JP2000223374A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横溝加工または絞り加工における電気絶縁性
樹脂層の剥離不良を低減する。 【解決手段】 金属製外装ケース３の内面または外面の
少なくとも一面に電気絶縁性の樹脂層４を有する電解コ
ンデンサ１において、前記樹脂層４と前記外装ケ−ス３
を形成する金属との間に、該金属に対する前記樹脂層４
の接着力よりも高い接着力を有する易接着樹脂層９を設
けることにより、横溝加工または絞り加工における剥離
不良が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、コンデンサ素子
を収容する外装ケースの内面または外面の少なくとも一
面に電気絶縁性の樹脂層を有する電解コンデンサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電解コンデンサを構成する外装ケ
ースとしては、金属、特にアルミニウム板を絞り加工し
た有底筒状の容器が用いられ、これら外装ケースの内面
または外表面の電気絶縁等を目的として、特開昭６０―
２４５１０７号公報や特許登録第２５７２０９４号に提
案されているように、前記外装ケースの内面または外表
面に電気絶縁性の樹脂（ポリアミド樹脂またはアクリル
樹脂）を塗布して形成したり、予めアルミニウム板の一
面に電気絶縁性の樹脂（ポリアミド樹脂またはアクリル
樹脂）層を接着形成し、これを絞り加工して外装ケース
とすることがなされるようになってきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たように樹脂層としてポリアミド樹脂やアクリル樹脂を
用いた場合においては、コンデンサ素子の収納後におい
て前記外装ケースの開口端付近の側部所定位置に溝加工
を実施すると、該樹脂層の接着力不足によりポリアミド
樹脂層やアクリル樹脂層が剥離して不良となるという問
題があった。

【０００４】また、これらポリアミド樹脂層やアクリル
樹脂層を予めアルミ板の一面に形成し、これを絞り加工
により外装ケースとする場合においても、前記と同様に
これら樹脂層が剥離してしまうという問題があった。

【０００５】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、コンデンサ素子の収納後における前
記溝加工または前記外装ケースの絞り加工において、電
気絶縁性の樹脂層が剥離して不良となることのない電解
コンデンサを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した問題を解決する
ために、本発明の電解コンデンサは、コンデンサ素子を
有底筒状の金属製外装ケース内に収納して該外装ケース
の開放端近傍の側部所定位置に溝部を形成し、該外装ケ
ースの開放端を封口部材により封口するとともに、前記
コンデンサ素子より導出したリード端子をこの封口部材
を貫通させて同一端面より引き出し、前記金属製外装ケ
ースの内面または外面の少なくとも一面に該金属製外装
ケースに接着する電気絶縁性の樹脂層を有する電解コン
デンサにおいて、前記樹脂層と前記外装ケ−スを形成す
る金属との間に、該金属に対する前記樹脂層の接着力よ
りも高い接着力を有する易接着樹脂層を設けたことを特
徴としている。この特徴によれば、前記易接着樹脂層を
前記樹脂層と前記外装ケ−スを形成する金属との間に介
在させることで、前記樹脂層の外装ケ−スを形成する金
属への接着力が向上し、コンデンサ素子の収納後におけ
る前記溝加工または前記外装ケースの絞り加工におい
て、電気絶縁性の樹脂層が剥離することによる不良の発
生を低減することができる。

【０００７】本発明の電解コンデンサは、前記樹脂層が
ポリエステル樹脂又はナイロン樹脂であって、前記易接
着樹脂層がエポキシ変性ポリエステル樹脂であることが
好ましい。このようにすれば、前記樹脂層は、外装ケー
ス内面においては高温となる電解液に接触し、外装ケー
ス外表面においては実装後におけるフラックス洗浄等の
洗浄液にされされるため、耐薬品製が要求されるが、易
接着樹脂層として、これら耐薬品製には比較的劣るが接
着力および塑性変形性に富むエポキシ変性ポリエステル
樹脂を、良好な耐薬品性を有するポリエステル樹脂又は
ナイロン樹脂が被覆することで、外装ケースへの良好な
接着性および前記溝加工または絞り加工における良好な
加工性を得られるばかりか、良好な耐薬品性も得ること
ができ、接着性および加工性並びに耐薬品性においてバ
ランスのとれた樹脂層とすることができる。

