JP2023088922A - 電池用包装材料、その製造方法、電池、及びポリエステルフィルム - Google Patents

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力也 山下
Rikiya Yamashita
孝典 山下
Takanori Yamashita
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Abstract

【課題】バリア層と、前記バリア層の一方面側に位置する熱融着性樹脂層と、前記バリア層の他方面側に位置するポリエステルフィルムとを備える積層体からなる電池用包装材料において、成形性を向上させつつ、成形後のカールを抑制する技術を提供する。【解決方法】少なくとも、バリア層と、前記バリア層の一方面側に位置する熱融着性樹脂層と、前記バリア層の他方面側に位置するポリエステルフィルムとを備える積層体から構成されており、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４～２．７の範囲にある、電池用包装材料。【選択図】なし

Description

本発明は、電池用包装材料、その製造方法、電池、及びポリエステルフィルムに関する。
従来、様々なタイプの電池が開発されているが、あらゆる電池において、電極や電解質等の電池素子を封止するために包装材料が不可欠な部材になっている。従来、電池用包装として金属製の包装材料が多用されていた。
一方、近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話等の高性能化に伴い、電池には、多様な形状が要求されると共に、薄型化や軽量化が求められている。しかしながら、従来多用されていた金属製の電池用包装材料では、形状の多様化に追従することが困難であり、しかも軽量化にも限界があるという欠点がある。
そこで、近年、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る電池用包装材料として、基材／バリア層／熱融着性樹脂層が順次積層されたフィルム状の積層体が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このような電池用包装材料においては、一般的に、冷間成形により凹部が形成され、当該凹部によって形成された空間に電極や電解液などの電池素子を配し、熱融着性樹脂層同士を熱融着させることにより、電池用包装材料の内部に電池素子が収容された電池が得られる。
特開２００８－２８７９７１号公報
近年、電池の小型化、薄型化の要求に伴い、電池用包装材料に対しても、より一層の薄膜化が求められている。
しかしながら、電池用包装材料の各層の厚みを薄くすると、電池用包装材料に形成された凹部の周縁部がカール（湾曲）して、電池素子の収容や熱融着性樹脂層の熱融着を阻害し、電池の生産効率を低下させる場合がある。特に、自動車用の二次電池など、大型の二次電池に使用される電池用包装材料は、サイズが大きいため、電池の生産性に与えるカールの影響が非常に大きいという問題を有している。
また、電池の外表面（基材表面）が例えばナイロンフィルムにより構成されている場合、電池の製造工程において、電池の表面に電解液が付着すると、電池の外表面が侵されて（白化して）不良となる。このため、電池外表面の耐薬品性、耐電解液性を向上させるために、基材として延伸ポリエステルフィルムが使用されることがある。ところが、本発明者らは、延伸ポリエステルフィルムが積層された電池用包装材料では、前述のカールが特に発生しやすいことを見出した。さらに、電池用包装材料の厚みが薄くなると、成形性が低下しやすいという問題があり、特に、延伸ポリエステルフィルムはポリアミドフィルムと比較して硬く成形性に劣るという問題がある。
このような状況下、本発明は、バリア層と、前記バリア層の一方面側に位置する熱融着性樹脂層と、前記バリア層の他方面側に位置するポリエステルフィルムとを備える積層体からなる電池用包装材料において、成形性を向上させつつ、成形後のカールを抑制する技術を提供することを主な目的とする。
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、少なくとも、バリア層と、前記バリア層の一方面側に位置する熱融着性樹脂層と、前記バリア層の他方面側に位置するポリエステルフィルムとを備える積層体から構成されている電池用包装材料において、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び
最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にあることにより、成形性に優れ、さらに、成形後のカールが効果的に抑制されることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１． 少なくとも、バリア層と、前記バリア層の一方面側に位置する熱融着性樹脂層と、前記バリア層の他方面側に位置するポリエステルフィルムとを備える積層体から構成されており、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にある、電池用包装材料。
項２． 前記ポリエステルフィルムの厚みに対する前記熱融着性樹脂層の厚みの比が、３未満である、項１に記載の電池用包装材料。
項３． 前記熱融着性樹脂層の厚みが、１００μｍ以下である、項１または２に記載の電池用包装材料。
項４． 前記ポリエステルフィルムの複屈折率が、０．０１６以上である、項１～３のいずれかに記載の電池用包装材料。
項５． 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項１～４のいずれかに記載の電池用包装材料により形成された包装体中に収容されている、電池。
項６． 少なくとも、ポリエステルフィルム、バリア層、及び熱融着性樹脂層がこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、
前記ポリエステルフィルムとして、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にあるものを用いる、電池用包装材料の製造方法。
項７． 電池用包装材料に使用するためのポリエステルフィルムであって、
フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にある、ポリエステルフィルム。
項８． フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にあるポリエステルフィルムの、電池用包装材料への使用。
本発明によれば、バリア層と、前記バリア層の一方面側に位置する熱融着性樹脂層と、前記バリア層の他方面側に位置するポリエステルフィルムとを備える積層体から構成されており、成形性に優れ、かつ、成形後のカールが効果的に抑制される電池用包装材料を提供することができる。
本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。 本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。 本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。 本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。 カールの評価方法を説明するための模式図である。 カールの評価方法を説明するための模式図である。
本発明の電池用包装材料は、少なくとも、バリア層と、前記バリア層の一方面側に位置する熱融着性樹脂層と、前記バリア層の他方面側に位置するポリエステルフィルムとを備える積層体から構成されており、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340（ＣＨ2縦揺れ振動）と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410（Ｃ＝Ｃ伸縮振動）との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にあることを特徴とする。以下、本発明の電池用包装材料について詳述する。
なお、本明細書において、数値範囲を示す「～」の表示は、その左側に付している数値以上且つその右側に付している数値以下であることを示し、例えば数値範囲「Ｘ～Ｙ」の表記はＸ以上Ｙ以下であることを意味する。
１．電池用包装材料の積層構造
本発明の電池用包装材料１０は、例えば図１に示すように、ポリエステルフィルム１、バリア層３、及び熱融着性樹脂層４をこの順に備える積層体からなる。本発明の電池用包装材料において、ポリエステルフィルム１が最外層側になり、熱融着性樹脂層４は最内層になる。即ち、電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置する熱融着性樹脂層４同士が熱融着して電池素子を密封することにより、電池素子が封止される。
本発明の電池用包装材料は、例えば図２に示すように、ポリエステルフィルム１とバリア層３との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着剤層２を有していてもよい。また、バリア層３と熱融着性樹脂層４との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着層５を設けてもよい。また、図４に示すように、ポリエステルフィルム１の外側（熱融着性樹脂層４とは反対側）には、必要に応じて表面被覆層６などが設けられていてもよい。
