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KR20240001132A - 접착성 필름, 축전 디바이스, 및 축전 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

접착성 필름, 축전 디바이스, 및 축전 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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KR20240001132A
KR20240001132A KR1020237035426A KR20237035426A KR20240001132A KR 20240001132 A KR20240001132 A KR 20240001132A KR 1020237035426 A KR1020237035426 A KR 1020237035426A KR 20237035426 A KR20237035426 A KR 20237035426A KR 20240001132 A KR20240001132 A KR 20240001132A
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KR
South Korea
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storage device
layer
heat
adhesive film
electrical storage
Prior art date
Application number
KR1020237035426A
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English (en)
Inventor
미호 사사키
다카노리 야마시타
료 후지와라
Original Assignee
다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 filed Critical 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

축전 디바이스에 사용되는 접착성 필름으로서, 상기 축전 디바이스는, 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하고 있고, 축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 상기 축전 디바이스 소자가, 상기 포장체 중에 수용되고, 상기 접착성 필름은, 상기 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 상기 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 사용되고, 상기 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고, 상기 접착성 필름은, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는, 접착성 필름.

Description

접착성 필름, 축전 디바이스, 및 축전 디바이스의 제조 방법
본 개시는, 접착성 필름, 축전 디바이스, 및 축전 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 다양한 타입의 축전 디바이스가 개발되어 있지만, 모든 축전 디바이스에 있어서 전극이나 전해질 등의 축전 디바이스 소자를 봉지(封止)하기 위해 축전 디바이스용 외장재가 불가결한 부재가 되고 있다. 종래, 축전 디바이스용 외장재로서 금속제의 축전 디바이스용 외장재가 다용(多用)되고 있었지만, 최근, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, PC, 카메라, 휴대전화기 등의 고성능화에 따라, 축전 디바이스에는, 다양한 형상이 요구되고, 나아가서는, 박형화나 경량화가 요구되고 있다. 그러나, 종래 다용되고 있던 금속제의 축전 디바이스용 외장재에서는, 형상의 다양화에 추종하는 것이 곤란하며, 또한 경량화에도 한계가 있는 결점이 있다.
이에, 최근, 다양한 형상으로 가공이 용이하며, 박형화나 경량화를 실현할 수 있는 축전 디바이스용 외장재로서, 기재층(基材層)/접착층/배리어층/열융착성 수지층이 순차적으로 적층된 적층 시트가 제안되어 있다. 이와 같은 적층 필름형의 축전 디바이스용 외장재를 사용하는 경우, 축전 디바이스용 외장재의 최내층(最內層)에 위치하는 열융착성 수지층끼리를 대향시킨 상태에서, 축전 디바이스용 외장재의 주위 에지부를 히트실링에 의해 열융착시킴으로써, 축전 디바이스용 외장재에 의해 축전 디바이스 소자가 봉지된다.
일본공개특허 제2015-79638호 공보 일본공개특허 제2002-8616호 공보
예를 들면, 최근, 스마트폰의 고속대용량 데이터 통신화에 따라, 소비하는 전기량도 증대하여, 축전 디바이스의 고용량화가 검토되고 있다. 그러나, 배터리의 고용량화는, 용기 사이즈의 증대나 반응성 물질의 증가를 수반하고, 축전 디바이스가 열폭주했을 때(즉, 축전 디바이스의 고온화 시)에 발생하는 가스량도 증가하고, 축전 디바이스의 내압 상승에 따른 폭발 리스크가 증대한다. 금속제의 외장재를 사용한 축전 디바이스(예를 들면, 금속캔 전지 등)에서는, 안전 밸브를 장착함으로써 가스 발생 시의 안전성을 확보하고 있다(특허문헌 2 참조).
그러나, 적층 필름형의 외장재를 사용한 축전 디바이스에서는, 이와 같은 안전 밸브를 장착하는 것은 곤란하며, 고온이 된 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스에 의한, 축전 디바이스의 팽창 회피가 과제로 된다.
이와 같은 상황 하, 본 개시는, 축전 디바이스의 외장재의 열융착부에 있어서, 열융착성 수지층 사이에 개재되는 접착성 필름으로서, 축전 디바이스가 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 될 때까지는, 축전 디바이스를 밀봉하고, 축전 디바이스가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층 사이의 접착성 필름의 위치에서 축전 디바이스가 개봉하여, 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있는, 접착성 필름을 제공하는 것을 주목적으로 한다. 또한, 본 개시는, 상기 접착성 필름을 사용한, 축전 디바이스 및 상기 축전 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 개시의 발명자들은, 상기한 과제를 해결하기 위해 예의(銳意) 검토를 행하였다. 그 결과, 축전 디바이스용 외장재의 열융착부에 있어서, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층과 비교하여 융해피크온도가 소정값 이상 낮은 수지층(L)을 가지는 접착성 필름을, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층 사이에 개재시킴으로써, 축전 디바이스가 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 될 때까지는, 축전 디바이스를 밀봉하고, 축전 디바이스가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층 사이의 접착성 필름의 위치에서 축전 디바이스가 개봉하여, 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있는 것을 발견하였다. 본 개시는, 이러한 지견에 기초하여 더욱 검토를 거듭하는 것에 의해 완성된 것이다.
즉, 본 개시는, 하기 태양의 발명을 제공한다.
축전 디바이스에 사용되는 접착성 필름으로서,
상기 축전 디바이스는, 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하고 있고,
축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 상기 축전 디바이스 소자가, 상기 포장체 중에 수용되고,
상기 접착성 필름은, 상기 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 상기 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 사용되고,
상기 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고,
상기 접착성 필름은, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는, 접착성 필름.
본 개시에 의하면, 축전 디바이스의 외장재의 열융착부에 있어서, 열융착성 수지층 사이에 개재되는 접착성 필름으로서, 축전 디바이스가 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 될 때까지는, 축전 디바이스를 밀봉하고, 축전 디바이스가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층 사이의 접착성 필름의 위치에서 축전 디바이스가 개봉하여, 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있는, 접착성 필름을 제공할 수 있다. 또한, 본 개시는, 상기 접착성 필름을 사용한, 축전 디바이스 및 상기 축전 디바이스의 제조 방법을 제공할 수도 있다.
도 1은 본 개시의 축전 디바이스의 약도적 평면도이다.
도 2는 도 1의 선 A-A'에서의 약도적 단면도이다.
도 3은 본 개시의 접착성 필름의 약도적 단면도의 일례이다.
도 4는 본 개시의 접착성 필름의 약도적 단면도의 일례이다.
도 5는 본 개시의 접착성 필름의 약도적 단면도의 일례이다.
도 6은 본 개시의 접착성 필름의 약도적 단면도의 일례이다.
도 7은 본 개시의 접착성 필름의 약도적 단면도의 일례이다.
도 8은 본 개시의 축전 디바이스용 외장재의 약도적 단면도이다.
본 개시의 접착성 필름은, 축전 디바이스에 사용되는 접착성 필름으로서, 축전 디바이스는, 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하고 있고, 축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 축전 디바이스 소자가, 포장체 중에 수용되고, 접착성 필름은, 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 사용되고, 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고, 접착성 필름은, 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 접착성 필름은, 이와 같은 특징을 구비하고 있으므로, 축전 디바이스가 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 될 때까지는, 축전 디바이스가 밀봉되고, 축전 디바이스가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층 사이의 접착성 필름의 위치에서 축전 디바이스가 개봉하여, 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있다.
또한, 본 개시의 축전 디바이스는, 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하는 축전 디바이스로서, 축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 축전 디바이스 소자가, 포장체 중에 수용되고 있고, 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 하여, 접착성 필름이 배치되어 있고, 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고, 접착성 필름은, 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 개시의 축전 디바이스는, 본 개시의 접착성 필름이 이용되고 있고, 축전 디바이스가 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 될 때까지는, 축전 디바이스가 밀봉되고, 축전 디바이스가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층 사이의 접착성 필름의 위치에서 축전 디바이스가 개봉하여, 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있다.
이하, 본 개시의 접착성 필름 및 그 제조 방법, 축전 디바이스 및 그 제조 방법에 대하여 상술한다.
그리고, 본 명세서에 있어서, 수치범위에 대해서는, 「∼」로 표시되는 수치범위는 「이상」, 「이하」를 의미한다. 예를 들면, 2∼15mm의 표기는, 2mm 이상 15mm 이하를 의미한다.
1. 접착성 필름
본 개시의 접착성 필름은, 축전 디바이스에 사용되는 접착성 필름이다. 본 개시의 접착성 필름은, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 사용된다. 예를 들면 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 개시의 축전 디바이스(10)에 있어서, 본 개시의 접착성 필름(1)은, 축전 디바이스 소자(4)를 봉지하기 위해 열융착성 수지층끼리가 열융착된, 축전 디바이스용 외장재(3)의 주위 에지부(3a)의 위치에 있어서, 서로 대향하는 열융착성 수지층 사이에 개재되어 있다. 접착성 필름과, 그 양 측의 열융착성 수지층는, 축전 디바이스용 외장재(3)로 축전 디바이스 소자(4)를 봉지할 때, 열융착된다. 즉, 접착성 필름의 양면은, 각각, 열융착성 수지층과 열융착 가능하다.
본 개시의 접착성 필름(1)은, 축전 디바이스(10)가 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 될 때까지는, 축전 디바이스(10)를 밀봉하고, 축전 디바이스가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층 사이의 접착성 필름의 위치에서 축전 디바이스가 개봉하여, 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있다. 접착성 필름(1)은, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치의 일부에 배치함으로써, 접착성 필름(1)을 배치한 특정한 위치로부터 선택적으로 가스를 외부로 배출할 수 있다. 즉, 가스를 배출하는 위치를, 열융착성 수지층끼리의 열융착부의 임의의 위치에 설정할 수 있다.
본 개시의 접착성 필름을 배치하는 위치로서는, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 축전 디바이스가 평면에서 볼 때 직사각 형상이라면, 열융착된 축전 디바이스용 외장재(3)의 주위 에지부(3a) 중, 장변 및 단변의 어디에도 배치할 수 있다. 또한, 본 개시의 접착성 필름은, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치 중, 적어도 1개소에 배치하면 되지만, 2개소 이상에 배치해도 된다.
접착성 필름의 사이즈로서는, 개봉 시에 가스가 적절하게 배출되면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 축전 디바이스가 평면에서 볼 때 직사각형이며, 직사각형의 1변을 따라 접착성 필름을 배치하는 경우(도 1의 예라면, z 방향을 따라 접착성 필름을 배치하는 경우), 상기 1변의 길이에 대한 접착성 필름의 길이의 비율은, 3∼98% 정도로 할 수 있다. 또한, 접착성 필름의 폭 방향(길이 방향 및 두께 방향에 수직인 방향이며, 도 1의 예라면, x 방향을 따른 방향)의 사이즈에 대해서는, 접착성 필름의 길이 방향의 사이즈를 기준 100%로 하면, 20∼300% 정도로 할 수 있다.
그리고, 축전 디바이스(10)에 있어서, 금속 단자(2)는, 축전 디바이스 소자(4)에 전기적으로 접속되어 있고, 축전 디바이스용 외장재(3)의 외측으로 돌출하고 있다. 본 개시의 접착성 필름은, 금속 단자(2)와 축전 디바이스용 외장재(3)(열융착성 수지층) 사이에 위치하지 않도록 하여 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 본 개시의 접착성 필름(1)은, 금속 단자(2)와 접촉하지 않는 것이 바람직하다.
