(57)【要約】  【課題】  ケース加工やかしめ加工といった過酷な成形をうけても樹脂の破断や剥離がなく、且つ曲げ加工性などの特性を損なうことなく、さらにハンダリフロー工程での熱処理による変色がないコンデンサケースを提供する。  【解決手段】  樹脂がエポキシ系を主成分とし、フェノール系、アクリル系、ウレタン系、尿素系の群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を添加したものからなり、この樹脂の数平均分子量が５０００〜３００００であり、潤滑剤を樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部含有し、この樹脂層の引張強度が４０Ｎ／ｍｍ2以上、伸びが２％以上、厚さが３〜３０μｍであり、樹脂被覆アルミニウム合金板を圧下率４０％まで圧延した場合の碁盤目試験での碁盤目残存率が６０％以上であることを特徴とするコンデンサケース用樹脂被覆アルミニウム合金板。  【選択図】  無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金板上に化成皮膜が設けられ、その上に樹脂層が設けられた樹脂被覆アルミニウム合金板において、樹脂がエポキシ系を主成分とし、フェノール系、アクリル系、ウレタン系、尿素系の群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を添加したものからなり、この樹脂の数平均分子量が５０００〜３００００であり、潤滑剤を樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部含有し、この樹脂層の引張強度が４０Ｎ／ｍｍ２以上、伸びが２％以上、厚さが３〜３０μｍであり、樹脂被覆アルミニウム合金板を圧下率４０％まで圧延した場合の碁盤目試験での碁盤目残存率が６０％以上であることを特徴とするコンデンサケース用樹脂被覆アルミニウム合金板。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂被覆アルミニウム合金板を成形加工して得られるコンデンサケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密着性良好な有機樹脂皮膜を有し安定した絶縁性が得られるコンデンサケース用樹脂被覆アルミニウム合金板、前記樹脂被覆アルミニウム合金板を用いたコンデンサケースに関し、特に耐熱性、成形性、耐薬品性、耐恒温恒湿性に優れるコンデンサケース用樹脂被覆アルミニウム合金板を提供する。
なお、本発明のアルミニウム合金板とはＡ１１００やＡ１０５０等の純アルミニウムを含むものとする。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンデンサを製造する場合、アルミニウム合金板を深絞りや絞りしごき加工を施して有底円筒状のケースを作製する工程と、ケース側面の横溝加工およびケース内部を密封するためにケース開口端のカーリング加工を行なう工程がある。このうち、前記横溝加工とカーリング加工を「かしめ加工」と総称する。
【０００３】
ところで、前記ケースは、その外面が他の電子部品と接触して作動不良を起こすのを防止するため、塩ビ製カバーを被せて絶縁して用いられる。しかし、アルミニウム製ケースに塩ビ製カバーを被せて絶縁するのは生産性を害するため、アルミニウムベア材の代わりに、アルミニウム合金板と熱可塑性ナイロン樹脂とを積層したラミネート材（特許文献１）、アルミニウム合金板に熱可塑性ポリエステル樹脂を塗装した塗装材（特許文献２）などを用いて塩ビ製カバーを被せる工程を省く方法が提案されている。
【０００４】
また、近年、電子部品の小型化に伴ってＡｌ電解コンデンサも小型化の傾向にあり、例えば、表面実装（チップオンボード）用のリード線をなくして小型化したチップタイプのアルミ電解コンデンサが実用されているが、このような小型のアルミ電解コンデンサでは、熱収縮チューブの被覆が極めて困難なため、アルミニウム合金板に代えて、アルミニウム合金板に熱可塑性ナイロン樹脂フィルムを積層したラミネート材、或いはアルミニウム合金板に高分子ポリエステル樹脂を塗装した塗装材（特許文献３）などを用いて熱収縮チューブの被覆を省く方法が提案されている。
【特許文献１】特開平０８−１８５７号公報
【特許文献２】特開平０９−２７５０４３号公報
【特許文献３】特開２００２−３１９５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるようなナイロン樹脂被覆ラミネートアルミニウム材や、特許文献２に示される熱可塑性ポリエステル樹脂被覆ラミネートアルミニウム材は、かしめ加工時樹脂皮膜とアルミニウム板との密着性が低下して樹脂皮膜にピンホールが発生し、使用中に樹脂皮膜が細かく破断（ピンホール破断）して絶縁性が低下するため、これを防止するためにかしめ加工後に熱処理を施しており生産性が悪い。また、高温高湿度雰囲気下に放置しておくと樹脂皮膜の密着性が低下するという問題があった。
