JP6479323B2 - 包装材、電池用外装ケース及び電池 - Google Patents
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Description
本発明は、リチウムイオン２次電池等の電池用の外装材として好適に用いられる包装材に関する。
なお、本明細書において、「ＭＦＲ」の語は、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９に準拠して、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたＭＦＲ（メルトフローレート）を意味する。
また、本明細書において、「融点」の語は、ＪＩＳ Ｋ７１２１−１９８７「プラスチックの転移温度測定方法」に規定された方法で示差走査熱量計を用いて昇温速度１０℃／分で測定された融解ピーク温度（融点）を意味する。
また、本明細書において、「アルミニウム」の語は、アルミニウム及びその合金を含む意味で用い、「金属」の語は、金属単体及びその合金を含む意味で用いている。
リチウムイオン２次電池は、例えばノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話、電気自動車等の電源として広く用いられている。このリチウムイオン２次電池としては、電池本体部（正極、負極及び電解質を含む本体部）の周囲をケースで包囲した構成のものが用いられている。このケース用材料（外装材）としては、例えば、耐熱性樹脂フィルムからなる外層、アルミニウム箔層、熱可塑性樹脂フィルムからなる内層がこの順に接着一体化された構成のものが公知である。
ところで、リチウムイオン２次電池等では、過充電時や過昇温時に電池本体部においてガスが発生しやすく、このためにガスが徐々に外装材で覆われた内部空間に蓄積していき外装材内部の内圧が上昇する場合がある。この内圧上昇が大きくなると外装材が破裂するに至って内部の収容物が飛散することが懸念されることから、このような外装材の破裂を防止する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、シート状に成形された正極と負極とがセパレータを介して積層されてなる電極積層体を有し、前記電極積層体が電解液とともに金属ラミネートフィルム製の容器内に収容され、前記容器の外周縁に沿って前記金属ラミネートフィルムを帯状に熱融着してなる熱封止部により前記容器が密封封止された防爆機能付き蓄電デバイスであって、前記容器の外周縁の部位を挟み込んだ状態で取り付け固定される刃支持体と、前記刃支持体に支持されるとともに前記容器において前記熱封止部よりも中心部側の位置に配置される刃部材とを有する穴あけ装置を備え、前記刃支持体は、ガス発生時に膨張変形する前記容器に押し出されることにより前記容器の外周方向に移動し、前記刃部材は、前記刃支持体とともに移動することで前記容器を切り裂くものとなされた防爆機能付き蓄電デバイスが記載されている。
また、特許文献２には、電解液が含浸された蓄電素子本体、上記蓄電素子本体を密封する外装体、及び上記外装体の内側に設けられた第１のガス放出機構部と、上記外装体の外側に設けられた第２のガス放出機構部とを有し、上記蓄電素子本体が存在する上記外装体の内部空間からのガスが各上記ガス放出機構部を順次通ることにより上記内部空間から外部空間へのガスの放出を許容し、かつ上記外部空間から上記内部空間へのガスの進入を各上記ガス放出機構部で阻止する圧力調整装置を備え、各上記ガス放出機構部間には、各上記ガス放出機構部で個別に仕切られた緩衝空間が形成されている蓄電素子が記載されている。
しかしながら、特許文献１のように、刃支持体と刃部材とを有する穴あけ装置を設ける場合には、穴あけ装置を設けるための新たな工程が必要となり、製造工程が複雑になるし、生産性も低下するという問題があった。また、穴あけ装置という新たな構成部を設ける必要があるので、その分コストも増大する。
また、特許文献２のように外装体内部で発生したガスを外装体外部に逃がすための安全弁機構（ガス放出機構部等）を設ける場合には、該安全弁機構を設けるための新たな工程が必要となり、製造工程が複雑になるし、生産性も低下するという問題があった。また、安全弁機構という新たな構成部を設ける必要があるので、その分コストも増大する。
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、生産性が良好で、コストを抑制でき、十分なシール性を確保できると共に、包装材で構成される電池ケース等の内圧と温度が過度に上昇したときにはガス抜きがなされて内圧上昇による包装材の破裂を防止できる包装材、及び電池ケースの内圧と温度が過度に上昇したときにはガス抜きがなされて内圧上昇による電池ケースの破裂を防止できる電池を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
［１］金属箔層と、内側層としての熱可塑性樹脂層と、を含む包装材において、
前記熱可塑性樹脂層は、低融点で高流動のポリオレフィン樹脂からなる第１樹脂と、高融点で低流動のポリオレフィン樹脂からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成された混合樹脂層を少なくとも含むことを特徴とする包装材。
前記熱可塑性樹脂層は、低融点で高流動のポリオレフィン樹脂からなる第１樹脂と、高融点で低流動のポリオレフィン樹脂からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成された混合樹脂層を少なくとも含むことを特徴とする包装材。
［２］外側層としての耐熱性樹脂層と、内側層としての熱可塑性樹脂層と、これら両層間に配設された金属箔層と、を含む包装材において、
前記熱可塑性樹脂層は、低融点で高流動のポリオレフィン樹脂からなる第１樹脂と、高融点で低流動のポリオレフィン樹脂からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成された混合樹脂層を少なくとも含むことを特徴とする包装材。
前記熱可塑性樹脂層は、低融点で高流動のポリオレフィン樹脂からなる第１樹脂と、高融点で低流動のポリオレフィン樹脂からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成された混合樹脂層を少なくとも含むことを特徴とする包装材。
［３］前記熱可塑性樹脂層は、最も内側に配置された前記混合樹脂層と、前記混合樹脂層と前記金属箔層の間に配置された単一のポリオレフィン樹脂からなる単一樹脂層と、を少なくとも含む２層以上の積層構造である前項１または２に記載の包装材。
［４］前記第１樹脂のＭＦＲが１０ｇ／１０分以上であり、前記第２樹脂のＭＦＲが１０ｇ／１０分未満である前項１〜３のいずれか１項に記載の包装材。
［５］前記第１樹脂の融点が１０５℃以上１４０℃未満であり、前記第２樹脂の融点が１３５℃以上１８０℃以下の範囲であり、
前記第２樹脂の融点は、前記第１樹脂の融点よりも３℃以上高い前項１〜４のいずれか１項に記載の包装材。
前記第２樹脂の融点は、前記第１樹脂の融点よりも３℃以上高い前項１〜４のいずれか１項に記載の包装材。
［６］前記ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂である前項１〜５のいずれか１項に記載の包装材。
［７］前記ポリオレフィン樹脂は、プロピレン単独重合体またはエチレン−プロピレン共重合体である前項１〜５のいずれか１項に記載の包装材。
［８］前項１〜７のいずれか１項に記載の包装材を深絞り成形または張り出し成形してなる電池用外装ケース。
［９］前項１〜７のいずれか１項に記載の包装材２枚と、
電池本体部と、を備え、
前記２枚の包装材の間に前記電池本体部が配置され、前記２枚の包装材の内側層の周縁部同士がヒートシールによりシール接合されることによって電池ケースが形成され、該電池ケース内部に前記電池本体部が封入されていることを特徴とする電池。
電池本体部と、を備え、
前記２枚の包装材の間に前記電池本体部が配置され、前記２枚の包装材の内側層の周縁部同士がヒートシールによりシール接合されることによって電池ケースが形成され、該電池ケース内部に前記電池本体部が封入されていることを特徴とする電池。
