特開 2024-30593 シール材用積層体、シール材および電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030593

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】シール材用積層体、シール材および電池

(51)【国際特許分類】

   C09K 3/10 20060101AFI20240229BHJP

   C09K 21/02 20060101ALI20240229BHJP

   H01M 10/658 20140101ALI20240229BHJP

   H01M 50/293 20210101ALI20240229BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20240229BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

C09K3/10 R

C09K21/02

H01M10/658

H01M50/293

H01M50/204 401H

H01M50/289 101

C09K3/10 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022133570

(22)【出願日】2022-08-24

(71)【出願人】

【識別番号】000225359

【氏名又は名称】内山工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】江角 乙音

(72)【発明者】

【氏名】安福 勇志

(72)【発明者】

【氏名】川端 貴美

【テーマコード（参考）】

4H017

4H028

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

4H017AA04

4H017AB15

4H017AC01

4H017AD03

4H017AE05

4H028AA05

4H028AA10

4H028AB01

4H028BA04

5H031CC01

5H031HH08

5H031KK02

5H040AA37

5H040AT06

5H040JJ03

5H040JJ05

5H040LL04

5H040LL06

5H040LL10

5H040NN01

5H040NN03

(57)【要約】

【課題】従来よりも難燃性を向上させたシール材用積層体を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係るシール材用積層体（１０）は、難燃性シリコーンゴムコンパウンドを含んでいる第１層（１）と、繊維系難燃剤を含んでいる第２層（２）と、を備えており、第２層（２）における有機成分の含有量は、０～１０重量％である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

難燃性シリコーンゴムコンパウンドを含んでいる第１層と、
繊維系難燃剤を含んでいる第２層と、
を備えており、
上記第２層における有機成分の含有量は、０～１０重量％である、
シール材用積層体。

【請求項2】

上記第２層の厚さは５ｍｍ以下である、請求項１に記載のシール材用積層体。

【請求項3】

上記難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、ＵＬ９４規格においてＶ－０以上である、請求項１に記載のシール材用積層体。

【請求項4】

上記繊維系難燃剤は、人造鉱物繊維および天然鉱物繊維からなる群より選択される１つ以上を含んでいる、請求項１に記載のシール材用積層体。

【請求項5】

上記繊維系難燃剤は、上記人造鉱物繊維を含んでおり、
上記人造鉱物繊維は、ＡＥＳウール、ロックウールおよびアルミナ繊維からなる群より選択される１つ以上を含んでいる、
請求項４に記載のシール材用積層体。

【請求項6】

上記第１層における上記難燃性シリコーンゴムコンパウンドの含有率は、５０重量％以上である、請求項１に記載のシール材用積層体。

【請求項7】

上記第１層と上記第２層とは、インサート成形によって一体に成形されたものである、請求項１に記載のシール材用積層体。

【請求項8】

上記第１層および上記第２層は、接着層を介して一体に成形されたものである、請求項１に記載のシール材用積層体。

【請求項9】

第１層を成形する工程と、
上記第１層と第２層とを接着層を介して接着する工程と、
を含む、シール材用積層体の製造方法であって、
上記第１層は、難燃性シリコーンゴムコンパウンドを含んでおり、
上記第２層は、繊維系難燃剤を含んでおり、
上記第２層における有機成分の含有量は、０～１０重量％である、
製造方法。

【請求項10】

請求項１～８のいずれか１項に記載のシール材用積層体を備えている、シール材。

【請求項11】

２つ以上のセルと、断熱材と、容器と、請求項１０に記載のシール材と、を備えている電池であって、
上記２つ以上のセル、上記断熱材および上記シール材は、上記容器に格納されており、
上記断熱材は、上記容器内を２つ以上の区画に分割するように配置されており、
上記２つ以上のセルは、上記２つ以上の区画のうち２つ以上に分かれて配置されており、
上記シール材は、上記断熱材と上記容器との間隙を閉塞するとともに、上記第１層が上記断熱材と接するように配置されている、
電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シール材用積層体、シール材および電池に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、物品に難燃性を付与するために、基材の上に難燃性の層を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１４１７２８号公報

【特許文献2】特開２００９－００１０１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

シール材に用いられるシリコーンゴムにも、用途によっては、難燃性が要求される場合がある。本発明者らが検討したところ、既存のシリコーンゴムには、難燃性の観点からさらなる改善の余地があることが判明した。

