TWI513082B - 用以塡充溝之膨脹性帶 - Google Patents

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Description

用以填充溝之膨脹性帶 相關申請案之交互參照
此申請案主張2012年11月16日提出申請之韓國專利申請案第2012-0130477號之優先權和權利。茲將該案全文以引用方式納入本文中。
本申請案係關於用以填充溝之膨脹性帶及其用途。
許多情況中，必須填充介於兩個分隔的物件之間的溝，且具有該溝的兩個物件必須藉填充該溝而固定在適當位置。
例如，當藉由將電極組合品封裝在圓筒罐而製造電池時，電極組合品的尺寸通常比圓筒罐為小，因此在電極組合品和罐的內壁之間有溝存在。此情況中，封裝在罐中的電極組合品因為外在的振動或衝擊而在其中自由移動，此會提高電池的內部電阻或損及電極翼片 (electrode tab)，顯著降低電池效能。因此，必須填充此溝且電極組合品必須被穩固地固定在適當位置。
本申請案提出用以填充溝之膨脹性帶。
本申請案係關於用以填充溝之膨脹性帶。此帶的例子可包括基板層和形成於基板層的一表面上的壓敏性黏著層。
此處，基板層與流體(如液體)接觸之後，隨即於長度方向變形。一個例子中，基板層可為，一個例子中，與流體(如液體)接觸之後，隨即於長度方向膨脹的基板層。
此處所謂“長度方向”是指當基板層維持平坦時，垂直於基板層之厚度方向的方向(例如，圖1的箭頭方向)。此外，文中所用的“垂直”和“水平”是指未消弭所欲效果之實質上垂直和實質上水平，且例如，容許誤差在±10度，±5度或±3度之內。
只要基板層變形，例如，在長度方向膨脹，基板層會於任意方向(包括水平、直立、或對角方向)在基板層平面上變形，例如，膨脹。
一個例子中，根據等式2，該基板層在長度方向的變形比為10%或更高。
[等式2]基板層在長度方向的變形比=(L2 -L1 )/L1 ×100
式2中，L1 是該基板層與流體接觸之前的初長度，而L2 是該基板層與流體接觸24小時之後，該基板層測得的長度。
計算等式2中，取決於待填充的溝之特別的狀態，選擇與基板層接觸之流體的特定種類，但本發明未特別限於此。例如，當待填充的溝係形成於電極組合品和封裝該電極組合品的罐之間的溝時，該流體可為注入該罐中的液態電解質。所謂“電解質”是指，例如，在電池中用於離子傳導的介質。此外，“室溫”是指未加熱或冷卻的自然溫度，例如，約10℃至30℃，約20℃至30℃或約25℃。
基板層可以根據待實現的三維形狀之尺寸而變形，且在長度方向的變形比可為，例如，30%或更高，40%或更高，50%或更高，60%或更高，70%或更高，80%或更高或90%或更高。在基板層的長度方向中之變形比的上限無特別限制。即，變形比越高，可實現的三維形狀越大。因此，例如，根據所欲的三維形狀尺寸，可調整變形比。例如，基板層的變形比可為500%。
等式2中，L1 和L2 分別是與流體接觸之前和之後測得之基板層的長度。此長度係在關於基板層的預定方向測定，但未特別限制測定長度的方向，只要測定與測定L1 和L2 的方向相同即可。
例如，當基板層為矩形片時，基板層的長度可為該片的水平、直立或對角方向，或該片之平面中的任 意方向之長度。但是，由於L1 和L2 之測定係在相同方向進行，例如，L1 為基板層的水平長度時，L2 亦為基板層的水平長度。
未特別限制基板層的形狀，且可為，例如，膜或片形。此外，膜或片類型的基板層可具有四角形、圓形、三角形或不定形。
基板層之根據ASTM D2240的Shore A硬度為70A或更高。基板層之根據JIS K-7311的Shore D硬度為40D或更高。基板層的硬度維持如前述者時，當實現三維形狀時，提供極佳的承載強度和耐性以填充溝，且可防止在展開膜的期間內，膜之擴張或變形。基板層的硬度上限無特別限制，但例如，Shore A硬度的上限可為100A或95A，而Shore D硬度的上限可為，例如，100D或85D。
可以使用，例如，包括熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)膜的層作為基板層。例如，基板層可為單層TPU膜，或包括至少一聚胺甲酸酯膜的多層。此外，可使用TPU膜、單軸或雙軸定向膜、或非定向膜作為TPU膜。
已經知道聚酯TPU膜、聚醚TPU膜或聚己內酯TPU膜作為TPU膜，且可以在這些膜中選擇適當的種類，但可合宜地使用聚酯TPU膜。此外，可以使用以芳族或脂族為基礎的TPU膜作為TPU膜。使用TPU膜時，可以進一步含括脫膜層，藉由調整黏合強度而確保之後描述的剝離強度，但本發明不限於此。
