JP7209114B2 - 繊維強化プラスチックに耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品、及びバッテリーボックスの構成部品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、繊維強化プラスチックに耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品、及びバッテリーボックスの構成部品の製造方法に関するものである。
電気自動車では車載バッテリーがかなりの重量および搭載スペースを占めるため、その構造について数々の検討がなされている。例えば、特許文献１では電磁波シールドと難燃性および機械特性の両立を図るため、難燃剤を含んだ炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物を成形して車両用のバッテリーボックスの構成部品を製造している。
また、耐火性付与方法として、特許文献２には、特定の熱発泡性耐火被覆材を基材に塗布する方法が記載されている。
特許文献３にはシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）へ耐火層であるラミネート層を積層した後に、ラミネート層とシートモールディングコンパウンドを同時に成形し、耐火層を設ける発明が記載されている。
また、耐火性付与方法として、特許文献２には、特定の熱発泡性耐火被覆材を基材に塗布する方法が記載されている。
特許文献３にはシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）へ耐火層であるラミネート層を積層した後に、ラミネート層とシートモールディングコンパウンドを同時に成形し、耐火層を設ける発明が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載の炭素繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物を成形して得られたバッテリーボックスの構成部品では、難燃剤を入れているものの、繊維強化プラスチックそのものは炎に晒された際に熱を吸収するため、樹脂は劣化してしまう。その結果、燃焼後の繊維強化プラスチックの機械物性が低下し、バッテリーボックスの構成部品の内部に格納されたバッテリーが脱落してしまう。
特許文献３に記載のバッテリーボックスには、以下の問題点がある。
特許文献３の問題点１．ラミネート層をシートモールディングコンパウンドと積層した後に成形した場合、成形時にラミネート層がシートモールディングコンパウンドの流動を阻害してしまう。特に成形後の成形体の形状が複雑である場合、ラミネート層が追従されずに成形できなくなってしまうか、又はシートモールディングコンパウンドの流動によってラミネート層（耐火層）が破れてしまう。一般的に、シートモールディングコンパウンドを材料に用いて成形する場合、成形型に対して投影面積比１００％未満で材料をチャージするため、シートモールディングコンパウンドは成形時に流動する。複雑な形状をした成形体に、ラミネート層を積層させて成形したいときは、予めラミネート層（フィルムやシート）を複雑な成形型の形状に沿わして、成形型へ配置しておく必要がある（プレフォームが必要になる）。しかしながら、プレフォームは工程が煩雑であり生産効率に劣る。
特許文献３の問題点２．熱膨張剤を含んだラミネート層（耐火層）とシートモールディングコンパウンドを同時に成形すると、シートモールディングコンパウンドの硬化時の加熱によって、熱膨張剤が膨張してしまう恐れがある。仮に熱膨張剤の過大な膨張を抑制できたとしても、一般的に熱膨張剤は線膨張率が高く、シートモールディングコンパウンドの硬化時の温度でラミネート層が膨張してしまい、脱型できなくなる恐れがある。
特許文献３に記載のバッテリーボックスには、以下の問題点がある。
特許文献３の問題点１．ラミネート層をシートモールディングコンパウンドと積層した後に成形した場合、成形時にラミネート層がシートモールディングコンパウンドの流動を阻害してしまう。特に成形後の成形体の形状が複雑である場合、ラミネート層が追従されずに成形できなくなってしまうか、又はシートモールディングコンパウンドの流動によってラミネート層（耐火層）が破れてしまう。一般的に、シートモールディングコンパウンドを材料に用いて成形する場合、成形型に対して投影面積比１００％未満で材料をチャージするため、シートモールディングコンパウンドは成形時に流動する。複雑な形状をした成形体に、ラミネート層を積層させて成形したいときは、予めラミネート層（フィルムやシート）を複雑な成形型の形状に沿わして、成形型へ配置しておく必要がある（プレフォームが必要になる）。しかしながら、プレフォームは工程が煩雑であり生産効率に劣る。
特許文献３の問題点２．熱膨張剤を含んだラミネート層（耐火層）とシートモールディングコンパウンドを同時に成形すると、シートモールディングコンパウンドの硬化時の加熱によって、熱膨張剤が膨張してしまう恐れがある。仮に熱膨張剤の過大な膨張を抑制できたとしても、一般的に熱膨張剤は線膨張率が高く、シートモールディングコンパウンドの硬化時の温度でラミネート層が膨張してしまい、脱型できなくなる恐れがある。
そこで本発明は従来技術の有する問題点を鑑み、良好な耐火性、および耐火試験後の繊維強化プラスチックが内部に格納されたバッテリーを脱落させないよう、力学特性を兼ね備えたバッテリーボックスの構成部品を提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
［１］
熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする、強化繊維を含む繊維強化プラスチックに、耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品であって、
前記強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維であり、
前記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つであり、
前記繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、
前記耐火層は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含む、
バッテリーボックスの構成部品。
［２］
前記耐火層はウレタン系樹脂を含み、前記耐火層と前記繊維強化プラスチックが隣接している、［１］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［３］
前記熱硬化性樹脂は不飽和ポリエステル系樹脂、又はビニルエステル系樹脂である、［２］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［４］
前記耐火層の厚みＹは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満である、［１］乃至［３］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［５］
前記繊維強化プラスチックの厚みＸと、前記耐火層の厚みＹとの関係が、０．０１＜Ｙ／Ｘ＜１．０である［４］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［６］
前記耐火層の単位面積当たりの質量が、１００～１２００ｇ／ｍ２である、［１］乃至［５］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［７］
前記強化繊維がガラス繊維である、［１］乃至［６］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［８］
前記繊維強化プラスチックの比重が２．１ｇ／ｃｍ３以下であり、前記耐火層の比重が１．５ｇ／ｃｍ３以下である、［１］乃至［７］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［９］
前記バッテリーボックスの構成部品が車両用である、［１］乃至［８］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［１０］
前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイであって、燃焼試験前に対する燃焼試験後の引張強度保持率が４０％以上である、［９］に記載のバッテリートレイ。
［１１］
前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイであって、前記耐火層の上にトップ層を積層させた、［９］又は［１０］に記載のバッテリートレイ。
［１２］
前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイ又はバッテリーカバーである、［１］乃至［９］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［１３］
［１］乃至［１２］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品の製造方法であって、
シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造し、
前記バッテリーボックスの構成部品は凹凸形状を有する、
バッテリーボックスの構成部品の製造方法。
［１４］
さらに、インモールドコート又はスプレーコートによって前記耐火層を前記繊維強化プラスチックへ設ける、［１３］に記載のバッテリーボックスの構成部品の製造方法。
［１５］
前記繊維強化プラスチックの端面に耐火層が設けられている、［１］乃至［１２］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［１６］
前記繊維強化プラスチックの片面及び端面の全てにおいて、耐火層が設けられている、［１５］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［１７］
前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイである、［１６］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする、強化繊維を含む繊維強化プラスチックに、耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品であって、
前記強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維であり、
前記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つであり、
