JP2002043181A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電解紙の原料として無塩素法によって漂白さ
れたパルプを配合することによって腐食性イオンを低減
するとともに白色度を高め、安価で高信頼性かつ寿命特
性の良好な電解コンデンサを得ることを目的とする。 【解決手段】 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在さ
せてなる電解コンデンサにおいて、該電解紙の原料とし
て、無塩素法による漂白によって腐食性イオンを低減さ
せたパルプを使用することを基本手段とする。また、無
塩素法による漂白と、漂白後の洗浄によって腐食性イオ
ンである硫酸イオンを低減させたパルプを使用する。電
解紙に含まれる腐食性イオンとしての硫酸イオンは３ｐ
ｐｍ以下、塩素イオンを２ｐｐｍ以下、電解紙の白色度
を６５％以上にしてある。又、漂白を施したＴＣＦクラ
フトパルプを１０重量％以上配合してあり、パルプとし
てＴＣＦ針葉樹クラフトパルプ及びＴＣＦ広葉樹クラフ
トパルプを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陽極箔と陰極箔との
間に電解紙を介在させて構成した電解コンデンサに関
し、特には不純物が非常に少ない新規な電解紙を使用す
ることにより、長時間使用しても電解液への不純物成分
の溶出量を少なくして特性が劣化せず、信頼性及び寿命
特性に優れた電解コンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電解コンデンサ、特にアルミ電解
コンデンサは陽極アルミ箔と陰極アルミ箔との間に電解
紙を巻付け形成してコンデンサ素子を作成し、このコン
デンサ素子を液状の電解液中に浸漬して電解質を含浸さ
せ、封口して製作している。電解液としては通常エチレ
ングリコール（ＥＧ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）又はγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）等を溶媒とし、
これらの溶媒に硼酸やアジピン酸アンモニウム、マレイ
ン酸水素アンモニウム等の有機酸塩を溶解した電解液を
用いてコンデンサ素子の両端から浸透させて製作してい
る。

【０００３】従来のアルミ電解コンデンサにおいて、エ
チレングリコール（ＥＧ）等の水系の電解液を用いる中
高圧及び大型用電解コンデンサでは、電解紙の材料とし
て安価な木材クラフトパルプが広く採用されている。こ
の木材クラフトパルプは生産量が多い上、紙質が強くて
耐電圧が高いことが電解紙に用いられる主たる理由であ
る。しかしながら、クラフト法による未晒しの木材パル
プはパルプ製造工程において硫化ナトリウム等の薬品を
使用するため、副生成物として硫酸イオン等の硫黄成分
を含む陰イオンがパルプに吸着され、電解紙内に多く残
留する。通常クラフトパルプ中には腐食性イオンとして
の硫酸イオンが１０〜２０ｐｐｍ存在し、この硫酸イオ
ンはコンデンサの電極箔の腐食または変質を引き起こ
し、寿命特性に悪影響を及ぼすことが知られている。

【０００４】他方でγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）等の
非水系の電解液を使用した低圧用電解コンデンサには、
蒸解の際にカセイソーダを使用したマニラ麻パルプ、サ
イザルパルプ、エスパルトパルプなどのソーダパルプが
用いられている。広葉樹クラフトパルプはマニラ麻パル
プやサイザルパルプよりも繊維径が細く、等価直列抵抗
（ＥＳＲ）などの電気特性は優れているが、前記したよ
うにクラフトパルプに含まれている硫酸イオンの影響に
より電解コンデンサの寿命特性が劣るため、一般的に使
用されていない。

【０００５】通常のクラフトパルプの製造方法は以下の
通りである。クラフト蒸解法は硫酸塩法とも呼称され、
ソーダ法による炭酸ナトリウムに代えて硫酸ナトリウム
を補給し、蒸解後の廃液を燃焼還元することによって硫
化ナトリウムを回収することに特徴がある。操作は白液
と呼ばれる水酸化ナトリウムと硫化ナトリウムとからな
る溶液を用いて蒸解を行う。原料はカラマツ等の針葉樹
から広葉樹、竹、その他の繊維植物も蒸解可能であり、
クラフト法により蒸解されたパルプは強度があることで
知られている。特にカセイソーダのみのソーダ法に対し
て硫化ナトリウムを加えることによってセルロースの損
害が少なく、脱リグニンの速度を高めている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来から電解紙の原料
に未漂白のクラフトパルプを使用する場合、出願人はコ
ンデンサの特性に影響を与えない程度に硫酸イオン及び
塩素イオン等の腐食性イオン、特に塩素イオンに関して
は２ｐｐｍ以下のパルプを選定して使用している。しか
しながらクラフト法による木材パルプの製造工程におい
て、蒸解液に添加される硫化ナトリウムとリグニンの反
応により該リグニンが可溶化して溶出することにより木
材繊維が取り出され、木材チップ中のリグニンが硫化ナ
トリウムから発生するハイドロサルファイドイオンと反
応して硫酸塩を形成して可溶化し、パルプ中に残存する
リグニンの中に硫酸塩となりながら溶出していないリグ
ニンが存在することによって硫酸イオンが副生成物とし
て生成する。

