JP2000511343A

JP2000511343A - 難燃性の電池ケーシング

Info

Publication number: JP2000511343A
Application number: JP09542864A
Authority: JP
Inventors: ギツト，ゲイリー・シー
Original assignee: ギツト／グローバル・コーポレーシヨン
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 2000-08-29
Also published as: WO1997045884A3; US20020155348A1; EP0906639A2; WO1997045884A2; CA2255554A1

Abstract

(57)【要約】電池ケーシングはホモポリマー、コポリマー及びポリリン酸アンモニウムのブレンドを含む難燃性熱可塑性組成物から形成されている。ポリリン酸アンモニウムは熱可塑性組成物に難燃性を与える量で存在する。その他の成分は、ポリオール、発泡性チャー形成剤及び、発泡剤として作用するメラミンを含む。抗酸化剤、剥離剤、炭素黒、強化剤及びその他の添加剤を含むことができる。代替的には、電池ケーシングは、ハロゲン含有の難燃性成分及びポリプロピレン成分を含むポリマー組成物を含む。

Description

【発明の詳細な説明】難燃性の電池ケーシング発明の背景電池ケーシングは具体的にはプラスチックから形成されている。これらの電池ケーシングは、電話系統、コンピューター、電動自動車等に使用されている電池に使用することができる。しかし、多数の電池ケーシングは概括的に、著しく引火性でもある。それらは燃焼時に濃厚で、毒性でそして腐食性の煙を発生し、そして熱の影響下でそれらの機械的強度を早急に喪失し、しずくにより火炎を伝播させる可能性がある。これらは、例えば電話系統、コンピューター及び電動自動車のための電池の使用において特に重要な可能性がある潜在的な危険性である。プラスチックに難燃性又は防火性を与えるために種々の方法が開発されてきた。難燃性は、１種又は数種の難燃剤とポリマー成分を混合することにより、プラスチック材料に与えることができる。難燃剤の例は、大量のハロゲンを含有するハロゲン化合物を含む。その他の例は、リン酸及びポリリン酸の誘導体のようなリン酸化合物、並びに、水和アルミナ、マグネシウム水和物、等のような金属誘導体から形成された物質を含む。しかし、難燃剤は具体的には、防火剤又は難燃剤又はそれらの系の存在により、プラスチック材料の物理的及び機械的特性を損なう。もう１種の欠点は、ハロゲン化有機化合物を含有するプラスチックは、火にさらされると、塩化水素（ＨＣｌ）のような濃厚な毒性の煙を発生する可能性があることである。更に多数の非ハロゲン化難燃剤は、吸湿性の動態を示し、それにより、プラスチック部品の成形を困難にさせる。従って、電池ケーシングを形成するために適切な、改善された機械的特性をもつ、防火性及び難燃性のプラスチック組成物が必要である。発明の要約本発明は、難燃性の電池ケーシング、電池ケーシングを形成するための難燃性組成物、及び、該組成物の電池ケーシングを形成するための方法、に関する。好ましい態様の組成物の難燃性成分は非ハロゲン化物質である。本発明のケーシングを使用している電池は具体的には、１セル当たり１ないし２ボルトであり、耐久性及び強度の標準に合致しなければならず、毒性の又は危険な材料を含有し、そして、火事又は洪水時、又はそれらの後に、バックアップの電気系統として使用されるので、それらの環境に対してシールされていなければならない。各ケーシングは具体的には、底部及び４面の壁をもつ、リブ付きの単一成形の基底部分を含む。電池ハウジングはまた、外部の電気接続のための端子が固定されている開口部をもつ上板又はカバーを含む。好ましい態様において、カバーの追加的開口部に、定期補修を可能にするための再シール可能なキャップが付いている。ケーシングは別々の部屋又は区画を含むように成形することができる。電池は、相互に又は、ラック装置上に積み重ねて、電気的に接続して、主電力が中断される時に自動的にバックアップ電力を提供するスイッチ系統を使用することにより、バックアップ電力を提供することができる。これが、例えば操作又はデータの喪失をもたらさずに、コンピューター又は通信系統を維持する。電池ケーシングは、ホモポリマー、コポリマー及びポリリン酸アンモニウムを含む、難燃性の熱可塑性組成物から形成されている。本発明の利点の１種は、電池の構造保全性を維持しながら、電池ケーシングに対する難燃性及び防火性の特徴をもつポリマー組成物を含むことである。非ハロゲン化難燃剤から形成されている本発明の電池ケーシングは、改善された剛性及び曲げ弾性率をもつ。電池ケーシングの形成のための難燃性の熱可塑性組成物は、ホモポリマー、コポリマー及びポリリン酸アンモニウムがブレンドされている、ホモポリマー、コポリマー及びポリリン酸アンモニウムを含む。ポリリン酸アンモニウムは熱可塑性組成物に有意な難燃性を与えるのに十分な量で存在する。