JP2011129773A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】表面に陽極酸化被膜を有する陽極箔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を電解液に浸漬してなる構造を有する電解コンデンサ１００であって、セパレータ１４０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電解コンデンサ。
【選択図】図１

Description

本発明は、電解コンデンサに関する。

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。

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。）。

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。

特開平１−２７８７１３号公報 特開平２−２００１２号公報 特開平２−１２６６２２号公報

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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

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。

［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／ｃｍ^３〜０．９５ｇ／ｃｍ^３の範囲内にあることが好ましい。

セパレータの密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３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／ｃｍ^３以上であることがより好ましく、０．６０ｇ／ｃｍ^３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／ｃｍ^３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／ｃｍ^３以下であることがより好ましく、０．８５ｇ／ｃｍ^３以下であることがさらに好ましい。

［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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

実施形態に係る電解コンデンサを説明するために示す図である。 実施例１における各試験例の評価結果を示す図である。 実施例２における各試験例の評価結果を示す図である。 実施例３における各試験例の評価結果を示す図である。

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。

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。

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。）。

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。）。

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／ｍ^２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。

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。

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。

耐熱性難燃紙の目付けは、上述したように５０ｇ／ｍ^２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／ｃｍ^３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。

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。）。

１−４．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。

（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。

（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。

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Ｒ^１は、６〜３０個の炭素原子を有する２価の芳香族残基であり、Ｒ^２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。

上記Ｒ^１、Ｒ^２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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／ｍ^２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／ｍ^２以下であってもよい。

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。

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。

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。

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。

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／ｃｍ^３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

［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。

［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。

［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

［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。

［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。

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。

（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。

（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。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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／ｍ^２の紙を作成した。得られた紙の物性を図２に示す。

（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。

（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／ｍ^２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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

［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。

［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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (14)

1. 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電解コンデンサ。
2. 請求項１に記載の電解コンデンサにおいて、
   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。
3. 請求項１又は２に記載の電解コンデンサにおいて、
   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。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
   前記セパレータの密度は、０．２５ｇ／ｃｍ^３〜０．９５ｇ／ｃｍ^３の範囲内にあることを特徴とする電解コンデンサ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
   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。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
   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を特徴とする電解コンデンサ。
7. 請求項６に記載の電解コンデンサにおいて、
   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。
8. 請求項６又は７に記載の電解コンデンサにおいて、
   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。
9. 請求項６〜８のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
   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。
10. 請求項６〜９のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
    「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。
11. 請求項６〜１０のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
    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。
12. 請求項６〜１１のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
    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。
13. 請求項６〜１２のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
    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。
14. 請求項６〜１２のいずれかに記載の電解コンデンサにおいて、
    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。

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