特表 2024-543287 超薄型直接火炎衝突面

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-21

(54)【発明の名称】超薄型直接火炎衝突面

(51)【国際特許分類】

   A62C 2/00 20060101AFI20241114BHJP

   C23C 14/16 20060101ALI20241114BHJP

   B32B 7/027 20190101ALI20241114BHJP

   B32B 15/04 20060101ALI20241114BHJP

   B63H 21/17 20060101ALI20241114BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20241114BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/202 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 10/658 20140101ALI20241114BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20241114BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20241114BHJP

   H01M 50/231 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/224 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/233 20210101ALI20241114BHJP

   B65D 90/06 20060101ALI20241114BHJP

   B64C 1/00 20060101ALN20241114BHJP

   B64D 27/357 20240101ALN20241114BHJP

   B64U 10/20 20230101ALN20241114BHJP

   B64U 50/30 20230101ALN20241114BHJP

   F42B 15/34 20060101ALN20241114BHJP

   F41A 19/68 20060101ALN20241114BHJP

【ＦＩ】

A62C2/00 X

C23C14/16 Z

B32B7/027

B32B15/04 Z

B63H21/17

B60K1/04 Z

H01M50/204 401F

H01M50/202 401F

H01M10/658

H01M10/625

H01M10/613

H01M50/231

H01M50/224

H01M50/233

B65D90/06 D

B64C1/00 B

B64D27/357

B64U10/20

B64U50/30

F42B15/34

F41A19/68

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023576070

(86)(22)【出願日】2023-09-01

(85)【翻訳文提出日】2024-01-26

(86)【国際出願番号】 US2023073289

(87)【国際公開番号】W WO2024050506

(87)【国際公開日】2024-03-07

(31)【優先権主張番号】63/403,394

(32)【優先日】2022-09-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523462653

【氏名又は名称】マクロ－ライト， エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＭＡＣＲＯ－ＬＩＴＥ， ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】アンダーソン， デイモン

(72)【発明者】

【氏名】リングウォール， チェイス

(72)【発明者】

【氏名】ブレスリン， マイケル

【テーマコード（参考）】

3D235

3E170

4F100

4K029

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

3D235AA01

3D235BB02

3D235HH07

3D235HH42

3D235HH43

3E170AA21

3E170AA25

3E170AB30

3E170BA02

3E170DA01

3E170DA20

3E170KC02

3E170KC10

3E170MA01

3E170NA05

4F100AA03B

4F100AA20C

4F100AB03C

4F100AB04C

4F100AB09C

4F100AB10C

4F100AB12C

4F100AB15C

4F100AB16C

4F100AB17C

4F100AB18C

4F100AB31C

4F100AB33C

4F100AB40C

4F100AG00C

4F100AG00E

4F100AK47C

4F100AT00A

4F100BA05

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4F100CB00B

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4F100DG12C

4F100DG12E

4F100DG15C

4F100EH66C

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4F100JG04C

4F100JG04E

4F100JJ02

4F100JJ07

4F100YY00C

4K029AA02

4K029AA25

4K029BA02

4K029BA05

4K029BA06

4K029BA08

4K029BA09

4K029BA12

4K029BA18

4K029BA21

4K029BC10

4K029BD03

4K029CA05

5H031AA09

5H031BB03

5H031EE01

5H031HH08

5H031KK02

5H040AA37

5H040AS07

5H040AT06

5H040AY04

5H040JJ03

5H040LL01

5H040NN01

(57)【要約】

実施形態は、耐火災性及び外部保護表面をもたらすために基材に接着又は機械的に固定され得る衝突面に関する。或いは、衝突面は、耐火災性及び保護能力を増加させるために、既存の火炎バリアに接着又は機械的に固定され得る。衝突面は、高温の火炎に対して保護し、火炎の貫通を防止し、且つ激しい火炎を封じ込めて、火炎の衝撃、熱、及び速度の深刻度を軽減するように構成されている。
【選択図】 なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

０．００２インチ以下の厚さを有する金属箔副層を含む一次層を含み、前記一次層が基材に取り付けられており、火炎バリアが、２７５０゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている、火炎バリア。

【請求項2】

前記金属箔副層が、０．００１インチ以下の厚さを有する、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項3】

前記金属箔副層が、０．０００５インチ以下の厚さを有する、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項4】

前記金属箔副層が、０．００００７インチ以下の厚さを有する、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項5】

前記金属箔副層が、合金鋼、アルミニウム（及び合金）、真鍮、青銅、炭素鋼、コバルト（及び合金）、コンスタンタン（登録商標）箔（Ｃｕ５５Ｎｉ）、銅（及び合金）、エバノーム（登録商標）箔（Ｎｉ７５Ｃｒ２０Ａｌ２．５Ｃｕ２．５）、金（及び合金）、鉄（及び合金）、マグネシウム（及び合金）、ニッケル（及び合金）、ニッケル基超合金（例えば、インコネル（登録商標））、ニオブ（及び合金）、ステンレス鋼（例えば、ステンレス鋼タイプ３０９、ステンレス鋼タイプ３２１）、タンタル（及び合金）、錫（及び合金）、チタン（及び合金）、タングステン（及び合金）、イットリウム（及び合金）、並びに亜鉛（及び合金）からなる群から選択される金属を含む、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項6】

前記一次層が、前記基材に機械的に固定されている、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項7】

前記一次層が、接着剤を介して前記基材に取り付けられている、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項8】

前記接着剤が、少なくとも１種の無機可溶性塩及び水性結合剤溶液を含む、請求項７に記載の火炎バリア。

【請求項9】

前記少なくとも１種の無機可溶性塩がケイ酸ナトリウムを含む、請求項８に記載の火炎バリア。

【請求項10】

３２５０゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項11】

４５００゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項12】

前記一次層が、前記金属箔副層に接着された第２の金属箔副層をさらに含み、前記第２の金属箔副層が、０．００２インチ以下の厚さを有する、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項13】

前記金属箔副層が第１の金属箔からなり、前記第２の金属箔副層が第２の金属箔からなり、前記第１の金属箔が前記第２の金属箔とは異なる、請求項１２に記載の火炎バリア。

【請求項14】

前記一次層が、前記金属箔副層に配置された金属スパッタリング副層をさらに含む、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項15】

前記金属スパッタリング副層が、合金鋼、アルミニウム（及び合金）、真鍮、青銅、炭素鋼、コバルト（及び合金）、コンスタンタン（登録商標）箔（Ｃｕ５５Ｎｉ）、銅（及び合金）、エバノーム（登録商標）箔（Ｎｉ７５Ｃｒ２０Ａｌ２．５Ｃｕ２．５）、金（及び合金）、鉄（及び合金）、マグネシウム（及び合金）、ニッケル（及び合金）、ニッケル基超合金（例えば、インコネル（登録商標））、ニオブ（及び合金）、ステンレス鋼（例えば、ステンレス鋼タイプ３０９、ステンレス鋼タイプ３２１）、タンタル（及び合金）、錫（及び合金）、チタン（及び合金）、タングステン（及び合金）、イットリウム（及び合金）、並びに亜鉛（及び合金）からなる群から選択される金属を含む、請求項１４に記載の火炎バリア。

【請求項16】

前記一次層が、前記金属箔副層に接着された外装副層をさらに含む、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項17】

