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Title:
TAPE FOR FASTENING ROLLED ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITOR ELEMENT, AND ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/102618
Kind Code:
A1
Abstract:
This invention provides a pressure sensitive adhesive tape for fastening a rolled aluminum electrolytic capacitor, which, even when used in an aluminum electrolytic capacitor, does not cause any lowering in electrostatic capacitance caused by loosening of the rolled capacitor element even under a high-temperature atmosphere, and an aluminum electrolytic capacitor using the pressure sensitive adhesive tape. The tape for fastening a rolled aluminum electrolytic capacitor element comprises a support base and a pressure sensitive adhesive layer and is characterized in that the pressure sensitive adhesive layer contains a pressure sensitive adhesive and a phyllosilicate.

Inventors:
MURATA AKIHISA (JP)
KONDO HIROYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/051339
Publication Date:
August 28, 2008
Filing Date:
January 30, 2008
Export Citation:
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Assignee:
NITTO DENKO CORP (JP)
MURATA AKIHISA (JP)
KONDO HIROYUKI (JP)
International Classes:
H01G9/048; C09J7/38; C09J11/04; C09J201/00
Foreign References:
JP2002249736A2002-09-06
JP2006316085A2006-11-24
JPH01178574A1989-07-14
Attorney, Agent or Firm:
UNIUS PATENT ATTORNEYS OFFICE (13-9 Nishinakajima 5-chome,Yodogawa-ku, Osaka-sh, Osaka 11, JP)
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Claims:
 支持基材の片面に粘着剤層を有するアルミ電解コンデンサ素子巻き止め用テープであって、
 前記粘着剤層が粘着剤及び層状珪酸塩を含有することを特徴とするアルミ電解コンデンサ素子巻き止め用テープ。
 前記粘着剤層が、粘着剤100重量部に対して、層状珪酸塩を1~40重量部含有することを特徴とする請求の範囲第1項記載のアルミ電解コンデンサ素子巻き止め用テープ。
 前記粘着剤層の粘着面をステンレス板に貼付し、貼付面積10mm×20mm、使用温度175℃で荷重25gをかけて、1時間後のズレ距離(せん断保持力)が0.3mm以下であることを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項記載のアルミ電解コンデンサ素子巻き止め用テープ。
 請求の範囲第1項~第3項いずれかに記載のアルミ電解コンデンサ素子巻き止め用テープを用いてなるアルミ電解コンデンサ。 
Description:
アルミ電解コンデンサ素子巻き め用テープ及びアルミ電解コンデンサ

 本発明は、支持基材と粘着剤層から構成 れるアルミ電解コンデンサ素子巻き止め用 ープ、及び、前記テープを用いてなるアル 電解コンデンサ、に関する。

 従来、アルミ電解コンデンサの素子巻き めには、接着剤や粘着テープが使用されて り、機械化等が容易に実施できる粘着テー 方式が主流となっている。この粘着テープ は、ポリプロピレンや、ポリフェニレンサ ファイド、ポリメチルペンテンフィルムな を支持基材に用いたゴム系、アクリル系粘 テープが使用されてきた(特許文献1~3)。

 ここで、上述したアルミ電解コンデンサ は、耐熱性が要求される。例えば、高温保 用の湿式アルミ電解コンデンサは、150℃の 熱性が要求される。

 また、表面実装用のチップ部品の場合に 、近年の脱鉛による半田溶融温度の上昇の め、半田リフロー時の温度に耐えうる250℃ 上の耐熱性が要求されている。このため、 ルミ電解コンデンサ素子巻き止め用の粘着 ープとして使用される粘着テープについて 、アルミ電解コンデンサ素子にかかる負荷 度に対する耐熱性が要求される。

 更に、乾式アルミ電解コンデンサでは、 の製造工程において、電解紙やセパレータ 炭化処理工程において、250℃以上の熱処理 程が存在する。したがって、乾式アルミ電 コンデンサにおいても、高耐熱性が要求さ ている。

 しかしながら、上記した従来のアルミ電 コンデンサ巻き止め用粘着テープでは、耐 性不足のため、コンデンサ素子の巻き緩み 発生して、静電容量が低下などの問題が生 ている。

