WO2022138868A1 - 蓄電デバイス用外装材、その製造方法、樹脂組成物、弾性粒子、及び蓄電デバイス - Google Patents

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power storage
storage device
exterior material
resin
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ゆう 木村
悠樹 茅嶋
雅博 立沢
一彦 横田
孝典 山下
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大日本印刷株式会社
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    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
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    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers

Definitions

  • the present disclosure relates to an exterior material for a power storage device, a method for manufacturing the same, a resin composition, elastic particles, and a power storage device.
  • the exterior material is an indispensable member for sealing the power storage device elements such as electrodes and electrolytes.
  • a metal exterior material has been widely used as an exterior material for a power storage device.
  • a recess is generally formed by cold forming, and a storage device element such as an electrode or an electrolytic solution is arranged in the space formed by the recess, and a heat-sealing resin is used.
  • a power storage device in which the power storage device element is housed inside the exterior material for the power storage device can be obtained.
  • film-shaped exterior materials have been required to be thinner. Further, from the viewpoint of further increasing the energy density of the power storage device, it is also required to form a deep recess in the exterior material.
  • the main purpose of the present disclosure is to provide an exterior material for a power storage device having excellent moldability.
  • the inventors of the present disclosure have made diligent studies to solve the above problems. As a result, it is composed of a laminate having at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer in this order from the outside, and at least one layer contained in the laminate has improved moldability containing elastic particles. It has been found that the exterior material for a power storage device constituting the layer has excellent moldability.
  • the present disclosure has been completed by further studies based on such new findings. That is, the present disclosure provides the inventions of the following aspects. From the outside, it is composed of a laminate having at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer, and at least one layer contained in the laminate constitutes a moldability improving layer containing elastic particles. Exterior material for power storage devices.
  • an exterior material for a power storage device having excellent moldability. Further, according to the present disclosure, a method for manufacturing an exterior material for a power storage device, a power storage device using the exterior material for the power storage device, a resin composition and elastic particles for use in the exterior material for the power storage device are provided. You can also.
  • the exterior material for a power storage device of the present disclosure is composed of a laminated body including at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer in order from the outside, and at least one layer included in the laminated body is composed of at least one layer. It is characterized by forming a formability improving layer containing elastic particles.
  • the exterior material for a power storage device of the present disclosure has excellent moldability.
  • the numerical range indicated by "-" means “greater than or equal to” and “less than or equal to”.
  • the notation of 2 to 15 mm means 2 mm or more and 15 mm or less.
  • the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the numerical range described in another stepwise description.
  • the upper limit value and the upper limit value, the upper limit value and the lower limit value, or the lower limit value and the lower limit value described separately may be combined to form a numerical range, respectively.
  • the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
  • the exterior material 10 for power storage device of the present disclosure is a laminated body including a base material layer 1, a barrier layer 3, and a heat-sealing resin layer 4 in this order, for example, as shown in FIG. It is composed of.
  • the base material layer 1 is on the outermost layer side
  • the heat-sealing resin layer 4 is on the innermost layer.
  • the peripheral portion is heat-sealed with the heat-sealing resin layers 4 of the power storage device exterior material 10 facing each other.
  • the energy storage device element is housed in the space formed by.
  • the heat-sealing resin layer 4 side is inside the barrier layer 3 and the base material layer 1 side is more than the barrier layer 3 with the barrier layer 3 as a reference. It is the outside.
  • the exterior material 10 for a power storage device is used between the base material layer 1 and the barrier layer 3 for the purpose of enhancing the adhesiveness between the layers, if necessary. It may have an adhesive layer 2. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, for example, the adhesive layer 5 is required between the barrier layer 3 and the heat-bondable resin layer 4 for the purpose of enhancing the adhesiveness between the layers. May have. Further, as shown in FIG. 4, a surface covering layer 6 or the like may be provided on the outside of the base material layer 1 (the side opposite to the heat-sealing resin layer 4 side), if necessary.
  • At least one of the layers contained in the laminate constituting the exterior material 10 for a power storage device constitutes a formability improving layer containing elastic particles.
  • the formability improving layer is a layer in which the layer contains elastic particles to improve the moldability of the exterior material for a power storage device as compared with the case where the layer does not contain elastic particles. It means that. Regarding this mechanism, since the formability improving layer contains elastic particles, the stress applied during molding of the exterior material for a power storage device is relaxed, and the force applied to the barrier layer is dispersed to pinhole the barrier layer. It is considered that the occurrence of cracks and cracks is suppressed.
  • the layer constituting the formability improving layer is not particularly limited as long as it is a layer capable of containing elastic particles, and for example, the surface coating layer 6 and the base material layer 1 described later are not limited.
  • An adhesive layer 2, a colored layer, an adhesive layer 5, a heat-sealing resin layer 4, and the like are suitable. Among these, it is preferable that at least one of the adhesive layer 2 and the adhesive layer 5 constitutes the moldability improving layer, and it is particularly preferable that the adhesive layer 2 constitutes the moldability improving layer.
  • the thickness of the laminate constituting the exterior material 10 for the power storage device is not particularly limited, but from the viewpoint of cost reduction, energy density improvement, etc., for example, 190 ⁇ m or less, preferably about 180 ⁇ m or less, about 155 ⁇ m or less, about 120 ⁇ m or less. Can be mentioned. Further, the thickness of the laminate constituting the power storage device exterior material 10 is preferably about 35 ⁇ m or more, about 45 ⁇ m or more, and about from the viewpoint of maintaining the function of the power storage device exterior material of protecting the power storage device element. 60 ⁇ m or more can be mentioned.
  • the preferred range of the laminate constituting the exterior material 10 for the power storage device is, for example, about 35 to 190 ⁇ m, about 35 to 180 ⁇ m, about 35 to 155 ⁇ m, about 35 to 120 ⁇ m, about 45 to 190 ⁇ m, and about 45 to 180 ⁇ m. , 45 to 155 ⁇ m, 45 to 120 ⁇ m, 60 to 190 ⁇ m, 60 to 180 ⁇ m, 60 to 155 ⁇ m, 60 to 120 ⁇ m, and particularly preferably about 60 to 155 ⁇ m.
  • the ratio of the total thickness of the adhesive layer 5, the heat-sealing resin layer 4, and the surface coating layer 6 provided as needed is preferably 90% or more, more preferably 95% or more. More preferably, it is 98% or more.
  • the exterior material 10 for a power storage device of the present disclosure includes a base material layer 1, an adhesive layer 2, a barrier layer 3, an adhesive layer 5, and a heat-sealing resin layer 4, the exterior material for a power storage device is included.
  • the ratio of the total thickness of each of these layers to the thickness (total thickness) of the laminate constituting the material 10 is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, still more preferably 98% or more. Further, even when the exterior material 10 for a power storage device of the present disclosure is a laminate including a base material layer 1, an adhesive layer 2, a barrier layer 3, and a heat-sealing resin layer 4, the exterior material for a power storage device is also included.
  • the ratio of the total thickness of each of these layers to the thickness (total thickness) of the laminate constituting 10 is, for example, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, still more preferably 98% or more. Can be done.
  • each layer forming the exterior material for power storage device [formability improvement layer]
  • the formability improving layer is a layer containing elastic particles.
  • the formability improving layer contains elastic particles, the moldability of the exterior material for a power storage device can be improved as compared with the case where the elastic particles are not contained. ..
  • the formability improving layer contains elastic particles, the stress applied during molding of the exterior material for a power storage device is relaxed, and the force applied to the barrier layer is dispersed to pinhole the barrier layer. It is considered that the occurrence of cracks and cracks is suppressed.
  • the layer constituting the formability improving layer is not particularly limited as long as it is a layer capable of containing elastic particles.
  • a surface coating layer 6, a base material layer 1, an adhesive layer 2, a colored layer, an adhesive layer 5, a heat-sealing resin layer 4, and the like, which will be described later, are suitable.
  • the elastic particle means a particle having a property that a particle whose shape or volume is changed by an external force recovers to the original state again when the force is taken, for example, a particle containing rubber. Can be mentioned.
  • the elastic particles are not particularly limited as long as they improve the moldability of the exterior material for a power storage device, and examples thereof include particles containing synthetic rubber such as butadiene rubber, acrylic rubber, styrene rubber and silicone rubber. Be done.
  • the synthetic rubber contained in the elastic particles may be one kind or two or more kinds.
  • the elastic particles have a core-shell structure.
  • the elastic particles having a core-shell structure those in which the core is formed of rubber and the shell is formed of resin are preferable. By adopting such a configuration, elastic particles having both the elasticity of the core and the high dispersibility of the shell in the resin can be obtained.
  • the elastic particles having a core-shell structure for example, the core-shell type rubber particles described in Japanese Patent No. 6061837 can be used. That is, the elastic particles having such a core-shell structure are a granular material having a structure having a rubber-like core layer and at least two layers of the shell layer.
  • the core layer means the inner part of the elastic particle and can form the inner domain of the elastic particle.
  • the core layer may be a rubber-like substance, typically an elastomer, for example, a polymer obtained by polymerizing a conjugated diene and / or a lower alkyl acrylate, or a monomer copolymerizable with the polymer.
  • the elastic particles having a core-shell structure are dispersed in a base resin and used, it is preferably insoluble in the base resin, for example, the base resin. If it is an elastomer resin, it is preferably insoluble in the epoxy resin.
  • the base resin (dispersion medium) for dispersing the elastic particles the elastic particles may be dispersed, and examples thereof include polyester, polyolefin, polyurethane, polyurea, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetal, polyvinyl alcohol, epoxy resin, and phenol.
  • the base resin is preferably an epoxy resin.
  • the dispersant is not limited to the resin, and if the shell has a high affinity (compatibility) with the solvent, it can be used by being dispersed in the solvent.
  • a dispersion medium such as a base resin and used, it is not necessary to handle the elastic particles in the form of powder, and the mixing can be performed in a short time.
  • the base resin is composed of a composition that is compatible with the core-shell structure
  • the rubber particles are dispersed as much as possible when mixed with other resin compositions as compared with when mixed with powder. It will be possible to maintain.
  • synthetic rubber such as the above-mentioned butadiene rubber, acrylic rubber, styrene rubber and silicone rubber can also be used for this core layer.
  • Examples of the conjugated diene include butadiene, isoprene, and chloroprene. Among them, butadiene is particularly preferable because it can be obtained at a low price, the obtained polymer has good rubber properties and is easy to polymerize.
  • Examples of the lower alkyl acrylate include ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, cyclohexyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. Among them, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are the obtained weights. It is particularly preferable because it has good properties as a coalesced rubber and is easy to polymerize.
  • Examples of the monomer copolymerizable with the conjugated diene or alkyl acrylate include aromatic vinyl such as styrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene and ⁇ -methylstyrene, and vinyl cyanide cyanide such as aromatic vinylidene, acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • Examples thereof include alkyl methacrylates such as vinylidene, methyl methacrylate and butyl methacrylate, aromatic (meth) acrylates such as benzyl (meth) acrylates, phenoxyethyl acrylates, ethyl (meth) acrylates and butyl methacrylates, vinyl acetate and vinyl chloride. ..
  • a monomer having a functional group such as an epoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group and an amino group
  • examples of the monomer having an epoxy group include glycidyl methacrylate
  • examples of the monomer having a carboxyl group include methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid, and itaconic acid
  • examples of the monomer having a hydroxyl group include 2-. Examples thereof include hydroxymethacrylate and 2-hydroxyacrylate.
  • a crosslinkable monomer such as divinylbenzene, butanediol di (meth) acrylate, triallyl (iso) cyanurate, allyl (meth) acrylate, diallyl itaconic acid, and diallyl phthalate.
  • Monomers) and graft monomers having two or more unequal reactive unsaturated sites such as diallyl maleate, monoallyl fumarate, and allyl methacrylate, and at least one of the reaction sites is non-conjugated.
  • crosslinkable monomer or a grafting monomer When such a crosslinkable monomer or a grafting monomer is used in a small amount, preferably 10% by mass or less of the total elastic particles having a core-shell structure, bonding between layers is obtained, and the particles are deformed even during heating. It will be difficult. Further, it is also possible to use a silicone rubber as a monomer copolymerizable with a conjugated diene or an alkyl acrylate.
  • alkyl or allyl 2-substituted silyloxys such as dimethylsilyloxy, methylphenylsilyloxy, diphenylsilyloxy and the like.
  • Polysiloxane rubber composed of units can also be used. When such a polysiloxane rubber is used, if necessary, a part of a polyfunctional alkoxysilane compound may be used in combination at the time of polymerization, or a silane compound having a vinyl-reactive group may be radically reacted. It is preferable to introduce a crosslinked structure into the polysiloxane in advance.
  • the shell layer forms the outermost part of the elastic particles and has an affinity (compatibility) with the resin.
  • the substance constituting this shell layer is not particularly limited as long as it is a material that does not exhibit elasticity, but is a polymer obtained by polymerizing a monomer of methyl methacrylate and / or styrene, or a copolymer obtained by copolymerizing a monomer copolymerizable with these. It is preferably composed of. They are inexpensively available, can enable both good graft polymerizability and affinity for resins, and have good adhesive strength over a wide range of temperatures.
  • Examples of the monomer copolymerizable with methyl methacrylate or styrene include alkyl acrylates such as ethyl acrylate and butyl acrylate, alkyl methacrylates such as ethyl methacrylate and butyl methacrylate, vinyl toluene, ⁇ -methyl styrene, monoclonal styrene, and 3,4-dichlorostyrene. , Aromatic vinyl such as bromostyrene, vinyl cyanide such as aromatic vinylidene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, and vinyl polymerizable monomers such as vinylidene cyanide. Of these, ethyl acrylate or acrylonitrile is preferable.
  • a monomer copolymerizable with methyl methacrylate or styrene by copolymerizing a monomer having a functional group that reacts with an epoxy group and / or an epoxy group, for example, a functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, or an amino group. It is also possible to modify the surface of the shell layer with an epoxy group and / or a functional group that reacts with the epoxy group.
  • examples of the monomer having an epoxy group include glycidyl methacrylate
  • examples of the monomer having a carboxyl group include methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid, and itaconic acid
  • examples of the monomer having a hydroxyl group include 2-. Examples thereof include hydroxymethacrylate and 2-hydroxyacrylate.
  • (meth) acrylic acid esters having a reactive side chain such as hydroxyalkyl (meth) acrylate and epoxyalkyl (meth) acrylate, epoxyalkyl vinyl ether, (meth).
  • a reactive side chain such as hydroxyalkyl (meth) acrylate and epoxyalkyl (meth) acrylate, epoxyalkyl vinyl ether, (meth).
  • the copolymer to be obtained is more preferable.
  • examples thereof include glycidyl (meth) acrylate, glycidyl vinyl ether, (meth) acrylamide, maleic acid anhydride, and maleic acid imide.
  • a reactive group for example, a glycidyl group provided by a monomer such as glycidyl methacrylate in the shell layer.
  • the shell layer is preferably grafted and / or crosslinked with the core layer, and a crosslinkable monomer or a crosslinkable monomer can be used in an amount of 10% by mass or less as a monomer copolymerizable with methyl methacrylate or styrene. Is. This is because the bonds between the layers are obtained and the particles are not easily deformed even during heating.
  • the crosslinkable monomer include aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene, alkane polyol polyacrylates such as hexanediol diacrylate, butylene glycol dimethacrylate, and norbornenedimethylol dimethacrylate, and examples thereof include graft monomers.
  • an unsaturated carboxylic acid allyl ester such as allyl methacrylate.
  • the elastic particles having such a core-shell structure are not particularly limited in the manufacturing method thereof, and commercially available products can be used.
  • Elastic particles having a core-shell structure can be used by being dispersed in a base resin such as an epoxy resin.
  • a base resin such as an epoxy resin.
  • the adhesive (resin composition) used for forming the adhesive layer 2 or the adhesive layer 5 and the elastic particles and the base resin are used.
  • the resin composition contained therein can be mixed to form the adhesive layer 2 and the adhesive layer 5 to form a formability improving layer.
  • the preferable core / shell ratio (mass ratio) of the elastic particles having a core-shell structure is in the range of 50/50 to 95/5, and more preferably in the range of 60/40 to 90/10.
  • the primary particle size of the elastic particles is preferably about 1 nm or more and 3 ⁇ m or less, more preferably about 1 to 900 nm, still more preferably about 20 to 600 nm, still more preferably about 50 to 300 nm. The degree is mentioned.
  • the secondary particle size of the elastic particles is, for example, about 0.1 to 5 ⁇ m, preferably about 0.2 to 2 ⁇ m.
  • the primary particle diameter and the secondary particle diameter of the elastic particles contained in the formability improving layer are measured by the following methods, respectively.
  • the primary particle diameter and the secondary particle diameter of the elastic particles contained in the formability improving layer are measured with respect to the cross section of the formability improving layer of the exterior material for the power storage device by the following pretreatment and observation conditions, respectively.
  • the primary particle diameter is defined as 10 primary particles selected from particles that are visually large in the visual field by image analysis within the visual field range at the magnification at the time of measuring the primary particle diameter described in the following observation conditions. Obtain the average value of the diameter x and the diameter y of each primary particle, and within the viewing range of 3 points in the cross section parallel to MD and within the viewing range of 3 points in the cross section parallel to TD.
  • the diameter x of each primary particle means the linear distance connecting the leftmost end in the direction perpendicular to the thickness direction of each primary particle and the rightmost end in the direction perpendicular to the thickness direction.
  • the diameter y of each primary particle means a straight line distance connecting the uppermost end in the direction parallel to the thickness direction of each primary particle and the lowermost end in the direction parallel to the thickness direction.
  • the secondary particles are aggregates of primary particles, and are averaged above between the outer periphery of any one particle a and the outer periphery of the adjacent particle b at the shortest distance.
  • the particles have an interval equal to or larger than the calculated primary particle diameter
  • the particles a and b belong to different secondary particles.
  • the particles c adjacent to any one particle a at intervals less than the primary particle diameter belong to the same secondary particles as the particle a.
  • the secondary particle diameter is the major axis diameter in appearance in the visual field by capturing the secondary particles as one ellipse within the visual field range at the magnification at the time of secondary particle diameter measurement described in the following observation conditions.
  • Five secondary particles are selected in order from the secondary particle with the largest diameter, and the major axis diameter and minor axis diameter are selected at a total of two or more locations within the visual field range of the cross section parallel to MD and within the visual field range of the cross section parallel to TD. Means the average value of all the measured data obtained.
  • ⁇ Preprocessing> Fix the exterior material for the power storage device as a sample.
  • the fixing method is embedding fixing using a room temperature curing resin.
  • the sample is cut using a microtome (eg, Leica UC7) and a knife (eg, Diamond Ultra35) is used to finish the cross section.
  • the cutting thickness at the time of finishing the cross section is 100 nm, and the cutting thickness at the time of finishing the ultrathin section (100 nm).
  • the staining is Os (osmium tetroxide) staining, the state of the sample is a section, and the staining time is 30 minutes.
  • the condition of the conductive treatment is PtPd (irradiation time: 20 seconds).
  • the observation device a commercially available one (for example, SU9000 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) is used.
  • the mode is TE (signal selection: BF-STEM), the probe current is normal, the acceleration voltage is 30.0 kV, the emission current is 10 ⁇ A, the WD is 0 mm, the inclination is 0 °, and the STEM observation magnification is ⁇ . It is set to 20k, ⁇ 100k (the observation magnification standard at the time of shooting is Polaroid 545).
  • the primary particle size is measured on the device at ⁇ 100 k (field of view range: about 1250 nm ⁇ about 950 nm).
  • the secondary particle size is measured on the device at ⁇ 20 k (field of view range: about 6.4 ⁇ m ⁇ about 4.8 ⁇ m).
  • the barrier layer 3 described later in the exterior material for a power storage device it is usually possible to discriminate between MD (Machine Direction) and TD (Transverse Direction) in the manufacturing process thereof.
  • MD Machine Direction
  • TD Transverse Direction
  • the barrier layer 3 is made of a metal foil such as an aluminum alloy foil or a stainless steel foil
  • RD Rolling Direction
  • Shaped streaks are formed. Since the rolling marks extend along the rolling direction, the rolling direction of the metal foil can be grasped by observing the surface of the metal foil.
  • the MD of the laminated body and the RD of the metal foil usually match, the surface of the metal foil of the laminated body is observed and the rolling direction (RD) of the metal foil is specified. Thereby, the MD of the laminated body can be specified. Further, since the TD of the laminated body is in the direction perpendicular to the MD of the laminated body, the TD of the laminated body can also be specified.
  • the MD of the exterior material for the power storage device cannot be specified due to the rolling marks of the metal foil such as aluminum alloy foil or stainless steel foil, it can be specified by the following method.
  • a method of confirming the MD of the exterior material for the power storage device there is a method of observing the cross section of the heat-sealing resin layer of the exterior material for the power storage device with an electron microscope to confirm the sea-island structure. In this method, the direction parallel to the cross section in which the average diameter of the island shape in the direction perpendicular to the thickness direction of the heat-sealing resin layer is maximum can be determined as MD.
  • the angle is changed by 10 degrees from the cross section of the heat-sealing resin layer in the length direction and the direction parallel to the cross section in the length direction to the direction perpendicular to the cross section in the length direction.
  • Each cross section (10 cross sections in total) is observed with an electron micrograph to confirm the sea-island structure.
  • the shape of each island is observed.
  • the diameter y is the linear distance connecting the leftmost end in the direction perpendicular to the thickness direction of the heat-sealing resin layer and the rightmost end in the vertical direction.
  • the average of the top 20 diameters y is calculated in descending order of the diameter y of the island shape.
  • the direction parallel to the cross section in which the average of the diameter y of the island shape is the largest is determined to be MD.
  • the content of elastic particles in the formability improving layer is preferably 0.25% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, still more preferably 1% by mass. That is all. From the same viewpoint, the content of elastic particles in the formability improving layer is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and further preferably 15% by mass or less. A preferable range of the content of elastic particles in the formability improving layer is 0.25 to 25% by mass.
  • the base material layer 1 is a layer provided for the purpose of exerting a function as a base material of an exterior material for a power storage device.
  • the base material layer 1 is located on the outer layer side of the exterior material for the power storage device.
  • the base material layer 1 may be used as a formability improving layer.
  • the details of the formability improving layer are as described above, and when the base material layer 1 is used as the moldability improving layer, elastic particles are contained in the base material layer 1.
  • the base material layer is a formability improving layer, stress can be dispersed in the base material layer 1, so that cracks can be suppressed without applying a local force to the barrier layer 3 during molding, and the moldability is improved. ..
  • the material forming the base material layer 1 is not particularly limited as long as it has a function as a base material, that is, at least an insulating property.
  • the base material layer 1 can be formed by using, for example, a resin, and the resin may contain an additive described later.
  • the base material layer 1 may be, for example, a resin film formed of a resin or may be formed by applying a resin.
  • the resin film may be an unstretched film or a stretched film.
  • the stretched film include a uniaxially stretched film and a biaxially stretched film, and a biaxially stretched film is preferable.
  • the stretching method for forming the biaxially stretched film include a sequential biaxial stretching method, an inflation method, and a simultaneous biaxial stretching method.
  • the method for applying the resin include a roll coating method, a gravure coating method, and an extrusion coating method.
  • the resin forming the base material layer 1 examples include resins such as polyester, polyamide, polyolefin, epoxy resin, acrylic resin, fluororesin, polyurethane, silicon resin, and phenol resin, and modified products of these resins. Further, the resin forming the base material layer 1 may be a copolymer of these resins or a modified product of the copolymer. Further, it may be a mixture of these resins.
  • the resin forming the base material layer 1 is preferably polyester or polyamide.
  • polyester examples include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyethylene isophthalate, and copolymerized polyester.
  • copolymerized polyester examples include a copolymerized polyester containing ethylene terephthalate as a repeating unit as a main component.
  • a copolymer polyester hereinafter abbreviated after polyethylene (terephthalate / isophthalate)
  • polyethylene (terephthalate / adipate) polyethylene (terephthalate / terephthalate /)
  • polyesters (Sodium sulfoisophthalate), polyethylene (terephthalate / sodium isophthalate), polyethylene (terephthalate / phenyl-dicarboxylate), polyethylene (terephthalate / decandicarboxylate) and the like can be mentioned. These polyesters may be used alone or in combination of two or more.
  • polyamide examples include an aliphatic polyamide such as nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 12, nylon 46, and a copolymer of nylon 6 and nylon 66; terephthalic acid and / or isophthalic acid.
  • Hexamethylenediamine-isophthalic acid-terephthalic acid copolymerized polyamide such as nylon 6I, nylon 6T, nylon 6IT, nylon 6I6T (I stands for isophthalic acid, T stands for terephthalic acid), polyamide MXD6 (polymethaki Aroma-containing polyamides such as silylene adipamide); alicyclic polyamides such as polyamide PACM6 (polybis (4-aminocyclohexyl) methaneadipamide); further lactam components and isocyanate components such as 4,4'-diphenylmethane-diisocyanate.
