DE102023208233A1 - Batterieverpackungsmaterial - Google Patents

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Keitaro KAWAKITA
Naoya Koda
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Resonac Packaging Corp
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Abstract

Es werden gegensätzliche Eigenschaften verliehen, die eine unabsichtliche Entfernung eines Schutzbandes verhindern und die Entfernung des Schutzbandes ermöglichen, ohne dass ein Klebestoffrückstand des Schutzbandes auf der Oberfläche eines Batterieverpackungsmaterials entsteht. Ein Batterieverpackungsmaterial 1 schließt eine Substratschicht 13, eine wärmeschmelzbare Harzschicht 15, eine Barriereschicht 11, die zwischen der Substratschicht und der wärmeschmelzbaren Harzschicht angeordnet ist, und eine Substratschutzschicht 20, die an einer Außenseite der Substratschicht 13 als eine äußerste Schicht angeordnet ist, ein. Die Substratschutzschicht 20 enthält ein Bindemittelharz 21 und feste Feinpartikel 22c, wobei die festen Feinpartikel 22c weiche Harzfeinpartikel 22a, harte Harzfeinpartikel 22b und anorganische Feinpartikel 22c einschließen. Die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel 21a, gemessen gemäß einem in JIS Z 8844:2019 definierten Messverfahren für Bruchfestigkeit und Verformungsfestigkeit, beträgt 2 MPa oder mehr und weniger als 20 MPa, die Verformungsfestigkeit der harten Harzfeinpartikel 22b beträgt 20 MPa bis 100 MPa, und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel 22c beträgt 500 MPa bis 2.000 MPa. Der Gesamtgehalt der festen Feinpartikel 22 in der Substratschutzschicht 20 beträgt 30 Masse-% bis 50 Masse-%.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial für eine Energiespeichervorrichtung, wie z.B. eine Batterie oder einen Kondensator, die in einem Mobilgerät, einschließlich z.B. eines Smartphones oder eines Tablet-Computers, verwendet werden. Sie betrifft außerdem ein Verpackungsmaterial für eine Energiespeichervorrichtung, wie z.B. eine Batterie oder einen Kondensator, die für ein Elektrofahrzeug, zur Windenergieerzeugung, Solarenergieerzeugung und Nachtstromspeicherung verwendet werden.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Die folgende Beschreibung erläutert die Kenntnis des Erfinders über den verwandten Stand der Technik und Problemen darin und sollte nicht als ein Eingeständnis der Kenntnisse im Stand der Technik ausgelegt werden.
  • Wenn während eines Batterieherstellungsverfahrens eine Oberfläche eines Verpackungsmaterials, das ein Gehäusematerial ist, beschädigt wird, wird das Erscheinungsbild des Produkts beeinträchtigt. Um das Zustandekommen eines schlechten Erscheinungsbildes während des Herstellungsverfahrens zu verhindern, wird eine Maßnahme vorgenommen, in der ein Schutzband auf das Verpackungsmaterial geklebt wird, und das Schutzband nach Beendigung des Herstellungsverfahrens abgezogen wird. Es ist erforderlich, dass das oben beschriebene Schutzband eine Haftung aufweist, die kein Ablösen des Schutzbandes während des Herstellungsverfahrens zulässt, wenn es jedoch stark haftet, kann nach der Entfernung Klebstoffs des Schutzbands auf dem Verpackungsmaterial zurückbleiben. Ferner kann bei einem Verpackungsmaterial, bei dem eine Färbeschicht, die einen Ruß enthält, auf einer Oberfläche laminiert ist, die Färbeschicht zusammen mit dem Schutzband abgelöst werden.
  • Um sich mit einem solchen Problem, das mit dem Schutzband verbunden ist, zu beschäftigen, wurde dem Klebestoffrückstand nach Entfernung des Schutzbands herkömmlich über die Klebkraft des Schutzbands begegnet (siehe Patentdruckschrift 1). Ferner wurde bezüglich des Ablösens der Färbeschicht eine Technik zur Festigung der Färbeschicht vorgeschlagen (siehe Patentdruckschrift 2).
  • Druckschriften des Stands der Technik
  • Patentdruckschriften
    • Patentdruckschrift 1: Japanische ungeprüfte
    • Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2020-155364
    • Patentdruckschrift 2: Japanische ungeprüfte
    • Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-206805
  • Jedoch ist die in Patentdruckschrift 1 beschriebene Technik keine präventive Maßnahme gegen den Klebstoffrückstand am Verpackungsmaterial. Die in Patentdruckschrift 2 beschriebene Technik löst jedoch nicht das Problem des Klebestoffrückstandes für ein Verpackungsmaterial, indem die äußere Schicht keine Färbeschicht ist, die einen Ruß enthält.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden im Hinblick auf die oben erwähnten und/oder weiteren Problemen im verwandten Stand der Technik entwickelt. Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können existierende Verfahren und/oder Vorrichtungen verbessern.
  • Im Hinblick auf den oben beschriebenen Stand der Technik ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, gegensätzliche Eigenschaften zu verleihen, so dass sich das Schutzband nicht unabsichtlich ablöst und ohne zurückbleibenden Klebestoff des Schutzbandes auf der Oberfläche des Batterieverpackungsmaterials abgelöst werden kann, und eine Verschlechterung des Erscheinungsbilds aufgrund des Klebstoffrückstands des Schutzbands zu verhindern.
  • Das heißt, die vorliegende Erfindung weist die in den folgenden Punkten [1] bis [11] beschriebene Konfiguration auf.
    1. [1] Batterieverpackungsmaterial, umfassend:
      • eine Substratschicht,
      • eine wärmeschmelzbare Harzschicht,
      • eine Barriereschicht, die zwischen der Substratschicht und der wärmeschmelzbaren Harzschicht angeordnet ist, und
      • eine Substratschutzschicht, die an der Außenseite der Substratschicht als eine äußerste Schicht angeordnet ist,
      • wobei die Substratschutzschicht ein Bindemittelharz und feste Feinpartikel enthält, wobei die festen Feinpartikel weiche Harzfeinpartikel, harte Harzfeinpartikel und anorganische Feinpartikel einschließen,
      • wobei eine Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel 2 MPa oder mehr und weniger als 20 MPa beträgt, eine Verformungsfestigkeit der harten Harzfeinpartikel 20 MPa bis 100 MPa beträgt und eine Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel 500 MPa bis 2.000 MPa beträgt, wobei die Verformungsfestigkeit und die Bruchfestigkeit gemäß einem in JIS Z 8844:2019 definierten Verfahren für eine Bruchfestigkeit und eine Verformungsfestigkeit gemessen wird, und
      • wobei ein Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der Substratschutzschicht 30 Masse-% bis 50 Masse-% beträgt.
    2. [2] Batterieverpackungsmaterial gemäß dem oben beschriebenen Punkt [1], wobei ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der weichen Harzfeinpartikel 5 µm bis 20 µm beträgt, ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der harten Harzfeinpartikel 1 µm bis 15 µm beträgt und ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der anorganischen Feinpartikel 1 µm bis 5 µm beträgt.
    3. [3] Batterieverpackungsmaterial gemäß dem oben beschriebenen Punkt [1] oder [2], wobei ein Gehaltsanteil der weichen Harzfeinpartikel in der Substratschutzschicht 1 Masse-% bis 10 Masse-% beträgt, ein Gehaltsanteil der harten Harzfeinpartikel 1 Masse-% bis 20 Masse-% beträgt und ein Gehaltsanteil der anorganischen Feinpartikel 20 Masse-% bis 40 Masse-% beträgt.
    4. [4] Batterieverpackungsmaterial gemäß einem der oben beschriebenen Punkte [1] oder [3], wobei die weichen Harzfeinpartikel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenwachs, Polypropylenwachs, Polyethylenharzkügelchen und Urethanharzkügelchen, sind.
    5. [5] Batterieverpackungsmaterial gemäß einem der oben beschriebenen Punkte [1] oder [4], wobei die harten Harzfeinpartikel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylenwachs, Acrylharzkügelchen, Polystyrolharzkügelchen und Fluorharzkügelchen, sind.
    6. [6] Batterieverpackungsmaterial gemäß einem der oben beschriebenen Punkte [1] oder [5], wobei die anorganischen Feinpartikel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Silika, Tonerde, Kaolin, Calciumoxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat und Calciumsilikat, sind.
    7. [7] Batterieverpackungsmaterial gemäß einem der oben beschriebenen Punkte [1] oder [6], wobei das Bindemittelharz mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Harz auf Acrylbasis, einem Harz auf Urethanbasis, einem Harz auf Polyolefinbasis, einem Harz auf Phenoxybasis, einem Harz auf Polyesterbasis und einem Harz auf Tetrafluorolefinbasis, ist.
    8. [8] Batterieverpackungsmaterial gemäß einem der oben beschriebenen Punkte [1] oder [7], wobei mindestens eine von der Substratschutzschicht und der Substratschicht ein Färbemittel enthält.
    9. [9] Batterieverpackungsmaterial gemäß einem der oben beschriebenen Punkte [1] oder [7], wobei die Barriereschicht und die Substratschicht mittels einer Klebeschicht laminiert sind und mindestens eine von der Substratschutzschicht, der Substratschicht und der Klebeschicht ein Färbemittel enthält.
    10. [10] Batterieverpackungsmaterial gemäß einem der oben beschriebenen Punkte [1] oder [7], wobei eine Färbeschicht mindestens zwischen der Substratschutzschicht und der Substratschicht oder zwischen der Substratschicht und der Barriereschicht angeordnet ist.
    11. [11] Batterieverpackungsmaterial gemäß einem der oben beschriebenen Punkte [1] oder [7], wobei die Barriereschicht und die Substratschicht mittels einer Klebeschicht laminiert sind und die Färbeschicht mindestens zwischen der Substratschutzschicht und der Substratschicht, zwischen der Substratschicht und der Klebeschicht oder zwischen der Klebeschicht und der Barriereschicht angeordnet ist.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Das Batterieverpackungsmaterial gemäß dem obigen Punkt [1], die Substratschutzschicht enthält ein Bindemittelharz, weiche Harzfeinpartikel, harte Harzfeinpartikel und anorganische Feinpartikel als Feinpartikel. Die weichen Harzfeinpartikel, harten Harzfeinpartikel und anorganischen Feinpartikel unterscheiden sich voneinander in der Härte. Daher ist die Oberfläche aus einem Abschnitt, in dem das Bindemittelharz vorhanden ist, und einem Abschnitt, in dem die festen Feinpartikel in drei unterschiedlichen Härten vorhanden sind, zusammengesetzt. Der Abschnitt, in dem das Bindemittelharz vorhanden ist, wird eher von dem Klebstoff des Schutzbandes kontaktiert und weist eine starke Adhäsionskraft auf, während der Abschnitt, in dem die festen Partikel vorhanden sind, weniger wahrscheinlich von dem Klebstoff kontaktiert wird und eine schwache Adhäsionskraft aufweist. Da es drei Typen von festen Partikeln gibt, die sich in der Härte unterscheiden, ändert sich die Adhäsionskraft ferner auch in Abhängigkeit von den festen Partikeln. Da der Gesamtgehaltsanteil der festen Partikel so reguliert ist, dass er zwischen 30 Masse-% und 50 Masse-% liegt, sind die Fläche, die eine starke Adhäsionskraft aufweist, und die Fläche, die eine schwache Adhäsionskraft aufweist, ferner ausgewogen, so dass das Schutzband nach der Verwendung leicht abgelöst werden kann, wobei die Adhäsionskraft bei Bedarf aufrechterhalten wird und ein Klebstoffrückstand nach Entfernung weniger wahrscheinlich vorkommt.
