JPH077741B2 - Electrolytic capacitor - Google Patents

Electrolytic capacitor

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JPH077741B2
JPH077741B2 JP8920287A JP8920287A JPH077741B2 JP H077741 B2 JPH077741 B2 JP H077741B2 JP 8920287 A JP8920287 A JP 8920287A JP 8920287 A JP8920287 A JP 8920287A JP H077741 B2 JPH077741 B2 JP H077741B2
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JP
Japan
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electrolytic
paper
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electrolytic solution
esr
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好世 久保
徹司 田村
智子 佐々木
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ニツポン高度紙工業株式会社
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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介在させた電解紙に所
定の電解液を含浸させて成る電解コンデンサに係り、特
にはそのショート不良率に影響を与えることなく等価直
列抵抗(ESR)等の電解コンデンサの特性を改善するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic capacitor obtained by impregnating an electrolytic paper interposed between an anode foil and a cathode foil with a predetermined electrolytic solution, and particularly to a short circuit defective rate thereof. The characteristics of the electrolytic capacitor such as the equivalent series resistance (ESR) are improved without affecting the.

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、前記電解紙を所定の電解液中に浸漬
して電解液を含浸させ、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、ジメチルホルムアミ
ド等を溶媒とし、これらの溶媒に硼酸あるいはアジピン
酸アンモニウム、マレイン酸水素アンモニウム等の有機
酸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。
Conventional Technology and Its Deficiencies Generally, electrolytic capacitors, particularly aluminum electrolytic capacitors, are formed by winding electrolytic paper between an anode aluminum foil and a cathode aluminum foil, and then immersing the electrolytic paper in a predetermined electrolytic solution. It is manufactured by impregnating it with electrolyte and sealing it. The electrolyte is usually made by using ethylene glycol, dimethylformamide, etc. as a solvent, and by dissolving organic acid salts such as boric acid or ammonium adipate, ammonium hydrogen maleate, etc. in these solvents and making it penetrate from both ends of the capacitor element. is doing.

上記の如き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、そのため通常電解液の抵抗値を下げたり、電解
紙を薄くするか密度を下げたりする外、電解紙の素材を
通常の木材クラフトパルプから特殊な素材へ、例えばマ
ニラ麻パルプ、エスパルトパルプ等に変更することが行
なわれている。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、か
つ、電解紙を薄くするか密度を低くすると、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たり、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。
Since the conventional aluminum electrolytic capacitors as described above have electrolytic paper impregnated with an electrolytic solution, the impedance characteristics as a capacitor, especially the equivalent series resistance (abbreviated as ESR below)
, Which usually lowers the resistance of the electrolytic solution, thins the electrolytic paper, or lowers the density, but also changes the material of the electrolytic paper from ordinary wood kraft pulp to special materials such as Manila hemp pulp and esparto pulp. And so on. However, lowering the resistance value of the electrolytic solution causes corrosiveness to the aluminum foil, and thinning the electrolytic paper or lowering the density increases the short-circuit failure rate when winding it around the capacitor element. Even if no short circuit occurs, the short defect rate after being commercialized and put on the market is high.

そこでショ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、さらに同密度の場合に
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
さくすればパルプの繊維がフィブリル化によって細かく
なり、得られる電解紙が徴密となってショート不良率の
改善に良いことが知られている。また、これらの項目の
ESRに与える影響は電解紙を厚くすると一次式的にESRが
悪化し、密度を高めると二次式的にESRが悪化する一
方、CSFの数値は殆ど何らの影響をも与えないことが判
明している。すなわちESRを改善するには、ショート不
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。
Therefore, in order to reduce the short-circuit defect rate, the thickness of electrolytic paper should be increased, the density should be increased, and in the case of the same density, JIS P 8121 shall indicate the degree of beating of the raw material pulp.
It is known that if the value of CSF (Canadian Standard Freeness) is reduced, the pulp fibers become finer due to fibrillation, and the resulting electrolytic paper becomes dense, which is good for improving the short-circuit failure rate. Also for these items
The effect on ESR is that when the electrolytic paper is thickened, the ESR deteriorates linearly, and when the density is increased, the ESR deteriorates quadratically.However, it was found that the CSF value has almost no effect. ing. That is, in order to improve the ESR, it is necessary to make the electrolytic paper thin and reduce its density, contrary to the improvement of the short circuit defect rate.

そのため、ショート不良率の改善とESRの改善の双方の
目的を同時に達成するには、CSFの数値がESRに影響を与
えないことに鑑み、ショート不良率を改善すべく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
けば理想的である。しかしながら、通常のクラフトパル
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電解紙を製作した際に、前記
CSFの数値を小さくすればフィブリル化によって繊維間
に働く水素結合が増加するため、電解紙の密度は必ず高
くなってしまう性質がある。そのために同一の抄紙機で
同一厚さの電解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ってい
る。その結果電解コンデンサのESR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、
ショ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ESRが悪くなっ
てしまう結果となり、ショート不良率とESRの双方の改
善を同時に図ることは困難であった。例えば低ESRが要
求されているスイッチング電源の高周波化に適合する電
解コンデンサにあっては厚さ40μm、密度0.3〜0.4g/cm
3のマニラ麻パルプ電解紙が使用され、この場合にはシ
ョート不良率は数10%にも増大することを免がれない。
一方大容量高電圧用の大型電解コンデンサに使用される
電解紙は耐電圧性と電解液の保液性が要求されるため、
密度0.7g/cm3以上の高密度紙又は高密度紙と低密度紙か
らなる二重紙が使用され、この場合にはショート不良に
対する信頼性は高いが、ESRが増加し発熱による熱損失
も大きくなってしまうことを免がれない。
Therefore, in order to achieve the objectives of both the improvement of short-circuit defect rate and the improvement of ESR at the same time, it is necessary to reduce the value of CSF in order to improve the short-circuit defect rate, considering that the CSF value does not affect ESR. Must be assumed. Therefore, it is ideal to make electrolytic paper with a low density and low density CSF. However, when an electrolytic paper is produced from pulp composed of natural cellulose such as ordinary kraft pulp, Manila hemp pulp, and esparto pulp,
If the value of CSF is made small, hydrogen bonds that act between fibers increase due to fibrillation, and therefore the density of electrolytic paper always increases. Therefore, when electrolytic paper of the same thickness is made with the same paper machine, the CSF value of high-density paper is smaller than that of low-density paper. As a result, if a low density electrolytic paper is used to improve the ESR of the electrolytic capacitor, the CSF value will increase,
While the short-circuit defect rate increases, when the value of CSF is small, the density becomes higher and the ESR becomes worse.As a result, it is difficult to improve both the short-circuit defect ratio and ESR at the same time. there were. For example, an electrolytic capacitor that is suitable for high frequency switching power supplies that require low ESR has a thickness of 40 μm and a density of 0.3 to 0.4 g / cm.
3 Manila hemp pulp electrolytic paper is used, and in this case, the short-circuit failure rate is inevitably increased to several tens of percent.
On the other hand, electrolytic paper used in large-scale electrolytic capacitors for large-capacity and high-voltage is required to have withstand voltage and electrolyte retention.
High density paper with a density of 0.7 g / cm 3 or more or double paper consisting of high density paper and low density paper is used.In this case, reliability against short circuit failure is high, but ESR increases and heat loss due to heat generation also occurs. I can't help getting bigger.

