KR101711696B1 - 스웰링 테이프 및 이를 포함하는 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함하는 스웰링 테이프 및 이를 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스웰링 테이프는 유체가 존재하는 간극의 사이에 적용되어, 입체 형상을 구현함으로써 간극을 충진 및 고정할 수 있는 스웰링 테이프로서, 저비용으로도 전극 조립체와 캔의 내벽 간격을 효과적으로 충진할 수 있고, 이차전지의 대부분의 면에서 스웰링 되어 내진동성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

스웰링 테이프 및 이를 포함하는 이차전지 {SWELLING TAPE AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 스웰링 테이프 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함하는 스웰링 테이프 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬 이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형)형 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극 조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극 조립체 등을 들 수 있다. 이들 중 젤리-롤형 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.
특히, 원형전지의 경우, 예를 들면, 전극 조립체를 캔에 수납하고, 전해액을 주입하여 제조할 수 있다. 통상적으로 상기 전극 조립체는 상기 캔에 비하여 작은 사이즈를 가지기 때문에 전극 조립체와 캔의 내벽 사이에는 간극(gap)이 형성된다.
이러한 경우, 캔에 수납되어 있는 전극 조립체는 외부의 진동이나 충격에 의해 캔 내부에서 유동하거나 일정 정도 회전할 수 있는데, 이러한 경우, 예를 들면, 탭의 용접 부위 등이 파손되어 내부 회로가 단선되는 등의 현상에 의하여 전원 무감 현상 등이 발생할 수 있다.
따라서, 이격되어 있는 두 개의 대상의 사이에 존재하는 간극(gap)은 많은 경우 충진될 필요가 있고, 간극을 형성한 상태에서 이격되어 있는 두 대상은 많은 경우 상기 간극의 충진에 의해 고정될 필요가 있다.
예를 들어, 전극 조립체를 원형의 캔에 수납하여 전지를 제조할 때에는 통상적으로 상기 전극 조립체가 원형의 캔에 비하여 작은 사이즈를 가지기 때문에 전극 조립체와 캔의 내벽 사이에는 간극이 형성된다. 이러한 경우, 캔에 수납되어 있는 전극 조립체는 외부의 진동이나 충격에 의해 캔 내부에서 유동하게 되는데, 이러한 전극 조립체의 유동은 전지의 내부 저항의 증가나 전극 탭의 손상 등을 유발하여 전지의 성능을 크게 저하시킬 수 있어서 상기 간극의 충진 및 전극 조립체의 고정이 필요하다.
이에, 전극 조립체와 원형 캔 사이에 스웰링 테이프(swelling tape)를 적용하는 방법이 개발되었다.
즉, 도 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 점착층(110, 210) 및 스웰링층(120, 220)을 포함하는 스웰링 테이프(100, 200)를 음극, 양극 및 분리막을 포함하는 젤리-롤형 전극 조립체(201)의 외주에 전면 부착하는 방법이 개발되었다.
그러나, 상기와 같이 고비용의 스웰링층(120, 220)을 전극 조립체(201) 전면에 부착하는 경우, 기존의 폴리프로필렌(PP) 테이프 대비 경제적으로 단가가 높은 단점이 있다.
이러한 경제적인 면을 고려하여 스웰링 테이프의 부착 길이를 줄여 전극 조립체 외주의 일부에 부착하는 방법이 적용되었으나, 이 경우 내진동성 효과가 현저히 감소하는 문제가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 유체가 존재하는 간극의 사이에 적용되어, 입체 형상을 구현함으로써 간극을 충진 및 고정할 수 있는 스웰링 테이프로서, 이차전지에 적용할 경우 저비용으로도 전극 조립체와 캔의 내벽 간격을 효과적으로 충진할 수 있고, 이차전지의 대부분의 면에서 스웰링 되어 내진동성을 더욱 향상시킬 수 있는 스웰링 테이프 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함하는 스웰링 테이프를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면,
양극, 분리막 및 음극을 포함하는 전극 조립체;
상기 전극 조립체 및 전해액이 내장되는 캔; 및
상기 전극 조립체 및 캔 사이에 개재된 스웰링 테이프를 포함하며,
상기 스웰링 테이프는 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스웰링 테이프는 유체가 존재하는 간극의 사이에 적용되어, 입체 형상을 구현함으로써 간극을 충진 및 고정할 수 있는 스웰링 테이프로서, 저비용으로도 전극 조립체와 캔의 내벽 간격을 효과적으로 충진할 수 있고, 이차전지의 대부분의 면에서 스웰링 되어 내진동성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 스웰링 테이프의 모식도이다.
도 2는 젤리-롤형 전극 조립체 상에 상기 도 1의 스웰링 테이프를 적용한 모식도이다.
도 3 및 4는 본 발명의 실시예에 따른 스웰링 테이프의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웰링 테이프가 입체 형상을 형성하는 과정을 예시적으로 나타낸 모식도이다.
도 6 및 7은 본 발명의 실시예에 따라 전지의 제조 과정에서, 젤리-롤형 전극 조립체 상에 도 3 및 4의 스웰링 테이프를 부착한 단면을 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 이차전지의 제조 과정에서 상기 스웰링 테이프가 입체 형상을 형성하는 과정을 예시적으로 보여주는 모식도이다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스웰링 테이프는 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스웰링 테이프에 따르면, 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 복수개로 코팅됨으로써, 점착층의 전면에 스웰링층을 포함하는 스웰링 테이프에 비해 비용면에서 경제적일 수 있다. 뿐만 아니라, 이차전지에 적용할 경우 비용 절감을 위해 단순히 스웰링 테이프의 부착길이를 줄여 전지의 일부에 적용할 경우에 비해, 전극 조립체와 캔의 내벽 간격을 효과적으로 충진할 수 있고, 예를 들어 원형전지의 경우 360 °의 대부분의 면에서 스웰링 되어 내진동성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 용어 「스웰링 테이프」는, 서로 이격되어 있는 두 개의 대상의 사이의 간극(gap)에서 상기 간극을 메우고, 필요에 따라서는 상기 두 개의 대상을 서로 고정할 수 있는 역할을 하는 테이프를 의미할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 스웰링 테이프는, 상기 간극을 형성하고 있는 두 개의 대상 중 어느 하나의 대상에 상기 점착층을 매개로 부착되어 있는 상태에서, 예를 들면, 액체와 같은 유체, 예를 들어 이차전지의 경우 전해액과 접촉하면, 스웰링층이 팽창함에 따라 발생하는 힘과 점착제층의 고정력의 상호 균형에 의해 상기 간극을 메울 수 있는 입체 형상을 구현할 수 있는 테이프일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 스웰링 테이프를 이차전지에 적용하는 경우, 상기 간극을 형성하면서 이격되어 있는 두 개의 대상은 각각 전지의 전극 조립체와 상기 조립체를 수납하는 캔일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 경우, 상기 스웰링 테이프는, 예를 들면, 전극 조립체용 테이프로서, 전극 조립체의 풀림을 방지하고, 또한 전극 조립체를 전지의 캔 내부에 고정하는 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스웰링 테이프는 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 스웰링층의 총 평면적은 점착층의 전체 면적 대비 10 내지 99%, 바람직하게는 20 내지 95%의 범위일 수 있으며, 간헐적으로 코팅된다면, 작은 범위에서도 비용 대비 효과적인 내진동성을 구현할 수 있다.
