DE102017223703A1 - Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen, Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtungen und Energiespeichervorrichtungen - Google Patents

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Yuji MINAMIBORI
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Showa Denko Packaging Co Ltd
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Abstract

Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen umfasst eine Basismaterialschicht 2 aus einem hitzebeständigen Harz, eine Versiegelungsschicht 3 als innere Schicht und eine Metallfolienschicht 4, die zwischen der Basismaterialschicht und der Versiegelungsschicht angeordnet ist. Eine Schutzschicht 7 ist auf eine Oberfläche der Basismaterialschicht 2, die gegenüberliegend zu einer Seite der Metallfolienschicht ist, laminiert. Die Schutzschicht 7 enthält 40 Massen-% oder mehr eines Polyesterharzes, das aus Polyesterpolyol gebildet ist, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 und unabhängig voneinander an mindestens den jeweiligen beiden Enden davon eine Hydroxylgruppe oder eine Carboxylgruppe aufweist, und ein multifunktionales Isocyanat-Härtungsmittel enthält, das mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung enthält. Mit dieser Konfiguration kann ein Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen bereitgestellt werden, das eine ausgezeichnete Formbarkeit aufweist, eine ausgezeichnete Bedruckbarkeit auf der Oberfläche gewährleisten kann und eine hohe Lösungsmittelbeständigkeit aufweist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen, wie zum Beispiel Batterien oder Kondensatoren für mobile Geräte wie Smartphones und Tablets, sowie Batterien oder Kondensatoren zur Speicherung von Strom für Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Windkraftanlagen, Solarstromerzeugungssysteme und Nachtstromspeicher. Sie betrifft ebenso eine Energiespeichervorrichtung, die mit diesem Verpackungsmaterial verpackt ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung der Begriff „Polyesterpolyol“ verwendet wird, so dass die Bedeutung von Folgendem eingeschlossen wird:
    1. 1) Polyester, die eine Hydroxylgruppe an den beiden jewieligen Enden in Längsrichtung einer Hauptkette aufweisen;
    2. 2) Polyester, die eine Carboxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung einer Hauptkette aufweisen; und
    3. 3) Polyester, die eine Hydroxylgruppe an einem Ende in Längsrichtung einer Hauptkette und eine Carboxylgruppe am anderen Ende davon aufweisen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Mit der Verschlankung und Gewichtsreduzierung von mobilen elektrischen Geräten, wie Smartphones und Tablet-Endgeräten, wird in letzter Zeit als Verpackungsmaterial von Energiespeichervorrichtungen, wie zum Beispiel Lithiumionen-Sekundärbatterien, Lithium-Polymer-Sekundärbatterien, Lithiumionen-Kondensatoren, elektrischen Doppelschichtkondensatoren, usw., ein Laminat, bestehend aus einer hitzebeständigen Harzschicht (Basismaterialschicht)/Adhäsivschicht/Metallfolienschicht/Adhäsivschicht/thermoplastischen Harzschicht (innere Versiegelungsschicht), anstelle eines herkömmlichen Metallbehälters verwendet (siehe Patentdokument 1). Darüber hinaus sind Stromquellen für Elektrofahrzeuge, etc., große Stromquellen für Speicheranwendungen, Kondensatoren und dergleichen zunehmend mit dem Laminat (Verpackungsmaterial) der oben genannten Struktur verpackt. Streckformen oder Tiefziehen wird mit dem Laminat durchgeführt, so dass das Laminat eine dreidimensionale Form erhält, wie zum Beispiel eine im Wesentlichen rechteckige Parallelepiped-Form. Durch das Ausbilden einer solchen dreidimensionalen Form kann eine Aussparung zum Unterbringen eines Energiespeichervorrichtungshauptkörpers sichergestellt werden.
  • Zur Verbesserung des Schutzes und der Formbarkeit (Gleitfähigkeit) eines Verpackungsmaterials wurde außerdem zusätzlich eine Anordnung vorgeschlagen, in der eine matte Lackschicht (Schutzschicht) außerhalb einer Basismaterialschicht vorgesehen ist. Als matte Lackschicht wird zum Beispiel beschrieben, einen Mattlack zu verwenden, in dem eine geeignete Menge eines Kieselsäure- oder Kaolin-basierten Mattierungsmittels auf Basis eines anorganischen Materials zu einem Olefin- oder Alkylbasierten synthetischen Harz, wie zum Beispiel einem Cellulose-, Polyamid-, Vinylchlorid-, modifizierten Polyolefin-, Kautschuk-, Acryl- oder Urethan-basiertem synthetischen Harz, gegeben wird (siehe Patentdokument 2).
    • Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2003-288865
    • Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2011-54563
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Bei einem Verpackungsmaterial für Batterien bleibt ein Elektrolyt (der ein Lösungsmittel enthält) manchmal an einer Oberfläche (äußere Oberfläche) eines Verpackungsmaterials haften, wenn während eines Herstellungsprozesses einer Batterie ein Elektrolyt in einen Hauptkörper injiziert wird. Wenn die Lösungsmittelbeständigkeit auf der äußeren Oberfläche des Verpackungsmaterials gering ist, verschlechtert sich das Erscheinungsbild des Verpackungsmaterials. Wenn zum Beispiel eine Schutzschicht mit einem Urethan-basierten Harz gebildet wird, ist die Formbarkeit des Verpackungsmaterials gut, aber die Lösungsmittelbeständigkeit der äußeren Oberfläche des Verpackungsmaterials ist gering (es wird keine ausreichende Lösungsmittelbeständigkeit erhalten).
  • Wenn des Weiteren eine Schutzschicht mit einem Harz auf Fluorbasis gebildet wird, ist zwar die Lösungsmittelbeständigkeit des Verpackungsmaterials gut, wobei das Haftvermögen von Zeichen, Strichcodes usw., die auf die Oberfläche (äußere Oberfläche) des Verpackungsmaterials gedruckt werden sollen, unzureichend ist und es ist wahrscheinlich, dass Ausblutungen usw. im Druck auftreten. Somit war das Problem, dass die Bedruckbarkeit mangelhaft war.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf einen solchen technischen Hintergrund gemacht und bezweckt, ein Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen, ein Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtungen und eine Energiespeichervorrichtung bereitzustellen, die eine ausgezeichnete Formbarkeit, eine ausgezeichnete Oberflächen-Bedruckbarkeit und eine ausgezeichnete Lösungsmittelbeständigkeit aufweisen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Zum Erreichen des oben genannten Ziels, sieht die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel vor.
    1. [1] Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen, umfassend:
      • eine Basismaterialschicht aus einem hitzebeständigen Harz;
      • eine Versiegelungsschicht als innere Schicht; und
      • eine Metallfolienschicht, die zwischen der Basismaterialschicht und der Versiegelungsschicht angeordnet ist, wobei eine Schutzschicht auf eine Oberfläche der Basismaterialschicht, die gegenüberliegend zu einer Seite der Metallfolienschicht ist, laminiert ist, und wobei die Schutzschicht 40 Massen-% oder mehr eines Polyesterharzes, das aus Polyesterpolyol gebildet ist, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 und unabhängig voneinander an mindestens den beiden jeweiligen Enden davon eine Hydroxylgruppe oder eine Carboxylgruppe aufweist, und ein multifunktionales Isocyanat-Härtungsmittel enthält, das mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung enthält.
    2. [2] Das Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß oben genanntem Punkt [1], wobei ein Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] 0,5 bis 5 beträgt, wobei das Äquivalentverhältnis ein Verhältnis der Molzahl einer Isocyanatgruppe des multifunktionalen Isocyanat-Härtungsmittels zu einer Summe der Molzahl der Hydroxylgruppe und der Molzahl der Carboxylgruppe ist.
    3. [3] Das Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß oben genanntem Punkt [1] oder [2], wobei die aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Addukt aus Trimethylolpropan und einer aliphatischen Diisocyanatverbindung und einem Addukt aus Pentaerythritol und einer aliphatischen Diisocyanatverbindung.
    4. [4] Das Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß einem der oben genannten Punkte [1] bis [3], wobei das Polyesterharz, das die Schutzschicht bildet, ein Polyesterharz ist, das aus dem Polyesterpolyol, dem multifunktionalen Isocyanat-Härtungsmittel und einem drei- oder höherwertigen Alkohol gebildet ist.
    5. [5] Das Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß einem der oben genannten Punkte [1] bis [4], wobei die Schutzschicht feste Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 µm bis 10 µm enthält.
    6. [6] Das Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß einem der oben genannten Punkte [1] bis [5], wobei die Schutzschicht ein Schmiermittel enthält.
    7. [7] Das Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß einem der oben genannten Punkte [1] bis [6], wobei zwischen der Basismaterialschicht und der Metallfolienschicht eine gefärbte Schicht angeordnet ist.
    8. [8] Das Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß oben genanntem Punkt [7], wobei die Basismaterialschicht und die gefärbte Schicht über eine leicht adhäsiven Schicht einstückig laminiert sind.
    9. [9] Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtungen, wobei das Verpackungsgehäuse aus einem Formkörper des Verpackungsmaterials für Energiespeichervorrichtungen gemäß einem der oben genannten Punkte [1] bis [8] besteht.
    10. [10] Energiespeichervorrichtung, umfassend:
      • einen Energiespeichervorrichtungshauptkörper; und
      • ein Verpackungsmaterial, das aus dem Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß einem der oben genannten Punkte [1] bis [8] und/oder dem Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtungen gemäß oben genanntem Punkt [9] besteht, wobei der Energiespeichervorrichtungshauptkörper mit dem Verpackungsmaterial verpackt ist.
  • Effekte der Erfindung
  • Die Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [1] ist so gestaltet, dass die Schutzschicht 40 Massen-% oder mehr eines Polyesterharzes enthält, das aus Polyesterpolyol, das ein zahlenmittleren Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 und unabhängig voneinander an mindestens den beiden jeweiligen Enden davon eine Hydroxylgruppe oder eine Carboxylgruppe aufweist, gebildet ist und ein multifunktionales Isocyanat-Härtungsmittel enthält, das mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung enthält. Daher weist das Verpackungsmaterial eine ausgezeichnete Formbarkeit auf und ermöglicht ein gutes Drucken auf der Oberfläche (der Oberfläche der Schutzschicht). Darüber hinaus weist die Oberfläche der Schutzschicht eine ausgezeichnete Lösungsmittelbeständigkeit auf.
  • In der Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [2] liegt das Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 5. Daher kann die Oberfläche des Verpackungsmaterials (der Oberfläche von Schutzschicht) besser bedruckt werden und die Lösungsmittelbeständigkeit der Oberfläche der Schutzschicht kann zusätzlich verbessert werden.
  • In der Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [3] ist die aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung die zuvor genannte spezifische aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung. Dadurch kann die Oberfläche des Verpackungsmaterials (der Oberfläche von Schutzschicht) besser bedruckt werden und die Lösungsmittelbeständigkeit der Oberfläche der Schutzschicht kann zusätzlich verbessert werden.
  • In der Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [4] ist das Polyesterharz, das die Schutzschicht bildet, ein Harz, das aus Polyesterpolyol, einem multifunktionalen Isocyanat-Härtungsmittel und einem drei- oder höherwertigen Alkohol gebildet ist. Aus diesem Grund wird die Vernetzungsdichte des Harzes hoch, was die Lösungsmittelbeständigkeit der Oberfläche des Verpackungsmaterials (der Oberfläche der Schutzschicht) weiter verbessert.
  • In der Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [5] enthält die Schutzschicht feste Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 µm bis 10 µm. Dadurch kann die Formbarkeit des Verpackungsmaterials weiter verbessert werden.
  • In der Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [6] enthält die Schutzschicht ein Schmiermittel. Dadurch kann die Gleitfähigkeit der Oberfläche des Verpackungsmaterials (der Oberfläche der Schutzschicht) verbessert werden, was wiederum die Formbarkeit verbessern kann.
  • In der Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [7] ist eine gefärbte Schicht zwischen der Basismaterialschicht (hitzebeständigen Harzschicht) und der Metallfolienschicht angeordnet. Dadurch kann man die Farbe der gefärbten Schicht durch die Basismaterialschicht (hitzebeständige Harzschicht) hindurchsehen, was das Design des Verpackungsmaterials verbessern kann. Da die gefärbte Schicht bezogen auf die Basismaterialschicht auf der Innenseite angeordnet ist, treten zusätzlich weniger Verkratzungen und Farbtrennungen auf, und daher kann Strapazierfähigkeit gewährleistet werden.
