层叠体、袋体和锂离子电池的制作方法

本发明涉及层叠体、袋体和锂离子电池。

背景技术：

对于锂离子电池的外装体、药液袋等容纳药液(电解液、医疗用药液、光刻用药液等)的袋体中所用的层叠体，要求具有例如以下特性。

·具有将层叠体的各周缘彼此密封而形成袋体时的热粘接性(以下也记为“热封性”)。

·具有不易透过特定的物质(水蒸气、氧等)的阻隔性。

·具有能够保护袋体自身(不易由刺穿等导致袋的破裂)的机械强度。

作为具有这些特性的层叠体，提出了例如以下层叠体。

(1)由酸改性聚丙烯层(热封性树脂层)/化学转化处理层(粘接层)/氟树脂层(阻隔层)/化学转化处理层(粘接层)/铝箔(阻隔层)/化学转化处理层(粘接层)/氨基甲酸酯类粘接剂(粘接层)/聚酰胺层(保护层)形成的锂离子电池的外装体用层叠体(专利文献1)。

(2)由酸改性聚丙烯层(热封性树脂层)/氨基甲酸酯类粘接剂(粘接层)/氧捕集性树脂层(阻隔层)/氨基甲酸酯类粘接剂(粘接层)/乙烯-乙烯醇共聚物层(阻隔层)/氨基甲酸酯类粘接剂(粘接层)/聚酰胺层(保护层)形成的药液袋用层叠体(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第4662429号公报

专利文献2：日本专利特开2001-048246号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

对于容纳药液的袋体中所用的层叠体还要求具有以下特性。

·杂质从与药液接触的面(热封性树脂层侧)的溶出得到抑制。

·锂离子电池中存在由过度充放电和反应失控而导致高温、引起破裂等的可能性。为防止这种情况，锂离子电池具有通过锂离子电池内的隔膜的熔融阻塞来关闭的功能。关闭温度取决于层叠体中的材料的熔点，通常设定在130～150℃附近。因此，在袋体为锂离子电池的外装体用袋体的情况下，要求在暴露于关闭温度时袋体的密封部和层叠体的各层的界面处不易发生剥离等。

·药液袋有时在高温下加热灭菌。因此，在袋体为药液袋用的袋体的情况下，要求在暴露于常用的高压蒸汽灭菌(126℃、15分钟)和干热灭菌(135℃～145℃、3～5小时)时袋体的密封部和层叠体的各层的界面处不易发生剥离等。

但是，所述(1)、(2)的层叠体具有以下问题。

·杂质容易从热封性树脂层自身以及热封性树脂层与阻隔层之间的粘接层溶出至药液。

·热封性树脂层的耐热性低，因此暴露于高温时袋体的密封部处容易发生剥离。

·氨基甲酸酯类粘接剂的耐热性低，因此暴露于高温时由氨基甲酸酯类粘接剂形成的粘接层处容易发生剥离。

本发明的目的在于提供具有热封性、阻隔性和机械强度的同时杂质从与药液接触的面的溶出得到抑制、并且暴露于高温时袋体的密封部和层叠体的各层的界面处不易发生剥离等的层叠体，以及使用该层叠体的袋体和锂离子电池。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明提供具有以下[1]～[14]的构成的层叠体、袋体和锂离子电池。

[1]层叠体，所述层叠体具备含有氟树脂的第1层、含有阻隔性材料的第2层、含有氟树脂的第3层、含有聚酰胺的第4层，所述第1层、所述第2层、所述第3层和所述第4层依次相邻地层叠，其中，

所述第1层的氟树脂与第3层的氟树脂均为熔点160～230℃且具有下述粘接性官能团的氟树脂，

粘接性官能团：选自羧基、酸酐基、羧酰卤基(日文：カルボン酸ハライド基)、环氧基、羟基、氨基、巯基、碳酸酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键、酯键和醚键的至少一种官能团。

[2]如[1]所述的层叠体，其中，所述具有粘接性官能团的氟树脂是具有来源于乙烯的单元和来源于四氟乙烯的单元的共聚物、具有来源于四氟乙烯的单元和来源于全氟(烷基乙烯基醚)的单元的共聚物、具有来源于偏氟乙烯的单元的聚合物、或具有来源于氟乙烯的单元的聚合物。

[3]如[1]或[2]所述的层叠体，其中，所述具有粘接性官能团的氟树脂是具有来源于乙烯的单元、来源于四氟乙烯的单元和来源于含所述粘接性官能团的单体的单元的共聚物，具有来源于四氟乙烯的单元、来源于全氟(烷基乙烯基醚)的单元和来源于含所述粘接性官能团的单体的单元的共聚物，具有来源于偏氟乙烯的单元和来源于含所述粘接性官能团的单体的单元的共聚物，或具有来源于氟乙烯的单元和来源于含所述粘接性官能团的单体的单元的共聚物。

[4]如[3]所述的层叠体，其中，所述第1层的氟树脂和第3层的氟树脂均由具有来源于乙烯的单元、来源于四氟乙烯的单元和来源于含所述粘接性官能团的单体的单元的共聚物形成。

[5]如[1]或[2]所述的层叠体，其中，所述具有粘接性官能团的氟树脂是具有来源于乙烯的单元、来源于四氟乙烯的单元和含所述粘接性官能团的末端基团的共聚物，具有来源于四氟乙烯的单元、来源于全氟(烷基乙烯基醚)的单元和含所述粘接性官能团的末端基团的共聚物、具有来源于偏氟乙烯的单元和含所述粘接性官能团的末端基团的共聚物，或具有来源于氟乙烯的单元和含所述粘接性官能团的末端基团的共聚物。

[6]如[5]所述的层叠体，其中，所述第1层的氟树脂和第3层的氟树脂均由具有来源于乙烯的单元、来源于四氟乙烯的单元和含所述粘接性官能团的末端基团的共聚物形成。

[7]如[1]～[6]中任一项所述的层叠体，其中，所述阻隔性材料由金属或非透气性树脂形成。

[8]如[7]所述的层叠体，其中，所述阻隔性材料由选自铝、铝合金、不锈钢、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、丁烯二醇-乙烯醇共聚物、聚三氟氯乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和聚偏氟乙烯的至少一种形成。

