上、更優選列舉600~2400ppm左右、進一步優選列舉800~2200ppm左右、特別優選列舉1800~2100ppm左右。此外,該值是指假設存在於密封層4的表面和內部以及粘接樹脂層5的內部的多種醯胺系滑劑為全部存在於密封層4和粘接樹脂層5時的含有比例的合計。例如,在形成密封層4和粘接樹脂層5的樹脂中配合醯胺系滑劑時,通過以密封層4和粘接樹脂層5中的多種醯胺系滑劑的含有比例的合計成為上述值的方式配合,存在於密封層的表面和內部以及粘接樹脂層5的多種醯胺系滑劑的含有比例的合計也成為上述值。同樣地,在密封層4的表面塗敷醯胺系滑劑時,通過以塗敷量的合計成為上述值的方式配合,存在於密封層4的表面和內部以及粘接樹脂層5的多種醯胺系滑劑的含有比例的合計也成為上述值。根據形成密封層4和粘接樹脂層5的樹脂的種類存在飽和滑劑量,另外,根據這些層的厚度,在表面滲出的醯胺系滑劑的量也變化。一般而言,在密封層4的表面滲出的醯胺系滑劑的量在厚度越大時越多,因此,在這些層的厚度大時,調整為這些層中所含的醯胺系滑劑的濃度減小。
[粘接樹脂層5]
本發明的電池用包裝材料中,粘接樹脂層5是為了使金屬層3和密封層4牢固粘接而在它們之間根據需要設置的層。如上所述,本發明的電池用包裝材料中,在粘接樹脂層5中可以存在多種醯胺系滑劑。關於粘接樹脂層5中可以含有的醯胺系滑劑的種類及其含量等,如上述[密封層4]的項目中所說明的一樣。
粘接樹脂層5由能夠將金屬層3和密封層4粘接的粘接劑形成。關於粘接樹脂層5的形成中所使用的粘接劑,其粘接機制、粘接劑成分的種類等與上述粘接樹脂層2時同樣。作為粘接樹脂層5中所使用的粘接劑成分,優選列舉聚烯烴樹脂、進一步優選列舉羧酸改性聚烯烴、特別優選列舉羧酸改性聚丙烯。
關於粘接樹脂層5的厚度,例如,可以列舉2~50μm、優選列舉15~30μm。
另外,作為密封層4和粘接樹脂層5的厚度的合計,能夠適當選擇,優選列舉20~100μm左右、更優選列舉25~80μm左右、進一步優選列舉30~60μm左右。
3.電池用包裝材料的製造方法
關於本發明的電池用包裝材料的製造方法,只要得到疊層有規定的組成的各層的疊層體即可,沒有特別限制,例如,可以例示以下的方法。
首先,形成依次疊層有基材層1、粘接樹脂層2、金屬層3的疊層體(以下,有時也記為「疊層體A」)。疊層體A的形成能夠在基材層1上或根據需要對表面進行了化成處理的金屬層3上將形成粘接樹脂層2時所使用的粘接劑以擠出法、凹版印刷法、輥塗法等塗布方法塗布、乾燥之後,利用將該金屬層3或基材層1疊層,使粘接樹脂層2固化的乾式層壓法進行。
接著,在疊層體A的金屬層3上疊層密封層4。在金屬層3上直接疊層密封層4時,在疊層體A的金屬層3上通過凹版印刷法、輥塗法等方法塗布構成密封層4的樹脂成分即可。另外,在金屬層3與密封層4之間設置粘接樹脂層5時,例如,可以列舉(1)在疊層體A的金屬層3上通過將粘接樹脂層5和密封層4共擠出來疊層的方法(共擠出層壓法);(2)另外形成疊層有粘接樹脂層5和密封層4的疊層體,將其通過熱層壓法疊層於疊層體A的金屬層3上的方法;(3)在疊層體A的金屬層3上將用於形成粘接樹脂層5的粘接劑通過擠出法或溶液塗布、在高溫乾燥之後進一步進行燒制的方法等疊層,在該粘接樹脂層5上通過熱層壓法疊層預先制膜為片材狀的密封層4的方法;(4)在疊層體A的金屬層3與預先制膜為片材狀的密封層4之間,邊灌入熔融的粘接樹脂層5邊介由粘接樹脂層5使疊層體A和密封層4貼合的方法(夾層層壓法)等。