(57)【要約】【課題】漏れ電流の小さいアルミニウム電解コンデンサ用セパレータおよび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】  アルミニウム電解コンデンサの陰極と陽極の間に配置されるセパレータであって、アクリル繊維、又はアクリルパルプを２５質量％以上含有し、メルカプトエタノール含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴とし、漏れ電流を低く抑えることができる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るアルミニウム電解コンデンサとする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル材料を２５質量％以上含有し、
メルカプトエタノールの含有量が２００ｐｐｍ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】
前記アクリル材料は、アクリル繊維、又はアクリルパルプ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】
前記メルカプトエタノールが、２−メルカプトエタノール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】
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使用し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５】
陰極として導電性高分子を用いたことを特徴とする請求項４に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、電子機器や自動車電装機器のデジタル化に伴い、これら機器の高機能化、高性能化が進み、特に近時これら機器等の小型化の要求が高まってきた。このため、これらに用いられる電子回路基板等にも小型化が求められている。
【０００３】
これらの機器には、複数のアルミニウム電解コンデンサが用いられており、このアルミニウム電解コンデンサにリプル電流が印加された場合、損失により自己発熱する。アルミニウム電解コンデンサの等価直列抵抗（以下、「ＥＳＲ」と称す）が低いことで、リプル電流による発熱を抑えることができる。
【０００４】
アルミニウム電解コンデンサにとっての発熱は、直接的に寿命へ影響する要因であり、発熱が小さいことは、そのまま長寿命化へつながるため、低ＥＳＲ化に対する要求は一層高くなっている。
【０００５】
また、アルミニウム電解コンデンサの低ＥＳＲ化により、リプル電流による発熱が抑制されれば、電子回路基板に複数並列で搭載された平滑用アルミニウム電解コンデンサの員数削減にも貢献できる。このため、電子回路基板の小型化にもつながる。
【０００６】
アルミニウム電解コンデンサにおいては、陰極材料を低抵抗化することで、ＥＳＲを低減できる。
【０００７】
例えば導電性高分子の一種であるポリエチレンジオキシチオフェンの電気伝導度は、電解液の約一万倍であることが知られている。このような導電性高分子を陰極材料に使用したアルミニウム電解コンデンサは、電解液を陰極材料に使用したアルミニウム電解コンデンサと比較して、低ＥＳＲ化が可能となる。
【０００８】
このため、低ＥＳＲが求められるアルミニウム電解コンデンサには、陰極材料に導電性高分子が使用されている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）が用いられている。
【０００９】
また、電子機器に使用されるアルミニウム電解コンデンサには、電源としての機能も求められており、安定した動作をするために漏れ電流も小さいことが求められる。即ち、アルミニウム電解コンデンサに直流電源を印加した場合、漏れ電流分だけ電流を通してしまう。
【００１０】
このため、漏れ電流が大きければ大きい程、動作の不安定化につながることとなる。このため、固体電解コンデンサでは、箔の裁断面や、タブ付けされた箇所およびコンデンサ素子を作製する時に生じた酸化皮膜の欠損部を再化成することで、漏れ電流を小さくしている。
【００１１】
また、自動車電装機器には上記した小型化、安定動作の要求に加え、長期間に渡って過酷な環境に晒されるため、より高い信頼性が求められる。
このため、自動車用の電装機器に搭載されるアルミニウム電解コンデンサには、より一層低漏れ電流であることや高い耐ショート性といった、高信頼性が求められている。
【００１２】
このような低ＥＳＲ且つ高信頼性の求められる自動車電装機器に適したアルミニウム電解コンデンサとして、陰極材料に導電性高分子と電解液とを併用した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）が用いられている。
【００１３】
酸化皮膜の修復機能を有する電解液を含むハイブリッド電解コンデンサにおいても、固体電解コンデンサと同様に再化成がなされる。これは、酸化皮膜の欠損部等に導電性高分子が密着した場合、電解液が欠損部等に触れることができないため、欠損部等の修復がされず、漏れ電流が大きいためである。