本発明の電池用包装材料を構成する積層体の総厚みとしては、特に制限されないが、積層体の総厚みを可能な限り薄くしつつ、高い成形性を発揮し、さらに成形後のカールを効果的に抑制する観点からは、好ましくは約１６０μｍ以下、より好ましくは３５～１５５μｍ程度、さらに好ましくは４５～１２０μｍ程度が挙げられる。本発明の電池用包装材料を構成する積層体の厚みが、例えば１６０μｍ以下と薄い場合にも、本発明によれば、優れた成形性を備えつつ、成形後のカールを効果的に抑制し得る。
２．電池用包装材料を形成する各層
［ポリエステルフィルム１］
本発明の電池用包装材料において、ポリエステルフィルム１は、最外層側に位置する層であり、基材として機能する。
本発明の電池用包装材料においては、当該ポリエステルフィルムの表面上について、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得し、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340（ＣＨ2縦揺れ振動）と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410（Ｃ＝Ｃ伸縮振動）との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４～２．７の範囲にある。本発明の電池用包装材料においては、ポリエステルフィルムの当該表面配向度（Ｙmax／Ｙmin）が１．４～２．７の範囲にあることにより、成形性に優れ、さらに、成形後のカールが効果的に抑制される。この機序は、次のように考えることができる。すなわち、ポリエステルフィルムの表面配向度（Ｙmax／Ｙmin）が１．４～２．７の範囲にあることから、ポリエステルフィルムを構成するポリエステル分子の結晶配向性が高く、成形時のポリエステルフィルムの収縮が抑制されるため、結果として、優れた成形性を発揮しつつ、成形後のカールが効果的に抑制されるものと考えられる。
赤外吸収スペクトルの具体的な測定条件は、以下の通りである。なお、ポリエステルフィルムの表面上における赤外吸収スペクトルの測定は、ポリエステルフィルムの表面が露出した状態であれば、電池用包装材料に積層された状態で行うことができる。また、後述の表面被覆層６などがポリエステルフィルム１の表面に積層されている場合には、当該表面被覆層６を除去し、ポリエステルフィルムの表面が露出した状態として、測定を行うことができる。また、後述の本発明のポリエステルフィルムについての赤外吸収スペクトルの測定は、以下の測定条件で、単層のポリエステルフィルムに対して測定を行う。
（赤外吸収スペクトルの測定条件）
フーリエ変換赤外分光光度計にて１回反射ＡＴＲ法を用いて以下の条件で測定を行う。
波数分解能：８ｃｍ－１
ＩＲＥ：Ｇｅ
入射角：３０°
偏光子：ワイヤーグリッド、Ｓ偏光
ベースライン：波数１８００ｃｍ－１から２０００ｃｍ－１の範囲における強度の平均値吸収ピーク強度Ｙ1340：波数１３３５ｃｍ－１から１３４２ｃｍ－１の範囲におけるピーク強度の最大値からベースラインの値を引いた値
吸収ピーク強度Ｙ1410：波数１４００ｃｍ－１から１４１０ｃｍ－１の範囲におけるピーク強度の最大値からベースラインの値を引いた値
１８方向の赤外吸収スペクトルの取得は、サンプルとするポリエステルフィルムを、サンプルホルダーに水平に置き、サンプルの上に置いたＧｅクリスタルごと１０°ずつ回転させて行った。入射角は、垂線（法線）と入射光の角度である。
当該表面配向度（Ｙmax／Ｙmin）は、１．４～２．７の範囲にあれば特に制限されないが、優れた成形性を備えつつ、成形後のカールを抑制することに加えて、成形性を向上させる観点からは、下限としては、好ましくは約１．６以上が挙げられ、上限としては、好ましくは約２．４以下が挙げられる。また、当該表面配向度（Ｙmax／Ｙmin）の好ましい範囲としては、１．４～２．４程度、１．６～２．７程度、１．６～２．４程度が挙げられる。
上記のような表面配向度：Ｙmax／Ｙminを備えるポリエステルフィルムは、例えば、ポリエステルフィルムを製造する際の延伸方法、延伸倍率、延伸速度、冷却温度、熱固定温度などを適宜調整することにより製造することができる。
また、本発明の電池用包装材料においては、ポリエステルフィルムの複屈折率が、０．０１６以上であることが好ましい。すなわち、ポリエステルフィルムの屈折率測定において、屈折率が大きい方向である遅相軸方向の屈折率（ｎｘ）と、前記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率（ｎｙ）を測定して算出される複屈折率（ｎｘ－ｎｙ）が、０．０１６以上であることが好ましい。ポリエステルフィルムの複屈折率が、０．０１６以上であることにより、より優れた成形性を発揮しつつ、成形後のカールがより一層効果的に抑制される。この機序は、次のように考えることができる。すなわち、ポリエステルフィルムの複屈折率が０．０１６以上であることから、ポリエステルフィルムを構成するポリエステル分子の結晶配向性が高く、成形時のポリエステルフィルムの収縮が抑制されるため、結果として、より優れた成形性を発揮しつつ、成形後のカールがより一層効果的に抑制されるものと考えられる。
複屈折率の具体的な測定条件は、以下の通りである。なお、ポリエステルフィルムの複屈折率の測定は、電池用包装材料に用いるポリエステルフィルムについて、測定を行う。
（複屈折率の測定条件）
ポリエステルフィルムの複屈折率は、位相差測定装置を用いて、測定することができる。測定波長は５５０ｎｍ、入射角は１０度とする。複屈折率の算出に用いたポリエステルフィルムの厚みは、マイクロメーターを用いて測定する。また、複屈折率の算出に用いるポリエステルフィルムの平均屈折率は仮定値１．６２００とする。
当該複屈折率としては、成形後のカールを抑制することに加えて、成形性をより一層向上させる観点からは、下限は、好ましくは約０．０１９以上が挙げられ、上限は、好ましくは約０．０５６以下、より好ましくは約０．０５０以下、さらに好ましくは約０．０４２以下、さらに好ましくは約０．０２６以下、特に好ましくは約０．０２２以下が挙げられる。当該複屈折率の好ましい範囲としては、０．０１６～０．０５６程度、０．０１６～０．０５０程度、０．０１６～０．０４２程度、０．０１６～０．０２６程度、０．０１６～０．０２２程度、０．０１９～０．０５６程度、０．０１９～０．０５０程度、０．０１９～０．０４２程度、０．０１９～０．０２６程度、０．０１９～０．０２２程度が挙げられる。
また、ポリエステルフィルムの遅相軸方向の屈折率（ｎｘ）としては、好ましくは１．６８～１．７０程度である。また、ポリエステルフィルムの進相軸方向の屈折率（ｎｙ）としては、好ましくは１．６４～１．６８程度である。
上記のような複屈折率を備えるポリエステルフィルムは、前述の表面配向度：Ｙmax／Ｙminと同様、例えば、前述のポリエステルフィルムを製造する際の延伸方法、延伸倍率、延伸速度、冷却温度、熱固定温度などを適宜調整することにより製造することができる。
ポリエステルフィルムは、延伸ポリエステルフィルムであることが好ましく、２軸延伸ポリエステルフィルムであることがより好ましい。延伸ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの製造過程で、延伸が施されたポリエステルフィルムである。
ポリエステルフィルムを構成するポリエステルとしては、具体的には、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、ポリエチレンイソフタレート、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。また、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムスルホイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／フェニル－ジカルボキシレート）、ポリエチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）等が挙げられる。また、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてブチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリブチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリブチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレフタレート／セバケート）、ポリブチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステルは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
ポリエステルフィルム１の厚みとしては、特に制限されないが、成形性を向上させつつ、成形後のカールを効果的に抑制する観点からは、好ましくは５０μｍ以下が挙げられる。また、カールの抑制に加えて、より一層成形性を高める観点からは、好ましくは４～３０μｍ程度、より好ましくは１６～２５μｍ程度が挙げられる。なお、後述のように、ポリエステルフィルム１が多層構造である場合、最外層側に位置しているポリエステルフィルム一層の厚みとしては、好ましくは４～１６μｍ程度、より好ましくは９～１２μｍ程度が挙げられる。
ポリエステルフィルム１は、単層であってもよいし、複層（多層構造）であってもよい。なお、ポリエステルフィルム１が複層である場合、少なくとも、最外層側（バリア層３とは反対側）に位置しているポリエステルフィルム一層が、前述の表面配向度：Ｙmax／Ｙminの範囲を充足していればよい。
