KR20240056716A - 축전 디바이스용 외장재, 그 제조 방법, 필름, 및 축전 디바이스 - Google Patents

축전 디바이스용 외장재, 그 제조 방법, 필름, 및 축전 디바이스 Download PDF

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Abstract

적어도, 기재층(基材層), 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고, 상기 열융착성 수지층은, 필름을 포함하고 있고, 상기 필름은, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지고, 상기 필름은, 융해 피크 온도가 170℃ 이상인, 축전 디바이스용 외장재.

Description

축전 디바이스용 외장재, 그 제조 방법, 필름, 및 축전 디바이스
본 개시는, 축전 디바이스용 외장재, 그 제조 방법, 필름, 및 축전 디바이스에 관한 것이다.
종래, 다양한 타입의 축전 디바이스가 개발되어 있지만, 모든 축전 디바이스에 있어서, 전극이나 전해질 등의 축전 디바이스 소자를 봉지(封止)하기 위해 외장재가 불가결한 부재가 되어 있다. 종래, 축전 디바이스용 외장재로서 금속제의 외장재가 다용(多用)되고 있었다.
한편, 최근, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, PC, 카메라, 휴대 전화기 등의 고성능화에 따라, 축전 디바이스에는, 다양한 형상이 요구되고, 또한, 박형화나 경량화가 요구되고 있다. 그러나, 종래 다용되고 있던 금속제의 축전 디바이스용 외장재에서는, 형상의 다양화에 추종하는 것이 곤란하며, 또한 경량화에도 한계가 있는 결점이 있다.
이에, 최근, 다양한 형상으로 가공이 용이하며, 박형화나 경량화를 실현할 수 있는 축전 디바이스용 외장재로서, 기재층(基材層)/배리어층/열융착성 수지층이 순차적으로 적층된 필름형의 적층체가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조).
이와 같은 축전 디바이스용 외장재에 있어서는, 일반적으로, 냉간(冷間) 성형에 의해 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 의해 형성된 공간에 전극이나 전해액 등의 축전 디바이스 소자를 배치하고, 열융착성 수지층을 열융착시킴으로써, 축전 디바이스용 외장재의 내부에 축전 디바이스 소자가 수용된 축전 디바이스를 얻어진다.
일본공개특허 제2008-287971호 공보
최근의 IoT화의 진전(進展)에 의해, 다양한 종류의 IoT 디바이스가 시장에 유통되고 있다. IoT 디바이스의 종류에 따라서는, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에서의 사용이 상정되고 있다. 따라서, IoT 디바이스에 탑재되는 축전 디바이스에도, 폭 넓은 온도 범위에서의 내구성이 요구된다. 예를 들면, 차량탑재용의 전자 디바이스 중에서도 엔진 룸 등으로부터 데이터를 취득하는 IoT 디바이스라면, 125℃와 같은 고온 환경에서의 내구성이 요구되는 경우가 있다.
축전 디바이스 중에서도, 예를 들면 리튬이온 전지는, 유기용매를 포함하는 전해액을 사용하고 있으므로, 전해액 용매의 비점 이상에서의 사용은 상정되어 있지 않다. 이에 대하여, 전고체전지는, 전해질이 고체이므로, 현행의 리튬이온 전지 등과 비교하여 고온 환경에서 사용할 수 있고, 전술한 바와 같은 폭 넓은 온도 환경에서 사용되는 IoT 디바이스에 대한 요구에 부응할 수 있다.
예를 들면, 전기자동차의 구동용 전지로서 전고체전지를 사용하고, 충전 시에 전고체전지를 가열함으로써 고속 충전이 가능한 것으로 여겨지고 있다. 이와 같은 가열에 의한 고온 환경에 대해서도, 현행의 리튬이온 전지에는 적용되지 않는 고온 환경이다. 따라서, 전고체전지용의 외장재에도 폭 넓은 온도 환경에서의 내구성이 요구된다.
종래, 유기용매를 포함하는 전해액 리튬이온 전지에 있어서, 외장재의 열융착성 수지층에 사용되고 있는 필름은, 폴리프로필렌 필름 등에 의해 형성되어 있고, 100℃ 이상의 고온 환경에서는 내구성(실링 강도)이 현저하게 저하한다. 또한, 전기자동차의 구동용 전지 등에서는, 고온뿐만 아니라, 저온 환경에도 노출되므로, 저온에서도 전지의 기밀성을 유지하는, 즉 일정 이상의 실링 강도의 유지가 필요하다. 그런데, 폴리프로필렌 필름 등을 열융착성 수지층에 사용한 축전 디바이스용 외장재에서는, 고온 환경에서의 내구성이 불충분하다. 또한, 예를 들면, 폴리프로필렌 필름 대신, 폴리에스테르 필름 등의 고온 환경에서의 내구성이 높은 필름에 대해서는, 저온 환경(예를 들면, -30℃ 정도)에서의 내구성이 불충분하다. 이와 같이, 종래, 열융착성 수지층에 사용되고 있는 필름은, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경(예를 들면, -30℃∼150℃의 범위)에서 사용되는 축전 디바이스에 대해서는 충분히 적용할 수 있는 것은 아니다.
이와 같은 상황 하, 본 개시는, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에 있어서 높은 실링 강도를 발휘할 수 있는 축전 디바이스용 외장재를 제공하는 것을 주목적으로 한다. 본 개시는, 상기 축전 디바이스용 외장재의 제조 방법 및 상기 축전 디바이스용 외장재를 사용한 축전 디바이스를 제공하는 것도 목적으로 한다. 또한, 본 개시는, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에 있어서 높은 실링 강도를 발휘할 수 있는 필름을 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 개시의 발명자들은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 예의(銳意) 검토를 행하였다. 그 결과, 적어도, 기재층, 배리어층, 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성된 축전 디바이스용 외장재로서, 열융착성 수지층이 필름을 포함하고 있고, 필름을 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성하고, 그리고, 필름의 융해(融解) 피크 온도를 170℃ 이상으로 함으로써, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경(예를 들면, -30℃∼150℃의 범위)에 있어서 높은 실링 강도가 발휘되는 것을 발견하였다.
본 개시는, 이와 같은 신규한 지견에 기초하여, 더욱 검토를 거듭하는 것에 의해 완성된 것이다. 즉, 본 개시는, 하기 태양의 발명을 제공한다.
적어도, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
상기 열융착성 수지층은, 필름을 포함하고 있고,
상기 필름은, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지고,
상기 필름은, 융해 피크 온도가 170℃ 이상인, 축전 디바이스용 외장재.
본 개시에 의하면, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에 있어서 높은 실링 강도를 발휘할 수 있는 축전 디바이스용 외장재를 제공할 수 있다. 또한, 본 개시에 의하면, 상기 축전 디바이스용 외장재의 제조 방법 및 상기 축전 디바이스용 외장재를 사용한 축전 디바이스를 제공할 수도 있다. 또한, 본 개시에 의하면, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에 있어서 높은 실링 강도를 발휘할 수 있는 필름을 제공할 수도 있다.
도 1은 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 단면 구조의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 단면 구조의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 단면 구조의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 단면 구조의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층(필름)의 단면 구조의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층(필름을 포함함)의 단면 구조의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층(필름을 포함함)의 단면 구조의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 개시의 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 축전 디바이스 소자를 수용하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 9는 실링 강도의 측정 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은 실링 강도의 측정 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
본 개시의 축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고, 열융착성 수지층은, 필름을 포함하고 있고, 필름은, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지고, 필름은, 융해 피크 온도가 170℃ 이상인 것을 특징으로 한다. 본 개시의 축전 디바이스용 외장재는, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에 있어서 높은 실링 강도를 발휘할 수 있다.
이하, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재에 대하여 상술한다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 「∼」로 표시되는 수치범위는 「이상」, 「이하」를 의미한다. 예를 들면, 2∼15mm의 표기는, 2mm 이상 15mm 이하를 의미한다.
1. 축전 디바이스용 외장재의 적층 구조
본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)는, 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같이, 기재층(1), 배리어층(3) 및 열융착성 수지층(4)을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있다. 축전 디바이스용 외장재(10)에 있어서, 기재층(1)이 최외층(最外層) 측이 되고, 열융착성 수지층(4)은 최내층이 된다. 축전 디바이스용 외장재(10)와 축전 디바이스 소자를 사용하여 축전 디바이스를 조립할 때, 축전 디바이스용 외장재(10)의 열융착성 수지층(4)끼리를 대항시킨 상태에서, 주위 에지부를 열융착시킴으로써 형성된 공간에, 축전 디바이스 소자가 수용된다. 본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)를 구성하는 적층체에 있어서, 배리어층(3)을 기준으로 하여, 배리어층(3)보다 열융착성 수지층(4) 측이 내측이며, 배리어층(3)보다 기재층(1) 측이 외측이다.
축전 디바이스용 외장재(10)는, 예를 들면 도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 기재층(1)과 배리어층(3) 사이에, 이들 층간의 접착성을 높이는 것 등을 목적으로 하여, 필요에 따라 접착제층(2)을 가지고 있어도 된다. 또한, 예를 들면 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 배리어층(3)과 열융착성 수지층(4) 사이에, 이들 층간의 접착성을 높이는 것 등을 목적으로 하여, 필요에 따라 접착층(5)을 가지고 있어도 된다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기재층(1)의 외측(열융착성 수지층(4) 측과는 반대측)에는, 필요에 따라 표면피복층(6) 등이 설치되어 있어도 된다.
본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)는, 열융착성 수지층(4)에 필름을 포함하고 있다. 열융착성 수지층(4)이 단층(單層)에 의해 구성되어 있는 경우에는, 열융착성 수지층(4)은 필름에 의해 구성되어 있고, 열융착성 수지층(4)이 2층 이상에 의해 구성되어 있는 경우에는, 열융착성 수지층(4)에 포함되는 층 중에 적어도 1층이 필름에 의해 구성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 열융착성 수지층(4)이 2층 이상에 의해 구성되어 있는 경우, 열융착성 수지층(4)의 배리어층(3) 측과는 반대측의 표면(즉 축전 디바이스용 외장재(10)의 최내층 표면)이 필름에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
축전 디바이스용 외장재(10)를 구성하는 적층체의 두께로서는, 특별히 제한되지 않지만, 비용 삭감, 에너지 밀도 향상 등의 관점에서는, 예를 들면, 190㎛ 이하, 바람직하게는 약 180㎛ 이하, 약 155㎛ 이하, 약 120㎛ 이하이다. 또한, 축전 디바이스용 외장재(10)를 구성하는 적층체의 두께로서는, 축전 디바이스 소자를 보호한다는 축전 디바이스용 외장재의 기능을 유지하는 관점에서는, 바람직하게는 약 35㎛ 이상, 약 45㎛ 이상, 약 60㎛ 이상을 예로 들 수 있다. 또한, 축전 디바이스용 외장재(10)를 구성하는 적층체의 바람직한 범위에 대해서는, 예를 들면, 35∼190㎛ 정도, 35∼180㎛ 정도, 35∼155㎛ 정도, 35∼120㎛ 정도, 45∼190㎛ 정도, 45∼180㎛ 정도, 45∼155㎛ 정도, 45∼120㎛ 정도, 60∼190㎛ 정도, 60∼180㎛ 정도, 60∼155㎛ 정도, 60∼120㎛ 정도이며, 특히 60∼155㎛ 정도가 바람직하다.
또한 축전 디바이스용 외장재(10)는, 전고체전지에 대하여 바람직하게 적용할 수 있다. 이 경우에, 축전 디바이스용 외장재(10)를 구성하는 적층체의 두께로서는, 특별히 제한되지 않지만, 비용 삭감, 에너지 밀도 향상 등의 관점에서는, 바람직하게는 약 10000㎛ 이하, 약 8000㎛ 이하, 약 5000㎛ 이하를 예로 들 수 있고, 전지소자를 보호한다는 전고체전지용 외장재의 기능을 유지하는 관점에서는, 바람직하게는 약 10㎛ 이상, 약 15㎛ 이상, 약 20㎛ 이상을 예로 들 수 있고, 바람직한 범위에 대해서는, 예를 들면, 10∼10000㎛ 정도, 10∼8000㎛ 정도, 10∼5000㎛ 정도, 15∼10000㎛ 정도, 15∼8000㎛ 정도, 15∼5000㎛ 정도, 20∼10000㎛ 정도, 20∼8000㎛ 정도, 20∼5000㎛ 정도이며, 특히 20∼5000㎛ 정도가 바람직하다.
축전 디바이스용 외장재(10)에 있어서, 축전 디바이스용 외장재(10)를 구성하는 적층체의 두께(총두께)에 대한, 기재층(1), 필요에 따라 설치되는 접착제층(2), 배리어층(3), 필요에 따라 설치되는 접착층(5), 열융착성 수지층(4), 및 필요에 따라 설치되는 표면피복층(6)의 합계 두께의 비율은, 바람직하게는 90% 이상이며, 보다 바람직하게는 95% 이상이며, 더욱 바람직하게는 98% 이상이다. 구체예로서는, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)가, 기재층(1), 접착제층(2), 배리어층(3), 접착층(5), 및 열융착성 수지층(4)을 포함하는 경우, 축전 디바이스용 외장재(10)를 구성하는 적층체의 두께(총두께)에 대한, 이들 각 층의 합계 두께의 비율은, 바람직하게는 90% 이상이며, 보다 바람직하게는 95% 이상이며, 더욱 바람직하게는 98% 이상이다. 또한, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)가, 기재층(1), 접착제층(2), 배리어층(3), 및 열융착성 수지층(4)을 포함하는 적층체인 경우에도, 축전 디바이스용 외장재(10)를 구성하는 적층체의 두께(총두께)에 대한, 이들 각 층의 합계 두께의 비율은, 예를 들면, 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 98% 이상으로 할 수 있다.
또한, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)는, 하기 측정 방법에 의해 측정되는 -30℃ 환경에서의 실링 강도가, 바람직하게는 40N/15mm 이상, 보다 바람직하게는 80N/15mm 이상이다. 그리고, 상기 실링 강도의 상한은, 예를 들면 200N/15mm 이하, 바람직하게는 180N/15mm 이하이다. 상기 실링 강도의 바람직한 범위로서는, 40∼200N/15mm 정도, 40∼180N/15mm 정도, 80∼200N/15mm 정도, 80∼180N/15mm 정도를 예로 들 수 있다.
또한, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)는, 하기 측정 방법에 의해 측정되는 23℃ 환경에서의 실링 강도가, 바람직하게는 40N/15mm 이상, 보다 바람직하게는 80N/15mm 이상이다. 그리고, 상기 실링 강도의 상한은, 예를 들면 200N/15mm 이하, 바람직하게는 180N/15mm 이하이다. 상기 실링 강도의 바람직한 범위로서는, 40∼200N/15mm 정도, 40∼180N정도, 80∼200N/15mm 정도, 80∼180N/15mm 정도를 예로 들 수 있다.
또한, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)는, 하기 측정 방법에 의해 측정되는 120℃ 환경에서의 실링 강도가, 바람직하게는 30N/15mm 이상, 보다 바람직하게는 50N/15mm 이상이다. 그리고, 상기 실링 강도의 상한은, 예를 들면 150N/15mm 이하, 바람직하게는 120N/15mm 이하이다. 상기 실링 강도의 바람직한 범위로서는, 30∼150N/15mm 정도, 30∼120N/15mm 정도, 50∼150N/15mm 정도, 50∼120N/15mm 정도를 예로 들 수 있다.
또한, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)는, 하기 측정 방법에 의해 측정되는 150℃ 환경에서의 실링 강도가, 바람직하게는 30N/15mm 이상, 보다 바람직하게는 50N/15mm 이상이다. 그리고, 상기 실링 강도의 상한은, 예를 들면 150N/15mm 이하, 바람직하게는 120N/15mm 이하이다. 상기 실링 강도의 바람직한 범위로서는, 30∼150N/15mm 정도, 30∼120N/15mm 정도, 50∼150N/15mm 정도, 50∼120N/15mm 정도를 예로 들 수 있다.
<실링 강도(-30℃, 23℃, 120℃, 또는 150℃ 환경)의 측정>
JIS K7127:1999의 규정에 준거하여, -30℃, 23℃, 120℃ 또는 150℃의 각 측정 온도에서의 외장재의 실링 강도를 다음과 같이 하여 측정한다. 외장재로부터, TD의 방향의 폭이 15mm인 직사각형으로 재단한 시험 샘플을 준비한다. 구체적으로는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 먼저, 각각의 외장재를 60mm(TD의 방향)×200mm(MD의 방향)으로 재단한다(도 9의 a). 다음으로, 열융착성 수지층끼리가 대향하도록 하여, 외장재를 접은 자국 P(MD의 방향의 중간)의 위치에서 MD의 방향으로 이중으로 접는다(도 9의 b). 접은 자국 P로부터 10mm 정도 MD의 방향으로 내측에 있어서, 실링 폭 7mm, 온도 240℃, 면압과 실링 시간을 열융착 수지층의 두께가 실링 전에 대하여 80±5%의 두께가 되는 조건에서 열융착성 수지층끼리를 히트실링한다(도 9의 c). 도 9의 c에 있어서, 사선부 S가 히트실링되어 있는 부분이다. 다음으로, TD의 방향의 폭이 15mm로 되도록 하여, MD의 방향으로 재단(도 9의 d의 2점쇄선의 위치에서 재단)하여 시험편(13)을 얻는다(도 9의 e). 다음으로, 시험편(13)을 각 측정 온도에서 2분간 방치하고, 각 측정 온도 환경에 있어서, 인장시험기로 열융착부의 열융착성 수지층을 300mm/분의 속도로 박리한다(도 10). 박리 시의 최대 강도를 실링 강도(N/15mm)로 한다. 척간 거리는, 50mm이다.
