JPH06168848A

JPH06168848A - 電解コンデンサ

Info

Publication number: JPH06168848A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichi Ushimoto; 順一丑本; Tatsuji Tauchi; 達治田内; Hiroaki Wada; 浩昭和田; Masahiko Ueda; 昌彦上田; Taiji Mizobuchi; 泰司溝淵
Original assignee: NIPPON KOUDOSHI KOGYO KK; Nippon Kodoshi Corp
Current assignee: NIPPON KOUDOSHI KOGYO KK; Nippon Kodoshi Corp
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1994-06-14
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: JP3693299B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介
在させて構成した電解コンデンサにかかり、特には中高
圧用の電解コンデンサにおいて、耐電圧（絶縁破壊電
圧）及びショート不良率を維持向上させるとともに電解
液の含浸性及びインピーダンス特性をも同時に向上させ
た電解コンデンサを提供することを目的とする。【構成】陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在してな
る電解コンデンサにおいて、前記電解紙は長網抄紙機に
て紙層形成された高密度層と、円網抄紙機にて紙層形成
された低密度層とを抄紙機上で重ねて抄き合わせてなる
電解コンデンサを提供する。そして、前記高密度層は厚
さが１０〜５０μｍ，密度が０．８８〜１．００ｇ／ｃ
ｍ³であり、前記低密度層は厚さが１０〜６０μｍ，密
度が０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ³である構成及び前記
電解紙は全体厚さ２０〜１１０μｍ，全体密度０．５０
〜０．８０ｇ／ｃｍ³である構成を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陽極箔と陰極箔との間に
電解紙を介在させて構成した電解コンデンサにかかり、
特には中高圧用の電解コンデンサにおいて、耐電圧（絶
縁破壊電圧）及びショート不良率を維持向上させるとと
もに電解液の含浸性及びインピーダンス特性をも同時に
向上させるものである。

【０００２】

【従来の技術】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巻付け形成してコン
デンサ素子を作成し、このコンデンサ素子を液状の電解
液中に浸漬して電解質を含浸させ、封口して製作してい
る。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）等を溶媒とし、これらの溶媒に硼酸やアジ
ピン酸，アゼライン酸又はこれらのアンモニウム塩を溶
解したもの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。

【０００３】これら従来のアルミ電解コンデンサは電解
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、特に等価直列抵抗（以下ＥＳＲ
と略する）が高くなり易く、又使用中にも経時劣化する
おそれがある。そのためインピーダンス特性を良くする
ために電解液の抵抗を下げたり、電解紙を薄くするか密
度を低くすることが考えられる。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ョート不良率が増
大し、仮にショートしなかった場合でも製品化されて市
場に出された後のショート不良率が高くなる難点があ
る。

【０００４】そこで、インピーダンス特性を良くするた
めに電解紙については構成する繊維の形状や配向性が検
討され、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手段が用
いられている。そして、かかる原料によれば低密度紙を
簡単に抄紙することができるため、インピーダンス特性
が良く、しかも低密度紙であっても十分な引張強度を有
しており、広く使用されて、相応の効果を挙げている。

【０００５】しかし、これらはいずれも低密度紙であ
り、中高圧用の電解コンデンサのインピーダンス特性を
向上するには不向きであった。従来、中高圧用の電解コ
ンデンサにおいては耐電圧を確保するために充分な高い
密度と厚さを有する電解紙が電気特性を犠牲にしても使
用されているのである。

