コンデンサ用封口体及びコンデンサ
【課題】硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術により、基板とゴムとの接着性に優れた封口体を得る。
【解決手段】金属ケース１の開口部及びこれを密閉する封口体の形状を、長円、楕円、扁平などの非真円形とする。基板２に引出端子４，４の外径よりも大きな端子挿入孔５，５を形成する。端子挿入孔５，５の内側に基板表面に接着したゴム３の挿入孔内面部３ｃを形成し、この挿入孔内面部３ｃによって引出端子４，４と挿入孔５，５との気密性を確保する。金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる。この場合、基板２の表面にＯＨ基を形成し、このＯＨ基に３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを反応させる。基板２を金型内に固定し、ゴム３を充填して、両者を一体化する。
【解決手段】金属ケース１の開口部及びこれを密閉する封口体の形状を、長円、楕円、扁平などの非真円形とする。基板２に引出端子４，４の外径よりも大きな端子挿入孔５，５を形成する。端子挿入孔５，５の内側に基板表面に接着したゴム３の挿入孔内面部３ｃを形成し、この挿入孔内面部３ｃによって引出端子４，４と挿入孔５，５との気密性を確保する。金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる。この場合、基板２の表面にＯＨ基を形成し、このＯＨ基に３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを反応させる。基板２を金型内に固定し、ゴム３を充填して、両者を一体化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術を利用してゴムを一体化して成るコンデンサ用封口体及び該封口体を備えたコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板や樹脂板などの硬質基板にゴムを接着したコンデンサの封口体は、例えば、特許文献１に記載されている。図５は、特許文献１に記載された電解コンデンサの断面図である。
【０００３】
この電解コンデンサは、コンデンサ素子１００を収納した金属ケース１０１の開口部を、樹脂製の基板１０２とゴム１０３とを貼り合わせた封口体で密封している。封口体の周縁部と金属ケース１０１とは、金属ケース１０１の上縁部をケースの内側に向かって加締めることで固定されている。
【０００４】
前記コンデンサ素子１００の上部からはタブ１０４が引き出され、このタブ１０４が前記封口体を貫通したリベット１０５の下端部に接続されている。リベット１０５の上部は封口体の表面に突出し、この突出部分に外部端子１０６が接続されている。
【０００５】
なお、特許文献１には、図５のように基板１０２の全面にゴム１０３を貼り付けた封口体以外に、金属ケース１０１の加締め部分及びリベット１０５の周囲にのみゴム１０３を貼り付けたコンデンサも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１８２９０８号公報
【特許文献２】特開２００８−０５０５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術は、金属板や樹脂板などの基板１０２とゴム１０３とを接着剤によって貼り付けている。しかし、封口体に使用されるゴム１０３として、ブチルゴム（特に、過酸化物、加硫ゴムなど）のように、耐候性、耐温度性、長寿命性などの特性が優れている材料であっても、接着剤による接着性の悪いゴムは使用することができない。そのため、使用することのできるゴムの種類が限定される問題があった。
【０００８】
特に、特許文献１の技術は、基板１０２とゴム１０３との接着性が劣る場合でも、金属ケース１０１の加締め部や封口体を貫通するリベット１０５によって基板１０２とゴム１０３とを圧着して気密性を確保している。この場合、真円形の開口部を有する金属ケース１０１の場合には、金属ケース１０１の全周囲から均等な力を加えることができる。しかし、図６に示すような、金属ケース１０１の開口部が長円、楕円、扁平などの非真円形の場合には、長辺側と短辺側とで加締め力を均等に加えることが難しい。
【０００９】
その結果、コンデンサを長期間にわたって使用すると、基板１０２とゴム１０３との接合面の密着性が低下して、基板１０２とゴム１０３との接合面からの液漏れ等が発生するおそれがある。
【００１０】
また、特許文献１の技術では、コンデンサ素子１００に外部端子１０６を接続する場合に、リベット１０５を使用して基板１０２とゴム１０３との接合面を圧着している。しかし、このようなリベット１０５を使用した封口体と外部端子１０６の密封は、製造が面倒である。例えば、封口体に設けた挿入孔内に外部端子１０６を挿入するだけで、ゴム１０３と外部端子１０６との高度な気密性が確保できれば、リベット１０５に比較して、コンデンサの製造作業が簡便になる。
【００１１】
しかし、従来技術では、基板１０２とゴム１０３との接着性が低い。そのため、封口体の挿入孔内に外部端子１０６を強い力で圧入したり、金属ケース１０１を加締める際の力でゴム１０３に圧力を掛けてゴム１０３と外部端子１０６を密着させたりすると、基板１０２とゴム１０３との剥離を招くおそれがある。
【００１２】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本発明の目的は、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術を使用して基板とゴムとを接着することにより、次のような特徴を有するコンデンサ及びその封口体を提供することにある。
（１）硬質基板とゴムとの界面からの液漏れなどが生じることがない。
（２）金属ケースと封口体、あるいは封口体とそれを貫通する引出端子との気密性に優れている。
（３）構成が単純で、製造が容易である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するため、本発明のコンデンサ及びその封口体は、次のような技術的特徴を有する。
（１）金属板、樹脂板などの硬質の基板との表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術を利用して、封口体を形成する。
（２）封口体の形状を、長円、楕円、扁平などの非真円形としている。
【００１４】
本発明において、前記（１）（２）に加え、次のような構成を採用することが好ましい。
（３）基板に引出端子の外径よりも大きな端子挿入孔を形成し、この端子挿入孔の内側に基板表面に接着したゴムの一部を形成し、このゴムによって引出端子と挿入孔との気密性を確保する。
【００１５】
また、上記のような構成のコンデンサに使用する封口体を、金型内に基板を固定した後、金型内にゴムを充填して加熱・加圧することで、基板とゴムとを接合して一体化することも、本発明の一態様である。
【００１６】
