JP2004311228A - リチウムイオン電池用外装材 - Google Patents
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Abstract
【課題】積層体のシーラント層が金属と優れた接着性を有し、強浸透性物質を含む内容物を包装した場合でも、アルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションが発生しないリチウムイオン電池用外装材を提供することにある。
【解決手段】少なくとも、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、シーラント層が積層された積層体であって、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート側がベーマイト処理されており、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなり、シーラント層が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂あるいはそれらの樹脂を使用したフィルムからなる。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、シーラント層が積層された積層体であって、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート側がベーマイト処理されており、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなり、シーラント層が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂あるいはそれらの樹脂を使用したフィルムからなる。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業製品等の包装分野でガスバリアー材としてアルミニウム箔を積層した多層構成からなる積層体に関し、さらに詳しくは、強浸透性物質を含む内容物を包装した場合であっても、内容物の影響を受けてデラミネーションなどを生じない積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品や工業製品などの包装材料においては、主にガスバリアー材としてアルミニウム箔が使用され、このアルミニウム箔を基材フィルムとシーラント層の中間に積層した積層材料が用いられている。これらの積層材料のアルミニウム箔とシーラント層の積層方法は、アルミニウム箔にポリエチレンイミン系や有機チタン系等のアンカーコート剤層を介して、シーラント層の樹脂を溶融押出して積層する溶融押出ラミネーション法やアルミニウム箔にポリウレタン系接着剤層を介して、あらかじめ成膜された樹脂フィルムを積層するドライラミネーション法、あるいはアルミニウム箔に積層されたアンカーコート剤層上に高温で押し出された接着樹脂層を介して、あらかじめ成膜された樹脂フィルムを積層するサンドイッチラミネーション法等が一般的である。
【０００３】
前記アンカーコート剤やポリウレタン系接着剤を使用して、前記方法で積層した積層材料からなる包装体にリチウムイオン電池を包装した場合、ＬｉＰＦ６ を含んだ強浸透性の電解液がシーラント層を通過し、バリアー性のあるアルミニウム箔の表面で行き止まり、そこの接着剤やアンカーコート剤を膨潤させ、アルミニウム箔とシーラント層間のラミネート強度が低下し、最後にはデラミネーションが生じてしまい、電解液が漏れ出す等の問題があった。前記問題を改善する為に、事前に接着性向上の為の表面処理を施したアルミニウム箔を使用し、無延伸ポリプロピレンフィルムからなるシーラント層が高温で押し出されたポリエチレン樹脂からなる接着樹脂層を介して、前記アルミニウム箔に積層されたイソシアネート化合物からなるアンカーコート層上に積層された積層材料が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３４３３１４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記提案された積層材料のシーラント層に使用されている無延伸ポリプロピレンフィルムは異種材料、特に金属との接着性が非常に悪いので、この積層材料を用いて電池を包装する際、アルミニウム、ニッケル又は銅などからなる金属電極部にシーラント層をヒートシールしてもほとんど接着しない。その為に前記金属電極部に積層材料のシーラント層を接着させる為に金属に接着性を有するものからなる樹脂テープなどを介在させて接着させており、工程が増えて製造効率が悪いばかりでなく、コストアップになる等の弊害があった。
【０００６】
本発明の課題は、積層体のシーラント層が金属と優れた接着性を有しており、強浸透性物質を含む内容物を長期間包装した場合でも、アルミニウム箔とシーラント層間の接着強度の低下がなく、デラミネーションが発生しないリチウムイオン電池用外装材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、シーラント層が順次積層された積層体において、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂からなり、該高機能性樹脂が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出され、成膜された樹脂膜のアンカーコート層側がオゾン処理された後に積層されていることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【０００８】
本発明の請求項２に係る発明は、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、接着樹脂層、シーラント層が順次積層された積層体において、接着樹脂層が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出され、成膜された樹脂膜の両表面がオゾン処理されたポリオレフィン系樹脂からなり、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂のフィルムからなることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【０００９】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明において、前記高機能性樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂であることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【００１０】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明において、前記高機能性樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂であることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【００１１】