一方前記エチレングリコールを溶媒とする電解液を使用
すると、電解液の粘度が大きいために得られた電解コン
デンサの低温での電気特性が良好でなく、一方ジメチル
ホルムアミドを溶媒とする電解液を使用すると低温特性
は改善されるが、ジメチルホルムアミドは熱分解されや
すいので、高温特性に問題があり、更に毒性が大である
ため、作業性が悪化する難点があった。そこで、かかる
電解液の欠点を補うため近年前記溶媒に代えてγ−ブチ
ロラクトンを溶媒とする電解液が開発され、かつ、使用
されるに到っている。上記γ−ブチロラクトンを用いた
電解液は粘度が小さく、蒸気圧が高く、かつ、毒性も低
いので低温特性及び作業性が向上する利点がある。
On the other hand, when the electrolytic solution using the ethylene glycol as a solvent is used, the electrical characteristics at low temperature of the obtained electrolytic capacitor are not good because the viscosity of the electrolytic solution is large, while the electrolytic solution using dimethylformamide as a solvent is used. Although low-temperature characteristics are improved, dimethylformamide has a problem in high-temperature characteristics because it is easily decomposed by heat, and is also highly toxic, resulting in poor workability. Therefore, in order to make up for the drawbacks of the electrolytic solution, an electrolytic solution using γ-butyrolactone instead of the solvent has been developed and used in recent years. Since the electrolytic solution using γ-butyrolactone has a low viscosity, a high vapor pressure, and a low toxicity, it has an advantage of improving low-temperature characteristics and workability.

発明が解決しようとする問題点 このような従来の電解コンデンサの最大の問題点はショ
ート不良を防止し信頼性を得ようとすれば得られた電解
コンデンサのESRが限界値よりも大きくなってしまう
し、又ESRを低下させようとすれば必然的にショート不
良が増加し、電解コンデンサの信頼性が得られないこと
である。即ち従来の電解紙を使用する限り、実質的にシ
ョート不良率を増大させずにESRを低減させることはで
きないのが実状である。
Problems to be Solved by the Invention The biggest problem with such a conventional electrolytic capacitor is that the ESR of the obtained electrolytic capacitor becomes larger than the limit value if short circuit failure is to be prevented and reliability is to be obtained. However, if an attempt is made to lower the ESR, short-circuit defects will inevitably increase, and the reliability of the electrolytic capacitor cannot be obtained. That is, as long as the conventional electrolytic paper is used, the ESR cannot be reduced without substantially increasing the short-circuit defect rate.

そこで、素子巻き工程時にショート不良が発生しない密
度及び厚さを電解紙に保持させておいて、ショート不良
を起すことなく素子巻きを行ない電解液を含浸させた後
に、従来の膨潤に比して電解紙の電解液による膨潤度を
顕著に高めることができれば、電解紙を構成する繊維が
膨張し、又繊維相互間の間隙が大きくなるため電解紙の
密度を実質的に下げることができてESRを減少させるこ
とができる。しかも素子巻き工程後であるため、ショー
ト不良を増加させることもない。
Therefore, the density and the thickness that prevent short-circuit failure during the element winding process are maintained in the electrolytic paper, and the element is wound without causing the short-circuit failure and impregnated with the electrolytic solution, and then compared with the conventional swelling. If the degree of swelling of the electrolytic paper by the electrolytic solution can be significantly increased, the fibers that make up the electrolytic paper will expand and the gaps between the fibers will increase, so the density of the electrolytic paper can be substantially reduced and the ESR Can be reduced. Moreover, since it is after the element winding step, short-circuit defects are not increased.

しかしながら、従来はエチレングリコール、ジメチルホ
ルムアミド等を溶媒とする電解液を含浸させることによ
り電解紙は多少の膨潤をしていたものであるが、ESRの
改善とは結び付けられておらず、またESRを減少させる
顕著な効果は生じなかった。
However, conventionally, electrolytic paper was swollen to some extent by impregnating an electrolytic solution using ethylene glycol, dimethylformamide, etc. as a solvent, but it was not associated with improvement of ESR, and ESR was also improved. There was no significant reduction effect.

特に前記γ−ブチロラクトンを溶媒とする電解液は粘度
が小さく、毒性も弱いため、電解コンデンサの低温特性
及び作業性は良好である反面、ESRが極端に悪いもので
あった。これはγ−ブチロラクトンが従来の他の電解液
に比して親水性に乏しいので、電解液を含浸後のセルロ
ース繊維がほとんど膨潤することがなく、電解紙の実質
的な密度がほとんど減少しないことによる。特に使用電
圧が50V以上の電解コンデンサの場合、ショート不良率
を下げ、耐電圧性能を向上させるために密度0.6g/cm3
上の電解紙を使用することが望まれるが、このような密
度の高い電解紙は繊維が水素結合によって相互に強く接
着しているため、γ−ブチロラクトンを溶媒とする電解
液を使用すると、電解紙の密度の高いことに加えて膨潤
もしないためESRが著しく増加してしまうことになる。
また電解液の保液量が少なくなるため、電解コンデンサ
のドライアップを生じ易く寿命が短かく、又容量、イン
ピーダンス特性、漏れ電流等の電気的特性のバラツキが
大きくなってしまう。そのため、γ−ブチロラクトンに
従来のエチレングリコール、ジメチルホルムアミド或い
は水などの他の溶媒を混合した電解液を用いたり、可能
な限り低密度の電解紙を用いる等の方法が併用されてい
るがいずれもESRの減少に十分な効果を奏していない。
In particular, since the electrolytic solution using γ-butyrolactone as a solvent has low viscosity and weak toxicity, the low temperature characteristics and workability of the electrolytic capacitor are good, but the ESR is extremely poor. This is because γ-butyrolactone is less hydrophilic than other conventional electrolytic solutions, so that the cellulose fibers after being impregnated with the electrolytic solution hardly swell, and the substantial density of the electrolytic paper is hardly reduced. by. In particular, in the case of an electrolytic capacitor with a working voltage of 50 V or higher, it is desirable to use electrolytic paper with a density of 0.6 g / cm 3 or higher in order to reduce the short circuit defect rate and improve the withstand voltage performance. In high-electrolytic paper, the fibers are strongly bonded to each other by hydrogen bonds.Therefore, when an electrolytic solution using γ-butyrolactone as a solvent is used, the ESR increases significantly because the electrolytic paper does not swell in addition to its high density. Will be lost.
In addition, since the amount of electrolyte retained is small, dry-up of the electrolytic capacitor is likely to occur and the life is short, and variations in electrical characteristics such as capacitance, impedance characteristics, and leakage current become large. Therefore, γ-butyrolactone is used in combination with conventional ethylene glycol, an electrolytic solution in which other solvent such as dimethylformamide or water is mixed, or a method of using electrolytic paper having a density as low as possible is used in combination. It is not fully effective in reducing ESR.

そこで本発明はこのような従来の電解コンデンサが有し
ている問題点を解消して、ショート不良率に影響を与え
ることなくESRを改善するために、各種電解液に対する
電解紙の膨潤度を顕著に高めた電解紙を使用した電解コ
ンデンサの提供を目的とするものである。
Therefore, the present invention eliminates the problems that such conventional electrolytic capacitors have, and in order to improve the ESR without affecting the short-circuit defect rate, the degree of swelling of electrolytic paper with respect to various electrolytic solutions is remarkable. The purpose of the present invention is to provide an electrolytic capacitor using an electrolytic paper which is improved.

