(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体と接触時に長さ方向に対して垂直な方向に高さが０．００１ｍｍ〜２．０ｍｍである立体構造を形成する、間隙充填用スウェリングテープであって、
前記流体と接触すれば長さ方向に変形する基材層と；上記基材層の一面に上記基材層の長さ方向に対して水平方向に形成されており、粘着性領域と非粘着性領域を含む粘着剤層と；を備える、間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項２】
基材層は、下記一般式１による長さ方向への変形率が１０％以上である、請求項１に記載の間隙充填用スウェリングテープ：
［一般式１］
長さ方向への変形率＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００
上記一般式１で、Ｌ１は、上記基材層が流体と接触する前の初期長さであり、Ｌ２は、常温または６０℃で上記基材層を流体と２４時間接触させた後に測定した上記基材層の長さである。
【請求項３】
基材層は、ウレタン結合、エステル結合またはエーテル結合を含むか、またはセルロースエステル化合物を含む、請求項１に記載の間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項４】
粘着剤層表面の全体面積に対する粘着性領域の面積の比率が５％〜９５％である、請求項１に記載の間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項５】
粘着剤層は、粘着性領域を２個以上含む単一の粘着剤層である、請求項１に記載の間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項６】
粘着性領域間の間隔が０．１ｍｍ〜１０ｍｍである、請求項５に記載の間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項７】
粘着性または非粘着性領域がストライプ形状に配置されているか、または粘着性領域と非粘着性領域が海島形状を有する、請求項１に記載の間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項８】
粘着剤層の表面で粘着剤層を部分的にマスキングし、非粘着性領域を形成している非粘着性物質をさらに含む、請求項１に記載の間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項９】
粘着剤層は、間隙を形成するいずれか１つの対象またはガラス板に対して、５ｍｍ／ｓｅｃの剥離角度及び１８０度の剥離速度で測定した常温での剥離力が１００ｇｆ／２５ｍｍ以上である、請求項１に記載の間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項１０】
粘着剤層は、アクリル粘着剤、ウレタン粘着剤、エポキシ粘着剤、シリコーン粘着剤またはゴム粘着剤を含む、請求項１に記載の間隙充填用スウェリングテープ。
【請求項１１】
流体と接触時に長さ方向に対して垂直な方向に高さが０．００１ｍｍ〜２．０ｍｍである立体構造を形成する、間隙充填用スウェリングテープの製造方法であって、
前記流体と接触すれば長さ方向に変形する基材層に上記基材層の長さ方向に対して水平方向に粘着性領域と非粘着性領域を含む粘着剤層を形成することを含む間隙充填用スウェリングテープの製造方法。
【請求項１２】
粘着剤層は、基材層に粘着剤組成物を塗布し、塗布された粘着剤組成物または上記組成物によって形成された粘着剤層上に非粘着性物質をプリンティングすることを含む方式で形成する、請求項１１に記載の間隙充填用スウェリングテープの製造方法。
【請求項１３】
第１基板及び上記第１基板と離隔されている第２基板によって形成された間隙を充填する方法であって、
第１基板または第２基板に請求項１〜１０のいずれかに記載のスウェリングテープの粘着剤層を付着させ、上記スウェリングテープの基材層を流体と接触させて、上記基材層を長さ方向に変形させることを含む間隙充填方法。
【請求項１４】
第１基板と第２基板によって形成される間隙の幅は０．００１ｍｍ〜２．００ｍｍである、請求項１３に記載の間隙充填方法。
【請求項１５】
請求項１〜１０のいずれかに記載のスウェリングテープが付着している電極組立体。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電極組立体と；上記電極組立体を収納しているカンと；上記カンの内部で上記電極組立体のスウェリングテープと接触している電解質と；を含む二次電池。
【請求項１７】
スウェリングテープは、電解質によって形成された立体的構造を有し、電極組立体をカンの内部に固定している、請求項１６に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、間隙充填用スウェリングテープ、間隙充填用スウェリングテープの製造方法、間隙充填方法、電極組立体及び二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
離隔されている２つの対象の間に存在する間隙（ｇａｐ）は、大部分の場合、充填される必要があり、また、大部分の場合、上記間隙の充填によって上記２つの対象は固定される必要がある。
【０００３】
例えば、電極組立体を円筒状のカンに収納し、電池を製造するときには、通常、電極組立体が円筒状カンに比べて小さいサイズを有するので、電極組立体とカンの内壁との間には間隙が形成される。このような場合、カンに収納されている電極組立体は、外部の振動や衝撃によってカン内部で遊動するようになり、このような電極組立体の遊動は、電池の内部抵抗の増加や電極タップの損傷などを誘発し、電池の性能を大きく低下させ得るため、上記間隙の充填及び電極組立体の固定が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願は、間隙充填用スウェリングテープ、間隙充填用スウェリングテープの製造方法、間隙充填方法、電極組立体及び二次電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的な間隙充填用スウェリングテープは、基材層と、上記基材層の少なくとも一面に形成されている粘着剤層とを含むことができる。上記基材層は、例えば、液体のような流体と接触すれば長さ方向に変形する特性を有する基材層であることができる。１つの例示において上記基材層は、例えば、流体と接触すれば長さ方向に膨脹する特性を有する基材層であることができる。
【０００６】
本明細書において用語「間隙充填用スウェリングテープ」は、互いに離隔されている２つの対象の間の間隙で上記間隙を埋め込み、必要に応じて上記２つの対象を互いに固定することができる役目をするテープを意味することができる。１つの例示において上記スウェリングテープは、上記間隙を形成している２つの対象のうちいずれか１つの対象に上記粘着剤層を介して付着している状態で、例えば、液体のような流体と接触すれば、基材層が膨脹することによって発生する力と粘着剤層の固定力の相互均衡によって上記間隙を埋め込むことができる立体形状を具現することができるテープであることができる。１つの例示において上記間隙を形成しながら離隔されている２つの対象は、それぞれ電池の電極組立体及び上記組立体を収納するカンであることができるが、これに制限されるものではない。このような場合、上記テープは、例えば、電極組立体用スウェリングテープであって、電極組立体の分解を防止し、また電極組立体を電池のカン内部に固定する用途に使用されることができる。
【０００７】
図１は、上記スウェリングテープが間隙の間で立体形状を具現し、上記間隙を埋め込む過程を模式的に示す図である。
【０００８】
図１のように、上記テープ１０１は、間隙を形成している２つの対象１０３、１０４のうちいずれか１つの対象１０４に粘着剤層を介して付着する。上記のように付着した状態で上記間隙の間に流体が導入され、上記スウェリングテープ１０１の基材層と接触すれば、上記基材層は、長さ方向に膨脹する。上記テープ１０１は、対象１０４に粘着剤層によって固定された状態で基材層が膨脹するので、上記スウェリングテープ１０２は、立体形状を具現するようになり、このような立体形状によって間隙は埋め込まれ、必要に応じて上記間隙を形成している２つの対象１０３、１０４は、互いに固定されることができる。
【０００９】
スウェリングテープによって具現される立体形状のサイズ、すなわち上記間隙の幅は、例えば、０．００１ｍｍ〜２．０ｍｍ、０．００１ｍｍ〜１．０ｍｍまたは０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることができる。上記立体形状のサイズは、上記スウェリングテープが適用される間隙の具体的な種類によって変更されることができるものであって、特に限定されるものではない。スウェリングテープが適用される間隙のサイズによる上記立体形状のサイズは、例えば、後述するように、基材層の変形率または粘着剤層の剥離力またはパターン形状、例えば、粘着性領域の面積比率や粘着性領域間の間隔などを調節して制御することができる。
