JP2025530833A - 金属への接着性が改善されたバッテリーポッティング材料 - Google Patents

金属への接着性が改善されたバッテリーポッティング材料

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Abstract

本発明は、バッテリーモジュールであって、電気セルが、ポッティング材料内にポッティングされており、ポッティング材料が、（ａ）１種以上の有機ポリイソシアネート、（ｂ）少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を有する１種以上のポリマー化合物、（ｃ）Ｏ－Ｈ鎖延長剤（ｃ１）および芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）を含む、成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて０．５～１５重量％の１種以上の鎖延長剤、（ｄ）任意選択的に１種以上の架橋剤、（ｅ）１種以上の芳香族ジアミン硬化剤、（ｆ）１種以上の触媒、（ｇ）成分ａ）～ｇ）の総重量に基づいて２～２０重量％の１種以上の難燃剤、（ｈ）少なくとも１種の発泡剤、ならびに（ｉ）任意選択的に充填剤および／またはポリウレタン添加剤を混合して、反応混合物を生成し、反応混合物を硬化させることによって得られる、バッテリーモジュールに関する。本発明は、さらに、バッテリーモジュールを製造する方法であって、電気セルが、ポッティング材料内にポッティングされており、ポッティング材料が、電気セルが内部に配置されたバッテリーケースの隣接した電気セル間の空間内に本発明による反応混合物を挿入し、反応混合物を硬化させることによって得られる、方法を対象とする。

Description

本発明は、バッテリーモジュールであって、電気セルが、ポッティング材料内にポッティングされており、ポッティング材料が、（ａ）１種以上の有機ポリイソシアネート、（ｂ）少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を有する１種以上のポリマー化合物、（ｃ）Ｏ－Ｈ鎖延長剤（ｃ１）および芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）を含む、成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて０．５～１５重量％の１種以上の鎖延長剤、（ｄ）任意選択的に１種以上の架橋剤、（ｅ）１種以上の触媒、（ｆ）成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて２～２０重量％の１種以上の難燃剤、（ｇ）少なくとも１種の発泡剤、ならびに（ｈ）任意選択的に充填剤および／またはポリウレタン添加剤を混合して、反応混合物を生成し、反応混合物を硬化させることによって得られる、バッテリーモジュールに関する。本発明は、さらに、バッテリーモジュールを製造する方法であって、電気セルが、ポッティング材料内にポッティングされており、ポッティング材料が、電気セルが内部に配置されたバッテリーケースの隣接した電気セル間の空間内に本発明による反応混合物を挿入し、反応混合物を硬化させることによって得られる、方法を対象とする。
自動車産業では、内燃機関から電動化車両へと非常に急速な移行が生じている。バッテリーの設計は、非常に様々であってよく、通常、角柱型、ポーチ型または円筒型セルの３つのタイプのバッテリーセルをベースとする。特に円筒型セルのセル・ツー・パック設計の場合、セル間の空洞を埋めるフォームが文献に記載されているが、これに限定されることはない。フォームの主な目的は、熱暴走の場合の連鎖反応を防ぐための断熱、およびセルの固定である。さらに、バッテリーを強化することおよび振動を最小限に抑えることによってバッテリーを機械的に安定させることがフォームの役割である。
ポリウレタンをベースとするポッティングフォームは、例えば、米国特許出願公開第２０１２／０００３５０８号明細書に開示されている。同明細書には、難燃剤としてホスフェートを含有するポリウレタンフォームであってよいフォームを含むエネルギー貯蔵デバイスが開示されている［００４３］。このフォームは、電気的に絶縁性であり、０．０２Ｗ／ｍＫ～１．０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示すと説明されている。フォームの機能は、各生成器の容器の側壁をこのフォームで覆うことによってバッテリーの他の生成器への炎の伝播を抑えることである。米国特許出願公開第２０１２／０００３５０８号明細書は、フォームまたはその機械的特性についての更なる詳細を提供していない。
欧州特許第３７５３０５６号明細書には、０．５ｇ／ｃｍ３未満の密度を有するフォームに反応し、かつ液体難燃剤および鎖延長剤などの添加剤を含有するポリウレタンベースのポッティングコンパウンドを含むバッテリーモジュールが開示されている。フォームに埋め込まれた電気セルは、円筒として説明されている。完全に硬化した後に、ポッティングコンパウンドは、ある程度の弾性を有してよく、それによって、バッテリーモジュールに伝わる衝撃または振動を緩和する。バッテリーセルのカプセル化は、適切なレベルの保護、例えば、適切な量の構造的安定性および／または適切な量の難燃剤を確保して、バッテリーモジュールから未制御の炎が生じる可能性を低減するのに役立つ。
国際公開第２０２０／０４４７４４号は、難燃剤を含むフォームの収縮の問題に対処している。この収縮によって、バッテリーの変形およびセルにおける隙間形成がもたらされる。この隙間形成によって、延焼防止特性が低減される。収縮を防ぐために、国際公開第２０２０／０４４７４４号には、１００質量部の難燃剤に基づいて２０～１５０重量部のポリオールを適用すること、およびポッティング材料の総質量に基づいて２５～７５重量％の難燃剤を適用することが教示されている。ポリオールは、２０００以上の分子量を有するポリオール、好ましくは２００以下の分子量を有するポリオール７０～１００重量部を含む。
中国特許出願公開第１０９０５３９９３号明細書には、発泡剤として水を有するパワーバッテリー用の保護材料が開示されている。例１では、１００：２０の混合比を使用して、ポリオール、触媒、水およびブタンジオールを含むポリオール成分と、ＭＤＩを含むイソシアネート成分とを混合する。中国特許出願公開第１０９０５３９９３号明細書には、難燃剤の添加は開示されていない。
中国特許出願公開第１０９２５１３０３号明細書には、水発泡ポリウレタンをベースとするパワーバッテリー用の難燃性熱絶縁材料が開示されている。ポリオールおよびポリイソシアネート成分は、１００：２０～１００：６０の混合比で混合される。
中国特許出願公開第１１１６０７３５１号明細書には、有機ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール、鎖延長剤、難燃剤および触媒を含むバッテリーモジュール用のポッティング材料が開示されている。中国特許出願公開第１１１６０７３５１号明細書には、発泡剤の添加は開示されておらず、したがって、ポリウレタンは開示されていない。
