(57)【要約】【課題】  本発明は、耐衝撃性が高く、過電圧印加時やエージング時の耐ショート性が高い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。【解決手段】  陽極と陰極との間に介在させるアルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、セルロース繊維と、エチレングリコール不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコール含有量０．１〜１０．０ｇ／ｍ2とからなるアルミニウム電解コンデンサ用セパレータとし、例えば、密度０．７〜１．０ｇ／ｃｍ3のセルロース繊維層に、エチレングリコール不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコール層が積層してなる、或は、密度０．２〜０．６ｇ／ｃｍ3のセルロース繊維層のセルロース繊維交絡点に前記エチレングリコール不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコールが付着した構成とする。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に介在させるアルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、
セルロース繊維と、エチレングリコール不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコール含有量０．１〜１０．０ｇ／ｍ2とからな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】
密度０．７〜１．０ｇ／ｃｍ3のセルロース繊維層に、前記エチレングリコール不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコール層が積層してな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】
密度０．２〜０．６ｇ／ｃｍ3のセルロース繊維層のセルロース繊維交絡点に前記エチレングリコール不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコールが付着した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４】
請求項１乃至請求項３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。
【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及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、新興国においても電子機器等のインバータ化が進み、これら電子機器に用いられるアルミニウム電解コンデンサには高耐電圧化が求められるようになってきた。新興国は電圧変動が頻発するため、電子機器に用いられるアルミニウム電解コンデンサには定格電圧７００Ｖまたはそれ以上の定格電圧のコンデンサや、過電圧に対応できるものが求められてきている。
【０００３】
また、例えば携帯電話のチャージャーのような、小型化要求の強い機器に用いられるアルミニウム電解コンデンサにおいては、高定格電圧に加え、さらなる小型化、大容量化の要求が強い。また、低インピーダンス化の要求も強くなっている。
【０００４】
また、近年急激にエレクトロニクス化が進む自動車関連機器においても、ＥＣＵ（電子制御ユニット）の搭載数が増加している。自動車は狭いスペースの中に、いくつものＥＣＵを搭載する必要があるため、ＥＣＵの小型化が求められている。このため、ＥＣＵに搭載されるアルミニウム電解コンデンサには、小型化、大容量化が求められている。
【０００５】
一般的に、アルミニウム電解コンデンサの定格電圧が１００Ｖ以下の場合には、低インピーダンス性が求められるため、円網セパレータが使用される。一方、定格電圧が１００Ｖ以上の定格電圧の場合には、耐ショート性を高めるために、長網円網セパレータあるいは長網セパレータが使用されていた。
【０００６】
いずれの定格電圧のアルミニウムコンデンサにおいても、より高い耐ショート性に加え、低インピーダンス化、大容量化を可能とするために薄葉化が求められるようになってきている。
【０００７】
従来は、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータにおいて、耐ショート性を向上させるためには、セパレータを厚く、坪量を高くする事が通例であった。しかしながら、セパレータを厚くした場合や、坪量を高くした場合、このセパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサの耐ショート性は向上するものの、コンデンサ素子の大径化や、インピーダンス特性の悪化に繋がる。
【０００８】
１００Ｖ以上の定格電圧の中高圧アルミニウム電解コンデンサにおいて、特に、７００Ｖまたはそれ以上の定格電圧において、アルミニウム電解コンデンサはフィルムコンデンサと比べ、耐電圧、寿命、周波数特性で劣るが、容量、省スペース性、価格で優れている。
【０００９】
しかし、フィルムコンデンサに用いられるフィルムの薄膜化に伴い、フィルムコンデンサの容量と省スペース性が改善されてきているため、アルミニウム電解コンデンサにはさらなる大容量化、小型化が求められている。
【００１０】
また、１００Ｖ以下の定格電圧の低圧アルミニウム電解コンデンサは、積層セラミックコンデンサと比べ、インピーダンス、寿命、省スペース性で劣るが、容量、価格で優れている。しかし、積層セラミックコンデンサの容量が改善されてきているため、アルミニウム電解コンデンサにはさらなる大容量化に加え、小型化、低インピーダンス化が求められている。
【００１１】
このように、アルミニウム電解コンデンサにはさらなる小型化、大容量化、低インピーダンス化が求められており、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータには、小型化を可能とするために薄葉化が必須となってきている。そして、薄葉化してもアルミニウム電解コンデンサのショート不良を防止するため、高い耐ショート性が求められる。また、アルミニウム電解コンデンサの発熱を抑制できればコンデンサの長寿命化に繋がるため、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータには低インピーダンス化も求められている。
【００１２】
特許文献１には、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶであり、かつ密度が０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ3である層を、少なくとも１層有する構成としたセパレータが開示されている。耐ショート性、インピーダンス特性がともに良好な特許文献１のセパレータを用いることで、中高圧アルミニウム電解コンデンサのショート不良率低減、低インピーダンス化ができる。
【００１３】
特許文献２には、高密度層を０．６〜０．９ｇ／ｃｍ3、低密度層を０．６ｃｍ3未満の範囲として重ねあわせ、前記低密度層にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を付着させたセパレータを用い、電解液に硼酸を加えた中高圧アルミニウム電解コンデンサが開示されている。ＰＶＡが硼酸と反応しゲル状電解質を作り、電解液の耐電圧が大幅に高まるため、アルミニウム電解コンデンサの耐ショート性が向上するというものである。
【００１４】
また、特許文献３には、ミクロフィブリルが高度に発達した溶剤紡糸レーヨンを原料としたセパレータに紙力増強剤の精製溶液を電解紙に含浸塗布したことを特徴とする電解コンデンサが開示されている。このセパレータを用いることで、定格電圧１００Ｖ以下の低圧アルミニウム電解コンデンサのショート不良率とインピーダンスとを低減できる。
【００１５】
更に、  特許文献４には、ＰＶＡ系樹脂をグリオキシル酸塩組成物により架橋した架橋ＰＶＡ、及びこの架橋ＰＶＡを含有する紙の構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１５−２２５９０４号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９２４０号公報
【特許文献３】特開２００６−２５３７２８号公報
