JP2023516363A - 断熱特性を有するシリコーンゴム発泡体 - Google Patents
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Abstract
本開示は、シリコーンゴム発泡体層であって、基材を提供することと、第１の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用することと、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ことと、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ことと、シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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ことと、第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムが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されるように、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することと、シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させること又は発泡を可能にすることと、シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成することと、任意選択的に、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層を熱処理に掛けることと、任意選択的に、シリコーンゴム発泡体層から第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ことと、を含む方法によって得られる、シリコーンゴム発泡体層に関する。
Description
本開示は、概して、ポリマー発泡体の分野に関し、より具体的には、断熱特性を有するシリコーンゴム発泡体シートの分野に関する。本開示はまた、そのようなシリコーンゴム発泡体を製造する方法、及び産業用途のためのそれらの使用、特に自動車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燃え広がりをもたらし得る。
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。
一態様によれば、本開示は、シリコーンゴム発泡体層であって、
基材を提供することと、
第１の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用することと、
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ことと、
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ことと、
シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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ことと、
第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の層の形成と同時に適用されるように、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することと、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させること又は発泡を可能にすることと、
シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成することと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層を熱処理に掛けることと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体層から第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ことと、を含む方法によって得られる、シリコーンゴム発泡体層に関する。
基材を提供することと、
第１の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用することと、
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ことと、
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ことと、
シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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ことと、
第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の層の形成と同時に適用されるように、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することと、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させること又は発泡を可能にすることと、
シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成することと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層を熱処理に掛けることと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体層から第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ことと、を含む方法によって得られる、シリコーンゴム発泡体層に関する。
別の態様によれば、本開示は、シリコーンゴム発泡体層の製造方法であって、
基材を提供することと、
第１の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用することと、
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ことと、
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ことと、
シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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ことと、
第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の層の形成と同時に適用されるように、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することと、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させること又は発泡を可能にすることと、
シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成することと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層を熱処理に掛けることと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体層から第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ことと、を含む、シリコーンゴム発泡体層の製造方法に関する。
基材を提供することと、
第１の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用することと、
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ことと、
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ことと、
シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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ことと、
第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の層の形成と同時に適用されるように、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することと、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させること又は発泡を可能にすることと、
シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成することと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層を熱処理に掛けることと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体層から第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ことと、を含む、シリコーンゴム発泡体層の製造方法に関する。
なお別の態様では、本開示は、上記のようなシリコーンゴム発泡体層の、産業用途、特に自動車産業用の熱管理用途のための使用に関する。
第一の態様によれば、本開示は、シリコーンゴム（非シンタクチック）発泡体層であって、
基材を提供することと、
第１の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用することと、
