JP2006245550A

JP2006245550A - 電子部品用セパレータ

Info

Publication number: JP2006245550A
Application number: JP2006017159A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Tsukuda; 貴裕佃; Shigehiro Maeda; 茂宏前田; Masatoshi Midorikawa; 正敏緑川; Tomohiro Sato; 友洋佐藤
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2026-01-26
Also published as: JP4648841B2

Abstract

【課題】本発明は、耐熱性に優れる高信頼性の電子部品用セパレータを提供する。
【解決手段】引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分で３００℃まで熱膨張測定した際の５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値が０．７ｍｍ×分以下で、且つ、５０℃から３００℃までの最大伸び率が２．０％未満である湿式不織布からなる電子部品用セパレータ。
【選択図】なし

Description

本発明は、耐熱性に優れる高信頼性の電子部品用セパレータに関するものである。

従来、電気二重層キャパシタのセパレータとしては、再生セルロースや溶剤紡糸セルロースを主体とする紙製セパレータ（例えば、特許文献１、２参照）が使用されてきた。有機溶媒と電解質からなる電解液を備えた電気二重層キャパシタにおいては、水分がわずかでも混入すると所定の電圧にならない、電圧がふらつく、内部抵抗が大きくなるなど電気二重層キャパシタ特性に悪影響を及ぼすため、電極とセパレータを一緒に高温で長時間乾燥させてこれら部材に含まれる水分を除去してから電気二重層キャパシタが製造されている。溶剤紡糸セルロースを主体とする電解紙やセパレータは、２００℃以上の高温で処理するとセルロース成分が炭化や分解してしまう問題と、充放電で体積膨張と収縮を繰り返す電極を用いた場合には、セパレータが破れてしまう問題があった。最近では耐熱性に優れるアラミド薄葉材（例えば、特許文献３参照）が提案されているが、強度が弱く取り扱いにくい問題と耐久性が悪い問題があった。

従来、電解コンデンサのセパレータとしては、再生セルロースや溶剤紡糸セルロースを主体とする紙製セパレータ（例えば、特許文献４参照）が用いられてきた。しかし、これらのセパレータは、最近の半田の脱鉛化に伴う高融点半田による半田リフローでは、半田リフロー後に内部抵抗が上昇したり、漏れ電流が増加するなどの問題があった。
特開平１１−１６８０３３号公報特開２０００−３８３４号公報特開２００５−３０７３６０号公報特開平５−２６７１０３号公報

本発明の課題は、耐熱性に優れる高信頼性の電子部品用セパレータを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、特定の条件で熱膨張測定して得られる曲線（以下、ＴＭＡ曲線と表記する）において、ＴＭＡ面積と伸び率が特定の範囲にある湿式不織布からなる電子部品用セパレータが、耐熱性に優れ、高性能の電子部品を実現できることを見出し、本発明に至った。

即ち、本発明は、湿式不織布からなる電子部品用セパレータにおいて、引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分で３００℃まで熱膨張測定した際の５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値が０．７ｍｍ×分以下で、且つ、５０℃から３００℃までの最大伸び率が２．０％未満である電子部品用セパレータである。

本発明においては、湿式不織布が、フィブリル化耐熱性繊維、非フィブリル化耐熱性繊維、フィブリル化セルロースの３成分を必須成分とし、必須３成分の合計含有量が４５〜１００質量％、非フィブリル化非耐熱性繊維の含有量が５５〜０質量％で、フィブリル化耐熱性繊維と非フィブリル化耐熱性繊維の合計含有量が４０質量％以上であることが好ましい。