[9]如[1]～[8]中任一项所述的层叠体，其中，所述第2层包含选自金属层、非透气性树脂层和金属薄膜担载树脂层的至少一层。

[10]如[1]～[8]中任一项所述的层叠体，其中，所述第2层包含经硅烷偶联剂处理的金属层。

[11]袋体，其通过在1片以上的[1]～[10]中任一项所述的层叠体的周缘处将所述第1层彼此热封而形成。

[12]如[11]所述的袋体，它是锂离子电池的外装体用的袋体。

[13]如[11]所述的袋体，它是药液袋用的袋体。

[14]锂离子电池，其具备电池元件、电解液、容纳了该电池元件和电解液的外装体，所述外装体是通过在1片以上的[1]～[10]中任一项所述的层叠体的周缘处将所述第1层彼此热封而形成的袋体。

发明效果

本发明的层叠体和袋体具有热封性、阻隔性和机械强度，同时杂质从与药液接触的面的溶出得到抑制，且暴露于高温时袋体的密封部和层叠体的各层的界面处不易发生剥离等。

本发明的锂离子电池的外装体具有热封性、阻隔性和机械强度，同时杂质从与电解液接触的面的溶出得到抑制，且暴露于高温时外装体的密封部和外装体的各层的界面处不易发生剥离等。

附图的简单说明

图1是显示本发明的层叠体的一例的剖视图。

图2是表示作为本发明的袋体的用途的锂离子电池的外装体以及本发明的锂离子电池的一例的立体图。

图3是表示作为本发明的袋体的用途的药液袋的一例的正视图。

具体实施方式

本说明书中的以下用语的含义如下所述。

“熔点”是指用差示扫描量热测定(dsc)法测定的熔解峰的最大值所对应的温度。

“阻隔性材料”是指具有比第1层、第3层和第4层所含的材料更不易透过特定物质(水蒸气、氧等)的性质的材料。

“单元”表示存在于聚合物中而构成聚合物的来源于单体的部分。此外，在将某单元的结构形成聚合物后进行化学转化而得的结构也称为单元。

另外，根据情况，将来源于各单体的单元以该单体名加上“单元”的名称进行记述。

以下，首先对构成各层的材料进行说明。

〔构成材料〕

(氟树脂)

本发明的层叠体中的第1层和第3层是含有特定的氟树脂(以下也记为“氟树脂(a)”)的层。

氟树脂(a)是熔点为160～230℃且具有下述粘接性官能团的氟树脂。

粘接性官能团：选自羧基、酸酐基、羧酰卤基、环氧基、羟基、氨基、巯基、碳酸酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键、酯键和醚键中的至少一种官能团。

第1层与第3层所含的氟树脂(a)可以是相同种类的氟树脂(a)，也可以是彼此不同种类的氟树脂(a)。从层叠体的制造容易的角度考虑，第1层与第3层所含的氟树脂(a)优选为相同种类的氟树脂(a)。

氟树脂(a)的熔点为160～230℃、特别优选为180～230℃。氟树脂(a)的熔点如果在所述范围的下限值以上，则暴露于高温(例如150℃以上)时袋体的密封部分和相邻层的界面处不易发生剥离等。氟树脂(a)的熔点如果在所述范围的上限值以下，则能够在较低温度下将第一层彼此热封并与相邻的层进行层叠。例如，由于能够在较低温度下制造层叠体，因此含有聚酰胺的第4层的变形得到抑制，层叠体的褶皱和破损得到抑制。

为了使含有氟树脂(a)的层呈现热封性，所述氟树脂(a)具有粘接性官能团。

粘接性官能团可以来源于含粘接性官能团的单体，也可来源于聚合引发剂和链转移剂，还可来源于对氟树脂接枝聚合而得的化合物。聚合物中的粘接性官能团优选存在于来源于含粘接性官能团的单体的单元中或存在于来源于聚合引发剂和链转移剂的末端基团中，也可存在于这两者中。

作为粘接性官能团，可例举选自羧基、酸酐基、羧酰卤基、环氧基、羟基、氨基、巯基、碳酸酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键、酯键和醚键中的至少一种。从第1层的热封性优良的角度考虑，特别优选羧基或酸酐基。

在粘接性官能团存在于来源于含粘接性官能团的单体的单元中的情况下，来源于含粘接性官能团的单体的单元相对于聚合物中的所有单元的比例优选为0.01～5摩尔％，特别优选0.05～1摩尔％。

在粘接性官能团存在于来源于聚合引发剂和链转移剂的末端基团中的情况下，相对于聚合物中的主链碳数1×10⁶个，含粘接性官能团的末端基团的含量为3～1000个，特别优选为3～400个。

作为氟树脂(a)，从热封性优良且成膜性等优良的角度考虑，优选具有粘接性官能团的下述聚合物。即，优选具有来源于乙烯的单元和来源于四氟乙烯(以下也记为“tfe”)的单元的共聚物(以下也记为“etfe”)、具有来源于tfe的单元和来源于全氟(烷基乙烯基醚)的单元的共聚物(以下也记为“pfa”)、具有来源于偏氟乙烯的单元的聚合物(以下也记为“pvdf”)、或具有来源于氟乙烯的单元的聚合物(以下也记为“pvf”)。

作为具有粘接性官能团的etfe，优选具有来源于含粘接性官能团的单体的单元的etfe以及具有含粘接性官能团的末端基团的etfe(以下也将这些etfe统称为“粘接性etfe”)。同样地，作为具有粘接性官能团的pfa，优选具有来源于含粘接性官能团的单体的单元的pfa以及具有含粘接性官能团的末端基团的pfa，作为具有粘接性官能团的pvdf，优选具有来源于含粘接性官能团的单体的单元的pvdf以及具有含粘接性官能团的末端基团的pvdf，作为具有粘接性官能团的pvf，优选具有来源于含粘接性官能团的单体的单元的pvf以及具有含粘接性官能团的末端基团的pvf。

