(57)【要約】【課題】リチウムイオンバッテリー等のバッテリー内に配置されたセルの膨脹及び収縮に追従することができ、且つセルがバッテリーの筐体内で移動しないように固定することができるバッテリー用クッション材を提供する。【解決手段】ゴム系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上のエラストマー成分と、発泡剤とを含有する発泡性樹脂シートを発泡させてなる発泡体を少なくとも一部に有するバッテリー用クッション材であり、前記バッテリー用クッション材の一方の面と他方の面のそれぞれのピール密着力が１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍであることを特徴とするバッテリー用クッション材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上のエラストマー成分と、発泡剤とを含有する発泡性樹脂シートを発泡させてなる発泡体を少なくとも一部に有するバッテリー用クッション材であり、前記バッテリー用クッション材の一方の面と他方の面のそれぞれのピール密着力が１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍであることを特徴とするバッテリー用クッション材。
【請求項２】
前記エラストマー成分がアクリロニトリル成分を３３．５〜５０質量％含有するアクリロニトリル−ブタジエンゴムである、請求項１に記載のバッテリー用クッション材。
【請求項３】
前記発泡体の５０％圧縮応力が５０〜６００ｋＰａである、請求項１又は２に記載のバッテリー用クッション材。
【請求項４】
前記発泡体の独立気泡率が７０％以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバッテリー用クッション材。
【請求項５】
前記発泡体の発泡倍率が５〜１５倍である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリー用クッション材。
【請求項６】
前記発泡体の見掛け密度が１５〜５００ｋｇ／ｍ３である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバッテリー用クッション材。
【請求項７】
前記発泡体の一方の面と他方の面のそれぞれに密着層を有し、前記密着層のピール密着力が１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍである、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバッテリー用クッション材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオンバッテリー等のバッテリー内部のセル固定用クッション材として使用されるバッテリー用クッション材に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、土木、建築、電気、エレクトロニクス、及び車両等の各種分野において、各種構造物の間隙を埋め、部材の固定するための発泡体からなる固定部材が広く使用されている。このような固定部材は、圧縮された状態で被着部分に配置され、その圧縮状態から形状回復しようとする反発応力によって、被着部分の界面に隙間なく密着するように構成されている。したがって、固定部材の圧縮柔軟性が低いと、固定部材の反発応力が強くなり過ぎて被着部分が変形し、被着部分と固定部材との密着性が不十分になるという問題が生じる。
このような問題を解決する方法として、例えば、特許文献１及び２には、アクリロニトリル成分を特定量含有するアクリロニトリル−ブタジエンゴムを用い、独立気泡を有するゴム系樹脂独立気泡発泡体シートが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４２６１５号公報
【特許文献２】国際公開２０１１／０３９８７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、環境問題や石油の枯渇問題へ対応するため、電気自動車及びそれに用いるリチウムイオンバッテリー等のバッテリーの開発が盛んに行われている。電気自動車に用いるバッテリーは内部に複数のセルを有しており、充放電時に膨脹及び収縮を繰り返している。よって、複数のセルの間には、当該膨脹及び収縮に追従することができる柔軟なバッテリー用クッション材を配置することが望まれている。また、前記クッション材は、セル同士を適度な粘着力で固定する必要があるが、これらの要求を満たすクッション材は今のところ開発さていない。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたものであり、リチウムイオンバッテリー等のバッテリー内に配置されたセルの膨脹及び収縮に追従することができ、且つセルがバッテリーの筐体内で移動しないように固定することができるバッテリー用クッション材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は下記［１］〜［７］を要旨とする。
［１］  ゴム系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上のエラストマー成分と、発泡剤とを含有する発泡性樹脂シートを発泡させてなる発泡体を少なくとも一部に有するバッテリー用クッション材であり、前記バッテリー用クッション材の一方の面と他方の面のそれぞれのピール密着力が１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍであることを特徴とするバッテリー用クッション材。
［２］  前記エラストマー成分がアクリロニトリル成分を３３．５〜５０質量％含有するアクリロニトリル−ブタジエンゴムである、［１］に記載のバッテリー用クッション材。
［３］  前記発泡体の５０％圧縮応力が５０〜６００ｋＰａである、［１］又は［２］に記載のバッテリー用クッション材。
［４］  前記発泡体の独立気泡率が７０％以上である、［１］〜［３］のいずれかに記載のバッテリー用クッション材。
［５］  前記発泡体の発泡倍率が５〜１５倍である、［１］〜［４］のいずれかに記載のバッテリー用クッション材。
［６］  前記発泡体の見掛け密度が１５〜５００ｋｇ／ｍ３である、［１］〜［５］のいずれかに記載のバッテリー用クッション材。
