JP2001229886A

JP2001229886A - ポリマー電池用包装材料およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001229886A
Application number: JP2000037637A
Authority: JP
Inventors: Rikiya Yamashita; 力也山下; Masataka Okushita; 正隆奥下; Kazuki Yamada; 一樹山田; Hiroshi Miyama; 洋宮間
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリマー電池包装に用いる材料として、ポリマ
ー電池本体の保護物性とともに、生産性の良い製造方法
を提供する。【解決手段】少なくとも基材層、接着層、化成処理層、
アルミニウム、化成処理層、接着樹脂層、最内樹脂層か
らなり、前記接着樹脂層が酸変性ポリプロピレン樹脂を
主成分とし、前記最内樹脂層が少なくともエチレンとブ
テンとプロピレンの３成分共重合体からなるターポリマ
ーを含み、接着樹脂層および最内樹脂層が共押出し製膜
された層であることを特徴とするポリマー電池用包装材
料であって、その製造方法は、アルミニウムの両面に化
成処理を施し、基材と前記化成処理を施した一方の面と
をドライラミネートした後、前記化成処理を施した他の
面に接着樹脂、最内樹脂を共押出し製膜して積層体と
し、得られた積層体を後加熱により、前記接着樹脂が、
その軟化点以上になる条件で加熱するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防湿性、耐内容物
性を有する、固体有機電解質（高分子ポリマー電解質）
を持つポリマー電池用包装材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリマー電池とは、リチウム２次電池と
もいわれ、高分子ポリマー電解質を持ち、リチウムイオ
ンの移動で電流を発生する電池であって、正極・負極活
物質が高分子ポリマーからなるものを含むものである。
リチウム２次電池の構成は、正極集電材（アルミニウ
ム、ニッケル）／正極活性物質層（金属酸化物、カーボ
ンブラック、金属硫化物、電解液、ポリアクリロニトリ
ル等の高分子正極材料）／電解質層（プロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、炭酸ジメチル、エチレ
ンメチルカーボネート等のカーボネート系電解液、リチ
ウム塩からなる無機固体電解質、ゲル電解質）／負極活
性物質（リチウム金属、合金、カーボン、電解液、ポリ
アクリロニトリルなどの高分子負極材料）／負極集電材
（銅、ニッケル、ステンレス）及びそれらを包装する外
装体からなる。ポリマー電池の用途としては、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、
衛星等に用いられる。前記ポリマー電池の外装体として
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、最外層、アルミニウム、シ
ーラント層から構成される積層体を袋状にしたものが用
いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、ポリマー電
池の外装体として、次のような問題があった。金属製缶
においては、容器外壁がリジッドであるため、電池自体
の形状が決められてしまう。そのため、ハード側を電池
にあわせる設計をするため、該電池を用いるハードの寸
法が電池により決定されてしまい形状の自由度が少なく
なる。そこで、積層体を袋状にしてポリマー電池本体を
収納するパウチタイプまたは、前記積層体をプレス成形
して凹部を形成し、該凹部にポリマー電池本体を収納す
るエンボスタイプが開発されている。エンボスタイプ
は、パウチタイプと比較して、よりコンパクトな包装体
が得られる。いずれのタイプの外装体であっても、ポリ
マー電池としての防湿性あるいは耐突き刺し性等の強
度、絶縁性等は、ポリマー電池の外装体として欠かせな
いものである。そして、ポリマー電池用包装材料として
は、少なくとも、基材層、バリア層、ヒートシール性フ
ィルム層からなる積層体とする。そして、前記各層の層
間の接着強度が、ポリマー電池の外装体として必要な性
