電容器殼體用鋁涂裝材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電容器殼體用鋁涂裝材料，其具有良好的深拉深成型性、被膜密 接性，并且絕緣性、耐高溫水性、二次密接性、耐清洗液性、耐腐蝕性、耐粘連性、印刷性優(yōu) 異，而且在成本方面、安全性、環(huán)境方面也優(yōu)異。
【背景技術(shù)】
[0002] 近來，成型后不需要進行絕緣用樹脂被覆的樹脂被覆鋁合金板材開始被用作電容 器殼體材料。該電容器殼體為圓筒形，具有各種高度/直徑比。為了將板材形成為圓筒形，在 嚴(yán)苛條件下實施組合了深拉深成型、減徑成型的成型。因此，如果適用在建材等中使用的一 般的樹脂被覆鋁合金板材，則樹脂層會發(fā)生龜裂、剝離等，無法得到充分的絕緣性。特別是 在高度/直徑比大的殼體的成型中，該傾向顯著。
[0003] 在專利文獻1中，公開了被用于電容器殼體等的樹脂被覆鋁材料，其成型性優(yōu)異， 具有耐熱變色性以及高溫高濕耐久性。該樹脂被覆鋁材料具有如下結(jié)構(gòu):在純鋁或鋁合金 表面形成孔隙率為5%以下的無孔陽極氧化被膜，并在其上層通過硅烷偶聯(lián)劑被覆了數(shù)均 分子量為2000~100000的環(huán)氧系樹脂。另外，公開了以下內(nèi)容:優(yōu)選上述無孔陽極氧化被膜 的膜厚為30~200nm，上述硅烷偶聯(lián)劑在無孔陽極氧化被膜上的涂布量為0.5~10mg/m 2,上 述環(huán)氧系樹脂的數(shù)均分子量為5000~80000,且其被覆厚度為2~20μπι。
[0004] 專利文獻2中，公開了一種預(yù)涂用熱固化型涂料組合物、將其涂裝在金屬板上而得 到的預(yù)涂金屬板，該預(yù)涂用熱固化型涂料組合物的特征在于，含有(Α)含有含羥基樹脂和嵌 段異氰酸酯固化劑的被膜形成樹脂組合物、（Β)用具有醛化合物吸附能力的含氮化合物實 施了表面處理的無機化合物、以及(C)磷酸鈦系化合物，且相對于(Α)成分100重量份，（Β)成 分為0.1~10重量份、（C)成分為0.1~10重量份的比例。另外，作為(Α)成分中包含的含羥基 樹脂，公開了羥基值為5~200mgK0H/g、數(shù)均分子量為1000~20000的含羥基聚酯樹脂。
[0005] 專利文獻3中，公開了一種鋁電解電容器殼體用樹脂被覆鋁合金板材，包含聚乙烯 蠟及/或巴西棕櫚蠟，樹脂層厚度為2μπι~22μπι，樹脂層表面中的長度100μπι的一條直線切斷 的蠟粒子長度之和為1〇μπι以上，并且，具有為樹脂層厚度的80%以下且在Ο.?μπι以上的長徑 部分的截面形狀的蠟粒子存在3個~50個，具有長度超過樹脂層厚度的80 %的長徑部分的 蠟粒子低于10個。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:日本特開2010 -125722號公報 [0009] 專利文獻2:日本特開2007 - 204579號公報 [0010] 專利文獻3:日本特開2009 - 032881號公報
[0011]但是，專利文獻1以及專利文獻2的樹脂被覆鋁材因為環(huán)氧系樹脂、聚酯系樹脂被 形成在最表面，所以雖然成型性優(yōu)異，但是有時用于將加工后的加壓成型中使用的加壓油 除去的清洗液導(dǎo)致涂膜改性、溶解。另外，如果將裝配的電容器暴露于嚴(yán)酷的環(huán)境中，則因 為二次密接性差，所以有時發(fā)生樹脂被膜的剝離、變色。結(jié)果，有發(fā)生絕緣不良、作為電容器 本身的可靠性受損的問題。