  • Examples thereof include a copolymerized polyamide, a polyesteramide copolymer or a polyether esteramide copolymer which is a copolymer of a copolymerized polyamide and a polyester or a polyalkylene ether glycol; and a polyamide such as these copolymers. These polyamides may be used alone or in combination of two or more.
  • the base material layer 1 preferably contains at least one of a polyester film, a polyamide film, and a polyolefin film, and preferably contains at least one of a stretched polyester film, a stretched polyamide film, and a stretched polyolefin film. It is more preferable to contain at least one of a stretched polyethylene terephthalate film, a stretched polybutylene terephthalate film, a stretched nylon film, and a stretched polypropylene film, preferably a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, a biaxially stretched polybutylene terephthalate film, and a biaxially stretched nylon film. , It is more preferable to contain at least one of the biaxially stretched polypropylene films.
  • the base material layer 1 may be a single layer or may be composed of two or more layers.
  • the base material layer 1 may be a laminated body in which a resin film is laminated with an adhesive or the like, or the resin is co-extruded to form two or more layers. It may be a laminated body of the resin film. Further, the laminated body of the resin film obtained by co-extruding the resin into two or more layers may be used as the base material layer 1 without being stretched, or may be uniaxially stretched or biaxially stretched as the base material layer 1.
  • the laminated body of two or more layers of resin film in the base material layer 1 a laminated body of a polyester film and a nylon film, a laminated body of two or more layers of nylon film, and a laminated body of two or more layers of polyester film.
  • a laminated body of a stretched nylon film and a stretched polyester film preferably a laminated body of a stretched nylon film and a stretched polyester film, a laminated body of two or more layers of stretched nylon film, and a laminated body of two or more layers of stretched polyester film.
  • the base material layer 1 is a laminate of two layers of resin film, a laminate of polyester resin film and polyester resin film, a laminate of polyamide resin film and polyamide resin film, or a laminate of polyester resin film and polyamide resin film.
  • a laminate is preferable, and a laminate of a polyethylene terephthalate film and a polyethylene terephthalate film, a laminate of a nylon film and a nylon film, or a laminate of a polyethylene terephthalate film and a nylon film is more preferable.
  • the polyester resin is difficult to discolor when the electrolytic solution adheres to the surface, for example, when the base material layer 1 is a laminate of two or more resin films, the polyester resin film is the base material layer 1. It is preferably located in the outermost layer.
  • the base material layer 1 is a laminated body of two or more layers of resin films
  • the two or more layers of resin films may be laminated via an adhesive.
  • the preferable adhesive the same adhesives as those exemplified in the adhesive layer 2 described later can be mentioned.
  • the method for laminating two or more layers of resin films is not particularly limited, and known methods can be adopted. Examples thereof include a dry laminating method, a sandwich laminating method, an extrusion laminating method, a thermal laminating method, and the like, and a dry laminating method is preferable.
  • the laminating method can be mentioned.
  • When laminating by the dry laminating method it is preferable to use a polyurethane adhesive as the adhesive.
  • the thickness of the adhesive may be, for example, about 2 to 5 ⁇ m.
  • an anchor coat layer may be formed on the resin film and laminated. Examples of the anchor coat layer include the same adhesives as those exemplified in the adhesive layer 2 described later. At this time, the thickness of the anchor coat layer may be, for example, about 0.01 to 1.0 ⁇ m.
  • additives such as a lubricant, a flame retardant, an antiblocking agent, an antioxidant, a light stabilizer, a tackifier, and an antistatic agent are present on at least one of the surface and the inside of the base material layer 1. good. Only one type of additive may be used, or two or more types may be mixed and used.
  • the lubricant is present on the surface of the base material layer 1.
  • the lubricant is not particularly limited, but an amide-based lubricant is preferable.
  • Specific examples of the amide-based lubricant include saturated fatty acid amides, unsaturated fatty acid amides, substituted amides, methylol amides, saturated fatty acid bisamides, unsaturated fatty acid bisamides, fatty acid ester amides, and aromatic bisamides.
  • saturated fatty acid amide examples include lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, hydroxystearic acid amide and the like.
  • unsaturated fatty acid amides include oleic acid amides and erucic acid amides.
  • substituted amide examples include N-oleyl palmitate amide, N-stearyl stearyl amide, N-stearyl oleate amide, N-oleyl stealic acid amide, N-stearyl erucate amide and the like.
  • trimethylolamide examples include trimethylolstearic acid amide.
  • saturated fatty acid bisamides include methylene bisstearic acid amide, ethylene biscapric acid amide, ethylene bislauric acid amide, ethylene bisstearic acid amide, ethylene bishydroxystearic acid amide, ethylene bisbechenic acid amide, and hexamethylene bisstearate.
  • saturated fatty acid bisamides include acid amides, hexamethylene bisbechenic acid amides, hexamethylene hydroxystearic acid amides, N, N'-distealyl adipic acid amides, N, N'-distearyl sebasic acid amides and the like.
  • unsaturated fatty acid bisamides include ethylene bisoleic acid amides, ethylene biserukaic acid amides, hexamethylene bisoleic acid amides, N, N'-diorail adipic acid amides, and N, N'-diorail sevacinic acid amides. And so on.
  • Specific examples of the fatty acid ester amide include stearoamide ethyl stearate and the like.
  • Specific examples of the aromatic bisamide include m-xylylene bisstearic acid amide, m-xylylene bishydroxystearic acid amide, and N, N'-distearylisophthalic acid amide.
  • the lubricant may be used alone or in combination of two or more.
  • the abundance thereof is not particularly limited, but is preferably about 3 mg / m 2 or more, more preferably about 4 to 15 mg / m 2 , and further preferably 5 to 14 mg. About / m 2 is mentioned.
  • the lubricant existing on the surface of the base material layer 1 may be one in which the lubricant contained in the resin constituting the base material layer 1 is exuded, or one in which the lubricant is applied to the surface of the base material layer 1. May be.
  • the thickness of the base material layer 1 is not particularly limited as long as it functions as a base material, and examples thereof include about 3 to 50 ⁇ m, preferably about 10 to 35 ⁇ m, and about 35 to 50 ⁇ m.
  • the thickness of the resin films constituting each layer is preferably about 2 to 25 ⁇ m, about 2 to 20 ⁇ m, and about 20 to 30 ⁇ m, respectively. Can be mentioned.
  • the adhesive layer 2 is between the base material layer 1 and the barrier layer 3 (or a corrosion-resistant film), if necessary, for the purpose of enhancing the adhesiveness. It is a layer provided in.
  • the adhesive layer 2 As a formability improving layer.
  • the details of the formability improving layer are as described above, and when the adhesive layer 2 is used as the moldability improving layer, the adhesive layer 2 contains elastic particles.
  • the adhesive layer 2 is used as a formability improving layer, it is provided between the base material layer 1 and the barrier layer 3 (or a corrosion-resistant film), so that the elongation of the base material layer 1 and the barrier layer caused by molding occur. Since it is possible to follow both the elongations of 3 and relieve the stress, the moldability is improved.
  • elastic particles having a core-shell structure can be used by being dispersed in a base resin such as an epoxy resin.
  • a base resin such as an epoxy resin.
  • the adhesive (resin composition) used for forming the adhesive layer 2 is mixed with a resin composition containing elastic particles and an epoxy resin to form the adhesive layer 2.
  • the adhesive layer 2 is formed by an adhesive capable of adhering the base material layer 1 and the barrier layer 3.
  • the adhesive used for forming the adhesive layer 2 is not limited, but may be any of a chemical reaction type, a solvent volatile type, a heat melting type, a thermal pressure type and the like. Further, it may be a two-component curable adhesive (two-component adhesive), a one-component curable adhesive (one-component adhesive), or a resin that does not involve a curing reaction. Further, the adhesive layer 2 may be a single layer or a multilayer.
  • the adhesive component contained in the adhesive include polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyethylene isophthalate, and copolymerized polyester; polyether; polyurethane; epoxy resin; Phenolic resin; Polyethylene such as nylon 6, nylon 66, nylon 12, copolymerized polyamide; Polyethylene resin such as polyolefin, cyclic polyolefin, acid-modified polyolefin, acid-modified cyclic polyolefin; Polyvinyl acetate; Cellulose; (Meta) acrylic resin; Polyethylene; polycarbonate; amino resin such as urea resin and melamine resin; rubber such as chloroprene rubber, nitrile rubber and styrene-butadiene rubber; silicone resin and the like can be mentioned.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, poly
  • adhesive components may be used alone or in combination of two or more.
  • a polyurethane adhesive is preferable.
  • the resin as an adhesive component can be used in combination with an appropriate curing agent to increase the adhesive strength.
  • an appropriate one is selected from polyisocyanate, polyfunctional epoxy resin, oxazoline group-containing polymer, polyamine resin, acid anhydride and the like, depending on the functional group of the adhesive component.
  • polyurethane adhesive examples include a polyurethane adhesive containing a first agent containing a polyol compound and a second agent containing an isocyanate compound.
  • polyurethane adhesive examples include a polyurethane adhesive in which a polyol compound and an isocyanate compound are reacted in advance, and a polyurethane adhesive containing the isocyanate compound.
  • polyurethane adhesive examples include a polyurethane adhesive in which a polyol compound and an isocyanate compound are reacted in advance, and a polyurethane adhesive containing the polyol compound.
  • polyurethane adhesive examples include a polyurethane adhesive obtained by reacting a polyurethane compound in which a polyol compound and an isocyanate compound are previously reacted with water such as in the air to cure the polyurethane adhesive.
  • the polyol compound it is preferable to use a polyester polyol having a hydroxyl group in the side chain in addition to the hydroxyl group at the end of the repeating unit.
  • Examples of the second agent include aliphatic, alicyclic, aromatic, and aromatic aliphatic isocyanate compounds.
  • Examples of the isocyanate-based compound include hexamethylene diisocyanate (HDI), xylylene diisocyanate (XDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hydride XDI (H6XDI), hydride MDI (H12MDI), tolylene diisocyanate (TDI), and diphenylmethane diisocyanate. (MDI), naphthalenediocyanate (NDI) and the like can be mentioned. Moreover, a polyfunctional isocyanate modified product from one kind or two or more kinds of these diisocyanates can be mentioned.
  • a multimer for example, a trimer
  • a multimer include an adduct body, a biuret body, a nurate body and the like. Since the adhesive layer 2 is formed of a polyurethane adhesive, excellent electrolytic solution resistance is imparted to the exterior material for a power storage device, and even if the electrolytic solution adheres to the side surface, the base material layer 1 is suppressed from peeling off. ..
  • the adhesive layer 2 may contain a colorant, a thermoplastic elastomer, a tackifier, a filler and the like, as long as the adhesiveness is not impaired, the addition of other components is permitted. Since the adhesive layer 2 contains a colorant, the exterior material for a power storage device can be colored. As the colorant, known ones such as pigments and dyes can be used. Further, as the colorant, only one kind may be used, or two or more kinds may be mixed and used.
  • the moldability tends to be deteriorated, but when elastic particles are added to the layer, the deterioration of the moldability is suppressed and the moldability is excellent.
  • the type of pigment is not particularly limited as long as it does not impair the adhesiveness of the adhesive layer 2.
  • organic pigments include azo-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, anthracinone-based, dioxazine-based, indigothioindigo-based, perinone-perylene-based, isowearnine-based, and benzimidazolone-based pigments, which are inorganic.
  • the pigment include carbon black-based, titanium oxide-based, cadmium-based, lead-based, chromium oxide-based, and iron-based pigments, and other examples include fine powder of mica (mica) and fish scale foil.
  • colorants for example, carbon black is preferable in order to make the appearance of the exterior material for a power storage device black.
  • the average particle size of the pigment is not particularly limited, and examples thereof include about 0.05 to 5 ⁇ m, preferably about 0.08 to 2 ⁇ m.
  • the average particle size of the pigment is the median diameter measured by the laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device.
  • the content of the pigment in the adhesive layer 2 is not particularly limited as long as the exterior material for the power storage device is colored, and examples thereof include about 5 to 60% by mass, preferably 10 to 40% by mass.
  • the thickness of the adhesive layer 2 is not particularly limited as long as the base material layer 1 and the barrier layer 3 can be adhered to each other, but is, for example, about 1 ⁇ m or more and about 2 ⁇ m or more.
  • the thickness of the adhesive layer 2 is, for example, about 10 ⁇ m or less and about 5 ⁇ m or less.
  • the preferable range of the thickness of the adhesive layer 2 is about 1 to 10 ⁇ m, about 1 to 5 ⁇ m, about 2 to 10 ⁇ m, and about 2 to 5 ⁇ m.
  • the colored layer is a layer provided between the base material layer 1 and the barrier layer 3 as needed (not shown).
  • a colored layer may be provided between the base material layer 1 and the adhesive layer 2 and between the adhesive layer 2 and the barrier layer 3. Further, a colored layer may be provided on the outside of the base material layer 1. By providing the colored layer, the exterior material for the power storage device can be colored.
  • the colored layer As a formability improving layer.
  • the details of the formability improving layer are as described above, and when the colored layer is used as the moldability improving layer, elastic particles are included in the colored layer.
  • the colored layer can be formed, for example, by applying an ink containing a colorant to the surface of the base material layer 1 or the surface of the barrier layer 3.
  • a colorant known ones such as pigments and dyes can be used. Further, as the colorant, only one kind may be used, or two or more kinds may be mixed and used.
  • colorant contained in the colored layer include the same as those exemplified in the column of [Adhesive layer 2].
  • the barrier layer 3 is at least a layer that suppresses the infiltration of water.
  • Examples of the barrier layer 3 include a metal foil having a barrier property, a thin-film deposition film, a resin layer, and the like.
  • Examples of the vapor deposition film include a metal vapor deposition film, an inorganic oxide vapor deposition film, a carbon-containing inorganic oxide vapor deposition film, and the like
  • examples of the resin layer include polymers and tetras mainly composed of polyvinylidene chloride and chlorotrifluoroethylene (CTFE). Examples thereof include polymers having a main component of fluoroethylene (TFE), polymers having a fluoroalkyl group, fluorine-containing resins such as polymers having a fluoroalkyl unit as a main component, and ethylene vinyl alcohol copolymers.
  • examples of the barrier layer 3 include a resin film provided with at least one of these vapor-deposited films and a resin layer.
  • a plurality of barrier layers 3 may be provided.
  • the barrier layer 3 preferably includes a layer made of a metal material.
  • Specific examples of the metal material constituting the barrier layer 3 include aluminum alloys, stainless steels, titanium steels, steel plates, and the like, and when used as metal foils, include at least one of aluminum alloy foils and stainless steel foils. Is preferable.
  • the aluminum alloy foil is more preferably a soft aluminum alloy foil made of, for example, an annealed aluminum alloy, and the viewpoint of further improving the moldability. Therefore, it is preferable that the aluminum alloy foil contains iron.
  • the iron content is preferably 0.1 to 9.0% by mass, more preferably 0.5 to 2.0% by mass.
  • the iron content is 0.1% by mass or more, an exterior material for a power storage device having better moldability can be obtained.
  • the iron content is 9.0% by mass or less, a more flexible exterior material for a power storage device can be obtained.
  • the soft aluminum alloy foil for example, an aluminum alloy having a composition specified by JIS H4160: 1994 A8021HO, JIS H4160: 1994 A8079HO, JIS H4000: 2014 A8021P-O, or JIS H4000: 2014 A8079P-O. Foil is mentioned. Further, if necessary, silicon, magnesium, copper, manganese and the like may be added. Further, softening can be performed by annealing or the like.
  • stainless steel foils examples include austenite-based, ferrite-based, austenite-ferritic-based, martensitic-based, and precipitation-hardened stainless steel foils. Further, from the viewpoint of providing an exterior material for a power storage device having excellent formability, the stainless steel foil is preferably made of austenitic stainless steel.
  • austenitic stainless steel constituting the stainless steel foil include SUS304, SUS301, and SUS316L, and among these, SUS304 is particularly preferable.
  • the thickness of the barrier layer 3 may be at least a function as a barrier layer for suppressing the infiltration of water, and is, for example, about 9 to 200 ⁇ m.
  • the thickness of the barrier layer 3 is preferably about 85 ⁇ m or less, more preferably about 50 ⁇ m or less, still more preferably about 40 ⁇ m or less, and particularly preferably about 35 ⁇ m or less.
  • the thickness of the barrier layer 3 is preferably about 10 ⁇ m or more, more preferably about 20 ⁇ m or more, and more preferably about 25 ⁇ m or more.
  • the preferred range of the thickness of the barrier layer 3 is about 10 to 85 ⁇ m, about 10 to 50 ⁇ m, about 10 to 40 ⁇ m, about 10 to 35 ⁇ m, about 20 to 85 ⁇ m, about 20 to 50 ⁇ m, about 20 to 40 ⁇ m, and about 20 to. Examples thereof include about 35 ⁇ m, about 25 to 85 ⁇ m, about 25 to 50 ⁇ m, about 25 to 40 ⁇ m, and about 25 to 35 ⁇ m.
  • the barrier layer 3 is made of an aluminum alloy foil, the above range is particularly preferable.
  • the thickness of the barrier layer 3 is preferably about 45 ⁇ m or more from the viewpoint of imparting high moldability and high rigidity to the exterior material 10 for a power storage device. It is more preferably about 50 ⁇ m or more, more preferably about 55 ⁇ m or more, preferably about 85 ⁇ m or less, more preferably 75 ⁇ m or less, still more preferably 70 ⁇ m or less, and preferably about 45 to 85 ⁇ m or 45 to 75 ⁇ m. , 45 to 70 ⁇ m, 50 to 85 ⁇ m, 50 to 75 ⁇ m, 50 to 70 ⁇ m, 55 to 85 ⁇ m, 55 to 75 ⁇ m, 55 to 70 ⁇ m.
  • the thickness of the stainless steel foil is preferably about 60 ⁇ m or less, more preferably about 50 ⁇ m or less, still more preferably about 40 ⁇ m or less, still more preferably about 30 ⁇ m. Below, it is particularly preferably about 25 ⁇ m or less.
  • the thickness of the stainless steel foil is preferably about 10 ⁇ m or more, more preferably about 15 ⁇ m or more.
  • the preferred range of the thickness of the stainless steel foil is about 10 to 60 ⁇ m, about 10 to 50 ⁇ m, about 10 to 40 ⁇ m, about 10 to 30 ⁇ m, about 10 to 25 ⁇ m, about 15 to 60 ⁇ m, about 15 to 50 ⁇ m, and about 15 to. Examples thereof include about 40 ⁇ m, about 15 to 30 ⁇ m, and about 15 to 25 ⁇ m.
  • the barrier layer 3 is a metal foil, it is preferable that a corrosion-resistant film is provided at least on the surface opposite to the base material layer in order to prevent dissolution and corrosion.
  • the barrier layer 3 may be provided with a corrosion-resistant film on both sides.
  • the corrosion-resistant film is, for example, a hot water transformation treatment such as boehmite treatment, a chemical conversion treatment, anodizing treatment, a plating treatment such as nickel or chromium, and a corrosion prevention treatment for applying a coating agent on the surface of the barrier layer.
  • the corrosion-resistant film means a film for improving the acid resistance of the barrier layer (acid-resistant film), a film for improving the alkali resistance of the barrier layer (alkali-resistant film), and the like.
  • the treatment for forming the corrosion-resistant film one type may be performed, or two or more types may be combined. Further, not only one layer but also multiple layers can be used. Further, among these treatments, the hydrothermal modification treatment and the anodizing treatment are treatments in which the surface of the metal foil is dissolved by a treatment agent to form a metal compound having excellent corrosion resistance. In addition, these processes may be included in the definition of chemical conversion processing.
  • the barrier layer 3 has a corrosion-resistant film
  • the barrier layer 3 includes the corrosion-resistant film.
  • the corrosion-resistant film is formed by preventing delamination between the barrier layer (for example, aluminum alloy foil) and the base material layer during molding of the exterior material for a power storage device, and by hydrogen fluoride generated by the reaction between the electrolyte and water. , Melting and corrosion of the surface of the barrier layer, especially when the barrier layer is an aluminum alloy foil, it prevents the aluminum oxide existing on the surface of the barrier layer from melting and corroding, and the adhesiveness (wetability) of the surface of the barrier layer. It shows the effect of preventing the corrosion between the base material layer and the barrier layer at the time of heat sealing and the effect of preventing the corrosion between the base material layer and the barrier layer at the time of molding.
  • the barrier layer for example, aluminum alloy foil
  • Various corrosion-resistant films formed by chemical conversion treatment are known, and mainly at least one of phosphate, chromate, fluoride, triazinethiol compound, and rare earth oxide. Examples thereof include a corrosion-resistant film containing.
  • Examples of the chemical conversion treatment using the phosphate and the chromate include a chromate chromate treatment, a phosphate chromate treatment, a phosphate-chromate treatment, a chromate treatment and the like, and chromium used in these treatments.
  • Examples of the compound include chromium nitrate, chromium fluoride, chromium sulfate, chromium acetate, chromium oxalate, chromium bicarbonate, acetylacetate chromate, chromium chloride, chromium sulfate and the like.
  • examples of the phosphorus compound used in these treatments include sodium phosphate, potassium phosphate, ammonium phosphate, polyphosphoric acid and the like.
  • examples of the chromate treatment include etching chromate treatment, electrolytic chromate treatment, and coating type chromate treatment, and coating type chromate treatment is preferable.
  • the inner layer side surface of the barrier layer (for example, aluminum alloy foil) is first known as an alkali dipping method, an electrolytic cleaning method, an acid cleaning method, an electrolytic acid cleaning method, an acid activation method, or the like.
  • a metal phosphate such as Cr phosphate (chromium) salt, Ti (titanium) phosphate, Zr (zyryl) salt, Zn (zinc) phosphate, etc. is applied to the degreased surface.
  • a treatment liquid for example, various solvents such as water, alcohol-based solvent, hydrocarbon-based solvent, ketone-based solvent, ester-based solvent, and ether-based solvent can be used, and water is preferable.
  • Examples of the resin component used at this time include polymers such as phenolic resin and acrylic resin, and an amination phenol polymer having a repeating unit represented by the following general formulas (1) to (4) can be used. Examples thereof include the chromate treatment used. In the amination phenol polymer, the repeating unit represented by the following general formulas (1) to (4) may be contained alone or in any combination of two or more. May be good.
  • the acrylic resin shall be a polyacrylic acid, an acrylic acid methacrylate copolymer, an acrylic acid maleic acid copolymer, an acrylic acid styrene copolymer, or a derivative of these sodium salts, ammonium salts, amine salts, etc. Is preferable.
  • polyacrylic acid means a polymer of acrylic acid.
  • the acrylic resin is preferably a copolymer of an acrylic acid and a dicarboxylic acid or a dicarboxylic acid anhydride, and an ammonium salt or a sodium salt of a copolymer of an acrylic acid and a dicarboxylic acid or a dicarboxylic acid anhydride.
  • X represents a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group, a hydroxyalkyl group, an allyl group or a benzyl group.
  • R 1 and R 2 are the same or different, respectively, and represent a hydroxy group, an alkyl group, or a hydroxyalkyl group.
  • examples of the alkyl group represented by X, R 1 and R 2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group and an isobutyl group.
  • Examples thereof include a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a tert-butyl group.
  • the hydroxyalkyl groups represented by X, R 1 and R 2 include, for example, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 1-hydroxypropyl group, 2-hydroxypropyl group and 3-.
  • Alkyl groups can be mentioned.
  • the alkyl group and the hydroxyalkyl group represented by X, R 1 and R 2 may be the same or different from each other.
  • X is preferably a hydrogen atom, a hydroxy group or a hydroxyalkyl group.
  • the number average molecular weight of the aminating phenol polymer having the repeating unit represented by the general formulas (1) to (4) is preferably, for example, about 5 to 1,000,000, and preferably about 1,000 to 20,000. More preferred.
  • the amination phenol polymer is, for example, polycondensed with a phenol compound or a naphthol compound and formaldehyde to produce a polymer composed of repeating units represented by the above general formula (1) or general formula (3), and then formaldehyde. It is produced by introducing a functional group (-CH 2 NR 1 R 2 ) into the polymer obtained above using an amine (R 1 R 2 NH).
  • the amination phenol polymer is used alone or in combination of two or more.
  • the corrosion resistant film it is formed by a coating type corrosion prevention treatment in which a coating agent containing at least one selected from the group consisting of rare earth element oxide sol, anionic polymer and cationic polymer is applied.
  • the thin film to be corroded is mentioned.