본 개시의 접착성 필름(1)은, 도 3∼도 7에 나타낸 바와 같이, 다층 구조를 가지고 있고, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있다. 도 3∼도 7의 모식도에서는, 적어도 제1층(11)이, 수지층(L)에 대응하는 층이지만, 접착성 필름(1)에 있어서, 수지층(L)에 대응하는 층은, 2층 이상 포함되어 있어도 된다. 수지층(L)은, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮으므로, 축전 디바이스의 외장재의 열융착부에 있어서, 열융착성 수지층 사이에 접착성 필름을 개재시킴으로써, 축전 디바이스가 고온(예를 들면, 100℃∼1255℃ 정도)이 될 때까지는, 축전 디바이스가 밀봉되고, 축전 디바이스가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층 사이의 접착성 필름(1)의 위치(특히, 수지층(L)의 위치)에서 축전 디바이스가 개봉되어, 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있다.
본 개시의 접착성 필름(1)에 있어서는, 적어도 제1층(11)이, 수지층(L)에 대응하는 층이다. 본 개시의 접착성 필름(1)의 적층 구성으로서는, 예를 들면, 제1층(11)과 제2층(12)이 이 순서로 적층된 2층 구성(도 3을 참조); 제2층(12)과 제1층(11)과 제3층(13)이 이 순서로 적층된 3층 구성(도 4를 참조); 제1층(11)과 제2층(12)과 제3층(13)이 이 순서로 적층된 3층 구성(도 5를 참조); 제1층(11)과 제2층(12)과 제3층(13)과 제4층(14)이 이 순서로 적층된 4층 구성(도 6을 참조); 제2층(12)과 제1층(11)과 제3층(13)과 제4층(14)이 이 순서로 적층된 4층 구성(도 7을 참조) 등이 있다.
본 개시의 접착성 필름(1)에 있어서, 제1층(11) 이외의 층(후술하는 다른 층) 중 적어도 1층에 대해서도, 수지층(L)에 대응하는 층으로 해도 된다. 예를 들면, 도 3∼도 7의 제2층(12), 제3층(13), 제4층(14) 중, 적어도 1층에 대해서도 수지층(L)에 대응하는 층이라도 된다. 다만, 본 개시의 접착성 필름(1)에 있어서, 수지층(L)보다 융해피크온도가 높은 층(예를 들면, 융해피크온도가 수지층(L)보다 높은 층)을 설치함으로써, 수지층(L)의 두께를 얇게 설계하는 것이 용이하게 된다. 수지층(L)의 두께를 얇게 하면, 축전 디바이스의 개봉에 있어서, 가스의 배출이 완만하게 되는 이점이 있다. 이와 같이, 본 개시의 접착성 필름(1)은, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)과의 관계로 융해피크온도가 설정된 수지층(L)과, 다른 층의 다층 구조로 함으로써, 다양한 기능 설계가 가능하도록 되어 있다.
그리고, 후술하는 바와 같이, 본 개시의 효과를 더 한층 바람직하게 발휘시키는 관점에서, 수지층(L) 이외의 층에 대해서는, 융해피크온도가 수지층(L)보다 높은 것이 바람직하다. 본 개시의 접착성 필름(1)은, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있으므로, 본 개시의 접착성 필름을 적용하는 축전 디바이스(10)에 있어서, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)의 융해피크온도는, 수지층(L)의 융해피크온도보다 5℃ 이상 높다.
본 개시의 접착성 필름(1)의 총두께로서는, 본 개시의 효과를 바람직하게 발휘시키는 관점에서, 예를 들면, 약 5μm 이상, 바람직하게는 약 20μm 이상, 더욱 바람직하게는 약 30μm 이상이다. 또한, 본 개시의 접착성 필름(1)의 총두께는, 예를 들면, 약 500μm 이하, 바람직하게는 약 200μm 이하, 더욱 바람직하게는 180μm 이하이다. 본 개시의 접착성 필름(1)의 총두께의 바람직한 범위로서는, 5∼500μm 정도, 5∼200μm 정도, 5∼180μm 정도, 20∼500μm 정도, 20∼200μm 정도, 20∼180μm 정도, 30∼500μm 정도, 30∼200μm 정도, 30∼180μm 정도를 예로 들 수 있다. 보다 구체적인 예로서는, 예를 들면, 본 개시의 접착성 필름(1)을 민생용 축전 디바이스에 사용하는 경우에는, 총두께는 60∼100μm 정도로 하는 것이 바람직하고, 차량탑재용 축전 디바이스에 사용하는 경우에는, 총두께는 100∼200μm 정도로 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 개시의 접착성 필름(1)에 포함되는 수지층(L)(제1층(11)) 및 다른 층(예를 들면, 제2층(12), 제3층(13), 제4층(14) 등)을 구성하는 재료, 두께 등에 대하여 상술한다.
[제1층(11)(수지층(L)]
본 개시의 접착성 필름(1)에 있어서, 제1층(11)은, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)에 대응하는 층이다.
수지층(L)을 구성하는 재료에 대해서는, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮으면, 특별히 한정되지 않는다. 수지층(L)은, 바람직하게는 폴리올레핀계 수지를 포함하는 층(즉, 폴리올레핀 골격을 가짐)이며, 보다 바람직하게는 폴리올레핀계 수지에 의해 형성된 층이다. 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀을 예로 들 수 있다. 또한, 폴리올레핀계 수지는, 폴리올레핀이 산변성된 수지(산변성 폴리올레핀)라도 된다. 산변성 폴리올레핀으로서는, 산변성된 폴리올레핀이라면 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 불포화 카르복시산 또는 그의 무수물로 그래프트 변성된 폴리올레핀을 예로 들 수 있고, 산변성 폴리에틸렌, 산변성 폴리프로필렌 등을 예로 들 수 있다.
폴리올레핀으로서는, 각각, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌; 호모 폴리프로필렌, 폴리프로필렌의 블록 코폴리머(예를 들면, 프로필렌과 에틸렌의 블록 코폴리머), 폴리프로필렌의 랜덤 코폴리머(예를 들면, 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 코폴리머) 등의 결정성 또는 비결정성의 폴리프로필렌; 에틸렌-부텐-프로필렌의 터폴리머 등을 예로 들 수 있다. 이들 폴리올레핀 중에서도, 바람직하게는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 예로 들 수 있다.
또한, 폴리올레핀은, 환형 폴리올레핀이라도 된다. 환형 폴리올레핀은, 올레핀과 환형 모노머의 공중합체이며, 환형 폴리올레핀의 구성 모노머인 올레핀으로서는, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 4-메틸-1-펜텐, 부타디엔, 이소프렌 등이 있다. 또한, 상기 환형 폴리올레핀의 구성 모노머인 환형 모노머로서는, 예를 들면, 노르보르넨 등의 환형 알켄; 구체적으로는, 시클로펜타디엔, 디시클로펜타디엔, 시클로헥사디엔, 노르보르나디엔 등의 환형 디엔 등이 있다. 이들 폴리올레핀 중에서도, 바람직하게는 환형 알켄, 더욱 바람직하게는 노르보르넨을 예로 들 수 있다. 구성 모노머로서는, 스티렌도 예로 들 수 있다.
산변성 폴리올레핀에 있어서, 산변성되는 폴리올레핀에 대해서도, 상기한 폴리올레핀이 바람직하다. 그리고, 예를 들면, 카르복시산 변성 환형 폴리올레핀이란, 환형 폴리올레핀을 구성하는 모노머의 일부를, α,β-불포화 카르복시산 또는 그의 무수물 대신 공중합함으로써, 혹은 환형 폴리올레핀에 대하여 α,β-불포화 카르복시산 또는 그의 무수물을 블록 중합 또는 그래프트 중합함으로써 얻어지는 폴리머이다.
산변성에 사용되는 카르복시산 또는 그의 무수물로서는, 예를 들면, 말레산, 아크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 무수 말레산, 무수 이타콘산 등이 있다. 폴리올레핀계 수지는, 적외분광법에 의해 분석하면, 무수 말레산에 유래하는 피크가 검출되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 적외분광법에 의해 무수 말레산 변성 폴리올레핀을 측정하면, 파수(波數) 1760cm-1 부근과 파수 1780cm-1 부근에 무수 말레산 유래의 피크가 검출된다. 즉, 이 경우에, 폴리올레핀계 수지를 적외분광법으로 측정하면, 무수 말레산 유래의 피크가 검출된다. 다만, 산변성도가 낮으면 피크가 작아져 검출되지 않는 경우가 있다. 그 경우는 핵자기공명분광법으로 분석 가능하다.
수지층(L)은, 1종의 수지 성분 단독으로 형성해도 되고, 또한 2종 이상의 수지 성분을 조합한 블렌딩 폴리머에 의해 형성해도 된다. 수지층(L)의 제막성의 관점에서는, 2종 이상의 수지 성분을 조합한 블렌딩 폴리머에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 블렌딩 폴리머로 하는 경우, 수지층(L)은, 산변성 폴리프로필렌을 주성분(50질량% 이상의 성분)으로 하고, 50질량% 이하를 다른 수지(유연성을 향상시키는 관점에서는, 바람직하게는 폴리에틸렌)로 하는 것이 바람직하다. 한편, 수지층(L)의 내(耐)전해액성을 높이는 관점에서는, 수지층(L)은, 수지로서 폴리프로필렌 또는 산변성 폴리프로필렌을 단독으로 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 수지층(L)에는, 점착 성분이 포함되어 있어도 된다. 점착 성분으로서는, 엘라스토머 등을 예로 들 수 있다.
엘라스토머로서는, 폴리올레핀과 함께 배합되어, 점착성을 발휘하는 것이면, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 열가소성 수지에 의해 구성된 엘라스토머(열가소성 엘라스토머)가 바람직하다.
엘라스토머로서는, 바람직하게는 스티렌계 엘라스토머, 올레핀계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머, 실리콘계 엘라스토머, 우레탄계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머, 폴리아미드계 엘라스토머, 고무계 엘라스토머 등을 예로 들 수 있다. 엘라스토머는, 1종류 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
스티렌계 엘라스토머의 종류로서는, 특별히 제한되지 않지만, 구체예로서는, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 코폴리머, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 코폴리머, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머, 및 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 코폴리머 등을 들 수 있다.
올레핀계 엘라스토머로서는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸펜텐 등의 탄소수 2∼20의 α-올레핀의 공중합체를 예로 들 수 있고, 예를 들면, 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM) 등이 바람직하다. 또한, 디시클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 시클로옥타디엔, 메틸렌노르보르넨, 에틸리덴노르보르넨, 부타디엔, 이소프렌 등의 탄소수 2∼20의 비공역 디엔과 α-올레핀과의 공중합체를 예로 들 수 있다. 나아가서는, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체에 메타크릴산을 공중합한 카르복시 변성 니트릴 고무 등을 예로 들 수 있다.
아크릴계 엘라스토머는, 아크릴산 에스테르를 주성분으로 하는 것이며, 구체적으로는, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 메톡시에틸아크릴레이트, 에톡시에틸아크릴레이트 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 가교점 모노머로서, 글리시딜메타크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등이 사용된다. 또한, 아크릴로니트릴이나 에틸렌을 공중합할 수도 있다. 구체적으로는, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-에틸아크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-글리시딜메타크릴레이트 공중합체 등을 예로 들 수 있다.