  • Da die Basismaterialschicht und die gefärbte Schicht in der Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [8] einstückig über eine leicht adhäsive Schicht laminiert sind, ist es möglich, ausreichend zu verhindern, dass sich die gefärbte Schicht während des Formens des Verpackungsmaterials von der Basismaterialschicht ablöst.
  • Gemäß der Erfindung unter oben genanntem Punkt [9] ist es möglich, ein Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtungen bereitzustellen, das eine hervorragende Bedruckbarkeit auf der Oberfläche sicherstellen kann, eine ausgezeichnete Lösungsmittelbeständigkeit aufweist und einwandfrei geformt ist.
  • In der Erfindung gemäß oben genanntem Punkt [10] ist es möglich, eine Energiespeichervorrichtung, die mittels des Verpackungsmaterials für Energiespeichervorrichtungen oder eines Verpackungsgehäuses verpackt ist, bereitzustellen, die eine ausgezeichnete Bedruckbarkeit auf der Oberfläche sicherstellen kann, eine ausgezeichnete Lösungsmittelbeständigkeit aufweist und einwandfrei geformt ist.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den beiliegenden Figuren beispielhaft gezeigt und nicht in limitierender Weise.
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines Verpackungsmaterials für Energiespeichervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform einer Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Verpackungsmaterial (planare Form), einen Energiespeichervorrichtungshauptkörper und ein Verpackungsgehäuse (dreidimensional geformten Körper), die die Energiespeichervorrichtung von 2 bilden, in einem Zustand zeigt, bevor sie heißversiegelt werden.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform eines Verpackungsmaterials 1 für Energiespeichervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Das Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen dieser Ausführungsform wird entsprechend als Verpackungsmaterial für Lithiumionen-Sekundärbatteriegehäuse verwendet, ist jedoch nicht ausdrücklich auf eine solche Verwendung beschränkt.
  • Das Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen ist so gestaltet, dass eine Basismaterialschicht (hitzebeständige Harzschicht) 2 einstückig über eine erste Adhäsivschicht (äußere Adhäsivschicht) 5 auf eine Oberfläche (obere Oberfläche) der Metallfolienschicht 4 laminiert ist, eine Versiegelungsschicht (innere Schicht) 3 über eine zweite Adhäsivschicht (innere Adhäsivschicht) 6 einstückig auf die andere Oberfläche (untere Oberfläche) der Metallfolienschicht 4 laminiert ist und eine Schutzschicht 7 einstückig auf die Oberfläche der Basismaterialschicht 2 laminiert ist, die gegenüberliegend der Seite der Metallfolienschicht 4 ist (siehe 1).
  • In dieser Ausführungsform ist eine leicht adhäsive Schicht 8 auf die untere Oberfläche der Basismaterialschicht (hitzebeständigen Harzschicht) 2 laminiert, eine gefärbte Schicht 9 ist auf die untere Oberfläche der leicht adhäsiven Schicht 8 laminiert, und die gefärbte Schicht 9 und die Metallfolienschicht 4 sind über eine erste Adhäsivschicht 5 einstückig miteinander verbunden (siehe 1). Das heißt, dass die gefärbte Schicht 9 zwischen der Metallfolienschicht 4 und der Basismaterialschicht (hitzebeständigen Harzschicht) 2 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist die leicht adhäsive Schicht 8 mittels eines Gravurbeschichtungsverfahrens auf die untere Oberfläche der Basismaterialschicht (hitzebeständigen Harzschicht) 2 laminiert und die gefärbte Schicht 9 ist durch Bedrucken auf die untere Oberfläche der leicht adhäsiven Schicht 8 laminiert.
  • [Schutzschicht]
  • Die vorliegende Erfindung ist so gestaltet, dass die Schutzschicht 7 40 Massen-% oder mehr eines Polyesterharzes, das aus Polyesterpolyol gebildet ist, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 und unabhängig voneinander an mindestens den beiden jeweiligen Enden einer Hauptkette eine Hydroxylgruppe oder eine Carboxylgruppe aufweist, und ein multifunktionales Isocyanat-Härtungsmittel enthält, das mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung enthält. Da eine solche Struktur angenommen wird, weist das Verpackungsmaterial 1 der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Formbarkeit auf, das Bedrucken auf der Oberfläche des Verpackungsmaterials (der Oberfläche der Schutzschicht 7) kann einwandfrei durchgeführt werden und die Schutzschicht 7 weist ebenso eine ausgezeichnete Lösungsmittelbeständigkeit auf.
  • Angesichts einer weiteren Verbesserung der Lösungsmittelbeständigkeit ist es zum Beispiel vorzuziehen, als Polyesterpolyol ein Polyesterpolyol mit einer Hydroxylgruppe oder einer Carboxylgruppe unabhängig voneinander an mindestens den beiden jeweiligen Enden zu verwenden, das durch Mischen von mehrwertigem Alkohol und polybasischer Carbonsäure erhalten wird, so dass eine Kondensationspolymerisationsreaktion durchgeführt wird. Das heißt, es ist bevorzugt, dass das Polyesterpolyol ein Kondensationspolymer aus mehrwertigem Alkohol und polybasischer Carbonsäure ist. Zum Beispiel kann das „Polyesterpolyol mit einer Hydroxylgruppe oder einer Carboxylgruppe unabhängig voneinander an mindestens den beiden jeweiligen Enden davon“ durch Mischen von mehrwertigem Alkohol und polybasischer Carbonsäure, so dass eine Kondensationspolymerisationsreaktion bei 210°C für 20 Stunden ausgelöst wird, erhalten werden. Der mehrwertige Alkohol ist nicht ausdrücklich beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglycol, 1,4-Butylenglycol, Trimethylolpropan, Glycerin, 1,9-Nanoediol, 3-Methyl-1,5-pentandiol und dergleichen. Die polybasische Carbonsäure ist nicht ausdrücklich beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Dicarbonsäuren wie zum Beispiel aliphatische Dicarbonsäuren und aromatische Dicarbonsäuren. Die aliphatische Dicarbonsäure ist nicht ausdrücklich beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Adipinsäure, Bernsteinsäure, Azelainsäure, Suberinsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und dergleichen. Die aromatische Dicarbonsäure ist nicht ausdrücklich beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Trimellitsäure, Pyromellitsäure und dergleichen.
  • Als Polyesterpolyol wird Polyesterpolyol mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn) von 5.000 bis 50.000 verwendet. Wenn das zahlenmittlere Molekulargewicht weniger als 5.000 beträgt, ist die Lösungsmittelbeständigkeit gering, und wenn ein Lösungsmittel an der äußeren Oberfläche des Verpackungsmaterials haftet, wird die Oberfläche der Schutzschicht weiß und trüb. Wenn andererseits das zahlenmittlere Molekulargewicht 50.000 übersteigt, nimmt die Viskosität und die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit zu, was zu Problemen wie Schwierigkeiten beim Beschichten oder einer Verschlechterung der Beschichtungsfähigkeit führt. Im Speziellen beträgt das zahlenmittlere Molekulargewicht des Polyesterpolyols vorzugsweise 8.000 bis 40.000, besonders bevorzugt 10.000 bis 30.000. Die Beschichtungseigenschaft (Auftragungseigenschaft) kann ausreichend verbessert werden, wenn das zahlenmittlere Molekulargewicht des Polyesterpolyols im Bereich von 5.000 bis 45.000 liegt.
  • Das zahlenmittlere Molekulargewicht des Polyesterpolyols ist ein Wert eines mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmten Polystyrol-Äquivalentwertes. Insbesondere wird ein zahlenmittleres Molekulargewicht beispielsweise unter Verwendung von Polystyrol, dessen Molekulargewicht als Standardprobe bekannt ist, bei einer Säulentemperatur von 40°C unter Verwendung von KF805L, KF803L und KF802 (hergestellt von Showa Denko KK) als Säulen, mit Tetrahydrofuran (THF) als Elutionsmittel, bei einer Flussrate von 0,2 ml/min, einem Differential-Refraktionsindex(RI)-Meter als Detektor und einer Probenkonzentration von 0,02 Massen-% gemessen.
  • Die aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung (Härtungsmittel) ist nicht ausdrücklich beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Hexamethylendiisocyanat (HMDI), Tetramethylendiisocyanat, 1,2-Propylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat (IPDI) und dergleichen. Wie oben beschrieben, umfasst die aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung sowohl acyclische, als auch cyclische (alicyclische) Verbindungen. Modifizierte Produkte von aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindungen können ebenso verwendet werden. Modifizierte Produkte der aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindung sind nicht ausdrücklich beschränkt, aber Beispiele davon umfassen modifizierte Produkte von aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindungen, die durch eine Multimerisierungsreaktion einer Isocyanuratbildung, Polymerisation, Carbodiimidbildung und dergleichen erhalten werden. Spezifische Beispiele davon umfassen Dimere, Trimere, Biurete und Allophanate von aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindungen, ein Polyisocyanat mit einem 2,4,6-Oxadiazintrionring, das aus Kohlensäuregas und einem aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindungsmonomer erhalten ist, und dergleichen.
  • Unter diesen ist es bevorzugt als aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung zu verwenden, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Addukt aus Trimethylolpropan und einer aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindung und einem Addukt aus Pentaerythritol und einer aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindung. Es ist besonders bevorzugt, mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung zu verwenden, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Addukt aus Trimethylolpropan und einer aliphatischen Diisocyanatverbindung und einem Addukt aus Pentaerythritol und einer aliphatischen Diisocyanatverbindung.
  • Als Härtungsmittel kann eine aromatische polyfunktionale Isocyanatverbindung zusammen mit der aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindung innerhalb eines Bereichs verwendet werden, in dem die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird. Beispiele für die aromatische polyfunktionale Isocyanatverbindung umfassen Toluoldiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Methylendiphenyldiisocyanat und dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Der Gehaltsanteil an aliphatischer polyfunktionaler Isocyanatverbindung im multifunktionalen Isocyanat-Härtungsmittel wird vorzugsweise auf 30 Massen-% bis 100 Massen-%, bevorzugter auf 50 Massen-% bis 100 Massen-%, und besonders bevorzugt auf 70 Massen-% bis 100 Massen-% festgelegt.
  • Das Polyesterharz, aus dem die Schutzschicht 7 besteht, kann ein Polyesterharz aus „Polyesterpolyol“, „dem multifunktionalen Isocyanat-Härtungsmittel, das die aliphatischen polyfunktionalen Isocyanatverbindung enthält“ und einer „aliphatischen Verbindung mit einer Vielzahl an funktionellen Gruppen, die mit einer Isocyanatgruppe in einem Molekül reagieren können“ sein. Die aliphatische Verbindung umfasst auch Verbindungen, in denen Atome, wie zum Beispiel Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Chlor gebunden sind. Die aliphatische Verbindung umfasst nicht das Polyesterpolyol und die polyfunktionale Isocyanatverbindung. Es ist bevorzugt, eine aliphatische Verbindung mit einem Molekulargewicht zu verwenden, das kleiner ist als das zahlenmittlere Molekulargewicht des Polyesterpolyols. In diesem Fall schreitet die Härtungsreaktion schnell fort und daher kann die Produktivität verbessert werden. Selbst wenn ein Herstellungsverfahren angewendet wird, bei dem nach der Bildung der Schutzschicht bei der Herstellung des Verpackungsmaterials eine Metallfolie und eine Versiegelungsfolie (Versiegelungsschicht) laminiert werden, ist es möglich, hinreichend zu verhindern, dass die Schutzschicht an der Rolle der Verarbeitungsmaschine haftet und diese abgezogen wird (Verunreinigen der Oberfläche der Rolle). Insbesondere beträgt das Molekulargewicht der „aliphatischen Verbindung mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen, die mit einer Isocyanatgruppe in einem Molekül reagieren können“ bevorzugterweise 60 bis 9.500 und liegt besonders bevorzugt in einem Bereich von 100 bis 1.000.