この場合、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術としては、次のものが使用できる。
（１）コロナ放電処理、大気プラズマ処理、ＵＶ照射などの手段によって、基板の表面にＯＨ基を生成する。
（２）ＯＨ基を生成した基板を、反応性官能基を有する両官能性の有機化合物、例えば３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン溶液と接触させて、表面にアクリロキシ基を化学結合で生成する。
（３）表面にアクリロキシ基を化学結合で生成した基板を、必要に応じて、洗浄、乾燥する。
（４）前記基板を、金型内に固定した後、金型内にゴムを充填して、８０〜２５０℃で加熱・加圧して、基板とゴムとを一体化する。
（５）ゴムとしては、硬質基板との密着性を考慮するとエチレンプロピレンゴム又はシリコーンゴムを用いるとよい。
【００１７】
基板の表面のコロナ放電処理は、各種様式のコロナ表面改質装置、例えば、信光電気計測（株）製「コロナマスター」を用い、例えば、電源：ＡＣ１００Ｖ、出力電圧：１〜２０ｋＶ、発振周波数：１０〜４０ｋＨｚで０．１秒〜６０秒、温度０〜６０℃の条件で行うことができる。
【００１８】
大気圧プラズマ処理は、各種様式の大気圧プラズマ発生装置、例えば、松下電工（株）製「Ａｉｐｌａｓｍａ」を用い、例えば、プラズマ処理速度１０〜１００ｍｍ／ｓ、電源：２００〜２２０Ｖ／ＡＣ（３０Ａ）、圧縮エア：０．５ＭＰａ（１ＮＬ／ｍｉｎ），１０ｋＨｚ／３００Ｗ〜５ＧＨｚ、電力：１００Ｗ〜４００Ｗ、照射時間：０．１秒〜６０秒の条件で行うことができる。
【００１９】
ＵＶ照射は、各種様式のＵＶ−ＬＥＤ照射装置、例えば、（株）オムロン製「ＵＶ−ＬＥＤ照射装置ＺＵＶ−Ｃ３０Ｈ」を用い、例えば、波長：２００〜４００ｎｍ、電源：１００Ｖ／ＡＣ，光源ピーク照度：４００〜３０００ｍＷ／ｃｍ２，照射時間：１〜６０秒の条件で行うことができる。
【００２０】
前記基板と反応性官能基を有する両官能性の有機化合物とを接着させる手段としては、基板を反応性官能基を有する両官能性の有機化合物の溶液に浸せき、噴霧、刷毛塗り、ロール塗布したりする手段が使用できる。
【００２１】
また、反応性官能基を有する両官能性の有機化合物の溶液としては、反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を、水、メタノール，エタノール，イソプロパノール，エチレングリコール若しくはジエチレングリコールなどのアルコール類、アセトン若しくはメチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチルなどのエステル類、塩化メチレンなどのハロゲン化物、ブタン若しくはヘキサンなどのオレフィン類、テトラヒドロフラン若しくはブチルエーテルなどのエーテル類、ベンゼン若しくはトルエンなどの芳香族類、ジメチルホルムアミド若しくはメチルピロリドンなどのアミド類等、またはこれらを混合した溶剤に溶解したものが使用できる。
【００２２】
基板と反応性官能基を有する両官能性の有機化合物の接触処理後には、通常は、樹脂表面は４０〜２００℃で１〜３０分間の加熱乾燥や前記の溶剤による洗浄を行うことが望ましい。この場合、反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を付着した基板表面は、たとえばオーブン中、ドライヤー、あるいは高周波加熱により加熱して乾燥する。加熱乾燥は、通常、５０℃〜２００℃の温度範囲で、１〜６０分間行われる。５０℃未満ではＯＨ基が表面に生成した高分子材料と反応する時間が長くかかりすぎる。２００℃を超えると基板表面が変形したり、分解したりするので好ましくない。また、加熱乾燥に代えて減圧乾燥としてもよい。減圧乾燥することによって、耐熱性に劣る基板には好適である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物である分子接着剤を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術を使用して接着することにより封口体を形成したので、基板とゴムとの接着力が従来技術に比較して格段に向上する。その結果、金属ケースの加締め時や引出端子の圧入時に、ゴムに強い力を加えても基板とゴムの剥離のおそれがない。これにより、基板とゴムとの剥離に起因する液漏れが解消され、コンデンサの長寿命化及び／または安定化が可能となる。
【００２４】
また、基板に設けた挿入孔の内面にゴムを配置した場合には、金属ケースの加締め作業や引出端子の圧入時に基板表面のゴムに加わる力を利用して、挿入孔内面のゴムと引出端子を強固に密着することができ、従来技術のようなリベットを使用することなく、単なる圧入のみで引出端子部分の気密性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図。
【図２】第２実施形態における封口体の断面図。
【図３】第３実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図。
【図４】第４実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図。
【図５】特許文献１に記載のコンデンサの断面図。
【図６】非真円形の金属ケース及び封口体を有するコンデンサの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（１）第１実施形態
図１は、第１実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図である。本実施形態のコンデンサとしては、電解コンデンサや電気二重層コンデンサ等のコンデンサが含まれる。またコンデンサとしては、図６に示すような非真円形（長円形）のものであり、図１は、その長辺と平行な方向から切断した断面図である。非真円形としては他にも、卵形、楕円、角が湾曲した略矩形形状、その他のオーバル形状が含まれる。
【００２７】
本実施形態において、図示しないコンデンサ素子を収納した金属ケース１の開口部を、アルミニウム製の基板２とエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）３とを、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて化学結合により接着させる技術によって一体化した封口体で密封している。封口体の周縁部と金属ケース１とは、金属ケース１の上縁部をケースの内側に向かって加締めることで固定されている。
【００２８】
封口体には、一端がコンデンサ素子に接続されて、他端がコンデンサ外部に突出した一対の引出端子４，４が装着されている。この引出端子４，４を装着するために、基板２には一対の挿入孔５，５が設けられている。この挿入孔５，５は、引出端子４，４の外径よりも一回り大きく設定されている。
【００２９】
