JP2020002979A - 断熱シート又は断熱層 - Google Patents
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Abstract
【課題】二次電池、特にリチウムイオン電池に求められる高容量、高密度化の要請に応えつつ、熱暴走を抑えられる断熱シート又は断熱層の提供。【解決手段】Ａ）樹脂１４、１６、及びＢ）膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃である膨張性黒鉛１５、を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０μｍ〜３ｍｍである断熱シート又は断熱層。【選択図】図１
Description
本発明は、断熱シート又は断熱層、特にＡ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層に関する。
近年、リチウムイオン電池などの二次電池は、電気自動車やハイブリッド自動車などの輸送手段など多様な用途に対応するため、高容量、高電圧、高密度化している。
例えば、車両用としてリチウムイオン電池などの二次電池を用いる際には、複数個の電池を一つのモジュールとする場合、及び／又は該モジュールを複数用いる場合などがある。
このように複数個の電池又は複数個のモジュールを用いる場合、一つの電池が発熱・膨張すると、その熱が周りのセルに伝わり、モジュール全体の爆発につながる熱暴走が生じるおそれがある。
例えば、車両用としてリチウムイオン電池などの二次電池を用いる際には、複数個の電池を一つのモジュールとする場合、及び／又は該モジュールを複数用いる場合などがある。
このように複数個の電池又は複数個のモジュールを用いる場合、一つの電池が発熱・膨張すると、その熱が周りのセルに伝わり、モジュール全体の爆発につながる熱暴走が生じるおそれがある。
該熱暴走を抑えるために、特許文献１は、冷媒流路を設けて熱伝導率を抑えることを開示する。しかしながら、冷媒流路を設けると、その流路分だけ高密度化の要請に応えられなくなる。
また、特許文献２は、拘束部材を用い、該拘束部材を介して、隣り合う電池素子以外の電池素子に積極的に伝熱させることにより、安全な電池モジュールを提供することを開示する。しかしながら、積極的に伝熱させる方策では、電池モジュール全体を発熱し、熱暴走の機会が増加する可能性がある。
また、種々の輸送手段に備えられる二次電池、特にリチウムイオン電池は、輸送手段の移動に伴う衝撃に耐える衝撃耐性を有する必要がある。
また、特許文献２は、拘束部材を用い、該拘束部材を介して、隣り合う電池素子以外の電池素子に積極的に伝熱させることにより、安全な電池モジュールを提供することを開示する。しかしながら、積極的に伝熱させる方策では、電池モジュール全体を発熱し、熱暴走の機会が増加する可能性がある。
また、種々の輸送手段に備えられる二次電池、特にリチウムイオン電池は、輸送手段の移動に伴う衝撃に耐える衝撃耐性を有する必要がある。
そこで、本発明の目的は、二次電池、特にリチウムイオン電池に求められる高容量、高密度化の要請に応えつつ、熱暴走を抑えられる断熱シート又は断熱層を提供することにある。
また、本発明の目的は、比較的に薄い断熱シート又は断熱層を、中間層の上下に有して形成される断熱材料を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、上記断熱シート又は断熱層を有するか、及び／又は上記断熱材料を有する電池を提供することにある。
また、本発明の目的は、比較的に薄い断熱シート又は断熱層を、中間層の上下に有して形成される断熱材料を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、上記断熱シート又は断熱層を有するか、及び／又は上記断熱材料を有する電池を提供することにある。
本発明者らは、以下の発明を見出した。
＜１＞ Ａ）樹脂；及び
Ｂ） 熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；
を有してなる断熱シート又は断熱層であって、
その厚さが１０μｍ〜３ｍｍである断熱シート又は断熱層。
＜２＞ 上記＜１＞において、断熱シート又は断熱層は、その厚さが０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは０．９〜２．５ｍｍであるのがよい。
＜３＞ 上記＜２＞において、Ａ）樹脂と、Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛が８４：１６〜５５：４５、好ましくは７３：２７〜５５：４５、より好ましくは６４：３６〜５７：４３であるのがよい。
＜１＞ Ａ）樹脂；及び
Ｂ） 熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；
を有してなる断熱シート又は断熱層であって、
その厚さが１０μｍ〜３ｍｍである断熱シート又は断熱層。
＜２＞ 上記＜１＞において、断熱シート又は断熱層は、その厚さが０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは０．９〜２．５ｍｍであるのがよい。
＜３＞ 上記＜２＞において、Ａ）樹脂と、Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛が８４：１６〜５５：４５、好ましくは７３：２７〜５５：４５、より好ましくは６４：３６〜５７：４３であるのがよい。
＜４＞ 上記＜１＞において、断熱シート又は断熱層は、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍであるのがよい。
＜５＞ 上記＜４＞において、Ａ）樹脂と、Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛が８４：１６〜４５：５５、好ましくは７３：２７〜４６：５４、より好ましくは６４：３６〜４８：５２であるのがよい。
