JP7393569B2 - 蓄電デバイス用外装ケースの製造方法 - Google Patents
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本発明は、スマートフォン、タブレット等の携帯機器に使用される電池やコンデンサ、ハイブリッド自動車、電気自動車、風力発電、太陽光発電、夜間電気の蓄電用に使用される電池やコンデンサ等の蓄電デバイス用の外装体及びその製造方法に関する。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「ぬれ張力」の語は、ＪＩＳ Ｋ６７６８－１９９９に準拠して測定されるぬれ指数（表面張力）を意味する。
近年、スマートフォン、タブレット端末等のモバイル電気機器の薄型化、軽量化に伴い、これらに搭載されるリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気２重層コンデンサ等の蓄電デバイスの外装材としては、従来の金属缶に代えて、耐熱性樹脂層／接着剤層／金属箔層／接着剤層／熱可塑性樹脂層（内側シーラント層）からなる積層体が用いられている。また、電気自動車等の電源、蓄電用途の大型電源、キャパシタ等も上記構成の積層体（外装材）で外装されることも増えてきている。前記積層体に対して張り出し成形や深絞り成形が行われることによって、略直方体形状等の立体形状に成形される。このような立体形状に成形することにより、蓄電デバイス本体部を収容するための収容空間を確保することができる。
このような立体形状にピンホールや破断等なく良好状態に成形するには内側シーラント層の表面の滑り性を向上させることが求められる。内側シーラント層の表面の滑り性を向上させて良好な成形性を確保するものとして、内側シーラント層にアンチブロッキング剤（ＡＢ剤）を含有せしめた構成のものが公知である（特許文献１参照）。
更に、耐熱性樹脂層の表面にも滑剤のコーティング層を形成することで、成形性をさらに向上させて成形深さの深い成形を行うことが提案されている（特許文献２参照）。
ところで、外装材で外装された電池は、他の電子回路等と一緒に筐体内に収納されることが多いが、この時、電池が他の電子回路と接触しないように電池外装材の外面に粘着テープを貼り付けて固定することが行われているが、外装材の外面に滑剤が存在していてはテープの密着性が十分に得られない（粘着テープが剥がれやすい）という問題があった。即ち、成形性向上の観点からは外装材の外面に滑剤が存在していることが望まれる一方、テープ密着性確保の観点からは外装材の外面に滑剤が存在していることは回避する必要があった。
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、テープ密着性の良好な外側層を有すると共に成形状態の良好な蓄電デバイス用外装ケース及びその製造方法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］外側層としての耐熱性樹脂層と、内側層としての熱融着性樹脂層と、これら両層間に配置された金属箔層とを含んでなる外装材の成形ケースであって、
前記熱融着性樹脂層は、滑剤を含有し、該熱融着性樹脂層中の前記滑剤含有率が２００ｐｐｍ～７０００ｐｐｍであり、
前記耐熱性樹脂層の外面における滑剤量が０．１μｇ／ｃｍ２未満であり、
前記耐熱性樹脂層の外面のぬれ張力が３３ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする蓄電デバイス用外装ケース。
前記熱融着性樹脂層は、滑剤を含有し、該熱融着性樹脂層中の前記滑剤含有率が２００ｐｐｍ～７０００ｐｐｍであり、
前記耐熱性樹脂層の外面における滑剤量が０．１μｇ／ｃｍ２未満であり、
前記耐熱性樹脂層の外面のぬれ張力が３３ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする蓄電デバイス用外装ケース。
［２］前記成形ケースの成形深さが３ｍｍ以上である前項１に記載の蓄電デバイス用外装ケース。
［３］前記熱融着性樹脂層は、複数の熱融着性樹脂フィルムの積層体からなり、前記熱融着性樹脂フィルムは、プロピレンを主成分とするプロピレン系樹脂で形成されている前項１または２に記載の蓄電デバイス用外装ケース。
［４］外側層としての耐熱性樹脂層と、内側層としての滑剤を含有する熱融着性樹脂層と、これら両層間に配置された金属箔層とを含んでなる外装材を、前記熱融着性樹脂層と前記耐熱性樹脂層とが接触する態様でロール状に重ねてロール体を得る工程と、
前記ロール体から前記外装材を引き出し、該引き出された外装材に成形を行って蓄電デバイス用外装ケースを得る工程と、
前記蓄電デバイス用外装ケースの外側層の表面にコロナ処理を施すまたは火炎処理を施す処理工程と、を含むことを特徴とする蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。
前記ロール体から前記外装材を引き出し、該引き出された外装材に成形を行って蓄電デバイス用外装ケースを得る工程と、
前記蓄電デバイス用外装ケースの外側層の表面にコロナ処理を施すまたは火炎処理を施す処理工程と、を含むことを特徴とする蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。