作为氟树脂(a)，从氟树脂(a)的熔点容易调整至所述范围的角度考虑，特别优选具有粘接性官能团的etfe，其中特别优选粘接性etfe。

粘接性etfe具有来源于含粘接性官能团的单体的单元的情况下，作为含粘接性官能团的单体，优选含有羧基、酸酐基或羧酰卤基的单体，也可以是含这些粘接性官能团的2种以上的单体。作为含粘接性官能团的单体，特别优选不饱和二羧酸酐。作为不饱和二羧酸酐，可例举衣康酸酐、柠康酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、马来酸酐等。

粘接性etfe具有含粘接性官能团的末端基团的情况下，粘接性官能团优选为巯基、碳酸酯键或酯键，特别优选为碳酸酯键。末端基团更优选来源于聚合引发剂的末端基团，作为聚合引发剂，优选过氧化碳酸酯类和二酰基过氧化物类。具体可例举过氧化二碳酸二正丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸双(2-乙基己基)酯、过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、过氧化异丁酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰等。

粘接性etfe也可根据需要含有来源于含乙烯、tfe和粘接性官能团的单体以外的单体的单元。作为其他单体，可例举氟烯烃(其中，四氟乙烯除外)、氟(烷基乙烯基醚)等。

作为粘接性etfe的具体例，可例举国际公开第2006/134764号中记载的“具有官能团的氟树脂”、日本专利特开2012-106494号公报中记载的“含粘接性官能团的氟树脂”、国际公开第2001/058686号中记载的“具有羰基的含氟乙烯性聚合物”等。

含有氟树脂(a)的层在不损害本发明的效果的范围内也可含有氟树脂(a)以外的其他成分。

作为其他成分，可例举公知的树脂用添加剂、不含粘接性官能团的氟树脂(etfe、pfa、pvdf)、聚酰胺、含氨基的聚合物、含氟弹性体(具有vdf单元的氟橡胶、具有丙烯单元和tfe单元的氟橡胶等)及其交联物、树脂粒子(聚四氟乙烯的粒子、聚醚醚酮的粒子、聚苯硫醚的粒子等)等。

第1层和第3层中的氟树脂(a)的比例在构成层的材料(100质量％)中优选为5～100质量％、更优选为20～100质量％、特别优选为50～100质量％。第1层中的氟树脂(a)的比例如果在所述范围的下限值以上，则杂质从第1层向药液的溶出得到充分抑制。而且，第1层的热封性和耐热性更为优良。另外，在第3层的情况下，与相邻层之间的粘接性和耐热性更为优良。

(阻隔性材料)

本发明的层叠体中的第2层是含有阻隔性材料的层。

阻隔性材料根据所要阻隔的物质从公知的阻隔性材料中适当选择即可。作为阻隔性材料，优选金属和非透气性树脂。

作为金属材料，从阻隔性和耐腐蚀性等角度考虑，优选铝、铝合金以及不锈钢。另外，为了形成层，金属材料的形态优选为箔和薄膜。作为金属薄膜，可例举由树脂膜等支撑体所担载的金属蒸镀膜和金属镀覆膜等。

作为非透气性树脂，从阻隔性优良且成膜性优良的角度考虑，优选乙烯-乙烯醇共聚物(以下也记为“evoh”)、聚乙烯醇(以下也记为“pvoh”)、丁烯二醇-乙烯醇共聚物(以下也记为“bvoh”)、聚三氟氯乙烯(以下也记为“pctfe”)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(以下也记为“ectfe”)以及pvdf。作为阻隔性材料，可以是两种以上的非透气性树脂的混合树脂，也可以是非透气性树脂和除此以外的树脂的混合树脂。

在袋体用于锂离子电池的外装体的情况下，要求抑制水蒸气从袋体外部向内部的侵入，因此优选具有水蒸气阻隔性的材料作为阻隔性材料。作为具有水蒸气阻隔性的材料，优选铝、不锈钢，特别优选铝。铝可以是高纯度铝，也可以是铝合金。另外，铝的形态的可以是铝箔，也可以是形成在聚酯膜等树脂膜表面的铝的蒸镀膜。

第2层在不损害本发明的效果的范围内也可含有阻隔性材料以外的其他成分。

在阻隔性材料为树脂的情况下，作为其他成分，可例举公知的树脂用添加剂、阻隔性材料以外的其他树脂、无机类填充剂(特别是板状填料)等。

包含阻隔性材料的层中的阻隔性材料的比例在包含阻隔性材料的层(100质量％)中优选为50～100质量％，更优选70～100质量％，特别优选80～100质量％。阻隔性材料的比例如果在所述范围的下限值以上，则能够充分抑制特定物质从袋体外部向内部的侵入。

(聚酰胺)

作为第4层中所含的聚酰胺，可例举尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、特殊尼龙、它们的混合物等。

第4层在不损害本发明的效果的范围内也可含有聚酰胺以外的其他成分。

作为其他成分，可例举公知的树脂用添加剂、聚酰胺以外的其他树脂，例如聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯等)、聚烯烃(乙烯类树脂、丙烯类树脂等)、丙烯酸类树脂、直链状的热塑性聚氨酯等)等。

第4层中的聚酰胺的比例在第4层(100质量％)中优选为20～100质量％，更优选50～100质量％，特别优选70～100质量％。第4层中的聚酰胺的比例如果在所述范围的下限值以上，则层叠体的机械强度足够优良。

(硅烷偶联剂)

作为后述的粘接促进层的形成中所使用的硅烷偶联剂，优选具有水解性甲硅烷基以及通过化学反应和氢键等能够与氟树脂(a)成键的基团的化合物。作为水解性甲硅烷基，优选烷氧基甲硅烷基，从水解速度快的角度考虑，特别优选甲氧基硅烷和乙氧基硅烷。

