(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下金型に未加硫ゴムに加硫剤を添加して混練したゴムを流し込み、前記ゴム上に、ビニルアルコール重合体シートと超高分子量ポリエチレンフィルムよりなる積層シートを載せて前記超高分子量ポリエチレンフィルム側に加硫剤を添加したゴムを接触させ、上金型を被せるとともに加熱加圧して成型し所定の形状に切り出すことを特徴とする電解コンデンサ用封口体製造方法。
【請求項２】
加硫剤が有機過酸化物加硫剤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体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電解コンデンサの封口体に係り、封口体は超高分子量ポリエチレン層を介してビニルアルコールの重合体層に積層されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電解コンデンサの構造を図２とともに説明する。図２は電解コンデンサ１０の構成を示す断面図であり、陽極箔と陰極箔をセパレータと共に巻回したコンデンサ素子１２に電解液を含浸し、このコンデンサ素子を有底筒状の外装ケース１４に収納し、外装ケースの開口端部を封口体１６で封口して構成されている。このような電解コンデンサでは、外装ケースの端部は横溝加工およびカーリング加工からなる加締めにより電解コンデンサの封口を得るものであるため、封口体としては通常、弾性ゴムが用いられることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電解コンデンサにおいてコンデンサ素子に含浸された電解液が封口体を透過して次第に減少し、静電容量の低下を引き起こすという問題を有していた。そのため、電解コンデンサ用封口体の要求特性の一つとして、電解液の透過性が低いことが挙げられる。従来、その向上のための手段としては、ゴムの充填剤の種類や充填量を変えることによって対応していた。しかし、特性の絶対的なレベルはポリマーの分子構造に大きく起因するため、画期的な改善は難しいという問題があった。
【０００４】
すでに、特開平７−３０７２５３号公報において、封口体の表面に金属や樹脂を接着し、電解液の透過性を低減させる方法が提案されている。しかしながら、この方法において過酸化物加硫ゴムとの接着は接着材を必要とするとともに、封口体の表面あるいは貼付する金属、樹脂表面のスパッタエッチングによる改質等の表面処理を行わないと困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、電解液の封口部位での透過性を低減させて電解コンデンサの性能劣化を防止するとともに、封口体と空気との接触を遮断して封口体のひび割れや硬化を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明に係る電解コンデンサ用封口体製造方法は、下金型に未加硫ゴムに加硫剤を添加して混練したゴムを流し込み、前記ゴム上に、ビニルアルコール重合体シートと超高分子量ポリエチレンフィルムよりなる積層シートを載せて前記超高分子量ポリエチレンフィルム側に加硫剤を添加したゴムを接触させ、上金型を被せるとともに加熱加圧して成型し所定の形状に切り出すことを特徴とする。
【００１０】
加硫剤としては有機過酸化物加硫剤を用いると好ましい。
【００１１】
本発明に係る電解コンデンサ用封口体は、弾性ゴムに超高分子量ポリエチレン／エチレンビニルアルコール／超高分子量ポリエチレンを三層に積層した複合フィルムを張り付けたものである。
【００１２】
超高分子量ポリエチレンは、平均分子量が１００万〜５００万ときわめて大きいため化学薬品に対して安定であり、吸水性が極めて少なく電気特性が優れている。さらに、弾性ゴムの表面処理を行わずとも、過酸化物加硫が可能なゴムと加硫接着が可能である。
【００１３】
ビニルアルコール共重合体は、ビニルアルコールを共重合させた物質であり、熱溶融性成形加工性が付与されるとともに高いガスバリヤー性を有する。
【００１４】
このため、高分子量ポリエチレンとビニルアルコールの共重体層を積層するとガス透過性が低いという効果を得られる。
【００１５】
ビニルアルコールの重合体としては、ポリビニルアルコールとエチレンビニルアルコールが本発明において使用される。エチレンビニルアルコールは、エチレンと共重合された共重合樹脂である。
【００１６】
さらに、超高分子量ポリエチレンフィルムは、動摩擦係数が低いため本発明の三層の表面層とすることにより、加工時の成形金型からの離型性が向上する。
【００１７】
また、本発明の製造方法において、超高分子量ポリエチレンフィルムとビニルアルコールの重合体シートからなる積層シートにおいて超高分子量ポリエチレンフィルム側に過酸化物加硫したゴム層を接触させ加熱して成形する。その結果、超高分子量ポリエチレンフィルムと弾性ゴムが接合する。すなわち、フィルムまたはゴム表面の改質等をすることなく接合可能である。
【００１８】
加硫方法としては、過酸化物加硫、樹脂加硫、その他キノサイド加硫、硫黄加硫、ポリアミン加硫、ポリオール加硫を挙げることができる。中でも、有機化酸化物加硫剤によって加硫したゴムは、加硫することによって超高分子量ポリエチレンと加硫接着することが可能であるとともにゴムの耐熱性が向上する。このため、高温環境で使用される電解コンデンサ用封口体としては、熱による劣化が少なくなり、寿命特性の向上を図ることができるため好適である。
【００１９】
