抗蚀性覆膜、包装材料和包装材料的制造方法技术

第一发明专利技术的电池用包装材料由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成，在上述阻隔层的上述粘接层侧的表面具有与上述粘接层接触的抗蚀性覆膜，通过利用X射线光电子能谱法的分析，上述抗蚀性覆膜在287eV至290eV的范围内检测到来自O－C＝O键的C1s的峰P

【技术实现步骤摘要】
抗蚀性覆膜、包装材料和包装材料的制造方法
[0001]本申请是2018年8月3日提出的申请号为201880050499.3的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及抗蚀性覆膜、包装材料、包装材料的制造方法、带有抗蚀性覆膜的金属材料和带有树脂膜的金属材料、电池用包装材料、电池用包装材料的制造方法和电池。

技术介绍

[0003]目前，已开发了各种类型的电池。在这些电池，需要利用包装材料等封装由电极、电解质等构成的电池元件。作为电池用包装材料，普遍使用金属制的包装材料。
[0004]近年来，随着电动汽车、混合动力电动汽车、个人计算机、照相机、手机等的高性能化，要求具有各种各样的形状的电池。另外，对电池也要求薄型化、轻质化等。然而，利用目前普遍使用的金属制的包装材料难以应对电池形状的多样化。另外，由于是金属制，包装材料的轻质化也存在界限。
[0005]因此，作为容易加工成各种各样的形状且能够实现薄型化和轻质化的电池用包装材料，提出了基材层/阻隔层/热熔接性树脂层依次叠层而成的膜状的叠层体(例如参照专利文献1)。
[0006]在这样的膜状的电池用包装材料中，通常利用成型形成凹部，在由该凹部形成的空间内配置电极和电解液等电池元件，使热熔接性树脂层彼此热熔接，由此能够得到电池用包装材料的内部收纳有电池元件的电池。
[0007]另外，目前作为包装食品、医药品、化妆品、清洗剂、电池元件(电解液、电极等)等的材料，已知在由金属等构成的阻隔层的一个表面叠层基材层、在另一个表面叠层热熔接性树脂层而成的膜状的包装材料。例如，在专利文献2中公开了一种将基材膜层、阻隔层和密封层依次叠层而成的加热灭菌处理用包装材料。
[0008]在这样的由膜状的叠层体构成的包装材料中，以热熔接性树脂层彼此相对的方式进行成型，设置能够收纳内容物的空间，在该空间内收纳内容物，使热熔接性树脂层彼此热熔接，由此能够密封内容物。
[0009]例如作为包装食品等的食品用包装材料，使用这样的具有阻隔层的膜状的包装材料，将作为内容物的食品密封，由此能够保护内容物免受光、氧、水分、细菌等的侵害。内容物为医药品、化妆品、清洗剂、电池元件等时，也同样能够通过利用包装材料密封内容物来保护内容物。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本特开2008－287971号公报
[0013]专利文献2：日本特开2008－94401号公报