【０００８】本発明の電解コンデンサは、前記エポキシ
変性ポリエステル樹脂のエポキシ当量が５０００〜１０
００００ｇ／ｅｑであることが好ましい。このようにす
れば、エポキシ当量が５０００〜１０００００ｇ／ｅｑ
とすることで、前記外装ケースに対する十分な接着強度
を得られるばかりか、過度の架橋によりエポキシ変性ポ
リエステル樹脂が硬くなり、その塑性変形性が低下する
こともない。

【０００９】本発明の電解コンデンサは、前記樹脂層の
厚みが５〜２０μｍの範囲であって、前記易接着樹脂層
の厚みが前記樹脂層の厚みの２０〜５０％の範囲とされ
ていることが好ましい。このようにすれば、前記樹脂層
の厚みを５〜２０μｍとすることにより、該樹脂層の強
度が強くなって前記加工時に剥離しやすくなることを防
止できるばかりか、前記易接着樹脂層の厚みを前記樹脂
層の厚みの２０〜５０％の範囲とすることで、前記加工
時における前記外装ケースを形成する金属や前記樹脂層
への追随性も向上する。

【００１０】本発明の電解コンデンサは、前記樹脂層が
ほぼ均一な厚みを有するフイルム状であって、これら樹
脂フィルムを前記易接着樹脂層により前記金属製外装ケ
ースを形成する金属板に接着、積層し、該積層体を有底
筒状の外装ケ−スに成形して成ることが好ましい。この
ようにすれば、前記樹脂層がほぼ均一な厚みを有するフ
イルム状とされていることから、ほぼ均等の厚みを有す
る電気絶縁性の樹脂層を、絞り加工前の金属板に簡便に
形成することができるばかりか、フイルムを用いること
で、塗布による樹脂層の形成に比較してピンホール等に
よる耐薬品性の劣化等も少なくできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態をチップ形コンデンサを例に説明する。

【００１２】（実施例）図１は本実施例の電解コンデン
サを示す一部破断正面図であり、図２は、本実施例の電
解コンデンサに用いた外装ケ−スの構造を示す拡大断面
図であり、図３は、実施例の電解コンデンサに用いた外
装ケ−スの絞り加工の状況を示す側断面図であり、図４
（ａ）、（ｂ）は本実施例の電解コンデンサにおける溝
加工およびカ−ル加工の状況を示す図であり、図５は、
本実施例における絶縁層の形成状況を示す図である。

【００１３】本実施例の電解コンデンサは、図１に示す
ように、その外表面に所定の厚みとされた電気絶縁性の
絶縁層４を有し、金属であるアルミニウムからなる有底
円筒状の外装ケ−ス３と、この外装ケ−ス３内部に収納
されるコンデンサ素子６と、前記外装ケ−ス３の開口部
を塞ぐとともに外装ケ−ス３内部を密閉する封口部材７
と、該コンデンサ素子６より導出され、前記封口部材７
を貫通して外部に露出するリ−ド端子８とから主に構成
されており、これら電解コンデンサ１は、図４（ａ）に
示すように、前記絶縁層４を有するアルミ製外装ケ−ス
３に、前記コンデンサ素子６および電解質（図示略）を
収納後、図４（ｂ）に示すように、前記外装ケ−ス３の
開放端近傍の側面所定位置に、溝加工を実施して横溝５
を形成し、該外装ケ−ス３の開放端を前記封口部材７に
て塞ぐとともに、外装ケ−ス３の開口端部１１を、カ−
ル加工して前記封口部材７が固定されて作製されてい
る。

