(57)【要約】【課題】本発明は、電池やコンデンサに使用する電解液を収容した筒体の開口部を閉塞し弾力性を有する封口板と金属端子との強固な密着接合ができる金属端子付き封口板を提供する。【解決手段】電解液を収容する有底の筒体１００、２００の開口部を閉塞する封口板１、１１と金属端子２とを熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材で絶縁されて一体に成形してなる金属端子付き封口板であって、金属端子２の表面にはメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤の付着による化学的処理膜４を形成して、熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材にはフッ素ゴム粒子６と前記化学的処理剤を含有させる。【選択図】図１
2011018628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を収容する有底の筒体の開口部を閉塞する封口板と金属端子とが熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材で絶縁されて一体に成形してなる金属端子付き封口板において、前記金属端子はその表面にメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤の付着による化学的処理膜を形成してなり、前記熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材は熱可塑性樹脂粒子を主成分としフッ素ゴム粒子と前記化学的処理剤とを含有させたことを特徴とする金属端子付き封口板。
【請求項２】
前記封口板は熱可塑性樹脂粒子を主成分としフッ素ゴム粒子と前記化学的処理剤とを含有してなる電気絶縁部材でできており、この封口板の電気絶縁部材と表面に前記化学的処理膜を形成してなる金属端子とを一体に成形してできたことを特徴とする請求項１記載の金属端子付き封口板。
【請求項３】
前記封口板の中間位置及び外周縁にそれぞれ金属端子及び環状の金属リングを有し、前記金属端子及び環状の金属リングにはそれぞれの表面に前記化学的処理膜を形成してなり、前記封口板の電気絶縁部材と一体に成形してできたことを特徴とする請求項２記載の金属端子付き封口板。
【請求項４】
前記封口板は金属材でできており、その封口板及び金属端子のそれぞれの表面には前記化学的処理膜を形成してなり、前記封口板と金属端子とを、熱可塑性樹脂粒子を主成分としフッ素ゴム粒子と前記化学的処理剤とを含有してなる電気絶縁部材で一体に成形してできたことを特徴とする請求項１記載の金属端子付き封口板。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材は、ＰＰＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂の何れかの熱可塑性樹脂粒子に、１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子と０．０１〜０．５重量％の前記化学的処理剤とを含有させたことを特徴とする請求項１から４の何れかひとつに記載の金属端子付き封口板。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材は、表面に前記化学的処理剤の付着による化学的処理膜を形成してなるフッ素ゴム粒子を熱可塑性樹脂粒子に含有させたことを特徴とする請求項１から５の何れかひとつに記載の金属端子付き封口板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、金属端子を有し、電池やコンデンサに使用する電解液を収容した有底の筒体の開口部を閉塞する封口板に関する。
【背景技術】
【０００２】  電池やコンデンサに使用する電解液を収容した有底の筒体の開口部を閉塞する金属端子付き封口板には、金属材でできたものや合成樹脂材でできたものがあるが、何れのものも封口板と金属端子との接合部分において電解液や発生ガス等が漏洩しないよう密着させて筒体を密封する必要があり、そのためには金属端子と封口板とを合成樹脂材の電気絶縁部材で一体に成形する金属端子付き封口板が知られている。【０００３】  金属材でできた封口板にあっては、金属端子付き封口板とするために電気絶縁材を介する必要があり、金属端子と封口板とが熱可塑性樹脂で電気絶縁されて一体に成形し液漏れが発生しないように密着接合させる金属端子付き封口板が種々提案されている。例えば、特許文献１に示すように、電池容器の一部を形成する金属の蓋板及び電極端子にトリアジンチオール類またはシランカップリング剤で表面処理を施し、その後、蓋体と電極端子との間に非強化型のポリフェニレンサルファイド樹脂を一体に成形することでシール部材と電極端子及び蓋板とが一体化する金属端子付き封口板が提案されている。【０００４】  一方、合成樹脂材でできた封口板にあっては、金属端子付き封口板とするために封口板は、金属端子と各種の樹脂成形材料で一体成形することによって得られるが、封口板のような成形品と金属端子との接合部分から液漏れが発生しないように金属端子と封口板との密着性を良くする必要があり、例えば、特許文献２に示すように、電解コンデンサの封口板が提案されている。すなわち、封口板としてはフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等のように樹脂全般の成形材料からなり、金属端子としてはアルミニウム、銅、鉄、ニッケル、亜鉛等の単独、合金等からなり、この金属端子をアミノシラン、メルカプトシラン、エポキシシラン、ビニルシラン等のカップリング剤で処理後、封口板を圧縮成形、トランスファー成形、射出成形、注入成形等で成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７８４９号公報の明細書の段落００１４及び００２８