質に影響をあたえることが確認されている。例えば、バ
リア層とヒートシール性フィルム層との接着強度が不十
分であると、外部から水分の浸入の原因となり、ポリマ
ー電池を形成する成分の中の電解質と前記水分との反応
により生成するフッ化水素酸により前記アルミニウム面
が腐食して、バリア層とヒートシール性フィルム層との
間にデラミネーションが発生する。また、前記エンボス
タイプの外装体とする際に、前記積層体をプレス成形し
て凹部を形成するが、この成形の際に最外層とバリア層
との間にデラミネーションが発生することがある。そこ
で、本発明者らは、アルミニウム面に対して、酸変性ポ
リプロピレンのエマルジョンを塗布、焼付けして皮膜を
形成し、酸変性ポリプロピレン樹脂を接着樹脂とするサ
ンドイッチラミネート法によりヒートシール性フィルム
をラミネートすると、接着強度は改善されることを確認
したが、前記酸変性ポリプロピレンのエマルジョンコー
ト後の焼付けに時間がかかり生産効率が良くなかった。
本発明の目的は、ポリマー電池包装に用いる材料とし
て、ポリマー電池本体の保護物性とともに、生産性の良
い製造方法を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも基
材層、接着層、化成処理層、アルミニウム、化成処理
層、接着樹脂層、最内樹脂層からなり、前記接着樹脂層
が酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とし、前記最内樹
脂層が少なくともエチレンとブテンとプロピレンの３成
分共重合体からなるターポリマーを含み、接着樹脂層お
よび最内樹脂層が共押出し製膜された層であることを特
徴とするポリマー電池用包装材料であって、化成処理が
リン酸クロメート処理であること、前記接着樹脂が酸変
性ポリプロピレン樹脂、最内層樹脂がエチレンとブテン
とプロピレンの３成分共重合体からなるターポリマーで
あること、前記接着樹脂が酸変性ＰＰ樹脂、ヒートシー
ル性フィルム層がターポリマー樹脂を５％以上含むポリ
プロピレン樹脂層からなること、前記接着樹脂が酸変性
ＰＰ樹脂、ヒートシール性フィルム層がターポリマー樹
脂を５％以上含むポリプロピレン樹脂層を少なくとも１
層有する多層構成かるなること、前記接着樹脂がターポ
リマー樹脂を５％以上含む酸変性ＰＰ樹脂からなるこ
と、少なくとも基材層、接着層、アルミニウム、化成処
理層、接着樹脂層、最内樹脂層からなり、前記接着樹脂
層が酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とし、前記最内
樹脂層が少なくともエチレンとブテンとプロピレンの３
成分共重合体からなるターポリマーを含むものであるこ
と、前記接着樹脂層および最内樹脂層が共押出し製膜さ
れた層であることを含むものである。また、アルミニウ
ムの両面に化成処理を施し、基材と前記化成処理を施し
た一方の面とをドライラミネートした後、前記化成処理
を施した他の面に接着樹脂、最内樹脂を共押出し製膜し
て積層体とし、得られた積層体を後加熱により、前記接
着樹脂が、その軟化点以上になる条件で加熱することを
特徴とするポリマー電池用包装材料の製造方法である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、防湿性、耐内容物性、
及び、生産性のよいポリマー電池用包装材料であって、
バリア層の両面に化成処理を施し、バリア層の内容物側
に接着樹脂層および最内樹脂層を共押出し法を用いて製
膜し、その後、加熱により接着強度を向上することを特
徴とする。図１は、本発明のポリマー電池用包装材料に
おける積層体の構成を説明する断面図である。図２は、
ポリマー電池のパウチタイプの外装体を説明する斜視図
である。図３は、ポリマー電池のエンボスタイプの外装
体を説明する斜視図である。図４は、エンボスタイプに
おける成形を説明する、（ａ）斜視図、（ｂ）エンボス
成形された外装体本体、（ｃ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、
（ｄ）Ｙ₁部拡大図である。図５は、ポリマー電池用包
装材料を製造する共押出しラミネート法を説明する装置
概念図である。図６は、ポリマー電池用包装材料とタブ
との接着における接着性フィルムの装着方法を説明する
斜視図である。

