WO2013011825A1 - 電池外装材用接着剤組成物 - Google Patents

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WO2013011825A1
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慎一 大河原
和也 溝田
倫史 大塚
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昭和電工株式会社
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Definitions

  • This invention relates to the adhesive composition for battery exterior materials which can be used for bonding of the olefin resin film layer and aluminum foil layer which comprise a battery exterior material.
  • Lithium-ion batteries use a compound containing lithium as the positive electrode material, and have a penetrability such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate together with carbon such as graphite and coke as the negative electrode material.
  • a penetrability such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate together with carbon such as graphite and coke as the negative electrode material.
  • an electrolyte layer made of an electrolytic solution in which a lithium salt such as LiPF 6 or LiBF 4 is dissolved as an electrolyte or a polymer gel impregnated with the electrolytic solution is included.
  • the solvent having such penetrating power passes through the film layer serving as a sealant, there is a problem that the laminate strength between the aluminum foil layer and the film layer is lowered and the electrolyte solution leaks out.
  • a battery case packaging material including a laminate in which a heat-resistant resin stretched film layer, an aluminum foil layer as an outer layer, and a thermoplastic resin unstretched film layer as an inner layer are sequentially laminated, the aluminum foil layer and the inner layer
  • Batteries for battery cases that are bonded via an adhesive layer containing a polyolefin resin having a hydroxyl group or a carboxyl group and a polyfunctional isocyanate compound between the layers see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 have been developed. Has been. However, it is insufficient to use the battery case packaging material as a heat-resistant battery exterior material such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the resin used in the heat lamination method is excellent in the electrolyte solution resistance required for the battery outer packaging material, but has a disadvantage of high cost and inferior moldability.
  • the resin used in the dry lamination method is low in cost and excellent in moldability, but has a disadvantage inferior in electrolytic solution resistance.
  • An object of the present invention is to provide an adhesive composition for battery exterior materials that can be processed by a dry lamination method and can be used for battery exterior materials having excellent electrolytic solution resistance and heat resistance. .
  • a reactive functional group-containing styrenic elastomer having at least one reactive functional group from the group consisting of a carboxyl group, an amino group, and a hydroxyl group. And it discovered that the adhesive composition which mix
  • the present invention is shown by the following (1) to (11).
  • the molar ratio of the isocyanate group of the compound (B) having two or more isocyanate groups per molecule to the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) is 0.5 to The adhesive composition for battery exterior materials according to (1), which is 10.0.
  • Agent composition Adhesion for battery exterior material according to (1) or (2), wherein the reactive functional group content of the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) is 0.01 to 4.0% by mass.
  • the molar ratio of the functional group of the compound (C) to the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) is 0.1 to 2.0 (6) or (7 ) Adhesive composition for battery outer packaging material according to.
  • a reactive functional group-containing styrene elastomer (A) having at least one reactive functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an amino group, and a hydroxyl group, and a functional group capable of reacting with the reactive functional group A method for producing an adhesive composition for battery exterior materials, in which a compound (B) having two or more isocyanate groups in one molecule is blended after reacting the compound (C) having a reaction at 40 to 80 ° C.
  • an adhesive composition for battery exterior materials that can be processed by a dry lamination method and can be used for battery exterior material applications that require excellent electrolytic solution resistance and heat resistance.
  • the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) having at least one group out of the group consisting of a carboxyl group, an amino group, and a hydroxyl group used in the adhesive composition for battery exterior materials according to the present invention includes styrene.
  • block copolymers having structural units selected from ethylene, propylene, butylene, etc., such as styrene-butadiene-styrene block copolymers, styrene-isoprene-styrene block copolymers, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymers Polymer, styrene-butadiene diblock copolymer, styrene-isoprene diblock copolymer, styrene-ethylene-butylene diblock copolymer, styrene-ethylene-propylene diblock copolymer, styrene-ethylene-propylene-styrene block Copolymerization Modified styrene elastomer obtained by graft polymerization of ethylenically unsaturated carboxylic acid, its acid anhydride, amino group-containing unsaturated compound, or hydroxyl
  • the content of styrene units in the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) is 5 to 70% by mass and 30 to 50% by mass with respect to the reactive functional group-containing styrene elastomer (A). preferable.
  • the content of the styrene unit in the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) is less than 5% by mass, the glass transition temperature of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) is lowered, so that the heat resistance is excellent. It becomes difficult to obtain an adhesive composition, and when it is more than 70% by mass, the adhesion to a substrate tends to be lowered.
  • the content of the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) in the adhesive composition for battery exterior materials is preferably 5 to 20% by mass, and more preferably 10 to 15% by mass. If the content of the reactive functional group-containing styrene-based elastomer (A) in the battery exterior material adhesive composition is less than 5% by mass, it will be difficult to develop adhesive performance, and if it is more than 20% by mass, the adhesive composition. The viscosity of the product tends to increase, and the coatability and workability tend to decrease.
  • ethylenically unsaturated carboxylic acid used for graft polymerization examples include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, and itaconic acid. These ethylenically unsaturated carboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydride used for graft polymerization include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like. These ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydrides may be used alone or in combination of two or more.
  • amino group-containing unsaturated compound used for graft polymerization examples include 2-aminoethyl (meth) acrylate and 2-aminopropyl (meth) acrylate. These unsaturated amino compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated compound used for graft polymerization examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, N-methylol acrylamide, ethylene glycol mono (Meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, etc. are mentioned. These unsaturated hydroxyl group-containing compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the graft modification was exemplified as a method for introducing the reactive functional group into the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) used in the adhesive composition for battery exterior materials according to the present invention, other known methods such as a copolymerization method are used. It is also possible to introduce a reactive functional group by this method.
  • the reactive functional group content of the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) is 0.1 to 4.0% by mass, more preferably 0.5 to 3.0% by mass, and still more preferably. Is 2.0 to 3.0 mass%.
  • the reactive functional group content is less than 0.1% by mass, the crosslink density by the isocyanate group-containing compound (B) is lowered, and an adhesive composition for battery exterior materials having excellent electrolytic solution resistance is obtained.
  • the amount is more than 4.0% by mass, the pot life of the adhesive composition for battery outer packaging material is shortened, and the processing of the battery outer packaging material tends to be difficult.
  • the reactive functional group content refers to the carboxyl group (chemical formula: —COOH), amino in the reactive functional group-containing styrene elastomer relative to the total mass of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A).
  • the ratio of the mass of the portion corresponding to the group (chemical formula: —NH 2 ) and the hydroxyl group (chemical formula: —OH) is expressed in mass%.
