JP6338449B2

JP6338449B2 - アルミ電解コンデンサ用セパレータ及びアルミ電解コンデンサ

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Inventors: 和幸坂本; 直樹藤本; 篤井河
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Description

本発明は、本発明は陽極箔と陰極箔との間に電解液を介在させて構成したアルミ電解コンデンサに使用されるアルミ電解コンデンサ用セパレータ、及びこのセパレータを有するアルミ電解コンデンサに係わる。

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セパレータとして、電解紙を介在させてコンデンサ素子を作製し、このコンデンサ素子に電解液を含浸させ、封口して製作している。

コンデンサの静電容量は、下記式（１）で表される。
Ｃ＝ε_０・ε・Ｓ／ｄ・・・式（１）
Ｃ：静電容量（Ｆ）
ε_０：真空の誘電率（８.８５×１０^−１２）
ε：誘電体の比誘電率（Ｆ／ｍ）
Ｓ：電極の面積（ｍ^２）
ｄ：電極間の距離（ｍ）

アルミ電解コンデンサでは、コンデンサ素子中のセパレータに電解液を含浸させることにより、セパレータに含浸させた電解液が真の陰極となり、陽極アルミ箔の表面に電解酸化（化成）によって形成された極めて薄い陽極酸化皮膜（Ａｌ_２Ｏ_３）が誘電体となる。

比誘電率［式（１）のε］は誘電体の種類に依存するため、アルミ電解コンデンサの静電容量［式（１）のＣ］を大きくするためには、電極の面積［式（１）のＳ］を大きくし、電極間の距離［式（１）のｄ］を小さくすることが有効である。酸化皮膜は単位厚み当たりの耐電圧が高く、また任意の厚みの酸化皮膜を形成できるため、アルミ電解コンデンサは、セラミックコンデンサやフィルムコンデンサなどの他のコンデンサに比べて電極間の距離ｄが小さい。
また、アルミ電解コンデンサは、陽極アルミ箔をエッチングすることにより、見かけ面積に比べて実効面積を２０〜１２０倍程度に拡大できるため、電極の面積Ｓが大きい。
従って、アルミ電解コンデンサは、他のコンデンサに比べて小形かつ大容量を実現できることが最大の特徴となっている。

アルミ電解コンデンサの電解液としては、通常エチレングリコール（ＥＧ），ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）又はγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）などを溶媒とし、これらの溶媒に溶質として硼酸やアジピン酸、マレイン酸、又はこれらのアンモニウム塩などを溶解したものを用いる。この電解液をコンデンサ素子の両端から含浸させて、コンデンサを製作している。

セパレータの役割は、陽極箔と陰極箔の間に介在し、電解液を保持すると共に、陽極箔と陰極箔の短絡を防止することが要求される。さらに、セパレータには、良好なイオン透過性を持ち、電解液を長期間にわたり保持し、化学的に安定であって電極箔を腐食するような不純物を含有しないことも要求される。

一般に、アルミ電解コンデンサ用セパレータには、構成材料としてセルロースが用いられる。
セルロースは、植物細胞壁の主成分であり、リグニン、ヘミセルロースと共存して植物体を支える役割をする多糖類である。セルロースは、熱及び種々の溶媒に対し安定である。
また、セルロースは、分子内に親水性の水酸基と親油性のメチン基を持っており、水及び有機溶媒に対して良好な濡れ性を示す。
パルプとなる植物繊維は、ミクロフィブリルと呼ばれる微細な繊維の集合体であり、繊維の比表面積が大きく、また、繊維の内部にも水や有機溶媒が浸透できる。これらの繊維を堆積したシートは、良好な親溶媒性を有し、また繊維の微細な隙間があることからイオン透過性が良好で、更に長期にわたり溶媒を保持することができる。
また、セルロースは、セルロース分子が有する水酸基の相互作用によって水素結合を生じるので、セルロース分子間あるいは互いの繊維間を結合し、繊維間を接着するバインダー成分を使用することなく、強度の高いシートを得られることができる。
このような理由から、セルロースでできたシートは、アルミ電解コンデンサ用セパレータに適しており、アルミ電解コンデンサ用セパレータには、木材や非木材などからサルフェート（クラフト）法、サルファイト法あるいはアルカリ法によって蒸解し抽出された天然植物繊維である製紙用化学パルプが用いられてきた。

化学パルプに使用する植物は、特に種類を限定せず、木材パルプでは、トウヒ、モミ、マツ、ツガなどの針葉樹やブナ、ナラ、カバ、ユーカリなどの広葉樹が利用できる。一方、非木材パルプでは、マニラ麻、サイザル麻、バナナ、パイナップルなどの葉脈繊維、コウゾ、三椏、ガンピ、ジュート、ケナフ、ヘンプ、フラックス、などのジンピ繊維、エスパルト、竹、バガス、稲ワラ、麦ワラ、アシなどの禾（カ）本科植物繊維、綿、リンター、カポックなどの種毛繊維、椰子などの果実繊維、その他の植物としてイグサやサバイ草など種々の植物が利用できる。

近年、電気・電子機器のグローバル化や省エネルギーのためのインバータ化が進み、また、太陽光発電や風力発電などのクリーンエネルギー関連の需要が拡大している。これらの機器に使用されるアルミ電解コンデンサには、４００ＷＶを超える電圧が求められるようになってきた。更に、これらの機器にはメンテナンス頻度が少ないことが強く望まれており、これらの機器に使用されるアルミ電解コンデンサには、長寿命であること、特にはＥＳＲ性能が良いコンデンサが求められるようになってきた。
４００ＷＶを超える電圧でＥＳＲ性能が良いアルミ電解コンデンサを得るためには、セパレータの厚さ及び密度が関係する。セパレータを厚くすると、耐電圧特性を向上させることができ、電解液の保液性改善やエージングショートを防止する上でも有効である。しかし、セパレータを厚くすると、陽極箔と陰極箔との距離が大きくなり、ＥＳＲの上昇に繋がる。また、コンデンサの容量を確保するには、所定の面積の電極箔を巻回する必要があり、厚いセパレータを使用して所定の容量を確保しようとすると、コンデンサ素子が大径化し、ケースに収容できなくなるなどの不具合が発生する。一方、セパレータの密度を高くすると、耐電圧特性の向上には有効であるが、セパレータを構成する繊維間の空隙が減少するためＥＳＲ性能は低下する。

特許文献１では、高密度層を厚さ１０．０〜５０．０μｍ、密度０．８８０〜１．０００ｇ／ｃｍ^３とし、低密度層を厚さ１０．０〜５０．０μｍ、密度０．２００〜０．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲として、これら高密度層と低密度層を重ねた構成とすることが開示されている。
この特許文献１では、高密度層の密度を０．８８０〜１．０００ｇ／ｃｍ^３に上げることで、高い耐電圧を得て、それにＥＳＲ性能に優れる低密度層と組み合わせることで、セパレータ全体として従来よりも高い耐電圧と低いＥＳＲ性能を実現しているものの、前述したように高密度層は繊維間の空隙が減少するため、ＥＳＲの悪化は避けられない。そのため、ＥＳＲ性能に優れる低密度層と組み合わせても、コンデンサのＥＳＲ性能の向上は十分とはいえなかった。