【００１４】
アルミニウム電解コンデンサは、陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させて巻回し、真の陰極となる陰極材料を保持させて、ケースに封入して作製される。
セパレータは陽極箔と陰極箔との短絡を防止し、陰極材料を保持するために使用されている。このため、耐ショート性が高いセパレータが求められる。
【００１５】
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、保持させる方法と、あらかじめ重合された導電性高分子を含浸、保持させる方法とがある。
【００１６】
コンデンサ素子内にて導電性高分子を重合、保持させる場合、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、導電性高分子をコンデンサ素子に保持させる。
【００１７】
あらかじめ重合された導電性高分子を保持させる場合、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、導電性高分子をコンデンサ素子に保持させる。
【００１８】
ここでの導電性高分子保持量が多いほど、アルミニウム電解コンデンサのＥＳＲを低減できるので、セパレータには、重合液あるいは分散液の含浸性が良好であることが求められる。
【００１９】
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られる重合液には、酸化剤が含まれている。このため、これらのアルミニウム電解コンデンサに用いられるセパレータをセルロース製セパレータとする場合には、炭化処理を施して使用されるのが一般的である。
【００２０】
セルロース製セパレータを炭化処理することで、セパレータの耐酸化性が向上する。更に、炭化によりセパレータの空隙が増加するため、重合液の含浸性も向上させられる。
【００２１】
しかしながら、炭化処理時の熱によりセルロースの熱分解が起こり、この熱分解によってセパレータの物理的強度が低下する。更にセルロースは酸性条件下で分解されるため、酸性を示す重合液および分散液をコンデンサ素子に含浸するとセパレータの物理的強度が低下する。
【００２２】
セルロース製セパレータの上記課題を解決するために、例えば合成繊維を配合したセパレータが使用されている。配合される合成繊維としては、例えば、アクリル繊維、半芳香族ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。
【００２３】
これらの合成繊維の中でも、重合液や分散液との親和性や、耐熱性、耐酸性等の観点から、例えば特許文献１乃至４に記載されているようにアクリル繊維を用いることにより上記課題を解決している。
【００２４】
特許文献１乃至３には、アクリル繊維は重合液あるいは分散液との親和性が良好なため、セパレータにアクリル繊維を含有させることで、重合液あるいは分散液の含浸性を向上させたセパレータが開示されている。そしてこのセパレータを使用することで、アルミニウム電解コンデンサのＥＳＲを低減できることが開示されている。
【００２５】
特許文献４には、アクリル繊維が耐酸性に優れているため、アクリル繊維を含有したセパレータは重合液あるいは分散液を含浸後、加熱・乾燥してもセパレータの耐ショート性を向上させられることが開示されている。更にセパレータにフィブリル化されたアクリル繊維（アクリルパルプ）を含有させることで、緻密な紙層を形成することができ、セパレータの耐ショート性をより向上させることが記載されている。
【００２６】
以上述べたように、特許文献１乃至４には、アクリル繊維又はアクリルパルプを含有したセパレータを用いることにより、低ＥＳＲであって、耐ショート性の高いアルミニウム電解コンデンサを提供できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２００９−０５９７３０号公報
【特許文献２】特開２００９−１４１０４７号公報
【特許文献３】特開２０１４−１７５５８８号公報
【特許文献４】特開２００６−３４４７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、近年、アルミニウム電解コンデンサには低ＥＳＲ且つ耐ショート性が高いことに加え、更なる低漏れ電流化が求められる例が出てきた。
特に、自動車などにおいては、近年益々電装化が進み、これらに用いられる電子部品にも、常に安定して動作することが求められてきている。
【００２９】
漏れ電流が大きいアルミニウム電解コンデンサは、漏れ電流の分だけ電子回路基板に電流を流してしまうため、電子回路の動作が不安定化してしまう。
従って、不良が直ちに人命にかかわる自動車電装部品などに用いられるアルミニウム電解コンデンサには、特に漏れ電流が小さいことが求められる。
【００３０】
特許文献１乃至４のアクリル繊維、又はアクリルパルプを含むセパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサでは、自動車電装部品などに要求される漏れ電流基準を満たすものではなく、漏れ電流が小さいセパレータおよびアルミニウム電解コンデンサを提供することが求められている。
