KR102458588B1 - 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프 - Google Patents

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정재현
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Abstract

본 발명은 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프에 관한 것이다.
본 발명의 양면테이프는 분리막의 내열 코팅 공정에서 분리막의 코팅 공정을 연속적으로 시행할 때 내열 코팅액에 함유되는 NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone) 에 함침되더라도 점착력의 저하가 없고 코팅액의 오염이 없어 분리막 내열 코팅 공정에 이용하기에 우수한 성능을 보유한다.

Description

2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프 {Double-sided tape for heat-resistant coating process of secondary battery separator film}
본 발명은 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프에 관한 것이다.
2차전지는 전류와 물질 사이의 산화·환원 과정이 여러번 반복 가능한 충전 물질을 사용하여 전기에너지로의 변환이 한번 일어난 후에도 다시 충전하여 계속 사용할 수 있는 재충전식 전지이다.
음극재와 양극재 사이에 위치하는 분리막을 기준으로 전해질이 전하를 이동하여 전기를 방충전할 수 있게 되는데 충전시 발생하는 열에 의해서 분리막이 훼손될 경우 화재나 폭발로 이어지는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서 분리막 표면에 세라믹 입자나 아라미드와 같은 내열성 고분자를 코팅하여 난연성을 부여하여 안정성 확보를 하고 있다.
분리막은 통상적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 수지를 이용하여 필름을 제조하는데 습식 또는 건식 방식을 통하여 분리막을 제조한다. 분리막은 필름 표면에 미세한 기공이 형성되어 있어 그 기공을 통해 전해질 내의 전하가 이동할 수 있게 된다. 내열성 물질을 코팅하여 분리막의 내열성을 확보하고자 할 때 지나치게 두껍게 코팅되면 전하의 이동통로인 기공이 막혀 2차 전지의 성능이 저하되고 너무 얇게 코팅되면 충분한 내열성을 확보할 수 없다.
2차 전지의 분리막의 내열 코팅과정에서 분리된 전단과 후단의 분리막을 연속적으로 이어주기 위하여 양면 테이프를 이용하여 사용이 마감되는 롤의 후단에 붙여진 채로 교체하려는 분리막 롤의 전단에 터렛을 이용하여 연결된다. 연결된 분리막은 양면 테이프를 포함한 채로 내열 코팅을 위하여 세라믹이나 내열성 고분자가 섞여있는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 용액에 담겨지게 되고 이어서 건조 챔버에서 열풍으로 건조한다.
통상의 양면테이프는 NMP 용제에 침적될 때 NMP 용제에 의해서 점착층의 점착력이 소실하거나 응집력이 약해져서 파단되는 현상이 발생하고 점착층에서 오염물질이 내열 코팅 용액 수조에 흘러나와 코팅 수조는 물론이고 코팅되는 분리막에 면을 오염시켜 제품의 큰 악영향을 줄 수 있다.
이때, 분리막 내열 코팅을 위한 연속 공정시 분리막과 분리막을 연결하여 코팅을 진행할 수 있도록 NMP 용제에 내화학성을 갖고 코팅시 발생하는 장력을 견딜 수 있으면서도 건조 챔버에서 NMP 용제를 건조할 때 건조 온도를 견딜 수 있는 양면 테이프가 요구되어온 실정이다.
종래의 아크릴 소재 혹은 러버 소재 점착층을 갖는 양면 테이프를 사용할 경우 분리막 표면에 기공을 통해서 NMP 용제가 침투하여 점착층 표면의 점착을 방해하거나 점착층 내 응집력을 약화시켜 연결된 분리막에 파단이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 점착층의 응집력 증가 및 점착 두께를 증가시킴으로써 테이프의 내용제성을 확보하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 응집력 증가 및 점착 두께 증가시키는 방법의 경우 점착력이 감소하여 공정 중 분리막 연결부위가 파단되는 문제가 발생되고 있다.