＜５＞ 上記＜４＞において、Ａ）樹脂と、Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛が８４：１６〜４５：５５、好ましくは７３：２７〜４６：５４、より好ましくは６４：３６〜４８：５２であるのがよい。
＜６＞ 上記＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、Ａ）樹脂が、気泡量が１〜７５％、好ましくは１０〜７０％、より好ましくは２０〜７０％である発泡体であるのがよい。
＜７＞ 上記＜１＞〜＜６＞のいずれかにおいて、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）からなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよい。好ましくは、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよく、より好ましくは、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、及び合成ゴムからなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよい。
＜７＞ 上記＜１＞〜＜６＞のいずれかにおいて、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）からなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよい。好ましくは、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよく、より好ましくは、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、及び合成ゴムからなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよい。
＜８＞
第１層：上記＜４＞〜＜７＞のいずれかに記載の断熱シート又は断熱層；
第２層：中間層；
第３層：上記＜４＞〜＜７＞のいずれかに記載の断熱シート又は断熱層；
を有して形成される断熱材料。
第１層：上記＜４＞〜＜７＞のいずれかに記載の断熱シート又は断熱層；
第２層：中間層；
第３層：上記＜４＞〜＜７＞のいずれかに記載の断熱シート又は断熱層；
を有して形成される断熱材料。
＜９＞
第１層：Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層；
第２層：中間層；
第３層：第１層と同じであっても異なってもよく、Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層;
を有して形成される断熱材料。
第１層：Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層；
第２層：中間層；
第３層：第１層と同じであっても異なってもよく、Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層;
を有して形成される断熱材料。
＜１０＞ 上記＜１＞〜＜９＞のいずれかに記載の断熱シート又は断熱層、及び／又は上記＜８＞又は＜９＞に記載の断熱材料を有する電池。
＜１１＞ 上記＜１０＞において、電池がリチウム電池であるのがよい。
＜１２＞ 上記＜１０＞又は＜１１＞において、電池が輸送手段用であるのがよい。
＜１１＞ 上記＜１０＞において、電池がリチウム電池であるのがよい。
＜１２＞ 上記＜１０＞又は＜１１＞において、電池が輸送手段用であるのがよい。
本発明により、二次電池、特にリチウムイオン電池に求められる高容量、高密度化の要請に応えつつ、熱暴走を抑えられる断熱シート又は断熱層を提供することができる。
また、本発明の目的は、比較的に薄い断熱シート又は断熱層を、中間層の上下に有して形成される断熱材料を提供することにある。
さらに、本発明により、上記断熱シート又は断熱層を有するか、及び／又は上記断熱材料を有する電池を提供することができる。
また、本発明の目的は、比較的に薄い断熱シート又は断熱層を、中間層の上下に有して形成される断熱材料を提供することにある。
さらに、本発明により、上記断熱シート又は断熱層を有するか、及び／又は上記断熱材料を有する電池を提供することができる。
以下、本願に記載する発明を詳細に説明する。
本願は、Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；
を有してなる断熱シート又は断熱層を提供する。
本願は、Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；
を有してなる断熱シート又は断熱層を提供する。
該断熱シート又は断熱層は、その厚さが１０μｍ〜３ｍｍであるのがよい。
また、該断熱シート又は断熱層は、ある面において、その厚さが０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは０．９〜２．５ｍｍであるのがよい。この厚さを有する断熱シート又は断熱層は、単独の断熱層、単独の断熱シート、又は後述する本発明の断熱材料における中間層として用いるのがよいが、特に限定されない。
さらに、該断熱シート又は断熱層は、他の面において、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍであるのがよい。この厚さを有する断熱シート又は断熱層は、単独の断熱層、単独の断熱シート、又は後述する本発明の断熱材料における第１層及び第３層として用いるのがよいが、特に限定されない。
ここで、後述する本発明の断熱材料は、第１層；第２層としての中間層；及び第３層；を有して形成され、第１層及び第３層は、上述の、厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層である。なお、本発明の断熱材料の詳細は後述する。
