DE60133575T2 - Verpackungsmaterial für einen behälter für elektronische bauteile und anderes - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäusematerial für eine elektronische Komponente, welches als ein Gehäuse für eine elektronische Komponente, wie z. B. eine Lithiumionenbatterie und einen Kondensator, verwendet werden kann. Sie betrifft ebenfalls ein Gehäuse für eine elektronische Komponente, eine elektronische Komponente, die mit dem Gehäuse ausgestattet ist, und ein Verpackungsmaterial.
  • Stand der Technik
  • In letzter Zeit ist elektronische Ausrüstung, wie z. B. Sprachausrüstung und visuelle Ausrüstung, klein, leicht und dünn geworden. Insbesondere auf dem Gebiet der OA (Büroautomation) ist ein Personalcomputer verkleinert worden, z. B. vom Desktop-Typ zu einem Notebook-Typ, und eine Speicherkarte ist entwickelt worden. Des Weiteren wurde die zuvor genannte elektrische Ausrüstung entworfen, um mit einem Mobiltelefon verbunden zu werden.
  • Da elektronische Apparate klein und leicht geworden sind, wird von Sekundärbatterien und/oder Kondensatoren gefordert, dass sie eine gesteigerte Leistung und ein leichtes Gewicht haben. Um mit den zuvor genannten Anforderungen fertig zu werden, ist eine Sekundärbatterie von einem herkömmlichen Bleiakkumulator zu einer Nickel-Cadmium-Batterie oder einer Lithium-Batterie mit hoher Energiedichte verändert worden. In letzter Zeit sind eine sekundäre Lithiumionenbatterie und eine sekundäre Nickel-Wasserstoff-Batterie populär geworden. Somit war die Entwicklung auf diesem Gebiet schnell. Des Weiteren ist ein elektrischer Doppelschichtkondensator, der als eine Stromversorgung eines Hybridautos verwendet werden kann, aufgrund seiner hohen Volumenenergiedichte, seiner langlebigen Lade- und Entladeleistung, zur praktischen Anwendung gelangt.
  • Ein Sekundärakkumulator muss wiederholt geladen und entladen werden. Bei diesem Sekundärakkumulator kann Hydrolyse des Elektrolyts und/oder des organischen Lösungsmittels auftreten, wenn zum Zeitpunkt des Ladens Feuchtigkeit hineingemischt wird. Des Weiteren kann Verschlechterung und/oder Zersetzung des aktiven positiven Materials, des aktiven negativen Elektrodenmaterials und/oder des leitfähigen Polymers auftreten, wenn Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit, die in der Umgebungsluft enthalten sind, in die Batterie eingeführt werden. Entsprechend muss das Gehäuse für eine elektronische Komponente genau abgedichtet sein. Die gleiche Anforderung wird an eine elektronische Komponente gestellt, wie zum Beispiel einen elektronischen Doppelschichtkondensator, der einen Nicht-Behälter-Elektrolyt ("non-basin electrolyte") enthält.
  • Um mit den Anforderungen eines leichten Gewichts und der Abdichtung fertig zu werden, ist vorgeschlagen worden, dass ein laminiertes Element, das einen thermoplastischen Harzfilm und eine Aluminiumfolie laminiert, als ein Gehäusematerial für eine elektronische Komponenten verwendet wird.
  • Zum Beispiel schlägt die ungeprüfte, offengelegte Japanische Patentanmeldung S59-173944 (im Anschluss als „ JP59-173944 " bezeichnet) ein Gehäusematerial für eine elektronische Komponente vor. Bei dem Gehäusematerial ist eine dünne Aluminiumfolie von einem Harzfilm bedeckt, oder eine dünne Aluminiumfolie ist zwischen zwei Harzfilme eingebracht.
  • Die ungeprüfte, offengelegte Japanische Patentanmeldung H8-83596 (im Anschluss als „ JP8-83596” bezeichnet) schlägt vor, eine Laminierung eines Polyethylenfilms/Aluminiumfilms/Polyethylenfilms als ein Gehäusematerial für eine dünne kartenförmige Batterie zu verwenden.
  • Die ungeprüfte, offengelegte Japanische Patentanmeldung H9-213285 (im Anschluss als „ JP9-213285 " bezeichnet) schlägt ein Gehäusematerial für eine elektronische Komponente vor. Das Gehäusematerial hat eine Mehrschichtstruktur einschließlich mindestens einer Aluminiumfolienschicht als eine innere Schicht und wird in eine zylindrische Form gebildet.
  • Die ungeprüfte offengelegte Japanische Patentanmeldung H10-157008 offenbart einen Laminierungsfilm aus Polyethylenfilm/Aluminiumfolie/Heißschmelzschicht/orientierter Polyesterfilm. Die Veröffentlichung schlägt ebenfalls vor, ein Batteriegehäuse durch thermisches Formen des laminierten Films zu erhalten. Man nimmt an, dass ein Polyesterfilm aus Copolymerisations-Polyester, das eine gute thermoformende Natur hat, bevorzugt als dem zuvor genannte Polyesterfilm verwendet wird.
  • Das zuvor genannte Gehäusematerial, wie durch JP59-173944 gelehrt, wird durch Wärmepressen der Endteile eines laminierten Elements gebildet, wobei eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 20 μm zwischen Polyethylenschichten, die eine Dicke von 100 μm haben, eingebracht wird. Die Abdichtung wird durch Wärmeabdichtung des Gehäusematerials durchgeführt. Das Gehäusematerial, wie von JP8-83596 gelehrt, wird als ein Gehäusematerial für eine dünne kartenförmige elektronische Komponente verwendet. Dieses Gehäusematerial erfordert einen großen Abdichtungsanteil (einen wärmeabgedichteten Teil von externen Gehäusematerialien, um kein Eindringen von Luft oder Feuchtigkeit in das Innere der Batterie zu ermöglichen) an einem externen peripheren Teil einer strombildenden Komponente einer Batterie. Das Verhältnis der Fläche und des Volumens des Abdichtungsteils zu dem der gesamten Batterie ist groß, was es erschwert, die Volumenenergiedichte der Batterie zu vergrößern.
  • Gemäß der Lehre von JP9-213285 wird des Weiteren das Aluminium-laminierte Element in eine zylindrische Form geformt, dann wird ein stromerzeugendes Element in das zylindrisch geformte Gehäuse eingeführt. Dann werden die unteren und oberen Öffnungen davon durch Wärmeabdichtung oder mit einem Klebstoff abgedichtet. Somit kann die Abdichtungsfläche halbiert werden und die Volumenenergiedichte kann erhöht werden, verglichen mit dem zuvor genannten Gehäuse für eine dünne kartenförmige elektronische Komponente. Es muss jedoch erwähnt werden, dass die Energiedichte immer noch ungenügend ist.
  • Das Gehäusematerial, wie durch JP10-157008 gelehrt, wird einer Wärmeformung unterzogen. Da Polyethylen als das Material des inneren Films verwendet wird, ist es schwierig, der Hochtemperatur-Bewahrungsprüfung (Sicherheitsprüfung) einer Batterie, die genügend Bindungsstärke bei hoher Temperatur benötigt, gerecht zu werden. Um es thermisch zu formen, ist es bevorzugt, dass der Polyesterfilm ein Polymerisationspolyesterfilm ist. Da der orientierte Polyesterfilm bezüglich der Klebeleistung schlecht ist, zieht er sich auf der anderen Seite zum Zeitpunkt des Thermoformens thermisch zusammen und kann keine ausreichende Bindungsstärke durch ein normales Trockenlaminierungs-Adhäsiv erhalten. Somit ist es erforderlich, ein Heißschmelz-Adhäsivmittel zu verwenden.
  • Im Falle eines herkömmlichen Aluminiumgehäuses mit einer Vinylchloridharz-Beschichtung ist des weiteren ein Gehäuse erhältlich geworden, das aus thermoplastischer Nylon-Laminierung und Aluminiummaterialien (siehe ungeprüfte, veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. H8-001857 ) oder aus thermoplastischem Polyesterharz, der mit Aluminiummaterialien angestrichen ist (siehe ungeprüfte veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. H9-275043 ), hergestellt wurde. Somit sind Materialien entwickelt worden, um das Gewicht zu verringern, und die Verwendung von Vinylchloridharz zu vermeiden.
  • Des Weiteren ist ein anderes Kondensator-Gehäusematerial vorgeschlagen worden (siehe ungeprüfte offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 2001-011658 ). Das Gehäusematerial beinhaltet eine Aluminiumfolie mit einer aufgerauten Oberfläche, eine chemischen Beschichtung, die auf der aufgerauten Oberfläche gebildet ist, und eine Hülle aus organischem Harz, die auf der Beschichtung gebildet ist.
  • Um eine Batterie mit hoher Volumenenergiedichte zu erhalten, die in einem miniaturisiertem und dünn gemachtem Gehäuse eines elektronischen Apparats angebracht werden kann, muss das Gehäuse der Batterie eine Form haben, die dem zur Verfügung stehenden Platz der Leiterplatte entspricht, so dass ohne ungenutzten Raum zu erzeugen in den Zwischenraum einpasst werden kann. Um die zuvor genannten Anforderungen zu erfüllen, ist es notwendig, dass das Gehäuse dünn ist und eine klar-umrissene Form ("sharp shape") hat. Deshalb ist es notwendig, dass das laminierte Aluminiumfolienelement dünner ist und in eine gewünschte klar-umrissene Form geformt werden kann.
  • Da das zuvor genannte herkömmliche Material für ein Batteriegehäuse zum Beispiel eine Struktur eines Polyethylenfilms (100 μm)/einer Aluminiumfolie (20 μm)/eines Polyethylenfilms (100 μm) oder eines Polypropylenfilms (100 μm)/einer Aluminiumfolie (20 μm)/eines Polypropylenfilms (100 μm) hat, ist durch Beurteilung von diesem Standpunkt aus die Formbarkeit davon nicht ausreichend. Somit kann das Material nicht so wie es ist verwendet werden.