  • Wenn ferner das Batterieverpackungsmaterial während des Härtungsverfahrens bei der Batterieherstellung erwärmt und unter Druck gesetzt wird, erweichen und verformen sich die weichen Harzfeinpartikel und die harten Harzfeinpartikel gemäß ihrer Verformungsfestigkeit ungleichmäßig, was die Adhäsion des Schutzbandes erhöht, wodurch es schwer abzulösen ist. Andererseits sind anorganische Feinpartikel sehr hart und aufgrund der Bruchfestigkeit der Partikel kaum verformbar, so dass die leichte Ablösewirkung aufrechterhalten wird, die signifikante Verformung der weichen Harzpartikel und der harten Harzpartikel verhindert werden kann und die Eingrabung der weichen Harzpartikel und der harten Harzpartikel in das Bindemittelharz unterdrückt werden kann. Unter Verwendung von drei Typen von festen Feinpartikeln mit unterschiedlicher Härte ist es möglich, die Zunahme der Adhäsionskraft aufgrund von Erwärmung und Druckbeaufschlagung zu reduzieren, wodurch die Eigenschaft des einfachen Ablösens aufrechterhalten wird.
  • Entsprechend dem Batterieverpackungsmaterial gemäß dem oben beschriebenen Punkt [2] werden die Zeitpunkte, zu denen der Klebstoff abgelöst wird, verschoben, da die durchschnittlichen Partikeldurchmesser der drei Typen von festen Feinpartikeln reguliert werden, und daher tritt ein kohäsives Versagen des Klebstoffs weniger wahrscheinlich auf, was einen Klebstoffrückstand verhindert.
  • Entsprechend dem Batterieverpackungsmaterial gemäß dem oben beschriebenen Punkt [3] werden die Gehaltsanteile der drei Typen von festen Feinpartikeln reguliert und eine große Menge an anorganischen Feinpartikeln wird beigemengt, was für die Hemmung des Kontakts zwischen dem Klebstoff des Schutzbands und dem Bindemittelharz während des Erwärmens und Pressens hoch effektiv ist, wodurch das Vorkommen eines Klebstoffrückstands verhindert wird.
  • Entsprechend dem Batterieverpackungsmaterial gemäß dem oben beschriebenen Punkt [4] erweichen die ausgewählten weichen Harzfeinpartikel bei einer Temperatur zum Zeitpunkt des Erwärmens und der Druckbeaufschlagung und werden leicht verformbar, so dass eine angemessene Schälfestigkeit gegenüber dem Klebstoff des Schutzbands erhalten werden kann.
  • Entsprechend dem Batterieverpackungsmaterial gemäß dem oben beschriebenen Punkt [5] werden die ausgewählten harten Harzfeinpartikel durch die synergistischen Effekte der Temperatur und des Drucks während des Erwärmens und der Druckbeaufschlagung leicht verformt, was die Kontaktfläche mit dem Klebstoff des Schutzbandes leicht erhöht und zur Schälfestigkeit des Bands beiträgt.
  • Entsprechend dem Batterieverpackungsmaterial gemäß dem oben beschriebenen Punkt [6] werden die ausgewählten anorganischen Feinpartikel zum Zeitpunkt des Erwärmens und der Druckbeaufschlagung kaum verformt, so dass eine angemessene Schälfestigkeit gegenüber dem Klebstoff des Schutzbands erhalten werden kann.
  • Entsprechend dem Batterieverpackungsmaterial gemäß dem oben beschriebenen Punkt [7] ist die Eignung zur Adhäsion des ausgewählten Bindemittelharzes und des Klebstoffs des Schutzbands gut, so dass die Adhäsionskraft zwischen dem Abschnitt, in dem das Bindemittelharz vorhanden ist, und dem Abschnitt, in dem die festen Feinpartikel vorhanden sind, differenziert werden kann.
  • In dem Batterieverpackungsmaterial gemäß den oben beschriebenen Punkten [8], [9], [10] und [11] wird durch das Färben mit einem Färbemittel die Sichtbarkeit des Klebstoffrückstandabschnitts des Schutzbands verbessert, was die Bestimmung des Klebstoffrückstands erleichtert. Des Weiteren kann das Design verliehen werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden exemplarisch und ohne Beschränkung in den beigefügten Figuren dargestellt.
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein Batterieverpackungsmaterial der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine Querschnittansicht, die einen erwärmten und druckbeaufschlagten Zustand des Batterieverpackungsmaterials, an das ein Schutzband haftet, zeigt.
    • 3 ist eine Querschnittansicht, die ein weiteres Beispiel für ein Batterieverpackungsmaterial der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ist eine Querschnittansicht, die noch ein weiteres Beispiel für ein Batterieverpackungsmaterial der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 ist eine Querschnittansicht, die noch ein weiteres Beispiel für ein Batterieverpackungsmaterial der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 6 ist eine Querschnittansicht, die noch ein weiteres Beispiel für ein Batterieverpackungsmaterial der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 7A ist eine Draufsicht eines Probestücks und eines Klebebands, die zur Bandadhäsionsbewertung eines Batterieverpackungsmaterials verwendet werden.
    • 7B ist ein Diagramm, das ein Testverfahren für eine Bandadhäsionsbewertung eines Batterieverpackungsmaterials schematisch darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In den folgenden Absätzen werden einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung exemplarisch und nicht als Beschränkung beschrieben. Es sollte auf Grundlage dieser Offenbarung verständlich sein, dass verschiedene weitere Modifikationen durch Fachleute auf Grundlage dieser veranschaulichten Ausführungsformen vorgenommen werden können.
  • In dem in 1 dargestellten Batterieverpackungsmaterial 1 ist eine Substratschicht 13 auf einer Seite einer Barriereschicht 11 mittels einer ersten Klebeschicht 12 laminiert, eine wärmeschmelzbare Harzschicht 15 ist auf der anderen Seite mittels einer zweiten Klebeschicht 14 laminiert, und eine Substratschicht 20 ist auf der Substratschicht 13 laminiert.
  • (Verwendung eines Schutzbands im Batterieherstellungsverfahren)
  • Das Batteriegehäuse wird durch dreidimensionales Formen des Batterieverpackungsmaterials 1 zur Bildung eines konvexen Abschnitts und Platzieren der dreidimensional geformten Batterieverpackungsmaterialien 1 und 1 derart, dass die wärmeschmelzbaren Harzschichten 15 einander zugewandt sind, hergestellt. Ein Batterieelement und ein Elektrolyt werden in das Gehäuse gefüllt, die Ränder der konvexen Abschnitte werden heißversiegelt, und ferner werden eine Härtung und Entgasung durchgeführt. Auf diese Weise wird die Herstellung einer Batterie vollendet. In dem Verfahren wird von der Formung des Batterieverpackungsmaterials 1 bis zur Entgasung zum Zwecke des Schützens des Batterieverpackungsmaterials 1 ein Schutzband auf die obere Oberfläche des konvexen Abschnitts und des nicht-heißversiegelten Abschnitts geklebt, und die Härtung und Entgasung werden mit dem angeklebten Band durchgeführt. Die Härtung wird durch Erwärmen auf 50°C bis 80°C und Aufrechterhalten des druckbeaufschlagten Zustands, in dem es bei 0,3 MPa bis 0,7 MPa in Laminierungsrichtung für 1 Stunde bis 24 Stunden unter Druck gesetzt wird, durchgeführt. 2 zeigt den Zustand, in dem das Verpackungsmaterial 1, auf das ein Schutzband 50 haftet, erwärmt und unter Druck gesetzt wird. Das Schutzband 50 ist eine Folie, bei der ein Klebstoff 52 auf einer Seite eines Substrats 51 beschichtet ist.
  • Die gehärtete und entgaste Batterie wird mit dem abgelöstem Schutzband 50 ausgeliefert.
  • Daher muss die Außenoberfläche des Batterieverpackungsmaterials 1 gegensätzliche Eigenschaften aufweisen, so dass das anhaftende Schutzband 50 fest an der Außenoberfläche des Batterieverpackungsmaterials 1 ohne Verursachung einer unabsichtlichen Ablösung befestigt sein muss, wenn das Schutzband 50 jedoch nicht länger benötigt wird, kann das Schutzband sauber abgelöst werden, ohne Klebstoff 52 auf der Haftoberfläche zurückzulassen und ohne die Haftoberfläche zu schädigen.
  • (Substratschutzschicht)
  • Sie Substratschutzschicht 20 ist eine Schicht, die der Oberfläche des Batterieverpackungsmaterials zur Verbesserung der Formbarkeit eine gute Gleitfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Elektrolytbeständigkeit, chemische Beständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und Abriebfestigkeit verleiht.
  • Die Substratschutzschicht 20 ist ein gehärteter Film aus einer Harzzusammensetzung, die ein Bindemittelharz 21 und drei Typen von festen Feinpartikeln 22, die nachstehend beschrieben werden, enthält. Einige der festen Feinpartikel 22 in dem gehärteten Film sind im Bindemittelharz 21 vergraben, jedoch ragen die anderen aus der Oberfläche nach außen vor, um Erhebungen 30 zu bilden. Daher bildet sich auf der Oberfläche der Substratschutzschicht 20 nicht nur eine äußerste feine Unebenheit durch das Bindemittelharz 21 sondern auch eine große Unebenheit aufgrund der Erhebungen 30.