【０００６】即ち、中高圧用の電解コンデンサに使用す
る電解紙は、使用電圧が高くなるほど陽極箔同士の接触
による短絡事故、箔バリや端子取付部でのショートの危
険性が増大するため、高叩解原料により長網抄紙機で抄
紙されたピンホールの存在しない密度０．７０〜０．８
８ｇ／ｃｍ³の高密度の電解紙（以下長網一重紙と略す
る）や長網一重紙の２枚使用のものが使用されている。
特に近年、中高圧用の電解コンデンサの高信頼性化に伴
い耐電圧の高い電解紙の要望が顕著となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、耐電圧と電解
液の含浸性について述べれば次の通りである。先ず、耐
電圧を向上させるためには電解紙の厚さを厚くするか、
叩解度を進めた原料で密度を高くするのが通例である。
電解紙の厚さを厚くすると電解液の保液性やショート不
良の危険性を防止する上では有効であるが、ＥＳＲの悪
化を招き、更にコンデンサ素子の大径化により小型化に
対して不都合となる。一方、叩解の程度を示すＪＩＳ
Ｐ８１２１によるＣＳＦ（ＣａｎａｄｉａｎＳｔａ
ｎｄａｒｄＦｒｅｅｎｅｓｓ）の数値を小さくした原料
で高密度に抄紙した電解紙は、耐電圧の向上に対しては
有効であるが、繊維間の接触点が増加して繊維間空隙が
減少することによりＥＳＲの悪化や電解液の含浸性を悪
化させる結果となる。即ち、耐電圧を確保するために、
電解紙の厚さを厚くし密度を高めると、一方においてＥ
ＳＲの悪化と共に電解液の含浸性をも悪化させるという
相反する結果となるのである。

【０００８】よって、従来、中高圧用の電解コンデンサ
として一般的に使用されている前記した０．７０〜０．
８８ｇ／ｃｍ³の高密度の長網一重紙や長網一重紙の２
枚使用の電解紙はＥＳＲの悪化と共に電解液の含浸性が
極めて悪く、電解コンデンサ製作での生産性向上の阻害
要因にもなっている。

【０００９】そこで、出願人は先に電解紙にエンボス加
工により凹状溝を幅方向に形成し含浸性を向上させた電
解紙（特公昭６２−６２４５１）や、高叩解原料で抄紙
した電解紙に抄紙後の二次加工によるエンボス加工によ
り凹凸パターンを施して厚さを実質的に厚くすると共に
密度を下げて、ＥＳＲと含浸性の双方を向上させた電解
紙（特公平２−５２８４７）を提供し、相応の効果を発
揮して好評を得ている。特に大型サイズや高信頼性の電
解コンデンサへ採用されるに致っている。

【００１０】しかしながら、これらは抄紙後の二次加工
を必要とするため、種々の問題点が判明してきた。即
ち、エンボスロールの加圧により強制的に紙面に凹凸を
施すため、繊維劣化を免れず紙力強度が低下する。特に
原紙厚さが薄く強度の弱い電解紙の場合は、エンボス加
工により更に強度低下を招くため、比較的紙幅の狭いコ
ンデンサにおいては、コンデンサ素子の巻取工程中に紙
切れが発生する場合があり、返って生産性を低下させる
等の問題が発生している。そのため、二次加工前の原紙
の厚さが２５μｍ以下の電解紙の場合は実質上量産でき
ていないのが現状である。更に、二次加工を必要とする
ため、製造工程が複雑化し、製造コストが高くなり電解
紙自体が高価格となる。

【００１１】そこで、本発明は上記事情に鑑みて、中高
圧用の電解コンデンサにおいて、二次加工を施すことな
く抄紙のみにて、耐電圧を維持向上させるとともに含浸
性及びＥＳＲを同時に向上させて電気特性と共に生産性
の高い電解コンデンサを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題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、陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在して
なる電解コンデンサにおいて、前記電解紙は長網抄紙機
にて紙層形成された高密度層と、円網抄紙機にて紙層形
成された低密度層とを抄紙機上で重ねて抄き合わせてな
る電解コンデンサを提供する。そして、前記高密度層は
天然繊維パルプを原料とし、又前記低密度層は硬質な天
然繊維パルプ又は再生セルロース繊維の１種又は２種以
上を原料とし、更に前記低密度層は硬質な繊維が少なく
とも４０％以上配合されている構成を提供する。更に前
記高密度層は厚さが１０〜５０μｍ，密度が０．８８〜
１．００ｇ／ｃｍ³であり、前記低密度層は厚さが１０
〜６０μｍ，密度が０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ³であ
る構成及び前記電解紙は全体厚さ２０〜１１０μｍ，全
体密度０．５０〜０．８０ｇ／ｃｍ³である構成を提供
する。

