JP5467387B2

JP5467387B2 - 二軸延伸ナイロンフィルムを含む冷間成形用電池ケース包材

Info

Publication number: JP5467387B2
Application number: JP2010045619A
Authority: JP
Inventors: 修一永江; 翼本田; 晋一郎石原; 和宏浜田
Original assignee: KOHJIN Film and Chemicals Co Ltd
Current assignee: KOHJIN Film and Chemicals Co Ltd
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-03-02
Also published as: JP2011181394A

Description

本発明は熱収縮応力が小さく、かつ異方性が少なく、機械的強度特性に優れた二軸延伸ナ
イロンフィルムを含む冷間成形用包材、特にリチウムイオン二次電池等の電池ケース用包材に関するものである。

従来、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、燃料電池等、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等の化学的エネルギーを電気的エネルギーに変換する
素子を含む種々の電池が、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、衛星等に広く用いられている。こ
れらの電池用外装体としては、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、金属箔等をラミネートして得られる積層体
を袋状にしたもの（以下、外装体）が用いられていた。

しかしながら、電池の外装体のうち、金属製缶タイプにおいては、容器外壁がリジッドで
あるため、ハード側を電池の形状に合わせて設計する必要があり、形状の自由度がなくな
るという問題があった。また、金属製缶タイプは容器自体が厚いため、長時間使用時など
電池が発熱した場合に放熱しにくいという欠点もあった。一方、積層体タイプは、金属端
子の取出し易さや密封のし易さ、あるいは柔軟性を有するため、電子機器や電子部品の適
当な空間に合わせた形状とすることができ、電子機器や電子部品自体の形状をある程度自
由に設計することができる。さらに、薄膜で放熱性にも優れているため、発熱による異常
放電を防止することも可能である。よって、積層体タイプは金属製缶タイプに比べて小型
化、軽量化を図りやすい、および安全性が高い等の利点から、電池用外装体として主流に
なりつつある。

積層体タイプの外装体を用いたリチウム電池の形態としては、包材を筒状に加工し、リチ
ウム電池本体および正極および負極との各々に接続された金属端子を外側に突出した状態
で収納し、開口部を熱接着して密封した袋タイプ（たとえば、特許文献１の図２参照）と
包材を容器状に成形し、この容器内にリチウム電池本体および正極および負極との各々に
接続された金属端子を外側に突出した状態で収納し、平板状の包材ないし容器状に成形し
た包材で被覆すると共に、四周縁を熱接着して密封した成形タイプ（たとえば、特許文献
１の図３参照）が知られている。

そして、成形タイプは袋タイプに比べて、電池本体をタイト（ぴったりとした状態）に収
納することができるため、体積エネルギー密度を向上させることができると共に、リチウ
ム電池本体の収納がし易いなどの利点がある。さらに、成形タイプのうち、冷間（常温）
成形法は、加熱成形法に比べて加熱による強度物性の低下や熱収縮の発生など成形加工時
に包材自体の特性が変化する危険性が低く、さらに成形装置も安価で、簡便であるととも
に生産性も高いことから、現在主流の成形方法となっている。

電池用外装体に要求される物性・機能としては、高度な防湿性、密封性、耐突刺性、耐ピ
ンホール性、絶縁性、耐熱・耐寒性、耐電解質性（耐電解液性）、耐腐蝕性（電解質の劣
化や加水分解により発生するフッ酸に対する耐性）等が必要不可欠である。

電池用外装体のうち、袋タイプで用いる包材として、特許文献２はラミネート構成に着目
し、バリア層であるアルミニウム箔のピンホール等を防ぐために両側から二軸延伸ナイロ
ンフィルム（以下、ＯＮｙフィルム）等の機械的強度特性に優れた基材で補強する方法、
また特許文献３はアルミニウム箔より内側に配置する補強基材として、防湿性やバリア性
、耐薬品性を付与するため、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（以下、ＯＰＰフィルム）
、または二軸延伸ポリエステルフィルム（以下、ＯＰＥＴフィルム）を、特許文献４は芳
香族系ナイロン樹脂または芳香族系ナイロン樹脂と脂肪族系樹脂をブレンドした樹脂から
なるＯＮｙフィルムを用いる方法などが提案されている。

