KR20230075620A - 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름 및 그 제조방법 - Google Patents
리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 코어층; 및 상기 코어층의 양면에 형성된 변성 폴리올레핀 수지 스킨층;을 포함하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 전자선 조사에 의해 코어층이 가교된 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름은 알루미늄(Al) 파우치 내부의 폴리프로필렌과 열융착 시 변형에 의해 절연이 파괴되지 않는 열변형 특성, 내열성 및 강한 접착특성을 유지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자선 조사에 의해 코어층이 가교된 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름은 알루미늄(Al) 파우치 내부의 폴리프로필렌과 열융착 시 변형에 의해 절연이 파괴되지 않는 열변형 특성, 내열성 및 강한 접착특성을 유지할 수 있다.
Description
본 발명은 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변성 폴리올레핀 스킨층 및 상기 변성 폴리올레핀과 접착력이 강한 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 코어층을 포함하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 리튬이차전지의 리드탭 필름은 기체 및 수분 투과도에 대한 높은 저항성, 내전해액성, 성형성, 연신성, 내충격성 및 열밀봉성(heat sealing) 등의 다양한 물성을 충족해야 하므로 다층 필름으로 구성되어 있다. 상기 리드탭 필름은 알루미늄(Al) 파우치 내부의 폴리프로필렌과 열융착하기 때문에 열융착시 리드탭 필름의 변형으로 인하여 금속 단자와 Al 파우치와의 절연저항이 깨지지 않는 것이 중요하며, 금속 단자와의 접착 불량으로 인한 전해액의 누액 및 가스 출입이 발생하는 것을 억제해야 한다. 또한, 리드탭 필름은 다층 필름으로 구성되어 있기 때문에 각 층간의 강한 접착특성을 확보해야 한다. 특히, 다층 필름에 사용되는 고분자 소재 중에서 이종(異種) 소재를 사용할 경우, 초기 접착강도가 높고 접착 후에도 안정된 접착이 유지되기 위해서는 접착재와 피접착재 사이의 계면에서 넓은 접착면과 고유 접착력이 필요하다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술을 살펴보면, 한국공개특허 제10-2015-0062257호는 리튬이차전지 리드탭용 고분자 필름에 관한 것으로, 리튬이차전지 전해액의 누수를 방지할 수 있는 밀봉력이 우수하면서도, 전해액 누수가 발생했을 때 이를 조기에 감지하여 전해액에 의한 기기의 손상을 방지할 수 있는 리드탭용 고분자 필름의 제조 방법을 개시하고 있는데, 메인층에 사용한 폴리프로필렌과 폴리에틸렌계 필름을 단독으로 하여 단일층으로 형성 시 내수분투과성을 갖는 차단 필름으로 사용하기에는 한계가 존재한다.
또한, 한국등록특허공보 제10-1946293호에는 차단 특성이 우수한 고신뢰성 파우치형 리튬이차전지 리드탭용 실링 필름으로서 리튬이차전지의 리드 탭과 외장재 간을 밀봉하는 리튬이차전지의 리드탭용 3층 구조의 핵제 함유 실링 필름이 개시되어 있으나, 핵제의 사용에 의한 결정구조의 변화만으로는 차단 특성을 획기적으로 증진시킬 수가 없다.
한편, 고분자 물질의 가교결합은 사슬모양의 고분자가 화학결합을 통해 연결되는 것을 말한다. 일반적으로 가교구조를 갖는 고분자는 열가소성 특성은 감소하는 반면, 기계적 강도와 내열성이 증가하는 특징이 있으며, 대표적인 가교결합 방법은 과산화물, 열, 압력을 이용하여 결합시키는 화학적 가교, 방사선 및 전자선을 이용하는 조사 가교, 실란(Silane)과 물을 이용하여 가교시키는 실란 가교 등이 있다.
상기 가교결합 방법 중에서 전자선 조사 가교는 공정시간이 매우 빠르고, 공정 직후 제품으로 사용 가능하며, 휘발성 및 독성 화학물질을 사용하지 않으면서도 상온에서 가교반응이 진행되고 습도의 정교한 조절이 필요하지 않는 장점들이 존재하기 때문에 식품, 바이오 분야뿐만 아니라 일반 산업에서도 널리 사용되고 있다.
