电池用包装材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及能够以短时间使设置在基材层与阻挡层之间的粘接层固化，从而具有 优异的密合强度，并且成型性也优异的膜状的电池用包装材料。
【背景技术】
[0002] -直以来进行着各种类型的电池的开发，在所有的电池中，为了封装电极和电解 质等电池元件，包装材料是不可或缺的部件。在现有技术中，作为电池用包装大多使用金属 制的包装材料，但是近年来伴随着电动汽车、混合动力电动汽车、个人电脑、照相机、便携式 电话等的高性能化，电池要求多种多样的形状，并且要求薄型化和轻质化。但是，利用现有 技术中大多采用的金属制的电池用包装材料，存在难以应对形状的多样化、并且轻质化也 具有限度的缺点。
[0003] 因此，近年来，作为容易加工成多种多样的形状、且能够实现薄型化和轻质化的电 池用包装材料，提出了依次叠层有基材层/粘接层/阻挡层/密封层的膜状的叠层体（例 如参照专利文献1)。对于这样的膜状的电池用包装材料，以通过使密封层彼此相对、利用热 封使边缘部热熔接、能够封装电池元件的方式形成。
[0004] 另一方面，在现有的膜状的电池用包装材料中，通常使用双液固化型的粘接剂，利 用干式层压法，将基材层和阻挡层贴合，使基材层、粘接层和阻挡层叠层，该粘接层的固化 需要将高温条件下的熟化进行数天~数周。因此，在现有的膜状的电池用包装材料中，存在 由于粘接层的固化工序，导致加工准备时间的长期化，由于长时间暴露于高温条件和温度 变化下，产生产品不良的缺点。
[0005] 因此，在膜状的电池用包装材料中，希望开发能够以短时间将设置在基材层与阻 挡层之间的粘接层固化、能够缩短加工准备时间、能够提高制造效率的技术。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2001 - 202927号公报
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 在膜状的电池用包装材料中，为了以短时间使设置在基材层与阻挡层之间的粘接 层固化，使用反应基团多的粘接剂成分是有效的，但由于这样的粘接剂成分，粘接层的三维 交联结构中的反应基团间距离变短，由此产生固化时收缩、或变硬变脆的问题，不能充分地 具有作为电池用包装材料所要求的成型性。另外，也考虑了作为使上述粘接层固化的条件， 使固化温度成为高温，由此谋图固化时间的缩短，但利用这样的短时间的固化条件，存在基 材层与阻挡层的密合性降低的问题。
[0011]因此，本发明的目的在于：提供能够以短时间使在基材层与阻挡层之间设置的粘 接层固化、从而具有优异的密合强度、且具有优异的成型性的膜状的电池用包装材料。
[0012] 用于解决课题的方法
[0013] 本发明的发明人为了解决上述课题，进行了精心研究，发现在包括至少依次具有 基材层、粘接层、阻挡层和密封层的叠层体的电池用包装材料中，利用含有热固性树脂、固 化促进剂和弹性体树脂的树脂组合物的固化物形成该粘接层，由此能够以短时间使在基材 层与阻挡层之间设置的粘接层固化，能够缩短加工准备时间。进一步而言，在基材层与阻挡 层之间设置上述粘接层，由此基材层与阻挡层之间的密合强度变高，而且也能够具有优异 的成型性。
[0014] 另外，本发明的发明人也发现，在包括至少依次具有基材层、粘接层、阻挡层和密 封层的叠层体的电池用包装材料中，利用含有热固性树脂和反应性树脂珠的树脂组合物的 固化物形成该粘接层，由此能够显著地提高电池用包装材料的成型性。另外也发现，在该情 况下，通过使形成上述粘接层的树脂组合物中进一步含有固化促进剂，能够以短时间使粘 接层固化，能够缩短加工准备时间。
[0015] 另外，本发明的发明人发现，通过使上述的叠层体所含有的至少一个层含有吸光 放热物质，能够以短时间使设置在基材层与阻挡层之间的上述粘接层固化，从而具有优异 的密合强度，能够缩短加工准备时间。
[0016] 本发明是基于上述见解进一步反复地进行研究而完成的。
[0017] 即，本发明提供下述方式的发明。
[0018] 项1. 一种电池用包装材料，其特征在于：包括至少依次具有基材层、粘接层、阻挡 层和密封层的叠层体，
[0019] 上述粘接层为含有热固性树脂、和（A)固化促进剂及弹性体树脂或（B)反应性树 脂珠的树脂组合物的固化物。
[0020] 项2.如项1所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0021] 上述粘接层为含有（B)反应性树脂珠和固化促进剂的树脂组合物的固化物。
[0022] 项3.如项1或2所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0023] 上述反应性树脂珠为具有官能团的聚氨酯树脂珠或具有官能团的丙烯酸树脂珠。