  • the coating agent may further contain phosphoric acid or phosphate, a cross-linking agent that cross-links the polymer.
  • fine particles of the rare earth element oxide for example, particles having an average particle size of 100 nm or less
  • the rare earth element oxide examples include cerium oxide, yttrium oxide, neodium oxide, lanthanum oxide and the like, and cerium oxide is preferable from the viewpoint of further improving adhesion.
  • the rare earth element oxide contained in the corrosion-resistant film may be used alone or in combination of two or more.
  • various solvents such as water, alcohol-based solvent, hydrocarbon-based solvent, ketone-based solvent, ester-based solvent, and ether-based solvent can be used, and water is preferable.
  • the cationic polymer examples include polyethyleneimine, an ionic polymer complex composed of polyethyleneimine and a polymer having a carboxylic acid, a primary amine graft acrylic resin obtained by graft-polymerizing a primary amine on an acrylic main skeleton, polyallylamine or a derivative thereof. , Amination phenol and the like are preferable.
  • the anionic polymer is preferably a poly (meth) acrylic acid or a salt thereof, or a copolymer containing (meth) acrylic acid or a salt thereof as a main component.
  • the cross-linking agent is at least one selected from the group consisting of a compound having any functional group of isocyanate group, glycidyl group, carboxyl group and oxazoline group and a silane coupling agent.
  • the phosphoric acid or phosphate is condensed phosphoric acid or condensed phosphate.
  • the corrosion-resistant film a film in which metal oxides such as aluminum oxide, titanium oxide, cerium oxide, and tin oxide and fine particles of barium sulfate are dispersed in phosphoric acid is applied to the surface of the barrier layer, and 150 Examples thereof include those formed by performing a baking process at a temperature of ° C or higher.
  • the corrosion-resistant film may have a laminated structure in which at least one of a cationic polymer and an anionic polymer is further laminated, if necessary.
  • a cationic polymer and an anionic polymer include those described above.
  • composition of the corrosion-resistant film can be analyzed by using, for example, a time-of-flight secondary ion mass spectrometry method.
  • the amount of the corrosion-resistant film formed on the surface of the barrier layer 3 in the chemical conversion treatment is not particularly limited, but for example, in the case of performing a coating type chromate treatment, the chromic acid compound per 1 m 2 of the surface of the barrier layer 3 Is, for example, about 0.5 to 50 mg, preferably about 1.0 to 40 mg in terms of chromium, and the phosphorus compound is, for example, about 0.5 to 50 mg, preferably about 1.0 to 40 mg in terms of phosphorus, and an amination phenol polymer. Is preferably contained in a proportion of, for example, about 1.0 to 200 mg, preferably about 5.0 to 150 mg.
  • the thickness of the corrosion-resistant film is not particularly limited, but is preferably about 1 nm to 20 ⁇ m, more preferably 1 nm to 100 nm, from the viewpoint of the cohesive force of the film and the adhesion to the barrier layer and the heat-sealing resin layer.
  • the degree is more preferably about 1 nm to 50 nm.
  • the thickness of the corrosion-resistant film can be measured by observation with a transmission electron microscope or a combination of observation with a transmission electron microscope and energy-dispersed X-ray spectroscopy or electron beam energy loss spectroscopy.
  • Analysis of the composition of the corrosion resistant film using time-of-flight secondary ion mass spectrometry reveals, for example, at least one secondary ion consisting of Ce, P and O (eg, Ce 2 PO 4 + , CePO 4- , etc.). Species) and, for example, peaks derived from secondary ions consisting of Cr, P and O (eg, at least one species such as CrPO 2+ and CrPO 4- ) are detected.
  • a solution containing a compound used for forming a corrosion-resistant film is applied to the surface of the barrier layer by a bar coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a dipping method, or the like, and then the temperature of the barrier layer is applied. It is carried out by heating so that the temperature becomes about 70 to 200 ° C.
  • the barrier layer may be subjected to a degreasing treatment by an alkaline dipping method, an electrolytic cleaning method, an acid cleaning method, an electrolytic acid cleaning method or the like in advance. By performing the degreasing treatment in this way, it becomes possible to more efficiently perform the chemical conversion treatment on the surface of the barrier layer.
  • an acid degreasing agent in which a fluorine-containing compound is dissolved with an inorganic acid in the degreasing treatment it is possible to form not only the degreasing effect of the metal foil but also the passive metal fluoride. In this case, only the degreasing treatment may be performed.
  • the heat-sealing resin layer 4 corresponds to the innermost layer, and has a function of heat-sealing the heat-sealing resin layers to each other when assembling the power storage device to seal the power storage device element. It is a layer (sealant layer) that exerts.
  • the heat-sealing resin layer 4 may be used as a formability improving layer.
  • the details of the formability improving layer are as described above, and when the heat-sealing resin layer 4 is used as the moldability improving layer, the heat-sealing resin layer 4 contains elastic particles.
  • stress can be dispersed by the heat-bondable resin layer 4, so that no local force is applied to the barrier layer 3 during molding and cracks are suppressed. It can be made and the moldability is improved.
  • the heat-sealing resin layer is a multi-layer, if elastic particles are not added to the heat-sealing resin layer of the innermost layer and elastic particles are added to at least one layer other than the innermost layer, high sealing performance is obtained. It is possible to improve the moldability while preparing.
  • the resin constituting the heat-fusing resin layer 4 is not particularly limited as long as it can be heat-fused, but a resin containing a polyolefin skeleton such as a polyolefin or an acid-modified polyolefin is preferable.
  • a resin containing a polyolefin skeleton such as a polyolefin or an acid-modified polyolefin is preferable.
  • the fact that the resin constituting the heat-sealing resin layer 4 contains a polyolefin skeleton can be analyzed by, for example, infrared spectroscopy, gas chromatography-mass spectrometry, or the like. Further, when the resin constituting the heat-sealing resin layer 4 is analyzed by infrared spectroscopy, it is preferable that a peak derived from maleic anhydride is detected.
  • peaks derived from maleic anhydride are detected in the vicinity of wave number 1760 cm -1 and wave number 1780 cm -1 .
  • the heat-sealing resin layer 4 is a layer composed of maleic anhydride-modified polyolefin, a peak derived from maleic anhydride is detected when measured by infrared spectroscopy.
  • the degree of acid denaturation is low, the peak may become small and may not be detected. In that case, it can be analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy.
  • polystyrene resin examples include polyethylene such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear low-density polyethylene; ethylene- ⁇ -olefin copolymer; homopolypropylene, block copolymer of polypropylene (for example, with propylene).
  • Polyethylene block copolymers examples include polypropylene random copolymers (eg, propylene and ethylene random copolymers); propylene- ⁇ -olefin copolymers; ethylene-butene-propylene tarpolymers and the like.
  • polypropylene is preferable.
  • the polyolefin resin may be a block copolymer or a random copolymer. One of these polyolefin resins may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • the polyolefin may be a cyclic polyolefin.
  • the cyclic polyolefin is a copolymer of an olefin and a cyclic monomer, and examples of the olefin which is a constituent monomer of the cyclic polyolefin include ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, styrene, butadiene, and isoprene. Be done.
  • cyclic monomer which is a constituent monomer of the cyclic polyolefin examples include cyclic alkenes such as norbornene; cyclic diene such as cyclopentadiene, dicyclopentadiene, cyclohexadiene, and norbornadiene. Among these, cyclic alkene is preferable, and norbornene is more preferable.
  • the acid-modified polyolefin is a polymer modified by block-polymerizing or graft-polymerizing the polyolefin with an acid component.
  • the acid-modified polyolefin the above-mentioned polyolefin, a copolymer obtained by copolymerizing the above-mentioned polyolefin with a polar molecule such as acrylic acid or methacrylic acid, or a polymer such as a crosslinked polyolefin can also be used.
  • the acid component used for acid modification include carboxylic acids such as maleic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, and itaconic anhydride, or anhydrides thereof.
  • the acid-modified polyolefin may be an acid-modified cyclic polyolefin.
  • the acid-modified cyclic polyolefin is a polymer obtained by copolymerizing a part of the monomers constituting the cyclic polyolefin in place of the acid component, or by block-polymerizing or graft-polymerizing the acid component with the cyclic polyolefin. be.
  • the acid component used for acid denaturation is the same as the acid component used for denaturation of the polyolefin.
  • Preferred acid-modified polyolefins include polyolefins modified with carboxylic acid or its anhydride, polypropylene modified with carboxylic acid or its anhydride, maleic anhydride-modified polyolefin, and maleic anhydride-modified polypropylene.
  • the heat-sealing resin layer 4 may be formed of one type of resin alone, or may be formed of a blended polymer in which two or more types of resins are combined. Further, the heat-sealing resin layer 4 may be formed of only one layer, but may be formed of two or more layers with the same or different resins.
  • the heat-sealing resin layer 4 may contain a lubricant or the like, if necessary.
  • a lubricant When the heat-bondable resin layer 4 contains a lubricant, the moldability of the exterior material for a power storage device can be improved.
  • the lubricant is not particularly limited, and a known lubricant can be used.
  • the lubricant may be used alone or in combination of two or more.
  • the lubricant is not particularly limited, but an amide-based lubricant is preferable. Specific examples of the lubricant include those exemplified in the base material layer 1. The lubricant may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount thereof is not particularly limited, but is preferably about 10 to 50 mg / m 2 from the viewpoint of improving the moldability of the exterior material for the power storage device. , More preferably about 15 to 40 mg / m 2 .
  • the lubricant present on the surface of the heat-sealing resin layer 4 may be one in which the lubricant contained in the resin constituting the heat-sealing resin layer 4 is exuded, or the lubricant of the heat-sealing resin layer 4 may be exuded.
  • the surface may be coated with a lubricant.
  • the thickness of the heat-sealing resin layer 4 is not particularly limited as long as the heat-sealing resin layers have a function of heat-sealing to seal the power storage device element, but is preferably about 100 ⁇ m or less, preferably about 100 ⁇ m or less. It is about 85 ⁇ m or less, more preferably about 15 to 85 ⁇ m.
  • the thickness of the heat-sealing resin layer 4 is preferably about 85 ⁇ m or less, more preferably about 15 to 45 ⁇ m, for example.
  • the thickness of the heat-sealing resin layer 4 is preferably about 20 ⁇ m or more, more preferably 35 to 85 ⁇ m. The degree can be mentioned.
  • the adhesive layer 5 is provided between the barrier layer 3 (or the corrosion-resistant film) and the heat-sealing resin layer 4 as necessary in order to firmly bond them. It is a layer to be corroded.
  • the adhesive layer 5 As a formability improving layer.
  • the details of the formability improving layer are as described above, and when the adhesive layer 5 is used as the formability improving layer, the adhesive layer 5 contains elastic particles.
  • the adhesive layer 5 is used as a formability improving layer, it is provided between the heat-sealing resin layer 4 and the barrier layer 3 (or a corrosion-resistant film), so that the elongation of the base material layer 1 caused by molding can be achieved. Since it is possible to follow both the elongations of the barrier layer 3 and relieve the stress, the moldability is improved.
  • elastic particles having a core-shell structure can be used by being dispersed in a base resin such as an epoxy resin.
  • a base resin such as an epoxy resin.
  • the adhesive (resin composition) used for forming the adhesive layer 5 is mixed with a resin composition containing elastic particles and an epoxy resin to form the adhesive layer 5 and molded. It can be a sex-enhancing layer.
  • the adhesive layer 5 is formed of a resin capable of adhering the barrier layer 3 and the heat-sealing resin layer 4.
  • the resin used for forming the adhesive layer 5 for example, the same adhesive as that exemplified in the adhesive layer 2 can be used.
  • the resin used for forming the adhesive layer 5 contains a polyolefin skeleton, and the above-mentioned heat-sealing property Examples thereof include the polyolefin exemplified in the resin layer 4 and the acid-modified polyolefin.
  • the adhesive layer 5 preferably contains an acid-modified polyolefin.
  • the acid-modifying component include dicarboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid, succinic acid, and adipic acid, and anhydrides thereof, acrylic acid, and methacrylic acid. However, they are anhydrous in terms of ease of modification and versatility. Maleic acid is most preferred.
  • the olefin component is preferably polypropylene-based resin, and the adhesive layer 5 most preferably contains maleic anhydride-modified polypropylene.
  • the fact that the resin constituting the adhesive layer 5 contains a polyolefin skeleton can be analyzed by, for example, infrared spectroscopy, gas chromatography-mass spectrometry, or the like, and the analysis method is not particularly limited.
  • the fact that the resin constituting the adhesive layer 5 contains an acid-modified polyolefin means that, for example, when the maleic anhydride-modified polyolefin is measured by infrared spectroscopy, the wave number is around 1760 cm -1 and the wave number is around 1780 cm -1 .
  • Maleic anhydride-derived peaks are detected. However, if the degree of acid denaturation is low, the peak may become small and may not be detected. In that case, it can be analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy.
  • the adhesive layer 5 is a resin composition containing an acid-modified polyolefin and a curing agent. It is more preferably a cured product.
  • the acid-modified polyolefin the above-mentioned ones are preferably exemplified.
  • the adhesive layer 5 is a cured product of a resin composition containing an acid-modified polyolefin and at least one selected from the group consisting of a compound having an isocyanate group, a compound having an oxazoline group, and a compound having an epoxy group. It is particularly preferable that the resin composition is a cured product containing an acid-modified polyolefin and at least one selected from the group consisting of a compound having an isocyanate group and a compound having an epoxy group. Further, the adhesive layer 5 preferably contains at least one selected from the group consisting of polyurethane, polyester, and epoxy resin, and more preferably contains polyurethane and epoxy resin.
  • an ester resin produced by a reaction between an epoxy group and a maleic anhydride group and an amide ester resin produced by a reaction between an oxazoline group and a maleic anhydride group are preferable.
  • an unreacted substance of a curing agent such as a compound having an isocyanate group, a compound having an oxazoline group, or an epoxy resin remains in the adhesive layer 5
  • the presence of the unreacted substance is, for example, infrared spectroscopy. It can be confirmed by a method selected from Raman spectroscopy, time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), and the like.
  • the curing agent having a heterocycle include a curing agent having an oxazoline group and a curing agent having an epoxy group.
  • the curing agent having a C—O—C bond examples include a curing agent having an oxazoline group and a curing agent having an epoxy group.
  • the fact that the adhesive layer 5 is a cured product of a resin composition containing these curing agents is, for example, gas chromatograph mass spectrometry (GCMS), infrared spectroscopy (IR), time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF). -SIMS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and other methods can be used for confirmation.
  • GCMS gas chromatograph mass spectrometry
  • IR infrared spectroscopy
  • TOF time-of-flight secondary ion mass spectrometry
  • -SIMS X-ray photoelectron spectroscopy
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the compound having an isocyanate group is not particularly limited, but a polyfunctional isocyanate compound is preferable from the viewpoint of effectively enhancing the adhesion between the barrier layer 3 and the adhesive layer 5.
  • the polyfunctional isocyanate compound is not particularly limited as long as it is a compound having two or more isocyanate groups.
  • Specific examples of the polyfunctional isocyanate-based curing agent include pentandiisocyanate (PDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), tolylene diisocyanate (TDI), and diphenylmethane diisocyanate (MDI), which are polymerized or nurate. Examples thereof include chemical compounds, mixtures thereof, and copolymers with other polymers.
  • an adduct body, a biuret body, an isocyanate body and the like can be mentioned.
  • the content of the compound having an isocyanate group in the adhesive layer 5 is preferably in the range of 0.1 to 50% by mass, and 0.5 to 40% by mass in the resin composition constituting the adhesive layer 5. It is more preferable to be in the range. This makes it possible to effectively improve the adhesion between the barrier layer 3 and the adhesive layer 5.
  • the compound having an oxazoline group is not particularly limited as long as it is a compound having an oxazoline skeleton.
  • Specific examples of the compound having an oxazoline group include those having a polystyrene backbone and those having an acrylic backbone. Examples of commercially available products include the Epocross series manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
  • the proportion of the compound having an oxazoline group in the adhesive layer 5 is preferably in the range of 0.1 to 50% by mass, preferably in the range of 0.5 to 40% by mass in the resin composition constituting the adhesive layer 5. It is more preferable to be in. This makes it possible to effectively improve the adhesion between the barrier layer 3 and the adhesive layer 5.
  • Examples of the compound having an epoxy group include an epoxy resin.
  • the epoxy resin is not particularly limited as long as it is a resin capable of forming a crosslinked structure by the epoxy group existing in the molecule, and a known epoxy resin can be used.
  • the weight average molecular weight of the epoxy resin is preferably about 50 to 2000, more preferably about 100 to 1000, and even more preferably about 200 to 800.
  • the weight average molecular weight of the epoxy resin is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) measured under the condition of using polystyrene as a standard sample.
  • epoxy resin examples include glycidyl ether derivative of trimethylolpropane, bisphenol A diglycidyl ether, modified bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F type glycidyl ether, novolak glycidyl ether, glycerin polyglycidyl ether, polyglycerin polyglycidyl ether and the like. Can be mentioned.
  • One type of epoxy resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the proportion of the epoxy resin in the adhesive layer 5 is preferably in the range of 0.1 to 50% by mass, preferably in the range of 0.5 to 40% by mass in the resin composition constituting the adhesive layer 5. Is more preferable. This makes it possible to effectively improve the adhesion between the barrier layer 3 and the adhesive layer 5.
  • the polyurethane is not particularly limited, and known polyurethane can be used.
  • the adhesive layer 5 may be, for example, a cured product of a two-component curable polyurethane.
  • the proportion of polyurethane in the adhesive layer 5 is preferably in the range of 0.1 to 50% by mass, and preferably in the range of 0.5 to 40% by mass in the resin composition constituting the adhesive layer 5. More preferred. This makes it possible to effectively enhance the adhesion between the barrier layer 3 and the adhesive layer 5 in an atmosphere in which a component that induces corrosion of the barrier layer such as an electrolytic solution is present.
  • the adhesive layer 5 is a cured product of a resin composition containing at least one selected from the group consisting of a compound having an isocyanate group, a compound having an oxazoline group, and an epoxy resin, and the acid-modified polyolefin.
  • the acid-modified polyolefin functions as a main agent, and the compound having an isocyanate group, the compound having an oxazoline group, and the compound having an epoxy group each function as a curing agent.
  • the adhesive layer 5 may contain a modifier having a carbodiimide group.
  • the thickness of the adhesive layer 5 is preferably about 50 ⁇ m or less, about 40 ⁇ m or less, about 30 ⁇ m or less, about 20 ⁇ m or less, and about 5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the adhesive layer 5 is preferably about 0.1 ⁇ m or more and about 0.5 ⁇ m or more.
  • the thickness range of the adhesive layer 5 is preferably about 0.1 to 50 ⁇ m, about 0.1 to 40 ⁇ m, about 0.1 to 30 ⁇ m, about 0.1 to 20 ⁇ m, and about 0.1 to 5 ⁇ m. , About 0.5 to 50 ⁇ m, about 0.5 to 40 ⁇ m, about 0.5 to 30 ⁇ m, about 0.5 to 20 ⁇ m, and about 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the adhesive exemplified in the adhesive layer 2 or the cured product of the acid-modified polyolefin and the curing agent it is preferably about 1 to 10 ⁇ m, more preferably about 1 to 5 ⁇ m.
  • the resin exemplified in the heat-sealing resin layer 4 it is preferably about 2 to 50 ⁇ m, more preferably about 10 to 40 ⁇ m.
  • the adhesive layer 5 is a cured product of the adhesive exemplified in the adhesive layer 2 or a resin composition containing an acid-modified polyolefin and a curing agent, for example, the resin composition is applied and cured by heating or the like. Thereby, the adhesive layer 5 can be formed.
  • the resin exemplified in the heat-sealing resin layer 4 it can be formed by, for example, extrusion molding of the heat-sealing resin layer 4 and the adhesive layer 5.
  • the exterior material for a power storage device of the present disclosure is above the base material layer 1 (base material layer 1), if necessary, for the purpose of improving at least one of designability, electrolytic solution resistance, scratch resistance, moldability, and the like.
  • the surface covering layer 6 may be provided on the side opposite to the barrier layer 3 of the above.
  • the surface coating layer 6 is a layer located on the outermost layer side of the exterior material for a power storage device when the power storage device is assembled using the exterior material for the power storage device.
  • the surface coating layer 6 may be used as a formability improving layer.
  • the details of the formability improving layer are as described above, and when the surface covering layer 6 is used as the formability improving layer, the surface covering layer 6 contains elastic particles.
  • stress can be dispersed by the surface coating layer 6, so that the substrate layer 1 and the barrier layer 3 are not subjected to local force during molding, and the substrate is torn. Cracks can be suppressed and moldability is improved.
  • the surface coating layer 6 examples include resins such as polyvinylidene chloride, polyester, polyamide, epoxy resin, acrylic resin, fluororesin, polyurethane, silicon resin, and phenol resin, and modified products of these resins. Further, it may be a copolymer of these resins, or it may be a modified product of the copolymer. Further, it may be a mixture of these resins.
  • the resin is preferably a curable resin. That is, the surface coating layer 6 is preferably composed of a cured product of a resin composition containing a curable resin.
  • the resin forming the surface coating layer 6 is a curable resin
  • the resin may be either a one-component curable type or a two-component curable type, but is preferably a two-component curable type.
  • the two-component curable resin include two-component curable polyurethane, two-component curable polyester, and two-component curable epoxy resin. Among these, two-component curable polyurethane is preferable.
  • Examples of the two-component curable polyurethane include a polyurethane containing a first agent containing a polyol compound and a second agent containing an isocyanate compound.
  • Examples of the polyurethane include a polyurethane compound in which a polyol compound and an isocyanate compound are reacted in advance, and a polyurethane containing an isocyanate compound.
  • polyurethane examples include a polyurethane compound obtained by previously reacting a polyol compound with an isocyanate compound, and a polyurethane containing the polyol compound.
  • polyurethane examples include polyurethane obtained by reacting a polyurethane compound in which a polyol compound and an isocyanate compound are previously reacted with water such as in the air to cure the polyurethane.
  • the polyol compound it is preferable to use a polyester polyol having a hydroxyl group in the side chain in addition to the hydroxyl group at the end of the repeating unit.
  • the second agent examples include aliphatic, alicyclic, aromatic, and aromatic aliphatic isocyanate compounds.
  • isocyanate-based compound examples include hexamethylene diisocyanate (HDI), xylylene diisocyanate (XDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hydride XDI (H6XDI), hydride MDI (H12MDI), tolylene diisocyanate (TDI), and diphenylmethane diisocyanate.
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • XDI xylylene diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • H6XDI hydride XDI
  • H12MDI hydride MDI
  • TDI tolylene diisocyanate
  • diphenylmethane diisocyanate diphenylmethane diisocyanate
  • MDI naphthalenediocyanate
  • NDI naphthalenediocyanate
  • a multimer for example, a trimer
  • Examples of such a multimer include an adduct body, a biuret body, a nurate body and the like.
  • the aliphatic isocyanate-based compound refers to an isocyanate having an aliphatic group and no aromatic ring
  • the alicyclic isocyanate-based compound refers to an isocyanate having an alicyclic hydrocarbon group, which is an aromatic isocyanate-based compound.
  • the surface coating layer 6 is provided on at least one of the surface and the inside of the surface coating layer 6, depending on the functionality and the like to be provided on the surface coating layer 6 and the surface thereof, and if necessary, the above-mentioned lubricant and anti. It may contain additives such as a blocking agent, a matting agent, a flame retardant, an antioxidant, a tackifier, and an antistatic agent. Examples of the additive include fine particles having an average particle diameter of about 0.5 nm to 5 ⁇ m. The average particle size of the additive shall be the median diameter measured by the laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device.
  • the additive may be either an inorganic substance or an organic substance.
  • the shape of the additive is also not particularly limited, and examples thereof include spherical, fibrous, plate-like, amorphous, and scaly shapes.
  • additives include talc, silica, graphite, kaolin, montmorillonite, mica, hydrotalcite, silica gel, zeolite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, neodium oxide, and antimony oxide.
  • Titanium oxide, cerium oxide, calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, calcium silicate, lithium carbonate, calcium benzoate, calcium oxalate, magnesium stearate, alumina, carbon black, carbon nanotubes, refractory nylon, acrylate resin examples thereof include cross-linked acrylic, cross-linked styrene, cross-linked polyethylene, benzoguanamine, gold, aluminum, copper and nickel.
  • the additive may be used alone or in combination of two or more.
  • silica, barium sulfate, and titanium oxide are preferable from the viewpoint of dispersion stability and cost.
  • the additive may be subjected to various surface treatments such as an insulation treatment and a high dispersibility treatment on the surface.
  • the method for forming the surface coating layer 6 is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying a resin for forming the surface coating layer 6.
