KR19990073446A - 전해콘덴서용외장용기의제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하고 융점이 250℃ 이상인 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 제1층과, 융점이 250℃ 이하이고 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주반복단위로 하는 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 2층구조의 폴리에스테르 수지 필름을 알루미늄 판의 한 면 또는 양면에 제2층이 알루미늄 판과 접착되게 하여 적층시킨 다음 수지 적층면이 외면이 되게 인발 가공함으로써 이루어지는 알루미늄 전해 콘덴서용 외장용기의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 알루미늄 전해 콘덴서의 외장용기에 관한 것으로서, 알루미늄 전해 콘덴서 외장용기는 통상 수지 도장된 알루미늄 판을 인발가공하거나, 또는 인발가공된 케이스에 수축 튜브를 피복한 것이 사용되어 왔다. 최근 전자부품의 고밀도 배치 및 소형화 추세에 따라, 케이스 내측면에 절연성이 우수한 피막을 설치하여 콘덴서 박이 케이스에 접촉되는 경우에도 단선되지 않게 설계되고 있는 경우가 있고, 이러한 경우 케이스 내면 측에 절연 피막으로서 일반적으로 유기 피막이 사용된다. 또한 케이스 외면에는 다른 전기 부품과의 접촉에 의한 작동 불량을 방지하고 정격 전압 및 용량을 표시하기 위해 열수축형 수지 튜브를 씌우기도 하지만 튜브의 수축시 균열, 열화등의 문제점과 함께 소형화에 따라 튜브를 인발가공된 소형 외장용기에 씌우기가 힘들어 짐으로 인해 알루미늄 소재에 유기 피막을 적층시키는 방법등이 검토되고 있다.
알루미늄 소재에 유기 피막을 적층 시키는 방법으로서 열경화성 수지 도장 또는 수지 라미네이트 방법등이 소개되고 있지만 각각 아래와 같은 문제점이 있다.
1. 에폭시계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계, 염화비닐계, 아크릴계 등의 열경화성 수지 도장 경화법 : 이 경우 심한 가공에 있어서 밀착성은 유지되나 크랙이 발생하고, 두꺼운 도장이 어렵고 절연성이 불충분할 뿐만 아니라 전해 콘덴서에 사용하는 전해액에 대한 내식성이 불충분하여 전해액중에 도장 성분이 일부 용출하기 때문에 전해액이 변질하는 등의 문제가 있다.
2. 불소계 수지 도장법 : 이 경우 전해액에 대한 내식성은 양호하지만 밀착성이 불충분하여 심한 가공을 할 경우 박리되는 문제가 있다.
3. 올레핀계 수지층을 접착제로 라미네이트 하는 방법 : 이 경우 내식성 및 절연성은 양호하지만 밀착성이 불충분하고, 심한 가공을 할 때 박리될 수 있으며, 내열성이 나빠 필름 수축에 의한 박리가 일어날 수 있다.
4. 나일론6 또는 나일론 66등의 폴리아미드계 수지 필름을 알루미늄 판에 접착제를 게재시켜 라미네이트 하는 방법 : 방식과 전기 절연성, 내열성, 밀착성등은 우수하나 심한 인발 가공을 할 경우 수지 층이 파단된다든가 균열이 발생하는 등의 문제가 발생하기 쉽고, 또한 약한 가공에서도 우수한 밀착성을 확보하기 위해 150℃ ~ 450℃에서 재가열, 융착시켜야 한다.
5. 염화비닐을 접착제를 이용하여 알루미늄 판에 적층시키는 방법 : 경질 염화비닐의 경우 연신율이 낮기 때문에 프레스 가공시 박리나 균열이 발생하기 쉬운 문제점이 있고, 연질 염화 비닐을 사용할 경우 내열성이 약하기 때문에 콘덴서를 기판에 부착시킬 때의 가열이 곤란하다. 또한 접착제가 일반적으로 유기 용제에 희석한 것이 많고, 도포시 또는 건조시 발생하는 용제를 처리해야 하는 등의 문제가 있다.
