成型用包装材料的利记博彩app

文档序号:4286028阅读:260来源:国知局
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【专利摘要】本发明的课题在于提供一种成型用包装材料,其具有良好的滑动性且有优异的成型性及耐磨耗性,亦具有优异的耐化学药品性、耐溶剂性、印字性。一种成型用包装材料(1),其特征在于,具有由耐热性树脂形成的外侧基材层(13)、内侧密封层(16)、配设于前述外侧基材层(13)与前述内侧密封层(16)之间的金属箔层(11)、及形成于前述外侧基材层(13)的与金属箔层(11)侧为相反侧的亚光涂层(14),前述亚光涂层(14)含有树脂成分、固体微粒及润滑剂,前述内侧密封层(16)含有热塑性树脂和润滑剂。
【专利说明】成型用包装材料

【技术领域】
[0001] 本发明涉及成型用包装材料及成型壳体,所述成型用包装材料及成型壳体例如适 合用作笔记本电脑用、移动电话用、车载用、固定型的锂离子二次电池的壳体,也适合用作 食品的包装材料、医药品的包装材料。

【背景技术】
[0002] 作为上述的成型用包装材料,已知有在由耐热性树脂形成的外层与由热塑性树脂 形成的内层之间配设金属箔层作为屏蔽层,并将它们层合一体化而得的包装材料(参见专 利文献1?3)。此外,专利文献2、3记载了对于其包装材料,通过对外层施行亚光处理或设 置亚光涂层,使成型性及耐磨耗性得以提高。此外,也记载了通过形成亚光涂层,包装材料 的外观品质提商,防止包装材料之间的粘着,从而容易处理。
[0003] 前述亚光涂层是由使固体微粒分散于树脂所成的树脂组合物形成,作为树脂可以 使用丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、醇酸系树脂、氟系树脂等,作为固体微粒可使用二氧化 娃、商岭土等。
[0004] 此外,深拉深成型是指为了扩大壳体内容积而进行更深的成型,为了改善成型性, 以下方法曾经被提出:于表面涂布润滑剂的方法(专利文献4);或将预先添加有润滑剂的 表面涂层剂作为活性引发层而形成,并使润滑剂渗出的方法(专利文献5);于热粘合树脂 层中添加润滑剂的方法(专利文献6)。
[0005] 【专利文献1】日本特开2000 - 123799号公报
[0006] 【专利文献2】国际公开W02012/133663A1号公报
[0007] 【专利文献3】日本特开2011 - 054563号公报
[0008] 【专利文献4】日本特开2002 - 216714号公报
[0009] 【专利文献5】日本特开2002 - 050325号公报
[0010] 【专利文献6】日本特开2004 - 327044号公报


【发明内容】

[0011] 前述亚光涂层所使用的树脂分别有以下特征。
[0012] 聚氨酯系树脂虽柔软可得到良好的成型性,但较难有耐化学药品性及耐溶剂性。 对于二次电池壳体用包装材料而言,因电池的制造工序而有电解液附着在包装材料的外侧 层的风险,为防止由电解液附着带来的外观品质的恶化,作为壳体的最外层的亚光涂层也 需要有耐化学药品性及耐溶剂性。
[0013] 此外,氟系树脂虽然是具有优良的耐化学药品性及耐溶剂性的树脂,但印刷油墨 却难有粘着性。因此,印刷于产品表面的文字或条形码有时会发生晕开。
[0014] 此外,在将内容物装填入壳体中并进行密封的产品的制造工序中,包装材料的最 外层会接触各种的制造设备,并因与制造设备的摩擦而有时发生最外层剥落的问题。
[0015] 本发明,鉴于上述的技术背景,目的在于提供一种具有良好的滑动性且有优异的 成型性及耐磨耗性,也具有优异的耐化学药品性、耐溶剂性、印字性的成型用包装材料及相 关技术。
[0016] SP,本发明具有下述[1]?[14]所记载的构成。
[0017] [1] 一种成型用包装材料,其特征在于:
[0018] 具有由耐热性树脂形成的外侧基材层、内侧密封层、配设于前述外侧基材层与前 述内侧密封层之间的金属箔层、及形成于前述外侧基材层的与金属箔层侧为相反侧的亚光 涂层,
[0019] 前述亚光涂层含有树脂成分、固体微粒及润滑剂,
[0020] 前述内侧密封层含有热塑性树脂和润滑剂。
[0021] [2]如前项1所述的成型用包装材料,其中,前述亚光涂层是由含有树脂成分、固 体微粒和润滑剂的树脂组合物形成的。
[0022] [3]如前项1或2所述的成型用包装材料,其中,前述亚光涂层所含的树脂成分是 丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、聚烯烃系树脂、氟系树脂、苯氧基树脂中至少一 种的树脂。
[0023] [4]如前项3所述的成型用包装材料,其中,前述氟系树脂是以四氟乙烯或氟乙烯 乙烯基醚(fluoroethylenevinylether)作为基质的氟系树脂。
[0024] [5]如前项1或2所述的成型用包装材料,其中,前述亚光涂层所含的树脂成分是 含有苯氧基树脂及聚氨酯树脂的主剂树脂及固化剂。
[0025] [6]如前项5所述的成型用包装材料,其中,前述主剂树脂中的苯氧基树脂和聚氨 酯树脂的质量比为,相对于苯氧基树脂1,聚氨酯树脂为〇. 6?1. 6。
[0026] [7]如前项1?6中任一项所述的成型用包装材料,其中,前述亚光涂层所含的润 滑剂为高级脂肪酸酰胺。
[0027] [8]如前项1?7中任一项所述的成型用包装材料,其中,前述亚光涂层所含的固 体微粒的平均粒径为1?10 μ m。
