JP6303651B2 - 鉛蓄電池用の電槽、鉛蓄電池用の電槽を使用した鉛蓄電池及び鉛蓄電池用の電槽の樹脂組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、鉛蓄電池用の電槽、鉛蓄電池用の電槽を使用した鉛蓄電池及び鉛蓄電池用の電槽の樹脂組成物に関し、より詳細には、制御弁式鉛蓄電池用の電槽、制御弁式鉛蓄電池用の電槽を使用した鉛蓄電池及び制御弁式鉛蓄電池用の電槽の樹脂組成物に関するものである。
制御弁式鉛蓄電池は、メンテナンスフリー、酸霧、ガスの放出がほとんどない等の特長を生かして、ポータブル機器，コードレス機器，コンピュータのバックアップ電源等の無停電電源装置をはじめ、大型の据置用電池や電動車用の主電源、自動車のエンジン始動用としても使用されている。また、オフィスビル、病院等の非常用電源装置、電力負荷平準化用（ピークカット、ピークシフト）電力貯蔵システム、自然エネルギー発電機の出力安定化装置等の産業用電池としても使用されている。
また、他の二次電池に比べ経済性に優れ、安定した性能を有した電池であることから鉛蓄電池の需要は年々増大しており、その用途により高容量化、長寿命化、使用温度の広範囲化、軽量化等の電池に対する要求特性多様化し、要求される品質レベルも年々高くなっている。
鉛蓄電池は、電槽内に配置された電極群と、電解液としての希硫酸との化学反応により充放電を行う。希硫酸は強酸性であり、電解液の漏洩には危険が伴うため、電槽の破損、ひび割れ、劣化に対して十分注意する必要がある。そのため、鉛蓄電池の電槽には、高い耐酸性・耐硫酸性が要求される。
また電槽に破損、ひび割れ等が生じると、電解液が漏洩して周辺機器が損傷する恐れがある。
さらに鉛蓄電池の電槽には、防災（火災防止）の観点から耐衝撃性、機械的強度及び難燃性が要求されるとともに、高い成形性が要求される。
特開２００２−４２７４８号公報（特許文献１）には、難燃性ポリプロピレン製の電槽が開示されている。また、特開２００６−３４８０９８号公報（特許文献２）には、機械的強度、成形性、難燃性を有するポリカーボネート系樹脂からなる鉛蓄電池ケーシングが開示されている。また、特表２００８−５１９１５３号公報（特許文献３）には、臭素系有機化合物難燃剤と、アンチモン系難燃補助剤と、ステアルアミド系化合物とを含有することにより、難燃性に優れるのみならず、耐侯性及び熱安定性が著しく向上し、衝撃強度、流動性を増加させて加工性を向上させたアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合性樹脂（ＡＢＳ樹脂）組成物が開示されている。
特開２００２−４２７４８号公報 特開２００６−３４８０９８号公報 特表２００８−５１９１５３号公報
携帯電話機の基地局等に設置される鉛蓄電池は、災害発生等により商用電源が喪失したときの非常用電源として使用され、復旧するまでの間継続して電力を供給できる電池容量と、不具合なく稼働する信頼性が要求される。特に交通の便の悪い地域では、鉛蓄電池のメンテナンスを頻繁に行うことが困難であるため、長期の安全性と信頼性が求められ、電源システムあるいは鉛蓄電池に何らかの異常が生じて火災に至ったときにも周辺機器に延焼しないことが重要となる。そのため、鉛蓄電池の電槽にも自己消火性を持つ、燃焼性クラスＵＬ９４−Ｖ０の樹脂材料を使用することが要求される。
また、鉛蓄電池を運搬して所定の場所に設置する間、及び蓄電池のメンテナンスを行うときの取り扱いに起因して、鉛蓄電池の電槽に疵、へこみ等がつくことがある。そして、朝晩、季節により変動する設置周囲温度に伴い鉛蓄電池の電槽が膨張収縮し、この疵、へこみ部分に応力が集中することが原因となって、電槽に破損、ひび割れ等が生じることがある。非常用電源として使用される鉛蓄電池は非常時に備えて、通常、満充電の状態でスタンバイしているが、鉛蓄電池の容量を確認、及び鉛蓄電池に不具合が発生しているか否かを調査するために、一定期間毎に放電して点検を行うこともある。点検後は満充電を行い容量回復してスタンバイ状態に戻るが、この点検時の充放電により鉛蓄電池が発熱するため、電槽が膨張収縮し、電槽の破損、ひび割れが発生することもある。
この電槽の破損部分から漏洩した電解液を介してリーク電流、スパークが発生し鉛蓄電池及び周辺機器が損傷することが考えられる。更に電槽の破損部分を通して、鉛蓄電池収納具との間で短絡が発生することにより鉛蓄電池が高温になり、電槽及び周辺機器が発火し周囲に延焼する恐れがある。そのため、鉛蓄電池の運搬、保守点検時の取り扱いに十分な注意が払われなくとも、電槽に疵、へこみ等がつかないように、優れた耐衝撃性を持つ電槽が要求される。
ＡＢＳ樹脂には、高い衝撃性を有するものがある。しかしながら、耐衝撃性の高いＡＢＳ樹脂は、流動性が低くなるため、加工性が低下する。そのため鉛蓄電池用の電槽をＡＢＳ樹脂により形成する場合には、加工性を維持するために、耐衝撃性の低いＡＢＳ樹脂しか使用することができない問題があった。また、ＡＢＳ樹脂に難燃性を与えるために、難燃剤等を添加すると、ＡＢＳ樹脂の耐衝撃性がさらに低くなってしまう。そのため、従来のＡＢＳ樹脂系の樹脂組成物では、鉛蓄電池の電槽の難燃性及び耐衝撃性を十分に高めることができていない。
本発明の目的は、加工性及び難燃性を十分に高めても耐衝撃性に優れるＡＢＳ樹脂系の鉛蓄電池用の電槽、鉛蓄電池用の電槽を使用した鉛蓄電池及び鉛蓄電池用の電槽の樹脂組成物を提供することにある。
