(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸プラスチックフィルムの少なくとも片面に粘着剤層のみが設けられたコンデンサ素子巻止め用粘着テープであって、前記延伸プラスチックフィルムが二軸延伸ポリフェニレンサルファイドフィルムであり、該粘着テープのテープ幅方向の熱収縮率が１５０℃×１時間にて５％以下であることを特徴とするコンデンサ素子巻止め用粘着テープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンデンサ素子の外周部に巻き付けられるコンデンサ素子巻止め用粘着テープに関し、より詳細には、例えば、湿式または乾式のアルミ電解コンデンサにおける表面酸化されたアルミ箔と電解紙もしくはセパレーターとの捲回体の巻終わり部分の巻解れ防止を目的としたコンデンサ素子巻止め用粘着テープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湿式または乾式の捲回型アルミ電解コンデンサは、表面をエッチング及び酸化処理したアルミ箔（電極箔）とマニラ麻等からなる電解紙もしくはセパレータとを交互に重ね合せ捲回したコンデンサ素子をアルミ製の缶（金属ケース）に電解液と共に挿入した構造を有している。なお、最外層は電極箔である場合も、電解紙もしくはセパレーターである場合もある。
【０００３】
従来、このような捲回されたコンデンサ素子の巻終わり部分の巻解れを防止する手段として、最外層の電解紙もしくはセパレーターに直接的に粘着剤を塗布して接着、固定する手段や、或いは捲回体の最外周にコンデンサ素子の高さと同程度のテープ幅を有する粘着テープをテープ幅方向がコンデンサ素子の高さ方向となるようにして１周以上貼付けて固定する手段が採られている。この後者の手段で用いられる巻止め用粘着テープとしては、主に二軸延伸のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を支持基材とした粘着テープ、又は未延伸のポリイミド（ＰＩ）やポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を支持基材とした粘着テープが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、電解コンデンサには耐熱性が要求される。例えば、高温保証用の湿式アルミ電解コンデンサは１５０℃の耐熱性が求められている。また、表面実装用チップ部品の場合には、近年の脱鉛による半田溶融温度の上昇のため、半田リフロー時において２５０℃以上の耐熱性が要求されつつある。このため、コンデンサ素子巻止め用として使用される粘着テープにもそのコンデンサ素子にかかる負荷温度に対する耐熱性が要求される。さらに、乾式アルミ電解コンデンサでは、その製造工程のうち電解紙若しくはセパレーターの炭化処理工程において２５０℃以上の熱処理工程がある。従って、乾式アルミ電解コンデンサにおいても高温耐熱性が要求されている。
【０００５】
しかしながら、従来の二軸延伸プラスチックフィルムを基材とする巻止め用粘着テープでは、該プラスチックフィルムを構成する樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）以上の高温にさらされると、延伸方向にフィルムが収縮し、コンデンサ素子の最外周の電極箔が露出してアルミ缶等の金属ケースと接触し、コンデンサ素子が短絡するという問題があった。また、前記の未延伸ポリエーテルイミドフィルムやポリイミドフィルムは非晶性であり、ガラス転移点を超えると急激に弾性が消失して軟化するため、コンデンサ素子の加熱膨張及び巻解れを防止することが困難になる。さらに、未延伸ポリイミドフィルムは高価であるため使用には制限がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、基材フィルムを構成する樹脂のガラス転移点以上の温度においてもコンデンサ素子の巻解れを確実に防止でき、しかもコンデンサ素子の短絡をも防止できるコンデンサ素子巻止め用粘着テープを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、高温保証用アルミ電解コンデンサ素子の巻止めに用いた場合に該コンデンサ素子の短絡を防止できるコンデンサ素子巻止め用粘着テープを提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、コンデンサ素子を表面実装する際の半田リフロー時にコンデンサ素子の短絡を防止することができるコンデンサ素子巻止め用粘着テープを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、延伸プラスチックフィルムを支持基材とする粘着テープの幅方向の熱収縮率を特定の値以下に設定すると、コンデンサ素子の巻解れを確実に防止しつつ、コンデンサ素子の短絡を防止できることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明は、延伸プラスチックフィルムの少なくとも片面に粘着剤層のみが設けられたコンデンサ素子巻止め用粘着テープであって、前記延伸プラスチックフィルムが二軸延伸ポリフェニレンサルファイドフィルムであり、該粘着テープのテープ幅方向の熱収縮率が１５０℃×１時間にて５％以下であることを特徴とするコンデンサ素子巻止め用粘着テープを提供する。