專利名稱：粘合帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)元件中使用的粘合帶，更具體而言，涉及在殼體內(nèi)具備隔著浸滲有電解液的絕緣紙將陽極箔與陰極箔層疊而成的層疊體的所謂鋁電解電容器、電池等電化學(xué)元件中，粘接在與上述電解液相接的部位而使用的粘合帶。
背景技術(shù)：
以往，電容器、電容(Capacitor)或電池等電化學(xué)元件作為構(gòu)成電子電路的部件被廣泛使用。該電化學(xué)元件通常具有將浸滲有電解液的絕緣紙夾持于電極間的結(jié)構(gòu)，其自身要求小型化，另一方面則通過確保較大的電極面積而使電荷的蓄積量增大，因此，例如，在鋁電解電容器等中廣泛采用具有以下結(jié)構(gòu)的電容器陽極和陰極采用帶狀的鋁箔，在其之間夾入同樣呈帶狀的絕緣紙，在該狀態(tài)下將它們卷繞而形成圓柱狀的層疊體，并將其封入殼體中。這種電化學(xué)元件，例如當(dāng)上述層疊體產(chǎn)生卷繞松弛而使電極間距離等發(fā)生變化時，靜電容量會產(chǎn)生變化，因此，通常以圍繞其外周I圈多的狀態(tài)卷繞有粘合帶而使其保持層疊體的層疊狀態(tài)。另外，粘合帶多使用樹脂帶(樹脂膜)作為其基材，但如果將以樹脂帶為基材、在該帶狀基材上層疊有粘合劑層的粘合帶用于電容器、電容的卷繞固定，則將搭載有這些部件的電路基板在回流焊接爐中進(jìn)行焊接時，例如，在高溫回流焊接中高溫時可加熱至250°C左右，因此部件內(nèi)部達(dá)到高溫，有上述帶狀基材發(fā)生收縮的可能。發(fā)生這樣的收縮時，有如下可能粘合帶之間的重疊減少，約束層疊體的作用下降，或者有時粘合帶之間的重疊消失，成為無法進(jìn)行充分固定的狀態(tài)。針對這樣的問題，下述專利文獻(xiàn)I中記載了將具有由馬尼拉麻紙漿或牛皮紙漿(化學(xué)紙漿)等構(gòu)成的帶狀基材的粘合帶用于電容器的內(nèi)部元件的形成的技術(shù)方案。使用這種紙漿的情況下，可期待在上述回流焊接所致的加熱溫度程度下不易受到影響，也不易產(chǎn)生基材的軟化、收縮等問題，但即使實(shí)施這樣的對策，也難以充分抑制層疊體的松弛，出現(xiàn)以往難以實(shí)現(xiàn)電化學(xué)元件的質(zhì)量提高的情況。另外，也可以考慮通過實(shí)現(xiàn)粘合劑層的粘合力強(qiáng)化以能夠?qū)够牡氖湛s力從而抑制粘合帶的重疊部分的減少，但粘合帶通常以粘合劑層粘接在自身背面的帶卷的形態(tài)使用，因此在粘合力過于強(qiáng)化時，從自身背面剝離所需的力變大，可能會使將該粘合帶粘貼到被粘物上時的作業(yè)性(粘貼作業(yè)性)大大降低。另外，也可以考慮借助隔片使粘合劑層不粘接于自身背面，但該情況下，粘貼作業(yè)時需要剝離隔片，結(jié)果導(dǎo)致作業(yè)效率降低。需要說明的是，關(guān)于層疊體產(chǎn)生松弛的問題，不僅見于電極箔與絕緣紙渦卷狀卷繞的鋁電解電容器這樣的電化學(xué)元件，在具備電極箔與絕緣紙平板狀層疊而成的層疊體的電化學(xué)元件中也是共有的問題。
另外，關(guān)于因焊接時的加熱等可能使與被粘物的膠粘性降低的問題，不僅見于用于層疊體的卷繞固定的情況下，而且是粘接在電化學(xué)元件內(nèi)部的與電解液相接的部位的所有粘合帶共有的問題?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開昭59-22316號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而進(jìn)行的發(fā)明，其目的在于，提供能夠防止收容于電化學(xué)元件的內(nèi)部的層疊體的松弛等且粘貼作業(yè)性優(yōu)良的粘合帶，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電化學(xué)元件的質(zhì)
量提聞。上述的電化學(xué)元件，通常進(jìn)行批量生產(chǎn)，在其制造中導(dǎo)入了自動設(shè)備，上述粘合帶也以長條的粘合帶卷繞而成的帶卷的狀態(tài)使用。因此，通常，粘合帶的長度方向成為MD方向(Machine Direction)。本發(fā)明人對層疊體的卷繞松弛進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過將粘合帶的熱收縮率抑制為規(guī)定值以下能夠防止卷繞松弛，從而完成了本發(fā)明。S卩，涉及用于解決上述課題的粘合帶的本發(fā)明為下述粘合帶，其用于殼體內(nèi)具備隔著浸滲有電解液的絕緣紙將陽極箔與陰極箔層疊而成的層疊體的電化學(xué)元件，通過粘接在與上述電解液相接的部位而使用，其特征在于，在帶狀基材的一個表面?zhèn)染邆湔澈蟿樱鲜稣澈蟿酉鄬τ谧陨肀趁娴恼澈狭?N/15mm以下，且280°C下的熱收縮率在長度方向上為2%以下。需要說明的是，該“相對于自身背面的粘合力”及“長度方向”的“熱收縮率”表示通過本說明書的實(shí)施例中記載的方法測定的值。根據(jù)本發(fā)明，粘合帶的熱收縮率得到了抑制，因此能夠防止在回流焊接爐等中加熱時的松弛的發(fā)生。而且，本發(fā)明的粘合帶，粘合劑層相對于自身背面的粘合力也為規(guī)定值以下，因而粘貼作業(yè)性優(yōu)良。即，根據(jù)本發(fā)明，可提供粘貼作業(yè)性優(yōu)良的粘合帶，進(jìn)而能夠防止電極箔與絕緣紙形成的層疊體的松弛等，能夠?qū)崿F(xiàn)電化學(xué)元件的質(zhì)量提高。