【０００６】
特許文献２および特許文献３に示されるポリエステル樹脂は、成形性良好であるため苛酷な成形工程に耐えられるものの、高温高湿度試験（例えば８０℃８５％ＲＨに２０００時間保持）で樹脂が加水分解してしまい、外観に変色が発生したり、印刷した文字がずれたりするという問題を抱えている。
【０００７】
さらに、特許文献１、２、３いずれの材料も、ハンダリフロー工程での熱処理により樹脂皮膜の黄色〜茶色に変色するという問題が起こりやすく、特に近年ハンダの鉛レス化に伴い熱処理温度が上昇する傾向があるため、変色度合が大きくなる傾向にあるという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、上述した問題に対して、ケース加工やかしめ加工といった過酷な成形をうけても樹脂の破断や剥離がなく、且つ曲げ加工性などの金属板プレコート材に要求される特性を損なうことなく、さらにハンダリフロー工程での熱処理による変色がないといった、成形性、耐熱性に優れたコンデンサケース用樹脂被覆アルミニウム合金板、およびこれを用いたコンデンサケースの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために発明者等が鋭意研究を行なった結果、コンデンサケースとして使用するためには以下に示す性能が必要であることを見出した。
・樹脂の機械的性質...引張強度が４０Ｎ／ｍｍ２以上、伸びが２％以上であること。
・加工密着性...圧下率４０％まで圧延した樹脂被覆アルミニウム合金板の碁盤目試験での碁盤目残存率が６０％以上であること。
・耐熱性...２６０℃×９０秒加熱後の外観で変色なきこと。具体的には加熱前後の色差ΔＥが３以下であること。
・成形性...コンデンサケースに成形加工した時にかじりによるスジの発生や樹脂皮膜の剥離の発生がないこと。
・耐薬品性...上記コンデンサケースを沸騰パークロロエチレン中に２０分間浸漬後樹脂皮膜の剥離やケース端部の塗膜メクレがないこと。
・耐恒温恒湿性...試験片を８０℃×８５％ＲＨに保った恒温恒湿槽に２０００時間保持した後で塗膜変色や、印刷した文字のずれがないこと。
・絶縁性...ＪＩＳＫ６９１１に準ずる方法で測定した表面抵抗値が１０7Ω以上であること。
【００１０】
そして、これらの性能を満足する材料として、請求項１記載の発明は、アルミニウム合金板上に化成皮膜が設けられ、その上に樹脂層が設けられた樹脂被覆アルミニウム合金板において、樹脂がエポキシ系を主成分とし、フェノール系、アクリル系、ウレタン系、尿素系の群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を添加したものからなり、この樹脂の数平均分子量が５０００〜３００００であり、潤滑剤を樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部含有し、この樹脂層の引張強度が４０Ｎ／ｍｍ２以上、伸びが２％以上、厚さが３〜３０μｍであり、樹脂被覆アルミニウム合金板を圧下率４０％まで圧延した場合の碁盤目試験での碁盤目残存率が６０％以上であることを特徴とするコンデンサケース用樹脂被覆アルミニウム合金板である。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、前記樹脂被覆アルミニウム合金板を成形加工して得られるコンデンサケースである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の樹脂被覆アルミニウム合金板は、耐熱性、成形性、耐薬品性、耐恒温恒湿性、絶縁性に優れており、コンデンサケースに好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１４】
本発明のアルミニウム合金板としては、純アルミニウム系の他、いずれのアルミニウム合金系のものも適用することができる。
アルミニウム合金板の形状としては、コイル状、切り板状等特に制限はないが、生産性、コスト、性能の均一性からコイル状のものにコーティングするのが好ましい。
アルミニウム合金板の板厚については特に限定はない。
【００１５】
アルミニウム合金板に樹脂層を形成する場合、脱脂処理等により表面を清浄にすることが好ましいが、密着性および耐食性を向上させるために、更に下地皮膜を形成することが好ましい。下地皮膜としては、一般的に化成皮膜が用いられるが，化成皮膜の種類に特に限定はなく、例えばクロメート系（リン酸クロメート、クロム酸クロメート）、ノンクロメート系（ジルコニウム系、チタニウム系、リン酸塩系、シュウ酸塩系等）の反応型、塗布型が挙げられるが、性能安定性、生産性、コスト等の点からはクロメート系、ジルコニウム系、チタニウム系から選ばれるのが好ましい。この化成皮膜の形成方法は反応型、塗布型等通常の方法で形成してよく、特に制限はない。