【特許文献４】特開２０１１−８４７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に記載のセパレータは、ゼータ電位の絶対値を小さくすることにより、セパレータの性能を向上させるものであり、ゼータ電位を０ｍＶとした時点が最も耐ショート性が高い状態となる。つまり、ゼータ電位を制御するのみでは、ゼータ電位が０ｍＶの時より更に耐ショート性を高めることは不可能である。
【００１８】
このため、アルミニウム電解コンデンサのさらなる小型化、低インピーダンス化を目的として、ゼータ電位が０ｍＶの特許文献１のセパレータの耐ショート性を維持したまま、薄葉化することができない。また、７００Ｖまたはそれ以上の定格電圧や過電圧対応のために、ゼータ電位が０ｍＶの特許文献１のセパレータのインピーダンス性能を維持したまま、耐ショート性を向上させることもできない。
【００１９】
また、特許文献２記載のセパレータでは、ＰＶＡを電解液中の硼酸と反応させてゲル化させるため、セパレータ中のＰＶＡを電解液中に溶解させる必要がある。このため、加熱等のＰＶＡ溶解工程が必要となり、生産性に課題がある。
【００２０】
更に、特許文献３に記載されているセパレータには、更なるアルミニウム電解コンデンサのショート不良率低減と低インピーダンス化、小型化のための耐ショート性の向上と低インピーダンス化、薄葉化が要求されていた。
【００２１】
また、特許文献４のようなグリオキシル酸塩組成物により架橋した架橋ＰＶＡを塗布した紙を、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータとして用いた場合、アルミニウム電解コンデンサのインピーダンスが大幅に上昇する。これは、ＰＶＡ系樹脂をグリオキシル酸塩組成物により架橋した架橋ＰＶＡの抵抗が高く、電解質の両極間の移動を阻害するためと考えられる。
【００２２】
さらに、グリオキシル酸はアルミニウムを腐食する化合物であるため、グリオキシル酸を含有した紙をセパレータとして用いた場合、アルミニウム電解コンデンサがショートに至る場合や、漏れ電流が大きくなりすぎる場合、アルミニウム箔の腐食に伴い発生したガスにより、コンデンサが破裂する場合などがある。
【００２３】
上述した様に、従来はアルミニウム電解コンデンサを小型化、大容量化するためにセパレータの耐ショート性を向上させ、セパレータを薄くし、低インピーダンス化を並立させたアルミニウム電解コンデンサの生産性を向上させることは困難であった。
【００２４】
本発明は上述した課題を解決し、セパレータの耐ショート性の向上と薄葉化、低インピーダンス化を並立させたセパレータを提供することを目的として成された発明である。
【００２５】
また、本発明は、該セパレータを用いることで、小型化、大容量化、低インピーダンス化を可能にし、生産性を向上させたアルミニウム電解コンデンサを提供するために成された発明である。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述した問題点を解決し、上述した目的を達成する手段として、本発明は例えば以下の構成を備える。
即ち、陽極と陰極との間に介在させるアルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、エチレングリコール（ＥＧ）不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を０．１〜１０．０ｇ／ｍ2含有してな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とする。
【００２７】
そして例えば、密度０．７〜１．０ｇ／ｃｍ3のセルロース層に、前記ＥＧ不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコール層が積層してなることを特徴とする。また例えば、密度０．２〜０．６ｇ／ｃｍ3のセルロース繊維層のセルロース繊維交絡点に、前記ＥＧ不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコールが付着したことを特徴とする。
【００２８】
または、上記した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。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、耐衝撃性が高く、過電圧印加時やエージング時の耐ショート性が高い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たアルミニウム電解コンデンサが提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施の形態例について詳細に説明する。
本発明を実施するための形態にかかるセパレータは、エチレングルコール（以下「ＥＧ」と称すことがある。）不溶化率が９０％以上のポリビニルアルコール（以下「ＰＶＡ」と称すことがある。）と、セルロース繊維とを含有したセパレータである。
【００３１】
本発明に用いるセルロース繊維は、針葉樹や広葉樹からなる木材パルプや、麻や草本、種子毛から得られる非木材パルプ、また、これらを精製処理した溶解パルプやマーセル化パルプ、セルロースを溶媒に溶解後に繊維状に再生した再生セルロース繊維といったセルロース繊維を特に限定なく用いることができる。また、セルロース繊維を叩解（水中での機械的なせん断処理）して用いてもよい。
【００３２】
本発明に係る実施の形態のセパレータに用いられる、ＥＧ（エチレングルコール）不溶化率が９０％以上のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）は、電解液に不溶であり、過電圧印加時やエージング時のセパレータの耐ショート性を高めることができる。このため、アルミニウム電解コンデンサの耐ショート性を向上できる。ＥＧ不溶化率は、好ましくは９５％以上であり、より好ましくは９９％以上である。ＥＧ不溶化率が高くなることで、セパレータの耐ショート性がより高くなる。
【００３３】
例えば、ＰＶＡを架橋剤により架橋することで、ＥＧ不溶化率を９０％以上にできる。ＥＧ不溶化率を９０％以上にできれば、ＰＶＡを架橋するための架橋剤の種類に特に限定はないが、アジピン酸ジヒドラジド、グリオキシル酸ナトリウム、グリオキザール、メチロール化メラミン等はＰＶＡと架橋した際の抵抗が高くなり、セパレータのインピーダンスが高くなる。このため、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリカルボン酸といった高分子架橋剤が好ましい。さらに、本発明のＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡには、インピーダンス特性の悪化を伴わない範囲内であれば、公知である一般的な架橋剤を組み合わせてもよい。
【００３４】
本実施の形態におけるＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡとは、８５℃に加温したＥＧに３０分間浸漬させた後、イオン交換水で洗浄してＥＧを除去し、ＥＧ含浸前、含浸洗浄後における絶乾状態のＰＶＡ重量から算出した不溶化率が９０％以上であるＰＶＡのことを指す。
【００３５】
エチレングリコール不溶化率が９０％未満のＰＶＡを含有したセパレータをコンデンサに用いた場合、ＰＶＡが電解液に溶出し、エージング時の耐ショート性が低くなる。
【００３６】
ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡは、セルロース繊維層の表面にフィルム状に形成しても、セルロース繊維層内で繊維交絡点に付着するように形成しても良い。
【００３７】
上記したように、一般的にはアルミニウム電解コンデンサの定格電圧が１００Ｖ以下の場合は、低インピーダンスとするため、円網セパレータが使用され、それ以上の定格電圧においては、耐ショート性を高めるために、長網円網セパレータあるいは長網セパレータが使用される。
【００３８】
このため、アルミニウム電解コンデンサの定格電圧が１００Ｖ以下の場合は、低インピーダンスとするため、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡを円網セパレータの繊維交絡点に付着するように形成することが好ましく、それ以上の定格電圧においては、耐ショート性を高めるため、長網円網セパレータあるいは長網セパレータの高密度セルロース繊維層上に、フィルム状に形成することが好ましい。
【００３９】