既知のものは、金属、特に鋼に対して非常に弱い接着特性を示す。多くの場合、バッテリーセルのハウジングは、Hilumin（登録商標）基板で作製されている。Hilumin（登録商標）は、電気ニッケルめっき拡散焼鈍鋼である。したがって、Hilumin（登録商標）表面は、多くの場合、バッテリーポッティングフォームが接着する必要のある表面である。解決すべき問題は、そのような種類の表面へのポリウレタンフォームの接着性を増加させて、セルへのフォームのより良好な固定を確保し、隙間形成を防ぐことである。これによって、バッテリー全体の安全性および寿命が増加する。
本発明の目的は、金属表面、特に鋼またはHilumin（登録商標）表面へのポリウレタンフォームの接着性を改善し、ひいては、バッテリー全体の寿命および安全性を増加させることであった。本発明の更なる目的は、延焼防止特性を維持しながらポッティング材料中の難燃剤の量を低減し、セルへの接着性、振動減衰性および衝撃吸収性において優れた特性を有するフォームを提供することであった。
本発明の課題は、バッテリーモジュールであって、電気セルが、ポッティング材料内にポッティングされており、ポッティング材料が、（ａ）１種以上の有機ポリイソシアネート、（ｂ）少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を有する１種以上のポリマー化合物、（ｃ）Ｏ－Ｈ鎖延長剤（ｃ１）および芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）を含む、成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて０．５～１５重量％の１種以上の鎖延長剤、（ｄ）任意選択的に１種以上の架橋剤、（ｅ）１種以上の触媒、（ｆ）成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて２～２０重量％の１種以上の難燃剤、（ｇ）少なくとも１種の発泡剤、ならびに（ｈ）任意選択的に充填剤および／またはポリウレタン添加剤を混合して、反応混合物を生成し、反応混合物を硬化させることによって得られる、バッテリーモジュールによって解決された。本発明は、さらに、バッテリーモジュールを製造する方法であって、電気セルが、ポッティング材料内にポッティングされており、ポッティング材料が、電気セルが内部に配置されたバッテリーケースの隣接した電気セル間の空間内に本発明による反応混合物を挿入し、反応混合物を硬化させることによって得られる、方法を対象とする。
本発明によるバッテリーモジュールは、複数の電気セルを備える。好ましい方法では、セルは、円筒形のものである。好ましい実施形態では、セルの外側表面は、金属であり、好ましくは鋼であり、特に好ましくはHilumin（登録商標）鋼である。そのようなバッテリーモジュールは、一連のモバイルデバイスに適用することができ、特に電気自動車などの電気車両に適している。本発明によるバッテリーモジュールのセルは、ポッティング材料内に位置決めされており、ポッティング材料は、ポリウレタンフォームである。そのようなポリウレタンフォームは、本発明による方法によって得られる。フォームポッティングコンパウンドは、好ましくは、プラスチックの可燃性に関するＵＬ９４試験によって測定して、少なくともＶ２レベルの難燃性を有する。バッテリーセルは、好ましくは、バッテリーケースによって囲まれている。バッテリーケースは、水分、熱、寒さ、または電気セルに損傷を与える可能性のあるその他の潜在的な要因からの保護を提供するように構成されていてよい。好ましい実施形態では、ケースは、底部、上部、および底部と上部との間に延在している壁を含む。底部は、所望の向きに応じて、電気セルの正極端子であってよいか、または負極端子であってよい。電気セルの底部は、ポッティングコンパウンド内に位置決めされている。ポッティングコンパウンドは、バッテリーケースの内部容積の一部を占め、バッテリーケースの底部から上部に向かって壁に沿って様々な点において実質的に等しい距離延在している。典型的には、ポッティングコンパウンドの上部は、電気セルの上部よりも低い。代替的には、電気セルの上部は、ポッティングコンパウンドの上部よりも低くてよい。バッテリーモジュールは、限定されることはないが、家庭用電化製品、屋外電気機器または自動車もしくはボートなどの車両などの多くの用途に電力供給するために使用することができる。
隣接した電気セルおよび／またはバッテリーケース間の隙間のサイズは、各電気セルのサイズおよび／または重量、各電気セルの動作温度、各電気セルの寸法、ならびにバッテリーモジュールの意図される使用を含むがこれらに限定されることはない幾つかの変数に基づいて選択することができる。幾つかの例では、隣接した電気セル間の空間のサイズは、０ｍｍ超、約０．２５ｍｍ、約０．５０ｍｍ、約０．７５ｍｍ、約１．０ｍｍ、約１．５ｍｍもしくは約２．０ｍｍ、または前述の値の任意のペアの間の長さであってよい。
バッテリーモジュール用のポッティング材料としてのウレタンフォームの硬度は、好ましくは、４０のショアＡ～６０のショアＤである。結果として、樹脂硬化時の応力によって引き起こされるバッテリーへの損傷を低減することができ、バッテリーパックが受ける外部衝撃を適切に吸収することができる。さらに、ポッティング材料は、バッテリーモジュール全体に構造的な剛性および安定性を与える。
ポッティング材料は、（ａ）１種以上の有機ポリイソシアネート、（ｂ）少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を有する１種以上のポリマー化合物、（ｃ）Ｏ－Ｈ鎖延長剤（ｃ１）および芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）を含む、成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて０．５～１５重量％の１種以上の鎖延長剤、（ｄ）任意選択的に１種以上の架橋剤、（ｅ）１種以上の触媒、（ｆ）成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて２～２０重量％の１種以上の難燃剤、（ｇ）少なくとも１種の発泡剤、ならびに（ｈ）任意選択的に充填剤および／またはポリウレタン添加剤を混合して、反応混合物を生成し、反応混合物を硬化させることによって得られる。反応混合物は、隣接した電気セル間の隙間を通って流れ、電気セルの周囲に、かつ電気セル間に画定された隙間または空間に、水平な高さで沈降することができる。例えば、反応混合物を電気セルが内部に配置されたバッテリーケースに注ぐことができる。液体反応混合物は、液体ポッティング組成物が隣接した電気セル間の隙間および／または電気セルとバッテリーケースとの間の隙間によって画定された空間を流れ、その粘度が硬化プロセスによって大幅に増加する前に実質的に水平な高さで沈降することを可能にするのに十分な流動性を硬化前に有する。
好ましい実施形態では、本発明によるポッティング材料は、２０～８００ｇ／ｄｍ３、より好ましくは５０～６００ｇ／ｄｍ３、さらにより好ましくは１００～５００ｇ／ｄｍ３、特に好ましくは１００～３００ｇ／ｄｍ３の密度を有する。