前記繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、
前記耐火層は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含む、
バッテリーボックスの構成部品。
［２］
前記耐火層はウレタン系樹脂を含み、前記耐火層と前記繊維強化プラスチックが隣接している、［１］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［３］
前記熱硬化性樹脂は不飽和ポリエステル系樹脂、又はビニルエステル系樹脂である、［２］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［４］
前記耐火層の厚みＹは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満である、［１］乃至［３］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［５］
前記繊維強化プラスチックの厚みＸと、前記耐火層の厚みＹとの関係が、０．０１＜Ｙ／Ｘ＜１．０である［４］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［６］
前記耐火層の単位面積当たりの質量が、１００～１２００ｇ／ｍ２である、［１］乃至［５］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［７］
前記強化繊維がガラス繊維である、［１］乃至［６］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［８］
前記繊維強化プラスチックの比重が２．１ｇ／ｃｍ３以下であり、前記耐火層の比重が１．５ｇ／ｃｍ３以下である、［１］乃至［７］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［９］
前記バッテリーボックスの構成部品が車両用である、［１］乃至［８］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［１０］
前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイであって、燃焼試験前に対する燃焼試験後の引張強度保持率が４０％以上である、［９］に記載のバッテリートレイ。
［１１］
前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイであって、前記耐火層の上にトップ層を積層させた、［９］又は［１０］に記載のバッテリートレイ。
［１２］
前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイ又はバッテリーカバーである、［１］乃至［９］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［１３］
［１］乃至［１２］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品の製造方法であって、
シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造し、
前記バッテリーボックスの構成部品は凹凸形状を有する、
バッテリーボックスの構成部品の製造方法。
［１４］
さらに、インモールドコート又はスプレーコートによって前記耐火層を前記繊維強化プラスチックへ設ける、［１３］に記載のバッテリーボックスの構成部品の製造方法。
［１５］
前記繊維強化プラスチックの端面に耐火層が設けられている、［１］乃至［１２］のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［１６］
前記繊維強化プラスチックの片面及び端面の全てにおいて、耐火層が設けられている、［１５］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
［１７］
前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイである、［１６］に記載のバッテリーボックスの構成部品。
本発明に記載の繊維強化プラスチックに、耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品は従来に比べて耐火性に優れ、且つ、力学特性を兼ね備える。
本発明のバッテリーボックスの構成部品は、熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする、強化繊維を含む繊維強化プラスチックに、耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品であって、
前記強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維であり、
前記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つであり、
前記繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、
前記耐火層は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含む。
以下に、本発明の一実施形態について説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
前記強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維であり、
前記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つであり、
前記繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、
前記耐火層は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含む。
以下に、本発明の一実施形態について説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
［バッテリートレイとバッテリーカバー］
本発明におけるバッテリーボックスの構成部品は、バッテリートレイ又はバッテリーカバーであることが好ましい。
本発明におけるバッテリーボックスの構成部品は、バッテリートレイ又はバッテリーカバーであることが好ましい。
バッテリー（図１の５０）は、バッテリートレイ（図１の２０）とバッテリーカバー（図１の４０）とを備えるバッテリーボックス内に格納される。本発明において、バッテリートレイとバッテリーカバーの各々は、強化繊維と熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする強化繊維プラスチックで成形されたものを利用している。なお、バッテリーボックスの構成部品は車両用であることが好ましい。
［バッテリーカバー又はバッテリートレイの耐火性能］
バッテリーカバーはバッテリーボックスの内部に存在するバッテリーからの炎に対する耐火性能が必要になるため、バッテリーボックスの内部に向けて耐火層が必要になる。反対に、バッテリートレイはバッテリーボックス外からの（バッテリートレイが車載用途である場合は、車の外からの）炎に対する耐火要求が必要になるため、バッテリーボックスの外部に向けての耐火層が必要になる。
バッテリーカバーはバッテリーボックスの内部に存在するバッテリーからの炎に対する耐火性能が必要になるため、バッテリーボックスの内部に向けて耐火層が必要になる。反対に、バッテリートレイはバッテリーボックス外からの（バッテリートレイが車載用途である場合は、車の外からの）炎に対する耐火要求が必要になるため、バッテリーボックスの外部に向けての耐火層が必要になる。
バッテリートレイ（図１の２０）においては、事故の際、漏れだしたガソリンによって燃焼させられる恐れがあり、７００～８００℃の炎に暴露されてしまう。したがって従来のバッテリーカバーよりも、より厳しい条件での耐火性能が求められている。すなわち、本発明におけるバッテリートレイは、強化繊維と熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする繊維強化プラスチックに、耐火層を設け、強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維であり、熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つであり、繊維強化プラスチックの厚さＸは１．５ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、耐火層は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含むことが好ましい。
ただし、電気自動車の普及にともなり、バッテリーが大容量化しており、近年は８００－１２００℃程度の耐火性能が求められているバッテリーカバーも存在する。
本発明のバッテリーボックスの構成部品は、バッテリートレイであって、
バッテリートレイは、
（１）フランジ、第一底面部、前記第一底面部の外周に立設された周壁、前記第一底面部と接続する第一内部壁、前記第一底面部と接続する第二内部壁、を備え、
（２）前記フランジ、前記第一底面部、前記周壁、前記第一内部壁、及び前記第二内部壁は一体成形された繊維強化プラスチックであり、
（３）前記第一底面部は屈曲して、前記第一内部壁、及び前記第二内壁部に接続している、ことが好ましい。
図５に、本発明のバッテリートレイの一例の断面の模式図を示す。図５のバッテリートレイ２００は、フランジＦ、第一底面部Ｇ、前記第一底面部Ｇの外周に立設された周壁ＳＷ、前記第一底面部Ｇと接続する第一内部壁Ｗ１、前記第一底面部Ｇと接続する第二内部壁Ｗ２、を備える。フランジＦ、第一底面部Ｇ、周壁ＳＷ、第一内部壁Ｗ１、及び第二内部壁Ｗ２は一体成形された繊維強化プラスチックである。第一底面部Ｇは屈曲して、第一内部壁Ｗ１、及び第二内壁部Ｗ２に接続している。
バッテリートレイは、
（１）フランジ、第一底面部、前記第一底面部の外周に立設された周壁、前記第一底面部と接続する第一内部壁、前記第一底面部と接続する第二内部壁、を備え、
（２）前記フランジ、前記第一底面部、前記周壁、前記第一内部壁、及び前記第二内部壁は一体成形された繊維強化プラスチックであり、
（３）前記第一底面部は屈曲して、前記第一内部壁、及び前記第二内壁部に接続している、ことが好ましい。
図５に、本発明のバッテリートレイの一例の断面の模式図を示す。図５のバッテリートレイ２００は、フランジＦ、第一底面部Ｇ、前記第一底面部Ｇの外周に立設された周壁ＳＷ、前記第一底面部Ｇと接続する第一内部壁Ｗ１、前記第一底面部Ｇと接続する第二内部壁Ｗ２、を備える。フランジＦ、第一底面部Ｇ、周壁ＳＷ、第一内部壁Ｗ１、及び第二内部壁Ｗ２は一体成形された繊維強化プラスチックである。第一底面部Ｇは屈曲して、第一内部壁Ｗ１、及び第二内壁部Ｗ２に接続している。