本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項１乃至請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されていることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【００１２】
本発明の請求項６に係る発明は、上記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に係る発明において、前記アンカーコート層がイソシアネート化合物からなることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されているので、接着が強固であり、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなっていると共に厚みが薄いので密着が強固で、強浸透性物質等への耐性も優れており、シーラント層が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂からなると共に樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出されて成膜され、得られた樹脂膜のアンカーコート層側がオゾン処理された後に積層されているか、あるいは、シーラント層が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂のフィルムからなると共に、該フィルムが樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出され、成膜された樹脂膜の両表面がオゾン処理されたポリオレフィン系樹脂を介して積層されているので、シーラント層の接着が強固であり、かつ、金属との接着性も優れている。従って、この外装材を用いて電池を包装する時に、シーラント層を金属電極部にヒートシールすることにより容易に接着でき、包装工程が効率化できる。また、この外装材を用いて強浸透性物質を含む内容物を包装し、長期間保存した場合でも、アルミニウム箔とシーラント層の接着強度の低下がなく、デラミネーションが発生しない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のリチウムイオン電池用外装材を、実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。
【００１５】
図１（ａ）は本発明のリチウムイオン電池用外装材の一実施例の側断面図であり、厚み方向の順に、基材フィルム（１）、接着剤層（２）、アルミニウム箔（３）、アンカーコート層（４）、シーラント層（６）が積層されており、（ｂ）は他の実施例の側断面図であり、厚み方向の順に、基材フィルム（１）、接着剤層（２）、アルミニウム箔（３）、アンカーコート層（４）、接着樹脂層（５）、シーラント層（７）が積層されている。
【００１６】
前記基材フィルム（１）には、二軸延伸ポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム）、二軸延伸ナイロンフィルム（ＯＮｙフィルム）等の単層フィルム又はこれらが積層された多層フィルムを使用する。各々のフィルムの厚みは、ＰＥＴフィルムが６〜２５μｍ、ＯＮｙフィルムが１５〜２５μｍの範囲のものが利用できる。
【００１７】
前記接着剤層（２）には、一般的に水酸基を持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤とを混合した二液混合型接着剤を主に使用し、塗布方法としてはグラビアコート法、ロールコート法などで塗布する。接着剤の塗布量は１〜５ｇ／ｍ２（ 乾燥状態）である。
【００１８】
前記アルミニウム箔（３）は、少なくともアンカーコート層側の面がベーマイト処理されている軟質のアルミニウム箔を使用する。厚みとしては２０〜５０μｍの範囲のものが利用可能できる。
【００１９】
前記アルミニウム箔（３）に施されるベーマイト処理は、アンモニアあるいはトリエタノールアミンなどの添加剤を蒸留水中に０．０１〜１．０重量％、好ましくは０．１〜０．５重量％の範囲で添加した処理液を作成し、その処理液を７５〜１００℃の範囲、好ましくは８５〜１００℃の範囲、更に好ましくは９０〜１００℃の範囲で加熱し、アルミニウム箔の片面又は両面を１分以上、好ましくは２分以上、更に好ましくは３分以上処理することで、ベーマイト処理を行ったアルミニウム箔を得ることが出来る。この処理は、コーター機などを使用してウエブ方式で処理しても良く、又はバッチ方式で処理しても良い。
【００２０】
このベーマイト処理を行うことにより、アルミニウム箔の表面は針状構造になり、またその表面に−ＯＨ基を多く存在させることができ、その上に積層する層の樹脂表面の−Ｏ−基と水素結合を形成することなどにより、より密着強度を向上させることができる。
【００２１】
前記アンカーコート層（４）は、イソシアネート化合物からなっており、使用されるイソシアネート化合物としては、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソネート等の各種ジイソシアネート系モノマー類と、これらの重合体、誘導体が用いられる。
【００２２】
なお、これらのイソシアネート化合物の塗布量は、従来の二液硬化型ウレタン系接着剤等と同等の塗布量を塗工すると、イソシアネート基（−ＮＣＯ基）同士の反応が起き、溶剤類に弱い結合を形成する恐れがある。そのため、アルミニウム箔のベーマイト処理面に塗布する厚みは、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下が好ましい。
【００２３】
なお、前記アンカーコート層（４）のイソシアネート化合物中の−ＮＣＯ基とシーラント層の樹脂の高温溶融時に生成した−ＯＨ基がウレタン結合し、網状構造を形成すること等により、強固な密着性が得られ、各種の有機電解液などに対する優れた耐性を有することになる。
【００２４】
前記接着樹脂層（５）はポリオレフィン系樹脂からなり、使用されるポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂、酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂等が使用可能である。
【００２５】
