TW201932568A - 接著劑、積層體、電池用構件及電池 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種接著劑,其特徵在於包含:含酸基樹脂;及環氧化合物A,所述環氧化合物A含有芳香環及碳數4-10的伸烷基鏈以及兩個以上的環氧基。另外,提供含酸基樹脂為含酸基聚丙烯酸酯樹脂、含酸基聚胺基甲酸酯樹脂、及/或含酸基聚烯烴樹脂的所述接著劑。另外,本發明提供一種使用該接著劑的積層體、含有該積層體的電池用構件、及包括該電池用構件的電池。

Description

接著劑、積層體、電池用構件及電池
本發明是有關於一種接著劑、積層體、電池用構件及電池。
以鋰離子電池等二次電池為代表的電池具有正極、負極及於該些之間封入電解液等的構成。另外,作為用於封入導線的封入袋,使用將鋁箔等金屬箔或金屬蒸鍍層與塑膠貼合的積層體,所述導線用於將正極與負極的電取出至外部。
例如,專利文獻1中提出有一種封入袋,其中積層體的最內層使用馬來酸改質聚烯烴樹脂,且由同樣的馬來酸改質聚烯烴樹脂構成熱封部,藉此而提升密封可靠性。馬來酸改質聚烯烴樹脂因與金屬的接著性及熱封性優異,故一般被用作接著性樹脂。但是,若用作如上所述的電池的密封膜,則於高溫下的積層後即刻顯示優異的接著力,但耐電解液性低,隨時間經過而產生層間剝離,無法用作密封膜。
專利文獻2中記載有電池電解液密封膜用積層體或電池電極部保護膜用積層體,其包括:金屬層、形成於金屬層的表面的表面處理層、及形成於表面處理層上的包含羧酸基或其衍生物改質的聚烯烴的接著性樹脂層。
專利文獻3中記載有一種接著性樹脂組成物,其包含:具有選自由酸酐基、羧基及羧酸金屬鹽所組成的群組中的至少一種官能基的聚烯烴系樹脂;及具有兩個以上的環氧基,且分子量為3000以下的環氧化植物油,環氧化植物油成分相對於聚烯烴成分100質量份的調配量為0.01質量份~5質量份。
專利文獻4中記載有一種二次電池電極用黏合劑用樹脂組成物,其特徵在於含有酸改質聚烯烴樹脂及聚胺基甲酸酯樹脂,且相對於聚烯烴樹脂100質量份,聚胺基甲酸酯樹脂為0.5質量份~100質量份。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平09-283101號公報 [專利文獻2]WO2007/017043號公報 [專利文獻3]日本專利特開平08-193148號公報 [專利文獻4]日本專利特開2010-277959號公報
[發明所欲解決之課題] 本發明的課題在於提供一種接著強度優異,而且耐電解液性亦優異的接著劑。另外,提供一種使用該接著劑的積層體、含有該積層體的電池用構件、及包括該電池用構件的電池。 [解決課題之手段]
本發明者等人進行努力研究,結果發現含有含酸基樹脂及具有特定結構的環氧樹脂的接著劑可解決所述課題。 [發明的效果]
即,本發明提供一種接著劑,其特徵在於包含:含酸基樹脂;及環氧化合物A,所述環氧化合物A含有芳香環及碳數4-10的伸烷基鏈以及兩個以上的環氧基。
進而,提供一種積層體,其特徵在於在中間層具有該接著劑層。
進而,提供一種電池用構件,其包括該積層體。
<含酸基樹脂> 本發明的接著劑的特徵在於包含:含酸基樹脂;及環氧化合物A,所述環氧化合物A含有芳香環及碳數4-10的伸烷基鏈以及兩個以上的環氧基。
所謂含酸基樹脂是指樹脂中具有酸基的樹脂。作為酸基,可列舉羧基、羧酸酐基、磺酸基、磷酸基等。作為含酸基樹脂,若酸價為1 mgKOH/g~200 mgKOH/g,則與金屬的密接性提升,因而較佳。特佳為5 mgKOH/g~165 mgKOH/g。若為200 mgKOH/g以下,則柔軟性優異因而接著強度變高,若為1 mgKOH/g以上,則耐熱性良好。
(酸價測定方法) 所謂酸價,是指用於中和試樣1 g中存在的含酸量而所需的氫氧化鉀的毫克(mg)數。具體而言,可藉由下述方法進行測定,即,將所秤量的試樣溶於以體積比計為甲苯/甲醇=70/30的溶媒中,預先滴加數滴1%酚酞醇溶液,並於其中滴加0.1 mol/L的氫氧化鉀醇溶液,確認變色點,且可利用下述計算式而求出。
酸價測定方法-1 酸價(mgKOH/g)=(V×F×5.61)/S V:0.1 mol/L氫氧化鉀醇溶液的使用量(mL) F:0.1 mol/L氫氧化鉀醇溶液的滴定度 S:試樣的採集量(g) 5.61:0.1 mol/L氫氧化鉀醇溶液1 mL中的氫氧化鉀相當量(mg)
於試樣為樹脂溶液的情況下,可利用下述計算式來求出樹脂酸價(mgKOH/g)。
樹脂酸價(mgKOH/g)=樹脂溶液的酸價(mgKOH/g)/NV(%)×100 NV:不揮發成分(%)
另外,於試樣對有機溶媒的溶解性低、析出等而難以測定的情況下,亦可藉由以下方法來測定酸價。
酸價測定方法-2 所謂酸價(mgKOH/g-樹脂),是指利用傅立葉轉換紅外光譜儀(Fourier transform-infrared spectrometer,FT-IR)(日本分光公司製造,FT-IR4200),使用馬來酸酐的根據由氯仿溶液所製成的校準曲線而獲得的係數(f)、馬來酸酐改質聚烯烴溶液中馬來酸酐的無水環的伸縮峰值(1780 cm-1 )的吸光度(I)及馬來酸的羰基的伸縮峰值(1720 cm-1 )的吸光度(II),藉由下述式而算出的值。 酸價(mgKOH/g-樹脂)=[(吸光度(I)×(f)×2×氫氧化鉀的分子量×1000(mg)+吸光度(II)×(f)×氫氧化鉀的分子量×1000(mg))/馬來酸酐的分子量] 馬來酸酐的分子量:98.06,氫氧化鉀的分子量:56.11
作為含酸基樹脂,樹脂骨架並無特別限定,可列舉含酸基聚丙烯酸酯樹脂、含酸基聚胺基甲酸酯樹脂及/或含酸基聚烯烴樹脂等作為較佳樹脂。
(含酸基聚丙烯酸酯樹脂) 作為所述含酸基聚丙烯酸酯樹脂,例如可列舉具有(甲基)丙烯醯基及羧基的聚合性單量體的共聚物。具體而言,作為具有(甲基)丙烯醯基及羧基的聚合性單量體,可列舉:(甲基)丙烯酸;β-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-丙烯醯氧基乙基丁二酸酯、2-丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸酯、2-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸酯及該些的內酯改質物等具有酯鍵的不飽和單羧酸;馬來酸等。
