JP6526368B1 - 接着剤、積層体、電池外装用包装材、電池ケース、及び電池ケースの製造方法 - Google Patents

接着剤、積層体、電池外装用包装材、電池ケース、及び電池ケースの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6526368B1
JP6526368B1 JP2019506467A JP2019506467A JP6526368B1 JP 6526368 B1 JP6526368 B1 JP 6526368B1 JP 2019506467 A JP2019506467 A JP 2019506467A JP 2019506467 A JP2019506467 A JP 2019506467A JP 6526368 B1 JP6526368 B1 JP 6526368B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
adhesive
polyurethane
component
polyol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019506467A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019097887A1 (ja
Inventor
高橋 健太郎
健太郎 高橋
寛人 江夏
寛人 江夏
康宏 中川
康宏 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko KK
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Application granted granted Critical
Publication of JP6526368B1 publication Critical patent/JP6526368B1/ja
Publication of JPWO2019097887A1 publication Critical patent/JPWO2019097887A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/095Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/22Catalysts containing metal compounds
    • C08G18/24Catalysts containing metal compounds of tin
    • C08G18/244Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/6576Compounds of group C08G18/69
    • C08G18/6582Compounds of group C08G18/69 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6588Compounds of group C08G18/69 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/67Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/671Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/6715Unsaturated monofunctional alcohols or amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/757Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing at least two isocyanate or isothiocyanate groups linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/791Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
    • C08G18/792Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • C09J175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • C09J175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J175/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/33Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for batteries or fuel cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(A)水酸基、カルボキシ基、アクリロイル基からなる群より選択される、少なくとも1種類の官能基を有するポリウレタン1〜20質量%、(B)活性水素を有さず、エチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体30〜90質量%、(C)エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体1〜55質量%、(D)ポリイソシアネート化合物1〜15質量%、及び(E)光開始剤0.5〜5質量%を含む、金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤。前記(B)は、環状構造を有し、前記(C)は、直鎖状炭化水素基、分岐鎖状炭化水素基、又はシクロアルキル基を有する。

Description

本発明は、金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤、積層体、電池外装用包装材、電池ケース、及び電池ケースの製造方法に関する。
本願は、2017年11月16日に、日本に出願された特願2017−220686号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年、ノートパソコン、携帯電話などの電子機器は、小型化、軽量化、薄型化が進行している。従って、電子機器用の二次蓄電池についても、高性能化、軽量化、移動性能の向上が要求されており、従来の鉛蓄電池に代わり高エネルギー密度を有するリチウムイオン電池の開発が盛んに行われている。更には、電気自動車やハイブリッド車の電源にも使用可能なリチウムイオン電池が実用化されつつある。
リチウムイオン電池では、正極材としてリチウムを含む化合物、負極材としてグラファイトやコークスなどの炭素材料が用いられる。さらに、正極と負極との間には、炭酸プロピレン、炭酸エチレンなどの浸透力を有する非プロトン性の溶媒に、電解質としてLiPF、LiBFなどのリチウム塩を溶解した電解液、又は前記電解液を含浸させたポリマーゲルからなる電解質層が備えられている。
従来から、電池外装用包装材としては、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層及びアルミニウム箔層、並びに内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層を順次積層した積層体が知られている。このような構造の電池外装用包装材を用いて得られる電池ケースでは、電解液のような浸透力を有する溶媒が、電池外装用包装材中のシーラントとなるフィルム層を通過すると、アルミニウム箔層と樹脂フィルム層間のラミネート強度が低下し、電解液が漏れ出す原因となりかねない。そのため、アルミニウム箔層と内側層とを、酸無水物基、カルボキシ基、及び水酸基等の、イソシアネートとの反応性を有する官能基を含む樹脂と、多官能イソシアネート化合物と、を含有する接着剤層を介して接着する電池外装用包材が開発されている。
例えば、特許文献1には、プロピレンの単独重合体、又はプロピレンとエチレンとの共重合体に、エチレン性不飽和カルボン酸又はその無水物をグラフトさせた変性ポリオレフィン樹脂と、多官能イソシアネート化合物を有機溶媒に溶解又は分散させた溶剤型接着剤と、を用いて接着剤層を形成する方法が記載されている。
一方、特許文献2には、ポリオレフィンポリオールと多官能イソシアネート硬化剤とを必須成分とし、さらに、熱可塑性エラストマー及び/又は粘着付与剤が添加されている接着剤組成物が記載されている。また、特許文献3には、ダイマー脂肪酸若しくはその水素添加物に由来する疎水性単位を有するポリエステルポリオール、及び該ポリエステルポリオールのイソシアネート伸長物からなる群から選ばれる1種以上の主剤と、クルードトリレンジイソシアネート、クルードジフェニルメタンジイソシアネート、及びポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートからなる群から選ばれる1種以上のポリイソシアネート化合物からなる硬化剤と、を含む接着剤組成物が記載されている。
特開2010−92703号公報 特開2005−63685号公報 特開2011−187385号公報
しかしながら、特許文献1に記載の変性ポリオレフィン樹脂は、長期保存中や溶剤溶解後に経時変化があり、しばしば塗布時の操作性が不安定になることがあった。また、形成される接着剤層の接着力にバラツキが生じるというおそれがあった。さらに、車載用途等を想定した高温での接着力に劣るというおそれもあった。
特許文献2及び特許文献3に記載の接着剤組成物は、塗布時の操作性や接着力は比較的安定している。しかし、電池外装用包装材中のシーラントとなるフィルム層を通過してくる電解液に接着剤層が接すると接着力が低下し、電池の品質が低下する問題があった。
さらに、特許文献1〜3に記載接着剤では、アルミニウム箔層とフィルム層とを接着剤層を介して接着する際に、接着剤層の硬化に長時間を要するという問題があった。
そこで、本発明は、硬化時間が短く、耐熱性及び耐電解液性に優れた電池外装用包装材を製造可能な、金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤を提供することを課題とする。また、該接着剤を用いて製造される、耐熱性及び耐電解液性に優れた積層体、電気外装用包装材、及び電池ケースを提供することを課題とする。
本発明は以下の態様を含む。
〔1〕(A)水酸基、アクリロイル基、及びカルボキシ基からなる群より選択される、少なくとも1種の官能基を有するポリウレタン1〜20質量%、(B)活性水素基を有さず、エチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体30〜90質量%、(C)エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体1〜55質量%、(D)ポリイソシアネート化合物1〜15質量%、及び(E)光開始剤0.5〜5質量%を含む、金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤であって、前記(B)は、脂環構造、芳香環構造及びヘテロ環構造からなる群より選択される、少なくとも1種の環状構造を有し、前記(C)は、炭素原子数1〜12の鎖状炭化水素基、及び炭素原子数5〜10の脂環式基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する、接着剤。
〔2〕前記(A)が、ポリウレタンポリオール(a1)、ポリウレタンアクリレート(a2)、及びカルボキシ基含有ポリウレタン(a3)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、〔1〕に記載の接着剤。
〔3〕前記ポリウレタンポリオール(a1)が、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基とを併せ持つ炭化水素、及び(3)ポリイソシアネート化合物、を共重合せしめて得られるポリウレタンポリオールである、〔2〕に記載の接着剤。
〔4〕前記ポリオールが、(1a)脂環構造を含まないポリオレフィンポリオール、並びに(1b)水添ダイマー酸から誘導される構成単位及び水添ダイマージオールから誘導される構成単位を有するポリエステルポリオール、からなる群より選択される少なくとも1種である、〔3〕に記載の接着剤。
〔5〕前記ポリウレタンアクリレート(a2)が、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(4)1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレート、を共重合せしめて得られるポリウレタンアクリレートである、〔2〕に記載の接着剤。