作为能够通过化学反应和氢键等与氟树脂(a)成键的基团，优选氨基、环氧基、甲基丙烯酸基和巯基，从与氟树脂(a)的反应性优良的角度考虑，特别优选氨基和环氧基。

涂布硅烷偶联剂时，优选形成溶解在水、醇类溶剂(乙醇、异丙醇等)、水和醇类溶剂的混合溶剂中而得的溶液。该溶液中的硅烷偶联剂的含量虽然因涂布方法和后述的后处理方法而异，但优选为0.1～15质量％，特别优选为0.1～3质量％。如果在所述范围的下限值以上，则能够提高与相邻的层之间的粘接力，如果在所述范围的上限值以下，则能够溶解硅烷偶联剂。

〔层叠体〕

本发明的层叠体具备含有氟树脂(a)的第1层、含有阻隔性材料的第2层、含有氟树脂(a)的第3层、含有聚酰胺的第4层。

所述第1层、第2层、第3层和第4层依次相邻地层叠。另外，为了进一步提高强度等，也可在第4层的不与第3层接触的一侧进一步层叠另一层(第5层)。此时，可将含有氟树脂(a)的层配置在第4层与第5层之间。

图1是显示本发明的层叠体的一例的剖视图。层叠体10由含有氟树脂(a)的第1层12、与第1层12相邻的含有阻隔性材料的第2层14、与第2层14相邻的含有氟树脂(a)的第3层16、与第3层16相邻的含有聚酰胺的第4层18构成。

(第1层)

含有氟树脂(a)的第1层是与相邻的层(第2层等)具有粘接性且第1层之间具有热封性的热封性树脂层。

<第1层的厚度>

第1层的厚度优选1～200μm，更优选1～100μm，特别优选1～30μm。第1层的厚度如果在所述范围的下限值以上，则药液对第1层的浸透得到抑制。如果第1层的厚度在所述范围的上限值以下，则层叠体的柔性优良。

(第2层)

第2层是抑制特定的物质(水蒸气、氧等)从袋体外部向内部侵入的阻隔层。

第2层含有阻隔性材料。第2层可由含阻隔性材料的单层构成，也可由多层含阻隔性材料的层构成。

作为由多层构成的情况下的其它层，可例举阻隔性材料为金属时的支撑层、用于提高金属层与第1层或第3层的粘接力的粘接促进层等。通过具有粘接促进层，热封性得到改善，在低温下也容易熔融结合而密封，从而能够改善生产性。作为具有支撑层的第2层，可例举例如铝蒸镀树脂膜(铝蒸镀聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜相当于支撑层)等)。作为粘接促进层，可例举与第1层或第3层具有亲和性的树脂层、能够与第1层或第3层中的粘接性官能团反应的官能团等导入表面而得的层等。

作为粘接促进层的形成方法，无特别限定，可例举例如下述方法。

·在金属层的表面涂布含有与第1层或第3层具有亲和性的树脂或具有能够与第1层或第3层中的粘接性官能团反应的官能团的树脂的涂布剂并使之干燥的方法。

·在金属层的表面实施勃姆石处理等化学处理的方法。

·在金属层的表面涂布硅烷偶联剂的方法。

·在反应性气体的存在下，对金属层的表面施加电磁能量等的方法。

作为形成粘接促进层的方法，从与第1层或第3层的相容性优良、缩短热熔融所需的时间的角度考虑，优选在金属层的表面实施化学处理的方法或涂布硅烷偶联剂的方法。

作为在金属层的表面涂布硅烷偶联剂的方法，可适当使用喷雾涂布、浸渍涂布等通常所用的涂布方法。

将硅烷偶联剂作为上述溶液进行涂布的情况下，在涂布后将溶剂干燥的同时进行固化。也可在干燥前进行水洗，以将过剩的硅烷偶联剂冲洗掉(日本专利特开2009-19266号公报)。

从提高与第1层或第3层的粘接力的角度考虑，硅烷偶联剂的涂布量优选为0.001～0.02mg/cm²。

在袋体用于药液袋的情况下，要求抑制氧从袋体外部向内部的侵入，因此优选具有氧阻隔性的材料作为阻隔性材料。作为具有氧阻隔性的材料，优选非透气性树脂，特别优选选自evoh、pvoh、bvoh、pctfe、ectfe和pvdf的非透气性树脂。

<第2层的厚度>

阻隔性材料为金属时第2层的厚度优选6～100μm，特别优选6～30μm。

阻隔性材料为树脂时第2层的厚度优选1～200μm，更优选10～100μm，特别优选25～100μm。

第2层的厚度如果在所述范围的下限值以上，则能够充分抑制特定物质从袋体外部向内部的侵入。如果第2层的厚度在所述范围的上限值以下，则层叠体的柔性优良。

(第3层)

含有氟树脂(a)的第3层是与相邻的层(第2层、第4层等)具有粘接性且在它们之间进行粘接的粘接层。

<第3层的厚度>

第3层的厚度优选1～100μm，更优选1～50μm，特别优选1～25μm。如果第3层的厚度在所述范围的下限值以上，则与相邻的层的粘接性更为优良。如果第3层的厚度在所述范围的上限值以下，则层叠体的柔性优良。

(第4层)

含有聚酰胺的第4层是在保护第2层的同时能够提高层叠体的机械强度的保护层。

<第4层的厚度>

第4层的厚度优选为10～100μm，特别优选25～100μm。如果第4层的厚度在所述范围的下限值以上，则层叠体的机械强度足够优良。如果第4层的厚度在所述范围的上限值以下，则层叠体的柔性优良。

(层叠体的制造方法)

作为本发明的层叠体的制造方法，可例举对形成为膜状的各层进行热压的方法(热层叠法)、使用多层模具将各层的材料熔融挤出的方法(共挤出法)、在形成为膜状的层上熔融挤出其他层的材料的方法(挤出层叠法)等。这些方法也可两种以上进行组合。