【００１４】本実施例における前記コンデンサ素子６
は、アルミニウム等の弁作用金属からなる陽極箔と陰極
箔との間にセパレータを介在させて、巻回して形成さ
れ、電解液が含浸されたものや、電解質として固体の二
酸化マンガン層をアルミニウム等の弁作用金属からなる
陽極箔と陰極箔との間に形成して巻回した、固体電解コ
ンデンサ素子等を用いることができる。

【００１５】本実施例における前記外装ケ−ス３の外表
面に形成された絶縁層４は、図２に示すように、前記外
装ケ−ス３を形成するアルミニウム面と接着する易接着
樹脂層９と、該易接着樹脂層９と接着してその外部に形
成される樹脂層１０の２層から構成されている。

【００１６】前記樹脂層１０としては、前記溝加工や外
装ケ−スを有底円筒状に絞り加工する際に、これら加工
における変形に追随する適宜な強度および塑性変形性
と、これら樹脂層１０は前述のように、外装ケース３内
部表面に設けられる場合には前記電解質と、また外装ケ
ース３外部表面に設けられる場合においては、実装時等
におけるフラックス洗浄液にされされることから、これ
ら各薬液や薬剤等と接触しても劣化することのない耐薬
品性（化学的安定性）を有することが好ましく、これら
特性を満足する樹脂として本実施例ではナイロン樹脂お
よび飽和ポリエステル樹脂を用いているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、前記特性を満足するもの
であればその他の樹脂を使用しても良い。

【００１７】これら樹脂層１０の厚みとしては、該厚み
が薄すぎると十分な電気絶縁性および強度が得られず、
前記加工において破断等を生じ易くなるばかりか良好な
耐薬品性も得られなくなってしまい、また該厚みが厚す
ぎるとアルミ表面との接着力に対して樹脂層の強度が強
く成り過ぎ、加工時におけるアルミニウムの変形への追
随性が低下して剥離を生じ易くなるとともに、これら樹
脂層を塗布等にて形成する場合には、その形成に要する
時間が長いものとなってしまうことから、５〜２０μｍ
の範囲とすることが好ましく、本実施例ではナイロン樹
脂では７μｍ、飽和ポリエステル樹脂では１２.５μｍ
としているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、これら厚みは用いる樹脂の種類や特性等により適宜
選択すれば良い。

【００１８】また、前記易接着樹脂層９としては、金
属、特に本実施例では外装ケ−ス３にアルミニウムを用
いていることから、アルミニウムとの接着力が前記樹脂
層１０のアルミニウムに対する接着力に比較して高く、
該樹脂層１０とも強固に接着するとともに、前記加工時
における変形にも追随可能な適宜な塑性変形性を有する
ことが好ましく、これら特性を有する樹脂として本実施
例ではポリエステル樹脂の側鎖または末端官能基として
エポキシ基を導入して変性したエポキシ変性ポリエステ
ル樹脂を用いており、このようにポリエステル樹脂をエ
ポキシ変性することにより、ポリエステル樹脂の塑性変
形性をほぼ保ちながらエポキシ基による金属であるアル
ミニウムへの接着力を著しく向上できるようになること
から好ましいが、本発明はこれに限定されるものではな
く、前述の特性を満足できるものであればその他の樹脂
を易接着樹脂層９として使用しても良いし、更には易接
着樹脂層９としてポリエステル樹脂に適宜な量のエポキ
シ樹脂を混合させた混合樹脂を用いるようにしても良
い。

【００１９】これら易接着樹脂層９の厚みとしては、前
記樹脂層の厚みに対してこれが薄すぎると良好な接着強
度が得られず、これが厚すぎると易接着樹脂層９自体の
強度が高くなって前記アルミニウムおよび樹脂層１０へ
の追随性が低下することから、前記樹脂層１０の厚みの
２０〜５０％の範囲とすることが好ましいが、本発明は
これに限定されるものではなく、用いる樹脂の種類によ
り適宜選択すれば良く、本実施例では３μｍとしてい
る。

