(57)【要約】【課題】安価な繊維を用いることができ、かつ、耐ショート性能及びインピーダンス特性に優れたアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを提供する。【解決手段】アルミニウム電解コンデンサの陽極と陰極との間に介在し、セパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率が１０％以下である、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータを構成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム電解コンデンサの陽極と陰極との間に介在する、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、
前記アルミニウム電解コンデンサ用セパレータのセパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率が１０％以下である
ことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ。
【請求項２】
前記アルミニウム電解コンデンサ用セパレータは、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプからなる群より選択された１種類以上の材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ。
【請求項３】
前記アルミニウム電解コンデンサ用セパレータは、厚さが２０〜１２０μｍであり、密度が０．２５〜０．７０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ。
【請求項４】
陽極、陰極、前記陽極と前記陰極との間に介在するセパレータ、を備え、
前記セパレータに、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを用いた
ことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム電解コンデンサに用いて好適なアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ、及び、このアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アルミニウム電解コンデンサは、陽極アルミ箔と陰極アルミ箔との間に、セパレータとして電解紙を介在させて、コンデンサ素子を作製し、このコンデンサ素子に電解液を含浸させて、ケースに挿入した後、封口することによって、作製されている。
【０００３】
アルミニウム電解コンデンサにおいて、セパレータの主な役割は、両電極の隔離と電解液の保持である。両電極を隔離するために、セパレータは低抵抗でありながらも、高い遮蔽性を有することが求められる。さらに、セパレータの素材には、電気絶縁性が要求され、また様々な種類の電解液の保持のために、親水性、親油性が要求される。従って、これらの特性を併せ持つ、セルロースを原料としたセパレータが使用されている。
【０００４】
アルミニウム電解コンデンサ用セパレータには、木材や非木材等から、サルフェート（クラフト）法、サルファイト法あるいはアルカリ法によって蒸解し抽出された植物繊維である、製紙用化学パルプが用いられる。
【０００５】
これまでに、アルミニウム電解コンデンサを含む電気化学素子用セパレータとして、様々な構成が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献５を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５３−１４２６５２号公報
【特許文献２】特開平３−２２２３１５号公報
【特許文献３】特開平５−２６７１０３号公報
【特許文献４】特開平５−３１５１９３号公報
【特許文献５】特開平８−２５０３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アルミニウム電解コンデンサの中でも、特に１００Ｖ以下の電圧域である低圧領域では、特許文献１および特許文献２に記載されている技術を用いたセパレータ、すなわちマニラ麻パルプとエスパルトパルプとからなる円網複層セパレータ等が、一般的に使用されている。
しかし、マニラ麻パルプは主にフィリピンで生産され、エスパルトパルプは主にチュニジアで生産されており、近年の政情不安や一次産業従事者の減少によって年々入手が困難になっており、また価格高騰も続いている。そのため、安定的に入手可能な原材料を用いた代替品の開発が急務となっている。
【０００８】
アルミニウム電解コンデンサにおいて、セパレータは、インピーダンス特性、特に等価直列抵抗（ＥＳＲ）に、大きな影響を与える。セパレータに用いるパルプの断面形状が円形に近く、また径が細いほど、インピーダンス特性が低くなることが知られている。
針葉樹パルプや広葉樹パルプ等、木材由来のパルプは、生産量が多く、安定して入手することが可能である。しかし、木材パルプは、断面形状が扁平で、かつサイズも大きいため、インピーダンス特性を重視する低圧用セパレータの原材料としては適さない。
【０００９】
特許文献３には、叩解した溶剤紡糸セルロース繊維を使用するセパレータが提案されている。溶剤紡糸セルロース繊維は、工業製品であるため安定して入手することが可能であり、叩解した繊維の断面形状は円形で細いため、インピーダンス特性にも優れる。
しかしながら、溶剤紡糸セルロース繊維は、高価であるため、マニラ麻パルプやエスパルトパルプの代替として使用することはできない。
【００１０】
工業的に大量生産されていて比較的安価に入手可能な非木材パルプとして、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプが挙げられる。
