JP3453994B2 - 電子部品 - Google Patents

Description

【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するもので、特に弾性封口体を改良
し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】一般にアルミ電解コンデンサは、アルミ
ニウム電流箔の表面を電解酸化することによって酸化皮
膜を形成した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コンデンサ素子を構成し、
そしてこのコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸させ、
その後、この駆動用電解液を含浸させたコンデンサ素子
を有底円筒状の金属ケース内に収納し、そしてコンデン
サ素子から引き出された一対のリード線は弾性封口体の
貫通孔を貫通させてリード線を金属ケースの外部に引き
出し、その後、金属ケースの開口部を内側に折り曲げる
ことにより、弾性封口体を押圧し、かつ金属ケースの側
面を塑性変形加工することにより、弾性封口体で金属ケ
ースの開口部を封口するようにしている。

【０００３】従来、駆動用電解液としてはエチレングリ
コールを主溶媒とし、電解質成分として有機酸のアンモ
ニウム塩が広く使われており、弾性封口体としては、ス
チレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムが用い
られてきた。

【０００４】近年、広温度範囲における信頼性が要求さ
れるようになり、電解液の溶媒もγ−ブチロラクトンが
使用されるようになってきている。ところが、従来の電
解質成分である有機酸のアンモニウム塩では電解液の電
気電導度が小さいために一般的には有機酸の第４級アン
モニウム塩が使用されている。また、これら電解液の変
更により弾性封口体も気密性の高いイソブチレン、イソ
プレンゴム、すなわちブチルゴムが使用されるようにな
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ブチルゴムの加硫方法
としては、硫黄加硫、キノイド加硫、樹脂加硫、過酸化
物加硫がある。

【０００６】これら気密性に優れているブチルゴムから
なる弾性封口体と有機酸の第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、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、弾性封口体のシール性が低下
するという問題点がみつかった。

【０００７】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、弾性封口体のシール性を向上させることができる
高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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電子部品は、駆動用電解液を含浸させた電子
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封口体とを備え、前記弾
性封口体を、主成分とするブチルゴムにリンを含む添加
剤を配合し加硫成形することにより構成したもので、こ
の構成によれば、弾性封口体のシール性を向上させるこ
とができるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、駆動用電解液を含浸させ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
口する弾性封口体とを備え、前記弾性封口体を、主成分
とするブチルゴムにリンを含む添加剤を配合し加硫成形
することにより構成したもので、この構成によれば、主
成分とするブチルゴムにリンを含む添加剤を配合してい
るため、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、耐熱性、気密性は優れたものとな
り、これにより、弾性封口体のシール性を向上させるこ
とができて信頼性の高い電子部品を得ることができるも
のである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、弾性封口体を、
ブチルゴムポリマー１ｋｇに対して、リンを含む添加剤
を０．０５モル以上配合して成形したもので、このよう
な配合比とすることにより、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、シール性の優れ
た弾性封口体を得ることができるものである。

【００１１】請求項３に記載の発明は、駆動用電解液の
電解質として有機酸の第４級アンモニウム塩を用いたも
ので、この有機酸の第４級アンモニウム塩を電解質とす
る駆動用電解液と、主成分とするブチルゴムにリンを含
む添加剤を配合し加硫成形することにより構成した弾性
封口体との組み合わせにおいては、弾性封口体のシール
性が低下するということはなくなるものである。

【００１２】請求項４に記載の発明は、弾性封口体のブ
チルゴムを過酸化物または樹脂で加硫成形するようにし
たものである。

【００１３】本発明の基本は、駆動用電解液を含浸させ
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封口体とを備え、
前記弾性封口体を、主成分とするブチルゴムにリンを含
む添加剤を配合し加硫成形することにより構成したもの
である。

【００１４】そして前記弾性封口体はブチルゴムを過酸
化物または樹脂で加硫成形するようにしたものである。

【００１５】過酸化物加硫ブチルゴムは、加硫剤、カー
ボン・フィラー並びに金属酸化物よりなる群から選択さ
れる添加剤を含有すれば好適である。

【００１６】加硫剤は例えば、ベンゾイルパーオキサイ
ド、ジクミルパーオキサイド、２，５ジメチル−２，５
ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどが好適であ
り、この加硫剤を０．５〜１０重量部の量で配合し、ま
たカーボンは０〜１００重量部で、好ましくは０〜６０
重量部の量で配合し、そしてまたフィラーは０〜２００
重量部で好ましくは０〜１５０重量部の量で配合し、さ
らにリンを含む添加剤はブチルゴムポリマー１ｋｇに対
して０．０５モル以上の量で配合してゴム組成物を構成
し、そしてこのゴム組成物を加硫成形している。またこ
のゴム組成物には、架橋助剤、軟化剤、老化防止剤など
が含まれていてもよい。

