CN112175543A - 一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带及其制备方法 - Google Patents

一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂电池生产用胶带技术领域，具体涉及一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带及其制备方法，所述胶带包括基材层和涂布于基材层的胶黏剂层，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯10‑20份、丙烯酸丁酯10‑20份、甲基丙烯酸甲酯5‑10份、1,6‑己二醇二丙烯酸酯1‑2份、丙烯酸8‑12份、甲基丙烯酸缩水甘油酯8‑12份、过氧化二苯甲酰引发剂0.2‑0.5份、多官能氮丙啶0.2‑0.4份、溶剂40‑56份。该胶带对铝箔卷材具有尤其优异的粘结性，且在高温环境下粘性变化极小，不易脱胶，胶带胶层的形变量极小。

Description

一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带及其制备 方法
技术领域
本发明涉及锂电池生产用胶带技术领域，具体涉及一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带及其制备方法。
背景技术
在锂电池生产的过程中，需要使用铝箔卷材生产锂电池。随着机械自动化生产对生产效率的要求逐步提高，为实现连续生产目的，需要通过胶带将两卷电池铝箔卷材的端部黏连在一起，从而免去卷材的对位上料工作，实现高精度自动连续上料。在实际的使用过程中，因为生产需要在一定高温环境中进行，因此，该胶带必须具备较好的耐高温性能，同时兼具对铝箔具有独有的高粘结性。且如果加工过程中在高温环境下胶带的粘性变化过大，则两卷卷材的连接端会发生松动或者贴胶层变形问题，从而发生形变甚至断带，两卷卷材的连接端缝隙增大，从而影响上料精度，进而需要重新对设备的上料精度进行调试，打断连续生产的进行，但是，目前市场上的胶带很难同时满足上述要求。
因此，一种对铝箔具有强粘结性的且在高温环境下粘性变化小的胶带是目前市场所需的。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，该胶带对铝箔卷材具有尤其优异的粘结性，且在高温环境下粘性变化极小，不易脱胶，胶带胶层的形变量极小。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏剂层，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯10-20份、丙烯酸丁酯10-20份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1-2份、丙烯酸8-12份、甲基丙烯酸缩水甘油酯8-12份、过氧化二苯甲酰引发剂0.2-0.5份、多官能氮丙啶0.2-0.4份、溶剂40-56份。
优选的，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯10-15份、丙烯酸丁酯10-15份、甲基丙烯酸甲酯5-7份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1-1.5份、丙烯酸8-10份、甲基丙烯酸缩水甘油酯8-10份、过氧化二苯甲酰引发剂0.2-0.3份、多官能氮丙啶0.2-0.3份、溶剂40-48份。
优选的，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯15-20份、丙烯酸丁酯15-20份、甲基丙烯酸甲酯7-10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1.5-2份、丙烯酸10-12份、甲基丙烯酸缩水甘油酯10-12份、过氧化二苯甲酰引发剂0.3-0.5份、多官能氮丙啶0.3-0.4份、溶剂48-56份。
最为优选的，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯15份、丙烯酸丁酯15份、甲基丙烯酸甲酯7份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1.5份、丙烯酸10份、甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、过氧化二苯甲酰引发剂0.3份、多官能氮丙啶0.3份、溶剂48份。
优选的，所述溶剂为：丁酮5-13份、乙酯15-18份、甲苯20-25份。
最为优选的，所述溶剂为：丁酮9份、乙酯16份、甲苯23份。
如上所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将丙烯酸异辛酯的30%、丙烯酸丁酯的30%、甲基丙烯酸甲酯的30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯的30%、丙烯酸的30%、甲基丙烯酸缩水甘油酯的30%以及溶剂的70%加入反应釜内，边搅拌边将反应釜温度缓慢升高至80-90℃并保持该温度；C、将剩余的溶剂、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及过氧化二苯甲酰引发剂混合至均匀，得到滴加液，然后将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、滴加液滴加完成，反应釜保温反应一段时间；E、降温出料，得到胶黏剂半成品；F、涂布前将胶黏剂半成品与多官能氮丙啶充分混合均匀，然后均匀涂布于基材层得到胶带。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在2-3h。
所述步骤D中保温反应的保持温度为80℃，保温反应的反应时间为2.5-3.5h。
所述步骤E中降温出料的温度降低到40℃即可。
本发明的有益效果在于：目前市场上的压敏胶胶带在高温环境下粘度变化大，粘性下降极为迅速，因此很难满足锂电池铝箔卷材的连接端连接，连续上料的需求。本发明的压敏胶胶带专门针对锂电池用铝箔卷材的连接端连接而设计，胶黏剂的平均分子量高，内聚强度高，耐高温性能好，胶带的胶黏剂层含羟基，后期固化采用多官能氮丙啶交联实现后期固化，胶体内聚力进一步增强，进而显著增强胶带的耐冲击强度和耐高温性能，在锂电池铝箔卷材加工的高温环境下不易因为受到拉扯而发生的形变量极小，不会影响到上料精度，更很难发生断带问题，且本申请采用特定的丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸类组合，能显著增强胶带的胶黏剂层的柔韧性，进一步增强胶带的抗冲击和耐高温性能，胶黏剂含有环氧基因此对于锂电池生产用铝箔卷材具有优异的粘结性能，高温粘性波动极小，不易因为粘结力的不稳定问题而发生脱胶现象。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏剂层，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯10份、丙烯酸丁酯10份、甲基丙烯酸甲酯5份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1份、丙烯酸8份、甲基丙烯酸缩水甘油酯8份、过氧化二苯甲酰引发剂0.2份、多官能氮丙啶0.2份、溶剂：丁酮5份、乙酯15份、甲苯20份。