前記一次層が、前記金属箔副層に接着された絶縁副層をさらに含む、請求項１に記載の火炎バリア。

【請求項18】

前記絶縁副層が、シリカ織布、バーミキュライト被覆された繊維ガラス織物、不織シリカ繊維、及びアラミド織物からなる群から選択される材料を含む、請求項１７に記載の火炎バリア。

【請求項19】

０．００２インチ以下の厚さを有する金属箔副層を含む一次層、及び
接着剤を介して前記一次層に接着された二次層
を含み、
前記二次層が基材に取り付けられており、
火炎バリアが、２７５０゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている、
火炎バリア。

【請求項20】

前記二次層が、前記基材に機械的に固定されている、請求項１９に記載の火炎バリア。

【請求項21】

前記二次層が、接着剤を介して前記基材に取り付けられている、請求項１９に記載の火炎バリア。

【請求項22】

前記接着剤が、少なくとも１種の無機可溶性塩及び水性結合剤溶液を含む、請求項１９に記載の火炎バリア。

【請求項23】

前記少なくとも１種の無機可溶性塩がケイ酸ナトリウムを含む、請求項２２に記載の火炎バリア。

【請求項24】

３２５０゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている、請求項１９に記載の火炎バリア。

【請求項25】

４５００゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている、請求項１９に記載の火炎バリア。

【請求項26】

前記二次層が少なくとも１つの絶縁副層を含む、請求項１２に記載の火炎バリア。

【請求項27】

前記少なくとも１つの絶縁副層が、シリカ織布、バーミキュライト被覆された繊維ガラス織物、不織シリカ繊維、及びアラミド織物からなる群から選択される材料を含む、請求項２６に記載の火炎バリア。

【請求項28】

前記二次層が積層体副層を含む、請求項１２に記載の火炎バリア。

【請求項29】

前記積層体副層が、玄武岩、パラアラミド、メタアラミド、炭素、グラファイト、及びガラス繊維構造からなる群から選択される材料を含む、請求項２８に記載の火炎バリア。

【請求項30】

前記金属箔副層が、合金鋼、アルミニウム（及び合金）、真鍮、青銅、炭素鋼、コバルト（及び合金）、コンスタンタン（登録商標）箔（Ｃｕ５５Ｎｉ）、銅（及び合金）、エバノーム（登録商標）箔（Ｎｉ７５Ｃｒ２０Ａｌ２．５Ｃｕ２．５）、金（及び合金）、鉄（及び合金）、マグネシウム（及び合金）、ニッケル（及び合金）、ニッケル基超合金（例えば、インコネル（登録商標））、ニオブ（及び合金）、ステンレス鋼（例えば、ステンレス鋼タイプ３０９、ステンレス鋼タイプ３２１）、タンタル（及び合金）、錫（及び合金）、チタン（及び合金）、タングステン（及び合金）、イットリウム（及び合金）、並びに亜鉛（及び合金）からなる群から選択される金属を含む、請求項１９に記載の火炎バリア。

【請求項31】

前記一次層が、前記金属箔副層に接着された第２の金属箔副層をさらに含み、前記第２の金属箔副層が、０．００２インチ以下の厚さを有する、請求項１９に記載の火炎バリア。

【請求項32】

前記金属箔副層が第１の金属箔からなり、前記第２の金属箔副層が第２の金属箔からなり、前記第１の金属箔が前記第２の金属箔とは異なる、請求項３１に記載の火炎バリア。

【請求項33】

前記一次層が、前記金属箔副層に接着された絶縁副層をさらに含む、請求項１９に記載の火炎バリア。

【請求項34】

前記絶縁副層が、シリカ織布、バーミキュライト被覆された繊維ガラス織物、不織シリカ繊維、及びアラミド織物からなる群から選択される材料を含む、請求項３３に記載の火炎バリア。

【発明の詳細な説明】

【発明の分野】

【0001】

[0001]実施形態は、火炎バリア、特に超薄型軽量火炎衝突面、並びに超薄型軽量火炎衝突面を作製及び使用する方法に関する。

【発明の背景】

【0002】

[0002]本開示は、既存の軽量火炎バリアよりも改善された性能を示す超薄型軽量火炎衝突面に関する。

【0003】

[0003]現在、航空機又は車両で使用されるような軽量火炎バリアは、典型的には、既存の構造に取り付けられる寄生層として設計されており、重量、絶縁、及び直接温度能力について最適化されている。現在の火炎バリアは、典型的には、これらの火炎バリアが耐えるように設計された火炎の温度を上回る溶融温度を有する不織繊維又は薄いベール繊維の使用によって、火炎暴露からの劣化に対して既存の構造を絶縁する。さらに、火炎バリアは、多くの場合、絶縁材料の片面又は両面で支持体、保護外部表面、及び／又は放射バリアとして機能するフィルム又は箔を有する。しかしながら、現在の火炎バリアは、高温の火炎（例えば、２０００゜Ｆ超）、直接火炎衝突、及び高い空気／燃料速度の組合せからの劣化を受けやすいままである。現在の火炎バリアはまた、激しい火炎、溶融電解質の排出、フッ化水素酸暴露、及び／又は故障したバッテリから分離した燃焼金属粒子、例えば、バッテリの熱暴走事象に対して著しく不十分である。一般に、市場は、１５００～２０００゜Ｆの火炎に対する使用のために構成された火炎及び火災保護バリア及び装置で溢れている。しかしながら、火災は、より高い温度になるほどより複雑且つエネルギーのあるものになり（例えば、リチウムバッテリ火災）、現在の解決策は、特殊、複雑、且つ高価なものになる。３０００゜Ｆ超の火炎に対して多数の既存の耐火災性製品を強化すること、及び／又は高温の火災で見られる溶融電解質若しくは燃焼金属粒子に対する前面保護を追加することができる軽量のコスト効率の高いシステムはない。

【0004】

[0004]したがって、初期保護層として機能し、高温の火炎に対して保護し、火炎の貫通を防止し、且つ激しい火炎を封じ込めて、後続の層に対する火炎の衝撃、熱、及び速度の深刻度を軽減する軽量火炎バリアが必要とされている。本発明の火炎バリアは、現在の技術の観点から経済的な解決策である。

【発明の概要】

【0005】

[0005]実施形態は、耐火災性及び外部保護表面をもたらすために基材に接着又は機械的に固定され得る衝突面に関する。或いは、衝突面は、耐火災性の増加及びよりエネルギーのあるより高い温度の火炎事象に対する保護能力の増加をもたらすために、既存の火炎バリアに接着され得る。

【0006】

[0006]例示的な実施形態では、火炎バリアは、０．００２インチ以下の厚さを有する金属箔副層を含む一次層を含み、一次層は、基材に取り付けられており、火炎バリアは、２７５０゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている。