[0028] [9]如前项2?8中任一项所述的成型用包装材料,其中,构成前述亚光涂层的树 脂组合物中固体微粒的含有率为〇. 1?60质量%。
[0029] [10]如前项1?9中任一项所述的成型用包装材料,其中,前述内侦彳密封层是由含 有热塑性树脂和润滑剂的树脂组合物形成的。
[0030] [11]如前项1?10中任一项所述的成型用包装材料,其中,前述内侦彳密封层所含 的润滑剂为高级脂肪酸酰胺。
[0031] [12]如前项1?11中任一项所述的成型用包装材料,其中,前述内侧密封层进一 步含有选自丙烯酸树脂、有机硅树脂、氟树脂、二氧化硅中的1种或2种以上的固体微粒。
[0032] [13] -种成型壳体,其特征在于,是对前项1?12中任一项所述的成型用包装材 料进行深拉深成型或鼓凸成型而成的。
[0033] [14]如前项13项所述的成型壳体,其用作电池壳体。
[0034] 根据[1]所记载的发明,亚光涂层含有固体微粒和润滑剂,且内层侧密封层含有 润滑剂,所以两面皆具有良好的滑动性。因此,将成型用包装材料成型时,可防止与模具的 粘着,同时通过提高滑移性而使成型性提高,可进行深加工。此外,将内容物装填入成型得 到的壳体内并制造产品时,除了可提高与制造设备接触时的滑移性而防止由摩擦造成的亚 光涂层及内侧密封层的剥离,同时还可抑制亚光涂层的磨耗。更进一步,因添加润滑剂而提 高了耐化学药品性、耐溶剂性及印字性。
[0035] 根据[2]所记载的发明,可由单层构造的亚光涂层得到良好的滑动性。此外,亚光 涂层因为是单层,所以由较少的步骤即可形成。
[0036] 根据[3]所记载的发明,构成亚光涂层的树脂为特定的树脂,因此可得到具有高 耐化学药品性、耐溶剂性、耐磨耗性、并具有良好印字性的亚光涂层。
[0037] 根据[4]所记载的发明,前述氟系树脂是以四氟乙烯或氟乙烯乙烯基醚作为基质 的氟系树脂,因此可得到具有特别高的耐化学药品性、耐溶剂性、耐磨耗性、并具有良好的 印字性的亚光涂层。
[0038] 根据[5]所记载的发明,构成亚光涂层的树脂组合物中,作为树脂成分的主剂树 月旨,使用的是具有高稳定性的苯氧基树脂和具有高柔软性的聚氨酯树脂的混合树脂,因此 能够得到兼具成型性、耐化学药品性、耐溶剂性的亚光涂层。此外,苯氧基树脂及聚氨酯树 脂皆是具有良好印字性的树脂,故可得到除具有上述特性之外还具有良好印字性的亚光涂 层。
[0039] 根据[6]所记载的发明,藉由前述主剂树脂中苯氧基树脂和聚氨酯树脂的混合比 例,可得到成型性、耐化学药品性、耐溶剂性的均衡性特别良好的亚光涂层。
[0040] 根据[7]所记载的发明,通过使用高级脂肪酸酰胺作为润滑剂,可赋予亚光涂层 特别高的滑动性及印字性,并可提高亚光涂层的耐磨耗性。
[0041] 根据[8]所记载的发明,树脂组合物所含的固体微粒的粒径被规定于规定范围 内,因此可得到具有特别良好成型性的亚光涂层。
[0042] 根据[9]所记载的发明,树脂组合物中的固体微粒的含有率被规定于规定范围 内,因此可得到具有特别良好的成型性,并有良好外观的亚光涂层。
[0043] 根据[10]所记载的发明,形成单层构造的内侧密封层可得到良好的滑动性。此 夕卜,因内侧密封层为单层,所以藉由较少的步骤即可形成。
[0044] 根据[11]所记载的发明,通过使用高级脂肪酸酰胺作为润滑剂,可赋予亚光涂层 特别高的成型性及印字性,此外,亦可提高内侧密封层的耐磨耗性。
[0045] 根据[12]所记载的发明,通过使内侧密封层含有固体微粒,可进一步提高表面的 滑动性。进而,将成型用包装材料成型时,藉由进一步提高与模具的滑动性而使成型性提 高,可进行深加工。
[0046] 根据[13]所记载的发明,可提供兼具成型性、耐化学药品性、耐溶剂性,并具有良 好印字性、耐磨耗性的成型壳体。
[0047] 根据[14]所记载的发明,可提供兼具成型性、耐化学药品性、耐溶剂性,并具有良 好印字性、耐磨耗性的电池壳体。

【专利附图】

【附图说明】
[0048] 【图1】是表示本发明的成型用包装材料的一个实施方式的截面图。【图2】是表示 本发明的成型用包装材料的其他实施方式的截面图。【图3】是表示本发明的成型用包装材 料的制造方法的概要说明图。
[0049] 符号说明
[0050] 1、2…成型用包装材料
[0051] 11…金属箔层
[0052] 12···外侧粘合剂层
[0053] 13…外侧基材层
[0054] 14、17…亚光涂层
[0055] 15…内侧粘合剂层
[0056] 16、18…内侧密封层

【具体实施方式】
[0057][成型用包装材料]
[0058] 图1表示本发明的成型用包装材料1的一个实施方式。该成型用包装材料1被用 作锂离子二次电池壳体用包装材料。即,前述成型用包装材料1被实施深拉深成型等成型 而用作二次电池壳体。
[0059] 对于前述成型用包装材料1,在金属箔层11的一面隔着外侧粘合剂层12层合外侧 基材层13而一体化,并且在该外侧基材层13的外面,即与金属箔层11为相反侧的面形成 亚光涂层14。此外,在前述金属箔层11的另一面隔着内侧粘合剂层15层合内侧密封层16 而一体化。
[0060] 以下对各层进行详细说明。
[0061] (金属箔层)
[0062] 前述金属箔层11担负赋予成型用包装材料1阻止氧或水分侵入的气体阻隔性的 功能。
[0063] 作为前述金属箔层11,并无特别限定,例如可列举出铝箔、铜箔、不锈钢箔等,通常 使用错箔。前述金属箔层11的厚度优选为20 μ m?100 μ m。通过为20 μ m以上,从而于制 造金属箔时,可防止轧制时产生针孔,通过为IOOym以下,从而可降低鼓凸成型时或拉深 成型时的应力而提升成型性。