エチレンプロピレンゴム３は、基板２の上面全域を覆う上面部３ａ、下面の全域を覆う下面部３ｂ、挿入孔５，５の内面全域を覆う挿入孔内面部３ｃ、及び上面部３ａの表面から挿入孔内面部３ｃ，３ｃに連続して立ち上がった筒状部３ｄ，３ｄを備えている。なお、この筒状部は、金属ケースと引出端子を絶縁隔離するものである。挿入孔内面部３ｃ，３ｃの内径は、その内部に挿入される引出端子４，４の外径と同一あるいはやや小さめに設定されており、挿入孔内面部３ｃ，３ｃに引出端子４，４が圧入される寸法になっている。
【００３０】
エチレンプロピレンゴム３の上面部３ａは、基板２とほぼ同一の厚さで、上面部３ａの端面（金属ケース１の内面との接触面）や、上面部３ａの表面周縁部に対する加圧力によってエチレンプロピレンゴム３が変形し密閉される。
【００３１】
金属ケース１の開口部における封口体の装着位置には、封口体を係止するための位置決め溝１ａが形成されている。この位置決め溝１ａは、金属ケース１の外周から加締め加工により加圧することによって、金属ケース１の壁面をその内側に突出させることで形成される。この位置決め溝１ａに、封口体を構成するエチレンプロピレンゴム３の下面部３ｂの周縁部が係合することにより、封口体が金属ケース１に位置決めされる。
【００３２】
なお、第１実施形態のような長円形状やこれに準ずる扁平形状などの薄型のコンデンサでは、図６に示すように、金属ケース１の開口部のうち、両端の曲率の大きい部位（短辺側）に突起部１ｃを設けるとよい。この曲率の大きい部位（短辺部）では、外装ケース１の強度が高いため、突起部１ｃを安定して設けることができる。
【００３３】
金属ケース１の上縁部１ｂは、加締め加工により下方に湾曲形成され、その先端部（図中下端部）がエチレンプロピレンゴム３の上面部３ａの周辺部に接触している。この場合、上縁部１ｂは加締め力により上面部３ａに強い力で押し付けられ、上面部３ａを変形させている。これにより、金属ケース１の上縁部１ｂとエチレンプロピレンゴム３の上面部３ａとが密着し、封口体の周縁部と金属ケース１との気密性も確保される。
【００３４】
このような構成を有する本実施形態の封口体は、基板２とエチレンプロピレンゴム３とを前記のような金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術によって一体化して構成されている。すなわち、表面にＯＨ基を生成した基板２を、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン溶液と接触させて、表面にアクリロキシ基を化学結合で生成する。この基板２を金型内に装着し、その金型内にエチレンプロピレンゴム３を充填して加熱及び加圧することで、基板２とエチレンプロピレンゴム３とを一体成型する。
【００３５】
このように、本実施形態では、アルミニウム製の基板２に対して金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術によりエチレンプロピレンゴム３を接着しているため、基板２とエチレンプロピレンゴム３との接着力が、従来の接着剤を使用した場合に比較して格段に高くなっている。例えば、従来の工業用エポキシ接着剤であると引っ張り剪断強さが３〜４ＭＰａであるところ、本実施形態では７ＭＰａ以上（ＪＩＳ規格Ｋ６８５０に基づく評価）にできる。その結果、基板２とエチレンプロピレンゴム３との界面からの液漏れが防止でき、コンデンサの長寿命化が可能となる。
【００３６】
また、基板２とエチレンプロピレンゴム３との接着力が向上したため、加締め力を均等に加えることが難しい非真円形のコンデンサであっても、従来技術よりも強い加締め力で金属ケース１の上縁部１ｂをエチレンプロピレンゴム３に押し付けることにより、従来技術では力の掛かりにくい部分の密封性を確保できる。
【００３７】
基板２として、樹脂製の基板に比較して強度が高いアルミニウム板を使用した結果、本実施形態のように非真円形のコンデンサにおいて、強度的に弱い長辺中央部分から外力が加わった場合でも、このアルミニウム製基板２がその力を受け止める。その結果、金属ケース１の変形がなく、強度的に優れたコンデンサを得ることができる。
【００３８】
（２）第２実施形態
図２は、第２実施形態のコンデンサにおける封口体の断面図である。本実施形態は、次の点で第１実施形態と異なっているが、その他の構成は、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物による基板２とエチレンプロピレンゴム３との接着を含めて、前記第１実施形態と同様である。
(1) 基板２の下面にエチレンプロピレンゴム３が積層されていない。
(2) エチレンプロピレンゴム３の上面部３ａに、金属ケースと引出端子を絶縁隔離するための筒状部３ｄ，３ｄが設けられていない。
(3) 基板２の厚さがエチレンプロピレンゴム３の厚さに比較して、薄くなっている。
【００３９】
本実施形態においても、前記第１実施形態と同様な手段で、封口体を金属ケース１に固定する。その場合、金属ケース１の上縁部１ｂの加締め力により、金属ケース１と封口体の周縁部、及びエチレンプロピレンゴム３の挿入孔内面部３ｃ，３ｃと引出端子４，４との密着性が確保される。
【００４０】
（３）第３実施形態
図３は、第３実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図である。本実施形態では、基板２の外周部上面側に段部２ａを形成し、この段部２ａにエチレンプロピレンゴム３の一部を充填して外周面部３ｅを形成したものである。
【００４１】
本実施例では、金属ケース１の上縁部１ｂを湾曲させてエチレンプロピレンゴム３の上面部３ａの周縁部に圧接させると共に、位置決め溝１ａと平行に横加締め溝１ｃを形成する。この横加締め溝１ｃを前記エチレンプロピレンゴム３の外周面部３ｅに向かって突出させるように加締めることで、金属ケース１の上縁部と封口体の周縁部とを密封する。
【００４２】
この場合、アルミニウム製の基板２の周縁部は、金属ケース１の内面に当接し、金属ケース外方からの加締め力を受け止める。すなわち、基板２の周縁部が、横加締め作業時の内側の金型として作用する。その結果、横加締め溝１ｃの位置決めや形状の正確性を確保でき、溝の寸法精度が向上する。
【００４３】
（４）第４実施形態
図４は、第４実施の形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図である。本実施形態では、基板２に設けた挿入孔５部分引出端子部位にエチレンプロピレンゴム３を金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術で一体化した封口体を用い、該封口体と金属ケース１とをレーザ溶接部６にて接続したものである。この場合、基板２としては、金属ケース１に対してレーザ溶接が可能なアルミニウム製の部材を使用する。
【００４４】
このような構成を有する第４実施の形態によれば、金属ケース１と封口体との加締め作業が不要になり、コンデンサの製造が容易になる。特に、図６に示したような非真円形の金属ケースを使用する場合に、レーザ溶接部は加締め作業のように径の大小に左右されることなく、どちらの方向でも均等に両者を固定できるので、金属ケース１と封口体との密封性が優れている。また、第４実施の形態の変形例として、前記のような加締めによる金属ケース１と封口体との封緘と、図４のようなレーザ溶接部による固定手段を併用することもできる。