特開平5-101986号公報

特開2001-93782号公報

特開平5-101985号公報

 そこで、本発明は、上記実情に鑑み、高 雰囲気下でも、アルミ電解コンデンサ素子 巻き緩みが原因の静電容量の低下が生じな アルミ電解コンデンサ巻き止め用粘着テー 、およびこれを用いたアルミ電解コンデン を提供することを目的とする。

 本発明者らは、上記の目的を達成するた に、鋭意検討した結果、下記アルミ電解コ デンサ素子巻き止め用テープを用いること より、上記目的を達成できることを見出し 本発明を完成するに至った。

 すなわち、本発明は、支持基材と粘着剤 から構成されるアルミ電解コンデンサ素子 き止め用テープであって、前記粘着剤層が 着剤及び層状珪酸塩を含有することを特徴 する。

 本発明におけるアルミ電解コンデンサ素 巻き止め用テープは、前記粘着剤層が、粘 剤100重量部に対して、前記層状珪酸塩を1~40 重量部含有することが好ましい。

 本発明におけるアルミ電解コンデンサ素 巻き止め用テープは、粘着剤層の粘着面を テンレス板に貼付し、貼付面積10mm×20mm、使 用温度175℃で荷重25gをかけて、1時間後のズ 距離(せん断保持力)が0.3mm以下であることが ましい。

 本発明におけるアルミ電解コンデンサは 前記アルミ電解コンデンサ素子巻き止め用 ープを用いてなることを特徴とする。

 本発明のアルミ電解コンデンサ素子巻き め用テープは、粘着剤層に層状珪酸塩を含 することにより、高温雰囲気下であっても 被着体に対して粘着力を保持でき、コンデ サ素子の巻き緩みによる静電容量の低下を 止できるアルミ電解コンデンサを提供する とができ、有効である。

 本発明のアルミ電解コンデンサ巻き止め 粘着テープは、支持基材及び粘着剤層から 成されている。以下に具体的に説明する。

 本発明に用いられる支持基材としては、 に限定されるものではないが、耐熱性を有 るものが好ましい。例えば、溶融温度が175 以上であり、延伸処理が施されたプラスチ クフィルムがより好ましく、具体的には、 リエチレンテレフタレート(PET)などのポリ ステルフィルム、ポリフェニレンサルファ ド(PPS)フィルム、ポリエーテルイミド(PEI)フ ルム、ポリサルフォン(PSF)フィルム、ポリ ーテルエーテルケトン(PEEK)フィルム、ポリ リレート(PAR)フィルム、アラミドフィルム、 ポリイミドフィルム等が挙げられる。また、 クラフト紙、マニラ麻紙、合成繊維紙又はこ れらの2種以上からなる混抄紙を用いること できる。

 支持基材の厚みは、コンデンサ素子の巻 止め作業性を損なわない範囲で、適宜選択 きるが、通常、5~100μmが好ましく、より好 しくは、9~50μm程度である。


また、支持基材のテープ幅方向の熱収縮率が 、コンデンサ素子にかかる負荷温度(-30~300℃) に対して、5%以下が好ましく、より好ましく 3%以下であり、更に好ましくは1.5%以下であ 。一例としては、二軸延伸ポリエステルフ ルム(例えば、商品名:LCPフィルム、住友化 工業製)や、二軸延伸ポリフェニレンサルフ イドフィルム(例えば、商品名:トレリナ3030 東レ製)などが挙げられる。前記二軸延伸ポ リエステルフィルムでは、150℃までの温度範 囲で、テープ幅方向の熱収縮率が、5%以下と る。また、前記二軸延伸ポリフェニレンサ ファイドフィルムでは、240℃までの温度範 でテープ幅方向の熱収縮率が、5%以下とな 。なお、熱収縮率の測定方法は、テープ形 にて、粘着テープを20mm角にカットし、BA板 貼り合わせ、所定のピーク温度に設定した 田リフロー炉(ノリタケカンパニーリミテッ 製、CPL-104S)を通過させ、その加熱前後のテ プのサイズを、投影機(ミツトヨ製:PROFILE PR OJECTOR PJ-H300F)を用いてMD方向およびTD方向の ずれもについて測定する。上記BA板とは、JIS 「BA仕上げ」に準じ、BA5号に表面仕上げしたS US304板(日本金属(株)製BA5号仕上げSUS304)をいう 。 