【0007】

[0007]一部の実施形態では、金属箔副層は、０．００１インチ以下の厚さを有する。

【0008】

[0008]一部の実施形態では、金属箔副層は、０．０００５インチ以下の厚さを有する。

【0009】

[0009]一部の実施形態では、金属箔副層は、０．００００７インチ以下の厚さを有する。

【0010】

[0010]一部の実施形態では、金属箔副層は、合金鋼、アルミニウム（及び合金）、真鍮、青銅、炭素鋼、コバルト（及び合金）、コンスタンタン（Ｃｏｎｓｔａｎｔａｎ）（登録商標）箔（Ｃｕ５５Ｎｉ）、銅（及び合金）、エバノーム（Ｅｖａｎｏｈｍ）（登録商標）箔（Ｎｉ７５Ｃｒ２０Ａｌ２．５Ｃｕ２．５）、金（及び合金）、鉄（及び合金）、マグネシウム（及び合金）、ニッケル（及び合金）、ニッケル基超合金（例えば、インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）（登録商標））、ニオブ（及び合金）、ステンレス鋼（例えば、ステンレス鋼タイプ３０９、ステンレス鋼タイプ３２１）、タンタル（及び合金）、錫（及び合金）、チタン（及び合金）、タングステン（及び合金）、イットリウム（及び合金）、並びに亜鉛（及び合金）からなる群から選択される金属を含む。

【0011】

[0011]一部の実施形態では、一次層は、基材に機械的に固定されている。

【0012】

[0012]一部の実施形態では、一次層は、接着剤を介して基材に取り付けられている。

【0013】

[0013]一部の実施形態では、接着剤は、少なくとも１種の無機可溶性塩及び水性結合剤溶液を含む。

【0014】

[0014]一部の実施形態では、少なくとも１種の無機可溶性塩は、ケイ酸ナトリウムを含む。

【0015】

[0015]一部の実施形態では、火炎バリアは、３２５０゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている。

【0016】

[0016]一部の実施形態では、火炎バリアは、４５００゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている。

【0017】

[0017]一部の実施形態では、一次層は、金属箔副層に接着された第２の金属箔副層をさらに含み、第２の金属箔副層は、０．００２インチ以下の厚さを有する。

【0018】

[0018]一部の実施形態では、金属箔副層は第１の金属箔からなり、第２の金属箔副層は第２の金属箔からなり、第１の金属箔は第２の金属箔とは異なる。

【0019】

[0019]一部の実施形態では、一次層は、金属箔副層に配置された金属スパッタリング副層をさらに含む。

【0020】

[0020]一部の実施形態では、金属スパッタリング副層は、合金鋼、アルミニウム（及び合金）、真鍮、青銅、炭素鋼、コバルト（及び合金）、コンスタンタン（登録商標）箔（Ｃｕ５５Ｎｉ）、銅（及び合金）、エバノーム（登録商標）箔（Ｎｉ７５Ｃｒ２０Ａｌ２．５Ｃｕ２．５）、金（及び合金）、鉄（及び合金）、マグネシウム（及び合金）、ニッケル（及び合金）、ニッケル基超合金（例えば、インコネル（登録商標））、ニオブ（及び合金）、ステンレス鋼（例えば、ステンレス鋼タイプ３０９、ステンレス鋼タイプ３２１）、タンタル（及び合金）、錫（及び合金）、チタン（及び合金）、タングステン（及び合金）、イットリウム（及び合金）、並びに亜鉛（及び合金）からなる群から選択される金属を含む。

【0021】

[0021]一部の実施形態では、一次層は、金属箔副層に接着された外装副層をさらに含む。

【0022】

[0022]一部の実施形態では、一次層は、金属箔副層に接着された絶縁副層をさらに含む。

【0023】

[0023]一部の実施形態では、絶縁副層は、シリカ織布、バーミキュライト被覆された繊維ガラス織物、不織シリカ繊維、及びアラミド織物からなる群から選択される材料を含む。

【0024】

[0024]例示的な実施形態では、火炎バリアは、０．００２インチ以下の厚さを有する金属箔副層を含む一次層及び接着剤を介して一次層に接着された二次層を含み、二次層は、基材に取り付けられており、火炎バリアは、２７５０゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている。

【0025】

[0025]一部の実施形態では、二次層は、基材に機械的に固定されている。

【0026】

[0026]一部の実施形態では、二次層は、接着剤を介して基材に取り付けられている。

【0027】

[0027]一部の実施形態では、接着剤は、少なくとも１種の無機可溶性塩及び水性結合剤溶液を含む。

【0028】

[0028]一部の実施形態では、少なくとも１種の無機可溶性塩は、ケイ酸ナトリウムを含む。

【0029】

[0029]一部の実施形態では、火炎バリアは、３２５０゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている。

【0030】

[0030]一部の実施形態では、火炎バリアは、４５００゜Ｆまでの温度の環境で６００゜Ｆ又はそれ未満の低温側温度を維持するように構成されている。

【0031】

[0031]一部の実施形態では、二次層は、少なくとも１つの絶縁副層を含む。

【0032】

[0032]一部の実施形態では、少なくとも１つの絶縁副層は、シリカ織布、バーミキュライト被覆された繊維ガラス織物、不織シリカ繊維、及びアラミド織物からなる群から選択される材料を含む。

【0033】

[0033]一部の実施形態では、二次層は、積層体副層を含む。

【0034】

[0034]一部の実施形態では、積層体副層は、玄武岩、パラアラミド、メタアラミド、炭素、グラファイト、及びガラス繊維構造からなる群から選択される材料を含む。

【0035】

[0035]一部の実施形態では、金属箔副層は、合金鋼、アルミニウム（及び合金）、真鍮、青銅、炭素鋼、コバルト（及び合金）、コンスタンタン（登録商標）箔（Ｃｕ５５Ｎｉ）、銅（及び合金）、エバノーム（登録商標）箔（Ｎｉ７５Ｃｒ２０Ａｌ２．５Ｃｕ２．５）、金（及び合金）、鉄（及び合金）、マグネシウム（及び合金）、ニッケル（及び合金）、ニッケル基超合金（例えば、インコネル（登録商標））、ニオブ（及び合金）、ステンレス鋼（例えば、ステンレス鋼タイプ３０９、ステンレス鋼タイプ３２１）、タンタル（及び合金）、錫（及び合金）、チタン（及び合金）、タングステン（及び合金）、イットリウム（及び合金）、並びに亜鉛（及び合金）からなる群から選択される金属を含む。

【0036】

[0036]一部の実施形態では、一次層は、金属箔副層に接着された第２の金属箔副層をさらに含み、第２の金属箔副層は、０．００２インチ以下の厚さを有する。

【0037】

[0037]一部の実施形態では、金属箔副層は第１の金属箔からなり、第２の金属箔副層は第２の金属箔からなり、第１の金属箔は第２の金属箔とは異なる。

【0038】

[0038]一部の実施形態では、一次層は、金属箔副層に接着された絶縁副層をさらに含む。

【0039】

[0039]一部の実施形態では、絶縁副層は、シリカ織布、バーミキュライト被覆された繊維ガラス織物、不織シリカ繊維、及びアラミド織物からなる群から選択される材料を含む。

【0040】

[0040]本革新の先及び他の対象、態様、特徴、利点、及び可能な用途は、以下の図面と併せて提示されるそれらの以下のより具体的な説明からより明らかになるであろう。図面で使用される同様の参照番号は、同様の構成要素を識別し得る。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1A】火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図1B】火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図2A】二次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図2B】二次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図2C】二次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図2D】二次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図3A】一次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図3B】一次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図3C】一次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図3D】一次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図3E】一次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図3F】一次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図3G】一次層が１つ又は複数の副層を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図4】空隙を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図5A】薄紙表面を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図5B】薄紙表面を含む火炎バリアの例示的な実施形態の分解断面図を示す。

