JP2002352778A - 電池用包装材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】電池包装に用いる材料として、電池本体の保護
物性とともに、外装体表面に電解液付着による変色を防
止する耐電解質性を付与し、エンボス成形工程等におい
て滑り良い生産性の良い電池用包装材料を提供する。 【解決手段】少なくとも基材層１１、接着層１７、アル
ミニウム１２、化成処理層１４、接着層１７、ヒートシ
ール層１３からなる積層体であって、基材層１１表面に
アクリル樹脂層１８を設け、最外面に脂肪酸アマイド系
のスリップ剤層１９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の電池用包装材料は、
防湿性、耐内容物性を有する、液体または固体有機電解
質（高分子ポリマー電解質）を持つ電池、または燃料電
池、コンデンサ、キャパシタ等に用いられ、特に耐電解
質性、エンボス適性に優れた電池本体を包装する外装体
およびそれを用いた電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明における電池とは、化学的エネル
ギーを電気的エネルギーに変換する素子を含む物、例え
ば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、燃料
電池等や、または、液体、固体セラミック、有機物等の
誘電体を含む液体コンデンサ、固体コンデンサ、二重層
コンデンサ等の電解型コンデンサを示す。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、プラスチックフィ
ルム、金属箔等のラミネートにより得られる複合フィル
ムからなる積層体を袋状にしたもの（以下、外装体）が
用いられていた。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、ハード側を電池にあ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。そのため、前記袋状の外装体
を用いる傾向にある。前記外装体の材質構成は、電池と
しての必要な物性、加工性、経済性等から、少なくとも
基材層、バリア層、ヒートシール層および前記各層を接
着する接着層からなり、必要に応じて中間層を設けるこ
とがある。電池の前記構成の積層体からパウチを形成
し、または、少なくとも片面をプレス成形して電池の収
納部を形成して電池本体を収納し、パウチタイプまた
は、エンボスタイプ（蓋体を被覆して）において、それ
ぞれの周縁の必要部分をヒートシールにより密封するこ
とによって電池とする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記エンボスタイプ
は、パウチタイプと比較して、よりコンパクトな包装体
が得られる。いずれのタイプの外装体であっても、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、電池の外装体として欠かせないものである。そし
て、電池用包装材料としては、少なくとも、基材層、バ
リア層、ヒートシール層からなる積層体とする。そし
て、前記各層の層間の接着強度が、電池の外装体として
必要な性質に影響をあたえることが確認されている。例
えば、バリア層とヒートシール層との接着強度が不十分
であると、外部から水分の浸入の原因となり、リチウム
イオン電池等を形成する成分の中の電解質と前記水分と
の反応により生成するフッ化水素酸により前記アルミニ
ウム面が腐食して、バリア層とヒートシール層との間に
デラミネーションが発生する。また、前記エンボスタイ
プの外装体とする際に、前記積層体をプレス成形して凹
部を形成するが、この成形の際、あるいは内容物を収納
してその周縁をヒートシールする際に、基材層とバリア
層との間にデラミネーションが発生することがある。ま
た、電池本体を外装体に収納し、密封する工程において
外装体表面に電解液が付着すると基材層表面が変色して
商品価値がなくなり、さらに、基材層とバリア層との間
においてデラミネーションを発生させるおそれがあっ
た。また、電池の外装体をエンボスタイプにする場合、
成形金型のメス型と外装体の表面との滑りが悪く、成形
加工が安定しないことがあった。本発明の目的は、電池
包装に用いる材料として、電池本体の保護物性ととも
に、外装体表面の耐電解質性を付与し、エンボス成形工
程等において生産性の良いリチウムイオン電池用包装材
料を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、以下の本
発明により解決することができる。請求項１に記載した
発明は、少なくとも基材層、接着層１、アルミニウム、
化成処理層、接着層２、ヒートシール層からなる積層体
であって、基材層表面にアクリル皮膜層を設け、最外面
に脂肪酸アマイド系のスリップ剤層を設けたことを特徴
とする電池用包装材料からなる。請求項２に記載した発
明は、請求項１に記載した積層体が、少なくとも基材
層、接着層１、化成処理層１、アルミニウム、化成処理
層２、接着層２、ヒートシール層からなることを特徴と
するものである。請求項３に記載した発明は、請求項１
または請求項２に記載した基材層が延伸ナイロンである
ことを特徴とするものである。請求項４に記載した発明
は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の接着層２が
ドライラミネート法により行なわれたことを特徴とする
ものである。請求項５に記載した発明は、請求項１〜請
求項３のいずれかに記載の接着層２が酸変性ポリオレフ
ィンの焼付塗装膜であることを特徴とするものである。
請求項６に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいず
れかに記載した接着層２が酸変性ポリオレフィンの押出
製膜された層であることを特徴とするものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、防湿性、耐内容物性、
耐表面汚染性に優れ、かつ、生産性の良い電池用包装材
料である。以下本発明の包装材料について、図等を利用
してさらに詳細に説明する。図１は、本発明の電池用包
装材料における積層体の構成を積層方法別に示した断面
図であり、（ａ）および（ｂ）ドライラミネート法、
（ｃ）熱ラミネート法、（ｄ）サンドイッチラミネート
法により積層した場合である。図２は、電池のエンボス
タイプの外装体を説明する斜視図である。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、電池の
パウチタイプの外装体を説明する斜視図である。図５
は、電池用包装材料とリード線との接着におけるリード
線用フィルムの装着方法を説明する斜視図である。