【0005】

本発明の一態様は、従来よりも難燃性を向上させたシール材用積層体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係るシール材用積層体は、
難燃性シリコーンゴムコンパウンドを含んでいる第１層と、
繊維系難燃剤を含んでいる第２層と、
を備えており、
上記第２層における有機成分の含有量は、０～１０重量％である。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、従来よりも難燃性を向上させたシール材用積層体が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一態様に係るシール材用積層体の概略構造の例を示す模式図である。

【図2】本発明の一態様に係るシール材用積層体の概略構造の変形例を示す模式図である。

【図3】本発明の一態様に係るシール材用積層体の概略構造の他の例を示す模式図である。

【図4】本発明の一態様に係るシール材用積層体の概略構造の他の変形例を示す模式図である。

【図5】本発明の一態様に係るシール材を用いた電池の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組合せた実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

【0010】

本明細書において、数値範囲を表す「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。

【0011】

≪１．シール材用積層体≫
図１は、本発明の一態様に係るシール材用積層体の概略構造の一例を示す模式図である。シール材用積層体１０（シール材１０）は、第１層１および第２層２を備えている。以下、第２層２、第１層１の順に説明する。

【0012】

〔１．１．第２層〕
第２層は、繊維系難燃剤を含んでいる。第２層における有機成分の含有量は、０～１０重量％である。

【0013】

（繊維系難燃剤）
繊維系難燃剤とは、繊維状の形態をとる難燃剤を表す。本明細書において、「繊維状の形態」とは、アスペクト比（長さ／直径）が３以上である形状を意図する。

【0014】

繊維系難燃剤の平均繊維長の下限は、５０μｍ以上が好ましく、７０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上がさらに好ましい。繊維系難燃剤の平均繊維長の上限は、１５００μｍ以下が好ましく、１０００μｍ以下がより好ましく、８００μｍ以下がさらに好ましい。繊維系難燃剤の平均直径の下限は、０．０５μｍ以上が好ましく、０．１μｍ以上がより好ましく、０．１５μｍ以上がさらに好ましく、０．２μｍ以上が特に好ましい。繊維系難燃剤の平均直径の上限は、１０．０μｍ以下が好ましく、５．０μｍ以下がより好ましく、３．０μｍ以下がさらに好ましく、１．０μｍ以下が特に好ましい。アスペクト比の下限は、５以上が好ましく、５０以上がより好ましく、１００以上がさらに好ましく、１５０以上が特に好ましい。アスペクト比の上限は、５０００以下が好ましく、４０００以下がより好ましく、１０００以下がさらに好ましく、５００以下が特に好ましく、２５０以下がより一層好ましい。

【0015】

繊維系難燃剤の例としては、人造鉱物繊維および天然鉱物繊維が挙げられる。人造鉱物繊維の例としては、ロックウール、ストーンウール、スラグウール、ミネラルウール、グラスウール、ミネラルグラスウール、アルカリアースシリケートウール（ＡＥＳウール）、アルミナ繊維が挙げられる。天然鉱物繊維の例としては、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維が挙げられる。これらの中では、人造鉱物繊維が好ましい。人造鉱物繊維の中では、ＡＥＳウール、ロックウールおよびアルミナ繊維からなる群より選択される１つ以上が好ましい。一実施形態において、繊維系難燃剤は、無機物質である。一実施形態において、繊維系難燃剤は、石綿ではない。

【0016】

第２層における繊維系難燃剤の含有量の下限は、第２層の全重量を基準として、５重量％以上が好ましく、１０重量％以上がより好ましく、２０重量％以上がさらに好ましい。第２層における繊維系難燃剤の含有量の上限は、第２層の全重量を基準として、７０重量％以下が好ましく、６０重量％以下がより好ましく、５０重量％以下がさらに好ましい。繊維系難燃剤の含有量の上記の範囲であれば、シール材用積層体に充分な難燃性を与えられる傾向にある。

