(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基材層、金属層、及び熱溶着性樹脂層が順次積層された積層フィルムからなり、
前記基材層と前記金属層との間に接着層が積層されており、
前記基材層と前記接着層との間に装飾インキ層が積層されており、
前記装飾インキ層は、金属薄膜細片と結着樹脂を含む樹脂組成物により形成されており、
前記積層フィルムの前記基材層側の表面の光沢度が１５０以上である、電池用包装材料。
【請求項２】
少なくとも、基材層、金属層、及び熱溶着性樹脂層が順次積層された積層フィルムからなり、
前記基材層と前記金属層との間に接着層が積層されており、
接着層が金属薄膜細片を含み、
前記積層フィルムの前記基材層側の表面の光沢度が１５０以上である、電池用包装材料。
【請求項３】
前記基材層と前記接着層との間に装飾インキ層が積層されており、
前記装飾インキ層は、金属薄膜細片と結着樹脂を含む樹脂組成物により形成されている、請求項２に記載の電池用包装材料。
【請求項４】
接着層が金属薄膜細片を含む、請求項１に記載の電池用包装材料。
【請求項５】
前記金属層が、アルミニウム箔またはステンレス鋼箔により形成されている、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】
前記基材層の厚みが、１００μｍ以下である、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】
前記接着層の厚みが、２０μｍ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】
前記積層フィルムの前記基材層側の表面の光沢度が、前記積層フィルムの前記熱溶着性樹脂層側の表面の光沢度よりも高い、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】
前記基材層の前記金属層とは反対側に、屈折率が1.20以上1.45以下のコーティング層が積層されている、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】
前記基材層の屈折率が、1.49以上1.63以下である、請求項１〜９のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項１１】
前記接着層の屈折率が、1.60以上1.72以下である、請求項１〜１０のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項１２】
前記金属層よりも外側に位置する全ての層からなる積層体の全光線透過率が92％以上、ヘーズが5.0％以下である、請求項１〜１１のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項１３】
前記電池用包装材料が、前記積層フィルムの巻取体である、請求項１〜１２のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項１４】
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１〜１３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。
【請求項１５】
少なくとも、基材層と、金属層と、熱溶着性樹脂層とがこの順に積層された積層フィルムからなる電池用包装材料の欠陥検査方法であって、
前記基材層と前記金属層との間に接着層が積層されており、
前記基材層と前記接着層との間に装飾インキ層が積層されており、
前記装飾インキ層は、金属薄膜細片と結着樹脂を含む樹脂組成物により形成されており、
前記積層フィルムの前記基材層側の表面の光沢度が１５０以上である積層フィルムを欠陥検査対象として、前記積層フィルムの表面を撮像し、前記積層フィルムの基材層の金属層とは反対側の表面から前記金属層の表面の間に存在する異物の位置情報を記録する工程と、
前記位置情報に従い、前記異物の位置が認識できるように、前記積層フィルムにマークを付与するマーク付与工程と、
を備える、電池用包装材料の欠陥検査方法。
【請求項１６】
少なくとも、基材層と、金属層と、熱溶着性樹脂層とがこの順に積層された積層フィルムからなる電池用包装材料の欠陥検査方法であって、
前記基材層と前記金属層との間に接着層が積層されており、
接着層が金属薄膜細片を含み、
前記積層フィルムの前記基材層側の表面の光沢度が１５０以上である積層フィルムを欠陥検査対象として、前記積層フィルムの表面を撮像し、前記積層フィルムの基材層の金属層とは反対側の表面から前記金属層の表面の間に存在する異物の位置情報を記録する工程と、
前記位置情報に従い、前記異物の位置が認識できるように、前記積層フィルムにマークを付与するマーク付与工程と、
を備える、電池用包装材料の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に存在する異物の検出を高精度で行うことができる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】
例えば、特許文献１には、外側層としての２軸延伸ポリアミドフィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設されたアルミニウム箔層とを含む電池ケース用包材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
電池用包装材料は、生産ラインにおいては、一般に、帯状の積層フィルムとして製造され、これをロール状に巻き取った巻取体として保管、輸送などがされる。そして、電池の製造時に、巻取体から電池用包装材料を巻き出し、電池の製品仕様に従った所定の形状となるようにカットして使用される。
【０００６】
所定の形状にカットされた電池用包装材料は、電解液や電極などの電池素子を内包するために、一般に成形して用いられている。しかしながら、この成形時において、電池用包装材料の引き伸ばされた部分にピンホールが発生して、電池用包装材料の絶縁性が低下する場合がある。このようなピンホールを生じる電池用包装材を用いて電池を製造する場合、電池の製造過程において電池用包装材料を成形した際に初めてピンホールが見出されることになる。このため、ピンホール発生の原因となる欠陥が管理されていない電池用包装材料の巻取体から電池用包装材料を切り出して、電池の製造に用いた場合、電池製造の歩留まりが低下する場合がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みなされた発明である。すなわち、本発明は、内部に存在する異物の検出を高精度で行うことができる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】
【０００８】
本発明者は、上記のような課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、次のような知見を得た。すなわち、前述の通り、電池用包装材料は、電池用包装材料を構成する各層を積層することにより積層フィルムとして製造される。このような製造工程においては、積層フィルムの各層を積層している際に、装置などに付着した異物や、空中に飛散している異物が積層工程で層上に落下し、そのまま隣接する層と積層されることにより、積層フィルムに含まれる層の界面部分に異物が含まれる場合がある。また、積層に供される樹脂フィルムや金属箔などには、供給時に異物が付着していることもあり、これがそのまま積層されることもある。このような異物は、例えば、ホコリや金属片などであり、積層フィルムの層の界面部分にこのような異物が存在する電池用包装材料を成形すると、異物の存在する部分とその他の部分との伸びの違いなどにより、異物の存在する部分にはピンホールが発生しやすいことが明らかとなった。
【０００９】
そして、本発明者は、少なくとも、基材層、金属層、及び熱溶着性樹脂層が順次積層された積層フィルムからなる電池用包装材料において、積層フィルムの基材層側の表面の光沢度を１５０以上に設定することにより、内部（基材層の金属層とは反対側の表面（基材層の外側表面）から金属層の表面の間）に存在する異物の検出を高精度で行うことができることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。
【００１０】
