(57)【要約】【課題】  本発明は、高い耐ショート性を維持したまま、ＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができるセパレータおよび該セパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】  コンデンサの一対の電極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、合成繊維、例えばポリアミド繊維及び又はフィブリル化ポリアミド繊維を含有し、片側表面および反対側表面の液滴消失時間が１０〜３５０秒、液滴消失時間の比が１．０〜２．０、気密度が１０〜３５０秒／１００ｍｌ、平均孔径が０．１〜１５．０μｍであるアルミニウム電解コンデンサ用セパレータとする。  前記合成繊維は、フィブリル化ポリアミド繊維を２０〜８０質量％含有し、かつ、フィブリル化天然セルロース繊維を２０〜８０質量％含有することを特徴とする。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極の間に介在する、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、
合成繊維を含有し、片側表面および反対側表面の液滴消失時間が１０〜３５０秒、液滴消失時間の比が１．０〜２．０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】
気密度が１０〜３５０秒／１００ｍｌ、平均孔径が０．１〜１５．０μｍであることを特徴とする請求項１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】
前記合成繊維は、ポリアミド繊維であることを特徴とする請求項１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】
前記ポリアミド繊維は、フィブリル化ポリアミド繊維であることを特徴とする請求項３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５】
前記合成繊維は、フィブリル化繊維のみからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４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６】
前記合成繊維は、フィブリル化ポリアミド繊維を２０〜８０質量％含有し、かつ、フィブリル化天然セルロース繊維を２０〜８０質量％含有することを特徴とする請求項１乃至請求項５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７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の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。
【請求項８】
陰極材料に導電性高分子を用いたことを特徴とする請求項７記載の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用セパレータおよび該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ものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」と称す。）、家庭用ゲーム機、自動車電装機器等の電子機器の高性能化が著しく進んでおり、それと同時にこれら機器等の小型化も強く求められている。そのため、これら電子機器に用いられる回路基板等に搭載される部品にも高性能化、小型化のニーズが高まっている。
【０００３】
回路基板に搭載される部品の一つにアルミニウム電解コンデンサがあるが、導電性高分子を陰極材料に用いたアルミニウム電解コンデンサ（以下、「固体電解コンデンサ」と称す。）は、電解液を陰極材料に用いたアルミニウム電解コンデンサ（以下、「非固体電解コンデンサ」と称す。）と比べ、ＥＳＲ（等価直列抵抗）特性が良好であることから員数削減による小型化が可能であり、パソコンやゲーム機等に使用されている。
また、パソコン等ではＣＰＵの高速化・高機能化が求められており、動作周波数が一段と高周波化している。
【０００４】
電解液を用いた非固体電解コンデンサの伝導機構はイオン伝導であるが、固体電解コンデンサの伝導機構は電子伝導であり、イオン伝導と比較して高伝導度を示す。つまり、蓄えた電子を放出する応答性が良いことから、低ＥＳＲ特性となり、電源回路の中でもＣＰＵ周りに用いるコンデンサとしてメリットがある。
【０００５】
また昨今は、陰極材料として、導電性高分子と電解液とを共に用いた導電性高分子ハイブリッドアルミニウム電解コンデンサ（以下、「ハイブリッド電解コンデンサ」と称す。）がコンデンサメーカー各社より上市されており、低ＥＳＲ特性であることと、ショート不良がないことが必須要件である自動車電装機器用途にも用いられてきている。
【０００６】
上述したように、固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサは、パソコンや家庭用ゲーム機をはじめ、高信頼性が要求される自動車電装機器等にも適用範囲が広がっている。
固体電解コンデンサは、電極箔とセパレータとを重ね合わせて巻回して素子巻を形成した後、電極箔のアルミニウム酸化皮膜の欠損部分の修復、および電極箔の切断面やタブ等の未化成部分の化成をおこない、導電性高分子層を形成した後、ケースに挿入、封口して作製している。ハイブリッド電解コンデンサにおいては、導電性高分子層を形成した後に、さらに電解液を含浸し、ケースに挿入、封口して作製している。
【０００７】
固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの陰極材料である導電性高分子をコンデンサ素子内に保持させる方法として、コンデンサ素子内にて導電性高分子を重合させる方法と、あらかじめ重合した導電性高分子をコンデンサ素子内に含浸させる方法とがある。
【０００８】
コンデンサ素子内において導電性高分子を重合させる場合、モノマーおよび酸化剤を含む溶液（以下、「重合液」と称す。）をコンデンサ素子に含浸後、加熱・乾燥し重合させて、導電性高分子層をコンデンサ素子内に形成させる。
あらかじめ重合した導電性高分子を含浸させる場合、導電性高分子を水に分散させた懸濁液（以下、「分散液」と称す。）をコンデンサ素子に含浸後、加熱・乾燥し、導電性高分子層をコンデンサ素子内に形成させる。
【０００９】
重合液と分散液の何れの場合においても、コンデンサ素子内部の導電性高分子層の形成状態の良し悪し、即ち、セパレータの重合液や分散液に対する含浸性が固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの電気特性を決定付けることとなる。
【００１０】
さらに、近年では固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの車載用途での使用も増加している。特に、自動車の電装化が進み、自動車の様々な機能をコントロールする電子制御機器であるＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ（以下、「ＥＣＵ」と称す。）の数量が増加傾向にある。
【００１１】
さらに、カーナビゲーションシステムやエアバッグシステムなど車室内の搭載製品が増加したことで、従来、車室内搭載であったＥＣＵなどが車室外へ追い出されることになり、基板の小型化に伴い、限られたスペースに最大限に高密度実装する必要も生じている。このため、搭載される部品にも、小型化、高機能化が求められるようになった。これら要求に対応するために、ＥＣＵ等に搭載される部品のひとつである固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサにおいても、更なるＥＳＲの低減および静電容量の向上が求められている。
【００１２】
また、自動車に用いられる部品は、パソコンや家庭用ゲーム機に用いられる部品と比較すると外部からの振動や衝撃が加えられる場合があり、そこで用いられるコンデンサには過酷な環境下においても長期間に渡って耐え得るような耐ショート性が要求される。このため、それらコンデンサに用いられるセパレータにおいては、両極間の高い遮蔽性が要求される。
【００１３】
このように、車載用コンデンサにおいては、高い耐ショート性を維持したまま、更なるＥＳＲの低減および静電容量の向上が求められている。
これまでにセパレータとして、合成繊維からなるセパレータや天然セルロース繊維からなるセパレータ、合成繊維と天然セルロース繊維とをともに含有したセパレータが用いられており、アルミニウム電解コンデンサや固体電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ等の耐ショート性とＥＳＲの低減等を目的として、例えば、特許文献１乃至５に記載された技術が開示されている。
【００１４】
特許文献１には、天然繊維パルプまたは再生セルロース繊維の１種または２種以上を原料とし、高密度層と低密度層の二層構造とした電解紙を使用することで、耐電圧を高く維持すると共に、インピーダンス特性を向上させた電解コンデンサを提供する技術が開示されている。
【００１５】
特許文献２には、叩解可能な再生セルロース繊維を７０質量％以上含有させた、長網または短網抄紙された繊維層Ａと、円網抄紙された繊維層Ｂとからなる二層構造を有したセパレータが提案されている。このセパレータを用いることによって、内部抵抗、漏れ電流特性に悪影響を与えることなく、生産性を向上させることが可能な蓄電デバイスを提供する技術が開示されている。
【００１６】
特許文献３には、アクリル短繊維とフィブリル化セルロースを含有させることで、導電性高分子の重合液の含浸性を良好なものにすることができ、結果、低ＥＳＲ化を図ることのできる固体電解コンデンサ用セパレータを提供する技術が開示されている。
【００１７】
特許文献４には、湿式法により作製されたポリエステル樹脂又はその誘導体を含有する不織布を用いた固体電解コンデンサが提案されている。このセパレータは固体電解質の密着性と接着性に優れ、物理的強度と耐熱性が高いため、このセパレータを用いることで、インピーダンス特性と漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを提供する技術が開示されている。
【００１８】
特許文献５には、繊維径０．１〜４μｍを有する極細繊維で構成される不織布層（Ｉ層）と、繊維径６〜３０μｍを有する熱可塑製樹脂繊維で構成される繊維層（ＩＩ層）とを含み、かつ該不織布層（ＩＩ層）が２層の該不織布層（Ｉ層）の間に存在する積層不織布が提案されている。このセパレータを用いることによって、より高性能の固体電解コンデンサを提供する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平６−１６８８４８号公報
【特許文献２】特開２０１６−２５２１１号公報
【特許文献３】特開２００９−５９７３０号公報
【特許文献４】特開２００２−２４６２７０号公報
