JP2001202929A

JP2001202929A - ポリマー電池用包装材料

Info

Publication number: JP2001202929A
Application number: JP2000011481A
Authority: JP
Inventors: Rikiya Yamashita; 力也山下; Masataka Okushita; 正隆奥下; Kazuki Yamada; 一樹山田; Hiroshi Miyama; 洋宮間
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】エンボスタイプのポリマー電池包装に用いる材
料として、ポリマー電池の保護物性とともに、成形加工
性に優れた材料を提供する。【解決手段】エンボスタイプの外装体として用いられ、
少なくとも基材層、接着層、化成処理層、アルミニウ
ム、化成処理層、酸変性ＰＰ皮膜層、押出樹脂層、最内
層から構成された積層体であって、前記最内層にエチレ
ンとブテンとプロピレンの３成分共重合体からなるター
ポリマーからなる層を含むポリマー電池用包装材料であ
って、前記化成処理がリン酸クロメート処理であるこ
と、押出樹脂層がエチレンとブテンとプロピレンの３成
分共重合体からなるターポリマーであり、前記最内層が
ターポリマー樹脂を５％以上含むポリプロピレン樹脂層
かるなること、前記最内層がターポリマー樹脂を５％以
上含むポリプロピレン樹脂層を少なくとも１層有する多
層構成かるなること、前記接着層がドライラミネート法
により形成されたことを含むものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防湿性、耐内容物
性及び成形性を有する、固体有機電解質（高分子ポリマ
ー電解質）を持つポリマー電池用包装材料及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリマー電池とは、リチウム２次電池と
もいわれ、高分子ポリマー電解質を持ち、リチウムイオ
ンの移動で電流を発生する電池であって、正極・負極活
物質が高分子ポリマーからなるものを含むものである。
リチウム２次電池の構成は、正極集電材（アルミニウ
ム、ニッケル）／正極活性物質層（金属酸化物、カーボ
ンブラック、金属硫化物、電解液、ポリアクリロニトリ
ル等の高分子正極材料）／電解質層（プロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、炭酸ジメチル、エチレ
ンメチルカーボネート等のカーボネート系電解液リチウ
ム塩からなる無機固体電解質、ゲル電解質）／負極活性
物質（リチウム金属、合金、カーボン、電解液、ポリア
クリロニトリル等の高分子負極材料）／負極集電材
（銅、ニッケル、ステンレス）及びそれらを包装する外
装体からなる。ポリマー電池の用途としては、パソコ
ン、携帯端末装置（携帯電話、ＰＤＡ等）、ビデオカメ
ラ、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、
衛星等に用いられる。前記ポリマー電池の外装体として
は、金属をプレス加工して円筒状または直方体状に容器
化した金属製缶、あるいは、基材層／アルミニウム／シ
ーラント層から構成される積層体を袋状にしたものが用
いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、ポリマー電
池の外装体として、次のような問題があった。金属製缶
においては、容器外壁がリジッドであるため、電池自体
の形状が決められてしまう。そのため、ハード側を電池
に合わせる設計をするため、該電池を用いるハードの寸
法が電池により決定されてしまい形状の自由度が少なく
なる。そこで、積層体を袋状にしてポリマー電池本体を
収納するパウチタイプまたは、前記積層体をプレス成形
して凹部を形成し、該凹部にポリマー電池を収納するエ
ンボスタイプが開発されている。エンボスタイプは、パ
ウチタイプと比較して、よりコンパクトな包装が得られ
る。いずれのタイプの外装体であっても、ポリマー電池
としての防湿性あるいは耐突き刺し性等の強度、絶縁性
等は、ポリマー電池の外装体として欠かせないものであ
るが、前記エンボスタイプとする場合には、用いられる
積層体としては、前記プレス成形における適性が重要で
ある。例えば、エンボスタイプのポリマー電池用包装材
料として、具体的には、ナイロン／接着層／アルミニウ
ム／接着層／キャストポリプロピレンからなる積層体を
挙げることができる。そして、前記接着層が、安定して
接着強度の大きい接着が得られるドライラミネート法を
用いても、エンボス成形の際、ポリマー電池を包装材料
に収納してその周縁部をヒートシールする際に、ナイロ
ンとアルミニウムとの間においてデラミネーションが発
生することがあった。また、ポリマー電池の電解質成分
と水分との反応により生成するフッ化水素によりアルミ
ニウムとキャストポリプロピレンとの間においてもデラ
ミネーションが発生することがあった。本発明の目的
は、エンボスタイプのポリマー電池包装に用いる材料と
して、ポリマー電池の保護物性とともに、成形加工性に
優れた材料を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンボスタイ
プの外装体として用いられ、少なくとも基材層、接着
層、化成処理層、アルミニウム、化成処理層、酸変性Ｐ
Ｐ皮膜層、押出樹脂層、最内層から構成された積層体で
あって、前記最内層にエチレンとブテンとプロピレンの
３成分共重合体からなるターポリマーからなる層を含む
ポリマー電池用包装材料であって、前記化成処理がリン
酸クロメート処理であること、押出樹脂層がエチレンと
ブテンとプロピレンの３成分共重合体からなるターポリ
マーであり、前記最内層がターポリマー樹脂を５％以上
含むポリプロピレン樹脂層かるなること、前記最内層が
ターポリマー樹脂を５％以上含むポリプロピレン樹脂層
を少なくとも１層有する多層構成かるなること、前記接
着層がドライラミネート法により形成されたことを含む
ものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明のポリマー電池用包装材料
は、ポリマー電池本体を収納する凹部を形成することを
特徴とするエンボスタイプの外装体となるものである。
以下、本発明について、図面を参照して説明する。図１
は、本発明のポリマー電池用包装材料の実施例を示す層
構成の断面図である。図２は、外装体がエンボスタイプ
のポリマー電池の包装タイプを説明する、（ａ）片面エ
ンボスタイプの斜視図、（ｂ）、（ｃ）両面エンボスタ
イプの斜視図、（ｄ）片面エンボスタイプの構造説明
図、（ｅ）Ｘ₁−Ｘ₁部断面図である。図３は、エンボス
タイプにおける成形を説明する、（ａ）斜視図、（ｂ）
エンボス成形された外装体本体、（ｃ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面
図、（ｄ）Ｙ₁部拡大図である。図４は、本発明のポリ
マー電池用包装材料の製造方法を説明するための、層構
成断面図である。図５は、本発明のポリマー電池用包装
材料における別の製造方法を説明するための、層構成断
面図である。図６は、ポリマー電池用包装材料とタブと
の接着における接着性フィルムの装着方法を説明する斜
視図である。

