(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１の面及び第２の面を有するステンレス鋼箔と、前記第１の面側に積層された基材層と、前記第２の面側に積層されたシーラント層とを備える積層体からなる電池用包装材料であって、
前記ステンレス鋼箔の前記第１の面側に積層された少なくとも１層が、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である第１の保護層を構成しており、
前記ステンレス鋼箔の前記第２の面側に積層された少なくとも１層が、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が７５０ＭＰａ以上である第２の保護層を構成しており、
前記ステンレス鋼箔と前記シーラント層との間に、前記第２の保護層を有している、電池用包装材料。
【請求項２】
前記基材層が、前記第１の保護層を構成している、請求項１に記載の電池用包装材料。
【請求項３】
前記第２の保護層が、ポリエステル樹脂により形成されている、請求項１または２に記載の電池用包装材料。
【請求項４】
前記ステンレス鋼箔が、オーステナイト系のステンレス鋼により構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項５】
前記ステンレス鋼箔の第１の面及び第２の面の少なくとも一方に、化成処理層が設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項６】
前記ステンレス鋼箔と前記シーラント層との間に、接着層をさらに有する、請求項１〜５のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項７】
前記ステンレス鋼箔の厚みが、４０μｍ以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項８】
前記積層体の総厚みが、１１０μｍ以下である、請求項１〜７のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項９】
前記積層体の総厚みをＴ（μｍ）、前記ステンレス鋼箔の厚みをＴＳ（μｍ）、ＪＩＳ
Ｚ  １７０７  １９９７の規定に準拠した測定方法により測定される前記積層体の突き刺し強度をＦ（Ｎ）とした場合に、Ｆ/Ｔが０．３（Ｎ/μｍ）以上、Ｆ/ＴＳが０．７（Ｎ/μｍ）以上である、請求項１〜８のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項１０】
少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、請求項１〜９のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突き刺し強さが高く、成形性にも優れた電池用包装材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々なタイプの電池が開発されているが、あらゆる電池において、電極や電解質等の電池素子を封止するために包装材料が不可欠な部材になっている。従来、電池用包装として金属製の包装材料が多用されていたが、近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話等の高性能化に伴い、電池には、多様な形状が要求されると共に、薄型化や軽量化が求められている。しかしながら、従来多用されていた金属製の電池用包装材料では、形状の多様化に追従することが困難であり、しかも軽量化にも限界があるという欠点がある。
【０００３】
そこで、近年、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る電池用包装材料として、基材層／金属層／シーラント層が順次積層されたフィルム状の積層体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような電池用包装材料においては、一般的に、冷間成形により凹部が形成され、当該凹部によって形成された空間に電極や電解液などの電池素子を配し、シーラント層同士を熱溶着させることにより、電池用包装材料の内部に電池素子が収容された電池が得られる。
【０００４】
電池用包装材料の成形性に優れるなどの観点から、このようなフィルム状の積層体においては、金属層としてアルミニウム箔が広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８７９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、電池のエネルギー密度をより高めて、電池をより一層小型化するために、電池用包装材料のより一層の薄型化が求められている。一方、電池製造時、電池が搭載された製品の輸送時、使用時などにおいては、製品に大きな衝撃が加わることがある。この際、電池素子を収容している電池用包装材料に対しても、内側または外側から大きな外力が加わることがある。
【０００７】
このように、電池用包装材料の薄型化の要求と共に、金属層についても薄型化が検討されているが、アルミニウムは成形性に優れる反面、剛性が低く、電池用包装材料の内側または外側から大きな外力が加わった場合に、アルミニウムに穴があき、電池素子が外部に露出する虞がある。
【０００８】
このような状況下、アルミニウムの代わりに、ステンレス鋼やチタン鋼などの剛性の高い金属を使用することが考えられる。しかしながら、一般に、ステンレス鋼は剛性（突き刺し強さ）が大きい反面、成形性が低いため、電池用包装材料を成形する際にステンレス鋼箔にピンホール、クラックなどが生じやすいという問題を有している。このため、薄型の電池用包装材料には、ステンレス鋼箔は殆ど使用されていないのが現状である。
【０００９】
本発明は、積層体にステンレス鋼箔が積層されているにもかかわらず、突き刺し強さが高く、成形性にも優れた電池用包装材料を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ、少なくとも、基材層、ステンレス鋼箔、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなる電池用包装材料であって、前記ステンレス鋼箔の両面側に、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が共に１００ＭＰａ以上である第１の保護層と第２の保護層となる層を有することにより、突き刺し強さが高く、成形性にも優れた電池用包装材料となることを見出した。本発明は、このような知見に基づいて更に検討を重ねることにより完成したものである。
【００１１】
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１．  少なくとも、第１の面及び第２の面を有するステンレス鋼箔と、前記第１の面側に積層された基材層と、前記第２の面側に積層されたシーラント層とを備える積層体からなる電池用包装材料であって、
前記ステンレス鋼箔の前記第１の面側に積層された少なくとも１層が、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である第１の保護層を構成しており、
前記ステンレス鋼箔の前記第２の面側に積層された少なくとも１層が、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である第２の保護層を構成している、電池用包装材料。
項２．  前記基材層が、前記第１の保護層を構成している、項１に記載の電池用包装材料。
項３．  前記ステレス鋼箔と前記シーラント層との間に、前記第２の保護層を有している、項１または２に記載の電池用包装材料。
項４．  前記ステンレス鋼箔が、オーステナイト系のステンレス鋼により構成されている、項１〜３のいずれかに記載の電池用包装材料。
項５．  前記ステンレス鋼箔の第１の面及び第２の面の少なくとも一方に、化成処理層が設けられている、項１〜４のいずれかに記載の電池用包装材料。
項６．  前記ステンレス鋼箔と前記シーラント層との間に、接着層をさらに有する、項１〜５のいずれかに記載の電池用包装材料。
項７．  前記ステンレス鋼箔の厚みが、４０μｍ以下である、項１〜６のいずれかに記載の電池用包装材料。
項８．  前記積層体の総厚みが、１１０μｍ以下である、項１〜７のいずれかに記載の電池用包装材料。
項９．  前記積層体の総厚みをＴ（μｍ）、前記ステンレス鋼箔の厚みをＴＳ（μｍ）、ＪＩＳ  Ｚ  １７０７  １９９７の規定に準拠した測定方法により測定される前記積層体の突き刺し強度をＦ（Ｎ）とした場合に、Ｆ/Ｔが０．３（Ｎ/μｍ）以上、Ｆ/ＴＳが０．７（Ｎ/μｍ）以上である、項１〜８のいずれかに記載の電池用包装材料。
項１０．  少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項１〜９のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、少なくとも、基材層、ステンレス鋼箔、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなる電池用包装材料であって、前記ステンレス鋼箔の両面側に、弾性率が共に１００ＭＰａ以上である第１の保護層と第２の保護層となる層を有することにより、突き刺し強さが高く、成形性にも優れた電池用包装材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】成形された本発明の電池用包装材料の一例を示す略図的平面図である。
【図２】成形された本発明の電池用包装材料の一例を示す略図的平面図である。
【図３】本発明の電池用包装材料の積層構造の一例の略図的断面図である。
【図４】本発明の電池用包装材料の積層構造の一例の略図的断面図である。
