(57)【要約】【課題】  長時間経過後においても接着剤と金属板との良好な接着性を維持することが可能であるとともに、樹脂製品との接着性を向上させることが可能な、樹脂被覆金属板、当該樹脂被覆金属板を備える筐体、及び、当該筐体を備える電池を提供する。【解決手段】  素地金属板１と当該素地金属板１の少なくとも片面の最表面に形成される接着性樹脂層２ａ、２ａとを備え、接着性樹脂層２ａ、２ａが、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするとともに、当該接着性樹脂層２ａ、２ａの厚さが１５μｍ以下である、樹脂被覆金属板１０とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素地金属板と該素地金属板の少なくとも片面の最表面に形成される接着性樹脂層とを備え、前記接着性樹脂層が、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするとともに、該接着性樹脂層の厚さが１５μｍ以下であることを特徴とする、樹脂被覆金属板。
【請求項２】
素地金属板と該素地金属板の少なくとも片面の最表面に形成される接着性樹脂層とを備え、
前記接着性樹脂層が、ポリプロピレン系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂を主成分とするとともに、該接着性樹脂層の厚さが１５μｍ以下であることを特徴とする、樹脂被覆金属板。
【請求項３】
前記接着性樹脂層に、体質顔料が分散されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の樹脂被覆金属板。
【請求項４】
前記素地金属板が、合金化溶融亜鉛めっき鋼板であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂被覆金属板。
【請求項５】
前記素地金属板の少なくとも片面の表面に、６価クロムを含まない下地処理層が形成されており、該下地処理層の表面に前記接着性樹脂層が形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂被覆金属板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂被覆金属板、及び／又は、これをプレス成形して得られる成形品と、ポリオレフィン系樹脂との一体射出成形により製造されることを特徴とする、電池用筐体。
【請求項７】
請求項６に記載の筐体と電解液とを備え、該電解液と、前記樹脂被覆金属板、及び／又は、これをプレス成形して得られる成形品とが、その使用時に接触しないように配置されていることを特徴とする、電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂被覆金属板、該樹脂被覆金属板を備える電池用筐体、及び、該筐体を備える電池に関し、特に、ニッケル−金属水素化物電池等に好適に用いられる、ポリオレフィン系樹脂筐体等を好適に補強し得る樹脂被覆金属板、当該金属板を備えるポリオレフィン系樹脂筐体、及び、該筐体を備える電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッドカー等に使用されているニッケル−金属水素化物電池（以下において、「Ｎｉ−ＭＨ電池」と記述する。）では、これまで、ポリオレフィン樹脂（中でもポリプロピレン樹脂）製の筐体が広く用いられてきている。一方で、樹脂製筐体の小型化、軽量化、高出力化等の研究が活発に行われているＮｉ−ＭＨ電池の筐体は、良好な放熱性、及び、電解反応により生成されるガス等に起因する応力に耐え得る強さを有していることが望ましい。かかる強さを樹脂のみで確保するためには、筐体を厚くする必要があるが、筐体を厚くすると、Ｎｉ−ＭＨ電池の小型化を図ることが困難になる。そこで、最近になって、金属板、特に鋼板製の筐体の実用化に向けた開発が行われている。
【０００３】
鋼板製の筐体は、樹脂製の筐体と比較して、薄肉で強度を容易に確保可能であるほか、電解反応で発生するガスの遮蔽性、及び、放熱性に優れるというメリットがある。一方で、鋼板製の筐体には、以下のようなデメリットが考えられる。
【０００４】
第１に、鋼板で上記筐体を製造する場合、リブ加工等の成形が必要とされるが、かかる加工では一般に多段階のプレス加工を経る必要があるため、加工コストが増す。第２に、Ｎｉ−ＭＨ電池の電解液がアルカリ性であるため、少なくとも電解液に接触する面に、アルカリ性の電解液によって腐食されやすい通常の亜鉛系めっき鋼板やアルミニウム系めっき鋼板を適用することが難しい。そのため、オフラインでのＮｉめっき等、鋼板の製造工程ではあまり一般的ではないめっき工程を経る必要があり、コストが増す。第３に、上記強度を鋼板のみで確保しようとすると、従来と比較して薄肉化したとしても、質量が増加しやすく、軽量化を図りにくい。
【０００５】
