JP2016178246A - 固体電解コンデンサ用セパレーター、固体電解コンデンサ、固体電解コンデンサ用セパレーターの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好なＥＳＲ特性を維持しながらショート率の改善、耐電圧性能の向上を達成しつつ、機械的強度においても優れた固体電解コンデンサ用セパレーター、該固体電解コンデンサ用セパレーターを用いた固体電解コンデンサ、及び、該固体電解コンデンサ用セパレーターの製造方法を提供する。【解決手段】平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である超極細繊維の第１の繊維が、全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下の割合で含有されており、空孔率が６５％以上であり、平均細孔径が１５μｍ以下であり、引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、固体電解コンデンサ用セパレーター、固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサ用セパレーターの製造方法に関する。

従来、繊維径がナノオーダーである繊維不織布からなるセパレーターが知られている。例えば、特許文献１には、平均径が５００ｎｍ〜９０００ｎｍの第１ナノ繊維と、平均径が５０ｎｍ〜１０００ｎｍの第２ナノ繊維とを有するナノ不織布繊維からなるセパレーターが開示されている。

また、特許文献２には、バッテリーに用いられるセパレーターについて、平均直径が５０〜１０００ｎｍの高分子繊維の多孔性微細繊維層を含み、平均流孔サイズが０．０１μｍ〜１μｍ、多孔度が２０〜９０％であるものが開示されている。

また、特許文献３には、電池セパレーター等に用いられるナノファイバー合成紙について、単繊維数平均直径が１〜５００ｎｍで、単繊維比率の和Ｐａが６０％以上である熱可塑性高分子のナノファイバー分散体を含むものが開示されている。

特開２０１２−２２１６００号公報 特許第５５７２３１６号 特開２００５−２６４４２０号公報

アルミ電解コンデンサは、アルミニウムからなる陽極箔と陰極箔の間にセパレーターを介在させて巻き付けしてコンデンサ素子を作り、その後セパレーターに電解質を浸みこませ、封口して制作している。従来は電荷媒体としてのイオンを含有する液体（電解液）をセパレーターに含浸させていたが、近年は導電性高分子分散液を含浸させ、含浸後重合させて固体導電性高分子と成し、電解質として利用する導電性高分子アルミ固体コンデンサ（以下、「固体電解コンデンサ」という。）が開発され、利用されるようになってきた。
一般に、固体電解コンデンサは、使用温度範囲が広く、小型で、等価直列抵抗（以下、「ＥＳＲ特性」という。）が低く、耐リプル電流が高いという特徴を有している。そのため、高速度応答性や高リプル電流が求められる機器に適している。一方、固体電解コンデンサは、電解液を使用する従来の電解コンデンサに比べて、誘電体皮膜の修復性に乏しいこと等から、例えば、３５ｖ以上といった高耐電圧性能の実現が難しかった。そのため固体電解コンデンサは回路部品として使用機器が限定されている。このような背景において、電機・電子機器の小型化や高性能化実現に向けて、固体電解コンデンサの低ＥＳＲ特性を維持しながら高耐電圧化することが大きな課題となっている。
固体電解コンデンサの高耐電圧化を実現するには、所用部材、特に導電性高分子を担うセパレーターの高耐電圧化が重要である。セパレーターの耐電圧性能を向上させるには、セパレーターをより緻密にする必要がある。セパレーターの緻密性に影響する因子としては、セパレーターの密度が挙げられ、一般に、密度を増加させればセパレーターは緻密になると考えられる。しかし、セパレーターの密度の増加はコンデンサのＥＳＲ特性の悪化を招きかねない。固体電解コンデンサの耐電圧向上の目的に適するセパレーターは、高い耐電圧性能と低いＥＳＲ特性を同時に満足しなければならないので、セパレーターには緻密性と多孔性とが要求される。
セパレーターの緻密性と多孔性とを同時に実現するためには、超極細繊維の使用が有効な手段とされている。しかしながら、単に超極細繊維を配合するだけでは、セパレーターの耐電圧性問題を解決することはできない。超極細繊維の配合率を高くするとセパレーターの機械的強度が低下したりするおそれがある。これによって、コンデンサ製造工程において、作業性が悪くなったり、ショート率が増加する一因ともなる。