本発明においては、フィブリル化耐熱性繊維が、フィブリル化パラ系全芳香族ポリアミド繊維であることが好ましい。

本発明においては、非フィブリル化耐熱性繊維が、非フィブリル化パラ系全芳香族ポリアミド繊維であることが好ましい。

本発明においては、電子部品が、電気二重層キャパシタであることが好ましい。

本発明においては、電子部品が、電解コンデンサであることが好ましい。

本発明により、耐熱性に優れる高信頼性の電子部品用セパレータが得られる。

以下、本発明の電子部品用セパレータについて詳説する。

本発明における電子部品とは、対向する２つの電極間に誘電体または電気二重層を挟んだ形で構成されてなる蓄電機能を有するものである。前者はアルミ電解コンデンサやタンタル電解コンデンサなどが挙げられ、蓄電機能の他にノイズ吸収、共振などの機能も持つ。後者は電気二重層キャパシタが挙げられる。電気二重層キャパシタの電極としては、一対の電気二重層型電極、一方が電気二重層型電極でもう片方が酸化還元型電極の組み合わせの何れでも良い。電解液には、イオン解離性の塩を溶解させた水溶液、プロピレンカーボネート（略称ＰＣ）、エチレンカーボネート（略称ＥＣ）、ジメチルカーボネート（略称ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（略称ＤＥＣ）、アセトニトリル（略称ＡＮ）、γ−ブチロラクトン（略称ＢＬ）、ジメチルホルムアミド（略称ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（略称ＴＨＦ）、ジメトキシエタン（略称ＤＭＥ）、ジメトキシメタン(略称ＤＭＭ)、スルホラン（略称ＳＬ）、ジメチルスルホキシド（略称ＤＭＳＯ）、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの有機溶媒にイオン解離性の塩を溶解させたもの、イオン性液体（固体溶融塩）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。水溶液系と有機溶媒系の何れも利用できる電気化学素子の場合は、水溶液系は耐電圧が低いため、有機溶媒系の方が好ましい。電解液の代わりにポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、これらの誘導体などの導電性高分子膜を用いても良い。

本発明に用いるＴＭＡとは、試料の温度を変化させながら、圧縮、引張、曲げ、ねじりなどの非振動的荷重を加えてその物質の変形を温度の関数として測定する方法のことである。さらに熱膨張測定とは、先端がチャックを支持できる構造のプローブを用いて、２個の小型チャックで試料の上端と下端を固定して、引張方向に測定温度範囲で試料が変形しない程度の引張荷重を加えたときの熱膨張による変位を測定する方法のことであり、横軸に温度又は時間を取ったものがＴＭＡ曲線である。

本発明の電子部品用セパレータは、引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分で３００℃まで熱膨張測定した際の５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値が０．７ｍｍ×分以下で、且つ、５０℃から３００℃までの最大伸び率が２．０％未満であるが、このことはＴＭＡ曲線が直線的で傾きが小さく、温度上昇に伴って電子部品用セパレータが引張方向に急激かつ大幅に伸び縮みしたり、切断しないことを意味する。そのため本発明の電子部品用セパレータは、２００℃以上、特に２３０℃以上の高温に曝されても、変形や劣化しにくい。本発明においては、最大試料長に達する温度は２８０〜３００℃が好ましく、３００℃に近い程好ましい。５０℃から３００℃までの最大伸び率とは、５０℃のときの試料長さをＬ_５０、３００℃までの間で示した最大試料長をＬ_ｍａｘとしたとき、（Ｌ_ｍａｘ−Ｌ_５０）／Ｌ_５０×１００で算出される値を指す。ＴＭＡ面積が０．７ｍｍ×分より大きいか、最大伸び率が２．０％以上の場合は、温度上昇に伴って電子部品用セパレータが急激に伸びたり、縮んだり、切断することを意味する。電子部品用セパレータの急激な伸び縮みや切断は、電子部品用セパレータを構成する繊維の軟化、溶融、劣化、分解などに起因している。そのため最大伸び率が２．０％以上のセパレータは、２００℃以上、特に２３０℃以上の高温で処理されると、繊維同士の絡みや結合力が弱くなり、その上、電解液が含浸されることにより繊維がほぐれやすくなるため、該セパレータを具備した電子部品に振動、衝突、落下などの衝撃や荷重が加わった場合や、充放電に伴って膨張・収縮する電極を用いた場合には、該セパレータに破れや亀裂が生じ、電子部品に致命的な欠陥が発生しやすくなる。また、該セパレータを具備した電子部品を半田付けした際には、該セパレータ形状が変形したり、セパレータの空隙の一部が塞がるなどして内部抵抗や電圧が不安定になったり異常値を示す場合がある。最大伸び率は０％以上であることが好ましい。

