CN113574110A - 电化学器件用被压缩部件 - Google Patents
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Abstract
提供一种电化学器件用被压缩部件,其含有选自由下述共聚物组成的组中的至少一种共聚物,该共聚物为:(1)含有四氟乙烯单元和氟代烷基乙烯基醚单元的共聚物,相对于上述共聚物的全部单体单元,上述氟代烷基乙烯基醚单元的含量为4.3质量%以上且小于5.5质量%,上述共聚物的熔体流动速率为10g/10分钟~23g/10分钟;和(2)含有四氟乙烯单元和氟代烷基乙烯基醚单元的共聚物,相对于上述共聚物的全部单体单元,上述氟代烷基乙烯基醚单元的含量为5.5质量%以上8.0质量%以下,上述共聚物的熔体流动速率为23g/10分钟~68g/10分钟。
Description
技术领域
本发明涉及电化学器件用被压缩部件。
背景技术
密封部件例如用于密闭型电池中。专利文献1中公开了利用具有贯通孔的环状密封件对设置于容纳电极体和电解质的电池壳的端子引出孔进行密封。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-282848号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明中,目的在于提供一种可通过注射成型法容易地进行制造、表面平滑性、抗裂性和耐压缩永久变形性优异的电化学器件用被压缩部件。
用于解决课题的手段
根据本发明,提供一种电化学器件用被压缩部件,其含有选自由下述共聚物组成的组中的至少一种共聚物,该共聚物为:(1)含有四氟乙烯单元和氟代烷基乙烯基醚单元的共聚物,相对于上述共聚物的全部单体单元,上述氟代烷基乙烯基醚单元的含量为4.3质量%以上且小于5.5质量%,上述共聚物的熔体流动速率为10g/10分钟~23g/10分钟;和(2)含有四氟乙烯单元和氟代烷基乙烯基醚单元的共聚物,相对于上述共聚物的全部单体单元,上述氟代烷基乙烯基醚单元的含量为5.5质量%以上8.0质量%以下,上述共聚物的熔体流动速率为23g/10分钟~68g/10分钟。
本发明的电化学器件用被压缩部件中,上述氟代烷基乙烯基醚单元优选为选自由全氟(乙基乙烯基醚)单元和全氟(丙基乙烯基醚)单元组成的组中的至少一种。
本发明的电化学器件用被压缩部件中,上述共聚物的熔点优选为305℃以下。
对于本发明的电化学器件用被压缩部件来说,在以50%的压缩变形率进行了压缩变形的状态下,在40℃保持1000小时后测定的上述共聚物的压缩永久变形率优选为85%以下。
本发明的电化学器件用被压缩部件优选在以30%以上的压缩变形率进行了压缩变形的状态下使用。
本发明的电化学器件用被压缩部件优选在最高温度为40℃以上的环境下使用。
本发明的电化学器件用被压缩部件优选为注射成型品。
本发明的电化学器件用被压缩部件优选为电池用被压缩部件。
本发明的电化学器件用被压缩部件优选为密封部件或绝缘部件。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种可通过注射成型法容易地进行制造、表面平滑性、抗裂性和耐压缩永久变形性优异的电化学器件用被压缩部件。
具体实施方式
下面,对本发明的具体实施方式进行详细说明,但本发明不限定于下述实施方式。