【０００６】ポリマー電池用包装材料が、例えばナイロ
ン／接着層／アルミニウム／接着層／キャストポリプロ
ピレンであり、前記接着層がドライラミネート法により
形成されていると、ポリマー電池の外装体がエンボスタ
イプの場合、プレス成形において、前記側壁部において
アルミニウムと基材層との間が剥離するデラミネーショ
ンがおこることが多く、また、ポリマー電池本体を外装
体に収納してその周縁をヒートシールする部分において
もデラミネーションの発生があった。また、電池の構成
要素である電解質と水分との反応により生成するフッ化
水素により、アルミニウムの内面側表面が侵され、デラ
ミネーションを起こすことがあった。また、成形段階で
キャストポリプロピレン層のシール面側表層部分にクラ
ックが入り、そのクラック部分からアルミニウムの腐食
を促進させる場合があった。さらに、積層体を折り曲げ
加工したとき、キャストポリプロピレン層にクラックが
入る場合があった。

【０００７】そこで、本発明者らは、エンボス成形時、
ヒートシール時において、デラミネーションの発生のな
い積層体であって、また、耐内容物性のあるポリマー電
池用の外装体として満足できる包装材料について鋭意研
究の結果、アルミニウムの両面に化成処理を施し、ま
た、アルミニウムの内容物側の化成処理面に、不飽和カ
ルボン酸グラフトランダムプロピレン等の酸変性ＰＰ
（以下、ＰＰａと記載することがある）を接着樹脂層と
して設け、および最内層としてエチレンとブテンとプロ
ピレンの３成分共重合体からなるターポリマー（以下、
Ｔ−ＰＰと記載することがある）とすることで、前記課
題を解決できることを見出し本発明を完成するに到っ
た。さらに、その製造方法としてアルミニウムの両面に
化成処理を施し、また、アルミニウムの内容物側の化成
処理面に、不飽和カルボン酸グラフトランダムプロピレ
ン等の酸変性ＰＰ（以下、ＰＰａと記載することがあ
る）を接着性樹脂としてターポリマー樹脂とともに共押
し出し法により積層した後、得られた積層体を後加熱す
ることによって、前記課題を解決できることを見出し本
発明を完成するに到った。

【０００８】本発明のポリマー電池用包装材料の層構成
は、図１に示すように、少なくとも基材層１１、接着層
１６、化成処理層１５（１）、アルミニウム１２、化成
処理層１５（２）、接着樹脂層１３、最内層（エチレン
とブテンとポリプロピレンの３成分共重合からなるター
ポリマーフィルム）１４からなる積層体であり、前記接
着樹脂層１３と最内層とが共押出し法により製膜される
こと、得られる積層体を後述する後加熱により接着強度
の向上を図ったものである。

【０００９】本発明は、図１に示すように、バリア層１
２の両面に化成処理層１５を設けること、エチレンとブ
テンとポリプロピレンの３成分共重合からなるターポリ
マーフィルム１４をバリア層１２の内面側に、接着樹脂
１３と最内層１４を共押出してて積層し、さらに、形成
された積層体を後加熱により、接着樹脂の軟化点以上に
加熱するものである。

【００１０】ポリマー電池用包装材料はポリマー電池本
体を包装する外装体であって、その外装体の形式によっ
て、図２に示すようなパウチタイプと、図３に示すよう
なエンボスタイプとがある。前記パウチタイプには、三
方シール、四方シール等およびピロータイプ等の袋形式
があるが、図２は、ピロータイプとして例示している。
また、前記エンボスタイプとしては、図３（ａ）に示す
ように、片面に凹部を形成しても良いし、図３（ｂ）に
示すように、両面に凹部を形成してポリマー電池本体を
収納して周縁の四方をヒートシールして密封しても良
い。また、図３（ｃ）に示すような折り部をはさんで両
側に凹部形成して、ポリマー電池を収納して３辺をヒー
トシールする形式もある。本発明におけるポリマー電池
用包装材料の層構成は、図１に示すように、少なくとも
最外層、化成処理層、バリア層、化成処理層、接着樹脂
層および最内層からなる積層体であり、前記最内層は、
接着樹脂層とともに共押出し法を用いて積層するもので
ある。そして、前記最内層は未延伸のエチレンとブテン
とポリプロピレンの３成分共重合からなるターポリマー
（以下、Τ−ＰＰ）からなるものである。そして、エン
ボスタイプの外装体の場合には、ポリマー電池本体を包
装する収納部となる凹部を形成するために成形性の優れ
た積層体であることが要求される。次に、積層体の各層
を構成する材料および貼り合わせについて説明する。

【００１１】本発明における前記最外層は、延伸ポリエ
ステルまたはナイロンフィルムからなるが、この時、ポ
リエステル樹脂としては、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、共重合ポリエステ
ル、ポリカーボネート等が挙げられる。またナイロンと
しては、ポリアミド樹脂、すなわち、ナイロン６、ナイ
ロン６，６、ナイロン６とナイロン６，６との共重合
体、ナイロン６，１０、ポリメタキシリレンアジパミド
（ＭＸＤ６）等が挙げられる。

【００１２】前記最外層は、ポリマー電池として用いら
れる場合、ハードと直接接触する部位であるため、基本
的に絶縁性を有する樹脂層がよい。フィルム単体でのピ
ンホールの存在、および加工時のピンホールの発生等を
考慮すると、最外層は６μｍ以上の厚さが必要であり、
好ましい厚さとしては１２〜２５μｍである。

【００１３】本発明においては、最外層は耐ピンホール
性および電池の外装体とした時の絶縁性を向上させるた
めに、積層化することも可能である。最外層を積層体化
する場合、最外層が２層以上の樹脂層を少なくとも一つ
を含み、各層の厚みが６μｍ以上、好ましくは、１２〜
２５μｍである。最外層を積層化する例としては、図示
はしないが次の１）〜７）が挙げられる。１）延伸ポリエチレンテレフタレート／延伸ナイロン２）延伸ナイロン／延伸延伸ポリエチレンテレフタレー
トまた、包装材料の機械適性（包装機械、加工機械の中で
の搬送の安定性）、表面保護性（耐熱性、耐電解質
性）、２次加工とてポリマー電池用の外装体をエンボス
タイプとする際に、エンボス時の金型と最外層との摩擦
抵抗を小さくする目的で、最外層を多層化、最外層表面
にフッ素系樹脂層、アクリル系樹脂層、シリコーン系樹
脂層等を設けることが好ましい。例えば、３）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート
（フッ素系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティ
ング後乾燥で形成）４）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト（シリコーン系樹脂は、フィルム状物、または液状コ
ーティング後乾燥で形成）５）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート／
延伸ナイロン６）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト／延伸ナイロン７）アクリル系樹脂／延伸ナイロン（アクリル系樹脂は
フィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化）