尚、本明細書には、上記発明の他に、延伸プラスチックフィルムの少なくとも片面に粘着剤層が設けられたコンデンサ素子巻止め用粘着テープであって、該粘着テープのテープ幅方向の熱収縮率がコンデンサ素子の負荷温度にて５％以下であることを特徴とするコンデンサ素子巻止め用粘着テープ、延伸プラスティックフィルムが一軸延伸ポリプロピレンフィルムである前記コンデンサ素子巻止め用粘着テープについても記載する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
粘着テープの支持基材として用いられる延伸プラスチックフィルムとしては、延伸処理が施されたプラスチックフィルムであればよく、その代表的な例として、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等のポリエステルフィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム等のポリオレフィン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムなどが挙げられる。
【００１２】
延伸処理が施されたプラスチックフィルムはガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度では延伸方向に、該方向の延伸倍率に応じた熱収縮挙動を示す。一方、このような延伸処理されたプラスチックフィルムは結晶性を示す。そのため、ガラス転移点以上の温度であっても融点より低い温度であれば、弾性が保持され、コンデンサ素子の巻止め機能が発揮される。なお、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のガラス転移点は６９℃、融点は２６４℃、ポリプロピレン（ＰＰ）のガラス転移点は−１８℃、融点は１６５℃、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のガラス転移点は９０℃、融点は２８５℃である。これに対し、未延伸フィルムでは、ガラス転移点以上の温度になると、熱収縮はしないものの急激に弾性を消失し、コンデンサ素子の巻止め機能が十分に発揮されなくなる。
【００１３】
本発明では、粘着テープのテープ幅方向の熱収縮率がコンデンサ素子にかかる負荷温度において５％以下、好ましくは３％以下、さらに好ましくは１．５％以下である。このような粘着テープは、粘着テープの基材として用いるプラスチックフィルムのテープ幅方向に対応する方向（通常、フィルムの幅方向；ＴＤ方向）の延伸倍率を調整することにより得ることができる。すなわち、粘着テープの基材フィルムとして、テープの長さ方向に対応する方向（通常、フィルムの流れ方向；ＭＤ方向）にのみ延伸処理を施した一軸延伸フィルム、又は主としてテープの長さ方向に対応する方向に延伸処理を施し、テープ幅方向に対応する方向の延伸倍率を小さくした二軸延伸フィルムを用いることにより、上記の特性を有する粘着テープを作製することが可能である。また、前記プラスチックフィルムを構成する樹脂の種類を適宜選択することにより、粘着テープのテープ幅方向の熱収縮率を調整することもできる。
【００１４】
本発明において使用できる基材フィルムの具体的な例として、一軸延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム［例えば、商品名「ＬＣＰフィルム」、住友化学工業（株）製］、二軸延伸ポリフェニレンサルファイドフィルム［例えば、商品名「トレリナ３０３０」、東レ（株）製］などが挙げられる。なお、上記の二軸延伸ポリエステルフィルム（商品名「ＬＣＰフィルム」）では３００℃までの温度範囲でテープ幅方向の熱収縮率が５％以下である。また、上記の二軸延伸ポリフェニレンサルファイドフィルム（商品名「トレリナ３０３０」）では１５０℃までの温度範囲でテープ幅方向の熱収縮率が５％以下である。本発明における基材フィルムとしては、特に一軸延伸ポリプロピレンフィルム等の一軸延伸プラスチックフィルムが好ましい。
【００１５】
基材フィルムの厚さは、コンデンサ素子の巻止めの作業性等を損なわない範囲で適宜選択できるが、一般には５〜１００μｍ、好ましくは９〜５０μｍ程度である。