【０００７】このような未漂白のクラフトパルプを用い
て電解紙を抄紙し、この電解紙を用いて電解コンデンサ
を作製すると、電解紙に含まれる硫酸イオンが電極箔を
腐食して漏れ電流を増加させ、更にはＥＳＲの増加及び
静電容量を減少させる原因となり、高温負荷試験後のコ
ンデンサの特性劣化、所謂寿命特性に悪影響を及ぼすと
いう難点がある。

【０００８】また、未漂白のクラフトパルプは、ソーダ
法によって製造されたパルプと比較すると硫酸イオンの
含有量が多く、コンデンサの信頼性及び寿命特性は非木
材パルプを使用したものよりも悪化するという問題があ
り、又、白色度が低いことによってコンデンサ素子に電
解液を含浸する際に該電解液が着色されてしまうため、
頻繁に電解液を交換しなければならないという問題もあ
る。

【０００９】前記クラフトパルプを漂白してから電解紙
の原料とする手段も考えられるが、従来の塩素法による
漂白方法は、塩素、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素
などの塩素化合物を使用しているため環境汚染物質であ
るダイオキシンが発生する惧れがあるほか、パルプ内に
残存するリグニンを塩素系の漂白剤で可溶化して取り除
いているため、硫酸イオンの代わりに塩素イオンがパル
プ内に多く残留し、洗浄によりこれらの塩素イオンを一
定のレベルにまで減少させることが困難であって原料中
の塩素イオン濃度が増加して、電解紙としての使用に供
することができない。更に前記ソーダ法によって製造さ
れるパルプは非木材パルプが主流であるが、このパルプ
は木材クラフトパルプに較べて価格が高く、安価な未晒
し木材クラフトパルプに代替することは経済上の面から
も困難である。

【００１０】上記未晒しクラフトパルプは含有している
リグニン成分の影響で茶褐色を呈しており、このパルプ
を使用した電解紙が電解液に長時間接触していると色の
成分が溶出して電解液を着色してしまうという問題があ
る。この問題を解決するためには晒しパルプを用いれば
良いが、一般に晒しクラフトパルプは前記したように塩
素系の漂白剤を使用しているためパルプ内に多量の塩素
イオンが残留しており、この塩素イオンが電解コンデン
サの電極箔を著しく腐食させてしまうという問題が生じ
る。

【００１１】一方、パルプ製造工程においてカセイソー
ダ等の薬品を使用したソーダ法により製造された前記硫
酸イオンの少ないマニラ麻パルプやサイザルパルプ等の
非木材パルプがあるが、これらの非木材パルプは高価で
あるため、木材クラフトパルプの代替用として使用する
ことは量産上の観点からも困難である。

【００１２】そこで本発明は、電解紙の原料として無塩
素法によって漂白されたパルプを配合することによって
硫酸イオン及び塩素イオンなどの腐食性イオンを低減
し、白色度を高めるとともに安価で高信頼性かつ寿命特
性の良好な電解コンデンサを得ることを目的とするもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
するために、陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在させ
てなる電解コンデンサにおいて、該電解紙の原料とし
て、無塩素法による漂白によって腐食性イオンを低減さ
せたパルプを使用することを基本手段とする。また、電
解紙の原料として、無塩素法による漂白と、漂白後の洗
浄によって腐食性イオンである硫酸イオンを低減させた
パルプを使用する。

【００１４】上記電解紙に含まれる腐食性イオンとして
の硫酸イオンは３ｐｐｍ以下、塩素イオンを２ｐｐｍ以
下、電解紙の白色度を６５％以上にしてある。前記電解
紙として無塩素法による漂白を施したＴＣＦクラフトパ
ルプを１０重量％以上配合した原料を使用して抄紙した
電解紙を使用する。ＴＣＦクラフトパルプとして、ＴＣ
Ｆ針葉樹クラフトパルプ及びＴＣＦ広葉樹クラフトパル
プを用いる。

