(57)【要約】【解決手段】主鎖にパーフルオロポリエーテル単位を有するパーフルオロ化合物をベースポリマーとするパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴム組成物を架橋させて得られるパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムからなることを特徴とする電解コンデンサ用封口ゴム。【効果】本発明によれば、電解コンデンサの封口ゴム材料として、パーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムを使用することにより、電解液に対する耐溶剤性、耐薬品性を有し、従来のブチルゴムでは達成できなかった１５０℃の耐熱性を有すると共に、−４０℃の低温特性にも優れ、また、架橋に硫黄を使用しないので、アルミニウムなどの電極材料を腐食しない電解コンデンサの封口ゴムが得られる。【選択図】図１
2010245463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鎖にパーフルオロポリエーテル単位を有するパーフルオロ化合物をベースポリマーとするパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴム組成物を架橋させて得られるパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムからなることを特徴とする電解コンデンサ用封口ゴム。
【請求項２】
上記パーフルオロポリエーテル単位を有するパーフルオロ化合物の架橋サイトがＳｉ−ＣＨ＝ＣＨ2であり、上記含フッ素ゴム組成物の架橋システムが付加反応架橋又はパーオキサイド架橋のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ用封口ゴム。
【請求項３】
上記パーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムが、
（Ａ）分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し、かつ主鎖中に二価のパーフルオロポリエーテル構造を有するアルケニル基含有パーフルオロ化合物、
（Ｂ）補強性フィラー、及び
（Ｃ）分子中にヒドロシリル基を有する付加反応可能な架橋剤を前記（Ａ）成分を硬化させるのに十分な量
を含有する架橋性フッ素ゴム組成物を硬化させてなるものであることを特徴とする請求項２記載の電解コンデンサ用封口ゴム。
【請求項４】
上記（Ａ）成分のアルケニル基含有パーフルオロ化合物が、下記一般式（１）
【化１】
2010245463.tif 000011
［式中、Ｘは−ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＨ2ＯＣＨ2−又は−Ｙ−ＮＲ−ＣＯ−（Ｙは−ＣＨ2−、−Ｓｉ（ＣＨ3）2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−又は下記構造式（Ｚ）
【化２】
2010245463.tif 000012
（ｏ，ｍ又はｐ位）で示される基）
で表される基、Ｒは水素原子、メチル基、フェニル基又はアリル基、Ｘ’は−ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ2ＯＣＨ2−又は−ＣＯ−ＮＲ−Ｙ’−（Ｙ’は−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2（ＣＨ3）2Ｓｉ−又は下記構造式（Ｚ’）
【化３】
2010245463.tif 000013
（ｏ，ｍ又はｐ位）で示される基）
で表される基であり、Ｒは上記と同じである。ａは独立に０又は１、Ｌは２〜６の整数、ｂ及びｃはそれぞれ０〜２００の整数である。］
で表される直鎖状パーフルオロポリエーテル化合物であることを特徴とする請求項３記載の電解コンデンサ用封口ゴム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液に対する耐溶剤性、耐薬品性を有し、更に耐熱性、低温特性に優れる電解コンデンサ用封口ゴムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、電解コンデンサの構造の断面図を示す。外部引出リード線４を接続したコンデンサ素子５が電解液２と共にアルミケース６内に収納され、このアルミケース６の上面開口部に上記外部引出リード線４を挿通して封口ゴム１がはめ込まれ、この封口ゴム１の抜け止めなどのためにアルミケース６の外周部から封口ゴム１を圧接するようにケース絞り加工部３を形成して組み立てられる。
【０００３】