선행문헌 공개공보 KR10-2020-0047183에서는 이차전지용 테이프에 대해 개시하고 있으나, 분리막 내열 코팅 공정에서 요구되는 NMP 내용제성에 대해서는 개시하고 있는바가 전혀 없다. 또한 선행문헌 KR10-1902054에서는 스티렌-부타디엔계 고무 및 아크릴계 고무를 포함하는 바인더에 대해 개시하고 있으나, 이는 분리막에 대한 발명이 아니므로 내열 코팅에서 요구되는 NMP 내용제성에 대해서는 개시하고 있는 바가 전혀 없다.
이에 본 발명의 발명자들은 상기와 같은 난점을 극복하고자 분리막의 내열 코팅 공정에서 양면테이프를 이용하여 분리막의 코팅 공정을 연속적으로 시행할 때 내열 코팅액에 함유되는 NMP에 함침되더라도 점착력의 저하가 없고 코팅액의 오염이 없는 양면 테이프를 개발하여 본 발명을 완성하였다.
특허공개공보 KR10-2020-0047183 특허등록공보 KR10-1902054
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한
본 발명의 일 실시예는
기재층과, 상기 기재층의 양면에 각각 위치하는 점착제층을 포함하는 양면 테이프로서
상기 점착제층은 각각 천연고무와 스티렌-이소프렌-스티렌 고무를 포함하며,
상기 기재층의 양면에 위치하는 점착제층의 두께는 각각 5 내지 40 ㎛이고,
상기 양면 테이프는 2차전지 분리막 내열 코팅 공정시 분리막 롤 사이에 첩부되어 분리막 롤을 연결하는 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프를 제공한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한
본 발명의 다른 실시예는
상기 양면테이프를 언와인더에 설치된 분리막 외면에 부착하는 부착공정;
내열 코팅 중인 분리막에 다른 한면에 터렛을 이용하여 부착하여 연결시키는 공정;
분리막 사이에 양면 테이프로 연결된 상태로 NMP에 침적되어 내열 소재를 코팅하는 공정; 및
80℃이상의 건조 챔버에서 1분 이상 건조시키는 건조 공정을 포함하는
2차전지 분리막 내열 코팅 공정을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는
기재층과, 상기 기재층의 양면에 각각 위치하는 점착제층을 포함하는 양면 테이프로서
상기 점착제층은 각각 천연고무와 스티렌-이소프렌-스티렌 고무를 포함하며,
상기 기재층의 양면에 위치하는 점착제층의 두께는 각각 5 내지 40 ㎛이고,
상기 양면 테이프는 2차전지 분리막 내열 코팅 공정시 분리막 롤 사이에 첩부되어 분리막 롤을 연결하는 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프이다.
이하 본 발명을 하기에 상세히 설명한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 2차 전지 분리막 내열 코팅공정의 분리막 연결용 양면 테이프는, 박막 형태의 기재층의 양면에서 천연고무, 합성고무, 점착부여제 및 첨가제가 혼합된 점착 조성물로부터 형성된 점착제층을 포함하는 양면 점착 테이프를 제공한다.
이때, 상기 베이스필름의 재질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 연신폴리프로필렌(OPP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 점착 조성물은 가황되지 않은 천연고무(NR)와, 합성고무를 1종 혹은 2종 혼합 사용하는 것이 좋으며, 점착부여 수지(tackifier)와 경화제의 점착 조성물을 포함하고 가소제, 안료를 포함하지 않는 NMP 용제에 점착력 저하가 적은 양면 점착 테이프를 제공한다.
고무계 점착제에 사용되는 고무의 종류는 천연고무와 합성고무 (SBR, SBS, SIS, SEBS, SEPS 등) 이 있으며, 본 발명의 실시예들에서는 일반적으로 점착제로 주로 사용되는 SIS(Styrene-isoprene-styrene) 재질의 고무를 사용하였다.