【図５】本発明の電池用包装材料の積層構造の一例の略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の電池用包装材料は、少なくとも、第１の面及び第２の面を有するステンレス鋼箔と、第１の面側に積層された基材層と、第２の面側に積層されたシーラント層とを備える積層体からなる電池用包装材料であって、ステンレス鋼箔の第１の面側に積層された少なくとも１層が、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である第１の保護層を構成しており、ステンレス鋼箔の第２の面側に積層された少なくとも１層が、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である第２の保護層を構成していることを特徴とする。以下、本発明の電池用包装材料について詳述する。
【００１５】
１．電池用包装材料の積層構造
本発明の電池用包装材料は、第１の面３１及び第２の面３２を有するステンレス鋼箔３と、第１の面３１側に積層された基材層１と、第２の面３２側に積層されたシーラント層４とを備える積層体からなる。電池用包装材料が電池に使用される際には、基材層１が最外層になり、シーラント層４が最内層（電池素子側）になる。電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置するシーラント層４同士を接面させて熱溶着することにより電池素子が密封され、電池素子が封止される。図３に示すように、本発明の電池用包装材料は、基材層１とステンレス鋼箔３との間に接着層２を有していてもよい。また、図４に示すように、本発明の電池用包装材料は、ステンレス鋼箔３とシーラント層４との間に接着層５を有していてもよい。
【００１６】
また、本発明の電池用包装材料は、ステンレス鋼箔３の第１の面３１及び第２の表面３２に、それぞれ、化成処理層３ａ，３ｂを有していてもよい。なお、図１,図２においては、ステンレス鋼箔３の第１の面３１に化成処理層３ａが積層されており、ステンレス鋼箔３の第２の面３２に化成処理層３ｂが積層されている。
【００１７】
さらに、本発明の電池用包装材料においては、ステンレス鋼箔３の第１の面３１側に積層された少なくとも１層が、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である第１の保護層を構成している。さらに、ステンレス鋼箔３の第２の面３２側に積層された少なくとも１層が、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である第２の保護層を構成している。
【００１８】
第１の保護層を構成する層は、例えば基材層１であってもよい。また、図５に示すように、電池用包装材料は、基材層１とステンレス鋼箔３との間に設けられた、第１の保護層６ａ（樹脂層）を有していてもよい。
【００１９】
第２の保護層を構成する層は、例えばシーラント層４であってもよいし、接着層５であってもよい。また、図５に示すように、電池用包装材料は、ステンレス鋼箔３とシーラント層４の間に設けられた、第２の保護層６ｂ（樹脂層）を有していてもよい。
【００２０】
電池用包装材料において、第１の保護層及び第２の保護層は、それぞれ、少なくとも１層積層されていればよく、複数層積層されていてもよい。
【００２１】
前述の通り、ステンレス鋼は剛性（突き刺し強さ）が大きい反面、成形性が低いため、電池用包装材料を成形する際にステンレス鋼箔にピンホール、クラックなどが生じやすいという問題を有している。特に、電池用包装材料は、例えば図１または図２に示されるように、一般的に、冷間成形により凹部が形成され、当該凹部によって形成された空間に電極や電解液などの電池素子を配し、シーラント層同士を熱溶着させることにより、電池用包装材料の内部に電池素子が収容された電池が得られる。このとき、成形後の電池用包装材料の周縁部が屈曲されて、４つ折りにされることがある。例えば図１及び図２に示される頂点部ｐにおいては、４つ折りによって２度屈曲されるため、特にピンホールが生じやすいという問題を有している。
【００２２】
これに対して、本発明の電池用包装材料においては、前記ステンレス鋼箔の両面側に、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が共に１００ＭＰａ以上である第１の保護層と第２の保護層となる層を有しているため、ステンレス鋼箔が屈曲される際のクラックなどを抑制することができ、突き刺し強さが高いだけでなく、成形性にも優れている。
【００２３】
電池用包装材料の成形性をより一層高める観点からは、第１の保護層及び第２の保護層のＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率としては、好ましくは１００〜６，０００ＭＰａ程度、より好ましくは３００〜５，０００ＭＰａ程度、さらに好ましくは７５０〜５，０００ＭＰａ程度が挙げられる。
【００２４】
２．電池用包装材料を形成する各層の組成
［基材層１］
本発明の電池用包装材料において、基材層１は、最外層を形成する層である。基材層１を形成する素材については、絶縁性を備えるものであることを限度として特に制限されるものではない。基材層１を形成する素材としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。
【００２５】
ポリエステル樹脂としては、具体的には、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、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。また、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムスルホイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／フェニル−ジカルボキシレート）、ポリエチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）等が挙げられる。また、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてブチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリブチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリブチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレフタレート／セバケート）、ポリブチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステルは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。ポリエステルは、耐電解液性に優れ、電解液の付着に対して白化等が発生し難いという利点があり、基材層１の形成素材として好適に使用される。
【００２６】
また、ポリアミド樹脂としては、具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６とナイロン６，６との共重合体等の脂肪族系ポリアミド；テレフタル酸及び／又はイソフタル酸に由来する構成単位を含むナイロン６Ｉ、ナイロン６Ｔ、ナイロン６ＩＴ、ナイロン６Ｉ６Ｔ（Ｉはイソフタル酸、Ｔはテレフタル酸を表す）等のヘキサメチレンジアミン−イソフタル酸−テレフタル酸共重合ポリアミド、ポリメタキシリレンアジパミド（ＭＸＤ６）等の芳香族を含むポリアミド；ポリアミノメチルシクロヘキシルアジパミド（ＰＡＣＭ６）等の脂環系ポリアミド；さらにラクタム成分や、４，４’−ジフェニルメタン−ジイソシアネート等のイソシアネート成分を共重合させたポリアミド、共重合ポリアミドとポリエステルやポリアルキレンエーテルグリコールとの共重合体であるポリエステルアミド共重合体やポリエーテルエステルアミド共重合体；これらの共重合体等が挙げられる。これらのポリアミドは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。延伸ポリアミドフィルムは延伸性に優れており、成形時の基材層１の樹脂割れによる白化の発生を防ぐことができ、基材層１の形成素材として好適に使用される。
【００２７】
基材層１は、１軸又は２軸延伸された樹脂フィルムで形成されていてもよく、また未延伸の樹脂フィルムで形成してもよい。中でも、１軸又は２軸延伸された樹脂フィルム、とりわけ２軸延伸された樹脂フィルムは、配向結晶化することにより耐熱性が向上しているので、基材層１として好適に使用される。また、基材層１は、上記の素材をステンレス鋼箔３上にコーティングして形成されていてもよい。
【００２８】
これらの中でも、基材層１を形成する樹脂フィルムとして、好ましくはナイロン、ポリエステル、更に好ましくは２軸延伸ナイロン、２軸延伸ポリエステル、特に好ましくは２軸延伸ナイロンが挙げられる。
【００２９】
基材層１は、耐ピンホール性及び電池の包装体とした時の絶縁性を向上させるために、異なる素材の樹脂フィルム及びコーティングの少なくとも一方を積層化することも可能である。具体的には、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムとを積層させた多層構造や、２軸延伸ポリエステルと２軸延伸ナイロンとを積層させた多層構造等が挙げられる。基材層１を多層構造にする場合、各樹脂フィルムは接着剤を介して接着してもよく、また接着剤を介さず直接積層させてもよい。接着剤を介さず接着させる場合には、例えば、共押出し法、サンドラミ法、サーマルラミネート法等の熱溶融状態で接着させる方法が挙げられる。また、接着剤を介して接着させる場合、使用する接着剤は、２液硬化型接着剤であってもよく、また１液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型、ＵＶやＥＢなどの電子線硬化型等のいずれであってもよい。接着剤の成分としてポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アミノ樹脂、ゴム、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂が挙げられる。
【００３０】