【００２０】本実施例においてこの易接着樹脂層９とし
て用いた前記エポキシ変性ポリエステル樹脂は、酸無水
物や三級アミン等の硬化剤により硬化されるが、これら
エポキシ変性ポリエステル樹脂のエポキシ当量として
は、これが大きすぎると該樹脂中に存在するエポキシ基
の量が減少して良好な接着強度を得ることができなくな
るし、これが少なすぎると該樹脂中に存在するエポキシ
基の量が増加して硬化により該樹脂の塑性変形性が低下
してしまうことから、５０００〜１０００００ｇ／ｅｑ
の範囲として、良好な接着強度が得られる最小限のエポ
キシ基の量とすることが好ましい。

【００２１】本実施例において前記易接着樹脂層９およ
び樹脂層１０を形成する方法として、前記樹脂層１０と
してポリエステル樹脂を用いる場合においては、図５に
示すように、前記エポキシ変性ポリエステル樹脂を適宜
な溶剤に溶解して、これに所定量の硬化剤を添加して塗
料とし、該塗料をアルミニウム板１３の一面に厚さ約３
μｍとなるように塗布、プレ乾燥して易接着樹脂層９を
形成した後に、厚み約１２.５μｍのポリエステルフィ
ルム１６を、前記塗布面にラミロ−ル１８にて加熱、加
圧して積層することにより樹脂層１０を形成し、前記エ
ポキシ変性ポリエステル樹脂を硬化させることにより、
易接着樹脂層９が前記アルミニウム板１３およびポリエ
ステルフィルム１６と強固に接着して絶縁層４が形成さ
れている。

【００２２】このように、樹脂層１０としてポリエステ
ルフィルム１６を用いることは、ほぼ一定の厚みを有す
る樹脂層１０をピンホ−ルがほぼ存在しない均一な状態
にて高速かつ安定して製造することができることから好
ましい。

【００２３】また、これら塗料中に、その耐熱性の向上
や粘度等を調整する目的で、親水性または疎水性シリカ
や炭酸カルシウム粉末、酸化チタン粉末等を配合するこ
と等は任意とされる。

【００２４】また、本実施例では前記のようにエポキシ
変性ポリエステル樹脂を適宜な溶剤に溶解して塗料とし
ているが、これらエポキシ変性ポリエステル樹脂が常温
にて液状の樹脂である場合には、該液状の樹脂に適宜硬
化剤を添加してこれを塗布し、積層後にこれを硬化させ
れば良い。

【００２５】また、前記樹脂層１０としてナイロン樹脂
を用いる場合においては、本実施例では前記エポキシ変
性ポリエステル樹脂をアルミニウム板１３に塗布し、乾
燥、硬化させた後、適宜な溶剤に溶解されたナイロン樹
脂塗料を前記エポキシ変性ポリエステル樹脂層上に厚み
約７μｍとなるように塗布、乾燥して形成している。

【００２６】また、これら樹脂層４を形成する工程にお
いては、金属であるアルミニウム表面を拡面化し、樹脂
との密着性を向上させるために、前処理としてアルミニ
ウム表面を燐酸―クロム酸塩溶液等により化学エッチン
グまたは電解エッチングを実施するようにしても良い。

【００２７】このようにして樹脂層１０および易接着樹
脂層９が形成されたアルミニウム板１３は、これら各樹
脂層からなる絶縁層４が円筒形外装ケ−ス３の外面とな
るように、図３に示すように絞り加工して前記図４
（ａ）に示す外装ケ−スとされて使用され、このように
所定形状を有するダイス１５とポンチ１２により絶縁層
４を有する外装ケ−ス３を形成することは、成形された
個々の外装ケ−ス３毎に絶縁層４の形成を実施する必要
がなく、これら絶縁層４の形成工程を簡略化できること
から好ましいが、本発明はこれに限定されるものではな
く、予め所定の円筒形に成形された外装ケ−ス３の外表
面に、前記エポキシ変性ポリエステル樹脂層（易接着樹
脂層９）を塗布により形成し、その後ナイロン樹脂塗料
を塗布してナイロン樹脂層（樹脂層１０）を形成するよ
うにしても良い。