特開平６−１６８８４８号公報

本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、セパレータを高密度化しても、ＥＳＲの悪化を防ぐことで、耐電圧特性、及びＥＳＲ特性の優れたセパレータを提供するものである。また、本発明は、このセパレータを用いることで、アルミ電解コンデンサのＥＳＲ特性の向上と、エージングショート不良率の低減を可能にする、アルミ電解コンデンサを提供するものである。

本願の発明者は、アルミ電解コンデンサ用セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の高密度層をもつセパレータを構成する部材の表面電位に着目し、セルロース繊維であるパルプを主体とするセパレータ構成材料の表面電位の指標として、ゼータ電位を用いた。
本発明では、使用するパルプのろ水度は「ＪＩＳＰ８１２１−２パルプ−ろ水度試験法−第２部：カナダ標準ろ水度法」に従って測定した値を用いた。
カナダ標準ろ水度は、カナダ標準ろ水度計のサイドオリフィスから集めたろ水の容量をｍｌで表したものである。具体的には直径０．５ｍｍ孔を１ｃｍ２当たり９７個持つふるい板上に形成された繊維マットを通過して、計測漏斗の中のサイドオリフィスから排出されるろ水の量を測定する。
パルプは叩解により微細化される。当該微細化されたパルプをふるい板上でろ過しようとすると、ふるい板上に形成される初期に堆積する繊維マットの影響を受け、その後、通過しようとするパルプ懸濁液の抵抗が大きくなるため、叩解によりパルプを微細化していくと、ろ水度の値は次第に小さくなり、０ｍｌとなる。
ここで、叩解を更に進めると、ふるい板の孔を通過する程度の微細な繊維が増加し、ろ水度の値は上昇に転じる。

上述した、ろ水度の変化を図示すると、図１０のようになる。図１０において、横軸は叩解時のエネルギー（Ｅ）と時間（Ｔ）の積を示し、縦軸はＣＳＦ（ｍｌ）の値を示す。
図１０のａの状態では、ＣＳＦの値が８００ｍｌである。ａの状態から、叩解によりパルプが微細化されることにより、ろ水度の値が次第に小さくなり、いったん０ｍｌ（ｂの状態）まで低下する。その後、叩解を進めることにより、ふるい板の孔を通過する程度の微細な繊維が増加することによって、ＣＳＦの値は上昇に転じる。そして、図１０のｃの状態では、ＣＳＦの値が８００ｍｌまで上昇している。

本発明では、ＣＳＦの値が一旦０ｍｌ（下限値；図１０のｂの状態）まで低下した後、更に叩解を進め、ＣＳＦの値が上昇に転じた原料を使用する。具体的にはパルプのろ水度は０ｍｌ（図１０のｂの状態）〜８００ｍｌ（図１０のｃの状態）である。
そして、０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の密度の層を少なくとも１層有するセパレータを使用するアルミ電解コンデンサにおいて、０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ³の密度の層のゼータ電位の絶対値を５０．０ｍＶよりも小さくすることにより、セパレータの密度が高くてもＥＳＲ性能の良いコンデンサが得られることを見いだした。
従って、０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の密度の層を少なくとも１層有するセパレータであっても、ゼータ電位の絶対値を０〜５０．０ｍＶにすることで、エージングショート不良率を抑制し、なおかつ低ＥＳＲであるコンデンサを実現できることを見出した。

通常、植物から得られるセルロースを主体とするパルプは、繊維表面にアニオン性官能基であるカルボキシル基などを有している。セルロース繊維を水に分散させた場合、繊維の表面電位はアニオン性官能基によりマイナスを示す。アルミ電解コンデンサ用セパレータはこれらのパルプを原料とするが、耐電圧特性に優れた高密度層を得るためにパルプを叩解した場合、パルプは叩解により、内部フィブリル化を経て、外部フィブリル化が起こり、繊維径が１μｍ以下の極めて小さい無数のミクロフィブリルが発生する。この時、パルプ中に含まれるアニオン性官能基がミクロフィブリルの表面に多く露出し、電位はマイナス側に大きく移行する。
針葉樹クラフトパルプやマニラ麻パルプを、叩解機で叩解の程度を示すＪＩＳＰ８１２１−２によるＣＳＦ（ＣａｎａｄｉａｎＳｔａｎｄａｒｄＦｒｅｅｎｅｓｓ）１０ｍｌ程度まで叩解したセルロース繊維表面のゼータ電位は、約−５０．０〜−６０．０ｍＶである。セパレータの耐電圧特性を確保する目的で、より密度の高いセパレータを得るために叩解を進めていくと、ゼータ電位の絶対値はさらに大きくなる。

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セパレータとして、電解紙を介在させてコンデンサ素子を作製し、このコンデンサ素子に電解液を含浸させて作成しているが、電解液中に含まれる溶質イオンがセパレータ中を透過することにより、その性能を発揮する。ゼータ電位の絶対値が大きいセパレータをアルミ電解コンデンサ用セパレータとして使用した場合、セパレータに含浸された電解液中の溶質から電離したイオンはセパレータ内部を移動する時に繊維の表面に存在するアニオン性官能基の電位の影響を受け、電解質イオンの透過が阻害される。
セパレータのゼータ電位の絶対値を小さくする、言い換えると繊維表面の電位を小さくすることで、電解質イオン透過時の阻害を抑制し、耐電圧性能を向上させるために密度を高くしたセパレータであっても、ＥＳＲ性能の良いアルミ電解コンデンサが実現可能である。

アルミ電解コンデンサ用セパレータを製造するには、密度を制御するために所定のＣＳＦに叩解した各種パルプの水分散体をろ過することでウェブを得て、その後乾燥してシートを製作する。
ここで、叩解が進み表面電位が絶対値で大きくなったミクロフィブリル繊維は、水中で互いに強く反発しながら分散している。この様な状態で得られたシートに、カチオン性官能基をもつ物質を導入することで、セパレータのゼータ電位を制御することが可能となる。

即ち、本発明のアルミ電解コンデンサ用セパレータは、陽極アルミ箔と陰極アルミ箔の間に介在させて、ショートの防止と駆動用電解液を含浸及び保持するために使用されるアルミ電解コンデンサ用セパレータであって、表面電位の指標であるゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶであり、かつ、密度が０．７００ｇ／ｃｍ^３〜１．４００ｇ／ｃｍ^３である層を、少なくとも１層有する構成である。
また、本発明のアルミ電解コンデンサは、上述したアルミ電解コンデンサにおいて、セパレータとして本発明のアルミ電解コンデンサ用セパレータを用いた構成である。
ものである。

ゼータ電位の絶対値を０〜５０．０ｍＶとした、密度が０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の層を少なくとも１層有する、本発明のアルミ電解コンデンサ用セパレータは、優れたＥＳＲ性能と耐電圧特性を示す。
また、本発明のアルミ電解コンデンサ用セパレータを使用した、本発明のアルミ電解コンデンサは、ＥＳＲ性能の向上及びエージングショート不良率の低減を実現することができる。