基材層１には、成形性を向上させるために低摩擦化させておいてもよい。基材層１を低摩擦化させる場合、その表面の摩擦係数については特に制限されないが、例えば１．０以下が挙げられる。基材層１を低摩擦化するには、例えば、マット処理、スリップ剤の薄膜層の形成、これらの組み合わせ等が挙げられる。また樹脂層を形成して付与してもよい。これらの樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アミノ樹脂、ゴム、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂が挙げられる。
【００３１】
基材層１には、必要に応じて架橋剤や硬化剤の使用を併用してもよい。これらを使用することにより、基材層１の低摩擦化だけでなく電解液が付着しても室温で５時間以上耐性を持たせる保護層；電解液により溶解し電解液が付着したことが判別する層を持たせることで容易に製造装置のメンテナンスの必要性を判断できるようにする層；ヒートシールした場合にヒートシール部が目視で判別できる様にする層；製造装置の接触により剥がれることで接触部位をなくしメンテナンスしやすくする層等として基材層１を機能させることができる。
【００３２】
マット処理としては、予め基材層１にマット化剤を添加し表面に凹凸を形成したり、エンボスロールによる加熱や加圧による転写法や、表面を乾式又は湿式ブラスト法やヤスリで機械的に荒らす方法が挙げられる。また、最外層マット化剤としては、例えば、粒径が０．５ｎｍ〜５μｍ程度の微粒子が挙げられる。マット化剤の材質については、特に制限されないが、例えば、金属、金属酸化物、無機物、有機物等が挙げられる。また、マット化剤の形状についても、特に制限されないが、例えば、球状、繊維状、板状、不定形、バルーン状等が挙げられる。マット化剤として、具体的には、はタルク，シリカ，グラファイト、カオリン、モンモリロイド、モンモリロナイト、合成マイカ、ハイドロタルサイト、シリカゲル、ゼオライト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛，酸化マグネシウム，酸化アルミニウム，酸化ネオジウム，酸化アンチモン、酸化チタン、酸化セリウム、硫酸カルシウム，硫酸バリウム、炭酸カルシウム，ケイ酸カルシウム、炭酸リチウム、安息香酸カルシウム，シュウ酸カルシウム，ステアリン酸マグネシウム、アルミナ、カーボンブラック、カーボンナノチューブ類、高融点ナイロン、架橋アクリル、架橋スチレン、架橋ポリエチレン、ベンゾグアナミン、金、アルミニウム、銅、ニッケル等が挙げられる。これらのマット化剤は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのマット化剤の中でも、分散安定性やコスト等の観点から、好ましくはりシリカ、硫酸バリウム、酸化チタンが挙げられる。また、マット化剤には、表麺に絶縁処理、高分散性処理等の各種表面処理を施しておいてもよい。
【００３３】
スリップ剤の薄膜層は、基材層１上にスリップ剤をブリードアウトにより表面に析出させて薄層を形成させる方法や、基材層１にスリップ剤を積層することで形成できる。スリップ剤としては、特に制限されないが、例えば、エルカ酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ベヘン酸アマイド、エチレンビスオレイン酸アマイドやエチレンビスステアリン酸アマイド等の脂肪酸アマイド、金属石鹸、親水性シリコーン、シリコーンをグラフトしたアクリル、シリコーンをグラフトしたエポキシ、シリコーンをグラフトしたポリエーテル、シリコーンをグラフトしたポリエステル、ブロック型シリコーンアクリル共重合体、ポリグリセロール変性シリコーン、パラフィン等が挙げられる。これらのスリップ剤は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３４】
基材層１の厚さは、例えば、３〜７５μｍ、好ましくは５〜５０μｍが挙げられる。
【００３５】
前述の通り、基材層１は、第１の保護層を構成していてもよい。すなわち、基材層１のＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である場合には、基材層１は第１の保護層を構成することができる。例えば、基材層１を前述したような樹脂により形成された延伸フィルムにより構成することにより、当該弾性率を１００ＭＰａ以上、さらには３００ＭＰａ以上、さらには７５０ＭＰａ以上とすることができる。
【００３６】
［接着層２］
本発明の電池用包装材料において、接着層２は、基材層１とステンレス鋼箔３との接着性を高めることなどを目的として、必要に応じて設けられる層である。基材層１とステンレス鋼箔３とは直接積層されていてもよい。
【００３７】
接着層２は、基材層１とステンレス鋼箔３とを接着可能である接着樹脂によって形成される。接着層２の形成に使用される接着樹脂は、２液硬化型接着樹脂であってもよく、また１液硬化型接着樹脂であってもよい。更に、接着層２の形成に使用される接着樹脂の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれであってもよい。
【００３８】
接着層２の形成に使用できる接着樹脂の樹脂成分としては、具体的には、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、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル等のポリエステル系樹脂；ポリエーテル系接着剤；ポリウレタン系接着剤；エポキシ系樹脂；フェノール樹脂系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、共重合ポリアミド等のポリアミド系樹脂；ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂；ポリ酢酸ビニル系樹脂；セルロース系接着剤；（メタ）アクリル系樹脂；ポリイミド系樹脂；尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ樹脂；クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム等のゴム；シリコーン系樹脂；フッ化エチレンプロピレン共重合体等が挙げられる。これらの接着樹脂成分は１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。２種以上の接着樹脂成分の組み合わせ態様については、特に制限されないが、例えば、その接着樹脂成分として、ポリアミドと酸変性ポリオレフィンとの混合樹脂、ポリアミドと金属変性ポリオレフィンとの混合樹脂、ポリアミドとポリエステル、ポリエステルと酸変性ポリオレフィンとの混合樹脂、ポリエステルと金属変性ポリオレフィンとの混合樹脂等が挙げられる。これらの中でも、展延性、高湿度条件下における耐久性や黄変抑制作用、ヒートシール時の熱劣化抑制作用等が優れ、基材層１とステンレス鋼箔３との間のラミネーション強度の低下を抑えてデラミネーションの発生を効果的に抑制するという観点から、好ましくはポリウレタン系２液硬化型接着樹脂；ポリアミド、ポリエステル、又はこれらと変性ポリオレフィンとのブレンド樹脂が挙げられる。
【００３９】
また、接着層２は異なる接着樹脂成分で多層化してもよい。接着層２を異なる接着樹脂成分で多層化する場合、基材層１とステンレス鋼箔３とのラミネーション強度を向上させるという観点から、基材層１側に配される接着樹脂成分として基材層１との接着性に優れる樹脂を選択し、ステンレス鋼箔３側に配される接着樹脂成分としてステンレス鋼箔３との接着性に優れる接着樹脂成分を選択することが好ましい。接着層２は異なる接着樹脂成分で多層化する場合、具体的には、ステンレス鋼箔３側に配置される接着樹脂成分としては、好ましくは、酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィン、ポリエステルと酸変性ポリオレフィンとの混合樹脂、共重合ポリエステルを含む樹脂等が挙げられる。
【００４０】
接着層２の厚さについては、例えば、０．５〜５０μｍ、好ましくは２〜２５μｍが挙げられる。
【００４１】
［ステンレス鋼箔３］
本発明の電池用包装材料において、ステンレス鋼箔３は、電池用包装材料の強度向上の他、電池内部に水蒸気、酸素、光等が侵入するのを防止するためのバリア層として機能する層である。
【００４２】
本発明において、ステンレス鋼箔３は、オーステナイト系のステンレス鋼により構成されていることが好ましい。これにより、より一層突き刺し強さが高く、耐電解液性及び成形性にも優れた電池用包装材料となる。
【００４３】
ステンレス鋼箔３を構成するオーステナイト系のステンレス鋼の具体例としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３１６Ｌなどが挙げられ、これら中でも、突き刺し強さが高く、耐電解液性及び成形性にも優れた電池用包装材料とする観点からは、ＳＵＳ３０４が特に好ましい。
【００４４】
ステンレス鋼箔３の厚さについては、特に制限されないが、電池用包装材料をより一層薄型化しつつ、突き刺し強さが高く、耐電解液性及び成形性にも優れた電池用包装材料とする観点からは、好ましくは４０μｍ以下、より好ましくは１０〜３０μｍ程度、さらに好ましくは１５〜２５μｍ程度が挙げられる。
【００４５】
また、ステンレス鋼箔は、特に、冷間圧延処理されることで延展性が向上し、成形性が良化する。さらに冷間圧延した後、熱処理を施し、焼きなましをすることで流れ方向と幅方向のバランスがよくなり成形性が向上する。また、後述する化成処理の効果を安定化するために圧延処理後、あるいは熱処理後、表面の洗浄工程を入れることが重要である。洗浄方法は、アルカリや酸を用いた洗浄、さらにはアルカリ電解脱脂洗浄などが挙げられる。また、超音波処理やプラズマ処理などを併用することも可能である。好ましくは、アルカリ脱脂洗浄やアルカリ電解脱脂が好ましい。これらにより表面の濡れ性が向上して、化成処理が均一化でき、耐内容物性が安定化する。濡れ性は、水との接触角が好ましくは５０°以下、より好ましくは３０°以下、さらに好ましくは１５°以下である。
【００４６】
［化成処理槽３ａ,３ｂ］
本発明の電池用包装材料においては、ステンレス鋼箔３の少なくとも第２の面３２に、フッ化水素耐性の化成処理層３ｂが形成されていることが好ましい。これにより、突き刺し強さが高く、耐電解液性及び成形性にも優れた電池用包装材料とすることができる。
