JPS63229809A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、電解コンデンサの改良に関し、詳しくは弾
性封口体が改良された電解コンデンサに係わるものであ
る。

（従来の技術） 従来、電解コンデンサの弾性封口体としては、天然ゴム
（ＮＲ）、スチレン・ブタジェンゴム（ＳＢＲ）　、ブ
チルゴム（ＩＩＲ）、及びエチレン・プロピレン・ター
ポリマー（ＥＰＴ）等の加硫ゴム弾性体が用いられてい
る。

近年、電解コンデンサは、広い温度範囲における高信頼
性と、電解コンデンサとしての要求性能の多様化と高度
化により、駆動用電極液に使用される溶媒が、Ｎ、Ｎ−
ジメチルホルムアミド（１）ＭＦ）やγ−ブチロラクト
ン、エチレングリコールモノメチルエーテル等の溶解度
の高いものが使用されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） そのため、天然ゴムやスチレレン・ブタジェンゴム等よ
りなる弾性封口体では、これらの溶媒に対する耐性に乏
しく、高温度で長期にわたり、電解コンデンサの性能を
十分に維持することが困難となっている。

また、エチレン・プロピレン・ターポリマーは、耐熱性
に優れたゴム材料で、特に、有機過酸化物で架橋された
弾性封口体は、耐熱性、耐腐蝕性に優れた特性をもつが
、駆動用電解液の溶媒の透過性が大きく、高温長期使用
時には、溶媒が経時的に弾性封口体を透過飛散して、電
解コンデンサの性能を劣化させる。

一方、ブチルゴムは、ジメチルホルムアミドやγ−ブチ
ロラクトン、エチレングリコールモノメチルエーテル等
の電解液溶媒に対して安定で、溶媒の透過性も小さいが
、硫黄加硫による弾性封口体では、電解」ンデンナの使
用中に、加硫に用いた硫黄の一部が溶出して、陽極引出
し端子や電極の腐蝕の原因となり、また、高温長期使用
で軟化し、電解コンテンツの性能を劣化さゼる欠点があ
る。

また、キノイド加硫によるブチルゴムの弾性封口体は、
弾性封口体の成型加硫工程における金型汚染がはなはだ
しく、作業能率を著しく低）させ、加硫助剤として使用
されるリサージ（ＰｂＯ）や鉛丹（Ｐｂ３０４　）は、
駆動用電解液に作用して、電解コンデンサの性能を経時
的に損う。

更に、樹脂加硫によるブチルゴムの弾性封口体において
は、加硫触媒として金属塩化物、あるいはハロゲン誘導
体を併用する通常の樹脂加硫では、触媒に含まれるハロ
ゲンが電解コンデンサの陽極アルミニウムＮ極や陽極引
出しタブを腐蝕させ、信頼性を著しく低下させる原因と
なる。このため、これらの加硫触媒を用いない樹脂油Ｉ
Ａが行なわれるが、かかる樹脂加硫では、加硫速度が非
常に遅く、また、成型加硫時の金型汚染ら酷く、著しく
、成型加工性を損い、経済的でない。このように、ブチ
ルゴム自体は、電解コンデンサ用の弾性封口材料として
優れた特性を有するにもかかわらず、アルミニウム電解
コンデンサ用弾性封口体としての要求特性の全てを満足
させるまでには至っていない。

本発明はブチルゴムが従来の弾性封口体の基材として優
れていることより、その特性を生がして、耐溶剤性、耐
熱性、耐腐蝕性等に浸れたものに改質し、これを弾性封
口体とした電解コンデンサを提供するものであり、電解
コンデンサの使用温度範囲を拡大し、信頼性の向上を図
ることを目的どしたものである。

（問題点を解決するための手段） この発明の手段は、コンデン丈素子が収納された外装ケ
ースの開口部を、架橋ブチルゴムを、有機過酸化物で架
橋した弾性封口体で封着してなる構造の電解コンデンサ
とされる。