【００２８】このようにして形成された絶縁層４を有す
る円筒形外装ケ−ス３は、前述のように、コンデンサ素
子６や電解質（図示略）を収容後、図４に示す溝加工お
よびカ−ルによりその開放端が封口部材７により密閉さ
れて電解コンデンサ１とされる。

【００２９】このようにして形成される前記絶縁層４の
各評価を、金属（アルミニウム）接着力、塑性変形性並
びに耐薬品性の各項目について従来用いていた樹脂であ
るアクリル樹脂やナイロン樹脂等と比較して実施した結
果を以下に示す。

【表１】

【００３０】これら各結果からも判るように、従来のナ
イロン樹脂およびアクリル樹脂による絶縁層４では、金
属であるアルミニウムに対する接着力が不十分で前記溝
加工や絞り加工において剥離や割れを生じるものが多く
存在したのに対し、本実施例のように、エポキシ変性ポ
リエステル樹脂を易接着樹脂層９として介在させること
により、金属であるアルミニウムに対する接着力が向上
して前記溝加工や絞り加工において剥離や割れに伴う不
良を低減することができた。

【００３１】また、前記易接着樹脂層９として、金属で
あるアルミニウムに対する接着力が強いエポキシ樹脂単
体の評価も実施したが、これらエポキシ樹脂は接着力や
耐薬品性に優れるものの、樹脂が硬く脆い特性を有し、
塑性変形性に劣ることから、前記溝加工や絞り加工にお
いて割れを生じ易く単体としては使用できなかった。

【００３２】また、前記エポキシ変性ポリエステル樹脂
は、前記結果からも判るように、その耐薬品性は従来の
ナイロン樹脂に比較して劣るものの、該樹脂層の表面に
耐薬品性に優れる前記ナイロン樹脂層やポリエステル樹
脂層が樹脂層１０として形成されることから、全体とし
ての耐薬品性は良好なものとなり、実使用上何ら問題が
なかった。

【００３３】以上、本発明を図面に基づいて説明してき
たが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
く、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加があ
っても、本発明に含まれることは言うまでもない。

【００３４】また、前記実施例では、絶縁層４を外装ケ
−ス３の外表面にのみ形成しているが、本発明はこれに
限定されるものではなく、該絶縁層４を外装ケ−ス３の
内面に形成したり、図６に示すように、外装ケ−ス３の
内表面および外表面の双方に形成するようにしても良
い。

【００３５】また、前記実施例では、金属製外装ケース
として汎用的に用いられているアルミ製外装ケースを用
いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
これら金属をアルミ以外の他の金属としても良い。

【００３６】

【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。

【００３７】（ａ）請求項１の発明によれば、前記易接
着樹脂層を前記樹脂層と前記外装ケ−スを形成する金属
との間に介在させることで、前記樹脂層の外装ケ−スを
形成する金属への接着力が向上し、コンデンサ素子の収
納後における前記溝加工または前記外装ケースの絞り加
工において、電気絶縁性の樹脂層が剥離することによる
不良の発生を低減することができる。

【００３８】（ｂ）請求項２の発明によれば、前記樹脂
層は、外装ケース内面においては高温となる電解液に接
触し、外装ケース外表面においては実装後におけるフラ
ックス洗浄等の洗浄液にされされるため、耐薬品製が要
求されるが、易接着樹脂層として、これら耐薬品製には
比較的劣るが接着力および塑性変形性に富むエポキシ変
性ポリエステル樹脂を、良好な耐薬品性を有するポリエ
ステル樹脂又はナイロン樹脂が被覆することで、外装ケ
ースへの良好な接着性および前記溝加工または絞り加工
における良好な加工性を得られるばかりか、良好な耐薬
品性も得ることができ、接着性および加工性並びに耐薬
品性においてバランスのとれた樹脂層とすることができ
る。