[0024] 项4.如项1~3中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0025] 上述反应性树脂珠的折射率为1. 3~1. 8。
[0026] 项5.如项1~4中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0027] 上述叠层体所具有的至少一个层含有吸光放热物质。
[0028] 项6.如项1~5中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0029] 上述粘接层含有吸光放热物质。
[0030] 项7.如项6所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0031] 上述吸光放热物质为选自金属粉末、无机颜料、碳和有机色素中的至少1种。
[0032] 项8.如项6或7所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0033] 在与上述粘接层相反侧的基材层上，从基材层侧起依次具有第三粘接层、绝缘层 和涂敷层，
[0034] 选自上述涂敷层、绝缘层、第三粘接层、基材层、粘接层和密封层中的至少一个层 含有吸光放热物质。
[0035] 项9.如项1~8中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0036] 上述热固性树脂为选自环氧树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、 不饱和聚酯树脂和醇酸树脂中的至少1种。
[0037] 项10.如项1~9中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0038] 上述固化促进剂为选自脒化合物、碳化二亚胺化合物、酮亚胺化合物、肼化合物、 锍盐、苯并噻唑鑰盐和叔胺化合物中的至少1种。
[0039] 项11.如项1~10中任一项所述的电池用包装材料，其特征在于：
[0040] 上述阻挡层为金属箱。
[0041] 项12. -种电池用包装材料的制造方法，其特征在于：
[0042] 包括下述工序：
[0043] 通过含有热固性树脂、和（A)固化促进剂及弹性体树脂或（B)反应性树脂珠的树 脂组合物使基材层和阻挡层贴合，在该状态下进行加热，由此使该树脂组合物固化，得到依 次具有基材层、粘接层和阻挡层的叠层体的工序；和
[0044] 在上述工序中得到的叠层体的阻挡层上叠层密封层的工序。
[0045] 项13. -种电池用包装材料的制造方法，其特征在于：
[0046] 包括至少依次叠层基材层、粘接层、阻挡层和密封层的叠层工序，在该叠层工序中 含有下述第一工序和第二工序：
[0047] 第一工序，形成叠层体，该叠层体至少依次具有基材层、未固化粘接层和阻挡层， 上述未固化粘接层为含有（A)固化促进剂和弹性体树脂或（B)反应性树脂珠的树脂组合 物，并且上述叠层体所具有的至少一个层含有吸光放热物质；和
[0048] 第二工序，对上述第一工序得到的叠层体，照射上述吸光放热物质能够放热的波 长的光，并进行加热，使上述未固化粘接层所含有的热固性树脂固化，由此将上述未固化粘 接层转化为粘接层。
[0049] 项14. 一种电池，其特征在于：
[0050] 至少具有正极、负极和电解质的电池元件被收纳在项1~11中任一项所述的电池 用包装材料内。
[0051] 发明效果
[0052] 在本发明的电池用包装材料中，设置在基材层与阻挡层之间的粘接层为含有热固 性树脂、固化促进剂和弹性体树脂的树脂组合物的固化物时，通过该粘接层含有固化促进 剂，不需要高温条件下的熟化，能够以短时间进行固化，因此能够缩短加工准备时间，进一 步而言，也能够防止由于长时间暴露于高温条件产生产品不良。另外，上述粘接层由于与固 化性树脂一起含有固化促进剂和弹性体树脂，所以能够在基材层与阻挡层之间赋予高的密 合强度，除此以外，能够抑制固化时发生收缩，能够使上述粘接层具有适当的柔软性，因此 也能够对电池用包装材料赋予优异的成型性。
[0053] 另外，在本发明的电池用包装材料中，设置在基材层与阻挡层之间的粘接层为含 有热固性树脂和反应性树脂珠的树脂组合物的固化物时，在该粘接层中，反应性树脂珠与 热固性树脂通过化学键而结合存在，由此能够维持该粘接层的粘接强度，并使电池用包装 材料具有优异的成型性，即使深拉深成型时的成型深度加深，也能够抑制产生裂纹或针孔 等。进一步而言，形成该粘接层的树脂组合物含有固化促进剂时，在粘接层的固化工序中不 需要高温条件下的熟化，能够以短时间进行固化，因此能够谋求加工准备时间的缩短化，进 一步也能够防止由于长时间暴露于高温条件而产生产品不良。