【００１５】かかる無塩素法による漂白によって腐食性
イオンを低減させたパルプを使用した電解コンデンサ
は、未漂白のクラフトパルプを用いた電解紙に含まれて
いる硫酸イオンによる電極箔の腐食現象が防止されて電
解コンデンサの漏れ電流とＥＳＲの増加及び静電容量の
減少がなくなり、高温負荷試験後のコンデンサの容量が
高くなり、電解コンデンサとしての信頼性と寿命特性を
良好にするという作用が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる電解コンデ
ンサの各実施形態を説明する。本発明の基本手段は陽極
箔と陰極箔の間に電解紙を介在してなる電解コンデンサ
において、該電解紙の原料として無塩素法による漂白に
よって腐食性イオンを低減させたパルプを使用すること
に特徴を有する。

【００１７】上記無塩素法による漂白によって腐食性イ
オンを低減させたパルプとして、ＴＣＦパルプ（Ｔｏｔ
ａｌｌｙ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ−Ｆｒｅｅパルプ，以下Ｔ
ＣＦパルプという）、特にはＴＣＦクラフトパルプ（Ｔ
ｏｔａｌｌｙ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ−Ｆｒｅｅクラフトパ
ルプ，以下ＴＣＦクラフトパルプという）を使用する。
ＴＣＦパルプとは、パルプ漂白工程において塩素を含む
薬品類を全く使用せずに漂白したパルプであり、ＴＣＦ
クラフトパルプはクラフトパルプを上記した無塩素法に
よって漂白したクラフトパルプである。通常のクラフト
パルプは、蒸解及び漂白を行う際に硫化ナトリウム等の
硫黄原子を含む薬品及び塩素を含む薬品を使用してお
り、それに伴って硫酸イオン及び塩素イオン等の腐食性
イオンがパルプ中に残留するのに対して、ＴＣＦクラフ
トパルプは塩素を含む薬品類を使用せずに漂白するのと
同時に洗浄を行うことによって通常の未晒しクラフトパ
ルプよりも残留する硫酸イオンの量を少なくすることが
可能であり、かつ、電解コンデンサの電極箔に悪影響を
与える塩素イオンの量も低く抑えることができる。従っ
て得られた電解コンデンサの信頼性と寿命特性を大幅に
改善することができる。

【００１８】ＴＣＦクラフトパルプの原料は、針葉樹も
しくは広葉樹の何れも選択可能であり、該ＴＣＦクラフ
トパルプと配合する他のパルプとしては公知のマニラ麻
パルプ、サイザルパルプ、エスパルトパルプ等があり、
これらの各種パルプに対してＴＣＦクラフトパルプを１
０重量％以上配合することが特徴となっている。ＴＣＦ
クラフトパルプは通常の未漂白クラフトパルプと同様に
叩解機により容易に叩解することが可能であり、強い紙
質の電解紙を得ることができる。

【００１９】叩解の程度はＪＩＳ Ｐ８１２１に規定す
るＣＳＦ（カナダ標準形口水度、Ｃａｎａｄｉａｎ Ｓ
ｔａｎｄａｒｄ Ｆｒｅｅｎｅｓｓ、以下、ＣＳＦとい
う）の値で表示され、一般に高い耐電圧が要求される中
高圧用の電解紙は、叩解することによって高い引っ張り
強さが得られる針葉樹クラフトパルプを使用して、密度
の高い電解紙を抄造できる長網抄紙機又は長網円網コン
ビネーション抄紙機などで電解紙を製造する。また、耐
電圧よりもＥＳＲを優先する低圧用電解紙には、繊維径
が細くて良好な地合が得られる広葉樹を使用し、低密度
紙を抄造できる円網一槽式，二槽式及び三槽式抄紙機に
より電解紙を製造する。但し公知のマニラ麻パルプ、サ
イザルパルプ、エスパルトパルプ等と任意の割合で混抄
する場合、もしくは円網長網抄紙機によって高密度紙と
低密度紙を抄き合わす二重紙等ではこの限りではない。

【００２０】上記漂白クラフトパルプの化成性は１０ｇ
法で６００Ｖ以上あること、特に他の木材パルプとの組
み合わせを考慮すると、５０ｇ法で６００Ｖ以上あるこ
とが要求される。化成性に対しては塩素イオンと硫酸イ
オンの影響が大きいことが実験的に認識されている。
尚、ＴＣＦクラフトパルプに代えて塩素分子は使用しな
いが二酸化塩素、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素化合物
を使用する漂白方法であるＥＣＦ法（Ｅｌｅｍｅｎｔａ
ｌｌｙ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ−Ｆｒｅｅ）によるパルプが
知られているが、このパルプは一般に無塩素パルプと呼
ばれているもののパルプ内に漂白時の二酸化塩素と次亜
塩素酸ナトリウムに由来する塩素イオンが残留してお
り、使用に供することができない。

