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TW201832397A - 鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物、及鋰離子二次電池用隔離材 - Google Patents

鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物、及鋰離子二次電池用隔離材 Download PDF

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TW201832397A
TW201832397A TW106128530A TW106128530A TW201832397A TW 201832397 A TW201832397 A TW 201832397A TW 106128530 A TW106128530 A TW 106128530A TW 106128530 A TW106128530 A TW 106128530A TW 201832397 A TW201832397 A TW 201832397A
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TW
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lithium ion
ion secondary
resin composition
polymer
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Application number
TW106128530A
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Inventor
梶川正浩
Original Assignee
日商迪愛生股份有限公司
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    • C08F257/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00
    • C08F257/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00 on to polymers of styrene or alkyl-substituted styrenes
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Abstract

提供一種鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物,其係含有具有由聚合物(a1)構成之芯部及由聚合物(a2)構成之殼部之芯殼型粒子(A)、與水性介質(B)之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物,其特徵為:該聚合物(a1)之單體原料中的苯乙烯為60質量%以上,(a2)之單體原料中的甲基丙烯酸甲酯為45~97.5質量%,具有碳原子數4以上的烷基之(甲基)丙烯酸酯為2~40質量%。該水性樹脂組成物係因低溫造膜性優異、與構成隔離材之多孔體及電極的密著性優異,可適合用作黏合劑。

Description

鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物、及鋰離子二次電池用隔離材
本發明係關於一種可使用於鋰離子二次電池隔離材的黏合劑之水性樹脂組成物。
就使用於製造鋰離子二次電池之隔離材而言,一般而言,多使用利用聚烯烴樹脂等而得之多孔體。鋰離子二次電池通常藉由電解液中的離子通過構成隔離材之孔來移動,而發揮作為電池之功能。
另一方面,在鋰離子二次電池的輸出增大時,會擔心在鋰離子二次電池中有發生因異常發熱所致之起火等之可能性之問題。就防止前述起火等之方法而言,已知有例如下述方法:在鋰離子二次電池發熱時,使用隔離材的微多孔因該熱的影響而能無孔化之隔離材。
但是,該隔離材係因該熱的影響而引起顯著收縮,其結果,無法停止在電解液內的離子的傳導,而有引起鋰離子二次電池的短路(short)之可能性。
相對於此,作為能降低熱收縮之隔離材,提案有:在利用聚烯烴樹脂等而得之多孔體的表面設置耐熱層者、用以進一步提高具有該耐熱層之隔離材與電極 的密著性之包含對電解液具有特定膨潤度之粒子狀聚合物之黏接劑(例如參照專利文獻1及2。)。然而,該黏接劑有低溫造膜性不充分之問題。
因此,謀求一種形成黏接層之材料,其即使在低溫乾燥時,與隔離材及電極的密著性也優異。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2011/040474號
