專利名稱：成形包裝體材料的制作方法
成形包裝體材料技術領域：
本發(fā)明涉及一種成形包裝體材料、利用該材料的二次電池、藥品包裝容器，以及其制造方法。背景技術：
包裝藥品的PTP (press through package),通常采用將容器和蓋材相組合的方式來達成包裝的形狀。由于容器側(cè)壁需要深拉成形，因此在通常的帶狀包裝體中，作為容器使用塑料薄膜，例如，由聚丙烯等樹脂薄膜成形的材料。保存內(nèi)含需具備水蒸氣阻隔性的內(nèi)容物的片劑時，很多時候也用阻隔性好的鋁箔和樹脂薄膜貼在片劑的一面或者兩面復合使用。
近幾年，藥品以多種形態(tài)和大小的形式出現(xiàn)，使對其進行包裝的包裝體適應它們的形態(tài)成形出比至今更深入或更復雜的形狀等的必要性進一步增大。
并且，為了使二次電池的外部材料也具備水蒸氣阻隔性，采用向鋁箔兩面貼合了樹脂薄膜的復合體為包裝體成形材料。
例如，近幾年，隨著移動通信機器、個人筆記本電腦、立體聲耳機、攝像機等電子產(chǎn)品的輕便化，鋰離子二次電池等二次電池(包含鋰離子電容器，下同)作為其驅(qū)動源倍受重視。這種二次電池具有如圖1所示的結構。即，以正極集電體2、正極3、隔離材料(隔板；s印arator)4、負極5、負極集電體6的順序?qū)訅?，形成層壓體，并將層壓體(二次電池主體)收容于成形包裝體(外部材料)I內(nèi)而成。另外，外部材料料I的端部7根據(jù)需要會被熱封。
在此，一般來講，如圖2所示，圖1中的成形包裝體I是在外部材料主體8的一面層壓貼合著熱封層9，另一面層壓貼合著合成樹脂制薄膜10。如圖1所示，當成形包裝體I成形時，為了將正極集電體2等收容于內(nèi)部，使作為其收容部的中央部呈凹部，凹部周圍呈平坦部。
二次電池需符合可支持長時間使用的充電容量或者高輸出要求。為此，由電池的電極、集電體、隔板構成的元件的結構呈復雜化、多層化，對于成形條件的要求更苛刻，即，要求成形更深的凹部等。
以前，為了避免內(nèi)含物質(zhì)的品質(zhì)降低，采用水分和空氣阻隔性強并且成形性出色的金屬箔特別是鋁合 金箔作為成形包裝體I和外部材料主體8。作為該鋁合金箔使用具有符合11131100、3003、3004、8079或者8021015 H 4160)中規(guī)定的構成的材料。此類鋁合金箔抗拉強度強，不易斷裂。
然而，在上述鋁合金箔中，存在一些抗拉強度低的材料，用其進行深凹部成形等苛刻條件下的成形時，有時會出現(xiàn)裂縫和針孔的情況。即，在制作成形包裝體I或外部材料主體8時，使用鋁合金箔進行比較淺的凹部成形加工時不會出現(xiàn)任何問題，但是為增加收容物的容量而采用鋁合金箔對包裝體中央部進行深的凹部成形時，凹部和平坦部的邊界部位上容易產(chǎn)生裂縫，易進入水分和空氣，使內(nèi)含物質(zhì)品質(zhì)降低。特別是，作為二次電池外部材料使用時，進入水分和空氣，與電池內(nèi)部的電解液反應生成氟化氫酸，電池內(nèi)部容易被腐蝕。
現(xiàn)有技術中公開一種鋁箔，作為外部材料主體，其厚度為20 60 μ m，在相對軋制(flatting)方向呈O度、45度、90度方向上的拉伸度均為11%以上(專利文獻I)。并且，還公開一種鋁合金箔，其中，作為外部材料主體，在Al中添加特定量的Fe和Si時，可以同時提高拉伸度和抗拉強度，由此得到適合作為二次電池的外部材料主體(專利文獻2)。 背景技術文獻
專利文獻
專利文獻I日本專利申請?zhí)亻_2005-163077號公報 專利文獻2日本專利申請?zhí)亻_2001-176459號公報 發(fā)明概要
發(fā)明所要解決的問題。
然而，在上述文獻中記載的現(xiàn)有技術存在以下幾點待改善的問題。
第一，作為電池用外部材料，專利文獻I及專利文獻2中記載的鋁合金箔的拉伸值還不夠大。
第二，除上述用途外，用于汽車和電動工具的二次電池的領域中，為取得高輸出，必須具備更深的深拉成形性或伸出成形性，需要有符合此要求的更強拉伸度的鋁合金箔。