作為視需要與具有(甲基)丙烯醯基及羧基的單量體聚合的其他聚合性不飽和單量體,例如可列舉以下聚合性單量體等。
可列舉:(1)(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯等具有碳數1~22的烷基的(甲基)丙烯酸酯類;
(2)(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯等具有脂式烷基的(甲基)丙烯酸酯類;
(3)(甲基)丙烯酸苯甲醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯等具有芳香環的(甲基)丙烯酸酯類;
(4)(甲基)丙烯酸羥基乙酯;(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、甘油(甲基)丙烯酸酯;內酯改質(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇、(甲基)丙烯酸聚丙二醇等具有聚伸烷基二醇基的(甲基)丙烯酸酯等具有羥基烷基的丙烯酸酯類;
(5)富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二丁酯、衣康酸二甲酯、衣康酸二丁酯、富馬酸甲基乙酯、富馬酸甲基丁酯、衣康酸甲基乙酯等不飽和二羧酸酯類;
(6)苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯等苯乙烯衍生物類;
(7)丁二烯、異戊二烯、戊間二烯(piperylene)、二甲基丁二烯等二烯系化合物類;
(8)氯乙烯、溴乙烯等鹵化乙烯基或鹵化亞乙烯類;
(9)甲基乙烯基酮、丁基乙烯基酮等不飽和酮類;
(10)乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯酯類;
(11)甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚等乙烯基醚類;
(12)丙烯腈、甲基丙烯腈、氰化亞乙烯等氰化乙烯基類;
(13)丙烯醯胺或其醇酸取代醯胺類;
(14)N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等N-取代馬來醯亞胺類;
(15)氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟乙烯、氯三氟乙烯、溴三氟乙烯、五氟丙烯或六氟丙烯般的含氟α-烯烴類;或者三氟甲基三氟乙烯醚、五氟乙基三氟乙烯醚或七氟丙基三氟乙烯醚般的(全)氟烷基的碳數為1至18的(全)氟烷基·全氟乙烯醚類;2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,5H-八氟戊基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-十七氟癸基(甲基)丙烯酸酯或全氟乙基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯般的(全)氟烷基的碳數為1至18的(全)氟烷基(甲基)丙烯酸酯類等含氟乙烯性不飽和單量體類;
(16)γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等含矽烷基的(甲基)丙烯酸酯類;
(17)N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯或N,N-二乙基胺基丙基(甲基)丙烯酸酯等N,N-二烷基胺基烷基(甲基)丙烯酸酯等。
製備該些含酸基聚丙烯酸酯時使用的其他聚合性不飽和單量體可單獨使用,亦可併用兩種以上。
所述含酸基聚丙烯酸酯若使用公知慣用的方法進行聚合(共聚)即可獲得,其共聚形態並無特別限制。可於觸媒(聚合起始劑)的存在下藉由加成聚合而製造,可為無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等任一種。另外共聚方法亦可使用塊狀聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、乳化聚合法等公知的聚合方法。
(含酸基聚胺基甲酸酯樹脂) 作為所述含酸基聚胺基甲酸酯樹脂,可列舉使下述式(1)所表示的化合物B、與下述式(2)所表示的化合物C反應而獲得的樹脂。
[化1]…(1)
(式(1)中,X1 表示芳香環或脂環結構,n1及n2分別獨立地表示0~3的整數)
[化2]…(2)
(式(2)中,R1 表示氫原子或碳數1~3的烴基或羰基,m1~m3分別獨立地表示0~3的整數)
<化合物B> 化合物B為所述式(1)所表示的具有異氰酸酯基的化合物。化合物B中,X1 表示芳香環或脂環結構。
作為芳香環結構,較佳為碳數6~18的芳香環,可列舉苯環、萘環、菲環、蒽環等。作為所述芳香環,可經至少一個氟原子取代,作為經至少一個氟原子取代的芳香環,可列舉全氟苯基等。 另外,作為脂環結構,較佳為碳數3~20的脂環,可為單環亦可為稠環。作為單環,環烷烴有環丙烷、環丁烷、環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷、環壬烷、環癸烷、環十一烷、環十二烷等。另外,單環的環烯烴可列舉環丙烯、環丁烯、環戊烯、環己烯、環庚烯、環辛烯等。作為稠環,有雙環十一烷或十氫萘、降冰片烯或降冰片二烯等。 另外多環式化合物可列舉立方烷、籃烷(basketane)、房烷(housane)等。 另外,亦可為芳香環與脂環組合而成的環結構。
化合物B中,X1 較佳為苯環或萘環。 另外,n1及n2較佳為分別獨立地為0~1。