上記課題を解決するために、発明者らは鋭意研究・検討の結果、シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ２以上になるＡＢＳ樹脂が主成分である樹脂材料であれば、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０規格を満足するように難燃剤を添加しても、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上の鉛蓄電池用の電槽を得られることを見いだした。この知見に基づき、発明者らは、難燃剤として臭素化ビスフェノールＡを、難燃助剤として三酸化アンチモンを用いる場合に、樹脂材料の加工性を高めるために脂肪族アミドを併用する研究を行った。また、シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ２以上になるＡＢＳ樹脂を主成分とした場合の、難燃剤として臭素化ビスフェノールＡと、難燃助剤として三酸化アンチモンとの添加について研究を行った。その結果、鉛蓄電池用の電槽は、成形加工時の加工性が良好で、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０規格を満足し、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、しかも耐硫酸性及び耐酸化性が高い鉛蓄電池用の電槽が得られることを見いだした。本発明は上記知見に基づくものである。
本発明は、ＡＢＳ樹脂が主成分であり、難燃剤を含む添加剤が加えられた樹脂材料によって形成された鉛蓄電池用の電槽を改良の対象とする。本発明では、シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ２以上になるＡＢＳ樹脂を主成分とすることにより、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足する高い耐難燃性が得られるように難燃剤を含む添加剤を加えても、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、しかも高い加工性を有する鉛蓄電池用の電槽を得ることができる。
ここで、ＵＬ９４規格は、安全規格として国際的な影響力を有する米国のＵＬ社（Underwriters Laboratories Inc.）の機器の部品用プラスチック材料の燃焼性試験の規格番号である。
またシャルピー衝撃値とは、ＪＩＳ Ｋ７１１１−１に従い、２５℃雰囲気中にて測定した値であり、具体的には、試料の破壊に要したエネルギーを、試料の破壊前の断面積で割って求めた値であり、この値が高いほど靭性が良く、破壊され難い。
具体的な樹脂材料としては、例えば、添加剤として、臭素化ビスフェノールＡ、三酸化アンチモン及び脂肪酸アミドを添加したものとすることができる。臭素化ビスフェノールＡ、三酸化アンチモン及び脂肪酸アミドの組み合わせは、耐衝撃性と、加工性及び難燃性との両方を十分に高めることができる添加剤の組み合わせである。
本明細書において脂肪酸アミドとは、ステアリン酸アミド、ステアリン酸ビスアミド、ヒドロキシステアリン酸ビスアミド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスべヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスべヘン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド等を含むものである。
樹脂材料の具体的な組成としては、シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ２以上になるＡＢＳ樹脂１００質量部に対して、臭素化ビスフェノールＡを１５〜２５質量部、三酸化アンチモンを５質量部以上及び脂肪族アミドを０．１質量部以上に調整した添加剤を加えたものとすることができる。
なお脂肪酸アミドは、例えばステアリン酸ビスアミド（ＳＢＡ）とすることができる。
樹脂材料の主成分であるＡＢＳ樹脂は、シャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ２以上になるＡＢＳ樹脂であることが好ましい。このようにすると、難燃剤の添加量を増やしても、鉛蓄電池用の電槽のシャルピー衝撃値を確実に１０ｋＪ／ｍ２以上とすることができる。
本発明は、本発明の鉛蓄電池用の電槽を備えた鉛蓄電池または本発明の鉛蓄電池用の電槽用の樹脂材料として把握することもできる。
以下、本発明の鉛蓄電池の実施の形態の構成を詳細に説明する。
本発明の実施の形態の鉛蓄電池は、電槽本体及び蓋体を備える電槽と、この電槽の内部に収容される正極板、負極板、セパレータ及び電解液とを有している。
＜電槽＞
電槽は、一方の端部が開口する電槽本体と、電槽本体の開口部を覆う蓋体とを備えている。電槽の内部には、セパレータを介して積層される正極板及び負極板を有する電極群と、この電極群を浸漬させる電解液とが収容される。電槽はＡＢＳ系樹脂材料により構成されている。
電槽本体は、成形性及び搬送時の無効空間を減らせることから、立方体又は直方体形状とすることが好ましい。しかしながら、一方の端部が開口していれば、特にその形状を限定されるものではなく、多角柱等他の形状とすることができる。また蓋体は、電槽本体と同じ材質により構成されており、電槽本体の一方の端部の開口を覆う。
＜正極板・負極板＞
正極板及び負極板は、格子基板に活物質を保持させたものであり、鋳造格子基板又はエキスパンド格子基板にペースト状活物質を保持させたペースト式極板を用いることができる。また、ガラス繊維を編み上げたチューブの中に鉛合金製の芯を通し、活物質を充填して主に正極板として使用する、クラッド式極板を用いてもよい。
格子基板の材質は、主原料を鉛とするもので、これにスズ、カルシウム、アンチモン等を添加することができ、特に、カルシウム及びスズを用いることが好ましい。カルシウムを添加することにより、自己放電の割合を減少させることができるが、その際の課題である集電体の腐食の起こり易さをスズの添加により抑制することができる。
ペースト式極板は、クラッド式極板より容易に製造することができる。ペースト状活物質の調製は例えば、一酸化鉛を含んだ鉛粉、水、硫酸等（正極、負極の特性に合わせてカットファイバ−、炭素粉末、リグニン、硫酸バリウム、鉛丹等の添加物を加える場合もある）を混練して作製することができるが、特に限定されるものではない。
＜セパレータ＞