アルミ電解コンデンサの一形態の概略断面図である。図１のアルミ電解コンデンサのコンデンサ素子部分の構成を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態のアルミ電解コンデンサの概略構成図（要部の断面図）である。本発明の第２の実施の形態のアルミ電解コンデンサの概略構成図（要部の断面図）である。図４のアルミ電解コンデンサに対する変形例の概略構成図（要部の断面図）である。本発明の第３の実施の形態のアルミ電解コンデンサの概略構成図（要部の断面図）である。図６のアルミ電解コンデンサに対する変形例の概略構成図（要部の断面図）である。本発明の第４の実施の形態のアルミ電解コンデンサの概略構成図（要部の断面図）である。図８のアルミ電解コンデンサに対する変形例の概略構成図（要部の断面図）である。叩解時のエネルギーと時間の積に対する、ろ水度の変化を示す図である。

以下、発明を実施するための形態について説明する。

本発明では、セルロース繊維表面のゼータ電位に着目して、セパレータに使用するセルロース繊維表面のゼータ電位の絶対値を小さくする。特に、これにより、セパレータの性能を向上させることができる。

ゼータ電位の絶対値を小さくする手法としては、例えば、水に溶解あるいは分散させた時にプラスの電荷をもつ物質を用いる。このプラスの電荷をもつ物質（カチオン性の物質）を、セパレータに導入させて、セパレータを構成する繊維の表面に露出するイオン性を中和することで、ゼータ電位の絶対値を０〜５０．０ｍＶとする。

水に溶解あるいは分散させた時にプラスの電荷をもつ物質（カチオン性の物質）は、アルミ電解コンデンサの電極箔を腐食するような、塩素などのハロゲンや、硫酸イオン、硝酸イオンなどの腐食性イオンを含まない物質であればよく、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアミン系、ポリアミドエポキシ樹脂、カチオン性ロジン、アルキルケテンダイマー、アルケニルコハク酸、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド、特殊アルミナなどの物質が使用できる。これらの物質は、単独あるいは複数を組み合わせても良い。また、カチオン性の物質は、上述した物質に限定されるものではない。

カチオン性の物質の付与は、抄紙工程にて各種パルプの水分散体に内添、定着させてもよく、また、シート化後乾燥前に噴霧したり、乾燥後に含浸塗工、あるいは塗工したりしても良い。

本発明のセパレータは、密度が０．７００ｇ／ｃｍ^３〜１．４００ｇ／ｃｍ^３である層（高密度層）が１層以上あれば良く、この高密度層のゼータ電位の絶対値を０〜５０．０ｍＶとする。高密度層を２層以上とする場合には、各高密度層のゼータ電位の絶対値を０〜５０．０ｍＶの範囲内とする。
高密度層の密度としては、０．７５０ｇ／ｃｍ^３〜１．２５０ｇ／ｃｍ^３の範囲がより好ましい。
密度が０．７００ｇ／ｃｍ^３未満の場合は、ゼータ電位の絶対値が０〜５０ｍＶの範囲であっても、セパレータの耐電圧特性が低下し、コンデンサのエージングショート不良率が悪化するので、改善効果が十分とは言えない。
密度が１．４００ｇ／ｃｍ^３を超える場合は、ゼータ電位の絶対値が０〜５０ｍＶの範囲であっても、セパレータを構成する繊維間の空隙が減少し、ＥＳＲ性能の低下に影響し、ＥＳＲの改善効果は十分とは言えない。

本発明のセパレータは、さらに密度が０．７００ｇ／ｃｍ^３未満である層（低密度層）を有していても良い。即ち、１層の高密度層のみ、高密度層と低密度層の積層体、のどちらも可能である。なお、低密度層のゼータ電位は特に限定されない。
高密度層と低密度層の積層体の場合に、高密度層と低密度層の少なくとも一方を２層以上設けて、合計３層以上としても良い。
また、積層体の一端の層が高密度層で他端の層が低密度層である場合、陽極アルミ箔側を高密度層としても、陽極アルミ箔側を低密度層としても、どちらでも構わない。

本発明のセパレータの高密度層には、各種の繊維を使用することが可能である。この高密度層に使用する材料としては、例えば、針葉樹や広葉樹などの木材や、マニラ麻、サイザル麻、亜麻、フラックス、ヘンプ、コットンリンター、ジュート、ケナフ、エスパルト、竹、バガス、などの非木材繊維をクラフト法（サルフェート法）、サルファイト法、ソーダ法によりパルプ化したものを使用することができる。これらのパルプは１種あるいは２種類以上を混合して使用してもよい。
本発明ではＣＳＦの値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じた原料を使用する。具体的には、パルプのろ水度はＣＳＦ値で０〜８００ｍｌである。
パルプのろ水度は、ＣＳＦ値で１５０〜８００ｍｌの範囲であることがより好ましい。
ＣＳＦの値が０ｍｌ（下限値）までであれば、ゼータ電位の絶対値が０〜５０ｍＶの範囲であっても、セパレータの耐電圧特性が十分とは言えず、コンデンサのエージングショート不良率が悪化するので、改善効果が十分とは言えない。

また、セパレータの低密度層に使用する材料としては、例えば、針葉樹や広葉樹などの木材や、マニラ麻、サイザル麻、亜麻、フラックス、ヘンプ、コットンリンター、ジュート、ケナフ、エスパルト、竹、バガス、などの非木材繊維をクラフト法（サルフェート法）、サルファイト法、ソーダ法によりパルプ化したものや、溶剤紡糸セルロースやポリノジックレーヨンなどの再生セルロース繊維などを使用することができる。これらの材料は１種あるいは２種類以上を混合して使用してもよい。
また、高密度層及び低密度層に使用する材料は、上述した材料に限定されるものではない。

本発明のアルミ電解コンデンサ用セパレータ及び本発明のアルミ電解コンデンサは、各種の形態のアルミ電解コンデンサに適用することが可能である。
例えば、陽極及び陰極にそれぞれリード線を接続したリード形や、陽極及び陰極にそれぞれ端子を接続して、この端子を介して回路基板に直接接続するチップ形の、いずれのアルミ電解コンデンサにも、本発明を適用することが可能である。

ここで、本発明を適用することが可能なアルミ電解コンデンサとして、アルミ電解コンデンサの一形態の概略断面図を、図１及び図２に示す。
図１はアルミ電解コンデンサの断面図であり、図２は図１のコンデンサ素子部分を示す斜視図である。図１及び図２に示すアルミ電解コンデンサは、前述したリード形のアルミ電解コンデンサである。
図１に示すアルミ電解コンデンサ１０は、駆動用電解液が含浸されている、コンデンサ素子５を有して成る。そして、アルミ電解コンデンサ１０は、コンデンサ素子５を有底筒状のアルミニウムから成るアルミケース７に収容し、アルミケース７の開口部をゴムパッキン６で封止している。また、アルミケース７の外側を、スリーブ９が覆っている。
コンデンサ素子５には、２本のリード線１が接続されている。リード線１は、コンデンサ素子５に接合された棒状の接合部と、半田付け可能な外部引出部８とからなる。リード線１の接合部は、ゴムパッキン６で封止されている。
また、コンデンサ素子５は、図２に示すように、陽極アルミ箔２と陰極アルミ箔３との間にセパレータ紙４を介在させて、これらを巻回させて成る。陽極アルミ箔２と陰極アルミ箔３には、それぞれ、リード線１が接続されている。