作為化合物B的更佳的結構,可列舉以下結構。
[化3]…(3)
[化4]…(4)
[化5]…(5)
[化6]…(6)
[化7]…(7)
<化合物C> 化合物C為所述式(2)所表示的具有羧基的二醇化合物。
關於化合物C,較佳為m3為0的化合物,進而佳為R1 為碳數1~3的烴基的情況。
作為化合物C的更佳的結構,可列舉二羥甲基丙酸、及二羥甲基丁酸。
(含酸基聚烯烴樹脂) 作為所述含酸基聚烯烴樹脂的骨架,具體而言例如可列舉:高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線狀低密度聚乙烯樹脂等聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚(1-丁烯)、聚4-甲基戊烯、聚乙烯基環己烷、聚苯乙烯、聚(對甲基苯乙烯)、聚(α-甲基苯乙烯)、乙烯·丙烯嵌段共聚物、乙烯·丙烯無規共聚物、乙烯·丁烯-1-共聚物、乙烯·4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯·己烯共聚物等α-烯烴共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、乙烯·丙烯酸共聚物、乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯·甲基丙烯酸甲酯共聚物、離子聚合物樹脂等。進而,亦可使用將該些聚烯烴氯化而得的氯化聚烯烴。
為了於樹脂中導入酸基,只要使用公知慣用的方法即可。可將含酸基單體聚合而合成樹脂,亦可之後於樹脂中加成酸基。較佳為利用不飽和羧酸或其衍生物將聚烯烴改質來進行合成的方法。作為該改質方法,可利用接枝改質或共聚合化。
較佳的酸改質聚烯烴樹脂是使至少一個能夠聚合的乙烯性不飽和羧酸或其衍生物與改質前的聚烯烴樹脂進行接枝改質或共聚合化而成的接枝改質聚烯烴。作為改質前的聚烯烴樹脂,可列舉以上所述的聚烯烴樹脂,其中較佳為丙烯的均聚物、丙烯與α-烯烴的共聚物等。該些可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
作為與改質前的聚烯烴樹脂進行接枝改質或共聚合化的乙烯性不飽和羧酸或其衍生物,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、檸康酸、中康酸、馬來酸酐、4-甲基環己-4-烯-1,2-二羧酸酐、雙環[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐、1,2,3,4,5,8,9,10-八氫萘-2,3-二羧酸酐、2-辛-1,3-二酮螺[4.4]酮-7-烯、雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、馬來海松酸(maleopimaric acid)、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、甲基-降冰片-5-烯-2,3-二羧酸酐、降冰片-5-烯-2,3-二羧酸酐等。較佳為使用馬來酸酐。該些可單獨使用,或者一併使用兩種以上。
為了使選自乙烯性不飽和羧酸或其衍生物的接枝單體與改質前的聚烯烴樹脂接枝,可採用各種方法。例如可列舉:將聚烯烴樹脂熔融,於其中添加接枝單體而進行接枝反應的方法;將聚烯烴樹脂溶解於溶媒中而製成溶液,於其中添加接枝單體而進行接枝反應的方法;將溶解於有機溶劑中的聚烯烴樹脂與所述不飽和羧酸等混合,以所述聚烯烴樹脂的軟化溫度或融點以上的溫度加熱而以熔融狀態同時進行自由基聚合及脫氫反應的方法等。為了於任一情況下均使所述接枝單體效率良好地進行接枝共聚,較佳為於自由基起始劑的存在下實施接枝反應。接枝反應通常於60℃~350℃的條件下進行。相對於改質前的聚烯烴樹脂100重量份,自由基起始劑的使用比例通常為0.001重量份~1重量份的範圍。
作為該些酸改質聚烯烴樹脂,例如可列舉:馬來酸酐改質聚丙烯、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物、或乙烯-甲基丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物。具體而言,市售有三菱化學(股)製造的「莫迪奇(MODIC)」、三井化學(股)製造的「阿德莫(ADMER)」、「尤尼斯托(UNISTOLE)」、東洋紡(股)製造的「東洋塔克(TOYO-TAC)」、三洋化成(股)製造的「尤邁克斯(UMEX)」、日本聚乙烯(股)製造的「萊克斯珀(REXPEARL)EAA」、「萊克斯珀(REXPEARL)ET」、陶氏化學(股)製造的「普力馬克(PRIMACOR)」、三井杜邦寶理化學製造的「紐克萊爾(NUCREL)」、阿科瑪(ARKEMA)製造的「邦定(BONDINE)」。
(其他含酸基樹脂) 作為其他含酸基樹脂,含酸彈性體例如可列舉旭化成股份有限公司製造的塔弗泰(Tuftec)M系列或日本科騰聚合物(Kraton polumer Japan)股份有限公司製造的科騰(Kraton)FG系列等。
<含有芳香環及碳數4-10的伸烷基鏈以及兩個以上的環氧基的環氧化合物A> 本發明的接著劑亦包含含有芳香環及碳數4-10的伸烷基鏈以及兩個以上的環氧基的環氧化合物A。
作為芳香環,可列舉:可具有取代基的苯環、可具有取代基的萘環、可具有取代基的雙酚結構、可具有取代基的聯苯結構等,例如可列舉:於o-、m-、p-位上分別具有鍵結部位的伸苯基、4,4'-伸聯苯基、2,2',6,6'-四甲基-4,4'-聯苯基、亞甲基二伸苯基、2,2-丙烷-二苯基、1,6-萘基、2,7-萘基、1,4-萘基、1,5-萘基、2,3-萘基、及下述結構式
[化8]
所表示的基等,就所獲得的硬化物的柔軟性與強韌性的平衡優異的觀點而言,較佳為亞甲基二伸苯基、2,2-丙烷-二苯基。
作為環氧化合物A,具體而言較佳為由以下式(8)所表示的環氧化合物(A1)。
[化9]…(8)