また、該断熱シート又は断熱層は、ある面において、その厚さが０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは０．９〜２．５ｍｍであるのがよい。この厚さを有する断熱シート又は断熱層は、単独の断熱層、単独の断熱シート、又は後述する本発明の断熱材料における中間層として用いるのがよいが、特に限定されない。
さらに、該断熱シート又は断熱層は、他の面において、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍであるのがよい。この厚さを有する断熱シート又は断熱層は、単独の断熱層、単独の断熱シート、又は後述する本発明の断熱材料における第１層及び第３層として用いるのがよいが、特に限定されない。
ここで、後述する本発明の断熱材料は、第１層；第２層としての中間層；及び第３層；を有して形成され、第１層及び第３層は、上述の、厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層である。なお、本発明の断熱材料の詳細は後述する。
＜Ａ）樹脂＞
本発明の断熱シート又は断熱層に用いられる「Ａ）樹脂」は、特に限定されないが、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）からなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよい。好ましくは、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよく、より好ましくは、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、及び合成ゴムからなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよい。
また、「Ａ）樹脂」は、その気泡量が１〜７５％、好ましくは１０〜７０％、より好ましくは２０〜７０％である発泡体であるのがよい。
本発明の断熱シート又は断熱層に用いられる「Ａ）樹脂」は、特に限定されないが、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）からなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよい。好ましくは、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよく、より好ましくは、Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、及び合成ゴムからなる群から選ばれるいずれか１種であるのがよい。
また、「Ａ）樹脂」は、その気泡量が１〜７５％、好ましくは１０〜７０％、より好ましくは２０〜７０％である発泡体であるのがよい。
＜Ｂ）膨張性黒鉛＞
本発明の断熱シート又は断熱層のＢ）成分は、膨張性黒鉛である。
本発明の膨張性黒鉛は、熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃であるのがよい。
本発明の断熱シート又は断熱層のＢ）成分は、膨張性黒鉛である。
本発明の膨張性黒鉛は、熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃であるのがよい。
Ｂ）成分は、上述のＡ）樹脂をマトリクスとして、マトリクス中に分散するように含まれても、局在してもよい。好ましくは、Ｂ）成分は、上述のＡ）樹脂をマトリクスとして、該マトリクス中に分散するように含まれるのがよい。
本願の断熱シート又は断熱層において、Ａ）樹脂と、Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、次のようであるのがよい。
本願の断熱シート又は断熱層の厚さが０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは０．９〜２．５ｍｍである場合、Ａ）樹脂と、Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛が８４：１６〜５５：４５、好ましくは７３：２７〜５５：４５、より好ましくは６４：３６〜５７：４３であるのがよい。
また、本願の断熱シート又は断熱層の厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである場合、Ａ）樹脂とＢ）膨張性黒鉛との重量比、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛は、８４：１６〜４５：５５、好ましくは７３：２７〜４６：５４、より好ましくは６４：３６〜４８：５２であるのがよい。
本願の断熱シート又は断熱層の厚さが０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは０．９〜２．５ｍｍである場合、Ａ）樹脂と、Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛が８４：１６〜５５：４５、好ましくは７３：２７〜５５：４５、より好ましくは６４：３６〜５７：４３であるのがよい。
また、本願の断熱シート又は断熱層の厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである場合、Ａ）樹脂とＢ）膨張性黒鉛との重量比、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛は、８４：１６〜４５：５５、好ましくは７３：２７〜４６：５４、より好ましくは６４：３６〜４８：５２であるのがよい。
＜断熱材料＞