【０００６】エンボスタイプのポリマー電池の構成は、
図２（ａ）または図２（ｂ）に示すように、ポリマー電
池用包装材料の積層体を、ポリマー電池本体を収納する
凹部をプレス成形等によって成形する。図２（ｂ）およ
び図２（ｃ）はいずれも両面エンボスタイプであるが、
周縁シールの違いであり、４方シールと３方シールを示
す。そして、ポリマー電池は、図２(c)に示すように、
外装体本体５ｐに成形された凹部７にポリマー電池本体
を収納して外装体蓋体５ｔを被覆し、周縁のシール部を
ヒートシールすることによって完成する。この際、成形
される側壁部８は、できるだけ屹立させて、ポリマー電
池本体２がタイトに収納されることが望ましく、そのた
めに前記積層体は、プレス成形における展延性、すなわ
ち成形性の良いものでなければならない。包装材料が、
例えばナイロン／接着層／アルミニウム／接着層／キャ
ストポリプロピレンであり、前記接着層がドライラミネ
ート法により形成されていると、プレス成形において、
前記側壁部においてアルミニウムと基材層との間が剥離
するデラミネーションがおこることが多く、また、ポリ
マー電池本体を外装体に収納してその周縁をヒートシー
ルする部分においてもデラミネーションの発生があっ
た。また、電池の構成要素である電解質と水分との反応
により生成するフッ化水素により、アルミニウムの内面
側表面が侵され、デラミネーションを起こすことがあっ
た。また、成形段階でキャストポリプロピレン層のシー
ル面側表層部分にクラックが入り、そのクラック部分か
らアルミニウムの腐食を促進させる場合があった。さら
に、積層体を折り曲げ加工したとき、キャストポリプロ
ピレン層にクラックが入る場合があった。