【００１３】

【作用】上記構成の本発明によれば、高密度層と低密度
層の二層構造とした電解紙を使用したため、高密度層の
存在により電解紙全体として耐電圧を高く維持すること
ができると共に、低密度層の存在により電解紙全体とし
てインピーダンス特性を向上させることができ、更に素
子巻取工程を簡素化することできる。特に低密度層の原
料として抄紙時の圧力によって変形し難く断面が円形状
である硬質な天然繊維パルプ又は再生セルロース繊維の
１種又は２種以上を使用したため、繊維が層状に積層さ
れ密度が高くなる原料との混合であっても、硬質な繊維
が不均一に積層され、繊維間隙が生じて低密度抄紙が可
能となる。特に高密度層を厚さ１０〜５０μｍ，密度
０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ³とし、低密度層を厚さ１
０〜６０μｍ，密度０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ³の範
囲とすることにより、電解液を含浸して繊維が膨潤して
も液浸透に必要な繊維間隙を充分に保持することができ
て含浸性、保液性が向上されＥＳＲも良好となる。よっ
て、これらの電解紙を使用して製作した中高圧用の電解
コンデンサは、電解紙の含浸性、保液性が良好であるた
めエージングの際、酸化皮膜の欠陥部修復が円滑に行わ
れ、ＥＳＲの低減化によりコンデンサの発熱が抑制され
て、ガス発生を減少させることができると共に、電解紙
自体が充分な耐電圧を保有しているため、エージングシ
ョート不良を格段に減少させることができる。従って従
来困難とされてきた中高圧用の電解コンデンサのＥＳＲ
とエージングショート不良率の双方を同時に向上できる
と共に、コンデンサ製作の生産性をも向上させることが
できる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の構成を各種実施例とともに説
明する。本発明にかかる電解紙は長網抄紙機にて紙層形
成された高密度層と、円網抄紙機にて紙層形成された低
密度層とを抄紙機上で重ねて抄き合わせてなるもの（以
下長網円網二重紙と略する）である。

【００１５】高密度層と低密度層の二層構造からなる長
網円網二重紙は、高叩解された原料で可能な限りの高密
度層を形成させるか、従来と同密度域であれば厚さの厚
い高密度層を形成することにより充分な耐電圧を保持す
ることができる。同時に低密度層を逆に可能なかぎり密
度を下げて十分な繊維間隙を保有した紙層として形成す
ることにより電解液の保液性や含浸速度を向上させるこ
とができるのである。

【００１６】長網円網二重紙の高密度層に使用する原料
は特に限定はなく、高叩解が可能で高密度の紙層形成が
可能な原料であれば何れであっても良く、適宜の天然繊
維パルプを選択するのが適当であり、針葉樹クラフトパ
ルプ、マニラ麻パルプ等が通常使用される。一方、低密
度層に使用する原料としては、紙層形成の際の抄紙機上
の圧力にて変形せず断面が円形状であって高密度化傾向
のない硬質な天然繊維パルプ又は再生セルロース繊維を
単独若しくはこれらの混合原料更に通常のクラフトパル
プを混合したものを使用する。なお、硬質な繊維は少な
くとも４０％以上配合されていることが好ましい。硬質
な天然繊維としてはマニラ麻パルプ，サイザル麻パル
プ，エスパルトパルプ，竹パルプ，コットンリンターパ
ルプや、パルプ製造上公知で高αセルロースパルプを得
る目的で施される冷アルカリ処理（以下マーセル化と略
す）した針葉樹クラフトパルプ，広葉樹クラフトパルプ
等を使用し、再生セルロース繊維としてはポリノジック
レーヨン，有機溶剤紡糸レーヨン等を使用する。

【００１７】そして、低密度層の厚みに応じて、薄く抄
紙する場合には硬質で繊維径の細く、断面形状が真円の
エスパルトパルプや広葉樹パルプ及びマーセル化広葉樹
パルプの配合を多くし、厚く抄紙する場合には硬質で保
液性が良く断面形状が円状で繊維径が比較的大きいサイ
ザル麻パルプ，コットンリンターパルプ，マーセル化針
葉樹パルプを多く配合した原料とする。