另外，制造相邻的2～3层的预备层叠体，在该预备层叠体的单面或双面形成其它层，也能够制造本发明的层叠体。进一步，制造两种预备层叠体并将它们层叠，也能够制造本发明的层叠体。可通过与上述相同的方法制造预备层叠体。

作为本发明的层叠体的制造方法的具体例，可例举例如下述方法。

<方法(i)>

·对氟树脂(a)膜与铝箔进行热层叠，获得由第1层与第2层构成的预备层叠体。

·将氟树脂(a)膜与聚酰胺共挤出，获得由第3层与第4层构成的预备层叠体。

·对上述两个预备层叠体进行热层叠，以使第2层与第3层相接，进而获得本发明的层叠体。

<方法(ii)>

·对氟树脂(a)膜与铝箔进行热层叠，获得由第1层与第2层构成的预备层叠体。

·对氟树脂(a)膜与聚酰胺膜进行热层叠，获得由第3层与第4层构成的预备层叠体。

·对上述两个预备层叠体进行热层叠，以使第2层与第3层相接，进而获得本发明的层叠体。

<方法(iii)>

·将氟树脂(a)、阻隔性材料(阻隔性树脂)与氟树脂(a)共挤出，获得由第1层、第2层与第3层构成的预备层叠体。

·对上述预备层叠体和聚酰胺膜进行热层叠，以使第3层与聚酰胺膜相接，进而获得本发明的层叠体。

<方法(iv)>

·在第2层上挤出层叠氟树脂(a)，获得由第1层与第2层构成的预备层叠体。

·对氟树脂(a)膜与聚酰胺膜进行热层叠，获得由第3层与第4层构成的预备层叠体。

·对上述两个预备层叠体进行热层叠，以使第2层与第3层相接，进而获得本发明的层叠体。

<方法(v)>

·在第2层上挤出层叠氟树脂(a)，获得由第1层与第2层构成的预备层叠体。

·将氟树脂(a)膜与聚酰胺共挤出，获得由第3层与第4层构成的层叠体。

·对上述两个预备层叠体进行热层叠，以使第2层与第3层相接，进而获得本发明的层叠体。

(作用机理)

本发明的层叠体在最表层具有第1层，所述第1层包含具有粘接性官能团的氟树脂(a)，因此具有热封性。

另外，具有含阻隔性材料的第2层，因此具有阻隔性。

另外，具有含聚酰胺的第4层，因此具有机械强度。

另外，作为袋体时与药液接触的第1层含有含氟树脂(a)，因此杂质从与药液接触的面的溶出得到抑制。第1层与第2层相邻，因此杂质从与药液接触的面的溶出进一步得到抑制。

另外，第1层含有熔点在160℃以上的氟树脂(a)，因此在暴露于高温时袋体的密封部处不易发生剥离等。

另外，第1层与第3层含有熔点在160℃以上的氟树脂(a)，因此在暴露于高温时层叠体的各层的各界面处不易发生剥离等。

另外，氟树脂(a)的熔点在230℃以下，因此能够在较低的温度下制造层叠体。因此，不会损害各层的形状和特性。

〔袋体〕

本发明的袋体通过在1片以上的本发明的层叠体的周缘处将第1层彼此热封而形成。第1层配置在最内侧(与药液接触的侧)，第4层配置在比第1层、第2层和第3层更靠外侧的位置。

作为本发明的袋体，可例举从1片层叠体中间将其折返并叠合、将叠合的三边的周缘的第1层彼此热封而得的三侧密封的袋体；将2片层叠体叠合、将叠合的四边的周缘的第1层彼此热封而得的四侧密封的袋体等。

本发明的袋体根据需要也可具备袋体以外的其他构件。

作为其他构件，可例举药液袋的进出口、用于划分多个空间的隔壁、用于容易地显示标签等的易印刷性膜和印刷的显示条、用于显示药液量的存储器、橡胶栓等。

本发明的袋体可用于锂离子电池的外装体、医疗用药液袋、医疗用瓶、光刻用药液袋等。

作为药液袋，可例举输液袋(点滴用输液、营养输液(维生素输液、氨基酸输液、林格输液(日文：リンゲル輸液)、脂肪输液、流质营养食品、电解质制剂)、血液等)、透析袋(腹膜透析袋、人工透析袋等)等。

作为医疗用瓶，可例举人工血管、血液回路、注射器、血液透析仪、血液成分分离器、人工肺等的容器；体液和药液等的注入、排出、保存用等的容器。

(锂离子二次电池的外装体)

图2是表示作为本发明的袋体的用途的锂离子电池的外装体的一例的立体图。外装体20是将1片层叠体10从中间折返并叠合、将叠合的三边的周缘的第1层彼此热封而形成三边的密封部22的三侧密封的袋体。

(药液袋)

图3是表示作为本发明的袋体的用途的药液袋的一例的正视图。药液袋50具备将2片层叠体10叠合、将叠合的四边的周缘的第1层彼此热封而形成了四边的密封部42的四侧密封的袋体，以及在一边的密封部42处以2片层叠体10夹住的状态与第1层粘接的进出口52。

(作用机理)

本发明的袋体是由本发明的层叠体构成的袋体，因此具有热封性、阻隔性和机械强度，同时杂质从与药液接触的面的溶出得到抑制，且暴露于高温时袋体的密封部和层叠体的各层的界面处不易发生剥离等。

(其他方式)

本发明的袋体通过在1片以上的本发明的层叠体的周缘处对第1层进行热封而形成即可，不限于图示的袋体的用途。

例如，锂离子电池的外装体也可以是将2片层叠体叠合、将叠合的四边的周缘的第1层彼此热封而形成四边的密封部的四侧密封的袋体。

〔锂离子电池〕

本发明的锂离子电池具备电池元件、电解液、容纳了该电池元件和电解液的由本发明的袋体构成的外装体。

图2是表示本发明的锂离子电池的一例的立体图。锂离子电池30具备电池元件32、电解液(图示略)、容纳了电池元件32和电解液的外装体20。

电池元件32具有由正极活性物质层和正极集电体构成的正极(图示略)、由负极活性物质层和负极集电体构成的负极(图示略)、配置在正极和负极之间的隔膜(图示略)、与正极连接的向外装体20的外部突出的正极端子34、与负极连接的向外装体20的外部突出的负极端子36。正极端子34和负极端子36在外装体20的一边的密封部22处以夹在2片层叠体10之间的状态与第1层粘接。