本発明の目的は、良好なＥＳＲ特性を維持しながらショート率の改善、耐電圧性能の向上を達成しつつ、機械的強度においても優れた固体電解コンデンサ用セパレーター、該固体電解コンデンサ用セパレーターを用いた固体電解コンデンサ、及び、該固体電解コンデンサ用セパレーターの製造方法を提供することにある。

本発明は、発明者らの鋭意研究の結果、固体電解コンデンサ用セパレーターにおいて、所定の繊維径を有する繊維が所定の割合で含有され、微細な空孔が多く含まれることにより、良好なＥＳＲ特性を維持しながらショート率の改善、耐電圧性能の向上を達成しつつ、機械的強度においても優れることを見出したことに基づく発明である。

上記課題を解決する固体電解コンデンサ用セパレーターは、海島構造を有する合成繊維を脱海処理して得られたバンドル状繊維に、解繊処理と叩解処理の少なくともいずれか一方を行って得られる平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である超極細繊維の第１の繊維が、全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下の割合で含有されており、空孔率が６５％以上であり、平均細孔径が１５μｍ以下であり、引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であることを要旨とする。

また、前記固体電解コンデンサ用セパレーターにおいては、前記超極細繊維の第１の繊維に加えて、平均繊維径が３μｍ以上且つ２５μｍ以下である第２の繊維を含有していることが好ましい。

また、前記固体電解コンデンサ用セパレーターにおいては、前記第２の繊維として、天然繊維、ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、アラミド繊維の群から選ばれる１または２以上の繊維を含有していることが好ましい。

また、前記固体電解コンデンサ用セパレーターにおいては、前記超極細繊維の第１の繊維に加えて、バインダー繊維を含有していることが好ましい。
また、上記課題を解決する固体電解コンデンサ用セパレーターの製造方法は、前記海島構造を有する合成繊維を脱海処理し、得られたバンドル状繊維に解繊処理と叩解処理の少なくともいずれか一方を行って平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である超極細繊維の第１の繊維を作製し、該超極細繊維の第１の繊維が全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下の割合で含有されるように他の繊維を配合し、湿式抄造することを特徴とする。

本発明によれば、良好なＥＳＲ特性を維持しながらショート率の改善、耐電圧性能の向上を達成しつつ、機械的強度においても優れた固体電解コンデンサ用セパレーター、該固体電解コンデンサ用セパレーターを用いた固体電解コンデンサ、及び、該固体電解コンデンサ用セパレーターの製造方法を提供することができる。

本実施形態の固体電解コンデンサ用セパレーターの平面図。 超極細繊維の第１の繊維の拡大図。

以下、本発明の固体電解コンデンサ用セパレーターを具体化した一実施形態を図１に従って説明する。
図１は、日本電子株式会社製の走査型電子顕微鏡（型式ＪＴＢ−４６００Ｆ型ＳＥＭ）を用いて倍率２５０倍で撮影した本発明の固体電解コンデンサ用セパレーター１０の電子顕微鏡写真である。図１において、超極細繊維の第１の繊維１１は、全繊維に対して３０質量％の割合で含有されている。

図１に示すように、固体電解コンデンサ用セパレーター１０において、超極細繊維の第１の繊維１１は、海島構造を有する合成繊維を脱海処理して得られたバンドル状繊維に、解繊処理と叩解処理の少なくともいずれか一方（以下、「解繊・叩解処理」ともいう。）を行って得られたものである。このようにして得られた繊維は、繊維径がナノオーダーであり、且つ、繊維径が均一になる。

上記超極細繊維の第１の繊維１１は、平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である。上記平均繊維径の繊維を用いることにより、セパレーターの平均細孔径を小さくすることができる。超極細繊維の第１の繊維１１の平均繊維径は、１００ｎｍ以上且つ２５０ｎｍ以下であることが好ましい。

