JP5479878B2 - Electrolytic capacitor - Google Patents
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Description
本発明は、電解コンデンサに関する。 The present invention relates to an electrolytic capacitor.
電解コンデンサは、小型、大容量かつ安価という特徴を有し、電子機器、電気機器、車両搭載機器などの重要な構成部品の1つとして広く用いられている。電解コンデンサは、表面に陽極酸化皮膜を有する陽極箔と、陰極箔と、セパレータとを備え、陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させた状態でこれらを巻回して得られるコンデンサ素子を電解液に浸漬してなる構造を有する。 Electrolytic capacitors have the characteristics of small size, large capacity, and low cost, and are widely used as one of important components such as electronic devices, electric devices, and on-vehicle devices. An electrolytic capacitor comprises an anode foil having an anodized film on the surface, a cathode foil, and a separator, and a capacitor element obtained by winding these with a separator interposed between the anode foil and the cathode foil. It has a structure formed by being immersed in an electrolytic solution.
このような電解コンデンサにおいて、セパレータは、主として陽極箔と陰極箔との間の隔離を確実にする目的で用いられている。セパレータとしては、一般的にはセルロース紙が用いられているが、従来、例えば、芳香族ポリアラミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィドなどからなる耐熱性難燃紙も用いられるようになってきている(例えば、特許文献1〜3参照。)。 In such an electrolytic capacitor, the separator is mainly used for the purpose of ensuring the separation between the anode foil and the cathode foil. Cellulose paper is generally used as the separator, but conventionally, for example, heat-resistant flame retardant paper made of aromatic polyaramid fiber, aromatic polyamide fiber, polyphenylene sulfide, etc. has been used. (For example, refer patent documents 1-3.).
従来の電解コンデンサによれば、セパレータとして、芳香族ポリアラミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィドなどからなる耐熱性難燃紙を用いているため、高い難燃性、高い引っ張り強度、耐薬品性、優れたコンデンサ特性(静電容量特性、誘電正接特性及び漏れ電流特性)などが得られている。 According to the conventional electrolytic capacitor, since a heat-resistant flame retardant paper made of aromatic polyaramid fiber, aromatic polyamide fiber, polyphenylene sulfide, etc. is used as a separator, high flame resistance, high tensile strength, chemical resistance, Excellent capacitor characteristics (capacitance characteristics, dielectric loss tangent characteristics and leakage current characteristics) are obtained.
近年、電子機器、電気機器、車両搭載機器などにおいて、さらなる耐環境性が要求されている。これらの機器に搭載される電解コンデンサにおいても、従来より過酷な環境で使用されても十分な性能を発揮しつつ安全性の高いもの、特に難燃性の高いものが要求されるようになってきている。 In recent years, further environmental resistance is required in electronic devices, electric devices, vehicle-mounted devices, and the like. Electrolytic capacitors mounted on these devices are also required to have high safety, particularly high flame retardance, while exhibiting sufficient performance even when used in harsh environments. ing.
そこで、本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、従来よりも一層難燃性に優れた電解コンデンサを提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of an above-described situation, Comprising: It aims at providing the electrolytic capacitor which was further excellent in the flame retardance than before.
[1]本発明の電解コンデンサは、表面に陽極酸化皮膜を有する陽極箔と、陰極箔と、セパレータとを備え、前記陽極箔と前記陰極箔との間に前記セパレータを介在させた状態で前記陽極箔、前記陰極箔及び前記セパレータを巻回して得られるコンデンサ素子を電解液に浸漬してなる構造を有する電解コンデンサであって、前記セパレータは、少なくとも非晶性ポリエーテルイミド系繊維を含む耐熱性難燃紙からなることを特徴とする。 [1] The electrolytic capacitor of the present invention includes an anode foil having an anodized film on the surface, a cathode foil, and a separator, and the separator is interposed between the anode foil and the cathode foil. An electrolytic capacitor having a structure in which a capacitor element obtained by winding an anode foil, the cathode foil, and the separator is immersed in an electrolytic solution, wherein the separator includes at least an amorphous polyetherimide fiber. It consists of a flame-retardant paper.
本発明によれば、後述する実施例(実施例2)からも分かるように、従来よりも一層難燃性に優れた電解コンデンサを提供することが可能となる。 According to the present invention, as can be seen from an example (Example 2) which will be described later, it is possible to provide an electrolytic capacitor which is more excellent in flame retardancy than before.
また、本発明によれば以下のような効果も得られる。すなわち、電解コンデンサの難燃性を高くするためには電解液における水及び硼酸の含有量を高くすればよいことが知られている。しかしながら、電解液における水及び硼酸の含有量を高くすると、セパレータとして一般的に用いられているセルロース紙に含まれるセルロース繊維が解れ易くなるため、セパレータが破れやすくなって異常電圧印加時の圧力に対する耐久性が低下するという問題や電解コンデンサの長期信頼性が低下してしまうという問題が新たに発生する。また、セルロース繊維が解れ易くなると、これを用いたセパレータがより燃焼し易くなるため、思ったほど難燃性を高くすることもできない。
これに対して、本発明によれば、後述する実施例(実施例2)からも分かるように、電解液における水及び硼酸の含有量を高くしても、耐熱性難燃紙を構成する繊維の解れが起こり難くなるため、セパレータが破れやすくなって異常電圧印加時の圧力に対する耐久性が低下するという問題や電解コンデンサの長期信頼性が低下してしまうという問題を新たに発生させることなく、電解コンデンサの難燃性を高くすることが可能となる。
Further, according to the present invention, the following effects can also be obtained. That is, it is known that the content of water and boric acid in the electrolytic solution may be increased in order to increase the flame retardance of the electrolytic capacitor. However, when the content of water and boric acid in the electrolytic solution is increased, the cellulose fibers contained in the cellulose paper generally used as a separator are easily broken, so that the separator is easily broken and the pressure when an abnormal voltage is applied is increased. The problem that durability falls and the problem that the long-term reliability of an electrolytic capacitor falls newly generate | occur | produces. In addition, when the cellulose fiber is easily broken, the separator using the cellulose fiber is more easily combusted, so that the flame retardancy cannot be increased as expected.
On the other hand, according to the present invention, as can be seen from the examples (Example 2) described later, even if the contents of water and boric acid in the electrolytic solution are increased, the fibers constituting the heat-resistant flame retardant paper Since it is difficult for the unraveling to occur, the separator easily breaks and the durability against pressure at the time of abnormal voltage application is reduced, and the long-term reliability of the electrolytic capacitor is reduced. The flame retardance of the electrolytic capacitor can be increased.
[2]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性難燃紙は、30重量%〜90重量%の非晶性ポリエーテルイミド系繊維を含むことが好ましい。 [2] In the electrolytic capacitor of the present invention, it is preferable that the heat-resistant flame retardant paper contains 30% by weight to 90% by weight of amorphous polyetherimide fiber.
非晶性ポリエーテルイミド系繊維の含有量が30重量%未満である場合には、難燃性の向上効果が得られない場合がある。一方、非晶性ポリエーテルイミド系繊維の含有量が90重量%を超える場合には、非晶性ポリエーテルイミド系繊維が、元来紙にし難い性質を有するため、抄紙工程における成形性が低下する。 When the content of the amorphous polyetherimide fiber is less than 30% by weight, the effect of improving flame retardancy may not be obtained. On the other hand, when the content of the amorphous polyetherimide fiber exceeds 90% by weight, the amorphous polyetherimide fiber has properties that are difficult to make into paper originally, so the formability in the papermaking process is reduced. To do.
[3]本発明の電解コンデンサにおいては、前記電解液は、5重量%〜15重量%の水と、5重量%〜35重量%の硼酸とを含有することが好ましい。 [3] In the electrolytic capacitor of the present invention, it is preferable that the electrolytic solution contains 5 to 15% by weight of water and 5 to 35% by weight of boric acid.
水の含有量が5重量%未満である場合には、難燃性の向上効果が得られない場合がある。一方、水の含有量が15重量%を超える場合には、陽極箔、陰極箔を構成するアルミニウム箔が劣化し易くなったり、陽極側の構成部材の耐腐食性が低下したりする場合がある。これらの観点から言えば、水の含有量は、7重量%〜13重量%の範囲内となることが好ましい。 When the water content is less than 5% by weight, the effect of improving flame retardancy may not be obtained. On the other hand, when the water content exceeds 15% by weight, the aluminum foil constituting the anode foil and the cathode foil may be easily deteriorated, or the corrosion resistance of the anode-side constituent member may be lowered. . From these viewpoints, the water content is preferably in the range of 7 wt% to 13 wt%.
硼酸の含有量が5重量%未満である場合には、難燃性の向上効果が得られない場合がある。一方、硼酸の含有量が35重量%を超える場合には、電解液の粘度が高くなりすぎることに起因してコンデンサ素子に電解液を十分にしみ込ませることが困難となり、電解コンデンサとしての必要な性能が得られない場合があるという問題が発生する場合がある。これらの観点から言えば、硼酸の含有量は、10重量%〜20重量%の範囲内にあることが好ましい。 When the content of boric acid is less than 5% by weight, the effect of improving flame retardancy may not be obtained. On the other hand, when the content of boric acid exceeds 35% by weight, it becomes difficult to sufficiently impregnate the electrolytic solution into the capacitor element due to the viscosity of the electrolytic solution becoming too high, which is necessary as an electrolytic capacitor. There may be a problem that performance may not be obtained. From these viewpoints, the boric acid content is preferably in the range of 10 wt% to 20 wt%.
[4]本発明の電解コンデンサにおいては、前記セパレータの密度は、0.25g/cm3〜0.95g/cm3の範囲内にあることが好ましい。 In the electrolytic capacitor of [4] The present invention, the density of the separator is preferably in the range of 0.25g / cm 3 ~0.95g / cm 3 .
セパレータの密度が0.25g/cm3未満である場合には、耐熱性、絶縁性、耐電圧特性などのセパレータの性能が低下する場合がある。この観点から言えば、セパレータの密度は、0.50g/cm3以上であることがより好ましく、0.60g/cm3以上であることがさらに好ましい。一方、セパレータの密度が0.95g/cm3を超える場合には、tanδ(損失角の正接)特性、ESR(等価直列抵抗)特性、寿命などの電解コンデンサの性能が低下する場合がある。この観点から言えば、セパレータの密度は、0.90g/cm3以下であることがより好ましく、0.85g/cm3以下であることがさらに好ましい。 When the density of the separator is less than 0.25 g / cm 3 , the separator performance such as heat resistance, insulating properties, and withstand voltage characteristics may be deteriorated. From this point of view, the density of the separator is more preferably 0.50 g / cm 3 or more, and further preferably 0.60 g / cm 3 or more. On the other hand, when the density of the separator exceeds 0.95 g / cm 3 , the performance of the electrolytic capacitor such as tan δ (loss angle tangent) characteristic, ESR (equivalent series resistance) characteristic, and life may deteriorate. From this viewpoint, the density of the separator is more preferably 0.90 g / cm 3 or less, and further preferably 0.85 g / cm 3 or less.
[5]本発明の電解コンデンサにおいては、前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維は、分子量分布(Mw/Mn)が2.5未満の非晶性ポリエーテルイミド系ポリマーから形成されたものであることが好ましい。 [5] In the electrolytic capacitor of the present invention, the amorphous polyetherimide fiber is formed from an amorphous polyetherimide polymer having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of less than 2.5. It is preferable.
本発明のように、特定の分子量分布を持った非晶性ポリエーテルイミド系ポリマーを用いることにより、難燃性に優れるだけでなく、低発煙性や柔軟性、高温での収縮が小さい非晶性ポリエーテルイミド系繊維を製造することができる。 By using an amorphous polyetherimide-based polymer having a specific molecular weight distribution as in the present invention, it is not only excellent in flame retardancy but also low smoke generation, flexibility, and low temperature shrinkage. -Based polyetherimide fiber can be produced.
[6]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性難燃紙は、前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維に加えて、前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維以外の耐熱性繊維を少なくとも含むことが好ましい。 [6] In the electrolytic capacitor of the present invention, the heat resistant flame retardant paper includes at least a heat resistant fiber other than the amorphous polyetherimide fiber in addition to the amorphous polyetherimide fiber. Is preferred.
このように、非晶性ポリエーテルイミド系繊維に加えて、非晶性ポリエーテルイミド系繊維以外の耐熱性繊維を少なくとも含むこととした場合には抄紙工程における成形性が向上するとともに、耐熱性難燃紙に含まれる繊維が解れ難くなるという効果がある。 Thus, in addition to the amorphous polyetherimide fiber, when including at least a heat resistant fiber other than the amorphous polyetherimide fiber, the moldability in the papermaking process is improved and the heat resistance is improved. There is an effect that the fibers contained in the flame retardant paper are difficult to break.