【０００６】電池用包装材料は電池本体を包装する外装
体を形成するものであって、その外装体の形式によっ
て、図２（ａ）、図２（ｂ）または図２（ｃ）に示すよ
うなエンボスタイプと、図４に示すようなパウチタイプ
とがある。前記パウチタイプには、三方シール、四方シ
ールおよびピロータイプ等の袋形式があるが、図４は、
ピロータイプとして例示している。エンボスタイプは、
図２（ａ）および図２（ｄ）示すように、片面に凹部７
形成しても良いし、図２（ｂ）に示すように、両面に凹
部を形成して電池本体を収納して周縁の四方をヒートシ
ールして密封しても良い。また、図２（ｃ）に示すよう
な折り部をはさんで両側に凹部形成して、電池を収納し
て３辺をヒートシールする形式もある。

【０００７】本発明の電池用包装材料は、少なくとも基
材層、接着層１、アルミニウム、化成処理層、接着層
２、ヒートシール層からなる積層体であって、外装体を
エンボスタイプとする場合には、基材層、接着層１、化
成処理層１、アルミニウム、化成処理層２、接着層２、
ヒートシール層の構成の積層体に対して適用することが
望ましい。

【０００８】前記電池用包装材料が、例えばナイロン／
接着層／アルミニウム／接着層／ヒートシール層からな
り、前記ヒートシール層が従来の技術によるサンドイッ
チラミネート法、ドライラミネート法、共押出しラミネ
ート法、熱ラミネート法等により形成されていると、電
池の外装体がエンボスタイプの場合、プレス成形におい
て、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、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、
前記基材層として、延伸ナイロンフィルムを用いること
が、電池の保護性、エンボス成形性、ラミネート加工性
等から好ましいが、ナイロンフィルムが滑り性に劣る場
合、エンボス成形時のメス型との間でのすべりが悪くし
わが発生することがあり安定した成形作業が難しかっ
た。また、電池の製造工程において、外装体の基材層で
あるナイロン樹脂層に電解液が付着すると付着部が変色
し、また、基材層とバリア層との間でデラミネーション
をおこすことがあった。

【０００９】前記、耐表面汚染性、エンボス成形性に関
する課題に対して、本発明者らは、鋭意研究の結果、基
材層の表面に、耐腐食性を特徴とする塗膜層およびスリ
ップ剤層を設けること、また、化成処理層とヒートシー
ル層との接着の方法によって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。電池の製造工程におけ
る電解液による表面汚染の対策としては、外装体の表面
にアクリル樹脂からなる皮膜（以下アクリル皮膜層）を
形成することで基材の溶解・腐食が防止できる。この際
基材層表面に構成される、アクリル皮膜層１８は、主剤
は、アクリル樹脂：ガラス転移温度３０〜８０℃、分子
量１万から２０万の範囲であり、硬化剤はイソシアネー
ト系硬化剤で、ウレタン結合を形成させたいわゆる２液
硬化型である。アクリル皮膜層１８の厚さは０．５μｍ
から５μｍ、好ましくは１．０μｍから３μｍである。