そこで、これらの課題を解決するため、樹脂と金属との一体複合成形により筐体を製造する技術が検討されている。例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂フィルムのラミネート、若しくは熱可塑性樹脂をプレコートしたコイル原板、又はシート原板の金属板から打ち抜き、プレス成形フォーミングした金属部品を金型内に装着し、該ラミネート層面、又はプレコート層面にリブ、ボス等の構成部位を射出成形により成形した熱可塑性樹脂で一体に複合成形することを特徴とした電子機器筐体の製造方法に関する技術が開示されている。かかる技術によれば、金属板と熱可塑性樹脂の複合成形から成る電子機器筐体を極めて生産性の高い製法で生産することが可能になる、としている。
【０００６】
また、特許文献２には、プライマー層に防錆剤を含む熱硬化型の塗装系を用いると共にエポキシエステル樹脂、レゾール型フェノール樹脂およびカルボキシル基変性ポリプロピレン等より成る接着剤組成物を適用した、金属−ポリプロピレンフィルム積層体に関する技術が開示されている。かかる技術によれば、優れた接着加工性と耐食性を有する樹脂被覆金属板が提供される、としている。
【特許文献１】特開２００１−３１５１６２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１１１０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、樹脂と金属板との一体複合成形により製造される筐体は、製造直後のみならず長時間に亘る使用後であっても、樹脂と金属板とが良好な接着性を有していることが望まれる。さらに、例えば、上記Ｎｉ−ＭＨ電池の使用時には、水又は電解液と筐体とが接触したり、筐体が高温多湿環境にさらされる場合があるため、かかる環境下であっても良好な接着性を確保することが望まれる。
【０００８】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、樹脂と金属板との接着性が低下しやすく、電子機器の耐久性を向上させ難いという問題があった。また、特許文献２に開示されている技術では、鋼板上に接着層とラミネートフィルムとが接着されており、当該ラミネートフィルムと樹脂製品との接着性に関しては検討されていない。
【０００９】
そこで、本発明は、長時間経過後においても接着剤と金属板との良好な接着性を維持することが可能であるとともに、樹脂製品との接着性を向上させることが可能な、樹脂被覆金属板、当該樹脂被覆金属板を備える電池用筐体、及び、当該筐体を備える電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１１】
第１の本発明は、素地金属板（１）と当該素地金属板（１）の少なくとも片面の最表面に形成される接着性樹脂層（２ａ、２ａ）とを備え、接着性樹脂層（２ａ、２ａ）が、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするとともに、当該接着性樹脂層（２ａ、２ａ）の厚さが１５μｍ以下であることを特徴とする、樹脂被覆金属板（１０）により、上記課題を解決する。
【００１２】
ここに、素地金属板（１）は、剛性、ガスバリア性、及び放熱性が樹脂よりも優れていれば、その形態は特に限定されるものではなく、素地金属板（１）の具体例としては、冷延鋼板、表面処理鋼板等の鋼板のほか、アルミニウム合金板等を挙げることができる。また、「ポリプロピレン系樹脂を主成分とする」とは、接着性樹脂層（２ａ、２ａ）に、５０質量％以上のポリプロピレン系樹脂（以下において、「ＰＰ系樹脂」と記述することがある。）が含まれることを意味している。さらに、接着性樹脂層（２ａ、２ａ）に含まれ得るポリプロピレン系樹脂以外の物質の具体例としては、ウレタン系樹脂やフェノール系樹脂等を挙げることができる。本発明にかかる樹脂被覆金属板（１０）は、特に、ＰＰ系樹脂等により形成される電池用筐体の補強材として、好適に使用することが可能である。
【００１３】
第２の本発明は、素地金属板（１）と当該素地金属板（１）の少なくとも片面の最表面に形成される接着性樹脂層（２ｂ、２ｂ）とを備え、接着性樹脂層（２ｂ、２ｂ）が、ポリプロピレン系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂を主成分とするとともに、当該接着性樹脂層（２ｂ、２ｂ）の厚さが１５μｍ以下であることを特徴とする、樹脂被覆金属板（１１）により、上記課題を解決する。
【００１４】
ここに、素地金属板（１）は、剛性、ガスバリア性及び放熱性が樹脂よりも優れていれば、その形態は特に限定されるものではなく、素地金属板（１）の具体例としては、冷延鋼板、表面処理鋼板等の鋼板のほか、アルミニウム合金板等を挙げることができる。また、「ポリプロピレン系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂を主成分とする」とは、接着性樹脂層（２ｂ、２ｂ）に、ポリプロピレン系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂が、合計で５０質量％以上含まれることを意味している。さらに、接着性樹脂層（２ｂ、２ｂ）に含まれ得る上記樹脂以外の物質の具体例としては、ウレタン系樹脂やフェノール系樹脂等を挙げることができる。本発明にかかる樹脂被覆金属板（１１）は、特に、ＰＰ系樹脂等により形成される電池用筐体の補強材として、好適に使用することが可能である。