 本発明の粘着テープの粘着剤層は、粘着 を有するものであれば、その材質や構成な は特に限定されないが、通常用いられる粘 剤、例えば、アクリル系粘着剤やゴム系粘 剤、シリコーン系粘着剤等の粘着剤を用い ことができる。この中でも、アクリル系粘 剤を用いることが好ましい。

 アクリル系粘着剤としては、粘着性及び 熱性を与える低ガラス転移温度(Tg)のアクリ ル系モノマーを主モノマーとして用いること ができる。また、接着性や凝集力を与える高 Tgのコモノマーや、架橋性や接着性の改良に いられる官能基含有モノマーであるモノエ レン性不飽和モノマー等を用いることもで る。


 前記主モノマーとしては、例えば、メチル( メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー ト、ブチル(メタ)アクリレート、イソアミル( メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリ ート2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、 イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニ (メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレ ート、ドデシル(メタ)アクリレートなどのア キル(メタ)アクリレート等の1種又は2種以上 をモノマー成分として用いたアクリル系ポリ マーなどが挙げられる。前記アクリル系粘着 剤は比較的耐熱性も高く、本発明に最も好適 な粘着剤である。 

 前記コモノマーとしては、例えば、酢酸 ニル、プロピオン酸ビニル、ビニルエーテ 、スチレン、アクリロニトリル、メタクリ ニトリル等のビニル基含有化合物が挙げら る。

 前記官能基含有モノマーとして、例えば アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、 レイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカ ボキシル基含有モノマー;(メタ)アクリル酸2 -ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒド キシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキ シブチル、N-メチロールアクリルアミド、ア ルアルコールなどのヒドロキシル基含有モ マー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレ ト、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレ ート等の三級アミノ基含有モノマー;アクリ アミド、メタアクリルアミド等のアミド基 有モノマー;N-メチル(メタ)アクリルアミド、 N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメ チル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチ (メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アク リルアミド、N-オクチル(メタ)アクリルアミ 等のN-置換アミド基含有モノマー;グリシジ メタクリレート等のエポキシ基含有モノマ 等が挙げられる。これら共重合可能なモノ ー成分は、1種又は2種以上使用できる。これ ら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノ マー成分の70重量%以下、さらには40重量%以下 が好ましい。

 前記アクリル系ポリマーは、単一モノマ 又は2種以上のモノマー混合物を重合に付す ことにより得られる。重合は、溶液重合、乳 化重合、塊状重合、懸濁重合等の何れの方式 で行うこともできる。アクリル系ポリマーの 重量平均分子量(Mw)は、好ましくは50万~150万 さらに好ましくは80万~120万である。また、 量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の分散度 (Mw/Mn)は、6~10であるのが好ましい。

 重量平均分子量は、GPC法で標準ポリスチレ により換算した値である。GPC本体として、 ソー社製のHLC-8120GPCを使用し、カラム温度40 ℃、ポンプ流量0.5ml/min、検出器RIを用いたデ タ処理は、予め分子量が既知の標準ポリス レンの検量線(分子量500~2060万での検量)を用 い、換算分子量より分子量を求めた。
 使用カラム:TSKgel GMH-H(S)×2本(東ソー社製)
 移動相:テトラヒドロフラン
 注入量:100μl
 サンプル濃度:1.0g/l(テトラヒドロフラン溶 )
 分散度は、重量平均分子量と数平均分子量 比として算出した。数平均分子量の測定は 重量平均分子量の測定と同一方法にて実施 た。

 前記アクリル系粘着剤には、適宜、架橋 を含有することができる。例えば、イソシ ネート系架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリ ン系架橋剤、キレート系架橋剤等が挙げら る。

 架橋剤の使用量は特に制限されるもので ないが、例えば、前記アクリル系ポリマー1 00重量部に対して、0.1~15重量部が好ましく、1 ~10重量部がより好ましい。0.1重量部未満であ ると凝集力不足となり、15重量部を越えると 着力不足となる。