【００４７】
また、本発明においては、ステンレス鋼箔３と隣接する層との間の接着の安定化、溶解や腐食の防止等のために、必要に応じて、ステンレス鋼箔３の第１の面３１にも化成処理層３ａを有していてもよい。本発明においては、ステンレス鋼箔３の第１の面３１及び第２の面３２に化成処理層３ａ，３ｂが積層されていることがさらに好ましい。前述の通り、図１,図２においては、ステンレス鋼箔３の第１の面３１に化成処理層３ａが積層されており、ステンレス鋼箔３の第２面３２に化成処理層３ｂが積層されている。
【００４８】
ここで、化成処理層とは、具体的には、ステンレス鋼箔３の表面に耐酸性皮膜が形成された層である。化成処理層を形成するための化成処理としては、例えば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、蓚酸クロム、重リン酸クロム、クロム酸アセチルアセテート、塩化クロム、硫酸カリウムクロム等のクロム酸化合物を用いたクロム酸クロメート処理；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸等のリン酸化合物を用いたリン酸クロメート処理；上記のクロム酸化合物、上記のリン酸化合物、及びフェノール樹脂を組み合わせたリン酸クロメート処理などが挙げられる。フェノール樹脂としては、下記一般式（１）〜（４）で表される繰り返し単位からなるアミノ化フェノール重合体が挙げられる。なお、当該アミノ化フェノール重合体において、下記一般式（１）〜（４）で表される繰り返し単位は、１種類単独で含まれていてもよいし、２種類以上の任意の組み合わせであってもよい。
【００４９】
【化１】
0006699130.tif 000002
【００５０】
【化２】
0006699130.tif 000003
【００５１】
【化３】
0006699130.tif 000004
【００５２】
【化４】
0006699130.tif 000005
【００５３】
一般式（１）〜（４）中、Ｘは水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基又はベンジル基を示す。また、Ｒ1及びＲ2は、同一又は異なって、ヒドロキシル基、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。一般式（１）〜（４）において、Ｘ、Ｒ1、Ｒ2で示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜４の直鎖又は分枝鎖状アルキル基が挙げられる。また、Ｘ、Ｒ1、Ｒ2で示されるヒドロキシアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、１−ヒドロキシブチル基、２−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシブチル基、４−ヒドロキシブチル基等のヒドロキシ基が１個置換された炭素数１〜４の直鎖又は分枝鎖状アルキル基が挙げられる。一般式（１）〜（４）において、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基、及び、ドロキシアルキル基のいずれかであることが好ましい。一般式（１）〜（４）で表される繰り返し単位からなるアミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、例えば、約５００〜約１００万、好ましくは約１０００〜約２万が挙げられる。
【００５４】
また、ステンレス鋼箔３に耐食性を付与する化成処理方法として、リン酸中に、酸化アルミ（アルミナ処理）、酸化チタン、酸化セリウム（セリウム処理）、酸化スズ等の金属酸化物や硫酸バリウムの微粒子を分散させたものやトリアジチンチオールをコーティングし、１５０℃以上で焼付け処理を行うことにより、ステンレス鋼箔３の表面に耐食処理層を形成する方法が挙げられる。これらの場合も、上記のフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂等の樹脂に含有させて層として形成してもよい。また、耐食処理層の上には、カチオン性ポリマーを架橋剤で架橋させた樹脂層を形成してもよい。ここで、カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミンとカルボン酸を有するポリマーからなるイオン高分子錯体、アクリル主骨格に１級アミンをグラフトさせた１級アミングラフトアクリル樹脂、ポリアリルアミンまたはその誘導体、アミノフェノール等が挙げられる。これらのカチオン性ポリマーは１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、架橋剤としては、例えば、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、及びオキサゾリン基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。これらの架橋剤は１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００５５】
これらの化成処理は、１種の化成処理を単独で行ってもよく、２種以上の化成処理を組み合わせて行ってもよい。更に、これらの化成処理は、１種の化合物を単独で使用して行ってもよく、また２種以上の化合物を組み合わせて使用して行ってもよい。
【００５６】
化成処理層は、これらの中でも、クロム酸クロメート処理またはリン酸クロメート処理により形成されたものであることが好ましい。さらに、上記のクロム酸化合物、上記のリン酸化合物、及びフェノール樹脂（好ましくは上記のアミノ化フェノール重合体）を組み合わせたリン酸クロメート処理により形成されたものであることが特に好ましい。ステンレス鋼箔は、表面に不働態膜を形成している。そのため、化成処理を施す場合は、不働態膜の一部を酸処理で活性化あるいは除去した後、クロムと金属の混合層を形成させる必要がある。一般の６価のクロム酸処理では、クロム酸の濃度を上げる必要があり環境に対する負荷が大きい。リン酸クロメート処理では、リン酸の濃度を上げることで対応が可能となり、６価のクロム酸処理に比べて環境負荷を低減できる。また上記組み合わせにより、ステンレス鋼箔表面には化成処理層にフェノール樹脂層が形成される。樹脂層の形成により、表面の電気抵抗が高くなる。そのため、電池形成した場合、内部の絶縁性が高くなり、短絡や異物付着による腐食や腐食に起因する内容物の漏洩が起こりにくくなる。
【００５７】
化成処理においてステンレス鋼箔３の表面に形成させる耐酸性皮膜（化成処理層）の量については、特に制限されないが、例えばクロム酸化合物、リン酸化合物、及びアミノ化フェノール重合体を組み合わせてクロメート処理を行う場合であれば、ステンレス鋼箔３の表面１ｍ2当たり、クロム酸化合物がクロム換算で約０．５〜約５０ｍｇ、好ましくは約１．０〜約４０ｍｇ、リン化合物がリン換算で約０．５〜約５０ｍｇ、好ましくは約１．０〜約４０ｍｇ、及びアミノ化フェノール重合体が約１〜約２００ｍｇ、好ましくは約５．０〜１５０ｍｇの割合で含有されていることが望ましい。
【００５８】
化成処理は、耐酸性皮膜の形成に使用する化合物を含む溶液を、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法等によって、ステンレス鋼箔３の表面に塗布した後に、ステンレス鋼箔３の温度が７０〜３００℃程度になるように加熱することにより行われる。また、ステンレス鋼箔３に化成処理を施す前に、予めステンレス鋼箔３を、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法等による脱脂処理に供してもよい。このように脱脂処理を行うことにより、ステンレス鋼箔３の表面の不働態層を活性化あるいは除去することができ、化成処理を一層効率的に行うことが可能になる。
【００５９】
［シーラント層４］
本発明の電池用包装材料において、シーラント層４は、ステンレス鋼箔３の第２の面３２側に積層されており、最内層に該当し、電池の組み立て時にシーラント層４同士が熱溶着して電池素子を密封する層である。シーラント層４は、複数の層により形成されていてもよい。
【００６０】
シーラント層４は、後述する接着層５を有しない場合、ステンレス鋼箔３と接着可能であり、さらにシーラント層４同士が熱溶着可能な樹脂により形成されている。また、シーラント層４は、後述する接着層５を有する場合には、接着層５と接着可能であり、さらにシーラント層４同士が熱溶着可能な樹脂により形成されている。シーラント層４を形成する樹脂としては、このような特性を有するものであれば、特に制限されないが、例えば、酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。また、後述する接着層５を有する場合、これらに加え、ポリオレフィン樹脂、シーラント層４を形成する樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６１】
シーラント層４の形成に使用される酸変性ポリオレフィンとは、ポリオレフィンを不飽和カルボン酸でグラフト重合すること等により変性したポリマーである。酸変性されるポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン；ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー）、ポリプロピレンのランダムコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー）等の結晶性又は非晶性のポリプロピレン；エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、耐熱性の点で、好ましくは、少なくともプロピレンを構成モノマーとして有するポリオレフィン、更に好ましくは、エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー、及びプロピレン−エチレンのランダムコポリマーが挙げられる。変性に使用される不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸の中でも、好ましくはマレイン酸、無水マレイン酸が挙げられる。これらの酸変性ポリオレフィンは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６２】