【０００７】そこで、本発明者らは、エンボス成形時、
ヒートシール時において、デラミネーションの発生のな
い積層体であって、また、耐内容物性のあるポリマー電
池用の外装体として満足できる包装材料について鋭意研
究の結果、アルミニウムの両面に化成処理を施し、ま
た、アルミニウムの内容物側の化成処理面に、不飽和カ
ルボン酸グラフトランダムプロピレン等の酸変性ＰＰ
（以下、ＰＰａと記載することがある）を塗布焼付ける
こと、及び、ヒートシール層としてエチレンとブテンと
プロピレンの３成分共重合体からなるターポリマーとす
ることで、前記課題を解決できることを見出し本発明を
完成するに到った。

【０００８】本発明のポリマー電池用包装材料の層構成
は、図１に示すように、少なくとも基材層１１、接着層
１５（１）、化成処理層１４（１）、アルミニウム１
２、化成処理層１４（２）、酸変性ＰＰ焼付層１３、押
出樹脂層１４、最内層１５からなる積層体であり、アル
ミニウム両面に施された化成処理を特徴とするものであ
る。

【０００９】本発明における前記基材層は、ポリエステ
ルまたはナイロンフィルムからなるが、この時、ポリエ
ステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリブチレンナフタレート、共重合ポリエステル、
ポリカーボネート等が挙げられる。またナイロンとして
は、ポリアミド樹脂、すなわち、ナイロン６、ナイロン
６，６、ナイロン６とナイロン６，６との共重合体、ナ
イロン６，１０、ポリメタキシリレンアジパミド（ＭＸ
Ｄ６）等が挙げられる。

【００１０】前記基材層は、ポリマー電池として用いら
れる場合、ハードと直接接触する部位であるため、基本
的に絶縁性を有する樹脂がよい。フィルム単体でのピン
ホールの存在、および加工時のピンホールの発生等を考
慮すると、基材層は６μｍ以上の厚さが必要であり、好
ましい厚さとしては１２〜２５μｍである。

【００１１】本発明においては、基材層は耐ピンホール
性および電池の外装体とした時のハードとの絶縁性を向
上させるために、積層化させることも可能である。基材
層を積層化する場合、基材層が２層以上の樹脂層を少な
くとも一つ含み、各層の厚みが６μｍ以上、好ましくは
１２〜２５μｍである。基材層を積層化する例として
は、図示はしないが、次の１）〜７）が挙げられる。１）ポリエチレンテレフタレート／ナイロン２）ナイロン／ポリエチレンテレフタレートまた、包装材料の機械適性（加工機械、包装機械の中で
の搬送の安定性）、表面保護性（耐熱性、耐電解質
性）、２次加工として、ポリマー電池用の外装体をエン
ボスタイプとする際に、エンボス時の金型と基材層との
摩擦抵抗を小さくする目的で、基材層を多層化、基材層
表面に、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系
樹脂等を設けることが好ましい。例えば、３）フッ素系樹脂／ポリエチレンテレフタレート（フッ
素系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティング後
乾燥で形成）４）シリコーン系樹脂／ポリエチレンテレフタレート
（シリコーン系樹脂は、フィルム状物、または液状コー
ティング後乾燥で形成）５）フッ素系樹脂／ポリエチレンテレフタレート／ナイ
ロン（フッ素系樹脂は、フィルム状物、または液状コー
ティング後乾燥で形成）６）シリコーン系樹脂／ポリエチレンテレフタレート／
ナイロン７）アクリル系樹脂／ナイロン（アクリル系樹脂は、フ
ィルム状物、または液状コーティング後乾燥で形成）

【００１２】前記基材層は、ドライラミネート法、押出
ラミネート法等でバリア層と貼り合わされる。

【００１３】前記バリア層は、外部からポリマー電池の
内部に特に水蒸気が浸入することを防止するための層
で、バリア層単体のピンホール、及び加工適性（パウチ
化、エンボス成形性）を安定化し、かつ耐ピンホールを
もたせるために厚さ１５μｍ以上のアルミニウム、ニッ
ケルなどの金属、又は、無機化合物、例えば、酸化珪
素、アルミナ等を蒸着したフィルムなども挙げられる
が、バリア層として好ましくは２０〜８０μｍのアルミ
ニウムとする。ピンホールの発生をさらに改善し、ポリ
マー電池の外装体のタイプをエンボスタイプとする場
合、エンボス部におけるクラックなどの発生のないもの
とするために、本発明者らは、バリア層として用いるア
ルミニウムの材質が、鉄含有量が０．３〜９．０重量
％、好ましくは０．７〜２．０重量％とすることによっ
て、鉄を含有していないアルミニウムと比較して、アル
ミニウムの展延性がよく、積層体として折り曲げによる
ピンホールの発生がすくなくなり、かつ前記エンボスタ
イプの外装体をエンボスする時に側壁の形成も容易にで
きることを見出した。前記鉄含有量が、０．３重量％未
満の場合は、ピンホールの発生の防止、エンボス成形性
の改善等の効果が認められず、前記アルミニウムの鉄含
有量が９．０重量％を超える場合は、アルミニウムとし
ての柔軟性が阻害され、積層体として製袋性が悪くな
る。

