(57)【要約】【課題】湿式および乾式アルミ電解コンデンサにおいて、リード電極のバリなどの突起部による絶縁セパレータの損傷から簡便に保護することができ、且つ、静電容量の低下を引き起こさないアルミ電解コンデンサリード電極保護用テープを提供する。【解決手段】本発明のアルミ電解コンデンサリード電極保護用テープは、支持基材と粘着剤層から構成されるアルミ電解コンデンサリード電極保護用テープにおいて、その支持基材に紙基材を用い、且つ、粘着剤層を構成する粘着剤の酢酸エチル：トルエン（容積比１：１）溶液に対する膨潤率が１００００％以上であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基材と粘着剤層から構成されるアルミ電解コンデンサリード電極保護用テープにおいて、その支持基材に紙基材を用い、且つ、粘着剤層を構成する粘着剤の酢酸エチル：トルエン（容積比１：１）溶液に対する膨潤率が１００００％以上であることを特徴とする、アルミ電解コンデンサリード電極保護用テープ。
【請求項２】
請求項１記載のアルミ電解コンデンサリード電極保護用テープをリード電極に貼付したアルミ電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミ電解コンデンサリード電極保護用テープおよびこのテープをリード電極に貼付した湿式および乾式アルミ電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アルミ電解コンデンサはコンデンサ容量の増加や素子の小型化に伴い、従来より絶縁用セパレータの主流として使用されてきたマニラ麻紙もしくはクラフト紙もしくは合成繊維紙等を用いた電解紙の厚みが、より薄く、且つ、より低密度化する傾向にある。その為、アルミ電解コンデンサのリード電極にバリなどの突起部があると、該突起部が振動などにより擦れて、リード電極背面に接した部分の絶縁用セパレータに損傷を及ぼす場合がある。それにより、陽極箔と陰極箔が接触して、短絡するなどの不具合が発生していた。
【０００３】
このため、リード電極背面を丹念に研磨してリード電極背面に残っていたバリを除去する行程を設けることで課題に対応してきたが、非常に手間がかかり、コストの増大や単位時間あたりの処理速度の低下が問題となっていた。また、リード電極上に直接粘着テープを貼り、バリなどの突起部がセパレータに損傷を与えないようにする方法も考えられるが（例えば特許文献１）、基材全面に粘着剤を塗布した粘着テープをアルミ電極に直接貼り合わせると、粘着テープを貼った部分が絶縁層となり電極箔の有効面積が減少し、コンデンサ静電容量の低下を招く場合があるため、粘着剤を基材表面に部分的に塗布した粘着テープを使用している。しかし、該粘着テープの作製は容易でない。即ち、簡便にバリによる損傷を防ぐことができ、且つ、コンデンサ静電容量の低下を引き起こさない方法が確立されていないのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１１９６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、リード電極背面のバリなどの突起部による損傷から簡便に保護することができ、且つ、直接リード電極及びアルミ電極に貼り付けてもコンデンサ静電容量の低下を引き起こさないアルミ電解コンデンサリード電極保護用テープを提供することにある。また、本発明の他の目的は、前記アルミ電解コンデンサリード電極保護用テープをリード電極に貼付したアルミ電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意検討した結果、リード電極に直接貼付することにより簡便にバリなどによる損傷を防ぐことができる粘着テープであって、少なくとも支持基材と粘着剤層から構成される粘着テープにおいて、その支持基材にマニラ麻紙またはクラフト紙または合成繊維紙、またはこれらのうち２種類以上から成る混抄紙を用いることで、コンデンサ電解液を支持基材内に取り込み、併せて、酢酸エチル：トルエン（容積比１：１）溶液に対する膨潤率が１００００％以上の粘着剤を用いることにより、リード電極と電極箔の間の導通を確保し、コンデンサ静電容量の低下を防ぐことができる粘着テープを見いだし、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、本発明は、支持基材と粘着剤層から構成されるアルミ電解コンデンサリード電極保護用テープにおいて、その支持基材に紙基材を用い、且つ、粘着剤層を構成する粘着剤の酢酸エチル：トルエン（容積比１：１）溶液に対する膨潤率が１００００％以上であることを特徴とする、アルミ電解コンデンサリード電極保護用テープを提供する。
【０００８】
本発明は、また、前記アルミ電解コンデンサリード電極保護用テープをリード電極に貼付したアルミ電解コンデンサを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアルミ電解コンデンサリード電極保護用テープ（以下、「保護用テープ」と称する場合がある）によれば、アルミ電解コンデンサのリード電極背面に直接貼付することで、バリなどの突起による絶縁セパレータの損傷を簡便に防止することができ、且つ、コンデンサ静電容量の低下を誘発することもない。また、本発明の保護用テープは電解液保持機能を有することから、耐電解液ドライアップ性の向上も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態を、必要に応じて図面を参照しつつ、詳細に説明する。図１は本発明の保護用テープの一例を示す概略断面図であり、図２は本発明の保護用テープの他の例を示す概略断面図である。