【００１５】
また、上記第１又は第２の本発明において、接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）に、体質顔料（５、５、…）が分散されていることが好ましい。
【００１６】
本発明にかかる体質顔料（５、５、…）の具体例としては、シリカ、チタニア（二酸化チタン）等を挙げることができる。
【００１７】
さらに、上記第１又は第２の本発明において、素地金属板（１）が、合金化溶融亜鉛めっき鋼板であることが好ましい。
【００１８】
加えて、上記第１又は第２の本発明において、素地金属板（１）の少なくとも片面の表面に、６価クロムを含まない下地処理層（３、３）が形成されており、当該下地処理層（３、３）の表面に接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）が形成されていることが好ましい。
【００１９】
ここに、本発明にかかる下地処理層（３、３）は、６価クロムを含まなければ、その形態は特に限定されるものではない。本発明にかかる下地処理層（３、３）の具体例としては、クロムフリーの化成処理液（例えば、日本ペイント株式会社製のサーフコートＥＣ−２１００等。以下において、「ＥＣ２１００」と記述する。）を用いた化成処理により形成される層等を挙げることができる。また、「下地処理層（３、３）の表面に接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）が配設される」とは、接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）と素地金属板（１）との間に下地処理層（３、３）が配設される形態を意味している。本発明にかかる下地処理層（３、３）の厚さの具体例としては、数十ｎｍ〜１μｍ程度等を挙げることができる。
【００２０】
第３の本発明は、第１又は第２の本発明にかかる樹脂被覆金属板（１０、１１）、及び／又は、これをプレス成形して得られる成形品と、ポリオレフィン系樹脂との一体射出成形により製造されることを特徴とする、電池用筐体（１００、１１０）により、上記課題を解決する。
【００２１】
ここに、本発明にかかるポリオレフィン系樹脂の具体例としては、ポリプロピレン等を挙げることができる。また、筐体（１００、１１０）の小型化・軽量化を図るという観点からは、樹脂被覆金属板（１０、１１）の厚さを可能な限り薄くすることが好ましい。本発明にかかる樹脂被覆金属板（１０、１１）の厚さの具体例としては、０．２〜０．４ｍｍ程度等を挙げることができる。
【００２２】
第４の本発明は、第３の本発明にかかる筐体（１００、１１０）と電解液（５０）とを備え、電解液（５０）と上記樹脂被覆金属板（１０、１１）、及び／又は、これをプレス成形して得られる成形品とが、その使用時に接触しないように配置されていることを特徴とする、電池（１０００）により、上記課題を解決する。
【００２３】
ここに、本発明にかかる電池（１０００）に備えられる電解液（５０）の具体例としては、アルカリ性の電解液（５０）等を挙げることができる。また、本発明において、「その使用時に接触しないように配置」とは、電池（１０００）完成後（電池（１０００）の使用時を含む）に、電解液（５０）と樹脂被覆金属板（１０、１１）、及び／又は、これをプレス成形して得られる成形品とが接触しない形態で配置されることを意味している。さらに、本発明にかかる電池の具体例としては、ハイブリッド自動車等に利用される、Ｎｉ−ＭＨ電池等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２４】
第１の本発明によれば、素地金属板（１）の表面に、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする接着性樹脂層（２ａ、２ａ）が形成されているので、当該接着性樹脂層（２ａ、２ａ）と素地金属板（１）との接着性を長時間に亘って維持することが可能になる。また、当該接着性樹脂層（２ａ、２ａ）の厚さが１５μｍ以下であるため、接着性樹脂層（２ａ、２ａ）を介してＰＰ系樹脂製品（３０）等と好適に接着し得る、樹脂被覆金属板（１０）を提供することが可能になる。
【００２５】
第２の本発明によれば、素地金属板（１）の表面に、ポリプロピレン系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂を主成分とする接着性樹脂層（２ｂ、２ｂ）が形成されているので、素地金属板（１）が鋼板であっても、エポキシ樹脂を介して当該鋼板（１）と接着性樹脂層（２ｂ、２ｂ）との接着性を長時間に亘って維持することが可能になる。また、接着性樹脂層（２ｂ、２ｂ）の厚さが１５μｍ以下であるため、ＰＰ系樹脂製品（３０）等と好適に接着し得る、樹脂被覆金属板（１１）を提供することが可能になる。
【００２６】
また、上記第１又は第２の本発明において、接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）に、体質顔料（５、５、…）が分散されていれば、接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）と素地金属板（１）との接着性を一層向上させることが可能になる。