  • Ein anderer Vorschlag wurde gemacht. Bei diesem Vorschlag hat das Gehäuse für eine elektronische Komponente eine Struktur eines wärmebeständigen orientierten Harzfilms/Aluminiumfolie/Polyolefinfilms, sauren denaturisierten Polyolefinfilm oder Ionomerharzfilm auf der Oberfläche. Dieses Gehäuse ist dünn und hat eine gute Formbarkeit und kann fast alle der zuvor genannten Probleme lösen. Polyolefine, sauer denaturisiertes Polyolefin oder Ionomerharz kann jedoch nicht die Durchdringung von Nicht-Wasser-Elektrolyse-Flüssigkeit einer Lithiumbatterie verhindern, wobei dabei das Eindringen in die Aluminiumfolie verursacht wird. Des Weiteren wird die Adhäsiveigenschaft gegenüber der Aluminiumfolie unzureichend im Fall der Verwendung von Polyolefinharz. Somit war es notwendig, diese Probleme zu lösen. Die ähnlichen Probleme können ebenfalls auf ein Kondensatorgehäuse eines Kondensators, der Nicht-Wasser-Elektrolyte enthält, übertragen werden.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Gehäusematerial für eine elektrische Komponente bereitzustellen, das eine hervorragende Formbarkeit, wie z. B. Überlappungspressen ("overhang forming") und Tiefziehformen, hervorragende Festigkeit, hervorragende Adhäsivleistung zwischen einer Aluminiumfolie und einer Harzschicht, hervorragende Undurchlässigkeit gegenüber Feuchtigkeit, hervorragende Wärmeabdichtungsleistung hat und in das kein korrosiver Elektrolyt eindringen wird.
  • Es ist ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse für eine elektrische Komponente bereitzustellen.
  • Es ist ebenfalls ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Komponente, wie zum Beispiel einen Akkumulator mit einer hohen Volumenenergiedichte und einen Kondensator, der mit dem zuvor genannten Gehäuse ausgerüstet ist, bereitzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Dies wird durch ein Gehäusematerial, eine elektrische Komponente und ein Verpackungsmaterial mit den Merkmalen von Anspruch 1, 10 bzw. 15 erreicht. Weitere Ausführungsformen werden in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, haben die vorliegenden Erfinder sorgfältig Studium geführt und die Tatsache herausgefunden, dass die Ziele durch Bereitstellen einer Acrylpolymerschicht zwischen einer Aluminiumfolienschicht und einer nicht-gezogenen Filmschicht (oder nicht-orientierten Filmschicht) erreicht werden können. Des weiteren haben die vorliegenden Erfinder ebenfalls herausgefunden, dass ein Polymer mit mindestens einer organischen Gruppe, die aus der Gruppe, die aus einer gehinderten Amingruppe, einer Cycloalkylgruppe und einer Benzotriazolgruppe besteht, ausgewählt wird, wobei jede Gruppe eine spezifische Struktur hat, bevorzugt als die zuvor genannte Acrylpolymerschicht verwendet werden kann, um dabei bemerkenswerte Wirkungen zu erzielen. Somit ist die vorliegende Erfindung vollständig.
  • Es ist bevorzugt, dass die Acrylpolymerschicht ein Polymer umfasst, das durch Vernetzen eines Acrylpolyols mit einem Isocyanat erhalten wird.
  • Es ist bevorzugt, dass die Aluminiumfolienschicht aus einem O-Material aus reinem Aluminium oder einer Aluminium-Eisen-Legierung mit einer Dicke von 7 bis 100 μm hergestellt ist.
  • Es ist bevorzugt, dass die gezogene Harzfilmschicht einen gezogenen Film, der aus Polyamid oder Polyester hergestellt wird, mit einer Dicke von 9 bis 50 μm umfasst.
  • Es ist bevorzugt, dass der gezogene Harzfilm in den vier Richtungen (0°, 45°, 90°, 135°) eine Zugfestigkeit von 150 N/mm2 oder mehr und eine Zugdehnung von 80% oder mehr hat.
  • Es ist bevorzugt, dass die nicht-gezogene thermoplastische Harzfilmschicht einen gezogenen Film umfasst, der aus einem thermoplastischen Harz hergestellt wird, das aus der Gruppe, die aus Polyethylen, Polypropylen, Olefincopolymer, säuregepfropftem Polyethylen und säuregepfropftem Polypropylen, säuregepfropftem Olefincopolymer und einem Ionomer besteht, ausgewählt wird.
  • Das zuvor genannte Gehäuse für eine elektronische Komponente kann bevorzugt als ein Batteriegehäuse oder ein Kondensatorgehäuse verwendet werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Gehäuse für eine elektronische Komponente durch Tiefziehen oder Überlappungspressen des zuvor genannten Gehäusematerials für eine elektronische Komponente in eine vorbestimmte Form hergestellt werden.
  • Der zuvor genannte Körper der elektronischen Komponente kann beispielhaft durch eine Batterie, wie zum Beispiel eine Lithiumionenbatterie, eine Polymer-Batterie, eine Nickel-Wasserstoff-Batterie, eine Primärbatterie und eine Sekundärbatterie veranschaulicht werden.
  • Der zuvor genannte Körper der elektronischen Komponente kann ebenfalls beispielhaft durch einen Kondensator, wie zum Beispiel einen elektrischen Doppelschicht-Kondensator, veranschaulicht werden.
  • Bestes Verfahren zur Ausführung der Erfindung
  • Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung kann mittels der Verwendung eines Kaltpressverfahrens (Raumtemperatur), wie zum Beispiel ein Überlappungspress- oder Tiefziehverfahren, gepresst werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Gehäusematerial stabil, sogar wenn es in einen dünnen Körper gepresst wird. Das Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls durch ein solches Verfahren, wie zum Beispiel ein Überlappunspressverfahren und ein Tiefziehverfahren (welches hier im Anschluss als „Pressen" bezeichnet wird) gebildet werden. Aufgrund des Gehäusematerials wird gewährleistet, dass eine Aluminiumfolie sicher an eine Harzschicht angehaftet wird. Des Weiteren ist das Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung ein laminiertes Element mit einer Aluminiumfolie, welche die Undurchlässigkeit gegenüber Dampf und einem Elektrolyt verbessert. Das Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert ebenfalls, dass eine Aluminiumfolie aufgrund von Einschnürung zum Zeitpunkt des Formens bricht oder aufplatzt.
  • Das zuvor genannte Gehäusematerial ist bevorzugt für ein Gehäuse für eine Batterie, wie zum Beispiel eine Lithiumionenbatterie, eine Polymer-Batterie oder eine Nickel-Wasserstoff-Batterie, verwendbar, welche signifikant korrosive Elektrolyte darin enthalten, und es äußerst notwendig ist, ein Eindringen von Luftfeuchtigkeit und/oder Sauerstoff zu verhindern. Des weiteren ist das zuvor genannte Gehäusematerial ebenfalls für ein Gehäuse einer Primärbatterie, einer Sekundärbatterie oder Ähnlichen, verwendbar, bei denen das Gewicht und die Größe verringert werden müssen, für die eine genaue und scharfe Formbarkeit erforderlich ist.
  • Das zuvor genannte Gehäusematerial ist ebenfalls für ein Gehäuse eines Kondensators, wie zum Beispiel ein Elektrolytkondensator, verwendbar. Das Gehäusematerial wird ebenfalls bevorzugt als ein Gehäuse eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators verwendet, der eine erhöhte Kapazität, hohe Volumenenergiedichte und lange Laufzeit, unabhängig von der Wiederholung schneller Lade- und Entladevorgänge, hat, und ist für eine Energiequelle beachtlich, da sie mit weniger Auftreten von Verschmutzung begleitet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Aluminiumfolie, welche das zuvor genannte Gehäusematerial für eine elektronische Komponente bildet, aus irgendeinem Material hergestellt werden, solange sie geeignete Formbarkeit hat. Vom Standpunkt eines leichten In-Form-Pressens aus ist es bevorzugt, reines Aluminium oder eine Al-Fe-Legierung, wie zum Beispiel eine AA-8021 Legierung und eine AA-8079 Legierung, zu verwenden. Bezüglich der Dicke davon ist es bevorzugt, ein O-Element (weiches Material) mit einer Dicke von 7 bis 100 μm, bevorzugt 15 bis 80 μm, zu verwenden, um dabei eine angemessene Formbarkeit und Barrierenfähigkeit zur Verhinderung des Eindringens von Sauerstoff und/oder Luftfeuchtigkeit sicher zu stellen.
  • Für den Fall, dass die Dicke geringer als 7 μm ist, kann es die Möglichkeit geben, dass die Aluminiumfolie zum Zeitpunkt des In-Form-Pressens unerwarteterweise bricht oder aufplatzt. Sogar wenn kein Brechen oder Aufplatzen auftritt, kann es eine andere Möglichkeit der Bildung von Pinholes und Ähnlichem davon geben, wobei dabei ein Risiko des Eindringens von Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit in das Gehäuse steigt. Sogar wenn die Dicke 100 μm übersteigt, gibt es auf der anderen Seite keine bessere Aussicht, die Vermeidung dass die Aluminiumfolie zum Zeitpunkt des In-Form-Pressens bricht oder aufplatzt weiter zu verbessern. Es gibt ebenfalls keine bessere Aussicht, die Vermeidung eines Pinholes aus gebildeten zu verbessern. Des Weiteren resultiert der Anstieg der Dicke auf mehr als 100 μm lediglich in einem Anstieg des Gewichts und einer Verringerung der Volumenenergiedichte des resultierenden Produkts. Entsprechend ist es bevorzugt, dass die Dicke 100 μm nicht übersteigt, ist aber nicht darauf beschränkt, und kann flexibel variiert werden, entsprechend der Größe des hergestellten Gehäuses.
  • Um die chemische Beständigkeit und Adhäsion gegenüber einem Harzfilm zu verbessern, ist es bevorzugt, dass die Aluminiumfolie auf ihrer Oberfläche unter Verwendung eines Oberflächenbehandlungsmittels aus Chrom, Nicht-Chrom (zum Beispiel Zirkonium) behandelt wird.
  • Um die Adhäsion einer Schicht eines Harzfilms zu verbessern, kann die Aluminiumfolie mit einem Silankopplungsmittel oder einem Titankopplungsmittel unterschichtet werden oder kann einer Coronabehandlung unterzogen werden.
  • Bei dem Gehäusematerial für eine elektronische Komponente ist es notwendig, einen wärmebeständigen, biaxial gezogenen Harzfilm auf mindestens einer der Oberflächen der Aluminiumfolie mittels eines trockenen Laminatadhäsivs oder Ähnlichem zu laminieren, um zu verhindern, dass eine Aluminiumfolie aufgrund des Einschnürens zum Zeitpunkt des Pressens bricht oder platzt, als auch um ein angemessenes Produkt herzustellen. Der zuvor genannte wärmebeständige Harzfilm kann aus Polyamid (Nylon), Polyester, Polyimid und Polypropylen hergestellt werden. Jedes der Materialien kann eine hohe Festigkeit haben, eine große Ausdehnung haben und reich an Flexibilität sein. Es ist bevorzugt, dass der zuvor genannte wärmebeständige Harzfilm aus einem biaxialen Stretch-Polyamid hergestellt wird.