【００１４】また、冷間圧延で製造されるアルミニウム
は焼きなまし（いわゆる焼鈍処理）条件でその柔軟性・
腰の強さ・硬さが変化するが、本発明において用いるア
ルミニウムは焼きなましをしていない硬質処理品より、
多少または完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にある
アルミニウムがよい。前記、アルミニウムの柔軟性・腰
の強さ・硬さの度合い、すなわち焼きなましの条件は、
加工適性（パウチ化、エンボス成形）に合わせ適宜選定
すればよい。たとえば、エンボス成形時のしわやピンホ
ールを防止するためには、成形の程度に応じた焼きなま
しされた軟質アルミニウムを用いることができる。

【００１５】本発明のポリマー電池用包装材料において
は、アルミニウムの内容物側の化成処理面に、不飽和カ
ルボン酸グラフトランダムプロピレン等の酸変性ＰＰ
（以下、ＰＰａと記載することがある）層を設ける。該
酸変性ＰＰ層を設けることによって、アルミニウムを腐
食することを防止し、またヒートシール層であるターポ
リマーの接着を安定化させる効果がある。

【００１６】本発明のポリマー電池用包装材料における
最内層１３は、最内層１３同士がヒートシール性を有
し、耐熱性、防湿性およびプレス成形性などの必要物性
を有する厚さ３０〜１００μｍ、融点（１２０℃以上）
のエチレンとブテンとプロピレンの３成分共重合体から
らなるターポリマー（以下、τ―ＰＰと記載する）を用
いることが望ましい。好ましくは、ターポリマーを５％
以上含むポリプロピレン樹脂層、あるいは、ターポリマ
ーを５％以上含むポリプロピレン樹脂層を少なくとも１
層含む多層構成である。その、層構成を具体的に示す
と、（１）ターポリマー単体（２）ターポリマー＋ポリプロピレン（３）ターポリマー／ＬＬＤＰＥ／ターポリマー（４）ターポリマー＋ポリプロピレン／ＬＬＤＰＥ／タ
ーポリマー＋ポリプロピレン（５）ターポリマー＋ポリプロピレン／ポリプロピレン
／ターポリマー＋ポリプロピレン（６）ターポリマー＋ポリプロピレン／ポリプロピレン
＋ＬＬＤＰＥ／ターポリマー＋ポリプロピレン（７）ターポリマー＋ポリプロピレン／ポリプロピレン
＋ターポリマー／ターポリマー＋ポリプロピレン｛略号等の説明＋：ブレンド、ターポリマーとポリプ
ロピレンとのブレンドの場合、ターポリマーは５％以上
とする、／：共押出しを示す、ポリプロピレンはいずれ
もランダム重合タイプである｝

【００１７】また、最内層には更に柔軟性、ヒートシー
ル性、折り曲げ又は成形時のクラック防止のために、密
度が９００ｋｇ／ｍ³以下の低結晶性のエチレンーブテ
ン共重合体、低結晶性のプロピレンーブテン共重合体、
非晶性のエチレンープロピレン共重合体、非晶性のプロ
ピレンーエチレン共重合体等を５％以上添加してもよよ
い。

【００１８】本発明のポリマー電池用包装材料におい
て、最内層であるエチレンとブテンとプロピレンの３成
分共重合体からなるターポリマーは、エチレンとブテン
とプロピレンの３成分共重合体からなるターポリマー樹
脂を接着性樹脂としてサンドイッチラミネート法により
貼り合わせる。