【００３１】
本願発明は上記した課題を解決するために成されたもので、漏れ電流を大きくしている原因を究明していくうち、アクリル繊維又はアクリルパルプにメルカプトエタノールが含有されており、メルカプトエタノールがアルミニウム電解コンデンサの漏れ電流を大きくしていることを見出した。
【００３２】
このメルカプトエタノールは化成液に溶出し、再化成時の電圧印加、加熱によって酸化されることで、酸化皮膜の形成を阻害し、漏れ電流の大きいアルミニウム電解コンデンサになると考えられる。
【００３３】
メルカプトエタノールは、アクリル繊維等の製造工程において、アクリロニトリル（モノマー）からポリアクリロニトリル（ポリマー）へと重合反応させる際、重合度を制御するために使用されている。このため、アクリル繊維等を含有したセパレータ内にメルカプトエタノールが残留するものと考えられる。
【００３４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、アルミニウム電解コンデンサの低漏れ電流化に寄与できる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、該セパレータを用いることで、漏れ電流の小さい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】
【００３５】
係る目的を達成する一手段として、例えば以下の構成を備える。
即ち、アクリル材料を２５質量％以上含有し、メルカプトエタノールの含有量が２００ｐｐｍ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とする。
【００３６】
そして例えば、前記アクリル材料は、アクリル繊維、又はアクリルパルプであることを特徴とする。
【００３７】
また例えば、前記メルカプトエタノールが、２−メルカプトエタノールであることを特徴とする。
【００３８】
以上のいずれかのアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを使用し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。
あるいは、また、陰極として導電性高分子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】
【００３９】
本発明によれば、アルミニウム電解コンデンサの低漏れ電流化に寄与できる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ができる。
また、該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で、漏れ電流の小さいアルミニウム電解コンデンサを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明に係る発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の実施の形態のセパレータは、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、アクリル繊維、又はアクリルパルプを主な構成要素としており、例えば、アクリル繊維、又はアクリルパルプを２５質量％以上含有し、メルカプトエタノールの含有量が２００ｐｐｍ以下とする。
【００４１】
メルカプトエタノールはアクリル繊維等の製造工程において、例えばアクリロニトリル（モノマー）からポリアクリロニトリル（ポリマー）へと重合反応させる際、重合度を制御するために使用されている。
【００４２】
アクリル繊維、又はアクリルパルプを２５質量％以上含有したセパレータとすれば、導電性高分子の重合液あるいは分散液との親和性が高く、アルミニウム電解コンデンサ中での導電性高分子の保持量を増加させることができることを見出した。このため、２５質量％以上含有した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は、ＥＳＲ特性に優れたものとできる。
【００４３】
また、アクリル繊維又はアクリルパルプは、耐酸性に優れるため、アクリル繊維、又はアクリルパルプを２５質量％以上含有したセパレータとすれば、重合液あるいは分散液を含浸後、加熱・乾燥した後であっても、物理的強度の低下が少ない。このため、セパレータの耐ショート性を高くすることができる。
更に、アクリルパルプを２５質量％以上含有したセパレータとすれば、緻密な紙層が得られるため、耐ショート性をより向上させられる。
【００４４】
そして、アクリル繊維、又はアクリルパルプを３０質量％以上含有したセパレータとすることで、重合液あるいは分散液との親和性および耐ショート性を更に高めることが可能となりより好ましい。
【００４５】
一方、アクリル繊維、又はアクリルパルプの含有率が２５質量％未満のセパレータでは、重合液あるいは分散液の含浸性を向上できず、ＥＳＲが増加してしまう。
【００４６】