  • Für den Fall der Verwendung eines Polyamidfilms oder eines Polyesterfilms ist es bevorzugt, einen mit vergleichbarer hoher Festigkeit, vergleichbarer hoher Ausdehnung und geringerer Direktionalität wie der zuvor genannte Polyamidfilm oder Polyesterfilm zu verwenden. Dieser Polyamidfilm oder Polyesterfilm als eine Außenschicht wird direkt auf eine Aluminiumfolie laminiert, so dass verhindert werden kann, dass die Aluminiumfolie zum Zeitpunkt des In-Form-Pressens eingeschnürt wird, um ein Gehäuse mit einer vorherbestimmten angemessenen Form zu erhalten.
  • In diesem Fall muss der Film eine Dicke von 9 bis 50 μm, bevorzugt 12 bis 30 μm haben. Bei dem Fall, dass die Dicke geringer als 9 μm ist, kann der gezogene Film unzureichend aus der Form expandiert sein, wobei dabei manchmal Einschnürungen in der Aluminiumfolie verursacht werden, was in einer schlechten Formgebung aufgrund des Brechens oder Platzens, das in der Aluminiumfolie erzeugt wird, resultiert. Bei dem Fall, bei dem die Dicke 50 μm übersteigt, obwohl die Stabilität, dessen Form zu halten, verbessert sein kann, gibt es auf der anderen Seite keine bessere Aussicht, die Vermeidung des Brechens oder Aufplatzens weiter zu verbessern, oder weiter die Formbarkeit zu verbessern. Im Gegensatz dazu gibt es die Möglichkeit, die Volumenenergiedichte zu verringern.
  • Es ist bevorzugt, dass der zuvor genannte wärmebeständige gezogene Harzfilm eine Zugfestigkeit in jede der vier Richtungen (0°, 45°, 90° und 135°) von 150 N/mm2 oder mehr, bevorzugt 200 N/mm2 hat, und dass die Zugdehnung in jede der vier Richtungen 80 oder mehr, bevorzugt 100 oder mehr ist. Durch Verwenden eines solchen wärmebeständigen gezogenen Harzfilms hat ein Gehäuse eine vorherbestimmte Form, sogar wenn es nicht aus einem Film aus Copolymer hergestellt ist.
  • Im Falle der Verwendung eines wärmebeständigen gezogenen Harzfilms mit Zugfestigkeit von 200 N/mm2 oder mehr und einer Zugdehnung von 100 oder mehr in jede der vier Richtungen, kann insbesondere ein Gehäuse, das des weiteren eine angemessene Form hat, stabil hergestellt werden.
  • In den Fällen, bei denen die Zugfestigkeit in jede der vier Richtungen geringer als 150 N/mm2 ist, oder in den Fällen, bei denen die Dehnung in jede der vier Richtungen geringer als 80 ist, kann es die Möglichkeit geben, dass das Gehäusematerial unerwarteterweise an seinen Eckteilen während des Pressens in eine stabile Form bricht (Brechen der Aluminiumfolie).
  • Unter diesen wärmebeständigen gezogenen Harzfilmen hat ein Polyamidfilm eine größere Dehnung als ein Polyesterfilm. Entsprechend ist es vorteilhaft, einen Polyamidfilm im Falle des Pressens eines Batteriegehäuses, dessen Höhe tiefer ist, zu verwenden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Polyamidfilm oder ein Polyesterfilm, der weniger Direktionalität in Bezug auf die mechanische Eigenschaft hat, direkt auf eine Aluminiumfolie mittels eines trockenen Laminatadhäsivs aus Urethan laminiert werden. Deshalb ermöglicht die vorliegende Erfindung es, mittels eines Kaltpressverfahrens (Überlappungspress- oder ein Tiefziehverfahren) genau zu formen.
  • Des Weiteren kann ein nicht-gezogener thermoplastischer Harzfilm (welcher im Anschluss zur Vereinfachung als "nicht-gezogener Film oder Ähnliches" bezeichnet wird), wie zum Beispiel ein Polyethylenharzfilm, ein Polypropylenharzfilm, ein Maleinsäure-gepfropfter Polypropylenharzfilm, ein Ethylenacrylat-Copolymerfilm und ein Ionomerharzfilm, als ein Innenschichtmaterial des Gehäusematerials für eine elektronische Komponente verwendet werden. Jedes dieser Materialien kann verwendet werden, um die chemische Beständigkeit gegenüber einem starken korrosiven Elektrolyten, der in einer sekundären Lithiumionenbatterie und Ähnlichem enthalten ist, zu verbessern, und um ebenfalls die Wärmeabdichtungsfähigkeit gegenüber dem Gehäusematerial sicher zu stellen, um dabei die Abdichtung des Gehäuses beizubehalten.
  • Als ein solcher nicht-gezogener thermoplastischer Harzfilm oder Ähnliches können die folgenden Materialien verwendet werden: Polyethylen (PE: einschließlich Niederdruck-, Mitteldruck- oder Hochdruck-Polyethylen, lineares Hochdruck-Polyethylen und ein Copolymer mit einem Alpha-Olefin in einer kleinen Menge); Polypropylen (PP: einschließlich einem Copolymer mit Ethylen oder einem anderen polymerisierbaren Monomer in einer geringen Menge); Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polyethylen und Ähnliches (gepfropftes PE); Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polypropylen oder Ähnliches (gepfropftes PP); oder ein Copolymer von Ethylen, Acrylsäure und Acrylester (EAA) oder ein Ionomerharz oder eine Mischzusammensetzung davon. Es ist notwendig, den zuvor genannten nicht-gezogenen Film auf die Aluminiumfolie über eine Acrylpolymerschicht zu laminieren. In den Fällen, bei denen das Gehäuse als eine Batterie verwendet wird, ist es bevorzugt, PP oder ein denaturiertes PP mit einer hohen thermischen Beständigkeit zu verwenden. In den Fällen, bei denen das Gehäuse als ein Kondensator verwendet wird, ist es bevorzugt, ein lineares Hochdruck-Polyethylen mit guter Fließfähigkeit zum Zeitpunkt des Wärmeabdichtens gegenüber einem Ende zu verwenden.
  • Jedes der Materialien, PP, denaturiertes PP und EAA Harz, ist bezüglich der Abdichtungsstärke bei hoher Temperatur überragend. Deshalb gibt es eine kleinere Wahrscheinlichkeit, dass eine Batterie leckt, schwillt oder bricht bei einer Hochtemperatur-Beibehaltungs-Prüfung (Sicherheitstest).
  • Vom Standpunkt der Sicherheit bei hoher Temperatur aus, ist Polypropylen (welches einen Schmelzpunkt von 140 bis 170°C hat) am optimalsten zu verwenden.
  • Auf der anderen Seite hat jedes dieser drei Arten von Harzen, d. h. denaturiertes PE, denaturiertes PP und EAA oder ein Ionomerharz, gute Adhäsiveigenschaften gegenüber einem Metall (oder einem Metallende), verglichen mit Polyethylen, Polypropylen oder Ähnlichem. Deshalb gibt es eine kleinere Wahrscheinlichkeit, eine Delaminierung oder Ähnliches zu verursachen.
  • Deshalb ist es bevorzugt, PP zu verwenden, wenn Priorität einer Sicherheit gegenüber hoher Temperatur gegeben ist. Auf der anderen Seite ist es bevorzugt, irgendeines von denaturiertem PE, denaturiertem PP und EAA oder Ionomerharz zu verwenden, bei Überlegung einer Balance zwischen Sicherheit und Adhäsion gegenüber einem Metall. Die Verwendung dieser Harze ermöglicht es, dem Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung eine Wärmeabdichtung zu geben, und eine ausreichende chemische Beständigkeit (elektrolytische Beständigkeit) und Stabilität der Form (Steifheit) zu erhalten.
  • Es ist notwendig, dass der nicht-gezogene Film eine Dicke von 10 bis 70 μm, bevorzugt 20 bis 55 μm hat. Wenn die Dicke geringer als 10 μm ist, hat das resultierende geformte Material eine Dicke, die zu dünn ist, wobei sich dabei manchmal Pinholes bilden, was in verringerter Korrosionsbeständigkeit gegenüber einem Elektrolyten oder Ähnlichem resultiert. Sogar wenn ein Film mit einer Dicke von 70 μm oder mehr verwendet wird, gibt es, auf der anderen Seite keine bessere Aussicht, die chemische Beständigkeit und die Wärmeabdichtungsfähigkeit zu verbessern, was im Gegensatz dazu in einer kleineren Reduzierung der Volumenenergie resultiert.
  • Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, haben die vorliegenden Erfinder ausgiebige Studien durchgeführt und die Tatsache herausgefunden, dass die Ziele durch Bereitstellen einer Acrylpolymerschicht zwischen einer Aluminiumfolienschicht und einer nicht-gezogenen Filmschicht erreicht werden können. Des weiteren haben die vorliegenden Erfinder ebenfalls herausgefunden, dass ein Polymer mit mindestens einer organischen Gruppe, die aus der Gruppe, die aus einer gehinderten Aminogruppe, einer Cycloalkylgruppe und Benzotriazol (ultraviolett-absorbierende) Gruppe besteht, ausgewählt wird, wobei jede Gruppe eine spezifische Struktur hat, bevorzugt als die zuvor genannte Acrylpolymerschicht verwendet werden kann, um dabei beträchtliche Wirkungen zu erzeugen. Somit ist die vorliegende Erfindung vollständig.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Gehäusematerial für eine elektronische Komponente bereit, das eine hervorragende Undurchlässigkeit gegenüber Dampf und einem Elektrolyten, eine hervorragende Formbarkeit, eine hervorragende Wärmeabdichtung und Ähnliches hat.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Polymer, das die Acrylpolymerschicht bildet, die zwischen der Aluminiumfolienschicht und der nicht-gezogenen Filmschicht bereitgestellt wird, durch Polymerisieren der Komponenten einschließlich 50 Massen-% oder mehr eines (Meth)acrylmonomers erhalten werden. Es ist bevorzugter, dass die 80 Massen-% oder mehr des (Meth)acrylmonomers als die polymerisierbaren Komponenten beinhaltet sind.
  • Als ein polymerisierbares Monomer können die Folgenden verwendet werden: (Meth)acrylsäurealkylestermonomer; ein polymerisierbares Monomer mit einer Hydroxylgruppe; ein polymerisierbares, ungesättigtes Carbonsäuremonomer; ein polymerisierbares Monomer mit einer Sulfonsäuregruppe; ein Phosphorsäure-polymerisierbares Monomer; ein polymerisierbares Monomer mit einer Epoxidgruppe; ein polymerisierbares Monomer mit einem Stickstoffatom; ein polymerisierbares Monomer mit einem Halogenatom; ein aromatisch polymerisierbares Monomer; Vinylester; Vinylether; ein polymerisierbares Monomer mit einer Cyanogruppe; ein Siliconmonomer; ein Monomer mit einer Isocyanatgruppe; ein multifunktionales Monomer; und Ähnliches. Mindestens ein Monomer, das aus der oben gelisteten Gruppe ausgewählt wird, kann verwendet werden.