外装体20是将1片层叠体10从中间折返并叠合、将叠合的三边的周缘的第1层彼此热封而形成三边的密封部22的三侧密封的袋体。

(作用机理)

本发明的锂离子电池具备由本发明的层叠体构成的外装体，因此外装体具有热封性、阻隔性和机械强度，同时杂质从与电解液接触的面的溶出得到抑制，且暴露于高温时外装体的密封部和外装体的各层的界面处不易发生剥离等。

(其他方式)

本发明的锂离子电池的外装体是通过在本发明的层叠体的周缘处对第1层进行热封而形成的袋体即可，不限于图示的锂离子电池。

实施例

以下，通过实施例详细说明本发明，但本发明不限定于此。

例1～13和22～29是实施例，例14～21是比较例。

〔评价方法〕

(层叠体的制造情况)

按以下标准对制造层叠体时的情况进行了评价。

○(良好)：能够没有问题地制造层叠体。

×(不良)：第4层熔融，观察到了收缩。

(试验用袋体的制造)

例1～21和24～29中，将2片层叠体(50mm×50mm)叠合，用热封机(株式会社东洋精机制作所(東洋精機製作所社)制，商品名：ミニプレス)，以温度:200℃、时间:1分钟、压力:2mpa的条件将叠合的三边的周缘(宽度：10mm)的第1层彼此热封，获得了一边有开口的试验用袋体。

例22和23中，使用富士音派路思株式会社(富士インパルス社)制的脚踏式脉冲封口机(fik-200单侧加热方式)作为热封机，以表4所示的条件进行制造。脉冲封口机中夹持有膜状热电偶(日文：熱電対)，在热封时，热电偶的最高温度为220℃。例23中，将例22的边缘密封条件重复3次。

(耐药液性)

在一边有开口的试验用袋体内加入2ml的电解液(lipf6溶液、浓度：1摩尔/l、溶剂：碳酸亚乙酯(沸点：260.7℃)/碳酸二乙酯(沸点：126℃)/碳酸二甲酯(沸点：90℃)＝1/1/1(质量比))，用热封机以温度:200℃、时间:1分钟、压力:2mpa的条件将袋体的开口热封，获得了容纳有电解液的四边密封的袋体。

在85℃的热水中将容纳有电解液的袋体浸渍了2200小时。确认袋体周缘的密封部是否产生剥离，按以下标准进行了评价。

○(良好)：袋体的周缘的密封部未发生剥离。

×(不良)：袋体的周缘的密封部发生剥离。

(溶剂残留率)

在一边有开口的试验用袋体内加入5ml的溶剂(碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯/碳酸二甲酯＝1/1/1(质量比))，用热封机以温度:200℃、时间:1分钟、压力:2mpa的条件将袋体的开口热封，获得了容纳有溶剂的四边密封的袋体。

在60℃的热水中将容纳有溶剂的袋体浸渍了98小时。根据浸渍前后的容纳有溶剂的袋体的质量变化，求出了溶剂残留率。

(杂质溶出)

溶剂残留率的试验后，从袋体中采集溶剂，用气相色谱法分析杂质，按以下标准进行了评价。

○(良好)：没有100ppm以上的杂质的峰。

×(不良)：存在100ppm以上的杂质的峰。

(剥离强度)

将2片层叠体(50mm×50mm)叠合，用平板加压装置(株式会社东洋精机制作所制，商品名：ミニプレス)以温度:200℃、时间:3分钟、压力:2mpa的条件对各层叠体的整个第1层之间进行热层叠。

固定其中一个层叠体，用拉伸试验机的夹头(日文：チャック)夹住另一个层叠体的端部，以试样宽度:10mm、剥离速度:100mm/分钟、温度:25℃的条件测定了90度剥离强度。

但是，例22和例23中，直接使用试验用袋体，固定其中一个层叠体，用拉伸试验机的夹头夹住另一个层叠体的端部，以试样宽度:10mm、剥离速度:100mm/分钟、温度:25℃的条件测定了90度剥离强度。

(高温剥离强度)

将2片层叠体(50mm×50mm)叠合，用平板加压装置(株式会社东洋精机制作所制，商品名：ミニプレス)以温度:200℃、时间:3分钟、压力:2mpa的条件对各层叠体的整个第1层之间进行热层叠。

固定其中一个层叠体，用拉伸试验机的夹头夹住另一个层叠体的端部，以试样宽度:10mm、剥离速度:100mm/分钟、温度:150℃的条件测定了90度剥离强度。

但是，例22和例23中，直接使用试验用袋体，固定其中一个层叠体，用拉伸试验机的夹头夹住另一个层叠体的端部，以试样宽度:10mm、剥离速度:100mm/分钟、温度:150℃的条件测定了90度剥离强度。

(高温液体泄漏)

在一边有开口的试验用袋体内加入5ml的溶剂(碳酸亚乙酯)，用热封机以温度:200℃、时间:1分钟、压力:2mpa的条件将袋体的开口热封，获得了容纳有溶剂的四边密封的袋体。

在150℃下将容纳有溶剂的袋体保持了24小时。确认袋体周缘的密封部是否有液体泄漏，按以下标准进行了评价。

○(良好)：袋体的周缘的密封部未发生液体泄漏。

×(不良)：袋体的周缘的密封部发生了液体泄漏。

(高温保持后的剥离强度维持率)