상기 점착부여수지는 터펜 페놀수지(Terpene phenolic resin), 폴리부텐(polybutene), 로진에스터 수지(Rosin ester resin), 수소첨가 로진에스터 수지(Hydrogenated ester of resin) 등의 극성계 수지와 하이드로카본(Hydrocarbon) 수지 등의 수지가 있으며 본 실시예에서는 비극성계 수지인 C5 석유수지를 사용함으로써 다양한 피착제에 우수한 점착력을 가질 수 있도록 혼합하여 사용하였다.
상기 점착층은 가소제나 공정오일 및 안료를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 가소제나 공정오일 등을 사용할 시 점착층의 응집력을 약화시킬 수 있으며 NMP 용제에 침적시 가소제와 오일 및 안료는 NMP 용제에 섞여 용출되어 분리막의 내열 코팅액을 오염시킬 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 분리막 내열 코팅 공정용 양면 점착 테이프는, 박판 형태의 기재층, 및 상기 기재층의 양면에 점착제가 도포되어 이루어지는 점착층으로 구성되어 있으며 이형성분을 갖는 보호필름(31)이나 시트를 포함한다. (도 3)
상기 베이스필름의 재질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 연신폴리프로필렌(OPP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며 두께는 5 내지 100㎛ 가 적당하고 바람직하게는 5 내지 50㎛가 바람직하다.
상기 베이스필름의 표면에 점착 물질 도포 전에 코로나 처리를 실시하는 것이 바람직하고 코로나 처리된 표면은 40dyne 이상의 표면장력을 갖는 것이 좋으며 양면에 코로나 처리되어 있는 것이 좋다. 베이스필름은 점착층과의 부착을 향상시키기 위해서 코로나 처리 이외에도 프라이머, 플라즈마 처리 등 표면처리를 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 상기 점착제는 가황되지 않은 천연고무(NR)와, 합성고무를 혼합 사용하는 것이 좋으며, 점착부여 수지(tackifier)와 경화제의 점착 조성물를 포함하고 가소제, 안료를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
고무점착제를 사용하는 원료는 천연고무 또는 합성고무이며, 단일 혹은 2종 이상 혼용하여 사용할 수 있다. 상기 합성고무는 스티렌 부타디엔 스티렌 (Styrene-Butadiene-Styrene) 재질고무, 폴리 이소 부틸 고무 (Poly isobutyl rubber) 재질 고무, 스티렌 에틸렌 부타디엔 스티렌 (Styrene-Ethtylene-Butadiene-Styrene) 재질 고무, 스티렌 이소프렌 스티렌 (Styrene-Isoprene-Styrene) 재질 고무, 클로로프렌 고무 (Chloroprene Rubber), 스티렌 부타디엔 고무 (Styrene-Butadiene Rubber) 및 이소부틸렌 이소프렌 고무 (Isobutylene-Isoprene Rubber) 로 이루어진 그룹으로부터 1종 혹은 2종 이상을 혼용해서 사용할 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 상기 합성고무는 스티렌 이소프렌 스티렌이다.
상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체의 중량 평균 분자량은 약 200,000 내지 1,000,000 일 수 있다. 상기 공중합체의 중량 평균 분자량이 200,000 미만인 경우 점착력이 감소할 수 있다. 또한 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체의 스티렌 함량은 5 내지 40 중량% 이하일 수 있고, 5 내지 25 중량 % 가 바람직하다. 스티렌의 함량이 5 중량% 미만일 경우, 고온 안정성이 나빠질 수 있고, 40 중량%를 초과할 경우 점착력이 낮아질 수 있다.
한편, 고무는 탄성의 성질을 지니므로 자체만으로는 점착 특성을 발현하기 어렵기 때문에 점착 부여제를 추가로 첨가할 수 있다. 상기 점착 부여제는 중량평균 분자량이 수백에서 수천의 물질로 고무 수지의 끈적임을 부여할 수 있다.
