(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極箔と陰極箔との間に、長網抄紙機にて紙層形成された高密度層と円網抄紙機にて紙層形成された低密度層とを抄紙機上で重ねて抄き合わせた電解紙を介在してなる電解コンデンサにおいて、
低密度層は、厚さが１０〜６０μｍ，密度が０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ３であるとともに原料として断面円形で硬質のコットンリンターパルプが４０％以上配合されており、高密度層は、厚さが１０〜５０μｍ，密度が０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
前記電解紙は、全体厚さ２０〜１１０μｍ，全体密度０．５０〜０．８０ｇ／ｃｍ３である請求項１に記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は陽極箔と陰極箔との間に、長網抄紙機にて紙層形成された高密度層と円網抄紙機にて紙層形成された低密度層とを抄紙機上で重ねて抄き合わせた電解紙を介在させて構成した電解コンデンサにかかり、特には中高圧用の電解コンデンサにおいて、耐電圧（絶縁破壊電圧）及びショート不良率を維持向上させるとともに電解液の含浸性及びインピーダンス特性をも同時に向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電解コンデンサ、特にアルミ電解コンデンサは、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巻付け形成してコンデンサ素子を作成し、このコンデンサ素子を液状の電解液中に浸漬して電解質を含浸させ、封口して製作している。電解液としては通常エチレングリコール（ＥＧ），ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）又はγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）等を溶媒とし、これらの溶媒に硼酸やアジピン酸，アゼライン酸又はこれらのアンモニウム塩を溶解したものを用いてコンデンサ素子の両端から浸透させて製作している。
【０００３】
これら従来のアルミ電解コンデンサは電解紙中に電解液を含浸させているため、コンデンサとしてのインピーダンス特性、特に等価直列抵抗（以下ＥＳＲと略する）が高くなり易く、又使用中にも経時劣化するおそれがある。そのためインピーダンス特性を良くするために電解液の抵抗を下げたり、電解紙を薄くするか密度を低くすることが考えられる。しかしながら、電解液の抵抗値を下げると、アルミ箔に対して腐蝕性を与える原因となり、一方、電解紙を薄くしたり密度を低くすると、コンデンサ素子に巻き取る際にショート不良率が増大し、仮にショートしなかった場合でも製品化されて市場に出された後のショート不良率が高くなる難点がある。
【０００４】
そこで、インピーダンス特性を良くするために電解紙については構成する繊維の形状や配向性が検討され、電解紙の原料を通常の木材クラフトパルプからマニラ麻パルプ、エスパルトパルプに変更する手段が用いられている。そして、かかる原料によれば低密度紙を簡単に抄紙することができるため、インピーダンス特性が良く、しかも低密度紙であっても十分な引張強度を有しており、広く使用されて、相応の効果を挙げている。
【０００５】
しかし、これらはいずれも低密度紙であり、中高圧用の電解コンデンサのインピーダンス特性を向上するには不向きであった。従来、中高圧用の電解コンデンサにおいては耐電圧を確保するために充分な高い密度と厚さを有する電解紙が電気特性を犠牲にしても使用されているのである。
【０００６】
即ち、中高圧用の電解コンデンサに使用する電解紙は、使用電圧が高くなるほど陽極箔同士の接触による短絡事故、箔バリや端子取付部でのショートの危険性が増大するため、高叩解原料により長網抄紙機で抄紙されたピンホールの存在しない密度０．７０〜０．８８ｇ／ｃｍ3の高密度の電解紙（以下長網一重紙と略する）や長網一重紙の２枚使用のものが使用されている。特に近年、中高圧用の電解コンデンサの高信頼性化に伴い耐電圧の高い電解紙の要望が顕著となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、耐電圧と電解液の含浸性について述べれば次の通りである。先ず、耐電圧を向上させるためには電解紙の厚さを厚くするか、叩解度を進めた原料で密度を高くするのが通例である。電解紙の厚さを厚くすると電解液の保液性やショート不良の危険性を防止する上では有効であるが、ＥＳＲの悪化を招き、更にコンデンサ素子の大径化により小型化に対して不都合となる。一方、叩解の程度を示すＪＩＳ  Ｐ  ８１２１によるＣＳＦ（Ｃａｎａｄｉａｎ  ＳｔａｎｄａｒｄＦｒｅｅｎｅｓｓ）の数値を小さくした原料で高密度に抄紙した電解紙は、耐電圧の向上に対しては有効であるが、繊維間の接触点が増加して繊維間空隙が減少することによりＥＳＲの悪化や電解液の含浸性を悪化させる結果となる。即ち、耐電圧を確保するために、電解紙の厚さを厚くし密度を高めると、一方においてＥＳＲの悪化と共に電解液の含浸性をも悪化させるという相反する結果となるのである。