【００１６】
本発明のコンデンサ素子巻止め用粘着テープの粘着剤層を構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の慣用の感圧接着剤等を使用できる。
【００１７】
アクリル系粘着剤としては、粘着テープに通常用いられるものを使用できるが、▲１▼主モノマー（アルキル基の炭素数が４〜１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステル）５０〜１００重量％、▲２▼コモノマー（炭素数が５以下の（メタ）アクリル酸系化合物、酢酸ビニル、スチレン等）０〜５０重量％、及び▲３▼官能基含有モノマー０〜５０重量％を共重合して得られる共重合体が好適である。
【００１８】
▲１▼の主モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。▲２▼のコモノマーにおける炭素数が５以下の（メタ）アクリル酸系化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、アクリロニトリル、アクリルアミドなどが挙げられる。
【００１９】
▲３▼の官能基含有モノマーとしては、水酸基を有するモノマー、カルボキシル基を有するモノマー、アミド基を有するモノマー、アミノ基を有するモノマー等が挙げられ、水酸基を有するモノマーとしては、（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等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル等が好適であり、カルボキシル基を有するモノマーとしては、マレイン酸ブチル等のマレイン酸モノアルキルエステル、マレイン酸、無水マレイン酸、クロトン酸等が好適であり、アミド基を有するモノマーとしては、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド等のアルキル（メタ）アクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミド、エトキシメチルアクリルアミド等のアルキルエーテルメチロール（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等が好適であり、アミノ基を有するモノマーとしては、ジメチルアミノエチルアクリレート等が好適である。
【００２０】
また、前記官能基含有モノマーとして、１，６−ヘキサングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルアジペート、ジアリルグリコレート、トリアリルイソシアヌレート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等の多官能性モノマーが使用されることもある。
【００２１】
アクリル系粘着剤には、上記共重合体（アクリル系ポリマー）以外に、例えば、ロジン系樹脂、α−ピネン、β−ピネン等のテルペン系樹脂、テルペン−フェノール樹脂、石油系樹脂等の粘着性付与高分子物質；ポリオール、ポリアミン、イソシアネート類等の架橋剤；その他の添加剤が配合されることもある。
【００２２】
ゴム系粘着剤としては、主ポリマーに天然ゴム、合成ゴムを用い、必要に応じて、粘着性付与高分子物質、フェノール系老化防止剤、金属酸化物等を配合した粘着剤を使用できる。
【００２３】
シリコーン系粘着剤としては、例えば、シリコーン成分としてポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等のアルキル基やフェニル基を含有するポリシロキサンを用い、過酸化ベンゾイル等の過酸化物で加熱硬化させたもの、或いはビニル基含有ポリシロキサンとヒドロシランとの付加反応による硬化物などを使用できる。
【００２４】
粘着剤層の厚さは、通常２〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μｍ程度である。
【００２５】
本発明のコンデンサ素子巻止め用粘着テープの製造法としては、通常の粘着テープの製造法を適用できる。例えば、ロールコーター、リバースコーター、グラビアコーター、バーコーターなどの塗布装置を用い、粘着剤を延伸プラスチックフィルム上に直接塗布して乾燥する方法や、粘着剤を剥離ライナー上に塗布し、乾燥させた後、延伸プラスチックフィルム上に転写する方法などにより本発明の粘着テープを製造できる。
【００２６】