상기 점착 부여제는 상온에서 액상 또는 고상이며, 터펜 페놀수지(Terpene phenolic resin), 폴리부텐(polybutene), 로진에스터 수지(Rosin ester resin), 수소첨가 로진에스터 수지(Hydrogenated ester of resin) 등의 극성계 수지와 하이드로카본(Hydrocarbon) 수지 등으로 이루어진 그룹에서 당일 혹은 그 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 극성계 수지인 터펜계 수지와 비극성계 수지인 하이드로 카본 수지를 혼합함으로써, 서로 다른 성질을 갖는 피착제에 우수한 점착력을 가질 수 있다.
상기 점착 부여제로서 극성계 수지인 터펜계 수지 내지 로진 에스터 수지를 같이 사용 할 수 있으며 상기 수지의 연화점은 70℃내지 150℃일 수 있고, 특히 100℃내지 150℃가 바람직하다. 터펜계 수지 내지 로진 에스터 수지의 연화점이 과도하게 낮을 경우 내열성이 저하될 수 있고 과도하게 높을 경우 초기 끈적임이 저하될 수 있다.
상기 비극성계 수지인 하이드로 카본계 수지는 아로마틱(Aromatic) 성분이 있어 스틸렌계와의 상용성이 우수한 C5-C9석유수지가 주로 점착부여제로 사용되며, C5석유수지가 함께 사용되기도 한다. 상기 석유 수지는, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체나 스티렌-이소프렌 블록-스티렌 공중합체를 구성하는 폴리이소프렌 구조와 상용하기 쉽고, 그 결과, 점착 테이프의 초기 점착력과 열내구성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 천연고무를 기초 원재료로 하여, 천연고무와 유사한 분자 구조로 상용성이 우수한 C5석유수지가 점착부여제로 사용하였다.
상기 하이드로 카본 수지의 연화점은 70℃내지 150℃일 수 있고, 특히 80℃내지 125℃가 바람직하다.
상기 점착 부여제는 상기 천연고무와 스티렌-이소프렌-스티렌 고무의 총 중량 대비 1 내지 150 중량%로 점착제층에 포함되는 것이 바람직하다. 일 예시에서, 상기 점착 부여제를 비극성 수지인 하이드로 카본과 극성 수지인 터펜계 수지 및 로진 에스터계 수지를 혼용하여 사용할 경우에는 비극성 수지를 50 내지 120 질량부와 극성 수지를 10 내지 80 질량부로 혼용하여 사용할 수 있으나, 그 합이 150 질량부를 넘지 않는 것이 좋다.
상기 점착 테이프에서 요구되는 주요 물성은 점착력, 응집력 및 유지력이 있다.
특히 분리막 사이에 첩부되어 내열 코팅 후 건조 공정을 거치면서 분리막에 작용하는 장력을 버텨야 하기 때문에 파단강도는 35N/㎟ 내지 50N/㎟ 수준이다.
파단강도가 35N/㎟ 미만일 경우 코팅 공정 중에 필름에 걸리는 장력에 의해서 분리막 코팅 중에 연결부가 파단나는 현상이 발생하고 50N/㎟ 초과일 경우는 아무리 장력이 많이 걸리더라도 분리막이 그 이하 힘에서 파단나기 때문에 더 높일 필요가 없다.
본 발명에서는 상기 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프는 N-메틸-2-피롤리돈에 60초 침적 후 측정한 파단강도가 35N/㎟ 내지 50N/㎟ 이면 N-메틸-2-피롤리돈에 대한 내용제성이 있는 것으로 간주한다.
상기 점착층은 이형처리된 보호 필름에 의해서 단면 혹은 양면이 보호될 수 있다.
보호필름에 대해서는 플라스틱 재질의 필름으로 국한하는 것은 아니며 이형처리된 크라프트지, 이형처리된 그라싱지 등의 사용도 가능하다. 또한 이형처리 방법이나 이형 물질의 종류에 대해서도 점착층과 분리가 가능한 이형력을 발휘하는 물질이라면 한정하지 않는다.
