[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

TWI833389B - 用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構 - Google Patents

用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構 Download PDF

Info

Publication number
TWI833389B
TWI833389B TW111138968A TW111138968A TWI833389B TW I833389 B TWI833389 B TW I833389B TW 111138968 A TW111138968 A TW 111138968A TW 111138968 A TW111138968 A TW 111138968A TW I833389 B TWI833389 B TW I833389B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polyolefin
film
aluminum
plastic film
layer
Prior art date
Application number
TW111138968A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202415546A (zh
Inventor
廖德超
袁敬堯
王誌鋒
Original Assignee
南亞塑膠工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南亞塑膠工業股份有限公司 filed Critical 南亞塑膠工業股份有限公司
Priority to TW111138968A priority Critical patent/TWI833389B/zh
Priority to CN202211319004.7A priority patent/CN117922136A/zh
Priority to US18/072,627 priority patent/US20240123713A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI833389B publication Critical patent/TWI833389B/zh
Publication of TW202415546A publication Critical patent/TW202415546A/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/082—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising vinyl resins; comprising acrylic resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/085—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/088—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/31—Heat sealable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/16—Applications used for films
    • C08L2203/162—Applications used for films sealable films
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本發明公開一種用於鋁塑膜的聚烯烴膜及其製造方法。用於鋁塑膜的聚烯烴膜包括一貼合層、一中間層與一熱封層，中間層設置於貼合層與熱封層之間。貼合層的貼合溫度為70°C至100°C，形成貼合層的材料是一第一聚烯烴材料，且第一聚烯烴材料具有結構中含有馬來酸酐的一改性基。形成中間層的材料包括：50重量份至90重量份的丙烯嵌段聚合物、5重量份至30重量份的乙烯系彈性體以及5重量份至20重量份的丙烯無規共聚物。

Description

用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構