【００１０】
本明細書において用語基材層の「長さ方向」は、上記基材層を平たく維持させたとき、上記基材層の厚さ方向（例えば、図２または図３の矢印方向）に垂直な方向を意味することができる。また、本明細書で用語「垂直」または「水平」は、目的する効果を損傷させない範囲での実質的な垂直または水平を意味し、例えば、±１０度以内、±５度以内または±３度以内程度の誤差を含むことができる。
【００１１】
基材層は、長さ方向に変形、例えば、膨脹する特性を有する限り、基材層の平面で横または縦、または対角線方向を含む任意の方向に変形することができるものを使用することができる。
【００１２】
１つの例示において上記基材層は、下記一般式１による長さ方向への変形率が１０％以上であることができる。
【００１３】
［一般式１］
基材層の長さ方向への変形率＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００
【００１４】
上記一般式１でＬ１は、上記基材層が流体と接触する前の初期長さであり、Ｌ２は、常温または６０℃で上記基材層を流体と２４時間接触させた後に測定した上記基材層の長さである。
【００１５】
上記一般式１を計算するに際して、基材層が接触する流体の具体的な種類は、充填しようとする間隙の具体的な状態によって選択されるものであって、特に制限されない。１つの例示において上記充填しようとする間隙が電極組立体と電極組立体を収納するカンによって形成される間隙である場合、上記流体は、上記カンの内部に注入される液体状態の電解質であることができる。上記用語「電解質」は、例えば、電池などで使用されるイオン伝導の媒体を意味することができる。
【００１６】
また、本明細書において用語常温は、加熱されるかまたは冷却されない自然そのままの温度であって、例えば、約１０℃〜約３０℃、約２０℃〜約３０℃、約２５℃または約２３℃の温度を意味することができる。
【００１７】
基材層の長さ方向への変形率、例えば、膨脹率は、具現しようとする立体形状のサイズによって変わることができ、例えば、３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上または９０％以上であることができる。上記基材層の長さ方向の変形率の上限は、特に制限されない。すなわち、上記変形率は、その数値が大きいほどさらに大きいサイズの立体形状が具現されることができるので、例えば、目的する立体形状のサイズによって上記変形率を調節することができる。例えば、上記基材層の変形率の上限は、５００％程度であることができる。
【００１８】
一般式１で、Ｌ１及びＬ２は、流体と接触する前後の基材層の長さである。上記長さは、基材層に対して所定の方向に測定され、Ｌ１及びＬ２の測定時に上記方向を同一に適用する限り、上記長さを測定する具体的な方向は、特に制限されない。
【００１９】
例えば、上記基材層が矩形のシート形状である場合、上記基材層の長さは、上記シートの横、縦、対角線の長さであるかまたは平面上の任意の方向への長さであることができる。但し、Ｌ１及びＬ２の測定時に上記長さを測定する方向を同一に適用するので、例えば、Ｌ１として基材層の横長さが採用される場合、Ｌ２としても基材層の横長さを採用する。
【００２０】
基材層の形状は、特に制限されず、例えば、フィルムまたはシート形状であることができる。また、上記フィルムまたはシート形状の基材層は、四角形、円形、三角形または無定形などの形状を有することができる。
【００２１】
基材層の素材は、上記変形率を示すことができるものなら、いずれの素材をも使用することができる。１つの例示において上記基材層は、高分子フィルムまたはシートであり、製造過程での延伸または収縮処理条件によって、流体と接触すれば上記のような変形、例えば、膨脹特性を示すように製造されたフィルムまたはシートであることができる。
【００２２】
１つの例示において上記基材層としては、ウレタン結合、エステル結合またはエーテル結合を含むか、またはセルロースエステル化合物を含む基材層を使用することができる。
【００２３】
上記基材層としては、アクリレート系基材層、ウレタン系基材層、エポキシ系基材層またはセルロース系基材層が例示されることができる。
【００２４】
１つの例示において上記アクリレート系、ウレタン系またはエポキシ系基材層としては、活性エネルギー線硬化型組成物のキャスト層を使用することができる。
【００２５】
本明細書において用語キャスト層は、硬化性組成物をキャスティング（ｃａｓｔｉｎｇ）方式でコーティングし、上記コーティング層を硬化させて形成される基材層を意味することができる。また、用語活性エネルギー線硬化型組成物は、活性エネルギー線の照射によって硬化する類型の組成物を意味することができる。活性エネルギー線の範疇には、マイクロ波（ｍｉｃｒｏ  ｗａｖｅｓ）、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、Ｘ線及びガンマ線は勿論、アルファ−粒子線（ａｌｐｈａ−ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｂｅａｍ）、プロトンビーム（ｐｒｏｔｏｎ  ｂｅａｍ）、中性子ビーム（ｎｅｕｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）及び電子線（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）などのような粒子ビームをも含まれることができる。
【００２６】
上記組成物は、例えば、活性エネルギー線硬化型アクリレート系化合物及びラジカル重合性希釈剤を含むことができる。
【００２７】
上記活性エネルギー線硬化型アクリレート系化合物としては、例えば、当業界でいわゆる光硬化型オリゴマーとして知られているウレタンアクリレートを使用することができる。
【００２８】
上記ウレタンアクリレートとしては、例えば、ポリイソシアネート化合物及びヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートを含む混合物の反応物が例示されることができる。ポリイソシアネート化合物は、２個以上のイソシアネート基を有する化合物であって、例えば、脂肪族（ａｌｉｐｈａｔｉｃ）、脂環族（ｃｙｃｌｏａｌｉｐｈａｔｉｃ）または芳香族（ａｒｏｍａｔｉｃ）ポリイソシアネートなどが例示されることができ、具体的には、２、４−トリレンジイソシアネート、２、６−トリレンジイソシアネート、１、３−クシリレンジイソシアネート、１、４−クシリレンジイソシアネートまたはジフェニルメタン−４、４’−ジイソシアネートイソボロンジイソシアネート（ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅ  ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）などが例示されることができる。また、ヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートとしては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレートまたは８−ヒドロキシオクチル（メタ）アクリレートなどのようなヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートなどが例示されることができるが、これに制限されるものではない。
【００２９】
ウレタンアクリレートとしては、例えば、エステルポリオール及びポリイソシアネートを含む混合物の反応物である末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーとヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートを含む反応物を使用することもできる。エステルポリオールとしては、例えば、ポリオール及び／またはエーテルポリオール；及び二塩基酸またはその無水物などの酸成分とのエステル化反応物が例示されることができる。ポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール及び３−メチル−１、５−ペンタンジオールなどが例示されることができ、エーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールまたはポリテトラメチレングリコールなどのポリアルキレングリコールまたはポリエチレンポリプロポキシブロックポリマージオールなどのブロックまたはランダムポリマーのジオールなどが例示されることができ、酸成分としては、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ  ａｃｉｄ）、コハク酸（ｓｕｃｃｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）、フタル酸（ｐｈｔｈａｌｉｃ  ａｃｉｄ）、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸及びテレフタル酸などの二塩基酸またはその無水物などが例示されることができるが、これに制限されるものではない。また、上記ポリイソシアネート及びヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートとしては、前述した化合物が使用されることができる。