本发明的电化学器件用被压缩部件是进行压缩变形而使用的部件。本发明的电化学器件用被压缩部件含有包含四氟乙烯(TFE)单元和氟代烷基乙烯基醚(FAVE)单元的共聚物。本发明人发现,若将FAVE单元的含量和熔体流动速率(MFR)被调整到特定范围内的共聚物用作电化学器件用被压缩部件的成型材料,则能够通过注射成型法容易地制造电化学器件用被压缩部件(注射成型性),所得到的电化学器件用被压缩部件的表面粗糙度小(表面平滑性),即便以高压缩变形率使电化学器件用被压缩部件压缩变形,也难以产生裂纹(抗裂性),进而在以高压缩变形率使电化学器件用被压缩部件压缩变形的状态下在高温下使用后,也显示出低压缩永久变形率(耐压缩永久变形性)。即,本发明的电化学器件用被压缩部件是通过找出对于同时满足这些要求特性而言最佳的材料而完成的发明。
本发明的电化学器件用被压缩部件含有选自由下述共聚物组成的组中的至少一种共聚物,该共聚物为:
(1)含有四氟乙烯单元和氟代烷基乙烯基醚单元的共聚物,相对于上述共聚物的全部单体单元,上述氟代烷基乙烯基醚单元的含量为4.3质量%以上且小于5.5质量%,上述共聚物的熔体流动速率为10g/10分钟~23g/10分钟;和
(2)含有四氟乙烯单元和氟代烷基乙烯基醚单元的共聚物,相对于上述共聚物的全部单体单元,上述氟代烷基乙烯基醚单元的含量为5.5质量%以上8.0质量%以下,上述共聚物的熔体流动速率为23g/10分钟~68g/10分钟。
共聚物(1)的氟代烷基乙烯基醚(FAVE)单元的含量为4.3质量%以上且小于5.5质量%,由于可得到抗裂性和耐压缩永久变形性更优异的电化学器件用被压缩部件,因而优选为4.5质量%以上、优选为5.0质量%以下、更优选为4.7质量%以下。
由于可得到抗裂性和耐压缩永久变形性更优异的电化学器件用被压缩部件,共聚物(1)的四氟乙烯(TFE)单元的含量相对于共聚物的全部单体单元优选超过94.5质量%、更优选为95.0质量%以上,优选为95.7质量%以下、更优选为95.5质量%以下。
共聚物(1)的MFR为10g/10分钟~23g/10分钟,由于可得到可通过注射成型法更容易地进行制造且表面平滑性更优异的电化学器件用被压缩部件,优选为12g/10分钟以上、优选为15g/10分钟以下。
共聚物(1)由于MFR在上述范围内,因此可以通过注射成型法容易地成型。例如,在通过注射成型法一次制造大量小型成型品的情况下,需要使用具有非常复杂的形状的模具。即便在使用具有复杂形状的模具的情况下,共聚物(1)也被充分地填充到模具内,因此通过将共聚物(1)注射成型,能够一次制造多个小型的电化学器件用被压缩部件。因此,含有共聚物(1)的本发明的电化学器件用被压缩部件可以通过注射成型法以高生产率进行制造。另外,在使用难以注射成型的共聚物的现有方法中,在制作出共聚物的大型块后,对块进行切削加工,对所得到的片进行冲切、压缩加工,由此制造出电化学器件用被压缩部件。切削加工不仅生产率差,而且在电化学器件用被压缩部件的表面残留切削痕迹。本发明的电化学器件用被压缩部件由于可以通过注射成型法制造具有所期望的形状的电化学器件用被压缩部件,并且所得到的电化学器件用被压缩部件表面不残留切削痕迹,因此表面平滑性也优异。表面平滑性优异的电化学器件用被压缩部件由于能够与其他部件无间隙地密合,因此作为密封部件使用时的密封特性优异,作为绝缘部件使用时的绝缘特性优异。
另外,由于共聚物(1)的FAVE单元的含量和MFR在上述范围内,因此含有共聚物(1)的电化学器件用被压缩部件可以通过注射成型法容易地制造,不仅表面平滑性优异,而且抗裂性和耐压缩永久变形性也优异。即使FAVE单元的含量在上述范围内,MFR为上述范围外时,也难以通过注射成型法进行制造,或者抗裂性或耐压缩永久变形性差。即使MFR在上述范围内,FAVE单元的含量在上述范围外时,抗裂性或耐压缩永久变形性也差。