セパレータは、正極板と負極板との間に介在し、正極と負極との短絡を防止する。具体的なセパレータは例えば、ポリエチレン、ガラス不織布、ポリプロピレン等の材料からなる多孔質シート、およびこれらの材料からなる繊維の混織物等から構成することができるが、特に限定されるものではない。
＜電解液＞
電解液は例えば、希硫酸を精製水で希釈し、質量パーセント濃度で約３０質量％前後に調合したものを、電池容量・寿命等を考慮した適正な濃度に調整したものを用いることができる。なお、鉛蓄電池に要求される特性に合わせて、硫酸マグネシウム、シリカゲル等の添加剤を加えてもよい。
＜鉛蓄電池＞
本発明の鉛蓄電池は、鉛又は鉛合金製の格子基板にペースト状活物質を保持させたペースト式正負極板を、セパレータを介して交互に積層し、同極性の耳部同士にストラップを溶接して極板群を作製した。この極板群を電槽本体内に配置して蓋体を装着し、電槽内に電解液を注入した後、化成して作製することができる。また、クラッドチューブに鉛粉を充填して製造するクラッド式極板を用いた鉛蓄電池にも適用することができる。
次に本発明の実施例及び比較例について説明する。なお本発明は、下記の実施例に制限されるものではない。
ＡＢＳ樹脂としてテクノポリマ−株式会社のテクノＡＢＳ１５０を、臭素化ビスフェノールＡとして帝人化成株式会社製のＦＧ−８５００を、三酸化アンチモンとして株式会社日本精鉱製の三酸化アンチモンＭを、（メチレン）ステアリン酸ビスアミドとして日本化成株式会社製のビスアマイドＬＡをそれぞれ使用した。
＜実施例１＞
シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂１００質量部に対し、臭素化ビスフェノールＡを２０質量部、三酸化アンチモンを５質量部、及びステアリン酸ビスアミドを０．３質量部添加した樹脂材料を、株式会社池貝がＰＣＭ３０の名称で販売する押出機を使用してコンパウンド（混合）してペレットを成形した。このペレットを、東芝機械製の大型射出成形機ＩＳ８５０ＧＴＷを使用して縦：１７０ｍｍ×横：１０６ｍｍ×高さ：３１２ｍｍの外形寸法で、厚さ：５．０ｍｍの電槽本体を作製した。ここで、「シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂」とは、成形後室温になった状態でのシャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂を意味する。
作製した電槽内に、正極板及び負極板を、セパレータを介して交互に積層し、同極性の耳部同士にストラップを溶接した極板群を配置し、蓋体を装着後電槽内に電解液を注入して化成を行い鉛蓄電池を作製した。作製した鉛蓄電池について、ＵＬ９４燃焼性試験及びシャルピー衝撃値の測定を行った。
なお、シャルピー衝撃試験はＪＩＳ Ｋ７１１１−１に準拠した試験片を切り出して規定のノッチ加工を行い、株式会社東洋精機製作所製のデジタル衝撃試験機ＤＧ−ＵＢ型を用いて２５℃雰囲気温度中にて測定した。
また作製した電槽の加工性を、離型性及び寸法安定性から評価した。離型性は、作製した電槽を負荷なく金型から脱型／離型できるか否かを示し、寸法安定性は、成形後に離型した電槽が室温までの冷却中に変形したか否かを示す。
＜実施例２〜３及び比較例１〜３＞
三酸化アンチモンの添加量を１，３，４，７，１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１と同様の試験及び測定を行った。
実施例１〜３及び比較例１〜３の試験結果及び測定結果を表１に示す。なお、表中「ＵＬ９４Ｖ０」欄の「ＮＧ」は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しないことを、「ＯＫ」は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足することをそれぞれ示している。
また、「ＳＰ衝撃」の欄の数値はシャルピー衝撃値の測定結果を示す。「総合評価」欄の「ＮＧ」は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足していない及び／またはシャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であることを、「ＯＫ」は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、かつ、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であることを示している。
さらに、「加工性」の欄の「○」は、作製した電槽を負荷なく金型から脱型／離型でき、成形後に離型した電槽が室温までの冷却中に変形しないことを示し、「×」は、作製した電槽を負荷なく金型から脱型／離型できない及び／または成形後に離型した電槽が室温までの冷却中に変形したことを示している。
Figure 0006303651
表１に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である実施例１〜３では、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性が良好であった。三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例１〜３では、作製した電槽は、シャルピー衝撃値は実施例１〜３よりも高い数値であり、加工性も良好であったが、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
＜比較例４〜８＞
表２に示すように、臭素化ビスフェノールＡの添加量を１３質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