[專利文獻2]日本特開2015-28842號公報
本發明所欲解決的課題在於,提供可得到低溫造膜性優異、與構成隔離材之多孔體及電極的密著性優異之黏合劑之水性樹脂組成物。
本發明人等為了解決上述課題,進行了專心研究,結果發現:藉由使用含有具有特定的聚合物之芯殼型粒子、與水性介質之水性樹脂組成物,而可解決上述課題,遂而完成本發明。
亦即,本發明係關於一種鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物,其係含有具有由聚合物(a1)構成之芯部及由聚合物(a2)構成之殼部之芯殼型粒子(A)、與水性介質(B)之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物,其特徵為前述聚合物(a1)之單體原料中的苯乙烯為60 質量%以上,(a2)之單體原料中的甲基丙烯酸甲酯為45~97.5質量%,具有碳原子數4以上的烷基之(甲基)丙烯酸酯為2~40質量%。
本發明之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物係因低溫造膜性優異、對隔離材及電極的密著性優異,可適合用於鋰離子二次電池的黏合劑。
[實施發明之形態]
本發明之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物係含有具有由聚合物(a1)構成之芯部及由聚合物(a2)構成之殼部之芯殼型粒子(A)、與水性介質(B)之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物,前述聚合物(a1)之單體原料中的苯乙烯為60質量%以上,(a2)之單體原料中的甲基丙烯酸甲酯為45~97.5質量%,具有碳原子數4以上的烷基之(甲基)丙烯酸酯為2~40質量%。
首先,說明前述芯殼型粒子(A)。前述芯殼型粒子(A)具有:前述聚合物(a1)構成粒子的芯部、前述聚合物(a2)構成粒子的殼部之複數層結構,惟,只要可安定地存在於前述水性介質(B)中,則前述聚合物(a1)亦可構成殼部的一部分,前述聚合物(a2)亦可構成芯部的一部分。
前述聚合物(a1)之單體原料中的苯乙烯為60 質量%以上,惟,從黏接層的形狀保持之觀點來看,較佳為80質量%以上。
就前述聚合物(a1)之單體原料而言,可使用苯乙烯以外的單體,例如,可使用作為前述聚合物(a2)之單體原料之後述的各種單體。
前述聚合物(a2)之單體原料中的甲基丙烯酸甲酯為45~97.5質量%,惟,從鋰離子透過性與耐熱性的平衡更加提高來看,較佳為55~95質量%。
前述聚合物(a2)之單體原料中的具有碳原子數4以上的烷基之(甲基)丙烯酸酯為2~40質量%,惟,從黏接性更加提高來看,較佳為4~20質量%。
就前述具有碳原子數4以上的烷基之(甲基)丙烯酸酯而言,可列舉例如:(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。該等(甲基)丙烯酸酯可單獨使用,亦可合併使用2種以上。
又,本發明中,所謂「(甲基)丙烯醯基」,係指丙烯醯基(acryloyl)與甲基丙烯醯基(methacryloyl)中的一者或兩者;所謂「(甲基)丙烯酸酯」,係指丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯中的一者或兩者;所謂「(甲基)丙烯-((meta)acrylic)」,係指丙烯-(acrylic)與甲基丙烯-(methacrylic)中的一者或兩者。
就前述聚合物(a2)之單體原料而言,可使用:甲基丙烯酸甲酯、前述具有碳原子數4以上的烷基之( 甲基)丙烯酸酯以外之單體,惟,可列舉例如:(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯等之具有碳原子數3以下的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基正丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基正丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基正丁酯、1,4-環己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、N-(2-羥乙基)(甲基)丙烯醯胺、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯基氧乙基-2-羥乙基酞酸酯、於末端具有羥基之內酯改性(甲基)丙烯酸酯等之具有羥基之單體;N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N二甲基胺基丙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基胺基丙基