  • In Bezug auf die aliphatische Verbindung ist die funktionelle Gruppe, die mit einer Isocyanatgruppe reagieren kann, nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe und eine Carboxylgruppe. Die „aliphatische Verbindung mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen, die mit einer Isocyanatgruppe in einem Molekül reagieren können“ ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen mehrwertigen Alkohol, aliphatisches Diamin, Dicarbonsäure und dergleichen. Der mehrwertige Alkohol ist ein Alkohol, der zwei oder mehr alkoholische Hydroxylgruppen in einem Molekül aufweist. Der mehrwertige Alkohol ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Trimethylolethan, Trimethylolpropan (TMP), Trimethylolbutan, Pentaerythritol, 1,2,6-Hexantriol, Methylpentandiol, Dimethylbutandiol, Ethylenglycol, Glycerin, Carbitol, Sorbitol und dergleichen. Unter diesen ist bevorzugt drei- oder höherwertiger Alkohol zu verwenden.
  • Der Gehaltsanteil der aliphatischen Verbindung im Polyesterharz ist vorzugsweise 1 Massen-% bis 30 Massen-%. Dabei ist es bevorzugter, dass der Gehaltsanteil 1 Massen-% bis 15 Massen-% beträgt, besonders bevorzugt 3 Massen-% bis 10 Massen-%.
  • Der Gehaltsanteil des Polyesterharzes in der Schutzschicht 7 ist vorzugsweise auf 40 Massen-% bis 99.9 Massen-% festgelegt. Dabei ist der Gehaltsanteil des Polyesterharzes in der Schutzschicht 7 bevorzugter auf 50 Massen-% bis 95 Massen-%, besonders bevorzugt auf 60 Massen-% bis 90 Massen-% festgelegt.
  • Die Schutzschicht 7 ist vorzugsweise so gestaltet, dass diese ferner feste Feinpartikel enthält. Durch das Aufnehmen fester Feinpartikel wird der Oberfläche (der äußeren Oberfläche der Schutzschicht 7) des Verpackungsmaterials 1 für Energiespeichervorrichtungen eine gute Gleitfähigkeit verliehen und zusätzlich kann die Formbarkeit des Verpackungsmaterials 1 für Energiespeichervorrichtungen verbessert werden. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Gleitfähigkeit ist der Glanzwert der Oberfläche (äußeren Oberfläche) der Schutzschicht 7 vorzugsweise auf 30% oder weniger, bevorzugter auf 1% bis 15%, festgelegt. Der Glanzwert ist ein Wert, der durch Messen mit einem von einer BYK Corporation hergestellten Grobmessinstrument „micro-TRI-gloss-s“ bei einem Reflexionswinkel von 60° erhalten wird. Beispiele der festen Feinpartikel, obwohl nicht besonders beschränkt, umfassen Siliciumdioxid-Feinpartikel, Aluminiumoxid-Feinpartikel, Kaolin-Feinpartikel, Calciumoxid-Feinpartikel, Calciumcarbonat-Feinpartikel, Calciumsulfat-Feinpartikel, Bariumsulfat-Feinpartikel, Calciumsilicat-Feinpartikel, Silikonharzkügelchen, Acrylharzkügelchen, Fluorharzkügelchen und dergleichen. Darunter sind Siliciumdioxid-Feinpartikel, Bariumsulfat-Feinpartikel und Acrylharzkügelchen besonders bevorzugt. Als feste Feinpartikel werden Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 µm bis 10 µm bevorzugt verwendet.
  • Der Gehaltsanteil an Feinpartikeln in der Schutzschicht 7 ist vorzugsweise auf 0,1 Massen-% bis 60 Massen-% festgelegt. Wenn der Gehalt 0,1 Massen-% oder mehr ist, kann die Gleitfähigkeit zum Zeitpunkt der Formgebung verbessert werden. Zugleich kann die Tauglichkeit für den Beschichtungsprozess zum Zeitpunkt der Bildung der Schutzschicht verbessert werden und eine ausreichende Formbeständigkeit der Schutzschicht kann sichergestellt werden, wenn er 60 Massen-% oder weniger beträgt. Insbesondere ist der Gehaltsanteil der festen Feinpartikel in der Schutzschicht 7 bevorzugter auf 5 Massen-% bis 45 Massen-%, besonders bevorzugt auf 10 Massen-% bis 30 Massen-% festgelegt.
  • Die Schutzschicht 7 weist vorzugsweise eine Konfiguration auf, die ein Schmiermittel enthält. Durch das Einbringen eines Schmiermittels kann eine gute Gleitfähigkeit gegeben und die Formbarkeit des Verpackungsmaterials 1 für Energiespeichervorrichtungen weiter verbessert werden. Das Schmiermittel ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Fettsäureamid, Silikon, Wachs (Polyethylenwachs, fluorhaltiges Polyethylenwachs, etc.) und dergleichen.
  • Die Schutzschicht 7 kann Additive enthalten. Das Additiv ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen einen Reaktionsbeschleuniger und dergleichen. Dieser Reaktionspromoter dient dazu, die Reaktion zwischen dem Polyesterpolyol und der polyfunktionalen Isocyanatverbindung effizient voranzutreiben. Der Reaktionsbeschleuniger ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndimaleat, tertiäre Amine (Tributylamin, Triethanolamin, etc.) und dergleichen.
  • Die Dicke (Dicke nach dem Trocknen) der Schutzschicht 7 wird vorzugsweise auf 1 µm bis 10 µm eingestellt. Zum Einstellen der Dicke der Schutzschicht 7 in einem solch dünnen Bereich ist es bevorzugt, dass die Schutzschicht 7 mit einer Beschichtungsfolie (einer Beschichtungsfolie, die durch Beschichten gebildet wird) gebildet wird.
  • [Basismaterialschicht (hitzebeständige Harzschicht)]
  • Die Basismaterialschicht (hitzebeständige Harzschicht) 2 ist ein Element, das hauptsächlich eine Rolle spielt, um eine gute Formbarkeit als Verpackungsmaterial sicherzustellen. Das heißt, es spielt eine Rolle, um ein Brechen aufgrund von Einschnüren der Metallfolie zum Zeitpunkt des Formens zu verhindern. Als hitzebeständiges Harz, das die Basismaterialschicht 2 bildet, wird ein hitzebeständiges Harz verwendet, das bei der Heißversiegelungstemperatur nicht schmilzt, wenn das Verpackungsmaterial 1 heißversiegelt wird. Als hitzebeständiges Harz ist es bevorzugt, ein hitzebeständiges Harz mit einem Schmelzpunkt, der 10°C oder mehr höher ist als der Schmelzpunkt des thermoplastischen Harzes, das die Versiegelungsschicht 3 bildet, zu verwenden, und es ist besonders bevorzugt, ein hitzebeständiges Harz zu verwenden, das einen Schmelzpunkt aufweist, der 20°C oder mehr höher ist als der Schmelzpunkt des thermoplastischen Harzes.
  • Die Basismaterialschicht (hitzebeständige Harzschicht) 2 besteht vorzugsweise aus einer hitzebeständigen Harzstreckfolie mit einem Heißwasserschrumpfungsanteil von 2% bis 20%. Wenn der Heißwasserschrumpfungsanteil 2% oder mehr beträgt, kann das Ablösen der gefärbten Schicht 9 von der hitzebeständigen Harzschicht 2 zum Zeitpunkt der Verwendung unter etwas rauen Bedingungen, wie hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, ausreichend verhindert werden. Wenn der Heißwasserschrumpfungsanteil ferner 20% oder weniger beträgt, ist es möglich, ausreichend zu verhindern, dass sich die gefärbte Schicht 9 des Verpackungsmaterials 1 von der hitzebeständigen Harzschicht 2 ablöst, wenn diese zum Beispiel durch Tiefziehen oder Streckformen geformt wird. Insbesondere ist es vorzuziehen, eine hitzebeständige Harzstreckfolie zu verwenden, die einen Heißwasserschrumpfungsanteil von 2,5% bis 10% als hitzebeständige Harzstreckfolie aufweist. Darüber hinaus ist es vorzuziehen, eine hitzebeständige Harzstreckfolie mit einem Heißwasserschrumpfungsanteil von 3,0% bis 6,0% zu verwenden, und es ist besonders bevorzugt eine hitzebeständige Harzstreckfolie mit einem Heißwasserschrumpfungsanteil von 3,5% bis 5,0% zu verwenden.
  • Der „Heißwasserschrumpfungsanteil“ ist eine Dimensionsänderungsrate eines Teststücks (10 cm x 10 cm) einer hitzebeständigen Harzstreckfolie 2 in der Dehnungsrichtung vor und nach dem Eintauchen des Teststücks für 30 Minuten in 95°C heißes Wasser und kann durch die folgende Gleichung erhalten werden.
  • Heißwasserschrumpfungsanteil (%)= {(X-Y)/X} x 100
    • X: Dimension in der Dehnungsrichtung vor der Tauchbehandlung
    • Y: Dimension in der Dehnungsrichtung nach der Tauchbehandlung
  • Der Heißwasserschrumpfungsanteil ist im Falle der Verwendung einer biaxial gestreckten Folie ein Durchschnittswert der Dimensionsänderungsrate in den zwei Dehnungsrichtungen.
  • Der Heißwasserschrumpfungsanteil der hitzebeständigen Polyamid-Harzstreckfolie kann beispielsweise durch Einstellen der Thermofixiertemperatur während des Streckens gesteuert werden. Die hitzebeständige Harzstreckfolie 2 ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen eine gestreckte Polyamidfolie, wie zum Beispiel eine gestreckte Nylonfolie, eine gestreckte Polyesterfolie und dergleichen. Darunter ist es besonders bevorzugt eine biaxial gestreckte Polyamidfolie, wie zum Beispiel eine biaxial gestreckte Nylonfolie, eine biaxial gestreckte Polybutylenterephthalat(PBT)-Folie, eine biaxial gestreckte Polyethylenterephthalat(PET)-Folie oder eine biaxial gestreckte Polyethylennaphthalat(PEN)-Folie als hitzebeständige Harz-Streckfolie 2 zu verwenden. Es ist ebenso bevorzugt, dass als hitzebeständige Harzstreckfolie 2 eine hitzebeständige biaxial gestreckte Harzfolie verwendet wird, die durch ein simultanes biaxiales Streckverfahren gestreckt wurde. Ferner ist es vorzuziehen, eine hitzebeständige biaxial gestreckte Harzfolie zu verwenden, bei dem ein Verhältnis (MD/TD) des „Heißwasserschrumpfungsanteils in der M-Richtung“ zum „Heißwasserschrumpfungsanteil in der T-Richtung“ innerhalb des Bereichs von 0,9 bis 1,1 liegt. Wenn eine Konfiguration angenommen wird, in der das Verhältnis (MD/TD) im Bereich von 0,9 bis 1,1 liegt, kann ein Verpackungsmaterial 1 mit besonders guter Formbarkeit erhalten werden. Es ist zu beachten, dass „M-Richtung“ „Maschinenflussrichtung“ und „T-Richtung“ „Richtung orthogonal zur M-Richtung“ bedeutet. Die Nylonfolie ist nicht besonders beschränkt, sie wird jedoch mittels einer Nylon-6-Folie, einer Nylon-6,6-Folie, einer MXD-Nylonfolie und dergleichen veranschaulicht. Die hitzebeständige Harzstreckfolien-Schicht 2 kann aus einer einzelnen Schicht (einer einfach gestreckten Folie) oder aus mehreren Schichten bestehen (z.B. einer gestreckten PET-Folie/einer gestreckten Nylonfolie), die beispielsweise aus einer gestreckten Polyesterfolie/einer gestreckten Polyamidfolie besteht.
  • Unter diesen wird eine biaxial gestreckte Polyamidfolie mit einem Schrumpfungsanteil von 2 bis 20%, eine biaxial gestreckte Polyethylennaphthalat(PEN)-Folie mit einem Schrumpfungsanteil von 2 bis 20% oder eine biaxial gestreckte Polyethylenterephthalat(PET)-Folie mit einem Schrumpfungsanteil von 2 bis 20% als hitzebeständige Harzstreckfolien-Schicht 2 bevorzugt verwendet. In diesem Fall kann es besser verhindert werden, dass sich die gefärbte Schicht 9 von der hitzebeständigen Harzschicht 2, beispielsweise während des Formens, des Versiegelns oder der Verwendung unter etwas rauen Bedingungen, wie hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, und dergleichen, ablöst.