2. 축전 디바이스용 외장재를 형성하는 각 층
[기재층(1)]
본 개시에 있어서, 기재층(1)은, 축전 디바이스용 외장재의 기재로서의 기능을 발휘시키는 것 등을 목적으로 하여 설치되는 층이다. 기재층(1)은, 축전 디바이스용 외장재의 외층 측에 위치한다.
기재층(1)을 형성하는 소재에 대해서는, 기재로서의 기능, 즉 적어도 절연성을 구비하는 것을 한도로 하여 특별히 한정되지 않는다. 기재층(1)은, 예를 들면 수지를 사용하여 형성할 수 있고, 수지에는 후술하는 첨가제가 포함되어 있어도 된다.
기재층(1)이 수지에 의해 형성되어 있는 경우, 기재층(1)은, 예를 들면, 수지 필름에 의해 형성할 수 있다. 기재층(1)을 수지 필름에 의해 형성하는 경우, 기재층(1)을 배리어층(3) 등과 적층하여 본 개시의 축전 디바이스용 외장재(10)를 제조할 때, 미리 형성된 수지 필름을 기재층(1)로서 사용해도 된다. 또한, 기재층(1)을 형성하는 수지를, 압출 성형이나 도포 등에 의해 배리어층(3) 등의 표면 상에서 필름화하여, 수지 필름에 의해 형성된 기재층(1)으로 해도 된다. 수지 필름은, 미연신(未延伸) 필름이라도 되고, 연신 필름이라도 된다. 연신 필름으로서는, 1축연신 필름, 2축연신 필름을 예로 들 수 있고, 2축연신 필름이 바람직하다. 2축연신 필름을 형성하는 연신 방법으로서는, 예를 들면, 축차 2축연신법, 인플레이션법, 동시 2축연신법 등이 있다. 수지를 도포하는 방법으로서는, 롤 코팅법, 그라비아 코팅법, 압출 코팅법 등을 예로 들 수 있다.
기재층(1)을 형성하는 수지로서는, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 불소 수지, 폴리우레탄, 규소 수지, 페놀 수지 등의 수지나, 이들 수지의 변성물이 있다. 또한, 기재층(1)을 형성하는 수지는, 이들 수지의 공중합물이라도 되고, 공중합물의 변성물이라도 된다. 또한, 이들 수지의 혼합물이라도 된다.
기재층(1)은, 이들 수지를 주성분으로서 포함하고 있는 것이 바람직하고, 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 주성분으로서 포함하고 있는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 주성분이란, 기재층(1)에 포함되는 수지 성분 중, 함유율이, 예를 들면 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량% 이상, 보다 바람직하게는 70질량% 이상, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상, 더욱 바람직하게는 90질량% 이상, 더욱 바람직하게는 95질량% 이상, 더욱 바람직하게는 98질량% 이상, 더욱 바람직하게는 99질량% 이상의 수지 성분인 것을 의미한다. 예를 들면, 기재층(1)이 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 주성분으로서 포함한다는 것은, 기재층(1)에 포함되는 수지 성분 중, 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 함유율이, 각각, 예를 들면 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량% 이상, 보다 바람직하게는 70질량% 이상, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상, 더욱 바람직하게는 90질량% 이상, 더욱 바람직하게는 95질량% 이상, 더욱 바람직하게는 98질량% 이상, 더욱 바람직하게는 99질량% 이상인 것을 의미한다.
기재층(1)을 형성하는 수지로서는, 이들 중에서도, 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리아미드를 예로 들 수 있고, 보다 바람직하게는 폴리에스테르(특히 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트)를 예로 들 수 있다.
폴리에스테르로서는, 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 공중합 폴리에스테르 등을 예로 들 수 있다. 또한, 공중합 폴리에스테르로서는, 에틸렌테레프탈레이트를 반복단위의 주체로 한 공중합 폴리에스테르 등을 예로 들 수 있다. 구체적으로는, 에틸렌테레프탈레이트를 반복단위의 주체로 하여 에틸렌이소프탈레이트와 중합하는 공중합체 폴리에스테르(이하, 폴리에틸렌(테레프탈레이트/이소프탈레이트)에 따라서 약칭함), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/아디페이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/나트륨술포이소프탈레이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/나트륨이소프탈레이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/페닐-디카르복실레이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/데칸디카르복실레이트) 등을 예로 들 수 있다. 이들 폴리에스테르는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
또한, 폴리아미드로서는, 구체적으로는, 나일론6, 나일론66, 나일론610, 나일론12, 나일론46, 나일론6과 나일론66의 공중합체 등의 지방족 폴리아미드; 테레프탈산 및/또는 이소프탈산에 유래하는 구성단위를 포함하는 나일론6I, 나일론6T, 나일론6IT, 나일론6I6T(I는 이소프탈산, T는 테레프탈산을 나타냄) 등의 헥사메틸렌디아민-이소프탈산-테레프탈산 공중합 폴리아미드, 폴리아미드MXD6(폴리메타크실릴렌아디파미드) 등의 방향족을 포함하는 폴리아미드; 폴리아미드PACM6(폴리비스(4-아미노시클로헥실)메탄아디파미드) 등의 지환식 폴리아미드; 또한 락탐 성분이나, 4,4'-디페닐메탄-디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 성분을 공중합시킨 폴리아미드, 공중합 폴리아미드와 폴리에스테르나 폴리알킬렌에테르글리콜의 공중합체인 폴리에스테르아미드 공중합체나 폴리에테르에스테르아미드 공중합체; 이들 공중합체 등의 폴리아미드를 들 수 있다. 이들 폴리아미드는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
기재층(1)은, 폴리에스테르 필름, 폴리아미드 필름, 및 폴리올레핀 필름 중 적어도 1개를 포함하는 것이 바람직하고, 연신 폴리에스테르 필름, 및 연신 폴리아미드 필름, 및 연신 폴리올레핀 필름 중 적어도 1개를 포함하는 것이 바람직하고, 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 연신폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 연신 나일론 필름, 연신 폴리프로필렌 필름 중 적어도 1개를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 2축연신 나일론 필름, 2축연신 폴리프로필렌 필름 중 적어도 1개를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
기재층(1)은, 단층이라도 되고, 2층 이상에 의해 구성되어 있어도 된다. 기재층(1)이 2층 이상에 의해 구성되어 있는 경우, 기재층(1)은, 수지 필름을 접착제 등으로 적층시킨 적층체라도 되고, 수지를 공압출하여 2층 이상으로 한 수지 필름의 적층체라도 된다. 또한, 수지를 공압출하여 2층 이상으로 한 수지 필름의 적층체를, 미연신인 채로 기재층(1)으로 해도 되고, 1축연신 또는 2축연신하여 기재층(1)으로 해도 된다.
기재층(1)에 있어서, 2층 이상의 수지 필름의 적층체의 구체예로서는, 폴리에스테르 필름과 나일론 필름의 적층체, 2층 이상의 나일론 필름의 적층체, 2층 이상의 폴리에스테르 필름의 적층체 등이 있고, 바람직하게는, 연신 나일론 필름과 연신 폴리에스테르 필름의 적층체, 2층 이상의 연신 나일론 필름의 적층체, 2층 이상의 연신 폴리에스테르 필름의 적층체가 바람직하다. 예를 들면, 기재층(1)이 2층의 수지 필름의 적층체인 경우, 폴리에스테르 수지 필름과 폴리에스테르 수지 필름의 적층체, 폴리아미드 수지 필름과 폴리아미드 수지 필름의 적층체, 또는 폴리에스테르 수지 필름과 폴리아미드 수지 필름의 적층체가 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 적층체, 나일론 필름과 나일론 필름의 적층체, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 나일론 필름의 적층체가 보다 바람직하다. 또한, 폴리에스테르 수지는, 예를 들면 전해액이 표면에 부착되었을 때 변색하기 어려운 점 등의 이유로, 기재층(1)이 2층 이상의 수지 필름의 적층체인 경우, 폴리에스테르 수지 필름이 기재층(1)의 최외층에 위치하는 것이 바람직하다.
기재층(1)이, 2층 이상의 수지 필름의 적층체인 경우, 2층 이상의 수지 필름은, 접착제를 통하여 적층시켜도 된다. 바람직한 접착제에 대해서는, 후술하는 접착제층(2)에서 예시하는 접착제와 동일한 것을 예로 들 수 있다. 그리고, 2층 이상의 수지 필름을 적층시키는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않고, 공지 방법을 채용할 수 있고, 예를 들면, 드라이 라미네이트법, 샌드위치 라미네이트법, 압출 라미네이트법, 서멀 라미네이트법 등이 있고, 바람직하게는 드라이 라미네이트법을 예로 들 수 있다. 드라이 라미네이트법에 의해 적층시키는 경우에는, 접착제로서 폴리우레탄 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 접착제의 두께로서는, 예를 들면, 2∼5㎛ 정도이다. 또한, 수지 필름에 앵커코트층을 형성하여 적층시켜도 된다. 앵커코트층은, 후술하는 접착제층(2)에서 예시하는 접착제와 동일한 것을 들 수 있다. 이 때, 앵커코트층의 두께로서는, 예를 들면, 0.01∼1.0㎛ 정도이다.
또한, 기재층(1)의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에는, 윤활제, 난연제, 안티 블록킹제, 산화방지제, 광안정제, 점착부여제, 대전방지제 등의 첨가제가 존재하고 있어도 된다. 첨가제는, 1종류만을 사용해도 되고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
본 개시에 있어서, 축전 디바이스용 외장재의 성형성을 향상시키는 관점에서는, 기재층(1)의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에는, 윤활제가 존재하고 있는 것이 바람직하다. 윤활제로서는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 아미드계 윤활제를 예로 들 수 있다. 아미드계 윤활제의 구체예로서는, 예를 들면, 포화 지방산 아미드, 불포화지방산 아미드, 치환 아미드, 메틸올아미드, 포화 지방산 비스아미드, 불포화지방산 비스아미드, 지방산 에스테르아미드, 방향족 비스아미드 등이 있다. 포화 지방산 아미드의 구체예로서는, 라우르산 아미드, 팔미트산 아미드, 스테아르산 아미드, 베헨산 아미드, 하이드록시스테아르산 아미드 등을 들 수 있다. 불포화지방산 아미드의 구체예로서는, 올레산 아미드, 에루크산 아미드 등을 들 수 있다. 치환 아미드의 구체예로서는, N-올레일팔미트산 아미드, N-스테아릴스테아르산 아미드, N-스테아릴올레산 아미드, N-올레일스테아르산 아미드, N-스테아릴에루크산 아미드 등을 들 수 있다. 또한, 메틸올아미드의 구체예로서는, 메틸올스테아르산 아미드 등을 들 수 있다. 포화 지방산 비스아미드의 구체예로서는, 메틸렌비스스테아르산 아미드, 에틸렌비스카프르산 아미드, 에틸렌비스라우르산 아미드, 에틸렌비스스테아르산 아미드, 에틸렌비스하이드록시스테아르산 아미드, 에틸렌비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌비스스테아르산 아미드, 헥사메틸렌비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌하이드록시스테아르산 아미드, N,N'-디스테아릴아디프산 아미드, N,N'-디스테아릴세바스산 아미드 등을 들 수 있다. 불포화지방산 비스아미드의 구체예로서는, 에틸렌비스올레산 아미드, 에틸렌비스에루크산 아미드, 헥사메틸렌비스올레산 아미드, N,N'-디올레일아디프산 아미드, N,N'-디올레일세바스산 아미드 등을 들 수 있다. 지방산 에스테르아미드의 구체예로서는, 스테아로아미드에틸스테아레이트 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 비스아미드의 구체예로서는, m-크실릴렌비스스테아르산 아미드, m-크실릴렌비스하이드록시스테아르산 아미드, N,N'-디스테아릴이소프탈산 아미드 등을 들 수 있다. 윤활제는, 1종류 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하는 것이 바람직하다.
기재층(1)의 표면에 윤활제가 존재하는 경우, 그 존재량으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 약 3mg/m2 이상, 보다 바람직하게는 4∼15mg/m2 정도, 더욱 바람직하게는 5∼14mg/m2 정도를 예로 들 수 있다.
기재층(1)의 표면에 존재하는 윤활제는, 기재층(1)을 구성하는 수지에 포함되는 윤활제를 삼출(渗出)시킨 것이라도 되고, 기재층(1)의 표면에 윤활제를 도포한 것이라도 된다.
기재층(1)의 두께에 대해서는, 기재로서의 기능을 발휘하면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 3∼50㎛ 정도, 바람직하게는 10∼35㎛ 정도이다. 기재층(1)이, 2층 이상의 수지 필름의 적층체인 경우, 각 층을 구성하고 있는 수지 필름의 두께로서는, 각각, 바람직하게는 2∼25㎛ 정도를 들 수 있다.
[접착제층(2)]
본 개시의 축전 디바이스용 외장재에 있어서, 접착제층(2)은, 기재층(1)과 배리어층(3)의 접착성을 높이는 것을 목적으로 하여, 필요에 따라, 이들 사이에 설치되는 층이다.
접착제층(2)은, 기재층(1)과 배리어층(3)을 접착 가능한 접착제에 의해 형성된다. 접착제층(2)의 형성에 사용되는 접착제는 한정되지 않지만, 화학반응형, 용제휘발형, 열용융형, 열압형 등의 어느 것이라도 된다. 또한, 2액경화형 접착제(2액성 접착제)라도 되고, 1액경화형 접착제(1액성 접착제)라도 되고, 경화 반응을 수반하지 않는 수지라도 된다. 또한, 접착제층(2)은 단층이라도 되고, 다층이라도 된다.
접착제에 포함되는 접착 성분으로서는, 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 공중합 폴리에스테르 등의 폴리에스테르; 폴리에테르; 폴리우레탄; 에폭시 수지; 페놀 수지; 나일론6, 나일론66, 나일론12, 공중합 폴리아미드 등의 폴리아미드; 폴리올레핀, 환형(環形) 폴리올레핀, 산변성 폴리올레핀, 산변성 환형 폴리올레핀 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리아세트산 비닐; 셀룰로오스; (메타)아크릴 수지; 폴리이미드; 폴리카보네이트; 요소 수지, 멜라민 수지 등의 아미노 수지; 클로로프렌 고무, 니트릴 고무, 스티렌-부타디엔 고무 등의 고무; 실리콘 수지 등을 예로 들 수 있다. 이들 접착 성분은 1종 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 접착 성분 중에서도, 바람직하게는 폴리우레탄 접착제를 예로 들 수 있다. 또한, 이들 접착 성분이 되는 수지는 적절한 경화제를 병용하여 접착 강도를 높일 수 있다. 상기 경화제는, 접착 성분이 가지는 관능기에 따라, 폴리이소시아네이트, 다관능 에폭시 수지, 옥사졸린기 함유 폴리머, 폴리아민 수지, 산무수물 등으로부터 적절한 것을 선택한다.
폴리우레탄 접착제로서는, 예를 들면, 폴리올 화합물을 함유하는 제1제와, 이소시아네이트 화합물을 함유하는 제2제를 포함하는 폴리우레탄 접착제가 있다. 바람직하게는 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르폴리올, 및 아크릴폴리올 등의 폴리올을 제1제로 하고, 방향족계 또는 지방족계의 폴리이소시아네이트를 제2제로 한 2액경화형의 폴리우레탄 접착제를 예로 들 수 있다. 또한, 폴리우레탄 접착제로서는, 예를 들면, 미리 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물을 반응시킨 폴리우레탄 화합물과, 이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리우레탄 접착제가 있다. 또한, 폴리우레탄 접착제로서는, 예를 들면, 미리 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물을 반응시킨 폴리우레탄 화합물과, 폴리올 화합물을 포함하는 폴리우레탄 접착제가 있다. 또한, 폴리우레탄 접착제로서는, 예를 들면, 미리 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물을 반응시킨 폴리우레탄 화합물을, 공기 중 등의 수분과 반응시킴으로써 경화시킨 폴리우레탄 접착제가 있다. 폴리올 화합물로서는, 반복단위의 말단의 수산기에 더하여, 측쇄에도 수산기를 가지는 폴리에스테르폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. 제2제로서는, 지방족, 지환식, 방향족, 방향지방족의 이소시아네이트계 화합물을 예로 들 수 있다. 이소시아네이트계 화합물로서는, 예를 들면 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 수소화XDI(H6XDI), 수소화MDI(H12MDI), 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 나프탈렌디이소시아네이트(NDI) 등이 있다. 또한, 이들 디이소시아네이트의 1종류 또는 2종류 이상으로부터의 다관능 이소시아네이트 변성체 등을 예로 들 수 있다. 또한, 폴리이소시아네이트 화합물로서 다량체(예를 들면, 3량체)를 사용할 수도 있다. 이와 같은 다량체에는, 어덕트체, 뷰렛체, 누레이트체 등을 예로 들 수 있다. 접착제층(2)이 폴리우레탄 접착제에 의해 형성되어 있는 것에 의해 축전 디바이스용 외장재에 우수한 전해액 내성(耐性)이 부여되고, 측면에 전해액이 부착되어도 기재층(1)이 박리하는 것이 억제된다.
