(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔と接着性樹脂層と剥離基材とが積層されてなる多層体であって、該接着性樹脂層がポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体５０〜９５重量部とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体５〜５０重量部とからなることを特徴とする多層体。
【請求項２】
前記金属箔は、ステンレス箔もしくはアルミニウム箔であることを特徴とする請求項１記載の多層体。
【請求項３】
前記剥離基材は、２軸延伸ポリエステルフィルムに剥離剤をコートしてなることを特徴とする請求項１または２記載の多層体。
【請求項４】
前記金属箔と接着性樹脂層とのラミネート強度が３００ｇｆ／１５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１、２または３記載の多層体。
【請求項５】
金属箔と剥離基材との間にポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体５０〜９５重量部とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体５〜５０重量部とからなる接着性樹脂を溶融押出してラミネートして接着性樹脂層を形成し、その後、オーブンもしくは熱ロールにて熱処理して多層体とすることを特徴とする多層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウム電池、リチウムイオン電池などの外装材として用いる多層体に関するものであり、特に、薄型電池を可能にする多層体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、リチウム電池、リチウムイオン電池などの電極や電解液の封止のための外装法として、金属による嵌合や熱硬化性樹脂による封止などが知られているが、この方法では、近年の薄型化対応や生産性向上（コスト低減化）に問題があった。
【０００３】
上記問題の解決法として、例えば、図４に示すように、金属箔（１０）にシーラントとなる熱可塑性の接着性樹脂層（２０）を施した外装材で電極材（４０ａ、４０ｂ）等をシールなどで包んで薄型化するもので、その熱可塑性の接着性樹脂層（２０）の形成に、エチレン−メタクリル酸共重合体を金属イオン（ナトリウム、亜鉛等）で部分的に架橋した熱可塑性樹脂、具体的にはアイオノマー（デュポン社製）を用いたものやポリプロピレン変性樹脂を用いたものが検討されていた。
【０００４】
しかしながら、前者のアイオノマー（デュポン社製）を用いたものでは、電極材（４０）との接着性には優れているが、耐熱性（９０℃以上、ダッシュボート適性）に劣るという問題があった。また後者のポリプロピレン変性樹脂を用いたものでは、耐熱性には優れ良好であるが、シール温度が高く、シール性およびラミネート性に劣るという問題があった。このように、リチウム電池などの薄型化に要する外装材として、最外層としてのアルミニウム等でなる金属箔（１０）およびアルミニウム、銅等でなる電極材（４０）とのシール適性、ラミネート適性および耐熱性にバランスのとれたものが求められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、リチウム電池、リチウムイオン電池などの外装材において、シール性、ラミネート性および耐熱性に優れ、薄型電池化を可能にする多層体およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、金属箔と接着性樹脂層と剥離基材とが積層されてなる多層体であって、該接着性樹脂層がポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体５０〜９５重量部とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体５〜５０重量部とからなることを特徴とする多層体としたものである。
【０００７】
また、請求項２の発明では、前記金属箔は、ステンレス箔もしくはアルミニウム箔であることを特徴とする請求項１記載の多層体としたものである。
【０００８】
また、請求項３の発明では、前記剥離基材は、２軸延伸ポリエステルフィルムに剥離剤をコートしてなることを特徴とする請求項１または２記載の多層体としたものである。
【０００９】
また、請求項４の発明では、前記金属箔と接着性樹脂層とのラミネート強度が３００ｇｆ／１５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１、２または３記載の多層体としたものである。
【００１０】
さらにまた、請求項５の発明では、金属箔と剥離基材との間にポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体５０〜９５重量部とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体５〜５０重量部とからなる接着性樹脂を溶融押出してラミネートして接着性樹脂層を形成し、その後、オーブンもしくは熱ロールにて熱処理して多層体とすることを特徴とする多層体の製造方法としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を説明する。