그러나, 상기 스웰링층이 점착층의 전체 면적 대비 99 %를 초과하는 경우, 경제적으로 바람직하지 않으며, 10% 미만인 경우, 스웰링층의 면적이 너무 작아 본 발명의 목적하는 효과가 미미할 수 있다.
상기 복수개의 스웰링층은 점착층 일면상에 병렬로 배열된 패턴 코팅에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어 상기 복수개의 스웰링층은 점착층의 일면상에 도 3과 같이 폭방향으로 병렬로 배열된 패턴 코팅에 의해 이루어지거나, 도 4와 같이 길이 방향으로 병렬로 배열된 패턴 코팅에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 스웰링 테이프(300)는 점착층(310); 및 점착층(310)의 일면에 상기 점착층의 길이 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층(320)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 용어 「길이 방향」은, 상기 점착층의 길이 방향(L; 장축 방향)을 기준으로 하며, 상기 점착층의 길이 방향과 평행한 방향을 의미할 수 있다.
상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층 간의 간격(d)은 점착층의 전체 면적 대비 0.2 내지 90%, 바람직하게는 0.8 내지 80%, 가장 바람직하게는 0.8 내지 50%일 수 있다. 또한, 상기 스웰링층은 점착층의 일면에 복수개, 예를 들어 2개 이상, 바람직하게는 2개 내지 20개로 코팅될 수 있으며, 상기 스웰링층의 갯수는 이차전지의 캔의 종류, 면적 또는 크기에 따라 다양하게 변할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 하나의 스웰링층의 폭(w´)은 점착층의 전체 폭(W) 대비 2 내지 49.5%, 바람직하게는 4 내지 47.5%일 수 있다.
상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층의 길이(l)은 점착층의 길이(L)와 동일한 것이 바람직하며, 예를 들어 점착층의 폭 방향으로 적어도 하나의 최외측 단부(하나의 말단 또는 양말단)이 일부, 예를 들어 점착층의 전체 폭(W) 대비 25% 이하로 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 하나의 스웰링층의 길이(l):폭(w´)의 비율은 1: 0.02 내지 0.6, 바람직하게는 1: 0.05 내지 0.55일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 최외측의 스웰링층은 점착층의 최외측과 포개어질 수 있다. 구체적으로, 상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 최외측의 장변의 스웰링층은 점착층의 최외측 장변에서 포개어질 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 스웰링 테이프(400)는 점착층(410); 및 상기 점착층(410)의 일면에 상기 점착층의 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층(420)을 포함할 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층 간의 간격(D)은 상기 점착층의 전체 면적에 대해 10 내지 99%, 바람직하게는 50 내지 95%일 수 있으며, 스웰링층은 점착층의 일면에 복수개, 예를 들어 2개 이상, 바람직하게는 2개 내지 20개로 코팅될 수 있다. 상기 스웰링층의 갯수는 이차전지의 캔의 종류, 면적 또는 크기에 따라 다양하게 변할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 하나의 스웰링층의 길이(a)는 점착층의 전체 길이(L) 대비 2 내지 49.5%, 바람직하게는 10 내지 47.5%인 것이 좋다.
또한, 상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층의 폭(b)은 점착층의 폭과 동일하거나 점착층의 폭의 수치 미만, 예를 들어 점착층의 폭 방향으로 적어도 하나의 최외측 단부(하나의 말단 또는 양말단)이 일부, 예를 들어 점착층의 전체 폭(W) 대비 25% 이하로 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 스웰링층의 길이(a) 및 폭(b)의 비율은 1: 2 내지 58, 바람직하게는 1: 2.4 내지 12인 것이 바람직하다.
한편, 도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 스웰링 테이프가 간극의 사이에서 입체 형상을 구현하여 상기 간극을 메우는 과정을 모식적으로 나타낸 도면으로서, (a)는 상기 스웰링 테이프가 유체와의 접촉 전의 상태이고, (b)는 상기 스웰링 테이프가 유체와의 접촉 후의 상태를 나타낸 것이다.
구체적으로, 도 5의 (a) 및 (b)를 참조로 살펴보면, 상기 스웰링 테이프(501)는, 간극을 형성하고 있는 두 개의 대상(503, 504) 중에서 어느 하나의 대상(504)에 상기 점착층을 매개로 부착될 수 있다. 상기와 같이 부착된 상태에서 상기 간극의 사이에 유체가 도입되어 상기 스웰링 테이프(501)의 스웰링층과 접촉하면 상기 스웰링층은 길이 방향으로 예를 들면 팽창한다. 상기 스웰링 테이프(501)는 대상(504)에 점착층에 의해 고정된 상태에서 스웰링층이 팽창하게 되므로 상기 스웰링 테이프(502)는 입체 형상을 구현하게 되며, 이러한 입체 형상에 의해 간극은 메워지고, 필요에 따라서 상기 간극을 형성하고 있는 두 개의 대상(503, 504)은 서로 고정될 수 있다.
상기에서 스웰링 테이프에 의해서 구현되는 입체 형상의 크기, 즉 상기 간극의 폭은, 예를 들면, 0.001 mm 내지 2.0 mm, 0.001 mm 내지 1.0 mm 또는 0.01 mm 내지 0.5 mm 정도 정도일 수 있다. 그렇지만, 상기 입체 형상의 크기는 상기 스웰링 테이프가 적용되는 간극의 구체적인 종류에 따라서 변경될 수 있는 것으로 특별히 한정되는 것은 아니다. 스웰링 테이프가 적용되는 간극의 크기에 따른 상기 입체 형상의 크기는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이 스웰링층의 변형률 또는 점착층의 박리력을 조절하여 제어할 수 있다.