또한, 접착제층(2)은, 접착성을 저해하지 않는 한 다른 성분의 첨가가 허용되어, 착색제나 열가소성 엘라스토머, 점착부여제, 필러 등을 함유해도 된다. 접착제층(2)이 착색제를 포함하고 있으므로, 축전 디바이스용 외장재를 착색할 수 있다. 착색제로서는, 안료, 염료 등의 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 착색제는, 1종류만을 사용해도 되고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
안료의 종류는, 접착제층(2)의 접착성을 손상시키지 않는 범위이면, 특별히 한정되지 않는다. 유기안료로서는, 예를 들면, 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나클리돈계, 안트라퀴논계, 디옥사진계, 인디고티오인디고계, 페리논-페릴렌계, 이소인돌레닌계, 벤즈이미다졸론계 등의 안료가 있고, 무기안료로서는, 카본블랙계, 산화 티탄계, 카드뮴계, 납계, 산화 크롬계, 철계 등의 안료가 있고, 그 외에, 마이카(운모)의 미분말(微粉末), 어린박(魚鱗箔) 등을 예로 들 수 있다.
착색제 중에서도, 예를 들면 축전 디바이스용 외장재의 외관을 흑색으로 하기 위해서는, 카본블랙이 바람직하다.
안료의 평균 입자 직경으로서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 0.05∼5㎛ 정도, 바람직하게는 0.08∼2㎛ 정도이다. 그리고, 안료의 평균 입자 직경은, 레이저 회절/산란식 입자직경분포 측정장치에 의해 측정된 메디안 직경으로 한다.
접착제층(2)에서의 안료의 함유량으로서는, 축전 디바이스용 외장재가 착색되면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 5∼60질량% 정도, 바람직하게는 10∼40질량%이다.
접착제층(2)의 두께는, 기재층(1)과 배리어층(3)을 접착할 수 있으면, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 약 1㎛ 이상, 약 2㎛ 이상이다. 또한, 접착제층(2)의 두께는, 예를 들면, 약 10㎛ 이하, 약 5㎛ 이하이다. 또한, 접착제층(2)의 두께의 바람직한 범위에 대해서는, 1∼10㎛ 정도, 1∼5㎛ 정도, 2∼10㎛ 정도, 2∼5㎛ 정도를 예로 들 수 있다.
[착색층]
착색층은, 기재층(1)과 배리어층(3) 사이에 필요에 따라 설치되는 층이다(도시를 생략함). 접착제층(2)을 가지는 경우에는, 기재층(1)과 접착제층(2) 사이, 접착제층(2)과 배리어층(3) 사이에 착색층을 형성해도 된다. 또한, 기재층(1)의 외측에 착색층을 형성해도 된다. 착색층을 형성함으로써, 축전 디바이스용 외장재를 착색할 수 있다.
착색층은, 예를 들면, 착색제를 포함하는 잉크를 기재층(1)의 표면, 또는 배리어층(3)의 표면에 도포함으로써 형성할 수 있다. 착색제로서는, 안료, 염료 등의 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 착색제는, 1종류만을 사용해도 되고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
착색층에 포함되는 착색제의 구체예로서는, [접착제층(2)]의 란에서 예시한 것과 동일한 것이 예시된다.
[배리어층(3)]
축전 디바이스용 외장재에 있어서, 배리어층(3)은, 적어도 수분의 침입을 억제하는 층이다.
배리어층(3)로서는, 예를 들면, 배리어성을 가지는 금속박, 증착막, 수지층 등이 있다. 증착막으로서는 금속 증착막, 무기산화물 증착막, 탄소 함유 무기산화물 증착막 등을 예로 들 수 있고, 수지층으로서는 폴리염화 비닐리덴, 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE)을 주성분으로 한 폴리머류나 테트라플루오로에틸렌(TFE)을 주성분으로 한 폴리머류나 플루오로알킬기를 가지는 폴리머, 및 플루오로알킬 단위를 주성분으로 한 폴리머류 등의 불소 함유 수지, 에틸렌비닐알코올 공중합체 등이 있다. 또한, 배리어층(3)로서는, 이들 증착막 및 수지층 중 적어도 1층을 설치한 수지 필름 등도 예로 들 수 있다. 배리어층(3)은, 복수층 설치해도 된다. 배리어층(3)은, 금속 재료에 의해 구성된 층을 포함하는 것이 바람직하다. 배리어층(3)을 구성하는 금속 재료로서는, 구체적으로는, 알루미늄 합금, 스테인레스강, 티탄강, 강판 등을 예로 들 수 있고, 금속박으로서 사용하는 경우에는, 알루미늄 합금박 및 스테인레스강박 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이 바람직하다.
알루미늄 합금박은, 축전 디바이스용 외장재의 성형성을 향상시키는 관점에서, 예를 들면, 소둔(燒鈍) 처리된 알루미늄 합금 등에 의해 구성된 연질 알루미늄 합금박인 것이 보다 바람직하고, 보다 성형성을 향상시키는 관점에서, 철을 포함하는 알루미늄 합금박인 것이 바람직하다. 철을 포함하는 알루미늄 합금박(100질량%)에 있어서, 철의 함유량은, 0.1∼9.0질량%인 것이 바람직하고, 0.5∼2.0질량%인 것이 보다 바람직하다. 철의 함유량이 0.1질량% 이상인 것에 의해, 보다 우수한 성형성을 가지는 축전 디바이스용 외장재를 얻을 수 있다. 철의 함유량이 9.0질량% 이하인 것에 의해, 보다 유연성이 우수한 축전 디바이스용 외장재를 얻을 수 있다. 연질 알루미늄 합금박으로서는, 예를 들면, JIS H4160:1994 A8021H-O, JIS H4160:1994 A8079H-O, JIS H4000:2014 A8021P-O, 또는 JIS H4000:2014 A8079P-O에서 규정되는 조성을 구비하는 알루미늄 합금박이 있다. 또한 필요에 따라, 규소, 마그네슘, 구리, 망간 등이 첨가되어 있어도 된다. 또한 연질화는 소둔 처리 등에 의해 행할 수 있다.
또한, 스테인레스강박으로서는, 오스테나이트계, 페라이트계, 오스테나이트·페라이트계, 마르텐사이트계, 석출경화계의 스테인레스강박 등을 예로 들 수 있다. 더욱 성형성이 우수한 축전 디바이스용 외장재를 제공하는 관점에서, 스테인레스강박은, 오스테나이트계의 스테인레스강에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.
스테인레스강박을 구성하는 오스테나이트계의 스테인레스강의 구체예로서는, SUS304, SUS301, SUS316L 등을 들 수 있고, 이들 중에서도, SUS304가 특히 바람직하다.
배리어층(3)의 두께는, 금속박의 경우, 적어도 수분의 침입을 억제하는 배리어층으로서의 기능을 발휘하면 되고, 예를 들면 9∼200㎛ 정도이다. 배리어층(3)의 두께는, 바람직하게는 약 85㎛ 이하, 보다 바람직하게는 약 50㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 40㎛ 이하, 특히 바람직하게는 약 35㎛ 이하이다. 또한, 배리어층(3)의 두께는, 바람직하게는 약 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 약 20㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 약 25㎛ 이상이다. 또한, 배리어층(3)의 두께의 바람직한 범위로서는, 10∼85㎛ 정도, 10∼50㎛ 정도, 10∼40㎛ 정도, 10∼35㎛ 정도, 20∼85㎛ 정도, 20∼50㎛ 정도, 20∼40㎛ 정도, 20∼35㎛ 정도, 25∼85㎛ 정도, 25∼50㎛ 정도, 25∼40㎛ 정도, 25∼35㎛ 정도를 예로 들 수 있다. 배리어층(3)이 알루미늄 합금박에 의해 구성되어 있는 경우, 전술한 범위가 특히 바람직하다. 또한, 배리어층(3)이 알루미늄 합금박에 의해 구성되어 있는 경우에 있어서, 축전 디바이스용 외장재(10)에 고성형성 및 고강성을 부여하는 관점에서는, 배리어층(3)의 두께는, 바람직하게는 약 45㎛ 이상, 보다 바람직하게는 약 50㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 약 55㎛ 이상이며, 바람직하게는 약 85㎛ 이하, 보다 바람직하게는 75㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 70㎛ 이하이며, 바람직한 범위로서는, 45∼85㎛ 정도, 45∼75㎛ 정도, 45∼70㎛ 정도, 50∼85㎛ 정도, 50∼75㎛ 정도, 50∼70㎛ 정도, 55∼85㎛ 정도, 55∼75㎛ 정도, 55∼70㎛ 정도이다. 축전 디바이스용 외장재(10)가 고성형성를 구비함으로써, 딥드로잉 성형이 용이하게 되고, 축전 디바이스의 고용량화에 기여할 수 있다. 또한, 축전 디바이스가 고용량화되면, 축전 디바이스의 중량이 증가하지만, 축전 디바이스용 외장재(10)의 강성이 높아지는 것에 의해, 축전 디바이스의 높은 밀봉성에 기여할 수 있다. 또한, 특히, 배리어층(3)이 스테인레스강박에 의해 구성되어 있는 경우, 스테인레스강박의 두께는, 바람직하게는 약 60㎛ 이하, 보다 바람직하게는 약 50㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 40㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 30㎛ 이하, 특히 바람직하게는 약 25㎛ 이하이다. 또한, 스테인레스강박의 두께는, 바람직하게는 약 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 약 15㎛ 이상이다. 또한, 스테인레스강박의 두께의 바람직한 범위로서는, 10∼60㎛ 정도, 10∼50㎛ 정도, 10∼40㎛ 정도, 10∼30㎛ 정도, 10∼25㎛ 정도, 15∼60㎛ 정도, 15∼50㎛ 정도, 15∼40㎛ 정도, 15∼30㎛ 정도, 15∼25㎛ 정도를 예로 들 수 있다.
또한, 배리어층(3)이 금속박인 경우에는, 용해나 부식의 방지 등을 위해, 적어도 기재층과는 반대측의 면에 내부식성 피막을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 배리어층(3)은, 내부식성 피막을 양면에 구비하고 있어도 된다. 여기서, 내부식성 피막이란, 예를 들면, 베마이트 처리 등의 열수 변성 처리, 화성 처리, 양극 산화 처리, 니켈이나 크롬 등의 도금 처리, 코팅제를 도포하는 부식 방지 처리를 배리어층의 표면에 행하고, 배리어층에 내부식성(예를 들면, 내산성, 내알카리성 등)을 구비시키는 박막을 일컫는다. 내부식성 피막은, 구체적으로는, 배리어층의 내산성을 향상시키는 피막(내산성 피막), 배리어층의 내알카리성을 향상시키는 피막(내 알카리성 피막) 등을 의미하고 있다. 내부식성 피막을 형성하는 처리로서는, 1종류를 행해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 행해도 된다. 또한, 1층뿐만 아니라 다층화하할 수도 있다. 또한, 이들 처리 중, 열수 변성 처리 및 양극 산화 처리는, 처리제에 의해 금속박 표면을 용해시켜, 내부식성이 우수한 금속 화합물을 형성시키는 처리이다. 그리고, 이들 처리는, 화성 처리의 정의에 포함되는 경우도 있다. 또한, 배리어층(3)이 내부식성 피막을 구비하고 있는 경우, 내부식성 피막을 포함시켜서 배리어층(3)으로 한다.
내부식성 피막은, 축전 디바이스용 외장재의 성형에 있어서, 배리어층(예를 들면, 알루미늄 합금박)과 기재층 사이의 디라미네이션 방지, 전해질과 수분에 의한 반응으로 생성하는 불화수소에 의해, 배리어층 표면의 용해, 부식, 특히 배리어층이 알루미늄 합금박인 경우에 배리어층 표면에 존재하는 산화 알루미늄이 용해, 부식되는 것을 방지하고, 또한, 배리어층 표면의 접착성(젖음성)을 향상시키고, 히트실링 시의 기재층과 배리어층의 디라미네이션 방지, 성형 시의 기재층과 배리어층의 디라미네이션 방지의 효과를 나타낸다.
화성 처리에 의해 형성되는 내부식성 피막으로서는, 다양한 것이 알려져 있고, 주로, 인산염, 크롬산염, 불화물, 트리아진티올 화합물, 및 희토류 산화물 중 적어도 1종을 포함하는 내부식성 피막 등을 예로 들 수 있다. 인산염, 크롬산염을 사용한 화성 처리로서는, 예를 들면, 크롬산 크로메이트 처리, 인산 크로메이트 처리, 인산-크롬산염 처리, 크롬산염 처리 등이 있고, 이들 처리에 사용하는 크롬 화합물로서는, 예를 들면, 질산 크롬, 불화 크롬, 황산 크롬, 아세트산 크롬, 옥살산 크롬, 중인산 크롬, 크롬산 아세틸아세테이트, 염화 크롬, 황산 칼륨 크롬 등이 있다. 또한, 이들 처리에 사용하는 인 화합물로서는, 인산 나트륨, 인산 칼륨, 인산 암모늄, 폴리인산 등을 예로 들 수 있다. 또한, 크로메이트 처리로서는 에칭 크로메이트 처리, 전해 크로메이트 처리, 도포형 크로메이트 처리 등을 예로 들 수 있고, 도포형 크로메이트 처리가 바람직하다. 이 도포형 크로메이트 처리는, 배리어층(예를 들면, 알루미늄 합금박)의 적어도 내층 측의 면을, 먼저, 알칼리침지법, 전해세정법, 산세정법, 전해산세정법, 산활성화법 등의 주지의 처리 방법으로 탈지 처리를 행하고, 그 후, 탈지 처리면에 인산Cr(크롬)염, 인산Ti(티탄)염, 인산Zr(지르코늄)염, 인산Zn(아연)염 등의 인산금속염 및 이들 금속염의 혼합체를 주성분으로 하는 처리액, 또는, 인산 비금속염 및 이들 비금속염의 혼합체를 주성분으로 하는 처리액, 혹은, 이들과 합성 수지 등의 혼합물로 이루어지는 처리액을 롤코팅법, 그라비아인쇄법, 침지법 등의 주지의 도포법으로 도포하고, 건조시키는 처리이다. 처리액은, 예를 들면, 물, 알코올계 용제, 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 에테르계 용제 등 각종 용매를 사용할 수 있고, 물이 바람직하다. 또한, 이 때 사용하는 수지 성분으로서는, 페놀계 수지나 아크릴계 수지 등의 고분자 등을 예로 들 수 있고, 하기 일반식(1)∼일반식(4)로 표시되는 반복단위를 가지는 아미노화 페놀 중합체를 사용한 크로메이트 처리 등을 예로 들 수 있다. 그리고, 상기 아미노화 페놀 중합체에 있어서, 하기 일반식(1)∼일반식(4)로 표시되는 반복단위는, 1종류 단독으로 포함되어 있어도 되고, 2종류 이상이 임의의 조합이라도 된다. 아크릴계 수지는, 폴리아크릴산, 아크릴산 메타크릴산 에스테르 공중합체, 아크릴산 말레산 공중합체, 아크릴산 스티렌 공중합체, 또는 이들의 나트륨염, 암모늄염, 아민 염 등의 유도체인 것이 바람직하다. 특히 폴리아크릴산의 암모늄염, 나트륨염, 또는 아민염 등의 폴리아크릴산의 유도체가 바람직하다. 본 개시에 있어서, 폴리아크릴산과는, 아크릴산의 중합체를 의미하고 있다. 또한, 아크릴계 수지는, 아크릴산과 디카르복시산 또는 디카르복시산 무수물의 공중합체인 것도 바람직하고, 아크릴산과 디카르복시산 또는 디카르복시산 무수물의 공중합체의 암모늄염, 나트륨염, 또는 아민염인 것도 바람직하다. 아크릴계 수지는, 1종류만을 사용해도 되고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
상기 일반식(1)∼일반식(4) 중, X는, 수소 원자, 하이드록시기, 알킬기, 하이드록시알킬기, 알릴기 또는 벤질기를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는, 각각 동일 또는 상이하며, 하이드록시기, 알킬기, 또는 하이드록시알킬기를 나타낸다. 일반식(1)∼일반식(4)에 있어서, X, R1 및 R2로 표시되는 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기 등의 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분지쇄형 알킬기가 있다. 또한, X, R1 및 R2로 표시되는 하이드록시알킬기로서는, 예를 들면, 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기, 2-하이드록시에틸기, 1-하이드록시프로필기, 2-하이드록시프로필기, 3-하이드록시프로필기, 1-하이드록시부틸기, 2-하이드록시부틸기, 3-하이드록시부틸기, 4-하이드록시부틸기 등의 하이드록시기가 1개 치환된 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분지쇄형 알킬기가 있다. 일반식(1)∼일반식(4)에 있어서, X, R1 및 R2로 표시되는 알킬기 및 하이드록시알킬기는, 각각 동일해도 되고, 상이해도 된다. 일반식(1)∼일반식(4)에 있어서, X는, 수소 원자, 하이드록시기 또는 하이드록시알킬기인 것이 바람직하다. 일반식(1)∼일반식(4)으로 표시되는 반복단위를 가지는 아미노화 페놀 중합체의 수평균분자량은, 예를 들면, 500∼100만 정도인 것이 바람직하고, 1000∼2만 정도인 것이 보다 바람직하다. 아미노화 페놀 중합체는, 예를 들면, 페놀 화합물 또는 나프톨 화합물과 포름알데히드를 중축합하여 상기 일반식(1) 또는 일반식(3)으로 표시되는 반복단위로 이루어지는 중합체를 제조하고, 이어서, 포름알데히드 및 아민(R1R2NH)을 사용하여 관능기(-CH2NR1R2)를 상기에서 얻어진 중합체에 도입함으로써, 제조된다. 아미노화 페놀 중합체는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상 혼합하여 사용된다.