如上所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将丙烯酸异辛酯的30%、丙烯酸丁酯的30%、甲基丙烯酸甲酯的30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯的30%、丙烯酸的30%、甲基丙烯酸缩水甘油酯的30%以及溶剂的70%加入反应釜内，边搅拌边将反应釜温度缓慢升高至80℃并保持该温度；C、将剩余的溶剂、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及过氧化二苯甲酰引发剂混合至均匀，得到滴加液，然后将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、滴加液滴加完成，反应釜保温反应一段时间；E、降温出料，得到胶黏剂半成品；F、涂布前将胶黏剂半成品与多官能氮丙啶充分混合均匀，然后均匀涂布于基材层得到胶带。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在2h。
所述步骤D中保温反应的保持温度为80℃，保温反应的反应时间为2.5h。
所述步骤E中降温出料的温度降低到40℃即可。
实施例2
一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏剂层，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯13份、丙烯酸丁酯13份、甲基丙烯酸甲酯6份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1.3份、丙烯酸9份、甲基丙烯酸缩水甘油酯9份、过氧化二苯甲酰引发剂0.25份、多官能氮丙啶0.25份、溶剂：丁酮7份、乙酯16份、甲苯21份。
如上所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将丙烯酸异辛酯的30%、丙烯酸丁酯的30%、甲基丙烯酸甲酯的30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯的30%、丙烯酸的30%、甲基丙烯酸缩水甘油酯的30%以及溶剂的70%加入反应釜内，边搅拌边将反应釜温度缓慢升高至82℃并保持该温度；C、将剩余的溶剂、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及过氧化二苯甲酰引发剂混合至均匀，得到滴加液，然后将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、滴加液滴加完成，反应釜保温反应一段时间；E、降温出料，得到胶黏剂半成品；F、涂布前将胶黏剂半成品与多官能氮丙啶充分混合均匀，然后均匀涂布于基材层得到胶带。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在2.2h。
所述步骤D中保温反应的保持温度为80℃，保温反应的反应时间为2.8h。
所述步骤E中降温出料的温度降低到40℃即可。
实施例3
一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏剂层，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯15份、丙烯酸丁酯15份、甲基丙烯酸甲酯7份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1.5份、丙烯酸10份、甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、过氧化二苯甲酰引发剂0.3份、多官能氮丙啶0.3份、溶剂48份溶剂：丁酮9份、乙酯16份、甲苯23份。
如上所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将丙烯酸异辛酯的30%、丙烯酸丁酯的30%、甲基丙烯酸甲酯的30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯的30%、丙烯酸的30%、甲基丙烯酸缩水甘油酯的30%以及溶剂的70%加入反应釜内，边搅拌边将反应釜温度缓慢升高至85℃并保持该温度；C、将剩余的溶剂、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及过氧化二苯甲酰引发剂混合至均匀，得到滴加液，然后将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、滴加液滴加完成，反应釜保温反应一段时间；E、降温出料，得到胶黏剂半成品；F、涂布前将胶黏剂半成品与多官能氮丙啶充分混合均匀，然后均匀涂布于基材层得到胶带。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在2.5h。
所述步骤D中保温反应的保持温度为80℃，保温反应的反应时间为3h。
所述步骤E中降温出料的温度降低到40℃即可。
实施例4
一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏剂层，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯17份、丙烯酸丁酯18份、甲基丙烯酸甲酯8份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1.8份、丙烯酸11份、甲基丙烯酸缩水甘油酯11份、过氧化二苯甲酰引发剂0.4份、多官能氮丙啶0.35份、溶剂：丁酮11份、乙酯17份、甲苯24份。
如上所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将丙烯酸异辛酯的30%、丙烯酸丁酯的30%、甲基丙烯酸甲酯的30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯的30%、丙烯酸的30%、甲基丙烯酸缩水甘油酯的30%以及溶剂的70%加入反应釜内，边搅拌边将反应釜温度缓慢升高至88℃并保持该温度；C、将剩余的溶剂、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及过氧化二苯甲酰引发剂混合至均匀，得到滴加液，然后将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、滴加液滴加完成，反应釜保温反应一段时间；E、降温出料，得到胶黏剂半成品；F、涂布前将胶黏剂半成品与多官能氮丙啶充分混合均匀，然后均匀涂布于基材层得到胶带。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在2.8h。