  • Die Erhebung 30 ragt hoch aus der Oberfläche der Substratschutzschicht 20 hervor, so dass der Klebstoff des Schutzbands mit der Spitze der Erhebung 30 jedoch nicht mit dem geneigten Abschnitt, der diese umgibt, in Kontakt kommt. Andererseits sind die Abschnitte ohne Erhebungen 30 glatter als die Erhebungen 30 und somit einfacher für den Klebstoff zu kontaktieren. Der Abschnitt, mit dem der Klebstoff weniger wahrscheinlich in Kontakt kommt, weist weniger Kontaktmenge des Klebstoffs auf und ist somit hinsichtlich der Adhäsionskraft (Adhäsion) schwächer. Andererseits weist der Abschnitt, mit dem der Klebstoff eher in Kontakt kommt, eine höhere Kontaktmenge des Klebstoffs auf und ist somit hinsichtlich der Adhäsionskraft stärker. Wie oben beschrieben wird, ermöglicht der Zustand, in dem der Abschnitt mit einer großen Kontaktmenge des Klebstoffs und der Abschnitt mit einer kleinen Kontaktmenge des Klebstoffs auf der Oberfläche der Substratschutzschicht fein durchmischt sind, den Klebstoff nötigenfalls die Adhäsionskraft aufrechtzuerhalten, und führt zu einer leichten Ablösung nach der Verwendung, wodurch das Vorkommen eines Klebstoffrückstands nach dem Ablösen minimiert wird.
  • Es ist erforderlich, dass die Substratschutzschicht 20 eine Ausgewogenheit zwischen der Adhäsionskraft, wenn das Schutzband benötigt wird, und Eigenschaften einer leichten Ablösung nach der Verwendung aufweist. Diese Ausgewogenheit wird durch die Zusammensetzung des Harzes, das die Substratschutzschicht 20 bildet, und die Eigenschaften der zu verwendenden festen Feinpartikel beeinflusst, und eine angemessene Ausgewogenheit kann durch deren Regulierung erhalten werden.
  • Die Harzzusammensetzung, die die Substratschutzschicht 20 bildet, enthält ein Bindemittelharz 21 und drei Typen von festen Feinpartikeln 22, d.h., weiche Harzfeinpartikel 22a, harte Harzfeinpartikel 22b und anorganische Feinpartikel 22c. Die drei Typen von festen Feinpartikeln 22 unterscheiden sich in der Härte, wobei die weichen Harzfeinpartikel 22a die weichsten sind und die anorganischen Feinpartikel 22c die härtesten sind.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die Härte/Weichheit der festen Feinpartikel durch die Verformungsfestigkeit oder die Bruchfestigkeit, gemessen gemäß einem Messverfahren für Bruchfestigkeit und Verformungsfestigkeit von Feinpartikeln gemäß JIS Z 8844: 2019, reguliert. Bei den weichen Harzfeinpartikeln 22a wird die Verformungsfestigkeit auf 2 MPa oder mehr und weniger als 20 MPa reguliert, und die bevorzugte Verformungsfestigkeit beträgt 3 MPa bis 10 MPa. Bei den harten Harzfeinpartikeln 22b wird die Verformungsfestigkeit auf 20 MPa bis 100 MPa reguliert und die bevorzugte Verformungsfestigkeit wird auf 20 MPa bis 60 MPa reguliert. Bei den anorganischen Feinpartikeln 22c wird die Bruchfestigkeit auf 500 MPa bis 2.000 MPa reguliert, und die bevorzugte Bruchfestigkeit beträgt 800 MPa bis 1.900 MPa.
  • Wie oben beschrieben, unterscheiden sich die drei Typen von festen Feinpartikeln 22 in der Härte, und die drei Typen von festen Feinpartikeln 22 unterscheiden sich in der Härte auch von dem gehärteten Bindemittelharz 21. Auf der Oberfläche der Substratschutzschicht 20 sind aufgrund der festen Feinpartikel 22 Erhebungen 30 gebildet. Daher existieren auf der Oberfläche der Substratschutzschicht 20 Abschnitte, die sich aufgrund des Bindemittelharzes 21 und der drei Typen von festen Feinpartikeln 22 in der Härte unterscheiden. Die Einfachheit der Abtrennung des Klebstoffs des Schutzbands unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Härte der Haftoberfläche. Der Abschnitt, in dem das Bindemittelharz 21 vorhanden ist, kommt mit dem Klebstoff des Schutzbands leicht in Kontakt und weist eine starke Adhäsionskraft auf, während der Abschnitt, in dem die festen Feinpartikel 22 vorhanden sind, für den Klebstoff weniger wahrscheinlich zu kontaktieren ist und eine schwache Adhäsionskraft aufweist. Da es drei Typen von festen Feinpartikeln 22 gibt, die sich in der Härte unterscheiden, ändert sich die Stärke der Adhäsionskraft des Weiteren auch in Abhängigkeit von den festen Feinpartikeln 22. Wenn das Schutzband von der Substratschutzschicht 20 mit der beschriebenen Oberfläche abgelöst wird, verschieben sich die Ablösungszeitpunkte des Klebstoffs an Abschnitten, die sich in der Härte unterscheiden, und die an dem Klebstoff angelegte Kraft wird verteilt, so dass es unwahrscheinlich ist, dass ein kohäsives Versagen des Klebstoffs vorkommt, was zu einem geringeren Vorkommen von Klebstoffrückstand führt.
  • Ferner wird, wie in 2 dargestellt wird, das Härten durch Erwärmen und Druckbeaufschlagung nach Heißversiegelung im Batterieherstellungsverfahren in einem Zustand durchgeführt, in dem das Schutzband 50 an dem Batterieverpackungsmaterial 1 haftet. Die Druckbeaufschlagung des Batterieverpackungsmaterials 1 in Laminierungsrichtung unter Erwärmung verursacht Veränderungen gemäß den Eigenschaften von jedem der drei Typen von festen Feinpartikeln.
  • Die weichen Harzfeinpartikel 22a erweichen und verformen sich zu einer flachen Form bei Erwärmung und Druckbeaufschlagung, was die Kontaktfläche mit dem Klebstoff 52 erhöht, so dass sich die Adhäsion des Schutzbands 50 verbessert, was dazu führt, dass es nur schwer abgelöst wird.
  • Die harten Harzfeinpartikel 22b erweichen ebenfalls, jedoch ist der Verformungsgrad kleiner als der der weichen Harzfeinpartikel 22a, so dass die Zunahme der Kontaktfläche mit dem Klebstoff 52 entsprechend ist und der Effekt der Zunahme der Adhäsion kleiner als der der weichen Harzfeinpartikel 22a ist.
  • Die anorganischen Feinpartikel 22c sind sehr hart und kaum verformbar. Daher liegt keine Änderung der Kontaktfläche mit dem Klebstoff 52 vor, und der Effekt der einfachen Ablösung aufgrund der vorstehenden Partikel (Erhebungen 30) wird aufrechterhalten. Ferner verhindern die anorganischen Feinpartikel 22c eine signifikante Verformung der weichen Harzfeinpartikel 22a und der harten Harzfeinpartikel 22b und verhindern außerdem, dass die weichen Harzfeinpartikel 22a und die harten Harzfeinpartikel 22b im Bindemittelharz 21 vergraben werden.
  • Obgleich die Adhäsionskraft des Schutzbands 50 zunimmt, wenn das Batterieverpackungsmaterial 1 erwärmt und unter Druck gesetzt wird, kann die Verwendung der drei Typen von festen Feinpartikeln, die sich in der Härte unterscheiden, die Zunahme der Adhäsionskraft aufgrund des Erwärmens und der Druckbeaufschlagung unterdrücken, so dass die Eigenschaft des leichten Ablösens erhalten bleibt.
  • Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel 22 in der Substratschutzschicht 20 wird auf 30 Masse-% bis 50 Masse-% reguliert. Wenn der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel 22 weniger als 30 Masse-% beträgt, wird die Höhe der Erhebungen 30 auf der Oberfläche der Substratschutzschicht 20 gering und die Anzahl gering, wobei die Adhäsion des Schutzbands und die Schälfestigkeit zunimmt, was dazu führt, dass der Klebstoffrückstand leichter vorkommt. Wenn der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel andererseits 50 Masse-% übersteigt, kommt Klebstoffrückstand weniger wahrscheinlich vor, jedoch wird die Adhäsion des Schutzbands reduziert, wodurch es leichter wird, dass sich das Schutzband während der Handhabung unabsichtlich ablöst. Der besonders bevorzugte Gesamtgehaltsanteil beträgt 35 Masse-% bis 45 Masse-%.
  • Der bevorzugte Gehaltsanteil von jedem der Feinpartikel in der Substratschtzschicht 20 beträgt 1 Masse-% bis 10 Masse-% für die weichen Harzfeinpartikel 22a, 1 Masse-% bis 20 Masse-% für die harten Harzfeinpartikel 22b und 20 Masse-% bis 40 Masse-% für die anorganischen Feinpartikel 22c. Der besonders bevorzugte Gehaltsanteil für jedes der Feinpartikel beträgt 2 Masse-% bis 8 Masse-% für die weichen Harzfeinpartikel 22a, 3 Masse-% bis 12 Masse-% für die harten Harzfeinpartikel 22b und 25 Masse-% bis 35 Masse-% für die anorganischen Feinpartikel 22c.
  • Die weichen Harzfeinpartikel 22a und die harten Harzfeinpartikel 22b weisen vorzugsweise einen Gehaltsanteil von 1 Masse-% oder mehr auf, so dass die Adhäsion durch Zunahme der Kontaktfläche mit dem Schutzbandklebstoff durch Verformung mittels Erwärmung und Druckbeaufschlagung verbessert wird. Wenn die weichen Harzformpartikel 22a andererseits 10 Masse-% hinsichtlich des Gehaltsanteils überschreiten und die harten Harzfeinpartikel 22b 20 Masse-% hinsichtlich des Gehaltsanteils überschreiten, wird die Kontaktfläche zwischen diesen Harzfeinpartikeln 22a und 22b und dem Klebstoff übermäßig und daher kommt ein Klebstoffrückstand beim Ablösen des Schutzbands vermehrt vor. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass der Gehaltanteil für die weichen Harzfeinpartikel 22a 10 Masse-% oder weniger beträgt und der Gehaltanteil für die harten Harzfeinpartikel 22b 20 Masse-% oder weniger beträgt.
  • Die anorganischen Feinpartikel 22c verformen sich durch Erwärmung und Druckbeaufschlagung kaum und bilden eine Mikrounebenheit („Mikrohohlräume“), so dass die Kontaktfläche mit dem Schutzbandklebstoff unterdrückt wird und die Eigenschaft des einfachen Ablösens aufrechterhalten wird, somit ist es bevorzugt, dass der Gehaltsanteil 20 Masse-% oder mehr beträgt. Wenn die anorganische Feinpartikel 22c andererseits 40 Masse-% übersteigen, wird die Mikrounebenheit (Mikrohohlräume) übermäßig, was zu reduzierten Bindungseigenschaften führt, die zu einer unabsichtlichen Ablösung führen können. Daher ist es bevorzugt, dass der Gehaltsanteil für die anorganischen Feinpartikel 22c 40 Masse-% der weniger beträgt.