在2片铝箔(150mm×150mm，株式会社uacj(uacj社)制、1085、厚:20μm)之间夹入由用于第3层的树脂所构成的膜(150mm×150mm、厚:50μm)，用平板加压装置(株式会社东洋精机制作所制，商品名：ミニプレス)以温度:200℃、时间:5分钟、压力:2mpa的条件进行热层叠，获得了试验用层叠体。准备了2个试验用层叠体。

对于第1个试验用层叠体，固定其中一层铝箔，用拉伸试验机的夹头夹住另一层铝箔的端部，以试样宽度:10mm、剥离速度:100mm/分钟、温度:25℃的条件测定了90度剥离强度。

在120℃下将第2个试验用层叠体保持100小时后，同样地测定了90度剥离强度。根据在120℃下保持100小时前后的剥离强度的变化，求出了剥离强度维持率。

〔材料〕

(具有粘接性官能团的氟树脂)

氟树脂(a-1)：按照国际公开第2006/134764号的合成例1中记载的方法，获得了tfe单元/乙烯单元/3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己烯单元/六氟丙烯单元/衣康酸酐单元＝44/48/0.8/8.0/0.2(摩尔比)、熔点：190℃的共聚物。

氟树脂(a-2)：按照国际公开第2001/058686号的合成例7中记载的方法，获得了tfe单元/乙烯单元/六氟丙烯单元/全氟(1,1,5-三氢-1-戊烯)单元＝40.8/44.8/13.9/0.5(摩尔比)、熔点：160℃的共聚物。该共聚物具有包含来源于聚合引发剂(二正丙基过氧化二碳酸酯)的碳酸酯键的末端基团。相对于主链碳数1×10⁶个，粘接性官能团数量为303个。

氟树脂(a-3)：按照国际公开第2001/058686号的合成例8中记载的方法，获得了tfe单元/乙烯单元/六氟丙烯单元/全氟(1,1,5-三氢-1-戊烯)单元＝46.2/43.8/9.5/0.5(摩尔比)、熔点：190℃的共聚物。该共聚物与氟树脂(a-2)同样地具有包含碳酸酯键的末端基团。相对于主链碳数1×10⁶个，粘接性官能团数量为260个。

氟树脂(a-4)：按照日本专利第4120527号公报的实施例3中记载的方法，将tfe单元/乙烯单元/3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯单元/衣康酸酐单元＝58.2/38.4/3.1/0.3(摩尔比)的共聚物、与tfe单元/乙烯单元/3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯单元＝53.7/45.6/0.7(摩尔比)的共聚物以20/80的质量比进行熔融混合，得到了熔点为225℃的共聚物混合物。

氟树脂(x-1)：粘接性etfe(旭硝子株式会社(旭硝子社)製、fluon(注册商标)ah-2000、熔点：240℃)。氟树脂(x-1)的粘接性官能团数量通过将来源于酸酐的1,801cm^-1的红外吸收面积用膜的厚度进行标准化，并将其大小与氟树脂(a-4)进行比较，两者相等。

(不具有粘接性官能团的氟树脂)

氟树脂(y-1)：etfe(旭硝子株式会社製、fluon(注册商标)c-88axp、熔点：260℃)。

氟树脂(y-2)：etfe(旭硝子株式会社製、fluon(注册商标)lm-730、熔点：225℃)。

氟树脂(y-3)：pfa(旭硝子株式会社製、fluon(注册商标)p-62xp、熔点：305℃)。

(具有粘接性的其他树脂)

粘接性树脂(z-1)：含有环氧基的乙烯类共聚物(住友化学株式会社(住友化学社)制、bondfast(注册商标)7m、熔点：52℃)。

粘接性树脂(z-2)：聚酰胺弹性体(宇部兴产株式会社(宇部興産社)制、xpa9068f1、熔点：176℃)。

粘接性树脂(z-3)：粘接性聚烯烃(三菱化学株式会社(三菱化学社)制、モディック(注册商标)p502、熔点：168℃)。

粘接性树脂(z-4)：聚酰胺粘接剂(汉高公司(henkel社)制、マクロメルト(注册商标)6827、软化点：153～163℃)。

(阻隔性材料)

铝箔：uacj公司制、1085、厚：20μm。

阻隔性树脂(b-1)：bvoh(日本合成化学株式会社(日本合成化学社)制、g-聚合物(g-polymer)(注册商标)oks-8049)。

阻隔性树脂(b-2)：pvoh(日本合成化学株式会社制、ゴーセノール(注册商标)n-300)。

阻隔性树脂(b-3)：evoh(日本合成化学株式会社制、ソアノール(注册商标)dc3203)。

阻隔性树脂(b-4)：pctfe(大金工业株式会社(ダイキン工業社)制、ネオフロン(注册商标)m-300pl。

阻隔性树脂(b-5)：ectfe(索尔维公司(solvay社)制、halar(注册商标)558)。

(聚酰胺)

聚酰胺(c-1)：尼龙6(宇部兴产株式会社制、1030b)。

聚酰胺(c-2)：尼龙11(阿科玛株式会社(アルケマ社)制、besnp20tl)。

聚酰胺(c-3)：尼龙12(宇部兴产株式会社制、ubestaxpa3020gx6)。

(树脂膜)

用来构成各层的单层的树脂膜按照公知的成形方法制造，使厚度如表1～3所示。

〔例1～21〕

按以下方法(i)～(v)中表1～3所示的方法、以及表1～3所示的条件制造了例1～21的层叠体。

<方法(i)>

用平板加压装置按表1～3中记载的条件(温度、时间、压力)对用于构成第1层的树脂膜和用于构成第2层的铝箔进行热层叠，得到了预备层叠体(1)。

用2台挤出机(田边塑料机械株式会社(田辺プラスチックス機械社)制，直径30mm)和双层共挤出模具(田边塑料机械株式会社制)按表1～3中记载的条件(模具温度)对用于构成第3层的树脂和用于构成第4层的树脂进行共挤出，得到了预备层叠体(2)。