【特許文献２】特開平５−２３４８３０号公報の明細書の段落０００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  解決しようとする問題点は、金属材でできた封口板や合成樹脂材でできた封口板を金属端子と一体に成形させるに際し、それぞれ特許文献１や特許文献２のように、予め金属材でできた部材に対して化学的処理により密着接合を改善しようとする提案ではあるが、合成樹脂でできた部材に対しては弾性を持たせて応力を吸収する予備処理をしておらず電池やコンデンサに使用する電解液を収容した筒体内部がガス圧で合成樹脂材が膨張を繰り返し、金属材でできた部材と合成樹脂でできた部材の接合部に応力が繰り返し作用し耐久性に悪影響を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明の電解液を収容する有底の筒体の開口部を閉塞する封口板と金属端子とを熱可塑性樹脂で絶縁されて一体に成形してなる金属端子付き封口板において、金属材でできた部材の表面にはメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤の付着による化学的処理膜を形成して、熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材は熱可塑性樹脂粒子を主成分としフッ素ゴム粒子と前記化学的処理剤とを含有して、弾力性を持たせたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の金属端子付き封口板は、金属材でできた部材の表面にメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤の付着による化学的処理膜を形成して、化学的処理剤及びフッ素ゴム粒子を含有する熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材に弾力性が付与されているので、電池やコンデンサに使用する電解液を収容した筒体内部がガス圧による膨張を吸収し、金属材でできた部材と熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材との接合部への応力伝達を緩和し、さらにはこの熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材におけるＰＰＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂などの熱可塑性樹脂の溶融温度に比しフッ素ゴムの溶融温度は高いので、射出成形などの成形の際に熱可塑性樹脂が溶融させてもフッ素ゴムは溶融しないので、フッ素ゴムの有する弾力性は維持でき、また、熱可塑性樹脂にフッ素ゴム粒子が化学的処理剤で密着しているので、熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材自体の機密性も維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】  本発明の実施形態１を示す断面図である。
【図２】  本発明の実施形態２を示す断面図である
【図３】  本発明の金属材でできた部材と熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材との接合の説明図である。
【図４】  表面に形成された化学的処理膜を有するフッ素ゴムの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】（実施形態１）
図１は、電解液を収容する有底の筒体１００の開口部１００Ａを閉塞する熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材となる封口板１と金属端子２とを一体に成形してなる金属端子付き封口板を示し、この筒体１００内部の電池素子や電解液、電極端子との接続構造などは省略している。
【００１２】  図１において、筒体１はポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂の非金属材でできており、電解液を収容する有底の容器であり、その内周壁面に密着した筒状で銅合金やアルミニウム合金やステンレスなどの金属製の保護部材１０１が形成されており、さらに、この保護部材１０１には筒体１の開口部１００Ａの端面まで延出した延出部１０２が形成されている。