  • Ferner ist die Beziehung zwischen den Gehaltsanteilen der drei Typen von festen Feinpartikeln vorzugsweise derart, dass der der anorganischen Feinpartikel größer als der gesamte der weichen Harzfeinpartikel 22a und harten Harzfeinpartikel 22b ist. Indem mehr anorganische Feinpartikel 22c beigemengt werden, ist die Hemmung des Kontaktes zwischen dem Klebstoff des Schutzbandes und des Bindemittelharzes während der Erwärmung und Druckbeaufschlagung effektiver, was wiederum das Auftreten des Klebstoffrückstandes unterdrücken kann.
  • Es ist zu beachten, dass der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel 22 und der Gehaltsanteil von jedem der festen Feinpartikel Verhältnisse, bezogen auf die Gesamtheit aus Bindemittelharz 21 und dem festen Feinpartikel 22, sind und das verwendete Lösungsmittel zur Einstellung der Viskosität während der Beschichtung nicht einschließen. Da der Gehaltsanteil der festen Feinpartikel 22 in der Substratschutzschicht 20 auf 30 Masse-% bis 50 Masse-% reguliert ist, beträgt der Gehaltsanteil des Bindemittelharzes 21 50 Masse-% bis 70 Masse-%.
  • Die weichen Harzfeinpartikel 22a sind für die Zunahme der Kontaktfläche mit dem Klebstoff des Schutzbands durch Verformung während der Erwärmung und Druckbeaufschlagung verantwortlich und erhöhen die Fläche nach der Verformung effektiv. Daher ist es bevorzugt, dass die weichen Harzfeinpartikel unter den drei Typen von Feinpartikeln den größten Partikeldurchmesser aufweisen. Die harten Harzfeinpartikel 22b sind weniger verformbar als die weichen Harzfeinpartikel 22a, jedoch verformen sie sich entsprechend derart, dass sie zur Kontaktfläche beitragen, und daher ist es bevorzugt, dass die harten Harzfeinpartikel hinsichtlich Größe an zweiter Stelle nach den weichen Harzfeinpartikeln 22a liegen. Die anorganischen Feinpartikel 22c spielen die Rolle der Reduzierung der Kontaktfläche mit dem Klebstoff mittels Mikrohohlräumen (Mikrounebenheit) ohne Verformung, so dass die Erhebung der Feinpartikel aufrechterhalten wird, um die Eigenschafen des leichten Ablösens aufrechtzuerhalten. Daher ist es bevorzugt, dass der Partikeldurchmesser der kleinste ist.
  • In Hinblick auf das Vorstehende beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser der weichen Harzfeinpartikel 22a vorzugsweise 5 µm bis 20 µm, der durchschnittliche Partikeldurchmesser der harten Harzfeinpartikel 22b beträgt vorzugsweise 1 µm bis 15 µm, und der durchschnittliche Partikeldurchmesser der anorganischen Feinpartikel 22c beträgt vorzugsweise 1 µm bis 5 µm. Der besonders bevorzugte durchschnittliche Partikeldurchmesser beträgt für die weichen Harzfeinpartikel 22a 6 µm bis 18 µm, 3 µm bis 12 µm für die harten Harzfeinpartikel 22b und 1 µm bis 3 µm für die anorganischen Feinpartikel 22c. Die Kontaktfläche des Schutzbands mit Adhäsion unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Partikelgröße der festen Feinpartikel, und daher unterscheidet sich die Adhäsionskraft. Indem die durchschnittlichen Partikeldurchmesser der drei Typen von festen Feinpartikeln innerhalb der oben beschriebenen Bereiche eingestellt werden, verschiebt sich somit der Zeitpunkt, zu dem der Klebstoff abgelöst wird, was zu einem geringeren kohäsiven Versagen des Klebstoffs führt, was weniger wahrscheinlich das Vorkommen eines Klebstoffrückstands verursacht.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass der durchschnittliche Partikeldurchmesser der drei Typen von festen Feinpartikeln die folgende Beziehung erfüllt: weiche Harzfeinpartikel 22a ≥ harte Harzfeinpartikel 22b > anorganische Feinpartikel 22c. Wie oben beschrieben verformt die Erwärmung und Druckbeaufschlagung für die Batteriehärtung die weichen Harzfeinpartikel 22a und die harten Harzfeinpartikel 22b in eine flache Form, was ihre Kontaktfläche mit dem Klebstoff des Schutzbands erhöht, so dass die Adhäsionskraft steigt, und die anorganischen Feinpartikel 22c werden nicht verformt, was die Wirkung der Unterdrückung der Verformung der beiden Typen von Harzfeinpartikeln hat. Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser der drei Typen von festen Partikeln die oben beschriebene Beziehung erfüllt, wird die Ausgewogenheit zwischen der Adhäsionskraft und den Eigenschaften des leichten Ablösens gut, was das Vorkommen eines Klebstoffrückstands unterdrückt.
  • Es ist erforderlich, dass die festen Feinpartikel 22 mindestens eine von jeder Kategorie der weichen Harzfeinpartikel 22a, der harten Harzfeinpartikel 22b und der anorganischen Feinpartikel 22c enthalten, und sie können zwei oder mehr von einer Kategorie enthalten. Ferner können die Folgenden für Feinpartikel, die zu der jeweiligen Kategorie gehören, beispielhaft sein.
  • Als weiche Harzfeinpartikel 22a können Polyethylenwachs, Polypropylenwachs, Polyethylenharzkügelchen und Urethanharzkügelchen beispielhaft sein. Diese Wachse und Harzkügelchen sorgen für eine adäquate Schälfestigkeit an dem Klebestoff des Schutzbands aufgrund ihrer Verformungsfestigkeit. Unter den oben beschriebenen weichen Harzfeinpartikeln 22a weisen Polyethylenwachs und Polyethylenharzkügelchen einen niedrigen Glasübergangspunkt Tg und Schmelzpunkt auf, und der Erweichungspunkt von Polyethylen beträgt 85°C bis 120°C. Daher erweichen und verformen sie sich um die Temperatur des Erwärmungs- und Druckbeaufschlagungsverfahrens herum (50°C bis 80°C) während des Härtens leicht, so dass sie empfohlen werden, da sie die Schälfestigkeit mit dem Klebstoff des Schutzbands auf einfache Weise verbessern.
  • Als die harten Harzfeinpartikel 22b können Polytetrafluorethylenwachs, Acrylharzkügelchen, Polystyrolharzkügelchen und Fluorharzkügelchen beispielhaft sein. Diese Wachse und Harzkügelchen sorgen für eine adäquate Schälfestigkeit an dem Klebstoff des Schutzbands aufgrund ihrer Verformungsfestigkeit. Des Weiteren weisen all diese Wachse und Harzkügelchen einen Glasübergangspunkt Tg um 100°C herum auf und erweichen bei der Temperatur (50°C bis 80°C) des Erwärmungs- und Druckbeaufschlagungsverfahrens zum Härten nach dem Aufkleben des Schutzbands eher nicht, sondern verformen sich unter dem synergistischen Effekt des Drucks leicht, um die Kontaktfläche mit dem Klebstoff des Schutzbands leicht zu erhöhen, was zur Schälfestigkeit beiträgt.
  • Des Weiteren wird unter den oben beschriebenen harten Harzfeinpartikeln Polytetrafluorethylenwachs bevorzugt, da er eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit aufweist und nach der Heißversiegelung weniger verformbar ist, was zu weniger Veränderungen der Größe nach der Heißversiegelung und weniger Verringerung der Gleitfähigkeit führt.
  • Als die anorganischen Feinpartikel 22c können Silika, Tonerde, Kaolin, Calciumoxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat und Calciumsilikat beispielhaft sein. Diese anorganischen Feinpartikel 22c sind alle härter als die oben beschriebenen weichen Harzfeinpartikel 22a und harten Harzfeinpartikel 22b, und ihre Bruchfestigkeit verhindert, dass sie während des Erwärmungs- und Druckbeaufschlagungsverfahrens verformt werden, wodurch sie für angemessene Schälfestigkeit an dem Klebstoff des Schutzbands sorgen. Unter diesen anorganischen Feinpartikeln 22c wird ferner Silika empfohlen, da es in Qualitäten mit kleinen durchschnittlichen Partikeldurchmessern erhältlich ist und es einfach ist, Feinpartikel mit einer gewünschten durchschnittlichen Partikelgröße zu erhalten und in einer Vielzahl von Bindemittelharzen zu dispergieren.
  • Als das Bindemittelharz 21 ist es bevorzugt, mindestens ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Harz auf Acrylbasis, einem Harz auf Urethanbasis, einem Harz auf Polyolefinbasis, einem Harz auf Phenoxybasis, einem Harz auf Polyesterbasis und einem Harz auf Tetrafluorolefinbasis, zu verwenden. Diese Harze weisen eine gute Adhäsionseignung mit dem Klebstoff des Schutzbands auf, so dass es möglich ist, die Adhäsionskraft zwischen der Fläche, wo das Bindemittelharz 21 vorhanden ist, und der Fläche, wo die festen Feinpartikel 22 vorhanden sind, zu differenzieren. Ferner weisen diese Harze eine hohe chemische Beständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit auf, so dass die festen Feinpartikel 22 aufgrund eines Abbaus des Harzes nur schwer herausfallen.
  • Des Weiteren kann das Bindemittelharz 21 aus einem Basisharz, das mindestens eines der oben beschriebenen Harze enthält, und einem Härtungsmittel zum Härten des Basisharzes zusammengesetzt sein.
  • Als das Basisharz kann ein Acrylpolyolharz, ein Urethanpolyolharz, ein Polyolefinpolyolharz, ein Polyesterpolyolharz, ein Harz auf Phenoxybasis, ein Copolymer eines Tetrafluorolefins und eines Carbonsäurevinylesters und ein Copolymer eines Tetrafluorolefins und eines Alkylvinylethers beispielhaft sein. Eines oder mehrere von diesen können in Kombination verwendet werden. Unter diesen sind die bevorzugten Basisharze ein Urethanpolyolharz, ein Polyesterpolyolharz, ein Acrylpolyolharz und ein Harz auf Phenoxybasis. Wenn jedoch die Verhinderung eines schlechten Erscheinungsbildes aufgrund von Elektrolytadhäsion priorisiert wird, wird ein Copolymer eines Tetrafluorolefins und eines Carbonsäurevinylesters oder ein Copolymer eines Tetrafluorolefins und eines Alkylvinylesters bevorzugt.