따라서 본 발명자 등은 리튬이차전지의 리드탭 필름 개발에 관한 연구를 거듭한 결과, 전자선 가교에 의하여 가교구조를 갖는 고분자 소재로 코어층을 형성하고, 상기 코어층의 양면에 변성 폴리올레핀 스킨층을 포함하는 다층 필름을 제조함으로써, 알루미늄(Al) 파우치 내부의 폴리프로필렌과 열융착 시 변형에 의해 절연이 파괴되지 않으면서도 내열성 및 강한 접착특성을 유지하는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 알루미늄(Al) 파우치 내부의 폴리프로필렌과 열융착 시 변형에 의해 절연이 파괴되지 않는 열변형 특성, 내열성 및 강한 접착특성을 유지할 수 있는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 코어층; 및 상기 코어층의 양면에 형성된 변성 폴리올레핀 수지 스킨층;을 포함하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름을 제공한다.
상기 변성 폴리올레핀 수지는 무수말레인산이 공중합된 폴리프로필렌 수지인 것을 특징으로 한다.
상기 코어층은 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체/가교구조의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지/가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체로 적층된 3층 구조인 것을 특징으로 한다.
상기 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 및 가교구조의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 가교도가 30% 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 (I) 변성 폴리올레핀 수지 및 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 펠렛을 공압출함으로써 변성 폴리올레핀 수지 스킨층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 코어층/변성 폴리올레핀 수지 스킨층의 다층 필름을 형성하는 단계; 및 (II) 상기 형성된 다층 필름을 전자선으로 조사하여 가교하는 단계;를 포함하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 전자선 조사는 가속전압 200kV, 흡수선량 30 내지 100kGy인 것을 특징으로 한다.
상기 (I) 단계에서 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 펠렛을 더욱 추가하여 공압출함으로써 변성 폴리올레핀 수지층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체층/저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체층/변성 폴리올레핀 수지층으로 적층된 다층 필름을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전자선 조사에 의해 코어층이 가교된 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름은 알루미늄(Al) 파우치 내부의 폴리프로필렌과 열융착 시 변형에 의해 절연이 파괴되지 않는 열변형 특성, 내열성 및 강한 접착특성을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1로부터 제조된 리튬이차전지의 리드탭 3층 필름[변성 폴리프로필렌 수지(무수말레인산이 공중합된 폴리프로필렌 수지, MA-PP) 스킨층/가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체(EGMA) 코어층/변성 폴리프로필렌 수지(무수말레인산이 공중합된 폴리프로필렌 수지, MA-PP) 스킨층]의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예 2로부터 제조된 리튬이차전지의 리드탭 5층 필름[MA-PP/가교구조의 EGMA/가교구조의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)/가교구조의 EGMA/MA-PP]의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 3층 필름의 열변형 특성을 나타낸 실물 사진.
도 2는 본 발명의 실시예 2로부터 제조된 리튬이차전지의 리드탭 5층 필름[MA-PP/가교구조의 EGMA/가교구조의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)/가교구조의 EGMA/MA-PP]의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 3층 필름의 열변형 특성을 나타낸 실물 사진.
이하에서는 본 발명에 따른 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 코어층; 및 상기 코어층의 양면에 형성된 변성 폴리올레핀 수지 스킨층;을 포함하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름을 제공한다.
또한, 상기 변성 폴리올레핀 수지는 무수말레인산이 공중합된 폴리프로필렌 수지인 것이 바람직하다.
통상 Al 파우치의 내측 고분자 소재와 리드탭 필름의 코어층 소재로 사용되는 폴리프로필렌은 전자선 조사시 분해반응이 가교반응보다 주도적으로 일어나 가교되지 않고 분자량이 감소하는 현상이 나타난다. 이를 해결하기 위해 많은 연구자들은 트리아릴이소시아네이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸)이소시아네이트 등의 가교제를 사용한다. 그러나 가교제 첨가 후 필름을 제조하는 공정에서 가교제에 의한 가스가 많이 발생하며, 압출된 필름에서 수많은 겔이 발생하여 필름의 특성을 저해하는 문제점을 보여준다. 이를 해결하기 위해서는 폴리프로필렌을 제외하고 전자선 조사 시 가교가 잘되면서 변성 폴리프로필렌과 접착특성이 우수한 고분자를 선정하는 것이 매우 중요하다.
