JP2023535635A - 断熱特性を有する物品 - Google Patents
断熱特性を有する物品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023535635A JP2023535635A JP2023506158A JP2023506158A JP2023535635A JP 2023535635 A JP2023535635 A JP 2023535635A JP 2023506158 A JP2023506158 A JP 2023506158A JP 2023506158 A JP2023506158 A JP 2023506158A JP 2023535635 A JP2023535635 A JP 2023535635A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer foam
- foam layer
- longitudinal spacer
- spacer element
- present disclosure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title description 20
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 240
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 196
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 181
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 49
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 22
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 22
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 16
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 13
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000013112 stability test Methods 0.000 claims description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 claims description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000012669 compression test Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 209
- 239000010408 film Substances 0.000 description 98
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 84
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 77
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 76
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 66
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 41
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 26
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 26
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- -1 fluorocarbons Polymers 0.000 description 7
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229920000103 Expandable microsphere Polymers 0.000 description 4
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 4
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 3
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 3
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 3
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 2
- 239000013523 DOWSIL™ Substances 0.000 description 2
- 229920013731 Dowsil Polymers 0.000 description 2
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004944 Liquid Silicone Rubber Substances 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- CXUJOBCFZQGUGO-UHFFFAOYSA-F calcium trimagnesium tetracarbonate Chemical compound [Mg++].[Mg++].[Mg++].[Ca++].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O CXUJOBCFZQGUGO-UHFFFAOYSA-F 0.000 description 2
- 238000003279 ceramming Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 229920005560 fluorosilicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910000515 huntite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 2
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 2
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000006254 rheological additive Substances 0.000 description 2
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 2
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 125000000725 trifluoropropyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C(F)(F)F 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100365384 Mus musculus Eefsec gene Proteins 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229920002323 Silicone foam Polymers 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000013006 addition curing Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000013005 condensation curing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 125000003493 decenyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 125000006038 hexenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 229920006136 organohydrogenpolysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000010058 rubber compounding Methods 0.000 description 1
- 238000009781 safety test method Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004819 silanols Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000013514 silicone foam Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000005063 tetradecenyl group Chemical group C(=CCCCCCCCCCCCC)* 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
- B29C44/1266—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements the preformed part being completely encapsulated, e.g. for packaging purposes or as reinforcement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
- B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
- B32B3/085—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts spaced apart pieces on the surface of a layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
- B32B3/14—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a face layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/36—After-treatment
- C08J9/365—Coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/04—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0012—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular thermal properties
- B29K2995/0015—Insulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/304—Insulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/306—Resistant to heat
- B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/10—Batteries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2383/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2483/04—Polysiloxanes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本開示は、緩衝物品であって、ポリマー発泡体層と、ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って配置される少なくとも1つの長手方向スペーサ要素と、を備え、長手方向スペーサ要素は、ポリマー発泡体層に隣接するか、又はポリマー発泡体層に少なくとも部分的に埋め込まれ、長手方向スペーサ要素は、アスペクト比AR(比x/y)を有し、xは、長手方向スペーサ要素の最大寸法の長さであり、yは、長手方向スペーサ要素の最小寸法の長さであり、長手方向スペーサ要素のアスペクト比は、3より大きい、緩衝物品に関する。
Description
本開示は、全般的には緩衝物品の分野に関し、より具体的には、断熱特性を有する緩衝物品の分野に関する。本開示はまた、そのような緩衝物品を製造する方法、及び産業用途のためのそれらの使用、特に輸送産業における熱管理用途のためのそれらの使用に関する。
自動車の電化は、現在、自動車産業における最も大きな動向のうちの1つである。この動向により、電池によって供給される電気エネルギーの推進及びエネルギー貯蔵デバイスとして好適な電動ビークル(electric vehicle)電池の開発は、自動車産業における主な焦点である。電動ビークル電池は、電池式電動ビークル(BEV)及びハイブリッド電動ビークル(HEV)の推進システムに給電するために使用されている。これらの電池は、典型的にはリチウムイオン電池であり、高いアンペア時容量で設計されている。電動ビークル電池の開発の動向は、電池内のエネルギー密度(kWh/kg)を高くし、より長い距離の網羅を可能にし、電池の充電時間を短縮可能にするように進んでいる。
電動ビークル電池のエネルギー密度が高いこと、及び電池の充電又は放電中の高いエネルギー流により、電池セルの分解によって発生する熱が隣接するセルに非常に急速に伝播するホットスポット及び熱暴走事象の発生リスクがある。この連鎖反応は、電動ビークル全体にわたって爆発又は発火をもたらし得る。
更に、これらのエネルギー貯蔵デバイスの通常のライフサイクル中、特に電動ビークルの電池の高速充電及び放電サイクル中、そのようなバッテリーモジュールに使用される電池セルは、連続的に膨張及び収縮する傾向がある。これらの膨張/収縮サイクルは、電池セルをかなりの圧力条件下に置く可能性があり、これは次に、電池セルの機械的損傷につながるだけではない可能性がある。