組成物は吸湿性がより弱い難燃剤を使用することができるので、ポリマー組成物成分のブレンド方法に、より大きい融通性を与える。方法は、約３４０及び４１０°Ｆの間の範囲の温度で、ホモポリマー、コポリマー及びポリリン酸アンモニウムをブレンドして、難燃性組成物を形成することを含む。組成物は、より低い温度でブレンドすることができ、射出成形により、電池ケーシングのような、より大きな部品を成形するために使用することができ、そして、水の代わりに空気による冷却によるような、代替的方法により、ブレンド後に冷却することができる。図の簡単な説明図１は、難燃性組成物を形成するための系統のスキームによるフローチャートである。図２は、ファレルタイプの（Farrell-type）連続ミキサーの横断面図である。図３は、ファレルタイプの連続ミキサー及び押し出し機の横断面図である。図３Ａは、図３に示されたファレルタイプの連続ミキサーの端面図である。図４は、本発明の部分的に構成された電池ケーシングの一態様の等角投影図である。図５は、本発明の構成された電池ケーシングの一態様の等角投影図である。図６は、本発明の構成された電池ケーシングの第２の態様の等角投影図である。図７は、本発明の構成された電池ケーシングの第３の態様の等角投影図である。図８は、本発明の構成された電池ケーシングの第４の態様の等角投影図である。図９は、バックアップ電力の供給を伴う、主電力供給により通電されている系統のスキーム図である。発明の詳細な説明今度は、本発明の方法及び機器の特徴及びその他の詳細を付記の図に関してより具体的に説明し、そして請求の範囲に指摘する。本発明の具体的な態様は図により、本発明の制約としてではなく説明されることは理解されるであろう。本発明の主要な特徴は、発明の範囲から逸脱せずに種々の態様において使用することができる。部及び百分率は特記されない限りすべて、重量に基づいている。本発明は、難燃性の熱可塑性組成物から形成された電池ケーシング、並びに、煙の少ない、低腐食性の、難燃性のポリマー組成物を含む電池ケーシングの形成方法、に関する。従って、該組成物は、熱可塑性樹脂の加工に通常使用される方法により、処理することができる。本明細書で使用されるプラスチック材料の語は、熱可塑性ポリマー材料、熱硬化ポリマー材料、並びにポリマー硬化フォーム及び半硬質フォーム材料を意味する。プラスチック製品の語は、そのコアが、前記のプラスチック材料から製造されている製品を意味する。防火性及び難燃性は、本明細書においては、対応する未処理又は未変性材料に比較して、低い燃焼率を示す、ある種の化合物又は化合物（系統）の混合物に関連して使用されたか、又はそれらにより処理又は変性された材料を意味するために、交換可能に使用される。同様に、難燃性又は防火性物質又は系は、材料に、対応する未処理又は未変性材料に比較して、低い燃焼率を与えるような化合物又は化合物の混合物を意味する。組成物の一態様は、非ハロゲンで、低煙性で、低腐食性で、難燃性であると記載できるが、全体的性能が、電池ケースの用途に対してハロゲン化組成物より優れている。本発明の組成物は概括的に、広範な製品に使用できる。種々の成分の量を変動させて、具体的な用途のための物理的、電気的及び燃焼特性の正確な組み合わせを達成することができる。もう１種の態様において、米国特許第５，３５６，５６８号明細書に公表されたハロゲン難燃剤のようなハロゲン含有材料を、熱可塑性組成物中に、含有することができる。電池ケースの用途において、材料が衝撃に耐え、より高い曲げ弾性率をもつことができることが重要である。組成物は概括的に、種々の成分の量が示される時にこれらの特性を示す。線状の低密度ポリエチレンを含む、ポリエチレン又はポリプロピレンのような、市販されている熱可塑性ポリオレフィン樹脂を使用することができる。高度に結晶性のアイソタクチック及びシンジオタクチックの形態をもつポリプロピレンが、好ましいポリオレフィンである。無晶質の、ランダムなエチレン−プロピレンのエラストマーとは異なるプラスチックである、エチレン及びプロピレンの結晶性ブロックコポリマーもまた使用することができる。ポリオレフィン樹脂の中には、より高分子量のアルファーオレフィン変性ポリエチレン及びポリプロピレンが含まれる。その他の熱可塑性組成物は、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、２−メチル−１−プロペン、３−メチル−１−ペンテン、４− メチル−１−ペンテン及び５−メチル−１−ヘキセンからなる群から選ばれる、１種又は数種のポリオレフィンの重合化により形成される、結晶性の、高分子量の固体生成物を含む可能性がある。１種の好ましい態様において、コポリマーはメルトフロー樹脂値１２をもち、ホモポリマーはメルトフロー樹脂値４を有する。リン難燃剤は、発火にさらされる材料とそれらが反応する方法により分類される。リン化合物は、リン−酸素及びリン−炭素結合の数を基礎にして４種の群：リン酸結合、ホスホン酸結合、ホスフィン酸結合及び酸化ホスフィン、に分類することができる。難燃性の２種はリン酸化合物及びホスホン酸化合物である。縮合相はポリマーの燃焼特徴に影響する反応を含む。