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（実質的に）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ことと、
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ことと、
シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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ことと、
第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムが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されるように、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）適用することと、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させること又は発泡を可能にすることと、
シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成することと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層を熱処理に掛けることと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体層から第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ことと、を含む方法によって得ることができるシリコーンゴム（非シンタクチック）発泡体層に関する。
基材を提供することと、
第１の固体フィルムを提供し、それを基材上に適用することと、
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（実質的に）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ことと、
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ことと、
シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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ことと、
第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムが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されるように、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）適用することと、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させること又は発泡を可能にすることと、
シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成することと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層を熱処理に掛けることと、
任意選択的に、シリコーンゴム発泡体層から第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ことと、を含む方法によって得ることができるシリコーンゴム（非シンタクチック）発泡体層に関する。
本開示の状況において、驚くべきことに、上記のような方法によって得られるシリコーンゴム発泡体層は、最大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断熱特性、優れた耐熱性及び安定性、優れた熱暴走バリア性能、優れた圧縮性、並びに低密度特性をもたらすことが見出された。記載されるシリコーンゴム発泡体層は、以下の有利な利点のうちの１つ以上をさらに特徴とする：ａ）電池アセンブリとして使用するときにおける個々の電池セルに対する優れたクッション性能、ｂ）容易に利用可能な出発材料及び最小化された製造工程に基づいて、容易で費用効果の高い製造方法、ｃ）配合の簡易性及び汎用性、ｄ）高温又は化学線などの任意の大きなエネルギー入力を必要とせずに効率的に硬化可能であること、ｅ）人体に有害な影響を及ぼす材料又は製品の不使用による発泡体層の安全な取り扱い性、ｆ）様々な形態、大きさ及び形状への優れた加工性並びに変換特性、ｇ）比較的薄い厚さで製造可能であること、ｇ）特に熱管理用途のためのすぐ使用できる発泡体層、並びにｇ）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可能であること。
これらは、断熱性及び耐熱安定性が、圧縮性（軟質）発泡体層、特に比較的薄い厚さを有する発泡体層では得られないと予想されていたことから、特に予想外の知見である。
１つの有利な態様では、本明細書に記載のシリコーンゴム発泡体層は、最大６００℃の温度への長期曝露後であっても、優れた耐炎特性、並びに表面亀裂及び表面脆性に対する優れた耐性をさらに備える。
理論に束縛されることを望むものではないが、これらの優れた特性及び性能属性は、特に以下の技術的特徴の組み合わせによるものであると考えられる：ａ）シリコーンゴム発泡体の硬化性発泡性前駆体の使用、ｂ）コーティングツールの使用、及びｃ）第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の層の形成と同時に適用されるように、特に発泡及び硬化工程が（実質的に）開始される前に適用されるように、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することからなる特定の加工工程。
理論に束縛されることを望むものではないが、この技術的特徴の組み合わせ、特に、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の層の形成と同時に適用される工程は直接、有利な多孔質構造及び発泡体形態を備えたシリコーン発泡層をもたらし、これが上記で詳述した有益な特徴及び性能属性をもたらすと考えられる。より具体的には、この技術的特徴の組み合わせにより、発泡プロセスを比較的制御された方法で行なうことが可能になり、それにより、気体キャビティ（又は発泡体セル）が発泡体層の厚さ方向（すなわち、発泡体層によって形成された平面に対して垂直な方向）に膨張することが可能になり、それにより、生じた気体キャビティは、層の厚さ方向に長い（oblong）形状を有し、生じる発泡体層に均一に分布していると考えられる。
したがって、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、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。本開示のシリコーンゴム発泡体層は、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。本明細書に記載のシリコーンゴム発泡体層は、充電式電気エネルギー貯蔵システム、特に電池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。有利にはさらに、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、電池モジュール、特に電動ビークル電池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シリコーンゴム発泡体層は、特にその優れた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。記載されるシリコーンゴム発泡体層はまた、著しい可燃性及び熱安定性特性により、最も困難な防火規制基準を満たすことができる。
本開示の状況において、「隣接する」という用語は、互いにすぐ隣りである、すなわち互いに当接する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、シリコーンゴム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。基材が移動する方向は、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、基材の延長に沿った位置を表す。
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、シリコーンゴム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、それによりシリコーンゴムの発泡体の前駆体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、シリコーンゴム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「ローリングビード」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、それによって、第１の固体フィルム５及び第２の固体フィルム６は、シリコーンゴム発泡体の前駆体３の層の形成と同時に適用される。その後、シリコーンゴム発泡体の前駆体３の層は、シリコーンゴム発泡体層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、シリコーンゴム発泡体の前駆体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、シリコーンゴム発泡体の前駆体３の層の発泡により、シリコーンゴム発泡体層４を生じ、これは、シリコーンゴム発泡体の前駆体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、シリコーンゴム発泡体層４から除去され得る。