［繊維強化プラスチック］
バッテリーボックスの構成部品は、熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする、強化繊維を含む繊維強化プラスチックを含む。
バッテリーボックスの構成部品は、熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする、強化繊維を含む繊維強化プラスチックを含む。
ガラス繊維を用いたシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣと呼ぶ場合がある）で、繊維強化プラスチックを作成することが好ましく、金属製バッテリーボックスに対して軽量化することができる。
また、シートモールディングコンパウンドはその成形性の高さから、バッテリートレイやバッテリーカバーのような複雑形状であっても、容易に成形することができる。
すなわち、シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造し、凹凸形状を有するバッテリーボックスの構成部品を製造することができる。シートモールディングコンパウンドは、流動性や賦形性が連続繊維に比べて高く、容易にリブやボスの作成ができる。
また、シートモールディングコンパウンドはその成形性の高さから、バッテリートレイやバッテリーカバーのような複雑形状であっても、容易に成形することができる。
すなわち、シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造し、凹凸形状を有するバッテリーボックスの構成部品を製造することができる。シートモールディングコンパウンドは、流動性や賦形性が連続繊維に比べて高く、容易にリブやボスの作成ができる。
［強化繊維］
本発明に用いる強化繊維に特に限定は無いが、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、及び玄武岩繊維からなる群より選ばれる１つ以上の強化繊維であることが好ましい。強化繊維はガラス繊維であることがより好ましい。
本発明に用いる強化繊維に特に限定は無いが、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、及び玄武岩繊維からなる群より選ばれる１つ以上の強化繊維であることが好ましい。強化繊維はガラス繊維であることがより好ましい。
［重量平均繊維長］
１．不連続強化繊維
近年、車載用のバッテリーは大型化し、バッテリーボックスの縦横の寸法が１ｍ×１ｍや、１．５×１．５ｍのようなサイズになっている。このような大きなバッテリーボックスを作成する場合、特許文献１に記載の射出成形で作成された繊維強化プラスチックでは、強化繊維の重量平均繊維長が０．１～０．３ｍｍ程度となってしまい、大きなバッテリーを格納するための機械物性を担保できない。
したがって、本発明で用いる強化繊維の重量平均繊維長は、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維である。重量平均繊維長は１ｍｍ～７０ｍｍがより好ましく、１ｍｍ～５０ｍｍがさらに好ましい。
強化繊維の重量平均繊維長を１００ｍｍ以下とすれば、流動性に優れるため好ましい。反対に、強化繊維が１ｍｍ以上であれば機械物性に優れた構造材が得られる。
本発明においては繊維長が互いに異なる不連続強化繊維を併用してもよい。換言すると、本発明に用いられる不連続強化繊維は、重量平均繊維長の分布において単一のピークを有するものであってもよく、あるいは複数のピークを有するものであってもよい。
強化繊維の平均繊維長は、例えば、成形体から無作為に抽出した１００本の繊維の繊維長を、ノギス等を用いて１ｍｍ単位まで測定し、下記式（ａ）に基づいて求めることができる。
なお、個々の強化繊維の繊維長をＬｉ、測定本数をｊとすると、数平均繊維長（Ｌｎ）と重量平均繊維長（Ｌｗ）とは、以下の式（ａ）、（ｂ）により求められる。
Ｌｎ＝ΣＬｉ／ｊ ・・・式（ａ）
Ｌｗ＝（ΣＬｉ２ ）／（ΣＬｉ） ・・・式（ｂ）
繊維長が一定長の場合は数平均繊維長と重量平均繊維長は同じ値になる。
繊維強化プラスチックからの強化繊維の抽出は、例えば、繊維強化プラスチックに加熱処理を施し、炉内にて熱硬化性樹脂を除去することによって行うことができる。
１．不連続強化繊維
近年、車載用のバッテリーは大型化し、バッテリーボックスの縦横の寸法が１ｍ×１ｍや、１．５×１．５ｍのようなサイズになっている。このような大きなバッテリーボックスを作成する場合、特許文献１に記載の射出成形で作成された繊維強化プラスチックでは、強化繊維の重量平均繊維長が０．１～０．３ｍｍ程度となってしまい、大きなバッテリーを格納するための機械物性を担保できない。
したがって、本発明で用いる強化繊維の重量平均繊維長は、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維である。重量平均繊維長は１ｍｍ～７０ｍｍがより好ましく、１ｍｍ～５０ｍｍがさらに好ましい。
強化繊維の重量平均繊維長を１００ｍｍ以下とすれば、流動性に優れるため好ましい。反対に、強化繊維が１ｍｍ以上であれば機械物性に優れた構造材が得られる。
本発明においては繊維長が互いに異なる不連続強化繊維を併用してもよい。換言すると、本発明に用いられる不連続強化繊維は、重量平均繊維長の分布において単一のピークを有するものであってもよく、あるいは複数のピークを有するものであってもよい。
強化繊維の平均繊維長は、例えば、成形体から無作為に抽出した１００本の繊維の繊維長を、ノギス等を用いて１ｍｍ単位まで測定し、下記式（ａ）に基づいて求めることができる。
なお、個々の強化繊維の繊維長をＬｉ、測定本数をｊとすると、数平均繊維長（Ｌｎ）と重量平均繊維長（Ｌｗ）とは、以下の式（ａ）、（ｂ）により求められる。
Ｌｎ＝ΣＬｉ／ｊ ・・・式（ａ）
Ｌｗ＝（ΣＬｉ２ ）／（ΣＬｉ） ・・・式（ｂ）
繊維長が一定長の場合は数平均繊維長と重量平均繊維長は同じ値になる。
繊維強化プラスチックからの強化繊維の抽出は、例えば、繊維強化プラスチックに加熱処理を施し、炉内にて熱硬化性樹脂を除去することによって行うことができる。
２．連続繊維の強化繊維を用いた場合との比較
繊維強化プラスチックに連続繊維を用いた場合に比べて、重量平均繊維長が１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維を使用した場合、炎に暴露されたときに内部のバッテリーが脱落しやすい。一般的に、バッテリートレイが自動車事故によって火災を受けた場合、数分程度で搭乗者は車から退避可能である。バッテリーがバッテリートレイの外に脱落してしまうと、より大きな爆発を生じる可能性があるため、搭乗者が脱出する間（数分程度）は、強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維（短繊維）を用いた場合であっても、バッテリーをバッテリートレイの上に把持させる必要がある。
繊維強化プラスチックに連続繊維を用いた場合に比べて、重量平均繊維長が１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維を使用した場合、炎に暴露されたときに内部のバッテリーが脱落しやすい。一般的に、バッテリートレイが自動車事故によって火災を受けた場合、数分程度で搭乗者は車から退避可能である。バッテリーがバッテリートレイの外に脱落してしまうと、より大きな爆発を生じる可能性があるため、搭乗者が脱出する間（数分程度）は、強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維（短繊維）を用いた場合であっても、バッテリーをバッテリートレイの上に把持させる必要がある。
連続繊維を用いた場合、数分程度の燃焼であれば、一部に樹脂炭化が生じても、樹脂炭化が生じていない領域のマトリクス樹脂が繊維を把持し続けるため、バッテリートレイからバッテリーは脱落しにくい。もちろん、連続繊維を用いたバッテリートレイであっても、数十分～数時間燃焼させると、マトリクス樹脂が全て樹脂炭化し、バッテリーは脱落する。しかしながら、搭乗者が脱出する間（数分程度）という観点からは、数十分～数時間もの長時間の間、バッテリーをバッテリーボックス内に把持させる必要は無い。すなわち、連続繊維を用いた場合では（特にバッテリートレイにおいては）、本発明のような「数分間、炎に暴露されたときに内部のバッテリーが脱落しやすい。」という課題は無い。
［ガラス繊維］
強化繊維としてガラス繊維を用いる場合、ガラス繊維の平均繊維直径は、１μｍ～５０μｍが好ましく、５μｍ～２０μｍがより好ましい。平均繊維径が小さすぎると熱硬化性樹脂の繊維への含浸性が困難となり、大きすぎると成形性や加工性に悪影響をもたらす。
強化繊維としてガラス繊維を用いる場合、ガラス繊維の平均繊維直径は、１μｍ～５０μｍが好ましく、５μｍ～２０μｍがより好ましい。平均繊維径が小さすぎると熱硬化性樹脂の繊維への含浸性が困難となり、大きすぎると成形性や加工性に悪影響をもたらす。
［熱硬化性樹脂］
本発明における繊維強化プラスチックは熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂として含む。
本発明における熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つである。熱硬化性樹脂としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明における繊維強化プラスチックは熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂として含む。
本発明における熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つである。熱硬化性樹脂としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
［樹脂組成物］
本発明に用いる繊維強化プラスチックを形成するための樹脂組成物は、強化繊維、及び熱硬化性樹脂の他、増粘剤、無機充填剤、硬化剤、重合開始剤、重合禁止剤、顔料、内部離型剤等の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明に用いる繊維強化プラスチックを形成するための樹脂組成物は、強化繊維、及び熱硬化性樹脂の他、増粘剤、無機充填剤、硬化剤、重合開始剤、重合禁止剤、顔料、内部離型剤等の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
［耐火層］
本発明において、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含む耐火層が繊維強化プラスチックに設けられている。