【００３０】
ウレタンアクリレートとしては、また、エーテルポリオールとポリイソシアネートを含む混合物の反応物として末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー及びヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートを含む混合物の反応物を使用することもできる。
【００３１】
活性エネルギー線硬化型アクリレート化合物としては、また、エポキシアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートまたはポリエーテルアクリレートなどをも使用することができる。
【００３２】
ポリエステルアクリレートとしては、例えば、エステルポリオール及び（メタ）アクリル酸を含む混合物の脱水縮合反応物を使用することができる。この場合に使用されることができるエステルポリオールとしては、例えば前述したような化合物を使用することができる。
【００３３】
また、上記ポリエーテルアクリレートとしては、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートまたはポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどのポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレートなどが例示されることができ、エポキシアクリレートとしては、エポキシ樹脂及び（メタ）アクリル酸を含む混合物の付加反応物を挙げることができる。この場合、エポキシ樹脂の種類は、特別に制限されず、この分野で公知されている一般的な芳香族または脂肪族エポキシ樹脂を使用することができる。
【００３４】
上記組成物に含まれるラジカル重合性希釈剤としては、例えば、活性エネルギー線の照射によってラジカル重合に参加することができる官能基を有する単量体を使用することができる。
【００３５】
このような単量体としては、（メタ）アクリル酸エステル単量体として、アルキル（メタ）アクリレート；アルコキシ基を有する（メタ）アクリレート、脂環式基（ａｌｉｃｙｃｌｉｃ  ｇｒｏｕｐ）を有する（メタ）アクリレート；芳香族基を有する（メタ）アクリレート；ヘテロ環を有する（メタ）アクリレート；及び多官能性アクリレートよりなる群から選択された１つ以上が例示されることができる。
【００３６】
アルキル（メタ）アクリレートとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルブチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート及びテトラデシル（メタ）アクリレートなどのような炭素数１〜２０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートが例示されることができ、アルコキシ基を有する（メタ）アクリレートとしては、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、エチレングリコールフェニルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（重合度：２〜８）フェニルエーテル（メタ）アクリレート、エチレングリコールノニルフェニルエーテル（メタ）アクリレートまたはポリエチレングリコール（重合度：２〜８）ノニルフェニルエーテル（メタ）アクリレートなどが例示されることができ、脂環式基を有する（メタ）アクリレートとしては、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレートまたはジシクロペンテニルオキシ（メタ）アクリレートなどが例示されることができ、芳香族基を有する（メタ）アクリレートとしては、フェニルヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートまたはベンジル（メタ）アクリレートなどが例示されることができ、ヘテロ環を有する（メタ）アクリレートとしては、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレートまたはモルホリニル（メタ）アクリレートなどが例示されることができ、多官能性アクリレートとしては、１、４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１、６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペート（ｎｅｏｐｅｎｔｙｌｇｌｙｃｏｌ  ａｄｉｐａｔｅ）ジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバル酸（ｈｙｄｒｏｘｙｌ  ｐｕｉｖａｌｉｃ  ａｃｉｄ）ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（ｄｉｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｙｌ）ジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ジ（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリロキシエチルイソシアヌレート、アリル（ａｌｌｙｌ）化シクロヘキシルジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ヘキサヒドロフタル酸ジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチルプロパンジ（メタ）アクリレート、アダマンタン（ａｄａｍａｎｔａｎｅ）ジ（メタ）アクリレートまたは９、９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）などのような２官能型アクリレート；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトルトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、３官能型ウレタン（メタ）アクリレートまたはトリス（メタ）アクリロキシエチルイソシアヌレートなどの３官能型アクリレート；ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレートまたはペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートなどの４官能型アクリレート；プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートなどの５官能型アクリレート；及びジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートまたはウレタン（メタ）アクリレート（例えば、イソシアネート単量体及びトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートの反応物などの６官能型アクリレートなどが例示されることができるが、これに制限されるものではない。
【００３７】
上記希釈剤としては、また、極性官能基、具体的には、ヒドロキシ基、カルボキシル基、窒素含有基またはグリシジ基を有する単量体が使用されることもできる。ヒドロキシ基を有する単量体としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、８−ヒドロキシオクチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチレングリコール（メタ）アクリレートまたは２−ヒドロキシプロピレングリコール（メタ）アクリレートなどを挙げることができ、カルボキシル基を有する単量体としては、（メタ）アクリル酸、２−（メタ）アクリロイルオキシ酢酸、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピオン酸、４−（メタ）アクリロイルオキシ酪酸、アクリル酸二量体、イタコン酸、マレイン酸またはマレイン酸無水物などを挙げることができ、窒素含有基を有する単量体としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンまたはＮ−ビニルカプロラクタムなどを挙げることができ、グリシジル基を有する単量体としては、グリシジル（メタ）アクリレートなどを挙げることができるが、これに制限されるものではない。
【００３８】