내부식성 피막의 다른 예로서는, 희토류 원소 산화물 졸, 음이온성 폴리머, 양이온성 폴리머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 코팅제를 도포하는 코팅 타입의 부식 방지 처리에 의해 형성되는 박막을 들 수 있다. 코팅제에는, 또한 인산 또는 인산염, 폴리머를 가교시키는 가교제를 포함해도 된다. 희토류 원소 산화물 졸에는, 액체분산매 중에 희토류 원소 산화물의 미립자(예를 들면, 평균 입자 직경 100nm 이하의 입자)가 분산되어 있다. 희토류 원소 산화물로서는, 산화 세륨, 산화 이트륨, 산화 네오듐, 산화 란탄 등을 예로 들 수 있고, 밀착성을 보다 향상시키는 관점에서 산화 세륨이 바람직하다. 내부식성 피막에 포함되는 희토류 원소 산화물은 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 희토류 원소 산화물 졸의 액체 분산매로서는, 예를 들면, 물, 알코올계 용제, 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 에테르계 용제 등 각종 용매를 사용할 수 있고, 물이 바람직하다. 양이온성 폴리머로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌이민, 폴리에틸렌이민과 카르복시산을 가지는 폴리머로 이루어지는 이온 고분자착체, 아크릴 주골격에 1급 아민을 그래프트 중합시킨 1급 아민 그래프트 아크릴 수지, 폴리알릴아민 또는 그의 유도체, 아미노화 페놀 등이 바람직하다. 또한, 음이온성 폴리머로서는, 폴리(메타)아크릴산 또는 그의 염, 혹은 (메타)아크릴산 또는 그의 염을 주성분으로 하는 공중합체인 것이 바람직하다. 또한, 가교제가, 이소시아네이트기, 글리시딜기, 카르복실기, 옥사졸린기 중 어느 하나의 관능기를 가지는 화합물과 실란커플링제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 또한, 상기 인산 또는 인산염이, 축합 인산 또는 축합 인산염인 것이 바람직하다.
내부식성 피막의 일례로서는, 인산 중에, 산화 알루미늄, 산화 티탄, 산화 세륨, 산화 주석 등의 금속 산화물이나 황산 바륨의 미립자를 분산시킨 것을 배리어층의 표면에 도포하고, 150℃ 이상으로 소부 처리를 행함으로써 형성한 것을 들 수 있다.
내부식성 피막은, 필요에 따라, 또한 양이온성 폴리머 및 음이온성 폴리머 중 적어도 한쪽을 적층한 적층 구조로 해도 된다. 양이온성 폴리머, 음이온성 폴리머로서는, 전술한 것을 예로 들 수 있다.
그리고, 내부식성 피막의 조성의 분석은, 예를 들면, 비행시간형 2차 이온 질량분석법을 사용하여 행할 수 있다.
화성 처리에 있어서 배리어층(3)의 표면에 형성시키는 내부식성 피막의 양에 대해서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 도포형 크로메이트 처리를 행하는 경우이면, 배리어층(3)의 표면 1m2당, 크롬산화합물이 크롬 환산으로 예를 들면, 0.5∼50mg 정도, 바람직하게는 1.0∼40mg 정도, 인 화합물이 인 환산으로 예를 들면, 0.5∼50mg 정도, 바람직하게는 1.0∼40mg 정도, 및 아미노화 페놀 중합체가 예를 들면, 1.0∼200mg 정도, 바람직하게는 5.0∼150mg 정도의 비율로 함유되어 있는 것이 바람직하다.
내부식성 피막의 두께로서는, 특별히 제한되지 않지만, 피막의 응집력이나, 배리어층이나 열융착성 수지층의 밀착력의 관점에서, 바람직하게는 1nm∼20㎛ 정도, 보다 바람직하게는 1nm∼100nm 정도, 더욱 바람직하게는 1nm∼50nm 정도를 예로 들 수 있다. 그리고, 내부식성 피막의 두께는, 투과전자현미경에 의한 관찰, 또는, 투과전자현미경에 의한 관찰과, 에너지 분산형 X선분광법 혹은 전자선 에너지 손실 분광법의 조합에 의해 측정할 수 있다. 비행시간형 2차 이온 질량분석법을 사용한 내부식성 피막의 조성의 분석에 의해, 예를 들면, Ce와 P와 O로 이루어지는 2차 이온(예를 들면, Ce2PO4 +, CePO4 - 등 중 적어도 1종)이나, 예를 들면, Cr과 P와 O로 이루어지는 2차 이온(예를 들면, CrPO2 +, CrPO4 - 등 중 적어도 1종)에 유래하는 피크가 검출된다.
화성 처리는, 내부식성 피막의 형성에 사용되는 화합물을 포함하는 용액을, 바 코트법, 롤코팅법, 그라비아코팅법, 침지법 등에 의해, 배리어층의 표면에 도포한 후에, 배리어층의 온도가 70∼200℃ 정도로 되도록 가열함으로써 행해진다. 또한, 배리어층에 화성 처리를 실시하기 전에, 미리 배리어층을, 알칼리침지법, 전해세정법, 산세정법, 전해산세정법 등에 의한 탈지 처리에 제공해도 된다. 이와 같이 탈지 처리를 행함으로써, 배리어층의 표면의 화성 처리를 보다 효율적으로 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 탈지 처리에 불소 함유 화합물을 무기산으로 용해시킨 산탈지제를 사용함으로써, 금속박의 탈지 효과뿐만 아니라 부동태인 금속의 불화물을 형성시키는 것이 가능하며, 이와 같은 경우에는 탈지 처리만을 행해도 된다.
[열융착성 수지층(4)]
본 개시의 축전 디바이스용 외장재에 있어서, 열융착성 수지층(4)은, 최내층에 해당하고, 축전 디바이스의 조립 시에 열융착성 수지층끼리가 열융착하여 축전 디바이스 소자를 밀봉하는 기능을 발휘하는 층(실란트층)이다. 열융착성 수지층(4)은, 필름을 포함한다. 상기 필름은, 열융착성 수지층(4)에 있어서, 실란트 필름으로서 기능할 수 있다.
본 개시에 있어서, 필름은, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 있고, 또한, 융해 피크 온도가 170℃ 이상이다. 여기서, 수지의 구성단위는, 수지를 구성하는 구조단위를 의미하고 있고, 예를 들면, 수지가 공중합체라면, 적어도 2종류의 모노머 단위가 수지의 구성단위(중합에 의해 수지 중에 2종 이상 도입되는 구조의 단위)가 된다. 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 본 개시에 있어서, 필름을 형성하는 수지는, 폴리에스테르 구조 A를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 구조 A는, 다가 카르복시산(모노머)과 폴리올(모노머)이 탈수 축합 하여 에스테르 결합을 형성한 구조이며, 다가 카르복시산에 유래하는 구조(모노머 단위(반복단위라고도 함))와 폴리올에 유래하는 구조(모노머 단위(반복단위라고도 함))의 2종류의 구성단위(모노머 단위)를 포함한다. 그리고, 필름을 형성하는 수지에 대하여, 구성단위의 종류의 상한은 특별히 없지만, 예를 들면, 6종류 정도이다. 필름이 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 것은, 예를 들면, NMR, GCMS 등의 방법을 사용하여 확인할 수 있다.
본 개시에 있어서는, 열융착성 수지층(4)에 융해 피크 온도가 170℃ 이상인 필름을 사용함으로써, 축전 디바이스용 외장재(10)에 대하여 고온 환경에 있어서 인장 등의 부하가 걸렸을 때의 변형이 억제된다. 또한, 상기 필름이 3종류 이상의 구성단위(전형적으로는, 모노머 단위)를 포함함으로써, 필름의 유연성이 높아지고, 저온 환경에서의 필름의 취화(脆化)가 억제된다. 그 결과, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재는, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에 있어서 높은 실링 강도를 발휘할 수 있는 것으로 여겨진다.
본 개시에 있어서, 수지의 구성단위는, 전형적으로는, 공중합체에 포함되는 모노머 단위이다. 다만, 수지의 구성단위는, 공중합체의 주쇄(主鎖)를 형성하고 있는 모노머 단위로 한정되지 않고, 측쇄를 형성하고 있는 모노머 단위(예를 들면, 그래프트 중합 등으로 도입되는 모노머 단위 등)나, 주쇄간의 가교 구조를 구성하는 모노머 단위(가교성 모노머에 유래하는 단위)도 포함하는 개념이다.
전술한 바와 같이, 종래, 유기용매를 포함하는 전해액 리튬이온 전지에 있어서, 외장재의 열융착성 수지층에 사용되고 있는 필름은, 폴리프로필렌 필름 등에 의해 형성되어 있고, 100℃ 이상의 고온 환경에서는 내구성(실링 강도)이 현저하게 저하한다. 예를 들면, 폴리프로필렌 필름은, 일반적으로, 구성단위로서 프로필렌과 에틸렌의 공중합체에 의해 형성되어 있고, 융해 피크 온도도 170℃를 하회한다.
본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름을 형성하는 수지는, 폴리에스테르 구조 A를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 구조 A는 산성분과 폴리올 성분을 축합중합시킴으로써 얻어진다. 산성분으로서는, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복시산, 시클로헥산디카르복시산, 아디프산, 세바스산 등으로부터 선택된다. 또한, 폴리올 성분으로서 에틸렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 시클로헥산디메탄올, 프로판디올 등으로부터 선택된다. 상기 폴리에스테르 구조 A는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조인 것이 보다 바람직하다. 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조는, 테레프탈산과 1,4-부탄디올를 중합시킴으로써 형성되는 구조이며, 테레프탈산에 유래하는 구조와 1,4-부탄디올에 유래하는 구조의 2종류의 구성단위를 포함하고 있다.
또한, 본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름을 형성하는 수지는, 폴리에스테르 구조 A에 더하여, 폴리에테르 구조 및 폴리에스테르 구조 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 더욱 포함하는 것이 보다 바람직하다. 폴리에스테르 구조 B는, 폴리에스테르 구조 A와는 상이한 폴리에스테르 구조이다.
폴리에테르 구조는, 폴리에스테르 구조 A의 다가 카르복시산(예를 들면, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조라면 테레프탈산)과 폴리에테르 구조를 가지는 화합물(모노머)을 중축합 반응시킴으로써, 수지에 도입할 수 있다. 폴리에테르 구조는, 필름 중의 수지의 소프트 세그먼트를 구성하는 것이 바람직하고, 폴리에스테르 구조 A의 다가 카르복시산과 중축합 반응하여 이와 같은 소프트 세그먼트를 구성하는 화합물(모노머)로서는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 네오펜틸글리콜 등의 신축성(伸縮性)을 발현할 수 있는 디올을 예로 들 수 있다. 폴리에테르 구조는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 유래하는 폴리에테르 구조인 것이 바람직하다. 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 네오펜틸글리콜 등이, 수지의 폴리에테르 구조 중에 있어서 구성단위를 형성한다. 소프트 세그먼트로서 폴리에테르 구조를 수지에 도입함으로써, 수지의 고무 탄성이 높아지고, 수지가 파단하기 어려워지므로, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에 있어서 높은 실링 강도가 바람직하게 발휘된다.
또한, 폴리에스테르 구조 B는, 폴리에스테르 구조 A에 사용된 에틸렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 시클로헥산디메탄올, 프로판디올 등의 폴리올과 중축합 반응하여 폴리에스테르 구조를 형성하는 화합물(모노머)을 사용함으로써 수지에 도입할 수 있다. 폴리에스테르 구조 B는, 필름 중의 수지의 소프트 세그먼트를 구성하는 것이 바람직하고, 폴리에스테르 구조 A의 폴리올과 중축합 반응하여 이와 같은 소프트 세그먼트를 구성하는 화합물(모노머)로서는, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복시산 등의 방향족 디카르복시산이나, 아디프산, 세바스산, 도데칸디온산, 시클로헥산디카르복시산 등 지방족 디카르복시산(탄소수가 4∼20인 지방족 디카르복시산이 바람직함) 등의 디카르복시산을 예로 들 수 있다. 방향족 디카르복시산이나 지방족 디카르복시산 등이, 수지의 폴리에스테르 구조 B 중에 있어서 구성단위를 형성한다. 폴리에스테르 구조 B는, 폴리올과, 이소프탈산, 세바스산 및 도데칸디온산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 디카르복시산의 중축합에 의한 폴리에스테르 구조인 것이 특히 바람직하다. 소프트 세그먼트로서 폴리에스테르 구조 B를 수지에 도입함으로써, 수지의 고무 탄성이 높아지고, 수지가 파단하기 어려워지므로, 저온으로부터 고온의 폭 넓은 온도 환경에 있어서 높은 실링 강도가 바람직하게 발휘된다.
본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름을 형성하는 수지는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조에 더하여, 나아가서는 폴리에테르 구조를 포함하고, 상기 폴리에테르 구조가, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 및 네오펜틸글리콜 중 적어도 한쪽과 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조의 테레프탈산의 중축합 구조를 구비하고 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 필름을 형성하는 수지는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조에 더하여, 나아가서는 폴리에스테르 구조 B를 포함하고, 상기 폴리에스테르 구조 B가, 이소프탈산, 도데칸디온산, 및 세바스산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종과, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조의 1,4-부탄디올의 중축합 구조를 구비하고 있는 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름을 형성하는 수지는, 폴리에스테르 구조 A가 주성분인 것이 바람직하고, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조가 주성분인 것이 보다 바람직하다. 그리고, 주성분이란, 수지를 구성하는 전체 성분 100몰%에 대한 비율이 50몰% 이상, 바람직하게는 60몰% 이상, 보다 바람직하게는 70몰% 이상, 더욱 바람직하게는 80몰% 이상인 것을 의미하고 있다. 또한, 실란트 필름을 형성하는 수지는, 폴리에테르 구조 및 디카르복시산 구조 중 적어도 한쪽의 비율이, 수지를 구성하는 전체 성분(전체 모노머 단위) 100몰%에 대하여, 바람직하게는 2∼30몰% 정도, 보다 바람직하게는 3∼25몰% 정도, 더욱 바람직하게는 3∼20몰% 정도이다.
본 개시에 있어서, 필름은, 융해 피크 온도가 170℃ 이상이다. 본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 상기 융해 피크 온도는, 바람직하게는 190℃ 이상, 보다 바람직하게는 200℃ 이상이며, 또한 바람직하게는 350℃ 이하, 보다 바람직하게는 300℃ 이하, 더욱 바람직하게는 270℃ 이하, 더욱 바람직하게는 217℃ 이하이며, 바람직한 범위로서는 170∼350℃ 정도, 170∼300℃ 정도, 170∼270℃ 정도, 170∼217℃ 정도, 190∼350℃ 정도, 190∼300℃ 정도, 190∼270℃ 정도, 190∼217℃ 정도, 200∼350℃ 정도, 200∼300℃ 정도, 200∼270℃ 정도, 200∼217℃ 정도 등을 예로 들 수 있다. 상기 융해 피크 온도의 측정 방법은, 하기와 같다.
<융해 피크 온도의 측정>
필름을 형성하고 있는 수지에 대하여, JIS K7121:2012(플라스틱의 전이 온도 측정 방법(JIS K7121:1987의 추보 1))의 규정에 준거하여 융해 피크 온도를 측정한다. 측정은, 시차주사열량계(DSC, 티·에이·인스트루먼트에서 제조한 시차주사 열량계 Q200)를 사용하여 행한다. 측정 샘플을, -50℃로 15분간 유지한 후, 10℃/분의 승온(昇溫) 속도로 -50℃로부터 300℃까지 승온시키고, 1회째의 융해 피크 온도 P(℃)를 측정한 후, 300℃에서 2분간 유지한다. 다음으로, 10℃/분의 강온(降溫) 속도로 300℃로부터 -50℃까지 강온시키고 15분간 유지한다. 또한, 10℃/분의 승온 속도로 -50℃로부터 300℃까지 승온시키고 2회째의 융해 피크 온도 Q(℃)를 측정한다. 그리고, 질소 가스의 유량은 50ml/분으로 한다. 이상의 수순에 의해, 1회째에 측정되는 융해 피크 온도 P(℃)와, 2회째에 측정되는 융해 피크 온도 Q(℃)를 구하고, 1회째에 측정된 융해 피크 온도를 융해 피크 온도로 한다.