共聚物(2)的FAVE单元的含量为5.5质量%以上8.0质量%以下,由于可得到抗裂性和耐压缩永久变形性更优异的电化学器件用被压缩部件,因此优选为6.0质量%以上、更优选为6.5质量%以上,优选为7.5质量%以下、更优选为7.0质量%以下。
由于可得到更难产生裂纹、且抗裂性和耐压缩永久变形性更优异的电化学器件用被压缩部件,因此共聚物(2)的TFE单元的含量相对于共聚物的全部单体单元优选为92.0质量%以上、更优选为92.5质量%以上、进一步优选为93.0质量%以上,优选为94.5质量%以下、更优选为94.0质量%以下、进一步优选为93.5质量%以下。
共聚物(2)的MFR为23g/10分钟~68g/10分钟,由于可得到可通过注射成型法更容易地进行制造且表面平滑性更优异的电化学器件用被压缩部件,因而优选为25g/10分钟以上,优选为62g/10分钟以下、更优选为40g/10分钟以下。
共聚物(2)由于MFR在上述范围内,因此可以通过注射成型法容易地成型。例如,在通过注射成型法一次制造大量小型成型品的情况下,需要使用具有非常复杂的形状的模具。即便在使用具有复杂形状的模具的情况下,共聚物(2)也被充分地填充到模具内,因此通过将共聚物(2)注射成型,能够一次制造多个小型的电化学器件用被压缩部件。因此,含有共聚物(2)的本发明的电化学器件用被压缩部件可以通过注射成型法以高生产率进行制造。另外,在使用难以注射成型的共聚物的现有方法中,在制作出共聚物的大型块后,对块进行切削加工,对所得到的片进行冲切、压缩加工,由此制造出电化学器件用被压缩部件。切削加工不仅生产率差,而且在电化学器件用被压缩部件的表面残留切削痕迹。本发明的电化学器件用被压缩部件由于可以通过注射成型法制造具有所期望的形状的电化学器件用被压缩部件,并且所得到的电化学器件用被压缩部件表面不残留切削痕迹,因此表面平滑性也优异。表面平滑性优异的电化学器件用被压缩部件由于能够与其他部件无间隙地密合,因此作为密封部件使用时的密封特性优异,作为绝缘部件使用时的绝缘特性优异。
另外,由于共聚物(2)的FAVE单元的含量和MFR在上述范围内,因此含有共聚物(2)的电化学器件用被压缩部件可以通过注射成型法容易地制造,不仅表面平滑性优异,而且抗裂性和耐压缩永久变形性也优异。即使FAVE单元的含量在上述范围内,MFR为上述范围外时,也难以通过注射成型法进行制造,或者抗裂性或耐压缩永久变形性差。即使MFR在上述范围内,FAVE单元的含量在上述范围外时,抗裂性或耐压缩永久变形性也差。
本发明中,共聚物中的各单体单元的含量通过19F-NMR法进行测定。
本发明中,熔体流动速率是依据ASTM D1238使用熔体流动指数测定仪(安田精机制作所公司制造)作为在372℃、5kg载荷下每10分钟从内径2.1mm、长度8mm的喷嘴流出的聚合物的质量(g/10分钟)所得到的值。
本发明的电化学器件用被压缩部件可以仅含有共聚物(1)作为共聚物,也可以仅含有共聚物(2)作为共聚物,还可以含有共聚物(1)和共聚物(2)两者作为共聚物,优选仅含有共聚物(1)或仅含有共聚物(2)。仅含有共聚物(1)的电化学器件用被压缩部件满足共聚物(1)的FAVE单元的含量和MFR,可以含有FAVE单元的含量和MFR不同的2种以上的共聚物(1)。另外,仅含有共聚物(2)的电化学器件用被压缩部件满足共聚物(2)的FAVE单元的含量和MFR,可以含有FAVE单元的含量和MFR不同的2种以上的共聚物(2)。
共聚物(1)和(2)是含有TFE单元和FAVE单元的共聚物(下文中称为TFE/FAVE共聚物(或PFA))。共聚物(1)和(2)是熔融加工性的氟树脂。熔融加工性是指能够使用挤出机和注射成型机等现有的加工设备将聚合物熔融来进行加工。这样,TFE/FAVE共聚物容易加工,因此含有TFE/FAVE共聚物的本发明的电化学器件用被压缩部件容易制造。另外,本发明的电化学器件用被压缩部件由于含有TFE/FAVE共聚物,因此耐热性、耐热冲击性、耐应力开裂性、耐电解液性、低透湿性等也优异。