〔6〕前記カルボキシ基含有ポリウレタン(a3)が、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(5)1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基とを有する化合物、を共重合せしめて得られるカルボキシ基含有ポリウレタンである、〔2〕に記載の接着剤。
〔7〕前記(C)が、活性水素基を含み、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c1)を含む、〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の接着剤。
〔8〕前記(C)が、リンを含有し、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c2)を含む、〔1〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の接着剤。
〔9〕前記(A)及び前記(c1)に含まれる活性水素の合計数に対する、前記(D)に含まれるイソシアナト基数の比率(NCO/活性水素)が、1.5以上であることを特徴とする、〔7〕又は〔8〕に記載の接着剤。
〔10〕金属箔と樹脂フィルムとが、〔1〕〜〔9〕のいずれか一項に記載の接着剤を硬化させてなる接着剤層を介して積層された、積層体。
〔11〕前記金属箔がアルミニウム箔であり、前記樹脂フィルムが熱融着性樹脂フィルムを含む、〔10〕に記載の積層体。
〔12〕前記金属箔の厚さが10〜100μmであり、前記樹脂フィルムの厚さが9〜100μmである、〔10〕又は〔11〕に記載の積層体。
〔13〕〔10〕〜〔12〕のいずれか一項に記載の積層体を含む、電池外装用包装材。
〔14〕〔13〕に記載の電池外装用包装材を含む、電池ケース。
〔15〕〔13〕に記載の電池外装用包装材を深絞り成形又は張り出し成形することを含む、電池ケースの製造方法。
本発明により、硬化時間が短く、耐熱性及び耐電解液性に優れた電池外装用包装材を製造可能な、金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤が提供される。また、該接着剤を用いて製造される、耐熱性及び耐電解液性に優れた積層体、電気外装用包装材、及び電池ケースが提供される。
[金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤]
一実施形態において、本発明は、金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤を提供する。本実施形態の接着剤は、(A)水酸基、アクリロイル基、及びカルボキシ基からなる群より選択される、少なくとも1種の官能基を有するポリウレタン1〜20質量%、(B)活性水素基を有さず、エチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体30〜90質量%、(C)エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体1〜55質量%、(D)ポリイソシアネート化合物1〜15質量%、及び(E)光開始剤0.5〜5質量%を含む。前記(B)は、脂環構造、芳香環構造及びヘテロ環構造からなる群より選択される、少なくとも1種の環状構造を有する。また、前記(C)は、炭素原子数1〜12の鎖状炭化水素基、及び炭素原子数5〜10の脂環式基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する。
以下、「接着剤層」という場合、本実施形態の接着剤を硬化させて得られる接着剤層を指す。
<(A)成分>
(A)成分は、水酸基、アクリロイル基、及びカルボキシ基からなる群より選択される、少なくとも1種の官能基を有するポリウレタンである。前記ポリウレタンの数平均分子量は、1,000〜50,000が好ましく、3,000〜30,000がより好ましい。
(水酸基を有するポリウレタン)
(A)成分としてのポリウレタンは、官能基として水酸基を有するポリウレタンであり得る(以下、「水酸基含有ポリウレタン」という。)。水酸基含有ポリウレタンとしては、ポリウレタンポリオール(以下、「ポリウレタンポリオール(a1)」という場合がある。)が挙げられる。
ポリウレタンポリオール(a1)は、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基とを併せ持つ炭化水素、及び(3)ポリイソシアネート化合物、を共重合せしめて得ることができる。すなわち、ポリウレタンポリオール(a1)は、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基とを併せ持つ炭化水素、及び(3)ポリイソシアネート化合物の共重合体であるともいえる。
(1)ポリオール
前記ポリオールは、(1a)脂環構造を含まないポリオレフィンポリオール、並びに(1b)水添ダイマー酸から誘導される構成単位、及び水添ダイマージオールから誘導される構成単位を有するポリエステルポリオール、からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
〔(1a)脂環構造を含まないポリオレフィンポリオール〕
脂環構造を含まないポリオレフィンポリオールは、1種又は2種以上のオレフィンを重合又は共重合させてなるポリオレフィン骨格と、2つ以上の水酸基とを含み、かつ脂環構造を有さないものであれば、特に制限されない。脂環構造を含まないポリオレフィンポリオールの例としては、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオールなどのポリジエンポリオール;、それらのポリジエンポリオールとポリオレフィンとのグラフト重合物;以上に挙げたポリジエンポリオール、グラフト重合物などの水素添加物;等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。接着剤層の耐電解液性の観点からは、脂環構造を含まないポリオレフィンポリオールは、構造中に実質的に不飽和炭化水素構造を含まないことが好ましい。脂環構造を含まないポリオレフィンポリオールの好ましい例としては、例えば、上記に挙げた各種ポリオレフィンポリオールの水素添加物が挙げられる。これらの市販品としては、例えば、GI−1000、GI−2000、GI−3000(以上、日本曹達製)、エポール(出光興産製)等が挙げられる。
脂環構造を含まないポリオレフィンポリオールの数平均分子量は、1,000〜10,000が好ましい。数平均分子量が1000以上であれば、接着剤層の接着力が、電解液に接しても低下しにくくなる。また、数平均分子量が10000以下であれば、ポリウレタンポリオール(a1)の溶解性が良好となり、接着剤塗布時の操作性が良好となる。
本明細書における数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(昭和電工株式会社製、Shodex GPC System−11、「Shodex」(登録商標))を用いて、下記条件にて常温で測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて求めた値である。
カラム:昭和電工株式会社製、KF−806L
カラム温度:40℃
試料:試料ポリマーの0.2質量%テトラヒドロフラン溶液
流量:2ml/分
溶離液:テトラヒドロフラン
検出器:示差屈折率計(RI)
〔(1b)水添ダイマー酸から誘導される構成単位、及び水添ダイマージオールから誘導される構成単位を有するポリエステルポリオール〕
本明細書において、「ダイマー酸」とは、エチレン性不飽和結合を2〜4個有する炭素原子数14〜22の脂肪酸を、不飽和結合部で反応して得られる二量体酸をいう。本明細書において、「水添ダイマー酸」とは、前記ダイマー酸の炭素−炭素二重結合を水素化して得られる飽和ジカルボン酸をいう。水添ダイマー酸の市販品としては、例えば、EMPOL1008およびEMPOL1062(BASF社製)、PRIPOL1009等(クローダ社製)等が挙げられる。
本明細書において、「水添ダイマージオール」とは、上記のダイマー酸、上記の水添ダイマー酸及びその低級アルコールエステルからなる群より選択される少なくとも1種を触媒存在下で還元して、ダイマー酸のカルボン酸又はカルボキシレート部分をアルコールとしたジオール成分を主成分としたものである。前記の原料が炭素−炭素二重結合を有する場合には、さらに、その二重結合を水素化する。水添ダイマージオールの市販品としては、例えば、Sovermol908(BASF社製)、PRIPOL2033(クローダ社製)等が挙げられる。
水添ダイマー酸から誘導される構成単位及び水添ダイマージオールから誘導される構成単位を有するポリエステルポリオールは、前記の水添ダイマー酸を必須成分とする酸成分と、前記の水添ダイマージオールを必須成分とするポリオール成分とを、エステル化触媒の存在下で縮合することによって製造することができる。あるいは、水添ダイマー酸を必須成分とする酸の低級アルキルエステルと、前記の水添ダイマージオールを必須成分とするポリオール成分とを、エステル交換触媒の存在下でエステル交換することによっても製造することができる。
(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基とを併せ持つ炭化水素
飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素は、飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と、2つ以上の水酸基とを有し、その他の部分の構造が炭化水素からなる化合物であれば、特に制限されない。
飽和の環式炭化水素構造としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環などのシクロアルカン構造;ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカンなどの架橋構造を有する飽和脂環構造;等が挙げられる。そのような飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素としては、シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジオールなどのシクロアルカンジオール;ノルボルナンジオール、アダマンタンジオールなどの架橋構造を有する飽和脂環式ジオール;アダマンタントリオールなどの架橋構造を有する飽和脂環式トリオール;シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノールなどの飽和脂環式ジメタノール;等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素は、好ましくは架橋構造を有する飽和脂環構造を含むものであり、好ましい具体例としては、ノルボルナンジオール、アダマンタンジオール、アダマンタントリオール、トリシクロデカンジメタノール等が挙げられる。それらの市販品としては、アダマンタントリオール(出光興産製、三菱ガス化学製)、TCDアルコールDM(オクセア社製)等が挙げられる。
不飽和の環式炭化水素構造としては、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、シクロヘプテン環、[4n]アヌレン等のシクロアルケン構造;ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、[4n+2]アヌレン等の共役環構造;ジシクロペンタジエン等の架橋構造を有する不飽和脂環構造;等が挙げられる。そのような不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素としては、シクロヘキセンジオール、ビフェノール、ビスフェノール、ナフタレンジオール、ジシクロペンタジエニルジメタノール等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素は、好ましくは、ビスフェノールであり、好ましい具体例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフェノールC、ビスフェノールE、ビスフェノールF、ビスフェノールG、ビスフェノールZ等が挙げられ、より好ましくはビスフェノールAが挙げられる。
(3)ポリイソシアネート化合物
ポリイソシアネート化合物は、イソシアナト基を2つ以上含有する化合物、又はその多量体であれば、特に制限はされない。例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネートなどの飽和脂環式ジイソシアネート;2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサンメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート;等、並びに前記例示した化合物のアロファネート化多量体、イソシアヌレート化物、及びビウレット変性物等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