本発明における耐熱性繊維とは、軟化点、融点、熱分解温度の何れもが２５０℃以上、７００℃以下である繊維を指す。具体的には、全芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエステルアミド、全芳香族ポリエーテル、全芳香族ポリカーボネート、全芳香族ポリアゾメチン、ポリフェニレンスルフィド（略称ＰＰＳ）、ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスチアゾール）（略称ＰＢＺＴ）、ポリベンゾイミダゾール（略称ＰＢＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（略称ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（略称ＰＡＩ）、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（略称ＰＴＦＥ）、ポリ（パラ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）（略称ＰＢＯ）からなる繊維が挙げられ、これら単独でも良いし、２種類以上の組み合わせでも良い。ＰＢＺＴはトランス型、シス型の何れでも良い。ここで、「軟化点、融点、熱分解温度の何れも２５０℃以上、７００℃以下」の範疇には、軟化点や融点が明瞭ではないが、熱分解温度が２５０℃以上、７００℃以下であるものも含まれる。全芳香族ポリアミドやＰＢＯなどはその例である。これらの繊維の中でも、液晶性のため均一に細くフィブリル化されやすいパラ系全芳香族ポリアミド繊維が好ましい。

本発明におけるパラ系全芳香族ポリアミドとは、パラ配向芳香族ジアミンとパラ配向芳香族ジカルボン酸ハライドとの重縮合で得られるポリマー、前述のモノマーに対して共重合率４０％以下でメタ配向芳香族ジアミン、メタ配向芳香族ジハライド、脂肪族ジアミン、脂肪族ジカルボン酸などを重縮合して得られるポリマーであって、アミド結合が芳香環のパラ位またはそれに準じた配向位で結合した繰り返し単位からなるポリマーである。また、パラ配向芳香族ジアミンとパラ配向芳香族ジカルボン酸ハライドの芳香環の一部の水素原子は、アミド結合を形成しない置換基で置換されていても良く、芳香環は多環でも良い。アミド結合を形成しない置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、スルフォニル基、ニトロ基、フェニル基、その他が挙げられる。アルキル基とアルコキシ基は、炭素数が長いと重縮合を阻害しやすくなるため、炭素数は１〜４が好ましい。例えば、芳香環の一部の水素原子がアルキル基で置換されたパラ配向芳香族ジアミンとしては、Ｎ，Ｎ´−ジメチルパラフェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ´−ジエチルパラフェニレンジアミン、２−メチル−４−エチルパラフェニレンジアミン、２−メチル−４−エチル−５−プロピルパラフェニレンジアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、芳香環の一部の水素原子がアルコキシ基で置換されたパラ配向芳香族ジカルボン酸ハライドとしては、ジメトキシテレフタル酸クロライド、ジエトキシテレフタル酸クロライド、２−メトキシ−４−エトキシテレフタル酸クロライドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、芳香環が多環なパラ配向芳香族ジアミンとしては、４，４´−オキシジフェニルジアミン、４，４´−スルフォニルジフェニルジアミン、４，４´−ジフェニルジアミン、３，３´−オキシジフェニルジアミン、３，３´−スルフォニルジフェニルジアミン、３，３´−ジフェニルジアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。さらに、これらの芳香環の一部の水素原子が、前述したように、アミド結合を形成しない置換基で置換されていても良い。例えば、芳香環が多環なパラ配向芳香族ジカルボン酸ハライドとしては、４，４´−オキシジベンゾイルクロライド、４，４´−スルフォニルジベンゾイルクロライド、４，４´−ジベンゾイルクロライド、３，３´−オキシジベンゾイルクロライド、３，３´−スルフォニルジベンゾイルクロライド、３，３´−ジベンゾイルクロライドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。さらにこれらの芳香環の一部の水素原子が、前述したように、アミド結合を形成しない置換基で置換されていても良い。

本発明におけるパラ系全芳香族ポリアミドとしては、上記したポリマーの中でも特に耐熱性に優れるポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）やコポリ（パラ−フェニレン−３，４´−オキシジフェニレンテレフタルアミド）が好ましい。

本発明におけるフィブリルとは、フィルム状ではなく、主に繊維軸と平行な方向に非常に細かく分割された部分を有する繊維状で、少なくとも一部が繊維径１μｍ以下になっている繊維を指し、フィブリッドとは製法、形状が異なる。長さと巾のアスペクト比は約２０〜約１０００００の範囲に分布し、カナディアンスタンダードフリーネスは０〜５００ｍｌ以下の範囲にあることが好ましく、０〜２００ｍｌの範囲にあることがより好ましい。さらに重量平均繊維長が０．１〜２ｍｍの範囲にあるものが好ましい。