  • the acid value of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) of the present invention is preferably 0.1 to 50. 0 mg KOH / g, more preferably 0.5 to 30.0 mg KOH / g, and still more preferably 1.0 to 10.0 mg KOH / g.
  • the acid value of the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) is lower than 0.1 mgKOH / g, the crosslink density due to the isocyanate group-containing compound (B) is lowered, and the adhesion for the battery exterior material is excellent in electrolytic solution resistance.
  • the acid value of the compound obtained by the reaction is preferably 0.1 to 30.0 mgKOH. / G, more preferably 0.5 to 20.0 mg KOH / g, and still more preferably 1.0 to 10.0 mg KOH / g.
  • the weight average molecular weight of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) is 50,000 to 700,000, more preferably 100,000 to 500,000, and further preferably 150,000 to 400,000.
  • the weight average molecular weight is lower than 50,000, the peel strength under each condition decreases due to a decrease in the cohesive strength of the elastomer.
  • the weight average molecular weight is higher than 700,000, the solubility in an organic solvent decreases, making it difficult to apply an adhesive. It tends to be.
  • the compound (B) having an isocyanate group is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in one molecule.
  • Examples include aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, tolylene-2, 4- and -2,6-diisocyanate, diphenylmethane-4, 4′-diisocyanate, diphenylene-4, Aromatic isocyanates such as 4'-diisocyanate, 4,4'-diisocyanate-3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyl-diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenyl ether diisocyanate, and cyclohexane-2,4- Diisocyanates, cyclohexane-2,3-diisocyanates, cycloaliphatic isocyanates such as isophorone
  • the molar ratio of the isocyanate group of the compound (B) having an isocyanate group to the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) is 0.5 to 10.0, more preferably 1. It is 0 to 4.0, more preferably 1.0 to 3.0.
  • the molar ratio of the isocyanate group of the compound (B) having an isocyanate group to the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrene-based elastomer (A) is less than 0.5, the crosslink density decreases, so On the other hand, when it exceeds 10.0, the pot life is shortened, and the adhesion between the olefin-based resin film layer and the aluminum foil layer tends to be difficult.
  • the compound (C) is crosslinked by adding the compound (C) having a functional group capable of reacting with the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) in the adhesive composition for battery exterior materials. Acting as a regulator, it becomes possible to control the pot life of the adhesive composition for battery exterior materials.
  • Examples of the compound (C) capable of reacting with a carboxyl group include compounds having an isocyanate group, an epoxy group, a carbodiimide group, a hydroxyl group, a methylol group, a cyclic carbonate group, an aziridinyl group, an oxazoline group, and the like. As long as it has a group, there is no particular limitation. These can be used alone or in combination of two or more, and the use of a compound having an epoxy group and a carbodiimide group is desirable. In addition, when using the compound containing an isocyanate group as a compound (C), the isocyanate group contained in 1 molecule is one.
  • Examples of the compound (C) capable of reacting with an amino group include compounds having an isocyanate group, an epoxy group, a carbodiimide group, an acetoacetoxy group, a methylol group, etc., and those having a group capable of reacting with an amino group. If there is, there is no restriction. These can be used alone or in combination of two or more, and the use of a compound having an epoxy group and a carbodiimide group is desirable. In addition, when using the compound containing an isocyanate group as a compound (C), the isocyanate group contained in 1 molecule is one.
  • Examples of the compound (C) capable of reacting with a hydroxyl group include compounds having an isocyanate group, an epoxy group, a carbodiimide group, a methylol group, and the like. No. These can be used alone or in combination of two or more, and the use of a compound having an epoxy group and a carbodiimide group is desirable.
  • the isocyanate group contained in 1 molecule is one.
  • the adhesive composition for battery exterior materials containing the compound (C) first reacts the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) with the compound (C) having a functional group capable of reacting with the reactive functional group. It is manufactured by blending a compound (B) having two or more isocyanate groups in one molecule. Thereby, a part of the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) is protected by reacting with the compound (C), so the pot life of the adhesive composition for battery exterior materials can be reduced. It becomes possible to control.
  • the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) and the compound (C) are preferably reacted at 40 to 80 ° C., more preferably 50 to 70 ° C.
  • the reaction temperature of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) and the compound (C) is lower than 40 ° C.
  • the compound (C) protects the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A). Since it takes time, the production efficiency is deteriorated.
  • the temperature is higher than 80 ° C., the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) is protected more than the optimum amount.
  • crosslinks with the compound (B) which has an isocyanate group reduces, and it exists in the tendency for a physical property to fall.
  • the compounding amount of the compound (C) capable of reacting with a carboxyl group, an amino group, or a hydroxyl group is such that the moles of the functional group of the compound (C) with respect to the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrene elastomer (A).
  • the ratio is 0.1 to 2.0, more preferably 0.1 to 1.0, and still more preferably 0.1 to 0.5.
  • the molar ratio of the functional group of the compound (C) to the reactive functional group of the reactive functional group-containing styrenic elastomer (A) is less than 0.1, it is difficult to extend the pot life. When it is more than 0.0, the electrolytic solution resistance and the heat resistance are lowered.
  • the organic solvent used in the battery exterior material adhesive composition according to the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the reactive functional group-containing styrene elastomer (A).
  • an organic solvent capable of dissolving the reactive functional group-containing styrene-based elastomer (A) is preferable.
  • examples include aromatic organic solvents such as toluene and xylene, and aliphatic organic solvents such as n-hexane. And alicyclic organic solvents such as cyclohexane and methylcyclohexane, and ketone organic solvents such as methyl ethyl ketone. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • an additive such as a reaction accelerator, a tackifier, and a plasticizer can be used in combination with the adhesive composition for battery exterior materials.
  • a reaction accelerator such as a reaction accelerator, a tackifier, and a plasticizer.
  • reaction accelerators for promoting the reaction between the reactive functional group-containing styrene elastomer (A) and the compound (B) having an isocyanate group include dioctyltin dilaurate, dioctyltin diacetate and tertiary amine which are organotin compounds. 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, dimethylaniline, dimethylparatoluidine, N, N-di ( ⁇ -hydroxyethyl) -P-toluidine and the like. These reaction accelerators can be used alone or in combination of two or more.
  • tackifiers include petroleum resin-based and rosin-based, rosin derivative-based, terpene-based, terpene derivative-based natural resin-based tackifiers. These tackifiers can be used alone or in combination of two or more.
