密封材料制造技术

技术编号:10251366 阅读:190 留言:0更新日期:2014-07-24 11:33
本发明专利技术的目的在于提供一种即使在苛刻的环境下也能够保持优异的压缩回弹性、能够维持容器的气密性和液密性的密封材料。本发明专利技术是一种密封材料,其是由具有基于四氟乙烯的聚合单元以及一种以上的基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元的含氟聚合物构成的密封材料,其特征在于,所述含氟聚合物中的基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元相对于全部聚合单元为4.0质量%以下,并且所述含氟聚合物的熔体流动速率为0.1g/10分钟~100g/10分钟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的目的在于提供一种即使在苛刻的环境下也能够保持优异的压缩回弹性、能够维持容器的气密性和液密性的密封材料。本专利技术是一种密封材料,其是由具有基于四氟乙烯的聚合单元以及一种以上的基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元的含氟聚合物构成的密封材料,其特征在于,所述含氟聚合物中的基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元相对于全部聚合单元为4.0质量%以下,并且所述含氟聚合物的熔体流动速率为0.1g/10分钟~100g/10分钟。【专利说明】密封材料
本专利技术涉及密封材料。更详细而言,本专利技术涉及能够适合用于锂离子二次电池等二次电池的电解液密封材料。
技术介绍
非水系蓄电器件(锂离子二次电池等非水系电解液二次电池、非水系双电层电容器等)通常采取利用封口件将容纳正极、负极和电解液的电池罐体的开口部密封而形成密闭的结构。从防止正极和负极的短路的方面考虑,需要使该电池罐体与封口件为电绝缘。另外,为了防止电解液等内容物的漏出,同时防止来源于外部的空气、水分的侵入,要求非水系电解液二次电池具有高的气密性和液密性。为了保持这类电池的气密性、液密性以及正/负极间的电绝缘,利用密封材料对电池罐体和封口件进行了固定。作为密封材料的材质,以往一直使用聚乙烯、聚丙烯等,其耐化学药品性、弹性、耐蠕变性优异,成型性良好,能够以低成本进行制作,但对非水系电解液二次电池的需求也在向在更苛刻的环境下使用的用途中扩展,因此耐热性、耐化学药品性更加优异的聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂受到关注。另一方面,PTFE等氟树脂也存在材质上容易产生蠕变现象、不适于面向施加有大负荷的部位使用等缺点,为了将氟树脂用于密封材料而进行了各种各样的尝试。例如,关于用于对配管、各种装置的法兰进行密封的密封材料,公开了通过将拉伸多孔质PTFE片的孔隙率控制得较低,由此在确保紧密性(跟随性)的同时可以更高度地防止蠕变现象、可以得到 压缩回弹特性优异的密封材料(例如参见专利文献I)。另外,关于用于玻璃管等无法施加高紧固压的部位的密封材料,公开了通过对由氟树脂粉末和无机填料形成的片材实施特定的热处理,由此得到具有高压缩率和回弹率的软质氟树脂片(例如参见专利文献2)。另外,公开了如下内容:将含氟量特定的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)用于锂离子二次电池等电池的密封材料,由此即使在高温多湿条件下也可以防止水分的侵入和漏液(例如参见专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-184586号公报专利文献2:日本特开平5-8317号公报专利文献3:日本特开2011-71003号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如上所述,对用于各种密封材料的氟树脂进行了各种各样的研究,在用于移动电话、笔记本电脑等民用小型电子设备的二次电池方面,也取得了一定效果。但是,再生电能储存用的二次电池、风力发电的蓄电用的二次电池、再生电能用的双电层电容器、车载用的锂离子二次电池等情况下,由于大型且电流量大,因而内部电阻所引起的内部放热较大,并且要在高温等更加苛刻的条件下使用,因此现有的密封材料有可能无法充分地维持电池内部的气密性和液密性。车载用的二次电池在使用环境下有时也会暴露于85°C以上的高温下,若要保持电池内部的气密性和液密性,重要的是使密封材料即使在这样苛刻的使用条件下也能够保持充分的压缩回弹性、能够维持电池罐体与封口件的高密合性。在这方面,对于现有的密封材料而言存在进一步改善性能的余地。本专利技术是鉴于上述现状而完成的,其目的是提供一种即使在苛刻的环境下也能够保持优异的压缩回弹性、能够维持容器的气密性和液密性的密封材料。