例えば、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡをフィルム状に形成するためには、０．７〜１．０ｇ／ｃｍ3の高密度セルロース繊維層に、ＰＶＡと上記架橋剤の混合溶液を塗布することで得られる。また、繊維交絡点に付着するように形成するには、密度０．２〜０．６ｇ／ｃｍ3のセルロース層にＰＶＡと上記架橋剤の混合溶液を塗布することで得られるが、この方法に限定されるものではない。
【００４０】
フィルム状に形成した場合は、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡの膜によりセパレータの過電圧印加時やエージング時の耐ショート性を大幅に向上させることができるため、当該セパレータを使用することにより、電解コンデンサの耐ショート性を向上させることができる。
【００４１】
セルロース繊維層内で繊維同士の交絡点を接着するように形成した場合、電解液を含浸してもセパレータを構成する繊維同士の絡合や水素結合が緩みにくくなり、セパレータの火花放電に対する耐性を向上することが出来る。また、フィルム状に形成した場合と比べ、セパレータ内部の電解質の移動を妨げにくく、インピーダンスの大幅な上昇も起こらない。
【００４２】
ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡは、０．１〜１０．０ｇ／ｍ2の含有量としている。これは、含有量が０．１ｇ／ｍ2未満では、耐ショート性の改善効果が得られ難く、含有量が１０．０ｇ／ｍ2を超過すると、アルミニウム電解コンデンサのインピーダンス特性が急激に上昇してしまうからである。
【００４３】
ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量は、長網円網セパレータあるいは長網セパレータの高密度セルロース繊維層上にフィルム状に形成した場合は、耐ショート性を高めるために、好ましくは２．０〜９．０ｇ／ｍ2であり、より好ましくは３．０〜８．０ｇ／ｍ2の範囲であることが望ましい。
【００４４】
また、円網セパレータの繊維交絡点に付着するように形成した場合は、低インピーダンスとするため、好ましくは０．１〜３．０ｇ／ｍ2であり、より好ましくは０．１〜２．５ｇ／ｍ2の範囲であることが望ましい。
【００４５】
本実施の形態のセパレータの厚さは、１０〜６５μｍが好ましい。セパレータの厚さが６５μｍを超過すると、コンデンサの小型化が困難になる場合や、セパレータの抵抗が増大する場合があり、セパレータの厚さが１０μｍ未満では、耐ショート性が良好な本発明のセパレータであっても、コンデンサのショート不良を抑制できない場合があるからである。
【００４６】
このように、本実施の形態のセパレータは、耐ショート性が高いため、セパレータの坪量を大きく、セパレータを厚くする必要がない。従って、セパレータの坪量を小さく、薄葉化出来るため、セパレータを低インピーダンス化させることが可能となる。
【００４７】
〔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。
〔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、セパレータの厚さ（μｍ）を測定した。
【００４８】
〔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（ｇ／ｃｍ3）を測定した。
〔ＣＳＦ〕
「ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１−２  パルプ−ろ水度試験法−第２部：カナダ標準ろ水度法」に規定された方法で、ＣＳＦ（ｍｌ）を測定した。
【００４９】
〔ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量〕
「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坪量及び絶乾状態の基材坪量を求め、次式によって算出した。
【００５０】
ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量（ｇ／ｍ2）＝Ｗ−Ｗｏ
Ｗ：絶乾状態のセパレータ坪量（ｇ／ｍ2）
Ｗｏ：絶乾状態の基材坪量（ｇ／ｍ2）
【００５１】
〔架橋剤率〕
架橋剤率は、絶乾状態の架橋剤重量及び絶乾状態のＥＧ不溶化ＰＶＡ重量を測定し、次式によって算出した。
架橋剤率（％）＝Ｃ／Ｃｏ×１００
Ｃ：絶乾状態の架橋剤重量（ｇ）
Ｃｏ：絶乾状態のＥＧ不溶化ＰＶＡ重量（ｇ）
【００５２】
〔ＥＧ不溶化率〕
不溶化率は、８５℃に加温したエチレングリコールに３０分間浸漬させた後、イオン交換水で洗浄して電解液を除去する。エチレングリコール含浸前、含浸洗浄後において、絶乾状態のＰＶＡ重量を測定し、次式によって算出した。
【００５３】
ＥＧ不溶化率（％）＝Ｉ／Ｉｏ×１００
Ｉ：エチレングリコール浸漬、イオン交換水洗浄後、絶乾状態としたＰＶＡ重量（ｇ）
Ｉｏ：絶乾状態のＰＶＡ重量（ｇ）
【００５４】
〔エージングショート率〕
ショート率は、破断不良なく巻き取れたコンデンサ素子を用いて、エージング中のショート不良数を計数し、これらのショート不良となった素子数を、破断不良なく巻き取れた素子数で除して、百分率をもってエージングショート率とした。
【００５５】
〔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は、ＬＣＲメータを用いて、２０℃で１２０Ｈｚの周波数で測定した。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明に係る具体的な各種実施例、比較例、従来例について、詳細に説明する。
なお、以下に説明する本発明に係る各実施例のセパレータは、長網抄紙機あるいは長網円網抄紙機、短網抄紙機、円網抄紙機等を用い抄紙法にて得た紙を、各種コーターを用いて架橋剤を混合したＰＶＡを塗工して得ている。
【００５７】
ただし、セルロース繊維と、所望量のＥＧ不溶化率９０％以上のＰＶＡを含有したセパレータと出来れば、セルロース層の製造方法、ＰＶＡの含有方法には特に限定はない。
【００５８】
このセパレータを用いてコンデンサ素子を作成し、エチレングリコール系電解液を含浸後ケースに挿入し、封口することで、各定格電圧のアルミニウム電解コンデンサを得た。
【００５９】
〔実施例１〕
セルロース繊維である針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値５００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、コットンパルプとサイザル麻パルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００６０】
この基材に、ＰＶＡに架橋剤としてポリエチレンイミン５．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５９．０μｍ、密度０．７８７ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量５．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９９．３％であった。
【００６１】
〔実施例２〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値５００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、コットンパルプとサイザル麻パルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００６２】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン５．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ６１．２μｍ、密度０．８１９ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量５．６ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９９．３％であった。
【００６３】