본 발명은 알루미늄 전해 콘덴서의 외장용기를 제조함에 있어서 위에서 언급한 종래 기술의 문제점을 해결하고 밀착성, 절연성, 내열성 및 가공 밀착성이 우수한 전해 콘덴서용 용기의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 위에서 언급한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하고, 융점이 250℃ 이상인 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 제1층과, 융점이 250℃ 이하이고 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주반복단위로 하는 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 제2층으로 구성되는 2층구조의 폴리에스테르 수지 필름을 알루미늄 판의 한 면 또는 양면에 제2층이 알루미늄 판과 접착되게 하여 적층시킨 다음 수지 적층면이 외면이 되게 인발 가공함으로써 본 발명의 목적인 가공특성이 우수한 알루미늄 전해 콘덴서용 외장용기를 제조하는 것이 가능하였다.
제1층 및 제2층을 구성하고 있는 공중합 폴리에스테르에 사용되는 공중합 성분으로서는 산성분으로서 예를 들면 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌디카르본산 등의 방향족 디카르본산, 아디핀산, 아제라인산, 세바신산 등의 지방족 디카르본산, 또는 지환족 디카르본산의 어느것이라도 무방하다. 알콜 성분으로서는 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 지방족 디올, 시클로헥산디메타놀 등의 지환족 디올 등을 들수있다. 이들 공중합 성분들은 단독 또는 2가지 성분 이상을 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 이들 성분의 공중합비는 필름의 제조후의 융점이 제1층과 제2층에 요구되는 수지 필름의 융점의 범위내에 들어오도록 조정할 필요가 있다.
제1층을 구성하고 있는 폴리에스테르 수지필름은 융점이 250℃ 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주반복 단위로 하는 공중합 폴리에스테르로서, 융점이 250℃ 이하일 경우 내열성이 부족하여 인발 가공과정 또는 콘덴서를 기판에 장착할 때의 가열과정에서 필름이 부분적인 박리현상을 나타낼 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
제2층을 구성하고 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 융점이 250℃ 이하의 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트로서, 융점이 250℃ 이상일 경우 알루미늄 판과의 접착력이 떨어져 알루미늄 판과 수지필름을 적층시키기 어려울 뿐만 아니라 인발가공시 수지 필름이 박리되는 현상이 발생하므로 바람직하지 않다.
본발명에 의한 2층 구조의 공중합 폴리에스테르 수지 필름은 제1층을 이루고 있는 융점 250℃ 이상의 공중합 폴리에스테르 수지 필름에 의해 가공정도가 심한 인발가공에서도 필름의 균열이 발생하지 않으며, 내열특성이 우수하다. 또한 제2층을 이루고 있는 융점 250℃ 이하의 공중합 폴리에스테르 수지 필름에 의해 알루미늄 판과 접착할 때 우수한 접착력을 나타낼 뿐만 아니라, 가공정도가 심한 인발가공에도 박리 현상이 발생하지 않는다.
알루미늄 판은 프레스 가공성이 우수한 것으로서 일반적으로 순도 95% 이상의 알루미늄 판 또는 알루미늄-마그네슘 합금강이 사용된다. 수지 필름과의 접착력을 향상시키기 위해서는 라미네이트 공정에 앞서 공지의 크롬산 염, 인산 염, 크롬산 인산 염 등의 용액에서 화성처리를 행할 수 있다.
폴리에스테르 수지 필름을 알루미늄 판과 접착하는 방법으로서는 공지의 열접착 방식을 사용하는 것이 생산성의 면에서 유리하다. 알루미늄 판과 접착하는 수지 필름의 융점 이상으로 가열된 알루미늄 판의 한 면 또는 양면에 수지 필름을 라미네이트 롤을 이용하여 적층 시킨 뒤 일정한 시간 내에 급랭시킨다. 판의 온도, 라미네이트 롤의 압력, 라미네이트 롤의 표면온도, 적층후의 냉각시간 등은 수지 필름의 종류 및 라인 속도에 따라 다소 변할 수 있다.