【0017】

（有機成分）
第２層は、有機成分を含んでいてもよい。有機成分は、例えば、繊維系難燃剤をシート状に成形するバインダーの機能を果たす。

【0018】

第２層における有機成分の含有量の上限は、第２層の重量を基準として、１０重量％以下であり、８重量％以下が好ましい。第２層における有機成分の含有量の上限は、第２層の重量を基準として、０重量％以上、１重量％以上または２重量％以上でありうる。このように、第２層は、有機成分の含有量が少ない層であると言える。このような第２層を設けることにより、シール材用積層体の難燃性を向上できる。

【0019】

第２層における有機成分の含有量は、第２層の強熱減量から推定できる。一実施形態において、第２層における有機成分の含有量は、第２層の強熱減量そのものである。

【0020】

（その他の成分）
第２層は、繊維系難燃剤および有機成分以外の成分を含んでいてもよい。このような成分の例としては、無機バインダーが挙げられる。無機バインダーとしては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、金属アルコキシド等が挙げられる。

【0021】

第２層の厚さの上限は、５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ以下がさらに好ましい。第２層の厚さの下限は、０．０５ｍｍまたは０．１ｍｍでありうる。第２層の厚さが上記の範囲であれば、シール材用積層体を薄型化できる。

【0022】

〔１．２．第１層〕
第１層は、難燃性シリコーンゴムコンパウンドを含んでいる。

【0023】

難燃性シリコーンゴムコンパウンドとは、シリコーンゴムに各種の添加物を配合し、難燃性を付与したシリコーンゴム組成物である。一実施形態において、難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、ＵＬ９４規格においてＨＢ以上である。すなわち、難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、ＵＬ９４規格において５ＶＡ、５ＶＢ、Ｖ－０、Ｖ－１、Ｖ－２またはＨＢである。一実施形態において、難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、ＵＬ９４規格においてＶ－０以上である。すなわち、難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、ＵＬ９４規格において５ＶＡ、５ＶＢまたはＶ－０である。一実施形態において、難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、ＵＬ９４規格においてＶ－０である。

【0024】

ＵＬ９４規格とは、プラスチック製品の難燃性を評価する規格であり、世界的に広く採用されている。ＵＬ９４規格の等級には、難燃性の高い順に、５ＶＡ、５ＶＢ、Ｖ－０、Ｖ－１、Ｖ－２およびＨＢが存在する。ＵＬ９４規格の試験方法は、当業者の間で周知であるため、説明を省略する。

【0025】

難燃性シリコーンゴムコンパウンドに含まれているシリコーンゴムの例としては、メチルシリコーンゴム、ビニルメチルシリコーンゴム、フェニルメチルシリコーンゴム、フッ化シリコーンゴムが挙げられる。これらのシリコーンゴムは、１種類のみが含まれていてもよいし、２種類以上が含まれていてもよい。一実施形態において、難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、ビニルメチルシリコーンゴムを含んでいる。難燃性シリコーンゴムコンパウンドに含まれている添加物の例としては、白金、白金化合物、酸化鉄、トリアゾール系化合物、水酸化アルミニウムが挙げられる。これらの添加物は、１種類のみが含まれていてもよいし、２種類以上が含まれていてもよい。第２難燃性シリコーンゴムコンパウンドに該当するシリコーンゴムコンパウンドは、多くの商品が上市されており、また多くの関連特許文献が存在する。そのため、難燃性シリコーンゴムコンパウンドの詳細な組成については、説明を省略する。