本実施の形態例の、アクリル繊維、又はアクリルパルプを２５質量％以上含有し、メルカプトエタノール含有量が２００ｐｐｍ以下のセパレータであれば、漏れ電流を非常に低く抑えることができるため、セパレータを構成するアクリル繊維、又はアクリルパルプ以外の構成は、特に限定はない。
例えば合成繊維、半合成繊維、再生セルロース繊維、天然セルロース繊維のうち一つ、もしくは複数の繊維を用いてもよい。
【００４７】
また、メルカプトエタノールの含有量が１００ｐｐｍ以下のとき、アルミニウム電解コンデンサの漏れ電流値を更に小さくできるので、より好ましい。
【００４８】
メルカプトエタノール含有量が２００ｐｐｍを超過すると、アルミニウム電解コンデンサの漏れ電流が増大する。
メルカプトエタノール含有量が２００ｐｐｍを超過するとどうしてアルミニウム電解コンデンサの漏れ電流が増大するか、詳細は不明であるが、以下のような理由が考えられる。
【００４９】
セパレータに含まれるメルカプトエタノールは、再化成の際に化成液に溶出する。溶出したメルカプトエタノールのチオール基は、再化成時の電圧印加や加熱によって酸化され、スルホン酸化合物等が生成される。このスルホン酸化合物等が、アルミニウム酸化皮膜の形成を抑制し、均一な酸化皮膜が形成され難くなることで、アルミニウム電解コンデンサの漏れ電流を小さくし難くなると考えられる。
【００５０】
なお、この漏れ電流を小さくし難くなる傾向は、電解液による酸化皮膜の修復機能を有しているハイブリッド電解コンデンサであっても同様である。
【００５１】
本実施の形態では、セパレータに含まれるメルカプトエタノールとして、２−メルカプトエタノール含有量を測定した。
【００５２】
また、本実施の形態においては、繊維に残留するメルカプトエタノールを低減する方法として、例えば、セパレータ原料を５０℃以上の水にて攪拌・洗浄する、もしくは、紙層形成後に１５０℃以上の熱処理を実施するといった熱処理方法等により低減させた。
ただし、セパレータに含まれるメルカプトエタノールを低減できさえすればよく、上記の手段に限定されるものではない。
【００５３】
本実施の形態のセパレータは、抄紙法を用い、湿式不織布とした。
このセパレータの抄紙形式は、長網抄紙や短網抄紙、円網抄紙といった各種の抄紙形式が、特に限定なく使用でき、これらの抄紙法によって形成された層を複数合わせたものであってもよい。また、抄紙に際しては、分散剤や消泡剤、紙力増強剤などの添加剤を加えてもよい。更に、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。
【００５４】
本実施の形態のセパレータの厚さおよび密度は、所望のアルミニウム電解コンデンサの特性を満足するものを、特に限定なく採用できる。
一般的に、厚さ２０〜７０μｍ、密度０．２０〜０．６０ｇ／ｃｍ3程度の厚さおよび密度のセパレータが使用されているが、この範囲に限定されるものではない。
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。
【００５５】
以上の構成を採用することにより、本実施の形態のセパレータは、重合液あるいは分散液の含浸性が良好で、耐ショート性に優れ、且つメルカプトエタノールの含有量を低減させられる。そして、このセパレータを、陰極材料として導電性高分子を用いたアルミニウム電解コンデンサに用いることで、低ＥＳＲで且つ耐ショート性が高く、漏れ電流の小さいアルミニウム電解コンデンサを得ることができる。
【００５６】
〔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。
【００５７】
〔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。
【００５８】
〔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。
【００５９】
〔メルカプトエタノールの含有量〕
試料０．０１ｇを加熱炉型パイロライザーにより、２６０℃で３分間加熱し、ガスクロマトグラフ／炎光光度検出器を用いて２−メルカプトエタノールの含有量を測定し、メルカプトエタノール含有量とした。
ガスクロマトグラフのカラムには、ＤＢ−ＦＦＡＰ（アジレントテクノロジー株式会社製）を使用し、キャリアガスには流量１．０ｍL／ｍｉｎのヘリウムを使用した。
【００６０】
次に、本実施の形態の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製造工程を説明する。
〔固体電解コンデンサの製作工程〕
定格電圧６．３Ｖ、定格静電容量２７０μＦ、直径６．３ｍｍ×高さ６．０ｍｍと、定格電圧５０Ｖ、定格静電容量４０μＦ、直径１０ｍｍ×高さ１０ｍｍとの二種類の固体電解コンデンサを作製した。
【００６１】
具体的な作製方法は、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、乾燥した。
【００６２】
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサの場合には、コンデンサ素子に重合液を含浸後、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、コンデンサ素子に分散液を含浸後、加熱・乾燥させて導電性高分子を形成した。