本発明によれば、本発明のポリウレタンの製造に使用されるポリイソシアネート成分（ａ）は、ポリウレタンの製造で知られているポリイソシアネートのうちのいずれかを含む。これらは、従来技術から知られている脂肪族、脂環式および芳香族の二官能性または多官能性イソシアネート、ならびにまたそれらの任意の所望の混合物を含む。例は、ジフェニルメタン２，２’－、２，４’－および４、４’－ジイソシアネート、モノマージフェニルメタンジイソシアネートとより多数の環を有するジフェニルメタンジイソシアネート同族体（ポリマーＭＤＩ）との混合物、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）およびそのオリゴマー、トリレン２，４－および２，６－ジイソシアネート（ＴＤＩ）およびこれらのものの混合物、テトラメチレンジイソシアネートおよびそのオリゴマー、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）およびそのオリゴマー、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ならびにそれらの混合物である。
好ましくは、トリレン２，４－および／もしくは２，６－ジイソシアネート（ＴＤＩ）またはその混合物、モノマージフェニルメタンジイソシアネート、および／またはジフェニルメタンジイソシアネート同族体（ポリマーＭＤＩ）、ならびにこれらのものの混合物を使用する。他の可能なイソシアネートは、例えば、’’Polyurethanes Handbook’’, Carl Hanser Verlag, 2nd edition 1994, chapter 3.2 and 3.3.2に挙げられている。
特に好ましい実施形態では、ポリイソシアネート（ａ）は、モノマーＭＤＩ、ポリマーＭＤＩ、ＭＤＩベースのプレポリマーまたはこれらのものの少なくとも２種の混合物からなる群から選択される少なくとも１種のイソシアネートを含む。イソシアネート（ａ）の少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも９０重量％、より好ましくは１００重量％は、モノマーＭＤＩ、ポリマーＭＤＩ、ＭＤＩベースのプレポリマーまたはこれらのものの少なくとも２種の混合物からなる。
使用されるポリイソシアネート成分（ａ）は、ポリイソシアネートプレポリマーの形態で使用することができる。これらのポリイソシアネートプレポリマーは、過剰な上記のポリイソシアネート（構成要素（ａ－１））を、例えば、３０～１００℃、好ましくは約８０℃の温度で、イソシアネートに対して反応性の基を有するポリマー化合物（ｂ）（構成要素（ａ－２））、および／または鎖延長剤（ｃ）（構成要素（ａ－３））と反応させて、イソシアネートプレポリマーを生成することによって得ることが可能である。
イソシアネートに対して反応性の基を有するポリマー化合物（ａ－２）は、当業者に知られており、例えば、’’Polyurethanes Handbook’’, Carl Hanser Verlag, 2nd edition 1994, chapter 3.1に記載されている：例えば、イソシアネートに対して反応性の基を有するポリマー化合物（ａ－２）としては、イソシアネートに対して反応性の基を有する（ｂ）に記載のポリマー化合物を使用することも可能である。
好ましい実施形態では、成分（ａ）中のモノマーＭＤＩおよびポリマーＭＤＩの含有量は、成分（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて、少なくとも３５重量％、より好ましくは４０～７０重量％、より好ましくは４１～６０重量％、特に好ましくは４２～４８重量％である。本発明によれば、成分（ａ）中のモノマーＭＤＩおよびポリマーＭＤＩの量は、ポリイソシアネートプレポリマーの製造に使用されたモノマーおよびポリマーＭＤＩ（ａ－１）を、これが個々の分子として存在するかまたはポリマー化合物（ａ－２）との反応生成物として存在するかにかかわらず含む。
イソシアネートに対して反応性の基を有するポリマー化合物（ｂ）としては、イソシアネートに対して反応性の少なくとも２個の水素原子を有する既知の化合物のうちのいずれか、例えば、２～８の官能価および４００～１５０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有するものを使用することが可能である：例えば、ポリエーテルポリオール、脂肪酸ベースのポリオール、ポリブタジエンベースのポリオール、ポリエステルポリオール、およびそれらの混合物の群から選択される化合物を使用することが可能である。
ポリエーテルオールは、例えば、エポキシド、例えば、プロピレンオキシドおよび／もしくはエチレンオキシドから、または１～８個、好ましくは２～６個の結合した反応性水素原子を含有する水素活性を呈するスターター化合物を有するテトラヒドロフランから、または触媒の存在下で１．５～８個、好ましくは２～６個の結合した反応性水素原子を含有するスターター分子混合物から製造される。スターター分子としては、例えば、脂肪族アルコール、フェノール、アミン、カルボン酸、水または天然物質ベースの化合物、例えば、スクロース、ソルビトールまたはマンニトールを適用することができる。異なる官能価を有するスターター分子の混合物を使用する場合、分数の官能価が得られることがある。副反応などによる官能価への影響は、公称官能価では考慮されない。適切な触媒の例は、例えばＰＣＴ／ＥＰ２００５／０１０１２４、欧州特許第９０４４４号明細書または国際公開第０５／０９０４４０号に記載されているような、塩基性触媒および二重金属シアン化物触媒である。
ポリエステルオールは、例えば、好ましくはエステル化触媒の存在下で、脂肪族または芳香族ジカルボン酸および多価アルコール、ポリチオエーテルポリオール、ポリエステルアミド、ヒドロキシル化ポリアセタール、ならびに／またはヒドロキシル化脂肪族ポリカーボネートから製造される。他の可能なポリオールは、例えば、’’Polyurethanes Handbook], volume 7, Polyurethane [Polyurethanes]’’, Carl Hanser Verlag, 2nd edition 1993, chapter 3.1に挙げられている。
記載されているポリエーテルオールおよび／またはポリエステルオールと併せて使用することができる他の材料は、ポリマーポリエーテルオールまたはポリマーポリエステルオールのようなポリマーポリオールとしての充填ポリオールである。これらの化合物は、好ましくは、アクリロニトリル、スチレン、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸および／またはアクリルアミドなどのオレフィンモノマーなどからなる熱可塑性樹脂から作製された分散粒子を含む。充填剤を含むこれらのポリオールは、既知であり、市販で入手可能である。これらのもののための製造プロセスは、例えば、西独国特許出願公開第１１１３９４号明細書、米国特許第３３０４２７３号明細書、米国特許第３３８３３５１号明細書、米国特許第３５２３０９３号明細書、西独国特許出願公開第１１５２５３６号明細書、西独国特許出願公開第１１５２５３７号明細書、国際公開第２００８／０５５９５２号および国際公開第２００９／１２８２７９号に記載されている。
本発明の特に好ましい実施形態では、成分（ｂ）は、ポリエーテルオールを含み、より好ましくはポリエステルオールを含まない。
イソシアネートに対して反応性の基を有するポリマー化合物（ｂ）が、２～４の官能価および２０～６０ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有する少なくとも１種のポリエーテルオール（ｂ１）を含むことが好ましい。ポリエーテルオール（ｂ１）は、ポリエーテル（ｂ１）中のヒドロキシル基の総数に基づいて、好ましくは５０％超、より好ましくは７０％超、さらにより好ましくは８０％超、特に好ましくは９０％超の第１級ヒドロキシル基を含む。