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シリコーンゴム発泡体層は、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。
本開示のシリコーンゴム発泡体層は、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られる。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、シリコーンゴム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さらに備える。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、又はさらには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実質的に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°、若しくはさらには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、形態及び大きさ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、又はさらには少なくとも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、過剰な前駆体は取り除かれる。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。
コーティングナイフの形態の例示的なコーティングツールは、図２の断面図で概略的に表されており、コーティングツール７は、上流側１３及び下流側１４を備えている。
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。
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、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シリコーンゴム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シリコーンゴム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シリコーンゴム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シリコーンゴム発泡体の前駆体は、任意選択的な発泡剤をさらに含む。
有益な態様によれば、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、２剤型組成物である。典型的には、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、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得る。
本開示の別の有益な態様において、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、オルガノポリシロキサン組成物を含む。
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。
さら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、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、シリコーンゴム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１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の（隣接する）層の形成と（実質的に）同時に適用されるように、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、シリコーンゴム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、シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成する工程とが、（実質的に）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。
本開示のさらに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。
本開示のさらに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、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、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、第１の固体フィルムがシリコーンゴム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、シリコーンゴム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、隣接するシリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層の第１の主（上部）面及び第２の（反対側の）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（実質的に）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。
本開示のさらに別の有利な態様において、シリコーンゴム発泡体層の第１の主（上部）面又は第２の（反対側の）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シリコーンゴム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実質的に回避する（又は少なくとも実質的に低減する）。
１つの有利な態様によれば、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、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。
１つの有利な態様によれば、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、層厚さ方向に（すなわち、発泡体層によって形成された平面に対して垂直な方向に）（実質的に）長い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。層厚さ方向に細長い楕円形状を有する例示的な気体キャビティは図３に示されており、これは、本開示による例示的なシリコーンゴム発泡体層の断面の走査型電子顕微鏡画像である。
有利にはさらに、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。
１つ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、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、又はさらには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（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、又はさらには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、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、中空微小球、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中空キャビティを（実質的に）含まなくてもよい。
別の態様によれば、本開示のシリコーンゴム発泡体は、マイクロスフェア、特に中空マイクロスフェア、例えばグラスバブルズ、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得る密度低減充填剤を含有し得る。
本開示のシリコーンゴム発泡体層は、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において、シリコーンゴム発泡体層は、難燃剤、軟化剤、硬化剤、充填剤材料、粘着付与剤、核形成剤、着色剤、顔料、保存剤、レオロジー調整剤、ＵＶ安定剤、チキソトロープ剤、表面添加剤、フロー添加剤、ナノ粒子、酸化防止剤、補強剤、強靭化剤（toughening agents）、シリカ粒子、炭酸カルシウム、ガラス又は合成繊維、断熱粒子、カーボンブラック、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、銀、金属化ガラス、鉛、亜鉛、及び合金などの導電性粒子、電気絶縁粒子、並びに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さらに含み得る。例示的な充填剤添加剤としては、三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、水酸化マグネシウム（ＭＤＨ）、ハンタイト－ヒドロマグネサイト、タルク、粘土、ホウ素系難燃剤、モリブデン化合物、スズ化合物、アンチモン化合物、膨張性グラファイト、石膏、炭酸カルシウム、炭化ケイ素などの炭化物充填剤、アルミニウムフレーク、スチールフレークなどの金属、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどの硫酸塩、硫化物、二硫化モリブデン、二硫化亜鉛、ケイ酸塩、ガラス、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、チタン酸塩、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物が挙げられる。本開示の特定の態様において、これらの充填剤は、表面処理されてよく、低い吸水率を有し得る。好ましい充填剤は、三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、炭酸カルシウム、本明細書に記載の繊維、並びにそれらの任意の組み合わせ及び混合物から選択される。好ましくは、充填剤は、三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、炭酸カルシウム、及び本明細書に記載される繊維の組み合わせを含む。