電解コンデンサ用封口ゴムとしては、初期においては天然ゴムが使用されていた。しかし、天然ゴムは、耐熱性やガスバリヤ性に欠けるという欠点を有していた。そこで、天然ゴムより耐熱性やガスバリヤ性に優れるエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）が使われるようになったが、更なるガスバリヤ性が要求されるようになった。近年はガスバリヤ性の良いゴムとして、ブチルゴム（ＩＩＲ）の使用が主流になっている。しかし、通常の硫黄加硫によるブチルゴム（ＩＩＲ）は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）に比べて耐熱性に劣り、更に硫黄がコンデンサ内のアルミニウム電極などを腐食する原因となるという問題があった。
【０００４】
そこで、耐熱性と腐食の問題を克服するため、部分架橋ブチルゴムをパーオキサイド架橋させたゴムからなる封口ゴムが使用されてきた。この封口ゴムは、１２０℃くらいまでの高温での使用には耐えられたが、車載用を始めとして、部品の小型軽量化に伴い放熱フィンが小型化されているため、更に高温の１５０℃くらいまでの温度での使用に耐え得る封口ゴムが必要になっている。例えば、車載用の場合は、−４０℃〜１５０℃の広い温度範囲に適応する必要がある。また、エチレングリコールやγ−ブチルラクトンなどの電解液に対する耐液性も必要であり、これらの特性を有する封口ゴムが求められていた。
【０００５】
耐熱性を有するゴムとしては、シリコーンゴムやフッ素ゴムが知られている。しかし、シリコーンゴムは種々のゴムの中でガス透過性が大きく、封口ゴムには適さない。一方、フッ素ゴムはガス透過性が小さいものの、汎用品は−２０℃以下の低温ではゴム弾性を失うため、シール性を維持できない可能性がある。
【０００６】
なお、本発明に関連する先行技術としては、下記のものが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３２１４４１号公報
【特許文献２】特開平９−１０６９３２号公報
【特許文献３】特開平１１−２６３２４号公報
【特許文献４】特開２００４−２７３７５３号公報
【特許文献５】特許第３４４８９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、電解液に対して良好な耐液性を有し、耐熱性が良好で、かつ−４０℃〜１５０℃の広い温度範囲に適応可能であり、アルミニウムなどの電極材料を腐食しない電解コンデンサ用封口ゴム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】
【０００９】
本発明者は、上記の問題点を解決すべく鋭意検討を行った結果、電解コンデンサの封口ゴム材料として、パーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムを使用することにより、電解液に対する耐溶剤性、耐薬品性を有し、耐熱性、低温特性に優れ、また、架橋に硫黄を使用しないので、アルミニウムなどの電極材料を腐食しないことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
従って、本発明は、下記電解コンデンサ用封口ゴムを提供する。
［請求項１］
主鎖にパーフルオロポリエーテル単位を有するパーフルオロ化合物をベースポリマーとするパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴム組成物を架橋させて得られるパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムからなることを特徴とする電解コンデンサ用封口ゴム。
［請求項２］
上記パーフルオロポリエーテル単位を有するパーフルオロ化合物の架橋サイトがＳｉ−ＣＨ＝ＣＨ2であり、上記含フッ素ゴム組成物の架橋システムが付加反応架橋又はパーオキサイド架橋のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ用封口ゴム。
［請求項３］
上記パーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムが、
（Ａ）分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し、かつ主鎖中に二価のパーフルオロポリエーテル構造を有するアルケニル基含有パーフルオロ化合物、
（Ｂ）補強性フィラー、及び
（Ｃ）分子中にヒドロシリル基を有する付加反応可能な架橋剤を前記（Ａ）成分を硬化させるのに十分な量
を含有する架橋性フッ素ゴム組成物を硬化させてなるものであることを特徴とする請求項２記載の電解コンデンサ用封口ゴム。
［請求項４］
上記（Ａ）成分のアルケニル基含有パーフルオロ化合物が、下記一般式（１）
【化１】
2010245463.tif 000003
［式中、Ｘは−ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＨ2ＯＣＨ2−又は−Ｙ−ＮＲ−ＣＯ−（Ｙは−ＣＨ2−、−Ｓｉ（ＣＨ3）2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−又は下記構造式（Ｚ）