실리콘계 엘라스토머로서는, 오르가노 폴리실록산을 주성분으로 한 것이며,폴리디메틸실록산계, 폴리메틸페닐실록산계, 폴리디페닐실록산계의 각각의 엘라스토머를 예로 들 수 있다.
우레탄계 엘라스토머는, 저분자의 에틸렌글리콜과 디이소시아네이트로 이루어지는 하드 세그먼트와, 고분자(장쇄) 디올와 디이소시아네이트로 이루어지는 소프트 세그먼트의 구조단위로 이루어지고, 고분자(장쇄) 디올로서, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌옥사이드, 폴리(1,4-부틸렌아디페이트), 폴리(에틸렌-1,4-부틸렌아디페이트), 폴리카프로락톤, 폴리(1,6-헥실렌카보네이트), 폴리(1,6-헥실렌·네오펜틸렌아디페이트) 등을 예로 들 수 있다.
폴리에스테르계 엘라스토머는, 디카르복시산 또는 그의 유도체와 디올 화합물 또는 그의 유도체를 중축합하여 얻어진다. 디카르복시산의 구체예로서는, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복시산 등의 방향족 디카르복시산 및 이들 방향족의 수소 원자가 메틸기, 에틸기, 페닐기 등으로 치환된 방향족 디카르복시산, 아디프산, 세바스산, 도데칸디카르복시산 등의 탄소수 2∼20의 지방족 디카르복시산, 및 시클로헥산디카르복시산 등의 지환식 디카르복시산 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
디올 화합물의 구체예로서는, 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,10-데칸디올, 1,4-시클로헥산디올 등의 지방족 디올 및 지환식 디올을 들 수 있고, 또한 비스페놀 A , 비스-(4-하이드록시페닐)-메탄, 비스-(4-하이드록시-3-메틸페닐)-프로판, 레조르신 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
폴리아미드계 엘라스토머로서는, 폴리아미드를 하드 세그먼트 성분, 폴리부타디엔, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리이소프렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리부타디엔, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리우레탄 또는 실리콘 고무 등을 소프트 세그먼트 성분으로 한 블록 공중합체를 예로 들 수 있다.
고무계 엘라스토머로서는, 예를 들면, 폴리이소부틸렌 등이 있다.
엘라스토머 중에서도, 스티렌계 엘라스토머 및 올레핀계 엘라스토머가 바람직하고, 스티렌계 엘라스토머가 특히 바람직하다.
수지층(L)에 포함되는 엘라스토머의 비율로서는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 약 50질량% 이하, 보다 바람직하게는 10∼50질량% 정도, 더욱 바람직하게는 10∼40질량% 정도를 예로 들 수 있다.
수지층(L)의 융해피크온도는, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다 5℃ 이상 낮으면 되지만, 본 개시의 효과를 더 한층 바람직하게 발휘하는 관점에서, 10℃ 이상 낮은 것이 바람직하고, 15℃ 이상 낮은 것이 보다 바람직하고, 17℃ 이상 낮은 것이 더욱 바람직하고, 20℃ 이상 낮은 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 개시의 효과를 더 한층 바람직하게 발휘하는 관점에서, 수지층(L)의 융해피크온도는, 바람직하게는 약 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 약 110℃ 이상, 더욱 바람직하게는 약 120℃ 이상이며, 또한 바람직하게는 약 135℃ 이하, 보다 바람직하게는 약 130℃ 이하이며, 바람직한 범위로서는, 100∼135℃ 정도, 100∼130℃ 정도, 110∼135℃ 정도, 110∼130℃ 정도 등을 예로 들 수 있다.
본 개시에 있어서, 융해피크온도의 측정 방법은, 하기와 같다.
<융해피크온도의 측정>
각 수지에 대하여, JIS K7121:2012(플라스틱의 전이온도측정방법(JIS K7121:1987의 추보 1)의 규정에 준거하여 융해피크온도를 측정한다. 측정은, 시차주사열량계(예를 들면, DSC, 티·에이·인스트루먼트에서 제조한 시차주사열량계 Q200)를 사용하여 행한다. 측정 샘플을, -50℃로 15분간 유지한 후, 10℃/분의 승온(昇溫) 속도로 -50℃로부터 210℃까지 승온시켜서, 1회째의 융해피크온도 P(℃)를 측정한 후, 210℃에서 10분간 유지한다. 다음으로, 10℃/분의 강온(降溫) 속도로 210℃로부터 -50℃까지 강온시켜서 15분간 유지한다. 또한, 10℃/분의 승온 속도로 -50℃로부터 210℃까지 승온시켜서 2회째의 융해피크온도 Q(℃)를 측정한다. 그리고, 질소 가스의 유량은 50ml/분으로 한다. 이상의 수순에 의해, 1회째에 측정되는 융해피크온도 P(℃)와, 2회째에 측정되는 융해피크온도 Q(℃)를 구하고, 1회째에 측정된 융해피크온도를 융해피크온도로 한다. 샘플의 융해피크온도가 높은 것을 측정하는 경우, 동일한 승온 속도로 -50℃로부터 500℃의 범위를 측정해도 된다.
또한, 본 개시의 효과를 보다 바람직하게 발휘하는 관점에서, 제1층(11)의 두께는, 바람직하게는 약 0.1μm 이상, 보다 바람직하게는 약 1μm 이상, 더욱 바람직하게는 약 3μm 이상이며, 또한 바람직하게는 약 500μm 이하, 보다 바람직하게는 약 200μm 이하, 더욱 바람직하게는 100μm 이하이다. 제1층(11)의 두께의 바람직한 범위로서는, 0.1∼500μm 정도, 1∼200μm 정도를 예로 들 수 있다.
제1층(11)에 더하여, 수지층(L)에 상당하는 층(즉, 융해피크온도는, 100℃ 이상 135℃ 이하의 층)이 더욱 존재하는 경우(예를 들면, 후술하는 제2층(12), 제3층(13), 및 제4층(14) 중, 적어도 1층이 수지층(L)에 대응하는 경우), 접착성 필름(1)에 포함되는 수지층(L)의 합계 두께로서는, 바람직하게는 약 0.1μm 이상, 보다 바람직하게는 약 3μm 이상, 더욱 바람직하게는 약 5μm 이상이며, 또한 바람직하게는 약 500μm 이하, 보다 바람직하게는 약 200μm 이하, 더욱 바람직하게는 약 100μm 이하이다. 수지층(L)의 합계 두께의 바람직한 범위로서는, 0.1∼500μm 정도, 0.1∼200μm 정도, 0.1∼100μm 정도, 3∼500μm 정도, 3∼200μm 정도, 3∼10μm 정도, 5∼500μm 정도, 5∼200μm 정도, 5∼100μm 정도를 예로 들 수 있다.
본 개시에 있어서, 본 개시의 효과를 더욱 바람직하게 발휘하는 관점에서, 접착성 필름(1)의 총두께(100%)에 대한, 제1층(11)의 두께의 비율로서는, 바람직하게는 약 5% 이상, 보다 바람직하게는 약 10% 이상, 더욱 바람직하게는 약 15% 이상이며, 또한 바람직하게는 약 95% 이하, 보다 바람직하게는 약 90% 이하, 더욱 바람직하게는 약 85% 이하이며, 바람직한 범위로서는, 5∼95% 정도, 5∼90% 정도, 5∼85% 정도, 10∼95% 정도, 10∼90% 정도, 10∼85% 정도, 15∼95% 정도, 15∼90% 정도, 15∼85% 정도이다.
또한, 제1층(11)에 더하여, 수지층(L)에 상당하는 층(즉, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 층)이 더욱 존재하는 경우(예를 들면, 후술하는 제2층(12), 제3층(13), 및 제4층(14) 중, 적어도 1층이 수지층(L)에 대응하는 경우), 접착성 필름(1)의 총두께(100%)에 대한, 수지층(L)의 합계 두께의 비율로서는, 바람직하게는 약 5% 이상, 보다 바람직하게는 약 10% 이상, 더욱 바람직하게는 약 15% 이상이며, 또한 바람직하게는 약 95% 이하, 보다 바람직하게는 약 90% 이하, 더욱 바람직하게는 약 85% 이하이며, 바람직한 범위로서는, 5∼95% 정도, 5∼90% 정도, 5∼85% 정도, 10∼95% 정도, 10∼90% 정도, 10∼85% 정도, 15∼95% 정도, 15∼90% 정도, 15∼85% 정도이다.
[다른 층(제2층(12), 제3층(13), 제4층(14) 등)]
본 개시의 접착성 필름(1)은, 다층 구조이며, 전술한 제1층(11)에 더하여, 다른 층으로서 적어도 제2층(12)을 포함하고 있다. 본 개시의 접착성 필름(1)이 2층 구조인 경우에는, 제1층(11)과 제2층(12)의 적층체이며, 3층 구조인 경우에는, 제1층(11)과 제2층(12)과 제3층(13)의 적층체이며, 4층 구조인 경우에는, 제1층(11)과 제2층(12)과 제3층(13)과 제4층(14)의 적층체이며, 5층 구조인 경우에는, 제1층(11)과 제2층(12)과 제3층(13)과 제4층(14)과 제5층(15)의 적층체이다. 그리고, 제1층(11)과 다른 층의 적층 순에 대해서는, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 접착성 필름(1)의 층의 수로서는, 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 2∼5층, 2∼4층 등이다.
상기한 바와 같이, 본 개시의 접착성 필름(1)에 있어서, 수지층(L)에 대응하는 층을 다른 층에 포함시켜도 된다. 예를 들면, 도 3∼도 7의 제2층(12), 제3층(13), 제4층(14) 중, 적어도 1층에 대해서도 수지층(L)에 대응하는 층이라도 된다. 또한, 다른 층 중, 적어도 1층은, 수지층(L)보다 융해피크온도가 높은 층(축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮지 않은 층)으로 해도 된다. 예를 들면, 본 개시의 접착성 필름(1)에 있어서, 수지층(L)보다 융해피크온도가 높은 층(예를 들면, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮지 않은 층으로서, 수지층(L)에 대응하지 않는 층(이하, 수지층(M)으로 표기하는 경우가 있음)을 설치함으로써, 수지층(L)의 두께를 얇게 설계하는 것이 용이하게 된다.
다른 층에 있어서도, 수지층(L)을 구성하는 재료에 대해서는, 상기한 제1층(11)과 같이 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮으면, 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 폴리올레핀계 수지를 포함하는 층(즉, 폴리올레핀 골격을 가지는)이며, 보다 바람직하게는 폴리올레핀계 수지에 의해 형성된 층이다. 폴리올레핀계 수지의 구체예에 대해서는, 제1층(11)으로 예시한 바와 같다.
다른 층을 형성하는 소재에 대해서는, 특별히 제한되는 것은 아니다. 다른 층을 형성하는 소재로서는, 예를 들면, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 불소 수지, 규소 수지, 페놀 수지, 폴리에테르이미도, 폴리이미드, 폴리카보네이트 및 이들의 혼합물이나 공중합물 등이 있고, 이들 중에서도, 특히 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 폴리올레핀계 수지에 의해 형성된 층을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 그리고, 다른 층을 형성하는 소재가 폴리올레핀계 수지라도, 다른 층은, 수지층(L)보다 융해피크온도가 높은 층(수지층(M))으로 할 수 있다.