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的技术问题
[0015](第一专利技术)
[0016]一旦水分侵入电池的内部，就会存在水分与电解质等反应而生成酸性物质的情况。例如已知在锂离子电池等所使用的电解液中，含有作为电解质的氟化合物(LiPF6、LiBF4等)，氟化合物与水反应时，生成作为酸成分的氟化氢。
[0017]由膜状的叠层体形成的电池用包装材料的阻隔层通常由金属箔等构成，存在酸与阻隔层接触时容易发生腐蚀的问题。作为提高这样的电池用包装材料的耐酸性的技术，已知使用利用化学法表面处理在表面形成有抗蚀性覆膜的阻隔层的技术。
[0018]目前，作为形成抗蚀性覆膜的化学法表面处理，已知使用氧化铬等铬化合物的铬酸盐处理、使用磷酸化合物的磷酸处理等各种方法。
[0019]通过在阻隔层的表面形成抗蚀性覆膜，能够抑制阻隔层的腐蚀，但要求提高位于阻隔层的表面的抗蚀性覆膜和与其接触的层的密合性。例如，为了提高阻隔层与热熔接性树脂层之间的密合性，有时在阻隔层与热熔接性树脂层之间设置有粘接层。
[0020]近年来，电池的用途已遍及各个方面，考虑在严苛的环境中长期使用等，要求更进一步提高阻隔层与热熔接性树脂层之间的密合性。
[0021]在这样的状况下，第一专利技术的主要目的在于提供一种电池用包装材料，其由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成，设置于阻隔层的表面的抗蚀性覆膜和与其接触的粘接层的密合性优异。另外，第一专利技术的目的还在于提供该电池用包装材料的制造方法和使用该电池用包装材料的电池。
[0022](第二专利技术)
[0023]另外，通过在阻隔层的表面形成抗蚀性覆膜，能够抑制阻隔层的腐蚀，但同时要求提高位于阻隔层的表面的抗蚀性覆膜和与其接触的层的密合性。例如，为了提高阻隔层与基材层之间的密合性，有时在阻隔层与基材层之间设置有粘接剂层。
[0024]近年来，电池的用途已遍及各个方面，考虑在严苛的环境中长期使用等，要求更进一步提高阻隔层与基材层之间的密合性。
[0025]在这样的状况下，第二专利技术的主要目的在于提供一种电池用包装材料，其由至少依次具有基材层、粘接剂层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成，设置于阻隔层的表面的抗蚀性覆膜和与其接触的粘接剂层的密合性优异。另外，第二专利技术的目的还在于提供该电池用包装材料的制造方法和使用该电池用包装材料的电池。
[0026](第三专利技术)
[0027]利用上述那样的膜状的包装材料密封的内容物的种类存在多种多样。例如在食品的情况下，有时会密封食用醋等酸成分或酒精等引发阻隔层腐蚀的成分。另外，作为蒸煮杀菌用的包装材料使用时，在含有内容物的状态下被暴露于100℃以上的高温环境中。另外，在医药品、化妆品、清洗剂等中，也存在酸性或碱性的内容物。
[0028]另外，有时也将电解液和电极等电池元件密封于该包装材料中作为电池利用。例如已知在锂离子电池等所使用的电解液中，含有作为电解质的氟化合物(LiPF6、LiBF4等)，一旦氟化合物与水反应就会生成作为酸成分的氟化氢。
[0029]由膜状的叠层体形成的包装材料的阻隔层通常由金属箔等构成，存在一旦来自内
容物的酸成分或碱成分与阻隔层接触就容易腐蚀的问题。作为提高这样的包装材料的抗蚀性的技术，已知使用利用化学法表面处理在表面形成有抗蚀性覆膜的阻隔层的技术。
[0030]目前，作为形成抗蚀性覆膜的化学法表面处理，已知使用氧化铬等铬化合物的铬酸盐处理、使用磷酸化合物的磷酸处理等各种方法。
[0031]通过在阻隔层的表面形成抗蚀性覆膜，能够抑制阻隔层的腐蚀，但要求提高位于阻隔层的表面的抗蚀性覆膜和与其接触的层的密合性。例如为了提高阻隔层与热熔接性树脂层之间的密合性，有时在阻隔层与热熔接性树脂层之间设置有粘接层。
[0032]近年来，内容物的种类或包装材料的用途已遍及各个方面，要求更进一步提高阻隔层与热熔接性树脂层之间的密合性。
[0033]另外，在广泛的领域内，使用着金属材料。金属材料的表面存在容易被酸等腐蚀的问题，因此，已知在金属材料的表面设置上述那样的抗蚀性覆膜的技术。
[0034]进一步而言，在金属材料中，为了提高保护性能和设计性，有时利用树脂膜覆盖表面。被树脂膜覆盖的金属材料被广泛用于汽车部件、家电制品、建筑材料、饮料用容器等领域。作为在金属材料上形成树脂覆盖层的方法，可以列举涂装、膜层压加工和印刷等方法。
[0035]在这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池用包装材料，其特征在于：由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成，在所述阻隔层的所述粘接层侧的表面具有与所述粘接层接触的抗蚀性覆膜，通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在287eV至290eV的范围内检测到来自O－C＝O键的C1s的峰P
OCO
，并且在285eV检测到来自C－C键的C1s的峰P
C
‑
C
，所述峰P
OCO
的高度除以所述峰P
C
‑
C
的高度而得到的峰高比的值P
OCO/C
‑
C