ポリイソシアネート化合物は、好ましくは、飽和脂環式ジイソシアネートであり、好ましい具体例としては、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。より好ましくは、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。これらの市販品としては、デスモジュールI、デスモジュールW(それぞれバイエル社製)、IPDI、H12MDI(それぞれデグッサ社製)等が挙げられる。
(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基とを併せ持つ炭化水素、及び(3)ポリイソシアネート化合物の共重合は、公知のウレタン化の方法で行うことができる。反応時間を短縮する観点から、共重合は、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート等の公知のウレタン化触媒存在下で行うことが好ましい。例えば、国際公開WO2016/021279号に記載の方法等を用いることができる。
(アクリロイル基を有するポリウレタン)
(A)成分としてのポリウレタンは、官能基としてアクリロイル基を有するポリウレタンであり得る(以下、「アクリロイル基含有ポリウレタン」という。)。アクリロイル基含有ポリウレタンとしては、ポリウレタンアクリレート(以下、「ポリウレタンアクリレート(a2)」という場合がある。)が挙げられる。
ポリウレタンアクリレート(a2)は、(1)ポリオール、(2)飽和または不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(4)1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレート、を共重合せしめて得ることができる。すなわち、ポリウレタンアクリレート(a2)は、(1)ポリオール、(2)飽和または不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(4)1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレートの共重合体であるともいえる。
(1)ポリオール、(2)飽和または不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、及び(3)ポリイソシアネート化合物については、上記「(水酸基を有するポリウレタン)」で挙げたものと同様のものが挙げられる。
(4)1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレート
本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレート又はアクリレートを意味する。
1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレートは、1つ以上の水酸基を有し、(メタ)アクリレート骨格を有するものであれば、特に制限されない。1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレートの例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ、ジ又はモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ又はモノ(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、反応性の観点から、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましい。
(1)ポリオール、(2)飽和または不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(4)1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレートの共重合は、公知の方法で行うことができる。反応時間を短縮する観点から、共重合は、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート等の公知のウレタン化触媒存在下で行うことが好ましい。
(カルボキシ基を有するポリウレタン)
(A)成分としてのポリウレタンは、官能基としてカルボキシ基を有するポリウレタンであり得る(以下、「カルボキシ基含有ポリウレタン」という。)。以下、カルボキシ基含有ポリウレタンを、「カルボキシ基含有ポリウレタン(a3)」という場合がある。
カルボキシ基含有ポリウレタンは、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(5)1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基とを有する化合物、を共重合せしめて得ることができる。すなわち、カルボキシ基含有ポリウレタンは、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(5)1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基とを有する化合物の共重合体であるともいえる。
(1)ポリオール、(2)飽和または不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、及び(3)ポリイソシアネート化合物については、上記「(水酸基を有するポリウレタン)」で挙げたものと同様のものが挙げられる。
(5)1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基とを有する化合物
1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基とを有する化合物は、1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基とを有するものであれば、特に制限されない。1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基を有する化合物の例としては、グリコール酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、2−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸、リンゴ酸、クエン酸などの脂肪族ヒドロキシ酸が挙げられる。
これらの中でも、反応性の観点から、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸が好ましい。
(1)ポリオール、(2)飽和または不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(5)1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基とを有する化合物の共重合は、公知の方法で行うことができる。反応時間を短縮する観点から、共重合は、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート等の公知のウレタン化触媒存在下で行うことが好ましい。
本実施形態の接着剤における(A)成分の含有量は、1〜20質量%である。(A)成分の含有量を前記範囲内とすることにより、耐電解液性に優れた接着剤層を形成することができる。また、塗工性に優れた接着剤を得ることができる。本実施形態の接着剤における(A)成分の含有量は、5〜15質量%が好ましい。
(A)成分は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<(B)成分>
(B)成分は、活性水素基を有さず、エチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体である。(B)成分の単量体は、脂環構造、芳香環構造及びヘテロ環構造からなる群より選択される、少なくとも1種の環状構造を有する。
本明細書において、「活性水素基」とは、イソシアナト基と反応し得る活性水素を含有する基を意味し、具体的には、水酸基、カルボキシ基、及びアミノ基である。
(B)成分としての単量体は、エチレン性不飽和結合を2つ以上有し、活性水素基を有さず、且つ脂環構造、芳香環構造及びヘテロ環構造からなる群より選択される少なくとも1種の環状構造を有するものであれば、特に制限されない。
(B)成分のエチレン性不飽和結合は、特に限定されないが、反応性の面から(メタ)アクリロイルオキシ基に由来するものが好ましい。即ち、多官能アクリレート単量体が好ましい。「(メタ)アクリロイルオキシ基」とは、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を意味する。
(B)成分の単量体が有し得る脂環構造としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環などのシクロアルカン構造;ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカンなどの架橋構造を有する飽和脂環構造;等が挙げられる。そのような脂環構造を有し、活性水素基を有さない、エチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体としては、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等が挙げられる。市販品としては、A−DCP(新中村化学工業社製)等が挙げられる。
(B)成分の単量体が有し得る芳香環構造は、単環であっても多環であってもよいが、ベンゼン環などの単環芳香環構造が好ましい。そのような芳香環構造を有し、活性水素基を有さない、エチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体としては、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールAジアクリレートなどのビスフェノールAジアクリレート等が挙げられる。
(B)成分の単量体が有し得るヘテロ環構造は、脂肪族ヘテロ環であっても、複素芳香環であってもよいが、脂肪族ヘテロ環が好ましい。脂肪族ヘテロ環としては、ジオキサン環、イソシアヌレート環等が挙げられる。ジオキサン環を有し、活性水素基を有さないエチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体としては、アクリル酸2−[5−エチル−5−[(アクリロイルオキシ)メチル]−1,3−ジオキサン−2−イル]−2,2−ジメチルエチル等が挙げられる。また、イソシアヌレート環を有し、活性水素基有さないエチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体としては、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
これらの中でも、電解液に対する耐性の観点から、脂環構造を有するものが好ましく、中でもトリシクロデカンジメタノールジアクリレートがより好ましい。
本実施形態の接着剤における(B)成分の含有量は、30〜90質量%である。(B)成分の含有量を前記範囲内とすることにより、耐熱性及び耐電解液性に優れた接着剤層を形成することができる。また、塗工性に優れた接着剤を得ることができる。本実施形態の接着剤における(B)成分の含有量は、45〜75質量%が好ましい。
(B)成分は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<(C)成分>
(C)成分は、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体である。(C)成分のエチレン性不飽和脂肪族単量体は、炭素原子数1〜12の鎖状炭化水素基、及び炭素原子数5〜10の脂環式基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する。
(C)成分としてのエチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体は、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体であって、炭素原子数1〜12の鎖状炭化水素基、及び炭素原子数5〜10の脂環式基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有するものであれば、特に制限されない。
(C)成分のエチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体が有し得るエチレン性不飽和結合を含む基としては、アクリロイル基が挙げられる。本明細書において、「アクリロイル基を含む化合物」は、アクリルアミド基を含む化合物、及びアクリロイルオキシ基を含む化合物を包含する。
