JPH0543282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は陽極箔と陰極箔との間に電解質を含浸
した電解紙を介在させて構成した電解コンデンサ
に係り、特には二次加工を必要とすることなく、
シヨート不良率及びインピーダンス特性の相方を
改善し、さらには容量減少率の少ない電解コンデ
ンサに関する。 従来の技術及びその欠点 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
解紙を介在させて巻付け形成した後、液状の電解
質を含浸させて封口して製作している。電解液と
してはエチレングリコール又はジメチルホルムア
ミドに硼酸やアジピン酸などを溶解した媒体を用
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。 上記の如き従来のアルミ電解コンデンサの欠点
はは電解紙中に電解液を含浸させているため、コ
ンデンサとしてのインピーダンス特性が悪く、又
使用中にも劣化する虞れがあることである。その
ためインピーダンス特性を良くすために電解液の
抵抗値を下げたり、電解紙を薄くしたり、密度を
低くしたりしている。 しかしながら、電解液の抵抗値を下げると、ア
ルミ箔に対して腐蝕性を与える原因となり、一
方、電解紙を薄くしたり密度を低くすると、コン
デンサ素子に巻き取る際にシヨート不良率が増大
し、仮にシヨートしなかつた場合でも製品化され
て市場に出された後のシヨー不良率が高くなる難
点がある。 さらに、電解紙の原料を通常の木材クラフトパ
ルプからマニラ麻パルプ、エスパルトパルプに変
更することが行なわれており、従来の木材クラフ
トパルプを原料とする電解紙に比べれば、相応の
効果を上げているが、いまだシヨート不良率及び
インピーダンス特性の相方の改善に充分でない。 そこで、シヨート不良率とインピーダンス特性
との関係について述べれば次の通りである。 先づ、シヨート不良率を下げるためには電解紙
の厚さを厚くしたり、密度を高くしたり、同密度
の場合にはその原料であるパルプの叩解の程度を
示すJIS Ｐ 8121によるCSF（Canadian
Standard Freeness）の数値を小さくすれば良い
ことが知られている。また、これらの項目のイン
ピーダンス特性に与える影響は電解紙を厚くする
と一次式的にインピーダンス特性が悪化し、密度
を高めると二次式的にインピーダンス特性が悪化
する一方、CSF（Canadian Standard Freeness）
の数値は殆ど何らの影響をも与えないこととが判
明している。すなわち、インピーダンス特性を改
善するには、シヨート不良率の改善とは逆に電解
紙を薄く、その密度を低くする必要があるのであ
る。 そのため、シヨート不良率の改善とインピーダ
ンス特性の改善の相方の目的を達成するには、
CSFの数値を小さくすることを前提とする必要が
ある。そのため、CSFの数値が小さい原料で、密
度の低い電解紙を抄せば理想的である。しかしな
がら、通常の木材クラフトパルプ、マニラ麻パル
プ、エスパルトパルプのような天然セルロースか
らなるパルプで紙を抄造した際に、前記CSFの数
値を小さくすれば、紙の密度は必らず高くなつて
しまう性質がある。そのために同一の抄紙機で同
一厚さの紙を抄く場合には密度の高い紙のCSFの
数値は密度の低い紙のCSFの数値よりも小さくな
つている。その結果電解コンデンサのインピーダ
ンス特性を良くするために密度の低い電解紙を使
用すればCSFの数値が大きくなり、シヨート不良
率が増大してしまう一方で、CSFの数値の小さい
場合には密度が高くなるため益々インピーダンス
特性が悪くなつてしまう結果となり、シヨート不
良率とインピーダンス特性の相方の改善を図るこ
とは困難であつた。 そこで、本願出願人は先に特願昭59−150578号
により、抄造後の電解紙に二次加工によつてエン
ボス加工を施して抄造時よりもその厚さを実質的
に厚くするとともに、密度を低くすることによつ
て、CSFの数値の小さい原料で、密度の低い、厚
さの厚いシヨート不良率とインピーダンス特性の
相方の改善を実現した電解紙を提供している。ま
た、その他にも二次加工に関連して特開昭59−
32121号、特開昭56−131922号、特開昭59−33821
号が提供されている。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これらはいずれも抄造後の電解
紙に何らかの形で二次加工を施す必要があるもの
であり、製造工程が複雑化し、製造コストが高く
なることが欠点である。 さらに、マニラ麻パルプやエスパルトパルプを