[0054] 另外，在本发明的电池用包装材料中，叠层体中的至少一层含有吸光放热物质时， 使粘接层固化时，通过叠层体中的至少一层所含有的吸光放热物质能够施加均匀的热量， 因此也能够形成固化状态没有不匀的均质的、具有优异的密合强度的粘接层。
【附图说明】
[0055] 图1为表示本发明的电池用包装材料的截面结构的一个例子的图。
【具体实施方式】
[0056] 本发明的电池用包装材料的特征在于：包括至少依次具有基材层、粘接层、阻挡层 和密封层的叠层体，该粘接层为含有热固性树脂、和（A)固化促进剂及弹性体树脂或（B)反 应性树脂珠的树脂组合物的固化物。即，特征在于：粘接层为含有热固性树脂、（A)固化促 进剂和弹性体树脂的树脂组合物的固化物，或者粘接层为含有热固性树脂和（B)反应性树 脂珠的树脂组合物的固化物。以下，对本发明的电池用包装材料进行详细地说明。其中，以 下，有时将设置在基材层与阻挡层之间的粘接层为含有热固性树脂和反应性树脂珠的树脂 组合物的固化物的情况称为方式A。另外，有时将设置在基材层与阻挡层之间的粘接层为含 有热固性树脂和反应性树脂珠的树脂组合物的固化物的情况称为方式B。进一步而言，有时 将叠层体所具有的至少一个层含有吸光放热物质的情况称为方式C。在本发明的电池用包 装材料中，满足方式A和方式B中的至少一者即可，例如可以具有方式A和方式B，也可以具 有方式A和方式C、方式B和方式C、或方式A~C的全部。
[0057] L电池用包装材料的叠层结构
[0058] 电池用包装材料如图1所示，具有含有至少依次具有基材层1、粘接层2、阻挡层3 和密封层4的叠层体的叠层结构。即，本发明的电池用包装材料，基材层1为最外层，密封 层4为最内层。在组装电池时，使位于电池元件边缘的密封层4彼此之间面接触进行热熔 接，从而将电池元件密封，电池元件被封装。
[0059] 另外，在本发明的电池用包装材料中，在阻挡层3与密封层4之间，为了提高它们 的粘接性，根据需要可以设置第二粘接层5。
[0060] 进一步而言，本发明的电池用包装材料，在基材层1的外侧，为了提高绝缘性，根 据需要可以设置绝缘层6。另外，在设置该绝缘层6时，在基材层1与该绝缘层6之间，为了 提高它们的粘接性，根据需要可以设置第三粘接层7。
[0061] 另外，在本发明的电池用包装材料中，作为最外层，为了赋予耐化学药品性和增滑 性等功能性，根据需要可以设置涂敷层8。即，涂敷层8根据需要设置在基材层1的外侧表 面，或者在设置绝缘层6时设置在绝缘层6的外侧表面。
[0062] 2.形成电池用包装材料的各层的组成
[0063] [基材层1]
[0064] 在本发明的电池用包装材料中，基材层1为形成最外层的层。关于形成基材层1 的原料，只要是具有绝缘性的材料，就没有特别限定。作为形成基材层1的原料，例如可以 列举聚酯、聚酰胺、环氧、丙烯酸、氟树脂、聚氨酯、硅树脂、酚醛、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺以及 它们的混合物或共聚物等。
[0065] 作为上述聚酯，具体而言，可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇 酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、以对苯 二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯、以对苯二甲酸丁二醇酯为重复单元的主体 的共聚聚酯等。另外，作为以对苯二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯，具体而 言，可以列举以对苯二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体与间苯二甲酸乙二醇酯聚合而得到 的共聚聚酯（以下简称为聚（对苯二甲酸/间苯二甲酸）乙二醇酯）、聚（对苯二甲酸/间 苯二甲酸）乙二醇酯、聚（对苯二甲酸/己二酸）乙二醇酯、聚（对苯二甲酸/磺基间苯二 甲酸钠）乙二醇酯、聚（对苯二甲酸/间苯二甲酸钠）乙二醇酯、聚（对苯二甲酸/苯基一 二羧酸）乙二醇酯、聚（对苯二甲酸/癸烷二甲酸）乙二醇酯等。另外，作为以对苯二甲酸 丁二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯，具体而言，可以列举以对苯二甲酸丁二醇酯为重 复单元的主体与间苯二甲酸丁二醇酯聚合而得到的共聚聚酯（以下简称为聚（对苯二甲酸 /间苯二甲酸）丁二醇酯）、聚（对苯二甲酸/己二酸）丁二醇