超極細繊維の第１の繊維１１は、全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下の割合で含有されている。超極細繊維の第１の繊維１１が全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下の割合で含有されていることにより、セパレーターの空孔率を向上させることができる。

超極細繊維の第１の繊維１１は、全繊維に対して１０質量％以上且つ６５質量％以下の割合で含有されていることが好ましい。より好ましくは、全繊維に対して３０質量％以上且つ６５質量％以下の割合である。

固体電解コンデンサ用セパレーター１０の空孔率は６５％以上である。固体電解コンデンサ用セパレーター１０の空孔率が６５％以上であることにより、セパレーター１０が保持する固体電解質の量を多くすることができ、良好なＥＳＲ特性を実現し、維持できる。空孔率は７０％以上であることが好ましい。より好ましくは、７４％以上である。空孔率の上限は特に限定されないが、９０％以下であることが好ましい。空孔率が９０％を超えるためには超極細繊維の配合率を高くする必要があるが、それによりセパレーター１０の機械的強度が低下したりするおそれがある。

固体電解コンデンサ用セパレーター１０の平均細孔径は１５μｍ以下である。固体電解コンデンサ用セパレーター１０の平均細孔径が１５μｍ以下であることにより、セパレーターの緻密性が向上する。その結果、セパレーターのショートが抑制できるため、耐電圧性能が向上する。平均細孔径は１０μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、５μｍ以下である。平均細孔径の下限は特に限定されないが、０．６μｍ以上であることが好ましい。平均細孔径が０．６μｍより小さくなると、高度に緻密になったセパレーターは、高い耐電圧性能を有するが、場合によって、セパレーター内部への固体電解質浸透が不均一となって固体電解コンデンサの性能が低下するおそれがある。

固体電解コンデンサ用セパレーター１０の引張強度は８Ｎ／１５ｍｍ以上である。固体電解コンデンサ用セパレーター１０の引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であることにより、固体電解コンデンサ用セパレーター１０の機械的強度が高くなるため、固体電解コンデンサの作製時に作業性が向上する。

固体電解コンデンサ用セパレーター１０は、超極細繊維の第１の繊維１１に加えて、平均繊維径が３μｍ以上且つ２５μｍ以下である第２の繊維を含有していることが好ましい。平均繊維径が３μｍ以上且つ２５μｍ以下である第２の繊維を含有していることにより、固体電解コンデンサ用セパレーター１０の機械的強度を効率良く向上させることができる。第２の繊維の平均繊維径は、５μｍ以上且つ２５μｍ以下であることがより好ましい。

上記第２の繊維としては特に限定されないが、天然繊維、ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、アラミド繊維の群から選ばれる１または２以上の繊維を含有していることが好ましい。上記天然繊維としては、特に限定されないが、木材繊維や非木材繊維等を用いることができる。第２の繊維として、上記の繊維を含有していることにより、固体電解コンデンサ用セパレーター１０の機械的強度を効率良く向上させることができる。

さらに、固体電解コンデンサ用セパレーター１０は、バインダー繊維を含有していることが好ましい。バインダー繊維を含有していることにより、固体電解コンデンサ用セパレーター１０の機械的強度を効率良く向上させることができる。

上記バインダー繊維としては特に限定されないが、公知のバインダー繊維を適宜採用することができる。１１０℃近辺に融点を有する低融点成分を外側とし、高融点成分を内側とする芯鞘構造の複合繊維や、低融点成分のみからなる単一構造の繊維等を用いることができる。上記低融点成分としては、特に限定されないが、ポリオレフィン系、ポリエステル系等を用いることができる。更に、熱溶融しなくとも、他の繊維と絡み合ってバインダーとして機能する繊維であればバインダー繊維として使用可能である。熱溶融しないバインダー繊維としては、特に限定されないが、フィブリル化可能な繊維等を用いることができる。