【００１７】樹脂加硫ブチルゴムは、加硫剤、カーボン
・フィラー並びに加硫活性剤よりなる群から選択される
添加剤を含有すれば好適である。

【００１８】加硫剤は例えば、アルキルフェノールホル
ムアルデヒド樹脂類であり、この加硫剤を０．５〜２０
重量部の量で配合し、またカーボンは０〜１００重量部
で、好ましくは０〜６０重量部の量で配合し、そしてま
たフィラーは０〜２００重量部で、好ましくは０〜１５
０重量部の量で配合し、さらにリンを含む添加剤はブチ
ルゴムポリマー１ｋｇに対して０．０５モル以上の量で
配合してゴム組成物を構成し、そしてこのゴム組成物を
加硫成形している。前記ゴム組成物には、架橋助剤、軟
化剤、老化防止剤などが含まれていてもよい。

【００１９】次に本発明の具体的な実施の形態と比較例
について説明する。 （比較例１）イソブチレン、イソプレン、ジビニルベン
ゼンの３成分共重合体としてポリサーブチルＸＬ−１０
０００（ドイツ国・バイエル社製の商品名）１００部に
対して充填剤としてクレー１００部、カーボンブラック
５０部、加工助剤としてステアリン酸０．５部、加硫助
剤として酸化マグネシウム０．５部を２本ロールで混練
し、その後加硫剤としてジクミルパーオキサイドを２部
添加し、加熱プレスで加硫成形を行って過酸化物加硫ブ
チルゴムを作製した。

【００２０】（比較例２）イソブチレン、イソプレン共
重合体としてＪＳＲレギュラーブチル２６８（日本合成
ゴム（株）製の商品名）１００部に対して充填剤として
クレー１００部、カーボンブラック５０部、加工助剤と
してステアリン酸０．５部、加硫助剤として酸化亜鉛５
部を２本ロールで混練し、その後加硫剤としてアルキル
フェノールホルムアルデヒド樹脂を１０部添加し、加熱
プレスで加硫成形を行って樹脂加硫ブチルゴムを作製し
た。

【００２１】（実施の形態１）イソブチレン、イソプレ
ン、ジビニルベンゼンの３成分共重合体としてポリサー
ブチルＸＬ−１００００（ドイツ国・バイエル社製の商
品名）１００部に対して充填剤としてクレー１００部、
カーボンブラック５０部、加工助剤としてステアリン酸
０．５部、加硫助剤として酸化マグネシウム０．５部を
２本ロールで混練し、その後リンを含む添加剤として亜
りん酸トリ（ノニルフェニル）エステルを１．５部、加
硫剤としてジクミルパーオキサイドを２部添加し、加熱
プレスで加硫成形を行って過酸化物加硫ブチルゴムを作
製した。

【００２２】（実施の形態２）イソブチレン、イソプレ
ン、ジビニルベンゼンの３成分共重合体としてポリサー
ブチルＸＬ−１００００（ドイツ国・バイエル社製の商
品名）１００部に対して充填剤としてクレー１００部、
カーボンブラック５０部、加工助剤としてステアリン酸
０．５部、加硫助剤として酸化マグネシウム０．５部を
２本ロールで混練し、その後リンを含む添加剤として亜
りん酸トリ（ノニルフェニル）エステルを４．５部、加
硫剤としてジクミルパーオキサイドを２部添加し、加熱
プレスで加硫成形を行って過酸化物加硫ブチルゴムを作
製した。

【００２３】（実施の形態３）イソブチレン、イソプレ
ン共重合体としてＪＳＲレギュラーブチル２６８（日本
合成ゴム（株）製の商品名）１００部に対して充填剤と
してクレー１００部、カーボンブラック５０部、加工助
剤としてステアリン酸０．５部、加硫助剤として酸化亜
鉛５部を２本ロールで混練し、その後リンを含む添加剤
として亜りん酸トリ（ノニルフェニル）エステルを１．
５部、加硫剤としてアルキルフェノールホルムアルデヒ
ド樹脂を１０部添加し、加熱プレスで加硫成形を行って
樹脂加硫ブチルゴムを作製した。