【0026】

ＵＬ９４規格がＶ－０以上である難燃性シリコーンゴムコンパウンドの例としては、SILASTIC (TM) SH502U、SH502U A/B、SH1447 U A（以上、いずれもダウ・東レ株式会社）；KE-5620W-U、KE-5620BL-U、KE-5612E-U、KE-3494、KE3490、KE3467、KE-4890、KE-40RTV、KE-1831、KE-1867、KE-1891、KE-1204-LTV、KE-1292、KE-1800、KE-1802（以上、いずれも信越化学工業株式会社）；ELASTOSIL (R) LR 3011/50 FR、LR 3001/55 FR、LR 3001/60 FR、LR 3170/40（以上、いずれも旭化成ワッカーシリコーン株式会社）；TSE2186U、TSE2183U、TSE2187U、TSE2184U、TCM5406U、XE20-A7016（以上、いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社）が挙げられる。ＵＬ９４規格がＨＢ～Ｖ－１である難燃性シリコーンゴムコンパウンドの例としては、XIAMETER (TM) RBB-6630-30、RBB-6640-40、RBB-6650-50、RBB-6660-60、RBB-6670-70、RBB-6680-80、RBB-6671-70（以上、いずれもダウ・東レ株式会社）；SILASTIC (TM) SE 4704 U、SE 4705 U、SE 4706 U、SE 4708 U、DY 32-6014 U、DY 32-7040 U、DY 32-8013 U、SRX 495 U、DY 32-502 U（以上、いずれもダウ・東レ株式会社）；KE-5634-U、KE-941-U、KE-951-U、KE-961-U、KE-971-U、KE-981-U、KE-971T-U（以上、いずれも信越化学株式会社）；ELASTOSIL (R) LR 3003/(x)、LR 3004/(y)、LR 3005/(y)、LR 3065/(e)、LR 3092/65 BK（以上、いずれも旭化成ワッカーシリコーン株式会社）；TSE221-3U、TSE221-4U、TSE221-5U、TSE221-6U、TSE221-7U、TSE221-8U、TSE2277U、XE20-523-4U、XE20-523-5U、TSE2181U、TCM5417U、TSE2911U、TSE2971U（以上、いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社）が挙げられる。

【0027】

難燃性シリコーンゴムコンパウンドに該当するシリコーンゴムコンパウンドについて開示している特許文献の例としては、特開２００４－１４９６９３号、特開２００６－１８２９１１号、特開２００９－１４４０２４号が挙げられる。

【0028】

第１層は、上述した以外の成分を含んでいてもよい。そのような成分の例としては、硬化剤および種々の添加剤が挙げられる。

【0029】

硬化剤は、第１層にゴム弾性を与える成分である。当業者であれば、ゴム弾性を与えるための反応機構に応じて、硬化剤を適宜選択できる。硬化剤による反応機構の例としては、架橋反応、縮合反応、付加反応が挙げられる。

【0030】

付加反応によりゴム弾性を与える場合は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンおよび白金系触媒を用いることができる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンとは、１分子あたり平均２個以上の水素原子がケイ素原子に結合しているポリオルガノシロキサンである。

【0031】

難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、オイルを含んでいてもよい。オイルの中でも、シリコーンオイルが好ましく、変性シリコーンオイルがより好ましい。シリコーンオイルとは、ポリオルガノシロキサンを主成分とするオイルを表す。変性シリコーンオイルとは、ジメチルシリコーンオイルに含まれているメチル基の一部を、他の官能基に置換したシリコーンオイルを表す。変性シリコーンオイルの例としては、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、（メタ）アクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイルが挙げられる。変性シリコーンオイルには、非反応性の変性シリコーンオイルと、反応性の変性シリコーンオイルとがある。これらの中では、非反応性の変性シリコーンオイルが好ましい。

【0032】

第１層は、本技術分野で公知の種々の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤の例としては、補強性充填剤（シリカ、珪藻土、石英粉末、マイカ、酸化チタンなど）；増量充填剤（珪藻土、石英粉末、マイカ、クレイ、ガラスビーズ、酸化アルミニウムなど）；耐熱性向上剤（カーボンブラック、ベンガラ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物など）；顔料が挙げられる。

【0033】

（第１層の組成）
第１層の全重量を基準とすると、難燃性シリコーンゴムコンパウンドの含有率の下限は、５０重量％以上が好ましく、８０重量％以上がより好ましく、９０重量％以上がさらに好ましい。難燃性シリコーンゴムコンパウンドの含有率の上限は、例えば、９９．９重量％以下でありうる。

【0034】

第１層がシリコーンゴム以外のゴム成分を含んでいる場合、ゴム成分の全体に占めるシリコーンゴムの割合は、５０重量％以上が好ましく、７０重量％以上がより好ましく、９０重量％以上がさらに好ましい。一実施形態において、第１層は、シリコーンゴム以外のゴム成分を含んでいない。シリコーンゴム以外のゴム成分の例としては、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）が挙げられる。

【0035】

第１層におけるオイルの含有量の下限は、第１層の全重量を基準として、０．１重量％以上が好ましく、０．３重量％以上がより好ましく、０．５重量％以上がさらに好ましい。オイルの含有量が０．１重量％未満の場合には、加工性が低下することがある。第１層におけるオイルの含有量の上限は、第１層の全重量を基準として、１５重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましく、５重量％以下がさらに好ましい。オイルの含有量が１５質量％を超える場合には、過剰に柔らかくなったり、ブリードが生じたりすることがある。