【化２】
2010245463.tif 000004
（ｏ，ｍ又はｐ位）で示される基）
で表される基、Ｒは水素原子、メチル基、フェニル基又はアリル基、Ｘ’は−ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ2ＯＣＨ2−又は−ＣＯ−ＮＲ−Ｙ’−（Ｙ’は−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2（ＣＨ3）2Ｓｉ−又は下記構造式（Ｚ’）
【化３】
2010245463.tif 000005
（ｏ，ｍ又はｐ位）で示される基）
で表される基であり、Ｒは上記と同じである。ａは独立に０又は１、Ｌは２〜６の整数、ｂ及びｃはそれぞれ０〜２００の整数である。］
で表される直鎖状パーフルオロポリエーテル化合物であることを特徴とする請求項３記載の電解コンデンサ用封口ゴム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電解コンデンサの封口ゴム材料として、パーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムを使用することにより、電解液に対する耐溶剤性、耐薬品性を有し、従来のブチルゴムでは達成できなかった１５０℃の耐熱性を有すると共に、−４０℃の低温特性にも優れ、また、架橋に硫黄を使用しないので、アルミニウムなどの電極材料を腐食しない電解コンデンサ用封口ゴムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電解コンデンサの構造を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に使用するパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムは、主鎖がパーフルオロポリエーテル単位を有し、好ましくは架橋サイトがＳｉ−ＣＨ＝ＣＨ2であるフルオロ化合物をベースポリマーとし、好ましくは架橋システムが付加反応架橋又はパーオキサイド架橋のいずれかである架橋性フッ素ゴム組成物の硬化物であることが好ましい。特には、架橋の途中で副生成物が発生しないことを考慮すると、付加反応架橋がより好ましい。
【００１４】
これらの中でも、パーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴムとしては、
（Ａ）分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し、かつ主鎖中に二価のパーフルオロポリエーテル構造を有するアルケニル基含有パーフルオロ化合物、
（Ｂ）補強性フィラー、及び
（Ｃ）分子中にヒドロシリル基を有する付加反応可能な架橋剤を前記（Ａ）成分を硬化させるのに十分な量
を含有する架橋性フッ素ゴム組成物を硬化させてなるものであることが好ましい。
【００１５】
上記（Ａ）成分のアルケニル基含有パーフルオロ化合物としては、下記一般式（１）で表される直鎖状パーフルオロポリエーテル化合物であることが好ましい。
【００１６】
【化４】
2010245463.tif 000006
［式中、Ｘは−ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＨ2ＯＣＨ2−又は−Ｙ−ＮＲ−ＣＯ−（Ｙは−ＣＨ2−、−Ｓｉ（ＣＨ3）2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−又は下記構造式（Ｚ）
【化５】
2010245463.tif 000007
で示されるｏ，ｍ又はｐ−ジメチルシリルフェニレン基）
で表される基、Ｒは水素原子、メチル基、フェニル基又はアリル基、Ｘ’は−ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ2ＯＣＨ2−又は−ＣＯ−ＮＲ−Ｙ’−（Ｙ’は−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2（ＣＨ3）2Ｓｉ−又は下記構造式（Ｚ’）
【化６】
2010245463.tif 000008
で示されるｏ，ｍ又はｐ−ジメチルシリルフェニレン基）
で表される基であり、Ｒは上記と同じである。ａは独立に０又は１、Ｌは２〜６の整数、ｂ及びｃはそれぞれ独立に０〜２００の整数であり、好ましくはｂ，ｃはそれぞれ独立に２〜１８０の整数であり、特に好ましくはｂ，ｃはそれぞれ独立に１０〜１５０の整数である。］
【００１７】
これらの直鎖状パーフルオロ化合物は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００１８】
（Ｂ）成分の補強性フィラーとしては、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、粉砕シリカ、炭酸カルシウム、珪藻土、カーボンブラック、各種金属酸化物粉末等が挙げられ、また、これらを各種表面処理剤で処理したものであってもよい。これらの中で、機械的強度の向上の点から、特にヒュームドシリカが好ましく、更に、分散性の向上の点から、ヒュームドシリカをシラン系表面処理剤で処理したものがより好ましい。