また、耐ピンホール性及び電池の包装体とした時の絶縁性を向上させるために、バリア層３の前記一方面側に、ポリエステルフィルムに加えて、異なる素材の樹脂フィルム及びコーティングの少なくとも一方を積層化（多層構造化）して基材とすることも可能である。基材に用いられる他の樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド、ポリイミド、及びこれらの混合物や共重合物等により構成された樹脂フィルムが挙げられる。ポリエステルフィルム１と、異なる素材の樹脂フィルムとが積層化された構成の具体例としては、ポリエステルフィルムとポリアミドフィルムとを積層させた多層構造などが挙げられる。
ポリアミドフィルムを構成するポリアミドとしては、具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６とナイロン６，６との共重合体等の脂肪族系ポリアミド；テレフタル酸及び／又はイソフタル酸に由来する構成単位を含むナイロン６Ｉ、ナイロン６Ｔ、ナイロン６ＩＴ、ナイロン６Ｉ６Ｔ（Ｉはイソフタル酸、Ｔはテレフタル酸を表す）等のヘキサメチレンジアミン－イソフタル酸－テレフタル酸共重合ポリアミド、ポリメタキシリレンアジパミド（ＭＸＤ６）等の芳香族を含むポリアミド；ポリアミノメチルシクロヘキシルアジパミド（ＰＡＣＭ６）等の脂環系ポリアミド；さらにラクタム成分や、４，４'－ジフェニルメタン－ジイソシアネート等のイソシアネート成分を共重合させたポリアミド、共重合ポリアミドとポリエステルやポリアルキレンエーテルグリコールとの共重合体であるポリエステルアミド共重合体やポリエーテルエステルアミド共重合体；これらの共重合体等が挙げられる。これらのポリアミドは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。ポリアミドフィルムは延伸性に優れており、成形時の樹脂割れによる白化の発生を防ぐことができ、ポリエステルフィルム１と共に基材に用いられる樹脂フィルムとして好適に使用される。
基材がポリエステルフィルム１の多層構造である場合及び前記樹脂フィルムを備える場合の具体例としては、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムの積層体、ポリエステルフィルムを複数積層させた積層体が好ましく、延伸ポリエステルフィルムと延伸ナイロンフィルムの積層体、延伸ポリエステルフィルムを複数積層させた積層体がより好ましい。例えば、基材を２層構造とする場合、ポリエステルフィルムとポリアミドフィルムを積層する構成、またはポリエステルフィルムとポリエステルフィルムを積層する構成にすることが好ましく、ポリエチレンテレフタレートとナイロンを積層する構成、またはポリエチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートを積層する構成にすることがより好ましい。また、ポリエステルフィルムは、例えば電解液が表面に付着した際に変色し難いことなどから、バリア層３側からナイロンフィルムとポリエステルフィルムをこの順に有する積層体であることにより、耐電解液性に優れた構成とすることができる。最外層に位置していないポリエステルフィルムや、ポリエステルフィルム以外の樹脂フィルムの厚みとして、好ましくは３～２５μｍが挙げられる。
基材をポリエステルフィルム１の多層構造にする場合、及び前記樹脂フィルムを備える構成とする場合、ポリエステルフィルム１や各樹脂フィルムは接着剤を介して接着してもよく、また接着剤を介さず直接積層させてもよい。接着剤を介さず接着させる場合には、例えば、共押出し法、サンドイッチラミネート法、サーマルラミネート法等の熱溶融状態で接着させる方法が挙げられる。また、接着剤を介して接着させる場合、使用する接着剤は、２液硬化型接着剤であってもよく、また１液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型、電子線硬化型や紫外線硬化型等のいずれであってもよい。接着剤の具体例としては、接着剤層２で例示した接着剤と同様のものが挙げられる。また、接着剤の厚みについても、接着剤層２と同様とすることができる。
本発明において、電池用包装材料の成形性を高める観点からは、電池用包装材料の表面には、滑剤が付着していることが好ましい。ポリエステルフィルム１や表面被覆層６の中に、滑剤が含まれていてもよいし、電池用包装材料の表面に滑剤が存在してもよい。また、電池用包装材料の最表面に存在する滑剤は、ポリエステルフィルム１や表面被覆層６を構成する樹脂に含まれる滑剤を滲出させたものであってもよいし、電池用包装材料の表面に滑剤を塗布したものであってもよい。滑剤としては、特に制限されないが、好ましくはアミド系滑剤が挙げられる。滑剤の具体例としては、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、置換アミド、メチロールアミド、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミドなどが挙げられる。飽和脂肪酸アミドの具体例としては、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミドなどが挙げられる。不飽和脂肪酸アミドの具体例としては、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどが挙げられる。置換アミドの具体例としては、Ｎ－オレイルパルミチン酸アミド、Ｎ－ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ－オレイルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルエルカ酸アミドなどが挙げられる。また、メチロールアミドの具体例としては、メチロールステアリン酸アミドなどが挙げられる。飽和脂肪酸ビスアミドの具体例としては、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ'－ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ'－ジステアリルセバシン酸アミドなどが挙げられる。不飽和脂肪酸ビスアミドの具体例としては、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、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ'－ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ'－ジオレイルセバシン酸アミドなどが挙げられる。脂肪酸エステルアミドの具体例としては、ステアロアミドエチルステアレートなどが挙げられる。また、芳香族系ビスアミドの具体例としては、ｍ－キシリレンビスステアリン酸アミド、ｍ－キシリレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ'－ジステアリルイソフタル酸アミドなどが挙げられる。滑剤は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
ポリエステルフィルム１表面に滑剤が存在する場合、その存在量としては、特に制限されないが、温度２４℃、相対湿度６０％環境において、好ましくは約３ｍｇ／ｍ2以上、より好ましくは４～１５ｍｇ／ｍ2程度、さらに好ましくは５～１４ｍｇ／ｍ2程度が挙げられる。
ポリエステルフィルム１及び前記他の樹脂フィルム合計厚み（基材の総厚み）としては、特に制限されないが、成形性を高めつつ、成形後のカールを効果的に抑制する観点からは、好ましくは約５０μｍ以下が挙げられる。また、カールの抑制に加えて、より一層成形性を高める観点からは、好ましくは４～３０μｍ程度、より好ましくは１６～２５μｍ程度が挙げられる。
［接着剤層２］
本発明の電池用包装材料において、接着剤層２は、ポリエステルフィルム１または前述の樹脂フィルムとバリア層３を強固に接着させるために、必要に応じて、これらの間に設けられる層である。
接着剤層２は、ポリエステルフィルム１または前述の樹脂フィルムとバリア層３とを接着可能である接着剤によって形成される。接着剤層２の形成に使用される接着剤は、２液硬化型接着剤であってもよく、また１液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着剤層２の形成に使用される接着剤についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれであってもよい。
接着剤層２の形成に使用できる接着成分としては、具体的には、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、ポリエチレンイソフタレート、共重合ポリエステル等のポリエステル系樹脂；ポリエーテル系接着剤；ポリウレタン系接着剤；エポキシ系樹脂；フェノール系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、共重合ポリアミド等のポリアミド系樹脂；ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂；セルロース系接着剤；（メタ）アクリル系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリカーボネート；尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ樹脂；クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン－ブタジエンゴム等のゴム；シリコーン系樹脂等が挙げられる。これらの接着成分は１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの接着成分の中でも、好ましくはポリウレタン系接着剤が挙げられる。また、これらの接着成分となる樹脂は適切な硬化剤を併用して接着強度を高めることができる。前記硬化剤は、接着成分の持つ官能基に応じて、ポリイソシアネート、多官能エポキシ樹脂、オキサゾリン基含有ポリマー、ポリアミン樹脂、酸無水物などから適切なものを選択する。これらの接着成分と硬化剤として、好ましくは各種ポリオール（前記接着成分で水酸基を有する物）とポリイソシアネートからなるポリウレタン系接着剤が挙げられる。さらに好ましくはポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、およびアクリルポリオール等のポリオールを主剤として、芳香族系又は脂肪族系のポリイソシアネートを硬化剤とした二液硬化型のポリウレタン接着剤が挙げられる。