［７］  前記発泡体の一方の面と他方の面のそれぞれに密着層を有し、前記密着層のピール密着力が１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍである、［１］〜［６］のいずれかに記載のバッテリー用クッション材。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リチウムイオンバッテリー等のバッテリー内に配置されたセルの膨脹及び収縮に追従することができ、且つセルがバッテリーの筐体内で移動しないように固定することができるバッテリー用クッション材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のバッテリー用クッション材を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［バッテリー用クッション材］
本発明のバッテリー用クッション材は、ゴム系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上のエラストマー成分と、発泡剤とを含有する発泡性樹脂シートを発泡させてなる発泡体を少なくとも一部に有し、バッテリー用クッション材の一方の面と他方の面のそれぞれのピール密着力が１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍである。
本発明においては、バッテリー用クッション材の一方の面と他方の面のそれぞれが前記ピール密着力を有するため、これをリチウムイオンバッテリー等のバッテリーのセルとセルとの間に配置した場合、バッテリー用クッション材とセルとを微粘着力により密着させることができ、セルを固定することが可能になる。また、本発明のバッテリー用クッション材は前記エラストマー成分を主成分とする発泡体を一部に有するものであるため柔軟性に優れており、バッテリーの充放電時にセルが膨脹及び収縮を繰り返しても追従することが可能になる。
【００１０】
本発明のバッテリー用クッション材の使用態様の一例について図１を用いて説明する。図１はラミネート型リチウムイオンバッテリー１０を示す模式的な断面図である。ラミネート型リチウムイオンバッテリー１０は、バッテリー用クッション材１１Ａ〜１１Ｃと、セル１２Ａ及び１２Ｂとが交互に積層された積層体と、これを挟むように積層された２枚の金属板１３Ａ及び１３Ｂと、金属板１３Ａ及び１３Ｂと筐体１０Ａとの間に配置された緩衝材１４Ａ及び１４Ｂとで構成されている。
本発明のバッテリー用クッション材は、通常、筐体１０Ａ内においてセルと交互に積層されている。図１においては、バッテリー用クッション材１１Ａ〜１１Ｃと、セル１２Ａ及び１２Ｂとが交互に合計５層積層されているが、積層数は任意の数とすることができる。本発明のバッテリー用クッション材は発泡体を一部に有するものであって適度な柔軟性を有しているため、セルとセルとの間に隙間なく配置され、これにより、筐体内でセルが移動しにくくなっている。特に本発明のバッテリー用クッション材は、一方の面と他方の面、すなわち、両面のそれぞれが前記ピール密着力を有するため、その微粘着力によりバッテリー用クッション材とセルとが密着し、セルの移動を効果的に抑制している。更に、本発明のバッテリー用クッション材は適度な柔軟性を有しているため、バッテリーの充電時にセルが膨脹した場合であっても破損することなく、セルとセルとの間に存在することができる。一方、バッテリーの放電時にセルが収縮した場合であっても、バッテリー用クッション材がセル表面に追従するように密着して膨脹するため、セルの移動を抑制することができる。
なお、図１のラミネート型リチウムイオンバッテリー１０は、筐体１０Ａと金属板１３Ｂ及び１３Ｂとの間に緩衝材１４Ａ及び１４Ｂを有するものであるが、本発明のバッテリー用クッション材は、緩衝材１４Ａ及び１４Ｂとして用いるもことが可能である。
【００１１】
＜バッテリー用クッション材のピール密着力＞
本発明のバッテリー用クッション材は、一方の面と他方の面のそれぞれのピール密着力が１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍである。本発明のバッテリー用クッション材は一方の面と他方の面のそれぞれのピール密着力が１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍであるので、リチウムイオンバッテリー等のバッテリー内のセルとセルとを、その微粘着力により固定することができる。また、ピール密着力が極端に強くないため、製造時等における再貼付（リワーク性）が容易である。これらの観点から、ピール密着力は、好ましくは１．３〜４．３Ｎ／２５ｍｍ、より好ましくは１．８〜４．０Ｎ／２５ｍｍである。なお、ピール密着力は実施例に記載の方法で測定することができる。
【００１２】
本発明においてはバッテリー用クッション材が、ゴム系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上のエラストマー成分と、発泡剤とを含有する発泡性樹脂シートを発泡させてなる発泡体の１層のみからなる場合は、前記発泡体の一方の面と他方の面のそれぞれが前記ピール密着力を備えればよい。一方、本発明のバッテリー用クッション材が前記発泡体と後述する密着層との積層体（密着層付き発泡体）である場合は、密着層が前記ピール密着力を有すればよい。
【００１３】
本発明のバッテリー用クッション材は、前記のとおりセルとセルとの間に配置されるため、バッテリー用クッション材の両面のピール密着力が前記範囲を満たすことが好ましいが、一方の面と他方の面とがピール密着力であっても、相違するピール密着力であってもよい。両面のピール密着力が前記範囲を満たすことにより、セルの移動をより効果的に抑制することができる。
【００１４】
以下、本発明に用いる各成分について詳細に説明する。
＜エラストマー成分＞
本発明に用いる発泡体を構成するエラストマー成分は、ゴム系樹脂、及びオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上である。
〔ゴム系樹脂〕
ゴム系樹脂としては、室温でゴム弾性（rubber elasticity）を有しているもの、具体的には２０℃及び１気圧（１．０１×１０−１ＭＰａ）下にて液状ではなく、ゴム弾性を有しているものを用いる。ゴム系樹脂は、発泡体の成形性及び圧縮柔軟性を向上させる観点から、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）が好ましい。アクリロニトリル−ブタジエンゴムを用いた場合、特に発泡体の微粘着性が向上し、発泡体とリチウムイオンバッテリー内のセルとの密着性が高まるため好ましい。