作为构成上述FAVE单元的FAVE,可以举出选自由通式(1)所示的单体和通式(2)所示的单体组成的组中的至少一种。
CF2=CFO(CF2CFY1O)p-(CF2CF2CF2O)q-Rf (1)
(式中,Y1表示F或CF3,Rf表示碳原子数为1~5的全氟烷基。p表示0~5的整数,q表示0~5的整数。)
CFX=CXOCF2OR1 (2)
(式中,X相同或不同,表示H、F或CF3,R1表示直链或支链的可以包含1~2个选自由H、Cl、Br和I组成的组中的至少一种原子的碳原子数为1~6的氟代烷基、或者可以包含1~2个选自由H、Cl、Br和I组成的组中的至少一种原子的碳原子数为5或6的环状氟代烷基。)
其中,作为上述FAVE,由于可得到可通过注射成型法更容易地制造、并且表面平滑性、抗裂性和耐压缩永久变形性更优异的电化学器件用被压缩部件,因而优选通式(1)所示的单体,更优选选自由全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)和全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)组成的组中的至少一种,进一步优选选自由PEVE和PPVE组成的组中的至少一种,特别优选PPVE。
共聚物(1)和(2)也可以含有来自能够与TFE和FAVE共聚的单体的单体单元。这种情况下,相对于共聚物的全部单体单元,能够与TFE和FAVE共聚的单体的含量优选为0~10质量%、更优选为0.1质量%~5质量%。
作为能够与TFE和FAVE共聚的单体,可以举出HFP、CZ1Z2=CZ3(CF2)nZ4(式中,Z1、Z2和Z3相同或不同,表示H或F,Z4表示H、F或Cl,n表示2~10的整数)所示的乙烯基单体、和CF2=CF-OCH2-Rf1(式中,Rf1表示碳原子数为1~5的全氟烷基)所示的烷基全氟乙烯基醚衍生物等。其中,优选HFP。
作为共聚物(1)和(2),优选选自由仅由TFE单元和FAVE单元构成的共聚物和上述TFE/HFP/FAVE共聚物组成的组中的至少一种,更优选仅由TFE单元和FAVE单元构成的共聚物。
共聚物(1)和(2)的熔点优选为280℃~322℃、更优选为290℃以上,更优选为315℃以下、进一步优选为305℃以下。另外,由于可得到可通过注射成型法更容易地制造、并且表面平滑性、抗裂性和耐压缩永久变形性更优异的电化学器件用被压缩部件,因而共聚物(1)和(2)的熔点更进一步优选小于305℃、特别优选为302℃以下、最优选为300℃以下。上述熔点可以使用差示扫描量热计[DSC]进行测定。
共聚物(1)和(2)的玻璃化转变温度(Tg)优选为70℃~110℃、更优选为80℃以上,更优选为100℃以下。上述玻璃化转变温度可以通过动态粘弹性测定进行测定。
共聚物(1)和(2)例如可以通过将作为其结构单元的单体、聚合引发剂等添加剂适当混合并进行乳液聚合、悬浮聚合等的现有公知方法来进行制造。
本发明的电化学器件用被压缩部件可以根据需要包含其他成分。作为其他成分,可以举出填充剂、增塑剂、颜料、着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、抗老化剂、抗静电剂、抗菌剂等。
作为上述其他成分,其中优选填充剂。作为填充剂,可以举出例如二氧化硅、高岭土、粘土、有机化粘土、滑石、云母、氧化铝、碳酸钙、对苯二甲酸钙、氧化钛、磷酸钙、氟化钙、氟化锂、交联聚苯乙烯、钛酸钾、碳、氮化硼、碳纳米管、玻璃纤维等。其中,优选氮化硼。