  • Als ein (Meth)acrylsäurealkylestermonomer können die Folgenden verwendet werden: ein Monomer mit einer Cycloalkylgruppe, wie zum Beispiel Cyclohexyl(meth)acrylat; Methylcyclohexyl(meth)acrylat; tert-Bu tylcyclohexyl(meth)acrylat; und Cyclododecyl(meth)acrylat; Methylacrylat; Ethylacrylat; n-Butylacrylat; Isobutylacrylat; tert-Butylacrylat; sec-Butylacrylat; n-Propylacrylat; Isopropylacrylat; Isoamylacrylat; 2-Ethylhexylacrylat; Isodecylacrylat; Tridecylacrylat; n-Octylacrylat; Isooctylacrylat; n-Laurylacrylat; Benzylacrylat; Dicyclopentanylacrylat; n-Stearylacrylat; Iso-Stearylacrylat; Iso-Bornylacrylat; 2-(Acetoacetoxy)ethylacrylat; Phenoxyethylacrylat; Methylmethacrylat; Ethylmethacrylat; n-Butylmethacrylat; Isobutylmethacrylat; tert-Butylmethacrylat; sec-Butylmethacrylat; n-Propylmethacrylat; Isopropylmethacrylat; Isoamylmethacrylat; 2-Ethylhexylmethacrylat; Isodecylmethacrylat; Tridecylmethacrylat; n-Octylmethacrylat; Isooctylmethacrylat; n-Laurylmethacrylat; Benzylmethacrylat; Dicyclopentanylmethacrylat; n-Stearylmethacrylat; Isostearylmethacrylat; Isobornylmethacrylat; 2-Acetoacetoxyethylmethacrylat (Markenname: AAEM, Eastman); und Phenoxyethylmethacrylat.
  • Als ein Acrylmonomer mit einer Hydroxylgruppe können die Folgenden verwendet werden: 2-Hydroxyethylacrylat; 2-Hydroxypropylacrylat; 3-Hydroxypropylacrylat; 2-Hydroxybutylacrylat; 4-Hydroxybutylacrylat (Markenname: 4HBA, Mitsubishi Chemical); α-Hydroxymethylethylacrylat; Hydroxymethylacrylat; Caprolacton-denaturiertes Hydroxyacrylat (Markenname: Placcel F Serie, hergestellt von Daicel Chemical Industries, Ltd.); 2-Hydroxyethylmethacrylat; 2-Hydroxypropylmethacrylat; 3-Hydroxypropylmethacrylat; 2-Hydroxybutylmethacrylat; und 4-Hydroxybutylmethacrylat; und Caprolacton-denaturiertes Hydroxymethacrylat (Markennahme: Placcel F Serie, hergestellt von Daicel Chemical Industries, Ltd.).
  • Als ein Monomer mit einer Säure-funktionalen Gruppe, kann Acrylsäure; Methacrylsäure; Maleinsäure; Fumarsäure; Crotonsäure; Itaconsäure; Maleinanhydrid; Caprolacton-denaturiertes Acrylat mit einer Carboxylgruppe an dessen Ende; Caprolacton-denaturiertes Methacrylat mit einer Carboxylgruppe an dessen Ende (Markenname: Placcel FMA Serie, hergestellt von Daicel Chemical Industries, Ltd.); Sulfoethylacrylat; Sulfoethylmethacrylat; 2-Acryloyloxyethylsäurephosphat; 2-Methacryloyloxyethylsäurephosphat; 2-Acryloyloxypropylsäurephosphat; und 2-Methacryloyloxypropylsäurephosphat verwendet werden.
  • Als ein Vinylester können die Folgenden verwendet werden: Essigsäurevinylester; Butansäurevinylester; Capronsäurevinylester; Caprylsäurevinylester; Caprinsäurevinylester; Laurinsäurevinylester; Myristinsäurevinylester; Palmitinsäurevinylester; Stearinsäurevinylester; Cyclohexancarbonsäurevinylester; Pivalinsäurevinylester; Octylsäurevinylester; Monochloressigsäurevinylester; Adipinsäuredivinylester; Methacrylsäurevinylester; Crotonsäurevinylester; Sorbinsäurevinylester; Benzoinsäurevinylester; und Zimtsäurevinylester.
  • Als ein Silan-Verbindungsmonomer können die Folgenden verwendet werden: Vinyltrichlorsilan; Vinyl-tris(β-methoxyethoxy)silan; Vinyltriethoxysilan; Vinyltrimethoxysilan; γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan; Trimethylsiloxyethylmethacrylathalogen; Trifluorethylacrylat; Tetrafluorpropylacrylat; Octafluorpentylacrylat; Heptadodecafluordecylacrylat; β-(Perfluoroctyl)ethylacrylat; Trifluorethylmethacrylat; Tetrafluorpropylmethacrylat; Hexafluorpropylmethacrylat; Octafluorpentylmethacrylat; Heptadodecafluordecylmethacrylat; β-(Perfluoroctyl)ethylmethacrylat; Tribromphenol EO 3 Mol Addukt-Methacrylat; und Tribromphenylmethacrylat.
  • Als ein Monomer, das ein Fluoratom enthält, können Perfluoroctylethylacrylat und Perfluoroctylethylmethacrylat verwendet werden.
  • Als ein polymerisierbares Monomer, das ein Stickstoffatom enthält, können die Folgenden verwendet werden: ein Monomer mit einer gehinderten Amingruppe, wie zum Beispiel: 4-(Meth)acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin; 4-(Meth)acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin; 4-(Meth)acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin; 4-(Meth)acryloylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin; 4-Cyano-4-(meth)acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin; 4-Crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin; 4-Crotonoylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin; 1-(Meth)acryloyl-4-(meth)acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin; 1-(Meth)acryloyl-4-cyano-4-(meth)acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin; 1-Crotonoyl-4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin; und reaktives HALS, das kommerziell erhältlich ist, wie zum Beispiel Adkstab LA-82 und Adkstab LA-87 (hergestellt von Asahi Denka Kogyo K.K.), und FA-711MM und FA-712HM (hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.);
    ein Monomer, das eine Benzotriazolgruppe enthält, wie zum Beispiel: 2-[2'-Hydroxy-5'-(meth)acryloyloxyethylphenyl]-2H-benzotriazol; 2-[2'-Hydroxy-5'-(meth)acryloyloxypropylphenyl]-2H-benzotriazol; 2-[2'-Hydroxy-5'-(meth)acryloyloxyhexylphenyl]-2H-benzotriazol; 2-[2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-(meth)acryloyloxyethylphenyl]-2H-benzotriazol; 2-[2'- Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-(meth)acryloyloxyethylphenyl]-5-chlor-2H-benzotriazol; 2-[2'-Hydroxy-5'-tert-butyl-3'-(meth)acryloyloxyethylphenyl]-2H-benzotriazol; 2-[2'-Hydroxy-5'-(meth)acryloyloxyethylphenyl]-5-chlor-2H-benzotriazol; 2-[2'-Hydroxy-5'-(meth)acryloyloxyethylphenyl]-5-methoxy-2H-benzotriazol; 2-[2'-Hydroxy-5'-(meth)acryloyloxyethylphenyl]-5-cyano-2H-benzotriazol; 2-[2'-Hydroxy-5'-(meth)acryloyloxyethylphenyl]-5-t-butyl-2H-benzotriazol; und 2-[2'-Hydroxy-5'-(β-methacryloyloxyethoxy)-3'-tert-butylphenyl]-4-tert-butyl-2H-benzotriazol;
    Acrylamide, wie zum Beispiel: Acrylamid; t-Butylacrylamid; Methylenbisacrylamid; Methoxymethylacrylamid; Ethoxymethylacrylamid; Buthoxymethylacrylamid; Methylolacrylamid; Methacrylamid; Methylenbismethacrylamid; Methylolmethacrylamid; N-Isopropylacrylamid; N-Methylolacrylamid; N-Methoxymethylacrylamid; N-Butoxymethylacrylamid; Diacetonacrylamid; N,N-Dimethylaminopropylacrylamid; N-Phenylmaleimid; N-Cyclohexylmaleimid; 2-Isopropenyl-2-oxyazolin;
    ein Monomer mit einer Isocyanatgruppe, wie zum Beispiel: 2-Methacryloyloxyethylisocyanat (Markenname: Karenz MOI, hergestellt von Showa Denko K.K.); Methacryloylisocyanat (Markenname: MAI, hergestellt von Nippon Paint Co., Ltd.); m-Isopropenyl-α,α-dimethylbenzylisocyanat (Markenname: m-TMI, hergestellt von Takeda Chemical Industries, Ltd.); und
    Imidacrylat; Imidmethacrylat; Dimethylaminoethylacrylat; Dimethylaminoethylmethacrylat; Diethylaminoethylacrylat; Diethylaminoethylmethacrylat; quartäres Dimethylaminoethylacrylat; quartäres Dimethylaminoethylmethacrylat; Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid; Dimethylaminoethylmethacrylatsulfat; Morpholin EO Addukt-Methacrylat; N-Vinylpyridin; N-Vinylimidazol; N-Vinylpyrrol; N-Vinylpyrrolidon; N-Vinyloxazolidon; N-Vinylsuccinimid; N-Vinylmethyl KARUPEMATE; N,N-Methylvinylacetamid, usw.
  • Als ein multifunktionales polymerisierbares Monomer können die Folgenden verwendet werden: Ethylenglycoldiacrylat; Diethylenglycoldiacrylat; Triethylenglycoldiacrylat; Polyethylenglycol-#200-diacrylat; Polyethylenglycol-#400-diacrylat; Polyethylenglycol-#600-diacrylat; Polyethylenglycol-#1000-diacrylat; 1,3-Butylenglycoldiacrylat; 1,4-Butandioldiacrylat; 1,6-Hexandioldiacrylat; 1,9-Nonandioldiacrylat; Neopentylglycoldiacrylat; Polypropylenglycol-#400-diacrylat; EO Addukt-Trimethylolpropantriacrylat; Pentaerythritoltriacrylat; Pentaerythritoltetraacrylat; Di-Pentaerythritolhexaacrylat; Trisacryloyloxyethylphosphat; Ethylenglycoldimethacrylat; Diethylenglycoldimethacrylat; Polyethylenblycol-#200-dimethacrylat; Polyethylenglycol-#400-dimethacrylat; Polyethylenglycol-#600-dimethacrylat; 1,4-Butandioldimethacrylat; 1,6-Hexandioldimethacrylat; Neopentylglycoldimethacrylat; Polypropylenglycol-#400-dimethacrylat; Glycerindimethacrylat; 2-Hydroxy-1,3-dimethacryloxypropandiacrylat; 2,2-Bis[4-(methacryloxyethoxy)phenyl]propandiacrylat; 2,2-Bis[4-(methacryloxydiethoxy)phenyl]propandiacrylat; 2,2-Bis[4-(methacryloxypolyethoxy)phenyl]propandiacrylat; EO denaturiertes Bisphenol A Diacrylat; PO denaturiertes Bisphenol A Diacrylattrimethylolpropantriacrylat; PO denaturiertes Bisphenol A Diacrylattrimethylolpropantrimethacrylat; und 2,2-Bis[4-(methacryloxydiethoxy)phenyl]propandimethacrylat, usw.