(甲基)丙烯酸酯等之具有胺基之(甲基)丙烯酸酯;N-羥基甲基(甲基)丙烯醯胺等之具有N-羥甲基醯胺基之單體;N-丁氧基甲基丙烯醯胺等之具有N-烷氧基甲基醯胺基之單體;(甲基)丙烯酸環氧丙酯等之具有環氧丙基之(甲基)丙烯酸酯;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基甲基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯基氧丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯基氧丙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯基氧丙基甲基二甲氧基矽烷等之具有烷氧基矽烷基之單體;聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸 酯等之聚伸烷基二醇(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸、巴豆酸等之不飽和單羧酸;伊康酸(酐)、馬來酸(酐)、反丁烯二酸等之不飽和二羧酸;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯腈等之乙烯基單體;(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等之二(甲基)丙烯酸酯等。該等單體可單獨使用,亦可合併使用2種以上。
另外,從黏接層的形狀保持與離子透過性的平衡更加提高來看,前述聚合物(a1)與前述聚合物(a2)之質量比(a1/a2)較佳為100/3~100/200,更佳為100/10~100/150。
就前述芯殼型粒子(A)之製造方法而言,可列舉各種方法,惟,從可簡便地獲得前述芯殼型粒子(A)來看,較佳為乳化聚合法。
就利用乳化聚合法來獲得前述芯殼型粒子(A)之方法而言,可列舉例如下述方法:藉由將為前述聚合物(a1)的原料之單體於水性介質中、乳化劑及聚合起始劑存在下、於50~100℃的溫度進行自由基聚合,得到前述聚合物(a1)後,進一步添加為前述聚合物(a2)的原料之單體,並將該等進行聚合。
就前述乳化劑而言,可列舉例如:高級醇的硫酸酯及其鹽、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基磺酸鹽、聚氧乙烯烷基二苯基醚磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚的硫酸半酯鹽、烷基二苯基醚二磺酸鹽、琥珀酸二烷基酯 磺酸鹽等之陰離子性乳化劑;聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯二苯基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、乙炔二醇系等之非離子性乳化劑;烷基銨鹽等之陽離子性乳化劑;烷基(醯胺)甜菜鹼、烷基二甲基胺氧化物等之兩離子性乳化劑等。又,該等乳化劑可單獨使用,亦可合併使用2種以上。另外,相對於為聚合物的原料之單體的合計,該等乳化劑較佳為在0.5~5.0質量%之範圍內使用。
就前述聚合起始劑而言,可列舉例如:2,2’-偶氮雙(異丁腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、偶氮雙氰基戊酸等之偶氮化合物;過氧化三甲基乙酸三級丁酯、過氧化苯甲酸三級丁酯、過氧化-2-乙基己酸三級丁酯、過氧化二-三級丁基、氫過氧化異丙苯、過氧化苯甲醯基、氫過氧化三級丁基等之有機過氧化物;過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉等之無機過氧化物等。又,該等聚合物起始劑可單獨使用,亦可合併使用2種以上。另外,相對於為聚合物的原料之單體的合計,該等聚合起始劑較佳為在0.1~10質量%之範圍內使用。
從前述芯殼型粒子(A)的分散安定性更加提高來看,較佳為藉由鹼性化合物及/或酸性化合物來調整pH;就前述鹼性化合物而言,可列舉例如:甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、2-胺基乙醇、2-二甲基胺基乙醇等之有機胺;氨(水)、氫氧化鈉、氫氧化鉀等之無機鹼性化合物;氫氧化四甲銨、氫氧化四正丁基銨、氫氧化三甲基苄基銨之氫氧化四級銨等。該等 之中,較佳為使用有機胺及氨(水)。又,該等鹼性化合物可單獨使用,亦可合併使用2種以上。
就前述酸性化合物而言,例如為甲酸、乙酸、丙酸或乳酸等之羧酸化合物;磷酸單甲基酯、磷酸二甲基酯等之磷酸的單酯或二酯;甲磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸等之有機磺酸化合物;鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸等之無機酸等。該等之中,較佳為羧酸化合物。又,該等酸性化合物可單獨使用,亦可合併使用2種以上。
