[发明专利]粘合剂用树脂，粘合剂组成物，使用该粘合剂组成物的层状贴合复合体及锂电池用外包装

说明书

本发明提供树粘合剂用树脂，该树脂调制成粘合剂组成物，该粘合剂树脂组成物对高分子薄膜，金属箔等各种基材显示良好的粘接性，作为粘合剂层，通过卷对卷的工艺制造层状贴合型复合材料，用于软包装型锂电池的外包装材料。该复合材料显示出良好的耐电解液腐蚀性，耐高温高湿水解性，耐化学药品性，耐热性等良好特性。

技术领域

本发明属于膜结构技术领域，尤其涉及一种粘合剂用树脂，粘合剂组成物，使用该粘合剂组成物的层状贴合复合体及锂电池用外包装。

背景技术

聚氨酯树脂，因其独特的分子结构而具有较高的内聚能，可调的柔软度，与金属、木材、纤维、橡胶、塑料等极性表面存在极强的分子间相互作用，在涂装、包装、衣料服饰、电机、汽车以及建筑等领域作为粘合剂被广泛应用。

作为包装用途的聚氨酯型粘合剂，用在诸如食品，药品等保管保存用袋状包装材料的制造和使用过程中。这类袋状包装材料，通常选用铝箔等金属箔与塑料高分子膜，通过粘合剂形成层状贴合型复合材料。该复合材料具有遮光隔热，耐热，阻隔气体，以及耐受被包装物等特性。在新能源等产业领域，锂离子电池外包装材料选用上述的层状贴合型高分子复合材料制成袋状软包装体，与通常的金属壳相比，因其具有小型化，轻量化，超薄化，成型加工容易等特点，得到了极大的关注。

构成锂离子电池的重要组成成分之一的电解液，举例来说，是由LiPF₆，LiBF₄等极性锂盐溶解在碳酸脂等非水溶剂中构成。作为电解质的LiPF₆，LiBF₄等极性锂盐，遇水发生反应生成氟化氢。一旦生成氟化氢，构成电池的金属材料、电极材料会受到腐蚀，作为外包装的层状贴合型复合材料也因氟化氢造成层间粘合性下降而导致产品不良。为了解决该问题，用于锂电池的包装材料与通常的食品药品包装会有很大的区别。其层状构成依次采用，聚酯/尼龙构成的外层（耐热性树脂层），防止水分/氧气外部侵入及遮光用的铝箔作为阻隔层，以及聚烯烃树脂构成的内层(热封层)。特别是内层和阻隔层之间的粘合剂层（内层粘合剂层），基于锂电池的安全性及长期使用寿命考量，必须满足耐电解液性，水汽阻隔性，及耐湿热性等严格的指标。

相关技术方面，酸改性聚烯烃类等热塑性树脂，作为内层粘合剂，通过热熔挤出贴合工艺(热法)制造所得的锂电池软包装材料已被报道，使用溶液涂布的干法复合工艺所需的粘合剂也有相关的报道。但是，热法制造工艺存在装置复杂，制造效率低等问题。干法工艺中使用通用的聚酯型聚氨酯粘合剂，耐电解液性能尚有不足。一部分报道称使用聚烯烃多元醇以提高耐电解液性，由于其高昂的成本及供应受限等问题，并未引起产业界的关注。有些报道中，相关的耐热性，粘接强度的经时变化，粘结强度保持率，及复合材料的加工特性并未触及。

发明内容

本发明的目的是提供一种粘合剂用树脂，粘合剂组成物，使用该粘合剂组成物的层状贴合复合体及锂电池用外包装，其能通过创新设置粘合剂的方式，达到粘合剂有效用于电池包装膜制造的目的。本发明具有结构简单有效，制备方法简洁方便，以及用于电池软包装后使用效果好的优点，具体表现为耐电解液腐蚀性、耐高温高湿水解性、耐化学药品性以及耐热性良好。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：粘合剂用树脂，粘合剂组成物，使用该粘合剂组成物的层状贴合复合体，从外到内依次为耐热树脂薄膜层，外侧粘合剂层，金属箔阻隔层，内侧粘合剂层以及热塑性密封层，构成用于锂离子电池用软包装复合膜，所述内侧粘合剂层的粘合剂组成物包括主剂以及固化剂，所述主剂为聚酯多元醇，所述固化剂为所述聚酯多元醇经过改性得到的末端为异氰酸酯的预聚物，所述固化剂预聚物的异氰酸酯NCO的摩尔数与所述主剂聚酯多元醇的羟基OH摩尔数之比为0.8-2.0，粘合剂层的厚度为1-10μm。

进一步优选的技术方案在于：所述聚酯多元醇包括20-50mol%的芳香族多元酸，以及50-80%的脂肪族多元酸，其中至少包括一种碳原子数大于3的所述脂肪族多元醇，所述聚酯多元醇经脱水缩合以及酯交换反应制得，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000-10000，酸值AV小于1mgKOH/g。