(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液と共に収納されたコンデンサ素子のリード線を挿通してアルミケースの上部を塞ぐようにゴム製封口板を装着させたアルミ電解コンデンサにおいて、ゴム製封口板の表面部分をポリアミドイミド樹脂で、平均膜厚5〜150μmの被膜として被覆してなるアルミ電解コンデンサ。
【請求項２】
封口板部分を含めたアルミケース外壁部の一部または全体をポリアミドイミド樹脂で被覆した請求項１記載のアルミ電解コンデンサ。
【請求項３】
低温硬化型ポリアミドイミド樹脂が用いられた請求項１または２記載のアルミ電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミ電解コンデンサに関する。更に詳しくは、ゴム製封口板の表面部分を樹脂被覆してなるアルミ電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアルミ電解コンデンサは、これを高温条件下に長時間使用すると、内部電解液がゴム製封口板を透過して減量し、コンデンサとしての性能を低下させるという問題がみられた。その対策としては、封口板ゴムの材料を改良することによって電解液透過性を低減させたものやゴム材料をより耐熱性にすぐれたものとするなどの提案がなされているが、耐熱性にすぐれしかも長期間にわたって電解液透過性を少くするような封口板を、ゴム材料だけで対応することは非常に困難である。
【０００３】
アルミ電解コンデンサ用封口板ブチルゴムの表面処理を行ない、プリプレグシートとしてのフェノール樹脂積層板との接着性を向上させたゴム・樹脂積層板を封口板として採用したものなども提案されているが(特開平7-130586号公報)、これは樹脂・ゴム複合材料のため、封口板直径が10mm以下の小型コンデンサへの適用は困難である。
【０００４】
また、アルミ電解コンデンサの外壁部を構成するアルミ表面に、絶縁性確保のために塩化ビニル樹脂フィルムをラミネートすることも行われているが、昨今は塩ビ材料の環境汚染性を考え、それの採用を見合せたいという要望も高まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電解液と共に収納されたコンデンサ素子のリード線を挿通してアルミケースの上部を塞ぐようにゴム製封口板を装着させたアルミ電解コンデンサにおいて、ゴム製封口板の表面部分を樹脂で被覆することによって、電解液透過性を抑制し、その耐久性を向上せしめたものを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、ゴム製封口板の表面部分をポリアミドイミド樹脂によって、平均膜厚5〜150μmの被膜として被覆することによって達成され、被覆は必要に応じてこの部分を含めたアルミケース外壁部の一部または全体について行なうこともできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
アルミ電解コンデンサは、広口ビン状のアルミケースの内部に電解液およびコンデンサ素子を収納しており、アルミケースの上部を塞ぐように、コンデンサ素子のリード線を挿通させたゴム製封口板が装着されている。
【０００８】
ゴム製封口板としては、電解液バリアー性にすぐれたブチルゴム製のものが一般に用いられており、この他にもジビニルベンゼン共重合ブチルゴムとEPDMとのブレンドゴム(特開平3-181536号公報)やイソブチレン-イソプレン-ジビニルベンゼン3元共重合体とEPDMとのブレンドゴム(同2-235951号公報)等の変性ブチルゴム-EPDMブレンドゴム等も用いられる。
【０００９】
かかるブチル系ゴム製封口板の表面部分は、ポリアミドイミド樹脂、好ましくは低温硬化型ポリアミドイミド樹脂によって被覆される。ポリアミドイミド樹脂は、無水トリメリット酸(モノクロライド)およびジアミン化合物、例えばm-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4′-ジアミノジフェニルエーテル、4,4′-ジアミノジフェニルメタン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン等を用い、酸クロライド法、イソシアネート法または直接重合法によって製造される。得られたポリアミドイミドは、ジメチルアセトアミドやN-メチル-2-ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒に可溶性である。