その状況において、熱管理解決策の使用が、電池アセンブリの温度上昇を軽減する一法として急速に現れてきた。1つの部分的な解決策は、米国特許出願公開第2007/0259258(A1)号(Buck)に開示されており、それによると、熱吸収材料の使用によって、電池パックアセンブリの電池セルによって発生した熱を吸収し、アセンブリのケースから外に伝熱し、それによって、各電池パック及び電池アセンブリ全体の内部のより低い温度を維持する。別の部分的な解決策は、米国特許出願公開第2019393574(A1)号(Goebら)に記載されており、それによると、熱伝導性充填剤材料を含む熱伝導性ギャップ充填剤組成物の使用により、電池アセンブリを冷却することが開示されている。更に別の部分的な解決策が、米国特許出願公開第2016/0308186(A1)号(Han)に記載されており、これは、第1の方向に沿って互いに隣接して配置される電池セルと、隣接する電池セル間のスペーサと、スペーサと共に隣接する電池セル間の多層絶縁シートと、を含むバッテリーモジュールを開示しており、多層絶縁シートは、電池セルの表面と平行に延びる複数の絶縁層を含む。
一態様によれば、本開示は、緩衝物品であって、ポリマー発泡体層と、ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って配置される少なくとも1つの長手方向スペーサ要素と、を備え、長手方向スペーサ要素は、ポリマー発泡体層に隣接するか、又はポリマー発泡体層に少なくとも部分的に埋め込まれ、長手方向スペーサ要素は、アスペクト比AR(比x/y)を有し、xは、長手方向スペーサ要素の最大寸法の長さであり、yは、長手方向スペーサ要素の最小寸法の長さであり、長手方向スペーサ要素のアスペクト比は、3より大きい、緩衝物品に関する。
別の態様によれば、本開示は、上述の緩衝物品を製造するための方法であって、上述のポリマー発泡体層を提供する工程と、上述の少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を提供する工程と、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に積層(laminating)又は組み込んで、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に隣接して配置するか、又は少なくとも部分的に埋め込む工程と、を含む、方法を対象とする。
なお別の態様によれば、本開示は、上述の緩衝物品の、産業用途、特に輸送産業における熱管理用途のための使用に関する。
第1の態様によれば、本開示は、緩衝物品であって、ポリマー発泡体層と、ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って配置される少なくとも1つの長手方向スペーサ要素と、を備え、長手方向スペーサ要素は、ポリマー発泡体層に隣接するか、又はポリマー発泡体層に少なくとも部分的に埋め込まれ、長手方向スペーサ要素は、アスペクト比AR(比x/y)を有し、xは、長手方向スペーサ要素の最大寸法の長さであり、yは、長手方向スペーサ要素の最小寸法の長さであり、長手方向スペーサ要素のアスペクト比は、3より大きい、緩衝物品に関する。
本開示の状況において、驚くべきことに、上述の緩衝物品が、優れた断熱特性、優れた熱暴走バリア性能、及び優れた圧縮特性を備えていることが見出された。いくつかの有利な態様では、上記の多層構造体は、600℃までの温度及び熱への長期曝露においてであっても優れた耐熱性及び安定性を更に備える。
記載された多層構造体は、以下の有利な利点のうちの1つ以上によって更に特徴付けられる:a)電池アセンブリにおいて使用されるときの個々の電池セルに対する優れた緩衝性能;b)高圧縮力及び高圧条件に対する優れた耐性;c)高圧条件下であってもポリマー発泡体層のための発泡体構造を維持する能力;d)容易に入手可能な出発材料及び最小限の製造工程に基づく、容易かつ費用対効果の高い製造方法;e)構造体の単純さ及び多用途性;f)本明細書において使用するためのポリマー発泡体層の優れた配合柔軟性;g)様々な形態、サイズ及び形状へのスペーサ層の優れた構造体並びに設計柔軟性;h)多層構造体の圧縮特性を特定の用途、動作条件及び電池セルタイプに合わせて微調整する能力;i)電池アセンブリにおいて使用されるときの個々の電池セルに対する優れた圧力分布;j)優れた加工性及び変換特性;k)低い熱伝導率;l)比較的薄い厚さで製造される能力;m)特に熱管理用途のためにすぐに使用できる物品;n)本開示の緩衝物品を使用するエネルギー貯蔵アセンブリの長期耐久性;並びにo)接着促進加工工程又は組成物を必要とせずに金属又はポリマー表面などの様々な基材に接着する能力。
これらは多くの点で特に予想外の知見である。第1に、良好な緩衝性能ならびに高圧縮力及び高圧条件に対する耐性は、自己矛盾(self-contradicting)する特性と考えられるためである。また、断熱性及び耐熱安定性は、通常、圧縮性(軟質)ポリマー発泡体層、特に比較的薄い厚さを有する発泡体層、より具体的には圧縮が加えられた発泡体層では得られないと予想される。
本開示の状況において、本出願人は、優れた圧縮特性、高い圧縮力に対する耐性、及び断熱特性の微妙なバランスを備えた緩衝構造体を設計するという技術的課題に直面した。
理論に束縛されるものではないが、これらの優れた特性及び性能属性は、特に、a)ポリマー発泡体層の使用、及びb)ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って配置される少なくとも1つの長手方向スペーサ要素であって、長手方向スペーサ要素は、ポリマー発泡体層に隣接するか、又はポリマー発泡体層に少なくとも部分的に埋め込まれ、長手方向スペーサ要素は、アスペクト比AR(比x/y)を有し、xは、長手方向スペーサ要素の最大寸法の長さであり、yは、長手方向スペーサ要素の最小寸法の長さであり、長手方向スペーサ要素のアスペクト比は、3より大きい、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素の使用、という技術的特徴の組み合わせに起因すると考えられる。
更に理論に束縛されるものではないが、上述の長手方向スペーサ要素又は複数の長手方向スペーサ要素は、電動ビークルの電池の通常の充電及び放電サイクル中だけでなく、熱暴走事象などのより極端な条件中にもポリマー発泡体が耐える不要な圧縮力を防止又は少なくとも低減するための対抗力手段として有利に作用すると考えられる。より具体的には、上述した長手方向スペーサ要素は、電池セルがその寿命サイクル中に膨張及び収縮することを可能にするのに必要な適切な緩衝特性を依然として保証しながら、高圧条件下であっても電池セル間の臨界及び最小ギャップを維持する能力を有すると考えられる。この一連の特性を維持するこの能力は、本開示の緩衝物品によって提供される優れた断熱特性に直接かつ有利に影響を与えると考えられる。
本明細書に記載の多層構造体によって提供される上記詳述の一連の有利な特性は、上記の長手方向スペーサ要素がポリマー発泡体層の発泡体構造に悪影響を及ぼし、それによって断熱特性を損なうことが予想されたことを考慮すると、更により驚くべきことである。本開示の緩衝物品によって提供される有利な断熱特性は、ポリマー発泡体層に含まれる気泡が、特に比較的大きなサイズを有する中実の長手方向スペーサ要素によって置換されることに起因して、当業者がより低い性能を実際に予想したことを考慮すると、更に直感に反している。
したがって、緩衝物品は、様々な産業用途、特に熱管理用途における使用に好適である。本開示の緩衝物品は、輸送産業(特に自動車産業)における熱管理用途、特に熱バリアとして、より具体的には熱暴走バリアとして特に好適である。本明細書に記載の緩衝物品は、再充電可能な電気エネルギー貯蔵システム、特にバッテリーモジュールにおける熱暴走バリア特性を有するスペーサとしての使用に著しく好適である。有利には更に、本開示の緩衝物品は、バッテリーモジュール、特に電動ビークルバッテリーモジュール及びアセンブリの製造に使用され得る。有益な態様では、本明細書に記載される緩衝物品は、特にその優れた頑強性、寸法安定性及び取り扱い特性により、手動又は自動化された取り扱い及び用途、特に高速ロボット機器に好適である。いくつかの有利な態様では、記載された緩衝物品はまた、その顕著な可燃性及び熱安定性特性により、困難な火災規制基準を満たすことができる。
本開示の文脈において、「隣接する」という用語は、互いに直接隣接して配置されている、すなわち互いに当接している、又は互いに直接隣に配置されていない、すなわち少なくとも1つの追加のフィルム又は層が最初の2つの重ね合わされたフィルム又は層の間に配置されている、2つの重ね合わされたフィルム又は層を示すことを意味する。上部及び底部の層又はフィルムという用語はそれぞれ、本明細書では、ポリマー発泡体層を形成する方法においてそのような層又はフィルムを担持する基材の表面に対する層又はフィルムの位置を示すために使用される。移動可能な基材、層又はフィルムが移動する方向は、本明細書では下流方向と呼ばれる。上流及び下流という相対的な用語は、基材の延びに沿った位置を表す。
更に本開示の文脈において、用語「ニートポリマー発泡体層」は、長手方向スペーサ要素が除かれたポリマー発泡体層を示すことを意味する。
本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、特に限定されない。本明細書で使用するために好適なポリマー発泡体層は、本開示を踏まえて、当業者によって容易に特定され得る。
有利な態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、実験セクションに記載の熱安定性試験方法に従って測定したときに、600℃で3分後に70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、又は更には25%以下の重量損失を有する材料を含む。
上述のタイプのポリマー発泡体層は、典型的には、耐熱性材料又は耐熱性ポリマー発泡体層と呼ばれる。
例示的な態様によれば、本開示の多層構造体において使用するためのポリマー発泡体層は、エラストマー材料、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー材料、熱可塑性非エラストマー材料、熱硬化性材料、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される材料を含む。
有利な一態様では、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、シリコーンエラストマー、フルオロシリコーンゴム、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリスルフィド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、フルオロカーボン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリウレタン、ポリオレフィン(特にPE、PP及びEVA)、ポリスチレン、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される材料を含む。
より有利な態様では、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、エラストマー材料からなる群から選択される材料を含む。
別のより有利な態様では、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、実験セクションに記載される圧縮試験方法に従って測定される場合に、700kPa以下、600kPa以下、500kPa以下、400kPa以下、300kPa以下、250kPa以下、200kPa以下、150kPa以下、100kPa以下、80kPa以下、60kPa以下、又は更には50kPa以下の圧縮力を使用した場合に、少なくとも60%の圧縮値に達する。このタイプのポリマー発泡体層は、典型的には、(比較的高度に)圧縮可能なポリマー発泡体層(又は軟質ポリマー発泡体層)と呼ばれる。
別のより有利な態様では、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、シリコーンエラストマー、特にシリコーンゴム、より具体的にはオルガノポリシロキサンポリマーからなる群から選択される材料を含む。
本開示の特に有利な一態様では、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、シリコーンゴム発泡体層である。
有利な態様によれば、本明細書で使用するためのシリコーンゴム発泡体層は、シリコーンゴム発泡体層の硬化性発泡性前駆体、特にin-situ発泡性前駆体組成物から得ることができる。
本明細書で使用するためのシリコーンゴム発泡体の前駆体組成物は、硬化性及び発泡性である限り、特に限定されない。当該技術分野で公知のシリコーンゴム発泡体のいかなる硬化性発泡性前駆体も、本開示の状況で正式に使用され得る。本明細書で使用するためのシリコーンゴム発泡体の好適な硬化性発泡性前駆体は、本開示を踏まえて当業者によって容易に特定され得る。
より有利な態様によれば、本明細書で使用するためのシリコーンゴム発泡体層の前駆体は、2剤型組成物である。
典型的な態様では、シリコーンゴム発泡体の2剤型前駆体組成物は、付加硬化型2剤型シリコーン組成物、縮合硬化型2剤型シリコーン組成物、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。
好ましい態様において、本明細書で使用するためのシリコーンゴム発泡体の前駆体は、付加硬化型2剤型シリコーン組成物、特に付加硬化型2剤型オルガノポリシロキサン組成物を含む。
シリコーンゴム発泡体の前駆体として本明細書で使用するための好適な付加硬化型2剤型オルガノポリシロキサン組成物は、当業者によって容易に特定され得る。本明細書で使用するための例示的な付加硬化型2剤型オルガノポリシロキサン組成物は、例えば、米国特許第4,593,049号(Baumanら)に記載されている。
本開示の特に有利な態様によれば、本明細書で使用するためのシリコーンゴム発泡体の前駆体は、
a)少なくとも1つのオルガノポリシロキサン化合物Aと、
b)1分子当たり少なくとも2つ、特に少なくとも3つの水素原子を含む少なくとも1つのオルガノハイドロジェンポリシロキサン化合物Bと、
c)少なくとも1つのヒドロキシル含有化合物Cと、
d)有効量の硬化触媒D、特に白金系硬化触媒と、
e)任意選択的に、発泡剤と、を含む。
a)少なくとも1つのオルガノポリシロキサン化合物Aと、
b)1分子当たり少なくとも2つ、特に少なくとも3つの水素原子を含む少なくとも1つのオルガノハイドロジェンポリシロキサン化合物Bと、
c)少なくとも1つのヒドロキシル含有化合物Cと、
d)有効量の硬化触媒D、特に白金系硬化触媒と、
e)任意選択的に、発泡剤と、を含む。
例示的な態様では、本明細書で使用するための少なくとも1つのオルガノポリシロキサン化合物Aは、以下の式を有する:
[式中、
R及びR”は独立して、C1~C30の炭化水素基からなる群から選択され、特にRは、メチル、エチル、プロピル、トリフルオロプロピルからなる群から選択されるアルキル基及びフェニルであり、任意選択的にRはメチル基であり、
R’は、C1~C20のアルケニル基であり、特にR’は、ビニル、アリル、ヘキセニル、デセニル、及びテトラデセニルからなる群から選択され、より具体的にはR’は、ビニル基であり、
R”は、特にメチル、エチル、プロピル、トリフルオロプロピルなどのアルキル基、フェニルであり、特にR”はメチル基であり、
nは、5~1000の範囲、特に5~100の値を有する整数である]。