一方、積層体タイプ、特に冷間成形タイプにおいては、バリア層として一般的に用いられ
るアルミニウム箔は成形性に優れる反面、袋タイプに比べると格段に、成形時に生じる不
均一変形によりピンホールやクラックが生じ易いという問題があり、シャープな形状で深
く安定して成形するという成形安定性の点において改善の余地があった。また、積層体タ
イプは、少なくとも、基材層、バリア層、シーラント層から構成されているが、前記各層
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与えることが確認されている。例
えば、バリア層と基材層間の接着強度が不十分であると、電池本体を収納後ヒートシール
して密封する工程、あるいは高温の状態で長時間使用された場合、基材層の熱収縮応力が
層間接着強度より大きくなり、バリア層と基材層間でデラミネーション（剥離）が発生す
る問題があった。特に２００℃前後の熱が基材層に加わるヒートシール時にデラミネーシ
ョンの発生頻度が高かった。バリア層と基材層間でデラミネーションが発生した場合、電
池用外装体の要求特性のうち、耐突刺性、耐ピンホール性等の強度特性の低下を招き、外
部から水蒸気の浸入の原因となりうる。内部に水蒸気が侵入した場合、電池を形成する成
分の一つである電解質と反応して生成するフッ化水素酸により、前記バリア層であるアル
ミニウム箔が腐食するという問題があった。

以上、積層体タイプ、特に冷間成形タイプの電池用外装体の主たる品質的な課題、すなわ
ち優れた冷間成形性の確保と各層間でのデラミネーションの抑制に関してこれまで種々の
提案がなされている。優れた冷間成形性を確保する方法として、例えば特許文献５は、基
材層表面に脂肪酸アマイド系の滑り性付与成分をコーティングし、成形時に金型内への滑
り込みを良くして成形性を改善する方法、また特許文献６、特許文献７、特許文献８、お
よび特許文献９はナイロンフィルム等の基材層の強度物性に着目し、冷間成形時における
アルミニウム箔の破断抑制のため、異方性が少なく、かつ高強度あるいは高伸度等の性質
を有する基材を使用してアルミニウム箔を補強する方法、さらには特許文献１０のように
基材層の結晶性に着目したものなどが提案されている。一方、デラミネーションを抑制す
る方法として、特許文献１１は基材層の熱水収縮率を、特許文献１２は基材層の密度をあ
る範囲に限定する方法が提案されている。

特開２００４−７４４１９号公報特開２００４−３２７０３９号公報特開２００４−３２７０４４号公報特許４２８６９４７号公報特開２００２−２１６７１４号公報特許第３５６７２３０号公報特開２００６−２３６９３８号公報特開２００８−４４２０９号公報特開２００５−２２３３６号公報特開２００７−４２４６９公報特開２００６−３３１８９７公報特開２００８−２８８１１７公報

しかしながら、基材層の表面に滑り性付与成分をコーティングする方法は、コーティング
する工程を設けなければならず、生産性が低下するという問題があった。また、電池の真
空脱気時やシール加工時に滑り性付与成分が蒸発して、この蒸発成分が加工設備に付着す
るため、これらを除去する清掃作業が必要になることから、さらに生産性が低下するとい
う問題があった。また、高強度あるいは高伸度の基材を使用してアルミニウム箔を補強す
る方法は、ある程度の効果は見られるものの、アルミニウム箔の片側を補強するだけでは
成形性の向上に限界があり、また、デラミネーションの抑制に関しては何ら記載が無かっ
た。さらに、アルミニウム箔の両側から機械的強度特性に優れた基材で補強する方法は、
基材層、およびアルミニウム箔の内側に配置するバリア材補強層の種類や性質によっては
、成形性の向上が不十分な場合があり、またデラミネーションの抑制に関しては何ら記載
が無かった。さらに、基材層の熱水収縮率を制限しデラミネーションを抑制する方法は、
特に発生頻度が高い２００℃前後の熱が基材に加わるヒートシール工程でのデラミネーシ
ョンの発生状況とは必ずしも条件が合致しておらず、デラミネーション発生の指標として
は不十分であった。また、デラミネーションの発生は、基材層の熱収縮応力が層間接着強
度より大きくなった場合に発生することから、熱水中での収縮量を制限するだけではデラ
ミネーションの発生を完全に抑制することは必ずしも出来なかった。