【００１３】  この筒体１００の開口部１００Ａに配置する封口板１はＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、ＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート樹脂）、ＰＦＡ樹脂（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＰ樹脂（ポリプロピレン樹脂）、ＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）などの熱可塑性樹脂を７０重量％以上の主成分とする電気絶縁部材であるが、それぞれの熱可塑性樹脂を単独として用いるだけではなく他の樹脂と組み合わせてもよい。さらに、前記熱可塑性樹脂に１５重量％以下の各種フィラー材を混合させてもよい。このような熱可塑性樹脂を主成分してなる熱可塑性樹脂粒子５には１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％のメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤が含有されて、電気絶縁部材となる熱可塑樹脂材でできた部材３を構成している。この場合、図４に示すように、フッ素ゴム粒子６の表面に化学的処理剤を付着させた化学的処理膜４を形成しておいてもよい。
【００１４】  封口板１の中間位置には正極と負極となる一対の金属端子２が、また外周縁には環状の金属リング８がそれぞれ一体に成形されて封口板１に固着されている。これら金属端子２と金属リング８とはアルミニウム、銅、ステンレスなどの鉄、ニッケル、亜鉛などの単独または合金の金属材でできており、それぞれの表面には図３に示すように、予め、メルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤が塗布されて化学的処理膜４が形成されている。この場合、化学的処理剤としては、特にシランカプリング剤またはトリアジンチオール化合物が好ましい。このように化学的処理膜４が形成された金属端子２と金属リング８は金属材でできた部材７、７１を構成している。
【００１５】  本発明の原理は、図３において、上記のように予め化学的処理膜４が形成された金属端子２と金属リング８とは、それぞれ金属材でできた部材７及び金属材でできた部材７１が相当し、これら金属材でできた部材７、７１を、１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％の化学的処理剤を含有する熱可塑性樹脂粒子５からなり電気絶縁部材となる熱可塑樹脂材でできた部材３とを加熱・加圧して一体化するのである。この加熱・加圧して一体化するには、金属端子２と金属リング８とを封口板１の形状の射出成形用の金型（図示せず）に載置して、１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％のメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤を含有する熱可塑性樹脂粒子５をこの金型に射出して封口板１と金属端子２及び金属リング８とが同時成形された金属端子付き封口板であるので、金属と樹脂の物理的接合に加えて、封口板１の中間位置及び外周縁にそれぞれ金属端子３及び環状の金属リング８が上記化学的処理剤により化学的接合も付加されて強固に密着接合された金属端子付き封口板が得られる。
【００１６】  このようにして得られた金属端子付き封口板で、図１に示すように、電解液を収容する有底の筒体１００の開口部１００Ａを閉蓋する。その際、筒体１００の内周壁面には金属製の保護部材１０１が密着しており、開口部１００Ａの開口端にまでこの保護部材１０１が延出した延出部１０２が前記開口端に密着して、保護部材１０１と封口板１の金属リング８とを超音波またはレーザなどで溶融固着させて、筒体１００の開口部１００Ａを密閉させる。この場合、上記、実施形態では筒体１００として非金属材にてできたものを説明したが、アルミニウム合金やステンレスなどからなる金属板で形成して、封口板１の金属リング８と超音波またはレーザなどで溶融固着させてもよい。
【００１７】（実施形態２）
図２は、電解液を収容する有底の筒体１００の開口部１００Ａを閉塞する金属材でできた封口板１１と金属端子２とを熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材で絶縁して一体に成形してなる金属端子付き封口板を示し、図１と同様に、この筒体１００内部の電池素子や電解液、電極端子との接続構造などは省略している。
【００１８】  この筒体２００はアルミニウム合金やステンレスなどからなる金属板でできており、その開口部２００Ａに配置する封口板１１の略中央位置には正極となる金属端子２が設けられている。一方、封口板１１はアルミニウム、銅、ステンレスなどの鉄、ニッケル、亜鉛などの単独または合金の金属材でできており、負極を構成している。さらに、封口板１１及び金属端子２の少なくとも一方の表面には、その封口板１１の金属端子２を設けた位置において、予め、メルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤が塗布されて化学的処理膜４が形成されている。この場合、化学的処理剤としては、特にシランカプリング剤またはトリアジンチオール化合物が好ましい。このように化学的処理膜４が形成された封口板１と金属端子２とは金属材でできた部材７、７１を構成している。