本発明のコンデンサ素子巻止め用粘着テープは、陽極箔と陰極箔とを電解紙又はセパレータを介して捲回した構造を有する電解コンデンサ素子の外周部に巻き付ける端末止め用（巻止め用）として有用である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のコンデンサ素子巻止め用粘着テープによれば、基材フィルムが延伸プラスチックフィルムからなり、且つテープ幅方向の熱収縮率が特定の値以下に設定されているので、基材フィルムを構成する樹脂のガラス転移点以上の温度においてもコンデンサ素子の巻解れを確実に防止でき、しかもコンデンサ素子の短絡をも防止することができる。そのため、高温保証用アルミ電解コンデンサ素子巻止め用粘着テープとして極めて有用である。また、コンデンサ素子を表面実装する際の半田リフロー時における短絡を防止することができる。
【００２８】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、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。
【００２９】
実施例１（参考例とする）
支持基材として一軸延伸ポリプロピレンフィルム（厚さ：３０μｍ）を用い、この片面上に、アルキル基の炭素数が４〜１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、これに共重合可能なビニル基含有化合物を共重合した共重合体と、架橋剤（ポリオール、ポリアミン、イソシアネート類）とを溶媒に溶解して得た溶液を塗布した。次いで、９０℃にて３分間加熱し、溶媒を除去するとともに共重合体を架橋させて、アクリル系粘着剤からなる粘着剤層（厚さ：２５μｍ）を形成することにより粘着テープを作製した。
【００３０】
実施例２
支持基材として二軸延伸ポリフェニレンサルファイドフィルム［商品名「トレリナ３０３０」（厚さ：２５μｍ）、東レ（株）製］を用いた以外は実施例１と同様にして粘着テープを作製した。
【００３１】
実施例３（参考例とする）
支持基材として二軸延伸ポリエステルフィルム［商品名「ＬＣＰフィルム」（厚さ：２５μｍ）、住友化学工業（株）製］を用いた以外は実施例１と同様にして粘着テープを作製した。
【００３２】
比較例１
支持基材として二軸延伸ポリプロピレンフィルム（厚さ：３０μｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして粘着テープを作製した。
【００３３】
比較例２
支持基材として未延伸ポリエーテルイミドフィルム［商品名「スペリオＵＴ」（厚さ：２５μｍ）、三菱樹脂（株）製］を用いた以外は実施例１と同様にして粘着テープを作製した。
【００３４】
実験例１
上記の実施例１、２及び比較例１で作製した粘着テープを２．５ｍｍ幅（実施例１の粘着テープでは延伸方向と直交する方向を幅方向とし、実施例２及び比較例１では一方の延伸方向を幅方向とした）に切断した後、これをコンデンサ素子形状を模した４ｍｍφの鋼棒に１０ｇ荷重で１．５周巻き付けた。その後、前記テープを巻き付けた状態で鋼棒を１５０℃にて１時間加熱し、テープ幅方向の熱収縮率を測定した。その結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0005142424.tif 000002
【００３６】
表１に示されるように、実施例１及び２の粘着テープは１５０℃の高温においてもテープ幅方向の熱収縮率はそれぞれ０．９％、０％と低い。そのため、例えば高温保証用のアルミ電解コンデンサ素子止め用に使用しても、アルミ箔（電極箔）がほとんど露出せず、該アルミ箔とアルミ製ケース（金属ケース）との間で短絡が生じるのを防止できる。これに対して、比較例１の粘着テープは１５０℃において８．３％という大きな熱収縮率を示した。このような粘着テープを高温保証用のアルミ電解コンデンサ素子止め用に使用すると、アルミ箔が露出するので短絡が生じやすい。
【００３７】
実験例２
実施例３及び比較例２で作製した粘着テープを実験例１と同様にして鋼棒に巻き付けた後、２７０℃及び３００℃の温度雰囲気下で１時間加熱し、テープの幅方向の熱収縮率を測定した。その結果を表２に示す。なお、実施例３では一方の延伸方向を幅方向にして切断した。
【００３８】
【表２】
0005142424.tif 000003
【００３９】
表２に示されるように、実施例３の粘着テープは３００℃の高温でもテープ幅方向の熱収縮率が０．５％と低い。そのため、例えば表面実装する電解コンデンサ素子の巻止め用に使用しても半田リフロー時においてアルミ箔（電極箔）がほとんど露出せず、該アルミ箔とアルミ製ケース（金属ケース）との間で短絡が生じるのを防止できる。これに対して、比較例２の粘着テープは、基材フィルムを構成する樹脂のガラス転移点（２１６℃）を超える温度ではフィルムの弾性が著しく低下し、溶融、発泡が生じた。このような粘着テープを表面実装用の電解コンデンサの巻止め用に使用しても巻止め機能が発揮されない。