【００２１】電解コンデンサの電解紙を構成する繊維
が、ＴＣＦクラフトパルプとマニラ麻パルプ、エスパル
トパルプ、サイザル麻パルプなどの公知のパルプと混抄
された場合についても同様の結果が得られる。電解紙の
抄造には、円網一槽式、円網二槽式、三槽式抄紙機、長
網抄紙機、長網円網コンビネーション抄紙機等が適用さ
れる。得られる電解紙の密度は０．２０ｇ／ｍ^３〜０．
９０ｇ／ｍ^３、厚さが１５μｍ〜９０μｍである。この
ようにして得られた電解紙を、タブ付けした陽極アルミ
ニウム箔及び陰極箔アルミニウム箔の間に介在させ、巻
回した後、液状の電解質を含浸して封口して電解コンデ
ンサを製造する。

【００２２】電解コンデンサには定格電圧として数ＷＶ
から５００ＷＶ程度までの種々の製品があり、一般に１
００ＷＶ程度までのものが低圧用電解コンデンサとし
て、又それ以上のもの、具体的には１５０ＷＶ程度以上
のものが中高圧用電解コンデンサとして認識されてい
る。低圧用電解コンデンサの場合は低密度の電解紙を使
用することができるため、ＧＢＬ系電解液を使用するこ
とが多い。これはＧＢＬ系電解液を使用した方がＥＧ系
電解液を使用する場合に比べてＥＳＲが良いためであ
る。

【００２３】中高圧用電解コンデンサは主として電源回
路等に使用されており、この中高圧用電解コンデンサに
おいてもＥＳＲの改善や１０５℃タイプを製造するため
にはＧＢＬ系電解液を使用することが望まれている。し
かしながら、中高圧用電解コンデンサとしての耐電圧を
維持するためには密度の高い、厚さの厚い電解紙を使用
する必要があり、ＧＢＬ系電解液を使用する場合には、
ショート不良率を下げるために電解紙の貫通孔を小さく
する方法として円網抄紙機による多槽抄きが実用化され
ている。これは気密度が低い複数の紙層を重ねることで
電解紙の緻密性を増すことを目的としている。

【００２４】以下に本発明の具体的な実施例と、各実施
例に対応する従来例及び比較例により電解紙を調製し、
得られた電解紙を使用して電解コンデンサを製造した際
の塩素イオン濃度と硫酸イオン濃度及び１０５℃負荷試
験後の電気的特性を測定したことによる評価結果を説明
する。

【００２５】［実施例１］（中高圧電解コンデンサ２５
０Ｖ） ＴＣＦ針葉樹クラフトパルプをイオン交換水で洗浄及び
除塵処理を行い、電解コンデンサを製造した時に特性に
悪影響を与えないように不純物を除去した後、所定の叩
解機を用いて叩解して原料を調製する。この原料を長網
抄紙機を用いて抄造し、厚さ２５．２μｍ、密度０．８
５０ｇ／ｃｍ^３の高密度長網一重紙を得た。得られた電
解紙を使用して２５０ＷＶ，２２０μＦの電解コンデン
サを作製した。

【００２６】［実施例２］（中高圧電解コンデンサ４０
０Ｖ） ＴＣＦ針葉樹クラフトパルプをイオン交換水で洗浄及び
除塵処理を行い、不純物を除去した後、所定の叩解機を
用いて叩解して高密度用の原料を調製する。次にＴＣＦ
針葉樹クラフトパルプ５０重量％とＴＣＦ広葉樹クラフ
トパルプ５０重量％を混合し、再度イオン交換水で洗浄
して不純物を除去した後、所定の叩解機を用いて叩解し
て低密度用の原料を調製する。この原料を長網円網コン
ビネーション抄紙機を用いて抄造し、厚さ５０．１μ
ｍ、密度０．８２９ｇ／ｃｍ^３の長網円網二重紙を得
た。得られた電解紙を使用して４００ＷＶ，２２０μＦ
の電解コンデンサを作製した。

【００２７】［従来例１］（中高圧電解コンデンサ２５
０Ｖ） 未漂白針葉樹クラフトパルプをイオン交換水で洗浄及び
除塵処理を行い、電解コンデンサを製造した時に特性に
悪影響を与えないように不純物を除去した後、所定の叩
解機を用いて叩解して原料を調製する。この原料を長網
抄紙機を用いて抄造し、厚さ２５．１μｍ、密度０．８
５１ｇ／ｃｍ^３の高密度長網一重紙を得た。得られた電
解紙を使用して２５０ＷＶ，２２０μＦの電解コンデン
サを作製した。