【００２７】
さらに、上記第１又は第２の本発明において、素地金属板（１）が、合金化溶融亜鉛めっき鋼板であれば、素地金属板（１）と接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）との接着性を容易に向上させることが可能になる。
【００２８】
加えて、上記第１又は第２の本発明において、接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）と素地金属板（１）との間に、６価クロムを含まない下地処理層（３、３）が形成されていれば、環境負荷を低減し得る樹脂被覆金属板（１０、１１）を提供することが可能になる。
【００２９】
第３の本発明によれば、樹脂被覆金属板（１０、１１）に備えられる接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）の上に、ポリオレフィン系樹脂が配置される形態で一体射出成形を実施することで、接着性樹脂層（２ａ、２ａ、又は２ｂ、２ｂ）を介してポリオレフィン系樹脂（３０）と素地金属板（１）とを熱融着させることが可能になる。したがって、第３の本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂（３０）の表面に樹脂被覆金属板（１０、１１）が接着された形態の筐体（１００、１１０）を容易に製造することが可能になる。
【００３０】
第４の本発明によれば、樹脂被覆金属板（１０、１１）によって補強された筐体（１００、１１０）が、電池（１０００）に備えられている。そのため、筐体（１００、１１０）を薄肉化しても、内部で生成されるガスの圧力に対する剛性を確保することが可能になり、さらに、金属は樹脂よりも優れた放熱性を有しているため、放熱性に優れた筐体（１００、１１０）を備える電池（１０００）とすることが可能になる。加えて、本発明の電池では、電解液と、樹脂被覆金属板、及び／又は、これをプレス成形して得られる成形品とが、その使用時に接触しないように配置されているので、樹脂被覆金属板とポリオレフィン系樹脂との接着性を長時間に亘って維持することが可能になる。したがって、第４の本発明によれば、優れた剛性及び放熱性を有し、容易に小型化することが可能であり、さらに、耐久性を向上させ得る、電池（１０００）を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
１．樹脂被覆金属板
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、第１実施形態及び第２実施形態にかかる本発明の樹脂被覆金属板の一部を概略的に示す断面図である。図１（Ａ）に示すように、第１実施形態にかかる樹脂被覆金属板１０は、素地金属板１と、当該素地金属板１の両面側の最表面に形成される接着性樹脂層２ａ、２ａとを備え、素地金属板１の表面に下地処理層３、３が形成されている。樹脂被覆金属板１０において、ＰＰ系樹脂を主成分とする接着性樹脂層２ａ、２ａを両面側に備える素地金属板は冷延鋼板１であり、当該冷延鋼板１に、例えばＥＣ２１００を塗布し焼き付ける等の方法により下地処理層３、３が形成されている。そして、下地処理層３、３が形成された素地金属板１の表面に、例えば、体質顔料５、５、…が分散された接着性樹脂を塗布し焼き付ける等の工程を経ることにより、素地金属板１の両面側に接着性樹脂層２ａ、２ａが配設された樹脂被覆金属板１０が製造される。
一方、第２実施形態にかかる樹脂被覆金属板１１は、第１実施形態にかかる接着性樹脂層２ａ、２ａの代わりに、ＰＰ系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂を主成分とする接着性樹脂層２ｂ、２ｂが備えられているほかは、上記第１実施形態と同様の構成を有している（図１（Ｂ）参照）。
【００３３】
１．１．素地金属板
樹脂被覆金属板１０、１１に備えられる素地金属板１の形態は、その剛性、ガスバリア性、及び放熱性が、従来のＮｉ−ＭＨ電池用筐体等に用いられる樹脂よりも優れていれば、特に限定されず、具体例としては、冷延鋼板（例えば、低炭素鋼、極低炭素鋼等）、めっき鋼板のほか、アルミニウム合金板等を挙げることができる。ただし、アルカリ性の電解液等との接触が懸念される腐食環境下では、良好な耐食性を有する素地金属板とする等の観点から、亜鉛めっきを施さない鋼板（例えば、Ｎｉめっき鋼板等）を使用するのが好ましい。耐食性がそれほど要求されない環境下であれば、亜鉛系めっき鋼板、アルミニウム系めっき鋼板、アルミニウム合金板等を用いることができる。
一方、素地金属板としてめっき鋼板を用いる場合、素地金属板と接着性樹脂層との接着性を向上させるという観点からは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いることが好ましい。
【００３４】
１．２．下地処理