上記バインダー繊維の平均繊維径としては、特に限定されないが、平均繊維径が２μｍ以上且つ２０μｍ以下であると、上記超極細繊維の第１の繊維等を効率良く結合させることができるため好ましい。バインダー繊維の平均繊維径は、４μｍ以上且つ１５μｍ以下であることがより好ましい。

次に、本実施形態の固体電解コンデンサ用セパレーター１０の製造方法について記載する。
本実施形態の固体電解コンデンサ用セパレーター１０は、平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である超極細繊維の第１の繊維１１の割合が全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下となるように他の繊維を配合した後、湿式抄造することにより製造することができる。

本実施形態で用いられる超極細繊維の第１の繊維１１は、海島構造を有する合成繊維を脱海処理してバンドル状繊維を作製し、得られたバンドル状繊維に解繊処理と叩解処理の少なくともいずれか一方を行うことによって製造することができる。解繊・叩解処理を行うことにより、バンドル状繊維がほぐれて、繊維径が均一な単繊維を作製することができる。

上記脱海処理としては特に限定されず、公知の脱海処理を適宜採用することができる。例えば、海成分が溶解する溶剤が満たされた脱海浴液に、海島構造を有する合成繊維を浸し、海成分を溶解させることにより行うことができる。

上記解繊・叩解処理としては、特に限定されず、公知の解繊・叩解処理機を適宜採用することができる。その中でも、パルパー、ディスクリファイナー、コニカルリファイナー、ボランダービーター、ミル、高圧ホモジナイザー等を使用することができる。解繊・叩解処理機は単独で使用しても、２種以上の解繊・叩解処理機を組合わせて使用してもよい。ここで、解繊処理は、繊維を解きほぐす処理のことを意味する。叩解処理は、繊維を切りほぐしたり、押しつぶしたりする処理のことを意味する。

上記解繊・叩解処理の条件としては、特に限定されないが、例えば、上記脱海処理によって得られたバンドル状繊維を水に分散させ、所定の濃度にした後、解繊・叩解処理機によって所定のろ水度が得られるような条件を採用することができる。ろ水度は、解繊・叩解の程度を表す指標であり、解繊・叩解が進むにつれて、繊維間を通過する水の量が低下することを利用している。

図２に、解繊・叩解処理を行うことによって得られた超極細繊維の第１の繊維１１の拡大図を示す。図２は、日本電子株式会社製の走査型電子顕微鏡（型式ＪＴＢ−４６００Ｆ型ＳＥＭ）を用いて倍率１０,０００倍で撮影した解繊・叩解処理後の超極細繊維の第１の繊維１１の電子顕微鏡写真である。図２に示されるように、海島構造を有する合成繊維を脱海処理してバンドル状繊維を作製し、得られたバンドル状繊維を解繊・叩解処理することによって、平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である超極細繊維の第１の繊維１１を製造することができる。

上記湿式抄造としては、特に限定されず、公知の抄紙機を適宜採用することができる。その中でも、円網抄紙機、長網抄紙機、短網抄紙機、傾斜抄紙機等を使用することができる。抄紙機は単独で使用しても、２種以上の抄紙機を組合わせて使用してもよい。湿式抄造を行うことによって、超極細繊維の第１の繊維１１が好適に分散したセパレーターを製造することができる。

上記湿式抄造を行う際、必要に応じて、樹脂系のバインダー、分散剤等抄紙薬品を用いることができる。上記樹脂系のバインダーとしては特に限定されず、公知のバインダーを適宜採用することができる。樹脂系のバインダーとしては、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。

上記分散剤としては特に限定されず、公知の分散剤を適宜採用することができる。その中でも、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤や、ポリエチレンオキサイドやポリアクリルアミド等の高分子化合物を用いることができる。分散剤を用いることにより、超極細繊維の第１の繊維１１等を効率良く分散させて抄造を行うことができる。

上記湿式抄造によって製造する固体電解コンデンサ用セパレーター１０は、厚さが１００μｍ以下であると固体電解コンデンサの小型化が容易になる。好ましくは、７０μｍ以下である。より好ましくは、５０μｍ以下である。厚さの下限は特に限定されないが、１０μｍ以上であることが好ましい。厚さが１０μｍより薄くなると、機械的強度が低下するおそれがある。