次に、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。
【００６３】
〔ハイブリッド電解コンデンサの製作工程〕
定格電圧１６Ｖ、定格静電容量１３０μＦ、直径６．３ｍｍ×高さ７．７ｍｍと、定格電圧８０Ｖ、定格静電容量５０μＦ、直径１０ｍｍ×高さ１０ｍｍとの二種類のハイブリッド電解コンデンサを作製した。
【００６４】
具体的な作製方法は、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、乾燥した。
【００６５】
定格電圧１６Ｖ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を形成した。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサの場合には、コンデンサ素子に分散液を含浸後、加熱・乾燥させて導電性高分子を形成した。
【００６６】
続けて、コンデンサ素子に駆動用電解液を含浸させた。
次に、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。
【００６７】
〔アルミニウム電解コンデンサの評価方法〕
本実施の形態のアルミニウム電解コンデンサの具体的な性能評価は、以下の条件および方法で行った。
〔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。
【００６８】
〔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。
〔漏れ電流〕
作製したコンデンサ素子の漏れ電流は、温度２０℃にて各コンデンサに定格電圧を印加し、電圧印加から２分後の電流値を、マルチメーターを用いて測定した。
【００６９】
〔実施例〕
以下、本発明に係る発明の実施の形態における具体的な実施例を比較例と共に説明する。
〔実施例１〕
アクリルパルプ２５質量％、半芳香族ポリアミド繊維３８質量％、セルロースパルプ３７質量％を混合する。得られた原料を用いて円網抄紙し、更に１５０℃にて熱処理を行い、実施例１のセパレータとする。
【００７０】
実施例１のセパレータは、厚さ４０μｍ、密度０．６０ｇ／ｃｍ3、メルカプトエタノールの含有量は１１３ｐｐｍであった。
この実施例１のセパレータを用いて各アルミニウム電解コンデンサを作製し、これを実施例１のアルミニウム電解コンデンサとした。
【００７１】
〔実施例２〕
アクリルパルプ４０質量％、アクリル繊維６０質量％を混合し、５０℃の水中にて洗浄処理し、得られた原料を円網抄紙し、第一層のシートを得る。続いて、第一層と同じ原料を用いて短網抄紙した第二層のシートを得る。次に、この様にして得られた２層のシートを抄き合わせた後に１５０℃にて熱処理を行い、実施例２のセパレータとする。
【００７２】
実施例２のセパレータは、厚さ２０μｍ、密度０．２０ｇ／ｃｍ3であった。また、このセパレータのメルカプトエタノールの含有量は、９４ｐｐｍであった。
この実施例２のセパレータを用いて各アルミニウム電解コンデンサを作製し、実施例２のアルミニウム電解コンデンサとした。
【００７３】
〔実施例３〕
アクリルパルプ４０質量％、アクリル繊維６０質量％を混合し、５０℃の水中にて洗浄処理した。得られた原料を短網抄紙し、実施例３のセパレータとする。
実施例３のセパレータは、厚さ７０μｍ、密度０．４０ｇ／ｃｍ3であった。実施例３のセパレータのメルカプトエタノールの含有量は、１９２ｐｐｍであった。
実施例３のセパレータを用いて各アルミニウム電解コンデンサを作製し、実施例３のアルミニウム電解コンデンサとした。
【００７４】
〔実施例４〕
アクリル繊維３０質量％、半芳香族ポリアミド繊維５５質量％を混合し、５０℃の水中にて洗浄処理する。更にＰＶＡを１５質量％加え、得られた原料を円網抄紙し、１５０℃にて熱処理を行い、実施例４のセパレータとする。
実施例４のセパレータは、厚さ５０μｍ、密度０．３０ｇ／ｃｍ3であった。実施例４のセパレータのメルカプトエタノールの含有量は、１８ｐｐｍであった。
実施例４のセパレータを用いて各アルミニウム電解コンデンサを作製し、実施例４のアルミニウム電解コンデンサとした。
【００７５】
〔比較例１〕
アクリルパルプ２０質量％、半芳香族ポリアミド繊維４０質量％、セルロースパルプ４０質量％を混合する。得られた原料を用いて円網抄紙し、更に１５０℃にて熱処理を行い、比較例１のセパレータを得た。
比較例１のセパレータは、厚さ４０μｍ、密度０．４０ｇ／ｃｍ3、メルカプトエタノールの含有量は８１ｐｐｍであった。
比較例１のセパレータを用いて各アルミニウム電解コンデンサを作製し、比較例１のアルミニウム電解コンデンサとした。
【００７６】
〔従来例１〕
アクリルパルプ２５質量％、セルロースパルプ７５質量％を混合した原料を用いて円網抄紙し、従来例１のセパレータを得た。このセパレータには特別な熱処理は加えておらず、従来より公知の技術を用いて作製した。