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、陽極箔と陰極箔と
の間に介在させた電解紙に所定の電解液を含浸させて成
る電解コンデンサにおいて、前記電解液は溶媒としてγ
−ブチロラクトンを含み、又前記電解紙はセルロース繊
維に化学反応によって有機置換基を導入した繊維を含有
することにより前記電解液の溶媒としてのγ−ブチロラ
クトンに対して5%以上の膨潤度及び15%以下の溶解度
を有して密度0.4g/cm3〜1.0g/cm3であることを特徴とす
る電解コンデンサ及び前記電解液は溶媒としてジメチル
ホルムアミドを含み、又前記電解紙はセルロース繊維に
化学反応によって有機置換基を導入した繊維を含有する
ことにより前記電解液の溶媒としてのジメチルホルムア
ミドに対して60%以上の膨潤度及び15%以下の溶解度を
有して密度0.4g/cm3〜1.0g/cm3であることを特徴とする
電解コンデンサ及び前記電解液は溶媒としてエチレング
リコールを含み、又前記電解紙はセルロース繊維に化学
反応によって有機置換基を導入した繊維を含有すること
により前記電解液の溶媒としてのエチレングリコールに
対して40%以上の膨潤度及び15%以下の溶解度を有して
密度0.4g/cm3〜1.0g/cm3であることを特徴とする電解コ
ンデンサを提供するものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides an electrolytic capacitor obtained by impregnating an electrolytic paper interposed between an anode foil and a cathode foil with a predetermined electrolytic solution. Is the solvent γ
-Butyrolactone is included, and the electrolytic paper contains fibers in which organic substituents are introduced into the cellulose fibers by a chemical reaction, whereby the swelling degree of 5% or more and 15% with respect to γ-butyrolactone as a solvent of the electrolytic solution. the following electrolytic capacitor and the electrolytic solution, wherein the solubility is the density 0.4g / cm 3 ~1.0g / cm 3 a includes dimethylformamide, and the electrolytic paper chemistry cellulose fibers By containing fibers introduced with an organic substituent by having a swelling degree of 60% or more and a solubility of 15% or less with respect to dimethylformamide as a solvent of the electrolytic solution, a density of 0.4 g / cm 3 to 1.0 g / electrolytic capacitor and the electrolytic solution, characterized in that cm is 3 comprises ethylene glycol as a solvent, and conductive organic substituents wherein the electrolytic paper by a chemical reaction in the cellulose fibers Is a density 0.4g / cm 3 ~1.0g / cm 3 has a degree of swelling of 40% or more of the ethylene glycol and 15% or less of the solubility of the solvent of the electrolyte by containing the incoming fibers The present invention provides an electrolytic capacitor characterized by the above.

作用 上記構成の本発明に係る電解コンデンサによれば、素子
巻き工程後の電解液の含浸時に電解紙の膨潤度が顕著に
高まり、電解紙を構成する繊維が膨張し、又繊維相互間
の間隙が大きくなるため電解紙の密度を実質的に下げる
ことができてESRを減少させることができる。しかも素
子巻き工程後であるため、ショート不良を増加させるこ
ともない。従って電解紙自体の厚さ及び密度を高電圧に
耐える値となるように大きく設定し、ショート不良率を
低減させるようにしても、得られた電解コンデンサのES
Rを所望の値以下に低減化した電解コンデンサが得られ
る。
According to the electrolytic capacitor of the present invention having the above structure, the degree of swelling of the electrolytic paper is significantly increased during the impregnation of the electrolytic solution after the element winding step, the fibers constituting the electrolytic paper expand, and the gap between the fibers is increased. Is large, the density of the electrolytic paper can be substantially reduced, and the ESR can be reduced. Moreover, since it is after the element winding step, short-circuit defects are not increased. Therefore, even if the thickness and density of the electrolytic paper itself are set large enough to withstand high voltage and the short-circuit defect rate is reduced, the ES of the obtained electrolytic capacitor is reduced.
An electrolytic capacitor in which R is reduced to a desired value or less can be obtained.

実施例 以下に本発明に係る電解コンデンサの構成及び各種実施
例を説明する。
Examples The configuration of the electrolytic capacitor according to the present invention and various examples will be described below.

本発明者は電解紙の膨潤について研究を重ねた結果、電
解紙を構成するセルロース繊維に有機置換基を導入する
ことによって、電解紙が電解液中で顕著に膨潤すること
を見い出し、この知見に基づいて以下に示す本発明の各
種実施例を具体化するに至ったものである。
As a result of repeated studies on swelling of electrolytic paper, the present inventor found that the electrolytic paper significantly swells in the electrolytic solution by introducing an organic substituent into the cellulose fiber constituting the electrolytic paper, and based on this finding. Based on this, various embodiments of the present invention described below have been embodied.

本発明に用いる電解紙は、主としてセルロースによって
構成され、具体的には針葉樹、広葉樹より得られる木材
パルプ繊維、マニラ麻、紅麻、サイザル麻及びエスパル
ト草などより得られる非木材パルプ繊維、ビスコースレ
ーヨン、キュプラレーヨン等の再生セルロース繊維が挙
げられる。これらのセルロース繊維は多くの水酸基(O
H)を含有しており、繊維を構成しているフィブリルは
水酸基間に形成された水素結合によって強く結合されて
いる。このようなセルロース繊維はγ−ブチロラクトン
のような親水性に乏しい溶媒に浸漬しても前記フィブリ
ル間に形成された水素結合の部分に溶媒は侵入できず、
そのため繊維はほとんど膨潤しない。またセルロース繊
維によって構成された紙にあっても単に繊維の絡み合い
によって紙が形成されているものではなく、繊維が絡み
合ったその接触部分には水素結合が形成され、この力に
よっても繊維が接着されている。
The electrolytic paper used in the present invention is mainly composed of cellulose, specifically, wood pulp fibers obtained from conifers, hardwoods, non-wood pulp fibers obtained from Manila hemp, red hemp, sisal and esparto grass, viscose rayon. , Regenerated cellulose fibers such as cupra rayon. These cellulose fibers have many hydroxyl groups (O
H) is contained and the fibrils constituting the fiber are strongly bonded by the hydrogen bond formed between the hydroxyl groups. Even if such a cellulose fiber is immersed in a solvent having a low hydrophilicity such as γ-butyrolactone, the solvent cannot penetrate into the hydrogen bond portion formed between the fibrils,
Therefore, the fibers hardly swell. In addition, even paper composed of cellulosic fibers does not mean that the paper is formed simply by the entanglement of the fibers, but hydrogen bonds are formed at the contact parts where the fibers are entangled, and the fibers also bond by this force. ing.

そこで本発明はセルロース繊維に前記各種電解液となじ
みやすい有機置換基を導入し、フィブリル間あるいは繊
維間に形成された水素結合部分への電解液の浸入を容易
ならしめ、これによって繊維自体を電解液で膨潤させる
とともに繊維相互の電解液中での結合力を弱めて電解液
中での電解紙の膨潤を増加させるようにしている。
Therefore, the present invention introduces an organic substituent into the cellulose fiber, which is easily compatible with the various electrolytic solutions, and facilitates the infiltration of the electrolytic solution into the hydrogen-bonded portion formed between the fibrils or between the fibers, thereby electrolyzing the fiber itself. The solution is swollen and the binding force between the fibers in the electrolytic solution is weakened to increase the swelling of the electrolytic paper in the electrolytic solution.

有機置換基を導入するための化学反応としては、セルロ
ースに対するグラフト重合反応やセルロースの水酸基の
置換反応などのセルロースの起す反応が全て利用できる
が、特にはセルロースに含有されている水酸基のエステ
ル化反応、エーテル化反応あるいはアセタール化反応を
利用するのが反応が容易に行ない得て適当である。なお
有機置換基を導入するための化学反応に際してはセルロ
ース繊維が反応終了後も反応前と同様の繊維形態を保持
し、かつ、電解液中で過度に溶解しないことが必要であ
る。従ってこれらの有機置換基を導入するための化学反
応は一般のセルロース誘導体を作る反応に比べて軽減し
た条件で行い、かつ、水酸基の置換反応にあっては、セ
ルロースに含有されている水酸基の一部のみが置換され
るような反応条件が好ましい。例えば水酸基の50%以上
といった大部分が置換された場合には、得られる繊維が
脆くなっていたり、繊維形態を留めていないことがあ
り、電解紙を形成できないことがある。更にこのような
繊維を使って電解コンデンサを製作した際に、電解紙を
電解液中に浸漬すると繊維の大部分が溶解し、得られた
電解コンデンサのショート不良を起したり、電解液の粘
度増加に伴ってESRが増加してしまうということにもな
る。よって、本発明は電解液に対する電解紙の膨潤度を
増大させることによって、電解液含浸後の電解紙の密度
を実質的に低下させてESRを改善減少させるものであ
り、電解紙の膨潤度が必要以上に高められてESRに悪影
響を与えるような電解液の粘度とならないように、所定
のESRの価を得るための膨潤度を得ることのできるよう
な条件を適宜選択するものである。
As the chemical reaction for introducing the organic substituent, all the reactions caused by cellulose such as graft polymerization reaction to cellulose and substitution reaction of hydroxyl group of cellulose can be used, but especially esterification reaction of hydroxyl group contained in cellulose It is suitable to use an etherification reaction or an acetalization reaction because the reaction can be easily carried out. In addition, in the chemical reaction for introducing the organic substituent, it is necessary that the cellulose fiber retains the same fiber morphology as that before the reaction even after the reaction, and does not excessively dissolve in the electrolytic solution. Therefore, the chemical reaction for introducing these organic substituents is carried out under conditions that are reduced as compared with the reaction for producing a general cellulose derivative, and in the hydroxyl group substitution reaction, one of the hydroxyl groups contained in cellulose is Reaction conditions are preferred in which only parts are replaced. For example, when most of the hydroxyl groups, such as 50% or more, are substituted, the resulting fibers may be brittle or may not retain their fiber form, and electrolytic paper may not be formed. Furthermore, when an electrolytic capacitor is manufactured using such fibers, most of the fibers are dissolved when the electrolytic paper is immersed in the electrolytic solution, causing a short circuit failure of the obtained electrolytic capacitor and the viscosity of the electrolytic solution. It also means that the ESR increases with the increase. Therefore, the present invention is to increase the swelling degree of the electrolytic paper with respect to the electrolytic solution, to substantially reduce the density of the electrolytic paper after impregnating the electrolytic solution to improve and reduce the ESR, and the swelling degree of the electrolytic paper. The conditions are selected so that the degree of swelling for obtaining a predetermined ESR value can be obtained so that the viscosity of the electrolytic solution is not increased more than necessary and adversely affects the ESR.