エスパルト以外のイネ科植物パルプを使用したアルミニウム電解コンデンサ用セパレータとして、特許文献４ではワラ繊維とマニラ麻パルプを用いたセパレータが、特許文献５では竹パルプを用いたセパレータが、それぞれ提案されている。
しかしながら、特許文献４および特許文献５は、いずれも音響機器の音質向上を目的としたものである。音響用機器向けセパレータに対する主な要求特性は、人間が感じる音質であり、一般的な低圧用セパレータで要求されるインピーダンス特性とは大きく異なる。
【００１１】
アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプ中には、植物由来の柔細胞が多く含まれており、柔細胞はパルプと比較すると非常に幅広短小である。セパレータ中に柔細胞が多く存在すると、インピーダンス特性が悪化することに加え、引張強さや引裂強さが低下する等の問題が生じる。また、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプは、針葉樹パルプやマニラ麻パルプ等と比較して、主体繊維の平均繊維長が短く、引張強さや引裂強さ等の強度特性が劣る。そのため、一般的な低圧用セパレータで要求される、耐ショート性能とインピーダンス性能を、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプのみからなるセパレータで実現することは困難だった。
【００１２】
アルミニウム電解コンデンサにおいて、セパレータは電極を隔離する役目を担っている。
セパレータと関係があるアルミニウム電解コンデンサのショートとしては、「タブ部によるセパレータの圧縮や破損」、「電極箔端部のバリ、あるいは電極箔とリード線接続部のバリ等によるセパレータの貫通や破損」、「振動や衝撃等の機械的ストレスによるセパレータの破損」、「火花放電等の電気的ストレス」、「コンデンサ製造の際のエージング時、酸化皮膜欠陥部に由来する酸化皮膜絶縁破壊」等が挙げられる。これらのショート原因に対する耐性は、セパレータの均一性や強度特性が影響するが、耐ショート性能の向上はセパレータにとって永遠の課題である。
【００１３】
本発明は、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ及びイネ科植物パルプ等の安価な繊維を用いることができ、かつ、耐ショート性能及びインピーダンス特性に優れたアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを提供することを目的とする。
また、本発明は、このアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを備え、耐ショート性能及びインピーダンス特性に優れたアルミニウム電解コンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータは、アルミニウム電解コンデンサの陽極と陰極との間に介在する、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、セパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率が１０％以下であるものである。
【００１５】
本発明のアルミニウム電解コンデンサは、陽極、陰極、陽極と陰極との間に介在するセパレータ、を備え、セパレータに、上記本発明のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを用いたものである。
【発明の効果】
【００１６】
上述の本発明によれば、耐ショート性能及びインピーダンス特性に優れるアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ及び該セパレータを用いるアルミニウム電解コンデンサを提供することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、セパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率が１０％以下であることにより、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ及びイネ科植物パルプ等の安価な繊維を用いてセパレータを構成することが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態例について詳細に説明する。
【００１９】
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータは、アルミニウム電解コンデンサの陽極と陰極との間に介在する、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、セパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率が１０％以下である構成とする。
【００２０】
本発明のアルミニウム電解コンデンサは、陽極と陰極と、陽極と陰極との間に介在するセパレータを備え、セパレータに、本発明のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを用いている。
【００２１】
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータにおいて、好ましくは、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプからなる群より選択された１種類以上の材料でセパレータを構成する。
これにより、安価な繊維を用いて、低いコストでセパレータを構成することができる。
【００２２】