［１］の発明では、耐熱性樹脂層の外面における滑剤量が０．１μｇ／ｃｍ２未満であり、かつ外面のぬれ張力が３３ｍＮ／ｍ以上であるから、外側層の表面に固定用テープが十分に密着するテープ密着性の良好な外装ケース（成形ケース）が得られる。また、熱融着性樹脂層中の滑剤含有率が２００ｐｐｍ～７０００ｐｐｍであるので、適度な滑剤量が外側層の表面に転写されており、ピンホールや割れの生じない良好な成形が行われた成形ケース（外装ケース）を提供できる。
［２］の発明では、成形深さが３ｍｍ以上の深い成形がなされていても、テープ密着性の良好な外装ケース（成形ケース）が得られる。
［３］の発明では、熱融着性樹脂層における滑剤の移動を制御しやすいので、成形状態のより良好な成形ケース（外装ケース）が得られる。
［４］の発明では、外側層の表面にコロナ処理を施すまたは火炎処理を施すことによって、外側層の表面の滑剤を除去することができ、かつ表面の濡れ性も向上させることができるので、外側層の表面に対するテープ密着性を顕著に向上させることができる。
本発明に係る蓄電デバイス用外装ケース１０は、外側層としての耐熱性樹脂層２と、内側層としての熱融着性樹脂層３と、これら両層間に配置された金属箔層４とを含んでなる外装材１の成形ケースであって、前記熱融着性樹脂層３は、滑剤を含有し、該熱融着性樹脂層中の前記滑剤含有率が２００ｐｐｍ～７０００ｐｐｍであり、前記耐熱性樹脂層２の外面における滑剤量が０．１μｇ／ｃｍ２未満であり、前記耐熱性樹脂層２の外面のぬれ張力が３３ｍＮ／ｍ以上である構成である。
本発明によれば、耐熱性樹脂層（外側層）２の外面２ａにおける滑剤量が０．１μｇ／ｃｍ２未満であり、かつ前記外面２ａのぬれ張力が３３ｍＮ／ｍ以上であるから、外側層２の表面に固定用テープが十分に密着するテープ密着性の良好な外装ケース（成形ケース）が得られる。また、熱融着性樹脂層３中の滑剤含有率が２００ｐｐｍ～７０００ｐｐｍであるので、成形時において適度な滑剤量が外側層２の表面に転写されており、ピンホールや割れの生じない良好な成形が行われた成形ケース（外装ケース）を提供できる。
前記熱融着性樹脂層中の滑剤含有率は５００ｐｐｍ～６０００ｐｐｍであるのが好ましく、８００ｐｐｍ～４０００ｐｐｍであるのがより好ましい。
前記耐熱性樹脂層２の外面２ａにおける滑剤量（コロナ処理後または火炎処理後）は０．１μｇ／ｃｍ２未満であることを要する。０．１μｇ／ｃｍ２以上では、テープ密着性が低下する。中でも、前記耐熱性樹脂層２の外面における滑剤量は０．０８μｇ／ｃｍ２以下であるのが好ましく、０．０６μｇ／ｃｍ２以下であるのがより好ましい。
前記耐熱性樹脂層２の外面のぬれ張力は、３３ｍＮ／ｍ以上であることを要する。３３ｍＮ／ｍ未満では、テープ密着性が低下する。中でも、前記耐熱性樹脂層２の外面のぬれ張力は、４５ｍＮ／ｍ以上であるのが好ましく、４５ｍＮ／ｍ～５９ｍＮ／ｍの範囲であるのがより好ましく、５０ｍＮ／ｍ～５９ｍＮ／ｍの範囲であるのが特に好ましい。
上記実施形態では、前記外装材１は、金属箔層４の一方の面（上面）に外側接着剤層（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の他方の面（下面）に内側接着剤層（第２接着剤層）６を介して熱融着性樹脂層（内側層）３が積層一体化された構成である（図１参照）。
本発明に係る蓄電デバイス用外装ケース１０の製造方法の一例について以下説明する。外側層としての耐熱性樹脂層２と、内側層としての滑剤を含有する熱融着性樹脂層３と、これら両層間に配置された金属箔層４とを含んでなる外装材１を準備する。この外装材１の耐熱性樹脂層の外面における滑剤量（即ちコロナ処理前または火炎処理前）は０．１μｇ／ｃｍ２～１．０μｇ／ｃｍ２に設定するのが好ましい。０．１μｇ／ｃｍ２未満では十分な成形性が得られ難いし、１．０μｇ／ｃｍ２を超えると、コロナ処理または火炎処理を行っても耐熱性樹脂層の外面の滑剤を十分に除去できずテープ密着性が低下する。また、前記外装材１の熱融着性樹脂層３中の滑剤含有率（即ちコロナ処理前または火炎処理前）は、１００ｐｐｍ～６０００ｐｐｍに設定するのが好ましい。
次に、前記外装材を、前記熱融着性樹脂層３と前記耐熱性樹脂層２とが接触する態様でロール状に重ねてロール体を得る。熱融着性樹脂層と耐熱性樹脂層とが接触する態様でロール状に重ねるので、熱融着性樹脂層の滑剤が耐熱性樹脂層の表面に転写される。
次に、前記ロール体から前記外装材を引き出し、該引き出された外装材１に成形を行って蓄電デバイス用外装ケース１０を得る。前記転写により耐熱性樹脂層の表面にも滑剤が存在するので、良好状態に成形が行われる（成形体にピンホールや割れ等の成形不良が存在しない）。前記成形方法としては、例えば、深絞り成形、張り出し成形、エンボス成形等が挙げられる。
次に、前記蓄電デバイス用外装ケース１０の耐熱性樹脂層（外側層）２の表面にコロナ処理を施すまたは火炎処理を施す（処理工程）。このように外側層の表面にコロナ処理を施すまたは火炎処理を施すことによって、外側層の表面の滑剤を除去することができ、かつ表面の濡れ性も向上させることができるので、外側層の表面におけるテープ密着性を顕著に向上させることができる。前記コロナ処理または火炎処理を施すことによって外側層の表面の滑剤を除去し、前記外側層２の外面における滑剤量を０．１μｇ／ｃｍ２未満にする。中でも、前記外側層２の外面における滑剤量を０．０８μｇ／ｃｍ２以下にするのが好ましく、０．０６μｇ／ｃｍ２以下にするのが特に好ましい。また、外側層２の表面にコロナ処理または火炎処理を施すことによって前記外側層２の外面２ａのぬれ張力を３３ｍＮ／ｍ以上にすることができる。