本開示の特定の態様において、充填剤は、それらの粒子形状に従って選択され得る。粒子の形状は、その長さ、幅、及び厚さによって十分に画定され得る。粒子形状は、球形、立方体、角柱、菱面体、フレーク、又は繊維であり得る。
本開示の特定の態様において、充填剤は、それらの粒径に従って選択され得る。粒径は、粒径分布の平均粒径を定義するｄ５０（粒子の５０％がこの値よりも小さい）によって定義され得る。
特定の態様において、シリコーンゴム発泡体に含まれる本明細書で使用するための充填剤材料は、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、２０マイクロメートル以下、１０マイクロメートル以下、又はさらには５マイクロメートル以下のｄ５０を有する。
特定の態様において、本明細書で使用するための充填剤材料は、０．００５～５０マイクロメートル、０．０５～４０マイクロメートル、０．５～２０マイクロメートル、０．１～１０マイクロメートル、又はさらには０．５～５マイクロメートルの範囲のｄ５０を有する。これは、充填剤の望まない沈降の防止と共に、前駆体部の最適なレオロジー制御が達成され得るという効果を有し得る。また、５００℃より高い温度での良好なセラミック化は、特に、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）、炭酸カルシウム及び／又は水酸化マグネシウムなどの難燃性充填剤材料と組み合わせて達成され得る。さらに、５００℃を超える温度に曝露した後、本明細書に開示されるような材料のより良好な機械的完全性を得ることができる。
特定の態様において、本明細書で使用するための充填剤材料は、シリコーンゴム発泡体の前駆体組成物の全重量に基づいて、０．５～８０重量％、５～８０重量％、１０～８０重量％、１５～８０重量％、２０～８０重量％、２１～８０重量％の範囲の量でシリコーンゴム発泡体に含まれる。
特定の態様において、本明細書で使用するための充填剤材料は、水素官能性シリコーンポリマーと反応せず、又はそれに応じて表面官能化される。
特定の態様において、本明細書で使用するための充填剤材料は、水素官能性シリコーンポリマーと適合性である。
より有益な態様において、本明細書で使用するための充填剤材料は、１０マイクロメートル未満のｄ５０を有する充填剤の組み合わせである。
より有益な態様において、シリコーン発泡体は、不燃性材料、好ましくは、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繊維材料をさらに含有する。
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、鉱物繊維をさらに含む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。理論に束縛されることを望むものではないが、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。
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、シリコーンゴム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％、又はさらには３～６重量％の範囲の量でシリコーンゴム発泡体に含まれる。
別の典型的な態様において、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、（実質的に）熱伝導性充填剤を含まない。
本開示の１つの有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、実験項に記載の方法に従って測定した場合、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、又はさらには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、シリコーンゴム発泡体層は、実験項に記載の方法に従って測定した場合、２００～５００ｋｇ／ｍ３、２００～４５０ｋｇ／ｍ３、２００～４００ｋｇ／ｍ３、２００～３８０ｋｇ／ｍ３、２００～３５０ｋｇ／ｍ３、２００～３２０ｋｇ／ｍ３、２００～３００ｋｇ／ｍ３、２００～２８０ｋｇ／ｍ３、又はさらには２００～２５０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、１０超、１５超、２０超、２５超、又はさらには３０超の硬度（ショア００）を有する。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、１０～８０、１０～７０、２０～７０、２５～６０、２５～５５、３０～５５、３０～５０、３０～４５、又はさらには３０～４０の範囲の硬度（ショア００）を有する。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、実験項に記載の試験方法に従って測定した場合、１７５０ｋＰａ、１５００ｋＰａ、１２５０ｋＰａ、１０００ｋＰａ、７５０ｋＰａ、５００ｋＰａ、２５０ｋＰａ以下、２００ｋＰａ以下、１５０ｋＰａ以下、又はさらには１００ｋＰａ以下の圧縮力で、少なくとも４０％、又は少なくとも６０％の圧縮値を有する。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、実験項に記載の試験方法に従って測定した場合、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、又はさらには１８０秒超の、１５０℃までの伝熱時間を有する。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、実験項に記載の試験方法に従って測定した場合、２０～６００秒、４０～６００秒、６０～５００秒、１００～５００秒、１２０～４００秒、１４０～３００秒、１６０～２００秒、又はさらには１６０～１８０秒の範囲の、１５０℃までの伝熱時間を有する。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、実験項に記載の試験方法に従って測定した場合、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、又はさらには０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、実験項に記載の試験方法に従って測定した場合、０．００５～１Ｗ／ｍ・Ｋ、０．０１～１Ｗ／ｍ・Ｋ、０．０２～１Ｗ／ｍ・Ｋ、又はさらには０．０２～０．８Ｗ／ｍ・Ｋの範囲の熱伝導率を有する。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、５００℃以下、４５０℃以下、４００℃以下、３５０℃以下、３００℃以下、又はさらには２５０℃以下の温度で、セラミック化プロセスを（実質的に）受ける。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、２００℃～４５０℃、２００℃～４００℃、２００℃～３５０℃、２５０℃～３５０℃、又はさらには２５０℃～３００℃の範囲の温度で、セラミック化プロセスを（実質的に）受ける。
本開示の状況において、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機能を有するシリコーンゴム発泡体層は、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。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、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。
１つの有利な態様において、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、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、又はさらには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、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、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、又はさらには１０００～１５００マイクロメートルの範囲の厚さを有する。
本開示の１つの特定の態様によれば、シリコーンゴム発泡体層は、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、シリコーンゴム発泡体層は、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、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、目的の用途に応じて様々な形態、形状、及び大きさをとり得る。同様に、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、当該分野における慣習的な実施であるままに、後処理又は変換され得る。
１つの例示的な態様によれば、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、コアの周りで巻き取りされる、特に水平巻き取りされるロールの形態をとり得る。巻き取られたロールでのシリコーンゴム発泡体層は、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。