【００４５】
（５）他の実施形態
本発明は前記のような実施形態に限定されるものではなく、以下のような他の実施形態も包含する。
(a) 金属ケースや封口体を真円形とする。
(b) ゴムとして、エチレンプロピレンゴム３以外に、他のゴム材、例えば、イソブチレンイソプレンゴム及びスチレンブタジエンゴム、レギュラーブチルゴム、部分架橋ブチルゴム、シリコーンゴムなどが使用できる。なかでも硬質基材との密着性を考慮するとエチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムが好ましい。
【００４６】
(c) 基板として、アルミニウム以外の金属板や、ベークライト、フェノール、エポキシなどの樹脂板を使用する。
(d) 引出端子として、図５に示すようなリベットを使用することもできる。
(e) コンデンサとしては、電解コンデンサ、電気二重層コンデンサに適用できる。
【実施例】
【００４７】
次に、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて前記基板２とエチレンプロピレンゴム３とを接着する技術について、実施例に従って説明する。
【００４８】
（実施例１）
実施の形態１（図１）で示した封口体を用い、コンデンサを作成した。
基板としては、アルミニウム基板（２ｍｍ）を用い、ゴムとして、エチレンプロピレンゴム（２ｍｍ）を用いた。
アルミニウム基板（２ｍｍ）は、アセトン中超音波照射下、２０℃で１０分間の洗浄を行い、ドライヤーで乾燥したものを試料とした。
エチレンプロピレンゴム（２ｍｍ）配合物は、ＥＰ３３ １００質量部、ＨＡＦカーボンブラック ５０質量部、ステアリン酸 １質量部、酸化亜鉛 ５質量部、ジクミルペルオキシド（ＤＣＰ、架橋剤）３質量部を８インチロールで混合して調整した。
アルミニウム基板（２ｍｍ）は、アセトン中超音波照射下、２０℃で１０分間の洗浄後、アルカリ脱脂液（荏原ユージライト株式会社製、ＳＫ−１４４、５０ｇ／Ｌ水溶液）中、７０℃で５分間の洗浄、最後に蒸留水中、超音波照射下、２５℃で１０分間の洗浄を行いドライヤーで乾燥したものを使用した。続いて、コロナ放電表面処理装置（信光電機計測株式会社製、コロナマスター）を用いて、２５℃、ギャップ長２０ｍｍ、移動速度１ｍ/ｍｉｎ、放電圧１０ｋＶ、大気雰囲気化（相対湿度：６０％）の条件でアルミニウム基板（２ｍｍ）を処理した。
【００４９】
コロナ放電処理したアルミニウム基板（２ｍｍ）を、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（１ｍｏｌ／Ｌ-エタノール）溶液に１０分間浸せきし、１００℃で１０分間加熱を行った後に、表面にエタノール、蒸留水で１０分間ずつ超音波洗浄し、十分に乾燥させて３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン結合アルミニウム基板（２ｍｍ）とした。
この３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン結合アルミニウム基板（２ｍｍ）を、金型内に固定した後、金型内にゴムを充填した後、１６０℃で加熱・１０ＭＰａで加圧して、基板とゴムとを一体化し、第１実施形態（図１）で示した封口体を作成した。
コンデンサ素子に、溶媒：エチレングリコール、溶質：アジピン酸アンモニウムとした電解液を含浸し、アルミニウムケースに該コンデンサ素子を収納するとともに、アルミニウムケースの開口端を加締めて封口体によって密閉した。
【００５０】
（比較例１）
実施の形態１の反応性官能基を有する両官能性の有機化合物に変えて通常のゴム用加硫接着剤を用いてコンデンサを作成した。ゴム用加硫接着剤は上塗剤及び下塗剤の２層となり、上塗剤は東洋化学研究所（製品名メタロック：Ｆ−１６）を用い、膜厚を１０〜２０μｍとし、また下塗剤は東洋化学研究所（製品名メタロック：ＰＨ−５０）を用い、膜厚を５〜１５μｍとした。その他接着剤を刷毛塗りしたこと以外の構成は、実施例１と同様とした。
【００５１】
実施例１及び比較例１のコンデンサを１０個作成し、１０５℃無負荷条件で１０００時間、２０００時間経過後のコンデンサの質量変化（ｇ）を測定し、初期の質量と比較した。また併せて実施例１及び比較例のコンデンサの静電容量を初期の静電容量と比較した。また、実施例１及び比較例のコンデンサの表面状態を観察し、封口体の部位からの電解液の液漏れの有無を確認した。なお質量変化及びＣＡＰ変化率については実施例１及び比較例１のコンデンサの平均値を示すものである。
【表１】
【００５２】
表１に示すように、実施例１のコンデンサは比較例１のコンデンサに比べて、１０００時間経過後及び２０００時間経過後ともに、コンデンサの質量変化は少ないことが分かる。また、比較例１では、２０００時間経過後では封口体の表面（封口体と引出端子との界面付近）に電解液が付着しており、液漏れが生じているのに対し、実施例１のコンデンサでは、液漏れはなく、コンデンサの密封状態は良好であることが分かる。
【符号の説明】
【００５３】
１…金属ケース、１ａ…位置決め溝、１ｂ…上縁部、１ｃ…横加締め溝、２…基板、２ａ…段部、３…ゴム、３ａ…上面部、３ｂ…下面部、３ｃ…挿入孔内面部、３ｄ…筒状部、３ｅ…外周面部、４…引出端子、５…挿入孔、６…レーザ溶接部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術を利用してゴムを一体化して成るコンデンサ用封口体及び該封口体を備えたコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板や樹脂板などの硬質基板にゴムを接着したコンデンサの封口体は、例えば、特許文献１に記載されている。図５は、特許文献１に記載された電解コンデンサの断面図である。
【０００３】
この電解コンデンサは、コンデンサ素子１００を収納した金属ケース１０１の開口部を、樹脂製の基板１０２とゴム１０３とを貼り合わせた封口体で密封している。封口体の周縁部と金属ケース１０１とは、金属ケース１０１の上縁部をケースの内側に向かって加締めることで固定されている。
【０００４】
前記コンデンサ素子１００の上部からはタブ１０４が引き出され、このタブ１０４が前記封口体を貫通したリベット１０５の下端部に接続されている。リベット１０５の上部は封口体の表面に突出し、この突出部分に外部端子１０６が接続されている。
【０００５】
なお、特許文献１には、図５のように基板１０２の全面にゴム１０３を貼り付けた封口体以外に、金属ケース１０１の加締め部分及びリベット１０５の周囲にのみゴム１０３を貼り付けたコンデンサも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１８２９０８号公報