非揮発性の酸は脱水の触媒である。これらの触媒はチャー生成物質である。蒸気相は、フリーラジカルの捕捉剤として作用し、火中で水素を枯渇させることにより発火を阻止する酸化リンを形成すると記載されている。ポリリン酸アンモニウムを基礎にした、好ましいハロゲン非含有の、難燃剤系統は、Hoechst Chemicals社から入手可能なHostaflam TP AP 750系統である。塩素化又は臭素化難燃剤と異なり、Hostaflam TP AP 750難燃剤系統は、遮蔽用バリヤとして働く、発泡作用の結果としての熱可塑性材料により炭質フォームを形成し、酸素の接近を減少させ、そしてポリマーが滴ることを防止する。好ましい難燃剤系統は、水性系に中性のｐＨをもつ、非常に大量のリン酸を含む。該系は、少なくとも１５パーセントのリンを含む。好ましい態様においては、電池ケーシングの熱可塑性組成物中のHostaflam TP AP 750は、約２８．５重量パーセントの量で存在する。アルミニウム三水和物、水和マグネシウム、又は水和ケイ酸カルシウムのような充填剤もまた、組成物に含むことができる。使用できるその他の充填剤は、粘土、タルク、炭酸塩、炭素黒、水和物及び酸化物のような、プラスチック配合物中に一般的に使用されるものを含む。好ましい態様においては粘土が使用される。本ブレンドの加工性は、ブレンドサンプルに、射出成形又は圧縮成形のような成形操作を実施することにより評価することができる。満足な射出成形のためには、材料は金型中で、均一な強度の均質な製品を形成しなければならない。これらのブレンドの流動粘度の特徴は、操作条件下で確実に、適切に金型を充填するのに適当である。本発明のブレンドの加工においては、特に、ブレンド組成物の成形の特質を改善する観点から、潤滑剤を含むことが好都合である。好ましい態様の潤滑剤は、Akzo Armeen 18D及びVam社からのVanfreからなる群から選ばれる。この目的のためには、プラスチック加工に通常使用されるあらゆる既知の潤滑剤を概括的に、樹脂ブレンド１００部に対して約０．１〜３重量部の変動する量で使用することができる。好ましい態様においては、樹脂ブレンド１００部の約０．５〜１重量部を使用することができる。樹脂ブレンドの加工において、所望の製品を入手するために、三成分安定剤系の使用が適切であることが見いだされた。安定剤系の第１の成分は、Irganox 10 10の商品名で、Ciba Geigy Corporation社から入手可能な、より簡略に「テトラキスメタン」と称されている、テトラキス−（メチレン３−（３’，５’−ジ −ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオナートメタンのような、高分子量の多機能の、立体妨害フェノール、を含む。高分子量の多機能の立体妨害フェノールは、抗酸化剤及び熱安定剤として作用する。安定剤系の第２の成分は、第２の抗酸化剤として機能する、チオジプロピオン酸ジラウリルのような、チオジプロピオン酸のアルカリエステルである。安定剤系の第３の成分は、Tinuvin 327の商品名でCiba Geigy Corporation社から入手可能な、２−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２’−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールのような、置換ベンゾトリアゾールであり、安定剤系中で、紫外線に対してポリマーブレンドを保護するように作用する。安定剤系の量は、熱可塑性組成物の約０．５〜１０重量部、そして好ましくは約１〜３重量部で変動し得る。本発明の熱可塑性ブレンドは、単一の操作で、又は複数の操作段階で製造することができる。図１は、難燃性の熱可塑性組成物形成のための機器の、スキームによるフロー図を示している。系統１０において、ホモポリマーは、第１の保持ビン１２からライン１４を通って収束シュート１６に送られる。コポリマーは、第２の保持ビン１８からライン２０を通って収束シュート１６に送られる。適切な顔料及び添加剤を第３の保持ビン２２からライン２４を通って、収束シュート１６に送る。充填剤は、充填剤保持ビン２６からライン２８を通って、収束シュート１６に送られる。過剰なホモポリマーのダストは、第１のフィルター３０を通して第１の保持ビン１２から除去することができ、大気中への換気をする。過剰なポリマーのダストは、第２の保持ビン１８から、第２のフィルター３２を通して除去することができ、大気中への換気をする。収束シュート１６中の充填剤、顔料、添加剤及び材料からのダストは、ダストライン３４、３６、３８、４０を通って、空気を濾過して大気中に換気する、集塵機４２中に排除される。１段階処理法において、ポリオレフィン樹脂、難燃剤系統、充填剤及びその他の添加剤を、所望の温度でブレンドの有効な混練を可能にする、移動タイプの押し出し機−ミキサーのファレル（Farrell）連続ミキサー（ＦＣＭ）に所望の比率で充填する。該ブレンド機は、加工温度範囲に達するのに要する時間を節約するために前以て処理することができる。