  • a resin mixed with the additive may be applied.
  • the thickness of the surface coating layer 6 is not particularly limited as long as it exhibits the above-mentioned functions as the surface coating layer 6, and examples thereof include about 0.5 to 10 ⁇ m, preferably about 1 to 5 ⁇ m.
  • the method for manufacturing the exterior material for power storage device is not particularly limited as long as a laminated body in which each layer of the exterior material for power storage device of the present invention is laminated can be obtained, and at least a base material is used. Examples thereof include a method including a step of laminating the layer 1, the barrier layer 3, and the heat-sealing resin layer 4 in this order.
  • laminate A a laminate in which the base material layer 1, the adhesive layer 2, and the barrier layer 3 are laminated in this order
  • the laminated body A is formed by applying an adhesive used for forming the adhesive layer 2 on the base material layer 1 or, if necessary, on the barrier layer 3 having a chemical conversion treatment on the surface, by a gravure coating method. It can be carried out by a dry laminating method in which the barrier layer 3 or the base material layer 1 is laminated and the adhesive layer 2 is cured after being applied and dried by a coating method such as a roll coating method.
  • the heat-sealing resin layer 4 is laminated on the barrier layer 3 of the laminated body A.
  • the heat-sealing resin layer 4 is directly laminated on the barrier layer 3
  • the heat-sealing resin layer 4 is laminated on the barrier layer 3 of the laminated body A by a method such as a thermal laminating method or an extrusion laminating method. do it.
  • the adhesive layer 5 is provided between the barrier layer 3 and the heat-bondable resin layer 4, for example, (1) the adhesive layer 5 and the heat-bondable resin layer are placed on the barrier layer 3 of the laminated body A.
  • a method of laminating 4 by extruding (coextrusion laminating method, tandem laminating method), (2) Separately, a laminated body in which the adhesive layer 5 and the heat-sealing resin layer 4 are laminated is formed, and the laminated body A is formed.
  • a laminated body in which the adhesive layer 5 is laminated on the barrier layer 3 of the laminated body A is formed by a method of laminating on the barrier layer 3 of the above by a thermal laminating method, and this is formed by a heat-sealing resin layer 4 and a thermal laminating method.
  • Method of laminating (3) The molten adhesive layer 5 is poured between the barrier layer 3 of the laminated body A and the heat-sealing resin layer 4 which has been formed into a sheet in advance, through the adhesive layer 5.
  • a method of laminating the laminate A and the heat-sealing resin layer 4 (sandwich laminating method), (4) a solution coating of an adhesive for forming the adhesive layer 5 on the barrier layer 3 of the laminate A is performed. Examples thereof include a method of laminating by a method of drying, a method of baking, and the like, and a method of laminating a heat-sealing resin layer 4 having a sheet-like film formed in advance on the adhesive layer 5.
  • the surface coating layer 6 When the surface coating layer 6 is provided, the surface coating layer 6 is laminated on the surface of the base material layer 1 opposite to the barrier layer 3.
  • the surface coating layer 6 can be formed, for example, by applying the above resin forming the surface coating layer 6 to the surface of the base material layer 1.
  • the order of the step of laminating the barrier layer 3 on the surface of the base material layer 1 and the step of laminating the surface coating layer 6 on the surface of the base material layer 1 is not particularly limited.
  • the barrier layer 3 may be formed on the surface of the base material layer 1 opposite to the surface coating layer 6.
  • the surface coating layer 6 provided as needed / the base material layer 1 / the adhesive layer 2 provided as needed / the barrier layer 3 / the adhesive layer 5 provided as needed / heat fusion A laminate having the sex resin layer 4 in this order is formed, and may be further subjected to heat treatment in order to strengthen the adhesiveness of the adhesive layer 2 and the adhesive layer 5 provided as needed.
  • each layer constituting the laminated body may be subjected to surface activation treatment such as corona treatment, blast treatment, oxidation treatment, ozone treatment, etc., if necessary, to improve the processing suitability. ..
  • surface activation treatment such as corona treatment, blast treatment, oxidation treatment, ozone treatment, etc.
  • the printability of the ink on the surface of the base material layer 1 can be improved.
  • the exterior materials for energy storage devices of the present disclosure are used in packages for sealing and accommodating energy storage device elements such as positive electrodes, negative electrodes, and electrolytes. That is, a power storage device element having at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte can be housed in a package formed of the exterior material for a power storage device of the present disclosure to form a power storage device.
  • a power storage device element having at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte is provided with the exterior material for the power storage device of the present disclosure in a state where metal terminals connected to each of the positive electrode and the negative electrode are projected outward.
  • the peripheral edge of the power storage device element is covered so that a flange portion (a region where the heat-sealing resin layers come into contact with each other) can be formed, and the heat-sealing resin layers of the flange portion are heat-sealed and sealed.
  • the heat-sealing resin portion of the power storage device exterior material of the present disclosure is inside (the surface in contact with the power storage device element). )
  • the heat-bondable resin layers of the two exterior materials for power storage devices may be overlapped with each other facing each other, and the peripheral edges of the overlapped exterior materials for power storage devices may be heat-sealed to form a package.
  • one exterior material for a power storage device may be folded back and overlapped, and the peripheral edge portion may be heat-sealed to form a package. In the case of folding and overlapping, as shown in the example shown in FIG.
  • the side other than the folded side may be heat-sealed to form a package by a three-way seal, or the package may be folded so that a flange portion can be formed. It may be sealed on all sides.
  • a recess for accommodating the power storage device element may be formed by deep drawing molding or overhang molding. As shown in the example shown in FIG. 5, it is not necessary to provide a recess in one of the exterior materials for the power storage device and not in the exterior material for the other power storage device, and the other exterior material for the power storage device also has a recess. May be provided.
  • the exterior material for a power storage device of the present disclosure can be suitably used for a power storage device such as a battery (including a capacitor, a capacitor, etc.). Further, the exterior material for a power storage device of the present disclosure may be used for either a primary battery or a secondary battery, but is preferably used for a secondary battery.
  • the type of the secondary battery to which the exterior material for the power storage device of the present disclosure is applied is not particularly limited, and for example, a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, an all-solid-state battery, a lead storage battery, a nickel / hydrogen storage battery, and a nickel / hydrogen storage battery.
  • Examples thereof include a cadmium storage battery, a nickel / iron storage battery, a nickel / zinc storage battery, a silver oxide / zinc storage battery, a metal air battery, a polyvalent cation battery, a condenser, and a capacitor.
  • a cadmium storage battery a nickel / iron storage battery, a nickel / zinc storage battery, a silver oxide / zinc storage battery, a metal air battery, a polyvalent cation battery, a condenser, and a capacitor.
  • lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries can be mentioned as suitable application targets of the exterior materials for power storage devices of the present disclosure.
  • Resin composition for use in exterior materials for power storage devices includes at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer in this order from the outside. It is a resin composition for use as an exterior material for a power storage device composed of a laminated body, and is a resin composition containing elastic particles and a resin. More specifically, it is a resin composition used for forming a formability improving layer of an exterior material for a power storage device.
  • the elastic particles are as described in the column of [Moldability improving layer].
  • the resin include the resin forming the adhesive layer 2 and the resin forming the adhesive layer 5.
  • Elastic particles for use in exterior materials for power storage devices are laminated with at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer in this order from the outside. It is a resin composition for use as an exterior material for a power storage device composed of a body. More specifically, it is an elastic particle used for forming a formability improving layer of an exterior material for a power storage device.
  • the elastic particles are as explained in the [Formability improving layer] column.
  • -Adhesive resin 1 A two-component polyurethane adhesive using a polyester polyol and an aromatic isocyanate-based compound.
  • -Adhesive resin 2 A resin different from the adhesive resin 1, which is a two-component polyurethane adhesive using a polyester polyol and an aromatic isocyanate-based compound.
  • -Adhesive resin 3 An adhesive resin mainly used for adhesion between the barrier layer and the heat-sealing resin layer of the exterior material for power storage devices, and using acid-modified polypropylene and an ether-based compound 2 It is a liquid-type polyolefin adhesive.
  • -Additive 1 An epoxy resin composition containing polybutadiene-based rubber particles (rubber particle content is 25% by mass). The polybutadiene-based rubber particles have a core-shell structure, and the core is made of polybutadiene-based rubber.
  • Additive 1 An epoxy resin composition containing styrene-butadiene rubber particles (rubber particle content is 25% by mass).
  • the styrene-butadiene rubber particles have a core-shell structure, and the core is made of styrene-butadiene rubber.
  • Additive 3 An epoxy resin composition containing silicone-based rubber particles (rubber particle content is 25% by mass). The silicone-based rubber particles have a core-shell structure, and the core is composed of silicone-based rubber.
  • GC-MS measurement method QP2010 manufactured by Shimadzu Corporation was used as an apparatus.
  • the pretreatment, measurement mode, and measurement conditions are as follows. ⁇ Preprocessing> Sampling was performed with a scalpel. ⁇ Measurement mode> Pyrolysis (electric furnace type) was used. ⁇ Measurement conditions> As a column, a product manufactured by UA-5 FRONTIER LAB (stationary phase 5% diphenyl-95% dimethylpolysiloxane, inner diameter 0.25 mm, length 30 m, film thickness 0.25 ⁇ m) was used. The oven temperature (column temperature) was kept at 50 ° C. for 5 minutes and then raised by 10 ° C. in 1 minute to 320 ° C. The ionization method was an electron impact ionization method (EI method). The detector was a quadrupole detector and the thermal decomposition temperature was 600 ° C.
  • EI method electron impact ionization method
  • Examples 1-4 and Comparative Example 1 As the base material layer, a stretched polyethylene terephthalate (PET) film (thickness 12 ⁇ m) and a stretched nylon (ONy) film (thickness 15 ⁇ m) were prepared. Using a two-component urethane adhesive (polyol compound and aromatic isocyanate compound), the PET film and ONy film are adhered via the adhesive layer so that the thickness of the adhesive layer after curing is 3 ⁇ m. rice field. Further, as a barrier layer, an aluminum foil (JIS H4160: 1994 A8021HO (each having a thickness of 40 ⁇ m shown in Table 1)) was prepared.
  • JIS H4160 1994 A8021HO (each having a thickness of 40 ⁇ m shown in Table 1)
  • the above-mentioned adhesive resin 1 and the additives 1 to 3 containing elastic particles are mixed so that the adhesive forming the adhesive layer has the composition shown in Table 1 to prepare an adhesive. did.
  • the thickness of the adhesive layer after curing is set to 3 ⁇ m, and the aluminum foil and the base material layer (ONy film side) are laminated by a dry laminating method, and then an aging treatment is performed.
  • a laminate of a base material layer / adhesive layer / barrier layer was prepared. Both sides of the aluminum foil are subjected to chemical conversion treatment.
  • a treatment liquid consisting of phenol resin, chromium fluoride compound, and phosphoric acid is applied to both sides of the aluminum foil by a roll coating method so that the coating amount of chromium is 10 mg / m 2 (dry mass). This was done by applying and baking.
  • a maleic anhydride-modified polypropylene as an adhesive layer and a random polypropylene as a heat-sealing resin layer are melt-coextruded to obtain a barrier.
  • An adhesive layer (thickness 40 ⁇ m) / heat-sealing resin layer (thickness 40 ⁇ m) was laminated on the layer, and a base material layer / adhesive layer / barrier layer / adhesive layer / heat-sealing resin layer were laminated in this order.
  • An exterior material for a power storage device was obtained.
  • Examples 5-6 and Comparative Example 2 The above-mentioned adhesive resin 2 and the additive 1 containing elastic particles are mixed so that the adhesive forming the adhesive layer has the composition shown in Table 2 to prepare an adhesive, and the adhesive layer is prepared.
  • An exterior material for a power storage device was obtained in the same manner as in Example 1-4 and Comparative Example 1 except that the above was formed.
  • the primary particle diameter and the secondary particle diameter were measured in Example 6, the primary particle diameter was about 90 nm and the secondary particle diameter was about 0.8 ⁇ m.
  • the method for measuring the primary particle diameter and the secondary particle diameter of the elastic particles is as described later.
  • Example 7 and Comparative Example 3 Exterior materials for power storage devices were obtained in the same manner as in Example 3 and Comparative Example 1 except that carbon black was blended as a pigment in the adhesive forming the adhesive layer (Table 3).
  • Examples 8-10 and Comparative Example 4 A stretched nylon (ONy) film (thickness 25 ⁇ m) was used as a single layer as the base material layer, and the above-mentioned adhesive resin 2 and the additive 1 containing elastic particles were used as an adhesive to form an adhesive layer, respectively.
  • the exterior material for the power storage device was prepared in the same manner as in Example 1-4 and Comparative Example 1, except that the adhesive was prepared by mixing so as to have the composition shown in Table 4. Obtained.
  • Example 11 and Comparative Example 5 A stretched nylon (ONy) film (thickness 25 ⁇ m) was prepared as a base material layer. Further, as a barrier layer, an aluminum foil (JIS H4160: 1994 A8021HO (each having a thickness of 40 ⁇ m shown in Table 1)) was prepared. After laminating the base material layer and the barrier layer by a dry laminating method using a two-component urethane adhesive (polyol compound and aromatic isocyanate-based compound) so that the thickness of the adhesive layer after curing is 3 ⁇ m. By carrying out the aging treatment, a laminate of the base material layer / adhesive layer / barrier layer was produced. Both sides of the aluminum foil are subjected to chemical conversion treatment.
  • a treatment liquid consisting of phenol resin, chromium fluoride compound, and phosphoric acid is applied to both sides of the aluminum foil by a roll coating method so that the coating amount of chromium is 10 mg / m 2 (dry mass). This was done by applying and baking.
  • an unstretched polypropylene film (thickness 40 ⁇ m) as a heat-sealing resin layer was prepared. Further, the above-mentioned adhesive resin 3 and the additive 1 containing elastic particles were mixed so that the adhesive forming the adhesive layer had the composition shown in Table 5 to prepare an adhesive. Next, using the obtained adhesive, the thickness of the adhesive layer after curing was set to 3 ⁇ m so that the barrier layer side of each of the above-mentioned laminates and the unstretched as a heat-sealing resin layer were not stretched.
  • an adhesive layer (thickness 3 ⁇ m) / heat-sealing resin layer (thickness 40 ⁇ m) is laminated on the barrier layer by performing an aging treatment, and the base material layer /
  • An exterior material for a power storage device was obtained in which an adhesive layer / a barrier layer / an adhesive layer / a heat-sealing resin layer were laminated in this order.
  • the primary particle diameter and the secondary particle diameter of the elastic particles contained in the formability improving layer were measured with respect to the cross section of the formability improving layer of the exterior material for the power storage device by the following pretreatment and observation conditions, respectively.
  • the primary particle diameter is defined as 10 primary particles selected from particles that are visually large in the visual field by image analysis within the visual field range at the magnification at the time of measuring the primary particle diameter described in the following observation conditions. Obtain the average value of the diameter x and the diameter y of each primary particle, and within the viewing range of 3 points in the cross section parallel to MD and within the viewing range of 3 points in the cross section parallel to TD.
  • the diameter x of each primary particle means the linear distance connecting the leftmost end in the direction perpendicular to the thickness direction of each primary particle and the rightmost end in the direction perpendicular to the thickness direction.
  • the diameter y of each primary particle means a straight line distance connecting the uppermost end in the direction parallel to the thickness direction of each primary particle and the lowermost end in the direction parallel to the thickness direction.
  • the exterior material for the power storage device as a sample was fixed.
  • the fixing method was embedding fixing using a room temperature curing resin.
  • the sample was cut using a microtome (UC7 manufactured by Leica), and a knife (Diamond Ultra35) was used to finish the cross section.
  • the cutting thickness for finishing the cross section was 100 nm, and the cutting thickness for ultra-thin section finishing (100 nm) was used.
  • the staining was Os (osmium tetroxide) staining, the state of the sample was a section, and the staining time was 30 minutes.
  • the condition of the conductive treatment was PtPd (irradiation time: 20 seconds).
  • the mode is TE (signal selection: BF-STEM), the probe current is normal, the acceleration voltage is 30.0 kV, the emission current is 10 ⁇ A, the WD is 0 mm, the inclination is 0 °, and the STEM observation magnification is ⁇ . It was set to 20k, ⁇ 100k (the observation magnification standard at the time of photography is Polaroid 545).
  • the secondary particle size was measured on the device at ⁇ 20 k (field of view range: about 6.4 ⁇ m ⁇ about 4.8 ⁇ m).
  • the exterior material for each power storage device was cut into a rectangle having a length (MD) of 80 mm and a width (TD) of 120 mm to prepare a test sample.
  • the MD of the exterior material for the power storage device corresponds to the rolling direction (RD) of the aluminum alloy foil
  • the TD of the exterior material for the power storage device corresponds to the TD of the aluminum alloy foil.
  • This sample is placed in a rectangular molding mold (female mold, surface is JIS B 0659-1: 2002 Annex) having a diameter of 31.6 mm (MD) ⁇ 54.5 mm (TD) in an environment of 25 ° C.
  • the maximum height roughness (nominal value of Rz) specified in Table 2 of the comparative surface roughness standard piece is 3.2 ⁇ m. Corner R2.0 mm, ridge line R1.0 mm) and this male. Molding mold with a clearance of 0.3 mm from the mold (male mold, the surface of the ridge line is specified in Table 2 of JIS B 0659-1: 2002 Annex 1 (reference) comparative surface roughness standard piece.
  • the maximum height roughness (nominal value of Rz) is 1.6 ⁇ m, and the surface other than the ridgeline is specified in Table 2 of JIS B 0659-1: 2002 Annex 1 (Reference) Comparative Surface Roughness Standard Piece.
  • the maximum height roughness (nominal value of Rz) is 3.2 ⁇ m.
  • the pressing pressure surface pressure
  • the molding depth is 0.5 mm.
  • Cold forming (pull-in one-step forming) was performed on each of 10 samples by changing the forming depth in units of 0.5 mm.
  • the above test sample was placed on the female mold so that the heat-sealing resin layer side was located on the male mold side, and molding was performed.
  • the cold-formed sample was exposed to light with a penlight in a dark room, and it was confirmed whether or not pinholes or cracks were generated in the aluminum foil due to the transmission of light.
  • the exterior material for the power storage device obtained above was cut to prepare a strip piece of 120 mm (TD) ⁇ 80 mm (MD), which was used as a test sample. Four test samples were prepared for each.
  • the MD of the exterior material for the power storage device corresponds to the rolling direction (RD) of the aluminum alloy foil
  • the TD of the exterior material for the power storage device corresponds to the TD of the aluminum alloy foil.
  • the direction perpendicular to the same plane as MD and RD is TD.
  • the rolling direction of the aluminum alloy foil can be confirmed by the rolling marks of the aluminum alloy foil.
  • the mold is a 31.6 mm (MD) x 54.5 mm (TD) rectangular male mold (the surface is JIS B 0659-1: 2002 Annex 1 (reference) Table 2 of the surface roughness standard piece for comparison).
  • the maximum height roughness (nominal value of Rz) specified in is 1.6 ⁇ m.
  • the maximum height roughness (nominal value of Rz) specified in Table 2 of the comparative surface roughness standard piece is 3.2 ⁇ m. Corner R2.0 mm , Ridge line R1.0 mm) was used.
  • the above test sample was placed on the female mold so that the heat-sealing resin layer side was located on the male mold side.
  • the test sample is pressed with a surface pressure of 0.37 MPa so that the molding depth is 5 mm so that cracks and pinholes do not open during molding, and cold molding (one step of pulling in) is performed in an environment of 25 ° C. Molded).
  • the cold-formed sample was placed in a constant temperature and humidity chamber under a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 90% RH, and allowed to stand for 37 days. Take out the molded sample from the constant temperature and humidity chamber, and visually check whether there is any floating (peeling of the base material layer) between the base material layer and the aluminum alloy foil.
  • Tables 1 and 2 show the proportions (number of peels / total number) of the samples in which floating (peeling of the base material layer) occurred from (16 places in total for 4 test samples).
  • the adhesive layer 2 containing elastic particles constitutes a formability improving layer.
  • the exterior materials for power storage devices of Examples 1 to 4 have excellent moldability as compared with Comparative Example 1 in which elastic particles are not blended in the adhesive layer, and are further layered in a high temperature and high humidity environment. It has an excellent effect that peeling is unlikely to occur.
  • the adhesive layer 2 containing elastic particles constitutes the formability improving layer.
  • the exterior materials for power storage devices of Examples 5 to 6 also have excellent moldability as compared with Comparative Example 2 in which elastic particles are not blended in the adhesive layer, and are further subjected to a high temperature and high humidity environment. It has an excellent effect that delamination is unlikely to occur.
  • the adhesive layer 2 containing elastic particles constitutes the formability improving layer.
  • the exterior material for a power storage device of Example 7 was compared with Comparative Example 3 in which elastic particles were not blended in the adhesive layer even though carbon black, which easily deteriorates moldability, was blended in the adhesive layer. And has excellent moldability.
  • the adhesive layer 2 containing elastic particles constitutes the formability improving layer.
  • the exterior materials for power storage devices of Examples 8 to 10 have excellent moldability as compared with Comparative Example 4 in which elastic particles are not blended in the adhesive layer.
  • the adhesive layer 5 containing elastic particles constitutes the formability improving layer.
  • the exterior material for a power storage device of Example 11 has excellent moldability as compared with Comparative Example 5 in which elastic particles are not blended in the adhesive layer.
  • ONy indicates a stretched nylon film
  • PET / ONy indicates a laminate of a stretched polyethylene terephthalate film and a stretched nylon film.
  • Item 1 From the outside, it is composed of a laminate having at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer.
  • An exterior material for a power storage device wherein at least one layer contained in the laminate constitutes a formability improving layer containing elastic particles.
  • Item 2. Item 2. The exterior material for a power storage device according to Item 1, wherein the primary particle diameter of the elastic particles is 1 nm or more and 3 ⁇ m or less.
  • Item 3. Item 2.
  • the exterior material for a power storage device according to Item 1 or 2, wherein the elastic particles include at least one selected from the group consisting of butadiene-based rubber, acrylic-based rubber, styrene-based rubber, and silicone-based rubber.
  • Item 4. Item 2. The exterior material for a power storage device according to any one of Items 1 to 3, wherein the elastic particles have a core-shell structure.
  • An adhesive layer is provided between the base material layer and the barrier layer.
  • the exterior material for a power storage device according to any one of Items 1 to 4, wherein the adhesive layer constitutes the moldability improving layer.
  • An adhesive layer is provided between the barrier layer and the heat-sealing resin layer.
  • the exterior material for a power storage device according to any one of Items 1 to 5, wherein the adhesive layer constitutes the formability improving layer.
  • Item 7 A resin composition for use in an exterior material for a power storage device, which is composed of a laminate having at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer in order from the outside. The resin composition is used for forming at least one formability improving layer contained in the laminated body. A resin composition comprising elastic particles and a resin.
  • Item 8. Item 2. The resin composition according to Item 7, wherein an adhesive layer is provided between the base material layer and the barrier layer, and the adhesive layer constitutes the moldability improving layer.
  • Item 10 Elastic particles for use in an exterior material for a power storage device composed of a laminate having at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer in order from the outside. The elastic particles are elastic particles used for forming at least one formability improving layer contained in the laminated body.
  • Item 11 A step of obtaining a laminated body in which at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-sealing resin layer are laminated in order from the outside is provided.
  • Item 12 A power storage device in which a power storage device element including at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte is housed in a package formed of the exterior material for the power storage device according to any one of Items 1 to 6.