【００１４】前記バリア層１２は、外部からポリマー電
池の内部に特に水蒸気が浸入することを防止するための
層で、バリア層単体のピンホール、及び加工適性（パウ
チ化、エンボス成形性）を安定化し、かつ耐ピンホール
をもたせるために厚さ１５μｍ以上のアルミニウム、ニ
ッケルなどの金属、又は、無機化合物、例えば、酸化珪
素、アルミナ等を蒸着したフィルムなども挙げられる
が、バリア層として好ましくは厚さが２０〜８０μｍの
アルミニウムとする。ピンホールの発生をさらに改善
し、ポリマー電池の外装体のタイプをエンボスタイプと
する場合、エンボス成形におけるクラックなどの発生の
ないものとするために、本発明者らは、バリア層として
用いるアルミニウムの材質が、鉄含有量が０．３〜９．
０重量％、好ましくは０．７〜２．０重量％とすること
によって、鉄を含有していないアルミニウムと比較し
て、アルミニウムの展延性がよく、積層体として折り曲
げによるピンホールの発生が少なくなり、かつ前記エン
ボスタイプの外装体を成形する時に側壁の形成も容易に
できることを見出した。前記鉄含有量が、０．３重量％
未満の場合は、ピンホールの発生の防止、エンボス成形
性の改善等の効果が認められず、前記アルミニウムの鉄
含有量が９．０重量％を超える場合は、アルミニウムと
しての柔軟性が阻害され、積層体として製袋性が悪くな
る。

【００１５】また、冷間圧延で製造されるアルミニウム
は焼きなまし（いわゆる焼鈍処理）条件でその柔軟性・
腰の強さ・硬さが変化するが、本発明において用いるア
ルミニウムは焼きなましをしていない硬質処理品より、
多少または完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にある
アルミニウムがよい。前記、アルミニウムの柔軟性・腰
の強さ・硬さの度合い、すなわち焼きなましの条件は、
加工適性（パウチ化、エンボス成形）に合わせ適宜選定
すればよい。たとえば、エンボス成形時のしわやピンホ
ールを防止するためには、成形の程度に応じた焼きなま
しされた軟質アルミニウムを用いることができる。

【００１６】本発明の課題に対して、本発明者らは、鋭
意研究の結果、ポリマー電池用包装材料のバリア層であ
るアルミニウム表、裏面に化成処理を施すことによっ
て、前記包装材料として満足できる積層体とすることが
できた。前記化成処理とは、具体的にはリン酸塩、クロ
ム酸塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物等の耐酸
性皮膜を形成することによってエンボス成形時のアルミ
ニウムと基材層との間のデラミネーション防止と、ポリ
マー電池の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、エンボス成形時、ヒートシール時の基
材層とアルミニウムとのデラミネーション防止、電解質
と水分との反応により生成するフッ化水素によるアルミ
ニウム内面側でのデラミネーション防止効果が得られ
た。各種の物質を用いて、アルミニウム面に化成処理を
施し、その効果について研究した結果、前記耐酸性皮膜
形成物質のなかでも、フェノール樹脂、フッ化クロム
（３）化合物、リン酸の３成分から構成されたものを用
いるリン酸クロメート処理が良好であった。

【００１７】前記化成処理は、ポリマー電池の外装体が
パウチタイプの場合には、アルミニウムの最内層側の片
面だけでよい。ポリマー電池の外装体がエンボスタイプ
の場合には、アルミニウムの両面に化成処理することに
よって、エンボス成形の際のアルミニウムと基材層との
間のデラミネーションを防止することができる。アルミ
ニウムの両面に化成処理した積層体をパウチタイプに用
いてもよい。