(式中,Ar1 、Ar2 、Ar3 、Ar4 為可相同亦可不同的可具有取代基的芳香環,X1 、X2 為脂肪族烴基,R1 、R2 、R3 為可相同亦可不同的氫原子或碳數1~4的烷基,p、q、r以重複數的平均值計p為0.5~5.0,q為0.5~5.0,r為0.05~0.5)
關於環氧化合物(A1),就所獲得的硬化物的交聯密度適當且可兼具柔軟強韌性與耐熱性的觀點而言,較佳為環氧當量為150 g/eq~900 g/eq者。另外,就作業性良好且硬化物的柔軟性及密接性優異的觀點而言,較佳為所述環氧化合物(A1)的25℃下的黏度為2,000 Pa·s~20,000 Pa·s者,特佳為2,000 Pa·s~15,000 Pa·s。
所述式(1)中的X1 、X2 中至少一者為碳數4~10的直鏈狀伸烷基鏈。其原因在於,若碳數過短,則有損柔軟性,接著力降低,若過長,則反應性下降,接著力降低。較佳為X1 、X2 的兩者為碳數4~10的直鏈狀伸烷基鏈的情況。另外,於重視所獲得的硬化物的耐熱性或硬度、耐濕性的情況下,作為所述式(1)中的X1 、X2 ,亦可使用含有脂環結構者。
作為所述式(1)中的Ar1 、Ar2 、Ar3 、Ar4 ,可使用所述芳香環。即,可列舉:可具有取代基的苯環、可具有取代基的萘環、可具有取代基的雙酚結構、可具有取代基的聯苯結構等,例如可列舉:於o-、m-、p-位上分別具有鍵結部位的伸苯基、4,4'-伸聯苯基、2,2',6,6'-四甲基-4,4'-聯苯基、亞甲基二伸苯基、2,2-丙烷-二苯基、1,6-萘基、2,7-萘基、1,4-萘基、1,5-萘基、2,3-萘基、及下述結構式
[化10]
所表示的基等,就所獲得的硬化物的柔軟性與強韌性的平衡優異的觀點而言,較佳為亞甲基二伸苯基、2,2-丙烷-二苯基。
作為環氧化合物(A1),可列舉以下(A1-1)至(A1-9)的結構作為較佳結構。
[化11]
[化12]
[化13]
所述各結構式中,G為縮水甘油基,p、q、r為重複數的平均值且p為0.5~5.0,q為0.5~5.0,r為0.05~0.5。另外,各芳香環上亦可具有碳數1~4的烷基、鹵素原子等作為取代基。該些中,就所獲得的硬化物的物性平衡優異的觀點而言,最佳為使用所述結構式(A1-3)、(A1-4)所表示者。
環氧化合物(A1)的製造方法並無特別限定,就原料獲得或反應容易的觀點而言,較佳為使用以下方法:以莫耳比(c1)/(c2)為1/1.1~1/5.0的範圍使脂肪族系二羥基化合物的縮水甘油醚或脂肪族系酸化合物的二縮水甘油酯(c1)與芳香族系二羥基化合物(c2)反應,並使所獲得的羥基化合物進而與表氯醇類(c3)反應的方法。
<接著劑> 本發明的接著劑包含:含酸基樹脂;及環氧化合物A,所述環氧化合物A含有芳香環及碳數4-10的伸烷基鏈以及兩個以上的環氧基。 本發明的接著劑由於接著強度、特別是初始接著力優異,作為積層體的層壓物柔軟,因此能夠適宜用作層壓用接著劑。另外,本發明的接著劑由於與金屬層良好地接著,因此作為金屬用接著劑亦適宜。另外,硬化後的本接著劑的耐電解液性亦優異,因此作為電池用接著劑亦適宜。
<其他環氧化合物> 本發明的接著劑中可包含環氧化合物A以外的環氧化合物。例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、間苯二酚型環氧樹脂、二羥基萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、四甲基聯苯型環氧樹脂、具有蒽、聯苯、雙酚A、雙酚F、雙酚S的結構的三官能以上的環氧化合物、固體雙酚A型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三苯基甲烷型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、二環戊二烯-苯酚加成反應型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚芳烷基型環氧樹脂、萘酚-苯酚共縮合酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚-甲酚共縮合酚醛清漆型環氧樹脂、芳香族烴甲醛樹脂改質苯酚樹脂型環氧樹脂、聯苯改質酚醛清漆型環氧樹脂等。
作為環氧化合物,可單獨使用一種環氧化合物,亦可組合使用多種環氧化合物。
本發明中,環氧化合物A與其他環氧化合物的比率以莫爾比計較佳為100:0~5:95。作為層壓用接著劑,就柔軟性的方面而言特佳為100:0~10:90。
<調配比> 為了製備接著劑,較佳為以所述含酸基樹脂所含有的酸基、與包含環氧化合物A的環氧化合物所含有的環氧基的當量比(環氧/酸價)成為0.01~10的方式進行調配。更佳為以成為0.1~5的方式進行調配。 其原因在於,若當量比為0.01以上,則耐熱性優異,若為10以下,則接著力優異。
<其他樹脂> 另外,本發明的接著劑亦可於無損發明的效果的範圍內含有含酸基樹脂與環氧化合物以外的樹脂。作為樹脂,可使用熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂。
所謂熱硬化性樹脂,是指具有當藉由加熱或放射線或觸媒等手段使其硬化時實質上不溶且可變化為不融性的特性的樹脂。作為其具體例,可列舉:苯酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂、醇酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、對苯二甲酸二烯丙酯樹脂、矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、呋喃樹脂、酮樹脂、二甲苯樹脂、熱硬化性聚醯胺樹脂、苯并噁嗪樹脂、活性酯樹脂、苯胺樹脂、氰酸酯基酯樹脂、苯乙烯·馬來酸酐(styrene maleic anhydride,SMA)樹脂等。該些熱硬化性樹脂可使用一種或併用兩種以上。