【００２８】［従来例２］（中高圧電解コンデンサ４０
０Ｖ） 未漂白針葉樹クラフトパルプをイオン交換水で洗浄及び
除塵処理を行い、不純物を除去した後、所定の叩解機を
用いて叩解して高密度用の原料を調製する。次に未漂白
針葉樹クラフトパルプ５０重量％と未漂白広葉樹クラフ
トパルプ５０重量％を混合し、再度イオン交換水で洗浄
して不純物を除去した後、所定の叩解機を用いて叩解し
て低密度用の原料を調製する。この原料を長網円網コン
ビネーション抄紙機を用いて抄造し、厚さ４９．８μ
ｍ、密度０．８３１ｇ／ｃｍ^３の長網円網二重紙を得
た。得られた電解紙を使用して４００ＷＶ，２２０μＦ
の電解コンデンサを作製した。

【００２９】［比較例１］（中高圧電解コンデンサ４０
０Ｖ） 塩素漂白針葉樹クラフトパルプをイオン交換水で洗浄及
び除塵処理を行い、不純物を除去した後、所定の叩解機
を用いて叩解して高密度用の原料を調製する。次に塩素
漂白針葉樹クラフトパルプ５０重量％と塩素漂白広葉樹
クラフトパルプ５０重量％を混合し、再度イオン交換水
で洗浄して不純物を除去した後、所定の叩解機を用いて
叩解して低密度用の原料を調製する。この原料を長網円
網コンビネーション抄紙機を用いて抄造し、厚さ４９．
９μｍ、密度０．８３０ｇ／ｃｍ ^３の長網円網二重紙を
得た。得られた電解紙を使用して４００ＷＶ，２２０μ
Ｆの電解コンデンサを作製した。

【００３０】表１は上記実施例１，２と従来例１，２及
び比較例１の特性を測定した結果を示している。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示したように、２５０Ｖ及び４００
Ｖの中高圧電解コンデンサでは、実施例１の電解紙は従
来例１と較べて白色度が３１．２％から７９．０％に、
実施例２の電解紙は従来例２と較べて白色度が３５．３
％から８０．０％に大きく改善され、電解液への色成分
の溶出もほとんどないことが確認された。また、従来例
１，２の電解紙に含まれる硫酸イオンが１５．６ｐｐ
ｍ，１３．２ｐｐｍであるのに対して実施例１，２では
１．２ｐｐｍ，２．１ｐｐｍに大幅に改善されている。
その結果として電解コンデンサの１０５℃，４０００時
間の負荷試験後の静電容量の減少は非常に少なく、ＥＳ
Ｒと漏れ電流も格段に改善されている。特に漏れ電流は
従来例１，２の３５．５μＡ，４０．２μＡが４．２μ
Ａ，５．２μＡときわめて良好な値が得られた。比較例
１は塩素漂白したクラフトパルプを使用しており、白色
度は８１．１％と改善されたものの塩素イオンが１７．
２ｐｐｍ，硫酸イオンが６．３ｐｐｍと多いため、コン
デンサを負荷試験のエージング中に電極箔が腐食して解
放されて静電容量等の電気的特性が測定不能となった。

【００３３】［実施例３］（低圧電解コンデンサ５０
Ｖ） ＴＣＦ針葉樹クラフトパルプ６０重量％とマニラ麻パル
プ４０重量％を混合し、イオン交換水で洗浄及び除塵処
理を行い、電解コンデンサを製造した時に特性に悪影響
を与えないように不純物を除去した後、所定の叩解機を
用いて叩解して原料を調製する。この原料を長網抄紙機
を用いて抄造し、厚さ５０．２μｍ、密度０．５０１ｇ
／ｃｍ^３の円網一重紙を得た。得られた電解紙を使用し
て５０ＷＶ，２２０μＦの電解コンデンサを作製した。

【００３４】［実施例４］（低圧電解コンデンサ５０
Ｖ） ＴＣＦ広葉樹クラフトパルプ５０重量％とサイザルパル
プ５０重量％を混合し、イオン交換水で洗浄及び除塵処
理を行い、不純物を除去した後、所定の叩解機を用いて
叩解して原料を調製する。この原料を円網抄紙機を用い
て抄造し、厚さ８９．８μｍ、密度０．４０１ｇ／ｃｍ
^３の円網一重紙を得た。得られた電解紙を使用して５０
ＷＶ，２２０μＦの電解コンデンサを作製した。

【００３５】［従来例３］（低圧電解コンデンサ５０
Ｖ） 未漂白針葉樹クラフトパルプ６０重量％とマニラ麻パル
プ４０重量％を混合し、イオン交換水で洗浄及び除塵処
理を行い、電解コンデンサを製造した時に特性に悪影響
を与えないように不純物を除去した後、所定の叩解機を
用いて叩解して原料を調製する。この原料を円網抄紙機
を用いて抄造し、厚さ５０．４μｍ、密度０．４９９ｇ
／ｃｍ^３の円網一重紙を得た。得られた電解紙を使用し
て５０ＷＶ，２２０μＦの電解コンデンサを作製した。