本発明におけるフィブリル化は、リファイナー、ビーター、ミル、摩砕装置、高速の回転刃によりせん断力を与える回転刃式ホモジナイザー、高速で回転する円筒形の内刃と固定された外刃との間で剪断力を生じる二重円筒式の高速ホモジナイザー、超音波による衝撃で微細化する超音波破砕器、繊維懸濁液に少なくとも３０００ｐｓｉの圧力差を与えて小径のオリフィスを通過させて高速度とし、これを衝突させて急減速することにより繊維に剪断力、切断力を加える高圧ホモジナイザー等を用いて行うが、特に高圧ホモジナイザーで処理すると細かいフィブリルが得られるため好ましい。

フィブリッドとは、非顆粒状、非剛性の繊維状またはフィルム状微小粒子で、繊維状の場合は、径と長さがμｍの範囲にあり、フィルム状の場合は厚み、巾、長さのうち何れか１つの大きさがμｍの範囲にあるものを指す。フィブリッドは、米国特許第２９９９７８８号明細書や米国特許第３０１８０９１号明細書に明示されているように、ポリマー溶液を貧溶媒（凝固浴）の中へ剪断沈殿させることによって製造される。

本発明における非フィブリル化耐熱性繊維は、上記した耐熱性繊維でフィブリル化していないものを指す。非フィブリル化耐熱性繊維の繊度は０．０１〜１．５ｄｔｅｘが好ましく、０．１〜０．９ｄｔｅｘがより好ましい。繊度が０．０１ｄｔｅｘ未満では、該繊維が脆くなりやすい。１．５ｄｔｅｘより大きいと電子部品用セパレータの目が粗くなりやすく、内部短絡の原因になりやすい。本発明においては、非フィブリル化耐熱性繊維の中でも、特に耐熱性に優れるポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）やコポリ（パラ−フェニレン−３，４´−オキシジフェニレンテレフタルアミド）などのパラ系全芳香族ポリアミド繊維が好ましい。

本発明における非フィブリル化非耐熱性繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、それらの誘導体などのポリエステル、ポリオレフィン、アクリロニトリル系共重合体（アクリル）、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、ポリエーテルスルホン（略称ＰＥＳ）、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどからなる単繊維や複合繊維が挙げられ、これら１種類でも良いし、２種類以上混合して用いても良い。ここで、半芳香族とは、主鎖の一部に例えば脂肪鎖などを有するものを指すが、これに限定されるものではない。これらの中でも、アクリロニトリル系共重合体からなる繊維は、ＴＭＡ面積と伸び率を小さくする効果があるため好ましい。芯部がポリエチレンテレフタレートなど高融点の樹脂からなり、鞘部がポリエチレンイソフタレートなど低融点成分を含有する樹脂からなる芯鞘複合繊維は、電子部品用セパレータの強度を強くするため好ましい。

本発明における非フィブリル化非耐熱性繊維の繊度は、０．０１〜２．０ｄｔｅｘが好ましい。繊度が０．０１ｄｔｅｘ未満では、繊維が細すぎて湿式不織布の基本骨格を形成し難い。繊度が２．０ｄｔｅｘより大きいと、フィブリル化耐熱性繊維とフィブリル化セルロースが脱落しやすく、その結果、ピンホールができやすく、地合いが不均一になりやすい。非フィブリル化非耐熱性繊維の繊維長は１ｍｍ〜１５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜１０ｍｍがより好ましい。繊維長が１ｍｍより短いと電子部品用セパレータから脱落しやすく、１５ｍｍより長いと、繊維がもつれてダマになりやすく、厚みむらが生じやすい。

本発明におけるフィブリル化セルロースは、バクテリアセルロースや機械的にフィブリル化したセルロースを指す。前者は微生物が産生するバクテリアセルロースのことを指す。このバクテリアセルロースは、セルロースおよびセルロースを主鎖とするヘテロ多糖を含むものおよびβ―１，３、β−１，２等のグルカンを含むものである。ヘテロ多糖の場合のセルロース以外の構成成分はマンノース、フラクトース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、ラムノース、グルクロン酸等の六炭糖、五炭糖および有機酸等である。これらの多糖は単一物質で構成される場合もあるが、２種以上の多糖が水素結合などで結合して構成されている場合もあり、何れも利用できる。