【００１５】
本発明においては、アクリロニトリル−ブタジエンゴムとして、アクリロニトリル−ブタジエンゴム中におけるアクリロニトリル成分の含有量が、好ましくは３３．５〜５０質量％、より好ましくは３５〜５０質量％であるものを用いる。アクリロニトリル−ブタジエンゴム中におけるアクリロニトリル成分の含有量が３３．５質量％以上であると、粘着力が向上し、発泡体とセルとを密着させるのに十分な粘着性を得ることができる。一方、アクリロニトリル成分の含有量が５０質量％以下であると、発泡体の粘着力（ピール密着力）を適度な範囲にすることができ、また、発泡体の柔軟性も向上する。
【００１６】
発泡性樹脂シートは、アクリロニトリル−ブタジエンゴムの他に、常温にて液状のゴム系樹脂（以下、「液状ゴム系樹脂」という）を含んでいてもよい。液状ゴムは、常温、具体的には、２０℃及び１気圧（１．０１×１０−１ＭＰａ）の条件下にて流動性を有するゴム系樹脂をいう。発泡性樹脂シート中に液状ゴム系樹脂を含有させることにより、後述する発泡性樹脂シートの混練負荷を低減させることができる。
【００１７】
液状ゴム系樹脂は、例えば、液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム（液状ＮＢＲ）、液状の水素化されたアクリロニトリル−ブタジエンゴム（液状ＨＮＢＲ）、液状のカルボキシル化されたアクリロニトリル−ブタジエンゴム（液状ＸＮＢＲ）、液状アクリロニトリル−ブタジエン−イソプレンゴム（液状ＮＢＩＲ）、液状アクリロニトリル−イソプレンゴム（液状ＮＩＲ）、及び、アクリロニトリルとブタジエンと老化防止機能等を有する機能性モノマーとの液状三元共重合体等の液状アクリロニトリル系ゴム；液状イソプレンゴム（液状ＩＲ）等が挙げられ、密着性に優れる発泡体を得る観点から、液状アクリロニトリル系ゴムが好ましく、液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム（液状ＮＢＲ）がより好ましい。液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム（液状ＮＢＲ）中におけるアクリルニトリル成分の含有量は特に制限されない。なお、液状ゴム系樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
液状アクリロニトリル−ブタジエンゴムを含有する場合、その含有量は、アクリロニトリル−ブタジエンゴム１００質量部に対して、好ましくは０．５〜１０質量部であり、より好ましくは１〜５質量部であり、特に好ましくは２〜４質量部である。液状アクリロニトリル−ブタジエンゴムの含有量が、上記範囲内であると、混練時の負荷が小さくなり、容易に混練することができる。
【００１９】
〔ポリオレフィン系樹脂〕
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、これらの中でも、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂から選ばれる１種以上が好ましい。
【００２０】
≪ポリエチレン樹脂≫
ポリエチレン樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂（０．９３ｇ／ｃｍ３以下、ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン樹脂（０．９３０ｇ／ｃｍ３より大きく０．９４２ｇ／ｃｍ３未満、ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン樹脂（０．９４２ｇ／ｃｍ３以上、ＨＤＰＥ）が挙げられる。また、低密度ポリエチレン樹脂の好適な具体例としては、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）が挙げられる。
【００２１】
これらの中では、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂が好ましく、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂がより好ましい。これらの樹脂を使用することで、発泡体の圧縮強度を低くしやすくなる。
なお、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の密度は、好ましくは０．９０ｇ／ｃｍ３以上であり、より好ましくは０．９１ｇ／ｃｍ３以上０．９３ｇ／ｃｍ３以下である。また、高密度ポリエチレン樹脂の密度は、好ましくは０．９８ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは０．９５ｇ／ｃｍ３以上０．９７ｇ／ｃｍ３以下である。高密度ポリエチレン樹脂や直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の密度をこれら範囲内とすることで、発泡体の柔軟性を損なうことなく、圧縮強度等を低くしやすくなる。
【００２２】
ポリエチレン樹脂は、エチレンのホモポリマーでもよいが、エチレンを主成分（全モノマーの好ましくは７５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上）とした、エチレンと少量のα−オレフィンの共重合体等でもよい。α−オレフィンとしては、好ましくは炭素数３〜１２、より好ましくは炭素数４〜１０のものが挙げられ、具体的には、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられる。なお、共重合体において、これらのα−オレフィンは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、ポリエチレン樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
≪ポリプロピレン樹脂≫