所謂熱塑性樹脂,是指藉由加熱而可熔融成形的樹脂。作為其具體例,可列舉:聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、橡膠改質聚苯乙烯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)樹脂、丙烯腈-苯乙烯(Acrylonitrile Styrene,AS)樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、乙烯乙烯基醇樹脂、乙酸纖維素樹脂、離子聚合物樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚醯胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚乳酸樹脂、聚苯醚樹脂、改質聚苯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚碸樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酮樹脂、液晶聚酯樹脂、氟樹脂、間規聚苯乙烯樹脂、環狀聚烯烴樹脂等。該些熱塑化性樹脂可使用一種或併用兩種以上。
<硬化觸媒> 本發明的接著劑亦可使用硬化觸媒。 作為硬化觸媒,可利用一般的環氧硬化劑,具體而言可併用胺系硬化劑、醯胺系硬化劑、酸酐系硬化劑、酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、含羧基硬化劑、硫醇系硬化劑等各種硬化劑。
具體而言,作為胺系硬化劑,可列舉二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基乙烷、二胺基二苯基醚、二胺基二苯基碸、鄰苯二胺、間苯二胺、對苯二胺、間二甲苯二胺、對二甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、二乙三胺、三乙四胺、異佛爾酮二胺、咪唑、BF3-胺錯合物、胍衍生物、胍胺衍生物等。
作為醯胺系硬化劑,可列舉二氰二醯胺、由次亞麻油酸的二聚體與乙二胺所合成的聚醯胺樹脂等。 作為酸酐系硬化劑,可列舉:鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、馬來酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐(methyl nadic anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐等。 作為酚系硬化劑,可列舉:雙酚A、雙酚F、雙酚S、間苯二酚、鄰苯二酚、對苯二酚、茀雙酚、4,4'-雙酚、4,4',4''-三羥基三苯基甲烷、萘二酚、1,1,2,2-四(4-羥基苯基)乙烷、杯芳烴(calixarene)、以苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、芳香族烴甲醛樹脂改質苯酚樹脂、二環戊二烯苯酚加成型樹脂、苯酚芳烷基樹脂(新酚樹脂)、間苯二酚酚醛清漆樹脂為代表的由多元羥基化合物與甲醛所合成的多元苯酚酚醛清漆樹脂、萘酚芳烷基樹脂、三羥甲基甲烷樹脂、四羥苯基乙烷樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂、萘酚-苯酚共縮合酚醛清漆樹脂、萘酚-甲酚共縮合酚醛清漆樹脂、聯苯改質苯酚樹脂(以雙亞甲基連結酚核的多元苯酚化合物)、聯苯改質萘酚樹脂(以雙亞甲基連結酚核的多元萘酚化合物)、胺基三嗪改質苯酚樹脂(以三聚氰胺、苯并胍胺等連結酚核的多元苯酚化合物)或含烷氧基芳香環改質酚醛清漆樹脂(以甲醛連結酚核及含烷氧基芳香環的多元苯酚化合物)等多元苯酚化合物。 該些硬化觸媒可單獨使用亦可併用兩種以上。
進而,硬化促進劑可單獨使用,或者亦可與所述硬化觸媒併用。作為硬化促進劑,可使用促進環氧化合物的硬化反應的各種化合物,例如可列舉磷系化合物、三級胺化合物、咪唑化合物、有機酸金屬鹽、路易斯酸、胺錯合物鹽等。其中,較佳為使用咪唑化合物、磷系化合物、三級胺化合物,特別是就硬化性、耐熱性、電氣特性、耐濕可靠性等優異的觀點而言,磷系化合物較佳為三苯基膦,三級胺較佳為1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-十一烯(1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]-undecene,DBU),咪唑化合物較佳為2-乙基-4-甲基咪唑。
硬化觸媒及硬化促進劑可調配亦可不調配,於調配的情況下,相對於接著劑中的總固體成分合計100重量份,較佳為0.001重量份~10重量份。特佳為0.005重量份~5重量份。
<溶劑> 接著劑可根據使用用途而含有溶劑。作為溶劑,可列舉有機溶劑,例如可列舉:甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲基甲醯胺、丙烯腈、甲基異丁基酮、甲醇、乙醇、甲氧基丙醇、環己酮、甲基賽珞蘇、乙基二甘醇乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、甲基環己酮等。溶劑的種類及使用量只要根據使用用途而適當選擇即可。
特別是於作為乾式層壓用接著劑的情況下,較佳為使用烴系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑或醇系溶媒。
於使用溶劑的情況下,可於調配含酸基樹脂及環氧化合物A後調配,亦可將含酸基樹脂或環氧化合物A預先溶解於溶劑中而用作清漆。
於使用溶劑的情況下,於接著劑總量100重量份中,溶劑成分較佳為50重量份~90重量份。更佳為以成為60重量份~85重量份的方式調配。