  • Die Dicke der Basismaterialschicht (hitzebeständigen Harzschicht) 2 beträgt bevorzugt 12 µm bis 50 µm. Wenn eine Polyesterfolie verwendet wird, ist es bevorzugt, dass die Dicke 12 µm bis 50 µm beträgt, und wenn eine Nylonfolie verwendet wird, beträgt die Dicke vorzugsweise 15 µm bis 50 µm. Durch Festlegen der Dicke auf einen Wert, der gleich oder größer als der oben erwähnte bevorzugte untere Grenzwert ist, ist es möglich, eine ausreichende Festigkeit des Verpackungsmaterials sicherzustellen. Durch Festlegen der Dicke auf einen Wert, der gleich oder kleiner als die oben erwähnte bevorzugte obere Grenze ist, ist es möglich, die Spannung zum Zeitpunkt des Formens wie Streckziehen und Ziehen zu reduzieren, wodurch die Formbarkeit verbessert wird.
  • [Leicht adhäsive Schicht]
  • Eine leicht adhäsive Schicht 8 kann auf die innere Oberfläche (die Oberfläche auf der Seite der Metallfolienschicht 4) der Basismaterialschicht (hitzebeständigen Harzschicht) 2 laminiert sein. Durch Beschichten der Oberfläche der hitzebeständigen Harzschicht 2, die ursprünglich eine geringe Adhäsion aufweist, mit einem polaren Harz oder dergleichen, kann die Adhäsion und das Haftvermögen an der gefärbten Schicht 9 ferner durch Bilden eines Laminats aus der leicht adhäsiven Schicht, die ausgezeichnete Klebrigkeit und Haftfähigkeit aufweist, verbessert werden. Es ist bevorzugt, dass die innere Oberfläche der hitzebeständigen Harzschicht 2 (die Oberfläche, auf der die leicht adhäsive Schicht 8 laminiert ist) vor dem Laminieren der leicht adhäsiven Schicht 8 einer Corona-Behandlung oder dergleichen unterzogen wird, so dass die Benetzbarkeit verbessert wird.
  • Das Verfahren zur Bildung der leicht adhäsiven Schicht 8 ist nicht ausdrücklich beschränkt, jedoch kann die leicht adhäsive Schicht 8 zum Beispiel durch Auftragen einer wässrigen Emulsion aus einer oder zwei Arten von Harzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Epoxidharz, einem Urethanharz, einem Acrylsäureesterharz, einem Methacrylsäureesterharz, einem Polyesterharz und einem Polyethyleniminharz, auf der Oberfläche einer Basismaterialschicht (hitzebeständigen Harzschicht) 2 und Trocknen der Emulsion gebildet werden. Das Beschichtungsverfahren ist nicht ausdrücklich beschränkt, aber Beispiele davon umfassen ein Sprühbeschichtungsverfahren, ein Gravurwalzenbeschichtungsverfahren, ein Umkehrwalzenbeschichtungsverfahren, ein Randbeschichtungsverfahren und dergleichen.
  • Die leicht adhäsive Schicht 8 ist vorzugsweise so gestaltet, dass sie ein oder mehrere Harze enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus einem Epoxidharz, einem Urethanharz, einem Acrylsäureesterharz, einem Methacrylsäureesterharz, einem Polyesterharz und einem Polyethyleniminharz. Durch Annehmen einer derartigen Konfiguration ist es möglich, die Adhäsionskraft zwischen der hitzebeständigen Harzschicht 2 und der gefärbten Schicht 9 weiter zu verbessern. Wenn das Verpackungsmaterial ferner einer Formgebung wie zum Beispiel Tiefziehen, Streckformen oder dergleichen unterzogen wird, ist es möglich, ausreichend zu verhindern, dass sich die gefärbte Schicht 9 von der hitzebeständigen Harzschicht 2 löst, wenn das Verpackungsmaterial zur Versiegelung versiegelt wird. Es ist ebenso möglich, ausreichend zu verhindern, dass sich die gefärbte Schicht 9 von der hitzebeständigen Harzschicht 2 ablöst, selbst wenn das Verpackungsmaterial 1 unter etwas rauen Bedingungen, wie etwa einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit, verwendet wird.
  • Dabei ist die leicht adhäsive Schicht 8 besonders bevorzugt so gestaltet, dass sie ein Urethanharz und ein Epoxidharz enthält oder ein (Meth)acrylatharz und ein Epoxidharz enthält. In diesem Fall kann die Adhäsionskraft zwischen der hitzebeständigen Harzschicht 2 und der gefärbten Schicht 9 weiter verbessert werden.
  • Wenn die erste Konfiguration angenommen wird, liegt das Massenverhältnis von Urethanharz/Epoxidharz, das in der leicht adhäsiven Schicht 8 enthalten ist, vorzugsweise im Bereich von 98/2 bis 40/60, wobei in diesem Fall die Adhäsion zwischen der hitzebeständigen Harzschicht 2 und der gefärbten Schicht 9 weiter verbessert werden kann. Wenn der Gehaltsanteil des Urethanharzes größer als das Massengehaltsverhältnis des Urethanharzes/Epoxidharzes (98/2) ist, wird der Vernetzungsgrad unzureichend. Infolgedessen wird es schwierig, eine ausreichende Lösungsmittelbeständigkeit und Adhäsionskraft zu erhalten, was nicht bevorzugt ist. Wenn andererseits der Gehaltsanteil des Urethanharzes kleiner als der Gehaltsanteil des Urethanharz/Epoxidharzes (40/60) ist, dauert es zu lange bis die Vernetzung vervollständigt ist, was nicht bevorzugt ist. Insbesondere liegt das Massengehaltsverhältnis von Urethanharz/Epoxidharz in der leicht adhäsiven Schicht 8 bevorzugter im Bereich von 90/10 bis 50/50.
  • Falls ferner die letztgenannte Konfiguration verwendet wird, liegt das Massengehaltsverhältnis des (Meth)acrylsäureesterharzes/Epoxidharzes in der leicht adhäsiven Schicht 8 vorzugsweise im Bereich von 98/2 bis 40/60. In diesem Fall kann die Adhäsionskraft zwischen der hitzebeständigen Harzschicht 2 und der gefärbten Schicht 9 weiter verbessert werden. Wenn der Gehaltsanteil des (Meth)acrylsäureesterharzes größer als der Massengehaltsanteil (98/2) des (Meth)acrylsäureesterharzes /Epoxidharzes ist, wird der Vernetzungsgrad unzureichend. Dadurch werden die Lösungsmittelbeständigkeit und die Adhäsionskraft unzureichend, was nicht bevorzugt ist. Wenn andererseits der Gehaltsanteil des (Meth)acrylsäureesterharzes kleiner als das Massenverhältnis (40/60) des (Meth)acrylsäureesterharzes/Epoxidharzes ist, dauert es zu lange bis die Vernetzung vollständig ist, was nicht bevorzugt ist. Insbesondere liegt das Massengehaltsverhältnis des (Meth)acrylsäureesterharzes/Epoxidharzes in der leicht adhäsiven Schicht 8 bevorzugter im Bereich von 90/10 bis 50/50.
  • Ein Tensid, wie z.B. Glycole und Ethylenoxidaddukte von Glycol, kann zur wässrigen Harzemulsion (Harz-wässrige Emulsion) zur Bildung der leicht adhäsiven Schicht 8 zugegeben werden. In diesem Fall kann eine ausreichende Entschäumungswirkung in der wässrigen Harzemulsion erzielt werden, so dass die leicht adhäsive Schicht 8 mit ausgezeichneter Oberflächenglätte gebildet werden kann. Es ist bevorzugt, dass 0,01 Massen-% bis 2,0 Massen-% des Tensids in der wässrigen Harzemulsion enthalten sind.
  • Die wässrige Harzemulsion (Harz-wässrige Emulsion) zur Bildung der leicht adhäsiven Schicht 8 enthält vorzugsweise anorganische Feinpartikel, wie zum Beispiel Siliciumdioxid und kolloidales Siliciumdioxid. In diesem Fall kann ein Antiblockiereffekt erreicht werden. Die anorganischen Feinpartikel werden vorzugsweise in einer Menge von 0,1 Gewichtsteilen bis 10 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Harzgehaltes zugegeben.
  • Die Formungsmenge der leicht adhäsiven Schicht 8 (Feststoffgehalt nach dem Trocknen) liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 g/m2 bis 0,5 g/m2. Wenn sie 0,01 g/m2 oder mehr beträgt, können die hitzbeständige Harzstreckfolien-Schicht 2 und die gefärbte Tintenschicht 9 ausreichend anhaften, und wenn sie 0,5 g/m2 oder weniger beträgt, können Kosten reduziert werden, was wirtschaftlich ist.
  • Der Gehaltsanteil des Harzes in der leicht adhäsiven Schicht (nach dem Trocknen) 8 beträgt vorzugsweise 88 Massen-% bis 99,9 Massen-%.
  • [Gefärbte Schicht]
  • Die gefärbte Schicht 9 kann so gestaltet sein, dass sie zwischen der Basismaterialschicht 2 und der Metallfolienschicht 4 angeordnet ist. Durch Annehmen einer derartigen Konfiguration ist es möglich, der äußeren Oberflächenseite des Verpackungsmaterials 1 Farbe (einschließlich achromatischer Farbe) und Design zu verleihen.
  • Die gefärbte Schicht 9 ist nicht ausdrücklich beschränkt, aber Beispiele davon umfassen eine schwarze Tintenschicht, eine weiße Tintenschicht, eine graue Tintenschicht, eine rote Tintenschicht, eine blaue Tintenschicht, eine grüne Tintenschicht, eine gelbe Tintenschicht und dergleichen.
  • Im Folgenden wird die schwarze Tintenschicht 9 beschrieben. Die schwarze Tintenschicht 9 besteht üblicherweise aus einer Zusammensetzung, die Ruß enthält.
  • Es ist besonders bevorzugt so konfiguriert, dass die schwarze Tintenschicht Ruß, Diamin, Polyol und ein Härtungsmittel enthält, aber sie ist nicht im Speziellen auf eine solche Konfiguration beschränkt.
  • In der schwarzen Tintenschicht (Tintenschicht nach dem Trocknen) 9, ist es bevorzugt, dass der Gehaltsanteil an Ruß 15 Massen-% bis 60 Massen-% beträgt, und dass der Gesamtgehalt an Diamin, Polyol und Härtungsmittel 40 Massen-% bis 85 Massen-% beträgt. Es ist besonders bevorzugt, dass der Gehaltsanteil an Ruß 20 Massen-% bis 50 Massen-% beträgt.
  • Wenn der Gehaltsanteil an Ruß weniger als 15 Massen-% beträgt, verbleibt aufgrund der Metallfolienschicht 4 ein metallisches Glanzgefühl, so dass das Schweregefühl beeinträchtigt wird und teilweise eine Farbungleichmäßigkeit beim Formen auftritt, was nicht bevorzugt ist. Wenn andererseits der Gehaltsanteil an Ruß 60 Massen-% übersteigt, wird die schwarze Tintenschicht 9 hart und spröde, so dass die Adhäsion an der Metallfolienschicht 4 verringert wird. Dadurch kann zum Zeitpunkt des Formens ein Ablösen zwischen der Metallfolienschicht 4 und der schwarzen Tintenschicht 9 auftreten, was nicht bevorzugt ist. Es ist bevorzugt, dass die schwarze Tintenschicht 9 2 Gewichtsteile bis 20 Gewichtsteile des Härtungsmittels pro 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge an Ruß, Diamin und Polyol enthält. Wenn das Härtungsmittel weniger als 2 Gewichtsteile beträgt, ist ein Ablösen zwischen der Metallfolienschicht 4 und der schwarzen Tintenschicht 9 wahrscheinlich. Wenn das Härtungsmittel mehr als 20 Gewichtsteile beträgt, tritt beim Abrollen (Ausrollen) des gerollten Verpackungsmaterials 1 eine Blockade auf, die voraussichtlich Probleme verursacht, wie zum Beispiel das Auftreten von Transfer und Adhäsion auf der äußeren Oberfläche der hitzebeständigen Harzschicht 2 und der Versiegelungsschicht (thermoplastische Harzschicht) 3, was nicht bevorzugt ist.