セルロース繊維に導入する置換基としては塩素CL、臭素
Br、ヨウ素I等電解コンデンサの腐蝕を起す元素を含有
しない置換基であれば良いが、炭素数8以上のアルキル
基、アリル基等炭素の割合が多い置換基を導入するとセ
ルロース繊維が著しく疎水性となり、電解紙の強度が低
下し、素子巻き工程時にトラブルとなることがある。ま
た、炭素の割合が少なく、かつ、カルボキシル基(−CO
OH)、スルホン酸基(−SO3H)等の解離性の極性基を
有する置換基を導入すると膨潤性が低下して好ましくな
い。したがって、電解液の極性の程度あるいは親水性の
程度に合せて導入する有機置換基を選択することが必要
である。好ましくはアルキル基へ水酸基、エーテル基、
アミノ基、ニトリル基、アミド基、イミド基あるいはカ
ルボニル基等の一種あるいは二種以上が結合した有機置
換基であって、適度の極性を有する置換基であることが
望ましい。また、アルキル基のみからなる置換基にあっ
ては炭素数が5以下であるのが望ましいものである。以
下に特に好ましい化学反応例を示す。
Substituents to be introduced into cellulose fibers are chlorine CL, bromine
Substituents that do not contain elements that cause corrosion of electrolytic capacitors such as Br and iodine I may be used, but if a substituent with a large proportion of carbon such as an alkyl group or an allyl group having 8 or more carbon atoms is introduced, the cellulose fiber becomes extremely hydrophobic. As a result, the strength of the electrolytic paper decreases, which may cause a trouble during the element winding process. In addition, the proportion of carbon is low, and the carboxyl group (-CO
(OH), a sulfonic acid group (—SO 3 H) or the like is not preferable because a substituent having a dissociative polar group is introduced, the swelling property decreases. Therefore, it is necessary to select an organic substituent to be introduced according to the degree of polarity or hydrophilicity of the electrolytic solution. Preferably a hydroxyl group to an alkyl group, an ether group,
An organic substituent having one or more kinds such as an amino group, a nitrile group, an amide group, an imide group or a carbonyl group bonded thereto, and a substituent having an appropriate polarity is desirable. Further, it is preferable that the substituent consisting of only an alkyl group has 5 or less carbon atoms. The particularly preferable chemical reaction examples are shown below.

(A)エステル化反応 (1)酸クロライドとの反応 (2)酸無水物との反応 (3)イソシアネートとの反応 (注)RはCH3、C2H5、C3H7の何れかを示す。(A) Esterification reaction (1) Reaction with acid chloride (2) Reaction with acid anhydride (3) Reaction with isocyanate (Note) R indicates any of CH 3 , C 2 H 5 , and C 3 H 7 .

CELLはセルロース鎖を示す。CELL indicates a cellulose chain.

(B)エーテル化反応 (4)ハロゲン化アルキルとの反応 CELL−OH+RCL→CELL−O−R (5)ジアルキル硫酸との反応 (注)RはCH3、C2H5、C3H7の何れかを示す。(B) Etherification reaction (4) Reaction with alkyl halide CELL-OH + RCL → CELL-OR (5) Reaction with dialkyl sulfuric acid (Note) R indicates any of CH 3 , C 2 H 5 , and C 3 H 7 .

CELLはセルロース鎖を示す。CELL indicates a cellulose chain.

(6)アルキレンオキサイドとの反応 (注)RはH、CH3、C2H5何れかを示す。nは1以上の
整数を示す。CELLはセルロース鎖を示す。
(6) Reaction with alkylene oxide (Note) R indicates any of H, CH 3 , and C 2 H 5 . n represents an integer of 1 or more. CELL indicates a cellulose chain.

(7)ビニル化合物との反応 (注)RはCN、CONH2、OC2H5、COCH3、COC2H5の何れか
を示す。
(7) Reaction with vinyl compounds (Note) R indicates any of CN, CONH 2 , OC 2 H 5 , COCH 3 , and COC 2 H 5 .

CELLはセルロース鎖を示す。CELL indicates a cellulose chain.

(C)アセタール化反応 (8)アセタール反応 (注)RはCH3、C2H5、C3H7、C4H9の何れかを示す。(C) Acetalization reaction (8) Acetal reaction (Note) R represents any one of CH 3 , C 2 H 5 , C 3 H 7 , and C 4 H 9 .

CELLはセルロース鎖を示す。CELL indicates a cellulose chain.

以上の如く(A)エステル化反応、(B)エーテル化反
応、(C)アセタール化反応を利用してセルロース中の
水酸基(OH)の一部を前記置換基と置換するのが良い。
また本発明に用いる電解紙は有機置換基を導入したセル
ロース繊維のみから構成される紙である必要はなく、通
常のセルロース繊維あるいは他のポリプロピレン、ポリ
エステル等化学繊維と有機置換基を導入したセルロース
繊維とを混抄した紙であっても良い。即ち電解紙中に有
機置換基を導入したセルロース繊維を実質的に含有して
いればよい。
As described above, it is preferable that a part of the hydroxyl group (OH) in the cellulose is substituted with the above-mentioned substituent by utilizing the esterification reaction (A), the etherification reaction (B) and the acetalization reaction (C).
Further, the electrolytic paper used in the present invention does not have to be a paper composed only of cellulose fibers having an organic substituent introduced therein, and ordinary cellulose fibers or other chemical fibers such as polypropylene and polyester and cellulose fibers having an organic substituent introduced therein are used. It may be a paper prepared by mixing and. That is, it suffices that the electrolytic paper substantially contains the cellulose fiber having the organic substituent introduced therein.

そして、本発明に係る電解紙の製造に当っては、低温プ
ラズマ反応法あるいは放射線グラフト重合法などを利用
して、抄紙後の紙の状態でその構成するセルロース繊維
に有機置換基を導入しても良い。しかしセルロース繊維
に有機置換基を導入する際の反応副生物を除去し、反応
助剤などの電解コンデンサの腐蝕を起す物質を除去する
には、反応終了後にセルロース繊維を十分に洗浄するこ
とが必要である。そのため、繊維の状態で有機置換基を
導入した後、抄紙などの方法で電解紙とすることが望ま
しいものである。抄紙方法には格段の限定はなく、手抄
きあるいは円網抄紙機、長網抄紙機、フォーマーなどの
機械抄紙法等が利用できる。
Then, in the production of the electrolytic paper according to the present invention, a low temperature plasma reaction method or a radiation graft polymerization method is used to introduce an organic substituent into the constituent cellulose fibers in the paper state after paper making. Is also good. However, in order to remove reaction by-products when introducing organic substituents into cellulose fibers and to remove substances such as reaction aids that cause corrosion of electrolytic capacitors, it is necessary to thoroughly wash the cellulose fibers after the reaction is completed. Is. Therefore, it is desirable to prepare an electrolytic paper by a method such as papermaking after introducing an organic substituent in a fiber state. The papermaking method is not particularly limited, and a handmade or mechanical papermaking method such as a cylinder paper machine, a Fourdrinier paper machine and a former can be used.