본 발명에서는 또한 상기 양면테이프를 언와인더에 설치된 분리막 외면에 부착하는 부착공정;
내열 코팅 중인 분리막에 다른 한면에 터렛을 이용하여 부착하여 연결시키는 공정;
분리막 사이에 양면 테이프로 연결된 상태로 NMP에 침적되어 내열 소재를 코팅하는 공정; 및
80℃이상의 건조 챔버에서 1분 이상 건조시키는 건조 공정을 포함하는
2차전지 분리막 내열 코팅 공정을 제공한다.
상기 과정을 통해 본 발명의 양면테이프가 2차전지 분리막 내열 코팅 공정에 적합하게 사용될 수 있다. 상기 건조 공정의 경우 80℃이상, 바람직하게는 80 내지 120℃의 건조 챔버에서 1 내지 3분 건조시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 2차전지 분리막 내열 코팅 공정은 양면 테이프의 점착제층의 이물이 분리막에 전이되지 않고 양면 테이프가 제품에 와인딩 되어 있는 것을 특징으로 하여 점착력의 저하가 없고 코팅액의 오염이 발생하지 않는다.
본 발명의 양면테이프는 분리막의 내열 코팅 공정에서 분리막의 코팅 공정을 연속적으로 시행할 때 내열 코팅액에 함유되는 NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone) 에 함침되더라도 점착력의 저하가 없고 코팅액의 오염이 없어 분리막 내열 코팅 공정에 이용하기에 우수한 성능을 보유한다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 폴리에틸렌 분리막 사이에 첩부되어 폴리에틸렌 분리막을 연결하는 본 발명의 양면 테이프를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 양면 테이프를 도시한 것이다.
도 3은 보호필름 상에 위치한 본 발명의 양면 테이프를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
측정 및 평가 방법
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 점착 테이프의 측정 및 평가는 하기방법에 의거해서 수행하였다.
(1) 분리막 이음매의 파단강도 (Tensile strength) 측정
표면 처리되지 않은 폴리에틸렌 분리막에 후단을 50mm 폭으로 슬리팅된 양면 점착테이프의 한 쪽 면을 접합시키고 점착 테이프의 다른 한 면을 PE 분리막의 전단과 접합시켜 2장의 분리막을 연결시켰다. (도 1) 접합 시킬 때는 2kg 하중을 갖는 롤러를 이용하여 300mm/min의 속도로 부착시키고, 23℃ 50%RH 분위기 조건에서 20분 이상 정치시켰다. 접합된 2장의 분리막은 양면 테이프와 함께 길이 방향으로 25mm 폭으로 하여 절단하여 시험 조건에 따라 NMP 침적 시킬 경우 조건에 따라 침적하고 130℃ 1분 건조하여 NMP 용제가 충분히 건조되게 하고 상온에 정치하여 완전히 식은 후 인장시험기(UTM)를 이용하여 측정하였다. NMP 용제에 침지시키는 시간은 3초 내지 10초, 60초까지 파단강도를 평가하여 내용제성을 확인하였다. 인장속도는 300mm/min으로 길이 방향으로 인장하여 측정하였고, 측정 데이터는 최대 하중을 단위면적 (길이 x 두께) 로 나누어 환산된 값(N/㎟)을 기재하였다.
(2) 점착층의 프로브텍 (Probe tack)
점착 테이프의 일면을 프로브텍 시험기 (제조사 : (주)연진에스텍 , 모델명 TXA)를 이용하여 프로브텍을 실시하였다. 이 때 프로브(probe)의 직경은 13mm 구형 probe를 사용하였으며, 측정조건은 load 200gf의 힘으로 10초 동안 유지한 후 0.1mm/sec로 풀링하여 택(tack)을 측정하였고, 측정 데이터는 최대하중(gf)를 기재하였다.
이 때, 결과가 150 gf 이상이면 분리막과 짧은 시간에 접합이 가능하다고 판단할 수 있다.