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、基材層、金属層、及び熱溶着性樹脂層が順次積層された積層フィルムからなり、
前記積層フィルムの前記基材層側の表面の光沢度が１５０以上である、電池用包装材料。
項２．  前記基材層と前記金属層との間に接着層が積層されている、項１に記載の電池用包装材料。
項３．  前記基材層と前記接着層との間に装飾インキ層が積層されており、
前記装飾インキ層は、金属薄膜細片と結着樹脂を含む樹脂組成物により形成されている、項２に記載の電池用包装材料。
項４．  接着層が金属薄膜細片を含む、項２または３に記載の電池用包装材料。
項５．  前記金属層が、アルミニウム箔またはステンレス鋼箔により形成されている、項１〜４のいずれかに記載の電池用包装材料。
項６．  前記基材層の厚みが、１００μｍ以下である、項１〜５のいずれかに記載の電池用包装材料。
項７．  前記接着層の厚みが、２０μｍ以下である、項２〜６のいずれかに記載の電池用包装材料。
項８．  前記積層フィルムの前記基材層側の表面の光沢度が、前記積層フィルムの前記熱溶着性樹脂層側の表面の光沢度よりも高い、項１〜７のいずれかに記載の電池用包装材料。
項９．  前記基材層の前記金属層とは反対側に、屈折率が1.20以上1.45以下のコーティング層が積層されている、請求項１〜８のいずれかに記載の電池用包装材料。
項１０．  前記基材層の屈折率が、1.49以上1.63以下である、請求項１〜９のいずれかに記載の電池用包装材料。
項１１．  前記接着層の屈折率が、1.60以上1.72以下である、請求項２〜１０のいずれかに記載の電池用包装材料。
項１２．  前記金属層よりも外側に位置する全ての層からなる積層体の全光線透過率が92％以上、ヘーズが5.0％以下である、請求項１〜１１のいずれかに記載の電池用包装材料。
項１３．  前記電池用包装材料が、前記積層フィルムの巻取体である、項１〜１２のいずれかに記載の電池用包装材料。
項１４．  少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項１〜１３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。
項１５．  少なくとも、基材層と、金属層と、熱溶着性樹脂層とがこの順に積層された積層フィルムからなる電池用包装材料の欠陥検査方法であって、
前記積層フィルムの前記基材層側の表面の光沢度が１５０以上である積層フィルムを欠陥検査対象として、前記積層フィルムの表面を撮像し、前記積層フィルムの基材層の金属層とは反対側の表面から前記金属層の表面の間に存在する異物の位置情報を記録する工程と、
前記位置情報に従い、前記異物の位置が認識できるように、前記積層フィルムにマークを付与するマーク付与工程と、
を備える、電池用包装材料の欠陥検査方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、少なくとも、基材層、金属層、及び熱溶着性樹脂層が順次積層された積層フィルムからなる電池用包装材料において、内部（基材層の金属層とは反対側の表面から金属層の表面の間）に存在する異物の検出を高精度で行うことができる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】
【００１２】
【図１】本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。
【図２】本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。
【図３】本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。
【図４】本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の電池用包装材料は、少なくとも、基材層、金属層、及び熱溶着性樹脂層が順次積層された積層フィルムからなり、積層フィルムの基材層側の表面の光沢度が１５０以上であ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。
【００１４】
１．電池用包装材料の積層構造
電池用包装材料は、図１に示すように、少なくとも、基材層１、金属層３、及び熱溶着性樹脂層４が順次積層された積層フィルムからなる。本発明の電池用包装材料において、基材層１が最外層側になり、熱溶着性樹脂層４は最内層になる。即ち、電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置する熱溶着性樹脂層４同士が熱溶着して電池素子を密封することにより、電池素子が封止される。
【００１５】
また、本発明の電池用包装材料は、図１に示すように、基材層１と金属層３との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着層２が設けられていてもよい。また、図２に示すように、金属層３と熱溶着性樹脂層４との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着層５が設けられていてもよい。また、図３又は図４に示すように、基材層１と金属層３との間に、必要に応じて装飾インキ層６がさらに設けられていてもよい。装飾インキ層６を設けることにより、積層フィルムの基材層１側の光沢度を調整することができる。なお、接着層２をさらに設ける場合は、基材層１と接着層２との間に装飾インキ層６が積層されることが好ましい。
【００１６】
２．積層フィルムの光沢度
本発明においては、電池用包装材料を構成する積層フィルムの基材層１側の表面の光沢度が１５０以上であることを特徴とする。このように、本発明の電池用包装材料においては、従来の電池用包装材料よりも、基材層側の光沢度が高いため、例えば後述のように、基材層１側から積層フィルムをカメラなどで撮像するなどして、基材層１と金属層３との間に存在する異物７を高精度で検出することが可能となる。より具体的には、本発明の電池用包装材料においては、基材層１側表面の光沢度が高いため、基材層１側から電池用包装材料を観察した際に、基材層１の外側表面から金属層３の表面の間に異物７が存在した場合、異物７の存在する部分が、その周囲に比して暗く観察されるため、カメラなどで撮像することにより、異物７を高精度で検出することが可能となる。
【００１７】
異物７の検出精度を高める観点からは、積層フィルムの基材層１側の表面の光沢度としては、好ましくは１７０〜７００程度、より好ましくは１９０〜６００程度が挙げられる。積層フィルムの基材層１側の表面の光沢度の測定方法は、以下の通りである。
【００１８】
（積層フィルムの光沢度の測定方法）
ＪＩＳ  Ｚ  ８１０５に準じ、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒマイクロトリグロスを用いて、積層フィルムの基材層１側の表面に対する光の入射角６０°の条件とし、観測されたＧｕ値を光沢度とする。
【００１９】
積層フィルムの熱溶着性樹脂層４側の表面の光沢度としては、特に制限されず、例えば、８０〜１２０程度が挙げられる。積層フィルムの熱溶着性樹脂層４側の表面の光沢度の測定は、上記の基材層１側の表面と同様にして行うことができる。
【００２０】
本発明の電池用包装材料においては、積層フィルムの基材層１側の表面の光沢度が、積層フィルムの熱溶着性樹脂層４側の表面の光沢度よりも高いことが好ましい。後述の通り、例えば、積層フィルムの金属層３を形成する金属箔として、一方側の表面の光沢度が高い艶有りであり、他方側の表面の光沢度が低い艶無しのものを用いる場合には、光沢度の高い面が基材層１側を向くようにして金属層３を積層することにより、積層フィルムの基材層１側の表面の光沢度を、積層フィルムの熱溶着性樹脂層４側の表面の光沢度よりも高くすることができる。また、基材層１と金属層３との間に、後述の装飾インキ層６や、金属薄膜細片を含む接着層２を積層することによっても、積層フィルムの基材層１側の表面の光沢度を、積層フィルムの熱溶着性樹脂層４側の表面の光沢度よりも高くすることができる。
【００２１】
３．電池用包装材料を形成する各層の組成
［基材層１］