本発明において、前記外側層２は、耐熱性樹脂層で形成されている。前記耐熱性樹脂層２を構成する耐熱性樹脂としては、外装材１をヒートシールする際のヒートシール温度で溶融しない耐熱性樹脂を用いる。前記耐熱性樹脂としては、熱融着性樹脂層３を構成する熱融着性樹脂の融点より１０℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが好ましく、熱融着性樹脂の融点より２０℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが特に好ましい。
前記耐熱性樹脂層（外側層）２は、良好な成形性を確保する役割を主に担う部材である、即ち成形時のアルミニウム箔のネッキングによる破断を防止する役割を主に担うものである。
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、延伸ナイロンフィルム等の延伸ポリアミドフィルム、延伸ポリエステルフィルム等が挙げられる。中でも、前記耐熱性樹脂層２としては、二軸延伸ナイロンフィルム等の二軸延伸ポリアミドフィルム、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）フィルムであって、いずれも熱水収縮率が０．１％～１２％であるものを用いるのが好ましい。また、前記耐熱性樹脂層２としては、同時２軸延伸法により延伸された耐熱性樹脂２軸延伸フィルムを用いるのが好ましい。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、前記耐熱性樹脂フィルム層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（延伸ＰＥＴフィルム／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。
前記耐熱性樹脂層２の厚さは、７μｍ～５０μｍであるのが好ましい。上記好適下限値以上に設定することで外装材として十分な強度を確保できると共に、上記好適上限値以下に設定することで張り出し成形時や絞り成形時の応力を小さくできて成形性を向上させることができる。
本発明において、前記金属箔層４は、外装材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。前記金属箔層４としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、ＳＵＳ箔、Ｃｕ箔、Ｎｉ箔、Ｔｉ箔等が挙げられ、アルミニウム箔が一般的に用いられる。前記金属箔層４の厚さは、１０μｍ～１２０μｍであるのが好ましい。１０μｍ以上であることで金属箔を製造する際の圧延時のピンホール発生を防止できると共に、１２０μｍ以下であることで張り出し成形、絞り成形等の成形時の応力を小さくできて成形性を向上させることができる。中でも、前記金属箔層４の厚さは、１０μｍ～８０μｍであるのが特に好ましい。
前記金属箔層４は、少なくとも内側の面（熱融着性樹脂層３側の面）に、化成処理が施されているのが好ましい。このような化成処理が施されていることで内容物（電池の電解液等）による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。例えば次のような処理をすることによって金属箔に化成処理を施す。即ち、例えば、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
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
上記１）～３）のうちのいずれかの水溶液を塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。
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
上記１）～３）のうちのいずれかの水溶液を塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。
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。
前記熱融着性樹脂層（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等に対しても優れた耐薬品性を具備させるとともに、外装材にヒートシール性を付与する役割を担うものである。
前記熱融着性樹脂層３を構成する樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、エチレンアクリル酸エチル（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸メチル（ＥＡＡ）、エチレンメタクリル酸メチル樹脂（ＥＭＭＡ）、エチレン－酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン等が挙げられる。