[0012] 另外，專利文獻3的樹脂被覆鋁合金板材為了賦予潤滑性、提高成型性，使表面含 有蠟，但表面存在蠟導(dǎo)致存在印刷時墨水被彈開、生產(chǎn)率下降的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明所要解決的課題
[0014] 本發(fā)明的目的在于提供一種電容器殼體用鋁涂裝材料，其具有能夠成型為電容器 殼體的良好成型性，并且作為電容器殼體成型后的絕緣性、耐高溫水性、二次密接性、耐清 洗液性、耐腐蝕性、耐粘連性、印刷性優(yōu)異，而且在成本方面、安全性、環(huán)境方面也優(yōu)異。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 本發(fā)明所涉及的電容器殼體用鋁涂裝材料是包含鋁基材、在該鋁基材的至少一方 表面形成的化學(xué)生成覆蓋膜、在該化學(xué)生成覆蓋膜上形成的涂膜的鋁涂裝材料，其特征在 于，上述涂膜以雙酚A環(huán)氧樹脂為主成分，由甲基乙基酮所致的膨潤度低于1.5,表面自由能 為36mN/m~50mN/m，并且，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50°C~100°C。
[0017] 本發(fā)明所涉及的電容器殼體用鋁涂裝材料中，優(yōu)選上述涂膜是含有雙酚A環(huán)氧樹 脂以及聚異氰酸酯的涂料組合物的固化物，上述雙酚A環(huán)氧樹脂和上述聚異氰酸酯的重量 比率為50/50~90/10。
[0018] 本發(fā)明所涉及的電容器殼體用鋁涂裝材料中，優(yōu)選上述聚異氰酸酯是具有聚醚骨 架的二異氰酸酯。
[0019] 本發(fā)明所涉及的電容器殼體用鋁涂裝材料中，優(yōu)選上述聚異氰酸酯是具有聚醚骨 架的二異氰酸酯以及具有亞烷基鏈的二異氰酸酯，上述具有聚醚骨架的二異氰酸酯和上述 具有亞烷基鏈的二異氰酸酯的重量比率為50/50~95/5。
[0020] 本發(fā)明所涉及的電容器殼體用鋁涂裝材料中，優(yōu)選上述聚醚骨架是新戊二醇骨 架。
[0021] 發(fā)明效果
[0022] 本發(fā)明所涉及的電容器殼體用鋁涂裝材料具有電容器殼體要求的高成型性、加工 后的絕緣性、能夠耐受嚴(yán)酷環(huán)境的耐高溫水性、二次密接性，并且具有即使暴露于清洗液也 不改性的優(yōu)異的耐清洗液性，而且耐腐蝕性、耐粘連性、印刷性優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明所涉及的電容器殼體用鋁涂裝材料具有鋁或鋁合金基材、形成在該基材的 至少一個表面的化學(xué)生成覆蓋膜、形成在該化學(xué)生成覆蓋膜上的涂膜。
[0024] 本發(fā)明中使用的基材是由鋁或鋁合金形成的基材。以下，將由鋁以及鋁合金形成 的基材簡稱為"錯基材"。應(yīng)予說明，也可以將鋁之外的金屬用于基材。
[0025] 本發(fā)明中使用的化學(xué)生成覆蓋膜可以為涂布型膜，也可以為反應(yīng)型膜，從對鋁基 材以及涂膜的密接性的觀點考慮，優(yōu)選為反應(yīng)型膜。具體而言，是由磷酸-鉻酸鹽、鉻酸-鉻 酸鹽、磷酸鋯、磷酸鈦等處理液形成的被膜。從耐腐蝕性、二次密接性、經(jīng)濟性的觀點考慮， 更優(yōu)選為磷酸-鉻酸鹽。磷酸-鉻酸鹽被膜的粘附量以金屬Cr元素?fù)Q算時，優(yōu)選為2mg/m 2~ 50mg/m2。