図１及び図２に示すアルミ電解コンデンサ１０に、本発明を適用する場合には、コンデンサ素子５のセパレータ紙４を、本発明のアルミ電解コンデンサ用セパレータの構成とする。即ち、セパレータ紙４を、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶであり、かつ、密度が０．７００ｇ／ｃｍ^３〜１．４００ｇ／ｃｍ^３である層（高密度層）を、少なくとも１層有する構成とする。

続いて、本発明の具体的な実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態のアルミ電解コンデンサの概略構成図（要部の断面図）を、図３に示す。
この第１の実施の形態は、セパレータを１層の高密度層のみとした構成である。

図３に示すように、アルミ電解コンデンサ２０は、表面に酸化皮膜１２を誘電体として形成した陽極アルミ箔１１と陰極アルミ箔１３との間に、セパレータ１４が配置されている。
このセパレータ１４は、１層の高密度層１５のみで構成され、電解液が含浸されている。

高密度層１５は、０．７００ｇ／ｃｍ^３〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲内の密度を有し、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶの範囲内である。
この高密度層１５には、前述した高密度層用の各種の繊維を使用することが可能である。より好ましくは、高密度層１５に、ＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じたＣＳＦ０〜８００ｍｌの範囲まで叩解されたパルプを使用する。

上述の本実施の形態によれば、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶの範囲内である高密度層１５を有するセパレータ１４を用いて、アルミ電解コンデンサ２０が構成されている。
これにより、セパレータ１４の耐電圧特性及びＥＳＲ特性が優れており、このセパレータ１４を備えたアルミ電解コンデンサ２０において、ＥＳＲ性能の向上及びエージングショート不良率の低減を実現することができる。
なお、図３ではセパレータ１４と酸化皮膜１２、陰極アルミ箔１３が接触していないが、これらが接触する場合もある。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態のアルミ電解コンデンサの概略構成図（要部の断面図）を、図４に示す。
この第２の実施の形態は、セパレータが１層の高密度層と１層の低密度層を積層した構成である。

図４に示すように、アルミ電解コンデンサ３０は、表面に酸化皮膜２２を誘電体として形成した陽極アルミ箔２１と陰極アルミ箔２３との間に、セパレータ２４が配置されている。
このセパレータ２４は、１層の高密度層２５と１層の低密度層２６が積層されて構成され、電解液が含浸されている。そして、このセパレータ２４は、その高密度層２５が陽極アルミ箔２１側に配置され、その低密度層２６が陰極アルミ箔２３側に配置されている。

高密度層２５は、０．７００ｇ／ｃｍ^３〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲内の密度を有し、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶの範囲内である。
この高密度層２５には、前述した高密度層用の各種の繊維を使用することが可能である。より好ましくは、高密度層２５に、ＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じたＣＳＦ０〜８００ｍｌの範囲まで叩解されたパルプを使用する。
低密度層２６は、０．７００ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有する。この低密度層２６には、前述した低密度層用の各種の繊維を使用することが可能である。

上述の本実施の形態によれば、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶの範囲内である高密度層２５を有するセパレータ２４を用いて、アルミ電解コンデンサ３０が構成されている。
これにより、セパレータ２４の耐電圧特性及びＥＳＲ特性が優れており、このセパレータ２４を備えたアルミ電解コンデンサ３０において、ＥＳＲ性能の向上及びエージングショート不良率の低減を実現することができる。

（第２の実施の形態の変形例）
図４のアルミ電解コンデンサ３０では、セパレータ２４の陽極アルミ箔２１側を高密度層２５としていた。
これに対して、図５に示すように、セパレータ２４の配置を図４とは逆にして、陽極アルミ箔側を低密度層２６とした、アルミ電解コンデンサ３０Ａを構成することも可能である。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態のアルミ電解コンデンサの概略構成図（要部の断面図）を、図６に示す。
この第３の実施の形態は、セパレータが２層の高密度層と１層の低密度層を交互に積層した構成である。

図６に示すように、アルミ電解コンデンサ４０は、表面に酸化皮膜３２を誘電体として形成した陽極アルミ箔３１と陰極アルミ箔３３との間に、セパレータ３４が配置されている。
このセパレータ３４は、２層の高密度層３５，３７と１層の低密度層３６が交互に積層されて構成され、電解液が含浸されている。

高密度層３５，３７は、０．７００ｇ／ｃｍ^３〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲内の密度を有し、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶの範囲内である。なお、高密度層３５と高密度層３７は、各層の密度及びゼータ電位がこの範囲内であれば、異なる構成とすることも可能である。
これらの高密度層３５，３７には、それぞれ前述した高密度層用の各種の繊維を使用することが可能である。より好ましくは、高密度層３５，３７に、ＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じたＣＳＦ０〜８００ｍｌの範囲まで叩解されたパルプを使用する。
低密度層３６は、０．７００ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有する。この低密度層３６には、前述した低密度層用の各種の繊維を使用することが可能である。

上述の本実施の形態によれば、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶの範囲内である高密度層３５，３７を有するセパレータ３４を用いて、アルミ電解コンデンサ４０が構成されている。
これにより、セパレータ３４の耐電圧特性及びＥＳＲ特性が優れており、このセパレータ３４を備えたアルミ電解コンデンサ４０において、ＥＳＲ性能の向上及びエージングショート不良率の低減を実現することができる。

（第３の実施の形態の変形例）
図６のアルミ電解コンデンサ４０では、セパレータ３４を、２層の高密度層３５，３７と１層の低密度層３６を交互に積層した構成としていた。
これに対して、図７に示すように、セパレータ３４の配置を図６とは逆にして、１層の高密度層３５と２層の低密度層３６，３８を交互に積層した、アルミ電解コンデンサ４０Ａを構成することも可能である。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態のアルミ電解コンデンサの概略構成図（要部の断面図）を、図８に示す。
この第４の実施の形態は、セパレータが２層の高密度層と２層の低密度層を交互に積層した構成である。

図８に示すように、アルミ電解コンデンサ５０は、表面に酸化皮膜４２を誘電体として形成した陽極アルミ箔４１と陰極アルミ箔４３との間に、セパレータ４４が配置されている。
このセパレータ４４は、２層の高密度層４５，４７と２層の低密度層４６，４８が交互に積層されて構成され、電解液が含浸されている。

高密度層４５，４７は、０．７００ｇ／ｃｍ^３〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲内の密度を有し、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶの範囲内である。なお、高密度層４５と高密度層４７は、各層の密度及びゼータ電位がこの範囲内であれば、異なる構成とすることも可能である。
これらの高密度層４５，４７には、それぞれ前述した高密度層用の各種の繊維を使用することが可能である。より好ましくは、高密度層４５，４７に、ＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じたＣＳＦ０〜８００ｍｌの範囲まで叩解されたパルプを使用する。
低密度層４６，４８は、０．７００ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有する。この低密度層４６，４８には、前述した低密度層用の各種の繊維を使用することが可能である。

上述の本実施の形態によれば、ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶの範囲内である高密度層４５，４７を有するセパレータ４４を用いて、アルミ電解コンデンサ５０が構成されている。
これにより、セパレータ４４の耐電圧特性及びＥＳＲ特性が優れており、このセパレータ４４を備えたアルミ電解コンデンサ５０において、ＥＳＲ性能の向上及びエージングショート不良率の低減を実現することができる。