前記接着樹脂層（５）の積層方法は、前記ポリオレフィン系樹脂を樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出して成膜し、得られた樹脂膜の両表面をオゾン処理した後に積層する。厚みは１５〜３０μｍ程度が良い。前記オゾン処理することにより、樹脂膜の表面に極性基が生成し、アンカーコート層（４）及びシーラント層（７）との接着が良くなる。
【００２６】
前記シーラント層（６）は、金属との接着性に優れた高機能性樹脂からなっており、前記高機能性樹脂は、酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリエチレン樹脂との混合樹脂である。前記混合樹脂の混合割合は、酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂のいずれか１つの樹脂９０〜８０重量％に対しメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリエチレン樹脂１０〜２０重量％を混合したものが好ましい。前記割合の混合樹脂を使用することにより、押出加工性がさらに向上する。積層方法は溶融押出ラミネーション法により実施し、前記高機能性樹脂を樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出して成膜し、得られた樹脂膜のアンカーコート層（４）側の表面をオゾン処理した後に積層する。厚みは３０〜８０μｍである。前記オゾン処理することにより、樹脂膜のアンカーコート層（４）側の表面に極性基が生成し、アンカーコート層（４）との接着が良くなる。
【００２７】
前記シーラント層（７）は、金属との接着性に優れた高機能性樹脂のフィルムからなっており、該高機能性樹脂は、前記シーラント層（６）に使用した樹脂と同一の樹脂である。積層方法はサンドイッチラミネーション法により実施し、前記高機能性樹脂からなるフィルムを接着樹脂層（５）を介して、アルミニウム箔（３）のベーマイト処理面に積層されたアンカーコート層（４）上に積層する。
【００２８】
【実施例】
本発明のリチウムイオン電池用外装材を、以下に具体的な実施例に従って説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００２９】
〈実施例１〉
基材フィルム（１）として使用した、厚さ２５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム（興人（株）、商品名：ボニールＲＸ）の片面にドライラミネート機を使用してグラビア法で接着剤層（２）としてポリウレタン系接着剤（東洋モートン（株）、商品名：ＡＤ５０２）を４ｇ／ｍ２（ 乾燥状態）塗布し、乾燥した後、前もって別のコーター機でエタノールアミン０．５重量％含有の９５℃温水で箔を３分間表面処理し、両面ベーマイト処理した厚さ４０μｍのアルミニウム箔（３）を公知の方法で貼り合わせる。続いて、そのアルミニウム箔のベーマイト処理面に、アンカーコート層（４）として固形分５重量％のトリレンジイソシアネート化合物（東洋モートン（株）、商品名：ＣＡＴ−１０）溶液を、厚み０．３μｍ（乾燥状態）になるようにグラビア法で塗布、乾燥し、さらに、その塗布面にシーラント層（６）として、酸変性ポリエチレン樹脂（三井化学（株）、商品名：アドマーＱＦ５５１）８０重量％に対しメルトフローレート５．１ｇの低密度ポリエチレン２０重量％を混合した混合樹脂を樹脂温度３００℃で厚さ５０μｍになるように押し出して成膜し、得られた樹脂膜のアンカーコート層（４）側の表面をオゾン処理した後に積層し、本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３０】
〈実施例２〉
実施例１において、シーラント層（６）の樹脂としてアイオノマー樹脂（三井デュポン（株）、商品名：ハイミランＨ１６５２）８０重量％に対しメルトフローレート５．１ｇの低密度ポリエチレン２０重量％を混合した混合樹脂を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３１】
〈実施例３〉
実施例１において、シーラント層（６）の樹脂としてエチレン・メタクリル酸共重合体樹脂（三井デュポン（株）、商品名：ニュークレルＮ１１０８Ｃ）８０重量％に対しメルトフローレート５．１ｇの低密度ポリエチレン２０重量％を混合した混合樹脂を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３２】
〈実施例４〉
実施例１において、シーラント層（６）の樹脂としてエチレン・アクリル酸共重合体樹脂（ダウケミカル（株）、商品名：プリマコール３３４０）８０重量％に対しメルトフローレート５．１ｇの低密度ポリエチレン２０重量％を混合した混合樹脂を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３３】
〈実施例５〉
基材フィルム（１）として使用した、厚さ２５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム（興人（株）、商品名：ボニールＲＸ）の片面にドライラミネート機を使用してグラビア法で接着剤層（２）としてポリウレタン系接着剤（東洋モートン（株）、商品名：ＡＤ５０２）を４ｇ／ｍ２（ 乾燥状態）塗布し、乾燥した後、前もって別のコーター機でエタノールアミン０．５重量％含有の９５℃温水で箔を３分間表面処理し、両面ベーマイト処理した厚さ４０μｍのアルミニウム箔（３）を公知の方法で貼り合わせる。続いて、そのアルミニウム箔のベーマイト処理面に、アンカーコート層（４）として固形分５重量％のトリレンジイソシアネート化合物（東洋モートン（株）、商品名：ＣＡＴ−１０）溶液を、厚み０．３μｍ（乾燥状態）になるようにグラビア法で塗布、乾燥し、さらに、その塗布面に接着樹脂層（５）として、酸変性ポリエチレン樹脂（三井化学（株）、商品名：アドマーＮＥ０６０）を樹脂温度３００℃で厚さ２０μｍになるように押し出して成膜し、得られた樹脂膜の両表面をオゾン処理した後に積層し、その上にシーラント層（７）として、酸変性ポリエチレン樹脂（三井化学（株）、商品名：アドマーＮＥ０６０）からなる厚さ５０μｍのフィルムを積層し、本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３４】
〈比較例１〉