【００３６】［従来例４］（低圧電解コンデンサ５０
Ｖ） 未漂白広葉樹クラフトパルプ５０重量％とサイザルパル
プ５０重量％を混合し、イオン交換水で洗浄及び除塵処
理を行い、不純物を除去した後、所定の叩解機を用いて
叩解して原料を調製する。この原料を円網抄紙機を用い
て抄造し、厚さ９０．０μｍ、密度０．３９９ｇ／ｃｍ
^３の円網一重紙を得た。得られた電解紙を使用して５０
ＷＶ，２２０μＦの電解コンデンサを作製した。

【００３７】［比較例２］（低圧電解コンデンサ５０
Ｖ） 塩素漂白針葉樹クラフトパルプ６０重量％とマニラ麻パ
ルプ４０重量％を混合し、イオン交換水で洗浄及び除塵
処理を行い、不純物を除去した後、所定の叩解機を用い
て叩解して原料を調製する。この原料を使用して所定の
叩解機で適度なＣＳＦとなるまで叩解して原料を調製
し、この原料を円網抄紙機を用いて抄造し、厚さ５０．
１μｍ、密度０．５０３ｇ／ｃｍ^３の円網一重紙を得
た。得られた電解紙を使用して５０ＷＶ，２２０μＦの
電解コンデンサを作製した。

【００３８】表２は上記実施例３，４と従来例３，４及
び比較例２の特性を測定した結果を示している。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２に示したように、実施例３は従来例３
と較べて白色度と硫酸イオンが改善されており、実施例
３の電解紙は従来例３と較べて白色度が３８．５％から
７１．０％に、実施例４の電解紙は従来例４と較べて白
色度が４０．２％から７８．２％に大きく改善され、電
解液への色成分の溶出もほとんどない。また、従来例
３，４の電解紙に含まれる硫酸イオンが６．９ｐｐｍ，
５．５ｐｐｍであるのに対して実施例３，４では１．１
ｐｐｍ，１．０ｐｐｍに大幅に改善されている。その結
果として電解コンデンサの１０５℃，４０００時間負荷
試験後の静電容量、ＥＳＲ、漏れ電流も格段に改善され
ており、特に漏れ電流は従来例３，４の１８．２μＡ，
１５．２μＡが２．５μＡ，１．９μＡときわめて良好
な値が得られた。比較例２は塩素漂白したクラフトパル
プを使用しており、白色度は７６．５％と改善されたも
のの塩素イオンが９．５ｐｐｍ，硫酸イオンが３．２ｐ
ｐｍと多いため、１０５℃，４０００時間の負荷試験中
に電極箔が腐食して解放されて静電容量等の電気的特性
が測定不能となった。

【００４１】［実施例５］（低圧用電解コンデンサ１６
Ｖ） ＴＣＦ広葉樹クラフトパルプ３０重量％と低密度用マニ
ラ麻パルプ７０重量％を混合し、イオン交換水で洗浄及
び除塵処理を行い、電解コンデンサを製造した時に特性
に悪影響を与えないように不純物を除去した後、所定の
叩解機を用いて叩解して原料を調製する。この原料を円
網二槽式抄紙機を用いて抄造し、厚さ４９．９μｍ、密
度０．２７９ｇ／ｃｍ^３の円網二重紙を得た。得られた
電解紙を使用して１６ＷＶ，２２０μＦの電解コンデン
サを作製した。

【００４２】［従来例５］（低圧用電解コンデンサ１６
Ｖ） サイザルパルプ３０重量％と低密度用マニラ麻パルプ７
０重量％を混合し、イオン交換水で洗浄及び除塵処理を
行い、不純物を除去した後、所定の叩解機を用いて叩解
して原料を調製する。この原料を円網二槽式抄紙機を用
いて抄造し、厚さ５０．１μｍ、密度０．２７８ｇ／ｃ
ｍ^３の円網二重紙を得た。得られた電解紙を使用して１
６ＷＶ，２２０μＦの電解コンデンサを作製した。

【００４３】表３は上記実施例５と従来例５の特性を測
定した結果を示している。

【００４４】

【表３】

【００４５】表３に示したように、実施例５と非木材の
ソーダパルプのみで抄造した従来例５とは、塩素イオン
濃度と硫酸イオン濃度は略同等である。従って１０５
℃，４０００時間負荷試験後の静電容量、ＥＳＲ、漏れ
電流も略同等となっている。しかしＴＣＦ広葉樹クラフ
トパルプはサイザルパルプと比較して繊維径が小さく、
繊維長も短いことから緻密で均一な地合の電解紙を得る
ことができてショート不良率は６．３から０．８に大き
く改善されており、信頼性と寿命特性を飛躍的に高める
ことができる。