接着剤層２の厚みについては、接着層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、１～１０μｍ程度、好ましくは２～５μｍ程度が挙げられる。
［バリア層３］
電池用包装材料において、バリア層３は、電池用包装材料の強度向上の他、電池内部に水蒸気、酸素、光などが侵入することを防止する機能を有する層である。バリア層３は、金属層、すなわち、金属で形成されている層であることが好ましい。バリア層３を構成する金属としては、具体的には、アルミニウム、ステンレス、チタンなどが挙げられ、好ましくはアルミニウムが挙げられる。バリア層３は、例えば、金属箔や金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜、これらの蒸着膜を設けたフィルムなどにより形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム合金箔により形成することがさらに好ましい。電池用包装材料の製造時に、バリア層３にしわやピンホールが発生することを防止する観点からは、バリア層は、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム（ＪＩＳ Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０２１Ｈ－Ｏ、ＪＩＳ Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０７９Ｈ－Ｏ、ＪＩＳ Ｈ４０００：２０１４ Ａ８０２１Ｐ－Ｏ、ＪＩＳ Ｈ４０００：２０１４ Ａ８０７９Ｐ－Ｏ）など軟質アルミニウム合金箔により形成することがより好ましい。
バリア層３の厚さは、水蒸気などのバリア機能を発揮すれば特に制限されないが、電池用包装材料の厚さを薄くする観点からは、好ましくは約１００μｍ以下、より好ましくは１０～１００μｍ程度、さらに好ましくは１０～８０μｍ程度が挙げられる。
また、バリア層３は、接着の安定化、溶解や腐食の防止などのために、少なくとも一方の面、好ましくは両面が化成処理されていることが好ましい。ここで、化成処理とは、バリア層の表面に耐酸性皮膜を形成する処理をいう。本発明においては、バリア層３は、片面に耐酸性皮膜を備えたものであってもよいし、両面に耐酸性皮膜を備えたものであってもよいし、耐酸性皮膜を備えていないものであってもよい。化成処理としては、例えば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、蓚酸クロム、重リン酸クロム、クロム酸アセチルアセテート、塩化クロム、硫酸カリウムクロムなどのクロム化合物を用いたクロメート処理；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸などのリン酸化合物を用いたリン酸処理；下記一般式（１）～（４）で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体を用いたクロメート処理などが挙げられる。なお、当該アミノ化フェノール重合体において、下記一般式（１）～（４）で表される繰り返し単位は、１種類単独で含まれていてもよいし、２種類以上の任意の組み合わせであってもよい。
Figure 2023088922000001
Figure 2023088922000002
Figure 2023088922000003
Figure 2023088922000004
一般式（１）～（４）中、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基又はベンジル基を示す。また、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一又は異なって、ヒドロキシル基、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。一般式（１）～（４）において、Ｘ、Ｒ1及びＲ2で示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基などの炭素数１～４の直鎖又は分枝鎖状アルキル基が挙げられる。また、Ｘ、Ｒ1及びＲ2で示されるヒドロキシアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、１－ヒドロキシエチル基、２－ヒドロキシエチル基、１－ヒドロキシプロピル基、２－ヒドロキシプロピル基、３－ヒドロキシプロピル基、１－ヒドロキシブチル基、２－ヒドロキシブチル基、３－ヒドロキシブチル基、４－ヒドロキシブチル基などのヒドロキシ基が１個置換された炭素数１～４の直鎖又は分枝鎖状アルキル基が挙げられる。一般式（１）～（４）において、Ｘ、Ｒ1及びＲ2で示されるアルキル基及びヒドロキシアルキル基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。一般式（１）～（４）において、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基又はヒドロキシアルキル基であることが好ましい。一般式（１）～（４）で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、例えば、５００～１００万程度であることが好ましく、１０００～２万程度であることがより好ましい。
また、バリア層３に耐食性を付与する化成処理方法として、リン酸中に、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化スズなどの金属酸化物や硫酸バリウムの微粒子を分散させたものをコーティングし、１５０℃以上で焼付け処理を行うことにより、バリア層３の表面に耐酸性皮膜を形成する方法が挙げられる。また、耐酸性皮膜の上には、カチオン性ポリマーを架橋剤で架橋させた樹脂層をさらに形成してもよい。ここで、カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミンとカルボン酸を有するポリマーからなるイオン高分子錯体、アクリル主骨格に１級アミンをグラフト重合させた１級アミングラフトアクリル樹脂、ポリアリルアミン又はその誘導体、アミノフェノールなどが挙げられる。これらのカチオン性ポリマーとしては、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、架橋剤としては、例えば、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、及びオキサゾリン基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の官能基を有する化合物、シランカップリング剤などが挙げられる。これらの架橋剤としては、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
また、耐酸性皮膜を具体的に設ける方法としては、たとえば、一つの例として、少なくともアルミニウム合金箔の内層側の面を、まず、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法などの周知の処理方法で脱脂処理を行い、その後脱脂処理面にリン酸クロム塩、リン酸チタン塩、リン酸ジルコニウム塩、リン酸亜鉛塩などのリン酸金属塩及びこれらの金属塩の混合体を主成分とする処理液（水溶液）、あるいは、リン酸非金属塩及びこれらの非金属塩の混合体を主成分とする処理液（水溶液）、あるいは、これらとアクリル系樹脂ないしフェノール系樹脂ないしウレタン系樹脂などの水系合成樹脂との混合物からなる処理液（水溶液）をロールコート法、グラビア印刷法、浸漬法などの周知の塗工法で塗工することにより、耐酸性皮膜を形成することができる。たとえば、リン酸クロム塩系処理液で処理した場合は、リン酸クロム、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、フッ化アルミニウムなどからなる耐酸性皮膜となり、リン酸亜鉛塩系処理液で処理した場合は、リン酸亜鉛水和物、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、フッ化アルミニウムなどからなる耐酸性皮膜となる。
また、耐酸性皮膜を設ける具体的方法の他の例としては、たとえば、少なくともアルミニウム合金箔の内層側の面を、まず、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法などの周知の処理方法で脱脂処理を行い、その後脱脂処理面に周知の陽極酸化処理を施すことにより、耐酸性皮膜を形成することができる。
また、耐酸性皮膜の他の一例としては、リン酸塩系、クロム酸系の皮膜が挙げられる。リン酸塩系としては、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸マンガン、リン酸カルシウム、リン酸クロムなどが挙げられ、クロム酸系としては、クロム酸クロムなどが挙げられる。
