涂覆液组合物、带有涂覆膜的基材、隔板、二次电池及电极材料制造技术

本发明专利技术的课题是提供对于主要用于包含高分子的涂料、墨液、粘接剂、锂离子电池的正极、负极、隔板等的涂覆液，能够形成表面平滑性优异的耐热变形性高的涂覆膜的组合物。解决手段是一种涂覆液组合物，其特征在于，包含填料、溶剂、分散剂、增稠剂，在涂覆于基材而形成了0.5～20μm的厚度的涂覆膜时，涂覆膜在170℃、15分钟加热前后的收缩率为15.0％以下。分钟加热前后的收缩率为15.0％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂覆液组合物、带有涂覆膜的基材、隔板、二次电池及电极材料


[0001]本专利技术涉及包含填料、溶剂、分散剂和增稠剂的涂覆液组合物和包含本专利技术的涂覆液组合物的涂覆膜、带有涂覆膜的基材，涉及对于主要用于包含高分子的涂料、墨液、粘接剂、锂离子二次电池的正极、负极、隔板等的涂覆液，在施加了热时也不易变形的涂覆膜。

技术介绍

[0002]从环境方面、安全方面的观点、效率性考虑，在全部工业领域广泛使用了：使用了组合物的涂覆、印刷技术。
[0003]然而，并未掌握有助于良好地保持了外观的涂覆膜形成的因素。
[0004]在专利文献1中，通过使将纤维状纤维素用离子交换水进行稀释而得的悬浮液为特定的TI值，从而提高电池用隔板涂液的分散性和涂覆容易性。然而，包含除纤维状纤维素和离子交换水以外的组合物的状态的TI值没有公开，此外关于有助于耐热性的因素，没有记载和暗示。
[0005]在专利文献2中公开了涂覆性优异，可以形成均匀的涂膜的涂液，但为涂液中的水溶性成分的含量为5质量％以下，固体成分多的状态的涂液。
[0006]在这些专利文献中，都必定对于耐热性、变形性这样的观点完全没有任何暗示。已知特别是在锂离子二次电池等被搭载于电动汽车等的情况下，如果在万一异常发热时超过涂覆膜所包含的多孔质聚烯烃膜的结晶熔点，则细孔径缩小而不通过锂离子，抑制进一步发热的情况是一般的，但在温度进一步上升了的情况下，在超过了隔板膜熔断而发生破裂的温度即熔化温度的情况下聚烯烃膜缩小，正极与负极短路而成为起火的原因。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：国际公开第2018/070473号
[0010]专利文献2：日本专利第5829557号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的课题
[0012]虽然在加热时在涂覆膜表面产生的空隙等影响耐热性、变形性，但是为了良好地保持加热时的涂覆膜，使涂覆膜、涂覆液具备何种特征为好完全不清楚。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]在这样的状况下，本专利技术人等进行了深入研究，结果发现，通过使由涂覆液在规定的条件下形成了涂覆膜时的涂覆膜的收缩率为规定的范围，从而在表面没有空隙等，能够形成表面良好的涂覆膜，可以充分地使用于上述用途，从而完成了本专利技术。
[0015]即，本专利技术的构成如下所述。
[0016][1]一种涂覆液组合物，其特征在于，包含填料、溶剂、分散剂、增稠剂和粘合剂，在
涂覆于基材而形成了0.5～20μm的厚度的涂覆膜时，涂覆膜在170℃、15分钟加热前后的收缩率为15.0％以下。
[0017][2]根据[1]的涂覆液组合物，上述填料的含量为组合物的20质量％以上且70质量％以下。
[0018][3]根据[1]或[2]的涂覆液组合物，上述增稠剂为选自聚N
‑
乙烯基羧酸酰胺以及羧基甲基纤维素及其盐中的至少1种。
[0019][4]根据[3]的涂覆液组合物，上述增稠剂由聚N
‑
乙烯基羧酸酰胺、以及上述羧基甲基纤维素或其盐组成。
[0020][5]根据[3]或[4]的涂覆液组合物，上述聚N
‑
乙烯基羧酸酰胺为聚N
‑
乙烯基乙酰胺。
[0021][6]根据[5]的涂覆液组合物，上述羧基甲基纤维素的盐为钠盐，并且上述聚N
‑
乙烯基乙酰胺与上述羧基甲基纤维素的钠盐的固体成分的质量比(聚N
‑
乙烯基乙酰胺/羧基甲基纤维素的钠盐)为0.0001以上。
[0022][7]根据[1]～[6]的涂覆液组合物，上述溶剂为水。
[0023][8]根据[1]～[7]的涂覆液组合物，上述粘合剂为选自丙烯酸系乳液、苯乙烯
‑
丁二烯聚合物乳液中的乳液。
[0024][9]根据[1]～[8]的涂覆液组合物，粘合剂相对于填料100质量份为1质量份以上且30质量份以下。
[0025][10]一种带有涂覆膜的基材，其包含由[1]～[9]所述的涂覆液组合物形成的涂覆膜和基材。