【００４６】［厚さ，密度，白色度］上記各例における
電解紙の評価方法は以下の通りである。厚さと密度につ
いてはＪＩＳ Ｃ２１１１に規定された方法で測定し
た。白色度についてはＪＩＳＰ８１２３に規定された方
法で測定した。塩素イオン、硫酸イオンは電解紙５．０
ｇ±０．１ｇに２００ｍｌの脱イオン水を入れ、９５℃
以上のウオーターバス中で６０分±１分間熱抽出し、抽
出液をイオンクロマト分析機により測定した。

【００４７】得られた電解コンデンサの評価方法は以下
の通りである。２５０Ｖ及び４００Ｖの中高圧用電解コ
ンデンサは１０５℃の恒温槽内で定格直流電圧を４００
０時間連続印加した後に測定し、等価直列抵抗（ＥＳ
Ｒ）及び静電容量は２０℃，１０００Ｈｚの周波数でＬ
ＣＲメータで測定し、漏れ電流は定格直流電圧を１分間
印加した後、電解コンデンサに流れる電流を測定した。

【００４８】５０Ｖの低圧用コンデンサは１０５℃の恒
温槽内で定格直流電圧４０００時間連続印加した後に測
定し、等価直列抵抗（ＥＳＲ）及び静電容量は２０℃，
１０００Ｈｚの周波数でＬＣＲメータで測定し、漏れ電
流は定格直流電圧を１分間印加した後、電解コンデンサ
に流れる電流を測定した。１６Ｖの低圧用電解コンデン
サである実施例５及び従来例５については、電解紙が低
密度であるため、素子ショート率を測定した。電解紙を
陽極箔及び陰極箔とともに巻き回して電解コンデンサ素
子を作製した後、電解液を含浸しないままで両極間のシ
ョートによる導通をテスタにて確認した。ショートによ
る導通不良率は略１０００個の素子については検査し、
ショート素子の全素子に対する割合をショート不良率と
した。

【００４９】次に各種パルプに対してＴＣＦクラフトパ
ルプを１０重量％以上配合することに関する根拠を説明
する。表４は本発明に基づいて無塩素法による漂白によ
って腐食性イオンを低減させたＴＣＦクラフトパルプの
配合率をマニラ麻パルプに対して５％〜１００％の範囲
で段階的に変更して作成したパルプの厚さと密度を測定
した結果であり、表５は未漂白のクラフトパルプの配合
率を同様にマニラ麻パルプに対して５％〜１００％の範
囲で段階的に変更して作成したパルプの厚さと密度を測
定した結果である。

【００５０】

【表４】

【００５１】

【表５】

【００５２】表６は上記表４と表５のパルプを用いて抄
紙した電解紙を利用して作製した電解コンデンサの１０
５℃４０００時間の負荷試験後の漏れ電流を測定した結
果を示す。図１は同じくクラフトパルプの配合率と漏れ
電流（μＡ）の関係を示すグラフである。

【００５３】

【表６】

【００５４】表６及び図１によれば、マニラ麻パルプに
対するクラフトパルプの配合率が５％では、無塩素法に
よる漂白と未漂白のクラフトパルプの差異がないが、未
漂白のクラフトパルプを１０％配合すると、電解コンデ
ンサの寿命特性である１０５℃４０００時間負荷試験後
の漏れ電流が無塩素法により漂白したクラフトパルプを
用いた電解コンデンサよりも増加しており、以後未漂白
のクラフトパルプの配合率が高くなるのに伴って漏れ電
流が大きく増加している。これに対して無塩素法により
漂白したクラフトパルプの配合率を１０重量％以上に高
めても電解コンデンサの漏れ電流の増加が見られず、良
好な特性を維持することができる。

【００５５】以上の説明から、本発明により塩素イオン
濃度と硫酸イオン濃度が低減されたＴＣＦ針葉樹クラフ
トパルプ及びＴＣＦ広葉樹クラフトパルプを原料として
電解紙を作製し、陽極箔と陰極箔との間に上記の電解紙
を介在させて電解コンデンサを製作することにより、腐
食性イオンとしての硫酸イオンは３ｐｐｍ以下、塩素イ
オンは２ｐｐｍ以下であり、電解紙の白色度を６５％以
上とし、各種パルプに対してＴＣＦクラフトパルプを１
０重量％以上配合することが本発明の特徴となってい
る。

【００５６】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明にかか
る電解コンデンサは、陽極箔と陰極箔との間に介在する
電解紙の原料として、無塩素法による漂白によって腐食
性イオンを低減させたＴＣＦクラフトパルプを使用し、
特に電解紙に含まれる腐食性イオンとしての硫酸イオン
を３ｐｐｍ以下に低減したことにより、以下に記す効果
が得られる。即ち、従来の未漂白のクラフトパルプを用
いた電解紙に含まれている硫酸イオンによる電極箔の腐
食現象がほとんど生じないため、電解コンデンサの漏れ
電流及びＥＳＲの増加と静電容量の減少がなくなり、か
つ、高温負荷試験後のコンデンサの特性にも悪影響を及
ぼすことがなくなり、信頼性と寿命特性を良好に保つこ
とができる。