또한, 본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름은, 유리전이온도(Tg)가, 바람직하게는 67℃ 이하, 보다 바람직하게는 60℃ 이하, 더욱 바람직하게는 50℃ 이하이며, 또한 바람직하게는 0℃ 이상, 보다 바람직하게는 10℃ 이상, 바람직한 범위로서는 0∼67℃ 정도, 0∼60℃ 정도, 0∼50℃ 정도, 10∼67℃ 정도, 10∼60℃ 정도, 10∼50℃ 정도 등을 예로 들 수 있다. 상기 유리전이온도(Tg)의 측정은, DMA(동적점탄성 측정)에 의해 측정된 값이다. 구체적으로는, DMA(동적점탄성 측정)에 의해, 필름을 형성하고 있는 수지의 유리전이온도를 측정한다. 측정은 시판하고 있는 장치를 사용하여 행한다. 척간 거리 10mm로 하고 폭 5mm, 길이 20mm로 잘라낸 필름을 설치하고, 측정 조건은, 5℃/분의 승온 속도로 -30℃로부터 250℃까지 승온시키고, 주파수: 10Hz, 정(靜)하중 70g, 변형 5㎛로 했을 때의, 손실 탄성율을 저장 탄성율로 나눈 손실정접(tanδ)의 피크 온도를 유리전이온도로 한다. 그리고, 열융착성 수지층이 상이한 수지를 포함하는 복층에 의해 형성되어 있는 경우, 배리어층과 열융착성 수지층을 분리하고, 열융착성 수지층의 유리전이온도(Tg)를 측정하면, 수지마다 tanδ의 피크값이 취득된다. 열융착성 수지층에 포함되는 각 층에 대하여, 별도로, 적외 흡수 스펙트럼 등으로부터 특정된 각 층에 포함되는 수지의 종류와, 그 유리전이온도(Tg)를 연관시키는 것이 가능하다.
필름의 유리전이온도(Tg)는, 예를 들면, 필름을 구성하는 수지의 공중합 성분(특히, 폴리에스테르 구조 A가 아닌 부분(폴리에스테르 구조 B, 폴리에테르 구조 등의 소프트 세그먼트))의 비율을 증가시키는 것에 의해 저하시킬 수 있다.
본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름은, -30℃ 환경에서의 인장파단신도가, 바람직하게는 5% 이상, 보다 바람직하게는 150% 이상, 더욱 바람직하게는 200% 이상이며, 또한 바람직하게는 2000% 이하, 보다 바람직하게는 1600% 이하, 더욱 바람직하게는 500% 이하이며, 바람직한 범위는, 5∼2000% 정도, 5∼1600% 정도, 5∼500% 정도, 150∼2000% 정도, 150∼1600% 정도, 150∼500% 정도, 200∼2000% 정도, 200∼1600% 정도, 200∼500% 정도 등이다. 상기 인장파단신도의 측정 방법은, 후술하는 바와 같다.
본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름은, 23℃ 환경에서의 인장파단신도가, 바람직하게는 5% 이상, 보다 바람직하게는 400% 이상, 더욱 바람직하게는 500% 이상이며, 또한 바람직하게는 2000% 이하, 보다 바람직하게는 1600% 이하, 더욱 바람직하게는, 850% 이하이며, 바람직한 범위는, 5∼2000% 정도, 5∼1600% 정도, 5∼850% 정도, 400∼2000% 정도, 400∼1600% 정도, 400∼850% 정도, 500∼2000% 정도, 500∼1600% 정도, 500∼850% 정도 등이다. 상기 인장파단신도의 측정 방법은, 후술하는 바와 같다.
본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름은, 120℃ 환경에서의 인장파단신도가, 바람직하게는 650% 이상, 보다 바람직하게는 700% 이상, 더욱 바람직하게는 750% 이상, 더욱 바람직하게는 800% 이상, 더욱 바람직하게는 850% 이상이며, 또한 바람직하게는 2000% 이하, 보다 바람직하게는 1600% 이하이며, 바람직한 범위는, 650∼2000% 정도, 650∼1600% 정도, 700∼2000% 정도, 700∼1600% 정도, 750∼2000% 정도, 750∼1600% 정도, 800∼2000% 정도, 800∼1600% 정도, 850∼2000% 정도, 850∼1600% 정도 등이다. 상기 인장파단신도의 측정 방법은, 후술하는 바와 같다.
또한, 본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 필름은, 150℃ 환경에서의 인장파단신도가, 바람직하게는 750% 이상, 보다 바람직하게는 850% 이상, 더욱 바람직하게는 900% 이상이며, 또한 바람직하게는 2000% 이하, 보다 바람직하게는 1700% 이하, 더욱 바람직하게는 1600% 이하이며, 바람직한 범위는, 750∼2000% 정도, 750∼1700% 정도, 750∼1600% 정도, 850∼2000% 정도, 850∼1700% 정도, 850∼1600% 정도, 900∼2000% 정도, 900∼1700% 정도, 900∼1600% 정도 등이다. 상기 인장파단신도의 측정 방법은, 하기와 같다.
<필름의 인장파단신도(-30℃, 23℃, 120℃ 또는 150℃)의 측정>
인장파단신도의 측정은, JIS K7127:1999의 규정에 준거한 방법으로 인장시험기를 사용하여 측정한다. 시험 샘플 폭은 JIS-K 6251-7형의 덤벨형, 표선(標線)간 거리는 15mm, 인장속도는 50mm/분, 시험 환경은, 각각, -30℃, 23℃, 120℃ 및 150℃로 한다. 측정을 3회씩 행하고, 3회 측정한 평균값을 인장파단신도로 한다.
필름의 인장파단신도는, 예를 들면, 필름을 구성하는 수지의 공중합 성분(특히, 폴리에스테르 구조 A가 아닌 부분(폴리에스테르 구조 B, 폴리에테르 구조 등의 소프트 세그먼트))의 비율을 증가시키는 것에 의해 높여진다.
본 개시의 발명의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 외장재를 구성하는 적층체의 열융착성 수지층(4) 측으로부터의 압입탄성율(필름의 압입탄성율)은, 바람직하게는 약 0.3GPa 이상, 보다 바람직하게는 약 0.4GPa 이상, 더욱 바람직하게는 약 0.5GPa 이상이다. 동일한 관점에서, 필름의 압입탄성율은, 바람직하게는 약 5GPa 이하, 보다 바람직하게는 약 4GPa 이하, 더욱 바람직하게는 약 3GPa 이하, 더욱 바람직하게는 약 2GPa 이하, 더욱 바람직하게는 약 1.5GPa 이하이다. 필름의 압입탄성율의 바람직한 범위로서는, 0.3∼5GPa 정도, 0.3∼4GPa 정도, 0.3∼3GPa 정도, 0.3∼2GPa 정도, 0.3∼1.5GPa 정도, 0.4∼5GPa 정도, 0.4∼4GPa 정도, 0.4∼3GPa 정도, 0.4∼2GPa 정도, 0.4∼1.5GPa 정도, 0.5∼5GPa 정도, 0.5∼4GPa 정도, 0.5∼3GPa 정도, 0.5∼2GPa 정도, 0.5∼1.5GPa 정도를 예로 들 수 있다. 상기 압입탄성율의 측정 방법은, 하기와 같다.
[압입탄성율의 측정]
압입탄성율은, ISO 14577:2015에 준거하여, 적층체의 열융착 수지층 측의 표면에 대하여, 약 23℃ 약 60%RH의 환경에서, 비커스압자(대면각(對面角) 136°의 정사각뿔의 다이아몬드 압자)를 장착시킨 초미소 부하 경도 시험기를 사용하여, 압입탄성율을 측정하는 방법을 사용한다. 측정은, 압입속도 0.1㎛/초, 압입 깊이 2㎛, 유지 시간 5초간, 인발(引拔) 속도 0.1㎛/초로 한다. 초미소 부하 경도 시험기는, 피코덴터 HM500(피셔·인스트루먼츠사 제조)이 바람직하다. 적어도 5개의 샘플을 측정하고, 이들 측정값의 평균을 그 조건의 압입탄성율의 값으로 한다. 샘플의 고정은, 흡착대나 순간 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 필름 단체(單體)에 대하여 압입탄성율을 측정하는 경우에는, 필름의 주면(主面)의 중앙부에 대하여, 측정을 행한다.
열융착성 수지층(4)은, 예를 들면 도 5에 나타낸 바와 같이, 단층에 의해 구성되어 있어도 되고, 예를 들면 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 2층 이상에 의해 구성되어 있어도 된다. 도 6에는, 배리어층(3) 측의 제1층(41) 및 최내층 측의 제2층(42)이 적층된 적층체에 의해 구성된 열융착성 수지층(4)을 나타내고, 도 7에는, 배리어층 측의 제3층(43), 중간에 위치하는 제1층(41) 및 최내층 측의 제2층(42)이 이 순서로 적층된 적층체에 의해 구성된 열융착성 수지층(4)을 나타내고 있다.
열융착성 수지층(4)이 2층 이상에 의해 구성되어 있는 경우, 2층 이상의 층 중, 적어도 1층이 본 개시의 필름인(즉, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지고, 또한, 융해 피크 온도가 170℃ 이상인) 것이 바람직하다. 열융착성 수지층(4)이 2층 이상에 의해 구성되어 있는 경우, 열융착성 수지층(4)의 배리어층(3) 측과는 반대측의 표면(즉 축전 디바이스용 외장재(10)의 최내층 표면)이 본 개시의 필름에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도 6 및 도 7에 있어서는, 적어도 제2층(42)이 본 개시의 필름인 것이 바람직하다. 열융착성 수지층(4)이 2층 이상에 의해 구성되어 있는 경우, 전체 층이 본 개시의 필름에 의해 형성되어 있는 것도 바람직하다. 그리고, 열융착성 수지층이 상이한 수지를 포함하는 복층에 의해 형성되어 있는 경우, 각 층을 분리하여, 각각의 층의 융해 피크 온도를 측정할 수 있다.
또한, 열융착성 수지층(4)은, 필요에 따라 윤활제 등을 포함해도 된다. 열융착성 수지층(4)이 윤활제를 포함하는 경우, 축전 디바이스용 외장재의 성형성을 높일 수 있다. 윤활제로서는, 특별히 제한되지 않으며, 공지의 윤활제를 사용할 수 있다. 윤활제는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합하여 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하는 것이 바람직하다.
윤활제로서는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 아미드계 윤활제를 예로 들 수 있다. 윤활제의 구체예로서는, 기재층(1)에서 예시한 것을 들 수 있다. 윤활제는, 1종류 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 개시에 있어서, 축전 디바이스용 외장재의 성형성을 향상시키는 관점에서는, 열융착성 수지층(4)의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에는, 윤활제가 존재하고 있는 것이 바람직하다. 윤활제로서는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 아미드계 윤활제를 예로 들 수 있다. 아미드계 윤활제의 구체예로서는, 예를 들면, 포화 지방산 아미드, 불포화지방산 아미드, 치환 아미드, 메틸올아미드, 포화 지방산 비스아미드, 불포화지방산 비스아미드, 지방산 에스테르아미드, 방향족 비스아미드 등을 들 수 있다. 포화 지방산 아미드의 구체예로서는, 라우르산 아미드, 팔미트산 아미드, 스테아르산 아미드, 베헨산 아미드, 하이드록시스테아르산 아미드 등을 들 수 있다. 불포화지방산 아미드의 구체예로서는, 올레산 아미드, 에루크산 아미드 등을 들 수 있다. 치환 아미드의 구체예로서는, N-올레일팔미트산 아미드, N-스테아릴스테아르산 아미드, N-스테아릴올레산 아미드, N-올레일스테아르산 아미드, N-스테아릴에루크산 아미드 등을 들 수 있다. 또한, 메틸올아미드의 구체예로서는, 메틸올스테아르산 아미드 등을 들 수 있다. 포화 지방산 비스아미드의 구체예로서는, 메틸렌비스스테아르산 아미드, 에틸렌비스카프르산 아미드, 에틸렌비스라우르산 아미드, 에틸렌비스스테아르산 아미드, 에틸렌비스하이드록시스테아르산 아미드, 에틸렌비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌비스스테아르산 아미드, 헥사메틸렌비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌하이드록시스테아르산 아미드, N,N'-디스테아릴아디프산 아미드, N,N'-디스테아릴세바스산 아미드 등을 들 수 있다. 불포화지방산 비스아미드의 구체예로서는, 에틸렌비스올레산 아미드, 에틸렌비스에루크산 아미드, 헥사메틸렌비스올레산 아미드, N,N'-디올레일아디프산 아미드, N,N'-디올레일세바스산 아미드 등을 들 수 있다. 지방산 에스테르아미드의 구체예로서는, 스테아로아미드에틸스테아레이트 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 비스아미드의 구체예로서는, m-크실릴렌비스스테아르산 아미드, m-크실릴렌비스하이드록시스테아르산 아미드, N,N'-디스테아릴이소프탈산 아미드 등을 들 수 있다. 윤활제는, 1종류 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하는 것이 바람직하다.
열융착성 수지층(4)의 표면에 윤활제가 존재하는 경우, 그 존재량으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 축전 디바이스용 외장재의 성형성을 높이는 관점에서는, 바람직하게는 약 1mg/m2 이상, 보다 바람직하게는 약 3mg/m2 이상, 더욱 바람직하게는 약 5mg/m2 이상, 더욱 바람직하게는 약 10mg/m2 이상, 더욱 바람직하게는 약 15mg/m2 이상이며, 또한 바람직하게는 약 50mg/m2 이하, 보다 바람직하게는 약 40mg/m2 이하이며, 바람직한 범위로서는, 1∼50mg/m2 정도, 1∼40mg/m2 정도, 3∼50mg/m2 정도, 3∼40mg/m2 정도, 5∼50mg/m2 정도, 5∼40mg/m2 정도, 10∼50mg/m2 정도, 10∼40mg/m2 정도, 15∼50mg/m2 정도, 15∼40mg/m2 정도를 예로 들 수 있다.
열융착성 수지층(4)의 내부에 윤활제가 존재하는 경우, 그 존재량으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 축전 디바이스용 외장재의 성형성을 높이는 관점에서는, 바람직하게는 약 100ppm 이상, 보다 바람직하게는 약 300ppm 이상, 더욱 바람직하게는 약 500ppm 이상이며, 또한 바람직하게는 약 3000ppm 이하, 보다 바람직하게는 약 2000ppm 이하이며, 바람직한 범위로서는, 100∼3000ppm 정도, 100∼2000ppm 정도, 300∼3000ppm 정도, 300∼2000ppm 정도, 500∼3000ppm 정도, 500∼2000ppm 정도를 예로 들 수 있다. 열융착성 수지층(4)의 내부에 윤활제가 2종류 이상 존재하는 경우, 상기한 윤활제량은 합계 윤활제량이다. 또한, 열융착성 수지층(4)의 내부에 윤활제가 2종류 이상 존재하는 경우, 1종류째의 윤활제의 존재량은, 특별히 제한되지 않지만, 축전 디바이스용 외장재의 성형성을 높이는 관점에서는, 바람직하게는 약 100ppm 이상, 보다 바람직하게는 약 300ppm 이상, 보다 바람직하게는 약 500ppm 이상이며, 또한 바람직하게는 약 3000ppm 이하, 보다 바람직하게는 약 2000ppm 이하이며, 바람직한 범위로서는, 100∼3000ppm 정도, 100∼2000ppm 정도, 300∼3000ppm 정도, 300∼2000ppm 정도, 500∼3000ppm 정도, 500∼2000ppm 정도를 예로 들 수 있다. 2종류째의 윤활제의 존재량은, 특별히 제한되지 않지만, 축전 디바이스용 외장재의 성형성을 높이는 관점에서는, 바람직하게는 약 50ppm 이상, 보다 바람직하게는 약 100ppm 이상, 더욱 바람직하게는 약 200ppm 이상이며, 또한 바람직하게는 약 1500ppm 이하, 보다 바람직하게는 약 1000ppm 이하이며, 바람직한 범위로서는, 50∼1500ppm 정도, 50∼1000ppm 정도, 100∼1500ppm 정도, 100∼1000ppm 정도, 200∼1500ppm 정도, 200∼1000ppm 정도를 예로 들 수 있다.
열융착성 수지층(4)의 표면에 존재하는 윤활제는, 열융착성 수지층(4)을 구성하는 수지에 포함되는 윤활제를 삼출시킨 것이라도 되고, 열융착성 수지층(4)의 표면에 윤활제를 도포한 것이라도 된다.
또한, 열융착성 수지층(4)의 두께로서는, 열융착성 수지층끼리가 열융착하여 축전 디바이스 소자를 밀봉하는 기능을 발휘하면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 약 100㎛ 이하, 바람직하게는 약 85㎛ 이하, 보다 바람직하게는 15∼85㎛ 정도이다. 그리고, 예를 들면, 후술하는 접착층(5)의 두께가 10㎛ 이상인 경우에는, 열융착성 수지층(4)의 두께로서는, 바람직하게는 약 85㎛ 이하, 보다 바람직하게는 15∼45㎛ 정도를 들 수 있고, 예를 들면, 후술하는 접착층(5)의 두께가 10㎛ 미만인 경우나 접착층(5)이 설치되어 있지 않은 경우에는, 열융착성 수지층(4)의 두께로서는, 바람직하게는 약 20㎛ 이상, 보다 바람직하게는 35∼85㎛ 정도를 예로 들 수 있다.