本発明に使用する、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプは、特に限定されず、いずれの繊維でも用いることができる。例えば、ケナフパルプ、ジュートパルプ、稲ワラパルプ、麦ワラパルプ、竹パルプ、バガスパルプ、葦パルプ、サバイ草パルプ、竜鬚草パルプ、ララン草パルプ等が好適に用いられる。これらの材料は、１種類を使用してもよく、あるいは２種類以上を混合して使用してもよい。また、これらのパルプは、漂白処理されていてもよく、また、溶解パルプのように精製されたものや、マーセル化パルプであってもよい。
【００２３】
本発明に使用する、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプは、叩解処理されることが好ましい。ただし、作製するセパレータの密度によっては、叩解処理を行わなくてもよい。
叩解処理には、ディスクリファイナーやコニカルリファイナー、高圧ホモジナイザ、ビーター等、製紙原料の調成に用いられる叩解機が、特に限定なく使用できる。
【００２４】
本発明のセパレータは、上述したように、セパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率が１０％以下である構成とする。
セパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率が１０％を超過すると、アルミニウム電解コンデンサのエージング試験でショートが発生しやすくなる。
【００２５】
本発明のセパレータの抄紙には、円網多層抄紙機を使用することが好ましい。円網抄紙機は、網を張った円筒（以下「円網」と略する）をパルプ懸濁液が入った槽の中で回転させ、水位差によって網を通して水が円筒内に流れ込む際に、網の上に紙層を形成する方法の抄紙機である。紙層を形成する際、初期段階では網の上にパルプが堆積するが、その後の段階で網が徐々に目詰まりするため、初期段階では水と共に流出していた微細なパルプや柔細胞も、中期以降の段階では紙層内に含まれるようになる。そのため、円網抄紙機で抄紙された紙は、一般的に表裏に存在する柔細胞の割合が異なる。
【００２６】
アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプは、柔細胞を多く含む。柔細胞は、パルプと比較すると、非常に幅広短小であるため、セパレータのインピーダンス特性や引張強さに悪影響を及ぼす。
本発明では、セパレータ中に残る柔細胞の数を少なくするため、複数の円網を使用することが好ましい。つまり、紙層形成の初期段階のみの材料で構成された紙層、すなわち柔細胞含有率が低い紙層を複数重ね合わせて、１枚のセパレータとすることで、セパレータ中の柔細胞の数を大幅に減少させることができる。セパレータ中の柔細胞の数を制御することで、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプのみからなるセパレータであっても、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータとして使用可能な耐ショート性能及びインピーダンス特性を実現できる。
【００２７】
同一原料を抄紙する場合、円網抄紙機は、パルプ懸濁液濃度と円網回転速度を変更することにより、紙の単位面積当たりの重量（以下「坪量」と略する）を制御することができる。したがって、同じ坪量の紙を同じ速度で生産する場合、例えば１つの円網から２つの円網に変更することで、パルプ懸濁液濃度を約半分にすることができる。パルプ懸濁液の濃度を薄くするほど、セパレータ中の柔細胞を減少させることができる。パルプ懸濁液の濃度は、０．３％以下にすることが好ましい。
【００２８】
また本発明において、網の開口部のサイズも重要である。一般的な柔細胞のサイズは、（２０〜数十μｍ）×（２０〜１５０μｍ）程度であり、柔細胞の流出を促進させるために、網の開口部は０．１ｍｍ以上×０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２９】
セパレータ中の柔細胞の数を大幅に減少させることで、セパレータのインピーダンス特性を改善することができ、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプを使用しても、マニラ麻パルプ及びエスパルトパルプ等からなる円網複層セパレータと同等レベルのインピーダンス特性を実現できる。
セパレータ中に含まれる柔細胞の数の指標としては、セパレータ表面に存在する柔細胞の数の表裏比率（反円網接触面／円網接触面）を、５以下にすることが好ましい。なお、柔細胞の数は、円網に接した面が少なく、円網に接していない面が多くなるため、表裏比率を１未満にすることは難しい。一方、表裏比率が５より大きくなると、柔細胞の流出が不十分となり、セパレータのインピーダンス特性や引張強さが悪化しやすい。また、表裏比率が５を超過したセパレータを、アルミニウム電解コンデンサに供した際には、引張強さの低下等に伴い、ショート率が悪化しやすい。
なお、円網接触面と反円網接触面の判別が困難な場合は、柔細胞の数の多い面／少ない面の比率を５以下としてもよい。
【００３０】
セパレータを製造する際、コンデンサ用セパレータとしての機能を阻害しないものであれば、必要に応じて、分散剤や消泡剤、紙力増強剤等の添加剤を使用してもよい。なお、紙力増強加工処理は、セパレータを作製した後に水溶性ポリマーを塗布してもよい。
【００３１】
円網多層抄紙機で抄紙する際に、各層に使用する原料は同一であってもよく、叩解度や原料の種類を変更してもよい。同一原料を使用する場合、工程が簡略化できる。
【００３２】
アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプは、マニラ麻パルプと比較して平均繊維長が短いため、紙の地合を均一にしやすく、緻密性に優れたセパレータを製造しやすいという特徴がある。しかし、平均繊維長が短いため、引張強さや引裂強さといった強度特性が劣る傾向がある。