本發(fā)明是針對上述情況做出的，本發(fā)明的目的在于提供一種具有出色的拉伸值、良好的成形性能的成形包裝體材料及其制造方法。 解決課題的方法
本發(fā)明的發(fā)明人等經(jīng)過對上述情況進行深入研究，發(fā)現(xiàn)在鋁合金箔的構成和平均結晶粒徑滿足特定條件的情況下，相對軋制方向呈O度、45度、90度方向的所述3個方向上的機械特性，通過使平均的抗拉強度和平均的0.2%耐力以特定的比率結合，由此能夠得到具有更加良好的成形性能的成形包裝體材料。
并且，通常鋁合金箔依次經(jīng)過鑄造、均質(zhì)化處理、熱軋、冷軋等幾道工序制造而成。在此，本發(fā)明的發(fā)明人等對各工序的條件進行深入研究的結果，發(fā)現(xiàn)了可以通過在對具有特定構成的鋁合金鑄塊進行均質(zhì)化處理時進行了高溫保持之后，進而冷卻至低溫，對冷軋工序前或中途實施的中間退火的溫度條件進行控制，由此能夠取得具有良好的成形性能的成形包裝體材料，由此做出本發(fā)明。
S卩，根據(jù)本發(fā)明，提供一種成形包裝體材料，其具備鋁合金箔，該鋁合金箔中含有Fe:0.8 1.7mass%、S1:0.05 0.20mass%、Cu:。.0025 0.0200mass%，剩余部分由 Al 和不可避免的雜質(zhì)構成，平均結晶粒徑為20 μ m以下，在相對軋制方向呈O度、45度、90度的0.2%耐力的平均值YS和最大抗拉強度的平均值TS滿足YS/TS < 0.60。
根據(jù)該種成形包裝體材料，由于鋁合金箔的構成和平均結晶粒徑滿足特定的條件，鋁合金箔的3個方向上的平均抗拉強度和平均的0.2%耐力具有特定的比率，因此，能夠得到具有良好的成形性能的成形包裝體材料。并且，在上述鋁合金箔中，在相對軋制方向呈O度、45度、90度方 向的拉伸平均值為20.0%以上為佳。根據(jù)這種規(guī)定，對于本發(fā)明的成形包裝體材料可以在特別苛刻的條件下進行深拉成形，能夠存儲二次電池等層壓的零部件等比較厚的內(nèi)含物質(zhì)，因此，可適用于多種用途的成形包裝體材料。并且，因為規(guī)定為上述的特定條件，所以，在深拉成形時不易發(fā)生不均勻的變形，也能控制在成形體的局部出現(xiàn)的裂紋，進而也不會出現(xiàn)外部水分或空氣侵入成形包裝體材料內(nèi)部的情況，因此，有效防止成形包裝體材料內(nèi)的內(nèi)含物質(zhì)的品質(zhì)下降。
并且，本發(fā)明能夠提供采用上述成形包裝體材料的二次電池。
該二次電池因采用了具備上述良好成形性能的成形包裝體材料，因此能夠進行深拉成形，使二次電池具備厚度比較厚的外部材料，得到能夠支持長時間使用的充電容量以及有高輸出性能的出色的二次電池。并且，該二次電池因采用了本發(fā)明的成形包裝體材料，在深拉成形時不易發(fā)生不均勻的變形，又因采用了有效防止外部的水分和空氣侵入成形包裝體內(nèi)的外部材料，因此,不會發(fā)生與電池內(nèi)部的電解液反應生成氟化氫酸腐蝕電池內(nèi)部的情況，電池性能的穩(wěn)定性也很優(yōu)秀。
并且，本發(fā)明能夠提供采用上述成形包裝體材料的醫(yī)藥品包裝容器。
該醫(yī)藥品包裝容器，由于采用了具備上述良好的成形性能的成形包裝體材料，因此能夠進行深拉成形，能夠得到成形更深的醫(yī)藥品包裝容器。并且，因為該醫(yī)藥品包裝容器，鋁合金箔的平均粒徑小，深拉成形時不易發(fā)生不均勻的變形，成形體的局部也很少出現(xiàn)裂紋，來自外部的水蒸氣很難侵入成形包裝體材料內(nèi)部，非常適合包裝保管時要求具有水蒸氣阻隔性的內(nèi)含物質(zhì)的片劑。因此，如果將本發(fā)明的醫(yī)藥品包裝容器作為醫(yī)藥品的PTP使用，能夠長期安全地保存醫(yī)藥品。