本発明は、架橋ブチルゴムを有機過酸化物により成型架
Ｉ！ツることによりブチルゴムの特性である溶媒の低透
過性を生かし、有機過酸化物架橋により、耐熱性、腐蝕
性の改良を図ったものである。

ブチルゴムは、飽和分子であるイソブチレンと、少量の
、二重結合をもつイソブチレンとの共重合体で、有機過
酸化物との反応は、通常、分解が起こり、架橋はしない
。

しかしながら、ジビニルベンピンのごとき架橋剤を、ブ
チルゴムの重合過程で反応させたり、あるいは、バンバ
リーミキサ−のような密閉式混合機中で、高温にて、ブ
チルゴムに有機過酸化物を触媒としてジビニルベンゼン
のごとき架橋剤を混線、反応させる等の方法により生成
する架橋ブチルゴムは、有機過酸化物架橋、あるいは、
架橋助剤との併用により有効に架橋し、弾性封口体とす
ることができる。

電解コンデンサ用弾性封口体の基材としての架橋ブチル
ゴムの架橋度は、シクロヘキサン溶剤による溶解度で表
示すると、１０〜５０％の範囲にある。架橋度の高い架
橋ブチルゴムに、架橋していない通常のブチルゴムをブ
レンドし、溶解度を前記の範囲に調整したものも性能上
は差異はない。

架橋ブチルゴムの架橋剤としては、ゴムの有機過酸化物
架橋に用いられるジクミルパーオキサイド、１．３−ビ
ス＝（ｔ−ブチルパーオーヤシイソプロビル）ベンピン
及び２．５−ジメチル−２゜５−ジ（ｔ−ブチルパーオ
キシ）ベキ１ナン等が有効に使用できる。

これらの架橋剤の添加量は、ゴム１００重Ｒ部に対して
１．０〜３．０重１部が適量である。

また、架橋効率を高めるための架橋助剤としても、通常
、ゴムの有機過酸化物架橋に用いられるジベンゾイルキ
ノンジオキシム、ベンゾキノンジオキシム、トリアリル
イソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、Ｎ、Ｎ−
一メタフエニレンジマレイミド、メタクリルＱＢ級エス
テル、及びポリブタジェン等が有効である。

本発明の方法により、架橋ブチルゴムは、容易に成型架
橋して、−“Ｒ解コンデンサ用弾性利口体を作製するこ
とかできる。

（実施例） コンデンυ用の弾性封口体の基材として本例１〜木例４
の代表的なもの４種を用意した。本例１の基材は架橋ブ
チルゴムの有機過酸化物架橋に際し、架橋助剤としてキ
ノイドを併用したもの、本例２の基材はメタフェニレン
ジマレイミドを併用したもの、本例３はトリアリルイソ
シアヌレートを併用したもの、そして本例４はポリブタ
ジェンを併用したｂのである。電解コンデンリ゛用弾性
封口体としての性能、特に耐熱性、弾性（高温時の圧縮
永久歪み）と、電解液溶媒（ジメチルホルムアミド）の
透過性について、本例１〜本例４の基材を、従来の硫黄
加硫、キノイド加硫、及び樹脂加硫によるものと各々比
較した。この比較結果は下表の圧縮永久歪み率（％）の
項に示す通りであった。なお、表中従来例１〜３はブチ
ルゴムを硫黄加硫、キノイド加硫、樹脂加硫させたもの
である。

弾性封口体の弾性特性と耐熱性との性能については、高
温における圧縮永久歪み（率）により評価した。圧縮永
久歪みはＪＩＳ　　Ｋ６３０１の試験方法に準拠して測
定した。すなわち、圧縮永久歪みは、試験片を常態の厚
さの２５％の厚さに圧縮した状態で、１０５℃、及び１
２５℃の恒温槽に７２時間放置し、熱処１！Ｉ！後、試
験片をすばやく圧縮装置から取出し、室温に３０分間放
冷して最終の厚さを測定して、次式により圧縮永久歪み
率を惇出した。