(C)成分のエチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体が有し得る炭素原子数1〜12の鎖状炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。直鎖状炭化水素基としては、直鎖状アルキル基、及び直鎖状アルキレン基が挙げられる。具体的には、例えば、メチル基、メチレン基、エチル基、エチレン基、プロピル基、プロピレン基、ブチル基、ブチレン基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。分岐鎖状炭化水素基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、エチルヘキシル基、分岐ノニル基等が挙げられる。
(C)成分のエチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体が有し得る炭素原子数5〜10の脂環式基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基;イソボニル基、ジシクロペンテニル基などの架橋構造を有する脂環式基;等が挙げられる。
これらの鎖状炭化水素基又は脂環式基は、1つ以上の水素原子が置換基で置換されていてもよい。置換基としては、前述の活性水素基、後述するリン含有基等が挙げられる。
(C)成分は、活性水素基を含み、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c1)、リンを含有し、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c2)、並びに、(c1)及び(c2)以外の、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c0)からなる群より選択される少なくとも1種を含む。
((c1)及び(c2)以外の、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c0))
(C)成分は、活性水素基を含み、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c1)、及びリンを含有し、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c2)以外の、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c0)を含むことが好ましい。
(c0)成分は、活性水素基及びリンを含まないエチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体である。(c0)成分の具体例としては、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、分岐ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の脂肪族アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式アクリレート;等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
これらの中でも、耐電解液性及び反応性の観点から、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレートが好ましい。
(活性水素基を含み、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c1))
(C)成分は、活性水素基を含み、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c1)を含むことが好ましい。(c1)成分が含む活性水素基としては、水酸基が好ましい。(c1)成分の例としては、水酸基含有アクリレート、水酸基含有アクリルアミド等が挙げられる。水酸基含有アクリレートの具体例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。水酸基含有アクリルアミドの具体例としては、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドなどのヒドロキシアルキルアクリルアミド等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
これらの中でも、金属基材への接着性の観点から、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドが好ましい。
(リンを含有し、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c2))
(C)成分は、リンを含有し、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c2)を含むことが好ましい。(c2)成分が含むリン含有基としては、リン酸基が好ましい。(c2)成分の例としては、アクリロイルオキシ基とリン酸基とを含む脂肪族単量体が挙げられる。そのような構造を含む脂肪族単量体の具体例としては、2−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、2−アクリロイルオキシブチルアシッドフォスフェートなどのリン酸(アクリロイルオキシ)アルキル等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
(C)成分は、(c0)成分、(c1)成分、及び(c2)成分からなる群より選択される少なくとも1種を含むが、これらの2種以上を含むことが好ましく、3種全てを含むことがより好ましい。
(C)成分が、(c0)成分及び(c1)成分を含む場合、(c0)成分の含有量(質量)と(c1)成分の含有量(質量)との比率(質量比)としては、例えば、(c0)成分:(c1)成分=50:1〜1:1が挙げられる。好ましくは、(c0)成分:(c1)成分=30:1〜5:1である。
また、(C)成分が、(c0)成分及び(c2)成分を含む場合、(c0)成分の含有量(質量)と(c2)成分の含有量(質量)との比率(質量比)としては、例えば、(c0)成分:(c2)成分=100:1〜1:1が挙げられる。好ましくは、(c0)成分:(c2)成分=50:1〜10:1である。
また、(C)成分が、(c1)成分及び(c2)成分を含む場合、(c1)成分の含有量(質量)と(c2)成分の含有量(質量)との比率(質量比)としては、例えば、(c1)成分:(c2)成分=5:1〜1:5が挙げられる。好ましくは、(c1)成分:(c2)成分=3:1〜1:3である。
本実施形態の接着剤における(C)成分の含有量は、1〜55質量%である。(C)成分の含有量を前記範囲内とすることにより、耐熱性及び耐電解液性に優れた接着剤層を形成することができる。また、塗工性に優れた接着剤を得ることができる。本実施形態の接着剤における(C)成分の含有量は、10〜30質量%が好ましい。前記(C)成分の含有量は、(c0)成分、(c1)成分及び(c2)成分の合計含有量である。
<(D)成分>
(D)成分は、ポリイソシアネート化合物である。(D)成分としてのポリイソシアネート化合物は、イソシアナト基を2つ以上含有する化合物、又はその多量体であり、(A)成分、(B)成分又は(C)成分に該当しないものであれば、特に制限はされない。ポリイソシアネート化合物としては、上記「<(A)成分>(水酸基を有するポリウレタン)(3)ポリイソシアネート化合物」で挙げたポリイソシアネート化合物と同様のものが挙げられる。(D)成分としてのポリイソシアネート化合物の具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサンメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート;1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネートなどの飽和脂環式ジイソシアネート;トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;等が挙げられる。また、前記例示した化合物のアロファネート化多量体、イソシアヌレート化物、ビウレット変性物等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
これらの中でも、金属基材への接着性の観点から、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート化物が好ましい。
本実施形態の接着剤における(D)成分の含有量は、1〜15質量%である。(D)成分の含有量を前記範囲内とすることにより、耐熱性及び耐電解液性に優れた接着剤層を形成することができる。本実施形態の接着剤における(D)成分の含有量は、1〜10質量%が好ましい。
<(E)成分>
(E)成分は、光開始剤である。(E)成分としての光開始剤は、公知の光ラジカル重合開始剤を特に制限なく用いることができる。なお、光ラジカル重合開始剤は、紫外線、可視光線、電子線などの活性エネルギー線の照射によってラジカルを発生する化合物をいう。(E)成分としての光開始剤は、紫外線照射によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤が好ましい。
(E)成分の具体例としては、ベンジルジメチルケタール、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−[4-(2−ヒドロキシエトキシ)-フェニル]−2−ヒドロキシー2−メチルー1−プロパンー1−オン、オリゴ[2−ヒドロキシー2−メチルー1−[4−1−(メチルビニル)フェニル]プロパノン、2−ヒドロキシー1−[4−[4−(2−ヒドロキシー2−メチループロピオニル)−ベンジル]−フェニル]−2−メチルプロパンー1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)]フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジルー2−ジメチルアミノー1−(4−モルフォリノフェニル)ブタンー1−オン、2−ジメチルアミノー2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イルーフェニル)−ブタンー1−オン、アデカオプトマーN−1414(旭電化製)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、エチルアントラキノン及びフェナントレンキノンなどの芳香族ケトン化合物;ベンゾフェノン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、4−(メチルフェニルチオ)フェニルフェニルメタン、メチル−2−ベンゾフェノン、1−[4−(4−ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル]−2−メチル−2−(4−メチルフェニルスルフォニル)プロパンー1−オン、4,4‘−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4‘−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、N,N′−テトラメチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン及び4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、エチルー(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィネート及びビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドなどのアシルホスフィンオキサイド化合物;チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロー4−プロピルチオキサントン、3−[3,4−ジメチルー9−オキソー9H−チオキサントンー2−イル]オキシ]−2−ヒドロキシプロピルーN,N,N―トリメチルアンモニウムクロライド及びフロロチオキサントンなどのチオキサントン系化合物;等が挙げられる。
これらの中でも、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、エチルー(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィネート、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド化合物が、紫外線吸収剤等を含有し透過性が低いフィルム越しに活性エネルギー線を照射する場合でも硬化性が良好なため、好ましい。
本実施形態の接着剤における(E)成分の含有量は、0.5〜5質量%である。(E)成分の含有量を前記範囲内とすることにより、接着剤の硬化性が良好となる。本実施形態の接着剤における(E)成分の含有量は、1〜3質量%が好ましい。