【特許文献５】特開２０１３−８０８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献１のようなセパレータは、セルロース繊維のみで構成されており、固体電解コンデンサに用いられる導電性高分子の重合液や分散液を含浸すると、セルロース繊維が酸性条件下において徐々に分解されるため、セパレータの機械的強度の低下が顕著になる場合や、セルロース繊維と重合液の酸化剤とが反応することで、導電性高分子の重合を阻害する場合があった。
【００２１】
さらに、高密度層が非常に緻密であり、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が困難であった。このため、セパレータの機械的強度が低下することによって、固体電解コンデンサのショート不良が増加する場合や、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が悪化することによって、固体電解コンデンサのＥＳＲが悪化する場合があった。
【００２２】
仮に、特許文献１のセパレータを導電性高分子の重合液や分散液に対する機械的強度の低下を回避するために、合成繊維を配合した場合、セルロース繊維間に合成繊維が介在することにより、セルロース繊維同士の水素結合を阻害することで、セパレータの機械的強度が低下し、セパレータ形成時やコンデンサ素子形成時において、破断等が発生するという問題が起こる場合があった。また、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を向上させるために、高密度層の密度を低くした場合、セパレータを構成する繊維同士の間隙が過度に広くなることで、緻密性が低下し、ショート不良が増加する場合があった。
【００２３】
また、特許文献２のような繊維径の細いフィブリルを有する再生セルロース繊維を含有させたセパレータは、緻密性が非常に高く、遮蔽性が高いため、耐ショート性には優れるが、緻密性が高くなり過ぎ、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性の更なる向上が困難であり、このため、固体電解コンデンサの更なるＥＳＲの低減および静電容量の向上が困難であった。
【００２４】
さらに、再生セルロースはセルロースを溶解し、紡糸した繊維であり、天然セルロース繊維と比較して、セルロースの重合度が低いため、導電性高分子の重合液や分散液への耐性がより低下し、セパレータの機械的強度が低下することによって、コンデンサのショート不良が増加する場合があった。
【００２５】
仮に、特許文献２のセパレータの緻密性を低くして、ＥＳＲの低減、静電容量の向上を目的に非フィブリル化繊維の配合を多くした場合、セパレータの緻密性が低くなることで、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、このセパレータを用いた固体電解コンデンサは、耐ショート性が低くなる。また、導電性高分子の重合液や分散液に対する機械的強度の低下を回避するために、合成繊維を配合した場合、セルロース繊維間に合成繊維が介在することにより、セルロース繊維同士の水素結合を阻害することで、セパレータの機械的強度が低下し、セパレータ形成時やコンデンサ素子形成時において、破断等が発生するという問題が起こる場合があった。
【００２６】
更に、特許文献３のようなアクリル短繊維を含有させたセパレータは、含浸性は高いが、緻密性が低いため、低ＥＳＲ化には優れるが、耐ショート性が低いといった課題があった。
仮に、特許文献３のセパレータの緻密性を高くして、耐ショート性の向上を目的にフィブリル化繊維の配合を多くした場合、セパレータの緻密性が高くなることで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が悪化し、ＥＳＲ特性および静電容量を向上させることができない。
【００２７】
更にまた、特許文献４のような非フィブリル化繊維のみからなるセパレータを用いた固体電解コンデンサにおいては、緻密性が低いため、耐ショート性の更なる向上が困難であった。
仮に、特許文献４のセパレータの緻密性を高くして、耐ショート性の向上を目的にフィブリル化繊維を配合した場合、セパレータの緻密性が高くなることで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が悪化し、ＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができない。
【００２８】
更に、特許文献５のようなメルトブロウン法などによって製造された長繊維で構成される乾式不織布をセパレータとして用いた固体電解コンデンサにおいては、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性は高いが、セパレータの地合いが悪く、近年の要求に対しては、耐ショート性が満足できないといった場合があった。
【００２９】
仮に、特許文献５のセパレータの緻密性を高くして、耐ショート性の向上を目的に繊維径０．１〜４μｍを有する極細繊維で構成される不織布層のみでセパレータを構成した場合、セパレータが過剰に緻密になり、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が悪化し、ＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができない。
【００３０】
上述したように、従来のセパレータでは、固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサにおいて、高い耐ショート性を維持したまま、近年求められるような更なるＥＳＲの低減および静電容量の向上に応えることができないという問題がある。
【００３１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサに用いることで高い耐ショート性を維持したまま、ＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができるセパレータおよび該セパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド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】
【００３２】
上述した課題を解決し、上記した目的を達成する一手段として本発明に係る実施の形態は、例えば、以下の構成を備える。
即ち、一対の電極の間に介在する、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、合成繊維を含有し、片側表面および反対側表面の液滴消失時間が１０〜３５０秒、液滴消失時間の比が１．０〜２．０であることを特徴とする。
【００３３】
そして例えば、気密度が１０〜３５０秒／１００ｍｌ、平均孔径が０．１〜１５．０μｍであることを特徴とする。また例えば、前記合成繊維は、ポリアミド繊維であることを特徴とする。
【００３４】
更に例えば、前記ポリアミド繊維は、フィブリル化ポリアミド繊維であることを特徴とする。あるいは、前記合成繊維は、フィブリル化繊維のみからなることを特徴とする。
更に例えば、前記合成繊維は、フィブリル化ポリアミド繊維を２０〜８０質量％含有し、かつ、フィブリル化天然セルロース繊維を２０〜８０質量％含有することを特徴とする。
【００３５】
又は、上記いずれかに記載の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とする。
そして、陰極材料に導電性高分子を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、高い遮蔽性を維持したまま、導電性高分子の重合液や分散液に対して高い含浸性を有するセパレータが得られる。このセパレータを固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサに用いることで、耐ショート性を維持したまま、ＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
本発明を実施するための形態のアルミニウム電解コンデンサによれば、セパレータとして、例えば、合成繊維を含有し、セパレータの片側表面と反対側表面との液滴消失時間、液滴消失時間の比を一定範囲に制御することで、セパレータを構成する繊維同士の間隙を適切に形成できるため、遮蔽性を維持したまま、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を高めることができる。このため、セパレータとして、耐ショート性を維持したまま、ＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができる。
【００３８】
さらに、上記したセパレータの気密度、平均孔径を一定範囲に制御することによって、セパレータの緻密性を制御することができ、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を阻害することなく、高い耐ショート性を維持できる。
また、上記した合成繊維をポリアミド繊維とすることで、セパレータの耐熱性、耐薬品性を高めることができる。
【００３９】
そして、上記したポリアミド繊維をフィブリル化ポリアミド繊維とすることで、セパレータの均質性を高めることができ、耐ショート性を向上させることができる。
さらにまた、上記したセパレータをフィブリル化繊維のみで構成することによって、セパレータ全体の緻密性を高めることができ、耐ショート性を向上させることができる。
【００４０】
そしてまた、上記したセパレータは、フィブリル化ポリアミド繊維を２０〜８０質量％含有し、かつ、フィブリル化天然セルロース繊維を２０〜８０質量％含有することで、導電性高分子の重合液や分散液に対する耐性と機械的強度とを両立させることができる。
【００４１】
本発明の実施の形態に係るセパレータは、一対の電極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、該セパレータは、合成繊維を含有し、該セパレータの片側表面および反対側表面の液滴消失時間を１０〜３５０秒、液滴消失時間の比を１．０〜２．０に制御することで特に良好な結果が得られる。
【００４２】
セパレータの片側表面および反対側表面の液滴消失時間は、セパレータの導電性高分子の重合液や分散液の濡れ広がり性を示す。
セパレータの片側表面および反対側表面の液滴消失時間は１０〜３５０秒の範囲が好ましく、より好ましくは１０〜２５０秒の範囲、さらに好ましくは１０〜２００秒の範囲である。
【００４３】
液滴消失時間が１０秒未満では、繊維同士の間隙が過剰に広く、含浸時に毛細管現象が働きにくくなり、濡れ広がり性が悪化し、導電性高分子の重合液や分散液の含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されない。
【００４４】
また、液滴消失時間が３５０秒超では、繊維同士の間隙が過度に緻密であるため、導電性高分子の重合液や分散液がセパレータに含浸されず、電子伝導経路となる導電性高分子層を形成することができない。
