KR20170142623A - 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄층, 상기 알루미늄층의 제 1표면에 형성되는 외부수지층, 상기 알루미늄과 상기 외부수지층을 접착시키는 제 1접착층, 상기 알루미늄 층의 제 2표면에 형성되는 내부수지층, 및 상기 알루미늄층과 상기 내부 수지층을 접착시키는 제 2접착층을 포함하고, 상기 제1접착층은 실란계 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래의 이차전지용 파우치 필름에 비하여, 고온에서 외부 수지층의 계면박리의 방지가 뛰어난 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 제조에 관한 것이다.
이차전지는 보통 리튬 이차전지를 지칭하는 것으로 노트북, 스마트폰, 태블릿PC, 비디오 카메라 등 휴대용 단말장치 및 하이브리드 자동차를 포함하는 전기자동차, 에너지 저장용 스마트 그리드 등에 사용되는 전지로서 소형화, 경량화, 박형화 하는 동시에, 혹독한 열적 환경과 기계적 충격 등 다양한 환경적 요인을 극복하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 리튬 전지에 사용되는 포장재로서, 종래의 포장재로부터 이용되고 있는 캔형의 포장재와는 다르고, 전지의 형상을 자유롭게 변형시킬 수 있다는 이점으로부터, 다층 구조(예를 들면, 내부수지층, 알루미늄층, 외부수지층)로 이루어진 외장재로서 이차전지용 파우치가 사용된다. 통상적으로 사용되는 이차전지용 파우치 필름은 순차적으로 열접착강도을 가져 실링제 역할을 하는 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene, cPP) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 등의 폴리올레핀 또는 이들의 공중합체에 의한 접착층으로 구성된 내부수지층, 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소의 배리어층으로서 역할을 하는 금속박층인 알루미늄층, 상기 전지 셀을 외부의 충격으로부터 보호하기 위하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트(Poly ethylene naphthalate, PEN), 나일론(Nylon)수지 또는 액정고분자수지(Liquid Crystal Polymer, LCP) 등의 기능성 고분자 필름이 외부수지층을 형성하는 다층막 구조로 구성되어 있다.
파우치형 이차전지는 유연하여 다양한 형태를 가질 수 있으며, 캔형 이차전지에 비해 작은 부피 및 질량으로 같은 용량의 이차전지를 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나 캔형과 달리 파우치형은 연질의 파우치를 용기로 사용하므로 다양한 공정에서 여러 가지 이유로 손상을 입게 될 수 있다. 이를 방지하기 위해 2차 전지의 외장재로 사용하는 알루미늄 파우치 필름의 구성 중, 내층에는 전해액에 견딜 수 있는 내화학성이 요구되고, 외층에는 고온에서 견딜 수 있는 내열성이 필요하게 된다. 구체적으로 알루미늄 파우치 필름이 고온에서 사용되는 경우, 외부수지층과 알루미늄 사이의 접착강도가 떨어지게 되어, 외부수지층이 알루미늄 층으로부터 계면박리가 발생하게 된다. 이는 고온에서 접착제의 성능이 저하되기 때문에 발생하는 것으로 상기와 같이 계면박리를 방지하기 위하여 고온에서 견딜 수 있는 접착제 기술이 연구되어 진다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서 외부수지층과 알루미늄 사이의 고온 접착강도를 향상시켜 고온에서도 외부수지층의 계면박리가 발생하지 않는 내열성이 뛰어난 이차전지용 알루미늄 파우치 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 알루미늄층, 상기 알루미늄층의 제 1표면에 형성되는 외부수지층, 상기 알루미늄과 상기 외부수지층을 접착시키는 제 1접착층, 상기 알루미늄 층의 제 2표면에 형성되는 내부수지층, 및 상기 알루미늄층과 상기 내부 수지층을 접착시키는 제 2접착층을 포함하고, 상기 제1접착층은 실란계 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 알루미늄 파우치 필름을 제공한다.