[0064] 此外,也优选前述金属箔层11在表面形成有化学合成被膜。成型用包装材料1的 外侧层及内侧层为树脂层,这些树脂层中虽极微量,但有光、氧气、液体由壳体外部侵入的 可能性,也有内容物(电池的电解液、食品、医药品等)由内部渗入的可能性。这些侵入物 到达金属箔层11则成为金属箔层11的腐蚀原因。对于此现象,藉由在金属箔层11的表面 形成耐蚀性高的化学合成被膜,可实现金属箔层11的耐蚀性的提高。
[0065] 化学合成被膜为对金属箔表面施行化学合成处理所形成的被膜,例如,可通过对 金属箔实施铬酸盐处理、利用锆化合物的非铬型化学合成处理而形成。例如,铬酸盐处理 时,可在进行了脱脂处理的金属箔表面涂布下述1)?3)中任一项的混合物的水溶液后使 其干燥。
[0066] 1)磷酸,铬酸,和氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐中的至少一方的混合物;
[0067] 2)磷酸,丙烯酸系树脂、脱乙酰壳多糖衍生物树脂和酚醛树脂中至少一种,及铬酸 及铬(III)盐中至少一方的混合物;
[0068] 3)磷酸,丙烯酸系树脂、脱乙酰壳多糖衍生物树脂、酚醛树脂中至少一种,铬酸及 铬(III)盐中至少一方,及氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐中至少一方的混合物。
[0069] 前述化学合成被膜的铬附着量优选为0. 1?50mg/m2,特别优选为2?20mg/m2。 通过前述铬附着量的化学合成被膜可得到高耐蚀性的成型用包装材料。
[0070] (外侧基材层)
[0071] 前述外侧基材层13由耐热性树脂形成,树脂的种类无特别限定,例如可举出聚酰 胺膜、聚酯膜等,优选使用他们的拉伸膜。其中,根据成型性及强度观点,特别优选使用双轴 拉伸聚酰胺膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇 酯(PET)膜或双轴拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。对于前述聚酰胺膜,无特别限定,例 如可举出6尼龙膜、6,6尼龙膜、MXD尼龙膜等。需要说明的是,前述外侧基材层13可由单 层形成,或亦可由例如PET膜/聚酰胺膜所成的多层所形成。
[0072] 前述外侧基材层13的厚度优选为9μπι?50μπι。使用聚酯膜时,厚度优选为 9 μ m?50 μ m,使用聚酰胺膜时,厚度优选为10 μ m?50 μ m。藉由设定在上述优选的下限 值以上,可确保作为包装材料的充分强度,并且藉由设定在上述优选的上限值以下,可降低 鼓凸成型时或拉深成型时的应力而提升成型性。
[0073](亚光涂层)
[0074] 前述亚光涂层14是形成于外侧基材层13的外面,赋予成型用包装材料1的表面 良好的滑动性而提高成型性,同时赋予优异的耐化学药品性、耐溶剂性、耐磨耗性、印字性 的层。前述亚光涂层14含有树脂成分、固体微粒和润滑剂。
[0075] 作为使亚光涂层14包含前述润滑剂的方法,可例示于构成亚光涂层14的树脂组 合物中添加润滑剂的方法、以含有树脂成分和固体微粒的树脂组合物形成不包含润滑剂的 基体层,于此基体层的表面涂布使润滑剂溶解于溶剂所成的润滑剂溶液后使其干燥的方 法。使用前者的方法,可形成参照如图1所示那样的润滑剂均匀地分布于层中的单层的亚 光涂层14。此外,因是单层所以仅以少数步骤即可形成所期望的的亚光涂层14。使用后者 的方法,如图2所示的成型用包装材料2那样,可形成在含有固体微粒而不含润滑剂的基体 层17a的表面层合润滑剂层17b所成的二层构造的亚光涂层17。
[0076] 作为前述亚光涂层的构成成分的树脂成分、固体微粒及润滑剂,与上述的层构造 无关,皆为共通,优选的成分如下所述。
[0077] 作为前述树脂成分,优选使用丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、聚烯烃 系树脂、氟系树脂、苯氧基树脂中至少一种的树脂。这些树脂具有高耐化学药品性、耐溶剂 性、及良好的印字性。需要说明的是,虽然一般氟系树脂难有印字性,但可藉由使其含有润 滑剂而改善印字性,因此可作为亚光涂层用的树脂而使用,并能够发挥氟系树脂所具有的 优异的耐化学药品性及耐溶剂性。
[0078] 此外,作为前述氟系树脂,优选使用以四氟乙烯或氟乙烯乙烯基醚作为基质的氟 系树脂。这些树脂在氟系树脂中,具有特别高的耐化学药品性、耐溶剂性、耐磨耗性。
[0079] 此外,前述树脂成分,亦可为包含苯氧基树脂和聚氨酯树脂的主剂树脂及使该主 剂树脂固化的固化剂。
[0080] 前述主剂树脂中,聚氨酯树脂虽具有柔软性而具有优异的成型性,但相反其没有 充分的耐化学药品性、耐溶剂性。另一方面,苯氧基树脂为由双酚类和表氯醇所合成的线状 高分子,强韧且具有稳定性,即使于宽范围的加工温度中亦具有优异的热稳定性。另外,构 造内含有OH基,因此藉由交联可成为具备优良的粘着性及耐化学药品性的树脂。具备这种 特性的苯氧基树脂虽具有优良的耐化学药品性及耐溶剂性,但柔软性较聚氨酯树脂差。本 发明中,作为主剂树脂,通过将具有相反特性的两种树脂混合、即将具有高度柔软性的聚氨 酯树脂和具有高耐化学药品性及耐溶剂性的苯氧基树脂混合使用,可得到兼具成型性和耐 化学药品性及耐溶剂性的树脂组合物。需要说明的是,前述苯氧基树脂可使用双酚A型苯 氧基树脂及双酚F型苯氧基树脂中的其中一种,亦可将他们并用,但根据是否有优良的耐 溶剂性的观点,可推荐使用双酚A型苯氧基树脂。