セパレータ中の柔細胞の数を少なくすることで、平均繊維長を長くすることができ、強度特性を改善することができるため、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプを使用して、耐ショート性能に優れたセパレータを作製することが可能となる。
【００３３】
本発明に係るセパレータにおいて、セパレータの引張強さは、９．８Ｎ／１５ｍｍ以上であることが好ましい。また、一般的なアルミニウム電解コンデンサ用セパレータに必要な引裂強さである２００ｍＮ以上を実現するため、平均繊維長は１．０ｍｍ以上が好ましい。
引張強さが９．８Ｎ／１５ｍｍ未満の場合、あるいは平均繊維長が１．０ｍｍ未満の場合、アルミニウム電解コンデンサの素子作製時等にセパレータの破断が発生しやすくなる。
一方、平均繊維長が長くなりすぎた場合、抄紙工程で繊維の縺れが発生しやすくなったり、水中での分散性が悪化してセパレータの地合が崩れやすくなる。
本発明の構成において、平均繊維長が長すぎて問題となることはないが、セパレータ製造工程上の取扱いやすさの観点から、平均繊維長は４ｍｍ以下が好ましい。
【００３４】
セパレータの厚さは、２０〜１２０μｍが好ましい。
アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプの繊維断面の直径は１０〜１５μｍ程度であるため、円網抄紙機で形成された層を複数有した場合に、厚さを２０μｍ未満にすると、セパレータに必要な強度を維持することが難しい。
セパレータが１２０μｍより厚くなると、アルミニウム電解コンデンサの小形化に不利となる。
【００３５】
セパレータの密度は、０．２５〜０．７０ｇ／ｃｍ３が好ましい。
密度を０．２５ｇ／ｃｍ３より低くすると、セパレータの強度が著しく低下する。
密度を０．７０ｇ／ｃｍ３より高くしようとすると、コンデンサのインピーダンス特性が大きく悪化する。
【００３６】
以上のセパレータの構成により、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ、及びイネ科植物パルプからなり、耐ショート性能及びインピーダンス特性に優れた、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータが得られることを見出した。
【００３７】
上記の本発明のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを用いて、本発明のアルミニウム電解コンデンサを作製することができる。
例えば、陽極アルミニウム箔と陰極アルミニウム箔との間にセパレータを介在させて巻回することによって素子を形成し、その後電解液を含浸させて、ケースに挿入した後に、封口することにより、アルミニウム電解コンデンサを作製することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明に係るアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ及び、当該アルミニウム電解コンデンサ用セパレータを備えたアルミニウム電解コンデンサの具体的な各種実施例、比較例について、詳細に説明する。
【００３９】
〔セパレータ及びアルミニウム電解コンデンサの特性の測定方法〕
本実施の形態のセパレータ及びアルミニウム電解コンデンサの各特性の具体的な測定は、以下の条件及び方法で行った。
【００４０】
〔ＣＳＦ値〕
ＣＳＦ値は、ＪＩＳ  Ｐ８１２１−２『パルプ−ろ水度試験法−第２部：カナダ標準ろ水度法』（ＩＳＯ５２６７−２『Ｐｕｌｐｓ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｄｒａｉｎａｂｉｌｉｔｙ−Ｐａｒｔ２：“Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ”ｆｒｅｅｎｅｓｓ  ｍｅｔｈｏｄ』）に従って測定した値である。
【００４１】
〔厚さ、坪量及び密度〕
セパレータの厚さは、「ＪＩＳ  Ｃ  ２３００−２  『電気用セルロース紙-第２部：試験方法』  ５．１  厚さ」に規定された、「５．１．１  測定器及び測定方法  a)  外側マイクロメータを用いる場合」のマイクロメータを用いて、「５．１．３  紙を折り重ねて厚さを測る場合」の１０枚に折り重ねる方法で、測定した。
セパレータの坪量は、「ＪＩＳ  Ｃ  ２３００−２  『電気用セルロース紙-第２部：試験方法』  ６  坪量」に規定された方法で、絶乾状態のセパレータの坪量を測定した。
セパレータの密度は、「ＪＩＳ  Ｃ  ２３００−２  『電気用セルロース紙-第２部：試験方法』  ７．０Ａ  密度  Ｂ法」に規定された方法で、絶乾状態のセパレータの密度を測定した。
【００４２】
〔引張強さ〕
「ＪＩＳ  Ｐ  ８１１３  『紙及び板紙-引張特性の試験方法-第２部：定速伸張法』」（ＩＳＯ１９２４−２『Ｐａｐｅｒ  ａｎｄ  ｂｏａｒｄ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｅｎｓｉｌｅ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ−Ｐａｒｔ２：Ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｒａｔｅ  ｏｆ  ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ』）に規定された方法で、試験幅１５ｍｍで、セパレータの縦方向（製造方向）の最大引張荷重を測定し、引張強さとした。
【００４３】
〔平均繊維長〕