上記アクリル組成物は、例えば、上記活性エネルギー線硬化型アクリレート化合物３０重量部〜９９重量部及び上記ラジカル重合性希釈剤１重量部〜７０重量部を含むことができる。しかし、上記重量比率及び上記アクリレート化合物とラジカル重合性希釈剤の種類は、例えば、目的する変形率を考慮して変更されることができる。
【００３９】
本明細書において特に別途規定しない限り、単位「重量部」は、重量比率を意味する。上記アクリル組成物は、また、光開始剤をさらに含むことができる。上記光開始剤は、活性エネルギー線の照射による上記アクリル組成物の重合反応を誘導することができる。
【００４０】
光開始剤としては、例えば、ベンゾイン系、ヒドロキシケトン系、アミノケトン系、ペルオキシド系またはホスフィンオキシド系などのような公知の光開始剤を使用することができる。
上記アクリル組成物は、光開始剤を、上記アクリレート化合物及び希釈剤の合計重量１００重量部に対して、０．０１重量部〜１０重量部または０．１重量部〜５重量部で含むことができる。光開始剤の含量を上記範囲に制御することによって、効果的な硬化反応を誘導し、硬化後に残存成分による物性低下などを防止することができる。
【００４１】
上記組成物は、必要に応じて染料及び顔料、エポキシ樹脂、架橋剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、調色剤、補強剤、充填剤、消泡剤、界面活性剤、光増感剤及び可塑剤よりなる群から選択された１つ以上の添加剤をさらに含むことができる。
【００４２】
上記キャスト層は、上記組成物をキャスティング方式で適正な厚さにコーティングした後、活性エネルギー線を照射し、重合によって硬化させることによって製造することができる。
【００４３】
上記組成物をキャスティングする具体的な方法は、特に制限されず、例えば、目的する厚さを考慮して、バーコート、ナイフコート、ロールコート、スプレイコート、グラビアコート、カーテンコート、コンマコートまたはリップコートなどの方式で行うことができる。
【００４４】
また、活性エネルギー線、例えば、紫外線の照射は、例えば、金属ハライドランプ、高圧水銀ランプ、ブラックライトランプ、無電極ランプまたはキセノンランプ（ｘｅｎｏｎ  ｌａｍｐ）などを使用して行うことができる。活性エネルギー線の照射条件、例えば、波長や光量などは、特に制限されず、組成物の組成などを考慮して選択することができる。
【００４５】
ウレタン基材層は、また、例えば、ＴＰＵ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）などのウレタン樹脂を含む基材層や、硬化性ウレタン組成物のキャスト層を使用することができる。
【００４６】
硬化性ウレタン組成物としては、例えば、熱の印加によって硬化する類型の組成物であって、ポリオール及びイソシアネート化合物を含む組成物を使用することができる。
【００４７】
ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコール、ジアルキレングリコール、ベンゼンジオール（例えば、カテコール（ｃａｔｅｃｈｏｌ）、レゾルシノール（ｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ）またはヒドロキノン（ｈｙｄｒｏｑｕｉｎｏｎｅ））、ベンゼントリオール（例えば、１、２、３−ベンゼントリオール）、ジアルコールアミン、トリアルコールアミン、アラビトール（ａｒａｂｉｔｏｌ）、マンニトール（ｍａｎｎｉｔｏｌ）、イソマルト（ｉｓｏｍａｌｔ）、グリセロール（ｇｌｙｃｅｒｏｌ）、キシリトール（ｘｙｌｉｔｏｌ）、ソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）、マルチトール（ｍａｌｔｉｔｏｌ）、エリスリトール（ｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）、リビトール（ｒｉｂｉｔｏｌ）、ズルシトール（ｄｕｌｃｉｔｏｌ）、ラクチトール（ｌａｃｔｉｔｏｌ）、トレイトール（ｔｈｒｅｉｔｏｌ）、イジトール（ｉｄｉｔｏｌ）またはポリグリシトール（ｐｏｌｙｇｌｙｃｉｔｏｌ）などが例示されることができる。また、上記イソシアネート化合物としては、例えば、上記ウレタンアクリレート項目で記述したポリイソシアネートが使用されることができる。上記アルキレングリコールまたはジアルキレングリコールに含まれるアルキレンとしては、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキレンが例示されることができる。
【００４８】
上記硬化性ウレタン組成物は、例えば、上記ポリオールのヒドロキシ基（ＯＨ）の当量とポリイソシアネートのイソシアネート基（ＮＣＯ）の当量比が実質的に約１：１になるように各成分を含むことができる。しかし、上記当量比は、例えば、目的する変形率などを考慮して変更されることができる。
【００４９】
上記キャスト層は、例えば、上記アクリル組成物の場合と類似の方式で上記ウレタン組成物をキャスティングし、上記キャスティングされたコーティング層に適切な熱を印加して硬化させることによって製造することができる。
【００５０】
上記基材層として、セルロース系基材層を使用する場合には、例えば、セルロースアセテート樹脂またはセルロースアルキレート樹脂を含む基材層であって、上記樹脂を含む混合物を押出またはキャスティング工程に適用して製造された基材層を使用することができる。セルロースアルキレートとしては、例えば、セルロースアセテートプロピオネート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ａｃｅｔａｔｅ  ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）またはセルロースアセテートブチレート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ａｃｅｔａｔｅ  ｂｕｔｙｌａｔｅ）などを使用することができる。
【００５１】
上記樹脂を使用して基材層を製造する方式は、特に限定されず、例えば、上記樹脂及び必要に応じて公知の添加剤を含む原料を押出またはキャスティングのような通常のフィルムまたはシート成形方式に適用し、且つ基材層が上記のような変形、例えば、膨脹特性を示すことができるように成形過程で適正な処理を加える方式を使用することができる。
【００５２】
上記のような基材層がシートまたはフィルム形状である場合、基材層の厚さは、特に限定されず、例えば、目的する立体形状の具現性能や充填しようとする間隙のサイズなどを考慮して選択されることができる。
【００５３】
上記テープは、基材層の少なくとも一面に形成されている粘着層を含むことができる。上記粘着層は、例えば、前述した基材層の長さ方向に対して水平な方向に基材層の一面に形成されていてもよい。
【００５４】
上記テープは、上記のように基材層の長さ方向に対して水平方向に形成されている粘着剤層によってテープが固定された状態で上記テープが流体と接触して膨脹することによって、上記基材層の長さ方向に対して垂直な方向に突出する立体形状を具現することができる。
【００５５】
上記粘着剤層は、粘着性領域と非粘着性領域を含むことができる。上記各領域は、粘着剤層の表面に形成されていてもよい。上記粘着剤層の表面は、上記テープが間隙を形成するいずれか１つの対象、例えば、電極組立体に適用されたとき、上記電極組立体のような対象に付着される粘着剤層の表面を意味する。
【００５６】
図２及び図３は、例示的なスウェリングテープの断面図であり、図２は、基材層１１の一面に粘着剤層１２が形成されたスウェリングテープであり、図２は、基材層１１の両面に粘着剤層１２が形成されたスウェリングテープである。図２及び図３に示されたように、上記スウェリングテープの粘着剤層１２の表面には、粘着性領域１２Ａと非粘着性領域１２Ｂが同時に形成されている。
【００５７】
粘着剤層表面の全体面積に対する粘着性領域の面積の比率は、約５％〜９５％であることができる。上記比率の他の下限は、例えば、１０％、１５％または２０％程度であることができる。また、上記比率の他の上限は、例えば、９０％、８５％、８０％、７５％、７０％、６５％または６０％程度であることができる。しかし、上記比率は、１つの例示に過ぎない。例えば、スウェリングテープが示されるべき粘着力に比べて上記テープが具現すべき立体形状が大きい場合には、面積比率は少し小さく設計されてもよく、反対の場合には、少し大きく設計されてもよい。面積比率は、テープが適用される対象で要求される特性によって上記内容を考慮して適切に調節されることができる。
【００５８】
また、粘着剤層の表面において上記粘着性領域と非粘着性領域が成す形態あるいはパターンは、特に制限されない。粘着性領域と非粘着性領域の形態あるいはパターンは、スウェリングテープが適用される対象の種類や被着面の形態及びスウェリングテープが形成する立体的構造などを考慮して調節することができる。
【００５９】