同様な操作を、バンバリータイプ（Banb ury-type）のミキサーでも実施することができる。次に、混合継続中、ブレンドをその処理温度で保持する。処理期間中、安定剤系をブレンドと接触させ、その処理は、ブレンド中に安定剤を完全に取り込むために、短時間、通常約１分又は数分間、継続させる。複数段階法においては、ポリオレフィン樹脂及び難燃剤を、難燃剤のマスターバッチが実施される適宜な機器に充填する。その後、難燃剤のマスターバッチを所望の比率のポリオレフィン樹脂及び必要に応じてその他の成分とブレンドする。収束シュート１６からの成分を、ミキサー４３中でブレンドして、約３４０° Ｆ（１７１℃）と４１０°Ｆ（２１０℃）の間の温度に加熱する。難燃性組成物４６を、押し出し機４４から、ストランドとして、ストランドヘッド４８を通して水浴５０中に押し出す。水浴５０中の水は、約１１０°Ｆ（４３℃）の温度をもつことができる。難燃性組成物４６は、水浴５０から空気乾燥機５２に、そして次にストランドペレット製造機５４に送られる。組成物は、組成物ペレット５６に切断されて、それが、ペレットサイズの範囲を選択させる分類機５８に送られる。ペレット製造機５８から、組成物のペレット５６は漏斗６０に向けられ、そこで、過剰なダストを漏斗フィルター６２により濾過することができる。組成物のペレット５６は、ホッパー６４に送られる。ホッパー６４から、組成物ペレット５６は、図示されていない、適宜な成形機により電池ケーシングに加工することができるか、又は組成物ペレットを包装手段６６により包装するか、又は後程の成形のために貯蔵することができる。非ハロゲン難燃性ポリプロピレンを形成する方法は、成分のプレブレンドを含む。ポリプロピレンのような樹脂の全量の半分を、正確な、減量、秤量供給プレブレンダー中に入れる。樹脂以外の、前以て秤量された成分を、ブレンダーの両側に各成分の半量をプレブレンダーに添加する。プレブレンダーを作動させ、樹脂を約５分間混合させる。その後、残りの樹脂をプレブレンダーに添加して、更に約１０分間混合して、樹脂及び難燃剤系を完全に混合させる。プラスチック製品の製造に連続ミキサーを使用する場合は、ファレルタイプの連続ミキサーを、５００ｒｐｍ、６５ａｍｐｓ、ナンバー１１のオリフィス及び約３９０°Ｆ（１９９℃）の温度に設定する。図２の一態様に示されるように、ミキサー１１０は、第１のローター１１４及び、第１のローターの鏡像であり、第１のローター１１４と平行である第２のローター（図示されていない）を含むハウジング１１２を有する。第１のローター１１４は第１の末端１１６及び第２の末端１１８を有する。第１のローター１１４は第１の末端１１６の第１のモーター１２０及び、第２の末端１１８の第２のモーター１２２により電力を供給される。第２のローターもまた、第１のモーター１２０及び第２のモーター１２２により電力供給されることができる。好ましい態様において、ミキサーは、反対方向に回転し、相互にかみ合わない、前方及び反対方向の捩れ角を使用している２基のファレルスタイル＃１５のローターを有する。ローターは約１４インチの作業ローター長さを伴い、約３．８４インチ（９．８５ｃｍ）［見掛けは３．９５インチ（１０．０３ｃｍ）］の直径をもつ。ローターは、約０．１１インチの、捩れスクリューの外側先端とハウジングの内壁、の間の隙間を提供するために、最初の直径の３．９５インチから、３．８４インチの直径に、約０．１１インチ削り落とされている。熱可塑性の難燃性組成物の高いせん断応力、ハウジングの壁とローターの間に付け加えられた隙間により、該加工法は、温度を低く維持させながら、改善される。ローターの減少された角度及びサイズは、好ましくは、約３４０°Ｆ（１７１℃）及び４１０°Ｆ（２１０℃）の間の範囲に維持される温度の上昇を回避するためである。好ましい態様においては、その温度は、約３６０°Ｆ（１８２℃）である。ミキサー１１０は、約３５０°Ｆと４５０°Ｆの間の範囲の温度のような、熱可塑性樹脂の融解に適宜な温度に加熱するための手段（図示されていない）を有する。加熱は、例えば、蒸気又は電気抵抗により提供することができる。ハウジング１１２は、熱可塑性樹脂、難燃剤系及び混合のためのその他の成分、を受け入れる第１の入り口１２４を有する。ハウジング１１２は、ある程度混合の後に追加成分を添加し、放出された気体を換気させるための第２の入り口１２６を有する。ハウジング１１２は、ミキサーから、混合された熱可塑性の難燃剤組成物を取り出すための出口１２８を有する。ミキサーのもう１種の態様が図３に示されている。ミキサー２１０は、第１のローター２１４及び第２のローター２１６を含むハウジング２１２を有する。第２のローター２１６は図３には示されていないが、線３Ａに沿った横断面図である図３Ａに示されている。図３に戻って、第１のローター２１４及び第２のローター２１６は、第１の末端部２２０の第１のモーター２１８及び、第２の末端部２２４の第２のモーター２２２により駆動される。ハウジングの入り口２２６は、熱可塑性樹脂及び難燃剤系を受け入れるためのものである。成分はハウジング２１２を通ってハウジング出口２２８に送ることができる。