<その他成分>
本実施形態の接着剤は、上記(A)〜(E)成分に加えて、その他の成分を含んでいてもよい。その他成分としては、特に限定されないが、溶剤、反応促進剤、粘着付与剤、可塑剤、(A)〜(C)以外のエチレン性不飽和単量体等が挙げられる。
本実施形態の接着剤は、溶剤を含んでいてもよい。溶剤は、上記(A)〜(E)成分を溶解又は分散可能なものであれば、特に制限されない。溶剤としては、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族系有機溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどの脂環式系有機溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族系有機溶剤、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトンなどのケトン系有機溶剤;等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
本実施形態の接着剤は、(A)〜(D)成分の重合反応を促進するために、反応促進剤を含んでいてもよい。反応促進剤は、特に限定されず、公知のものを使用することができる。反応促進剤としては、例えば、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジアセテートなどの有機スズ化合物;2、4、6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ジメチルアニリン、ジメチルパラトルイジン、N、N−ジ(β−ヒドロキシエチル)−p−トルイジンなどの第3級アミン;ネオデカン酸亜鉛などのネオデカン酸金属;等が挙げられる。これらの反応促進剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の接着剤は、粘着付与剤を含んでいてもよい。粘着付与剤は、特に限定されず、公知のものを使用することができる。粘着付与剤としては、例えば、天然系では、ポリテルペン系樹脂、ロジン系樹脂等が挙げられ、石油系では、ナフサの分解油留分より得られる脂肪族(C5)系樹脂、芳香族(C9)系樹脂、共重合(C5/C9)系樹脂、脂環族系樹脂等が挙げられる。また、これら樹脂の二重結合部分を水素化した水添樹脂が挙げられる。これらの粘着付与剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の接着剤は、可塑剤を含んでいてもよい。可塑剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリイソプレン、ポリブテン等の液状ゴム、プロセスオイル等が挙げられる。
本発明の効果を阻害しない範囲であれば、本実施形態の接着剤は、酸変性ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーを含んでいてもよい。熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーとしては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂、SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン)、SEPS(スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン)等が挙げられる。
本実施形態の接着剤は、上記(A)〜(C)成分以外のエチレン性不飽和単量体を含んでいてもよい。
本実施形態の接着剤は、上記(A)〜(E)成分を混合し、適宜その他成分を添加して、混合することにより、製造することができる。
本実施形態の接着剤において、接着剤に含まれる活性水素の合計数に対する、(D)成分に含まれるイソシアナト基数の比率(NCO/活性水素)は、1.5以上であることが好ましい。前記NCO/活性水素の比率は、1.5〜5であることがより好ましく、2.0〜3.0であることがさらに好ましい。本実施形態の接着剤が、(C)成分として(c1)成分を含まない場合、(A)成分に含まれる活性水素の数を、接着剤に含まれる活性水素の数と考えることができる。
本実施形態の接着剤が、(C)成分として(c1)成分を含む場合、(A)成分及び(c1)成分に含まれる活性水素の合計数に対する、(D)成分に含まれるイソシアナト基数の比率(NCO/活性水素)が、1.5以上であることが好ましい。前記NCO/活性水素の比率は、1.5〜5であることがより好ましく、2.0〜3.0であることがさらに好ましい。
NCO/活性水素が前記範囲内であると、耐熱性及び耐電解液性に優れた接着剤層を形成することができる。
なお、「活性水素」とは、水酸基、カルボキシ基、又はアミノ基に含まれる水素のうち、イソシアナト基と反応し得る水素を意味する。
本実施形態の接着剤は、耐電解液性に優れた接着剤層を形成できるという特徴を有する。例えば、本実施形態の接着剤を硬化させて得られた硬化接着剤シートは、電解液溶媒(エチレンカーボネート/ジエチレンカーボネート、質量比50/50)に、85℃で24時間浸漬し、その後、23℃×50%RH雰囲気下で試験速度100mm/分の条件で、引張強度試験を行ったときの引張強度が、5MPa以上であることが好ましい。前記条件での引張強度は、10MPa以上であることがより好ましい。本実施形態の接着剤において、前記条件での引張強度の上限は、特に限定されないが、50MPa以下、又は40MPa以下等が例示される。
上記引張強度試験に供する硬化接着剤シートの作製方法は、以下のとおりである。
40mm×80mm×300μmの枠型の両面を離型PETフィルムで挟み、内部に樹脂を注入する。UVA波長(320〜390nm)の紫外線を片面につき積算光量6,000mJ/cmで両面に照射し、合計12,000mJ/cmを照射する事により接着剤を硬化させ、得られた接着剤樹脂硬化物を40mm×15mm×300μmの形状に切断する。
本実施形態の接着剤は、金属箔に対する塗工性が良好で、且つ金属箔と樹脂フィルムの間に、耐熱性、及び耐電解液性に優れた接着層を形成することができる。そのため、リチウムイオン電池などの電池外装用包装材の製造に、好適に用いることができる。
[積層体]
一実施形態において、本発明は、金属箔と樹脂フィルムとが、上記実施形態の接着剤(以下、単に「本接着剤」ということがある。)を硬化させてなる接着剤層を介して積層された、積層体を提供する。
本実施形態の積層体は、後述する電池外装用包装材の製造に、好適に用いることができる。
<金属箔>
金属箔は、後述する電池外装用包装材において、水蒸気等に対するバリア性の役割を担う。そのような性質を有する金属箔としては、アルミニウム箔が好ましい。前記アルミニウム箔の材質としては、純アルミニウム系又はアルミニウム−鉄系合金のO材(軟質材)が一般的に使用される。
金属箔の厚さは、特に限定されないが、加工性の確保及び酸素や水分の包装内への浸入を防止するバリア性確保のために、10〜100μm程度が好ましい。金属箔の厚さが10μm以上であると、成形時における金属箔の破断や、ピンホールの発生が抑制される。
そのため、電池外装用包装材として用いた場合に、酸素や水分が内層に浸入するリスクが低減される。一方、金属箔の厚さが100μm以下であると、電池外装用包装材として用いた場合に、包装材の厚さや質量が適度な範囲に維持される。金属箔は、一般的に、30〜50μm程度の厚さのものが使用され、40〜50μmの厚さのものを使用することが好ましい。
金属箔には、樹脂フィルムとの接着性向上や耐食性向上のため、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等のアンダーコート処理、クロメート処理等の化成処理を行ってもよい。
<樹脂フィルム>
樹脂フィルムは、後述する電池外装用包装材において、ヒートシール性を有し、腐食性の強いリチウム二次電池の電解液等に対する耐薬品性を向上させる役割を担う。そのような性質を有する樹脂フィルムとしては、熱融着性樹脂フィルムが好ましい。熱融着性樹脂フィルムの材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリレート共重合体、アイオノマー樹脂等が挙げられる。樹脂フィルムは、これらの熱融着性樹脂フィルムを含むものであることが好ましい。
樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、9〜100μmが好ましく、20〜80μmがより好ましく、40〜80μmがさらに好ましい。樹脂フィルムの厚さが9μm以上であると、電池外装用包装材として用いた場合に、十分なヒートシール強度が得られ、電解液等に対する耐食性が良好となる。樹脂フィルムの厚さが100μm以下であると、電池外装用包装材として用いた場合に、包装材の強度が十分でありかつ、成形性が良好となる。
<接着層>
接着層は、上記金属箔と樹脂フィルムとを接着する役割を担う。接着層は、本接着剤に紫外線等の活性エネルギー線を照射し、本接着剤を硬化させることにより得られる。
接着層の厚さは、金属箔と樹脂フィルムとを接着できれば特に限定されないが、0.5〜10μmが好ましく、1〜5μmがより好ましい。
本実施形態の積層体は、金属箔と樹脂フィルムとが本接着剤から得られる接着剤層を介して積層されていれば、他に金属箔同士及び/又は樹脂フィルム同士が本接着剤から得られる接着剤層を介して積層した層を含んでもよい。本実施形態の積層体は、金属箔と樹脂フィルムとが接着剤層のみを介して積層されているもののみならず、金属箔と接着層との間に、接着剤層以外の層を含むものも包含する。例えば、本実施形態の積層体は、金属箔と接着剤層との間に、後述する中間樹脂層等を含んでいてもよい。
本実施形態の積層体は、金属箔の表面に本接着剤を塗布し、前記塗布面上に樹脂フィルムを積層して圧着した後、紫外線等の活性エネルギー線を照射し、本接着剤を硬化させることにより、製造することができる。あるいは、樹脂フィルム表面に本接着剤を塗布し、前記塗布面上に金属箔を積層して圧着した後、紫外線等の活性エネルギー線を照射し、本接着剤を硬化させることにより、製造することができる。前記いずれの方法においても、活性エネルギー線の照射後に、積層体を、70〜90℃で1時間程度加熱してもよい。
本実施形態の積層体の用途は特に限定されないが、好適な用途として、包装用途が挙げられる。この積層体に包装される内容物としては、酸、アルカリ、有機溶媒等が含まれている液状物、例えば、パテ(厚づけパテ、薄づけパテ等)、塗料(油性塗料等)、ラッカー(クリヤーラッカー等)、自動車用コンパウンド等の溶剤系のものなどを挙げられる。
また、この積層体は、リチウムイオン電池の電解液を包装するのに好適であることから、電池外装用包装材として好適に用いることができる。電池外装用包装材として用いる場合は、金属箔がアルミニウム箔であり、かつ樹脂フィルムが熱融着性樹脂フィルムを含み、またアルミニウム箔の外側に耐熱性樹脂フィルムからなる外層が設けられることが好ましい。
[電池外装用包装材]
一実施形態において、本発明は、上記実施形態の積層体(以下、単に「本積層体」ということがある。)を含む、電池外装用包装材を提供する。
本実施形態の電池外装用包装材は、本積層体の、金属箔の外側に耐熱性樹脂フィルムからなる外層を設けたものであることが好ましい。また、必要に応じて、機械的強度や耐電解液性などの特性を高めるために、第1中間樹脂層又は/及び第2中間樹脂層等を付加した構成にすることができる。好ましい形態の具体例としては、下記(1)〜(8)のような構成が挙げられる。以下の構成において、金属箔層、接着剤層、及び樹脂フィルム層は、本積層体におけるものと同様である。
(1)外層/金属箔層/接着剤層/樹脂フィルム層
(2)外層/第1中間樹脂層/金属箔層/接着剤層/樹脂フィルム層
(3)外層/金属箔層/第2中間樹脂層/接着剤層/樹脂フィルム層
(4)外層/第1中間樹脂層/金属箔層/第2中間樹脂層/接着剤層/樹脂フィルム層
(5)コート層/外層/金属箔層/接着剤層/樹脂フィルム層
(6)コート層/外層/第1中間樹脂層/金属箔層/接着剤層/樹脂フィルム層
(7)コート層/外層/金属箔層/第2中間樹脂層/接着剤層/樹脂フィルム層
(8)コート層/外層/第1中間樹脂層/金属箔層/第2中間樹脂層/接着剤層/樹脂フィルム層
(外層)
外層には、耐熱性、成形性、絶縁性等に優れた樹脂フィルムを用いることが好ましい。
例えば、ポリアミド(ナイロン)樹脂又はポリエステル樹脂の延伸フィルム等が一般的に使用される。
外層の樹脂フィルムの厚さは、9〜50μm程度であることが好ましい。外層の樹脂フィルムの厚さが9μm未満の場合、包装材の成形を行うときに延伸フィルムの伸びが不足し、金属箔(アルミニウム箔等)にネッキングが生じ、成形不良が起こり易い。一方、外層の樹脂フィルムの厚さが50μmを超えても、特段、成形性の効果が向上することはなく、逆に体積エネルギー密度を低下させる。外層の樹脂フィルムの厚さは、10〜40μm程度であることがより好ましく、20〜30μmであることがさらに好ましい。