本発明は、中間層の上下に、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層を有する断熱材料を提供する。
具体的には、本発明は、
第１層：Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層；
第２層：中間層；
第３層：第１層と同じであっても異なってもよく、Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層
を有して形成される断熱材料を提供する。
なお、第１層及び第３層の「Ａ）樹脂」、「Ｂ）膨張性黒鉛」、「断熱シート又は断熱層」は上述したとおりの特性などを有する。
本発明は、中間層の上下に、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層を有する断熱材料を提供する。
具体的には、本発明は、
第１層：Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層；
第２層：中間層；
第３層：第１層と同じであっても異なってもよく、Ａ）樹脂；及びＢ）熱膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１１５〜１５０℃、最も好ましくは１１５〜１４０℃である膨張性黒鉛；を有してなる断熱シート又は断熱層であって、その厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜３００μｍである断熱シート又は断熱層
を有して形成される断熱材料を提供する。
なお、第１層及び第３層の「Ａ）樹脂」、「Ｂ）膨張性黒鉛」、「断熱シート又は断熱層」は上述したとおりの特性などを有する。
＜＜第２層：中間層＞＞
本発明の断熱材料は、第１層及び第３層により、断熱作用を有するため、第２層：中間層は、断熱作用をもたらす材料だけでなく、他の特性を有する材料を用いることができるが、第２層：中間層は、断熱作用をもたらす材料を有するのが好ましい。
断熱作用をもたらす材料として、従来公知のもの、例えばウレタンフォーム、発泡ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができるがこれらに限定されない。
第２層：中間層は、１層のみから構成されても、複数層から構成されてもよい。
１層のみの該層、複数層のそれぞれの層は、１種の材料から構成されても、複数種の材料から構成されてもよい。
なお、第２層：中間層として、その厚さが０．５ｍｍ以上、好ましくは０．５〜３ｍｍ、より好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、最も好ましくは０．９〜２．５ｍｍである本願の断熱シート又は断熱層を用いてもよい。
本発明の断熱材料は、第１層及び第３層により、断熱作用を有するため、第２層：中間層は、断熱作用をもたらす材料だけでなく、他の特性を有する材料を用いることができるが、第２層：中間層は、断熱作用をもたらす材料を有するのが好ましい。
断熱作用をもたらす材料として、従来公知のもの、例えばウレタンフォーム、発泡ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができるがこれらに限定されない。
第２層：中間層は、１層のみから構成されても、複数層から構成されてもよい。
１層のみの該層、複数層のそれぞれの層は、１種の材料から構成されても、複数種の材料から構成されてもよい。
なお、第２層：中間層として、その厚さが０．５ｍｍ以上、好ましくは０．５〜３ｍｍ、より好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、最も好ましくは０．９〜２．５ｍｍである本願の断熱シート又は断熱層を用いてもよい。
第２層：中間層は、上述したとおり、断熱作用以外の特性を有する材料を用いることができる。該特性として、耐衝撃性、応力緩和特性、回復性、反発性、及び熱伝導性などを挙げることができるが、これらに限定されない。
なお、耐衝撃性を有する材料として、例えばアクリルフォーム、ウレタンフォーム、シリコーンフォームなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
応力緩和特性を有する材料として、例えばアクリルフォーム、ウレタンフォーム、発泡ポリエチレンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
回復性を有する材料として、例えばウレタンフォーム、発泡ポリエチレン、エチレンプロピレンジエンゴムなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
反発性を有する材料として、例えばウレタンフォーム、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂などを挙げることができるが、これらに限定されない。
熱伝導性を有する材料として、例えばマイカシートなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
第２層：中間層の厚さは、上記の所望の特性、本発明の断熱材料が用いられる状況に依存し、特に限定されないが、好ましくは０．５〜３．０ｍｍ、より好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、最も好ましくは０．９〜２．５ｍｍであるのがよい。
なお、耐衝撃性を有する材料として、例えばアクリルフォーム、ウレタンフォーム、シリコーンフォームなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
応力緩和特性を有する材料として、例えばアクリルフォーム、ウレタンフォーム、発泡ポリエチレンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