後者は、リンターをはじめとする各種パルプ、リントなどを原料とし、上記フィブリル化耐熱性繊維と同様にフィブリル化されたものを指す。これら天然セルロースから得られるフィブリル化セルロースやバクテリアセルロースは、ＴＭＡ面積を小さくする効果が大きいため好ましい。

本発明の湿式不織布は、フィブリル化耐熱性繊維、非フィブリル化耐熱性繊維、フィブリル化セルロースの３成分を必須成分とし、必須３成分の合計含有量が４５〜１００質量％、非フィブリル化非耐熱性繊維の含有量が５５〜０質量％で、フィブリル化耐熱性繊維と非フィブリル化耐熱性繊維の合計含有量が４０質量％以上で構成されることが好ましい。この条件を満たさない場合は必要な耐熱性が得られにくく、高信頼性の電子部品が得られないことがある。

本発明における湿式不織布は、長網抄紙機、短網抄紙機、円網抄紙機、傾斜型抄紙機、これらの中から同種あるいは異種の抄紙機を２つ以上組み合わせたコンビネーションマシンなどを用いて湿式抄紙して製造される。湿式抄紙の際に用いる水はイオン交換水が好ましく、分散助剤やその他添加薬品、剥離剤などは、非イオン性のものが好ましいが、電子部品の特性に影響を及ぼさない程度であれば、イオン性のものを適量用いても良い。

本発明における電子部品用セパレータの坪量は、特に制限はないが、５〜５０ｇ／ｍ^２が好ましく、８〜３５ｇ／ｍ^２がさらに好ましく用いられる。

本発明における電子部品用セパレータの厚みは、特に制限はないが、電子部品が小型化できること、収容できる電極面積を大きくでき容量を稼げる点から薄い方が好ましい。具体的には電子部品組立時に破断しない程度の強度を持ち、ピンホールが無く、高い均一性を備える厚みとして１０〜３００μｍが好ましく用いられ、２０〜１００μｍ、さらには２０〜６０μｍがより好ましく用いられる。１０μｍ未満では、電子部品の製造時の短絡不良率が増加するため好ましくない。一方、３００μｍより厚くなると、電子部品に収納できる電極面積が減少するため電子部品の容量が低いものになる。

本発明の電子部品用セパレータは、必要に応じて、カレンダー処理、熱カレンダー処理、熱処理などの熱加工処理が施される。熱処理の場合は、１５０℃〜３００℃の温度で処理することが好ましい。１５０℃未満では熱処理が不十分になりやすく、３００℃より高いと熱収縮しやすい。

以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明の内容は実施例に限定されるものではない。

＜フィブリル化耐熱性繊維１の作製＞
パラ系全芳香族ポリアミド繊維（帝人テクノプロダクツ製、トワロン１０８０）を初期濃度５％になるようにイオン交換水に分散させ、ダブルディスクリファイナーを用いて、１５回繰り返し叩解処理し、重量平均繊維長１．３５ｍｍ、カナディアンスタンダードフリーネス９０ｍｌのフィブリル化パラ系全芳香族ポリアミド繊維を作製した。以下、これをフィブリル化耐熱性繊維１またはＦＢ１と表記する。

＜フィブリル化耐熱性繊維２の作製＞
フィブリル化耐熱性繊維１をさらに高圧ホモジナイザーで５０ＭＰａの条件で２５回繰り返し叩解処理し、重量平均繊維長０．５８ｍｍ、カナディアンスタンダードフリーネス０ｍｌのフィブリル化パラ系全芳香族ポリアミド繊維を作製した。以下、これをフィブリル化耐熱性繊維２またはＦＢ２と表記する。

＜パラ系全芳香族ポリアミド繊維１＞
ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）樹脂を液晶紡糸し、洗浄して繊度０．１ｄｔｅｘのトウを作製した。これを長さ３ｍｍに切断してパラ系全芳香族ポリアミド繊維を作製した。以下、これをパラ系全芳香族ポリアミド繊維１またはＰＡ１と表記する。

＜ポリエステル繊維１＞
ポリエチレンテレフタレート樹脂を溶融紡糸し、延伸して繊度０．０５ｄｔｅｘのトウを作製した。これを長さ３ｍｍに切断してポリエチレンテレフタレート繊維を得た。以下、これをポリエステル繊維１またはＰＥＴ１と表記する。