外層の樹脂フィルムとしては、延伸フィルムの延伸方向を0°とした場合における、0°、45°、90°の3方向のそれぞれが引張り方向となるようにフィルムを所定の大きさに切り出し、引張り試験を行った時に、その引張り強さが150N/mm以上、好ましくは200N/mm以上、さらに好ましくは250N/mm以上であり、かつ3方向の引張りによる伸びが80%以上、好ましくは100%以上、さらに好ましくは120%以上であるようなものを使用することが、よりシャープな形状を得る点において好ましい。引張り強さが150N/mm以上、又は引張りによる伸びが80%以上であることで、上記効果が十分に発揮される。なお、引張り強さ及び引張りによる伸びの値は、フィルムの引張り試験(試験片の長さ150mm×幅15mm×厚さ9〜50μm、引張り速度100mm/分)における破断までの値である。試験片は3方向についてそれぞれ切り出す。
(第1中間樹脂層、第2中間樹脂層)
第1中間樹脂層としては、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂又はポリエチレン樹脂等が電池外装用包装材の機械的強度を向上させる目的で使用される。第1中間樹脂層は、単層の樹脂フィルム、複層の樹脂フィルム(2層の共押出し又は3層の共押出し等により製造する)のいずれであってもよい。
第2中間樹脂層としては、第1中間樹脂層と同様にポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂又はポリエチレン樹脂やポリプロピレン等の熱接着性押出し樹脂が、主として耐電解液性を向上させる目的で使用される。第2中間樹脂層は、単層の樹脂フィルム、複層の樹脂フィルムのいずれであってもよい。
第1中間樹脂層及び第2中間樹脂層の厚さは、特に限定されないが、これらを設ける場合は、通常0.1〜30μm程度である。
(コート層)
本実施形態の電池外装用包装材は、外層の上にコート層を設けてもよい。コート層の形成法としては、ガスバリア性のポリマーを外層上にコートする方法、アルミニウム金属や酸化ケイ素・酸化アルミニウム等の無機酸化物を外層上に蒸着し、金属及び無機物の薄膜を外層上にコートする方法などがある。コート層を設けることにより、水蒸気及びその他のガスバリア性がより優れた電池外装用包装材が得られる。
本実施形態の電池外装用包装材は、耐電解液性、耐熱性、並びに水蒸気及びその他のガスバリア性に優れており、二次電池、特にリチウムイオン電池用の電池ケースを製造するために好適に用いられる。
[電池ケース]
一実施形態において、本発明は、上記実施形態の電池外装用包装材(以下、単に「本電池外装用包装材」ということがある。)を含む、電池ケースを提供する。
本実施形態の電池ケースは、本電池外装用包装材を成形することによって製造することができる。本電池外装用包装材は成形性が良好であるため、公知の方法に従って成形することにより、本実施形態の電池ケースを簡便に得ることができる。成形の方法は特に限定されないが、深絞り成形又は張り出し成形によって成形すると、複雑な形状や寸法精度が高い電池ケースを作製することができる。したがって、本発明は、本電池外装用包装材を深絞り成形又は張り出し成形することを含む、電池ケースの製造方法もまた提供する。
本実施形態の電池ケースは、耐電解液性、耐熱性、並びに水蒸気及びその他のガスバリア性に優れており、二次電池、特にリチウムイオン電池用の電池ケースとして好適に用いられる。
以下、実施例及び比較例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら制限されるものではない。
(合成例1)ポリウレタンポリオール(a1−1)の合成
攪拌装置、温度計及びコンデンサーを備えた反応容器中に、GI−1000(日本曹達製水添ポリブタジエンポリオール)を138.7g、並びにTCDアルコールDM(オクセア社製トリシクロデカンジメタノール)を15.4g、デスモジュールW(バイエル社製メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート))を36.5g、ビスコート#155(大阪有機化学工業社製シクロヘキシルアクリレート)を190.6g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(和光純薬工業製)を0.19g、及びKS−1260(堺化学工業製ジブチルスズジラウレート)を0.04g投入し、撹拌しながら、オイルバスを用いて80〜85℃に昇温した。その後、2.5時間撹拌しながら反応を継続する事で、水酸基含有ポリウレタン(a1−1)のシクロヘキシルアクリレート溶液(50%wt)を得た。なお、原材料から求められるポリウレタンポリオール(a1−1)の理論水酸基量は0.258mmol/g(固形分)となる。
(合成例2)ポリウレタンポリオール(a1−2)の合成
攪拌装置、温度計及びコンデンサーを備えた反応容器中に、GI−1000(日本曹達社製水添ポリブタジエンポリオール)を138.7g、並びにTCDアルコールDM(オクセア社製トリシクロデカンジメタノール)を15.4g、デスモジュールW(バイエル社製メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート))を36.5g、ビスコート#155(大阪有機化学工業社製シクロヘキシルアクリレート)を95.3g、IBXA(大阪有機化学工業社製イソボルニルアクリレート)を95.3g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(和光純薬工業製)を0.19g、及びKS−1260(堺化学工業製ジブチルスズジラウレート)を0.04g投入し、撹拌しながら、オイルバスを用いて80〜85℃に昇温した。その後、2.5時間撹拌しながら反応を継続する事で、ポリウレタンポリオール(a1−2)のシクロヘキシルアクリレート/イソボルニルアクリレート溶液(50%wt)を得た。なお、原材料から求められるポリウレタンポリオール(a1−2)の理論水酸基量は0.258mmol/g(固形分)となる。
(合成例3)ポリウレタンポリオール(a1−3)の合成
攪拌装置、温度計及びコンデンサーを備えた反応容器中に、Priplast3197(クローダ社製水添ダイマー酸ポリエステルポリオール)を142.5g、並びにTCDアルコールDM(オクセア社製トリシクロデカンジメタノール)を13.6g、デスモジュールW(バイエル社製メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート))を31.4gビスコート#155(大阪有機化学工業社製シクロヘキシルアクリレート)を93.8g、IBXA(大阪有機化学工業社製イソボルニルアクリレート)を93.8g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(和光純薬工業製)を0.19g、及びKS−1260(堺化学工業製ジブチルスズジラウレート)を0.04g投入し、撹拌しながら、オイルバスを用いて80〜85℃に昇温した。その後、2.5時間撹拌しながら反応を継続する事で、ポリウレタンポリオール(a1−3)のシクロヘキシルアクリレート/イソボルニルアクリレート溶液(50%wt)を得た。なお、原材料から求められるポリウレタンポリオール(a1−3)の理論水酸基量は0.261mmol/g(固形分)となる。
(合成例4)ポリウレタンアクリレート(a2−1)の合成
攪拌装置、温度計及びコンデンサーを備えた反応容器中に、GI−1000(日本曹達社製水添ポリブタジエンポリオール)を122.4g、並びにTCDアルコールDM(オクセア社製トリシクロデカンジメタノール)を13.6g、デスモジュールW(バイエル社製メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート))を44.2g、ビスコート#155(大阪有機化学工業社製シクロヘキシルアクリレート)92.9g、IBXA(大阪有機化学工業社製イソボルニルアクリレート)を92.9g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(和光純薬工業製)を0.19g、及びKS−1260(堺化学工業製ジブチルスズジラウレート)を0.04g投入し、撹拌しながら、オイルバスを用いて80〜85℃に昇温した。その後、2.5時間撹拌しながら反応を継続した。その後、HEA(大阪有機化学工業社製2−ヒドロキシエチルアクリレート)を5.6g投入し、2.5時間撹拌しながら反応を継続する事で、ポリウレタンアクリレート(a2−1)のシクロヘキシルアクリレート/イソボルニルアクリレート溶液(50%wt)を得た。なお、原材料から求められるポリウレタンアクリレート(a2−1)の理論水酸基量は0mmol/g(固形分)となる。
(合成例5)ポリウレタンポリオール(a1−4)の合成
攪拌装置、温度計及びコンデンサーを備えた反応容器中に、GI−1000(日本曹達製水添ポリブタジエンポリオール)を138.7g、並びにTCDアルコールDM(オクセア社製トリシクロデカンジメタノール)を15.4g、コスモネートNBDI(三井化学社製、ノルボルナンジイソシアネート)を28.7g、ビスコート#155(大阪有機化学工業社製シクロヘキシルアクリレート)を182.8g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(和光純薬工業製)を0.18g、及びKS−1260(堺化学工業製ジブチルスズジラウレート)を0.04g投入し、撹拌しながら、オイルバスを用いて80〜85℃に昇温した。その後、2.5時間撹拌しながら反応を継続する事で、水酸基含有ポリウレタン(a1−4)のシクロヘキシルアクリレート溶液(50%wt)を得た。なお、原材料から求められるポリウレタンポリオール(a1−4)の理論水酸基量は0.269mmol/g(固形分)となる。
上記合成例1〜5で用いた原料は以下の通りである。
・GI−1000:日本曹達社製水添ポリブタジエンポリオール(理論水酸基量:1.23mmol/g)
・Priplast3197:クローダ社製水添ダイマー酸ポリエステルポリオール(理論水酸基量:1.05mmol/g)
・TCDアルコールDM:オクセア社製トリシクロデカンジメタノール(理論水酸基量:10.2mmol/g)
・デスモジュールW:バイエル社製メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)(NCO含有量:7.63mmol/g)
・コスモネートNBDI:三井化学社製ノルボルナンジイソシアネート(NCO含有量:9.71mmol/g)
・HEA:大阪有機化学工業社製2−ヒドロキシエチルアクリレート(理論水酸基量:8.62mmol/g)
・ヒドロキノンモノメチルエーテル:和光純薬工業製
・KS−1260:堺化学工業製ジブチルスズジラウレート
(実施例1)
(A)成分として合成例1で合成したポリウレタンポリオール(a1−1)を14.5g(固形分)、(B)成分としてNKエステル A−DCP(新中村化学社製、トリシクロペンタンジメタノールジアクリレート)を54.0g、(C)成分における(c0)成分としてビスコート#155を20.0g(ポリウレタンポリオール溶液中のアクリルモノマー分を含む)、(c1)成分としてHEAA(KJケミカル社製、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド)を1.4g、(c2)成分としてライトアクリレートP−1A(共栄社化学製、2−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート)を1.4g、(D)成分としてデュラネートTKA−100(旭化成ケミカルズ株式会社製、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体)を5.7g、(E)成分としてSB−PI 718(SHUANG−BANGINDUSTRIAL社製、及び2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)を2.7g、並びにその他成分としてBiCAT Z(Shepherd Chemical社製、ネオデカン酸亜鉛)を0.3g加えて、金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤組成物を調製した。
(実施例2〜9、比較例1〜6)
表1に示す配合としたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜9及び比較例1〜6の接着剤組成物を調製した。
<NCO/活性水素 比率>
上記実施例1〜9の接着剤組成物及び比較例1〜6の接着剤組成物のNCO/活性水素の比率を、以下の式から求めた。なお、本明細書において、「活性水素」とは、水酸基、カルボキシ基、又はアミノ基に含まれる水素のうち、イソシアナト基と反応し得る水素を意味する。
Figure 0006526368
[電池外装用包装材の製造]