【００１０】また、電池用包装材料をエンボスタイプと
する場合、図３に示すように、積層された包装材料１０
をプレス成形して凹部７を形成する。この際、プレス成
形のメス型２２と積層体１０の基材層１１との滑りが悪
いと安定した成形品が得られないことがあった。本発明
者らは、種々の研究の結果、基材層の表面に設けた前記
アクリル皮膜層１８面に、脂肪酸アマイド系スリップ剤
層１９を設けることによって安定したプレス成形が可能
となることを見出した。基材層にコーティングされるス
リップ剤としては、脂肪酸アマイドをイソプロピルアル
コール（ＩＰＡ）、酢酸エチル、トルエン、メチルーエ
チルーケトン等の溶剤に０．１〜５％になるように希釈
し、ロールコート法、グラビアコート法、噴霧法等によ
り基材層に形成する。前記脂肪酸アマイドとしては、オ
レイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミ
ド、ベヘニン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミ
ド、エチレンビスエルカ酸アミド等を用いることができ
る。コーティングまたは噴霧される脂肪酸アマイドの量
は、平米当たり１ｍｇ以上あれば効果が得られ、また平
米当たり５０ｍｇ以下とすることで、エンボス成形用の
金型の汚染、ヒートシール装置の汚染を防げる。なお、
平米当りの脂肪酸アマイドの量の測定は、試料表面を溶
剤で洗浄し、ガスクロマトグラフ法などで、洗浄液の濃
度から求めることができる。スリップ剤は、基材層全面
にコーティング、または噴霧しても良いし、金型内でエ
ンボス成形される部分にのみコーティングまたは噴霧し
ても良い。また、スリップ剤は、あらかじめラミネート
フィルムにコーティングまたは噴霧して巻取保管するこ
ともできるが、成形の直前にコーティングまたは噴霧し
用いることもできる。また、スリップ剤は基材層のみで
なくヒートシール層に形成してもよい。

【００１１】本発明の電池用包装材料の層構成は、図１
（ａ）〜、図１（ｄ）に示すように、スリップ剤層１
９、アクリル皮膜層１８、基材層１１、接着層１７、化
成処理層１４（１）、アルミニウム１２、化成処理層１
４（２）、接着層、ヒートシール層１３、からなる積層
体である。

【００１２】本発明者らは、エンボス成形時またはヒー
トシール時において、基材層１１とバリア層１２との間
で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、以下に述べる各種の
ラミネート方法を用いて積層体を形成することによって
解決し得ることを見出した。

【００１３】本発明の電池用包装材料を積層する場合
の、バリア層１２に設けた化成処理層１４とシーラント
層１３との接着は、例えば、リチウムイオン電池等にお
ける電解液と水分との反応により発生するフッ化水素酸
などによるデラミネーション防止のために、以下に述べ
るラミネートおよび接着安定化処理を行うことが望まし
い。

【００１４】本発明者らは、少なくともシーラント層を
ラミネートするバリア層１２の化成処理層１４と基材層
１１とをドライラミネート１７した後、図１（ａ）また
は図１（ｂ）に示すように、バリア層１２に設けられた
化成処理層１４とシーラント層１３との接着法としてド
ライラミネート法によりラミネート１７する、あるい
は、図１（ｃ）に示すように、前記化成処理層に酸変性
ポリオレフィンのエマルジョンを化成処理層に塗布乾燥
焼付けた後（１５）、シーラント層となるフィルム１３
を熱ラミネート法により積層することによっても所定の
接着強度が得られることを確認した。

【００１５】また、次のようなラミネート方法によって
も安定した接着強度が得られることを確認した。例え
ば、基材層１１とバリア層１２の片面とをドライラミネ
ートし、図１（ｄ）に示すように、バリア層１２の他の
面（化成処理層）に、酸変性ポリオレフィン樹脂１６を
押出してシーラント層１３をサンドイッチラミネートす
る場合、または、酸変性ポリオレフィン樹脂１６とシー
ラント層１３とを共押出しして積層体とした後、得られ
た積層体を前記酸変性ポリオレフィン樹脂１６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。

【００１６】また、別の方法としては、前記、サンドイ
ッチラミネートまたは共押出しラミネートの際に、アル
ミニウム１２のシーラント層側の表面温度が酸変性ポリ
オレフィン樹脂１６の軟化点に到達する条件に加熱する
ことによっても接着強度の安定した積層体とすることが
できた。また、ポリエチレン樹脂を接着樹脂として用い
ることも可能であるが、この場合には、押出したポリエ
チレン溶融樹脂膜のアルミニウム側ラミネート面をオゾ
ン処理しながらラミネートすることが望ましい。