この観点から言えば、本発明の電解コンデンサにおいては、非晶性ポリエーテルイミド系繊維及び非晶性ポリエーテルイミド系繊維以外の耐熱性繊維に加えて、難燃性、耐熱性などの電解コンデンサとしての特性を低下させない種類及び量のバインダー繊維を含むことが好ましい。 From this point of view, in the electrolytic capacitor of the present invention, in addition to the amorphous polyetherimide fiber and the heat resistant fiber other than the amorphous polyetherimide fiber, the electrolytic capacitor has flame retardancy and heat resistance. It is preferable that the binder fiber of the kind and quantity which do not reduce the characteristic as is included.
非晶性ポリエーテルイミド系繊維以外の耐熱性繊維としては、後述する実施例(実施例1)に示すように、ポリアリレート繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ガラス繊維、パラアミド繊維、セルロース繊維、ポリスルフォンアミド繊維などの有機又は無機の繊維を好ましく用いることができる。 Examples of heat-resistant fibers other than amorphous polyetherimide fibers include polyarylate fibers, polyphenylene sulfide fibers, glass fibers, paraamide fibers, cellulose fibers, and polysulfonamides as shown in Examples (Example 1) described later. Organic or inorganic fibers such as fibers can be preferably used.
バインダー繊維としては、後述する実施例(実施例1)に示すように、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリビニルアルコール繊維などの有機繊維を好ましく用いることができる。 As a binder fiber, as shown in the Example (Example 1) mentioned later, organic fibers, such as a polyethylene terephthalate fiber and a polyvinyl alcohol fiber, can be used preferably.
[7]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性繊維は、融点又は熱分解温度が200℃以上であることが好ましい。 [7] In the electrolytic capacitor of the present invention, the heat-resistant fiber preferably has a melting point or a thermal decomposition temperature of 200 ° C. or higher.
このように構成することにより、耐熱性難燃紙全体としての耐熱性を確保することが可能となる。 By comprising in this way, it becomes possible to ensure the heat resistance as the whole heat-resistant flame-retardant paper.
[8]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性繊維に対する前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維の重量比は、30/70〜98/2であることが好ましい。 [8] In the electrolytic capacitor of the present invention, the weight ratio of the amorphous polyetherimide fiber to the heat resistant fiber is preferably 30/70 to 98/2.
このように構成することにより、「難燃性」、「抄紙工程における成形性」及び「耐熱性難燃紙に含まれる繊維の解れ難さ特性」をバランス良く高めることができる。 By comprising in this way, "flame retardance", "formability in a papermaking process", and "the difficulty of unraveling fibers contained in heat resistant flame retardant paper" can be improved in a balanced manner.
[9]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性難燃紙の全体重量に対する前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維の重量及び前記耐熱性繊維の重量を合計した重量の比率は、50%以上であることが好ましい。 [9] In the electrolytic capacitor of the present invention, the ratio of the total weight of the amorphous polyetherimide fiber and the heat resistant fiber to the total weight of the heat resistant flame retardant paper is 50% or more. It is preferable that
このように構成することにより、「難燃性」、「抄紙工程における成形性」及び「耐熱性難燃紙に含まれる繊維の解れ難さ特性」をバランス良く高めることができる。 By comprising in this way, "flame retardance", "formability in a papermaking process", and "the difficulty of unraveling fibers contained in heat resistant flame retardant paper" can be improved in a balanced manner.
[10]本発明の電解コンデンサにおいては、「JIS L1091 A−4法」を用いて測定したときの前記耐熱性難燃紙の炭化長が15.0cm以下であることが好ましい。 [10] In the electrolytic capacitor of the present invention, it is preferable that the carbonization length of the heat-resistant flame retardant paper is 15.0 cm or less as measured using “JIS L1091 A-4 method”.
このように耐熱性難燃紙の炭化長が15.0cm以下である場合には、所定の難燃性を確保することができる。 Thus, when the carbonization length of the heat resistant flame retardant paper is 15.0 cm or less, predetermined flame retardancy can be ensured.
[11]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性難燃紙の200℃における乾熱収縮率が4.0%以下であることが好ましい。 [11] In the electrolytic capacitor of the present invention, the heat-resistant flame retardant paper preferably has a dry heat shrinkage at 200 ° C. of 4.0% or less.
このように耐熱性難燃紙の200℃における乾熱収縮率が4.0%以下である場合には、電解コンデンサの長期信頼性を高くすることができる。 Thus, when the heat-resistant flame retardant paper has a dry heat shrinkage at 200 ° C. of 4.0% or less, the long-term reliability of the electrolytic capacitor can be increased.
[12]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性難燃紙の平衡水分率が3.0%以下であることが好ましい。 [12] In the electrolytic capacitor of the present invention, it is preferable that an equilibrium moisture content of the heat-resistant flame retardant paper is 3.0% or less.
このように耐熱性難燃紙の平衡水分率が3.0%以下である場合には、電解液に含有される水の量を精密に制御することができるようになる。 Thus, when the equilibrium moisture content of the heat-resistant flame retardant paper is 3.0% or less, the amount of water contained in the electrolytic solution can be precisely controlled.
[13]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性繊維は、全芳香族ポリエステル系繊維、ガラス繊維及びポリスルフォンアミド繊維からなる群から選択される少なくとも一種で構成されることが好ましい。 [13] In the electrolytic capacitor of the present invention, the heat-resistant fiber is preferably composed of at least one selected from the group consisting of wholly aromatic polyester fibers, glass fibers, and polysulfonamide fibers.
このように構成することにより、「難燃性」、「抄紙工程における成形性」及び「耐熱性難燃紙に含まれる繊維の解れ難さ特性」をバランス良く高めることができる。 By comprising in this way, "flame retardance", "formability in a papermaking process", and "the difficulty of unraveling fibers contained in heat resistant flame retardant paper" can be improved in a balanced manner.
[14]本発明の電解コンデンサにおいては、前記耐熱性繊維は、溶融異方性全芳香族ポリエステル系繊維で構成されることが好ましい。 [14] In the electrolytic capacitor of the present invention, the heat-resistant fiber is preferably composed of a melt-anisotropic wholly aromatic polyester fiber.
このように構成することにより、「難燃性」、「抄紙工程における成形性」及び「耐熱性難燃紙に含まれる繊維の解れ難さ特性」をバランス良く高めることができる。 By comprising in this way, "flame retardance", "formability in a papermaking process", and "the difficulty of unraveling fibers contained in heat resistant flame retardant paper" can be improved in a balanced manner.
以下、本発明の電解コンデンサを、図に示す実施形態に基づいてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the electrolytic capacitor of the present invention will be described in more detail based on the embodiments shown in the drawings.
1.実施形態に係る電解コンデンサ100の構成
1−1.全体構成
図1は、実施形態に係る電解コンデンサ100を説明するために示す図である。図1(a)はコンデンサ素子110の構造を示す図であり、図1(b)は電解コンデンサ100の分解斜視図であり、図1(c)は電解コンデンサ100の斜視図である。
1. Configuration of
1-1. Overall Configuration FIG. 1 is a diagram for explaining an
実施形態に係る電解コンデンサ100は、図1に示すように、表面に陽極酸化皮膜を有する陽極箔120と、陰極箔130と、セパレータ140とを備え、陽極箔120と陰極箔130との間にセパレータ140を介在させた状態で陽極箔120、陰極箔130及びセパレータ140を巻回して得られるコンデンサ素子110(図1(a)参照。)を、有底筒状の金属ケース180に入れられた電解液(図示せず。)に浸漬してなる構造を有する(図1(b)及び図1(c)参照。)。
As shown in FIG. 1, the
実施形態に係る電解コンデンサ100は、陽極箔120に接続された陽極側外部引出端子150及び陰極箔130に接続された陰極側外部引出端子160を弾性封口体170の各外部引出端子挿入孔に挿入してコンデンサ素子110と弾性封口体170とを一体化させ(図1(b)参照。)、その後、電解液を含浸させた状態で当該コンデンサ素子110を有底筒状の金属ケース180に挿入し、さらにその後、弾性封口体170の部分で金属ケース180を巻き締めることにより製造することができる(図1(c)参照。)。
In the
1−2.耐熱性難燃紙
セパレータ140を構成する耐熱性難燃紙は、非晶性ポリエーテルイミド系繊維(A)と、耐熱性繊維(B)としてのポリアリレート繊維(PAR繊維)と、バインダー繊維(C)としてのポリエチレンテレフタレート繊維(PET繊維)とを含む。この耐熱性難燃紙は、基本的には、図2の試験例1に示す耐熱性難燃紙と同じ耐熱性難燃紙である。但し、目付けのみ50g/m2に変更してある。
なお、以下においては、非晶性ポリエーテルイミドのことを非晶性PEIと略記することとする。また、ポリアリレートのことをPARと略記することとする。また、ポリエチレンテレフタレートのことをPETと略記することとする。
1-2. The heat-resistant flame retardant paper constituting the heat-resistant flame
In the following, amorphous polyetherimide is abbreviated as amorphous PEI. Polyarylate is abbreviated as PAR. In addition, polyethylene terephthalate is abbreviated as PET.
非晶性PEI系繊維は、分子量分布(Mw/Mn)が2.5未満の非晶性PEI系ポリマーから形成されたものである。なお、PAR繊維は、全芳香族ポリエステル系繊維に分類される有機の耐熱性繊維であり、PAR繊維の熱分解温度は400℃以上である。 The amorphous PEI fiber is formed from an amorphous PEI polymer having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of less than 2.5. The PAR fiber is an organic heat-resistant fiber classified as a wholly aromatic polyester fiber, and the thermal decomposition temperature of the PAR fiber is 400 ° C. or higher.
耐熱性繊維(B)に対する非晶性PEI系繊維(A)の重量比(以下、パラメータDという。)は30/45であり、耐熱性難燃紙の全体重量に対する非晶性PEI系繊維(A)の重量及び耐熱性繊維(B)の重量を合計した重量の比率(以下、パラメータEという。)は75%である。 The weight ratio of the amorphous PEI fiber (A) to the heat resistant fiber (B) (hereinafter referred to as parameter D) is 30/45, and the amorphous PEI fiber relative to the total weight of the heat resistant flame retardant paper ( The ratio of the total weight of A) and the heat-resistant fiber (B) (hereinafter referred to as parameter E) is 75%.
耐熱性難燃紙の目付けは、上述したように50g/m2であり、耐熱性難燃紙の厚さは、0.07mm(70μm)であり、従って、耐熱性難燃紙の密度は、0.72g/cm3である。また、「JIS L1091 A−4法」を用いて測定したときの耐熱性難燃紙の炭化長は、3.0cmであり、「耐熱性難燃紙の200℃における乾熱収縮率は0.9%であり、耐熱性難燃紙の平衡水分率は、0.2%である。 The basis weight of the heat resistant flame retardant paper is 50 g / m 2 as described above, and the thickness of the heat resistant flame retardant paper is 0.07 mm (70 μm). 0.72 g / cm 3 . Further, the carbonization length of the heat-resistant flame retardant paper measured by using “JIS L1091 A-4 method” is 3.0 cm, and “the heat-resistant flame retardant paper has a dry heat shrinkage ratio at 200 ° C. of 0. 0. The equilibrium moisture content of the heat-resistant flame retardant paper is 0.2%.
1−3.電解液
実施形態に係る電解コンデンサ100に用いる電解液は、50重量%のエチレングリコール及び10重量%の水を含有する溶媒に、溶質としての20重量%の硼酸及びその他の電解質を溶解させた電解液である(図3の試験例23参照。)。
1-3. The electrolytic solution used in the
1−4.耐熱性難燃紙の詳細
以下、耐熱性難燃紙について詳細に記載する。
1-4. Details of heat-resistant flame retardant paper The heat-resistant flame retardant paper is described in detail below.
(非晶性PEI系繊維)
本発明で用いられる非晶性PEI系繊維は、特定の分子量分布を有する非晶性PEI系ポリマーから形成される。このようなポリマーを利用することにより、非晶性PEI系ポリマーからの紡糸性を高め、紙用途に適した単糸細繊の小さい非晶性PEI系繊維を得ることができる。そして、得られた非晶性PEI系繊維は、次いで行われる抄紙工程での作業性を向上できるとともに、その難燃性を向上させることができる。
(Amorphous PEI fiber)
The amorphous PEI fiber used in the present invention is formed from an amorphous PEI polymer having a specific molecular weight distribution. By using such a polymer, it is possible to improve the spinnability from the amorphous PEI polymer and to obtain amorphous PEI fiber having small single yarn fineness suitable for paper use. And the obtained amorphous PEI fiber can improve the workability in the paper-making process performed next, and can improve the flame retardance.