電池用包装材料において、基材層１は、電池用包装材料の基材となる層である。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、ポリアミド、エポキシ、アクリル、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール、ポリエーテルイミド、ポリイミド、及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。
【００２２】
ポリエステルとしては、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。
【００２３】
また、ポリアミドとしては、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、シリコン系樹脂が挙げられる。
【００２７】
異物の検出をより高精度に行う観点からは、基材層の屈折率としては、好ましくは1.49以上1.60以下、より好ましくは1.49以上1.55以下が挙げられる。なお、基材層の屈折率はアッベ屈折計を用いて、基材層を構成している樹脂について測定した値であり、具体的には、実施例に記載の測定方法により測定された値である。
【００２８】
基材層１の厚みは、特に制限されないが、異物の検出をより高精度に行う観点からは、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは２μｍ〜５０μｍ程度、特に好ましくは５μｍ〜３０μｍ程度が挙げられる。
【００２９】
［コーティング層］
基材層１の金属層３とは反対側に、必要に応じて、屈折率が1.20以上1.45以下のコーティング層（図示しない）が積層されていてもよい。当該コーティング層は、電池用包装材料の最表面に位置するように設けられる。電池用包装材料の最表面にこのような屈折率を有するコーティン層を設けることにより、電池用包装材料と空気との界面部分（コーティング層と空気との界面）における屈折率差が小さくなる。また、電池用包装材料表面の鏡面光沢度も高められる。これらの効果により、異物の検出をより高精度に行うことが可能となる。
【００３０】
コーティング層の屈折率としては、より好ましくは1.20以上1.38以下が挙げられる。なお、コーティング層の屈折率は、実施例に記載の測定方法により測定された値である。
【００３１】
コーティング層を形成する樹脂としては、屈折率を上記の値に設定できれば特に制限されず、例えば、ナノポーラスシリカ、メソポーラスシリカ等の多孔質膜や、非晶性フッ素樹脂などが挙げられる。コーティング層を形成する樹脂は、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。
【００３２】
コーティング層の厚みは、コーティング層表面での反射光と基材界面での反射光の位相を逆転させて相殺する必要があるため、波長と屈折率で決まる。例えば、人間の視感度の高い波長550nmの反射率を低減させるには、コーティング層の膜厚を1/4波長、つまりは100nm前後に制御することが望ましい。
【００３３】
［装飾インキ層６］
装飾インキ層６は、積層フィルムの基材層側の光沢度を調整することを目的として、必要に応じて設けられる層である。装飾インキ層６は、鏡面状金属光沢を有することが好ましい。
【００３４】
積層フィルムの基材層１側表面に高い光沢度を付与することができる点で、装飾インキ層６は、基材層１と金属層３との間に積層されることが好ましい。なお、後述する接着層２を設ける場合は、装飾インキ層６は、基材層１と接着層２との間に積層されることが好ましい。装飾インキ層６を設けた場合、検出される異物７としては、通常、装飾インキ層６の内部と、装飾インキ層６よりも基材層１側に存在するものとなる。電池用包装材料の最表面に異物７が存在している場合にも、異物７は検出される。
【００３５】
装飾インキ層６としては、金属薄膜細片を含み高い輝度を有する層であれば、特に限定されないが、金属薄膜細片と結着樹脂とを含む樹脂組成物により形成されていることが好ましい。装飾インキ層６は、例えば、金属薄膜細片を結着樹脂中に分散してなる塗工液を調製し、該塗工液を印刷または塗布した場合、金属薄膜細片が被塗装物表面に対して平行方向に配向するリーフィング効果が生じ、その結果、高輝度の鏡面状金属光沢を有する層を形成することができる。
【００３６】
金属薄膜細片を構成する金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウム（Ｉｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｂ）、イリジウム（Ｉｒ）、シリコン（Ｓｉ）、タンタル（Ｔａ）よりなる一群の金属の何れか若しくは複数、若しくはこれらの一群の金属を用いた合金、若しくはこれらの一群の金属又はその合金の酸化物、窒化物、硫化物、又は炭化物の何れか若しくは複数が挙げられ、好ましくはアルミニウム、銀、錫、インジウム、イリジウムが挙げられ、より好ましくはアルミニウムが挙げられる。
【００３７】
上記金属材料を薄膜にする方法としては、アルミニウムのように融点の低い金属材料の場合は蒸着が挙げられ、アルミニウム、金、銀、銅など展性を有する金属の場合は箔が挙げられ、融点が高く展性に乏しい金属の場合はスパッタリングなどを挙げることができる。なかでも、蒸着金属薄膜から得られた金属薄膜細片が好ましく用いられる。
【００３８】
金属薄膜細片の厚みとしては、鏡面状金属光沢を有する層を好適に形成しうる点で、好ましくは平均厚み０．０１〜１μｍが挙げられ、より好ましくは平均厚み０．０３〜０．５μｍが挙げられる。平均厚みは、塗工膜の断面ＳＥＭ像から任意の金属薄膜細片２０点の厚みを測定し、その結果得られた平均値とした。
【００３９】
金属薄膜細片の面方向の大きさは、好ましくは平均長径１μｍ以上６０μｍ以下が挙げられ、より好ましくは平均長径１０μｍ以上３０μｍ以下が挙げられる。金属薄膜細片の面方向の大きさが上述の範囲であると、装飾インキ層６を形成するインキをグラビア印刷方式またはスクリーン印刷方式で塗布する場合に、版の目詰まりが起こらず、輝度の高い塗膜を形成することができる。なお、平均長径はレーザー回折法によって測定された粒度分布より体積平均を算出し、その結果得られた５０％平均粒子径（メディアン径）とした。
【００４０】
金属薄膜細片の平均長径と前記平均厚みとの比、即ち平均長径／平均厚みで示されるアスペクト比としては、２０以上であることが好ましく、５０以上であることがより好ましい。
【００４１】
金属薄膜細片は、インキ中における分散性を高めてかつ容易に沈降しないようにするために表面処理したものであることが好ましい。表面処理としては、例えば、公知の方法で、金属薄膜細片の表面に表面処理剤を吸着させる方法が挙げられる。上記表面処理剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸などの有機脂肪酸；メチルシリルイソシアネートなどのイソシアネート類；ニトロセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、エチルセルロースなどのセルロース誘導体などが挙げられる。
【００４２】
結着樹脂としては、従来のグラビアインキ、フレキソインキ、スクリーンインキ、又は、塗料などに通常用いられる樹脂が挙げられる。具体的には、上記結着樹脂としては、例えば、塗料用アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩素化オレフィン樹脂、エチレン−アクリル樹脂などの重合系樹脂；又は、塗料用ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、石油系樹脂、セルロース誘導体樹脂などが好ましく用いられる。また、これらの樹脂に、カルボン酸基、リン酸記、スルホン酸基、アミノ基、四級アンモニウム塩基などの極性基を化学的に結合させたものを、使用または併用してもよい。
【００４３】
装飾インキ層６は、上述の金属薄膜細片及び結着樹脂を溶媒に分散させた塗工液を、基材層１の片方の表面に塗布して、必要に応じて乾燥、硬化させて形成される。溶媒は、適用する結着樹脂の種類等に応じて適宜選択すればよい。塗工液の調製、乾燥、硬化は、公知の方法により行うとよい。
【００４４】
金属薄膜細片の含有量としては、鏡面状金属光沢を有する層を形成できる点で、塗工液中の全固形分中、好ましくは５〜６０質量％が挙げられ、より好ましくは２０〜５０質量％が挙げられる。
【００４５】
装飾インキ層６の厚みとしては、特に制限されないが、積層フィルムの基材層１側の輝度を高める目的で、好ましくは０．１〜５μｍが挙げられ、より好ましくは０．５〜３μｍが挙げられる。