有機過酸化物加硫剤としては、ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、パーオキシエステル類等を例示することができる。より具体的には、１，１−ビス(ｔ―ブチルパーオキシ)−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ―ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４，４−ビス(ｔ―ブチルパーオキシ)バレレート、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等を例示することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例につき、図１を参照しながらさらに詳細に説明する。本発明に係る封口体は、図１の▲６▼に示すように積層シート６と弾性ゴム４とが積層される。
【００２１】
積層シート６は、エチレンビニルアルコールフィルムとしてクラレ社製商品名「エバール」を、超高分子量ポリエチレンシートとして大塚テクノ社製商品名「テクノール」を積層し、超高分子量ポリエチレン／エチレンビニルアルコール／超高分子量ポリエチレンの３層構造の積層フィルムを得る。このときの厚さは、上層の超高分子量ポリエチレンは８０μｍ、中間層のエチレンビニルアルコールは３０μｍ、下層の超高分子量ポリエチレンは８０μｍである。また、超高分子量ポリエチレンとエチレンビニルアルコールとは、ウレタン系またはエポキシ系の接着材を介して接合される。
【００２２】
テクノールの融点は１３６℃であるが、高分子量であるため融点以上の温度でも液状に溶融することがない。
【００２３】
弾性ゴム４は、有機過酸化物加硫が可能なエチレンプロピレンジエンゴム、部分架橋ブチルゴム、樹脂加硫ブチルゴムのいずれかから構成される。本実施例では、部分架橋ブチルゴムより構成される。
【００２４】
次に、図１の▲１▼から▲６▼を使用して本願発明に係る封口体の製造方法について示す。
【００２５】
第１に、図１の▲１▼に示すように封口体を形成する下金型２を示す。金型２は、作成する封口体の個数に応じた凹部を一定間隔をおいて設ける。
【００２６】
第２に、図１の▲２▼に示すように未加硫ゴムに有機過酸化物加硫剤を添加し混練したゴムを投入する。
【００２７】
第３に、図１の▲３▼に示すように上記のゴム層の上に積層シート６をさらに積層する。
【００２８】
第４に、図１の▲４▼に示すように上記積層シート６上に上金型８を搭載する。さらに、加熱及び加圧して成形し封口体の連続体を得る。
【００２９】
第５に、図１の▲５▼に示すように封口体の連続体を金型より取出す。この際に、超高分子量ポリエチレンが上金型８に付着しないため、上金型８からの剥離が容易である。封口体の連続体を図５に示す切断線で切断することにより、図６に示される個々の封口体を得る。
【００３０】
加硫に際する条件は、ジクミルパーオキサイド（１分半減期１７５℃）をゴムの加硫剤として用いる場合に、１５７℃で１５分間である。
【００３１】
１，１−ビス（ｔ−ブチルペロキシ）−３，３，５―トリメチルシクロヘキサン（１分半減期温度１４９℃）をゴムの加硫剤として用いる場合に、加硫に際する条件は１５０℃で５分間である。
【００３２】
さらに、本願発明の実施例と従来例とを比較する実験を行った。実施例は、積層フィルムを貼付けした封口体を用いて電解コンデンサを作製した。そのサイズはφ１６×２５Ｌであり、定格電圧と定格静電容量は２５ＷＶ１２００μＦである。一方、従来例は積層フィルムを貼付けしていない封口体を用いて作製された電解コンデンサである。寿命試験の、試験条件は１５０℃および２０００時間、定格電圧印加および無負荷放置状態で行った。その結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
0004650597.tif 000002
【００３４】
表１の結果より従来例では電解液のガス抜けが大きいため、無負荷時で30mg、有負荷時において50mg実施例が重量減少の抑制がなされている。
【００３５】
次に、寿命試験後の外観を比較した結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
0004650597.tif 000003
【００３７】
従来例は、封口体が空気中の酸素に接触したことにより、ゴム表面にひび割れが発生したが、実施例では、外観異常は発生していない。すなわち、積層シートが酸素を遮断し、経時劣化が少なかったものと考えられる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、積層フィルムを貼付けすることで電解液の透過性が低減する。このため、電解コンデンサの長寿命化を図ることができる。
【００３９】
そして、ゴム表面が被覆されることにより空気との接触が遮断されるので封口ゴムの酸化が抑制され、封口ゴムに生じるひび割れ、硬化等の発生頻度が低下する。
【００４０】
また、超高分子量ポリエチレンフィルムは、動摩擦係数が低いため本発明の三層の表面層とすることにより、加工時の成形金型からの離型性が向上する。
【００４１】
さらに、超高分子量ポリエチレンフィルムと弾性ゴムとが接合する。すなわち、フィルムまたはゴム表面の改質等をすることなく接合可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電解コンデンサ用封口ゴムおよびその製造方法を示す説明図である。
【図２】従来の電解コンデンサの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
２  下金型
４  弾性ゴム
６  積層シート
８  上金型
【図１】
0004650597.tif 000004
【図２】
0004650597.tif 000005