このため、セパレータの片側表面および反対側表面の液滴消失時間が１０秒未満、３５０秒超の何れの場合も、固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサとしたときにＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができない。
【００４５】
セパレータの液滴消失時間の比は、セパレータ表面および内部の繊維構造の均質性を示す。
セパレータの液滴消失時間の比は１．０〜２．０の範囲が好ましく、より好ましくは１．０〜１．５の範囲である。液滴消失時間の比が２．０超では、セパレータ表面およびセパレータ内部を構成する繊維同士の間隙が疎らになり、セパレータ全体としての均質性が低く、導電性高分子の重合液や分散液の含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されない。このため、液滴消失時間の比が２．０超の場合、固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサとしたときにＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができない。
【００４６】
セパレータに合成繊維を配合することで、セパレータの耐酸性や耐酸化性が向上し、導電性高分子の重合液や分散液によるセパレータの機械的強度の低下を抑制できる。さらに、合成繊維は天然セルロース繊維のように繊維間で水素結合を発現しないことから、繊維間の間隙が過剰に閉塞することを抑制できるため、導電性高分子層をセパレータ全体に均一に形成することができる。
【００４７】
本発明を実施するための形態のセパレータは、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性と耐ショート性を考慮すると、セパレータの気密度を１０〜３５０秒／１００ｍｌの範囲が好ましく、より好ましくは１０〜２５０秒／１００ｍｌの範囲、さらに好ましくは１０〜２００秒／１００ｍｌの範囲である。また、セパレータの平均孔径を０．１〜１５．０μｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは０．１〜１０μｍの範囲である。
【００４８】
セパレータの気密度を１０〜３５０秒／１００ｍｌ、平均孔径を０．１〜１５．０μｍの範囲とすることで、セパレータの緻密性を制御できる。
セパレータの気密度が１０秒／１００ｍｌ未満、平均孔径が１５．０μｍ超では、セパレータの緻密性が不足し、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなるため、ショート不良率を低減できない場合がある。
セパレータの気密度が３５０秒／１００ｍｌ超、平均孔径が０．１μｍ未満では、セパレータが過度に緻密であるため、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が困難になり、固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサとしたときにＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができない場合がある。
【００４９】
セパレータを構成する合成繊維種は、耐薬品性、耐熱性の観点から、ポリアミド繊維が好ましい。
さらに、ポリアミド繊維として、フィブリル化ポリアミド繊維とすることで、セパレータの均質性を高めることができる。ここで、セパレータの片側表面と反対側表面との液滴消失時間、液滴消失時間の比を満足できれば、フィブリル化ポリアミド繊維のバインダー効果は特に限定はない。
【００５０】
また、耐ショート性を考慮すると、セパレータ全体としての緻密性を高めることができるフィブリル化繊維のみで構成されていることが好ましい。
セパレータを構成するフィブリル化繊維として、フィブリル化ポリアミド繊維を２０〜８０質量％含有し、かつ、フィブリル化天然セルロース繊維を２０〜８０質量％含有することが好ましい。
【００５１】
フィブリル化ポリアミド繊維を２０〜８０質量％含有させることでセパレータの耐酸性や耐酸化性が向上し、導電性高分子の重合液や分散液によるセパレータの機械的強度の低下を抑制できる。
フィブリル化ポリアミド繊維の含有量が２０質量％未満、すなわち、フィブリル化天然セルロース繊維の含有量が８０質量％を超過すると、セパレータの耐酸性、耐酸化性が低下し、導電性高分子の重合液や分散液含浸後のセパレータの機械的強度が低下することで、コンデンサのショート不良率が増加する場合がある。
また、フィブリル化ポリアミド繊維の含有量が８０質量％超、すなわち、フィブリル化天然セルロース繊維の含有量が２０質量％未満の場合は、水酸基の作用によるセパレータの導電性高分子の重合液や分散液との親和性が低下し、導電性高分子層をコンデンサ素子内部まで均一に形成できず、ＥＳＲの低減と静電容量の向上ができない。
【００５２】
また、セルロース繊維間の水素結合を合成繊維であるフィブリル化ポリアミド繊維が阻害することでセパレータの機械的強度が低下し、コンデンサ素子巻回工程でセパレータが切れる等の巻回不良が生じる場合や、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、コンデンサのショート不良率が増加する場合がある。
セパレータを構成するフィブリル化ポリアミド繊維の中でも、耐熱性の観点から、フィブリル化アラミド繊維が好ましい。
【００５３】
フィブリル化天然セルロース繊維材料としては特に制限はなく、例えば、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、抽出された製紙用化学パルプを用いることができる。この中でも、セパレータの機械的強度および導電性高分子の重合液や分散液の含浸性の観点から、天然セルロース繊維として、ジュートパルプ、サイザル麻パルプ、マニラ麻パルプが好ましい。
【００５４】
なお、ここでのフィブリルとは、例えば、繊維の機械的外力などで処理した時に発生するもとの繊維より細いひげ状の糸状体のことである。
繊維のフィブリル化の手段としては、例えば叩解処理を挙げることができる。繊維の叩解に用いる設備には特に限定はない。一般的にはビーター、コニカルリファイナー、ディスクリファイナー、高圧ホモジナイザーなどが挙げられる。また、本実施の形態で使用する各繊維は、単独で叩解したものを抄紙前に混合してもよく、混合したものを叩解してもよい。
【００５５】
本実施の形態例では、セパレータの緻密性および導電性高分子の重合液や分散液の含浸性の観点に加えて、セパレータとして十分な機械的強度の付与、均一な地合形成を目的として、セパレータを構成する繊維のＣＳＦの値を０〜５００ｍｌの範囲とした。しかしながら、セパレータとして十分な機械的強度の付与、均一な地合形成が出来れば、セパレータを構成する繊維のＣＳＦ値に特に限定はない。
【００５６】
セパレータの形成時の必要性や、取扱時の機械的強度を考慮して、例えば、ポリビニルアルコールのような湿熱融着樹脂やポリアクリルアミドのような紙力増強剤をバインダー材料として用いることができる。所望のセパレータの片側表面と反対側表面との液滴消失時間、液滴消失時間の比を満足できればバインダー材料の含有量に特に限定はないが、３０質量％程度までであれば、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性に影響を与えにくい。
【００５７】
本発明の実施の形態では、セパレータの厚さおよび密度は、セパレータの片側表面と反対側表面との液滴消失時間、液滴消失時間の比を考慮して任意の厚さおよび密度とできる。一般的には、厚さ２０〜７０μｍ、密度０．２００〜０．６００ｇ／ｃｍ3程度であれば、セパレータの片側表面と反対側表面との液滴消失時間、液滴消失時間の比を好ましい範囲としやすいが、この範囲に限定されるものではない。
【００５８】
さらに、本実施の形態のセパレータは、引張強さが７．０Ｎ／１５ｍｍ以上であることが好ましい。引張強さが７．０Ｎ／１５ｍｍより低いと、セパレータ形成時やコンデンサ形成時にセパレータが破断しやすくなる。また、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、耐ショート性も低くなる。
【００５９】
本発明の実施の形態例において、セパレータは抄紙法を用いて形成した湿式不織布を採用した。セパレータの抄紙形式は、セパレータの片側表面と反対側表面との液滴消失時間、液滴消失時間の比を満足することができれば特に限定はなく、長網抄紙や短網抄紙、円網抄紙といった抄紙形式が使用できるが、例えば、これらの抄紙形式によって形成された層を重ね合わせたような多層構造とすることで、繊維同士の間隙をより適切に形成できるため、遮蔽性を維持したまま、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性をより高めることができる。
【００６０】
多層構造とする際、例えば、セパレータとして、繊維層Ａと繊維層Ｂとからなる二層構造である場合、該繊維層Ａを構成する繊維のＣＳＦの値を０〜１００ｍｌとすることで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を維持しつつ、遮蔽性を高めることができる。また、該繊維層Ｂを構成する繊維のＣＳＦ値を１００ｍｌ以上５００ｍｌ以下とすることで、遮蔽性を維持しつつ、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を高めることができる。さらに、繊維層Ａと繊維層Ｂを構成する繊維のＣＳＦの値の差を５０〜４００ｍｌの範囲とすることで、繊維層Ａ及び繊維層Ｂの界面の歪みが小さく、セパレータ内部に形成される導電性高分子層をより均一に形成することができる。
【００６１】
さらに、抄紙に際しては、コンデンサ用セパレータに影響を与えない程度の不純物含有量であれば、分散剤や消泡剤、紙力増強剤等の添加剤を加えてもよく、紙層形成後に紙力増強加工、親液加工、カレンダ加工、エンボス加工等の後加工を施してもよい。
ただし、抄紙法による湿式不織布に限定するものではなく、製膜法で用いられるような、繊維分散液をキャスティングにより製膜する等の方法でも問題はない。
【００６２】
そして、本実施の形態のアルミニウム電解コンデンサは、セパレータとして上記構成のセパレータを用いて、一対の電極の間にセパレータを介在させ、陰極材料として導電性高分子を使用した。
【００６３】
以上の構成を採用した本発明の実施の形態のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサは高い遮蔽性を維持したまま、導電性高分子の重合液や分散液に対して高い含浸性を有する。つまり、このセパレータを固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサに用いることで、耐ショート性を維持したまま、ＥＳＲの低減および静電容量を向上させることができる。
【００６４】