厚さ２５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム（興人（株）、商品名：ボニールＲＸ）の片面にドライラミネート機を使用してグラビア法でポリウレタン系接着剤（東洋モートン（株）、商品名：ＡＤ５０２）を４ｇ／ｍ２（ 乾燥状態）塗布し、乾燥した後、前もって別のコーター機でエタノールアミン０．５重量％含有の９５℃温水で箔を３分間表面処理し、両面ベーマイト処理した厚さ４０μｍのアルミニウム箔を公知の方法で貼り合わせる。続いて、そのアルミニウム箔のベーマイト処理面に固形分５重量％のトリレンジイソシアネート化合物（東洋モートン（株）、商品名：ＣＡＴ−１０）溶液を、厚み０．３μｍ（乾燥状態）になるようにグラビア法で塗布、乾燥し、さらに、その塗布面に厚さ４０μｍの高密度ポリエチレン樹脂（日本ポリケム（株）、商品名：ＬＹ２０）を溶融押出ラミネート法で積層し、比較用のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３５】
〈評価〉
実施例１〜５及び比較例１で作成したリチウムイオン電池用外装材を用いて、以下の試験方法により、電解液耐性及びアルミニウム金属への接着性を評価した。その結果を表１に示す。
（１）電解液耐性試験
エチレンカーボネート／エチレンメチルカーボネート＝１／１＋ＬｉＰＦ６（ １．５Ｎ）の電解液中に作成した外装材を１５ｍｍ×３０ｍｍのサイズにカットし、８５℃で２週間侵漬し、外装材のアルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションの有無を調査した。
（２）アルミニウム金属への接着性試験
作成した外装材のシーラント層がアルミニウム金属板に接するようにして重ね、外装材の上側から温度２００℃、圧力０．２ＭＰａで３秒間ヒートシールした試験片を１５ｍｍ幅にスリットし、テンシロン型引張試験機を用いて引張スピード３００ｍｍ／ｍｉｎでそのシール強度を測定し、接着性を評価した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
表１の結果から、実施例１〜５のリチウムイオン電池用外装材は、シーラント層のアルミニウム金属への接着性が良好であり、８５℃の電解液中に２週間侵漬後もアルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションは無い。一方、比較例１のリチウムイオン電池用外装材は、シーラント層のアルミニウム金属への接着性は不良であった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のリチウムイオン電池用外装材は、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、シーラント層が順次積層された積層体において、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂からなると共に、該高機能性樹脂が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出されて成膜され、得られた樹脂膜のアンカーコート層側がオゾン処理された後に積層されており、あるいは、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、接着樹脂層、シーラント層が順次積層された積層体において、接着樹脂層が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出されて成膜され、得られた樹脂膜の両表面がオゾン処理されたポリオレフィン系樹脂からなり、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂のフィルムからなると共に、該フィルムが前記接着樹脂層を介して積層されており、さらに、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されており、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなっており、前記シーラント層の高機能性樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂であるので、シーラント層が金属との良好な接着性を有すると共に、アルミニウム箔との接着も非常に強固である。従って、この外装材を用いて電池を包装する時に、シーラント層を金属電極部にヒートシールすることにより容易に接着でき、包装工程が効率化でき、さらに、この外装材を用いて強浸透性物質を含む内容物を包装し、長期間保存した場合でも、アルミニウム箔とシーラント層の接着強度の低下がなく、デラミネーションが発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のリチウムイオン電池用外装材の一実施例の側断面図であり、（ｂ）は他の実施例の側断面図である。
【符号の説明】
１…基材フィルム
２…接着剤層
３…アルミニウム箔
４…アンカーコート層
５…接着樹脂層
６，７…シーラント層
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業製品等の包装分野でガスバリアー材としてアルミニウム箔を積層した多層構成からなる積層体に関し、さらに詳しくは、強浸透性物質を含む内容物を包装した場合であっても、内容物の影響を受けてデラミネーションなどを生じない積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品や工業製品などの包装材料においては、主にガスバリアー材としてアルミニウム箔が使用され、このアルミニウム箔を基材フィルムとシーラント層の中間に積層した積層材料が用いられている。これらの積層材料のアルミニウム箔とシーラント層の積層方法は、アルミニウム箔にポリエチレンイミン系や有機チタン系等のアンカーコート剤層を介して、シーラント層の樹脂を溶融押出して積層する溶融押出ラミネーション法やアルミニウム箔にポリウレタン系接着剤層を介して、あらかじめ成膜された樹脂フィルムを積層するドライラミネーション法、あるいはアルミニウム箔に積層されたアンカーコート剤層上に高温で押し出された接着樹脂層を介して、あらかじめ成膜された樹脂フィルムを積層するサンドイッチラミネーション法等が一般的である。
【０００３】
前記アンカーコート剤やポリウレタン系接着剤を使用して、前記方法で積層した積層材料からなる包装体にリチウムイオン電池を包装した場合、ＬｉＰＦ６ を含んだ強浸透性の電解液がシーラント層を通過し、バリアー性のあるアルミニウム箔の表面で行き止まり、そこの接着剤やアンカーコート剤を膨潤させ、アルミニウム箔とシーラント層間のラミネート強度が低下し、最後にはデラミネーションが生じてしまい、電解液が漏れ出す等の問題があった。前記問題を改善する為に、事前に接着性向上の為の表面処理を施したアルミニウム箔を使用し、無延伸ポリプロピレンフィルムからなるシーラント層が高温で押し出されたポリエチレン樹脂からなる接着樹脂層を介して、前記アルミニウム箔に積層されたイソシアネート化合物からなるアンカーコート層上に積層された積層材料が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３４３３１４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記提案された積層材料のシーラント層に使用されている無延伸ポリプロピレンフィルムは異種材料、特に金属との接着性が非常に悪いので、この積層材料を用いて電池を包装する際、アルミニウム、ニッケル又は銅などからなる金属電極部にシーラント層をヒートシールしてもほとんど接着しない。その為に前記金属電極部に積層材料のシーラント層を接着させる為に金属に接着性を有するものからなる樹脂テープなどを介在させて接着させており、工程が増えて製造効率が悪いばかりでなく、コストアップになる等の弊害があった。