[0026][11]根据[10]的带有涂覆膜的基材，上述基材为聚烯烃制膜。
[0027][12]根据[11]的带有涂覆膜的基材，上述聚烯烃制膜为选自聚乙烯膜、聚丙烯膜中的至少一种。
[0028][13]根据[12]的带有涂覆膜的基材，其特征在于，上述基材为聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯这3层的叠层体。
[0029][14]一种隔板，其由[13]的带有涂覆膜的基材构成。
[0030][15]一种二次电池，其使用了[14]的隔板。
[0031][16]一种电极材料，其在聚丙烯基材表面具备由[1]～[9]的涂覆液组合物形成的涂覆膜。
[0032]专利技术的效果
[0033]本专利技术的涂覆液组合物能够形成外观良好的涂覆膜，耐热变形优异，因此可以作为即使在例如汽车等的高温环境下，也不易变化的电极材料而利用。这样的技术如果用于二次电池、特别是锂离子二次电池等的电极、隔板等的形成用，则可以提高二次电池的发热时的安全性。此外，由于表面平滑，因此可以使相对于容积的填料填充量多，可以薄膜化。此外由于争取隔板与电极的接触面积，叠层变得良好，因此长期耐久性优异。
具体实施方式
[0034]以下，对实施本专利技术的方式进行说明。
[0035][组合物][0036]本实施方式的涂覆液组合物包含填料、溶剂、分散剂、增稠剂、粘合剂。
[0037]这样的涂覆液组合物在涂覆于基材并干燥而形成了0.5～20μm的厚度的涂覆膜时，涂覆膜在170℃、15分钟的条件下的收缩率为15.0％以下。作为基材，没有限制，可举出例如后述聚丙烯制膜等。
[0038]涂覆膜在170℃、15分钟的条件下的收缩率为15.0％以下，优选为13.0％以下，更优选为8.0％以下。涂覆膜在170℃、15分钟的条件下的收缩率优选为0.01％以上，更优选为1.5％以上，进一步优选为6.0％以上。收缩率利用实施例记载的方法测定。如果收缩率在该范围，则加热时的耐久性优异，是优选的。
[0039][填料][0040]填料可以为无机填料也可以为有机填料，但优选氧化铝、勃姆石、滑石、高岭土碳酸钙、磷酸钙、氧化镁、非晶性二氧化硅、结晶性的玻璃填料、二氧化钛、二氧化硅
‑
氧化铝复合氧化物粒子、硫酸钡、氟化钙、氟化锂、沸石、硫化钼、云母等无机填料。其中，更优选氧化铝、勃姆石。氧化铝、勃姆石与制成涂覆膜时的增稠剂、粘合剂的亲和性良好，是优选的。
[0041]填料的形状没有特别限制，除了球状、多面体状、板状、鳞片状、柱状、管状以外，还可以为纤维状。
[0042]在填料为除球状、正多面体形状以外的情况下，填料的长宽比优选为2以上，更优选为5以上，进一步优选为10以上。如果填料的长宽比为2以上，则通过填料的叠层效果，从而发挥在锂树枝状晶体生长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂覆液组合物，其特征在于，包含填料、溶剂、分散剂、增稠剂和粘合剂，在涂覆于基材而形成了0.5～20μm的厚度的涂覆膜时，涂覆膜在170℃、15分钟加热前后的收缩率为15.0％以下。2.根据权利要求1所述的涂覆液组合物，所述填料的含量为组合物的20质量％以上且70质量％以下。3.根据权利要求1或2所述的涂覆液组合物，所述增稠剂为选自聚N
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乙烯基羧酸酰胺以及羧基甲基纤维素及其盐中的至少1种。4.根据权利要求3所述的涂覆液组合物，所述增稠剂由聚N
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乙烯基羧酸酰胺、以及所述羧基甲基纤维素或其盐组成。5.根据权利要求3或4所述的涂覆液组合物，所述聚N
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乙烯基羧酸酰胺为聚N
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乙烯基乙酰胺。6.根据权利要求5所述的涂覆液组合物，所述羧基甲基纤维素的盐为钠盐，并且所述聚N
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乙烯基乙酰胺与所述羧基甲基纤维素的钠盐的固体成分的质量比即聚N
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乙烯基乙酰胺/羧基甲基纤维素...

【专利技术属性】
技术研发人员：小西淳，菅原笃，
申请(专利权)人：株式会社乐索纳克，
类型：发明
国别省市：