(非晶性PEI系ポリマー)
非晶性PEI系ポリマーについて説明する。本発明で用いる非晶性PEI系ポリマーとは、脂肪族、脂環族又は芳香族系のエーテル単位と環状イミドとを繰り返し単位として含有するポリマーであり、非晶性、溶融成形性を有するものであれば特に限定されない。また本発明の効果を阻害しない範囲であれば、非晶性PEI系ポリマーの主催に環状イミド、エーテル結合以外の構造単位、例えば脂肪族、脂環族又は芳香族エステル単位、オキシカルボニル単位等が含有されていてもよい。
(Amorphous PEI polymer)
The amorphous PEI polymer will be described. The amorphous PEI polymer used in the present invention is a polymer containing an aliphatic, alicyclic or aromatic ether unit and a cyclic imide as repeating units, and has amorphous and melt moldability. If it is, it will not specifically limit. Moreover, within the range that does not inhibit the effect of the present invention, the structural unit other than cyclic imide and ether bond, such as aliphatic, alicyclic or aromatic ester unit, oxycarbonyl unit, etc. It may be contained.
具体的には非晶性PEI系ポリマーとしては、下記一般式で示されるユニットを有するポリマーが好適に使用される。但し、式中R1は、6〜30個の炭素原子を有する2価の芳香族残基であり、R2は、6〜30個の炭素原子を有する2価の芳香族残基、2〜20個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜20個の炭素原子を有するシクロアルキレン基、及び2〜8個の炭素原子を有するアルキレン基で連鎖停止されたポリジオルガノシロキサン基からなる群より選択された2価の有機基である。 Specifically, as the amorphous PEI polymer, a polymer having a unit represented by the following general formula is preferably used. Where R 1 is a divalent aromatic residue having 6 to 30 carbon atoms, R 2 is a divalent aromatic residue having 6 to 30 carbon atoms, Selected from the group consisting of alkylene groups having 20 carbon atoms, cycloalkylene groups having 2 to 20 carbon atoms, and polydiorganosiloxane groups chain-terminated with alkylene groups having 2 to 8 carbon atoms. A divalent organic group.
上記R1、R2としては、例えば、下記式群に示される芳香族残基やn=2〜10のアルキレン基を有するものが好ましく使用される。 As the R 1, R 2, for example, is preferably used those having an alkylene group of the aromatic residues and n = 2 to 10 represented by the following formula group.
本発明では、非晶性、溶融成形性、コストの観点から、下記式で示される構造単位を主として有する、2,2−ビス[4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物とm−フェニレンジアミンとの縮合物が好ましく使用される。このポリエーテルイミドは、「ウルテム」の商標でサービックイノベイティブプラスチックス社から市販されている。 In the present invention, 2,2-bis [4- (2,3-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride mainly having a structural unit represented by the following formula from the viewpoint of amorphousness, melt moldability, and cost. A condensate of the product with m-phenylenediamine is preferably used. This polyetherimide is commercially available from Servic Innovative Plastics under the trademark “Ultem”.
本発明で用いる非晶性PEI系ポリマーの分子量は特に限定されるものではないが、得られる繊維の機械的特性や寸法安定性、工程通過性を考慮すると、390℃、せん断速度1200sec−1での溶融粘度が5000poise以下を満たすものが望ましく、その観点からは、重量平均分子量(Mw)が1000〜80000のものが望ましい。高分子量のものを用いると、繊維強度、耐熱性等の点で優れるので好ましいが、樹脂製造コストや繊維化コストなどの観点からMwが10000〜50000であることが、より好ましい。 The molecular weight of the amorphous PEI polymer used in the present invention is not particularly limited, but considering the mechanical properties, dimensional stability, and process passability of the resulting fiber, it is 390 ° C. and shear rate 1200 sec −1 . From the viewpoint, it is desirable that the weight average molecular weight (Mw) is 1000 to 80000. The use of a polymer having a high molecular weight is preferable because it is excellent in terms of fiber strength, heat resistance and the like, but it is more preferable that Mw is 10,000 to 50,000 from the viewpoint of resin production cost, fiberization cost, and the like.
特に本発明で用いる非晶性PEI系ポリマーは、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比である分子量分布が、2.5未満であることが必要である。分子量分布がこれより大きいと、繊維製造工程における作業性・安定性が悪化するだけでなく、このポリマーより得られる繊維の耐熱性も劣ってしまう。 In particular, the amorphous PEI polymer used in the present invention needs to have a molecular weight distribution that is a ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of less than 2.5. When the molecular weight distribution is larger than this, not only the workability and stability in the fiber production process are deteriorated, but also the heat resistance of the fiber obtained from this polymer is inferior.
一方で、分子量分布が1の場合は理想的な単分散系ポリマーであるので、その観点からは、非晶性PEI系ポリマーの分子量分布の下限値は1.0であるのが好ましい。 On the other hand, when the molecular weight distribution is 1, it is an ideal monodisperse polymer. From this viewpoint, the lower limit of the molecular weight distribution of the amorphous PEI polymer is preferably 1.0.
例えば、非晶性PEI系ポリマーの分子量分布は、1.0〜2.4であると好ましく、1.0〜2.3であると更に好ましい。このような分子量分布の狭い非晶系PEI系ポリマーは、例えば特公表2007−503513号公報例示の方法で得ることができるが、これに限定されるものではない。 For example, the molecular weight distribution of the amorphous PEI polymer is preferably 1.0 to 2.4, and more preferably 1.0 to 2.3. Such an amorphous PEI polymer having a narrow molecular weight distribution can be obtained by, for example, the method exemplified in Japanese Patent Publication No. 2007-503513, but is not limited thereto.
なお、詳細は実施例の項で後述するが、ここでいう、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布は、例えば、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)の一種であるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で算出することができる。 Although details will be described later in the Examples section, the weight average molecular weight (Mw), the number average molecular weight (Mn), and the molecular weight distribution mentioned here are, for example, gel permeation, which is a kind of size exclusion chromatography (SEC). It can be calculated in terms of polystyrene by an association chromatography (GPC).
なお、前記非晶性PEI系ポリマーは、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、ラジカル抑制剤、艶消し剤、紫外線吸収剤、難燃剤、無機物、他ポリマーを含んでいてもよい。かかる無機物の具体例としては、カーボンナノチューブ、フラーレン、カーボンブラック、黒鉛などの炭化物;タルク、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、マイカ、カオリン、クレー、パイロフィライト、シリカ、ベントナイト、アルミナシリケートなどの珪酸塩;酸化珪素、酸化マグネシウム、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩;硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの水酸化物;ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス粉、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素などが用いられる。 The amorphous PEI polymer may contain an antioxidant, a radical inhibitor, a matting agent, an ultraviolet absorber, a flame retardant, an inorganic substance, and other polymers as long as the effects of the present invention are not impaired. . Specific examples of such inorganic substances include carbon nanotubes, fullerenes, carbon black, graphite and other carbides; silicic acids such as talc, wollastonite, zeolite, sericite, mica, kaolin, clay, pyrophyllite, silica, bentonite, and alumina silicate. Metal oxides such as silicon oxide, magnesium oxide, alumina, zirconium oxide, titanium oxide and iron oxide; carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and dolomite; sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate; calcium hydroxide, Hydroxides such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide; glass beads, glass flakes, glass powder, ceramic beads, boron nitride, silicon carbide and the like are used.
また、他のポリマーの具体例としては、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリエーテルスルホン、ポリアリルサルフォン、ポリケトン、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、四フッ化ポリエチレン、ポリカーボネート等が用いられる。 Specific examples of other polymers include polyamide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, modified polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyallylsulfone, polyketone, polyarylate, liquid crystal polymer, polyetherketone resin, polythioether. Ketone, polyetheretherketone, polyimide, polyamideimide, tetrafluoropolyethylene, polycarbonate and the like are used.
(非晶性PEI系繊維の製造方法)
本発明で用いられる非晶性PEI系繊維の製造においては、公知の溶融紡糸装置を用いることができる。すなわち、溶融押出し機で非晶性PEI系ポリマーのペレットを溶融混練し、溶融ポリマーを紡糸筒に導きギヤポンプで計量し、紡糸ノズルから吐出させた糸条を巻き取ることで得られる。非晶性ポリマーに延伸を施すと、高温時の収縮が大きくなることから、本発明の非晶性PEI系繊維は、紡糸ノズルから吐出された糸条は延伸せずにそのまま巻き取り、アズスパンヤーンとして用いることが好ましい。その際の引取り速度は特に限定されるものではないが、紡糸線上で分子配向が起こると好ましくないので、500m/分〜4000m/分の範囲で引き取ることが好ましい。500m/分未満では生産性の点からは好ましくなく、一方、4000m/分を超えるような高速では、高温時の収縮を引き起こすに足る分子配向が進むばかりでなく、繊維の断糸が起こりやすくなる虜がある。
また、前記非晶性PEI系繊維は、その際の繊維の断面形状に関しても特に制限はなく、円形、中空、あるいは星型等異型断面であってもかまわない。
(Method for producing amorphous PEI fiber)
In the production of the amorphous PEI fiber used in the present invention, a known melt spinning apparatus can be used. That is, it can be obtained by melting and kneading amorphous PEI polymer pellets with a melt extruder, introducing the molten polymer into a spinning cylinder, measuring it with a gear pump, and winding the yarn discharged from the spinning nozzle. When the amorphous polymer is stretched, the shrinkage at high temperature increases. Therefore, the amorphous PEI fiber of the present invention winds the yarn discharged from the spinning nozzle as it is without stretching, It is preferable to use it as a yarn. The take-up speed at that time is not particularly limited, but it is not preferred if molecular orientation occurs on the spinning line, and it is preferably taken in the range of 500 m / min to 4000 m / min. If it is less than 500 m / min, it is not preferable from the viewpoint of productivity. On the other hand, if it exceeds 4000 m / min, not only the molecular orientation is sufficient to cause shrinkage at high temperatures, but also fiber breakage tends to occur. There are prisoners.
Further, the amorphous PEI fiber is not particularly limited with respect to the cross-sectional shape of the fiber at that time, and may be circular, hollow, or an atypical cross section such as a star shape.
(非晶性PEI系繊維の物性)
上述のようにして得られた非晶性PEI系繊維は、例えば、200℃における乾熱収縮率が5.0%以下であってもよく、具体的には、100〜200℃までの全ての温度域において、乾熱収縮率が−1.0〜5.0%であることが好ましい。かかる乾熱収縮率が5.0%を超えると加工時や使用時の製品の寸法変化が大きくなる場合がある。また一方で、−1.0%未満であっても、同様な理由が存在する。より好ましくは乾熱収縮率が−1.0〜4.5%、更に好ましくは0〜4.0%である。なお、ここでいう乾熱収縮率とは後述する方法により測定した値をいう。
(Physical properties of amorphous PEI fiber)
The amorphous PEI fibers obtained as described above may have, for example, a dry heat shrinkage of 5.0% or less at 200 ° C., specifically, all the temperatures from 100 to 200 ° C. In the temperature range, the dry heat shrinkage is preferably -1.0 to 5.0%. If the dry heat shrinkage rate exceeds 5.0%, the dimensional change of the product at the time of processing or use may increase. On the other hand, the same reason exists even if it is less than -1.0%. More preferably, the dry heat shrinkage is -1.0 to 4.5%, and more preferably 0 to 4.0%. The dry heat shrinkage referred to here is a value measured by the method described later.
上述のようにして得られた非晶性PEI系繊維は、室温における繊維強度が2.0cN/dtex以上であることが好ましい。繊維強度が2.0cN/dtex未満の場合、紙や不織布や織物などの布帛にする際の工程通過性が悪化したり、使用用途に制限がかかるので好ましくない。より好ましくは2.3〜4.0cN/dtex、2.5〜4.0cN/dtexであると更に好ましい。 The amorphous PEI fiber obtained as described above preferably has a fiber strength at room temperature of 2.0 cN / dtex or more. When the fiber strength is less than 2.0 cN / dtex, it is not preferable because the process passability in making a fabric such as paper, non-woven fabric or woven fabric is deteriorated or the usage is limited. More preferably, it is 2.3 to 4.0 cN / dtex, and further preferably 2.5 to 4.0 cN / dtex.