従来例１のセパレータは、厚さ４０μｍ、密度０．４０ｇ／ｃｍ3、メルカプトエタノールの含有量は２１４ｐｐｍであった。
従来例１のセパレータを用いて各アルミニウム電解コンデンサを作製し、従来例１のアルミニウム電解コンデンサとした。
【００７７】
なお、再化成は、実施例３の定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサでは１回実施し、その他の各固体電解コンデンサでは、２回実施した。
本実施の形態の実施例１乃至３、比較例１、従来例１の各セパレータ単体の評価結果、および各アルミニウム電解コンデンサの性能評価結果を、表１に示す。
【００７８】
【表１】
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【００７９】
表１の結果から分かるように、実施例１乃至４の各アルミニウム電解コンデンサは、ＥＳＲ、漏れ電流が従来例１と同等以下であり、ショート不良も発生していない。
【００８０】
各実施例のセパレータは、アクリル繊維、又はアクリルパルプを２５質量％以上含有しており、メルカプトエタノールの含有量は２００ｐｐｍ以下である。
比較例１のセパレータのアクリルパルプの含有量は２０質量％であり、２５質量％未満である。比較例１と各実施例との比較から、アクリル繊維あるいはアクリルパルプの含有量を２５質量％以上とすることで、重合液あるいは分散液によるセパレータの劣化が抑制され、ショート不良率を低減できたことがわかる。
【００８１】
各実施例のアルミニウム電解コンデンサのＥＳＲは、比較例１のアルミニウム電解コンデンサのＥＳＲよりも３５％以上低い。そして、アクリル繊維あるいはアクリルパルプの含有量が３０質量％以上である実施例２乃至４の各アルミニウム電解コンデンサは、比較例１のアルミニウム電解コンデンサのＥＳＲよりも４５％以上低い。
これは、各実施例のコンデンサが重合液あるいは分散液との親和性が良好なアクリル繊維又はアクリルパルプからなるセパレータを用いていることが原因と考えられる。
【００８２】
各実施例のセパレータのメルカプトエタノールの含有量は、２００ｐｐｍ以下である。そして、各実施例のアルミニウム電解コンデンサの漏れ電流値は、従来例１のアルミニウム電解コンデンサと比較して３０％以上も改善している。そして、実施例２および実施例４のメルカプトエタノールの含有量は、１００ｐｐｍ以下であって、実施例２および実施例４のアルミニウム電解コンデンサの漏れ電流は、従来例１と比べ、５０％以上改善している。
また、各実施例のセパレータのメルカプトエタノール含有量と、それぞれのアルミニウム電解コンデンサの漏れ電流値とを比較すると、メルカプトエタノール含有量が少ないほど、アルミニウム電解コンデンサの漏れ電流値を低減できることが分かる。
【００８３】
実施例３の定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、再化成を１回しか行っていないが、従来例１よりも漏れ電流値が小さい。
このことから、メルカプトエタノールの含有量を充分に低減したセパレータであれば、アルミニウム電解コンデンサの再化成の回数を減じても、漏れ電流を小さくできることが分かる。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態のセパレータは、アクリル繊維又はアクリルパルプを２５質量％以上含有しているため、重合液あるいは分散液との親和性が高い。また、アクリル繊維又はアクリルパルプを２５質量％以上含有することで、耐ショート性の高いセパレータを得ることができる。
更に、メルカプトエタノールの含有量が２００ｐｐｍ以下であれば、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漏れ電流を小さく抑えることができる。
【００８５】
即ち、メルカプトエタノールの含有量を制限することで、再化成の効率を高め、アルミニウム電解コンデンサの漏れ電流を小さくすることが出来る。
本実施の形態の例のセパレータは、メルカプトエタノールの含有量を制限することで、再化成効率の向上に寄与できる。更に、これまでより少ない再化成回数であっても、均一なアルミニウム酸化皮膜形成に寄与できる。
【００８６】
以上から、セパレータの重合液あるいは分散液の含浸性、耐ショート性、再化成効率を向上させることができる。また、該セパレータを用いることで、低ＥＳＲで且つ耐ショート性が高く、漏れ電流の小さいアルミニウム電解コンデンサを提供できる。更に、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製造工程の単純化に寄与でき、生産性の向上や、製造コストの低減につながる。
【００８７】
以上説明したとおり、本実施の形態例のセパレータを用いれば、重合液あるいは分散液の含浸性が良好で、耐ショート性が高く、更にアルミニウム電解コンデンサの低漏れ電流化に寄与できるセパレータを提供できる。
該セパレータを用いることで、低ＥＳＲで且つ耐ショート性が高く、漏れ電流の小さいアルミニウム電解コンデンサを提供できる。更に、製造工程の単純化による生産性の向上や、製造コストの低減に寄与できる。