  • liquid rubber such as polyisoprene and polybutene, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, texanol, DBE (dibasic acid ester) and the like are appropriately used.
  • the battery exterior material is a laminate in which an outer layer, an aluminum foil layer, and an inner layer are sequentially laminated.
  • the outer layer is not particularly limited in order to ensure good moldability, puncture resistance and dimensional stability against heat during thermal bonding as an exterior material, but it is a polyamide film or a polyester film stretched in a biaxial direction. A heat-resistant resin stretched film made of, etc. is used.
  • the inner layer has excellent chemical resistance against highly corrosive electrolytes used in lithium ion batteries, etc., and can provide heat sealability and case sealability to the exterior material
  • An unstretched film made of a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, maleic acid-modified polypropylene, ethylene-acrylate copolymer or ionomer resin is used.
  • Both the outer and inner film layers may be a single layer or multiple layers.
  • At least one coating layer selected from a coalescence, maleic anhydride-modified polypropylene, polyester resin, epoxy resin, phenol resin, fluororesin, cellulose ester, urethane resin, and acrylic resin may be formed.
  • the adhesive composition for battery exterior materials of this invention is used suitably for bonding of the olefin resin film layer and aluminum foil layer of battery exterior materials which have electrolyte solution resistance and heat resistance.
  • the battery exterior material adhesive composition of the present invention is suitably used for battery exterior materials having electrolytic solution resistance and heat resistance, but is not particularly limited to such applications.
  • the lead terminal and the resin film can be bonded using the adhesive composition for battery outer packaging material of the present invention.
  • Example 1 In a 1 liter separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, a maleic acid-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer a (maleic acid modification rate: 3.0 mass) as a styrene-based elastomer having a carboxyl group %, Styrene unit content 30% by mass, carboxyl group content 2.3% by mass, acid value 25 mg KOH / g, weight average molecular weight 300,000) 150 g, toluene 1033 g, methyl ethyl ketone 67 g, Main agent A (viscosity 400 mPa ⁇ s: BM viscometer, 60 rotations, 30 ° C.) was prepared.
  • Example 2 The adhesive composition of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that Duranate TKA-100 was changed to 0.5 g.
  • Example 3 The adhesive composition of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that Duranate TKA-100 was changed to 0.7 g.
  • Example 4 The adhesive composition of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that Duranate TKA-100 was changed to 10.0 g.
  • Example 5 The adhesive composition of Example 5 was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that Duranate TKA-100 was changed to 13.0 g.
  • Example 6 Maleic acid-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer a was converted to maleic acid-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer b (maleic acid modification rate 5.5% by mass, styrene unit content 30% by mass, By changing the carboxyl group content to 4.3 mass%, the acid value of 50 mg KOH / g, and the weight average molecular weight of 30,000, the same operation as in the main agent preparation method of Example 1 was performed, and the main agent B (viscosity 300 mPa ⁇ s: BM) Type viscometer, 60 revolutions, 30 ° C.). To 100 g of main agent B, 3.0 g of Duranate TKA-100 was added and mixed well to obtain an adhesive composition of Example 6.
  • main agent B viscosity 300 mPa ⁇ s: BM
  • Example 7 Maleic acid-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer a was converted to maleic acid-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer c (maleic acid modification ratio 1.0%, styrene unit content 35% by mass, carboxyl The base content was changed to 0.78 mass%, the acid value was 10 mg KOH / g, and the weight average molecular weight was 600,000, and the same operation as in the main agent preparation method of Example 1 was performed, and the main agent C (viscosity 500 mPa ⁇ s: BM type) A viscometer, 60 rotations, 30 ° C.) was prepared. To 100 g of the main agent C, 0.5 g of Duranate TKA-100 was added and mixed well to obtain an adhesive composition of Example 7.
  • Example 8 In a 1 liter separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, maleic acid-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer a (maleic acid modification rate 3.0%) as a styrene elastomer having a carboxyl group Styrene unit content 30% by mass, carboxyl group content 2.3% by mass, acid value 25 mgKOH / g, weight average molecular weight 300,000) 150 g, toluene 1033 g, methyl ethyl ketone 67 g were charged, and the mixture was raised to 60 ° C. and dissolved.
  • maleic acid modification rate 3.0% maleic acid modification rate 3.0%
  • Example 9 The same operation as in the method for preparing the main agent of Example 8 was performed except that 4.02 g of the compound K having a carbodiimide group was added and 29.5 g of toluene added together with the compound K having a carbodiimide group was changed to 29.5 g.
  • the main agent A2 (viscosity 450 mPa ⁇ s: BM viscometer, 60 revolutions, 30 ° C.) was produced.
  • An adhesive composition of Example 9 was obtained by adding 1.5 g of Duranate TKA-100 to 100 g of the main agent A2 and mixing well.
  • Example 10 The procedure was the same as in the method for producing the main agent of Example 8, except that 50.22 g of the compound K having a carbodiimide group was added and the toluene added together with the compound K having a carbodiimide group was changed to 368.28 g.
  • the main agent A3 (viscosity 400 mPa ⁇ s: BM viscometer, 60 revolutions, 30 ° C.) was produced.
  • An adhesive composition of Example 10 was obtained by adding 1.5 g of Duranate TKA-100 to 100 g of the main agent A3 and mixing well.
  • Comparative Example 1 In place of the reactive functional group-containing styrene elastomer a having a carboxyl group, 150 g of unmodified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer d (weight average molecular weight 300,000) is used, and the main agent production method of Example 1
  • the base material D viscosity 300 mPa ⁇ s: BM type viscometer, 60 rotations, 30 ° C.
  • Comparative Example 1 unlike Example 1, Duranate TKA-100 is not used.
  • Comparative Example 2 To 100 g of the main agent D prepared in Comparative Example 1, 1.5 g of Duranate TKA-100 was added and mixed well to obtain an adhesive composition of Comparative Example 2.
  • Comparative Example 3 Instead of the reactive functional group-containing styrenic elastomer a having a carboxyl group, a maleic acid-modified polypropylene resin e (maleic acid modification rate 1.5% by mass, carboxyl group content 1.2% by mass, acid value 12 mgKOH / g, 150 g of a weight average molecular weight 150,000) was used, and the same operation as in the main agent preparation method of Example 1 was performed to prepare a main agent E (viscosity 400 mPa ⁇ s: BM viscometer, 60 rotations, 30 ° C.). An adhesive composition of Comparative Example 3 was obtained by adding 1.5 g of Duranate TKA-100 to 100 g of the main agent E and mixing well.