또한 본 발명은 a) 알루미늄 층을 준비하는 단계, b) 상기 알루미늄층의 제1 표면에 실란계 커플링제를 포함하는 제1접착제를 도포하는 단계, c) 상기 제1접착제 상에 외부수지층을 형성시키는 단계, d) 상기 알루미늄층의 제2 표면에 제2접착제를 도포하는 단계, 및 e) 상기 제2접착제 상에 내부수지층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1접착제는 실란계 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 이차전지용 알루미늄 파우치 필름을 사용하면, 접착제의 가교로 인하여 외부수지층과 알루미늄 사이의 내열성을 향상시켜 고온에서도 계면박리가 발생하지 않는다. 따라서 소형 이차전지용 파우치 필름뿐만 아니라, 전기자동차 및 에너지저장장치에 적용가능한 고내열성 이차전지용 알루미늄 파우치 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 구조를 나타낸 것이다.
다음에 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름은 도 1에서와 같이 알루미늄층(2), 상기 알루미늄층의 제 1표면에 형성되는 외부수지층(1), 상기 알루미늄과 상기 외부수지층을 접착시키는 제 1접착층(4), 상기 알루미늄 층의 제 2표면에 형성되는 내부수지층(3), 및 상기 알루미늄층과 상기 내부 수지층을 접착시키는 제 2접착층(5)을 포함하고, 상기 제1접착층(4)은 실란계 커플링제를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
이하 본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치의 각 구성에 대해서 상세하게 설명한다.
알루미늄 층
본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름에 있어, 상기 알루미늄층(2)은 바람직하게는 연질의 알루미늄 박을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 알루미늄 박의 성형성을 더욱 부여시키기 위해, 철이 함유된 알루미늄 박을 사용한다. 상기 철을 함유하는 알루미늄 박에 있어서, 전체 알루미늄 박의 질량 100에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 9.0 질량%를 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는, 0.5 내지 2.0 질량%를 포함할 수 있다. 상기 알루미늄 박의 철의 함유량이 0.1 질량% 미만이 되면, 알루미늄 층의 연성이 떨어지게 되고, 9.0 질량%를 초과하여 함유하게 되면 성형성이 떨어지는 문제점이 발생한다. 알루미늄 층에 사용하는 알루미늄 박은, 내부수지층과의 접착강도 향상을 위해, 표면을 에칭 또는 탈지를 실시하는 것이 가능하나, 공정 속도의 절감을 위하여는 생략할 수 있다. 상기 알루미늄층의 두께는 가공성, 산소 및 수분 차단 특성 등을 고려하여 10 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 30 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위를 만족하지 않는 경우, 10㎛ 미만이면 쉽게 찢어지며, 내전해성 및 절연성이 떨어지게 되고, 100㎛를 초과하면 성형성이 떨어지는 문제점이 있다.
외부수지층
본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름에 있어 상기 외부수지층(1)은 하드웨어와 직접 맞닿는 부위에 해당하기 때문에, 절연성을 갖는 수지인 것이 바람직하다. 따라서, 외부수지층으로 사용되는 수지로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프타레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 공중합 폴리에스테르, 폴리카보네이트 등의 폴리에스테르 수지를 사용하거나 또는 나일론 필름이나 PET 필름을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 나일론 필름이나 PET 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 나일론 필름의 경우 파열강도, 내핀홀성, 가스차단성 등이 뛰어날 뿐만 아니라 내열성, 내한성 및 기계적 강도가 우수하여 포장용 필름으로 주로 사용되고 있다. 상기 나일론 필름의 구체적인 예로서는 폴리아미드수지, 즉 나일론6, 나일론66, 나일론6과 나일론 66과의 공중합체, 나일론 610, 폴리메타키실린렌 아미파미드(MXD6)등을 들 수가 있다. 상기 외부수지층을 적층하는 경우, 적층된 외부수지층의 두께는 10 내지 30㎛ 이상인 것이 바람직하며, 12 내지 25㎛인 것이 특히 바람직하다. 상기 범위를 만족하지 않는 경우, 10㎛ 미만이면 물리적 특성이 떨어져 쉽게 찢어지게 되고, 30㎛를 초과하면 성형성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
제 1 접착층
본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름에 있어서, 상기 제1접착층(4)에 사용되는 접착제는 2액형(주제,경화제) 타입으로 주제와 경화제를 혼합하여 사용되나, 내열성 및 접착강도를 강화하기 위하여 주제에 첨가물을 첨가한 후 경화제를 혼합한다. 첨가제의 양은 0.05~2% 범위 내이며, 0.05%보다 작으면 효과가 없고 2%보다 많으면 접착강도가 저하된다.