此外,為了使粘接樹脂層2和根據需要設置的粘接樹脂層5的粘接性牢固,也可以進一步供於熱輥接觸式、熱風式、近或遠紅外線式等的加熱處理。作為這樣的加熱處理的條件,例如,可以列舉在150~250℃進行數秒~1分鐘左右。
本發明的電池用包裝材料中,構成疊層體的各層,根據需要,為了將制膜性、疊層化加工、最終製品二次加工(裝袋化、壓花成型)適性等提高或穩定化,也可以施以電暈處理、噴砂處理、氧化處理、臭氧處理等的表面活性化處理。
4.電池用包裝材料的用途
本發明的電池用包裝材料作為用於將正極、負極、電解質等的電池元件密封收納的包裝材料使用。
具體而言,以將至少具備正極、負極和電解質的電池元件使用本發明的電池用包裝材料以上述與正極和負極分別連接的金屬端子朝向外側突出的狀態、以能夠在電池元件的周緣形成凸緣部(密封層彼此接觸的區域)的方式包覆、將上述凸緣部的密封層彼此熱封而密封,由此,提供使用了電池用包裝材料的電池。此外,使用本發明的電池用包裝材料收納電池元件時,以本發明的電池用包裝材料的密封部分形成為內側(與電池元件接觸的面)的方式使用。
本發明的電池用包裝材料可以用於一次電池、二次電池的任意種,優選為二次電池。關於本發明的電池用包裝材料所適用的二次電池的種類,沒有特別限制,例如,可以列舉鋰離子電池、鋰離子聚合物電池、鉛蓄電池、鎳·氫蓄電池、鎳·鎘蓄電池、鎳·鐵蓄電池、鎳·鋅蓄電池、氧化銀·鋅蓄電池、金屬空氣電池、多價陽離子電池、電容器(condenser)、電容(capacitor)等。在這些二次電池之中,作為本發明的電池用包裝材料的優選的適用對象,可以列舉鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。
實施例
以下,例示實施例和比較例,詳細說明本發明。但是,本發明不受實施例限定。
實施例1~12和比較例1~4
<電池用包裝材料的製造>
對作為金屬層的鋁箔(厚度40μm)的兩面實施化成處理,在一個化成處理面,將具有表1所述的厚度的、作為基材層的尼龍膜以粘接樹脂層的厚度為約3μm的方式、隔著聚酯系粘接劑通過乾式層壓法貼合。接著,在實施例1~6和比較例1~2中,在鋁箔的另一化成處理面,將具有表1所述的厚度的、作為粘接樹脂層的羧酸改性聚丙烯和具有表1所述的厚度和配合為表1所述的含量的醯胺系滑劑的、形成密封層的聚丙烯共擠出,得到由基材層/粘接樹脂層/鋁箔/粘接樹脂層/密封層構成的疊層體。另一方面,在實施例7~12和比較例3~4中,通過乾式層壓法,在鋁箔的另一化成處理面,經由具有表1所述的厚度的、作為粘接樹脂層的羧酸改性聚丙烯,疊層具有表1所述的厚度和配合為表1所示的含量的醯胺系滑劑的、形成密封層的聚丙烯,得到由基材層/粘接樹脂層/鋁箔/粘接樹脂層/密封層構成的疊層體。各電池用包裝材料的製造在溫度20~30℃、相對溼度40~60%下進行。另外,化成處理均使用含有酚醛樹脂、氟化鉻化合物、磷酸的水溶液作為處理液,利用輥塗法進行塗布,在被膜溫度成為180℃以上的條件中進行燒制。另外,鉻的塗布量為3mg/m2(乾燥重量)。使用的醯胺系滑劑如下所述。