本發明涉及一種聚烯烴膜及鋁塑膜結構，特別是涉及一種可應用於車用鋰電池包裝材中的聚烯烴膜及鋁塑膜結構。
鋁塑膜是製造軟包電池的重要材料。鋁塑膜包覆於電池電芯與電解液外，以達到保護電池內容物的效果。鋁塑膜需長時間接觸電解液，而需具備良好耐電解液的特性，另外，鋁塑膜還需具備可封裝的效果。
鋁塑膜的結構包括：一內側層、一外側層以及位於內側層與外側層之間的鋁箔層。內側層位於鋁塑膜的內側與電解液接觸，且可進行封裝。外側層位於鋁塑膜的外側與外界空氣接觸。
在現有技術中，內側層與外側層可各自通過一黏膠層設置於鋁箔層上，形成以黏膠結合的鋁塑膜，但膠合鋁塑膜的製造方式較為繁複，不利於降低成本。因此，相關領域開發了一種通過熱複合方式結合內側層、鋁箔層與外側層的鋁塑膜，免除了膠層的使用。然而，在電解液環境下，此種熱複合鋁塑膜的接著強度會隨時間衰退至小於10N/15mm，而不利於應用於軟包電池中。
因此，如何通過結構及成分的改良，來提升鋁塑膜的耐電解液密著強度，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種用於鋁塑膜的聚烯烴膜。用於鋁塑膜的聚烯烴膜包括一貼合層、一中間層與一熱封層。形成貼合層的材料是一第一聚烯烴材料，第一聚烯烴材料具有一改性基，改性基的結構中含有馬來酸酐。貼合層的貼合溫度為70℃至100℃。中間層設置於貼合層上，形成中間層的材料包括：50重量份至90重量份的丙烯嵌段聚合物、5重量份至30重量份的乙烯系彈性體以及5重量份至20重量份的丙烯無規共聚物。熱封層設置於中間層上。
於一些實施例中，第一聚烯烴材料的酸價為0.1mgKOH/g至10mgKOH/g。
於一些實施例中，改性基是由馬來酸酐、甲基四氫苯酐、轉位四氫苯酐、四氫苯酐、甲基六氫苯酐、甲基納迪克酸酐或2,3-萘二甲酸酐所形成。
於一些實施例中，第一聚烯烴材料是由丙烯單體聚合而成的無規共聚物，以第一聚烯烴材料的總重為100重量百分比，丙烯單體的占比大於50重量百分比。於一些實施例中，第一聚烯烴材料是由乙烯單體、丙烯單體與丁烯單體聚合而成的無規共聚物。
於一些實施例中，第一聚烯烴材料的重量平均分子量為100000克/莫耳至200000克/莫耳。
於一些實施例中，形成中間層的材料在230℃、負荷2.16公斤條件下測量的熔融指數為0.5克/10分鐘至10克/10分鐘。
於一些實施例中，以丙烯嵌段聚合物的總重為100重量百分比，丙烯嵌段聚合物中二元乙丙橡膠嵌段的含量為18重量百分比至30重量百分比。
於一些實施例中，以乙烯系彈性體的總重為100重量百分比，乙烯系彈性體中乙烯的含量為30重量百分比至50重量百分比。
於一些實施例中，乙烯系彈性體是乙烯/丙烯系彈性體、乙烯/丁烯系彈性體或乙烯/辛烯系彈性體。
於一些實施例中，丙烯無規共聚物是由丙烯單體聚合而成，以丙烯無規共聚物的總重為100重量百分比，丙烯單體的占比大於50重量百分比。
於一些實施例中，形成熱封層的材料是一第二聚烯烴材料，第二聚烯烴材料包括由乙烯單體與丙烯單體聚合而成的無規共聚物，以第二聚烯烴材料中無規共聚物的總重為100重量百分比，乙烯單體的占比為0.2重量百分比至2重量百分比。
於一些實施例中，第二聚烯烴材料還可進一步包括丙烯均聚物，相對於100重量份的第二聚烯烴材料，丙烯均聚物的添加量為5重量份至20重量份。
於一些實施例中，第二聚烯烴材料在230℃、負荷2.16公斤條件下測量的熔融指數為3克/10分鐘至10克/10分鐘。
於一些實施例中，貼合層、中間層與熱封層是通過共擠方式一體成型。
於一些實施例中，以用於鋁塑膜的聚烯烴膜的總厚度為100%，貼合層的厚度為10%至15%，中間層的厚度為75%至80%，熱封層的厚度為10%至15%。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是提供一種鋁塑膜結構。鋁塑膜結構包括一鋁箔、一聚烯烴膜以及外側膜。聚烯烴膜包括一貼合層、一中間層與一熱封層。形成貼合層的材料是一第一聚烯烴材料，第一聚烯烴材料具有一改性基，改性基的結構中含有馬來酸酐。貼合層的貼合溫度為70℃至100℃。中間層設置於貼合層上，形成中間層的材料包括：50重量份至90重量份的丙烯嵌段聚合物、5重量份至30重量份的乙烯系彈性體以及5重量份至20重量份的丙烯無規共聚物。熱封層設置於中間層上。聚烯烴膜通過貼合層設置於鋁箔的其中一面上。外側膜設置於鋁箔的另外一面上。鋁箔與用於鋁塑膜的聚烯烴膜的初始耐電解液密著強度大於14N/15mm；於85℃的電解液中浸泡24小時後，聚烯烴膜與鋁箔的耐電解液強度大於11N/15mm。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構，其能通過“第一聚烯烴材料具有一改性基，改性基的結構中含有馬來酸酐”以及“形成中間層的材料包括：50重量份至90重量份的丙烯嵌段聚合物、5重量份至30重量份的乙烯系彈性體以及5重量份至20重量份的丙烯無規共聚物”的技術方案，以提升鋁塑膜的耐電解液密著強度。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