如上所述,除了共聚物(1)和(2)以外,本发明的电化学器件用被压缩部件可以进一步包含各种添加剂。但是,从充分发挥出共聚物(1)和(2)所具有的优异特性的方面出发,优选添加剂的含量少,最优选不含添加剂。具体而言,相对于本发明的电化学器件用被压缩部件,添加剂优选为30质量%以下、更优选为10质量%以下、最优选为0质量%,即本发明的电化学器件用被压缩部件不含添加剂。本发明的电化学器件用被压缩部件可以仅由选自由共聚物(1)和(2)组成的组中的至少一种共聚物构成。
本发明的电化学器件用被压缩部件可以通过将选自由共聚物(1)和(2)组成的组中的至少一种共聚物、或含有选自由共聚物(1)和(2)组成的组中的至少一种共聚物以及添加剂的组合物成型为所期望的形状及尺寸来制造。作为上述组合物的制造方法,可以举出:将上述共聚物和上述添加剂以干式进行混合的方法;预先利用混合机对上述共聚物和添加剂进行混合,接着利用捏合机、熔融挤出机等进行熔融混炼的方法;等。
将上述共聚物或上述组合物成型的方法没有特别限定,可以举出注射成型法、挤出成型法、压缩成型法、吹塑成型法等。作为成型方法,其中优选压缩成型法或注射成型法,由于能够以高生产率生产电化学器件用被压缩部件,更优选注射成型法。即,本发明的电化学器件用被压缩部件优选为压缩成型品或注射成型品,由于能够以高生产率进行生产,更优选为注射成型品。
本发明的电化学器件用被压缩部件即便以高压缩变形率进行变形,也难以产生裂纹。例如,在非水电解液二次电池中,通过在容纳电极体的壳体与盖之间以压缩状态配置电化学器件用被压缩部件(密封部件),可防止电解液等内容物的漏出,同时可防止空气或水分从外部侵入。以高压缩变形率对电化学器件用被压缩部件进行了压缩时,电化学器件用被压缩部件的回弹性增大,密封特性提高。另外,近年来,要求二次电池的寿命进一步延长,要求电化学器件用被压缩部件即便在长时间使用后也可维持一定的排斥应力。例如,对于搭载于汽车等移动体上的二次电池等中使用的电化学器件用被压缩部件,要求可长时间防止电解液漏出的性能。
但是,在将电化学器件用被压缩部件在以高压缩变形率变形的状态下长时间使用时,排斥应力会因应力松弛而减弱,密封特性降低。因此,为了在长时间使用后也可维持一定的排斥应力,电化学器件用被压缩部件的压缩变形率具有与以往相比提高的倾向。
但是,现有的电化学器件用被压缩部件在试图以高压缩变形率变形时,有时会产生裂纹。另外,在以高压缩变形率变形时,即便在电化学器件用被压缩部件不产生裂纹的情况下,也无法充分维持排斥应力,密封特性有时降低。在高温下持续使用电化学器件用被压缩部件的情况下,密封特性的降低会特别显著地出现。本发明的电化学器件用被压缩部件即便以高压缩变形率变形,也难以产生裂纹,进而即便在以高压缩变形率变形的状态下于高温下使用后,也显示出低压缩永久变形率。
共聚物(1)和(2)在以50%的压缩变形率进行了压缩变形的状态下,在40℃保持1000小时后测定的压缩永久变形率优选为85%以下。由于共聚物(1)和(2)在高温压缩后的压缩变形率小,由此能够得到更难产生裂纹、高温压缩后的压缩永久变形率更低的电化学器件用被压缩部件。
本发明的电化学器件用被压缩部件具有上述构成,因此即便在以30%以上的压缩变形率进行了压缩变形的状态下使用时也不产生裂纹,能够维持低压缩永久变形率。通过在以30%以上的压缩变形率进行了压缩变形的状态下使用本发明的电化学器件用被压缩部件,能够长时间维持一定的回弹性,能够长时间维持密封特性和绝缘特性。使用本发明的电化学器件用被压缩部件时的压缩变形率优选为35%以上、更优选为40%以上。