(필름의 제조 방법)
열융착성 수지층(4)에 포함되는 필름의 제조 방법은, 본 개시의 필름을 얻어진다면 특별히 한정되지 않고, 공지 또는 관용(慣用)의 제막 방법, 적층 방법을 적용할 수 있다. 필름의 제조는, 예를 들면, 압출법 또는 공압출법, 캐스트 성형법, T다이법, 절삭법, 인플레이션법 등의, 공지의 제막화법 및/또는 적층법에 의해 행할 수 있다. 열융착성 수지층(4)에 포함되는 필름이 2층 이상인 경우에는, 예를 들면, 미리 제작된 각 층을 구성하는 필름을, 접착제층을 통하여 적층해도 되고, 미리 제작된 층 위에 용융한 수지 조성물을 압출 또는 공압출법에 의해 적층해도 되고, 복수 층을 동시에 제작하면서 용융 압착에 의해 적층해도 되고, 또는, 다른 층 위에, 1종 또는 2종 이상의 수지를, 도포 및 건조하여 코팅해도 된다.
필름을 포함하는 열융착성 수지층(4)은, 열융착성 수지층(4)에 포함되는 층을, 압출 또는 공압출하여, 익스트루젼코팅법으로 적층하거나, 인플레이션법이나 캐스트법에 의해 제막 후에 접착층을 통하여 적층할 수도 있다. 익스트루젼코팅법의 경우라도, 필요에 따라 접착층을 통하여 적층해도 된다. 또는, 미리 제막된 흡수층(또는 유황계 가스 흡수층)용의 필름을, 익스트루젼코팅법, 드라이라미네이트법, 논솔벤트라미네이트법 등에 의해 적층된 접착층을 통하여 적층, 접착해도 된다. 그리고, 필요에 따라 에이징 처리를 행해도 된다.
예를 들면, 익스트루젼코팅법에 의해 필름 등을 적층하는 경우에 있어서는, 먼저, 필름을 형성하는 수지를 가열하고 용융시키고, T다이스로 필요한 폭 방향으로 확대 신장시켜서 커튼형으로 (공)압출하고, 상기 용융 수지를 피적층면 상에 유하(流下)시키고, 고무 롤과 냉각한 금속 롤로 협지함으로써, 상기한 층의 형성과, 피적층면으로의 적층 및 접착을 동시에 행할 수 있다. 익스트루젼코팅법에 의해 적층하는 경우의 각 수지 성분의 멜트매스플로우레이트(MFR)는, 0.2∼50g/10분이 바람직하고, 0.5∼30g/10분이 보다 바람직하다. MFR이 상기한 범위보다 작거나, 또는 크면 가공 적성(適性)이 뒤떨어지기 쉽다. 그리고, 본 명세서에 있어서, MFR은 JIS K7210에 준거한 방법으로부터 측정된 값이다.
인플레이션법을 사용하는 경우의 수지 성분의 멜트매스플로우레이트(MFR)는, 0.2∼10g/10분이 바람직하고, 0.2∼9.5g/10분이 보다 바람직하다. MFR이 상기한 범위보다 작거나 또는 크면, 가공 적성이 뒤떨어지기 쉽다.
또한, 열융착성 수지층(4)이 2층 이상에 의해 구성되어 있는 경우, 필름을 포함하는 열융착성 수지층(4)을 구성하는 각 층 사이에는, 접착성을 향상시키기 위하여, 각 층의 표면에, 필요에 따라, 사전에, 원하는 표면 처리를 실시할 수 있다. 예를 들면, 코로나 방전 처리, 오존 처리, 산소 가스 또는 질소 가스 등을 사용한 저온 플라즈마 처리, 글로우 방전 처리, 화학약품 등을 사용한 산화 처리 등의 전처리를 임의로 행하여, 코로나 처리층, 오존 처리층, 플라즈마 처리층, 산화 처리층 등을 형성하여 설치할 수 있다. 혹은, 표면에, 프라이머코팅제층, 언더코팅제층, 앵커코팅제층, 접착제층, 증착 앵커코팅제층 등의 각종 코팅제층을 임의로 형성하여, 표면 처리층으로 할 수도 있다. 상기한 각종 코팅제층에는, 예를 들면, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리아세트산 비닐계 수지, 폴리에틸렌 혹은 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지 또는 그의 공중합체 내지 변성 수지, 셀룰로오스계 수지 등을 비히클의 주성분으로 하는 수지 조성물을 사용할 수 있다.
열융착성 수지층(4)에 포함되는 층은, 또한 필요에 따라, 덴터 방식이나 튜블러 방식 등을 이용하여, 종래 공지의 방법에 의해, 1축연신 또는 2축연신할 수 있다.
[접착층(5)]
본 개시의 축전 디바이스용 외장재에 있어서, 접착층(5)은, 배리어층(3)(또는 내부식성 피막)과 열융착성 수지층(4)을 견고하게 접착시키기 위하여, 이들 사이에 필요에 따라 설치되는 층이다.
접착층(5)은, 배리어층(3)과 열융착성 수지층(4)을 접착 가능한 수지에 의해 형성된다. 접착층(5)의 형성에 사용되는 수지로서는, 예를 들면 접착제층(2)에서 예시한 접착제와 동일한 것을 사용할 수 있다.
또한, 배리어층(3)과 접착층(5)의 밀착성을 보다 높이는 관점에서, 접착층(5)은, 산소 원자, 복소환, C=N 결합, 및 C-O-C 결합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 가지는 경화제를 포함하는 수지 조성물의 경화물인 것이 바람직하다. 복소환을 가지는 경화제로서는, 예를 들면, 옥사졸린기를 가지는 경화제, 에폭시기를 가지는 경화제 등이 있다. 또한, C=N 결합을 가지는 경화제로서는, 옥사졸린기를 가지는 경화제, 이소시아네이 기를 가지는 경화제 등을 예로 들 수 있다. 또한, C-O-C 결합을 가지는 경화제로서는, 옥사졸린기를 가지는 경화제, 에폭시기를 가지는 경화제 등을 예로 들 수 있다. 접착층(5)이 이들 경화제를 포함하는 수지 조성물의 경화물인 것은, 예를 들면, 가스크로마토그래피 질량분석(GCMS), 적외분광법(IR), 비행시간형 2차이온질량분석법(TOF-SIMS), X선광전자분광법(XPS) 등의 방법으로 확인할 수 있다.
이소시아네이트기를 가지는 화합물로서는, 특별히 제한되지 않지만, 배리어층(3)과 접착층(5)의 밀착성을 효과적으로 높이는 관점에서는, 바람직하게는 다관능 이소시아네이트 화합물을 예로 들 수 있다. 다관능 이소시아네이트 화합물은, 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 화합물이라면, 특별히 한정되지 않는다. 다관능 이소시아네이트계 경화제의 구체예로서는, 펜탄디이소시아네이트(PDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 이들을 폴리머화나 누레이트화한 것, 이들의 혼합물이나 터폴리머와의 공중합물 예로 등을 들 수 있다. 또한, 어덕트체, 뷰렛체, 이소시아누레이트체 등을 예로 들 수 있다.
접착층(5)에서의, 이소시아네이트기를 가지는 화합물의 함유량으로서는, 접착층(5)을 구성하는 수지 조성물 중, 0.1∼50질량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5∼40질량%의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 배리어층(3)과 접착층(5)의 밀착성을 효과적으로 높일 수 있다.
옥사졸린기를 가지는 화합물은, 옥사졸린 골격을 구비하는 화합물이라면, 특별히 한정되지 않는다. 옥사졸린기를 가지는 화합물의 구체예로서는, 폴리스티렌 주쇄를 가지는 것, 아크릴 주쇄를 가지는 것 등을 들 수 있다. 또한, 시판품으로서는, 예를 들면, 닛폰촉매(日本觸媒)사에서 제조한 에포크로스 시리즈 등이 있다.
접착층(5)에서의, 옥사졸린기를 가지는 화합물의 비율로서는, 접착층(5)을 구성하는 수지 조성물 중, 0.1∼50질량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5∼40질량%의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 배리어층(3)과 접착층(5)의 밀착성을 효과적으로 높일 수 있다.
에폭시기를 가지는 화합물로서는, 예를 들면, 에폭시 수지이 있다. 에폭시 수지로서는, 분자 내에 존재하는 에폭시기에 의해 가교 구조를 형성할 수 있는 수지라면, 특별히 제한되지 않고, 공지의 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 에폭시 수지의 중량평균분자량으로서는, 바람직하게는 50∼2000 정도, 보다 바람직하게는 100∼1000 정도, 더욱 바람직하게는 200∼800 정도를 예로 들 수 있다. 그리고, 본 개시에 있어서, 에폭시 수지의 중량평균분자량은, 표준 샘플로서 폴리스티렌을 사용한 조건에서 측정된, 겔침투크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된 값이다.
에폭시 수지의 구체예로서는, 트리메틸올프로판의 글리시딜에테르 유도체, 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 변성 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 비스페놀 F형 글리시딜에테르, 노볼락글리시딜에테르, 글리세린폴리글리시딜에테르, 폴리글리세린폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 에폭시 수지는, 1종류 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
접착층(5)에서의, 에폭시 수지의 비율로서는, 접착층(5)을 구성하는 수지 조성물 중, 0.1∼50질량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5∼40질량%의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 배리어층(3)과 접착층(5)의 밀착성을 효과적으로 높일 수 있다.
폴리우레탄으로서는, 특별히 제한되지 않고, 공지의 폴리우레탄을 사용할 수 있다. 접착층(5)은, 예를 들면, 2액경화형 폴리우레탄의 경화물이라도 된다.
접착층(5)에서의, 폴리우레탄의 비율로서는, 접착층(5)을 구성하는 수지 조성물 중, 0.1∼50질량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5∼40질량%의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 전해액 등의 배리어층의 부식을 유발하는 성분이 존재하는 분위기에서의, 배리어층(3)과 접착층(5)의 밀착성을 효과적으로 높일 수 있다.
그리고, 접착층(5)이, 이소시아네이트기를 가지는 화합물, 옥사졸린기를 가지는 화합물, 및 에폭시 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종과, 상기 산변성 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물의 경화물인 경우, 산변성 폴리올레핀이 주제로서 기능하고, 이소시아네이트기를 가지는 화합물, 옥사졸린기를 가지는 화합물, 및 에폭시기를 가지는 화합물은, 각각, 경화제로서 기능한다.
접착층(5)에는, 카르보디이미드기를 가지는 개질제가 포함되어 있어도 된다.
또한, 접착층(5)은, 폴리에스테르 및 폴리카보네이트 중 적어도 한쪽과, 지환식 이소시아네이트 화합물 및 방향족 이소시아네이트 화합물 중 적어도 한쪽을 포함하는 수지 조성물의 경화물에 의해 형성되는 것도 바람직하다.
폴리에스테르는, 폴리에스테르폴리올인 것이 바람직하다. 폴리에스테르폴리올은, 폴리머 주쇄에 에스테르 결합을 가지고, 그리고 말단 또는 측쇄에 수산기를 복수 가지는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 폴리카보네이트는, 폴리카보네이트폴리올인 것이 바람직하다. 폴리에스테르폴리올은, 폴리머 주쇄에 카보네이트결합을 가지고, 그리고 말단 또는 측쇄에 수산기를 복수 가지는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 접착층(5)을 형성하는 수지 조성물에 포함되는 폴리에스테르 및 폴리카보네이트는, 각각, 1종류라도 되고, 2종류 이상이라도 된다.
지환식 이소시아네이트 화합물은, 지환 구조와 이소시아네이트기를 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다. 지환식 이소시아네이트 화합물은, 2 이상의 이소시아네이트기를 가지는 것이 바람직하다. 지환식 이소시아네이트 화합물의 구체예로서는, 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 등, 이들을 폴리머화나 누레이트화 한 것, 이들의 혼합물이나 터폴리머와의 공중합물 등을 예로 들 수 있다. 또한, 어덕트체, 뷰렛체, 이소시아누레이트체 등을 예로 들 수 있다. 접착층(5)을 형성하는 수지 조성물에 포함되는 지환식 이소시아네이트 화합물은, 1종류라도 되고, 2종류 이상이라도 된다.
또한, 방향족 이소시아네이트 화합물은, 방향환과 이소시아네이트기를 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다. 방향족 이소시아네이트 화합물은, 2 이상의 이소시아네이트기를 가지는 것이 바람직하다. 방향족 이소시아네이트 화합물의 구체예로서는, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 이들을 폴리머화나 누레이트화한 것, 이들의 혼합물이나 터폴리머와의 공중합물 등을 예로 들 수 있다. 또한, 어덕트체, 뷰렛체, 이소시아누레이트체 등을 예로 들 수 있다. 접착층(5)을 형성하는 수지 조성물에 포함되는 방향족 이소시아네이트 화합물은, 1종류라도 되고, 2종류 이상이라도 된다.
접착층(5)을 형성하는 수지 조성물이, 지환식 이소시아네이트 화합물 및 방향족 이소시아네이트 화합물 중 적어도 한쪽을 포함하는 경우, 예를 들면, 지환식 이소시아네이트 화합물이 포함되고, 방향족 이소시아네이트 화합물이 포함되지 않아도 되고, 예를 들면, 방향족 이소시아네이트 화합물이 포함되고, 지환식 이소시아네이트 화합물이 포함되지 않아도 되고, 예를 들면, 지환식 이소시아네이트 화합물 및 방향족 이소시아네이트 화합물의 양자가 포함되어 있어도 된다.
접착층(5)에서의, 지환식 이소시아네이트 화합물 및 방향족 이소시아네이트 화합물의 함유량으로서는, 각각, 접착층(5)을 구성하는 수지 조성물 중, 0.1∼50질량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5∼40질량%의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 접착층(5)이 지환식 이소시아네이트 화합물 및 방향족 이소시아네이트 화합물의 양자를 포함하는 경우에는, 이들의 합계 함유량이 접착층(5)을 구성하는 수지 조성물 중, 0.1∼50질량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5∼40질량%의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.
접착층(5)의 두께는, 바람직하게는, 약 50㎛ 이하, 약 40㎛ 이하, 약 30㎛ 이하, 약 20㎛ 이하, 약 5㎛ 이하이다. 또한, 접착층(5)의 두께는, 바람직하게는, 약 0.1㎛ 이상, 약 0.5㎛ 이상이다. 또한, 접착층(5)의 두께의 범위로서는, 바람직하게는, 0.1∼50㎛ 정도, 0.1∼40㎛ 정도, 0.1∼30㎛ 정도, 0.1∼20㎛ 정도, 0.1∼5㎛ 정도, 0.5∼50㎛ 정도, 0.5∼40㎛ 정도, 0.5∼30㎛ 정도, 0.5∼20㎛ 정도, 0.5∼5㎛ 정도를 예로 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 접착제층(2)에서 예시한 접착제인 경우에는, 바람직하게는 1∼10㎛ 정도, 보다 바람직하게는 1∼5㎛ 정도를 예로 들 수 있다. 그리고, 접착층(5)이 접착제층(2)에서 예시한 접착제를 포함하는 수지 조성물의 경화물인 경우, 예를 들면, 상기 수지 조성물을 도포하고, 가열 등에 의해 경화시킴으로써, 접착층(5)을 형성할 수 있다.
[표면피복층(6)]
본 개시의 축전 디바이스용 외장재는, 디자인성, 내전해액성, 내상성(耐傷性), 성형성 등의 향상 중 적어도 1개를 목적으로 하고, 필요에 따라, 기재층(1) 위(기재층(1)의 배리어층(3)과는 반대측)에, 표면피복층(6)을 구비하고 있어도 된다. 표면피복층(6)은, 축전 디바이스용 외장재를 사용하여 축전 디바이스를 조립했을 때, 축전 디바이스용 외장재의 최외층 측에 위치하는 층이다.
표면피복층(6)은, 예를 들면, 폴리염화 비닐리덴, 폴리에스테르, 폴리아미드, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 불소 수지, 폴리우레탄, 규소 수지, 페놀 수지 등의 수지나, 이들 수지의 변성물이 있다. 또한, 이들 수지의 공중합물이라도 되고, 공중합물의 변성물이라도 된다. 또한, 이들 수지의 혼합물이라도 된다. 수지는, 바람직하게는 경화성 수지이다. 즉, 표면피복층(6)은, 경화성 수지를 포함하는 수지 조성물의 경화물로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
표면피복층(6)을 형성하는 수지가 경화형의 수지인 경우, 상기 수지는, 1액경화형 및 2액경화형 중 어느 것이라도 되지만, 바람직하게는 2액경화형이다. 2액경화형 수지로서는, 예를 들면, 2액경화형 폴리우레탄, 2액경화형 폴리에스테르, 2액경화형 에폭시 수지 등이 있다. 이들 중에서도 2액경화형 폴리우레탄이 바람직하다.