[0081] 此外,聚氨酯树脂具有非常良好的印字性,苯氧基树脂亦具有良好的印字性,所以 他们的混合树脂也具有良好的印字性。
[0082] 前述主剂树脂的聚氨酯树脂的含有率越高,柔软性越增加成型性越提高,但相对 地苯氧基树脂含有率变低,所以耐化学药品性及耐溶剂性降低。相反,苯氧基树脂的含有率 越高,耐化学药品性及耐溶剂性越提高,但相对地聚氨酯树脂的含有率变低,而使成型性的 提高程度变小。本发明的主剂树脂中的混合比虽无限定,但作为成型性和耐化学药品性及 耐溶剂性的均衡性良好的混合比,以质量比计,可推荐相对于苯氧基树脂1,聚氨酯树脂在 0. 6?1. 6的范围内。特别优选的质量比为,相对于苯氧基树脂1,聚氨酯树脂在0. 8?1. 4 的范围内。
[0083] 此外,固化剂虽无特别限定,但优选使用异氰酸酯成分。作为异氰酸酯成分,可列 举例如TDI (甲苯二异氰酸)、HDI (六亚甲基二异氰酸酯)、MDI (亚甲基双(4,1 一亚苯基) 二异氰酸酯等二异氰酸酯类等,可使用1种或2种以上的混合物。
[0084] 前述固化剂相对于前述主剂树脂100质量份优选以5?30质量份配合。小于5 质量份时,对外侧基材层13的粘着性及耐溶剂性会有降低的可能性。而超过30质量份时, 亚光涂层14、17会变硬,有降低印字性及成型性的可能性。固化剂的配合量相对于前述主 剂树脂100质量份特别优选为10?20质量份。
[0085] 此外,作为由前述主剂树脂和固化剂形成的树脂成分的物性,在20°C下以粘度杯 #4测定固态成分浓度为25质量%的溶液所得的粘度优选在10?30秒的范围内,特别优选 在15?25秒的范围内。
[0086] 前述固体微粒是用于对亚光涂层14、17赋予滑动性而使成型性提高所添加的成 分。此外,藉由添加固体微粒,包装材料之间不易紧贴在一起,因此容易处理,并可抑制树脂 的光泽而得到具有稳重的外观的效果。
[0087] 作为能发挥上述效果的固体微粒,可使用无机微粒、有机微粒的任一种,亦可将他 们混合使用。在此,作为无机微粒,可使用二氧化硅、氧化铝、氧化钙、碳酸钙、硫酸钙、硅酸 钙、碳黑等的1种或2种以上,其中优选使用二氧化硅。另外,作为有机微粒,可使用丙烯酸 酯系化合物、聚苯乙烯系化合物、环氧系树脂、聚酰胺系化合物,或他们的交联物等的微粒。 [0088] 对于这些微粒,作为能够得到良好的滑动性的粒径,优选平均粒径是Ιμ--? 10 μ m,其中优选2 μ m?5 μ m。使用粒径小于1 μ m的过小微粒时,其会埋没于涂布液中而 欲实现所期望的特性必须添加大量的微粒,因此难以得到充分的滑动性。另一方面,使用粒 径超过10 μ m的大的微粒时,粒径会超过涂布厚度而容易脱落。
[0089] 此外,关于树脂组合物中的固体微粒的含有率,根据包装材料需要的滑动性程度、 所添加微粒的粒径、种类等,在0. 1?60质量%的范围内适当确定。含有率小于0. 1质量% 时,滑动性的提高效果较小,进而可能无法充分得到成型性的提高效果。相反,超过60质 量%而过多含有时,会有损及外观的的可能性。微粒含量的优选范围为5?55质量%的范 围,特别优选在20?50质量%的范围。作为无机微粒使用例如二氧化硅时,通过使其粒径、 含量在前述上下限范围内,可赋予最佳的滑动性。需要说明的是,上述的固体微粒的含有率 的优选范围,对于含有润滑剂的单层构造亚光涂层14用的树脂组合物、及不含润滑剂的二 层构造亚光涂层17的基体层17a用的树脂组合物是共通的。
[0090] 润滑剂是为了使亚光涂层14、17的表面的滑动性提高而添加的。藉由添加润滑 齐IJ,在将成型用包装材料1成型时,可防止与模具的粘着,并且因提高滑移性而使成型性提 高,使可进行深加工。此外,将内容物装填入成型而得到的壳体内而制造产品时,提高与制 造设备接触时的滑移性而可防止由摩擦造成的亚光涂层14、17的剥离。例如,在锂离子二 次电池的制造过程中,在进行向壳体内的电池主体部的装填、电解液的注入、壳体的封装等 的各个步骤中,成型用包装材料1会接触制造设备,但通过提高接触时的滑移性可防止由 摩擦造成的亚光涂层14、17的剥离,并可抑制亚光涂层14、17的磨耗。进而,藉由添加润滑 齐U,可提升耐化学药品性、耐溶剂性及印字性。
[0091] 作为前述润滑剂,例如,优选液体石蜡等烃系润滑剂、硬脂酸等脂肪酸系润滑剂、 硬脂酰胺等高级脂肪酸酰胺类、金属皂、天然蜡、有机硅等。特别优选高级脂肪酸酰胺类,其 可赋予亚光涂层14、17特别高的滑动性及印字性,且可提高亚光涂层14、17的耐磨耗性。作 为高级脂肪酸酰胺类的具体例,可例示芥酸酰胺、油酸酰胺、月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂 酸酰胺、亚乙基双芥酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、Ν,Ν' 一二油基己二 酸酰胺、Ν,Ν' 一二油基癸二酸酰胺等。
[0092] 前述亚光涂层中润滑剂的含量虽无特别限定,但优选的含量如下所述。