【００１９】本発明のポリマー電池用包装材料の積層体
として、前記、基材層、バリア層、最内層（τ―ＰＰ）
の他に、バリア層と最内層との間に中間層を設けてもよ
い。中間層は、ポリマー電池用包装材料としての強度向
上、バリア性の改善安定化などのために積層されること
がある。

【００２０】本発明の課題に対して、本発明者らは、鋭
意研究の結果、ポリマー電池用包装材料のバリア層であ
るアルミニウム表、裏面に化成処理を施すことによっ
て、前記包装材料として満足できる積層体とすることが
できた。前記化成処理とは、具体的にはリン酸塩、クロ
ム酸塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物等の耐酸
性皮膜を形成することによってエンボス成形時のアルミ
ニウムと基材層との間のデラミネーション防止と、ポリ
マー電池の電解質と水分とによる反応で生成するフッ化
水素により、アルミニウム表面の溶解、腐食、特にアル
ミニウムの表面に存在する酸化アルミが溶解、腐食する
ことを防止し、かつ、アルミニウム表面の接着性（濡れ
性）を向上させ、エンボス成形時、ヒートシール時の基
材層とアルミニウムとのデラミネーション防止、電解質
と水分との反応により生成するフッ化水素によるアルミ
ニウム内面側でのデラミネーション防止効果が得られ
た。各種の物質を用いて、アルミニウム面に化成処理を
施し、その効果について研究した結果、前記耐酸性皮膜
形成物質のなかでも、フェノール樹脂、フッ化クロム
（３）化合物、リン酸の３成分から構成されたものを用
いるリン酸クロメート処理が良好であった。

【００２１】次に、本発明のポリマー電池用包装材料の
製造方法について説明する。本発明のポリマー電池用包
装材料は、基材層、バリア層および最内層であるＣＰＰ
を順次積層して形成する。

【００２２】本発明においては、ポリマー電池用包装材
料の積層体を製造するラミネート工程の前に、アルミニ
ウムの表面に、化成処理を施す。化成処理は、表面、裏
面にそれぞれ別に行う。化成処理は、前述の物質の水溶
液または分散液を、ロールコート等の方法により、アル
ミニウム表面に塗布し、アルミニウム表面温度が１７０
〜２００℃に到達する条件にして皮膜形成をする。

【００２３】本発明においては、前述のように、ポリマ
ー電池用包装材料の積層体を製造するラミネート工程の
前に、アルミニウムの表面に化成処理を施す。化成処理
は、表面、裏面にそれぞれ別に行う。化成処理は、前述
の物質の水溶液または分散液を、ロールコート等の方法
により、アルミニウム表面に塗布し、アルミニウム表面
温度が１７０〜２００℃に到達する条件にして皮膜形成
をする。次に、アルミニウムの片面の前記リン酸クロメ
ート処理面に、酸変性ポリプロピレン樹脂のエマルジョ
ンをロールコート等の方法を用いて塗布乾燥し、到達温
度１７０〜２００℃の条件に加熱して皮膜（以下、ＰＰ
ａ）１３を形成する。その塗布量は、２〜５ｇ/ｍ²（乾
燥重量）程度である。

【００２４】前述のように、アルミニウムの片面の前記
リン酸クロメート処理面に、酸変性ポリプロピレン樹脂
のエマルジョンをロールコート等の方法を用いて塗布乾
燥し、到達温度１７０〜２００℃の条件に加熱して皮膜
（以下、ＰＰａ）を形成する方法があるが、この方法
は、前述のように、アルミニウムが単体の状態で３回に
わたり２００℃前後の熱に曝されて、その伸縮によりア
ルミニウムに熱しわを発性することがある。この熱しわ
の発生をなくす方法として、本発明者らは、種々の検討
を重ねた結果、以下に説明する２つの方法のいずれかを
用いることによって、熱しわの発生のない積層体とする
ことができることを見出した。