（第４の実施の形態の変形例）
図８のアルミ電解コンデンサ５０では、セパレータ４４を、２層の高密度層４５，４７と２層の低密度層４６，４８を交互に積層し、陽極アルミ箔４１側を高密度層４５とした構成としていた。
これに対して、図９に示すように、セパレータ４４の配置を図８とは逆にして、２層の高密度層４５，４７と２層の低密度層４６，４８を交互に積層し、陽極アルミ箔４１側を低密度層４８とした、アルミ電解コンデンサ５０Ａを構成することも可能である。

〔セパレータ特性及びアルミ電解コンデンサの測定方法及び評価方法〕
実際にアルミ電解コンデンサ用セパレータ及びアルミ電解コンデンサを製作して、特性を調べた。本発明の実施例、本発明に対する比較例や参考例、従来公知の構成の従来例のセパレータ及びアルミ電解コンデンサを製作した。
各実施例、比較例、従来例及び参考例において説明するセパレータの測定方法、アルミ電解コンデンサの評価方法、各実験結果は以下の通りである。

（セパレータ特性）
厚さと密度は、「ＪＩＳＣ２３００−２電気用セルロース紙−第２部：試験方法」によって測定した。厚さの測定では、試料を１０枚重ね、自動停止式の外側マイクロメータを用いて厚さを３点以上測定し、１枚当たりの平均値を算出し、試料の厚さとした。密度の測定では、Ｂ法（絶乾状態の密度を求める方法）に準じて測定を行った。
ゼータ電位は、「ＭｕｅｔｅｋＡｎａｌｙｔｉｃＧｍｂＨ社製[ＳＺＰ０６]」を用いて、密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の層の試験片絶乾１．０ｇを５００ｍｌのイオン交換水に十分に離解しスラリーを作製する。そのスラリーを、０．５質量％塩化カリウム（ＫＣｌ）水溶液で導電率０．２０〜０．３０ｍＳ／ｃｍに調整して繊維の表面電荷量を測定し、この測定を３回繰り返して平均値を算出した。

（アルミ電解コンデンサの製作方法）
エッチング処理および酸化皮膜形成処理を行った陽極アルミ箔と陰極アルミ箔が接触しないようにセパレータを介在させて、捲回してコンデンサ素子を製作した。さらに、このコンデンサ素子に所定の電解液を含浸させ、ケースに入れた後に封口して、直径１０〜４５ｍｍ、高さ２０〜３０ｍｍ、定格電圧４００〜４５０ＷＶのアルミ電解コンデンサを製作した。

〔アルミ電解コンデンサのエージングショート不良率〕
各コンデンサ試料１０００個について、定格電圧の約１１０％まで徐々に昇圧していき、エージングを行った。エージングショート、防爆弁の作動、液漏れ、封口部の膨れなどの外観異常も含めた不良コンデンサの個数を１０００で除して百分率をもって不良率とした。

〔アルミ電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）〕
アルミ電解コンデンサのＥＳＲは２０℃、１００ｋＨｚの周波数でＬＣＲメータを用いて測定した。

（実施例１）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値８００ｍｌとした、針葉樹クラフトパルプを用いて抄紙し、プレス後の湿紙にポリアミドエポキシ樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で１．５質量％噴霧し、その後キャレンダー加工により厚さ１５．３μｍ、密度１．３９５ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−０．２ｍＶであった。

（実施例２）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値０ｍｌとした、ヘンプパルプを用いて抄紙し、ポリエチレンイミン樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．１質量％内添し、厚さ３０．５μｍ、密度０．７０６ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−４４．０ｍＶであった。

（実施例３）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値６５０ｍｌとした、マニラ麻パルプを用いて抄紙し、ポリアクリルアミド樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で２．５質量％内添し、厚さ２５．３μｍ、密度０．９６４ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−１０．０ｍＶであった。

（実施例４）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値４５０ｍｌとした針葉樹クラフトパルプを用いて、厚さ２５．０μｍ、密度０．８５０ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ６００ｍｌとしたマニラ麻パルプ５０質量％とコットンリンターパルプ５０質量％の混合原料を用いて、厚さ２５．１μｍ、密度０．３２０ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ５０．１μｍ、全体密度０．５８５ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。次に、二次加工で、２層の高密度層側に、ポリエチレンイミン樹脂を高密度層の質量に対し固形分で１．０質量％塗工して乾燥し、全体厚さ５０．１μｍ、全体密度０．５８９ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は−４８．０ｍＶであった。

（実施例５）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値４０ｍｌとしたマニラ麻パルプを用いて、厚さ２０．１μｍ、密度０．７５２ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ５００ｍｌとしたマニラ麻パルプ６０質量％とヘンプパルプ４０質量％の混合原料を用いて、厚さ５０．９μｍ、密度０．７３８ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ７１．０μｍ、全体密度０．７４２ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。次に、二次加工で、カチオン化澱粉の希釈液を含浸塗布し、プレスロールでセパレータに対してカチオン化澱粉が固形分で１．０質量％になるように脱液調整後、乾燥し、全体厚さ７１．０μｍ、全体密度０．７４９ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は−２５．０ｍＶであった。

（実施例６）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値５００ｍｌとした広葉樹クラフトパルプを用いて、ポリアミン樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で３．０質量％内添し、厚さ２０．１μｍ、密度０．９０１ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ４００ｍｌとしたコットンリンターパルプ７０質量％と溶剤紡糸セルロース３０質量％の混合原料を用いて、厚さ１５．６μｍ、密度０．３７８ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ３５．１μｍ、全体密度０．６８５ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は３０．０ｍＶであった。

（実施例７）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値１５０ｍｌとした、針葉樹クラフトパルプを用いて抄紙し、ポリアクリルアミド樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．５質量％噴霧し、厚さ１５．２μｍ、密度０．８０６ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−３９．０ｍＶであった。

（実施例８）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値７２０ｍｌとした、マニラ麻パルプを用いて抄紙し、カチオン化澱粉の希釈液をパルプに対し固形分で１．０質量％内添し、その後、キャレンダー加工により、厚さ１２．１μｍ、密度１．２５１ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−５．０ｍＶであった。

（比較例１）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値７９０ｍｌとした、針葉樹クラフトパルプを用いて抄紙し、プレス後の湿紙にポリアミドエポキシ樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．０８質量％噴霧し、その後キャレンダー加工により厚さ１５．１μｍ、密度１．３９３ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−５４．０ｍＶであった。

（比較例２）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値８００ｍｌとした、針葉樹クラフトパルプを用いて抄紙し、プレス後の湿紙にポリアミドエポキシ樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．１質量％噴霧し、その後キャレンダー加工により厚さ１５．０μｍ、密度１．４１０ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−４４．０ｍＶであった。

（比較例３）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値１０ｍｌとした、ヘンプパルプを用いて抄紙し、ポリエチレンイミン樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．１質量％内添し、厚さ２９．６μｍ、密度０．７１０ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−４２．０ｍＶであった。

（比較例４）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値０ｍｌとした、ヘンプパルプを用いて抄紙し、ポリエチレンイミン樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．０７質量％内添し、厚さ３０．０μｍ、密度０．６８９ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−４５．０ｍＶであった。