回復性を有する材料として、例えばウレタンフォーム、発泡ポリエチレン、エチレンプロピレンジエンゴムなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
反発性を有する材料として、例えばウレタンフォーム、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂などを挙げることができるが、これらに限定されない。
熱伝導性を有する材料として、例えばマイカシートなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
第２層：中間層の厚さは、上記の所望の特性、本発明の断熱材料が用いられる状況に依存し、特に限定されないが、好ましくは０．５〜３．０ｍｍ、より好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、最も好ましくは０．９〜２．５ｍｍであるのがよい。
本発明の断熱材料は、第１層と第２層：中間層との間に、及び／又は、第２層：中間層と第３層との間に、その他の層を設けてもよい。
その他の層は、上述の特性、即ち断熱作用、耐衝撃性、応力緩和特性、回復性、反発性、及び熱伝導性などの特性を有しても、それ以外の特性、例えば粘着性などを有してもよい。
第１層及び第３層は、本発明の断熱材料において、最外層としてもよく、さらに上述の特性を有する層、例えば断熱作用、耐衝撃性、応力緩和特性、回復性、反発性、及び熱伝導性などの特性を有する層を、第１層の外側の層、第３層の外側の層、即ち第２層とは反対側の層に設けてもよい。
その他の層は、上述の特性、即ち断熱作用、耐衝撃性、応力緩和特性、回復性、反発性、及び熱伝導性などの特性を有しても、それ以外の特性、例えば粘着性などを有してもよい。
第１層及び第３層は、本発明の断熱材料において、最外層としてもよく、さらに上述の特性を有する層、例えば断熱作用、耐衝撃性、応力緩和特性、回復性、反発性、及び熱伝導性などの特性を有する層を、第１層の外側の層、第３層の外側の層、即ち第２層とは反対側の層に設けてもよい。
本願は、上述の断熱シート又は断熱層を有するか、及び／又は上述の断熱材料を有する電池、特にリチウム電池を提供する。
また、本願は、上述の断熱シート又は断熱層を有するか、及び／又は上述の断熱材料を有する輸送手段用電池を提供する。
以下、本発明を、以下の実施例を用いて詳述するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
また、本願は、上述の断熱シート又は断熱層を有するか、及び／又は上述の断熱材料を有する輸送手段用電池を提供する。
以下、本発明を、以下の実施例を用いて詳述するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
（Ａ）アクリル共重合体エマルション（Ｍ−５８３、アイカ工業株式会社製、固形分平均：５４％）１００質量部に対して、（Ｃ）ポリヒドロキシアルカンポリグリシジルエーテル（ＣＲ−５Ｌ、ＤＩＣ株式会社製、固形分：９９％）３質量部、（Ｄ）有機アミン触媒水溶液（キャタリストＰＡ−２０、ＤＩＣ株式会社製、固形分：２０％）０．１２質量部、（Ｅ）スルホコハク酸Ｎ−アルキル(牛脂)モノアミドジナトリウム（ペレックスＴＡ、花王株式会社製、固形分：３５％）６質量部、（Ｆ）脂肪酸塩類（Ｆ−１、ＤＩＣ株式会社製、固形分：３５％）１質量部を添加した。
デスパ攪拌羽根を用いて攪拌を行いながら（Ｂ）膨張性黒鉛（ＥＸＰ−５０Ｓ１５０、富士黒鉛工業株式会社製、熱膨張性発現温度：１５０℃）３０質量部を加えた。
その後、（Ｈ）アクリル酸アルキルエステル・メタクリル酸共重合体水性エマルション（ＶＴ−２５３、日本カーバイド工業株式会社製、固形分２８％）１．５９質量部を添加し、塗工液を得た。
（Ａ）アクリル共重合体エマルション（Ｍ−５８３、アイカ工業株式会社製、固形分平均：５４％）１００質量部に対して、（Ｃ）ポリヒドロキシアルカンポリグリシジルエーテル（ＣＲ−５Ｌ、ＤＩＣ株式会社製、固形分：９９％）３質量部、（Ｄ）有機アミン触媒水溶液（キャタリストＰＡ−２０、ＤＩＣ株式会社製、固形分：２０％）０．１２質量部、（Ｅ）スルホコハク酸Ｎ−アルキル(牛脂)モノアミドジナトリウム（ペレックスＴＡ、花王株式会社製、固形分：３５％）６質量部、（Ｆ）脂肪酸塩類（Ｆ−１、ＤＩＣ株式会社製、固形分：３５％）１質量部を添加した。
デスパ攪拌羽根を用いて攪拌を行いながら（Ｂ）膨張性黒鉛（ＥＸＰ−５０Ｓ１５０、富士黒鉛工業株式会社製、熱膨張性発現温度：１５０℃）３０質量部を加えた。
その後、（Ｈ）アクリル酸アルキルエステル・メタクリル酸共重合体水性エマルション（ＶＴ−２５３、日本カーバイド工業株式会社製、固形分２８％）１．５９質量部を添加し、塗工液を得た。
得られた塗工液を、シリコーン処理された厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムにアプリケーターを用いて塗工し、１２０℃の温度で乾燥させることで、厚み約１ｍｍ（ＰＥＴフィルム３８μｍを含まない）の断熱シートＸ１−１を得た。
また、厚み約１ｍｍの断熱シートＸ１−１を２枚積層することにより、厚み約２ｍｍの断熱シートＸ１−２を得た。なお、積層に用いた２枚のシートのうち、一方のＰＥＴフィルムは剥離したため、断熱シートＸ１−２の構成は、Ｘ１−１と同じように、ＰＥＴフィルム上に、厚み約２ｍｍの断熱シートを備えた。
表１に、上記塗工液から得られた断熱シートＸ１の組成を示す。なお、表１において、「（Ａ）アクリル共重合体」の「Ｍ−５８３」の質量部は、固形分平均：５４％であることを加味して、５４質量部（＝１００質量部×５４％）とした。同様に、「（Ｃ）ポリヒドロキシアルカンポリグリシジルエーテル」の「ＣＲ−５Ｌ」、「（Ｄ）有機アミン触媒水溶液」の「キャタリストＰＡ−２０」、「（Ｅ）スルホコハク酸Ｎ−アルキル(牛脂)モノアミドジナトリウム」の「ペレックスＴＡ」、「（Ｈ）アクリル酸アルキルエステルメタクリル酸共重合体水性エマルション」の「ＶＴ−２５３」についても、固形分から求めた値を記した。