可以使用多元醇化合物(例如，聚酯多元醇化合物)、鏈增長劑、和異氰酸酯化合物(例如，包括芳族或脂族二異氰酸酯化合物之混合物的反應產物)作為TPU膜，可藉由調整形成軟鏈的多元醇化合物和鏈增長劑及形成硬鏈的異氰酸酯化合物之比或種類，提供具有所欲物理性質的TPU膜。例如，基板層可包括以聚酯為基礎的TPU膜，且當必要時，可以使用自聚胺甲酸酯的聚酯多元醇衍生的單元和自異氰酸酯化合物衍生的單元和/或鏈增長劑之重量比調整在適當範圍內的膜。
基板層可具有TPU膜的單層結構，或至少包括TPU膜的多層結構，例如，雙層結構。
基板層包括其他膜和TPU膜時，此膜可為聚合物膜或片，其製造用於變形，例如，在與流體(如液體)在製造膜或片中的擴張或收縮條件下接觸之後，如前述地膨脹。
一個例子中，膜包括酯鍵或醚鍵，或纖維素酯化合物。例如，膜可為以丙烯酸酯為基礎的膜、以環氧基為基礎的膜、或以纖維素為基礎的膜。
壓敏性黏著層可形成於基板層的一表面上。此壓敏性黏著層可以，例如，以平行於前述基板層的長度方向形成於基板層的一表面上。圖1為例示帶的截面圖，其為包括壓敏性黏著層(202)以平行於基板層(201)的長度方向之方向形成於基板層的一表面上的帶(2)。
在帶被壓敏性黏著層固定時，藉由與流體接 觸，藉由膨脹，在垂直於基板層的長度方向之方向上凸出，此帶可以實現三維形狀。
欲實現三維結構，壓敏性黏著層可以設計成具有關於玻璃之適當的剝離強度。例如，當剝離強度低於實現所欲三維形狀的範圍時，壓敏性黏著層無法適當地承受變形所誘發的應力，例如，基板層之膨脹，因此，帶會剝離或難以實現三維形狀。當剝離強度高於此範圍時，壓敏性黏著層過度抑制基板層之變形，因此而難以實現三維形狀。剝離強度可為，例如，100克力/25毫米或更高，150克力/25毫米或更高，200克力/25毫米或更高，300克力/25毫米或更高，400克力/25毫米或更高，500克力/25毫米或更高，600克力/25毫米或更高，700克力/25毫米或更高，800克力/25毫米或更高，900克力/25毫米或更高，1,000克力/25毫米或更高，1,100克力/25毫米或更高，1,200克力/25毫米或更高，1,300克力/25毫米或更高，1,400克力/25毫米或更高，1,500克力/25毫米或更高，1,600克力/25毫米或更高，1,700克力/25毫米或更高或1,800克力/25毫米或更高。但是，可以改變剝離強度，例如，根據待實現的三維形狀的尺寸或待填充的溝，但本發明未特別限於此。剝離強度可為於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度測得的剝離強度。
可以改變上述剝離強度，例如，根據待實現的三維形狀的尺寸或待填充的溝，但本發明未特別限於 此。可以考慮實現所欲三維尺寸形狀的能力而調整壓敏性黏著層的剝離強度，且未特別限制其上限。
可以使用各種具有上述剝離強度範圍的壓敏性黏著層作為壓敏性黏著層。例如，可以使用丙烯酸系壓敏性黏著劑、胺甲酸酯壓敏性黏著劑、環氧基壓敏性黏著劑、矽壓敏性黏著劑或以橡膠為基礎的壓敏性黏著層作為壓敏性黏著層。
一個例子中，壓敏性黏著層可為丙烯酸系壓敏性黏著層，且例如，可包括經多官能性交聯劑交聯的丙烯酸系聚合物。
可以使用，例如，重量平均分子量(Mw )為400,000或更高者作為丙烯酸系聚合物。此重量平均分子量是藉凝膠穿透層析法(GPC)測得之相關於標準聚苯乙烯之轉化值。丙烯酸系聚合物之分子量的上限可以，但非必須，控制在2,500,000或更低的範圍內。
所含括的丙烯酸系聚合物可為(甲基)丙烯酸酯單體與具有可交聯的官能基之可共聚的單體聚合之類型。此處，未特別限制單體的重量比，且可以考慮所欲的剝離強度設計聚合物。
所含括的丙烯酸系聚合物可為(甲基)丙烯酸酯單體與具有可交聯的官能基之可共聚的單體聚合之類型。此處，未特別限制單體的重量比，且可以考慮所欲的剝離強度設計聚合物。
聚合物中含括的(甲基)丙烯酸酯單體可 為，但不限於，例如，(甲基)丙烯酸烷酯，此係考慮壓敏黏著劑的黏合強度、玻璃化轉變溫度、或壓敏黏著性而言，可以使用包括具1至14個碳原子的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯。可以使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、和(甲基)丙烯酸十四烷酯作為此單體，但本發明不限於此。