（比較例５）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ５ｍｌとした、マニラ麻パルプを用いて抄紙し、ポリアクリルアミド樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．１質量％内添し、その後キャレンダー加工により、厚さ２５．６μｍ、密度０．９５０ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−４０．０ｍＶであった。

（比較例６）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値４６０ｍｌとした針葉樹クラフトパルプを用いて、厚さ２５．５μｍ、密度０．８５２ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ６００ｍｌとしたマニラ麻パルプ５０質量％とコットンリンターパルプ５０質量％の混合原料を用いて、厚さ２５．１μｍ、密度０．３０６ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ５０．０μｍ、全体密度０．５８２ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。次に、二次加工で、２層の高密度層側に、ポリエチレンイミン樹脂を高密度層の質量に対し固形分で０．５質量％塗工して乾燥し、全体厚さ５０．６μｍ、全体密度０．５８３ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は−５５．０ｍＶであった。

（比較例７）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値３８ｍｌとしたマニラ麻パルプを用いて、厚さ２０．５μｍ、密度０．７４９ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ５００ｍｌとしたマニラ麻パルプ６０質量％とヘンプパルプ４０質量％の混合原料を用いて、厚さ．μｍ、密度０．７３８ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ７１．１μｍ、全体密度０．７４２ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。次に、二次加工で、カチオン化澱粉の希釈液を含浸塗布し、プレスロールでセパレータに対してカチオン化澱粉が固形分で０．１質量％になるように脱液調整後、乾燥し、全体厚さ７１．１μｍ、全体密度０．７４７ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は−５４．０ｍＶであった。

（比較例８）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値５０４ｍｌとした広葉樹クラフトパルプを用いて、ポリアミン樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で４．０重量％内添し、厚さ２０．１μｍ、密度０．９００ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ４００ｍｌとしたコットンリンターパルプ７０質量％と溶剤紡糸セルロース３０質量％の混合原料を用いて、厚さ１５．６μｍ、密度０．３７８ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ３４．７μｍ、全体密度０．６８０ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は５６．０ｍＶであった。

（比較例９）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値１４６ｍｌとした、針葉樹クラフトパルプを用いて抄紙し、ポリアクリルアミド樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．０８質量％噴霧し、厚さ１５．０μｍ、密度０．７９８ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−５２．０ｍＶであった。

（比較例１０）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値７１６ｍｌとした、マニラ麻パルプを用いて抄紙し、カチオン化澱粉の希釈液をパルプに対し固形分で０．１０質量％内添し、厚さ１２．０μｍ、密度１．２５０ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−５１．０ｍＶであった。

（従来例１）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値７９０ｍｌとした、針葉樹クラフトパルプを用いて抄紙し、プレス後の湿紙にポリアミドエポキシ樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．０１質量％噴霧し、その後キャレンダー加工により厚さ１５．０μｍ、密度１．３８８ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−６０．０ｍＶであった。

（従来例２）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値０ｍｌとした、ヘンプパルプを用いて抄紙し、ポリエチレンイミン樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．０６質量％内添し、厚さ３０．４μｍ、密度０．７１０ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−５７．０ｍＶであった。

（従来例３）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値６４０ｍｌとしたマニラ麻パルプを用いて抄紙し、ポリアクリルアミド樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．０５重量％内添し、厚さ２４．８μｍ、密度０．９５４ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−５３．０ｍＶであった。

（従来例４）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値４６０ｍｌとした針葉樹クラフトパルプを用いて、厚さ２４．６μｍ、密度０．８５３ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ６００ｍｌとしたマニラ麻パルプ５０質量％とコットンリンターパルプ５０質量％の混合原料を用いて、厚さ２６．２μｍ、密度０．３３２ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ５０．８μｍ、全体密度０．５８５ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。次に、二次加工で、２層の高密度層側に、ポリエチレンイミン樹脂を高密度層の質量に対し固形分で０．１質量％塗工して乾燥し、全体厚さ５０．８μｍ、全体密度０．５８５ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は−５６．０ｍＶであった。

（従来例５）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値３８ｍｌとしたマニラ麻パルプを用いて、厚さ２０．３μｍ、密度０．７６０ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ５００ｍｌとしたマニラ麻パルプ６０質量％とヘンプパルプ４０質量％の混合原料を用いて、厚さ５０．２μｍ、密度０．７４５ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ７０．５μｍ、全体密度０．７４９ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。次に、二次加工で、カチオン化澱粉の希釈液を含浸塗布し、プレスロールでセパレータに対してカチオン化澱粉が固形分で０．０８質量％になるように脱液調整後、乾燥し、全体厚さ７０．５μｍ、全体密度０．７５５ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は−５６．０ｍＶであった。

（従来例６）
長網円網抄紙機を使用し、長網部で叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値５００ｍｌとした広葉樹クラフトパルプを用いて、ポリアミン樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．０５質量％内添し、厚さ２０．１μｍ、密度０．８９７ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙し、円網部で叩解度ＣＳＦ４００ｍｌとしたコットンリンターパルプ７０質量％と溶剤紡糸セルロース３０質量％の混合原料を用いて、厚さ１４．９μｍ、密度０．４１６ｇ／ｃｍ^３の層を抄紙して抄き合わせ、全体厚さ３５．０μｍ、全体密度０．６９１ｇ／ｃｍ^３の２層セパレータを製作した。この２層セパレータの密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の範囲の層のゼータ電位は−５５．０ｍＶであった。

（従来例７）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値１４８ｍｌとした、針葉樹クラフトパルプを用いて抄紙し、ポリアクリルアミド樹脂の希釈液をパルプに対し固形分で０．０５質量％噴霧し、厚さ１５．１μｍ、密度０．８００ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−５４．０ｍＶであった。

（従来例８）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じてＣＳＦ値７３０ｍｌとした、マニラ麻パルプを用いて抄紙し、カチオン化澱粉の希釈液をパルプに対し固形分で０．０５質量％内添し、厚さ１２．１μｍ、密度１．２５０ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−５８．０ｍＶであった。

（参考例１）
長網抄紙機を使用し、叩解度をＣＳＦ値０ｍｌとした、ヘンプパルプを用いて抄紙し、厚さ３０．１μｍ、密度０．７０６ｇ／ｃｍ^３のセパレータを製作した。このセパレータのゼータ電位は−６１．０ｍＶであった。

実施例１乃至８、比較例１乃至１０、従来例１乃至８、参考例１で得られたセパレータの特性を、まとめて表１に示す。

実施例１、比較例１乃至２、従来例１で得られたセパレータをそれぞれ使用して、エチレングリコール系電解液のアルミ電解コンデンサ（４００ＷＶ、２２μＦ、φ１０×２０Ｌ）を製作した。そして、製作したアルミ電解コンデンサについて、ＥＳＲ、エージングショート不良率を評価した。各試験の評価結果を、表２に示す。