接著劑可於無損本發明的效果的範圍內含有各種添加劑。作為添加劑,例如可例示觸媒、界面活性劑、穩定劑(抗氧化劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑等)、防蝕劑、反應性彈性體、偶合劑、塑化劑、抗靜電劑、潤滑劑、防黏連劑、著色劑、填料、成核劑、具有氧捕捉功能的化合物、黏著賦予劑等。該些添加劑的含量可於不損及本發明的接著劑的功能的範圍內適當調整而使用。
<積層體> 本發明的積層體的特徵在於在中間層具有本發明的接著劑層。 積層體的上層及下層並無特別限定,只要根據用途而選擇即可。例如,可列舉聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等塑膠;鐵、鋁、銅、銀、鈦等金屬或金屬氧化物、木材、紙、該些的複合材料等。
其中,本發明的接著劑對金屬或金屬氧化物層的接著性非常良好,因此作為金屬或金屬氧化物用接著劑而言良好。特佳為用於鋁。
積層體的上層及下層的形狀並無特別限定,可為平板、片狀、或者三維形狀整面或一部分具有曲率者等根據目的的任意形狀。另外,基材的硬度、厚度等亦無限制。
關於本發明的積層體,接著劑層的塗敷方法並無特別限定,可列舉:噴霧法、旋塗法、浸漬法、輥塗法、刮塗法、刮刀輥法、刮刀片法、簾塗法、狹縫塗佈法、網版印刷法、噴墨法等。
<層壓> 本發明的接著劑由於接著強度非常高,因此能夠適宜用於層壓用途。於作為層壓用接著劑的情況下,乾燥塗佈重量較佳為0.5 g/m2 ~20.0 g/m2 的範圍內。若為0.5 g/m2 以上,則連續均勻塗佈性良好,若為20.0 g/m2 以下,則塗佈後的溶劑脫離性良好,因此作業性與脫溶劑性的平衡優異。
作為層壓方法,可藉由於將本發明的接著劑塗敷於下層後,層疊上層並藉由乾式層壓(乾式積層法)進行貼合,而獲得層壓積層體。層壓輥的溫度較佳為室溫~120℃左右,壓力較佳為3 kg/cm2 ~300 kg/cm2 左右。 另外,本發明的層壓積層體較佳為於製作後進行老化。老化條件的較佳溫度為25℃~100℃,時間為12小時~240小時,於其間產生接著強度。
<電池用構件> 包括金屬層與塑膠層的本發明的積層體能夠適宜用作電池的電解液密封膜或電極部保護膜等。該情況下,使極性有機溶媒及/或鹽酸等接觸塑膠層側來使用。特別是藉由以與包含極性有機溶媒及鹽的非水電解質接觸的狀態使用,而可特佳地用作非水電解質電池、固體電池等二次電池電解液密封膜或二次電池電極部保護膜。該情況下,藉由以塑膠層相向的方式折疊來進行熱封,而可用作電池用密封袋。本發明中使用的接著劑的熱封性優異,因而防止非水電解質的洩露,能夠長期用作電池。
作為所述極性有機溶媒,可列舉非質子性的極性溶媒,例如碳酸烷基酯、酯、酮等。具體而言,可列舉:碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸丁酯、碳酸二甲酯、碳酸乙基甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁內酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基-1,3-二氧雜環戊烷、甲酸甲酯、4-甲基-1,3-二氧代甲酸甲酯、甲基乙酸酯、甲基丙酸酯等。 作為鹽,可列舉鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽等鹼金屬鹽。作為電池用途,一般使用LiPF6 、LiBF4 、Li-醯亞胺等鋰鹽。
非水電解質為於環狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、該些的混合物等非質子性極性有機溶媒中溶解有0.5 mmol~3 mmol的所述鹼金屬鹽者。 本發明的積層體即便以與所述極性溶媒及/或鹽類、特別是作為該些的混合物的非水電解質接觸的狀態使用,亦可長期使用而不會產生金屬層、接著層、塑膠層的層間剝離。
<電池> 本發明的電池為包括本發明的電池用構件者。作為具有本發明的積層體的電池用構件,可列舉電池電解液密封膜或電池電極部保護膜等。本發明的電池中,所述膜不產生層間剝離,而且可防止非水電解質的洩露,故可長期穩定地用作電池。 [實施例]
以下,以如下實施例對本發明進行說明,但本發明並不限定於實施例。再者,於並無特別記述的情況下,單位為重量換算。
(製備例1)清漆1的製備 將丙烯/1-丁烯共聚物300 g及甲苯1 L於氮氣環境下升溫至145℃,使丙烯/1-丁烯共聚物溶解於甲苯中。進而一邊攪拌一邊歷時4小時於系統中供給馬來酸酐38 g、二-第三丁基過氧化物16 g,繼而於145℃下攪拌2小時。冷卻後,投入大量丙酮,使馬來酸酐改質丙烯/1-丁烯共聚物(1)沈澱並進行過濾,利用丙酮清洗後,進行真空乾燥而獲得白色的固體。將所獲得的固體20份、甲基環己烷72份、乙酸乙酯7份、異丙醇(isopropyl alcohol,IPA)1份充分攪拌,獲得不揮發成分為20.0%的溶液即清漆1。
(製備例2)清漆2的製備 將GMP7550E(酸改質烯烴樹脂,樂天化學(Lotte Chemical)公司製造)16份、奧蘭(AUROREN)350S(酸改質烯烴樹脂,日本製紙製造)4份、甲基環己烷72份、乙酸乙酯5份、異丙醇(IPA)3份充分攪拌,製備不揮發成分為20.5%的溶液即清漆2。
(製備例3)清漆3的製備 加入20份的乙烯-丙烯酸共聚物(Poly(ethylene-co-acrylic acid))、72份的甲苯、8份的異丙醇(IPA)並充分攪拌,製成不揮發成分為19.9%的清漆3。
(製備例4)清漆4的製備 於具備攪拌裝置、冷卻管、滴加漏斗及氮氣導入管的反應裝置中添加甲苯120 g後,於氮氣流下歷時約1小時升溫至系統內溫度到達約100℃,並保溫1小時。繼而,自預先添加有包含苯乙烯117 g、丙烯酸12.6 g、甲基丙烯酸月桂酯50.4 g、過氧化乙基己酸第三丁酯(日產化學股份有限公司製造的帕布吉(Perbutyl)O)3.6 g的混合液的滴加漏斗,於氮氣流下花費約4小時將混合液滴加至系統內,以相同溫度保溫6小時。藉由進行冷卻並加入甲苯90 g,而獲得不揮發成分為46.8%的含酸基丙烯酸酯樹脂(E)的溶液即清漆4。