또한, 상기 제1 접착층(4)은 알루미늄층(2)의 표면 처리를 위한 가교형 첨가제로서 실란계 커플링제를 포함할 수 있다. 상기 실란계 커플링제는 에폭시계 실란 커플링제, 아미노 실란 커플링제 및 메캅토계 실란 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 사용할 수 있다. 상기와 같은 실란계 커플링제를 포함하는 제1접착층을 형성하기 위하여, 에폭시계 실란 커플링제, 아미노 실란 커플링제 및 메캅토계 실란 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 실란계 커플링제를 포함하는 접착제를 알루미늄층에 도포한다. 상기 실란계 커플링제를 표면 처리를 위한 가교형 첨가제로서 제1접착층에 포함하게 되면, 외부수지층과의 접착강도을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고온에서도 접착강도이 유지되어 계면박리가 발생하지 않게 되며, 결국 내열성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 에폭시계 실란 커플링제를 포함하는 경우에는 온도 상승에 따른 내열성이 향상되고, 아미노 실란 커플링제를 포함하는 경우에는 접착강도이 향상되고, 메캅토계 실란 커플링제를 포함하는 경우에는 내열성 및 접착강도이 균형있게 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1접착층으로는 필요에 따라서, 상기 에폭시계 실란 커플링제, 아미노 실란 커플링제 및 메캅토계 실란 커플링제를 각각 사용하거나, 혹은 복수로 조합, 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 접착층은 외부수지층과의 접착강도 및 성형후 두께 등을 고려하여 2 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 3 내지 5㎛인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위를 만족하지 않는 경우 2㎛ 미만인 경우에는 충분한 점착성을 나타내지 못하며, 10㎛를 초과하는 경우에는 크랙이 발생하는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
내부수지층
본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름에 있어서, 상기 내부수지층(3)으로서는 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 등의 폴리올레핀 또는 이들의 공중합체를 사용할 수 있다. 상기 고분자층에 PE 또는 PP 등의 폴리올레핀 또는 이들의 공중합체를 사용하는 경우, 양호한 히트시일성, 방습성, 내열성 등의 이차전지용 포장재료로서 요구되는 물성을 가질 뿐만 아니라 라미네이션 등의 가공성이 좋기 때문에 바람직하다. 상기 내부수지층의 고분자층의 두께는 성형성, 절연성 및 내전해액성 등을 고려하여 20 내지 60㎛인 것이 바람직하고, 30 내지 50㎛인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위를 만족하지 않는 경우 성형성, 절연성 및 내전해액성이 떨어지게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
제 2 접착층
본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름은 상기 알루미늄층(2)과 상기 내부수지층(3) 사이에 제2접착층(5)을 포함할 수 있다.
상기 제2 접착층(5)을 구성하는 접착제로는 폴리우레탄, 산변성 폴리올레핀 수지 또는 에폭시 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제2 접착층(5)을 구성하는 접착제의 바람직한 예로는 말레익 안하이드라이드 폴리프로필렌(MAHPP) 등을 사용할 수 있다.
상기 제2 접착층(5)은 내부수지층(3)과 알루미늄층(2) 사이의 접착강도 및 성형후 두께 등을 고려하여 2 내지 30 ㎛인 것이 바람직하고, 3 내지 15 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위를 만족하지 않는 경우 2㎛ 미만인 경우에는 점착성이 떨어지며, 30㎛를 초과하는 경우에는 크랙이 발생하는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
상기 제2 접착층을 사용하여 내부수지층 상에 상기 알루미늄층(2)을 적층하는 경우, 특별한 제한은 없으나 바람직하게는 드라이 라미네이션법, 압출라미네이션법을 사용하여 라미네이트 하여 적층할 수 있다.
다음으로 본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치의 각 제조단계에 대해서 상세하게 설명한다.