ポリマーポリオールを使用する場合、ポリマーポリオールは、それぞれ成分（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて、好ましくは１～３０重量％、より好ましくは２～２０重量％、さらにより好ましくは３～１５重量％、最も好ましくは４～１０重量％の量で適用される。
ここで使用される鎖延長剤（ｃ）は、イソシアネートに対して反応性のある２個の基、例えば、ＯＨ基、ＳＨ基またはＮＨ２基を有する、４００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは３００ｇ／ｍｏｌ未満、より好ましくは６２～２５０ｇ／ｍｏｌのモル質量の化合物であってよい。本発明によれば、鎖延長剤は、それぞれ成分ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて、０．５～１５重量％、好ましくは２～１５重量％、より好ましくは３～１５重量％、特に好ましくは５～１２重量％の量で使用される。
鎖延長剤（ｃ）としては、ポリウレタンの製造において知られている鎖延長剤を使用することができる。鎖延長剤（ｃ）は、２個のＯＨ基を有する化合物（ｃ１）（以下、ＯＨ鎖延長剤）および芳香族ジアミン（ｃ２）（以下、芳香族ジアミン硬化剤）を含む。好ましい実施形態では、ＯＨ鎖延長剤（ｃ１）は、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコールシクロヘキサンジオールまたはそれらの混合物からなる群から選択することができる。より好ましい実施形態では、ＯＨ鎖延長剤は、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオールまたはそれらの混合物からなる群から選択される。他の可能な低分子量鎖延長剤は、例えば、’’Polyurethan Handbook’’, Carl Hanser Verlag, 2nd edition 1994, chapter 3.2 and 3.3.2に挙げられている。
芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）は、ジエチルトルエンジアミン（ＤＥＴＤＡ）のような芳香族ジアミンとしての芳香族アミンベースの鎖延長剤の群から選択される。好ましい実施形態では、ＯＨ鎖延長剤（ｃ１）および芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）のみが鎖延長剤（ｃ）として使用される。芳香族ジアミン硬化剤の好ましい例は、ＤＥＴＤＡである。使用される場合、芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）は、それぞれ化合物（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて、好ましくは０．５～４重量％、好ましくは１～３重量％の量で適用されるが、ただし、鎖延長剤（ｃ）の総量は、それぞれ化合物（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて、１５重量％、好ましくは１２重量％を上回らない。好ましい実施形態では、ＯＨ鎖延長剤（ｃ１）と芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）との比は、２００対１～１対１、好ましくは１００対１～２対１、特に好ましくは５０対１～３対１である。
鎖延長剤（ｃ）に加えて、架橋剤（ｄ）を混合物に添加することができる。鎖延長剤として、本発明で使用される架橋剤は、イソシアネートに対して反応性の少なくとも３個の基を有する、４００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは３００ｇ／ｍｏｌ未満、より好ましくは６０～２５０ｇ／ｍｏｌのモル質量の化合物である。架橋剤の例は、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールおよびトリエタノールアミンである。他の可能な低分子量架橋剤は、例えば、’’Polyurethan Handbook’’, Carl Hanser Verlag, 2nd edition 1994, chapter 3.2 and 3.3.2に挙げられている。
本発明の好ましい実施形態では、少なくとも１種の鎖延長剤（ｃ）に加えて、少なくとも１種の架橋剤（ｄ）を本発明の混合物に添加する。好ましい実施形態では、混合物は、成分ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて、１～８重量％、より好ましくは２～５重量％の少なくとも１種の架橋剤を含む。
触媒（ｅ）は、ポリオール（ｂ）および任意選択的に鎖延長剤（ｃ）および架橋剤（ｄ）、ならびにまた化学発泡剤（ｅ）と、ポリイソシアネート（ａ）との反応を大幅に促進する。触媒（ｅ）としては、ポリウレタン触媒の分野で知られている任意の触媒を使用することができる。これらは、塩基性アミン触媒および金属ベースの触媒を含む。好ましい実施形態では、触媒は、組み込み可能なアミン触媒を含む。更なる好ましい実施形態では、触媒は、遅延作用触媒を含む。遅延作用触媒は、当技術分野で十分に知られており、室温での反応混合物の長いオープンタイムおよび高温での急速な硬化をもたらす。
組み込み可能なアミン触媒は、イソシアネートに対して反応性の少なくとも１個、好ましくは１～８個、特に好ましくは１～２個の基、例えば、第１級アミン基、第２級アミン基、ヒドロキシ基、アミドまたは尿素基、好ましくは、第１級アミン基、第２級アミン基またはヒドロキシ基を有する。組み込み可能なアミン触媒は、自動車内装セクターで特に使用される低排出ポリウレタンの製造に主に使用される。これらの触媒は、既知であり、例えば欧州特許第１８８８６６４号明細書に記載されている。これらは、イソシアネートに対して反応性の基とともに好ましくは１個以上の第３級アミノ基を含む化合物を含む。組み込み可能な触媒の少なくとも１個の第３級アミノ基が、好ましくは部分１個あたり１～１０個の炭素原子を有する、特に好ましくは部分１個あたり１～６個の炭素原子を有する、少なくとも２個の脂肪族炭化水素部分を有することが好ましい。第３級アミノ基が、メチルおよびエチル部分から相互に独立して選択される２個の部分を有し、かつ別の有機部分を有することが特に好ましい。使用することができる組み込み可能な触媒の例は、ビスジメチルアミノプロピル尿素、ビス（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエトキシエチル）カルバメート、ジメチルアミノプロピル尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルビス（アミノプロピルエーテル）、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルビス（アミノエチルエーテル）、ジエチルエタノールアミン、ビス（Ｎ，Ｎ－ジメチル－３－アミノプロピル）アミン、ジメチルアミノプロピルアミン、３－ジメチルアミノプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパン－１，３－ジアミン、ジメチル－２－（２－アミノエトキシエタノール）、および（１，３－ビス（ジメチルアミノ）プロパン－２－オール）、Ｎ，Ｎ－ビス（３－ジメチルアミノプロピル）－Ｎ－イソプロパノールアミン、ビス（ジメチルアミノプロピル）－２－ヒドロキシエチルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－Ｎ－（３－アミノプロピル）ビス（アミノエチルエーテル）、３－ジメチルアミノイソプロピルジイソプロパノールアミン、ならびにそれらの混合物である。