また、耐酸性皮膜の他の一例としては、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などの耐酸性皮膜を形成することによって、エンボス成形時にアルミニウムと基材として機能する層との間のデラミネーション防止、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ニウムが溶解、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、熱融着時に基材として機能する層とアルミニウムとのデラミネーション防止、エンボスタイプにおいてはプレス成形時に基材として機能する層とアルミニウムとのデラミネーション防止の効果を示す。耐酸性皮膜を形成する物質のなかでも、フェノール樹脂、フッ化クロム（ＩＩＩ）化合物、リン酸の３成分から構成された水溶液をアルミニウム表面に塗布し、乾燥焼付けの処理が良好である。
また、耐酸性皮膜は、酸化セリウムと、リン酸又はリン酸塩と、アニオン性ポリマーと、該アニオン性ポリマーを架橋させる架橋剤とを有する層を含み、前記リン酸又はリン酸塩が、前記酸化セリウム１００質量部に対して、１～１００質量部程度配合されていてもよい。耐酸性皮膜が、カチオン性ポリマー及び該カチオン性ポリマーを架橋させる架橋剤を有する層をさらに含む多層構造であることが好ましい。
さらに、前記アニオン性ポリマーが、ポリ（メタ）アクリル酸又はその塩、あるいは（メタ）アクリル酸又はその塩を主成分とする共重合体であることが好ましい。また、前記架橋剤が、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、オキサゾリン基のいずれかの官能基を有する化合物とシランカップリング剤よりなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
また、前記リン酸又はリン酸塩が、縮合リン酸又は縮合リン酸塩であることが好ましい。
化成処理は、１種類の化成処理のみを行ってもよいし、２種類以上の化成処理を組み合わせて行ってもよい。さらに、これらの化成処理は、１種の化合物を単独で使用して行ってもよく、また２種以上の化合物を組み合わせて使用して行ってもよい。化成処理の中でも、クロメート処理や、クロム化合物、リン酸化合物、及びアミノ化フェノール重合体を組み合わせた化成処理などが好ましい。クロム化合物の中でも、クロム酸化合物が好ましい。
耐酸性皮膜の具体例としては、リン酸塩、クロム酸塩、フッ化物、及びトリアジンチオールのうち少なくとも１種を含むものが挙げられる。また、セリウム化合物を含む耐酸性皮膜も好ましい。セリウム化合物としては、酸化セリウムが好ましい。
また、耐酸性皮膜の具体例としては、リン酸塩系皮膜、クロム酸塩系皮膜、フッ化物系皮膜、トリアジンチオール化合物皮膜なども挙げられる。耐酸性皮膜としては、これらのうち１種類であってもよいし、複数種類の組み合わせであってもよい。さらに、耐酸性皮膜としては、アルミニウム合金箔の化成処理面を脱脂処理した後に、リン酸金属塩と水系合成樹脂との混合物からなる処理液、又はリン酸非金属塩と水系合成樹脂との混合物からなる処理液で形成されたものであってもよい。
なお、耐酸性皮膜の組成の分析は、例えば、飛行時間型２次イオン質量分析法を用いて行うことができる。飛行時間型２次イオン質量分析法を用いた耐酸性皮膜の組成の分析により、例えば、Ｃe+及びＣｒ+の少なくとも一方に由来するピークが検出される。
アルミニウム合金箔の表面に、リン、クロム及びセリウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含む耐酸性皮膜を備えていることが好ましい。なお、電池用包装材料のアルミニウム合金箔の表面の耐酸性皮膜中に、リン、クロム及びセリウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素が含まれることは、Ｘ線光電子分光を用いて確認することができる。具体的には、まず、電池用包装材料において、アルミニウム合金箔に積層されている熱融着性樹脂層、接着剤層などを物理的に剥離する。次に、アルミニウム合金箔を電気炉に入れ、約３００℃、約３０分間で、アルミニウム合金箔の表面に存在している有機成分を除去する。その後、アルミニウム合金箔の表面のＸ線光電子分光を用いて、これら元素が含まれることを確認する。
化成処理においてバリア層３の表面に形成させる耐酸性皮膜の量については、特に制限されないが、例えば、上記のクロメート処理を行う場合であれば、バリア層３の表面１ｍ2当たり、クロム化合物がクロム換算で０．５～５０ｍｇ程度、好ましくは１．０～４０
ｍｇ程度、リン化合物がリン換算で０．５～５０ｍｇ程度、好ましくは１．０～４０ｍｇ程度、及びアミノ化フェノール重合体が１．０～２００ｍｇ程度、好ましくは５．０～１５０ｍｇ程度の割合で含有されていることが望ましい。
耐酸性皮膜の厚さとしては、特に制限されないが、皮膜の凝集力や、バリア層３や熱融着樹脂層との密着力の観点から、好ましくは１ｎｍ～１０μｍ程度、より好ましくは１～１００ｎｍ程度、さらに好ましくは１～５０ｎｍ程度が挙げられる。なお、耐酸性皮膜の厚さは、透過電子顕微鏡による観察、又は、透過電子顕微鏡による観察と、エネルギー分散型Ｘ線分光法もしくは電子線エネルギー損失分光法との組み合わせによって測定することができる。
化成処理は、耐酸性皮膜の形成に使用する化合物を含む溶液を、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法などによって、バリア層の表面に塗布した後に、バリア層の温度が７０～２００℃程度になるように加熱することにより行われる。また、バリア層に化成処理を施す前に、予めバリア層を、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法などによる脱脂処理に供してもよい。このように脱脂処理を行うことにより、バリア層の表面の化成処理をより効率的に行うことが可能となる。
［熱融着性樹脂層４］
本発明の電池用包装材料において、熱融着性樹脂層４は、最内層に該当し、電池の組み立て時に熱融着性樹脂層同士が熱融着して電池素子を密封する層である。
熱融着性樹脂層４に使用される樹脂成分については、熱融着可能であることを限度として特に制限されないが、例えば、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンが挙げられる。すなわち、熱融着性樹脂層４を構成している樹脂は、ポリオレフィン骨格を含んでいても含んでいなくてもよく、ポリオレフィン骨格を含んでいることが好ましい。熱融着性樹脂層４を構成している樹脂がポリオレフィン骨格を含むことは、例えば、赤外分光法、ガスクロマトグラフィー質量分析法などにより分析可能であり、分析方法は特に問わない。例えば、赤外分光法にて無水マレイン酸変性ポリオレフィンを測定すると、波数１７６０ｃｍ-1付近と波数１７８０ｃｍ-1付近に無水マレイン酸由来のピークが検出される。ただし、酸変性度が低いとピークが小さくなり検出されない場合がある。その場合は核磁気共鳴分光法にて分析可能である。
前記ポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン；ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー）、ポリプロピレンのランダムコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー）等のポリプロピレン；エチレン－ブテン－プロピレンのターポリマー等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくはポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられる。
前記環状ポリオレフィンは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体であり、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーであるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、４－メチル－１－ペンテン、ブタジエン、イソプレン、等が挙げられる。また、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーである環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン；具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくは環状アルケン、更に好ましくはノルボルネンが挙げられる。また、スチレンを構成モノマーとすることもできる。
前記カルボン酸変性ポリオレフィンとは、前記ポリオレフィンをカルボン酸でブロック重合又はグラフト重合することにより変性したポリマーである。変性に使用されるカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。
前記カルボン酸変性環状ポリオレフィンとは、環状ポリオレフィンを構成するモノマーの一部を、α，β－不飽和カルボン酸又はその無水物に代えて共重合することにより、或いは環状ポリオレフィンに対してα，β－不飽和カルボン酸又はその無水物をブロック重合又はグラフト重合することにより得られるポリマーである。カルボン酸変性される環状ポリオレフィンについては、前記と同様である。また、変性に使用されるカルボン酸としては、前記酸変性ポリオレフィンの変性に使用されるものと同様である。
これらの樹脂成分の中でも、好ましくはカルボン酸変性ポリオレフィン；更に好ましくはカルボン酸変性ポリプロピレンが挙げられる。
熱融着性樹脂層４は、１種の樹脂成分単独で形成してもよく、また２種以上の樹脂成分を組み合わせたブレンドポリマーにより形成してもよい。更に、熱融着性樹脂層４は、１層のみで成されていてもよいが、同一又は異なる樹脂成分によって２層以上で形成されていてもよい。