【００４６】
［接着層２］
電池用包装材料において、接着層２は、基材層１と金属層３との接着強度を高めることを目的として必要に応じて設けられる層である。なお、上述の通り、電池用包装材料が装飾インキ層６を備える場合は、基材層１、装飾インキ層６、接着層２、金属層３の順で積層されることが好ましい。
【００４７】
接着層２は、基材層１と金属層３とを接着可能である接着剤によって形成される。接着層２の形成に使用される接着剤は、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、接着層２の形成に使用される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、熱圧型等のいずれであってもよい。
【００４８】
接着層２の形成に使用できる接着剤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；ふっ化エチレンプロピレン共重合体等が挙げられる。これらの接着剤成分は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種以上の接着剤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、その接着剤成分として、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応変抑制作用、ヒートシール時の熱劣化抑制作用等が優れ、基材層１と金属層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液硬化型接着剤；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。
【００４９】
また、接着層２は異なる接着剤成分で多層化してもよい。接着層２を異なる接着剤成分で多層化する場合、基材層１と金属層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側に配される接着剤成分を基材層１との接着性に優れる樹脂を選択し、金属層３側に配される接着剤成分を金属層３との接着性に優れる接着剤成分を選択することが好ましい。接着層２は異なる接着剤成分で多層化する場合、具体的には、金属層３側に配置される接着剤成分としては、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。
【００５０】
異物の検出をより高精度に行う観点からは、接着層の屈折率としては、好ましくは1.60以上1.72以下、より好ましくは1.65以上1.72以下度が挙げられる。なお、接着層の屈折率は実施例に記載の測定方法により測定された値である。
【００５１】
接着層２の厚みは、特に制限されないが、異物の検出をより高精度に行う観点からは、好ましくは１〜１０μｍが挙げられ、より好ましくは２〜５μｍが挙げられる。
【００５２】
また、接着層２は、金属薄膜細片を含んでいてもよい。接着層２が金属薄膜細片を含むことにより、装飾インキ層を設けずに、積層フィルムの基材側表面の光沢度を調整することができる。
【００５３】
接着層２に含まれる金属薄膜細片としては、好ましくは装飾インキ層６の項で記載した金属薄膜細片と同様の素材、形状のものが挙げられる。
【００５４】
接着層２が金属薄膜細片を含む場合、金属薄膜細片の含有量としては、好ましくは接着層中１０〜６０質量％が挙げられ、より好ましくは２０〜５０質量％が挙げられる。また、接着層２が金属薄膜細片を含む場合、接着層２の厚みとしては、好ましくは０．５〜５μｍが挙げられ、より好ましくは１〜３μｍが挙げられる。
【００５５】
［金属層３］
電池用包装材料において、金属層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、光などが侵入することを防止するためのバリア層として機能する層である。金属層３を構成する金属としては、具体的には、アルミニウム、ステンレス鋼、チタンなどが挙げられ、好ましくはアルミニウム及びステンレス鋼が挙げられる。金属層３は、金属箔や金属蒸着などにより形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム箔またはステンレス鋼箔により形成することがさらに好ましい。電池用包装材料の製造時に、金属層３にしわやピンホールが発生することを防止する観点からは、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム（ＪＩＳ  Ａ８０２１Ｐ−Ｏ、ＪＩＳ  Ａ８０７９Ｐ−Ｏ）など軟質アルミニウム箔により形成することがより好ましい。
【００５６】
異物７の検出精度を高める観点からは、金属層３の基材層１側の表面の光沢度としては、好ましくは１００以上、好ましくは１７０〜８００程度、より好ましくは２００〜６５０程度が挙げられる。なお、前述の通り、装飾インキ層６を有する場合には、金属層３の基材層１側の表面の光沢度が低い場合にも、積層フィルムの光沢度を好適に高めることができる。装飾インキ層６が設けられていない場合には、当該光沢度は、１５０以上であることが好ましい。金属層３の基材層１側の表面の光沢度は、金属層３の表面について、前述の積層フィルムの光沢度の測定方法を適用することにより、同様にして測定することができる。
【００５７】
金属層３の熱溶着性樹脂層４側の表面の光沢度としては、特に制限されず、例えば、１０〜３００程度が挙げられる。積層フィルムの熱溶着性樹脂層４側の表面の光沢度の測定は、上記の基材層１側の表面と同様にして行うことができる。
【００５８】
本発明の電池用包装材料においては、金属層３の基材層１側の表面の光沢度が、金属層３の熱溶着性樹脂層４側の表面の光沢度よりも高いことが好ましい。例えば、積層フィルムの金属層３を形成する金属箔として、一方側の表面の光沢度が高い艶有りであり、他方側の表面の光沢度が低い艶無しのものを用いる場合には、光沢度の高い面が基材層１側を向くようにして金属層３を積層すればよい。
【００５９】
金属層３の厚みは、特に制限されないが、例えば、１０μｍ〜２００μｍ程度、好ましくは２０μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。
【００６０】
また、金属層３は、接着の安定化、溶解や腐食の防止などのために、少なくとも一方の面、好ましくは両面が化成処理されていることが好ましい。ここで、化成処理とは、金属層の表面に耐酸性皮膜を形成する処理をいう。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など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、ポリリン酸などのリン酸化合物を用いたリン酸クロメート処理；下記一般式（１）〜（４）で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体を用いたクロメート処理などが挙げられる。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。
【００６１】
【化１】
0006750237.tif 000002
【００６２】
【化２】
0006750237.tif 000003
【００６３】
【化３】
0006750237.tif 000004
【００６４】
【化４】
0006750237.tif 000005
【００６５】
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、アリル基またはベンジル基を示す。また、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一または異なって、ヒドロキシル基、アルキル基、また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及び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−ブチル基などの炭素数１〜４の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。また、Ｘ、Ｒ1及び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などのヒドロキシ基が１個置換された炭素数１〜４の直鎖また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、Ｒ1及びＲ2で示されるアルキル基及びヒドロキシアルキル基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。一般式（１）〜（４）において、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基またはヒドロキシアルキル基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を有するアミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、例えば、５００〜１００万であることが好ましく、１０００〜２万程度であることがより好ましい。