１つの例示的な態様によれば、本開示のシリコーンゴム発泡体層は、様々な形態、形状、及び大きさのより小さな断片にカットされ得る。
別の態様によれば、本開示は、シリコーンゴム発泡体層の製造方法であって、
基材を提供する工程と、
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、
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、
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、
シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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、
第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の層の形成と同時に適用されるように、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する工程と、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させる工程又は発泡を可能にする工程と、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を硬化させて又は硬化を可能にして、シリコーンゴム発泡体層を形成する工程と、
任意選択的に、シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層から第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、シリコーンゴム発泡体層の製造方法に関する。
基材を提供する工程と、
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、
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、
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、
シリコーンゴム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し、シリコーンゴム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、
第２の固体フィルムを提供し、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の層の形成と同時に適用されるように、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する工程と、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させる工程又は発泡を可能にする工程と、
シリコーンゴム発泡体の前駆体を硬化させて又は硬化を可能にして、シリコーンゴム発泡体層を形成する工程と、
任意選択的に、シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層から第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、シリコーンゴム発泡体層の製造方法に関する。
特に基材、第１及び第２の固体フィルム、コーティングツール、ギャップ、シリコーンゴム発泡体の硬化性発泡性前駆体、任意選択的な成分、並びにシリコーンゴム発泡体層の文脈において上記で説明された様々な加工工程に関連する全ての特定の好ましい態様は、シリコーンゴム発泡体層を製造するための方法に完全に適用可能である。
本開示のプロセスの有利な態様によれば、第１の固体フィルムは、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層の底面に適用され、第２の固体フィルムは、シリコーンゴム発泡体の前駆体の層の上部（露出）面に適用される。
本開示の方法の別の有利な態様によれば、シリコーンゴム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１の固体フィルム及び第２の固体フィルムがシリコーンゴム発泡体の前駆体の（隣接する）層の形成と（実質的に）同時に適用されるように、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する工程が行われる。
本開示のプロセスのさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム発泡体の前駆体を発泡させる工程又は発泡を可能にする工程と、シリコーンゴム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、シリコーンゴム発泡体層を形成する工程とが、（実質的に）同時に実施される。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、方法は、シリコーンゴム発泡体の硬化性発泡性前駆体が、コーティングツールの上流側に、特に連続分注デバイスから連続的に提供される、連続法である。
本開示のさらに別の有利な態様によれば、方法は、シリコーンゴム発泡体の硬化性発泡性前駆体が、コーティングツールの上流側に、特に不連続分注デバイスから不連続的に提供される、不連続法である。
方法のさらに別の有益な態様において、コーティングツールに対して第１の固体フィルムを備えた基材を下流方向に移動する工程は、０．１～５０ｍ／分、０．１～４０ｍ／分、０．１～３０ｍ／分、０．１～２０ｍ／分、０．１～１０ｍ／分、０．１～８ｍ／分、０．１～６ｍ／分、０．１～５ｍ／分、０．２～５ｍ／分、０．２～４ｍ／分、０．３～３ｍ／分、０．３～２ｍ／分、０．４～２ｍ／分、０．４～１ｍ／分、又はさらには０．５～１ｍ／分の範囲の速度（ウェブ速度）で実施される。
方法のさらに別の有益な態様において、シリコーンゴム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は、０．５～１００ｋｇ／時、０．５～８０ｋｇ／時、０．５～６０ｋｇ／時、０．５～５０ｋｇ／時、０．５～４０ｋｇ／時、０．５～３０ｋｇ／時、０．５～２５ｋｇ／時、０．５～２０ｋｇ／時、０．５～１５ｋｇ／時、１～１５ｋｇ／時、１．５～１５ｋｇ／時、１．５～１０ｋｇ／時、２～１０ｋｇ／時、２～８ｋｇ／時、又はさらには２～６ｋｇ／時の範囲のスループットで実施される。
方法のさらに別の有益な態様において、シリコーンゴム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は、１０～５０００ｇ／ｍ２、５０～５０００ｇ／ｍ２、５０～４０００ｇ／ｍ２、５０～３０００ｇ／ｍ２、１００～３０００ｇ／ｍ２、１００～２５００ｇ／ｍ２、１５０～２５００ｇ／ｍ２、１５０～２０００ｇ／ｍ２、１５０～１５００ｇ／ｍ２、１５０～１０００ｇ／ｍ２、又はさらには２００～１０００ｇ／ｍ２の範囲のコーティング重量で実施される。
方法のさらに別の有益な態様において、シリコーンゴム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は、１００℃以下、９０℃以下、８０℃以下、７０℃以下、６０℃以下、５０℃以下、４０℃以下、又はさらには３０℃以下の温度で実施される。
有利にはさらに、シリコーンゴム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は、１５℃～４０℃、又はさらには２０℃～３０℃の範囲の温度で実施される。
有利には、シリコーンゴム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は、ガス状化合物、特に水素を用いて実施される。
方法の別の有利な態様によれば、シリコーンゴム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は、ガス発生又はガス注入のいずれか、特にガス発生によって実施される。
方法のさらに別の有利な態様によれば、シリコーンゴム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は、６０℃以下、５０℃以下、４０℃以下、又はさらには３０℃以下の温度で実施される。
有利にはさらに、シリコーンゴム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は、１５℃～４０℃、又はさらには２０℃～３０℃の範囲の温度で実施される。
有利にはさらに、シリコーンゴム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は、４０℃～１００℃、５０℃～１００℃、６０℃～１００℃、６０℃～９０℃、又はさらには７０℃～９０℃の範囲の温度で実施される。
さらに別の有利な態様において、シリコーンゴム発泡体の硬化性前駆体は、７２時間以下、４８時間以下、又はさらには２４時間以下の硬化時間後に、２３℃で、９０％超、９５％超、９８％超、又はさらには９９％超の硬化百分率で硬化可能である。
さらに別の有利な態様において、シリコーンゴム発泡体の硬化性前駆体は、１８０分以下、２１０分以下、１８０分以下、１５０分以下、１２０分以下、１００分以下、９０分以下、８０分以下、７０分以下、６０分以下、５０分以下、４０分以下、又はさらには３０分以下の硬化時間後に、２３℃で９０％超、９５％超、９８％超、又はさらには９９％超の硬化百分率で硬化可能である。
本開示の方法のさらに別の有利な態様において、シリコーンゴム発泡体の前駆体は、シリコーンゴム発泡体層の文脈において上記で述べた通りである。
方法の別の有益な態様によれば、シリコーンゴム発泡体の前駆体は、２剤型組成物、特に付加硬化型２剤型シリコーン組成物、より具体的には付加硬化型２剤型オルガノポリシロキサン組成物であり、シリコーンゴム発泡体の前駆体は、動的混合プロセスに従って２剤型シリコーン組成物の２つの剤を混合することによって得られる。