用平板加压装置按表1～3中记载的条件(温度、时间、压力)对预备层叠体(1)和预备层叠体(2)进行热层叠，得到了层叠体。

<方法(ii)>

与方法(i)同样地得到了预备层叠体(1)。

用平板加压装置按表1～3中记载的条件(温度、时间、压力)对用于构成第3层的树脂膜和用于构成第4层的树脂膜进行热层叠，得到了预备层叠体(2)。

用平板加压装置按表1～3中记载的条件(温度、时间、压力)对预备层叠体(1)和预备层叠体(2)进行热层叠，得到了层叠体。

<方法(iii)>

用3台挤出机(田边塑料机械株式会社制，直径30mm)和三层共挤出模具(田边塑料机械株式会社制)按表1～3中记载的条件(模具温度)对用于构成第1层的树脂、用于构成第2层的树脂和用于构成第3层的树脂进行共挤出，得到了预备层叠体(3)。

用平板加压装置按表1～3中记载的条件(温度、时间、压力)对预备层叠体(3)和用于构成第4层的树脂膜进行热层叠，得到了层叠体。

<方法(iv)>

按表1～3中记载的条件(温度)在用于构成第2层的铝箔或树脂膜上挤出层叠用于构成第1层的树脂，得到了预备层叠体(1)。

与方法(ii)同样地得到了预备层叠体(2)。

用平板加压装置按表1～3中记载的条件(温度、时间、压力)对预备层叠体(1)和预备层叠体(2)进行热层叠，得到了层叠体。

<方法(v)>

与方法(iv)同样地得到了预备层叠体(1)。

与方法(i)同样地得到了预备层叠体(2)。

用平板加压装置按表1～3中记载的条件(温度、时间、压力)对预备层叠体(1)和预备层叠体(2)进行热层叠，得到了层叠体。

例1中的预备层叠体(1)制造后即刻的第1层与第2层之间的90度剥离强度在室温下为10n/cm(试样宽度：10mm、剥离速度：100mm/分钟)。

例8中的预备层叠体(1)制造后即刻的第1层与第2层之间的90度剥离强度在室温下为10n/cm(试样宽度：10mm、剥离速度：100mm/分钟)。

对例1～21的层叠体进行了上述评价。评价结果示于表1～3。

[表1]

[表2]

[表3]

例1～13的第1层含有氟树脂(a)，因此不会由药液导致密封部的剥离，杂质从与药液接触的面的溶出得到抑制，密封部的剥离强度也高。另外，暴露于高温时未发生由剥离等导致的自袋体的密封部的液体泄漏。另外，第3层含有氟树脂(a)，因此未发生在高温下保持后第3层的剥离强度的降低。

例14～16的第1层由不具有粘接性官能团的氟树脂构成，因此药液导致密封部剥离，密封部的剥离强度也低。另外，暴露于高温时发生了由剥离等导致的自袋体的密封部的液体泄漏。

例17的第1层由非氟类的粘接性树脂构成，因此药液导致密封部剥离，而且杂质从与药液接触的面的溶出量也多。另外，暴露于高温时发生了由剥离等导致的自袋体的密封部的液体泄漏。

例18的第3层由熔点高的粘接性氟树脂构成，因此制造层叠体时的热层叠使得由聚酰胺构成的第4层暴露于更高的温度，导致第4层熔融，观察到了收缩。

例19～21的第1层的功能不充分。但是，第3层由非氟类的粘接性树脂构成，因此在高温下短时间保持便发生了劣化，高温保持后第2层与第3层之间发生了剥离。其结果是，发现铝箔的长期耐热性不充分。

〔例22和23〕

与例2同样地制造了层叠体后，用表4所示的条件对周边部进行热封，得到了试验用袋体。

评价结果示于表4。

[表4]

例22和23通过用脉冲式封口机进行热封，剥离强度和高温剥离强度比例2更高。认为这是因为充分的温度和该封口机的压接面的细微变形产生了锚固效果(日文：アンカー効果)。

〔例24～26〕

对用作第2层的铝箔的两表面预先用硅烷偶联剂进行表面处理。

将规定量的氨丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社(信越化学工業社)制，kbm903)的3质量％的溶液(溶剂为水：乙醇＝1：1(质量比)的混合溶剂)滴加至铝箔的单面，用棒涂机进行了涂布。然后，在120℃下加热干燥5分钟。之后，用相同的方法对另一面进行了处理。根据涂布的溶液量、试样面积以及溶液的硅烷偶联剂浓度计算了硅烷偶联剂的涂布量，结果为0.0028mg/cm²。

除了实施了铝箔的表面处理、以及制造层叠体(1)时按表5所示的条件用npc公司(npc社)制的lm-50x50s实施了真空层叠以外，与例2同样地制造了层叠体。以表5所示的条件将周边部热封，得到了试验用袋体。

评价结果示于表5。

[表5]

例24～26的铝箔的两个表面用硅烷偶联剂实施了表面处理，因此剥离强度和高温剥离强度比例2更高。用硅烷偶联剂进行表面处理时，优选在制造层叠体(1)时进行真空层叠，此时的时间优选为1～5分钟左右。

〔例27～29〕

除了实施铝箔的表面处理的溶液如表6所示以外，与例24同样地制造层叠体，然后制造了试验用袋体。

评价结果示于表6。

[表6]

例27～29所得的层叠体的铝箔的两个表面用硅烷偶联剂实施了表面处理，因此剥离强度和高温剥离强度优良。

产业上利用的可能性

本发明的层叠体可用作锂离子电池的外装体、药液袋等容纳药液(电解液、医疗用药液、光刻用药液等)的袋体的材料、真空隔热部材的外装材料。

另外，这里引用2015年3月18日提出申请的日本专利申请2015-055091号和2015年8月19日提出申请的日本专利申请2015-162054号的说明书、权利要求书、摘要和附图的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

符号说明

10层叠体、12第1层、14第2层、16第3层、18第4层、20外装体、22密封部、30锂离子电池、32电池元件、34正极端子、36负极端子、40袋体、42密封部、50药液袋、52进口。