遅延作用触媒の例は、従来の塩基性アミン触媒の使用されるカルボン酸塩である。ここで、塩基性アミン触媒のカルボン酸塩は、例えば、任意選択的にエチレングリコールとしてのアルコールの存在下で、アミン触媒をカルボン酸と混合することによって得られる。アルコールが鎖延長剤（ｃ）または架橋剤（ｄ）の定義に該当する場合、この量が反応混合物中の架橋剤および鎖延長剤の量を計算する際に考慮される。
遅延作用触媒の製造に適切な塩基性アミン触媒は、例えば、’’Polyurethane Handbook’’, Carl Hanser Verlag, 2nd edition 1994, chapter 3.4.1に記載されている。これらのものの例は、アミジン、例えば、２，３－ジメチル－３，４，５，６－テトラヒドロピリミジン、第３級アミン、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン、Ｎ－メチル－、Ｎ－エチル－、Ｎ－シクロヘキシルモルホリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルヘキサンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルジアミノエチルエーテル、ビス（ジメチルアミノプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ－ビス（３－ジメチルアミノプロピル）－Ｎ－イソプロパノールアミン、ジメチルピペラジン、１，２－ジメチルイミダゾール、１－アザビシクロ［３．３．０］オクタン、好ましくは１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、ならびにアルカノールアミン化合物、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ－メチル－およびＮ－エチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ビス（３－ジメチルアミノプロピル）－Ｎ－イソプロパノールアミン、およびジメチルエタノールアミンである。特にここでは、イソシアネートに対して反応性の少なくとも１個、好ましくは正確に１個の基を有する塩基性アミン触媒が使用され、一例は、Ｎ，Ｎ－ビス（３－ジメチルアミノプロピル）－Ｎ－イソプロパノールアミンである。触媒は、単独でまたは混合物の形態で使用することができる。
使用されるカルボン酸は、好ましくは、モル質量が３００ｇ／ｍｏｌ未満であるものである。ここでは、１～１８個の炭素原子を有する飽和および不飽和の脂肪族モノカルボン酸、例えば、ギ酸、酢酸、シアノ酢酸もしくは２－エチルヘキサン酸、芳香族カルボン酸、２～１６個の炭素原子を有する脂肪族の飽和および不飽和のジカルボン酸、またはトリカルボン酸、またはそれらの混合物を使用することが特に好ましい。先に挙げられているカルボン酸の誘導体を使用することもできる。使用される他の好ましいカルボン酸は、一般式ＨＯＯＣ－（ＣＨ２）ｎ－ＣＯＯＨのジカルボン酸であり、ｎは、２～１４の整数である。このタイプのジカルボン酸は、一般に、腐食性がより低い。特に、使用されるカルボン酸は、アジピン酸を含む。
ここでは、酸およびアミン触媒の比は、含まれるカルボン酸の酸基の当量数が、アミン触媒のアミン１当量に基づいて、０．５～１．５、好ましくは０．７～１．３、特に好ましくは０．９０～１．１０、特に０．９５～１．０５当量であるように選択される。
アミン触媒（ｃ）のカルボン酸塩の使用することができる濃度の例は、成分（ｂ）～（ｆ）の重量に基づいて、０．００１～１０重量％、好ましくは０．０５～５重量％、特に好ましくは０．０５～２重量％である。
従来の組み込み不可能なアミン触媒は、アミジン、例えば、２，３－ジメチル－３，４，５，６－テトラヒドロピリミジン、第３級アミン、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン、Ｎ－メチル－、Ｎ－エチル－およびＮ－シクロヘキシルモルホリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルヘキサンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルジアミノエチルエーテル、ビス（ジメチルアミノプロピル）尿素、ジメチルピペラジン、１，２－ジメチルイミダゾール、１－アザビシクロ［３．３．０］オクタン、好ましくは１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、ならびにアルカノールアミン化合物、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ－メチル－およびＮ－エチルジエタノールアミン、およびジメチルエタノールアミンを含んでいてよい。
適切な金属ベースの触媒は、有機金属化合物、好ましくは、有機スズ化合物、例えば、有機カルボン酸のスズ（ＩＩ）塩、例えば、酢酸スズ（ＩＩ）、オクタン酸スズ（ＩＩ）、エチルヘキサン酸スズ（ＩＩ）およびラウリン酸スズ（ＩＩ）、ならびに有機カルボン酸のジアルキルスズ（ＩＶ）塩、例えば、二酢酸ジブチルスズ、ジラウリン酸ジブチルスズ、マレイン酸ジブチルスズおよび二酢酸ジオクチルスズ、ならびにまたカルボン酸ビスマス、例えば、ネオデカン酸ビスマス（ＩＩＩ）、２－エチルヘキサン酸ビスマスおよびオクタン酸ビスマス、またはそれらの混合物を含む。有機金属化合物は、単独でまたは好ましくは強塩基性アミンと組み合わせて使用することができる。特に好ましい実施形態では、使用される触媒（ｅ）は、遅延作用触媒、特に好ましくは組み込み可能な遅延作用触媒を含むか、またはこれらからなる。
触媒（ｅ）を使用する場合、これらは、例えば、成分（ｂ）の重量に基づいて、触媒またはそれぞれ触媒の組み合わせとして、０．００１～５重量％、特に０．０５～２重量％の濃度で使用することができる。
難燃剤（ｆ）としては、一般に、従来技術から知られているすべての難燃剤を使用することができる。適切な難燃剤は、例えば、臭素酸エステル、臭素化エーテルまたは臭素化アルコール、例えば、ジブロモネオペンチルアルコール、トリブロモネオペンチルアルコールおよび２－（２－ヒドロキシエトキシ）エチル２－ヒドロキシプロピル３，４，５，６－テトラブロモフタレート（ＰＨＴ－４－ジオール（商標））、ならびに塩素化ホスフェート、例えば、トリス（２－クロロエチル）ホスフェート、トリス（２－クロロイソプロピル）ホスフェート（ＴＣＰＰ）、トリス（１，３－ジクロロプロピル）ホスフェート、トリクレジルホスフェート、１０トリス（２，３－ジブロモプロピル）ホスフェート、テトラキス（２－クロロエチル）エチレンジホスフェート、ジメチルメタンホスホネート、ジエタノールアミノメチルホスホン酸ジエチルエステル、ならびに市販のハロゲン化難燃性ポリオールである。更なるホスフェートまたはホスホネートとしては、ジエチルエタンホスホネート（ＤＥＥＰ）、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート（ＲＤＰ）、トリエチルホスフェート（ＴＥＰ）、ジメチルプロピルホスホネート（ＤＭＰＰ）、ジフェニルクレジルホスフェート（ＤＰＫ）を液体難燃剤として使用することができる。好ましい実施形態では、難燃剤は、ヒドロキシル基（－ＯＨ）としてイソシアネートに対して反応性の少なくとも１個の基を含み、かつ／または少なくとも３５０ｇ／ｍｏｌの分子量を含む。