【００２４】（実施の形態４）イソブチレン、イソプレ
ン共重合体としてＪＳＲレギュラーブチル２６８（日本
合成ゴム（株）製の商品名）１００部に対して充填剤と
してクレー１００部、カーボンブラック５０部、加工助
剤としてステアリン酸０．５部、加硫助剤として酸化亜
鉛５部を２本ロールで混練し、その後リンを含む添加剤
として亜りん酸トリ（ノニルフェニル）エステルを４．
５部、加硫剤としてアルキルフェノールホルムアルデヒ
ド樹脂を１０部添加し、加熱プレスで加硫成形を行って
樹脂加硫ブチルゴムを作製した。

【００２５】（実施の形態５）イソブチレン、イソプレ
ン、ジビニルベンゼンの３成分共重合体としてポリサー
ブチルＸＬ−１００００（ドイツ国・バイエル社製の商
品名）１００部に対して充填剤としてクレー１００部、
カーボンブラック５０部、加工助剤としてステアリン酸
０．５部、加硫助剤として酸化マグネシウム０．５部を
２本ロールで混練し、その後リンを含む添加剤として亜
りん酸トリフェニルエステルを１．５部、加硫剤として
ジクミルパーオキサイドを２部添加し、加熱プレスで加
硫成形を行って過酸化物加硫ブチルゴムを作製した。

【００２６】（実施の形態６）イソブチレン、イソプレ
ン、ジビニルベンゼンの３成分共重合体としてポリサー
ブチルＸＬ−１００００（ドイツ国・バイエル社製の商
品名）１００部に対して充填剤としてクレー１００部、
カーボンブラック５０部、加工助剤としてステアリン酸
０．５部、加硫助剤として酸化マグネシウム０．５部を
２本ロールで混練し、その後リンを含む添加剤として亜
りん酸トリフェニルエステルを４．５部、加硫剤として
ジクミルパーオキサイドを２部添加し、加熱プレスで加
硫成形を行って過酸化物加硫ブチルゴムを作製した。

【００２７】（実施の形態７）イソブチレン、イソプレ
ン共重合体としてＪＳＲレギュラーブチル２６８（日本
合成ゴム（株）製の商品名）１００部に対して充填剤と
してクレー１００部、カーボンブラック５０部、加工助
剤としてステアリン酸０．５部、加硫助剤として酸化亜
鉛５部を２本ロールで混練し、その後リンを含む添加剤
として亜りん酸トリフェニルエステルを１．５部、加硫
剤としてアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂を１
０部添加し、加熱プレスで加硫成形を行って樹脂加硫ブ
チルゴムを作製した。

【００２８】（実施の形態８）イソブチレン、イソプレ
ン共重合体としてＪＳＲレギュラーブチル２６８（日本
合成ゴム（株）製の商品名）１００部に対して充填剤と
してクレー１００部、カーボンブラック５０部、加工助
剤としてステアリン酸０．５部、加硫助剤として酸化亜
鉛５部を２本ロールで混練し、その後リンを含む添加剤
として亜りん酸トリフェニルエステルを４．５部、加硫
剤としてアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂を１
０部添加し、加熱プレスで加硫成形を行って樹脂加硫ブ
チルゴムを作製した。

【００２９】（表１）は上記した比較例１，２および本
発明の実施の形態１〜８で作製したブチルゴムにおける
ブチルゴムポリマー１ｋｇに対するリンを含む添加剤の
量を示したもので、比較例１，２はリンを含む添加剤は
配合しておらず、一方、本発明の実施の形態１では、リ
ンを含む添加剤の量は０．０２モル、実施の形態２では
０．０７モル、実施の形態３では０．０２モル、実施の
形態４では０．０７モル、実施の形態５では０．０５モ
ル、実施の形態６では０．１４モル、実施の形態７では
０．０５モル、実施の形態８では０．１４モル配合して
いる。

【００３０】

【表１】

【００３１】次に上記した比較例１，２および本発明の
実施の形態１〜８で作製したブチルゴムを弾性封口体と
して用いることにより、それぞれに対応するアルミ電解
コンデンサを作製した。