前記した如く本発明に係る電解紙は、電解液中で顕著に
膨潤し、繊維間隙が広がることによって実質的に密度を
下げて得られた電解コンデンサのESRを減少させること
ができる。従って本発明の場合、高密度の電解紙を用い
る程ESRの減少効果が大きくなり、低密度(例えば0.3g/
cm3以下の密度)の紙ではESRの減少効果が小さい。従っ
て電解紙の密度は0.4〜1.0g/cm3程度のものを用いるの
が良い。更に極端に膨潤度が高まると、含浸時の電解液
中に繊維の一部が溶解し、電解液の粘度が高まることに
なるので、ESRに悪影響を与えるような電解液の粘度と
ならず、かつ、電解液含浸後の電解紙の密度を実質的に
下げてESRを効果的に減少させることのできる好ままる
と、含浸時の電解液中に繊維の一部が溶解し、電解液の
粘度が高まることになるので、ESRに悪影響を与えるよ
うな電解液の粘度とならず、かつ、電解液含浸後の電解
紙の密度を実質的に下げてESRを効果的に減少させるこ
とができる好ましい範囲としては電解紙は電解液の溶媒
としてのγ−ブチロラクトンに対して5%以上の膨潤度
及び15%以下の溶解度を有するものである。また電解液
の溶媒としてのジメチルホルムアミドに対して60%以上
の膨潤度及び15%以下の溶解度を有するものである。さ
らに電解液の溶媒としてのエチレングリコールに対して
40%以上の膨潤度及び15%以下の溶解度を有するもので
ある。
As described above, the electrolytic paper according to the present invention swells remarkably in the electrolytic solution, and the fiber gap is widened, whereby the density is substantially lowered and the ESR of the obtained electrolytic capacitor can be reduced. Therefore, in the case of the present invention, the higher the density of electrolytic paper, the greater the effect of reducing ESR, and the lower the density (for example, 0.3 g /
Paper with a density of less than 3 cm3 has a small effect of reducing ESR. Therefore, it is preferable to use electrolytic paper having a density of about 0.4 to 1.0 g / cm 3 . When the degree of swelling further increases extremely, a part of the fibers is dissolved in the electrolytic solution at the time of impregnation, and the viscosity of the electrolytic solution increases, so that the viscosity of the electrolytic solution does not adversely affect the ESR, Moreover, if the density of the electrolytic paper after impregnation with the electrolytic solution can be effectively lowered and the ESR can be effectively reduced, part of the fiber is dissolved in the electrolytic solution during impregnation, Since the viscosity is increased, the viscosity of the electrolytic solution does not adversely affect the ESR, and the ESR can be effectively reduced by substantially lowering the density of the electrolytic paper after impregnating the electrolytic solution. As a preferable range, the electrolytic paper has a swelling degree of 5% or more and a solubility of 15% or less with respect to γ-butyrolactone as a solvent of the electrolytic solution. Further, it has a swelling degree of 60% or more and a solubility of 15% or less with respect to dimethylformamide as a solvent of the electrolytic solution. Furthermore, for ethylene glycol as the solvent of the electrolyte
It has a swelling degree of 40% or more and a solubility of 15% or less.

以下に本発明に係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膨潤度、溶解度等と得られた
電解コンデンサのESR、ショート不良率等を測定した結
果を示す。なお各試料の各測定値は次の測定方法及び装
置によって行なった。
Below, various examples for obtaining the electrolytic capacitor according to the present invention and the results of measuring the swelling degree, the solubility, etc. of the used electrolytic paper, the ESR of the obtained electrolytic capacitor, the short circuit failure rate, etc. are shown. Each measured value of each sample was measured by the following measuring method and apparatus.

(1)電解コンデンサの製作方法 タブ付けした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、巻取りして電解コンデンサ素子
を形成した後、所定の電解液を含浸させてケースに封入
し、エージングを行なう通常の方法によって、50WV、22
0μFのアルミ乾式電解コンデンサを製作した。
(1) Method for producing electrolytic capacitor Electrolytic paper is interposed between the tabbed anode foil and cathode foil so that both electrodes do not come in contact with each other and wound to form an electrolytic capacitor element, which is then impregnated with a predetermined electrolytic solution. By encapsulating it in a case and aging it with a normal method of 50 WV, 22
A 0 μF aluminum dry electrolytic capacitor was manufactured.

(2)電解紙の評価方法 厚さ、密度、引張強さ 厚さ、密度、引張強さはJIS C 2301(電解コンデンサ
紙)に規定された方法で測定した。
(2) Evaluation method of electrolytic paper Thickness, density and tensile strength Thickness, density and tensile strength were measured by the method specified in JIS C 2301 (electrolytic capacitor paper).

膨潤度 膨潤度は電解紙を10枚重ねにして試験片とし、その厚さ
をマイクロメータで測定し(Aμm)、次に試験片をγ
−ブチロラクトン、或いは所定の溶媒もしくは所定の電
解液に正確に15分間浸漬する。その後試験片を取り出し
て浸潤状態のままでその厚さをマイクロメータで測定し
た(Bμm)。マイクロメータはJIS C2301(電解コン
デンサ紙)規定のものを使用し、次式によって膨潤度を
求めた。
Swelling degree The swelling degree was obtained by stacking 10 sheets of electrolytic paper into a test piece, measuring its thickness with a micrometer (A μm), and then measuring the test piece with γ.
Immerse in butyrolactone or in the given solvent or electrolyte for exactly 15 minutes. After that, the test piece was taken out, and the thickness thereof was measured with a micrometer in a wet state (B μm). A micrometer specified by JIS C2301 (electrolytic capacitor paper) was used, and the swelling degree was calculated by the following formula.

溶解度 溶解度は電解紙の約2gを試験片とし、105℃で恒量にな
るまで乾燥してその重量を正確に測定し(Cg)、次いで
試験片をγ−ブチロラクトン、或は所定の溶媒もしくは
所定の電解液に25℃で24時間浸漬する。その後試験片を
200メッシュの金網でロ過して取り出し、金網の上でイ
オン交換水を用いて洗浄する。この試験片を再び105℃
で恒量になるまで乾燥して、その重量を正確に測定し
(Dg)、次式で溶解度を求めた。
Solubility About 2 g of electrolytic paper is used as a test piece, it is dried to a constant weight at 105 ° C and its weight is accurately measured (Cg), and then the test piece is γ-butyrolactone, or a specified solvent or a specified solvent. Immerse in electrolyte for 24 hours at 25 ℃. Then the test piece
It is filtered with a 200-mesh wire mesh and taken out, and washed on the wire mesh with ion-exchanged water. This test piece is again at 105 ℃
The sample was dried to a constant weight with, the weight was accurately measured (Dg), and the solubility was calculated by the following formula.

(3)電解コンデンサの評価方法 ショート不良率 電解紙を陽極箔および陰極箔とともに巻き取りして電解
コンデンサ素子を形成した後、電解液を含浸しないまま
で両極間のショートによる導通をテスターで確認した。
ショート不良率は500−10000個の素子について検査し、
ショート素子の全素子数に対する割合をもとめた。
(3) Evaluation Method of Electrolytic Capacitors Short Circuit Failure Rate After winding electrolytic paper with anode foil and cathode foil to form an electrolytic capacitor element, conduction by short circuit between both electrodes was confirmed with a tester without impregnating electrolytic solution. .
Short defect rate was inspected for 500 to 10,000 elements,
The ratio of the short elements to the total number of elements was calculated.