  • Obgleich nicht darauf beschränkt, kann das Härtungsmittel je nach Basisharz ausgewählt werden. Als das Härtungsmittel können eine Isocyanatverbindung, wie z.B. Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), Tolylendiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und Xylylendiisocyanat (XDI) oder eine modifizierte Form dieser Isocyanatverbindungen beispielshaft sein. Isocyanatverbindungen, wie z.B. Tolylendiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und Xylylendiisocyanat (XDI) oder ein modifiziertes Produkt von diesen Isocyanaten können beispielhaft sein.
  • Das Härtungsmittel wird vorzugsweise zu 5 Masseteilen bis 30 Masseteilen in Bezug auf 100 Masseteile des Basisharzes beigemengt. Wenn es weniger als 5 Masseteile sind, können sich die Adhäsion an die Substratschicht 13 und die Lösungsmittelbeständigkeit verschlechtern. Wenn es 30 Masseteile übersteigt, kann ferner die Substratschutzschicht 20 härter werden, was zu einer verringerten Formbarkeit führt.
  • Ferner können zusätzlich zu dem Bindemittelharz 21 und den festen Feinpartikeln 22 ein Schmiermittel und/oder ein Tensid der Substratschutzschicht 20 hinzugefügt werden. Ein Schmiermittel und ein Tensid weisen eine Wirkung zur Reduzierung der Adhäsionskraft des Klebstoffs des Schutzbands auf, und ihre Abscheidung auf der Oberfläche der Substratschutzschicht 20 verbessert die Ablöseeigenschaften des Schutzbands, was weniger wahrscheinlich zum Vorkommen eines Klebstoffrückstands führt.
  • Als das Schmiermittel können die folgenden unterschiedlichen Amide beispielhaft sein.
  • Als das ungesättigte Fettsäureamid können Lauramid, Palmitamid, Stearamid, Behenamid und Hydroxystearamid beispielhaft sein.
  • Als das ungesättigte Fettsäureamid können ein Oleamid und ein Erucamid beispielhaft sein.
  • Als das substituierte Amid können ein N-Oleoylpalmitamid, ein N-Stearylstearamid, ein N-Stearyloleamid, N-Oleylstearamid und N-Stearylerucamid beispielhaft sein.
  • Als das Methylolamid kann ein Methylolstearamid beispielhaft sein.
  • Als das gesättigte Fettsäurebisamid können ein Methylenbisstearamid, ein Ethylenbiscaprinamid, ein Ethylenbislauramid, ein Ethylenbisstearamid, ein Ethylenbishydroxystearamid, ein Ethylenbisbehenamid, ein Hexamethylenbisstearamid, ein Hexamethylenbisbehenamid, ein Hexamethylenbishydroxystearamid, ein N,N'-Distearyladipamid, ein N,N'-Distearylsebacinamid und ein N,N'-Distearylsebacinamid beispielshaft sein.
  • Als das ungesättigte Fettsäurebisamid können ein Ethylenbisoleamid, ein Ethylenbisercamid, ein Hexamethylenbisoleamid, ein N,N'-Dioleoyladipamid und ein N,N'-Dioleoylsebacinamid beispielhaft sein.
  • Als das Fettsäureesteramid kann Stearamidethylstearat beispielhaft sein.
  • Als das aromatische Bisamid können ein m-Xylylenbisstearamid, ein m-Xylylenbishydroxystearamid, ein N,N'-Cysteallylisophthalsäureamid und ein N,N'-Cysteallylisophthalsäureamid beispielhaft sein.
  • Des Weiteren können als das Tensid ein anionisches Tensid, ein kationisches Tensid und ein nichtionisches Tensid beispielhaft sein.
  • Die bevorzugte Dicke der Substratschutzschicht 20 beträgt 1 µm bis 12 µm, und die besonders bevorzugte Dicke davon beträgt 2 µm bis 10 µm.
  • In dem oben beschriebenen Batterieverpackungsmaterial 1 sind die bevorzugten Materialien für die anderen Schichten außer der Substratschutzschicht 20 die folgenden.
  • (Barriereschicht)
  • Die Barriereschicht 11 ist dafür verantwortlich, das Batterieverpackungsmaterial 1 mit Gasbarriereeigenschaften auszustatten, die das Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit verhindern. Als die Barriereschicht 11 können, obgleich nicht speziell darauf beschränkt, eine Metallfolie, wie z.B. eine Aluminiumfolie, eine SUS-Folie (Edelstahlfolie), eine Kupferfolie, eine Nickelfolie, eine Titanfolie und eine kaschierte Folie beispielhaft sein. Als die Barriereschicht 11 kann eine Aluminiumfolie geeigneterweise verwendet werden. Insbesondere weist eine Folie auf Basis einer Al-Fe-Legierung, die 0,7 Masse-% bis 1,7 Masse-% Fe enthält, eine ausgezeichnete Festigkeit und Duktilität auf und sorgt für eine gute Formbarkeit. Die Dicke der Barriereschicht 11 beträgt vorzugsweise 20 µm bis 100 µm. Eine Dicke von 20 µm oder mehr kann das Vorkommen von Nadellöchern während des Walzens bei der Herstellung einer metallischen Folie verhindern, und eine Dicke von 100 µm oder weniger kann die Spannung während des Formens, wie z.B. Streckformen und Ziehen, reduzieren, was die Formbarkeit verbessern kann. Die besonders bevorzugte Dicke der Barriereschicht 11 beträgt 30 µm bis 60 µm.
  • Ferner wird die Barriereschicht 11 vorzugsweise einer Oberflächenvorbereitung, wie z.B. einer Umwandlungsbehandlung, zumindest auf der Seite der wärmeschmelzbaren Harzschicht 15 der Metallfolie unterzogen. Eine solche chemische Umwandlungsbehandlung verhindert die in ausreichendem Maße Korrosion der Metallfolienoberfläche aufgrund der Inhalte (Elektrolyt der Batterie etc.).
  • (Substratschicht)
  • Als die Substratschicht 13 wird eine wärmebeständige Harzfolie verwendet, die bei der Heißversiegelungstemperatur bei der Heißversiegelung des Batterieverpackungsmaterials 1 nicht schmilzt. Als das wärmebeständige Harz ein wärmebeständiges Harz mit einem Schmelzpunkt, der um 10°C oder mehr, vorzugsweise 20°C oder mehr, höher als der Schmelzpunkt des Harzes ist, das die wärmeschmelzbare Harzschicht 15 bildet. Als das Harz, das diese Bedingungen erfüllt, können eine Polyamidfolie, wie z.B. eine Nylonfolie, und eine Polyesterfolie beispielhaft sein, und solche gereckten Folien werden vorzugsweise verwendet. Unter diesen ist es besonders wünschenswert, als die Substratschicht 13 eine biaxial gereckte Polyamidfolie, wie z.B. eine biaxial gereckte Nylonfolie, eine biaxial gereckte Polybutylenterephthalat (PBT)-Folie, eine biaxial gereckte Polyethylenterephthalat (PET)-Folie und eine biaxial gereckte Polyethylennaphthalat (PEN)-Folie, zu verwenden. Als die Nylonfolie können, obgleich nicht besonders darauf beschränkt, eine Nylon 6-Folie, eine Nylon 6,6-Folie, eine Nylon MXD-Folie etc. beispielhaft sein.
  • Es ist zu beachten, dass die Substratschicht 13 als eine Einzelschicht gebildet sein kann. Alternativ kann sie zum Beispiel aus einer Mehrfachschicht gebildet sein, die aus einer Polyesterfolie/einer Polyamidfolie zusammengesetzt ist (z.B. einer Mehrfachschicht etc., die aus einer PET-Folie/einer Nylonfolie gebildet ist).
  • Die Dicke der Substratschicht 13 beträgt vorzugsweise 9 µm bis 50 µm, was eine ausreichende Festigkeit für ein Verpackungsmaterial sicherstellen kann und die Spannung während des Formens, wie z.B. Streckformen und Ziehen, reduziert, wodurch die Formbarkeit verbessert wird. Die besonders bevorzugte Dicke der Substratschicht 13 beträgt 12 µm bis 30 µm.
  • (Wärmeschmelzbare Harzschicht)
  • Die wärmeschmelzbare Harzschicht 15 ist dafür verantwortlich, das Batterieverpackungsmaterial 1 mit einer ausgezeichneten chemischen Beständigkeit gegenüber hochkorrosiven Elektrolyten und anderen Substanzen zu versorgen sowie das Batterieverpackungsmaterial 1 mit Heißsiegeleigenschaften zu versorgen.
  • Das Harz, das die wärmeschmelzbare Harzschicht 15 bildet, ist vorzugsweise eine Einzelschichtfolie oder eine Mehrschichtfolie aus einem Harz auf Polyolefinbasis, wie z.B. ein Harz auf Propylenbasis, und eine nichtgereckte Folie davon wird bevorzugt. Als das Harz auf Propylenbasis kann ein Ethylen-Propylen-Copolymer, das Ethylen und Propylen als Copolymerisationskomponenten enthält, beispielhaft sein. Das Ethylen-Propylen-Copolymer kann entweder ein Randomcopolymer oder ein Blockcopolymer sein. Als die mehrschichtige Ethylen-Propylen-Copolymer-Folie, kann eine Randomcopolymer-Blockcopolymer-Randomcopolymer-Dreischichtfolie empfohlen werden. Die Mehrschichtfolie kann durch Co-Extrusion oder andere Verfahren hergestellt werden.
  • Die Dicke der wärmeschmelzbaren Harzschicht 15 beträgt vorzugsweise 20 µm bis 100 µm, besonders bevorzugt 30 µm bis 80 µm. Ferner beträgt das Dickenverhältnis der jeweiligen Schichten der Dreischichtfolie, die aus einem Randomcopolymer-Blockcopolymer-Randomcopolymer hergestellt ist, vorzugsweise 1-3 : 4-8 : 1-3.
  • Die wärmeschmelzbare Harzschicht 15 kann ein Schmiermittel enthalten. Was den Schmiermitteltyp betrifft, so ist es besonders bevorzugt, ein Fettsäureamid zu verwenden, ähnlich dem, das der Substratschutzschicht 20 hinzugefügt wird. Ferner beträgt die Konzentration des Schmiermittels in der wärmeschmelzbaren Harzschicht 15 vorzugsweise 500 ppm bis 3.000 ppm. Im Allgemeinen werden im Herstellungsverfahren für das Batterieverpackungsmaterial 1 all diese Schichten laminiert und dann aufgerollt und gealtert. Das Schmiermittel in der wärmeschmelzbaren Harzschicht 15 wird auf der Oberfläche abgeschieden und auf die Substratschutzschicht 20 durch Alterung übertragen, was zur Vermeidung von Klebstoffrückstand auf dem Schutzband beiträgt.