［１０］前記電池ケースの温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した際に、前記電池ケースの内部空間と連通する貫通排気路が、前記内側層に発生すると共に、前記金属箔層と前記内側層との間に、前記貫通排気路と連通する剥離隙間が発生し、前記電池ケース内のガスが、前記貫通排気路及び前記剥離隙間を介して外部に抜けることによって、内圧上昇による電池ケースの破裂を防止し得るものとなされている前項９に記載の電池。
［１１］前記金属箔層と前記熱可塑性樹脂層とが第２接着剤層を介して積層一体化され、前記第２接着剤層は、ドライラミネート法により形成された融点が６０℃〜１００℃の接着剤層である前項９または１０に記載の電池。
［１２］前記２枚の包装材のうち少なくとも一方は、深絞り成形または張り出し成形により立体形状に成形されている前項９〜１１のいずれか１項に記載の電池。
［１３］前記電池ケースの温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した際に、前記２枚の包装材の内側層同士で形成されたヒートシール部において、前記電池ケースの内部空間と外部とを連通する内外連通排気路が生じ、前記電池ケース内のガスが前記内外連通排気路を介して外部に抜けることによって、内圧上昇による電池ケースの破裂を防止し得るものとなされている前項９に記載の電池。
［１］及び［２］の発明（包装材）では、熱可塑性樹脂層は、低融点で高流動のポリオレフィン樹脂からなる第１樹脂と、高融点で低流動のポリオレフィン樹脂からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成された混合樹脂層を含む構成であるから、例えば、電池の過昇温時に電池本体部においてガスが発生して蓄積されて内圧が上昇すると共に包装材で構成される電池ケースの温度が過度に上昇すると、内側層を構成する混合樹脂層において、低融点で高流動の第１樹脂が、高融点で低流動の第２樹脂よりも先に溶融して流れるので、混合樹脂層の強度が適度に低下して、内圧により混合樹脂層が破壊されて、内部に連通する隙間（貫通排気路、連通排気路等）が生じ、この隙間を介して電池ケース内部のガスを外部に逃がすことができて、包装材で構成される電池ケース等の内圧上昇による包装材の破裂を防止することができる。
また、ガスを外部に逃がすために、別途新たな構成部（従来技術のような穴あけ装置やガス放出機構部）を設ける必要がないから、その分コストを抑制できるし、よりコンパクト化を図ることができる利点がある。
［３］の発明では、熱可塑性樹脂層（内側層）は、最も内側に配置された前記混合樹脂層と、前記混合樹脂層と前記金属箔層の間に配置された単一の（一種類の）ポリオレフィン樹脂からなる単一樹脂層と、を少なくとも含む２層以上の積層構造であるから、即ち混合樹脂層と金属箔層の間に単一のポリオレフィン樹脂からなる単一樹脂層が配置されているから、熱シールした後の熱可塑性樹脂層（内側層）全体の厚さを十分に確保できて、安定した密封性と絶縁性を確保することができる。
［４］の発明では、第１樹脂のＭＦＲが１０ｇ／１０分以上であり、第２樹脂のＭＦＲが１０ｇ／１０分未満であるから、例えば、包装材で構成される電池ケース等の内圧と温度が過度に上昇すると、内圧により混合樹脂層が十分に破壊されるものとなり、電池ケース内部のガスを容易に外部に逃がすことができ、内圧上昇による包装材の破裂を十分に防止することができる。
［５］の発明では、第１樹脂の融点が１０５℃以上１４０℃未満であり、第２樹脂の融点が１３５℃以上１８０℃以下の範囲である（勿論、第２樹脂の融点は第１樹脂の融点よりも高い）から、包装材で構成される電池ケース等の内圧と温度が過度に上昇すると、内圧により混合樹脂層が十分に破壊されるものとなり、電池ケース内部のガスを容易に外部に逃がすことができ、内圧上昇による包装材の破裂を十分に防止することができる。更に、第２樹脂の融点は、第１樹脂の融点よりも３℃以上高いから、包装材で構成される電池ケース等の内圧と温度が過度に上昇すると、内圧により混合樹脂層がより十分に破壊されるものとなり、電池ケース内部のガスを容易に外部に逃がすことができ、内圧上昇による包装材の破裂をより十分に防止することができる。
［６］の発明では、前記ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂である構成であるので、低コストで、内圧上昇による包装材の破裂をより十分に防止することができる。
［７］の発明では、前記ポリオレフィン樹脂として、プロピレン単独重合体またはエチレン−プロピレン共重合体が用いられているから、高い温度に達したときに電池ケース内部のガスをより円滑に外部に逃がすことができて、内圧上昇による包装材の破裂をより十分に防止できる。
［８］の発明（電池用外装ケース）では、電池の過昇温時に電池本体部においてガスが発生して蓄積されて内圧が過度に上昇すると共に電池用外装ケース（電池ケース）の温度が過度に上昇すると、内側層を構成する混合樹脂層において、低融点で高流動の第１樹脂が、高融点で低流動の第２樹脂よりも先に溶融して流れるので、混合樹脂層の強度が適度に低下して、内圧により混合樹脂層が破壊されて、内部に連通する隙間（貫通排気路）が生じ、この隙間を介して電池ケース内部のガスを外部に逃がすことができて、内圧上昇による電池ケースの破裂を防止することができる。
［９］［１０］の発明（電池）では、相互間に電池本体部が配置された２枚の上記包装材の内側層の周縁部同士がヒートシールによりシール接合されることによって電池ケースが形成され、該電池ケースの内部に前記電池本体部が封入されており、電池の過昇温時に電池本体部においてガスが発生して蓄積されて内圧が上昇すると共に電池ケースの温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した際に、電池ケースの内部空間と連通する貫通排気路が、内側層に発生すると共に、金属箔層と内側層との間に、前記貫通排気路と連通する剥離隙間が発生し、電池ケース内のガスを、貫通排気路及び剥離隙間を介して外部に逃がすことができるので、電池ケースの内圧上昇による電池ケースの破裂を防止できる。
また、ガスを外部に逃がすために、別途新たな構成部（従来技術のような穴あけ装置やガス放出機構部）を設ける必要がないから、その分コストを抑制できるし、電池としてよりコンパクト化を図ることができる利点がある。
［１１］の発明では、内側層と金属箔層との間の第２接着剤層（ドライラミネート法により形成された融点が６０℃〜１００℃の接着剤層）において剥離隙間が生じるので、この剥離隙間を介してガスを外部に逃がした後は、第２接着剤層における離間した接着剤同士が熱により速やかに溶着（接着）して剥離隙間を塞ぐことができるので、電池の内容液が外部に流出することを十分に防止できる。
［１２］の発明では、２枚の包装材のうち少なくとも一方は、深絞り成形または張り出し成形により立体形状に成形されており、電池の過昇温時に電池本体部においてガスが発生して蓄積されて内圧が上昇すると共に電池ケースの温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した際には、前記成形により湾曲状又は屈曲状に形成された箇所又はその近傍位置で、前記貫通排気路がより発生しやすいものとなり、電池ケースの内圧上昇による電池ケースの破裂を十分に防止できる。
［１３］の発明では、電池ケースの温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した際に、前記２枚の包装材の内側層同士で形成されたヒートシール部において、内圧の上昇により混合樹脂層が破壊されること等により、電池ケースの内部空間と外部とを連通する内外連通排気路が生じ、電池ケース内のガスをこの内外連通排気路を介して外部に逃がすことができるので、電池ケースの内圧上昇による電池ケースの破裂を防止できる。
また、ガスを外部に逃がすために、別途新たな構成部（従来技術のような穴あけ装置やガス放出機構部）を設ける必要がないから、その分コストを抑制できるし、電池としてよりコンパクト化を図ることができる利点がある。
本発明に係る包装材１の一実施形態を図１に示す。この包装材１は、電池用外装材として用いられるものである。前記包装材１は、金属箔層４の上面に第１接着剤層５を介して耐熱性樹脂層（外側層）２が積層一体化されると共に、前記金属箔層４の下面に第２接着剤層６を介して熱可塑性樹脂層（内側層）３が積層一体化された構成からなる。