上記実施例1〜9又は比較例1〜6の接着剤組成物を用いて、以下のような外層/外層用接着剤層/アルミニウム箔層/内層用接着剤層/内層(樹脂フィルム層)の構造を有する電池外装用包装材を、ドライラミネーション方式で製造した。
外層:延伸ポリアミドフィルム(厚さ25μm)
外層用接着剤:ウレタン系ドライラミネート用接着剤(東洋モートン株式会社製:AD502/CAT10、塗布量3g/m(塗布時))
アルミニウム箔層:アルミニウム−鉄系合金のアルミニウム箔(AA規格8079−O材、厚さ40μm)
内層用接着剤:実施例1〜9又は比較例1〜6の接着剤組成物(塗布量:厚さ2μm)
内層:未延伸ポリプロピレンフィルム(厚さ40μm)
<金属箔と樹脂フィルムとのラミネート方法>
外層/外層用接着剤層/アルミニウム箔層の構造を有する積層体のアルミ箔層上に、バーコーターを用いて、2μm厚みに接着剤組成物を塗布し、80℃でロールプレスを用いて内層材の未延伸ポリプロピレンフィルムを貼り合わせた。その後、紫外線照射により接着剤組成物を硬化させた。硬化後、80℃雰囲気下において1時間放置する事により加熱を行った。なお、UV照射条件は以下の条件で行った。
UV照射装置:ヘレウス社製LH6、Dバルブ使用
照射強度 2,400mW/cm(UVA320〜390nm)コンベア速度10m/min
積算光量 600mJ/cm
[剥離強度の測定]
実施例1〜9又は比較例1〜6の接着剤組成物を用いて作製した電池外装用包装材について、常態T字剥離強度、85℃雰囲気下でのT字剥離強度、及び電解液溶媒浸漬後のT字剥離強度を測定した。測定の条件、方法は下記の(1)〜(3)の通りである。
(1)常態T字剥離強度
長さ150mm×幅15mmの試験片及びオートグラフAG−X(株式会社島津製作所製)を用いて、23℃×50%RH雰囲気下において試験速度100mm/minで剥離させ、アルミニウム箔層と未延伸ポリプロピレンフィルム層間の180°剥離強度を測定した。
(2)85℃雰囲気下でのT字剥離強度
長さ150mm×幅15mmの試験片及びオートグラフAG−X(株式会社島津製作所製)を用いて、85℃雰囲気下に放置し、試験片の温度が85℃になった後に試験速度100mm/minで剥離させ、アルミニウム箔層と未延伸ポリプロピレンフィルム層間の180°剥離強度を測定した。
(3)電解液溶媒浸漬後のT字剥離強度
長さ150mm×幅15mmの試験片を電解液溶媒(エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート、質量比50/50)に浸漬し、85℃雰囲気下に24時間放置した後に取り出し、上記(1)と同様にしてアルミニウム箔層と未延伸ポリプロピレンフィルム層間の180°剥離強度を測定した。
[電解液溶媒浸漬後の被膜強度の測定]
実施例1〜9又は比較例1〜6の接着剤組成物の電解液溶媒浸漬後の被膜強度を測定するために、前記接着剤組成物を用いて、硬化接着剤シートを作製した。
作製した硬化接着剤シートの長さ40mm×幅15mmの試験片を、電解液溶媒(エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート、質量比50/50)に浸漬し、85℃雰囲気下に24時間放置した後に取り出し、23℃×50%RH雰囲気下で試験速度100mm/分で引張強度を測定した。
<硬化接着剤シート試験片の作製方法>
被膜強度の試験片として用いた硬化接着剤シートの作製は、以下の方法で行った。
40mm×80mm×300μmの枠型を離型PETフィルムで挟み、内部に実施例1〜9又は比較例1〜6の接着剤組成物を注入した。紫外線を片面につき照射強度2,400mW/cm、コンベア速度10m/minで10回(積算光量6,000mJ/cm)を両面に照射し、合計12,000J/cmを照射する事により接着剤組成物を硬化させた。得られた接着剤硬化物を40mm×15mm×300μmの形状に切断し、被膜強度の試験片とした。
[結果]
上記剥離強度及び被膜強度の測定結果を表1〜3に示す。
Figure 0006526368
Figure 0006526368
Figure 0006526368
表1〜3中の原料は以下の通りである。
(B)成分
・A−DCP:新中村化学工業社製トリシクロデカンジメタノールジアクリレート
(C)成分
(c0)成分
・ビスコート#155:大阪有機化学工業社製シクロヘキシルアクリレート・IBXA:大阪有機化学工業社製イソボルニルアクリレート
(c1)成分
・HEAA:KJケミカルズ社製N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(理論水酸基量:8.70mmol/g)
(c2)成分
・P−1A:共栄社化学社製2−アクリロイルオキシブチルアシッドフォスフェート
(D)成分
・TKA−100:旭化成社製ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート化物(NCO含有量:5.35mmol/g)
(E)成分
・SB−PI 718:SHUANG−BANGINDUSTRIAL社製2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドその他成分
・BiCAT Z:Shepherd Chemical社製、ネオデカン酸亜鉛・A−400:新中村化学社製ポリエチレングリコール#400 ジアクリレート・EBECRYL 600:ダイセルオルネクス社製ビスフェノールAタイプエポキシアクリレート
実施例1〜9の接着剤組成物では、常態T字剥離強度、85℃雰囲気下でのT字剥離強度、及び電解液溶媒浸漬後のT字剥離強度、並びに電解液溶媒浸漬後の被膜強度のいずれも、良好な強度を示した。
一方、比較例1の接着剤組成物は、実施例1〜9の接着剤組成物と比較して、電解液溶媒浸漬後のT字剥離強度が劣っていた。また、比較例1の接着剤組成物は、硬化物が脆く、硬化接着剤シートを作製できなかったため、被膜強度は測定できなかった。
比較例2の接着剤組成物は、実施例1〜9の接着剤組成物と比較して、85℃雰囲気下でのT字剥離強度、及び電解液溶媒浸漬後のT字剥離強度が劣っていた。
比較例3の接着剤組成物は、実施例1〜9の接着剤組成物と比較して、電解液溶媒浸漬後のT字剥離強度、及び電解液溶媒浸漬後の被膜強度が劣っていた。
比較例4は、(B)成分に替えて、ポリエチレングリコール骨格のジアクリレートを配合した接着剤組成物であるが、(A)成分との相溶性が劣り分離した。そのため、電池外装用包装材及び硬化接着剤シートを作製できず、剥離強度及び被膜強度は測定できなかった。
比較例5は、(B)成分に替えて、エポキシアクリレートを配合した接着剤組成物であるが、(A)成分との相溶性が劣り分離した。また、高粘度のため、電池外装用包装材及び硬化接着剤シートを作製できず、剥離強度及び被膜強度は測定できなかった。
比較例6は、(A)成分を過剰に配合した接着剤組成物であるが、粘度が高く、塗工性に劣っていた。そのため、電池外装用包装材及び硬化接着剤シートを作製できず、剥離強度及び被膜強度は測定できなかった。
本発明の金属箔と樹脂フィルムラミネート用UV硬化型接着剤組成物は、生産性に優れ、電解液浸漬後や高温下においても優れた接着力を有し、特にアルミニウム箔と熱融着性樹脂フィルムとの接合用に好適である。また、本発明の積層体は、耐熱性、耐電解液性に優れることからリチウムイオン電池などの二次電池の作製に用いられる電池外装用包装材に好適に用いられ、この積層体を成形することによって、耐熱性、耐電解液性に優れた電池ケースを製造することができる。そして、その電池ケースを使用することにより、寿命の長い安全な二次電池の製造が可能になる。

Claims (15)

  1. (A)水酸基、アクリロイル基、及びカルボキシ基からなる群より選択される、少なくとも1種の官能基を有するポリウレタン1〜20質量%、
    (B)活性水素基を有さず、エチレン性不飽和結合を2つ以上有する単量体30〜90質量%、
    (C)エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体1〜55質量%、
    (D)ポリイソシアネート化合物1〜15質量%、及び
    (E)光開始剤0.5〜5質量%
    を含む、金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤であって、
    前記(B)は、脂環構造、芳香環構造及びヘテロ環構造からなる群より選択される、少なくとも1種の環状構造を有し、
    前記(C)は、炭素原子数1〜12の鎖状炭化水素基、及び炭素原子数5〜10の脂環式基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する、
    接着剤。
  2. 前記(A)が、ポリウレタンポリオール(a1)、ポリウレタンアクリレート(a2)、及びカルボキシ基含有ポリウレタン(a3)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の接着剤。
  3. 前記ポリウレタンポリオール(a1)が、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基とを併せ持つ炭化水素、及び(3)ポリイソシアネート化合物、を共重合せしめて得られるポリウレタンポリオールである、請求項2に記載の接着剤。
  4. 前記ポリオールが、(1a)脂環構造を含まないポリオレフィンポリオール、並びに(1b)水添ダイマー酸から誘導される構成単位及び水添ダイマージオールから誘導される構成単位を有するポリエステルポリオール、からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項3に記載の接着剤。
  5. 前記ポリウレタンアクリレート(a2)が、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(4)1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレート、を共重合せしめて得られるポリウレタンアクリレートである、請求項2に記載の接着剤。
  6. 前記カルボキシ基含有ポリウレタン(a3)が、(1)ポリオール、(2)飽和又は不飽和の環式炭化水素構造と2つ以上の水酸基を併せ持つ炭化水素、(3)ポリイソシアネート化合物、及び(5)1つ以上の水酸基と1つ以上のカルボキシ基とを有する化合物、を共重合せしめて得られるカルボキシ基含有ポリウレタンである、請求項2に記載の接着剤。
  7. 前記(C)が、活性水素基を含み、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c1)を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の接着剤。
  8. 前記(C)が、リンを含有し、エチレン性不飽和結合を1つ有する脂肪族単量体(c2)を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の接着剤。
  9. 前記(A)及び前記(c1)に含まれる活性水素の合計数に対する、前記(D)に含まれるイソシアナト基数の比率(NCO/活性水素)が、1.5以上であることを特徴とする、請求項7又は8に記載の接着剤。
  10. 金属箔と樹脂フィルムとが、請求項1〜9のいずれか一項に記載の接着剤を硬化させてなる接着剤層を介して積層された、積層体。
  11. 前記金属箔がアルミニウム箔であり、前記樹脂フィルムが熱融着性樹脂フィルムを含む、請求項10に記載の積層体。
  12. 前記金属箔の厚さが10〜100μmであり、前記樹脂フィルムの厚さが9〜100μmである、請求項10又は11に記載の積層体。
  13. 請求項10〜12のいずれか一項に記載の積層体を含む、電池外装用包装材。
  14. 請求項13に記載の電池外装用包装材を含む、電池ケース。
  15. 請求項13に記載の電池外装用包装材を深絞り成形又は張り出し成形することを含む、電池ケースの製造方法。
JP2019506467A 2017-11-16 2018-10-04 接着剤、積層体、電池外装用包装材、電池ケース、及び電池ケースの製造方法 Active JP6526368B1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017220686 2017-11-16
JP2017220686 2017-11-16
PCT/JP2018/037239 WO2019097887A1 (ja) 2017-11-16 2018-10-04 接着剤、積層体、電池外装用包装材、電池ケース、及び電池ケースの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6526368B1 true JP6526368B1 (ja) 2019-06-05
JPWO2019097887A1 JPWO2019097887A1 (ja) 2019-11-14

Family

ID=66539520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019506467A Active JP6526368B1 (ja) 2017-11-16 2018-10-04 接着剤、積層体、電池外装用包装材、電池ケース、及び電池ケースの製造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10766229B2 (ja)