【００１６】
樹脂の種類としては、エポキシ系を主成分とし、フェノール系、アクリル系、ウレタン系、尿素系の群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を添加した樹脂が好ましい。エポキシ系としては、ビスフェノールＡ系、ビスフェノールＦ系、ノボラック系等の任意のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等が使用できる。特にハンダリフロー工程での熱処理による樹脂皮膜の黄変が起こりにくい、特にハンダの鉛レス化に伴う熱処理温度の上昇にも耐えられる樹脂としては、エポキシ−尿素系樹脂、エポキシ−アクリル系樹脂がより好ましい。ポリエステル系は恒温恒湿試験（例えば８０℃８５％ＲＨの環境下に２０００時間保持）でエステル結合が加水分解されてしまい外観変色や印刷した文字がずれて見えるといった問題が発生する。また、ハンダリフロー工程での熱処理により樹脂皮膜の黄変が起こりやすく、特にハンダの鉛レス化に伴い熱処理温度が上昇する傾向にあり、黄変度が大きくなる傾向がある。また、ポリアミド樹脂（ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６，１０等）はハンダリフロー工程での熱処理により樹脂皮膜の黄変が起こりやすく、特にハンダの鉛レス化に伴い熱処理温度が上昇する傾向にあり、黄変度が大きくなる傾向がある。
【００１７】
前記樹脂の分子量については、前述の耐熱黄変性と後述する加工密着性の観点から、数平均分子量で５０００〜３００００とする。分子量が大きい方が熱処理時の酸化による変色の程度が小さいため耐熱黄変が起こりにくい。また、分子量が大きくなると官能基の数も多くなるため塗膜の加工密着性が向上する。より好ましい範囲は１００００〜２００００である。分子量５０００未満では成形時に樹脂の破断が発生しやすく、前述のハンダリフロー工程での熱処理による黄変が発生しやすく、さらに後述する加工密着性が低下する。しかしながら分子量が３００００を超えると樹脂を溶剤で希釈し塗料化する際塗料粘度が高くなって塗装表面外観が悪化することがある。
【００１８】
前記樹脂層の機械的性質については、引張強度は４０Ｎ／ｍｍ２以上、伸びは２％以上とする。引張強度が４０Ｎ／ｍｍ２未満では成形時に樹脂が破断しやすい。また、伸びが２％未満でも成形時に樹脂が破断してしまう。
【００１９】
前記樹脂層の厚さは３〜３０μｍとし、４〜１０μｍがより好ましい。３μｍ未満では成形時に樹脂皮膜が破断することがあり、また絶縁性が劣る。３０μｍを超えると絞り加工時に樹脂皮膜が部分的にむしり取られる所謂かじりが発生し、縦スジや塗膜剥離が発生することがあり、またかしめ加工時に樹脂皮膜の破断や剥離が生じることがある。
【００２０】
加工密着性として、圧下率４０％まで圧延した後碁盤目試験を行なった時の塗膜残存率が６０％以上であることを必要とする。６０％未満では塗膜密着性が劣るためコンデンサケースに成形した時に樹脂皮膜の剥離やケース端部に皮膜メクレが発生する。
【００２１】
潤滑剤については、添加量は樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部とする。１０重量部を超えると耐溶剤性が低下する。種類としては、ポリエチレンワックス、ラノリンワックス、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、フッ素樹脂系（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニルなど）が挙げられるが、特に制限はない。
【００２２】
下地処理を施したアルミニウム合金板に樹脂層を設ける面については、用途や要求性能に応じて片面でも両面でもよく特に制限はない。
【００２３】
樹脂層の形成方法については、下地処理を施したアルミニウム合金板上に予め形成した樹脂フィルムを加熱圧着したり、樹脂フィルムを加熱溶融してアルミニウム合金板上に貼付してもよい。あるいは適宜調合した塗料を塗布後、加熱乾燥してもよい。塗布方法としては、ロールコーター法、ダイコーター法、エアナイフ法、スプレー法、静電塗装法等を用いることができ、乾燥は一般的な加熱法、誘電加熱法等により行なうことができる。
【００２４】
また、本発明の樹脂被覆アルミニウム合金板の性能を損なわない範囲で、必要に応じて消泡剤、レベリング剤、着色剤（顔料、染料等）を樹脂層に添加してもよい。
【実施例】
【００２５】
以下に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。なお、本発明は請求項の範囲を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００２６】