混合された組成物は、ハウジングの出口２２８から導管２３０を通って、押し出し機の入り口２３４において、押し出し機２３２に送ることができる。押し出し機２３２は押し出し機ハウジング２３６を有する。押し出し機ハウジング２３６は、組成物を押し出し機の入り口２３４から押し出し機ハウジング２３６を通って、押し出し機ノズル２４２を通って組成物を押し出すための押し出し機の出口２４６に送るための押し出し機スクリュー２３８を有する。押し出し機のスクリュー２３８は押し出し機のモーター２４４により駆動される。押し出し機２３２は、例えば、約８８ｒｐｍ、１６ｍｐｓ及び約３８０°Ｆ（１９３℃）と約４３０°Ｆ（２２１℃）の間の範囲の温度で駆動させることができる。電池ケーシングに対する、要求事項は、電池ハウジングに対する長期の老化を含み、それにより、該プラスチック樹脂のために具体的に使用されるよりも低い温度を要求する。押し出された樹脂は、約１１０°Ｆ（４３℃）の温度をもつ水浴により冷却することができる。押し出し機の樹脂系はペレット化されるか、又は必要に応じてその他の加工を実施することができる。ペレット化が実施される場合は、Conair，Inc.社から市販されているペット化装置のようなペレット化装置を、約４４ｒｐｍで作動させ、約０．０３１２５と０．０６２５インチ（０．０７９と０．１６ｃｍの間）の間の範囲の直径をもつペレットを形成する。水分との接触及びその吸収を最小にするために、包装の前に、熱い、乾燥空気をペレット上に吹き付ける。難燃性樹脂は、電池ケーシング又はその他の適宜な構造物の成形のために約４１０°Ｆ（２１０℃）の温度に再加熱することができる。電池ケーシングの厚さは、約０．０３１２５と０．１２５インチ（０．０７９と０．３１ｃｍの間の範囲）の間の範囲にあり、製品はリブ付きである。図４は、難燃性の熱可塑性組成物から形成された電池ハウジング又はケーシングの下方部分を示している。電池ケーシング３１０は底部３１２を有し、それは、陽極及び陰極の電池の隔離板を保持するための外壁３１８内で電池ケーシング３１０の底部に及ぶ隔壁３１６により分割されている、一連の、６個の区画３１４を有する。外壁３１８は付加的構造強度のためのリブ３２０をもつ。図５は、シールされた電池である第１の電池３２２の一態様を示している。第１の電池３２２は、陽極の端子３２８及び陰極の端子３３０の付いたカバー３２６を含む上方部分３２４を有する。図６は、第２の電池３３２は、硫酸溶液のような液体の電池への添加のために、取り外し可能な蓋３３４をもつことを除いて、第１の電池と類似の第２の電池３３２の一態様を示している。図７は、本発明に従う電池のもう１種の態様を示している。水平の電池３３６は垂直位でなく、水平位にある。水平電池３３６は陽極端子３４２及び陰極端子３４４を有する端末の端面３４０の付いた、水平ケーシング３３８を有する。水平ケーシング３３８は難燃性組成物から形成されている。水平電池３３６は、シールされた起動電力電池として使用することができる。図８は、電池のもう１種の更なる態様を示している。電池ユニット３４６は、非妨害動力供給（ＵＰＳ）電池の１例である。この態様においては、電池ユニット３４６は、第１のＵＰＳ電池３４８、第２のＵＰＳ電池３５０及び第３のＵＰＳ電池３５２を有する。ＵＰＳ電池は積層することができる。第１のＵＰＳ電池３４８は第１のＵＰＳケーシング３５４をもち、第２のＵＰＳ電池３５０は第２のＵＰＳケーシング３５６をもち、そして第３のＵＰＳ電池３５２は第３のＵＰＳケーシング３５８をもつ。第３のケーシング３５８で示されるように、ケーシングは構造的強度のためにリブ３６０を有する。各電池は陽極端子及び陰極端子をもつ。第１のＵＰＳ電池３４８は、第１の陽極端子３６２及び、第１のＵＰＳ３４８の反対側の端面に、図示されていない、第１の陰極端子を有する。同様に、図示されていない第２の陽極端子、及び第２の陰極端子３６４が第２のＵＰＳ電池上にある。第３の陽極端子３６６及び、今度は図に見える第３の陰極端子は第３のＵＰＳ電池上にある。図９は、コンピューターシステムのような、処理系統のための動力源のスキーム図を示している。処理系統は、処理系統に電流を流す系統の動力ラインによりスイッチに接続されている。スイッチは、それが主動力ラインにより、外側の電源の可能性がある主動力源に接続されている。スイッチはまた、バックアップ動力ラインにより電池ラックにも接続されている。電池ラックは、難燃性のポリマー組成物のケーシングにより形成されている電池を含む可能性がある。電力は、主動力が停電した時、自動的に、主動力源から電池ラックに切り替えられ、それにより処理の操作の中断を回避することができる。代替的には、スイッチを主動力ラインからバックアップ動力ラインに手動で切り替えることができる。実施例実施例で使用されたポリマーは、ＡＳＴＭＤ−１２３８の項に明記されたように測定されたメルトフローインデックス（ＭＦＩ）を有した。