  • Base material layer 2 Adhesive layer 3 Barrier layer 4 Heat-sealing resin layer 5 Adhesive layer 6 Surface coating layer 10 Exterior material for power storage devices

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Abstract

優れた成形性を備える、蓄電デバイス用外装材を提供する。 外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成されており、 前記積層体に含まれる少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している、蓄電デバイス用外装材。

Description

蓄電デバイス用外装材、その製造方法、樹脂組成物、弾性粒子、及び蓄電デバイス
 本開示は、蓄電デバイス用外装材、その製造方法、樹脂組成物、弾性粒子、及び蓄電デバイスに関する。
 従来、様々なタイプの蓄電デバイスが開発されているが、あらゆる蓄電デバイスにおいて、電極や電解質などの蓄電デバイス素子を封止するために外装材が不可欠な部材になっている。従来、蓄電デバイス用外装材として金属製の外装材が多用されていた。
 一方、近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話などの高性能化に伴い、蓄電デバイスには、多様な形状が要求されると共に、薄型化や軽量化が求められている。しかしながら、従来多用されていた金属製の蓄電デバイス用外装材では、形状の多様化に追従することが困難であり、しかも軽量化にも限界があるという欠点がある。
 そこで、近年、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る蓄電デバイス用外装材として、基材層/バリア層/熱融着性樹脂層が順次積層されたフィルム状の積層体が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
 このような蓄電デバイス用外装材においては、一般的に、冷間成形により凹部が形成され、当該凹部によって形成された空間に電極や電解液などの蓄電デバイス素子を配し、熱融着性樹脂層を熱融着させることにより、蓄電デバイス用外装材の内部に蓄電デバイス素子が収容された蓄電デバイスが得られる。
特開2008-287971号公報
 近年、フィルム状の外装材には、薄型化が求められている。また、蓄電デバイスのエネルギー密度をより一層高める観点などから、外装材に深い凹部を形成することも求められている。
 ところが、フィルム状の蓄電デバイス用外装材を成形して、蓄電デバイス素子を収容する凹部を形成する場合に、クラックやピンホールが発生しやすいという問題がある。
 このような状況下、本開示は、優れた成形性を備える蓄電デバイス用外装材を提供することを主な目的とする。
 本開示の発明者らは、上記のような課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成されており、積層体に含まれる少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している蓄電デバイス用外装材は、優れた成形性を有することを見出した。
 本開示は、このような新規な知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。即ち、本開示は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
 外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成されており、積層体に含まれる少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している、蓄電デバイス用外装材。
 本開示によれば、優れた成形性を備える、蓄電デバイス用外装材を提供することができる。また、本開示によれば、当該蓄電デバイス用外装材の製造方法、及び当該蓄電デバイス用外装材を利用した蓄電デバイス、蓄電デバイス用外装材に用いるための樹脂組成物及び弾性粒子を提供することもできる。
本開示の蓄電デバイス用外装材の断面構造の一例を示す模式図である。 本開示の蓄電デバイス用外装材の断面構造の一例を示す模式図である。 本開示の蓄電デバイス用外装材の断面構造の一例を示す模式図である。 本開示の蓄電デバイス用外装材の断面構造の一例を示す模式図である。 本開示の蓄電デバイス用外装材により形成された包装体中に蓄電デバイス素子を収容する方法を説明するための模式図である。 一次粒子及び二次粒子の模式図である。
 本開示の蓄電デバイス用外装材は、外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成されており、積層体に含まれる少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成していることを特徴とする。本開示の蓄電デバイス用外装材は、優れた成形性を備えている。
 以下、本開示の蓄電デバイス用外装材について詳述する。なお、本明細書において、「~」で示される数値範囲は「以上」、「以下」を意味する。例えば、2~15mmとの表記は、2mm以上15mm以下を意味する。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、別個に記載された、上限値と上限値、上限値と下限値、又は下限値と下限値を組み合わせて、それぞれ、数値範囲としてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
1.蓄電デバイス用外装材の積層構造
 本開示の蓄電デバイス用外装材10は、例えば図1に示すように、基材層1、バリア層3、及び熱融着性樹脂層4をこの順に備える積層体から構成されている。蓄電デバイス用外装材10において、基材層1が最外層側になり、熱融着性樹脂層4は最内層になる。蓄電デバイス用外装材10と蓄電デバイス素子を用いて蓄電デバイスを組み立てる際に、蓄電デバイス用外装材10の熱融着性樹脂層4同士を対向させた状態で、周縁部を熱融着させることによって形成された空間に、蓄電デバイス素子が収容される。本開示の蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体において、バリア層3を基準とし、バリア層3よりも熱融着性樹脂層4側が内側であり、バリア層3よりも基材層1側が外側である。
 蓄電デバイス用外装材10は、例えば図2から図4に示すように、基材層1とバリア層3との間に、これらの層間の接着性を高めることなどを目的として、必要に応じて接着剤層2を有していてもよい。また、例えば図3及び図4に示すように、バリア層3と熱融着性樹脂層4との間に、これらの層間の接着性を高めることなどを目的として、必要に応じて接着層5を有していてもよい。また、図4に示すように、基材層1の外側(熱融着性樹脂層4側とは反対側)には、必要に応じて表面被覆層6などが設けられていてもよい。
 蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体に含まれる層のうち、少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している。なお、本開示において、成形性向上層とは、当該層が弾性粒子を含むことにより、当該層が弾性粒子を含まない場合と比較して蓄電デバイス用外装材の成形性を向上させる層であることを意味している。この機序について、成形性向上層は、弾性粒子を含んでいることから、蓄電デバイス用外装材の成形時に加わる応力を緩和し、バリア層に加わる力を分散させることで、バリア層にピンホールやクラックが発生することを抑制していると考えられる。
 蓄電デバイス用外装材10において、成形性向上層を構成する層としては、弾性粒子を含むことができる層であれば、特に制限されず、例えば、後述する表面被覆層6、基材層1、接着剤層2、着色層、接着層5、熱融着性樹脂層4などが好適である。これらの中でも、接着剤層2及び接着層5のうち少なくとも一方が成形性向上層を構成することが好ましく、接着剤層2が成形性向上層を構成することが特に好ましい。
 蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体の厚みとしては、特に制限されないが、コスト削減、エネルギー密度向上等の観点からは、例えば190μm以下、好ましくは約180μm以下、約155μm以下、約120μm以下が挙げられる。また、蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体の厚みとしては、蓄電デバイス素子を保護するという蓄電デバイス用外装材の機能を維持する観点からは、好ましくは約35μm以上、約45μm以上、約60μm以上が挙げられる。また、蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体の好ましい範囲については、例えば、35~190μm程度、35~180μm程度、35~155μm程度、35~120μm程度、45~190μm程度、45~180μm程度、45~155μm程度、45~120μm程度、60~190μm程度、60~180μm程度、60~155μm程度、60~120μm程度が挙げられ、特に60~155μm程度が好ましい。
 蓄電デバイス用外装材10において、蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体の厚み(総厚み)に対する、基材層1、必要に応じて設けられる接着剤層2、バリア層3、必要に応じて設けられる接着層5、熱融着性樹脂層4、及び必要に応じて設けられる表面被覆層6の合計厚みの割合は、好ましくは90%以上であり、より好ましくは95%以上であり、さらに好ましくは98%以上である。具体例としては、本開示の蓄電デバイス用外装材10が、基材層1、接着剤層2、バリア層3、接着層5、及び熱融着性樹脂層4を含む場合、蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体の厚み(総厚み)に対する、これら各層の合計厚みの割合は、好ましくは90%以上であり、より好ましくは95%以上であり、さらに好ましくは98%以上である。また、本開示の蓄電デバイス用外装材10が、基材層1、接着剤層2、バリア層3、及び熱融着性樹脂層4を含む積層体である場合にも、蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体の厚み(総厚み)に対する、これら各層の合計厚みの割合は、例えば80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上とすることができる。
2.蓄電デバイス用外装材を形成する各層
[成形性向上層]
 本開示の蓄電デバイス用外装材10において、成形性向上層は弾性粒子を含む層である。蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体に含まれる層のうち、少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している。前記の通り、本開示の蓄電デバイス用外装材は、成形性向上層が弾性粒子を含むことにより、弾性粒子を含まない場合と比較して蓄電デバイス用外装材の成形性を向上させることができる。この機序について、成形性向上層は、弾性粒子を含んでいることから、蓄電デバイス用外装材の成形時に加わる応力を緩和し、バリア層に加わる力を分散させることで、バリア層にピンホールやクラックが発生することを抑制していると考えられる。
 蓄電デバイス用外装材10において、成形性向上層を構成する層としては、弾性粒子を含むことができる層であれば、特に制限されない。例えば、後述する表面被覆層6、基材層1、接着剤層2、着色層、接着層5、熱融着性樹脂層4などが好適である。これらの中でも、接着剤層2及び接着層5のうち少なくとも一方が成形性向上層を構成することが好ましく、接着剤層2が成形性向上層を構成することが特に好ましい。
 本開示において、弾性粒子とは、外力によって形や体積に変化を生じた粒子が、力を取りさると再び元の状態に回復する性質を有する粒子を意味しており、例えば、ゴムを含む粒子が挙げられる。
 弾性粒子は、蓄電デバイス用外装材の成形性を向上させるものであれば特に制限されず、例えば、ブタジエン系ゴム、アクリル系ゴム、スチレン系ゴム及びシリコーン系ゴムなどの合成ゴムを含む粒子が挙げられる。弾性粒子に含まれる合成ゴムは、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
 また、弾性粒子は、コアシェル構造を有することが好ましい。コアシェル構造を有する弾性粒子としては、コアがゴムにより形成され、シェルが樹脂により形成されたものが好ましい。このような構成を採用することにより、コアが有する弾性と、シェルが有する樹脂への高い分散性とが両立された弾性粒子となる。
 コアシェル構造を有する弾性粒子としては、例えば特許第6061837号に記載のコアシェル型ゴム粒子などが使用できる。すなわち、このようなコアシェル構造を有する弾性粒子は、ゴム状コア層、及びシェル層の少なくとも2層を有する構造を備える粒状材料である。コア層は、弾性粒子の内側部分を意味し、弾性粒子の内部のドメインを形成し得るものである。このコア層としては、ゴム状物質であればよく、典型的には、エラストマーであり、例えば、共役ジエン及び/または低級アルキルアクリレートが重合してなるポリマーや、これらと共重合可能なモノマーとが共重合したコポリマーや、ポリシロキサンゴム等からなることが好ましく、コアシェル構造を有する弾性粒子をベース樹脂に分散させて利用する場合であれば、ベース樹脂に不溶であることが好ましく、例えばベース樹脂がエポキシ樹脂であれば、エポキシ樹脂に不溶であることが好ましい。弾性粒子を分散させるベース樹脂(分散媒)としては、弾性粒子が分散されればよく、例としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アミノ樹脂、イミド樹脂などが挙げられ、また、これらのうち2種以上の混合物や共重合体などが挙げられる。ベース樹脂として好ましくはエポキシ樹脂が挙げられる。また、分散剤としては樹脂だけではなく、シェルが溶媒と親和性(相溶性)が高い場合は、溶媒に分散させて使用することも可能である。ベース樹脂などの分散媒に分散させて利用する場合は、弾性粒子を粉体状で取り扱う必要が無くなり、短時間での混合が可能となる。また、ベース樹脂がコアシェル構造との相性が良い組成で構成される場合、他の樹脂組成物と混合させた際に、粉体で混ぜた際と比較して、ゴム粒子をなるべく分散した状態で維持することが可能となる。なお、このコア層には、前述したブタジエン系ゴム、アクリル系ゴム、スチレン系ゴム及びシリコーン系ゴムなどの合成ゴムを使用することもできる。
 共役ジエンとしてはブタジエン、イソプレン、クロロプレン等を挙げることができ、中でも、安価に入手でき、得られる重合体のゴムとしての性質が良好で重合が容易である点から、ブタジエンが特に好ましい。低級アルキルアクリレートとしては、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等を挙げることができ、中でも、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートは、得られる重合体のゴムとしての性質が良好で、重合が容易である点から、特に好ましい。
 共役ジエンまたはアルキルアクリレートと共重合可能なモノマーとしては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル、芳香族ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル・シアン化ビニリデン、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のアルキルメタクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルアクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチルメタアクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、塩化ビニル等が挙げられる。また、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基等の官能基を持ったモノマーを共重合させることもできる。例えば、エポキシ基を持つモノマーとしては、グリシジルメタクリレート等が挙げられ、カルボキシル基を持つモノマーとしては、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられ、水酸基を持つモノマーとしては、2-ヒドロキシメタクリレート、2-ヒドロキシアクリレート等が挙げられる。更に、コアを構成する成分として、ジビニルベンゼン、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(イソ)シアヌル酸トリアリル、(メタ)アクリル酸アリル、イタコン酸ジアリル、フタル酸ジアリル等の架橋性モノマー(多官能性モノマー)や、マレイン酸ジアリル、フマール酸モノアリル、メタクリル酸アリル等の反応性の等しくない2つ以上の不飽和部位を有し反応部位の少なくとも1つは非共役であるグラフト用モノマーを用いることもできる。このような架橋性モノマーまたはグラフト用モノマーを少量、好ましくは、コアシェル構造を有する弾性粒子全体の10質量%以下で用いた場合には、層間の結合が得られ、加熱時においても粒子が変形し難いものとなる。更に、共役ジエンまたはアルキルアクリレートと共重合可能なモノマーとして、シリコーンゴムを用いることも可能である。加えて、このような共役ジエンまたはアルキルアクリレートと共重合可能なモノマーに代えて、または、それらモノマーと併用して、ジメチルシリルオキシ、メチルフェニルシリルオキシ、ジフェニルシリルオキシ等のアルキル或いはアリル2置換シリルオキシ単位から構成されるポリシロキサンゴムを使用することもできる。このようなポリシロキサンゴムを使用する場合には、必要に応じて、重合時に多官能性のアルコキシシラン化合物を一部併用するか、ビニル反応性基を持ったシラン化合物をラジカル反応させること等により、予めポリシロキサンに架橋構造を導入しておくことが好ましい。
 一方、コアシェル構造を有する弾性粒子において、シェル層は、弾性粒子の最外部を形成し、樹脂に対する親和性(相溶性)を有している。このシェル層を構成する物質は弾性を示さない材料であれば特に限定されないが、メチルメタクリレートおよび/またはスチレンのモノマーが重合してなるポリマー、またはこれらと共重合可能なモノマーとが共重合したコポリマーからなることが好ましい。これらは、安価に入手でき、また、良好なグラフト重合性と樹脂に対する親和性の双方を可能にでき、広範囲の温度で接着強度が良好である。
 メチルメタクリレートまたはスチレンと共重合可能なモノマーとしては、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等のアルキルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のアルキルメタクリレート、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、モノクロルスチレン、3,4-ジクロロスチレン、ブロモスチレン等の芳香族ビニル、芳香族ビニリデン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル、シアン化ビニリデン等のビニル重合性モノマーを挙げることができる。中でもエチルアクリレートまたはアクリロニトリルが好ましい。
 更に、メチルメタクリレートまたはスチレンと共重合可能なモノマーとして、エポキシ基および/またはエポキシ基と反応する官能基、例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基等の官能基を持ったモノマーを共重合させることによって、シェル層表面をエポキシ基および/またはエポキシ基と反応する官能基で修飾することも可能である。例えば、エポキシ基を持つモノマーとしては、グリシジルメタクリレート等が挙げられ、カルボキシル基を持つモノマーとしては、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられ、水酸基を持つモノマーとしては、2-ヒドロキシメタクリレート、2-ヒドロキシアクリレート等が挙げられる。
 なお、シェル層に化学反応性を求める場合には、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、エポキシアルキル(メタ)アクリレート等の反応性側鎖を有する(メタ)アクリル酸エステル類、エポキシアルキルビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド(N-置換物を含む)、α,β-不飽和酸、α,β-不飽和酸無水物、及びマレイミド誘導体等からなるモノマー群より選ばれる1種以上の成分を共重合して得られる共重合体がより好ましい。具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸無水物、マレイン酸イミド等をそれぞれ例示することができる。また、反応基、例えば、グリシジルメタクリレート等のモノマーによって提供されるグリシジル基等をシェル層中に含有させることによって反応性を高めることも可能である。
 更に、シェル層は、コア層にグラフト及び/または架橋されていることが好ましく、メチルメタクリレートまたはスチレンと共重合可能なモノマーとして、架橋性モノマーまたはグラフト用モノマーを10質量%以下で用いることも可能である。層間の結合が得られ、加熱時においても粒子が変形し難いからである。この架橋性モノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン等の芳香族ジビニル化合物、ヘキサンジオールジアクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、ノルボルネンジメチロールジメタクリレート等のアルカンポリオールポリアクリレート等を挙げることができ、グラフト用モノマーとしては、例えば、アリルメタクリレート等の不飽和カルボン酸アリルエステル等を挙げることができる。
 このようなコアシェル構造を有する弾性粒子は、その製造方法について特に制限されず、市販の製品を使用することも可能である。コアシェル構造を有する弾性粒子は、例えば、エポキシ樹脂などのベース樹脂に分散させて利用することができる。例えば、後述の接着剤層2や接着層5を成形性向上層とする場合、接着剤層2や接着層5の形成に使用される接着剤(樹脂組成物)と、弾性粒子及びベース樹脂を含む樹脂組成物とを混合して、接着剤層2や接着層5を形成し、成形性向上層とすることができる。
 なお、コアシェル構造を有する弾性粒子の好ましいコア/シェルの比率(質量比)は、50/50~95/5の範囲であり、より好ましくは60/40~90/10の範囲内である。
 本発明の効果を好適に発揮する観点から、弾性粒子の一次粒子径は、好ましくは1nm以上3μm以下程度、より好ましくは1~900nm程度、さらに好ましくは20~600nm程度、さらに好ましくは50~300nm程度が挙げられる。
 また、弾性粒子の二次粒子径としては、例えば0.1~5μm程度、好ましくは0.2~2μm程度が挙げられる。
 本開示において、成形性向上層に含まれる弾性粒子の一次粒子径及び二次粒子径は、それぞれ、以下の方法により測定される。
<弾性粒子の一次粒子径及び二次粒子径の測定>
 成形性向上層に含まれる弾性粒子の一次粒子径及び二次粒子径は、それぞれ、蓄電デバイス用外装材の成形性向上層の断面について、以下の前処理及び観察条件により測定する。一次粒子径とは、下記の観察条件に記載の一次粒子径測定時の倍率における1箇所の視野範囲内において、画像解析にて視野内で外観上大きい粒子から10個の一次粒子を選択し、個々の一次粒子の径x、径yの平均値を求め、MDに平行な断面で3箇所の視野範囲内、TDに平行な断面で3箇所の視野範囲内の計6か所の視野範囲内で径x、径yを測定し、得られた全測定データを平均した値を意味する。個々の一次粒子の径xは、個々の一次粒子の厚み方向とは垂直方向の最左端と、厚み方向とは垂直方向の最右端とを結ぶ直線距離を意味する。個々の一次粒子の径yは、個々の一次粒子の厚み方向に平行方向の最上端と、厚み方向に平行方向の最下端とを結ぶ直線距離を意味する。視野内に10個の粒子が無い場合は視野内に存在する全ての一次粒子径x、径yを測定し、平均値を算出する。
 図6の模式図に示すように、二次粒子は、一次粒子の凝集体であり、任意の1個の粒子aの外周と最短距離で隣接する粒子bの外周との間に、上記で平均値を算出した一次粒子径以上の間隔を有する場合、粒子aとbは異なる二次粒子に属するものとする。任意の1個の粒子aとの間に、一次粒子径未満の間隔で隣接する粒子cは、粒子aと同じ二次粒子に属するものとする。二次粒子径とは、下記の観察条件に記載の二次粒子径測定時の倍率における1箇所の視野範囲内において、二次粒子を1つの楕円として捉え、視野内で外観上の長軸径が大きい二次粒子から順に5個の二次粒子を選定し、MDに平行な断面の視野範囲内、TDに平行な断面の視野範囲内の計2か所以上で長軸径と短軸径を測定し、得られた全測定データの平均値を意味する。
<前処理>
 サンプルとしての蓄電デバイス用外装材を固定する。固定の方法は、常温硬化樹脂を用いた包埋固定とする。サンプルの切断は、ミクロトーム(例えばライカ製UC7)を用いて行い、断面の仕上げにナイフ(例えばDiamond Ultra35)を用いる。断面を仕上げる際の切削厚は100nmとして、超薄切片仕上げの切削厚(100nm)とする。染色は、Os(四酸化オスミウム)染色とし、サンプルの状態は切片、染色時間は30分間とする。導電処理の条件は、PtPd(照射時間:20秒)とする。
<観察条件>
 SEMの透過検出器での超薄切片の観察(STEM観察)を行う。観察装置は、市販のもの(例えば日立ハイテクノロジーズ製のSU9000)が用いられる。モードは、TE(信号選択:BF-STEM)とし、プローブ電流はnormalとし、加速電圧は30.0kVとし、エミッション電流は10μAとし、WDは0mmとし、傾斜は0°とし、STEM観察倍率は×20k,×100k(撮影時の観察倍率基準は、Polaroid545とする)とする。一次粒子径測定は×100k(視野範囲:約1250nm×約950nm)にて装置上で測定する。二次粒子径測定は×20k(視野範囲:約6.4μm×約4.8μm)にて装置上で測定する。
 なお、蓄電デバイス用外装材において、後述のバリア層3については、通常、その製造過程におけるMD(Machine Direction)とTD(Transverse Direction)を判別することができる。例えば、バリア層3がアルミニウム合金箔やステンレス鋼箔等の金属箔により構成されている場合、金属箔の圧延方向(RD:Rolling Direction)には、金属箔の表面に、いわゆる圧延痕と呼ばれる線状の筋が形成されている。圧延痕は、圧延方向に沿って伸びているため、金属箔の表面を観察することによって、金属箔の圧延方向を把握することができる。また、積層体の製造過程においては、通常、積層体のMDと、金属箔のRDとが一致するため、積層体の金属箔の表面を観察し、金属箔の圧延方向(RD)を特定することにより、積層体のMDを特定することができる。また、積層体のTDは、積層体のMDとは垂直方向であるため、積層体のTDについても特定することができる。
 また、アルミニウム合金箔やステンレス鋼箔等の金属箔の圧延痕により蓄電デバイス用外装材のMDが特定できない場合は、次の方法により特定することができる。蓄電デバイス用外装材のMDの確認方法として、蓄電デバイス用外装材の熱融着性樹脂層の断面を電子顕微鏡で観察し海島構造を確認する方法がある。当該方法においては、熱融着性樹脂層の厚み方向に対して垂直な方向の島の形状の径の平均が最大であった断面と平行な方向を、MDと判断することができる。具体的には、熱融着性樹脂層の長さ方向の断面と、当該長さ方向の断面と平行な方向から10度ずつ角度を変更し、長さ方向の断面に対して垂直な方向までの各断面(合計10の断面)について、それぞれ、電子顕微鏡写真で観察して海島構造を確認する。次に、各断面において、それぞれ、個々の島の形状を観察する。個々の島の形状について、熱融着性樹脂層の厚み方向に対して垂直方向の最左端と、当該垂直方向の最右端とを結ぶ直線距離を径yとする。各断面において、島の形状の当該径yが大きい順に上位20個の径yの平均を算出する。島の形状の当該径yの平均が最も大きかった断面と平行な方向をMDと判断する。
 本発明の効果を好適に発揮する観点から、成形性向上層における弾性粒子の含有率としては、好ましくは0.25質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上である。また、同様の観点から、成形性向上層における弾性粒子の含有率としては、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下である。成形性向上層における弾性粒子の含有率の好ましい範囲としては、0.25~25質量%が挙げられる。蓄電デバイス用外装材を構成する層に顔料等の着色剤や、フィラー等を添加すると成形性は低下されやすいが、弾性粒子を当該層に添加すると成形性の低下は抑制され、優れた成形性を有する。
[基材層1]
 本開示において、基材層1は、蓄電デバイス用外装材の基材としての機能を発揮させることなどを目的として設けられる層である。基材層1は、蓄電デバイス用外装材の外層側に位置する。
 蓄電デバイス用外装材10において、基材層1を成形性向上層としてもよい。成形性向上層の詳細については、前記の通りであり、基材層1を成形性向上層とする場合には、基材層1に弾性粒子を含ませる。基材層を成形性向上層とした場合、基材層1で応力分散が可能となる為、成形する際にバリア層3に局所的な力が加わらずクラックを抑制出来、成形性が向上する。
 基材層1を形成する素材については、基材としての機能、すなわち少なくとも絶縁性を備えるものであることを限度として特に制限されない。基材層1は、例えば樹脂を用いて形成することができ、樹脂には後述の添加剤が含まれていてもよい。
 基材層1が樹脂により形成されている場合、基材層1は、例えば、樹脂により形成された樹脂フィルムであってもよいし、樹脂を塗布して形成したものであってもよい。樹脂フィルムは、未延伸フィルムであってもよいし、延伸フィルムであってもよい。延伸フィルムとしては、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムが挙げられ、二軸延伸フィルムが好ましい。二軸延伸フィルムを形成する延伸方法としては、例えば、逐次二軸延伸法、インフレーション法、同時二軸延伸法等が挙げられる。樹脂を塗布する方法としては、ロールコーティング法、グラビアコーティング法、押出コーティング法などが挙げられる。