圖I是一個實(shí)施方式的粘合帶(帶卷)的立體圖(a)以及粘合帶的剖面圖(b)。圖2(a)、(b)是表示粘合劑層的形成圖案的簡要俯視圖。圖3是表示實(shí)施例5的粘合帶上形成的粘合劑層的圖案的狀態(tài)的簡要俯視圖。符號的說明I :粘合帶(帶卷)、10 :帶狀基材、20 :粘合劑層具體實(shí)施方式
參照圖I對本發(fā)明的粘合帶的實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要說明的是，本發(fā)明的粘合帶除了可以在由陽極箔與陰極箔夾持絕緣紙而成的層疊體的外周卷附一圈以上而用于上述層疊體的卷繞固定以外，還可以廣泛用于在電化學(xué)元件的內(nèi)部粘接在與電解液相接的部位的用途，例如，也可用于以修補(bǔ)、保護(hù)為目的而夾在電極箔與絕緣紙之間使用的情況、或者防止將層疊體收容于殼體中時的損傷、收容后在殼體與元件之間設(shè)置距離的用途等，本實(shí)施方式中，從能夠更顯著地發(fā)揮本發(fā)明的效果的方面出發(fā)，以上述層疊體用于卷繞固定用途的情況作為例示對本發(fā)明的粘合帶進(jìn)行具體說明。首先，最開始，作為本實(shí)施方式的粘合帶可使用的用途的一例，對鋁電解電容器進(jìn)行說明。一般而言，鋁電解電容器具備封入殼體中的內(nèi)部元件，構(gòu)成該內(nèi)部元件的陽極箔和陰極箔采用帶狀的鋁箔，在夾有浸滲有電解液的帶狀的絕緣紙的狀態(tài)下將上述鋁箔以端面上呈渦卷狀的方式卷繞而成的圓柱狀的層疊體被封入于殼體中。需要說明的是，對于鋁電解電容器，在多數(shù)情況下，作為上述電解液，使用以 Y-丁內(nèi)酯為溶劑的電解液，作為上述殼體，使用具有比上述層疊體大一圈的內(nèi)徑的有底圓筒狀的金屬制殼體。另外，對于收容于鋁電解電容器的殼體中的內(nèi)部元件，為了使電極箔與絕緣紙?jiān)诙嗣嫔弦詼u卷狀的方式卷繞而成的層疊體保持其層疊狀態(tài)，利用本實(shí)施方式的粘合帶進(jìn)行了固定。即，鋁電解電容器的內(nèi)部元件中，采用以沿著上述鋁箔等的卷繞方向圍繞上述層疊體的外周I圈多的方式粘接的粘合帶，作為其構(gòu)成構(gòu)件，該粘合帶用于粘接在上述層疊體的外周，以使該層疊體的卷繞狀況不發(fā)生松弛。在顯示本實(shí)施方式的粘合帶的圖I中，(a)為表示粘合帶I卷繞而成的粘合帶卷的立體圖，該粘合帶卷以長度方向?yàn)檎澈蠋У腗D方向的方式卷繞而成。另外，圖I的(b)是該圖I (a)的X-X’線向視剖面圖，表示粘合帶I的剖面結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中，該粘合帶如圖I所示以帶卷的形態(tài)使用，從外側(cè)開始引出，與上述層疊體的外周粘接而使用。由表示粘合帶I的剖面結(jié)構(gòu)的圖I (b)可以看出，該粘合帶I具有作為上述帶卷的外側(cè)的背面?zhèn)群蛢?nèi)側(cè)的兩層結(jié)構(gòu)，背面?zhèn)扔墒褂眉垵{而形成的帶狀基材10構(gòu)成，在上述內(nèi)偵U、即上述帶狀基材10的表面?zhèn)染邆溆烧澈蟿┬纬傻恼澈蟿?0。并且，本實(shí)施方式中，上述粘合帶I通過將上述粘合劑層20的表面粘接到帶狀基材10的背面(自身背面)而成為卷狀。由于本實(shí)施方式的粘合帶I以這樣的形態(tài)使用，因此，為了從帶卷引出該粘合帶1，在將在內(nèi)側(cè)的帶狀基材10的背面粘接的粘合劑層20剝離時，帶狀基材10的一部分不會被破壞而成為附著于剝離后的粘合帶的粘合劑層20的表面的、稱為“層破裂”等的狀態(tài)，或者不使保存中產(chǎn)生粘連，對上述帶狀基材10浸滲有用于提高上述粘合劑層20的剝離性的背面處理劑。另外，本實(shí)施方式的粘合帶I中，280°C下的帶的熱收縮率，在通常在成為制造粘合帶時的MD方向的粘合帶的長度方向上為2%以下這一點(diǎn)在抑制上述層疊體的卷繞松弛方面是很重要的，該熱收縮率容易受到帶狀基材10的影響，因此優(yōu)選采用熱收縮率低的帶狀基材。