(製備例5)清漆5的製備 於具備攪拌裝置、冷卻管、滴加漏斗及氮氣導入管的反應裝置中添加甲苯50 mL後,將氬氣起泡(bubbling)30分鐘來對系統內進行置換。將氬導入口自液面提起而變更為流動後,浸漬於浴溫135℃的油浴中,開始攪拌。於系統內到達一定溫度後,歷時1小時滴加將甲基丙烯酸環己酯38.20 g、甲基丙烯酸異冰片酯8.65 g、丙烯酸3.20 g、2,2'-偶氮雙異丁腈118 mg的5 mL甲苯溶液該四種混合的溶液。於氬氣流動下,保持浴溫而加熱攪拌4小時後,滴加2,2'-偶氮雙異丁腈119 mg的5 mL甲苯溶液,再次保持浴溫而加熱攪拌4小時。冷卻至室溫後,將所獲得的略呈白色混濁的均勻的溶液投入至約1.2 L的甲醇中,進行再沈澱。繼而,利用甲醇將沈澱清洗3次,接著於40℃下減壓乾燥一晚,結果獲得48 g的白色的固體。將所獲得的白色固體溶解於甲苯中,獲得含酸基丙烯酸酯樹脂(F)的溶液即清漆5。酸價為11.3 mgKOH/g,不揮發成分為30.0%。
(製備例6)清漆6的製備 於具備攪拌裝置、溫度計、冷卻管、滴加裝置的玻璃燒瓶中添加DMPA(2,2-二羥甲基丙酸)90重量份、作為溶媒的甲基乙基酮54重量份、四氫呋喃81重量份,於氮氣流下進行攪拌。繼而,添加XDI(二甲苯二異氰酸酯,商品名:塔克耐德(Takenate)500,三井化學製造)56重量份,升溫至60℃。攪拌1小時後,將溫度降至40℃以下,然後進而添加56重量份的XDI,並再次升溫至60℃。繼續進行反應直至藉由紅外光譜法而確認異氰酸酯基消失。繼而,加入作為稀釋溶媒的甲醇148重量份,獲得含有含羧基的胺基甲酸酯樹脂「DMPA/XDI」50重量%的含酸基聚胺基甲酸酯樹脂(G)的溶液即清漆6。
(製備例7)清漆7的製備 加入20份的聚烯烴樹脂希蠟(Hi-wax)NL100(三井化學公司製造)、80份的甲苯,充分攪拌而製成不揮發成分為20.1%的溶液即清漆7。
關於所準備的含酸基樹脂,將各樹脂的酸價示於以下表1中。再者,作為酸價的測定方法,含酸基聚烯烴樹脂是利用以上所述的酸價測定方法-2,含酸基聚丙烯酸酯樹脂及含酸基聚胺基甲酸酯樹脂是利用酸價測定方法-1。
[表1]
合成例1 二羥基化合物(Ph-1)的合成 於安裝有溫度計、攪拌機的燒瓶中添加1,6-己二醇的二縮水甘油醚(迪愛生(DIC)股份有限公司製造;商品名艾比克隆(EPICLON)726D,環氧當量124 g/eq)744 g(6當量)及雙酚A(羥基當量114 g/eq)1368 g(12當量),花費30分鐘升溫至140℃後,添加4%氫氧化鈉水溶液5 g。其後,花費30分鐘升溫至150℃,進而於150℃下反應3小時。其後,添加中和量的磷酸鈉,獲得羥基化合物(Ph-1)2090 g。根據核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)光譜(13 C),另外,根據質譜中獲得相當於所述通式(1)的n為1的理論結構的M+ =687及相當於n為2的理論結構的M+ =1145的峰值,確認到該羥基化合物(Ph-1)含有下述結構式(B-1)所表示的結構的羥基化合物。該羥基化合物(Ph-1)的藉由凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC)而算出的羥基當量為262 g/eq,根據羥基當量算出的結構式(B-1)中的n的平均值為0.6。
[化14]
合成例2 環氧化合物(Ep-1)的合成 於安裝有溫度計、滴加漏斗、冷卻管、攪拌機的燒瓶中添加實施例1中獲得的羥基化合物(Ph-1)261 g(羥基當量為261 g/eq.)、表氯醇1110 g(12莫耳)、正丁醇222 g並使其溶解。其後,一邊實施氮氣吹除,一邊升溫至65℃後,減壓至共沸的壓力,且歷時5小時滴加49%氫氧化鈉水溶液122 g(1.5莫耳)。繼而,於該條件下繼續攪拌0.5小時。其間,利用迪恩-斯達克分離器(Dean-Stark trap)將共沸時蒸餾出的餾出份分離,去除水層,將有機層返回至反應系統內進行反應。其後,對未反應的表氯醇進行減壓蒸餾將其蒸餾去除。於此時獲得的粗環氧樹脂中加入甲基異丁基酮1000 g及正丁醇100 g並進行溶解。進而,於該溶液中添加10%氫氧化鈉水溶液20 g並於80℃下反應2小時後,利用300 g的水反覆水洗3次直至清洗液的PH為中性。繼而,藉由共沸而將系統內脫水,經過精密過濾後於減壓下將溶媒蒸餾去除,獲得液狀的環氧樹脂(Ep-1)380 g。根據NMR光譜(13 C),另外,根據質譜中獲得相當於所述結構式(A1-3)中p=1、q=1、r=0的理論結構的M+ =798及相當於p=2、q=2、r=0的理論結構的M+ =1257的峰值,確認到該環氧樹脂(Ep-1)含有所述結構式(A1-3)所表示的結構的環氧樹脂。所獲得的環氧樹脂(Ep-1)包含所述結構式(A1-3)中p=0、q=0、r=0的化合物,且藉由GPC進行確認的結果為該混合物中以29重量%的比例含有p=0、q=0、r=0的化合物。另外,該環氧樹脂(Ep-1)的環氧當量為350 g/eq.,黏度為2000 Pa·s(25℃,E型黏度法),根據環氧當量而算出的所述結構式(A1-3)中的r的平均值為0.1。
(實施例1)接著劑1的製作 加入100份的清漆1、0.7份的環氧化合物(Ep-1)、0.01份的三苯基膦、3份的乙酸乙酯、1份的異丙醇並進行充分攪拌,製作不揮發成分20%的接著劑1。
<積層體的製作> 利用棒塗機將實施例1中製作的接著劑1以5 g/m2 (乾式)塗佈於鋁箔(「1N30H」30 μm,東洋鋁公司製造),以80℃乾燥1分鐘後,於100℃下與CPP膜(聚烯烴膜「ET-20」40 μm,岡本(Okamoto)公司製造)貼合而製作積層體1。 其後,以70℃老化5日後,測定初始接著強度。
<初始接著強度的測定> 於A&D(股)製造的滕喜龍(Tensilon)試驗中,將積層體切割為15 mm的寬度,測定180°剝離強度。