【００６６】
また、金属層３に耐食性を付与する化成処理方法として、リン酸中に、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化スズなど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、金属層３の表面に耐食処理層を形成する方法が挙げられる。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さらに形成してもよい。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重合させた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、アミノフェノールなどが挙げられる。これらのカチオン性ポリマーとしては、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。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た少なくとも１種の官能基を有する化合物、シランカップリング剤などが挙げられる。これらの架橋剤としては、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６７】
化成処理は、１種類の化成処理のみを行ってもよいし、２種類以上の化成処理を組み合わせて行ってもよい。さらに、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。化成処理の中でも、クロム酸クロメート処理や、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たクロメート処理などが好ましい。
【００６８】
化成処理において金属層３の表面に形成させる耐酸性皮膜の量については、特に制限されないが、例えば、上記のクロメート処理を行う場合であれば、金属層３の表面１ｍ2当たり、クロム酸化合物がクロム換算で約０．５ｍｇ〜約５０ｍｇ、好ましくは約１．０ｍｇ〜約４０ｍｇ、リン化合物がリン換算で約０．５ｍｇ〜約５０ｍｇ、好ましくは約１．０ｍｇ〜約４０ｍｇ、及びアミノ化フェノール重合体が約１ｍｇ〜約２００ｍｇ、好ましくは約５．０ｍｇ〜１５０ｍｇの割合で含有されていることが望ましい。
【００６９】
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、浸漬法などによって、金属層の表面に塗布した後に、金属層の温度が７０℃〜２００℃程度になるように加熱することにより行われる。また、金属層に化成処理を施す前に、予め金属層を、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法など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、金属層の表面の化成処理をより効率的に行うことが可能となる。
【００７０】
なお、金属層３の基材層１側表面が化成処理されている場合には、化成処理された表面の光沢度が、上記した金属層３の基材層１側表面の光沢度の値になる。熱溶着性樹脂層４側についても、同様である。
【００７１】
［接着層５］
電池用包装材料においては、金属層３と熱溶着性樹脂層４を強固に接着させることなどを目的として、必要に応じて、金属層３と熱溶着性樹脂層４との間に接着層５をさらに設けてもよい。
【００７２】
接着層５は、金属層３と後述の熱溶着性樹脂層４とを接着可能な接着剤成分によって形成される。接着層５の形成に使用される接着剤は、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。また、接着層５の形成に使用される接着剤成分の接着機構についても、特に限定されず、例えば、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型などが挙げられる。
【００７３】
接着層５の形成に使用できる接着剤成分の具体的としては、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、共重合ポリエステルなど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、共重合ポリアミドなどのポリアミド系樹脂；ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィンなど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、メラミン樹脂などのアミノ樹脂；クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどのゴム；シリコーン系樹脂などが挙げられる。これらの接着剤成分は１種類のみを用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７４】
接着層５の厚みは、特に制限されないが、例えば、１μｍ〜４０μｍ程度とすることが好ましく、２μｍ〜３０μｍ程度とすることがより好ましい。
【００７５】
［熱溶着性樹脂層４］
電池用包装材料において、熱溶着性樹脂層４は、電池を組み立てた時に、電池用包装材料の最内層を構成する層である。電池の組み立て時に、熱溶着性樹脂層４の表面同士を互いに接触させ、接触した部分を熱溶着して電池素子を密封することができる。
【００７６】
熱溶着性樹脂層４は、熱可塑性樹脂により形成されていることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンなどが挙げられる。
【００７７】
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などのポリエチレン；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）などの結晶性また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などが挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、ポリエチレン及びポリプロピレンが好ましい。
【００７８】
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。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、イソプレンなどが挙げられる。また、環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネンなどの環状アルケン；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、ノルボルナジエンなどの環状ジエンなどが挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、環状アルケンが好ましく、ノルボルネンがさらに好ましい。
【００７９】
カルボン酸変性ポリオレフィンとは、ポリオレフィンをカルボン酸で変性したポリマーである。変性に使用される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、無水イタコン酸などが挙げられる。
【００８０】