用于解决课题的方法本专利技术人在对于压缩回弹性优异的密封材料进行各种各样的研究时,着眼于具有基于四氟乙烯的聚合单元以及基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元的含氟聚合物的绝缘性、密封性、耐化学药品性、低透湿性等二次电池的密封材料所要求的基本特性优异。并且发现若使PFA中的全氟(烷基乙烯基醚)的比例和熔体流动速率为特定的范围,则所得到的密封材料即使在达到例如85°C以上的高温条件下也能够保持优异的压缩回弹性。进一步发现,将上述密封材料应用于锂离子二次电池等二次电池的情况下,即使在高温等苛刻的环境下也能够充分地抑制冷流(cold flow)(蠕变),其结果是能够维持电池内部的气密性和液密性。而且发现这样的密封材料作为大容量且通电量大的非水系蓄电器件的密封材料特别有用,从而实现 了本专利技术。即,本专利技术是一种密封材料,其是由具有基于四氟乙烯的聚合单元以及一种以上的基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元的含氟聚合物构成的密封材料,其特征在于,上述含氟聚合物中的基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元相对于全部聚合单元为4.0质量%以下,并且上述含氟聚合物的熔体流动速率为0.1~100g/10分钟。以下详细说明本专利技术。本专利技术的密封材料由具有基于四氟乙烯(TFE)的聚合单元以及一种以上的基于全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)的聚合单元的含氟聚合物构成。作为上述PAVE,优选以如下通式表示的物质。CF2 = CF-ORf1(式中,Rf1表示碳原子数为I~5的全氟烷基)。作为上述PAVE,具体而言,可以举出全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(丁基乙烯基醚)等,可以使用它们中的I种或2种以上。PAVE中,侧链(上述式中以-ORf1表示的部位)较长的物质在提高所得到的密封材料的压缩回弹性、抑制冷流方面是有利的,但侧链越长价格越高,导致制造成本增大。在本专利技术中,作为上述PAVE,可以使用多种物质,但从上述方面考虑,优选使用PPVE。在上述含氟聚合物中,上述基于PAVE的聚合单元相对于全部聚合单元为4.0质量%以下。由此,所得到的密封材料即使在高温环境下也具有优异的压缩回弹性,而且能够充分地抑制高温时的冷流。其结果是,即使在苛刻的环境下,使用了该密封材料的电池等也能够维持充分的气密性和液密性。上述基于PAVE的聚合单元相对于全部聚合单元更优选为3.7质量%以下、进一步优选为3.5质量%以下、特别优选为3.0质量%以下。上述含氟聚合物中的基于PAVE的聚合单元的含量可以通过19F-NMR法进行测定。混合使用了 2种以上的TFE-PAVE共聚物时、或者将TFE的均聚物等其它含氟聚合物与TFE-PAVE共聚物混合使用时,优选这些混合物中的PAVE单元的含量在上述的范围内。上述混合物中的PAVE单元的含量也可以通过19F-NMR法进行测定。上述基于PAVE的聚合单元相对于全部聚合单元优选为1.0质量%以上。更优选为超过1.0质量%、进一步优选为1.5质量%以上、特别优选为2.0质量%以上、最优选为2.5质量%以上。上述含氟聚合物中,除了基于TFE的聚合单元和基于PAVE的聚合单元以外,还可以进一步含有基于能够与TFE和PAVE共聚的单体的聚合单元。作为该单体,可以举出乙烯、偏二氟乙烯(VdF)、六氟丙烯(HFP)、以CX1X2 = CX3 (CF2)nX4(式中,X1、X2和X3相同或不同、表示氢原子或氟原子,X4表示氢原子、氟原子或氯原子,η表示I~10的整数)表示的乙烯基单体、以及以CF2 = CF-OCH2-Rf2本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种密封材料,其是由具有基于四氟乙烯的聚合单元以及一种以上的基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元的含氟聚合物构成的密封材料,其特征在于,所述含氟聚合物中的基于全氟(烷基乙烯基醚)的聚合单元相对于全部聚合单元为4.0质量%以下,并且所述含氟聚合物的熔体流动速率为0.1g/10分钟~100g/10分钟。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:青山高久河野英树今村均泽木恭平助川胜通
申请(专利权)人:大金工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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