【００１７】本発明の電池用包装材料において、外装体
を形成する積層体における前記の各層には、適宜、製膜
性、積層化加工、最終製品２次加工（パウチ化、エンボ
ス成形）適性を向上、安定化する目的のために、コロナ
処理、ブラスト処理、酸化処理、オゾン処理等の表面活
性化処理をしてもよい。

【００１８】次に、本発明の電池用包装材料を適用する
外装体１０の材質例についてさらに詳細に説明する。本
発明の電池用包装材料は、図１（ａ）に示すように、前
記アクリル皮膜層１８及びスリップ剤層１９を設け、少
なくとも基材層１１、接着層１７、バリア層１２、化成
処理層１４、接着層１７、ヒートシール層１３から構成
されるものである。外装体がエンボスタイプの場合に
は、図１（ｂ）に示すように、前記アクリル皮膜層１９
及びスリップ剤層１８を設け、基材層１１、接着層１
７、化成処理層１４（１）、バリア層１２、化成処理層
１４、接着樹脂層１７、ヒートシール層１３の構成とす
ることが好ましい。

【００１９】外装体における前記基材層１１は、延伸ポ
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。

【００２０】前記基材層１１は、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層がよい。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１２〜３０μｍである。

【００２１】基材層１１は耐ピンホール性および電池の
外装体とした時の絶縁性を向上させるために、積層化す
ることも可能である。基材層を積層体化する場合、基材
層が２層以上の樹脂層を少なくとも一つを含み、各層の
厚みが６μｍ以上、好ましくは、１２〜３０μｍであ
る。基材層を積層化する例としては、次の１）〜８）が
挙げられる。 １）延伸ポリエチレンテレフタレート／延伸ナイロン ２）延伸ナイロン／延伸延伸ポリエチレンテレフタレー
ト また、包装材料の機械適性（包装機械、加工機械の中で
の搬送の安定性）、表面保護性（耐熱性、耐電解質
性）、２次加工とて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
さくする目的あるいは電解液が付着した場合に基材層を
保護するために、基材層を多層化、基材層表面にフッ素
系樹脂層、アクリル系樹脂層、シリコーン系樹脂層、ポ
リエステル系樹脂層、またはこれらのブレンド物からな
る樹脂層等を設けることが好ましい。例えば、 ３）フッ素系樹脂／延伸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／延伸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／延伸ポリエチレンテレフタレート／
延伸ナイロン ６）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト／延伸ナイロン ７）アクリル系樹脂／延伸ナイロン（アクリル系樹脂は
フィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化） ８）アクリル系樹脂＋ポリシロキサングラフト系アクリ
ル樹脂／延伸ナイロン（アクリル系樹脂はフィルム状、
または液状コーティング後乾燥で硬化）

【００２２】前記バリア層１２は、外部から電池の内部
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、かつ耐ピンホール性をもた
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、または、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厚さが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、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
ス成形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
の発生が少なくなり、かつ前記エンボスタイプの外装体
を成形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。

【００２３】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。例えば、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望ましい。

【００２４】本発明者らは、電池用包装材料のバリア層
１２であるアルミニウムの表、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、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１１とアルミニウム１２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中でも、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。また
は、少なくともフェノール樹脂を含む樹脂成分に、モリ
ブデン、チタン、ジルコン等の金属、または金属塩を含
む化成処理剤が良好であった。

【００２５】電池の外装体が、パウチタイプの場合に
は、アルミニウムの内面のみに化成処理層を設けるだけ
でもよいが、エンボスタイプの場合には、アルミニウム
の両面に化成処理することによって、エンボス成形時、
あるいはヒートシール時のアルミニウムと基材層との間
のデラミネーションを防止することができる。