本発明の樹脂被覆金属板１０、１１では、素地金属板１と接着性樹脂層２ａ、２ａ（又は２ｂ、２ｂ）との接着性を向上させるという観点から、当該素地金属板１に下地処理層３、３が形成されていることが好ましい。この下地処理層３、３は、一般的な化成処理方法等により形成させることができ、化成処理方法の具体例としては、従来のクロメート処理等を挙げることができる。ただし、環境負荷を低減させるという観点からは、６価クロムや鉛等を含まないクロムフリーの下地処理液を用いて、下地処理層３、３を形成させることが好ましい。当該下地処理液の具体例としては、ＥＣ２１００のほか、日本ペイント株式会社製のサーフコートＮＣ−１０等を挙げることができる。
【００３５】
１．３．接着性樹脂層
第１実施形態にかかる樹脂被覆金属板１０に備えられる接着性樹脂層２ａ、２ａは、主成分として、ＰＰ系樹脂を備えている。そのため、本発明によれば、例えば、当該接着性樹脂層２ａ、２ａを介して、ＰＰ系樹脂製品と樹脂被覆金属板１０とを熱融着させることで、ＰＰ系樹脂製品を本発明の被覆金属板１０により補強することが可能になる。
【００３６】
一方、第２実施形態にかかる樹脂被覆金属板１１に備えられる接着性樹脂層２ｂ、２ｂは、主成分として、ＰＰ系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂を備えている。すなわち、当該接着性樹脂層２ｂ、２ｂにもＰＰ系樹脂が備えられるので、本実施形態にかかる樹脂被覆金属板１１であっても、ＰＰ系樹脂製品と強固に接着させることが可能になる。さらに、本実施形態にかかる接着性樹脂層２ｂ、２ｂには、エポキシ系樹脂が備えられている。そのため、ＰＰ系樹脂製品と素地金属板１とをより強固に接着させることが可能になる。なお、ＰＰ系樹脂製品と本発明にかかる樹脂被覆金属板とを接着する場合、鋼板は、アルミニウム合金板等よりもＰＰ系樹脂製品に接着し難い傾向がある。そのため、かかる場合には、ＰＰ系樹脂製品と樹脂被覆金属板との接着性を容易に向上させるという観点から、第２実施形態にかかる接着性樹脂層２ｂ、２ｂを使用することが好ましい。
【００３７】
本発明において、接着性樹脂層２ａ及び２ｂは、それぞれ、ＰＰ系樹脂、及び、ＰＰ系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂を主成分とするものであれば、特に限定されるものではなく、その接着性を低下させない限り、他の物質が含まれていても良い。当該他の物質の具体例としては、ウレタン系樹脂やフェノール系樹脂等を挙げることができる。
【００３８】
また、樹脂被覆金属板１０、１１において、当該樹脂被覆金属板１０、１１をＰＰ系樹脂製品等に貼り付けた場合に、応力が集中して、接着性樹脂層２ａ、２ｂから破断が生じることを防止する等の観点から、その厚さは１５μｍ以下とする。接着性樹脂層２ａ、２ｂの厚さ（以下において、「接着剤の厚さ」と記述する。）は、１５μｍ以下であれば特に限定されるものではないが、素地金属板の表面が滑らかである場合には、接着剤の厚さを可能な限り薄くする（例えば、０．５μｍ以下等）ことが好ましい。かかる厚さとすれば、接着性樹脂層２ａ、２ｂを起点とする破断を容易に防止することが可能になる。これに対し、素地金属板の表面が粗い場合には、接着剤の厚さを比較的厚くする（例えば、１０μｍ程度）ことが好ましい。かかる厚さとすれば、良好な接着性を有する樹脂被覆金属板１０、１１とすることが可能になる。
【００３９】
さらに、樹脂被覆金属板１０、１１において、接着性樹脂層２ａ、２ｂに、体質顔料５、５、…が分散されていることが好ましい。かかる形態とすることで、接着性樹脂層２ａ、２ｂと素地金属板１との接着性を向上させることが可能になる。本発明において使用可能な体質顔料５、５、…の具体例としては、チタニア、シリカ等を挙げることができ、中でもチタニアを用いることが好ましい。また、体質顔料５、５、…を備える形態とする場合、当該体質顔料の添加量は、好ましくは、接着性樹脂層を構成する樹脂及び体質顔料の合計乾燥質量の固形分に対して１０〜５０質量％であり、より好ましくは１５〜３０質量％である。接着性樹脂層２ａ、２ｂに体質顔料５、５、…を分散させる方法の具体例としては、溶剤に溶かしたＰＰ系樹脂、又は、ＰＰ系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合体の中に分散させる等の方法を挙げることができる。
【００４０】
なお、上記説明では、接着性樹脂層が素地金属板の両面側に形成されている形態について記述したが、本発明の樹脂被覆金属板は当該形態に限定されるものではなく、素地金属板の片面側にのみ接着性樹脂層が形成されている形態であっても良い。素地金属板の一方にのみ接着性樹脂層が形成される場合、他方の面には、耐食性の観点から、上記下地処理と同様の処理又はその他の化成処理を施すことが好ましい。
【００４１】
また、上記説明では、体質顔料５、５、…が分散された接着性樹脂を塗布し焼き付けることにより、素地金属板１の表面に接着性樹脂層２ａ、２ｂが形成される形態について記述したが、接着性樹脂層を形成させる方法は当該方法に限定されるものではない。例えば、上記接着性樹脂層を構成する接着性樹脂により形成される樹脂フィルムと素地金属板とを圧着することにより、素地金属板の片面側又は両面側に接着性樹脂層を形成する等の方法を用いることも可能である。
【００４２】
２．電池用筐体