〔実施例３〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値５００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、コットンパルプとサイザル麻パルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００６４】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン５．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５８．９μｍ、密度０．８１１ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量５．６ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９９．３％であった。
【００６５】
〔実施例４〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値５００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、コットンパルプとサイザル麻パルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００６６】
この基材に、ＰＶＡに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ６０．４μｍ、密度０．７６８ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量５．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【００６７】
〔比較例１〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値５００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、コットンパルプとサイザル麻パルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００６８】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン５．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ６１．８μｍ、密度０．７２９ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量５．４ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９９．３％であった。
【００６９】
〔比較例２〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値５００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、コットンパルプとサイザル麻パルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００７０】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン５．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５７．４μｍ、密度０．９２２ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量５．９ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９９．３％であった。
【００７１】
〔従来例１〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値５００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、コットンパルプとサイザル麻パルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００７２】
この基材に、ＰＶＡ水溶液を低密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ７１．２μｍ、密度０．６２４ｇ／ｃｍ3、ＰＶＡ含有量５．０ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【００７３】
このセパレータを用いてアルミニウム電解コンデンサを作製する際、ＰＶＡを溶解させるため、電解液含浸後に加熱処理を行った後、エージングを行った。ＰＶＡとゲル化させるため、電解液に硼酸（ホウ酸）をＰＶＡに対して４．９重量％添加している。なお、硼酸添加後のこのＰＶＡのＥＧ不溶化率は７９．８％であった。
【００７４】
〔従来例２〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値４５０ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、コットンパルプとマニラ麻パルプを６００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００７５】
この基材に、ポリエチレンイミン樹脂を高密度層の質量に対し固形分で１．０重量％を塗工して乾燥し、厚さ６０．８μｍ、密度０．５８０ｇ／ｃｍ3、ゼータ電位−４７．０ｍＶのセパレータを得た。
【００７６】
〔実施例５〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値３００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、針葉樹溶解パルプとジュートパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００７７】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン１．２重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ３０．９μｍ、密度０．７６６ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量７．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９０．７％であった。
【００７８】
〔実施例６〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値３００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、針葉樹溶解パルプとジュートパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００７９】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン２．８重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ３１．４μｍ、密度０．７５４ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量７．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９５．１％であった。
【００８０】
〔実施例７〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値３００ｍｌの原料を用いて長網抄紙し、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン２．８重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ３０．２μｍ、密度０．８０１ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量２．９ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９５．１％であった。
【００８１】
〔比較例３〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値３００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、針葉樹溶解パルプとジュートパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００８２】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてグリオキシル酸ナトリウム２．８重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ３１．９μｍ、密度０．７４２ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量７．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９８．０％であった。