前記熱融着性樹脂層３の厚さは、１０μｍ～１００μｍに設定されるのが好ましい。１０μｍ以上とすることで十分なヒートシール強度を確保できるとともに、１００μｍ以下に設定することで薄膜化、軽量化に資する。中でも、前記熱融着性樹脂層３の厚さは、１０μｍ～８０μｍに設定されるのがより好ましい。前記熱融着性樹脂層３は、熱融着性樹脂未延伸フィルム層で形成されているのが好ましく、前記熱融着性樹脂層３は、単層であっても良いし、複層であっても良い。
本発明において、前記滑剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、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、脂肪酸エステルアミド、芳香族系ビスアミド等が挙げられる。
前記飽和脂肪酸アミドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、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等が挙げられる。前記不飽和脂肪酸アミドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等が挙げられる。
前記置換アミドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、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等が挙げられる。また、前記メチロールアミドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、メチロールステアリン酸アミド等が挙げられる。
前記飽和脂肪酸ビスアミドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、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等が挙げられる。
前記不飽和脂肪酸ビスアミドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、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’－ジオレイルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルアジピン酸アミド等が挙げられる。
前記脂肪酸エステルアミドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ステアロアミドエチルステアレート等が挙げられる。前記芳香族系ビスアミドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、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’－システアリルイソフタル酸アミド等が挙げられる。
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。
＜参考例１＞
厚さ４０μｍのアルミニウム箔４の両面に、リン酸、ポリアクリル酸（アクリル系樹脂）、クロム(III)塩化合物、水、アルコールからなる化成処理液を塗布した後、１８０℃で乾燥を行って、化成皮膜を形成した。この化成皮膜のクロム付着量は片面当たり１０ｍｇ／ｍ２であった。
厚さ４０μｍのアルミニウム箔４の両面に、リン酸、ポリアクリル酸（アクリル系樹脂）、クロム(III)塩化合物、水、アルコールからなる化成処理液を塗布した後、１８０℃で乾燥を行って、化成皮膜を形成した。この化成皮膜のクロム付着量は片面当たり１０ｍｇ／ｍ２であった。
次に、前記化成処理済みアルミニウム箔４の一方の面に、２液硬化型のウレタン系接着剤５を介して厚さ２５μｍの二軸延伸６ナイロンフィルム２をドライラミネートした（貼り合わせた）。
次に、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および１０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出することにより、シーラントフィルム（内側層）３を得た後、該シーラントフィルム３の第１無延伸フィルム面を、オレフィン系接着剤（厚さ２μｍ）を介して前記ドライラミネート後のアルミニウム箔４の他方の面に重ね合わせて、ゴムニップロールと、１００℃に加熱されたラミネートロールとの間に挟み込んで圧着することによりドライラミネートし、しかる後、４０℃で１０日間エージングする（加熱する）ことによって、図１に示す構成の蓄電デバイス用外装材１を得た。
得られた外装材を裁断して縦２００ｍｍ×横２００ｍｍの大きさのシートを得た。このシートに対してプレス成型機を用いて、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×深さ５ｍｍの成形品を作成した（プレス速度：２０ｓｐｍ、しわ抑え圧力１．６０ＭＰａ）。得られた成形品の外側層２の表面に対してコロナ処理（電圧１２ｋＶ、処理時間０．１ｓ）を行って、図２に示す蓄電デバイス用外装ケース１０を得た。