  • Ruß mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,2 µm bis 5 µm wird bevorzugt verwendet.
  • Das Diamin ist nicht besonders limitert, aber Beispiele davon umfassen Ethylendiamin, Dimerdiamin, 2-Hydroxyethylethylendiamin, Dicyclohexylmethandiamin, 2-Hydroxyethylpropylendiamin und dergleichen. Darunter ist es bevorzugt, ein oder zwei oder mehr Diamine als Diamin zu verwenden, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylendiamin, Dimerdiamin, 2-Hydroxyethylethylendiamin, 2-Hydroxyethylpropylendiamin und Dicyclohexylmethandiamin.
  • Das Diamin weist eine höhere Reaktionsrate mit dem Härtungsmittel (Isocyanat und dergleichen) auf als das Poylol und ermöglicht das Härten in kurzer Zeit. Das heißt, das Diamin reagiert mit dem Härtungsmittel zusammen mit dem Polyol, so dass das Vernetzungshärten der Tintenzusammensetzung gefördert wird.
  • Das Polyol ist nicht besonders beschränkt, aber es ist bevorzugt, ein oder zwei oder mehr Polyole als Polyol zu verwenden, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Polyurethanbasiertem Polyol, Polyester-basiertem Poylol und Polyetherbasiertem Polyol.
  • Das zahlenmittlere Molekulargewicht des Polyols liegt bevorzugt im Bereich von 1.000 bis 8.000. Wenn es 1.000 oder mehr beträgt, ist es möglich die Adhäsionskraft nach dem Härten zu erhöhen, und wenn es 8.000 oder weniger beträgt, kann die Reaktionsrate mit dem Härtungsmittel erhöht werden.
  • Das Härtungsmittel ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Isocyanatverbindungen und dergleichen. Als Isocyanatverbindungen können zum Beispiel verschiedene Isocyanatverbindungen des aromatischen Typs, des aliphatischen Typs und des alicyclischen Typs verwendet werden. Spezifische Beispiele davon umfassen Toluoldiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (HMDI), Isophorondiisocyanat und dergleichen.
  • Die gefärbte Tintenschicht (ausschließlich der schwarzen Tintenschicht) 9 wird im Folgenden beschrieben. Es ist vorzugswiese so gestaltet, dass die gefärbte Tintenschicht (ausschließlich der schwarzen Tintenschicht) 9 aus einer gehärteten Folie einer Tintenzusammensetzung besteht, umfassend:
    • ein Polyester-Urethanharz-Bindemittel vom Zweikomponenten-Härtungstyp, das aus einem Polyesterharz als Hauptmittel besteht;
    • und eine polyfunktionale Isocyanatverbindung als Härtungsmittel und ein Farbpigment, das ein anorganisches Pigment enthält.
  • Als Farbpigment kann eine Zusammensetzung verwendet werden, die mindestens ein anorganisches Pigment enthält. Als Farbpigment können zusätzlich zum anorganischen Pigment beispielsweise ein Azopigment, ein Phthalocyaninpigment, ein kondensiertes polycyclisches Pigment und dergleichen genannt werden. Zusätzlich ist das anorganische Pigment nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Ruß, Calciumcarbonat, Titanoxid, Zinkoxid, Eisenoxid, Aluminiumpulver und dergleichen. Als anorganisches Pigment wird vorzugsweise eines mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 µm bis 5 µm verwendet, wobei eines mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,5 µm bis 2,5 µm besonders bevorzugt verwendet wird. Wenn das Farbpigment dispergiert wird, ist es bevorzugt, das Farbpigment unter Verwendung einer Pigmentdispergiermaschine zu dispergieren. Zum Dispergieren des Farbpigments kann auch ein Pigmentdispersionsmittel, wie zum Beispiel ein Tensid, verwendet werden.
  • Es ist vorzugsweise so gestaltet, dass 50 Massen-% oder mehr des Farbpigments aus dem anorganischen Pigment bestehen. In diesem Fall wird eine ausreichende Deckkraft zum Verbergen der Metallfolienschicht 4 erlangt, was wiederum eine gefärbte Tintenschicht 9 mit einem spezifischen Farbton erzeugen kann, die in der Lage ist, ein Schweregefühl und ein Gefühl von Luxus zu vermitteln. Im Speziellen ist es besonders bevorzugt so gestaltet, dass 60 Massen-% oder mehr des Farbpigments aus dem anorganischen Pigment bestehen.
  • Die Dicke (nach dem Trocknen) der gefärbten Schicht 9 beträgt bevorzugt 1 µm bis 4 µm. Wenn sie 1 µm oder mehr beträgt, bleibt keine Transparenz im Farbton der gefärbten Schicht 9 und die Farbe und der Glanz der Metallfolienschicht können ausreichend verdeckt werden. Wenn sie 4 µm oder weniger beträgt, ist es zudem möglich, ausreichend zu verhindern, dass die gefärbte Schicht 9 während des Formens teilweise gebrochen wird.
  • Die gefärbte Schicht 9 ist nicht besonders beschränkt, aber kann zum Beispiel durch Drucken (Auftragen)
    1. 1) einer Tintenzusammensetzung, die Ruß, Diamin, Polyol, ein Härtungsmittel und ein organisches Lösungsmittel enthält, oder
    2. 2) einer Tintenzusammensetzung, die ein Polyesterurethanharzbindemittel vom Zweikomponenten-Härtungstyp enthält, bestehend aus einem Polyesterharz als Hauptmittel und einer polyfunktionalen Isocyanatverbindung als Härtungsmittel, und einem Farbpigment, das ein anorganisches Pigment enthält, auf der Oberfläche der leicht adhäsiven Schicht 8 auf der unteren Oberfläche der hitzebeständigen Harzschicht 2 mittels eines Gravurdruckverfahrens oder dergleichen gebildet werden. Das organische Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Toluol und dergleichen.
  • Das Verfahren zur Bildung der gefärbten Schicht 9 ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen ein Gravurdruckverfahren, ein Umkehrwalzenbeschichtungsverfahren, ein Randbeschichtungsverfahren und dergleichen.
  • [Versiegelungsschicht (innere Schicht)]
  • Die Versiegelungsschicht (innere Schicht) 3 ist aus einer thermoplastischen Harzschicht gebildet. Die Versiegelungsschicht (innere Schicht) 3 hat die Funktion, dem Verpackungsmaterial eine hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber einem hochkorrosiven Elektrolyten, der in Lithiumionen-Sekundärbatterien und dergleichen verwendet wird, und zudem eine Heißversiegelungseigenschaft zu verleihen.
  • Die thermoplastische Harzschicht 3 ist nicht besonders beschränkt, aber eine nicht-gestreckte Folienschicht aus thermoplastischem Harz ist bevorzugt. Die nicht-gestreckte Folienschicht aus thermoplastischem Harz 3 ist nicht besonders beschränkt, aber es ist bevorzugt so gestaltet, dass eine nicht-gestreckte Folie aus mindestens einer Art thermoplastischem Harz hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, einem Olefin-basierten Copolymer, einem Säure-modifizierten Produkt daraus und einem Ionomer. Dabei ist es unter dem Gesichtspunkt, dass eine ausreichende Isolierung während der Heißversiegelung sichergestellt werden kann, bevorzugter, dass die thermoplastische Harzschicht 3 aus einer Dreischichtstruktur besteht, in der eine Random-Copolymerschicht, die eine andere Copolymerisationskomponente als Propylen und Propylen enthält, auf beide Oberflächen einer Zwischenschicht laminiert ist, die ein Elastomer-modifiziertes Harz auf Olefin-Basis enthält.
  • Das Elastomer-modifizierte Harz auf Olefin-Basis (Polypropylen-Blockcopolymer), das die Zwischenschicht bildet, besteht bevorzugt aus einem Elastomer-modifizierten Homopolypropylene und/oder einem Elastomer-modifizierten Random-Copolymer. Das Elastomer-modifizierte Random-Copolymer ist ein Elastomer-modifizierter Hauptteil aus einem Random-Copolymer, das „Polypropylen“ und „andere Copolymerisationskomponenten außer Propylen“ als „Copolymerisationskomponenten“ enthält. Die „andere Copolymerisationskomponente außer Propylen“ ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Olefinkomponenten, wie Ethylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Penten, 4-Methyl-l-penten, Butadien und dergleichen. Das Elastomer ist nicht besonders beschränkt, aber es wird bevorzugt ein Olefinbasiertes thermoplastisches Elastomer verwendet. Das Olefinbasierte thermoplastische Elastomer ist nicht besonders beschränkt, wird jedoch beispielhaft durch einen EPR (Ethylen-Propylen-Kautschuk), ein Propylen-Buten-Elastomer, ein Propylen-Buten-Ethylen-Elastomer, einen EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), etc. veranschaulicht. Dabei wird ein EPR (Ethylen-Propylen-Kautschuk) bevorzugt verwendet. In Bezug auf das Elastomer-modifizierte Harz auf Olefinbasis kann die Art der „Elastomermodifikation“ eine Modifikation sein, bei der ein Elastomer pfropfpolymerisiert ist, eine Modifikation, bei der ein Elastomer zu einem Harz auf Olefinbasis (Homopolypropylen und/oder das zuvor genannte Random-Copoylmer) gegeben wird, oder andere modifizierte Ausführungsformen.
  • Das Random-Copolymer (Schicht) ist ein Random-Copolymer, das „Propylen“ und „andere Copolymerisationskomponenten außer Propylen“ als Copolymerisationskomponenten enthält. Bezüglich des Random-Copolymers, sind die „anderen Copolymerisationskomponenten außer Propylen“ nicht besonders beschränkt, aber sie sind beispielhaft zusätzlich zu Olefin-Komponenten, wie zum Beispiel Ethylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Penten und 4-Methyl-1-penten durch Butadien, etc., veranschaulicht.
  • Die Dicke der thermoplastischen Harzschicht 3 ist bevorzugt auf 20 µm bis 80 µm festgelegt. Durch Festlegen der Dicke auf 20 µm oder mehr, ist es möglich, die Bildung von Poren zu verhindern, und durch Festlegen auf 80 µm oder weniger, kann die Menge an verwendetem Harz reduziert werden und somit können Kosten gespart werden. Es ist besonders bevorzugt, dass die Dicke der thermoplastischen Harzschicht 3 auf 30 µm bis 50 µm festgelegt wird. Die thermoplastische Harzschicht 3 kann eine Einzelschicht sein oder aus mehrere Schichten bestehen.
  • [Metallfolienschicht]
  • Die Metallfolienschicht 4 hat die Funktion, eine Gasbarriereneigenschaft zu verleihen, die das Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit in das Verpackungsmaterial 1 verhindert. Die Metallfolienschicht 4 ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen eine Aluminiumfolie, eine Kupferfolie, eine Nickelfolie, eine Edelstahlfolie und dergleichen, wobei üblicherweise eine Aluminiumfolie verwendet wird. Als Aluminiumfolie sind A8079H-O und A8021H-O, die in JIS H4160-2006 definiert sind, bevorzugt. Die Dicke der Metallfolienschicht 4 beträgt bevorzugt 20 µm bis 100 µm. Durch Festlegen der Dicke auf 20 µm oder mehr, ist es möglich bei der Herstellung einer Metallfolie die Bildung von Poren zum Zeitpunkt des Walzens zu verhindern, und durch Festlegen der Dicke auf 100 µm oder weniger, ist es möglich die Spannung zum Zeitpunkt des Streckformens, Ziehens usw. zu reduzieren, wodurch die Formbarkeit verbessert wird.
  • Es ist bevorzugt, dass die Metallfolienschicht 4 mindestens auf der inneren Oberfläche 4a (der Oberfläche auf der Seite der inneren Adhäsivschicht 6) einer chemischen Umwandlungsbehandlung unterzogen wird. Durch eine solche chemische Umwandlungsbehandlung, kann eine Korrosion der Oberfläche der Metallfolie aufgrund von Inhalt (Elektrolyt von Batterien, Nahrungsmitteln, Arzneimitteln und Medikamenten usw.) ausreichend verhindert werden. Zum Beispiel wird durch Durchführen der folgenden Behandlung eine chemische Umwandlungsbehandlung der Metallfolie durchgeführt. Es wird zum Beispiel auf der Oberfläche einer Metallfolie, die einer Entfettungsbehandlung unterzogen wurde, eine chemische Umwandlungsbehandlung durchgeführt, indem eines aus Folgendem angewendet wird:
    1. 1) eine wässrige Lösung, bestehend aus einer Mischung aus Phosphorsäure, Chromsäure und Fluoridmetallsalz;
    2. 2) eine wässrige Lösung, bestehend aus einer Mischung aus Phosphorsäure, Chromsäure, Fluoridmetallsalz und Fluorid-Nichtmetallsalz; und
    3. 3) eine wässrige Lösung, bestehend aus einer Mischung aus einem Acrylharz und/oder einem Phenolharz, Phosphorsäure, Chromsäure und einem Fluoridmetallsalz, und dann getrocknet wird.