상기 스웰링 테이프에 포함되는 스웰링층은, 예를 들면, 액체와 같은 유체와 접촉하면 길이 방향으로 변형하는 특성을 가지는 스웰링층일 수 있다. 상기 스웰링층은, 예를 들면, 유체와 접촉하면, 길이 방향으로 팽창하는 특성을 가지는 스웰링층일 수 있다.
본 명세서에서 용어 「길이 방향」은, 상기 스웰링층을 평평하게 유지시켰을 때에 상기 스웰링층의 두께 방향(예를 들면, 도 5의 화살표 방향)과 수직인 방향을 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 용어 「수직」 또는 「수평」은, 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직 또는 수평을 의미하고, 예를 들면, ±10도, ±5도, 또는 ±3도 정도의 오차를 포함할 수 있다.
상기 스웰링층은, 길이 방향으로 팽창 등과 같은 변형을 하는 특성을 가지는 한, 스웰링층의 평면에서 가로 또는 세로, 또는 대각선 방향을 포함하는 임의의 방향으로 변형할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 스웰링층은 하기 일반식 1에 따른 길이 방향으로의 변형률이 10% 이상일 수 있다.
[일반식 1]
스웰링층의 길이 방향으로의 변형률 = (L2 - L1)/L1 × 100
상기 일반식 1에서 L1은, 상기 스웰링층이 유체와 접촉하기 전의 초기 길이이고, L2는 상온 내지 60℃에서 상기 스웰링층을 유체와 24 시간 동안 접촉시킨 후에 측정한 상기 스웰링층의 길이이다.
상기 일반식 1을 계산함에 있어서, 스웰링층이 접촉하는 유체의 구체적인 종류는, 충진하고자 하는 간극의 구체적인 상태에 따라서 선택되는 것으로 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서 상기 충진하고자 하는 간극이 전극 조립체와 전극 조립체를 수납하는 캔에 의해 형성되는 간극인 경우, 상기 유체는 상기 캔의 내부로 주입되는 액체 상태의 전해액일 수 있다. 상기 용어 「전해액」은, 예를 들면, 전지 등에서 사용되는 이온 전도의 매체를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 상온은 가열되거나 냉각되지 않은 자연 그대로의 온도로서, 예를 들면, 약 10℃ 내지 약 30℃, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도를 의미할 수 있다.
상기 스웰링층에 있어서, 상기 길이 방향의 변형률은, 구현하고자 하는 입체 형상의 크기에 따라서 변형될 수 있으며, 예를 들면, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상 또는 90% 이상일 수 있다. 상기 스웰링층의 길이 방향의 변형률의 상한은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 변형률은 그 수치가 클수록 보다 큰 크기의 입체 형상이 구현될 수 있으므로, 예를 들면, 목적하는 입체 형상의 크기에 따라서 상기 변형률을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 스웰링층의 변형률의 상한은 500% 정도일 수 있다.
일반식 1에서 L1 및 L2는 유체와 접촉되기 전후의 스웰링층의 길이이다. 상기 길이는, 스웰링층에 대하여 소정의 방향으로 측정되고, L1 및 L2의 측정 시에 상기 방향을 동일하게 적용하는 한, 상기 길이를 측정하는 구체적인 방향은 특별하게 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 스웰링층이 직사각형의 시트 형상인 경우, 상기 스웰링층의 길이는 상기 시트의 가로, 세로, 대각선의 길이이거나 또는 평면상의 임의의 방향으로의 길이일 수 있다. 단, L1 및 L2의 측정 시에 상기 길이를 측정하는 방향을 동일하게 적용되므로, 예를 들어, L1으로서 스웰링층의 폭의 수치가 채용되는 경우, L2로서도 스웰링층의 폭의 수치를 채용할 수 있다.
스웰링층의 소재는 상기 변형률을 나타낼 수 있는 것이라면, 어떠한 소재도 사용할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 스웰링층은 고분자 필름 또는 시트이고, 제조 과정에서의 연신 또는 수축 처리 조건에 의하여 유체와 접촉하면 상기와 같은 변형 특성을 나타내도록 제조된 필름 또는 시트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 스웰링 테이프에 있어서, 상기 스웰링층은, 예를 들면, 액체와 같은 유체와 접촉하면 길이 방향으로 변형하는 특성을 가지는 스웰링층이고, 또한 우레탄 결합, 에스테르 결합 또는 에테르 결합을 포함하거나, 또는 셀룰로오스 에스테르 화합물을 포함하는 스웰링층일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 스웰링층은, 유체와 접촉하면 길이 방향으로 팽창하는 스웰링층일 수 있다.
상기와 같은 스웰링층은 아크릴레이트계 스웰링층, 우레탄계 스웰링층, 에폭시계 스웰링층, 및 셀룰로오스계 스웰링층으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합 스웰링층을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 아크릴레이트계, 우레탄계 또는 에폭시계 스웰링층으로는, 활성 에너지선 경화형 조성물의 캐스트층을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 용어 캐스트층은, 경화성 조성물을 캐스팅(casting) 방식으로 코팅하고, 상기 코팅층을 경화시켜서 형성되는 스웰링층을 의미할 수 있다.
또한, 상기에서 용어 활성 에너지선 경화형 조성물은, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 유형의 조성물을 의미할 수 있다. 상기에서 활성 에너지선의 범주에는, 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선 및 감마선은 물론, 알파-입자선(alpha-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam) 등과 같은 입자빔도 포함될 수 있다.
상기 조성물은, 예를 들면, 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물 및 라디칼 중합성 희석제를 포함할 수 있다.
상기에서 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물로는, 예를 들면, 당업계에서 소위 광경화형 올리고머로서 알려져 있는 우레탄 아크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트로는, 예를 들면, 폴리이소시아네이트 화합물 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합물의 반응물이 예시될 수 있다. 상기에서 폴리이소시아네이트 화합물은 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 화합물로서, 예를 들면, 지방족(aliphatic), 지환족(cycloaliphatic) 또는 방향족(aromatic) 폴리이소시아네이트 등이 예시될 수 있으며, 구체적으로는 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-크릴실렌 디이소시아네이트 또는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 등이 예시될 수 있다. 또한 상기에서 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트 또는 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
우레탄 아크릴레이트로는, 예를 들면, 에스테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 포함하는 혼합물의 반응물인 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 반응물을 사용할 수도 있다. 상기에서 에스테르 폴리올로는, 예를 들면, 폴리올 및/또는 에테르 폴리올; 및 이염기산 또는 그 무수물 등의 산 성분과의 에스테르화 반응물이 예시될 수 있다. 상기에서 폴리올로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 시클로헥산 디메탄올 및 3-메틸-1,5-펜탄디올 등이 예시될 수 있고, 에테르 폴리올로는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 또는 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜 또는 폴리에틸렌 폴리프로폭시 블록 폴리머 디올 등의 블록 또는 랜덤 폴리머의 디올 등이 예시될 수 있으며, 산 성분으로는, 아디프산(adipic acid), 숙신산(succinic acid), 프탈산(phthalic acid), 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산 및 테레프탈산 등의 이염기산 또는 그 무수물 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 폴리이소시아네이트 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 전술한 화합물이 사용될 수 있다.