 基材層1を形成する樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール樹脂などの樹脂や、これらの樹脂の変性物が挙げられる。また、基材層1を形成する樹脂は
、これらの樹脂の共重合物であってもよいし、共重合物の変性物であってもよい。さらに、これらの樹脂の混合物であってもよい。
 基材層1を形成する樹脂としては、これらの中でも、好ましくはポリエステル、ポリアミドが挙げられる。
 ポリエステルとしては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、共重合ポリエステル等が挙げられる。また、共重合ポリエステルとしては、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル(以下、ポリエチレン(テレフタレート/イソフタレート)にならって略す)、ポリエチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリエチレン(テレフタレート/ナトリウムスルホイソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/ナトリウムイソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/フェニル-ジカルボキシレート)、ポリエチレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)等が挙げられる。これらのポリエステルは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 また、ポリアミドとしては、具体的には、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン6とナイロン66との共重合体等の脂肪族ポリアミド;テレフタル酸及び/又はイソフタル酸に由来する構成単位を含むナイロン6I、ナイロン6T、ナイロン6IT、ナイロン6I6T(Iはイソフタル酸、Tはテレフタル酸を表す)等のヘキサメチレンジアミン-イソフタル酸-テレフタル酸共重合ポリアミド、ポリアミドMXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)等の芳香族を含むポリアミド;ポリアミドPACM6(ポリビス(4-アミノシクロヘキシル)メタンアジパミド)等の脂環式ポリアミド;さらにラクタム成分や、4,4’-ジフェニルメタン-ジイソシアネート等のイソシアネート成分を共重合させたポリアミド、共重合ポリアミドとポリエステルやポリアルキレンエーテルグリコールとの共重合体であるポリエステルアミド共重合体やポリエーテルエステルアミド共重合体;これらの共重合体等のポリアミドが挙げられる。これらのポリアミドは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 基材層1は、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、及びポリオレフィンフィルムのうち少なくとも1つを含むことが好ましく、延伸ポリエステルフィルム、及び延伸ポリアミドフィルム、及び延伸ポリオレフィンフィルムのうち少なくとも1つを含むことが好ましく、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、延伸ポリブチレンテレフタレートフィルム、延伸ナイロンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルムのうち少なくとも1つを含むことがさらに好ましく、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムのうち少なくとも1つを含むことがさらに好ましい。
 基材層1は、単層であってもよいし、2層以上により構成されていてもよい。基材層1が2層以上により構成されている場合、基材層1は、樹脂フィルムを接着剤などで積層させた積層体であってもよいし、樹脂を共押出しして2層以上とした樹脂フィルムの積層体であってもよい。また、樹脂を共押出しして2層以上とした樹脂フィルムの積層体を、未延伸のまま基材層1としてもよいし、一軸延伸または二軸延伸して基材層1としてもよい。
 基材層1において、2層以上の樹脂フィルムの積層体の具体例としては、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムとの積層体、2層以上のナイロンフィルムの積層体、2層以上のポリエステルフィルムの積層体などが挙げられ、好ましくは、延伸ナイロンフィルムと延伸ポリエステルフィルムとの積層体、2層以上の延伸ナイロンフィルムの積層体、2層以上の延伸ポリエステルフィルムの積層体が好ましい。例えば、基材層1が2層の樹脂フィルムの積層体である場合、ポリエステル樹脂フィルムとポリエステル樹脂フィルムの積層体、ポリアミド樹脂フィルムとポリアミド樹脂フィルムの積層体、またはポリエステル樹脂フィルムとポリアミド樹脂フィルムの積層体が好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体、ナイロンフィルムとナイロンフィルムの積層体、またはポリエチレンテレフタレートフィルムとナイロンフィルムの積層体がより好ましい。また、ポリエステル樹脂は、例えば電解液が表面に付着した際に変色し難いことなどから、基材層1が2層以上の樹脂フィルムの積層体である場合、ポリエステル樹脂フィルムが基材層1の最外層に位置することが好ましい。
 基材層1が、2層以上の樹脂フィルムの積層体である場合、2層以上の樹脂フィルムは、接着剤を介して積層させてもよい。好ましい接着剤については、後述の接着剤層2で例示する接着剤と同様のものが挙げられる。なお、2層以上の樹脂フィルムを積層させる方法としては、特に制限されず、公知方法が採用でき、例えばドライラミネート法、サンドイッチラミネート法、押出ラミネート法、サーマルラミネート法などが挙げられ、好ましくはドライラミネート法が挙げられる。ドライラミネート法により積層させる場合には、接着剤としてポリウレタン接着剤を用いることが好ましい。このとき、接着剤の厚みとしては、例えば2~5μm程度が挙げられる。また、樹脂フィルムにアンカーコート層を形成し積層させても良い。アンカーコート層は、後述の接着剤層2で例示する接着剤と同様のものが挙げられる。このとき、アンカーコート層の厚みとしては、例えば0.01~1.0μm程度が挙げられる。
 また、基材層1の表面及び内部の少なくとも一方には、滑剤、難燃剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤、耐電防止剤等の添加剤が存在していてもよい。添加剤は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
 本開示において、蓄電デバイス用外装材の成形性を高める観点からは、基材層1の表面には、滑剤が存在していることが好ましい。滑剤としては、特に制限されないが、好ましくはアミド系滑剤が挙げられる。アミド系滑剤の具体例としては、例えば、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、置換アミド、メチロールアミド、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、脂肪酸エステルアミド、芳香族ビスアミドなどが挙げられる。飽和脂肪酸アミドの具体例としては、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミドなどが挙げられる。不飽和脂肪酸アミドの具体例としては、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどが挙げられる。置換アミドの具体例としては、N-オレイルパルミチン酸アミド、N-ステアリルステアリン酸アミド、N-ステアリルオレイン酸アミド、N-オレイルステアリン酸アミド、N-ステアリルエルカ酸アミドなどが挙げられる。また、メチロールアミドの具体例としては、メチロールステアリン酸アミドなどが挙げられる。飽和脂肪酸ビスアミドの具体例としては、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、N,N’-ジステアリルアジピン酸アミド、N,N’-ジステアリルセバシン酸アミドなどが挙げられる。不飽和脂肪酸ビスアミドの具体例としては、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’-ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’-ジオレイルセバシン酸アミドなどが挙げられる。脂肪酸エステルアミドの具体例としては、ステアロアミドエチルステアレートなどが挙げられる。また、芳香族ビスアミドの具体例としては、m-キシリレンビスステアリン酸アミド、m-キシリレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、N,N’-ジステアリルイソフタル酸アミドなどが挙げられる。滑剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
 基材層1の表面に滑剤が存在する場合、その存在量としては、特に制限されないが、好ましくは約3mg/m2以上、より好ましくは4~15mg/m2程度、さらに好ましくは5~14mg/m2程度が挙げられる。
 基材層1の表面に存在する滑剤は、基材層1を構成する樹脂に含まれる滑剤を滲出させたものであってもよいし、基材層1の表面に滑剤を塗布したものであってもよい。
 基材層1の厚みについては、基材としての機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、3~50μm程度、好ましくは10~35μm程度、35~50μm程度が挙げられる。基材層1が、2層以上の樹脂フィルムの積層体である場合、各層を構成している樹脂フィルムの厚みとしては、それぞれ、好ましくは2~25μm程度、2~20μm程度、20~30μm程度が挙げられる。
[接着剤層2]
 本開示の蓄電デバイス用外装材において、接着剤層2は、基材層1とバリア層3(又は耐腐食性皮膜)との接着性を高めることを目的として、必要に応じて、これらの間に設けられる層である。
 蓄電デバイス用外装材10において、接着剤層2を成形性向上層とすることが好ましい。成形性向上層の詳細については、前記の通りであり、接着剤層2を成形性向上層とする場合には、接着剤層2に弾性粒子を含ませる。接着剤層2を成形性向上層とした場合、基材層1とバリア層3(又は耐腐食性皮膜)の間に設けられていることで、成形により生じる基材層1の伸びとバリア層3の伸びの両方に追従し、応力を緩和することが可能となる為、成形性が向上する。
 前記の通り、例えばコアシェル構造を有する弾性粒子は、エポキシ樹脂などのベース樹脂に分散させて利用することができる。より具体的には、例えば、接着剤層2の形成に使用される接着剤(樹脂組成物)と、弾性粒子及びエポキシ樹脂を含む樹脂組成物とを混合して、接着剤層2を形成し、成形性向上層とすることができる。
 接着剤層2は、基材層1とバリア層3とを接着可能である接着剤によって形成される。接着剤層2の形成に使用される接着剤は限定されないが、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれであってもよい。また、2液硬化型接着剤(2液性接着剤)であってもよく、1液硬化型接着剤(1液性接着剤)であってもよく、硬化反応を伴わない樹脂でもよい。また、接着剤層2は単層であってもよいし、多層であってもよい。
 接着剤に含まれる接着成分としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、共重合ポリエステル等のポリエステル;ポリエーテル;ポリウレタン;エポキシ樹脂;フェノール樹脂;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、共重合ポリアミド等のポリアミド;ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン、酸変性環状ポリオレフィンなどのポリオレフィン系樹脂;ポリ酢酸ビニル;セルロース;(メタ)アクリル樹脂;ポリイミド;ポリカーボネート;尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ樹脂;クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン-ブタジエンゴム等のゴム;シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの接着成分は1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの接着成分の中でも、好ましくはポリウレタン接着剤が挙げられる。また、これらの接着成分となる樹脂は適切な硬化剤を併用して接着強度を高めることができる。前記硬化剤は、接着成分の持つ官能基に応じて、ポリイソシアネート、多官能エポキシ樹脂、オキサゾリン基含有ポリマー、ポリアミン樹脂、酸無水物などから適切なものを選択する。
 ポリウレタン接着剤としては、例えば、ポリオール化合物を含有する第1剤と、イソシアネート化合物を含有する第2剤とを含むポリウレタン接着剤が挙げられる。好ましくはポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、およびアクリルポリオール等のポリオールを第1剤として、芳香族系又は脂肪族系のポリイソシアネートを第2剤とした二液硬化型のポリウレタン接着剤が挙げられる。また、ポリウレタン接着剤としては、例えば、予めポリオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させたポリウレタン化合物と、イソシアネート化合物とを含むポリウレタン接着剤が挙げられる。また、ポリウレタン接着剤としては、例えば、予めポリオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させたポリウレタン化合物と、ポリオール化合物とを含むポリウレタン接着剤が挙げられる。また、ポリウレタン接着剤としては、例えば、予めポリオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させたポリウレタン化合物を、空気中などの水分と反応させることによって硬化させたポリウレタン接着剤が挙げられる。ポリオール化合物としては、繰り返し単位の末端の水酸基に加えて、側鎖にも水酸基を有するポリエステルポリオールを用いることが好ましい。第2剤としては、脂肪族、脂環式、芳香族、芳香脂肪族のイソシアネート系化合物が挙げられる。イソシアネート系化合物としては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水素化XDI(H6XDI)、水素化MDI(H12MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)等が挙げられる。また、これらのジイソシアネートの1種類又は2種類以上からの多官能イソシアネート変性体等が挙げられる。また、ポリイソシアネート化合物として多量体(例えば三量体)を使用することもできる。このような多量体には、アダクト体、ビウレット体、ヌレート体等が挙げられる。接着剤層2がポリウレタン接着剤により形成されていることで蓄電デバイス用外装材に優れた電解液耐性が付与され、側面に電解液が付着しても基材層1が剥がれることが抑制される。
 また、接着剤層2は、接着性を阻害しない限り他成分の添加が許容され、着色剤や熱可塑性エラストマー、粘着付与剤、フィラーなどを含有してもよい。接着剤層2が着色剤を含んでいることにより、蓄電デバイス用外装材を着色することができる。着色剤としては、顔料、染料などの公知のものが使用できる。また、着色剤は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。接着剤層や着色層に顔料等の着色剤や、フィラー等を添加すると成形性は低下されやすいが、弾性粒子を当該層に添加すると成形性の低下は抑制され、優れた成形性を有する。
 顔料の種類は、接着剤層2の接着性を損なわない範囲であれば、特に限定されない。有機顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、ジオキサジン系、インジゴチオインジゴ系、ペリノン-ペリレン系、イソインドレニン系、ベンズイミダゾロン系等の顔料が挙げられ、無機顔料としては、カーボンブラック系、酸化チタン系、カドミウム系、鉛系、酸化クロム系、鉄系等の顔料が挙げられ、その他に、マイカ(雲母)の微粉末、魚鱗箔等が挙げられる。
 着色剤の中でも、例えば蓄電デバイス用外装材の外観を黒色とするためには、カーボンブラックが好ましい。
 顔料の平均粒子径としては、特に制限されず、例えば、0.05~5μm程度、好ましくは0.08~2μm程度が挙げられる。なお、顔料の平均粒子径は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置で測定されたメジアン径とする。
 接着剤層2における顔料の含有量としては、蓄電デバイス用外装材が着色されれば特に制限されず、例えば5~60質量%程度、好ましくは10~40質量%が挙げられる。
 接着剤層2の厚みは、基材層1とバリア層3とを接着できれば、特に制限されないが、例えば、約1μm以上、約2μm以上である。また、接着剤層2の厚みは、例えば、約10μm以下、約5μm以下である。また、接着剤層2の厚みの好ましい範囲については、1~10μm程度、1~5μm程度、2~10μm程度、2~5μm程度が挙げられる。
[着色層]
 着色層は、基材層1とバリア層3との間に必要に応じて設けられる層である(図示を省略する)。接着剤層2を有する場合には、基材層1と接着剤層2との間、接着剤層2とバリア層3との間に着色層を設けてもよい。また、基材層1の外側に着色層を設けてもよい。着色層を設けることにより、蓄電デバイス用外装材を着色することができる。
 蓄電デバイス用外装材10において、着色層を成形性向上層とすることが好ましい。成形性向上層の詳細については、前記の通りであり、着色層を成形性向上層とする場合には、着色層に弾性粒子を含ませる。
 着色層は、例えば、着色剤を含むインキを基材層1の表面、またはバリア層3の表面に塗布することにより形成することができる。着色剤としては、顔料、染料などの公知のものが使用できる。また、着色剤は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
 着色層に含まれる着色剤の具体例としては、[接着剤層2]の欄で例示したものと同じものが例示される。
[バリア層3]
 蓄電デバイス用外装材において、バリア層3は、少なくとも水分の浸入を抑止する層である。
 バリア層3としては、例えば、バリア性を有する金属箔、蒸着膜、樹脂層などが挙げられる。蒸着膜としては金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜などが挙げられ、樹脂層としてはポリ塩化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)を主成分としたポリマー類やテトラフルオロエチレン(TFE)を主成分としたポリマー類やフルオロアルキル基を有するポリマー、およびフルオロアルキル単位を主成分としたポリマー類などのフッ素含有樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体などが挙げられる。また、バリア層3としては、これらの蒸着膜及び樹脂層の少なくとも1層を設けた樹脂フィルムなども挙げられる。バリア層3は、複数層設けてもよい。バリア層3は、金属材料により構成された層を含むことが好ましい。バリア層3を構成する金属材料としては、具体的には、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン鋼、鋼板などが挙げられ、金属箔として用いる場合は、アルミニウム合金箔及びステンレス鋼箔の少なくとも一方を含むことが好ましい。
 アルミニウム合金箔は、蓄電デバイス用外装材の成形性を向上させる観点から、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム合金などにより構成された軟質アルミニウム合金箔であることがより好ましく、より成形性を向上させる観点から、鉄を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。鉄を含むアルミニウム合金箔(100質量%)において、鉄の含有量は、0.1~9.0質量%であることが好ましく、0.5~2.0質量%であることがより好ましい。鉄の含有量が0.1質量%以上であることにより、より優れた成形性を有する蓄電デバイス用外装材を得ることができる。鉄の含有量が9.0質量%以下であることにより、より柔軟性に優れた蓄電デバイス用外装材を得ることができる。軟質アルミニウム合金箔としては、例えば、JIS H4160:1994 A8021H-O、JIS H4160:1994 A8079H-O、JIS H4000:2014 A8021P-O、又はJIS H4000:2014 A8079P-Oで規定される組成を備えるアルミニウム合金箔が挙げられる。また必要に応じて、ケイ素、マグネシウム、銅、マンガンなどが添加されていてもよい。また軟質化は焼鈍処理などで行うことができる。
 また、ステンレス鋼箔としては、オーステナイト系、フェライト系、オーステナイト・フェライト系、マルテンサイト系、析出硬化系のステンレス鋼箔などが挙げられる。さらに成形性に優れた蓄電デバイス用外装材を提供する観点から、ステンレス鋼箔は、オーステナイト系のステンレス鋼により構成されていることが好ましい。
 ステンレス鋼箔を構成するオーステナイト系のステンレス鋼の具体例としては、SUS304、SUS301、SUS316Lなどが挙げられ、これら中でも、SUS304が特に好ましい。
 バリア層3の厚みは、金属箔の場合、少なくとも水分の浸入を抑止するバリア層としての機能を発揮すればよく、例えば9~200μm程度が挙げられる。バリア層3の厚みは、好ましくは約85μm以下、より好ましくは約50μm以下、さらに好ましくは約40μm以下、特に好ましくは約35μm以下である。また、バリア層3の厚みは、好ましくは約10μm以上、さらに好ましくは約20μm以上、より好ましくは約25μm以上である。また、バリア層3の厚みの好ましい範囲としては、10~85μm程度、10~50μm程度、10~40μm程度、10~35μm程度、20~85μm程度、20~50μm程度、20~40μm程度、20~35μm程度、25~85μm程度、25~50μm程度、25~40μm程度、25~35μm程度が挙げられる。バリア層3がアルミニウム合金箔により構成されている場合、上述した範囲が特に好ましい。また、バリア層3がアルミニウム合金箔により構成されている場合において、蓄電デバイス用外装材10に高成形性及び高剛性を付与する観点からは、バリア層3の厚みは、好ましくは約45μm以上、さらに好ましくは約50μm以上、より好ましくは約55μm以上であり、好ましくは約85μm以下、より好ましくは75μm以下、さらに好ましくは70μm以下であり、好ましい範囲としては、45~85μm程度、45~75μm程度、45~70μm程度、50~85μm程度、50~75μm程度、50~70μm程度、55~85μm程度、55~75μm程度、55~70μm程度である。蓄電デバイス用外装材10が高成形性を備えることにより、深絞り成形が容易となり、蓄電デバイスの高容量化に寄与し得る。また、蓄電デバイスが高容量化されると、蓄電デバイスの重量が増加するが、蓄電デバイス用外装材10の剛性が高められることにより、蓄電デバイスの高い密封性に寄与できる。また、特に、バリア層3がステンレス鋼箔により構成されている場合、ステンレス鋼箔の厚みは、好ましくは約60μm以下、より好ましくは約50μm以下、さらに好ましくは約40μm以下、さらに好ましくは約30μm以下、特に好ましくは約25μm以下である。また、ステンレス鋼箔の厚みは、好ましくは約10μm以上、より好ましくは約15μm以上である。また、ステンレス鋼箔の厚みの好ましい範囲としては、10~60μm程度、10~50μm程度、10~40μm程度、10~30μm程度、10~25μm程度、15~60μm程度、15~50μm程度、15~40μm程度、15~30μm程度、15~25μm程度が挙げられる。
 また、バリア層3が金属箔の場合は、溶解や腐食の防止などのために、少なくとも基材層と反対側の面に耐腐食性皮膜を備えていることが好ましい。バリア層3は、耐腐食性皮膜を両面に備えていてもよい。ここで、耐腐食性皮膜とは、例えば、ベーマイト処理などの熱水変成処理、化成処理、陽極酸化処理、ニッケルやクロムなどのメッキ処理、コーティング剤を塗工する腐食防止処理をバリア層の表面に行い、バリア層に耐腐食性(例えば耐酸性、耐アルカリ性など)を備えさせる薄膜をいう。耐腐食性皮膜は、具体的には、バリア層の耐酸性を向上させる皮膜(耐酸性皮膜)、バリア層の耐アルカリ性を向上させる皮膜(耐アルカリ性皮膜)などを意味している。耐腐食性皮膜を形成する処理としては、1種類を行ってもよいし、2種類以上を組み合わせて行ってもよい。また、1層だけではなく多層化することもできる。さらに、これらの処理のうち、熱水変成処理及び陽極酸化処理は、処理剤によって金属箔表面を溶解させ、耐腐食性に優れる金属化合物を形成させる処理である。なお、これらの処理は、化成処理の定義に包含される場合もある。また、バリア層3が耐腐食性皮膜を備えている場合、耐腐食性皮膜を含めてバリア層3とする。
 耐腐食性皮膜は、蓄電デバイス用外装材の成形時において、バリア層(例えば、アルミニウム合金箔)と基材層との間のデラミネーション防止、電解質と水分とによる反応で生成するフッ化水素により、バリア層表面の溶解、腐食、特にバリア層がアルミニウム合金箔である場合にバリア層表面に存在する酸化アルミニウムが溶解、腐食することを防止し、かつ、バリア層表面の接着性(濡れ性)を向上させ、ヒートシール時の基材層とバリア層とのデラミネーション防止、成形時の基材層とバリア層とのデラミネーション防止の効果を示す。
 化成処理によって形成される耐腐食性皮膜としては、種々のものが知られており、主には、リン酸塩、クロム酸塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物、及び希土類酸化物のうち少なくとも1種を含む耐腐食性皮膜などが挙げられる。リン酸塩、クロム酸塩を用いた化成処理としては、例えば、クロム酸クロメート処理、リン酸クロメート処理、リン酸-クロム酸塩処理、クロム酸塩処理などが挙げられ、これらの処理に用いるクロム化合物としては、例えば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、蓚酸クロム、重リン酸クロム、クロム酸アセチルアセテート、塩化クロム、硫酸カリウムクロムなどが挙げられる。また、これらの処理に用いるリン化合物としては、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸などが挙げられる。また、クロメート処理としてはエッチングクロメート処理、電解クロメート処理、塗布型クロメート処理などが挙げられ、塗布型クロメート処理が好ましい。この塗布型クロメート処理は、バリア層(例えばアルミニウム合金箔)の少なくとも内層側の面を、まず、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法等の周知の処理方法で脱脂処理を行い、その後、脱脂処理面にリン酸Cr(クロム)塩、リン酸Ti(チタン)塩、リン酸Zr(ジルコニウム)塩、リン酸Zn(亜鉛)塩などのリン酸金属塩及びこれらの金属塩の混合体を主成分とする処理液、または、リン酸非金属塩及びこれらの非金属塩の混合体を主成分とする処理液、あるいは、これらと合成樹脂などとの混合物からなる処理液をロールコート法、グラビア印刷法、浸漬法等の周知の塗工法で塗工し、乾燥する処理である。処理液は例えば、水、アルコール系溶剤、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤など各種溶媒を用いることができ、水が好ましい。また、このとき用いる樹脂成分としては、フェノール系樹脂やアクリル系樹脂などの高分子などが挙げられ、下記一般式(1)~(4)で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体を用いたクロメート処理などが挙げられる。なお、当該アミノ化フェノール重合体において、下記一般式(1)~(4)で表される繰り返し単位は、1種類単独で含まれていてもよいし、2種類以上の任意の組み合わせであってもよい。アクリル系樹脂は、ポリアクリル酸、アクリル酸メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸マレイン酸共重合体、アクリル酸スチレン共重合体、またはこれらのナトリウム塩、アンモニウム塩、アミン塩等の誘導体であることが好ましい。特にポリアクリル酸のアンモニウム塩、ナトリウム塩、又はアミン塩等のポリアクリル酸の誘導体が好ましい。本開示において、ポリアクリル酸とは、アクリル酸の重合体を意味している。また、アクリル系樹脂は、アクリル酸とジカルボン酸又はジカルボン酸無水物との共重合体であることも好ましく、アクリル酸とジカルボン酸又はジカルボン酸無水物との共重合体のアンモニウム塩、ナトリウム塩、又はアミン塩であることも好ましい。アクリル系樹脂は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(1)~(4)中、Xは、水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基またはベンジル基を示す。また、R1及びR2は、それぞれ同一または異なって、ヒドロキシ基、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を示す。一般式(1)~(4)において、X、R1及びR2で示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基などの炭素数1~4の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。また、X、R1及びR2で示されるヒドロキシアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基、1-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、1-ヒドロキシブチル基、2-ヒドロキシブチル基、3-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基などのヒドロキシ基が1個置換された炭素数1~4の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。一般式(1)~(4)において、X、R1及びR2で示されるアルキル基及びヒドロキシアルキル基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。一般式(1)~(4)において、Xは、水素原子、ヒドロキシ基またはヒドロキシアルキル基であることが好ましい。一般式(1)~(4)で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、例えば、500~100万程度であることが好ましく、1000~2万程度であることがより好ましい。アミノ化フェノール重合体は、例えば、フェノール化合物又はナフトール化合物とホルムアルデヒドとを重縮合して上記一般式(1)又は一般式(3)で表される繰返し単位からなる重合体を製造し、次いでホルムアルデヒド及びアミン(R12NH)を用いて官能基(-CH2NR12)を上記で得られた重合体に導入することにより、製造される。アミノ化フェノール重合体は、1種単独で又は2種以上混合して使用される。