具有可交聯的官能基之可共聚的單體係可以與(甲基)丙烯酸酯單體或聚合物中所含括的另一單體共聚的單體，其並且可以在共聚之後，提供多官能性交聯劑能夠與聚合物的主鏈反應之交聯點。此處，可交聯的官能基可為羥基、羧基、異氰酸酯基、環氧丙基、或醯胺基，在一些情況中，光可交聯的官能基，如丙烯醯基或甲基丙烯醯基。光可交聯的官能基可藉由令具有光可交聯的官能基之化合物與可共聚的單體所提供之可交聯的官能基反應而引入。在製造壓敏性黏著劑的領域中，已經知道能夠根據所欲官能基而使用之各種可共聚的單體。可以使用之作為此單體的例子可為，具有羥基的單體，如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯 酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙二醇酯、或(甲基)丙烯酸2-羥基丙二醇酯；具有羧基的單體，如(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙酸、3-(甲基)丙烯醯氧基丙酸、4-(甲基)丙烯醯氧基丁酸、丙烯酸二聚體、衣康酸、馬來酸、和馬來酸酐；或(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮、或N-乙烯基己內醯胺，但本發明不限於此。此單體之一或至少二者可含括於聚合物中。
必要時，丙烯酸系聚合物可以聚合形式進一步包括另一共聚單體，且可為，例如，式1代表的單體。
式1中，R1 至R3 各自獨立地為氫或烷基，R4 是氰基；未經取代或經烷基取代的苯基；乙醯氧基；或COR5 ，且此處，R5 是胺基或未經取代或經烷基或烷氧基烷基取代的環氧丙氧基。
式1中之R1 至R5 的定義中，烷基或烷氧基可為具1至8個碳原子的烷基或烷氧基，且較佳地，甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。
式1之單體的特別的例子可為羧酸的乙烯酯，如(甲基)丙烯腈、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁 氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、苯乙烯、甲基苯乙烯、或乙酸乙烯酯，但本發明不限於此。
丙烯酸系聚合物可藉，例如，溶液聚合法、光聚合法、整體聚合法、懸浮聚合法或乳化聚合法製造。
未特別限制令在壓敏性黏著層中的丙烯酸系聚合物交聯之多官能性交聯劑的種類，且例如，根據存在於聚合物中之可交聯的官能基種類，適當的交聯劑可以選自已知的交聯劑，如異氰酸酯交聯劑、環氧基交聯劑、吖丙啶交聯劑、和金屬螯合劑交聯劑，和光交聯劑。此處，可使用的異氰酸酯交聯劑的例子為二官能性異氰酸酯，如二異氰酸甲苯酯、二異氰酸二甲苯酯、二異氰酸二苯基甲烷酯、二異氰酸己二酯、二異氰酸異佛爾酮酯、二異氰酸四甲基二甲苯酯或二異氰酸萘酯；或二官能性異氰酸酯與多元醇化合物之反應產物，且此處，多元醇可為三羥甲基丙烷。可使用的環氧基交聯劑可為乙二醇二環氧丙醚、三環氧丙醚、三羥甲基丙烷三環氧丙醚、N,N,N’,N’-四環氧丙基乙二胺或甘油二環氧丙醚，吖丙啶交聯劑可為N,N’-甲苯-2,4-雙(1-吖丙啶羧醯胺)、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-吖丙啶羧醯胺)、三伸乙基三聚氰胺、雙異酞醯基-1-(2-甲基吖丙啶)或三-1-吖丙啶膦化氧，而金屬螯合劑交聯劑可為多價金屬配位至化合物(如乙醯基丙酮或乙醯基乙酸乙酯)的化合物。此處，多價金屬可為如鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂或釩，而光交聯劑可為多官能性丙烯酸酯。此處，考慮聚合物中所含括之可交聯的官能基 的種類，可以使用一或至少兩種交聯劑。
考慮所欲剝離強度，可調整壓敏性黏著層中之多官能性交聯劑的重量比。
上述壓敏性黏著層可藉由塗覆藉摻混丙烯酸系聚合物和多官能性交聯劑而製得的塗覆液，及在適當條件下誘發介於多元醇和多官能性交聯劑中之間的交聯反應而形成。
此壓敏性黏著層可以另包括選自偶合劑、發黏劑、環氧樹脂、UV安定劑、抗氧化劑、著色劑、強化劑、填料、起泡劑、界面活性劑和塑化劑之至少一種添加劑。
可以根據用途，例如，所欲剝離強度或三維形狀實現力、或待填充的溝的尺寸，適當地選擇壓敏性黏著層的厚度，但無特別的限制。
此帶可以進一步包括接合至壓敏性黏著層的脫模片，其用以在帶被使用之前，保護壓敏性黏著層。
基板層的一表面(例如，已具有壓敏性黏著層之表面的反面)上可含括背面塗層以調整壓敏性黏著強度。此背面塗層可包括，例如，以氟為基礎的脫模劑、以矽為基礎的脫模劑、含矽並具有乙烯基或丙烯醯基的脫模劑、或以脂族或醯胺為基礎的脫模劑。背面塗層可以使用脫模劑藉脫模處理而形成。此處，用於脫模處理的特定方法或背面塗層的厚度無特別限制，且將進行此處理以確保剝離強度。