상술한 바와 같은 전자선 조사 시 가교가 잘되는 고분자는 예를 들면, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리부타디엔 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-에틸렌 엘라스토머(SEBS), 폴리올레핀 엘라스토머(POE), 에틸렌 아크릴레이트 기반 공중합체 등이 있다.
따라서 본 발명에서는, 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름을 형성함에 있어서, 전자선 조사 시 가교가 잘되면서 변성 폴리프로필렌과 접착특성이 우수한 고분자 소재를 사용하는 것이 매우 중요한바, 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름에서 코어층을 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체로 구성한다.
또한, 상기 코어층은 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체/가교구조의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지/가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체로 적층된 3층 구조로 형성할 수도 있다.
이때, 상기 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 및 가교구조의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 가교도가 30% 이상일 수 있는데, 가교도가 30% 미만이면 가교도가 낮아 기계적 강도 및 내열성이 떨어지고, 알루미늄(Al) 파우치 내부의 폴리프로필렌과 열융착 시 변형에 의해 절연이 파괴되지 않는 열변형 특성의 개선을 기대할 수 없는 단점이 있다.
또한, 본 발명은 (I) 변성 폴리올레핀 수지 및 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 펠렛을 공압출함으로써 변성 폴리올레핀 수지 스킨층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 코어층/변성 폴리올레핀 수지 스킨층의 다층 필름을 형성하는 단계; 및 (II) 상기 형성된 다층 필름을 전자선으로 조사하여 가교하는 단계;를 포함하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 전자선 조사는 가속전압 200kV, 흡수선량 30 내지 100kGy인 것이 바람직한바, 흡수선량이 30kGy 미만이면 가교도가 떨어져 상술한 바와 같은 물성의 향상이 어렵다.
또한, 상기 (I) 단계에서 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 펠렛을 더욱 추가하여 공압출함으로써 변성 폴리올레핀 수지층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체층/저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체층/변성 폴리올레핀 수지층으로 적층된 다층 필름을 형성할 수도 있다.
이하 본 발명에 따른 구체적인 실시예 및 비교예를 서술한다.
(실시예 1)
변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP, AdmerTM, Mitsui chemical사)과 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA, Lotader, SK종합화학) 펠렛을 공압출기 내부로 투입하여 변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP)의 스킨층/에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA)의 코어층/변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP)의 스킨층으로 이루어진 3층 구조의 다층 필름을 형성하였다. 상기 다층 필름에서 각 층의 두께비는 1:1:1이며, 다층 필름의 총 두께는 100μm이다. 다층 필름은 Collin사의 공압출 장비를 사용하여 제작하였으며, 다층 필름의 두께 및 상태는 공압출기의 온도구배, 스크류 속도 및 캐스팅 롤 속도와 온도로 조절하였다. 공압출기의 온도구배는 투입된 고분자 수지에 맞게 190℃에서 230℃까지 설정하였으며, 다이 온도는 230℃로 고정하였다. 상기 형성된 다층 필름에 전자선 조사장비를 사용하여 가속전압 200kV의 전자선을 흡수선량이 50 내지 100kGy가 되도록 조사해 코어층을 가교시켜 리튬이차전지의 리드탭 필름을 제조하였다.
도 1에 본 발명의 실시예 1로부터 제조된 리튬이차전지의 리드탭 3층 필름[변성 폴리프로필렌 수지(무수말레인산이 공중합된 폴리프로필렌 수지, MA-PP) 스킨층/가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체(EGMA) 코어층/변성 폴리프로필렌 수지(무수말레인산이 공중합된 폴리프로필렌 수지, MA-PP) 스킨층]의 단면도를 나타내었다.