우레탄 아크릴레이트로는, 또한 에테르 폴리올과 폴리이소시아네이트를 포함하는 혼합물의 반응물로서 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합물의 반응물을 사용할 수도 있다.
상기에서 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물로는, 또한, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트 및 폴리에테르 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등도 사용할 수 있다.
상기에서 폴리에스테르 아크릴레이트로는, 예를 들면, 에스테르 폴리올 및 (메타)아크릴산을 포함하는 혼합물의 탈수 축합 반응물을 사용할 수 있다. 이 경우 사용될 수 있는 에스테르 폴리올로는, 예를 들면 전술한 바와 같은 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리에테르 아크릴레이트로는, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 또는 폴리테트라메틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 에폭시 아크릴레이트로는, 에폭시 수지 및 (메타)아크릴산을 포함하는 혼합물의 부가 반응물을 들 수 있다. 이 경우, 에폭시 수지의 종류는, 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 공지되어 있는 일반적인 방향족 또는 지방족 에폭시 수지를 사용할 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 라디칼 중합성 희석제로는, 예를 들면, 활성 에너지선의 조사에 의해 라디칼 중합에 참여할 수 있는 관능기를 가지는 단량체를 사용할 수 있다.
이러한 단량체로는, (메타)아크릴산 에스테르 단량체로서, 알킬 (메타)아크릴레이트; 알콕시기를 가지는 (메타)아크릴레이트, 알리시클릭기(alicyclic group)를 가지는 (메타)아크릴레이트; 방향족기를 가지는 (메타)아크릴레이트; 헤테로고리를 가지는 (메타)아크릴레이트; 및 다관능성 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 예시될 수 있다.
상기에서 알킬 (메타)아크릴레이트로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등과 같은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트가 예시될 수 있고, 알콕시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 2-(2-에톡시에톡시)에틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(중합도: 2 내지 8) 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 노닐 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌글리콜(중합도: 2 내지 8) 노닐 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으며. 알리시클릭기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메타)아크릴레이트 또는 디시클로펜테닐옥시 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 방향족기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 페닐히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 또는 벤질 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으며, 헤테로고리를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트 또는 모르폴리닐 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 다관능성 아크릴레이트로는, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorene) 등과 같은 2관능형 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 희석제로는, 또한 극성 관능기, 구체적으로는 히드록시기, 카복실기, 질소 함유기 또는 글리시딜기를 가지는 단량체가 사용될 수도 있다. 상기에서 히드록시기를 가지는 단량체로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 카복실기를 가지는 단량체로는 (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 또는 말레산 무수물 등을 들 수 있으며, 질소 함유기를 가지는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있고, 글리시딜기를 가지는 단량체로는 글리시딜 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 조성물은, 예를 들면, 상기 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물 30 중량부 내지 99 중량부 및 상기 라디칼 중합성 희석제 1 중량부 내지 70 중량부를 포함할 수 있다. 그렇지만, 상기 중량 비율 및 상기 아크릴레이트 화합물과 라디칼 중합성 희석제의 종류는, 예를 들면, 목적하는 변형률을 고려하여 변경될 수 있다.
본 명세서에서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는, 중량 비율을 의미한다.
상기 조성물은, 또한 광개시제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 광개시제는 활성 에너지선의 조사에 의한 상기 조성물의 중합 반응을 유도할 수 있다.
광개시제로는, 예를 들면, 벤조인계, 히드록시케톤계, 아미노케톤계, 퍼옥시드계 또는 포스핀 옥시드계 등과 같은 공지의 광개시제를 사용할 수 있다.
상기 조성물은, 광개시제를, 상기 아크릴레이트 화합물 및 희석제의 합계 중량 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부 또는 0.1 중량부 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 광개시제의 함량을 상기 범위로 제어함으로써, 효과적인 경화 반응을 유도하고, 경화 후 잔존 성분으로 인한 물성 저하 등을 방지할 수 있다.
상기 조성물은, 필요에 따라서 염료 및 안료, 에폭시 수지, 가교제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제, 광증점제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 캐스트층은, 상기 조성물을 캐스팅 방식으로 적정한 두께로 코팅한 후에 활성 에너지선을 조사하여 중합에 의해 경화시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 조성물을 캐스팅하는 구체적인 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 목적하는 두께를 고려하여, 바 코트, 나이프 코트, 롤 코트, 스프레이 코트, 그라비어 코트, 커튼 코트, 콤마 코트 또는 립 코트 등의 방식으로 수행할 수 있다.
또한, 활성 에너지선, 예를 들면, 자외선의 조사는, 예를 들면, 금속 할라이드 램프, 고압수은 램프, 블랙 라이트 램프, 무전극 램프 또는 크세논 램프(xenon lamp) 등을 사용하여 수행할 수 있다. 상기에서 활성 에너지선의 조사 조건, 예를 들면, 파장이나 광량 등은 특별히 제한되지 않고, 조성물의 조성 등을 고려하여 선택할 수 있다.
우레탄 스웰링층은 또한, 예를 들면, 열가소성 폴리우레탄(TPU, Thermoplastic polyurethane) 등의 우레탄 수지를 포함하는 스웰링층이나, 경화성 우레탄 조성물의 캐스트층을 사용할 수 있다.
상기에서 경화성 우레탄 조성물로는, 예를 들면, 열의 인가에 의해 경화하는 유형의 조성물로서, 폴리올 및 이소시아네이트 화합물을 포함하는 조성물을 사용할 수 있다.
상기에서 폴리올로는, 예를 들면, 알킬렌글리콜, 디알킬렌글리콜, 벤젠디올(ex. 카테콜(catechol), 레조시놀(resorcinol) 또는 히드로퀴논(hydroquinone)), 벤젠트리올(ex. 1,2,3-벤젠트리올), 디알코올아민, 트리알코올아민, 아라비톨(arabitol), 만니톨(mannitol), 이소말트(isomalt), 글리세롤(glycerol), 자일리톨(xylitol),솔비톨(sorbitol), 말티톨(maltitol), 에리쓰리톨(erythritol), 리비톨(ribitol), 둘시톨(dulcitol), 락티톨(lactitol), 트레이톨(threitol), 이디톨(iditol) 또는 폴리글리시톨(polyglycitol) 등이 예시될 수 있다. 또한, 상기 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들면, 상기 우레탄 아크릴레이트 항목에서 기술한 폴리이소시아네이트가 사용될 수 있다. 상기 알킬렌글리콜 또는 디알킬렌글리콜에 포함되는 알킬렌으로는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌이 예시될 수 있다.