  • a maleic acid-modified polypropylene resin e maleic acid modification rate 1.5% by mass, carboxyl group content 1.2% by mass, acid value 12 mgKOH / g, 150 g of a weight average molecular weight 150,000
  • Comparative Example 4 The adhesive composition of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.5 g of Denacol EX-810 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation), which is an epoxy compound, was used instead of Duranate TKA-100. I got a thing.
  • Nonvolatile content It calculated by measuring the mass of the residue, after drying the reactive functional group containing styrene-type elastomer adhesive composition which has a carboxyl group for 5 hours at 110 degreeC.
  • Viscosity The viscosity was measured at 60 rpm using a BM viscometer under the condition of 30 ° C.
  • Base material Aluminum-iron alloy aluminum foil (AA standard 8079, O material, thickness 40 ⁇ m) / unstretched polypropylene film (thickness 40 ⁇ m)
  • Application amount Pre-drying applied to the surface of the aluminum foil so that the thickness after drying becomes 2 ⁇ m: 80 ° C. ⁇ 10 seconds
  • Daily processing method applied to the aluminum foil surface so that the thickness after drying becomes 2 ⁇ m, dried at 80 ° C. for 10 seconds with a dryer, and then bonded with an unstretched polypropylene film using a roll press, at 60 ° C. Cured for 1 day under atmosphere.
  • the isocyanate group content referred to here is the ratio of the mass of the portion corresponding to the isocyanate group of the compound having an isocyanate group (chemical formula: —NCO) to the total mass of the compound having an isocyanate group, expressed in mass%. It is.
  • the adhesive composition for battery exterior materials of the present invention is useful as an adhesive composition that can be used in battery exterior materials because it can be processed by a dry lamination method and has excellent electrolytic solution resistance and heat resistance. is there.

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Abstract

　ドライラミネーション方式で加工可能で、優れた耐電解液性及び耐熱性を求められる電池外装材用途に使用可能な接着剤組成物を提供することを目的とする。　カルボキシル基、アミノ基、及び水酸基からなる群より選ばれる、少なくとも１つの反応性官能基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）、並びに１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）を含む電池外装材用接着剤組成物に関する。反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基に対して、１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）のイソシアネート基のモル比が０．５～１０．０であることが好ましい。

Description

電池外装材用接着剤組成物
　本発明は、電池外装材を構成するオレフィン系樹脂フィルム層とアルミニウム箔層の貼合に使用可能な電池外装材用接着剤組成物に関する。
　現在、ノートパソコン、ビデオカメラ、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。このような電子機器の小型化及び軽量化に伴い、電子機器用の二次蓄電池、キャパシタなどの高性能化、軽量化、移動性能の向上が要求されている。このような要望に応えるため、二次蓄電池においても従来の鉛蓄電池から高エネルギー密度を有するリチウムイオン電池へと主流が代わり、その開発が急速に行われている。更には、電気自動車やハイブリット車の電源にも使用可能な高体積エネルギー密度、大電流充放電及び充放電サイクルにも耐性を有する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は、正極材にリチウムを含む化合物を用い、負極材にグラファイトやコークスなどの炭素と共に、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル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ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４等のリチウム塩を溶解した電解液、もしくはその電解液を含浸させたポリマーゲルからなる電解質層を含んでいる。このような浸透力を有する溶媒が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、電解液が漏れ出す問題がある。そのため、現在では、外側層として耐熱性樹脂延伸フィルム層とアルミニウム箔層と内側層として熱可塑性樹脂未延伸フィルム層とを順次積層した積層体を含む電池ケース用包材において、アルミニウム箔層と内側層との間に、水酸基またはカルボキシル基を有するポリオレフィン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ケース用包材（例えば、特許文献１、特許文献２参照）が開発されている。しかしながら、該電池ケース用包材を電気自動車やハイブリット車等の耐熱性を有する電池外装材として使用するには、不十分である。
　ところで、電池外装材を構成するオレフィン系樹脂フィルム層とアルミニウム箔層の貼合方法には、ヒートラミネーション方式とドライラミネーション方式の２方式ある。ヒートラミネーション方式で使用する樹脂は、電池外装材に要求される耐電解液性に優れるが、コストが高く、成形性に劣るデメリットがある。一方、ドライラミネーション方式で使用する樹脂は、コストが安く、成形性に優れるが、耐電解液性に劣るデメリットがある。
特開２００５－６３６８５号公報 特開２０１０－９２７０３号公報
　本発明は、ドライラミネーション方式で加工可能で、優れた耐電解液性及び耐熱性を有する電池外装材用途に使用可能な電池外装材用接着剤組成物を提供することを目的としたものである。
　本発明者らは、上記の課題を解決すべく検討を行った結果、カルボキシル基、アミノ基、及び水酸基からなる群のうち、少なくとも１つの反応性官能基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー、並びに１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物を配合した接着剤組成物が、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　本発明は、以下（１）～（１１）で示される。
　（１）カルボキシル基、アミノ基、及び水酸基からなる群より選ばれる、少なくとも１つの反応性官能基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）、並びに１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）を含む電池外装材用接着剤組成物。
　（２）反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基に対して、１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）のイソシアネート基のモル比が０．５～１０．０である（１）に記載の電池外装材用接着剤組成物。