【００２６】本発明の電池用包装材料における積層体１
０のシーラント層は、単層であっても良いし、また、必
要によって多層としてもよい。単層のシーラント１３を
形成する樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、すなわ
ち、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレン等のポリエチレン、あるいは、ランダ
ムプロピレン、ホモプロピレン、ブロックプロピレン等
のポリプロピレン、また、前記の樹脂をブレンドした樹
脂等を用いることができる。多層とする場合も、前記の
樹脂あるいはブレンドした樹脂を、多層フィルムとして
形成することができる。前記各タイプのポリプロピレ
ン、すなわち、ランダムプロピレン、ホモプロピレン、
ブロックプロピレンおよび、各タイプのポリエチレン、
すなわち、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレンには、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、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、シリカ、ゼオライト、アクリル樹
脂ビーズ等のアンチブロッキング剤（ＡＢ剤）、脂肪酸
アマイド系のスリップ剤等を添加してもよい。またシー
ラント層（多層シーラントの最内層のヒートシール層）
１３及び接着樹脂層にはブテン成分、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成
分、密度が９００ｋｇ／ｍ３の低結晶のエチレンとブテ
ンの共重合体、非晶性のエチレンとプロピレンの共重合
体、プロピレンーα・オレフィン共重合体成分を添加す
ることもできる。

【００２７】

【実施例】本発明の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。 （１）化成処理 実施例、比較例において化成処理は、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き付
けた。クロムの塗布量は、８ｍｇ/ｍ² （乾燥重量）で
ある。 （２）アクリル皮膜層 実施例、比較例においてアクリル皮膜層の形成は、以下
の方法を用いた。塗布液：アクリル樹脂系主剤に、イソ
シアネート系硬化剤を添加した。塗布方法：グラビア印
刷機を用いたロールコート後、乾燥し、６０℃で３日間
エージングを行った。塗布量は、各条件で１〜５ｇ／ｍ
²（ｄｒｙ）とした。 （３）スリップ剤層 実施例、比較例においてスリップ剤層の形成は、以下の
条件で行った。 ［エルカ酸アマイド系スリップ剤、以下エルカ酸］エル
カ酸のＩＰＡ１．５％溶液をリバースロールコート方式
で塗布し乾燥した。 ［オレイン酸アマイド系スリップ剤、以下オレイン酸］
オレイン酸のＩＰＡ１．５％溶液をリバースロールコー
ト方式で塗布し乾燥した。 ［エルカ酸とオレイン酸のブレンドスリップ剤、以下ブ
レンド］前記、エルカ酸とオレイン酸とを等重量をブレ
ンドし、合計でＩＰＡ １．５％（各０．７５％）とし
た溶液を、リバースロールコート方式で塗布し乾燥し
た。なお、スリップ剤の塗布量測定値は、エルカ酸で１
４ｍｇ／ｍ²、オレイン酸で１５ｍｇ／ｍ²、ブレンドで
１５ｍｇ／ｍ²であった。 （４）外装体の成形 全ての検体を片面エンボスタイプとし、成形型の凹部
（キャビティ）の形状を３０ｍｍ×５０ｍｍ，深さ５．
０ｍｍとしてプレス成形して成形性の評価をした。
（５）ヒートシール条件 各検体のヒートシール時の基材／アルミニウム間のデラ
ミ確認、および電解液封入のための密封シールは下記条
件にて行った。 １８０℃、１．０ＭＰａ、３ｓｅｃ ［実施例１］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、線状低密度ポリエチ
レンフィルム（３０μｍ）をドライラミネートして積層
体（Ｎ１）を得た。該積層体（Ｎ１）の延伸ナイロンフ
ィルム面にアクリル皮膜層（１ｇ／ｍ²）を設け、さら
に、オレイン酸１．５％溶液を塗布して積層体（Ｎ１
Ｘ）とした後、該積層体（Ｎ１Ｘ）を用いて、エンボス
成形によりトレイを成形し、成形しない積層体（Ｎ１
Ｘ）で被覆した後、周縁をヒートシールにより密封シー
ルして、検体実施例１とした。 ［実施例２］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、酸変性ポリプロピレ
ンを接着樹脂としてランダムポリプロピレンフィルム３
０μｍをサンドイッチラミネート法により貼り合わせた
後、得られた積層体を酸変性ポリプロピレンの軟化点以
上の温度に加熱して積層体（Ｎ２）を得た。該積層体
（Ｎ２）の延伸ナイロンフィルム面にアクリル皮膜層
（３ｇ／ｍ²）を設け、さらに、エルカ酸１．５％溶液
を塗布した後、エンボス成形によりトレイを成形し、成
形しない積層体（Ｎ２Ｘ）で被覆した後、周縁をヒート
シールにより密封シールして、検体実施例２とした。 ［実施例３］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、接着樹脂である酸変
性ポリプロピレンのエマルジョンを塗布乾燥し、１９０
℃の温度で焼付けた後、該焼付けした面にランダムポリ
プロピレンフィルム３０μｍを熱ラミネートして、積層
体（Ｎ３）を得た。該積層体（Ｎ３）の延伸ナイロンフ
ィルム面にアクリル皮膜層（５ｇ／ｍ²）を設け、さら
に、ブレンド１．５％溶液を塗布して積層体（Ｎ３Ｘ）
とした後、該積層体（Ｎ３Ｘ）を用いて、エンボス成形
によりトレイを成形し、成形しない積層体（Ｎ３Ｘ）で
被覆した後、周縁をヒートシールにより密封シールし
て、検体実施例３とした。