〔セパレータおよ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およ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、以下の条件および方法で行った。
【００６５】
〔ＣＳＦ〕
ＣＳＦ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。
【００６６】
〔厚さ〕
「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  測定器および測定方法 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、セパレータの厚さを測定した。
【００６７】
〔密度〕
「ＪＩＳ  Ｃ  ２３００−２  『電気用セルロース紙-第２部：試験方法』  ７．０Ａ  密度」の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。
〔引張強さ〕
「ＪＩＳ  Ｃ  ２３００−２  『電気用セルロース紙−第２部：試験方法』  ８  引張強さ及び伸び」に規定された方法でセパレータの縦方向の引張強さを測定した。
【００６８】
〔液滴消失時間および液滴消失時間の比〕
セパレータの液滴消失時間は、セパレータに純水５０μｌの液滴を測定面から１０〜５０ｍｍの位置から、一粒の水滴を落下させるように滴下する。この滴下された液滴がセパレータに染み込み、完全に消失するまでの時間を測定し、これを液滴消失時間とした。この測定は片側表面および反対側表面でそれぞれ行った。なお、測定中、セパレータと机面が接しないように、セパレータと机面の間に空間ができるように治具に保持して測定する。
【００６９】
液滴消失時間の比の算出は、セパレータの片側表面および反対側表面の液滴消失時間の大きいほうの値を小さいほうの値で除した値をセパレータの液滴消失時間の比とした。なお、液滴消失時間の測定は、室温２０℃、相対湿度６５％環境で行った。
【００７０】
〔気密度〕
「ＪＩＳ  Ｐ  ８１１７  『紙および板紙‐透気度および透気抵抗度試験方法（中間領域）‐ガーレー法』」に規定された方法で、Ｂ形試験機を用いて１００ｍｌの空気が透過するのに適した時間をセパレータの透気抵抗度として測定した。但し、穴の部分の直径が６ｍｍであるアダプタを使用した。
【００７１】
〔平均孔径〕
セパレータの平均孔径は、ＰＭＩ社製Ｐａｒｍ−Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒを用いて、バブルポイント法（ＡＳＴＭＦ３１６−８６，ＪＩＳ Ｋ３８３２）により測定される孔径分布から、その平均孔径（μｍ）を求めた。なお、平均孔径の測定には試験液としてＧＡＬＷＩＣＫ（Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ社製）を用いた。
【００７２】
〔固体電解コンデンサの作製工程〕
各実施例、各従来例のセパレータを用いて定格電圧６．３Ｖ、直径８．０ｍｍ×高さ７．０ｍｍと、定格電圧５０Ｖ、直径８．０ｍｍ×高さ１０．０ｍｍとの二種類の固体電解コンデンサを作製した。
具体的な固体電解コンデンサの作製方法は、以下の通りである。
エッチング処理および酸化皮膜形成処理を行った陽極箔と陰極箔とが接触しないようにセパレータを介在させて巻回し、コンデンサ素子を作製した。作製したコンデンサ素子は、再化成処理後、乾燥させた。
【００７３】
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサの場合、コンデンサ素子に導電性高分子重合液を含浸後、加熱・重合させ、溶媒を乾燥させて導電性高分子層を形成した。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサの場合には、コンデンサ素子に導電性高分子分散液を含浸後、加熱・乾燥させて導電性高分子層を形成した。そして、所定のケースにコンデンサ素子を入れ、開口部を封口後、エージングを行い、それぞれの固体電解コンデンサを得た。
【００７４】
〔ハイブリッド電解コンデンサの作製工程〕
各実施例、各従来例のセパレータを用いて定格電圧１６Ｖ、直径１０．０ｍｍ×高さ１０．５ｍｍと、定格電圧８０Ｖ、直径８．０ｍｍ×高さ１０．０ｍｍとの二種類のハイブリッド電解コンデンサを作製した。
具体的なハイブリッド電解コンデンサの作製方法は、以下の通りである。
エッチング処理および酸化皮膜形成処理を行った陽極箔と陰極箔とが接触しないようにセパレータを介在させて巻回し、コンデンサ素子を作製した。作製したコンデンサ素子は、再化成処理後、乾燥させた。
【００７５】
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサの場合、コンデンサ素子に導電性高分子重合液を含浸後、加熱・重合させ、溶媒を乾燥させて導電性高分子層を形成する。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサの場合には、コンデンサ素子に導電性高分子分散液を含浸後、加熱・乾燥させて導電性高分子層を形成する。そして、上記コンデンサ素子に駆動用電解液を含浸させ、所定のケースにコンデンサ素子を入れ、開口部を封口後、エージングを行い、それぞれのハイブリッド電解コンデンサを得た。
【００７６】
〔ＥＳＲ〕
作製したコンデンサ素子のＥＳＲは、温度２０℃、周波数１００ｋＨｚの条件にてＬＣＲメータを用いて測定した。
〔静電容量〕
静電容量は、「ＪＩＳ  Ｃ  ５１０１−１  『電子機器用固定コンデンサー第１部：品目別通則』」に規定された、「４．７  静電容量」の方法により求めた。
【００７７】
〔ショート不良率〕
ショート不良率は、巻回したコンデンサ素子を用いて、エージング中に生じたショート不良数を計数し、ショート不良となった素子数を、エージングを実施したコンデンサ素子数で除して、百分率をもってショート不良率とした。
【００７８】
〔実施例〕
以下、本発明の実施の形態に係るセパレータの具体的な実施例等について表１乃至表４も参照して説明する。
表１は、実施例１〜７、参考例１〜４、比較例１〜３、従来例１〜５の各セパレータの原料と配合とを示し、表２は、各セパレータ単体の評価結果を示す。また、表３は表１及び表２に示すセパレータを用いた固体電解コンデンサの性能評価結果を示し、表４は表１及び表２に示すセパレータを用いたハイブリッド電解コンデンサの性能評価結果を示す。
【００７９】
〔実施例１〕
フィブリル化アラミド繊維８０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維２０質量％とを混合したＣＳＦ値０ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維８０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維２０質量％とを混合したＣＳＦ値４００ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、実施例１の二層セパレータを作製した。
完成した実施例１のセパレータの厚さは２０μｍ、密度は０．５００ｇ／ｃｍ3、引張強さは９．８Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面１７秒、反対側表面１０秒、液滴消失時間の比は１．７、気密度は２８０秒／１００ｍｌ、平均孔径は０．１μｍであった。
【００８０】
〔実施例２〕
フィブリル化アラミド繊維２０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維８０質量％とを混合したＣＳＦ値２０ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維２０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維８０質量％とを混合したＣＳＦ値３００ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、実施例２の二層セパレータを作製した。
完成した実施例２のセパレータの厚さは７０μｍ、密度は０．３００ｇ／ｃｍ3、引張強さは１４．３Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面２００秒、反対側表面１５０秒、液滴消失時間の比は１．３、気密度は３５０秒／１００ｍｌ、平均孔径は０．５μｍであった。
【００８１】
〔実施例３〕
フィブリル化アラミド繊維５０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維５０質量％とを混合したＣＳＦ値４０ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維５０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維５０質量％とを混合したＣＳＦ値２５０ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、実施例３の二層セパレータを作製した。
完成した実施例３のセパレータの厚さは４０μｍ、密度は０．２５０ｇ／ｃｍ3、引張強さは７．０Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面２５０秒、反対側表面２００秒、液滴消失時間の比は１．３、気密度は２００秒／１００ｍｌ、平均孔径は３．０μｍであった。
【００８２】
〔実施例４〕
フィブリル化アラミド繊維３５質量％とフィブリル化天然セルロース繊維３５質量％とを混合したＣＳＦ値４０ｍｌの原料にバインダー材料としてポリビニルアルコール３０質量％を混合した原料と、フィブリル化アラミド繊維５０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維５０質量％とを混合したＣＳＦ値２５０ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、実施例４の二層セパレータを作製した。
完成した実施例４のセパレータの厚さは３５μｍ、密度は０．６００ｇ／ｃｍ3、引張強さは１２．５Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面３５０秒、反対側表面２００秒、液滴消失時間の比は１．８、気密度は５０秒／１００ｍｌ、平均孔径は１５．０μｍであった。
【００８３】
〔実施例５〕
フィブリル化アラミド繊維４０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維６０質量％とを混合したＣＳＦ値６０ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維６０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維４０質量％とを混合したＣＳＦ値２００ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、実施例５の二層セパレータを作製した。