【図6】火炎バリアの例示的な実施形態の例示的な使用の分解図を示す。

【図7】火炎バリアの例示的な実施形態の例示的な使用の分解図を示す。

【図8】火炎バリアの例示的な実施形態の例示的な使用の分解図を示す。

【図9】火炎バリアの例示的な実施形態の試験結果を示す。

【発明の詳細な説明】

【0042】

[0048]以下の説明は、本発明を実行するために現在考えられる例示的な実施形態及び使用の方法に関するものである。この説明は、限定的な意味合いで解釈されるべきではなく、本発明の一般原理及び様々な態様の特徴を説明することを単に目的として行われる。本発明の範囲は、この説明によって限定されることはない。

【0043】

[0049]図１Ａに示されている例示的な実施形態では、衝突面１００は、一次層１０２及び二次層１０４を有する。接着剤１０６は、一次層１０２を二次層１０４に取り付ける。衝突面１００は、内側表面１０８及び外側表面１１０を有し得る。内側表面１０８は、衝突面１００を基材１１２に取り付けるように構成された表面として定義され得る。外側表面１１０は、（例えば火炎に）暴露されるように構成された表面として定義され得る。例示的な実施形態では、二次層１０４は、衝突面１００の内側表面１０８を含み、一次層１０２は、衝突面１００の外側表面１１０を含む。

【0044】

[0050]図１Ｂに示されている代替的な実施形態では、衝突面１００は、一次層１０２を有し、一次層１０２は、衝突面１００の内側表面１０８及び衝突面１００の外側表面１１０の両方を含む。

【0045】

[0051]衝突面１００は、基材１１２を高温から保護し、且つ基材１１２が火炎衝突及び高温に耐えることができる時間を増加させるように構成されている。衝突面１００は、基材１１２を、２７５０゜Ｆまで、３２５０゜Ｆまで、一部の実施形態では４５００゜Ｆまでの温度の火炎から保護することができる。衝突面１００は、絶縁なしで６００゜Ｆ未満の低温側温度を維持するようにさらに構成されている。低温側温度は、衝突面１００の内側表面１０８で測定される温度として定義され得る。低温側温度は、衝突面１００を構成する層の数に基づいて調整され得ると考えられる。

【0046】

[0052]衝突面１００は、基材１１２に対するいずれかの潜在的な悪影響を最小限に抑えるために軽量であり得ると考えられる。衝突面１００は、０．０３～０．５ｌｂｓ／ｆｔ^２の重量を有し得る。衝突面１００の重量は、特定の使用に応じて修正及び最適化され得る。例えば、衝突面は、様々な地上車両に基づく市場では０．０８～０．２ｌｂｓ／ｆｔ^２の重量を有し得、重量にそれほど敏感ではない住宅用途では０．５ｌｂｓ／ｆｔ^２までの重量を有し得る。一般に、衝突面１００は、好ましくは、０．０３～０．１ｌｂｓ／ｆｔ^２の重量を有する。先に詳細に述べた高温保護をなおも維持しながら衝突面１００がそのような低い重量を有することは、驚くべきことである。衝突面１００が任意の基材１１２の形状を補完することができるように衝突面１００が可撓性であり得ることがさらに考えられる。

【0047】

[0053]衝突面１００が一次層１０２及び二次層１０４を含む実施形態では、二次層１０４は、基材１１２への熱伝達率を低下させることによって基材１１２を火炎から絶縁するように構成されている。二次層１０４は、０．０００６９インチ又はそれ未満（すなわち、０．０００６９インチ以下）、０．０００５インチ又はそれ未満（すなわち、０．０．０００５インチ以下）、又は０．０００１インチ又はそれ未満（すなわち、０．０．０００１インチ以下）の厚さを有し得る。代替的な実施形態では、衝突面１００は、二次層１０４を含んでいなくてもよい（例えば、一次層１０２が単独で使用される）。

【0048】

[0054]二次層１０４は、１つ又は複数の副層（例えば、絶縁副層１１４及び／又は積層体副層１１６）を含み得ると考えられる。

【0049】

[0055]図２Ａに示されている例示的な実施形態では、二次層１０４は、絶縁副層１１４を含み得る。一部の実施形態では、絶縁副層１１４は、本質的に可燃性ではなく、無機である。絶縁副層１１４は、シリカ織布、バーミキュライト被覆された繊維ガラス織物、不織シリカ繊維、アラミド織物、又はその他の適切な材料及びそれらの混合物などの材料であり得るが、これらに限定されることはない。絶縁副層１１４は、衝突面１００の内側表面１０８を含み得、且つ基材１１２に取り付けるように構成され得ると考えられる。

【0050】

[0056]図２Ｂに示されている例示的な実施形態では、二次層１０４は、上記のような複数の絶縁副層１１４を含み得る。複数の絶縁副層１１４は、連続層として構成され得る。接着剤１０６は、複数の絶縁副層１１４を互いに取り付けることができる。本明細書で使用される場合、絶縁副層１１４は、一般に、副層１１４’及び／又は１１４’’を表す。絶縁副層１１４’は、絶縁副層１１４’’と同じ材料又は異なる材料を含み得ると考えられる。絶縁副層１１４’は、絶縁副層１１４’’と同じ厚さ又は異なる厚さを含み得るとさらに考えられる。

【0051】

[0057]図２Ｃ及び２Ｄに示されている例示的な実施形態では、二次層１０４は、積層体副層１１６を含み得る。一部の実施形態では、積層体副層１１６は、本質的に可燃性ではない。積層体副層１１６は、玄武岩、パラアラミド、メタアラミド、炭素、グラファイト、ガラス繊維構造、又はその他の適切な材料及びそれらの混合物などの材料であり得るが、これらに限定されることはない。接着剤１０６は、積層体副層１１６が、衝突面１００の内側表面１０８を含み得、且つ基材１１２に取り付けるように構成され得るように、絶縁副層１１４又は複数の絶縁副層１１４を積層体副層１１６に取り付けることができると考えられる。

【0052】

[0058]一次層１０２は、高温の火炎に対して保護し、且つ火炎の貫通を防止するように構成されている。一次層１０２は、衝撃に対して保護するようにさらに構成され得る。

【0053】

[0059]一次層１０２は、１つ又は複数の副層（例えば、少なくとも１つの金属箔副層１１８、金属スパッタリング副層１２０、絶縁副層１２２、若しくは外装副層１２４、又はそれらの任意の組合せ）を含み得ると考えられる。