<耐電解液性> 作為電解液,準備於碳酸伸乙酯:碳酸乙基甲酯:碳酸二甲酯=1:1:1(wt%)混合液中添加有LiPF6 :1 mol及碳酸伸乙烯酯:1 wt%的溶液。 將積層體1於電解液35g中以85℃浸漬7日,如下所述根據浸漬前後的接著強度的保持率來實施評價。 接著強度保持率(%)=浸漬後的接著強度(N/15 mm)/浸漬前的接著強度(N/15 mm) ◎:80%以上,○:80%~60%,×:60%以下
實施例2~實施例7 以與實施例1中記載的方法相同的方式,依據表2中所示的調配將各成分混合,製作接著劑及積層體。 對各例中獲得的積層體評價接著性能以及耐電解質性,將其結果示於表2中。
[表2]
[表3]
庫來澤(Curezol)2E4MZ(四國化成工業公司製造的咪唑系硬化劑) 不揮發成分100% 艾比克隆(EPICLON)HP-4700(迪愛生(DIC)公司製造的萘型環氧) 不揮發成分100% [產業上之可利用性]
本發明的接著劑由於接著性、特別是與金屬或金屬氧化物層的接著性優異,進而於低溫固化下亦兼具耐電解質性,不會隨時間經過而產生層間剝離,因此能夠良好地用作層壓用接著劑或電池用接著劑。另外,所獲得的積層體能夠良好地用作電池用構件,且可獲得具有長期的使用穩定性的電池。

Claims (10)

  1. 一種接著劑,其特徵在於包含:含酸基樹脂;及環氧化合物A,所述環氧化合物A含有芳香環及碳數4-10的伸烷基鏈以及兩個以上的環氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的接著劑,其中含酸基樹脂為含酸基聚丙烯酸酯樹脂、含酸基聚胺基甲酸酯樹脂、及/或含酸基聚烯烴樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的接著劑,其中環氧化合物A為由下述式(1)所表示的化合物,…(1) 式中,Ar1 、Ar2 、Ar3 、Ar4 為可相同亦可不同的可具有取代基的芳香環,X1 、X2 為脂肪族烴基,R1 、R2 、R3 為可相同亦可不同的氫原子或碳數1~4的烷基,p、q、r以重複數的平均值計p為0.5~5.0,q為0.5~5.0,r為0.05~0.5。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的接著劑,其為層壓用接著劑。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的接著劑,其為電池用接著劑。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的接著劑,其為金屬或金屬氧化物用接著劑。
  7. 一種積層體,其特徵在於,在中間層具有如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的接著劑層。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的積層體,其包括金屬層、及塑膠層。
  9. 一種電池用構件,其包括如申請專利範圍第7項或第8項所述的積層體。
  10. 一種電池,其包括如申請專利範圍第9項所述的電池用構件。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7254670B2 (ja) * 2019-09-26 2023-04-10 東洋紡株式会社 積層体
CN114450827B (zh) * 2019-09-26 2023-12-01 东洋纺株式会社 燃料电池用接合体、和层叠体
WO2021070606A1 (ja) * 2019-10-08 2021-04-15 東洋紡株式会社 ポリオレフィン系接着剤組成物
WO2021131722A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01 Dic株式会社 接着剤、積層体、包装材、電池用包装材、電池
WO2023145670A1 (ja) * 2022-01-25 2023-08-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 バッテリー包装材

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5095046A (en) * 1990-02-06 1992-03-10 Exxon Chemical Patents Inc. Hot melt adhesive of ethylene/unsaturated acid copolymer and epoxy crosslinker
JP4670255B2 (ja) * 2004-05-11 2011-04-13 三菱化学株式会社 電気・電子材料用硬化性樹脂組成物、その高可撓性硬化物
JP4815877B2 (ja) * 2005-05-31 2011-11-16 Dic株式会社 エポキシ樹脂組成物、その硬化物、新規ヒドロキシ化合物、新規エポキシ樹脂及びそれらの製造方法
JP5773201B2 (ja) * 2011-08-15 2015-09-02 Dic株式会社 感熱接着シート
WO2014050686A1 (ja) * 2012-09-25 2014-04-03 Dic株式会社 ラミネート用接着剤、これを用いた積層体及び二次電池
KR101899265B1 (ko) * 2014-06-11 2018-09-14 도요보 가부시키가이샤 폴리올레핀계 접착제 조성물
JP5900680B1 (ja) * 2015-03-25 2016-04-06 東洋インキScホールディングス株式会社 接着剤組成物、積層体、蓄電デバイス用包装材、蓄電デバイス用容器および蓄電デバイス
CN108368316A (zh) * 2016-01-21 2018-08-03 三井化学株式会社 组合物、层叠体、包装材料、电池壳体用包装材料及电池

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