【0036】

一実施形態において、第１層は、繊維系難燃剤を実質的に含んでいない。第１層における繊維系難燃剤の含有量は、難燃性シリコーンゴムコンパウンドの含有量を１００重量部とすると、１重量部以下が好ましく、０．５重量部以下がより好ましく、０．１重量部以下がさらに好ましい。一実施形態において、第１層は、繊維系難燃剤を含んでいない。

【0037】

第１層におけるその他の成分の配合量は、当業者であれば、技術常識に従って適宜設定できる。例えば、硬化剤の含有量は、難燃性シリコーンゴムコンパウンドの含有量を１００重量部とすると、０．２～５．０重量部でありうる。

【0038】

［１．３．シール材用積層体の構造および物性］
シール材用積層体は、第１層と第２層とが直接に接していてもよいし、第１層と第２層との間に介在する接着層を備えていてもよい。図１は、第１層１および第２層２が直接に接している、シール材用積層体１０の概略構造を示す模式図である。図２は、第１層１および第２層２が接着層３を介して接している、シール材用積層体１０ａの概略構造を示す模式図である。接着層３は、難燃性に優れていることが好ましい。本明細書においては、シール材用積層体において、第１層および第２層の間に介在するする層を、一般に「接着層」と称する。一実施形態において、接着層は、難燃性の接着剤（無機接着剤など）を含んでいる。無機接着剤としては、例えば、シランカップリング剤が挙げられる。また、図１および図２では、第２層２の厚みが第１層１の厚みよりも薄い形態が図示されているが、この形態に限らず、第２層２の厚みは、第１層１の厚みと同じでもよいし、第１層の厚みより厚くともよい。

【0039】

一実施形態において、シール材用積層体は、１つの第１層と、２つの第２層とを備えている。図３は、第１層１および第２層２ａ、２ｂを備えているシール材用積層体１０ｂの概略構造を示す模式図である。シール材用積層体１０ｂにおいては、第１層１の両面に第２層２ａおよび第２層２ｂが設けられている。第１層１と第２層２ａとは直接に接しており、第１層１と第２層２ａとは直接に接している。第２層２ａおよび第２層２ｂの組成は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0040】

図４は、第１層１、第２層２ａ、２ｂおよび接着層３ａ、３ｂを備えているシール材用積層体１０ｃの概略構造を示す模式図である。シール材用積層体１０ｃにおいては、第１層１の両面に第２層２ａおよび第２層２ｂが設けられている。第１層１と第２層２ａとの間には接着層３ａが介在しており、第１層１と第２層２ｂとの間には接着層３ｂが介在している。第２層２ａおよび第２層２ｂの組成は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0041】

変形例として、シール材用積層体１０ｃにおいて、接着層３ａ、３ｂのうち一方は存在しなくともよい。すなわち、第２層２ａ、２ｂのうち一方は、第１層１と直接に接していてもよい。

【0042】

シール材用積層体のショアＡ硬さは、８５以下が好ましく、８０以下がより好ましい。ショアＡ硬さが上記の範囲であれば、シール材として好適な軟らかさを有していると言える。本明細書において、ショアＡ硬さとは、第２層の表面を測定面として、ＪＩＳ Ｋ６２５３に基づくタイプＡデュロメータで測定する。なお、シリコーンゴム積層体のショアＡ硬さは、常態（燃焼試験を課していない状態）における硬化後のシリコーンゴム積層体を測定対象とする。

【0043】

本発明の一態様に係るシール材用積層体は、シリコーンゴム組成物単独（すなわち、第１層単独）よりも、難燃性が向上している。本明細書において、「難燃性が向上している」とは、下記の条件１および条件２のうち１つ以上、好ましくは両方を満たしていることを意図する。難燃性は燃焼試験によって評価することができ、燃焼試験の実施方法については本明細書記載の実施例を参照されたい。
・（条件１）煙発生時間が遅くなっている。
・（条件２）炎発生時間が遅くなっている、または炎が発生しない。