上記粘着剤層は、粘着性領域を２個以上含むことができる。すなわち、上記粘着剤層の表面には、粘着性領域が２個以上存在することができる。このような場合に、上記粘着性領域間の間隔は、例えば、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であることができる。間隔は、例えば、図４〜図６においてＩで表示される距離を意味することができる。しかし、上記間隔は、上記粘着面積の比率項目で記述したように、スウェリングテープが適用される具体的な対象によって変更されることができる。
【００６０】
また、上記粘着剤層の表面で粘着性領域の幅、例えば、図４〜図６においてＷで表示された部分の距離は、特に制限されず、例えば、上記粘着面積の比率や粘着性領域間の間隔を考慮して適切に調節されることができる。
【００６１】
１つの例示においては、粘着性領域または非粘着性領域がストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）形状で粘着剤層の表面に配置されていてもよい。図４は、非粘着性領域１２Ｂがストライプ形状で粘着剤層１２の表面に配置されている１つの例示を示す図である。図４では、非粘着性領域１２Ｂが正確にストライプ形状を示す場合を例示したが、上記形状は、略ストライプ形状を成す限り、多少不規則的に形成されていてもよい。
【００６２】
他の例示では、粘着性領域と非粘着性領域は、粘着剤層の表面で海島形状（ｓｅａ  ｉｓｌａｎｄ  ｐａｔｔｅｒｎ）を成していてもよい。海島形状というのは、粘着性領域及び非粘着性領域のうちいずれか１つが島状を成し、海上を成す他の１つの領域によって取り囲まれている形態を意味する。この場合、島状を成す領域の形状は、円形、卵円形、四角形、三角形及び無定形などの多様な形状を含むことができる。図５及び図６は、非粘着性領域１２Ｂが四角形または円形の島状を成しながら海状の粘着性領域１２Ａによって取り囲まれている状態を例示的に示す図である。
【００６３】
非粘着性領域は、例えば、粘着剤層の表面に非粘着性物質を塗布し、上記粘着剤層を部分的にマスキング（ｍａｓｋｉｎｇ）して形成することができる。すなわち、上記スウェリングテープは、粘着剤層の表面で粘着剤層を部分的にマスキングし、非粘着性領域を形成している非粘着性物質をさらに含むことができる。非粘着性物質としては、例えば、アクリル化合物などが例示されることができるが、これに制限されるものではない。上記アクリル化合物は、例えば、粘着性を示さない水準のガラス転移温度を有するアクリル重合体性、オリゴマー性または単量体性化合物であることができる。
【００６４】
他の例示において上記粘着剤層の非粘着性領域は、同一粘着剤層内で弾性率が他の表面に比べて高く調節されている表面であってもよい。このような非粘着性領域は、例えば、後述するように、粘着剤組成物を硬化させて粘着剤層を形成するとき、部分的に粘着剤層の硬化度を高く調節する方式で形成することができる。また、他の例示で上記のような粘着性領域と非粘着性領域を有する粘着剤層は、後述するように、粘着剤組成物を基材層上に塗布及び硬化させて粘着剤層を形成する過程で、上記粘着剤組成物を基材層に部分的に塗布し、硬化させて形成することもでき、この場合、上記非粘着性領域は、基材層上で粘着剤層が形成されない部分を意味することもできる。
【００６５】
粘着剤層形成工程の容易性の観点では、上記非粘着性物質の部分マスキング方式で非粘着性領域を形成することができるが、これに制限されるものではない。
【００６６】
上記粘着剤層は、適切な剥離力を有するように設計されることができる。例えば、目的する立体形状を具現するための範囲で剥離力が不足すれば、上記粘着剤層が基材層の変形、例えば、膨脹による応力を適切に支持せず、テープが剥離するか、または立体形状の具現が難しいことがあり、上記剥離力の範囲を上回る場合、粘着剤層が基材層の変形を過度に抑制し、立体形状の具現が難しくなることができる。上記剥離力は、例えば、１００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１５０ｇｆ／２５ｍｍ以上、２００ｇｆ／２５ｍｍ以上、３００ｇｆ／２５ｍｍ以上、４００ｇｆ／２５ｍｍ以上、５００ｇｆ／２５ｍｍ以上、６００ｇｆ／２５ｍｍ以上、７００ｇｆ／２５ｍｍ以上、８００ｇｆ／２５ｍｍ以上、９００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１、０００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１，１００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１、２００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１，３００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１，４００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１，５００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１，６００ｇｆ／２５ｍｍ以上、１，７００ｇｆ／２５ｍｍ以上または１，８００ｇｆ／２５ｍｍ以上であることができる。しかし、上記剥離力は、例えば、具現しようとする立体形状のサイズや充填しようとする間隙によって変更されることができるものであって、特に制限されるものではない。上記剥離力は、例えば、充填しようとする間隙を形成する対象のうちいずれか１つの対象に対する剥離力であるかまたはガラス板に対する剥離力であることができる。また、上記剥離力は、常温で測定された剥離力であり、５ｍｍ／ｓｅｃの剥離速度と１８０度の剥離角度で測定した剥離力であることができる。
【００６７】
また、粘着剤層の剥離力は、目的する立体形状の具現性能などを考慮して調節されることができるものであって、その上限は、特に制限されるものではない。
【００６８】
粘着剤層としては、多様な種類の粘着剤層が使用されることができる。例えば、粘着剤層としては、アクリル粘着剤、ウレタン粘着剤、エポキシ粘着剤、シリコーン粘着剤またはゴム系粘着剤などが使用されることができる。
【００６９】
１つの例示において上記粘着剤層は、アクリル粘着剤層であり、例えば、多官能性架橋剤によって架橋されたアクリル重合体を含むことができる。
【００７０】
アクリル重合体としては、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ：Ｗｅｉｇｈｔ  ＡｖｅｒａｇｅＭｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｗｅｉｇｈｔ）が４０万以上のものを使用することができる。上記重量平均分子量は、ＧＰＣ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）によって測定される標準ポリスチレンに対する換算数値である。本明細書で特に別途規定しない限り、用語「分子量」は、重量平均分子量を意味する。アクリル重合体の分子量の上限は、特に限定されず、例えば、２５０万以下の範囲で制御されることができる。
【００７１】
上記アクリル重合体は、例えば、（メタ）アクリル酸エステル単量体及び架橋性官能基を有する共重合性単量体を重合された形態で含むものであることができる。各単量体の重量比率は、特に制限されず、例えば、目的する剥離力を考慮して設計されることができる。
【００７２】
重合体に含まれる（メタ）アクリル酸エステル単量体としては、例えば、アルキル（メタ）アクリレートを使用することができ、粘着剤の凝集力やガラス転移温度または粘着性などを考慮して、炭素数が１〜１４のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートを使用することができる。このような単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルブチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート及びテトラデシル（メタ）アクリレートなどの１種または２種以上が例示されることができるが、これに制限されるものではない。
【００７３】