폴리아미드로서는, 구체적으로는, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 12, 나일론 46, 나일론 6과 나일론 66의 공중합체 등의 지방족계 폴리아미드; 테레프탈산 및/또는 이소프탈산에 유래하는 구성단위를 포함하는 나일론 6I, 나일론 6T, 나일론 6IT, 나일론 6I6T(I는 이소프탈산, T는 테레프탈산을 나타냄) 등의 헥사메틸렌디아민-이소프탈산-테레프탈산 공중합 폴리아미드, 폴리메타크실릴렌아디파미드(MXD6) 등의 방향족을 포함하는 폴리아미드; 폴리아미노메틸시클로헥실아디파미드(PACM6) 등의 지환계 폴리아미드; 또한 락탐 성분이나, 4,4'-디페닐메탄-디이소시아네이트등의 이소시아네이트 성분을 공중합시킨 폴리아미드, 공중합 폴리아미드와 폴리에스테르나 폴리알킬렌에테르글리콜의 공중합체인 폴리에스테르아미드 공중합체나 폴리에테르에스테르아미드 공중합체; 이들의 공중합체 등을 예로 들 수 있다. 이들 폴리아미드는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
폴리에스테르로서는, 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 에틸렌테레프탈레이트를 반복단위의 주체로 한 공중합 폴리에스테르, 부틸렌테레프탈레이트를 반복단위의 주체로 한 공중합 폴리에스테르 등을 예로 들 수 있다. 또한, 에틸렌테레프탈레이트를 반복단위의 주체로 한 공중합 폴리에스테르로서는, 구체적으로는, 에틸렌테레프탈레이트를 반복단위의 주체로 하여 에틸렌이소프탈레이트와 중합하는 공중합체 폴리에스테르(이하, 폴리에틸렌(테레프탈레이트/이소프탈레이트)에 따라서 약칭함), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/이소프탈레이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/아디페이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/나트륨술포이소프탈레이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/나트륨이소프탈레이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/페닐-디카르복실레이트), 폴리에틸렌(테레프탈레이트/데칸디카르복실레이트) 등을 예로 들 수 있다. 또한, 부틸렌테레프탈레이트를 반복단위의 주체로 한 공중합 폴리에스테르로서는, 구체적으로는, 부틸렌테레프탈레이트를 반복단위의 주체로 하여 부틸렌이소프탈레이트와 중합하는 공중합체 폴리에스테르(이하, 폴리부틸렌(테레프탈레이트/이소프탈레이트)에 따라서 약칭함), 폴리부틸렌(테레프탈레이트/아디페이트), 폴리부틸렌(테레프탈레이트/세바케이트), 폴리부틸렌(테레프탈레이트/데칸디카르복실레이트), 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 예로 들 수 있다. 이둘 폴리에스테르는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
또한, 다른 층 중 적어도 1층은, 상기한 수지로 형성된 부직포에 의해 형성되어 있어도 된다. 부직포에 의해 형성하는 경우, 부직포는, 전술한 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드 수지 등으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
다른 층에 포함되는 층 중, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮지 않은 층(수지층(M))의 융해피크온도는, 바람직하게는 약 140℃ 이상, 보다 바람직하게는 약 160℃ 이상, 더욱 바람직하게는 약 180℃ 이상이며, 또한 바람직하게는 약 500℃ 이하, 보더 바람직하게는 약 450℃ 이하, 더욱 바람직하게는 약 350℃ 이하이며, 바람직한 범위로서는, 135℃ 초과 500℃ 이하, 135℃ 초과 450℃ 이하, 135℃ 초과 350℃ 이하, 140∼500℃ 정도, 140∼450℃ 정도, 140∼350℃ 정도, 160∼500℃ 정도, 160∼450℃ 정도, 160∼350℃ 정도, 180∼500℃ 정도, 180∼450℃ 정도, 180∼350℃ 정도 등을 예로 들 수 있다.
또한, 본 개시의 효과를 더욱 바람직하게 발휘하는 관점에서, 다른 층의 합계 두께는, 바람직하게는 약 0.1μm 이상, 보다 바람직하게는 약 1μm 이상, 더욱 바람직하게는 약 5μm 이상이며, 또한 바람직하게는 약 500μm 이하, 보다 바람직하게는 약 300μm 이하, 더욱 바람직하게는 약 200μm 이하이다. 다른 층의 합계 두께의 바람직한 범위로서는, 0.1∼500μm 정도, 0.1∼300μm 정도, 0.1∼200μm 정도, 1∼500μm 정도, 1∼300μm 정도, 1∼200μm 정도, 5∼500μm 정도, 5∼300μm 정도, 5∼200μm 정도를 예로 들 수 있다.
다른 층에 수지층(M)에 상당하는 층이 존재하는 경우(예를 들면, 후술하는 제2층(12), 제3층(13), 및 제4층(14) 중, 적어도 1층이 수지층(M)에 대응하는 경우), 접착성 필름(1)에 포함되는 수지층(M)의 합계 두께로서는, 바람직하게는 약 5% 이상, 보다 바람직하게는 약 10% 이상, 더욱 바람직하게는 약 15% 이상이며, 또한 바람직하게는 약 95% 이하, 보다 바람직하게는 약 90% 이하, 더욱 바람직하게는 약 85% 이하이며, 바람직한 범위로서는, 5∼95%, 10∼90%이다.
본 개시에 있어서, 본 개시의 효과를 더욱 바람직하게 발휘하는 관점에서, 접착성 필름(1)의 총두께(100%)에 대한, 다른 층의 합계 두께의 비율로서는, 바람직하게는 약 5% 이상, 보다 바람직하게는 약 10% 이상, 더욱 바람직하게는 약 15% 이상이며, 또한 바람직하게는 약 95% 이하, 더욱 바람직하게는 약 90% 이하, 더욱 바람직하게는 약 85% 이하이며, 바람직한 범위로서는, 5∼95% 정도, 5∼90% 정도, 5∼85% 정도, 10∼95% 정도, 10∼90% 정도, 10∼85% 정도, 15∼95% 정도, 15∼90% 정도, 15∼85% 정도이다.
또한, 다른 층에 수지층(M)에 상당하는 층이 존재하는 경우(예를 들면, 후술하는 제2층(12), 제3층(13), 및 제4층(14) 중, 적어도 1층이 수지층(M)에 대응하는 경우), 접착성 필름(1)의 총두께(100%)에 대한, 수지층(M)의 합계 두께의 비율로서는, 바람직하게는 약 5% 이상, 보다 바람직하게는 약 10% 이상, 더욱 바람직하게는 약 15% 이상이며, 또한 바람직하게는 약 95% 이하, 보다 바람직하게는 약 90% 이하, 더욱 바람직하게는 약 85% 이하이며, 바람직한 범위로서는, 5∼95% 정도, 5∼90% 정도, 5∼85% 정도, 10∼95% 정도, 10∼90% 정도, 10∼85% 정도, 15∼95% 정도, 15∼90% 정도, 15∼85% 정도이다.
(첨가제)
또한, 제1층(11) 및 다른 층 중, 적어도 1층에는, 각각, 수지에 더하여, 안료 등의 착색제, 충전제, 윤활제 등의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.
안료로서는, 무기계의 각종 안료를 사용할 수 있다. 안료의 구체예로서는, 후술하는 충전제에서 예시한 탄소(카본, 그래파이트)를 바람직하게 예시할 수 있다. 그리고, 탄소(카본, 그래파이트)는, 일반적으로 축전 디바이스의 내부에 사용되고 있는 재료이며, 전해액에 대한 용출의 우려가 없으므로, 바람직하게 배합할 수 있다. 또한, 착색 효과가 크고 접착성을 저해하지 않을 정도의 첨가량으로 충분한 착색 효과를 얻을 수 있고 또한, 열에 의해 용융하지 않고, 첨가한 수지의 외관의 용융 점도를 높게 할 수 있다. 또한, 열접착 시(히트실링 시)에 가압부가 얇게 되는 것을 방지하여, 축전 디바이스용 외장재와 금속 단자 사이에서의 우수한 밀봉성을 부여할 수 있다.
제1층(11) 및 다른 층 중, 적어도 1층에 안료를 첨가하는 경우, 그 첨가량으로서는, 예를 들면, 입자 직경이 약 0.03μm인 카본블랙을 사용한 경우, 접착성 필름(1)의 각 층의 수지 성분 100질량부에 대하여, 각각, 0.05∼0.3질량부 정도, 바람직하게는 0.1∼0.2질량부 정도를 예로 들 수 있다. 그리고, 접착성 필름(1)에 안료와 충전제의 양쪽을 첨가하는 경우, 동일한 층에 충전제와 안료의 양자를 첨가해도 되지만, 접착성 필름(1)의 열융착성을 저해하지 않는 관점에서는, 충전제 및 안료는, 상이한 층에 나누어서 첨가하는 것이 바람직하다.
충전제의 입경(粒俓)으로서는, 0.1∼35μm 정도, 바람직하게는 5.0∼30μm 정도, 더욱 바람직하게는 10∼25μm 정도의 범위를 예로 들 수 있다. 또한, 충전제의 함유량으로서는, 접착성 필름(1)의 각 층을 형성하는 수지 성분 100질량부에 대하여, 각각, 5∼30질량부 정도, 보다 바람직하게는 10∼20질량부 정도를 예로 들 수 있다.
충전제로서는, 무기계, 유기계를 모두 사용할 수 있다. 무기계 충전제로서는, 예를 들면, 탄소(카본, 그래파이트), 실리카, 산화알루미늄, 티탄산 바륨, 산화철, 실리콘 카바이드, 산화지르코늄, 규산 지르코늄, 산화마그네슘, 산화티탄, 알루미늄산 칼슘, 수산화칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산 칼슘 등이 있다. 또한, 유기계 충전제로서는, 예를 들면, 불소 수지, 페놀 수지, 우레아 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 벤조구아나민·포름알데히드 축합물, 멜라민·포름알데히드 축합물, 폴리메타크릴산 메틸 가교물, 폴리에틸렌 가교물 등이 있다. 형상의 안정성, 강성(剛性), 내용물내성의 점에서, 산화알루미늄, 실리카, 불소 수지, 아크릴 수지, 벤조구아나민·포름알데히드 축합물이 바람직하고, 특히 이 중에서도 구상(球狀)의 산화알루미늄, 실리카가 보다 바람직하다. 접착성 필름(1)의 각 층을 형성하는 수지 성분으로의 충전제의 혼합 방법으로서는, 미리 밴버리 믹서 등에서 양자를 멜트 블렌딩하고, 마스터배치화한 것을 소정의 혼합비로 하는 방법, 수지 성분과의 직접 혼합 방법 등을 채용할 수 있다.
본 개시의 축전 디바이스의 밀봉성을 높이는 관점에서, 접착성 필름(1)의 표면을 구성하는 층에는, 각각, 윤활제를 포함시켜도 된다. 윤활제의 농도는, 바람직하게는 2000ppm 이하, 보다 바람직하게는 1500ppm 이하, 더욱 바람직하게는 1000ppm 이하이며, 또한 바람직하게는 200ppm 이상, 보다 바람직하게는 500ppm 이상이며, 바람직한 범위로서는, 200∼2000ppm 정도, 200∼1500ppm 정도, 200∼1000ppm 정도, 500∼2000ppm 정도, 500∼1500ppm 정도, 500∼1000ppm 정도이다.