【0044】

≪２．シール材および電池≫
本発明の一態様に係るシール材は、上述のシール材用積層体を含んでいる。本明細書において、シール材とは、２つ以上の部材の間に介装されて用いられる成形品を意図する。２つ以上の部材は、相対的な位置が変化する部材であってもよいし、相対的に静止している部材であってもよい。シール材は、例えば、流体（気体、液体、またはこれらの混合物）の移動を封止する機能を有している。

【0045】

シール材の用途は、特に限定されない。本発明の一実施形態に係るシール材は、難燃性が向上しているため、難燃性が求められる製品に用いることが好ましい。このような製品の例としては、電池、車両、住宅建材、家電、携帯端末が挙げられる。

【0046】

以下、図５を参照しながら、本発明の一実施形態に係るシール材を電池に応用する場合の使用例を説明する。電池１００は、シール材１０（シール材用積層体１０）、セル２０、断熱材３０および容器４０を備えている。電池１００は、２つ以上のセル２０（図５では１２個のセル２０）から電力を取り出すように構成されている。なお、図５では、セル２０から電力を取り出すための部材は省略している。電池１００の具体例としては、非水電解液二次電池（リチウムイオン二次電池など）が挙げられる。

【0047】

シール材１０は、本発明の一態様に係るシール材である。セル２０は、正極、負極、セパレータ、電解液などがパッケージ化されている発電素子である。断熱材３０は、セル２０の発熱が伝わるのを防止する部材である。容器４０は、シール材１０、セル２０および断熱材３０を格納する部材である。

【0048】

容器４０の内部は、断熱材３０により、２つ以上の区画に分割されている。図５では、区画Ａ、区画Ｂ、区画Ｃおよび区画Ｄの４つの区画に分割されている。２つ以上存在するセル２０は、２つ以上の区画のうち、２つ以上に分かれて配置されている。図５では、区画Ａ～Ｄの４区画全てにセル２０が配置されているが、セル２０が配置されていない区画があってもよい。シール材１０は、断熱材３０と容器４０との空隙を閉塞するように配置されている。このとき、シール材１０は、第１層１が断熱材３０と接するように配置される。第１層１は第２層２よりも比較的軟らかいので、断熱材３０の位置変化にも追従でき、シール性が向上する。一方、第２層２は、空間Ａ～Ｄと第１層１とを遮断するように配置されるので、第１層１が炎と接触することを防止できる。

【0049】

例えば、区画Ａに配置されているセル２０が故障し発火したときには、シール材１０および断熱材３０は、区画Ｂへの延焼を阻止する。シール材１０は、本発明の一態様に係るシール材であるから、従来品のシール材よりも難燃性が向上しており、さらに燃焼後の伸びも維持されている。それゆえ、電池１００は、従来の電池よりも安全性が向上している。

【0050】

≪３．第１層、第２層およびシール材用積層体の製造方法≫
第１層の製造方法は、特に限定されない。例えば、〔１．２〕節で説明した成分を含んでいる第１組成物を混練および硬化させることにより、第１層が製造できる。成分の混練には、混練機を用いることができる。混練機の例としては、オープンロール、ニーダー、プラネタリウムミキサー、バンバリーミキサー、エクストルーダーが挙げられる。混練温度は、２５～２００℃であってもよい。混練時間は、１分間～１時間であってもよい。硬化温度は、２５～２００℃であってもよい。硬化時間は、１０秒間～１２０分間であってもよい。

【0051】

第２層は、例えば、繊維系難燃剤を抄造したり、繊維系難燃剤をバインダーで固めたりすることにより、製造できる。あるいは、第２層として市販品を使用してもよい。市販品の例としては、Superwool Plus、Superwool HT、Superwool HT-I（以上、いずれも新日本サーマルセラミックス株式会社）；耐熱ロックウールペーパー、ＡＥＳペーパー、アルミナ繊維ペーパー（以上、いずれも株式会社巴川製紙所）が挙げられる。

【0052】

第１層および第２層を積層する方法は、特に限定されない。一実施形態においては、インサート成形により、第１層および第２層を積層する。一実施形態においては、第１層を成形させた後、接着層を介して第２層を第１層に接着させることにより、第１層および第２層を積層する。