　（３）反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基の含有量が、０．０１～４．０質量％である（１）又は（２）に記載の電池外装材用接着剤組成物。
　（４）反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の重量平均分子量が、５万～７０万である（１）～（３）のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物。
　（５）反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）が、エチレン性不飽和カルボン酸及び／又はエチレン性不飽和カルボン酸無水物を使用して変性することでカルボキシル基を導入した変性スチレン系エラストマーである（１）～（４）のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物。
　（６）さらに、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する化合物（Ｃ）を含む（１）～（５）のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物。
　（７）反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と化合物（Ｃ）を４０～８０℃で反応させた後に、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）を配合することで得られる（６）に記載の電池外装材用接着剤組成物。
　（８）反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）が有する反応性官能基に対して、化合物（Ｃ）の官能基のモル比が０．１～２．０である（６）又は（７）に記載の電池外装材用接着剤組成物。
　（９）カルボキシル基、アミノ基、及び水酸基からなる群より選ばれる、少なくとも１つの反応性官能基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する化合物（Ｃ）を４０～８０℃で反応させた後に、１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）を配合する電池外装材用接着剤組成物の製造方法。
　（１０）（１）～（８）のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物を使用して得られる電池外装材。
　（１１）（１）～（８）のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物を使用してオレフィン系樹脂フィルムとアルミニウム箔を貼合することで得られる電池外装材。
　本発明により、ドライラミネーション方式で加工可能で、優れた耐電解液性及び耐熱性を求められる電池外装材用途に使用可能な電池外装材用接着剤組成物を提供できる。
　以下、本発明を詳細に説明する。
　本発明による電池外装材用接着剤組成物に使用されるカルボキシル基、アミノ基、及び水酸基からなる群のうち、少なくとも１つの基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）としては、スチレンとエチレン、プロピレン、ブチレンなどから選択させる構造単位を有するブロック共重合体、例えばスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体、スチレン－イソプレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－ブタジエンジブロック共重合体、スチレン－イソプレンジブロック共重合体、スチレン－エチレン－ブチレンジブロック共重合体、スチレン－エチレン－プロピレンジブロック共重合体、スチレン－エチレン－プロピレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－ブタジエン－ブチレン－スチレンブロック共重合体等にエチレン性不飽和カルボン酸、その酸無水物、アミノ基含有不飽和化合物、または水酸基含有エチレン性不飽和化合物をグラフト重合させた変性スチレン系エラストマーが挙げられる。反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）におけるスチレン単位の含有量は、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）に対して５～７０質量％であり、３０～５０質量％であることが好ましい。反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）におけるスチレン単位の含有量が５質量％より少ないと、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）のガラス転移温度が低くなるため、耐熱性に優れた接着剤組成物が得られにくくなり、７０質量％より多いと基材への密着性が低下する傾向にある。
　電池外装材用接着剤組成物中における、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の含有量は、５～２０質量％であることが好ましく、１０～１５質量％であることがより好ましい。電池外装材用接着剤組成物中における、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の含有量が５質量％より少ないと、接着性能を発現しにくくなり、２０質量％より多いと接着剤組成物の粘度が高くなり、塗工性及び作業性が低下する傾向にある。
　グラフト重合に用いられるエチレン性不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等が挙げられる。これらのエチレン性不飽和カルボン酸は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　グラフト重合に用いられるエチレン性不飽和カルボン酸無水物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。これらのエチレン性不飽和カルボン酸無水物は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　グラフト重合に用いられるアミノ基含有不飽和化合物としては、２－アミノエチル（メタ）アクリレート、２－アミノプロピル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの不飽和アミノ化合物は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　グラフト重合に用いられる水酸基含有エチレン性不飽和化合物としては、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、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、Ｎ－メチロールアクリルアミド、エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの不飽和水酸基含有化合物を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　本発明による電池外装材用接着剤組成物に使用される反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）への反応性官能基の導入方法としてグラフト変性を例示したが、共重合法等その他の公知の方法で反応性官能基を導入することも可能である。
　反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基の含有量は、０．１～４．０質量％であり、より好ましくは０．５～３．０質量％であり、さらに好ましくは２．０～３．０質量％である。反応性官能基含有量が０．１質量％より少ない場合は、イソシアネート基を有する化合物（Ｂ）による架橋密度が低下して耐電解液性に優れた電池外装材用接着剤組成物が得られにくくなり、一方、４．０質量％より多い場合は電池外装材用接着剤組成物の可使時間が短くなり、電池外装材の加工が困難となる傾向にある。ここで言う、反応性官能基含有量とは、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の全質量に対する、その反応性官能基含有スチレン系エラストマー中のカルボキシル基（化学式：－ＣＯＯＨ）、アミノ基（化学式：－ＮＨ２）及び水酸基（化学式：－ＯＨ）に相当する部分の質量の割合を質量％で表したものである。
