(57)【要約】【課題】封口体の気密性および実装性に優れ、駆動用電解液の揮散が少ない、信頼性に優れた電子部品を提供することを目的とする。【解決手段】駆動用電解液を含浸させたコンデンサ素子１１を収納する金属ケース１２と、この金属ケース１２の開口部を封口する封口体１３からなり、上記封口体１３が合成ゴムを主成分とし、これにポリカルボジイミド樹脂を配合して架橋した構成とすることにより、封口体１３の気密性に優れた高信頼性の電子部品を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用電解液が含浸された電子部品素子を収納する有底筒状の金属ケースと、この金属ケースの開口部を封口する弾性を有した封口体からなる電子部品において、上記封口体がポリカルボジイミド樹脂を配合した合成ゴム材料を主成分とし、これを架橋して成形したものである電子部品。
【請求項２】
合成ゴム材料がブチルゴム、部分架橋ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムのいずれか１種以上からなる請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
封口体が合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を０．１重量部以上配合したものである請求項１に記載の電子部品。
【請求項４】
駆動用電解液がエチレングリコール、γ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、スルホラン、水の１つ以上から選ばれる溶液を用い、これに有機酸、もしくは有機酸または無機酸のアンモニウム塩または第１級〜第４級アンモニウム塩、イミダゾリウム塩およびイミダゾリニウムおよびこれらの誘導体の塩のいずれか１種以上から選ばれる電解質塩を加えたものである請求項１に記載の電子部品。
【請求項５】
合成ゴム材料を過酸化物または樹脂で架橋した請求項１に記載の電子部品。
【請求項６】
電子部品がアルミ電解コンデンサである請求項１に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に利用される電子部品に関し、特に駆動用電解液が含浸された電子部品素子を収納した金属ケースの開口部を封止する弾性を有した封口体の気密性の向上を図った高信頼性の電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の電子部品について、アルミ電解コンデンサを例にして以下に説明する。図１は従来のアルミ電解コンデンサの構成を示した断面図であり、同図において、１１はコンデンサ素子、１２はこのコンデンサ素子１１を図示しない駆動用電解液と共に収納する金属ケース、１３はこの金属ケース１２の開口部を封止する弾性を有した封口体、１４と１５は上記コンデンサ素子１１から夫々引き出された陽極リード線と陰極リード線である。
【０００３】
このように構成された従来のアルミ電解コンデンサでは、上記コンデンサ素子１１に含浸された図示しない駆動用電解液として、エチレングリコールを主溶媒とし、これに有機酸のアンモニウム塩を加えたものが多く使用され、また、封口体１３としては、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムからなるものが多く使用されていた。
【０００４】
更に、近年、広温度範囲に亘る信頼性が要求されるようになり、上記駆動用電解液の溶媒もエチレングリコールに代わってγ−ブチロラクトンが使用されるようになってきており、これに伴って従来の電解質成分である有機酸のアンモニウム塩では駆動用電解液の電気伝導度が低いため、一般的には有機酸の第４級アンモニウム塩が使用されるようになってきている。
【０００５】
また、これらの駆動用電解液の変更により、上記封口体１３も気密性の高いイソブチレン・イソプレンゴム、いわゆるブチルゴムが使用されるようになってきている。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１，２が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１７３８７６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９４４６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のアルミ電解コンデンサでは、これらの気密性に優れたブチルゴムからなる封口体１３と有機酸の第４級アンモニウム塩を電解質とする駆動用電解液とを組み合わせてアルミ電解コンデンサを作製し、これを高温での寿命試験または高温高湿条件下での寿命試験を行うと、上記駆動用電解液が封口体１３に悪影響を及ぼし、その結果、封口体１３の気密性が低下して金属ケース１２の内部にコンデンサ素子１１と共に収納された駆動用電解液が揮散するという課題があった。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決し、封口体の気密性が低下しない優れた信頼性の電子部品を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、封口体の気密性低下が、そのゴム成分中のカルボン酸の発生による酸化劣化に起因していることに着目し、そのカルボン酸の発生を抑制するようにしたものである。
【００１１】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、駆動用電解液が含浸された電子部品素子を収納する有底筒状の金属ケースと、この金属ケースの開口部を封口する弾性を有した封口体からなる電子部品において、上記封口体がポリカルボジイミド樹脂を配合した合成ゴム材料を主成分とし、これを架橋して成形したものであり、この構成により、ポリカルボジイミド樹脂とカルボン酸が反応して分子量低下を抑制することができ、高温での寿命試験または高温高湿条件下での寿命試験においても封口体が駆動用電解液の悪影響を受けることなく、封口体の気密性の低下を抑制して信頼性に優れた電子部品を実現することができるという作用を有する。
【００１２】
上記合成ゴム材料としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン酢ビゴム（ＥＶＡ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、ニトリルイソプレンゴム（ＮＩＲ）、フッ素ゴム（ＦＲＭ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）およびこれらのラテックス等が用いられる。
【００１３】
また、上記ポリカルボジイミド樹脂は脂肪族系、脂環式系、芳香族系或いは芳香−脂肪族系のタイプの有機ジイソシアネート化合物と反応して得られるもので、これらを単独或いは２種以上を組み合わせて共重合体として使用してもよい。
【００１４】