前記熱可塑性樹脂層（内側層）３は、リチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液などに対しても優れた耐薬品性を具備させると共に、包装材１にヒートシール性を付与する役割を担うものである。
本発明では、前記熱可塑性樹脂層（ヒートシール層）３は、低融点で高流動のポリオレフィン樹脂からなる第１樹脂と、高融点で低流動のポリオレフィン樹脂からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成された混合樹脂層３１を少なくとも含む構成が採用される。前記混合樹脂層３１において第１樹脂と第２樹脂とが溶融混合されている。このような特定構成が採用されているので、例えば、電池の過昇温時に電池本体部においてガスが発生して蓄積されて内圧が上昇すると共に包装材１で構成される電池ケース１１の温度が過度に上昇すると、内側層３を構成する混合樹脂層３１において、低融点で高流動の第１樹脂が、高融点で低流動の第２樹脂よりも先に溶融して流れるので、混合樹脂層３１の強度が適度に低下して、内圧により混合樹脂層３１が破壊され、これにより、電池ケース１１の内部空間１２と連通する貫通排気路２１が、内側層３に発生すると共に、内側層３と金属箔層４との間で剥離隙間２２が生じ、電池ケース１１（外装材１）内部のガスを外部に逃がすことができて、包装材１で構成される電池ケース１１等の内圧上昇による破裂（包装材のバースト）を防止することができる。
なお、図１に示す包装材１では、前記熱可塑性樹脂層３は、前記混合樹脂層３１からなる構成（単層構成）であるが、本発明は、特にこのような単層構成に限定されるものではなく、前記熱可塑性樹脂層３が前記混合樹脂層３１を少なくとも含む複層構造であってもよい。中でも、前記熱可塑性樹脂層（ヒートシール層）３としては、最も内側に配置された前記混合樹脂層３１と、前記混合樹脂層３１と前記金属箔層４の間に配置された単一のポリオレフィン樹脂からなる単一樹脂層３２と、を少なくとも含む２層以上の積層構造である構成が採用されるのが好ましい（図４参照）。前記混合樹脂層３１と前記金属箔層４の間に、単一のポリオレフィン樹脂からなる単一樹脂層が配置されているから、熱シールした後の熱可塑性樹脂層（内側層）３全体の厚さを十分に確保できて、安定した密封性と絶縁性を確保することができる。
以下、前記熱可塑性樹脂層３を構成する樹脂等について説明する。
前記混合樹脂層３１は、ポリオレフィン樹脂からなる第１樹脂と、ポリオレフィン樹脂からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成されたものである。ここで、前記第１樹脂は、前記第２樹脂よりも融点が低く、前記第２樹脂よりもＭＦＲが大きい。即ち、前記第２樹脂は、前記第１樹脂よりも融点が高く、前記第１樹脂よりもＭＦＲが小さい。
前記第１樹脂として、ＭＦＲが１０ｇ／１０分以上であるポリオレフィン樹脂を用いると共に、前記第２樹脂として、ＭＦＲが１０ｇ／１０分未満であるポリオレフィン樹脂を用いるのが好ましく、この場合には、内圧上昇による包装材の破裂を十分に防止することができる。
前記第１樹脂としては、ＭＦＲが１０ｇ／１０分〜４０ｇ／１０分であるポリオレフィン樹脂を用いるのがより好ましい。第１樹脂のＭＦＲが４０ｇ／１０分以下であることで第１樹脂と第２樹脂との相互分散性を向上させることができて、混合樹脂層３１の外観を良くすることができる。
前記第２樹脂としては、ＭＦＲが０．５ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分未満であるポリオレフィン樹脂を用いるのがより好ましい。ＭＦＲが０．５ｇ／１０分以上であることで、第１樹脂と第２樹脂とを十分に溶融混合させることができる。
また、前記第１樹脂として、融点が１０５℃以上１４０℃未満であるポリオレフィン樹脂を用いると共に、前記第２樹脂として、融点が１３５℃以上１８０℃以下の範囲であるポリオレフィン樹脂を用いる（勿論、この時、第２樹脂の融点は、第１樹脂の融点よりも高い）のが好ましく、この場合には、内圧上昇による包装材の破裂を十分に防止することができる。なお、前記第２樹脂の融点が１８０℃以下であることで、ヒートシール性を向上させることができる。
前記第１樹脂としては、融点が１２０℃以上１４０℃未満であるポリオレフィン樹脂を用いるのがより好ましい。第１樹脂の融点が１２０℃以上であることで、前記熱可塑性樹脂層３の耐熱性を向上できる。
また、前記第２樹脂の融点は、前記第１樹脂の融点よりも３℃以上高いのが好ましく、この場合には、内圧上昇による包装材の破裂をより十分に防止することができる。中でも、前記第２樹脂の融点は、前記第１樹脂の融点よりも５℃以上高いのがより好ましく、１０℃以上高いのが特に好ましい。
前記混合樹脂層３１における第１樹脂と第２樹脂の混合比率は、特に限定されるものではないが、第１樹脂／第２樹脂＝２／８〜８／２（質量比）に設定されるのが好ましく、この場合には、第１樹脂と第２樹脂との相互分散性を向上させることができて、混合樹脂層３１の外観を良くすることができる。中でも、第１樹脂／第２樹脂＝４／６〜６／４（質量比）に設定されるのが特に好ましい。
前記熱可塑性樹脂層３（混合樹脂層３１及び単一樹脂層３２など）を構成するポリオレフィン樹脂（の種類）としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、オレフィン系共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂の酸変性物、ポリプロピレン樹脂の酸変性物、オレフィン系共重合体樹脂の酸変性物などが挙げられる。
前記ポリオレフィン樹脂のＭＦＲは、例えば、ポリオレフィン樹脂を製造する際に、水素、エチレン等の連鎖移動剤の添加量を変更することで調整することができる。
前記ポリオレフィン樹脂の融点は、例えば、ポリプロピレン樹脂では、プロピレンに対するエチレン、１−ブテン等の他のオレフィン成分の共重合比率を変更する（共重合比率０質量％を含む）ことで調整できるし、ポリエチレン樹脂では、エチレンに対する１−ブテン、１−ヘキセン等の他のオレフィン成分の共重合比率を変更する（共重合比率０質量％を含む）ことで調整することができる。
前記混合樹脂層３１を構成する樹脂組成物（第１樹脂と第２樹脂とを含む樹脂組成物）を得るに際しては、第１樹脂と第２樹脂とを予め各種混練機で溶融混合しておいてもよいし、フィルム成形する際に第１樹脂や第２樹脂のペレット又はパウダーを、タンブラー、ヘンシェルミキサー、計量フィーダー等でドライブレンドして、Ｔダイ成形機等に供給してフィルム成形しながら溶融混合してもよい。
前記熱可塑性樹脂層３は、未延伸フィルムにより構成されるのが好ましい。前記熱可塑性樹脂層３を構成する樹脂フィルムは、例えば、Ｔダイ成形機、インフレーション成形機等により成形される。
前記熱可塑性樹脂層３の厚さは、２０μｍ〜８０μｍに設定されるのが好ましい。２０μｍ以上とすることでピンホールの発生を十分に防止できると共に、８０μｍ以下に設定することで樹脂使用量を低減できてコスト低減を図り得る。中でも、前記熱可塑性樹脂層３の厚さは３０μｍ〜５０μｍに設定されるのが特に好ましい。
前記耐熱性樹脂層（外側層）２は、外装材として良好な成形性を確保する役割を主に担う部材である、即ち成形時の金属箔のネッキングによる破断を防止する役割を担うものである。
前記耐熱性樹脂層（外側層）２としては、特に限定されるものではないが、例えば、延伸ポリアミドフィルム（延伸ナイロンフィルム等）、延伸ポリエステルフィルムが好ましく用いられる。中でも、前記耐熱性樹脂層２としては、二軸延伸ポリアミドフィルム（二軸延伸ナイロンフィルム等）、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又は二軸延伸ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムにより構成されるのが特に好ましい。前記ナイロンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、６ナイロン、６，６ナイロン、ＭＸＤナイロン等が挙げられる。なお、前記耐熱性樹脂層２は、単層（単一の延伸フィルム）で形成されていても良いし、或いは、例えば延伸ポリエステルフィルム／延伸ポリアミドフィルムからなる複層（二軸延伸ＰＥＴフィルム／二軸延伸ナイロンフィルムからなる複層等）で形成されていても良い。