상기 경화성 우레탄 조성물은, 예를 들면, 상기 폴리올의 히드록시기(OH)의 당량과 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트기(NCO)의 당량비가 실질적으로 약 1:1이 되도록 각 성분을 포함할 수 있다. 그렇지만 상기 당량비는, 예를 들면, 목적하는 변형률 등을 고려하여 변경될 수 있다.
상기 캐스트층은, 예를 들면, 상기 조성물의 경우에서와 유사한 방식으로 상기 우레탄 조성물을 캐스팅하고, 상기 캐스팅된 코팅층에 적절한 열을 인가하여 경화시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 스웰링층으로서, 셀룰로오스계 스웰링층을 사용하는 경우에는, 예를 들면, 셀룰로오스 아세테이트 수지 또는 셀룰로오스 알킬레이트 수지를 포함하는 스웰링층으로서, 상기 수지를 포함하는 혼합물을 압출 또는 캐스팅 공정에 적용하여 제조된 스웰링층을 사용할 수 있다. 상기에서 셀룰로오스 알킬레이트로는, 예를 들면, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butylate) 등을 사용할 수 있다.
상기 수지를 사용하여 스웰링층을 제조하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 상기 수지 및 필요에 따라 공지의 첨가제를 포함하는 원료를 압출 또는 캐스팅과 같은 통상의 필름 또는 시트 성형 방식에 적용하되, 스웰링층이 상기와 같은 변형, 예를 들면, 팽창 특성을 나타낼 수 있도록 성형 과정에서 적정한 처리를 가하는 방식을 사용할 수 있다.
상기와 같은 스웰링층이 시트 또는 필름 형상인 경우, 스웰링층의 두께는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 목적하는 입체 형상의 구현능이나 충진하고자 하는 간극의 크기 등을 고려하여 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스웰링 테이프는, 상기와 같이 스웰링층의 길이 방향과 수평한 방향으로 형성되어 있는 점착층에 의해 테이프가 고정된 상태로 상기 스웰링 테이프가 유체와 접촉하여 예를 들어 팽창과 같은 변형을 함으로써, 상기 스웰링층의 길이 방향과 수직한 방향으로 돌출하는 입체 형상을 구현할 수 있다.
상기 입체 형상의 구현을 위하여 상기 점착층은, 적절한 박리력을 가지도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 목적하는 입체 형상을 구현하기 위한 범위에서 박리력이 미달하면 상기 점착층이 스웰링층의 변형, 예를 들면, 팽창에 의한 응력을 적절하게 지지하지 못하여 테이프가 박리하거나 입체 형상의 구현이 어려울 수 있고, 상기 박리력의 범위를 상회하면 점착층이 스웰링층의 변형을 지나치게 억제하여 역시 입체 형상의 구현이 어려워질 수 있다.
상기 박리력은, 예를 들면, 100 gf/25mm 이상, 150 gf/25mm 이상, 200 gf/25mm 이상, 300 gf/25mm 이상, 400gf/25mm 이상, 500 gf/25mm 이상, 600 gf/25mm 이상, 700 gf/25mm 이상, 800 gf/25mm 이상, 900 gf/25mm 이상, 1,000 gf/25mm 이상, 1,100 gf/25mm 이상, 1,200 gf/25mm 이상, 1,300 gf/25mm 이상, 1,400 gf/25mm 이상, 1,500 gf/25mm 이상, 1,600 gf/25mm 이상, 1,700 gf/25mm 이상 또는 1,800 gf/25mm 이상일 수 있다.
그렇지만, 상기 박리력은, 예를 들면, 구현하고자 하는 입체 형상의 크기나 충진하고자 하는 간극에 따라서 변경될 수 있는 것으로 특별하게 제한되는 것은 아니다. 상기 박리력은, 예를 들면, 충진하고자 하는 간극을 형성하는 대상 중에서 어느 하나의 대상에 대한 박리력이거나 또는 유리판에 대한 박리력일 수 있다. 또한, 상기 박리력은 상온에서 측정된 박리력이고, 5 mm/sec의 박리 속도와 180도의 박리 각도로 측정한 박리력일 수 있다.
또한, 상기 점착층의 박리력은 목적하는 입체 형상의 구현능 등을 고려하여 조절될 수 있는 것으로 그 상한은 특별히 제한되는 것은 아니다.
점착층으로는 상기 박리력을 나타낼 수 있는 것이라면, 다양한 종류의 점착층이 사용될 수 있다. 예를 들면, 점착층은, 아크릴 점착제, 우레탄 점착제, 에폭시 점착제, 실리콘 점착제 및 고무계 점착제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 점착층은, 아크릴 점착층이고, 예를 들면, 다관능성 가교제에 의해 가교된 아크릴 중합체를 포함할 수 있다.
아크릴 중합체로는, 예를 들면, 중량평균분자량(Mw: Weight Average Molecular Weight)이 40만 이상인 것을 사용할 수 있다. 상기 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)에 의해 측정되는 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치이다. 본 명세서에서 특별하게 달리 규정하지 않는 한, 용어 「분자량」은 중량평균분자량을 의미한다. 아크릴 중합체의 분자량의 상한은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 250만 이하의 범위에서 제어될 수 있다.
상기 아크릴 중합체는, 예를 들면, (메타)아크릴산 에스테르 단량체 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체를 중합된 형태로 포함하는 것일 수 있다. 상기에서 각 단량체의 중량 비율은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 목적하는 박리력을 고려하여 설계될 수 있다.