上記有機ジイソシアネート化合物としては、例えば１，３，５−イソプロピル−２，４−ジイソシアナトベンゼン、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、２，４−ジイソシアナト−３，５−ジエチルトルエン、４，４’−メチレンビス（２，６−ジエチルフェニルイソシアネート）、４，４’−メチレンビス（２−エチル−６−メチルフェニルイソシアネート）、４，４’−メチレンビス（２−イソピル−６−メチルフェニルイソシアネート）、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）などを用いることができる。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、合成ゴム材料がブチルゴム、部分架橋ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムのいずれか１種以上からなるものであり、この構成により、請求項１に記載の発明により得られる作用効果をより効率良く引き出すことができるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ポリカルボジイミド樹脂の配合量を、合成ゴム材料１００重量部に対して０．１重量部以上としたものであり、この構成により、請求項１に記載の発明により得られる作用効果をより効率良く引き出すことができるという作用効果が得られる。
【００１７】
なお、上記ポリカルボジイミド樹脂の配合量が０．１重量部未満では本発明による効果を十分に発揮することができないので好ましくない。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、駆動用電解液がエチレングリコール、γ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、スルホラン、水の１種以上から選ばれる溶液を用い、これに有機酸または無機酸、もしくは有機酸または無機酸のアンモニウム塩または第１級〜第４級アンモニウム塩、イミダゾリウム塩およびイミダゾリニウムおよびこれらの誘導体のいずれか１種以上から選ばれる電解質塩を加えたものであり、この構成により、封口体との組み合わせによって悪影響を与えることがなくなり、高温での寿命試験または高温高湿条件下での寿命試験においても、封口体の気密性の低下を抑制して信頼性に優れた電子部品を実現することができるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、合成ゴム材料を過酸化物または樹脂で架橋したものであり、この構成により、請求項１に記載の発明により得られる作用効果をより効率良く引き出すことができるという作用を有する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、電子部品がアルミ電解コンデンサである構成としたものであり、これにより、請求項１〜５のいずれかに記載の発明により得られる作用効果をより効果的に得ることができるという作用効果が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を用いて、本発明の請求項１〜６に記載の発明について説明する。
【００２２】
本発明の実施の形態による電子部品であるアルミ電解コンデンサの構成は図１に示した従来の電解コンデンサと同じである。すなわち、同図１において、１１はコンデンサ素子であり、このコンデンサ素子１１は、表面を粗面化した後に電解酸化により酸化皮膜が形成されたアルミニウム電極箔を陽極箔とし、この陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回することにより構成されている。
【００２３】
１２はこのコンデンサ素子１１を図示しない駆動用電解液と共に収納する金属ケース、１３はこの金属ケース１２の開口部を封止する弾性を有した封口体、１４と１５は上記コンデンサ素子１１から夫々引き出された陽極リード線と陰極リード線であり、上記封口体１３には陽極リード線１４と陰極リード線１５が貫通する貫通孔が設けられ、この貫通孔に両リード線１４，１５を貫通して封口体１３を金属ケース１２の開口部に挿入した後、金属ケース１２の開口部を内側に折り曲げて封口体１３を押圧し、更に、金属ケース１２の周面を絞り加工することにより封口体１３の有する弾性を利用することにより封止して構成しているものである。
【００２４】
以下、具体的な実施例について説明する。
【００２５】
（実施例１）
上記実施の形態によるアルミ電解コンデンサにおいて、駆動用電解液として、γ−ブチロラクトンを溶媒とし、４級アンモニウム塩を溶質として構成したものを用いた。また、封口体として、ブチルゴムポリマー１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を０．１重量部配合して樹脂架橋したものを用いてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００２６】
（実施例２）
上記実施例１において、ブチルゴムポリマー１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を２重量部配合して樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００２７】
（実施例３）
上記実施例１において、ブチルゴムポリマー１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を１０重量部配合して樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００２８】
（実施例４）
上記実施例１において、ブチルゴムポリマー１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を５０重量部配合して樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００２９】
（実施例５）
上記実施例１において、部分架橋ブチルゴムポリマー１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を０．１重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３０】
（実施例６）
上記実施例１において、部分架橋ブチルゴムポリマー１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を２重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３１】
（実施例７）
上記実施例１において、部分架橋ブチルゴムポリマー１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を１０重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３２】
（実施例８）
上記実施例１において、部分架橋ブチルゴムポリマー１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を５０重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３３】
（実施例９）
上記実施例１において、部分架橋ブチルゴムポリマー９５％、エチレン−プロピレンゴム５％で構成された合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を０．１重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３４】
（実施例１０）