【特許文献２】特開２００８−０５０５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術は、金属板や樹脂板などの基板１０２とゴム１０３とを接着剤によって貼り付けている。しかし、封口体に使用されるゴム１０３として、ブチルゴム（特に、過酸化物、加硫ゴムなど）のように、耐候性、耐温度性、長寿命性などの特性が優れている材料であっても、接着剤による接着性の悪いゴムは使用することができない。そのため、使用することのできるゴムの種類が限定される問題があった。
【０００８】
特に、特許文献１の技術は、基板１０２とゴム１０３との接着性が劣る場合でも、金属ケース１０１の加締め部や封口体を貫通するリベット１０５によって基板１０２とゴム１０３とを圧着して気密性を確保している。この場合、真円形の開口部を有する金属ケース１０１の場合には、金属ケース１０１の全周囲から均等な力を加えることができる。しかし、図６に示すような、金属ケース１０１の開口部が長円、楕円、扁平などの非真円形の場合には、長辺側と短辺側とで加締め力を均等に加えることが難しい。
【０００９】
その結果、コンデンサを長期間にわたって使用すると、基板１０２とゴム１０３との接合面の密着性が低下して、基板１０２とゴム１０３との接合面からの液漏れ等が発生するおそれがある。
【００１０】
また、特許文献１の技術では、コンデンサ素子１００に外部端子１０６を接続する場合に、リベット１０５を使用して基板１０２とゴム１０３との接合面を圧着している。しかし、このようなリベット１０５を使用した封口体と外部端子１０６の密封は、製造が面倒である。例えば、封口体に設けた挿入孔内に外部端子１０６を挿入するだけで、ゴム１０３と外部端子１０６との高度な気密性が確保できれば、リベット１０５に比較して、コンデンサの製造作業が簡便になる。
【００１１】
しかし、従来技術では、基板１０２とゴム１０３との接着性が低い。そのため、封口体の挿入孔内に外部端子１０６を強い力で圧入したり、金属ケース１０１を加締める際の力でゴム１０３に圧力を掛けてゴム１０３と外部端子１０６を密着させたりすると、基板１０２とゴム１０３との剥離を招くおそれがある。
【００１２】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本発明の目的は、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術を使用して基板とゴムとを接着することにより、次のような特徴を有するコンデンサ及びその封口体を提供することにある。
（１）硬質基板とゴムとの界面からの液漏れなどが生じることがない。
（２）金属ケースと封口体、あるいは封口体とそれを貫通する引出端子との気密性に優れている。
（３）構成が単純で、製造が容易である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するため、本発明のコンデンサ及びその封口体は、次のような技術的特徴を有する。
（１）金属板、樹脂板などの硬質の基板との表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術を利用して、封口体を形成する。
（２）封口体の形状を、長円、楕円、扁平などの非真円形としている。
【００１４】
本発明において、前記（１）（２）に加え、次のような構成を採用することが好ましい。
（３）基板に引出端子の外径よりも大きな端子挿入孔を形成し、この端子挿入孔の内側に基板表面に接着したゴムの一部を形成し、このゴムによって引出端子と挿入孔との気密性を確保する。
【００１５】
また、上記のような構成のコンデンサに使用する封口体を、金型内に基板を固定した後、金型内にゴムを充填して加熱・加圧することで、基板とゴムとを接合して一体化することも、本発明の一態様である。
【００１６】
この場合、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術としては、次のものが使用できる。
（１）コロナ放電処理、大気プラズマ処理、ＵＶ照射などの手段によって、基板の表面にＯＨ基を生成する。
（２）ＯＨ基を生成した基板を、反応性官能基を有する両官能性の有機化合物、例えば３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン溶液と接触させて、表面にアクリロキシ基を化学結合で生成する。
（３）表面にアクリロキシ基を化学結合で生成した基板を、必要に応じて、洗浄、乾燥する。
（４）前記基板を、金型内に固定した後、金型内にゴムを充填して、８０〜２５０℃で加熱・加圧して、基板とゴムとを一体化する。
（５）ゴムとしては、硬質基板との密着性を考慮するとエチレンプロピレンゴム又はシリコーンゴムを用いるとよい。
【００１７】
基板の表面のコロナ放電処理は、各種様式のコロナ表面改質装置、例えば、信光電気計測（株）製「コロナマスター」を用い、例えば、電源：ＡＣ１００Ｖ、出力電圧：１〜２０ｋＶ、発振周波数：１０〜４０ｋＨｚで０．１秒〜６０秒、温度０〜６０℃の条件で行うことができる。
【００１８】
大気圧プラズマ処理は、各種様式の大気圧プラズマ発生装置、例えば、松下電工（株）製「Ａｉｐｌａｓｍａ」を用い、例えば、プラズマ処理速度１０〜１００ｍｍ／ｓ、電源：２００〜２２０Ｖ／ＡＣ（３０Ａ）、圧縮エア：０．５ＭＰａ（１ＮＬ／ｍｉｎ），１０ｋＨｚ／３００Ｗ〜５ＧＨｚ、電力：１００Ｗ〜４００Ｗ、照射時間：０．１秒〜６０秒の条件で行うことができる。
【００１９】
ＵＶ照射は、各種様式のＵＶ−ＬＥＤ照射装置、例えば、（株）オムロン製「ＵＶ−ＬＥＤ照射装置ＺＵＶ−Ｃ３０Ｈ」を用い、例えば、波長：２００〜４００ｎｍ、電源：１００Ｖ／ＡＣ，光源ピーク照度：４００〜３０００ｍＷ／ｃｍ２，照射時間：１〜６０秒の条件で行うことができる。
【００２０】
前記基板と反応性官能基を有する両官能性の有機化合物とを接着させる手段としては、基板を反応性官能基を有する両官能性の有機化合物の溶液に浸せき、噴霧、刷毛塗り、ロール塗布したりする手段が使用できる。
【００２１】
また、反応性官能基を有する両官能性の有機化合物の溶液としては、反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を、水、メタノール，エタノール，イソプロパノール，エチレングリコール若しくはジエチレングリコールなどのアルコール類、アセトン若しくはメチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチルなどのエステル類、塩化メチレンなどのハロゲン化物、ブタン若しくはヘキサンなどのオレフィン類、テトラヒドロフラン若しくはブチルエーテルなどのエーテル類、ベンゼン若しくはトルエンなどの芳香族類、ジメチルホルムアミド若しくはメチルピロリドンなどのアミド類等、またはこれらを混合した溶剤に溶解したものが使用できる。
【００２２】