平均繊維長は、ＪＩＳ  Ｐ  ８２２６−２『パルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法  第２部：非偏光法』（ＩＳＯ１６０６５−２『Ｐｕｌｐｓ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｆｉｂｒｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｂｙ  ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｎａｌｙｓｉｓ−Ｐａｒｔ２：Ｕｎｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｌｉｇｈｔ  ｍｅｔｈｏｄ』）に準じて、Ｋａｊａａｎｉ  Ｆｉｂｅｒｌａｂ  Ｖｅｒ．４（Ｍｅｔｓｏ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ社製）を用いて測定したＣｏｎｔｏｕｒ  ｌｅｎｇｔｈ（中心線繊維長）の長さ荷重平均繊維長の値である。
【００４４】
〔セパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率〕
「ＪＩＳ  Ｃ  ２３００−２  『電気用セルロース紙-第２部：試験方法』  ２４  絶縁破壊の強さ  ２４．２．２  直流の場合  Ｂ法  ２４．１．２．１  方法２」に規定された方法で、セパレータの絶縁破壊電圧を計１００ヶ所測定し、５００Ｖ未満の電圧でショートした割合を、セパレータ絶縁破壊試験での５００Ｖ印加時のショート率（以下、「５００Ｖ印加時のショート率」と略する）とした。
【００４５】
〔セパレータ表面に存在する柔細胞の数の表裏比率〕
走査型電子顕微鏡（以下「ＳＥＭ」と略する）を用いて、２００倍の倍率で１０００μｍ（縦方向）×５０００μｍ（横方向）のセパレータの表裏の表面に存在する柔細胞の数を測定した。反円網側の柔細胞の数を円網側の柔細胞の数で除して、セパレータ表面に存在する柔細胞の表裏比率（以下、「柔細胞の表裏比率」と略する）とした。
【００４６】
〔セパレータを使用したアルミニウム電解コンデンサの作製〕
以下、本実施の形態例のセパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサの作製方法を説明する。
上記構成のセパレータを用いて、陽極アルミニウム箔と陰極アルミニウム箔との間にセパレータを介在させて巻回して素子を形成した後、電解液を含浸させ、ケースに挿入した後、封口することにより、アルミニウム電解コンデンサを作製した。
【００４７】
〔インピーダンス〕
作製したアルミニウム電解コンデンサのインピーダンスを、ＬＣＲメータを用いて、２０℃で１００ｋＨｚの周波数で測定した。
【００４８】
〔実施例１〕
アオイ科植物パルプであるケナフパルプを、ＣＳＦ値６００ｍｌまでダブルディスクリファイナー（以下「ＤＤＲ」と略する）を用いて叩解し、円網三層抄紙機を用いて、厚さ５０μｍ、坪量２７．５ｇ／ｍ２、密度０．５５ｇ／ｃｍ３の三層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは４３Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は２．１ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は３％、柔細胞の数の表裏比率は１．５だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートせず、インピーダンスは０．２３Ωだった。
【００４９】
〔実施例２〕
シナノキ科植物パルプであるジュートパルプを、ＣＳＦ値６５０ｍｌの未叩解の状態で、円網三層抄紙機を用いて、厚さ１１５μｍ、坪量３１．１ｇ／ｍ２、密度０．２７ｇ／ｃｍ３の三層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは４７Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．８ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は０％、柔細胞の数の表裏比率は１．２だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートせず、インピーダンスは０．２５Ωだった。
【００５０】
〔実施例３〕
シナノキ科植物パルプであるジュートパルプを、ＣＳＦ値６２０ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網三層抄紙機を用いて、厚さ１２５μｍ、坪量３７．５ｇ／ｍ２、密度０．３０ｇ／ｃｍ３の三層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは５６Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．８ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は０％、柔細胞の数の表裏比率は１．５だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサを作製しようとしたが、セパレータの厚さが厚い影響でコンデンサ素子径が大きくなり、ケースに入れることができなかった。直径が大きいケースに変更して作製したアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートせず、インピーダンスは０．３２Ωだった。
【００５１】
〔実施例４〕
イネ科植物パルプであるエスパルトパルプを、ＣＳＦ値６００ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網二層抄紙機を用いて、厚さ５０μｍ、坪量２５．０ｇ／ｍ２、密度０．５０ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは１１Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．１ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は４％、柔細胞の数の表裏比率は２．８だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートせず、インピーダンスは０．１８Ωだった。