1:鋁箔
2:聚烯烴膜
21:貼合層
22:中間層
23:熱封層
3:外側膜
圖1為本發明鋁塑膜結構的側視示意圖。
圖2為本發明用於鋁塑膜的聚烯烴膜的側視示意圖。
圖3為本發明用於鋁塑膜的聚烯烴膜的製造方法的步驟流程圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“用於鋁塑膜的聚烯烴膜及其製造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
本發明提供了一種聚烯烴膜以及使用聚烯烴膜製造的鋁塑膜，本發明的聚烯烴膜位於鋁塑膜的內側，可通過熱貼合的方式與鋁箔結合，並具有良好的接著強度。
請參閱圖1所示，本發明的鋰電池用鋁塑膜包括：一鋁箔1、一聚烯烴膜2以及一外側膜3。
鋁箔1設置於聚烯烴膜2與外側膜3之間。鋁箔1相對的兩個表面可經由防蝕處理，各自形成一防蝕處理層，以達到保護鋁箔1的效果。
聚烯烴膜2可以熱貼合的方式設置於鋁箔1的其中一表面。聚烯烴膜2作為鋁塑膜的內表面，封裝後會與電解液接觸。由於材料的選用，本發明的聚烯烴膜2可以較低的加工溫度(70℃至100℃)熱貼合於鋁箔1上，因此，可降低鋁塑膜製程中的能耗，並可避免其他層體的特性在加工過程中受影響。
外側膜3可以貼合或膠合的方式設置於鋁箔1的另一表面，並作為鋁塑膜的外表面，封裝後會與外界空氣接觸。外側膜3可以是一尼龍層或一聚酯層，但本發明不限於此。
本發明的鋁塑膜主要是應用於鋰電池，故需特別考量鋁塑膜是否具備良好的耐電解液密著強度。鋁塑膜經封裝後，實際與電解液接觸的是由聚烯烴膜2構成的內表面，因此，聚烯烴膜2的耐電解液密著強度是一重要評估特性。
請參閱圖2所示，本發明的聚烯烴膜2包括：一貼合層21、一中間層22以及一熱封層23。貼合層21的貼合溫度為70℃至100℃，聚烯烴膜2可通過熱貼合的方式，以貼合層21與鋁箔1結合。中間層22設置於貼合層21與熱封層23之間，扮演支撐以及結合貼合層21與熱封層23的作用。熱封層23的熱封溫度為170℃至200℃，聚烯烴膜2可通過熱封層23進行封裝，以製造軟包電池。
於一示範實施例中，本發明的聚烯烴膜2是通過共擠方式製造，也就是說，貼合層21、中間層22與熱封層23是一體成型。如此一來，本發明的聚烯烴膜2還具有製造簡便的優點。
於一示範實施例中，以聚烯烴膜2的總厚度為100%，貼合層21的厚度為10%至15%，中間層22的厚度為75%至80%，熱封層23的厚度為10%至15%。如此一來，可在鋁塑模的耐電解液密著強度以及製造成本之間取得平衡。
本發明通過成分的調整改善聚烯烴膜的特性，使得聚烯烴膜具有良好的耐電解液密著強度，即使長時間處於高溫環境，仍可保有良好的耐電解液密著強度。
形成貼合層21的材料是第一聚烯烴材料，並且，第一聚烯烴材料具有一改性基。改性基可降低第一聚烯烴材料的熔點，如此一來，貼合層21貼合於銅箔1時的操作溫度可被降低。當加工溫度降低之後，可避免其他層體(例如前述的中間層22與熱封層23)的物理特性，在貼合的過程中被改變。 於一示範實施例中，第一聚烯烴材料的熔點為70℃至100℃。較佳的，第一聚烯烴材料的熔點為85℃至95℃。
改性基接枝於第一聚烯烴材料的主鏈或支鏈。於一示範實施例中，改性基是由馬來酸酐或馬來酸酐衍生物(結構中含有馬來酸酐的化合物)所形成。因此，改性基的結構中含有馬來酸酐。具體來說，改性基可以是由馬來酸酐、甲基四氫苯酐、轉位四氫苯酐、四氫苯酐、甲基六氫苯酐、甲基納迪克酸酐或2,3-萘二甲酸酐烴接枝形成。
在本發明中，通過酸價的測試來量化第一聚烯烴材料中改性基的量，以達到適當降低第一聚烯烴材料熔點的效果。於一示範實施例中，第一聚烯烴材料的酸價為0.1mgKOH/g至10mgKOH/g。較佳的，第一聚烯烴材料的酸價為3mgKOH/g至10mgKOH/g。
另外，通過控制第一聚烯烴材料的分子量，可達到兼顧加工性與耐電解液密著強度的效果。第一聚烯烴材料的重量平均分子量為100000克/莫耳至200000克/莫耳。當第一聚烯烴材料的重量平均分子量高於200000克/莫耳，第一聚烯烴材料的黏度會過高，而具有不易加工的問題。當第一聚烯烴材料的重量平均分子量低於100000克/莫耳，則會負面影響貼合層21與銅箔的結合效果。