就前述水性介質(B)而言,可列舉水、與水混合之有機溶劑、及該等混合物。就與水混合之有機溶劑而言,可列舉例如;甲醇、乙醇、正丙醇及異丙醇等之醇;丙酮、甲基乙基酮等之酮;乙二醇、二乙二醇、丙二醇等之聚伸烷基二醇;聚伸烷基二醇的烷基醚;N-甲基-2-吡咯啶酮等之內醯胺等。在本發明中,可僅使用水,也可使用水及與水混合之有機溶劑的混合物,還可僅使用與水混合之有機溶劑。從安全性、對環境的負荷的觀點來看,較佳為僅使用水、或使用水及與水混合之有機溶劑的混合物,特佳為僅使用水。
就前述水性介質(B)而言,直接使用在利用乳化聚合法製造前述芯殼型粒子(A)時所使用之水性介質為方便,故較佳。
本發明之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物係含有前述芯殼型粒子(A)及水性介質(B)者,但較佳為利用乳化聚合法所得之芯殼型粒子(A)分散於水性介質(B)者。
另外,根據需要經過脫溶劑步驟,藉此可降低本發明之水性樹脂組成物中的有機溶劑量。
從塗敷作業性更加提高來看,以前述方法所得之本發明之水性樹脂組成物係相對於水性樹脂組成物的總量而言,較佳為以5~60質量%之範圍含有前述芯殼型粒子(A)者,更佳為以10~50質量%之範圍含有前述芯殼型粒子(A)者。
另外,從塗敷作業性更加提高來看,本發明之水性樹脂組成物係相對於水性樹脂組成物的總量而言,較佳為以95~40質量%之範圍含有前述水性介質(B)者,更佳為以90~50質量%之範圍含有前述水性介質(B)者。
本發明之水性樹脂組成物係可根據需要而合併使用硬化劑、硬化觸媒、潤滑劑、填充劑、觸變性賦予劑、黏著賦予劑、蠟、熱安定劑、耐光安定劑、螢光增白劑、發泡劑等之添加劑、pH調整劑、調平劑、凝膠化防止劑、分散安定劑、抗氧化劑、自由基捕捉劑、耐熱性賦予劑、無機填充劑、有機填充劑、塑化劑、補強劑、觸媒、抗菌劑、防黴菌劑、防蝕劑、熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、顏料、染料、導電性賦予劑、抗靜電劑、透濕性促進劑、疏水劑、疏油劑、中空發泡體、含結晶水的化合物、難燃劑、吸水劑、吸濕劑、消臭劑、整泡劑、消泡劑、防黴劑、防腐劑、防藻劑、顏料分散劑、抗黏合劑、水解抑制劑、顏料。
本發明之水性樹脂組成物係因對隔離材及電極的密著性優異,可適合用作鋰離子二次電池的黏合劑。
另外,藉由在本發明之水性樹脂組成物添加玻璃轉移溫度低的聚合物乳液(以下,簡記為「低Tg聚合物乳液」。),低溫造膜性會更加提高。
[實施例]
以下,列舉具體的實施例來更詳細地說明本發明。此外,玻璃轉移溫度(Tg)之算出方法係在鋁盤中計量測定試料10mg,利用示差熱分析測定裝置(TA Instulments製「QA-100」),使用空的鋁盤作為參照,於測定溫度範圍-100℃~500℃之間,以升溫速度10℃/min,於常溫常濕下,測定了DSC曲線。將該升溫過程中,微分信號(DDSC)成為0.05mW/min/mg以上之DSC曲線的吸熱波峰剛出現前的基線、與在吸熱波峰後最初出現的反曲點處之DSC曲線的切線之交點設為玻璃轉移溫度(Tg)而求出。
[低Tg聚合物乳液(1)之合成]
在安裝有攪拌機、溫度計及冷卻器之2L的反應容器中,裝入180質量份的離子交換水,加熱至80℃,對其2小時滴加將苯乙烯(以下,簡記為「ST」。)21質量份、丙烯酸正丁酯(以下,簡記為「BA」。)75質量份、甲基丙烯酸甲酯(以下,簡記為「MMA」。)4質量份利用十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzenesulfonate)3質量份與過硫酸銨0.5質量份之離子交換水40質量份溶解液進行乳化而成之乳化液,進行乳化聚合後,保持2小時後,冷卻至40℃以下,以氨水將pH調整成7~8,以離子交換水將不揮發成分調整成40~42%。所得之低Tg聚 合物乳液(1)係不揮發成分40.4%、黏度25mPa‧s、pH7.4、Tg-25℃。
[多孔膜用漿料(1)之調製]
將作為耐熱無機成分之氧化鋁(昭和電工股份有限公司製「AL-163」)99質量份、作為分散成分之羧甲基纖維素(DAICEL化學股份有限公司製「DN-800H」)1質量份、水150質量份以珠磨機使其分散,而調製固體含量40質量%的氧化鋁分散體。之後,將本氧化鋁分散體100質量份與上述所得之低Tg聚合物乳液(1)5質量份以分散器進行攪拌混合,得到多孔膜用漿料(1)。
(實施例1:鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(1)之調製及評價)