并且，本發(fā)明能夠提供作為上述成形包裝體材料的方法，其包括:將含有Fe:0.8 1.7mass%、S1:0.05 0.20mass%、Cu:。.0025 0.0200mass%，剩余部分由 Al 和不可避免的雜質(zhì)構成的鋁合金鑄塊，在550°C以上且610°C以下進行3小時以上的均質(zhì)化保持的工序，該均質(zhì)化保持后冷卻至400°C以上且450°C以下的工序，進行熱軋及冷軋的工序，在該冷軋工序前或在中途，實施在300°C以上且450°C以下保持I小時以上的中間退火工序，以及在該冷軋后實施最終退火而獲得上述鋁合金箔的工序。
根據(jù)該方法，在對具有特定構成的鋁合金鑄塊進行均質(zhì)化處理時，在高溫下進行保持后進行冷卻，之后進行熱軋，并且控制冷軋工序的中途實施的中間退火的溫度，由此可以得到平均結晶粒徑滿足特定條件的成形包裝體，上述的3個方向上的平均抗拉強度和平均0.2%耐力呈特定比率，獲得具有出色的拉伸值、良好的成形性能的成形包裝體材料。尤其是由于規(guī)定的3方向上的平均拉伸值具有較高值，因此，確實能夠得到具有出色的拉伸值、良好的成形性能的成形包裝體材料。因`此，通過該方法得到的成形包裝體材料，可以在特別苛刻的條件下進行深拉成形，使內(nèi)含物質(zhì)的容量得以增加，又因為能包裝比較厚的內(nèi)含物質(zhì)，可以作為多種用途的成形包裝體材料使用。并且，通過該方法得到的成形包裝體材料，在深拉成形時不易發(fā)生不均勻的變形，成形體局部也不易出現(xiàn)裂紋，不會發(fā)生外部水分和空氣侵入成形包裝體材料內(nèi)部的情況，因此能夠防止儲存成形包裝體的二次電池零部件和醫(yī)藥品等內(nèi)含物質(zhì)品質(zhì)的下降。 發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，由于鋁合金箔的構成和平均結晶粒徑能夠滿足特定的條件，因此能夠得到具有出色的拉伸值、良好的成形性能的成形包裝體材料，二次電池或醫(yī)藥品包裝容器。并且，本發(fā)明由于以特定的工序來處理具有特定構成的鋁合金鑄塊，因此能夠高效獲得具有出色的拉伸值、良好的成形性能的成形包裝體材料。

圖1是表示片狀薄型聚合物鋰離子二次電池內(nèi)部結構例的截面示意圖。
圖2是二次電池外部材料的通常示例的截面示意圖。具體實施方式

以下結合

本發(fā)明的實施方式。在全部附圖中，同一構成要素使用同一符號表示，適當省略說明。并且，在本發(fā)明的實施方式中，所謂“A B”是指A以上B以下。
<鋁合金箔> (I)鋁合金箔的構成及平均結晶粒徑 本實施方式所涉及的成形包裝體材料具備鋁合金箔，在該鋁合金箔中以特定構成含有Fe、S1、Cu,剩余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構成,平均結晶粒徑為20 μ m以下。
在此，含在上述鋁合金箔中的Fe含量是0.8 1.7mass%。若Fe含量少于0.8mass%,則抗拉強度及拉伸力均會下降,成形性會降低。并且,若Fe含量超過1.7mass%,則抗拉強度和耐力均會增加，相對上述相對軋制方向呈O度、45度、90度方向的抗拉強度TS和耐力YS的平均值的比，YS/TS值超過0.60，因此，成形性會降低。特別是從抗拉強度和拉伸度平衡的角度來看，更優(yōu)選為1.0mass%以上且1.6mass%以下。
并且，含在上述鋁合金箔中的Si含量是0.05 0.20mass%。若Si含量少于0.05mass%,則抗拉強度及拉伸度均會下降，因此不可取。一方面，若Si含量超過0.20mass%，則，雖然抗拉強度增大，但是拉伸度會降低，因此成形性降低。并且，由于結晶粒徑變大，因此成形時不易發(fā)生均勻變形。在這些數(shù)值中，從強度和結晶粒徑的角度來看，Si含量優(yōu)選為0.06mass%以上且0.10mass%以下。
并且，含在上述鋁合金箔中的Cu含量是0.0025 0.0200mass%。當Cu含量為0.0025mass%&下時，由于固溶量少，會使拉伸度降低，成形性下降。并且,如果Cu含量超過0.0200mass%,則滾軋時的硬度加大，容易發(fā)生斷裂。在這些數(shù)值中，從滾軋性和成形性的角度來看，Cu含量優(yōu)選為0.0050mass%以上且0.0I OOmas s%以下。