【0054】

[0060]図３Ａ及び３Ｂに示されている例示的な実施形態では、一次層１０２は、金属箔副層１１８を含み得る。金属箔副層１１８は、２２００゜Ｆ以上の溶融温度を有する任意の金属又は耐火金属であり得る。金属箔副層１１８は、合金鋼、アルミニウム（及び合金）、真鍮、青銅、炭素鋼、コバルト（及び合金）、コンスタンタン（登録商標）箔（Ｃｕ５５Ｎｉ）、銅（及び合金）、エバノーム（登録商標）箔（Ｎｉ７５Ｃｒ２０Ａｌ２．５Ｃｕ２．５）、金（及び合金）、鉄（及び合金）、マグネシウム（及び合金）、ニッケル（及び合金）、ニッケル基超合金（例えば、インコネル（登録商標））、ニオブ（及び合金）、ステンレス鋼（例えば、ステンレス鋼タイプ３０９、ステンレス鋼タイプ３２１）、タンタル（及び合金）、錫（及び合金）、チタン（及び合金）、タングステン（及び合金）、イットリウム（及び合金）、亜鉛（及び合金）、又はその他の適切な箔及びそれらの混合物などの箔であり得るが、これらに限定されることはない。

【0055】

[0061]金属箔副層１１８は、０．００２インチ又はそれ未満（すなわち、０．０．００２インチ以下）、０．００１インチ又はそれ未満（すなわち、０．０．００１インチ以下）、０．０００５インチ又はそれ未満（すなわち、０．０００５インチ以下）、又はより好ましくは０．００００７インチ又はそれ未満（すなわち、０．００００７インチ以下）の厚さを有し得る。箔層はこれらの厚さでは市販されておらず、したがって、既存の火炎バリアシステムはこれらの厚さの箔層を使用又は教示していないことに留意されたい。金属箔副層１１８は、衝突面１００の外側表面１１０を含み得、且つ（例えば火炎に）暴露されるように構成され得ると考えられる。金属箔副層１１８は、一次層１０２が、連続的に火炎の貫通に抵抗し、且つ火炎ゾーンから熱を移動させて熱をより大きな領域に広げることができるように、高い熱伝導率を有すると考えられる。金属箔副層１１８は、これが、後続の層に対する火炎の衝撃の深刻度の軽減と衝突面１００が火炎の衝突に耐えることができる時間の増加との両方を行うため、有利である。

【0056】

[0062]図３Ｃ及び３Ｄに示されている例示的な実施形態では、一次層１０２は、上記のような複数の金属箔副層１１８を含み得る。複数の金属箔副層１１８は、連続層として構成され得る。接着剤１０６は、複数の金属箔副層を互いに取り付けることができる。本明細書で使用される場合、金属箔副層１１８は、一般に、副層１１８’及び／又は１１８’’を表す。金属箔副層１１８’は、金属箔副層１１８’’と同じ箔又は異なる箔を含み得ると考えられる。例えば、第１の金属箔副層は、ステンレス鋼であり得、第２の金属箔副層は、アルミニウム、銅、亜鉛などであり得る。金属箔副層１１８’は、金属箔副層１１８’’と同じ厚さ又は異なる厚さを含み得るとさらに考えられる。

【0057】

[0063]図３Ｅに示されている例示的な実施形態では、一次層１０２は、（例えば、スパッタ堆積法を介した）金属スパッタリング副層１２０を含み得る。金属スパッタリング副層１２０は、合金鋼、アルミニウム（及び合金）、真鍮、青銅、炭素鋼、コバルト（及び合金）、コンスタンタン（登録商標）箔（Ｃｕ５５Ｎｉ）、銅（及び合金）、エバノーム（登録商標）箔（Ｎｉ７５Ｃｒ２０Ａｌ２．５Ｃｕ２．５）、金（及び合金）、鉄（及び合金）、マグネシウム（及び合金）、ニッケル（及び合金）、ニッケル基超合金（例えば、インコネル（登録商標））、ニオブ（及び合金）、ステンレス鋼（例えば、ステンレス鋼タイプ３０９、ステンレス鋼タイプ３２１）、タンタル（及び合金）、錫（及び合金）、チタン（及び合金）、タングステン（及び合金）、イットリウム（及び合金）、亜鉛（及び合金）、又はその他の適切な箔及びそれらの混合物などの金属であり得るが、これらに限定されることはない。金属スパッタリング副層１２０は、２２００゜Ｆ以上の溶融温度を有する任意の金属又は耐火金属であり得る。金属スパッタリング副層１２０は、衝突面１００の外側表面１１０を含み得、且つ（例えば火炎に）暴露されるように構成され得ると考えられる。スパッタリング副層１２０は、金属箔副層１１８に配置され得るとさらに考えられる。

【0058】

[0064]図３Ｆに示されている例示的な実施形態では、一次層１０２は、絶縁副層１２２を含み得る。接着剤１０６は、絶縁副層１２２が金属箔副層１１８又は複数の金属箔副層１１８の上部に配置され得るように、金属箔副層１１８又は複数の金属箔副層１１８を絶縁副層１２２に取り付けることができると考えられる。接着剤１０６は、絶縁副層１２２がスパッタリング副層１２０の上部に配置され得るように、スパッタリング副層１２０を絶縁副層１２２に取り付けることができるとさらに考えられる。絶縁副層１２２は、衝突面１００の外側表面１１０を含み得、且つ（例えば火炎に）暴露されるように構成され得ると考えられる。

【0059】

[0065]図３Ｇに示されている例示的な実施形態では、一次層１０２は、外装副層１２４を含み得る。外装副層１２４は、エネルギー及び損傷を吸収するように構成され得る。接着剤１０６は、外装副層１２４が金属箔副層１１８又は複数の金属箔副層１１８の上部に配置され得るように、金属箔副層１１８又は複数の金属箔副層１１８を外装副層１２４に取り付けることができると考えられる。接着剤１０６は、外装副層１２４がスパッタリング副層１２０の上部に配置され得るように、スパッタリング副層１２０を外装副層１２４に取り付けることができるとさらに考えられる。外装副層１２４は、衝突面１００の外側表面１１０を含み得、且つ（例えば火炎に）暴露されるように構成され得ると考えられる。

【0060】

[0066]図４に示されている例示的な実施形態では、空隙１２６が一次層１０２と二次層１０４との間にあり得る。空隙は、２つの物体（例えば、一次層１０２及び二次層１０４）間の隙間（例えば、空いた空間）を意味すると理解される。例えば、接着剤１０６は、離散点で一次層１０２及び二次層１０４を取り付けることができ、空隙１２６は、該点間に形成され得る。空隙１２６は、一次層１０２内の副層（例えば、金属箔副層１１８、絶縁副層１２２、外装副層１２４など）間にあり得ると考えられる。空隙１２６は、二次層１０４内の副層（例えば、絶縁副層１１４、積層体副層１１６など）間にあり得るとさらに考えられる。

【0061】

[0067]１つより多くの層／副層（例えば、一次層１０２及び二次層１０４、１つより多くの箔副層１１８など）が使用される例示的な実施形態では、層状材料は、枕効果（pillowing effect）（図示せず）を形成することができ、層が火炎衝突下で分離する。この枕効果は、有利には、衝突面１００への伝導熱伝達を遮断する空隙を導入する。

【0062】

[0068]図５Ａに示されている例示的な実施形態では、一次層１０２は、薄紙表面１２８を含み得る。接着剤１０６は、薄紙表面１２８が金属箔副層１１８又は複数の金属箔副層１１８の上部に配置され得るように、金属箔副層１１８又は複数の金属箔副層１１８を薄紙表面１２８に取り付けることができると考えられる。接着剤は、薄紙表面１２８がスパッタリング副層１２０の上部に配置され得るように、スパッタリング副層１２０を薄紙表面１２８に取り付けることができるとさらに考えられる。薄紙表面１２８は、衝突面１００の外側表面１１０を含み得、且つ（例えば火炎に）暴露されるように構成され得ると考えられる。薄紙表面１２８は、０．００２インチ又はそれ未満（すなわち、０．００２インチ以下）の厚さを有し得る。