  • [Außenseitige Adhäsivschicht (erste Adhäsivschicht)]
  • Die äußere Adhäsivschicht 5 ist nicht besonders beschränkt, kann aber zum Beispiel durch eine Adhäsivschicht, die mittels eines Adhäsionsmittels vom Zweikomponenten-Härtungstyp geformt ist, veranschaulicht werden. Das Adhäsionsmittel vom Zweikomponenten-Härtungstyp ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen ein Urethan-basiertes Adhäsionsmittel vom Zweikomponenten-Härtungstyp, ein Polyester-Urethan-basiertes Adhäsionsmittel vom Zweikomponenten-Härtungstyp und dergleichen. Das Urethan-basierte Adhäsionsmittel vom Zweikomponenten-Härtungstyp ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen ein Urethan-basiertes Adhäsionsmittel vom Zweikomponenten-Härtungstyp, das eine Polyolkomponente und eine Isocyanatkomponente enthält. Geeigneterweise wird dieses Urethan-basiertes Adhäsionsmittel vom Zweikomponenten-Härtungstyp insbesondere zum Zeitpunkt des Verbindens mittels eines Trockenlaminierungsverfahrens verwendet. Die Polyolkomponente ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Polyesterpolyol, Polyetherpolyol und dergleichen. Die Isocyanatkomponente ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Diisocyanate, wie zum Beispiel Toluoldiisocyanat (TDI), Hexamethylendiisocyanat (HMDI) und Methylen-bis(4,1-phenylen)diisocyanat (MDI). Die Dicke der äußeren Adhäsivschicht 5 ist bevorzugt auf 2 µm bis 5 µm festgelegt, besonders bevorzugt auf 3 µm bis 4 µm. Zur äußeren Adhäsivschicht 5 kann ein anorganisches oder organisches Antiblockiermittel oder ein Amid-basiertes Gleitadditiv hinzugefügt werden.
  • Die äußere Adhäsivschicht 5 wird beispielsweise durch Auftragen eines Adhäsionsmittel, wie zum Beispiel eines Adhäsionsmittels des Zweikomponenten-Härtungstyp, mittels eines Gravurbeschichtungsverfahrens, etc., auf der „oberen Oberfläche der Metallfolienschicht 4“ und/oder der unteren Oberfläche der gefärbten Schicht 9, die über die leicht adhäsive Schicht 8 auf die untere Oberfläche der hitzebeständigen Harzschicht 2 laminiert ist, gebildet. Das Verfahren zur Bildung der äußeren Adhäsivschicht ist lediglich ein Beispiel und ist nicht besonders auf dieses Verfahren beschränkt.
  • [Innenseitige Adhäsivschicht (Zweite Adhäsivschicht)]
  • Für die innere Adhäsivschicht 6, die die Metallfolienschicht 4 und die Versiegelungsschicht 3 verbindet, ist es bevorzugt, ein Adhäsionsharz mit guter Adhäsion zur Metallfolienschicht 4, als auch der Versiegelungsschicht 3 zu verwenden, so dass eine Verschlechterung der Laminierungsfestigkeit im Laufe der Zeit aufgrund des Einflusses von Elektrolyten usw. verhindert wird. Obwohl die Art des spezifischen Harzes nicht besonders beschränkt ist, umfassen Beispiele davon Harze, in denen Dicarbonsäuren wie Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und Mesaconsäure, Dicarbonsäureanhydride wie Maleinsäureanhydrid, Fumarsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Mesaconsäureanhydrid und dergleichen, ein Carboxylgruppen-haltiges Monomer, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure und Itaconsäure, pfropfmodifiziert oder mit Polypropylen copolymerisiert sind. Unter diesen ist es bevorzugt, ein Harz zu verwenden, das mit Maleinsäureanhydrid, Acrylsäure oder Methacrylsäure propfmodifiziert ist, wobei ein Maleinsäureanhydrid-modifiertes Polyolefinharz besonders bevorzugt ist. Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Harzes ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen ein Lösungsverfahren, bei dem Polypropylen in einem organischen Lösungsmittel gelöst und mit einer Säure (Maleinsäureanhydrid oder dergleichen) in Gegenwart eines Radikalerzeugers umgesetzt wird, und ein Schmelzverfahren, bei dem Polypropylen wärmegeschmolzen und mit einer Säure (wie Maleinsäureanhydrid) in Gegenwart eines Radikalerzeugers umgesetzt wird.
  • Zum Erhöhen der Lebensdauer des Verpackungsmaterials durch Sicherstellen einer ausreichenden Elektrolytbeständigkeit besteht die innere Adhäsivschicht 6 besonders bevorzugt aus einer Adhäsionsmittelzusammensetzung, die ein Polyolefinharz mit einer Carboxylgruppe in seiner chemischen Struktur und eine polyfunktionale Isocyanatverbindung enthält. Die innere Adhäsivschicht 6 kann beispielsweise erhalten werden, indem eine Adhäsivflüssigkeit, die ein Polyolefinharz mit einer Carboxylgruppe, eine polyfunktionale Isocyanatverbindung und ein organisches Lösungsmittel enthält, auf die Metallfolienschicht 4 und/oder die Versiegelungsschicht 3 aufgetragen und getrocknet wird.
  • Das Polyolefinharz mit der Carboxylgruppe (nachfolgend manchmal als „Carboxylgruppen-haltiges Polyolefinharz“ bezeichnet) ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen ein modifiziertes Polyolefinharz, das durch Pfropfpolymerisation einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder eines Säureanhydrids davon auf ein Polyolefin erhalten wird, und ein copolymerisiertes Harz eines Olefinmonomers und einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure und dergleichen. Das Polyolefin ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Homopolymere von Olefinmonomeren, wie Ethylen, Propylen und Buten, und Copolymere dieser Olefinmonomere. Die ethylenisch ungesättigte Carbonsäure ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure und dergleichen. Diese ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Als Carboxylgruppen-haltiges Polyolefinharz werden diejenigen bevorzugt, die in einem organischen Lösungsmittel löslich sind.
  • Unter diesen ist es bevorzugt, ein modifiziertes Polyolefinharz als das Carboxylgruppen-haltige Polyolefinharz zu verwenden, das durch Pfropfpolymerisieren einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder eines Säureanhydrids davon auf ein Homopolymer von Propylen oder ein Copolymer von Propylen und Ethylen erhalten wird. Das Carboxylgruppen-haltige Polyolefinharz kann eine einzige Zusammensetzung oder eine Mischung von zwei oder mehr Zusammensetzungen mit unterschiedlichen Schmelzpunkten sein.
  • Die polyfunktionale Isocyanatverbindung wirkt als Härtungsmittel zum Härten der Addäsionszusammensetzung durch Reaktion mit dem Carboxylgruppen-haltigen Polyolefinharz. Die polyfunktionale Isocyanatverbindung ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen Toluoldiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Isocyanurat-modifizierte Produke dieser Diisocyanatverbindungen, Büretten-modifizierte Produkte oder Diisocyanatverbindungen, die durch eine Addukt-Modifikation mit einem mehrwertigen Alkohol wie Trimethylolpropan und dergleichen modifiziert sind. Die polyfunktionale Isocyanatverbindung kann einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Als polyfunktionale Isocyanatverbindung wird bevorzugt eine polyfunktionale Isocyanatverbindung verwendet, die in einem organischen Lösungsmittel löslich ist.
  • Das organische Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, solange das Carboxylgruppen-haltige Polyolefinharz darin gelöst oder dispergiert werden kann. Aus diesen werden organische Lösungsmittel, in denen das Carboxylgruppen-haltige Polyolefinharz gelöst werden kann, bevorzugt verwendet. Ferner wird als organisches Lösungsmittel vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel verwendet, das leicht durch Verflüchtigen mittels Erhitzen oder dergleichen aus der Adhäsivflüssigkeit entfernt werden kann. Das organische Lösungsmittel, in dem das Carboxylgruppen-haltige Polyolefinharz gelöst werden kann, und das leicht durch Verflüchtigen mittles Erhitzen oder dergleichen entfernt werden kann, ist nicht besonders beschränkt, aber Beispiele davon umfassen ein organisches Lösungsmittel auf aromatischer Basis, wie Toluol und Xylol, ein organisches Lösungsmittel auf aliphatischer Basis, wie zum Beispiel n-Hexan, ein organisches Lösungsmittel auf cycloaliphatischer Basis, wie Cyclohexan und Methylcyclohexan (MCH), und ein organisches Lösungsmittel auf Ketonbasis, wie Methylethylketon (MEK). Diese organischen Lösungsmittel können alleine oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • In der Adhäsivflüssigkeit oder der adhäsiven Harzzusammensetzung ist das Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH] der Isocyanatgruppe der polyfunktionalen Isocyanatverbindung zur Hydroxylgruppe, die die Carboxylgruppe des Carboxylgruppen-haltigen Polyolefinharzes bildet, vorzugsweise auf 0,5 bis 10,0 festgelegt. Wenn es in diesem Bereich festgelegt ist, ist es möglich eine Adhäsivzusammensetzung mit einer ausgezeichneten anfänglichen Adhäsion zu erhalten, und es ist auch möglich, zu verhindern, dass die Adhäsionskraft zwischen der Metallfolienschicht 4 und der Versiegelungsschicht 3 durch einen Elektrolyten verschlechtert wird, was wiederum die Elektrolytwiderstandsleistung weiter verbessern kann. Das Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH] ist bevorzugter auf 1,0 bis 9,0 und besonders bevorzugt auf 1,0 bis 6,0 festgelegt.
  • Falls erforderlich, können Additive wie ein Reaktionsbeschleuniger, ein Klebrigmacher, ein Weichmacher und dergleichen in der Adhäsivflüssigkeit oder der Adhäsivzusammensetzung enthalten sein.
  • Die Dicke der inneren adhäsiven Schicht 6 ist bevorzugt auf 1 µm bis 10 µm festgelegt. Wenn sie 1 µm oder mehr beträgt, kann eine ausreichend Adhäsionskraft erhalten werden, und wenn sie 10 µm oder weniger beträgt, kann die Wasserdampfsperreigenschaft ebenfalls verbessert werden.
  • In der zuvor erwähnten Ausführungsform wird die Konfiguration verwendet, in der die leicht adhäsive Schicht 8, die gefärbte Schicht 9, die erste Adhäsivschicht 5 und die zweite Adhäsivschicht 6 bereitgestellt werden, wobei diese Schichten jedoch keine unerlässlichen Schichtbestandteile darstellen und auch eine Konfiguration angenommen wird, in der diese Schichten nicht vorhanden sind.
  • Durch Formung (Tiefziehen, Streckformen usw.) des Verpackungsmaterials 1 für Energiespeichervorrichtungen der vorliegenden Erfindung kann ein Verpackungsgehäuse 10 für Energiespeichervorrichtungen erhalten werden (siehe 3). Das Verpackungsmaterial 1 der vorliegenden Erfindung kann so wie es vorliegt verwendet werden, ohne einer Formgebung unterzogen zu werden (siehe 3).