於一示範實施例中，第一聚烯烴材料是由丙烯單體與其他單體共同聚合而成的無規共聚物。於一示範實施例中，第一聚烯烴材料是由乙烯單體、丙烯單體與丁烯單體聚合而成，以第一聚烯烴材料的總重為100重量百分比，丙烯單體的占比大於50重量百分比。
形成中間層22的材料包括：50重量份至90重量份的丙烯嵌段聚合物、5重量份至30重量份的乙烯系彈性體以及5重量份至20重量份的丙烯無規共聚物。通過材料的選用，中間層22可具有良好的沖型性，在加工過程中 不易發生相分離且不易破膜。於加工後，中間層22可保有光滑的表面，並與貼合層21及熱封層23具有良好的接合效果。
丙烯嵌段聚合物中含有二元乙丙橡膠嵌段，二元乙丙橡膠嵌段可提升中間層22的衝擊強度，進而提升鋁塑膜的沖型性。然而，二元乙丙橡膠嵌段所能達到的提升效果有限，故另於形成中間層22的材料中，進一步添加乙烯系彈性體。乙烯系彈性體的添加，可提升中間層22的衝擊強度，並提升鋁塑膜的沖型性。通過控制乙烯系彈性體中的乙烯含量，還可避免各成分(丙烯嵌段聚合物、乙烯系彈性體及丙烯無規共聚物)間發生相分離，以維持中間層22可具有光滑的表面。另外，丙烯無規共聚物的添加，可提升中間層22與貼合層21及熱封層23之間的結合效果。
於一示範實施例中，以丙烯嵌段聚合物的總重為100重量百分比，丙烯嵌段聚合物中二元乙丙橡膠嵌段的含量為30重量百分比至50重量百分比。
於一示範實施例中，以乙烯系彈性體的總重為100重量百分比，乙烯系彈性體中乙烯的含量為30重量百分比至50重量百分比。詳細來說，乙烯系彈性體可以是乙烯/丙烯系彈性體、乙烯/丁烯系彈性體或乙烯/辛烯系彈性體。
於一示範實施例中，丙烯無規共聚物是由丙烯單體聚合而成，以丙烯無規共聚物的總重為100重量百分比，丙烯單體的占比大於50重量百分比。詳細來說，丙烯無規共聚物是由是由乙烯單體、丙烯單體與丁烯單體聚合而成的無規共聚物。
另外，形成中間層22的材料還可進一步包括100ppm至5000ppm的滑劑。滑劑在加工過程中會移型至鋁塑膜的內表面，維持表面光滑易於脫模，進而提升鋁塑膜的沖型性與加工性。
於一示範實施例中，形成中間層22的材料的熔融指數為0.5克/10分鐘至10克/10分鐘。較佳的，中間層22的熔融指數1克/10分鐘至3克/10分鐘。形成中間層22的材料的熔融指數，是在230℃的溫度，負荷2.16公斤條件下進行測量。
形成熱封層23的材料是第二聚烯烴材料。第二聚烯烴材料包括由乙烯單體與丙烯單體聚合而成的無規共聚物，以第二聚烯烴材料中無規共聚物的總重為100重量百分比，乙烯單體的占比為0.2重量百分比至2重量百分比，丙烯單體的占比為98重量百分比至98.8重量百分比。
形成熱封層23的材料中含有大量的丙烯單體，故可與中間層22具有良好的結合力。於形成熱封層23的材料中摻混少量的乙烯單體，可降低第二聚烯烴材料的結晶性，降低第二聚烯烴材料的熔點。因此，熱封層23具有170℃至200℃的熱封溫度，使得鋁塑膜具有易加工的優點。
於一示範實施例中，第二聚烯烴材料還可進一步包括丙烯均聚物，丙烯均聚物的添加可提升熱封層23的熱封強度。相對於100重量份的第二聚烯烴材料，丙烯均聚物的添加量為XX重量份至XX重量份。
於一示範實施例中，第二聚烯烴材料的熔融指數為1克/10分鐘至10克/10分鐘。較佳的，第二聚烯烴材料的熔融指數3克/10分鐘至7克/10分鐘。第二聚烯烴材料的熔融指數，是在230℃的溫度，負荷2.16公斤條件下進行測量。
請參圖3所示，本發明鋁塑膜的製造方法包括：熔融混合一聚烯烴膠粒與一改質劑，以形成一貼合層膠粒(步驟S1)；使用貼合層膠粒、一中間層膠粒以及一熱封層膠粒，共擠押出具三層結構的聚烯烴膜(步驟S2)；通過聚烯烴膜的貼合層，使聚烯烴膜熱貼合於銅箔上，以製得鋁塑膜(步驟S3)。
在步驟S1中，於160℃至210℃的溫度下，熔融混合聚烯烴膠粒與改質劑。在混合的過程中，聚烯烴膠粒會與改質劑發生反應，改質劑接枝於丙烯無規共聚物上，並形成前述的改質聚烯烴高分子。再經由押出機，押出製得貼合層膠粒。
於一示範實施例中，聚烯烴膠粒的材料是丙烯無規共聚物。改質劑是選自於由下列所構成的群組：馬來酸酐、甲基四氫苯酐、轉位四氫苯酐、四氫苯酐、甲基六氫苯酐、甲基納迪克酸酐及2,3-萘二甲酸酐。相對於100重量份的聚烯烴膠粒，改質劑的添加量為0.5重量份至5重量份。補充說明，改性基的具體接枝量是以酸價進行定量，改質劑的添加量僅為方便說明操作步驟。