　本発明の反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基がカルボン酸である場合、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の酸価は、好ましくは０．１～５０．０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、より好ましくは０．５～３０．０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、さらに好ましくは１．０～１０．０ｍｇＫＯＨ／ｇである。反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の酸価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇより低いとイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）による架橋密度が低下して耐電解液性に優れた電池外装材用接着剤組成物が得られにくくなり、酸価が５０．０ｍｇＫＯＨ／ｇより高いと、電池外装材用接着剤組成物の可使時間が短くなり、電池外装材の加工が困難となる。また、後述するように、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と、化合物（Ｃ）を反応させた場合、該反応により得られる化合物の酸価は、好ましくは０．１～３０．０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、より好ましくは０．５～２０．０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、さらに好ましくは１．０～１０．０ｍｇＫＯＨ／ｇである。該反応によられる化合物の酸価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇより低いとイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）による架橋密度が低下して耐電解液性に優れた電池外装材用接着剤組成物が得られにくくなり、酸価が３０．０ｍｇＫＯＨ／ｇより高いと、電池外装材用接着剤組成物の可使時間が短くなり、電池外装材の加工が困難となる傾向にある。なお、これらの酸価はＪＩＳ　Ｋ００７０に準拠して測定した値である。例えば、以下のように測定する。
　精密天秤で１００ｍｌ三角フラスコに試料約２ｇ程度を精秤し、これにテトラヒドロフラン１０ｍｌを加えて溶解する。更に、この容器に指示薬としてＢＴＢ液（ブロモチモールブルー溶液）を１～３滴添加し、試料が均一になるまで充分に攪拌する。これを、０．１Ｎ水酸化カリウム－エタノール溶液で滴定し、指示薬の淡黄色が青色に変化し、溶液の青色の状態が３０秒間続いたときを、中和の終点とする。その結果から下記の計算式（１）を用いて得た値を、試料の酸価とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の重量平均分子量は、５万～７０万であり、より好ましくは１０万～５０万であり、さらに好ましくは１５万～４０万である。重量平均分子量が５万より低い場合はエラストマーの凝集力の低下により各条件での剥離強度が低下し、７０万より高い場合は有機溶剤への溶解性が低下し、接着剤の塗工が困難となる傾向にある。
　イソシアネート基を有する化合物（Ｂ）は、１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有しているものであれば特に制限は無い。例としてはヘキサメチレンジイソシアネートのような脂肪族イソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート、トリレン－２、４－及び－２、６－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、ジフェニレン－４、４’－ジイソシアネート、４、４’－ジイソシアネート－３、３’－ジメチルジフェニル、３－メチル－ジフェニルメタンー４、４’－ジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネートのような芳香族イソシアネート、及び、シクロヘキサン－２、４－ジイソシアネート、シクロヘキサン－２、３－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートのような脂環族イソシアネート、またはこれらジイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性物、ビュウレット変性物等が挙げられる。これらの中でも、特にヘキサメチレンジイソシアネートを用いることが作業性及び可使時間の点で好ましい。また、イソシアネート基を有する化合物は、単独または２種以上混合して使用することができる。
　反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基に対して、イソシアネート基を有する化合物（Ｂ）のイソシアネート基のモル比は０．５～１０．０であり、より好ましくは１．０～４．０であり、さらに好ましくは１．０～３．０である。反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基に対して、イソシアネート基を有する化合物（Ｂ）のイソシアネート基のモル比が０．５より少ない場合は架橋密度が低下するため耐電解液性及び耐熱性が低下し、一方、１０．０より多い場合は可使時間が短くなり、オレフィン系樹脂フィルム層とアルミニウム箔層の接着が困難となる傾向にある。
　反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基と反応可能な官能基を有する化合物（Ｃ）を、電池外装材用接着剤組成物に含有させることで、化合物（Ｃ）が架橋調整剤として作用し、電池外装材用接着剤組成物の可使時間をコントロールすることが可能となる。
　カルボキシル基と反応可能な化合物（Ｃ）としては、イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイミド基、水酸基、メチロール基、環状カーボネート基、アジリジニル基、オキサゾリン基等を有する化合物が挙げられ、カルボキシル基と反応可能な基を有しているものであれば、特に制限は無い。これらは、単独または２種以上混合して使用することができ、エポキシ基及びカルボジイミド基を有する化合物の使用が望ましい。なお、化合物（Ｃ）としてイソシアネート基を含有する化合物を用いる場合、１分子中に含有されるイソシアネート基は１つである。
　アミノ基と反応可能な化合物（Ｃ）としては、イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイミド基、アセトアセトキシ基、メチロール基等を有する化合物が挙げられ、アミノ基と反応可能な基を有しているものであれば、特に制限は無い。これらは、単独または２種以上混合して使用することができ、エポキシ基及びカルボジイミド基を有する化合物の使用が望ましい。なお、化合物（Ｃ）としてイソシアネート基を含有する化合物を用いる場合、１分子中に含有されるイソシアネート基は１つである。
　水酸基と反応可能な化合物（Ｃ）としては、イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイミド基、メチロール基等を有する化合物が挙げられ、水酸基と反応可能な基を有しているものであれば、特に制限は無い。これらは、単独または２種以上混合して使用することができ、エポキシ基及びカルボジイミド基を有する化合物の使用が望ましい。なお、化合物（Ｃ）としてイソシアネート基を含有する化合物を用いる場合、１分子中に含有されるイソシアネート基は１つである。
　化合物（Ｃ）を含有する電池外装材用接着剤組成物は、まず、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する化合物（Ｃ）を反応させた後に、１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）を配合することで製造される。これにより、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基の一部が化合物（Ｃ）と反応することで保護されるので、電池外装材用接着剤組成物の可使時間をコントロールすることが可能となる。
　反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と化合物（Ｃ）は、４０～８０℃で反応させることが好ましく、５０～７０℃で反応させることがより好ましい。反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と化合物（Ｃ）の反応温度が４０℃よりも低いと化合物（Ｃ）が反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基を保護するのに時間が掛かるため、製造効率が悪くなり、８０℃よりも高いと反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基が最適量以上に保護されるため、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）がイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）と架橋する部分が減少し、物性が低下する傾向にある。
　カルボキシル基、アミノ基、又は水酸基と反応可能な化合物（Ｃ）の配合量は、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基に対して、化合物（Ｃ）の官能基のモル比が０．１～２．０であり、より好ましくは０．１～１．０であり、さらに好ましくは０．１～０．５である。反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基に対して、化合物（Ｃ）の官能基のモル比が０．１より少ない場合は可使時間が延長しにくくなり、一方、２．０より多い場合は耐電解液性及び耐熱性が低下する。