完成した実施例５のセパレータの厚さは６０μｍ、密度は０．２００ｇ／ｃｍ3、引張強さは１１．７Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面１５０秒、反対側表面１５０秒、液滴消失時間の比は１．０、気密度は１０秒／１００ｍｌ、平均孔径は１３．０μｍであった。
【００８４】
〔実施例６〕
フィブリル化アラミド繊維３０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維７０質量％とを混合したＣＳＦ値８０ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維７０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維３０質量％とを混合したＣＳＦ値２５０ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、実施例６の二層セパレータを作製した。
完成した実施例６のセパレータの厚さは３０μｍ、密度は０．４００ｇ／ｃｍ3、引張強さは１３．１Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面１２０秒、反対側表面８０秒、液滴消失時間の比は１．５、気密度は２５０秒／１００ｍｌ、平均孔径は１．０μｍであった。
【００８５】
〔実施例７〕
フィブリル化アラミド繊維２０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維８０質量％とを混合したＣＳＦ値１００ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維８０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維２０質量％とを混合したＣＳＦ値１５０ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、実施例７の二層セパレータを作製した。
完成した実施例７のセパレータの厚さは５０μｍ、密度は０．３５０ｇ／ｃｍ3、引張強さは１０．５Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面１００秒、反対側表面５０秒、液滴消失時間の比は２．０、気密度は１５０秒／１００ｍｌ、平均孔径は１０．０μｍであった。
【００８６】
〔参考例１〕
フィブリル化アラミド繊維質量８０％とフィブリル化天然セルロース繊維２０質量％とを混合したＣＳＦ値０ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維８０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維２０質量％とを混合したＣＳＦ値５０ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、参考例１の二層セパレータを作製した。
完成した参考例１のセパレータの厚さは３０μｍ、密度は０．３００ｇ／ｃｍ3、引張強さは１２．０Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面２８０秒、反対側表面２５０秒、液滴消失時間の比は１．１、気密度は４００秒／１００ｍｌ、平均孔径は０．５μｍであった。
【００８７】
〔参考例２〕
フィブリル化アラミド繊維質量２０％とフィブリル化天然セルロース繊維８０質量％とを混合したＣＳＦ値０ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維２０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維８０質量％とを混合したＣＳＦ値５０ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、参考例２の二層セパレータを作製した。
完成した参考例２のセパレータの厚さは５０μｍ、密度は０．３５０ｇ／ｃｍ3、引張強さは１６．０Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面３３０秒、反対側表面３００秒、液滴消失時間の比は１．１、気密度は３４０秒／１００ｍｌ、平均孔径は０．０８μｍであった。
【００８８】
〔参考例３〕
フィブリル化アラミド繊維２０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維８０質量％とを混合したＣＳＦ値２００ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維２０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維８０質量％とを混合したＣＳＦ値５００ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、参考例３の二層セパレータを作製した。
完成した参考例３のセパレータの厚さは３５μｍ、密度は０．５００ｇ／ｃｍ3、引張強さは９．９Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面５０秒、反対側表面４０秒、液滴消失時間の比は１．３、気密度は１５秒／１００ｍｌ、平均孔径は１８．０μｍであった。
【００８９】
〔参考例４〕
フィブリル化アラミド繊維８０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維２０質量％とを混合したＣＳＦ値２００ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維８０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維２０質量％とを混合したＣＳＦ値５００ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、参考例４の二層セパレータを作製した。
完成した参考例４のセパレータの厚さは４０μｍ、密度は０．４００ｇ／ｃｍ3、引張強さは８．５Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面１２０秒、反対側表面１００秒、液滴消失時間の比は１．２、気密度は５秒／１００ｍｌ、平均孔径は１４．０μｍであった。
【００９０】
〔比較例１〕
フィブリル化アラミド繊維１０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維９０質量％とを混合したＣＳＦ値３００ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維１０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維９０質量％とを混合したＣＳＦ値６００ｍｌの原料とを用いて円網短網抄紙し、比較例１の二層セパレータを作製した。
完成した比較例１のセパレータの厚さは５０μｍ、密度は０．３００ｇ／ｃｍ3、引張強さは１０．５Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面１０秒、反対側表面７秒、液滴消失時間の比は１．４、気密度は１２秒／１００ｍｌ、平均孔径は１７．０μｍであった。
【００９１】
〔比較例２〕
フィブリル化アラミド繊維３０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維３０質量％とを混合したＣＳＦ値０ｍｌの原料にバインダー材料としてポリビニルアルコール４０質量％を混合した原料と、フィブリル化アラミド繊維５０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維５０質量％とを混合したＣＳＦ値５０ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、比較例２の二層セパレータを作製した。
完成した比較例２のセパレータの厚さは４０μｍ、密度は０．３５０ｇ／ｃｍ3、引張強さは１６．８Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面４００秒、反対側表面２２０秒、液滴消失時間の比は１．８、気密度は１１０秒／１００ｍｌ、平均孔径は０．０９μｍであった。
【００９２】
〔比較例３〕
フィブリル化アラミド繊維９０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維１０質量％とを混合したＣＳＦ値５０ｍｌの原料と、フィブリル化アラミド繊維９０質量％とフィブリル化天然セルロース繊維１０質量％とを混合したＣＳＦ値５００ｍｌの原料と、を用いて円網短網抄紙し、比較例３の二層セパレータを作製した。
完成した比較例３のセパレータの厚さは３０μｍ、密度は０．４００ｇ／ｃｍ3、引張強さは５．８Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面２４０秒、反対側表面８０秒、液滴消失時間の比は３．０、気密度は９秒／１００ｍｌ、平均孔径は１１．０μｍであった。
【００９３】
〔従来例１〕
特許文献１の実施例３に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例１のセパレータとした。
従来例１のセパレータは、フィブリル化天然セルロース繊維１００質量％（ＣＳＦ値０ｍｌ）の原料と、フィブリル化天然セルロース繊維１００質量％（ＣＳＦ値７００ｍｌ）の原料と、からなる長網円網二層セパレータであり、厚さは５０μｍ、密度は０．６３９ｇ／ｃｍ3、引張強さは５５．０Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面１１００秒、反対側表面６０秒、液滴消失時間の比は１８．３、であった。なお、気密度、平均孔径は、セパレータの緻密性が非常に高く、測定できなかった。
【００９４】
〔従来例２〕
特許文献２の実施例７に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例２のセパレータとした。
従来例２のセパレータは、再生セルロース繊維であるリヨセル繊維１００質量％（ＣＳＦ値２００ｍｌ＊ＣＳＦ値が一旦０ｍｌまで低下した後、上昇した値）の原料と、再生セルロース繊維であるリヨセル繊維１００質量％（ＣＳＦ値１００ｍｌ）の原料と、からなる長網円網二層セパレータであり、厚さは４０μｍ、密度は０．４００ｇ／ｃｍ3、引張強さは１２．７Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面１６０秒、反対側表面６０秒、液滴消失時間の比は２．７、気密度は２００秒／１００ｍｌ、平均孔径は０．５μｍであった。
【００９５】
〔従来例３〕
特許文献３の実施例１に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例３のセパレータとした。