ポリプロピレン樹脂としては、プロピレンの単独重合体であるホモポリプロピレンでもよいし、プロピレンを主成分（全モノマーの好ましくは７５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上）とした、プロピレンと少量のエチレン及びプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体等が挙げられる。
プロピレンと、エチレン及びプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、ランダムブロック共重合体等が挙げられるが、これらの中でも、ランダム共重合体（すなわち、ランダムポリプロピレン）が好ましい。
プロピレン以外のα−オレフィンとしては、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等の炭素数４〜１０程度のα−オレフィン等が挙げられるが、これらの中でも、成形性及び耐熱性の観点から、エチレンが好ましい。なお、共重合体において、これらのα−オレフィンは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、ポリプロピレン樹脂は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
≪エチレン−酢酸ビニル共重合体≫
ポリオレフィン系樹脂として使用するエチレン−酢酸ビニル共重合体は、例えば、エチレン由来の構成単位を５０質量％以上含有するエチレン−酢酸ビニル共重合体が挙げられる。エチレン−酢酸ビニル共重合体の密度は、好ましくは０．９２ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは０．９３ｇ／ｃｍ３以上、更に好ましくは０．９４ｇ／ｃｍ３以上であり、そして、好ましくは０．９７ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．９６ｇ／ｃｍ３以下である。エチレン−酢酸ビニル共重合体の密度をこれら範囲内とすることで、発泡体の柔軟性を損なうことなく、圧縮強度等を低くしやすくなる。
【００２５】
本発明においては、チーグラー・ナッタ化合物、メタロセン化合物、酸化クロム化合物等の重合触媒で重合されたポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、又はこれらの混合物のいずれを用いてもよい。メタロセン化合物の重合触媒により得られた、ポリエチレン樹脂、特に直鎖状低密度ポリエチレンを用いることにより、柔軟性が高く、高い衝撃吸収性を有する発泡体を得やすくなる。
【００２６】
本発明において発泡体中のエラストマー成分の含有量は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上である。エラストマー成分の含有量が、前記範囲内であると柔軟で機械強度に優れる発泡体を得ることができる。      
【００２７】
更に、発泡性樹脂シートは添加剤が含有してもよい。このような添加剤としては、例えば、石油樹脂系粘着付与剤、難燃剤、酸化防止剤、充填剤、顔料、着色剤、防カビ剤、発泡助剤、難燃助剤等が挙げられる。
石油樹脂系粘着付与剤としては、後述する密着層に用いることができる石油樹脂系粘着付与剤を用いることができる。これを用いることにより、発泡体表面の微粘着性を調整することが可能になる。
発泡体が石油樹脂系粘着付与剤を含有する場合、その含有量は、エラストマー成分１００質量部に対して、好ましくは０．５〜２０質量部、より好ましくは１．５〜１５質量部である。石油樹脂系粘着付与剤の含有量が、前記下限値以上であると、セルを固定するのに十分な密着性を得ることができ、前記上限値以下であると押出成形性が向上する。
【００２８】
難燃剤としては、特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物の他に、デカブロモジフェニルエーテル等の臭素系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム等のリン系難燃剤等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、難燃剤としては、例えば、アルベマール日本株式会社から商品名「SAYTEX8010」で市販されている臭素系難燃剤等が挙げられる。
【００２９】
酸化防止剤としては、特に限定されず、例えば、フェノール系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられ、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なお、酸化防止剤としては、例えば、ＢＡＳＦジャパン株式会社から商品名「IRGANOX 1010」で市販されているフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
【００３０】
充填剤としては、特に限定されず、例えば、タルク、炭酸カルシウム、ベントナイト、カーボンブラック、フュームドシリカ、アルミニウムシリケート、アセチレンブラック、アルミニウム粉等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
＜発泡体の製造方法＞
次に、本発明に用いる発泡体の製造方法について説明する。発泡体の製造方法としては、例えば、ゴム系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上のエラストマー成分と発泡剤とを含有する発泡性樹脂シートに電離性放射線を照射して発泡性樹脂シートを架橋した後、架橋された発泡性樹脂シートを加熱して発泡剤を発泡させることにより製造する方法が挙げられる。
【００３２】
〔発泡性樹脂シートの製造方法〕
発泡性樹脂シートの製造方法としては、例えば、ゴム系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上のエラストマー成分、発泡剤、及び任意成分をバンバリーミキサーや加圧ニーダ等の混練り機を用いて混練した後、押出機、カレンダー、コンベアベルトキャスティング等により連続的に混練する方法が挙げられる。
【００３３】
〔発泡性樹脂シートの架橋方法〕
発泡性樹脂シートを架橋する方法としては、電離性放射線による架橋が好ましい。電離性放射線により架橋処理することにより均一に架橋された発泡性樹脂シートが得られ、この均一に架橋された発泡性樹脂シートを発泡させることにより径が小さく均一な気泡を有する発泡体を得ることができるからである。このような径が小さく均一な気泡を有する発泡体は、その表面が平滑であって、後述する密着層に対する接触面積が大きくなるため、密着層と発泡体の密着性が向上する。