并且，上述鋁合金箔中包含的不可避免的雜質(zhì)，每一種的含量為0.05mass%以下，共計為0.15mass%以下?；蛘?，尤其是Mn、Mg、Zn等不可避免的雜質(zhì),如果每一種的含量超過0.05mass%,且共計超過0.15mass%時，滾軋時的硬度變強，滾軋過程中容易發(fā)生斷裂。
并且，上述鋁合金箔最終退火后的平均結晶粒徑優(yōu)選為20 μ m以下。平均結晶粒徑優(yōu)選為18μπι以下，更優(yōu)選為15μπι以下，這樣才能夠有效防止成形時不均勻的變形。同時作為下限優(yōu)選為5μπι以上，這樣才能使得相對箔軋制方向呈O度、45度、90度方向的抗拉強度TS和耐力YS的平均值滿足YS/TS < 0.60。若該平均結晶粒徑過大，則截面方向所占的結晶粒的個數(shù)太少，會發(fā)生局部變形，因此導致拉伸值降低，成形性下降。并且，因表面粗糙，會降低與樹脂薄膜之間的附著性。
另外，本發(fā)明能 夠以如下方式測量平均結晶粒徑。即，首先，對鋁合金箔，使用5°C以下的20容量％的過氯酸+80容量％的乙醇混合溶液，以20v電壓實施電解研磨，水洗、干燥后，使用25°C以下的50容量％的磷酸+47容量％的甲醇+3容量％的氟化氫酸的混合溶液，以20v電壓形成陽極氧化膜后，用光學顯微鏡在偏光環(huán)境下觀察結晶粒，并進行拍照。其次，從拍下來的照片，通過切斷法測定平均粒徑。在切斷法中，使用通過對規(guī)定線段內(nèi)存在的結晶粒進行計數(shù)，再把線段除以該個數(shù)的值的大小。
(2)鋁合金箔的屬性 作為本實施方式的成形包裝體材料采用的鋁合金箔，如上所述，由于鋁合金箔的構成和結晶粒徑滿足特定條件，因此相對于鋁合金箔的軋制方向呈O度、45度、90度方向的抗拉強度TS和耐力YS的平均值優(yōu)選為滿足YS/TS < 0.60。當上述YS/TS值超過0.60時，成形包裝體材料作為二次電池的外部材料使用時，使用厚度薄的合金箔當包裝體，結晶粒變細，盡管抗拉強度和耐力增大，但是加工硬度的增加少，會發(fā)生拉伸度降低，成形性下降的情況。從提高成形性的角度來看，上述YS/TS值優(yōu)選為0.20以上且0.55以下。
作為本實施方式成形包裝體材料采用的鋁合金箔，如上所述，由于鋁合金箔的構成和結晶粒徑滿足特定條件，因此相對軋制方向呈O度、45度、90度方向的拉伸度的平均值優(yōu)選為20.0%以上。尤其是如二次電池用外部材料或醫(yī)藥品包裝容器，是為提高包裝體的容量而需要進行深凹部成形時，上述3方向的平均拉伸值優(yōu)選為20.0%以上，更優(yōu)選為25%以上。如果低于20%，則在凹部和平坦部的邊界部位很容易發(fā)生斷裂。在此，作為上限并沒有特別的限制。
作為本實施方式的成形包裝體材料使用的鋁合金箔的厚度無特別要求，可按照用途和成形條件等適當調(diào)整，不過一般而言，優(yōu)選為10 100μm。如果此鋁合金箔的厚度為10μm以上，則抗拉強度就會提高。并且，如果厚度小于10μm，則有時抗拉強度就會降低。并且，如果厚度超過100μm，則包裝體全體厚度就會變得過厚，很難實現(xiàn)成形包裝體的小型化，因此有時效果不夠理想。該鋁合金箔的厚度優(yōu)選為30 50μm。再者，如果作為本發(fā)明用途的二次電池外部材料使用時，從確保作為二次電池成形體的容量的角度考慮，加工后的厚度應優(yōu)選為50μm以上，更優(yōu)選為70μm以上且300μm以下。而且，如果作為醫(yī)藥品包裝材使用時，從抗拉強度和防潮性角度考慮，加工后的厚度優(yōu)選為30μπι以上，更優(yōu)選為50μm以上且200μm以下，不過對這些厚度并沒有特別的限制。