  • (Erste Klebeschicht)
  • Obgleich nicht besonders beschränkt kann die erste Klebeschicht 12 beispielhaft durch eine Klebeschicht, aus einem Klebstoff vom Zweikomponentenhärtungstyp veranschaulicht werden. Als der Klebstoff vom Zweikomponentenhärtungstyp kann ein Klebstoff vom Zweikomponentenhärtungstyp exemplarisch sein, der aus einer ersten Flüssigkeit (Hauptmittel), die aus einem oder mehreren Polyolen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyol auf Polyurethanbasis, einem Polyol auf Polyesterbasis, einem Polyol auf Polyetherbasis und einem Polyol auf Polesterurethanbasis, zusammengesetzt ist, und einer zweiten Flüssigkeit (Härtungsmittel) zusammengesetzt ist, die aus einem Isocyanat zusammengesetzt ist. Unter diesen ist es bevorzugt, einen Klebestoff vom Zweikomponentenhärtungstyp aus einer ersten Flüssigkeit, die aus einem oder mehreren Polyolen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyol auf Polyesterbasis und einem Polyol auf Polyesterurethanbasis, zusammengesetzt ist, und einer zweiten Flüssigkeit (Härtungsmittel), die aus Isocyanat zusammengesetzt ist, zu verwenden. Die bevorzugte Dicke der ersten Klebeschicht 12 beträgt 2 µm bis 5 µm.
  • (Zweite Klebeschicht)
  • Obgleich nicht besonders beschränkt, kann empfohlen werden, für die zweite Klebeschicht 14 zum Beispiel einen Klebstoff zu verwenden, der einen oder mehrere Harze, bestehend aus einem Harz auf Polyurethanbasis, einem Harz auf Acrylbasis, einem Harz auf Epoxybasis, einem Harz auf Polyolefinbasis, einem Harz auf Elastomerbasis, einem Harz auf Fluorbasis und einem säuremodifizierten Polypropylenharz, enthält. Unter diesen ist es bevorzugt, einen Klebstoff zu verwenden, der aus einem Polyurethankompositharz mit einem säuremodifizierten Polyolefin als das Hauptmittel zusammengesetzt ist. Die bevorzugte Dicke der zweiten Klebeschicht 14 beträgt 2 µm bis 5 µm.
  • Die erste Klebeschicht 12 und die zweite Klebeschicht 14 sind keine essentiellen Schichten. Die Substratschicht 13 kann direkt an der Barriereschicht 11 haften, oder die wärmeschmelzbare Harzschicht 15 kann direkt an der Barriereschicht 11 haften.
  • (Färbemittel und Färbeschicht)
  • In dem Batterieverpackungsmaterial ist es durch Zugabe eines Färbemittels zu der oben beschriebenen existierenden Schicht oder durch neues Hinzufügen einer Färbeschicht möglich, die metallische Farbe der Barriereschicht abzudecken und das Batterieverpackungsmaterial in einer gewünschten Farbe zu färben, wodurch dem Verpackungsmaterial ein Design verliehen wird, und es ist außerdem möglich, den Nachweis von Klebstoffrückstand, der auf dem Schutzband zurückbleibt, zu erleichtern.
  • Im Falle der Färbung einer existierenden Schicht wird ein Färbemittel zu mindestens einer von der Substratschutzschicht 20, der Substratschicht 13 und der ersten Klebeschicht 12 hinzugefügt. Es ist zu beachten, dass in einem Batterieverpackungsmaterial 1 ohne erste Klebeschicht ein Färbemittel zu der Substratschutzschicht 20 und/oder der Substratschicht 13 hinzugefügt wird. Das Färbemittel kann entweder ein Pigment oder ein Farbstoff sein und kann ein Typ eines Färbemittels oder eine Kombination aus zwei oder mehr Typen von Färbemitteln sein. Als ein spezifisches Färbemittel können Ruß, Calciumcarbonat, Titandioxid, Zinkoxid, Eisenoxid, Aluminiumpulver, Pigmente auf Azobasis, Pigmente auf Phthalocyaninbasis etc. exemplarisch sein. Die Konzentration des Färbemittels in der jeweiligen Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 Masse-% oder mehr und weniger als 5 Masse-%.
  • Im Falle des neuen Hinzufügens einer Färbeschicht wird die Färbeschicht mindestens zwischen der Substratschutzschicht 20 und der Substratschicht 13, zwischen der Substratschicht 13 und der ersten Klebeschicht 12 oder zwischen der ersten Klebeschicht 12 und der Barriereschicht 11 hinzugefügt. Es ist zu beachten, dass im einem Batterieverpackungsmaterial ohne erste Klebeschicht ein Färbemittel zwischen der Substratschutzschicht und der Barriereschicht und/oder zwischen der Substratschicht und der Barriereschicht hinzugefügt wird. Die Dicke der Färbeschicht beträgt vorzugsweise 1 µm bis 10 µm. Ferner ist die Färbeschicht vorzugsweise aus einer Färbeharzzusammensetzung zusammengesetzt, in der das oben beschriebene Färbemittel zu einem Basisharz hinzugefügt, das aus einem Hauptmittel, wie z.B. Diamin und Polyol, und einem Härtungsmittel zusammengesetzt ist. Ferner liegt die Konzentration des Färbemittels in dieser Färbeharzzusammensetzung vorzugsweise im Bereich von 5 Masse-% oder mehr und 50 Masse-% oder weniger.
  • Das in 3 dargestellte Batterieverpackungsmaterial 2 ist mit einer Färbeschicht 16 zwischen der Substratschicht 13 und der ersten Klebeschicht 12 versehen. Das in 4 dargestellte Batterieverpackungsmaterial 3 ist mit einer Färbeschicht 16 zwischen der Substratschutzschicht 20 und der Substratschicht 13 versehen. Das in 5 dargestellte Batterieverpackungsmaterial 4 ist mit einer Färbeschicht 16 zwischen der ersten Klebeschicht 12 und der Barriereschicht 11 versehen.
  • Das in 6 dargestellte Batterieverpackungsmaterial 5 ist nicht mit einer ersten Klebeschicht 12 versehen, ist aber mit einer Färbeschicht 16 zwischen der Barriereschicht 11 und der Substratschicht 13 versehen. Es ist zu beachten, dass selbst in einem Batterieverpackungsmaterial, das keine erste Klebeschicht aufweist, eine Färbeschicht zwischen der Substratschutzschicht und der Substratschicht vorhanden sein kann.
  • BEISPIELE
  • Als Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden Batterieverpackungsmaterialien 2 mit der in 3 dargestellten Struktur hergestellt. Die Materialien, welche den Beispielen gemeinsam waren, sind die folgenden.
  • (Gemeinsame Materialien)
  • Als die Barriereschicht 11 wurde eine Schicht verwendet, in der eine chemische Umwandlungsbehandlungslösung, die aus Phosphorsäure, Polyacrylsäure (Harz auf Acrylbasis), einer Chrom(III)-Salzverbindung, Wasser und Alkohol zusammengesetzt war, auf beide Seiten einer Aluminiumfolie aus A8021-O mit einer Dicke von 40 µm aufgetragen und dann bei 180°C zur Bildung einer chemischen Umwandlungsbeschichtung getrocknet. Die Chromadhäsionsmenge dieser chemischen Umwandlungsbeschichtung betrug 10 mg/m2 pro Seite.
  • Als die Substratschicht 13 wurde eine biaxial gereckte Nylon 6-Folie mit einer Dicke von 15 µm verwendet.
  • Als die Färbeschicht 16 wurde eine Färbeharzzusammensetzung, die Ruß, Diamin, ein Polyol auf Polyesterbasis und ein Härtungsmittel enthielt, auf eine Seite der Substratschicht 13 aufgetragen und in einer Umgebung von 40°C für einen Tag stehengelassen, um eine Vernetzungsreaktion ablaufen zu lassen, während sie trocknete, wodurch eine schwarze Färbeschicht mit einer Dicke von 3 µm gebildet wurde. Das heißt, die Färbeschicht 16 und die Substratschicht 13 wurden zu einer Zweischichtfolie integriert, die dann mit den anderen Schichten laminiert wurde.
  • Als die wärmeschmelzbare Harzfolie 15 wurde eine nichtgereckte Polypropylenfolie mit einer Dicke von 30 µm verwendet, die 3.000 ppm Erucamid als ein Schmiermittel enthielt.
  • Als die erste Klebeschicht 12 wurde ein Klebstoff vom Zweikomponentenhärtungstyp auf Urethanbasis verwendet.
  • Als die zweite Klebeschicht 14 wurde ein maleinsäuremodifizierter Propylenklebstoff vom Zweikomponentenhärtungstyp verwendet.
  • Als ein Lösungsmittel, das der Harzzusammensetzung der Substratschutzschicht 20 hinzuzufügen war, wurde eine Mischung aus 50 Masseteilen Methylethylketon und 50 Masseteilen Tolylen verwendet.
  • (Beispiel 1)
  • Eine Harzzusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 30 und eine Beschichtungszusammensetzung wurden durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Ein Polyesterpolyolharz wurde als das Basisharz verwendet, und ein Addukt aus Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat (HDI) (in Tabelle 1 als „A“ bezeichnet) wurde als das Härtungsmittel verwendet. 11 Masseteile des Härtungsmittels wurden mit 49 Masseteilen des Basisharzes gemischt, um ein Bindemittelharz herzustellen.
  • Für die festen Feinpartikel wurden vier Typen verwendet, d.h., Polyethylenwachs wurde als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Acrylharzkügelchen wurden als harte Harzfeinpartikel verwendet, und Silika und Bariumsulfat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Dann wurde eine erste Klebeschicht 12 mit einer Dicke von 3 µm auf einer Seite der Barriereschicht 11 gebildet, und die Substratschicht 13 (Zweischichtfolie) mit einer Färbeschicht 16 wurde mittels der ersten Klebeschicht 12 überlagert und trockenlaminiert. Als nächstes wurde eine zweite Klebeschicht 14 mit einer Dicke von 3 µm auf der anderen Seite der Barriereschicht 11 gebildet, und eine wärmeschmelzbare Harzschicht 15 wurde mittels dieser zweiten Klebeschicht 14 überlagert und trockenlaminiert, indem sie zwischen einer Gummianpresswalze und einer auf 100°C erwärmten Laminatwalze eingeschoben wurde und zusammengepresst wurde. Dies resultierte zu einer Sechsschichtfolie, die aus einer Substratschicht 13, einer Färbeschicht 16, einer ersten Klebeschicht 12, einer Barriereschicht 11, einer zweiten Klebeschicht 14 und einer wärmeschmelzbaren Harzschicht 15 in dieser Reihenfolge von außen nach innen zusammengesetzt war.