表２に示す通り、実施例１のセパレータのゼータ電位の絶対値は０．２ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは１．５０２Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は０．２％であった。ゼータ電位の絶対値が６０．０ｍＶである従来例１で製作したコンデンサのＥＳＲは２．１００Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は２％であった。実施例１と従来例１を比較すると、実施例１は、ＥＳＲ性能が大幅に向上しエージングショート不良率も低減している。これは、ゼータ電位の絶対値を小さくすることで、電離したイオンがセパレータ内部を移動する時に、繊維の表面に存在するアニオン性官能基の電位の影響を抑制するからである。また、ゼータ電位の絶対値を小さくすることで、シート形成時のミクロフィブリルの積層をより密にすることができている。
以上のことより、実施例１では、ＥＳＲ性能の良いエージングショート不良率を低減させたアルミ電解コンデンサができていることがわかる。
比較例１のセパレータのゼータ電位の絶対値は５４．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．００２Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は３％であった。これは、従来例１と同等のレベルであり、実施例１のように改善されていないことが分かる。このことから、ゼータ電位の絶対値が５４．０ｍＶ程度では、ＥＳＲ性能とエージングショート不良率の改善効果がないことが明らかである。
また、比較例２のセパレータは、密度が１．４１０ｇ／ｃｍ^３、ゼータ電位の絶対値は４４．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．１１９Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は０．３％であった。従来例１と比較してエージングショート不良率は低減しているが、ＥＳＲ性能は低下している。これはセパレータの密度が１．４００ｇ／ｃｍ^３以上の密度では、セパレータを構成する繊維間の空隙が減少しＥＳＲ性能の低下に影響していることがわかる。このことから、セパレータのゼータ電位の絶対値を５０．０ｍＶより小さくしても、密度が１．４００ｇ／ｃｍ^３以上ではＥＳＲの改善効果は十分でないことがわかる。

実施例２、比較例３乃至４、従来例２、参考例１で得られたセパレータをそれぞれ使用して、エチレングリコール系電解液のアルミ電解コンデンサ（４００ＷＶ、４００μＦ、φ１５×２０Ｌ）を製作した。そして、製作したアルミ電解コンデンサについて、ＥＳＲ、エージングショート不良率を評価した。各試験の評価結果を、表３に示す。

表３に示す通り、実施例２のセパレータのゼータ電位の絶対値は３０．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは１．６８８Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は０．３％であった。従来例２のセパレータのゼータ電位の絶対値は５７．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．０３６Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は３．０％であった。実施例２と従来例２を比較すると、実施例２は、セパレータのゼータ電位の絶対値を小さくすることで、ＥＳＲ性能の良いエージングショート不良率を低減させたアルミ電解コンデンサができていることがわかる。
比較例３のセパレータは、叩解度ＣＳＦ値が１０ｍｌ、ゼータ電位の絶対値は４２．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは１．７１９Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は１０．０％であった。従来例２と比較してＥＳＲ性能は向上しているがエージングショート不良率は悪化している。これは、セパレータの叩解度のＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じていないため、セパレータの耐電圧特性が低下しコンデンサのエージングショート不良率に影響していることがわかる。このことから、セパレータのゼータ電位の絶対値を５０．０ｍＶより小さくしても、叩解度のＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じていなければエージングショート不良率の改善効果が十分でないことがわかる。
また、比較例４のセパレータは、密度が０．６８９ｇ／ｃｍ^３、ゼータ電位の絶対値は４５．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．００１Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は８％であった。従来例２と比較してＥＳＲ性能は同等のレベルであるがエージングショート不良率は悪化している。これは、セパレータの密度が０．７００ｇ／ｃｍ^３以下のため、セパレータの耐電圧特性が低下しコンデンサのエージングショート不良率が悪化したことがわかる。このことから、セパレータのゼータ電位の絶対値を５０．０ｍＶより小さくしても、密度が０．７００ｇ／ｃｍ^３以下ではエージングショート不良率の改善効果が十分でないことがわかる。
更に、参考例１のセパレータのゼータ電位の絶対値は５８．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．１６７Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は５％であった。従来例２と比較してＥＳＲ性能もエージングショート不良率も悪化している。このことから繊維表面のゼータ電位の絶対値を小さくすることはＥＳＲ性能の向上、エージングショート不良率の低減に有効であることがわかる。

実施例３、比較例５、従来例３で得られたセパレータをそれぞれ使用して、エチレングリコール系電解液のアルミ電解コンデンサ（４００ＷＶ、１００μＦ、φ１２．５×２０Ｌ）を製作した。そして、製作したアルミ電解コンデンサについて、ＥＳＲ、エージングショート不良率を評価した。各試験の評価結果を、表４に示す。

表４に示す通り、実施例３のセパレータのゼータ電位の絶対値は１０．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは１．８７３Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は０．２％であった。従来例３のセパレータのゼータ電位の絶対値は５３．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．２５６Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は５．０％であった。実施例３と従来例３を比較すると、実施例３は、セパレータのゼータ電位の絶対値を小さくすることで、ＥＳＲ性能の良いエージングショート不良率を低減させたアルミ電解コンデンサができていることがわかる。
比較例５のセパレータは、叩解度ＣＳＦ値が５ｍｌ、ゼータ電位の絶対値は４０．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは１．９１９Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は１０．０％であった。従来例３と比較してＥＳＲ性能は向上しているがエージングショート不良率は悪化している。これは、セパレータの叩解度のＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じていないため、セパレータの耐電圧特性が低下したことがコンデンサのエージングショート不良率に影響していることがわかる。このことから、比較例２と同様に、セパレータのゼータ電位の絶対値を５０．０ｍＶより小さくしても、叩解度のＣＳＦ値が一旦０ｍｌ（下限値）まで低下した後、更に叩解を進め、上昇に転じていなければエージングショート不良率の改善効果が十分でないことがわかる。

実施例４、比較例６、従来例４で得られたセパレータをそれぞれ使用して、エチレングリコール系電解液のアルミ電解コンデンサ（４００ＷＶ、８２０μＦ、φ３０．０×５０Ｌ）を製作した。そして、製作したアルミ電解コンデンサについて、ＥＳＲ、エージングショート不良率を評価した。各試験の評価結果を、表５に示す。

表５に示す通り、実施例４のセパレータのゼータ電位の絶対値は４８．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．５９９Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は０．１％であった。従来例４のセパレータのゼータ電位の絶対値は５６．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．８８６Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は２．０％であった。実施例４と従来例４を比較すると、実施例４は、セパレータのゼータ電位の絶対値を小さくすることで、ＥＳＲ性能の良いエージングショート不良率を低減させたアルミ電解コンデンサができていることがわかる。
比較例６のセパレータのゼータ電位の絶対値は５５．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．８２１Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は２％であった。これは、従来例４と同等のレベルであり、実施例４のように改善されていないことが分かる。このことから、ゼータ電位の絶対値が５５．０ｍＶ程度では、ＥＳＲ性能とエージングショート不良率の改善効果がないことが明らかである。

実施例５、比較例７、従来例５で得られたセパレータをそれぞれ使用して、エチレングリコール系電解液のアルミ電解コンデンサ（４５０ＷＶ、８２μＦ、φ４５．０×５０Ｌ）を製作した。そして、製作したアルミ電解コンデンサについて、ＥＳＲ、エージングショート不良率を評価した。各試験の評価結果を、表６に示す。