【０００８】
よって、従来、中高圧用の電解コンデンサとして一般的に使用されている前記した０．７０〜０．８８ｇ／ｃｍ3の高密度の長網一重紙や長網一重紙の２枚使用の電解紙はＥＳＲの悪化と共に電解液の含浸性が極めて悪く、電解コンデンサ製作での生産性向上の阻害要因にもなっている。
【０００９】
そこで、出願人は先に電解紙にエンボス加工により凹状溝を幅方向に形成し含浸性を向上させた電解紙（特公昭６２−６２４５１）や、高叩解原料で抄紙した電解紙に抄紙後の二次加工によるエンボス加工により凹凸パターンを施して厚さを実質的に厚くすると共に密度を下げて、ＥＳＲと含浸性の双方を向上させた電解紙（特公平２−５２８４７）を提供し、相応の効果を発揮して好評を得ている。特に大型サイズや高信頼性の電解コンデンサへ採用されるに致っている。
【００１０】
しかしながら、これらは抄紙後の二次加工を必要とするため、種々の問題点が判明してきた。即ち、エンボスロールの加圧により強制的に紙面に凹凸を施すため、繊維劣化を免れず紙力強度が低下する。特に原紙厚さが薄く強度の弱い電解紙の場合は、エンボス加工により更に強度低下を招くため、比較的紙幅の狭いコンデンサにおいては、コンデンサ素子の巻取工程中に紙切れが発生する場合があり、返って生産性を低下させる等の問題が発生している。そのため、二次加工前の原紙の厚さが２５μｍ以下の電解紙の場合は実質上量産できていないのが現状である。更に、二次加工を必要とするため、製造工程が複雑化し、製造コストが高くなり電解紙自体が高価格となる。
【００１１】
そこで、本発明は上記事情に鑑みて、中高圧用の電解コンデンサにおいて、二次加工を施すことなく抄紙のみにて、耐電圧を維持向上させるとともに含浸性及びＥＳＲを同時に向上させて電気特性と共に生産性の高い電解コンデンサを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、陽極箔と陰極箔との間に長網抄紙機にて紙層形成された高密度層と円網抄紙機にて紙層形成された低密度層とを抄紙機上で重ねて抄き合わせた電解紙を介在してなる電解コンデンサにおいて、低密度層は、厚さが１０〜６０μｍ，密度が０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ３であるとともに原料として断面円形で硬質のコットンリンターパルプが４０％以上配合されており、高密度層は、厚さが１０〜５０μｍ，密度が０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ３である構成を提供する。また、前記電解紙は全体厚さ２０〜１１０μｍ，全体密度０．５０〜０．８０ｇ／ｃｍ３である構成を提供する。
【００１３】
【作用】
上記構成の本発明によれば、高密度層と低密度層の二層構造とした電解紙を使用した電解コンデンサは高密度層の存在により電解紙全体として耐電圧を高く維持することができると共に、低密度層の存在により電解紙全体としてインピーダンス特性を向上させることができ、更に素子巻取工程を簡素化することができる。特に低密度層の原料として抄紙時の圧力によって変形し難く断面が円形状であるコットンリンターパルプを原料として使用したため、繊維が層状に積層され密度が高くなる原料との混合であっても、硬質な繊維が不均一に積層され、繊維間隙が生じて低密度抄紙が可能となる。特に高密度層を厚さ１０〜５０μｍ，密度０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ３とし、低密度層を厚さ１０〜６０μｍ，密度０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ３の範囲とすることにより、電解液を含浸して繊維が膨潤しても液浸透に必要な繊維間隙を充分に保持することができて含浸性、保液性が向上されＥＳＲも良好となる。よって、これらの電解紙を使用して製作した中高圧用の電解コンデンサは、電解紙の含浸性、保液性が良好であるためエージングの際、酸化皮膜の欠陥部修復が円滑に行われ、ＥＳＲの低減化によりコンデンサの発熱が抑制されて、ガス発生を減少させることができると共に、電解紙自体が充分な耐電圧を保有しているため、エージングショート不良を格段に減少させることができる。