【００１８】抄紙に際しては高密度層を長網抄紙機に
て、低密度層を円網抄紙機にて抄紙するものであり、前
記した原料を適度なＣＳＦの数値に叩解し、所定の厚さ
の低密度層を円網抄紙機にて抄紙し、長網側から抄き出
される高密度層と貼り合わせ長網円網二重紙の電解紙と
する。なお、電解コンデンサの電気的特性，ショート不
良等に悪影響を及ぼさないように、塵やごみ、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。このよう
にして得ら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きつけ形成した後、液状の電解液を
含浸させ、封口して電解コンデンサを製作する。

【００１９】本発明は電解紙として高密度層と低密度層
の二層構造を有する長網円網二重紙を使用するものであ
るが、高密度層の密度が０．８８ｇ／ｃｍ³未満の場合
には、高密度層の密度が耐電圧の向上のためには不足す
るため、長網円網二重紙全体としての耐電圧を向上させ
るために、低密度層に針葉樹クラフトパルプの如く断面
が扁平状で抄紙した場合に繊維が積層され高密度化傾向
となる原料の使用や、マニラ麻パルプ等のように比較的
硬質で円形状の繊維であっても過度に叩解した原料を使
用して低密度層自体の密度を高め、全体密度を高めて抄
紙することが必要である。ところが、電解液の含浸工程
においては、電解液はコンデンサ素子の両端からのみ浸
透するので、低密度層の密度を高くすればするほど、電
解液含浸による繊維の膨潤によって、繊維間隙が益々減
少し、コンデンサ素子の両端部分で膨潤繊維によるパッ
キング作用が生じ、素子中央部まで含浸するのに非常に
時間がかかると共に、電気特性が悪化する。そこで、本
発明の好ましい実施例としては高密度層の密度を０．８
８ｇ／ｃｍ³以上に高めることが適当である。一方含浸
性の向上及びＥＳＲの向上のためには低密度層の密度が
０．４０ｇ／ｃｍ³以上ではその効果が少ないため大幅
に低密度とすることが適当であり、具体的には高密度層
の密度が０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ³、低密度層の密
度が０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ³の範囲が効果が大き
い。また、高密度層の厚さが１０μｍより薄くなると紙
層形成は可能ではあっても、長網上での吸引脱水による
ピンホールの存在しない良好な紙質を得るためには、生
産性を度外視した抄紙速度の低下等、抄紙上の問題点が
多くなる。逆に５０μｍよりも厚くなれば脱水困難や坪
量増による繊維分散不良により地合不均一等の問題が発
生してくる。そこで、高密度層の厚さが１０〜５０μ
ｍ，低密度層の厚さが１０〜６０μｍの範囲が適当であ
る。そして、長網円網二重紙全体として厚さ２０〜１１
０μｍ，全体密度０．５０〜０．８０ｇ／ｃｍ³の範囲
が適当である。現在の抄紙技術ではかかる密度０．８８
ｇ／ｃｍ³以上や従来密度域でも厚さの厚い高密度層の
紙層形成が可能であり、大幅に密度を低めた低密度層と
の抄き合わせ長網円網二重紙の製造が可能である。

【００２０】以下に本発明にかかる電解コンデンサを得
るための各種実施例及び使用した電解紙の評価結果と得
られた電解コンデンサのＥＳＲ，エージングショート不
良率等を測定した結果を各種比較例と対比して示す。な
お各試料の各測定値は次ぎの測定方法によって行なっ
た。

【００２１】電解紙の評価方法厚さ，密度，引張強度電解紙の厚さ，密度，引張強度はＪＩＳＣ２３０１
（電解コンデンサ紙）に規定された方法で測定した。

【００２２】電解紙の電解液含浸後の耐電圧５０×５０ｃｍの電解紙を所定の電解液にて１５ｍｍＨ
ｇにて２時間真空含浸させ、更に８５℃で２時間熱処理
をして測定用試料とする。次いで９９．９９％のアルミ
箔をプレス成型し２０ｍｍφのアルミキャップを製作
し、上部のアルミキャップ上に１００ｇの分銅をのせ、
下部のアルミ平版の間に上記電解紙試料を介在させて、
３０ｍＡの定電流により化成しショート発生電圧を測定
した。