【００１１】
本発明の保護用テープは、少なくとも支持基材層と粘着材層から構成される粘着テープである。ここで、支持基材はマニラ麻紙またはクラフト紙または合成繊維紙、または、これらのうち２種類以上から成る混抄紙の組み合わせから成る２層以上の積層構成であってもよい。また、本発明の保護用テープは使用までの間、セパレータ（剥離ライナー）が貼着され、保護されていてもよい。
【００１２】
図１は、保護用テープ３の一例であり、支持基材層１の上に粘着剤層２が設けられている。図２は、保護用テープ３の他の例であり、支持基材層1-1と支持基材層1-2が積層され、その上に粘着剤層２が設けられている。
【００１３】
［支持基材層］
本発明の保護用テープは少なくとも１層の支持基材層を有する。支持基材層を構成する支持基材としては、マニラ麻紙またはクラフト紙または合成繊維紙、またはこれらのうち２種類以上から成る混抄紙であり、コンデンサ電解液が浸透しやすいものが好ましく用いられる。また、支持基材は、マニラ麻紙またはクラフト紙または合成繊維紙、またはこれらのうち２種類以上から成る混抄紙の組み合わせから成る少なくとも２層以上の積層構成であってもよい。また、支持基材の背面側には、長鎖アルキル系などの、剥離処理剤を塗布したものであってもよい。
【００１４】
支持基材の厚さは１５〜５０μｍであることが好ましい。厚さが１５μｍ未満の場合には、支持体強度が弱くなり過ぎ、リード電極に貼付しても、アルミ電解コンデンサリード電極背面のバリなどの突起部からセパレータを保護することが困難となるためである。また、一方、５０μｍより厚い場合にはコンデンサ内に占めるテープの体積が大きくなり過ぎ、小型コンデンサに適用できないためである。
【００１５】
［粘着剤層］
本発明の保護用テープは少なくとも１層の粘着剤層を有する。該粘着剤層は、アルミ電解コンデンサ電解液が浸潤することにより１００００％以上の膨張率を有するものであれば特に限定されない。
【００１６】
前記粘着剤層の主材料としては、例えば、ゴム系粘着剤や、アクリル系粘着剤や、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤、これらの粘着剤に融点が約２００℃以下の熱溶融性樹脂を配合したクリ−プ特性改良型粘着剤などの公知の粘着剤を１種又は２種以上組み合わせて用いることが挙げられるが、リード電極及びアルミ電極への貼付性と電解液の膨潤性に鑑みると、アクリル系粘着剤が好ましい。また、粘着剤は、粘着性成分（ベースポリマー）のほかに、適宜な架橋剤を配合することができる。その他、粘着付与剤（例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂など）、可塑剤、充填剤、老化防止剤などの適宜な添加剤を含んでいてもよい。
【００１７】
アクリル系粘着剤としては、粘着性を付与する働きのある低Ｔｇ（ガラス転移温度）のモノマーを主モノマーとし、接着性や凝集性を付与する働きのある高Ｔｇのコモノマー、架橋性や接着性改良のための官能基含有モノマー等のモノエチレン性不飽和モノマー等からなるアクリル系ポリマーが好適に用いられる。
【００１８】
主モノマーとしては、アルキル（メタ）アクリレート［たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、デシシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレートなど］が挙げられる。これらの単量体成分を１種又は２種以上を使用できる。
【００１９】
コモノマーとしては、凝集力、耐熱性、架橋性などの改質を目的として、必要に応じて、前記アルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な他の単量体成分に対応する単位を含んでいてもよい。このような単量体成分として、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド類、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニルカプロラクタムなどのビニル系モノマーが好適に用いられる。
【００２０】
官能基含有モノマーとしては、架橋性や接着性の改良を目的として、必要に応じて、前記アルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な他の単量体成分に対応する単位を含んでいてもよい。このような単量体成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシラウリル、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチルメタクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールプロパン（メタ）アクリルアミドなどの（Ｎ−置換）アミド系モノマー；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレートモノマー；（メタ）アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、などの三級アミノ基含有モノマー；アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアミド基含有モノマー等が挙げられる。これらの単量体成分を１種又は２種以上を使用できる。
【００２１】