在步驟S2中，於一共擠設備中分別投入貼合層膠粒、中間層膠粒以及熱封層膠粒，於200℃至250℃的溫度下，共擠壓出由貼合層、中間層與熱封層構成的聚烯烴膜。詳細來說，貼合層是由貼合層膠粒形成，貼合層膠粒的成分包括前述第一聚烯烴材料。中間層是由中間層膠粒形成，中間層膠粒的成分包括前述的丙烯嵌段聚合物、乙烯系彈性體、丙烯無規共聚物以及滑劑。熱封層是由熱封層膠粒形成，熱封層膠粒的成分包括前述第二聚烯烴材料。
在步驟S3中，聚烯烴膜是以70℃至100℃的溫度貼合於鋁箔上，並於鋁箔的另一面上設置外側膜。或者，可先於鋁箔的另一面上設置外側膜，再將聚烯烴膜貼合於鋁箔上。
為了證實本發明的聚烯烴膜及鋁塑膜結構具有良好的耐電解液密著強度，根據上述步驟S1至S3製得實施例1至3以及比較例1的鋁塑膜。表1中列出的成分含量與特性，以共擠方式形成一體成形的聚烯烴層(貼合層、中間層及熱封層)。
[實施例1至3]
選用厚度為40微米的鋁箔作為鋁箔層。選用材料為丙烯無規共聚物的聚烯烴膠粒，使聚烯烴膠粒與改質劑於200℃的溫度下熔融混合，並經由押出機製成貼合層膠粒。
使用貼合層膠粒、中間層膠粒以及熱封層膠粒，於200℃至250℃的溫度下，共擠壓出由貼合層、中間層與熱封層構成的聚烯烴膜。通過聚烯烴膜的貼合層，以70℃至100℃的溫度使聚烯烴膜熱貼合於鋁箔層上。
於鋁箔層的另外一面上塗佈聚酯膠，並將厚度為25微米的聚酯層置於聚酯膠上，作為外側膜。於120℃的溫度下烘乾後，聚酯膠形成厚度為3微米的聚酯層。
實施例1至3的差異在於：使聚烯烴膠粒與不同含量的改質劑熔融混合，進而製成不同酸價的貼合層膠粒(第一聚烯烴材料)。實施例1至3中貼合層膠粒(第一聚烯烴材料)的酸價，列於表1中。
[比較例1]
比較例1的操作方式與實施例1至3的操作方式類似，其差異在於：比較例1的第一聚烯烴材料並未具有含馬來酸酐的改性基。
表1列出實施例與比較例中第一聚烯烴材料的種類及酸價，中間層中的成分含量，以及第二聚烯烴材料的種類。表2列出實施例與比較例在製成鋁塑膜後，將鋁塑膜裁切成1.5公分×10公分的樣品，並測量樣品的初始耐電解液密著強度。接著，將樣品於85℃的電解液中浸泡24小時，取出乾燥後測量樣品的耐電解液密著強度。
Figure 111138968-A0305-02-0013-1
Figure 111138968-A0305-02-0014-2
Figure 111138968-A0305-02-0014-3
根據表1及表2的內容可得知，相較於比較例1，實施例1至3使用具有改性基的第一聚烯烴材料，可達到提升鋁塑膜耐電解液密著強度的效果。
具體來說，當第一聚烯烴材料的酸價控制為0.1mgKOH/g至10mgKOH/g時，本發明的鋁塑膜具有良好的耐電解液密著強度(大於12 N/15mm)，即便長時間處於高溫且與電解液接觸的環境下，仍可具有良好的耐電解液密著強度(大於11N/15mm)。較佳的，本發明的鋁塑膜的耐電解液密著強度為13N/15mm至17N/15mm。於85℃的電解液中浸泡24小時後，鋁塑膜的耐電解液密著強度為12N/15mm至15N/15mm。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構，其能通過“第一聚烯烴材料具有一改性基，改性基的結構中含有馬來酸酐”以及“形成中間層的材料包括：50重量份至90重量份的丙烯嵌段聚合物、5重量份至30重量份的乙烯系彈性體以及5重量份至20重量份的丙烯無規共聚物”的技術方案，以提升鋁塑膜的耐電解液密著強度。
更進一步來說，本發明選用特殊的聚烯烴膜，並控制聚烯烴膜中各層的成分，尤其是控制貼合層以及中間層的成分，以達到提升鋁塑膜的耐電解液密著強度的效果。形成貼合層的材料中具有含馬來酸酐結構的改性基，使得聚烯烴膜可以較低的溫度與銅箔進行熱貼合，且具有良好的耐電解液密著強度。通過調整形成中間層的材料中的成分比例，可使中間層與貼合層及熱封層具有良好的結合性，並兼具良好的耐電解液密著強度。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
2:用於鋁塑膜的聚烯烴膜
21:貼合層
22:中間層
23:熱封層

Claims (17)

  1. 一種用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其包括：一貼合層，形成所述貼合層的材料是一第一聚烯烴材料，所述第一聚烯烴材料具有一改性基，所述改性基的結構中含有馬來酸酐，所述貼合層的貼合溫度為70℃至100℃；一中間層，其設置於所述貼合層上，形成所述中間層的材料包括：50重量份至90重量份的丙烯嵌段聚合物、5重量份至30重量份的乙烯系彈性體以及5重量份至20重量份的丙烯無規共聚物；以及一熱封層，其設置於所述中間層上；其中，所述第一聚烯烴材料的酸價為0.1mgKOH/g至10mgKOH/g。