また、本発明の非晶性PEI系繊維は、抄紙工程に供することができる限り、その繊度は特に限定されないが、例えば、単繊維繊度が0.1〜5.0dtex程度であってもよく、好ましくは3.0dtex以下、より好ましくは2.6dtex以下(例えば、0.1〜2.3dtex)であってもよい。このような単繊維繊度を有する非晶性PEI系繊維は、抄紙した難燃紙の空孔率を低減させて、耐熱性、難燃性、低発煙性、電気絶縁性を有する難燃紙などに有利に用いることができる。 Further, the fineness of the amorphous PEI fiber of the present invention is not particularly limited as long as it can be subjected to a papermaking process. For example, the single fiber fineness may be about 0.1 to 5.0 dtex, It may be 3.0 dtex or less, more preferably 2.6 dtex or less (for example, 0.1 to 2.3 dtex). Amorphous PEI fibers with such single fiber fineness reduce the porosity of the paper-made flame retardant paper, flame retardant paper with heat resistance, flame retardant, low smoke generation, electrical insulation, etc. Can be advantageously used.
さらに、その繊維長は、0.5〜12mm程度が好ましく、更に好ましくは1.0〜6.0mm程度である。該繊維長が短すぎると、紙の機械的物性が充分でない虜があり、一方、繊維長が長すぎると、繊維の開繊性、分散性等が悪化し、紙としての均一性が損なわれる虜がある。 Further, the fiber length is preferably about 0.5 to 12 mm, more preferably about 1.0 to 6.0 mm. If the fiber length is too short, there are some captives that the mechanical properties of the paper are not sufficient. On the other hand, if the fiber length is too long, the fiber opening property, dispersibility, etc. deteriorate, and the uniformity as paper is impaired. There are prisoners.
(耐熱性繊維)
本発明で用いられる耐熱性繊維は、融点又は熱分解温度が200℃以上である有機又は無機の耐熱性繊維であり、非晶性PEI系繊維と組み合わせて難燃性及び耐熱性を難燃紙に対して付与できる限り特に限定されるものではなく、各種有機繊維、無機繊維を用いることができる。これらの耐熱性繊維は、単独で、又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Heat resistant fiber)
The heat-resistant fiber used in the present invention is an organic or inorganic heat-resistant fiber having a melting point or a thermal decomposition temperature of 200 ° C. or higher, and has flame retardancy and heat resistance in combination with amorphous PEI fiber. It is not particularly limited as long as it can be imparted, and various organic fibers and inorganic fibers can be used. These heat resistant fibers may be used alone or in combination of two or more.
例えば、無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、セラミックファイバー、各種金属繊維(例えば、金、銀、銅、鉄、ニッケル、チタン、ステンレス等)を例示することができる。 For example, examples of inorganic fibers include glass fibers, carbon fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers, ceramic fibers, and various metal fibers (for example, gold, silver, copper, iron, nickel, titanium, stainless steel, etc.). .
また、有機繊維としては、全芳香族ポリエステル系繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、パラ系アラミド繊維、ポリスルフォンアミド繊維、フェノール樹脂繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維等の耐熱性高分子からなる繊維などを例示することができる。 Examples of organic fibers include fully aromatic polyester fibers, polyphenylene sulfide fibers, para-aramid fibers, polysulfonamide fibers, phenol resin fibers, polyimide fibers, fibers made of heat-resistant polymers such as fluorine fibers, and the like. be able to.
これらの耐熱性繊維のうち、得られる紙の物性の観点から、全芳香族ポリエステル系繊維、ガラス繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、パラ系アラミド繊維、ポリスルフォンアミド繊維などが好ましく、水分平衡率を低減できる観点から、全芳香族ポリエステル系繊維、ガラス繊維がより好ましく、特に、難燃性の強度を向上する観点から、全芳香族ポリエステル系繊維が好ましい。 Among these heat-resistant fibers, from the viewpoint of physical properties of the obtained paper, wholly aromatic polyester fibers, glass fibers, polyphenylene sulfide fibers, para-aramid fibers, polysulfonamide fibers, and the like are preferable, and the water balance can be reduced. From the viewpoint, a wholly aromatic polyester fiber and glass fiber are more preferable, and from the viewpoint of improving flame retardancy, a wholly aromatic polyester fiber is particularly preferable.
前記全芳香族ポリエステル系ポリマーは、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸等より重合されて得られ、その中でも、溶融時に光学的異方性を示す溶融異方性(液晶性)を示す芳香族ポリエステルであり、例えば試料をホットステージに載せ窒素雰囲気下で加熱し、試料の透過光を観察することにより認定できる。
例えば、このような溶融異方性ポリエステル系繊維は、株式会社クラレから「ベクトラン(登録商標)」として上市されている。
The wholly aromatic polyester-based polymer is obtained by polymerization from aromatic diol, aromatic dicarboxylic acid, aromatic hydroxycarboxylic acid, etc. Among them, melt anisotropy (liquid crystallinity) showing optical anisotropy at the time of melting. For example, by placing the sample on a hot stage and heating in a nitrogen atmosphere and observing the transmitted light of the sample.
For example, such a melt anisotropic polyester fiber is marketed as “Vectran (registered trademark)” by Kuraray Co., Ltd.
(耐熱性繊維の物性)
本発明で用いる耐熱性繊維は、その融点又は熱分解温度が200℃以上であることが必要である。なお、ここでいう融点とは、「JIS K7121試験法」に準拠し、示差走査型熱量計(DSC)で測定し、観察される主吸熱ピーク温度である。また、熱分解温度とは、耐熱性繊維に対して熱を加えることによって、耐熱性繊維の一部が分解、蒸発又は昇華などにより消滅し、その樹脂の重量が5.0%減少したときの温度をいう。
(Physical properties of heat-resistant fiber)
The heat resistant fiber used in the present invention needs to have a melting point or a thermal decomposition temperature of 200 ° C. or higher. The melting point herein is a main endothermic peak temperature measured and observed with a differential scanning calorimeter (DSC) in accordance with “JIS K7121 test method”. In addition, the thermal decomposition temperature means that when heat is applied to the heat-resistant fiber, a part of the heat-resistant fiber disappears by decomposition, evaporation or sublimation, and the weight of the resin is reduced by 5.0%. Refers to temperature.
耐熱性繊維の種類によって、その強度的な物性は異なるが、難燃紙の強度を向上する観点から、耐熱性繊維の強度は、例えば、3cN/dtex以上であってもよく、好ましくは5cN/dtex以上であり、より好ましくは7cN/dtex以上である。また、耐熱性繊維の弾性率は、例えば、50cN/dtex以上であるのが好ましく、より好ましくは100cN/dtex以上である。 Depending on the type of heat-resistant fiber, its physical properties vary, but from the viewpoint of improving the strength of flame retardant paper, the strength of the heat-resistant fiber may be, for example, 3 cN / dtex or more, preferably 5 cN / dtex or more, more preferably 7 cN / dtex or more. The elastic modulus of the heat resistant fiber is preferably, for example, 50 cN / dtex or more, and more preferably 100 cN / dtex or more.
また、本発明で用いられる耐熱性繊維は、抄紙工程に供することができる限り、その繊度は特に限定されないが、例えば、単繊維繊度が0.1〜5.0dtex程度であってもよく、好ましくは3.0dtex以下、より好ましくは2.6dtex以下(0.1〜2.3dtex)であってもよい。 In addition, the fineness of the heat-resistant fiber used in the present invention is not particularly limited as long as it can be subjected to a papermaking process. For example, the single fiber fineness may be about 0.1 to 5.0 dtex, preferably May be 3.0 dtex or less, more preferably 2.6 dtex or less (0.1 to 2.3 dtex).
さらに耐熱性繊維の繊維長は0.5〜12mm程度が好ましく、更に好ましくは1.0〜6.0mm程度である。該繊維長が短すぎると、紙の機械的物性が十分でない虜があり、一方、繊維長が長すぎると、繊維の開繊性、分散性等が悪化し、紙としての均一性が損なわれる虜がある。 Further, the fiber length of the heat resistant fiber is preferably about 0.5 to 12 mm, more preferably about 1.0 to 6.0 mm. If the fiber length is too short, there are some captives that the mechanical properties of the paper are not sufficient. On the other hand, if the fiber length is too long, the fiber opening property, dispersibility, etc. deteriorate, and the uniformity as paper is impaired. There are prisoners.
(耐熱性難燃紙の製造方法)
本発明の耐熱性難燃紙は、通常、湿式抄紙法により好適に製造することができる。湿式抄紙法では、前記非晶性PEI系繊維及び全芳香族ポリエステル系繊維を含む水性スラリーを作成し、ついでこのスラリーを通常の抄紙工程に供すればよい。水性スラリーは、バインダー(例えば、ポリビニルアルコール系繊維などの水溶性ポリマー繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維(PET繊維)などの熱接着性ポリマー繊維)などを含んでいてもよい。なお、必要に応じて使用する繊維に対して叩解処理を行ってもよい。
また、紙の均一性や圧着性を高める目的で、湿式抄紙工程後に熱プレス工程を加えてもよい。
(Method for producing heat-resistant flame-retardant paper)
The heat-resistant flame retardant paper of the present invention can usually be suitably produced by a wet papermaking method. In the wet papermaking method, an aqueous slurry containing the amorphous PEI fibers and wholly aromatic polyester fibers may be prepared, and then the slurry may be subjected to a normal papermaking process. The aqueous slurry may contain a binder (for example, a water-soluble polymer fiber such as polyvinyl alcohol fiber, a heat-adhesive polymer fiber such as polyethylene terephthalate fiber (PET fiber)), and the like. In addition, you may perform a beating process with respect to the fiber used as needed.
Moreover, you may add a hot press process after a wet papermaking process in order to improve the uniformity and press-fit property of paper.
本発明の効果を損なわない限り、本発明の耐熱性難燃紙は、目的に応じて、他の繊維、紙力向上剤、定着剤、消泡剤、染料、紫外線吸収剤、難燃剤等の各種添加剤、タルク、カリン、炭酸カルシウム、二酸化チタン等の各種充填材を含んでいてもよい。これらの原料は、水性スラリー中に加えられることが多いが、適宜コーティングなどにより付着させてもよい。 Unless the effects of the present invention are impaired, the heat-resistant flame retardant paper of the present invention may contain other fibers , paper strength improvers, fixing agents, antifoaming agents, dyes, ultraviolet absorbers, flame retardants, etc., depending on the purpose. Various fillers such as various additives, talc, karin, calcium carbonate, titanium dioxide and the like may be included. These raw materials are often added to the aqueous slurry, but may be appropriately attached by coating or the like.
例えば、併用しうる他の繊維としては、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、セルロース系繊維、ポリスルフォン系繊維等の汎用繊維に加えて、芳香族パラアラミド、ポリアリールケトン系繊維、ポリスルフォン繊維などの他の耐熱性繊維が挙げられる。 For example, as other fibers that can be used in combination, in addition to general-purpose fibers such as polyolefin fibers, polyester fibers, polyamide fibers, cellulose fibers, polysulfone fibers, aromatic para-aramid, polyaryl ketone fibers, poly Other heat resistant fibers such as sulfone fibers can be mentioned.
本発明の耐熱性難燃紙では、耐熱性繊維の種類に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記非晶性PEI系繊維(A)と耐熱性繊維(B)との割合(重量比)が、(A)/(B)=30/70〜98/2の割合(重量比)で含まれてもよく、好ましくは35/65〜90/10、さらに好ましくは40/60〜85/15である。
非晶性PEI系繊維の割合が少なすぎると、十分な難燃性を付与できない虜があり、その一方で、耐熱性繊維の割合が少なすぎると、十分な耐熱性を付与できない虜がある。
In the heat-resistant flame retardant paper of the present invention, it can be appropriately selected according to the type of heat-resistant fiber. For example, the ratio (weight) of the amorphous PEI fiber (A) and the heat-resistant fiber (B) Ratio) may be included in a ratio (weight ratio) of (A) / (B) = 30/70 to 98/2, preferably 35/65 to 90/10, more preferably 40/60 to 85. / 15.
If the ratio of amorphous PEI fibers is too small, there are some captives that cannot impart sufficient flame resistance, while if the proportion of heat-resistant fibers is too small, there are prisoners that cannot impart sufficient heat resistance.