本発明の粘着剤は、上記課題を解決するため、該粘着剤の酢酸エチル：トルエン（容積比１：１）溶液に対する膨潤率が１００００％以上必要であり、好ましくは１５０００％以上、さらに好ましくは２００００％以上である。膨潤率が１００００％を下回ると、粘着剤層に電解液が十分に浸透せず、保護用テープを貼付した部分では静電容量を引き出せず、コンデンサ静電容量の低下を生じる場合がある。なお、膨潤率の上限は、例えば、４００００％程度である。
【００２２】
本発明の粘着剤は、構成する前記モノマーの種類と、前記主モノマー、コモノマー、官能基含有モノマー等のモノエチレン性不飽和モノマーの各モノマー含有比率を調節することにより膨潤率を１００００％以上とすることができる。構成モノマーとしては、少なくとも、主モノマーと官能基含有モノマー等のモノエチレン性不飽和モノマーを含有することが好ましく、官能基含有モノマー等のモノエチレン性不飽和モノマーとしては、カルボキシル基含有モノマーとヒドロキシル基含有モノマーを含有することが好ましい。また、主モノマー１００重量部に対するカルボキシル基含有モノマーの含有比率としては、１〜１０重量部が好ましく、主モノマー１００重量部に対するヒドロキシル基含有モノマーの含有比率としては、０．０１〜５重量部が好ましい。
【００２３】
電解液としては、特に限定はなく、周知慣用の電解液を使用することがでる。電解液は、非水溶媒に電解質を溶解することにより調製することができ、前記非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジクロロエタン、１，３−ジメトキシプロパン、４−メチル−２−ペンタノン、１，４−ジオキサン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、スルホラン、３−メチルスルホラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等を使用することができ、これらの非水溶媒は、単独で、又は、２種以上を混合して使用することができる。
【００２４】
非水溶媒に含まれる電解質としては、例えば、電子吸引性の強いリチウム塩を使用し、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3等が挙げられる。これらの電解質は、単独で、又は、２以上を混合して使用することができる。これらの電解質は、前記非水溶媒に対して、例えば、０．１〜３０重量％の濃度で溶解させることが好ましい。
【００２５】
架橋剤としては、たとえば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、キレート系架橋材などが挙げられる。
【００２６】
架橋剤の使用量は、たとえば、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対し、０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。架橋剤の使用量が多すぎると、粘着剤層自体の硬化が進み、粘着剤の電解液による膨潤を阻害し、そのため静電容量を引き出せず、コンデンサ静電容量の低下を引き起こす場合があるためである。
【００２７】
粘着剤層の厚さは、２〜１００μｍが好ましく、なかでも５〜４０μｍとするのがより好ましい。２μｍより薄いと被着体への接着性が不十分となり、また、一方、１００μｍより厚くなるとコンデンサ内に占める保護用テープの体積が大きくなり過ぎ、小型コンデンサに適用できない場合があるためである。
【００２８】
［セパレータ］
本発明の保護用テープには、粘着剤層表面の保護、ブロッキング防止の観点などから、粘着剤層表面にセパレータ（剥離ライナー）が設けられていてもよい。セパレータは保護用テープを被着体に貼付する際に剥がされるものであり、必ずしも設けなくてもよい。用いられるセパレータとしては、特に限定されず、公知慣用の剥離紙などを使用できる。例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン系等の剥離剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等の剥離層を有する基材；ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等のフッ素系ポリマーからなる低接着性基材；オレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）等の無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる
【００２９】
［アルミ電解コンデンサ］
アルミ電解コンデンサは、誘電体として薄い酸化膜を用い、電極としてアルミニウムを使用することを特徴とするコンデンサであり、クラフト紙などに電解液をしみ込ませたものを、アルミ箔で挟み、巻回した構造を有している。アルミ電解コンデンサは、誘電体を非常に薄くできるので、コンデンサの体積に比べて大きな容量を得ることができる。
【００３０】
本発明のアルミ電解コンデンサは、陽極内部端子（リード電極）を接続した陽極箔と陰極内部端子（リード電極）を接続した陰極箔とを、絶縁セパレータを介して巻回したコンデンサ素子を有するアルミ電解コンデンサにおいて、上記保護用テープを直接リード電極背面のバリなどの突起部に貼付している。上記保護用テープを直接貼付することにより、バリなどの突起部が振動などにより擦れて陽極箔、陰極箔間の絶縁セパレータに損傷を及ぼすことを簡便に防ぐことができ、他電極との接触によるショートを防ぐことができる。また、貼付後、粘着剤層が電解液で膨潤し電極箔の有効面積が維持されるので、コンデンサ静電容量の低下を誘発することもない。また、上記保護用テープが電解液保持機能を有することから、耐電解液ドライアップ性が向上し、電解液ドライアップによる不具合の発生を減少させることができる。そのため、信頼性の高いアルミ電解コンデンサとして有用である。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００３２】