【００２５】その第１の方法は、図４に示すように、ポ
リマー電池用包装材料の積層体を製造するラミネート工
程の前に、アルミニウム１２の表、裏面に化成処理１６
（１）、１６（２）を施す。次に、基材１１と化成処理
を施したアルミニウムのいずれかの面１６（１）とをド
ライラミネート法により貼りあわせる。つぎに、化成処
理を施したアルミニウムの他の面１６（２）に酸変性ポ
リプロピレン樹脂のエマルジョンをロールコート等の方
法を用いて塗布乾燥し、到達温度１７０〜２００℃の条
件に加熱してＰＰａ１３を形成する。その塗布量は、２
〜５ｇ/ｍ²（乾燥重量）が適当である。このように、Ｐ
Ｐａを形成する段階においてアルミニウムは基材とラミ
ネートされており、ＰＰａ１３の皮膜形成時の加熱に対
しては、熱による伸びが少なくなり、しわの発生を防ぐ
ことができた。次に、ＰＰａ１３皮膜面にエチレンとブ
テンとプロピレンの３成分共重合体からなるターポリマ
ー樹脂を押出し樹脂として最内層であるエチレンとブテ
ンとプロピレンの３成分共重合体からなるターポリマー
フィルムとサンドイッチラミネートラミネートすること
によりポリマー電池用包装材料の積層体とする。

【００２６】熱しわの発生を防ぐ第２の方法は、図５に
示すように、まず、アルミニウムの片面に化成処理１６
（１）を施し、形成された化成処理面と基材１１とをド
ライラミネートする。次に、アルミニウムの別の面、つ
まり、未処理面に、化成処理１６（２）を施し、つぎ
に、化成処理１６（２）を施した面に酸変性ポリプロピ
レン樹脂のエマルジョンをロールコート等の方法を用い
て塗布乾燥し、到達温度１７０〜２００℃の条件に加熱
してＰＰａ１３を形成する。この塗布量は、２〜５ｇ/
ｍ²（乾燥重量）である。次に、ＰＰａ皮膜面にエチレ
ンとブテンとプロピレンの３成分共重合体からなるター
ポリマー樹脂を接着性樹脂としてエチレンとブテンとプ
ロピレンの３成分共重合体からなるターポリマーフィル
ムをサンドイッチラミネートラミネートすることにより
ポリマー電池用包装材料の積層体とする方法である。こ
の第２の方法においては、アルミニウム単体での加熱
は、化成処理（１）の工程における１度だけとなり、熱
しわの発生はさらに少なくなる。

【００２７】前記化成処理面に、酸変性ＰＰを接着樹脂
として押出してＣＰＰをサンドイッチラミネートする
と、化成処理面への押出酸変性ＰＰ樹脂の接着性が悪
く、その対策として、本発明者らは、前記化成処理面
に、酸変性ＰＰのエマルジョン液をロールコート法等に
より塗布し、乾燥後、１７０〜２００℃の温度で焼付け
を行った後、前述の酸変性ＰＰを接着樹脂としてサンド
イッチラミネートすると、その接着強度はよくなるが、
前記焼付けの加工速度は極めて遅く、生産性の悪いもの
である。

【００２８】そこで、本発明者らは、酸変性ＰＰの塗
布、焼付けが無くとも、安定した接着強度を示す積層方
法について鋭意研究の結果、基材層と両面に化成処理し
たバリア層の片面とをドライラミネートし、バリア層の
他の面に酸変性ＰＰの接着樹脂により、ヒートシール層
となるポリプロピレンフィルムをサンドイッチラミネー
トして積層体とした後、該積層体を前記接着樹脂がその
軟化点以上になる条件に加熱することによって、所定の
接着強度を有する積層体とすることができた。前記加熱
の具体的な方法としては、熱ロール接触式、熱風式、近
または遠赤外線等の方法があるが、本発明においてはい
ずれの加熱方法でもよく、前述のように、接着樹脂がそ
の軟化点温度以上に加熱できればよい。

【００２９】前記基材１１とアルミニウム１２のリン酸
クロメート処理面１５（１）とのドライラミネートに用
いる接着剤としては、ポリエステル系、ポリエチレンイ
ミン系、ポリエーテル系、ポリエーテルウレタン系、ポ
リエステルウレタン系、エポキシ系などの接着剤が利用
できるが、中でも、ポリエーテルウレタン系、ポリエス
テルウレタン系等が好適に用いられる。

【００３０】ポリマー電池用包装材料の積層体を成形し
てエンボスタイプの外装体とする場合は、図３に示すよ
うに、オス型２１、メス２２型によるプレス成形により
行うことができる。エンボスタイプは、片面エンボスタ
イプと両面エンボスタイプとがあり、片面エンボスタイ
プの方がより深く成形する必要がある。