【００８３】
〔比較例４〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値３００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、針葉樹溶解パルプとジュートパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００８４】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン０．２重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ３１．０μｍ、密度０．７６４ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量７．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は８７．４％であった。
【００８５】
〔実施例８〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値２００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、同原料を４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００８６】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５０・５μｍ、密度０．７０８ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量０．２ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【００８７】
〔実施例９〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値２００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、同原料を４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００８８】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５１．０μｍ、密度０．７４０ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量２．２ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【００８９】
〔実施例１０〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値２００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、同原料を４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００９０】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５１．１μｍ、密度０．７５６ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量３．１ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【００９１】
〔実施例１１〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値２００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、同原料を４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００９２】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５１．３μｍ、密度０．８４５ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量７．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【００９３】
〔実施例１２〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値２００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、同原料を４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００９４】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５１．５μｍ、密度０．８６３ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量８．９ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【００９５】
〔実施例１３〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値２００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、同原料を４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００９６】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５１．７μｍ、密度０．８７７ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量９．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【００９７】
〔比較例５〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値２００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、同原料を４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【００９８】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５０．３μｍ、密度０．７０８ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量０．０７ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【００９９】
〔比較例６〕
針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ値が０ｍｌを示した後も更に叩解し、上昇に転じたＣＳＦ値２００ｍｌの原料を用いて長網抄紙した層と、同原料を４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を抄き合わせ、セパレータ基材を得た。
【０１００】
この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を高密度セルロース繊維層に塗布し、乾燥することで、厚さ５１．８μｍ、密度０．８９３ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量１０．７ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【０１０１】
〔実施例１４〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を二層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン４．６重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ３０．２μｍ、密度０．５８６ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量０．５ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９９．１％であった。