すでに挙げられている難燃剤に加えて、無機または有機の難燃剤、例えば、赤リン、赤リン含有添加剤、二酸化アルミナ水和物、三酸化アンチモン、酸化ヒ素、ポリリン酸アンモニウムおよび硫酸カルシウム、またはシアヌル酸誘導体、例えばメラミン、またはこれらの難燃剤のうちの少なくとも２種の混合物、例えば、ポリリン酸アンモニウムおよびメラミン、ならびに任意選択的にトウモロコシまたはポリリン酸アンモニウム、メラミンを本発明による難燃剤（ｆ）として使用することができる。
本発明の好ましい実施形態では、難燃剤（ｆ）は、室温で液体である少なくとも１種の難燃剤を含む。ＲＤＰ、ＴＣＰＰ、ＴＥＰ、ＤＥＥＰ、ＤＭＰＰ、ＤＰＫ、ＰＨＴ４ジオール（商標）、臭素化エーテルおよびトリブロモネオペンチルアルコール、特に、ＴＣＰＰ、ＴＥＰおよびＰＨＴ４ジオール（商標）、特にＴＣＰＰが、液体難燃剤として特に好ましい。特に好ましい実施形態では、難燃剤（ｃ）は、リン含有難燃剤を含み、リンの含有量は、成分（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて、好ましくは０．１～３重量％、より好ましくは０．１～１重量％、特に好ましくは０．１～０．５重量％である。好ましい実施形態では、難燃剤は、液体難燃剤と固体難燃剤との混合物を含む。
本発明によれば、難燃剤（ｆ）の割合は、成分（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて、２～２０重量％、好ましくは３～１８重量％、特に好ましくは４～１６重量％、さらにより好ましくは４～１０重量％、特に好ましくは４～８重量％である。
発泡剤（ｇ）としては、ポリウレタンの分野で知られている任意の発泡剤を使用することができる。これらは、化学発泡剤および／または物理発泡剤を含んでいてよい。これらの発泡剤は、例えば、’’Polyurethane Handbook’’, Carl Hanser Verlag, 2nd edition 1994, chapter 3.4.5に記載されている。ここでは、化学発泡剤という用語は、イソシアネートとの反応によって気体生成物を形成する化合物を意味する。これらの発泡剤の例は、水およびカルボン酸である。物理発泡剤という用語は、ポリウレタン生成反応の出発材料に溶解または乳化されており、ポリウレタンの形成条件下で蒸発する、化合物を意味する。これらは、例えば、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化ヒドロオレフィンおよび他の化合物であり、例えば、ペルフルオロヘキサンなどの過フッ素化アルカン、クロロフルオロカーボン、およびエーテル、エステル、ケトン、アセタール、および／または液体二酸化炭素である。ここでは、任意の所望の量の発泡剤を使用することができる。発泡剤の使用量は、好ましくは、得られるポリウレタンフォームの密度が、１０～８５０ｇ／Ｌ、特に２０～８００ｇ／Ｌ、特に２５～５００ｇ／Ｌであるようなものである。水を含む発泡剤を使用することが特に好ましく、より好ましくは、発泡剤（ｇ）は、水からなる。
さらに、充填剤および／またはポリウレタン添加剤（ｈ）を使用することが可能である。ポリウレタンの製造で知られている充填剤および添加剤のうちのいずれかを使用することが可能である。例えば、界面活性物質、フォーム安定剤、気泡調整剤、離型剤、無機および有機充填剤、染料、顔料、加水分解安定剤、静真菌物質および静細菌物質を挙げることができる。これらの物質は、既知であり、例えば、’’Polyurethane Handbook’’, Carl Hanser Verlag, 2nd edition 1994, chapter 3.4.4 and 3.4.6 to 3.4.11に記載されている。
本発明のポリウレタンの製造に使用される、ポリイソシアネート（ａ）、少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を有する１種以上のポリマー化合物（ｂ）、１種以上の鎖延長剤（ｃ）、１種以上の架橋剤（ｄ）、１種以上の触媒（ｅ）、１種以上の難燃剤（ｆ）、少なくとも１種の発泡剤（ｇ）、ならびに存在する場合には充填剤および／またはポリウレタン添加剤（ｈ）の量は、一般に、ポリイソシアネート（ａ）のＮＣＯ基と成分（ｂ）～（ｈ）の反応性水素原子の総数との当量比が、好ましくは０．７５～１．５：１、より好ましくは０．８０～１．２：１、特に好ましくは０．８５～１．１０であるようなものである。ここでは、１：１の比は、１００のイソシアネート指数に相当する。
本発明によるバッテリーモジュールの製造のために、本発明による反応混合物は、隣接した電気セル間の隙間を通って流れ、電気セルの周囲に、かつ電気セル間に画定された隙間または空間に、水平な高さで沈降することができる。例えば、ポッティング組成物を電気セルが内部に配置されたバッテリーケースに注ぐことができる。液体ポッティング組成物は、液体ポッティング組成物が隣接した電気セル間の隙間および／または電気セルとバッテリーケースとの間の隙間によって画定された空間を流れることを可能にするのに十分な流動性を硬化前に有する。液体反応混合物は、硬化してポッティング材料を形成する前に実質的に水平な高さで沈降するのに十分な流動性を有する。
好ましい実施形態では、電気セルは、本発明による反応混合物と接触させられる前に、例えばプラズマ処理によって洗浄される。
本発明によるポッティング材料は、鋼表面、特にHiluminなどの金属に対して非常に良好な接着性を示す。これによって、セルとポッティング材料との間の好ましくない隙間の形成が低減され、難燃性、振動減衰性および衝撃吸収性が改善される。これによって、難燃性特性を維持しながら、より少ない量の難燃剤の添加が可能になる。他方で、難燃剤の量がより少ないことによって、ポッティング材料の機械的特性が改善される。さらに、電気セルは、互いに熱的に絶縁されており、本発明によるポッティング材料は、高い衝撃吸収特性および高い振動減衰性を提示する。さらに、ポッティング材料は、バッテリーモジュール全体に構造的な剛性および安定性を与える。さらに、本発明によるフォームの製造の最中に生成される熱は少なく、そのため、個々のバッテリーセルは、製造プロセス中の過度の熱応力から保護されている。
以下で、実施例を参照して本発明を説明する。
実施例：
原材料
ポリオール１：２０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量、２の官能価および５５ｍｇＫＯＨ／ＧのＯＨ＃を有するポリエーテルオール
ポリオール２：７００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量、３の官能価を有し、かつグリセリンおよびプロピレンオキシドをベースとするポリエーテルトリオール；２３９ｍｇＫＯＨ／ｇのＯＨ＃
ポリオール３：３の官能価および８６０ｍｇＫＯＨ／ｇのＯＨ＃を有する、ＴＭＰおよびプロピレンオキシドをベースとするポリエーテルオール