原料とした場合には、パルプ中に含まれる灰分に
よつて、陽極アルミ箔と陰極アルミ箔との間に電
解紙を介在させて巻付け形成した後、液状の電解
質を含浸させて封口してコンデンサを製作した後
に電解紙中のカルシウムやシリカが電解液中に析
出し、陽極アルミ箔の表面をコートしてコンデン
サの容量減少を起こして、コンデンサの特性であ
る容量減少率（ΔC）（100−マイナス40℃の容量
÷マイナス20℃の容量）が悪くなる欠点がある。 そこで、本発明はCSFの小さい原料で密度の低
い電解紙を、二次加工を必要とすることなく抄造
のみで、かつ、極めて経済的に提供することによ
り、シヨート不良率とインピーダンス特性の相方
を同時に改善することができ、さらに容量減少率
をも改善することができるものである。 問題点を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために電解紙の
原料としてサイザルパルプに着目したものであ
り、陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在して成
る電解コンデンサにおいて、前記電解紙は原料と
して少なくとも10％以上のサイザルパルプを使用
して抄造されていることを特徴とする電解コンデ
ンサを得ることを主眼としている。 作 用 上記の構成とすることによつて、二次加工を必
要とすることなく、抄造のみによつてCSFの小さ
い原料で密度の低い電解紙を得ることができる。
即ち、原料としてのサイザルパルプは原料を叩解
してCSFの数値を下げても抄造された紙の密度が
高くならない特徴があり、二次加工を必要とする
ことなく、抄造のみにてシヨート不良率とインピ
ーダンス特性の相方を改善した電解コンデンサを
提供することができる。 さらに、サイザルパルプはマニラ麻パルプやエ
スパルトパルプよりも灰分が少なく、コンデンサ
を製作した際に電解紙中のカルシウムやシリカが
電解液中に析出し、陽極アルミ箔の表面をコート
するために起きるコンデンサの容量減少を少なく
して、コンデンサの特性である容量減少率を改善
することができる。しかも、サイザルパルプは従
来電気特性改善のために使用されているマニラ麻
パルプやエスパルトパルプに比べて経済的であ
り、電解コンデンサの製造コストを大きく下げる
ことができる。 実施例 以下に本発明の構成をその一実施例に基づいて
説明する。 電解紙の原料として所定の叩解機によつてCSF
の数値が小さくなるように叩解されたサイザルパ
ルプを用いて所定の厚さの電解紙を抄造し、抄造
された電解紙を陽極アルミ箔と陰極アルミ箔との
間に介在させて巻付け形成した後、液状の電解質
を含浸させて封口して電解コンデンサを製作す
る。本発明は電解紙の原料としてサイザルパルプ
を使用したことに特徴を有するものであり、原料
としてのサイザルパルプは従来のマニラ麻パルプ
やエスパルトパルプと同様に蒸解、洗浄、漂白、
脱水、叩解等の公知の原料調整工程を経て、円網
抄紙機や長網抄紙機等の抄紙機にて抄造される。
ただ、電解コンデンサの電解的特性を維持するた
め、ちりやごみ、鉄微粒子が除去されていること
が必要であり、原料の精選とともに除塵機により
処理を施しておく必要がある。そして、サイザル
パルプは円網抄紙機では厚さ20〜200μｍ、密度
0.25〜0.70（ｇ／cm³）位まで抄け、又長網抄紙機
では厚さ10〜100μｍ、密度0.50〜0.90（ｇ／cm³）
まで抄くことができる。さらに、円網部分と長網
部分を持つた一つの抄紙機いわゆる長網円網コン
ビネーシヨンマシンで二重紙に抄造することもで
きる。 サイザルパルプは原料の少なくとも10％以上使
用する必要があり、10％以上であれば割合はサイ
ザルパルプ100％のものまで適宜選択すればよい。
サイザルパルプを10％以上使用すればその効果を
発揮することができるが、好ましくはサイザルパ
ルプ略50％以上のものが効果が大きい。サイザル
パルプと混合するパルプは格段の限定はなく、従
来の木材クラフトパルプ、マニラ麻パルプ、エス
パルトパルプ及びこれらを混合したもの等の何れ
であつてもよい。 サイザルパルプは叩解が容易であるため、叩解
を経済的に行なうことができ、また口水性に秀れ
ているため、抄速を速く抄造することができ、
CSFの数値を小さくなるように叩解しても密度の
低い電解紙を抄造することができる。また、耐折
強度が高いため、シヨート不良率の少ない電解紙
を作ることができる。さらにその結晶化度が高い
ため、不純物が少なく、灰分も少ないためコンデ
ンサの容量減少が少なく、容量減少率を改善する
ことができる。 そのため、上記の構成によれば、CSFの数値の
小さい原料で密度の低い電解紙を二次加工を必要
とすることなく、抄造のみで提供することができ