윤활제로서는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 아미드계 윤활제를 예로 들 수 있다. 아미드계 윤활제의 구체예로서는, 예를 들면, 포화 지방산 아미드, 불포화지방산 아미드, 치환 아미드, 메틸올아미드, 포화지방산 비스아미드, 불포화지방산 비스아미드, 지방산 에스테르 아미드, 방향족 비스아미드 등이 있다. 포화지방산 아미드의 구체예로서는, 라우르산 아미드, 팔미트산 아미드, 스테아르산 아미드, 베헨산 아미드, 하이드록시스테아르산 아미드 등을 들 수 있다. 불포화지방산 아미드의 구체예로서는, 올레산 아미드, 에루크산 아미드 등을 들 수 있다. 치환 아미드의 구체예로서는, N-올레일팔미트산 아미드, N-스테아릴스테아르산 아미드, N-스테아릴올레산 아미드, N-올레일스테아르산 아미드, N-스테아릴에루크산 아미드 등을 들 수 있다. 또한, 메틸올아미드의 구체예로서는, 메틸올스테아르산 아미드 등을 들 수 있다. 포화지방산 비스아미드의 구체예로서는, 메틸렌비스스테아르산 아미드, 에틸렌비스카프르산 아미드, 에틸렌비스라우르산 아미드, 에틸렌비스스테아르산 아미드, 에틸렌비스하이드록시스테아르산 아미드, 에틸렌비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌비스스테아르산 아미드, 헥사메틸렌비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌하이드록시스테아르산 아미드, N,N'-디스테아릴아디프산 아미드, N,N'-디스테아릴세바스산 아미드 등을 들 수 있다. 불포화지방산 비스아미드의 구체예로서는, 에틸렌비스 올레산 아미드, 에틸렌비스에루크산 아미드, 헥사메틸렌비스올레산 아미드, N,N'-디올레일아디프산 아미드, N,N'-디올레일세바스산 아미드 등을 들 수 있다. 지방산 에스테르 아미드의 구체예로서는, 스테아로아미드에틸스테아레이트 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 비스아미드의 구체예로서는, m-크실릴렌비스스테아르산 아미드, m-크실릴렌비스하이드록시스테아르산 아미드, N,N'-디스테아릴이소프탈산 아미드 등을 들 수 있다. 윤활제는, 1종류 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
접착성 필름(1)을 구성하는 층이, 수지 필름에 의해 구성되어 있는 경우, 이들 층의 표면에는, 필요에 따라, 코로나 방전 처리, 오존 처리, 플라즈마 처리 등의 공지의 이(易)접착수단이 실시되어 있어도 된다.
본 개시의 접착성 필름(1)의 제조에 있어서, 각 층의 적층은, 압출라미네이트법, T다이법, 인플레이션법, 서멀라미네이트법 등의 공지의 방법에 의해 행할 수 있다.
[축전 디바이스용 외장재(3)]
축전 디바이스용 외장재(3)로서는, 적어도, 기재층(31), 배리어층(33), 및 열융착성 수지층(35)을 이 순서로 가지는 적층체로 이루어지는 적층 구조를 가지는 것을 예로 들 수 있다. 도 8에, 축전 디바이스용 외장재(3)의 단면 구조의 일례로서, 기재층(31), 필요에 따라 설치되는 접착제층(32), 배리어층(33), 필요에 따라 설치되는 접착층(34), 및 열융착성 수지층(35)이 이 순서로 적층되어 있는 태양에 대하여 나타낸다. 축전 디바이스용 외장재(3)에 있어서는, 기재층(31)이 외층측이 되고, 열융착성 수지층(35)이 최내층이 된다. 축전 디바이스의 조립 시에, 축전 디바이스 소자(4)의 주위 에지에 위치하는 열융착성 수지층(35)끼리를 면접촉시켜서 열융착함으로써 축전 디바이스 소자(4)가 밀봉되어, 축전 디바이스 소자(4)가 봉지된다. 그리고, 도 1 및 도 2에는, 엠보스 성형 등에 의해 형성된 엠보스 타입의 축전 디바이스용 외장재(3)를 사용한 경우의 축전 디바이스(10)를 도시하고 있지만, 축전 디바이스용 외장재(3)는 성형되어 있지 않은 파우치 타입이라도 된다. 그리고, 파우치 타입에는, 3방향 실링, 4방향 실링, 필로우(pillow) 타입 등이 존재하지만, 어떤 타입이라도 된다.
축전 디바이스용 외장재(3)를 구성하는 적층체의 두께로서는, 특별히 제한되지 않지만, 상한에 대해서는, 비용 삭감, 에너지 밀도 향상 등의 관점에서는, 바람직하게는 약 180μm 이하, 약 160μm 이하, 약 155μm 이하, 약 140μm 이하, 약 130μm 이하, 약 120μm 이하를 들 수 있고, 하한에 대해서는, 축전 디바이스 소자(4)를 보호한다는 축전 디바이스용 외장재(3)의 기능을 유지하는 관점에서는, 바람직하게는 약 35μm 이상, 약 45μm 이상, 약 60μm 이상, 약 80μm 이상을 예로 들 수 있고, 바람직한 범위에 대해서는, 예를 들면, 35∼180μm 정도, 35∼160μm 정도, 35∼155μm 정도, 35∼140μm 정도, 35∼130μm 정도, 35∼120μm 정도, 45∼180μm 정도, 45∼160μm 정도, 45∼155μm 정도, 45∼140μm 정도, 45∼130μm 정도, 45∼120μm 정도, 60∼180μm 정도, 60∼160μm 정도, 60∼155μm 정도, 60∼140μm 정도, 60∼130μm 정도, 60∼120μm 정도, 80∼180μm 정도, 80∼160μm 정도, 80∼155μm 정도, 80∼140μm 정도, 80∼130μm 정도, 80∼120μm 정도를 예로 들 수 있다.
또한, 본 개시의 접착성 필름(1)은, 전고체전지용 외장재에 대하여 바람직하게 적용할 수 있고, 전고체전지용 외장재를 구성하는 적층체의 두께로서는, 특별히 제한되지 않지만, 비용 삭감, 에너지 밀도 향상 등의 관점에서는, 바람직하게는 약 10000μm 이하, 약 8000μm 이하, 약 5000μm 이하를 예로 들 수 있고, 전지소자를 보호한다는 전고체전지용 외장재의 기능을 유지하는 관점에서는, 바람직하게는 약 100μm 이상, 약 150μm 이상, 약 200μm 이상을 예로 들 수 있고, 바람직한 범위에 대해서는, 예를 들면, 100∼10000μm 정도, 100∼8000μm 정도, 100∼5000μm 정도, 150∼10000μm 정도, 150∼8000μm 정도, 150∼5000μm 정도, 200∼10000μm 정도, 200∼8000μm 정도, 200∼5000μm 정도를 예로 들 수 있고, 특히 100∼500μm 정도가 바람직하다.
(기재층(31))
축전 디바이스용 외장재(3)에 있어서, 기재층(31)은, 축전 디바이스용 외장재의 기재로서 기능하는 층이며, 최외층 측을 형성하는 층이다.
기재층(31)을 형성하는 소재에 대해서는, 절연성을 구비하는 것을 한도로 하고 특별히 제한되는 것은 아니다. 기재층(31)을 형성하는 소재로서는, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리아미드, 에폭시, 아크릴, 불소 수지, 폴리우레탄, 규소 수지, 페놀, 폴리에테르이미도, 폴리이미드, 및 이들의 혼합물이나 공중합물 등이 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트등의 폴리에스테르는, 내전해액성이 우수하고, 전해액의 부착에 대하여 백화 등이 쉽게 발생하지 않는 이점이 있어, 기재층(31)의 형성 소재로서 바람직하게 사용된다. 또한, 폴리아미드 필름은 연신성이 우수하고, 성형 시의 기재층(31)의 수지 균열에 의한 백화의 발생을 방지할 수 있어, 기재층(31)의 형성 소재로서 바람직하게 사용된다.
기재층(31)은, 1축 또는 2축 연신된 수지 필름으로 형성되어 있어도 되고, 또한 미연신의 수지 필름으로 형성해도 된다. 그 중에서도, 1축 또는 2축 연신된 수지 필름, 특히 2축 연신된 수지 필름은, 배향결정화함으로써 내열성이 향상되고 있으므로, 기재층(31)으로서 바람직하게 사용된다.
이들 중에서도, 기재층(31)을 형성하는 수지 필름으로서, 바람직하게는 나일론, 폴리에스테르, 더욱 바람직하게는 2축연신 나일론, 2축 연신 폴리에스테르를 예로 들 수 있다. 또한, 전고체전지는 150℃ 이상의 내용온도로 하기 위하여, 200℃ 이상이 고온에서 실링하는 경우가 많고, 2축 연신 폴리에스테르가 가장 적합하다.
기재층(31)은, 내핀홀성 및 축전 디바이스의 포장체로 했을 때의 절연성을 향상시키기 위하여, 다른 소재의 수지 필름을 적층화하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 폴리에스테르 필름과 나일론 필름을 적층시킨 다층 구조나, 2축 연신 폴리에스테르와 2축 연신 나일론을 적층시킨 다층 구조 등을 예로 들 수 있다. 기재층(31)을 다층 구조로 하는 경우, 각 수지 필름은 접착제를 통하여 접착해도 되고, 또한 접착제를 통하지 않고 직접 적층시켜도 된다. 접착제를 통하지 않고 접착시키는 경우에는, 예를 들면, 공압출법, 샌드라미네이트법, 서멀라미네이트법 등의 열용융 상태에서 접착시키는 방법이 있다 .상기 고온 실링을 위해, 적어도 최외층은 2축 연신 폴리에스테르인 것이 바람직하다.
또한, 기재층(31)은, 성형성을 향상시키기 위해 저마찰화시켜 두어도 된다. 기재층(31)을 저마찰화시키는 경우, 그 표면의 마찰계수에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 1.0 이하이다. 기재층(31)을 저마찰화하기 위해서는, 예를 들면, 매트 처리, 슬립제의 박막층의 형성, 이들의 조합 등이 있다.
기재층(31)의 두께에 대해서는, 예를 들면, 10∼50μm 정도, 바람직하게는 15∼30μm 정도이다.
(접착제층(32))
축전 디바이스용 외장재(3)에 있어서, 접착제층(32)은, 기재층(31)에 밀착성을 부여시키기 위하여, 필요에 따라, 기재층(31) 상에 배치되는 층이다. 즉, 접착제층(32)은, 기재층(31)과 배리어층(33) 사이에 설치된다.
접착제층(32)은, 기재층(31)과 배리어층(33)을 접착 가능한 접착제에 의해 형성된다. 접착제층(32)의 형성에 사용되는 접착제는, 2액 경화형 접착제라도 되고, 또한 1액 경화형 접착제라도 된다. 또한, 접착제층(32)의 형성에 사용되는 접착제의 접착 기구에 대해서도, 특별히 제한되지 않고, 화학반응형, 용제휘발형, 열용융형, 열압형 등의 어느 것이라도 된다.
접착제층(32)의 형성에 사용할 수 있는 접착제의 수지 성분으로서는, 전연성(展延性), 고습도 조건 하에서의 내구성이나 황변 억제 작용, 히트실링 시의 열열화 억제 작용 등이 우수하고, 기재층(31)과 배리어층(33) 사이의 라미네이트 강도의 저하를 억제하여 디라미네이션의 발생을 효과적으로 억제한다는 관점에서, 바람직하게는 폴리우레탄계 2액 경화형 접착제; 폴리아미드, 폴리에스테르, 또는 이들과 변성 폴리올레핀의 블렌딩 수지를 예로 들 수 있다.