架橋性官能基を有する共重合性単量体は、上記（メタ）アクリル酸エステル単量体または重合体に含まれる他の単量体と共重合されることができ、共重合された後に重合体の主鎖に多官能性架橋剤と反応することができる架橋点を提供することができる単量体である。架橋性官能基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、イソシアネート基、グリシジル基またはアミド基などであることができ、場合によっては、アクリロイル基またはメタクリイル基などのような光架橋性官能基であることができる。光架橋性官能基の場合、上記共重合性単量体によって提供された架橋性官能基に光架橋性官能基を有する化合物を反応させて導入することができる。粘着剤の製造分野では、目的する官能基によって使用することができる多様な共重合性単量体が公知されている。このような単量体の例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、８−ヒドロキシオクチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチレングリコール（メタ）アクリレートまたは２−ヒドロキシプロピレングリコール（メタ）アクリレートなどのようなヒドロキシ基を有する単量体；（メタ）アクリル酸、２−（メタ）アクリロイルオキシ酢酸、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピオン酸、４−（メタ）アクリロイルオキシ酪酸、アクリル酸二量体、イタコン酸、マレイン酸及びマレイン酸無水物などのようなカルボキシル基を有する単量体；グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンまたはＮ−ビニルカプロラクタムなどを挙げることができるが、これに限定されるものではない。このような単量体は、１種または２種以上が重合体に含まれていてもよい。
【００７４】
上記アクリル重合体は、必要に応じて他の機能性共単量体を重合された形態でさらに含むことができるが、その例としては、下記化学式１で表示される単量体を挙げることができる。
【００７５】
［化学式１］
【化１】
0005885363.tif 000002
【００７６】
上記式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立的に水素またはアルキルを示し、Ｒ４は、シアノ；アルキルで置換または非置換されたフェニル；アセチルオキシ；またはＣＯＲ５を示し、この際、Ｒ５は、アルキルまたはアルコキシアルキルで置換または非置換されたアミノまたはグリシジルオキシを示す。
【００７７】
上記式のＲ１〜Ｒ５の定義で、アルキルまたはアルコキシは、炭素数１〜８のアルキルまたはアルコキシを意味し、好ましくは、メチル、エチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシまたはブトキシである。
【００７８】
上記化学式１の単量体の具体的な例としては、（メタ）アクリロニトリル、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、メチルスチレン、またはビニルアセテートなどのカルボン酸のビニルエステルなどを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【００７９】
上記アクリル重合体は、例えば、溶液重合（ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）、光重合（ｐｈｏｔｏ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）、塊状重合（ｂｕｌｋ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）、懸濁重合（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）または乳化重合（ｅｍｕｌｓｉｏｎ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）などを通じて製造することができる。
【００８０】
粘着剤層において上記アクリル重合体を架橋させている多官能性架橋剤の種類は、特に限定されず、例えば、イソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリジン架橋剤及び金属キレート架橋剤または光架橋剤などの公知の架橋剤のうち重合体に存在する架橋性官能基の種類によって適切な架橋剤が選択されることができる。イソシアネート架橋剤の例としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソボロンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネートまたはナフタレンジイソシアネートなどのジイソシアネートや、上記ジイソシアネートとポリオール化合物との反応物などを挙げることができ、ポリオールとしては、トリメチロールプロパンなどが使用されることができ、エポキシ架橋剤としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラグリシジルエチレンジアミン及びグリセリンジグリシジルエーテルなどを使用することができ、アジリジン架橋剤としては、Ｎ、Ｎ’−トルエン−２、４−ビス（１−アジリジンカルボキサミド）、Ｎ、Ｎ’−ジフェニルメタン−４、４’−ビス（１−アジリジンカルボキサミド）、トリエチレンメラミン、ビスイソフタロイル−１−（２−メチルアジリジン）及びトリ−１−アジリジニルホスフィンオキシドなどを挙げることができ、金属キレート架橋剤としては、アセチルアセトンまたはアセト酢酸エチルなどの化合物に多価金属が配位された化合物を挙げることができ、多価金属としては、アルミニウム、鉄、亜鉛、錫、チタン、アンチモン、マグネシウムまたはバナジウムなどを挙げることができ、光架橋剤としては、多官能性アクリレートなどを使用することができる。重合体に含まれている架橋性官能基の種類を考慮して、１種または２種以上の架橋剤が使用されることができる。
【００８１】
粘着層において上記多官能性架橋剤の重量比率は、例えば、目的する剥離力を考慮して調節することができる。
【００８２】
上記のような粘着層は、例えば、上記のようなアクリル重合体と多官能性架橋剤を配合したコーティング液をコーティングし、適正な条件で上記重合体と多官能性架橋剤の架橋反応を誘導して形成することができる。
【００８３】
上記粘着層には、目的する効果に影響を及ぼさない範囲で、カップリング剤、粘着性付与剤、エポキシ樹脂、紫外線安定剤、酸化防止剤、調色剤、補強剤、充填剤、消泡剤、界面活性剤及び可塑剤よりなる群から選択された１つ以上の添加剤がさらに含まれていてもよい。
【００８４】
上記粘着層の厚さは、適用される用途、例えば、目的する剥離力や立体形状具現性能または充填しようとする間隙のサイズなどによって適切に選択されることができることで、特に限定されるものではない。
【００８５】
上記テープは、使用前まで粘着層を保護するために上記粘着層に付着している離型シートをさらに含むことができる。
【００８６】
本出願は、また、上記スウェリングテープの製造方法に関する。例示的な上記製造方法は、基材層の少なくとも一面に粘着性領域と非粘着性領域を含む粘着剤層を形成することを含むことができる。基材層は、既に記述したような、流体と接触すれば長さ方向に変形、例えば、膨脹する基材層であることができる。また、上記粘着剤層は、上記長さ方向に対して水平な方向に形成することができる。
【００８７】
基材層に粘着剤層を形成する方法は特別に制限されない。例えば、目的する粘着剤層の種類によって前述した粘着剤の成分を適切に配合した粘着剤組成物や上記組成物を使用して製造した粘着コーティング液をバーコーターなどの手段で基材層上にコーティングし、これを硬化させることによって形成することができる。粘着剤組成物または粘着コーティング液の硬化は、物理的または化学的反応を経て粘着剤組成物が粘着性能を発現することができる状態に変化する過程を意味する。このような硬化は、使用された組成物の組成によって上記組成物を所定の温度で一定時間維持するか、あるいは組成物に紫外線のような電磁気波を照射する方式などで行われることができ、このような方式は、粘着剤の製造分野において多様に公知されている。
【００８８】
また、粘着性領域と非粘着性領域が同時に形成されている粘着剤層を形成する方式は、特に制限されない。例えば、目的する形状を考慮して、上記硬化前または後の粘着剤組成物または粘着コーティング液の表面に非粘着性物質をプリンティングして粘着剤層を部分的にマスキングする方式；硬化過程で電磁気波のスポット照射または電磁気波を部分的に遮断することができるマスクを使用して電磁気波を照射する方式でコーティング層の硬化度を部分的に異なるように調節する方式または粘着剤組成物や粘着コーティング液自体を部分的に塗布し、硬化させる方式などが使用されることができる。
【００８９】
１つの例示的な過程では、工程の容易性などを考慮して、上記段階が基材層に粘着剤組成物を塗布し、塗布された粘着剤組成物または上記によって形成された粘着剤層上に非粘着性物質をプリンティングすることを含む方式で上記粘着剤層を形成することができる。
【００９０】
非粘着性物質をプリンティングする方式やプリンティング厚さなどは、特に制限されず、使用される物質の種類などを考慮して選択されることができる。
【００９１】
本発明は、また、間隙の充填方法に関する。１つの例示的な上記方法は、第１基板及び上記第１基板から離隔されている第２基板によって形成された間隙を充填する方法であることができる。上記方法は、例えば、上記第１基板または第２基板に上記スウェリングテープの粘着層を付着させ、上記スウェリングテープの基材層を流体と接触させて上記基材層を長さ方向に変形、例えば、膨脹させることを含むことができる。