　本発明による電池外装材用接着剤組成物に使用される有機溶剤としては、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）を溶解または分散させることができるものであれば、特に限定されない。これらの中でも、反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）を溶解させることができる有機溶剤が好ましく、例としてはトルエン、キシレン等の芳香族系有機溶剤、ｎ－ヘキサン等の脂肪族系有機溶剤、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族系有機溶剤、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤等が挙げられる。これらは、単独または２種以上混合して使用することができる。
　本発明では、前記電池外装材用接着剤組成物に反応促進剤、粘着付与剤、可塑剤等の添加剤を併用することが可能である。また、これらの添加剤は、単独または２種以上を併用することも可能である。
　反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と、イソシアネート基を有する化合物（Ｂ）の反応を促進する反応促進剤としては、有機スズ化合物である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や第３級アミンである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－トルイジン等が挙げられる。これらの反応促進剤は、単独または２種以上を併用することができる。
　粘着付与剤としては、石油樹脂系及びロジン系、ロジン誘導体系、テルペン系、テルペン誘導体系等の天然樹脂系粘着付与剤が挙げられる。これらの粘着付与剤は、単独または２種以上を併用することができる。
　可塑剤としては、ポリイソプレン、ポリブテン等の液状ゴム、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、テキサノール、ＤＢＥ（二塩基酸エステル）等が適宜用いられる。
　電池外装材は、外側層とアルミニウム箔層と内側層とを順次積層した積層体である。外側層は、外装材として良好な成形性、耐突き刺し性及び熱接着時の熱に対する寸法安定性を確保するため、特に限定されるものではないが、二軸方向に延伸したポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム等からなる耐熱性樹脂延伸フィルムが使用される。内側層は、リチウムイオン電池等で使用される腐食性の強い電解液等に対しても優れた耐薬品性を有し、外装材にヒートシール性及びケースの密封性を付与することが可能なポリエチレン、ポリプロピレン、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またはアイオノマー樹脂などの熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムが使用される。なお、外側及び内側のフィルム層はいずれも単層または複層でも良い。また、アルミニウム箔の片面の最も外側に電解液が付着しても外観不良や腐食の恐れのないように外側層の耐熱性樹脂延伸フィルムの表面側にポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン－塩化ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、セルロースエステル、ウレタン樹脂及びアクリル樹脂から選ばれた少なくとも１種のコーティング層を形成しても良い。本発明の電池外装材用接着剤組成物は、耐電解液性や耐熱性を有する電池外装材のオレフィン系樹脂フィルム層とアルミニウム箔層の貼合に好適に使用される。
　本発明の電池外装材用接着剤組成物は、耐電解液性や耐熱性を有する電池外装材用として好適に使用されるが、特にこのような用途に限定されるものではない。例えば、電池のリード端子に被覆フィルムを接着する際に本発明の電池外装材用接着剤組成物を使用してリード端子と樹脂フィルムを接着することができる。
　以下に実施例、及び比較例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の％は質量基準である。
（実施例１）
　攪拌機、温度計、還流冷却機を備えた１リットルセパラブルフラスコに、カルボキシル基を有するスチレン系エラストマーとしてマレイン酸変性スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体ａ（マレイン酸変性率３．０質量％、スチレン単位含有量３０質量％、カルボキシル基含有量２．３質量％、酸価２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量３０万）１５０ｇ、トルエン１０３３ｇ、メチルエチルケトン６７ｇを仕込み、６０℃まで上昇し溶解させ、主剤Ａ（粘度４００ｍＰａ・ｓ：ＢＭ型粘度計、６０回転、３０℃）を作製した。１００ｇの主剤Ａに対して、イソシアネートを含有する化合物であるデュラネート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、イソシアネート基含量２１．７質量％）を１．５ｇ添加し、十分混合して実施例１の接着剤組成物として性能評価を行った。
（実施例２）
　デュラネートＴＫＡ－１００を０．５ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、実施例２の接着剤組成物を得た。
（実施例３）
　デュラネートＴＫＡ－１００を０．７ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、実施例３の接着剤組成物を得た。
（実施例４）
　デュラネートＴＫＡ－１００を１０．０ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、実施例４の接着剤組成物を得た。
（実施例５）
　デュラネートＴＫＡ－１００を１３．０ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、実施例５の接着剤組成物を得た。
（実施例６）
　マレイン酸変性スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体ａをマレイン酸変性スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体ｂ（マレイン酸変性率５．５質量％、スチレン単位含有量３０質量％、カルボキシル基含有量４．３質量％、酸価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量３万）に変更して、実施例１の主剤作製方法と同様の操作を行い、主剤Ｂ（粘度３００ｍＰａ・ｓ：ＢＭ型粘度計、６０回転、３０℃）を作製した。１００ｇの主剤Ｂに対して、デュラネートＴＫＡ－１００を３．０ｇ添加し、十分混合して、実施例６の接着剤組成物を得た。
（実施例７）
　マレイン酸変性スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体ａをマレイン酸変性スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体ｃ（マレイン酸変性率１．０％、スチレン単位含有量３５質量％、カルボキシル基含有量０．７８質量％、酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量６０万）に変更して、実施例１の主剤作製方法と同様の操作を行い、主剤Ｃ（粘度５００ｍＰａ・ｓ：ＢＭ型粘度計、６０回転、３０℃）を作製した。１００ｇの主剤Ｃに対して、デュラネートＴＫＡ－１００を０．５ｇ添加し、十分混合して、実施例７の接着剤組成物を得た。
（実施例８）
　攪拌機、温度計、還流冷却機を備えた１リットルセパラブルフラスコに、カルボキシル基を有するスチレン系エラストマーとしてマレイン酸変性スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体ａ（マレイン酸変性率３．０％、スチレン単位含有量３０質量％、カルボキシル基含有量２．３質量％、酸価２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量３０万）１５０ｇ、トルエン１０３３ｇ、メチルエチルケトン６７ｇを仕込み、６０℃まで上昇し溶解させ、その後、カルボジイミド基を有する化合物Ｋ（日清紡ケミカル株式会社製、製品名：カルボジライト　Ｖ－０５、有効成分１００％、カルボジイミド当量２６２（カルボジイミド基１ｍｏｌ当たりの化学式量））を２０．０９ｇ及びトルエン１４７ｇ添加し、６０℃で３時間攪拌することで主剤Ａ１（粘度５００ｍＰａ・ｓ：ＢＭ型粘度計、６０回転、３０℃）を作製した。１００ｇの主剤Ａ１に対して、イソシアネート基を含有する化合物であるデュラネートＴＫＡ－１００を１．５ｇ添加し、十分混合して実施例８の接着剤組成物として性能評価を行った。
（実施例９）
　添加したカルボジイミド基を有する化合物Ｋを４．０２ｇとし、カルボジイミド基を有する化合物Ｋと一緒に追添したトルエンを２９．５ｇに変更したこと以外は、実施例８の主剤作製方法と同様の操作を行い、主剤Ａ２（粘度４５０ｍＰａ・ｓ：ＢＭ型粘度計、６０回転、３０℃）を作製した。１００ｇの主剤Ａ２に対して、デュラネートＴＫＡ－１００を１．５ｇ添加し、十分混合して実施例９の接着剤組成物を得た。
（実施例１０）
　添加したカルボジイミド基を有する化合物Ｋを５０．２２ｇとし、カルボジイミド基を有する化合物Ｋと一緒に追添したトルエンを３６８．２８ｇに変更したこと以外は、実施例８の主剤作製方法と同様の操作を行い、主剤Ａ３（粘度４００ｍＰａ・ｓ：ＢＭ型粘度計、６０回転、３０℃）を作製した。１００ｇの主剤Ａ３に対して、デュラネートＴＫＡ－１００を１．５ｇ添加し、十分混合して実施例１０の接着剤組成物を得た。
（比較例１）