従って従来困難とされてきた中高圧用の電解コンデンサのＥＳＲとエージングショート不良率の双方を同時に向上できると共に、コンデンサ製作の生産性をも向上させることができる。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の構成を各種実施例とともに説明する。本発明にかかる電解コンデンサは、長網抄紙機にて紙層形成された高密度層と、円網抄紙機にて紙層形成された低密度層とを抄紙機上で重ねて抄き合わせた電解紙（以下長網円網二重紙と略する）を介在してなる電解コンデンサにかかるものである。
【００１５】
高密度層と低密度層の二層構造からなる長網円網二重紙は、高叩解された原料で可能な限りの高密度層を形成させるか、従来と同密度域であれば厚さの厚い高密度層を形成することにより充分な耐電圧を保持することができる。同時に低密度層を逆に可能なかぎり密度を下げて十分な繊維間隙を保有した紙層として形成することにより電解液の保液性や含浸速度を向上させることができるのである。
【００１６】
長網円網二重紙の高密度層に使用する原料は特に限定はなく、高叩解が可能で高密度の紙層形成が可能な原料であれば何れであっても良く、適宜の天然繊維パルプを選択するのが適当であり、針葉樹クラフトパルプ、マニラ麻パルプ等が通常使用される。一方、低密度層に使用する原料としては、紙層形成の際の抄紙機上の圧力にて変形せず断面が円形状であって高密度化傾向のない硬質な天然繊維パルプ又は再生セルロース繊維を単独若しくはこれらの混合原料更に通常のクラフトパルプを混合したものを使用する。なお、硬質な繊維は少なくとも４０％以上配合されていることが好ましい。硬質な天然繊維としてはマニラ麻パルプ，サイザル麻パルプ，エスパルトパルプ，竹パルプ，コットンリンターパルプや、パルプ製造上公知で高αセルロースパルプを得る目的で施される冷アルカリ処理（以下マーセル化と略す）した針葉樹クラフトパルプ，広葉樹クラフトパルプ等を使用し、再生セルロース繊維としてはポリノジックレーヨン，有機溶剤紡糸レーヨン等を使用する。
【００１７】
そして、低密度層の厚みに応じて、薄く抄紙する場合には硬質で繊維径の細く、断面形状が真円のエスパルトパルプや広葉樹パルプ及びマーセル化広葉樹パルプの配合を多くし、厚く抄紙する場合には硬質で保液性が良く断面形状が円状で繊維径が比較的大きいサイザル麻パルプ，コットンリンターパルプ，マーセル化針葉樹パルプを多く配合した原料とする。
【００１８】
抄紙に際しては高密度層を長網抄紙機にて、低密度層を円網抄紙機にて抄紙するものであり、前記した原料を適度なＣＳＦの数値に叩解し、所定の厚さの低密度層を円網抄紙機にて抄紙し、長網側から抄き出される高密度層と貼り合わせ長網円網二重紙の電解紙とする。なお、電解コンデンサの電気的特性，ショート不良等に悪影響を及ぼさないように、塵やごみ、鉄微粒子が除去されていることが必要であり、原料の精選とともに除塵機により処理を施しておく必要がある。このようにして得られた電解紙を陽極アルミ箔と陰極アルミ箔との間に介在させて巻きつけ形成した後、液状の電解液を含浸させ、封口して電解コンデンサを製作する。
【００１９】
本発明は電解紙として高密度層と低密度層の二層構造を有する長網円網二重紙を使用しており、高密度層の密度が０．８８ｇ／ｃｍ３未満の場合には、高密度層の密度が耐電圧の向上のためには不足するため、長網円網二重紙全体としての耐電圧を向上させるために、低密度層に針葉樹クラフトパルプの如く断面が扁平状で抄紙した場合に繊維が積層され高密度化傾向となる原料の使用や、マニラ麻パルプ等のように比較的硬質で円形状の繊維であっても過度に叩解した原料を使用して低密度層自体の密度を高め、全体密度を高めて抄紙することが必要である。ところが、電解液の含浸工程においては、電解液はコンデンサ素子の両端からのみ浸透するので、低密度層の密度を高くすればするほど、電解液含浸による繊維の膨潤によって、繊維間隙が益々減少し、コンデンサ素子の両端部分で膨潤繊維によるパッキング作用が生じ、素子中央部まで含浸するのに非常に時間がかかると共に、電気特性が悪化する。そこで、本発明の好ましい実施例としては高密度層の密度を０．８８ｇ／ｃｍ３以上に高めることが適当である。一方含浸性の向上及びＥＳＲの向上のためには低密度層の密度が０．４０ｇ／ｃｍ３以上ではその効果が少ないため大幅に低密度とすることが適当であり、具体的には高密度層の密度が０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ３、低密度層の密度が０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ３の範囲が効果が大きい。