従来例３のセパレータは、アクリル短繊維９９．５質量％とフィブリル化セルロース繊維０．５質量％とを混合したＣＳＦ値６００ｍｌの原料からなる円網一層セパレータであり、厚さは４０μｍ、密度は０．３００ｇ／ｃｍ3、引張強さは８．５Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面６秒、反対側表面５秒、液滴消失時間の比は１．２、気密度は２秒／１００ｍｌ、平均孔径は１６．０μｍであった。
【００９６】
〔従来例４〕
特許文献４の実施例１に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例４のセパレータとした。
従来例４のセパレータは、ＰＥＴ繊維１００質量％の原料からなる湿式法による単層セパレータであり、厚さは４０μｍ、密度は０．６３０ｇ／ｃｍ3、引張強さは１７．６Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面８秒、反対側表面７秒、液滴消失時間の比は１．１、気密度は１．０秒／１００ｍｌ、平均孔径は１７．０μｍであった。
【００９７】
〔従来例５〕
特許文献５の実施例１に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例５のセパレータとした。
従来例５のセパレータは、メルトブロウン法により紡糸したＰＥＴ繊維層Ａにスパンボンド法により紡糸したＰＥＴ繊維層Ｂを積層し、更に、メルトブロウン法により紡糸したＰＥＴ繊維層Ａを積層したＰＥＴ繊維１００％からなる乾式法による三層セパレータであり、厚さは３９μｍ、密度は０．５１０ｇ／ｃｍ3、引張強さは２４．０Ｎ／１５ｍｍ、液滴消失時間は片側表面９秒、反対側表面８秒、液滴消失時間の比は１．１、気密度は２．０秒／１００ｍｌ、平均孔径は６．７μｍであった。
【００９８】
表１は、実施例１〜７、参考例１〜４、比較例１〜３、従来例１〜５の各セパレータの原料と配合とを示す。
【表１】
2020107682.tif 000002
【００９９】
表２は、各セパレータ単体の評価結果を示す。
【表２】
2020107682.tif 000003
【０１００】
上記の各実施例、各参考例、各比較例、各従来例のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、低電圧用の定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサと、高電圧用の定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサとである。また、上記の各実施例、各参考例、各比較例、各従来例のセパレータを用いて作製したハイブリッド電解コンデンサとして低電圧用の定格電圧１６Ｖのコンデンサと、高電圧用の定格電圧８０Ｖのコンデンサとを作製した。
【０１０１】
以下、各実施例、各参考例、各比較例、各従来例について、評価結果を詳細に説明する。
〔実施例１〕
実施例１のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ９ｍΩ、静電容量７２０μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１３ｍΩ、静電容量５５μＦ、ショート不良率０．０％であった。
実施例１のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１０ｍΩ、静電容量４１５μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１８ｍΩ、静電容量４０μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１０２】
〔実施例２〕
実施例２のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１２ｍΩ、静電容量６７５μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１７ｍΩ、静電容量５１μＦ、ショート不良率０．０％であった。
実施例２のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１３ｍΩ、静電容量３７５μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２３ｍΩ、静電容量３８μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１０３】
〔実施例３〕
実施例３のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１４ｍΩ、静電容量６３０μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２０ｍΩ、静電容量４８μＦ、ショート不良率０．０％であった。
実施例３のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１６ｍΩ、静電容量３６０μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２８ｍΩ、静電容量３５μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１０４】
〔実施例４〕
実施例４のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１６ｍΩ、静電容量５８５μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２３ｍΩ、静電容量４４μＦ、ショート不良率０．０％であった。
実施例４のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１８ｍΩ、静電容量３２５μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ３２ｍΩ、静電容量３３μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１０５】
〔実施例５〕
実施例５のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１０ｍΩ、静電容量７２０μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１３ｍΩ、静電容量５４μＦ、ショート不良率０．０％であった。
実施例５のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ９ｍΩ、静電容量４００μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１９ｍΩ、静電容量４１μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１０６】
〔実施例６〕
実施例６のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１４ｍΩ、静電容量６３０μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２０ｍΩ、静電容量４９μＦ、ショート不良率０．０％であった。
実施例６のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１６ｍΩ、静電容量３５０μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２７ｍΩ、静電容量３６μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１０７】
〔実施例７〕
実施例７のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１６ｍΩ、静電容量５８５μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２３ｍΩ、静電容量４４μＦ、ショート不良率０．０％であった。
実施例７のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１８ｍΩ、静電容量３２５μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ３２ｍΩ、静電容量３３μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１０８】
〔参考例１〕
参考例１のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１７ｍΩ、静電容量５６３μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２５ｍΩ、静電容量４３μＦ、ショート不良率０．０％であった。
参考例１のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２１ｍΩ、静電容量３１３μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ３４ｍΩ、静電容量３１μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１０９】
〔参考例２〕
参考例２のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１８ｍΩ、静電容量５４０μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２５ｍΩ、静電容量４２μＦ、ショート不良率０．０％であった。
参考例２のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２１ｍΩ、静電容量３１０μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ３５ｍΩ、静電容量３０μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１１０】
〔参考例３〕
参考例３のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１３ｍΩ、静電容量６５０μＦ、ショート不良率０．１％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１９ｍΩ、静電容量５０μＦ、ショート不良率０．２％であった。
参考例３のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１５ｍΩ、静電容量３６０μＦ、ショート不良率０．１％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２５ｍΩ、静電容量３６μＦ、ショート不良率０．１％であった。
【０１１１】
〔参考例４〕
参考例４のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ１４ｍΩ、静電容量６６０μＦ、ショート不良率０．２％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２０ｍΩ、静電容量５１μＦ、ショート不良率０．１％であった。