シーラント層４の形成に使用されるポリエステル樹脂の具体例としては、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、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。また、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムスルホイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／フェニル−ジカルボキシレート）、ポリエチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）等が挙げられる。また、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてブチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリブチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリブチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレフタレート／セバケート）、ポリブチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステル樹脂は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６３】
シーラント層４の形成に使用されるフッ素系樹脂の具体例としては、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレンクロロトリフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ素系ポリオール等が挙げられる。これらのフッ素系樹脂は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６４】
接着層５を有しない場合、シーラント層４は、酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、またはフッ素系樹脂のみから形成されていてもよく、また必要に応じてこれら以外の樹脂成分を含んでいてもよい。シーラント層４に酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、またはフッ素系樹脂以外の樹脂成分を含有させる場合、シーラント層４中の酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、またはフッ素系樹脂の含有量については、本発明の効果を妨げない限り特に制限されないが、例えば１０〜９５質量％、好ましくは３０〜９０質量％、更に５０〜８０質量％が挙げられる。
【００６５】
シーラント層４において、酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、またはフッ素系樹脂以外に、必要に応じて含有できる樹脂成分としては、例えば、ポリオレフィンが挙げられる。
【００６６】
ポリオレフィンは、非環状又は環状のいずれの構造であってもよい。非環状のポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン；ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー）、ポリプロピレンのランダムコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー）等の結晶性又は非晶性のポリプロピレン；エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー等が挙げられる。また、環状のポリオレフィンとは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体であり、環状ポリオレフィンの構成モノマーであるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、４−メチル−１−ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。また、環状ポリオレフィンの構成モノマーである環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン；具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。これらのポリオレフィンは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６７】
これらのポリオレフィンの中でも、エラストマーとしての特性を備えるもの（即ち、ポリオレフィン系エラストマー）、とりわけプロピレン系エラストマーは、ヒートシール後の接着強度の向上、ヒートシール後の層間剥離の防止等の観点から、好ましい。プロピレン系エラストマーとしては、プロピレンと、１種又は２種以上の炭素数２〜２０のα−オレフィン（プロピレンを除く）を構成モノマーとして含む重合体が挙げられ、プロピレン系エラストマーを構成する炭素数２〜２０のα−オレフィン（プロピレンを除く）としては、具体的には、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン等が挙げられる。これらのエチレン系エラストマーは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６８】
シーラント層４に、酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、またはフッ素系樹脂以外の樹脂成分を含有させる場合、当該樹脂成分の含有量については、本発明の目的を妨げない範囲で適宜設定される。例えば、シーラント層４にプロピレン系エラストマーを含有させる場合、シーラント層４中のプロピレン系エラストマーの含有量としては、通常５〜７０質量％、好ましくは１０〜６０質量％、更に好ましくは２０〜５０質量％が挙げられる。
【００６９】
ステンレス鋼箔３とシーラント層４との間に、後述の接着層５を有する場合、シーラント層４を形成する樹脂としては、上記の酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂などに加えて、ポリオレフィン、変性環状ポリオレフィンなども挙げられる。これらの樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００７０】
接着層５を有する場合、シーラント層４を形成するポリオレフィンとしては、上記で例示したものが挙げられる。変性環状ポリオレフィンは、環状ポリオレフィンを不飽和カルボン酸でグラフト重合したものである。酸変性される環状ポリオレフィンは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体である。このようなオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、４−メチル−１−ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。また、環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン；具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。変性に使用される不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸の中でも、好ましくはマレイン酸、無水マレイン酸が挙げられる。これらの変性環状ポリオレフィンは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００７１】
接着層５を有する場合、シーラント層４は、酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン、または変性環状ポリオレフィンのみから形成されていてもよく、また必要に応じてこれら以外の樹脂成分を含んでいてもよい。シーラント層４にこれら以外の樹脂成分を含有させる場合、シーラント層４中のこれらの樹脂の含有量については、本発明の効果を妨げない限り特に制限されないが、例えば１０〜９５質量％、好ましくは３０〜９０質量％、更に５０〜８０質量％が挙げられる。必要に応じて含有できる樹脂成分としては、例えば、上記のエラストマーとしての特性を備えるものが挙げられる。また、必要に応じて含有できる樹脂成分の含有量については、本発明の目的を妨げない範囲で適宜設定される。例えば、シーラント層４にプロピレン系エラストマーを含有させる場合、シーラント層４中のプロピレン系エラストマーの含有量としては、通常５〜７０質量％、好ましくは１０〜６０質量％、更に好ましくは２０〜５０質量％が挙げられる。
【００７２】
本発明の電池用包装材料のヒートシール後において、ヒートシール面の位置ズレなどを効果的に抑制する観点から、シーラント層４の融点Ｔm1としては、好ましくは９０〜２４５℃、より好ましくは１００〜２２０℃が挙げられる。また、同様の観点から、シーラント層４の軟化点Ｔs1としては、好ましくは７０〜１８０℃、より好ましくは８０〜１５０℃が挙げられる。同様の観点から、シーラント層４の２３０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは１〜２５ｇ／１０分程度、より好ましくは２〜１５ｇ／１０分が挙げられる。
【００７３】
さらに、ヒートシール時に加熱されたステンレス鋼箔３が長期間に亘って高温に維持された場合にも、ヒートシール後において、ヒートシール面が動いて位置ズレが生じることを効果的に抑制する観点から、シーラント層４の２３０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは１〜２５ｇ／１０分程度、より好ましくは２〜１５ｇ／１０分が挙げられる。