【００５２】
〔実施例５〕
イネ科植物パルプである竹パルプを、ＣＳＦ値５５０ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網二層抄紙機を用いて、厚さ４０μｍ、坪量２０．０ｇ／ｍ２、密度０．５０ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは２５Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．６ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は２％、柔細胞の数の表裏比率は２．２だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートせず、インピーダンスは０．２０Ωだった。
【００５３】
〔実施例６〕
イネ科植物パルプであるバガスパルプを、ＣＳＦ値４００ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網二層抄紙機を用いて、厚さ２２μｍ、坪量１５．０ｇ／ｍ２、密度０．６８ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは１４Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．４ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は８％、柔細胞の数の表裏比率は４．８だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートせず、インピーダンスは０．１９Ωだった。
【００５４】
〔実施例７〕
イネ科植物パルプであるバガスパルプを、ＣＳＦ値３００ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網二層抄紙機を用いて、厚さ２２μｍ、坪量１６．１ｇ／ｍ２、密度０．７３ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは１８Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．３ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は３％、柔細胞の数の表裏比率は４．９だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートしなかったが、インピーダンスは０．２９Ωとなり、実施例６で作製した厚さ２２μｍ、密度０．６８ｇ／ｃｍ３のバガスパルプ二層セパレータを使用したコンデンサと比較して大きくなった。
【００５５】
〔実施例８〕
イネ科植物パルプである龍鬚草パルプを、ＣＳＦ値６５０ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網二層抄紙機を用いて、厚さ５０μｍ、坪量２０．０ｇ／ｍ２、密度０．４０ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは２７Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．５ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は３％、柔細胞の数の表裏比率は１．７だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートせず、インピーダンスは０．１５Ωだった。
【００５６】
〔従来例１〕
バショウ科植物パルプであるマニラ麻パルプと、イネ科植物パルプであるエスパルトパルプを、半量ずつ混合し、ＣＳＦ値５５０ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網二層抄紙機を用いて、厚さ５０μｍ、坪量２５．０ｇ／ｍ２、密度０．５０ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは２９Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．９ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は４％、柔細胞の数の表裏比率は１．９だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートせず、インピーダンスは０．２０Ωだった。
【００５７】
〔比較例１〕
イネ科植物パルプであるエスパルトパルプを、ＣＳＦ値６００ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網一層抄紙機を用いて、厚さ５０μｍ、坪量２５．０ｇ／ｍ２、密度０．５０ｇ／ｃｍ３の一層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは８Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は０．９ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は１４％、柔細胞の数の表裏比率は６．０だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＥＧ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧１００Ｖ、容量１００μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でもショートが発生したが、ショートしなかったコンデンサのインピーダンスは０．２４Ωだった。