2액경화형 폴리우레탄으로서는, 예를 들면, 폴리올 화합물을 함유하는 제1제와, 이소시아네이트 화합물을 함유하는 제2제를 포함하는 폴리우레탄이 있다. 바람직하게는 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르폴리올, 및 아크릴폴리올 등의 폴리올을 제1제로 하고, 방향족계 또는 지방족계의 폴리이소시아네이트를 제2제로 한 2액경화형의 폴리우레탄을 예로 들 수 있다. 또한, 폴리우레탄으로서는, 예를 들면, 미리 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물을 반응시킨 폴리우레탄 화합물과, 이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리우레탄이 있다. 폴리우레탄으로서는, 예를 들면, 미리 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물을 반응시킨 폴리우레탄 화합물과, 폴리올 화합물을 포함하는 폴리우레탄이 있다. 폴리우레탄으로서는, 예를 들면, 미리 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물을 반응시킨 폴리우레탄 화합물을, 공기 중 등의 수분과 반응시킴으로써 경화시킨 폴리우레탄이 있다. 폴리올 화합물로서는, 반복단위의 말단의 수산기에 더하여, 측쇄에도 수산기를 가지는 폴리에스테르폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. 제2제로서는, 지방족, 지환식, 방향족, 방향지방족의 이소시아네이트계 화합물을 예로 들 수 있다. 이소시아네이트계 화합물로서는, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 수소화XDI(H6XDI), 수소화MDI(H12MDI), 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 나프탈렌디이소시아네이트(NDI) 등이 있다. 또한, 이들 디이소시아네이트의 1종류 또는 2종류 이상으로부터의 다관능 이소시아네이트 변성체 등을 예로 들 수 있다. 또한, 폴리이소시아네이트 화합물로서 다량체(예를 들면, 3량체)를 사용할 수도 있다. 이와 같은 다량체에는, 어덕트체, 뷰렛체, 누레이트체 등을 예로 들 수 있다. 그리고, 지방족 이소시아네이트계 화합물이란 지방족기를 가지고 방향환을 가지지 않는 이소시아네이트를 나타내고, 지환식 이소시아네이트계 화합물이란 지환식 탄화 수소기를 가지는 이소시아네이트를 나타내고, 방향족 이소시아네이트계 화합물이란 방향환을 가지는 이소시아네이트를 나타낸다. 표면피복층(6)이 폴리우레탄에 의해 형성되어 있는 것에 의해 축전 디바이스용 외장재에 우수한 전해액내성이 부여된다.
표면피복층(6)은, 표면피복층(6)의 표면 및 내부 중 적어도 한쪽에는, 상기 표면피복층(6)이나 그 표면에 구비시켜야할 기능성 등에 따라, 필요에 따라, 전술한 윤활제나, 안티블록킹제, 광택제거제, 난연제, 산화방지제, 점착부여제, 대전방지제 등의 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들면, 평균 입자 직경이 0.5nm∼5㎛ 정도인 미립자가 있다. 첨가제의 평균 입자 직경은, 레이저 회절/산란식 입자직경분포 측정장치에서 측정된 메디안 직경으로 한다.
첨가제는, 무기물 및 유기물 중 어느 것이라도 된다. 또한, 첨가제의 형상에 대해서도, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 구형, 섬유상, 판형, 부정형, 인편상(鱗片狀) 등이 있다.
첨가제의 구체예로서는, 탈크, 실리카, 그래파이트, 카올린, 몬모릴로나이트, 마이카, 하이드로탈사이트, 실리카겔, 제올라이트, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 산화 아연, 산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 산화 네오듐, 산화 안티몬, 산화 티탄, 산화 세륨, 황산 칼슘, 황산 바륨, 탄산 칼슘, 규산 칼슘, 탄산 리튬, 벤조산 칼슘, 옥살산 칼슘, 스테아르산 마그네슘, 알루미나, 카본블랙, 카본나노튜브, 고융점 나일론, 아크릴레이트 수지, 가교 아크릴, 가교 스티렌, 가교 폴리에틸렌, 벤조구아나민, 금, 알루미늄, 구리, 니켈 등을 들 수 있다. 첨가제는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 첨가제 중에서도, 분산안정성이나 비용 등의 관점에서, 바람직하게는 실리카, 황산 바륨, 산화 티탄을 예로 들 수 있다. 또한, 첨가제에는, 표면에 절연 처리, 고분산성 처리 등의 각종 표면 처리를 실시해도 된다.
표면피복층(6)을 형성하는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 표면피복층(6)을 형성하는 수지를 도포하는 방법이 있다. 표면피복층(6)에 첨가제를 배합하는 경우에는, 첨가제를 혼합한 수지를 도포하면 된다.
표면피복층(6)의 두께로서는, 표면피복층(6)로서의 상기한 기능을 발휘하면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 0.5∼10㎛ 정도, 바람직하게는 1∼5㎛ 정도이다.
3. 축전 디바이스용 외장재의 제조 방법
축전 디바이스용 외장재의 제조 방법에 대해서는, 본 발명의 축전 디바이스용 외장재가 구비하는 각 층을 적층시킨 적층체가 얻어지는 한, 특별히 제한되지 않고, 적어도, 기재층(1), 배리어층(3), 및 열융착성 수지층(4)이 이 순서로 되도록 적층하는 공정을 포함하는 방법을 예로 들 수 있다.
본 발명의 축전 디바이스용 외장재의 제조 방법의 일례로서는, 하기와 같다. 먼저, 기재층(1), 접착제층(2), 배리어층(3)이 순서대로 적층된 적층체(이하, 「적층체 A」로 표기하기도 함)를 형성한다. 적층체 A의 형성은, 구체적으로는, 기재층(1) 위 또는 필요에 따라 표면이 화성 처리된 배리어층(3)에 접착제층(2)의 형성에 사용되는 접착제를, 그라비아코팅법, 롤코팅법 등의 도포 방법으로 도포, 건조한 후에, 상기 배리어층(3) 또는 기재층(1)을 적층시켜 접착제층(2)을 경화시키는 드라이라미네이트법에 의해 행할 수 있다.
다음으로, 적층체 A의 배리어층(3) 위에, 열융착성 수지층(4)을 적층시킨다. 배리어층(3) 위에 열융착성 수지층(4)을 직접 적층시키는 경우에는, 적층체 A의 배리어층(3) 위에, 열융착성 수지층(4)을 서멀라미네이트법, 압출라미네이트법 등의 방법에 의해 적층하면 된다. 또한, 배리어층(3)과 열융착성 수지층(4) 사이에 접착층(5)을 설치하는 경우에는, 접착층(5)과 열융착성 수지층(4)은, 예를 들면, 1) 압출라미네이트법, 2) 서멀라미네이트법, 3) 샌드위치라미네이트법, 4) 드라이라미네이트법 등에 의해 적층할 수 있다. 1) 압출라미네이트법으로서는, 예를 들면, 적층체 A의 배리어층(3) 위에, 접착층(5) 및 열융착성 수지층(4)을 압출함으로써 적층하는 방법(공압출 라미네이트법, 텐덤 라미네이트법) 등이 있다. 또한, 2) 서멀라미네이트법으로서는, 예를 들면, 별도로, 접착층(5)과 열융착성 수지층(4)이 적층한 적층체를 형성하고, 이것을 적층체 A의 배리어층(3) 위에 적층하는 방법이나, 적층체 A의 배리어층(3) 위에 접착층(5)이 적층한 적층체를 형성하고, 이것을 열융착성 수지층(4)과 적층하는 방법 등이 있다. 또한, 3) 샌드위치라미네이트법으로서는, 예를 들면, 적층체 A의 배리어층(3)과, 미리 시트형으로 제막한 열융착성 수지층(4) 사이에, 용융시킨 접착층(5)을 주입하면서, 접착층(5)을 통하여 적층체 A와 열융착성 수지층(4)을 접합하는 방법 등을 예로 들 수 있다. 또한, 4) 드라이라미네이트법으로서는, 예를 들면, 적층체 A의 배리어층(3) 위에, 접착층(5)을 형성시키기 위한 접착제를 용액 코팅하고, 건조시키는 방법이나, 나아가서는 소부하는 방법 등에 의해 적층시키고, 이 접착층(5) 위에 미리 시트형으로 제막한 열융착성 수지층(4)을 적층하는 방법 등이 있다.
표면피복층(6)을 설치하는 경우에는, 기재층(1)의 배리어층(3)과는 반대측의 표면에, 표면피복층(6)을 적층한다. 표면피복층(6)은, 예를 들면 표면피복층(6)을 형성하는 상기한 수지를 기재층(1)의 표면에 도포함으로써 형성할 수 있다. 그리고, 기재층(1)의 표면에 배리어층(3)을 적층하는 공정과, 기재층(1)의 표면에 표면피복층(6)을 적층하는 공정의 순번은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 기재층(1)의 표면에 표면피복층(6)을 형성한 후, 기재층(1)의 표면피복층(6)과는 반대측의 표면에 배리어층(3)을 형성해도 된다.
상기한 바와 같이 하여, 필요에 따라 설치되는 표면피복층(6)/기재층(1)/필요에 따라 설치되는 접착제층(2)/배리어층(3)/필요에 따라 설치되는 접착층(5)/열융착성 수지층(4)을 이 순서로 구비하는 적층체가 형성되지만, 필요에 따라 설치되는 접착제층(2) 및 접착층(5)의 접착성을 견고하게 하기 위하여, 가열 처리에 더욱 제공해도 된다.
축전 디바이스용 외장재에 있어서, 적층체를 구성하는 각 층에는, 필요에 따라, 코로나 처리, 블라스트 처리, 산화 처리, 오존 처리 등의 표면활성화 처리를 실시함으로써 가공 적성을 향상시켜도 된다. 예를 들면, 기재층(1)의 배리어층(3)과는 반대측의 표면에 코로나 처리를 실시함으로써, 기재층(1) 표면으로의 잉크의 인쇄 적성을 향상시킬 수 있다.
4. 축전 디바이스용 외장재의 용도
본 개시의 축전 디바이스용 외장재는, 양극, 음극, 전해질 등의 축전 디바이스 소자를 밀봉하여 수용하기 위한 포장체에 사용된다. 즉, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에, 적어도 양극, 음극, 및 전해질을 구비한 축전 디바이스 소자를 수용하여, 축전 디바이스로 할 수 있다.
구체적으로는, 적어도 양극, 음극, 및 전해질을 구비한 축전 디바이스 소자를, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재로, 상기 양극 및 음극의 각각에 접속된 금속 단자를 외측으로 돌출시킨 상태에서, 축전 디바이스 소자의 주위 에지에 플랜지부(열융착성 수지층끼리가 접촉하는 영역)를 형성할 수 있도록 하여 피복하고, 상기 플랜지부의 열융착성 수지층끼리를 히트실링하여 밀봉시킴으로써, 축전 디바이스용 외장재를 사용한 축전 디바이스가 제공된다. 그리고, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 축전 디바이스 소자를 수용하는 경우, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지 부분이 내측(축전 디바이스 소자와 접하는 면)으로 되도록 하여, 포장체를 형성한다. 2개의 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층끼리를 대향시켜서 중첩하고, 중첩된 축전 디바이스용 외장재의 주위 에지부를 열융착하여 포장체를 형성해도 되고, 또한, 도 8에 나타낸 예와 같이, 1개의 축전 디바이스용 외장재를 접어서 중첩하고, 주위 에지부를 열융착하여 포장체를 형성해도 된다. 접어서 중첩하는 경우에는, 도 8에 나타낸 예와 같이, 접은 변 이외의 변을 열융착하여 3방향 실링에 의해 포장체를 형성해도 되고, 플랜지부가 형성 가능하도록 접어서 4방 실링해도 되고, 축전 디바이스 소자의 주위에 축전 디바이스용 외장재를 권취하고, 열융착성 수지층끼리를 실링함으로써 열융착부를 형성하고, 양단의 개구부를 각각 폐쇄하도록 커버체 등을 배치해도 된다. 또한, 축전 디바이스용 외장재에는, 축전 디바이스 소자를 수용하기 위한 오목부가, 딥드로잉 성형 또는 돌출 성형에 의해 형성되어도 된다. 도 8에 나타낸 예와 같이, 한쪽의 축전 디바이스용 외장재에는 오목부를 형성하고 다른 쪽의 축전 디바이스용 외장재에는 오목부를 형성하지 않아도 되고, 다른 쪽의 축전 디바이스용 외장재에도 오목부를 형성해도 된다.
본 개시의 축전 디바이스용 외장재는, 전지(콘덴서, 커패시터 등을 포함함) 등의 축전 디바이스에 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재는, 1차 전지, 2차 전지의 어디에 사용해도 되지만, 바람직하게는 2차 전지에 사용된다. 본 개시의 축전 디바이스용 외장재가 적용되는 2차 전지의 종류에 대해서는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 전고체전지, 반고체전지, 의사(pseudo) 고체전지, 폴리머 전지, 전수지(全樹脂)전지, 납축전지, 니켈·수소 축전지, 니켈·카드뮴 축전지, 니켈·철 축전지, 니켈·아연 축전지, 산화 은·아연 축전지, 금속건식전지, 다가 양이온 전지, 콘덴서, 커패시터 등이 있다. 이들 2차 전지 중에서도, 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 바람직한 적용 대상으로서, 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 전고체전지를 예로 들 수 있고, 특히 전고체전지에 바람직하게 사용된다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 나타내고 본 개시를 상세하게 설명한다. 단 본 개시는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<필름의 제조>
(실시예 1∼5 및 비교예 1∼2)
실시예 1, 2의 열융착성 수지층의 필름의 형성에 사용한 수지는, 각각, 주성분인 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조를 형성하는 테레프탈산과 1,4-부탄디올이 2개의 구성단위를 구성하고 있고, 또한 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조에 대하여, 부성분으로서 폴리에테르 구조가 블록 중합된 것이다. 폴리에테르 구조는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜이 3종류째의 구성단위로서, 상기한 테레프탈산과 공중합됨으로써 수지에 도입되는 구조이다. 따라서, 필름을 형성하는 수지는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조(모노머 단위로서의 테레프탈산과 1,4-부탄디올이, 2종류의 구성단위가 됨)와 폴리에테르 구조(모노머 단위로서의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜이, 1종류의 구성단위가 됨)를 포함하고 있고, 합계 3종류의 구성단위가 공중합된 구조를 구비하고 있다. 실시예 1, 2의 열융착성 수지층의 필름을 형성하는 수지에는, 각각, 모노머 단위로서, 테레프탈산과 1,4-부탄디올과, 폴리테트라메틸렌글리콜의 몰비(테레프탈산 잔기:1,4-부탄디올 잔기:폴리테트라메틸렌글리콜 잔기)가 100:95:5의 비율로 포함되어 있다. 실시예 1과 실시예 2의 차이는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜의 비율차이이며 실시예 1 쪽이 더욱 높은 비율이다.
또한, 실시예 3, 4의 열융착성 수지층의 필름의 형성에 사용한 수지는, 각각, 실시예 1, 2에서의 폴리에테르 구조 대신, 폴리에스테르 구조 B가 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조에 블록 중합된 것이다. 폴리에스테르 구조 B는, 도데칸디온산(도데칸이산)이 3종류째의 구성단위로서, 상기한 1,4-부탄디올과 공중합됨으로써 수지에 도입되는 구조이다. 따라서, 필름을 형성하는 수지는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조(모노머 단위로서의 테레프탈산과 1,4-부탄디올이, 2종류의 구성단위가 됨)와 폴리에스테르 구조 B(모노머 단위로서의 도데칸디온산이, 1종류의 구성단위가 됨)를 포함하고 있고, 합계 3종류의 구성단위가 공중합된 구조를 구비하고 있다. 실시예 3과 실시예 4의 차이는, 실시예 4는 1종류의 분자량의 수지를 사용한 경우에 비해, 실시예 3은 2종류의 분자량의 수지를 혼합한 것이다. 또한, 실시예 3의 열융착성 수지층의 필름을 형성하는 수지에는, 모노머 단위로서, 테레프탈산과 1,4-부탄디올과, 도데칸이산의 몰비(테레프탈산 잔기:1,4-부탄디올 잔기:도데칸이산 잔기)가 100:112:13의 비율로 포함되어 있다. 실시예 4의 열융착성 수지층의 필름을 형성하는 수지에는, 모노머 단위로서, 테레프탈산과 1,4-부탄디올과, 도데칸이산의 몰비(테레프탈산 잔기:1,4-부탄디올 잔기:도데칸이산 잔기)가 100:110:13의 비율로 포함되어 있다.
또한, 실시예 5의 수지는, 실시예 3, 4에서의 도데칸디온산 대신, 폴리에스테르 구조 B로서 이소프탈산이 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조에 블록 중합된 것이다. 따라서, 실시예 5의 수지는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조(모노머 단위로서의 테레프탈산과 1,4-부탄디올이, 2종류의 구성단위가 됨)와 폴리에스테르 구조 B(모노머 단위로서의 이소프탈산이, 1종류의 구성단위가 됨)를 포함하고 있고, 합계 3종류의 구성단위가 공중합된 구조를 구비하고 있다. 실시예 5의 열융착성 수지층의 필름을 형성하는 수지에는, 모노머 단위로서, 테레프탈산과 1,4-부탄디올과, 이소프탈산의 몰비(테레프탈산 잔기:1,4-부탄디올 잔기:이소프탈산 잔기)가 100:110:11의 비율로 포함되어 있다.