  • Als Vinylether können die Folgenden verwendet werden: Vinylmethylether; Vinylethylether; Vinylisopropylether; Vinylisobutylether; Vinyl-n-butylether; Vinyl-n-amylether; Vinylisoamylether; Vinyl-2-ethylhexylether; Vinyl-n-octadecylether; Cyanomethylvinylether; 2,2-Dimethylaminoethylvinylether; 2-Chlorethylvinylether; β-Difluormethylvinylether; Benzylvinylether; Phenylvinylether; Divinylether; und Divinylacetal, usw.
  • Als ein polymerisierbares Monomer mit einer Epoxidgruppe können die Folgenden verwendet werden: Glycidylacrylat, α-Methylglycidylacrylat; 3,4-Epoxycyclohexylmethylacrylat (Markenname: CYCLOMER A200, hergestellt von Daicel Chemical Industries, Ltd.), Glycidylmethacrylat; α-Methylglycidylmethacrylat (Markenname: M-GMA, hergestellt von Daicel Chemical Industries, Ltd.); und 3,4-Epoxycyclohexylmethylmethacrylat (Markenname: CYCLOMER M100, Daicel Chemical Industries, Ltd.).
  • Als ein anderes Monomer zusätzlich zu den oben genannten Monomeren können die Folgenden verwendet werden: Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylacetat, Vinylchloridvinylidenchlorid und eine Verbindung, wie zum Beispiel ein Makromer von AS-6, AN-6 und AA-6 (Toa Gosei Co., Ltd.) usw.
  • Zum Einführen einer gehinderten Amingruppe in ein Polymer kann ein Monomer mit einer gehinderten Amingruppe copolymerisiert werden. Eine oder zwei Arten dieses Monomers mit einer gehinderten Amingruppe können für die Copolymerisation verwendet werden.
  • Zum Einführen einer Cycloalkylgruppe in ein Polymer kann mindestens eine Art des Monomers mit einer zuvor beschriebenen Cycloalkylgruppe copolymerisiert werden.
  • Zum Einführen einer Benzotriazolgruppe in ein Polymer kann das Monomer mit einer oben beschriebenen Benzotriazolgruppe copolymerisiert werden. Eine Art oder zwei oder mehr Arten des Monomers mit einer Benzotriazolgruppe können verwendet werden.
  • Eine Acrylpolymerschicht, die aus einem Polymer, das durch Copolymerisieren des zuvor genannten Monomers mit einer gehinderten Amingruppe erhalten wird, hergestellt wird, kann die Stärke der Adhäsion zwischen einer Aluminiumfolie und einem nicht-gezogenen Film verstärken.
  • Die Verwendung eines Copolymers, das durch Copolymerisieren des zuvor genannten Monomers mit einer Cycloalkylgruppe erhalten wird, ermöglicht es, dass die Acrylpolymerschicht eine Undurchlässigkeit gegenüber Dampf und eine Wasserresistenz hat.
  • Die Verwendung eines Copolymers, das durch Copolymerisieren des zuvor genannten Monomers mit einem Benzotriazolmonomer erhalten wird, ermöglicht es, dass die Acrylpolymerschicht eine Undurchlässigkeit gegenüber Dampf und eine Wasserresistenz hat.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf einen bestimmten Bereich des Gehalts dieses Monomers begrenzt ist, sind die folgenden Bereiche ebenfalls bevorzugt: es ist bevorzugt, dass der Gehalt eines Monomers mit einer gehinderten Amingruppe zwischen 0,1 bis 10 Gew.-% definiert ist. Es ist bevorzugt, dass der Gehalt eines Monomers mit einer Cycloalkylgruppe zwischen 5,0 bis 97,8 Gew.-% definiert ist. Es ist bevorzugt, dass der Gehalt eines Monomers mit einer Benzotriazolgruppe zwischen 0,1 bis 50,0 Gew.-% definiert ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass ein Gehalt eines anderen Monomers zusätzlich zu den oben Aufgeführten zwischen 2,0 bis 94,8 Gew.-% definiert ist. Diese Gehalte, die hier insbesondere beschrieben sind, können bevorzugt 100 Gew.-% eines Polymers ausmachen.
  • Wie in Bezug auf ein Polymer, das das Acrylpolymer gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, ist es des weiteren bevorzugt, ein Acrylpolymer mit einer Cycloalkylgruppe zu verwenden, das durch Polymerisieren einer Monomerkomponente, die mindestens ein Monomer mit einer Cycloalkylgruppe enthält, erhalten wird, um eine gute Eigenschaft für die Verwendung als ein Gehäusematerial für eine Batterie zu erhalten.
  • Des Weiteren ist es ebenfalls bevorzugt, ein Acrylpolymer mit einer Cycloalkylgruppe als auch einer gehinderten Amingruppe und/oder einer Benzotriazolgruppe zu verwenden. Dieses Acrylpolymer kann durch Polymerisieren von Monomerkomponenten, die ein Monomer mit einer Cycloalkylgruppe als auch ein Monomer mit einer gehinderten Amingruppe und/oder ein Monomer mit einer Benzotriazolgruppe enthalten, erhalten werden.
  • Jede Komponente wird in einem vorher bestimmten Gehalt gemischt, um eine Mischung zu erhalten, die mittels eines der bekannten Polymerisationsverfahren polymerisiert wird, um ein Polymer zu erhalten. Unter den bekannten Polymerisationsverfahren ist es bevorzugt, ein Verfahren einer Lösungspolymerisation zu verwenden, da es nicht erforderlich ist, ein anderes Lösungsmittel hinzuzugeben, um ein Polymer in dem Lösungsmittel für die Anwendung aufzulösen, und zusätzlich, dass das Verfahren eine Polymerlösung bereitstellen kann, ohne eine zusätzliche Komponente, wie zum Beispiel ein Tensid, usw. zu enthalten.
  • Als ein organisches Lösungsmittel können die Folgenden verwendet werden. Eine Art oder zwei oder mehrere Arten können verwendet werden:
    als ein aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel, zum Beispiel Toluol, Xylol, Sorbeso 1000 (von Maruzen Sekiyu Kagaku Co., Ltd.), Sorbeso 1500 (von Maruzen Sekiyu Kagaku Co., Ltd.), Lösungsbenzinlösungsmittel, Ethylacetat, n-Propylacetat, n-Butylacetat, Isobutylacetat, n-Amylacetat, Ethylenglycolethyletheracetat (Cellosolvacetat), und Propylenglycolmonomethyletheracetat (Arcosolv PMA, von Kuraray Co., Ltd.);
    als ein Ketonlösungsmittel, zum Beispiel Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Cyclohexanon;
    als ein Alkohollösungsmittel, zum Beispiel Methanol, Ethanol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Cyclohexanol, Ethylenglycol, Propylenglycol, Propylenglycolmonomethylether (Markenname: PGM, von Kuraray Co., Ltd.), Propylenglycolmonoethylether (Markenname: PE, von Kuraray Co., Ltd.), Propylenglycoltertiärbutylether (Markenname: PTB, von Kuraray Co., Ltd.), 3-Methyl-3-methoxybutanol (Markenname: Solfit, von Kuraray Co., Ltd.), und Dipropylenglycolmonomethylether (Markenname: D-PGM, von Kuraray Co., Ltd.);
    als ein Etherlösungsmittel, zum Beispiel Ethylenglycolmonomethylether (Methylcellosolve), Ethylenglycolmonoethylether (Ethylcellosolve), Ethylenglycolmonobutylether (Butylcellosolve), Diethylenglycolmonoethylether (Ethyl-Carbitol), und Diethylenglycolmonobutylether (Butyl-Carbitol); und
    als ein anderes Lösungsmittel, zusätzlich zu den oben genannten Lösungsmitteln, zum Beispiel Tetrahydrofuran, N,N-Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dioxan, Chloroform, usw.
  • Als ein Polymerisationsinitiator, der für die vorliegende Erfindung verwendbar ist, können die Folgenden verwendet werden: 2,2'-Azobis-(2-ethylbutyronitril), t-Butylperoxo-2-ethylhexanoat, usw. Dieser Polymerisationsinitiator kann in einem Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%, und insbesondere von 0,1 bis 10 Gew.-% in dem Gesamtgewicht der polymerisierbaren Monomere verwendet werden.
  • Als ein Azo-Initiator können die Folgenden verwendet werden: 2,2'-Azobis-(2-methylbutyronitril) (Markenname: ABN-E, von Japan Hydrazine Company, Inc.), 2,2'-Azobisisobutyronitril (Markenname: AIBN, von Japan Hydrazine Company, Inc.), und 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) (Markenname: ABN-V, von Japan Hydrazine Company, Inc.).
  • Als ein Peroxid-Initiator können die Folgenden verwendet werden: Benzoylperoxid (Markenname: Nyper BW, von Nihon Yushi K.K. (NOF Corporation)), 1,1-Bist-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan (Markenname: Perhexa 3M, von Nihon Yushi K.K. (NOF Corporation)), und t-Butylperoxy-2-ethylhexonat (Markenname: Perbutyl O, von Nihon Yushi K.K. (NOF Corporation)).
  • Ein solcher Polymerisationsinitiator, wie oben gelistet, kann in einer Menge von 0,05 bis 20 Gew.-%, und insbesondere von 0,1 bis 10 Gew.-% in dem Gesamtgewicht des polymerisierbaren Monomers verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass die Polymerisationsreaktion bei einer Temperatur ungefähr zwischen Raumtemperatur und 200°C, und insbesondere zwischen 40 und 140°C durchgeführt wird.
  • Als ein Kettentransfermittel können die Folgenden verwendet werden: n-Dodecylmercaptan, tert-Dodecylmercaptan, n-Butylmercaptan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, usw.