 耐腐食性皮膜の他の例としては、希土類元素酸化物ゾル、アニオン性ポリマー、カチオン性ポリマーからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するコーティング剤を塗工するコーティングタイプの腐食防止処理によって形成される薄膜が挙げられる。コーティング剤には、さらにリン酸またはリン酸塩、ポリマーを架橋させる架橋剤を含んでもよい。希土類元素酸化物ゾルには、液体分散媒中に希土類元素酸化物の微粒子(例えば、平均粒径100nm以下の粒子)が分散されている。希土類元素酸化物としては、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ネオジウム、酸化ランタン等が挙げられ、密着性をより向上させる観点から酸化セリウムが好ましい。耐腐食性皮膜に含まれる希土類元素酸化物は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。希土類元素酸化物ゾルの液体分散媒としては、例えば、水、アルコール系溶剤、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤など各種溶媒を用いることができ、水が好ましい。カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミンとカルボン酸を有するポリマーからなるイオン高分子錯体、アクリル主骨格に1級アミンをグラフト重合させた1級アミングラフトアクリル樹脂、ポリアリルアミンまたはその誘導体、アミノ化フェノールなどが好ましい。また、アニオン性ポリマーとしては、ポリ(メタ)アクリル酸またはその塩、あるいは(メタ)アクリル酸またはその塩を主成分とする共重合体であることが好ましい。また、架橋剤が、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、オキサゾリン基のいずれかの官能基を有する化合物とシランカップリング剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。また、前記リン酸またはリン酸塩が、縮合リン酸または縮合リン酸塩であることが好ましい。
 耐腐食性皮膜の一例としては、リン酸中に、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化スズなどの金属酸化物や硫酸バリウムの微粒子を分散させたものをバリア層の表面に塗布し、150℃以上で焼付け処理を行うことにより形成したものが挙げられる。
 耐腐食性皮膜は、必要に応じて、さらにカチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーの少なくとも一方を積層した積層構造としてもよい。カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマーとしては、上述したものが挙げられる。
 なお、耐腐食性皮膜の組成の分析は、例えば、飛行時間型2次イオン質量分析法を用いて行うことができる。
 化成処理においてバリア層3の表面に形成させる耐腐食性皮膜の量については、特に制限されないが、例えば、塗布型クロメート処理を行う場合であれば、バリア層3の表面1m2当たり、クロム酸化合物がクロム換算で例えば0.5~50mg程度、好ましくは1.0~40mg程度、リン化合物がリン換算で例えば0.5~50mg程度、好ましくは1.0~40mg程度、及びアミノ化フェノール重合体が例えば1.0~200mg程度、好ましくは5.0~150mg程度の割合で含有されていることが望ましい。
 耐腐食性皮膜の厚みとしては、特に制限されないが、皮膜の凝集力や、バリア層や熱融着性樹脂層との密着力の観点から、好ましくは1nm~20μm程度、より好ましくは1nm~100nm程度、さらに好ましくは1nm~50nm程度が挙げられる。なお、耐腐食性皮膜の厚みは、透過電子顕微鏡による観察、または、透過電子顕微鏡による観察と、エネルギー分散型X線分光法もしくは電子線エネルギー損失分光法との組み合わせによって測定することができる。飛行時間型2次イオン質量分析法を用いた耐腐食性皮膜の組成の分析により、例えば、CeとPとOからなる2次イオン(例えば、Ce2PO4 +、CePO4 -などの少なくとも1種)や、例えば、CrとPとOからなる2次イオン(例えば、CrPO2 +、CrPO4 -などの少なくとも1種)に由来するピークが検出される。
 化成処理は、耐腐食性皮膜の形成に使用される化合物を含む溶液を、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法などによって、バリア層の表面に塗布した後に、バリア層の温度が70~200℃程度になるように加熱することにより行われる。また、バリア層に化成処理を施す前に、予めバリア層を、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法などによる脱脂処理に供してもよい。このように脱脂処理を行うことにより、バリア層の表面の化成処理をより効率的に行うことが可能となる。また、脱脂処理にフッ素含有化合物を無機酸で溶解させた酸脱脂剤を用いることで、金属箔の脱脂効果だけでなく不動態である金属のフッ化物を形成させることが可能であり、このような場合には脱脂処理だけを行ってもよい。
[熱融着性樹脂層4]
 本開示の蓄電デバイス用外装材において、熱融着性樹脂層4は、最内層に該当し、蓄電デバイスの組み立て時に熱融着性樹脂層同士が熱融着して蓄電デバイス素子を密封する機能を発揮する層(シーラント層)である。
 蓄電デバイス用外装材10において、熱融着性樹脂層4を成形性向上層としてもよい。成形性向上層の詳細については、前記の通りであり、熱融着性樹脂層4を成形性向上層とする場合には、熱融着性樹脂層4に弾性粒子を含ませる。熱融着性樹脂層4を成形性向上層とした場合、熱融着性樹脂層4で応力分散が可能となる為、成形する際にバリア層3に局所的な力が加わらずクラックを抑制出来、成形性が向上する。熱融着性樹脂層が複層の場合、最内層の熱融着性樹脂層には弾性粒子を添加せず、最内層以外の層の少なくとも1層に弾性粒子を添加すると、高い密封性を備えつつ成形性を向上させることができる。
 熱融着性樹脂層4を構成している樹脂については、熱融着可能であることを限度として特に制限されないが、ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィンなどのポリオレフィン骨格を含む樹脂が好ましい。熱融着性樹脂層4を構成している樹脂がポリオレフィン骨格を含むことは、例えば、赤外分光法、ガスクロマトグラフィー質量分析法などにより分析可能である。また、熱融着性樹脂層4を構成している樹脂を赤外分光法で分析すると、無水マレイン酸に由来するピークが検出されることが好ましい。例えば、赤外分光法にて無水マレイン酸変性ポリオレフィンを測定すると、波数1760cm-1付近と波数1780cm-1付近に無水マレイン酸由来のピークが検出される。熱融着性樹脂層4が無水マレイン酸変性ポリオレフィンより構成された層である場合、赤外分光法にて測定すると、無水マレイン酸由来のピークが検出される。ただし、酸変性度が低いとピークが小さくなり検出されない場合がある。その場合は核磁気共鳴分光法にて分析可能である。
 ポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン;エチレン-αオレフィン共重合体;ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー)、ポリプロピレンのランダムコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー)等のポリプロピレン;プロピレン-αオレフィン共重合体;エチレン-ブテン-プロピレンのターポリマー等が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレンが好ましい。共重合体である場合のポリオレフィン樹脂は、ブロック共重合体であってもよく、ランダム共重合体であってもよい。これらポリオレフィン系樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 また、ポリオレフィンは、環状ポリオレフィンであってもよい。環状ポリオレフィンは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体であり、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーであるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、4-メチル-1-ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。また、環状ポリオレフィンの構成モノマーである環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン;シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは環状アルケン、さらに好ましくはノルボルネンが挙げられる。
 酸変性ポリオレフィンとは、ポリオレフィンを酸成分でブロック重合又はグラフト重合することにより変性したポリマーである。酸変性されるポリオレフィンとしては、前記のポリオレフィンや、前記のポリオレフィンにアクリル酸若しくはメタクリル酸等の極性分子を共重合させた共重合体、又は、架橋ポリオレフィン等の重合体等も使用できる。また、酸変性に使用される酸成分としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボン酸またはその無水物が挙げられる。
 酸変性ポリオレフィンは、酸変性環状ポリオレフィンであってもよい。酸変性環状ポリオレフィンとは、環状ポリオレフィンを構成するモノマーの一部を、酸成分に代えて共重合することにより、または環状ポリオレフィンに対して酸成分をブロック重合又はグラフト重合することにより得られるポリマーである。酸変性される環状ポリオレフィンについては、前記と同様である。また、酸変性に使用される酸成分としては、前記のポリオレフィンの変性に使用される酸成分と同様である。
 好ましい酸変性ポリオレフィンとしては、カルボン酸またはその無水物で変性されたポリオレフィン、カルボン酸またはその無水物で変性されたポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリオレフィン、無水マレイン酸変性ポリプロピレンが挙げられる。
 熱融着性樹脂層4は、1種の樹脂単独で形成してもよく、また2種以上の樹脂を組み合わせたブレンドポリマーにより形成してもよい。さらに、熱融着性樹脂層4は、1層のみで形成されていてもよいが、同一又は異なる樹脂によって2層以上で形成されていてもよい。
 また、熱融着性樹脂層4は、必要に応じて滑剤などを含んでいてもよい。熱融着性樹脂層4が滑剤を含む場合、蓄電デバイス用外装材の成形性を高め得る。滑剤としては、特に制限されず、公知の滑剤を用いることができる。滑剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 滑剤としては、特に制限されないが、好ましくはアミド系滑剤が挙げられる。滑剤の具体例としては、基材層1で例示したものが挙げられる。滑剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
 熱融着性樹脂層4の表面に滑剤が存在する場合、その存在量としては、特に制限されないが、蓄電デバイス用外装材の成形性を高める観点からは、好ましくは10~50mg/m2程度、さらに好ましくは15~40mg/m2程度が挙げられる。
 熱融着性樹脂層4の表面に存在する滑剤は、熱融着性樹脂層4を構成する樹脂に含まれる滑剤を滲出させたものであってもよいし、熱融着性樹脂層4の表面に滑剤を塗布したものであってもよい。
 また、熱融着性樹脂層4の厚みとしては、熱融着性樹脂層同士が熱融着して蓄電デバイス素子を密封する機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば約100μm以下、好ましくは約85μm以下、より好ましくは15~85μm程度が挙げられる。なお、例えば、後述の接着層5の厚みが10μm以上である場合には、熱融着性樹脂層4の厚みとしては、好ましくは約85μm以下、より好ましくは15~45μm程度が挙げられ、例えば後述の接着層5の厚みが10μm未満である場合や接着層5が設けられていない場合には、熱融着性樹脂層4の厚みとしては、好ましくは約20μm以上、より好ましくは35~85μm程度が挙げられる。
[接着層5]
 本開示の蓄電デバイス用外装材において、接着層5は、バリア層3(又は耐腐食性皮膜)と熱融着性樹脂層4を強固に接着させるために、これらの間に必要に応じて設けられる層である。
 蓄電デバイス用外装材10において、接着層5を成形性向上層とすることが好ましい。成形性向上層の詳細については、前記の通りであり、接着層5を成形性向上層とする場合には、接着層5に弾性粒子を含ませる。接着層5を成形性向上層とした場合、熱融着性樹脂層4とバリア層3(又は耐腐食性皮膜)の間に設けられていることで、成形により生じる基材層1の伸びとバリア層3の伸びの両方に追従し、応力を緩和することが可能となる為、成形性が向上する。
 前記の通り、例えばコアシェル構造を有する弾性粒子は、エポキシ樹脂などのベース樹脂に分散させて利用することができる。より具体的には、例えば、接着層5の形成に使用される接着剤(樹脂組成物)と、弾性粒子及びエポキシ樹脂を含む樹脂組成物とを混合して、接着層5を形成し、成形性向上層とすることができる。
 接着層5は、バリア層3と熱融着性樹脂層4とを接着可能である樹脂によって形成される。接着層5の形成に使用される樹脂としては、例えば接着剤層2で例示した接着剤と同様のものが使用できる。また、接着層5と熱融着性樹脂層4とを強固に接着する観点から、接着層5の形成に使用される樹脂としてはポリオレフィン骨格を含んでいることが好ましく、前述の熱融着性樹脂層4で例示したポリオレフィン、酸変性ポリオレフィンが挙げられる。一方、バリア層3と接着層5とを強固に接着する観点から、接着層5は酸変性ポリオレフィンを含むことが好ましい。酸変性成分としては、マレイン酸、イタコン酸、コハク酸、アジピン酸などのジカルボン酸やこれらの無水物、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられるが、変性のし易さや汎用性などの点から無水マレイン酸が最も好ましい。また、蓄電デバイス用外装材の耐熱性の観点からは、オレフィン成分はポリプロピレン系樹脂であることが好ましく、接着層5は無水マレイン酸変性ポリプロピレンを含むことが最も好ましい。
 接着層5を構成している樹脂がポリオレフィン骨格を含むことは、例えば、赤外分光法、ガスクロマトグラフィー質量分析法などにより分析可能であり、分析方法は特に問わない。また、接着層5を構成している樹脂が酸変性ポリオレフィンを含むことは、例えば、赤外分光法にて無水マレイン酸変性ポリオレフィンを測定すると、波数1760cm-1付近と波数1780cm-1付近に無水マレイン酸由来のピークが検出される。ただし、酸変性度が低いとピークが小さくなり検出されない場合がある。その場合は核磁気共鳴分光法にて分析可能である。
 さらに、蓄電デバイス用外装材の耐熱性や耐内容物性などの耐久性や、厚みを薄くしつつ成形性を担保する観点からは、接着層5は酸変性ポリオレフィンと硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。酸変性ポリオレフィンとしては、好ましくは、前記のものが例示できる。
 また、接着層5は、酸変性ポリオレフィンと、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、及びエポキシ基を有する化合物からなる群より選択される少なくとも1種とを含む樹脂組成物の硬化物であることが好ましく、酸変性ポリオレフィンと、イソシアネート基を有する化合物及びエポキシ基を有する化合物からなる群より選択される少なくとも1種とを含む樹脂組成物の硬化物であることが特に好ましい。また、接着層5は、ポリウレタン、ポリエステル、及びエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、ポリウレタン及びエポキシ樹脂を含むことがより好ましい。ポリエステルとしては、例えばエポキシ基と無水マレイン酸基の反応により生成するエステル樹脂、オキサゾリン基と無水マレイン酸基の反応で生成するアミドエステル樹脂が好ましい。なお、接着層5に、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、エポキシ樹脂などの硬化剤の未反応物が残存している場合、未反応物の存在は、例えば、赤外分光法、ラマン分光法、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)などから選択される方法で確認することが可能である。
 また、バリア層3と接着層5との密着性をより高める観点から、接着層5は、酸素原子、複素環、C=N結合、及びC-O-C結合からなる群より選択される少なくとも1種を有する硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。複素環を有する硬化剤としては、例えば、オキサゾリン基を有する硬化剤、エポキシ基を有する硬化剤などが挙げられる。また、C=N結合を有する硬化剤としては、オキサゾリン基を有する硬化剤、イソシアネート基を有する硬化剤などが挙げられる。また、C-O-C結合を有する硬化剤としては、オキサゾリン基を有する硬化剤、エポキシ基を有する硬化剤などが挙げられる。接着層5がこれらの硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であることは、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析(GCMS)、赤外分光法(IR)、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)、X線光電子分光法(XPS)などの方法で確認することができる。
 イソシアネート基を有する化合物としては、特に制限されないが、バリア層3と接着層5との密着性を効果的に高める観点からは、好ましくは多官能イソシアネート化合物が挙げられる。多官能イソシアネート化合物は、2つ以上のイソシアネート基を有する化合物であれば、特に限定されない。多官能イソシアネート系硬化剤の具体例としては、ペンタンジイソシアネート(PDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、これらをポリマー化やヌレート化したもの、これらの混合物や他ポリマーとの共重合物などが挙げられる。また、アダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体などが挙げられる。
 接着層5における、イソシアネート基を有する化合物の含有量としては、接着層5を構成する樹脂組成物中、0.1~50質量%の範囲にあることが好ましく、0.5~40質量%の範囲にあることがより好ましい。これにより、バリア層3と接着層5との密着性を効果的に高めることができる。
 オキサゾリン基を有する化合物は、オキサゾリン骨格を備える化合物であれば、特に限定されない。オキサゾリン基を有する化合物の具体例としては、ポリスチレン主鎖を有するもの、アクリル主鎖を有するものなどが挙げられる。また、市販品としては、例えば、日本触媒社製のエポクロスシリーズなどが挙げられる。
 接着層5における、オキサゾリン基を有する化合物の割合としては、接着層5を構成する樹脂組成物中、0.1~50質量%の範囲にあることが好ましく、0.5~40質量%の範囲にあることがより好ましい。これにより、バリア層3と接着層5との密着性を効果的に高めることができる。
 エポキシ基を有する化合物としては、例えば、エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂としては、分子内に存在するエポキシ基によって架橋構造を形成することが可能な樹脂であれば、特に制限されず、公知のエポキシ樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂の重量平均分子量としては、好ましくは50~2000程度、より好ましくは100~1000程度、さらに好ましくは200~800程度が挙げられる。なお、第1の開示において、エポキシ樹脂の重量平均分子量は、標準サンプルとしてポリスチレンを用いた条件で測定された、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)により測定された値である。
 エポキシ樹脂の具体例としては、トリメチロールプロパンのグリシジルエーテル誘導体、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、変性ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールF型グリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。エポキシ樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
 接着層5における、エポキシ樹脂の割合としては、接着層5を構成する樹脂組成物中、0.1~50質量%の範囲にあることが好ましく、0.5~40質量%の範囲にあることがより好ましい。これにより、バリア層3と接着層5との密着性を効果的に高めることができる。
 ポリウレタンとしては、特に制限されず、公知のポリウレタンを使用することができる。接着層5は、例えば、2液硬化型ポリウレタンの硬化物であってもよい。
 接着層5における、ポリウレタンの割合としては、接着層5を構成する樹脂組成物中、0.1~50質量%の範囲にあることが好ましく、0.5~40質量%の範囲にあることがより好ましい。これにより、電解液などのバリア層の腐食を誘発する成分が存在する雰囲気における、バリア層3と接着層5との密着性を効果的に高めることができる。
 なお、接着層5が、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、及びエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種と、前記酸変性ポリオレフィンとを含む樹脂組成物の硬化物である場合、酸変性ポリオレフィンが主剤として機能し、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、及びエポキシ基を有する化合物は、それぞれ、硬化剤として機能する。
 接着層5には、カルボジイミド基を有する改質剤が含まれていてもよい。
 接着層5の厚さは、好ましくは、約50μm以下、約40μm以下、約30μm以下、約20μm以下、約5μm以下である。また、接着層5の厚さは、好ましくは、約0.1μm以上、約0.5μm以上である。また、接着層5の厚さの範囲としては、好ましくは、0.1~50μm程度、0.1~40μm程度、0.1~30μm程度、0.1~20μm程度、0.1~5μm程度、0.5~50μm程度、0.5~40μm程度、0.5~30μm程度、0.5~20μm程度、0.5~5μm程度が挙げられる。より具体的には、接着剤層2で例示した接着剤や、酸変性ポリオレフィンと硬化剤との硬化物である場合は、好ましくは1~10μm程度、より好ましくは1~5μm程度が挙げられる。また、熱融着性樹脂層4で例示した樹脂を用いる場合であれば、好ましくは2~50μm程度、より好ましくは10~40μm程度が挙げられる。なお、接着層5が接着剤層2で例示した接着剤や、酸変性ポリオレフィンと硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物である場合、例えば、当該樹脂組成物を塗布し、加熱等により硬化させることにより、接着層5を形成することができる。また、熱融着性樹脂層4で例示した樹脂を用いる場合、例えば、熱融着性樹脂層4と接着層5との押出成形により形成することができる。
[表面被覆層6]
 本開示の蓄電デバイス用外装材は、意匠性、耐電解液性、耐傷性、成形性などの向上の少なくとも一つを目的として、必要に応じて、基材層1の上(基材層1のバリア層3とは反対側)に、表面被覆層6を備えていてもよい。表面被覆層6は、蓄電デバイス用外装材を用いて蓄電デバイスを組み立てた時に、蓄電デバイス用外装材の最外層側に位置する層である。
 蓄電デバイス用外装材10において、表面被覆層6を成形性向上層としてもよい。成形性向上層の詳細については、前記の通りであり、表面被覆層6を成形性向上層とする場合には、表面被覆層6に弾性粒子を含ませる。表面被覆層6を成形性向上層とした場合、表面被覆層6で応力分散が可能となる為、成形する際に基材層1やバリア層3に局所的な力を加えず基材裂けやクラックを抑制出来、成形性が向上する。
 表面被覆層6は、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール樹脂などの樹脂や、これらの樹脂の変性物が挙げられる。また、これらの樹脂の共重合物であってもよいし、共重合物の変性物であってもよい。さらに、これらの樹脂の混合物であってもよい。樹脂は、好ましくは硬化性樹脂である。すなわち、表面被覆層6は、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物から構成されていることが好ましい。
 表面被覆層6を形成する樹脂が硬化型の樹脂である場合、当該樹脂は、1液硬化型及び2液硬化型のいずれであってもよいが、好ましくは2液硬化型である。2液硬化型樹脂としては、例えば、2液硬化型ポリウレタン、2液硬化型ポリエステル、2液硬化型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの中でも2液硬化型ポリウレタンが好ましい。
 2液硬化型ポリウレタンとしては、例えば、ポリオール化合物を含有する第1剤と、イソシアネート化合物を含有する第2剤とを含むポリウレタンが挙げられる。好ましくはポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、およびアクリルポリオール等のポリオールを第1剤として、芳香族系又は脂肪族系のポリイソシアネートを第2剤とした二液硬化型のポリウレタンが挙げられる。また、ポリウレタンとしては、例えば、予めポリオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させたポリウレタン化合物と、イソシアネート化合物とを含むポリウレタンが挙げられる。ポリウレタンとしては、例えば、予めポリオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させたポリウレタン化合物と、ポリオール化合物とを含むポリウレタンが挙げられる。ポリウレタンとしては、例えば、予めポリオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させたポリウレタン化合物を、空気中などの水分と反応させることによって硬化させたポリウレタンが挙げられる。ポリオール化合物としては、繰り返し単位の末端の水酸基に加えて、側鎖にも水酸基を有するポリエステルポリオールを用いることが好ましい。第2剤としては、脂肪族、脂環式、芳香族、芳香脂肪族のイソシアネート系化合物が挙げられる。イソシアネート系化合物としては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水素化XDI(H6XDI)、水素化MDI(H12MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)等が挙げられる。また、これらのジイソシアネートの1種類又は2種類以上からの多官能イソシアネート変性体等が挙げられる。また、ポリイソシアネート化合物として多量体(例えば三量体)を使用することもできる。このような多量体には、アダクト体、ビウレット体、ヌレート体等が挙げられる。なお、脂肪族イソシアネート系化合物とは脂肪族基を有し芳香環を有さないイソシアネートを指し、脂環式イソシアネート系化合物とは脂環式炭化水素基を有するイソシアネートを指し、芳香族イソシアネート系化合物とは芳香環を有するイソシアネートを指す。表面被覆層6がポリウレタンにより形成されていることで蓄電デバイス用外装材に優れた電解液耐性が付与される。
 表面被覆層6は、表面被覆層6の表面及び内部の少なくとも一方には、該表面被覆層6やその表面に備えさせるべき機能性等に応じて、必要に応じて、前述した滑剤や、アンチブロッキング剤、艶消し剤、難燃剤、酸化防止剤、粘着付与剤、耐電防止剤等の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、平均粒子径が0.5nm~5μm程度の微粒子が挙げられる。添加剤の平均粒子径は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置で測定されたメジアン径とする。
 添加剤は、無機物及び有機物のいずれであってもよい。また、添加剤の形状についても、特に制限されず、例えば、球状、繊維状、板状、不定形、鱗片状などが挙げられる。
 添加剤の具体例としては、タルク、シリカ、グラファイト、カオリン、モンモリロナイト、マイカ、ハイドロタルサイト、シリカゲル、ゼオライト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ネオジウム、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化セリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸リチウム、安息香酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、アルミナ、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、高融点ナイロン、アクリレート樹脂、架橋アクリル、架橋スチレン、架橋ポリエチレン、ベンゾグアナミン、金、アルミニウム、銅、ニッケルなどが挙げられる。添加剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの添加剤の中でも、分散安定性やコストなどの観点から、好ましくはシリカ、硫酸バリウム、酸化チタンが挙げられる。また、添加剤には、表面に絶縁処理、高分散性処理などの各種表面処理を施してもよい。