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、第１実施形態及び第２実施形態にかかる本発明の電池用筐体を概略的に示す水平断面図である。図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本発明の電池用筐体１００（又は１１０）は、ＰＰ系樹脂３０により形成される枠体を備え、当該枠体の対向する２面に、本発明にかかる樹脂被覆金属板１０、１０（又は１１、１１）が備えられている。そして、かかる筐体１００は、特定の間隔を開けて配置された一対の樹脂被覆金属板１０、１０（又は１１、１１）を備える金型（不図示）に、溶融状態のＰＰ系樹脂３０を押出し、当該ＰＰ系樹脂３０と樹脂被覆金属板１０、１０（又は１１、１１）とを一体射出成形することにより、製造されている。このように、本発明によれば、ＰＰ系樹脂により形成される枠体の対向する２面に樹脂被覆金属板１０、１０（又は１１、１１）が備えられているため、金属板を備えない従来の電池用筐体よりも、剛性、放熱性、及びガスバリア性を向上させることが可能になる。
【００４３】
３．電池
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の電池及び当該電池に備えられる電池用筐体の形態例を示す概略図である。図３（Ａ）は、本発明の電池用筐体を備える、スタック形態のＮｉ−ＭＨ電池の一部を概略的に示す外観図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す電池に備えられる本発明の電池用筐体の形態例を概略的に示す水平断面図である。
【００４４】
図３（Ａ）に示すように、本発明のＮｉ−ＭＨ電池１０００は、枠体５００と筐体１１０ａ、１１０ａ、…とを備え、枠体５００の内部に、電池セルを備える筐体１１０ａ、１１０ａ、…が直列に積層されている。一方、図３（Ｂ）に示すように、Ｎｉ−ＭＨ電池１０００に備えられる筐体１１０ａは、ＰＰ系樹脂３０により形成される枠体と、樹脂被覆金属板１１、１１とを備え、ＰＰ系樹脂によって囲まれる空間にアルカリ性の電解液５０が充填されている。すなわち、本発明にかかる筐体１１０ａに備えられる電解液５０と樹脂被覆金属板１１、１１とは、ＰＰ系樹脂３０によって隔離されており、ＰＰ系樹脂枠体内の空間に電解液５０が充填されると、当該電解液５０と樹脂被覆金属板１１、１１とは接触しない。
【００４５】
一方、図４に、Ｎｉ−ＭＨ電池用筐体の他の形態例を概略的に示す。図４に示す筐体９００は、樹脂被覆金属板１１、１１とＰＰ系樹脂３０とを一体射出成形することにより製造され、ＰＰ系樹脂３０及び樹脂被覆１１、１１によって囲まれる空間に、電解液５０が充填されている。このように、電解液５０と樹脂被覆金属板１１、１１とが接触すると、当該電解液５０によって樹脂被覆金属板１１、１１が腐食され、当該樹脂被覆金属板１１、１１とＰＰ系樹脂３０との接着性が低下する虞がある。そこで、本発明にかかる電池１０００は、電解液５０と樹脂被覆金属板１１、１１とが接触しないように配置される筐体１１０ａを備える形態とし、耐久性を向上させ得る電池１０００を提供している。
【００４６】
なお、本発明の電池に備えられる筐体１１０ａは、ＰＰ系樹脂３０の表面に、樹脂被覆金属板１１、１１が備えられている。そのため、当該樹脂被覆金属板１１、１１を備えない従来の筐体よりも、剛性、ガスバリア性、及び放熱性を向上させることが可能になる。特に、筐体１１０ａでは、ＰＰ系樹脂の表面に樹脂被覆金属板を配置することで、筐体の薄肉化を図りつつ、その剛性及びガスバリア性を向上させている。そのため、本発明によれば、性能を低下させることなく容易に小型化し得る、Ｎｉ−ＭＨ電池を提供することが可能になる。
【００４７】
上記説明では、本発明の電池に備えられる筐体として、図３（Ｂ）の形態を例示したが、本発明にかかる筐体は当該形態に限定されるものではなく、その使用時に電解液と樹脂被覆金属板とが接触しないように配置されていれば、他の形態であっても良い。そこで、本発明にかかる筐体の他の形態例を、図５に示す。
【００４８】
図５に示す筐体２００も、電解液５０の充填後において、当該電解液５０と樹脂被覆金属板１１、１１とが接触しない。そのため、本発明の電池が、当該形態の筐体２００を備えていても、その耐久性を向上させることが可能になる。
【００４９】
なお、上述のように、本発明にかかる電池では、ＰＰ系樹脂枠体内の空間への電解液の充填が完了すると、電解液と樹脂被覆金属板とが接触することはないが、電解液を上記空間へ充填する時に、当該電解液と樹脂被覆金属板とが接触する場合がある。そこで、電解液充填時における接触が懸念される場合には、電解液に対して良好な耐食性を備える素地金属板とすることが好ましい。当該素地金属板の具体例としては、Ｎｉめっき鋼板、冷延鋼板等を挙げることができる。
これに対し、電解液充填時における接触が懸念されない場合には、ＰＰ系樹脂との接着性を向上させる等の観点から、素地金属板として合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、接着性樹脂層としてＰＰ系樹脂とエポキシ系樹脂との共重合樹脂を主成分とするものを、使用することが好ましい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
【００５１】
＜実施例１＞