参考例４のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ１３ｍΩ、静電容量３５５μＦ、ショート不良率０．１％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２６ｍΩ、静電容量３６μＦ、ショート不良率０．１％であった。
【０１１２】
〔比較例１〕
比較例１のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２０ｍΩ、静電容量５００μＦ、ショート不良率０．３％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２９ｍΩ、静電容量３９μＦ、ショート不良率０．４％であった。
比較例１のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２２ｍΩ、静電容量２９０μＦ、ショート不良率０．４％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ３８ｍΩ、静電容量２８μＦ、ショート不良率０．３％であった。
【０１１３】
〔比較例２〕
比較例２のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２１ｍΩ、静電容量５０５μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２８ｍΩ、静電容量３８μＦ、ショート不良率０．０％であった。
比較例２のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２３ｍΩ、静電容量２９２μＦ、ショート不良率０．０％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ３７ｍΩ、静電容量２８μＦ、ショート不良率０．０％であった。
【０１１４】
〔比較例３〕
比較例３のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２０ｍΩ、静電容量５００μＦ、ショート不良率０．５％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２８ｍΩ、静電容量３８μＦ、ショート不良率０．４％であった。
比較例３のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２２ｍΩ、静電容量２９０μＦ、ショート不良率０．４％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ３８ｍΩ、静電容量２８μＦ、ショート不良率０．５％であった。
【０１１５】
〔従来例１〕
従来例１のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２４ｍΩ、静電容量４５０μＦ、ショート不良率０．７％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ３３ｍΩ、静電容量３４μＦ、ショート不良率０．８％であった。
従来例１のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２６ｍΩ、静電容量２５０μＦ、ショート不良率０．８％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ４５ｍΩ、静電容量２５μＦ、ショート不良率０．８％であった。
【０１１６】
〔従来例２〕
従来例２のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２３ｍΩ、静電容量４９５μＦ、ショート不良率０．８％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ３１ｍΩ、静電容量３５μＦ、ショート不良率０．６％であった。
従来例２のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２５ｍΩ、静電容量２７５μＦ、ショート不良率０．８％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ４１ｍΩ、静電容量２６μＦ、ショート不良率０．７％であった。
【０１１７】
〔従来例３〕
従来例３のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２３ｍΩ、静電容量４８０μＦ、ショート不良率０．３％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ３０ｍΩ、静電容量３６μＦ、ショート不良率０．３％であった。
従来例３のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２５ｍΩ、静電容量２７５μＦ、ショート不良率０．４％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ４１ｍΩ、静電容量２５μＦ、ショート不良率０．３％であった。
【０１１８】
〔従来例４〕
従来例４のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２２ｍΩ、静電容量４９５μＦ、ショート不良率０．４％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ３１ｍΩ、静電容量３７μＦ、ショート不良率０．３％であった。
従来例４のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２５ｍΩ、静電容量２８０μＦ、ショート不良率０．３％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ４１ｍΩ、静電容量２５μＦ、ショート不良率０．３％であった。
【０１１９】
〔従来例５〕
従来例５のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ２２ｍΩ、静電容量５１８μＦ、ショート不良率０．３％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲ３０ｍΩ、静電容量３８μＦ、ショート不良率０．４％であった。
従来例５のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ２４ｍΩ、静電容量２８８μＦ、ショート不良率０．３％であった。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、ＥＳＲ４０ｍΩ、静電容量２７μＦ、ショート不良率０．４％であった。
【０１２０】
表３は、固体電解コンデンサの性能評価結果を示す。
【表３】
2020107682.tif 000004
【０１２１】
表４は、ハイブリッド電解コンデンサの性能評価結果を示す。
【表４】
2020107682.tif 000005
【０１２２】
表３および表４より、実施例１〜７のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、ＥＳＲが９〜１６ｍΩと低く、静電容量が５８５〜７２０μＦと高く、ショート不良率が０．０％と低いことがわかる。また、同セパレータを用いた定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサも、ＥＳＲが１３〜２３ｍΩと低く、静電容量が４４〜５５μＦと高く、ショート不良率が０．０％と低いことがわかる。
【０１２３】
さらに、同セパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサも、ＥＳＲが９〜１８ｍΩと低く、静電容量が３２５〜４１５μＦと高く、ショート不良率が０．０％と低い。さらにまた、同セパレータを用いた定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサもＥＳＲが１８〜３２ｍΩと低く、静電容量が３３〜４１μＦと高く、ショート不良率が０．０％と低い。
【０１２４】
実施例１〜７のセパレータは、片側表面および反対側表面の液滴消失時間１０〜３５０秒、液滴消失時間の比が１．０〜２．０であった。このことから、本実施の形態のセパレータは、セパレータを構成する繊維同士の間隙を適切に形成できるため、遮蔽性を維持したまま、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を高めることができる。このため、セパレータとして、耐ショート性を維持したまま、ＥＳＲの低減および静電容量を向上させることが可能となる。
【０１２５】
参考例１のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能は、各実施例の性能と比較して、ＥＳＲが若干高く、静電容量が若干低くなっている。これは、参考例１のセパレータの気密度が４００秒／１００ｍｌと高く、セパレータが過度に緻密であるため、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が低下したことが原因であると考えられる。参考例１と実施例２との比較から、セパレータの気密度は３５０秒／１００ｍｌ以下が好ましいとわかる。
【０１２６】
参考例２のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能は、各実施例の性能と比較して、ＥＳＲが若干高く、静電容量が若干低くなっている。これは、参考例２のセパレータの平均孔径が０．０８μｍと小さく、セパレータが過度に緻密であるため、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が低下したことが原因であると考えられる。参考例２と実施例１との比較から、セパレータの平均孔径は０．１μｍ以上が好ましいとわかる。
【０１２７】
参考例３のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能は、各実施例の性能と比較して、ショート不良率が若干高くなっている。これは、参考例３のセパレータの平均孔径が１８．０μｍと大きく、セパレータの緻密性が不足し、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなったことが原因であると考えられる。参考例３と実施例４との比較から、セパレータの平均孔径は１５．０μｍ以下が好ましいとわかる。
【０１２８】
参考例４のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能は、各実施例の性能と比較して、ショート不良率が若干高くなっている。これは、参考例３のセパレータの気密度５秒／１００ｍｌと低く、セパレータの緻密性が不足し、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなったことが原因であると考えられる。参考例４と実施例５との比較から、セパレータの気密度は１０秒／１００ｍｌ以上が好ましいとわかる。