熱融着性樹脂層４の中には、滑剤が含まれていてもよい。また、熱融着性樹脂層４の表面に存在する滑剤は、熱融着性樹脂層４を構成する樹脂に含まれる滑剤を滲出させたものであってもよいし、熱融着性樹脂層４の表面に滑剤を塗布したものであってもよい。熱融着性樹脂層４が滑剤を含む場合、電池用包装材料の成形性を高め得る。滑剤としては、特に制限されず、公知の滑剤を用いることができ、例えば、上記のポリエステルフィルム１で例示したものなどが挙げられる。滑剤は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。熱融着性樹脂層４の表面における滑剤の存在量としては、特に制限されず、電子包装用材料の成形性を高める観点からは、温度２４℃、相対湿度６０％環境において、好ましくは１０～５０ｍｇ／ｍ2程度、さらに好ましくは１５～４０ｍｇ／ｍ2程度が挙げられる。
上述した通り、近年、電池の小型化、薄型化の要求に伴い、電池用包装材料に対しても、より一層の薄膜化が求められている。このため、電池用包装材料の最内層に位置する熱融着性樹脂層の厚みについても可能な限り薄くすることが求められる。しかしながら、基材の厚みに対する熱融着性樹脂層の厚みの比が小さくなると、電池用包装材料に形成された凹部の周縁部がカール（湾曲）して、電池素子の収容や熱融着性樹脂層の熱融着を阻害し、電池の生産効率を低下させる場合がある。特に、自動車用の二次電池など、大型の二次電池に使用される電池用包装材料は、サイズが大きいため、電池の生産性に与えるカールの影響が非常に大きいという問題を有している。
ポリエステルフィルム１の厚みに対する熱融着性樹脂層４の厚みの比が小さくなる（例えば、ポリエステルフィルム１の厚みを１とした場合に、ポリエステルフィルム１の厚みに対する熱融着性樹脂層４の厚みの比（熱融着性樹脂層の厚み／ポリエステルフィルムの厚み）が４以下）と、電池用包装材料の成形後のカールが大きくなりやすいが、本発明の電池用包装材料においては、上記の当該表面配向度（Ｙmax／Ｙmin）が１．４～２．７の範囲にあるため、優れた成形性を備えつつ、成形後のカールが効果的に抑制される。本発明の電池用包装材料において、成形後のカールを好適に抑制する観点から、ポリエステルフィルム１の厚みに対する熱融着性樹脂層４の厚みの比（熱融着性樹脂層の厚み／ポリエステルフィルムの厚み）の好ましい上限は４以下であり、より好ましい上限は３未満であり、更に好ましい上限は２以下であり、好ましい下限としては１以上が挙げられる。好ましい範囲としては１以上４以下、より好ましい範囲としては１以上３未満、更に好ましい範囲としては１以上２以下が挙げられる。
また、熱融着性樹脂層４の厚みとしては、電池用包装材料を可能な限り薄型化しつつ、成形後のカールを抑制する観点から、上限は、好ましくは約１００μｍ以下、より好ましくは約４０μｍ以下が挙げられ、下限は約１５μｍ以上が挙げられる。また、熱融着性樹脂層４の厚みの好ましい範囲としては、好ましくは１５～１００μｍ程度、より好ましくは１５～４０μｍ程度が挙げられる。
［接着層５］
本発明の電池用包装材料において、接着層５は、バリア層３と熱融着性樹脂層４を強固に接着させるために、これらの間に必要に応じて設けられる層である。
接着層５は、バリア層３と熱融着性樹脂層４とを接着可能である樹脂によって形成される。接着層５の形成に使用される樹脂としては、その接着機構、接着剤成分の種類等は、例えば、接着剤層２で例示した接着剤と同様のものが使用できる。また、接着層５の形成に使用される樹脂としては、前述の熱融着性樹脂層４で例示したポリオレフィン、環状ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンなどのポリオレフィン系樹脂も使用できる。すなわち、接着層５を構成している樹脂は、ポリオレフィン骨格を含んでいても含んでいなくてもよく、ポリオレフィン骨格を含んでいることが好ましい。接着層５を構成している樹脂がポリオレフィン骨格を含むことは、例えば、赤外分光法、ガスクロマトグラフィー質量分析法などにより分析可能であり、分析方法は特に問わない。例えば、赤外分光法にて無水マレイン酸変性ポリオレフィンを測定すると、波数１７６０ｃｍ-1付近と波数１７８０ｃｍ-1付近に無水マレイン酸由来のピークが検出される。ただし、酸変性度が低いとピークが小さくなり検出されない場合がある。その場合は核磁気共鳴分光法にて分析可能である。バリア層３と熱融着性樹脂層４との密着性に優れる観点から、ポリオレフィンとしては、カルボン酸変性ポリオレフィンが好ましく、カルボン酸変性ポリプロピレンが特に好ましい。
さらに、電池用包装材料の厚みを薄くしつつ、成形後の形状安定性に優れた電池用包装材料とする観点からは、接着層５は、酸変性ポリオレフィンと硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であってもよい。酸変性ポリオレフィンとしては、好ましくは、熱融着性樹脂層４で例示したカルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンと同じものが例示できる。また、接着層５は、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、及びエポキシ基を有する化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む樹脂組成物の硬化物であることが好ましく、イソシアネート基を有する化合物及びエポキシ基を有する化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む樹脂組成物の硬化物であることが特に好ましい。また、接着層５は、ウレタン樹脂、アミドエステル樹脂、及びエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂を含むことがより好ましい。接着層５は、これらのうち少なくとも１種と前記酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。なお、接着層５に、イソシアネート基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物、エポキシ樹脂などの硬化剤の未反応物が残存している場合、未反応物の存在は、例えば、赤外分光法、ラマン分光法、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）などから選択される方法で確認することが可能である。
また、硬化剤としては、酸変性ポリオレフィンを硬化させるものであれば、特に限定されない。硬化剤としては、例えば、エポキシ系硬化剤、多官能イソシアネート系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、オキサゾリン系硬化剤などが挙げられる。また、耐酸性皮膜と接着層５との密着性をより高める観点から、接着層５は、酸素原子、複素環、Ｃ＝Ｎ結合、及びＣ－Ｏ－Ｃ結合からなる群より選択される少なくとも１種を有する硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。複素環を有する硬化剤としては、例えば、オキサゾリン基を有する硬化剤、エポキシ基を有する硬化剤などが挙げられる。また、Ｃ＝Ｎ結合を有する硬化剤としては、オキサゾリン基を有する硬化剤、イソシアネート基を有する硬化剤などが挙げられる。また、Ｃ－Ｏ－Ｃ結合を有する硬化剤としては、オキサゾリン基を有する硬化剤、エポキシ基を有する硬化剤、ウレタン樹脂などが挙げられる。接着層５がこれらの硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物であることは、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣＭＳ）、赤外分光法（ＩＲ）、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）などの方法で確認することができる。
エポキシ系硬化剤は、少なくとも１つのエポキシ基を有する化合物であれば、特に限定されない。エポキシ系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、変性ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテルなどのエポキシ樹脂が挙げられる。
多官能イソシアネート系硬化剤は、２つ以上のイソシアネート基を有する化合物であれば、特に限定されない。多官能イソシアネート系硬化剤の具体例としては、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、これらをポリマー化やヌレート化したもの、これらの混合物や他ポリマーとの共重合物などが挙げられる。
カルボジイミド系硬化剤は、カルボジイミド基（－Ｎ＝Ｃ＝Ｎ－）を少なくとも１つ有する化合物であれば、特に限定されない。カルボジイミド系硬化剤としては、カルボジイミド基を少なくとも２つ以上有するポリカルボジイミド化合物が好ましい。
オキサゾリン系硬化剤は、オキサゾリン骨格を有する化合物であれば、特に限定されない。オキサゾリン系硬化剤としては、具体的には、日本触媒社製のエポクロスシリーズなどが挙げられる。
接着層５によるバリア層３と熱融着性樹脂層４との密着性を高めるなどの観点から、硬化剤は、２種類以上の化合物により構成されていてもよい。
接着層５を形成する樹脂組成物における硬化剤の含有量は、０．１～５０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１～３０質量％の範囲にあることがより好ましく、０．１～１０質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