＜アクリル繊維１＞
アクリロニトリル、アクリル酸メチル、酢酸ビニルの３成分からなるアクリロニトリル系共重合体を湿式紡糸し、洗浄、延伸して繊度０．０１ｄｔｅｘのトウを作製した。これを長さ２ｍｍに切断してアクリル繊維を得た。以下、これをアクリル繊維１またはＡ１と表記する。

＜フィブリル化セルロース１の作製＞
リンターを５％濃度になるようにイオン交換水中に分散させ、高圧ホモジナイザーを用いて５０ＭＰａの圧力で２０回繰り返し処理して、重量平均繊維長０．３３ｍｍ、カナディアンスタンダードフリーネス０ｍｌのフィブリル化セルロースを作製した。以下、これをフィブリル化セルロース１またはＦＢＣ１と表記する。

＜フィブリル化セルロース２の作製＞
麻繊維をイオン交換水中に分散させ、ビーターで叩解した後、高圧ホモジナイザーを用いて５０ＭＰａの圧力で２０回繰り返し処理して、重量平均繊維長０．４５ｍｍ、カナディアンスタンダードフリーネス０ｍｌのフィブリル化セルロースを作製した。以下、これをフィブリル化セルロース２またはＦＢＣ２と表記する。

＜メタ系全芳香族ポリアミドフィブリッドの作製＞
ポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）、トリエチルアミン、トリエチルアミンヒドロクロライドを所定量溶解させたメチレンクロライド溶液をワーリンブレンダーで撹拌しながら、イソフタル酸クロライドを溶解させたメチレンクロライド溶液を加えて重縮合反応させ、ポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）を合成した。Ｎ，Ｎ´−ジメチルアセトアミド３０％、水６８％、塩化カルシウム２％の割合で混合した凝固浴をワーリンブレンダーで高速攪拌させ、これにポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）溶液を接触させ、アラミドフィブリッドを沈殿生成させた。得られたアラミドフィブリッドを水洗した。以下、これをメタ系全芳香族ポリアミドフィブリッド１またはＦＤ１と表記する。ＦＤ１のカナディアンフリーネスは３０ｍｌであった。

表１に示した原料と配合量に従って、抄紙用スラリーを調製した。ここで、表１中の「ＰＥＴ２」は、繊度０．１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維（帝人ファイバー製、テピルスＴＭ０４ＰＮ）、「ＰＥＴ３」は、繊度１．１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの芯鞘複合繊維（帝人ファイバー製、ＴＪ０４ＣＮ、芯部：融点２５５℃のポリエチレンテレフタレート、鞘部：ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンイソフタレートの共重合体、融点１１０℃）を意味する。「Ａ２」は、繊度０．１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのアクリル繊維（三菱レイヨン製、ボンネルＭ．Ｖ．Ｐ、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、メタクリル酸誘導体の３成分からなるアクリロニトリル系共重合体）、「Ａ３」は、繊度０．４ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのアクリル繊維（三菱レイヨン製、ボンネルＭ．Ｖ．Ｐ、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、メタクリル酸誘導体の３成分からなるアクリロニトリル系共重合体）を意味する。「ＰＡ２」は、繊度０．７５ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのパラ系全芳香族ポリアミド繊維（帝人テクノプロダクツ製、テクノーラ、コポリ（パラ−フェニレン−３，４´−オキシジフェニレンテレフタルアミド））、「ＰＡ３」は、繊度１．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのパラ系全芳香族ポリアミド繊維（帝人テクノプロダクツ製、トワロン１０８０、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド））、「ＰＡ４」は、繊度０．０８ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍの芳香族ポリアミド繊維（クラレ製、ジェネスタ、融点２５５℃、軟化点２３０℃）を意味する。「Ｐ１」は、をカナディアンスタンダードフリーネス２０ｍｌになるまで叩解した溶剤紡糸セルロース（レンチング社製、テンセル）、「Ｐ２」は、カナディアンスタンダードフリーネス５００ｍｌのポリノジックレーヨン、「Ｐ３」は、カナディアンフリーネス６４０ｍｌのマニラ麻を意味する。