＜参考例２＞
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、２０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および２０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、２０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いた以外は、参考例１と同様にして、図２に示す蓄電デバイス用外装ケース１０を得た。
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、２０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および２０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、２０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いた以外は、参考例１と同様にして、図２に示す蓄電デバイス用外装ケース１０を得た。
＜参考例３＞
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、５０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および５０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、５０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用い、コロナ処理に代えて火炎処理（フレーム処理）を行った以外は、参考例１と同様にして、図２に示す蓄電デバイス用外装ケース１０を得た。
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、５０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および５０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、５０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用い、コロナ処理に代えて火炎処理（フレーム処理）を行った以外は、参考例１と同様にして、図２に示す蓄電デバイス用外装ケース１０を得た。
＜参考例４＞
成形後、コロナ処理を行う前に、エタノール含浸不織布を用いて外側層の表面の拭き取り処理を行った以外は、参考例１と同様にして、図２に示す蓄電デバイス用外装ケース１０を得た。
成形後、コロナ処理を行う前に、エタノール含浸不織布を用いて外側層の表面の拭き取り処理を行った以外は、参考例１と同様にして、図２に示す蓄電デバイス用外装ケース１０を得た。
＜比較例１＞
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および１０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いると共に、コロナ処理は行わないものとした以外は、参考例１と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを得た。
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および１０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いると共に、コロナ処理は行わないものとした以外は、参考例１と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを得た。
＜比較例２＞
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、４００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および４００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、４００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いると共に、コロナ処理は行わないものとした以外は、参考例１と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを得た。
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、４００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および４００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、４００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いると共に、コロナ処理は行わないものとした以外は、参考例１と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを得た。