(실시예 2)
변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP, AdmerTM, Mitsui chemical사), 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA, Lotader, SK종합화학), 저밀도 폴리에틸렌 수지 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE 또는 LLDPE, LG화학) 펠렛을 공압출기 내부로 투입하여 변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP)/에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA)/저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지/에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA)/변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP)로 이루어진 5층 구조의 다층 필름을 형성하였다. 상기 다층 필름에서 각 층의 두께비는 1:1:1:1:1이며, 다층 필름의 총 두께는 100μm이다. 다층 필름은 LAB Tech engineering사의 공압출 장비를 사용하여 제작하였으며, 다층 필름의 두께 및 상태는 공압출기의 온도구배, 스크류 속도 및 캐스팅 롤 속도와 온도로 조절하였다. 공압출기의 온도구배는 투입된 고분자 수지에 맞게 190℃에서 230℃까지 설정하였으며, 다이 온도는 230℃로 고정하였다. 상기 형성된 다층 필름에 전자선 조사장비를 사용하여 가속전압 200kV의 전자선을 흡수선량이 50 내지 100kGy가 되도록 조사해 코어층을 가교시켜 리튬이차전지의 리드탭 필름을 제조하였다.
도 2에 본 발명의 실시예 2로부터 제조된 리튬이차전지의 리드탭 5층 필름[MA-PP/가교구조의 EGMA/가교구조의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)/가교구조의 EGMA/MA-PP]의 단면도를 나타내었다.
(비교예 1)
변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP, AdmerTM, Mitsui chemical사)과 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA, Lotader, SK종합화학) 펠렛을 공압출기 내부로 투입하여 변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP)의 스킨층/에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA)의 코어층/변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP)의 스킨층으로 이루어진 3층 구조의 다층 필름을 제조하였다. 상기 다층 필름에서 각 층의 두께비는 1:1:1이며, 다층 필름의 총 두께는 100μm이다.
(비교예 2)
변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP, AdmerTM, Mitsui chemical사), 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA, Lotader, SK종합화학), 저밀도 폴리에틸렌 수지 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE 또는 LLDPE, LG화학) 펠렛을 공압출기 내부로 투입하여 변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP)/에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA)/저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지/에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(EGMA)/변성 폴리프로필렌 수지(MA-PP)로 이루어진 5층 구조의 다층 필름을 형성하였다. 상기 다층 필름에서 각 층의 두께비는 1:1:1:1:1이며, 다층 필름의 총 두께는 100μm이다.
(시험예 1) 리드탭 필름의 접착특성 평가
본 발명의 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2로부터 제조한 다층 필름을 DAK korea에서 제작한 표면처리된 알루미늄 전극에 열융착 하였다. 열융착은 리드탭 필름과 알루미늄 전극 사이에 기포 없이 잘 밀착시키기 위해 가접 후, 진접하는 방법을 사용하였다. 필름이 접착된 리드탭을 80℃ 전해액에 24시간 동안 넣은 후, 꺼내어 표면의 전해액을 제거하고 상온에서 1시간 방치한 후에 접착강도를 측정하였으며(Tinius Olsen사의 H5KT을 이용하여 온도 25℃, 상대습도 30%에서 40mm/min의 속도로 측정, 5개 샘플의 평균값을 구함), 그 결과를 표 1에 나타내었다.
| 샘플 | Surface dose (kGy) |
접착강도 (N/10mm) |
샘플 | Surface dose (kGy) |
접착강도 (N/10mm) |
| 실시예 1 | 30 | 14.1 | 실시예 2 | 30 | 13.5 |
| 50 | 14.3 | 50 | 13.0 | ||
| 75 | 13.2 | 75 | 12.5 | ||
| 100 | 12.5 | 100 | 11.3 | ||
| 비교예 1 | 0 | 15.2 | 비교예 2 | 0 | 14.0 |
실시예 1 및 실시예 2로부터 제조한 리드탭 필름의 경우, 전자빔 조사 시 약간의 접착강도 감소가 나타나지만 100kGy까지 전자선을 조사한 모든 필름에서 10N/10mm 이상의 높은 접착강도를 보여준다. 다만, 전자선 흡수선량이 커짐에 따라 접착강도가 감소함을 보여주는데 이는 전자선 조사 강도가 강해짐에 따라 변성 폴리프로필렌 수지가 분해됨으로 인해 발생하는 결과로 생각된다.