ポリオール４：４の官能価および７５３ｍｇＫＯＨ／ｇのＯＨ＃を有する、エチレンジアミンおよびプロピレンオキシドをベースとするポリエーテルオール
架橋剤１：グリセリン、９９．７％の純度
架橋剤２：トリエタノールアミン：８５％のトリエタノールアミンおよび１５％のモノエタノールアミン
添加剤１：EvonikからのフュームドシリカであるAerosil（登録商標）200
添加剤２：SigmaAldrichから購入したステアリン酸亜鉛
添加剤３：二酸化チタン、顔料、核形成剤
添加剤４：Vorasurf（登録商標）DC5160：Dow Chemicalsからのフォーム気泡界面活性剤
添加剤５：２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールジイソブチレート
触媒１：BASFからのアミン触媒であるLupragen N 201
鎖延長剤１：モノエチレングリコール
鎖延長剤２：ジエチレングリコール
鎖延長剤３：１，４－ブタンジオール
鎖延長剤４：ジエチルトルエンジアミン（AbermaleからのEthaCure（登録商標）100）
鎖延長剤５：ジプロピレングリコール
難燃剤（ＦＲ）：Lupragen（登録商標）TCPP：トリス（２－クロロイソプロピル）ホスフェート、ICLからの難燃剤；
水：水道水
異性体：２．７の平均官能価および３１．５のＮＣＯ値を有するポリマーＭＤＩ
表１および２に与えられている配合に従ってポリウレタンフォームを調製し、それらの接着性を以下の試験手順に従って試験した：
鋼表面へのフォーム系の接着性の決定
試験片の調製：
使用される材料：
－ イソプロパノールで洗浄した、０．５～２ｍｍの厚さを有する金属試験片２５×１００ｍｍ
－ １０３ｍｍの直径および１０ｍｍの高さを有する起泡容器
－ １０３ｍｍの直径および１０ｍｍの高さを有する支持体
－ テフロン箔で包まれた、幅×高さ×長さ６０×２０×１５０ｍｍの寸法および１３００ｇの重量を有する分離重り（Separating weight）
－ 幅×高さ×長さ４０×２０×１５０ｍｍの寸法および８７０ｇの重量を有する重り
－ 幅×高さ×長さ３０×０．５×４０ｍｍの寸法を有するスペーサー
－ Coesfeldの牽引器
フォーム系および金属試験片の接合のセットアップ
金属表面へのフォーム系の接着性についての試験では、金属試験片を気泡するフォーム系によって対象表面に対して片側において下から完全に濡らした。この試験セットアップでは、図１および図２に示されるように、開口部を上に向けて起泡容器を平らな表面上に位置決めし、分離重りを気泡容器の端部から中央にかけて配置した。金属試験片を、スペーサーを有する支持体上に置き、重りでロックした。金属試験片の自由端は、起泡容器の上方で重なり長さが３．０ｃｍになるように位置決めした。
サンプルの製造
フォーム系は、ポリオール成分を供給し、イソシアネート成分を添加し、次いで、Vollrathの撹拌機によって１０秒間１９２０ｒｐｍで混合することによって、ビーカー内で新しく調製した。次いで、２３ｇの新鮮なフォーム系を起泡容器に注いだ。新鮮なフォーム系を有する起泡容器に分離重りを取り付け、起泡容器に対する重なり長さが３０ｍｍになるように金属試験片を起泡容器の上方に置いた。新鮮なフォーム系は、上昇し始め、金属試験片を下から完全に濡らした。過剰なフォーム系は、金属試験片の側面まで上昇したが、金属試験片を上方から濡らすことはなかった。フォーム系が硬化した後に、分離重りを除去し、起泡容器と、フォーム系と、接着している金属試験片との複合体を、２０℃および５０％の相対湿度の気候で２日間保管し、次いで、引張試験で試験した。
フォーム系および金属試験片の引張試験
引張試験を図３に従って実施した。起泡容器と、フォーム系と、接着している金属試験片との複合体を牽引機に垂直にクランプした。次いで、１Ｎの予力（pre-force）および２０ｍｍ／分の引張速度で、金属試験片を１８０°の角度でフォーム系から切り取った。発生した力は、ロードセルによって検出した。引張試験の最大力を記録し、３回の繰り返し試験からの平均値を評価のために計算した。
カップフォーム試験のセットアップ
混合ポリオールおよびイソシアネート成分のカップフォーム試験を周囲温度で行う。使用前に、ポリオール成分を均質化させる。合計２６０ｇのポリオールおよびイソシアネートの混合物を、ポリオール、続いてイソシアネート成分の順序で、１２９０ｍｌＰＰカップに加える。ストップウォッチを開始し、組成物を１９２０ｒｐｍで１０秒間混合する。反応混合物を８６０ｍｌの容量を有する起泡ビーカーに注ぐ。１０分後に、ビーカーの外側の上昇したフォームを、上部を除去することなくナイフで切断する。さらに１０分後に、カップのフォームの上部を除去して、フォームのコアが茶色がかった色になったかどうかを確認する。
配合物Ｃ１は、最先端の文献に開示されており、電気セルのカプセル化に使用することができる、ポリウレタンフォームであった（欧州特許第３７５３０５６号明細書のサンプル１と同等）。記載されている試験方法によるHilumin（登録商標）基板への接着は、７３Ｎの低い値を示す。配合物Ｃ２は、ポリオール成分内に１重量パーセントの鎖延長剤を含有する。これによって、９１Ｎという値によって示されるように、Hilumin（登録商標）への接着性の増加が直接的にもたらされる。ポリオール成分内の鎖延長剤の量がより多い場合（配合物Ｃ３、Ｃ４およびＣ５）、接着試験からの値は、さらにより高く、すべてＣ１の値のほぼ２倍である。例Ｃ５は、２種の鎖延長剤の混合物を含有しており、この場合でも、接着試験の結果は、Ｃ１の結果と比較してはるかにより高かった。したがって、少なくとも１種の鎖延長剤を含有する配合物が、電気セルのポッティングに所望のHilumin（登録商標）基板への改善された接着性を有することが示される。
Ｃ６は、Ｃ４と同じポリオールおよびイソシアネート成分を有する。Ｃ６とＣ４との違いは、指数である。Ｃ４は、９０．５の指数を有し、Ｃ６は、１００．５の指数を有する。これは、イソシアネートの含有量がより多いことを意味する。どちらの例も、Ｃ４およびＣ６についての接着試験からの値がＣ１のものと比較して２倍超であることから、Hilumin（登録商標）基板への接着性を改善する鎖延長剤の効果が１００未満および１００超の指数に有効であることを示す。
異なる鎖延長剤が使用されている配合物Ｃ７およびＣ８でも同じことが証明された。Ｃ７のポリオール成分は、１０部の鎖延長剤を含有する。Ｃ７は、９０．５の指数で調製し、対応する接着結果は、Ｃ１のものと比較して３倍超である。同じポリオール成分を使用するが指数を増加させること（これは、例Ｃ８の場合であった）によって、接着試験からの値は、なおも非常に高いレベルにある。
Ｃ９は、鎖延長剤として５部の芳香族ジアミンを有する例である。この配合物では、これをイソシアネート成分と混合した後に、粘度があまりに急速に増加し、この配合物で接着試験を実施することができないと観察された。ジアミンの量を低下させ、これをＯＨ末端鎖延長剤（Ｅ１）と組み合わせることによって、試験を実施することが可能であり、例Ｃ１からのものの３倍超の非常に高い接着値が測定された。Ｅ１は、ＯＨ末端鎖延長剤と少量（５部未満）の芳香族ジアミンとを組み合わせることによって、Hilumin（登録商標）基板への接着性を改善することが可能であることを示す。