膨脹性帶所具有的壓敏性黏著層的剝離強度(下文中，稱為“背面剝離強度”)可為400克力/25毫米或更低，350克力/25毫米或更低，300克力/25毫米或更低，250克力/25毫米或更低，200克力/25毫米或更低，150克力/25毫米或更低，100克力/25毫米或更低或50克力/25毫米或更低，於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度測得之關於已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面之剝離強度。背面剝離強度調整在上述範圍內時，可提供具有極佳的展開性質之捲筒型帶。此處，“背面剝離強度”可以是指壓敏性黏著層關於基板層之其他表面(即，已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面)的剝離強度。此膨脹性帶可以在壓敏性黏著層接合至基板的其他表面(即，已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面)的狀態下纏繞。
圖2係出示例示帶纏繞成捲的圖。一個例子中，此帶可以，如圖2所示者，壓敏性黏著層(10)接合至基板層的其他表面之狀態纏繞。基板層(20)的其他表面可為已有壓敏性黏著層(10)形成於其上之基板層(20)表面的反面。此膨脹性帶於纏繞狀態具有極佳的展開性質。據此，不會產生噪音，例如，於高速切割、高速積層、和折疊線之加壓時，且在展開的期間內，不會因為擴張而發生發黏-滑動現象或壓敏性黏著強度改變的情況。據此，此膨脹性帶可維持極佳的工作環境，即使當以纏繞狀態施用於程序中亦然並可增進產品或零件的產能。 背面剝離強度的下限越低越佳。但是，未特別限制此下限，且可為，例如，約45克力/25毫米，40克力/25毫米，35克力/25毫米，30克力/25毫米，25克力/25毫米，20克力/25毫米，15克力/25毫米，10克力/25毫米或5克力/25毫米。
根據本發明之膨脹性帶可具有各種用途，例如，其可作為用以填充溝之膨脹性帶。此處所謂“用以填充溝之膨脹性帶”是指填充介於兩個分隔的物件之間的溝及使得這兩個物件彼此固定。一個例子中，膨脹性帶可為能夠填充溝並實現三維形狀的帶，此因膨脹基板層所產生的力量和壓敏性黏著層的固著強度之間的平衡之故，此發生於當帶藉壓敏性黏著層接合至以溝分隔的兩個物件時，帶與流體(如液體)接觸之時。一個例子中，藉溝分隔的兩個物件可分別為電極組合品和封裝電極組合品的罐，但本發明不限於此。此情況中，此帶可為，例如，用於電極組合品的線帶，其可用以防止電極組合品展開及將電極組合品固定於電池的罐的內部。
圖3係出示以膨脹性帶，藉由在溝間實現三維形狀而填充溝之程序的圖解。
如圖3所示者，藉壓敏性黏著層，帶(101)接合至具有溝的兩個物件(103和104)之一(104)。當膨脹性帶(101)如前述地接合至物件，且流體引入溝中並與膨脹性帶(101)的基板層接觸時，基板層於長度方向膨脹。此處，當帶(101)使用壓敏性黏著層固定於物 件(104)時，由於基板層膨脹，膨脹性帶(101)成為三維形狀，此使其填充溝，且必要時，使得具有溝的兩個物件(103和104)彼此固定。
藉膨脹性帶實現的三維形狀的尺寸，即，溝的寬度，可為0.001毫米至2.0毫米，0.001毫米至1.0毫米或0.01毫米至0.5毫米。但是，三維形狀的尺寸可以取決於施用膨脹性帶之溝的特定種類而改變，但本發明未特別限於此。根據施用膨脹性帶的溝之尺寸之三維形狀的尺寸可以合宜地藉調整基板層的上述變形比或壓敏性黏著層的剝離強度而控制。
根據本發明，用以填充溝之膨脹性帶滿足以下等式1。
等式1中，X1 是壓敏性黏著層於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度測得之關於已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面之剝離強度，而X2 是於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度測得之關於玻璃的剝離強度。
壓敏性黏著層關於玻璃之剝離強度(X2 )對壓敏性黏著層關於已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面之剝離強度(X1 )的比(X2 /X1 )可調整於，但未特別限於，適當範圍內，如2.5至140，5至130，7.5至120，10至110，12.5至100，15至90，17.5至 80，20至70，或22.5至60。壓敏性黏著層關於玻璃之剝離強度(X2 )對壓敏性黏著層關於已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面之剝離強度(X1 )的比(X2 /X1 )調整至前述範圍能夠更有效率地形成三維形狀，此帶能夠合宜地用以填充溝和必要時固定具有溝的物件。
本發明的另一方面提出填充溝之方法。例示方法可為填充藉第一基板和與第一基板分隔的第二基板形成的溝之方法。此方法包括，例如，令膨脹性帶的壓敏性黏著層接合至該第一或第二基板；和令該膨脹性帶的基板層與流體接觸以使得基板層在長度方向變形，例如，膨脹。