<鋁合金箔的制造方法> 本實施方式所涉及的成形包裝體材料的制造方法包含有如下工序:將含有Fe:0.8 1.7mass%、S1:0.05 0.20mass%、Cu:0.0025 0.0200mass%，剩余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構成的鋁合金鑄塊，在550°C以上且610°C以下進行3小時以上的均質(zhì)化保持的工序，在該均質(zhì)化保持工序后在400°C以上且450°C以下進行冷卻的工序，在該冷卻之后進行熱軋及冷軋的工序，在該冷軋前或在中途，實施在300°C以上且450°C以下保持I小時以上的中間退火的工序，在該冷軋后實施最終退火并獲得上述鋁合金箔的工序。
根據(jù)該方法，對特定構成的鋁合金鑄塊進行均質(zhì)化處理時，在高溫下進行保持之后，進而冷卻至低溫，并控制在冷軋工序的中途實施的中間退火的溫度條件，由此能夠得到特定構成的鋁合金箔的平均結晶粒徑滿足特定條件的成形包裝體材料。尤其上述3方向的平均抗拉強度和平均0.2%耐力成為特定比率，3方向的平均拉伸值具有較高值，因此能夠得到具有出色的拉伸值、良好的成形性能的成形包裝體材料。為此，通過此方法獲得的成形包裝體材料在特別苛刻的條件下也可以進行深拉成形，能夠加大內(nèi)含物質(zhì)的容量，能夠包裝厚度較厚的內(nèi)含物質(zhì)，因此適宜作為多種用途的成形包裝體材料。不僅如此，通過此方法獲得的成形包裝體材料，在深拉成形時不易發(fā)生不均勻的變形，成形體的角部也很少發(fā)生裂紋，阻隔外部的水分和空氣侵入成形包裝體材料內(nèi)，因此，能夠有效防止成形包裝體材料內(nèi)的內(nèi)含物質(zhì)的品質(zhì)降低。
接下來，對成形包裝體材料的制造方法進行更具體的說明。
為得到上述成形包裝體材料所用的具有良好成形性能的鋁合金箔，首先，在溶解上述構成的鋁合金鑄塊后，用半連續(xù)鑄造法得到鑄塊。此后，均質(zhì)化處理是在550°C以上且610°C以下保持3小時以上后冷卻，而冷卻工序是冷卻到400°C以上且450°C以下為止。冷卻速度優(yōu)選為20 50°C /hr。在此，冷卻至400°C以上且450°C以下之后，在這個溫度范圍內(nèi)保持幾個小時也可以。
在均質(zhì)化處理中，在低于550°C，以及少于3小時的保持時間無法充分實現(xiàn)Fe類沉淀物的粗大化，耐力變高，相對上述軋制方向呈O度、45度、90度的抗拉強度TS和耐力YS的平均值的比，YS/TS值超過0.60，有時會使拉伸值降低，成形性下降。如果均質(zhì)化處理溫度超過610°C，有時鑄塊會局部融化，不利于制造。而且，鑄造時混入的極少的氫氣易使材料表面膨脹。因此，均質(zhì)化處理溫度優(yōu)選為580°C以上且610°C以下。
在本發(fā)明的制造方法中，進行上述均質(zhì)化處理之后，冷卻至400°C以上且450°C以下為止。冷卻溫度如果低于400°C，則Fe類沉淀物的沉淀量過多，導致結晶粒的粗大化，會使拉伸值下降。如果冷卻溫度超過450°C JljFe的固溶量增加，因此耐力變大，相對上述軋制方向呈O度、45度、90度的抗拉強度TS和耐力YS的平均值的比，YS/TS值會超過0.60，會導致拉伸值降低，成形性下降。
在本發(fā)明的制造方法中，是在上述均質(zhì)化處理、冷卻結束之后實施熱軋。熱軋的結束溫度優(yōu)選為250 400 V。從為了使熱軋后的鋁合金板更加可靠地進行再結晶的角度考慮，優(yōu)選為300°C以上。
在本發(fā)明的制造方法中，在上述熱軋之后實施冷軋。該冷軋可以使用現(xiàn)有的方法進行，并無特別限制。
在本發(fā)明的制造方法中，在上述冷軋之前或在中途，有必要在300°C以上且450°C以下進行I小時以上的中間退火。中間退火的溫度低于300°C會導致拉伸值降低。中間退火的溫度超過450°C時，相對上述軋制方向呈O度、45度、90度方向的抗拉強度TS和耐力YS的平均值的比，YS/TS值超過0.60，從而導致拉伸值降低，成形性下降。從降低Fe固溶量而降低耐力的角度考慮，中間退火優(yōu)選在300°C以上且400°C以下進行。