カルボン酸変性環状ポリオレフィンとは、環状ポリオレフィンを構成するモノマーの一部を、α，β―不飽和カルボン酸またはその酸無水物に代えて共重合することにより、或いは環状ポリオレフィンに対してα，β―不飽和カルボン酸またはその酸無水物をブロック重合またはグラフト重合することにより得られるポリマーである。カルボン酸変性される環状ポリオレフィンは、上記の環状ポリオレフィンと同様とすることができる。また、変性に使用されるカルボン酸としては、上記の酸変性シクロオレフィンコポリマーの変性に用いられるものと同様とすることができる。
【００８１】
これらの熱可塑性樹脂の中でも、好ましくは結晶性または非晶性のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、及びこれらのブレンドポリマー；さらに好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとノルボルネンの共重合体、及びこれらの中の２種類以上のブレンドポリマーが挙げられる。
【００８２】
熱溶着性樹脂層４は、１種類の樹脂成分のみから形成されていてもよく、２種類以上の樹脂成分を組み合わせたブレンドポリマーから形成されていてもよい。さらに、熱溶着性樹脂層４は、１層のみで形成されていてもよく、同一または異なる樹脂成分によって２層以上の複数の層により形成されていてもよい。熱溶着性樹脂層４が複数の層により形成されている場合、熱溶着性樹脂層４としては、好ましくは金属層３側から順にカルボン酸変性ポリプロピレンにより形成された層と、ポリプロピレンにより形成された層の２層が積層されたものが挙げられる。
【００８３】
熱溶着性樹脂層４の厚みは、特に制限されないが、例えば、２μｍ〜２００μｍ程度、好ましくは５μｍ〜１５０μｍ程度、さらに好ましくは１０μｍ〜１００μｍとすることができる。
【００８４】
本発明の電池用包装材料においては、金属層３よりも外側（すなわち、基材層１側）に位置する全ての層からなる積層体の全光線透過率が92％以上、ヘーズが5.0％以下であることが好ましい。これにより、異物の検出精度をより一層高めることができる。当該全光線透過率としては、好ましくは93％以上95％以下が挙げられる。また、当該ヘーズとしては、好ましくは2.0％以上4.0％以下が挙げられる。当該全光線透過率及びヘーズは、それぞれ、実施例に記載の方法により測定した値である。
【００８５】
［異物７］
本発明の電池用包装材料においては、基材層１の外側表面と金属層３表面の間に異物７が存在する場合にも、異物７の検出を高精度で行うことができる。前述の通り、電池用包装材料は、生産ラインにおいては、一般に、帯状の積層フィルムとして製造され、これをロール状に巻き取った巻取体として保管、輸送などがされる。電池用包装材料の製造工程においては、積層フィルムの各層を積層している際に、装置などに付着した異物や、空中に飛散している異物が積層工程で層上に落下し、そのまま隣接する層と積層されることにより、積層フィルムに含まれる層の界面部分に異物が含まれる場合がある。また、積層フィルムの各層を構成する樹脂フィルムや金属箔などにも異物が付着していることがある。積層フィルムの層の界面部分にこのような異物が存在した電池用包装材料を成形すると、異物の存在する部分とその他の部分との伸びの違いなどにより、異物の存在する部分にはピンホールが発生しやすくなる。
【００８６】
特に、電池用包装材料が積層フィルムの巻取体である場合には、積層フィルムのサイズが大きいため、巻取体中に異物７が存在する可能性が高くなる。
【００８７】
異物７の大きさとしては、特に制限されないが、積層フィルムの積層方向から見たときの面積が０．４ｍｍ2以上の異物７は、成形時にピンホール発生の原因に特になりやすいため、このような大きさの異物７が含まれている場合には、欠陥品として製品から除去することが望ましい。例えば、面積が０．４ｍｍ2以上の異物７の数は、一般に、幅８０〜６００ｍｍの積層フィルムの長さ１００ｍあたり０〜１０個程度存在する。
【００８８】
本発明において、異物７は、積層フィルムに含まれる少なくとも２つの層の内部または界面部分に存在し得る。具体的には、異物７は、少なくとも、基材層１の内部、基材層１と金属層３との界面部分に存在し得、積層フィルムが接着層２を有する場合には、さらに、接着層２の内部、基材層１と接着層２との界面部分、及び接着層２と金属層３との界面部分にも存在し得る。また、積層フィルムが装飾インキ層６を有する場合には、装飾インキ層６の内部、基材層１と装飾インキ層６との界面部分、及び装飾インキ層６と接着層２との界面部分などにも存在し得る。
【００８９】
異物７が含まれ得るこれらの中でも、特に、基材層１と金属層３の界面部分、接着層２と金属層３との界面部分、または接着層２中に、異物７が存在すると、ピンホールが発生しやすい。これは、基材層１と金属層３との引っ張り強度の差が大きいことなどに起因していると考えられる。具体的には、通常、基材層１の引っ張り強度は、金属層３の引っ張り強度よりも大きいため、金属層３単体を成形する場合よりも、基材層１と金属層３とが積層されている電池用包装材料を成形する際の引っ張り強度の方が大きくなる。そのため、基材層１と金属層３の界面部分、接着層２と金属層３との界面部分、または接着層２中に異物７があることに起因して、当該異物７が存在する部分において基材層１と金属層３との接着が適切に行われていないと、成形によって電池用包装材料が引き延ばされる際に、金属層３に加わる大きな力によって、金属層３の当該異物７が存在する部分にピンホールが発生しやすくなると考えられる。
【００９０】
また、基材層１と金属層３との界面部分、または接着層２と金属層３との界面部分に異物７が存在すると、電池用包装材料の成形時に当該異物７によって金属層３に傷が付き、ピンホール発生の原因になりやすい。
【００９１】
異物７としては、特に限定されないが、一般には、ホコリ、金属片、基材層１を形成する樹脂のオリゴマー、炭化物などである。例えば面積が０．４ｍｍ2以上の異物７の厚みは、通常２μｍ以上であり、５０μｍ以下である。なお、異物７の厚みとは、積層フィルムの積層方向における異物７の厚みを意味する。
【００９２】
本発明の電池用包装材料は、積層フィルムの巻取体であってもよい。電池用包装材料が巻取体である場合には、当該巻取体は、積層フィルムがロール状に巻き取られることにより構成されている。巻取体は、電池用包装材料の熱溶着性樹脂層４が内側になるように巻き取られたものであってもよいし、基材層１が内側になるように巻き取られたものであってもよい。
【００９３】
巻取体において、電池用包装材料を構成する積層フィルムの長さは、特に制限されないが、例えば２００ｍ以上、好ましくは２００〜６００ｍ程度が挙げられる。また、当該積層フィルムの幅は、例えば０．０１〜１ｍ程度、好ましくは０．１〜１ｍ程度が挙げられる。積層フィルムの厚みとしては、例えば２００μｍ以下、好ましくは５０〜２００μｍ程度、より好ましくは６５〜１３０μｍ程度が挙げられる。ロール状の巻取体において、積層フィルムの幅方向とは垂直方向における円形断面の直径としては、好ましくは１５０ｍｍ以上、より好ましくは２２０ｍｍ以上が挙げられる。なお、当該円形断面の直径の上限値は、通常、３５０ｍｍ程度である。
【００９４】
４．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。
【００９５】
まず、基材層１、接着層２、金属層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。積層体Ａの形成は、具体的には、基材層１上又は必要に応じて表面が化成処理された金属層３に接着層２の形成に使用される接着剤を、押出し法、グラビアコート法、ロールコート法等の塗布方法で塗布・乾燥した後に、当該金属層３又は基材層１を積層させて接着層２を硬化させるドライラミネーション法によって行うことができる。
【００９６】
次いで、積層体Ａの金属層３上に、熱溶着性樹脂層４を積層させる。金属層３上に熱溶着性樹脂層４を直接積層させる場合には、積層体Ａの金属層３上に、熱溶着性樹脂層４を構成する樹脂成分をグラビアコート法、ロールコート法等の方法により塗布すればよい。また、金属層３と熱溶着性樹脂層４の間に接着層５を設ける場合には、例えば、（１）積層体Ａの金属層３上に、接着層５及び熱溶着性樹脂層４を共押出しすることにより積層する方法（共押出しラミネーション法）、（２）別途、接着層５と熱溶着性樹脂層４が積層した積層体を形成し、これを積層体Ａの金属層３上にサーマルラミネーション法により積層する方法、（３）積層体Ａの金属層３上に、接着層５を形成させるための接着剤を押出し法や溶液コーティングした高温で乾燥さらには焼き付ける方法等により積層させ、この接着層５上に予めシート状に製膜した熱溶着性樹脂層４をサーマルラミネーション法により積層する方法、（４）積層体Ａの金属層３と、予めシート状に製膜した熱溶着性樹脂層４との間に、溶融させた接着層５を流し込みながら、接着層５を介して積層体Ａと熱溶着性樹脂層４を貼り合せる方法（サンドラミネーション法）等が挙げられる。