(3) 점착층의 승온 유지력 SAFT (Shear adhesive failure test) 측정
SUS304 기판에 25mm x 25mm 크기의 실시예에 따른 점착 양면테이프의 한면을 부착하였고, 샘플을 25℃에서 20분간 두고, 1kg 의 무게로 적재한 후, 각각의 샘플을 오븐에 넣고 0.4℃/min의 속도로 25℃부터 모두 떨어질 때까지 가열하면서 낙하시 온도를 기록했다.
(4) 점착층의 점착력 (Peel strength) 측정
점착 테이프에 대하여, 한쪽의 점착면을, 폴리에스테르(두께 25mm)을 사용하여 백킹하고, 그 크기를 25mm x 120mm 로 절단하여 테이프 샘플을 얻었다. 당해 테이프 샘플의 다른 쪽의 점착면에 피착제 (SUS304, PE 분리막 필름)를 놓고, 2KG 롤러를 사용하여 1왕복 가압 첩부하고 이어서 23℃, 50% RH의 조건 하에서 1시간 정치했다. 그 후, 점착력 측정장치를 이용하여 박리속도 300mm/min으로 180° 방향으로 떼어내고, 그 때의 점착력(gf/25mm)을 측정했다.
실시예 1.
천연고무(NR rubber) 고형분 70부에 대해서 SIS 합성고무(제조사: 하나이화, 제품명 : HN-SR8000) 고형분 30부, C5 석유수지(제조사: 코오롱인더스트리, 제품명: SU90, 연화점 85~95℃) 고형분 100부를 혼합하여 충분히 교반하여 고무계 점착액을 제조하였다. 상기 점착제를 코로나 처리된 기재(효성화학 12㎛ PET)에 콤마 코터를 이용하여 코팅하고 건조하여 두께가 약 20㎛ 인 점착층을 형성하고 상기에서 코팅된 기재의 하기면에 위에서 제조된 동일한 고무계 점착액을 건조 후 약 20㎛ 가 되도록 양면 점착 테이프를 제조하였다.
실시예 2.
상기 실시예 1에서 고무계 점착액을 제조함에 있어 천연고무와 SIS 합성고무의 비율을 50 : 50 으로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 양면 점착 테이프를 제조하였다.
실시예 3.
상기 실시예 1에서 고무계 점착액을 제조함에 있어 천연고무와 SIS 합성고무의 비율을 30 : 70 으로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 양면 점착 테이프를 제조하였다.
비교예 1.
상기 실시예 1에서 고무계 점착액을 제조함에 있어 천연고무 고형분 100 부를 사용하고 SIS 합성고무를 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방법으로 양면 점착 테이프를 제조하였다.
비교예 2.
상기 실시예 1에서 고무계 점착액을 제조함에 있어 천연고무를 사용하지 않고 SIS 합성고무를 고형분 100 부를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 양면 점착 테이프를 제조하였다.
비교예 3.
상기 실시예 1에서 고무계 점착액을 제조함에 있어 천연고무와 SIS 합성고무의 비율을 70 : 30 으로 동일하게 사용하고 점착부여 수지를 터펜 페놀 (제조사: KRATON, 제품명 : TP7042, 연화점 148℃)를 사용하고 C5 석유수지를 사용하지 않는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 양면 점착 테이프를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 물성 테스트 결과를 하기 표1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112022034960459-pat00001
표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 양면 점착 테이프는 비교예 2 내지 3 과 비교하여, NMP 침적시 분리막의 연결함에 있어 파단강도가 우수하고 높은 내열성을 보이는 것으로 나타나고 있다.
본 실시예 및 비교예에서 파단강도는 35N/㎟ 이상의 수치에서는 연결된 양면 점착테이프의 파단이 발생하지 않고 분리막의 파열이 발생하여 나오는 수치이므로 35N/㎟ 이상일 경우 연결상태가 우수하다고 판단할 수 있다.