基板と反応性官能基を有する両官能性の有機化合物の接触処理後には、通常は、樹脂表面は４０〜２００℃で１〜３０分間の加熱乾燥や前記の溶剤による洗浄を行うことが望ましい。この場合、反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を付着した基板表面は、たとえばオーブン中、ドライヤー、あるいは高周波加熱により加熱して乾燥する。加熱乾燥は、通常、５０℃〜２００℃の温度範囲で、１〜６０分間行われる。５０℃未満ではＯＨ基が表面に生成した高分子材料と反応する時間が長くかかりすぎる。２００℃を超えると基板表面が変形したり、分解したりするので好ましくない。また、加熱乾燥に代えて減圧乾燥としてもよい。減圧乾燥することによって、耐熱性に劣る基板には好適である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物である分子接着剤を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術を使用して接着することにより封口体を形成したので、基板とゴムとの接着力が従来技術に比較して格段に向上する。その結果、金属ケースの加締め時や引出端子の圧入時に、ゴムに強い力を加えても基板とゴムの剥離のおそれがない。これにより、基板とゴムとの剥離に起因する液漏れが解消され、コンデンサの長寿命化及び／または安定化が可能となる。
【００２４】
また、基板に設けた挿入孔の内面にゴムを配置した場合には、金属ケースの加締め作業や引出端子の圧入時に基板表面のゴムに加わる力を利用して、挿入孔内面のゴムと引出端子を強固に密着することができ、従来技術のようなリベットを使用することなく、単なる圧入のみで引出端子部分の気密性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図。
【図２】第２実施形態における封口体の断面図。
【図３】第３実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図。
【図４】第４実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図。
【図５】特許文献１に記載のコンデンサの断面図。
【図６】非真円形の金属ケース及び封口体を有するコンデンサの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（１）第１実施形態
図１は、第１実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図である。本実施形態のコンデンサとしては、電解コンデンサや電気二重層コンデンサ等のコンデンサが含まれる。またコンデンサとしては、図６に示すような非真円形（長円形）のものであり、図１は、その長辺と平行な方向から切断した断面図である。非真円形としては他にも、卵形、楕円、角が湾曲した略矩形形状、その他のオーバル形状が含まれる。
【００２７】
本実施形態において、図示しないコンデンサ素子を収納した金属ケース１の開口部を、アルミニウム製の基板２とエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）３とを、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて化学結合により接着させる技術によって一体化した封口体で密封している。封口体の周縁部と金属ケース１とは、金属ケース１の上縁部をケースの内側に向かって加締めることで固定されている。
【００２８】
封口体には、一端がコンデンサ素子に接続されて、他端がコンデンサ外部に突出した一対の引出端子４，４が装着されている。この引出端子４，４を装着するために、基板２には一対の挿入孔５，５が設けられている。この挿入孔５，５は、引出端子４，４の外径よりも一回り大きく設定されている。
【００２９】
エチレンプロピレンゴム３は、基板２の上面全域を覆う上面部３ａ、下面の全域を覆う下面部３ｂ、挿入孔５，５の内面全域を覆う挿入孔内面部３ｃ、及び上面部３ａの表面から挿入孔内面部３ｃ，３ｃに連続して立ち上がった筒状部３ｄ，３ｄを備えている。なお、この筒状部は、金属ケースと引出端子を絶縁隔離するものである。挿入孔内面部３ｃ，３ｃの内径は、その内部に挿入される引出端子４，４の外径と同一あるいはやや小さめに設定されており、挿入孔内面部３ｃ，３ｃに引出端子４，４が圧入される寸法になっている。
【００３０】
エチレンプロピレンゴム３の上面部３ａは、基板２とほぼ同一の厚さで、上面部３ａの端面（金属ケース１の内面との接触面）や、上面部３ａの表面周縁部に対する加圧力によってエチレンプロピレンゴム３が変形し密閉される。
【００３１】
金属ケース１の開口部における封口体の装着位置には、封口体を係止するための位置決め溝１ａが形成されている。この位置決め溝１ａは、金属ケース１の外周から加締め加工により加圧することによって、金属ケース１の壁面をその内側に突出させることで形成される。この位置決め溝１ａに、封口体を構成するエチレンプロピレンゴム３の下面部３ｂの周縁部が係合することにより、封口体が金属ケース１に位置決めされる。
【００３２】
なお、第１実施形態のような長円形状やこれに準ずる扁平形状などの薄型のコンデンサでは、図６に示すように、金属ケース１の開口部のうち、両端の曲率の大きい部位（短辺側）に突起部１ｃを設けるとよい。この曲率の大きい部位（短辺部）では、外装ケース１の強度が高いため、突起部１ｃを安定して設けることができる。
【００３３】
金属ケース１の上縁部１ｂは、加締め加工により下方に湾曲形成され、その先端部（図中下端部）がエチレンプロピレンゴム３の上面部３ａの周辺部に接触している。この場合、上縁部１ｂは加締め力により上面部３ａに強い力で押し付けられ、上面部３ａを変形させている。これにより、金属ケース１の上縁部１ｂとエチレンプロピレンゴム３の上面部３ａとが密着し、封口体の周縁部と金属ケース１との気密性も確保される。
【００３４】
このような構成を有する本実施形態の封口体は、基板２とエチレンプロピレンゴム３とを前記のような金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術によって一体化して構成されている。すなわち、表面にＯＨ基を生成した基板２を、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン溶液と接触させて、表面にアクリロキシ基を化学結合で生成する。この基板２を金型内に装着し、その金型内にエチレンプロピレンゴム３を充填して加熱及び加圧することで、基板２とエチレンプロピレンゴム３とを一体成型する。
【００３５】
このように、本実施形態では、アルミニウム製の基板２に対して金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術によりエチレンプロピレンゴム３を接着しているため、基板２とエチレンプロピレンゴム３との接着力が、従来の接着剤を使用した場合に比較して格段に高くなっている。例えば、従来の工業用エポキシ接着剤であると引っ張り剪断強さが３〜４ＭＰａであるところ、本実施形態では７ＭＰａ以上（ＪＩＳ規格Ｋ６８５０に基づく評価）にできる。その結果、基板２とエチレンプロピレンゴム３との界面からの液漏れが防止でき、コンデンサの長寿命化が可能となる。
【００３６】
また、基板２とエチレンプロピレンゴム３との接着力が向上したため、加締め力を均等に加えることが難しい非真円形のコンデンサであっても、従来技術よりも強い加締め力で金属ケース１の上縁部１ｂをエチレンプロピレンゴム３に押し付けることにより、従来技術では力の掛かりにくい部分の密封性を確保できる。