実施例１〜１８
円網抄紙機と円網抄紙機のコンビネーション抄紙機を用いてスラリー１〜１８を湿式抄紙し、線圧１０〜５００Ｎ／ｃｍでカレンダー処理して、電子部品用セパレータ１〜１８を作製した。

（比較例１、２）
長網抄紙機を用いてスラリー１９、２０を湿式抄紙し、線圧１０〜５００Ｎ／ｃｍでカレンダー処理して、電子部品用セパレータ１９、２０を作製した。

（比較例３〜７）
円網抄紙機と円網抄紙機のコンビネーション抄紙機を用いてスラリー２１〜２５を湿式抄紙し、線圧１０〜５００Ｎ／ｃｍでカレンダー処理して、電子部品用セパレータ２１〜２５を作製した。

＜電気二重層キャパシタの作製＞
電極活物質として非多孔性炭素８５％、導電材としてカーボンブラック１０％、結着材としてポリテトラフルオロエチレン５％を混練して厚み０．２ｍｍのシート状電極を作製した。これを厚み５０μｍのアルミニウム箔の両面に導電性接着剤を用いて接着させ、圧延して電極を作製した。この電極を正極および負極として用いた。電子部品用セパレータを負極と正極の間に介して積層し、巻回機を用いて渦巻き型に巻回して渦巻き型素子を作製した。正極側および負極側の最外層には何れも電子部品用セパレータを配した。この渦巻き型素子をアルミニウム製ケースに収納した。ケースに取り付けられた正極端子および負極端子に正極リードおよび負極リードを溶接した後、電解液注液口を残してケースを封口した。この素子を収納したケースごと２４０℃に２０時間加熱し乾燥処理した。但し、電子部品１９、２０については、２００℃に４０時間加熱した。これを室温まで放冷した後、ケース内に電解液を注入し、注液口を密栓して電気二重層キャパシタを作製した。電解液には、プロピレンカーボネートに１．５ｍｏｌ／ｌになるように（Ｃ_２Ｈ_５）_３（ＣＨ_３）ＮＢＦ_４を溶解させたものを用いた。

＜電解コンデンサの作製＞
厚み５０μｍ、エッチング孔径１〜５μｍのアルミニウム箔を電極として用い、該電極の片面に陽極用コネクタをスポット溶接した後、９０℃の温度に保たれたホウ酸溶液に浸漬し、３０Ａの電流で１５分間、アルミニウム箔面を酸化して、酸化アルミニウム誘電体層を形成した。これを陽極として用いた。同様に、エッチングしたアルミニウム箔電極の片面に陰極用コネクタをスポット溶接して、陰極として用いた。電子部品用セパレータを陽極の誘電体層上に配置し、陰極と合わせて巻き取った後、電解コンデンサ用セルに挿入し、電解液（フタル酸テトラエチルアンモニウム２４．１質量％、γ−ブチロラクトン７０質量％、エチレングリコール５．９質量％）を注入した後、セルを密封してアルミ電解コンデンサを作製した。

電子部品用セパレータ、電気二重層キャパシタ、および電解コンデンサについて、下記の試験方法により測定し、その結果を下記表２、３に示した。

＜厚み＞
電子部品用セパレータ１〜２５の厚みをＪＩＳＣ２１１１に準拠して測定し、その結果を表２に示した。

＜密度＞
電子部品用セパレータ１〜２５の密度をＪＩＳＣ２１１１に準拠して測定し、その結果を表２に示した。

＜ＴＭＡ面積＞
電子部品用セパレータを５ｍｍ巾×１３ｍｍ長の短冊状にＭＤ（マシンディレクション）方向に長くなるように切断して、ＴＭＡ装置（パーキンエルマー製、ＴＭＡ７）用のチャックで試料の両端を固定した。固定した試料を石英製引張プローブのフックに引掛けて、窒素ガス雰囲気中、引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分の条件で室温から３００℃まで温度上昇させ、熱膨張による試料の変位を測定した。ＴＭＡ面積は、５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値から求め、表２に示した。

＜伸び率＞
＜ＴＭＡ面積＞の項の熱膨張測定において検出される５０℃のときの試料長をＬ_５０、最大試料長をＬ_ｍａｘとし、次の式（１）より電子部品用セパレータの伸び率を算出し、表２に示した。
伸び率（％）＝（Ｌ_ｍａｘ−Ｌ_５０）／Ｌ_５０×１００（１）