  • 2 zeigt eine Ausführungsform einer Energiespeichervorrichtung 30, die unter Verwendung des Verpackungsmaterials 1 der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Diese Energiespeichervorrichtung 30 ist eine Lithiumionen-Sekundärbatterie. In dieser Ausführungsform, wie in 2 und 3 gezeigt, besteht ein Verpackungselement 15 aus einem Verpackungsgehäuse 10, das durch Formen des Verpackungsmaterials 1 erhalten wird, und einem planaren Verpackungsmaterial 1, das keiner Formgebung unterzogen wurde. Die Energiespeichervorrichtung 30 der vorliegenden Erfindung ist durch Aufnehmen eines im Wesentlich rechteckigen Parallelepiped-Energiespeichervorrichtungshauptkörpers (elektrochemisches Element oder dergleichen) 31 in eine Aussparung des Verpackungsgehäuses 10, die durch Formen des Verpackungsmaterials 1 der vorliegenden Erfindung gebildet wird, Anordnen des Verpackungsmaterials 1 der vorliegenden Erfindung auf dem Energiespeichervorrichtungshauptkörper 31, ohne dass es mit seiner Innenseite nach innen (Unterseite) gewandt ist, und Heißversiegeln des sich an der Außenseite befindlichen Abschnitts der inneren Schicht 3 des planaren Verpackungsmaterials 1 und der inneren Schicht 3 des Flanschabschnitts (an der Außenseite befindlicher Versiegelungsabschnitt) 29 des Verpackungsgehäuses 10, gebildet (2 und 3). Die innenseitige Oberfläche der Aussparung des Verpackungsgehäuses 10 ist eine innere Schicht (Versiegelungsschicht) 3 und die äußere Oberfläche der Aussparung ist eine Schutzschicht 7 (siehe 3).
  • In 2 bezeichnet die Referenznummer 39 einen Heißversiegelungsabschnitt, in dem der sich an der Außenseite befindliche Abschnitt des Verpackungsmaterials 1 und der Flanschabschnitt (an der Außenseite befindliche Versiegelungsabschnitt) 29 des Verpackungsgehäuses 10 verbunden (verschmolzen) sind. Nicht dargestellt ist, dass der vordere Endbereich einer Schlaufe in der Energiespeichervorrichtung 30, die mit dem Energiespeichervorrichtungshauptkörper 31 verbunden ist, zur Außenseite des Verpackungselements 15 geführt ist.
  • Obwohl nicht besonders beschränkt, kann der Energiespeichervorrichtungshauptkörper 31 beispielsweise durch einen Batteriehauptkörperabschnitt, einen Kondensatorhauptkörperabschnitt und einen elektrischen Kondensatorhauptkörperabschnitt veranschaulicht werden.
  • Die Breite des Heißveresiegelungsabschnitts 39 ist bevorzugt auf 0,5 mm oder mehr festgelegt. Wenn sie 0,5 mm oder mehr beträgt, kann die Abdichtung betriebssicher durchgeführt werden. Insbesondere ist es vorzuziehen, dass die Breite des Heißversiegelungsabschnitts 39 3 mm bis 15 mm beträgt.
  • In der zuvor beschriebenen Ausführungsform besteht das Verpackungselement 15 aus dem Verpackungsgehäuse 10, das durch Formen des Verpackungsmaterials 1 und des planaren Verpackungsmaterials 1 erhalten wird (siehe 2 und 3). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht besonders auf eine solche Kombination beschränkt. Zum Beispiel kann das Verpackungselement 15 aus zwei Verpackungsmaterialien 1 oder aus zwei Verpackungsgehäusen 10 bestehen.
  • Beispiele
  • Nachstehend werden konkrete Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht speziell auf diese Beispiele beschränkt ist.
  • <Beispiel 1>
  • 50 Gewichtsteile Ruß mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,8 µm, 5 Gewichtsteile Ethylendiamin und 45 Gewichtsteile Polyol auf Polyesterbasis (zahlenmittleres Molekulargewicht: 2.500) wurden gemischt, so dass ein Hauptmittel erhalten wurde. 3 Gewichtsteile Toluoldiisocyanat (TDI), das ein Härtungsmittel ist, wurden zu 100 Gewichtsteilen des Hauptmittels gemischt, und 50 Gewichtsteile Toluol wurden ferner zugemischt und es wurde gut gerührt, so dass eine Tintenzusammensetzung erhalten wurde.
  • Ferner wurden 70 Gewichtsteile „Takelac W-6010“, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc., als wässriges Urethanharz, 30 Gewichtsteile „Denacol EX-521“, hergestellt von Nagase Chemtech Corporation, als wässriges Epoxyharz und 5 Gewichtsteile kolloidales Siliciumdioxid „Snowtex ST-C“ (durchschnittlicher Teilchendurchmesser von 10 nm bis 20 nm), hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd., als Antiblockiermittel gemischt und ionengetauschtes Wasser wurde zum Verdünnen zugegeben. Auf diese Weise wurde eine Adhäsivzusammensetzung zur Bildung einer leicht adhäsiven Schicht mit 2 Massen-% eines nicht-flüchtigen Gehaltsanteils erhalten.
  • Nach dem Auftragen der Adhäsivzusammensetzung zur Bildung einer leicht adhäsiven Schicht mittels eines Gravurwalzenbeschichtungsverfahrens auf einer Oberfläche einer biaxial gestreckten Nylon(Nylon-6)-Folie 2 (hitzebeständige Harzfolie, MD/TD = 0,95) mit einer Dicke von 15 µm und einem Heißwasserschrumpfungsanteil von 4,0%, die durch Strecken mittels eines biaxial simultanen Streckverfahrens durch ein Gravurwalzenbeschichtungsverfahren und Trocknen erhalten wurde, wurde als nächstes die Härtungsreaktion durch Stehenlassen für einen Tag bei 40°C durchgeführt. Dadurch wurde eine leicht adhäsive Schicht 8 mit einer Formungsmenge von 0,1 g/m2 gebildet.
  • Als nächstes wurde die Tintenzusammensetzung auf die Oberfläche der leicht adhäsiven Schicht 8 der biaxial gestreckten Nylonfolie 2 mittels eines Gravurdruckverfahrens gedruckt (aufgetragen) und dann für einen Tag bei 40°C stehen gelassen, sodass die Vernetzungsreaktion und das Trocknen erfolgten und dabei eine gefärbte Schicht (schwarze Tintenschicht) 9 mit einer Dicke von 3 µm gebildet wurde. Auf diese Weise wurde das erste Laminat erhalten.
  • Nach dem Auftragen einer Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht, bestehend aus: 55 Gewichtsteilen Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 5.300) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette; 13 Gewichtsteilen eines Addukts (in der Tabelle als „Addukt A“ bezeichnet) aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat; 2 Gewichtsteilen pulverisiertem Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm; 20 Gewichtsteilen Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm; 5 Gewichtsteilen Acrylharzkügelchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7 µm; 5 Gewichtsteilen Polyethylenwachs; und 100 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels (50 Gewichtsteile Methylethylketon : 50 Gewichtsteile Toluol) auf der biaxial gestreckten Nylonfolie 2 der ersten Laminierung (auf der nicht-laminierten Oberfläche), wurde die Reaktion 3 Tage bei 60°C zur Bildung einer Schutzschicht 7 mit einer Dicke von 2 µm stehen gelassen, so dass ein zweites Laminat erhalten wurde. Das Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] in der Zusammensetzung zur Bildung der Schutzschicht betrug 2,9.
  • Weiterhin wurde eine chemische Reaktionslösung aus Polyacrylsäure, Phosphorsäure, einer dreiwertigen Chromverbindung, Wasser und Alkohol auf beiden Seiten einer Aluminiumfolie 4, die eine Dicke von 35 µm aufweist, aufgetragen und bei 180°C getrocknet, so dass die Adhäsionsmenge 5 mg/m2 betrug.
  • Als nächstes wurde das zweite Laminat mit einer Oberfläche der Aluminium-reaktionsbehandelten Aluminiumfolie 4 mit der gefärbten Schicht (schwarze Tintenschicht) 9 über ein Polyesterpolyurethan-Adhäsiv 5 verbunden. Weiter wurde eine ungestreckte Polypropylenfolie (thermoplastische Harzschicht) 3 mit einer Dicke von 30 µm mit der anderen Oberfläche der Aluminiumfolie 4 mittels eines Maleinsäureanhydrid-modifizierten Polypropylenadhäsivs 6 verbunden. Das Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen, das in 1 gezeigt ist, wurde durch Stehenlassen bei 40°C für 5 Tage erhalten.
  • <Beispiel 2>
  • In der Zusammensetzung zur Bildung der Schutzschicht wurde ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen, das in 1 gezeigt ist, in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass „55 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 5.300) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 13 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ zu „63 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 9.800) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 5 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ geändert wurde und eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, die ein Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] von 1,8 aufweist.
  • <Beispiel 3>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass als Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht eine Zusammensetzung verwendet wurde, in der Eurucasäureamid mit einer Konzentration von 5.000 ppm zur Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht aus Beispiel 2 zugegeben wurde.
  • <Beispiel 4>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht „55 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 5.300) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 13 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ zu „65 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 14.500) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 3 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ geändert wurde und eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, die ein Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] von 1,6 aufweist.
  • <Beispiel 5>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht „3 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ zu „1,5 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Toluoldiisocyanat (TDI)“ geändert wurde.
  • <Beispiel 6>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht „55 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 5.300) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 13 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ zu „65 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 14.500) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 3 Gewichtsteile eines Addukts aus Pentaerythritol und Hexamethylendiisocyanat“ geändert wurde und eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, die ein Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] von 1,7 aufweist.
  • <Beispiel 7>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstatt des Polyesters (zahlenmittleres Molekulargewicht 14.500), der eine Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist, ein Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht 19.600) verwendet wurde.
  • <Beispiel 8>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstatt des Polyesters (zahlenmittleres Molekulargewicht 14.500), der eine Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist, ein Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht 28.500) verwendet wurde.
  • <Beispiel 9>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstatt des Polyesters (zahlenmittleres Molekulargewicht 5.300), der eine Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist, ein Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht 49.000) verwendet wurde.
  • <Beispiel 10>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstatt des Polyesters (zahlenmittleres Molekulargewicht 9.800), der eine Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist, ein Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht 9.800) verwendet wurde, der eine Carboxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist.
  • <Beispiel 11>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass als Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht eine Zusammensetzung aus 57 Gewichtsteilen Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 9.800), der eine Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist, 10 Gewichtsteilen eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat, 1 Gewichtsteil Trimethylolpropan (mehrwertiger Alkohol), 2 Gewichtsteilen pulverisiertem Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 20 Gewichtsteilen Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 5 Gewichtsteilen Acrylharzkügelchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7 µm und 5 Gewichtsteilen Wachs verwendet wurde.
  • <Beispiel 12>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass als Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht eine Zusammensetzung aus 57 Gewichtsteilen Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 9.800), der eine Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist, 10 Gewichtsteilen eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat, 1 Gewichtsteil Pentaerythritol (mehrwertiger Alkohol), 2 Gewichtsteilen pulverisiertem Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 20 Gewichtsteilen Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 5 Gewichtsteilen Acrylharzkügelchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7 µm und 5 Gewichtsteilen Wachs verwendet wurde.
  • <Beispiel 13>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass als Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht eine Zusammensetzung aus 57 Gewichtsteilen Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 9.800), der eine Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist, 10 Gewichtsteilen eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat, 1 Gewichtsteil Glycerin (mehrwertiger Alkohol), 2 Gewichtsteilen pulverisiertem Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 20 Gewichtsteilen Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 5 Gewichtsteilen Acryl-basierten Harzkügelchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7 µm und 5 Gewichtsteilen Wachs verwendet wurde.
  • <Beispiel 14>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht „55 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 5.300) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 13 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ zu „65 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 14.200), der vier Hydroxylgruppen, einschließlich einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist (zwei Hydroxylgruppen an den jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und zwei Hydroxylgruppen in der Mitte der Hauptkette zwischen den Hauptketten-Hydroxylgruppen), und 3 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ geändert wurde und eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, die ein Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] von 0,8 aufweist.
  • <Beispiel 15>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht „55 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 5.300) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 13 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ zu „65 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 11.200), der vier Hydroxylgruppen, einschließlich einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette aufweist (zwei Hydroxylgruppen an den jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und zwei Hydroxylgruppen in der Mitte der Hauptkette zwischen den Hauptketten-Hydroxylgruppen) und 3 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ geändert wurde und eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, die ein Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] von 0,9 aufweist.
  • <Vergleichsbeispiel 1>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass als Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, bestehend aus 65 Gewichtsteilen eines fluorhaltigen Polyols (zahlenmittleres Molekulargewicht: 15.000), 3 Gewichtsteilen eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat, 2 Gewichtsteilen pulverisiertem Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von 2 µm, 20 Gewichtsteilen Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 5 Gewichtsteilen eines Acrylharzkügelchenwachses mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7 µm und 5 Gewichtsteilen Wachs.