【００５７】また、未漂白のクラフトパルプ及び非木材
パルプを使用した電解紙よりも白色度が高くなり、コン
デンサ素子に電解液を含浸する工程時においても該電解
液の着色が防止されて頻繁に電解液を交換する必要がな
い。ＴＣＦクラフトパルプとしてＴＣＦ針葉樹クラフト
パルプ及びＴＣＦ広葉樹クラフトパルプを用いることが
でき、特に繊維径の小さいＴＣＦ広葉樹クラフトパルプ
を用いると緻密で地合のよい電解紙を作製することがで
きる。

【００５８】前記クラフトパルプを塩素法により漂白し
てから電解紙の原料とする従来の手段では、塩素、次亜
塩素酸ナトリウム、二酸化塩素などの塩素イオンを使用
しているため環境汚染物質であるダイオキシンが発生す
る惧れがあるが、本発明では無塩素法による漂白手段を
用いているため環境汚染物質が発生する虞れが生じな
い。また、無塩素法による漂白後に洗浄工程を行うこと
によってパルプ内に存在する塩素イオンをも一定のレベ
ル以下に低減することができる。更にソーダ法によって
製造されるマニラ麻パルプやサイザルパルプ等の非木材
パルプに較べて価格が低廉であって量産向きであり、経
済上の面からも有利である。

【００５９】従って本発明によれば、電解コンデンサに
使用する電解紙の原料として無塩素法によって漂白され
たパルプを配合することによって硫酸イオン及び塩素イ
オンなどの腐食性イオンを低減し、白色度を高めるとと
もに安価で高信頼性かつ寿命特性の良好な電解コンデン
サを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明と従来例のクラフトパルプの配合率と漏
れ電流の関係を示すグラフ。整理番号 Ｐ３１５０

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在さ
   せてなる電解コンデンサにおいて、該電解紙の原料とし
   て、無塩素法による漂白によって腐食性イオンを低減さ
   せたパルプを使用することを特徴とする電解コンデン
   サ。
2. 【請求項２】 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在さ
   せてなる電解コンデンサにおいて、該電解紙の原料とし
   て、無塩素法による漂白と、漂白後の洗浄によって腐食
   性イオンである硫酸イオンを低減させたパルプを使用す
   ることを特徴とする電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在さ
   せてなる電解コンデンサにおいて、前記電解紙に含まれ
   る腐食性イオンとしての硫酸イオンを３ｐｐｍ以下に低
   減したことを特徴とする電解コンデンサ。
4. 【請求項４】 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在さ
   せてなる電解コンデンサにおいて、前記電解紙として無
   塩素法による漂白を施したＴＣＦクラフトパルプを配合
   した原料を使用して抄紙した電解紙を使用することを特
   徴とする電解コンデンサ。
5. 【請求項５】 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在さ
   せてなる電解コンデンサにおいて、前記電解紙として無
   塩素法による漂白を施したＴＣＦクラフトパルプを配合
   した原料を用いて抄紙した電解紙を使用することによ
   り、腐食性イオンとしての硫酸イオンを３ｐｐｍ以下と
   したことを特徴とする電解コンデンサ。
6. 【請求項６】 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在さ
   せてなる電解コンデンサにおいて、前記電解紙として無
   塩素法による漂白を施したＴＣＦクラフトパルプを配合
   した原料を用いて抄紙した電解紙を使用することによ
   り、腐食性イオンとしての硫酸イオンを３ｐｐｍ以下、
   塩素イオンを２ｐｐｍ以下としたことを特徴とする電解
   コンデンサ。
7. 【請求項７】 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在さ
   せてなる電解コンデンサにおいて、前記電解紙として無
   塩素法による漂白を施したＴＣＦクラフトパルプを配合
   した原料を用いて抄紙した電解紙を使用することによ
   り、電解紙の白色度を６５％以上としたことを特徴とす
   る電解コンデンサ。
8. 【請求項８】 前記ＴＣＦクラフトパルプとして、ＴＣ
   Ｆ針葉樹クラフトパルプ及びＴＣＦ広葉樹クラフトパル
   プを用いたことを特徴とする請求項４，５，６又は７に
   記載の電解コンデンサ。
9. 【請求項９】 ＴＣＦクラフトパルプを１０重量％以上
   配合した請求項４，５，６，７又は８に記載の電解コン
   デンサ。