膜厚が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の耐火層を設け、耐火試験時には２０～３０倍に発泡する発泡組成物によって断熱層を形成し、耐火性能を発揮することが好ましい。
発泡組成物は特に限定されないが、例えばポリリン酸アンモニウムなどが好ましい。
なお、発泡組成物は、耐火試験前は発泡しておらず、加熱すると発泡が始まる。
耐火層に発泡組成物を含んでいるため、シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造する場合、成形完了後に耐火層を設けることが好ましい。シートモールディングコンパウンドの成形後に耐火層を設けることで、シートモールディングコンパウンドを硬化するための加熱によって、発泡組成物が発泡するのを抑制できる。シートモールディングコンパウンドを用いて成形完了後に耐火層を設ける場合、塗布によって耐火層を設けることが好ましい。なお、ここでいう「成形完了後に耐火層を設ける」とは、インモールドコート法やオープンモールド法によって、繊維強化プラスチックへ耐火層を設けることを含む概念である。
本発明において、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含む耐火層が繊維強化プラスチックに設けられている。
膜厚が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の耐火層を設け、耐火試験時には２０～３０倍に発泡する発泡組成物によって断熱層を形成し、耐火性能を発揮することが好ましい。
発泡組成物は特に限定されないが、例えばポリリン酸アンモニウムなどが好ましい。
なお、発泡組成物は、耐火試験前は発泡しておらず、加熱すると発泡が始まる。
耐火層に発泡組成物を含んでいるため、シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造する場合、成形完了後に耐火層を設けることが好ましい。シートモールディングコンパウンドの成形後に耐火層を設けることで、シートモールディングコンパウンドを硬化するための加熱によって、発泡組成物が発泡するのを抑制できる。シートモールディングコンパウンドを用いて成形完了後に耐火層を設ける場合、塗布によって耐火層を設けることが好ましい。なお、ここでいう「成形完了後に耐火層を設ける」とは、インモールドコート法やオープンモールド法によって、繊維強化プラスチックへ耐火層を設けることを含む概念である。
なお、ウレタン系樹脂は、主剤と硬化剤の２液型であることが好ましい。一般的に、１液型に比べて化学反応を起こすため、硬化時間が短くなって物性が高くなる。
耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品は、繊維強化プラスチックの端面に耐火層が設けられていることが好ましい。全ての端面に耐火層が設けられている必要はなく、部分的に端面に耐火層を設け、耐火層が設けられていない端面は金属などで覆い隠しても良い。全ての端面に耐火層が設けられていると、耐火層が無い端面領域を金属などで覆い隠す必要が無くなるため、より好ましい。更に好ましくは、繊維強化プラスチックの片面及び端面の少なくとも一部において、耐火層が設けられている（覆われている）ことが好ましい。より一層好ましくは、繊維強化プラスチックの片面及び端面の全てにおいて、耐火層が設けられている（覆われている）ことが好ましい。
繊維強化プラスチックの端面とは、繊維強化プラスチックの末端の面であり、例えば図４のＴ１、Ｔ２で示される。シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造する場合、繊維強化プラスチックの端面は成形完了と同時に形成される。なお、端面は物体の端の部分とは限らず、例えば、板状物の中心部に空けた穴部の面も含む。
繊維強化プラスチックの片面とは、バッテリーボックスとなった際に、外側へ暴露されている面、又は内側（収納側）の面をいう。シートモールディングコンパウンドを上型と下型を用いてプレス成形して繊維強化プラスチックを製造する場合、片面とは、成形完了直後に上型に接触している繊維強化プラスチックの面、又は下型に接触している繊維強化プラスチックの面である。
繊維強化プラスチックの片面とは、バッテリーボックスとなった際に、外側へ暴露されている面、又は内側（収納側）の面をいう。シートモールディングコンパウンドを上型と下型を用いてプレス成形して繊維強化プラスチックを製造する場合、片面とは、成形完了直後に上型に接触している繊維強化プラスチックの面、又は下型に接触している繊維強化プラスチックの面である。
例えば、バッテリーボックスの構成部品がバッテリートレイの場合、バッテリートレイの外側の片面、及びバッテリートレイの端面の全てが耐火層で覆われていることが好ましい。バッテリートレイの外側の片面とは、バッテリーボックスとなった時に外側に暴露している面である。
バッテリートレイの端面が耐火層で覆われていることにより、端面からの加熱を抑制できる。特に、本発明の強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続繊維であるため、端面から加熱が進むと、端面周辺の樹脂が焼失し、バッテリートレイそのものが脱落する。
バッテリートレイの端面とは、例えば図４のバッテリートレイ１００におけるＴ１及びＴ２で示される面である。
バッテリートレイの端面が耐火層で覆われていない場合に耐火試験によって生じ得る端面周辺の樹脂の焼失部分とは、例えば図４のバッテリートレイ１００における矢印Ｓ１及びＳ２で示した部分である。
バッテリートレイの端面が耐火層で覆われていれば、バッテリートレイの端面に火がついても、２分以内に火が自然と消えるため好ましい。
端面に耐火層を設ける場合、スプレーコートにより塗布して耐火層を設けることが好ましい。インモールドコートによって耐火層を設けた場合、バリ取り工程において端面の耐火層が部分的にはがれる可能性があるため、剥がれた部分は再度塗布すると良い。
バッテリートレイの端面が耐火層で覆われていることにより、端面からの加熱を抑制できる。特に、本発明の強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続繊維であるため、端面から加熱が進むと、端面周辺の樹脂が焼失し、バッテリートレイそのものが脱落する。
バッテリートレイの端面とは、例えば図４のバッテリートレイ１００におけるＴ１及びＴ２で示される面である。
バッテリートレイの端面が耐火層で覆われていない場合に耐火試験によって生じ得る端面周辺の樹脂の焼失部分とは、例えば図４のバッテリートレイ１００における矢印Ｓ１及びＳ２で示した部分である。
バッテリートレイの端面が耐火層で覆われていれば、バッテリートレイの端面に火がついても、２分以内に火が自然と消えるため好ましい。
端面に耐火層を設ける場合、スプレーコートにより塗布して耐火層を設けることが好ましい。インモールドコートによって耐火層を設けた場合、バリ取り工程において端面の耐火層が部分的にはがれる可能性があるため、剥がれた部分は再度塗布すると良い。
［厚み］
１．繊維強化プラスチックの厚さＸ
本発明おいて、繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、好ましくは１．５ｍｍ以上５ｍｍ未満である。５ｍｍ未満であれば、バッテリーボックスの軽量化の観点で好ましい。繊維強化プラスチックが１．０ｍｍ未満であると、耐火試験を行った際、繊維強化プラスチックが燃え落ちやすいため、顕著な課題が発生する。
１．繊維強化プラスチックの厚さＸ
本発明おいて、繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、好ましくは１．５ｍｍ以上５ｍｍ未満である。５ｍｍ未満であれば、バッテリーボックスの軽量化の観点で好ましい。繊維強化プラスチックが１．０ｍｍ未満であると、耐火試験を行った際、繊維強化プラスチックが燃え落ちやすいため、顕著な課題が発生する。
また、本発明のバッテリーボックス構成部品がバッテリートレイの場合、好ましくは繊維強化プラスチックの厚さＸは２ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、より好ましくは３ｍｍ以上５ｍｍ未満である。
一方、本発明のバッテリーボックス構成部品がバッテリーカバーの場合、好ましくは繊維強化プラスチックの厚さＸは１ｍｍ～４ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍ～３ｍｍである。
一方、本発明のバッテリーボックス構成部品がバッテリーカバーの場合、好ましくは繊維強化プラスチックの厚さＸは１ｍｍ～４ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍ～３ｍｍである。
２．耐火層の厚みＹ
耐火層の厚みＹは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満であることが好ましい。これは、厚さが１．０ｍｍ未満であれば、バッテリーボックスの構成部品である、バッテリーカバー又はバッテリートレイの重量が軽減できる。
一方、耐火層の厚みＹが０．１ｍｍ以上であれば、十分な耐火性を確保しやすい。
好ましい耐火層の厚みは、０．３ｍｍ以上であり、より好ましくは０．５ｍｍ以上である。耐火層厚みが０．５ｍｍ以上あると、耐火性が安定する。
耐火層の厚みＹは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満であることが好ましい。これは、厚さが１．０ｍｍ未満であれば、バッテリーボックスの構成部品である、バッテリーカバー又はバッテリートレイの重量が軽減できる。
一方、耐火層の厚みＹが０．１ｍｍ以上であれば、十分な耐火性を確保しやすい。
好ましい耐火層の厚みは、０．３ｍｍ以上であり、より好ましくは０．５ｍｍ以上である。耐火層厚みが０．５ｍｍ以上あると、耐火性が安定する。
３．繊維強化プラスチックの厚みＸと、耐火層の厚みＹ
繊維強化プラスチックの厚みＸと、耐火層の厚みＹとが、０．０１＜Ｙ／Ｘ＜１．０であることが好ましい。好ましくは０．０５＜Ｙ／Ｘ＜０．５であり、より好ましくは０．１≦Ｙ／Ｘ＜０．２である。０．０１＜Ｙ／Ｘであると、耐火性を担保しやすく、Ｙ／Ｘ＜１．０であれば、軽量性を担保できる。
繊維強化プラスチックの厚みＸと、耐火層の厚みＹとが、０．０１＜Ｙ／Ｘ＜１．０であることが好ましい。好ましくは０．０５＜Ｙ／Ｘ＜０．５であり、より好ましくは０．１≦Ｙ／Ｘ＜０．２である。０．０１＜Ｙ／Ｘであると、耐火性を担保しやすく、Ｙ／Ｘ＜１．０であれば、軽量性を担保できる。
４．その他
耐火層の単位面積当たりの質量は、１００～１２００ｇ／ｍ２であることが好ましい。
耐火層の単位面積当たりの質量は、１００～１２００ｇ／ｍ２であることが好ましい。
［耐火層と熱硬化性樹脂の関係］