本實(shí)施方式中，從上述觀點(diǎn)出發(fā)，采用使用紙漿的帶狀基材10，上述帶狀基材10由所謂的“紙帶”構(gòu)成。作為該紙漿，可列舉馬尼拉麻紙漿、木材紙漿，將木材紙漿用苛性鈉等進(jìn)行熱處理后得到的牛皮紙漿等化學(xué)紙漿，也可作為上述帶狀基材10的構(gòu)成材料。另外，可采用馬尼拉麻紙漿與牛皮紙漿的混抄紙作為本實(shí)施方式的帶狀基材10。作為構(gòu)成該帶狀基材10的紙帶，在鋁電解電容器用途等中，優(yōu)選厚度為15μπι 60 μ m0優(yōu)選該厚度為15 μ m以上是因?yàn)樾∮?5 μ m時,作為粘合帶的強(qiáng)度過低,可能有
損實(shí)用性。 另外，優(yōu)選該厚度薄于60 μ m是因?yàn)樵O(shè)定為超過60 μ m的厚度時,粘合帶I不僅對于所要求的強(qiáng)度達(dá)到過剩的強(qiáng)度，而且通過將該粘合帶I卷附到層疊體上而得到的內(nèi)部元件的直徑也增大。此外，該紙帶優(yōu)選密度為O. 5g/cm3以上。S卩，優(yōu)選為細(xì)密至一定程度的高強(qiáng)度的紙帶。需要說明的是，粘合帶I的強(qiáng)度絕大部分由該帶狀基材10(紙帶)的強(qiáng)度決定。本實(shí)施方式中的粘合帶1，優(yōu)選具有規(guī)定值以上的拉伸強(qiáng)度以及撕裂強(qiáng)度(形成裂口的撕裂強(qiáng)度)作為MD方向上的強(qiáng)度，具體而言，優(yōu)選具有20N/10mm寬度以上的拉伸強(qiáng)度且具有8N/15mm寬度以上的撕裂強(qiáng)度。因此，上述帶狀基材10優(yōu)選能夠使粘合帶I發(fā)揮這樣的強(qiáng)度的基材。因設(shè)置粘合劑層或浸滲背面處理劑而使粘合帶的強(qiáng)度成為低于帶狀基材的強(qiáng)度的值的情況通常不會發(fā)生，因此，通過采用具有20N/10mm寬度以上的拉伸強(qiáng)度且具有8N/15mm寬度以上的撕裂強(qiáng)度的帶狀基材，對粘合帶I也能夠賦予該程度以上的特性。需要說明的是，對于粘合帶、帶狀基材的拉伸強(qiáng)度或撕裂強(qiáng)度，可以分別通過[實(shí)施例]中記載的方法進(jìn)行測定。與該帶狀基材10 —起構(gòu)成粘合帶I的粘合劑層20,可以利用丙烯酸類粘合劑、橡膠類粘合劑、有機(jī)硅類粘合劑等一般的粘合劑(壓敏膠粘劑)而形成。本實(shí)施方式中，不需要將帶狀基材10的整個表面用粘合劑覆蓋而形成粘合劑層20，例如，如圖2所示，可以以從粘合劑層一側(cè)觀察時帶狀基材10部分露出表面的方式形成粘合劑層20。例如，圖2 (a)是表示對在帶狀基材10的一個表面?zhèn)扔烧澈蟿┬纬傻臈l紋圖案從粘合劑層一側(cè)進(jìn)行觀察時的狀態(tài)的簡要俯視圖，該圖中所示的粘合帶Ix沿著圖中符號A所示的帶長度方向使帶狀基材10以連續(xù)的線狀露出表面。更具體而言，圖2(a)所示的粘合帶Ix是以形成在帶的寬度方向上保持一定間隔的2條線的方式在帶狀基材10的一個表面?zhèn)葘盈B粘合劑，從而形成粘合劑層20。因此，圖2 (a)所示的粘合帶Ix具有通過以形成2條線的方式在帶狀基材10的一個表面?zhèn)葘盈B粘合劑而成的粘合劑層疊部20a，同時形成有通過使上述帶狀基材在該粘合劑層疊部20a之間和寬度方向外側(cè)的3個部位露出表面而成的粘合劑非層疊部20b。S卩，圖2(a)所示的粘合帶Ix的粘合劑層20以使上述粘合劑非層疊部20b成為3條線的方式形成。
另外，同樣參照圖2(b)對條紋圖案以外的事例進(jìn)行說明時，如該圖所示，也可以以形成點(diǎn)圖案的方式在帶狀基材10的一個表面?zhèn)葘盈B粘合劑而形成粘合劑層2。需要說明的是，在圖2(b)所示的粘合帶Iy中，以使較大的圓形的粘合劑層疊部20a形成點(diǎn)圖案的方式，在帶狀基材10上層疊粘合劑，但粘合劑層疊部20a的大小、形狀可進(jìn)行變更是不言而喻的。例如，可以用粘合劑形成微小的方形點(diǎn)圖案而形成粘合劑層2，也可以用粘合劑形成并非圓形或多邊形的、不定形的點(diǎn)圖案而形成粘合劑層2。此外，本發(fā)明的粘合帶例如也可使粘合劑非層疊部20b為圓點(diǎn)形狀，以形成與圖2(b)所示的圖案相反的圖案的方式形成粘合劑層。同樣地，條紋圖案也可進(jìn)行各種變更，條紋圖案可以以粘合劑層疊部為I條線或3條線以上的方式形成，線狀的粘合劑層疊部無需為圖中所例示那樣的直線形，可以使粗細(xì)在長度方向上變化，或者使整體以同樣的粗細(xì)彎曲。另外，可以是相對于粘合帶的長度方向A具有角度的斜行條紋，也可以使線狀的粘合劑層疊部沿帶寬度方向延伸而使上述粘合劑層疊部與粘合帶的長度方向A正交。此外，也可以采用在2條線狀的粘合劑層疊部之間設(shè)置點(diǎn)狀的粘合劑層疊部而將條紋圖案和點(diǎn)圖案組合而成的復(fù)合圖案，還可以采用條紋圖案或點(diǎn)圖案與其他圖案組合而成的復(fù)合圖案。形成這樣的圖案時，例如，在用形成有與粘合劑非層疊部的形成圖案同樣的圖案的掩模材料覆蓋帶狀基材10的表面的狀態(tài)下，將上述粘合劑或者用揮發(fā)性的有機(jī)溶劑稀釋上述粘合劑而成的溶液用輥涂機(jī)等涂布到由上述掩模材料覆蓋的帶狀基材10的表面，或者進(jìn)行噴涂即可。