【００２３】電解紙のＥＳＲ電解紙を３８ｍｍφに採取し、所定の電解液を１５ｍｍ
Ｈｇにて２時間真空含浸させ、更に８５℃で２時間熱処
理をした後、３８ｍｍφの電極間に挟み２０℃，１００
０ＨＺの周波数でＬＣＲメータによって測定した。

【００２４】中高圧用の電解コンデンサの製作方法陽極箔と陰極箔の間に両極が接触しないように電解紙を
介在させ、アルミ箔端子を取付ながら巻取りして電解コ
ンデンサ素子を作成した後、所定の電解液を含浸させて
ケースに封入し、エージングを行い、電解紙厚さ４０μ
ｍ，５０μｍ紙は２００ＷＶ，１０００μＦの電解コン
デンサを，電解紙厚さ９０μｍは４００ＷＶ，６８０μ
Ｆの電解コンデンサを製作した。

【００２５】電解コンデンサの測定方法電解コンデンサ素子の含浸時間２００ＷＶ，４００ＷＶの箔を使用して、コンデンサ素
子巻を製作し、８５℃で４時間乾燥後、デシケータ内で
室温まで冷却する。次いで他のデシケータ内のビーカー
に入れ１５ｍｍＨｇまで減圧した後、負圧により所定の
電解液をビーカー内に吸引し、ＬＣＲメーターで静電容
量を測定して、箔から計算した理論容量の９８％以上に
なった時間を含浸時間とした。

【００２６】エージング中の不良率各コンデンサ試料１００個について、定格電圧の約１１
０％まで徐々に昇圧していき、エージングを行なう。こ
の時のエージングショート，防爆弁の作動は無論、液漏
れ，封口部の膨れ等の外観異常を含めたコンデンサの個
数を１００個で除してショート不良率とした。

【００２７】ＥＳＲ（等価直列抵抗）電解コンデンサのＥＳＲは２０℃，１０００ＨＺの周波
数でＬＣＲメータによって測定した。

【００２８】静電容量電解コンデンサの静電容量は温度２０℃，１２０ＨＺの
周波数でＬＣＲメータで測定した。

【００２９】もれ電流電解コンデンサのもれ電流はコンデンサの定格直流電圧
を負荷して、５分後電流値を測定した。

【００３０】実施例１針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ１８．３μ
ｍ，密度０．９０５ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、エスパルトパルプ６０％とマーセル化広葉
樹クラフトパルプ４０％の混合原料をＣＳＦ７００ｍｌ
に叩解し、円網部分で厚さ１７．２μｍ，密度０．３７
２ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ３５．
５μｍ，全体密度０．６４７ｇ／ｃｍ³の長網円網二重
紙を製作した。

【００３１】実施例２針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２５．０μ
ｍ，密度０．９７５ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、エスパルトパルプ４０％とマーセル化広葉
樹クラフトパルプ６０％の混合原料をＣＳＦ６８０ｍｌ
に叩解し、円網部分で厚さ１５．２μｍ，密度０．３６
７ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ４０．
２μｍ，全体密度０．７４５ｇ／ｃｍ³の長網円網二重
紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格
２００ＷＶ，容量１０００μＦのアルミ電解コンデンサ
を製作した。

【００３２】実施例３針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２５．１μ
ｍ，密度０．９５５ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、コットンリンターパルプ５０％と針葉樹ク
ラフトパルプ５０％の混合原料をＣＳＦ７００ｍｌに叩
解し、円網部分で厚さ２５．０μｍ，密度０．３２２ｇ
／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ５０．１μ
ｍ，全体密度０．６３９ｇ／ｃｍ³の長網円網二重紙を
製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格２０
０ＷＶ，容量１０００μＦのアルミ電解コンデンサを製
作した。