 層状珪酸塩としては、特に限定されるも ではないが、例えば、サボナイト、スメク イト、ソーコナイト、スチブンサイト、ヘ トライト、マーガライト、タルク、金雲母 白雲母、クリソタイル、緑泥石、バーミキ ライト、カオリナイト、ザンソフィライト ディッカイト、ナクライト、バイロフィラ ト、モンモリロナイト、ハイデライト、ノ トナイト、テトラシリリックマイカ、ナト ウムテニオライト、アンチゴライト、ハロ サイトなどが挙げられ、中でも、モンモリ ナイト、スメクタイトを用いることがより ましい態様である。なお、前記層状珪酸塩 、天然物又は合成物のいずれであってもよ 、これらの1種類あるいは2種類以上を同時 使用しても何ら問題はない。

 前記層状珪酸塩の平均粒径は、0.01~100μm 好ましく、より好ましくは0.05~10μmであり、 スペクト比は20~500が好ましく、より好まし は50~200である。

 前記層状珪酸塩の使用量は、特に限定さ るものではいが、耐熱性が得られるように るため、使用量が適宜決定される。例えば テープの粘着剤層の粘着面を、ステンレス に貼付し、貼付面積10mm×20mmで、使用温度175 ℃、荷重25gをかけて、1時間後のズレ距離(せ 断保持力:JIS Z0237に準じて測定)が0.3mm以下 なるように層状珪酸塩を添加するように調 することが好ましい態様である。具体的に 、前記アクリル系ポリマー100重量部に対し 、層状珪酸塩は1~40重量部が好ましく、より ましくは10~30重量部であり、更に好ましく 、10~20重量部である。1重量部未満であると 耐熱性が発現されにくい。一方、40重量部を 越えると粘着剤の粘着性を喪失させる原因と なる。

 前記粘着剤には、必要により、前記成分 ほかに、従来公知の各種の開始剤、粘着付 剤、老化防止剤、充填剤、着色剤、連鎖移 剤、可塑剤等の添加剤を用いてもよい。

 前記粘着剤層の調製に用いる溶媒は特に 限されないが、通常は、有機溶媒が用いら る。有機溶媒としては、粘着剤組成物を均 に溶解できるものが、製膜時の塗膜安定性 面でよい。有機溶媒としては、例えば、ブ ン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、o‐キ シレン、m‐キシレン、p‐キシレン、シクロ キサン、メタノール、エタノール、イソプ ピルアルコール、1‐ペンタノール、シクロ ヘキサノール、2‐メチルシクロヘキサノー 、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテ 、ジブチルエーテル、ジベンジルエーテル テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエ ルケトン、メチルイソブチルケトン、2‐ヘ タノン(メチルペンチルケトン)、ジイソブ ルケトン、シクロヘキサノン、メチルシク ヘキサノン、シクロペンタノン、酢酸アミ 、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル 酢酸ブチル、N,N‐ジメチルホルムアミド(DMF) 、N,N‐ジメチルアセトアミド(DMAc)、N‐メチ ピロリドン、2‐メトキシエタノール、2‐エ トキシエタノール、2‐ブトキシエタノール どがあげられる。前記有機溶媒としては、 酸エチル、トルエン、キシレン等が好まし 。溶媒により、粘着剤組成物は、通常、固 分濃度が、5~50重量%、好ましくは5~30重量%、 らに好ましくは10~25重量%の溶液に調製され 。

 形成される粘着剤層の厚みは、特に限定 れないが、通常2~100μm程度が好ましく、5~50 m程度がより好ましく、10~30μmが更に好まし 。100μmを越えると、厚くなりすぎてハンド ングしにくい場合がある。

 本発明の粘着剤層の形成方法は、粘着剤組 物を、支持基材上に塗布して、粘着剤組成 層を形成する。当該形成方法としては、各 方法を採用できる。例えば、粘着剤組成物 の形成に連続塗工装置を用いる場合は、例 ば、粘着剤組成物(溶液)を連続的に供給し 、装置先端に取り付けたダイスなどの吐出 段より連続的にシート基材上に薄層に押出 てする方法が挙げられる。また粘着剤組成 層を形成する方法として、バッチ方式を採 する場合には、支持基材上に粘着剤組成物( 液)を基材上に流延して、アプリケーターや 、マイヤーバー、ナイフコーターで成形する 方法が挙げられる。このようにして、薄層化 した粘着剤組成物を支持基材上に積層した後 、加熱して、溶媒を除去する。