<실시례1>
두께가 0.3 mm 이고 양면에 인산 크로메이트 처리가 된 알루미늄 판을 유도 가열기를 이용하여 판 표면을 200 ~ 250℃ 로 가열한 다음 라미네이트 롤을 이용하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하고, 융점이 250℃ 이상인 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 제1층과, 융점이 210 ~ 230℃ 이고 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주반복단위로 하고 제3성분으로서 이소프탈산을 사용한 폴리에스테르로 이루어지는 제2층으로 구성되는 2층구조의 폴리에스테르 수지 필름을 알루미늄 판의 한 면 또는 양면에 제2층이 알루미늄 판과 접착되게 하여 적층시킨 다음 수지 적층면이 외면이 되게 인발 가공함으로써 알루미늄 전해 콘덴서용 외장용기를 제조한 다음 밀착성 시험, 내식성 시험, 절연성 시험, 내열성 시험등을 실시하였다.
<실시례2>
두께가 0.35 mm 이고 양면에 인산 크로메이트 처리가 된 알루미늄 판을 유도 가열기를 이용하여 판 표면을 220 ~ 260℃ 로 가열한 다음 라미네이트 롤을 이용하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하고, 융점이 250℃ 이상인 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 제1층과 융점이 200 ~ 220℃ 이고 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주반복단위로 하고 제3성분으로서 이소프탈산을 사용한 공중합한 폴리에스테르로 이루어지는 제2층으로 구성되는 2층구조의 폴리에스테르 수지 필름을 알루미늄 판의 한 면 또는 양면에 제2층이 알루미늄 판과 접착되게 하여 적층시킨 다음 수지 적층면이 외면이 되게 인발 가공함으로써 알루미늄 전해 콘덴서용 외장용기를 제조한 다음 밀착성 시험, 내식성 시험, 절연성 시험, 내열성 시험등을 실시하였다.
<실시례3>
두께가 0.25 mm 이고 양면에 인산 크로메이트 처리가 된 알루미늄 판을 유도 가열기를 이용하여 판 표면을 220 ~ 270℃ 로 가열한 다음 라미네이트 롤을 이용하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하고, 융점이 250℃ 이상인 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 제1층과 융점이 200 ~ 210℃ 이고 에틸렌 테레프탈레이트를 주반복단위로 하고 제3성분으로서 이소프탈산을 공중합한 폴리에스테르로 이루어지는 제2층으로 구성되는 2층구조의 폴리에스테르 수지 필름을 알루미늄 판의 한 면 또는 양면에 제2층이 알루미늄 판과 접착되게 하여 적층시킨 다음 수지 적층면이 외면이 되게 인발 가공함으로써 알루미늄 전해 콘덴서용 외장용기를 제조한 다음 밀착성 시험, 내식성 시험, 절연성 시험, 내열성 시험등을 실시하였다.
<비교례1>
두께 0.3 mm 이고 양면에 인산 크로메이트 처리가 된 알루미늄 판에 에폭시계 열경화성 수지도장을 행한 뒤 도장면이 외면이 되게 인발 가공하여 콘덴서용 외장용기를 제조한 다음 밀착성 시험, 내식성 시험, 절연성 시험, 내열성 시험등을 실시하였다.
<비교례2>
두께 0.35 mm 이고 양면에 인산 크로메이트 처리가 된 알루미늄 판을 유도가열기를 이용하여 판표면을 270 ~ 300℃ 로 가열한 다음 라미네이트 롤을 이용하여 폴리아미드계 수지 필름을 적층시켰다. 수지 적층된 알루미늄 판을 수지면이 외면이 되게 인발 가공하여 콘덴서용 외장용기를 제조한 다음 밀착성 시험, 내식성 시험, 절연성 시험, 내열성 시험등을 실시하였다.
<비교례3>
두께 0.35 mm 이고 양면에 인산 크로메이트 처리가 된 알루미늄 판을 유도가열기를 이용하여 판표면을 220 ~ 300℃ 로 가열한 다음 라미네이트 롤을 이용하여 에폭시계 접착제가 도포된 폴리아미드계 수지 필름을 적층시켰다. 수지 적층된 알루미늄 판을 수지면이 외면이 되게 인발 가공하여 콘덴서용 외장용기를 제조한 다음 밀착성 시험, 내식성 시험, 절연성 시험, 내열성 시험등을 실시하였다.