電離性放射線の発泡性樹脂シートへの照射量は、ゴム系樹脂の特性によって適宜調整すればよいが、０．５〜１０Ｍｒａｄが好ましく、０．７〜５．０Ｍｒａｄがより好ましい。
【００３４】
発泡性樹脂シートに配合する発泡剤としては、特に限定されず、例えば、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラジド、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等が挙げられ、アゾジカルボンアミドが好ましい。発泡剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
発泡剤の含有量は、エラストマー成分１００質量部に対して、１〜３０質量部が好ましく、２〜２０質量部がより好ましく、３〜１０質量部が更に好ましい。発泡剤の含有量が前記下限値以上であると十分に発泡した発泡体を得ることができ、所望形状の発泡体を得やすい。一方、発泡剤の含有量が前記上限値以下であると、異常発泡や破泡等の発生を抑制することができる。
【００３６】
〔発泡性樹脂シートの発泡方法〕
発泡性樹脂シートを発泡させる方法としては、オーブンのようなバッチ方式や、発泡性樹脂シートを長尺のシート状とし、連続的に加熱炉内を通す連続発泡方式を挙げることができる。
発泡性樹脂シートを発泡させる際の温度は、使用する発泡剤の種類にもよるが、好ましくは２００〜３００℃、より好ましくは２２０〜２６０℃である。
【００３７】
＜発泡体の厚み＞
発泡体の厚みは、好ましくは１．５〜１０ｍｍ、より好ましくは１．８〜７ｍｍ、更に好ましくは２〜５ｍｍである。厚みが前記範囲内であるとバッテリー内に配置されたセルの充放電時の膨脹及び収縮に追従しやすくなると共に、適度な機械強度を備える発泡体になる。
【００３８】
＜発泡体の５０％圧縮応力＞
発泡体の５０％圧縮応力は、好ましくは５０〜６００ｋＰａ、より好ましくは８０〜５００ｋＰａ、更に好ましくは１００〜４００ｋＰａである。発泡体の５０％圧縮応力が前記範囲内であると、バッテリー内に配置されたセルの充放電時の膨脹及び収縮に追従しやすくなり、発泡体とセルとの密着性も向上する。また、加工性が良好になり、組み付け性が向上する。なお、５０％圧縮応力は実施例に記載の方法により測定することができる。
【００３９】
＜発泡体の見掛け密度＞
発泡体の見掛け密度は、発泡体の柔軟性を向上させ、セルの膨脹及び収縮に追従しやすくする観点から、１５〜５００ｋｇ／ｍ３が好ましく、より好ましくは２０〜４００ｋｇ／ｍ３、更に好ましくは８０〜２００ｋｇ／ｍ３である。見掛け密度が前記範囲内であると、反発力が高くなりすぎないため、施工性が良好になる。なお、見掛け密度は実施例に記載の方法で測定することができる。
【００４０】
＜発泡倍率＞
発泡体の発泡倍率は、５〜１５倍が好ましく、６〜１３倍がより好ましく、７〜１２倍が更に好ましい。発泡倍率を前記下限値以上とすることにより柔軟性を向上させることができ、セルの膨脹及び収縮に追従しやすくなる。一方、発泡倍率を前記上限値以下とすることにより、柔軟性を維持しつつ、せん断強度が高い発泡体を得ることが可能になる。せん断強度が高いと、セル同士が互いに異なる水平方向に移動して発泡体にせん断力が加わった場合でも発泡体が破壊することなくセルを固定することが可能になる。なお、発泡倍率は実施例に記載の方法で測定することができる。
【００４１】
＜発泡体の独立気泡率＞
発泡体は、バッテリーを固定する必要があり、反発力が必要という観点から独立気泡であってもよく、その場合の独立気泡率は７０％以上が好ましい。この観点から、好ましくは７０〜１００％、より好ましくは９０〜１００％、更に好ましくは８５〜１００％である。本発明に用いる発泡体は、その気泡が全て独立気泡である必要はなく、気泡の一部に連続気泡が含まれていてもよい。
【００４２】
本発明における独立気泡率は、下記の要領で測定されたものをいう。
まず、発泡体から一辺が５ｃｍの平面正方形状で且つ一定厚みの試験片を切り出す。そして、試験片の厚みを測定して試験片の見掛け体積Ｖ１を算出すると共に、試験片の重量Ｗ１を測定する。
次に、気泡の占める体積Ｖ２を下記式に基づいて算出する。なお、試験片を構成している樹脂の密度はρｇ／ｃｍ３とする。
気泡の占める体積Ｖ２＝Ｖ１−Ｗ１／ρ
続いて、試験片を２３℃の蒸留水中に水面から１００ｍｍの深さに沈めて、試験片に１５ｋＰａの圧力を３分間に亘って加える。その後、試験片を蒸留水中から取り出して、試験片の表面に付着した水分を除去して試験片の重量Ｗ２を測定し、下記式に基づいて連続気泡率Ｆ１及び独立気泡率Ｆ２を算出する。
連続気泡率Ｆ１（％）＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｖ２×１００
独立気泡率Ｆ２（％）＝１００−Ｆ１
【００４３】
＜密着層＞
本発明のバッテリー用クッション材は、前記発泡体の１層のみからなってもよく、また、前記発泡体と密着層との積層体（密着層付き発泡体）であってもよい。以下、本発明に用いる密着層について説明する。
本発明のバッテリー用クッション材は、前記発泡体の一方の面及び他方の面の両面に密着層を有することが好ましい。密着層を有することによりバッテリー用クッション材の表面の密着力を調整しやすくなる。
【００４４】
密着層のピール密着力は１．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍであることが好ましい。密着層のピール密着力を前記範囲とすることにより、リチウムイオンバッテリー等のバッテリー内に配置されたセルとバッテリー用クッション材との密着性が高まり、セルを固定しやすくなる。
なお、密着層のピール密着力の好適範囲は、前記バッテリー用クッション材のピール密着力の好適範囲と同じである。
【００４５】
本発明に用いる密着層は、ブチルゴム（ａ１）及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）の合計含有量が８０質量％以上であるゴム成分（Ａ）及び石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）を含むものが好ましい。前記ゴム成分（Ａ）及び石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）を併用することにより密着層のピール粘着力を前記範囲に調整しやすくなる。