所述步骤D中保温反应的保持温度为80℃，保温反应的反应时间为3.2h。
所述步骤E中降温出料的温度降低到40℃即可。
实施例5
一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏剂层，所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯20份、丙烯酸丁酯20份、甲基丙烯酸甲酯10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯2份、丙烯酸12份、甲基丙烯酸缩水甘油酯12份、过氧化二苯甲酰引发剂0.5份、多官能氮丙啶0.4份、溶剂：丁酮13份、乙酯18份、甲苯25份。
如上所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将丙烯酸异辛酯的30%、丙烯酸丁酯的30%、甲基丙烯酸甲酯的30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯的30%、丙烯酸的30%、甲基丙烯酸缩水甘油酯的30%以及溶剂的70%加入反应釜内，边搅拌边将反应釜温度缓慢升高至90℃并保持该温度；C、将剩余的溶剂、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及过氧化二苯甲酰引发剂混合至均匀，得到滴加液，然后将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、滴加液滴加完成，反应釜保温反应一段时间；E、降温出料，得到胶黏剂半成品；F、涂布前将胶黏剂半成品与多官能氮丙啶充分混合均匀，然后均匀涂布于基材层得到胶带。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在3h。
所述步骤D中保温反应的保持温度为80℃，保温反应的反应时间为3.5h。
所述步骤E中降温出料的温度降低到40℃即可。
测试环境 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
黏贴接驳抗拉伸强度（胶带拉长形变达到10%时的拉伸强度） 85℃/55%RH 112MPa 125MPa 130MPa 122MPa 118MPa
耐高温（粘性损失达到10%的温度） 55%RH 86℃ 84℃ 89℃ 87℃ 88℃
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏剂层，其特征在于：所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯10-20份、丙烯酸丁酯10-20份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1-2份、丙烯酸8-12份、甲基丙烯酸缩水甘油酯8-12份、过氧化二苯甲酰引发剂0.2-0.5份、多官能氮丙啶0.2-0.4份、溶剂40-56份。
2.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，其特征在于：所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯10-15份、丙烯酸丁酯10-15份、甲基丙烯酸甲酯5-7份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1-1.5份、丙烯酸8-10份、甲基丙烯酸缩水甘油酯8-10份、过氧化二苯甲酰引发剂0.2-0.3份、多官能氮丙啶0.2-0.3份、溶剂40-48份。
3.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，其特征在于：所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯15-20份、丙烯酸丁酯15-20份、甲基丙烯酸甲酯7-10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1.5-2份、丙烯酸10-12份、甲基丙烯酸缩水甘油酯10-12份、过氧化二苯甲酰引发剂0.3-0.5份、多官能氮丙啶0.3-0.4份、溶剂48-56份。
4.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，其特征在于：所述胶黏剂层包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯15份、丙烯酸丁酯15份、甲基丙烯酸甲酯7份、1,6-己二醇二丙烯酸酯1.5份、丙烯酸10份、甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、过氧化二苯甲酰引发剂0.3份、多官能氮丙啶0.3份、溶剂48份。
5.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，其特征在于：所述溶剂为：丁酮5-13份、乙酯15-18份、甲苯20-25份。
6.根据权利要求1所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带，其特征在于：所述溶剂为：丁酮9份、乙酯16份、甲苯23份。
7.如权利要求要求1-6任一项所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将丙烯酸异辛酯的30%、丙烯酸丁酯的30%、甲基丙烯酸甲酯的30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯的30%、丙烯酸的30%、甲基丙烯酸缩水甘油酯的30%以及溶剂的70%加入反应釜内，边搅拌边将反应釜温度缓慢升高至80-90℃并保持该温度；C、将剩余的溶剂、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及过氧化二苯甲酰引发剂混合至均匀，得到滴加液，然后将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、滴加液滴加完成，反应釜保温反应一段时间；E、降温出料，得到胶黏剂半成品；F、涂布前将胶黏剂半成品与多官能氮丙啶充分混合均匀，然后均匀涂布于基材层得到胶带。
8.根据权利要求7所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在2-3h。
9.根据权利要求7所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤D中保温反应的保持温度为80℃，保温反应的反应时间为2.5-3.5h。
10.根据权利要求7所述的一种应用于锂电池生产铝箔卷材接驳的压敏胶胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤E中降温出料的温度降低到40℃即可。
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