以下の実施例のための難燃剤系は：実施例１：テトラブロモビスフェノールＡビス（２，３−ジブロモプロピルエーテル）及び三酸化アンチモン；実施例２、５、１１、１２、１３、１４：酸化デカブロモジフェニル及び三酸化アンチモン；実施例３：ビス（３，４−ジブロモ，４−ジブロモプロピルオキシフェニル）スルホン及び三酸化アンチモン；実施例４：エチレン−ビス−テトラブロモフタルイミド及び三酸化アンチモン；実施例６：ポリリン酸アンモニウム；実施例７：リン酸塩Ａ；実施例８：リン酸塩Ａ及びカップリング剤；実施例９：リン酸塩Ｂ；並びに実施例１０；リン酸塩Ｂ及びカップリング剤、を含む。実施例１〜５及び１１〜１４は、ハロゲン化難燃剤系を含み、実施例６〜１０は非ハロゲン化難燃剤系を含んでいた。強化促進剤／疎水化剤はジルコナート又はシランを基礎にしたカップリング剤であった。色素の濃厚物は用途に応じて多様であった。実施例に使用された色素の濃厚物は、灰色、淡い灰色、青、赤、白及び黒色の組成物を含んでいた。実施例中に使用された抗酸化剤は、（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸テトラキスメチレン（Irganox 1010又は同等のもの）及び／又はオクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロケイ皮酸）メタン（Irganox 1076又は同等のもの）；テトラキスメチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート／トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフィット／ジ−ステアリル−３，３’ −チオ−ジプロピオナートの混合物（Lowinox TB311）；更に、熱安定剤（Therm chek 832）及び金属奪活剤（Irganox 1024）を含んでいた。材料の用語 Epsilon E-1112^TM：12ＭＦＩポリプロピレンホモポリマー Epsilon E-4121^TM：12ＭＦＩポリプロピレンコポリマー Petrothen^TMMA 795：高密度ポリエチレン PE 2075^TM：高流動密度ポリエチレンホモポリマー Petrothene^TMGA 594：線状低密度ポリエチレン Great Lakes PE-68^TM：［テトラブロモビスフェノールＡビス（２，３−ジブロモプロピルエーテル）］臭素化難燃剤 Non Nen^TM52：［ビス（３，４−ジブロモ，４−ジブロモプロピルオキシフェニル）スルホン］臭素化難燃剤 Great Lakes DE-83R^TM：［酸化デカブロモジフェニル］臭素化難燃剤 Saytex^TMBT-93又はBT-93(W)：［エチレンビステトラブロモフタルイミド］臭素化難燃剤Ｓｂ₂Ｏ₃：［酸化アンチモン］ハロゲン相乗剤 Firebrake^TMZB：［ホウ酸亜鉛］ Firebrake^TM415：［ホウ酸亜鉛］ Hostaflam^TMAP750：［ポリリン酸アンモニウム］非ハロゲン難燃剤ＭＰ：［リン酸メラミン］発泡性添加剤 Amgard^TMNK：発泡性リン酸塩難燃剤 Amgard^TMNP：［リン酸エチレンジアミン］発泡性リン酸塩難燃剤 Alumia Hydral^TM710：水和アルミナ（ＡＴＨ） Kenrich NZ12^TM：ジルコナートを基礎にしたカップリング剤 Union Carbide A-174^TM：シラン基礎のカップリング剤 Kemamide^TME及び／又はW40：アミド潤滑剤赤、白、黒、灰色、青の色素濃厚物炭素黒着色剤 Thermchek^TM832：錫を基礎にした熱安定剤 Anox^TMTB-311：相乗剤を含むフェノール／リン酸抗酸化剤 Anox^TMTB-321：相乗剤を含むフェノール／リン酸抗酸化剤 Irganox^TM1010：フェノール性抗酸化剤 Irganox^TM2076：フェノール性抗酸化剤 Lowinox^TMTB311：抗酸化剤ブレンド Hostanox^TM03：抗酸化剤 Hostanox^TMPAR 24：抗酸化剤 Irganox^TM1024：金属奪活剤ＣａＣＩ₃：炭酸カルシウム充填剤 Translink^TM37：粘土充填剤実施例１〜５以下の情報は本発明に有用な組成物の概括的な調製法につき記載している。実施例１〜５は、ポリプロピレン混合物中に使用されたハロゲン化難燃剤系及び前記の系の濃度が異なる。表１に示された、実施例１〜５の成分の値は重量部である。調製物１〜５及び1ａ〜５ａを、ファレル（Farrell）連続ミキサー（ＦＣＭ）ＣＰ−４５、バンバリー（Banbury）３Ｄ、ＦＣＭ６／８及び２軸スクリュー押し出し機中に充填した。ＦＣＭ中での、異なる物理形態の材料の分割を防止するために、ペレットを基礎にする材料を最初に充填した。粉末材料は、適切な製品の分配を確保するために高せん断応力ミキサー中で前以て混合した。次に、前以て混合された粉末をＦＣＭの低せん断応力ミキサーに充填し；粉末が完全に分散した後は、粉末の沈降を防止するために、粉末／ペレット混合物のブレンドを中止した。組成物をＦＣＭ及びバンバリー中では３５０°Ｆで、そして押し出し機中では３７５°Ｆで処理した。