R及びR”は独立して、C1~C30の炭化水素基からなる群から選択され、特にRは、メチル、エチル、プロピル、トリフルオロプロピルからなる群から選択されるアルキル基及びフェニルであり、任意選択的にRはメチル基であり、
R’は、C1~C20のアルケニル基であり、特にR’は、ビニル、アリル、ヘキセニル、デセニル、及びテトラデセニルからなる群から選択され、より具体的にはR’は、ビニル基であり、
R”は、特にメチル、エチル、プロピル、トリフルオロプロピルなどのアルキル基、フェニルであり、特にR”はメチル基であり、
nは、5~1000の範囲、特に5~100の値を有する整数である]。
別の例示的な態様において、本明細書で使用するための少なくとも1つのヒドロキシル含有化合物Cは、アルコール、ポリオール、特に1分子当たり3~12個の炭素原子を有し平均少なくとも2つのヒドロキシル基を有するポリオール、シラノール、シラノール含有オルガノポリシロキサン、シラノール含有シラン、水、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。
更に別の例示的な態様において、本明細書で使用するための少なくとも1つのヒドロキシル含有化合物Cは、シラノール含有オルガノポリシロキサンからなる群から選択される。
本開示の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、
a)基材を提供する工程と、
b)第1の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用する工程と、
c)上流側及び下流側を備え、基材からオフセットされて基材の表面に対して垂直方向にギャップを形成するコーティングツールを提供する工程と、
d)コーティングツールに対して第1の固体フィルムを下流方向に移動する工程と、
e)ポリマー発泡体の硬化性(及び発泡性)前駆体をコーティングツールの上流側に提供し、それによりポリマー発泡体の前駆体を、第1の固体フィルムを備えた基材上に層としてギャップを通してコーティングする工程と、
f)第2の固体フィルムを提供し、第2の固体フィルムをコーティングツールの上流側に沿って(少なくとも部分的に)適用して、第1の固体フィルム及び第2の固体フィルムをシリコーンゴム発泡体の前駆体の(隣接する)層の形成と同時に適用する工程と、
g)ポリマー発泡体の前駆体を発泡させる又は発泡を可能にする工程と、
h)ポリマー発泡体の前駆体の層を硬化させて又は硬化を可能にして、それによりポリマー発泡体層を形成する工程と、
i)任意選択的に、ポリマー発泡体の前駆体の層を熱処理に掛ける工程と、
任意選択的に、ポリマー発泡体層から第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムを除去する工程と、を含む、方法によって得ることができる。
a)基材を提供する工程と、
b)第1の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用する工程と、
c)上流側及び下流側を備え、基材からオフセットされて基材の表面に対して垂直方向にギャップを形成するコーティングツールを提供する工程と、
d)コーティングツールに対して第1の固体フィルムを下流方向に移動する工程と、
e)ポリマー発泡体の硬化性(及び発泡性)前駆体をコーティングツールの上流側に提供し、それによりポリマー発泡体の前駆体を、第1の固体フィルムを備えた基材上に層としてギャップを通してコーティングする工程と、
f)第2の固体フィルムを提供し、第2の固体フィルムをコーティングツールの上流側に沿って(少なくとも部分的に)適用して、第1の固体フィルム及び第2の固体フィルムをシリコーンゴム発泡体の前駆体の(隣接する)層の形成と同時に適用する工程と、
g)ポリマー発泡体の前駆体を発泡させる又は発泡を可能にする工程と、
h)ポリマー発泡体の前駆体の層を硬化させて又は硬化を可能にして、それによりポリマー発泡体層を形成する工程と、
i)任意選択的に、ポリマー発泡体の前駆体の層を熱処理に掛ける工程と、
任意選択的に、ポリマー発泡体層から第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムを除去する工程と、を含む、方法によって得ることができる。
ポリマー発泡体層(特に、シリコーンゴム発泡体層)を製造する例示的な方法及び製造方法における使用に好適なコーティング装置の概略図を、図1に示す。コーティング装置1は、基材2と、コーティングナイフの形態のコーティングツール7と、第1の固体フィルム5のための巻き出しロール11及び巻き取りロール12と、第2の固体フィルム6のための巻き出しロール9及び巻き取りロール10と、を備える。第1の固体フィルム5(を備えた基材2)がコーティングツール7に対して移動する下流方向8は、対応する参照番号を伴う矢印で表される。
本開示の典型的な態様において、ポリマー発泡体の硬化性発泡性前駆体3は、コーティングツール7の上流側に提供され、それによりポリマー発泡体の前駆体3を、第1の固体フィルム5を備えた基材2の上に層としてギャップを通してコーティングする。図1において、ポリマー発泡体の硬化性発泡性前駆体3は、コーティングツール7の上流側にあるいわゆる「ローリングビーズ」を形成するものとして表される。第2の固体フィルム6は、コーティングツール7の上流側に沿って(少なくとも部分的に)適用され、第1の固体フィルム5及び第2の固体フィルム6は、ポリマー発泡体の前駆体3の層の形成と同時に適用される。その後、ポリマー発泡体の前駆体3の層は、ポリマー発泡体層4に発泡及び硬化させることができ、これは、典型的には、その底面上に第1の固体フィルム5、その上面上に第2の固体フィルム6を備える。任意選択的に、ポリマー発泡体の前駆体3の層は、典型的にはオーブン(図示せず)内で熱処理に掛けられ得る。典型的な態様において、ポリマー発泡体の前駆体3の層の発泡により、ポリマー発泡体層4を生じ、これは、ポリマー発泡体の前駆体3の初期層よりも高い厚さを有する。加工後、第1の固体フィルム5、及び/又は第2の固体フィルム6は、ポリマー発泡体層4から除去され得る。
有利な態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体の前駆体は、in-situ発泡性組成物であり、これは、前駆体の発泡が、任意の追加の化合物、特に外部化合物を必要とせずに起こることを意味する。
別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体の前駆体の発泡は、ガス状化合物、特に水素ガスを用いて実施される。
より有利な態様では、本明細書で使用するためのポリマー発泡体の前駆体の発泡は、ガス発生又はガス注入のいずれかによって実施される。
好ましい態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体の前駆体の発泡は、ガス発生、特にin-situガス発生によって実施される。
代替的であまり有利ではない態様において、本明細書で使用するためのポリマー発泡体の前駆体は、任意選択的な発泡剤を更に含む。
本明細書で使用するための基材は、特に限定されない。本明細書で使用するのに好適な基材は、本開示を踏まえて、当業者によって容易に特定され得る。
本開示の典型的な態様において、本明細書で使用するための基材は、製造目的に使用され、シリコーンゴム発泡体層が分離され、発泡及び硬化後に除去される、一時的な支持体である。基材には、基材から(第1の固体フィルムを通して)シリコーンゴム発泡体層のきれいな除去を可能にするように適合された表面処理を任意に施すことができる。有利には、本明細書で使用するための、一時的な支持体を提供するための基材は、エンドレスベルトの形態で提供され得る。あるいは、本明細書で使用するための基材は、動かない(静的な)一時的な支持体であり得る。
本開示の特定の一態様において、発泡及び硬化後に得られたポリマー発泡体層は、基材から分離され、例えば、ロールに巻き上げることができる。
本開示の有利な一態様によると、本明細書で使用するための基材は、ポリマー、金属、セラミック、複合体、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される材料を含む。
本開示で使用するためのポリマー発泡体層は、上流側及び下流側を備えたコーティングツールを使用する方法によって得ることができる場合がある。コーティングツールは、基材からオフセットされて、基材の表面に対して垂直方向にギャップを形成する。
本明細書で使用するためのコーティングツールは、特に限定されない。当該技術分野において公知の任意のコーティングツールを、本開示の状況において使用することができる。本明細書で使用するのに好適なコーティングツールは、本開示を踏まえて、当業者によって容易に特定され得る。
本開示において有用なコーティングツールは各々、上流側(又は上流面)及び下流側(又は下流面)を有する。典型的な態様において、本明細書で使用するためのコーティングツールは、ポリマー発泡体の前駆体を受容する基材の表面に面する底部分を更に備える。ギャップは、コーティングツールの底部分と基材の露出表面との間の最小距離として測定される。ギャップは、横方向(すなわち、下流方向に対して垂直な方向)で本質的に均一であり得る、又は横方向にそれぞれ連続的若しくは不連続的に変化し得る。コーティングツールと基材の表面との間のギャップは、典型的には、例えば、下流方向の基材の速度、コーティングツールのタイプ、コーティングツールが基材の垂直方向に対して配向される角度、及び基材の種類を含む他のパラメータと併せて、それぞれのコーティングの厚さを制御するように調整される。
本開示の1つの有利な態様において、基材からコーティングツールによって形成されるギャップ(コーティングツールギャップ)は、10~3000マイクロメートル、50~2500マイクロメートル、50~2000マイクロメートル、50~1500マイクロメートル、100~1500マイクロメートル、100~1000マイクロメートル、200~1000マイクロメートル、200~800マイクロメートル、又は更には200~600マイクロメートルの範囲である。
本明細書で使用するためのコーティングツールは、基材の表面に対して垂直に配置することができる、又は基材表面とコーティングツールの下流側(又は下流面)との間の角度が50°~130°、若しくは更には80°~100°の範囲となるように傾けることができる。本開示において有用なコーティングツールは、典型的には固体であり、剛性であっても可撓性であってもよい。本明細書で使用するためのコーティングツールは、シリコーンゴム発泡体層の目的の用途及び予想される特性に応じて、様々な形状、形態及びサイズをとることができる。
有利な態様において、本明細書で使用するためのコーティングツールは、ポリマー、金属、複合体、ガラス、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される材料を含む。より有利には、本明細書で使用するためのコーティングツールは、金属、特にアルミニウム、ステンレス鋼、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含む。本明細書で使用するための可撓性コーティングツールは、典型的には比較的薄く、特に、0.1~0.75mmの範囲の下流方向の厚さを有する。本明細書で使用するための剛性コーティングツールは、通常、少なくとも1mm、又は更には少なくとも3mmの厚さである。
本開示の典型的な態様によれば、本明細書で使用するためのコーティングツールは、コーティングナイフ、コーティングブレード、コーティングロール、コーティングロールブレード、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
有利な態様において、本明細書で使用するためのコーティングツールは、コーティングナイフの群から選択される。コーティングナイフの形態のコーティングツールの使用は、より再現可能なコーティングプロセス及びより良質なコーティングを提供し、これは、有利な特性を備えたシリコーンゴム発泡体層に変換されることが実際に見出された。
別の有利な態様において、本明細書で使用するためのコーティングツールは、コーティングナイフ及びエアナイフの群から選択される。
別の有利な態様によれば、長手方向のコーティングツールの底部分(特に、コーティングナイフ)の断面プロファイルは、前駆体層が形成されるように設計され、過剰な前駆体は除去される。典型的には、コーティングツールが基材に面する横方向に延びる縁部で示す底部分の断面プロファイルは、本質的に平面状、湾曲状、凹状又は凸状である。
本明細書での使用に好適なコーティングツールは、同時係属欧州特許出願第20160564.9号(代理人整理番号第82970EP002号、3M Innovative Properties Company名義)に記載されている。
本開示の有利な態様によれば、本開示のポリマー発泡体層は、ポリマー発泡体の硬化性発泡性前駆体をコーティングツールの上流側に提供する工程が実施された直後に、第2の固体フィルムを提供し、第2の固体フィルムをコーティングツールの上流側に沿って適用して、第1の固体フィルム及び第2の固体フィルムをポリマー発泡体の前駆体の(隣接する)層の形成と同時に適用する工程が行われる方法によって得られる。
本開示の別の有利な態様によれば、ポリマー発泡体の前駆体を発泡させる又は発泡を可能にする工程と、ポリマー発泡体の前駆体の層を硬化させて又は硬化させることを可能にして、それによりポリマー発泡体層を形成する工程と、が、同時に実施される。
第1及び第2の固体フィルムとして本明細書で使用するための固体フィルムは、特に限定されない。当該技術分野において公知の任意の固体フィルムを、本開示の状況において正式に使用することができる。本明細書で使用するのに好適な固体フィルムは、本開示を踏まえて、当業者によって容易に特定され得る。
1つの有利な態様によれば、本開示で使用するための第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムは、不透過性フィルム、特に不透過性の可撓性フィルムである。本明細書で使用される場合、「不透過性」という用語は、液体及びガス状化合物、特にガス状化合物に対する不透過性を指すことを意図する。
本開示の別の有利な態様によれば、本明細書で使用するための第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムは、ポリマーフィルム、金属フィルム、複合フィルム、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
本開示のより有利な態様では、本明細書で使用するための第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムは、ポリマーフィルム、特に熱可塑性ポリマーからなる群から選択されるポリマー材料を含むポリマーフィルムからなる群から選択される。
本開示の更により有利な態様において、本明細書で使用するための第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムは、ポリマーフィルムであり、ポリマー材料は、ポリエステル、ポリエーテル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリオキシメチレン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、及びそれらの任意の混合物又は組み合わせからなる群から選択される。