表２に示すように、臭素化ビスフェノールＡの添加量が１５質量部未満である比較例４〜８ではいずれも、作製した電槽は、シャルピー衝撃値は１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性は良好であったが、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
＜実施例４〜１５及び比較例９〜１６＞
表３〜６にそれぞれ示すように、臭素化ビスフェノールＡの添加量を１５質量部、１７質量部、２３質量部及び２５質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
Figure 0006303651
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表３〜６に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である実施例４〜１５では、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性も良好であった。
三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例９〜１６では、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性は良好であったものの、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
＜比較例１７〜２１＞
表７に示すように、臭素化ビスフェノールＡの添加量を２７質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
表７に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例１７〜１８では、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性は良好であったものの、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である比較例１９〜２１では、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、加工性が良好であったものの、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であった。
次に樹脂材料の主成分であるＡＢＳ樹脂を、シャルピー衝撃値が１５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更してＵＬ９４燃焼性試験及びシャルピー衝撃値の測定を行った。ここで、「シャルピー衝撃値が１５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂」とは、成形後室温になった状態でのシャルピー衝撃値が１５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂を意味する。
＜比較例２２〜２７＞
表８に示すように、ＡＢＳ樹脂を、シャルピー衝撃値が１５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更した以外は、比較例１〜３及び実施例１〜３と同様にして鉛蓄電池を作製し、比較例１〜３及び実施例１〜３と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
表８に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例２２〜２４では、作製した電槽は、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性は良好であるものの、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
三酸化アンチモンの添加量が５以上である比較例２５〜２７では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、加工性は良好であるものの、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であった。
＜比較例２８〜３２＞
表９に示すように、ＡＢＳ樹脂をシャルピー衝撃値が１５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更し、臭素化ビスフェノールＡの添加量を１３質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
表９に示すように、比較例２８〜３２ではいずれも、作製した電槽は、シャルピー衝撃値は１０ｋＪ／ｍ２以上になり、加工性は良好であったが、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
＜比較例３３〜５７＞
表１０〜１４に示すように、ＡＢＳ樹脂をシャルピー衝撃値が１５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更し、臭素化ビスフェノールＡの添加量を１５質量部、１７質量部、２３質量部、２５質量部及び２７質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
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表１０〜１４示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例３３〜３４、３８〜３９、４３〜４４では、シャルピー衝撃値は１０ｋＪ／ｍ２以上になり、加工性は良好であったが、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である比較例３５〜３７、４０〜４２、４５〜４７、５０〜５２及び５５〜５７では、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、加工性は良好であったが、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であった。