  • Als Nächstes wurde die Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 auf die Oberfläche der Substratschicht 13 der oben beschriebenen 6-Schichtlaminatfolie aufgetragen, getrocknet, gewalzt und bei 40°C für 10 Stunden gealtert. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2,5 µm, woraus ein 7-schichtiges Batterieverpackungsmaterial 2 resultierte.
  • (Beispiel 2)
  • Eine Harzzusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 und eine Beschichtungszusammensetzung wurden durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Dasselbe Basisharz und Härtungsmittel wie in Beispiel 1 wurden in einem Verhältnis von 48 Masseteile des Basisharzes zu 10 Masseteilen des Härtungsmittels gemischt, um ein Bindemittelharz herzustellen.
  • Für die festen Feinpartikel wurden vier Typen verwendet, d.h., Polyethylenwachs wurde als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Polystyrolharzkügelchen wurden als harzte Harzfeinpartikel verwendet, und Silika und Bariumsulfat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2,5 µm.
  • (Beispiel 3)
  • Eine Harzzusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 und eine Beschichtungszusammensetzung wurden durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Ein Acrylpolyol wurde als das Basisharz verwendet, und dasselbe Härtungsmittel wie in Beispiel 1 wurde verwendet, um ein Bindemittelharz herzustellen, in dem 9 Masseteile des Härtungsmittels mit 46 Masseteilen des Basisharzes vermengt waren.
  • Für die festen Feinpartikel wurden vier Typen verwendet, d.h., Polyethylenharzkügelchen wurden als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Polytetrafluorethylenwachs wurde als harte Harzfeinpartikel verwendet, und Tonerde und Bariumsulfat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2 µm.
  • (Beispiel 4)
  • Eine Harzzusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 und eine Beschichtungszusammensetzung wurden durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Ein Copolymer aus einem Tetrafluorolefin und Vinylestercarboxylat wurde als das Hauptmittel verwendet, und dasselbe Härtungsmittel wie in Beispiel 1 wurde als das Bindemittelharz verwendet, um ein Bindemittelharz herzustellen, in dem 43 Masseteile des Hauptmittelharzes mit 8 Masseteilen des Härtungsmittels vermischt waren.
  • Für die festen Feinpartikel wurden vier Typen verwendet, d.h., Polyethylenharzkügelchen wurden als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Polytetrafluorethylenwachs wurde als harte Harzfeinpartikel verwendet, und Silika und Bariumsulfat wurden al anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 1,5 µm.
  • (Beispiel 5)
  • Eine Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 wurden durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Dasselbe Basisharz und Härtungsmittel wie in Beispiel 1 wurden verwendet, um ein Bindemittelharz herzustellen, in dem 53 Masseteile des Basisharzes mit 12 Masseteilen des Härtungsmittels vermischt waren.
  • Für die festen Feinpartikel wurden vier Typen verwendet, d.h. Polyethylenwachs wurde als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Polystyrolharzkügelchen wurde als harte Harzfeinpartikel verwendet, und Tonerde und Calciumcarbonat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 3 µm.
  • (Beispiel 6)
  • Eine Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 wurden durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Ein Polyurethanpolyolharz wurde als das Basisharz verwendet, und eine Mischung aus gleichen Teilen eines Addukts von Trimethylolpropan und Hexamethylendiisocyanat (HDI) und eines Addukts aus Trimethylolpropan und Toluoldiisocyanat (TDI) (in Tabelle 1 als „B“ bezeichnet) wurde als das Härtungsmittel verwendet. Ein Bindemittelharz wurde hergestellt, in dem 10 Masseteile des Härtungsmittels mit 46 Masseteilen des Bindemittelharzes vermischt waren.
  • Für die festen Feinpartikel wurden vier Typen verwendet, d.h., Urethanharzkügelchen wurden als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Acrylharzkügelchen wurden als harte Harzfeinpartikel verwendet, und Silika und Bariumsulfat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2 µm.
  • (Beispiel 7)
  • Eine Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 wurde durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Dasselbe Bindemittelharz wie in Beispiel 1 wurde verwendet.
  • Als die festen Feinpartikel wurden dieselben weichen Harzfeinpartikel und harten Harzfeinpartikel wie in Beispiel 1 verwendet, und drei Typen von Silika wurden als die anorganischen Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2,5 µm.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Eine Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 wurde durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Dasselbe Basisharz und Härtungsmittel wie in Beispiel 1 wurden verwendet, um ein Bindemittelharz herzustellen, in dem 60 Masseteile des Basisharzes mit 12 Masseteilen des Härtungsmittels vermischt waren.
  • Für die festen Feinpartikel wurden vier Typen verwendet, d.h., Polypropylenwachs wurde als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Polystyrolharzkügelchen wurden als harte Harzfeinpartikel verwendet, und Silika und Bariumsulfat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 3 µm.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Eine Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 wurde durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Dasselbe Basisharz und Härtungsmittel wie in Beispiel 3 wurden verwendet, um ein Bindemittel herzustellen, in dem 37 Masseteile des Basisharzes mit 8 Masseteilen des Härtungsmittels vermischt waren.
  • Für die festen Feinpartikel wurden vier Typen verwendet, d.h., Polyethylenwachs wurde als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Acrylharzkügelchen wurden als harte Harzfeinpartikel verwendet, und Tonerde und Bariumsulfat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2 µm.
  • (Vergleichsbeispiel 3)
  • Eine Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 wurde durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Dasselbe Bindemittelharz wie in Beispiel 1 wurde verwendet.
  • Für die festen Feinpartikel wurden ohne Verwendung von weichen Harzfeinpartikeln drei Typen von festen Feinpartikeln verwendet, d.h. Acrylharzkügelchen wurden als harte Harzfeinpartikel verwendet, und Silika und Bariumsulfat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2,5 µm.
  • (Vergleichsbeispiel 4)
  • Eine Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 wurde durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Dasselbe Bindemittelharz wie in Beispiel 1 wurde verwendet.
  • Für die festen Feinpartikel wurden ohne Verwendung von harten Harzfeinpartikeln drei Typen von anorganischen Feinpartikeln verwendet, d.h. Polyethylenwachs wurde als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Silika und Bariumsulfat wurden als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2,5 µm.
  • (Vergleichsbeispiel 5)
  • Eine Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der Substratschutzschicht 20 wurde durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Dasselbe Bindemittelharz wie in Beispiel 1 wurde verwendet.
  • Für die festen Feinpartikel wurden drei Typen verwendet, d.h. Polyethylenwachs wurde als weiche Harzfeinpartikel verwendet, Acrylharzkügelchen wurden als harte Harzfeinpartikel verwendet, Bariumsulfat wurde als anorganische Feinpartikel verwendet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der jeweiligen festen Feinpartikel, die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und die der harten Harzfeinpartikel und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Harzzusammensetzung wurde durch Mischen von vier Typen von festen Feinpartikeln mit dem oben beschriebenen Bindemittelharz zu den in Tabelle 1 dargestellten Gehaltsanteilen hergestellt, und die Beschichtungszusammensetzung wurde ferner durch Mischen von 50 Masseteilen der oben beschriebenen Harzzusammensetzung mit 100 Masseteilen eines Lösungsmittels hergestellt. Der Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der oben beschriebenen Harzzusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Ein Batterieverpackungsmaterial 2 mit einer Siebenschichtstruktur wurde unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 mit Ausnahme der oben beschriebenen Harzzusammensetzung und Beschichtungszusammensetzung für die Substratschutzschicht 20 hergestellt. Die Dicke der Substratschutzschicht 20 nach der Alterung betrug 2,5 µm.
  • Figure DE102023208233A1_0001
    Figure DE102023208233A1_0002
  • In Tabelle 1 sind die Abkürzungen für das Basisharz, die weichen Harzfeinpartikel und die harten Harzfeinpartikel die folgenden.
  • (Basisharz)
    • PEs
    Polyesterpolyolharz
    AC
    Acrylpolyolharz
    TFE
    Copolymer aus Tetrafluorethylen und Carbonsäurevinylester
    PUR
    Polyurethanpolyolharz
  • (Weiche Harzfeinpartikel)
    • PEW
    Polyethylenwachs
    PEB
    Polyethylenharzkügelchen
    URB
    Urethanharzkügelchen
    PPW
    Polypropylenwachs
  • (Harte Harzfeinpartikel)
    • ACB
    Acrylharzkügelchen
    PTFE
    Polytetrafluorethylenwachs
    PSB.
    Polystyrolharzkügelchen
  • [Festigkeit der festen Feinpartikel]
  • Die Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel und der harten Harzfeinpartikel, die in jedem Fall verwendet werden, und die Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel wurden gemäß JIS Z 8844: 2019, Verfahren zur Messung der Bruchfestigkeit und Verformungsfestigkeit von Feinpartikeln, unter Verwendung eines dynamischen Ultramikrohärteprüfgeräts (Modell Nr.: DUH-211), hergestellt von Shimadzu Corp., gemessen, und die tatsächlichen Werte wurden unter Verwendung der Anwendung von SHIMAZU MCT (Software) gemessen.
  • Die Messung wurde durch kontinuierliches Belasten eines Probepartikels mit einem flachen 50 µm Φ-Eindringkörper bei einer Prüfkraft von 10 mN, einer Belastungsgeschwindigkeit von 0,1463 mN/sek und einer Belastungshaltezeit von 3 sek belastet. Die erhaltene Belastungs-Verdrängungs-Beziehung und der Partikeldurchmesser, der unter Verwendung einer einfachen Längenmessfunktion eines CMOS-Kamerabilds gemessen wurde, wurden verwendet, um die Verformungsfestigkeit und Bruchfestigkeit zu erhalten. Ferner wurden fünf Messungen für jeden Typ von festen Feinpartikeln durchgeführt, und der Durchschnittswert wurde als die Festigkeit des festen Feinpartikels angenommen.
  • [Bewertung des Batterieverpackungsmaterials]
  • Folgendes wurde für jedes der hergestellten Batterieverpackungsmaterialien 2 gemessen und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • (Formbarkeit)
  • Eine Vielzahl von Probestücken von 100 mm × 125 mm wurden aus dem hergestellten Batterieverpackungsmaterial 2 herausgeschnitten. Für diese Probestücke wurde unter Verwendung einer Formmaschine (Teilbezeichnung: TP-25C-XZ), hergestellt von Amada Co., ein Tiefziehen an diesen Probestücken unter Verwendung eines Stempels mit einer Abmessung des oberen Endes von 33 mm × 54 mm, einem Ecken-R von 2 mm und einem Stempelschulter-R von 1,3 mm und einer Matrize mit einem Matrizenschulter-R von 1 mm bei unterschiedlichen Tiefen durchgeführt.