【００９２】
上記方法で間隙を形成している第１基板及び第２基板の具体的な種類及びその形状は、特に限定されない。すなわち、上記第１基板及び第２基板の範囲には、充填が必要な間隙を形成しており、上記間隙に流体が導入され得るすべての種類の基板が含まれることができる。
【００９３】
また、上記基板の形状も特に限定されず、例えば、図１のように平たい形状はもちろん、曲がっているかまたは不規則な形状の基板をすべて含まれることができる。１つの例示で上記第１基板と第２基板によって形成される間隙の幅は、０．００１ｍｍ〜２．０ｍｍ、０．００１ｍｍ〜１．００ｍｍまたは０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることができるが、これに限定されない。
【００９４】
図１に示されたように、上記方法は、間隙を形成している第１及び第２基板１０３、１０４のうちいずれか一方の基板に上記テープ１０１を粘着層を介して付着させた状態で上記基材層を流体と接触させて膨脹させることによって、立体的形状を有するテープ１０２を形成することによって行われることができる。上記過程で粘着剤層の剥離力やその表面の粘着性及び非粘着性領域の形態あるいはパターン及び／または基材層の変形力などを調節して上記立体形状を調節することができる。
【００９５】
１つの例示で上記方法に使用される第１及び第２基板のうちいずれか一方は、電池用電極組立体であり、他方は上記組立体を収納するカンであり、上記テープと接触する流体は、上記電池に含まれる電解質であることができる。このような場合、本出願は、上記スウェリングテープが付着している電極組立体に関する。
【００９６】
上記のような場合、例えば、上記方法は、電極組立体に上記テープを付着した後に、カン内部に収納し、上記カン内部に電解質を注入する方式で行われることができる。
【００９７】
電極組立体の具体的な種類は、特に限定されず、この分野で使用される一般的な組立体がすべて含まれることができる。１つの例示で上記電極組立体は、二次電池、例えばリチウム二次電池用電極組立体であることができる。
【００９８】
電極組立体は、陽極板と、陰極板と、上記陽極板と陰極板との間に介在されるセパレータとを含むもので、上記方法で上記スウェリングテープは、上記粘着層を介して上記電極組立体の外周面に付着することができる。上記電極組立体は、場合によって、ゼリーロール形状に巻き取られていてもよい。
【００９９】
陽極板は、導電性に優れた金属薄板などで構成される陽極集電体と、上記陽極集電体の表面にコーティングされている陽極活物質層とを含むことができる。また、上記陽極板の両末端には、上記陽極活物質がコーティングされない領域が形成されており、その領域には、電極組立体の上部または下部に所定の長さに突出している陽極タップが付着していてもよい。陽極タップは、上記電極組立体と電池の他の部分を電気的に連結する役目をすることができる。
【０１００】
また、陰極板は、伝導性金属薄板などで構成される陰極集電体と、上記陰極集電体の表面にコーティングされている陰極活物質層とを含むことができる。また、陽極板と同様に、陰極板の両末端には、陰極活物質層がコーティングされない領域が形成されており、上記領域には、電極組立体の上部または下部に所定の長さに突出しており、上記電極組立体と電池の他の部分を電気的に連結することができる陰極タップが付着していてもよい。
【０１０１】
また、上記電極組立体は、カン組立体または円筒状カンとの接触を防止するためのものであって、上部及び／または下部に形成されている絶縁プレートをさらに含むことができる。
【０１０２】
上記スウェリングテープは、上記電極組立体の外周面の上記セパレータの最外側端部が位置する仕上げ部を含んで上記外周面を取り囲むように付着することができる。また、上記スウェリングテープは、上記電極組立体の外周面全体面積の少なくとも３０％以上を覆うように付着することができ、上記電極組立体の外周面で上端部及び下端部は、上記組立体がそのまま露出するように付着していてもよい。
【０１０３】
上記電極組立体が収納されるカンの種類は、特に限定されず、例えば、この分野の公知の種類として円筒状のカンなどが例示されることができる。
【０１０４】
また、テープを変形、例えば膨脹させる流体である電解液の種類は、特に限定されず、電池の種類によってこの分野の公知の電解液が使用される。例えば、上記電池がリチウム二次電池である場合、上記電解質は、例えば、非水系の有機溶媒及びリチウム塩を含むことができる。リチウム塩は、有機溶媒に溶解され、電池内でリチウムイオンの供給源として作用し、陽極と陰極間のリチウムイオンの移動を促進させることができる。リチウム塩の例としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｌＯ４、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＮ（ＣｘＦ２ｘ＋１ＳＯ２）（ＣｙＦ２ｙ＋１ＳＯ２）（ここで、ｘ及びｙは自然数）、ＬｉＣｌ、ＬｉＩ、及びリチウムビスオキサレートボレート（ｌｉｔｈｉｕｍ  ｂｉｓｏｘａｌａｔｅ  ｂｏｒａｔｅ）などの一種または二種以上を支持（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ）電解塩として含むものを挙げることができる。電解質においてリチウム塩の濃度は、用途によって変化することができるものであって、通常、０．１Ｍ〜２．０Ｍ範囲内で使用する。また、上記有機溶媒は、電池の電気化学的反応に関与するイオンが移動することができる媒質の役目をするものであって、その例としては、ベンゼン、トルエン、フルオロベンゼン、１、２−ジフルオロベンゼン、１、３−ジフルオロベンゼン、１、４−ジフルオロベンゼン、１、２、３−トリフルオロベンゼン、１、２、４−トリフルオロベンゼン、クロロベンゼン、１、２−ジクロロベンゼン、１、３−ジクロロベンゼン、１、４−ジクロロベンゼン、１、２、３−卜リクロロベンゼン、１、２、４−卜リクロロベンゼン、ヨードベンゼン（ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ）、１、２−ジヨードベンゼン、１、３−ジヨードベンゼン、１、４−ジヨードベンゼン、１、２、３−トリヨードベンゼン、１、２、４−トリヨードベンゼン、フルオロトルエン、１、２−ジフルオロトルエン、１、３−ジフルオロトルエン、１、４−ジフルオロトルエン、１、２、３−トリフルオロトルエン、１、２、４−トリフルオロトルエン、クロロトルエン、１、２−ジクロロトルエン、１、３−ジクロロトルエン、１、４−ジクロロトルエン、１、２、３−卜リクロロトルエン、１、２、４−卜リクロロトルエン、ヨードトルエン、１、２−ジヨードトルエン、１、３−ジヨードトルエン、１、４−ジヨードトルエン、１、２、３−トリヨードトルエン、１、２、４−トリヨードトルエン、Ｒ−ＣＮ（ここで、Ｒは、炭素数２〜５０の直鎖状、分岐状または環状構造の炭化水素基であって、上記炭化水素基は、二重結合、芳香族環またはエーテル結合などを含むことができる）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセテート、キシレン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、エタノール、イソプロピルアルコール、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、プロピレンカーボネート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、メチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート、ジメトキシエタ��、１、３−ジオキソラン、ジグライム、テトラグライム、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン（ｓｕｌｆｏｌａｎｅ）、バレロラクトン、デカノリドまたはメバロラクトンの一種または二種以上を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【０１０５】
上記スウェリングテープには、前述したような変形、例えば膨脹特性を有する基材層に所定の剥離力を有する粘着層が形成されている。これにより、上記テープは、上記方法に適用された後、例えば、電極組立体に付着した状態で上記立体形状を具現することができる。その結果、上記テープは、電極組立体とカンの内壁の間隔を効果的に充填し、電極組立体を固定し、遊動や振動などを防止することができる。
【０１０６】
すなわち、スウェリングテープの「立体形状」は、電解質と接触したスウェリングテープの基材層の変形力と粘着層の剥離力の作用を通じて形成されるものであって、電極組立体をカン内部に強固に固定することができるすべての構造を含む概念であることができる。
【０１０７】
図７は、上記方法によって製造された例示的な電池を示すもので、スウェリングテープ５１ａ、５１ｂが電解質によって立体形状を形成し、電極組立体５３をカン５２に固定している状態を示す。