在安裝有攪拌機、溫度計及冷卻器之2L的反應容器中,裝入300質量份的離子交換水,加熱至80℃,對其2小時滴加將ST 85質量份、丙烯酸2-乙基己酯(以下,簡記為「2EHA」。)13質量份、及甲基丙烯酸(以下,簡記為「MAA」。)2質量份利用十二烷基苯磺酸鈉3質量份與過硫酸銨0.4質量份之離子交換水40質量份溶解液進行乳化而成之乳化液,進行乳化聚合後,投入過硫酸銨0.2質量份後,進一步1小時滴加MMA 15.8質量份、2EHA 3質量份、MAA 1質量份、及乙二醇二甲基丙烯酸酯(以下,簡記為「EDM」。)0.2質量份之混合物,進行聚合,保持2小時後,冷卻至40℃以下,以氨水將pH調整成7~8,以離子交換水將不揮發成分調整成24~26%。所得之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(1)係不揮發成 分25.0%、黏度4mPa‧s、pH7.6。
[黏接層用摻合液之調製]
藉由混合上述所得之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(1)100質量份、與上述所得之低Tg聚合物乳液(1)5質量份,而調製黏接層用摻合液(1)。
[隔離材之製造]
準備聚乙烯製的有機多孔基材(厚度16μm、格利(Gurley)值210s/100cc)作為隔離材基材。在所準備的隔離材基材的兩面,塗布上述所得之多孔膜用漿料(1),於50℃使其乾燥3分鐘,在隔離材基材的兩面形成了多孔膜。多孔膜的每1層的厚度為3μm。接著,將上述所得之黏接層用摻合液(1)利用噴塗法塗布於各多孔膜上,於60℃使其乾燥10分鐘。藉此,於孔膜上設置每1層的厚度為2μm之黏接層,而得到隔離材(1)。
[低溫造膜性之評價]
將上述所得之隔離材(1)利用黑布以4903Pa的壓力進行往復10次摩擦,從對黏接層的黑布的剝離狀態,根據下述的基準而評價了低溫造膜性。
○:未剝離
△:部分剝離
×:全面剝離
[正極之製造]
準備95質量份的LiCoO2作為正極活性物質,對其以固體含量換算量計為3質量份之方式加入作為正極用黏結劑之PVDF(聚偏二氟乙烯;吳羽化學社製「KF-1100」 ),進一步加入乙炔黑2質量份、及N-甲基吡咯啶酮20質量份,將該等以行星式混合機進行混合,得到正極用漿料。將該正極用漿料塗布於厚度18μm的鋁箔的單面,於120℃使其乾燥3小時。之後,進行輥壓,得到具有厚度為100μm的正極合劑層之正極。
[負極之製造]
準備98質量份的粒徑20μm、比表面積4.2m2/g之石墨作為負極活性物質。將其與作為負極用黏結劑之SBR(苯乙烯-丁二烯橡膠、玻璃轉移點為-10℃)以固體含量換算量計為1質量份混合。在該混合物,進一步加入1.0質量份的羧甲基纖維素,將該等以行星式混合機進行混合,調製負極用漿料。將該負極用漿料塗布於厚度18μm的銅箔的單面,於120℃使其乾燥3小時。之後,進行輥壓,得到具有厚度為100μm的負極合劑層之負極。
[具備電極及隔離材之積層體之製造]
將上述所得之正極切割成直徑13mm的圓形,得到了圓形的正極。另外,將上述所得之負極切割成直徑14mm的圓形,得到了圓形的負極。進一步,將上述所得之隔離材切割成直徑18mm的圓形,得到了圓形的隔離材。另外,使負極或正極以由電極活性物質層側的面與隔離材接觸的朝向順沿於圓形的隔離材的單面。之後,在溫度80℃、壓力0.5MPa下實施10秒鐘熱壓處理,將正極及負極壓接在隔離材,得到了具備正極及隔離材之積層體、以及具備負極及隔離材之積層體。
[密著性之評價]
將上述所製造之具備正極及隔離材之積層體、以及具備負極及隔離材之積層體分別切出成10mm寬,得到試驗片。將該試驗片在電解液中於60℃浸漬3日。此時,就電解液而言,使用了在碳酸伸乙酯(EC)與碳酸二乙酯(DEC)之混合溶媒(體積混合比EC/DEC=50.0/50.0,以相對於溶媒為1mol/L的濃度溶解有LiPF6者。
之後,取出試驗片,擦拭在表面所附著之電解液。之後,將該試驗片以電極(正極或負極)的表面向下之方式,將賽璐玢膠帶貼附在電極的表面。此時,就賽璐玢膠帶而言,使用了JIS Z1522中所規定者。另外,賽璐玢膠帶預先固定於水平的試驗台。之後,測定了將隔離材的一端以拉伸速度50mm/分鐘向鉛直上方拉伸而剝離時的應力。以具備正極及隔離材之積層體以及具備負極及隔離材之積層體分別進行3次、合計進行6次該測定,求出應力的平均值,並將該平均值當作為剝離強度,評價密著性。
(實施例2:鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(2)之調製及評價)
在安裝有攪拌機、溫度計及冷卻器之2L的反應容器中,裝入300質量份的離子交換水,加熱至80℃,對其2小時滴加將ST 85質量份、BA 13質量份、及MAA 2質量份利用十二烷基苯磺酸鈉3質量份與過硫酸銨0.4質量份之離子交換水40質量份溶解液進行乳化而成之乳化液,進行乳化聚合後,投入過硫酸銨0.2質量份後,進一步1小時滴加MMA 15.8質量份、BA 3質量份、MAA 1質量份 、及EDM 0.2質量份之混合物,進行聚合,保持2小時後,冷卻至40℃以下,以氨水將pH調整成7~8,以離子交換水將不揮發成分調整成24~26%。所得之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(1)係不揮發成分25.0%、黏度4mPa‧s、pH7.6。