比較例４８〜４９及び５３〜５４では、加工性は良好であったが、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であり、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
次に樹脂材料の主成分であるＡＢＳ樹脂を、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更してＵＬ９４燃焼性試験及びシャルピー衝撃値の測定を行った。ここで、「シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂」とは、成形後室温になった状態でのシャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂を意味する。
＜比較例５８〜６３＞
表１５に示すように、ＡＢＳ樹脂を、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更した以外は、比較例１〜３及び実施例１〜３と同様にして鉛蓄電池を作製し、比較例１〜３及び実施例１〜３と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
表１５に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例５８〜６０では、作製した電槽は、加工性は良好であるものの、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であり、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である比較例６１〜６３では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、加工性は良好であるものの、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であった。
＜比較例６４〜６８＞
表１６に示すように、ＡＢＳ樹脂をシャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更し、臭素化ビスフェノールＡの添加量を１３質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
表１６に示すように、比較例６４〜６８ではいずれも、加工性は良好であったが、作製した電槽は、シャルピー衝撃値は１０ｋＪ／ｍ２未満であり、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
＜比較例６９〜９３＞
表１７〜２１に示すように、ＡＢＳ樹脂をシャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更し、臭素化ビスフェノールＡの添加量を１５質量部、１７質量部、２３質量部、２５質量部及び２７質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
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表１７〜２１に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例６９〜７０、７４〜７５、７９〜８０、８４〜８５及び８９〜９０では、加工性は良好であったが、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足せず、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であった。
三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である比較例７１〜７３、７６〜７８、８１〜８３、８６〜８８及び９１〜９３では、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、加工性は良好であったが、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であった。
次に樹脂材料の主成分であるＡＢＳ樹脂を、シャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更してＵＬ９４燃焼性試験及びシャルピー衝撃値の測定を行った。ここで、「シャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂」とは、成形後室温になった状態でのシャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂を意味する。
＜実施例１６〜１８及び比較例９４〜９６＞
表２２に示すように、ＡＢＳ樹脂を、シャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜３と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜３と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
表２２に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である実施例１６〜１８では、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性が良好であった。三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例９４〜９６では、作製した電槽は、シャルピー衝撃値は実施例１６〜１８よりも高い数値となり、加工性が良好であったが、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