【００１８】本発明のポリマー電池用包装材料における
バリア層１２より内面側は、図５に示すような装置を用
いて共押出し法により形成するものであり、アルミニウ
ムの化成処理面に、接着樹脂１３と最内樹脂１４とを共
押出しにより製膜され接着される。そして、最内樹脂層
１４同士がヒートシール性を有し、耐熱性、防湿性およ
びプレス成形性などの必要物性を有するエチレンとブテ
ンとポリプロピレンの３成分共重合からなるターポリマ
ー樹脂を用いることが望ましい。そして、アルミニウム
の化成処理面に対して接着性のよい酸変性ＰＰとターポ
リマーとを共押出しして、前記酸変性ＰＰ層をアルミニ
ウム側にして積層体とする。

【００１９】本発明のポリマー電池用包装材料において
は、アルミニウムの内容物側の化成処理面に、不飽和カ
ルボン酸グラフトランダムプロピレン等の酸変性ＰＰ
（以下、ＰＰａと記載することがある）層を設ける。該
酸変性ＰＰ層を設けることによって、アルミニウムを腐
食することを防止し、また最内層であるターポリマーの
接着を安定化させる効果がある。

【００２０】また、アルミニウムの化成処理面に、酸変
性ＰＰと最内層とを共押出しすると、ラミネート加工と
しての生産性は優れているが、その接着強度はポリマー
電池用包装材料として用いる場合に必要な強度が得られ
ない。そこで、本発明者らは、安定した接着強度を示す
積層方法について鋭意研究の結果、基材層と両面に化成
処理したバリア層の片面とをドライラミネートし、バリ
ア層の他の面に酸変性ＰＰからなる接着樹脂と最内層と
なるエチレンとブテンとポリプロピレンの３成分共重合
からなるターポリマーを共押出し法にて積層体とした
後、該積層体を前記接着樹脂がその軟化点以上になる条
件に加熱することによって、所定の接着強度を有する積
層体とすることができた。前記加熱の具体的な方法とし
ては、熱ロール接触式、熱風式、近または遠赤外線等の
方法があるが、本発明においてはいずれの加熱方法でも
よく、前述のように、接着樹脂がその軟化点温度以上に
加熱できればよい。

【００２１】また、別の方法としては、前記、共押出し
ラミネートの際に、アルミニウムの最内層側の表面温度
が酸変性ＰＰ樹脂の軟化点に到達する条件に加熱するこ
とによっても接着強度の安定した積層体とすることがで
きた。

【００２２】前記酸変性ＰＰは（１）ビガット軟化点１
１５℃以上、融点１５０℃以上のホモタイプ、（２）ビ
ガット軟化点１０５℃以上、融点１３０℃以上のエチレ
ンープロピレンとの共重合体（ランダム共重合タイプ）
（３）融点１１０℃以上であるエチレンーブテンープロ
ピレン共重合体（ターポリマー）をベースレジンとし、
不飽和カルボン酸を用い酸変性重合した単体又はブレン
ド物である。また、前記前記酸変性ＰＰには、密度が９
００ｋｇ／ｍ³以下の低結晶性のエチレンーブテン共重
合体、低結晶性のプロピレンーブテン共重合体、あるい
は、非晶性のエチレンープロピレン共重合体、非晶性の
プロピレンーエチレン共重合体やエチレン−ブテン−プ
ロピレン共重合体等を５％以上添加して柔軟性を付与
し、耐折り曲げ性の向上、成形時でのクラック防止を行
ってもよい。

【００２３】さらに、前記酸変性ＰＰには、エチレンと
ブテンとプロピレンの３成分共重合体かららなるターポ
リマーを５％以上含む添加することでさらに柔軟性を付
与し、耐折り曲げ性の向上、成形時でのクラック防止を
行うことも良い。

【００２４】本発明のポリマー電池用包装材料の積層体
として、前記、基材層、バリア層、最内層（Τ−ＰＰ）
の他に、バリア層と最内層との間に中間層を設けてもよ
い。中間層は、ポリマー電池用包装材料としての強度向
上、バリア性の改善安定化などのために積層されること
がある。

【００２５】本発明の積層体における前記の各層には、
適宜、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）適性を向上、安定化する目的のため
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してもよい。