【００４６】
〔ゴム成分（Ａ）〕
ゴム成分（Ａ）は、ブチルゴム（ａ１）及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）の合計含有量が８０質量％以上である。ブチルゴム（ａ１）及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）の合計含有量が８０質量％以上であると、密着層とセルとの密着性が向上し、密着層（バッテリー用クッション材）がセルの充放電時の膨脹及び収縮に追従しやすくなる。
ゴム成分（Ａ）中に含まれるブチルゴム（ａ１）及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）の合計含有量は、バッテリー用クッション材とセルとの密着性を向上させる観点から、８０質量％以上であり、好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上、より更に好ましくは１００質量％である。
【００４７】
ゴム成分（Ａ）は、前記ブチルゴム（ａ１）に対する前記エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）の質量比［（ａ２）／（ａ１）］は０／１００〜９５／５が好ましい。質量比［（ａ２）／（ａ１）］が前記範囲内であると、バッテリー用クッション材とセルとの密着性が向上し、また密着層の成形性も向上する。この観点から、質量比［（ａ２）／（ａ１）］は、好ましくは１／９９〜９３／７、より好ましくは１／９９〜９０／１０、更に好ましくは１／９９〜８５／１５である。
【００４８】
（ブチルゴム（ａ１））
本発明に用いるブチルゴムとしては、ブチルゴム（ＩＩＲ）の他に、ハロゲン化されたブチルゴムを用いることもできる。ハロゲン化されたブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等が挙げられる。これらの中でも、密着層の密着性を向上させる観点、密着層の柔粘性を向上させる観点から、ブチルゴム（ＩＩＲ）が好ましい。
ブチルゴムの１２５℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋８）は、好ましくは２０〜６０、より好ましくは２５〜５５、更に好ましくは２５〜４０である。ムーニー粘度が、前記範囲内であれば凝集力が向上するため成形体の強度が向上し、混練時の混練装置にかかる負荷を低くすることができるため成形性が向上する。
【００４９】
（エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２））
エチレン−プロピレン−ジエンゴムとしては、エチレンとプロピレンとの共重合体であるエチレンプロピレンゴムに、少量の第３成分を導入し、ポリマーに二重結合をもたせたものである。前記第３成分としては、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、及びジシクロペンタジエン等が挙げられる。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）中のジエン含有量は、押出混練時の発熱防止及び伸び率等の機械的特性の向上の観点から、好ましくは１〜１５質量％、より好ましくは２〜１２質量％、更に好ましくは３〜１０質量％である。
【００５０】
エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）の１２５℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）は、好ましくは１５〜７０、より好ましくは１５〜６０、更に好ましくは２０〜５０、より更に好ましくは２４〜３０である。エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）の１２５℃におけるムーニー粘度が、前記下限値以上であると凝集力が高くなるため成形体の強度が向上し、前記上限値以下であると混練時に混練装置にかかる負荷が低くなるため成形性が向上する。
エチレン−プロピレン−ジエンゴムの市販品としては、ＥＰ２１、ＥＰ２２及びＥＰ３３（ＪＳＲ株式会社製）、エスプレン５６７（住友化学株式会社製）、及びＥＰＴ３０４５（三井化学株式会社製）等が例示される。
【００５１】
ゴム成分（Ａ）は、ブチルゴム（ａ１）及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ａ２）以外のゴムを含有していてもよい。その他のゴムとしては、室温（２５℃）でゴム弾性（rubber elasticity）を有するものであれば特に制限はなく、例えば、クロロプレンゴ
ム（ＣＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、及びシリコーンゴム等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５２】
＜石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）＞
本発明においては、バッテリー用クッション材とセルとの密着性を向上させることを目的として、密着層に石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）を用いることが好ましい。本発明において、石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）とは、石油ナフサ等の熱分解により得られる不飽和炭化水素を含む留分をカチオン重合した粘着付与剤をいう。
従来、ゴム成型体に対して粘着付与剤を配合することは行われていたが、通常使用される粘着付与剤では、リワーク性、及び被着面との密着性を高い水準に向上させることは困難であった。石油ナフサ等の熱分解により得られる不飽和炭化水素を含む留分をカチオン重合した粘着付与剤は、リワーク性が良好であり、被着面との密着力が高い密着層を得ることができる。
本発明において石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）を用いると、バッテリー用クッション材とセルとの密着性が向上する理由は明らかではないが、石油樹脂系粘着付与剤のゴム成分に対する分散性が良好であることに起因すると考えられる。