  2. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述改性基是由馬來酸酐、甲基四氫苯酐、轉位四氫苯酐、四氫苯酐、甲基六氫苯酐、甲基納迪克酸酐或2,3-萘二甲酸酐所形成。
  3. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述第一聚烯烴材料是由丙烯單體聚合而成的無規共聚物，以所述第一聚烯烴材料的總重為100重量百分比，所述丙烯單體的占比大於50重量百分比。
  4. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述第一聚烯烴材料是由乙烯單體、丙烯單體與丁烯單體聚合而成的無規共聚物。
  5. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述第一聚烯烴材料的重量平均分子量為100000克/莫耳至200000克/莫耳。
  6. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，形成所述中間層的材料在230℃、負荷2.16公斤條件下測量的熔融指 數為0.5克/10分鐘至10克/10分鐘。
  7. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，以所述丙烯嵌段聚合物的總重為100重量百分比，所述丙烯嵌段聚合物中二元乙丙橡膠嵌段的含量為18重量百分比至30重量百分比。
  8. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，以所述乙烯系彈性體的總重為100重量百分比，所述乙烯系彈性體中乙烯的含量為30重量百分比至50重量百分比。
  9. 如請求項8所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述乙烯系彈性體是乙烯/丙烯系彈性體、乙烯/丁烯系彈性體或乙烯/辛烯系彈性體。
  10. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述丙烯無規共聚物是由丙烯單體聚合而成，以所述丙烯無規共聚物的總重為100重量百分比，所述丙烯單體的占比大於50重量百分比。
  11. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述丙烯無規共聚物是由是由乙烯單體、丙烯單體與丁烯單體聚合而成的無規共聚物。
  12. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，形成所述熱封層的材料是一第二聚烯烴材料，所述第二聚烯烴材料包括由乙烯單體與丙烯單體聚合而成的無規共聚物，以所述第二聚烯烴材料中所述無規共聚物的總重為100重量百分比，所述乙烯單體的占比為0.2重量百分比至2重量百分比。
  13. 如請求項12所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述第二聚烯烴材料還可進一步包括丙烯均聚物，相對於100重量份的所述第二聚烯烴材料，所述丙烯均聚物的添加量為5重量份至20重量份。
  14. 如請求項12所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述第二聚烯烴材料在230℃、負荷2.16公斤條件下測量的熔融指數為3克/10分鐘至10克/10分鐘。
  15. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，所述貼合層、所述中間層與所述熱封層是通過共擠方式一體成型。
  16. 如請求項1所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜，其中，以所述用於鋁塑膜的聚烯烴膜的總厚度為100%，所述貼合層的厚度為10%至15%，所述中間層的厚度為75%至80%，所述熱封層的厚度為10%至15%。
  17. 一種鋁塑膜結構，其包括：一鋁箔；如請求項1至16中任一項所述的用於鋁塑膜的聚烯烴膜；其中，所述用於鋁塑膜的聚烯烴膜通過所述貼合層設置於所述鋁箔的其中一面上；以及一外側膜，其設置於所述鋁箔的另外一面上；其中，所述鋁箔與所述用於鋁塑膜的聚烯烴膜的初始耐電解液密著強度大於14N/15mm；於85℃的電解液中浸泡24小時後，所述聚烯烴膜與所述鋁箔的耐電解液強度大於11N/15mm。