Ｅ２およびＣ１０では、より多くの量の鎖延長剤が適用される。成分ａ）～（ｆ）に基づいて１１．４重量部の鎖延長剤濃度を有するＥ２では、白色のコアを有する適切なフォームがなおも得られた一方で、成分ａ）～（ｆ）に基づいて１７．２重量部の鎖延長剤濃度を有するＣ１０の場合、フォームの中心温度が高いことを示す茶色がかった色のコアが示され、フォーム形成中の温度が高いことを示す。フォーム内の温度測定は、５分間の反応時間後に、Ｃ１０によるフォームと比較してＥ２において約２０℃低いコア温度を示す。この高温によって、ポッティングの最中に電気セルが損傷する可能性がある。
金属表面へのフォーム系の接着性についての試験を示す図である。 金属表面へのフォーム系の接着性についての試験を示す図である。 引張試験を示す図である。

Claims (17)

  1. バッテリーモジュールであって、電気セルが、ポッティング材料内にポッティングされており、前記ポッティング材料が、
    ａ） １種以上の有機ポリイソシアネート、
    ｂ） 少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を有する１種以上のポリマー化合物、
    ｃ） Ｏ－Ｈ鎖延長剤（ｃ１）および芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）を含む、成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて０．５～１５重量％の１種以上の鎖延長剤、
    ｄ） 任意選択的に１種以上の架橋剤、
    ｅ） １種以上の触媒、
    ｆ） 成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて２～２０重量％の１種以上の難燃剤、
    ｇ） 少なくとも１種の発泡剤、ならびに
    ｈ） 任意選択的に充填剤および／またはポリウレタン添加剤
    を混合して、反応混合物を生成し、前記反応混合物を硬化させることによって得られる、バッテリーモジュール。
  2. 少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を有する前記１種以上のポリマー化合物（ｂ）が、２～４の官能価および２０～６０ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有するポリエーテルオール（ｂ１）を含む、請求項１記載のバッテリーモジュール。
  3. 前記ポリエーテルオール（ｂ１）が、少なくとも８０％の第１級ヒドロキシル基を含む、請求項２記載のバッテリーモジュール。
  4. 前記有機ポリイソシアネート（ａ）が、モノマーＭＤＩ、ポリマーＭＤＩ、ＭＤＩベースのプレポリマーまたはこれらのものの少なくとも２種の混合物からなる群から選択される少なくとも１種のイソシアネートを含む、請求項１から３までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  5. イソシアネート指数が、８０～１２０である、請求項１から４までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  6. ポリイソシアネートプレポリマーの製造に使用されたモノマーおよびポリマーＭＤＩ（ａ－１）を含む成分（ａ）中のモノマーＭＤＩおよびポリマーＭＤＩの含有量が、成分（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて少なくとも３５重量％である、請求項１から５までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  7. 前記ＯＨ鎖延長剤（ｃ１）が、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオールまたはそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１から６までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  8. ０．５～４重量％の少なくとも１種の芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）を含む、請求項１から７までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  9. 前記ＯＨ鎖延長剤（ｃ１）と前記芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）との質量比が、２００対１～１対１である、請求項８記載のバッテリーモジュール。
  10. 前記難燃剤が、液体難燃剤を含む、請求項１から９までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  11. 前記難燃剤が、リンベースの難燃剤を含み、リンの含有量が、前記成分（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて０．１～１重量％である、請求項１から１０までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  12. 前記発泡剤が、水を含む、請求項１から１１までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  13. 前記ポッティング材料の密度が、５０～６００ｇ／ｄｍ３である、請求項１から１２までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  14. 成分ｂ）が、ポリマーポリオールを含む、請求項１から１３までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  15. 化合物（ａ）～（ｆ）の総重量に基づく少なくとも１種のポリマーポリオールの含有量が、２～３０重量％である、請求項１から１４までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  16. 成分（ｅ）が、遅延作用触媒を含む、請求項１から１５までのいずれか１項記載のバッテリーモジュール。
  17. バッテリーモジュールを製造する方法であって、
    隣接した電気セル間の空間を画定する、電気セルが内部に配置されたバッテリーケースを提供するステップと、
    ａ） １種以上の有機ポリイソシアネート、
    ｂ） 少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を有する１種以上のポリマー化合物、
    ｃ） Ｏ－Ｈ鎖延長剤（ｃ１）および芳香族ジアミン硬化剤（ｃ２）を含む、成分（ａ）～（ｆ）の総重量に基づいて０．５～１５重量％の１種以上の鎖延長剤、
    ｄ） 任意選択的に１種以上の架橋剤、
    ｅ） １種以上の触媒、
    ｆ） 成分ａ）～ｆ）の総重量に基づいて２～２０重量％の１種以上の難燃剤、
    ｇ） 少なくとも１種の発泡剤、ならびに
    ｈ） 任意選択的に充填剤および／またはポリウレタン添加剤
    を混合することによって得られる反応混合物を得るステップと、
    前記反応混合物を前記隣接した電気セル間の前記空間内に挿入し、前記反応混合物を硬化させるステップと
    を含む、方法。
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