[0093] 将前述润滑剂添加于树脂组合物时,亦即为图1的单层构造的亚光涂层(14)时, 优选使树脂组合物中润滑剂含有率在1000?20000ppm的范围内。润滑剂含有率小于 IOOOppm时滑动性的提高效果较小,进而使成型性提高效果亦较小。且,小于IOOOppm时, 耐化学药品性、耐溶剂性、印字性的提高效果也较小。另一方面,添加20000ppm即可得到 充分的滑动性,因此不需要添加超过20000ppm的量。添加过剩量的润滑剂,会成为亚光 涂层的机械强度降低的原因或成为由表面渗出的润滑剂导致的外观品质降低的原因,但 添加20000ppm以下则不会有这些可能性。此外,虽然成型提高效果由低含有率的润滑剂 即可得到,但为了使耐磨耗性充分提高优选增加润滑剂添加量,优选使润滑剂含有率在 5000ppm以上。树脂组合物中特别优选的润滑剂含有率在6000?18000ppm,更优选的范围 是7500ppm?15000ppm。虽前述润滑剂分散于树脂组合物中,但会渗出至亚光涂层14的表 面,赋予层良好的滑动性、成型性、耐磨耗性、耐化学药品性、耐溶剂性、印字性。
[0094] 前述润滑剂以润滑剂层的形式赋予时,亦即图2所示的基体层17a和润滑剂层17b 的二层构造的亚光涂层17时,润滑剂的附着量优选在2?30 μ g/m2的范围内。
[0095] 需要说明的是,本发明的亚光涂层的成分,并不排除上述的树脂成分、固体微粒、 润滑剂以外的成分,只要不损害亚光涂层的特性,亦可添加其他的成分。
[0096] 前述亚光涂层14、17固化后的厚度优选为1?10 μ m。较前述下限值还薄的层则 滑动性提高效果较小,较上限值还厚的层会使成本上升。特别优选的厚度是在2?5 μ m的 范围内。需要说明的是,前述厚度的范围,对于单层构造的亚光涂层14和二层构造的亚光 涂层17是共通的。
[0097] (内侦彳密封层)
[0098] 前述内侧密封层16是具备即使对于锂离子二次电池等中使用的腐蚀性强的电解 液等亦有优异的耐化学药品性,并同时担负赋予成型用包装材料热封性作用的层。前述内 侧密封层16含有热塑性树脂和润滑剂作为必需成分,可含有特定的固体微粒作为任选成 分。
[0099] 将前述润滑剂包含于内侧密封层16的方法,与上述亚光涂层14相同,可例示图1 所示那样的以含有热塑性树脂和润滑剂的树脂组合物形成单层构造的内侧密封层16的方 法,及图2所示那样的藉由以热塑性树脂形成基体层18a、于此基体层18a的表面涂布将润 滑剂溶解于溶剂中所得的润滑剂溶液、使其干燥后形成润滑剂层18b而形成二层构造的内 侧密封层18的方法。
[0100] 作为前述内侧密封层的构成成分的热塑性树脂及润滑剂,与上述层构造不相关而 皆为共通,优选的成分如下所述。
[0101] 前述热塑性树脂并无特别限定,基于耐化学药品性及热封性的观点,优选使用选 自聚乙烯、聚丙烯、烯烃系共聚物、他们的酸改性物及离聚物中的至少一种热塑性树脂,并 优选以这些树脂所构成的未拉伸膜。
[0102] 前述润滑剂是为了提高内侧密封层16、18表面的滑动性而添加的。藉由添加润 滑剂,在将成型用包装材料1成型时,可防止与模具的粘着,并藉由提高滑移性而使成型性 提高,使可进行深加工。作为前述润滑剂,优选液体石蜡等烃系润滑剂、硬脂酸等高级脂肪 酸系润滑剂、硬脂酰胺等高级脂肪酸酰胺类、金属皂、天然蜡、有机硅等。特别优选高级脂肪 酸酰胺类,其可赋予内侧密封层16、18特别高的滑动性,且可提高内侧密封层16、18的耐磨 耗性。作为高级脂肪酸酰胺类的具体例,可例示芥酸酰胺、油酸酰胺、月桂酸酰胺、棕榈酸酰 胺、硬脂酸酰胺、亚乙基双芥酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺等。
[0103] 前述内侧密封层中润滑剂的含量虽无特别限定,但优选的含量如下所述。
[0104] 将前述润滑剂添加于树脂组合物时,亦即在图1的单层构造的内侧密封层16的情 况下,优选使含有热塑性树脂和润滑剂的树脂组合物中润滑剂含有率在500?5000ppm的 范围内。润滑剂含有率小于500ppm时滑动性的提高效果较小,进而使成型性提高效果亦较 小。另一方面,添加5000ppm即可得到充分的滑动性,所以不需要添加超过5000ppm的量。 若添加过剩量的润滑剂,会成为内侧密封层16的机械强度降低的原因或成为热封性降低 的原因,但为5000ppm以下则不会有这种担忧。树脂组合物中润滑剂含有率优选在800? 3000ppm的范围内,更优选在IOOOppm?2000ppm的范围内。虽前述润滑剂分散于树脂组合 物中,但会渗出于内侧密封层16的表面,赋予内侧密封层16良好的滑动性、成型性、耐磨耗 性、耐化学药品性、耐溶剂性、印字性。需要说明的是,树脂组合物中的润滑剂有微量渗出于 表面时,则可改善滑动性。此外,实际渗出的润滑剂量是微量的,因此对于内容物不会造成 不良的影响。
[0105] 本发明的成型用包装材料1中的内侧密封层16和亚光涂层14两者皆添加有润滑 齐U,而合适的润滑剂含有率是亚光涂层14较内侧密封层16高。这是因为,由润滑剂带来滑 动性是通过润滑剂渗出于表面而形成薄层所得,但根据树脂的不同,润滑剂渗出的容易度 不同,因此对于难以渗出的树脂必须添加较多的润滑剂。对于构成内侧密封层16的聚丙烯 或聚乙烯等聚烯烃系树脂而言,高级脂肪酸酰胺等润滑剂较难溶解于其中,润滑剂容易渗 出表面,因此为低含有率。另一方面,对于构成亚光涂层14的苯氧基树脂、聚氨酯树脂、丙 烯酸树脂等而言,高级脂肪酸酰胺等润滑剂较易溶解于其中,不容易渗出表面,因此为高含 有率。
[0106] 将含有前述含有率的润滑剂的内侧密封层16制成膜时,可例示将润滑剂直接添 加于树脂中并调制含有所需要含有率的润滑剂的树脂组合物、并使用制膜机将此树脂组合 物加以膜化的方法。此外,亦可预先准备添加有高含有率润滑剂的高含有率树脂组合物,将 此高含有率树脂组合物和树脂混合并调制为含有所需要含有率的润滑剂的树脂组合物,并 使用制膜机将此树脂组合物加以膜化而制作。