また、高密度層の厚さが１０μｍより薄くなると紙層形成は可能ではあっても、長網上での吸引脱水によるピンホールの存在しない良好な紙質を得るためには、生産性を度外視した抄紙速度の低下等、抄紙上の問題点が多くなる。逆に５０μｍよりも厚くなれば脱水困難や坪量増による繊維分散不良により地合不均一等の問題が発生してくる。そこで、高密度層の厚さが１０〜５０μｍ，低密度層の厚さが１０〜６０μｍの範囲が適当である。そして、長網円網二重紙全体として厚さ２０〜１１０μｍ，全体密度０．５０〜０．８０ｇ／ｃｍ３の範囲が適当である。現在の抄紙技術ではかかる密度０．８８ｇ／ｃｍ３以上や従来密度域でも厚さの厚い高密度層の紙層形成が可能であり、大幅に密度を低めた低密度層との抄き合わせ長網円網二重紙の製造が可能である。
【００２０】
以下に本発明にかかる電解コンデンサを得るための各種実施例及び使用した電解紙の評価結果と得られた電解コンデンサのＥＳＲ，エージングショート不良率等を測定した結果を各種比較例と対比して示す。なお各試料の各測定値は次ぎの測定方法によって行なった。
【００２１】
電解紙の評価方法
▲１▼厚さ，密度，引張強度
電解紙の厚さ，密度，引張強度はＪＩＳ  Ｃ  ２３０１（電解コンデンサ紙）に規定された方法で測定した。
【００２２】
▲２▼電解紙の電解液含浸後の耐電圧
５０×５０ｃｍの電解紙を所定の電解液にて１５ｍｍＨｇにて２時間真空含浸させ、更に８５℃で２時間熱処理をして測定用試料とする。次いで９９．９９％のアルミ箔をプレス成型し２０ｍｍφのアルミキャップを製作し、上部のアルミキャップ上に１００ｇの分銅をのせ、下部のアルミ平版の間に上記電解紙試料を介在させて、３０ｍＡの定電流により化成しショート発生電圧を測定した。
【００２３】
▲３▼電解紙のＥＳＲ
電解紙を３８ｍｍφに採取し、所定の電解液を１５ｍｍＨｇにて２時間真空含浸させ、更に８５℃で２時間熱処理をした後、３８ｍｍφの電極間に挟み２０℃，１０００ＨＺの周波数でＬＣＲメータによって測定した。
【００２４】
中高圧用の電解コンデンサの製作方法
陽極箔と陰極箔の間に両極が接触しないように電解紙を介在させ、アルミ箔端子を取付ながら巻取りして電解コンデンサ素子を作成した後、所定の電解液を含浸させてケースに封入し、エージングを行い、電解紙厚さ４０μｍ，５０μｍ紙は２００ＷＶ，１０００μＦの電解コンデンサを，電解紙厚さ９０μｍは４００ＷＶ，６８０μＦの電解コンデンサを製作した。
【００２５】
電解コンデンサの測定方法
▲１▼電解コンデンサ素子の含浸時間
２００ＷＶ，４００ＷＶの箔を使用して、コンデンサ素子巻を製作し、８５℃で４時間乾燥後、デシケータ内で室温まで冷却する。次いで他のデシケータ内のビーカーに入れ１５ｍｍＨｇまで減圧した後、負圧により所定の電解液をビーカー内に吸引し、ＬＣＲメーターで静電容量を測定して、箔から計算した理論容量の９８％以上になった時間を含浸時間とした。
【００２６】
▲２▼エージング中の不良率
各コンデンサ試料１００個について、定格電圧の約１１０％まで徐々に昇圧していき、エージングを行なう。この時のエージングショート，防爆弁の作動は無論、液漏れ，封口部の膨れ等の外観異常を含めたコンデンサの個数を１００個で除してショート不良率とした。
【００２７】
▲３▼ＥＳＲ（等価直列抵抗）
電解コンデンサのＥＳＲは２０℃，１０００ＨＺの周波数でＬＣＲメータによって測定した。
【００２８】
▲４▼静電容量
電解コンデンサの静電容量は温度２０℃，１２０ＨＺの周波数でＬＣＲメータで測定した。
【００２９】
▲５▼もれ電流
電解コンデンサのもれ電流はコンデンサの定格直流電圧を負荷して、５分後電流値を測定した。
【００３０】
実施例１
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ１８．３μｍ，密度０．９０５ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、エスパルトパルプ６０％とマーセル化広葉樹クラフトパルプ４０％の混合原料をＣＳＦ７００ｍｌに叩解し、円網部分で厚さ１７．２μｍ，密度０．３７２ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ３５．５μｍ，全体密度０．６４７ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。
【００３１】
実施例２