【００２８】［比較例１］アルミニウム４０μｍの両面
に化成処理を施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロ
ンフィルム（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法によ
り貼り合わせ、次に、化成処理した他の面に、線状低密
度ポリエチレンフィルム（３０μｍ）をドライラミネー
トして積層体を得た（Ｒ１）。該積層体（Ｒ１）の延伸
ナイロンフィルム面にオレイン酸１．５％溶液を塗布し
て積層体（Ｒ１Ｘ）とした後、該積層体（Ｒ１Ｘ）を用
いて、エンボス成形によりトレイを成形し、成形しない
積層体（Ｒ１Ｘ）で被覆した後、周縁をヒートシールに
より密封シールして、検体比較例１とした。 ［比較例２］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、アルミニウムの一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、アルミニウムの他の面を酸変性ポリプロピレ
ンの軟化点以上の温度にあらかじめ加熱し、酸変性ポリ
プロピレンを接着樹脂としてランダムポリプロピレンフ
ィルム３０μｍをサンドイッチラミネート法により貼り
合わせて積層体（Ｒ２）を得た。該積層体（Ｒ２）の延
伸ナイロンフィルム面にアクリル皮膜層（３ｇ／ｍ²）
を設け、成形しない積層体（Ｒ２Ｘ）とした後、該積層
体（Ｒ２Ｘ）を用いて、エンボス成形によりトレイを成
形し、成形しない積層体（Ｒ２Ｘ）で被覆した後、周縁
をヒートシールにより密封シールして、検体比較例２と
した。 ［比較例３］アルミニウム４０μｍに化成処理を施さ
ず、アルミニウムの一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、アルミニウムの他の面に、接着樹脂である酸
変性ポリプロピレンのエマルジョンを塗布乾燥し、１９
０℃の温度で焼付けた後、該焼付けした面にランダムポ
リプロピレンフィルム３０μｍを熱ラミネートして、積
層体（Ｒ３）を得た。該積層体（Ｒ３）の延伸ナイロン
フィルム面にアクリル皮膜層（３ｇ／ｍ²）を設け、さ
らに、オレイン酸１．５％溶液を塗布して積層体（Ｒ３
Ｘ）とした後、該積層体（Ｒ３Ｘ）を用いて、エンボス
成形によりトレイを成形し、成形しない積層体（Ｒ３
Ｘ）で被覆した後、周縁をヒートシールにより密封シー
ルして、検体比較例３とした。

【００２９】＜評価方法＞ １）成形性 エンボス成形時、しわや切れ発生の有無を確認した。 ２）基材層のデラミネーションの有無 ヒートシール時に、基材／アルミニウム間のデラミネー
ションの有無を確認した。 ３）基材層の耐内容物性 各検体例の成形部（凹部）四角の基材面（４点）に、電
解液（エチレンカーボネート：ジエチルカーボネート：
ジメチルカーボネート＝１：１：１の混合液に１ｍｏｌ
の６フッ化リン酸リチウムを添加）を０．１ｇ滴下し、
室温で３０分放置後、基材部分の変化を観察した。 ４）シーラント層のデラミネーションの有無 各検体に５ｇの電解液を封入し、６０℃×２週間保存後
シーラント層とアルミニウム間のデラミネーションの有
無を確認した。