[0107] 将前述润滑剂以润滑剂层的形式赋予时,亦即为图2所示的基体层18a和润滑剂 层18b的二层构造的内侧密封层18时,润滑剂的附着量优选在1?20 μ g/m2的范围内。
[0108] 前述内侧密封层16、18除含有热塑性树脂及润滑剂以外,还优选含有选自丙烯酸 树脂、有机硅树脂、氟树脂、二氧化硅中的1种或2种以上的固体微粒。内侧密封层16、18 藉由含有这些固体微粒,于成型加工时,可提高成型用包装材料和模具间的滑移性,以提高 成型用包装材料的成型性。为提高成型用包装材料的成型性,优选使构成内侧密封层16、18 的树脂组合物中的固体微粒含有率在〇. 05?1质量%范围内,更优选在0. 1?0. 5质量% 的范围内。此外,前述固体微粒的平均粒径优选在〇.5μπι?10 μ m的范围,更优选在1? 5 μ m的范围内。
[0109] 前述内侧密封层16、18藉由含有固体微粒,可使内侧密封层16、18的表面的动摩 擦系数(利用基于JIS K7125的方法测定)在0. 3以下。藉由除含有润滑剂之外还含有微 粒,内侧密封层16、18的表面会带有细微的凹凸,由此能够更有效的降低动摩擦系数。由 此,成型加工时,可减少成型用包装材料和模具的接触面,进一步提高滑移性,提升成型用 包装材料的成型性。
[0110] 需要说明的是,对于前述固体微粒而言,在图1的单层构造的内侧密封层16的情 况下,其与润滑剂一起添加入内侧密封层用树脂组合物中,此外,在图2的二层构造的内侧 密封层18的情况下,将其添加于基体层18a。
[0111] 对于前述内侧密封层16的厚度,优选设定在20 μ m?80 μ m的范围。藉由设定于 20 μ m以上可充分防止针孔的产生,并且通过设定于80 μ m以下可减少树脂使用量而可实 现成本的减低。其中,特别优选将内侧密封层16的厚度设定在30μπι?50μπι的范围。需 要说明的是,前述厚度的范围,对于单层构造的内侧密封层16和二层构造的内侧密封层18 是共通的。
[0112] (外侧粘合剂层)
[0113] 前述外侧粘合剂层12是担负将金属箔层11与外侧基材层13进行接合的层。
[0114] 构成前述外侧粘合剂层12的粘合剂,虽无特别的限定,但可列举出例如含有多元 醇成分及异氰酸酯成分所成的二液固化型的聚氨酯系粘合剂等。此二液固化型的聚氨酯系 粘合剂,特别优选在用干式层合法进行粘合时使用。作为前述多元醇成分,虽无特别限定, 但可列举例如聚酯多元醇、聚醚多元醇等。作为前述异氰酸酯成分,虽无特别限定,但可列 举例如TDI (甲苯二异氰酸酯)、HDI (六亚甲基二异氰酸酯)、MDI (亚甲基双(4,1 一亚苯 基)二异氰酸酯)等二异氰酸酯类等。前述外侧粘合剂层12的厚度,优选设定为2 μ m? 5 μ m,其中特别优选设定为3 μ m?4 μ m。
[0115] 需要说明的是,对于外侧粘合剂层12而言,只要是在不妨碍本发明的效果的范围 内,贝 1J亦可在前述构成树脂中添加无机系或有机系的防结块剂(anti-blocking agent)、酰 胺系的滑动剂。
[0116] (内侧粘合剂层)
[0117] 前述内侧粘合剂层15是担负将金属箔层11与内侧密封层16、18进行接合的层。
[0118] 作为前述内侧粘合剂层15,虽无特别限定,但可列举为例如由聚氨酯系粘合剂、丙 烯酸系粘合剂、环氧系粘合剂、聚烯烃系粘合剂、弹性体系粘合剂、氟系粘合剂、酸改性聚丙 烯粘合剂等所形成的粘合剂层。其中,优选使用丙烯酸系粘合剂、聚烯烃系粘合剂,此时,可 提升包装材料1的耐电解液性及水蒸气阻隔性。
[0119] (成型用包装材料的制作)
[0120] 以下,说明图1的成型用包装材料1的制造方法。前述成型用包装材料1的亚光 涂层14及内侦彳密封层16皆为单层构造。因此,亚光涂层用的树脂组合物是含有树脂成分、 固体微粒及润滑剂的混合物。此外,内侧密封层16是将含有热塑性树脂及润滑剂,或是进 一步含有固体微粒的树脂组合物成膜而得的单层膜。
[0121] 具有上述各层的成型用包装材料1可以如下制作:在金属箔层11的一侧的面隔着 外侧粘合剂层12贴合外侧基材层13,在另一面隔着内侧粘合剂层15贴合内侧密封层16, 制作成5层的层合体10,于此层合体10的外侧基材层13的表面涂布亚光涂层14用的糊状 树脂组合物,并使其干燥而制作。
[0122] 前述层合体10的制作中,各层的贴合方法无限定,可例示被称为干式层合的方 法。具体的说,于金属箔层11的上表面或外侧基材层13的下表面,或是于上述的二者的面 涂布外侧粘合剂层12的粘合剂,蒸发溶剂制成干燥被膜后,将金属箔层11与外侧基材层13 贴合。金属箔层11和内侧密封层16的贴合亦相同,于金属箔层11的下表面或内侧密封层 16的上表面,或是于上述的二者的面涂布内侧粘合剂层15的粘合剂,蒸发溶剂制成干燥被 膜后,将金属箔层11与内侧密封层16贴合。然后进一步,根据粘合剂的固化条件使其固 化,制作出5层的层合体10。此外,藉由T模法,将外侧基材层13和外侧粘合剂层12、内侧 密封层16和内侧粘合剂层15以层合膜的形式挤出,将这些层合膜与金属箔层11进行热压 接,由此也可制作层合体10。再者,金属箔层11的两面也可藉由不同的方法贴合。
[0123] 另一方面,作为亚光涂层14用的材料,事先调制包含树脂成分、固体微粒及润滑 剂的糊状树脂组合物。