【０００６】
本発明の課題は、積層体のシーラント層が金属と優れた接着性を有しており、強浸透性物質を含む内容物を長期間包装した場合でも、アルミニウム箔とシーラント層間の接着強度の低下がなく、デラミネーションが発生しないリチウムイオン電池用外装材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、シーラント層が順次積層された積層体において、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂からなり、該高機能性樹脂が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出され、成膜された樹脂膜のアンカーコート層側がオゾン処理された後に積層されていることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【０００８】
本発明の請求項２に係る発明は、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、接着樹脂層、シーラント層が順次積層された積層体において、接着樹脂層が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出され、成膜された樹脂膜の両表面がオゾン処理されたポリオレフィン系樹脂からなり、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂のフィルムからなることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【０００９】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明において、前記高機能性樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂であることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【００１０】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明において、前記高機能性樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂であることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【００１１】
本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項１乃至請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されていることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【００１２】
本発明の請求項６に係る発明は、上記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に係る発明において、前記アンカーコート層がイソシアネート化合物からなることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されているので、接着が強固であり、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなっていると共に厚みが薄いので密着が強固で、強浸透性物質等への耐性も優れており、シーラント層が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂からなると共に樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出されて成膜され、得られた樹脂膜のアンカーコート層側がオゾン処理された後に積層されているか、あるいは、シーラント層が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂のフィルムからなると共に、該フィルムが樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出され、成膜された樹脂膜の両表面がオゾン処理されたポリオレフィン系樹脂を介して積層されているので、シーラント層の接着が強固であり、かつ、金属との接着性も優れている。従って、この外装材を用いて電池を包装する時に、シーラント層を金属電極部にヒートシールすることにより容易に接着でき、包装工程が効率化できる。また、この外装材を用いて強浸透性物質を含む内容物を包装し、長期間保存した場合でも、アルミニウム箔とシーラント層の接着強度の低下がなく、デラミネーションが発生しない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のリチウムイオン電池用外装材を、実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。
【００１５】
図１（ａ）は本発明のリチウムイオン電池用外装材の一実施例の側断面図であり、厚み方向の順に、基材フィルム（１）、接着剤層（２）、アルミニウム箔（３）、アンカーコート層（４）、シーラント層（６）が積層されており、（ｂ）は他の実施例の側断面図であり、厚み方向の順に、基材フィルム（１）、接着剤層（２）、アルミニウム箔（３）、アンカーコート層（４）、接着樹脂層（５）、シーラント層（７）が積層されている。
【００１６】
前記基材フィルム（１）には、二軸延伸ポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム）、二軸延伸ナイロンフィルム（ＯＮｙフィルム）等の単層フィルム又はこれらが積層された多層フィルムを使用する。各々のフィルムの厚みは、ＰＥＴフィルムが６〜２５μｍ、ＯＮｙフィルムが１５〜２５μｍの範囲のものが利用できる。
【００１７】
前記接着剤層（２）には、一般的に水酸基を持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤とを混合した二液混合型接着剤を主に使用し、塗布方法としてはグラビアコート法、ロールコート法などで塗布する。接着剤の塗布量は１〜５ｇ／ｍ２（ 乾燥状態）である。