此方法中，未特別限制形成溝的第一和第二基板的特定種類和形狀。即，待填充的溝形成於第一和第二基板之間，且可以使用能夠將流體導入溝中之任何種類的基板。
此外，未特別限制基板的形狀，例如，基板可為扁平形、曲線形、或不規則形。此方法可以如圖3所示者，在帶101藉壓敏性黏著層接合至形成溝的第一和第二基板(103和104)之一的狀態下，藉由令基板層與流體接觸以膨脹而形成具有三維形狀的帶(102)的方式實施。
一個例子中，方法中所使用的第一和第二基板之一為用於電池的電極組合品，另一者為封裝組合品的 罐，與帶接觸的流體可為電池中含括的電解質。
如前述者，例如，此方法可藉由在帶接合至電極組合品並將電解質注入罐中之後，將帶封裝於罐中的方式實施。
未特別限制電極組合品的特定種類，且亦含括技術中所用的一般組合品。一個例子中，電極組合品可為二次電池，例如，用於鋰二次電池的電極組合品。
電極組合品可包括正極板、負極板、及介於正極板和負極板之間的分隔器。根據此方法，膨脹性帶可藉壓敏性黏著層接合至電極組合品的圓周表面。一些情況中，電極組合品可纏繞成果凍捲形。
正極板可包括由具有優良傳導性的金屬薄板所構成的正極收集器，塗覆於正極收集器表面上的正極活性材料層。此外，在正極板的兩端上形成其上未塗覆正極活性材料的區域，以預定長度凸出於電極組合品上方或下方的正極翼片可接合至此區域。正極翼片可用以使得電極組成品與電池的另一部分以電力連接。
此外，負極板可包括由具有極佳傳導性的金屬薄板所構成的負極收集器，塗覆於負極收集器表面上的負極活性材料層。此外，在負極板的兩端上形成其上未塗覆負極活性材料的區域，以預定長度凸出於電極組合品上方或下方的負極翼片可接合至此區域。負極翼片可用以使得電極組成品與電池的另一部分以電力連接。
此外，電極組合品用以防止與罐組合品或圓 筒罐接觸，且可進一步包括形成於電極組合品上/或下方的絕緣板。
可接合膨脹性帶以包括電極組合品的圓周表面的修整部分，其中放置分隔器的最外端，及環繞圓周表面。此外，可接合膨脹性帶以覆蓋電極組合品之圓周表面的全表面之至少30%或更高，電極組合品的圓周表面的上和下端可被接合以使組合品外露。
未特別限制封裝電極組合品之罐的種類，且例如，如此技術中已知者，可以使用圓筒罐。
此外，此處，未特別限制電解質(其為用於以使帶變形，例如，膨脹，的流體)的種類，根據電池種類，使用此技術已知的電解質。例如，當電池是鋰二次電池時，電解質可包括，例如，非含水有機溶劑和鋰鹽。此處，鋰鹽溶於有機溶劑中，藉此作為電池中的鋰離子來源，並刺激鋰離子在陽極和陰極之間的轉移。作為鋰鹽，可以含括LiPF6 、LiBF4 、LiSbF6 、LiAsF6 、LiCF3 SO3 、LiN(CF3 SO2 )3 、Li(CF3 SO2 )2 N、LiC4 F9 SO3 、LiClO4 、LiAlO4 、LiAlCl4 、LiN(Cx F2x+1 SO2 )(Cy F2y+1 SO2 )(此處，x和y為自然數)、LiCl、LiI、和雙草酸硼酸鋰中之至少一者作為承載電解質。鋰鹽在電解質中的濃度可以根據其用途而改變，鋰鹽通常以0.1M至2.0M的範圍使用。此外，有機溶劑可為，例如，苯、甲苯、氟苯、1,2-二氟苯、1,3-二氟苯、1,4-二氟苯、1,2,3-三氟苯、1,2,4-三氟苯、氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,3- 三氯苯、1,2,4-三氯苯、碘苯、1,2-二碘苯、1,3-二碘苯、1,4-二碘苯、1,2,3-三碘苯、1,2,4-三碘苯、氟甲苯、1,2-二氟甲苯、1,3-二氟甲苯、1,4-二氟甲苯、1,2,3-三氟甲苯、1,2,4-三氟甲苯、氯甲苯、1,2-二氯甲苯、1,3-二氯甲苯、1,4-二氯甲苯、1,2,3-三氯甲苯、1,2,4-三氯甲苯、碘甲苯、1,2-二碘甲苯、1,3-二碘甲苯、1,4-二碘甲苯、1,2,3-三碘甲苯、1,2,4-三碘甲苯、R-CN(其中R是具2至50個碳原子的直鏈、支鏈或環狀烴基，其可為雙鍵、芳環、或醚鍵)、二甲基甲醯胺、二甲基乙酸酯、二甲苯、環己烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、環己酮、乙醇、異丙醇、碳酸二甲酯、碳酸乙酯甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲酯丙酯、碳酸丙二酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、二甲氧基乙烷、1,3-二噁茂烷(1,3-dioxolane)、二甘醇二甲醚(diglyme)、四甘醇二甲醚(tetraglyme)、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、γ-丁內酯、環丁碸(sulfolane)、戊內酯、丁位癸內酯(decanolide)和mevalolactone中之一或至少二者，但本發明不限於此。