【００５３】
石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）としては、Ｃ５系石油樹脂粘着付与剤、Ｃ９系石油樹脂粘着付与剤、Ｃ５−Ｃ９共重合系石油樹脂粘着付与剤、クマロン樹脂粘着付与剤、クマロン−インデン系樹脂粘着付与剤、ピュアモノマー樹脂粘着付与剤、ジシクロペンダジエン系石油樹脂粘着付与剤、及びこれらの水素化物からなる粘着付与剤が挙げられる。
これらの中でも、バッテリー用クッション材とセルとの密着性を向上させる観点、及びゴム成分（Ａ）との相溶性の観点から、Ｃ５系石油樹脂粘着付与剤、Ｃ９系石油樹脂粘着付与剤、Ｃ５−Ｃ９共重合系石油樹脂粘着付与剤が好ましく、Ｃ５系石油樹脂粘着付与剤がより好ましい。
【００５４】
ゴム成分（Ａ）１００質量部に対する石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）の含有量は、バッテリー用クッション材のセルとの密着性を向上させる観点から、好ましくは０．５〜２０質量部、より好ましくは１．５〜１５質量部、更に好ましくは３〜１２質量部である。ゴム成分（Ａ）１００質量部に対する石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）の含有量が、前記下限値以上であると、セルを固定するのに十分な密着性を得ることができ、前記上限値以下であると押出成形性が向上する。
【００５５】
＜密着層に用いられる添加剤＞
密着層は、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、難燃剤、酸化防止剤、充填剤、顔料、着色剤、防カビ剤、発泡助剤、滑剤、不活性化剤及び難燃助剤等が挙げられる。
難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物の他に、デカブロモジフェニルエーテル等の臭素系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム等のリン系難燃剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。
充填剤としては、例えば、タルク、炭酸カルシウム、ベントナイト、カーボンブラック、フュームドシリカ、アルミニウムシリケート、アセチレンブラック、アルミニウム粉等が挙げられる。これらの添加剤は、単独でもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５６】
密着層に添加剤を配合する場合、その配合量は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して好ましくは０．５〜１５質量部、より好ましくは１〜１０質量部、更に好ましくは２〜８質量部である。ゴム成分（Ａ）１００質量部に対する添加剤の含有量が前記範囲内であると十分な密着性を維持しつつ各種添加剤の効果を得ることができる。
【００５７】
＜密着層の厚み＞
密着層の厚みは、好ましくは０．０１〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．０３〜１．０ｍｍ、更に好ましくは０．０５〜０．５ｍｍである。厚みが前記範囲内であると十分な機械強度及び密着性を備えた密着層が得られる。
【００５８】
＜密着層の製造方法＞
密着層の製造方法に特に制限はないが、ゴム成分（Ａ）、石油樹脂系粘着付与剤（Ｂ）、及び添加剤を押出機にて溶融混練した後、押出成形、カレンダー成形、インフレーション成形、又は樹脂を溶液状に溶かした後に蒸発させ樹脂だけを抽出する溶液キャスト成形を行うことにより得ることができる。前記成形方法としては、生産性等の観点から、押出成形が好ましい。
【００５９】
＜バッテリー用クッション材の製造方法＞
本発明のバッテリー用クッション材が、ゴム系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上のエラストマー成分と、発泡剤とを含有する発泡性樹脂シートを発泡させてなる発泡体の１層のみからなる場合は、その製造方法は、前記発泡体の製造方法と同じである。
一方、本発明のバッテリー用クッション材が前記発泡体と後述する密着層との積層体（密着層付き発泡体）である場合は、例えば、前記方法により製造した発泡体と、前記方法により製造した密着層とを発泡体の両面にラミネートすることにより製造することができる。
具体的には、単軸又は二軸の押出機に対して、前述の密着層の各材料を連続的に供給し、混練部において樹脂の融点以上の温度で混練後、溶融樹脂の樹脂圧を８０〜２５０ｋｇ／ｃｍ２、ピンチ圧を０．１〜１０．０ｋｇ／ｃｍ２、ピンチロール温度を１０〜５０℃として押出成形しながら発泡体の両面に貼り合わせる方法により製造することができる。
【００６０】
＜バッテリー用クッション材の厚み＞
バッテリー用クッション材の厚みは、好ましくは１．３〜１０．２ｍｍ、より好ましくは１．５〜７．２ｍｍ、更に好ましくは２〜５ｍｍである。厚みが前記範囲内であるとバッテリー内に配置されたセルの充放電時の膨脹及び収縮に追従しやすくなると共に、適度な機械強度を備えるバッテリー用クッション材になる。
【００６１】
＜バッテリー用クッション材の用途＞
本発明のバッテリー用クッション材は、前記のとおり微粘着力を有しているため、バッテリー内に積層された複数のセル間に配置することによりセル同士を固定することができる。また、本発明のバッテリー用クッション材は適度な柔軟性を有しているため、バッテリー内のセルが充放電時に膨脹及び収縮した場合であっても、密着した状態で追従することができる。よって、本発明のバッテリー用クッション材は、このような構成を採用するラミネート型リチウムイオンバッテリーに特に好適に用いることができる。
【実施例】
【００６２】
本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００６３】
以下の実施例及び比較例で使用した材料は以下のとおりである。
＜発泡体の材料＞
・アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）
アクリロニトリル−ブタジエンゴム：日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ  １０４１」アクリロニトリル成分の含有量：４０．５質量％