【００１９】
（Ｂ）成分の補強性フィラーの添加量は、（Ａ）成分１００質量部に対して１〜２００質量部が好ましい。特に、機械的特性の安定の点から５〜１００質量部が好ましい。
【００２０】
（Ｃ）成分は、（Ａ）成分のアルケニル基含有パーフルオロ化合物を硬化させるための架橋剤であり、分子中にケイ素原子に結合した水素原子［即ち、ヒドロシリル基（ＳｉＨ基）］を有する付加反応可能な架橋剤である。
【００２１】
（Ｃ）成分は、１分子中にヒドロシリル基（ＳｉＨ基）を少なくとも２個有する、オルガノハイドロジェンポリシロキサン等の有機ケイ素化合物であり、（Ａ）成分との相溶性、分散性、硬化後の均一性の観点から、１分子中に１個以上のフッ素含有一価炭化水素基を有するものが好ましい。
【００２２】
（Ｃ）成分の添加量は、（Ａ）成分を硬化させるのに十分な量であればよく、通常、（Ａ）成分中のアルケニル基の合計１モルに対し、（Ｃ）成分中のヒドロシリル基（ＳｉＨ基）のモル比率が０．５〜２．０、更に好ましくは０．８〜１．５となる量である。
【００２３】
更に、（Ａ）成分中のアルケニル基と（Ｃ）成分中のヒドロシリル基（ＳｉＨ基）との付加反応を促進する触媒が必要であり、このヒドロシリル化反応触媒は、一般に貴金属の化合物であり、高価格であることから、比較的入手し易い白金又は白金化合物等の白金族金属化合物がよく用いられる。
【００２４】
白金又は白金化合物等の白金族金属化合物の添加量は、所謂触媒量でよいが、白金族金属原子として（Ａ）成分に対して０．１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは１〜５００ｐｐｍである。
【００２５】
封口ゴムは、上記パーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴム組成物を架橋させて成形すればよい。硬化条件としては、通常１００℃〜２００℃で３０秒〜１５分間、特には１００℃〜１８０℃で３０秒〜１５分間でよい。更に、硬化をより完全にするために、１２０℃〜２００℃、３０分〜４時間の条件でアフターキュアーをしても良い。
【００２６】
上記で説明した付加反応架橋型のパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴム組成物は、特許第２９９０６４６号公報、特許第３４１３７１３号公報、特許第３２３９７１７号公報、特許第３０７７５３６号公報等により詳しく記載されているものであり、このような含フッ素ゴム組成物としては市販品を使用することができ、例えば、ＳＩＦＥＬ３７０５Ａ／Ｂ、ＳＩＦＥＬ３７９０等に代表されるＳＩＦＥＬシリーズ（信越化学工業（株）製、商品名）などが挙げられる。
【００２７】
封口ゴムは、シート状に成形したものを所定の形状に打ち抜いて使用してもよい。あるいは、所定の形状にデザインされた金型を用いて成形してもよい。その際、射出成形機などを使用することも可能である。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を示し本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００２９】
［実施例１］
１７０ｍｍ×１３０ｍｍ×２ｍｍ厚の金型中に、上記（Ａ）及び（Ｃ）成分を含有すると共に、（Ｂ）成分の補強性フィラーとしてシラン系表面処理剤で表面処理を施したフュームドシリカを含有する付加反応架橋タイプのパーフルオロポリエーテル系含フッ素ゴム組成物；ＳＩＦＥＬ３７０５Ａ／Ｂ（信越化学工業（株）製、液状２液タイプ組成物）を流し込み、１５０℃で１０分間プレスキュアーをし、２００℃で４時間オーブンキュアーをしてシート状成形物を得た。また、同じ硬化条件で、ＪＩＳ  Ｋ  ６２６２準拠の圧縮玉を成形した。これらを用いて、以下の確認を行った。
【００３０】
耐熱性試験
１５０℃で１，０００時間静置した後の硬さ、引張強さ、切断時伸び、圧縮永久歪を測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2010245463.tif 000009
１５０℃で１，０００時間静置した後においてもゴム物性の劣化が少なかった。また、圧縮永久歪も１５％と小さかった。
【００３２】
溶剤膨潤性
エチレングリコール、γ−ブチルラクトンに、１００℃で７２時間浸漬した時の膨潤率を測定した。結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
2010245463.tif 000010
溶剤に対してほとんど膨潤しないことがわかった。
【符号の説明】
【００３４】
１  封口ゴム
２  電解液
３  ケース絞り加工部
４  外部引出リード線
５  コンデンサ素子
６  アルミケース
【図１】
2010245463.tif 000014