【００３１】本発明のポリマー電池用包装材料における
積層体の最内層には、エチレンとブテンとプロピレンの
３成分共重合体からなるターポリマーが好適に用いられ
る。最内層にＣＰＰを用いるのは、ＣＰＰ同士でのヒー
トシール性がよいこと、防湿性、耐熱性等のポリマー電
池用包装材料の最内層としての要求される保護物性を有
し、また、ラミネート加工性の良さ、エンボス成形性の
良さ等により、望ましい材質である。ただし、エチレン
とブテンとプロピレンの３成分共重合体からなるターポ
リマーは金属に対するヒートシールがないため、ポリマ
ー電池のタブをヒートシールする際には、図６（ａ）、
図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、タブ４と積層
体１０の最内層との間に、金属とＣＰＰとの双方に対し
てヒートシール性を有する接着フィルム６を介在させる
ことにより、タブ部での密封性も確実となる。前記接着
フィルム６は、図６（ｄ）、図６（ｅ）及び図６（ｆ）
に示すように、タブ４の所定の位置に巻き付けても良
い。

【００３２】

【実施例】本発明のポリマー電池用包装材料について、
実施例によりさらに具体的に説明する。実施例および比
較例共に基材層はナイロン２５μｍ、バリア層はアルミ
ニウム４０μｍとした。実施例に用いた最内層は、後述
のエチレンーブテンープロピレン共重合体を含む層とし
た。化成処理は、いずれも、処理液としてフェノール樹
脂、フッ化クロム（３）化合物、リン酸からなる水溶液
をロールコート法により塗布し、皮膜温度が１８０℃以
上となる条件において焼付けた。クロムの塗布量は１０
ｍｇ/ｍ²（乾燥重量）程度である。酸変性ＰＰは、ロー
ルコート法により塗布し、アルミニウム温度が１８０℃
以上となる条件において焼付けた。酸変性ＰＰの塗布量
は、３ｇ/ｍ²（乾燥重量）とした。また、エンボスは片
面エンボスとし、成形部の凹部（キャビティ）の形状
は、３０ｍｍ×５０ｍｍ、深さ３．５ｍｍとして成形し
て成形性の評価をした。［実施例１］アルミニウムの両面に化成処理を施し、化
成処理した一方の面に、基材をドライラミネート法によ
り貼り合わせ、次に、化成処理したアルミニウムの他の
面に酸変性ＰＰを、ロールコート法により塗布、焼付け
し、酸変性ＰＰの焼付け面にエチレンとブテンとプロピ
レンの３成分共重合体からなるターポリマーを２０μｍ
の厚さで押出樹脂として、次の（１）〜（６）のエチレ
ンーブテンープロピレン共重合体からなるフィルム（最
内層）をサンドイッチラミネート法により積層して検体
実施例１を得た。（１）ターポリマー（２）ターポリマー５％＋ＰＰ９５％（３）ターポリマー５０％＋ＰＰ５０％（４）ターポリマー８０％＋ＰＰ２０％（５）ターポリマー／ＰＰ／ターポリマー（６）ターポリマー／ＰＰ＋ＬＬＤＰＥ／ターポリマー｛略号等の説明＋：ブレンド、／：共押出し、ＰＰ：
ランダム重合タイプのポリプロピレン、ＬＬＤＰＥ：直
鎖状低密度ポリエチレン｝得られた積層体をアルミニウムの表面温度が１４０℃と
なるように加熱して検体実施例１を得た。［比較例１］アルミニウムの片面に、ドライラミネート
法により基材を貼り合わせ、アルミニウムの他の面に酸
変性ＰＰを、ロールコート法により塗布、焼付けし、酸
変性ＰＰの焼付け面にＰＰ樹脂を接着性樹脂として、キ
ャストポリプロピレン（ランダム重合タイプ、融点１４
５℃）をサンドイッチラミネート法により積層し、得ら
れた積層体をアルミニウムの表面温度が１５０℃となる
ように加熱して検体比較例１を得た。＜エンボス成形、包装＞得られた各検体をプレス成形
し、ポリマー電池本体を包装して、下記の評価を行っ
た。＜評価方法＞１）成形時のデラミネーション成形直後にアルミニウムと基材層とのデラミネーション
の有無を確認した。２）耐内容物性保存条件として、各検体を、６０℃、９０％ＲＨの恒温
槽に、７日間保存した後に、アルミニウムとキャストポ
リプロピレンとのデラミネーションの有無を確認した。３）ヒートシール時のデラミネーションヒートシール直後に基材層とアルミニウムとのデラミネ
ーションの有無を確認した。４）成形時の最内層に発生するクラックの有無を断面写
真で確認した。５）折り曲げ加工時の最内層に発生するクラックの有無
を断面写真で確認した。＜結果＞実施例１の積層体においては、成形時、ヒート
シール時ともに問題なく、アルミニウムと基材層とのデ
ラミネーションは見られなかった。また、耐内容物性の
デラミネーションも無かった。さらに、成形時の最内層
のクラックと折り曲げ加工時の最内層のクラックも無か
った。しかし、比較例においては、成形時、ヒートシー
ル時それぞれの段階で１００検体の内、４５検体におい
て、デラミネーションが見られた。耐内容物性において
は、１００検体中、すべてにデラミネーションが観察さ
れた。また、成形時の最内のクラックはすべて発生
し、、折り曲げ加工時の最内層のクラックは１００検体
中、３０検体発生していた。