本発明者らは、鋭意研究の結果、外側から基材層、バリア層、バリア材補強層、シーラン
ト層の順に積層された冷間成形用電池ケース包材に関して、基材層、およびバリア材補強
層として、熱収縮応力が小さく、かつ異方性が少なく、引張強度等の機械的強度特性に優
れたＯＮｙフィルムを用いることにより、積層体タイプ、特に冷間成形タイプの電池用外
装体の主たる品質的な課題であった優れた冷間成形性の確保と各層間でのデラミネーショ
ンの抑制を両立できることを見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の手段を提供する。
［１］外側から基材層、バリア層、バリア材補強層、シーラント層の順に積層された冷間
成形用電池ケース包材において、基材層、およびバリア材補強層として、１７０〜２１０
℃における熱収縮応力の最大値がＭＤ、ＴＤともに５．０ＭＰａ以下で、かつ一軸引張試
験（試料幅１５ｍｍ、チャック間距離１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ．）にお
ける４方向（０°（ＭＤ）、４５°、９０°（ＴＤ）、１３５°）すべての破断強度が２
４０ＭＰａ以上である二軸延伸ナイロンフィルムを用いることを特徴とする冷間成形用電
池ケース包材。
［２］前記二軸延伸ナイロンフィルムが、１７０〜２１０℃における熱収縮応力の最大値
がＭＤ、ＴＤともに５．０ＭＰａ以下で、かつ一軸引張試験（試料幅１５ｍｍ、チャック
間距離１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ．）における４方向（０°（ＭＤ）、４
５°、９０°（ＴＤ）、１３５°）すべての５０％モジュラス値が１２０ＭＰａ以上のも
のであることを特徴とする前項１に記載の冷間成形用電池ケース包材。
［３］前項１、前項２のいずれか一項に記載の冷間成形用電池ケース包材を使用し、シー
ラント層が内面になるように張り出し成形、または深絞り成形して凹部分を形成した電池
ケース。
［４］前項３に記載の電池ケースの凹部分に電池本体を収納し、密封されていることを特
徴とする電池。

本発明は、外側から基材層、バリア層、バリア材補強層、シーラント層の順に積層された
冷間成形用電池ケース包材に関して、基材層、およびバリア材補強層として、熱収縮応力
が小さく、かつ異方性が少なく、引張強度等の機械的強度特性に優れたＯＮｙフィルムを
用いることにより、ヒートシールして密封する工程や高温の状態で長時間使用された場合
においても、バリア層と基材層間でのデラミネーションの発生を抑制することができ、か
つあらゆる金型形状や成形深さの冷間成形加工時においてもアルミニウム箔の破断やピン
ホール等の発生が無く、安定した成形性を確保することが可能となった。また、従来技術
のように、滑り性付与成分をコーティングしなくても優れた成形性を確保できるので生産
性にも優れている。

前記実施形態におけるＯＮｙフィルムを製造するチューブラー延伸工程図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（ＯＮｙフィルムの原料）本発明のＯＮｙフィルムの原料は、ポリアミド系樹脂であれ
ば特に限定されるものでは無い。例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナ
イロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン６，６６，１２共重合体、その
他ポリアミド系共重合体、ナイロンＭＸＤ６、アラミド、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、
芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリマレイミドアミン（ＰＭＩＡ）
、ポリアミノビスマレイミド（ＰＡＢＭ）などが挙げられるが、生産性や冷間成形性、強
度物性を主としたフィルム物性の観点からナイロン６がもっとも好ましい。また、ナイロ
ン６原料において、数平均分子量は１００００〜３００００が好ましく、特に好ましくは
２２０００〜２４０００である。数平均分子量が１００００未満の場合、得られたＯＮｙ
フィルムの衝撃強度や引張強度が不十分である。また数平均分子量が３００００より大き
い場合、分子鎖の絡み合いが著しく、延伸加工により過度なひずみが生じるため、延伸加
工時に破断やパンクが頻繁に発生し、安定的に生産出来ない。