·不飽和脂肪酸醯胺:芥酸醯胺
·飽和脂肪酸醯胺:山萮酸醯胺
(在室溫或40℃的保存)
實施例1~12和比較例1~4的電池用包裝材料分別在室溫(25℃)或溫度40℃、相對溼度50%下放置14天之後,進行下述的摩擦試驗、成型性試驗、白粉的確認試驗。
(摩擦試驗)
摩擦試驗通過基於JIS K7125的方法進行測定。首先,將上述得到的各電池用包裝材料切出為80×200mm的樣品。接著,以密封層的表面彼此對置的方式重疊樣品,在其上放置砝碼(200g)。在砝碼的底面貼上橡膠,使樣品和砝碼也密合,使其不滑動。接著,以100mm/分鐘的速度拉動砝碼,測定動摩擦力(N),將動摩擦力除以砝碼的法線方向的力(1.96N),算出動摩擦係數。根據以下的基準評價結果。在表1中表示結果。
○:動摩擦係數為0.3以下
△:動摩擦係數超過0.3且為0.7以下
×:動摩擦係數超過0.7
(成型性試驗)
將上述得到的各電池用包裝材裁剪為80×120mm見方,製作樣品。使用具有30×55mm的口徑的形成模具(雌模)和與其對應的成型模具(雄模)將該樣品以擠壓力0.24MPa從0.5mm的成型深度以0.5mm單位改變成型深度,分別對10個樣品進行冷成型。對於冷成型後的樣品,將在全部10個樣品中都不發生褶皺和在鋁箔不產生針孔、裂紋的最深的成型深度作為該樣品的臨界成型深度。從該臨界成型深度,根據以下的基準評價電池用包裝材料的成型性。在表1中表示結果。
○:臨界成型深度超過6.5mm
△:臨界成型深度5.0mm~6.5mm
×:臨界成型深度低於5.0mm
(白粉的確認試驗)
將切為5×13cm的黑色畫紙折成二折,用力擦拭規定面積(1m2)的上述得到的各電池用包裝材料的密封面,使白粉(滲出的滑劑)附著,目視確認附著程度。根據以下的基準評價所得到的結果。在表1中表示結果。
○:基本不附著
△:稍微有附著
×:附著顯著
[表1]
從表1所示的結果可知,作為醯胺系滑劑,並用碳原子數為22的飽和脂肪酸醯胺的山萮酸醯胺與同樣碳原子數為22的不飽和脂肪酸醯胺的芥酸醯胺的實施例1~12的電池用包裝材料,不僅在室溫保存時,並且在40℃這樣的高溫下保存時,在摩擦試驗、成型性試驗和白粉的全部確認試驗為良好或沒有實用上的問題。
另一方面,作為醯胺系滑劑僅使用芥酸醯胺的比較例1的電池用包裝材料,在40℃這樣的高溫下保存時,與實施例1~6相比,摩擦試驗和成型性試驗結果顯著變差。另外,作為醯胺系滑劑僅使用山萮酸醯胺的比較例2的電池用包裝材料的摩擦係數和成型性與實施例1~6相比,較差。
另外,與作為醯胺系滑劑僅使用芥酸醯胺的比較例1相比增大了密封層的厚度的比較例3中,在以室溫保存時的白粉的確認試驗以及在高溫下保存時的摩擦係數和成型性與相同厚度的實施例7~12相比,較差。作為醯胺系滑劑僅使用山萮酸醯胺的比較例4的電池用包裝材料的摩擦係數和成型性與相同厚度的實施例7~12相比,較差。
符號說明
1 基材層
2 粘接樹脂層
3 金屬層
4 密封層
5 粘接樹脂層