また、本発明の耐熱性難燃紙における非晶性PEI系繊維及び耐熱性繊維の総量の割合は、難燃性及び耐熱性の観点から、例えば50〜100重量部であってもよく、好ましくは55〜98重量部、さらに好ましくは60〜95重量部であってもよい。 Further, the ratio of the total amount of amorphous PEI fibers and heat resistant fibers in the heat resistant flame retardant paper of the present invention may be, for example, 50 to 100 parts by weight from the viewpoint of flame retardancy and heat resistance. May be 55 to 98 parts by weight, more preferably 60 to 95 parts by weight.
また、バインダーを含む場合は、非晶性PEI系繊維及び耐熱性繊維の総量100重量部に対するバインダーの割合は、3〜100重量部であってもよく、好ましくは5〜80重量部であってもよい。 When the binder is included, the ratio of the binder to the total amount of 100 parts by weight of the amorphous PEI fiber and the heat-resistant fiber may be 3 to 100 parts by weight, preferably 5 to 80 parts by weight. Also good.
(耐熱性難燃紙)
このようにして得られた本発明の耐熱難燃紙は、耐熱性及び難燃性に優れるだけでなく、平衡水分率も低く、電気・電子部品などの各種用途に好適に用いることが可能である。
(Heat resistant flame retardant paper)
The heat-resistant flame retardant paper of the present invention thus obtained not only has excellent heat resistance and flame retardancy, but also has a low equilibrium moisture content and can be suitably used for various applications such as electrical and electronic parts. is there.
例えば、本発明の耐熱性難燃紙では水分含有量が低く、その平衡水分率は、例えば3.0%以下(例えば0.01〜2.8%)、好ましくは2.0%以下、さらに好ましくは1.0%以下であってもよい。なお、ここでいう平衡水分率は、後述する実施例に記載した方法により測定される値である。 For example, the heat-resistant flame retardant paper of the present invention has a low water content, and its equilibrium moisture content is, for example, 3.0% or less (for example, 0.01 to 2.8%), preferably 2.0% or less. Preferably it may be 1.0% or less. In addition, the equilibrium moisture content here is a value measured by the method described in the Example mentioned later.
また、本発明の耐熱性難燃紙は難燃性に優れており、例えば、「JIS L1091 A−4法」による炭化長が、例えば15.0cm以下(例えば、1.0cm〜15.0cm)、好ましくは10.0cm以下、更に好ましくは7.0cm以下であってもよい。なお、ここでいう炭化長は後述する実施例(実施例1)に記載した方法により測定される値である。 The heat-resistant flame retardant paper of the present invention is excellent in flame retardancy. For example, the carbonization length according to “JIS L1091 A-4 method” is, for example, 15.0 cm or less (for example, 1.0 cm to 15.0 cm). It may be 10.0 cm or less, more preferably 7.0 cm or less. In addition, the carbonization length here is a value measured by the method described in the Example (Example 1) mentioned later.
本発明の耐熱性難燃紙は200℃における乾熱収縮率が、例えば4.0%以下であり、具体的には、100〜200℃までの全ての温度域において、乾熱収縮率が−1.0〜3.5%であることが好ましい。より好ましくは、200℃における乾熱収縮率は−1.0〜3.0%、更に好ましくは0〜2.5%であってもよい。ここでいう乾熱収縮率は、後述する実施例に記載した方法による測定される値である。 The heat-resistant flame retardant paper of the present invention has a dry heat shrinkage at 200 ° C. of, for example, 4.0% or less. Specifically, in all temperature ranges from 100 to 200 ° C., the dry heat shrinkage is − It is preferable that it is 1.0 to 3.5%. More preferably, the dry heat shrinkage at 200 ° C. may be −1.0 to 3.0%, more preferably 0 to 2.5%. The dry heat shrinkage referred to here is a value measured by the method described in Examples described later.
本発明の耐熱性難燃紙の厚みは、その用途に応じて適宜設定することが可能であり特に限定されず、例えば、0.01〜1mm程度のなどの広い範囲から選択することが可能であるが、本発明の耐熱性難燃紙が、優れた耐熱性及び難燃性を示すことが可能である厚みとしては、例えば、0.1mm以下の厚さであってもよい。 The thickness of the heat-resistant flame retardant paper of the present invention can be appropriately set according to its use and is not particularly limited. For example, the thickness can be selected from a wide range of about 0.01 to 1 mm. However, the thickness at which the heat-resistant flame retardant paper of the present invention can exhibit excellent heat resistance and flame resistance may be, for example, 0.1 mm or less.
また、本発明の耐熱性難燃性の目付けは、繊維の割合に応じて、例えば10〜150g/m2程度であってもよく、軽量化の観点からは、より好ましくは100g/m2以下であってもよい。 Further, the heat resistant flame retardant basis weight of the present invention may be, for example, about 10 to 150 g / m 2 depending on the ratio of the fiber, and more preferably 100 g / m 2 or less from the viewpoint of weight reduction. It may be.
2.実施形態に係る電解コンデンサ100の効果
以上のように構成された実施形態に係る電解コンデンサ100は、後述する実施例(実施例2)からも分かるように、従来よりも一層難燃性に優れた電解コンデンサとなる。
2. Effect of
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、後述する実施例(実施例2)からも分かるように、電解液における水及び硼酸の含有量を高くしても、耐熱性難燃紙を構成する繊維の解れが起こり難くなるため、セパレータが破れやすくなって異常電圧印加時の圧力に対する耐久性が低下するという問題や電解コンデンサの長期信頼性が低下してしまうという問題を新たに発生させることなく、難燃性を高くすることが可能となる。
In addition, as can be seen from an example (Example 2) to be described later, the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、30重量%の非晶性ポリエーテルイミド系繊維を含むため、所定の難燃性向上効果を有する電解コンデンサとなる。
Moreover, since the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、電解液が10重量%の水と20重量%の硼酸とを含有するため、難燃性及び長期信頼性をバランス良く兼ね備えるとともに電解コンデンサとしての必要な性能を有する電解コンデンサとなる。
In addition, the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、セパレータの密度が、0.72g/cm3であるため、耐熱性、絶縁性、耐電圧特性などのセパレータの性能及びtanδ(損失角の正接)特性、ESR(等価直列抵抗)特性、寿命などの電解コンデンサの性能を兼ね備えた電解コンデンサとなる。
Moreover, since the density of the separator is 0.72 g / cm 3 in the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、非晶性ポリエーテルイミド系繊維が、分子量分布(Mw/Mn)2.5未満の非晶性ポリエーテルイミド系ポリマーから形成されたものであるため、難燃性に優れるだけでなく、低発煙性や柔軟性、高温での収縮が小さい耐熱性繊維を有する電解コンデンサとなる。
In addition, the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、耐熱性難燃紙が、非晶性ポリエーテルイミド系繊維に加えて、非晶性ポリエーテルイミド系繊維以外の耐熱性繊維を少なくとも含むため、「難燃性」、「抄紙工程における成形性」及び「耐熱性難燃紙に含まれる繊維の解れ難さ特性」をバランス良く高めることができる電解コンデンサとなる。
Moreover, since the heat resistant flame retardant paper includes at least a heat resistant fiber other than the amorphous polyetherimide fiber in addition to the amorphous polyetherimide fiber, the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、耐熱性繊維が、融点又は熱分解温度が200℃以上であるPAR繊維であるため、耐熱性難燃紙全体としての耐熱性を確保することが可能な電解コンデンサとなる。
In the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、耐熱性繊維に対する非晶性ポリエーテルイミド系繊維の重量比が、30/45であるため、「難燃性」、「抄紙工程における成形性」及び「耐熱性難燃紙に含まれる繊維の解れ難さ特性」をバランス良く高めることができる電解コンデンサとなる。
Moreover, since the weight ratio of the amorphous polyetherimide fiber to the heat-resistant fiber is 30/45, the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、耐熱性難燃紙の全体重量に対する非晶性ポリエーテルイミド系繊維の重量及び耐熱性繊維の重量を合計した重量の比率が、50%以上であるため、「難燃性」、「抄紙工程における成形性」及び「耐熱性難燃紙に含まれる繊維の解れ難さ特性」をバランス良く高めることができる電解コンデンサとなる。
In the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、「JIS L1091 A−4法」を用いて測定したときの耐熱性難燃紙の炭化長が15.0cm以下であるため、所定の難燃性を確保することができる電解コンデンサとなる。
In addition, the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、耐熱性難燃紙の200℃における乾熱収縮率が4.0%以下であるため、長期信頼性の高い電解コンデンサとなる。
In addition, the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、耐熱性難燃紙の平衡水分率が3.0%以下であるため、電解液に含有される水の量を精密に制御することができる電解コンデンサとなる。
In addition, the
また、実施形態に係る電解コンデンサ100は、耐熱性繊維が全芳香族ポリエステル系繊維で構成されるため、「難燃性」、「抄紙工程における成形性」及び「耐熱性難燃紙に含まれる繊維の解れ難さ特性」をバランス良く高めることができる電解コンデンサとなる。
In addition, the
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何等限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited at all by this Example.
[実施例1]
実施例1は、本発明の電解コンデンサに用いる耐熱性難燃紙が優れた難燃性、低い熱収縮率及び低い平衡水分率を有することを示すための実施例である。実施例1において、試験例1〜15が本発明の実施例であり、試験例16及び17が本発明の比較例である。
[Example 1]
Example 1 is an example for showing that the heat-resistant flame retardant paper used for the electrolytic capacitor of the present invention has excellent flame retardancy, a low heat shrinkage rate and a low equilibrium moisture content. In Example 1, Test Examples 1 to 15 are examples of the present invention, and Test Examples 16 and 17 are comparative examples of the present invention.
1.評価方法
各試験例において、ポリマー及び紙の物性は下記の方法により測定した。
1. Evaluation Method In each test example, the physical properties of the polymer and paper were measured by the following methods.
[分子量分布 Mw/Mn]
試料の分子量分布は、Waters社製のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)、1500ALC/GPC(ポリスチレン換算)を用いて測定した。クロロホルムを溶媒として、0.2重量%になるように試料を溶解したのち、ろ過して測定に供した。得られた重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比から、分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
[Molecular weight distribution Mw / Mn]
The molecular weight distribution of the sample was measured using water permeation gel permeation chromatography (GPC) and 1500 ALC / GPC (polystyrene conversion). The sample was dissolved so as to be 0.2% by weight using chloroform as a solvent, and then filtered for measurement. The molecular weight distribution (Mw / Mn) was determined from the ratio of the obtained weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn).
[繊維強度 cN/dtex]
「JIS L1013試験法」に準拠して、予め調湿されたヤーンを試長20cm、初荷重0.25cN/dtex及び引張速度50%/分の条件で測定し、n=20の平均値を採用した。また繊維繊度(dtex)は質量法により求めた。
[Fiber strength cN / dtex]
In accordance with “JIS L1013 test method”, a pre-humidified yarn is measured under the conditions of a test length of 20 cm, an initial load of 0.25 cN / dtex and a tensile speed of 50% / min, and an average value of n = 20 is adopted. did. The fiber fineness (dtex) was determined by a mass method.
[炭化長 cm]
「JIS L1091 A−4試験法」に準拠して行い、垂直に配置した試料の下端に対して、試料の下端から17mm離れたブンゼンバーナーで3秒間加熱したときの炭化長を測定し、n=5の平均値を採用した。
[Carbonization length cm]
Carried out in accordance with “JIS L1091 A-4 test method”, the carbonization length when heated for 3 seconds with a Bunsen burner 17 mm away from the lower end of the sample was measured with respect to the lower end of the sample arranged vertically, n = An average value of 5 was adopted.
[乾熱収縮率 %]
10cmに切り出した繊維、あるいは10cm角に切り出した該繊維からなる紙を、末端を固定しない状態で200℃に保たれた空気恒温槽中で10分間保持した後の繊維長あるいは布帛長(Xcm)から、次式を用いて算出した。
乾熱収縮率(%)=<X/10>×100
[Dry heat shrinkage%]
Fiber length or fabric length (Xcm) after holding a fiber cut out to 10 cm or a paper made of the fiber cut into a 10 cm square for 10 minutes in an air thermostat kept at 200 ° C. without fixing the end. From this, it was calculated using the following formula.
Dry heat shrinkage (%) = <X / 10> × 100
[平衡水分率 %]
「JIS L1013」に準拠し、試料を120℃の雰囲気中で絶乾した後、温度20℃かつ相対湿度65%RHにおいて72時間調整し、絶乾状態での試料の重量に対する試料中に含まれる水分率を算出し、これを百分率(%)にて表した。
[Equilibrium moisture percentage]
Consistent with “JIS L1013”, the sample was completely dried in an atmosphere of 120 ° C., then adjusted at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65% RH for 72 hours, and included in the sample with respect to the weight of the sample in the absolutely dry state. The moisture content was calculated and expressed as a percentage (%).