冷軋結束后， 優(yōu)選為進行最終退火，使得鋁合金箔完全達到軟質(zhì)箔。并且，從完全再結晶且完全揮發(fā)滾軋油的角度考慮，最終退火的保持溫度優(yōu)選為200 400°C，且優(yōu)選為保持5小時以上。如果低于200°C，則有時很難得到完全的軟質(zhì)箔。而且，如果超過400°C，則Fe固溶量增加，耐力也增加，因此，相對上述軋制方向呈O度、45度、90度方向的抗拉強度TS和耐力YS的平均值的比，YS/TS值超過0.60，有時會導致拉伸值降低，成形性降低。更優(yōu)選的最終退火溫度是240°C以上且320°C以下。最終退火的保持時間若不足5小時，箔滾軋時的滾軋油未能充分揮發(fā)，會使箔表面濕度降低，有時會導致與層壓樹脂之間的附著性容易下降的問題。進而，最終退火時的升溫速度優(yōu)選為50°C/hr以下。若升溫速度超過50°C/hr，則容易出現(xiàn)粗大粒，成形時易發(fā)生不均勻的變形，使成形性降低。
<成形包裝體材料> 本發(fā)明的成形包裝體材料，即使是由鋁合金箔單層或上述鋁合金箔8層的多層構成都無妨，沒有特別的限制，但是在多層的情況下，至少要包含鋁合金箔作為構成要素。具體來講，如圖2所示，列舉一種以合成樹脂制薄膜10、鋁合金箔8、熱封層9的順序?qū)訅憾傻牟牧?。為了提高成形包裝體材料的成形性，或者是為了保護作為包裝體主體主要材料的鋁合金箔8，或者是為了束緊印刷，在鋁合金箔8的一面層疊貼合合成樹脂制薄膜10。作為此種合成樹脂制薄膜10，采用聚酯薄膜或尼龍薄膜等。本發(fā)明的成形包裝體材料可以作為二次電池或醫(yī)藥品包裝容器使用，特別是在二次電池，本發(fā)明的成形包裝體材料能作為二次電池外部材料使用。在此種情況下，由于有必要對收容在外部材料內(nèi)部的各種電池部件的發(fā)熱和散熱進行處理等，所以，作為合成樹脂制薄膜10優(yōu)選采用耐熱性聚酯薄膜。
熱封層9是用于密封包裝體端部7的層。作為熱封層9可以使用現(xiàn)有的熱粘性合成樹脂。特別是由于本發(fā)明采用的鋁合金箔8的附著性出色，只要能夠保護內(nèi)含物質(zhì)就可以使用任何材料，例如，可以采用非拉伸聚丙烯薄膜、雙向拉模聚丙烯薄膜或馬來酸變性聚烯烴。
本發(fā)明的成形包裝體材料做成多層時，只要以合成樹脂制薄膜10、本發(fā)明使用的鋁合金箔8、熱封層9的順序?qū)盈B形成即可，只要滿足成形性、粘著性等內(nèi)含物質(zhì)的適應性，就沒有特別的限制。例如，可以在鋁合金箔的一面，經(jīng)由粘合性薄膜壓接非拉伸聚丙烯薄月旲，然后將該招合金猜和該薄I吳貼在一起之后，在該招合金猜的另一面涂上粘著劑，再在上面貼合成樹脂制薄膜。
一般在加熱條件下壓接上述鋁合金箔和聚丙烯薄膜。加熱條件為160 240°C左右。并且，壓接條件的壓力為0.5 2kg/cm2,時間為0.5 3秒左右。
而且，作為合成樹脂制薄膜10的粘著劑可以采用已知的材料，例如，可以采用氨甲酸酯(urethane)系粘著劑。
本發(fā)明的成形包裝體材料能夠用已知方法進行成形，并沒有特別的限制，尤其適用于深拉成形。在此，作為采用本實施方式所涉及的成形包裝體材料獲得包裝體的方法之一，是按照欲得到的成形包裝體材料的大小剪裁得到所想要形狀的包裝材，對其實施深拉成形，使得該包裝材的中央部凹進去、周圍部分平坦，且使熱封層一側(cè)處于內(nèi)面。用2張進行深拉成形的包裝材，使得凹部相互面對且周邊熱封層相會接觸而進行粘結。并且，留下一部分，熱封其他周邊區(qū)域而得到包裝體。如果用于二次電池包裝材，則能夠通過在中央部收容正極集電體2、正極3、隔離材4、負極5、負極集電體6，進而浸潰電解質(zhì)，由此可以制造二次電池。并且，通過從二次電池主體延伸的導線放在外部，并再次熱封袋口等已知方法來制造。
本發(fā)明的二次電池，由于采用了具有上述良好的成形性能的鋁合金箔的成形包裝體材料，因此具有出色的拉伸率，可以在成形比過去更深的凹部等苛刻的條件下很好地進行深拉成形，并能夠成形存儲量大的二次電池用外部材料，得到可支持長時間使用的充電容量或者高輸出的二次電池。并且，此二次電池由于在外部材料深拉成形時不易發(fā)生不均勻的變形，也可以抑制在成形體的局部發(fā)生的裂紋、斷裂，作為電池使用時能夠有效阻隔來自外部的水分和空氣的侵入，盡可能防止電池內(nèi)含物質(zhì)品質(zhì)下降。