중합체에 포함되는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로는, 예를 들면, 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있고, 점착제의 응집력이나, 유리전이온도 또는 점착성 등을 고려하여, 탄소수가 1 내지 14인 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이러한 단량체로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등의 1종 또는 2종 이상이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체는, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 또는 중합체에 포함되는 다른 단량체와 공중합될 수 있고, 공중합된 후에 중합체의 주쇄에 다관능성 가교제와 반응할 수 있는 가교점을 제공할 수 있는 단량체이다. 상기에서 가교성 관능기는 히드록시기, 카복실기, 이소시아네이트기, 글리시딜기 또는 아미드기 등일 수 있으며, 경우에 따라서는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기 등과 같은 광가교성 관능기일 수 있다. 광가교성 관능기의 경우, 상기 공중합성 단량체에 의해 제공된 가교성 관능기에 광가교성 관능기를 가지는 화합물을 반응시켜 도입할 수 있다. 점착제의 제조 분야에서는 목적하는 관능기에 따라서 사용할 수 있는 다양한 공중합성 단량체가 공지되어 있다. 이러한 단량체의 예로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시기를 가지는 단량체; (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물 등과 같은 카복실기를 가지는 단량체; 글리시딜 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 단량체는 1종 또는 2종 이상이 중합체에 포함되어 있을 수 있다.
상기 아크릴 중합체는 필요에 따라서 다른 기능성 공단량체를 중합된 형태로 추가로 포함할 수 있는데, 그 예로는, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체를 들 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112014029146494-pat00001
상기 식에서, R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬을 나타내고, R4는 시아노; 알킬로 치환 또는 비치환된 페닐; 아세틸옥시; 또는 COR5를 나타내며, 이 때 R5는 알킬 또는 알콕시알킬로 치환 또는 비치환된 아미노 또는 글리시딜옥시를 나타낸다.
상기 식의 R1 내지 R5의 정의에서 알킬 또는 알콕시는 탄소수 1 내지 8의 알킬 또는 알콕시를 의미하며, 바람직하게는 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시 또는 부톡시이다.
상기 화학식 1의 단량체의 구체적인 예로는 (메타)아크릴로니트릴, N-메틸 (메타)아크릴아미드, N-부톡시 메틸(메타)아크릴아미드, 스티렌, 메틸 스티렌, 또는 비닐 아세테이트 등의 카복실산의 비닐 에스테르 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아크릴 중합체는, 예를 들면 용액 중합(solution polymerization), 광중합(photo polymerization), 괴상 중합(bulk polymerization), 현탁 중합(suspension polymerization) 또는 유화 중합(emulsion polymerization) 등을 통하여 제조할 수 있다.
점착층에서 상기 아크릴 중합체를 가교시키고 있는 다관능성 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제, 금속 킬레이트 가교제 또는 광가교제 등의 공지의 가교제 중에서 중합체에 존재하는 가교성 관능기의 종류에 따라 적절한 가교제가 선택될 수 있다. 상기에서 이소시아네이트 가교제의 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트나, 상기 디이소시아네이트와 폴리올과의 반응물 등을 들 수 있고, 상기에서 폴리올로는 트리메틸롤 프로판 등이 사용될 수 있다. 에폭시 가교제로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등을 사용할 수 있고, 아지리딘 가교제로는, N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 또는 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드 등을 들 수 있으며, 금속 킬레이트 가교제로는, 아세틸 아세톤 또는 아세토아세트산 에틸 등의 화합물에 다가 금속이 배위된 화합물을 들 수 있고, 상기에서 다가 금속으로는 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 또는 바나듐 등을 들 수 있으며, 광가교제로는 다관능성 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 상기에서 중합체에 포함되어 있는 가교성 관능기의 종류를 고려하여, 1종 또는 2종 이상의 가교제가 사용될 수 있다.
점착층에서 상기 다관능성 가교제의 중량 비율은, 예를 들면, 목적하는 박리력을 고려하여 조절할 수 있다.
상기와 같은 점착층은, 예를 들면, 상기와 같은 아크릴 중합체와 다관능성 가교제를 배합한 코팅액을 코팅하고, 적정한 조건에서 상기 중합체와 다관능성 가교제의 가교 반응을 유도하여 형성할 수 있다.
상기 점착층에는, 목적하는 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 커플링제, 점착성 부여제, 에폭시 수지, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제가 추가로 포함되어 있을 수 있다.
상기 점착층의 두께는 적용되는 용도, 예를 들면, 목적하는 박리력이나 입체 형상 구현능 또는 충진하고자 하는 간극의 크기 등에 따라서 적절하게 선택될 수 있는 것으로, 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 스웰링 테이프는, 상기 스웰링 테이프의 사용 전까지 점착층을 보호하기 위하여 상기 점착층에 부착되어 있는 이형 시트를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 상기 스웰링 테이프를 사용하여 간극의 충진 방법은, 제 1 기판 및 상기 제 1 기판과 이격되어 있는 제 2 기판에 의해 형성된 간극을 충진하는 방법일 수 있다. 상기 방법은, 예를 들면, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에 상기 스웰링 테이프의 점착층을 부착시키고, 상기 스웰링 테이프의 스웰링층을 유체와 접촉시켜서 상기 스웰링층을 길이 방향으로 변형, 예를 들면, 팽창시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법에서 간극을 형성하고 있는 제 1 기판 및 제 2 기판의 구체적인 종류 및 그 형상은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 범위에는 충진이 필요한 간극을 형성하고 있고, 상기 간극에 유체가 도입될 수 있는 모든 종류의 기판이 포함될 수 있다.
또한, 상기 기판의 형상 역시 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 도 3과 같이 평평한 형상은 물론 굴곡지거나 불규칙한 형상의 기판도 모두 포함될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 제 1 기판과 제 2 기판에 의해 형성되는 간극의 폭은 0.001mm 내지 2.0mm, 0.001 mm 내지 1.00 mm 또는 0.01 mm 내지 0.5 mm 정도일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5에 나타난 바와 같이, 상기 방법은, 간극을 형성하고 있는 제 1 및 제 2 기판(503, 504) 중 어느 하나의 기판에 상기 스웰링 테이프(501)를 점착층을 매개로 부착시킨 상태에서 상기 스웰링층을 유체와 접촉시켜서 변형, 예를 들면, 팽창시킴으로써 입체적 형상을 가지는 스웰링 테이프(502)를 형성함으로써 수행될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 방법에 사용되는 제 1 및 제 2 기판 중의 어느 하나는 전지용 전극 조립체이고, 다른 하나는 상기 조립체를 수납하는 캔이며, 상기 스웰링 테이프와 접촉하는 유체는 상기 전지에 포함되는 전해액일 수 있다.