（ＯＮｙフィルムの製造方法）本発明のＯＮｙフィルムは、前記ポリアミド系原料のい
ずれかから構成される未延伸原反フィルムに対して、ＭＤ、およびＴＤそれぞれ延伸倍率
が２．８〜４．０倍となる条件で二軸延伸加工を施した後、１８０〜２２０℃の温度条件
で熱処理することにより得られる。延伸倍率は、ＭＤ、およびＴＤそれぞれ２．８〜４．
０倍の範囲であることが好ましく、特に好ましくは３．０〜３．４倍の範囲である。延伸
倍率が２．８倍未満である場合、得られたＯＮｙフィルムの衝撃強度や引張強度が不十分
である。また４．０倍以上の場合、延伸により過度な分子鎖のひずみが発生するため、延
伸加工時に破断やパンクが頻繁に発生し、安定的に生産出来ない。二軸延伸方式としては
、例えばチューブラー方式やテンター方式による同時二軸延伸、あるいは逐次二軸延伸が
挙げられるが、縦横の強度バランスの点で、チューブラー法による同時二軸延伸が好まし
い。このように二軸延伸加工を施すことにより、特に強度物性が飛躍的に向上し、冷間成
形性に優れたＯＮｙフィルムを得ることが出来る。

得られた延伸フィルムを熱ロール方式またはテンター方式、あるいはそれらを組み合わせ
た熱処理設備に任意の時間投入し、１８０〜２２０℃、特に好ましくは１９０〜２１０℃
で熱処理を行うことにより、本発明のＯＮｙフィルムを得ることができる。熱処理温度が
２２０℃よりも高い場合は、ボーイング現象が大きくなり過ぎて幅方向での異方性が増加
する、または結晶化度が高くなり過ぎるため強度物性が低下してしまう。一方、熱処理温
度が１８０℃よりも低い場合は、フィルムの熱寸法安定性が大きく低下するため、ラミネ
ート加工時にフィルムが縮み易くなる、あるいは冷間成形後、ヒートシールして密閉する
工程でデラミネーションが発生し易くなるため、実用上問題が生じる。

ＯＮｙフィルムの厚みは、５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍであることが好
ましい。厚みが５μｍよりも小さい場合は、ラミネート包材の耐衝撃性が低くなり、冷間
成形性が不十分となる。一方、５０μｍを超えると形状維持の強度は向上するものの、特
に破断防止や成形性の向上への効果は小さく、体積エネルギー密度を低下させるだけであ
る。

ＯＮｙフィルムの４方向（０°（ＭＤ）、４５°、９０°（ＴＤ）、１３５°）における
一軸引張破断強度、および５０％モジュラス値は、一軸引張試験（試料幅１５ｍｍ、標点
間距離５０ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ）により得られた応力−ひずみ曲線から求
める。この応力−ひずみ曲線において、４方向における引張破断強度は、いずれも２４０
ＭＰａ以上であることが好ましく、さらに好ましくは２８０ＭＰａ以上である。これによ
り、一般的に成形しにくいとされる成形深さが大きい金型形状の場合においても、冷間成
形時にＯＮｙフィルム、およびアルミニウム箔が破断し難くなり、安定して優れた成形性
を確保することが出来る。４方向のうち、いずれか一方向でも引張破断強が２４０ＭＰａ
未満の場合、冷間成形時にＯＮｙフィルムが容易に破断するようになり、特に高伸度時の
引張強度が要求される成形深さが大きい金型形状を成形する場合に、安定した成形性が得
られない。さらに、応力−ひずみ曲線において、４方向における５０％モジュラス値は、
いずれも１２０ＭＰａ以上であることが好ましく、さらに好ましくは１５０ＭＰａ以上で
ある。これにより、特に成形深さが比較的小さい金型形状を成形する場合において、安定
した成形性を確保出来る。４方向のうち、いずれか一方向でも５０％モジュラス値が１２
０ＭＰａ以上未満の場合、冷間成形時にＯＮｙフィルムが容易に破断するようになり、安
定した成形性は得られない。

ＯＮｙフィルムの１７０〜２１０℃における熱収縮応力の最大値は、ＭＤ、ＴＤともに、
５．０ＭＰａ以下が好ましく、成形後、ヒートシール等の二次加工時においても安定した
品質を維持することができる。熱収縮応力の最大値がＭＤ、ＴＤいずれか一方でも５．０
ＭＰａより大きくなると、基材の熱収縮応力が大きくなり、特に２００℃前後の熱が基材
層に加わるヒートシール時に、バリア層と基材層間で容易にデラミネーション（剥離）が
発生するため好ましくない。