另外，對于上述粘合劑層20，優(yōu)選與后述的上述帶狀基材10 (紙帶)的背面處理劑同樣地，從不易受電解液等的影響的粘合劑、即對電解液顯示難溶性或不溶性的粘合劑中選擇，例如，在上述電解液以Y-丁內(nèi)酯為溶劑的情況下，優(yōu)選采用在23±2°C的Y-丁內(nèi)酯中浸潰24小時時的溶解量為50質(zhì)量％以下的粘合劑。需要說明的是，對于是否為難溶或不溶于電解液的粘合劑，例如，可以通過將粘合帶或試樣本身(例如，由粘合劑本身形成的試樣等)在常溫下、在該電解液或電解液所用的有機(jī)溶劑等中浸潰一晝夜來確認(rèn)。本說明書中，“不溶”這一術(shù)語是指實(shí)施上述試驗(yàn)時，未觀察到其溶解；“難溶”這一術(shù)語是指溶解量為50質(zhì)量％以下。以下如果沒有特別說明，術(shù)語“不溶”、“難溶”表示上述的性質(zhì)。另外，對于鋁電解電容器那樣、多用于在回流焊接爐中通過的用途的器件，優(yōu)選在高溫下彈性模量也不發(fā)生變化的粘合劑，以消除溫度上升時產(chǎn)生粘性降低而使層疊體發(fā)生松弛的情況。即，將一般的使用環(huán)境溫度、例如30°C下的儲能彈性模量(G’ )設(shè)為I的情況下，優(yōu)選150°C下的儲能彈性模量相對于使用環(huán)境溫度下的儲能彈性模量的比率為O. 8以上的粘合劑，進(jìn)一步優(yōu)選即使在250°C下上述比率也為O. 8以上的粘合劑。 需要說明的是，對于該粘合劑的儲能彈性模量(G’)，可以通過后面段落的[實(shí)施例]中記載的方法加以測定。
作為這樣的粘合劑，可以適當(dāng)使用下述丙烯酸類粘合劑，其中，含有用于賦予粘合性的具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的主要單體、能夠?qū)ζ滟x予膠粘性和凝集力的具有比上述主要單體高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的共聚單體、和與具有用于調(diào)節(jié)交聯(lián)性、膠粘性的官能團(tuán)的單體反應(yīng)而成的丙烯酸類聚合物。作為上述主要單體，例如，可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十_■燒基酷等(甲基)丙稀酸燒基酷。作為上述共聚單體，例如，可列舉醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙烯基醚、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈等含乙烯基化合物。
作為具有官能團(tuán)的上述單體，例如，可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸等含羧基單體；(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、N-羥甲基丙烯酰胺、烯丙醇等含羥基單體；(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯等含叔氨基單體；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等含酰胺基單體；N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺等含N-取代酰胺基單體；甲基丙烯酸縮水甘油酯等含環(huán)氧基單體。上述丙烯酸類粘合劑中，可以使由這樣的單體反應(yīng)而成的丙烯酸類聚合物中含有交聯(lián)劑，通過利用該交聯(lián)劑使丙烯酸類聚合物交聯(lián)，能夠提高丙烯酸類粘合劑對Y-丁內(nèi)酯等溶劑的難溶性。例如，可適當(dāng)含有異氰酸酯類交聯(lián)劑、環(huán)氧交聯(lián)劑、氮丙啶類交聯(lián)劑、螯合類交聯(lián)劑等。作為上述交聯(lián)劑的使用量，例如相對于上述丙烯酸類聚合物100質(zhì)量份，優(yōu)選為O. I 15質(zhì)量份,更優(yōu)選為I. O 10質(zhì)量份。這樣的丙烯酸類粘合劑容易獲得適當(dāng)?shù)恼澈狭蛢δ軓椥阅Ａ?，因此可以說特別優(yōu)選作為本實(shí)施方式的粘合帶用的粘合劑。就這樣的粘合劑層的厚度而言，通常設(shè)定為約2 100 μ m,優(yōu)選設(shè)定為約5 40 μ m0作為上述背面處理劑，優(yōu)選從在粘合帶的領(lǐng)域中為提高從自身背面的剝離性而使用的公知的材料中選擇對電解液為難溶或不溶的背面處理劑來使用。另外，本實(shí)施方式的粘合帶I中，上述粘合劑層20相對于自身背面的粘合力為4N/15mm寬度以下這一點(diǎn)在使利用該粘合帶進(jìn)行的粘貼作業(yè)性良好方面是很重要的，通過選擇構(gòu)成上述粘合劑層20的粘合劑、以及通過該背面處理劑的選擇等將上述粘合力調(diào)節(jié)為4N/15mm寬度以下是很重要的。