方法の別の有益な態様によれば、２剤型シリコーン組成物の２つの剤を混合する工程は、動的混合デバイスで実施される。有利にはさらに、２剤型シリコーン組成物の２つの剤を混合する工程は、シリコーンゴム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の直前に実施される。
本開示の方法のさらに別の有利な態様において、第１の固体フィルム及び第２の固体フィルムは、シリコーンゴム発泡体層の文脈において上記で述べた通りである。
有利な態様によれば、本開示の方法は、任意の接着促進組成物又は接着剤組成物をシリコーンゴム発泡体層の第１の主面及び第２の（反対側の）主面並びに／又は第１の固体フィルム並びに／又は第２の固体フィルムに適用することからなる任意の工程を（実質的に）含まない。
別の有利な態様によれば、本開示の方法は、シリコーンゴム発泡体層の第１の主面及び第２の（反対側の）主面並びに／又は第１の固体フィルム並びに／又は第２の固体フィルムを（物理的に）処理してそれらの接着特性を高めることからなる任意の工程を（実質的に）含まない。
別の態様によれば、本開示は、上記のようなシリコーンゴム発泡体層を含む熱バリア物品を対象とする。
さらに別の態様によれば、本開示は、充電式電気エネルギー貯蔵システム、特に、上記のような熱バリア物品を備える電池モジュールに関する。
さら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た上記のようなシリコーンゴム発泡体層と、を備える電池モジュールに関する。
図４は、本開示の一態様による例示的な組み立てられた電池モジュール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た複数のシリコーンゴム発泡体層１７と、を備える。電池モジュールにはさらに、熱伝導性ギャップ充填剤１８が配置されるベースプレート１９が設けられている。
本明細書で使用するための好適な電池モジュール、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。
さらに別の態様によれば、本開示は、電池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記のシリコーンゴム発泡体層を配置する工程と、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記のシリコーンゴム発泡体層を配置する工程と、を含む、方法を対象とする。
さらに別の態様によれば、本開示は、上記のシリコーンゴム発泡体層の、産業用途のための、特に熱管理用途のための、より詳細には自動車産業における使用に関する。
さらに別の態様によれば、本開示は、上記のシリコーンゴム発泡体層の、熱バリア、特に熱暴走バリアとしての使用に関する。
さらに別の態様において、本開示は、上記のシリコーンゴム発泡体層の、充電式電気エネルギー貯蔵システムにおける、特に電池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。
さらに別の態様において、本開示は、上記のシリコーンゴム発泡体層の、再充電式電気エネルギー貯蔵システム、特に電池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。
以下の実施例により本開示をさらに説明する。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（６００℃）
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、冷却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（６００℃）
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、冷却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
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る。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る。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）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する。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する。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る。測定前に、試料の両側を、グラファイトの薄層（ＧＲＡＰＨＩＴ３３、Ｋｏｎｔａｋｔ Ｃｈｅｍｉｅ）でコーティングする。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する。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する。３つの測定を２３℃で各試料について行う。各配合物について、３つの試料を調製し、測定する。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する。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）を計算する。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特定する。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する。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する。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る。測定前に、試料の両側を、グラファイトの薄層（ＧＲＡＰＨＩＴ３３、Ｋｏｎｔａｋｔ Ｃｈｅｍｉｅ）でコーティングする。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する。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する。３つの測定を２３℃で各試料について行う。各配合物について、３つの試料を調製し、測定する。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する。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）を計算する。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特定する。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。
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のシートである試料サイズを、２ｃｍ、５０Ｗのチリルバーナー（tirrel burner）火炎点火源に曝露する。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のシートである試料サイズを、２ｃｍ、５０Ｗのチリルバーナー（tirrel burner）火炎点火源に曝露する。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。
４）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する。試験を２３℃で実施した。圧縮試験機の上部プレートを、２ＭＰａの最大力が達成されるまで１ｍｍ／分の速度で移動させた。少なくとも４０％及び／又は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する。試験を２３℃で実施した。圧縮試験機の上部プレートを、２ＭＰａの最大力が達成されるまで１ｍｍ／分の速度で移動させた。少なくとも４０％及び／又は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。
５）コーティング重量
シリコーンゴム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。
シリコーンゴム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。
６）厚さ
シリコーンゴム発泡体層の厚さを、厚さゲージを使用して測定した。
シリコーンゴム発泡体層の厚さを、厚さゲージを使用して測定した。
７）密度
シリコーンゴム発泡体層の密度（ｋｇ／ｍ３単位）を、発泡体層のコーティング重量（ｋｇ／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。
シリコーンゴム発泡体層の密度（ｋｇ／ｍ３単位）を、発泡体層のコーティング重量（ｋｇ／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。
８）ＳＥＭ顕微鏡写真
シリコーンゴム発泡体画像は、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。
シリコーンゴム発泡体画像は、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。
ＤＯＷＳＩＬ ３－８２０９及び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。
ＢＬＵＥＳＩＬ ３２４２は、ＥＬＫＥＭ（Ｏｌｓｏ，Ｎｏｒｗａｙ）から入手したＢＬＵＥＳＩＬの商品名で市販されている２成分発泡体である。
Ｈｏｓｔａｐｈａｎ ＲＮ ５０／５０は、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｆｉｌｍ（Ｇｒｅｅｒ，ＳＣ．Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ）から入手したＰＥＴ固体フィルムである。