表６に示す通り、実施例５のセパレータのゼータ電位の絶対値は２５．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．９５６Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は０．４％であった。従来例５のセパレータのゼータ電位の絶対値は５５．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは３．３８７Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は１．０％であった。実施例５と従来例５を比較すると、実施例５は、セパレータのゼータ電位の絶対値を小さくすることで、ＥＳＲ性能の良いエージングショート不良率を低減させたアルミ電解コンデンサができていることがわかる。
比較例７のセパレータのゼータ電位の絶対値は５４．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは３．３０２Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は１％であった。これは、従来例５と同等のレベルであり、実施例５のように改善されていないことが分かる。このことから、ゼータ電位の絶対値が５４．０ｍＶ程度では、ＥＳＲ性能とエージングショート不良率の改善効果がないことが明らかである。

実施例６、比較例８、従来例６で得られたセパレータをそれぞれ使用して、エチレングリコール系電解液におけるアルミ電解コンデンサ（４５０ＷＶ、８２０μＦ、φ３０．０×５０Ｌ）を製作した。そして、製作したアルミ電解コンデンサについて、ＥＳＲ、エージングショート不良率を評価した。各試験の評価結果を、表７に示す。

表７に示す通り、実施例６のセパレータのゼータ電位の絶対値は３０．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．２６３Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は０．４％であった。従来例６のセパレータのゼータ電位の絶対値は５５．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．５６９Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は３．０％であった。実施例６と従来例６を比較すると、実施例６は、セパレータのゼータ電位の絶対値を小さくすることで、ＥＳＲ性能の良いエージングショート不良率を低減させたアルミ電解コンデンサができていることがわかる。
比較例８のセパレータは、ゼータ電位をプラス側の５６．０ｍＶにしたものであり絶対値は５６．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．５８５Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は４％であった。これは、従来例６と同等のレベルであり、実施例６のように改善されていないことが分かる。このことから、ゼータ電位の絶対値が５６．０ｍＶ程度では、ＥＳＲ性能とエージングショート不良率の改善効果がないことが明らかである。

実施例７、比較例９、従来例７で得られたセパレータをそれぞれ使用して、エチレングリコール系電解液におけるアルミ電解コンデンサ（４５０ＷＶ、５６０μＦ、φ２５．０×５０Ｌ）を製作した。そして、製作したアルミ電解コンデンサについて、ＥＳＲ、エージングショート不良率を評価した。各試験の評価結果を、表８に示す。

表８に示す通り、実施例７のセパレータのゼータ電位の絶対値は３９．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．１１０Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は、０．５％であった。従来例７のセパレータのゼータ電位の絶対値は５４．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．３３２Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は２．０％であった。実施例７と従来例７を比較すると、実施例７は、セパレータのゼータ電位の絶対値を小さくすることで、ＥＳＲ性能が良好であり、エージングショート不良率を低減させたアルミ電解コンデンサができていることがわかる。
比較例９のセパレータのゼータ電位の絶対値は５２．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは２．２６９Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は２％であった。これは、従来例７と同等のレベルであり、実施例７のように改善されていないことが分かる。このことから、ゼータ電位の絶対値が５２．０ｍＶ程度では、ＥＳＲ性能とエージングショート不良率の改善効果がないことが明らかである。

実施例８、比較例１０、従来例８で得られたセパレータをそれぞれ使用して、エチレングリコール系電解液におけるアルミ電解コンデンサ（４５０ＷＶ、１０００μＦ、φ３０．０×５０Ｌ）を製作した。そして、製作したアルミ電解コンデンサについて、ＥＳＲ、エージングショート不良率を評価した。各試験の評価結果を、表９に示す。

表９に示す通り、実施例８のセパレータのゼータ電位の絶対値は５．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは１．６３５Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は、０．１％であった。従来例８のセパレータのゼータ電位の絶対値は５８．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは１．９９２Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は１．０％であった。実施例８と従来例８を比較すると、実施例８は、セパレータのゼータ電位の絶対値を小さくすることで、ＥＳＲ性能が良好であり、エージングショート不良率を低減させたアルミ電解コンデンサができていることがわかる。
比較例１０のセパレータのゼータ電位の絶対値は５１．０ｍＶである。このセパレータを用いて製作したコンデンサのＥＳＲは１．９０３Ω／１００ｋＨｚであり、エージングショート不良率は１％であった。これは、従来例８と同等のレベルであり、実施例８のように改善されていないことが分かる。このことから、ゼータ電位の絶対値が５１．０ｍＶ程度では、ＥＳＲ性能とエージングショート不良率の改善効果がないことが明らかである。

（まとめ）
上述した様に、アルミ電解コンデンサにおいて、密度０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３の層を有するセパレータであっても、表面電位の指標であるゼータ電位の絶対値を０〜５０．０ｍＶの範囲に制御すれば、コンデンサのＥＳＲ性能の向上、ならびにエージングショート不猟率を低減することができる。
セパレータの耐電圧特性を向上させるためには、密度を高くする手法が採られるが、従来用いられてきたセパレータでは、セパレータの密度を高くすると、繊維表面のゼータ電位の影響を受けＥＳＲが悪化するが、本発明によれば、これらの問題を解決することが可能となる。
本発明のセパレータを用いれば、従来用いられてきたセパレータと同じ厚さ密度のものであれば、コンデンサのＥＳＲ性能の向上、ならびにエージングショート不良率を低減可能にすることができる。更には、これまで実現できなかった領域のＥＳＲ性能及びエージングショート不良率を実現できる可能性がある。
一方、従来用いられてきたセパレータよりも、より低密度であるセパレータ、あるいは、より薄いセパレータを使用することで、アルミ電解コンデンサの小形化、高容量化、低ＥＳＲ化、長寿命化などを実現することができる。
また、コンデンサの製造においてはエージングショート不良率、市場ショートの改善もできることにより、歩留り向上、コスト削減などのメリットもある。

本発明は、上述の実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。

１リード線、２，１１，２１，３１，４１陽極アルミ箔、３，１３，２３，３３，４３陰極アルミ箔、４セパレータ紙、５コンデンサ素子、６ゴムパッキン、７アルミケース、８外部引出部、９スリーブ、１０，２０，３０，３０Ａ，４０，４０Ａ，５０，５０Ａアルミ電解コンデンサ、１４，２４，３４，４４セパレータ、１５，２５，３５，３７，４５，４７高密度層、２６，３６，３８，４６，４８低密度層

Claims

アルミ電解コンデンサの陽極アルミ箔と陰極アルミ箔の間に介在させて、ショートの防止と駆動用電解液を含浸及び保持するために使用されるアルミ電解コンデンサ用セパレータであって、
表面電位の指標であるゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶであり、かつ、密度が０．７００ｇ／ｃｍ^３〜１．４００ｇ／ｃｍ^３である層を、少なくとも１層有する
ことを特徴とするアルミ電解コンデンサ用セパレータ。
前記ゼータ電位の絶対値が０〜５０．０ｍＶであり、かつ、密度が０．７００〜１．４００ｇ／ｃｍ^３である層が、パルプの叩解度を示すＣＳＦ値で、０〜８００ｍｌまで叩解されたパルプを用いて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用セパレータ。
陽極アルミ箔と、
陰極アルミ箔と、
前記陽極アルミ箔及び前記陰極アルミ箔の間に介在し、駆動用電解液が含浸されたセパレータを有するアルミ電解コンデンサであって、
前記セパレータとして、請求項１または請求項２に記載のアルミ電解コンデンサ用セパレータを用いた
ことを特徴とするアルミ電解コンデンサ。