本開示の更により有利な態様において、本明細書で使用するための第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムは、ポリエステル、ポリオレフィン(特にPP及びPE)、ポリエーテルイミド、及びそれらの任意の混合物又は組み合わせからなる群から選択されるポリマー材料を含むポリマーフィルムである。
特に有利な態様において、本開示で使用するための第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムは、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートからなる群から選択されるポリマー材料を含むポリマーフィルムである。
本開示の有利な態様によれば、本開示のポリマー発泡体層は、第1の固体フィルムがポリマー発泡体の前駆体の層の底面に適用され、第2の固体フィルムが、ポリマー発泡体の前駆体の層の上部(露出)面に適用される、方法によって得られる。
本開示の典型的な態様において、第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムは、隣接するポリマー発泡体層に直接接触する。
本開示の別の有利な態様において、ポリマー発泡体層の第1の主(上部)面及び第2の(対向する)主(底部)面、並びに/又は第1の固体フィルム並びに/又は第2の固体フィルムは、任意の接着促進組成物又は処理を含まず、特にプライミング組成物、接着剤組成物、及び物理表面処理を含まない。
本開示の代替的に有利な態様において、ポリマー発泡体層の第1の主(上部)面及び第2の(対向する)主(底部)面、並びに/又は第1の固体フィルム並びに/又は第2の固体フィルムは、接着促進組成物又は処理、特にプライミング組成物、接着剤組成物、及び物理表面処理を含む。
本開示の更に別の有利な態様において、ポリマー発泡体層の第1の主(上部)面又は第2の(対向する)主(底部)面と第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムとの間には、いかなる種類の中間層も含まれない。
本開示の典型的な態様において、第1及び第2の固体フィルムは、シリコーンゴム発泡体層の対応する表面にぴったり合うように滑らかに接触し、それにより固体フィルムとポリマー発泡体層の対応する表面との間に空気が含まれることを回避する(又は少なくとも低減する)。
有利な一態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、気体キャビティ、特に気体水素キャビティ、空気気体キャビティ、及びそれらの任意の混合物を含む。
有利な一態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、層厚さ方向に(すなわち、発泡体層によって形成される平面に対して垂直な方向に)長い(oblong)形状を有する気体キャビティを含む。
より有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層中に存在し得る気体キャビティは、層厚さ方向に細長い楕円形状を有する。
有利には更に、本明細書で使用するための気体キャビティは、いかなるセラミック又はポリマーシェル(周囲のシリコーンポリマーマトリックス以外)にも囲まれていない。
特定の一態様において、本明細書で使用するための気体キャビティは、500マイクロメートル以下、400マイクロメートル以下、300マイクロメートル以下、200マイクロメートル以下、150マイクロメートル以下、120マイクロメートル以下、100マイクロメートル以下、80マイクロメートル以下、60マイクロメートル以下、50マイクロメートル以下、40マイクロメートル以下、30マイクロメートル以下、又は更には20マイクロメートル超(SEM顕微鏡写真から計算した場合)の(その最大寸法の)平均サイズを有する。
別の特定の態様において、本明細書で使用するための気体キャビティは、5~3000マイクロメートル、5~2000マイクロメートル、10~1500マイクロメートル、20~1500マイクロメートル、20~1000マイクロメートル、20~800マイクロメートル、20~600マイクロメートル、20~500マイクロメートル、又は更には20~400マイクロメートル(SEM顕微鏡写真から計算した場合)の(最大寸法の)平均サイズを有する。
典型的な態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、中空マイクロスフェア、グラスバブルズ、膨張性マイクロスフェア、特に炭化水素充填膨張性マイクロスフェア、中空無機粒子、膨張無機粒子、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される(任意のセラミック又はポリマーシェルによって取り囲まれた)中空キャビティを含まない。
有利な態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、非シンタクチック発泡体を含む。
本開示で使用するためのポリマー発泡体層は、目的の用途に応じて、追加の(任意選択的な)成分又は添加剤を含み得る。
本開示の特定の態様では、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、難燃剤、軟化剤、硬化剤、充填剤材料、粘着付与剤、成核剤、着色剤、顔料、保存剤、レオロジー調整剤(特に、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ハンタイト、ハイドロマグネサイト、ハンタイト-ハイドロマグネサイト、ネスケホナイト及び炭酸カルシウム)、UV安定剤、チキソトロープ剤、表面添加剤、流動添加剤、ナノ粒子、酸化防止剤、強化剤、強靭化剤(toughening agents)、シリカ粒子、ガラス又は合成繊維、断熱粒子、導電性粒子、電気絶縁粒子、赤外線遮蔽剤粒子、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から特に選択される添加剤を更に含む。
有益な一態様では、ポリマー発泡体層は、不燃性(又は非燃焼性)充填剤材料を更に含む。より有益な態様において、本明細書で使用するための不燃性充填剤材料は、無機繊維の群から、特に鉱物繊維、ミネラルウール、ケイ酸塩繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、アスベスト繊維、アラミド繊維、及び任意の組み合わせ若しくは混合物からなる群から選択される。
より有利な態様によれば、本明細書で使用するための不燃性充填剤材料は、鉱物繊維、ケイ酸塩繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、アラミド繊維、及び任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。
特に有益な態様によれば、本明細書で使用するための不燃性充填剤材料は、鉱物繊維からなる群から選択される。本開示の状況において、驚くべきことに、鉱物繊維を更に含むポリマー発泡体(特に、シリコーンゴム発泡体)が、最大600℃までの温度への長期曝露後であっても、優れた耐熱性及び熱安定性特性並びに表面亀裂及び表面脆性に対する耐性の改善をもたらすことが発見された。理論に束縛されるものではないが、これらの有益な特徴は、特に、得られたマトリックスを高密度化及び機械的に安定化させることに関与する、周囲のポリマーマトリックス(特に、シリコーンポリマーマトリックス)と鉱物繊維(特にケイ酸塩繊維)との優れた適合性によると考えられる。
この実行の特定の態様において、本明細書で使用するための不燃性充填剤材料は、ポリマー発泡体の前駆体組成物の全重量に基づいて、0.5~40重量%、1~30重量%、1~20重量%、1~10重量%、1~8重量%、2~8重量%、2~6重量%、又は更には3~6重量%の範囲の量でポリマー発泡体に含まれる。
別の典型的な態様において、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、熱伝導性充填剤を含まない。
本開示の有利な一態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、実験セクションに記載の方法に従って測定した場合に、500kg/m3以下、450kg/m3以下、400kg/m3以下、380kg/m3以下、350kg/m3以下、320kg/m3以下、300kg/m3以下、280kg/m3以下、250kg/m3以下、220kg/m3以下、又は更には200kg/m3以下の密度を有する。
本開示の別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、実験セクションに記載の方法に従って測定した場合に、200~500kg/m3、200~450kg/m3、200~400kg/m3、200~380kg/m3、200~350kg/m3、200~320kg/m3、200~300kg/m3、200~280kg/m3、又は更には200~250kg/m3の範囲の密度を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、10超、15超、20超、25超、30超、40超、又は更には50超の硬度(ショア00)を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、10~80、10~70、20~70、25~60、25~55、30~55、30~50、30~45、又は更には30~40の範囲の硬度(ショア00)を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、実験セクションに記載の断熱試験方法1に従って測定した場合に、20秒超、40秒超、60秒超、80秒超、100秒超、120秒超、140秒超、150秒超、160秒超、170秒超、又は更には180秒超の、150℃までの伝熱時間を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、実験セクションに記載の断熱試験方法1に従って測定した場合に、20~200秒、40~200秒、60~200秒、100~200秒、120~200秒、140~200秒、160~200秒、又は更には160~180秒の範囲の、150℃までの伝熱時間を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、実験セクションに記載の試験方法に従って測定した場合に、1W/m・K以下、0.8W/m・K以下、0.6W/m・K以下、0.5W/m・K以下、0.4W/m・K以下、0.3W/m・K以下、0.2W/m・K以下、0.1W/m・K以下、0.05W/m・K以下、又は更には0.01W/m・K以下の熱伝導率を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、実験セクションに記載の試験方法に従って測定した場合に、0.01~1W/m・K、0.05~1W/m・K、0.1~1W/m・K、0.2~1W/m・K、又は更には0.2~0.8W/m・Kの範囲の熱伝導率を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、600℃以下、550℃以下、500℃以下、450℃以下、400℃以下、350℃以下、300℃以下、又は更には250℃以下の温度で、セラミック化プロセスを受ける。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、200℃~600℃、200℃~550℃、200℃~500℃、200℃~450℃、200℃~400℃、200℃~350℃、250℃~350℃、又は更には250℃~300℃の範囲の温度で、セラミック化プロセスを受ける。
本開示の状況において、実に驚くべきことに、セラミック化プロセスを、特に比較的低い温度で受ける能力を有するポリマー発泡体層は、優れた耐熱性及び熱安定性特性をもたらすことが発見された。
本開示の更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、UL-94標準可燃性試験方法に従って測定した場合、V-0分類を有する。
有利な一態様において、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、10000マイクロメートル以下、8000マイクロメートル以下、6000マイクロメートル以下、5000マイクロメートル以下、4000マイクロメートル以下、3000マイクロメートル以下、2500マイクロメートル以下、2000マイクロメートル以下、又は更には1500マイクロメートル以下の厚さを有する。
別の有利な態様において、本明細書で使用するためのニートポリマー発泡体層は、100~10000マイクロメートル、100~8000マイクロメートル、100~6000マイクロメートル、200~5000マイクロメートル、300~5000マイクロメートル、300~4500マイクロメートル、300~4000マイクロメートル、500~4000マイクロメートル、500~3000マイクロメートル、500~2500マイクロメートル、500~2000マイクロメートル、500~1500マイクロメートル、800~1500マイクロメートル、又は更には1000~1500マイクロメートルの範囲の厚さを有する。
本開示の特定の一態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムを備え得る。代替の実行において、ポリマー発泡体層は、第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムのいずれも備えていなくてもよい。
当業者には明らかであるように、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、目的の用途に応じて様々な形態、形状、及びサイズをとり得る。同様に、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、当該技術分野における慣習的な実施であるままに、後加工又は変換され得る。
例示的な一態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、コアの周りで巻き取られた、特に水平に巻き取られたロールの形態をとり得る。巻き取られたロールでのポリマー発泡体層は、第1の固体フィルム及び/又は第2の固体フィルムを備えていても、備えていなくてもよい。
例示的な一態様によれば、本明細書で使用するためのポリマー発泡体層は、様々な形態、形状、及びサイズのより小さな断片にカットされ得る。
本開示の緩衝物品は、ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って配置される少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を更に備え、長手方向スペーサ要素は、ポリマー発泡体層に隣接するか、又はポリマー発泡体層に少なくとも部分的に埋め込まれ、長手方向スペーサ要素は、アスペクト比AR(比x/y)を有し、xは、長手方向スペーサ要素の最大寸法の長さであり、yは、長手方向スペーサ要素の最小寸法の長さであり、長手方向スペーサ要素のアスペクト比は、3より大きい。