TW111138968A 2022-10-14 2022-10-14 用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構 TWI833389B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111138968A TWI833389B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構
CN202211319004.7A CN117922136A (zh) 2022-10-14 2022-10-26 用于铝塑膜的聚烯烃膜及铝塑膜结构
US18/072,627 US20240123713A1 (en) 2022-10-14 2022-11-30 Polyolefin film for aluminum plastic film and aluminum plastic film structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111138968A TWI833389B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI833389B true TWI833389B (zh) 2024-02-21
TW202415546A TW202415546A (zh) 2024-04-16

Family

ID=90627870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111138968A TWI833389B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240123713A1 (zh)
CN (1) CN117922136A (zh)
TW (1) TWI833389B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110010802A (zh) * 2019-04-23 2019-07-12 上海紫江新材料科技股份有限公司 一种双层着色锂电池铝塑膜及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55124948A (en) * 1979-03-20 1980-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Storage battery case
DE69313927T2 (de) * 1992-06-04 1998-01-22 Tonen Sekiyukagaku Kk Harzusammensetzung mit exellenter Farbbeschichtbarkeit
US20030157354A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Van Veghel Michael W. Transparent, coated, shrinkable, oriented polypropylene film
DE10393252T5 (de) * 2002-09-06 2005-09-08 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Rückseitenschutzschicht für ein Solarzellenmodul und Solarzellenmodul unter Verwendung derselben
JP2006193643A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Sumitomo Chemical Co Ltd ポリプロピレン系樹脂組成物
JP5500234B2 (ja) * 2006-03-31 2014-05-21 大日本印刷株式会社 電池用包装材料
TWI511351B (zh) * 2010-10-14 2015-12-01 Toppan Printing Co Ltd 鋰離子電池用外裝材料
JP5626394B2 (ja) * 2013-02-06 2014-11-19 大日本印刷株式会社 電池用包装材料