中でも、前記耐熱性樹脂層２は、外方側に配置された二軸延伸ポリエステルフィルムと、第１接着剤層５側に配置された二軸延伸ポリアミドフィルムとを含む複層構成であるのが好ましい。さらに、前記耐熱性樹脂層２は、外方側に配置された二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムと、第１接着剤層５側に配置された二軸延伸ナイロンフィルムとを含む複層構成であるのがより好ましい。
前記耐熱性樹脂層２の厚さは、１２μｍ〜５０μｍに設定されるのが好ましい。
なお、前記耐熱性樹脂層２、前記熱可塑性樹脂層３は、いずれも単層であっても良いし、複層であっても良い。
前記金属箔層４は、包装材１に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。前記金属箔４としては、厚さ２０μｍ〜１２０μｍのアルミニウム箔が好適に用いられる。また、前記金属箔４としては、鉄を０．５質量％〜２．０質量％含み、シリコンを０．０３質量％〜０．５質量％含むアルミニウム箔であって焼鈍処理されたものを用いるのが好ましい。
包装材１の外側層２および内側層３は樹脂からなる層であり、これらの樹脂層には極微量ではあるが、ケースの外部からは光、酸素、液体が入り込むおそれがあり、内部からは内容物（電池の電解液、食品、医薬品等）がしみ込むおそれがある。これらの侵入物が金属箔層４に到達すると金属箔層の腐食原因となる。本発明では、前記金属箔における少なくとも前記熱可塑性樹脂層３側の面に化成皮膜が形成されているのが好ましい。中でも、前記金属箔の両面に化成皮膜を形成した構成を採用するのが特に好ましく、この場合には、金属箔層４の耐食性を十分に向上させることができる。なお、前記金属箔のいずれか一方の面のみに上記化成皮膜を形成した構成を採用してもよい。
前記化成皮膜は、金属箔の表面に化成処理を施すことによって形成される皮膜であり、例えば、金属箔にクロメート処理、ジルコニウム化合物を用いたノンクロム型化成処理を施すことによって形成することができる。例えば、クロメート処理の場合は、脱脂処理を行った金属箔の表面に下記１）〜３）のいずれかの混合物の水溶液を塗工した後、乾燥する。
１）リン酸と、クロム酸と、フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
２）リン酸と、アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
３）リン酸と、アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液。
１）リン酸と、クロム酸と、フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
２）リン酸と、アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
３）リン酸と、アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液。
前記化成皮膜は、クロム付着量（片面当たり）として０．１ｍｇ／ｍ2〜５０ｍｇ／ｍ2が好ましく、特に２ｍｇ／ｍ2〜２０ｍｇ／ｍ2が好ましい。このようなクロム付着量の化成皮膜によって高耐食性の包装材となし得る。
前記第１接着剤層５としては、特に限定されるものではないが、例えば、ウレタン系接着剤層、アクリル系接着剤層、ポリエステルウレタン樹脂接着剤層等が挙げられる。
前記第２接着剤層６としては、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン等により形成された接着剤層が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂層３および前記耐熱性樹脂層２には、添加剤が添加含有されていてもよい。このような添加剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ブロッキング防止剤（シリカ、タルク、カオリン、アクリル樹脂ビーズ等）、滑剤（脂肪酸アマイド、ワックス等）、酸化防止剤（ヒンダードフェノール等）などが挙げられる。
なお、本発明の包装材１において、前記耐熱性樹脂層２は、必須の構成層ではなく、図５に示すように、前記金属箔層４の一方の面に第２接着剤層６を介して前記熱可塑性樹脂層（内側層）３が積層一体化された構成を採用することもできる。
本発明に係る電池の一実施形態を図２に示す。本発明の電池１０は、上述した本発明の包装材１を２枚備えると共に、電池本体部１５を備えてなる。前記電池本体部１５は、正極、負極及び電解質を含む。
前記２枚の包装材１のうち一方の包装材１Ａは、成形（張り出し成形、深絞り成形等）により略直方体形状等の立体形状に成形されていて、他方の包装材１Ｂは、成形が行われておらず平面状である（図２参照）。
しかして、前記２枚の包装材１Ａ、１Ｂの間に前記電池本体部１５が配置され、前記２枚の包装材１Ａ、１Ｂの内側層３、３の周縁部同士がヒートシールによりシール接合されて電池ケース１１が形成され、該電池ケース１１の内部空間１２に電池本体部１５が封入されている（図２参照）。
前記電池１０では、電池の過昇温時に電池本体部１５においてガスが発生して蓄積されて内圧が上昇すると共に、電池ケース１１の温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した際に、前記内側層３における前記成形により湾曲状又は屈曲状に形成されたコーナー部１３又はその近傍位置で貫通排気路２１が発生しやすい。
従って、前記電池１０では、電池の過昇温時に電池本体部１５においてガスが発生して蓄積されて内圧が上昇すると共に、電池ケース１１の温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した時に、混合樹脂層３１が破壊されること等に起因して、電池ケース１１の内部空間１２と連通する貫通排気路２１が、内側層３におけるコーナー部１３又はその近傍位置等で発生すると共に、金属箔層４と内側層３との間に、前記貫通排気路２１と連通する剥離隙間２２が発生するので、前記電池ケース１１内のガスが、前記貫通排気路２１及び前記剥離隙間２２を介して外部に抜けて、内圧上昇による電池ケース１１の破裂を防止することができる（図３参照）。
更に、前記剥離隙間２２を介してガスを外部に逃がした後は、第２接着剤層６における離間した接着剤同士が熱により速やかに溶着（接着）して剥離隙間２２を塞ぐことができるので、電解液が外部に流出することを防止できる。
前記第２接着剤層６は、ドライラミネート法により形成された融点が６０℃〜１００℃の接着剤層であるのが好ましい。この場合には、前記剥離隙間２２を介してガスを外部に逃がした後は、第２接着剤層６における離間した接着剤同士が熱によりさらに一層速やかに溶着（接着）して剥離隙間を塞ぐことができるので、電池の内容液が外部に流出することを十分に防止できる。
このようにガスを外部に逃がしたのち直ちに剥離隙間２２を第２接着剤６が埋めて閉塞する（離間した第２接着剤同士が熱により溶着して剥離隙間２２を閉塞する）ことができて、電解液の流出を阻止できるので、本発明の電池１０は、安全弁的な機構を備えていると言える。
なお、図３では、電池ケース１１の４つのコーナー部１３のうち右下のコーナー部１３で貫通排気路２１が発生した状態を示しているが、特にこのような形態になるとは限らず、例えば、左下のコーナー部１３で貫通排気路２１が発生する場合もあるし、或いは右上のコーナー部１３又は左上のコーナー部１３で貫通排気路２１が発生する場合もあり得るし、或いは、電池ケース１１の他の部位で貫通排気路２１が発生する場合もあり得る。
また、図３では、剥離隙間２２が形成された際に、第２接着剤層６が、金属箔層４と内側層３の両方に残った態様を示しているが、特にこのような態様に限定されるものではなく、例えば、第２接着剤６の大部分が金属箔層４側に付着している態様になる場合もあれば、第２接着剤６の大部分が内側層３側に付着している態様になる場合もある。