次に、本実施形態の固体電解コンデンサ用セパレーター１０、及び、固体電解コンデンサ用セパレーター１０の製造方法の作用について説明する。
本実施形態の固体電解コンデンサ用セパレーター１０は、空孔率が６５％以上であり、且つ、平均細孔径が１５μｍ以下であることにより、緻密性と多孔性を兼ね備える。そのため、固体電解質をセパレーター１０の内部に均一に分散させて且つ大量に保持することができ、良好なＥＳＲ特性を実現し、維持する上に、セパレーターの緻密性が高まり、セパレーター内部でのショートを抑制させ、耐電圧性を向上できる。

本実施形態の固体電解コンデンサ用セパレーター１０の製造方法によれば、海島構造を有する合成繊維を脱海処理し、解繊・叩解処理することにより、平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である超極細繊維の第１の繊維１１を効率良く作製することができる。そして、作製した超極細繊維の第１の繊維１１の割合が全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下となるように他の繊維１２を配合し、湿式抄造することにより、超極細繊維の第１の繊維１１を好適に分散させて抄造することができる。これによって、セパレーターは緻密性と多孔性とを兼ね備えることができる。

本実施形態の固体電解コンデンサ用セパレーター１０、固体電解コンデンサ、及び、固体電解コンデンサ用セパレーター１０の製造方法によれば、以下に示す効果を得ることができる。

（１）空孔率が６５％以上であり、且つ、平均細孔径が１５μｍ以下であることにより、セパレーターは緻密性と多孔性を兼ね備えるため、固体電解質をセパレーターの内部に均一に分散させて且つ大量に保持することができる。これにより、良好なＥＳＲ特性を実現し、維持する上に、セパレーターの緻密性が高まり、セパレーター内部でのショートを抑制させ、耐電圧性能を向上できる。さらに、引張強度度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であり優れた機械的強度を有している。

（２）好ましくは、超極細繊維の第１の繊維１１に加えて、平均繊維径が３μｍ以上且つ２５μｍ以下である第２の繊維を含有している。したがって、固体電解コンデンサ用セパレーター１０のコンデンサ作製に必要な機械的強度を十分に満足させることができる。

（３）好ましくは、第２の繊維として、天然繊維、ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、アラミド繊維の群から選ばれる１または２以上の繊維を含有している。したがって、固体電解コンデンサ用セパレーター１０の機械的強度を効率良く向上させることができる。

（４）好ましくは、超極細繊維の第１の繊維１１に加えて、バインダー繊維を含有している。したがって、固体電解コンデンサ用セパレーター１０のコンデンサ作製に必要な機械的強度を十分に満足させることができる。

（５）本実施形態の固体電解コンデンサ用セパレーター１０の製造方法によれば、緻密性と多孔性とを兼ね備えたセパレーターを製造することができる。また、セパレーターの引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上と優れた機械的強度を有するセパレーターを製造することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、超極細繊維の第１の繊維１１、第２の繊維以外に、超極細繊維の第１の繊維１１、第２の繊維とは平均繊維径が異なる第３の繊維を含有していてもよい。

以下、実施例および比較例を用いて、本発明の固体電解コンデンサ用セパレーター１０についてより具体的に説明するが、本発明は本実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
まず、海島構造を有する合成繊維として、東レ株式会社製のナノファイバーを用いた。該ナノファイバーは、島成分にナイロンを含有し、海成分にポリ乳酸を含有している。このナノファイバーを、繊維長が約１ｍｍとなるように裁断した後に、アルカリ浴液に含浸して脱海処理し、島成分のみとなったバンドル状繊維を作製した。作製したバンドル状繊維を濃度が１質量％になるように水に分散させ、ディスクリファイナーにより０．３ｇのカナダ変法ろ水度が２００ｍｌになるように解繊処理と叩解処理とを行った。０．３ｇのカナダ変法ろ水度とは、試料重量を０．３ｇとした以外は、ＪＩＳ Ｐ８１２１のカナダ標準形ろ水度試験に準拠して測定した値を意味する。