 表面被覆層6を形成する方法としては、特に制限されず、例えば、表面被覆層6を形成する樹脂を塗布する方法が挙げられる。表面被覆層6に添加剤を配合する場合には、添加剤を混合した樹脂を塗布すればよい。
 表面被覆層6の厚みとしては、表面被覆層6としての上記の機能を発揮すれば特に制限されず、例えば0.5~10μm程度、好ましくは1~5μm程度が挙げられる。
3.蓄電デバイス用外装材の製造方法
 蓄電デバイス用外装材の製造方法については、本発明の蓄電デバイス用外装材が備える各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されず、少なくとも、基材層1、バリア層3、及び熱融着性樹脂層4がこの順となるように積層する工程を備える方法が挙げられる。
 本発明の蓄電デバイス用外装材の製造方法の一例としては、以下の通りである。まず、基材層1、接着剤層2、バリア層3が順に積層された積層体(以下、「積層体A」と表記することもある)を形成する。積層体Aの形成は、具体的には、基材層1上又は必要に応じて表面が化成処理されたバリア層3に接着剤層2の形成に使用される接着剤を、グラビアコート法、ロールコート法などの塗布方法で塗布、乾燥した後に、当該バリア層3又は基材層1を積層させて接着剤層2を硬化させるドライラミネート法によって行うことができる。
 次いで、積層体Aのバリア層3上に、熱融着性樹脂層4を積層させる。バリア層3上に熱融着性樹脂層4を直接積層させる場合には、積層体Aのバリア層3上に、熱融着性樹脂層4をサーマルラミネート法、押出ラミネート法などの方法により積層すればよい。また、バリア層3と熱融着性樹脂層4の間に接着層5を設ける場合には、例えば、(1)積層体Aのバリア層3上に、接着層5及び熱融着性樹脂層4を押出しすることにより積層する方法(共押出しラミネート法、タンデムラミネート法)、(2)別途、接着層5と熱融着性樹脂層4が積層した積層体を形成し、これを積層体Aのバリア層3上にサーマルラミネート法により積層する方法や、積層体Aのバリア層3上に接着層5が積層した積層体を形成し、これを熱融着性樹脂層4とサーマルラミネート法により積層する方法、(3)積層体Aのバリア層3と、予めシート状に製膜した熱融着性樹脂層4との間に、溶融させた接着層5を流し込みながら、接着層5を介して積層体Aと熱融着性樹脂層4を貼り合せる方法(サンドイッチラミネート法)、(4)積層体Aのバリア層3上に、接着層5を形成させるための接着剤を溶液コーティングし、乾燥させる方法や、さらには焼き付ける方法などにより積層させ、この接着層5上に予めシート状に製膜した熱融着性樹脂層4を積層する方法などが挙げられる。
 表面被覆層6を設ける場合には、基材層1のバリア層3とは反対側の表面に、表面被覆層6を積層する。表面被覆層6は、例えば表面被覆層6を形成する上記の樹脂を基材層1の表面に塗布することにより形成することができる。なお、基材層1の表面にバリア層3を積層する工程と、基材層1の表面に表面被覆層6を積層する工程の順番は、特に制限されない。例えば、基材層1の表面に表面被覆層6を形成した後、基材層1の表面被覆層6とは反対側の表面にバリア層3を形成してもよい。
 上記のようにして、必要に応じて設けられる表面被覆層6/基材層1/必要に応じて設けられる接着剤層2/バリア層3/必要に応じて設けられる接着層5/熱融着性樹脂層4をこの順に備える積層体が形成されるが、必要に応じて設けられる接着剤層2及び接着層5の接着性を強固にするために、さらに、加熱処理に供してもよい。
 蓄電デバイス用外装材において、積層体を構成する各層には、必要に応じて、コロナ処理、ブラスト処理、酸化処理、オゾン処理などの表面活性化処理を施すことにより加工適性を向上させてもよい。例えば、基材層1のバリア層3とは反対側の表面にコロナ処理を施すことにより、基材層1表面へのインクの印刷適性を向上させることができる。
4.蓄電デバイス用外装材の用途
 本開示の蓄電デバイス用外装材は、正極、負極、電解質等の蓄電デバイス素子を密封して収容するための包装体に使用される。すなわち、本開示の蓄電デバイス用外装材によって形成された包装体中に、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた蓄電デバイス素子を収容して、蓄電デバイスとすることができる。
 具体的には、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた蓄電デバイス素子を、本開示の蓄電デバイス用外装材で、前記正極及び負極の各々に接続された金属端子を外側に突出させた状態で、蓄電デバイス素子の周縁にフランジ部(熱融着性樹脂層同士が接触する領域)が形成できるようにして被覆し、前記フランジ部の熱融着性樹脂層同士をヒートシールして密封させることによって、蓄電デバイス用外装材を使用した蓄電デバイスが提供される。なお、本開示の蓄電デバイス用外装材により形成された包装体中に蓄電デバイス素子を収容する場合、本開示の蓄電デバイス用外装材の熱融着性樹脂部分が内側(蓄電デバイス素子と接する面)になるようにして、包装体を形成する。2つの蓄電デバイス用外装材の熱融着性樹脂層同士を対向させて重ね合わせ、重ねられた蓄電デバイス用外装材の周縁部を熱融着して包装体を形成してもよく、また、図5に示す例のように、1つの蓄電デバイス用外装材を折り返して重ね合わせ、周縁部を熱融着して包装体を形成してもよい。折り返して重ね合わせる場合は、図5に示す例のように、折り返した辺以外の辺を熱融着して三方シールにより包装体を形成してもよいし、フランジ部が形成できるように折り返して四方シールしてもよい。また、蓄電デバイス用外装材には、蓄電デバイス素子を収容するための凹部が、深絞り成形または張出成形によって形成されてもよい。図5に示す例のように、一方の蓄電デバイス用外装材には凹部を設けて他方の蓄電デバイス用外装材には凹部を設けなくてもよいし、他方の蓄電デバイス用外装材にも凹部を設けてもよい。
 本開示の蓄電デバイス用外装材は、電池(コンデンサー、キャパシター等を含む)などの蓄電デバイスに好適に使用することができる。また、本開示の蓄電デバイス用外装材は、一次電池、二次電池のいずれに使用してもよいが、好ましくは二次電池に使用される。本開示の蓄電デバイス用外装材が適用される二次電池の種類については、特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、全固体電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池、金属空気電池、多価カチオン電池、コンデンサー、キャパシター等が挙げられる。これらの二次電池の中でも、本開示の蓄電デバイス用外装材の好適な適用対象として、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池が挙げられる。
5.蓄電デバイス用外装材に用いるための樹脂組成物
 本開示の蓄電デバイス用外装材に用いるための樹脂組成物は、外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材に用いるための樹脂組成物であって、弾性粒子と樹脂を含む、樹脂組成物である。より具体的には、蓄電デバイス用外装材の成形性向上層を形成するために用いられる樹脂組成物である。
 当該樹脂組成物において、弾性粒子については、[成形性向上層]の欄で説明した通りである。また、樹脂については、例えば前述の接着剤層2を形成する樹脂、接着層5を形成する樹脂などが挙げられる。
6.蓄電デバイス用外装材に用いるための弾性粒子
 本開示の蓄電デバイス用外装材に用いるための弾性粒子は、外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材に用いるための樹脂組成物である。より具体的には、蓄電デバイス用外装材の成形性向上層を形成するために用いられる弾性粒子である。
 弾性粒子については、[成形性向上層]の欄で説明した通りである。
 以下に実施例及び比較例を示して本開示を詳細に説明する。但し本開示は実施例に限定されるものではない。
 実施例及び比較例で使用した接着剤樹脂1~3、及び弾性粒子を含む添加剤1~3の詳細は以下の通りである。
・接着剤樹脂1:ポリエステルポリオールと芳香族イソシアネート系化合物を用いた2液型ポリウレタン接着剤である。
・接着剤樹脂2:接着剤樹脂1とは異なる樹脂であって、ポリエステルポリオールと芳香族イソシアネート系化合物を用いた2液型ポリウレタン接着剤である。
・接着剤樹脂3:主に蓄電デバイス用外装材のバリア層と熱融着性樹脂層との間の接着に使用される接着剤樹脂であって、酸変性ポリプロピレンとエーテル系化合物を用いた2液型ポリオレフィン接着剤である。
・添加剤1:ポリブタジエン系ゴム粒子を含むエポキシ樹脂組成物(ゴム粒子の含有率は25質量%)である。ポリブタジエン系ゴム粒子は、コアシェル構造を有しており、コアがポリブタジエン系ゴムにより構成されている。添加剤1を、下記測定方法に記載のガスクロマトグラフ質量分析(GC-MS)によって測定すると、保持時間が4.771minのポリブタジエン由来の4-ビニルシクロヘキセン、保持時間が6.558minのスチレン、2.483minのメチルメタクリレート、10.996minのグリシジルメタクリレートが観察される。
・添加剤2:スチレンブタジエン系ゴム粒子を含むエポキシ樹脂組成物(ゴム粒子の含有率は25質量%)である。スチレンブタジエン系ゴム粒子は、コアシェル構造を有しており、コアがスチレンブタジエン系ゴムにより構成される。
・添加剤3:シリコーン系ゴム粒子を含むエポキシ樹脂組成物(ゴム粒子の含有率は25質量%)である。シリコーン系ゴム粒子は、コアシェル構造を有しており、コアがシリコーン系ゴムにより構成される。
GC-MS測定方法
 装置として島津製作所製QP2010を用いた。前処理、測定モード、及び測定条件は以下の通りである。
<前処理>
 メスによるサンプリングを行った。
<測定モード>
 熱分解(電気炉型)とした。
<測定条件>
 カラムとしてUA-5 FRONTIER LAB製(固定相5%diphenyl-95%dimethylpolysiloxane,内径0.25mm,長さ30m,膜厚0.25μm)を用いた。オーブン温度(カラム温度)は、50℃で5分保持したのち、1分間で10℃昇温させて、320℃とした。イオン化法は、電子衝突イオン化法(EI法)とした。検出器は四重極型検出器とし、熱分解温度は600℃とした。
<蓄電デバイス用外装材の製造>
実施例1-4及び比較例1
 基材層として、延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ12μm)及び延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ15μm)を用意した。2液型ウレタン接着剤(ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物)を用い、接着剤層の硬化後の厚みが3μmとなるようにして、PETフィルムとONyフィルムとを接着剤層を介して接着させた。また、バリア層として、アルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H-O(それぞれ、表1に記載の厚さ40μm))を用意した。次に、前述の接着剤樹脂1と弾性粒子を含む添加剤1~3とを、それぞれ、接着剤層を形成する接着剤が表1に記載の組成となるように混合して接着剤を調製した。次に、得られた接着剤を用い、接着剤層の硬化後の厚みが3μmとなるようにして、アルミニウム箔と基材層(ONyフィルム側)をドライラミネート法で積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層/接着剤層/バリア層の積層体を作製した。アルミニウム箔の両面には、化成処理が施してある。アルミニウム箔の化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、及びリン酸からなる処理液をクロムの塗布量が10mg/m2(乾燥質量)となるように、ロールコート法によりアルミニウム箔の両面に塗布し、焼付けすることにより行った。
 次に、上記で得られた各積層体のバリア層の上に、接着層としての無水マレイン酸変性ポリプロピレンと、熱融着性樹脂層としてのランダムポリプロピレンとを、溶融共押出しすることにより、バリア層の上に接着層(厚み40μm)/熱融着性樹脂層(厚み40μm)を積層させ、基材層/接着剤層/バリア層/接着層/熱融着性樹脂層が順に積層された蓄電デバイス用外装材を得た。
実施例5-6及び比較例2
 前述の接着剤樹脂2と弾性粒子を含む添加剤1とを、それぞれ、接着剤層を形成する接着剤が表2に記載の組成となるように混合して接着剤を調製し、接着剤層を形成したこと以外は、実施例1-4及び比較例1と同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
 なお、実施例6で一次粒子径及び二次粒子径の測定を実施すると、一次粒子径は約90nm、二次粒子径は約0.8μmだった。弾性粒子の一次粒子径及び二次粒子径の測定方法は、後述の通りである。
実施例7及び比較例3
 接着剤層を形成する接着剤に、顔料としてカーボンブラックを配合したこと以外は、実施例3及び比較例1と同様にして、それぞれ、蓄電デバイス用外装材を得た(表3)。
実施例8-10及び比較例4
 基材層として延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ25μm)を単層で用いたこと、前述の接着剤樹脂2と弾性粒子を含む添加剤1とを、それぞれ、接着剤層を形成する接着剤が表4に記載の組成となるように混合して接着剤を調製し、接着剤層を形成したこと以外は、実施例1-4及び比較例1と同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
実施例11及び比較例5
 基材層として、延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ25μm)を用意した。また、バリア層として、アルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H-O(それぞれ、表1に記載の厚さ40μm))を用意した。2液型ウレタン接着剤(ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物)を用い、接着剤層の硬化後の厚みが3μmとなるようにして、基材層とバリア層とをドライラミネート法で積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層/接着剤層/バリア層の積層体を作製した。アルミニウム箔の両面には、化成処理が施してある。アルミニウム箔の化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、及びリン酸からなる処理液をクロムの塗布量が10mg/m2(乾燥質量)となるように、ロールコート法によりアルミニウム箔の両面に塗布し、焼付けすることにより行った。
 次に、熱融着性樹脂層としての未延伸ポリプロピレンフィルム(厚み40μm)を用意した。また、前述の接着剤樹脂3と弾性粒子を含む添加剤1とを、接着層を形成する接着剤が表5に記載の組成となるように混合して接着剤を調製した。次に、得られた接着剤を用い、接着層の硬化後の厚みが3μmとなるようにして、上記で得られた各積層体のバリア層側と、熱融着性樹脂層としての未延伸ポリプロピレンフィルムとをドライラミネート法で積層した後、エージング処理を実施することにより、バリア層の上に接着層(厚み3μm)/熱融着性樹脂層(厚み40μm)を積層させ、基材層/接着剤層/バリア層/接着層/熱融着性樹脂層が順に積層された蓄電デバイス用外装材を得た。
<弾性粒子の一次粒子径及び二次粒子径の測定>
 成形性向上層に含まれる弾性粒子の一次粒子径及び二次粒子径は、それぞれ、蓄電デバイス用外装材の成形性向上層の断面について、以下の前処理及び観察条件により測定した。一次粒子径とは、下記の観察条件に記載の一次粒子径測定時の倍率における1箇所の視野範囲内において、画像解析にて視野内で外観上大きい粒子から10個の一次粒子を選択し、個々の一次粒子の径x、径yの平均値を求め、MDに平行な断面で3箇所の視野範囲内、TDに平行な断面で3箇所の視野範囲内の計6か所の視野範囲内で径x、径yを測定し、得られた全測定データを平均した値を意味する。個々の一次粒子の径xは、個々の一次粒子の厚み方向とは垂直方向の最左端と、厚み方向とは垂直方向の最右端とを結ぶ直線距離を意味する。個々の一次粒子の径yは、個々の一次粒子の厚み方向に平行方向の最上端と、厚み方向に平行方向の最下端とを結ぶ直線距離を意味する。視野内に10個の粒子が無い場合は視野内に存在する全ての一次粒子径x、径yを測定し、平均値を算出した。
<前処理>
 サンプルとしての蓄電デバイス用外装材を固定した。固定の方法は、常温硬化樹脂を用いた包埋固定とした。サンプルの切断は、ミクロトーム(ライカ製UC7)を用いて行い、断面の仕上げにナイフ(Diamond Ultra35)を用いた。断面を仕上げる際の切削厚は100nmとして、超薄切片仕上げの切削厚(100nm)とした。染色は、Os(四酸化オスミウム)染色とし、サンプルの状態は切片、染色時間は30分間とした。導電処理の条件は、PtPd(照射時間:20秒)とした。
<観察条件>
 SEMの透過検出器での超薄切片の観察(STEM観察)を行った。観察装置は、日立ハイテクノロジーズ製のSU9000を用いた。モードは、TE(信号選択:BF-STEM)とし、プローブ電流はnormalとし、加速電圧は30.0kVとし、エミッション電流は10μAとし、WDは0mmとし、傾斜は0°とし、STEM観察倍率は×20k,×100k(撮影時の観察倍率基準は、Polaroid545とする)とした。一次粒子径測定は×100k(視野範囲:約1250nm×約950nm)にて装置上で測定した。二次粒子径測定は×20k(視野範囲:約6.4μm×約4.8μm)にて装置上で測定した。
<成形性の評価>
 各蓄電デバイス用外装材を長さ(MD)80mm×幅(TD)120mmの長方形に裁断して試験サンプルとした。蓄電デバイス用外装材のMDが、アルミニウム合金箔の圧延方向(RD)に対応し、蓄電デバイス用外装材のTDが、アルミニウム合金箔のTDに対応する。このサンプルを25℃の環境下にて、31.6mm(MD)×54.5mm(TD)の口径を有する矩形状の成形金型(雌型、表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が3.2μmである。コーナーR2.0mm、稜線R1.0mm)と、この雄型とのクリアランスが0.3mmの成形金型(雄型、稜線部の表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が1.6μmであり、稜線部以外の表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が3.2μmである。コーナーR2.0mm、稜線R1.0mm)を用いて、押さえ圧(面圧)0.37MPaで0.5mmの成形深さから0.5mm単位で成形深さを変えて、それぞれ10個のサンプルについて冷間成形(引き込み1段成形)を行った。このとき、雄型側に熱融着性樹脂層側が位置するよう、雌型上に上記試験サンプルを載置して成形をおこなった。冷間成形後のサンプルについて、暗室の中にてペンライトで光を当てて、光の透過によって、アルミニウム箔にピンホールやクラックが生じているか否かを確認した。アルミニウム箔にピンホール、クラックが10個のサンプル全てにおいて発生しない最も深い成形深さをAmm、アルミニウム箔にピンホール等が発生した最も浅い成形深さにおいてピンホール等が発生したサンプルの数をB個とし、蓄電デバイス用外装材の限界成形深さとした。結果を表1~5に示す。
 限界成形深さ=Amm+(0.5mm/10個)×(10個-B個)
<高温高湿環境における層間剥離の評価>
 上記で得られた蓄電デバイス用外装材を裁断して、120mm(TD)×80mm(MD)の短冊片を作製し、これを試験サンプルとした。なお、試験サンプルは、それぞれについて4枚ずつ作製した。前述の通り、蓄電デバイス用外装材のMDが、アルミニウム合金箔の圧延方向(RD)に対応し、蓄電デバイス用外装材のTDが、アルミニウム合金箔のTDに対応する。また、MD及びRDに同一平面垂直方向が、TDとなる。アルミニウム合金箔の圧延方向は、アルミニウム合金箔の圧延痕によって確認することができる。金型は、31.6mm(MD)×54.5mm(TD)の矩形状の雄型(表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が1.6μmである。コーナーR2.0mm、稜線R1.0mm)と、この雄型とのクリアランスが0.3mmの雌型(表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が3.2μmである。コーナーR2.0mm、稜線R1.0mm)からなる金型を用いた。雄型側に熱融着性樹脂層側が位置するように、雌型上に上記試験サンプルを載置した。それぞれ、成形時にクラックやピンホールが開かない成形深さ5mmとなるようにして、当該試験サンプルを0.37MPaの面圧で押えて、25℃の環境下にて、冷間成形(引き込み1段成形)した。次に、冷間成形後のサンプルを温度80℃、相対湿度90%RH雰囲気下の恒温恒湿槽に入れ、37日間静置した。恒温恒湿槽から成形サンプルを取り出し、基材層とアルミニウム合金箔間で浮き(基材層の剥離)が発生していないかを目視確認する。31.6mm(MD)×54.5mm(TD)サイズの成形部における各辺の中央から、並行な辺同士を垂直に結んだ線を延長した際にできる4区画、すなわち、1サンプル当たり4ヶ所(4枚の試験サンプルの為、計16ヶ所)から、浮き(基材層の剥離)の発生していたサンプルの割合(剥離数/全数)を表1,2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表1に示されるように、実施例1~4の蓄電デバイス用外装材は、弾性粒子を含む接着剤層2が成形性向上層を構成している。実施例1~4の蓄電デバイス用外装材は、接着剤層に弾性粒子を配合していない比較例1と比較して、優れた成形性を有しており、さらに高温高湿環境にて層間剥離が生じ難いという優れた効果を発揮している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表2に示されるように、実施例5~6の蓄電デバイス用外装材は、弾性粒子を含む接着剤層2が成形性向上層を構成している。実施例5~6の蓄電デバイス用外装材についても、接着剤層に弾性粒子を配合していない比較例2と比較して、優れた成形性を有しており、さらに高温高湿環境にて層間剥離が生じ難いという優れた効果を発揮している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表3に示されるように、実施例7の蓄電デバイス用外装材は、弾性粒子を含む接着剤層2が成形性向上層を構成している。実施例7の蓄電デバイス用外装材は、成形性を低下させやすいカーボンブラックが接着剤層に配合されているにも拘わらず、接着剤層に弾性粒子を配合していない比較例3と比較して、優れた成形性を有している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表4に示されるように、実施例8~10の蓄電デバイス用外装材は、弾性粒子を含む接着剤層2が成形性向上層を構成している。実施例8~10の蓄電デバイス用外装材は、接着剤層に弾性粒子を配合していない比較例4と比較して、優れた成形性を有している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表5に示されるように、実施例11の蓄電デバイス用外装材は、弾性粒子を含む接着層5が成形性向上層を構成している。実施例11の蓄電デバイス用外装材は、接着層に弾性粒子を配合していない比較例5と比較して、優れた成形性を有している。
 なお、表1~5において、ONyは延伸ナイロンフィルム、PET/ONyは延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムと延伸ナイロンフィルムの積層体を示している。
 以上の通り、本開示は、以下に示す態様の発明を提供する。
項1. 外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成されており、
 前記積層体に含まれる少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している、蓄電デバイス用外装材。
項2. 前記弾性粒子の一次粒子径が、1nm以上3μm以下である、項1に記載の蓄電デバイス用外装材。
項3. 前記弾性粒子は、ブタジエン系ゴム、アクリル系ゴム、スチレン系ゴム及びシリコーン系ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を含む、項1又は2に記載の蓄電デバイス用外装材。
項4. 前記弾性粒子は、コアシェル構造を有する、項1~3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項5. 前記基材層と前記バリア層との間に接着剤層を備えており、
 前記接着剤層が、前記成形性向上層を構成している、項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項6. 前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に接着層を備えており、
 前記接着層が、前記成形性向上層を構成している、項1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項7. 外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材に用いるための樹脂組成物であって、
 前記樹脂組成物は、前記積層体に含まれる少なくとも1層の成形性向上層の形成に用いられ、
 弾性粒子と樹脂を含む、樹脂組成物。
項8. 前記基材層と前記バリア層との間に接着剤層を備え、前記接着剤層が前記成形性向上層を構成している、項7に記載の樹脂組成物。
項9. 前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に接着層を備え、前記接着層が前記成形性向上層を構成している、項7または8に記載の樹脂組成物。
項10. 外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材に用いるための弾性粒子であって、
 前記弾性粒子は、前記積層体に含まれる少なくとも1層の成形性向上層の形成に用いられる、弾性粒子。
項11. 外側から順に、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とが積層された積層体を得る工程を備えており、
 前記積層体に含まれる少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している、蓄電デバイス用外装材の製造方法。
項12. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた蓄電デバイス素子が、項1~6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材により形成された包装体中に収容されている、蓄電デバイス。
1 基材層
2 接着剤層
3 バリア層
4 熱融着性樹脂層
5 接着層
6 表面被覆層
10 蓄電デバイス用外装材

Claims (12)

  1.  外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成されており、
     前記積層体に含まれる少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している、蓄電デバイス用外装材。
  2.  前記弾性粒子の一次粒子径が、1nm以上3μm以下である、請求項1に記載の蓄電デバイス用外装材。
  3.  前記弾性粒子は、ブタジエン系ゴム、アクリル系ゴム、スチレン系ゴム及びシリコーン系ゴムからなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1又は2に記載の蓄電デバイス用外装材。
  4.  前記弾性粒子は、コアシェル構造を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
  5.  前記基材層と前記バリア層との間に接着剤層を備えており、
     前記接着剤層が、前記成形性向上層を構成している、請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
  6.  前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に接着層を備えており、
     前記接着層が、前記成形性向上層を構成している、請求項1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
  7.  外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材に用いるための樹脂組成物であって、
     前記樹脂組成物は、前記積層体に含まれる少なくとも1層の成形性向上層の形成に用いられ、
     弾性粒子と樹脂を含む、樹脂組成物。
  8.  前記基材層と前記バリア層との間に接着剤層を備え、前記接着剤層が前記成形性向上層を構成している、請求項7に記載の樹脂組成物。
  9.  前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に接着層を備え、前記接着層が前記成形性向上層を構成している、請求項7または8に記載の樹脂組成物。
  10.  外側から順に、少なくとも、基材層、バリア層、及び熱融着性樹脂層を備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材に用いるための弾性粒子であって、
     前記弾性粒子は、前記積層体に含まれる少なくとも1層の成形性向上層の形成に用いられる、弾性粒子。
  11.  外側から順に、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とが積層された積層体を得る工程を備えており、
     前記積層体に含まれる少なくとも1層が、弾性粒子を含む成形性向上層を構成している、蓄電デバイス用外装材の製造方法。
  12.  少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた蓄電デバイス素子が、請求項1~6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材により形成された包装体中に収容されている、蓄電デバイス。
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