【０１０２】
〔実施例１５〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を二層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン２．９重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ３１．４μｍ、密度０．５６４ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量０．５ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９０．７％であった。
【０１０３】
〔実施例１６〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を二層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン１１．７重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ３０．８μｍ、密度０．５７５ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量０．５ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．８％であった。
【０１０４】
〔比較例７〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を二層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン４．６重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ３０．７μｍ、密度０．６２２ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量０．５ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９９．１％であった。
【０１０５】
〔比較例８〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を二層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリエチレンイミン０．２重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ３０．４μｍ、密度０．５８２ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量０．５ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は８７．８％であった。
【０１０６】
〔従来例３〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を二層抄き合わせ、厚さ３０．１μｍ、密度０．５７１ｇ／ｃｍ3の円網二層セパレータを得た。
【０１０７】
〔従来例４〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを４００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を二層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ＰＶＡ水溶液を塗布し、乾燥することで、厚さ３１．０μｍ、密度０．５７１ｇ／ｃｍ3、ＰＶＡ含有量０．５ｇ／ｍ2のセパレータを得た。
【０１０８】
このセパレータを用いてアルミニウム電解コンデンサを作製する際、ＰＶＡを溶解させるため、電解液含浸後に加熱処理を行った後、エージングを行った。ＰＶＡとゲル化させるため、電解液に硼酸をＰＶＡに対して４．９重量％添加している。なお、硼酸添加後のこのＰＶＡのＥＧ不溶化率は７９．８％であった。
【０１０９】
〔実施例１７〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを６００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を三層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン３．０重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ４９．２μｍ、密度０．２９２ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量１．９ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．０％であった。
【０１１０】
〔実施例１８〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを６００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を三層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン３．０重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ４９．９μｍ、密度０．３１１ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量２．８ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．０％であった。
【０１１１】
〔実施例１９〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを６００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を三層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン３．０重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ５２．１μｍ、密度０．４３０ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量９．７ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．０％であった。
【０１１２】
〔比較例９〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを６００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を三層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン３．０重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ５０．６μｍ、密度０．２５２ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量０．０５ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．０％であった。
【０１１３】
〔比較例１０〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを６００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を三層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン３．０重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ５２．６μｍ、密度０．４３９ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量１０．４ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．０％であった。
【０１１４】
〔比較例１１〕
マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプとエスパルトパルプを６００ｍｌに叩解した原料を用いて円網抄紙した層を三層抄き合わせ、セパレータ基材を得た。この基材に、ポリビニルアルコールに架橋剤としてポリアリルアミン３．０重量％を混合した塗工液を塗布し、乾燥することで、厚さ５２．０μｍ、密度０．２２７ｇ／ｃｍ3、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量１．９ｇ／ｍ2のセパレータを得た。また、このＥＧ不溶化ＰＶＡのＥＧ不溶化率は９６．０％であった。
【０１１５】
実施例１乃至４と比較例１及び２と従来例１及び２のセパレータを用いて定格電圧７５０Ｖのアルミニウム電解コンデンサを、実施例５乃至７、比較例３及び４のセパレータを用いて、定格電圧４５０Ｖのアルミニウム電解コンデンサを、実施例８乃至１３、比較例５及び６のセパレータを用いて、定格電圧５５０Ｖのアルミニウム電解コンデンサを作製した。
【０１１６】
実施例１乃至１３、比較例１乃至６、従来例１及び２の各セパレータ、及びアルミニウム電解コンデンサの評価結果を表１に示す。
なお、各アルミニウム電解コンデンサのサイズは、全て直径１８．０ｍｍ、高さ３６．０ｍｍとした。
【０１１７】
【表１】
2020098894.tif 000002
【０１１８】
実施例１４乃至１６、比較例７及び８、従来例３及び４のセパレータを用いて定格電圧１００Ｖのアルミニウム電解コンデンサを、実施例１７乃至１９、比較例９乃至１１のセパレータを用いて定格電圧５０Ｖのアルミニウム電解コンデンサを作製した。
【０１１９】
実施例１４乃至１９、比較例７乃至１１、従来例３及び４の各セパレータ、及びアルミニウム電解コンデンサの評価結果を表２に示す。
なお、各アルミニウム電解コンデンサのサイズは、全て直径１８．０ｍｍ、高さ３６．０ｍｍとした。
【０１２０】
【表２】
2020098894.tif 000003
【０１２１】
実施例１乃至４、比較例１及び２、従来例１及び２のアルミニウム電解コンデンサは、いずれも定格電圧７５０Ｖである。実施例１乃至４は、長網円網二層セパレータの高密度セルロース繊維層に、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いており、表１に示すとおり、いずれもエージングショート率が０．０から０．８％と低い数値になっている。これはセパレータの耐ショート性が高いためだと考えられる。
【０１２２】
比較例１は、実施例１乃至３と同じ、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工しているが、高密度セルロース層密度が０．６８８ｇ／ｃｍ3と低く、ＰＶＡ水溶液がセパレータに浸透するため、フィルム層の厚さが薄くなる。このため、エージングショート率は１１．８％と高い数値になっておりセパレータの耐ショート性が低いことが分かる。
【０１２３】
比較例２は、実施例１乃至３と同じ、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工しているが、高密度セルロース層密度が１．００２ｇ／ｃｍ3と高いため、インピーダンスは０．８９９Ωと実施例１乃至３よりも高くなっており、インピーダンス性能に劣ることが分かる。これは、高密度セルロース層の密度が高過ぎるため、セパレータのＥＳＲが高くなったと考えられる。
【０１２４】
従来例１は、特許文献４のＰＶＡの構成であり、長網円網二層セパレータの低密度セルロース繊維層に、ＰＶＡを塗工したセパレータを用い、ゲル化のため電解液に硼酸を添加した例であり、ＥＧ不溶化率９０％以上のＰＶＡを含有していない。従来例１のコンデンサのエージングショート率は１７．２％であり、実施例１乃至４の方が低い数値になっている。このことから、ゲル化したＰＶＡにより電解液の耐電圧は上昇するが、セパレータのエージングショートに対する耐ショート性を高めるものではないため、定格電圧７５０Ｖにおける耐ショート性が不足していることが分かる。
【０１２５】
従来例２は、特許文献１の構成であり、長網円網二層セパレータの高密度セルロース繊維層に、ポリエチレンイミンを塗工し、ゼータ電位の絶対値を０〜５０ｍＶにしたセパレータを用いた例であり、ＥＧ不溶化率９０％以上のＰＶＡを含有していない。従来例２のコンデンサのエージングショート率は８．０％であり、実施例１乃至４の方が低い数値になっている。このことから、実施例１乃至４のセパレータの耐ショート性が高いことがわかる。
【０１２６】
実施例５乃至７、比較例３及び４のアルミニウム電解コンデンサは、いずれも定格電圧４５０Ｖである。実施例５及び６は、長網円網二層セパレータの高密度セルロース繊維層に、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いており、実施例７は長網セパレータに、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。表１に示すとおり、いずれもエージングショート率が０．２から０．５％と低い数値になっている。
【０１２７】
比較例３は、実施例５及び６と同じセパレータの高密度セルロース繊維層に、架橋剤としてグリオキシル酸ナトリウムを加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量は実施例５及び６と同一であるが、インピーダンスが０．４３３Ωであり、実施例５及び６よりも高い数値になっている。
【０１２８】
また、エージングショート不良率が３９．４％であり、実施例５及び６よりも高い数値になっている。これは、グリオキシル酸により、アルミニウムが腐食したためと考えられる。
【０１２９】
比較例４は、実施例５及び６と同じセパレータの高密度セルロース繊維層に、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量は実施例５及び６と同一であるが、架橋剤率は０．２％と実施例５及び６よりも低く、ＥＧ不溶化率が８７．４％と低い。エージングショート率は１０．１％であり、実施例５及び６よりも高い数値になっている。これはＥＧ不溶化率が８７．４％と低く、セパレータの耐ショート性が低下したためと考えられる。
【０１３０】
実施例８乃至１３、比較例５及び６のアルミニウム電解コンデンサは、いずれも定格電圧５５０Ｖである。表１に示すとおり、実施例８乃至１３は、長網円網二層セパレータの高密度セルロース繊維層に、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いており、いずれもエージングショート率が０．０から０．９％と低い数値になっている。
【０１３１】
比較例５は、実施例８乃至１３と同じセパレータの高密度セルロース繊維層に、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。架橋剤率は実施例８乃至１３と同一であるが、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量が０．０７ｇ／ｍ2と実施例８乃至１３よりも少ない。エージングショート率は１９．７％であり、実施例８乃至１３よりも高い数値になっている。これはＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量が０．０７ｇ／ｍ2と少なく、セパレータの耐ショート性が低下したためと考えられる。
【０１３２】
比較例６は、実施例８乃至１３と同じセパレータの高密度セルロース繊維層に、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。架橋剤率は実施例８乃至１３と同一であるが、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量が１０．７ｇ／ｍ2と実施例８乃至１３よりも多い。インピーダンスは０．６４１Ωであり、実施例８乃至１３よりも高い数値になっている。これはＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量が１０．７ｇ／ｍ2と多いため、インピーダンスが悪化したと考えられる。
【０１３３】
実施例１４乃至１６、比較例７及び８、従来例３及び４のアルミニウム電解コンデンサは、いずれも定格電圧１００Ｖである。実施例１４乃至１６は、円網二層セパレータに、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いており、表２に示すとおり、エージングショート率が０．６から０．９％と低い数値になっている。これはセパレータの耐ショート性が高いためだと考えられる。
【０１３４】