好ましい熱硬化性樹脂と耐火層の組み合わせは、熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル系樹脂、又はビニルエステル系樹脂であって、耐火層はアクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物である。熱硬化性樹脂は成形性、生産サイクル、樹脂強度等を勘案し、耐火層は耐候性、硬化時間、樹脂強度、耐水性等を勘案して選定した。
より好ましい熱硬化樹脂と耐火層の組み合わせは、熱硬化性樹脂がビニルエステル系樹脂、又は不飽和ポリエステル系樹脂であって、耐火層が発泡組成物を含んだウレタン系樹脂である。
更に好ましい熱硬化樹脂と耐火層の組み合わせは、熱硬化性樹脂がビニルエステル系樹脂であり、耐火層が発泡組成物を含んだウレタン系樹脂である。
好ましい熱硬化性樹脂と耐火層の組み合わせは、熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル系樹脂、又はビニルエステル系樹脂であって、耐火層はアクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物である。熱硬化性樹脂は成形性、生産サイクル、樹脂強度等を勘案し、耐火層は耐候性、硬化時間、樹脂強度、耐水性等を勘案して選定した。
より好ましい熱硬化樹脂と耐火層の組み合わせは、熱硬化性樹脂がビニルエステル系樹脂、又は不飽和ポリエステル系樹脂であって、耐火層が発泡組成物を含んだウレタン系樹脂である。
更に好ましい熱硬化樹脂と耐火層の組み合わせは、熱硬化性樹脂がビニルエステル系樹脂であり、耐火層が発泡組成物を含んだウレタン系樹脂である。
本発明における耐火層は、熱硬化性樹脂の硬化後にコーティングすることが好ましいが、アクリル系樹脂に比べてウレタン系樹脂の方が、極性基が多いため未反応の熱硬化性樹脂と結合しやすいと本発明者らは推定している。
金属の基材に耐火層を設ける場合、一般的に基材上にプライマー層を予め設ける必要があるが、耐火層にウレタン系樹脂を用いることによって、プライマー層を無くし、耐火層と繊維強化プラスチックが隣接していても、好ましく耐火層と繊維強化プラスチック層が結合すると期待できる。
また、熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂に比べてビニルエステル系樹脂を用いた場合は、厚みを薄くできる可能性がある。
金属の基材に耐火層を設ける場合、一般的に基材上にプライマー層を予め設ける必要があるが、耐火層にウレタン系樹脂を用いることによって、プライマー層を無くし、耐火層と繊維強化プラスチックが隣接していても、好ましく耐火層と繊維強化プラスチック層が結合すると期待できる。
また、熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂に比べてビニルエステル系樹脂を用いた場合は、厚みを薄くできる可能性がある。
ビニルエステル系樹脂は、ビニルエステル樹脂だけでなく、これを変性させた変性ビニルエステル樹脂であっても良い。
［耐火層と繊維強化プラスチック］
また、本発明の更なる課題として、従来は特許文献２に記載されているように、鉄骨に耐火性を持たせるために、下地処理した鉄骨へ、発泡性耐火被覆材を設けた技術が知られている。しかしながら、耐火層を設ける場合は下地層（プライマー層）が必要であり、２度の塗装が必要になる。
また、本発明の更なる課題として、従来は特許文献２に記載されているように、鉄骨に耐火性を持たせるために、下地処理した鉄骨へ、発泡性耐火被覆材を設けた技術が知られている。しかしながら、耐火層を設ける場合は下地層（プライマー層）が必要であり、２度の塗装が必要になる。
本発明の好ましい態様としては、生産効率の向上のため、プライマー層を無くし、耐火層と繊維強化プラスチックが隣接していることが好ましい。本発明において、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂を用いた耐火層を用いれば、繊維強化プラスチック、及び耐火層が共に有機系材料であるためにプライマー層を無くすことが出来る。
［比重］
繊維強化プラスチックの比重が２．１ｇ／ｃｍ３以下であり、耐火層の比重が１．７ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、１．５ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。耐火層の比重は１．５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。強化繊維の重量割合が少なくなると、繊維強化プラスチックの密度は小さくなるが、燃えやすくなる。したがって耐火層を設けることがより重要となる。
繊維強化プラスチックの比重が２．１ｇ／ｃｍ３以下であり、耐火層の比重が１．７ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、１．５ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。耐火層の比重は１．５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。強化繊維の重量割合が少なくなると、繊維強化プラスチックの密度は小さくなるが、燃えやすくなる。したがって耐火層を設けることがより重要となる。
一般的に、アクリル系樹脂の耐火塗料は１．３３ｇ／ｃｍ３、ウレタン系樹脂の耐火塗料が１．３５ｇ／ｃｍ３である。
［引張強度保持率］
本発明の対象が車両用のバッテリートレイの場合、初期強度を保持することも重要であるが、燃焼後の強度保持も極めて重要である。車両用のバッテリートレイに繊維強化プラスチックを用い、強化繊維として連続繊維を用いた場合には、仮に樹脂が燃えて焼失しても、格納されたバッテリーが脱落することはない。これは連続繊維によってバッテリーが保持されるためである。
本発明の対象が車両用のバッテリートレイの場合、初期強度を保持することも重要であるが、燃焼後の強度保持も極めて重要である。車両用のバッテリートレイに繊維強化プラスチックを用い、強化繊維として連続繊維を用いた場合には、仮に樹脂が燃えて焼失しても、格納されたバッテリーが脱落することはない。これは連続繊維によってバッテリーが保持されるためである。
しかしながら不連続強化繊維を使用した場合、樹脂が燃えて焼失してしまうと、不連続強化繊維（１ｍｍ以上１００ｍｍ以下）ではバッテリーを保持することは出来ず、車外に脱落してしまう危険性がある。したがって、燃焼により耐火層を発泡させ、発泡断熱層が繊維強化プラスチックへの熱伝導を低減し、樹脂の焼失を低減させることが重要になる。燃焼試験前に対する燃焼試験後の引張強度保持率が４０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、７０％以上であることが更に好ましく、８０％以上であることがより一層好ましい。
言い換えると、本発明は下記の構成であることが好ましい。
熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする、強化繊維を含む繊維強化プラスチックに、耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品であって、
前記強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維であり、
前記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つであり、
前記繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、
前記耐火層は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含み、
燃焼試験前に対する燃焼試験後の引張強度保持率が４０％以上である、
バッテリーボックスの構成部品。
ただし、燃焼試験は、欧州のＵＮ規格Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｎｏ． １００に記載の「電動パワートレーンの特定要件に係る車両の認可に関する統一規定（Ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｖａｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ）」の附則８Ｅの３．２．２～３．７．４に記載された方法で行う。
言い換えると、本発明は下記の構成であることが好ましい。
熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする、強化繊維を含む繊維強化プラスチックに、耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品であって、
前記強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維であり、
前記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つであり、
前記繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、
前記耐火層は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含み、
燃焼試験前に対する燃焼試験後の引張強度保持率が４０％以上である、
バッテリーボックスの構成部品。
ただし、燃焼試験は、欧州のＵＮ規格Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｎｏ． １００に記載の「電動パワートレーンの特定要件に係る車両の認可に関する統一規定（Ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｖａｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ）」の附則８Ｅの３．２．２～３．７．４に記載された方法で行う。
残存する引張強度保持率は、下記式（１）から算出可能である。
引張強度保持率（％）＝（燃焼後の引張強度Ｂ ÷ 燃焼前の引張強度Ａ）×１００・・・式（１）
引張強度保持率（％）＝（燃焼後の引張強度Ｂ ÷ 燃焼前の引張強度Ａ）×１００・・・式（１）
本発明において、燃焼試験は欧州のＵＮ規格Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｎｏ． １００に記載の「電動パワートレーンの特定要件に係る車両の認可に関する統一規定（Ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｖａｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ）」の附則８Ｅの３．２．２～３．７．４に記載された方法で試験するものとする。