上述した図３に示す機構（貫通排気路２１及び剥離隙間２２）以外に、図４に示す機構でガスを外部に逃がして安全弁的な役割を果たす場合もある。即ち、前記電池１０において、電池の過昇温時に電池本体部１５においてガスが発生して蓄積されて内圧が上昇すると共に、電池ケース１１の温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した時に、前記２枚の包装材１の内側層３同士で形成されたヒートシール部において、混合樹脂層３１が破壊されること等により、電池ケース１１の内部空間１２と外部とを連通する内外連通排気路２５が生じ、電池ケース１１内のガスが、内外連通排気路２５を介して外部に抜けて、内圧上昇による電池ケース１１の破裂を防止することができる（図４参照）。
なお、本発明では、電池ケースの内圧が上昇した際にガスを外部に逃がす機構は、図３に示す機構または図４に示す機構のいずれかになるケースが多いが、本発明は、特にこのような機構になるものに限定されるものではない。いずれにしても、本発明の包装材１を使用すれば、電池ケースの内圧の上昇により混合樹脂層３１が破壊されることに起因して、電池ケース内のガスを外部に安全に逃がすことが可能になる。
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
［原材料（内側層用樹脂）］
「ＰＰ１」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１６０℃、ＭＦＲ：７．５ｇ／１０分）
「ＰＰ２」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１４０℃、ＭＦＲ：７．５ｇ／１０分）
「ＰＰ３」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１３０℃、ＭＦＲ：２１ｇ／１０分）
「ＰＰ４」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１２５℃、ＭＦＲ：２３ｇ／１０分）
「ＰＰ５」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１３５℃、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分）
「ＰＰ６」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：９４℃、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分）
「ＰＥ１」…中密度ポリエチレン樹脂（融点：１４０℃、ＭＦＲ：４ｇ／１０分）
「ＰＥ２」…低密度ポリエチレン樹脂（融点：１１０℃、ＭＦＲ：２５ｇ／１０分）。
［原材料（内側層用樹脂）］
「ＰＰ１」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１６０℃、ＭＦＲ：７．５ｇ／１０分）
「ＰＰ２」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１４０℃、ＭＦＲ：７．５ｇ／１０分）
「ＰＰ３」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１３０℃、ＭＦＲ：２１ｇ／１０分）
「ＰＰ４」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１２５℃、ＭＦＲ：２３ｇ／１０分）
「ＰＰ５」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１３５℃、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分）
「ＰＰ６」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：９４℃、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分）
「ＰＥ１」…中密度ポリエチレン樹脂（融点：１４０℃、ＭＦＲ：４ｇ／１０分）
「ＰＥ２」…低密度ポリエチレン樹脂（融点：１１０℃、ＭＦＲ：２５ｇ／１０分）。
「ＰＰ７」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１６０℃、ＭＦＲ：３ｇ／１０分）
「ＰＰ８」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１５０℃、ＭＦＲ：５ｇ／１０分）
「ＰＥ３」…エチレン−１−ブテン共重合樹脂（線状低密度ポリエチレン樹脂）（融点：１２５℃、ＭＦＲ：６ｇ／１０分）。
「ＰＰ８」…エチレン−プロピレンランダム共重合樹脂（融点：１５０℃、ＭＦＲ：５ｇ／１０分）
「ＰＥ３」…エチレン−１−ブテン共重合樹脂（線状低密度ポリエチレン樹脂）（融点：１２５℃、ＭＦＲ：６ｇ／１０分）。
なお、上記「ＭＦＲ」は、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９に準拠して、東洋精機株式会社製のＭＦＲ（メルトフローレート）測定器（商品名：メルトインデクサー）を用いて、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたＭＦＲ（メルトフローレート）を意味する。
また、上記「融点」は、ＪＩＳ Ｋ７１２１−１９８７の「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠して、株式会社島津製作所製のＤＳＣ（示差走査熱量計）（型式ＤＳＣ−６０Ａ）を用いて昇温速度１０℃／分で測定して得られたＤＳＣ曲線より求められた融解ピーク温度（融点）である。
＜実施例１＞
上記「ＰＰ３」５０質量部、上記「ＰＰ２」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をＴダイ成形機にて２３０℃の樹脂温度で押出すことによって、厚さ４０μｍの内側層用フィルムを得た。
上記「ＰＰ３」５０質量部、上記「ＰＰ２」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をＴダイ成形機にて２３０℃の樹脂温度で押出すことによって、厚さ４０μｍの内側層用フィルムを得た。
一方、厚さ４０μｍのアルミニウム箔（Ａ８０７９−Ｏアルミニウム箔）４の両面に、ポリアクリル酸（アクリル系樹脂）、クロム（III）塩化合物、リン酸、水、アルコールからなる化成処理液を塗布し、１５０℃で乾燥を行うことによって、両面に化成皮膜を形成したアルミニウム箔を準備した。この化成皮膜によるクロム付着量は、片面で５ｍｇ／ｍ2であった。
次に、前記両面に化成皮膜を形成したアルミニウム箔４の一方の面に、二液硬化型ポリエステルウレタン樹脂接着剤を塗布して乾燥させて第１接着剤層５を形成し、該第１接着剤層５の表面に厚さ２５μｍの二軸延伸６−ナイロンフィルム（外側層）２を貼り合わせると共に、アルミニウム箔４の他方の面に二液硬化型接着剤（酸変性ポリプロピレンを主剤とし、ヘキサメチレンジイソシアネートを硬化剤とする二液硬化型接着剤）を塗布して乾燥させて第２接着剤層６とし、該第２接着剤層６の表面に、上記厚さ４０μｍの内側層用フィルム（熱可塑性樹脂層）３を貼り合わせた。