【００１９】  この場合、正極となる金属端子２及び負極となる封口板１１を構成するために、金属端子２と封口板１とは電気絶縁する必要があり、この電気絶縁としては、前述の実施形態１と同様に、ＰＰＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂などの熱可塑性樹脂を７０重量％以上の主成分とするが、それぞれの熱可塑性樹脂を単独として用いてだけではなく他の樹脂と組み合わせてもよい。さらに、前記熱可塑性樹脂に１５重量％以下の各種フィラー材を混合させてもよい。このような熱可塑性樹脂を主成分してなる熱可塑性樹脂粒子５には１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％のメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤が含有されて、電気絶縁部材となる熱可塑樹脂材でできた部材３を構成している。この場合、フッ素ゴム粒子６の表面に予め、化学的処理剤を付着させて化学的処理膜４を形成しておいてもよい。
【００２０】  上記のように金属端子２及び封口板１１のそれぞれの表面に予め化学的処理膜４が形成されてなる金属端子２及び封口板１１を射出成形用の金型（図示せず）の所定位置、すなわち、金属端子２が封口板１１の略中央位置となる位置に載置して、１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％のメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤を含有する熱可塑性樹脂粒子５を射出成形用の金型に射出して封口板１１と金属端子２を前記電気絶縁部材で絶縁されて一体に成形することにより、封口板１１の略中央位置に金属端子３が上記化学的処理剤により金属と樹脂の同時成形という物理的接合に化学的接合が付加されて強固に密着接合された金属端子付き封口板が得られる。なお、この実施形態においては、金属端子２は封口板１１の略中央位置に設けたもので説明したが、電池やコンデンサの用途により封口板１１の任意の位置を適宜選択すればよい。
【００２１】  このようにして得られた金属端子付き封口板で電解液を収容する有底の筒体２００の開口部２００Ａを閉蓋し、封口板１１と筒体２００とを超音波またはレーザなどで溶融固着させて、筒体１００の開口部１００Ａを密閉させる。この場合、前述の実施形態１のように筒体２００として非金属材にてできたものを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  本発明の金属端子付き封口板は、電解液が電気分解するコンデンサや二次電池の封口部材として有効である。
【符号の説明】
【００２３】  １      封口板
１１    封口板
２      金属端子
３      熱可塑樹脂材でできた部材
４      化学的処理膜
５      熱可塑樹脂粒子
６      フッ素ゴム粒子
７      金属材でできた部材
１００  筒体
２００  筒体
【図１】
2011018628.tif 000003
【図２】
2011018628.tif 000004
【図３】
2011018628.tif 000005
【図４】
2011018628.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を収容する有底の筒体の開口部を閉塞する封口板と金属端子とが熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材で絶縁されて一体に成形してなる金属端子付き封口板において、前記金属端子はその表面にメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤の付着による化学的処理膜を形成してなり、前記熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材は熱可塑性樹脂粒子を主成分としフッ素ゴム粒子と前記化学的処理剤とを含有させたことを特徴とする金属端子付き封口板。
【請求項２】
前記封口板は熱可塑性樹脂粒子を主成分としフッ素ゴム粒子と前記化学的処理剤とを含有してなる電気絶縁部材でできており、この封口板の電気絶縁部材と表面に前記化学的処理膜を形成してなる金属端子とを一体に成形してできたことを特徴とする請求項１記載の金属端子付き封口板。
【請求項３】
前記封口板の中間位置及び外周縁にそれぞれ金属端子及び環状の金属リングを有し、前記金属端子及び環状の金属リングにはそれぞれの表面に前記化学的処理膜を形成してなり、前記封口板の電気絶縁部材と前記金属端子及び環状の金属リングとを一体に成形してできたことを特徴とする請求項２記載の金属端子付き封口板。
【請求項４】