接着層５の厚みについては、接着層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、接着剤層２で例示した接着剤を用いる場合であれば、好ましくは２～１０μｍ程度、より好ましくは２～５μｍ程度が挙げられる。また、熱融着性樹脂層４で例示した樹脂を用いる場合であれば、好ましくは２～５０μｍ程度、より好ましくは１０～４０μｍ程度が挙げられる。また、酸変性ポリオレフィンと硬化剤との硬化物である場合であれば、好ましくは約３０μｍ以下、より好ましくは０．１～２０μｍ程度、さらに好ましくは０．５～５μｍ程度が挙げられる。なお、接着層５が酸変性ポリオレフィンと硬化剤を含む樹脂組成物の硬化物である場合、当該樹脂組成物を塗布し、加熱等により硬化させることにより、接着層５を形成することができる。
［表面被覆層６］
本発明の電池用包装材料においては、意匠性、耐電解液性、耐擦過性、成形性の向上などを目的として、必要に応じて、ポリエステルフィルム１の上（ポリエステルフィルム１のバリア層３とは反対側）に、必要に応じて、表面被覆層６を設けてもよい。表面被覆層６は、電池を組み立てた時に、最外層に位置する層である。
表面被覆層６は、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などにより形成することができる。表面被覆層６は、これらの中でも、２液硬化型樹脂により形成することが好ましい。表面被覆層６を形成する２液硬化型樹脂としては、例えば、２液硬化型ウレタン樹脂、２液硬化型ポリエステル樹脂、２液硬化型エポキシ樹脂などが挙げられる。また、表面被覆層６には、添加剤を配合してもよい。
添加剤としては、例えば、粒径が０．５ｎｍ～５μｍの微粒子が挙げられる。添加剤の材質については、特に制限されないが、例えば、金属、金属酸化物、無機物、有機物等が挙げられる。また、添加剤の形状についても、特に制限されないが、例えば、球状、繊維状、板状、不定形、バルーン状等が挙げられる。添加剤として、具体的には、タルク，シリカ，グラファイト、カオリン、モンモリロイド、モンモリロナイト、合成マイカ、ハイドロタルサイト、シリカゲル、ゼオライト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛，酸化マグネシウム，酸化アルミニウム，酸化ネオジウム，酸化アンチモン、酸化チタン、酸化セリウム、硫酸カルシウム，硫酸バリウム、炭酸カルシウム，ケイ酸カルシウム、炭酸リチウム、安息香酸カルシウム，シュウ酸カルシウム，ステアリン酸マグネシウム、アルミナ、カーボンブラック、カーボンナノチューブ類、高融点ナイロン、架橋アクリル、架橋スチレン、架橋ポリエチレン、ベンゾグアナミン、金、アルミニウム、銅、ニッケル等が挙げられる。これらの添加剤は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの添加剤の中でも、分散安定性やコスト等の観点から、好ましくはシリカ、硫酸バリウム、酸化チタンが挙げられる。また、添加剤には、表面に絶縁処理、高分散性処理等の各種表面処理を施しておいてもよい。
表面被覆層６中の添加剤の含有量としては、特に制限されないが、好ましくは０．０５～１．０質量％程度、より好ましくは０．１～０．５質量％程度が挙げられる。
表面被覆層６を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、表面被覆層６を形成する２液硬化型樹脂をポリエステルフィルム１の一方の表面上に塗布する方法が挙げられる。添加剤を配合する場合には、２液硬化型樹脂に添加剤を添加して混合した後、塗布すればよい。
表面被覆層６の厚みとしては、表面被覆層６としての上記の機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、０．５～１０μｍ、好ましくは１～５μｍが挙げられる。
３．電池用包装材料の製造方法
本発明の電池用包装材料の製造方法については、所定の組成の各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されない。電池用包装材料の製造方法としては、例えば、少なくとも、ポリエステルフィルム、バリア層、及び熱融着性樹脂層がこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、ポリエステルフィルムとして、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４～２．７の範囲にあるものを用いる方法が挙げられる。
本発明の電池用包装材料の製造方法の一例としては、以下の通りである。まず、ポリエステルフィルム１、接着剤層２、バリア層３が順に積層された積層体（以下、「積層体Ａ」と表記することもある）を形成する。積層体Ａの形成は、具体的には、ポリエステルフィルム１上又は必要に応じて表面が化成処理されたバリア層３に接着剤層２の形成に使用される接着剤を、グラビアコート法、ロールコート法等の塗布方法で塗布・乾燥した後に、当該バリア層３又はポリエステルフィルム１を積層させて接着剤層２を硬化させるドライラミネート法によって行うことができる。
次いで、積層体Ａのバリア層３上に、接着層５及び熱融着性樹脂層４をこの順になるように積層させる。例えば、（１）積層体Ａのバリア層３上に、接着層５及び熱融着性樹脂層４を共押出しすることにより積層する方法（共押出しラミネート法）、（２）別途、接着層５と熱融着性樹脂層４が積層した積層体を形成し、これを積層体Ａのバリア層３上にサーマルラミネート法により積層する方法、（３）積層体Ａのバリア層３上に、接着層５を形成させるための接着剤を押出し法や溶液コーティングし、高温で乾燥さらには焼き付ける方法等により積層させ、この接着層５上に予めシート状に製膜した熱融着性樹脂層４をサーマルラミネート法により積層する方法、（４）積層体Ａのバリア層３と、予めシート状に製膜した熱融着性樹脂層４との間に、溶融させた接着層５を流し込みながら、接着層５を介して積層体Ａと熱融着性樹脂層４を貼り合せる方法（サンドイッチラミネート法）等が挙げられる。
表面被覆層６を設ける場合には、ポリエステルフィルム１のバリア層３とは反対側の表面に、表面被覆層６を積層する。表面被覆層６は、例えば表面被覆層６を形成する上記の樹脂をポリエステルフィルム１の表面に塗布することにより形成することができる。なお、ポリエステルフィルム１の表面にバリア層３を積層する工程と、ポリエステルフィルム１の表面に表面被覆層６を積層する工程の順番は、特に制限されない。例えば、ポリエステルフィルム１の表面に表面被覆層６を形成した後、ポリエステルフィルム１の表面被覆層６とは反対側の表面にバリア層３を形成してもよい。
上記のようにして、必要に応じて設けられる表面被覆層６／ポリエステルフィルム１／必要に応じて設けられる接着剤層２／必要に応じて表面が化成処理されたバリア層３／接着層５／熱融着性樹脂層４からなる積層体が形成されるが、接着剤層２または接着層５の接着性を強固にするために、更に、熱ロール接触式、熱風式、近又は遠赤外線式等の加熱処理に供してもよい。このような加熱処理の条件としては、例えば１５０～２５０℃程度で１～５分間程度が挙げられる。
本発明の電池用包装材料において、積層体を構成する各層は、必要に応じて、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）適性等を向上又は安定化するために、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施していてもよい。
４．電池用包装材料の用途
本発明の電池用包装材料は、正極、負極、電解質等の電池素子を密封して収容するための包装体に使用される。すなわち、本発明の電池用包装材料によって形成された包装体中に、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を収容して、電池とすることができる。
具体的には、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を、本発明の電池用包装材料で、前記正極及び負極の各々に接続された金属端子が外側に突出させた状態で、電池素子の周縁にフランジ部（熱融着性樹脂層同士が接触する領域）が形成できるようにして被覆し、前記フランジ部の熱融着性樹脂層同士をヒートシールして密封させることによって、電池用包装材料を使用した電池が提供される。なお、本発明の電池用包装材料により形成された包装体中に電池素子を収容する場合、本発明の電池用包装材料の熱融着性樹脂部分が内側（電池素子と接する面）になるようにして、包装体を形成する。
本発明の電池用包装材料は、一次電池、二次電池のいずれに使用してもよいが、好ましくは二次電池である。本発明の電池用包装材料が適用される二次電池の種類については、特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛畜電池、ニッケル・水素畜電池、ニッケル・カドミウム畜電池、ニッケル・鉄畜電池、ニッケル・亜鉛畜電池、酸化銀・亜鉛畜電池、金属空気電池、多価カチオン電池、コンデンサー、キャパシター等が挙げられる。これらの二次電池の中でも、本発明の電池用包装材料の好適な適用対象として、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池が挙げられる。
５．ポリエステルフィルム
本発明のポリエステルフィルムは、電池用包装材料に使用するために用いられるポリエステルフィルムである。本発明のポリエステルフィルムは、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にあることを特徴としている。本発明のポリエステルフィルムの具体的な構成は、前記「２．電池用包装材料を形成する各層 ［ポリエステルフィルム１］」の欄に記載した構成と同じである。