EP (1) EP3628717B1 (ja)
JP (1) JP6526368B1 (ja)
KR (1) KR102069476B1 (ja)
CN (1) CN110621754B (ja)
PL (1) PL3628717T3 (ja)
TW (1) TWI758553B (ja)
WO (1) WO2019097887A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020085462A1 (ja) * 2018-10-24 2021-09-24 大日本印刷株式会社 蓄電デバイス用外装材、その製造方法、及び蓄電デバイス
EP4074742A4 (en) * 2019-12-13 2023-12-13 Nitto Shinko Corporation CURDABLE COMPOSITION
CN111463372B (zh) * 2020-05-08 2022-11-29 浙江道明光电科技有限公司 一种电池封装膜及其制备工艺
JP6769574B1 (ja) * 2020-06-01 2020-10-14 東洋インキScホールディングス株式会社 粘着シート、粘着シート付き被着体、および粘着シートの使用方法
EP4269103A4 (en) * 2020-12-23 2024-06-19 Denka Company Limited ULTRAVIOLET-CURABLE RESIN COMPOSITION
CN116348295A (zh) * 2020-12-23 2023-06-27 电化株式会社 紫外线固化型树脂组合物
JP7052913B1 (ja) 2021-06-30 2022-04-12 東洋インキScホールディングス株式会社 蓄電デバイス用包装材、蓄電デバイス用容器及び蓄電デバイス
CN113831502B (zh) * 2021-10-22 2023-06-23 东莞市米儿塑胶原料有限公司 高硬度透明tpu的制备方法
CN114284471A (zh) * 2021-12-23 2022-04-05 湖北亿纬动力有限公司 一种负极极片及其制备方法和应用
CN115000629B (zh) * 2022-06-09 2024-04-05 珠海冠宇电池股份有限公司 一种涂层及包括该涂层的隔膜和电池
JP7439182B2 (ja) 2022-07-28 2024-02-27 株式会社レゾナック・パッケージング 電池用包装材
WO2024135156A1 (ja) * 2022-12-22 2024-06-27 東レ株式会社 活性エネルギー線硬化型接着性組成物、積層体の製造方法、積層体、およびそれを用いた包装材料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004018606A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Toagosei Co Ltd 活性エネルギー線硬化型接着剤組成物
WO2012077329A1 (ja) * 2010-12-08 2012-06-14 株式会社ブリヂストン 接着剤組成物
WO2014208518A1 (ja) * 2013-06-24 2014-12-31 大日本印刷株式会社 樹脂組成物
WO2016021279A1 (ja) * 2014-08-05 2016-02-11 昭和電工株式会社 金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤、該組成物を用いた積層体、電池外装用包装材および電池ケース
WO2016199551A1 (ja) * 2015-06-10 2016-12-15 昭和電工株式会社 金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤、積層体、電池外装用包装材並びに電池ケース及びその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1328603A1 (de) * 2000-10-23 2003-07-23 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Monomerarmer reaktivklebstoff mit mehrstufiger aushärtung
JP4360139B2 (ja) 2003-08-11 2009-11-11 東亞合成株式会社 電池ケース用包装材料及びそれを用いて成形された電池ケース
US7368171B2 (en) * 2004-09-03 2008-05-06 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Laminating adhesive, laminate including the same, and method of making a laminate
US8669301B2 (en) 2008-09-23 2014-03-11 Allnex Belgium S.A. Radiation curable adhesive
JP5474329B2 (ja) 2008-10-08 2014-04-16 昭和電工パッケージング株式会社 電池ケース用包材及び電池用ケース
JP5521660B2 (ja) 2010-03-10 2014-06-18 凸版印刷株式会社 リチウムイオン電池用外装材
CN104159987B (zh) 2012-03-09 2015-12-09 日东电工株式会社 粘合带
JP5853859B2 (ja) 2012-05-18 2016-02-09 東亞合成株式会社 プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型接着剤組成物
KR101792274B1 (ko) 2012-08-08 2017-11-01 삼성전기주식회사 노이즈 제거 필터
CN103525355B (zh) * 2013-10-16 2015-02-18 烟台德邦科技有限公司 一种液晶电视边框用紫外光固化胶及其制备方法
CN107236107B (zh) 2016-03-28 2020-12-01 旭化成株式会社 氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和固化性组合物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004018606A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Toagosei Co Ltd 活性エネルギー線硬化型接着剤組成物
WO2012077329A1 (ja) * 2010-12-08 2012-06-14 株式会社ブリヂストン 接着剤組成物
WO2014208518A1 (ja) * 2013-06-24 2014-12-31 大日本印刷株式会社 樹脂組成物
WO2016021279A1 (ja) * 2014-08-05 2016-02-11 昭和電工株式会社 金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤、該組成物を用いた積層体、電池外装用包装材および電池ケース
WO2016199551A1 (ja) * 2015-06-10 2016-12-15 昭和電工株式会社 金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤、積層体、電池外装用包装材並びに電池ケース及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200189236A1 (en) 2020-06-18
CN110621754B (zh) 2021-03-05
KR20190121865A (ko) 2019-10-28
TW201923012A (zh) 2019-06-16
JPWO2019097887A1 (ja) 2019-11-14
WO2019097887A1 (ja) 2019-05-23
KR102069476B1 (ko) 2020-01-22
PL3628717T3 (pl) 2022-04-19
EP3628717A1 (en) 2020-04-01
EP3628717A4 (en) 2020-07-22
EP3628717B1 (en) 2021-12-22
CN110621754A (zh) 2019-12-27
TWI758553B (zh) 2022-03-21
US10766229B2 (en) 2020-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6526368B1 (ja) 接着剤、積層体、電池外装用包装材、電池ケース、及び電池ケースの製造方法
JP6374969B2 (ja) 金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤、該組成物を用いた積層体、電池外装用包装材および電池ケース
TWI502024B (zh) Sheet and adhesive sheet
TW201606028A (zh) 活性能量射線硬化性黏接劑組成物、黏接劑及黏接片
EP3561016B1 (en) Adhesive, laminate obtained using same, battery case material, and battery case and production method therefor
JP6566370B2 (ja) 金属箔と樹脂フィルムのラミネート用接着剤、積層体、電池外装用包装材並びに電池ケース及びその製造方法
JP6414057B2 (ja) 光硬化性樹脂および光硬化性樹脂組成物
CN114729239B (zh) 粘合片、层叠片、柔性图像显示装置构件和柔性图像显示装置
JP2018095770A (ja) 光硬化性組成物、及び粘着シート
JP2013241508A (ja) プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型接着剤組成物
JP2016074891A (ja) 光湿気硬化型樹脂組成物、電子部品用接着剤、及び、表示素子用接着剤
WO2008032677A1 (fr) Composition de résine polymérisable par voie radicalaire pour un revêtement ou un adhésif
JP2023153337A (ja) 保護フィルム付きフレキシブルプリント配線基板
KR20210144670A (ko) 점착 시트, 적층 시트, 화상 표시 장치
JP2014009339A (ja) プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型接着剤組成物
JP2012111852A (ja) (メタ)アクリロイル基を有するウレタン樹脂及び該ウレタン樹脂を含有する活性エネルギー線硬化性接着剤、並びに太陽電池用裏面保護シート
JP7516767B2 (ja) 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、粘着剤組成物及び粘着剤
JP5707898B2 (ja) (メタ)アクリロイル基を有するウレタン樹脂及び該ウレタン樹脂を含有する活性エネルギー線硬化性接着剤、並びに太陽電池用裏面保護シート
JP6561912B2 (ja) プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型接着剤組成物
TW201404848A (zh) 透明黏接著薄片用組成物、其製造方法及透明黏接著薄片
CN113166612B (zh) 粘着剂组合物及粘着片
JP7513029B2 (ja) 粘着シート
JP2015025123A (ja) 活性エネルギー線硬化性組成物及びコーティング剤、粘着剤組成物、ならびに硬化物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190205

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190205

TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190401

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190409

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190507

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6526368

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350