TW201918530A - 絕緣鋁材之製造方法及其絕緣鋁材、絕緣鋁殼與電子元件產品 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種絕緣鋁材之製造方法及其絕緣鋁材、絕緣鋁殼與電子元件產品。該絕緣鋁材之製造方法包括以下步驟：提供一塗料，該塗料包括一有機溶劑及一樹脂粉末，該樹脂粉末分散於該有機溶劑中，且該樹脂粉末係為不可溶解或低溶解性之樹脂粉末；將該塗料塗覆於一鋁材本體上；及加熱該塗料，以使該塗料形成一絕緣層於該鋁材本體上，而製得絕緣鋁材。

Description

絕緣鋁材之製造方法及其絕緣鋁材、絕緣鋁殼與電子元件產品
本發明係關於一種絕緣鋁材之製造方法及其絕緣鋁材、絕緣鋁殼與電子元件產品。
電容器是電器中重要的電子元件，而中小型電容器因以具有電氣絕緣性的鋁殼做為其電解液舆電極之封裝結構，故廣泛應用於：面板、家電、電腦及音響等消費與普通工業產品； 及通訊、變頻器、太陽能、風電及汽車電子等特用機電產品。
習知電容器之絕緣鋁殼所使用之鋁料主要以裸鋁材及塑膠貼皮鋁材為主。其中裸鋁材係先經機械成型後，再以熱縮套進行包覆絕緣，為最早發展出來之方式。然而，上述熱縮套容易因長期加熱而脆化，進而影響絕緣性。
故後有提出塑膠貼皮鋁材，其係先在鋁片（捲）上貼覆絕緣性塑膠皮，再進行鋁殼成形。惟，此法必須在鋁片（捲）與絕緣性塑膠皮之間使用接著劑，使得製作程序複雜化，進而導致塑膠貼皮鋁材之價格昂貴。
因此，有必要提供一創新且具進步性之絕緣鋁材之製造方法及其絕緣鋁材、絕緣鋁殼與電子元件產品，以解決上述問題。
在一實施例中，一種絕緣鋁材之製造方法包括以下步驟：提供一塗料，該塗料包括一有機溶劑及一樹脂粉末，該樹脂粉末分散於該有機溶劑中，且該樹脂粉末係為不可溶解或低溶解性之樹脂粉末；將該塗料塗覆於一鋁材本體上；及加熱該塗料，以使該塗料形成一絕緣層於該鋁材本體上，而製得絕緣鋁材。
在一實施例中，一種絕緣鋁材包括一鋁材本體及一絕緣層。該絕緣層係以上述之製造方法形成於該鋁材本體上。
在一實施例中，一種絕緣鋁殼係以上述之絕緣鋁材所製成。
在一實施例中，一種電子元件產品係以上述之絕緣鋁殼所製成。
圖1顯示本發明絕緣鋁材之製造方法流程圖。參閱圖1之步驟S11，提供一塗料，該塗料包括一有機溶劑及一樹脂粉末，該樹脂粉末分散於該有機溶劑中，且該樹脂粉末係為不可溶解或低溶解性之樹脂粉末。在本實施例中，該有機溶劑係為醇類有機溶劑，且較佳地，該醇類有機溶劑係為異丙醇、單丁基乙二醇或前述二者之混合物。
該樹脂粉末係包含醯胺基結構之聚合物、酯基結構之聚合物或前述二者之混合物，且較佳地，該醯胺基結構之聚合物係為聚醯胺，該酯基結構之聚合物係為聚酯。
圖2A顯示依據本發明絕緣鋁材之製造方法將塗料塗覆於一鋁材本體上之示意圖。配合參閱圖1之步驟S12及圖2A，將該塗料22'塗覆於一鋁材本體21上。在本實施例中，該塗料22'之塗覆方法包括如下的其中一種：輥塗、刻槽塗、刮塗、浸塗、簾塗、噴塗、刷塗、狹縫塗、軋塗、擠塗及流體床塗覆。此外，該鋁材本體21之材質係可為純鋁或鋁合金。
圖2B顯示依據本發明絕緣鋁材之製造方法形成一絕緣層於鋁材本體上之示意圖。配合參閱圖1之步驟S13、圖2A及圖2B，加熱該塗料22'，以使該塗料22'形成一絕緣層22於該鋁材本體21上，而製得絕緣鋁材20。在本實施例中，該塗料22'之加熱方法包括如下的其中一種：烘烤加熱、輻射加熱、熱風加熱、火焰加熱、微波加熱、高週波加熱、紅外線加熱及電磁感應加熱。且較佳地，該塗料22'之加熱溫度高於或等於該樹脂粉末之軟化溫度。
此外，所形成之該絕緣層22以總重為100wt%計，係包含50wt%以上之有機物。
另外，在本實施例中，該絕緣鋁材20係可用以製成一絕緣鋁殼，而該絕緣鋁殼係可用以製成一電子元件產品。該電子元件產品係可為電容器，而該絕緣鋁殼可構成該電容器之部分或整體封裝結構。
本發明以不可溶解或低溶解性之樹脂粉末作為塗料之主固形份，可不經貼皮工序而形成該絕緣層22，由於無需使用接著劑，進而可降低該絕緣鋁材20之製作成本。
茲以下列實例予以詳細說明本發明，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。
[ 發明例 ]
塗料配製
取40g耐綸粉末（型號：VESTOSINT 2070）、57g異丙醇、3g單丁基乙二醇混和，以1000 rpm進行高速攪拌，製得一耐綸粉末分散於有機溶劑之非溶液型塗料（塗料A），其固含量為40%。
絕緣鋁 片製作
上述塗料A充分攪拌後，吸取3mL以#18塗覆輥塗覆於一乾淨之鋁片上（材質：3003H24；尺寸：10cm×45cm；板厚：0.325mm），再於300℃的烤箱加熱30秒後取出冷卻，製得一外觀均勻光滑的耐綸絕緣鋁片。
絕緣鋁 殼製作
將上述以塗料A製得之耐綸絕緣鋁片，分條後於高速衝製機以多道衝程逐步衝製為最終尺寸直徑8mm及長度12.8mm之鋁殼圓筒，衝製後絕緣層對鋁殼的附著保持完好，無脫落、斑駁及龜裂狀況。
[ 比較例 1]
絕緣鋁 片製作
取商用樹脂溶液（塗料B）充分攪拌後，吸取3mL以#18塗覆輥塗覆於一乾淨之鋁片上（材質：1100H24；尺寸：10cm×45cm；板厚：0.285mm），再於280℃的烤箱加熱50秒後取出冷卻，製得一外觀均勻光滑的絕緣鋁片。
絕緣鋁 殼製作
將上述以塗料B製得之絕緣鋁片，分條後於高速衝製機以多道衝程逐步衝製為最終尺寸直徑6.3mm及長度5.9mm之鋁殼圓筒，衝製後絕緣層對鋁殼的附著亦保持完好，無脫落、斑駁及龜裂狀況，但膜面對疊高溫抗黏性出現輕微沾黏之情況。
[ 比較例 2]
絕緣鋁 片製作
取商用樹脂溶液（塗料C）充分攪拌後，吸取3mL以#18塗覆輥塗覆於一乾淨之鋁片上（材質：1100H24；尺寸：10cm×45cm；板厚：0.285mm），再於280℃的烤箱加熱50秒後取出冷卻，製得一外觀均勻光滑的絕緣鋁片。
絕緣鋁 殼製作
將上述以塗料C製得之絕緣鋁片，分條後於高速衝製機以多道衝程逐步衝製為最終尺寸直徑6.3mm及長度5.9mm之鋁殼圓筒，鋁殼圓筒的頂部圓周舆底部切口均出現了絕緣層剝離與龜裂狀況。
如表1所示，發明例所製得之絕緣鋁材的塗膜衝製性、高溫抗黏性及印刷性等均不遜於使用商用塗料之比較例1及比較例2，且發明例之特性綜合表現明顯優於比較例1及比較例2。 表1. 發明例、比較例1及比較例2之特性說明
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明，因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
20‧‧‧絕緣鋁材
21‧‧‧鋁材本體
22‧‧‧絕緣層
22'‧‧‧塗料
S11~S13‧‧‧步驟
圖1顯示本發明絕緣鋁材之製造方法流程圖。
圖2A顯示依據本發明絕緣鋁材之製造方法將塗料塗覆於一鋁材本體上之示意圖。
圖2B顯示依據本發明絕緣鋁材之製造方法形成一絕緣層於鋁材本體上之示意圖。