비교예 1은 실시예 1 내지 3과 비교하여 천연고무 단독만을 사용할 경우 NMP 용제의 내용제성은 나오나 승온 유지력 평가에서 내열성이 상대적으로 낮고 실시예 1 내지 3 의 배합이 보다 우수한 점착 성능을 나타내었다.
또한, 천연고무와 합성고무를 각각의 비율로 사용할 경우 점착부여제를 첨가함으로써 충분한 프로브텍을 갖게 되어 짧은 시간의 접합만으로도 분리막 간의 연결이 가능하다고 할 수 있다. 그러나, 점착력 평가 과정에서 석유수지를 사용하여 PE 분리막과의 충분한 점착력을 확보가 가능함을 확인하였다.
이는 본 발명의 양면 점착 테이프의 점착 조성물이 PE 분리막을 우수한 점착력으로 연결시킬 수 있으며 내열 코팅을 위해 NMP 용제에 침지된다 하더라도 연결부가 분리되지 않고 건조 챔버에서 열을 받는다고 하더라도 충분한 내열성을 확보한 것이라 이해할 수 있다. 상기 실시예를 통해 본 발명의 양면 테이프는 NMP 용제의 내용제성, 접착성, 내열성이 우수함을 확인할 수 있었다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구 범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
11: PE 분리막
12: 고무계 점착층
13: 기재층
22: 고무계 점착층
23: 기재층
31: 보호필름

Claims (10)

  1. 기재층과, 상기 기재층의 양면에 각각 위치하는 점착제층을 포함하는 양면 테이프로서
    상기 점착제층은 각각 천연고무와 스티렌-이소프렌-스티렌 고무를 포함하며,
    상기 기재층의 양면에 위치하는 점착제층의 두께는 각각 5 내지 40 ㎛이고,
    상기 양면 테이프는 2차전지 분리막 내열 코팅 공정시 분리막 롤 사이에 첩부되어 분리막 롤을 연결하는 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 연신폴리프로필렌(OPP) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하고, 상기 기재층의 두께는 5 내지 100㎛ 인 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프는 N-메틸-2-피롤리돈에 대한 내용제성을 갖는 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 천연고무와 스티렌-이소프렌-스티렌 고무를 3:7 내지 7:3의 중량부로 포함하는 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 고무는 스티렌 함량이 40% 이하인 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 하이드로 카본 레진(Hydrocarbon resin), 로진에스터(rosin ester), 터펜 페놀(terpene phenolics resin), 수소첨가 로진 에스터(Hydrogenated ester of rosin) 및 폴리부텐(polybutene)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 점착부여제를 더 포함하고,
    상기 점착부여제는 상기 천연고무와 스티렌-이소프렌-스티렌 고무의 총 중량 대비 1 내지 150 중량%로 점착제층에 포함되는 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프.
  7. 제1항에 있어서, 파단강도가 35 내지 50N/㎟ 인 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프.
  8. 제3항에 있어서, 상기 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프는 N-메틸-2-피롤리돈에 60초 침적 후 측정한 파단강도가 35 내지 50N/㎟ 인 것인, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정용 양면테이프.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 양면테이프를 언와인더에 설치된 분리막 외면에 부착하는 부착공정;
    내열 코팅 중인 분리막에 다른 한면에 터렛을 이용하여 부착하여 연결시키는 공정;
    분리막 사이에 양면 테이프로 연결된 상태로 NMP에 침적되어 내열 소재를 코팅하는 공정; 및
    80℃이상의 건조 챔버에서 1분 이상 건조시키는 건조 공정을 포함하는
    2차전지 분리막 내열 코팅 공정.
  10. 제9항에 있어서, 상기 2차전지 분리막 내열 코팅 공정은 양면 테이프의 점착제층의 이물이 분리막에 전이되지 않고 양면 테이프가 제품에 와인딩 되어 있는 것을 특징으로 하는, 2차전지 분리막 내열 코팅 공정.
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