상기 실시례 및 비교례에 의해 제조된 콘덴서용 외장용기를 아래와 같은 방법으로 시험을 행한 뒤 그 결과를 표1에 나타내었다.
< 밀착성 시험 1>
JIS K6744 에 규정하는 방법에 의해, 판상의 시료에 1 mm 간격으로 100개의 노치(notch)를 만든 후에 각각의 시료를 6 mm 인발 가공하여 박리 여부를 관찰함.
< 밀착성 시험 2>
각각의 시료를 가공비 2.5로 인발 가공하여 직경 30 mm, 높이가 33 mm 인 용기를 만든 후 커링( Curling )가공한 뒤 가공부위의 균열 및 박리 여부를 관찰함.
<내식성 시험>
각각의 시료를 가공비 2.5로 인발 가공을 하여 직경 30 mm, 높이가 33 mm 의 용기를 만들어서, 전해액에 침적하여 피막성분의 용출정도로 평가함.
<절연성 시험>
각각의 시료를 가공비 2.5 로 인발 가공을 하여 직경 30 mm, 높이가 33 mm 의 용기를 만들어서 5 g/l 의 황산구리( CuSO45H2O)와 5 g/l 의 염산으로 만들어진 용액에서 실온 3분간 침적하여 구리의 석출정도로 평가했다.
<내열성 시험1>
각각의 시료를 가공비 2.5 로 인발 가공을 하여 직경 30 mm, 높이가 33 mm 의 용기를 만들어서 250℃로 가열한 핫 플레이트( Hot Plate )위에 가공된 용기의 윗부분이 핫 플레이트 표면과 접하도록 설치하고 100 g 의 하중을 30 초간 가한 다음 용기 윗 부분의 박리 혹은 변화여부를 관찰함.
<내열성 시험2>
각각의 시료를 가공비 2.5 로 인발 가공을 하여 직경 30 mm, 높이가 33 mm 의 용기를 만들어서 160℃ 10분, 250℃ 5분, 450℃ 1분으로 가열한 후 각 시료의 필름의 수축, 박리 및 변화여부를 관찰함.
*< 표 1. 시험 결과 >
| 구 분 | 밀착성1 | 밀착성2 | 내식성 | 절연성 | 내열성1 | 내열성2 | ||
| 160℃ | 250℃ | 450℃ | ||||||
| 실시례1 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 실시례2 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 실시례3 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 비교례1 | △ | △ | ||||||
| 비교례2 | △ | ◎ | ◎ | ◎ | ||||
| 비교례3 | △ | ◎ | ◎ | ◎ |
< ◎ : 매우양호,: 양호, △ : 보통, X : 불량 >
본 발명에 의한 수지 적층 알루미늄 판을 수지 적층면이 외면이 되게 인발가공함으로써, 절연성, 내열성, 밀착성 및 가공 밀착성이 우수한 콘덴서용 외장용기를 제조하는 것이 가능하다. 특히 가공 정도가 심한 경우에도 우수한 가공 밀착성을 나타냄으로서 콘덴서의 소형화가 가능하고, 칩형 콘덴서에 적합한 특성을 나타낸다.
Claims (1)
- 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하고 융점이 250℃ 이상인 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 제1층과, 융점이 250℃ 이하이고 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주 반복단위로 하는 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 제2층으로 구성되는 2층구조의 폴리에스테르 수지 필름을 알루미늄 판의 한 면 또는 양면에 제2층이 알루미늄 판과 접착되게 하여 적층시킨 다음 수지 적층면이 외면이 되게 인발 가공함으로써 이루어지는 알루미늄 전해 콘덴서용 외장용기의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990028255A KR19990073446A (ko) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 전해콘덴서용외장용기의제조방법 |
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Publications (1)
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| KR19990073446A true KR19990073446A (ko) | 1999-10-05 |
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ID=54754164
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|---|---|
| KR (1) | KR19990073446A (ko) |
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- 1999-07-13 KR KR1019990028255A patent/KR19990073446A/ko not_active Application Discontinuation
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