【００３３】

【発明の効果】本発明のポリマー電池用包装材料におけ
るアルミニウムの両面に施した化成処理によって、エン
ボス成形時、及びヒートシール時の基材層とアルミニウ
ムとの間でのデラミネーションの発生を防止することが
でき、また、ポリマー電池の電解質と水分との反応によ
り発生するフッ化水素によるアルミニウム面の腐食を防
止できることにより、アルミニウムとの内容物側の層と
のデラミネーションをも防止できる顕著な効果を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリマー電池用包装材料の実施例を示
す層構成の断面図である。

【図２】外装体がエンボスタイプのポリマー電池の包装
タイプを説明する、（ａ）片面エンボスタイプの斜視
図、（ｂ）、（ｃ）両面エンボスタイプの斜視図、
（ｄ）片面エンボスタイプの構造説明図、（ｅ）Ｘ₁−
Ｘ₁部断面図である。

【図３】エンボスタイプにおける成形を説明する、
（ａ）斜視図、（ｂ）エンボス成形された外装体本体、
（ｃ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、（ｄ）Ｙ₁部拡大図である。

【図４】本発明のポリマー電池用包装材料の製造方法を
説明するための、層構成断面図である。

【図５】本発明のポリマー電池用包装材料における別の
製造方法を説明するための、層構成断面図である。

【図６】ポリマー電池用包装材料とタブとの接着におけ
る接着性フィルムの装着方法を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１ポリマー電池２ポリマー電池本体３セル（蓄電部）４タブ（電極）５外装体６接着フィルム（タブ部）７凹部８側壁部９シール部１０積層体（ポリマー電池用包装材料）１１基材層１２アルミニウム（バリア層）１３酸変性ＰＰ皮膜層１４押出樹脂層１５最内層１６化成処理層１７接着層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田一樹東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者宮間洋東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 5H011 AA01 AA02 AA09 AA10 AA13 AA17 CC02 CC06 CC10 DD09 DD13 KK02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンボスタイプの外装体として用いられ、
少なくとも基材層、接着層、化成処理層、アルミニウ
ム、化成処理層、酸変性ＰＰ皮膜層、押出樹脂層、最内
層から構成された積層体であって、前記最内層にエチレ
ンとブテンとプロピレンの３成分共重合体からなるター
ポリマーからなる層を含むことを特徴とするポリマー電
池用包装材料。
【請求項２】前記化成処理がリン酸クロメート処理であ
ることを特徴とする請求項１に記載のポリマー電池用包
装材料。
【請求項３】前記押出樹脂層がエチレンとブテンとプロ
ピレンの３成分共重合体からなるターポリマーであり、
最内層がエチレンとブテンとプロピレンの３成分共重合
体からなるターポリマーであることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載のポリマー電池用包装材料。
【請求項４】前記最内層がターポリマー樹脂を５％以上
含むポリプロピレン樹脂層かるなることを特徴とする請
求項１または請求項２に記載のポリマー電池用包装材
料。
【請求項５】前記最内層がターポリマー樹脂を５％以上
含むポリプロピレン樹脂層を少なくとも１層有する多層
構成かるなることを特徴とする請求項１または請求項２
に記載のポリマー電池用包装材料。
【請求項６】前記接着層がドライラミネート法により形
成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれ
かに記載のポリマー電池用包装材料。