前記封口板は金属材でできており、その封口板及び金属端子のそれぞれの表面には前記化学的処理膜を形成してなり、前記封口板と金属端子とを、熱可塑性樹脂粒子を主成分としフッ素ゴム粒子と前記化学的処理剤とを含有してなる電気絶縁部材で一体に成形してできたことを特徴とする請求項１記載の金属端子付き封口板。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材は、ＰＰＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂の何れかの熱可塑性樹脂粒子に、１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子と０．０１〜０．５重量％の前記化学的処理剤とを含有させたことを特徴とする請求項１から４の何れかひとつに記載の金属端子付き封口板。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材は、表面に前記化学的処理剤の付着による化学的処理膜を形成してなるフッ素ゴム粒子を熱可塑性樹脂粒子に含有させたことを特徴とする請求項１から５の何れかひとつに記載の金属端子付き封口板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、金属端子を有し、電池やコンデンサに使用する電解液を収容した有底の筒体の開口部を閉塞する封口板に関する。
【背景技術】
【０００２】  電池やコンデンサに使用する電解液を収容した有底の筒体の開口部を閉塞する金属端子付き封口板には、金属材でできたものや合成樹脂材でできたものがあるが、何れのものも封口板と金属端子との接合部分において電解液や発生ガス等が漏洩しないよう密着させて筒体を密封する必要があり、そのためには金属端子と封口板とを合成樹脂材の電気絶縁部材で一体に成形する金属端子付き封口板が知られている。【０００３】  金属材でできた封口板にあっては、金属端子付き封口板とするために電気絶縁材を介する必要があり、金属端子と封口板とが熱可塑性樹脂で電気絶縁されて一体に成形し液漏れが発生しないように密着接合させる金属端子付き封口板が種々提案されている。例えば、特許文献１に示すように、電池容器の一部を形成する金属の蓋板及び電極端子にトリアジンチオール類またはシランカップリング剤で表面処理を施し、その後、蓋体と電極端子との間に非強化型のポリフェニレンサルファイド樹脂を一体に成形することでシール部材と電極端子及び蓋板とが一体化する金属端子付き封口板が提案されている。【０００４】  一方、合成樹脂材でできた封口板にあっては、金属端子付き封口板とするために封口板は、金属端子と各種の樹脂成形材料で一体成形することによって得られるが、封口板のような成形品と金属端子との接合部分から液漏れが発生しないように金属端子と封口板との密着性を良くする必要があり、例えば、特許文献２に示すように、電解コンデンサの封口板が提案されている。すなわち、封口板としてはフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等のように樹脂全般の成形材料からなり、金属端子としてはアルミニウム、銅、鉄、ニッケル、亜鉛等の単独、合金等からなり、この金属端子をアミノシラン、メルカプトシラン、エポキシシラン、ビニルシラン等のカップリング剤で処理後、封口板を圧縮成形、トランスファー成形、射出成形、注入成形等で成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７８４９号公報の明細書の段落００１４及び００２８
【特許文献２】特開平５−２３４８３０号公報の明細書の段落０００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  解決しようとする問題点は、金属材でできた封口板や合成樹脂材でできた封口板を金属端子と一体に成形させるに際し、それぞれ特許文献１や特許文献２のように、予め金属材でできた部材に対して化学的処理により密着接合を改善しようとする提案ではあるが、合成樹脂でできた部材に対しては弾性を持たせて応力を吸収する予備処理をしておらず電池やコンデンサに使用する電解液を収容した筒体内部がガス圧で合成樹脂材が膨張を繰り返し、金属材でできた部材と合成樹脂でできた部材の接合部に応力が繰り返し作用し耐久性に悪影響を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明の電解液を収容する有底の筒体の開口部を閉塞する封口板と金属端子とを熱可塑性樹脂で絶縁されて一体に成形してなる金属端子付き封口板において、金属材でできた部材の表面にはメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤の付着による化学的処理膜を形成して、熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材は熱可塑性樹脂粒子を主成分としフッ素ゴム粒子と前記化学的処理剤とを含有して、弾力性を持たせたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の金属端子付き封口板は、金属材でできた部材の表面にメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤の付着による化学的処理膜を形成して、化学的処理剤及びフッ素ゴム粒子を含有する熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材に弾力性が付与されているので、電池やコンデンサに使用する電解液を収容した筒体内部がガス圧による膨張を吸収し、金属材でできた部材と熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材との接合部への応力伝達を緩和し、さらにはこの熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材におけるＰＰＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂などの熱可塑性樹脂の溶融温度に比しフッ素ゴムの溶融温度は高いので、射出成形などの成形の際に熱可塑性樹脂が溶融させてもフッ素ゴムは溶融しないので、フッ素ゴムの有する弾力性は維持でき、また、熱可塑性樹脂にフッ素ゴム粒子が化学的処理剤で密着しているので、熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材自体の機密性も維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】  本発明の実施形態１を示す断面図である。
【図２】  本発明の実施形態２を示す断面図である
【図３】  本発明の金属材でできた部材と熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材との接合の説明図である。
【図４】  表面に形成された化学的処理膜を有するフッ素ゴムの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】（実施形態１）
図１は、電解液を収容する有底の筒体１００の開口部１００Ａを閉塞する熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材となる封口板１と金属端子２とを一体に成形してなる金属端子付き封口板を示し、この筒体１００内部の電池素子や電解液、電極端子との接続構造などは省略している。
【００１２】  図１において、筒体１００はポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂の非金属材でできており、電解液を収容する有底の容器であり、その内周壁面に密着した筒状で銅合金やアルミニウム合金やステンレスなどの金属製の保護部材１０１が形成されており、さらに、この保護部材１０１には筒体１００の開口部１００Ａの端面まで延出した延出部１０２が形成されている。
【００１３】  この筒体１００の開口部１００Ａに配置する封口板１はＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、ＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート樹脂）、ＰＦＡ樹脂（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＰ樹脂（ポリプロピレン樹脂）、ＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）などの熱可塑性樹脂を７０重量％以上の主成分とする電気絶縁部材であるが、それぞれの熱可塑性樹脂を単独として用いるだけではなく他の樹脂と組み合わせてもよい。さらに、前記熱可塑性樹脂に１５重量％以下の各種フィラー材を混合させてもよい。このような熱可塑性樹脂を主成分してなる熱可塑性樹脂粒子５には１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％のメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤が含有されて、電気絶縁部材となる熱可塑樹脂材でできた部材３を構成している。この場合、図４に示すように、フッ素ゴム粒子６の表面に化学的処理剤を付着させた化学的処理膜４を形成しておいてもよい。
【００１４】  封口板１の中間位置には正極と負極となる一対の金属端子２が、また外周縁には環状の金属リング８がそれぞれ一体に成形されて封口板１に固着されている。これら金属端子２と金属リング８とはアルミニウム、銅、ステンレスなどの鉄、ニッケル、亜鉛などの単独または合金の金属材でできており、それぞれの表面には図３に示すように、予め、メルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤が塗布されて化学的処理膜４が形成されている。この場合、化学的処理剤としては、特にシランカプリング剤またはトリアジンチオール化合物が好ましい。このように化学的処理膜４が形成された金属端子２と金属リング８は金属材でできた部材７、７１を構成している。
【００１５】  本発明の原理は、図３において、上記のように予め化学的処理膜４が形成された金属端子２と金属リング８とは、それぞれ金属材でできた部材７及び金属材でできた部材７１が相当し、これら金属材でできた部材７、７１を、１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％の化学的処理剤を含有する熱可塑性樹脂粒子５からなり電気絶縁部材となる熱可塑樹脂材でできた部材３とを加熱・加圧して一体化するのである。この加熱・加圧して一体化するには、金属端子２と金属リング８とを封口板１の形状の射出成形用の金型（図示せず）に載置して、１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％のメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤を含有する熱可塑性樹脂粒子５をこの金型に射出して封口板１と金属端子２及び金属リング８とが同時成形された金属端子付き封口板であるので、金属と樹脂の物理的接合に加えて、封口板１の中間位置及び外周縁にそれぞれ金属端子２及び環状の金属リング８が上記化学的処理剤により化学的接合も付加されて強固に密着接合された金属端子付き封口板が得られる。