【0053】

硬化した第１層を、さらに二次硬化させてもよい。二次硬化温度は、２５～２５０℃であってもよい。二次硬化時間は、３０分間～４時間であってもよい。

【0054】

≪４．まとめ≫
本発明には、下記の構成が含まれている。
＜１＞
難燃性シリコーンゴムコンパウンドを含んでいる第１層（１）と、
繊維系難燃剤を含んでいる第２層（２、２ａ、２ｂ）と、
を備えており、
上記第２層（２、２ａ、２ｂ）における有機成分の含有量は、０～１０重量％である、
シール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜２＞
上記第２層（２、２ａ、２ｂ）の厚さは５ｍｍ以下である、＜１＞に記載のシール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜３＞
上記難燃性シリコーンゴムコンパウンドは、ＵＬ９４規格においてＶ－０以上である、＜１＞または＜２＞に記載のシール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜４＞
上記繊維系難燃剤は、人造鉱物繊維および天然鉱物繊維からなる群より選択される１つ以上を含んでいる、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のシール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜５＞
上記繊維系難燃剤は、上記人造鉱物繊維を含んでおり、
上記人造鉱物繊維は、ＡＥＳウール、ロックウールおよびアルミナ繊維からなる群より選択される１つ以上を含んでいる、
＜４＞に記載のシール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜６＞
上記第１層（１）における上記難燃性シリコーンゴムコンパウンドの含有率は、５０重量％以上である、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載のシール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜７＞
上記第１層（１）と上記第２層（２、２ａ、２ｂ）とは、インサート成形によって一体に成形されたものである、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載のシール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜８＞
上記第１層（１）および上記第２層（２、２ａ、２ｂ）は、接着層（３、３ａ、３ｂ）を介して一体に成形されたものである、請求項１に記載のシール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜９＞
第１層（１）を成形する工程と、
上記第１層（１）と第２層（２、２ａ、２ｂ）とを接着層（３、３ａ、３ｂ）を介して接着する工程と、
を含む、シール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の製造方法であって、
上記第１層（１）は、難燃性シリコーンゴムコンパウンドを含んでおり、
上記第２層（２、２ａ、２ｂ）は、繊維系難燃剤を含んでおり、
上記第２層（２、２ａ、２ｂ）における有機成分の含有量は、０～１０重量％である、
製造方法。
＜１０＞
＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載のシール材用積層体（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を備えている、シール材（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）。
＜１１＞
２つ以上のセル（２０）と、断熱材（３０）と、容器（４０）と、＜１０＞に記載のシール材（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と、を備えている電池（１００）であって、
上記２つ以上のセル（２０）、上記断熱材（３０）および上記シール材（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、上記容器（４０）に格納されており、
上記断熱材（３０）は、上記容器（４０）内を２つ以上の区画に分割するように配置されており、
上記２つ以上のセル（２０）は、上記２つ以上の区画のうち２つ以上に分かれて配置されており、
上記シール材（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、上記断熱材（３０）と上記容器（４０）との間隙を閉塞するとともに、上記第１層（１）が上記断熱材（３０）と接するように配置されている、
電池（１００）。

【実施例0055】

以下に、本発明の一実施形態を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【0056】

〔使用した材料〕
●難燃性シリコーンゴムコンパウンド
・難燃性シリコーンゴムコンパウンド（ＫＥ－５６１２Ｅ－Ｕ、信越化学工業株式会社、ビニルメチルシリコーンゴム系コンパウンド、ＵＬ９４規格：Ｖ－０）
●断熱シート
・断熱シート１（Superwool HT-I、新日本サーマルセラミックス株式会社、強熱減量：４重量％、厚さ：０．２５ｍｍ、ＳｉＯ_２、ＣａＯおよびＭｇＯを含む繊維を抄造したもの）
・断熱シート２：（耐熱ロックウールペーパー、株式会社巴川製紙所、強熱減量：５．７重量％、厚さ：０．８５ｍｍ、耐熱ロックウールをシート化したもの）
・断熱シート３：（ＡＥＳペーパー、株式会社巴川製紙所、強熱減量：６．２重量％、厚さ：１．０ｍｍ、ＡＥＳ繊維をシート化したもの）
●硬化剤
・硬化剤（Ｃ－３、信越化学工業株式会社、ジクミルペルオキシド）