  • Jede Verbindung kann alleine oder in Kombination verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass die Verbindung in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% der Gesamtmenge des Monomers verwendet wird.
  • Als ein Kettentransfermittel können Alkylmercaptane, wie zum Beispiel n-Butylmercaptan, n-Hexylmercaptan, n-Octylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, Cetylmercaptan und Stearylmercaptan beispielhaft genannt werden. Ferner können als andere Mercaptane zusätzlich zu den oben aufgelisteten Verbindungen zum Beispiel Thioglycolsäure, Thioglycerol, Ethylenthioglycol, Thioglycolsäure-2-ethylhexyl, 2-Mercaptoethanol, Mercaptoglycerol, Mercaptosuccinsäure und Mercaptopropionsäure beispielhaft genannt werden. Zusätzlich können Disulfid, Dimethylxanthogendisulfid, sekundäre Alkohole, Isopropylalkohol, Dioxan, Tetrahydrofuran, Isopropylbenzol, α-Methylstyroldimer, und 2,4-Diphenyl-4-methyl-1-penten beispielhaft genannt werden. Ferner können als eine Halogenverbindung Kohlentetrachlorid, Chloroform, Trichlorbromethan, Bromoform, usw., beispielhaft genannt werden.
  • Zieleigenschaften gemäß der vorliegenden Erfindung können durch Bereitstellen der Acrylpolymerschicht zwischen der Aluminiumfolienschicht und der nicht-gezogenen Filmschicht erhalten werden. Zusätzlich ermöglicht es die Vernetzung dazwischen durch Umsetzen mit einer Isocyanatgruppe, dass die Polymerschicht eine weitere Eigenschaft des Elektrolyts und der Wärmebeständigkeit hat.
  • In diesem Fall ist ein polymerisierbares Monomer mit einer Hydroxylgruppe eine notwendige Komponente eines Rohmaterials des Polymers, welches mit einer Isocyanatgruppe umgesetzt wird. Die Komponente kann in einer Menge von 2,0 bis 35 Gew.-%, und insbesondere von 3,5 bis 23 Gew.-% in den Monomerkomponenten verwendet werden, um ein Copolymer herzustellen. Für den Fall von weniger als 2,0 Gew.-% kann der Gehalt der Wasserstoffgruppe in dem resultierenden Polymer zu gering sein, so dass die Reaktivität mit einem Polyisocyanat verringert sein kann, was in einer verminderten Vernetzungsdichte resultiert. Deshalb ist es schwierig, eine ausreichende Adhäsion zu erhalten, die eine der Ziele der vorliegenden Erfindung ist. Im Falle von mehr als 35 Gew.-% kann auf der anderen Seite eine Stabilität der Lagerung nach dem Einführen eines Polyisocyanats instabil sein.
  • In dem Fall, bei dem das Polymer einer Acrylpolymerschicht aus einem Acrylpolyol hergestellt ist, ist es deshalb möglich, eine Isocyanatgruppe, wie oben beschrieben, zu vernetzen, um eine der bevorzugten Ausführungsformen zu erhalten. Insbesondere kann als ein Acrylpolyol gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens eines, das aus einer Gruppe, die aus einem polymerisierbaren Monomer mit einer Wasserstoffgruppe besteht, ausgewählt wird, verwendet werden.
  • Als eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe, die für die oben genannte Behandlung verwendet wird, kann irgendein Polyisocyanat verwendet werden, solange es zwei oder mehr Isocyanatgruppen in dessen Molekül hat. Zum Beispiel können Trimethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Toluoldiisocyanat, Xyloldiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, und Isophorondiisocyanat beispielhaft genannt werden. Ebenfalls kann ein Derivat von diesem Diisocyanat, wie zum Beispiel als Addukt-Polyisocyanat-Verbindung, wie zum Beispiel Trimethylolpropan-Addukt, eine Biuretverbindung und eine Isocyanuratverbindung beispielhaft genannt werden. Ebenso können blockierte Isocyanatverbindungen, bei denen die Isocyanatgruppe der Isocyanatverbindungen, wie oben erwähnt, durch ε-Caprolactam, Phenol, Cresol, Oxim, Alkohol, usw., blockiert ist, beispielhaft genannt werden. Eine Art oder zwei oder mehrere Arten der Verbindungen, wie oben genannt, können in einer Mischung verwendet werden.
  • In diesem Fall kann die Isocyanatgruppe der Polyisocyanatverbindung in einer Menge von 0,5 bis 2,0 Äquivalente, und insbesondere 0,8 bis 1,5 Äquivalente, im Vergleich zu 1 Äquivalent der Wasserstoffgruppe in dem Polymer enthalten sein, um zu vernetzen.
  • Es ist bevorzugt, einen bekannten Katalysator, zum Beispiel eine organische Zinnverbindung, wie zum Beispiel Dilaurinsäuredi-n-butylzinn(di-n-Butylzinndilaurat) oder ein tertiäres Amin oder Ähnliches, zu verwenden, um die Umsetzung der Isocyanatgruppe in ein Urethan zu fördern. Ab dem Moment, bei dem das erhaltene Polymer auf eine Aluminiumfolie aufgetragen wird, ist es möglich, optional verschiedene Arten von Additiven für eine Anstrich, wie zum Beispiel ein organisches Lösungsmittel, einen Füllstoff, ein Ausrichtungsmittel, einen Weichmacher, einen Stabilisator, einen Farbstoff, ein Pigment, usw. hinzuzugeben.
  • In Bezug auf die Laminierung, die eine Aluminiumfolie und einen Film umfasst, welche das Gehäusematerial einer elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, kann der wärmebeständige gezogene Harzfilm auf beiden Oberflächen der Aluminiumfolie bereitgestellt werden, und es ist notwendig, dass er mindestens auf der Außenschicht, die eine Gegenseite der Aluminiumfolie mit einer nicht-gezogenen Filmschicht ist, bereitgestellt wird durch direktes Laminieren mittels eines Adhäsivs. Deshalb gibt es weniger Möglichkeit des Brechens oder Platzens durch Einschnürungen der Aluminiumfolie.
  • Zwischen der Aluminiumfolie und dem thermoplastischen nicht-gezogenen Harzfilm kann eine Lösung aufgetragen werden, um zu beschichten oder einer Schmelzbeschichtung oder einer Trockenlaminierung des Films eines Polymers, das geformt werden soll, unterzogen zu werden, um eine Acrylpolymerschicht zu erhalten.
  • Der thermoplastische nicht-gezogene Harzfilm wird auf dem innersten Teil des Gehäusematerials mit der Acrylpolymerschicht positioniert. Mit anderen Worten wird der thermoplastische nicht-gezogene Harzfilm auf der Innenseite des Gehäuses positioniert, wenn er zu einem Batteriegehäuse montiert wird. Deshalb ermöglicht es der thermoplastische nicht-gezogene Harzfilm, dass das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente eine Wärmeabdichtungseigenschaft hat, als auch eine chemische Beständigkeit des Gehäuses zu sichern.
  • In Bezug auf die Laminierung, im Falle der Laminierung eines wärmebeständigen gezogenen Harzfilms, wie zum Beispiel ein Polyamidfilm, ist es erforderlich, Trockenlaminatadhäsive, und insbesondere Trockenurethanlaminatadhäsive zu verwenden. Auf der anderen Seite kann im Falle der Laminierung eines thermoplastischen nicht-gezogenen Harzfilms aus Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Acrylat-Copolymer (EAA), Ionomerharz und Ähnliches auf eine Aluminiumfolie eine Acrylpolymerschicht für die Laminierung verwendet werden.
  • Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst im Allgemeinen eine Kombination eines wärmebeständigen gezogenen Harzfilms, einer Aluminiumfolie, einer Polymerschicht aus Acrylpolyol und einem thermoplastischen nicht-gezogenen Harzfilm. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Gehäusematerial bevorzugt so entworfen, dass es eine Gesamtdicke von 150 μm oder weniger (einschließlich einer Dicke eines Trockenlaminats) hat. Sogar im Falle einer solchen Dicke kann das Gehäusematerial die Ziele der vorliegenden Erfindung erreichen, und es ist nicht notwendig, eine Dicke mehr als die oben beschriebene zu haben. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht darauf und kann variieren, abhängig von der Größe einer Batterie oder eines Kondensators. Eine überschüssige Dicke des Gehäusematerials kann eine Volumenenergiedichte verringern.
  • Wenn das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann das Gehäusematerial wirksam und produktiv in eine Form in einem Gehäuse mittels eines Kalttiefzieh- oder Überlappungspressverfahren gepresst werden. Es ist ebenfalls möglich, durch Wärmeabdichtung abzudichten, so dass das Gehäusematerial in Form gepresst werden kann, ohne eine spezifische Oberfläche oder ein Volumen für die Abdichtung bereitzustellen, welche notwendig ist für die Materialien des Stands der Technik, und das Gehäuse für eine elektronische Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine genaue Form. Das Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls dünn hergestellt werden. Konsequenterweise ermöglicht es das Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Batterie oder einen Kondensator mit einer hohen Volumenenergiedichte oder einer hohen gravimetrischen Energiedichte herzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren zur Herstellung eines Batteriegehäuses beschränkt, und es kann unter Verwendung eines bekannten Verfahrens hergestellt werden. Das Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt durch ein Kalt-(oder ein Raumtemperatur-)Formverfahren gepresst werden, so dass es nicht notwendig ist, während des Pressens zu erwärmen. Deshalb gibt es keinen Grund die Desorientierung des gezogenen Films aufgrund des Erwärmens beim Pressen oder das Auftretens von Delaminierung zwischen der Aluminiumfolie und dem wärmebeständigen gezogenen Harzfilm aufgrund von Wärmeschrumpfen des gezogenen Film in Betracht zu ziehen. Deshalb kann das Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung in ein Batteriegehäuse mit klarem Umriß und großer Festigkeit geformt werden. Für den Fall, dass es notwendig ist, in ein Gehäuse geformt zu werden, dessen Höhe größer ist, wird es schrittweise geformt.
  • Des Weiteren hat das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung eine geringere Direktionalität in Bezug auf eine mechanische Eigenschaft, so dass es ein Merkmal hat, ohne Schmieren im Falle der Verwendung eines Überlappungspressverfahrens oder eines Tiefziehverfahrens, bei dem die Höhe des geformten Körpers geringer ist (insbesondere 5 mm oder weniger), gepresst zu werden.
  • Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente ist ebenso hervorragend gegenüber Wärmeabdichtungseigenschaft, chemischer Beständigkeit, Formbarkeit und Ähnlichem. Deshalb ist das Gehäusematerial gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur für ein Batteriegehäuse, sondern ebenfalls für ein Gehäuse zum Verpacken chemischer Produkte, Kosmetika, Chemikalien für die Photographie und Ähnlichem, welche eine hohe Korrosivität haben oder ein organisches Lösungsmittel beinhalten, verwendbar.