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２５．０μｍ，密度０．９７５ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、エスパルトパルプ４０％とマーセル化広葉樹クラフトパルプ６０％の混合原料をＣＳＦ６８０ｍｌに叩解し、円網部分で厚さ１５．２μｍ，密度０．３６７ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ４０．２μｍ，全体密度０．７４５ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格２００ＷＶ，容量１０００μＦのアルミ電解コンデンサを製作した。
【００３２】
実施例３
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２５．１μｍ，密度０．９５５ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、コットンリンターパルプ５０％と針葉樹クラフトパルプ５０％の混合原料をＣＳＦ７００ｍｌに叩解し、円網部分で厚さ２５．０μｍ，密度０．３２２ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ５０．１μｍ，全体密度０．６３９ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格２００ＷＶ，容量１０００μＦのアルミ電解コンデンサを製作した。
【００３３】
実施例４
マニラ麻パルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２９．５μｍ，密度０．８９５ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、コットンリンターパルプ７０％と有機溶剤紡糸レーヨン３０％の混合原料をＣＳＦ７２０ｍｌに叩解し、円網部分で厚さ３０．５μｍ，密度０．２３８ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ６０．０μｍ，全体密度０．５６１ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。
【００３４】
実施例５
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ３９．９μｍ，密度０．８８３ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、コットンリンターパルプ７０％とマーセル化針葉樹クラフトパルプ３０％の混合原料をＣＳＦ７００ｍｌに叩解し、円網部分で厚さ５０．２μｍ，密度０．３３７ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ９０．１μｍ，全体密度０．５７９ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格４００ＷＶ，容量６８０μＦのアルミ電解コンデンサを製作した。
【００３５】
比較例１
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．１μｍ，密度０．７４５ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ３５０ｍｌに叩解した原料で厚さ１４．８μｍ，密度０．５２４ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ３４．９μｍ，全体密度０．６５１ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。これは実施例１に対応させた電解紙である。
【００３６】
比較例２
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．１μｍ，密度０．８４１ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ２５０ｍｌに叩解した原料で厚さ１０．１μｍ，密度０．６２５ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ３０．２μｍ，全体密度０．７６８ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した後、エンボス加工にて厚さ３５．５μｍ，密度０．６５４ｇ／ｃｍ3のエンボス加工紙を製作した。これは実施例１に対応したエンボス加工の電解紙である。
【００３７】
比較例３