Claims (16)

  1. 一種絕緣鋁材之製造方法，包括以下步驟： 提供一塗料，該塗料包括一有機溶劑及一樹脂粉末，該樹脂粉末分散於該有機溶劑中，且該樹脂粉末係為不可溶解或低溶解性之樹脂粉末； 將該塗料塗覆於一鋁材本體上；及 加熱該塗料，以使該塗料形成一絕緣層於該鋁材本體上，而製得絕緣鋁材。
  2. 如請求項1之絕緣鋁材之製造方法，其中該樹脂粉末包含醯胺基結構之聚合物、酯基結構之聚合物或前述二者之混合物。
  3. 如請求項2之絕緣鋁材之製造方法，其中該醯胺基結構之聚合物係為聚醯胺。
  4. 如請求項2之絕緣鋁材之製造方法，其中該酯基結構之聚合物係為聚酯。
  5. 如請求項1之絕緣鋁材之製造方法，其中該有機溶劑係為醇類有機溶劑。
  6. 如請求項5之絕緣鋁材之製造方法，其中該醇類有機溶劑係為異丙醇、單丁基乙二醇或前述二者之混合物。
  7. 如請求項1之絕緣鋁材之製造方法，其中該絕緣層以總重為100wt%計，包含50wt%以上之有機物。
  8. 如請求項1之絕緣鋁材之製造方法，其中該塗料之塗覆方法包括如下的其中一種：輥塗、刻槽塗、刮塗、浸塗、簾塗、噴塗、刷塗、狹縫塗、軋塗、擠塗及流體床塗覆。
  9. 如請求項1之絕緣鋁材之製造方法，其中該塗料之加熱方法包括如下的其中一種：烘烤加熱、輻射加熱、熱風加熱、火焰加熱、微波加熱、高週波加熱、紅外線加熱及電磁感應加熱。
  10. 如請求項1之絕緣鋁材之製造方法，其中該塗料之加熱溫度高於或等於該樹脂粉末之軟化溫度。
  11. 一種絕緣鋁材，包括： 一鋁材本體；及 一絕緣層，係以如請求項1所述之製造方法形成於該鋁材本體上。
  12. 如請求項11之絕緣鋁材，其中該鋁材本體之材質係為純鋁或鋁合金。
  13. 如請求項11之絕緣鋁材，其中該絕緣層以總重為100wt%計，包含50wt%以上之有機物。
  14. 一種絕緣鋁殼，係以如請求項11之絕緣鋁材所製成。
  15. 一種電子元件產品，係以如請求項14之絕緣鋁殼所製成。
  16. 如請求項15之電子元件產品，其係為電容器，該絕緣鋁殼係構成該電容器之部分或整體封裝結構。
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