膨脹性帶中，如前述者，具有預定剝離強度的壓敏性黏著層形成於具有變形特性(例如，膨脹特性)的基板層上。據此，施用前述方法之後，例如，帶接合至電極組合品，能夠實現三維形狀。結果，帶能夠有效地填充介於電極組合品和罐的內壁之間的溝並將電極組合品固定於適當位置，藉此防止電極組合品移動或振動。
即，與電解質接觸時，藉膨脹性帶之基板層的變形強度和壓敏性黏著層的剝離強度之間的交互作用，形成膨脹性帶的“三維形狀”，且可包括能夠將電極組合品穩固地固定於罐中之所有形式。
圖4係藉前述方法製造的例示電池，其中當被電解質滲透時，膨脹性帶(51a和51b)膨脹形成三維形狀，且電極組合品(53)固定於罐(52)。
例如，如圖4的左圖所示者，在膨脹性帶(51a)接合至組合品(53)之後，可維持扁平形，並將組合品插入罐(52)中。但是，預定時間過後，由於組合品與插入罐(52)中的電解質接觸，此如圖4的右圖所示者，膨脹性帶(53b)會變形成三維形狀以填充介於電極組合品(53)和罐(52)之間的溝並將彼等固定於適當位置。
根據本申請案之膨脹性帶，例如施用於有流體存在的溝之間，藉此變形成三維形狀，並因此而可用以填充溝及必要時，固定藉溝分隔的物件。
10‧‧‧壓敏性黏著層
20‧‧‧基板層
103，104‧‧‧形成溝之物件
101‧‧‧實現三維形狀之前的膨脹性帶
102‧‧‧實現三維形狀之後的膨脹性帶
2‧‧‧膨脹性帶
201‧‧‧基板層
202‧‧‧壓敏性黏著層
51a，51b‧‧‧膨脹性帶
52‧‧‧罐
53‧‧‧電極組合品
圖1為膨脹性帶的截面圖。
圖2為膨脹性帶之纏繞狀態的圖。
圖3出示膨脹性帶變形成三維形狀之程序的 圖。
圖4出示在電池之製造中，膨脹性帶變形成三維形狀之程序的圖。
下文中，將參照實例和比較例，詳細描述膨脹性帶，且膨脹性帶之範圍未限於以下實例。
實例和比較例中，藉以下方法評估物理性質。
1.基板層於長度方向的變形率之測定
藉由將基板層切割成具有水平長度10毫米和直立長度50毫米而製得試樣。此試樣浸在以碳酸酯為基礎的電解質中，於室溫處於密封狀態一天，之後取出電解質以測定試樣於直立方向的長度，根據等式A計算基板層之長度方向的變形比。
[等式A]長度方向的變形比=(L2 -L1 )/L1 ×100
等式A中，L1 是該基板層浸入電解質之前於直立方向的初長度，即，50毫米，而L2 是該基板層浸入電解質之後於直立方向測得的長度。
2.膨脹性帶的剝離強度之測定
藉由將基板層切割成具有水平長度25毫米和直立長度200毫米而製得試樣。使用2公斤橡膠滾筒，此試樣以壓敏性黏著層接合至玻璃板，在使用抗張強度測定 儀於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度剝離膨脹性帶的同時，測定剝離強度。
3.膨脹性帶形成三維形狀的能力之評估
實例和比較例中製造的電池儲存於室溫一天，拆解以自電池取得電極組合品，評估膨脹性帶接合至電極組合品的狀態，藉此根據以下標準，評估形成三維形狀的能力。
<評估形成三維形狀的能力之標準>
O：觀察到膨脹性帶的三維形狀
△：未觀察到膨脹性帶的三維形狀
×：未觀察到膨脹性帶的三維形狀，且帶剝離電極組合品
4.膨脹性帶的溝填充能力(防止電極組合品移動的能力)之評估
膨脹性帶的溝填充能力係藉評估防止電極組合品移動的特性之方法進行評估。此方法中，例如，含括低振動評估法和低衝擊評估法。低振動評估法中，用於振動試驗之方法係根據UN38.3說明書，且當電池於評估之後切除時，測定因移動而切除終端之情況。在低衝擊評估法中，當電池置於八角形筒中，旋轉，並在經過預定時間之後切除，測定因移動而切除終端之情況。根據以下標準，藉上述方法評估膨脹性帶的溝填充能力。
<評估溝填充能力之標準>
O：低振動和低衝擊之後，測得電池功率
△：低振動和低衝擊之後，測得電池功率，但電阻提高10%或更高
×：低振動和低衝擊之後，未測得電池功率
5.背面剝離能力之測定
製得之膨脹性帶的壓敏性黏著層接合至鋁板。此操作中，此帶於使用之前，經切割成具有水平長度70毫米和直立長度150毫米。之後，相同的膨脹性帶再度接合至經接合的帶的頂面。此操作中，此帶於使用之前，經切割成具有水平長度25毫米和直立長度130毫米。第二帶接合之後，鋁板於室溫固定，第二帶彎曲180度並於之後固定至PET膜。之後，藉由於剝離速率5毫米/秒剝離第二帶，評估背面剝離強度。
用於再製性，相同試樣進行5至10次，評估剝離強度，且測得的剝離強度之平均列於以下。
實例1.