（ラミネート包材の構成）ラミネート包材の構成は、外側から基材層、バリア層、バリ
ア材補強層、シーラント層の順に積層される。バリア材補強層をバリア層より外側に配置
、すなわち外側から基材層、バリア材補強層、バリア層、シーラント層の順に積層した場
合、十分な成形性は得られない。

具体的に、基材層、およびバリア材補強層としては、耐突刺性や耐ピンホール性、耐熱・
耐寒性、および冷間成形性に優れた本発明のＯＮｙフィルムを用いる。

バリア層としては、金属箔層を用い、たとえば純アルミニウム箔またはアルミニウム−鉄
系合金の軟質材からなるアルミニウム箔を用いる。本願発明のＯＮｙフィルムをバリア層
の両面に設けることで、優れた成形性を得ることができる。

シーラント層としては、密封性や耐薬品性を付与するためのポリエチレン、ポリプロピレ
ン、マレイン酸変性ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリエチレン、エチレン―アクリレ
ート共重合体、アイオノマー樹脂、ポリ塩化ビニル等の未延伸フィルム等を用いることが
好ましい。

基材層、およびバリア材補強層としては、優れた成形性を確保するために、異方性が少な
く、かつ引張強度等の機械的強度特性に優れた本発明のＯＮｙフィルムを用いることが必
要である。一般に、アルミニウム箔層を含むラミネート包材は、冷間成形時にアルミニウ
ム箔層の破断やピンホールが生じ易いため冷間成形に適していない。しかし、異方性の少
ないＯＮｙフィルムを基材層、およびバリア材補強層としてアルミニウム箔層より内側に
用いた本発明のラミネート包材は、バリア層と基材層間でのデラミネーションの発生を抑
制した状態で、優れた成形性、耐衝撃性および耐ピンホール性を確保できるため、冷間で
の張出し成形や深絞り成形等の際に、アルミニウム層の破断を抑制できる。

前記ＯＮｙフィルムを含むラミネート基材の総厚みは２００μｍ以下であることが好まし
い。厚みが２００μｍを超える場合、冷間成形によるコーナー部の成形が困難となり、シ
ャープな形状の成形品が得られない場合がある。

バリア層であるアルミニウム箔層の厚みは２０〜１００μｍであることが好ましい。これ
により、成形品の形状を良好に保持することが可能となり、また酸素や水分等が包材内へ
侵入することを防止できる。アルミニウム箔層の厚みが２０μｍ未満である場合、ラミネ
ート包材の冷間成形時にアルミニウム箔層の破断が生じ易く、また、破断しない場合でも
ピンホール等が発生し易くなるため、包材中に酸素や水分等が侵入してしまう場合がある
。一方、アルミニウム箔層の厚みが１００μｍを超える場合、冷間成形時の破断やピンホ
ール発生防止の効果も大きく改善されるわけではなく、総厚みが厚くなるだけで好ましく
ない。

以下に実施例および比較例を用いて、本発明を具体的に説明する。
＜実施例１＞（ＯＮｙフィルムの製造）ナイロン６ペレット（相対粘度３．４８）を押
出機中、２５５℃で溶融混練した後、溶融物をダイスから円筒状のフィルムとして押出し
、引き続き水で急冷して原反フィルムを作製した。次に、図１に示したように、この原反
フィルムを一対の低速ニップロール１間に挿通した後、中に空気を圧入しながらヒーター
２、およびヒーター３で加熱すると共に、延伸終了点にエアーリング４よりエアーを吹き
付けることにより、チューブラー法によるＭＤ、およびＴＤ同時二軸延伸フィルム５を得
た。延伸倍率は、ＭＤが３．０倍、ＴＤが３．２倍であった。次に、この延伸フィルム５
を熱ロール式、およびテンター式熱処理設備にそれぞれ投入し、２１０℃で熱処理を施す
ことによりＯＮｙフィルムを得た。なお、ＯＮｙフィルムの厚みは２５μｍであった。

（ＯＮｙフィルムの一軸引張破断強度、５０％モジュラス値評価方法）ＯＮｙフィルム
の一軸引張破断強度、５０％モジュラス値の評価方法は、オリエンテック製―テンシロン
（ＲＴＣ−１２１０−Ａ）を使用し、試料幅１５ｍｍ、チャック間１００ｍｍ、引張速度
２００ｍｍ／ｍｉｎにて実施した。ＯＮｙフィルムは、２３℃×５０％の環境下で２時間
調湿後、０℃（ＭＤ）方向／４５°方向／９０°（ＴＤ）方向／１３５°方向の４方向に
ついてそれぞれ測定を行った。得られた応力−ひずみ曲線に基づいて、各方向での破断破
断強度、および５０％モジュラス値を求めた。