但是，相對于自身背面的粘合力過低時，有可能會損害保持電化學(xué)元件中陽極箔與陰極箔層疊而成的層疊體的層疊狀態(tài)的功能，因此相對于自身背面的粘合力優(yōu)選調(diào)節(jié)為1N/I5mm寬度以上。另外，從粘貼作業(yè)性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選從帶卷引出粘合帶I時產(chǎn)生的應(yīng)力較低，具體而言，優(yōu)選調(diào)節(jié)上述粘合劑或上述背面處理劑的種類或量，以使低速開卷力為3. 5N/15mm覽度以下。該相對于自身背面的粘合力(自身背面粘合力)或低速開卷力也可以通過粘合劑層的圖案形成等來調(diào)節(jié)，關(guān)于其具體數(shù)值，可以根據(jù)后述的[實(shí)施例]中記載的方法進(jìn)行測定。作為用于使粘合帶I發(fā)揮這樣的特性的背面處理劑，例如，可以使用作為烷基側(cè)基類背面處理劑、有機(jī)硅類背面處理劑而公知的背面處理劑。作為上述烷基側(cè)基類剝離處理劑，可列舉以丙烯酸長鏈烷基酯的共聚物、丙烯酸全氟烷基酯的共聚物、長鏈烷基丙烯酰胺的共聚物、馬來酸的長鏈烷基衍生物的共聚物、含羥基聚合物的長鏈烷基酯化物、含羥基聚合物的氨基甲酸長鏈烷基酯、含羥基聚合物的氨基甲酸全氟烷基酯等為主體的剝離處理劑。作為上述有機(jī)硅類剝離處理劑，可列舉縮合型有機(jī)硅型、加成型有機(jī)硅型的剝離處理劑。另外，只要能使粘合劑層的剝離性提高至規(guī)定值以上(使自身背面粘合力降低至規(guī)定值以下)，也可以在帶狀基材10中浸滲上述以外的一般的聚合物作為背面處理劑。作為這樣的聚合物，可列舉結(jié)晶性聚酯樹脂、改性聚丙烯樹脂等。特別是從對Y-丁內(nèi)酯顯示優(yōu)良的難溶性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為聚乙烯基十八烷基氨基甲酸酯、結(jié)晶性聚酯樹脂、改性聚丙烯樹脂中的任一種或它們的混合物，其中優(yōu)選含有聚乙烯基十八烷基氨基甲酸酯的背面處理劑。這樣的背面處理劑，通過使用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑制作涂布液，將該涂布液浸滲到帶狀基材中后，除去上述有機(jī)溶劑并干燥，能夠浸滲到帶狀基材中?；蛘?，也可以在熱熔融的狀態(tài)下浸滲到帶狀基材中。上述背面處理劑優(yōu)選以使構(gòu)成帶狀基材的纖維(紙漿)間的空隙部全部充滿的方式浸滲，但并不是必須以使纖維間的空隙達(dá)到完全充滿的狀態(tài)的方式浸滲，也可以以僅在纖維的周圍以一定的程度附著而殘留有間隙部的狀態(tài)進(jìn)行浸滲。另外，例如，也可以在厚度方向上對背面?zhèn)鹊囊徊糠纸B背面處理劑，從而在帶狀基材上、在浸滲有該背面處理劑的區(qū)域與粘合劑層之間生成未浸滲背面處理劑的區(qū)域。但是，該情況下，由于從粘合帶的側(cè)緣的毛細(xì)管現(xiàn)象，可能會使電解液環(huán)繞于粘合劑層的背面?zhèn)?，使粘合劑或背面處理劑暴露于電解液中的面積增大，從而可能會使它們的溶解量增大，因此背面處理劑優(yōu)選以至少一部分到達(dá)粘合劑層的形態(tài)浸滲到帶狀基材中。從抑制粘合帶的膠粘力降低、防止層疊體的卷繞松弛的方面出發(fā)，優(yōu)選如上所述通過粘合劑、背面處理劑的材料選擇以及在帶狀基材上的擔(dān)載形態(tài)來實(shí)現(xiàn)粘合帶對Y-丁內(nèi)酯的溶解物的減少，優(yōu)選以使常溫(23±2°C)下在Y-丁內(nèi)酯中浸潰24小時后的未溶解物為60質(zhì)量％以上的方式選擇粘合劑、背面處理劑的材料以及在帶狀基材上的擔(dān)載形態(tài)。另外，浸滲到帶狀基材10中的上述背面處理劑的量優(yōu)選以每Im2帶狀基材計為O. Olg IOg(干燥質(zhì)量)O背面處理劑的附著量優(yōu)選為O. 01g/m2以上是因?yàn)榈陀谠摿繒r，無法期待脫模效果，引出粘合帶時產(chǎn)生過大的張力，有發(fā)生帶斷裂或者發(fā)生帶狀基材的層間破壞的可能。 另外，背面處理劑的附著量優(yōu)選為10g/m2以下是因?yàn)樵O(shè)定為超過該量的附著量時，剝離性(脫模性)過度提高，將粘合帶在層疊體上卷繞I圈以上時重疊的部分產(chǎn)生的膠粘力可能過低。另外，這些構(gòu)成材料中，為了防止鋁電極的腐蝕，至少優(yōu)選帶狀基材中的氯及溴的合計含量設(shè)定為20ppm以下，就粘合帶而言優(yōu)選氯及溴的合計含量為20ppm以下。另外，粘合帶優(yōu)選以絕緣性優(yōu)良的狀態(tài)形成，優(yōu)選形成為達(dá)到具有O. IkV以上的絕緣擊穿電壓的狀態(tài)。但是，并不需要具有過高的絕緣擊穿電壓，通常具有不超過3kV的絕緣擊穿電壓就足夠。