(시험예 2) 가교도 평가
에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체와 저밀도 폴리에틸렌의 전자선 조사에 따른 가교도 평가를 진행하기 위하여 100μm 두께의 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체 필름과 저밀도 폴리에틸렌 필름을 각각 제작하였다. 제작된 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체 필름과 저밀도 폴리에틸렌 필름을 자일렌에 넣어 6시간 동안 끓인 후, 상온으로 식히고 필름을 꺼내어 각 필름 상태를 관찰하고 70℃ 진공오븐에서 24시간 건조하여 가교도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
여기서, W는 용해 테스트 후 건조된 샘플의 무게이고 W0는 용해 테스트 전 샘플의 무게이다.
| 샘플 | Surface dose (kGy) |
용해 여부 | 가교도(%) |
| 에틸렌 글리시딜 메타아크릴레이트 공중합체 | 0 | 용해됨 | 0 |
| 50 | 필름형태 유지 | 37.6 | |
| 75 | 필름형태 유지 | 45.9 | |
| 100 | 필름형태 유지 | 60.7 | |
| 저밀도 폴리에틸렌 | 0 | 용해됨 | 0 |
| 50 | 필름형태 유지 | 27.7 | |
| 75 | 필름형태 유지 | 35.6 | |
| 100 | 필름형태 유지 | 43.7 |
표 2의 용해 여부 및 가교도 결과를 보면 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체 필름과 저밀도 폴리에틸렌 필름은 전자선 흡수선량이 증가함에 따라 필름의 가교도가 증가함을 알 수 있으며, 50KGy 이상의 전자선 조사 필름에서 용해 테스트 후 가교에 의한 필름 형태를 유지함을 알 수 있었다. 이를 통해 약 30% 이상의 가교도를 가질 때 리드탭 필름의 소재로 적용할 수 있음을 확인할 수 있다.
(시험예 3) 리드탭 필름의 열변형 특성 평가
본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 다층 필름을 슬라이드 글라스 사이에 넣고 220℃에서 0.4MPa의 압력으로 2분 동안 압착하여 필름의 열변형 정도를 평가하였으며, 그 결과를 도 3의 실물 사진으로 나타내었다. 실물 사진의 (a) 는 전자빔 조사 전 변성 폴리프로필렌 수지의 스킨층/에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체의 코어층/변성 폴리프로필렌 수지의 스킨층으로 이루어진 3층 필름을 나타내며, (b)는 전자선 흡수선량이 50kGy, (c)는 전자선 흡수선량이 100kGy인 3층 필름을 나타낸다.
도 3에서 보는 바와 같이, 전자선 조사 전 다층 필름의 경우, 열변형 평가 후 필름의 크기가 커지고 아령 모양으로 변형됨을 볼 수 있다. 이에 반해, 전자선을 50kGy 조사했을 때부터는 다층 필름이 변형 없이 필름의 형태를 잘 유지함을 확인할 수 있다.
그러므로 본 발명으로부터 제조한 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 코어층; 및 상기 코어층의 양면에 형성된 변성 폴리올레핀 수지 스킨층;을 포함하는 다층 필름은 알루미늄(Al) 파우치 내부의 폴리프로필렌과 열융착 시 변형에 의해 절연이 파괴되지 않는 열변형 특성, 내열성 및 강한 접착특성을 유지할 수 있어 리튬이차전지의 리드탭 필름으로 적용할 수 있다.
Claims (7)
- 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 코어층; 및
상기 코어층의 양면에 형성된 변성 폴리올레핀 수지 스킨층;을 포함하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름. - 제1항에 있어서, 상기 변성 폴리올레핀 수지는 무수말레인산이 공중합된 폴리프로필렌 수지인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 코어층은 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체/가교구조의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지/가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체로 적층된 3층 구조인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름.
- 제3항에 있어서, 상기 가교구조의 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 및 가교구조의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 가교도가 30% 이상인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름.
- (I) 변성 폴리올레핀 수지 및 에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 펠렛을 공압출함으로써 변성 폴리올레핀 수지 스킨층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체 코어층/변성 폴리올레핀 수지 스킨층의 다층 필름을 형성하는 단계; 및
(II) 상기 형성된 다층 필름을 전자선으로 조사하여 가교하는 단계;를 포함하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름의 제조방법. - 제5항에 있어서, 상기 전자선 조사는 가속전압 200kV, 흡수선량 50 내지 100kGy인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 (I) 단계에서 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 펠렛을 더욱 추가하여 공압출함으로써 변성 폴리올레핀 수지층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체층/저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지층/에틸렌 글리시딜메타크릴레이트 공중합체층/변성 폴리올레핀 수지층으로 적층된 다층 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 리드탭용 다층 필름의 제조방법.
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