【００２６】本発明のポリマー電池用包装材料における
積層体の最内層には、Τ−ＰＰが好適に用いられる。最
内層にΤ−ＰＰを用いるのは、Τ−ＰＰ同士でのヒート
シール性がよいこと、防湿性、耐熱性等のポリマー電池
用包装材料の最内層としての要求される保護物性を有
し、また、ラミネート加工性の良さ、エンボス成形性の
良さ等により、望ましい材質である。前記Τ−ＰＰとし
ては、厚さ３０〜１００μｍ、融点（１２０℃以上）の
エチレンとブテンとプロピレンの３成分共重合体からら
なるターポリマーを用いることが望ましい。好ましく
は、ターポリマーを５％以上含むポリプロピレン樹脂
層、あるいは、ターポリマーを５％以上含むポリプロピ
レン樹脂層を少なくとも１層含む多層構成である。そ
の、層構成を具体的に示すと、（１）ターポリマー単体（２）ターポリマー＋ポリプロピレン（３）ターポリマー／ＬＬＤＰＥ／ターポリマー（４）ターポリマー＋ポリプロピレン／ＬＬＤＰＥ／タ
ーポリマー＋ポリプロピレン（５）ターポリマー＋ポリプロピレン／ポリプロピレン
／ターポリマー＋ポリプロピレン（６）ターポリマー＋ポリプロピレン／ポリプロピレン
＋ＬＬＤＰＥ／ターポリマー＋ポリプロピレン（７）ターポリマー＋ポリプロピレン／ポリプロピレン
＋ターポリマー／ターポリマー＋ポリプロピレン｛略号等の説明＋：ブレンド、ターポリマーとポリプ
ロピレンとのブレンドの場合、ターポリマーは５％以上
とする、／：共押出しを示す、ポリプロピレンはいずれ
もランダム重合タイプである｝

【００２７】また、前記Τ−ＰＰには、密度が９００ｋ
ｇ／ｍ³以下の低結晶性のエチレンーブテン共重合体、
低結晶性のプロピレンーブテン共重合体、あるいは、非
晶性のエチレンープロピレン共重合体、非晶性のプロピ
レンーエチレン共重合体等を５％以上添加して柔軟性を
付与し、耐折り曲げ性の向上、成形時でのクラック防止
を行ってもよい。

【００２８】ただし、Τ−ＰＰは金属に対するヒートシ
ール性がないため、ポリマー電池におけるタブ部のヒー
トシールの際には、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６
（ｃ）に示すように、タブと積層体の最内層との間に、
金属とΤ−ＰＰとの双方に対してヒートシール性を有す
る接着フィルムを介在させることにより、タブ部での密
封性も確実となる。前記接着フィルムは、図６（ｄ）、
図６（ｅ）、図６（ｆ）に示すように、タブの所定の位
置に巻き付けても良い。前記接着性フィルムとしては、
前記不飽和カルボングラフトポリオレフィン、金属架橋
ポリエチレン、エチレンまたはプロピレンとアクリル
酸、またはメタクリル酸との共重合物からなるフィルム
を用いることができる。

【００２９】本発明のポリマー電池用包装材料における
基材とバリア層の化成処理面とは、ドライラミネート法
によって貼り合わせることが望ましい。前記、基材とア
ルミニウムのリン酸クロメート処理面とのドライラミネ
ートに用いる接着剤としては、ポリエステル系、ポリエ
チレンイミン系、ポリエーテル系、シアノアクリレート
系、ウレタン系、有機チタン系、ポリエーテルウレタン
系、エポキシ系、ポリエステルウレタン系、イミド系、
イソシアネート系、ポリオレフィン系、シリコーン系の
各種接着剤を用いることができる。