生成された材料を回収し、そして、４１５°Ｆのポリマー溶融温度で、３０トンのボーイ射出成形機（Boy Injection Molding Ma chine）を使用することにより、ＡＳＴＭテスト法下に記載のようなテストサンプルに成形された。成形サンプルの機械的特性をＡＳＴＭテスト法に従いテストした。成形部品の燃焼性評価を、アンダーライター実験室標準UL-94に従い決定した。結果は表２に要約されている。生成された組成物は以下の特性：低煙量、難燃性、良好な機械的特性、良好な電気的特性、優れた加工性、優れたヒートシール性、優れた溶接衝撃特性、及び最小の吸湿性、を有した。実施例６〜１０以下の情報は、本発明で有用な組成物の概括的な調製法を記載している。実施例６〜１０は、ポリプロピレン混合物に使用された非ハロゲン難燃剤系及びカップリング剤が異なる。表３で示されている実施例６〜１０の成分に対する値は重量部である。調製物６〜１０をファレル連続ミキサー（ＦＣＭ）ＣＰ−４５、バンバリー３Ｄ、ＦＣＭ６／８及び２軸スクリュー押し出し機に充填した。ＦＣＭ中での、異なる物理形態の材料の分割を防止するために、ペレットを基礎にする材料を最初に充填した。粉末材料を、ＦＣＭの低せん断応力ミキサー中で前以て混合し；粉末が完全に分散した後は、粉末の沈降を防止するために粉末／ペレット混合物のブレンドを中止した。組成物をＦＣＭ及びバンバリー中では３５０°Ｆで、そして押し出し機中では３７５°Ｆで処理した。生成された材料を回収し、４２５°Ｆのポリマー溶融温度で３０トンのボーイ射出成形機を使用することにより、ＡＳＴＭテスト下に記載のようなテストサンプルに成形された。成形サンプルの機械的特性をＡＳＴＭテスト法に従いテストした。成形部品の燃焼性評価を、アンダーライター実験室標準（Underwriter's Laboratory Standar ds）UL-94に従い決定した。結果は表４に要約されている。生成された組成物は以下の特性：非危険性ガス、低煙量、難燃性、良好な機械的特性、良好な電気的特性、優れた加工性、優れたヒートシール性、優れた溶接衝撃特性、及び最小の吸湿性、を有した。実施例１１〜１４ａ以下の情報は、本発明で有用な組成物の概括的な調製法を記載している。実施例１１〜１４は、ポリプロピレン混合物に使用されたポリマーの種類、ハロゲン難燃剤の濃度及び充填剤の種類が異なる。表５で示されている実施例１１〜１４ａの成分に対する値は重量部である。調製物１１〜１４をファレル連続ミキサー（ＦＣＭ）ＣＰ−４５、バンバリー３Ｄ、ＦＣＭ６／８及び２軸スクリュー押し出し機に充填した。ＦＣＭ中での、異なる物理形態の材料の分割を防止するために、ペレットを基礎にする材料を最初に充填した。粉末材料を、製品の適切な分配を確保するために高せん断混合物中に前以て混合した。次に、前以て混合した粉末を、ＦＣＭの低せん断応力ミキサーに充填し；粉末が完全に分散した後は、粉末の沈降を防止するために粉末／ペレット混合物のブレンドを中止した。組成物をＦＣＭ及びバンバリー中では３５０°Ｆで、そして押し出し機中では３７５°Ｆで処理した。生成された材料を回収し、４１５°Ｆのポリマー溶融温度で３０トンのボーイ射出成形機を使用することにより、ＡＳＴＭテスト下に記載のようなテストサンプルに成形された。成形サンプルの機械的特性をＡＳＴＭテスト法に従いテストした。成形部品の燃焼性評価を、アンダーライター実験室標準UL-94に従い決定した。結果は表６に要約されている。生成された組成物は以下の特性：低煙量、難燃性、良好な機械的特性、良好な電気的特性、優れた加工性、優れたヒートシール性、優れた溶接衝撃特性、及び最小の吸湿性、を有した。実施例１５〜２１以下の情報は、本発明で有用な組成物の概括的な調製法を記載している。実施例１５〜２１は、ポリエチレンの異なるポリマー混合物における、ハロゲン及び非ハロゲン難燃剤の使用を表す。表７で示されている実施例１５〜２１の成分に対する値は重量部である。調製物１５〜１９をファレル連続ミキサー（ＦＣＭ）ＣＰ−４５、バンバリー３Ｄ、ＦＣＭ６／８及び２軸スクリュー押し出し機に充填した。ＦＣＭ中での、異なる物理形態の材料の分割を防止するために、ペレットを基礎にする材料を最初に充填した。粉末材料を、製品の適切な分配を確保するために高せん断混合物中に前以て混合した。次に、前以て混合した粉末を、ＦＣＭの低せん断応力ミキサーに充填し；粉末が完全に分散した後は、粉末の沈降を防止するために粉末／ペレット混合物のブレンドを中止した。組成物をＦＣＭ及びバンバリー中では３５０°Ｆで、そして押し出し機中では３７５°Ｆで処理した。生成された材料を回収し、４１５°Ｆのポリマー溶融温度で３０トンのボーイ射出成形機を使用することにより、ＡＳＴＭテスト下に記載のようなテストサンプルに成形された。成形サンプルの機械的特性をＡＳＴＭテスト法に従いテストした。成形部品の燃焼性評価を、アンダーライター実験室標準UL-94に従い決定した。結果は表８に要約されている。生成された組成物は以下の特性：低煙量、難燃性、良好な機械的特性、良好な電気的特性、優れた加工性、優れたヒートシール性、優れた溶接衝撃特性、及び最小の吸湿性、を有した。

Claims