（ＯＮｙフィルムの熱収縮応力評価方法）ＯＮｙフィルムの熱収縮応力は、ＳＩＩナノ
テクノロジー製−ＥＸＳＴＡＲ−ＴＭＡ／ＳＳ６１００を使用し、試料幅３ｍｍ、チャッ
ク間１５ｍｍ、３０〜２４５℃（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ．）の温度プログラムにて測
定した。ＯＮｙフィルムは、２３℃×５０％の環境下で２時間調湿後、１７０〜２１０℃
で見られる最大熱収縮応力値をＭＤ、およびＴＤそれぞれについて測定した。

（冷間成形性、デラミネーションの発生状況評価方法）ＯＮｙフィルムを含むラミネー
ト包材の冷間成形性を評価した。具体的に、まず得られたＯＮｙフィルムを基材層、およ
びバリア材補強層として、アルミニウム箔（ＡＡ８０７９−Ｏ材、厚み３２μｍ）の両面
にドライラミネートした後、さらにバリア材補強層側に未延伸ポリプロピレンフィルム〔
パイレンフィルムＣＴ−Ｐ１１２８（商品名）、東洋紡績製、厚み３０μｍ〕をドライラ
ミネート（ドライ塗布量４．０ｇ／ｍ^２）することによりラミネート包材を得た。なお、
ドライラミネート用の接着剤としては、東洋モートン（株）ＴＭ−Ｋ５５／東洋モートン
（株）ＣＡＴ−１０（配合比１００／８）を用いた。また、ドライラミネート後のラミネ
ート包材は、６０℃で７２時間エージングを行った。このようにして得られたラミネート
包材は、２３℃×５０％の環境下で２時間調湿後、圧縮用金型（３８ｍｍ×３８ｍｍ）を
用いて、未延伸ポリプロピレンフィルム側から最大荷重１．０ＭＰａで冷間（常温）にて
成形し、ピンホールやクラックなどの欠陥が発生しない最高成形深さを０．５ｍｍピッチ
で評価した。前記方法で冷間成形したラミネート包材について、凹部分近傍の余剰部分を
２００℃×０．２ＭＰａ×２ｓｅｃ．の条件でヒートシールし、シール後のナイロン／ア
ルミニウム箔間でのデラミネーション発生の有無を目視にて確認した。

＜実施例２＞実施例１において、延伸フィルムを熱ロール、およびテンター式熱処理設
備に入れ、１９５℃で熱処理した以外は実施例１と同様に行った。

＜比較例１＞実施例１において、バリア材補強層を設けず、ＯＮｙフィルムをアルミニ
ウム箔の外側に、未延伸ポリプロピレンフィルムをアルミニウム箔の内側にそれぞれドラ
イラミネートした以外は実施例１と同様に行った。

＜比較例２＞実施例１において、ＯＮｙフィルムとして東洋紡績製二軸延伸ナイロンフ
ィルム（ハーデンフィルム―Ｎ１１０２、厚み２５μｍ）を使用した以外は実施例１と同
様に行った。

＜比較例３＞実施例１において、アルミニウム箔より外側にＯＮｙフィルムを２枚配置
、すなわち外側から基材層、バリア材補強層、バリア層、シーラント層の順にドライラミ
ネートした以外は実施例１と同様に行った。

＜比較例４＞実施例１において、バリア材補強層としてＯＰＥＴフィルム（ＦＥ２００
１、フタムラ化学（株）製、厚み２５μｍ）を用いた以外は実施例１と同様に行った。

＜比較例５＞実施例１において、基材層、およびバリア材補強層としてＯＰＥＴフィル
ム（ＦＥ２００１、フタムラ化学（株）製、厚み２５μｍ）を用いた以外は実施例１と同
様に行った。