＜比較例３＞
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および１００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いると共に、コロナ処理は行わないものとした以外は、参考例１と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを得た。
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および１００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、１００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いると共に、コロナ処理は行わないものとした以外は、参考例１と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを得た。
＜比較例４＞
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、９０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および９０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、９０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いると共に、コロナ処理は行わないものとした以外は、参考例１と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを得た。
シーラントフィルム３として、エチレン－プロピレンランダム共重合体、９０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルム、エチレン－プロピレンブロック共重合体および９０００ｐｐｍのエルカ酸アミドを含有してなる厚さ２１μｍの第２無延伸フィルム、エチレン－プロピレンランダム共重合体、９０００ｐｐｍのベヘン酸アミドおよび３０００ｐｐｍのシリカ粒子（アンチブロッキング剤）を含有してなる厚さ４．５μｍの第１無延伸フィルムがこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出して得たシーラントフィルムを用いると共に、コロナ処理は行わないものとした以外は、参考例１と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを得た。
上記のようにして得られた蓄電デバイス用外装ケースについて、外側層の表面に存在する滑剤量を評価し、外側層の表面のぬれ張力（ぬれ指数）を測定すると共に、成形性、外観およびテープ密着性を評価した。
＜外側層の表面に存在する滑剤量の評価法＞
各蓄電デバイス用外装ケース１０から縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの矩形状の試験片を２枚切り出した後、これら２枚の試験片を外側層が内側になるように重ね合わせて互いの外側層表面の周縁部同士をヒートシール温度２５０℃でシール幅５ｍｍでヒートシールして袋体を作製した。この袋体の内部空間内にシリンジを用いてアセトン１ｍＬを注入し、この袋体の内面とアセトンとが接触した状態で３分間放置した後、袋体内のアセトンを抜き取った。この抜き取った液中に含まれる成分量をガスクロマトグラフを用いて測定、分析することにより、外装ケース１０の外側層２の表面２ａに存在する滑剤量（μｇ／ｃｍ２）を求めた。
各蓄電デバイス用外装ケース１０から縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの矩形状の試験片を２枚切り出した後、これら２枚の試験片を外側層が内側になるように重ね合わせて互いの外側層表面の周縁部同士をヒートシール温度２５０℃でシール幅５ｍｍでヒートシールして袋体を作製した。この袋体の内部空間内にシリンジを用いてアセトン１ｍＬを注入し、この袋体の内面とアセトンとが接触した状態で３分間放置した後、袋体内のアセトンを抜き取った。この抜き取った液中に含まれる成分量をガスクロマトグラフを用いて測定、分析することにより、外装ケース１０の外側層２の表面２ａに存在する滑剤量（μｇ／ｃｍ２）を求めた。
＜ぬれ張力の測定法＞
ＪＩＳ Ｋ６７６８－１９９９に準拠して、各蓄電デバイス用外装ケースの外側層の表面のぬれ指数（表面張力）を測定した。
ＪＩＳ Ｋ６７６８－１９９９に準拠して、各蓄電デバイス用外装ケースの外側層の表面のぬれ指数（表面張力）を測定した。
＜成形性評価法＞
外装材１に対し、プレス成型機を用いて縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×深さ５ｍｍの成形を行って成形品を得た際の成形品を目視で調べて、割れ、ピンホールが全く発生しなかったものを「○」とし、割れ又はピンホールが発生していたものを「×」とした。