【００３７】
基板２として、樹脂製の基板に比較して強度が高いアルミニウム板を使用した結果、本実施形態のように非真円形のコンデンサにおいて、強度的に弱い長辺中央部分から外力が加わった場合でも、このアルミニウム製基板２がその力を受け止める。その結果、金属ケース１の変形がなく、強度的に優れたコンデンサを得ることができる。
【００３８】
（２）第２実施形態
図２は、第２実施形態のコンデンサにおける封口体の断面図である。本実施形態は、次の点で第１実施形態と異なっているが、その他の構成は、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物による基板２とエチレンプロピレンゴム３との接着を含めて、前記第１実施形態と同様である。
(1) 基板２の下面にエチレンプロピレンゴム３が積層されていない。
(2) エチレンプロピレンゴム３の上面部３ａに、金属ケースと引出端子を絶縁隔離するための筒状部３ｄ，３ｄが設けられていない。
(3) 基板２の厚さがエチレンプロピレンゴム３の厚さに比較して、薄くなっている。
【００３９】
本実施形態においても、前記第１実施形態と同様な手段で、封口体を金属ケース１に固定する。その場合、金属ケース１の上縁部１ｂの加締め力により、金属ケース１と封口体の周縁部、及びエチレンプロピレンゴム３の挿入孔内面部３ｃ，３ｃと引出端子４，４との密着性が確保される。
【００４０】
（３）第３実施形態
図３は、第３実施形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図である。本実施形態では、基板２の外周部上面側に段部２ａを形成し、この段部２ａにエチレンプロピレンゴム３の一部を充填して外周面部３ｅを形成したものである。
【００４１】
本実施例では、金属ケース１の上縁部１ｂを湾曲させてエチレンプロピレンゴム３の上面部３ａの周縁部に圧接させると共に、位置決め溝１ａと平行に横加締め溝１ｃを形成する。この横加締め溝１ｃを前記エチレンプロピレンゴム３の外周面部３ｅに向かって突出させるように加締めることで、金属ケース１の上縁部と封口体の周縁部とを密封する。
【００４２】
この場合、アルミニウム製の基板２の周縁部は、金属ケース１の内面に当接し、金属ケース外方からの加締め力を受け止める。すなわち、基板２の周縁部が、横加締め作業時の内側の金型として作用する。その結果、横加締め溝１ｃの位置決めや形状の正確性を確保でき、溝の寸法精度が向上する。
【００４３】
（４）第４実施形態
図４は、第４実施の形態における金属ケース上縁部と封口体部分の断面図である。本実施形態では、基板２に設けた挿入孔５部分引出端子部位にエチレンプロピレンゴム３を金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着させる技術で一体化した封口体を用い、該封口体と金属ケース１とをレーザ溶接部６にて接続したものである。この場合、基板２としては、金属ケース１に対してレーザ溶接が可能なアルミニウム製の部材を使用する。
【００４４】
このような構成を有する第４実施の形態によれば、金属ケース１と封口体との加締め作業が不要になり、コンデンサの製造が容易になる。特に、図６に示したような非真円形の金属ケースを使用する場合に、レーザ溶接部は加締め作業のように径の大小に左右されることなく、どちらの方向でも均等に両者を固定できるので、金属ケース１と封口体との密封性が優れている。また、第４実施の形態の変形例として、前記のような加締めによる金属ケース１と封口体との封緘と、図４のようなレーザ溶接部による固定手段を併用することもできる。
【００４５】
（５）他の実施形態
本発明は前記のような実施形態に限定されるものではなく、以下のような他の実施形態も包含する。
(a) 金属ケースや封口体を真円形とする。
(b) ゴムとして、エチレンプロピレンゴム３以外に、他のゴム材、例えば、イソブチレンイソプレンゴム及びスチレンブタジエンゴム、レギュラーブチルゴム、部分架橋ブチルゴム、シリコーンゴムなどが使用できる。なかでも硬質基材との密着性を考慮するとエチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムが好ましい。
【００４６】
(c) 基板として、アルミニウム以外の金属板や、ベークライト、フェノール、エポキシなどの樹脂板を使用する。
(d) 引出端子として、図５に示すようなリベットを使用することもできる。
(e) コンデンサとしては、電解コンデンサ、電気二重層コンデンサに適用できる。
【実施例】
【００４７】
次に、金属板や樹脂板などの硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて前記基板２とエチレンプロピレンゴム３とを接着する技術について、実施例に従って説明する。
【００４８】
（実施例１）
実施の形態１（図１）で示した封口体を用い、コンデンサを作成した。
基板としては、アルミニウム基板（２ｍｍ）を用い、ゴムとして、エチレンプロピレンゴム（２ｍｍ）を用いた。
アルミニウム基板（２ｍｍ）は、アセトン中超音波照射下、２０℃で１０分間の洗浄を行い、ドライヤーで乾燥したものを試料とした。
エチレンプロピレンゴム（２ｍｍ）配合物は、ＥＰ３３ １００質量部、ＨＡＦカーボンブラック ５０質量部、ステアリン酸 １質量部、酸化亜鉛 ５質量部、ジクミルペルオキシド（ＤＣＰ、架橋剤）３質量部を８インチロールで混合して調整した。
アルミニウム基板（２ｍｍ）は、アセトン中超音波照射下、２０℃で１０分間の洗浄後、アルカリ脱脂液（荏原ユージライト株式会社製、ＳＫ−１４４、５０ｇ／Ｌ水溶液）中、７０℃で５分間の洗浄、最後に蒸留水中、超音波照射下、２５℃で１０分間の洗浄を行いドライヤーで乾燥したものを使用した。続いて、コロナ放電表面処理装置（信光電機計測株式会社製、コロナマスター）を用いて、２５℃、ギャップ長２０ｍｍ、移動速度１ｍ/ｍｉｎ、放電圧１０ｋＶ、大気雰囲気化（相対湿度：６０％）の条件でアルミニウム基板（２ｍｍ）を処理した。
【００４９】
コロナ放電処理したアルミニウム基板（２ｍｍ）を、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（１ｍｏｌ／Ｌ-エタノール）溶液に１０分間浸せきし、１００℃で１０分間加熱を行った後に、表面にエタノール、蒸留水で１０分間ずつ超音波洗浄し、十分に乾燥させて３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン結合アルミニウム基板（２ｍｍ）とした。
この３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン結合アルミニウム基板（２ｍｍ）を、金型内に固定した後、金型内にゴムを充填した後、１６０℃で加熱・１０ＭＰａで加圧して、基板とゴムとを一体化し、第１実施形態（図１）で示した封口体を作成した。