[総合評価]
「炭化長15.0cm以下」、「乾熱収縮率4.0%以下」及び「平衡水分率3.0%以下」をすべて満たす場合に、総合評価を「○」とした。「炭化長15.0cm以下」、「乾熱収縮率4.0%以下」及び「平衡水分率3.0%以下」のうち1つの条件でも満たさない場合に、総合評価を「×」とした。
[Comprehensive evaluation]
When all of “carbonization length 15.0 cm or less”, “dry heat shrinkage 4.0% or less” and “equilibrium moisture ratio 3.0% or less” were satisfied, the overall evaluation was “◯”. If the carbonization length is 15.0 cm or less, the dry heat shrinkage is 4.0% or less, and the equilibrium moisture content is 3.0% or less, the overall evaluation is “x”. .
2.試料の作製
各試験例において、耐熱性難燃紙は下記の方法により作製した。
2. Sample Preparation In each test example, the heat-resistant flame retardant paper was prepared by the following method.
(参考例:非晶性PEI系繊維の作成)
(1)重量平均分子量(Mw)が32000、数平均分子量(Mn)が14500、分子量分布が2.2である非晶性PEI系ポリマー(サービックイノベイティブプラスチックス社製「ULTEM9001」)を150℃で12時間真空乾燥した。
(Reference example: Preparation of amorphous PEI fiber)
(1) An amorphous PEI polymer (“ULTEM 9001” manufactured by Servic Innovative Plastics) having a weight average molecular weight (Mw) of 32000, a number average molecular weight (Mn) of 14500, and a molecular weight distribution of 2.2 is 150 ° C. Vacuum dried for 12 hours.
(2)上記(1)のポリマーを紡糸ヘッド温度390℃、紡糸速度2000m/分、吐出量50g/分の条件で丸孔ノズルより吐出し、220dtex/100fのマルチフィラメント(単繊維繊度;2.2dtex、強度;2.6cN/dtex、200℃における乾熱収縮率;3.5%)を得た。得られたフィラメントを繊維長10mmにカットし、非晶性PEI系繊維の短繊維を得た。 (2) The polymer of the above (1) was discharged from a round hole nozzle under the conditions of a spinning head temperature of 390 ° C., a spinning speed of 2000 m / min, and a discharge rate of 50 g / min, and a 220 dtex / 100 f multifilament (single fiber fineness; 2 dtex, strength: 2.6 cN / dtex, dry heat shrinkage at 200 ° C .; 3.5%). The obtained filament was cut into a fiber length of 10 mm to obtain short fibers of amorphous PEI fibers.
(試験例1)
参考例で得られた非晶性PEI系繊維30重量部と、全芳香族ポリエステル繊維(株式会社クラレ製、「ベクトラン」、単繊維繊度;2.8dtex、繊維長;5mm、融点370℃)45重量部と、バインダー繊維(株式会社クラレ製「EP101;ポリエステル系バインダー繊維」、単繊維繊度:1.5dtex、繊維長;5mm)25重量部とを用いて、湿式抄紙し、目付け80g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 1)
30 parts by weight of amorphous PEI fiber obtained in Reference Example and wholly aromatic polyester fiber (manufactured by Kuraray Co., Ltd., “Vectran”, single fiber fineness: 2.8 dtex, fiber length: 5 mm, melting point 370 ° C.) 45 Using a weight part and 25 parts by weight of a binder fiber (“EP101: polyester binder fiber” manufactured by Kuraray Co., Ltd., single fiber fineness: 1.5 dtex, fiber length: 5 mm), wet papermaking is performed, and the basis weight is 80 g / m 2. Made paper. The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例2〜6)
試験例1で用いた非晶性PEI系繊維と、全芳香族ポリエステル繊維と、バインダー繊維との割合を、図2に記載の割合にする以外は、試験例1と同様に湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Examples 2 to 6)
Except that the ratio of the amorphous PEI fiber, wholly aromatic polyester fiber, and binder fiber used in Test Example 1 is the ratio shown in FIG. A 40 g / m 2 paper was prepared. The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例7)
試験例1で用いた非晶性PEI系繊維40重量部と、全芳香族ポリエステル繊維30重量部と、バインダー繊維(株式会社クラレ製「VP105;ポリビニルアルコール系バインダー繊維」、単繊維繊度;1.5dtex、繊維長3mm)30重量部とを用いて、湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 7)
40 parts by weight of amorphous PEI fiber used in Test Example 1, 30 parts by weight of wholly aromatic polyester fiber, binder fiber (“VP105; polyvinyl alcohol binder fiber” manufactured by Kuraray Co., Ltd., single fiber fineness; Wet paper was made using 30 parts by weight of 5 dtex and fiber length of 3 mm to prepare a paper having a basis weight of 40 g / m 2 . The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例8)
試験例1で用いた非晶性PEI系繊維90重量部と、全芳香族ポリエステル繊維3重量部と、バインダー繊維(株式会社クラレ製「VP105;ポリビニルアルコール系バインダー繊維」、単繊維繊度;1.5dtex、繊維長3mm)7重量部とを用いて、湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 8)
90 parts by weight of amorphous PEI fibers used in Test Example 1, 3 parts by weight of wholly aromatic polyester fibers, binder fibers (“VP105; polyvinyl alcohol binder fibers” manufactured by Kuraray Co., Ltd., single fiber fineness; Wet paper was made using 7 parts by weight of 5 dtex and fiber length of 3 mm to prepare a paper having a basis weight of 40 g / m 2 . The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例9)
試験例1で用いた全芳香族ポリエステル繊維に代えて、ポリフェニレンサルファイド繊維(東レ株式会社製「プロコン」、単繊維繊度;4.0dtex、繊維長;6mm、融点285℃)を用いる以外は、試験例3と同様に湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 9)
Tested except that polyphenylene sulfide fiber (“Procon” manufactured by Toray Industries, Inc., single fiber fineness: 4.0 dtex, fiber length: 6 mm, melting point 285 ° C.) was used in place of the wholly aromatic polyester fiber used in Test Example 1. Wet paper was made in the same manner as in Example 3 to prepare a paper having a basis weight of 40 g / m 2 . The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例10)
試験例1で用いた全芳香族ポリエステル繊維に代えて、ガラス繊維(セントラル硝子株式会社製「ECS03−350」、単繊維繊度:2.0dtex、繊維長;3mm、融点なし)を用いる以外は、試験例3と同様に湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 10)
Instead of the wholly aromatic polyester fiber used in Test Example 1, glass fiber (“ECS03-350” manufactured by Central Glass Co., Ltd., single fiber fineness: 2.0 dtex, fiber length: 3 mm, no melting point) is used. Wet paper was made in the same manner as in Test Example 3 to prepare a paper with a basis weight of 40 g / m 2 . The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例11)
試験例1で用いた全芳香族ポリエステル繊維に代えて、パラアラミド繊維(東レ株式会社製「ケブラー49」、単繊維繊度:1.7dtex、繊維長;6mm、分解温度490℃)を用いる以外は、試験例3と同様に湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 11)
Instead of using the para-aramid fiber (“Kevlar 49” manufactured by Toray Industries, Inc., single fiber fineness: 1.7 dtex, fiber length: 6 mm, decomposition temperature 490 ° C.) instead of the wholly aromatic polyester fiber used in Test Example 1, Wet paper was made in the same manner as in Test Example 3 to prepare a paper with a basis weight of 40 g / m 2 . The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例12)
試験例1で用いた非晶性PEI系繊維60重量部と、パラアラミド繊維(東レ株式会社製「ケブラー49」、単繊維繊度:1.7dtex、繊維長;6mm、分解温度490℃)40重量部とを用いて、湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 12)
60 parts by weight of amorphous PEI fibers used in Test Example 1 and 40 parts by weight of para-aramid fibers (“Kevlar 49” manufactured by Toray Industries, Inc., single fiber fineness: 1.7 dtex, fiber length: 6 mm, decomposition temperature 490 ° C.) Was used to make paper with a basis weight of 40 g / m 2 . The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例13)
試験例1で用いた非晶性PEI系繊維80重量部と、セルロース繊維(ダイワボウレイヨン株式会社製「湿式不織布用原綿」、単繊維繊度:1.3dtex、繊維長;3mm、分解温度310℃)20重量部とを用いて、湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 13)
80 parts by weight of amorphous PEI fiber used in Test Example 1 and cellulose fiber (“Wait for wet nonwoven fabric” manufactured by Daiwabo Rayon Co., Ltd., single fiber fineness: 1.3 dtex, fiber length: 3 mm, decomposition temperature 310 ° C.) Using 20 parts by weight, wet papermaking was performed to prepare a paper with a basis weight of 40 g / m 2 . The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例14)
試験例1で用いた非晶性PEI系繊維40重量部と、ポリスルフォンアミド繊維(上海TANLON製「TANLON」、単繊維繊度:1.2dtex、繊維長;3mm、分解温度490℃)20重量部と、バインダー繊維(株式会社クラレ製「VP105;ポリビニルアルコール系バインダー繊維」、単繊維繊度;1.5dtex、繊維長3mm)30重量部とを用いて、湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 14)
40 parts by weight of amorphous PEI fiber used in Test Example 1 and 20 parts by weight of polysulfonamide fiber (“TANLON” manufactured by Shanghai TNLON, single fiber fineness: 1.2 dtex, fiber length: 3 mm, decomposition temperature 490 ° C.) And 30 parts by weight of binder fiber (“VP105; polyvinyl alcohol-based binder fiber” manufactured by Kuraray Co., Ltd., single fiber fineness: 1.5 dtex, fiber length: 3 mm), and paper having a basis weight of 40 g / m 2 . It was created. The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例15)
試験例1で用いた非晶性PEI系繊維50重量部と、試験例1で用いたバインダー繊維50重量部とを用いて、湿式抄紙し、目付け40g/m2の紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 15)
Using 50 parts by weight of the amorphous PEI fiber used in Test Example 1 and 50 parts by weight of the binder fiber used in Test Example 1, wet papermaking was performed to prepare a paper with a basis weight of 40 g / m 2 . The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
(試験例16)
市販のメタアラミド耐熱紙(DuPont製「Nomex紙」)について、物性を試験例と同様に測定し、その物性を図2に示す。
(Test Example 16)
The physical properties of a commercially available meta-aramid heat resistant paper (“Nomex paper” manufactured by DuPont) were measured in the same manner as in the test example, and the physical properties are shown in FIG.
(試験例17)
市販のセルロース繊維(ダイワボウレイヨン株式会社製「湿式不織布用原綿」、単繊維繊度:1.3dtex、繊維長;3mm、分解温度310℃)を用いて、湿式抄紙し、目付け40g/m2のセルロース紙を作成した。得られた紙の物性を図2に示す。
(Test Example 17)
Wet paper is made using commercially available cellulose fibers (“Daiwabo Rayon Co., Ltd.“ Wet cotton for wet nonwoven fabric ”, single fiber fineness: 1.3 dtex, fiber length: 3 mm, decomposition temperature 310 ° C.), and cellulose having a basis weight of 40 g / m 2 . Made paper. The physical properties of the obtained paper are shown in FIG.
図2は、実施例1における各試験例の評価結果を示す図である。
図2から明らかなように、試験例1〜15(本発明の実施例)で得られた耐熱性難燃紙は、特定の非晶性PEI系繊維を含むため、または、特定の非晶性PEI系繊維と耐熱性繊維で構成されているため、炭化長が短く、200℃での収縮率も低いだけでなく、紙の平衡水分率も低い水準で保持できた。
FIG. 2 is a diagram showing the evaluation results of each test example in Example 1.
As is clear from FIG. 2, the heat-resistant flame retardant paper obtained in Test Examples 1 to 15 (Examples of the present invention) contains a specific amorphous PEI fiber or a specific amorphous property. Since it is composed of PEI fibers and heat-resistant fibers, it has a short carbonization length, a low shrinkage rate at 200 ° C., and a low equilibrium water content of paper.
様々な耐熱性繊維が、非晶性PEI系繊維との組み合わせにより耐熱難燃紙に難燃性を付与できることが明らかになったが、特に溶融異方性全芳香族ポリエステル繊維とガラス繊維が難燃性、耐熱性、低水分率のため好ましかった。 Various heat-resistant fibers have been shown to be able to impart flame resistance to heat-resistant flame-retardant paper by combining with amorphous PEI fibers, but especially melt anisotropic fully aromatic polyester fibers and glass fibers are flame retardant. It was preferred because of its heat resistance and low moisture content.