비교예 1에서는, 수지로서 폴리부틸렌테레프탈레이트(구성단위는, 테레프탈산과 1,4-부탄디올의 2종류임)를 준비했다. 또한, 비교예 2에서는, 수지로서 폴리프로필렌(구성단위는, 프로필렌과 에틸렌의 2종류임)을 준비했다.
다음으로, 각각의 수지를 압출 성형에 제공하고, 필름(실시예 1∼5 및 비교예 1은 두께 50㎛, 비교예 2는 두께 80㎛)을 제조했다.
그리고, 열융착성 수지층의 필름을 형성하는 수지의 조성은, 다음과 같이 하여 확인했다. GCMS에 대해서는, 전처리로서 유도체화법을 적용하고, 그 후 GCMS 측정을 행하였다. 450℃ 동시유도체화법은, 샘플 약 0.1mg을 샘플 컵에 넣고, TMAH 1μl를 적하하고 하기 조건에 의해 측정하고, 수지 중에 포함되는 구조에 대하여 정성(定性)했다. 장치로서, 7890A/5975C(Agilent Technologies) 및 열분해로 AS-1020E(Frontier Lab)를 사용했다. 컬럼으로서, InertCap 5MS/Sil을 사용했다. 승온 조건으로서, 50℃로 5분간의 유지, 10℃/min으로 승온하고, 320℃로 3분간의 유지로 했다. 스플릿비는 1:50으로 했다. 다음으로, NMR에 대해서는, 전처리로서 샘플을 HFIP에 약 4wt%가 되도록 용해하고, CDCl3로 2배로 희석했다. NMR 측정으로서 장치: AVANCEIIIHD(BRUKER)를 사용하여 하기 조건으로 측정하고, 구조의 확인을 행하였다. 핵종은 1H, 용매는, CDCl3+HFIP(1:1), 실온, 적산 횟수는 64회로 했다.
<외장재의 제조>
기재층으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(실시예 1∼5 및 비교예 1은 두께 25㎛)의 접합면 측에 코로나 처리를 실시한 것을 준비했다. 또한, 비교예 2에서는, 기재층으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 12㎛)과 나일론 필름(두께 15㎛)이 2액경화형 우레탄 접착제를 사용하여 적층된 필름을 준비하였다(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 외측이 되도록 하여 사용하였다). 또한, 배리어층으로서, 알루미늄 합금박(JIS H4160:1994 A8021H-O, 두께 40㎛)을 준비했다. 또한, 열융착성 수지층으로서, 전술한 각 필름을 사용했다. 다음으로, 2액경화형 우레탄 접착제(폴리에스테르폴리올과 지환식 이소시아네이트 화합물)를 사용하여, 드라이 라미네이트법에 의해, 기재층과 배리어층을 접착하고, 기재층/접착제층/배리어층이 순서대로 적층된 적층체를 제작했다.
다음으로, 2액경화형 우레탄 접착제(폴리에스테르폴리올과 지환식 이소시아네이트 화합물)를 사용하여, 드라이 라미네이트법에 의해, 얻어진 적층체의 배리어층 측과, 필름을 접착하고, 배리어층 위에 접착층(4㎛)/열융착성 수지층(실시예 1∼5 및 비교예 1은 두께 50㎛, 비교예 2는 두께 80㎛)을 적층시켰다. 다음으로, 얻어진 적층체를 에이징하고, 가열함으로써, 기재층/접착제층/배리어층/접착층/열융착성 수지층(필름)이, 이 순서로 적층된 적층체으로 이루어지는 축전 디바이스용 외장재를 얻었다.
<융해 피크 온도의 측정>
필름을 형성하고 있는 수지에 대하여, JIS K7121:2012(플라스틱의 전이온도 측정방법(JIS K7121:1987의 추보 1)의 규정에 준거하여 융해 피크 온도를 측정했다. 측정은, 시차주사 열량계(DSC, 티·에이·인스트루먼트에서 제조한 시차주사 열량계 Q200)를 사용하여 행하였다. 측정 샘플을, -50℃로 15분간 유지한 후, 10℃/분의 승온 속도로 -50℃로부터 300℃까지 승온시키고, 1회째의 융해 피크 온도 P(℃)를 측정한 후, 300℃로 2분간 유지했다. 다음으로, 10℃/분의 강온 속도로 300℃로부터 -50℃까지 강온시키고 15분간 유지했다. 또한, 10℃/분의 승온 속도로 -50℃로부터 300℃까지 승온시키고 2회째의 융해 피크 온도 Q(℃)를 측정했다. 그리고, 질소 가스의 유량은 50ml/분으로 했다. 이상의 수순에 의해, 1회째에 측정되는 융해 피크 온도 P(℃)와, 2회째에 측정되는 융해 피크 온도 Q(℃)를 구하고, 1회째에 측정된 융해 피크 온도를 융해 피크 온도로 했다.
<유리전이온도(Tg)의 측정>
DMA(동적점탄성측정)에 의해, 필름을 형성하고 있는 수지의 유리전이온도를 측정했다. 측정은 UBM사에서 제조한 Rheogel-E4000을 사용하여 행하였다. 척간 거리 10mm로 하고 폭 5mm, 길이 20mm로 잘라낸 필름을 설치하고, 측정 조건은, 5℃/분의 승온 속도로 -30℃로부터 250℃까지 승온시키고, 주파수: 10Hz, 정하중 70g, 변형 5㎛로 했을 때의, 손실 탄성율을 저장 탄성율로 나눈 손실 사인(tanδ)의 피크 온도를 유리전이온도로 했다.
<필름의 인장파단신도(-30℃, 23℃, 120℃ 또는 150℃)의 측정>
각 필름에 대하여, 인장파단신도를 측정했다. 측정은, JIS K7127의 규정에 준거한 방법으로 인장시험기(시마즈제작소(島津製作所) 제조, AG-Xplus(상품명))를 사용하여 측정했다. 시험 샘플 폭은 JIS-K 6251-7형의 덤벨형, 표선간 거리는 15mm, 인장 속도는 50mm/분, 시험 환경은, 각각, -30℃, 23℃, 120℃ 및 150℃로 했다. 측정을 3회씩 행하고, 3회 측정한 평균값을 인장파단신도로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[압입탄성율의 측정]
적층체를 잘라내고, 열융착 수지층 측으로부터 압입탄성율을 측정했다. 압입탄성율은, ISO 14577:2015에 준거하여, 샘플의 표면에 대하여, 약 23℃ 약 60%RH의 환경에서, 비커스압자(대면각 136°의 정사각뿔의 다이아몬드 압자)를 장착시킨 초미소 부하 경도 시험기를 사용하여, 압입탄성율을 측정하는 방법을 사용했다. 측정은, 압입 속도 0.1㎛/초, 압입 깊이 2㎛, 유지 시간 5초간, 인발 속도 0.1㎛/초로 행하였다. 초미소 부하 경도 시험기는, 피코덴터 HM500(피셔·인스트루먼츠사 제조)으로 했다. 적어도 5개의 샘플을 측정하고, 이들 측정값의 평균을 그 조건의 압입탄성율의 값으로 했다. 샘플의 고정에는, 흡착대를 사용했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실링 강도(-30℃, 23℃, 120℃, 또는 150℃ 환경) 평가>
JIS K7127:1999의 규정에 준거하여, -30℃, 23℃, 120℃, 또는 150℃의 각 측정 온도에서의 외장재의 실링 강도를 다음과 같이 하여 측정했다. 외장재로부터, TD의 방향의 폭이 15mm인 직사각형으로 재단한 시험 샘플을 준비한다. 구체적으로는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 먼저, 각 외장재를 60mm(TD의 방향)×200mm(MD의 방향)으로 재단했다(도 9의 a). 다음으로, 열융착성 수지층끼리가 대향하도록 하여, 외장재를 접은 자국 P(MD의 방향의 중간)의 위치에서 MD의 방향으로 접었다(도 9의 b). 접은 자국 P로부터 10mm 정도 MD의 방향으로 내측에 있어서, 실링 폭 7mm, 온도 240℃, 면압과 실링 시간을 열융착 수지층의 두께가 실링 전에 대하여 80±5%의 두께가 되는 조건에서 열융착성 수지층끼리를 히트실링하였다(도 9의 c). 도 9의 c에 있어서, 사선부 S가 히트실링되어 있는 부분이다. 다음으로, TD의 방향의 폭이 15mm로되도록 하여, MD의 방향으로 재단(도 9의 d의 2점쇄선의 위치에서 재단)하여 시험편(13)을 얻었다(도 9의 e). 다음으로, 시험편(13)을 각 측정 온도로 2분간 방치하고, 각 측정 온도 환경에 있어서, 인장 시험기(시마즈제작소 제조, AG-Xplus(상품명))로 열융착부의 열융착성 수지층을 300mm/분의 속도로 박리시켰다(도 10). 박리 시의 최대 강도를 실링 강도(N/15mm)로 했다. 척간 거리는, 50mm로 했다. 실링 강도의 평가 기준은 하기와 같으며, 평가 A 및 B가 합격이다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실링 강도의 평가 기준)
A: 측정 온도가 -30℃ 및 23℃인 경우에는 실링 강도가 80N/15mm 이상이다. 측정 온도가 120℃ 및 150℃인 경우에는 실링 강도가 50N/15mm 이상이다.
B: 측정 온도가 -30℃ 및 23℃인 경우에는 실링 강도가 40N/15mm 이상 80N/15mm 미만이다. 측정 온도가 120℃ 및 150℃인 경우에는 실링 강도가 30N/15mm 이상 50N/15mm 미만이다.
C: 측정 온도가 -30℃ 및 23℃인 경우에는 실링 강도가 40N/15mm 미만이다. 측정 온도가 120℃ 및 150℃인 경우에는 실링 강도가 30N/15mm 미만이다.
[표 1]
표 1에 있어서, 「>1000」은, 측정 한계의 1000%라도 파단하지 않은 것을 나타낸다. 또한, 비교예 2의 150℃에서의 인장파단신도는, 폴리프로필렌의 융점을 초과하는 온도에서의 측정이 되어 측정 불가이다. 비교예 1, 2의 -30℃ 및 23℃에서의 인장파단신도 및 비교예 2의 압입탄성율은 미측정이다.
이상과 같이, 본 개시는, 이하에 나타내는 태양의 발명을 제공한다.
항 1. 적어도, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
상기 열융착성 수지층은, 필름을 포함하고 있고,
상기 필름은, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지고,
상기 필름은, 융해 피크 온도가 170℃ 이상인, 축전 디바이스용 외장재.
항 2. 상기 필름을 형성하는 상기 수지는, 폴리에스테르 구조 A를 포함하는, 항 1에 기재된 축전 디바이스용 외장재.
항 3. 상기 폴리에스테르 구조 A는, 적어도 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조를 가지는, 항 2에 기재된 축전 디바이스용 외장재.
항 4. 상기 필름을 형성하는 상기 수지는, 폴리에테르 구조 및 폴리에스테르 구조 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 더욱 가지는, 항 2 또는 3에 기재된 축전 디바이스용 외장재.
항 5. 상기 폴리에스테르 구조 B는, 상기 폴리에스테르 구조 A를 형성하는 폴리올과, 이소프탈산, 세바스산 및 도데칸디온산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 디카르복시산의 중축합에 의한 폴리에스테르 구조인, 항 4에 기재된 축전 디바이스용 외장재.
항 6. 상기 폴리에테르 구조는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 유래하는 폴리에테르 구조인, 항 4 또는 5에 기재된 축전 디바이스용 외장재.
항 7. 상기 적층체의 상기 열융착성 수지층 측으로부터의 압입탄성율이, 0.3GPa 이상인, 항 1∼6 중 어느 한 항에 기재된 축전 디바이스용 외장재.
항 8. 전고체전지용, 반고체전지용, 의사 고체전지용, 폴리머 전지용, 또는 전수지전지용인, 항 1∼7 중 어느 한 항에 기재된 축전 디바이스용 외장재.
항 9. 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지는 필름이며,
융해 피크 온도가 170℃ 이상인, 필름.
항 10. 상기 필름을 형성하는 상기 수지는, 폴리에스테르 구조 A를 포함하는, 항 9에 기재된 필름.
항 11. 상기 폴리에스테르 구조 A는, 적어도 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조를 가지는, 항 10에 기재된 필름.
항 12. 상기 필름을 형성하는 상기 수지는, 또한 폴리에테르 구조 및 폴리에스테르 구조 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 가지는, 항 10 또는 11에 기재된 필름.
항 13. 상기 폴리에스테르 구조 B는, 상기 폴리에스테르 구조 A를 형성하는 폴리올과, 이소프탈산, 세바스산 및 도데칸디온산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 디카르복시산의 중축합에 의한 폴리에스테르 구조인, 항 12에 기재된 필름.
항 14. 상기 폴리에테르 구조는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 유래하는 폴리에테르 구조인, 항 12 또는 13에 기재된 필름.
항 15. 상기 필름의 압입탄성율이, 0.3GPa 이상인, 항 9∼14 중 어느 한 항에 기재된 필름.
항 16. 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층에 사용되는, 항 9∼15 중 어느 한 항에 기재된 필름.
항 17. 적어도, 기재층과, 배리어층과, 열융착성 수지층이 이 순서로 적층된 적층체를 얻는 공정을 포함하고 있고,
상기 열융착성 수지층은, 필름을 포함하고 있고,
상기 필름은, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지고,
상기 필름은, 융해 피크 온도가 170℃ 이상인, 축전 디바이스용 외장재의 제조 방법.
항 18. 상기 축전 디바이스용 외장재는, 전고체전지용, 반고체전지용, 의사 고체전지용, 폴리머 전지용, 또는 전수지전지용인, 항 17에 기재된 축전 디바이스용 외장재의 제조 방법.
항 19. 적어도 양극, 음극 및 전해질을 구비한 축전 디바이스 소자가, 항 1∼8 중 어느 한 항에 기재된 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용되어 있는, 축전 디바이스.
1: 기재층
2: 접착제층
3: 배리어층
4: 열융착성 수지층
5: 접착층
6: 표면피복층
10: 축전 디바이스용 외장재
13: 시험편
41: 제1층
42: 제2층
43: 제3층

Claims (19)

  1. 적어도, 기재층(基材層), 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
    상기 열융착성 수지층은, 필름을 포함하고 있고,
    상기 필름은, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지고,
    상기 필름은, 융해(融解) 피크 온도가 170℃ 이상인, 축전 디바이스용 외장재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필름을 형성하는 상기 수지는, 폴리에스테르 구조 A를 포함하는, 축전 디바이스용 외장재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 구조 A는, 적어도 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조를 가지는, 축전 디바이스용 외장재.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 필름을 형성하는 상기 수지는, 폴리에테르 구조 및 폴리에스테르 구조 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 더 가지는, 축전 디바이스용 외장재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 구조 B는, 상기 폴리에스테르 구조 A를 형성하는 폴리올과, 이소프탈산, 세바스산 및 도데칸디온산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 디카르복시산의 중축합에 의한 폴리에스테르 구조인, 축전 디바이스용 외장재.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 폴리에테르 구조는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 유래하는 폴리에테르 구조인, 축전 디바이스용 외장재.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체의 상기 열융착성 수지층 측으로부터의 압입탄성율이, 0.3GPa 이상인, 축전 디바이스용 외장재.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전고체전지용, 반고체전지용, 의사(pseudo) 고체전지용, 폴리머 전지용, 또는 전수지(全樹脂)전지용인, 축전 디바이스용 외장재.
  9. 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지는 필름이며,
    융해 피크 온도가 170℃ 이상인, 필름.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 필름을 형성하는 상기 수지는, 폴리에스테르 구조 A를 포함하는, 필름.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 구조 A는, 적어도 폴리부틸렌테레프탈레이트 구조를 가지는, 필름.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 필름을 형성하는 상기 수지는, 폴리에테르 구조 및 폴리에스테르 구조 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 더 가지는, 필름.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 구조 B는, 상기 폴리에스테르 구조 A를 형성하는 폴리올과, 이소프탈산, 세바스산 및 도데칸디온산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 디카르복시산의 중축합에 의한 폴리에스테르 구조인, 필름.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 폴리에테르 구조는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 유래하는 폴리에테르 구조인, 필름.
  15. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름의 압입탄성율이, 0.3GPa 이상인, 필름.
  16. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층에 사용되는, 필름.
  17. 적어도, 기재층과, 배리어층과, 열융착성 수지층이 이 순서로 적층된 적층체를 얻는 공정을 구비하고 있고,
    상기 열융착성 수지층은, 필름을 포함하고 있고,
    상기 필름은, 3종류 이상의 구성단위를 포함하는 수지에 의해 형성되어 이루어지고,
    상기 필름은, 융해 피크 온도가 170℃ 이상인, 축전 디바이스용 외장재의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 축전 디바이스용 외장재는, 전고체전지용, 반고체전지용, 의사 고체전지용, 폴리머 전지용, 또는 전수지전지용인, 축전 디바이스용 외장재의 제조 방법.
  19. 적어도 양극, 음극 및 전해질을 구비한 축전 디바이스 소자가, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용되어 있는, 축전 디바이스.
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