【００９７】
上記のようにして、基材層１／必要に応じて設けられる接着層２／必要に応じて表面が化成処理された金属層３／必要に応じて設けられる接着層５／熱溶着性樹脂層４からなる積層フィルム、が形成されるが、必要に応じて設けられる接着層２及び必要に応じて設けられる接着層５の接着性を強固にするために、更に、熱ロール接触式、熱風式、近又は遠赤外線式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１〜５分間が挙げられる。
【００９８】
また、装飾インキ層６が積層された積層フィルムからなる電池用包装材料を製造する場合は、まず、基材層１、装飾インキ層６、接着層２、金属層３が順に積層された積層体（以下、「積層体Ｂ」と表記することもある）を形成する。積層体Ｂの形成は、具体的には、まず、基材層１上に、金属薄膜細片と結着樹脂とを含む塗工液を塗布・乾燥して装飾インキ層６を形成する。そして、金属層３に接着層２の形成に使用される接着剤を、押出し法、グラビアコート法、ロールコート法等の塗布方法で塗布・乾燥した後に、基材層１上の装飾インキ層６と、金属層３上の接着層２とを積層させてドライラミネーション法により、接着層２を硬化させるとよい。次いで、上述の積層体Ａと同様の方法で、積層体Ｂの金属層３上に、熱溶着性樹脂層４を積層させるとよい。
【００９９】
コーティング層を設ける場合には、基材層１の金属層３とは反対側の表面に、コーティング層を積層する。コーティング層は、例えばコーティング層を形成する上記の樹脂を基材層１の表面に塗布することに形成することができる。なお、基材層１の表面に金属層３を積層する工程と、基材層１の表面にコーティング層を積層する工程の順番は、特に制限されない。例えば、基材層１の表面にコーティング層を形成した後、基材層１のコーティング層とは反対側の表面に金属層３を形成してもよい。
【０１００】
上記のようにして、必要に応じて設けられるコーティング層／基材層１／必要に応じて設けられる装飾インキ層６／必要に応じて設けられる接着層２／必要に応じて表面が化成処理された金属層３／必要に応じて設けられる接着層５／熱溶着性樹脂層４からなる積層フィルムが形成されるが、必要に応じて設けられる接着層２及び必要に応じて設けられる接着層５の接着性を強固にするために、上述と同様の加熱処理を供してもよい。
【０１０１】
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。
【０１０２】
５．電池用包装材料の欠陥検査方法
本発明の電池用包装材料の欠陥検査方法（以下、単に「欠陥検査方法」ということがある）は、少なくとも、基材層１と、金属層３と、熱溶着性樹脂層４とがこの順に積層された積層フィルムからなる電池用包装材料の欠陥検査方法であって、積層フィルムの基材層１側の表面の光沢度が１５０以上である積層フィルムを欠陥検査対象として、積層フィルムの表面（基材層１側の表面）を撮像し、積層フィルムの基材層１の金属層３とは反対側の表面から金属層３の基材層１側の表面の間に存在する異物７の位置情報を記録する工程と、当該位置情報に従い、異物７の位置が認識できるように、積層フィルムにマークを付与するマーク付与工程とを備えることを特徴とする。
【０１０３】
本発明の欠陥検査方法において、欠陥検査対象としては、積層フィルムの基材層１側の表面の光沢度が１５０以上である積層フィルムを用いる。欠陥検査装置に用いる積層フィルムの詳細については、前述の「１．電池用包装材料の積層構造」、「２．積層フィルムの光沢度」及び「３．電池用包装材料を形成する各層の組成」の欄で説明した通りである。前述の通り、ピンホール発生の原因となる欠陥が管理されていない電池用包装材料の巻取体から電池用包装材料を切り出して、電池の製造に用いた場合、電池製造の歩留まりが低下する場合がある。このため、本発明の欠陥検査方法に供される電池用包装材料は、切り出しを行う前の巻取体であることが好ましい。
【０１０４】
本発明の欠陥検査方法においては、まず、電池用包装材料の積層フィルムの基材層１側の表面を、カメラなどを用いて撮像し、異物７の位置情報を記録する記録工程を行う。このとき、当該異物７の大きさ、高さなどの情報も記録することが好ましい。異物７の位置情報を記録する記録工程は、フィルムにおけるフィッシュアイなどの欠陥検査に用いられる公知の欠陥検査装置を用いることにより行うことができる。このような欠陥検査装置としては、市販品を使用することができる。
【０１０５】
次に、記録工程において得られた位置情報などに従い、異物７の位置が認識できるように、積層フィルムにマークを付与するマーク付与工程を行う。マークの位置は、当該異物７の位置が認識できるように付与されれば、特に制限されず、例えば、当該異物７の上に付与されていてもよいし、当該異物７の近傍に付与されていてもよい。このようなマーク付与工程についても、前述したような公知の欠陥検査装置を用いることにより行うことができる。マークの種類は、位置が認識できるものであれば特に制限されず、例えば、インクなど、一般的なフィルム欠陥検査装置に使用されるものを本発明においても使用することができる。
【０１０６】
本発明の欠陥検査方法により、上記のように、ピンホール発生の原因となる欠陥を有する積層フィルムの異物７の位置、大きさ、数などを管理することが可能となる。すなわち、例えば、電池用包装材料に本発明の欠陥検査方法を適用することにより、積層フィルムにおけるこのような異物７の位置が認識できるように管理することが可能となり、成形の際に異物７によって生じる欠陥の位置についても、容易に認識することが可能となる。よって、例えば巻取体から巻き出された電池用包装材料を切り出し、電池素子の封止に用いる際に、ピンホール発生の原因となる欠陥のある部分を避けて電池を製造することができ、電池製造の歩留まりを向上することができる。
【０１０７】
また、本発明の欠陥検査方法を適用することにより、マークにより認識できる異物７を取り除くことができる。よって、巻取体から巻き出された電池用包装材料を切り出し、電池素子を封止することにより、ピンホール発生の原因となる欠陥を有する電池が製造されることを好適に抑制することができ、電池製造の歩留まりを向上することもできる。
【０１０８】
６．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。
【０１０９】
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を外側に突出させた状態で、電池素子の周縁にフランジ部（熱溶着性樹脂層同士が接触する領域）が形成できるようにして被覆し、前記フランジ部の熱溶着性樹脂層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部分が内側（電池素子と接する面）になるようにして用いられる。
【０１１０】
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】
【０１１１】
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、各層の屈折率の測定方法、金属層よりも外側に位置する積層体の全光線透過率及びヘーズの測定方法は、それぞれ以下の通りである。
【０１１２】
＜屈折率の測定＞
屈折率の測定には、アッベ屈折計（アタゴ製NAR-1T SOLIDならびにNAR-1T・LO）を使用した。基材層、接着層（硬化後）、及び金属層の屈折率は、それぞれ、単体で測定した。また、コーティング層は、厚みが極めて薄いため、ガラス板の表面にコーティング層を形成してから測定した。
【０１１３】
＜全光線透過率及びヘーズの測定＞
全光線透過率及びヘーズの測定には、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光製Ｖ−６７０）を使用した。基材層及び接着層（硬化後）の全光線透過率及びヘーズは、それぞれ、単体で測定した。また、金属層よりも外側に位置する積層体（コーティング層、基材層、接着層）については、当該積層体を形成してから測定した。コーティング層は、厚みが極めて薄いため、ガラス板の表面にコーティング層を形成してから測定した。  