  • <Vergleichsbeispiel 2>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass als Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, bestehend aus 53 Gewichtsteilen Polyurethanpolyol (zahlenmittleres Molekulargewicht: 5.400), 15 Gewichtsteilen eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat, 2 Gewichtsteilen pulverisiertem Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 20 Gewichtsteilen Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 5 Gewichtsteilen eines Acrylharzkügelchenwachses mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7 µm und 5 Gewichtsteilen Wachs.
  • <Vergleichsbeispiel 3>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass als Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, bestehend aus 53 Gewichtsteilen Acryl-basiertem Polyol (zahlenmittleres Molekulargewicht: 3.400), 15 Gewichtsteilen eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat, 2 Gewichtsteilen pulversiertem Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 20 Gewichtsteilen Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 µm, 5 Gewichtsteilen eines Acrylharzkügelchenwachses mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7 µm und 5 Gewichtsteilen Wachs.
  • <Vergleichsbeispiel 4>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht „55 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 5.300) mit einer Hydroxylgruppe an den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 13 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ zu „53 Gewichtsteile Polyester (zahlenmittleres Molekulargewicht: 3.900) mit einer Hydroxylgruppe den beiden jeweiligen Enden in Längsrichtung der Hauptkette und 15 Gewichtsteile eines Addukts aus Pentaerythritol und Hexamethylendiisocyanat“ geändert wurde und eine Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wurde, die ein Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] von 2,6 aufweist.
  • <Vergleichsbeispiel 5>
  • Ein Verpackungsmaterial 1 für Energiespeichervorrichtungen wie in 1 gezeigt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Zusammensetzung zur Bildung einer Schutzschicht „13 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat“ zu „13 Gewichtsteile eines Addukts aus Trimethylolpropan und Toluoldiisocyanat (TDI)“ geändert wurde.
  • In den Tabellen ist das Addukt aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat (HMDI) als „Addukt A“ bezeichnet, das Addukt aus Pentaerythritol und Hexamethylendiisocyanat (HMDI) ist als „Addukt B“ bezeichnet und das Addukt aus Trimethylolpropan und Toluoldiisocyanat (TDI) ist als „Addukt C“ bezeichnet.
    Figure DE102017223703A1_0001
    Figure DE102017223703A1_0002
    Figure DE102017223703A1_0003
  • Jedes Verpackungsmaterial für Eneregiespeichervorrichtungen, das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde basierend auf den folgenden Evaluationsmethoden bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1-3 gezeigt.
  • <Evaluationsmethode der Formbarkeit>
  • Unter Verwendung einer Streckformmaschine (Produktnummer: TP-25C-X2), hergestellt von Amada Co., Ltd., wurde ein Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen zu einer rechteckigen Parallelepipedform mit 55 mm Länge x 35 mm Breite x 8 mm Tiefe gestreckt und die Formbarkeit wurde basierend auf den folgenden Kriterien bewertet.
  • (Bewertungskriterien)
    • „⊚“: Es traten keine Poren und keine Risse auf.
    • „◯“: Es traten keine Poren und Risse auf, aber es wurde eine leichte weiße Trübung in der Schutzschicht beobachtet
    • „Δ“: Es wurden sehr wenige Poren erzeugt, aber im Wesentlichen gab es keine Poren
    • „X“: An den Ecken traten Poren und Risse auf
  • <Evaluationsmethode der Bedruckbarkeit>
  • Unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers wurde ein Barcode (Punktgröße: 0,25 mm im Durchmesser) mit weißer Tinte auf die Oberfläche (äußere Oberfläche) der Schutzschicht jedes Verpackungsmaterials gedruckt. Dann wurde die Bedruckbarkeit basierend auf den folgenden Bewertungskriterien unter den Gesichtspunkten beurteilt, ob der gedruckte Strichcode problemlos mit dem Strichcodeleser eingelesen werden kann oder nicht, und ob der gedruckte Strichcode ausblutet oder nicht.
  • (Bewertungskriterien)
    • „⊚“: Es konnte ohne Probleme mit einem Barcodeleser eingelesen werden. Es traten keine Ausblutungen auf.
    • „◯“: Es konnte ohne Probleme mit einem Barcodeleser eingelesen werden. Es traten leichte Ausblutungen auf, diese waren aber kein Problem.
    • „Δ“: Tintenausblutungen wurden in einem gewissem Maße festgestellt, es konnte aber problemlos mit einem Barcodeleser eingelesen werden.
    • „x“: Es konnte nicht mit einem Barcodeleser eingelesen werden. Das Ausmaß der Tintenausblutung war groß.
  • <Evaluationsmethode der Lösungsmittelbeständigkeit (Ethanol)>
  • Zum Erhalten eines Teststücks wurde jedes Verpackungsmaterial in eine Größe von 10 cm Länge x 10 cm Breite geschnitten. 1 mL (1 cc) Ethanol wurde auf die Oberfläche (äußere Oberfläche) der Schutzschicht des Teststücks getropft. Danach wurde der Teil des Teststücks, an dem der Tropfen haftete, mit einem Gleitelement, in dem Baumwolle um ein Gewicht von 1 cm Durchmesser und 1 kg Gewicht gewickelt war, 10-mal vor- und zurückbewegt. Das Erscheinungsbild der Oberfläche (äußeren Oberfläche) der Schutzschicht des Teststücks nach 10-maligem Hin- und Herbewegen wurde visuell überprüft und die Lösungsmittelbeständigkeit (Ethanol) wurde basierend auf den folgenden Kriterien bewertet.
  • (Bewertungskriterien)
    • „⊚“: Es gab keine Veränderung im Aussehen, selbst nach 10-maligem Hin- und Herbewegen.
    • „◯“: Es gab keine Veränderung im Aussehen vom ersten bis zum siebten Hin- und Herbewegen, aber das Aussehen veränderte sich nach dem achten Hin- und Herbewegen.
    • „Δ“: Es gab keine Veränderung im Aussehen vom ersten bis zum vierten Hin- und Herbewegen, aber das Aussehen änderte sich nach dem fünften Hin- und Herbewegen.
    • „X“: Das Aussehen veränderte sich beim ersten Hin- und Herbewegen (Lösungsmittelbeständigkeitsdefekt).
  • <Evaluationsmethode der Lösungsmittelbeständigkeit (Methylethylketon)>
  • Die Lösungsmittelbeständigkeit (Methylethylketon) wurde in der gleichen Weise wie in der oben genannten Evaluationsmethode zur Lösungsmittelbeständigkeit (Ethanol) bewertet, mit der Ausnahme, dass 1 mL Methylethylketon (MEK) anstelle von 1 mL Ethanol verwendet wurde. Die Bewertungskriterien sind dieselben Kriterien, die zur Bestimmung in der Evaluationsmethode zur Lösungsmittelbeständigkeit (Ethanol) verwendet wurden. Wie aus den Tabellen ersichtlich ist, wiesen die Verpackungsmaterialien für Energiespeichervorrichtungen der Beispiele 1 bis 15 der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Formbarkeit, ausgezeichnete Bedruckbarkeit und ausgezeichnete Lösungsmittelbeständigkeit auf.
  • Andererseits traten in den Vergleichsbeispielen 1 bis 5, die vom spezifischen Bereich der vorliegenden Erfindung abweichen, die folgenden Probleme auf. Im Verpackungsmaterial von Vergleichsbeispiel 1 war die Bedruckbarkeit schlecht. In den Verpackungsmaterialien der Vergleichsbeispiele 2 bis 5 hingegen war die Lösungsmittelbeständigkeit gegenüber MEK sehr gering.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung und das Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung können als verschiedene Arten von Verpackungsmaterialien oder Verpackungsgehäusen für Energiespeichervorrichtungen verwendet werden, die beispielhaft veranschaulicht sind durch:
    • • eine Energiespeichervorrichtung, wie zum Beispiel eine Lithium-Sekundärbatterie (Lithiumionen-Batterie, Lithium-Polymer-Batterie, usw.)
    • • einen Lithiumionen-Kondensator
    • • einen elektrischen Doppelschichtkondensator
    • • eine Festkörperbatterie.
  • Als Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die oben erwähnten verschiedenen Energiespeichervorrichtungen beispielhaft genannt.
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 28. Dezember 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-254888 , deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit enthalten ist.
  • Die hierin verwendeten Begriffe und Ausdrücke sollten so verstanden werden, als dass diese zur Erläuterung verwendet werden und nicht dazu dienen, in begrenzter Weise ausgelegt zu werden, Äquivalente der hier gezeigten und erwähnten Merkmale auszuschließen und verschiedene Modifikationen zu erlauben, die in den beanspruchten Bereich der vorliegenden Erfindung fallen. Die vorliegende Erfindung erlaubt jegliche Gestaltungsänderung, sofern sie nicht außerhalb des Umfangs der Ansprüche liegt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1:
    Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtung
    2:
    Basismaterialschicht
    3:
    Versiegelungsschicht (innere Schicht)
    4:
    Metallfolienschicht
    5:
    erste Adhäsivschicht (äußere Adhäsivschicht)
    6:
    zweite Adhäsivschicht (innere Adhäsivschicht)
    7:
    Schutzschicht
    8:
    leicht adhäsive Schicht
    9:
    gefärbte Schicht
    10:
    Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtung (Formkörper)
    15:
    Verpackungselement
    30:
    Energiespeichervorrichtung
    31:
    Energiespeichervorrichtungshauptkörper
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016254888 [0137]

Claims (10)

  1. Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen, umfassend: eine Basismaterialschicht aus einem hitzebeständigen Harz; eine Versiegelungsschicht als innere Schicht; und eine Metallfolienschicht, die zwischen der Basismaterialschicht und der Versiegelungsschicht angeordnet ist, wobei eine Schutzschicht auf eine Oberfläche der Basismaterialschicht, die gegenüberliegend zu einer Seite der Metallfolienschicht ist, laminiert ist, und wobei die Schutzschicht 40 Massen-% oder mehr eines Polyesterharzes, das aus Polyesterpolyol gebildet ist, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 und unabhängig voneinander an mindestens den beiden jeweiligen Enden davon eine Hydroxylgruppe oder eine Carboxylgruppe aufweist, und ein multifunktionales Isocyanat-Härtungsmittel enthält, das mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung enthält.
  2. Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß Anspruch 1, wobei ein Äquivalentverhältnis [NCO]/[OH+COOH] 0,5 bis 5 beträgt, wobei das Äquivalentverhältnis ein Verhältnis der Molzahl einer Isocyanatgruppe des multifunktionalen Isocyanat-Härtungsmittels zu einer Summe der Molzahl der Hydroxylgruppe und der Molzahl der Carboxylgruppe ist.
  3. Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung mindestens eine aliphatische polyfunktionale Isocyanatverbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Addukt aus Trimethylolpropan und einer aliphatischen Diisocyanatverbindung und einem Addukt aus Pentaerythritol und einer aliphatischen Diisocyanatverbindung.
  4. Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Polyesterharz, das die Schutzschicht bildet, ein Polyesterharz ist, das aus dem Polyesterpolyol, dem multifunktionalen Isocyanat-Härtungsmittel und einem drei- oder höherwertigen Alkohol gebildet ist.
  5. Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schutzschicht feste Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 µm bis 10 µm enthält.
  6. Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schutzschicht ein Schmiermittel enthält.
  7. Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zwischen der Basismaterialschicht und der Metallfolienschicht eine gefärbte Schicht angeordnet ist.
  8. Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß Anspruch 7, wobei die Basismaterialschicht und die gefärbte Schicht über eine leicht adhäsive Schicht einstückig laminiert sind.
  9. Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtungen, wobei das Verpackungsgehäuse aus einem Formkörper des Verpackungsmaterials für Energiespeichervorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8 besteht.
  10. Energiespeichervorrichtung, umfassend: einen Energiespeichervorrichtungshauptkörper; und ein Verpackungsmaterial, das aus dem Verpackungsmaterial für Energiespeichervorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder dem Verpackungsgehäuse für Energiespeichervorrichtungen gemäß Anspruch 9 besteht, wobei der Energiespeichervorrichtungshauptkörper mit dem Verpackungsmaterial verpackt ist.
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