この積層体を４０℃環境下で４日間放置する（エージングを行う）ことにより、図１に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例２＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ３」５０質量部、上記「ＰＰ１」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ３」５０質量部、上記「ＰＰ１」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例３＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ４」７０質量部、上記「ＰＰ１」３０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ４」７０質量部、上記「ＰＰ１」３０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例４＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ５」５０質量部、上記「ＰＰ２」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ５」５０質量部、上記「ＰＰ２」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例５＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ４」６０質量部、上記「ＰＰ２」４０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ４」６０質量部、上記「ＰＰ２」４０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例６＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ４」３０質量部、上記「ＰＰ１」７０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ４」３０質量部、上記「ＰＰ１」７０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例７＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ５」８０質量部、上記「ＰＰ１」２０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ５」８０質量部、上記「ＰＰ１」２０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例８＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＥ２」７０質量部、上記「ＰＥ１」３０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＥ２」７０質量部、上記「ＰＥ１」３０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の包装材１を得た。
＜比較例１＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ１」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、包装材を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ１」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、包装材を得た。
＜比較例２＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ２」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、包装材を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ２」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、包装材を得た。
＜比較例３＞
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ６」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、包装材を得た。
樹脂組成物（内側層用フィルム用）として、上記「ＰＰ６」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、包装材を得た。
＜実施例９＞
上記「ＰＰ３」５０質量部、上記「ＰＰ２」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって、樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）を得た。
上記「ＰＰ３」５０質量部、上記「ＰＰ２」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって、樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）を得た。
また、上記「ＰＰ７」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）を得た。
次に、前記樹脂組成物Ａと前記樹脂組成物Ｂを共押出多層Ｔダイ成形機にて２３０℃の樹脂温度で押出すことによって、厚さ３０μｍの混合樹脂層３１と厚さ１０μｍの単一樹脂層３２が積層されてなる合計厚さが４０μｍの内側層用フィルム３を得た。
一方、厚さ４０μｍのアルミニウム箔（Ａ８０７９−Ｏアルミニウム箔）４の両面に、ポリアクリル酸（アクリル系樹脂）、クロム（III）塩化合物、リン酸、水、アルコールからなる化成処理液を塗布し、１５０℃で乾燥を行うことによって、両面に化成皮膜を形成したアルミニウム箔を準備した。この化成皮膜によるクロム付着量は、片面で５ｍｇ／ｍ2であった。
次に、前記両面に化成皮膜を形成したアルミニウム箔４の一方の面に、二液硬化型ポリエステルウレタン樹脂接着剤を塗布して乾燥させて第１接着剤層５を形成し、該第１接着剤層５の表面に厚さ２５μｍの二軸延伸６−ナイロンフィルム（外側層）２を貼り合わせると共に、アルミニウム箔４の他方の面に二液硬化型接着剤（酸変性ポリプロピレンを主剤とし、ヘキサメチレンジイソシアネートを硬化剤とする二液硬化型接着剤）を塗布して乾燥させて第２接着剤層６とし、該第２接着剤層６の表面に、上記厚さ４０μｍの内側層用フィルム３の単一樹脂層３２側の面を貼り合わせた。この積層体を４０℃環境下で４日間放置する（エージングを行う）ことによって、図４に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例１０＞
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ３」５０質量部、上記「ＰＰ１」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ３」５０質量部、上記「ＰＰ１」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例１１＞
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ４」７０質量部、上記「ＰＰ１」３０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ４」７０質量部、上記「ＰＰ１」３０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例１２＞
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ５」５０質量部、上記「ＰＰ２」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ５」５０質量部、上記「ＰＰ２」５０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例１３＞
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ４」６０質量部、上記「ＰＰ２」４０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いると共に、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ８」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ４」６０質量部、上記「ＰＰ２」４０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いると共に、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ８」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例１４＞