また、厚み約１ｍｍの断熱シートＸ１−１を２枚積層することにより、厚み約２ｍｍの断熱シートＸ１−２を得た。なお、積層に用いた２枚のシートのうち、一方のＰＥＴフィルムは剥離したため、断熱シートＸ１−２の構成は、Ｘ１−１と同じように、ＰＥＴフィルム上に、厚み約２ｍｍの断熱シートを備えた。
表１に、上記塗工液から得られた断熱シートＸ１の組成を示す。なお、表１において、「（Ａ）アクリル共重合体」の「Ｍ−５８３」の質量部は、固形分平均：５４％であることを加味して、５４質量部（＝１００質量部×５４％）とした。同様に、「（Ｃ）ポリヒドロキシアルカンポリグリシジルエーテル」の「ＣＲ−５Ｌ」、「（Ｄ）有機アミン触媒水溶液」の「キャタリストＰＡ−２０」、「（Ｅ）スルホコハク酸Ｎ−アルキル(牛脂)モノアミドジナトリウム」の「ペレックスＴＡ」、「（Ｈ）アクリル酸アルキルエステルメタクリル酸共重合体水性エマルション」の「ＶＴ−２５３」についても、固形分から求めた値を記した。
（実施例２）
実施例１における（Ｂ）膨張性黒鉛（ＥＸＰ−５０Ｓ１５０）３０質量部の代わりに、（Ｂ）膨張性黒鉛（ＥＸＰ−５０Ｓ１２０、富士黒鉛工業株式会社製、熱膨張性発現温度：１２０℃）３０質量部を用い、乾燥温度を１２０℃から１００℃とした以外、実施例１と同様に、厚み約１ｍｍの断熱シートＸ２−１、厚み約２ｍｍの断熱シートＸ２−２を得た。
なお、厚み約２ｍｍの断熱シートＸ２−２は、実施例１と同様に、厚み約１ｍｍの断熱シートＸ２−１を２枚積層することにより得た。表１に実施例２で得られた断熱シートＸ２の組成を示す。
実施例１における（Ｂ）膨張性黒鉛（ＥＸＰ−５０Ｓ１５０）３０質量部の代わりに、（Ｂ）膨張性黒鉛（ＥＸＰ−５０Ｓ１２０、富士黒鉛工業株式会社製、熱膨張性発現温度：１２０℃）３０質量部を用い、乾燥温度を１２０℃から１００℃とした以外、実施例１と同様に、厚み約１ｍｍの断熱シートＸ２−１、厚み約２ｍｍの断熱シートＸ２−２を得た。
なお、厚み約２ｍｍの断熱シートＸ２−２は、実施例１と同様に、厚み約１ｍｍの断熱シートＸ２−１を２枚積層することにより得た。表１に実施例２で得られた断熱シートＸ２の組成を示す。
（比較例１）
アクリル樹脂に膨張性黒鉛(５０ＬＴＥ−ＵＮ、エア・ウォーター株式会社製、熱膨張性発現温度：１７０〜１８０℃、平均粒径：３００μｍ、粒度：＋５０メッシュ＞６０％)を３０部添加した断熱シート（株式会社テクノフローワン社製断熱シートＩＺＯＴ）を比較例のシートＣ１とした。なお、ＩＺＯＴの密度は、０．７０ｇ／ｃｍ３（気泡量：３０％）、シート厚みは約１．０ｍｍ（Ｃ１−１．０）であった。なお、シート厚みが２ｍｍを用いる場合、シート厚み約１．０ｍｍのものを２枚積層することでシートＣ１−２．０（実測厚さ：１．９ｍｍ）を得た。
アクリル樹脂に膨張性黒鉛(５０ＬＴＥ−ＵＮ、エア・ウォーター株式会社製、熱膨張性発現温度：１７０〜１８０℃、平均粒径：３００μｍ、粒度：＋５０メッシュ＞６０％)を３０部添加した断熱シート（株式会社テクノフローワン社製断熱シートＩＺＯＴ）を比較例のシートＣ１とした。なお、ＩＺＯＴの密度は、０．７０ｇ／ｃｍ３（気泡量：３０％）、シート厚みは約１．０ｍｍ（Ｃ１−１．０）であった。なお、シート厚みが２ｍｍを用いる場合、シート厚み約１．０ｍｍのものを２枚積層することでシートＣ１−２．０（実測厚さ：１．９ｍｍ）を得た。
（気泡量）
実施例１及び２で得られた断熱シートＸ１〜Ｘ２（各々、厚み約１ｍｍおよび２ｍｍのものを含む）について、気泡量を測定した。
気泡量は、次のように測定した。
断熱シートを１０ｃｍ×１０ｃｍにカットし、その重量および厚みを測り、得られた重量と体積から各シートの密度を求め、気泡量を算出した。
実施例１及び２で得られた断熱シートＸ１〜Ｘ２（各々、厚み約１ｍｍおよび２ｍｍのものを含む）について、気泡量を測定した。
気泡量は、次のように測定した。
断熱シートを１０ｃｍ×１０ｃｍにカットし、その重量および厚みを測り、得られた重量と体積から各シートの密度を求め、気泡量を算出した。
（実施例３）
（Ａ）熱可塑性アクリル酸エステル系ポリマー（パラクロンＡＳ−３０００Ｅ、根上工業株式会社製、固形分平均：３０％）１００質量部に対して、（Ｂ）トルエン５０質量部を添加した。
デスパ攪拌羽根を用いて攪拌を行いながら（Ｃ）膨張性黒鉛（ＥＸＰ−５０Ｓ１２０、富士黒鉛工業株式会社製、熱膨張性発現温度：１２０℃）３０質量部を加えた。
その後、（Ｄ）硬化剤（ＢＨＳ８５１５、トーヨーケム株式会社製）１．０質量部を添加し、攪拌することで塗工液を得た。
（Ａ）熱可塑性アクリル酸エステル系ポリマー（パラクロンＡＳ−３０００Ｅ、根上工業株式会社製、固形分平均：３０％）１００質量部に対して、（Ｂ）トルエン５０質量部を添加した。
デスパ攪拌羽根を用いて攪拌を行いながら（Ｃ）膨張性黒鉛（ＥＸＰ−５０Ｓ１２０、富士黒鉛工業株式会社製、熱膨張性発現温度：１２０℃）３０質量部を加えた。
その後、（Ｄ）硬化剤（ＢＨＳ８５１５、トーヨーケム株式会社製）１．０質量部を添加し、攪拌することで塗工液を得た。
得られた塗工液を、シリコーン処理された厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムまたは離型紙にアプリケーターを用いて塗工し、９０℃の温度で乾燥させることで、厚さが全域にわたり１００〜２８０μｍの幅（平均厚さ：２００μｍ）を有する断熱層Ｘ３を得た。断熱層Ｘ３の組成を表２にまとめる（表２の厚さについては後述する）。
（実施例４）
実施例３で得られた断熱層Ｘ３を、比較例１で得たシートＣ１−２．０の両面に圧着し、積層することで断熱層積層体Ｘ４−２．０を得た。
実施例３で得られた断熱層Ｘ３を、比較例１で得たシートＣ１−２．０の両面に圧着し、積層することで断熱層積層体Ｘ４−２．０を得た。
（実施例５）
株式会社テクノフローワン社製アクリル樹脂発泡体自着性ＮＦ（密度：０．５０ｇ／ｃｍ３、シート厚み：約０．５ｍｍ、シートＣ２−０．５）を積層し、シート厚みが約２ｍｍとしたシートＣ２−２．０を準備した。