此外，本實(shí)施方式的粘合帶優(yōu)選形成為在23±2°C的Y-丁內(nèi)酯中測定保持力、恒定負(fù)荷剝離及末端剝離量時，保持力為Imm以下,恒定負(fù)荷剝離為50mm以下,末端剝離量為5mm以下。 這些各特性可以通過[實(shí)施例]中記載的方法測定。另外，本實(shí)施方式中，由于使用對電解液顯示難溶性或不溶性的材料作為背面處理劑，與在背面處理劑方面沒有進(jìn)行這種選擇的現(xiàn)有的粘合帶相比，能夠防止層疊體的卷繞松弛，能夠?qū)崿F(xiàn)電化學(xué)元件的質(zhì)量提高。S卩，在未浸滲背面處理劑、或者即使浸滲了背面處理劑也會溶解于電解液的粘合帶中，隨著時間的推移電解液會浸滲到帶狀基材中，粘合劑層成為從背面?zhèn)?帶狀基材一偵D起暴露于電解液中的狀態(tài)，可能會使帶狀基材與粘合劑層的界面的膠粘力降低、或者形成粘合劑層的粘合劑本身溶脹或溶解而使膠粘力降低。另一方面，本實(shí)施方式的粘合帶中，采用對電解液為難溶性或不溶性的材料作為背面處理劑，能夠以其作為阻擋層，因此，盡管在粘合帶側(cè)緣部分粘合劑層暴露于電解液中，但該暴露區(qū)域是極小的，因而能夠?qū)δz粘力的影響抑制得較低。因此，對于本實(shí)施方式的粘合帶而言，因膠粘力的降低而使卷繞固定層疊體的力降低的可能性低，能夠減小鋁電解電容器的特性發(fā)生變化的可能。需要說明的是，本發(fā)明中，粘合帶的用途不限于鋁電解電容器，可用于各種電容器、電容、電池等用途，該情況下可以將上述例示的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)變更。例如，本實(shí)施方式中，基于適合鋁電解電容器的觀點(diǎn)對帶狀基材的厚度或強(qiáng)度、粘合劑或背面處理劑的種類等進(jìn)行了例示，但這些可以根據(jù)所要求的用途進(jìn)行變更。實(shí)施例下面列舉實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。(實(shí)施例I)作為帶狀基材，使用拉伸強(qiáng)度為39N/10mm寬度且撕裂強(qiáng)度為19N/15mm寬度的雙
層牛皮紙。作為背面處理劑，使用聚乙烯基十八烷基氨基甲酸酯，從帶狀基材的一個表面?zhèn)冉B，使附著量為O. 05g/m2。另一方面，在另一表面?zhèn)纫?0 μ m的厚度形成粘合劑層，得到實(shí)施例I的粘合帶。需要說明的是，形成該粘合劑層時，使用相對于含有丙烯酸2-乙基己酯95質(zhì)量份和丙烯酸5質(zhì)量份的丙烯酸類聚合物100質(zhì)量份含有2質(zhì)量份的異氰酸酯類交聯(lián)劑(日本聚氨酯制、商品名“Colonate L”)的丙烯酸類粘合劑。
(實(shí)施例2)除了使用拉伸強(qiáng)度為33N/10mm寬度且撕裂強(qiáng)度為9N/15mm寬度的厚度25 μ m的單層牛皮紙作為帶狀基材以外，與實(shí)施例I同樣地制作實(shí)施例2的粘合帶。(實(shí)施例3)使用拉伸強(qiáng)度為33N/10mm寬度且撕裂強(qiáng)度為18N/15mm寬度的厚度25 μ m的單層牛皮紙作為帶狀基材，對帶狀基材的背面?zhèn)冉B作為聚乙烯基十八烷基氨基甲酸酯與改性聚丙烯樹脂(三井化學(xué)制、商品名“UNISTOLE H-100”)的混合物(聚乙烯基十八烷基氨基甲酸酯7質(zhì)量％、改性聚丙烯樹脂93質(zhì)量％ )的背面處理劑，使附著量為9g/m2，制作實(shí)施例3的粘合帶。需要說明的是，關(guān)于粘合劑層，與實(shí)施例1、2相同。(實(shí)施例4)除了使用拉伸強(qiáng)度為29N/10mm寬度且撕裂強(qiáng)度為5N/15mm寬度的厚度20 μ m的單層牛皮紙作為帶狀基材以外，與實(shí)施例I同樣地制作實(shí)施例4的粘合帶。(實(shí)施例5)除了如圖3所示在粘合劑層上形成條紋圖案以外，與實(shí)施例I同樣地形成了粘合帶。具體而言，使沿帶狀基材(20mm寬度)的長度方向延伸的5mm寬度的線狀的粘合劑層疊部20a在寬度方向上隔開間隔而形成2條，除此以外與實(shí)施例I的粘合帶相同。S卩，帶狀基材、粘合劑使用與實(shí)施例I相同的帶狀基材、粘合劑，粘合劑層疊部20a的厚度等也與實(shí)施例I相同。因此，在后面段落中所示的評價項(xiàng)目中，對于可能得到與實(shí)施例I相同的結(jié)果的概率高的實(shí)施例未實(shí)施評價。(比較例I)除了未使用背面處理劑以外，與實(shí)施例2同樣地制作比較例I的粘合帶。(比較例2)除了粘合劑中未使用交聯(lián)劑以外，與實(shí)施例2同樣地制作比較例2的粘合帶。以這些粘合帶為試樣，實(shí)施以下所示的測定。需要說明的是，以下測定中的粘合帶(試樣)與SUS304制的板的粘貼方法是共通的，采用如下方法用#360砂紙研磨表面，在用甲苯清洗后的SUS304制的板上以粘合劑層朝下的方式放置粘合帶，在該粘合帶上使2kg的輥以約5_/秒的速度往返一次。(MD (長度方向)收縮率)在30mmX 30mm大小的試樣的MD方向(長度方向)上以約20mm的間隔劃標(biāo)準(zhǔn)線，將該試樣以上述條件粘貼到SUS304制的板上。將試樣連同SUS304制的板一起投入280°C的干燥機(jī)中30分鐘，在室溫放置后，通過下式計算收縮率。收縮率(％) = (I-投入280°C后的標(biāo)準(zhǔn)線間長度/初期的標(biāo)準(zhǔn)線間長度)X 100(未溶解物…對Y- 丁內(nèi)酉旨)