ESR(等価直列抵抗) 電解コンデンサのESRは温度−40℃で1000HZの周波数でL
CRメータによって測定した。
ESR (Equivalent Series Resistance) The ESR of an electrolytic capacitor is L at a frequency of 1000HZ at a temperature of -40 ° C.
It was measured by a CR meter.

静電容量 電解コンデンサの容量は温度20℃で120HZの周波数でLCR
メータによって測定した。
Capacitance The capacitance of an electrolytic capacitor is LCR at a frequency of 120Hz at a temperature of 20 ° C.
It was measured by a meter.

もれ電流 電解コンデンサのもれ電流は50Vの直流を負荷して、5
分後電流値を測定した。
Leakage current Leakage current of electrolytic capacitor is 5V when 5V DC is loaded.
After a minute, the current value was measured.

電解液量 電解コンデンサの電解液含浸前後の重量差を測定し、素
子に含浸した電解液量を求めた。
Amount of Electrolyte Solution The weight difference of the electrolytic capacitor before and after impregnation with the electrolyte solution was measured to determine the amount of electrolyte solution impregnated into the element.

(実施例1) マニラ麻パルプ100gを2%NaOH水溶液500mlに浸漬した
後、遠心分離して過剰のNaOH水溶液を除去してパルプ濃
度35%とした。このアルカリ処理パルプにアクリロニト
リル70gを加え、20℃でゆっくり攪拌しながら2時間反
応させ、マニラ麻パルプをシアノエチル化した。このシ
アノエチル化マニラ麻パルプをイオン交換水で十分に洗
浄した後、PFIミルによってCSF670mlまで叩解し、さら
にイオン交換水を用いて手抄きして厚さ40.3μm、密度
0.406g/cm3の手抄きシートを作成した。次いでこの手抄
シートを電解紙として使用して、アルミ電解コンデンサ
を製作した。なお含浸した電解液はγ−ブチロラクトン
にボロジサリチル酸アンモニウムを溶解して、比抵抗を
200Ω・cm(20℃)に調整したものである。
(Example 1) 100 g of Manila hemp pulp was immersed in 500 ml of a 2% NaOH aqueous solution and then centrifuged to remove excess NaOH aqueous solution to obtain a pulp concentration of 35%. 70 g of acrylonitrile was added to the alkali-treated pulp, and the mixture was slowly stirred at 20 ° C. for 2 hours to cyanoethyl the hemp pulp. This cyanoethylated Manila hemp pulp was thoroughly washed with ion-exchanged water, beaten to 670 ml of CSF with a PFI mill, and hand-drawn with ion-exchanged water to give a thickness of 40.3 μm and a density.
A 0.406 g / cm 3 handmade sheet was prepared. Next, an aluminum electrolytic capacitor was manufactured using this handmade sheet as electrolytic paper. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium borodisalicylate in γ-butyrolactone to increase the specific resistance.
It is adjusted to 200 Ω · cm (20 ° C).

(実施例2) 実施例1と同様にして得たシアノエチル化マニラ麻パル
プをPFIミルによって、CSF600mlまで叩解し、イオン交
換水を用いて手抄きして、厚さ40.8μm、密度0.508g/c
m3の手抄きシートを作成した。次いでこの手抄シートを
電解紙として使用して、アルミ電解コンデンサを製作し
た。なお含浸した電解液はγ−ブチロラクトン70%とジ
メチルホルムアミド30%との混合溶媒にボロジサリチル
酸アンモニウムを溶解して、比抵抗を200Ω・cm(20
℃)に調整したものである。
(Example 2) The cyanoethylated Manila hemp pulp obtained in the same manner as in Example 1 was beaten to CSF 600 ml with a PFI mill, and hand-drawn with ion-exchanged water to give a thickness of 40.8 μm and a density of 0.508 g / c.
A handmade sheet of m 3 was created. Next, an aluminum electrolytic capacitor was manufactured using this handmade sheet as electrolytic paper. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium borodisalicylate in a mixed solvent of 70% γ-butyrolactone and 30% dimethylformamide to obtain a specific resistance of 200 Ω · cm (20
C)).

(実施例3) 実施例1と同様にして得たシアノエチル化マニラ麻パル
プをPFIミルによって、CSF540mlまで叩解し、イオン交
換水を用いて手抄きして、厚さ40.0μm、密度0.595g/c
m3の手抄きシートを作成した。次いでこの手抄シートを
電解紙として使用して、アルミ電解コンデンサを製作し
た。なお含浸した電解液はγ−ブチロラクトンにボロジ
サリチル酸アンモニウムを溶解して、比抵抗を200Ω・c
m(20℃)に調整したものである。
(Example 3) The cyanoethylated Manila hemp pulp obtained in the same manner as in Example 1 was beaten to 540 ml of CSF with a PFI mill, and hand-drawn with ion-exchanged water to obtain a thickness of 40.0 μm and a density of 0.595 g / c.
A handmade sheet of m 3 was created. Next, an aluminum electrolytic capacitor was manufactured using this handmade sheet as electrolytic paper. The impregnated electrolyte was prepared by dissolving ammonium borodisalicylate in γ-butyrolactone to give a specific resistance of 200 Ω ・ c.
It is adjusted to m (20 ℃).

(実施例4) 針葉樹木材パルプ100kgを2%NaOH水溶液0.5m3に浸漬し
た後、スクリュープレスにて圧搾して過剰のNaOH水溶液
を除去してパルプ濃度40%とした。このアルカリ処理パ
ルプをステンレス製耐圧容器に入れ、容器内の空気を窒
素ガスで置換した。次いで1,2−ブチレンオキサイド50k
gを容器内に入れて密閉し、80℃で60分間反応させ、針
葉樹木材パルプをヒドロキシブチル化した。
(Example 4) 100 kg of softwood wood pulp was immersed in 0.5 m 3 of a 2% NaOH aqueous solution, and then pressed with a screw press to remove excess NaOH aqueous solution to a pulp concentration of 40%. The alkali-treated pulp was placed in a stainless steel pressure resistant container, and the air in the container was replaced with nitrogen gas. Then 1,2-butylene oxide 50k
g was placed in a container, sealed, and reacted at 80 ° C. for 60 minutes to hydroxybutylate the softwood wood pulp.

このヒドロキシブチル化針葉樹木材パルプをイオン交換
水で十分に洗浄した後、ダブルディスクリファイナー
で、CSF5ml以下まで叩解し、さらにイオン交換水を用水
として長網抄紙機で抄紙して、厚さ25.4μm、密度0.85
4g/cm3の紙を得た。
After thoroughly washing this hydroxybutylated softwood wood pulp with ion-exchanged water, it was beaten with a double disc refiner to a CSF of 5 ml or less, and further paper-made with a Fourdrinier paper machine using ion-exchanged water as a water source, with a thickness of 25.4 μm, Density 0.85
4 g / cm 3 of paper was obtained.

次いでこの紙を電解紙として使用して、アルミ電解コン
デンサを製作した。なお含浸した電解液はエチレングリ
コール90%と水10%との混合溶媒にアジピン酸アンモニ
ウムを溶解して、比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調整し
たものである。
Then, this paper was used as an electrolytic paper to manufacture an aluminum electrolytic capacitor. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium adipate in a mixed solvent of 90% ethylene glycol and 10% water to adjust the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C).