  • Die tiefgezogenen Formprodukte wurden im Hinblick auf Nadellöchern und Rissen an den Ecken durch ein Lichtdurchlässigkeitsverfahren in einem dunklen Raum untersucht, und die Tiefe, bei der keine Nadellöcher oder Risse auftraten wurde als die maximale Formtiefe (mm) des Batterieverpackungsmaterials 2 definiert. Die maximale Formtiefe wurde auf Basis der folgenden Bewertungskriterien bewertet, wobei ⊚ und ◯ akzeptiert wurden.
    1. ⊚: Maximale Formtiefe beträgt 5,5 mm oder mehr.
    2. ◯: Maximale Formtiefe beträgt 4,5 mm oder mehr und weniger als 5,5 mm.
    3. ×: Maximale Formtiefe beträgt weniger als 4,5 mm.
  • (Bandadhäsion)
  • 7A und 7B stellen das Testverfahren schematisch dar.
  • Ein 15 mm breites × 150 mm langes Probestück 100 wurde aus dem Batterieverpackungsmaterial 2 herausgeschnitten. Ein Klebeband (Tesa 70415) 101 mit einer Breite von 5 mm × Länge von 80 mm und einer Adhäsionskraft von 13 N/cm wurde auf die Substratschutzschicht des Probestücks 100 entlang der Längsrichtung des Probestücks 100 geklebt. Dann ließ man eine Handwalze 110 mit einem Gewicht von 2 kgf auf diesem Klebeband 5-mal vor und zurück 101 laufen und dann für 1 Stunde bei Raumtemperatur ruhen.
  • Als Nächstes wurde ein Shimadzu-Strograf (AGS-5kNX) als Zugprüfmaschine verwendet, und eine Spannvorrichtung wurde zum Einklemmen und Fixieren des Endes des Probestücks 100 verwendet, während die andere Spannvorrichtung zum Abgreifen des Endes des Klebebands 101 verwendet wurde. Die Schälfestigkeit wurde dann gemessen, während das Band 180° bei einer Abziehgeschwindigkeit von 300 mm/min abgezogen wurde, gemäß JIS K6854-2 (1999) gemessen, und der Wert, bei dem sich dieser Messwert stabilisierte, wurde als die Adhäsionskraft (Einheit: N/5 mm) zwischen dem Probestück 100 und dem Klebeband 101 verwendet.
  • Die Adhäsionskraft zwischen dem Probestück 100 und dem Klebeband 101 wurde dann gemäß den folgenden Kriterien bewertet, wobei ⊚ und ◯ akzeptiert wurden.
    1. ⊚: 7 N/5 mm oder mehr mit sehr hoher Adhäsion
    2. O: 5 N/5 mm oder mehr und weniger als 7 N/5 mm mit hoher Adhäsion
    3. ×: Weniger als 5 N/5 mm mit geringer Adhäsion
  • (Klebstoffrückstand)
  • Ein 50 mm breites × 100 mm langes Probestück wurde aus dem Batterieverpackungsmaterial 2 herausgeschnitten. Ein Klebeband (Nito Denko V420) mit einer Breite von 40 mm × Länge von 60 mm und einer Adhäsionskraft von 0,1 N/cm wurde auf die Substratschutzschicht 20 des Probestücks entlang der Längsrichtung des Probestücks geklebt. Dann wurde eine Handwalze mit einem Gewicht von 2 kgf auf diesem Klebeband 5-mal vor und zurück bewegt. Dann wurde das Probestück mit dem anhaftenden obigen Klebeband für 3 Stunden bei 80°C × 0,5 MPa heißgepresst.
  • Dann wurde das Klebeband nach einer Reihe von Vorgängen schnell per Hand von dem Probestück abgezogen, die abgezogene Oberfläche wurde betrachtet und auf Basis der folgenden Kriterien bewertet, wobei ⊚ ◯ △ akzeptiert wurden.
    1. ©: überhaupt keine Änderung des Oberflächenzustands, verglichen mit vor dem Aufkleben des Bands
    2. O: kleine Klebstoffrückstandfragmente, die durch leichtes Abwischen entfernt werden konnten
    3. △: Klebstoffrückstand konnte abgewischt werden, aber größere Klebstofffragmente als die unter O dargestellten Fragmente blieben zurück
    4. ×: Klebestoff blieb zu einem Ausmaß, dass er nicht durch Abwischen entfernt werden konnte, fest zurück.
  • Anhand Tabelle 1 wurde bestätigt, dass durch Regulieren der festen Feinpartikel in der Substratschutzschicht die Adhäsion des Schutzbands gut war und der Klebstoffrückstand beim Abziehen eingeschränkt werden kann.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Ein Batterieverpackungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann in geeigneter Weise für ein Verpackungsmaterial für eine Energiespeichervorrichtung, wie z.B. eine Batterie oder einen Kondensator, verwendet werden, die für ein Mobilgerät, einschließlich z.B. eines Smartphones oder eine Tablet-Computers verwendet wird. Sie kann ebenfalls in geeigneter Weise für ein Verpackungsmaterial für eine Energiespeichervorrichtung, wie z.B. eine Batterie oder einen Kondensator, verwendet werden, die für ein Elektrofahrzeug zur Windenergieerzeugung, Solarenergieerzeugung oder Nachtstromspeicherung verwendet wird.
  • Die Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2022-135592 , eingereicht am 29. August 2022, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2023-108176 , eingereicht am 30. Juni 2023, deren Offenbarung hierin unter Bezugnahme vollständig aufgenommen ist.
  • Es sollte anerkannt werden, das die hierin verwendeten Begriffe und Ausdrücke lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen, nicht als beschränkend auszulegen sind, keine Äquivalente der dargestellten und hierin beschriebenen Merkmale ausschließen und verschiedene Variationen innerhalb des beanspruchten Umfangs dieser Erfindung zulassen. Es sollte anerkannt werden, dass die Erfindung keine Äquivalente der hierin dargestellten und beschriebenen Merkmale ausschließt, sondern verschiedene Variationen innerhalb des beanspruchten Umfangs erlaubt.
  • Beschreibung der Bezugszeichen
    • 1, 2
    Batterieverpackungsmaterial
    11
    Barriereschicht
    12
    erste Klebeschicht
    13
    Substratschicht
    14
    zweite Klebeschicht
    15
    wärmeschmelzbare Harzschicht
    16
    Färbeschicht
    20
    Substratschutzschicht
    21
    Bindemittelharz
    22
    feste Feinpartikel
    22a
    weiche Harzfeinpartikel
    22b
    harte Harzfeinpartikel
    22c
    anorganische Feinpartikel
    30
    Erhebung
  • 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 2020155364 [0004]
    • JP 2006206805 [0004]
    • JP 2022135592 [0168]
    • JP 2023108176 [0168]

Claims (11)

  1. Batterieverpackungsmaterial, umfassend: eine Substratschicht, eine wärmeschmelzbare Harzschicht, eine Barriereschicht, die zwischen der Substratschicht und der wärmeschmelzbaren Harzschicht angeordnet ist, und eine Substratschutzschicht, die an der Außenseite der Substratschicht als eine äußerste Schicht angeordnet ist, wobei die Substratschutzschicht ein Bindemittelharz und feste Feinpartikel enthält, wobei die festen Feinpartikel weiche Harzfeinpartikel, harte Harzfeinpartikel und anorganische Feinpartikel einschließen, wobei eine Verformungsfestigkeit der weichen Harzfeinpartikel 2 MPa oder mehr und weniger als 20 MPa beträgt, eine Verformungsfestigkeit der harten Harzfeinpartikel 20 MPa bis 100 MPa beträgt und eine Bruchfestigkeit der anorganischen Feinpartikel 500 MPa bis 2.000 MPa beträgt, wobei die Verformungsfestigkeit und die Bruchfestigkeit gemäß einem in JIS Z 8844:2019 definierten Verfahren für eine Bruchfestigkeit und eine Verformungsfestigkeit gemessen wird, und wobei ein Gesamtgehaltsanteil der festen Feinpartikel in der Substratschutzschicht 30 Masse-% bis 50 Masse-% beträgt.
  2. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1, wobei ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der weichen Harzfeinpartikel 5 µm bis 20 µm beträgt, ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der harten Harzfeinpartikel 1 µm bis 15 µm beträgt und ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der anorganischen Feinpartikel 1 µm bis 5 µm beträgt.
  3. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Gehaltsanteil der weichen Harzfeinpartikel in der Substratschutzschicht 1 Masse-% bis 10 Masse-% beträgt, ein Gehaltsanteil der harten Harzfeinpartikel 1 Masse-% bis 20 Masse-% beträgt und ein Gehaltsanteil der anorganischen Feinpartikel 20 Masse-% bis 40 Masse-% beträgt.
  4. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die weichen Harzfeinpartikel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenwachs, Polypropylenwachs, Polyethylenharzkügelchen und Urethanharzkügelchen, sind.
  5. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die harten Harzfeinpartikel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylenwachs, Acrylharzkügelchen, Polystyrolharzkügelchen und Fluorharzkügelchen, sind.
  6. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die anorganischen Feinpartikel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Silika, Tonerde, Kaolin, Calciumoxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat und Calciumsilikat, sind.
  7. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Bindemittelharz mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Harz auf Acrylbasis, einem Harz auf Urethanbasis, einem Harz auf Polyolefinbasis, einem Harz auf Phenoxybasis, einem Harz auf Polyesterbasis und einem Harz auf Tetrafluorolefinbasis, ist.
  8. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eine von der Substratschutzschicht und der Substratschicht ein Färbemittel enthält.
  9. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Barriereschicht und die Substratschicht mittels einer Klebeschicht laminiert sind und mindestens eine von der Substratschutzschicht, der Substratschicht und der Klebeschicht ein Färbemittel enthält.
  10. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Färbeschicht mindestens zwischen der Substratschutzschicht und der Substratschicht oder zwischen der Substratschicht und der Barriereschicht angeordnet ist.
  11. Batterieverpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Barriereschicht und die Substratschicht mittels einer Klebeschicht laminiert sind und die Färbeschicht mindestens zwischen der Substratschutzschicht und der Substratschicht, zwischen der Substratschicht und der Klebeschicht oder zwischen der Klebeschicht und der Barriereschicht angeordnet ist.
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