・ＡＤＣＡ（アゾジカルボンアミド）
大塚化学株式会社製「ＳＯ−Ｌ」
・フェノール系酸化防止剤（１）
ＢＡＳＦジャパン株式会社製「ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０」
【００６４】
＜密着層の材料＞
・ブチルゴム（ＩＩＲ）
ブチルゴム：ＪＳＲ株式会社製「ＢＵＴＹＬ０６５」
ムーニー粘度ＭＬ（１＋８）１２５℃＝３２
・エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）
エチレン−プロピレン−ジエンゴム：ＪＳＲ株式会社製「EP21」
ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１２５℃＝２６
【００６５】
・石油樹脂系粘着付与剤
石油樹脂系粘着付与剤：日本ゼオン株式会社製「QuintoneR-100」
【００６６】
・フェノール系酸化防止剤（２）
株式会社ＡＤＥＫＡ製「アデカスタブＡＯ−５０」
・硫黄系酸化防止剤
大内新興化学工業株式会社製「ノクラック４００Ｓ」
【００６７】
・カーボンブラック
旭カーボン株式会社製「＃６０」
【００６８】
実施例１
＜発泡体のみからなる発泡体（バッテリー用クッション材）の製造＞
アクリロニトリル−ブタジエンゴム１００質量部、ＡＤＣＡ５質量部及び粉体状のフェノール系酸化防止剤（１）０．１質量部からなる発泡性樹脂組成物を加圧ニーダにより混練した。
次に、この発泡性樹脂組成物を押出機に供給して溶融混練した後、押出機から溶融状態の発泡性樹脂組成物を押出速度５０ｋｇ／時間にて押出すことにより発泡性樹脂シートを製造した。アクリロニトリル−ブタジエンゴムは、２０℃及び１気圧（１．０１×１０−１ＭＰａ）下にて液状ではなくゴム弾性（rubber elasticity）を有していた。
続いて、発泡性樹脂シートの両面に加圧電圧５００ｋｅＶにて電離性放射線にて１．２Ｍｒａｄ照射することにより、発泡性樹脂シートを架橋した状態とした。
そして、架橋した状態の発泡性樹脂シートを発泡炉中に供給し２４０℃にて加熱することにより、発泡性樹脂シート中の発泡剤を発泡して、見掛け密度１００ｋｇ／ｍ３、独立気泡率９２％、厚み２．０ｍｍの発泡体（バッテリー用クッション材）を得た。
【００６９】
実施例２
＜密着層付き発泡体（バッテリー用クッション材）の製造＞
ブチルゴムを３０質量部、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを７０部、フェノール系酸化防止剤（２）０．７質量部、硫黄系酸化防止剤０．３質量部、カーボンブラック３．０質量部、石油樹脂系粘着付与剤５．０質量部を配合した混合物を押出機に連続して投入して押出機にて溶融混練した。前記溶融樹脂の樹脂圧を２５０ｋｇ／ｃｍ２、ピンチ圧を０．１ｋｇ／ｃｍ２、ピンチロール温度を５０℃として実施例１と同様に作製した発泡体の両面に貼り合わせする方法（押出成形）により密着層付き発泡体（バッテリー用クッション材）を得た。なお、密着層の厚みは０．１５ｍｍであった。
【００７０】
実施例３〜４及び比較例１〜３
表１に記載の配合としたこと以外は、実施例２と同様の方法により密着層付き発泡体（バッテリー用クッション材）を得た。
【００７１】
［測定方法］
本実施例における各物性の測定方法は、次の通りである。
＜見掛け密度＞
発泡体の見掛け密度は、ＪＩＳ  Ｋ７２２２：２００５に準拠して測定した。
＜発泡倍率＞
発泡倍率は、発泡前の発泡性シートの密度を、発泡後の発泡体の密度（見掛け密度）で除することで算出した。
【００７２】
＜独立気泡率＞
明細書に記載の前記方法により測定した。
【００７３】
［評価］
前記実施例及び比較例で製造したバッテリー用クッション材について、ピール密着力、５０％圧縮応力、及び密着層の押出成形性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００７４】
＜ピール密着力評価＞
・評価方法
実施例及び比較例で得られたバッテリー用クッション材を幅２５ｍｍ、長さ３００ｍにカットして試験片を作製した。この試験片をアクリル板に貼り付けた後、１０ｍｍの厚みの塗装鋼板にて５０％圧縮し、２３℃にて１時間放置した。１時間後圧縮を開放し、試験片の掴みしろを持って１８０°折り返した。１８０°折り返した試験片の掴みしろを万能材料試験機（株式会社エー・アンド・デイ製、テンシロン万能材料試験機、ＲＴＦ−１３１０）で把持し、引張り速度５．０±０．２ｍｍ／秒で引張り試験機を動かして、測定を開始した。測定を開始後、最初の２５％の長さの測定値を無視し、その後、アクリル板から引き剥がされた５０％の長さの粘着力の測定値を平均し、１８０°方向のピール粘着力（ピール密着力（Ｎ／２５ｍｍ））を測定した。
【００７５】
＜５０％圧縮応力評価＞
・測定方法
実施例及び比較例で得られたバッテリー用クッション材を長さ３０ｍｍ、幅３０ｍｍに切断して試験片を作製し、この試験片を厚み２５ｍｍの直方体にするために積層して試料を作製した。試料よりも大きな面積の板で試料を挟み、２３℃の温度下で１０ｍｍ／分の速度で試料を圧縮させ１２．５ｍｍ（もとの厚みの５０％分に圧縮）になったときの応力（歪み）を万能材料試験機（株式会社エー・アンド・デイ製、テンシロン万能材料試験機、ＲＴＦ−１３１０）にて測定した。
【００７６】
＜粘着性評価＞
・評価方法
Ａ：ピール密着力（Ｎ／２５ｍｍ）が１．０〜５．０の場合
Ｂ：ピール密着力（Ｎ／２５ｍｍ）が０．１〜１．０未満及び５．０超〜９．９の場合
Ｃ：ピール密着力（Ｎ／２５ｍｍ）がＡ、Ｂの範囲以外の場合
【００７７】
【表１】
2020050841.tif 000002
【００７８】
表１に示す結果から明らかなように、本発明によれば、適度な圧縮柔軟性及びリワーク性を維持しつつ、ピール密着力（Ｎ／２５ｍｍ）が１．０〜５．０程度の適度な微粘着性を有するバッテリー用クッション材を得ることができた。密着層の成分を変更することにより、密着力を調整することができるが、これらの実施例も比較例と比べて、良好な密着力をえることができた。
【符号の説明】
【００７９】
１０  ラミネート型リチウムイオンバッテリー
１０Ａ  筐体
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  バッテリー用クッション材
１２Ａ，１２Ｂ  セル
１３Ａ，１３Ｂ  金属板
１４Ａ，１４Ｂ  緩衝材
【図１】
2020050841.tif 000003