 本発明の粘着テープの厚さは、折れや裂 を防止するため少なくとも5μm以上が好まし く、さらに、好適なハンドリング性に鑑みる と10~100μmが好ましい。 

 前記粘着剤層のせん断保持力は、粘着剤 の粘着面をステンレス板に貼付して、粘着 層を接着面積10mm×20mmになるように2kgゴムロ ーラーを1往復して圧着し、使用温度175℃で 荷重25gをかけて、1時間後のズレ距離(せん断 保持力:JIS Z0237に準じて測定)(mm)を測定する とにより評価した。せん断保持力としては 0.3mm以下であることが好ましく、より好まし くは、0.2mm以下である。せん断保持力が0.3mm 超えると、素子巻き緩みが発生する場合が る。 


 次に、本発明のアルミ電解コンデンサにつ て説明すると、当該アルミ電解コンデンサ 、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して き回すことにより構成されるコンデンサ素 と、陽極、陰極箔からそれぞれ引き出され 端子、これらを封止する封口材とケースに り構成されたものである。ここで、コンデ サ素子の巻き止め用テープとして、前記ア ミ電解コンデンサ素子巻き止め用テープを いられる。このテープを用いることにより 高温雰囲気下であっても、コンデンサ素子 巻き緩みによる静電容量の低下を防止でき アルミ電解コンデンサを得ることができる

 以下、本発明を実施例に基づいて説明す が、本発明はこれらに限定されるものでは い。なお、以下、部とあるのは重量部を意 するものとする。

<実施例1>
 支持基材として、二軸延伸ポリフェニレン ルファイドフィルム(商品名:トレリナ3030、 レ製、厚さ:25μm)を用いた。


 粘着剤層は以下の方法により調製した。ま 、アクリル酸n-ブチル100部、アクリル酸5部 らなるモノマー混合溶液から得たベースポ マーであるアクリル系ポリマーを調製した このアクリル系ポリマー100部に対して、層 珪酸塩であるモンモリナイト(商品名:クニ アG、クニミネ工業社製、平均粒径:0.1μm)10部 を添加し、更に、前記アクリル系ポリマー100 部に対し、エポキシ系架橋剤(商品名:テトラ ドC、三菱瓦斯化学社製)を1部、溶剤である ルエンを500部添加して、アクリル系粘着剤 液を調製した。このアクリル系粘着剤溶液 、厚さが20μmの粘着剤層となるように、支 基材上に塗布・乾燥させ、粘着剤層を作製 た。 

<実施例2>
 支持基材として、二軸延伸ポリエステルフ ルム(例えば、商品名:LCPフィルム、住友化 工業製、厚さ:25μm)を用いた。

 粘着剤層は以下の方法により調製した。 ず、アクリル酸n-ブチル70部、アクリル酸2- チルヘキシル25部、アクリル酸5部からなる ノマー混合溶液から得たベースポリマーで るアクリル系ポリマーを調製した。このア リル系ポリマー100部に対して、層状珪酸塩 あるモンモリナイト(商品名:クニピアG、ク ミネ工業社製、平均粒径:0.1μm)15部を添加し 、更に、前記アクリル系ポリマー100部に対し 、エポキシ系架橋剤(商品名:テトラッドC、三 菱瓦斯化学社製)を3部、溶剤であるトルエン 500部添加してアクリル系粘着剤溶液を調製 た。このアクリル系粘着剤溶液を、厚さが2 0μmの粘着剤層となるように、支持基材上に 布・乾燥させ粘着剤層を作製した。

<比較例1>
 実施例1において層状珪酸塩を添加せずに粘 着剤層を調製した以外は、実施例1と同様に て、粘着テープを作製した。

<比較例2>
 実施例2において層状珪酸塩を添加せずに粘 着剤層を調製した以外は、実施例2と同様に て、粘着テープを作製した。

 実施例および比較例で得られた粘着剤層 ついての評価結果を表1に示す。

 

 本発明の粘着テープを用いることにより 高温雰囲気下でのせん断保持力が0.3mm以下 あることが確認でき、高耐熱性を有するこ が確認できた。このため、高温保証用のア ミ電解コンデンサ素子巻き止め用に使用し 、高温処理を施された場合であっても、素 緩みなどの不具合の発生を防止できること 確認できた。一方、比較例では、せん断保 力が0.3mmを超え、高温処理による素子緩みが 生じやすいことが確認された。