この解繊処理と叩解処理とによって、平均繊維径が１２０ｎｍの超極細繊維の第１の繊維１１を作製した。平均繊維径は、超極細繊維の第１の繊維１１を日本電子株式会社製の走査型電子顕微鏡（型式ＪＴＢ−４６００Ｆ型ＳＥＭ）を用いて倍率１０,０００倍で３０本の繊維を観察し、その平均から求めた。

第２の繊維として、平均繊維径が３．５μｍ、長さが３ｍｍの帝人株式会社製のポリエステル繊維（商品名：テピルス）（登録商標）0.1ｄｔ×3ｍｍを用いた。
また、バインダーとして、平均繊維径が１３μｍ、長さが５ｍｍのクラレ株式会社製の芯鞘複合繊維（商品名：ソフィット）（登録商標）を用いた。そして、超極細繊維の第１の繊維１１、上記ポリエステル繊維、及び、上記芯鞘複合繊維の質量比率が、５：４７．５：４７．５となるように配合し、水に分散させてスラリーを作製した。

その後、円網抄紙機に前記スラリーを供給して抄紙することにより、セパレーターを作製した。得られたセパレーターは、厚さが３９．８μｍであり、密度が０．４５７ｇ／ｃｍ^３であった。

また、固体電解コンデンサは以下の手順によって作製した。
まず陽極箔と陰極箔とをセパレーターを介して巻回し、コンデンサ素子を作製した。次に、作製したコンデンサ素子を化成液に浸漬し、修復化成を行った。そして、固体電解質層を形成するため、このコンデンサ素子をモノマー３，４−エチレジオキシチオフェンと酸化剤ｐ−トルエンスルホン酸第二鉄を所定量含有する混合液に浸漬し、重合反応を進行させ、固体電解質層を形成した。この素子を乾燥した後、ケースに挿入し、開口部をゴム封口して、定格電圧１００ｖ、定格静電容量４７μＦ、φ１０ｍｍ×１２ｍｍＬの固体電解コンデンサを作製した。

（実施例２）
超極細繊維の第１の繊維１１、ポリエステル繊維、及び、芯鞘複合繊維の質量比率を、１０：４５：４５としたこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ用セパレーター１０を作製した。

（実施例３）
超極細繊維の第１の繊維１１、ポリエステル繊維、及び、芯鞘複合繊維の質量比率を、３０：３５：３５としたこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ用セパレーター１０を作製した。

（実施例４）
超極細繊維の第１の繊維１１、ポリエステル繊維、及び、芯鞘複合繊維の質量比率を、５０：２５：２５としたこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ用セパレーター１０を作製した。

（実施例５）
超極細繊維の第１の繊維１１、ポリエステル繊維、及び、芯鞘複合繊維の質量比率を、６５：１７．５：１７．５としたこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ用セパレーター１０を作製した。

（実施例６）
ポリエステル繊維に加えて、帝人株式会社製のアラミドパルプ（商品名：トワロン）（登録商標）を叩解処理したものを用いた。叩解処理したアラミドパルプは、平均繊維径が８００ｎｍであった。そして、超極細繊維の第１の繊維１１、上記アラミドパルプ、ポリエステル繊維、及び、芯鞘複合繊維の質量比率を、１５：１５：３５：３５としたこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ用セパレーター１０を作製した。

（比較例１）
超極細繊維の第１の繊維１１を用いず、ポリエステル繊維、及び、芯鞘複合繊維の質量比率を、５０：５０としたこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ用セパレーター１０を作製した。

（比較例２）
超極細繊維の第１の繊維１１、ポリエステル繊維、及び、芯鞘複合繊維の質量比率を、７０：１５：１５としたこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ用セパレーター１０を作製した。