【０１１４】
［電池用包装材料の製造］
＜実施例１〜１１及び比較例１〜６＞
表１及び表２に示した樹脂からなる基材層１（厚さ２５μｍ、ＰＥＴ層／ナイロン層については、順に１２μｍ／１５μｍ）の上に、両面に化成処理を施した金属層（厚さ４０μｍ）からなる金属層３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、それぞれ表１及び表２に示す光沢度を有する金属層の一方面に、２液硬化型ウレタン接着剤（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、金属層３上に接着層２（厚さ４μｍ）を形成した。次いで、金属層３上の接着層２と基材層１を貼合した後、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１／接着層２／金属層３の積層体を調製した。なお、金属層３として使用した金属層の化成処理は、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金属層の両面に塗布し、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。
【０１１５】
次いで、前記積層体の金属層３側に、表１及び表２に示される熱溶着性樹脂層４を形成する樹脂成分を溶融状態（２５０℃）で共押出し（金属層側と電池素子側）することにより、金属層３上に熱溶着性樹脂層４（金属層側の厚み２２．５μｍ、電池素子側の厚み２２．５μｍ）を積層させた。斯して、基材層１／接着層２／金属層３／熱溶着性樹脂層４が順に積層された積層フィルムからなる帯状の電池用包装材料を得た。
【０１１６】
なお、表２中の実施例６〜８及び比較例５の電池用包装材料については、基材層１の上に、アクリル樹脂をベースとした装飾インキ層形成用塗工液ａ〜ｄを塗布して装飾インキ層６（厚み１．０μｍ）を形成し、形成された装飾インキ層６上に、金属層３をドライラミネーション法により積層させたこと以外は、実施例１と同様にして電池用包装材料を製造した。装飾インキ層形成用塗工液として、それぞれ、実施例６及び７では塗工液ａ、実施例８では塗工液ｂ、比較例５では塗工液ｃを使用した。
【０１１７】
（装飾インキ層形成用塗工液ａ）
アルミニウム蒸着箔細片（平均厚さ０．０６μｍ、平均長径１２．２μｍ、アスペクト比２０３）全固形分中濃度３０質量％
【０１１８】
（装飾インキ層形成用塗工液ｂ）
アルミニウム蒸着箔細片（平均厚さ０．０６μｍ、平均長径１２．２μｍ、アスペクト比２０３）全固形分中濃度４０質量％
【０１１９】
（装飾インキ層形成用塗工液ｃ）
アルミニウム蒸着箔細片（平均厚さ０．０６μｍ、平均長径１２．２μｍ、アスペクト比２０３）全固形分中濃度１０質量％
【０１２０】
また、表２中の接着層がアルミニウム蒸着箔細片を含む電池用包装材料については、接着層を形成するための接着剤として、実施例１の２液硬化型ウレタン接着剤に対しアルミニウム蒸着箔細片（平均厚さ０．０６μｍ、平均長径１２．２μｍ、アスペクト比２０３）を、それぞれ、全固形分中濃度３０質量％（実施例９及び１０）、全固形分中濃度４０質量％（実施例１１）、全固形分中濃度１０質量％（比較例６）添加した接着剤を用いた以外は、実施例１と同様にして電池用包装材料を製造した。
【０１２１】
＜積層フィルム及び金属層の光沢度の測定＞
各実施例及び比較例で得られた電池用包装材料の積層フィルム表面の光沢度、及び当該積層フィルムの製造に使用した金属層表面の光沢度は、それぞれ、以下のように測定した。ＪＩＳ  Ｚ  ８１０５に準じ、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒマイクロトリグロスを用いて、積層フィルムまたは金属層の基材層１側の表面に対する光の入射角６０°の条件とし、観測されたＧｕ値を光沢度とした。金属層表面の光沢度は、化成処理を行った後、基材層、熱溶着性樹脂層、接着層などの他の層を積層する前に測定した。各実施例及び比較例で使用した積層フィルム及び金属層の基材層１側表面の光沢度は、それぞれ、表１及び表２の通りである。なお、積層フィルムの基材層側の光沢度は、金属層の光沢度だけでなく、基材層、装飾インキ層、接着層などの組成、厚みなどの影響を受けている。
【０１２２】
＜異物の検出精度の評価＞
同一日に連続生産された実施例１〜１１及び比較例１〜６で得られた電池用包装材料の基材層側を、キーエンス社製のラインスキャンカメラＸＧ−ＨＬ０４Ｍにて、４０ＭＴ／ｍｉｎで搬送しながら異物欠点を測定した。異物認識性は、それぞれ電池用包装材料の表面１００ｍ2に認識される欠点数を比較することで評価した。欠点が６０個以上認識された場合を◎◎、欠点が５０個から５９個以上認識された場合を◎、４９個から２０個認識された場合を〇、１９個から５個認識された場合を△、４個以下認識された場合を×と判定した。結果を表１及び表２に示す。なお、実施例６，７において、光沢度が３５０と高いにもかかわらず、異物認識性評価が「◎」ではなく「○」である理由は、装飾インキ層を設ける場合には、基材層内、基材層と装飾インキ層との界面部分に存在する異物のみが検出され、接着層などに存在する異物が検出対象外となり、検出対象となる異物の総数が少ないためと考えられる。
【０１２３】
【表１】
0006750237.tif 000006
【０１２４】
【表２】
0006750237.tif 000007
【０１２５】
表１及び表２中、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート、ＰＢＴはポリブチレンテレフタレートを意味する。また、酸変性ポリプロピレン及び酸変性ポリエチレンは、それぞれ、無水マレイン酸で酸変性されたものである。
【０１２６】
＜実施例１２〜１７＞
表３に示した樹脂からなる基材層１（厚さ２５μｍ）の上に、両面に化成処理を施した金属層（厚さ４０μｍ）からなるアルミニウム箔（金属層３）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、表３に示す屈折率を有するアルミニウム箔の一方面に、２液硬化型ウレタン接着剤（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、金属層３上に接着層２（厚さ３μｍ）を形成した。次いで、金属層３上の接着層２と基材層１を貼合した後、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１／接着層２／金属層３の積層体を調製した。なお、金属層の化成処理は、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金属層の両面に塗布し、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。
【０１２７】
次いで、前記積層体の金属層３側に、熱溶着性樹脂層４を形成する樹脂成分を溶融状態（２５０℃）で共押出し（金属層側が酸変性ポリオレフィン樹脂層、電池素子側がポリプロピレン層）することにより、金属層３上に熱溶着性樹脂層４（金属層側の厚み２２．５μｍ、電池素子側の厚み２２．５μｍ）を積層させた。さらに、実施例１２、１３においては、基材層の表面に、日本化成製の商品名「メソプラス」を厚さ１２０ｎｍとなるように、マイクログラビア方式にて塗布し、コーティング層（低屈折コーティング）を形成した。斯して、実施例１２，１３においては、コーティング層／基材層１／接着層２／金属層３／熱溶着性樹脂層４が順に積層された積層フィルムからなる帯状の電池用包装材料を得た。また、実施例１４〜１７及び比較例３においては、基材層１／接着層２／金属層３／熱溶着性樹脂層４が順に積層された積層フィルムからなる帯状の電池用包装材料を得た。実施例１〜１１及び比較例１〜６と同様にして、積層フィルム及び金属層の光沢度の測定、並びに異物の検出精度の評価を行った。結果を表３に示す。
【０１２８】
【表３】
0006750237.tif 000008
【符号の説明】
【０１２９】
１  基材層
２  接着層
３  金属層
４  熱溶着性樹脂層
５  接着層
６  装飾インキ層
７  異物
【図１】
0006750237.tif 000009
【図２】
0006750237.tif 000010
【図３】
0006750237.tif 000011
【図４】
0006750237.tif 000012