또한 본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름은, a) 알루미늄 층을 준비하는 단계, b) 상기 알루미늄층의 제1 표면에 실란계 커플링제를 포함하는 제1접착제를 도포하는 단계, c) 상기 제1접착제 상에 외부수지층을 형성시키는 단계, d) 상기 알루미늄층의 제2 표면에 제2접착제를 도포하는 단계, 및 e) 상기 제2접착제 상에 내부수지층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1접착제는 실란계 커플링제를 포함하여 제조할 수 있다.
a)
알루미늄 층을
준비하는 단계
본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 알루미늄 층으로는 바람직하게는 연질의 알루미늄 박을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 내필홀성 및 냉간 성형시 연성을 더 부여시키기 위해서, 철을 포함하는 알루미늄 박을 사용할 수가 있다. 상기 철을 포함하는 알루미늄 박에 있어서, 철의 함유량은 전체 알루미늄 박 100 질량%에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 9.0 질량%를 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2.0질량%를 포함할 수 있다. 상기 전체 알루미늄 박 100 질량%에 대한 철의 함유량이 0.1 질량% 미만으로 포함하면 알루미늄 층의 연성이 떨어지게 되고, 9.0 질량%을 초과하여 포함하게 되면 성형성이 떨어지는 문제점이 생긴다.
상기 알루미늄층의 두께는 내필홀성, 가공성, 산소 및 수분 차단 특성 등을 고려하여 10 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 30 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위를 만족하지 않는 경우, 10㎛ 미만이면 쉽게 찢어지고 내전해성 및 절연성이 떨어지게 되고, 100㎛를 초과하면 성형성이 안좋아지는 문제점이 있다.
알루미늄층에 사용되는 알루미늄 박으로는, 미처리 알루미늄 박을 사용해도 되지만, 내전기분해액성 및 내전해액성 등을 부여하는 점에서 탈지 처리를 실시한 알루미늄 박을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 탈지 처리 방법으로 웨트(Wet) 타입과 드라이(Dry) 타입의 처리방법을 들 수 있다.
웨트 타입의 탈지 처리의 예로는 산탈지나 알칼리탈지 등을 들 수 있다. 산탈지에 사용하는 산으로서는, 예를 들면 황산, 초산, 인산, 불산 등의 무기산을 들 수 있는데, 상기 산은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 알루미늄 박의 에칭효과를 향상시키기 위해서, 필요한 경우 각종 금속염을 배합할 수도 있다. 알칼리탈지에 사용되는 알칼리로서는, 예를 들면 수산화나트륨 등의 강 알칼리를 들 수 있으며, 여기에 약 알칼리계나 계면활성제를 함께 배합한 것을 사용할 수도 있다.
드라이 타입의 탈지 처리의 예로는 알루미늄을 고온에서 소둔처리하는 공정으로 탈지 처리를 행하는 방법을 들 수 있다.
b) 상기 알루미늄층의 제1 표면에
실란계
커플링제를
포함하는 제1접착제를 도포하는 단계
상기와 같이 준비된 알루미늄 층(2) 상의 제1표면에 실란계 커플링제를 포함하는 제1접착제를 도포하여, 제1접착층(4)을 형성한다.
상기 제1접착제의 구성은 앞서 살펴본 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 구성인 제1접착제층(4)의 구성과 동일하다.
c) 상기 제1접착제 상에 외부수지층을 형성시키는 단계
상기 제1접착제가 도포된 제1접착층(4) 상에 외부수지층(1)을 형성한다. 상기 외부수지층의 형성방법은 당해업계의 일반적인 방법이라면 특별한 제한은 없으나 바람직하게는 드라이 라미네이션법, 압출라미네이션법을 사용하여 라미네이트하여 외부수지층을 적층할 수 있다.
상기 외부수지층(1)의 구성은 앞서 살펴본 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 구성인 외부수지층(1)의 구성과 동일하다.
d) 상기 알루미늄층의 제2 표면에 제2접착제를 도포하는 단계
상기와 같이 준비된 알루미늄 층의 표면 중 제1접착층(4)이 형성된 면의 반대면인 제2표면에 제2접착제를 도포하여, 제2접착층(5)을 형성한다.
상기 제2접착제의 구성은 앞서 살펴본 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 구성인 제2접착제층(5)의 구성과 동일하다.
e) 상기 제2접착제 상에 내부수지층을 형성하는 단계
상기 제2접착제가 도포된 제2접착층(5) 상에 내부수지층(3)을 형성한다. 상기 내부수지층의 형성방법은 당해업계의 일반적인 방법이라면 특별한 제한은 없으나 바람직하게는 드라이 라미네이션법, 압출라미네이션법을 사용하여 라미네이트하여 내부수지층을 적층할 수 있다.