＜最大試料長温度＞
＜ＴＭＡ面積＞の項の熱膨張測定において、試料長が最大に達した温度を表２に示した。この温度が高いほど好ましい。

＜ＤＣ抵抗＞
電気二重層キャパシタを３．３Ｖまで充電した後、２０Ａの定電流放電したときの放電開始直後の電圧低下より算出し、表３に示した。

＜耐久性＞
電気二重層キャパシタを３．３Ｖまで充電した後、２．０Ｖまで放電させる充放電を５００回繰り返した。電極が体積膨張してもセパレータが突き破れることなく正常に５００回作動した割合（％）を求め、表３に示した。電極の膨張圧力は０．３ＭＰａであった。数値が大きいほど、耐久性に優れることを意味する。

＜リフロー後漏れ電流＞
電解コンデンサにピーク温度２６０℃、３０秒間を含む２３０℃以上の半田リフロー処理を１分間行った後の漏れ電流を測定し、表３に示した。

表２に示した通り、実施例１〜１８の電子部品用セパレータは、引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分で３００℃まで熱膨張測定した際の５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値が０．７ｍｍ×分以下で、且つ最大伸び率が２．０％未満であった。そのため該セパレータは２００℃以上の高温で処理されても劣化しにくく、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは、ＤＣ抵抗が低く、耐久性が優れていた。また、該セパレータを具備した電解コンデンサは、高温の半田リフロー処理後の漏れ電流が小さく優れていた。

一方、比較例１および２の電子部品用セパレータは、セルロース１００％であるため、引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分で３００℃まで熱膨張測定した際の５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値が０．７ｍｍ×分より大きかった。該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは、その製造工程において実施例よりも低温である２００℃で乾燥処理されたため、ＤＣ抵抗は低かったものの耐久性が著しく悪かった。該セパレータを具備した電解コンデンサは、高温の半田リフロー処理後の漏れ電流が大きくなった。

比較例３の電子部品用セパレータは、強度が弱いため熱膨張測定において試料が切断してしまいＴＭＡ面積を測定できなかった。

比較例４〜６の電子部品用セパレータは、引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分で熱膨張測定した際の５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値が０．７ｍｍ×分より大きく、最大伸び率が２．０％以上であったため、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは、ＤＣ抵抗が高いかやや高めで、耐久性が劣っていた。また、該セパレータを具備した電解コンデンサは、高温の半田リフロー処理後の漏れ電流が大きくなった。

比較例７の電子部品用セパレータは、引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分で熱膨張測定した際の５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値が０．７ｍｍ×分より大きかったため、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは、ＤＣ抵抗が高めで、耐久性が劣っていた。また、該セパレータを具備した電解コンデンサは、高温の半田リフロー処理後の漏れ電流が大きくなった。

本発明の活用例としては、耐熱性と高信頼性が要求される用途、例えば、電気二重層キャパシタ、電解コンデンサなどの電子部品用セパレータが挙げられる。

Claims

引張荷重４ＫＰａ、昇温速度１０℃／分で３００℃まで熱膨張測定した際の５０℃から最大試料長に達した温度までのＴＭＡ曲線と直線とで囲われた部分の積分値が０．７ｍｍ×分以下で、且つ、５０℃から３００℃までの最大伸び率が２．０％未満である湿式不織布からなる電子部品用セパレータ。
湿式不織布が、フィブリル化耐熱性繊維、非フィブリル化耐熱性繊維、フィブリル化セルロースの３成分を必須成分とし、必須３成分の合計含有量が４５〜１００質量％、非フィブリル化非耐熱性繊維の含有量が５５〜０質量％で、フィブリル化耐熱性繊維と非フィブリル化耐熱性繊維の合計含有量が４０質量％以上である請求項１記載の電子部品用セパレータ。
フィブリル化耐熱性繊維が、フィブリル化パラ系全芳香族ポリアミド繊維である請求項２に記載の電子部品用セパレータ。
非フィブリル化耐熱性繊維が、非フィブリル化パラ系全芳香族ポリアミド繊維である請求項２に記載の電子部品用セパレータ。
電子部品が、電気二重層キャパシタであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の電子部品用セパレータ。
電子部品が、電解コンデンサであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の電子部品用セパレータ。