【００５８】
〔比較例２〕
イネ科植物パルプであるバガスパルプを、ＣＳＦ値４００ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網二層抄紙機を用いて、厚さ１８μｍ、坪量１１．５ｇ／ｍ２、密度０．６４ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは７Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．５ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は７２％、柔細胞の数の表裏比率は３．３だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を作製しようとしたところ、引張強さが弱い影響で、素子作製時にセパレータの破断が多発し、コンデンサ素子を作製することができなかった。
【００５９】
〔比較例３〕
イネ科植物パルプであるエスパルトパルプを、ＣＳＦ値６６０ｍｌの未叩解の状態で、円網二層抄紙機を用いて、厚さ５０μｍ、坪量１２．０ｇ／ｍ２、密度０．２４ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは４Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．２ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は８０％、柔細胞の数の表裏比率は２．１だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を作製しようとしたところ、引張強さが弱い影響で、素子作製時にセパレータの破断が多発し、コンデンサ素子を作製することができなかった。
【００６０】
実施例１乃至実施例８、比較例１乃至比較例３、従来例１のそれぞれのセパレータ及び定格電圧１００Ｖのコンデンサのインピーダンスの評価結果を、表１に示す。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
表１からわかるように、各実施例のセパレータは、５００Ｖ印加時のショート率が１０％以下を満たしており、かつ、柔細胞の数の表裏比率が１〜５の範囲内で低い。
これに対して、各比較例のセパレータは、５００Ｖ印加時のショート率が１０％を超えている。
【００６３】
実施例４、従来例１、比較例１のセパレータは、いずれも厚さ５０μｍ、坪量２５．０ｇ／ｍ２、密度０．５０ｇ／ｃｍ３である。また、実施例４と比較例１のセパレータは、原材料も同一である。
実施例４のセパレータは、柔細胞の数が少ないため、引張強さが強く、平均繊維長が長くなり、５００Ｖ印加時のショート率が低くなった。また、コンデンサのインピーダンスも低くなった。従来例１のセパレータと比較した場合でも、実施例４のセパレータは、５００Ｖ印加時のショート率は同等で、コンデンサのインピーダンスは優れる結果となった。
【００６４】
実施例４及び実施例６のセパレータは、５００Ｖ印加時のショート率がそれぞれ４％、８％であったが、アルミニウム電解コンデンサのエージング試験でショートは発生しなかった。一方、比較例１のセパレータは、エージング試験で５００Ｖ印加時のショート率が１４％となり、アルミニウム電解コンデンサのエージング試験でショートが発生した。
５００Ｖ印加時のショート率と、アルミニウム電解コンデンサのエージング試験でのショートとは、関連があり、アルミニウム電解コンデンサのエージング試験でのショートを抑制するためには、セパレータの５００Ｖ印加時のショート率を１０％以下にする必要がある。
【００６５】
〔実施例９〕
イネ科植物パルプである麦わらパルプを、ＣＳＦ値３５０ｍｌまでＤＤＲを用いて叩解し、円網二層抄紙機を用いて、厚さ９０μｍ、坪量５４．０ｇ／ｍ２、密度０．６０ｇ／ｃｍ３の二層セパレータを得た。このセパレータの引張強さは７０Ｎ／１５ｍｍ、平均繊維長は１．３ｍｍ、５００Ｖ印加時のショート率は０％、柔細胞の数の表裏比率は４．５だった。
このセパレータを用いてコンデンサ素子を１００個作製し、ＧＢＬ系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、定格電圧４００Ｖ、容量１０μＦ、直径１２．５ｍｍ×長さ２０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサとした。このアルミニウム電解コンデンサは、エージング試験でショートしなかった。このセパレータは、いわゆる中高圧ＧＢＬ系のアルミニウム電解コンデンサにも適用できることが確認された。
【００６６】
以上、本実施の形態によれば、中長期に渡って安定的に入手可能であり、安価である、アオイ科植物パルプ、シナノキ科植物パルプ及びイネ科植物パルプを用いて、かつ耐ショート性能及びインピーダンス特性に優れるアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ及び該セパレータを用いるアルミニウム電解コンデンサを提供できる。
【００６７】
以上、本実施の形態のセパレータをアルミニウム電解コンデンサに用いた例を説明した。
アルミニウム電解コンデンサの他の構成、製造方法の詳細についての説明は省略したが、本発明のアルミニウム電解コンデンサにおいて、電極材料及び電解液材料については、特別に限定を必要とすることはなく、種々の材料を用いることができる。また、素子外径が許容する限り、本発明のセパレータを複数枚、または本発明のセパレータを一枚以上用いて他のセパレータとともに複数枚重ねて使用することも可能である。