本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、それらが上記の要件を満たす限り、特に限定されない。本明細書で使用するのに好適な長手方向スペーサ要素は、本開示を踏まえて、当業者によって容易に特定され得る。
有利な一態様によれば、本開示の緩衝物品は、ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って配置される複数の長手方向スペーサ要素を備え、各スペーサ要素は、ポリマー発泡体層に隣接するか、又は少なくとも部分的にポリマー発泡体層に埋め込まれている。
例示的な一態様によれば、本明細書で使用するための少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、ポリマー発泡体層に隣接し、直接接触して配置されている。
例示的な一態様によれば、本明細書で使用するための少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、ポリマー発泡体層に隣接しているが、直接接触せずに配置されている。
特定の一態様によれば、少なくとも1つの追加の層は、ポリマー発泡体層に隣接し、直接接触して配置され、少なくとも1つの追加の層は、ポリマー発泡体層と、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)との間に配置されている。例示的な態様では、この少なくとも1つの追加の層は、接着剤層、結合層、プライマー層、接着促進層、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
緩衝物品の有益な一態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って(特にポリマー発泡体層によって形成される平面に平行に)均一に(又は均質に)ポリマー発泡体層上(又は内)に配置されている。
代替的に有利な一態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って(特にポリマー発泡体層によって形成される平面に平行に)ランダムにポリマー発泡体層上(又は内)に配置されている。
本開示の別の有利な態様では、本明細書で使用するための複数の長手方向スペーサ要素は、ポリマー発泡体層の上(又は内)に、特にポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って、互いに等間隔又はランダムに離間して配置されている。
特定の一態様によれば、ポリマー発泡体層は、第1の主面と、第1の主面に対向する第2の主面とを備え、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、ポリマー発泡体層の第1の主面又は第2の主面のいずれかの上に設けられる。
別の特定の態様によれば、ポリマー発泡体層は、第1の主面と、第1の主面に対向する第2の主面とを備え、第1の長手方向スペーサ要素(又は第1の複数のスペーサ要素)がポリマー発泡体層の第1の主面上に設けられ、第2の長手方向スペーサ要素(又は第2の複数のスペーサ要素)がポリマー発泡体層の第2の主面上に設けられる。
緩衝物品のこの特定の態様によれば、第1の長手方向スペーサ要素(又は第1の複数のスペーサ要素)及び第2の長手方向スペーサ要素(又は第2の複数のスペーサ要素)は、同一であってもよく、又は同一でなくてもよい。
本開示の有利な態様によれば、本明細書で使用するための各長手方向スペーサ要素は、全外表面を備え、各長手方向スペーサ要素の全外表面の少なくとも一部は、ポリマー発泡体層に埋め込まれている。
本開示の1つの典型的な一態様によれば、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)をポリマー発泡体層内に配置して、各長手方向スペーサ要素の全外表面の0~100%、10~100%、30~100%、50~100%、70~100%、90~100%、95~100%、又は更には100%をポリマー発泡体層内に埋め込む。
本開示の有利な態様によれば、本明細書で使用するための少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、ポリマー発泡体層に完全に埋め込まれている。
緩衝物品の有利な一態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、ポリマー発泡体層上に(又は内に)パターン化構造(又はパターン)を形成し(物品の上面図から見た場合)、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は特に相互接続されている。
緩衝物品の別の有利な態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、ポリマー発泡体層上に(又は内に)パターン化構造(又はパターン)を形成し(物品の上面図から見た場合)、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は特に相互接続されていない。
緩衝物品の更に別の有利な態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素(又は複数のスペーサ要素)は、格子パターン、正方形パターン、菱形パターン、ハニカムパターン、蛇行パターン、ウェブパターン、マットパターン、メッシュパターン、平行に延びる直線又は波線を含むパターン、平行に延びない直線又は波線を含むパターン、市松模様パターン、レンガパターン、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるパターン化構造(又はパターン)を形成する。
別の有利な態様によれば、長手方向スペーサ要素は高密度(非粒子状)要素である。
別の有利な態様によれば、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、非中空(中実)要素である。
更に別の有利な態様によれば、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は非多孔質である。
緩衝物品の有利な一態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、中空マイクロスフェア、グラスバブルズ、膨張性マイクロスフェア、特に炭化水素充填膨張性マイクロスフェア、中空無機粒子、膨張無機粒子、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される(任意のセラミック又はポリマーシェルによって取り囲まれた)中空キャビティを含まない。
緩衝物品の有利な一態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、発泡体の形態をとらない。
本開示の典型的な1つでは、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、三次元物体の形態で成形されている。
特定の一態様によれば、各長手方向スペーサ要素は、長手方向モノフィラメントの形態をとる。
別の特定の態様によれば、本明細書で使用するための各長手方向スペーサ要素は、複数のモノフィラメントを含む糸の形態をとる。
1つの典型的な態様によれば、本開示で使用するための各長手方向スペーサ要素は、4超、5超、6超、8超、10超、15超、20超、25超、30超、35超、40超、50超、80超、100超、150超、又は更には200超のアスペクト比AR(比x/y)を有する。
緩衝物品の有利な一態様では、各長手方向スペーサ要素は、3.5~200、4~180、5~180、10~180、15~150、20~150、20~100、又は更には20~80の範囲のアスペクト比AR(比x/y)を有する。
例示的な一態様では、各長手方向スペーサ要素は、5ミリメートル超、10ミリメートル超、20ミリメートル超、50ミリメートル超、80ミリメートル超、100ミリメートル超、150ミリメートル超、200ミリメートル超、300ミリメートル超、400ミリメートル超、500ミリメートル超、800ミリメートル超、1000ミリメートル超、1200ミリメートル超、1500ミリメートル超、又は更に1800ミリメートル超のサイズ(その最大寸法の)を有する。
有利な一態様では、各長手方向スペーサ要素は、5ミリメートル~2000ミリメートル、5ミリメートル~1500ミリメートル、5ミリメートル~1000ミリメートル、5ミリメートル~800ミリメートル、5ミリメートル~500ミリメートル、10ミリメートル~500ミリメートル、10ミリメートル~400ミリメートル、20ミリメートル~300ミリメートル、30ミリメートル~300ミリメートル、30ミリメートル~250ミリメートル、又は更には50ミリメートル~250ミリメートルの範囲の(その最大寸法の)サイズを有する。
本開示の別の有利な態様によれば、長手方向スペーサ要素は、均一な形状及び/又はサイズを有する。
本開示の別の代替的に有利な態様によれば、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、非均一な形状及び/又はサイズを有する。
本開示の1つの典型的な態様では、各長手方向スペーサ要素は、規則的又は不規則的な形状を有する。
本開示の例示的な一態様では、本明細書で使用するための各長手方向スペーサ要素は、円形、半円形、楕円形、正方形、三角形、長方形、菱形、多角形、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される全体形状(側断面図から見た場合)を有する。
本明細書で使用するための例示的な長手方向スペーサ要素は、本開示の例示的な態様による例示的な緩衝物品14の側断面図である図3~図5に概略的に表されている。図3~図5では、長手方向スペーサ要素13の様々な形状、サイズ及び配置が、ポリマー発泡体層4内に完全に埋め込まれて示されている。
本明細書で使用するための更なる例示的な長手方向スペーサ要素は、本開示の例示的な態様による例示的な緩衝物品14の断面上面図である図6~図11に概略的に表されている。図6~図10では、長手方向スペーサ要素13の様々な形状、サイズ及び配置が、ポリマー発泡体層4内に完全に埋め込まれて示されている。図11には、複数の長手方向スペーサ要素が格子(又はメッシュ)パターンを形成する、例示的な緩衝物品14の断面上面図が概略的に表されている。
本開示の状況において、驚くべきことに、ポリマー発泡体層上に又はポリマー発泡体層内に長手方向スペーサ要素の形状、サイズ、及び配置を変化させることによって、対応する緩衝物品に対して異なる圧縮特性を達成することができ、これは次いで異なる断熱特性及び熱暴走バリア性能に変換されることが見出された。この特性は、緩衝物品の優れた構造体及び設計の柔軟性を提供し、これは、緩衝物品の圧縮特性を特定の用途、動作条件及び電池セルタイプに微調整する顕著な能力につながる。緩衝物品の圧縮特性に影響を及ぼす主な要因には、ポリマー発泡体層上への又はポリマー発泡体層内へのスペーサ要素の形状、サイズ及び配置、特に、長手方向スペーサ要素間の距離、個々の長手方向スペーサ要素の高さ、ポリマー発泡体層上に又はポリマー発泡体層内に複数の長手方向スペーサ要素によって形成される特定のパターン、ポリマー発泡体層上への又は内への長手方向スペーサ要素の埋め込みの程度及び量、並びに長手方向スペーサ要素を形成するために使用される材料が含まれることが分かった。
例示的な態様によれば、長手方向スペーサ要素は、エラストマー材料、ケイ質材料、セラミック材料、炭素質材料、金属、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー材料、熱可塑性非エラストマー材料、熱硬化性材料、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される材料を含む(又はそれから作製される)。
有利な一態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、シリコーンエラストマー、二酸化ケイ素(ガラス)、セラミック、フルオロシリコーンゴム、ポリアラミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリスルフィド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、フルオロカーボン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリウレタン、ポリオレフィン(PE、PP、EVA)、ポリスチレン、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される材料を含む(又はそれから作製される)。
より有利な態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、エラストマー材料からなる群から選択される材料を含む(又はそれから作製される)。
別のより有利な態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、シリコーンエラストマー、特にシリコーンゴム、より具体的にはオルガノポリシロキサンポリマーからなる群から選択される材料を含む。
本開示の1つの特に有利な態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、シリコーンゴムを含む。
別のより有利な態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、ケイ質材料、特にガラスからなる群から選択される材料を含む(又はそれから作製される)。
有利な一態様によれば、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、物理的な力(又は圧力)に曝されたときに(弾性的に)変形可能(又は圧縮可能)ではない。本開示の状況において、驚くべきことに、物理的な力(又は圧力)に曝されたときに変形可能(又は圧縮可能)ではない長手方向スペーサ要素を使用することにより、圧縮限界を導入することによって緩衝物品の圧縮性制御を改善することが可能になり、これは次いで、断熱特性及び熱暴走バリア性能の改善に変換されることが見出された。
別の有利な態様によれば、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、物理的な力(又は圧力)に曝されたときに少なくとも部分的に(弾性的に)変形可能(又は圧縮可能)である。本開示の状況において、驚くべきことに、物理的な力(又は圧力)に曝されたときに変形可能(又は圧縮可能)である長手方向スペーサ要素を使用することにより、更なる圧縮調整要素を導入することによって緩衝物品の圧縮性カスタマイズを改善することが可能になる。変形可能な長手方向スペーサ要素を使用することにより、ポリマー発泡体層内の圧縮力のより漸進的な展開を更に可能にし、これは、このタイプの長手方向スペーサ要素を、緩衝特性をより必要とする物品により適したものにする。圧縮可能な長手方向スペーサ要素の使用により、更に、より薄い緩衝物品、特に、より薄いポリマー発泡体層を有する緩衝物品を形成することを可能にする。