上記実施例１において、部分架橋ブチルゴムポリマー９５％、エチレン−プロピレンゴム５％で構成された合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を５０重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３５】
（実施例１１）
上記実施例１において、部分架橋ブチルゴムポリマー５％、エチレン−プロピレンゴム９５％で構成された合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を０．１重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３６】
（実施例１２）
上記実施例１において、部分架橋ブチルゴムポリマー５％、エチレン−プロピレンゴム９５％で構成された合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を５０重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３７】
（実施例１３）
上記実施例１において、ブチルゴムポリマー９５％、エチレン−プロピレンゴム５％で構成された合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を０．１重量部配合して樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３８】
（実施例１４）
上記実施例１において、ブチルゴムポリマー９５％、エチレン−プロピレンゴム５％で構成された合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を５０重量部配合して樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００３９】
（実施例１５）
上記実施例１において、ブチルゴムポリマー５％、エチレン−プロピレンゴム９５％で構成された合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を０．１重量部配合して樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４０】
（実施例１６）
上記実施例１において、ブチルゴムポリマー５％、エチレン−プロピレンゴム９５％で構成された合成ゴム材料１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を５０重量部配合して樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４１】
（実施例１７）
上記実施例１において、エチレン−プロピレンゴム１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を０．１重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４２】
（実施例１８）
上記実施例１において、エチレン−プロピレンゴム１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂を５０重量部配合して過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４３】
（比較例１）
上記実施例１において、ポリカルボジイミド樹脂を配合しないでブチルゴムポリマーを樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４４】
（比較例２）
上記実施例１において、ポリカルボジイミド樹脂を配合しないで部分架橋ブチルゴムポリマーを過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４５】
（比較例３）
上記実施例１において、ポリカルボジイミド樹脂を配合しないで部分架橋ブチルゴムポリマー９５％、エチレン−プロピレンゴム５％で構成された合成ゴム材料を過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４６】
（比較例４）
上記実施例１において、ポリカルボジイミド樹脂を配合しないで部分架橋ブチルゴムポリマー５％、エチレン−プロピレンゴム９５％で構成された合成ゴム材料を過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４７】
（比較例５）
上記実施例１において、ポリカルボジイミド樹脂を配合しないでブチルゴムポリマー９５％、エチレン−プロピレンゴム５％で構成された合成ゴム材料を樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４８】
（比較例６）
上記実施例１において、ポリカルボジイミド樹脂を配合しないでブチルゴムポリマー５％、エチレン−プロピレンゴム９５％で構成された合成ゴム材料を樹脂架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００４９】
（比較例７）
上記実施例１において、ポリカルボジイミド樹脂を配合しないでエチレン−プロピレンゴムを過酸化物架橋することにより封口体を構成した以外は実施例１と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した。
【００５０】
このようにして構成された本実施の形態の実施例１〜１８と比較例１〜７のアルミ電解コンデンサの封口体の気密性を確認するために高温試験を行った結果を（表１）に、高温高湿試験の結果を（表２）に、実施例１〜１８と比較例１〜７に使用した封口体物性として１５０℃伸び変化率試験の結果を（表３）に示す。
【００５１】
【表１】
2004273753.tif 000003
【００５２】
【表２】
2004273753.tif 000004
【００５３】
【表３】
2004273753.tif 000005
【００５４】
以上の（表１）、（表２）の結果から明らかなように、封口体にポリカルボジイミド樹脂を配合することにより、劣化を抑制し、封止応力を維持する効果が得られ、これらにより気密性の低下を抑制して駆動用電解液の揮散を無くし、また、（表３）の結果から明らかなように、ポリカルボジイミド樹脂を配合することにより、劣化により封止応力が低下しない信頼性に優れたアルミ電解コンデンサ、または電子部品を提供することができるものである。
【００５５】
なお、上記ポリカルボジイミド樹脂の添加量は合成ゴム材料１００重量部に対して０．１重量部以上必要であり、これ未満ではその結果を充分に発揮することができないものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、合成ゴム材料にポリカルボジイミド樹脂を配合し、これを架橋して構成した封口体を用いた構成とすることにより、高温での寿命試験または高温高湿条件下での寿命試験においても封口体が駆動用電解液の悪影響を受けることなく、封口体の気密性の低下を抑制し、信頼性に優れた電子部品を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態並びに従来のアルミ電解コンデンサの構成を示す断面図
【符号の説明】
１１  コンデンサ素子
１２  金属ケース
１３  封口体
１４  陽極リード線
１５  陰極リード線
【図１】
2004273753.tif 000006