粘合剂组合物的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本申请涉及一种压敏粘合剂组合物、一种密封胶带以及一种二次电池。
【背景技术】
[0002] 根据技术的发展和对移动装置需求的增加，对作为能源的二次电池的需求急剧增 加，具体地，在二次电池中，具有高能量密度和放电电压的锂二次电池正在被商业化并被广 泛地使用。二次电池分为将电极组件嵌入圆柱形或棱柱形金属壳体中的圆柱形电池和棱柱 形电池，以及将电极组件安装在铝层压片的袋型壳体中的袋型电池。
[0003] 例如，圆柱形电池通过以下方法制造:将凝胶卷(jelly roll)型电极组件(在下文 中，称为"凝胶卷"）的末端用包含压敏粘合层的密封胶带固定，然后将电极组件容纳于圆柱 形金属壳体中，由于二级电池的特性，在反复充电/放电的过程中，使用密封胶带反复进行 各向异性的体积膨胀和收缩。在此情况下，果酱卷的外表面受到各向异性的膨胀和收缩的 最大影响，从而发生电极断开的断路现象。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 本申请旨在提供一种压敏粘合剂组合物、一种密封胶带以及一种二次电池。
[0006] 技术方案
[0007] -方面，本申请提供了一种压敏粘合剂组合物。例如，所述压敏粘合剂组合物包含 具有聚合单元的聚合物，该聚合单元由（甲基)丙烯酸酯单体、具有极性官能团的单体和包 含可交联官能团的可交联单体得到。在一个实施例中，将包含由压敏粘合剂组合物形成的 压敏粘合层的密封胶带通过压敏粘合层粘合至电极组件上，然后将该电极组件插入电池壳 体中制备二次电池，在这种情况下，由于在压敏粘合层中具有极性官能团的单体中极性官 能团的存在，当压敏粘合层与注入到二次电池中的电解质接触时，压敏粘合层变形，例如溶 胀或膨胀。此处，所述密封胶带形成三维立体结构，而且压敏粘合层的表面具有特定范围的 表面粗糙度，从而使电极组件和压敏粘合层之间的粘合强度或剥离强度下降。因此，所述压 敏粘合层与电极组件分离，因此通过诱导电极组件各向同性的体积膨胀和收缩来阻止电极 的断开。
[0008] 所述压敏粘合剂组合物包含具有聚合单元的聚合物，在一个实施例中，所述聚合 物可以包含例如聚合形式的（甲基)丙烯酸酯单体、具有极性官能团的单体以及具有可交联 官能团的可交联单体。
[0009] 作为包含在聚合物中作为聚合单元的（甲基）丙烯酸酯单体，例如，可以使用（甲 基)丙烯酸烷基酯，而且考虑到压敏粘合剂的粘结强度、玻璃化转变温度或压敏粘合性能， 可以使用具有1至14个碳原子的烷基的（甲基）丙烯酸烷基酯。此种单体可以是但并不限于 (甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基）丙烯酸异丙酯、（甲 基)丙烯酸正丁酯、（甲基)丙烯酸叔丁酯、（甲基)丙烯酸仲丁酯、（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）丙烯酸异辛 酯、（甲基）丙烯酸异壬酯、（甲基）丙烯酸月桂酯和（甲基）丙烯酸十四酯中的一种或至少两 种。
[0010]此处，所述术语"（甲基）丙烯酸酯"是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，可以应用于使 用"甲基"的其他术语。
[0011] 所述具有极性官能团的单体是与电解质具有优异亲和性的单体，而且具有极性官 能团的单体包含在压敏粘合剂组合物的聚合物中的聚合单元中，当通过压敏粘合剂组合物 形成的压敏粘合层与电解质接触时，通过变形例如溶胀或膨胀降低电极组件和压敏粘合层 之间的粘合强度或剥离强度。此外，在本申请中，当通过应用具有特殊结构的单体作为具有 极性官能团的单体的密封胶带与电解质接触时，可以形成具有特定表面粗糙度的立体结 构，因此密封胶带可以以优异的效率与电极组件分离以诱导电极组件的各向同性的体积膨 胀和收缩并有效地阻止电极的断开。
[0012] 在一个实施例中，所述具有极性官能团的单体可以由式1表示：
[0013] [式 1]
[0014]
[0015] 在式1中，Ri表示氢或具有1至12个碳原子的烷基，R2表示具有1至6个碳原子的亚烧 基，R3表示氢、具有1至12个碳原子的烷基、具有6至24个碳原子的芳基或具有6至48个碳原 子的芳烷基，以及η为0以上。
[0016]在式1中，Ri表示氢、或具有1至12个、1至8个或1或4个碳原子的烷基，优选地，氢、 甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基，更优选地，氢或甲基，但本申请并不局限于此。
[0017] 此外，在式1中，办表示具有1至6个、1至4个或1至2个碳原子的亚烷基，优选地亚乙 基或亚丙基，但本申请并不局限于此。
[0018] R3表示氢、具有1至12个、1至8个、1至6个或1至4个碳原子的烷基；具有6至24个、6 至20个、6至18个或6至12个碳原子的芳基;或具有6至48个、6至30个、6至24个或6至18个碳 原子的芳烷基，例如氢、甲基、乙基、丙基、苯基、萘基、丁基酚基、戊基酚基、己基酚基、庚基 酚基、辛基酚基或壬基酚基，但本申请并不局限于此。
[0019] 此外，n可以是〇以上，例如1以上，以及优选地2以上。
[0020] 在一个实施例中，所述由式1表示的单体可以是式2的单体：
[0021] [式 2]
[0022]