將Ig試樣在23±2°C的Y-丁內(nèi)酯IOOcc中浸潰24小時后，在150°C干燥30分鐘，通過下式計算未溶解物。
未溶解物(質(zhì)量％ )=干燥后的試樣質(zhì)量/初期的試樣質(zhì)量X 100(保持力…Y-丁內(nèi)酯中)使寬度IOmmX長度IOOmm的試樣從SUS304制的板的端部探出約一半的長度,在上述條件下進(jìn)行粘貼。對于從SUS304制的板的端部起以約50mm的長度粘貼的試樣，在距離試樣的端部20mm的位置上，用刀具在與長度方向正交的方向上切出遍及整個寬度的切口。然后，在從SUS304制的板探出的試樣的端部安裝50g的重物。
將該SUS板的板面保持垂直，使上述重物成為垂直下垂的狀態(tài)，以至少使設(shè)置上述切口的部分沒入水面下的方式浸潰于23±2°C的Y-丁內(nèi)酯中。在該狀態(tài)下保持7小時，用廢布擦拭SUS制的板和試樣的表面殘留的Y-丁內(nèi)酯后，用放大鏡測定試樣上設(shè)置的切口的擴(kuò)張長度(偏移長度)。(恒定負(fù)荷剝離…Y-丁內(nèi)酯中)將寬度IOmmX長度150mm的試樣在上述條件下暫時粘貼在SUS304制的板上。然后，將試樣從長度方向的一端側(cè)剝離直到粘貼長度為100mm，在剝離的試樣的上述一端側(cè)安裝IOg的重物。以該試樣粘貼面在下的方式使SUS304制的板保持水平，使被剝離的部分相對于SUS304制的板以直角下垂，將試樣全體在23±2°C的Y - 丁內(nèi)酯中浸潰3小時，用鋼制直尺測定試樣進(jìn)一步剝離的長度。(末端剝離…Y-丁內(nèi)酯中)在2. 5mm寬度X IOOmm的試樣的長度方向的一端安裝50g的重物,將另一端側(cè)在直徑2_的黃銅制的金屬棒(圓棒)上卷繞2圈。使卷繞有該試樣的金屬棒在安裝有重物的狀態(tài)下保持于水平方向，且使金屬棒保持可繞軸旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在23 ±2 °C的Y-丁內(nèi)酯中浸潰24小時，用鋼制直尺測定在浸潰期間中剝離的長度。(末端剝離…回流焊接后)在2. 5mm寬度X IOOmm的試樣的長度方向的一端安裝50g的重物,將另一端側(cè)在直徑2_的黃銅制的金屬棒(圓棒)上卷繞2圈。使卷繞有該試樣的金屬棒在安裝有重物的狀態(tài)下保持于水平方向，且使金屬棒保持可繞軸旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，將其導(dǎo)入回流焊接爐內(nèi)，運(yùn)轉(zhuǎn)上述回流焊接爐使?fàn)t內(nèi)溫度在加熱開始時起300秒后達(dá)到260°C，然后自然冷卻。然后，用鋼制直尺測定試驗(yàn)中粘合帶的剝離長度。(拉伸強(qiáng)度)將以長度方向?yàn)镸D方向而切出的寬度IOmm的條形試樣設(shè)置在夾具間隔設(shè)定為IOOmm的拉伸試驗(yàn)機(jī)上，用以300mm/分鐘的速度實(shí)施拉伸試驗(yàn)時發(fā)生斷裂時的應(yīng)力(N)除以試樣寬度(IOmm寬度)，求出拉伸強(qiáng)度。試驗(yàn)條件為23±2°C、50±5% RH。(撕裂強(qiáng)度)在以長度方向?yàn)镸D方向而切出的寬度15mm的條形試樣上，從一個側(cè)緣到5mm內(nèi)側(cè)的位置處切出切口(裂口)，將其設(shè)置在拉伸試驗(yàn)機(jī)上使該切口部位于夾具的大致中間位置，與“拉伸強(qiáng)度”同樣地用斷裂時的應(yīng)力(N)除以試樣寬度(15mm寬度)，求出撕裂強(qiáng)度。試驗(yàn)條件為23±2°C、50±5% RH。