以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例１－７及び比較例１－３
＜電池用包装材料の製造＞
それぞれ、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの上に、両面に化成処理を施し耐酸性皮膜を形成したアルミニウム箔（ＪＩＳ Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０２１Ｈ－Ｏ）からなるバリア層をドライラミネート法により積層させた。具体的には、アルミニウム箔の一方面に、２液硬化型ウレタン接着剤（ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物）を塗布し、バリア層上に接着剤層（厚み３μｍ）を形成した。次いで、バリア層上の接着剤層とポリエチレンテレフタレートフィルムを積層した後、エージング処理を実施することにより、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム／接着剤層／バリア層の積層体を作製した。なお、バリア層として使用したアルミニウム箔の化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、及びリン酸からなる処理液をクロムの塗布量が１０ｍｇ／ｍ2（乾燥質量）となるように、ロールコート法によりアルミニウム箔の両面に塗布し、焼付けすることにより行った。
次に、得られた積層体のバリア層の上に、接着層としての無水マレイン酸変性ポリプロピレンと、熱融着性樹脂層としてのランダムポリプロピレンとを共押出しすることにより、バリア層上に接着層／熱融着性樹脂層を積層させた。次に、得られた積層体をエージングし、加熱することにより、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、接着剤層、バリア層、接着層、熱融着性樹脂層がこの順に積層された電池用包装材料を得た。電池用包装材料の層構成、各層の厚みは、表１に記載のとおりである。
Figure 2023088922000005
表１において、層構成における括弧内の数値は厚み（μｍ）を意味する。
＜表面配向度の測定＞
電池用包装材料に積層されている延伸ポリエステルフィルム表面及び、積層に用いた延伸ポリエステルフィルム単層表面について、それぞれ、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ－ＩＲ）の全反射法（ＡＴＲ）を用い、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得し、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340（ＣＨ2縦揺れ振動）と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410（Ｃ
＝Ｃ伸縮振動）との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）を算出した。赤外吸収スペクトルの具体的な測定条件は、以下の通りである。結果を表２に示す。
（赤外吸収スペクトルの測定条件）
分光器：Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製のＮｉｃｏｌｅｔ ｉＳ１０ ＦＴ－ＩＲ
付属装置：１回反射ＡＴＲ付属装置（Ｓｅａｇｕｌｌ）
検出器：ＭＣＴ（Ｈｇ Ｃｄ Ｔｅ）
波数分解能：８ｃｍ－１
ＩＲＥ：Ｇｅ
入射角：３０°
偏光子：ワイヤーグリッド、Ｓ偏光
ベースライン：波数１８００ｃｍ－１から２０００ｃｍ－１の範囲における強度の平均値吸収ピーク強度Ｙ1340：波数１３３５ｃｍ－１から１３４２ｃｍ－１の範囲におけるピーク強度の最大値からベースラインの値を引いた値
吸収ピーク強度Ｙ1410：波数１４００ｃｍ－１から１４１０ｃｍ－１の範囲におけるピーク強度の最大値からベースラインの値を引いた値
＜複屈折率の測定＞
ポリエチレンテレフタレートフィルムの複屈折率は、位相差測定装置（王子計測機器社製のＫＯＢＲＡ－ＷＲ）を用いて、測定した。測定波長は５５０ｎｍ、入射角は１０度とした。複屈折率の算出に用いたポリエチレンテレフタレートフィルムの厚みは、マイクロメーター（ミツトヨ社製のＤｉｇｉｍａｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定した値である。また、複屈折率の算出に用いたポリエステルフィルムの平均屈折率は仮定値１．６２００とした。結果を表２に示す。
＜成形性の評価＞
上記で得られた各電池用包装材料を長さ（ｚ方向）１５０ｍｍ、幅（ｘ方向）１００ｍｍの長方形に裁断して試験サンプルとした。このサンプルを３０ｍｍ（ｘ方向）、５０ｍｍ（ｚ方向）の口径を有する矩形状の成形金型（雌型、表面は、ＪＩＳ Ｂ ０６５９－１：２００２附属書１（参考） 比較用表面粗さ標準片の表２に規定される、最大高さ粗さ（Ｒｚの呼び値）が３．２μｍである）と、これに対応した成形金型（雄型、表面は、ＪＩＳ Ｂ ０６５９－１：２００２附属書１（参考） 比較用表面粗さ標準片の表２に規定される、最大高さ粗さ（Ｒｚの呼び値）が１．６μｍである）を用いて、押え圧（面圧）０．９ＭＰａで０．５ｍｍの成形深さから０．５ｍｍ単位で成形深さを変えて、それぞれ１０個のサンプルについて冷間成形（引き込み１段成形）を行った。このとき、雄型側に熱融着性樹脂層側が位置するよう、雌型上に上記試験サンプルを載置して成形をおこなった。また、雄型及び雌型のクリアランスは、０．５ｍｍとした。冷間成形後のサンプルについて、アルミニウム箔にピンホール、クラックが１０個のサンプル全てにおいて発生しない最も深い成形深さをＡｍｍ、アルミニウム箔にピンホール等が発生した最も浅い成形深さにおいてピンホール等が発生したサンプルの数をＢ個とし、以下の式により算出される値を電池用包装材料の限界成形深さとした。結果を表２に示す。
限界成形深さ＝Ａｍｍ＋（０．５ｍｍ／１０個）×（１０個－Ｂ個）
＜成形後のカールの評価＞
上記で得られた各電池用包装材料を裁断して、長さ（ｚ方向）１５０ｍｍ、幅（ｘ方向）１００ｍｍの短冊片を作製し、これを試験サンプルとした。次に、成形性の評価で用いた成形金型を用い、雄型側に熱融着性樹脂層側が位置するように雌型上に上記試験サンプルを載置して、成形深さ６ｍｍとなるように当該試験サンプルを０．１ＭＰａの押え圧（面圧）で押えて、冷間成形（引き込み１段成形）した。成形を行った位置の詳細は、図５に示される通りである。図６に示されるように、矩形状の成形部Ｍと電池用包装材料１０の端部Ｐとの距離ｄ＝７５ｍｍとなる位置で成形した。次に、成形後の電池用包装材料１０を、図６に示すようにして水平面２０におき、水平面２０から端部Ｐまでの垂直方向ｙの距離の最大値ｔをカールしている部分の最大高さ（成形カール（ｍｍ））とした。結果を表２に示す。
Figure 2023088922000006
表１、表２において、ＰＥＴは延伸ポリエチレンテレフタレート、ＤＬは接着剤層、ＡＬＭはアルミニウム箔、ＰＰａは無水マレイン酸変性ポリプロピレンにより形成された接着層、ＰＰはランダムポリプロピレンにより形成された熱融着性樹脂層を意味する。
１ ポリエステルフィルム
２ 接着剤層
３ バリア層
４ 熱融着性樹脂層
５ 接着層
６ 表面被覆層

Claims (8)

  1. 少なくとも、バリア層と、前記バリア層の一方面側に位置する熱融着性樹脂層と、前記バリア層の他方面側に位置するポリエステルフィルムとを備える積層体から構成されており、
    フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にある、電池用包装材料。
  2. 前記ポリエステルフィルムの厚みに対する前記熱融着性樹脂層の厚みの比が、３未満である、請求項１に記載の電池用包装材料。
  3. 前記熱融着性樹脂層の厚みが、１００μｍ以下である、請求項１または２に記載の電池用包装材料。
  4. 前記ポリエステルフィルムの複屈折率が、０．０１６以上である、請求項１～３のいずれかに記載の電池用包装材料。
  5. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、請求項１～４のいずれかに記載の電池用包装材料により形成された包装体中に収容されている、電池。
  6. 少なくとも、ポリエステルフィルム、バリア層、及び熱融着性樹脂層がこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、
    前記ポリエステルフィルムとして、フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にあるものを用いる、電池用包装材料の製造方法。
  7. 電池用包装材料に使用するためのポリエステルフィルムであって、
    フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、前記ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にある、ポリエステルフィルム。
  8. フーリエ変換赤外分光法の全反射法を用い、ポリエステルフィルムの表面上について、０°から１８０°まで１０°刻みで１８方向の赤外吸収スペクトルを取得した場合に、当該赤外吸収スペクトルの１３４０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1340と、１４１０ｃｍ-1における吸収ピーク強度Ｙ1410との比（Ｙ1340／Ｙ1410）の最大値Ｙmax及び最小値Ｙminの比（表面配向度：Ｙmax／Ｙmin）が、１．４以上２．７以下の範囲にあるポリエステルフィルムの、電池用包装材料への使用。
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