【0063】

[0069]図５Ｂに示されている例示的な実施形態では、二次層１０４は、薄紙表面１２８を含み得る。薄紙表面１２８は、衝突面１００の内側表面１０８を含み得、且つ基材１１２に取り付けるように構成され得ると考えられる。薄紙表面１２８は、０．００２インチ又はそれ未満（すなわち、０．００２インチ以下）の厚さを有し得る。

【0064】

[0070]薄紙フェーシング１２８は、電気絶縁及び耐久性を衝突面１００に付加することができると考えられる。薄紙表面は、軽量であり得、且つ接着剤適合性を含み得るとさらに考えられる。薄紙表面１２８は、チタン及び／又はタンタル粉末で充填されたポリウレタン樹脂又はポリイミド樹脂でドープされ得る。

【0065】

[0071]接着剤１０６は、一次層１０２を二次層１０４に取り付けるように構成されている。上記のように、接着剤１０６は、１つ又は複数の副層を他の副層に取り付けるようにさらに構成されている。接着剤１０６は、連続層、離散点、又は一連の離散点であり得る。

【0066】

[0072]接着剤１０６は、火災抑制接着剤であると考えられる。例示的な実施形態では、接着剤１０６は、水性結合剤溶液に溶解された少なくとも１種の無機可溶性塩を含む。無機可溶性塩は、水和ホウ素含有化合物、水和硫酸塩化合物、様々な水和リン酸塩、及び水和ケイ酸塩、並びにそれらの混合物などの塩であり得るが、これらに限定されることはない。好ましい実施形態では、塩は、ケイ酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳｉＯ_３、水ガラスとしても知られている）である。

【0067】

[0073]理論によって縛られることを望むものではないが、少なくとも１種の可溶性塩は、無機塩に結合した少なくとも１種の水分子を含有し、且つ加熱されると脱水又は分解によって水を放出すると考えられる。接着剤１０６は、熱伝達に対するバリアを生成し、加熱後に化学反応を起こし、それによって、水を形成し、冷却して火災を抑制する。この化学反応中に、熱が吸収され、水蒸気が放出され、それによって、冷却効果がもたらされる。したがって、接着剤１０６は、難燃性接着剤ではなく、可燃性接着剤として機能し得る。

【0068】

[0074]２種以上の塩が使用される場合、追加的な塩（又は複数の塩）は、より高い水放出閾値温度を有し得る。一定の温度範囲にわたって接着剤から水分子が連続的に放出されることが望ましい。

【0069】

[0075]衝突面１００の成功に必須ではないが、接着剤１０６は、接着剤１０６が塗布される層又は副層に浸透するか、又は部分的に浸透し、それによって、層又は副層に含浸すると考えられる。

【0070】

[0076]ケイ酸ナトリウムは、接着剤と火災及び／又は熱バリアとの組合せとして機能する塩として用いられ得るが、ケイ酸ナトリウムの取り扱い特性、並びに／又は得られる衝突面の機械的特性及び／若しくは耐火災性及び耐熱性をさらに向上させるために、適合性のある無機材料がケイ酸ナトリウムに添加され得る。添加剤は、ケイ酸ナトリウム溶液に可溶であるべきであるか、混和性であるべきであるか、若しくは懸濁しているべきであり、且つケイ酸ナトリウムと非反応性であるべきであるか、又はケイ酸ナトリウムと反応性である場合、得られる反応生成物（複数可）は、発泡性であるべきである。例えば、ケイ酸ナトリウムにヒュームドシリカを添加すると、ケイ酸ナトリウムの結晶化温度及びケイ酸ナトリウムから製造された衝突面の耐火災性（燃焼温度）が上昇するため、添加剤はヒュームドシリカであり得る。

【0071】

[0077]他の無機塩及び酸化物、例えば、酸化第二鉄、酸化チタン、アルミニウム三水和物、スルホケイ酸ナトリウムアルミニウム、三酸化アンチモン及び五酸化アンチモン、雲母、カーボンブラック又はグラファイトなどの炭素材料、並びに例として示されている前述のもののうちの１つ又は複数の混合物は、前述の基準のうちの一部又は全てを満たしており、本発明に従って有用である。

【0072】

[0078]接着剤１０６は、発泡性材料、膨張性グラファイト、金属粉末（例えば、チタン、タンタル、及び／若しくは鉄）、ポリウレタン、ポリイミド、アクリル、アクリレート、シリコーン、熱可塑性フィルム、熱可塑性スクリム／ウェブ、又はその他の適切な成分及びそれらの混合物などの他の成分をさらに含み得るが、これらに限定されることはない。例えば、金属粉末は、接着剤内に分散され得る。

【0073】

[0079]接着剤１０６は、フッ化水素酸に対する耐久性をもたらし得ると考えられる。特定のリチウムイオンバッテリが、このバッテリが壊滅的な熱的事象を受ける場合にフッ化水素酸（例えば、液体、蒸気、又は気体の形態）を放出することは珍しいことではない。ケイ酸ナトリウムは、強塩基性であり、放出されたフッ化水素酸と反応してこれを中和し得るため、接着剤１０６の塩としてのケイ酸ナトリウムは、そのような利益を提供し得ると考えられる。

【0074】

[0080]上記のように、衝突面１００は、一次層１０２が基材１１２に接着されるように単層構造として使用され得るか、又は衝突面１００は、一次層１０２が二次層１０４に接着され、且つ層が基材１１２に接着されるように、多層構造として使用され得る。代替的な実施形態では、衝突面１００は、一次層１０２が基材１１２に機械的に固定されるように単層構造として使用され得るか、又は衝突面１００は、一次層が第２の層１０４に接着され、且つ層が基材１１２に機械的に固定されるように、多層構造として使用され得る。機械的固定具は、ボルト、ネジ、リベット、又はその他の適切な機械的固定具を含むが、これらに限定されることはない。機械的固定具は、鋼、チタンなどであるがこれらに限定されることはない材料を含み得ると考えられる。

【0075】

[0081]全ての実施形態で、衝突面１００は、基材１１２の最小限の変更又は再設計を伴って使用され得ると考えられる。これによって、有利には、コストのかかる研究開発及び／又は製品の再認証コストの必要性がなくなる。

【0076】

[0082]先に定義した要素（例えば、第１の層１０２、第２の層１０４、接着剤１０６など）の修正及び最適化によって、衝突面１００は、幅広い種類の用途で幅広い種類の基材１１２と組み合わせて使用され得ると考えられる。衝突面１００は、成形可能であり得、且つ複数の方法によって接着又は機械的に固定され得ると考えられる。衝突面１００は、敏感な封じ込め材料と組み合わせて使用され得ると考えられる。基材１１２は、耐火災性の増加及び保護能力の増加をもたらすための既存の火炎バリアであり得ると考えられる。