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ４」３０質量部、上記「ＰＰ１」７０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いると共に、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ８」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ４」３０質量部、上記「ＰＰ１」７０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いると共に、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ８」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例１５＞
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ５」８０質量部、上記「ＰＰ１」２０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いると共に、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）として、上記「ＰＥ３」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＰ５」８０質量部、上記「ＰＰ１」２０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いると共に、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）として、上記「ＰＥ３」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
＜実施例１６＞
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＥ２」７０質量部、上記「ＰＥ１」３０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いると共に、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）として、上記「ＰＥ３」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
樹脂組成物Ａ（混合樹脂層３１用樹脂組成物）として、上記「ＰＥ２」７０質量部、上記「ＰＥ１」３０質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いると共に、樹脂組成物Ｂ（単一樹脂層３２用樹脂組成物）として、上記「ＰＥ３」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してタンブラーでドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、図４に示す構成の包装材１を得た。
＜比較例４＞
樹脂組成物Ａとして、上記「ＰＰ１」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、包装材を得た。
樹脂組成物Ａとして、上記「ＰＰ１」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、包装材を得た。
＜比較例５＞
樹脂組成物Ａとして、上記「ＰＰ２」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、包装材を得た。
樹脂組成物Ａとして、上記「ＰＰ２」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、包装材を得た。
＜比較例６＞
樹脂組成物Ａとして、上記「ＰＰ６」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、包装材を得た。
樹脂組成物Ａとして、上記「ＰＰ６」１００質量部、シリカ０．１質量部、エルカ酸アマイド０．１質量部をタンブラーに投入してドライブレンドした後、これを押出機で溶融混合することによって得た樹脂組成物を用いた以外は、実施例９と同様にして、包装材を得た。
上記のようにして得られた各包装材について下記評価法に基づいて評価を行った。これらの結果を表１、２に示す。
＜シール強度の測定法＞
包装材１を切り出して、幅１５ｍｍ×長さ２００ｍｍの大きさの短冊状の試験片を２枚得た。前記２枚の試験片を内側層３同士が接触するように重ね合わせた後、長さ方向の一方側の略半分の領域をヒートシーラー（シールバーの幅５ｍｍ）を用いて温度１９０℃、シール圧０．１ＭＰａの条件でヒートシールした。次いで、２枚のうち１つの試験片の長さ方向の他方側の端部領域（ヒートシールされていない方の端部）を、引張試験機のチャックで挟み付けた後、１３０℃雰囲気下に１分間放置した。しかる後、シール接合された２枚の試験片をこの１３０℃環境中で、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９９９に準拠して、最初のチャック間距離１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／分で１８０度剥離することによって、１５ｍｍ幅当たりのヒートシール強度（Ｎ／１５ｍｍ幅）を測定した。このヒートシール強度は、１．０（Ｎ／１５ｍｍ幅）以上を合格とした。
包装材１を切り出して、幅１５ｍｍ×長さ２００ｍｍの大きさの短冊状の試験片を２枚得た。前記２枚の試験片を内側層３同士が接触するように重ね合わせた後、長さ方向の一方側の略半分の領域をヒートシーラー（シールバーの幅５ｍｍ）を用いて温度１９０℃、シール圧０．１ＭＰａの条件でヒートシールした。次いで、２枚のうち１つの試験片の長さ方向の他方側の端部領域（ヒートシールされていない方の端部）を、引張試験機のチャックで挟み付けた後、１３０℃雰囲気下に１分間放置した。しかる後、シール接合された２枚の試験片をこの１３０℃環境中で、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９９９に準拠して、最初のチャック間距離１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／分で１８０度剥離することによって、１５ｍｍ幅当たりのヒートシール強度（Ｎ／１５ｍｍ幅）を測定した。このヒートシール強度は、１．０（Ｎ／１５ｍｍ幅）以上を合格とした。
＜破裂防止性評価法＞
各実施例又は各比較例について、２枚の包装材１を準備し、一方の包装材１Ａは、深絞り成形により略直方体形状（縦３５ｍｍ×横５５ｍｍ×深さ４ｍｍ、フランジ有り）の立体形状に成形する一方、他方の包装材１Ｂは、成形を行うことなく平面状のままとして、これら２枚の包装材１Ａ、１Ｂの間に、電池本体部（模擬品）１５を配置した後、該電池本体部１５の上面に１ｍＬの水を滴下し、次いで、２枚の包装材１Ａ、１Ｂの内側層３、３の周縁部同士をヒートシーラー（シールバーの幅５ｍｍ）を用いて温度１９０℃、シール圧０．１ＭＰａの条件でヒートシールすることにより電池ケース１１を形成し、こうして電池ケース１１の内部空間１２に電池本体部１５が封入されてなる電池（模擬品）１０を得た（図２参照）。
各実施例又は各比較例について、２枚の包装材１を準備し、一方の包装材１Ａは、深絞り成形により略直方体形状（縦３５ｍｍ×横５５ｍｍ×深さ４ｍｍ、フランジ有り）の立体形状に成形する一方、他方の包装材１Ｂは、成形を行うことなく平面状のままとして、これら２枚の包装材１Ａ、１Ｂの間に、電池本体部（模擬品）１５を配置した後、該電池本体部１５の上面に１ｍＬの水を滴下し、次いで、２枚の包装材１Ａ、１Ｂの内側層３、３の周縁部同士をヒートシーラー（シールバーの幅５ｍｍ）を用いて温度１９０℃、シール圧０．１ＭＰａの条件でヒートシールすることにより電池ケース１１を形成し、こうして電池ケース１１の内部空間１２に電池本体部１５が封入されてなる電池（模擬品）１０を得た（図２参照）。
得られた電池（模擬品）を１５０℃のオーブン内に配置せしめて最大６分間そのまま放置し、オーブン内にセットしてからガスリーク又は破裂に至るまでの状況を目視により観察し、下記判定基準に基づいて評価した。