上述压缩变形率是在压缩状态下使用电化学器件用被压缩部件时压缩变形率最大的部位的压缩变形率。例如,在其厚度方向上进行了压缩的状态下使用扁平的电化学器件用被压缩部件的情况下,为厚度方向的压缩变形率。另外,例如,在仅电化学器件用被压缩部件的一部分被压缩的状态下使用的情况下,为被压缩部位的压缩变形率中压缩变形率最大的部位的压缩变形率。
本发明的电化学器件用被压缩部件的尺寸及形状根据用途适当设定即可,没有特别限定。本发明的电化学器件用被压缩部件的形状例如可以为环状。另外,本发明的电化学器件用被压缩部件在俯视时具有圆形、椭圆形、圆角四边形等形状,并且在其中央部可以具有贯通孔。
本发明的电化学器件用被压缩部件是构成电化学器件的部件,是进行压缩变形而使用的部件。作为电化学器件,只要是对电能和化学能进行转换的器件就没有特别限定,可以举出锂离子二次电池等电池、锂离子电容器、混合电容器、双电层电容器、铝电解电容器等。作为电化学器件,优选锂离子二次电池或锂离子电容器。作为电化学器件的构成部件,可以举出例如电化学器件用密封部件、电化学器件用绝缘部件等。
本发明的电化学器件用被压缩部件可以适合用作例如密封垫片、密封填料等密封部件、绝缘垫片、绝缘填料等绝缘部件。密封部件是用于防止液体或气体漏出或者液体或气体从外部侵入的部件。绝缘部件是用于使电绝缘的部件。本发明的电化学器件用被压缩部件可以为以密封和绝缘这两种目的使用的部件。
本发明的电化学器件用被压缩部件即便以高压缩变形率变形,也难以产生裂纹,进而即便在以高压缩变形率变形的状态下于高温下使用后,也显示出低压缩永久变形率,因此可以在高温环境下适当地使用。例如,本发明的电化学器件用被压缩部件适合在最高温度为40℃以上的环境下使用。
本发明的电化学器件用被压缩部件即便以高压缩变形率变形,也难以产生裂纹,进而即便在以高压缩变形率变形的状态下于高温下使用后,也显示出低压缩永久变形率,因此可以适合用作电池用被压缩部件。例如,在二次电池等电池的充电时,电池温度有时会暂时达到40℃以上。本发明的电化学器件用被压缩部件即便在二次电池等电池中以高压缩变形率变形而使用,也不会损害高回弹性。因此,在将本发明的电化学器件用被压缩部件用作密封部件的情况下,可长时间维持优异的密封特性。另外,在将本发明的电化学器件用被压缩部件用作绝缘部件的情况下,与2个以上的导电部件牢固地密合,可长时间防止短路。
本发明的电化学器件用被压缩部件含有选自由共聚物(1)和(2)组成的组中的至少一种共聚物,因此对非水电解液二次电池中使用的电解液具有优异的耐性。因此,本发明的电化学器件用被压缩部件可以适当地用作非水电解液二次电池用被压缩部件。另外,本发明的电化学器件用被压缩部件的表面平滑性优异,即便以高压缩变形率变形也难以产生裂纹,进而即便在以高压缩变形率变形的状态下于高温下使用后,也显示出低压缩永久变形率,因此可以更适当地用作非水电解液二次电池用密封部件。
本发明的电化学器件用被压缩部件含有选自由共聚物(1)和(2)组成的组中的至少一种共聚物,因此具有优异的绝缘特性。因此,本发明的电化学器件用被压缩部件也可以适当地用作绝缘部件。另外,本发明的电化学器件用被压缩部件含有选自由共聚物(1)和(2)组成的组中的至少一种共聚物,因此对非水电解液二次电池中使用的电解液具有优异的耐性,表面平滑性优异,即便以高压缩变形率变形也难以产生裂纹,进而即便在以高压缩变形率变形的状态下于高温下使用后,也显示出低压缩永久变形率,因此可以更适当地用作非水电解液二次电池用绝缘部件。
以上,对实施方式进行了说明,但应当理解的是,可以在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下对方式及细节进行各种变更。
