JP2001202930A

JP2001202930A - ポリマー電池用包装材料

Info

Publication number: JP2001202930A
Application number: JP2000011504A
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ことである。【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、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層を
含むポリマー電池用包装材料であって、化成処理がリン
酸クロメート処理であること、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、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らなる
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層持つ多層構成から
なる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、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層を含むポリマー電池用包装材
料であって、化成処理がリン酸クロメート処理であるこ
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、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らなること，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層持つ多層構成からなる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、本発明のポリマー電池用包装材料の積
層に用いる熱ラミネートを説明する、（ａ）装置の概念
図、（ｂ）Ｙ₂部の拡大図である。図７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）示すように、
外装体本体に勢威形された凹部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、電池本体がタイト
に収納されることが望ましく、そのため前記積層体は、
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
からなり、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
ョンが発生ことが多く、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
水素酸により、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ッ
クが入る場合もあった。

【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すこと、
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）を塗布焼き付け
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を
熱ラミネートすることにより、得られるラミネート接着
部は安定性があり、かつ成形時、及び折り曲げ加工時に
クラックを発生しない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皮膜層１３、ヒ
ートシール層１４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】本発明におけるポリマー電池用包装材料の
基材層１１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（ＭＸＤ６）等が挙げられる。

【００１０】前記基材層１１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を用い
て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により
化成処理を施して耐酸性皮膜を形成することによって本
発明の課題である、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、アルミニウムと最内層との接着力の安定化を図る
課題に対して効果のあることを見出した。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
酸からなる水溶液の４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。

【００１６】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酸変性ＰＰ
層を設ける。該酸変性ＰＰ層を設けることによって、ポ
リマー電池とした時に、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。

【００１７】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｝

【００１８】また、最内層には柔軟性、ヒートシール
性、折り曲げ又は成形時のクラック発生防止のために、
密度が９００ｋｇ／ｍ³の低結晶性のエチレンーブテン
共重合体、低結晶性のブテンーエチレン共重合体、非晶
性エチレンープロピレン共重合体、非晶性プロピレンー
エチレン共重合体等を５％以上添加しても良い。

【００１９】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ＣＰＰは、前記酸変性ＰＰ層に熱ラミ
ネート法によってラミネートする。

【００２０】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。

【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、酸変性ＰＰ層および最内
層であるτ―ＰＰを積層して形成する。

【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℃以上に到達する条件にして皮膜形成をする。

【００２３】次に、アルミニウムの両面に化成処理を施
す。化成処理として、例えば、前記リン酸クロメート処
理をし、得られた化成処理面の片面に、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。その塗布量は
乾燥重量として２〜５ｇ/ｍ２）である。次に、前記ア
ルミニウムの他のリン酸クロメート処理面と基材とをド
ライラミネート法を用いてラミネートする。次に、最内
層１４とな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前記ＰＰａ面と
をポリプロピレン樹脂面とを熱ラミネート法を用いて貼
りあわせる。熱ラミネート法は、例えば、図６（ａ）に
示すように、誘電ロール２１と圧着ロール２２間に、前
記基材層／接着剤層／化成処理／アルミニウム／化成処
理／ＰＰａの中間積層体２４のＰＰａ面とエチレンとブ
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２５とを対面させて挿入し、加熱圧着することによっ
てラミネートするものである。

【００２４】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。

【００２５】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）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。該熱しわの発生をなくす方
法として、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。

【００２６】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１５
（１）、１５（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１５（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１５（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
Ｐａ１３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、ＰＰａ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、ＰＰａ皮膜面１３にエチレンとブ
テンとプロピレンの３成分共重合体を熱ラミネートす
る。

【００２７】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１５
（１）を施し、形成された化成処理面１５（１）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１５（２）を施
し、つぎに、化成処理１５（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１
３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フィルムを熱ラミネートして積層と
する。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。

【００２８】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。

【００２９】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、オス型、メス型
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。

【００３０】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。そして、ポリマ
ー電池は、図２（ｃ）に示すように、外装体本体に成形
された凹部７にポリマー電池本体２を収納して外装体蓋
体を被覆し、周縁のシール部９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。

【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用いるのは、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、ポリマー電池タブ部のヒートシールの際に
は、図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（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ＣＰ
Ｐ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７（ｄ）、図７
（ｅ）及び図７（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、最内層は後述す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を含
む３０μｍのフィルムとした。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用い、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１０ｍｇ/ｍ²（乾燥重
量）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、片面エンボスタイプと
し、成形型の凹部（キャビティ）の形状は、３０ｍｍ×
５０ｍｍ、深さ３．５ｍｍとして成形性の評価をした。
なお、各例とも、タブのシール部には、接着フィルムと
して、厚さ２０μｍの不飽和カルボン酸グラフトランダ
ムプロピレンフィルムをタブのシール部に巻き付けてヒ
ートシールした。［実施例１］アルミニウムの両面に化成処理を施し、一
方の化成処理面に、基材をドライラミネート法により貼
り合わせ、他の化成処理面に酸変性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、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）を熱ラミネート法によ
り積層して検体実施例１を得た。熱ラミネート時の条件
は、ロール温度１７０℃、ロール速度２０Ｍ／分とし
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｝［比較例１］アルミニウムの一方の面に、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面に、熱ラミネート法により、厚さ３０μｍ
のキャストポリプロピレン（ランダム重合タイプ、融点
１４５℃）を積層して検体比較例１を得た。熱ラミネー
ト時の条件は、ロール温度１７０℃、ロール速度２０Ｍ
／分とした。＜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、アルミニウムとヒートシー
ル層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、基材層とアルミニウムとのデ
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なか
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、すべての検体にデラミネーションが
認められた。また、成形時の最内層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検体に発生していた。

【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】本発明のポリマー電池用包装材料の積層に用い
る熱ラミネートを説明する、（ａ）装置の概念図、
（ｂ）Ｙ₂部の拡大図である。

【図７】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最内層１５化成処理層１６接着層２０熱ラミネート装置２１誘電加熱ロール２２ゴムロール２３冷却ロール２４積層中間体２５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２６積層体

───────────────────────────────────────────────────── 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 AA17 CC02 CC06 CC10 DD03 DD13 DD26 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、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】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または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らなることを特徴とする請
求項１〜請求項３のいずれか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層持つ多層
構成からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のい
ずれかに記載のポリマー電池用包装材料。