また、本発明において、引張試験は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３９（２０１９）に準拠し、負荷速度２ｍｍ／ｍｉｎ．の条件で試験するものとする。
また、本発明において、引張試験は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３９（２０１９）に準拠し、負荷速度２ｍｍ／ｍｉｎ．の条件で試験するものとする。
［トップ層（耐水性向上層）］
耐火層の耐水性を確保したい場合、耐火層の上にトップ層を設けることが好ましい。言い換えると、トップ層は耐水性向上層であることが好ましい。
トップ層の材料に制限はないが、エポシキ系樹脂、ウレタン系樹脂、又はシリコン系樹脂であることが好ましい。トップ層を設けるのが好ましいのは、特に本発明のバッテリーボックスの構成部品を車両用のバッテリートレイとして用いる場合である。これは、バッテリートレイはバッテリーカバーよりも車体のより下方に存在しているため、耐水性が求められる場合が多いためである。
耐火層の耐水性を確保したい場合、耐火層の上にトップ層を設けることが好ましい。言い換えると、トップ層は耐水性向上層であることが好ましい。
トップ層の材料に制限はないが、エポシキ系樹脂、ウレタン系樹脂、又はシリコン系樹脂であることが好ましい。トップ層を設けるのが好ましいのは、特に本発明のバッテリーボックスの構成部品を車両用のバッテリートレイとして用いる場合である。これは、バッテリートレイはバッテリーカバーよりも車体のより下方に存在しているため、耐水性が求められる場合が多いためである。
耐火層が設けられているバッテリーボックスの構成部品は繊維強化プラスチックの温度上昇を抑制できる。また、耐水性が求められない用途に用いられる場合、トップ層は設けないことが好ましい。これは、トップ層が、耐火層に含まれた発泡組成物の発泡開始を遅らせる傾向にあるためである。言い換えると、耐水性が求められない用途に用いられる場合、耐火層はバッテリーボックスの構成部品の最外層に設けられていることが好ましい。
［耐火層の設け方］
耐火層は、インモールドコート又はスプレーコートによって耐火層を繊維強化プラスチックへ設けることが好ましい。インモールドコーティング方法とは、得られた成形品を成形型から取り出さずに成形型内に被覆剤を注入して成形品の表面に被膜を形成する方法である。
また、耐火層はマイカシートなどの不燃シートや不燃フィルムを用いて、繊維強化プラスチックに貼り付けても良い。ただし、バッテリートレイやバッテリーカバーは形状が複雑であるため、シートやフィルムを貼り合わせて耐火層を設けるより、コーティングして耐火層を設けることが好ましい。
本発明の耐火層は発泡組成物を含み、発泡により燃焼面側の温度を下げることができる。これによって、長時間（例えば５分以上）の燃焼に対しては、マイカシートを用いるよりも耐火性能が高い。
耐火層は、インモールドコート又はスプレーコートによって耐火層を繊維強化プラスチックへ設けることが好ましい。インモールドコーティング方法とは、得られた成形品を成形型から取り出さずに成形型内に被覆剤を注入して成形品の表面に被膜を形成する方法である。
また、耐火層はマイカシートなどの不燃シートや不燃フィルムを用いて、繊維強化プラスチックに貼り付けても良い。ただし、バッテリートレイやバッテリーカバーは形状が複雑であるため、シートやフィルムを貼り合わせて耐火層を設けるより、コーティングして耐火層を設けることが好ましい。
本発明の耐火層は発泡組成物を含み、発泡により燃焼面側の温度を下げることができる。これによって、長時間（例えば５分以上）の燃焼に対しては、マイカシートを用いるよりも耐火性能が高い。
（材料）
１．繊維強化プラスチック
（ｉ）シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）を用いた繊維強化プラスチック
以下のＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社製（ＣＳＰと略する場合がある）のシートモールディングコンパウンドを準備し、各実施例、比較例に記載の繊維強化プラスチックに成形した。
・品番：ＣＳＰ８３４Ｅ
樹脂：ビニルエステル系樹脂
繊維：Ｅ－ガラス繊維、繊維重量割合Ｗｆ４９％。なお、繊維重量割合（Ｗｆ 単位：重量％）とは、強化繊維とマトリクス樹脂だけではなく、その他の添加剤等も含めた全体の重量に対する強化繊維の重量の割合である。
１．繊維強化プラスチック
（ｉ）シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）を用いた繊維強化プラスチック
以下のＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社製（ＣＳＰと略する場合がある）のシートモールディングコンパウンドを準備し、各実施例、比較例に記載の繊維強化プラスチックに成形した。
・品番：ＣＳＰ８３４Ｅ
樹脂：ビニルエステル系樹脂
繊維：Ｅ－ガラス繊維、繊維重量割合Ｗｆ４９％。なお、繊維重量割合（Ｗｆ 単位：重量％）とは、強化繊維とマトリクス樹脂だけではなく、その他の添加剤等も含めた全体の重量に対する強化繊維の重量の割合である。
（ｉｉ）連続繊維を用いた繊維強化プラスチック（エポキシ樹脂を使用）
・炭素繊維織物の繊維強化プラスチック
帝人株式会社製プリプレグＷ －７Ｕ ６１（１００）／Ｑ －１１２
構成：（０／９０°）×７ｐｌｙ積層板をオートクレーブ成形（１３０℃×９０分）
厚さ：３ｍｍ
・ガラス繊維織物の繊維強化プラスチック
住友ベークライト株式会社製ガラスエポキシ積層板（品番：ＰＬ－３７６２）
厚さ：３ｍｍ
・炭素繊維織物の繊維強化プラスチック
帝人株式会社製プリプレグＷ －７Ｕ ６１（１００）／Ｑ －１１２
構成：（０／９０°）×７ｐｌｙ積層板をオートクレーブ成形（１３０℃×９０分）
厚さ：３ｍｍ
・ガラス繊維織物の繊維強化プラスチック
住友ベークライト株式会社製ガラスエポキシ積層板（品番：ＰＬ－３７６２）
厚さ：３ｍｍ
２．プライマー層
染めＱテクノロジー社製 ミッチャクロンマルチ
染めＱテクノロジー社製 ミッチャクロンマルチ
３．耐火塗料
（ｉ）ポリリン酸アンモニウム（発泡剤）を含むアクリル系耐火塗料
日本ペイント株式会社製 商品名：タイカリットＳー１００ベースコート
（ｉｉ）ポリリン酸アンモニウム（発泡剤）を含むポリウレタン系耐火塗料
ナリファイア社製 商品名：ナリファイア・ハイブリッドベースコートＳＣ９０２－Ａ
（ｉｉｉ）特殊変性アクリル樹脂とノンハロゲンリン系難燃剤を調合した耐火塗料（非発泡性難燃塗料）
大日技研工業社製 商品名：ランデックスコート 難燃クリア Ｓタイプ
（ｉ）ポリリン酸アンモニウム（発泡剤）を含むアクリル系耐火塗料
日本ペイント株式会社製 商品名：タイカリットＳー１００ベースコート
（ｉｉ）ポリリン酸アンモニウム（発泡剤）を含むポリウレタン系耐火塗料
ナリファイア社製 商品名：ナリファイア・ハイブリッドベースコートＳＣ９０２－Ａ
（ｉｉｉ）特殊変性アクリル樹脂とノンハロゲンリン系難燃剤を調合した耐火塗料（非発泡性難燃塗料）
大日技研工業社製 商品名：ランデックスコート 難燃クリア Ｓタイプ
４．トップ層
・日本ペイント社製 ファインウレタン Ｕ１００ ホワイト（ウレタン系）
・大日本塗料社製 エポオール ＃６５－Ｗ（エポキシ系）
・日本ペイント社製 ファインウレタン Ｕ１００ ホワイト（ウレタン系）
・大日本塗料社製 エポオール ＃６５－Ｗ（エポキシ系）
（評価）
１．耐火評価
各実施例、比較例で作成した試験片を、欧州のＵＮ規格Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｎｏ． １００に記載の「電動パワートレーンの特定要件に係る車両の認可に関する統一規定（Ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｖａｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ）」の附則８Ｅの３．２．２～３．７．４に記載された方法で燃焼させて燃焼前後の試験片を観察した。なお、燃料はガソリンを用い、燃焼時の温度は７００～８００℃であった。
１．耐火評価
各実施例、比較例で作成した試験片を、欧州のＵＮ規格Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｎｏ． １００に記載の「電動パワートレーンの特定要件に係る車両の認可に関する統一規定（Ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｖａｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ）」の附則８Ｅの３．２．２～３．７．４に記載された方法で燃焼させて燃焼前後の試験片を観察した。なお、燃料はガソリンを用い、燃焼時の温度は７００～８００℃であった。
（ｉ）繊維強化プラスチックのマトリクス形態保持の評価
Ｇｏｏｄ：耐火試験後、繊維強化プラスチックの厚み３ｍｍを保持していた。
Ｂａｄ：耐火試験後、繊維強化プラスチックの厚みが３ｍｍ未満となったもの。
（ｉｉ）耐火試験による燃焼形態の評価
樹脂炭化：マトリクス樹脂（熱硬化性樹脂）が燃えてしまったが、繊維は残っていた。
Ｇｏｏｄ：耐火試験後、繊維強化プラスチックの厚み３ｍｍを保持していた。
Ｂａｄ：耐火試験後、繊維強化プラスチックの厚みが３ｍｍ未満となったもの。
（ｉｉ）耐火試験による燃焼形態の評価
樹脂炭化：マトリクス樹脂（熱硬化性樹脂）が燃えてしまったが、繊維は残っていた。
２．耐火性評価後の強度保持率
２．１ 燃焼前の引張試験
燃焼前の試験片から幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍを切り出し、引張試験を行った。
２．１ 燃焼前の引張試験
燃焼前の試験片から幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍを切り出し、引張試験を行った。
２．２ 燃焼後の引張試験
欧州のＵＮ規格Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｎｏ． １００に記載の「電動パワートレーンの特定要件に係る車両の認可に関する統一規定（Ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｖａｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ）」の附則８Ｅの３．２．２～３．７．４に記載された方法で燃焼試験を行った後、引張試験をした。なお、燃料はガソリンを用い、燃焼時の温度は７００～８００℃であった。具体的には、以下の段階Ａ、Ｂ、Ｃを経て引張試験を行った。