【００７４】
ここで、シーラント層４の融点Ｔm1は、シーラント層４を構成する樹脂成分の融点をＪＩＳ  Ｋ６９２１−２（ＩＳＯ１８７３−２．２：９５）に準拠しＤＳＣ法により測定される値である。また、シーラント層４が、複数の樹脂成分を含むブレンド樹脂で形成されている場合には、その融点Ｔm1は、それぞれの樹脂の融点を上記のようにして求め、これらを質量比で加重平均して算出することができる。
【００７５】
また、シーラント層４の軟化点Ｔs1は、熱機械的分析法（ＴＭＡ：Thermo-Mechanical Analyzer）により測定される値である。また、シーラント層４が、複数の樹脂成分を含むブレンド樹脂で形成されている場合には、その軟化点Ｔs1は、それぞれの樹脂の軟化点を上記のようにして求め、これらを質量比で加重平均して算出することができる。
【００７６】
シーラント層４のメルトフローレートは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、メルトフローレート測定器により測定される値である。
【００７７】
シーラント層４の厚みとしては、例えば、１２〜１２０μｍ、好ましくは１８〜８０μｍ、更に好ましくは２０〜６０μｍが挙げられる。
【００７８】
シーラント層４は、単層であってもよいし、多層であってもよい。また、シーラント層４は、必要に応じてスリップ剤などを含んでいてもよい。シーラント層４がスリップ剤を含む場合、電池用包装材料の成形性を高め得る。さらに、本発明においては、シーラント層４がスリップ剤を含むことにより、電池用包装材料の成形性だけでなく、絶縁性をも高め得る。シーラント層４がスリップ剤を含むことによって電池用包装材料の絶縁性が高められる詳細な機序は必ずしも明らかではないが、例えば次のように考えることができる。すなわち、シーラント層４がスリップ剤を含む場合、シーラント層４に外力が加わった際に、シーラント層４内において樹脂の分子鎖が動きやすくなり、クラックが生じにくくなると考えられる。特に、シーラント層４が複数種類の樹脂により形成される場合には、これらの樹脂の間に存在する界面において、クラックが生じやすいが、スリップ剤がこのような界面に存在することにより、界面において樹脂が動きやすくなることで、外力が加わった際にクラックに至ることを効果的に抑制できるものと考えられる。このような機序により、シーラント層にクラックが生じることによる絶縁性の低下が抑制されると考えられる。
【００７９】
スリップ剤としては、特に制限されず、公知のスリップ剤を用いることができ、例えば、上記の基材層１で例示したものなどが挙げられる。スリップ剤は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。シーラント層４におけるスリップ剤の含有量としては、特に制限されず、電子包装用材料の成形性及び絶縁性を高める観点からは、好ましくは０．０１〜０．２質量％程度、より好ましくは０．０５〜０．１５質量％程度が挙げられる。
【００８０】
前述の通り、シーラント層４は、第２の保護層を構成していてもよい。すなわち、シーラント層４のＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である場合には、シーラント層４は第２の保護層を構成することができる。
【００８１】
［接着層５］
本発明の電池用包装材料においては、ステンレス鋼箔３とシーラント層４とを強固に接着させることなどを目的として、図４，図５に示されるように、ステンレス鋼箔３とシーラント層４との間に接着層５をさらに設けてもよい。接着層５は、１層により形成されていてもよいし、複数層により形成されていてもよい。
【００８２】
接着層５は、ステンレス鋼箔３とシーラント層４とを接着可能な樹脂によって形成される。接着層５を形成する樹脂としては、ステンレス鋼箔３とシーラント層４とを接着可能な樹脂であれば特に制限されないが、好ましくは上記の酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アミノ樹脂、ゴム、シリコン系樹脂等が挙げられる。接着層５を形成する樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００８３】
接着層５は、これらの樹脂の少なくとも１種のみから形成されていてもよく、また必要に応じてこれら以外の樹脂成分を含んでいてもよい。接着層５にこれら以外の樹脂成分を含有させる場合、接着層５中の酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アミノ樹脂、ゴム、及びシリコン系樹脂の含有量については、本発明の効果を妨げない限り特に制限されないが、例えば１０〜９５質量％、好ましくは３０〜９０質量％、更に５０〜８０質量％が挙げられる。
【００８４】
また、接着層５は、硬化剤をさらに含むことが好ましい。接着層５が硬化剤を含むことにより、接着層５の機械的強度が高められ、電池用包装材料の絶縁性を効果的に高めることができる。硬化剤は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００８５】
硬化剤は、酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アミノ樹脂、ゴム、またはシリコン系樹脂を硬化させるものであれば、特に限定されない。硬化剤としては、例えば、多官能イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
【００８６】
多官能イソシアネート化合物は、２つ以上のイソシアネート基を有する化合物であれば、特に限定されない。多官能イソシアネート化合物の具体例としては、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、これらをポリマー化やヌレート化したもの、これらの混合物や他ポリマーとの共重合物などが挙げられる。
【００８７】
カルボジイミド化合物は、カルボジイミド基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）を少なくとも１つ有する化合物であれば、特に限定されない。カルボジイミド化合物としては、カルボジイミド基を少なくとも２つ以上有するポリカルボジイミド化合物が好ましい。特に好ましいカルボジイミド化合物の具体例としては、下記一般式（５）：
【００８８】
【化５】
0006699130.tif 000006
［一般式（５）において、ｎは２以上の整数である。］
で表される繰り返し単位を有するポリカルボジイミド化合物、
下記一般式（６）：
【００８９】
【化６】
0006699130.tif 000007
［一般式（６）において、ｎは２以上の整数である。］
で表される繰り返し単位を有するポリカルボジイミド化合物、
及び下記一般式（７）：
【００９０】
【化７】
0006699130.tif 000008
［一般式（７）において、ｎは２以上の整数である。］
で表されるポリカルボジイミド化合物が挙げられる。一般式（４）〜（７）において、ｎは、通常３０以下の整数であり、好ましくは３〜２０の整数である。
【００９１】
エポキシ化合物は、少なくとも１つのエポキシ基を有する化合物であれば、特に限定されない。エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、変性ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテルなどのエポキシ樹脂が挙げられる。
【００９２】
オキサゾリン化合物は、オキサゾリン骨格を有する化合物であれば、特に限定されない。オキサゾリン化合物としては、具体的には、日本触媒社製のエポクロスシリーズなどが挙げられる。
【００９３】
接着層５の機械的強度を高めるなどの観点から、硬化剤は、２種類以上の化合物により構成されていてもよい。
【００９４】
接着層５において、硬化剤の含有量は、酸変性ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アミノ樹脂、ゴム、またはシリコン系樹脂１００質量部に対して、０．１質量部〜５０質量部の範囲にあることが好ましく、０．１質量部〜３０質量部の範囲にあることがより好ましい。また、接着層５において、硬化剤の含有量は、酸変性ポリオレフィンなどの各樹脂中のカルボキシル基１当量に対して、硬化剤中の反応基として１当量〜３０当量の範囲にあることが好ましく、１当量〜２０当量の範囲にあることがより好ましい。これにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。
【００９５】
接着層５が硬化剤を含む場合、接着層５は、２液硬化型接着樹脂により形成してもよいし、１液硬化型接着樹脂により形成してもよい。さらに、接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型、ＵＶやＥＢなどの電子線硬化型等のいずれであってもよい。
【００９６】
接着層５の融点Ｔm2としては、好ましくは９０〜２４５℃、より好ましくは１００〜２３０℃が挙げられる。また、同様の観点から、接着層５の軟化点Ｔs2としては、好ましくは７０〜１８０℃、より好ましくは８０〜１５０℃が挙げられる。
【００９７】
なお、接着層５の融点Ｔm2、軟化点Ｔs2の算出方法は、シーラント層４の場合と同様である。
【００９８】
接着層５の厚みとしては、特に制限されないが、好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．０５〜２０μｍが挙げられる。なお、接着層５の厚みが０．０１μｍ未満であると、ステンレス鋼箔３とシーラント層４との間を安定して接着させることが困難になる場合がある。
【００９９】
前述の通り、接着層５は、第２の保護層を構成していてもよい。すなわち、接着層５のＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された弾性率が１００ＭＰａ以上である場合には、接着層５は第２の保護層を構成することができる。
【０１００】
（第１の保護層６ａ）