[0124] 然后,于前述层合体10的外侧基材层13的表面涂布前述树脂组合物,并且干燥。 树脂组合物的涂布方法虽无限定,但可列举例如凹版辊法。藉由树脂组合物的干燥,在形成 亚光涂层14的同时,亚光涂层14被与外侧基材层13接合而制作为所期望的成型用包装材 料1。
[0125] 作为涂布的亚光涂层用树脂组合物的干燥方法,如图3所示,可例示一边将涂布 有树脂组合物的层合体10通过辊间一边利用热辊20进行加热的方法。此方法中,以与树 脂组合物接触的辊作为热辊20,辊温度例如加热至130?220°C。
[0126] 此外,形成图2所示的二层构造的亚光涂层17时,是将不含润滑剂的树脂组合物 涂布于前述层合体10的外侧基材层13表面形成基体层17a,于前述基体层17a的表面涂布 润滑剂溶液并使其干燥形成润滑剂层17b。另外,形成二层构造的内侧密封层18时,使用成 为基体层18a的不含润滑剂的热塑性树脂膜制作前述层合体10,之后于热基体层18a的表 面涂布润滑剂溶液并使其干燥而形成润滑剂层18b。
[0127] 需要说明的是,本发明的成型用包装材料的各层的贴合方法、亚光涂层的形成方 法不限定于上述的方法及步骤,通过其他方法或步骤制作时也包含于本发明中。
[0128] 对于本发明的成型用包装材料而言,亚光涂层含有固体微粒及润滑剂,且内侧密 封层含有润滑剂,所以两面皆有良好的滑动性。因此,将成型用包装材料进行成型时,可防 止与模具的粘着,同时因提高滑移性而使成型性提高,可进行深加工。此外,将内容物装填 入成型得到的壳体内而制造产品时,可藉由提高与制造设备接触时的滑移性而防止由摩擦 所造成的亚光涂层及内侧密封层的剥离,并且可抑制亚光涂层的磨耗。更进一步,由润滑剂 的添加而使耐化学药品性、耐溶剂性及印字性提高。
[0129] [成型壳体]
[0130] 通过将本发明的成型用包装材料(1)进行成型(深拉深成型、鼓凸成型等),可得 到成型壳体(电池壳体等)。
[0131] 【实施例】
[0132] 接下来,对本发明的具体的实施例进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
[0133] 制作如图1所示的层合构造的成型用包装材料1。
[0134] 对于实施例1?8及比较例1?3的成型用包装材料,金属箔层11、外侧基材层 13、外侧粘合剂层12及内侧粘合剂层15为共通的,而亚光涂层14及内侧密封层16的材料 则是不同的。
[0135] (共通材料)
[0136] 前述金属箔层11为厚度35 μ m的铝箔,于此铝箔的两面涂布由聚丙烯酸、三价铬 化合物、水、醇类形成的化学合成处理液,在180°C下进行干燥形成化学合成被膜而使用。由 该化学合成被膜带来的铬附着量为l〇mg/m 2。
[0137] 前述外侧基材层13为厚度15 μ m的双轴拉伸6尼龙膜。
[0138] 前述外侧粘合剂层12为二液固化型的聚氨酯系粘合剂。
[0139] 前述内侧粘合剂层15是对于金属箔层11和聚丙烯两者皆有粘合性的马来酸改性 聚丙烯树脂。
[0140] (亚光涂层)
[0141] 对于实施例1?7、9、10、比较例2,将苯氧基树脂及聚氨酯树脂以质量比1 :0. 8混 合作为主剂树脂,将甲苯二异氰酸酯(TDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)以质量比1 :1混 合作为固化剂,相对于主剂树脂100质量份以15质量份配合固化剂,将所得的配合物作为 树脂成分。然后,使前述树脂成分中含有20质量%作为固体微粒的平均粒径2 μ m的二氧 化硅,及含有表1所示含有率的作为润滑剂的亚乙基双芥酸酰胺,使他们均匀分散,由此调 制成亚光涂层用树脂组合物。
[0142] 对于实施例8,使用四氟乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物作为主剂树脂,相对于主剂树 脂100质量份以10质量份的配合量配合固化剂,将所得的配合物作为树脂成分。并且,使 前述树脂成分中含有20质量%作为固体微粒的平均粒径2 μ m的二氧化硅,及含有表1所 示含有率的作为润滑剂的亚乙基双油酸酰胺,使其均匀分散,由此调制成亚光涂层用树脂 组合物。
[0143] 对于比较例1、3,除了不添加润滑剂之外,使用如实施例1等同样组成的亚光涂层 用树脂组合物。
[0144] (内侧密封层)
[0145] 对于实施例1?8及比较例1、2,在熔点为140°C、MFR为7g/10min的乙烯一丙烯 无规共聚物树脂中添加平均粒径2 μ m的二氧化硅:1500ppm,及表1所示量的作为润滑剂的 芥酸酰胺,将所得的组合物作为内侧密封层用树脂组合物。
[0146] 对于比较例3,除了不添加润滑剂之外,使用如实施例1等同样组成的内侧密封层 用树脂组合物。
[0147] (成型用包装材料的制作)
[0148] 使用上述的材料制作成型用包装材料1。各例的制作步骤为共通的,如下所述。
[0149] 在前述金属箔层11的一侧的面,使用外侧粘合剂13将外侧基材层13进行干式层 合。
[0150] 另一方面,使用内侧密封层用树脂组合物和内侧粘合剂15用粘合剂,利用T模法, 以厚度28 μ m的内侧密封层16和厚度7 μ m的内侧粘合剂层15层合了的层合膜的形式挤 出。
[0151] 之后,在前述金属箔层11的另一面,与前述层合膜的内侧粘合剂层15叠合,使其 通过加热至150°c的热辊而得到层合体10。