本発明の多層体は、図１に示すように、最外層としての金属箔（１０）と接着性樹脂層（２０）と剥離基材（３０）とが積層されてなる多層体（１）であって、該接着性樹脂層（２０）がポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体５０〜９５重量部とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体５〜５０重量部とからなることを特徴とするものであり、また、図１に示すように、前記剥離基材（３０）は、２軸延伸ポリエステルフィルムを基材（３０ａ）とし、その上に剥離剤コート層（３０ｂ）を施したものである。
【００１２】
本発明の多層体（１）を構成する接着性樹脂層（２０）の１成分であるポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体としては、プロピレンのホモポリマーあるいはランダムコポリマーが、耐熱性に優れていることから好適に用いることができる。
【００１３】
また、同じくもう一方の成分であるエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体としてのα−オレフィンは、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、４−メチル−ペンテン−１のうちの一つを選ぶことができ、プロペンを含む３元系でも可能であり、低温シール性に優れていることから好適に用いることができる。
【００１４】
上記のような成分でなるポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体とのブレンド重量比は、それぞれ５０〜９５重量部、５〜５０重量部とし、好ましくは７０〜９０重量部、１０〜３０重量部とすることによって、好適な耐熱性と低温シール性を有する接着性樹脂層（２０）が得られる。前記のポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体が５０重量部に満たないと耐熱性に乏しくなり、またブロッキングが大となるためハンドリング性が悪くなる。必要に応じて石油樹脂や滑剤、アンチブロッキング剤等を添加してもよい。
【００１５】
上記ポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体とのブレンド方法としては、特に制限するものではないが、ドライブレンド法が簡易的である。しかし、物性の安定性を考慮すれば、単軸押し出し機、２軸押し出し機、ニーダー、熱ロール等を用いて溶融混合させる方がより望ましい。
【００１６】
また、本発明の多層体（１）を構成する最外層としての金属箔（１０）としては、電池の電解質発泡時の耐圧性付与の面あるいは金属の延展性やコストの面からステンレスもしくはアルミニウムを好適に用いることができる。必要に応じて金属箔（１０）の外層としてＯＰＥＴ（延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム）をラミネートして用いることもできる。
【００１７】
また、本発明の多層体（１）を構成する剥離基材（３０）は、接着性樹脂層（２０）より剥離すればよく、例えは延伸ポリプロピレンや延伸ポリエチレンテレフタレートなどの延伸された基材、予めシリコン系剥離層が設けられた延伸フィルムあるいは紙なども用いることは可能であるが、剥離の安定性や耐熱性の面から、延伸ポリエステルフィルムを基材（３０ａ）として、その上に剥離剤コート層（３０ｂ）をコーティングによって施したものが好適に用いられる。
【００１８】
さらにまた、本発明の多層体（１）の製造方法は、最外層となる金属箔（１０）に溶融した接着性樹脂を押出してラミネートし、サンド軸から剥離基材（３０）を入れる所謂サンドラミネートにて接着性樹脂層（２０）を形成する。このサンドラミネートの工程中に必要に応じて金属箔（１０）面へのコロナ処理、接着性樹脂層（２０）面へのオゾン処理も可能である。
【００１９】
続いてその後、オーブンもしくは熱ロールにて１４０℃以上、好ましくは１６０℃以上で熱処理して多層体（１）とするものであり、このサンドラミネーションとすることによって、金属箔（１０）面へのアンカーコート剤を施す必要のなく生産コスト低減に寄与するものであり、また、オーブン等で熱処理することによって、金属箔（１０）と接着性樹脂層（２０）のラミネート強度がより向上するものである。
【００２０】
以上のようにして得られた多層体（１）を用いて薄型電池を製造する一事例では、図２に示すように、多層体（１）の剥離基材（３０）面を内側として深絞り成形を行い、周囲にシールのためのフランジ部（１０ａ）を形成した容器様外装材とし、その後図３に示すように、剥離基材を剥離した１対の容器様外装材（６０）とし、その内面に、２種の電極材（Ｃｕ（４０ａ）、Ａｌ（４０ｂ））とその間に固体電解質でなるセパレーター（５０）を充填し、図４に示すように、ヒートシールあるいは超音波シール等で両フランジ部（１０ａ）の接着性樹脂層（２０）をシールして薄型電池（２）とするものである。