ＣｏａｔＦｏｒｃｅ ＣＦ３０はケイ酸塩繊維であり、ＣｏａｔＦｏｒｃｅ ５０は鉱物繊維であり、両方ともＲｏｃｋｗｏｏｌ Ｂ．Ｖ．，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から入手している。
Ｍａｒｔｉｎａｌ ＯＬ－１０４ＬＥＯは、商品名Ｍａｒｔｉｎａｌ ＯＬ－１０４ＬＥＯで入手可能なＭａｒｔｉｎｓｗｅｒｋ ＧｍＢＨ（Ｂｅｒｇｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した、約１．７～約２．１マイクロメートルの範囲のｄ５０を有する微細な三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）である。
ＩＭＥＲＳＥＡＬ ７４Ｓは、ＷｈｉｔＣｈｅｍ（Ｓｔａｆｆｏｒｄｓｈｉｒｅ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）から入手した商品名ＩＭＥＲＳＥＡＬで入手可能な表面処理された炭酸カルシウムである。
ＡＦＩ ＰＵ Ｆｏａｍは、Ａｅｒｏｆｏａｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｌａｋｅ Ｅｌｓｉｎｏｒｅ，ＣＡ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ）から入手した、難燃性ポリマー発泡体として市販されている、約２０００マイクロメートルの厚さを有するポリウレタン発泡シートである。
実施例では、以下の原材料を使用した。
ＤＯＷＳＩＬ ３－８２０９及び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。
ＢＬＵＥＳＩＬ ３２４２は、ＥＬＫＥＭ（Ｏｌｓｏ，Ｎｏｒｗａｙ）から入手したＢＬＵＥＳＩＬの商品名で市販されている２成分発泡体である。
Ｈｏｓｔａｐｈａｎ ＲＮ ５０／５０は、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｆｉｌｍ（Ｇｒｅｅｒ，ＳＣ．Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ）から入手したＰＥＴ固体フィルムである。
ＣｏａｔＦｏｒｃｅ ＣＦ３０はケイ酸塩繊維であり、ＣｏａｔＦｏｒｃｅ ５０は鉱物繊維であり、両方ともＲｏｃｋｗｏｏｌ Ｂ．Ｖ．，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から入手している。
Ｍａｒｔｉｎａｌ ＯＬ－１０４ＬＥＯは、商品名Ｍａｒｔｉｎａｌ ＯＬ－１０４ＬＥＯで入手可能なＭａｒｔｉｎｓｗｅｒｋ ＧｍＢＨ（Ｂｅｒｇｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した、約１．７～約２．１マイクロメートルの範囲のｄ５０を有する微細な三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）である。
ＩＭＥＲＳＥＡＬ ７４Ｓは、ＷｈｉｔＣｈｅｍ（Ｓｔａｆｆｏｒｄｓｈｉｒｅ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）から入手した商品名ＩＭＥＲＳＥＡＬで入手可能な表面処理された炭酸カルシウムである。
ＡＦＩ ＰＵ Ｆｏａｍは、Ａｅｒｏｆｏａｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｌａｋｅ Ｅｌｓｉｎｏｒｅ，ＣＡ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ）から入手した、難燃性ポリマー発泡体として市販されている、約２０００マイクロメートルの厚さを有するポリウレタン発泡シートである。
実施例：
例示的なシリコーンゴム発泡体層（実施例１～２及び４～５）及び比較例ＣＥ－１の全般的な手製調製方法：
例示的な手製シリコーンゴム発泡体層を、以下の手順に従って調製した。
例示的なシリコーンゴム発泡体層（実施例１～２及び４～５）及び比較例ＣＥ－１の全般的な手製調製方法：
例示的な手製シリコーンゴム発泡体層を、以下の手順に従って調製した。
ＤＯＷＳＩＬ ３－８２３５のＡ剤及びＢ剤を、Ａｄｃｈｅｍ ＧｍｂＨ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。５０ｇ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秒間手でさらに均質化した。次いで、この混合物を、図１に表されるように、Ｈｏｓｔａｐｈａｎ 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始め、シートを８０℃の強制空気オーブンに１０分間置くことによって反応が完了した。
実施例５の例示的なシリコーン発泡体層（鉱物繊維を含む）の調製は、１５００ＲＰＭの速度で１２０秒間高速ミキサーを使用して、２剤型配合物の各Ａ剤及びＢ剤に鉱物繊維ＣＦ３０を組み込む（全配合物の重量に基づいて合計５重量％）プレ工程と、次いで、得られた配合物を２００ｍＬの２剤型カートリッジシステムに充填することと、を含んでいた。
比較例ＣＥ－１（単一の固体フィルムを含む）のシリコーン発泡体層の調製は、前駆体混合物を、ナイフコーターでＨｏｓｔａｐｈａｎ ＲＮ ５０／５０固体フィルムの１つの層のみにコーティングした点で、上記の全般的な手順とは異なる。
例示的なシリコーンゴム発泡体層の全般的な連続調製方法（実施例３）：
例示的な連続作成シリコーンゴム発泡体層を、以下の手順に従って調製する。
例示的な連続作成シリコーンゴム発泡体層を、以下の手順に従って調製する。
ＤＯＷＳＩＬ ３－８２３５のＡ剤及びＢ剤を、動的混合ヘッド（３Ｍから入手可能な３Ｍ ０５８４６ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｉｘｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を備えた特有のカートリッジシステムに充填した。カートリッジは、１：１の容積混合比及び１：１のシステムに適合した動的混合ノズルを有した（３Ｍ ０５８４７動的混合ノズルも３Ｍから入手）。４００ｋＰａの圧力を加えることにより、分配装置のピストンは、２０００～３０００ｒｐｍで回転するノズルを通して材料を押し出した。スループットは３．５ｋｇ／時であった。動的に混合された材料の連続ビードを、Ｈｏｓｔａｐｈａｎ ＲＮ ５０／５０固体フィルムの２つの層の間に適用し、図１に表されるように、３５０マイクロメートルのギャップ及び１８．５ｃｍの幅でナイフコーターを通して押し出した。ウェブ速度は、０．７ｍ／分であった。
例示的なシリコーンゴム発泡体層（実施例１～５）及び比較例ＣＥ－１：
例示的なシリコーンゴム発泡体配合物を表１に示し、全ての相補的処理パラメータが指定されている。
例示的なシリコーンゴム発泡体配合物を表１に示し、全ての相補的処理パラメータが指定されている。
密度
熱安定性性能
断熱性能
圧縮性能
表面亀裂性能の低減（顕微鏡観察）
鉱物繊維を含むシリコーンゴム発泡体層（実施例５）を使用しながら得られた表面亀裂性能の、鉱物繊維を含まない同じシリコーンゴム発泡体層（実施例２）と比較した場合の低減を、対応するシリコーンゴム発泡体層表面の拡大顕微鏡画像を比較することによって評価する。顕微鏡観察に使用される試料表面は、ホットプレートに面する、上記の断熱性能試験から得られたものである。
鉱物繊維を含むシリコーンゴム発泡体層（実施例５）を使用しながら得られた表面亀裂性能の、鉱物繊維を含まない同じシリコーンゴム発泡体層（実施例２）と比較した場合の低減を、対応するシリコーンゴム発泡体層表面の拡大顕微鏡画像を比較することによって評価する。顕微鏡観察に使用される試料表面は、ホットプレートに面する、上記の断熱性能試験から得られたものである。
鉱物繊維を含むシリコーンゴム発泡体層を使用しながら得られた表面亀裂性能の、鉱物繊維を含まない同じシリコーンゴム発泡体層と比較した場合の低減は、顕微鏡観察からはっきりと明らかである。顕微鏡画像は、鉱物繊維を含むシリコーンゴム発泡体層が、亀裂が低減した安定した非脆性表面を有するのに対し、鉱物繊維を含まないシリコーンゴム発泡体層の表面には、脆性表面と共により深くより重大な亀裂がもたらされることを示している。
可燃性性能
充填剤を含有する例示的なシリコーンゴム発泡体層の全般的な手製調製方法（実施例６～１０）：
例示的な手製シリコーンゴム発泡体層を、以下の手順に従って調製した。
例示的な手製シリコーンゴム発泡体層を、以下の手順に従って調製した。
重量部で特定された鉱物繊維（表７を参照）を、１５００ＲＰＭの速度で１２０秒間、高速ミキサーを使用して、シリコーン発泡体の各Ａ剤及びＢ剤に添加した。
表７に特定された重量部の量の材料を、Ａｄｃｈｅｍ ＧｍｂＨ製の２００ｍＬの２剤型カートリッジシステム（２００ｍＬのＦシステムカートリッジ）に、１：１の容積混合比で添加した。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。５０ｇ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秒間手でさらに均質化した。次いで、図１に表されるように、この混合物を、固体フィルムＨｏｓｔａｐｈａｎの２つの層の間に３５０マイクロメートルのギャップ厚さでナイフコーターによりコーティングした。得られたシートは膨張し始め、シートを８０℃の強制空気オーブンに１０分間置くことによって反応が完了した。厚さ、コーティング重量、密度、熱伝導率、及び圧縮試験を実施し、その結果も、表７に含まれる。
充填剤を含有する例示的なシリコーンゴム発泡体層の全般的な手製調製方法（実施例11）：
異なる２剤型シリコーンゴムを使用したことを除いて、実施例６～１０に記載されているのと同じ手順に従った。厚さ、コーティング重量、密度、熱伝導率、及び圧縮試験を実施した。結果は、重量部でのＡ剤及びＢ剤の量と共に表８に含まれる。
異なる２剤型シリコーンゴムを使用したことを除いて、実施例６～１０に記載されているのと同じ手順に従った。厚さ、コーティング重量、密度、熱伝導率、及び圧縮試験を実施した。結果は、重量部でのＡ剤及びＢ剤の量と共に表８に含まれる。