【特許請求の範囲】１．ａ）電池の酸及び電池の板（battery plate）を保持するための区画を形成している底部及び側壁をもつ底部分；ｂ）底部分及び上方部分が、ホモポリマー、コポリマー、及びポリリン酸アンモニウムを含んでなる難燃性熱可塑性組成物から形成されている、前記の区画を覆うための上方部分：を含んでなる電池のケーシング。２．ａ）ホモポリマー、ｂ）コポリマー；及びｃ）ポリリン酸アンモニウム：を含んでなる、難燃性の熱可塑性組成物から形成されている電池のケーシング。３．ホモポリマーがポリプロピレンを含む、第２項の電池ケーシング。４．ホモポリマーがポリエチレンを含む、第２項の電池ケーシング。５．コポリマーがエチレン及びプロピレンを含む、第２項の電池ケーシング。６．組成物のホモポリマーが、約３３と３５重量パーセントの間の範囲にある、第２項の電池ケーシング。７．組成物のコポリマーが、約３３と約３５重量パーセントの間の範囲にある、第２項の電池ケーシング。８．ポリリン酸アンモニウムがHostaflam TP AP 750難燃剤系を含んでなる、第２項の電池ケーシング。９．ポリリン酸アンモニウムが約２５と２７重量パーセントの間の範囲にある、第２項の電池ケーシング。１０．ホモポリマー及びコポリマーがポリフォレフィン類から選ばれる、第２項の電池ケーシング。１１．ホモポリマー及びコポリマーが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、２−メチル−１−プロペン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、及び５−メチル−１−ヘキセンからなる群から選ばれる１種又は数種のモノオレフィンの重合化により形成される、結晶性の高分子量生成物を含んでなる、第２項の電池ケーシング。１２．モノオレフィンがプロピレン及びエチレンからなる群から選ばれる、第１１項の電池ケーシング。１３．重合化ポリプロピレンが、プロピレン、エチレンのイソタクチックポリマー、並びにプロピレンのエチレンとのコポリマー、からなる群から選ばれる、第１２項の電池ケーシング。１４．熱可塑性組成物が更に、アルミニウム三水和物、水和マグネシウム、水和ケイ酸カルシウム、及び炭酸カルシウムからなる群から選ばれる充填剤を含む、第２項の電池ケーシング。１５．前記の充填剤が、ホモポリマー及びコポリマー１００部当たり約０〜２５０部、変動する第１４項の電池ケーシング。１６．前記の充填剤が更に、メラミン及びポリオールを含む、第１４項の電池ケーシング。１７．光電池中に含まれる第２項の電池ケーシング。１８．起動電池に含まれる第２項の電池ケーシング。１９．バックアップ電池に含まれる第２項の電池ケーシング。２０．ハロゲン含有の難燃剤成分及びポリプロピレン成分を含む、ポリマー組成物を含んでなる、電池ケーシング。２１．ホモポリマー及びコポリマーが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、２−メチル−１−プロペン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、及び５−メチル−１−ヘキセンからなる群から選ばれる１種又は数種のモノオレフィンの重合化により形成される、結晶性の高分子量生成物を含んでなる、第２０項の電池ケーシング。２２．モノオレフィンがプロピレン及びエチレンからなる群から選ばれる、第２１項の電池ケーシング。２３．重合化ポリプロピレンが、プロピレン、エチレンのイソタクチックポリマー、並びにプロピレンのエチレンとのコポリマー、からなる群から選ばれる、第２２項の電池ケーシング。２４．ハロゲン含有難燃性成分が芳香族及び脂肪族臭素を含む、第２０項の電池ケーシング。２５．ポリマー組成物が更に充填剤を含む、第２４項の電池ケーシング。２６．充填剤が、珪藻土及び炭酸塩からなる群から選ばれる、第２５項の電池ケーシング。２７．ポリマー組成物が更に発泡剤を含む、第２４項の電池ケーシング。２８．発泡剤が、メラミン及びジペンタエリスリトールからなる群から選ばれる、第２７項の電池ケーシング。２９．約３４０及び４１０°Ｆの間の範囲の温度で、ホモポリマー、コポリマー及びポリリン酸アンモニウムを一緒にブレンドして、難燃性組成物を形成することを含んでなる、電池ケーシングのための難燃性組成物の形成のための方法。３０．組成物が、前方及び反対方向の捩り角をもつ２基のローターによりブレンドされ、前記のローターが逆転性で非かみ合い性である、第２９項の方法。３１．ローターが約３．８４インチの直径及び約１４インチの作業長さをもつ、第３０項の方法。３２．ａ）内壁をもつハウジング；ｂ）前進する捩り角をもつ第１のローター；及びｃ）逆方向の捩り角をもつ第２のローター：を含んでなり、そこで、前記のローターが、相互に逆回転可能で、相互にかみ合わず、そして約０．１１インチの、前記のハウジングの内壁と前記のローターの間の隙間をもつ、熱可塑性組成物のためのミキサー。３３．ローターが約３．８４インチの直径をもつ、第３２項のミキサー。３４．ローターが約１４インチの作業長さをもつ、第３３項のミキサー。