[0152] 进而,在前述层合体10的外侧基材层13的表面,使用凹版辊将调制好的亚光涂层 用树脂组合物涂布、并使其干燥,形成亚光涂层14。亚光涂层14干燥后的厚度为3 μ m。藉 此得到成型用包装材料1。
[0153] 关于如上进行得到的各成型用包装材料,基于下述评价法进行性能评价。其结果 不于表1。
[0154] 〈成型性评价法〉
[0155] 使用株式会社Amada制鼓凸成型机(商品号:TP - 25C - X2)将成型用包装材料 鼓凸成型为长55mmX宽35mmX高8mm的长方体形状,观察成型品的角R部的针孔及裂痕, 基于下述判定基准来评价成型性。
[0156] (判定基准)
[0157] "◎"…完全没有针孔,也完全不产生裂痕。
[0158] ""…虽完全没有针孔,但亚光涂层稍有白浊。
[0159] "Λ"…仅在一部分产生微量的针孔,而实质上几乎没有。
[0160] " X "…在角R部产生针孔及裂痕。
[0161] 〈耐溶剂性评价法〉
[0162] 将成型用包装材料裁切为IOcmX IOcm作为试验片。在此试验片的亚光涂层14及 内侧密封层16上滴加 Iml乙醇,然后使用前端部的直径lcm、重量Ikg的砝码上裹有棉花的 滑移件,于附着液滴的部分进行最多10次的往复摩擦,以目视观察外观进行耐溶剂性的评 价。
[0163] (判定基准)
[0164] "◎"…即使进行10次往复外观也无变化。
[0165] "〇"…进行8次往复后外观产生变化。
[0166] "Λ"…进行5次往复后外观产生变化。
[0167] " X "…进行1次往复后外观产生变化。
[0168] 〈耐磨耗性评价〉
[0169] 将成型用包装材料裁切为5cmX 200cm,作为试验片。对于此试验片的亚光涂层14 及内侧密封层16,使用下述滑移件进行50次往复摩擦,并以目视观察外观评价耐磨耗性, 所述滑移件在前端部的直径l〇mm、重量200g的锤上沿滑移方向缠绕裁切为宽8mm短条状的 800号的砂纸,使滑移宽度为8mm。
[0170] (判定基准)
[0171] "◎"…亚光涂层没有剥落。
[0172] "〇"…亚光涂层的剥落未到达尼龙层。
[0173] "Λ"…虽然亚光涂层的剥落并未到达尼龙层,但削减的程度比〇深。
[0174] " X "…亚光涂层的剥落到达尼龙层。
[0175] 〈印字性评价法〉
[0176] 使用喷墨打印机以白色油墨将条形码印刷于亚光涂层14的面上。印刷的喷墨的 点尺寸为直径〇. 428_,条形码的尺寸为4. 5_X 3. 5_。研究利用条码读取器是否可读取 此条形码,或通过目视判断点及线是否有晕开进行评价。
[0177] (判定基准)
[0178] "◎"…可读取。无晕开。点和点之间无相连。
[0179] …可读取。稍有晕开,但点和点之间无相连。
[0180] "Λ"…可读取。虽有晕开,但点和点之间无相连。
[0181] "X" ...无法读取。有晕开。点和点之间相连。
[0182]

【权利要求】
1. 一种成型用包装材料,其特征在于: 具有由耐热性树脂形成的外侧基材层、内侧密封层、配设于所述外侧基材层与所述内 侧密封层之间的金属箔层、及形成于所述外侧基材层的与金属箔层侧为相反侧的亚光涂 层, 所述亚光涂层含有树脂成分、固体微粒及润滑剂, 所述内侧密封层含有热塑性树脂和润滑剂。
2. 如权利要求1所述的成型用包装材料,其中,所述亚光涂层是由含有树脂成分、固体 微粒及润滑剂的树脂组合物形成的。
3. 如权利要求1或2所述的成型用包装材料,其中,所述亚光涂层所含的树脂成分为丙 烯酸系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、聚烯烃系树脂、氟系树脂、苯氧基树脂中至少一种 的树脂。
4. 如权利要求3所述的成型用包装材料,其特征在于,所述氟系树脂是以四氟乙烯或 氟乙烯乙烯基醚作为基质的氟系树脂。
5. 如权利要求1或2所述的成型用包装材料,其中,所述亚光涂层所含的树脂成分为含 有苯氧基树脂及聚氨酯树脂的主剂树脂及固化剂。
6. 如权利要求5所述的成型用包装材料,其中,所述主剂树脂中的苯氧基树脂和聚氨 酯树脂的质量比为,相对于苯氧基树脂1,聚氨酯树脂为〇. 6?1. 6。
7. 如权利要求1或2所述的成型用包装材料,其中,所述亚光涂层所含的润滑剂为高级 脂肪酸酰胺。
8. 如权利要求1或2所述的成型用包装材料,其中,所述亚光涂层所含的固体微粒的平 均粒径为1?10 U m。
9. 如权利要求1或2所述的成型用包装材料,其中,构成所述亚光涂层的树脂组合物中 固体微粒的含有率为〇. 1?60质量%。
10. 如权利要求1或2所述的成型用包装材料,其中,所述内侧密封层是由含有热塑性 树脂和润滑剂的树脂组合物形成的。
11. 如权利要求1或2所述的成型用包装材料,其中,所述内侧密封层所含的润滑剂为 高级脂肪酸酰胺。
12. 如权利要求1或2所述的成型用包装材料,其中,所述内侧密封层进一步含有选自 丙烯酸树脂、有机硅树脂、氟树脂、二氧化硅中的1种或2种以上的固体微粒。
13. -种成型壳体,其特征在于,是对权利要求1或2所述的成型用包装材料进行深拉 深成型或鼓凸成型而形成的。
14. 如权利要求13所述的成型壳体,其用作电池壳体。
【文档编号】B65D65/40GK104340514SQ201410389373
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】南堀勇二, 王宏琳 申请人:昭和电工包装株式会社
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