充填剤を含有する例示的なシリコーンゴム発泡体層の全般的な手製調製方法（実施例１２～１４）：
別の鉱物繊維が含まれたことを除いて、実施例６～１０に記載されているのと同じ手順に従った（２剤型組成物を２００ｍＬのカートリッジに添加する前にＡＴＨとプレ混合した）。また、得られたシートは膨張し始め、シートを４０℃の強制空気オーブンに１０分間置くことによって反応が完了した。次いで、図１に表されるように、混合物を、Ｈｏｓｔａｐｈａｎ ＲＮ ５０／５０固体フィルムの２つの層の間に、３５０マイクロメートル（実施例１２）、４００マイクロメートル（実施例１３）及び８００マイクロメートル（実施例１４）のギャップ厚さでナイフコーターによりコーティングした。厚さ、コーティング重量、密度、熱伝導率、及び圧縮試験を実施した。結果は、重量部でのＡ剤及びＢ剤の量と共に表８に含まれる。
別の鉱物繊維が含まれたことを除いて、実施例６～１０に記載されているのと同じ手順に従った（２剤型組成物を２００ｍＬのカートリッジに添加する前にＡＴＨとプレ混合した）。また、得られたシートは膨張し始め、シートを４０℃の強制空気オーブンに１０分間置くことによって反応が完了した。次いで、図１に表されるように、混合物を、Ｈｏｓｔａｐｈａｎ ＲＮ ５０／５０固体フィルムの２つの層の間に、３５０マイクロメートル（実施例１２）、４００マイクロメートル（実施例１３）及び８００マイクロメートル（実施例１４）のギャップ厚さでナイフコーターによりコーティングした。厚さ、コーティング重量、密度、熱伝導率、及び圧縮試験を実施した。結果は、重量部でのＡ剤及びＢ剤の量と共に表８に含まれる。
Claims (15)
- シリコーンゴム発泡体層であって、
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、それを前記基材上に適用する工程と、
ｃ）上流側及び下流側を備え、前記基材からオフセットされて前記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）前記コーティングツールに対して前記第１の固体フィルムを下流方向に移動する工程と、
ｅ）前記シリコーンゴム発泡体の硬化性発泡性前駆体を前記コーティングツールの前記上流側に提供し、前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体を前記第１の固体フィルムを備えた前記基材上に層として前記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、前記第１の固体フィルム及び前記第２の固体フィルムが前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体の前記層の形成と同時に適用されるように、前記第２の固体フィルムを前記コーティングツールの前記上流側に沿って適用する工程と、
ｇ）前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体を発泡させる工程又は発泡を可能にする工程と、
ｈ）前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体の前記層を硬化させて又は硬化を可能にして、前記シリコーンゴム発泡体層を形成する工程と、
ｉ）任意選択的に、前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体の前記層を熱処理に掛ける工程と、
ｊ）任意選択的に、前記シリコーンゴム発泡体層から前記第１の固体フィルム及び／又は前記第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られる、シリコーンゴム発泡体層。 - 前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体の前記発泡が、ガス状化合物、特に水素を用いて実施される、請求項１に記載の発泡体層。
- 前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体が、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、請求項１又は２に記載の発泡体層。
- 前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体が、
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、請求項１～３のいずれか一項に記載の発泡体層。 - 前記第１の固体フィルム及び／又は前記第２の固体フィルムが、不透過性フィルム、特に不透過性の可撓性フィルムであり、好ましくは、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、請求項１～４のいずれか一項に記載の発泡体層。
- 前記第１の固体フィルム及び／又は前記第２の固体フィルムが、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、請求項１～５のいずれか一項に記載の発泡体層。
- 前記層の厚さ方向に長い形状を有する気体キャビティを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の発泡体層。
- 特に無機繊維の群から、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不燃性充填剤材料をさらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の発泡体層。
- 三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、水酸化マグネシウム（ＭＤＨ）、ハンタイト－ヒドロマグネサイト、タルク、粘土、ホウ素系難燃剤、モリブデン化合物、スズ化合物、アンチモン化合物、膨張性グラファイト、石膏、炭酸カルシウム、炭化ケイ素などの炭化物充填剤、アルミニウムフレーク、スチールフレークなどの金属、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどの硫酸塩、硫化物、二硫化モリブデン、硫化亜鉛、ケイ酸塩、ガラス、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、チタン酸塩、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物から選択され、好ましくは三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、並びにそれらの任意の組み合わせ及び混合物から選択される充填剤材料をさらに含む、請求項８に記載の発泡体層。
- 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、又はさらに２００ｋｇ／ｍ３以下の密度を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の発泡体層。
- シリコーンゴム発泡体層の製造方法であって、
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、それを前記基材上に適用する工程と、
ｃ）上流側及び下流側を備え、前記基材からオフセットされて前記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）前記コーティングツールに対して前記第１の固体フィルムを下流方向に移動する工程と、
ｅ）前記シリコーンゴム発泡体の硬化性発泡性前駆体を前記コーティングツールの前記上流側に提供し、前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体を前記第１の固体フィルムを備えた前記基材上に層として前記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、前記第１の固体フィルム及び前記第２の固体フィルムが前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体の前記層の形成と同時に適用されるように、前記第２の固体フィルムを前記コーティングツールの前記上流側に沿って適用する工程と、
ｇ）前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体を発泡させる工程又は発泡を可能にする工程と、
ｈ）前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体の前記層を硬化させて又は硬化を可能にして、前記シリコーンゴム発泡体層を形成する工程と、
ｉ）任意選択的に、前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体の前記層を熱処理に掛ける工程と、
ｊ）任意選択的に、前記シリコーンゴム発泡体層から前記第１の固体フィルム及び／又は前記第２の固体フィルムを除去する工程と、を含む、シリコーンゴム発泡体層の製造方法。 - 前記シリコーンゴム発泡体の硬化性発泡性前駆体を前記コーティングツールの前記上流側に提供する前記工程が、第２の固体フィルムを提供し、前記第１の固体フィルム及び前記第２の固体フィルムが前記シリコーンゴム発泡体の前記前駆体の前記層の形成と同時に適用されるように、前記第２の固体フィルムを前記コーティングツールの前記上流側に沿って適用する前記工程の直前に実施される、請求項１１に記載の製造方法。
- 前記コーティングツールが、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、請求項１１又は１２に記載の製造方法。
- 請求項１～１０のいずれか一項に記載のシリコーンゴム発泡体層の、産業用途のための、特に熱管理用途のための、より詳細には自動車産業における使用。
- 請求項１～１０のいずれか一項に記載のシリコーンゴム発泡体層の、充電式電気エネルギー貯蔵システムにおける、特に電池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。
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