【０１０８】
例えば、図７の左側図に例示的に示されたように、スウェリングテープ５１ａは、組立体５３に付着した後、カン５２に挿入された段階では、平たい形状に維持していてもよい。しかし、カン５２内に注入された電解質と接触した後、所定の時間が経過した後には、図７の右側図に例示的に示されたように、スウェリングテープ５３ｂが立体形状を形成し、これにより、電極組立体５３とカン５２の間の間隔を充填及び固定することができる。
【０１０９】
本出願は、また、上記スウェリングテープが付着している電極組立体と；上記電極組立体を収納しているカンと；上記カンの内部で上記スウェリングテープと接触している電解質と；を含む二次電池に関するものである。このような電池は、例えば、上記のような方式で製造されたものであることができる。１つの例示において、上記電池は、リチウム二次電池であることができる。
【発明の効果】
【０１１０】
上記スウェリングテープは、例えば、流体が存在する間隙の間に適用され、立体形状を具現することによって、上記間隙を充填し、必要に応じて間隙を形成している対象を固定する用途に使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】上記スウェリングテープが立体形状を形成する過程を例示的に示す図である。
【図２】例示的なスウェリングテープの断面図である。
【図３】例示的なスウェリングテープの断面図である。
【図４】粘着剤層の表面を例示的に示す図である。
【図５】粘着剤層の表面を例示的に示す図である。
【図６】粘着剤層の表面を例示的に示す図である。
【図７】電池の製造過程で上記スウェリングテープが立体形状を形成する過程を例示的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１２】
以下、実施例及び比較例を通じて上記スウェリングテープを詳しく説明するが、上記スウェリングテープの範囲が下記実施例によって限定されるものではない。
【０１１３】
以下、実施例及び比較例での物性は、下記の方式で評価した。
１．基材層の長さ方向の変形率の測定
基材層を横の長さが１０ｍｍ、縦の長さが５０ｍｍになるように切断し、試験片を製造する。製造された試験片をカーボネート系電解質に含浸させ、密封した状態で常温で１日間放置した後、電解質から取り出して、上記試験片の縦方向の長さを測定した後、下記数式Ａによって基材層の長さ方向の変形率を測定する。
【０１１４】
［数式Ａ］
長さ方向の変形率＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００
【０１１５】
上記数式ＡでＬ１は、電解質に含浸させる前の基材層の縦方向の初期長さ、すなわち５０ｍｍであり、Ｌ２は、電解質に含浸させた後に測定した上記基材層の縦方向の長さである。
【０１１６】
２．スウェリングテープの剥離力測定
スウェリングテープを横の長さが２５ｍｍ、縦の長さが２００ｍｍになるように切断し、試験片を製造する。試験片を粘着層を媒介でガラス板に２ｋｇのゴムローラーを使用して付着し、常温で２時間程度保管する。その後、引張試験機を使用して５ｍｍ／ｓｅｃの剥離速度及び１８０度の剥離角度でスウェリングテープを剥離しながら剥離力を測定する。
【０１１７】
３．スウェリングテープの立体形状具現性能評価
実施例及び比較例で製造された電池を常温で１日間保管した後、電池を分解し、電極組立体を取り出し、電極組立体に付着していたスウェリングテープの状態を評価し、下記基準によって立体形状具現性能を評価する。
〈立体形状具現性能評価基準〉
○：スウェリングテープの均一な立体形状が観察される。
△：スウェリングテープの均一な立体形状が観察されない。
×：スウェリングテープの均一な立体形状が観察されず、テープが電極組立体から剥離される。
【０１１８】
４．スウェリングテープの間隙充填能（電極組立体の遊動防止能）評価
スウェリングテープの間隙充填能は、上記の場合、電極組立体の遊動防止特性を評価する方法で評価することができる。上記方式には、例えば、残振動評価方式と残衝撃評価方式が存在する。残振動評価方式では、ＵＮ３８．３規格の振動実験方法によって行われ、評価後に電池が電源無感になれば、遊動による端子の切断として判断する。残衝撃評価方式は、８角円柱内に電池を入れ、回転させて所定時間経過した後、電池が電源無感になれば、遊動による端子の切断として判断する。上記方式によって評価したスウェリングテープの間隙充填能は、下記の基準によって評価する。
〈間隙充填能評価基準〉
○：残振動評価及び残衝撃評価後に電池の電源が測定される。
△：残振動評価または残衝撃評価後に電池の電源が測定されるが、抵抗が１０％以上増加する。
×：残振動評価または残衝撃評価後に電池の電源が測定されない。
【０１１９】
製造例１．ウレタン系基材層の製造
ブタンジオールポリオールとメチレンジフェニルジイソシアネートを上記ポリオールのヒドロキシ基と上記ジイソシアネートのイソシアネート基の当量比が約１：１になるように含む組成物をＴ−ダイ（ｄｉｅ）で厚さが約４０μｍになるようにフィルムを形成した後、硬化させて基材を製造した。上記製造された基材の長さ方向の変形率は約１００％であった。
【０１２０】
製造例２．ウレタンアクリル系基材層の製造
ウレタンアクリレート４０重量部と希釈剤としてイソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）７０重量部を配合し、光開始剤（イルガキュア−１８４、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）０．５重量部をさらに添加、混合及び脱泡し、組成物を製造した。製造された組成物を厚さが約４０μｍになるようにポリエステル離型フィルム上にバーコーターを利用してコーティングした。酸素との接触を防止するためにコーティング層上にポリエステル離型フィルムを覆った後、メタルハライドランプを利用して光量が８００ｍＪ／ｃｍ２になるようにＵＶ−Ａ領域の光を照射し、組成物を硬化させて基材層を製造した。製造された基材層の長さ方向の変形率は、約１２％であった。
【０１２１】
製造例３．セルロース系基材層の製造
ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎが７０，０００のセルロースアセテートプロピオネート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ａｃｅｔａｔｅ  ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）化合物を含む原料をＴ−ダイ（ｄｉｅ）で厚さが約４０μｍ程度の基材層に成形した。製造された基材層の長さ方向の変形率は、約２０％であった。
【０１２２】
実施例１．
スウェリングテープの製造
製造例１で製造したウレタン系基材層（厚さ：４０μｍ）の一面にイソシアネート架橋剤で架橋されたアクリル粘着樹脂を含むアクリル系粘着層としてガラス板に対する剥離力が１，９００ｇｆ／２５ｍｍであり、厚さが１５μｍである粘着層を形成し、スウェリングテープを製造した。形成された粘着剤層上にプリンティング方式で粘着剤の面に図４のような形態で粘着される面積が２２％水準になるように非粘着物質を塗布し、テープを製造した。非粘着性物質としては、粘着性を示さない水準のガラス転移温度を有するアクリル化合物を使用した。
【０１２３】
電極組立体及び電池の製造
陰極、陽極及びセパレータを含むゼリーロール形状の電極組立体（断面直径：１７．２ｍｍ）の外周の約５０％の面積を覆うようにスウェリングテープを付着し、上記組立体を円筒状のカン（断面直径：１７．５ｍｍ）に挿入した。次いで、上記カンの内部にカーボネート系電解質を注入し、密封し、電池を完成した。
【０１２４】
実施例２〜４及び比較例１及び２
スウェリングテープの製造時に基材層を下記表１のように変更し、実施例１と同一の組成に基盤する粘着層を使用し、且つその粘着層のガラスに対する剥離力が下記表１のように示されるように変更し、非粘着物質を塗布する形状や、粘着面積なども下記表１のように変更したことを除いて、実施例１と同一にスウェリングテープ及び電池を製造した。
【０１２５】
【表１】
0005885363.tif 000003
【０１２６】
上記実施例及び比較例について測定した物性を下記表２にまとめて記載した。
【０１２７】
【表２】
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【符号の説明】
【０１２８】
１１  基材層
１２  粘着層
１２Ａ  粘着性領域
１２Ｂ  非粘着性領域
５１ａ、５１ｂ  スウェリングテープ
５２  カン
５３  電極組立体
１０１  立体形状を具現する前のスウェリングテープ
１０２  立体形状を具現したスウェリングテープ
１０３、１０４  間隙を形成している対象
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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