【００３３】実施例４マニラ麻パルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解し
たものを長網の抄紙原料とし、厚さ２９．５μｍ，密度
０．８９５ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で抄紙しつ
つ、コットンリンターパルプ７０％と有機溶剤紡糸レー
ヨン３０％の混合原料をＣＳＦ７２０ｍｌに叩解し、円
網部分で厚さ３０．５μｍ，密度０．２３８ｇ／ｃｍ³
の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ６０．０μｍ，全体
密度０．５６１ｇ／ｃｍ³の長網円網二重紙を製作し
た。

【００３４】実施例５針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ３９．９μ
ｍ，密度０．８８３ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、コットンリンターパルプ７０％とマーセル
化針葉樹クラフトパルプ３０％の混合原料をＣＳＦ７０
０ｍｌに叩解し、円網部分で厚さ５０．２μｍ，密度
０．３３７ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚
さ９０．１μｍ，全体密度０．５７９ｇ／ｃｍ³の長網
円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙と
して定格４００ＷＶ，容量６８０μＦのアルミ電解コン
デンサを製作した。

【００３５】比較例１針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．１μ
ｍ，密度０．７４５ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳ
Ｆ３５０ｍｌに叩解した原料で厚さ１４．８μｍ，密度
０．５２４ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚
さ３４．９μｍ，全体密度０．６５１ｇ／ｃｍ³の長網
円網二重紙を製作した。これは実施例１に対応させた電
解紙である。

【００３６】比較例２針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．１μ
ｍ，密度０．８４１ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳ
Ｆ２５０ｍｌに叩解した原料で厚さ１０．１μｍ，密度
０．６２５ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚
さ３０．２μｍ，全体密度０．７６８ｇ／ｃｍ³の長網
円網二重紙を製作した後、エンボス加工にて厚さ３５．
５μｍ，密度０．６５４ｇ／ｃｍ³のエンボス加工紙を
製作した。これは実施例１に対応したエンボス加工の電
解紙である。

【００３７】比較例３針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．１μ
ｍ，密度０．８６１ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳ
Ｆ３００ｍｌに叩解した原料で厚さ２０．０μｍ，密度
０．６４５ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚
さ４０．１μｍ，全体密度０．７５３ｇ／ｃｍ³の長網
円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙と
して定格２００ＷＶ，１０００μＦのアルミ電解コンデ
ンサを製作した。これは実施例２に対応した電解紙及び
電解コンデンサである。

【００３８】比較例４針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２１．２μ
ｍ，密度０．７７２ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳ
Ｆ５００ｍｌに叩解した原料で厚さ２９．６μｍ，密度
０．５２８ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚
さ５０．８μｍ，全体密度０．６３０ｇ／ｃｍ³の長網
円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙と
して定格２００ＷＶ，１０００μＦのアルミ電解コンデ
ンサを製作した。これは実施例３に対応した電解紙及び
電解コンデンサである。

【００３９】比較例５針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．１μ
ｍ，密度０．８６４ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳ
Ｆ３００ｍｌに叩解した原料で厚さ２０．５μｍ，密度
０．６５８ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚
さ４０．６μｍ，全体密度０．７６０ｇ／ｃｍ³の長網
円網二重紙を製作した後、エンボス加工にて厚さ４９．
４μｍ，密度０．６２５ｇ／ｃｍ³のエンボス加工紙を
製作した。ついで、この二重紙を電解紙として定格２０
０ＷＶ，１０００μＦのアルミ電解コンデンサを製作し
た。これは実施例３に対応した電解紙及び電解コンデン
サである。

【００４０】比較例６マニラ麻パルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで叩解し
たものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．２μｍ，密度
０．７４５ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で抄紙しつ
つ、マニラ麻パルプを叩解機でＣＳＦ５５０ｍｌに叩解
し、円網部分で厚さ４０．０μｍ，密度０．４６５ｇ／
ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚さ６０．２μ
ｍ，全体密度０．５５９ｇ／ｃｍ³の長網円網二重紙を
製作した。これは実施例４に対応した電解紙である。