除了將於實施例1所用之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(1)變更為鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(2)以外,係與實施例1同樣地操作,藉此調製黏接層用摻合液(2)後,製作隔離材(2),並評價低溫造膜性及密著性。
(實施例3:鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(3)之調製及評價)
在安裝有攪拌機、溫度計及冷卻器之2L的反應容器中,裝入300質量份的離子交換水,加熱至80℃,對其2小時滴加將ST 51質量份、2EHA 7.8質量份、及MAA 1.2質量份利用十二烷基苯磺酸鈉3質量份與過硫酸銨0.3質量份之離子交換水40質量份溶解液進行乳化而成之乳化液,進行乳化聚合後,投入過硫酸銨0.3質量份後,進一步1小時滴加MMA 47.5質量份、2EHA 9質量份、MAA 3質量份、及EDM 0.5質量份之混合物,進行聚合,保持2小時後,冷卻至40℃以下,以氨水將pH調整成7~8,以離子交換水將不揮發成分調整成24~26%。所得之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(3)係不揮發成分25.1%、黏度7mPa‧s、pH7.5。
除了將於實施例1所用之鋰離子二次電池黏 合用水性樹脂組成物(1)變更為鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(3)以外,係與實施例1同樣地操作,藉此調製黏接層用摻合液(3)後,製作隔離材(3),並評價低溫造膜性及密著性。
(比較例1:鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(R1)之調製及評價)
在安裝有攪拌機、溫度計及冷卻器之2L的反應容器中,裝入300質量份的離子交換水,加熱至80℃,對其2小時滴加將ST 85質量份、MMA 13質量份、及MAA 2質量份利用十二烷基苯磺酸鈉3質量份與過硫酸銨0.3質量份之離子交換水40質量份溶解液進行乳化而成之乳化液,進行乳化聚合後,投入過硫酸銨0.2質量份後,進一步1小時滴加MMA 18.8質量份、MAA 1質量份、及EDM 0.2質量份之混合物,進行聚合,保持2小時後,冷卻至40℃以下,以氨水將pH調整成7~8,以離子交換水將不揮發成分調整成24~26%。所得之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(R1)係不揮發成分25.7%、黏度4mPa‧s、pH7.8。
除了將於實施例1所用之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(1)變更為鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物(R1)以外,係與實施例1同樣地操作,藉此調製黏接層用摻合液(R1)後,製作隔離材(R1),並評價低溫造膜性及密著性。
將上述實施例1~3及比較例1之評價結果示於表1。
對於作為本發明之水性樹脂組成物之實施例1~3者,確認到低溫造膜性及黏接性優異。
另一方面,比較例1係在構成殼部之聚合物(a2)的單體原料中未包含具有碳原子數4以上的烷基之(甲基)丙烯酸酯之例子,確認到低溫造膜性及黏接性差。

Claims (3)

  1. 一種鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物,其係含有具有由聚合物(a1)構成之芯部及由聚合物(a2)構成之殼部之芯殼型粒子(A)、與水性介質(B)之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物,其特徵為,該聚合物(a1)之單體原料中的苯乙烯為60質量%以上,(a2)之單體原料中的甲基丙烯酸甲酯為45~97.5質量%,具有碳原子數4以上的烷基之(甲基)丙烯酸酯為2~40質量%。
  2. 如請求項1之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物,其中該聚合物(a1)與該聚合物(a2)之質量比(a1/a2)為100/3~100/200。
  3. 一種鋰離子二次電池用隔離材,其特徵為,具備使用如請求項1或2之鋰離子二次電池黏合用水性樹脂組成物而得之黏接層。
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