【００１０】
本発明においては、アルミ電解コンデンサの耐熱性を考慮して、その硬化温度が約120〜200℃の低温硬化型ポリアミドイミド樹脂が好んで用いられ、実際には市販品、例えば日立化成製品HPC-4250-30、HPC-4280-25等が用いられる。
【００１１】
これらのポリアミドイミド樹脂は、固型分濃度が約5〜35重量%、好ましくは約10〜30重量%の上記非プロトン性極性溶媒溶液として用いられ、この溶液のゴム製封口板の表面部分またはその部分を含むアルミケース外壁部の一部または全体への塗布は、浸せき法、噴霧法等の一般に用いられている方法によって行われる。
【００１２】
塗布された溶液は、約120〜200℃、好ましくは約120〜150℃のオーブン中などで約0.5〜3時間程度加熱処理され、それの適用個所に平均膜厚約1〜500μm、好ましくは約5〜150μmのポリアミドイミド樹脂被膜を形成させる。平均膜厚は、用いられる溶液中の固型分濃度を調整することによって制御することができる。
【００１３】
【発明の効果】
アルミ電解コンデンサのゴム製封口板の表面部分に、ポリアミドイミド樹脂、好ましくは低温硬化型ポリアミドイミド樹脂の被膜を形成させることにより、電解液透過性を防止させ、コンデンサの耐熱寿命を向上させることができる。同時に、ゴム製封口板の表面部分以外のコンデンサアルミケースの一部または全体に同様の被膜を形成させた場合には、従来の如く塩化ビニル樹脂被膜を形成させることなく、絶縁性を確保することができる。
【００１４】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００１５】
実施例１
ブチルゴム製封口板をアルミケースの上部を塞ぐように封着させ、そこにコンデンサ素子のリード線を挿通させたアルミ電解コンデンサにおいて、アルミ電解コンデンサ(直径6.3mm、高さ16mm)全体をポリアミドイミド樹脂溶液(日立化成製品HPC-4250-30；固形分濃度30重量%のN-メチル-2-ピロリドン溶液)中に浸漬して引き上げた後、予め140℃に加熱したオーブン中で60分間加熱処理し、平均膜厚120μmのポリアミドイミド樹脂被膜を封口板表面部分を含むアルミケース外壁全体に形成させた。
【００１６】
アルミ電解コンデンサの寿命を示す代表特性として、高温環境下に放置する方法によって、アルミ電解コンデンサ中に収納された電解液の重量減少量を測定すると、未処理アルミ電解コンデンサの電解液減量が140℃、1000時間で31mgであるのに対し21mgと32%の低減効果が得られた。
【００１７】
実施例２
実施例１において、ポリアミドイミド樹脂溶液を更にN-メチル-2-ピロリドンで希釈し、固形分濃度20重量%の溶液として用い、平均膜厚80μmのポリアミドイミド樹脂被膜を形成させた。電解液減量を測定すると、32%の低減化効果が得られた。
【００１８】
実施例３
実施例１において、ポリアミドイミド樹脂溶液を更にN-メチル-2-ピロリドンで希釈し、固形分濃度10重量%の溶液として用い、平均膜厚40μmのポリアミドイミド樹脂被膜を形成させた。電解液減量を測定すると、32%の低減化効果が得られた。
【００１９】
実施例４
実施例１において、直径8mm、高さ16mmのアルミ電解コンデンサが用いられ、平均膜厚120μmのポリアミドイミド樹脂被膜を形成させた。電解液減量を測定すると、29%の低減化効果が得られた。
【００２０】
実施例５
実施例２において、直径8mm、高さ16mmのアルミ電解コンデンサが用いられ、平均膜厚80μmのポリアミドイミド樹脂被膜を形成させた。電解液減量を測定すると、26%の低減化効果が得られた。
【００２１】
実施例６
実施例３において、直径8mm、高さ16mmのアルミ電解コンデンサが用いられ、平均膜厚40μmのポリアミドイミド樹脂被膜を形成させた。電解液減量を測定すると、22%の低減化効果が得られた。
【００２２】
比較例１
実施例１において、ポリアミドイミド樹脂溶液の代りに、ノボラック型フェノール樹脂(大日本インキ化学製品；ノボラック型フェノールホルムアルデヒド重縮合物とヘキサメチレンテトラミンとの混合物)のメタノール溶液(固形分濃度20重量%)を用い、平均膜厚30μmのノボラック型フェノール樹脂被膜を形成させた。電解液減量を測定すると、6%の低減化効果しか得られなかった。
【００２３】
比較例２
比較例１において、直径8mm、高さ16mmのアルミ電解コンデンサを用い、平均膜厚30μmのノボラック型フェノール樹脂被膜を形成させた。電解液減量を測定すると、3%の低減化効果しか得られなかった。