膨脹性帶之製造
熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)製造且厚度約40微米之不可擴張的膜作為基板層。關於SUS板的剝離強度為600克力/25毫米且厚度為15微米的壓敏性黏著層形成於基板層的一表面上，其為以丙烯酸系為基礎的壓敏性黏著層，包括與約0.2重量份異氰酸酯交聯劑交聯的100重量份丙烯酸系壓敏性黏著樹脂。之後，考慮基板層之已具有壓敏性黏著層的表面之反面所欲的背面剝離強度(20克力/25毫米)，使用以氟為基礎的脫模劑形成背 面塗層，此製得膨脹性帶。
電極組合品和電池之製造
接合膨脹性帶以覆蓋對應於電極組合品(截面直徑：17.2毫米)(其以果凍捲類型形成並包括陰極、陽極、和分隔器)圓周約50%的面積，此組合品插入圓筒罐(截面直徑：17.5毫米)中。之後，以碳酸酯為基礎的電解質注入罐中並密封此罐，藉此完成電池。
實例2.
膨脹性帶之製造
熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)製造且厚度約40微米之不可擴張的膜作為基板層。關於SUS板的剝離強度為595克力/25毫米且厚度為15微米的壓敏性黏著層形成於基板層的一表面上，其為以丙烯酸系為基礎的壓敏性黏著層，包括與約0.2重量份異氰酸酯交聯劑交聯的100重量份丙烯酸系壓敏性黏著樹脂。之後，考慮基板層之已具有壓敏性黏著層的表面之反面所欲的背面剝離強度(20克力/25毫米)，使用以矽為基礎的脫模劑形成背面塗層，此製得膨脹性帶。
電極組合品和電池之製造
接合膨脹性帶以覆蓋對應於電極組合品(截面直徑：17.2毫米)(其以果凍捲類型形成並包括陰極、陽極、和分隔器)圓周約50%的面積，此組合品插入圓筒罐(截面直徑：17.5毫米)中。之後，以碳酸酯為基礎的電解質注入罐中並密封此罐，藉此完成電池。
實例3
膨脹性帶之製造
熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)製造且厚度約40微米之不可擴張的膜作為基板層。關於SUS板的剝離強度為600克力/25毫米且厚度為15微米的壓敏性黏著層形成於基板層的一表面上，其為以丙烯酸系為基礎的壓敏性黏著層，包括與約0.2重量份異氰酸酯交聯劑交聯的100重量份丙烯酸系壓敏性黏著樹脂。之後，考慮基板層之已具有壓敏性黏著層的表面之反面所欲的背面剝離強度(10克力/25毫米)，使用以脂族脫模劑形成背面塗層，此製得膨脹性帶。
電極組合品和電池之製造
接合膨脹性帶以覆蓋對應於電極組合品(截面直徑：17.2毫米)(其以果凍捲類型形成並包括陰極、陽極、和分隔器)圓周約50%的面積，此組合品插入圓筒罐(截面直徑：17.5毫米)中。之後，以碳酸酯為基礎的電解質注入罐中並密封此罐，藉此完成電池。
比較例1.
膨脹性帶之製造
熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)製造且厚度約40微米之不可擴張的膜作為基板層。關於SUS板的剝離強度為605克力/25毫米且厚度為15微米的壓敏性黏著層形成於基板層的一表面上，其為以丙烯酸系為基礎的壓敏性黏著層，包括與約0.2重量份異氰酸酯交聯劑交聯的 100重量份丙烯酸系壓敏性黏著樹脂，此製得膨脹性帶。未在基板層上進行獨立的脫模處理，測得的背面剝離強度為500克力/25毫米。
電極組合品和電池之製造
接合膨脹性帶以覆蓋對應於電極組合品(截面直徑：17.2毫米)(其以果凍捲類型形成並包括陰極、陽極、和分隔器)圓周約50%的面積，此組合品插入圓筒罐(截面直徑：17.5毫米)中。之後，以碳酸酯為基礎的電解質注入罐中並密封此罐，藉此完成電池。
比較例2.