本開示の特定の態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、難燃剤、軟化剤、硬化剤、充填剤材料、粘着付与剤、成核剤、着色剤、顔料、保存剤、レオロジー調整剤(特に、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ハンタイト、ハイドロマグネサイト、ハンタイト-ハイドロマグネサイト、ネスケホナイト及び炭酸カルシウム)、UV安定剤、チキソトロープ剤、表面添加剤、流動添加剤、ナノ粒子、酸化防止剤、強化剤、強靭化剤、シリカ粒子、ガラス又は合成繊維、断熱粒子、導電性粒子、電気絶縁粒子、赤外線遮蔽剤粒子、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から特に選択される添加剤を更に含む。
1つの有益な態様では、本明細書で使用するための長手方向スペーサ要素は、不燃性(又は非燃焼性)充填剤材料を更に含む。より有益な態様において、本明細書で使用するための不燃性充填剤材料は、無機繊維の群から、特に鉱物繊維、ミネラルウール、ケイ酸塩繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、アスベスト繊維、アラミド繊維、及び任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。
特定の一態様によれば、長手方向スペーサ要素は、表面処理又は表面コーティングを更に含み、表面処理は、特に、親水性表面処理及び疎水性表面処理からなる群から選択される。
典型的な態様によれば、本開示の緩衝物品は、少なくとも1つの膨張する(及び/又は収縮する)表面を緩衝するのに適した緩衝物品である。
これらの膨張する及び/又は収縮する表面は、典型的には、再充電可能な電気エネルギー貯蔵システム、特にバッテリーモジュールに見られ得、より具体的には電池セルの側壁に沿って見られ得る。
本開示の特定の一態様では、少なくとも1つの膨張する及び/又は収縮する表面は、熱エネルギー(熱)に曝されると膨張(及び/又は収縮)する。
有利な一態様によれば、本開示の緩衝物品は、実験セクションに記載の断熱試験方法2に従って0.1MPaで測定した場合に、20秒超、60秒超、100秒超、150秒超、180秒超、200秒超、240秒超、280秒超、300秒超、320秒超、340秒超、350秒超、又は更には360秒超の、150℃までの伝熱時間を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、緩衝物品は、実験セクションに記載の試験方法2に従って0.1MPaで測定した場合に、20~380秒、40~380秒、60~380秒、100~380秒、150~380秒、180~380秒、200~380秒、250~380秒、又は更には300~380秒の範囲の、150℃までの伝熱時間を有する。
本開示の更に別の有利な態様によれば、緩衝物品は、実験セクションに記載の断熱試験方法2に従って1MPaで測定した場合に、20秒超、40秒超、60秒超、80秒超、100秒超、120秒超、140秒超、又は更には150秒超の、150℃までの伝熱時間を有する。
更に別の有利な態様によれば、本開示の緩衝物品は、実験セクションに記載の断熱試験方法2に従って1MPaで測定した場合に、20~180秒、40~180秒、60~180秒、100~180秒、120~180秒、140~180秒、又は更には140~160秒の範囲の、150℃までの伝熱時間を有する。
更に別の有利な態様によれば、本開示の緩衝物品は、実験セクションに記載の試験方法に従って測定した場合に、1W/m・K以下、0.8W/m・K以下、0.6W/m・K以下、0.5W/m・K以下、0.4W/m・K以下、0.3W/m・K以下、0.2W/m・K以下、0.1W/m・K以下、0.05W/m・K以下、又は更には0.01W/m・K以下の熱伝導率を有する。
更に別の有利な態様において、本開示の緩衝物品は、実験セクションに記載の試験方法に従って測定した場合に、0.01~1W/m・K、0.05~1W/m・K、0.1~1W/m・K、0.2~1W/m・K、又は更には0.2~0.8W/m・Kの範囲の熱伝導率を有する。
更に別の有利な態様において、本開示の緩衝物品は、UL-94標準可燃性試験方法に従って測定した場合、V-0分類を有する。
本開示の例示的な態様によれば、緩衝物品は、100~20000マイクロメートル、100~15000マイクロメートル、100~10000マイクロメートル、100~8000マイクロメートル、100~6000マイクロメートル、200~5000マイクロメートル、300~5000マイクロメートル、300~4500マイクロメートル、300~4000マイクロメートル、500~4000マイクロメートル、1000~3000マイクロメートル、1000~2500マイクロメートル、1500~2500マイクロメートル、又は更には2000~2500マイクロメートルの範囲の厚さを有する。
別の態様によれば、本開示は、上記の緩衝物品の製造方法に関し、この方法は、
a)上述のポリマー発泡体層を提供する工程と、
b)上述の少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を提供する工程と、
c)少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に積層(laminating)又は組み込んで、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に隣接して配置するか、又は少なくとも部分的に埋め込む工程と、を含む。
a)上述のポリマー発泡体層を提供する工程と、
b)上述の少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を提供する工程と、
c)少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に積層(laminating)又は組み込んで、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に隣接して配置するか、又は少なくとも部分的に埋め込む工程と、を含む。
更に別の態様によれば、本開示は、上記の緩衝物品の製造方法に関し、この方法は、
a)基材を提供する工程と、
b)固体フィルムを提供し、それを基材上に適用する工程と、
c)上流側及び下流側を備え、基材からオフセットされて基材の表面に対して垂直方向にギャップを形成するコーティングツールを提供する工程と、
d)コーティングツールに対して固体フィルムを下流方向に移動する工程と、
e)ポリマー発泡体の硬化性(及び発泡性)前駆体をコーティングツールの上流側に提供し、それによりポリマー発泡体の前駆体を、固体フィルムを備えた基材上に層としてギャップを通してコーティングする工程と、
f)上述の少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を提供する工程と、
g)少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に積層(laminating)又は組み込んで、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体の前駆体に隣接して配置するか、又は少なくとも部分的に埋め込む工程と、
h)ポリマー発泡体の前駆体を発泡させる又は発泡を可能にする工程と、
i)ポリマー発泡体の前駆体の層を硬化させて又は硬化を可能にして、それによりポリマー発泡体層を形成する工程と、
j)任意選択的に、ポリマー発泡体の前駆体の層を熱処理に掛ける工程と、
k)任意選択的に、ポリマー発泡体層から固体フィルムを除去する工程と、を含む。
a)基材を提供する工程と、
b)固体フィルムを提供し、それを基材上に適用する工程と、
c)上流側及び下流側を備え、基材からオフセットされて基材の表面に対して垂直方向にギャップを形成するコーティングツールを提供する工程と、
d)コーティングツールに対して固体フィルムを下流方向に移動する工程と、
e)ポリマー発泡体の硬化性(及び発泡性)前駆体をコーティングツールの上流側に提供し、それによりポリマー発泡体の前駆体を、固体フィルムを備えた基材上に層としてギャップを通してコーティングする工程と、
f)上述の少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を提供する工程と、
g)少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に積層(laminating)又は組み込んで、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体の前駆体に隣接して配置するか、又は少なくとも部分的に埋め込む工程と、
h)ポリマー発泡体の前駆体を発泡させる又は発泡を可能にする工程と、
i)ポリマー発泡体の前駆体の層を硬化させて又は硬化を可能にして、それによりポリマー発泡体層を形成する工程と、
j)任意選択的に、ポリマー発泡体の前駆体の層を熱処理に掛ける工程と、
k)任意選択的に、ポリマー発泡体層から固体フィルムを除去する工程と、を含む。
この方法の有利な一態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体層に積層(laminating)又は組み込む工程は、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素をポリマー発泡体の前駆体に、特にコーティングツールを使用してプレスすることによって行われる。
この方法の別の有利な態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素は、コーティングツールの上流側に、特に固体フィルムが設けられた基材上に設けられる。
この方法の更に別の有利な態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素はコーティングツールの上流側に沿って設けられ、固体フィルム及び少なくとも1つの長手方向スペーサ要素が、ポリマー発泡体の前駆体の(隣接する)層の形成と同時に適用され組み込まれる。
この方法の更に別の有利な態様において、ポリマー発泡体の硬化性(及び発泡性)前駆体をコーティングツールの上流側に提供する工程が実施された直後に、第2の固体フィルムを提供し、第2の固体フィルムをコーティングツールの上流側に沿って適用して、第1の固体フィルム及び第2の固体フィルムをポリマー発泡体の前駆体の(隣接する)層の形成と同時に適用する工程が行われる。
緩衝物品を製造するこの例示的な方法及び例示的なコーティング装置の概略図を図2に示す。この方法で使用するための例示的なコーティング装置は、回転コーティングツール7を使用することを除いて、図1で説明したコーティング装置1と非常に類似している。
この例示的な方法の典型的な態様において、ポリマー発泡体の硬化性発泡性前駆体3は、コーティングツールの7上流側に提供され、それによりポリマー発泡体の前駆体3を、第1の固体フィルム5を備えた基材2の上に層としてギャップを通してコーティングする。第2の固体フィルム6は、コーティングツール7の上流側に沿って(少なくとも部分的に)適用され、第1の固体フィルム5及び第2の固体フィルム6は、ポリマー発泡体の前駆体3の層の形成と同時に適用される。複数の長手方向スペーサ要素13は、第1の固体フィルム5が設けられた基材2上に、コーティングツール7及びポリマー発泡体の前駆体3の両方に対して上流位置に設けられる。複数の長手方向スペーサ要素13はコーティングツール7の上流側に沿って設けられ、固体フィルム5及び複数の長手方向スペーサ要素13が適用され、ポリマー発泡体の前駆体3の(隣接する)層の形成と同時に組み込まれるれる。
ポリマー発泡体の前駆体3の層は、その後、発泡及び硬化させられ、ポリマー発泡体層4をもたらし、それには、典型的には、その底面上に第1の固体フィルム5と、その上面上に第2の固体フィルム6と、ポリマー発泡体層4内に組み込まれた複数の長手方向スペーサ要素13と、が提供される。任意選択的に、ポリマー発泡体の前駆体3の層は、典型的にはオーブン(図示せず)内で熱処理に掛けられ得る。加工後、第1の固体フィルム5及び/又は第2の固体フィルム6は、ポリマー発泡体層4から除去され、それにより緩衝物品14を提供し得る。
この方法の更に別の有利な態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素は、ポリマー発泡体の前駆体の層の形成(中又は)後に、特にポリマー発泡体の前駆体の層を硬化させる又は硬化を可能にする工程の前に、ポリマー発泡体の前駆体に積層(laminated)又は組み込まれる。
この方法の更に別の有利な態様では、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素は、ポリマー発泡体の前駆体の層の形成(中又は)後に、特にポリマー発泡体の前駆体の層を硬化させる又は硬化を可能にする工程の後に、ポリマー発泡体の前駆体に積層(laminated)又は組み込まれる。
本方法の更に別の有利な態様において、ポリマー発泡体の前駆体を発泡させる又は発泡を可能にする工程と、ポリマー発泡体の前駆体の層を硬化させて又は硬化させることを可能にして、それによりポリマー発泡体層を形成する工程と、が、同時に実施される。
別の態様によれば、本開示は、上述の緩衝物品を含む、熱バリア物品を対象とする。
更に別の態様によれば、本開示は、再充電可能な電気エネルギー貯蔵システム、特に、上述の熱(暴走)バリア物品を備えるバッテリーモジュールに関する。
更に別の態様において、本開示は、ギャップによって互いに分離された複数の電池セルと、電池セル間のギャップに配置される上記の緩衝物品発泡体層と、を備えるバッテリーモジュールに関する。
図8は、本開示の一態様による例示的な組み立てられたバッテリーモジュール15を示しており、これは、ギャップによって互いに分離された複数の電池セル16と、電池セル16間のギャップに配置される複数の緩衝物品14と、を備える。バッテリーモジュールには更に、熱伝導性ギャップ充填剤17が配置されているベースプレート18が設けられている。
本明細書で使用するための好適なバッテリーモジュール、電池サブユニット、及びその製造方法は、例えば、欧州特許第3352290(A1)号(Goebら)、特に図1~図3及び段落[0016]~[0035]に記載されており、その内容は、参照により本明細書に完全に組み込まれる。
本開示によるバッテリーモジュールの有利な態様によれば、本明細書で使用するための電池セルは、パウチ型エネルギー貯蔵セル及びプリズム型エネルギー貯蔵セルからなる群から、特にパウチ型エネルギー貯蔵セルの群から選択される。
更に別の態様によれば、本開示は、バッテリーモジュールの製造方法であって、
a)ギャップによって互いに分離された複数の電池セルを提供する工程と、
b)電池セル間のギャップに上述の緩衝物品を配置する工程と、を含む、方法を対象とする。
a)ギャップによって互いに分離された複数の電池セルを提供する工程と、
b)電池セル間のギャップに上述の緩衝物品を配置する工程と、を含む、方法を対象とする。
更に別の態様によれば、本開示は、少なくとも1つの膨張する(及び/又は収縮する)表面を緩衝する方法であって、少なくとも1つの膨張する(及び/又は収縮する)表面の少なくとも一部に上述の緩衝物品を適用する工程を含む、方法に関する。特定の一態様において、少なくとも1つの膨張する及び/又は収縮する表面は、熱エネルギー(熱)に曝されると膨張(及び/又は収縮)する。