【０１２９】
比較例１のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能は、各実施例の性能と比較して、ＥＳＲが高く、静電容量が低くなっている。これは、比較例１のセパレータの液滴消失時間が７秒と短く、セパレータを構成する繊維同士の間隙が過剰に広く、導電性高分子の重合液や分散液の含浸時に毛細管現象が働きにくくなり、濡れ広がり性が悪化し、含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されなかったことが原因であると考えられる。比較例１と実施例１との比較から、セパレータの液滴消失時間は１０秒以上が好ましいとわかる。
【０１３０】
さらに、比較例１のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能は、各実施例の性能と比較して、ショート不良率が高くなっている。これは、比較例１のセパレータの平均孔径が１７．０μｍと大きく、セパレータの緻密性が不足し、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなったことが原因であると考えられる。
【０１３１】
比較例２のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能
は、各実施例の性能と比較して、ＥＳＲが高く、静電容量が低くなっている。これは、比較例２のセパレータの液滴消失時間が４００秒と長く、セパレータを構成する繊維同士の間隙が過度に緻密であるため、導電性高分子の重合液や分散液がセパレータに含浸されず、電子伝導経路となる導電性高分子層を形成することができなかったことが原因であると考えられる。比較例２と実施例４との比較から、セパレータの液滴消失時間は３５０秒以下が好ましいとわかる。
【０１３２】
比較例３のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能は、各実施例の性能と比較して、ＥＳＲが高く、静電容量が低くなっている。これは、比較例３のセパレータの液滴消失時間の比が３．０と高く、セパレータ表面およびセパレータ内部を構成する繊維同士の間隙が疎らになり、セパレータ全体としての均質性が低く、導電性高分子の重合液や分散液の含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されなかったことが原因であると考えられる。比較例３と実施例７の比較から、セパレータの液滴消失時間の比は２．０以下が好ましいとわかる。
さらに、比較例３のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能は、各実施例の性能と比較して、ショート不良率が高くなっている。これは、比較例３のセパレータの気密度が９秒／１００ｍｌ、引張強さが５．８Ｎ／１５ｍｍと低く、セパレータの緻密性が不足したことやセパレータの強度不足によって、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなったことが原因であると考えられる。比較例３と実施例３との比較から、セパレータの引張強さは７．０Ｎ／１５ｍｍ以上が好ましいとわかる。
【０１３３】
従来例１のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と各実施例の性能を比較すると、各実施例はＥＳＲが低く、静電容量が高くなっている。これは、従来例１のセパレータは、セパレータの片側表面の液滴消失時間が１１００秒と長いことから、従来例１のセパレータは繊維同士の間隙が過度に緻密であり、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が悪く、電子伝導経路となる導電性高分子層を形成できないことが考えられる。
【０１３４】
また、液滴消失時間の比が１８．３と高いため、セパレータ全体としての均質性が低く、導電性高分子の重合液や分散液の含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されないことが考えられる。このため、従来例１のセパレータでは、ＥＳＲの低減および静電容量を向上できなかった。
【０１３５】
さらに、従来例１のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と各実施例の性能を比較すると、各実施例はショート不良率が低くなっている。これは、従来例１のセパレータは、フィブリル化天然セルロース繊維のみでセパレータが構成されているため、セルロース繊維が酸性条件下において徐々に分解されるため、セパレータの機械的強度が低下し、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、ショート不良率が高くなったと考えられる。
【０１３６】
従来例２のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と各実施例の性能を比較すると、各実施例はＥＳＲが低く、静電容量が高くなっている。これは、従来例２のセパレータは、液滴消失時間の比が２．７と高いため、セパレータ全体としての均質性が低く、導電性高分子の重合液や分散液の含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されないことが考えられる。このため、従来例２のセパレータでは、ＥＳＲの低減および静電容量を向上できなかった。
【０１３７】
さらに、従来例２のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と各実施例の性能を比較すると、各実施例はショート不良率が低くなっている。これは、従来例２のセパレータは、再生セルロース繊維のみでセパレータが構成されているため、再生セルロース繊維が酸性条件下において徐々に分解されるため、セパレータの機械的強度が低下し、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、ショート不良率が高くなったと考えられる。
【０１３８】
従来例３のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と各実施例の性能を比較すると、各実施例はＥＳＲが低く、静電容量が高くなっている。これは、従来例３のセパレータは、セパレータの片側表面の液滴消失時間が６秒、反対側表面の液滴消失時間が５秒と短いため、繊維同士の間隙が過剰に広く、含浸時に毛細管現象が働きにくくなり、濡れ広がり性が悪化したことで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されなかったと考えられる。このため、従来例３のセパレータでは、ＥＳＲの低減および静電容量を向上できなかった。
【０１３９】
さらに、従来例３のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサと各実施例の性能を比較すると、各実施例はショート不良率が低くなっている。これは、従来例３のセパレータは、セパレータを構成する繊維として非フィブリル化繊維である合成短繊維が用いられているため、セパレータの緻密性が低く、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、ショート不良率が高くなったと考えられる。
【０１４０】
従来例４のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と各実施例の性能を比較すると、各実施例はＥＳＲが低く、静電容量が高くなっている。これは、従来例４のセパレータは、セパレータの片側表面の液滴消失時間が８秒、反対側表面の液滴消失時間が７秒と短いため、繊維同士の間隙が過剰に広く、含浸時に毛細管現象が働きにくくなり、濡れ広がり性が悪化したことで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されなかったと考えられる。このため、従来例４のセパレータでは、ＥＳＲの低減および静電容量を向上できなかった。
【０１４１】
さらに、従来例４のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサと各実施例の性能を比較すると、各実施例はショート不良率が低くなっている。これは、従来例４のセパレータは、非フィブリル化繊維である合成短繊維のみでセパレータが構成されているため、セパレータの緻密性が低く、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、ショート不良率が高くなったと考えられる。
【０１４２】
従来例５のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と各実施例の性能を比較すると、各実施例はＥＳＲが低く、静電容量が高くなっている。これは、従来例５のセパレータは、セパレータの片側表面の液滴消失時間が９秒、反対側表面の液滴消失時間が８秒と短いため、繊維同士の間隙が過剰に広く、含浸時に毛細管現象が働きにくくなり、濡れ広がり性が悪化したことで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸ムラが生じ、電子伝導経路となる導電性高分子層が均一に形成されなかったと考えられる。このため、従来例５のセパレータでは、ＥＳＲの低減および静電容量を向上できなかった。
【０１４３】
さらに、従来例５のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサと各実施例の性能を比較すると、各実施例はショート不良率が低くなっている。これは、従来例５のセパレータは、長繊維で構成される乾式不織布であり、湿式不織布と比較し、セパレータの地合いが悪いため、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、ショート不良率が高くなったと考えられる。
【０１４４】
実施例１〜４の比較から、セパレータの片側表面および反対側表面の液滴消失時間は、１０〜３５０秒の範囲が好ましく、より好ましくは１０〜２５０秒の範囲、さらに好ましくは１０〜２００秒の範囲であることがわかる。
また、実施例５〜７の比較から、液滴消失時間の比は１．０〜２．０の範囲が好ましく、より好ましくは１．０〜１．５の範囲であることがわかる。
【０１４５】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、合成繊維を含有したセパレータであって、セパレータの片側表面および反対側表面の液滴消失時間を１０〜３５０秒、液滴消失時間の比を１．０〜２．０に制御することで、セパレータを構成する繊維同士の間隙を適切に形成することができるため、セパレータに高い遮蔽性を維持したまま、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を高めることができる。本発明のセパレータを用いることによって、高い耐ショート性を維持したまま、ＥＳＲの低減および静電容量の向上を実現したアルミニウム電解コンデンサとすることができる。