また、非晶性PEI系繊維と耐熱性繊維の総量が、耐熱性難燃紙全体に占める割合(パラメータE)が70重量部以上で難燃性は良好であり、特に70〜90重量部で高い難燃性を示していた。また非晶性PEI系繊維に対する耐熱性繊維の割合が高くなるにつれて、200℃における収縮率は小さくなる傾向にあった。 Further, the ratio of the total amount of amorphous PEI fibers and heat resistant fibers to the entire heat resistant flame retardant paper (parameter E) is 70 parts by weight or more, and the flame retardancy is good, particularly 70 to 90 parts by weight. It showed high flame retardancy. Moreover, the shrinkage rate at 200 ° C. tended to decrease as the ratio of heat resistant fiber to amorphous PEI fiber increased.
また、現在市販されているメタアラミド耐熱紙(試験例16)では、難燃性を有しているものの平衡水分率は抑制されていなかった。また市販のセルロース繊維を用いて抄紙したセルロース紙(試験例17)では、難燃性を有しておらず、燃焼してしまっただけでなく、その平衡水分率も依然高いままであった。 Moreover, in the meta-aramid heat-resistant paper currently marketed (Test Example 16), although it has flame retardancy, the equilibrium moisture content was not suppressed. In addition, the cellulose paper (Test Example 17) made using commercially available cellulose fibers was not flame retardant and not only burned but also its equilibrium moisture content remained high.
[実施例2]
実施例2は、本発明の電解コンデンサが優れた「難燃性」及び優れた「繊維の解れ難さ特性」を有することを示すための実施例である。実施例2においては、試験例21〜26が本発明の実施例であり、試験例18〜20及び27〜30が本発明の比較例である。
[Example 2]
Example 2 is an example for showing that the electrolytic capacitor of the present invention has excellent “flame retardancy” and excellent “fiber unbreakability characteristics”. In Example 2, Test Examples 21 to 26 are examples of the present invention, and Test Examples 18 to 20 and 27 to 30 are comparative examples of the present invention.
1.評価方法
各試験例において、「難燃性」及び「繊維の解れ難さ特性」は下記の方法により測定した。
1. Evaluation Method In each test example, “flame retardancy” and “fiber unraveling property” were measured by the following methods.
[難燃性]
「難燃性」の評価は、電解液を含浸したコンデンサ素子を、引き出しリードを上にして垂直に固定し、その後、コンデンサ素子の下端に青色のガスバーナーの炎を10秒間接炎してコンデンサ素子を燃焼させ、さらにその後、コンデンサ素子から炎を離隔させ、コンデンサ素子の燃焼継続時間を測定することにより行った。評価基準としては、コンデンサ素子から炎を離隔させたときに速やかに燃焼が止まった場合に「◎」という評価を与え、コンデンサ素子から炎を離隔させてから10秒以内に燃焼が止まった場合に「○」という評価を与え、コンデンサ素子から炎を離隔させてから10秒〜30秒で燃焼が止まった場合に「△」という評価を与え、コンデンサ素子から炎を離隔させてから30秒経過しても燃焼が止まらなかった場合に「×」という評価を与えた。
[Flame retardance]
The evaluation of “flame retardant” was made by fixing a capacitor element impregnated with an electrolytic solution vertically with the lead out facing up, and then indirectly burning a blue gas burner flame at the lower end of the capacitor element for 10 seconds. This was done by burning the element, then separating the flame from the capacitor element and measuring the burning duration of the capacitor element. As an evaluation standard, an evaluation of “◎” is given when the combustion immediately stops when the flame is separated from the capacitor element, and when the combustion stops within 10 seconds after the flame is separated from the capacitor element. An evaluation of “◯” is given, and when combustion stops in 10 to 30 seconds after separating the flame from the capacitor element, an evaluation of “△” is given, and 30 seconds have elapsed after the flame is separated from the capacitor element. Even when combustion did not stop, an evaluation of “x” was given.
[繊維の解れ難さ特性]
「繊維の解れ難さ特性」は、裁断面を有する耐熱性難燃紙又はセルロース紙を105℃の電解液に24時間浸漬した後、耐熱性難燃紙又はセルロース紙の裁断面における繊維の解れの様子を20倍の実体光学顕微鏡で目視で観察することにより行った。評価基準としては、裁断面において繊維の解れが増加しなかったと判断した場合に「○」という評価を与え、裁断面において繊維の解れが微増したと判断した場合に「△」という評価を与え、裁断面において繊維の解れが増加したと判断した場合に「×」という評価を与えた。
[Characteristics of difficulty in unraveling fibers]
The “fiber unbreakability characteristic” is defined as the fiber breakage at the cut surface of the heat resistant flame retardant paper or cellulose paper after immersing the heat resistant flame retardant paper or cellulose paper having a cut surface in an electrolyte at 105 ° C. for 24 hours. This was carried out by visually observing with a 20 × stereomicroscope. As an evaluation standard, when it is determined that the fiber unraveling has not increased in the cut surface, an evaluation of `` ○ '' is given, and when it is determined that the fiber unraveling has slightly increased in the cutting surface, an evaluation of `` △ '' is given, An evaluation of “x” was given when it was judged that the fiber unraveling increased in the cut surface.
[総合評価]
「難燃性」及び「繊維の解れ難さ特性」についてともに「○」以上の評価が与えられた場合に、総合評価を「○」とした。「難燃性」及び「繊維の解れ難さ特性」のうちいずれかについて「△」の評価が与えられた場合に、総合評価を「△」とした。「難燃性」及び「繊維の解れ難さ特性」のいずれかについて「×」の評価が与えられた場合に、総合評価を「×」とした。
[Comprehensive evaluation]
When both “Flame Retardancy” and “Fiber Difficulty Properties” were both given “◯” or higher, the overall evaluation was “◯”. When an evaluation of “Δ” was given for either “flame retardant” or “fiber unraveling property”, the overall evaluation was “Δ”. When an evaluation of “x” was given for either “flame retardant” or “fiber unraveling property”, the overall evaluation was “x”.
2.試料の作製
(試験例18〜20)
実施形態に係る電解コンデンサと同様の構成を有する電解コンデンサを作製し、これを試験例18〜20に係る電解コンデンサとした。但し、セパレータとしては、試験例17のセルロース紙を用いた。また、電解液としては、図3に示すように、試験例18の場合には水を10重量%含有し、硼酸を10重量%含有する電解液を用い、試験例19の場合には水を15重量%含有し、硼酸を10重量%含有する電解液を用い、試験例20の場合には水を10重量%含有し、硼酸を20重量%含有する電解液を用いた。
2. Preparation of sample (Test Examples 18 to 20)
An electrolytic capacitor having the same configuration as the electrolytic capacitor according to the embodiment was produced, and this was used as an electrolytic capacitor according to Test Examples 18-20. However, the cellulose paper of Test Example 17 was used as the separator. Further, as shown in FIG. 3, in the case of Test Example 18, an electrolytic solution containing 10% by weight of water and 10% by weight of boric acid was used as the electrolytic solution. An electrolytic solution containing 15% by weight and containing 10% by weight of boric acid was used. In the case of Test Example 20, an electrolytic solution containing 10% by weight of water and 20% by weight of boric acid was used.
(試験例21〜23)
実施形態に係る電解コンデンサと同様の構成を有する電解コンデンサを作製し、これを試験例21〜23に係る電解コンデンサとした。但し、電解液としては、図3に示すように、試験例21の場合には水を10重量%含有し、硼酸を10重量%含有する電解液を用い、試験例22の場合には水を15重量%含有し、硼酸を10重量%含有する電解液を用い、試験例23の場合には水を10重量%含有し、硼酸を20重量%含有する電解液を用いた。
(Test Examples 21 to 23)
An electrolytic capacitor having the same configuration as the electrolytic capacitor according to the embodiment was produced, and this was used as the electrolytic capacitor according to Test Examples 21-23. However, as shown in FIG. 3, in the case of Test Example 21, an electrolytic solution containing 10% by weight of water and 10% by weight of boric acid was used as the electrolytic solution, and in the case of Test Example 22, water was used. An electrolytic solution containing 15% by weight and containing 10% by weight of boric acid was used. In the case of Test Example 23, an electrolytic solution containing 10% by weight of water and 20% by weight of boric acid was used.
(試験例24〜26)
実施形態に係る電解コンデンサと同様の構成を有する電解コンデンサを作製し、これを試験例24〜26に係る電解コンデンサとした。但し、電解液としては、図3に示すように、試験例24の場合には水を5重量%含有する電解液を用い、試験例25の場合には硼酸を5重量%含有する電解液を用い、試験例26の場合には硼酸を35重量%含有する電解液を用いた。
(Test Examples 24-26)
An electrolytic capacitor having the same configuration as the electrolytic capacitor according to the embodiment was produced, and this was used as an electrolytic capacitor according to Test Examples 24-26. However, as shown in FIG. 3, an electrolytic solution containing 5% by weight of water is used in the case of Test Example 24, and an electrolytic solution containing 5% by weight of boric acid is used in the case of Test Example 25 as shown in FIG. In the case of Test Example 26, an electrolytic solution containing 35% by weight of boric acid was used.
(試験例27〜30)
実施形態に係る電解コンデンサと同様の構成を有する電解コンデンサを作製し、これを試験例27〜30に係る電解コンデンサとした。但し、電解液としては、図3に示すように、試験例27の場合には水を含有しない電解液を用い、試験例28の場合には水を20重量%含有する電解液を用い、試験例29の場合には硼酸を含有しない電解液を用い、試験例30の場合には硼酸を40重量%含有する電解液を用いた。
(Test Examples 27 to 30)
An electrolytic capacitor having the same configuration as the electrolytic capacitor according to the embodiment was produced, and this was used as the electrolytic capacitor according to Test Examples 27-30. However, as shown in FIG. 3, in the case of Test Example 27, an electrolyte solution containing no water was used, and in the case of Test Example 28, an electrolyte solution containing 20% by weight of water was used as the electrolyte solution. In the case of Example 29, an electrolytic solution containing no boric acid was used, and in the case of Test Example 30, an electrolytic solution containing 40% by weight of boric acid was used.
3.評価結果
図3は、実施例2における各試験例の評価結果を示す図である。
試験例18〜20からは以下のことが分かった。すなわち、セパレータにセルロース紙を用いた場合であっても、電解液として10重量%の水及び10重量%の硼酸を含有する電解液を用いた場合には、優れた「難燃性(○)」が得られ(試験例18)、水の含有量が多い15重量%の場合(試験例19)や硼酸の含有量を若干多くした20重量%の場合(試験例20)には試験例18の場合よりも優れた「難燃性(◎)」が得られた。その一方で、いずれの電解コンデンサ(試験例18〜20)の場合にも、優れた「繊維の解れ難さ特性」を得ることができなかった。
3. Evaluation Results FIG. 3 is a diagram showing the evaluation results of the respective test examples in Example 2.
From Test Examples 18 to 20, the following was found. That is, even when cellulose paper is used for the separator, when an electrolytic solution containing 10% by weight of water and 10% by weight of boric acid is used as the electrolytic solution, an excellent “flame retardant (◯)” (Test Example 18), and when the content of water is 15% by weight (Test Example 19) or when the content of boric acid is slightly increased to 20% by weight (Test Example 20), Test Example 18 “Flame retardance (◎)” superior to that in the above case was obtained. On the other hand, in any of the electrolytic capacitors (Test Examples 18 to 20), it was not possible to obtain an excellent “fiber undissolved property”.
また、試験例21〜23からは以下のことが分かった。すなわち、セパレータに非晶性PEI系繊維を含む耐熱性難燃紙を用いた場合には、いずれの電解コンデンサの場合にも優れた「難燃性(◎)」及び優れた「繊維の解れ難さ特性」が得られた。 Moreover, the following was found from Test Examples 21 to 23. That is, when a heat-resistant flame retardant paper containing amorphous PEI fibers is used for the separator, excellent “flame resistance (◎)” and excellent “hard fiber breakage” in any electrolytic capacitor. Satisfaction ”was obtained.