本発明の電池用包装材料においては、例えば図５に示されるように、例えば、基材層１が前述の弾性率を満たしておらず、第１の保護層を構成しない場合にも、前述の弾性率を有する第１の保護層６ａが積層されていることにより、ステンレス鋼箔が積層された電池用包装材料において、高い突き刺し強さと、優れた成形性を発揮させることができる。
【０１０１】
第１の保護層６ａを設ける場合、第１の保護層６ａは、ステンレス鋼箔３と直接接面していてもよいし、接着層２を介して接面していてもよい。好ましくは、基材層１と、第１の保護層６ａと、接着層２と、ステンレス鋼箔３とがこの順に積層された積層構造を有することが好ましい。
【０１０２】
第１の保護層６ａは、樹脂により形成することができる。第１の保護層６ａを形成する樹脂としては、特に制限されず、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【０１０３】
第１の保護層６ａの厚みとしては、特に制限されないが、好ましくは１〜５０μｍ程度、より好ましくは２〜３０μｍ程度が挙げられる。
【０１０４】
（第２の保護層６ｂ）
本発明の電池用包装材料においては、例えば図５に示されるように、ステンレス鋼箔３とシーラント層４との間に、第２の保護層６ｂが積層されていてもよい。例えば、シーラント層４や絶縁層５が、前述の弾性率を満たしておらず、第２の保護層を構成しない場合にも、前述の弾性率を有する第２の保護層６ｂが積層されていることにより、ステンレス鋼箔が積層された電池用包装材料において、高い突き刺し強さと、優れた成形性を発揮させることができる。
【０１０５】
第２の保護層６ｂを設ける場合、第２の保護層６ｂは、ステンレス鋼箔３と直接接面していてもよいし、接着層５を介して接面していてもよい。好ましくは、ステンレス鋼箔３と、接着層５と、第２の保護層６ｂと、シーラント層４とがこの順に積層された積層構造を有することが好ましい。
【０１０６】
第２の保護層６ｂは、樹脂により形成することができる。第２の保護層６ｂを形成する樹脂としては、特に制限されず、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、ステンレス鋼箔３が積層された電池用包装材料において、高い突き刺し強さと、優れた成形性を発揮させる観点から、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂が好ましい。例えば、第２の保護層６ｂを形成する樹脂としてポリエステル樹脂を用いることにより、前述の弾性率を１００ＭＰａ以上、さらには３００ＭＰａ以上、さらには７５０ＭＰａ以上とすることができる。ポリエステル樹脂は、延伸フィルムであることが好ましい。
【０１０７】
第２の保護層６ｂの厚みとしては、特に制限されないが、好ましくは１〜５０μｍ程度、より好ましくは２〜３０μｍ程度が挙げられる。
【０１０８】
本発明の電池用包装材料において、以上のような各層を備える積層体の総厚みとしては、特に制限されないが、電池用包装材料の薄型化と、高い突き刺し強さ、優れた成形性などを好適に発揮する観点からは、好ましくは１１０μｍ以下、より好ましくは４２〜８５μｍ程度、さらに好ましくは４５〜７０μｍ程度が挙げられる。
【０１０９】
本発明の電池用包装材料は、ＪＩＳ  Ｚ  １７０７  １９９７の規定に準拠した測定方法により測定される前記積層体の突き刺し強度が、好ましくは２０Ｎ以上、より好ましくは３０Ｎ以上である。
【０１１０】
さらに、電池用包装材料の薄型化と、高い突き刺し強さ、優れた成形性などを好適に発揮する観点からは、積層体の総厚みをＴ（μｍ）、前記ステンレス鋼箔の厚みをＴＳ（μｍ）、ＪＩＳ  Ｚ  １７０７  １９９７の規定に準拠した測定方法により測定される前記積層体の突き刺し強度をＦ（Ｎ）とした場合に、Ｆ/Ｔが０．３（Ｎ/μｍ）以上、Ｆ/ＴＳが０．７（Ｎ/μｍ）以上であることが好ましい。
【０１１１】
３．電池用包装材料の製造方法
本発明の電池用包装材料の製造方法については、所定の組成の各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されないが、例えば、以下の方法が例示される。
【０１１２】
まず、基材層１、必要に応じて接着層２、ステンレス鋼箔３が順に積層された積層体（以下、「積層体Ａ」と表記することもある）を形成する。接着層２を有する場合の積層体Ａの形成は、具体的には、基材層１、接着層２、及び必要に応じて表面が化成処理されたステンレス鋼箔３をサーマルラミネート法、サンドラミネート法、ドライラミネート法、溶融押出し法、共押出し法又はこれらの組み合わせ等によって積層させることにより行われる。なお、積層体Ａの形成において、エージング処理、加水処理、加熱処理、電子線処理、紫外線処理等を行うことにより、接着層２による基材層１とステンレス鋼箔３との接着の安定性が高め得る。また、ステンレス鋼箔３の上に直接基材層１を積層して積層体Ａを形成する方法としては、サーマルラミネート法、溶液コーティング法、溶融押出し法、共押出し法又はこれらの組み合わせ等によって積層させる方法が挙げられる。この際、エージング処理、加水処理、加熱処理、電子線処理、紫外線処理等を行うことにより、基材層１とステンレス鋼箔３との接着の安定性を高め得る。
【０１１３】
ドライラミネート法による積層体Ａの形成においては、例えば、接着層２を構成する樹脂を水または有機溶剤に溶解または分散させ、当該溶解液または分散液を基材層１の上にコーティングし、水または有機溶剤を乾燥させることにより、基材層１に上に接着層２を形成した後、ステンレス鋼箔３を加熱圧着して行うことができる。
【０１１４】
サーマルラミネート法による積層体Ａの形成は、例えば、基材層１と接着層２とが積層された多層フィルムを予め用意し、接着層２を重ね合わせて加熱ロールにより、基材層１とステンレス鋼箔３で接着層２を挟持しながら熱圧着することにより行うことができる。また、サーマルラミネート法による積層体Ａの形成は、ステンレス鋼箔３と接着層２とが積層された多層フィルムを予め用意し、加熱したステンレス鋼箔３と接着層２に基材層１を重ね合わせて基材層１とステンレス鋼箔３で接着層２を挟持しながら熱圧着することにより行ってもよい。
【０１１５】
なお、サーマルラミネート法において予め用意する基材層１と接着層２とが積層された多層フィルムは、基材層１を構成する樹脂フィルムに接着層２を構成する接着剤を溶融押し出し又は溶液コーティング（液状塗工）により積層して乾燥させた後、接着層２を構成する接着剤の融点以上の温度で焼付けて形成する。焼付けを行うことにより、ステンレス鋼箔３と接着層２との接着強度が向上する。また、サーマルラミネート法において予め用意するステンレス鋼箔３と接着層２とが積層された多層フィルムについても、同様にステンレス鋼箔３を構成する金属箔に接着層２を構成する接着剤を溶融押し出し又は溶液コーティングにより積層して乾燥させた後、接着層２を構成する接着剤の融点以上の温度で焼付けることにより形成される。
【０１１６】
また、サンドラミネート法による積層体Ａの形成は、例えば、接着層２を構成する接着剤をステンレス鋼箔３の上面に溶融押し出しして基材層１を構成する樹脂フィルムをステンレス鋼箔に貼り合わせることにより行うことができる。このとき、樹脂フィルムを貼り合わせて仮接着した後、再度加熱して本接着を行うことが望ましい。なお、サンドラミネート法においても接着層２を異なる樹脂種で多層化してもよい。この場合、基材層１と接着層２とが積層された多層フィルムを予め用意し、ステンレス鋼箔３の上面に接着層２を構成する接着剤を溶融押出して多層の樹脂フィルムとサーマルラミネート法により積層すればよい。これにより、多層フィルムを構成する接着層２と、ステンレス鋼箔３の上面に積層された接着層２とが接着して２層の接着層２が形成される。接着層２を異なる樹脂種で多層化する場合には、ステンレス鋼箔３と接着層２とが積層された多層フィルムを予め用意し、基材層１上に接着層２を構成する接着剤を溶融押出して、これをステンレス鋼箔３上の接着層２と積層してもよい。これにより、多層の樹脂フィルと基材層１との間に２層の異なる接着剤で構成される接着層２が形成される。
【０１１７】
次いで、積層体Ａのステンレス鋼箔３上に、シーラント層４を積層させる。積層体Ａのステンレス鋼箔３上へのシーラント層４の積層は、共押出し法、サーマルラミネート法、サンドラミネート法、コーティング法、又はこれらの組み合わせ等によって行うことができる。例えば、接着層５を設けない場合、シーラント層４は、ステンレス鋼箔３の上にシーラント層４を溶融押出し法、サーマルラミネート法、コーティング法などにより形成することができる。また、接着層５を設ける場合、ステンレス鋼箔３の上に接着層５を溶融押出し法、サーマルラミネート法、コーティング法などにより形成した後、同様の方法でシーラント層４を形成することができる。また、ステンレス鋼箔３の上に、接着層５とシーラント層４とを同時に溶融押出しする共押出し法を行ってもよい。また、ステンレス鋼箔３上に接着層５を溶融押出しすると共に、フィルム状のシーラント層４を貼り合わせるサンドラミネート法を行うこともできる。シーラント層４が２層により形成されている場合、例えば、ステンレス鋼箔３上に接着層５とシーラント層４の１層を共押出しした後、シーラント層４の他の１層をサーマルラミネート法で貼り付ける方法が挙げられる。また、ステンレス鋼箔３上に接着層５とシーラント層４の１層を共押出しすると共に、フィルム状のシーラント層４の他の１層を貼り合わせる方法なども挙げられる。なお、シーラント層４を３層以上にする場合、さらに溶融押出し法、サーマルラミネート法、コーティング法などによってシーラント層４を形成することができる。
【０１１８】
上記のようにして、基材層１／必要に応じて形成される接着層２／必要に応じて表面が化成処理されたステンレス鋼箔３／必要に応じて形成される接着層５／シーラント層４からなる積層体が形成される。接着層２の接着性を強固にするために、更に、熱ロール接触、熱風、近又は遠赤外線照射、誘電加熱、熱抵抗加熱等の加熱処理に供してもよい。このような加熱処理の条件としては、例えば１５０〜２５０℃で１〜１０時間が挙げられる。
【０１１９】
上記の積層工程において、基材層と前記ステンレス鋼箔との間に第１の保護層６ａをさらに積層する場合には、第１の保護層６ａを形成する樹脂組成物を隣接する層に塗布したり、第１の保護層６ａを形成する樹脂フィルムを隣接する層に貼り合わせればよい。また、ステンレス鋼箔３とシーラント層４との間に第２の保護層６ｂをさらに積層する場合にも、第２の保護層６ｂを形成する樹脂組成物を隣接する層に塗布したり、第２の保護層６ｂを形成する樹脂フィルムを隣接する層に貼り合わせればよい。