【００３０】＜結果＞ １）成形性 スリップ剤コートを行った、実施例１〜３および比較例
１、３においては、各５０検体において、しわの発生は
確認されなかった。スリップ剤コートを行わなかった比
較例２においては５０検体中２４検体において成形部コ
ーナーに切れが発生し、しわの発生が確認された。 ２）基材層のデラミネーションの有無 アルミニウムに化成処理を行った実施例１〜３および比
較例１、２においては、各５０検体において、エンボス
成形時、 ヒートシール時、いずれも基材／アルミニウ
ム間のデラミネーションの発生は確認されなかった。ア
ルミニウムに化成処理を行わなかった比較例３において
は、エンボス成形時、５０検体中８検体において、基材
／アルミニウム間のデラミネーションが確認され、ヒー
トシール時には、残り４２検体すべてにデラミネーショ
ンが確認された。 ３）基材層の耐内容物性 基材表面にアクリルコートを行った実施例１〜３および
比較例２、３においては、各５検体において基材表面に
変化は確認されなかった。基材表面にアクリルコートを
行わなかった比較例１おいては、５検体中全ての検体に
おいて、基材表面がわずかに溶解し白濁が確認された。 ４）シーラント層のデラミネーションの有無 アルミニウムに化成処理を行った実施例１〜３および比
較例１、２においては、各５検体において、アルミニウ
ム／シーラント間にデラミネーションの発生はなかっ
た。また、アルミニウム／シーラント間のラミネート強
度は初期強度の約９０％の強度を維持していた。アルミ
ニウムに化成処理を行わなかった比較例３においては、
５検体全てにおいて、アルミニウム／シーラント間にデ
ラミネーションの発生が確認された。

【００３１】

【発明の効果】本発明の、電池用包装材料における積層
体表面にアクリル皮膜層を設けたことによって、基材部
分の耐電解液保護性が向上でき、また、最外面に脂肪酸
アマイド系のスリップ剤層を形成することによって、エ
ンボス成形におけるフィルムのしわの発生や切れ等の問
題も解決できる包装材料となった。さらに、アルミニウ
ムの外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、
アルミニウムの内面に設けた化成処理層、および、本発
明によるヒートシール層のラミネート方法によって、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した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池用包装材料における積層体の構成
を積層方法別に示した断面図であり、（ａ）および
（ｂ）ドライラミネート法、（ｃ）熱ラミネート法、
（ｄ）サンドイッチラミネート法により積層した場合で
ある。

【図２】電池のエンボスタイプの外装体を説明する斜視
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】電池のパウチタイプの外装体を説明する斜視図
である。

【図５】電池用包装材料とリード線との接着におけるリ
ード線用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 電池 ２ 電池本体 ３ セル（蓄電部） ４ リード線（電極） ５ 外装体 ６ リード線用フィルム ７ 凹部 ８ 側壁部 ９ シール部 １０ 積層体（電池用包装材料） １１ 基材層 １２ アルミニウム（バリア層） １３ シーラント層 １４ 化成処理層 １５ 酸変性ポリオレフィン（コーテング） １６ 酸変性ポリオレフィン（押出） １７ ドライラミネート接着剤層 １８ アクリル皮膜層 １９ スリップ剤層 ２０ プレス成形部 ２１ オス型 ２２ メス型 ２３ キャビティ

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 奥下 正隆 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） 4F100 AB10B AH02E AH03E AK03H AK25E AK48A AK63 AL07G AR00A AR00C AR00D BA05 BA10D BA10E CB00 EJ37A EJ68C GB16 GB41 JB01 JB02 JK16E JL01 JL12D 5H011 AA02 AA09 BB04 CC10 DD09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも基材層、接着層１、アルミニウ
   ム、化成処理層、接着層２、ヒートシール層からなる積
   層体であって、基材層表面にアクリル皮膜層を設け、最
   外面に脂肪酸アマイド系のスリップ剤層を設けたことを
   特徴とする電池用包装材料。
2. 【請求項２】積層体が、少なくとも基材層、接着層１、
   化成処理層１、アルミニウム、化成処理層２、接着層
   ２、ヒートシール層からなることを特徴とする請求項１
   に記載した電池用包装材料。
3. 【請求項３】基材層が延伸ナイロンであることを特徴と
   する請求項１または請求項２記載した電池用包装材料。
4. 【請求項４】化成処理層２とヒートシール層との接着が
   ドライラミネート法により行なわれたことを特徴とする
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電池用包装材
   料。
5. 【請求項５】接着層２が酸変性ポリオレフィンの焼付塗
   装膜層であることを特徴とする請求項１〜請求項３のい
   ずれかに記載の電池用包装材料。
6. 【請求項６】接着層２が酸変性ポリオレフィンの押出製
   膜された層であ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電池用包装材料。