膨脹性帶之製造
熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)製造且厚度約40微米之不可擴張的膜作為基板層。關於SUS板的剝離強度為100克力/25毫米且厚度為15微米的壓敏性黏著層形成於基板層的一表面上，其為以丙烯酸系為基礎的壓敏性黏著層，包括與約2重量份異氰酸酯交聯劑交聯的100重量份丙烯酸系壓敏性黏著樹脂，此製得膨脹性帶。未在基板層上進行獨立的脫模處理，測得的背面剝離強度為70克力/25毫米。
電極組合品和電池之製造
接合膨脹性帶以覆蓋對應於電極組合品(截面直徑：17.2毫米)(其以果凍捲類型形成並包括陰極、陽極、和分隔器)圓周約50%的面積，此組合品插入圓筒罐(截面直徑：17.5毫米)中。之後，以碳酸酯為基礎的 電解質注入罐中並密封此罐，藉此完成電池。
彙整實例和比較例中測得的物理性質並列於表1。
2‧‧‧膨脹性帶
201‧‧‧基板層
202‧‧‧壓敏性黏著層

Claims (19)

  1. 一種用以填充溝之膨脹性帶，包含：與流體接觸之後，隨即於長度方向變形的基板層；和在基板層的一表面上，以平行於基板層的長度方向形成的壓敏性黏著層，其滿足等式1： 其中X1 是壓敏性黏著層於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度測得之關於已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面之剝離強度，而X2 是於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度測得之關於玻璃的剝離強度。
  2. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該膨脹性帶與流體接觸之後，隨即變形成在垂直於該基板層的長度方向之方向上的高度為0.001毫米至2.00毫米的三維形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中根據等式2，該基板層在長度方向的變形比為10%或更高：[等式2]在長度方向的變形比=(L2 -L1 )/L1 ×100其中L1 是該基板層與流體接觸之前的初長度，而L2 是該基板層與流體接觸24小時之後，該基板層於室溫或60℃測得的長度。
  4. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該基板層之根據ASTM D2240的Shore A硬度為70A或更高。
  5. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該基板層之根據JIS K-7311的Shore D硬度為40D或更高。
  6. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該基板層包含熱塑性聚胺甲酸酯。
  7. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該壓敏性黏著層關於已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面之剝離強度為400克力/25毫米或更低，此係於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度測得。
  8. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該壓敏性黏著層關於玻璃的剝離強度為100克力/25毫米，此係於室溫和於剝離速率為5毫米/秒及剝離角度為180度測得。
  9. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該壓敏性黏著層包含丙烯酸系壓敏性黏著劑、胺甲酸酯壓敏性黏著劑、環氧基壓敏性黏著劑、矽壓敏性黏著劑、或橡膠壓敏性黏著劑。
  10. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該壓敏性黏著層包含與多官能性交聯劑交聯的丙烯酸系聚合物。
  11. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該壓敏性黏著層接合至並纏繞已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面。
  12. 如申請專利範圍第1項之用以填充溝之膨脹性帶，其另包含：存在於已有壓敏性黏著層形成於其上之基板層表面的反面上之背面塗層。
  13. 如申請專利範圍第12項之用以填充溝之膨脹性帶，其中該背面塗層包含選自由以氟為基礎的脫模劑、以矽為基礎的脫模劑、以含矽並具有乙烯基或丙烯酸基的脫模劑、和以脂族或醯胺為基礎的脫模劑所組成之群組中之至少一者。
  14. 一種填充形成於第一基板和與該第一基板分隔的第二基板之間的溝之方法，包含：令如申請專利範圍第1項之膨脹性帶的壓敏性黏著層接合至該第一或第二基板；和令該膨脹性帶的基板層與流體接觸。
  15. 如申請專利範圍第14項之填充溝之方法，其中該第一或第二基板係電極組合品，而另一者係封裝該組合品的罐。
  16. 一種電極組合品，其具有圓周表面接合至如申請專利範圍第1項之帶。
  17. 一種電池，包含：如申請專利範圍第16項之電極組合品； 封裝該組合品的罐；和與該罐中的該組合品接觸之電解質。
  18. 如申請專利範圍第17項之電池，其中該電極組合品的壓敏性黏著帶藉由與電解質接觸之後隨即變形成三維形狀，而將該組合品固定至該罐的內部。
  19. 如申請專利範圍第18項之電池，其中該電解質係以碳酸酯為基礎的電解質。
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