【0077】

[0083]上記の衝突面の以下の使用が考えられるが、衝突面は、列挙されている使用に決して限定されることはない。

【0078】

[0084]輸送コンテナ

【0079】

[0085]図６に示されている例示的な使用では、衝突面１００は、輸送コンテナが基材１１２であるように、輸送コンテナと組み合わせて使用され得る。輸送コンテナは、様々な製品、材料などの輸送、保管、及び／又は取り扱いに使用されるコンテナとして定義され得る。輸送コンテナは、任意の形状であり得、任意の材料（例えば、鋼、アルミニウム、繊維強化ポリマーなど）で作製され得る。

【0080】

[0086]例えば、基材１１２は、輸送コンテナであり得、衝突面１００の内側表面１０８は、輸送コンテナの複合外板に取り付けるように構成され得る。

【0081】

[0087]さらに、基材１１２は、輸送コンテナの可撓性織布ロールアップドアであり得、衝突面１００の内側表面１０８は、輸送コンテナの可撓性織布ドアに取り付けるように構成され得る。

【0082】

[0088]輸送コンテナへの衝突面１００の取り付けは、接着剤（例えば、接着剤１０６）又は機械的固定手段を介したものであり得る。

【0083】

[0089]航空機

【0084】

[0090]図７に示されている別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝突面１００は、航空機の外板が基材１１２であるように、航空機と組み合わせて使用され得る。例示的な航空機は、民間航空機（例えば、飛行機、ヘリコプタなど）、貨物航空機、軽量スポーツ航空機、軍用／戦闘機などを含む。

【0085】

[0091]衝突面は、航空機に関連する様々な表面（すなわち、「外板」）に取り付けられ得る。例えば、基材１１２は、航空機であり得、衝突面１００の内側表面１０８は、航空機の貨物室の内表面に取り付けるように構成されており、１４ ＣＦＲ ２５．８５３ Ｐａｒｔ ＩＩＩ，Ｂｏｅｉｎｇ ＢＳＳ ７３２３，Ａｉｒｂｕｓ ＡＩＴＭ ２．００１０，ＦＡＡ Ｆｉｒｅ Ｔｅｓｔ Ｈａｎｄｂｏｏｋ Ｃｈａｐｔｅｒ ８の規制最低温度能力超に温度耐久能力を増加させながら従来の「貨物ライナー」に置き換わることができる。貨物室への衝突面１００の取り付けは、接着剤（例えば、接着剤１０６）又は機械的固定手段を介したものであり得る。

【0086】

[0092]別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝撃面１００は、複合外装パネルが受け得る温度を外装自体の劣化温度よりも低下させるために使用され得る。具体的には、衝突面１００は、民間航空機のファンブレード格納システムで使用され得、ここでは、温度が十分に高いため、金属製格納体、及び／又は温度絶縁と従来の複合外装との組合せが用いられる。

【0087】

[0093]バッテリエンクロージャ（電気車両）

【0088】

[0094]図８に示されている別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝突面１００は、バッテリエンクロージャが基材１１２であるように、電気又はハイブリッド自動車に含まれるバッテリエンクロージャなどのバッテリエンクロージャと組み合わせて使用され得る。例えば、基材は、複合又は金属製バッテリエンクロージャの内部表面を形成し得、衝突面１００の内側表面１０８は、バッテリの外向き外部表面に向けられ得る。同様に、本発明は、バッテリエンクロージャ内に格納セルを構築し得るか、又は電気若しくはハイブリッド車両の使用のために組み立てられたバルクリチウムイオンバッテリの安全な輸送、保管、及び取り扱いを提供するための独立型構造でさえあり得る。同様に、本発明は、バッテリの熱暴走を引き起こす可能性のある酷使的な衝撃及び穿刺から車両の内部（例えば、バッテリ）を保護する複合スキッドプレート又はスポールライナーに取り付けられ得る。

【0089】

[0095]衝突面１００の取り付けは、接着剤（例えば、接着剤１０６）又は機械的固定手段を介したものであり得る。

【0090】

[0096]バッテリエンクロージャ（弾道ガトリングガン（Ballistic Gatling gun））

【0091】

[0097]同様に、別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝突面１００は、バッテリエンクロージャが基材１１２であるように、電動弾道ガトリングガンのためのバッテリエンクロージャと組み合わせて使用され得る（例えば、図８を参照）。例えば、基材は、複合又は金属製バッテリエンクロージャの内部表面を形成し得、衝突面１００の内側表面１０８は、バッテリの外向き外部表面に向けられ得る。同様に、本発明は、バッテリエンクロージャ内に格納セルを構築し得るか、又は電動弾道ガトリングガンの使用のために組み立てられたリチウムイオンバッテリの安全な輸送、保管、取り扱い、及び使用を提供するための独立型構造でさえあり得る。ガトリングガンバッテリエンクロージャへの衝突面１００の取り付けは、接着剤（例えば、接着剤１０６）又は機械的固定手段を介したものであり得る。

【0092】

[0098]衝突面１００の取り付けは、接着剤（例えば、接着剤１０６）又は機械的固定手段を介したものであり得る。

【0093】

[0099]バッテリエンクロージャ（電気垂直離着陸（ｅＶＴＯＬ）車両）

【0094】

[00100]同様に、別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝突面１００は、バッテリエンクロージャが基材１１２であるように、ｅＶＴＯＬ車両のバッテリエンクロージャと組み合わせて使用され得る（例えば、図８を参照）。例えば、基材は、複合又は金属製バッテリエンクロージャの内部表面を形成し得、衝突面１００の内側表面１０８は、バッテリの外向き表面に向けられ得る。同様に、本発明は、バッテリエンクロージャ内に格納セルを構築し得るか、又はｅＶＴＯＬの使用のために組み立てられたリチウムイオンバッテリの安全な輸送、保管、取り扱い、及び利用を提供するための独立型構造でさえあり得る。

【0095】

[00101]衝突面１００の取り付けは、接着剤（例えば、接着剤１０６）又は機械的固定手段を介したものであり得る。

【0096】

[00102]バッテリエンクロージャ（電気制御及び／又は推進弾道ミサイル及び兵器）

【0097】

[00103]同様に、別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝突面１００は、バッテリエンクロージャが基材１１２であるように、電気制御及び／又は推進弾道ミサイル及び兵器のためのバッテリエンクロージャと組み合わせて使用され得る（例えば、図８を参照）。例えば、基材は、複合又は金属製バッテリエンクロージャの内部表面を形成し得、衝突面１００の内側表面１０８は、バッテリの外向き外部表面に向けられ得る。同様に、本発明は、バッテリエンクロージャ内に格納セルを構築し得るか、又は電気制御及び／若しくは推進弾道ミサイル及び兵器のために組み立てられたリチウムイオンバッテリの安全な輸送、保管、取り扱い、及び使用を提供するための独立型構造でさえあり得る。

【0098】

[00104]衝突面１００の取り付けは、接着剤（例えば、接着剤１０６）又は機械的固定手段を介したものであり得る。

【0099】

[00105]コンピュータサーバ／データルーム

【0100】

[00106]別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝突面１００は、バックアップシステムで使用されるバッテリを含むコンピュータサーバ／データルームと組み合わせて使用され得る。例えば、基材は、複合又は金属製バッテリエンクロージャの内部表面を形成し得、衝突面１００の内側表面１０８は、バッテリの外向き外部表面に向けられ得る。同様に、本発明は、バッテリエンクロージャ内に格納セルを構築し得るか、又はバックアップシステムで使用されるバッテリを含むコンピュータサーバ／データルームのために組み立てられたリチウムイオンバッテリの安全な輸送、保管、利用、及び取り扱いを提供するための独立型構造でさえあり得る。同様に、本発明は、バッテリの充電及び保管が生じ得るガレージ又は他の保管室のための追加的な防火災バリアを形成する基材を提供するために、一般的な建築材料に塗布され得る。