ｏ−ｔ２ なお、上式において、 Ｃ８は圧縮永久歪み率（％）。

１０は試験片の原厚さくＭ）。

ｔｌは試験片を圧縮装置から取出し、 ３０分後の厚さく＃１Ｉｌ）。

ｔ２はスペーサーの厚さくｉｓ）　。

を示す。

駆動用電解液の溶媒に対する性能については、溶解度の
大きいジメチルホルムアルミドの透過性について試験し
た。溶媒透過性の試験は第１図及び第２図に示す試験容
器１１を用い、試験容器１１の内部に溶媒１２どして５
ａｉ！のジメチルホルムアミドを入れ、試験容器１１の
開口部１２にはＪ９さ２．２ｓの加硫または、架橋した
ゴムシート１４を配置し、内径２０ｍ＋の貫孔を有する
環状の押え板１５を重ね、押え板１５と試験容器１１の
フランジ１３Ａ部分とをボルト・ナツト１６にて締着し
て開口部１３を密封する。なお、試験容器１１上端と試
験容器１１内の底面との間隔は４５ｍ＋にされている。

しかる後、これを１０５℃の高温槽中で１０日間放置後
の溶媒の重量減少率（％）を測定した。この溶媒透過性
試験の結果は第３図のグラフ（画表のジメチルホルムア
ミド透過率の項参照。）に示す通りであった。第１図の
グラフにおいてＴ−１は本例１、Ｔ−２は本例２、Ｔ−
３は本例３、Ｔ−４は本例４のものを示し、Ｃ−１は従
来例１、Ｃ−２は従来例２、Ｃ−３は従来例３のものを
示す。この溶媒透過性試験の結果より、本例１〜４の弾
性封口体は、いずれも、従来の硫黄加硫、キノイド加硫
、及び樹脂加硫によるブチルゴム弾性封口体よりも、ａ
温時の圧縮永久歪みは小さく、ジメチルホルムアミド溶
媒の透過率も、少なく、耐熱性、弾性に優れ、弾性封口
体として良好なる気密性を有することが分る。

しかして、第４図に示すように、本例１〜４のゴム体を
弾性封口体４としたコンデンサ１が形成される。第４図
において、２はアルミニウム製のケース、３はコンデン
サ素子、４はゴムバッキングとなる弾性封口体、５は内
部リード線、６は外部リード線である。コンデンサ１自
体の基本的構造は従来のものと同様である。°このコン
デンサ１は本例１〜４のいずれかのゴム体を弾性封口体
４としているので、電解液の溶媒に対し侵されず、かつ
高温度の長期にわたりコンデンサの性能を発揮させるこ
とができた。

（発明の効果） 本発明における弾性封口体は、架橋ブチルゴムを有機過
酸化物で架橋して作られていることより、耐熱性と弾性
に富み、密封性に優れ、ジメチルホルムアミドやγ−ブ
チロラクタム等の溶解度の高い溶媒を用いた電解液に対
しても、良好な耐溶媒性を示し、かつこの弾性封口体は
、有機過酸化物架橋であり、有機過酸化物架橋構造の一
般的な特長である優れた耐熱性を有し、架橋に硫黄や金
属ハロゲン化物、ハロゲン誘導体等を使用しないため、
電解コンデンサを腐蝕させる成分の溶出がなくて都合の
よいものである。従って、架橋ブチルゴムの弾性封口体
を装着したアルミニウム電解コンデンサは使用温度範囲
が広く、かつ信頼性の向上を図ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶媒の透過試験容器の平面図、第２図、は第１
図１［−ＩＩ線における断面図、第３図は溶媒の透過試
験結果を示すグラフ、第４図は本発明によるｌＩ＆解コ
ンデンサの一実施例を示す断面図である。 １・・・コンデンサ ２・・・ケース ３・・・コンデンサ素子 ４・・・弾性封口体 ５・・・内部リード線 ６・・・外部リード線 口１ Ｌ■ 第　１　図 第２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　コンデンサ素子が収納された外装ケースの開口部を、
   架橋ブチルゴムを、有機過酸化物で架橋した弾性封口体
   で封着してなることを特徴とする電解コンデンサ。