【００３２】図１はアルミ電解コンデンサの構造を示し
たものであり、この図１において、１はコンデンサ素子
で、このコンデンサ素子１はアルミニウム電極箔の表面
を電解酸化することによって酸化皮膜を形成した陽極箔
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。そしてこのコンデンサ素子１
には駆動用電解液を含浸させ、その後、この駆動用電解
液を含浸させたコンデンサ素子１を有底円筒状の金属ケ
ース２内に収納する。３ａ，３ｂはコンデンサ素子１か
ら引き出された一対のリード線で、この一対のリード線
３ａ，３ｂは金属ケース２の開口部に配設した弾性封口
体４の貫通孔４ａを貫通させて金属ケース２の外部に引
き出している。そして前記弾性封口体４による金属ケー
ス２の開口部の封口は、金属ケース２の開口部を内側に
折り曲げることにより弾性封口体４を押圧し、かつ金属
ケース２の側面を塑性変形加工することにより行ってい
る。

【００３３】（表２）は高温（１０５℃）での寿命試験
時における比較例１，２および本発明の実施の形態１〜
８のシール性不具合数を示したものである。なお、これ
らのアルミ電解コンデンサにおける駆動用電解液は、γ
−ブチロラクトン１０部に有機酸の第４級アンモニウム
塩としてフタル酸テトラメチルアンモニウムを２５部溶
解したものを用いた。

【００３４】

【表２】

【００３５】（表２）から明らかなように、本発明の実
施の形態１〜８は比較例１，２に比べて、シール性不具
合数は極めて少なくなっているものである。そしてブチ
ルゴムポリマー１ｋｇに対するリンを含む添加剤の量は
（表１）からも明らかなように実施の形態１，３が０．
０２モルで、その他の実施の形態２，４，５，６，７，
８は０．０５モル以上となっているが、このリンを含む
添加剤の量は（表２）の寿命試験時におけるシール性不
具合数からすると、０．０５モル以上であれば、効果が
あることが確認された。

【００３６】（表３）は高温（８５℃）高湿（９０％）
条件下での寿命試験時における比較例１，２および本発
明の実施の形態１〜８のシール性不具合数を示したもの
である。なお、これらのアルミ電解コンデンサにおける
駆動用電解液は、γ−ブチロラクトン１０部に有機酸の
第４級アンモニウム塩としてフタル酸テトラメチルアン
モニウムを２５部溶解したものを用いた。

【００３７】

【表３】

【００３８】（表３）から明らかなように、本発明の実
施の形態１〜８は比較例１，２に比べて、シール性不具
合数は極めて少なくなっているものである。そしてブチ
ルゴムポリマー１ｋｇに対するリンを含む添加剤の量は
（表１）からも明らかなように実施の形態１，３が０．
０２モルで、その他の実施の形態２，４，５，６，７，
８は０．０５モル以上となっているが、このリンを含む
添加剤の量は（表２）の寿命試験時におけるシール性不
具合数からすると、０．０５モル以上であれば、効果が
あることが確認された。

【００３９】なお、上記本発明の実施の形態１〜８にお
いては、リンを含む添加剤として、亜りん酸トリ（ノニ
ルフェニル）エステル、亜りん酸トリフェニルエステル
を用いたが、ポリマー１ｋｇに対するリンが０．０５モ
ル以上であれば、他の材料を用いてもよいものである。

【００４０】また上記本発明の電子部品は一実施の形態
としてアルミ電解コンデンサについて述べたが、このア
ルミ電解コンデンサに限定されるものではなく、弾性封
口体を有する電子部品であれば、その他の電子部品にも
適用できるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明の電子部品は、駆動
用電解液を含浸させ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
性封口体とを備え、前記弾性封口体を、主成分とするブ
チルゴムにリンを含む添加剤を配合し加硫成形すること
により構成したもので、この構成によれば、主成分とす
るブチルゴムにリンを含む添加剤を配合しているため、
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、耐熱性、気密性は優れたものとなり、これに
より、弾性封口体のシール性を向上させることができて
信頼性の高い電子部品を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すアルミ電解コンデ
ンサの断面図

【符号の説明】

１ コンデンサ素子（電子部品素子） ２ 金属ケース ４ 弾性封口体

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動用電解液を含浸させた電子部品素子
   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封口体とを備え、前記弾性封口体
   を、主成分とするブチルゴムにリンを含む添加剤を配合
   し加硫成形することにより構成した電子部品。
2. 【請求項２】 弾性封口体を、ブチルゴムポリマー１ｋ
   ｇに対して、リンを含む添加剤を０．０５モル以上配合
   して成形した請求項１記載の電子部品。
3. 【請求項３】 駆動用電解液の電解質として有機酸の第
   ４級アンモニウム塩を用いた請求項１記載の電子部品。
4. 【請求項４】 弾性封口体のブチルゴムを過酸化物また
   は樹脂で加硫成形するようにした請求項１記載の電子部
   品。