【００１８】
前記アルミニウム箔（３）は、少なくともアンカーコート層側の面がベーマイト処理されている軟質のアルミニウム箔を使用する。厚みとしては２０〜５０μｍの範囲のものが利用可能できる。
【００１９】
前記アルミニウム箔（３）に施されるベーマイト処理は、アンモニアあるいはトリエタノールアミンなどの添加剤を蒸留水中に０．０１〜１．０重量％、好ましくは０．１〜０．５重量％の範囲で添加した処理液を作成し、その処理液を７５〜１００℃の範囲、好ましくは８５〜１００℃の範囲、更に好ましくは９０〜１００℃の範囲で加熱し、アルミニウム箔の片面又は両面を１分以上、好ましくは２分以上、更に好ましくは３分以上処理することで、ベーマイト処理を行ったアルミニウム箔を得ることが出来る。この処理は、コーター機などを使用してウエブ方式で処理しても良く、又はバッチ方式で処理しても良い。
【００２０】
このベーマイト処理を行うことにより、アルミニウム箔の表面は針状構造になり、またその表面に−ＯＨ基を多く存在させることができ、その上に積層する層の樹脂表面の−Ｏ−基と水素結合を形成することなどにより、より密着強度を向上させることができる。
【００２１】
前記アンカーコート層（４）は、イソシアネート化合物からなっており、使用されるイソシアネート化合物としては、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソネート等の各種ジイソシアネート系モノマー類と、これらの重合体、誘導体が用いられる。
【００２２】
なお、これらのイソシアネート化合物の塗布量は、従来の二液硬化型ウレタン系接着剤等と同等の塗布量を塗工すると、イソシアネート基（−ＮＣＯ基）同士の反応が起き、溶剤類に弱い結合を形成する恐れがある。そのため、アルミニウム箔のベーマイト処理面に塗布する厚みは、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下が好ましい。
【００２３】
なお、前記アンカーコート層（４）のイソシアネート化合物中の−ＮＣＯ基とシーラント層の樹脂の高温溶融時に生成した−ＯＨ基がウレタン結合し、網状構造を形成すること等により、強固な密着性が得られ、各種の有機電解液などに対する優れた耐性を有することになる。
【００２４】
前記接着樹脂層（５）はポリオレフィン系樹脂からなり、使用されるポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂、酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂等が使用可能である。
【００２５】
前記接着樹脂層（５）の積層方法は、前記ポリオレフィン系樹脂を樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出して成膜し、得られた樹脂膜の両表面をオゾン処理した後に積層する。厚みは１５〜３０μｍ程度が良い。前記オゾン処理することにより、樹脂膜の表面に極性基が生成し、アンカーコート層（４）及びシーラント層（７）との接着が良くなる。
【００２６】
前記シーラント層（６）は、金属との接着性に優れた高機能性樹脂からなっており、前記高機能性樹脂は、酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリエチレン樹脂との混合樹脂である。前記混合樹脂の混合割合は、酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂のいずれか１つの樹脂９０〜８０重量％に対しメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリエチレン樹脂１０〜２０重量％を混合したものが好ましい。前記割合の混合樹脂を使用することにより、押出加工性がさらに向上する。積層方法は溶融押出ラミネーション法により実施し、前記高機能性樹脂を樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出して成膜し、得られた樹脂膜のアンカーコート層（４）側の表面をオゾン処理した後に積層する。厚みは３０〜８０μｍである。前記オゾン処理することにより、樹脂膜のアンカーコート層（４）側の表面に極性基が生成し、アンカーコート層（４）との接着が良くなる。
【００２７】
前記シーラント層（７）は、金属との接着性に優れた高機能性樹脂のフィルムからなっており、該高機能性樹脂は、前記シーラント層（６）に使用した樹脂と同一の樹脂である。積層方法はサンドイッチラミネーション法により実施し、前記高機能性樹脂からなるフィルムを接着樹脂層（５）を介して、アルミニウム箔（３）のベーマイト処理面に積層されたアンカーコート層（４）上に積層する。
【００２８】
【実施例】
本発明のリチウムイオン電池用外装材を、以下に具体的な実施例に従って説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００２９】
〈実施例１〉
基材フィルム（１）として使用した、厚さ２５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム（興人（株）、商品名：ボニールＲＸ）の片面にドライラミネート機を使用してグラビア法で接着剤層（２）としてポリウレタン系接着剤（東洋モートン（株）、商品名：ＡＤ５０２）を４ｇ／ｍ２（ 乾燥状態）塗布し、乾燥した後、前もって別のコーター機でエタノールアミン０．５重量％含有の９５℃温水で箔を３分間表面処理し、両面ベーマイト処理した厚さ４０μｍのアルミニウム箔（３）を公知の方法で貼り合わせる。続いて、そのアルミニウム箔のベーマイト処理面に、アンカーコート層（４）として固形分５重量％のトリレンジイソシアネート化合物（東洋モートン（株）、商品名：ＣＡＴ−１０）溶液を、厚み０．３μｍ（乾燥状態）になるようにグラビア法で塗布、乾燥し、さらに、その塗布面にシーラント層（６）として、酸変性ポリエチレン樹脂（三井化学（株）、商品名：アドマーＱＦ５５１）８０重量％に対しメルトフローレート５．１ｇの低密度ポリエチレン２０重量％を混合した混合樹脂を樹脂温度３００℃で厚さ５０μｍになるように押し出して成膜し、得られた樹脂膜のアンカーコート層（４）側の表面をオゾン処理した後に積層し、本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３０】
〈実施例２〉
実施例１において、シーラント層（６）の樹脂としてアイオノマー樹脂（三井デュポン（株）、商品名：ハイミランＨ１６５２）８０重量％に対しメルトフローレート５．１ｇの低密度ポリエチレン２０重量％を混合した混合樹脂を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３１】