  • Beispiel
  • Die Erfindung wird nun basierend auf den folgenden vorliegenden Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf die folgende Beschreibung zu beschränken. In der folgenden Beschreibung über die vorliegenden Beispiele und die Vergleichsbeispiele bedeutet „Teil" „Gewichtsteil" und bedeutet „Gewichtsprozent".
  • [Adhäsive für eine Außenschicht (Acrylpolymer)]
  • (Vorliegendes Beispiel 1)
  • In einen Vierhalskolben, der mit einem Thermometer, einem Einfüllrohr für Stickstoff, einem Tropftrichter, einem Kühlrohr und einem Rührer ausgestattet ist, wurden 55 Teile Ethylacetat als ein Lösungsmittel hergestellt und auf 80°C erwärmt. Auf der anderen Seite wurden 3 Teile 4-Methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin als ein polymerisierbares Monomer mit einer gehinderten Amingruppe, 1 Teil 2-[2'-Hydroxy-5'-(methacryloyloxyethyl)phenyl]-2H-benzotriazol (welches hier im Anschluss als „Benzotriazol (A)" bezeichnet wird) als ein polymerisierbares Monomer mit einer Cycloalkylgruppe, und 5 Teile Hydroxyethylacrylat, 30 Teile Butylmethacrylat als ein anderes polymerisierbares Monomer, 0,5 Teile Methacrylsäure als ein anderes polymerisierbares Monomer, 20,5 Teile Butylacrylat als ein anderes polymerisierbares Monomer und 0,5 Teile 2,2'-Azobisisobutyronitril als ein Polymerisationsinitiator (welcher im Anschluss als „Initiator" bezeichnet wird) in eine Mischung zusammengemischt, welche hergestellt wurde, um in einen Tropftrichter gegeben zu werden. Dann wird die Mischung über eine Zeitdauer von 2 Stunden unter Rühren bei 80°C unter einfließendem Stickstoffgas eingetropft. Des Weiteren wird die Mischung unter Rühren für 4 Stunden zur Copolymerisation bei 80°C gehalten.
  • Dann wurde mit der dabei erhaltenen Copolymerlösung ein multifunktionales Isocyanat (Sumidur N-3200; von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) als ein Vernetzungsmittel abgemessen, um in einer solchen Menge hinzugemischt zu werden, bis das äquivalente Verhältnis der Isocyanatgruppe zu der Hydroxylgruppe 1:1 war. Des Weiteren wurde Ethylacetat zur Verdünnung hinzugegeben, um die Viskosität davon anzupassen.
  • Die resultierende Lösung wurde auf eine Aluminiumfolie aufgetragen und obligatorisch bei 100°C für 20 Sekunden getrocknet, und dann wurde ein CCP oder ein Ionomerfilm zusammen angebracht, um ein Teststück zu erhalten.
  • Mit einem Mischverhältnis wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde ein Acrylpolymer auf eine ähnliche Art und Weise wie im Fall von Beispiel 1 synthetisiert und ein multifunktionales Isocyanat dazu eingeführt, um ein Teststück zu erhalten.
  • (Vorliegende Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiel 1)
  • (Ein Gehäusematerial für eine elektronische Komponente)
  • Ein wärmebeständiger gezogener Harzfilm, ein thermoplastischer nicht-gezogener Harzfilm und eine Aluminiumfolie aus Aluminium-Eisen-Legierung (AA Standard, 8079, O-Element) wurden verwendet. Es wurde ebenfalls ein Urethan-Trockenlaminatadhäsive (AD502/CAT10, von Toyo Morton Co., Ltd.) als ein Adhäsiv für eine Außenschicht verwendet und ein Adhäsiv aus Acrylpolymer als ein Adhäsiv für eine Innenschicht verwendet.
  • In dieser Beschreibung werden die folgenden Abkürzungen verwendet.
    • 1. Jede der vier Richtungen bedeutet jede der Richtungen von 0°, 45°, 90° und 135°, abweichend von einer Dehnrichtung als Standard.
    • 2. Al: eine Aluminiumfolie
    • 3. ON➀: ein Polyamidfilm [Zugfestigkeit: vier Richtungen = 250 N/mm2, 265 N/mm2, 250 N/mm2, und 245 N/mm2] [Zugdehnung: vier Richtungen = 162%, 140%, 153%, und 155%]
    • 4. ON➁: ein Polyamidfilm [Zugfestigkeit: vier Richtungen = 188 N/mm2, 235 N/mm2, 215 N/mm2, und 195 N/mm2] [Zugdehnung: vier Richtungen = 121%, 86%, 99%, und 89%]
    • 5. ON➂: ein Polyamidfilm [Zugfestigkeit: vier Richtungen = 168 N/mm2, 135 N/mm2, 151 N/mm2, und 144 N/mm2] [Zugdehnung: vier Richtungen = 112%, 66%, 89%, und 67%]
    • 6. PET➀: ein Polyesterfilm [Zugfestigkeit: vier Richtungen = 220 N/mm2, 245 N/mm2, 265 N/mm2, und 221 N/mm2] [Zugdehnung: vier Richtungen = 122%, 90%, 105%, und 98%]
    • 7. LLDPE: ein linearer Hochdruck-Polyethylenfilm
    • 8. CCP: ein nicht-gezogener Polypropylenfilm
    • 9. IO: ein Ionomerharzfilm
    • 10. trocken: Adhäsive für eine äußere Schicht (ein Urethanadhäsiv)
  • Tabelle 1 zeigt einen Bestandteil von Monomeren, die ein Acrylpolymer, das zwischen einer Aluminiumfolie und einem nicht-gezogenen Film bereitgestellt wird, bilden.
  • Figure 00400001
  • (Bildung eines Laminatelements)
    • Vorliegendes Beispiel 1: ON➀25/trocken/Al40/Adhäsiv 1/CPP30 (die Gesamtdicke des Gehäusematerials: 100 μm)
    • Vorliegendes Beispiel 2: ON➁25/trocken/Al40/Adhäsiv 2/IO50 (die Gesamtdicke des Gehäusematerials: 120 μm)
    • Vorliegendes Beispiel 3: ON➁25/trocken/Al40/Adhäsiv 3/CPP30 (die Gesamtdicke des Gehäusematerials: 100 μm)
    • Vorliegendes Beispiel 4: PET➀16/trocken/Al40/Adhäsiv 4/CPP30 (die Gesamtdicke des Gehäusematerials: 91 μm)
    • Vorliegendes Beispiel 5: ON➁25/trocken/Al40/Adhäsiv 5/CPP30 (die Gesamtdicke des Gehäusematerials: 100 μm)
    • Vorliegendes Beispiel 6: PET➀16/trocken/Al40/Adhäsiv 6/CPP30 (die Gesamtdicke des Gehäusematerials: 91 μm)
    • Vorliegendes Beispiel 7: ON➀25/trocken/Al40/Adhäsiv 1/LLDPE30 (die Gesamtdicke des Gehäusematerials: 100 μm)
    • Vergleichsbeispiel 1: ON➀25/trocken/Al40/Adhäsiv 7/CPP30 (die Gesamtdicke des Gehäusematerials: 100 μm)
  • (Bestimmungsverfahren der Formbarkeit)
  • Das erhaltene Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wurde in eine blanke Form mit einer Größe von 110 mm × 180 mm geformt, und dann wurde ein erster Formschritt unter Verwendung einer direkten Metallform, bei der eine Höhe des Formkörpers nicht definiert war, durchgeführt. Die Formbarkeit wurde durch Vergleich von jeder der Höhen der geformten Gehäusematerialien bestimmt.
  • Die hier verwendete Metallform hatte eine Stanzform mit einer längeren Seite von 60 mm, einer kürzeren Seite von 45 mm, einem Radius an ihren Ecken von 1 bis 2 mm, einem Radius an ihrer Stanzschulter von 1 mm und einem Radius an ihrer Pressformschulter von 0,5 mm. Das erhaltene Resultat ist in Tabelle 1 gezeigt.
  • (Die Bestimmung der Abdichtungseigenschaft)
  • In einem rechteckigen Gehäuse, das wie oben beschrieben geformt wurde, wurde ein Elektrolyt (Dimethylcarbonat + Ethylcarbonat (DMC:EC = 1:1) + Lithiumsalz) geladen und dann wärmeabgedichtet. Dann wurde das Gehäuse für 30 Tage bei 60°C zum Lagern gelegt. Nach der Lagerung wurde überprüft, ob ein Bruch der Abdichtung auftrat oder nicht. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.
  • (Bestimmungsverfahren der Durchlässigkeit gegenüber Dampf)
  • In einem rechteckigen Gehäuse, das wie oben beschrieben hergestellt wurde, wurde eine Batterie geladen und dann wärmeabgedichtet. Dann wurde dabei das abgedichtete Gehäuse in einer Atmosphäre mit 60° × 90% RH für 7 Tage gelagert, und dann wurde ein Wassergehalt des Elektrolyts mittels des Karl-Fischer-Verfahrens gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.
  • (Bestimmungsverfahren für den Elektrolytwiderstand)
  • Eine Stärke des Laminats wurde gemessen, nachdem es in einen Elektrolyten (Dimethylcarbonat:Ethylcarbonat = 1:1 + Li-Salz) für 7 Tage bei Raumtemperatur eingetaucht wurde.
  • Figure 00440001
  • Tabelle 3 zeigt ebenfalls einen Standard für die Bestimmung.
  • Figure 00460001
  • Das Gehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung ist überragend in der Formbarkeit und kann in ein Produkt mit einer scharfen Form mittels eines Überlappungspress- oder Tiefziehverfahrens in Form gepresst werden. Das Gehäusematerial ist ebenfalls überragend bezüglich der Festigkeit, der Adhäsion zwischen einer Aluminium- und einer Harzschicht, der Undurchlässigkeit von Dampf und Elektrolyt, der Formbarkeit, der Wärmeabdichtungseigenschaft und der Korrosionsbeständigkeit gegenüber einem Elektrolyt. Die vorliegenden Erfinder haben Studien zur Entwicklung eines Gehäusematerials für eine elektronische Komponente mit den oben genannten Eigenschaften durchgeführt. Die vorliegenden Erfinder haben herausgefunden, dass die Ziele dadurch erreicht werden können, dass das Gehäusematerial eine Acrylpolymerschicht umfasst, die zwischen einer Aluminiumfolienschicht und einer nicht-gezogenen Filmschicht bereitgestellt wird. Die vorliegenden Erfinder haben ebenfalls herausgefunden, dass ein Polymer mit mindestens einer organischen Gruppe, die aus einer Gruppe, die aus einer gehinderten Amingruppe, einer Cycloalkylgruppe und einer Benzotriazolgruppe besteht, ausgewählt wird, wobei jede Gruppe eine spezifische Struktur hat, eine signifikante Eigenschaft zeigt, und die vorliegende Erfindung erreicht werden kann.