상기 내부수지층(3)의 구성은 앞서 살펴본 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 구성인 내부수지층(3)의 구성과 동일하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 b) 단계 및 c) 단계와, 상기 d) 단계 및 e) 단계의 순서를 바꾸어도 무방하다.
이하, 이차전지용 알루미늄 파우치 필름을 제작한 구체적인 예를 통하여 살펴보도록 하겠다.
이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.
실시예
및
비교예
: 알루미늄 파우치 필름의 제작
본 발명의 이차전지용 알루미늄 파우치 필름에 대해서 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다.
[합성예 1]
제1접착층에 사용되는 접착제를 제조하기 위하여, 2액형(주제,경화제) 타입으로 주제(HIX5,와이켐)와 경화제(HIX6, 와이켐), 용매(EA, 삼전순약공업) 10:1:10으로 혼합한 후, 에폭시 실란계 커플링제로서 [3-glycidoxypropyltrimetoxysilane](ESL8350,이성소재)를 0.5중량% 혼합하여, 접착제를 제조하였다.
[합성예 2]
상기 제1접착층에 포함되는 첨가물로 에폭시 실란계 커플링제 대신 동일한 중량의 아미노 실란계 커플링제 [3-aminopropyltriethoxysilane](ESL8331,이성소재)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 접착제를 제조하였다.
[합성예 3]
상기 제1접착층에 포함되는 첨가물로 에폭시 실란계 커플링제 대신 동일한 중량의 메캅토 실란계 커플링제 [3-meracptopropyltrimethoxysilane](ESL8380, 이성소재)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 접착제를 제조하였다.
[합성예 4]
상기 제1접착층에 포함되는 첨가물로 에폭시 실란계 커플링제 0.5 중량% 대신 에폭시 실란계 커플링제[3-glycidoxypropyltrimetoxysilane], 아미노 실란계 커플링제[3-aminopropyltriethoxysilane] 및 메캅토 실란계 커플링제[3-meracptopropyltrimethoxysilane]를 동일한 중량비(0.17%)로 혼합하여 0.51% 중량으로 첨가한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 접착제를 제조하였다.
[합성예 5]
제1접착층에 사용되는 접착제를 제조하기 위하여, 2액형(주제,경화제) 타입으로 주제(HIX5,와이켐)와 경화제(HIX6, 와이켐), 용매(EA, 삼전순약공업) 10:1:10으로 혼합한 후 접착제를 제조하였다.
[합성예 6]
상기 제1접착층에 포함되는 첨가물로 에폭시 실란계 커플링제 대신 3.0중량%의 아미노 실란계 커플링제 [3-aminopropyltriethoxysilane](ESL8331, 이성소재)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 접착제를 제조하였다.
[실시예 1]
40㎛ 두께의 알루미늄 박의 제1표면에 외부수지층을 적층시키기 위해, 합성예 1에서 제조한 접착제를 3㎛ 두께로 도포한 후, 12㎛ 두께의 나일론 필름(코오롱인더스트리)을 드라이라미네이팅 처리를 하여 적층하였다.
이 후, 알루미늄 박의 제2표면에 내부수지층을 적층시키기 위해 변성올레핀 접착제(롯데케미칼)를 3㎛ 두께로 도포한 후, 20㎛ 두께의 폴르프로필렌 필름(만텍)을 드라이라미네이팅 처리를 하여 적층하였다.
[실시예 2]
합성예 1 대신 합성예 2에서 제조한 접착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 파우치 필름을 제조하였다.
[실시예 3]
합성예 1 대신 합성예 3에서 제조한 접착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 파우치 필름을 제조하였다.
[실시예 4]
합성예 1 대신 합성예 4에서 제조한 접착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 파우치 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
합성예 1 대신 합성예 5에서 제조한 접착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 파우치 필름을 제조하였다.
[비교예 2]
합성예 1 대신 합성예 6에서 제조한 접착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 파우치 필름을 제조하였다.