【００３０】

【実施例】本発明のポリマー電池用包装材料について、
実施例によりさらに具体的に説明する。化成処理は、い
ずれも、処理液として、フェノール樹脂、フッ化クロム
（■）化合物、リン酸からなる水溶液を、ロールコート
法により、塗布し、皮膜温度が１８０℃以上となる条件
において焼き付けた。クロムの塗布量は、１０ｍｇ/ｍ²
（乾燥重量）である。本発明のポリマー電池用包装材料
について、実施例によりさらに具体的に説明する。実施
例および比較例共に基材層はナイロン２５μｍ、バリア
層はアルミニウム４０μｍとした。実施例に用いた最内
層は、後述のエチレンーブテンープロピレン共重合体を
含む層とした。また、エンボスは片面エンボスとし、成
形部の凹部（キャビティ）の形状は、３０ｍｍ×５０ｍ
ｍ、深さ３．５ｍｍとして成形して成形性の評価をし
た。実施例中で用いた、酸変性ＰＰは、軟化点１０５
℃、融点１４６℃のランダムタイプポリプロピレンベー
ス不飽和カルボン酸変性ＰＰを用いた。［実施例１］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面にナイロン２５μｍをドラ
イラミネート法により貼り合わせ、次に、化成処理した
他の面に、厚さ２０μｍの酸変性ＰＰを接着樹脂とし
て、厚さ３０μｍの次の（１）から（６）からなるエチ
レンーブテンープロピレン共重合体の構成で共押出しラ
ミネート法により積層して検体実施例１を得た。（１）ターポリマー（２）ターポリマー５％＋ＰＰ９５％（３）ターポリマー５０％＋ＰＰ５０％（４）ターポリマー８０％＋ＰＰ２０％（５）ターポリマー／ＰＰ／ターポリマー（６）ターポリマー／ＰＰ＋ＬＬＤＰＥ／ターポリマー｛略号等の説明＋：ブレンド、／：共押出し、ＰＰ：
ランダム重合タイプのポリプロピレン、ＬＬＤＰＥ：直
鎖状低密度ポリエチレン｝得られた積層体をアルミニウムの表面温度が１４０℃と
なるように加熱して検体実施例１を得た。［実施例２］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面にナイロン２５μｍをドラ
イラミネート法により貼り合わせ、次に、化成処理した
他の面に、厚さ２０μｍの酸変性ＰＰにターポリマー１
０％を添加した樹脂と、厚さ３０μｍの（ターポリマー
５％＋ＰＰ９５％）のブレンド樹脂とを共押出しラミネ
ート法により積層して検体実施例２を得た。［実施例３］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面にナイロン２５μｍをドラ
イラミネート法により貼り合わせ、次に、化成処理した
他の面に、厚さ２０μｍの酸変性ＰＰにターポリマー５
０％を添加した樹脂と、厚さ３０μｍの（ターポリマー
５％＋ＰＰ９５％）のブレンド樹脂とを共押出しラミネ
ート法により積層して検体実施例２を得た。［比較例１］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面にナイロン２５μｍをドラ
イラミネート法により貼り合わせ、次に、化成処理した
他の面に、厚さ２０μｍの酸変性ＰＰと厚さ３０μｍの
ポリプロピレン（ホモタイプ、融点１５１℃）とを共押
出しラミネート法により積層し、得られた積層体をアル
ミニウムの表面温度が１５０℃となるように加熱して検
体比較例１を得た。［比較例２］アルミニウム４０μｍの一方の面にナイロ
ン２５μｍをドライラミネート法により貼り合わせ、次
に、アルミニウムの他の面に、厚さ２０μｍ、軟化点１
２０℃の酸変性ＰＰを接着樹脂とし、厚さ３０μｍで、
実施例１で使用した（１）から（６）のターポリマーを
含む、構成の樹脂層と共押出しラミネート法により積層
体を得、得られた積層体をアルミニウムの表面温度が１
５０℃になる様に加熱して検体比較例２を得た。＜エンボス成形、包装＞得られた各検体はプレス成形
し、それぞれポリマー電池本体を包装して下記の評価を
行った。＜評価方法＞１）成形時のデラミネーション成形直後にアルミニウムと基材層とのデラミネーション
の有無を確認した。２）耐内容物性保存条件として、各検体を、６０℃、９０％ＲＨの恒温
槽に、７日間保存した後に、アルミニウムとΤ−ＰＰの
デラミネーションの有無を確認した。３）ヒートシール時のデラミネーションヒートシール直後にアルミニウムと最内樹脂層とのデラ
ミネーションの有無を確認した。＜結果＞実施例１、実施例２および実施例３の積層体に
おいては、成形時、ヒートシール時ともに問題なく、ア
ルミニウムと基材層とのデラミネーションは見られなか
った。また、耐内容物性のデラミネーションも無かっ
た。さらに、成形時の最内層のクラックと折り曲げ加工
時の最内層のクラックも無かった。しかし、比較例１に
おいては、成形時、ヒートシール時とも問題なく、アル
ミニウムと基材層とのデラミネーションは見られなかっ
た。また、耐内容物性のデラミネーションも無かった
が、成形時の最内層のクラックが１００検体すべて、折
り曲げ加工時の最内層のクラックは１００検体中４６検
体発生していた。また、比較例２は成形時、ヒートシー
ル時それぞれの段階で１００検体の内、４８検体におい
て、デラミネーションが見られた。耐内容物性において
は、１００検体中、すべてにデラミネーションが観察さ
た。また、成形時の最内層のクラックと折り曲げ加工時
の最内層のクラック発生は１００検体中、観察されなか
った。

【００３１】

【発明の効果】本発明のポリマー電池用包装材料におけ
るアルミニウムの両面に施した化成処理によって、エン
ボス成形時、及びヒートシール時の基材層とアルミニウ
ムとの間でのデラミネーションの発生を防止することが
でき、また、ポリマー電池の電解質と水分との反応によ
り発生するフッ化水素によるアルミニウム面の腐食を防
止できることにより、アルミニウムとの内容物側の層と
のデラミネーションをも防止できる顕著な効果を示す。
また、最内層のΤ−ＰＰフィルムは、酸変性ＰＰを接着
性樹脂と共押出し法により積層できるので生産性がよ
く、また後加熱処理により、ポリマー電池用包装材料と
しての接着強度を得ることができてポリマー電池の外装
体として利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリマー電池用包装材料における積層
体の構成を説明する断面図である。