JP6331720B2 (ja) * 2014-06-04 2018-05-30 日本ポリプロ株式会社 電池包装用ポリプロピレン系樹脂組成物及びフィルム
CN106042566A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 苏州福斯特光伏材料有限公司 一种高强度可排气密封层及基于其的锂离子电池软包装材料
JP6805563B2 (ja) * 2016-06-15 2020-12-23 凸版印刷株式会社 蓄電装置用外装材
JP6969892B2 (ja) * 2016-08-17 2021-11-24 昭和電工パッケージング株式会社 蓄電デバイス用外装材及び蓄電デバイス
EP3554829A1 (de) * 2016-12-15 2019-10-23 Treofan Germany GmbH & Co.KG Lebensmittelverpackung enthaltend eine folie mit barriere-eigenschaften gegen mineralöle
KR20220023292A (ko) * 2020-08-20 2022-03-02 쇼와 덴코 패키징 가부시키가이샤 전지용 포장재

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110010802A (zh) * 2019-04-23 2019-07-12 上海紫江新材料科技股份有限公司 一种双层着色锂电池铝塑膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20240123713A1 (en) 2024-04-18
CN117922136A (zh) 2024-04-26
TW202415546A (zh) 2024-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108943932B (zh) 热封层、cpp膜、其制备方法及铝塑膜
CA2079922C (en) Hdpe/polypropylene film laminates
US6503635B1 (en) Metallized multi-layer film
KR102718705B1 (ko) 폴리프로필렌계 복합 필름 및 그것을 사용한 포장재
WO2015033958A1 (ja) 電池用包装材料のシーラント層用の樹脂組成物
US6703134B1 (en) Multi-layer film with grafted syndiotactic polypropylene adhesion promoting layer
CN103153618B (zh) 聚烯烃复合膜
WO2012016248A2 (en) High barrier heat sealable film with linear tear properties
KR20110081850A (ko) 이축 배향 필름
KR101933907B1 (ko) 무연신 폴리프로필렌 필름 및 이를 포함하는 식품 포장재
JPS6181457A (ja) ナイロン共重合体とナイロンとのブレンド及びそれから製造したフイルム
JP2018167867A (ja) 食品用包装フィルムおよび食品用包装体
JP2019006461A (ja) 食品用包装フィルムおよび食品用包装体
CN108045026A (zh) 一种高阻水阻燃的锂电池封装用复合膜及其制备方法
WO2013004646A1 (en) Laminate for packaging
TWI833389B (zh) 用於鋁塑膜的聚烯烴膜及鋁塑膜結構
US20050137342A1 (en) Polyethylene blend films
JP2015098108A (ja) 発泡積層体の製造方法及びその発泡積層体
JP4314146B2 (ja) シーラント用樹脂組成物、およびこれから得られる易ヒートシール性シーラントフィルム
KR101154590B1 (ko) 폴리프로필렌계 필름 및 그 제조 방법
JP3674345B2 (ja) 多層体とその製造方法
CN113815281A (zh) 一种高阻隔共挤膜及其生产方法和应用
TWI838942B (zh) 鋰電池用鋁塑膜及其製造方法
JP2021171969A (ja) ポリエチレン系シーラントフィルム及びラミネートフィルム
KR102596389B1 (ko) 다층 폴리프로필렌계 필름