(実施例5) 実施例4と同様にして得たヒドロキシブチル化針葉樹木
材パルプを原料として使用し、長網・丸網コンビネーシ
ョン抄紙機によって抄紙して、高密度紙と低密度紙の抄
き合せによる二重紙を作成した。抄紙に際してヒドロキ
シブチル化針葉樹木材パルプをダブルディスクリファイ
ナーでCSF5ml以下まで叩解したものを長網の抄紙原料と
し、厚さ20.3μm、密度0.801g/cm3の高密度紙を長網部
分で抄紙しつつ、未叩解のヒドロキシブチル化針葉樹木
材パルプを円網部分で抄紙して抄き合せ、厚さ60.8μ
m、密度0.645g/cm3の二重を作成した。
(Example 5) Hydroxybutylated softwood wood pulp obtained in the same manner as in Example 4 was used as a raw material, and was paper-made by a Fourdrinier / Round-net combination paper machine to combine high-density paper and low-density paper. Created a double paper by. Those beaten up CSF5ml following double disc refiner hydroxy butylated softwood wood pulp during paper making and paper stock of fourdrinier, thickness 20.3Myuemu, while paper density paper density 0.801 g / cm 3 in fourdrinier portion , Unbeaten hydroxybutylated softwood wood pulp is made into paper in the cylinder part and combined to give a thickness of 60.8μ.
m, and a density of 0.645 g / cm 3 was prepared.

次いでこの二重紙を電解紙として使用して、アルミ電解
コンデンサを製作した。なお含浸した電解液はエチレン
グリコール90%と水10%との混合溶媒にアジピン酸アン
モニウムを溶解して、比抵抗を200Ω・cm(30℃)に調
整したものである。
Then, this double paper was used as an electrolytic paper to manufacture an aluminum electrolytic capacitor. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium adipate in a mixed solvent of 90% ethylene glycol and 10% water to adjust the specific resistance to 200 Ω · cm (30 ° C).

(実施例6) マニラ麻パルプ100kgを3%NaOH水溶液0.5m3に浸漬した
後、スクリュープレスにて圧搾して過剰のNaOH水溶液を
除去してパルプ濃度39%とした。このアルカリ処理パル
プをステンレス製耐圧容器に入れ、容器内の空気を窒素
ガスで置換した。次いでプロピレンオキシド50kgを容器
内に入れて密閉し、50℃で70分間反応させ、マニラ麻パ
ルプをヒドロキシプロピル化した。このヒドロキシプロ
ピル化マニラ麻パルプをイオン交換水で十分に洗浄した
後、ビーターでCSF485mlまで叩解し、さらにイオン交換
水を用水として用いて円網抄紙機で抄紙して、厚さ40.1
μm、密度0.603g/cm3の紙を得た。次いでこの紙を電解
紙として使用して、アルミ電解コンデンサを製作した。
なお含浸した電解液はジメチルホルムアミド50%とエチ
レングリコール50%との混合溶媒にマレイン酸水素アン
モニウムを溶解して、比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調
整したものである。
Example 6 100 kg of Manila hemp pulp was dipped in 0.5 m 3 of a 3% NaOH aqueous solution, and then squeezed with a screw press to remove excess NaOH aqueous solution to a pulp concentration of 39%. The alkali-treated pulp was placed in a stainless steel pressure resistant container, and the air in the container was replaced with nitrogen gas. Next, 50 kg of propylene oxide was put in a container and sealed, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 70 minutes to hydroxypropyl the Manila hemp pulp. After thoroughly washing this hydroxypropylated Manila hemp pulp with ion-exchanged water, beaten it to a CSF of 485 ml with a beater, paper-making with a cylinder paper machine using ion-exchanged water as water, and a thickness of 40.1
A paper having a thickness of 0.6 m and a density of 0.603 g / cm 3 was obtained. Then, this paper was used as an electrolytic paper to manufacture an aluminum electrolytic capacitor.
The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium hydrogen maleate in a mixed solvent of 50% dimethylformamide and 50% ethylene glycol to adjust the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C).

(実施例7) マニラ麻パルプ100gに無水酢酸500mlを加え、攪拌しな
がら120℃で1時間反応させ、マニラ麻パルプをアセチ
ル化した。このアセチル化マニラ麻パルプをイオン交換
水で十分に洗浄した後、PFIミルにてCSF530mlまで叩解
し、さらにイオン交換水を用いて手抄きして、厚さ40.5
μm、密度0.606g/cm3の手抄きシートを作成した。
(Example 7) 500 ml of acetic anhydride was added to 100 g of Manila hemp pulp and reacted at 120 ° C for 1 hour while stirring to acetylate the Manila hemp pulp. This acetylated Manila hemp pulp was thoroughly washed with ion-exchanged water, beaten to 530 ml of CSF with a PFI mill, and hand-drawn with ion-exchanged water to give a thickness of 40.5.
A handmade sheet having a thickness of μm and a density of 0.606 g / cm 3 was prepared.

次いでこの手抄きシートを電解紙として使用してアルミ
電解コンデンサを製作した。なお含浸した電解液はジメ
チルホルムアミドにボロジサリチル酸アンモニウムを溶
解して、比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調整したもので
ある。以上の実施例1〜実施例7に加えて、本発明に係
る電解紙と従来の電解紙との比較をするため、有機置換
基を導入していないセルロース繊維を使用した従来の電
解紙を以下に記す従来例により作成した。
Next, an aluminum electrolytic capacitor was manufactured using this handmade sheet as electrolytic paper. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium borodisalicylate in dimethylformamide and adjusting the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C). In addition to the above Examples 1 to 7, in order to compare the electrolytic paper according to the present invention with a conventional electrolytic paper, a conventional electrolytic paper using a cellulose fiber in which an organic substituent is not introduced is described below. It was created by the conventional example described in.

(従来例1) マニラ麻パルプをPFIミルで叩解してCSF675mlとした。
この叩解パルプをイオン交換水を用いて手抄きして、厚
さ41.0μm、密度0.402g/cm3の手抄きシートを作成し
た。
(Conventional Example 1) Manila hemp pulp was beaten with a PFI mill to obtain 675 ml of CSF.
The beaten pulp was handmade using ion-exchanged water to prepare a handmade sheet having a thickness of 41.0 μm and a density of 0.402 g / cm 3 .

次いでこの手抄シートを電解紙として使用してアルミ電
解コンデンサを製作した。なお含浸した電解液はγ−ブ
チロラクトンにボロジサリチル酸アンモニウムを溶解し
て比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調整したものであり、
実施例1に対応した従来例の電解コンデンサである。
Next, an aluminum electrolytic capacitor was manufactured using this handmade sheet as electrolytic paper. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium borodisalicylate in γ-butyrolactone and adjusting the specific resistance to 200Ω · cm (20 ° C).
It is an electrolytic capacitor of a conventional example corresponding to the first embodiment.

(従来例2) マニラ麻パルプをPFIミルで叩解して、CSF600mlとし
た。この叩解パルプをイオン交換水を用いて手抄きし
て、厚さ39.8μm、密度0.511g/cm3の手抄きシートを作
成した。次いでこの手抄きシートを電解紙として使用し
て、アルミ電解コンデンサを製作した。なお含浸した電
解液はγ−ブチロラクトン70%とジメチルホルムアミド
30%との混合溶媒にボロジサリチル酸アンモニウムを溶
解して比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調整したものであ
り、実施例2に対応した従来例の電解コンデンサであ
る。
(Conventional Example 2) Manila hemp pulp was beaten with a PFI mill to obtain 600 ml of CSF. The beaten pulp was handmade using ion-exchanged water to prepare a handmade sheet having a thickness of 39.8 μm and a density of 0.511 g / cm 3 . Next, this handmade sheet was used as electrolytic paper to manufacture an aluminum electrolytic capacitor. The impregnated electrolyte was 70% γ-butyrolactone and dimethylformamide.
Ammonium borodisalicylate was dissolved in a mixed solvent with 30% to adjust the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C.), which is the conventional electrolytic capacitor corresponding to Example 2.