１．１．試験片の作製
［下地処理］
冷延鋼板（板厚：０．７ｍｍ、表面粗さ：０．６〜２．０μｍ）に、下地処理として、クロムフリー化成処理（処理液：ＥＣ２１００）を施した。処理方法としては、上記処理液をバーコート法で冷延鋼板表面に塗布し、その後、熱風炉で板温が約２３０℃となるように加熱し、焼き付けた。なお、当該下地処理によって形成された下地処理層内に含まれるＳｉは、２０ｍｇ／ｍ２であった。
【００５２】
［接着性樹脂層の形成］
次に、上記処理によって形成させた下地処理層の表面に、接着性樹脂層を形成した。接着性樹脂としては、以下のものを用いた。
【００５３】
（１）ＳＣ４８３（ソニーケミカル株式会社製）
ポリオレフィン樹脂とビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂とを主成分とし、ウレタン樹脂及びフェノール樹脂を含有する。トルエン、２メチル２プロパノール、シクロヘキサンを含有する溶剤にＳＣ４８３を溶解させた溶液には、１０〜１５質量％のポリオレフィン樹脂（ポリプロピレン樹脂を含む）と、１２質量％のビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂と、５質量％以下のウレタン樹脂と、５質量％以下のフェノール樹脂とが含まれていた。
（２）ユニストールＲ３００（三井化学株式会社製）
三元（プロピレン、エチレン、ブテン）ランダムポリプロピレン樹脂（１％カルボン酸変性）を主成分とする。トルエン、メチルエチルケトンを含有する溶剤にユニストールＲ３００（以下において、「Ｒ３００」と記述する。）を溶解させた溶液には、１８質量％の三元ランダムポリプロピレン樹脂が含まれていた。
（３）ＳＷ２２１４（住友スリーエム株式会社製）
エポキシ系樹脂を主成分とする。
本実施例では、さらに、上記接着性樹脂中にチタニア（石原産業株式会社製のＣＲ５０）を添加したものも使用した。チタニアの添加量は、接着性樹脂とチタニアの合計乾燥質量の２０％になるようにした。
【００５４】
上記接着性樹脂（チタニア含有、チタニア非含有）をバーコード法で下地処理層表面に塗布し、熱風炉で板温が約２００℃になるようにして焼き付けた。かかる工程を経て形成させた接着性樹脂層の厚さは、ＳＣ４８３では１０μｍ、Ｒ３００では７μｍ、ＳＷ２２１４では１０μｍとした。
【００５５】
［評価用試験片の作製］
上記工程により作製した樹脂被覆金属板を８０ｍｍ×２５ｍｍの大きさに切り出した。そして、図６に示すように、厚さ１ｍｍの市販のポリプロピレン板（住友化学株式会社製）を１０ｍｍ×２５ｍｍに切り出したポリプロピレン片を介して、上記樹脂被覆金属板の接着性樹脂層面が対向するように配置したものを、ホットプレス装置において２００℃で５分間に亘って加熱した。そして、引き続き２００℃の温度環境において加圧力２．９４ＭＰａで３分間加圧し、さらに引き続いて加圧力２．９４ＭＰａで加圧しながら冷却することにより、評価用試験片とした（図６参照）。
このようにして作製した評価用試験片を用いて、以下の性能を調査した。
【００５６】
１．２．性能調査
１）接着強さ（そのまま）
引張試験機（株式会社東洋精機製作所「ストログラフ」）を用いたせん断引張試験を行うことにより、評価用試験片のせん断強さを測定した。
２）耐沸騰水
評価用試験片を、沸騰水に６時間浸漬させた後、上記１）と同様の方法で、評価用試験片のせん断強さを測定した。
結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2006326879.tif 000003
表１において、接着強さの「そのまま」とは、沸騰水に浸漬させていない評価用試験片のせん断強さ（ＭＰａ）を、「耐沸騰水」とは、耐沸水性試験後における評価用試験片のせん断強さ（ＭＰａ）を、それぞれ意味している。なお、本試験では、同一形態の評価用試験片を２枚以上作製し、その一部を接着強さ試験に、残りを耐沸水性試験に使用した。
【００５８】
接着性樹脂としてＳＷ２２１４を使用した試験片（１−５）では、接着性樹脂層と冷延鋼板とが全く接着されておらず、そのせん断強さは０ＭＰａであった。これに対し、ポリプロピレン樹脂を含むＳＣ４８３又はＲ３００を使用した試験片（１−１〜１−４）では、以下の実施例２及び実施例３において使用した試験片を含めて、そのせん断強さが８．８２ＭＰａ以上であった。なかでも、ポリプロピレン樹脂とエポキシ系樹脂とを含むＳＣ４８３を用いた試験片（１−１、１−２）は、エポキシ系樹脂を含まないＲ３００を用いた試験片（１−３、１−４）よりも、耐沸騰水試験の有無にかかわらず、そのせん断強さの値が大きく、接着性が優れていた。また、耐沸騰水の値から、チタニアを添加した試験片（１−２、１−４）の方が、チタニアを添加しない試験片（１−１、１−３）よりも、耐沸騰水試験後におけるせん断強さの値が大きく、良好な耐沸水性を有することが確認された。
【００５９】
＜実施例２＞
２．１．試験片の作製
実施例１で使用した冷延鋼板に、下地処理として、実施例１と同じクロムフリー化成処理を施して下地処理層を形成させ、当該下地処理層に、チタニア（ＣＲ５０）を添加したＳＣ４８３を塗布し焼き付けることにより、樹脂被覆金属板を作製した。ここに、チタニアの添加量は、樹脂とチタニアの合計乾燥質量に対して、０〜４０質量％とし、塗布、焼付、冷却条件は、実施例１と同様とした。また、冷延鋼板に形成させた接着性樹脂層の厚さは、４μｍ、１０μｍの２水準とした。