〈実施例３〉
実施例１において、シーラント層（６）の樹脂としてエチレン・メタクリル酸共重合体樹脂（三井デュポン（株）、商品名：ニュークレルＮ１１０８Ｃ）８０重量％に対しメルトフローレート５．１ｇの低密度ポリエチレン２０重量％を混合した混合樹脂を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３２】
〈実施例４〉
実施例１において、シーラント層（６）の樹脂としてエチレン・アクリル酸共重合体樹脂（ダウケミカル（株）、商品名：プリマコール３３４０）８０重量％に対しメルトフローレート５．１ｇの低密度ポリエチレン２０重量％を混合した混合樹脂を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３３】
〈実施例５〉
基材フィルム（１）として使用した、厚さ２５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム（興人（株）、商品名：ボニールＲＸ）の片面にドライラミネート機を使用してグラビア法で接着剤層（２）としてポリウレタン系接着剤（東洋モートン（株）、商品名：ＡＤ５０２）を４ｇ／ｍ２（ 乾燥状態）塗布し、乾燥した後、前もって別のコーター機でエタノールアミン０．５重量％含有の９５℃温水で箔を３分間表面処理し、両面ベーマイト処理した厚さ４０μｍのアルミニウム箔（３）を公知の方法で貼り合わせる。続いて、そのアルミニウム箔のベーマイト処理面に、アンカーコート層（４）として固形分５重量％のトリレンジイソシアネート化合物（東洋モートン（株）、商品名：ＣＡＴ−１０）溶液を、厚み０．３μｍ（乾燥状態）になるようにグラビア法で塗布、乾燥し、さらに、その塗布面に接着樹脂層（５）として、酸変性ポリエチレン樹脂（三井化学（株）、商品名：アドマーＮＥ０６０）を樹脂温度３００℃で厚さ２０μｍになるように押し出して成膜し、得られた樹脂膜の両表面をオゾン処理した後に積層し、その上にシーラント層（７）として、酸変性ポリエチレン樹脂（三井化学（株）、商品名：アドマーＮＥ０６０）からなる厚さ５０μｍのフィルムを積層し、本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３４】
〈比較例１〉
厚さ２５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム（興人（株）、商品名：ボニールＲＸ）の片面にドライラミネート機を使用してグラビア法でポリウレタン系接着剤（東洋モートン（株）、商品名：ＡＤ５０２）を４ｇ／ｍ２（ 乾燥状態）塗布し、乾燥した後、前もって別のコーター機でエタノールアミン０．５重量％含有の９５℃温水で箔を３分間表面処理し、両面ベーマイト処理した厚さ４０μｍのアルミニウム箔を公知の方法で貼り合わせる。続いて、そのアルミニウム箔のベーマイト処理面に固形分５重量％のトリレンジイソシアネート化合物（東洋モートン（株）、商品名：ＣＡＴ−１０）溶液を、厚み０．３μｍ（乾燥状態）になるようにグラビア法で塗布、乾燥し、さらに、その塗布面に厚さ４０μｍの高密度ポリエチレン樹脂（日本ポリケム（株）、商品名：ＬＹ２０）を溶融押出ラミネート法で積層し、比較用のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
【００３５】
〈評価〉
実施例１〜５及び比較例１で作成したリチウムイオン電池用外装材を用いて、以下の試験方法により、電解液耐性及びアルミニウム金属への接着性を評価した。その結果を表１に示す。
（１）電解液耐性試験
エチレンカーボネート／エチレンメチルカーボネート＝１／１＋ＬｉＰＦ６（ １．５Ｎ）の電解液中に作成した外装材を１５ｍｍ×３０ｍｍのサイズにカットし、８５℃で２週間侵漬し、外装材のアルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションの有無を調査した。
（２）アルミニウム金属への接着性試験
作成した外装材のシーラント層がアルミニウム金属板に接するようにして重ね、外装材の上側から温度２００℃、圧力０．２ＭＰａで３秒間ヒートシールした試験片を１５ｍｍ幅にスリットし、テンシロン型引張試験機を用いて引張スピード３００ｍｍ／ｍｉｎでそのシール強度を測定し、接着性を評価した。
【００３６】
【表１】
表１の結果から、実施例１〜５のリチウムイオン電池用外装材は、シーラント層のアルミニウム金属への接着性が良好であり、８５℃の電解液中に２週間侵漬後もアルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションは無い。一方、比較例１のリチウムイオン電池用外装材は、シーラント層のアルミニウム金属への接着性は不良であった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のリチウムイオン電池用外装材は、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、シーラント層が順次積層された積層体において、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂からなると共に、該高機能性樹脂が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出されて成膜され、得られた樹脂膜のアンカーコート層側がオゾン処理された後に積層されており、あるいは、基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、接着樹脂層、シーラント層が順次積層された積層体において、接着樹脂層が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出されて成膜され、得られた樹脂膜の両表面がオゾン処理されたポリオレフィン系樹脂からなり、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂のフィルムからなると共に、該フィルムが前記接着樹脂層を介して積層されており、さらに、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されており、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなっており、前記シーラント層の高機能性樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂若しくはそのいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂であるので、シーラント層が金属との良好な接着性を有すると共に、アルミニウム箔との接着も非常に強固である。従って、この外装材を用いて電池を包装する時に、シーラント層を金属電極部にヒートシールすることにより容易に接着でき、包装工程が効率化でき、さらに、この外装材を用いて強浸透性物質を含む内容物を包装し、長期間保存した場合でも、アルミニウム箔とシーラント層の接着強度の低下がなく、デラミネーションが発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のリチウムイオン電池用外装材の一実施例の側断面図であり、（ｂ）は他の実施例の側断面図である。