コンデンサ素子に、溶媒：エチレングリコール、溶質：アジピン酸アンモニウムとした電解液を含浸し、アルミニウムケースに該コンデンサ素子を収納するとともに、アルミニウムケースの開口端を加締めて封口体によって密閉した。
【００５０】
（比較例１）
実施の形態１の反応性官能基を有する両官能性の有機化合物に変えて通常のゴム用加硫接着剤を用いてコンデンサを作成した。ゴム用加硫接着剤は上塗剤及び下塗剤の２層となり、上塗剤は東洋化学研究所（製品名メタロック：Ｆ−１６）を用い、膜厚を１０〜２０μｍとし、また下塗剤は東洋化学研究所（製品名メタロック：ＰＨ−５０）を用い、膜厚を５〜１５μｍとした。その他接着剤を刷毛塗りしたこと以外の構成は、実施例１と同様とした。
【００５１】
実施例１及び比較例１のコンデンサを１０個作成し、１０５℃無負荷条件で１０００時間、２０００時間経過後のコンデンサの質量変化（ｇ）を測定し、初期の質量と比較した。また併せて実施例１及び比較例のコンデンサの静電容量を初期の静電容量と比較した。また、実施例１及び比較例のコンデンサの表面状態を観察し、封口体の部位からの電解液の液漏れの有無を確認した。なお質量変化及びＣＡＰ変化率については実施例１及び比較例１のコンデンサの平均値を示すものである。
【表１】
【００５２】
表１に示すように、実施例１のコンデンサは比較例１のコンデンサに比べて、１０００時間経過後及び２０００時間経過後ともに、コンデンサの質量変化は少ないことが分かる。また、比較例１では、２０００時間経過後では封口体の表面（封口体と引出端子との界面付近）に電解液が付着しており、液漏れが生じているのに対し、実施例１のコンデンサでは、液漏れはなく、コンデンサの密封状態は良好であることが分かる。
【符号の説明】
【００５３】
１…金属ケース、１ａ…位置決め溝、１ｂ…上縁部、１ｃ…横加締め溝、２…基板、２ａ…段部、３…ゴム、３ａ…上面部、３ｂ…下面部、３ｃ…挿入孔内面部、３ｄ…筒状部、３ｅ…外周面部、４…引出端子、５…挿入孔、６…レーザ溶接部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着してなるコンデンサ用封口体。
【請求項２】
前記封口体の形状を、長円、楕円、扁平などの非真円形としたことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ用封口体。
【請求項３】
前記表面にＯＨ基を生成した基板に、シランカップリング反応により前記反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を界面結合させて、基板の表面にアクリロキシ基を生成し、この基板を、金型内に固定した後、金型内にゴムを充填した後、加熱・加圧して、基板とゴムとを一体化するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ用封口体。
【請求項４】
前記反応性官能基を有する両官能性の有機化合物が、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサ用封口体。
【請求項５】
前記表面にＯＨ基を生成した基板が、基板表面をコロナ放電処理、大気プラズマ処理またはＵＶ照射のいずれかによって処理することにより形成されたものであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のコンデンサ用封口体。
【請求項６】
前記ゴムとして、エチレンプロピレンゴム又はシリコーンゴムを用いた請求項１乃至５いずれかに記載のコンデンサ用封口体。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載のコンデンサ用封口体によって、コンデンサ素子を収納した外装ケースの開口部が密閉されたコンデンサ。
【請求項８】
硬質基板に引出端子の外径よりも大きな端子挿入孔を形成し、この端子挿入孔の内側に基板表面に接着したゴムの一部を形成し、このゴムによって引出端子と挿入孔との気密性を確保したことを特徴とする請求項７に記載のコンデンサ。
【請求項１】
硬質基板の表面にＯＨ基を生成させ、同一分子内に硬質基板のＯＨ基とゴムとの反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を用いて、硬質基板とゴムとを化学結合により接着してなるコンデンサ用封口体。
【請求項２】
前記封口体の形状を、長円、楕円、扁平などの非真円形としたことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ用封口体。
【請求項３】
前記表面にＯＨ基を生成した基板に、シランカップリング反応により前記反応性官能基を有する両官能性の有機化合物を界面結合させて、基板の表面にアクリロキシ基を生成し、この基板を、金型内に固定した後、金型内にゴムを充填した後、加熱・加圧して、基板とゴムとを一体化するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ用封口体。
【請求項４】
前記反応性官能基を有する両官能性の有機化合物が、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサ用封口体。
【請求項５】
前記表面にＯＨ基を生成した基板が、基板表面をコロナ放電処理、大気プラズマ処理またはＵＶ照射のいずれかによって処理することにより形成されたものであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のコンデンサ用封口体。
【請求項６】
前記ゴムとして、エチレンプロピレンゴム又はシリコーンゴムを用いた請求項１乃至５いずれかに記載のコンデンサ用封口体。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載のコンデンサ用封口体によって、コンデンサ素子を収納した外装ケースの開口部が密閉されたコンデンサ。
【請求項８】
硬質基板に引出端子の外径よりも大きな端子挿入孔を形成し、この端子挿入孔の内側に基板表面に接着したゴムの一部を形成し、このゴムによって引出端子と挿入孔との気密性を確保したことを特徴とする請求項７に記載のコンデンサ。
【図５】
【図６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１４２４２４（Ｐ２０１２−１４２４２４Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３９０２（Ｐ２０１０−２９３９０２）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００２２８５７８）日本ケミコン株式会社 (514)
【出願人】（５９７０９６１６１）株式会社朝日ラバー (74)
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００２２８５７８）日本ケミコン株式会社 (514)
【出願人】（５９７０９６１６１）株式会社朝日ラバー (74)
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