アルミニウム合金板（Ａ３００３、板厚０．３ｍｍ）を市販のアルカリ系脱脂剤で脱脂処理を行ない、水洗後、下地処理を行なってリン酸クロメート皮膜を形成した（薬剤名：アルサーフ４０８／４８、日本ペイント株式会社製）。このときの下地皮膜量は、金属クロム量換算で２０ｍｇ／ｍ２であった。その後、このアルミニウム合金板の片面に表１に示すＡ−１からＪまでの塗料をバーコーターで塗布し焼付け・乾燥を行ない樹脂被覆アルミニウム板を得た。また、表１のＫ、ＬおよびＭに示すフィルムを加熱し溶融した状態で下地処理を施したアルミニウム板に貼り付けた。なお、表１に示す樹脂の機械的性質については、厚さ２０μｍの樹脂膜（フリーフィルム）を作製し、幅３０ｍｍ、長さ１８０ｍｍの短冊状にしたもので引張試験を行ない引張強度と伸びを求めた。
【００２７】
【表１】
2006334917.tif 000002
【００２８】
得られた樹脂被覆アルミニウム合金板について、以下の試験を行なった。
（１）加工密着性
圧延機にて元の板厚の４０％まで圧延した後、塗膜面に対しＪＩＳ  Ｋ  ５６００に準拠して碁盤目試験を行ない、残存した碁盤目個数を百分率で表示した。この碁盤目残存率は６０％以上を合格とした。
【００２９】
（２）耐熱性
予め試験片表面のＬ*，ａ*，ｂ*値をスガ試験機製多光源分光測色計で測定し、２６０℃×９０秒加熱した後同様にＬ*，ａ*，ｂ*値を測定し、次式によりΔＥ*を算出した。
ΔＥ*＝（(ΔＬ*)2＋(Δａ*)2＋(Δｂ*)2）(1/2)
◎：ΔＥ*＜１
○：ΔＥ*が１以上３未満
×：ΔＥ*≧３
なお、ΔＥ*が３未満を合格とした。
【００３０】
（３）成形性
試験片の両面に揮発性プレス油Ｇ−６２８４Ｍ（商品名、日本工作油製）を塗布し、樹脂被覆面が外側になるようにして、サイズ：φ10×Ｌ13ｍｍの円筒状のコンデンサケースにプレス成形した後、塗膜状態を目視により観察した。
○：かじりによるスジの発生および塗膜破断なし（良）
○△：かじりによるスジが軽微に発生（可）
△：かじりによるスジの発生あり（否）
×：かじりによるスジの発生および塗膜破断あり（否）
なお、○△以上を合格とした。
【００３１】
（４）耐薬品性
上記（３）の方法で成形したケースを沸騰させたパークロロエチレン中に２０分間浸漬させた後の塗膜剥離有無および端部塗膜メクレ有無を目視観察により評価した。
外観塗膜状態
○；塗膜剥離なし
×：塗膜剥離あり
端部塗膜状態
○：塗膜メクレなし
×：塗膜メクレあり
【００３２】
（５）耐恒温恒湿性
所定の文字をＵＶインクで印刷し紫外線を照射して硬化させた試験片を８０℃×８５％ＲＨの恒温恒湿槽に２０００時間放置した後、塗膜変色有無および印刷文字状態を目視で評価した。
外観
○：塗膜変色なし
×：塗膜変色あり
文字状態
○：変化なし
×：文字ずれあり
【００３３】
（６）絶縁性
ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準ずる方法で表面抵抗を測定した。装置としてはアドバンテスト製デジタル超高抵抗／微小電流計を用いた。
○：１０7Ω以上
×：１０7Ω未満
【００３４】
結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
2006334917.tif 000003
【００３６】
以上の結果より、本発明例１〜２６の樹脂被覆アルミニウム板は、加工密着性、耐熱性、成形性、耐薬品性、耐恒温恒湿性、絶縁性とも優れていることがわかる。
【００３７】
比較例１〜１２。
・比較例１は分子量が小さいため加工密着性が劣っており、成形時かじりによるスジの発生や、塗膜破断が発生した。また、耐熱性、耐薬品性が劣っていた。
・比較例２は潤滑剤が多すぎるために加工密着性が劣っており、そのため耐薬品性が劣っていた。
・比較例３は潤滑剤がないため成形時かじりによるスジが発生した。また、耐薬品性が劣っていた。
・比較例４は樹脂がエポキシ単体で数平均分子量が低くため加工密着性と耐熱性が悪く、樹脂層の伸びが低いため、成形性、耐薬品性が劣っていた。
・比較例５は高分子ポリエステル樹脂を用いたため耐熱性、耐恒温恒湿性が悪く、変色および文字ずれが発生した。
・比較例６は樹脂がアクリルで数平均分子量が低いため耐熱性が悪く、樹脂の引張強度が低いため、成形性、耐薬品性が劣っていた。
・比較例７は膜厚が薄いため絶縁性が劣っていた。
・比較例８は膜厚が厚いため成形時かじりによるスジが発生した。また、耐薬品性が劣っていた。
・比較例９は高分子ポリエステルフィルムのため耐熱性、耐恒温高湿性が悪く、変色および文字ずれが発生した。
・比較例１０および１１はナイロンフィルムのため耐熱性が劣っていた。
・比較例１２は分子量が大きすぎるために塗装ムラやワキ等の外観不良が発生し、均一な塗膜は得られないと判断して性能試験を中止した。