外装材１に対し、プレス成型機を用いて縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×深さ５ｍｍの成形を行って成形品を得た際の成形品を目視で調べて、割れ、ピンホールが全く発生しなかったものを「○」とし、割れ又はピンホールが発生していたものを「×」とした。
＜外観評価法＞
得られた外装ケース１０の表面を目視で調べて、内側層の表面に白粉が発生していたものを「×」、内側層の表面に白粉が発生していなかったものを「○」とした。
得られた外装ケース１０の表面を目視で調べて、内側層の表面に白粉が発生していたものを「×」、内側層の表面に白粉が発生していなかったものを「○」とした。
＜テープ密着性評価法＞
各蓄電デバイス用外装ケースの最大面から縦１４５ｍｍ×横１４５ｍｍの矩形状の試験片を採取した。前記試験片における外側層２の表面に幅５ｍｍ×長さ１００ｍｍの粘着テープを貼り付けた後、重さ２ｋｇのローラーで粘着テープに荷重をかけながらローラーを粘着テープ上で５往復させた。その後、２５℃の室内で１時間静置した。次に、ＪＩＳ Ｋ６８５４－３（１９９９）に準拠して、島津製作所製ストログラフＡＧＳ－５ｋＮＸを用いて、一方のチャックで前記試験片を挟着固定し、他方のチャックで粘着テープを挟着固定して、１８０°剥離強度を測定した。この剥離強度から下記判定基準に基づいてテープ密着性を評価した。
（判定基準）
「◎」（合格）…剥離強度が６Ｎ／５ｍｍ以上である
「○」（合格）…剥離強度が５Ｎ／５ｍｍ以上、６Ｎ／５ｍｍ未満である
「×」…剥離強度が５Ｎ／５ｍｍ未満である。
各蓄電デバイス用外装ケースの最大面から縦１４５ｍｍ×横１４５ｍｍの矩形状の試験片を採取した。前記試験片における外側層２の表面に幅５ｍｍ×長さ１００ｍｍの粘着テープを貼り付けた後、重さ２ｋｇのローラーで粘着テープに荷重をかけながらローラーを粘着テープ上で５往復させた。その後、２５℃の室内で１時間静置した。次に、ＪＩＳ Ｋ６８５４－３（１９９９）に準拠して、島津製作所製ストログラフＡＧＳ－５ｋＮＸを用いて、一方のチャックで前記試験片を挟着固定し、他方のチャックで粘着テープを挟着固定して、１８０°剥離強度を測定した。この剥離強度から下記判定基準に基づいてテープ密着性を評価した。
（判定基準）
「◎」（合格）…剥離強度が６Ｎ／５ｍｍ以上である
「○」（合格）…剥離強度が５Ｎ／５ｍｍ以上、６Ｎ／５ｍｍ未満である
「×」…剥離強度が５Ｎ／５ｍｍ未満である。
表から明らかなように、本発明の参考例１～３の外装ケースは、良好な成形がなされていると共にテープ密着性も良好であった。これに対し、本発明の規定範囲を逸脱する比較例１～４では、「成形性」、「外観」及び「テープ密着性」のうち少なくとも１つ以上の評価が悪かった。なお、比較例３では、成形性不良の評価結果であったため、テープ密着性の評価は行わなかった。
本発明に係る蓄電デバイス用外装ケース（成形ケース）は、具体例として、例えば、
・リチウム２次電池（リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等）などの蓄電デバイス
・リチウムイオンキャパシタ
・電気２重層コンデンサ
・全固体電池
等の各種蓄電デバイスの外装ケースとして用いられる。
・リチウム２次電池（リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等）などの蓄電デバイス
・リチウムイオンキャパシタ
・電気２重層コンデンサ
・全固体電池
等の各種蓄電デバイスの外装ケースとして用いられる。
１…外装材
２…耐熱性樹脂層（外側層）
２ａ…耐熱性樹脂層の外面
３…熱融着性樹脂層（内側層）
４…金属箔層
１０…外装ケース（成形ケース）
２…耐熱性樹脂層（外側層）
２ａ…耐熱性樹脂層の外面
３…熱融着性樹脂層（内側層）
４…金属箔層
１０…外装ケース（成形ケース）
Claims (3)
- 外側層としての耐熱性樹脂層と、内側層としての滑剤を含有する熱融着性樹脂層と、これら両層間に配置された金属箔層とを含むとともに、前記耐熱性樹脂層の外面における滑剤量が０．１μｇ／ｃｍ２～１．０μｇ／ｃｍ２に設定されている外装材を準備する工程と、
前記外装材を前記熱融着性樹脂層と前記耐熱性樹脂層とが接触する態様でロール状に重ねてロール体を得る工程と、
前記ロール体から前記外装材を引き出し、該引き出された外装材に成形を行って蓄電デバイス用外装ケースを得る工程と、
前記蓄電デバイス用外装ケースの外側層の表面にコロナ処理または火炎処理を施すことにより、前記耐熱性樹脂層の外面における滑剤量を０．１μｇ／ｃｍ２未満にする処理工程と、を含む蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。 - 前記処理工程では、前記コロナ処理または前記火炎処理を施すことにより、前記耐熱性樹脂層の外面のぬれ張力を３３ｍＮ／ｍ以上にする請求項１に記載の蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。
- 前記外装材を準備する工程において、前記外装材は前記熱融着性樹脂層中の滑剤含有率が１００ｐｐｍ～６０００ｐｐｍに設定されている請求項１または２に記載の蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。
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