【００３９】（ｃ）請求項３の発明によれば、エポキシ
当量が５０００〜１０００００ｇ／ｅｑとすることで、
前記外装ケースに対する十分な接着強度を得られるばか
りか、過度の架橋によりエポキシ変性ポリエステル樹脂
が硬くなり、その塑性変形性が低下することもない。

【００４０】（ｄ）請求項４の発明によれば、前記樹脂
層の厚みを５〜２０μｍとすることにより、該樹脂層の
強度が強くなって前記加工時に剥離しやすくなることを
防止できるばかりか、前記易接着樹脂層の厚みを前記樹
脂層の厚みの２０〜５０％の範囲とすることで、前記加
工時における前記外装ケースを形成する金属や前記樹脂
層への追随性も向上する。

【００４１】（ｅ）請求項５の発明によれば、前記樹脂
層がほぼ均一な厚みを有するフイルム状とされているこ
とから、ほぼ均等の厚みを有する電気絶縁性の樹脂層
を、絞り加工前の金属板に簡便に形成することができる
ばかりか、フイルムを用いることで、塗布による樹脂層
の形成に比較してピンホール等による耐薬品性の劣化等
も少なくできる。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における電解コンデンサを示す
一部破断正面図である。

【図２】本発明の実施例における電解コンデンサに用い
た外装ケ−スの構造を示す拡大断面図である。

【図３】本発明の実施例における電解コンデンサに用い
た外装ケ−スの絞り加工の状況を示す側断面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例における溝
加工状況を示す側断面図である。

【図５】本発明の実施例における絶縁層の形成状況を示
す図である。

【図６】本発明のその他の形態の電解コンデンサを示す
一部破断正面図である。

【符号の説明】

ｌ 電解コンデンサ ３ 外装ケ−ス ４、４’ 絶縁層 ５ 横溝 ６ コンデンサ素子 ７ 封口部材 ８ リード端子 ９ 易接着樹脂層 １０ 樹脂層 １１ 開口端部 １２ ポンチ １３ アルミニウム板 １５ ダイス １６ ポリエステルフィルム １８ ラミロ−ル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンデンサ素子を有底筒状の金属製外装
   ケース内に収納して該外装ケースの開放端近傍の側部所
   定位置に溝部を形成し、該外装ケースの開放端を封口部
   材により封口するとともに、前記コンデンサ素子より導
   出したリード端子をこの封口部材を貫通させて同一端面
   より引き出し、前記金属製外装ケースの内面または外面
   の少なくとも一面に該金属製外装ケースに接着する電気
   絶縁性の樹脂層を有する電解コンデンサにおいて、前記
   樹脂層と前記外装ケ−スを形成する金属との間に、該金
   属に対する前記樹脂層の接着力よりも高い接着力を有す
   る易接着樹脂層を設けたことを特徴とする電解コンデン
   サ。
2. 【請求項２】 前記樹脂層がポリエステル樹脂又はナイ
   ロン樹脂であって、前記易接着樹脂層がエポキシ変性ポ
   リエステル樹脂である請求項１に記載の電解コンデン
   サ。
3. 【請求項３】 前記エポキシ変性ポリエステル樹脂のエ
   ポキシ当量が５０００〜１０００００ｇ／ｅｑである請
   求項２に記載の電解コンデンサ。
4. 【請求項４】 前記樹脂層の厚みが５〜２０μｍの範囲
   であって、前記易接着樹脂層の厚みが前記樹脂層の厚み
   の２０〜５０％の範囲とされている請求項１または２に
   記載の電解コンデンサ。
5. 【請求項５】 前記樹脂層がほぼ均一な厚みを有するフ
   イルム状であって、これら樹脂フィルムを前記易接着樹
   脂層により前記金属製外装ケースを形成する金属板に接
   着、積層し、該積層体を有底筒状の外装ケ−スに成形し
   て成る請求項１〜４のいずれかに記載の電解コンデン
   サ。