在采用本發(fā)明的成形包裝體材料制造醫(yī)藥品包裝容器的情況下，也能采用上述的成形方法。例如，PTP用的場合下，可以作為儲存藥(片劑、膠囊等)的醫(yī)藥品包裝容器使用。本發(fā)明的醫(yī)藥品包裝容器可以用已知的方法制造，對于制造方法并無特別的限制。
根據(jù)該醫(yī)藥品包裝容器，由于采用了上述拉伸率高且成形性良好的鋁合金成形包裝體材料，因此可進行深拉成形，而且能夠制造節(jié)約成形包裝體材料的醫(yī)藥品包裝容器。并且，根據(jù)該醫(yī)藥品包裝容器，由于鋁合金箔的平均結晶粒徑小，因此深拉成形時不易發(fā)生不均勻的變形，成形體局部也很少出現(xiàn)裂紋，外部水蒸氣很難進入成形包裝體材料內(nèi)部，因此適用于對保存有水蒸氣阻隔性要求的內(nèi)含物質(zhì)片劑等的長期保存。
以上為參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行的敘述，然而這些只是本發(fā)明的例示，還可以采用上述之外的各種構成。
例如，上述實施方式是作為二次電池用或醫(yī)藥品包裝用的成形包裝體材料，但是，對其并不特別限定，其也可作為其他包裝用途。例如，也可以用于非二次電池，即，可以用在一次電池的成形包裝體材料。在該種場合下，在嚴酷條件下制作而成的、需要有強耐久性的一次電池，在深拉成形時也不易發(fā)生不均勻的變形，可以抑制在成形體角部出現(xiàn)的裂紋、斷裂，因此，作為電池使用時能夠有效阻隔外部水分和空氣的進入，最大限度地保護電池內(nèi)含物質(zhì)的品質(zhì)。 實施例
以下，以實施例/比較例表示并說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些實施例。
<實施例1> 采用如表I所示構成的鋁鑄塊，以常規(guī)方法實施均質(zhì)化處理、冷卻、熱軋、冷軋、箔滾軋及最終退火，取得厚度為35 μ m的鋁合金箔。測量取得的鋁合金箔在相對軋制方向呈O度、45度、90度的抗拉強度、0.2%耐力以及拉伸度，其結果顯示在表2中。并且，在冷軋過程中發(fā)生滾軋斷裂時，其次數(shù)也顯示在表2中。
以如下方式計算鋁合金箔的抗拉強度:即，用寬度為IOmm的長條形試料片，以夾條間距為50mm,拉伸速度10mm/min.的速度進行張力試驗，并測量長條形試料片的最大負荷，并除以原樣本的截面面積的應力作為抗拉強度。并且，0.2%耐力是從負荷-拉伸度曲線圖的初期上升的大體上呈直線的彈性域內(nèi)的直線，從0.2%永久形變的值引出平行線，并求出與上述曲線相交的點，即，相當于鋼材等的降伏點的點值。并且，拉伸度測量也與抗拉強度測量方式相同，將長條形試料片斷裂時的夾條間距離作為L(mm)時，以〔(L-50)/50) XlOO的公式算出。
其次，為 了試驗實施例所涉及的使用鋁合金箔的成形包裝體材料的深拉性能，進行了以下實驗。即，對于通過實施例及比較例所獲得的各鋁合金箔的單面，涂布由15重量份的平均粒徑為6 8 μ m的無水馬來酸變性聚丙烯和85重量份的甲苯構成的有機溶膠，在200°C溫度中干燥20秒鐘，得到厚度為2μπι的膠薄膜。其次，在溫度為200°C、壓力為2kg/cm2、時間為I秒鐘的壓接條件下，將厚度為30 μ m的聚丙烯薄膜壓接在膠薄膜表面并使其貼合。最后，對鋁合金箔的另一面(未粘貼擠壓薄膜貼的面)，通過氨甲酸酯系粘著劑粘貼厚度為12 μ m的耐熱性聚酯薄膜，由此得到成形包裝體材料。對該成形包裝體材料進行埃里克森測試，測定該成形包裝體材料的變形能力，結果顯示于表2。另外，埃里克森測試是將耐熱性聚酯薄膜的一面作為外面，并根據(jù)JIS Z 2247中記載的方法進行。埃里克森值越大就變形能力越強。