  • Insbesondere wird ein wärmebeständiger gezogener Harzfilm als eine Außenschicht bereitgestellt, und eine Acrylpolymerschicht wird zwischen einer Aluminiumfolie und einem thermoplastischen nicht-gezogenen Harzfilm bereitgestellt, so dass Einschnürungsbrechen beim Pressen der Aluminiumfolie vermieden werden kann. Die vorliegende Erfindung kann ebenso ein Gehäuse mit einer Undurchlässigkeit gegenüber Dampf und Elektrolyt, einer Formbarkeit, einer Wärmeabdichtungseigenschaft, einer mechanischen Stärke, einer Stabilität bei der Lagerung bei hoher Temperatur, und einer chemischen Beständigkeit bilden.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung ist für ein Gehäusematerial für eine elektronische Komponente für einen Sekundärakkumulator, einen elektronischen Doppelschichtkondensator, usw., verwendbar, die eine hohe Volumenenergiedichte, eine gravimetrische Energiedichte und Effizienz haben. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls für ein Gehäusematerial zum Verpacken nicht nur einer elektronischen Komponente, sondern ebenfalls eines medizinischen Produkts, einer Kosmetik, eines hochkorrosiven Inhalts, wie zum Beispiel einer Chemikalie mit einem organischen Lösungsmittel für die Photographie, verwendbar.

Claims (26)

  1. Ein Gehäusematerial für eine elektronische Komponente, wobei das Gehäusematerial eine wärmebeständige, gezogene Harzfilmschicht als eine Außenschicht, eine thermoplastische nicht-gezogene Harzfilmschicht als eine Innenschicht und eine Aluminiumfolienschicht, die zwischen der gezogenen Filmschicht und der nicht-gezogenen Filmschicht bereitgestellt wird, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Acrylpolymerschicht zwischen der Aluminiumfolienschicht und der nicht-gezogenen Filmschicht bereitgestellt wird, und das die Acrylpolymerschicht aus einem Polymer hergestellt wird, das mindestens eine organischen Gruppe hat, die aus der Gruppe, die aus einer gehinderten Amingruppe, einer Cycloalkylgruppe und einer Benzotriazolgruppe besteht, ausgewählt wird.
  2. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei die Acrylpolymerschicht ein Acrylpolyol, das mit Isocyanat vernetzt ist, umfasst.
  3. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in Anspruch 1 oder 2 beschrieben, wobei die Aluminiumfolienschicht aus einem O-Material aus reinem Aluminium oder einer Aluminium-Eisen-Legierung mit einer Dicke von 7 bis 100 μm hergestellt wird.
  4. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in einem der Ansprüche 1, 2 und 3 beschrieben, wobei die wärmebeständige, gezogene Harzfilmschicht einen gezogenen Film, der aus Polyamid oder Polyester hergestellt wird, mit einer Dicke von 9 bis 50 μm umfasst.
  5. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in Anspruch 4 beschrieben, wobei der wärmebeständige, gezogene Harzfilm eine Zugfestigkeit von 150 N/mm2 oder mehr in den vier Richtungen (0°, 45°, 90°, 135°) und eine Zugdehnung von 80% oder mehr hat.
  6. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 beschrieben, wobei die thermoplastische, nicht-gezogene Harzfilmschicht einen nicht-gezogenen Film umfasst, der aus einem thermoplastischen Harz hergestellt wird, das aus der Gruppe, die aus Polyethylen, Polypropylen, Olefincopolymer, Säure-gepfropftem Polyethylen, Säure-gepfropftem Polypropylen, Säure-gepfropftem Olefincopolymer und einem Ionomer besteht, ausgewählt wird.
  7. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie, in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschrieben, wobei das Gehäuse der elektronischen Komponente ein Batteriegehäuse ist.
  8. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschrieben, wobei das Gehäuse der elektronischen Komponente ein Kondensatorgehäuse ist.
  9. Ein Gehäuse für eine elektronische Komponente, das durch Tiefziehen oder Überlappungspressen des Gehäusematerials für eine elektronische Komponente wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschrieben in eine vorherbestimmte Form hergestellt wird.
  10. Eine elektronische Komponente, die umfasst: – einen Körper der elektronischen Komponente; und – ein Gehäuse, das den Körper der elektronischen Komponente umgibt, wobei das Gehäuse durch Tiefziehen oder Überlappungspressen des Gehäusematerials für eine elektronische Komponente wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschrieben hergestellt wird.
  11. Die elektronische Komponente wie in Anspruch 10 beschrieben, wobei der Körper der elektronischen Komponente eine Batterie ist.
  12. Die elektronische Komponente wie in Anspruch 11 beschrieben, wobei die Batterie irgendeine der Batterien ist, die aus der Gruppe, die aus einer Lithiumionenbatterie, einer Polymerbatterie, einer Nickel-Wasserstoff-Batterie, einer Primärbatterie und einer Sekundärbatterie besteht, ausgewählt wird.
  13. Die elektronische Komponente wie in Anspruch 10 beschrieben, wobei die elektronische Komponente ein Kondensator ist.
  14. Die elektronische Komponente wie in Anspruch 13 beschrieben, wobei der Kondensator ein elektrischer Doppelschichtkondensator ist.
  15. Ein Verpackungsmaterial zur Verpackung von Inhalten, die stark korrosiv sind, wie zum Beispiel ein Medizinprodukt und Kosmetik, eine Chemikalie für die Photographie oder Inhalte, die organisches Lösungsmittel einschließen, wobei das Verpackungsmaterial umfasst: – eine wärmebeständige, gezogene Harzfilmschicht als eine Außenschicht; – eine thermoplastische nicht-gezogene Harzfilmschicht als eine Innenschicht; und – eine Aluminiumfolienschicht, die zwischen den Schichten bereitgestellt wird; wobei eine Acrylpolymerschicht zwischen der Aluminiumfolienschicht und der nicht-gezogenen Filmschicht bereitgestellt wird, und wobei die Acrylpolymerschicht aus einem Polymer hergestellt wird, das mindestens eine organischen Gruppe hat, die aus der Gruppe, die aus einer gehinderten Amingruppe, einer Cycloalkylgruppe und einer Benzotriazolgruppe besteht, ausgewählt wird.
  16. Das Verpackungsmaterial wie in Anspruch 15 beschrieben, wobei die Acrylpolymerschicht aus einem Polymer hergestellt ist, das ein Polyol, das mit Isocyanat vernetzt ist, ist.
  17. Das Verpackungsmaterial wie in Anspruch 15 oder 16 beschrieben, wobei die Aluminiumfolienschicht ein O-Element, das aus reinem Aluminium oder einer Aluminium-Eisen-Legierung hergestellt ist, mit einer Dicke von 7 bis 100 μm umfasst.
  18. Das Verpackungsmaterial wie in Anspruch 15 oder 16 beschrieben, wobei die wärmebeständige, gezogene Harzfilmschicht einen gezogenen Film, der aus Polyamid oder Polyester hergestellt wird, mit einer Dicke von 9 bis 50 μm umfasst.
  19. Das Verpackungsmaterial wie in Anspruch 18 beschrieben, wobei der wärmebeständige gezogene Harzfilm eine Zugfestigkeit von 150 N/mm2 oder mehr in den vier Richtungen (0°, 45°, 90°, 135°) und eine Zugdehnung von 80% oder mehr hat.
  20. Das Verpackungsmaterial wie in einem der Ansprüche 15 bis 19 beschrieben, wobei die thermoplastische, nicht-gezogene Harzfilmschicht einen nicht-gezogenen Film umfasst, der aus einem thermoplastischen Harz hergestellt wird, das aus der Gruppe, die aus Polyethylen, Polypropylen, Olefincopolymer, Säure-gepfropftem Polyethylen, Säure-gepfropftem Polypropylen, Säure-gepfropftem Olefincopolymer und einem Ionomer besteht, ausgewählt wird.
  21. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 beschrieben, wobei die Acrylpolymerschicht aus einem Polymer hergestellt wird, das irgendeine der organischen Gruppen hat, die aus der Gruppe, die aus einer gehinderten Amingruppe und einer Benzotriazolgruppe und einer Cycloalkylgruppe besteht, ausgewählt werden.
  22. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 beschrieben, wobei die Acrylpolymerschicht aus einem Polymer mit einer Cycloalkylgruppe, einer gehinderten Amingruppe und einer Benzotriazolgruppe hergestellt wird.
  23. Das Gehäusematerial für eine elektronische Komponente wie in Anspruch 22 beschrieben, wobei das Acrylpolymer aus einem Acrylpolymer hergestellt ist, das umfasst: – ein Monomer mit einer Cycloalkylgruppe: 5.0 bis 97.8 Gew.-%; – ein Monomer mit einer gehinderten Amingruppe: 0.1 bis 10.0 Gew.-%; – ein Monomer mit einer Benzotriazolgruppe: 0.1 bis 50.0 Gew.-%; und – ein polymerisierbares Monomer: 2.0 bis 94.8 Gew.-%.
  24. Das Verpackungsmaterial wie in einem der Ansprüche 15 bis 20 beschrieben, wobei die Acrylpolymerschicht aus einem Polymer hergestellt wird, das irgendeine der organischen Gruppen hat, die aus der Gruppe, die aus einer gehinderten Amingruppe und einer Benzotriazolgruppe und einer Cycloalkylgruppe besteht, ausgewählt werden.
  25. Das Verpackungsmaterial wie in einem der Ansprüche 15 bis 20, 24 beschrieben, wobei die Acrylpolymerschicht aus einem Polymer mit einer Cycloalkylgruppe, einer gehinderten Amingruppe und einer Benzotriazolgruppe hergestellt wird.
  26. Das Verpackungsmaterial wie in Anspruch 25 beschrieben, wobei das Acrylpolymer aus einem Acrylpolymer hergestellt ist, das umfasst: – ein Monomer mit einer Cycloalkylgruppe: 5.0 bis 97.8 Gew.-%; – ein Monomer mit einer gehinderten Amingruppe: 0.1 bis 10.0 Gew.-%; – ein Monomer mit einer Benzotriazolgruppe: 0.1 bis 50.0 Gew.-%; und – ein polymerisierbares Monomer: 2.0 bis 94.8 Gew.-%.
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