【図２】ポリマー電池のパウチタイプの外装体を説明す
る斜視図である。

【図３】ポリマー電池のエンボスタイプの外装体を説明
する斜視図である。

【図４】エンボスタイプにおける成形を説明する、
（ａ）斜視図、（ｂ）エンボス成形された外装体本体、
（ｃ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、（ｄ）Ｙ₁部拡大図である。

【図５】ポリマー電池用包装材料を製造する共押出し法
を説明する装置概念図である。

【図６】ポリマー電池用包装材料とタブとの接着におけ
る接着性フィルムの装着方法を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１ポリマー電池２ポリマー電池本体３セル（蓄電部）４タブ（電極）５外装体６接着フィルム（タブ部）７凹部８側壁部９シール部１０積層体（ポリマー電池用包装材料）１１基材層１２アルミニウム（バリア層）１３接着樹脂層１４最内層（エチレンとブテンとポリプロピレンの３
成分共重合からなるターポリマーフィルム）１５化成処理層１６接着層２０プレス成形部２１オス型２２メス型２３キャビティ３０共押出しラミネート装置３１押出機３２ダイ３３溶融樹脂膜３４チルロール３５圧着ロール３６積層体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田一樹東京都新宿区市ヶ谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者宮間洋東京都新宿区市ヶ谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 4F100 AA04B AA22B AB10B AK01D AK04D AK04G AK04J AK07C AK07D AK07G AK07J AK09D AK09G AK09J AK80D AK80G AL01D AL05D AL07C AL07G AR00C AT00A BA04 BA07 BA10A BA10D BA13 EC032 EC181 EH202 EH232 EJ20C EJ20D EJ422 EJ68B EJ681 EJ69B GB41 JD04 JJ03 JL11C JL12D YY00D 4F207 AA04E AA11E AA11J AA12E AD03 AG01 AG03 AH33 AR06 KA01 KA17 KB26 KK83 KL65 KW50 4J040 DA101 DA102 DA121 DA122 DA151 DA152 DL061 DL062 MA11 NA06 NA19 4K044 AA06 AB02 BA15 BA17 BA21 BB04 BC02 CA16 CA22 CA24 CA53 5H011 AA09 CC02 CC06 CC10 DD13 DD14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基材層、接着層、化成処理層、
アルミニウム、化成処理層、接着樹脂層、最内樹脂層か
らなり、前記接着樹脂層が酸変性ポリプロピレン樹脂を
主成分とし、前記最内樹脂層が少なくともエチレンとブ
テンとプロピレンの３成分共重合体からなるターポリマ
ーを含み、接着樹脂層および最内樹脂層が共押出し製膜
された層であることを特徴とするポリマー電池用包装材
料。
【請求項２】化成処理がリン酸クロメート処理であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のポリマー電池用包装材
料。
【請求項３】前記接着樹脂が酸変性ポリプロピレン樹
脂、最内層樹脂がエチレンとブテンとプロピレンの３成
分共重合体からなるターポリマーであることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載のポリマー電池用包装
材料。
【請求項４】前記接着樹脂が酸変性ＰＰ樹脂、ヒートシ
ール性フィルム層がターポリマー樹脂を５％以上含むポ
リプロピレン樹脂層からなることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載のポリマー電池用包装材料。
【請求項５】前記接着樹脂が酸変性ＰＰ樹脂、ヒートシ
ール性フィルム層がターポリマー樹脂を５％以上含むポ
リプロピレン樹脂層を少なくとも１層有する多層構成か
るなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
のポリマー電池用包装材料。
【請求項６】前記接着樹脂がターポリマー樹脂を５％以
上含む酸変性ＰＰ樹脂からなることを特徴とする請求項
１から請求項５に記載のポリマー電池用包装材料。
【請求項７】少なくとも基材層、接着層、アルミニウ
ム、化成処理層、接着樹脂層、最内樹脂層からなり、前
記接着樹脂層が酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分と
し、前記最内樹脂層が少なくともエチレンとブテンとプ
ロピレンの３成分共重合体からなるターポリマーを含
み、前記接着樹脂層および最内樹脂層が共押出し製膜さ
れた層であることを特徴とするポリマー電池用包装材
料。
【請求項８】アルミニウムの両面に化成処理を施し、基
材と前記化成処理を施した一方の面とをドライラミネー
トした後、前記化成処理を施した他の面に接着樹脂、最
内樹脂を共押出し製膜して積層体とし、得られた積層体
を後加熱により、前記接着樹脂が、その軟化点以上にな
る条件で加熱することを特徴とするポリマー電池用包装
材料の製造方法。