또한, 접착제층(32)은 다른 접착제 성분으로 다층화해도 된다. 접착제층(32)을 다른 접착제 성분으로 다층화하는 경우, 기재층(31)과 배리어층(33)의 라미네이트 강도를 향상시키는 관점에서, 기재층(31) 측에 배치되는 접착제 성분으로서 기재층(31)과의 접착성이 우수한 수지를 선택하고, 배리어층(33) 측에 배치되는 접착제 성분으로서 배리어층(33)과의 접착성이 우수한 접착제 성분을 선택하는 것이 바람직하다. 접착제층(32)은 다른 접착제 성분으로 다층화하는 경우, 구체적으로는, 배리어층(33) 측에 배치되는 접착제 성분으로서는, 바람직하게는, 산변성 폴리올레핀, 금속변성 폴리올레핀, 폴리에스테르와 산변성 폴리올레핀의 혼합 수지, 공중합 폴리에스테르를 포함하는 수지 등을 예로 들 수 있다.
접착제층(32)의 두께에 대해서는, 예를 들면, 2∼50μm 정도, 바람직하게는 3∼25μm 정도이다.
(배리어층(33))
축전 디바이스용 외장재에 있어서, 배리어층(33)은, 축전 디바이스용 외장재의 강도 향상 외에, 축전 디바이스 내부에 수증기, 산소, 광 등이 침입하는 것을 방지하는 기능을 가지는 층이다. 배리어층(33)은, 금속층, 즉 금속으로 형성되어 있는 층인 것이 바람직하다. 배리어층(33)을 구성하는 금속으로서는, 구체적으로는, 알루미늄, 스테인레스, 티탄 등을 예로 들 수 있고, 바람직하게는 알루미늄을 예로 들 수 있다. 배리어층(33)은, 예를 들면, 금속박이나 금속 증착막, 무기 산화물 증착막, 탄소 함유 무기 산화물 증착막, 이들 증착막을 설치한 필름 등에 의해 형성할 수 있고, 금속박에 의해 형성하는 것이 바람직하고, 알루미늄박에 의해 형성하는 것이 더욱 바람직하다. 축전 디바이스용 외장재의 제조 시에, 배리어층(33)에 주름이나 핀홀이 발생하는 것을 방지하는 관점에서는, 배리어층은, 예를 들면, 소둔(燒鈍) 처리된 알루미늄(JIS H4160:1994 A8021H-O, JIS H4160:1994 A8079H-O, JIS H4000:2014 A8021P-O, JIS H4000:2014 A8079P-O) 등 연질 알루미늄박에 의해 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
배리어층(33)의 두께에 대해서는, 축전 디바이스용 외장재를 박형화하면서, 성형에 의해서도 핀홀의 쉽게 발생하지 않는 것으로 하는 관점에서, 바람직하게는 10∼200μm 정도, 보다 바람직하게는 20∼100μm 정도, 20∼45μm 정도, 45∼65μm 정도, 65∼85μm 정도를 예로 들 수 있다.
또한, 배리어층(33)은, 접착의 안정화, 용해나 부식의 방지 등을 위해, 적어도 한쪽 면, 바람직하게는 양면이 화성 처리되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 화성 처리란, 배리어층의 표면에 내식성(耐蝕性) 피막을 형성하는 처리를 일컫는다.
(접착층(34))
축전 디바이스용 외장재(3)에 있어서, 접착층(34)은, 열융착성 수지층(35)을 견고하게 접착시키기 위하여, 배리어층(33)과 열융착성 수지층(35) 사이에, 필요에 따라 설치되는 층이다.
접착층(34)은, 배리어층(33)과 열융착성 수지층(35)을 접착 가능한 접착제에 의해 형성된다. 접착층의 형성에 사용되는 접착제의 조성에 대해서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 폴리에스테르폴리올 화합물과 지환식 이소시아네이트 화합물로 이루어지는 접착제가 있다.
접착층(34)의 두께에 대해서는, 예를 들면, 1∼40μm 정도, 바람직하게는 2∼30μm 정도이다.
(열융착성 수지층(35))
축전 디바이스용 외장재(3)에 있어서, 열융착성 수지층(35)은, 최내층에 해당하고, 축전 디바이스의 조립 시에 열융착성 수지층끼리가 열융착하여 축전 디바이스 소자를 밀봉하는 층이다.
열융착성 수지층(35)에 사용되는 수지 성분에 대해서는, 열융착 가능한 것을 한도로 하여 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 축전 디바이스용 외장재에 있어서는, 일반적으로는, 폴리올레핀, 환형 폴리올레핀이 있다.
상기 폴리올레핀으로서는, 구체적으로는, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌; 호모폴리프로필렌, 폴리프로필렌의 블록 코폴리머(예를 들면, 프로필렌과 에틸렌의 블록 코폴리머), 폴리프로필렌의 랜덤 코폴리머(예를 들면, 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 코폴리머) 등의 결정성 또는 비결정성의 폴리프로필렌; 에틸렌-부텐-프로필렌의 토폴리H 등을 예로 들 수 있다. 이들 폴리올레핀 중에서도, 바람직하게는 폴리엘렌 및 폴리프로필렌을 예로 들 수 있다.
상기 환형 폴리올레핀은, 올레핀과 환형 모노머의 공중합체이며, 상기 환형 폴리올레핀의 구성 모노머인 올레핀으로서는, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 4-메틸-1-펜텐, 부타디엔, 이소프렌 등이 있다. 또한, 상기 환형 폴리올레핀의 구성 모노머인 환형 모노머로서는, 예를 들면, 노르보르넨 등의 환형 알켄; 구체적으로는, 시클로펜타디엔, 디시클로펜타디엔, 시클로헥사디엔, 노르보르나디엔 등의 환형 디엔 등을 예로 들 수 있다. 이들 폴리올레핀 중에서도, 바람직하게는 환형 알켄, 더욱 바람직하게는노르보르넨을 예로 들 수 있다. 구성 모노머로서는, 스티렌도 예로 들 수 있다.
이들 수지 성분 중에서도, 바람직하게는 결정성 또는 비결정성의 폴리올레핀, 환형 폴리올레핀, 및 이들의 블렌딩 폴리머; 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌과 노르보르넨의 공중합체, 및 이들 중 2종 이상의 블렌딩 폴리머를 예로 들 수 있다.
열융착성 수지층(35)은, 1종의 수지 성분 단독으로 형성해도 되고, 또한 2종 이상의 수지 성분을 조합한 블렌딩 폴리머에 의해 형성해도 된다. 또한, 열융착성 수지층(35)은, 1층만으로 형성되어 있어도 되지만, 동일하거나 또는 상이한 수지 성분에 의해 2층 이상 형성되어 있어도 된다.
또한, 열융착성 수지층(35)의 두께로서는, 특별히 제한되지 않지만, 2∼2000μm 정도, 바람직하게는 5∼1000μm 정도, 더욱 바람직하게는 10∼500μm 정도를 예로 들 수 있다.
상기한 바와 같이, 접착성 필름(1)은, 열융착성 수지층(35)보다 융해피크온도가 55℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있다. 즉, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)의 융해피크온도는, 수지층(L)의 융해피크온도보다 5℃ 이상 높은 층이다. 열융착성 수지층(35)의 융해피크온도는, 바람직하게는 110∼250℃이며, 보다 바람직하게는 120∼270℃, 더욱 바람직하게는 130∼270℃, 더욱 바람직하게는 140∼250℃이다. 상기한 바와 같이, 본 개시의 효과를 더 한층 바람직하게 발휘하는 관점에서, 수지층(L)의 융해피크온도는, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)의 융해피크온도보다, 10℃ 이상 낮은 것이 바람직하고, 15℃ 이상 낮은 것이 보다 바람직하고, 17℃ 이상 낮은 것이 더욱 바람직하고, 20℃ 이상 낮은 것이 더욱 바람직하다.
또한, 전고체전지용 외장재의 열융착성 수지층(35)에 포함되는 수지로서는, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀이나, 산변성 폴리프로필렌, 산변성 폴리에틸렌 등의 산변성 폴리올레핀, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등이 있다. 이들 중에서도, 폴리부틸렌테레프탈레이트는 내열성이 우수하므로, 전고체전지용 외장재에 있어서, 열융착성 수지층(35)은, 바람직하게는 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 의해 형성되어 있다. 또한, 열융착성 수지층(35)이 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 의해 형성되므로, 본 개시의 접착성 필름의 수지층(L)과의 밀착성도 양호하다. 그리고, 열융착성 수지층(35)을 형성하는 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름은, 미리 준비한 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름를 접착층(34)과 적층하여 열융착성 수지층(35)으로 해도 되고, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름를 형성하는 수지를 용융 압출 하는 등을 행하여 필름으로 만들고 또한, 접착층(34)과 적층해도 된다.
폴리부틸렌테레프탈레이트 필름은, 연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름이라도 되고, 미연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름이라도 되고, 미연신 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름인 것이 바람직하다.
폴리부틸렌테레프탈레이트 필름은, 폴리부틸렌테레프탈레이트에 더하여, 엘라스토머를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 엘라스토머는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름의 고온 환경에 있어서의 내구성을 담보하면서, 그 유연성을 향상시키는 역할을 하는 것이다. 바람직한 엘라스토머로서는, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리스티렌계, 폴리에테르계로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 열가소성 엘라스토머, 또는, 이들의 공중합체인 열가소성 엘라스토머 등을 예로 들 수 있다. 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 있어서, 엘라스토머의 함유량으로서는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름의 고온환경에서의 내구성을 담보하면서, 그 유연성을 높아지는정도라면, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 약 0.1질량% 이상, 바람직하게는 약 0.5질량% 이상, 보다 바람직하게는 약 1.0질량% 이상, 더욱 바람직하게는 약 3.0질량% 이상이다. 또한, 상기 함유량은, 예를 들면, 약 10.0질량% 이하, 약 8.0질량% 이하, 약 5.0질량% 이하 등이다. 상기 함유량의 바람직한 범위로서는, 0.1∼10.0질량% 정도, 0.1∼8.0질량% 정도, 0.1∼5.0질량% 정도, 0.5∼10.0질량% 정도, 0.5∼8.0질량% 정도, 0.5∼5.0질량% 정도, 1.0∼10.0질량% 정도, 1.0∼8.0질량% 정도, 1.0∼5.0질량% 정도, 3.0∼10.0질량% 정도, 3.0∼8.0질량% 정도, 3.0∼5.0질량% 정도 등을 예로 들 수 있다.
열융착성 수지층(35)은, 1층만으로 형성되어 있어도 되지지만, 동일하거나 또는 상이한 수지에 의해 2층 이상으로 형성되어 있어도 된다. 열융착성 수지층(35)이 2층 이상으로 형성되어 있는 경우, 적어도 1층이, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 의해 형성되어 있고, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름은, 전고체전지용 외장재의 최내층인 것이 바람직하다. 또한, 접착층(34)과 접착하는 층은, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름인 것이 바람직하다. 열융착성 수지층(35)이 2층 이상으로 형성되어 있는 경우, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름에 의해 형성되어 있지 않은 층에 대해서는, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀이나, 산변성 폴리프로필렌, 산변성 폴리에틸렌 등의 산변성 폴리올레핀 등에 의해 형성된 층이라도 된다. 다만, 폴리올레핀이나 산변성 폴리올레핀은, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 비교하면, 고온 환경 하에서의 내구성이 낮으므로, 열융착성 수지층(35)은, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름만에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.