（比較例３）
超極細繊維の第１の繊維１１に代えて、平均繊維径が２０μｍである繊維（以下、「繊維Ａ」という。）を用い、繊維Ａ、ポリエステル繊維、及び、芯鞘複合繊維の質量比率を、５０：２５：２５としたこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ用セパレーター１０を作製した。繊維Ａは、実施例１の海島構造を有する合成繊維を脱海処理し、解繊・叩解処理を行わなかった繊維である。

上記のように得られた各例の固体電解コンデンサ用セパレーター１０において、下記に示す方法により各特性を評価した。
（耐電圧）
上記実施例に記載した方法でＡ４サイズの大きさを有するセパレーターを２枚作製し、１枚当たりの厚さＥ（単位：ｍｍ）を測定した。このセパレーターを抄紙方向に折りたたんで５枚重ねとし、折りたたんだセパレーターの抄紙方向と垂直な方向に等間隔に１０箇所の厚さを測定し、平均厚さＤ（単位：ｍｍ）を測定した。その後、岐阜愛知電機株式会社製の試験用変圧機（型式ＰＳＩＴ―ＣＳ）に５枚重ねの試験片を挟んで電圧をかけ、高村電機株式会社製の絶縁破壊試験機（型式ＰＳＩＴ−ＴＣ)を用いて、セパレーターの絶縁破壊電圧Ｃ（単位：ｋｖ）を測定した。そして、耐電圧（Ｖ）＝Ｃ（ｋｖ）／Ｄ（ｍｍ）×Ｅ（ｍｍ）×１０００より、耐電圧を求めた。

（ＥＳＲ特性）
上記各実施例及び比較例で作製したセパレーターを用い、定格静電容量４７μＦ、定格電圧１００ｖ、サイズφ１０ｍｍ×１２ｍｍＬの固体電解コンデンサを各１６０個作製した。そして、横河・ヒューレットパッカード株式会社製のプレシジョンＬＣＲメーター（型式ＨＰ４２８４Ａ）を用いて、２５℃、１００ｋＨｚでの等価直列抵抗値を測定した。

（ショート率）
上記のように作製した固体電解コンデンサの個々のショートの有無を測定し、ショート不良が発生した割合をショート不良率とした。

（引張強度）
ＪＩＳＰ８１１３紙及び板紙―引張特性試験方法により測定した。
（保液率）
上記実施例に記載した方法で作製したセパレーターから、縦５ｃｍ、横５ｃｍの試験片を切り取り、電子天秤で重量Ａ（単位：ｇ）を測定した。次に、２３℃で粘度を１０ｍＰａ・Ｓに調整したグリセリンとメタノールの混合液中に上記試験片を３０分間浸漬した。３０分後に試験片を取り出し、温度２３℃、湿度５０％の雰囲気下、３０秒間自然落下により上記混合液を切った後、電子天秤で重量Ｂ（単位：ｇ）を測定した。そして、保液率（％）＝（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００より、保液率を求めた。

（空孔率）
上記実施例に記載した方法で作製したセパレーターから、縦５ｃｍ、横５ｃｍの試験片を切り取り、温度２３℃、相対湿度５０％の雰囲気で２４時間調湿した後、試験片の重量と厚さを測定した。その後、測定液のプロピレングリコールに１分間含浸させた後、試験片の表面に付着した余分なプロピレングリコールをろ紙で吸収して除去し、再度重量を測定した。そして、空孔率（％）＝１００×[吸液後の試験片重量（ｇ）―吸液前の試験片重量（ｇ）]／プロピレングリコールの密度（ｇ／ｃｍ^３）×５（ｃｍ）×５（ｃｍ）×厚さ（ｃｍ）より、空孔率を求めた。