比較例７は、密度が０．６ｇ／ｃｍ3以上のセパレータに、実施例１４と同じ架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量は実施例１４と同一であるが、インピーダンスは０．３０１Ωであり、実施例１４よりも高い数値になっている。これは基材の密度が０．６１２ｇ／ｃｍ3と高いため、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡが膜状になり、インピーダンスが悪化したと考えられる。
【０１３５】
比較例８は、実施例１４乃至１６と同じセパレータに、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量は実施例１４乃至１６と同一であるが、架橋剤率は０．２％と実施例１４乃至１６よりも低く、ＥＧ不溶化率が８７．８％と低い。エージングショート率は１２．０％であり、実施例１４乃至１６よりも高い数値になっている。これはＥＧ不溶化率が８７．８％と低く、セパレータの耐ショート性が低下したためと考えられる。
【０１３６】
従来例３は、実施例１４乃至１６と同原料で構成された円網二層セパレータを用いている。エージングショート率は２４．９％と実施例１４乃至１６の方が低い数値になっており、実施例１４乃至１６のセパレータの耐ショート性が高いことが分かる。
【０１３７】
従来例４は、特許文献４のＰＶＡの構成であり、実施例１４乃至１６と同原料で構成された円網二層セパレータに、ＰＶＡを塗工したセパレータを用い、ゲル化のため電解液に硼酸を添加した例であり、ＥＧ不溶化率９０％以上のＰＶＡを含有していない。
【０１３８】
従来例４のコンデンサのエージングショート率は１８．１％であり、実施例１４乃至１６の方が低い数値になっている。このことから、ゲル化したＰＶＡにより電解液の耐電圧は上昇するが、セパレータのエージングショートに対する耐ショート性を高めるものではないため、定格電圧１００Ｖにおける耐ショート性が不足していることが分かる。
【０１３９】
実施例１７乃至１９、比較例９乃至１１のアルミニウム電解コンデンサは、いずれも定格電圧５０Ｖである。実施例１７乃至１９は、円網三層セパレータに、架橋ＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いており、表２に示すとおり、エージングショート率が０．０から０．４％と低い数値になっている。これはセパレータの耐ショート性が高いためだと考えられる。
【０１４０】
比較例９は、実施例１７乃至１９と同じセパレータに、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。架橋剤率は実施例１７乃至１９と同一であるが、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量が０．０５ｇ／ｍ2と実施例１７乃至１９よりも少ない。エージングショート率は２９．０％であり、実施例１７乃至１９よりも高い数値になっている。これはＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量が０．０５ｇ／ｍ2と少なく、セパレータの耐ショート性が低下したためと考えられる。
【０１４１】
比較例１０は、実施例１７乃至１９と同じセパレータに、架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。架橋剤率は実施例１７乃至１９と同一であるが、ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量が１０．４ｇ／ｍ2と実施例１７乃至１９よりも多い。インピーダンスは０．５８９Ωであり、実施例１７乃至１９よりも高い数値になっている。これはＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量が１０．４ｇ／ｍ2と多いため、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡが膜状になり、基材の空隙を埋めてしまうため、インピーダンスが悪化したと考えられる。
【０１４２】
比較例１１は、密度が０．２ｇ／ｃｍ3未満のセパレータに、実施例１７乃至１９と同じ架橋剤を加えたＰＶＡ水溶液を塗工したセパレータを用いている。ＥＧ不溶化ＰＶＡ含有量は実施例１７と同一であるが、全数エージングショートしたため、アルミニウム電解コンデンサは得られなかった。これは基材の密度が０．１９５ｇ／ｃｍ3と低いため、セルロース繊維同士の交絡点が少なく、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡによる繊維同士の交絡点接着の効果が得られにくく、セパレータの耐ショート性が低下したためと考えられる。
【０１４３】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを用いることにより、アルミニウム電解コンデンサの耐ショート性が向上し、かつ小型化、大容量化、生産性向上を可能にしたアルミニウム電解コンデンサを提供できる。
【０１４４】
以上に説明したように、本実施の形態のセパレータは、ＥＧ不溶化率９０％以上のＰＶＡを含有している。ＥＧ不溶化率９０％以上のＰＶＡは、アルミニウム電解コンデンサの電解液を浸漬させた後においても、溶解することなく形状を維持している。この結果、ＥＧ不溶化率９０％以上のＰＶＡを含有したセパレータは、セルロース繊維のみからなるセパレータと比べ粘弾性が高いため、耐衝撃性が高く、過電圧印加時やエージング時の耐ショート性が高いことが判明した。
【０１４５】
アルミニウム電解コンデンサに定格電圧以上の過電圧が印加された場合、酸化被膜が絶縁破壊され火花放電が発生し、電極間がショートする場合がある。また、アルミニウム電解コンデンサのエージング工程において、直流電圧を印加して酸化被膜の部分的欠損を修復するが、この際に火花放電が発生し、エージングショートが発生する場合がある。このような異常時の故障モードであるショートに対して、本実施の形態に係るセパレータは、過電圧印加時やエージング時の耐ショート性が高く、アルミニウム電解コンデンサのショート不良率を低減させることが出来る。
【０１４６】
更に、本発明の実施の形態のセパレータは、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡが、過電圧印加時やエージングの際に発生する火花放電による衝撃への耐性を高めるため、セパレータが穿孔しにくくなり、本実施の形態のセパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサのショート不良を抑制できる。このため、セパレータの厚さを薄くしても、セパレータの耐ショート性を維持できる。更に、セパレータを薄くすることで、このセパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサの小型化や、低インピーダンス化にも寄与できる。
【０１４７】
また、アルミニウム電解コンデンサに用いられる電解液は、比抵抗が小さいほど、電解液の耐電圧（火花電圧）は低くなるが、本実施の形態に係るセパレータは、過電圧印加時やエージング時の耐ショート性が高いため、比抵抗の小さな電解液を用いることができ、この点からもアルミニウム電解コンデンサの低インピーダンス化に寄与できる。
【０１４８】
更に、本実施の形態のセパレータは、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡを用いて、セパレータの衝撃に対する耐性を高めることで、アルミニウム電解コンデンサの耐ショート性を高めるため、ＰＶＡの溶解やゲル化のような前処理が必要ない。
【０１４９】
更に、セルロース繊維からなるセパレータは、エチレングリコール等のアルコールを主溶媒とする電解液に大きく膨潤する。これは、セルロース同士の水素結合に、ヒドロキシル基をもつ電解液が浸入し、セルロース同士の水素結合が切断されることが原因である。そして、セルロース繊維が膨潤すると、セルロース繊維同士の空隙が小さくなるため、セパレータへの電解液の浸透が遅くなる。
これに対して、本実施の形態のセパレータは、ＥＧ不溶化率が９０％以上のＰＶＡを含有していることから、エチレングリコール系電解液に大きく膨潤しないため、繊維空隙が小さくならず、セパレータへの電解液の浸透を阻害しない。このため、アルミニウム電解コンデンサの生産性の低下もない。
【０１５０】
このように、本実施の形態によれば、耐ショート性に優れ、薄葉化され、低インピーダンスであるアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを提供できる。また、該セパレータを用いることで、アルミニウム電解コンデンサの耐ショート性が向上し、かつ小型化、大容量化を可能にし、生産性を向上させたアルミニウム電解コンデンサを提供できる。