表１に示すように、外側から基材層、バリア層、バリア材補強層、シーラント層の順に積
層された冷間成形用電池ケース包材において、基材層、およびバリア材補強層として、１
７０〜２１０℃における熱収縮応力の最大値をＭＤ、ＴＤともに５．０ＭＰａ以下に、か
つ一軸引張試験における４方向すべての破断強度を２４０ＭＰａ以上、５０％モジュラス
値を１２０ＭＰａ以上に調整したＯＮｙフィルムを用いた実施例１、および実施例２にお
いては、優れた成形性の確保とデラミネーションの抑制を両立することが出来た。また、
破断強度が２８０ＭＰａ以上、５０％モジュラス値が１５０ＭＰａ以上である実施例２に
おいては、デラミネーションの発生を抑制したまま、成形性をさらに向上させることが出
来た。一方、基材層、およびバリア材補強層として、１７０〜２１０℃における熱収縮応
力の最大値がＭＤ、ＴＤいずれか一方でも５．０ＭＰａを超えたＯＮｙフィルムを用いた
場合、デラミネーションの発生が見られた。また、４方向のいずれかの破断強度が２４０
ＭＰａ未満、５０％モジュラス値が１２０ＭＰａ未満のＯＮｙフィルムを用いた場合やＯ
ＰＥＴフィルムを用いた場合では成形性の低下が見られた。さらに、バリア材補強層を設
けない、あるいはバリア層より外側にバリア材補強層を設けた場合には、成形性の向上が
見られなかった。よって、比較例１〜比較例５はいずれも優れた成形性の確保とデラミネ
ーションの抑制を両立することが出来なかった。なお、冷間成形性の指標である最高成形
高さの数値は、金型の形状等の条件によって異なってくるが、同じ条件で成形し測定した
場合は、０．５ｍｍの差でも実際の有用性に差が出てくる。

本発明のラミネート包材は、張出し成形、または深絞り成形などの冷間（常温）成形法に
より加工可能な性能を有する包材であり、包材総厚みが薄いにもかかわらず強度が大きい
ため、シャープな成形が可能であり、かつ成形時にアルミニウム箔の破断やピンホールの
発生を防止したラミネート包材である。
本発明のラミネート包材が使用される分野、および用途としては、優れた成形性が要求さ
れるリチウムイオン二次電池の電池ケース用包材にもっとも適しているが、それ以外の軽
量化、小型化を必要とする一次電池、二次電池などにおいても、電池ケースとして軽量で
、シャープな形状の成形性が要求される場合に使用可能である。また電池用包材以外とし
ては、ヒートシール性、耐薬品性、成形性などに優れているため、医薬品、化粧品、写真
用薬品その他腐食性の強い有機溶剤を含む内容物のための容器用材料としても利用可能な
包材である。

１チューブラー延伸装置のニップロール
２チューブラー延伸装置の予熱ヒーター
３チューブラー延伸装置の主熱ヒーター
４チューブラー延伸装置の冷却エアーリング
５チューブラー延伸時のフィルム

Claims

外側から基材層、バリア層、バリア材補強層、シーラント層の順に積層された冷間成形用
電池ケース包材において、基材層、およびバリア材補強層として、１７０〜２１０℃にお
ける熱収縮応力の最大値がＭＤ、ＴＤともに５．０ＭＰａ以下で、かつ一軸引張試験（試
料幅１５ｍｍ、チャック間距離１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ．）における４
方向（０°（ＭＤ）、４５°、９０°（ＴＤ）、１３５°）すべての破断強度が２４０Ｍ
Ｐａ以上である二軸延伸ナイロンフィルムを用いることを特徴とする冷間成形用電池ケー
ス包材。
前記二軸延伸ナイロンフィルムが、１７０〜２１０℃における熱収縮応力の最大値がＭＤ
、ＴＤともに５．０ＭＰａ以下で、かつ一軸引張試験（試料幅１５ｍｍ、チャック間距離
１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ．）における４方向（０°（ＭＤ）、４５°、
９０°（ＴＤ）、１３５°）すべての５０％モジュラス値が１２０ＭＰａ以上のものであ
ることを特徴とする請求項１に記載の冷間成形用電池ケース包材。
請求項１、請求項２のいずれか一項に記載の冷間成形用電池ケース包材を使用し、シーラ
ント層が内面になるように張り出し成形、または深絞り成形して凹部分を形成した電池ケ
ース。
請求項３に記載の電池ケースの凹部分に電池本体を収納し、密封されていることを特徴と
する電池。