＜比較例９７〜１０１＞
表２３に示すように、ＡＢＳ樹脂をシャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更し、臭素化ビスフェノールＡの添加量を１３質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
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表２３に示すように、比較例９７〜１０１ではいずれも、作製した電槽は、シャルピー衝撃値は１０ｋＪ／ｍ２以上になり、加工性が良好であったが、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
＜実施例１９〜３０及び比較例１０２〜１０９＞
表２４〜２７に示すように、ＡＢＳ樹脂をシャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更し、臭素化ビスフェノールＡの添加量を１５質量部、１７質量部、２３質量部及び２５質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
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表２４〜２７に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である実施例１９〜３０では、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性も良好であった。
三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例１０２〜１０９では、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性は良好であったものの、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
＜比較例１１０〜１１４＞
表２８に示すように、ＡＢＳ樹脂をシャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ２になるＡＢＳ樹脂に変更し、臭素化ビスフェノールＡの添加量を２７質量部に変更した以外は、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３及び比較例１〜２と同様の試験及び測定を行った。
Figure 0006303651
表２８に示すように、三酸化アンチモンの添加量が５質量部未満である比較例１１０〜１１１では、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であり、加工性は良好であったものの、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足しなかった。
また三酸化アンチモンの添加量が５質量部以上である比較例１１２〜１１４では、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、加工性が良好であったものの、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２未満であった。
次にステアリン酸ビスアミド（ＳＢＡ）の添加量を０（添加せず），０．１，０．２，０．４及び０．５質量部に変更して試験を行った。
＜実施例３１〜４２及び比較例１１５〜１１７＞
表２９〜３１に示すように、ステアリン酸ビスアミドの添加量を０（添加せず），０．１，０．２，０．４及び０．５質量部に変更した以外は、実施例１〜３と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１〜３と同様の試験及び測定を行った。
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表２９〜３１に示すように、ステアリン酸ビスアミドを添加しなかった比較例１１５〜１１７では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足したものの、良好な加工性が得られなかった。
ステアリン酸ビスアミドを添加した実施例３１〜４２では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、良好な加工性が得られた。
＜実施例４３〜５４及び比較例１１８〜１２０＞
表３２〜３４に示すように、ステアリン酸ビスアミドの添加量を０（添加せず），０．１，０．２，０．４及び０．５質量部に変更した以外は、実施例４〜６と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例４〜６と同様の試験及び測定を行った。
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表３２〜３４に示すように、ステアリン酸ビスアミドを添加しなかった比較例１１８〜１２０では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足したものの、良好な加工性が得られなかった。
ステアリン酸ビスアミドを添加した実施例４３〜５４では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、良好な加工性が得られた。
＜実施例５５〜６６及び比較例１２１〜１２３＞
表３５〜３７に示すように、ステアリン酸ビスアミドの添加量を０（添加せず），０．１，０．２，０．４及び０．５質量部に変更した以外は、実施例１３〜１５と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１３〜１５と同様の試験及び測定を行った。