更に別の態様では、本開示は、上述の緩衝物品の、産業用途、特に熱管理用途、更に具体的には輸送産業における、更により具体的には自動車、航空、及び航空宇宙産業における使用に関する。
更に別の態様によれば、本開示は、上述の緩衝物品の、熱バリア、特に熱暴走バリアとしての使用に関する。
更に別の態様において、本開示は、上記の緩衝物品の、再充電可能な電気エネルギー貯蔵システムにおける、特にバッテリーモジュールにおける、熱バリア、特に熱暴走バリアとしての使用に関する。
更に別の態様において、本開示は、上述の緩衝物品の、再充電可能な電気エネルギー貯蔵システム、特にバッテリーモジュール内に存在する複数の電池セル間の熱バリアスペーサ、特に熱暴走バリアスペーサとしての使用に関する。
更に別の態様において、本開示は、上述の緩衝物品の、再充電可能な電気エネルギー貯蔵システム、特にバッテリーモジュール内に存在する複数の電池セル間の緩衝熱スペーサとしての使用に関する。
更に別の態様では、本開示は、少なくとも1つの膨張する(及び/又は収縮する)表面を緩衝するための緩衝スペーサとしての、上述の緩衝物品の使用に関し、少なくとも1つの膨張する表面は、特に熱エネルギー(熱)に曝されると膨張(及び/又は収縮)する。
以下の実施例により本開示を更に説明する。これらの実施例は、単に説明する目的のためのものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。
試験方法
1)熱安定性試験
この試験を600℃のマッフル炉で実施した。試験片を試料シートから切り取り、磁器るつぼに入れた。次いで、磁器るつぼを600℃で3分間炉内に置き、次いで取り出し、放冷後顕微鏡検査によって分析した。600℃で3分後の試料の重量損失(%)を計算した。
1)熱安定性試験
この試験を600℃のマッフル炉で実施した。試験片を試料シートから切り取り、磁器るつぼに入れた。次いで、磁器るつぼを600℃で3分間炉内に置き、次いで取り出し、放冷後顕微鏡検査によって分析した。600℃で3分後の試料の重量損失(%)を計算した。
2)断熱試験1
この試験を、Zwick製の引張/圧縮試験機を使用して圧縮モードで実施した。圧縮試験機は、2つのプレート(寸法:65×80×20mmのW×L×H、Inconel(登録商標)スチール製、外面が断熱されている):温度を記録するための、熱電対を備えた低温(23℃)底プレート、及び600℃の一定温度で加熱される上部プレートを備えていた。試験の開始時に、熱シールドを2つのプレートの間に配置した。試料を低温底プレート上に置き、熱シールドを取り外した。上部プレートを2つのプレート間で1000マイクロメートルのギャップに移動させた。低温プレート冷板の温度上昇を経時的に記録する。具体的には、低温プレートが150℃に達する時間を秒で記録した。
この試験を、Zwick製の引張/圧縮試験機を使用して圧縮モードで実施した。圧縮試験機は、2つのプレート(寸法:65×80×20mmのW×L×H、Inconel(登録商標)スチール製、外面が断熱されている):温度を記録するための、熱電対を備えた低温(23℃)底プレート、及び600℃の一定温度で加熱される上部プレートを備えていた。試験の開始時に、熱シールドを2つのプレートの間に配置した。試料を低温底プレート上に置き、熱シールドを取り外した。上部プレートを2つのプレート間で1000マイクロメートルのギャップに移動させた。低温プレート冷板の温度上昇を経時的に記録する。具体的には、低温プレートが150℃に達する時間を秒で記録した。
3)断熱試験2
この試験を、Zwick製の引張/圧縮試験機を使用して圧縮モードで実施した。圧縮試験機は、2つのプレート(寸法:65×80×20mmのW×L×H、Inconel(登録商標)スチール製、外面が断熱されている):温度を記録するための、熱電対を備えた低温(23℃)底プレート、及び600℃の一定温度で加熱される上部プレートを備えていた。試験の開始時に、熱シールドを2つのプレートの間に配置した。試料を低温底プレート上に置き、熱シールドを取り外した。特定の対抗圧又は圧縮力(0.1MPa又は1MPa)に達するまで、上部プレートを底プレートに向かって移動させた。圧力を測定時間にわたって維持した。次いで、冷却板の温度上昇を経時的に記録した。具体的には、低温プレートが150℃に達する時間を秒で記録した。
この試験を、Zwick製の引張/圧縮試験機を使用して圧縮モードで実施した。圧縮試験機は、2つのプレート(寸法:65×80×20mmのW×L×H、Inconel(登録商標)スチール製、外面が断熱されている):温度を記録するための、熱電対を備えた低温(23℃)底プレート、及び600℃の一定温度で加熱される上部プレートを備えていた。試験の開始時に、熱シールドを2つのプレートの間に配置した。試料を低温底プレート上に置き、熱シールドを取り外した。特定の対抗圧又は圧縮力(0.1MPa又は1MPa)に達するまで、上部プレートを底プレートに向かって移動させた。圧力を測定時間にわたって維持した。次いで、冷却板の温度上昇を経時的に記録した。具体的には、低温プレートが150℃に達する時間を秒で記録した。
4)熱伝導率測定
硬化組成物の熱伝導率を、ASTM E1461/DIN EN821(2013)に従ってNetzsch Hyperflash LFA467(Netzsch,Selb,Germany)でフラッシュ分析法を使用して測定した。厚さ1mmの試料を、2つのPET剥離ライナーの間に硬化性組成物をナイフコーターでコーティングし、室温で硬化させることによって調製した。次いで、試料を、ナイフカッターを用いて10mm×10mmの正方形に注意深くカットして、試料ホルダーに適合させた。測定前に、試料の両側を、グラファイトの薄層(GRAPHIT33、Kontakt Chemie)でコーティングした。測定では、光のパルス(キセノンフラッシュランプ、230V、20~30マイクロ秒の持続時間)を底部側に照射した後、試料の上部側の温度を、InSb IR検出器によって測定した。次いで、Cowan法を使用することによって、サーモグラムのフィッティングから拡散率を計算した。3回の測定を23℃で各試料について行った。各配合物について、3つの試料を調製し、測定した。熱伝導率を、各試料の熱拡散率、密度、及び比熱容量から計算した。標準試料(Polyceram)と組み合わせてNetzsch-LFA Hyper Flashを使用して、ジュール毎グラム毎ケルビンで、熱容量(Cp)を計算した。密度(d)は、試料の重量及び幾何学的寸法に基づいてグラム毎立方センチメートルで測定した。これらのパラメータを使用して、熱伝導率(L)は、L=a・d・Cpに従って、ワット毎メートル・ケルビンで計算した。
硬化組成物の熱伝導率を、ASTM E1461/DIN EN821(2013)に従ってNetzsch Hyperflash LFA467(Netzsch,Selb,Germany)でフラッシュ分析法を使用して測定した。厚さ1mmの試料を、2つのPET剥離ライナーの間に硬化性組成物をナイフコーターでコーティングし、室温で硬化させることによって調製した。次いで、試料を、ナイフカッターを用いて10mm×10mmの正方形に注意深くカットして、試料ホルダーに適合させた。測定前に、試料の両側を、グラファイトの薄層(GRAPHIT33、Kontakt Chemie)でコーティングした。測定では、光のパルス(キセノンフラッシュランプ、230V、20~30マイクロ秒の持続時間)を底部側に照射した後、試料の上部側の温度を、InSb IR検出器によって測定した。次いで、Cowan法を使用することによって、サーモグラムのフィッティングから拡散率を計算した。3回の測定を23℃で各試料について行った。各配合物について、3つの試料を調製し、測定した。熱伝導率を、各試料の熱拡散率、密度、及び比熱容量から計算した。標準試料(Polyceram)と組み合わせてNetzsch-LFA Hyper Flashを使用して、ジュール毎グラム毎ケルビンで、熱容量(Cp)を計算した。密度(d)は、試料の重量及び幾何学的寸法に基づいてグラム毎立方センチメートルで測定した。これらのパラメータを使用して、熱伝導率(L)は、L=a・d・Cpに従って、ワット毎メートル・ケルビンで計算した。
5)可燃性試験
試験を、UL94規格、すなわち、装置及び器具部品用プラスチック材料の可燃性の安全性試験に関する規格を使用して実施した。UL94規格は、米国のUnderwriters Laboratoriesによって発表されたプラスチックの可燃性規格である。この規格は、試験片が発火した際に材料が炎を消火するか又は広げる傾向があるかどうかを決定する。UL-94規格は、IEC 60707、60695-11-10及び60695-11-20並びにISO 9772及び9773と整合している。75mm×150mmの試料を、2cm、50Wのチリルバーナー(tirrel burner)火炎点火源に曝露した。試験試料を、試験火炎が試料の底部に当たる状態で、火炎の上に垂直に配置した。各試料について、消火までの時間を測定し、V等級をつけた。以下の表1に示すように、V等級は、試料がクランプ上部まで燃焼しないか、又は綿指標を発火させる溶融材料を落下させない状態での、消化するまでの時間の尺度である。
試験を、UL94規格、すなわち、装置及び器具部品用プラスチック材料の可燃性の安全性試験に関する規格を使用して実施した。UL94規格は、米国のUnderwriters Laboratoriesによって発表されたプラスチックの可燃性規格である。この規格は、試験片が発火した際に材料が炎を消火するか又は広げる傾向があるかどうかを決定する。UL-94規格は、IEC 60707、60695-11-10及び60695-11-20並びにISO 9772及び9773と整合している。75mm×150mmの試料を、2cm、50Wのチリルバーナー(tirrel burner)火炎点火源に曝露した。試験試料を、試験火炎が試料の底部に当たる状態で、火炎の上に垂直に配置した。各試料について、消火までの時間を測定し、V等級をつけた。以下の表1に示すように、V等級は、試料がクランプ上部まで燃焼しないか、又は綿指標を発火させる溶融材料を落下させない状態での、消化するまでの時間の尺度である。
6)圧縮試験
圧縮試験を、Zwick製の引張試験機を使用して圧縮モードで実施した。試料は、50.8mmの直径及び1000マイクロメートル超の厚さを有していた。試験を23℃で実施した。圧縮試験機の上部プレートを、2MPaの最大力に達するまで1mm/分の速度で移動させた。少なくとも60%の圧縮値に達するのに必要な圧縮力(kPa単位)を記録した。
圧縮試験を、Zwick製の引張試験機を使用して圧縮モードで実施した。試料は、50.8mmの直径及び1000マイクロメートル超の厚さを有していた。試験を23℃で実施した。圧縮試験機の上部プレートを、2MPaの最大力に達するまで1mm/分の速度で移動させた。少なくとも60%の圧縮値に達するのに必要な圧縮力(kPa単位)を記録した。
7)コーティング重量
ポリマー発泡体層のコーティング重量を、サークルカッターを使用して試料層から切り取った100cm2の試料を秤量することによって測定した。次いで、コーティング重量をg/m2に換算した。
ポリマー発泡体層のコーティング重量を、サークルカッターを使用して試料層から切り取った100cm2の試料を秤量することによって測定した。次いで、コーティング重量をg/m2に換算した。
8)厚さ
ポリマー発泡体層の厚さを、厚さゲージを使用して測定した。
ポリマー発泡体層の厚さを、厚さゲージを使用して測定した。
9)密度
ポリマー層の密度(g/m3単位)を、発泡体層のコーティング重量(g/m2単位)をそれらの厚さ(m単位)で除算することによって計算した。
ポリマー層の密度(g/m3単位)を、発泡体層のコーティング重量(g/m2単位)をそれらの厚さ(m単位)で除算することによって計算した。
10)SEM顕微鏡写真
ポリマー発泡体画像は、Hitachi High-Tech Corporationから入手可能な卓上顕微鏡TM3030で記録されたSEM顕微鏡写真から得た。
ポリマー発泡体画像は、Hitachi High-Tech Corporationから入手可能な卓上顕微鏡TM3030で記録されたSEM顕微鏡写真から得た。
原材料:
実施例では、以下の原材料を使用した。
実施例では、以下の原材料を使用した。
DOWSIL 3-8235は、Dow Chemical Company(Midland,MI,United States)から入手したDOWSILの商品名で市販されている2剤型室温硬化性シリコーンゴム発泡体配合物である。
VTV750は、英国のRenishaw PLCから市販されている、ショア硬度A40の2液型室温硬化性液状シリコーンゴムである。
OL104LEOは、ドイツのMartinswerk GmbHからMARTINALの商品名で市販されている、1.7~2.1マイクロメートルの範囲のd50を有する水酸化アルミニウムである。
RN 50/50は、Mitsubishi Polyester Film(Greer,SC,United States)から入手したHOSTAPHAN RN50/50の商品名で市販されているPET固体フィルムである。
実施例:
例示的な緩衝物品(実施例1及び2)のための全般的な手製調製方法:
実施例1及び2の例示的な手製緩衝物品を、以下の手順に従って調製した。
例示的な緩衝物品(実施例1及び2)のための全般的な手製調製方法:
実施例1及び2の例示的な手製緩衝物品を、以下の手順に従って調製した。
DOWIL 3-8235のA剤及びB剤を、Adchem GmbH(Wendelstein,Bayern,Germany)製の200mLの2剤型カートリッジシステムに、1:1の容積混合比で充填した(200mlのFシステムカートリッジ)。2剤型シリコーン系を、4バールの空気圧で分注ガンを使用して、スタティックミキサー(MFH10-18T)により混合した。50グラム(g)の混合シリコーンをジャー内に放出した後、混合物を、木製スパチュラを使用して10秒間手で更に均質化した。次いで、この混合物を、RN 50/50固体フィルムの2つの層の間にナイフコーターでコーティングした。得られたシートは膨張し、反応はシートを80℃の送風オーブンに10分間置くことによって完了し、それによりニートポリマー発泡体層を得た。
シリコーンゴムスペーサ配合物をキャスティングする前に、ある量(表2に示す)のCAT750を添加し、スピードミキサーを用いて2000RPMで40秒間混合した。シリコーン液体ゴムスペーサ組成物及び触媒を30mLのSemcoカートリッジに充填し、2つの剤の搬送速度を調節することによって10:1の比で適用した。
シリコーンゴムスペーサ配合物を、3D分配システム(Axiss,Germany製のDispensmove 700と、bdtronic,Germany製のミニ分配システムとの組み合わせ)を使用して、上記で得られたニートシリコーン発泡体層上に直接適用して、
a)以下の寸法(L:10mm、W:3.2mm、H:1.4mm、線間距離:10mm)を有し実施例1に対応する4つの長手方向スペーサ要素を含む、5本の平行な破線を含む破線パターンと、
b)以下の寸法(L:100mm、W:3.2mm、H:1.4mm、線間距離:10mm)を有し実施例2に対応する長手方向スペーサ要素を各々含む、5本の平行な連続した線を含む実線パターンと、を形成する。
a)以下の寸法(L:10mm、W:3.2mm、H:1.4mm、線間距離:10mm)を有し実施例1に対応する4つの長手方向スペーサ要素を含む、5本の平行な破線を含む破線パターンと、