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．１μｍ，密度０．８６１ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ３００ｍｌに叩解した原料で厚さ２０．０μｍ，密度０．６４５ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ４０．１μｍ，全体密度０．７５３ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格２００ＷＶ，１０００μＦのアルミ電解コンデンサを製作した。これは実施例２に対応した電解紙及び電解コンデンサである。
【００３８】
比較例４
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２１．２μｍ，密度０．７７２ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ５００ｍｌに叩解した原料で厚さ２９．６μｍ，密度０．５２８ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ５０．８μｍ，全体密度０．６３０ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格２００ＷＶ，１０００μＦのアルミ電解コンデンサを製作した。これは実施例３に対応した電解紙及び電解コンデンサである。
【００３９】
比較例５
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．１μｍ，密度０．８６４ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ３００ｍｌに叩解した原料で厚さ２０．５μｍ，密度０．６５８ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ４０．６μｍ，全体密度０．７６０ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した後、エンボス加工にて厚さ４９．４μｍ，密度０．６２５ｇ／ｃｍ3のエンボス加工紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格２００ＷＶ，１０００μＦのアルミ電解コンデンサを製作した。これは実施例３に対応した電解紙及び電解コンデンサである。
【００４０】
比較例６
マニラ麻パルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．２μｍ，密度０．７４５ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、マニラ麻パルプを叩解機でＣＳＦ５５０ｍｌに叩解し、円網部分で厚さ４０．０μｍ，密度０．４６５ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ６０．２μｍ，全体密度０．５５９ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。これは実施例４に対応した電解紙である。
【００４１】
比較例７
針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．４μｍ，密度０．７６７ｇ／ｃｍ3の高密度紙を長網部分で抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳＦ６００ｍｌに叩解した原料で厚さ７０．１μｍ，密度０．５２８ｇ／ｃｍ3の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ９０．５μｍ，全体密度０．５８２ｇ／ｃｍ3の長網円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格４００ＷＶ，容量６８０μＦのアルミ電解コンデンサを製作した。これは実施例５に対応した電解紙及び電解コンデンサである。
【００４２】
以上のようにして得た実施例１〜５の電解紙の評価結果を表１に、比較例１〜７の電解紙の評価結果を表２に示す。また実施例２，３，５と比較例３，４，５，７に係わる電解コンデンサの含浸速度，エージング時のショート不良率，容量，漏れ電流，ＥＳＲの測定結果を表３に示す。
【００４３】
【表１】
0003693299.tif 000002
【００４４】
【表２】
0003693299.tif 000003
【００４５】
【表３】
0003693299.tif 000004
【００４６】