実施例３で得られた断熱層Ｘ３を、実施例４と同様に、シートＣ２−２．０の両面に圧着し、積層することで断熱層積層体Ｘ５−２．０を得た。
積層体Ｘ４−２．０及びＸ５−２．０の総厚から逆算して求めた断熱層Ｘ３（それぞれＸ３−１及びＸ３−２とする）の平均厚さは、圧着によるものであるためか、及び／又は特定の断面を測定したためか、理由は定かではないが、それぞれ１００μｍであった。断熱層Ｘ３−１及びＸ３−２について表２にまとめる。
株式会社テクノフローワン社製アクリル樹脂発泡体自着性ＮＦ（密度：０．５０ｇ／ｃｍ３、シート厚み：約０．５ｍｍ、シートＣ２−０．５）を積層し、シート厚みが約２ｍｍとしたシートＣ２−２．０を準備した。
実施例３で得られた断熱層Ｘ３を、実施例４と同様に、シートＣ２−２．０の両面に圧着し、積層することで断熱層積層体Ｘ５−２．０を得た。
積層体Ｘ４−２．０及びＸ５−２．０の総厚から逆算して求めた断熱層Ｘ３（それぞれＸ３−１及びＸ３−２とする）の平均厚さは、圧着によるものであるためか、及び／又は特定の断面を測定したためか、理由は定かではないが、それぞれ１００μｍであった。断熱層Ｘ３−１及びＸ３−２について表２にまとめる。
得られた断熱層積層体Ｘ４−２．０又はＸ５−２．０の概略図を図１に示す。
図１は、断熱層積層体１を示し、実施例４及び実施例５で得られた断熱層積層体Ｘ４−２．０又はＸ５−２．０の断面の概略図である。
断熱層積層体は、最上層１１、中間層１２、最下層１３を有してなる。最上層１１及び最下層１３は、それぞれ、マトリクスとしての樹脂１４に膨張性黒鉛１５が分散して成っている。図１において、中間層１２は、マトリクスとして樹脂１６中に気泡１７が分散して成っているものを例示している。
図１は、断熱層積層体１を示し、実施例４及び実施例５で得られた断熱層積層体Ｘ４−２．０又はＸ５−２．０の断面の概略図である。
断熱層積層体は、最上層１１、中間層１２、最下層１３を有してなる。最上層１１及び最下層１３は、それぞれ、マトリクスとしての樹脂１４に膨張性黒鉛１５が分散して成っている。図１において、中間層１２は、マトリクスとして樹脂１６中に気泡１７が分散して成っているものを例示している。
（比較例２）
実施例５で用いたシートＣ２−０．５を用いて、該シートＣ２−０．５を２枚積層させたシートＣ２−１．０（シート厚み約１．０ｍｍ）、該シートＣ２−０．５を４枚積層させたシートＣ２−２．０（シート厚み約２．０ｍｍ）を得た。
実施例５で用いたシートＣ２−０．５を用いて、該シートＣ２−０．５を２枚積層させたシートＣ２−１．０（シート厚み約１．０ｍｍ）、該シートＣ２−０．５を４枚積層させたシートＣ２−２．０（シート厚み約２．０ｍｍ）を得た。
（断熱性評価試験）
実施例１、２、４及び５、並びに比較例１〜２で得られた断熱シート及び断熱層積層体Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５（各々、厚み約１ｍｍ、２ｍｍのものを含む）及びＣ１〜Ｃ２について、断熱性を評価した。
評価に際して、断熱シート又は断熱層積層体（以下、単に「断熱シート」と略記する場合がある）の一方の面がホットプレート面に接触するように該一方の面を熱し、該一方の面と他方の面の温度を熱電対で測定し、その温度差を観察することにより、他方の面に熱が伝わらないか否かの観点から、断熱性を評価した。
具体的には、図２に概略的に示す断熱性評価装置２を用いた。
実施例１、２、４及び５、並びに比較例１〜２で得られた断熱シート及び断熱層積層体Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５（各々、厚み約１ｍｍ、２ｍｍのものを含む）及びＣ１〜Ｃ２について、断熱性を評価した。
評価に際して、断熱シート又は断熱層積層体（以下、単に「断熱シート」と略記する場合がある）の一方の面がホットプレート面に接触するように該一方の面を熱し、該一方の面と他方の面の温度を熱電対で測定し、その温度差を観察することにより、他方の面に熱が伝わらないか否かの観点から、断熱性を評価した。
具体的には、図２に概略的に示す断熱性評価装置２を用いた。
図２に概略を示す断熱性評価装置２により、断熱シートのテンパックスガラス２１(株式会社コダマガラス社製)側およびセラミックホットプレート２６(アズワン株式会社製)側の温度を測定した。
ホットプレート側には、断熱シート２２の固着を防ぐためにアルミニウム箔２４(三菱アルミホイル株式会社製)を使用した。断熱シート２２とアルミホイル箔２４および断熱シート２２とテンパックスガラス２１の間にはそれぞれ熱電対２３が固定されている。
約５００℃に加熱したセラミックホットプレート２６の上に上記で作製した試験片３を設置する。テンパックスガラス側およびホットプレート側の温度を、４ＣＨデータロガー(株式会社佐藤商事社製)を用いて記録する。データの記録間隔は２秒とし、測定時間は約１０分とした。測定は、各実施例において２回ずつ行った。
ホットプレート側には、断熱シート２２の固着を防ぐためにアルミニウム箔２４(三菱アルミホイル株式会社製)を使用した。断熱シート２２とアルミホイル箔２４および断熱シート２２とテンパックスガラス２１の間にはそれぞれ熱電対２３が固定されている。
約５００℃に加熱したセラミックホットプレート２６の上に上記で作製した試験片３を設置する。テンパックスガラス側およびホットプレート側の温度を、４ＣＨデータロガー(株式会社佐藤商事社製)を用いて記録する。データの記録間隔は２秒とし、測定時間は約１０分とした。測定は、各実施例において２回ずつ行った。
（断熱性の評価）
実施例１及び実施例２のシート厚み２ｍｍ時の断熱試験の結果を図３及び図４に示す。また、比較例１及び比較例２のシート厚み２ｍｍ時の結果を図５及び図６に示す。実施例４及び実施例５の断熱層積層体の厚みがそれぞれ２．１ｍｍ及び２．２ｍｍ時の断熱試験の結果を図７及び図８に示す。