处于0.10以上0.50以下的范围内。2.如权利要求1所述的电池用包装材料，其特征在于：通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在576eV至581eV的范围内检测到来自铬化合物的Cr2p3/2的峰。3.如权利要求1或2所述的电池用包装材料，其特征在于：通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在132eV至135eV的范围内检测到来自磷酸化合物的P2p的峰。4.如权利要求1～3中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在685eV至689eV的范围内检测到来自氟化合物的F1s的峰。5.如权利要求1～4中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：所述抗蚀性覆膜由至少含有具有COOH基的丙烯酸系树脂、铬化合物和磷酸化合物的组合物形成。6.如权利要求5所述的电池用包装材料，其特征在于：所述丙烯酸系树脂为选自聚丙烯酸、聚丙烯酸的铵盐、聚丙烯酸的钠盐和聚丙烯酸的胺盐中的至少1种。7.如权利要求5所述的电池用包装材料，其特征在于：所述丙烯酸系树脂为选自丙烯酸与二羧酸或二羧酸酐的共聚物、所述共聚物的铵盐、所述共聚物的钠盐和所述共聚物的胺盐中的至少1种。8.如权利要求5～7中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：所述铬化合物为氟化铬(III)和硝酸铬(III)中的至少一种。9.如权利要求1～8中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：构成所述粘接层的树脂具有聚烯烃骨架。10.如权利要求1～9中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：所述粘接层包含酸改性聚烯烃。11.如权利要求1～10中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：利用红外光谱法分析所述粘接层时，检测到来自马来酸酐的峰。12.如权利要求10所述的电池用包装材料，其特征在于：所述粘接层的所述酸改性聚烯烃为马来酸酐改性聚丙烯，所述热熔接性树脂层包含聚丙烯。13.如权利要求9～12中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：所述粘接层为树脂组合物的固化物，所述树脂组合物含有选自具有异氰酸酯基的化合物、具有噁唑啉基的化合物和具有环氧基的化合物中的至少1种。
14.如权利要求9～12中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：所述粘接层为含有固化剂的树脂组合物的固化物，所述固化剂具有选自氧原子、杂环、C＝N键和C－O－C键中的至少1种。15.如权利要求1～12中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：所述粘接层包含选自聚氨酯树脂、酯树脂和环氧树脂中的至少1种。16.一种电池用包装材料的制造方法，其特征在于：包括至少将基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层依次叠层而得到叠层体的工序，在所述阻隔层的所述粘接层侧的表面以与所述粘接层接触的方式设置有抗蚀性覆膜，作为所述抗蚀性覆膜，使用以下的覆膜：通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在287eV至290eV的范围内检测到来自O－C＝O键的峰P
OCO
，并且在285eV检测到来自C－C键的峰P
C
‑
C
，峰P
OCO
的高度除以峰P
C
‑
C
的高度而得到的峰高比的值P
COOH/C
‑
C
处于0.10以上0.50以下的范围内。17.一种电池，其特征在于：在由权利要求1～15中任一项所述的电池用包装材料形成的包装体中收纳有至少具有正极、负极和电解质的电池元件。18.一种电池用包装材料，其特征在于：由至少依次具有基材层、粘接剂层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成，在所述阻隔层的所述粘接剂层侧的表面具有与所述粘接剂层接触的抗蚀性覆膜，通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在287eV至290eV的范围内检测到来自O－C＝O键的C1s的峰P
OCO
，并且在285eV检测到来自C－C键的C1s的峰P
C
‑
C
，所述峰P
OCO
的高度除以所述峰P
C
‑
C
的高度而得到的峰高比的值P
OCO/C
‑
C
处于0.10以上0.50以下的范围内。19.如权利要求18所述的电池用包装材料，其特征在于：通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在576eV至581eV的范围内检测到来自铬化合物的Cr2p3/2的峰。20.如权利要求18或19所述的电池用包装材料，其特征在于：通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在132eV至135eV的范围内检测到来自磷酸化合物的P2p的峰。21.如权利要求18～20中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：通过利用X射线光电子能谱法的分析，所述抗蚀性覆膜在685eV至689eV的范围内检测到来自氟化合物的F1s的峰。22.如权利要求18～21中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：所述抗蚀性覆膜由至少含有具有COOH基的丙烯酸系树脂、铬化合物和磷酸化合物的组合物形成。23.如权利要求22所述的电池用包装材料，其特征在于：所述丙烯酸系树脂为选自聚丙烯酸、聚丙烯酸的铵盐、聚丙烯酸的钠盐和聚丙烯酸的胺盐中的至少1种。24.如权利要求22所述的电池用包装材料，其特征在于：所述丙烯酸系树脂为选自丙烯酸与二羧酸或二羧酸酐的共聚物、所述共聚物的铵盐、
所述共聚物的钠盐和所述共聚物的胺盐中的至少1种。25.如权利要求22～24中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：所述铬化合物为氟化铬(III)和硝酸铬(III)中的至少一种。26.如权利要求18～25中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月洋一，藤原亮，瓜生敏史，高萩敦子，山下力也，畑中秀仁，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：