【0057】

〔実施例１～３〕
下記の手順に沿って、インサート成形により、加硫ゴムシートおよび断熱シートを含む積層体を作製した。この積層体は、後述する試験において試験片を作製する材料となる。
１． 表１に記載の第１層の成分を、オープンロールにて混練した。混練時の温度は、２０～１００℃であった。混練時間は、１０～３０分間であった。
２． 得られた混練物から、第１層の未加硫ゴムシートを作製した。
３． 第２層として表１に記載の断熱シートを使用した。深さ１～３ｍｍのシート金型に断熱シートを入れ、その上に第１層の未加硫ゴムシートを重ねて入れた。第１層の厚みが１ｍｍとなるように、使用する断熱シートの厚さに合わせて異なる深さのシート金型を使用した。
６． 第１層の未加硫ゴムシートを、１６５℃にて１０分間プレス加硫した。
７． さらに、２００℃にて４時間二次加硫した。このようにして、加硫ゴムシート（厚さ：１～３ｍｍ）および断熱シートが積層されている積層体を得た。

【0058】

〔比較例１〕
下記の手順に沿って、断熱シートを積層していない加硫ゴムシートを作製した。このシートは、後述する試験において試験片を作製する材料となる。
１． 表１に記載の第１層の成分を、オープンロールにて混練した。混練時の温度は、２０～１００℃であった。混練時間は、１０～３０分間であった。
２． 得られた混練物から、未加硫ゴムシートを作製した。
３． 未加硫ゴムシートを、１６５℃にて１０分間プレス加硫した。
４． さらに、２００℃にて４時間二次加硫した。このようにして、加硫ゴムシート（厚さ：１～３ｍｍ）を得た。

【0059】

〔試験方法〕
試験片に燃焼試験を課し、難燃性を評価した。具体的な手順は、下記の通りである。
１． 厚さ２ｍｍの加硫ゴムシート積層体または加硫ゴムシートから、幅１５ｍｍ×長さ１００ｍｍのシートを切り出して試験片とした。
２． 試験片を治具に固定し、燃焼部位の温度が８００℃になるようにバーナーの炎を調節した。
３． 試験片に炎を２分間当てた。このとき、炎を当てはじめた時刻を０秒として、煙の発生した時刻（秒）および炎が発生した時刻（秒）を記録した。記録した結果を表１に示す。

【0060】

燃焼試験に課した後の試験片について、撓みの有無を目視で判定し、以下の４段階で評価した。評価結果を表１に示す。
４・・・ 撓みがない。または、撓みが微小である。
３・・・ 撓みが小さい。
２・・・ 撓みが中程度である。
１・・・ 撓みが大きい。

【0061】

さらに、燃焼試験に課した後の試験片について、外観を目視で判定し、以下の４段階で評価した。評価結果を表１に示す。
４・・・ 非常に良好。白化のみ生じてヒビがない。または、ヒビが微小である。
３・・・ 良好。小さい～中程度のヒビが生じている。
２・・・ 普通。大きなヒビが生じている。
１・・・ 不良。割れ、剥がれ、折れ、粉砕などが多数生じている。

【0062】

【表1】

【0063】

〔結果〕
実施例１～３と比較例１とを比較すると、第２層を設けることにより難燃性が向上していることが分かる。すなわち、煙発生時刻は、実施例１～３の方が比較例１よりも遅かった。炎の発生についても、実施例１～３においては、試験終了まで炎が発生しなかった一方で、比較例１では試験開始から１５秒で炎が発生していた。

【0064】

また、燃焼後の試験片の撓みおよび外観について比較すると、実施例１～３に係るシール材は、比較例１に係るシール材よりも優れた性質を示した。

【0065】

本実施例では、第２層として断熱シートを用いた。〔使用した材料〕の項目に記載した通り、これらの断熱シートの強熱減量は１０重量％以下であることから、有機成分の含有量も１０重量％以下であると言える。このような材料を第２層として用いたことにより、本発明の一実施形態に係るシール材用積層体は、難燃性が大幅に向上していた。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明は、例えば、電池などのシール材に利用することができる。

【符号の説明】

【0067】

１：第１層
２、２ａ、２ｂ：第２層
３、３ａ、３ｂ：接着層
１０、１０ａ：シール材用積層体（シール材）
２０：セル
３０：断熱材
４０：容器
１００：電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】