실험예
상온 및 고온(내열성) 접착강도 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 1과 2 에 따른 이차전지용 알루미늄 파우치 필름을 폭 15㎜로 절단하여 외부수지층과 알루미늄층을 박리한 후 만능재료시험기(UTM)를 이용하여 상부지그에는 외부수지층, 하부지그에는 알루미늄층을 고정한 후 상온접착강도를 평가하였다. 고온 접착강도는 상온접착강도 동일하나, 측정 시 측정 시편을 120℃, 1분 노출하여 측정하였다. 접착강도 평가 기준에는 JIS 규격에 맞춰 진행하였으며, 박리속도 50㎜/min으로 설정하였다.
| 구분 | 상온접착강도 | 고온접착강도@내열성 (120) |
| 실시예 1 (에폭시실란커플링제 0.5%) | 8.2 N | 2.7 N |
| 실시예 2 (아미노실란커플링제 0.5%) | 6.1 N | 2.2 N |
| 실시예 3 (메캅토실란커플링제 0.5%) | 7.5 N | 2.8 N |
| 실시예 4 (커플링제 조합 0.5%) | 5.2 N | 2.2 N |
| 비교예 1 | 5.3 N | 1.9 N |
| 비교예 2 (아미노실란커플링제 3%) | 3.6 N | 0.3 N |
상온 및 고온접착강도 평가 결과 0.05%~2%의 첨가제를 첨가할 경우 상온과 고온접착강도가 향상되었다. 특히, 에폭시와 멀캅토 실란계 커플링제 첨가시 상온접착강도가 우수하게 측정되었으며, 120℃에 1분간 노출 시 비교예 1에 비해 고온접착강도가 우수한 것으로 내열성이 향상된 것으로 보인다.
실시 예 4(에폭시 및 아미노, 멀캅토 실란계 커플링제 혼합)는 접착강도 및 내열성에 효과를 보지 못했으며, 비교예 2의 경우에는 접착강도 및 내열성 저하를 나타냈다.
Claims (5)
- 알루미늄층, 상기 알루미늄층의 제 1표면에 형성되는 외부수지층, 상기 알루미늄과 상기 외부수지층을 접착시키는 제 1접착층, 상기 알루미늄 층의 제 2표면에 형성되는 내부수지층, 및 상기 알루미늄층과 상기 내부 수지층을 접착시키는 제 2접착층을 포함하고, 상기 제1접착층에 실란계 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 알루미늄 파우치 필름
- 청구항 1에 있어서,
상기 실란계 커플링제는 에폭시계 실란 커플링제, 아미노 실란 커플링제 및 메캅토계 실란 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 실란계 커플링제는 제1 접착층의 총중량을 기준으로 0.05~2중량%로 포함되는 것을 특징으로 갖는 하는 이차전지용 알루미늄 파우치 필름. - a) 알루미늄 층을 준비하는 단계,
b) 상기 알루미늄층의 제1 표면에 실란계 커플링제를 포함하는 제1접착제를 도포하는 단계,
c) 상기 제1접착제 상에 외부수지층을 형성시키는 단계,
d) 상기 알루미늄층의 제2 표면에 제2접착제를 도포하는 단계, 및
e) 상기 제2접착제 상에 내부수지층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1접착제는 실란계 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 제조방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 실란계 커플링제는 에폭시계 실란 커플링제, 아미노 실란 커플링제 및 메캅토계 실란 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이고,
상기 실란계 커플링제는 제1 접착층의 총중량을 기준으로 0.05~2중량%로 포함되는 것을 특징으로 갖는 하는 이차전지용 알루미늄 파우치 필름의 제조방법.
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| KR1020160076401A KR20170142623A (ko) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 및 이의 제조방법 |
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| KR1020160076401A KR20170142623A (ko) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 및 이의 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR102019359B1 (ko) * | 2018-05-02 | 2019-09-06 | 주식회사 비티엘첨단소재 | 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 및 이의 제조방법 |
| KR102019360B1 (ko) * | 2018-05-02 | 2019-09-06 | 주식회사 비티엘첨단소재 | 이차전지용 알루미늄 파우치 필름 및 이의 제조방법 |
| WO2021177718A1 (ko) * | 2020-03-04 | 2021-09-10 | 동우 화인켐 주식회사 | 이차전지용 파우치 필름 |
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2016
- 2016-06-20 KR KR1020160076401A patent/KR20170142623A/ko not_active Application Discontinuation
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