て、シヨート不良率を減少させることができると
もに、低インピーダンス特性を保有させることが
でき、しかも不純物が少ないためコンデンサの特
性の一つである容量減少率をも改善することがで
きる。 以下表１から表３に略同一厚さに抄造した本発
明に係るサイザルパルプを原料とした電解紙と、
従来のマニラ麻パルプ、エスパルトパルプ及びこ
れらの混合したものを原料とした電解紙を使用し
てコンテンザを製作し、CSF、密度、容量減少率
ΔC、インピーダンスＺ、シヨート不良率RC、灰
分を測定した結果を示す。なお、測定値は1.8Ω
cm（−40℃）の電解液を使用し25WV、250μFの
アルミ電解コンデンサを製作して測定したもので
ある。この一例を説明すると、例えば表１のサイ
ザルパルプ100％で厚さ50.1μｍ、密度0.498ｇ／
cm³に抄造した電解紙のCSFは400c.c.、シヨート不
良率は0.17％であり、略同一厚さ、同一密度に抄
造した従来最も電気的特性の良かつたエスパルト
パルプ60％＋マニラ麻パルプ40％の電解紙のCSF
は550c.c.、シヨート不良率は0.26％である。よつ
て、本発明によればCSFの小さい原料にて密度の
低い電解紙を抄造することができ、良好なインピ
ーダンス特性を保有したまま、シヨート不良率に
おいて従来の0.26％に対し本発明は0.17％と改善
することができて従来例より格段に向上してい
る。さらに、灰分が従来例の0.43％に対し、本発
明は0.25％と格段に減少しており、その結果電解
紙中のカルシウムやシリカが電解液中に析出して
陽極アルミ箔の表面をコートしておこる容量減少
率も従来例の−12％に対し本発明は−10％と良く
なつており、いずれの場合にあつても従来紙との
比較において、同様のインピーダンス特性を保有
したままで、シヨート不良率及び容量減少率を格
段に向上させている。このことは、サイザルパル
プは叩解をしてCSFの数値を下げても、抄造した
電解紙の密度が高くならず密度を低く保つことが
できて、低密度によりインピーダンス特性を良好
に保有したまま、CSFの数値を小さくすることに
よりシヨート不良率を減少させることができるこ
とを示している。また、サイザルパルプは表２に
示す如く50％の原料であつても同様に効果を発揮
することができ、少なくとも10％以上であればそ
の効果を発揮し得る。

【表】

【表】

【表】 発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明に係る電解コ
ンデンサは、陽極箔及び陰極箔に介在させる電解
紙の原料として少なくとも10％以上のサイザルパ
ルプを使用することによつて、二次加工を必要と
することなく抄造のみにより、CSFの数値の小さ
い原料で密度の低い電解紙を製作することができ
る。即ち、サイザルパルプは口水性が良好で抄速
が早く抄くことができること等により叩解して
CSFの数値を下げても抄造された紙の密度が高く
ならない特徴を有するため、CSFの数値を下げる
ことによりシヨート不良率を格段に下げることが
できるとともに、CSFの装置が小さくても密度を
低くすることができるためインピーダンス特性を
も良好に保つことができる。また、サイザルパル
プは耐折強度が高いため、本質的にシヨート不良
の少ない特徴を有している。そのため、従来困難
とされていたシヨート不良率とインピーダンス特
性の相方の改善を同時に実現することができる。
しかも本発明は従来の如く何らの二次加工を必要
とすることなく、抄造のみによつてCSFの小さい
数値の原料で低密度の電解紙を得ることができ、
しかもサイザルパルプは叩解が容易であり、か
つ、安価であるため極めて経済的である。さら
に、サイザルパイプは結晶化度が高く不純物が少
ないため、含まれている灰分が従来のマニラ麻パ
ルプやエスパルトパルプより少ないため、電解紙
をコンデンサに組み込んだ後に電解紙中のカルシ
ウムやシリカが電解液中に析出し、陽極箔の表面
をコートするために起こるコンデンサの容量減少
が少なく、コンデンサの特性の一つである容量減
少率をも改善することができる。また、この容量
減少率が良くなることはコンデンサ設計時の箔の
寸法に余裕を持たせる必要がなくなり、この点に
おいても経済的である。よつて、本発明はアルミ
電解コンデンサ、チタン電解コンデンサ等各種の
電解コンデンサに適用して有効である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在して成
   る電解コンデンサにおいて、前記電解紙は原料と
   して少なくとも10％以上のサイザルパルプを使用
   して抄造されていることを特徴とする電解コンデ
   ンサ。