【００２１】
【実施例】
次に実施例により、本発明を具体的に説明する。
〈実施例１〉
ポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体アドマーＡＴ６７９（三井化学社製）８０重量部とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体アドマーＡＴ９５１（三井化学社製）２０重量部とをブレンドし、接着性樹脂を得た。
【００２２】
上記で得られた接着性樹脂を、厚さ２５μｍのアルミニウム箔上に、オゾン処理を施しながら２９０℃で押し出しラミネートし、厚さ１２μｍの延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムにシリコン系の剥離剤コート層（３０ｂ）を有する剥離基材（３０）をサンド軸から挿入してサンドラミネートし、多層体（１）とした。
【００２３】
〈比較例１〉
接着性樹脂をポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体アドマーＡＴ６７９（三井化学社製）単独とした以外は、実施例１と同様にして多層体（１）を得た。
【００２４】
〈比較例２〉
接着性樹脂をエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体アドマーＡＴ９５１（三井化学社製）単独とした以外は、実施例１と同様にして多層体（１）を得た。
【００２５】
上記実施例１、比較例１、２で得られた多層体（１）の剥離基材（３０）を剥離し、幅１５ｍｍの短冊状に切り出し、それぞれの接着性樹脂層（２０）同志を１００〜１８０℃でヒートシールし、室温および９０℃下（ヒートシール温度１８０℃時のみ）でヒートシール強度（単位ｇｆ／１５ｍｍ、３００ｍｍ／ｍｉｎ、Ｔ型）を測定し、その結果を表１に示した。
【００２６】
【表１】
0003674345.tif 000002
【００２７】
また、上記実施例１、比較例１、２で得られた多層体（１）のシーラントとなる接着性樹脂層（２０）とアルミニウム箔とを１００〜１８０℃でヒートシールし、そのヒートシール強度（単位ｇｆ／１５ｍｍ）を測定し、その結果を表２に示した。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
上記表１および表２より、本発明の多層体（１）を構成する接着性樹脂層（２０）は、金属箔（１０）とのシール強度即ちラミネート強度に優れたものであり、かつシーラントとなる接着性樹脂層（２０）同志の低温ヒートシール性に優れたものであった。なお、比較例２で得られた接着性樹脂層（２０）は、低温シール性には優れているが、前述のように、比較例１で使用した接着性樹脂層（２０）が０部即ち５０重量部に満たないので、耐熱性に劣るものであった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、金属箔と接着性樹脂層と剥離基材とが積層されてなる多層体であって、該接着性樹脂層がポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体５０〜９５重量部とエチレン−α−オレフィンの無水マレイン酸グラフト変性体５〜５０重量部とからなる多層体としたので、金属箔とのラミネート強度に優れ、剥離基材を剥離した接着性樹脂層同志のヒートシール性に優れ、かつ耐熱性のある多層体とすることができる。
【００３１】
また、金属箔と剥離基材との間に溶融した接着性樹脂を押出してラミネートして接着性樹脂層を形成し、その後、オーブンもしくは熱ロールにて熱処理して多層体とする製造方法としたので、金属箔面へのアンカーコート剤等を施す必要のなく生産コスト低減に寄与するとともに、オーブン等で熱処理することによって、金属箔と接着性樹脂層のラミネート強度がより向上させることができる。
【００３２】
従って本発明は、リチウム電池、リチウムイオン電池などの薄型化のための外装材の如き用途において、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層体の一実施の形態を側断面で表した説明図である。
【図２】本発明の多層体を薄型電池の外装材の一実施の形態を側断面で表した説明図である。
【図３】本発明の多層体を用いて薄型電池とする工程の一実施の形態を側断面で表した説明図である。
【図４】本発明に係わる薄型電池の一実施の形態を側断面で表した説明図である。
【符号の説明】
１‥‥多層体
２‥‥薄型電池
１０‥‥金属箔
１０ａ‥‥フランジ部
２０‥‥接着性樹脂層（シーラント）
３０‥‥剥離基材
３０ａ‥‥基材
３０ｂ‥‥剥離剤コート層
４０ａ‥‥電極剤（Ｃｕ）
４０ｂ‥‥電極剤（Ａｌ）
５０‥‥セパレーター
６０‥‥外装材
【図１】
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【図２】
0003674345.tif 000005
【図３】
0003674345.tif 000006
【図４】
0003674345.tif 000007