[0023] 在式2中，办和吣如上述定义，p+q为1以上，ρ是0至100,以及q是0至100。
[0024] 作为所述由式1或2表示的单体，可以使用例如选自（甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、（甲 基)丙烯酸甲氧基乙氧基乙酯、（甲基)丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、（甲基)丙烯酸乙氧基二缩 三乙二醇酯、聚（甲基)丙烯酸乙二醇酯、聚（甲基)丙烯酸乙二醇甲醚酯、（甲基)丙烯酸乙氧 基化壬基酚酯、（甲基）丙烯酸丙氧基化壬基酚酯、（甲基）丙烯酸乙氧基化酚酯和聚（甲基） 丙烯酸丙二醇酯，以及优选地，（甲基）丙烯酸甲氧基乙酯、（甲基）丙烯酸甲氧基乙氧基乙 酯、（甲基)丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、（甲基)丙烯酸乙氧基二缩三乙二醇酯、聚（甲基)丙烯 酸乙二醇酯或聚（甲基)丙烯酸乙二醇甲醚酯中的至少一种，但本申请并不局限于此。
[0025] 由于所述由式1或2表示的单体包含至少一个氧原子，而且由于氧原子的高电负 性，表现出很高的极性，因此包含该单体的压敏粘合层可以对极性电解质溶液具有高亲和 性，而且当与电解质接触时会膨胀。同时，所述术语"电解质溶液"可以指例如在二次电池中 使用的用于离子传导的介质。在一个实施例中，所述电解质可以是液体介质，也就是电解质 溶液，但本申请并不局限于此。在本说明书中，所述电解质溶液也可以表示为电解质。
[0026]相对于100重量份的聚合形式的（甲基）丙烯酸酯单体，所述聚合物可以包含30重 量份至300重量份，例如40重量份至280重量份或44重量份至250重量份的由式1表示的单 体，但本申请并不局限于此。此外，相对于100重量份的包含在聚合物中作为聚合单元的全 部单体，由式1表示的单体的含量可以为25重量份至80重量份，例如25重量份至75重量份或 30重量份至70重量份。当包含过少的由式1表示的单体时，与电解质接触时，压敏粘合层难 以膨胀至与电极组件分离，而当包含过多的由式1表示的单体时，由于在聚合物的聚合反应 中发生过度凝胶，难以实现压敏粘合剂的压敏粘合性能。因此，考虑到这些问题，可以将具 有极性官能团的单体的含量控制在上述范围内。在本说明书中，除非另外特别限定，所述术 语"重量份"是指相对重量比。
[0027]所述具有可交联官能团的可交联单体可以是能与包含在（甲基）丙烯酸酯单体或 聚合物中的另一种单体共聚的单体，并且在共聚后提供能够与聚合物的主链中的多官能交 联剂反应的交联点。此处，所述可交联官能团可以是羟基、羧基、异氰酸酯基、缩水甘油基或 酰胺基，或在一些情况下，光可交联官能团，例如丙烯酰基或甲基丙烯酰基。可以通过与具 有光可交联官能团的化合物反应将所述光可交联官能团引入至由可共聚单体提供的可交 联官能团中。作为所述包含羟基的可交联单体，例如可以使用包含羟基的单体，例如（甲基） 丙烯酸羟乙酯、（甲基)丙烯酸羟丙酯、（甲基）丙烯酸羟丁酯、（甲基）丙烯酸羟己酯、（甲基） 丙烯酸羟辛酯、（甲基)丙烯酸羟乙二醇酯、（甲基)丙烯酸甘油酯或（甲基)丙烯酸羟丙二醇 酯，或混合有其中至少一种的单体，但本申请并不局限于此。所述包含羧基的单体可以是但 并不限于例如（甲基)丙烯酸、（甲基)丙烯酸羧乙酯、（甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、 富马酸或巴豆酸。此外，所述包含缩水甘油基的可交联单体可以是但并不限于例如（甲基） 丙烯酸环氧环烷基烷基酯，例如（甲基)丙烯酸缩水甘油酯、（甲基)丙烯酸环氧烷基酯或（甲 基）丙烯酸环氧环己基甲酯。所述包含异氰酸酯基的可交联单体可以是但并不限于例如， (甲基)丙烯酸2-异氰基乙酯、1，1_二(丙烯酰氧基（甲基）乙基异氰酸酯、（甲基)丙烯酰氧基 乙基异氰酸酯、甲基-异丙基-α，α_二甲基苄基异氰酸酯、甲基丙烯酰基异氰酸酯或异氰酸 烯丙酯;通过二异氰酸酯化合物或聚异氰酸酯化合物与（甲基)丙烯酸2-羟乙酯反应获得的 丙烯酰单异氰酸酯化合物;或通过二异氰酸酯化合物或聚异氰酸酯化合物与多元醇化合物 和（甲基)丙烯酸2-羟乙酯反应获得的丙烯酰单异氰酸酯化合物。所述包含酰胺基的单体可 以是但并不限于例如（甲基）丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N，N-二甲基 (甲基）丙烯酰胺、N，N-二乙基（甲基）丙烯酰胺、N，N'_亚甲基二丙烯酰胺、N，N-二甲氨基丙 基丙烯酰胺、N，N-二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺或双丙酮（甲基)丙烯酰胺。此外，所述包含氨 基的单体可以是但并不限于例如（甲基)丙烯酸氨乙酯、（甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨乙酯或 (甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨丙酯。所述包含烷氧基甲硅烷基的单体可以是但并不限于三甲 氧基甲硅烷基丙基（甲基)丙烯酸酯或烯丙氧基乙基（甲基)丙烯酸酯。
[0028] 相对于100重量份的聚合形式的（甲基)丙烯酸酯单体，所述聚合物可以包含0.1重 量份至10重量份，例如2.5重量份至10重量份、