　カルボキシル基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマーａの代わりに、未変性スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体ｄ（重量平均分子量３０万）１５０ｇを使用し、実施例１の主剤作製方法と同様の操作を行い、主剤Ｄ（粘度３００ｍＰａ・ｓ：ＢＭ型粘度計、６０回転、３０℃）を作製し、比較例１の接着剤組成物を得た。なお、比較例１では、実施例１とは異なり、デュラネートＴＫＡ－１００は使用していない。
（比較例２）
　比較例１で作製した１００ｇの主剤Ｄに対して、デュラネートＴＫＡ－１００を１．５ｇ添加し、十分混合して比較例２の接着剤組成物を得た。
（比較例３）
　カルボキシル基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマーａの代わりに、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂ｅ（マレイン酸変性率１．５質量％、カルボキシル基含有量１．２質量％、酸価１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量１５万）１５０ｇを使用し、実施例１の主剤作製方法と同様の操作を行い、主剤Ｅ（粘度４００ｍＰａ・ｓ：ＢＭ型粘度計、６０回転、３０℃）を作製した。１００ｇの主剤Ｅに対して、デュラネートＴＫＡ－１００を１．５ｇ添加し、十分混合して比較例３の接着剤組成物を得た。
（比較例４）
　デュラネートＴＫＡ－１００の代わりに、エポキシ化合物であるデナコールＥＸ－８１０（ナガセケムテックス株式会社製）１．５ｇを使用した以外は、実施例１と同様の操作を行い、比較例４の接着剤組成物を得た。
　上記の実施例及び比較例で得られた接着剤組成物を使用し、下記に示す性状測定及び物性評価を行った。その結果を表１及び表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
＜性状測定＞
（１）不揮発分
　カルボキシル基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー接着剤組成物を１１０℃、５時間乾燥したのちに、残分の質量を測定することにより算出した。
（２）粘度
　３０℃の条件下で、ＢＭ型粘度計を用いて６０回転で測定した。
（３）酸価
　精密天秤で１００ｍｌ三角フラスコに、各主剤について試料約２ｇ程度を精秤し、これにテトラヒドロフラン１０ｍｌを加えて溶解する。更に、この容器に指示薬としてＢＴＢ液（ブロモチモールブルー溶液）を１～３滴添加し、試料が均一になるまで充分に攪拌する。これを、０．１Ｎ水酸化カリウム－エタノール溶液で滴定し、指示薬の淡黄色が青色に変化し、溶液の青色の状態が３０秒間続いたときを、中和の終点とする。その結果から上記の計算式（１）を用いて得た値を、主剤の酸価とする。
（４）分子量測定
　昭和電工株式会社製Ｓｈｏｄｅｘ　ＧＰＣ　Ｓｙｓｔｅｍ－１１（カラム温度：４０℃、試料の濃度及び溶媒：テトラヒドロフランにて試料を０．２％へ希釈したものを使用、流量：２．０ｍｌ／ｍｉｎ、溶離液：テトラヒドロフラン、検出器：昭和電工株式会社製充填カラムＳｈｏｄｅｘ　ＧＰＣ　ＫＦ－８０６Ｌ）を使用し、測定した。
＜試験片の作製＞
基材：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）／未延伸ポリプロピレンフィルム（厚さ４０μｍ）
塗布量：乾燥後の厚さが２μｍとなるようにアルミニウム箔面に塗布する
予備乾燥：８０℃×１０秒
圧締条件：ロールプレス　８０℃×２５ｋｇ／ｃｍ２×１回
養生：６０℃×１日
加工方法：乾燥後の厚さが２μｍとなるようにアルミニウム箔面に塗布し、乾燥機にて８０℃、１０秒乾燥後、未延伸ポリプロピレンフィルムをロールプレスを用いて貼合し、６０℃雰囲気下において１日養生した。
＜物性測定＞
（１）常態Ｔ字剥離強度
　試験片を１５ｍｍ幅に切断し、２３℃×５０％ＲＨ雰囲気下において、テンシロン（株式会社オリエンテック製）を用いて、剥離速度１００ｍｍ／ｍｉｎで９０°剥離強度を測定した。
（２）電解液溶媒浸漬後のＴ字剥離強度
　試験片を１５ｍｍ幅に切断し、電解液溶媒プロピレンカーボネート／ジエチルカーボネート（５０／５０重量部）へ浸漬し、８０℃雰囲気下において１日放置後、２３℃×５０％ＲＨ雰囲気下において、テンシロン（株式会社オリエンテック製）を用いて、剥離速度１００ｍｍ／ｍｉｎで９０°剥離強度を測定した。
（３）８０℃雰囲気下での剥離強度
　試験片を１５ｍｍ幅に切断し、８０℃雰囲気下において、オートグラフＡＧ－Ｘ（株式会社島津製作所製）を用いて、剥離速度１００ｍｍ／ｍｉｎで１８０°剥離強度を測定した。
（４）可使時間
　２３℃×５０％ＲＨ雰囲気下において、カルボキシル基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）及びイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）の配合物をＴＫホモミクサー（特殊機化工業株式会社製Ｔ．Ｋ．ＲＯＢＯ　ＭＩＣＳ）にて、５００ｒｐｍで５分間攪拌し、試験片の作製条件下で加工できなくなるまでの時間を測定した。
　上記の実施例及び比較例でのイソシアネート基／カルボキシル基のモル比及びカルボジイミド基／カルボキシル基のモル比の算出に用いるカルボキシル基のモル量、イソシアネート基のモル量、及びカルボジイミド基のモル量の算出方法を下記の計算式（２）～（４）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここで言う、イソシアネート基含量とは、イソシアネート基を有する化合物の全質量に対する、そのイソシアネート基を有する化合物のイソシアネート基（化学式：－ＮＣＯ）に相当する部分の質量の割合を質量％で表したものである。
　本発明の電池外装材用接着剤組成物は、ドライラミネーション方式で加工可能で、優れた耐電解液性及び耐熱性を有することから、電池外装材用途に使用可能な接着剤組成物として有用である。

Claims (11)

  1. カルボキシル基、アミノ基、及び水酸基からなる群より選ばれる、少なくとも１つの反応性官能基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）、並びに１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）を含む電池外装材用接着剤組成物。
  2. 反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基に対して、１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）のイソシアネート基のモル比が０．５～１０．０である請求項１に記載の電池外装材用接着剤組成物。
  3. 反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の反応性官能基の含有量が、０．０１～４．０質量％である請求項１又は２に記載の電池外装材用接着剤組成物。
  4. 反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）の重量平均分子量が、５万～７０万である請求項１～３のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物。
  5. 反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）が、エチレン性不飽和カルボン酸及び／又はエチレン性不飽和カルボン酸無水物を使用して変性することでカルボキシル基を導入した変性スチレン系エラストマーである請求項１～４のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物。
  6. さらに、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する化合物（Ｃ）を含む請求項１～５のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物。
  7. 反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と化合物（Ｃ）を４０～８０℃で反応させた後に、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）を配合することで得られる請求項６に記載の電池外装材用接着剤組成物。
  8. 反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）が有する反応性官能基に対して、化合物（Ｃ）の反応性官能基と反応可能な官能基のモル比が０．１～２．０である請求項６又は７に記載の電池外装材用接着剤組成物。
  9. カルボキシル基、アミノ基、及び水酸基からなる群より選ばれる、少なくとも１つの反応性官能基を有する反応性官能基含有スチレン系エラストマー（Ａ）と前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する化合物（Ｃ）を４０～８０℃で反応させた後に、１分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物（Ｂ）を配合する電池外装材用接着剤組成物の製造方法。
  10. 請求項１～８のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物を使用して得られる電池外装材。
  11. 請求項１～８のいずれかに記載の電池外装材用接着剤組成物を使用して、オレフィン系樹脂フィルムとアルミニウム箔を貼合することで得られる電池外装材。
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