【００４１】比較例７針葉樹クラフトパルプを叩解機でＣＳＦ５ｍｌ以下まで
叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ２０．４μ
ｍ，密度０．７６７ｇ／ｃｍ³の高密度紙を長網部分で
抄紙しつつ、円網部分では針葉樹クラフトパルプをＣＳ
Ｆ６００ｍｌに叩解した原料で厚さ７０．１μｍ，密度
０．５２８ｇ／ｃｍ³の紙を抄紙して抄き合せ、全体厚
さ９０．５μｍ，全体密度０．５８２ｇ／ｃｍ³の長網
円網二重紙を製作した。ついで、この二重紙を電解紙と
して定格４００ＷＶ，容量６８０μＦのアルミ電解コン
デンサを製作した。これは実施例５に対応した電解紙及
び電解コンデンサである。

【００４２】以上のようにして得た実施例１〜５の電解
紙の評価結果を表１に、比較例１〜７の電解紙の評価結
果を表２に示す。また実施例２，３，５と比較例３，
４，５，７に係わる電解コンデンサの含浸速度，エージ
ング時のショート不良率，容量，漏れ電流，ＥＳＲの測
定結果を表３に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】表１，表２，表３の結果に示した通り、高
密度層と硬質繊維を使用した低密度層の二層構造とした
長網円網二重紙からなる電解紙を使用した本発明は、耐
電圧，ＥＳＲ，電解液含浸速度，エージング時のショー
ト不良率共に優れた特性を有しており、しかも紙として
充分な引張強度をも有している。特に表１の実施例１は
密度を高密度層で０．８８ｇ／ｃｍ³以上のより高密度
に、低密度層で０．４０ｇ／ｃｍ³以下のより低密度と
した好ましい数値範囲内としたものであり、具体的には
厚さ１８．３μｍ，密度０．９０５ｇ／ｃｍ³の高密度
層と、硬質で繊維径の細いエスパルトパルプとマーセル
化広葉樹クラフトパルプを混合し、厚さ１７．２μｍ，
密度０．３７２ｇ／ｃｍ³の低密度層を抄き合せた長網
円網二重紙であり、密度を高密度層で０．８８ｇ／ｃｍ
³以下の０．７４５ｇ／ｃｍ³とし、低密度層で０．４０
ｇ／ｃｍ³以上の０．５２４ｇ／ｃｍ³とした比較例１よ
りも引張強度は同等ではあるものの、耐電圧及びＥＳＲ
において改善の効果が大きい。また、比較例２は抄紙後
のエンボス加工により、実施例１と略同一の全体厚さ、
密度としたものであるが、抄紙のみにより製作した実施
例１の方が引張強度，ＥＳＲ共に格段に改善されてい
る。

【００４７】同様に実施例２は高密度側を厚さ２５．０
μｍ，密度０．９７５ｇ／ｃｍ³とし、低密度側を厚さ
１５．２μｍ，密度０．３６７ｇ／ｃｍ³としたもので
あるが、全体厚さ，密度を略同一とした比較例３に比し
てよりＥＳＲの改善効果が大きく、コンデンサ素子の電
解液含浸速度も約１／３に短縮されている。

【００４８】実施例３は厚さ２５．１μｍ，密度０．９
５５ｇ／ｃｍ³の高密度層と硬質，高吸液性で比較的繊
維径の大きいコットンリンターパルプと通常の針葉樹ク
ラフトパルプを混合して低密度層を抄紙し抄き合せたも
のであり、略同一全体厚さ，密度の比較例４及び比較例
５のエンボス加工紙に比してより引張強度，耐電圧，Ｅ
ＳＲ共に改善され、エージングショート不良率は０％と
なっている。また、含浸速度は比較例４に比較して１／
２以下となり、含浸速度改善目的に製作している比較例
５のエンボス加工紙とほぼ同等まで改善されている。

【００４９】実施例４は高密度側を厚さ２９．５μｍ，
密度０．８９５ｇ／ｃｍ³とし、低密度側はコットンリ
ンターパルプと有機溶剤紡糸レーヨンを混合して、厚さ
３０．５μｍ，密度０．２３８ｇ／ｃｍ³の超低密度紙
を抄き合せ全体厚さ６０．０μｍ，密度０．５６１ｇ／
ｃｍ³としたものである。比較例６は高密度層，低密度
層共にマニラ麻パルプを使用した長網円網二重紙である
が、実施例４の方が耐電圧、ＥＳＲ共により大幅に改善
されている。