（判定基準）
「○」…オーブン内にセットしてから１分〜２分経過したときに、図３に示すように内側層３に貫通排気路２１が生じると共に内側層３とアルミニウム箔層４との間に剥離隙間２２が生じて電池ケース１１内のガスが外部に抜けて、内圧上昇による破裂を防止することができた。
「×」…オーブン内にセットしてから４分〜５分経過したときに爆発的に破裂した。
「××」…オーブン内にセットしてから６分経過しても破裂しなかった（この場合にはさらに内圧が上昇したときに爆発的に破裂するに至る）。
（判定基準）
「○」…オーブン内にセットしてから１分〜２分経過したときに、図３に示すように内側層３に貫通排気路２１が生じると共に内側層３とアルミニウム箔層４との間に剥離隙間２２が生じて電池ケース１１内のガスが外部に抜けて、内圧上昇による破裂を防止することができた。
「×」…オーブン内にセットしてから４分〜５分経過したときに爆発的に破裂した。
「××」…オーブン内にセットしてから６分経過しても破裂しなかった（この場合にはさらに内圧が上昇したときに爆発的に破裂するに至る）。
表１、２から明らかなように、本発明の実施例１〜１６の包装材は、適度な大きさのヒートシール強度が得られており、十分なシール性を確保できる。また、本発明の実施例１〜１６の包装材を用いて外装された電池は、電池ケースの内圧が過度に上昇すると共に電池ケースの温度が過度に上昇すると、電池ケース内のガスが外部に抜けて（内部のガスが安全に外部に抜けて）、内圧の過度の上昇による電池ケースの破裂を防止することができた。
これに対し、本発明の請求項１の範囲を逸脱する比較例１、４の包装材を用いて外装された電池は、６分経過しても破裂しなかったことから、この後、さらに内圧が上昇したときに爆発的に破裂するに至ることになる。また、本発明の請求項１の範囲を逸脱する比較例２、５の包装材を用いて外装された電池は、高温でのヒートシール強度が大き過ぎるので、電池ケースの内圧が過度に上昇すると共に電池ケースの温度が過度に上昇すると、電池ケースが爆発的に破裂するに至った。
また、本発明の請求項１の範囲を逸脱する比較例３、６の包装材は、１３０℃でのヒートシール強度が１．０（Ｎ／１５ｍｍ幅）より小さく、十分なヒートシール強度が得られなかった。
なお、実施例１の包装材を用いて外装された電池について、破裂防止性評価後の状態（電池ケースの内圧が過度に上昇してガス抜きがなされた後の状態）を電子顕微鏡で観察したところ、図３に示すように、内側層３同士のシール部とアルミニウム箔層４との間に剥離隙間２２が生じていると共に、該剥離隙間２２に連通して内側層３（内側層同士のシール部）に略厚さ方向に貫通する貫通排気路２１が形成されているのが認められた。
本発明に係る包装材は、例えば２次電池（リチウムイオン２次電池等）等の電池用外装材として用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。中でも、内圧と温度が過度に上昇したときにガス抜きができて内圧上昇による包装材（ヒートシールされた包装材）の破裂を防止できることから、モバイル用電池の外装材、自動車用電池の外装材として好適に用いられる。
本発明に係る電池は、例えば２次電池（リチウムイオン２次電池等）等の電池として用いられる。中でも、内圧と温度が過度に上昇したときにガス抜きができて内圧上昇による電池ケース（２枚の包装材がヒートシール接合されて形成されたもの）の破裂を防止できることから、モバイル用電池、自動車用電池として好適である。
１…包装材
２…外側層（耐熱性樹脂層）
３…内側層（熱可塑性樹脂層）
４…金属箔層
５…第１接着剤層
６…第２接着剤層
１０…電池
１１…電池ケース
１２…内部空間
１３…コーナー部
１５…電池本体部
２１…貫通排気路
２２…剥離隙間
２５…内外連通排気路
３１…混合樹脂層（最内層）
３２…単一樹脂層
２…外側層（耐熱性樹脂層）
３…内側層（熱可塑性樹脂層）
４…金属箔層
５…第１接着剤層
６…第２接着剤層
１０…電池
１１…電池ケース
１２…内部空間
１３…コーナー部
１５…電池本体部
２１…貫通排気路
２２…剥離隙間
２５…内外連通排気路
３１…混合樹脂層（最内層）
３２…単一樹脂層
Claims (11)
- 金属箔層と、内側層としての熱可塑性樹脂層と、を含む包装材において、
前記熱可塑性樹脂層は、低融点で高流動のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる第１樹脂と、高融点で低流動のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成された混合樹脂層を少なくとも含み、
前記第１樹脂の融点が１０５℃以上１４０℃未満であり、前記第２樹脂の融点が１３５℃以上１８０℃以下の範囲であり、
前記第１樹脂のＭＦＲが１０ｇ／１０分以上であり、前記第２樹脂のＭＦＲが１０ｇ／１０分未満であることを特徴とする包装材。 - 外側層としての耐熱性樹脂層と、内側層としての熱可塑性樹脂層と、これら両層間に配設された金属箔層と、を含む包装材において、
前記熱可塑性樹脂層は、低融点で高流動のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる第１樹脂と、高融点で低流動のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる第２樹脂と、を含有した樹脂組成物で形成された混合樹脂層を少なくとも含み、
前記第１樹脂の融点が１０５℃以上１４０℃未満であり、前記第２樹脂の融点が１３５℃以上１８０℃以下の範囲であり、
前記第１樹脂のＭＦＲが１０ｇ／１０分以上であり、前記第２樹脂のＭＦＲが１０ｇ／１０分未満であることを特徴とする包装材。 - 前記熱可塑性樹脂層は、最も内側に配置された前記混合樹脂層と、前記混合樹脂層と前記金属箔層の間に配置された単一のポリオレフィン樹脂からなる単一樹脂層と、を少なくとも含む２層以上の積層構造である請求項１または２に記載の包装材。
- 前記第２樹脂の融点は、前記第１樹脂の融点よりも３℃以上高い請求項１〜３のいずれか１項に記載の包装材。
- 前記混合樹脂層における第１樹脂と第２樹脂の混合質量比が、第１樹脂／第２樹脂＝２０／８０〜７０／３０である請求項１〜４のいずれか１項に記載の包装材。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載の包装材を深絞り成形または張り出し成形してなる電池用外装ケース。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載の包装材２枚と、
電池本体部と、を備え、
前記２枚の包装材の間に前記電池本体部が配置され、前記２枚の包装材の内側層の周縁部同士がヒートシールによりシール接合されることによって電池ケースが形成され、該電池ケース内部に前記電池本体部が封入されていることを特徴とする電池。 - 前記電池ケースの温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した際に、前記電池ケースの内部空間と連通する貫通排気路が、前記内側層に発生すると共に、前記金属箔層と前記内側層との間に、前記貫通排気路と連通する剥離隙間が発生し、前記電池ケース内のガスが、前記貫通排気路及び前記剥離隙間を介して外部に抜けることによって、内圧上昇による電池ケースの破裂を防止し得るものとなされている請求項７に記載の電池。
- 前記金属箔層と前記熱可塑性樹脂層とが第２接着剤層を介して積層一体化され、前記第２接着剤層は、ドライラミネート法により形成された融点が６０℃〜１００℃の接着剤層である請求項７または８に記載の電池。
- 前記２枚の包装材のうち少なくとも一方は、深絞り成形または張り出し成形により立体形状に成形されている請求項７〜９のいずれか１項に記載の電池。
- 前記電池ケースの温度が１２０℃〜１６０℃の範囲まで上昇した際に、前記２枚の包装材の内側層同士で形成されたヒートシール部において、前記電池ケースの内部空間と外部とを連通する内外連通排気路が生じ、前記電池ケース内のガスが前記内外連通排気路を介して外部に抜けることによって、内圧上昇による電池ケースの破裂を防止し得るものとなされている請求項７に記載の電池。
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