【０１２０】
また、本発明の電池用包装材料において、積層体を構成する各層は、必要に応じて、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）適性等を向上又は安定化するために、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施していてもよい。
【０１２１】
本発明の電池用包装材料を用いて電池素子を包装する際には、２枚の電池用包装材料は、同一のものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。異なる２枚の電池用包装材料を用いて電池素子を包装する場合の各電池用包装材料の積層構造の具体例としては、例えば以下のようなものが挙げられる。
一方の電池用包装材料：基材層１（ナイロン層）／接着層２（２液硬化型ポリエステル樹脂層）／ステンレス鋼箔３／接着層５（酸変性ポリプロピレン層）／シーラント層４（ポリプロピレン層）
他方の電池用包装材料：基材層１（アクリル−ウレタンコート層）／ステンレス鋼箔３／接着層５（フッ素系樹脂層）／シーラント層４（ポリプロピレン）
【０１２２】
４．電池用包装材料の用途
本発明の電池用包装材料は、正極、負極、電解質等の電池素子を密封して収容するための包装材料として使用される。
【０１２３】
具体的には、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を、本発明の電池用包装材料で、前記正極及び負極の各々に接続された金属端子が外側に突出させた状態で、電池素子の周縁にフランジ部（シーラント層同士が接触する領域）が形成できるようにして被覆し、前記フランジ部のシーラント層４同士をヒートシールして密封させることによって、電池用包装材料を使用した電池が提供される。なお、本発明の電池用包装材料を用いて電池素子を収容する場合、本発明の電池用包装材料のシーラント層４が内側（電池素子と接する面）になるようにして用いられる。
【０１２４】
なお、上述の通り、本発明の電池用包装材料を２つ用意し、シーラント層４同士を対向させた状態でシーラント層４を熱溶着させることによって、２つの空間を併せた空間に電子素子を収容してもよい。また、本発明の電池用包装材料と、上記のようなシート状の積層体とを用意し、シーラント層４同士を対向させた状態でシーラント層４を熱溶着させることによって、１つの空間に電子素子を収容してもよい。
【０１２５】
本発明の電池用包装材料は、一次電池、二次電池のいずれに使用してもよいが、好ましくは二次電池である。本発明の電池用包装材料が適用される二次電池の種類については、特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛畜電池、ニッケル・水素畜電池、ニッケル・カドミウム畜電池、ニッケル・鉄畜電池、ニッケル・亜鉛畜電池、酸化銀・亜鉛畜電池、金属空気電池、多価カチオン電池、コンデンサー、キャパシター等が挙げられる。これらの二次電池の中でも、本発明の電池用包装材料の好適な適用対象として、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池が挙げられる。
【実施例】
【０１２６】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例において、各層の弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ７１２７の規定に準拠した方法により測定された値である。
【０１２７】
＜電池用包装材料の製造＞
（実施例１）
基材層としてのポリエチレンテレフタレート延伸フィルム（厚み２５μｍ）上に、両面に化成処理を施したステンレス鋼箔（厚さ２０μｍ）をドライラミネーション法により積層させた。具体的には、ステンレス鋼箔の一方面に、２液型ウレタン接着剤（ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物）を塗布し、ステンレス鋼箔層上に接着層（厚さ３μｍ）を形成した。次いで、ステンレス鋼箔上の接着層と基材層をドライラミネーション法で積層した後、４０℃で２４時間のエージング処理を実施することにより、基材層／接着層／ステンレス鋼箔の積層体を作製した。なお、ステンレス鋼箔の化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、及びリン酸からなる処理液をクロムの塗布量が１０ｍｇ／ｍ2（乾燥重量）となるように、ロールコート法によりステンレス鋼箔の両面に塗布し、皮膜温度が１８０℃以上となる条件で２０秒間焼付けすることにより行った。次に積層体のステンレス鋼箔の上に、２液型ウレタン接着剤（ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物）を塗布し、ステンレス鋼箔層上に接着層（厚さ３μｍ）を形成した。次いで、ステンレス鋼箔上の接着層と、第２の保護層としてのポリエチレンテレフタレート延伸フィルム（厚み２５μｍ）をドライラミネーション法で積層した後、４０℃で２４時間のエージング処理を実施することにより、基材層／接着層／ステンレス鋼箔／接着層／第２の保護層の積層体を作製した。次に、第２の保護層の上に、シーラント層としてのカルボン酸変性ポリプロピレン（第２の保護層側に配置）２５μｍとランダムポリプロピレン（最内層側）１５μｍを共押し出しすることにより、基材層／接着層／ステンレス鋼箔／接着層／第２の保護層／シーラント層（２層）が順に積層された電池用包装材料を得た。
【０１２８】
（実施例２）
基材層としてのポリエチレンテレフタレート延伸フィルム（厚み９μｍ）上に、両面に化成処理を施したステンレス鋼箔（厚さ２０μｍ）をドライラミネーション法により積層させた。具体的には、ステンレス鋼箔の一方面に、２液型ウレタン接着剤（ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物）を塗布し、ステンレス鋼箔層上に接着層（厚さ３μｍ）を形成した。次いで、ステンレス鋼箔上の接着層と基材層をドライラミネーション法で積層した後、４０℃で２４時間のエージング処理を実施することにより、基材層／接着層／ステンレス鋼箔の積層体を作製した。なお、ステンレス鋼箔の化成処理は、実施例１と同様である。次に積層体のステンレス鋼箔の上に、２液型ウレタン接着剤（ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物）を塗布し、ステンレス鋼箔層上に接着層（厚さ３μｍ）を形成した。次いで、ステンレス鋼箔上の接着層と、第２の保護層かつシーラント層としての無軸延伸ポリプロピレンフィルム（厚み２５μｍ）をドライラミネーション法で積層した後、４０℃で２４時間のエージング処理を実施することにより、基材層／接着層／ステンレス鋼箔／接着層／第２の保護層（シーラント層）が順に積層された電池用包装材料を得た。
【０１２９】
（比較例１）
基材層としてのポリエチレンテレフタレート延伸フィルム（厚み９μｍ）上に、両面に化成処理を施したステンレス鋼箔（厚さ２０μｍ）をドライラミネーション法により積層させた。具体的には、ステンレス鋼箔の一方面に、２液型ウレタン接着剤（ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物）を塗布し、ステンレス鋼箔層上に接着層（厚さ３μｍ）を形成した。次いで、ステンレス鋼箔上の接着層と基材層をドライラミネーション法で積層した後、４０℃で２４時間のエージング処理を実施することにより、基材層／接着層／ステンレス鋼箔の積層体を作製した。なお、ステンレス鋼箔の化成処理は、実施例１と同様である。次に、ステンレス鋼箔の上に、シーラント層としてのカルボン酸変性ポリプロピレン（ステンレス鋼箔側に配置）１４μｍとランダムポリプロピレン（最内層側）１０μｍを共押し出しすることにより、基材層／接着層／ステンレス鋼箔／シーラント層（２層）が順に積層された電池用包装材料を得た。
【０１３０】
＜ピンホール発生率の測定＞
上記で得られた各電池用包装材料を８０ｍｍ×１２０ｍｍの長方形に断裁してサンプルを作製した。このサンプルを３０ｍｍ×５０ｍｍの口径を有する成形金型（雌型）と、これに対応した成形金型（雄型）を用いて、押さえ圧０．４ＭＰａ、成形深さ４．０ｍｍの条件で、それぞれ１０個のサンプルについて冷間成形を行った。冷間成形後のサンプルについて、図１及び図２に示される頂点部ｐが形成されるように４つ折りし、頂点部ｐにピンホールが発生しているか否かを目視で確認してピンホールの発生率を求めた。結果を表１に示す。
【０１３１】
【表１】
0006699130.tif 000009
【０１３２】
表１において、「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレート、「ＰＰ」はポリプロピレンを示す。
【０１３３】
表１に示されるように、電池用包装材料にステンレス鋼箔が積層されている場合にも、弾性率が１００ＭＰａ以上である保護層が両面に形成されている実施例１，２では、成形後に４つ折りされた頂点部ｐのピンホール発生が抑制されていた。特に、シーラント層側に、ポリエチレンテレフタレート延伸フィルムを積層した実施例１では、ステンレス鋼箔を用いた厳しい成形条件であるにもかかわらず、ピンホールの発生率が５０％にまで抑制されていた。一方、基材層側のみにこのような保護層を有する比較例１では、全てのサンプルで頂点部ｐにピンホールが発生した。
【符号の説明】
【０１３４】
１  基材層
２  接着層
３  ステンレス鋼箔
３１  第１の面
３２  第２の面
３ａ,３ｂ  化成処理層
４  シーラント層
５  接着層
６ａ  第１の保護層
６ｂ  第２の保護層
ｐ  頂点部
【図１】
0006699130.tif 000010
【図２】
0006699130.tif 000011
【図３】
0006699130.tif 000012
【図４】
0006699130.tif 000013
【図５】
0006699130.tif 000014