b)以下の寸法(L:100mm、W:3.2mm、H:1.4mm、線間距離:10mm)を有し実施例2に対応する長手方向スペーサ要素を各々含む、5本の平行な連続した線を含む実線パターンと、を形成する。
シリコーンゴムスペーサ要素構造を硬化させるために、試料を80℃の送風対流オーブン内で2時間加熱した。
比較緩衝物品(比較例CE-1)のための全般的な手製調製方法:
例示的な手製の比較緩衝物品CE-1は、ポリマー発泡体層がシリコーンゴム系長手方向スペーサ要素を含まなかったことを除いて、実施例1に記載されるように調製された。断熱性能試験(試験2)を実施し、結果を表3及び表4に示す。
例示的な手製の比較緩衝物品CE-1は、ポリマー発泡体層がシリコーンゴム系長手方向スペーサ要素を含まなかったことを除いて、実施例1に記載されるように調製された。断熱性能試験(試験2)を実施し、結果を表3及び表4に示す。
Claims (15)
- 緩衝物品であって、
a)ポリマー発泡体層と、
b)前記ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って配置される少なくとも1つの長手方向スペーサ要素と
を備え、前記長手方向スペーサ要素は、前記ポリマー発泡体層に隣接するか、又は前記ポリマー発泡体層に少なくとも部分的に埋め込まれ、前記長手方向スペーサ要素は、アスペクト比AR(比x/y)を有し、xは、前記長手方向スペーサ要素の最大寸法の長さであり、yは、前記長手方向スペーサ要素の最小寸法の長さであり、前記長手方向スペーサ要素の前記アスペクト比は、3より大きい、物品。 - 前記ポリマー発泡体層が、実験セクションに記載の熱安定性試験方法に従って測定したときに、600℃で3分後に70%以下の重量損失を有する材料を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記ポリマー発泡体層が、エラストマー材料、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー材料、熱可塑性非エラストマー材料、熱硬化性材料、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される材料を含む、請求項1又は2に記載の物品。
- 前記ポリマー発泡体層が、シリコーンエラストマー、特にシリコーンゴム、より具体的にはオルガノポリシロキサンポリマーからなる群から選択される材料を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の物品。
- 前記ポリマー発泡体層が、700kPa以下の圧縮力を使用した場合に、実験セクションに記載の圧縮試験方法に従って測定したときに、少なくとも60%の圧縮値に達する、請求項1~4のいずれか一項に記載の物品。
- 前記長手方向スペーサ要素が高密度要素である、請求項1~5のいずれか一項に記載の物品。
- 前記少なくとも1つの長手方向スペーサ要素が、前記ポリマー発泡体層によって形成される平面に沿って均一に前記ポリマー発泡体層上に又は前記ポリマー発泡体層内に配置されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の物品。
- 前記少なくとも1つの長手方向スペーサ要素が前記ポリマー発泡体層に完全に埋め込まれている、請求項1~7のいずれか一項に記載の物品。
- 各長手方向スペーサ要素が、4より大きいアスペクト比AR(比x/y)を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の物品。
- 各長手方向スペーサ要素が、5ミリメートル~2000ミリメートルの範囲のサイズ(その最大寸法の)を有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の物品。
- 各スペーサ要素が、円形、半円形、楕円形、正方形、三角形、長方形、菱形、多角形、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される全体形状を有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の物品。
- 前記スペーサ要素が、エラストマー材料、ケイ質材料、セラミック材料、炭素質材料、金属、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー材料、熱可塑性非エラストマー材料、熱硬化性材料、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される材料を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の物品。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の物品を製造するための方法であって、
請求項1~5のいずれか一項に記載のポリマー発泡体層を提供する工程と、
請求項1~12のいずれか一項に記載の少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を提供する工程と、
前記少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を前記ポリマー発泡体層に積層又は組み込んで、少なくとも1つの長手方向スペーサ要素を前記ポリマー発泡体層に隣接して配置するか、又は少なくとも部分的に前記ポリマー発泡体層に埋め込む工程と、
を含む、方法。 - 請求項1~12のいずれか一項に記載の物品の、産業用途のための、特に熱管理用途のための、より具体的には輸送産業における使用。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の物品の、再充電可能な電気エネルギー貯蔵システムにおける、特にバッテリーモジュールにおける、熱バリア、特に熱暴走バリアとしての使用。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20188958.1 | 2020-07-31 | ||
EP20188958 | 2020-07-31 | ||
PCT/IB2021/056669 WO2022023908A1 (en) | 2020-07-31 | 2021-07-23 | Article with thermal insulation properties |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023535635A true JP2023535635A (ja) | 2023-08-18 |
JPWO2022023908A5 JPWO2022023908A5 (ja) | 2024-07-29 |
Family
ID=71899617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023506158A Pending JP2023535635A (ja) | 2020-07-31 | 2021-07-23 | 断熱特性を有する物品 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230311376A1 (ja) |
EP (1) | EP4188696A1 (ja) |
JP (1) | JP2023535635A (ja) |
WO (1) | WO2022023908A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023216072A1 (en) * | 2022-05-09 | 2023-11-16 | Dow Silicones Corporation | Battery module with polyorganosiloxane foam barrier |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3834101A (en) * | 1972-08-25 | 1974-09-10 | Mesker Ind Inc | Insulated door construction |
JPS5880071A (ja) * | 1981-11-02 | 1983-05-14 | 岡田 直樹 | タンク防熱装置の施工方法 |
US4418127A (en) * | 1981-11-23 | 1983-11-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Battery cell module |
US4593049A (en) | 1985-10-16 | 1986-06-03 | Dow Corning Corporation | Method of producing elastomeric silicone foam |
JPH0737567A (ja) * | 1993-07-19 | 1995-02-07 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | バッテリーの断熱装置 |
US20070259258A1 (en) | 2006-05-04 | 2007-11-08 | Derrick Scott Buck | Battery assembly with temperature control device |
CA2777635C (en) * | 2009-10-16 | 2018-09-25 | Kingspan Holdings (Irl) Limited | A composite panel |
KR102308635B1 (ko) | 2015-04-17 | 2021-10-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 모듈 |
EP3352290B1 (en) | 2017-01-19 | 2024-07-17 | 3M Innovative Properties Company | Aziridino-functional polyether thermally-conductive gap filler |
CN110520480B (zh) * | 2017-02-08 | 2023-04-14 | 埃肯有机硅美国公司 | 硅橡胶复合泡沫材料 |
-
2021
- 2021-07-23 US US18/007,285 patent/US20230311376A1/en active Pending
- 2021-07-23 WO PCT/IB2021/056669 patent/WO2022023908A1/en active Application Filing
- 2021-07-23 JP JP2023506158A patent/JP2023535635A/ja active Pending
- 2021-07-23 EP EP21745450.3A patent/EP4188696A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022023908A1 (en) | 2022-02-03 |
US20230311376A1 (en) | 2023-10-05 |
EP4188696A1 (en) | 2023-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023537695A (ja) | 断熱特性を有する構造体 | |
KR20220110803A (ko) | 전기차 배터리에서 열 폭주를 관리하기 위한 구성요소 및 시스템 | |
JP2024505434A (ja) | 断熱多層シート、製作の方法、及びそれを使用する物品 | |
JP2023516363A (ja) | 断熱特性を有するシリコーンゴム発泡体 | |
JP2023535635A (ja) | 断熱特性を有する物品 | |
CN112151918B (zh) | 一种隔热膜及其制备方法与应用 | |
JP2020136100A (ja) | 耐火シート及びバッテリー | |
Wu et al. | Exceptionally flame-retardant flexible polyurethane foam composites: Synergistic effect of the silicone resin/graphene oxide coating | |
EP4399761A1 (en) | Firm silicone rubber foam thermal insulation | |
RU2545287C1 (ru) | Термостойкий вспененный полимерный композиционный материал, способ изготовления основы для него и способ получения материала | |
KR20230158008A (ko) | 에어로겔 폴리실록산 층 적층 구조물 | |
JP2023535634A (ja) | 断熱特性を有する物品 | |
US20230369694A1 (en) | Battery Assembly, Ceramifiable Composition, and Method of Making the Same | |
JP2023510249A (ja) | 高熱伝導度の層状相変化複合材 | |
KR20120075821A (ko) | 난연 조성물 | |
JP2015151297A (ja) | 酸化マグネシウム粒子の製造方法 | |
CN218472091U (zh) | 复合热管理片、用于电池的组合件和包括其的电池 | |
KR102106340B1 (ko) | 단열재 및 그 제조방법 | |
CN219778976U (zh) | 用于电力***的阻隔件元件、电池模块、电力***、设备或车辆 | |
US20230365837A1 (en) | Ceramifiable Composition, Ceramifiable Article, and Method of Making the Same | |
WO2023248133A1 (en) | Article with pressure management and thermal insulation properties | |
TW202325547A (zh) | 具有界定含有吸熱材料之空隙的聚矽氧發泡層的層壓體障壁 | |
WO2023113932A1 (en) | Laminate barrier with ceramic or aerogel layer defining voids containing endothermic material | |
WO2023239306A1 (en) | Intumescent sheet used in an electric vehicle battery for thermal runaway management | |
JP2023148035A (ja) | 延焼防止シート、延焼防止シートの製造方法およびバッテリー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240719 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240719 |