（平均細孔径）
ＰＭＩ社製の細孔径分布測定器（型式ＡＳＴＭＦ３１６−８６）を用いて、バブルポイント試験方法により測定した。

（厚さ、密度）
ＪＩＳＰ８１１８：１９９８紙及び板紙―厚さと密度の試験方法により測定した。

表１において、耐電圧が２８０ｖ以上、ＥＳＲ特性が２８ｍΩ以下、ショート率が１５％以下であり、且つ、引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であるものを評価「○」とした。また、耐電圧が３２０ｖ以上、ＥＳＲ特性が２５ｍΩ以下、ショート率が０％であり、且つ、引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であるものを評価「◎」とした。そして、耐電圧、ＥＳＲ特性、ショート率、引張強度のうちどれか一つでも上記評価「○」の数値範囲を満たさないものを、評価「×」とした。

表１の実施例１、２では、超極細繊維の第１の繊維１１が全繊維に対して５質量％、１０質量％含有されていることにより、耐電圧が２８０ｖ以上で、ＥＳＲ特性が２８ｍΩ以下と良好な数値を保ちながらショート率を１５％以下と低くできることが確認できた。さらに、引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であり、機械的強度も優れていることが確認できた。実施例３〜５では、超極細繊維の第１の繊維１１が全繊維に対して３０質量％、５０質量％、６５質量％含有されていることにより、耐電圧が３２０ｖ以上で、ＥＳＲ特性が２５ｍΩ以下と良好な数値を保ちながらショート率を０％と低くできることが確認できた。さらに、引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であり、機械的強度も優れていることが確認できた。実施例６では、アラミドパルプが含有されていても、超極細繊維の第１の繊維１１が所定量含有されていることにより、耐電圧が２８０ｖ以上で、ＥＳＲ特性が２８ｍΩ以下と良好な数値を保ちながらショート率を１５％以下と低くできることが確認できた。さらに、引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であり、機械的強度も優れていることが確認できた。比較例１では、超極細繊維の第１の繊維１１を用いていないため、耐電圧、ＥＳＲ特性、ショート率が悪化することが確認された。比較例２では、超極細繊維の第1の繊維１１が全繊維に対して７０質量％含有されているため、耐電圧、ＥＳＲ特性、ショート率は向上しているものの、引張強度が７．１２Ｎ／１５ｍｍと低く、機械的強度が低下していることが確認された。比較例３では、解繊・叩解処理を行わなかった繊維を用いているため、耐電圧、ＥＳＲ特性、引張強度は良好であるものの、平均細孔径が大きくショート率が高いことが確認された。

１０…固体電解コンデンサ用セパレーター、１１…超極細繊維の第1の繊維、１２…他の繊維

Claims (6)

1. 海島構造を有する合成繊維を脱海処理して得られたバンドル状繊維に、解繊処理と叩解処理の少なくともいずれか一方を行って得られる平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である超極細繊維の第１の繊維が、全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下の割合で含有されており、空孔率が６５％以上であり、平均細孔径が１５μｍ以下であり、引張強度が８Ｎ／１５ｍｍ以上であることを特徴とする固体電解コンデンサ用セパレーター。
2. 前記超極細繊維の第１の繊維に加えて、平均繊維径が３μｍ以上且つ２５μｍ以下である第２の繊維を含有していることを特徴とする請求項１に記載された固体電解コンデンサ用セパレーター。
3. 前記第２の繊維として、天然繊維、ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、アラミド繊維の群から選ばれる１または２以上の繊維を含有していることを特徴とする請求項２に記載された固体電解コンデンサ用セパレーター。
4. 前記超極細繊維の第１の繊維に加えて、バインダー繊維を含有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載された固体電解コンデンサ用セパレーター。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載された固体電解コンデンサ用セパレーターを用いたことを特徴とする固体電解コンデンサ。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載された固体電解コンデンサ用セパレーターの製造方法であって、
   前記海島構造を有する合成繊維を脱海処理し、得られたバンドル状繊維に解繊処理と叩解処理の少なくともいずれか一方を行って平均繊維径が１００ｎｍ以上且つ３００ｎｍ以下である超極細繊維の第１の繊維を作製し、該超極細繊維の第１の繊維が全繊維に対して５質量％以上且つ６５質量％以下の割合で含有されるように他の繊維を配合し、湿式抄造することを特徴とする固体電解コンデンサ用セパレーターの製造方法。