欧州のＵＮ規格Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｎｏ． １００に記載の「電動パワートレーンの特定要件に係る車両の認可に関する統一規定（Ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｖａｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ）」の附則８Ｅの３．２．２～３．７．４に記載された方法で燃焼試験を行った後、引張試験をした。なお、燃料はガソリンを用い、燃焼時の温度は７００～８００℃であった。具体的には、以下の段階Ａ、Ｂ、Ｃを経て引張試験を行った。
（ｉ）段階Ａ：予熱
試験片（長さ３００ｍｍ×幅３００ｍｍ×厚み３ｍｍ）から３ｍの距離で、パン（図３の３０３）内の燃料を点火するものとする。６０秒間の予熱後、パンを試験片の下に置くものとする。パンのサイズが大きすぎて液体漏れなどのリスクがあるために移動できないため、代わりに試験片と試験リグをパンのところに移動させた。
試験片（長さ３００ｍｍ×幅３００ｍｍ×厚み３ｍｍ）から３ｍの距離で、パン（図３の３０３）内の燃料を点火するものとする。６０秒間の予熱後、パンを試験片の下に置くものとする。パンのサイズが大きすぎて液体漏れなどのリスクがあるために移動できないため、代わりに試験片と試験リグをパンのところに移動させた。
（ｉｉ）段階Ｂ：炎への直接曝露（図３）
試験片を７０秒間、燃焼している燃料からの炎に曝露するものとする。
試験片を７０秒間、燃焼している燃料からの炎に曝露するものとする。
（ｉｉｉ）段階Ｃ：炎への間接曝露
段階Ｂの完了後すぐに、スクリーン（図３の３０１）を燃焼しているパンと試験片の間に置くものとする。試験片をさらに６０秒間、この軽減した炎に曝露するものとする。
燃焼後の試験片の中央領域から幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍを切り出し、引張試験を行った。
段階Ｂの完了後すぐに、スクリーン（図３の３０１）を燃焼しているパンと試験片の間に置くものとする。試験片をさらに６０秒間、この軽減した炎に曝露するものとする。
燃焼後の試験片の中央領域から幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍを切り出し、引張試験を行った。
２．３（残存する）引張強度保持率
下記式（１）から引張強度保持率を算出した。
引張強度保持率（％）＝（燃焼後の引張強度Ｂ ÷ 燃焼前の引張強度Ａ）×１００・・・式（１）
下記式（１）から引張強度保持率を算出した。
引張強度保持率（％）＝（燃焼後の引張強度Ｂ ÷ 燃焼前の引張強度Ａ）×１００・・・式（１）
３．吸水後の耐火性能
（１）吸水前の引張試験
吸水前の試験片から幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍを切り出し、引張試験を行った。これを燃焼前の引張強度Ａ’とした。
（２）吸水、及び燃焼させた試験片の引張試験
４０度の温水に、７日間浸漬させた後、１日程度風乾させた。その後、上述の「２．耐火性評価後の強度保持率」に記載の方法と同様に、燃焼試験後の引張試験を行った。
（３）引張強度保持率（吸水後）
下記式（２）から引張強度保持率（吸水後）を算出した。
引張強度保持率（吸水後）（％）＝（吸水、及び燃焼後の引張強度Ｂ’ ÷ 吸水、及び燃焼前の引張強度Ａ’）×１００・・・式（２）
（１）吸水前の引張試験
吸水前の試験片から幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍを切り出し、引張試験を行った。これを燃焼前の引張強度Ａ’とした。
（２）吸水、及び燃焼させた試験片の引張試験
４０度の温水に、７日間浸漬させた後、１日程度風乾させた。その後、上述の「２．耐火性評価後の強度保持率」に記載の方法と同様に、燃焼試験後の引張試験を行った。
（３）引張強度保持率（吸水後）
下記式（２）から引張強度保持率（吸水後）を算出した。
引張強度保持率（吸水後）（％）＝（吸水、及び燃焼後の引張強度Ｂ’ ÷ 吸水、及び燃焼前の引張強度Ａ’）×１００・・・式（２）
４．引張試験の条件
上記引張試験は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３９（２０１９）に準拠し、負荷速度２ｍｍ／ｍｉｎ．の条件で試験した。燃焼後の引張試験は、燃焼後の試験片から幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍを切り出して行った。このとき、試験片長さ２５０ｍｍのうち、１１０ｍｍが燃焼部であった。なお、試験回数はＮ＝８とした。
上記引張試験は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３９（２０１９）に準拠し、負荷速度２ｍｍ／ｍｉｎ．の条件で試験した。燃焼後の引張試験は、燃焼後の試験片から幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍを切り出して行った。このとき、試験片長さ２５０ｍｍのうち、１１０ｍｍが燃焼部であった。なお、試験回数はＮ＝８とした。
５．バッテリーの脱落評価
５．１ 不連続強化繊維を使用した場合（実施例・比較例）
マトリクス樹脂が燃えて、繊維が残っている状態（樹脂炭化）において、繊維は樹脂に把持されず、バッテリーの重みによってバッテリーがバッテリートレイから脱落すると判断した。
５．１ 不連続強化繊維を使用した場合（実施例・比較例）
マトリクス樹脂が燃えて、繊維が残っている状態（樹脂炭化）において、繊維は樹脂に把持されず、バッテリーの重みによってバッテリーがバッテリートレイから脱落すると判断した。
５．２ 連続繊維を使用した場合（参考例）
マトリクス樹脂が燃えて、繊維が残っている状態（樹脂炭化）において、繊維の端は燃えていない領域の樹脂によって把持されているため、バッテリーの重みによってバッテリーがバッテリートレイから脱落することは無いと判断した。
マトリクス樹脂が燃えて、繊維が残っている状態（樹脂炭化）において、繊維の端は燃えていない領域の樹脂によって把持されているため、バッテリーの重みによってバッテリーがバッテリートレイから脱落することは無いと判断した。
［実施例１］
１．繊維強化プラスチックの準備
ＣＳＰ社製のシートモールディングコンパウンド（品番,ＣＳＰ８３４Ｅ）を加熱した成形型へチャージし、長さ３００ｍｍ×幅３００ｍｍ×厚み３ｍｍに成形した。
１．繊維強化プラスチックの準備
ＣＳＰ社製のシートモールディングコンパウンド（品番,ＣＳＰ８３４Ｅ）を加熱した成形型へチャージし、長さ３００ｍｍ×幅３００ｍｍ×厚み３ｍｍに成形した。
２．耐火塗料の塗布
耐火塗料として、日本ペイント株式会社製 商品名タイカリット 銘柄：タイカリットＳー１００ベースコート（アクリル系発泡型塗料）を膜厚０．２ｍｍとなるようにスプレーで塗布し、試験片とした。得られた試験片は、繊維強化プラスチックと耐火塗料の２層構造であった。結果を表１に示す。
耐火塗料として、日本ペイント株式会社製 商品名タイカリット 銘柄：タイカリットＳー１００ベースコート（アクリル系発泡型塗料）を膜厚０．２ｍｍとなるようにスプレーで塗布し、試験片とした。得られた試験片は、繊維強化プラスチックと耐火塗料の２層構造であった。結果を表１に示す。
［実施例２～４］
耐火層の厚みを表１に記載されている通り、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして繊維強化プラスチックに耐火層を設けた試験片を作成した。
耐火層の厚みを表１に記載されている通り、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして繊維強化プラスチックに耐火層を設けた試験片を作成した。
［実施例５］
耐火層を設けた繊維強化プラスチックに、トップ層として、日本ペイント社製のファインウレタンＵ１００をスプレーコーティングして０．２ｍｍのトップ層を設けたこと以外は、実施例４と同様にして試験片を作成して評価した。なお、トップ層の単位面積当たりの質量は２４０ｇ／ｍ２であった。
耐火層を設けた繊維強化プラスチックに、トップ層として、日本ペイント社製のファインウレタンＵ１００をスプレーコーティングして０．２ｍｍのトップ層を設けたこと以外は、実施例４と同様にして試験片を作成して評価した。なお、トップ層の単位面積当たりの質量は２４０ｇ／ｍ２であった。
［実施例６］
繊維強化プラスチックに、プライマー層として染めＱテクノロジー社製ミッチャクロンマルチをスプレーコーティングし、この上から日本ペイント株式会社製の商品名タイカリットを、膜厚０．５ｍｍでスプレー塗布したこと以外は、実施例４と同様にして試験片を作成して評価した。
繊維強化プラスチックに、プライマー層として染めＱテクノロジー社製ミッチャクロンマルチをスプレーコーティングし、この上から日本ペイント株式会社製の商品名タイカリットを、膜厚０．５ｍｍでスプレー塗布したこと以外は、実施例４と同様にして試験片を作成して評価した。
［実施例７］
耐火層を設けるため、耐火塗料として、ナリファイア社製の耐火塗料ナリファイア・ハイブリッドベースコートＳＣ９０２－Ａを、膜厚０．３ｍｍとなるようにスプレーコートしたこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作成し、評価した。結果を表１に示す。
耐火層を設けるため、耐火塗料として、ナリファイア社製の耐火塗料ナリファイア・ハイブリッドベースコートＳＣ９０２－Ａを、膜厚０．３ｍｍとなるようにスプレーコートしたこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作成し、評価した。結果を表１に示す。
［実施例８］
耐火層の膜厚を０．５ｍｍとしたこと以外は、実施例７と同様にして試験片を作成し、評価した。結果を表１に示す。
耐火層の膜厚を０．５ｍｍとしたこと以外は、実施例７と同様にして試験片を作成し、評価した。結果を表１に示す。
［実施例９］
耐火層を設けた繊維強化プラスチックに、トップ層として、大日本塗料社製の変性エポキシ・ウレタン樹脂系塗料のエポオールをスプレーコーティングして０．２ｍｍのトップ層を設けたこと以外は、実施例８と同様にして試験片を作成し、評価した。結果を表１に示す。なお、トップ層の単位面積当たりの質量は２７０ｇ／ｍ２であった。
耐火層を設けた繊維強化プラスチックに、トップ層として、大日本塗料社製の変性エポキシ・ウレタン樹脂系塗料のエポオールをスプレーコーティングして０．２ｍｍのトップ層を設けたこと以外は、実施例８と同様にして試験片を作成し、評価した。結果を表１に示す。なお、トップ層の単位面積当たりの質量は２７０ｇ／ｍ２であった。
［比較例１］
耐火層を設けずに、繊維強化プラスチックだけを試験片としたこと以外は、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