이에 본 발명의 일 실시예에 따르면, 양극/분리막/음극이 순차적으로 배열된 전극 조립체; 상기 전극 조립체 및 전해액이 내장되는 캔; 및 상기 전극 조립체 및 캔 사이에 개재된 스웰링 테이프를 포함하며, 상기 스웰링 테이프는 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에 있어서, 상기 전극 조립체는 젤리-롤(권취)형 전극 조립체, 스택형(적층형) 전극 조립체, 또는 스택/폴딩형 전극 조립체를 모두 포함할 수 있으며, 특히, 전극 조립체와 캔의 내벽 사이에 간극이 형성되기 쉬운 젤리-롤형 전극조립체에 더욱 적합할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 캔은 전지의 포장을 위한 외장재로 사용되는 것으로서, 원형, 각형 또는 파우치형이 사용 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 예를 들어 원형 캔을 포함하는 원형전지일 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 원형전지를 일례로 하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 일례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 일례에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 일례는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
더욱 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 원형전지(600)의 일례를 도 6을 참조로 살펴보면, 양극/분리막/음극을 권취하여 제조된 젤리-롤형 전극 조립체(601); 상기 전극 조립체(601) 및 전해액이 내장되는 캔(605); 및 상기 전극 조립체(601) 및 캔(605) 사이에 개재된 스웰링 테이프(630)를 포함하며, 상기 스웰링 테이프(630)는 점착층(610); 및 상기 점착층(610)의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층(620)을 포함할 수 있다.
도 6 및 7은 각각 본 발명의 두 가지 실시예, 즉 도 3과 4의 스웰링 테이프를 젤리-롤형 전극 조립체에 부착한 형태를 예시적으로 나타낸 것이다.
구체적으로 도 6을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원형전지(600)에 있어서, 상기 스웰링 테이프(630)는 전극 조립체(601) 상의 전부 또는 일부에 부착되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 스웰링 테이프는 전극 조립체의 전부에 부착되어 형성되거나, 또는 일부에 부착되어 형성될 수 있다. 바람직하게는 전극 조립체의 길이방향(L)으로 25% 이내로 이격되어 부착되어 형성될 수 있으며, 전극 조립체의 일측으로부터 전극 조립체의 전체 둘레 대비 49% 이내로 이격되어 부착되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에 있어서, 상기 복수개의 스웰링층(620)의 총 평면적은 전극 조립체(601)의 전체 면적 대비 10 내지 99%, 바람직하게는 20 내지 95%의 범위로 포함될 수 있다. 특히, 상기 복수개의 스웰링층의 갯수는 이차전지의 크기에 따라 다를 수 있으며, 예를 들어 2개 이상, 바람직하게는 2개 내지 20개인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로 도 3과 함께 도 6을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 조립체(601)의 외주 방향과 도 3의 스웰링 테이프의 길이 방향이 대응되도록 부착될 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 스웰링층(620)이 점착층(610)의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층 간의 간격(d´)은 전극 조립체의 전체 면적 대비 0.2 내지 90%, 바람직하게는 0.8 내지 80%, 가장 바람직하게는 0.8 내지 50%의 범위일 수 있다.
또한, 도 4와 함께 도 7을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 조립체(701)의 외주 방향과 도 4의 스웰링 테이프의 길이 방향이 대응되도록 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원형전지(700)에 있어서, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 스웰링층(720)이 점착층(710)의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층 간의 간격(D´)은 전극 조립체(701)의 전체 면적 대비 0.2 내지 45%, 바람직하게는 1 내지 25%의 범위일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 하나의 스웰링층의 폭(w〃)은 전극 조립체의 전체 길이(L´) 대비 2 내지 49.5%, 바람직하게는 4 내지 47.5%의 범위일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 하나의 스웰링층의 길이(a´)는 전극 조립체의 전체 둘레 대비 2 내지 49.5%, 바람직하게는 10 내지 47.5%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 도 3 및 4의 스웰링 테이프를 원형전지에 적용할 경우, 스웰링 테이프의 길이방향 또는 폭방향으로 최외층의 2개의 스웰링층이 서로 맞닿을 수 있으며, 또는 스웰링층과 스웰링층이 없는 점착층이 패턴 형식으로 배열될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 스웰링층은 전해액과 접촉시 길이 방향으로 변형될 수 있으며, 구체적으로, 상기 스웰링층은 전해액과 접촉 시 길이 방향과 수직하는 방향으로 높이가 0.001 mm 내지 2.0 mm인 입체 구조를 형성할 수 있다.
상기 스웰링층은 하기 일반식 2에 따른 길이 방향으로의 변형률이 10% 이상일 수 있다:
[일반식 2]
길이 방향으로의 변형률 = (L2 - L1)/L1 × 100
상기 일반식 2에서 L1은, 상기 스웰링층이 전해액과 접촉하기 전의 초기 길이이고, L2는 상온 내지 60℃에서 상기 스웰링층을 전해액과 접촉시킨 후에 측정한 상기 스웰링층의 길이이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이차전지의 제조방법은 전극 조립체에 상기 스웰링 테이프를 부착한 후에 캔 내부에 수납하고, 상기 캔 내부에 전해액을 주입하는 방식으로 수행될 수 있다.
일반식 2에서 L1 및 L2는 유체와 접촉되기 전후의 스웰링층의 길이이다. 상기 길이는, 스웰링층에 대하여 소정의 방향으로 측정되고, L1 및 L2의 측정 시에 상기 방향을 동일하게 적용하는 한, 상기 길이를 측정하는 구체적인 방향은 특별하게 제한되지 않는다.
예를 들면, 상기 일반식 2에 있어서, 상기 스웰링층의 길이는 상기 시트의 가로, 세로, 대각선의 길이이거나 또는 평면상의 임의의 방향으로의 길이일 수 있다. 단, L1 및 L2의 측정 시에 상기 길이를 측정하는 방향을 동일하게 적용되므로, 예를 들어, L1으로서 스웰링층의 폭(길이)의 수치가 채용되는 경우, L2로서도 스웰링층의 폭(길이)의 수치를 채용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 사용되는 일반적인 조립체가 모두 포함될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 전극조립체는 이차전지, 예를 들면 리튬 이차전지용 전극 조립체일 수 있다.
상기 전극 조립체는 양극; 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 것이고, 상기 방법에서 상기 스웰링 테이프는 상기 점착층을 매개로 상기 전극 조립체에 외주면에 부착될 수 있다. 상기 전극 조립체는, 경우에 따라서는, 젤리-롤 형상으로 권취되어 있을 수 있다.
상기 스웰링 테이프는 상기 전극 조립체의 외주면을 둘러싸도록 부착될 수 있다. 상기 전극 조립체가 수납되는 캔의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 본 발명의 일 실시예 따라 제시된 원형의 캔 등이 예시될 수 있다.
또한, 상기에서 테이프를 변형시키는 유체인 전해액의 종류도 특별히 제한되지 않으며, 전지의 종류에 따라서 이 분야의 공지의 전해액이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 전지가 리튬 이차전지인 경우, 상기 전해액은 예를 들면, 비수성 유기 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다.