实施例
接着,举出实验例对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不仅限于该实验例。
实验例
使用具有表1中记载的物性的四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物,通过下述方法对注射成型性和压缩特性进行评价。通过下述方法测定表1中记载的各物性。
(熔点)
作为使用差示扫描量热计[DSC]以10℃/分钟的速度升温时的熔解热曲线中的极大值所对应的温度求出。
(单体单元的含量)
各单体单元的含量通过19F-NMR法进行测定。表1中记载的“PPVE(重量%)”表示全氟(丙基乙烯基醚)单元(PPVE单元)相对于构成四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物的全部单体单元的含量。
(熔体流动速率(MFR))
依据ASTM D1238,使用熔体流动指数测定仪(安田精机制作所公司制造),求出在372℃、5kg载荷下每10分钟从内径2.1mm、长度8mm的喷嘴流出的聚合物的质量(g/10分钟)。
(模具流动性)
基于通过上述方法测定的MFR,根据下述基准对模具流动性进行评价。
良好:MFR为10g/10分钟以上。
不良:MFR小于10g/10分钟。
二次电池用被压缩部件通常小且厚度薄。因此,为了通过注射成型法一次制造大量的二次电池用被压缩部件,需要使用具有复杂流路的模具。在共聚物的MFR为10g/10分钟以上的情况下,能够将共聚物充分地填充到具有复杂流路的模具中,能够获得美丽的注射成型品。另一方面,在共聚物的MFR小于10g/10分钟的情况下,即便将共聚物和模具加热至共聚物的分解温度附近并进行注射成型,所得到的注射成型品也会观察到熔接线、收缩下陷(ヒケ)、短射、被称为熔体破裂的表面粗糙等各种不良情况。
根据本发明人的见解,在本发明中使用的共聚物的MFR为10g/10分钟以上的情况下,在螺旋流试验中也显示出良好的流动性。在螺旋流试验中,使用具有蚊香状的螺旋槽的注射成型用模具(螺旋流模具),测定聚合物流动的长度(单位:mm),测量流动性。该试验法也在使模具温度或成型条件恒定而对聚合物的种类或等级间的流动性进行比较的情况、以及在降低模具温度等特定的成型条件下观察聚合物的流动性时使用。
(成型品的表面平滑性)
使用注射成型机,以料筒温度C1/C2/C3=360/390/400(℃)、喷嘴温度400(℃)、模具温度200℃对四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物的粒料进行注射成型,由此制作出中空圆盘状(环状)的成型品(外径4.6cm、内径1.2cm、厚度0.3cm)。
使用表面粗糙度测定机(Mitutoyo公司制造SURFTESTSV-600),依据JIS B0601-1994重复3次测定点数为5点的测定,计算出所得到的测定值的平均值,由此求出成型品的表面粗糙度Ra。基于计算出的表面粗糙度Ra,通过下述基准评价表面平滑性。
良好:成型品的表面粗糙度Ra为0.1μm小于。
不良:成型品的表面粗糙度Ra为0.1μm以上。
(注射成型性(综合评价))
根据下述基准,由模具流动性和成型品的表面平滑性的结果评价注射成型性。
良好:模具流动性和成型品的表面平滑性两者良好。
不良:模具流动性和成型品的表面平滑性中的至少一者不良。
(基于50%压缩变形试验的抗裂性和高温压缩试验后的耐压缩永久变形性)
这些试验和测定依照ASTM D395或JIS K6262中记载的方法。