粘附量以Cr元素?fù)Q算低于2mg/m2時，無法得到充分的耐腐蝕性，進而無法得到與涂 膜的二次密接性。另外，粘附量以Cr元素?fù)Q算計即使超過50mg/m2,耐腐蝕性、與涂膜的二次 密接性的效果也會飽和，欠缺經(jīng)濟性。優(yōu)選粘附量以Cr元素?fù)Q算計為5mg/m 2~40mg/m2。 [0026]本發(fā)明中使用的涂膜以雙酚A環(huán)氧樹脂為主成分，由甲基乙基酮（以下記為MEK)所 致的膨潤度低于1.5，表面自由能為36mN/m~50mN/m，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50°C~100°C。
[0027] 通過在鋁基材上涂裝雙酸A環(huán)氧樹脂，能夠得到耐濕性、密接性、耐高溫水性、耐腐 蝕性等優(yōu)異的涂膜。但是，因為化學(xué)生成覆蓋膜牢固，所以如果涂膜發(fā)生變形，則容易在涂 膜中殘留應(yīng)變，二次密接性有下降的傾向。
[0028] 因此，在本發(fā)明中，通過將雙酚A環(huán)氧樹脂作為涂膜的主成分、使涂膜的玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度為50°C~100°C，能夠抑制二次密接性下降。如果涂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于50°C， 則在涂裝后層疊鋁基材時，導(dǎo)致材料粘合，生產(chǎn)率顯著下降。將這種材料彼此粘合的現(xiàn)象稱 為粘連，將壓緊涂膜的狀態(tài)長時間持續(xù)也不粘連的性質(zhì)稱為耐粘連性。另一方面，如果涂膜 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過l〇〇°C，則在成型加工時殘留應(yīng)變，二次密接性顯著下降。
[0029]另外，本發(fā)明中，通過使涂膜的表面自由能為36mN/m~50mN/m，能夠充分確保印刷 性。進而，作為使成型性良好的方法之一，可以舉出添加蠟等潤滑劑，但有時添加的蠟在表 面露出，表面自由能降至低于36mN/m。如果涂膜的表面自由能低于36mN/m，則有時在印刷時 墨水被彈開、印刷部剝離。另外，如果涂膜的表面自由能超過50mN/m，則墨水具有的表面張 力和化學(xué)生成覆蓋膜的表面自由能之差變大，墨水被彈開，難以印刷。應(yīng)予說明，涂膜的表 面自由能可以基于由表面自由能已知的液體測定得到的接觸角，通過擴展的Fowke s式算 出。
[0030] 另外，本發(fā)明中，通過使涂膜的MEK所致的膨潤度低于1.5,能夠抑制成型時的成型 油、成型后的清洗液等導(dǎo)致的涂膜溶解，能夠賦予耐清洗液性。MEK膨潤度更優(yōu)選為1.2以 下。如果MEK膨潤度為1.5以上，則成型時的成型油、成型后的清洗液導(dǎo)致涂膜膨脹、溶解以 及變色等，絕緣性差。另外，暴露于高溫時，涂膜發(fā)生變色、溶解等，耐腐蝕性差。
[0031] 另外，本發(fā)明中，涂膜優(yōu)選為含有雙酚A環(huán)氧樹脂的涂料組合物的固化物。從工業(yè) 通用性以及良好的耐腐蝕性等方面考慮，優(yōu)選使用雙酚A環(huán)氧樹脂。雙酚A環(huán)氧系樹脂的重 均分子量沒有特別限定，例如為20000~100000。另外，環(huán)氧基當(dāng)量沒有特別限定，例如為 100~1000?？梢允褂?種雙酚A環(huán)氧系樹脂，或者也可以使用2種以上不同種類的雙酸