【0101】

[00107]電動船舶及び推進システム

【0102】

[00108]別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝突面１００は、電動船舶及び推進システムと組み合わせて使用され得る。例えば、基材は、複合又は金属製バッテリエンクロージャの内部表面を形成し得、衝突面１００の内側表面１０８は、バッテリの外向き外部表面に向けられ得る。同様に、本発明は、バッテリエンクロージャ内に格納セルを構築し得るか、又は電動船舶及び推進システムのために組み立てられたリチウムイオンバッテリの安全な輸送、保管、利用、及び取り扱いを提供するための独立型構造でさえあり得る。

【0103】

[00109]補助電源ユニット（ＡＰＵ）サラウンド又はＡＰＵバッテリエンクロージャ

【0104】

[00110]別の例示的な使用では、本発明の例示的な実施形態によると、衝突面１００は、航空機と組み合わせて使用され得る。例えば、基材１００は、内表面１０８でライニングされ得る航空機補助電源ユニット（ＡＰＵ）サラウンド又はＡＰＵバッテリエンクロージャであり得る。衝突面１０８は、内側に向けられていてもよく、規制最低値超に温度耐久能力を増加させ、且つ構造劣化を引き起こすほど熱い温度から周囲の従来の格納構造を保護しながら、ＡＰＵサラウンド又はＡＰＵバッテリエンクロージャの内表面を火炎焼入れする。

【実施例】

【0105】

[00111]実施例１

【0106】

[00112]この実施例では、４つの火炎バリアサンプルを調製及び試験した。

【0107】

[00113]サンプル１は、５ミル（０．００５インチ）の金属箔層からなっていた。サンプル２は、２ミル（０．００２インチ）の金属箔層からなっていた。サンプル３は、１ミル（０．００１インチ）の金属箔層からなっていた。サンプル４は、１／２ミル（０．０００５インチ）の金属箔層からなっていた。金属箔層は、上記のような金属箔層１１８に対応する。サンプル１～４を１５分間にわたって標準的な２７５０゜Ｆのトーチ試験にかけた。サンプル１～４は全て、厚さに関係なく同一の裏面温度低下をもたらした。

【0108】

[00114]次いで、サンプル１～４を、これらを転がしてボールにし、次いで、平らにし、標準的な試験を繰り返すことによって「酷使」したが、性能に変化はなかった。

【0109】

[00115]次いで、サンプル２～４をキルンで６時間の２０００゜Ｆでのソークにかけ、次いで、標準的な試験にかけ、放置して周囲温度に戻し、第２の標準的な試験に戻した。性能の変化は観察されなかった。

【0110】

[00116]このレベルの性能（燃焼の繰り返し、燃焼前の温度でのソーク、燃焼前の酷使）は、一般的ではなく、より薄い厚さ及びより高い性能が実現可能であることを示す。

【0111】

[00117]実施例２

【0112】

[00118]この実施例では、７つの火炎バリアサンプルを調製及び試験した。

【0113】

[00119]サンプル５（比較例）は、ステンレス鋼箔層及びアラミド強化熱硬化性積層体層からなっていた。サンプル６（比較例）は、バーミキュライト被覆繊維ガラス層（０．０８０インチの厚さ）からなっていた。サンプル７（比較例）は、シリカ織布層からなっていた。サンプル８（比較例）は、不織シリカ層からなっていた。サンプル９（比較例）は、スーパー７７ボンド接着剤で接着された、アラミド強化熱硬化性積層体層、ステンレス鋼箔層、及び不織シリカ層からなっていた。

【0114】

[00120]サンプル５～９を２７０秒間の期間にわたって２，５００゜Ｆ点負荷火炎暴露で試験した。これらの試験結果を表１に示す。

【表1】

【0115】

[00121]サンプル５～９はそれぞれ、不合格の結果を示した。サンプル５は、試験を通して燃料源として特定のアラミド織物を導入したことを理由に不合格となり、サンプルの境界から火炎を噴出させた。サンプル６～８は、火炎の貫通を許し、したがって、不合格であった。サンプル９は、燃料を生じさせて火炎反応にエネルギーを加えて燃焼貫通（burn-through）及び／又は他の不合格基準を引き起こす接着剤を理由に、不合格となった。これらのサンプルは、リチウムイオンバッテリの故障を示す高温に耐えることができない。

【0116】

[00122]サンプル１０及び１１は、上記の衝突面の例示的な実施形態を包含していた。サンプル１０は、連続層としてのアラミド強化熱硬化性積層体層、ステンレス鋼箔層、炭素層、及び不織シリカ層からなっていた。サンプル１１は、連続層としてのアラミド強化熱硬化性積層体層、炭素層、ステンレス鋼箔層、及び不織シリカ層からなっていた。

【0117】

[00123]サンプル１０及び１１を２４０秒の期間にわたって２，５００゜Ｆ点負荷火炎暴露で試験した。これらの試験結果を図９に示す。

【0118】

[00124]サンプル１０及び１１はそれぞれ、合格の結果を示した。サンプル１０及び１１は、２，５００゜Ｆの火炎への１５分間の暴露が可能である。個々の材料は、不合格の結果を示したが（表１を参照）、正しく組み合わされると（例えば、サンプル１０及び１１）、材料は、望ましい機械的特性を維持しながら、高温耐性火炎バリアを生成するための、材料の最も有利な特色を互いに示し得る。

【0119】

[00125]本明細書で開示されている実施形態の修正は、特定のセットの設計基準を満たすように行われ得ると理解されるべきである。例えば、成分又はパラメータの数又は構成は、特定の目的を満たすために使用され得る。

【0120】

[00126]説明されている実施例及び実施形態の多くの修正及び変形がこの開示の先の教示に照らして可能であることは、当業者に明らかであろう。開示されている実施例及び実施形態は、例示の目的のみで提示されている。他の代替的な実施形態は、本明細書で開示されている様々な実施形態の特徴の一部又は全てを含み得る。例えば、個別に又は実施形態の一部として説明されている特定の特徴を個別に説明されている他の特徴、又は他の実施形態の一部と組み合わせることができると考えられる。したがって、本明細書で説明されている様々な実施形態の要素及び動作を組み合わせて、さらなる実施形態を提供することができる。

【0121】

[00127]本発明の最大の広さ（fullbreadth）が与えられるべき本発明の真の範囲内に入り得る全てのそのような修正及び代替的な実施形態を網羅することを意図している。さらに、値の範囲の開示は、端点を含むその範囲内のあらゆる数値の開示である。したがって、デバイス、並びにデバイスを作製及び使用する方法の特定の例示的な実施形態を本明細書で論じ、例示してきたが、本発明は、これらに限定されるのではなく、以下のクレームの範囲内で他の方法で様々に具現化及び実践され得ると明確に理解されたい。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】