将四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物的粒料约20g投入模具(内径10mm、高度38mm)中,在该状态下利用热板压力机在350℃熔融30分钟后,一边以压力4MPa(树脂压力)加压一边进行水冷,制作出高度约12mm的成型品。之后,对所得到的成型品进行切削,由此制作出外径10mm、高度10mm的试验片。对于所制作的试验片,使用压缩装置在常温下压缩至压缩变形率50%(即,将高度10mm的试验片压缩至高度5mm)。确认压缩后的试验片有无裂纹,根据下述基准评价抗裂性。
良好:未确认到裂纹。
不良:确认到裂纹。
接着,将压缩的试验片固定于压缩装置,以该状态静置于电炉内,在40℃放置1000小时。从电炉中取出压缩装置,拆下试验片。将回收的试验片在室温下放置30分钟,测定高度。通过下式求出高温压缩试验后的压缩永久变形率。
压缩永久变形率(%)=(t0-t2)/(t0-t1)×100
t0:试验片原本的高度(mm)
t1:间隔件的高度(mm)
t2:从压缩装置拆下的试验片的高度(mm)
上述试验中,t0=10mm、t1=5mm。
基于高温压缩试验后的压缩永久变形率,根据下述基准评价高温压缩试验后的耐压缩永久变形性。
良好:压缩永久变形率为85%以下。
不良:压缩永久变形率超过85%。
(压缩特性(综合评价))
根据下述基准,由抗裂性和耐压缩永久变形性的结果评价压缩特性。
良好:抗裂性和耐压缩永久变形性两者良好。
不良:抗裂性和耐压缩永久变形性中的至少一者不良。
将以上结果示于表1。
Claims (9)
1.一种电化学器件用被压缩部件,其含有选自由下述共聚物组成的组中的至少一种共聚物,该共聚物为:
(1)含有四氟乙烯单元和氟代烷基乙烯基醚单元的共聚物,相对于所述共聚物的全部单体单元,所述氟代烷基乙烯基醚单元的含量为4.3质量%以上且小于5.5质量%,所述共聚物的熔体流动速率为10g/10分钟~23g/10分钟;和
(2)含有四氟乙烯单元和氟代烷基乙烯基醚单元的共聚物,相对于所述共聚物的全部单体单元,所述氟代烷基乙烯基醚单元的含量为5.5质量%以上8.0质量%以下,所述共聚物的熔体流动速率为23g/10分钟~68g/10分钟。
2.如权利要求1所述的电化学器件用被压缩部件,其中,所述氟代烷基乙烯基醚单元为选自由全氟(乙基乙烯基醚)单元和全氟(丙基乙烯基醚)单元组成的组中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的电化学器件用被压缩部件,其中,所述共聚物的熔点为305℃以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电化学器件用被压缩部件,其中,在以50%的压缩变形率进行了压缩变形的状态下,在40℃保持1000小时后测定的所述共聚物的压缩永久变形率为85%以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电化学器件用被压缩部件,其在以30%以上的压缩变形率进行了压缩变形的状态下使用。
6.如权利要求1~5中任一项所述的电化学器件用被压缩部件,其在最高温度为40℃以上的环境下使用。
7.如权利要求1~6中任一项所述的电化学器件用被压缩部件,其为注射成型品。
8.如权利要求1~7中任一项所述的电化学器件用被压缩部件,其为电池用被压缩部件。
9.如权利要求1~8中任一项所述的电化学器件用被压缩部件,其为密封部件或绝缘部件。
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