상기 스웰링 테이프에는, 전술한 바와 같은 변형 특성을 가지는 스웰링층에 소정의 박리력을 가지는 점착층이 형성되어 있다. 이에 따라 상기 스웰링 테이프는, 상기 방법에 적용된 후에, 예를 들면, 전극 조립체에 부착된 상태로 상기 입체 형상을 구현할 수 있다. 그 결과, 상기 스웰링 테이프는, 전극 조립체와 캔의 내벽 간격을 효과적으로 충진하고, 전극 조립체를 고정하여 유동이나 흔들림 등을 방지할 수 있다.
즉, 상기에서 스웰링 테이프의 「입체 형상」은 전해액과 접촉한 스웰링 테이프의 스웰링층의 변형력과 점착층의 박리력의 작용을 통하여 형성되는 것으로서, 전극 조립체를 캔 내부에 공고히 고정할 수 있는 모든 구조를 포함하는 개념일 수 있다.
도 8은, 상기 방법에 의해 제조된 예시적인 전지를 보여주는 것으로 스웰링 테이프(810a, 810b)가 전해액에 의해 입체 형상을 형성하여, 전극 조립체(830)를 캔(820)에 고정하고 있는 상태를 보여준다.
예를 들어, 도 8의 (a)에 예시적으로 나타낸 바와 같이, 스웰링 테이프(810a)는 전극 조립체(830)에 부착된 후에 캔(820)에 삽입된 단계에서는 평평한 형상으로 유지하고 있을 수 있다. 그러나, 캔(820) 내에 주입된 전해액과 접촉한 후에 소정의 시간이 경과한 후에는, 도 8의 (b)에서 예시적으로 나타낸 바와 같이, 스웰링 테이프(810b)가 입체 형상을 형성하고, 이에 따라 전극 조립체(830)와 캔(820)의 사이의 간격을 충진 및 고정할 수 있다.
100, 200, 300, 400, 630: 스웰링 테이프
110, 210, 310, 410, 610, 710 : 점착층
120, 220, 320, 420, 620, 720 :스웰링층
201, 601, 701, 830 :전극 조립체
503, 504: 간극을 형성하고 있는 대상(제 1 기판, 제2 기판)
501,810a: 입체 형상을 구현하기 전의 스웰링 테이프
502, 810b: 입체 형상을 구현한 스웰링 테이프
600, 700, 800: 원형전지
605, 820: 캔

Claims (28)

  1. 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함하고,
    상기 복수개의 스웰링층의 총 평면적은 점착층의 전체 면적 대비 20 내지 95%인 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층 간의 간격은 점착층의 전체 면적 대비 0.2 내지 90%인 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층 간의 간격은 점착층의 전체 면적 대비 10 내지 99%인 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 하나의 스웰링층의 폭은 점착층의 전체 폭 대비 2 내지 49.5%인 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 하나의 스웰링층의 길이는 점착층의 전체 길이 대비 2 내지 49.5%인 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 하나의 스웰링층의 길이:폭의 비율은 1: 0.02 내지 0.6인 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층의 길이:폭의 비율은 1: 2 내지 58인 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 최외측의 장변의 스웰링층은 점착층의 최외측 장변에서 포개어지는 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웰링층은 아크릴레이트계 스웰링층, 우레탄계 스웰링층, 에폭시계 스웰링층 및 셀룰로오스계 스웰링층 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합 스웰링층을 포함하는 스웰링 테이프.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 스웰링층은 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane); 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물 및 라디칼 중합성 희석제를 포함하는 조성물의 캐스팅; 또는 이들의 혼합 스웰링층을 포함하는 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트 및 폴리에테르 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 스웰링 테이프.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착층은 5 mm/sec의 박리 속도와 180도의 박리 각도로 측정한 상온에서의 박리력이 100 gf/25mm 이상인 스웰링 테이프.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착층은 아크릴 점착제, 우레탄 점착제, 에폭시 점착제, 실리콘 점착제 및 고무계 점착제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하는 스웰링 테이프.
  15. 양극, 분리막 및 음극을 포함하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체 및 전해액이 내장되는 캔; 및
    상기 전극 조립체 및 캔 사이에 개재된 스웰링 테이프를 포함하며,
    상기 스웰링 테이프는 점착층; 및 상기 점착층의 일면에 상기 점착층의 길이 방향 또는 폭 방향과 평행한 방향으로 간헐적으로 코팅된 복수개의 스웰링층을 포함하고,
    상기 복수개의 스웰링층의 총 평면적은 전극 조립체의 전체 면적 대비 20 내지 95%의 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 스웰링 테이프는 전극 조립체 상의 전부 또는 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 전극 조립체는 젤리-롤형 전극 조립체인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 이차전지는 원형 캔을 포함하는 원형전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 스웰링 테이프는 전극 조립체의 길이방향(L)으로 25% 이내로 이격되어 부착되어 형성되고, 전극 조립체의 일측으로부터 전극 조립체의 전체 둘레 대비 49% 이내로 이격되어 부착되어 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  20. 삭제
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수개의 스웰링층의 갯수는 2개 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층 간의 간격은 전극 조립체의 전체 면적 대비 0.2 내지 90%의 범위인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 스웰링층 간의 간격은 전극 조립체의 전체 면적 대비 0.2 내지 45%의 범위인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  24. 제 17 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 길이 방향과 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 하나의 스웰링층의 폭은 전극 조립체의 전체 길이 대비 2 내지 49.5%의 범위인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  25. 제 17 항에 있어서,
    상기 스웰링층이 점착층의 폭 방향으로 평행한 방향으로 코팅된 경우, 상기 하나의 스웰링층의 길이는 전극 조립체의 전체 둘레 대비 2 내지 49.5%의 범위인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 스웰링층은 전해액과 접촉시 길이 방향으로 변형되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 스웰링층은 전해액과 접촉 시 길이 방향과 수직하는 방향으로 높이가 0.001 mm 내지 2.0 mm인 입체 구조를 형성하는 이차전지.
  28. 제 15 항에 있어서,
    상기 스웰링층은 하기 일반식 2에 따른 길이 방향으로의 변형률이 10% 이상인 이차전지:
    [일반식 2]
    길이 방향으로의 변형률 = (L2 - L1)/L1 × 100
    상기 일반식 2에서 L1은, 상기 스웰링층이 전해액과 접촉하기 전의 초기 길이이고, L2는 상온 내지 60℃에서 상기 스웰링층을 전해액과 접촉시킨 후에 측정한 상기 스웰링층의 길이이다.
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