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表３５〜３７に示すように、ステアリン酸ビスアミドを添加しなかった比較例１２１〜１２３では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足したものの、良好な加工性が得られなかった。
ステアリン酸ビスアミドを添加した実施例５５〜６６では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、良好な加工性が得られた。
＜実施例６７〜７８及び比較例１２４〜１２６＞
表３８〜４０に示すように、ステアリン酸ビスアミドの添加量を０（添加せず），０．１，０．２，０．４及び０．５質量部に変更した以外は、実施例１６〜１８と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１６〜１８と同様の試験及び測定を行った。
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表３８〜４０に示すように、ステアリン酸ビスアミドを添加しなかった比較例１２４〜１２６では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足したものの、良好な加工性が得られなかった。
ステアリン酸ビスアミドを添加した実施例６７〜７８では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、良好な加工性が得られた。
＜実施例７９〜９０及び比較例１２７〜１２９＞
表４１〜４３に示すように、ステアリン酸ビスアミドの添加量を０（添加せず），０．１，０．２，０．４及び０．５質量部に変更した以外は、実施例１９〜２１と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例１９〜２１と同様の試験及び測定を行った。
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表４１〜４３に示すように、ステアリン酸ビスアミドを添加しなかった比較例１２７〜１２９では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足したものの、良好な加工性が得られなかった。
ステアリン酸ビスアミドを添加した実施例７９〜９０では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、良好な加工性が得られた。
＜実施例９１〜１０２及び比較例１３０〜１３２＞
表４４〜４６に示すように、ステアリン酸ビスアミドの添加量を０（添加せず），０．１，０．２，０．４及び０．５質量部に変更した以外は、実施例２８〜３０と同様にして鉛蓄電池を作製し、実施例２８〜３０と同様の試験及び測定を行った。
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表４４〜４６に示すように、ステアリン酸ビスアミドを添加しなかった比較例１３０〜１３２では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足したものの、良好な加工性が得られなかった。
ステアリン酸ビスアミドを添加した実施例９１〜１０２では、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、作製した電槽は、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、良好な加工性が得られた。
本発明によれば、シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ２以上になるＡＢＳ樹脂を主成分として、難燃剤を添加した樹脂材料から鉛蓄電池用の電槽を構成しているので、燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足する高い耐燃焼性を実現しても、シャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上である鉛蓄電池用の電槽を得ることができる。

Claims (4)

  1. シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ2以上になるＡＢＳ樹脂を主成分として、難燃剤を含む添加剤が加えられた樹脂材料によって成形された鉛蓄電池用の電槽であって、
    前記樹脂材料は、前記電槽の燃焼性クラスがＵＬ９４Ｖ−０を満足し、且つ前記電槽のシャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ2以上となるように、前記ＡＢＳ樹脂１００質量部に対して、臭素化ビスフェノールＡを１５〜２５質量部、三酸化アンチモンを５質量部以上及びステアリン酸ビスアミド（ＳＢＡ）を０．１質量部以上含む添加剤が加えられたことを特徴とする鉛蓄電池用の電槽。
  2. 前記樹脂材料の主成分であるＡＢＳ樹脂は、シャルピー衝撃値が２５ｋＪ／ｍ2以上になるＡＢＳ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池用の電槽。
  3. 請求項１または２に記載の鉛蓄電池用の電槽を使用した鉛蓄電池。
  4. シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ2以上になるＡＢＳ樹脂１００質量部に対して、臭素化ビスフェノールＡを１５〜２５質量部、三酸化アンチモンを５質量部以上及び脂肪酸アミドを０．１質量部以上含む添加剤が加えられ、
    前記脂肪酸アミドは、ステアリン酸ビスアミド（ＳＢＡ）であることを特徴とする鉛蓄電池用の電槽用の樹脂材料。
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