通過以下方式測量了本實施例及比較例所示的各鋁合金箔的平均粒徑。即，用5°C以下的20容量％過氯酸+80容量％乙醇混合溶液，以20v電壓對所獲得的各鋁合金箔進行電解研磨后，進行水洗、干燥之后，然后在25°C以下的50容量％磷酸+47容量％甲醇+3容量％氟化氫酸的混合溶液中，以20v電壓形成陽極氧化薄膜之后,用光學顯微鏡在偏光環(huán)境下觀察結晶粒，并進行拍照。對于被拍到的照片，以切斷法測量平均粒徑。切斷法是對某一線段內(nèi)的結晶粒數(shù)目進行計數(shù)，并以該數(shù)目除以線段而得的值的大小顯示于表2。
表I
權利要求
1.一種成形包裝體材料，其特征在于:具備鋁合金箔，其含有Fe:0.8 1.7mass%、S1:0.05 0.20mass%、Cu:0.0025 0.0200mass%，剩余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構成，平均結晶粒徑為20 μ m以下，相對軋制方向呈O度、45度、90度的0.2%耐力的平均值YS和最大抗拉強度的平均值TS滿足YS/TS < 0.60。
2.如權利要求1所述的成形包裝體材料，其特征在于:上述鋁合金箔是，對鋁合金鑄塊在550°C以上且610°C以下進行3小時以上的均質(zhì)化保持后，再冷卻至400°C以上且4500C以下為止，然后實施熱軋及冷軋，在該冷軋前或在中途，實施在300°C以上且450°C以下保持I小時以上的中間退火，在冷軋后實施最終退火而得，其中，上述鋁合金鑄塊含有Fe:0.8 1.7mass%、S1:0.05 0.20mass%、Cu:。.0025 0.0200mass%，剩余部分由 Al 和不可避免的雜質(zhì)構成。
3.如權利要求1或2所述的成形包裝體材料，其特征在于:上述鋁合金箔的相對軋制方向呈O度、45度、90度方向的拉伸度平均值為20.0%以上。
4.如權利要求1至3的任意一項所述的成形包裝體材料,其特征在于進一步包括: 一合成樹脂制薄膜，其層壓在上述鋁合金箔的一側(cè)，以及 一熱封層，其層壓在上述鋁合金箔的另一側(cè)。
5.如權利要求1至4的任意一項所述的成形包裝體材料作為醫(yī)藥品包裝或二次電池外裝的應用。
6.一種二次電池，其特征在于:使用權利要求1至5之任意一項所述的成形包裝體材料。
7.—種醫(yī)藥品包裝容器，其特征在于:使用權利要求1至5之任意一項所述的成形包裝體材料。
8.—種成形包裝體材料的制造方法,該方法用于制造權利要求1至5之任意一項所述的成形包裝體材料，其特征在于包括: 對鋁合金鑄塊在550°C以上且610°C以下進行3小時以上均質(zhì)化保持的工序， 均質(zhì)化保持工序之后冷 卻至400°C以上且450°C以下為止的工序， 在冷卻工序之后實施熱軋以及冷軋的工序， 在該冷軋之前或在中途，實施在300°C以上且450°C以下保持I小時以上的中間退火的工序， 該冷軋工序之后實施最終退火而獲得上述鋁合金箔的工序， 其中，上述鋁合金鑄塊含有 Fe: 0.8 1.7mass%、S1:0.05 ~ 0.20mass%、Cu: 0.0025 .0.0200mass%,剩余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有良好成形性能的鋁合金成形包裝體材料。本發(fā)明的成形包裝體材料(1)具備鋁合金箔(8)，其含有Fe:0.8～1.7mass%、Si:0.05～0.20mass%、Cu:0.0025～0.0200mass%，剩余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構成，平均結晶粒徑為20μm以下，相對軋制方向呈0度、45度、90度方向的0.2％耐力的平均值YS和最大抗拉強度的平均值TS滿足YS/TS≤0.60。
文檔編號C22C21/00GK103140592SQ20118004084
公開日2013年6月5日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權日2010年9月16日
發(fā)明者石雅和, 鈴木覺, 山本兼滋, 古谷智彥 申請人:古河Sky株式會社, 日本制箔株式會社