このようにして作製した樹脂被覆金属板を、実施例１と同じ大きさに切り出し、実施例１と同様の形態を有する評価用試験片を作製した。そして、かかる評価用試験片を用いて、以下の性能を調査した。
【００６０】
２．２．性能調査
１）接着強さ（そのまま）
引張試験機（株式会社東洋精機製作所製「ストログラフ」）を用いたせん断引張試験を行うことにより、評価用試験片のせん断強さを測定した。
２）耐沸騰水
評価用試験片を、沸騰水に６時間浸漬させた後、上記１）と同様の方法で、評価用試験片のせん断強さを測定した。
結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
2006326879.tif 000004
【００６２】
表２より、接着性樹脂層の厚さ及びチタニアの添加量によらず、耐沸騰水試験を行わない評価用試験片（そのまま）のせん断強さはほぼ一定であった。一方、耐沸騰水試験後は、接着剤樹脂層の厚さが１０μｍの試験片（２−５〜２−８）の方が、同厚さが４μｍの試験片（２−１〜２−４）よりも良好であり、特に、チタニアを２０質量％添加した、厚さ１０μｍの接着性樹脂層を備える試験片（２−６）の耐沸騰水の値が良好であった。一方、チタニアを３０質量％以上添加した、厚さ４μｍの接着性樹脂層を備える試験片（２−３、２−４）を、沸騰水へ浸漬させると、ポリプロピレン片から樹脂被覆金属板が剥離した。これは、接着剤中の体質顔料の割合が多く、筐体および鋼板の接着に必要な接着剤の接着性が確保できなかったためと考えられる。
【００６３】
＜実施例３＞
３．１．試験片の作製
溶融亜鉛めっき鋼板（板厚０．７ｍｍ。以下において「ＧＩ」と記述する。）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（板厚０．７ｍｍ。以下において「ＧＡ」と記述する。）、並びに、実施例１及び２で使用した冷延鋼板に、下地処理として、実施例１と同じクロムフリー化成処理を施して下地処理層を形成させた鋼板と、化成処理を施さない鋼板とを用意した。そして、これらの鋼板に、上記ＳＣ４８３又はＲ３００からなる接着性樹脂層（ＳＣ４８３は１０μｍ厚、Ｒ３００は７μｍ厚）を形成した。なお、ＳＣ４８３には、実施例１と同様にチタニアを添加し、塗布、焼付、冷却条件は、実施例１と同様とした。
このようにして作製した樹脂被覆金属板を、実施例１と同じ大きさに切り出し、実施例１と同様の形態を有する評価用試験片を作製した。そして、かかる評価用試験片を用いて、以下の性能を調査した。
【００６４】
３．２．性能調査
１）接着強さ（そのまま）
引張試験機（株式会社東洋精機製作所「ストログラフ」）を用いたせん断引張試験を行うことにより、評価用試験片のせん断強さを測定した。
２）耐沸騰水
評価用試験片を、沸騰水に２４時間浸漬させた後、上記１）と同様の方法で、評価用試験片のせん断強さを測定した。
結果を表３に示す。
【００６５】
【表３】
2006326879.tif 000005
表３中の★印は、鋼板が破断したことを示している。
【００６６】
表３より、ＧＡを素地金属板とした試験片（３−９〜３−１２）が、ＧＩを素地金属板とした試験片（３−１〜３−４）及び冷延鋼板を素地金属板とした試験片（３−５〜３−８）よりも、接着強さ（そのままｍ）及び耐沸騰水試験後の値が良好であることが確認された。また、素地金属板に下地処理を施した試験片（３−１、３−２、３−５、３−６、３−９、３−１０）は、下地処理を施さない試験片（３−３、３−４、３−７、３−８、３−１１、３−１２）よりも、良好な耐沸騰水性を有していた。そのため、下地処理を施された樹脂被覆金属板とするのが好ましいことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１実施形態及び第２実施形態にかかる本発明の樹脂被覆金属板を概略的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態及び第２実施形態にかかる本発明の筐体を概略的に示す水平断面図である。
【図３】本発明の電池及び当該電池に備えられる筐体の形態例を示す概略図である。
【図４】筐体の形態例を概略的に示す水平断面図である。
【図５】本発明にかかる筐体の形態例を概略的に示す水平断面図である。
【図６】評価用試験片の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  素地金属板
２ａ、２ｂ  接着性樹脂層
３  下地処理層
５  体質顔料
１０、１１  樹脂被覆金属板
３０  枠体（ＰＰ系樹脂製）
１００  筐体
１０００  電池（Ｎｉ−ＭＨ電池）
【図１】
2006326879.tif 000006
【図２】
2006326879.tif 000007
【図３】
2006326879.tif 000008
【図４】
2006326879.tif 000009
【図５】
2006326879.tif 000010
【図６】
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