【００５０】さらに実施例５は高密度側を厚さ３９．９
μｍ，密度０．８８３ｇ／ｃｍ³で高密度層を形成し、
低密度側はコットンリンターパルプとマーセル化針葉樹
クラフトパルプを混合して抄紙し高密度層と抄き合せ、
全体厚さ９０．１μｍ，密度０．５７９ｇ／ｃｍ³とし
て、比較例７と略同一厚さ，密度としたものであるが、
耐電圧，ＥＳＲ共の改善のみならず、電解液の含浸速度
は１／２に，エージングショート不良率は３％から０％
により改善されている。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明した本発明によれば、高
密度層と低密度層の二層構造とした電解紙を使用したた
め、高密度層の存在により電解紙全体として耐電圧を高
く維持することができると共に、低密度層の存在により
電解紙全体としてインピーダンス特性を向上させること
ができ、更に素子巻取工程を簡素化することできる。特
に低密度層の原料として抄紙時の圧力によって変形し難
く断面が円形状である硬質な天然繊維パルプ又は再生セ
ルロース繊維の１種又は２種以上を使用したため、繊維
が層状に積層され密度が高くなる原料との混合であって
も、硬質な繊維が不均一に積層され、繊維間隙が生じて
低密度抄紙が可能となる。特に高密度層を厚さ１０〜５
０μｍ，密度０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ³とし、低密
度層を厚さ１０〜６０μｍ，密度０．２０〜０．４０ｇ
／ｃｍ³の範囲とすることにより、電解液を含浸して繊
維が膨潤しても液浸透に必要な繊維間隙を充分に保持す
ることができて含浸性、保液性が向上されＥＳＲも良好
となる。よって、これらの電解紙を使用して製作した中
高圧用の電解コンデンサは、電解紙の含浸性、保液性が
良好であるためエージングの際、酸化皮膜の欠陥部修復
が円滑に行われ、ＥＳＲの低減化によりコンデンサの発
熱が抑制されて、ガス発生を現象させることができると
共に、電解紙自体が充分な耐電圧を保有しているため、
エージングショート不良を格段に減少させることができ
る。従って従来困難とされてきた中高圧用の電解コンデ
ンサのＥＳＲとエージングショート不良率の双方を同時
に向上できると共に、コンデンサ製作の生産性をも向上
させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上田昌彦高知県吾川郡春野町弘岡上648番地ニッポン高度紙工業株式会社内 (72)発明者溝淵泰司高知県吾川郡春野町弘岡上648番地ニッポン高度紙工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極箔と陰極箔との間に電解紙を介在し
てなる電解コンデンサにおいて、前記電解紙は長網抄紙機にて紙層形成された高密度層
と、円網抄紙機にて紙層形成された低密度層とを抄紙機
上で重ねて抄き合わせてなることを特徴とする電解コン
デンサ。
【請求項２】前記高密度層は天然繊維パルプを原料と
する請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項３】前記低密度層は硬質な天然繊維パルプ又
は再生セルロース繊維の１種又は２種以上を原料とする
請求項１，２記載の電解コンデンサ。
【請求項４】前記低密度層は硬質な繊維が少なくとも
４０％以上配合されている請求項３記載の電解コンデン
サ。
【請求項５】前記高密度層は厚さが１０〜５０μｍ，
密度が０．８８〜１．００ｇ／ｃｍ³である請求項１，
２，３，４記載の電解コンデンサ。
【請求項６】前記低密度層は厚さが１０〜６０μｍ，
密度が０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ³である請求項１，
２，３，４，５記載の電解コンデンサ。
【請求項７】前記電解紙は全体厚さ２０〜１１０μ
ｍ，全体密度０．５０〜０．８０ｇ／ｃｍ³である請求
項１，２，３，４，５，６記載の電解コンデンサ。