表１，表２，表３の結果に示した通り、高密度層と硬質繊維を使用した低密度層の二層構造とした長網円網二重紙からなる電解紙を使用したことにより、耐電圧，ＥＳＲ，電解液含浸速度，エージング時のショート不良率共に優れた特性を有しており、しかも紙として充分な引張強度をも有している。特に表１の実施例１は密度を高密度層で０．８８ｇ／ｃｍ３以上のより高密度に、低密度層で０．４０ｇ／ｃｍ３以下のより低密度とした好ましい数値範囲内としたものであり、具体的には厚さ１８．３μｍ，密度０．９０５ｇ／ｃｍ３の高密度層と、硬質で繊維径の細いエスパルトパルプとマーセル化広葉樹クラフトパルプを混合し、厚さ１７．２μｍ，密度０．３７２ｇ／ｃｍ３の低密度層を抄き合せた長網円網二重紙であり、密度を高密度層で０．８８ｇ／ｃｍ３以下の０．７４５ｇ／ｃｍ３とし、低密度層で０．４０ｇ／ｃｍ３以上の０．５２４ｇ／ｃｍ３とした比較例１よりも引張強度は同等ではあるものの、耐電圧及びＥＳＲにおいて改善の効果が大きい。また、比較例２は抄紙後のエンボス加工により、実施例１と略同一の全体厚さ、密度としたものであるが、抄紙のみにより製作した実施例１の方が引張強度，ＥＳＲ共に格段に改善されている。
【００４７】
同様に実施例２は高密度側を厚さ２５．０μｍ，密度０．９７５ｇ／ｃｍ3とし、低密度側を厚さ１５．２μｍ，密度０．３６７ｇ／ｃｍ3としたものであるが、全体厚さ，密度を略同一とした比較例３に比してよりＥＳＲの改善効果が大きく、コンデンサ素子の電解液含浸速度も約１／３に短縮されている。
【００４８】
実施例３は厚さ２５．１μｍ，密度０．９５５ｇ／ｃｍ3の高密度層と硬質，高吸液性で比較的繊維径の大きいコットンリンターパルプと通常の針葉樹クラフトパルプを混合して低密度層を抄紙し抄き合せたものであり、略同一全体厚さ，密度の比較例４及び比較例５のエンボス加工紙に比してより引張強度，耐電圧，ＥＳＲ共に改善され、エージングショート不良率は０％となっている。また、含浸速度は比較例４に比較して１／２以下となり、含浸速度改善目的に製作している比較例５のエンボス加工紙とほぼ同等まで改善されている。
【００４９】
実施例４は高密度側を厚さ２９．５μｍ，密度０．８９５ｇ／ｃｍ3とし、低密度側はコットンリンターパルプと有機溶剤紡糸レーヨンを混合して、厚さ３０．５μｍ，密度０．２３８ｇ／ｃｍ3の超低密度紙を抄き合せ全体厚さ６０．０μｍ，密度０．５６１ｇ／ｃｍ3としたものである。比較例６は高密度層，低密度層共にマニラ麻パルプを使用した長網円網二重紙であるが、実施例４の方が耐電圧、ＥＳＲ共により大幅に改善されている。
【００５０】
さらに実施例５は高密度側を厚さ３９．９μｍ，密度０．８８３ｇ／ｃｍ3で高密度層を形成し、低密度側はコットンリンターパルプとマーセル化針葉樹クラフトパルプを混合して抄紙し高密度層と抄き合せ、全体厚さ９０．１μｍ，密度０．５７９ｇ／ｃｍ3として、比較例７と略同一厚さ，密度としたものであるが、耐電圧，ＥＳＲ共の改善のみならず、電解液の含浸速度は１／２に，エージングショート不良率は３％から０％により改善されている。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明によれば、高密度層と低密度層の二層構造とした電解紙を使用したため、高密度層の存在により電解紙全体として耐電圧を高く維持することができると共に、低密度層の存在により電解紙全体としてインピーダンス特性を向上させることができ、更に素子巻取工程を簡素化することができる。特に低密度層の原料として抄紙時の圧力によって変形し難く断面が円形状であるコットンリンターパルプを原料として使用したことにより、繊維が層状に積層され密度が高くなる原料との混合であっても、硬質な繊維が不均一に積層され、繊維間隙が生じて低密度抄紙が可能となる。特に高密度層を厚さ１０〜５０μｍ，密度０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ３とし、低密度層を厚さ１０〜６０μｍ，密度０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ３の範囲とすることにより、電解液を含浸して繊維が膨潤しても液浸透に必要な繊維間隙を充分に保持することができて含浸性、保液性が向上されＥＳＲも良好となる。よって、これらの電解紙を使用して製作した中高圧用の電解コンデンサは、電解紙の含浸性、保液性が良好であるためエージングの際、酸化皮膜の欠陥部修復が円滑に行われ、ＥＳＲの低減化によりコンデンサの発熱が抑制されて、ガス発生を現象させることができると共に、電解紙自体が充分な耐電圧を保有しているため、エージングショート不良を格段に減少させることができる。従って従来困難とされてきた中高圧用の電解コンデンサのＥＳＲとエージングショート不良率の双方を同時に向上できると共に、コンデンサ製作の生産性をも向上させることができる。