【００１６】  このようにして得られた金属端子付き封口板で、図１に示すように、電解液を収容する有底の筒体１００の開口部１００Ａを閉蓋する。その際、筒体１００の内周壁面には金属製の保護部材１０１が密着しており、開口部１００Ａの開口端にまでこの保護部材１０１が延出した延出部１０２が前記開口端に密着して、保護部材１０１と封口板１の金属リング８とを超音波またはレーザなどで溶融固着させて、筒体１００の開口部１００Ａを密閉させる。この場合、上記、実施形態では筒体１００として非金属材にてできたものを説明したが、アルミニウム合金やステンレスなどからなる金属板で形成して、封口板１の金属リング８と超音波またはレーザなどで溶融固着させてもよい。
【００１７】（実施形態２）
図２は、電解液を収容する有底の筒体１００の開口部１００Ａを閉塞する金属材でできた封口板１１と金属端子２とを熱可塑性樹脂を主成分とする電気絶縁部材で絶縁して一体に成形してなる金属端子付き封口板を示し、図１と同様に、この筒体１００内部の電池素子や電解液、電極端子との接続構造などは省略している。
【００１８】  この筒体２００はアルミニウム合金やステンレスなどからなる金属板でできており、その開口部２００Ａに配置する封口板１１の略中央位置には正極となる金属端子２が設けられている。一方、封口板１１はアルミニウム、銅、ステンレスなどの鉄、ニッケル、亜鉛などの単独または合金の金属材でできており、負極を構成している。さらに、封口板１１及び金属端子２の少なくとも一方の表面には、その封口板１１の金属端子２を設けた位置において、予め、メルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤が塗布されて化学的処理膜４が形成されている。この場合、化学的処理剤としては、特にシランカプリング剤またはトリアジンチオール化合物が好ましい。このように化学的処理膜４が形成された封口板１１と金属端子２とは金属材でできた部材７、７１を構成している。
【００１９】  この場合、正極となる金属端子２及び負極となる封口板１１を構成するために、金属端子２と封口板１とは電気絶縁する必要があり、この電気絶縁としては、前述の実施形態１と同様に、ＰＰＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂などの熱可塑性樹脂を７０重量％以上の主成分とするが、それぞれの熱可塑性樹脂を単独として用いてだけではなく他の樹脂と組み合わせてもよい。さらに、前記熱可塑性樹脂に１５重量％以下の各種フィラー材を混合させてもよい。このような熱可塑性樹脂を主成分してなる熱可塑性樹脂粒子５には１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％のメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤が含有されて、電気絶縁部材となる熱可塑樹脂材でできた部材３を構成している。この場合、フッ素ゴム粒子６の表面に予め、化学的処理剤を付着させて化学的処理膜４を形成しておいてもよい。
【００２０】  上記のように金属端子２及び封口板１１のそれぞれの表面に予め化学的処理膜４が形成されてなる金属端子２及び封口板１１を射出成形用の金型（図示せず）の所定位置、すなわち、金属端子２が封口板１１の略中央位置となる位置に載置して、１〜２５重量％のフッ素ゴム粒子６と０．０１〜０．５重量％のメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れか又はこれらの組み合わせの化学的処理剤を含有する熱可塑性樹脂粒子５を射出成形用の金型に射出して封口板１１と金属端子２を前記電気絶縁部材で絶縁されて一体に成形することにより、封口板１１の略中央位置に金属端子２が上記化学的処理剤により金属と樹脂の同時成形という物理的接合に化学的接合が付加されて強固に密着接合された金属端子付き封口板が得られる。なお、この実施形態においては、金属端子２は封口板１１の略中央位置に設けたもので説明したが、電池やコンデンサの用途により封口板１１の任意の位置を適宜選択すればよい。
【００２１】  このようにして得られた金属端子付き封口板で電解液を収容する有底の筒体２００の開口部２００Ａを閉蓋し、封口板１１と筒体２００とを超音波またはレーザなどで溶融固着させて、筒体２００の開口部２００Ａを密閉させる。この場合、筒体２００は前述の実施形態１のように非金属材を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  本発明の金属端子付き封口板は、電解液が電気分解するコンデンサや二次電池の封口部材として有効である。
【符号の説明】
【００２３】１      封口板
１１    封口板
２      金属端子
３      熱可塑樹脂材でできた部材
４      化学的処理膜
５      熱可塑樹脂粒子
６      フッ素ゴム粒子
７      金属材でできた部材
１００  筒体
２００  筒体