また、試験例24,22からは以下のことが分かった。すなわち、セパレータに非晶性PEI系繊維を含む耐熱性難燃紙を用いた場合には、水の含有量が少ない5重量%の場合(試験例24)にも、水の含有量が多い15重量%の場合(試験例22)にも、優れた「繊維の解れ難さ特性」が得られた。また、試験例25,26からは以下のことが分かった。すなわち、セパレータに非晶性PEI系繊維を含む耐熱性難燃紙を用いた場合には、硼酸の含有量が少ない5重量%の場合(試験例25)にも、硼酸の含有量が多い35重量%の場合(試験例26)にも、ともに優れた「繊維の解れ難さ特性」を示した。 Moreover, the following was found from Test Examples 24 and 22. That is, when the heat-resistant flame retardant paper containing amorphous PEI fibers is used for the separator, the water content is high even when the water content is 5% by weight (Test Example 24). Even in the case of% by weight (Test Example 22), an excellent “characteristic of difficulty in unraveling fibers” was obtained. In addition, the following was found from Test Examples 25 and 26. That is, when the heat-resistant flame retardant paper containing amorphous PEI fibers is used for the separator, the boric acid content is high even when the boric acid content is 5% by weight (Test Example 25). Also in the case of% by weight (Test Example 26), excellent “fiber unraveling characteristics” were exhibited.
また、試験例27〜30からは以下のことが分かった。すなわち、セパレータに非晶性PEI系繊維を含む耐熱性難燃紙を用いた場合であっても、水の含有量を0重量%にまで減らした場合(試験例27)には優れた「難燃性」が得られなくなり、水の含有量を20重量%にまで増やした場合(試験例28)には、陽極箔、陰極箔を構成するアルミニウム箔が劣化し易くなったり、陽極側の構成部材の耐腐食性が低下したりする場合があった。また、硼酸の含有量を0重量%にまで減らした場合(試験例29)には優れた「難燃性」が得られなくなり、硼酸の含有量を40重量%にまで増やした場合(試験例30)には、電解液の粘度が高くなりすぎることに起因してコンデンサ素子に電解液を十分にしみ込ませることが困難となり、これによって電解コンデンサの性能低下を示す場合があった。 Moreover, the following was found from Test Examples 27-30. That is, even when heat-resistant flame retardant paper containing amorphous PEI fibers is used for the separator, when the water content is reduced to 0% by weight (Test Example 27), “ When the “flammability” cannot be obtained and the water content is increased to 20% by weight (Test Example 28), the aluminum foil constituting the anode foil and the cathode foil is likely to deteriorate, or the structure on the anode side In some cases, the corrosion resistance of the member may decrease. Further, when the content of boric acid is reduced to 0% by weight (Test Example 29), excellent “flame resistance” cannot be obtained, and when the content of boric acid is increased to 40% by weight (Test Example) In 30), it is difficult to sufficiently impregnate the capacitor element with the electrolytic solution due to the viscosity of the electrolytic solution being too high, which may cause a decrease in performance of the electrolytic capacitor.
以上のことをまとめると、セパレータに非晶性PEI系繊維を含む耐熱性難燃紙を用いるとともに、電解液として、5重量%〜15重量%の水と、5重量%〜35重量%の硼酸とを含有する電解液を用いた場合には、優れた「難燃性」及び優れた「繊維の解れ難さ特性」が得られることが明らかとなった。 In summary, a heat-resistant flame retardant paper containing amorphous PEI fibers is used for the separator, and 5 to 15% by weight of water and 5 to 35% by weight of boric acid are used as the electrolyte. It has been clarified that an excellent “flame retardance” and an excellent “fiber unbreakability characteristic” can be obtained when an electrolyte solution containing is used.
[実施例3]
実施例3は、本発明の電解コンデンサが高い「引っ張り強度」を有することを示すための実施例である。実施例3においては、試験例31及び32が本発明の実施例であり、試験例33が本発明の比較例である。
[Example 3]
Example 3 is an example for showing that the electrolytic capacitor of the present invention has high “tensile strength”. In Example 3, Test Examples 31 and 32 are examples of the present invention, and Test Example 33 is a comparative example of the present invention.
1.評価方法
各試験例において、「引っ張り強度」は下記の方法により測定した。
1. Evaluation Method In each test example, “tensile strength” was measured by the following method.
[引っ張り強度]
「引っ張り強度」の評価は、耐熱性難燃紙又はセルロース紙の引っ張り強度を、当該耐熱性難燃紙又はセルロース紙を水に浸漬した後に、デジタル荷重計(今田製作所製SV55)を用いて測定することにより行った。なお、水への浸漬は1秒とし、浸漬後すぐに脱液を行った。また、測定は、各試験例とも5つの試料について1回ずつ行い、その平均値を「引っ張り強度」とした。また、セルロース紙は、縦方向と横方向とで「引っ張り強度」が異なるため「縦方向の引っ張り強度」及び「横方向の引っ張り強度」を算術平均して得られる値を「引っ張り強度」として採用した。
[Tensile strength]
Evaluation of “tensile strength” is to measure the tensile strength of a heat-resistant flame retardant paper or cellulose paper using a digital load meter (SV55 manufactured by Imada Seisakusho) after the heat-resistant flame retardant paper or cellulose paper is immersed in water. It was done by doing. In addition, immersion in water was 1 second, and liquid removal was performed immediately after immersion. In each test example, the measurement was performed once for five samples, and the average value was defined as “tensile strength”. Cellulose paper has different “tensile strength” in the vertical and horizontal directions, so the value obtained by arithmetically averaging “longitudinal tensile strength” and “lateral tensile strength” is used as “tensile strength”. did.
[評価]
「引っ張り強度」がセルロースの「引っ張り強度」を上回る場合に、評価を「○」とした。
[Evaluation]
The evaluation was “◯” when the “tensile strength” exceeded the “tensile strength” of cellulose.
2.試料の作製
(試験例31〜33)
試験例1と同様の構成を有する耐熱性難燃紙を幅15mm、長さ75mmの大きさに切断して試験例31の試料とした。また、試験例7と同様の構成を有する耐熱性難燃紙を幅15mm、長さ75mmの大きさに切断して試験例32の試料とした。また、試験例17と同様の構成を有するセルロース紙を幅15mm、長さ75mmの大きさに切断して試験例33の試料とした。
2. Sample preparation (Test Examples 31 to 33)
A heat resistant flame retardant paper having the same configuration as in Test Example 1 was cut into a size of 15 mm in width and 75 mm in length to obtain a sample of Test Example 31. Further, a heat-resistant flame retardant paper having the same configuration as in Test Example 7 was cut into a size of 15 mm in width and 75 mm in length to obtain a sample in Test Example 32. Further, a cellulose paper having the same configuration as in Test Example 17 was cut into a size of 15 mm in width and 75 mm in length to obtain a sample in Test Example 33.
3.評価結果
図4は、実施例3における各試験例の評価結果を示す図である。
試験例31〜33からも分かるように、非晶性PEI系繊維を含む耐熱性難燃紙はいずれも(試験例31及び32)、セルロース紙(試験例33)の場合よりも、水に浸漬後の「引っ張り強度」が高かった。
3. Evaluation Results FIG. 4 is a diagram showing the evaluation results of each test example in Example 3.
As can be seen from Test Examples 31 to 33, both the heat-resistant flame-retardant paper containing amorphous PEI fibers (Test Examples 31 and 32) were immersed in water rather than the case of cellulose paper (Test Example 33). Later "tensile strength" was high.
以上のことをまとめると、セパレータに非晶性PEI系繊維を含む耐熱性難燃紙を用いた場合には、高い「引っ張り強度」が得られることが明らかとなった。 In summary, it has become clear that a high “tensile strength” can be obtained when a heat-resistant flame retardant paper containing amorphous PEI fibers is used for the separator.
以上、本発明の電解コンデンサを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。 As mentioned above, although the electrolytic capacitor of this invention was demonstrated based on said each embodiment, this invention is not limited to said each embodiment, It implements in a various aspect in the range which does not deviate from the summary. Is possible.
100…電解コンデンサ、110…コンデンサ素子、120…陽極箔、130…陰極箔、140…セパレータ、150…陽極側外部引出端子、160…陰極側外部引出端子、170…弾性封口体、180…金属ケース
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記セパレータは、少なくとも非晶性ポリエーテルイミド系繊維を含む耐熱性難燃紙からなり、
前記耐熱性難燃紙は、30重量%〜90重量%の非晶性ポリエーテルイミド系繊維を含むことを特徴とする電解コンデンサ。 The anode foil, the cathode foil, and the separator are provided with an anode foil having an anodized film on the surface, a cathode foil, and a separator, with the separator interposed between the anode foil and the cathode foil. An electrolytic capacitor having a structure formed by immersing a capacitor element obtained by winding in an electrolytic solution,
The separator, Ri Do heat resistant flame燃紙containing at least amorphous polyetherimide fiber,
The heat-resistant flame retardant paper comprises 30% to 90% by weight of amorphous polyetherimide fiber .
前記セパレータは、少なくとも非晶性ポリエーテルイミド系繊維を含む耐熱性難燃紙からなり、
前記耐熱性難燃紙は、前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維に加えて、前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維以外の耐熱性繊維を少なくとも含み、
前記耐熱性繊維に対する前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維の重量比は、30/70〜98/2であることを特徴とする電解コンデンサ。 The anode foil, the cathode foil, and the separator are provided with an anode foil having an anodized film on the surface, a cathode foil, and a separator, with the separator interposed between the anode foil and the cathode foil. An electrolytic capacitor having a structure formed by immersing a capacitor element obtained by winding in an electrolytic solution,
The separator, Ri Do heat resistant flame燃紙containing at least amorphous polyetherimide fiber,
In addition to the amorphous polyetherimide fiber, the heat resistant flame retardant paper includes at least a heat resistant fiber other than the amorphous polyetherimide fiber,
The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein a weight ratio of the amorphous polyetherimide fiber to the heat resistant fiber is 30/70 to 98/2.
前記耐熱性繊維は、融点又は熱分解温度が200℃以上であることを特徴とする電解コンデンサ。 The electrolytic capacitor according to claim 2 ,
The heat resistant fiber has an melting point or a thermal decomposition temperature of 200 ° C. or higher.
前記耐熱性難燃紙の全体重量に対する前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維の重量及び前記耐熱性繊維の重量を合計した重量の比率は、50%以上であることを特徴とする電解コンデンサ。 The electrolytic capacitor according to claim 2 or 3 ,
The electrolytic capacitor characterized in that the ratio of the total weight of the amorphous polyetherimide fiber and the heat-resistant fiber to the total weight of the heat-resistant flame-retardant paper is 50% or more.
「JIS L1091 A−4法」を用いて測定したときの前記耐熱性難燃紙の炭化長が15.0cm以下であることを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor in any one of Claims 2-4 ,
An electrolytic capacitor characterized in that the carbonization length of the heat-resistant flame-retardant paper is 15.0 cm or less as measured using "JIS L1091 A-4 method".
前記耐熱性難燃紙の200℃における乾熱収縮率が4.0%以下であることを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor in any one of Claims 2-5 ,
The electrolytic capacitor, wherein the heat-resistant flame retardant paper has a dry heat shrinkage at 200 ° C. of 4.0% or less.
前記耐熱性難燃紙の平衡水分率が3.0%以下であることを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor in any one of Claims 2-6 ,
An electrolytic capacitor, wherein the heat-resistant flame retardant paper has an equilibrium moisture content of 3.0% or less.
前記耐熱性繊維は、全芳香族ポリエステル系繊維、ガラス繊維及びポリスルフォンアミド繊維からなる群から選択される少なくとも一種で構成されることを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor in any one of Claims 2-7 ,
The electrolytic capacitor is characterized in that the heat-resistant fiber is composed of at least one selected from the group consisting of wholly aromatic polyester fibers, glass fibers, and polysulfonamide fibers.
前記耐熱性繊維は、溶融異方性全芳香族ポリエステル系繊維で構成されることを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor in any one of Claims 2-7 ,
The electrolytic capacitor is characterized in that the heat-resistant fiber is composed of a melt-anisotropic wholly aromatic polyester fiber.
前記電解液は、5重量%〜15重量%の水と、5重量%〜35重量%の硼酸とを含有することを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor in any one of Claims 1-9 ,
The electrolytic capacitor includes 5 to 15% by weight of water and 5 to 35% by weight of boric acid.
前記セパレータの密度は、0.25g/cm3〜0.95g/cm3の範囲内にあることを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor in any one of Claims 1-10 ,
Density of the separator, an electrolytic capacitor, characterized in that in the range of 0.25g / cm 3 ~0.95g / cm 3 .
前記非晶性ポリエーテルイミド系繊維は、分子量分布(Mw/Mn)が2.5未満の非晶性ポリエーテルイミド系ポリマーから形成されたものであることを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor in any one of Claims 1-11 ,
The electrolytic capacitor, wherein the amorphous polyetherimide fiber is formed from an amorphous polyetherimide polymer having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of less than 2.5.
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