2. 축전 디바이스
본 개시의 축전 디바이스(10)는, 축전 디바이스 소자(4)가, 축전 디바이스용 외장재(3)에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하는 축전 디바이스다. 축전 디바이스용 외장재(3)는, 적어도, 외측으로부터, 기재층(31), 배리어층(33), 및 열융착성 수지층(35)을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)끼리를 열융착시킴으로써, 축전 디바이스 소자(4)가, 포장체 중에 수용되어 있다. 열융착성 수지층(35)끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 열융착성 수지층(35)의 사이에 개재하도록 하여, 접착성 필름(1)이 배치되어 있다. 상기한 바와 같이, 접착성 필름(1)은, 다층 구조를 가지고 있고, 접착성 필름(1)은, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있다. 즉, 본 개시의 축전 디바이스(10)는, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)끼리를 열융착시키는 위치에 있어서, 열융착성 수지층(35)의 사이에 개재하도록 하여, 접착성 필름(1)을 배치하여, 접착성 필름(1)을 통하여 열융착성 수지층(35)끼리를 열융착시킴으로써, 축전 디바이스 소자(4)를, 포장체 중에 수용하는 수용 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
구체적으로는, 적어도 양극, 음극, 및 전해질을 구비한 축전 디바이스 소자(4)를, 축전 디바이스용 외장재(3)로, 양극 및 음극의 각각에 접속된 금속 단자(2)를 외측으로 돌출시킨 상태에서, 축전 디바이스 소자(4)의 주위 에지에 축전 디바이스용 외장재의 플랜지부(열융착성 수지층(35)끼리가 접촉하는 영역이며, 축전 디바이스용 외장재의 주위 에지부(3a))를 형성할 수 있도록 하여 피복하고, 플랜지부의 열융착성 수지층(35)끼리를 히트실링하여 밀봉시킨다. 이 때, 히트실링하는 위치의 일부에 있어서, 열융착성 수지층(35)의 사이에, 접착성 필름(1)을 배치하여 히트실링함으로써, 접착성 필름(1)을 이용한 축전 디바이스(10)가 제공된다. 그리고, 축전 디바이스용 외장재(3)를 사용하여 축전 디바이스 소자(4)를 수용하는 경우, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)이 내측(축전 디바이스 소자(4)와 접하는 면)이 되도록 하여 사용된다.
본 개시의 축전 디바이스(10)에 사용되는, 본 개시의 접착성 필름(1)의 상세한 것에 대해서는, 전술한 바와 같다.
상기한 바와 같이, 축전 디바이스(10)에 있어서, 접착성 필름(1)은, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 열융착성 수지층(35) 사이에 개재하도록 배치되어 있다. 예를 들면, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 개시의 축전 디바이스(10)에 있어서, 본 개시의 접착성 필름(1)은, 축전 디바이스 소자(4)를 봉지하기 위해 열융착성 수지층(35)끼리가 열융착된, 축전 디바이스용 외장재(3)의 주위 에지부(3a)의 위치에 있어서, 서로 대향하는 열융착성 수지층 사이에 개재되고 있다. 접착성 필름(1)과, 그 양측의 열융착성 수지층(35)은, 축전 디바이스용 외장재(3)로 축전 디바이스 소자(4)를 봉지할 때, 열융착되고 있다.
본 개시의 축전 디바이스(10)는, 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 될 때까지는 밀봉되어 있고, 축전 디바이스(10)가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층(35)의 사이의 접착성 필름(1)의 위치에서 축전 디바이스(10)가 개봉하여, 축전 디바이스(10) 내부에서 발생한 가스가 외부로 방출된다. 접착성 필름(1)이, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)끼리가 열융착되는 위치의 일부에 배치되어 있는 것에 의해, 접착성 필름(1)을 배치한 특정한 위치로부터 선택적으로 가스를 외부로 배출할 수 있다. 즉, 본 개시의 축전 디바이스(10)에 있어서는, 개봉에 의해 가스를 배출하는 위치를, 열융착성 수지층(35)끼리의 열융착부가 임의의 위치에 설정할 수 있다.
상기한 바와 같이, 접착성 필름(1)이 배치된 위치로서는, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)끼리가 열융착된 위치이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 축전 디바이스(10)가 평면에서 볼 때 직사각형상이라면, 열융착된 축전 디바이스용 외장재(3)의 주위 에지부(3a) 중, 장변 및 단변 중 어디에 배치되어 있어도 된다. 또한, 접착성 필름(1)은, 바람직하게는 축전 디바이스용 외장재(3)의 내측에 접착성 필름(1)이 노출된 상태(축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)끼리가 열융착된 부분에서 접착성 필름(1)이 완전히 매몰하지 않도록 하여)에서 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 축전 디바이스용 외장재(3)의 열융착성 수지층(35)끼리가 열융착된 위치 중, 적어도 1개소에 접착성 필름(1)이 배치되어 있으면 되지만, 2개소 이상에 배치되어 있어도 된다.
또한, 전술한 바와 같이, 본 개시의 축전 디바이스(10)에 있어서, 접착성 필름(1)의 사이즈로서는, 개봉 시에 가스가 적절하게 배출되면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 축전 디바이스(10)가 평면에서 볼 때 직사각형이며, 직사각형의 1변을 따라 접착성 필름(1)이 배치되어 있는 경우(도 1의 예라면, z 방향을 따라 접착성 필름이 배치되어 있는 경우), 상기 1변의 길이에 대한 접착성 필름(1)의 길이의 비율은, 3∼98% 정도로 할 수 있다. 또한, 접착성 필름(1)의 폭 방향(길이 방향 및 두께 방향에 수직인 방향이며, 도 1의 예라면, x 방향을 따른 방향)의 사이즈에 대해서는, 접착성 필름의 길이 방향의 사이즈를 기준 100%로 하면, 20∼300% 정도로 할 수 있다.
그리고, 축전 디바이스(10)에 있어서, 금속 단자(2)는, 축전 디바이스 소자(4)에 전기적으로 접속되어 있고, 축전 디바이스용 외장재(3)의 외측으로 돌출하고 있다. 본 개시의 접착성 필름은, 금속 단자(2)와 축전 디바이스용 외장재(3)(열융착성 수지층(35)) 사이에 위치하지 않도록 하여 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 개시의 접착성 필름(1)은, 금속 단자(2)와 접촉하고 있지 않은 것이 바람직하다.
본 개시의 축전 디바이스는, 전지(콘덴서, 커패시터 등을 포함함) 등의 축전 디바이스로 할 수 있다. 또한, 본 개시의 축전 디바이스는, 1차전지, 2차전지 중 어느 것이라도 되지만, 바람직하게는 2차전지이다. 2차전지의 종류에 대해서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 리튬이온전지, 리튬이온 폴리머 전지, 전고체전지, 납축전지, 니켈·수소축전지, 니켈·카드뮴 축전지, 니켈·철 축전지, 니켈아연 축전지, 산화은·아연 축전지, 금속건식전지, 다가 양이온 전지, 콘덴서, 커패시터 등이 있다. 이들 2차전지 중에서도, 리튬이온전지 및 리튬이온 폴리머 전지가 바람직하다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 나타내고 본 개시를 상세하게 설명한다. 다만, 본 개시는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<접착성 필름의 제조>
실시예 1
압출기 및 T 다이캐스팅 장치를 사용하여, 제1층(수지층(L))으로서의 폴리올레핀계 엘라스토머(첨가량 10질량%)를 포함하는 산변성 폴리에틸렌(융해피크온도 122.7℃)과, 제2층(수지층(L))으로서의 산변성 폴리에틸렌(융해피크온도 120℃)을 각각 두께 25μm로 압출하고, 제1층(수지층(L) PEa층 융해피크온도 122.7℃, 두께 25μm)/제2층(수지층(L) PEa층 융해피크온도 120℃, 두께 25μm)이 순서대로 적층된 접착성 필름(총두께 50μm)을 얻었다.
실시예 2
압출기 및 T 다이캐스팅 장치를 사용하여, 제1층(수지층(L))으로서의 폴리에틸렌 필름(융해피크온도 120℃, 두께 15μm)의 한쪽 면에, 제2층으로서 폴리프로필렌(융해피크온도 140℃), 다른 쪽 면에, 제3층으로서 폴리프로필렌(융해피크온도 140℃)을, 각각 두께 7.5μm로 압출하고, 제2층(PP층 융해피크온도 140℃, 두께 7.5μm)/제1층(수지층(L) PE층 융해피크온도 120℃, 두께 15μm)/제3층(PP층 융해피크온도 140℃, 두께 7.5μm)이 순서대로 적층된 접착성 필름(총두께 30μm)을 얻었다.
실시예 3
압출기 및 T 다이캐스팅 장치를 사용하여, 제1층(수지층(L))으로서의 폴리에틸렌 필름(융해피크온도 110℃, 두께 15μm)의 한쪽 면에, 제2층으로서 폴리프로필렌(융해피크온도 140℃), 다른 쪽 면에, 제3층으로서 폴리프로필렌(융해피크온도 140℃)을, 각각 두께 7.5μm로 압출하고, 제2층(PP층 융해피크온도 140℃, 두께 7.5μm)/제1층(수지층(L) PE층 융해피크온도 110℃, 두께 15μm)/제3층(PP층 융해피크온도 140℃, 두께 7.5μm)이 순서대로 적층된 접착성 필름(총두께 30μm)을 얻었다.
실시예 4
압출기 및 T 다이캐스팅 장치를 사용하여, 제3층으로서 폴리에틸렌나프탈레이트 필름(융해피크온도 265℃, 두께 12μm)의 한쪽 면에, 제2층으로서 무수 말레산 변성 폴리프로필렌(융해피크온도 140℃), 다른 쪽 면에, 제4층으로서 무수 말레산 변성 폴리프로필렌(융해피크온도 140℃)을, 각각, 두께 30μm로 압출하고, 또한 제2층의 표면에 제1층(수지층(L))으로서 폴리올레핀계 엘라스토머(첨가량 10질량%)을 포함하는 산변성 폴리에틸렌(융해피크온도 122.7℃)을, 두께 33μm로 압출하고, 제1층(수지층(L) PEa층 융해피크온도 122.7℃, 두께 33μm)/제2층(PPa층 융해피크온도 140℃, 두께 30μm)/제3층(PEN층 융해피크온도 265℃, 두께 12μm)/제4층(PPa층 융해피크온도 140℃, 두께 30μm)/이 순서대로 적층된 접착성 필름(총두께 100μm)을 얻었다.
비교예 1
폴리에틸렌 필름(융해피크온도 125℃, 두께 50μm)의 단층을 접착성 필름(총두께 50μm)으로 했다.
비교예 2
3층 공압출의 미연신 폴리프로필렌 필름(CPP층 폴리프로필렌(융해피크온도 140℃, 두께 10μm)/폴리프로필렌(융해피크온도 140℃, 두께 20μm)/폴리프로필렌(융해피크온도 140℃, 두께 10μm)을 접착성 필름(총두께 40μm)으로 했다.