(背面處理劑、粘合劑的溶解量)將Ig的背面處理劑、粘合劑分別在IOOg的Y-丁內(nèi)酯中在室溫下浸潰24小時，測定浸潰前后的質(zhì)量變化，將減少量作為溶解量。(粘合劑的彈性模量比)使用粘彈性測定機(jī)測定30°C 250°C下的儲能彈性模量(G’)，將30°C下的儲能彈性模量的值設(shè)為“ I ”，求出250°C下的儲能彈性模量的比率，作為“彈性模量比”。需要說明的是，測定是對將粘合劑層之間貼合、制作總厚度達(dá)到2mm以上的厚度的試樣、將所得材料用直徑7. 9mm的沖床沖裁成圓板狀而得到的試樣進(jìn)行。更具體而言,將該試樣(直徑7. 9mm、厚度為2mm的圓板狀試樣)用不銹鋼制的直徑8mm的平行板(TA Instruments公司制；型號708.0157)夾住，使用粘彈性光譜儀(Rheometric Scientific公司制；制品名“ARES”)，在夾頭壓力:100g重、頻率:1Hz的條件下施加剪切應(yīng)力，同時在30°C 250°C的溫度區(qū)域以5°C /分鐘的升溫速度、且在剪切模式下測定粘彈性，求出儲能彈性模量(G’)。(絕緣擊穿電壓)使用絕緣擊穿試驗(yàn)機(jī)，將試樣插入直徑6mm的電極中，將在空氣中每秒的升壓速度設(shè)定為500V/秒(交流)，測定產(chǎn)生絕緣擊穿(截止電流25mA)時的電壓值作為絕緣擊穿電壓。試驗(yàn)條件為23±2°C、50±5% RH。(氯含量)取試樣O. 5g，用純水50g在120°C提取I小時，所得物通過離子色譜分析進(jìn)行測定。(溴含量)根據(jù)BS EN14582 (2007)/熱分解的試驗(yàn)方法，通過離子色譜分析進(jìn)行測定。(粘貼作業(yè)性)將實(shí)施例、比較例的粘合帶以粘合劑層直接粘接在帶狀基材的背面的形態(tài)制成寬度2. 5mm、卷繞長度IOOm的帶卷,確認(rèn)以50m/分鐘的速度引出時粘合帶的行走狀態(tài)。需要說明的是，此時，將從開始行走起在IOOm的全長中，粘合帶未發(fā)生斷裂的試樣判定為“〇”、將發(fā)生斷裂的試樣判定為“ X ”。(自身背面粘合力)將寬度15mmX長度約120mm的試樣在前述條件(使用2kg的棍、速度5mm/秒、往返一次)下粘貼到寬度約50mmX長度約125mm的SUS304上，在所得的材料上在相同條件下進(jìn)一步粘貼另一寬度15mmX長度約120mm的試樣(寬度15mmX長度約120mm)而使其重疊，在23±2°C的環(huán)境下放置30±10分鐘后，將上側(cè)的試樣從一端側(cè)剝離至中途，將該剝離的試樣端部設(shè)置在拉伸試驗(yàn)機(jī)的一個夾頭上，并且將SUS板設(shè)置在另一個夾頭上，以300mm/分鐘的拉伸速度實(shí)施剝離角度為180度的剝離試驗(yàn)，測定自身背面粘合力。需要說明的是，將在80mm的區(qū)間中實(shí)施上述剝離試驗(yàn)時的算術(shù)平均值作為自身背面粘合力。(低速開卷力)
將寬度15mm的帶卷以可自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)設(shè)置于拉伸試驗(yàn)機(jī)的一個夾頭上，將從該帶卷引出的粘合帶的端部設(shè)置于另一個夾頭上，以300_/分鐘的拉伸速度進(jìn)行剝離，測定了開卷力。這些測定結(jié)果示于下表I。表I
權(quán)利要求
1.一種粘合帶，其用于殼體內(nèi)具備隔著浸滲有電解液的絕緣紙將陽極箔與陰極箔層疊而成的層疊體的電化學(xué)元件，通過粘接在與所述電解液相接的部位而使用，其特征在于， 在帶狀基材的一個表面?zhèn)染邆湔澈蟿樱稣澈蟿酉鄬τ谧陨肀趁娴恼澈狭?N/15mm以下，且280°C下的熱收縮率在長度方向上為2%以下。
2.如權(quán)利要求I所述的粘合帶，其中，在23±2°C的Y-丁內(nèi)酯中浸潰24小時時的未溶解物為60 100質(zhì)量％。
3.如權(quán)利要求I所述的粘合帶，其中，所述粘合劑層由在23±2°C的Y-丁內(nèi)酯中浸潰24小時時的溶解量為50質(zhì)量％以下的粘合劑構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求I所述的粘合帶，其中，構(gòu)成所述粘合劑層的粘合劑在250°C下的儲能彈性模量相對于30°C下的儲能彈性模量的比例為O. 8 I. 5。
5.如權(quán)利要求I所述的粘合帶，其中，在所述粘合劑層，形成有通過在帶狀基材的所述一個表面?zhèn)葘盈B所述粘合劑而成的粘合劑層疊部、和未層疊所述粘合劑而使所述帶狀基材露出表面的粘合劑非層疊部。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供能夠防止收容于電化學(xué)元件內(nèi)部的層疊體的松弛等的粘合帶，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電化學(xué)元件的質(zhì)量提高。本發(fā)明提供一種粘合帶，其用于殼體內(nèi)具備隔著浸滲有電解液的絕緣紙將陽極箔與陰極箔層疊而成的層疊體的電化學(xué)元件，通過粘接在與上述電解液相接的部位而使用，其特征在于，在帶狀基材的一個表面?zhèn)染邆湔澈蟿樱鲜稣澈蟿酉鄬τ谧陨肀趁娴恼澈狭?N/15mm以下，且280℃下的熱收縮率在長度方向上為2％以下。
文檔編號C09J7/04GK102634291SQ201210021288
公開日2012年8月15日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者三津屋圭一, 高山雅充, 高村優(yōu)一 申請人:日東電工株式會社