実施例１
支持基材として、厚さ２５μｍのクラフト一重紙を用いた。粘着剤として、アクリル酸ブチル／アクリル酸エチル／アクリル酸／アクリル酸２−ヒドロキシエチル（５０重量部／５０重量部／５重量部／０．５重量部）を構成モノマーとするアクリル系共重合体１００重量部に、イソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン（株）製、商品名「コロネートＬ」）２重量部を添加してアクリル系粘着剤を調製した（粘着剤１）。粘着剤１を上記支持基材の表面に、乾燥後の厚さが２０μｍとなるように塗布、乾燥し、保護用テープ１を作製した。
【００３３】
実施例２
支持基材として、厚さ２５μｍのクラフト一重紙を用いた（実施例１と同じ）。粘着剤として、アクリル酸ブチル／酢酸ビニル／アクリル酸／アクリル酸２−ヒドロキシエチル（１００重量部／５重量部／５重量部／０．１重量部）を構成モノマーとするアクリル系共重合体１００重量部に、イソシアネート系架橋剤（実施例１と同じ）２重量部を添加してアクリル系粘着剤を調製した（粘着剤２）。粘着剤２を上記支持基材の表面に、乾燥後の厚さが２０μｍとなるように塗布、乾燥し、保護用テープ２を作製した。
【００３４】
比較例１
支持基材として、厚さ２５μｍのクラフト一重紙を用いた（実施例１と同じ）。粘着剤として、アクリル酸２−エチルヘキシル／アクリル酸（１００重量部／５重量部）を構成モノマーとするアクリル系共重合体(重量平均分子量５０万）１００重量部に、イソシアネート系架橋剤（実施例１と同じ）２重量部を添加してアクリル系粘着剤を調製した（粘着剤３）。粘着剤３を上記支持基材の表面に、乾燥後の厚さが２０μｍとなるように塗布、乾燥し、保護用テープ３を作製した。
【００３５】
評価試験
実施例、比較例において得られた粘着剤１〜３、及び、保護用テープ１〜３について以下のように評価試験を行った。
【００３６】
（１）膨潤率
実施例、比較例で得られた粘着剤を、乾燥後の厚さが３０μｍとなるようにセパレータ上に塗布し、粘着剤層を得た。得られた粘着剤層を５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズにセパレータがついた状態で切り取り、次に、セパレータを剥がし、粘着剤層だけを丸めて、テフロン（登録商標）シートで包み、試験体とした。テフロン（登録商標）シートで包まれた試験体を酢酸エチル：トルエン（容積比１：１）溶液に２５℃雰囲気下、７日間浸漬し、その後、取り出す。取り出した試験体に付着した溶液を軽く拭き取り、溶液により膨潤した試験体の重さ（ｗ１）を測定する。その後、取り出した試験体を熱風乾燥機により、１３０℃で２時間乾燥させ、乾燥後の試験体の重さ（ｗ２）を測定した。得られた、膨潤した試験体の重さ（ｗ１）と乾燥後の試験体の重さ（ｗ２）から、膨潤率を下式により算出した。
膨潤率（％）＝（ｗ１／ｗ２）×１００
【００３７】
（２）体積抵抗率
実施例、比較例で得られた保護用テープ（サイズ：５０ｍｍ×５０ｍｍ）を厚さ３０μｍのアルミ被着体（サイズ：５５ｍｍ×５５ｍｍ）に貼付して、試験体を作製した。試験体を電解液（γ−ブチルラクトン）に２５℃雰囲気下、１週間浸漬した。その後、電解液から取り出して、電解液が乾燥する前に、抵抗率計（ダイヤインスツルメンツ（株）製  高抵抗率計ハイレスタＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０型）を使用し、アルミ箔−支持基材の間の体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を測定し、以下の基準に従って評価した。
評価基準
体積抵抗率１×１０9Ω・ｃｍ以下の場合：○
体積抵抗率１×１０9Ω・ｃｍを超える場合：×
【００３８】
【表１】
2008294075.tif 000003
【００３９】
表１より、実施例１、２の保護用テープ１、２は１００００％以上の膨潤率を有し、それにより１×１０9Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を示したが、比較例１の粘着テープ３は１００００％未満の膨潤率で、１×１０9Ω・ｃｍより大きな体積抵抗率を示した。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の保護用テープの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の保護用テープの他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のアルミ電解コンデンサにおける、リード電極と保護用テープ、電極箔、絶縁セパレータの配置を示した概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１、1-1、1-2      支持基材層
２      粘着剤層
３      保護用テープ
４      リード電極
５      電極箔
６      絶縁セパレータ
【図１】
2008294075.tif 000004
【図２】
2008294075.tif 000005
【図３】
2008294075.tif 000006