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公開番号2024036239
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-15
出願番号2022141065
出願日2022-09-05
発明の名称難燃性断熱材
出願人星和電機株式会社
代理人個人
主分類F16L 59/02 20060101AFI20240308BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】効果的に熱を遮断できる高い断熱性と、発火を防止するための難燃性とを併せ持ち、かつ高強度で経済性に優れた難燃性断熱材とその製造方法を提供する。
【解決手段】鱗片状のマイカ粉末をバインダにより結合してなるシート状のものであって、鱗片状のマイカ粉末はアスペクト比が5～100であり、バインダは無機材料からなる。上記構成において、マイカ粉末が、硬質マイカおよび軟質マイカから選択された少なくとも1種類を用いてもよい。さらに、バインダが、シリコーン系バインダ、シリカ系バインダ、アルミナ系バインダ、および、ジルコニア・シリカ系バインダから選択された少なくとも1種類を用いてもよい。このようなバインダを用いることにより、十分な引張強度、小さな熱伝導率と良好な難燃性を有する難燃性断熱材を得ることができる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
鱗片状のマイカ粉末をバインダにより結合してなるシート状の難燃性断熱材であって、
前記鱗片状のマイカ粉末は、アスペクト比が５～１００であり、前記バインダは無機材料からなることを特徴とする難燃性断熱材。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記マイカ粉末が、硬質マイカおよび軟質マイカから選択された少なくとも１種類を用いたことを特徴とする請求項１記載の難燃性断熱材。
【請求項３】
前記バインダが、シリコーン系バインダ、シリカ系バインダ、アルミナ系バインダ、および、ジルコニア・シリカ系バインダから選択された少なくとも１種類を用いたことを特徴とする請求項１記載の難燃性断熱材。
【請求項４】
収納部と、
前記収納部内に固定された複数の電池セルと、
前記複数の電池セル間に設けられた難燃性断熱シートとを備え、
前記難燃性断熱シートが、請求項１から３までのいずれか１項に記載の難燃性断熱材を用いたことを特徴とする二次電池パック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性と断熱性とが要求される種々の用途に適用でき、例えば二次電池セルの発火を防ぐ断熱素材などとして好適な難燃性断熱材に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
断熱材は、住宅、車両、航空機、あるいは梱包材など、社会の幅広い分野で使われている。さらに、断熱性に加えて難燃性を有する断熱材は、発熱して発火する可能性のある機器の周囲に配置して他の機器への波及を抑えるなどの目的で、幅広い分野で使用されている。例えば、車両用のマット、天井材、ダッシュボード、高温作業用の防護衣料、手袋などや、自動車の二次電池パックのセル間に配置して他のセルの加熱や発火を防ぐなどの目的でも使用されている。
【０００３】
例えば、厚さ１０～１００ｍｍであり、ガラス繊維および炭素繊維に少量の低融点有機繊維を均一に混綿し、嵩高い綿状素材に対して熱風を垂直方向に貫通させることによって全体をシート化した車両用断熱マットが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、繊維とシリカエアロゲルとを含む複合層と当該複合層中で厚み方向に配置された樹脂支柱とを含む断熱材が開示されている。この発明は、圧縮応力に対し、断熱材の構造を保持して熱伝導率の悪化を抑制した断熱材を得ることを目的としており、この断熱材を車載用電池の電池セル間に配置することが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、分散された気泡を有する熱可塑性ポリマーマトリックス、２重量％又はそれ以上で５重量％又はそれ以下で上記マトリックス中に分散された赤外線減衰剤、２．５～３．５重量％で上記マトリックス中に分散された臭素化難燃剤、並びに少なくとも０．１重量％で上記マトリックス中に分散されたエポキシ安定剤を含んでなるポリマーフォームが開示されている。この発明は、建築および建設用途への適用を主な目的としている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、シリコーン樹脂を接着剤としてアスペクト比１００以上の鱗片状マイカ片を積層した断熱制振材が開示されている。この発明は自動車のディスクブレーキの鳴き止めシム用の断熱制振材に使用することを目的としている（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
さらに、シリコーン樹脂を含侵した合成集成マイカ層と接着剤層、裏打材層からなり、上記の内少なくとも１つ以上の層に粒径が５０μｍ以下の水酸化アルミニウムまたは水酸化マグネシウムを含有することを特徴とする高温電気絶縁用マイカシートが開示されている。この発明は、耐火バスダクトや耐火電線などの耐火熱絶縁用として用いることを目的としている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００５－１８６８５７号公報
特開２０１７－２１５０１４号公報
特許第５７８５１５９号公報
特開平４－６５２５９号公報
特許第２７９０２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の発明の断熱マットは不燃性と断熱性とを兼ね備えているが、鉄道車両用を目的としており、例えばリチウムイオン電池などの二次電池パックのセル間の断熱材として用いることは厚みの点から難しいという課題を有する。さらにこの発明では、無機繊維の織布またはフェルトからなる表面シートを厚さ１０～１００ｍｍのマット本体に不燃性樹脂で貼り合わせる方法も開示されている。しかし、不燃性樹脂での貼り合わせでは十分な接着強度を保持することができないため、表面シートが容易にはがれてしまうという課題も有する。
【００１０】
特許文献２の発明では、複合層の繊維はポリエチレンテレフタレートを用いることができ、また樹脂支柱はポリスチレンやポリプロピレンなどを用いることができるとしているので、難燃性については特に考慮されておらず、発火時に燃焼してしまうという課題を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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