【符号の説明】
１…基材フィルム
２…接着剤層
３…アルミニウム箔
４…アンカーコート層
５…接着樹脂層
６，７…シーラント層
Claims (6)
- 基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、シーラント層が順次積層された積層体において、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂からなり、該高機能性樹脂が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出され、成膜された樹脂膜のアンカーコート層側がオゾン処理された後に積層されていることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材。
- 基材フィルムの一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、接着樹脂層、シーラント層が順次積層された積層体において、接着樹脂層が樹脂温度２４０〜３４０℃で押し出され、成膜された樹脂膜の両表面がオゾン処理されたポリオレフィン系樹脂からなり、シーラント層が金属との接着性に優れた高機能性樹脂のフィルムからなることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材。
- 前記高機能性樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のリチウムイオン電池用外装材。
- 前記高機能性樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂のいずれか１つの樹脂とメルトフローレート３．０〜８．０ｇの低密度ポリレチレン樹脂との混合樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載ののリチウムイオン電池用外装材。
- 前記アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のリチウムイオン電池用外装材。
- 前記アンカーコート層がイソシアネート化合物からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のリチウムイオン電池用外装材。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007175117A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Hisamitsu Pharmaceut Co Inc | イオントフォレーシス装置及びその製造方法 |
| JP2008192342A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Nec Tokin Corp | リチウムイオン電池パック |
| WO2017047717A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 凸版印刷株式会社 | リチウムイオン電池用外装材 |
| JP2019535866A (ja) * | 2016-11-18 | 2019-12-12 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 多層構造体に使用するためのポリマーブレンドおよびそれを含む多層構造体 |
-
2003
- 2003-04-08 JP JP2003103725A patent/JP2004311228A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007175117A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Hisamitsu Pharmaceut Co Inc | イオントフォレーシス装置及びその製造方法 |
| JP2008192342A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Nec Tokin Corp | リチウムイオン電池パック |
| WO2017047717A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 凸版印刷株式会社 | リチウムイオン電池用外装材 |
| CN108140750A (zh) * | 2015-09-17 | 2018-06-08 | 凸版印刷株式会社 | 锂离子电池用封装材料 |
| JPWO2017047717A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2018-07-05 | 凸版印刷株式会社 | リチウムイオン電池用外装材 |
| US20180205047A1 (en) * | 2015-09-17 | 2018-07-19 | Toppan Printing Co., Ltd. | Exterior material for lithium ion battery |
| EP3352240A4 (en) * | 2015-09-17 | 2018-09-26 | Toppan Printing Co., Ltd. | Exterior material for lithium ion battery |
| CN108140750B (zh) * | 2015-09-17 | 2021-07-30 | 凸版印刷株式会社 | 锂离子电池用封装材料 |
| US11128004B2 (en) | 2015-09-17 | 2021-09-21 | Toppan Printing Co., Ltd. | Exterior material for lithium ion battery |
| JP2019535866A (ja) * | 2016-11-18 | 2019-12-12 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 多層構造体に使用するためのポリマーブレンドおよびそれを含む多層構造体 |
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