耐火層を設けずに、繊維強化プラスチックだけを試験片としたこと以外は、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
［比較例２］
耐火層の代わりに、非発泡性難燃塗料（大日技研工業社製のランデックスコート難燃クリアＳタイプ）を繊維強化プラスチックにスプレーコーティングで膜厚０．２ｍｍとなるように設けたこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作成し、評価した。結果を表１に示す。
耐火層の代わりに、非発泡性難燃塗料（大日技研工業社製のランデックスコート難燃クリアＳタイプ）を繊維強化プラスチックにスプレーコーティングで膜厚０．２ｍｍとなるように設けたこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作成し、評価した。結果を表１に示す。
なお、下記表１、２中、以下の略号はそれぞれ以下の内容を示す。
ＧＦ：ガラス繊維
ＣＦ：炭素繊維
ＶＥ：ビニルエステル系樹脂
ＥＰ：エポキシ系樹脂
ＧＦ：ガラス繊維
ＣＦ：炭素繊維
ＶＥ：ビニルエステル系樹脂
ＥＰ：エポキシ系樹脂
［参考例１］
繊維強化プラスチックとして、連続繊維を用いた炭素繊維織物の繊維強化プラスチック（帝人製プリプレグＷ －７Ｕ ６１（１００）／Ｑ －１１２、厚さ３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例４と同様にして評価した。結果を表２に示す。
繊維強化プラスチックとして、連続繊維を用いた炭素繊維織物の繊維強化プラスチック（帝人製プリプレグＷ －７Ｕ ６１（１００）／Ｑ －１１２、厚さ３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例４と同様にして評価した。結果を表２に示す。
［参考例２］
繊維強化プラスチックとして、連続繊維を用いたガラス繊維織物の繊維強化プラスチック（住友ベークライト社製ガラスエポキシ積層板（品番：ＰＬ－３７６２））を用いたこと以外は、実施例４と同様にして評価した。結果を表２に示す。
繊維強化プラスチックとして、連続繊維を用いたガラス繊維織物の繊維強化プラスチック（住友ベークライト社製ガラスエポキシ積層板（品番：ＰＬ－３７６２））を用いたこと以外は、実施例４と同様にして評価した。結果を表２に示す。
［参考例３～４］
耐火層を設けなかったこと以外は、参考例１又は２とそれぞれ同様にして評価した。結果を表２に示す。
耐火層を設けなかったこと以外は、参考例１又は２とそれぞれ同様にして評価した。結果を表２に示す。
（参考例の考察）
参考例においては、耐火層の有無に関わらず、バッテリーの脱落は無い。これは、例え樹脂炭化した場合であっても、連続繊維は樹脂炭化していない領域の樹脂に把持されているため、バッテリーが繊維に支えられているためである。したがって、繊維強化プラスチックが連続繊維を含む場合、燃焼試験後に、バッテリートレイからバッテリーが脱落するという課題は無い。
参考例においては、耐火層の有無に関わらず、バッテリーの脱落は無い。これは、例え樹脂炭化した場合であっても、連続繊維は樹脂炭化していない領域の樹脂に把持されているため、バッテリーが繊維に支えられているためである。したがって、繊維強化プラスチックが連続繊維を含む場合、燃焼試験後に、バッテリートレイからバッテリーが脱落するという課題は無い。
［比較例３］
耐火層の代わりに、マイカシート（厚さ０．８ｍｍ）を平板形状のＳＭＣ成形体に張り付けたこと以外は、実施例１と同様に試験片を作製し、評価した。燃焼中にマイカシート層内での浮き、剥離があり断熱効果が不安定であった。
耐火層の代わりに、マイカシート（厚さ０．８ｍｍ）を平板形状のＳＭＣ成形体に張り付けたこと以外は、実施例１と同様に試験片を作製し、評価した。燃焼中にマイカシート層内での浮き、剥離があり断熱効果が不安定であった。
図６に、実施例２の耐火試験中の試験片の上面と下面（燃焼面）の温度を表すグラフを示した。また、図７に、比較例３の耐火試験中の試験片の上面と下面（燃焼面）の温度を表すグラフを示した。温度は、上面、下面とも面の中央部で測定した。
図６と図７を対比することにより、実施例２の耐火層は、比較例３のマイカシートよりも上面及び下面（燃焼面）の温度上昇を抑えることができることが分かった。
図６と図７を対比することにより、実施例２の耐火層は、比較例３のマイカシートよりも上面及び下面（燃焼面）の温度上昇を抑えることができることが分かった。
本発明に記載の繊維強化プラスチックに、耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品は従来に比べて耐火性に優れ、且つ、力学特性を兼ね備える。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０２０年４月２４日出願の日本特許出願（特願２０２０－０７７５３４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２０２０年４月２４日出願の日本特許出願（特願２０２０－０７７５３４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０ バッテリーボックス
２０、１００、２００ バッテリートレイ
２２ バッテリートレイの底
２４、２４’ バッテリートレイのサイドウォール
２６、２６’ バッテリートレイのエンドウォール
２８ キャビティ
２９ 内部分割壁
３０、３０’ エネルギー吸収部材
３２ ファスナー（エネルギー吸収部材とバッテリートレイを締結）
４０ バッテリーカバー
５０ バッテリー
５２ 電圧線
６０ 補強フレーム
７０ 温度制御システム
３０１ スクリーン
３０２ 試験片
３０３ 板金パン
Ｔ１、Ｔ２ バッテリートレイの端面
Ｓ１、Ｓ２ バッテリートレイの端面が耐火層で覆われていない場合に耐火試験によって生じ得る端面周辺の樹脂の焼失部分
Ｆ フランジ
Ｇ 第一底面部
ＳＷ 周壁
Ｗ１ 第一内壁部
Ｗ２ 第二内壁部
２０、１００、２００ バッテリートレイ
２２ バッテリートレイの底
２４、２４’ バッテリートレイのサイドウォール
２６、２６’ バッテリートレイのエンドウォール
２８ キャビティ
２９ 内部分割壁
３０、３０’ エネルギー吸収部材
３２ ファスナー（エネルギー吸収部材とバッテリートレイを締結）
４０ バッテリーカバー
５０ バッテリー
５２ 電圧線
６０ 補強フレーム
７０ 温度制御システム
３０１ スクリーン
３０２ 試験片
３０３ 板金パン
Ｔ１、Ｔ２ バッテリートレイの端面
Ｓ１、Ｓ２ バッテリートレイの端面が耐火層で覆われていない場合に耐火試験によって生じ得る端面周辺の樹脂の焼失部分
Ｆ フランジ
Ｇ 第一底面部
ＳＷ 周壁
Ｗ１ 第一内壁部
Ｗ２ 第二内壁部
Claims (17)
- 熱硬化性樹脂をマトリクス樹脂とする、強化繊維を含む繊維強化プラスチックに、耐火層を設けたバッテリーボックスの構成部品であって、
前記強化繊維は重量平均繊維長１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続強化繊維であり、
前記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、及びエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つであり、
前記繊維強化プラスチックの厚さＸは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、
前記耐火層は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂、及び発泡組成物を含む、
バッテリーボックスの構成部品。 - 前記耐火層はウレタン系樹脂を含み、前記耐火層と前記繊維強化プラスチックが隣接している、請求項１に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記熱硬化性樹脂は不飽和ポリエステル系樹脂、又はビニルエステル系樹脂である、請求項２に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記耐火層の厚みＹは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記繊維強化プラスチックの厚みＸと、前記耐火層の厚みＹとの関係が、０．０１＜Ｙ／Ｘ＜１．０である請求項４に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記耐火層の単位面積当たりの質量が、１００～１２００ｇ／ｍ２である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記強化繊維がガラス繊維である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記繊維強化プラスチックの比重が２．１ｇ／ｃｍ３以下であり、前記耐火層の比重が１．５ｇ／ｃｍ３以下である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記バッテリーボックスの構成部品が車両用である、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイであって、燃焼試験前に対する燃焼試験後の引張強度保持率が４０％以上である、請求項９に記載のバッテリートレイ。
- 前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイであって、前記耐火層の上にトップ層を積層させた、請求項９又は１０に記載のバッテリートレイ。
- 前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイ又はバッテリーカバーである、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品の製造方法であって、
シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造し、
前記バッテリーボックスの構成部品は凹凸形状を有する、
バッテリーボックスの構成部品の製造方法。 - さらに、インモールドコート又はスプレーコートによって耐火層を繊維強化プラスチックへ設ける、請求項１３に記載のバッテリーボックスの構成部品の製造方法。
- 前記繊維強化プラスチックの端面に耐火層が設けられている、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記繊維強化プラスチックの片面及び端面の全てにおいて、耐火層が設けられている、請求項１５に記載のバッテリーボックスの構成部品。
- 前記バッテリーボックスの構成部品が、バッテリートレイである、請求項１６に記載のバッテリーボックスの構成部品。
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