<융해피크온도의 측정>
접착성 필름을 구성하는 각수지에 대하여, JIS K7121:2012(플라스틱의 전이 온도 측정 방법(JIS K7121:1987의 추보 1))의 규정에 준거하여 융해피크온도를 측정했다. 측정은, 시차주사열량계(DSC, 티·에이·인스트루먼트에서 제조한 시차주사열량계 Q200)를 사용하여 행하였다. 측정 샘플을, -50℃로 15분간 유지한 후, 10℃/분의 승온속도로 -50℃로부터 210℃까지 승온시키고, 1회째의 융해피크온도 P(℃)를 측정한 후, 210℃에서 10분간 유지했다. 다음으로, 10℃/분의 강온 속도로(210)℃로부터 -50℃까지 강온 시켜서 15분간 유지했다. 또한, 10℃/분의 승온속도로 -50℃로부터 210℃까지 승온시키고 2회째의 융해피크온도 Q(℃)를 측정했다. 그리고, 질소 가스의 유량은 50ml/분으로 했다. 이상의 수순에 의해, 1회째에 측정되는 융해피크온도 P(℃)와, 2회째에 측정되는 융해피크온도 Q(℃)를 구하고, 1회째에 측정된 융해피크온도를 융해피크온도로 했다.
<개봉 시험 방법>
기재층(PET(두께 12μm)/접착제(두께 2μm)/나일론(두께 15μm)/접착제층(두께 2μm)/배리어층(알루미늄 합금박 두께 40μm)/접착층(무수 말레산 변성 폴리프로필렌 두께 25μm)/열융착성 수지층(폴리프로필렌 융해피크온도 140℃, 두께 25μm)이 이 순서로 적층된, 총두께 121μm의 축전 디바이스용 외장재를 준비하고, 가로(z 방향) 8cm×세로(x 방향) 19cm의 사이즈로 재단한 시험편을 2장 준비했다. 다음으로, 이 2장의 시험편의 열융착성 수지층끼리가 대향하도록 중첩하고, 가로(z 방향) 8cm의 단변을 구성하고, 세로(x 방향) 19cm의 장변을 구성하는 중첩된 상태의 한 쌍의 시험편을 준비했다. 도 1 및 도 2의 모식도에 나타낸 바와 같이, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 주위 에지부(3a)의 단변측의 위치에 있어서, 열융착성 수지층 사이에 접착성 필름을 배치했다. 접착성 필름의 사이즈는, 가로(z 방향) 3cm×세로(x 방향) 1.5cm로 했다. 그리고, 도 1의 모식도에서는 금속 단자를 나타내고 있지만, 개봉 시험 방법에서는 금속 단자는 사용하지 않았다. 또한, 시험편에 대하여 접착성 필름의 가로(z 방향)와 세로(x 방향)가 일치하도록 배치하고, 보다 상세하게는, 가로(z 방향)에 있어서는, 시험편과 접착성 필름의 중심위치가 일치하도록 배치하고, 세로(x 방향)에 있어서는, 시험편의 세로(x 방향)의 하단(下端)이 되는 8cm의 단변에 대하여, 접착성 필름의 세로(x 방향)의 하단이 맞추어지도록 배치했다. 다음으로, 압력 0.5MPa, 온도 190℃, 실링 폭 3mm의 조건으로, 시험편인 축전 디바이스용 외장재의 접착성 필름을 배치한 단변과, 이것에 대향하는 단변을 히트실링했다. 이 때, 접착성 필름의 양면이, 열융착성 수지층과 열융착되어 있다. 접착성 필름의 양측에 축전 디바이스용 외장재에서 열융착되어 있지 않은 여백이 0.8cm 존재하고 있다. 또한, 시험편인 축전 디바이스용 외장재의 한쪽의 장변측을 동일하게 하여 히트실링하고, 대향하는 단변과 한쪽의 장변이 히트실링되고, 히트실링되어 있지 않은 다른 쪽의 장변이 개구부가 된 백형(bag type)으로 된 샘플에 물(1g)을 넣은 후, 개구변(장변측)을 동일하게 히트실링하여, 물을 밀봉한 시험 샘플로 했다. 시험 샘플에 열전대(熱電對)를 설치하고, 오븐 내에 설치하고, 실온(25℃)으로부터 승온속도 6℃/분으로 시험 샘플 온도를 140℃가 될 때까지 가열했다. 개봉 온도 평가를 하기 기준에 의해 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
A: 100℃ 이상 125℃ 이하 사이에서 개봉되었다.
B: 100℃ 미만에서 개봉되었다.
C: 125℃ 초과에서 개봉되었다.
[실링 강도(25℃, 60℃, 100℃, 및 120℃의 각 측정 온도)의 측정]
상기한 <개봉 시험 방법>에서 사용한 축전 디바이스용 외장재를 가로(Z 방향) 60mm×세로(X 방향) 150mm의 사이즈로 컷팅한 후, 열융착성 수지층을 내측으로 하여 접고, 그 사이에 접착성 필름(Z 방향 60mm, X 방향 15mm)을 (접은 절곡부)끼웠다. 이 상태에서, 7mm 폭의 상하 금속 헤드의 실링기로 240℃×1.0MPa×5초의 조건으로 히트실링하여 시험편으로 했다. 얻어진 적층체를 재단하고, 접착성 필름이 열융착성 수지층 사이에 끼워져 있던 위치의 중앙 부분으로부터, 15mm의 직사각형의 시험편(접착성 필름의 양면 전체가 열융착성 수지층과 열융착되어 있음)을 취득했다. 얻어진 시험편에 대하여, JIS K7127:1999의 규정에 준거하여, 각각, 25℃ 환경, 60℃ 환경, 100℃ 환경, 및 120℃ 환경의 각 측정 온도에서의 실링 강도를 다음과 같이 하여 측정했다. 항온조 부가의 인장시험기에서, 25℃, 60℃, 100℃, 또는 120℃의 각 측정 환경에 있어서, 300mm/min의 속도로 한쪽의 외장재와 대면의 외장재를 척킹하여 잡아당기고(척간 거리는 50mm), 각 온도에서의 실링 강도(N/15mm)를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 60℃의 측정 온도에서의 실링 강도(사사오입값)에 기초하여, 60℃에서의 실링 강도 평가를 이하의 기준으로 평가했다. 결과를 표1에 나타낸다.
A＋: 51N/15mm 이상
A: 11N/15mm 이상 50N/15mm 이하
B: 10N/15mm 이하
[표 1]
실시예 1∼4의 접착성 필름은, 다층 구조이며, 축전 디바이스용 외장재의 열융착성 수지층(융해 피크는 140℃)보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)에 대응하는 층(실시예 1은 제1층(PEa층) 및 제2층(PEa층), 실시예 2는 제1층(PE층), 실시예 3은 제1층(PE층), 실시예 4는 제1층(PEa층)을 포함하고 있다. 표 1에 나타내는 개봉 온도 평가의 결과로부터 밝혀진 바와 같이, 실시예 1∼4의 접착성 필름은, 축전 디바이스가 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 될 때까지는, 축전 디바이스를 밀봉하고, 축전 디바이스가 상기 고온(예를 들면, 100℃∼125℃ 정도)이 된 경우에, 열융착성 수지층 사이의 접착성 필름의 위치에서 축전 디바이스가 개봉하여, 축전 디바이스 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있다.
그리고, 개봉 시험에 있어서, 실시예 1∼4의 접착성 필름을 사용한 경우에는, 모두 접착성 필름의 위치에서 개봉이 생기고 있었다.
전술한 바와 같이, 본 개시는, 하기 태양의 발명을 제공한다.
항 1. 축전 디바이스에 사용되는 접착성 필름으로서,
상기 축전 디바이스는, 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하고 있고,
축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 상기 축전 디바이스 소자가, 상기 포장체 중에 수용되고,
상기 접착성 필름은, 상기 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 상기 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 사용되고,
상기 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고,
상기 접착성 필름은, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는, 접착성 필름.
항 2. 상기 수지층(L)의 융해피크온도가, 100℃ 이상 135℃ 이하인, 항 1에 기재된 접착성 필름.
항 3. 상기 수지층(L)은, 폴리올레핀 골격을 포함하는, 항 1 또는 2에 기재된 접착성 필름.
항 4. 상기 수지층(L)의 두께가, 500μm 이하인, 항 1∼3 중 어느 한 항에 기재된 접착성 필름.
항 5. 상기 접착성 필름의 두께가, 1μm 이상 500μm 이하인, 항 1∼4 중 어느 한 항에 기재된 접착성 필름.
항 6. 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하는 축전 디바이스로서,
축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 상기 축전 디바이스 소자가, 상기 포장체 중에 수용되어 있고,
상기 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 상기 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 하여, 접착성 필름이 배치되어 있고,
상기 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고,
상기 접착성 필름은, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는, 축전 디바이스.
항 7. 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하는 축전 디바이스의 제조 방법으로서,
축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시키는 위치에 있어서, 상기 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 하여, 접착성 필름을 배치하고, 상기 접착성 필름을 통하여 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 상기 축전 디바이스 소자를, 상기 포장체 중에 수용하는 수용 공정을 포함하고 있고,
상기 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고,
상기 접착성 필름은, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는, 축전 디바이스의 제조 방법.
1: 접착성 필름
2: 금속 단자
3: 축전 디바이스용 외장재
3a: 축전 디바이스용 외장재의 주위 에지부
4: 축전 디바이스 소자
5: 금속 단자용 접착성 필름
10: 축전 디바이스
11: 제1층(수지층(L))
12: 제2층
13: 제3층
14: 제4층
31: 기재층
32: 접착제층
33: 배리어층
34: 접착층
35: 열융착성 수지층

Claims (7)

  1. 축전 디바이스에 사용되는 접착성 필름으로서,
    상기 축전 디바이스는, 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하고 있고,
    축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층(基材層), 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
    상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 상기 축전 디바이스 소자가, 상기 포장체 중에 수용되고,
    상기 접착성 필름은, 상기 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 상기 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 사용되고,
    상기 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고,
    상기 접착성 필름은, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는, 접착성 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지층(L)의 융해피크온도가, 100℃ 이상 135℃ 이하인, 접착성 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지층(L)은, 폴리올레핀 골격을 포함하는, 접착성 필름.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지층(L)의 두께가, 500μm 이하인, 접착성 필름.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접착성 필름의 두께가, 1μm 이상 500μm 이하인, 접착성 필름.
  6. 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하는 축전 디바이스로서,
    축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
    상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 상기 축전 디바이스 소자가, 상기 포장체 중에 수용되어 있고,
    상기 열융착성 수지층끼리가 열융착되는 위치에 있어서, 상기 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 하여, 접착성 필름이 배치되어 있고,
    상기 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고,
    상기 접착성 필름은, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는, 축전 디바이스.
  7. 축전 디바이스 소자가, 축전 디바이스용 외장재에 의해 형성된 포장체 중에 수용된 구조를 구비하는 축전 디바이스의 제조 방법으로서,
    축전 디바이스용 외장재는, 적어도, 외측으로부터, 기재층, 배리어층 및 열융착성 수지층을 이 순서로 구비하는 적층체로 구성되어 있고,
    상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시키는 위치에 있어서, 상기 열융착성 수지층 사이에 개재하도록 하여, 접착성 필름을 배치하고, 상기 접착성 필름을 통하여 상기 열융착성 수지층끼리를 열융착시킴으로써, 상기 축전 디바이스 소자를, 상기 포장체 중에 수용하는 수용 공정을 포함하고 있고,
    상기 접착성 필름은, 다층 구조를 가지고 있고,
    상기 접착성 필름은, 상기 축전 디바이스용 외장재의 상기 열융착성 수지층보다, 융해피크온도가 5℃ 이상 낮은 수지층(L)을 적어도 1층 포함하고 있는, 축전 디바이스의 제조 방법.
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