図３から図８において、実線はシート上側（ホットプレート２６からは遠い、テンパックスガラス２１に接する側）の温度を、破線はシート下側（ホットプレート２６の直上のアルミホイル２４に接する側）の温度を示す。
実施例１及び実施例２のシート厚み２ｍｍ時の断熱試験の結果を図３及び図４に示す。また、比較例１及び比較例２のシート厚み２ｍｍ時の結果を図５及び図６に示す。実施例４及び実施例５の断熱層積層体の厚みがそれぞれ２．１ｍｍ及び２．２ｍｍ時の断熱試験の結果を図７及び図８に示す。
図３から図８において、実線はシート上側（ホットプレート２６からは遠い、テンパックスガラス２１に接する側）の温度を、破線はシート下側（ホットプレート２６の直上のアルミホイル２４に接する側）の温度を示す。
上記断熱性評価試験で得られた断熱性について、以下の基準で評価した。
ＡＡＡ： 加熱開始から１分４０秒後の他方の面の温度が１６０℃以下。
ＡＡ： 加熱開始から１分４０秒後の他方の面の温度が１６０〜２５０℃。
Ａ： 加熱開始から１分４０秒後の他方の面の温度が２５０〜３５０℃。
断熱性評価試験の結果を、上記基準で記したものを表１、表３及び表４に示す。
ＡＡＡ： 加熱開始から１分４０秒後の他方の面の温度が１６０℃以下。
ＡＡ： 加熱開始から１分４０秒後の他方の面の温度が１６０〜２５０℃。
Ａ： 加熱開始から１分４０秒後の他方の面の温度が２５０〜３５０℃。
断熱性評価試験の結果を、上記基準で記したものを表１、表３及び表４に示す。
単層のシートである、実施例１及び実施例２と、比較例１及び比較例２とを比較すると、具体的には、図３及び図４と、図５及び図６とを比較し、表４の断熱性を比較すると、実施例１及び実施例２のシートＸ１−２．０及びＸ２−２．０は、加熱開始から１分４０秒後の実線の温度が、両者ともに１５０℃程度であり、断熱性を示すことがわかる。一方、比較例１及び比較例２のシートＣ１−２．０及びＣ２−２．０は、加熱開始から１分４０秒後の実線の温度が、それぞれ２６０℃程度及び５００℃程度である。
実施例４の積層体Ｘ４と比較例１のシートとを比較すると、その構成は、実施例４の積層体Ｘ４は、比較例１のシートの両面にＸ３−１を設けている点で相違するが、その相違により、断熱性が著しく向上することが、図５と図７、及び表４からわかる。即ち、比較例１のシートＣ１−２．０のみでは、加熱開始から１分４０秒後の実線の温度が２６０℃程度であったものが、比較例１のシートの両面にＸ３−１を設ける実施例４の積層体Ｘ４では、加熱開始から１分４０秒後の実線の温度が１５０℃程度であり、実施例４の積層体Ｘ４又は実施例４で用いた断熱層Ｘ３−１が著しい断熱性をもたらすことがわかる。
実施例５の積層体Ｘ５と比較例２のシートとを比較すると、その構成は、実施例５の積層体Ｘ５は、比較例２のシートの両面にＸ３−２を設けている点で相違するが、その相違により、断熱性が著しく向上することが、図６と図８、及び表４からわかる。即ち、比較例２のシートＣ２−２．０のみでは、加熱開始から１分４０秒後の実線の温度が５００℃程度であったものが、比較例２のシートの両面にＸ３−２を設ける実施例５の積層体Ｘ５では、加熱開始から１分４０秒後の実線の温度が２００℃程度であり、実施例５の積層体Ｘ５又は実施例５で用いた断熱層Ｘ３−２が著しい断熱性をもたらすことがわかる。
１１ 最上層
１２ 中間層
１３ 最下層
１４ アクリル樹脂
１５ 膨張性黒鉛
１６ アクリル樹脂
１７ 気泡
２ 断熱試験装置
２１ テンパックスガラス
２２ 断熱シート
２３ 熱電対
２４ アルミホイル
２５ スプライシングテープ
２６ セラミックホットプレート
１２ 中間層
１３ 最下層
１４ アクリル樹脂
１５ 膨張性黒鉛
１６ アクリル樹脂
１７ 気泡
２ 断熱試験装置
２１ テンパックスガラス
２２ 断熱シート
２３ 熱電対
２４ アルミホイル
２５ スプライシングテープ
２６ セラミックホットプレート
Claims (11)
- Ａ）樹脂；及び
Ｂ）膨張性を発現する温度が１１０〜１６０℃である膨張性黒鉛；
を有してなる断熱シート又は断熱層であって、
その厚さが１０μｍ〜３ｍｍである断熱シート又は断熱層。 - 断熱シート又は断熱層は、その厚さが０．５〜３ｍｍである請求項１記載の断熱シート又は断熱層。
- 前記Ａ）樹脂と、前記Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛が８４：１６〜５５：４５である請求項２記載の断熱シート又は断熱層。
- 断熱シート又は断熱層は、その厚さが１０〜５００μｍである請求項１記載の断熱シート又は断熱層。
- 前記Ａ）樹脂と、前記Ｂ）膨張性黒鉛との重量比は、Ａ）樹脂：Ｂ）膨張性黒鉛が８４：１６〜４５：５５である請求項４記載の断熱シート又は断熱層。
- 前記Ａ）樹脂が、気泡量が１〜７５％である発泡体である請求項１〜３のいずれか一項に記載の断熱シート又は断熱層。
- 前記Ａ）樹脂が、アクリル、ウレタン、シリコーン、ポリスチレン、ラテックス、合成ゴム、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）からなる群から選ばれるいずれか１種である請求項１〜６のいずれか一項に記載の断熱シート又は断熱層。
- 第１層：請求項４〜７のいずれか一項に記載の断熱シート又は断熱層；
第２層：中間層；
第３層：請求項４〜７のいずれか一項に記載の断熱シート又は断熱層；
を有して形成される断熱材料。 - 請求項１〜７のいずれか一項に記載の断熱シート又は断熱層、又は請求項８に記載の断熱材料を有する電池。
- 前記電池がリチウム電池である請求項９記載の電池。
- 前記電池が輸送手段用である請求項９又は１０に記載の電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018121760A JP2020002979A (ja) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | 断熱シート又は断熱層 |
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