(従来例3) マニラ麻パルプをPFIミルで叩解して、CSF530mlとし
た。この叩解パルプをイオン交換水を用いて手抄きし
て、厚さ39.7μm、密度0.603g/cm3の手抄きシートを作
成した。次いでこの手抄きシートを電解紙として使用し
て、アルミ電解コンデンサを製作した。なお含浸した電
解液はγ−ブチロラクトンにボロジサリチル酸アンモニ
ウムを溶解して比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調整した
ものであり、実施例3に対応した従来例の電解コンデン
サである。
(Conventional Example 3) Manila hemp pulp was beaten with a PFI mill to obtain CSF (530 ml). The beaten pulp was handmade using ion-exchanged water to prepare a handmade sheet having a thickness of 39.7 μm and a density of 0.603 g / cm 3 . Next, this handmade sheet was used as electrolytic paper to manufacture an aluminum electrolytic capacitor. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium borodisalicylate in γ-butyrolactone and adjusted the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C.), which is a conventional electrolytic capacitor corresponding to Example 3.

(従来例4) 針葉樹木材パルプをダブルディスクリファイナーでCSF5
ml以下まで叩解し、イオン交換水を用水として長網抄紙
機で抄紙して、厚さ25.1μm、密度0.856g/cm3の紙を得
た後、この紙を電解紙として使用して、アルミ電解コン
デンサを製作した。なお含浸した電解液はエチレングリ
コール90%と水10%との混合溶媒にアジピン酸アンモニ
ウムを溶解して比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調整した
ものであり、実施例4に対応した従来例の電解コンデン
サである。
(Conventional Example 4) CSF5 of coniferous wood pulp with a double disc refiner
After beating up to less than ml and making paper with a Fourdrinier paper machine using ion-exchanged water, a paper with a thickness of 25.1 μm and a density of 0.856 g / cm 3 was obtained. I made an electrolytic capacitor. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium adipate in a mixed solvent of 90% ethylene glycol and 10% water to adjust the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C.). An example electrolytic capacitor.

(従来例5) 針葉樹木材パルプを原料として使用し、長網・円網コン
ビネーション抄紙機によって抄紙して、高密度紙と低密
度紙の抄き合せによる二重紙を作成した。抄紙に際して
は針葉樹木材パルプをダブルディスクリファイナーでCS
F5ml以下まで叩解したものを長網の抄紙原料とし、厚さ
20.5μm、密度0.797g/cm3の高密度紙を長網部分で抄紙
しつつ、未叩解の針葉樹木材パルプを円網部分で抄紙し
て抄き合せ、厚さ60.5μm、密度0.644g/cm3の二重紙を
作成した。
(Conventional Example 5) Softwood wood pulp was used as a raw material and papermaking was carried out by a fourdrinier / cylinder combination paper machine to prepare a double paper by combining high-density paper and low-density paper. When making paper, softwood wood pulp was CS with a double disc refiner.
Thawed up to F5 ml or less is used as a long-net papermaking raw material.
While making high density paper of 20.5 μm and density of 0.797 g / cm 3 in the Fourdrinier area, unbeaten coniferous wood pulp is made in the cylinder area and combined to make a thickness of 60.5 μm and a density of 0.644 g / cm 3. I made 3 double sheets of paper.

次いでこの二重紙を電解紙として使用して、アルミ電解
コンデンサを製作した。なお含浸した電解液はエチレン
グリコール90%と水10%との混合溶媒にアジピン酸アン
モニウムを溶解して、比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調
整したものであり、実施例5に対応した従来例の電解コ
ンデンサである。
Then, this double paper was used as an electrolytic paper to manufacture an aluminum electrolytic capacitor. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium adipate in a mixed solvent of 90% ethylene glycol and 10% water to adjust the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C.), which corresponds to Example 5. It is a conventional electrolytic capacitor.

(従来例6) マニラ麻パルプをビーターで叩解して、CSF480mlとし
た。この叩解パルプをイオン交換水を用水として用いて
円網抄紙機で抄紙して、厚さ39.7μm、密度0.607g/cm3
の紙を得た。
(Conventional Example 6) Manila hemp pulp was beaten with a beater to obtain 480 ml of CSF. This beaten pulp was made with a cylinder paper machine using ion-exchanged water as a water source, and had a thickness of 39.7 μm and a density of 0.607 g / cm 3
Got the paper.

次いでこの紙を電解紙として使用して、アルミ電解コン
デンサを製作した。なお含浸した電解液はジメチルホル
ムアミド50%とエチレングリコール50%との混合溶媒に
マイレン酸水素アンモニウムを溶解して比抵抗を200Ω
・cm(20℃)に調整したものであり、実施例6に対応し
た従来例の電解コンデンサである。
Then, this paper was used as an electrolytic paper to manufacture an aluminum electrolytic capacitor. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium hydrogen melenate in a mixed solvent of dimethylformamide 50% and ethylene glycol 50% to give a specific resistance of 200Ω.
It is an electrolytic capacitor of the conventional example corresponding to Example 6, which is adjusted to cm (20 ° C.).

(従来例7) マニラ麻パルプをPFIミルで叩解して、CSF580mlとし
た。この叩解パルプをイオン交換水を用いて手抄きし
て、厚さ39.5μm、密度0.605g/cm3の手抄きシートを作
成した。次いでこの手抄きシートを電解紙として使用し
て、アルミ電解コンデンサを製作した。なお含浸した電
解液はジメチルホルムアミドにボロジサリチル酸アンモ
ニウムを溶解して比抵抗を200Ω・cm(20℃)に調整し
たものであり、実施例7に対応した従来例の電解コンデ
ンサである。
(Conventional Example 7) Manila hemp pulp was beaten with a PFI mill to obtain 580 ml of CSF. The beaten pulp was handmade using ion-exchanged water to prepare a handmade sheet having a thickness of 39.5 μm and a density of 0.605 g / cm 3 . Next, this handmade sheet was used as electrolytic paper to manufacture an aluminum electrolytic capacitor. The impregnated electrolytic solution was prepared by dissolving ammonium borodisalicylate in dimethylformamide to adjust the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C.), which is the conventional electrolytic capacitor corresponding to Example 7.

以上のようにして得た実施例1〜7と従来例1〜7に使
用した電解紙を電解液に使われる溶媒及び使用した電解
液に浸漬して、膨潤度を測定した。その結果を厚さ、密
度、引張り強さの測定結果と合せて表1に示す。また実
施例1〜7と従来例1〜7に係る電解コンデンサの容
量、もれ電流、ESRのコンデンサ特性の測定結果とショ
ート不良率、電解液量の測定結果を表2に示す。
The electrolytic papers used in Examples 1 to 7 and Conventional Examples 1 to 7 obtained as described above were dipped in the solvent used for the electrolytic solution and the electrolytic solution used, and the swelling degree was measured. The results are shown in Table 1 together with the measurement results of thickness, density and tensile strength. In addition, Table 2 shows the measurement results of the capacitance, leakage current, ESR capacitor characteristics, short-circuit failure rate, and electrolytic solution amount of the electrolytic capacitors according to Examples 1 to 7 and Conventional Examples 1 to 7.

表1及び表2の測定結果に示す通り、本発明に係る有機
置換基を導入したセルロース繊維による電解紙は、従来
の電解紙に比較して、各種の電解液及びγ−ブチロラク
トン等の電解液の種々の溶媒に対して膨潤度が顕著に増
大し、その結果電解液含浸後の電解紙の密度が実質的に
下がり、ESRが格段に改善減少している。例えば、実施
例1は厚さ40.3μm、密度0.406g/cm3であって、従来例
1の厚さ41.0μm、密度0.402g/cm3と略同一厚さ、同一
密度の電解紙であるが、溶媒としてγ−ブチロラクトン
100%を使用した電解液に対する膨潤度は従来例1が0.2
%であって殆ど膨潤していないのに対して実施例1の膨
潤度は69.7%であり明らかに電解紙の膨潤度が大巾に高
められたことを確認することができる。更にジメチルホ
ルムアミドに対して54.7%から90.7%と膨潤度が増加
し、エチレングリコールに対しても35.6%から42.5%に
膨潤度が増加している。その結果ESRが従来例1は0.72
Ωであるのに対し実施例1は0.57Ωであって大幅に減少
している。しかもショート不良率も9.0%から8.8%と影
響を受けないばかりか、僅かであるが改善減少してい
る。また電解液量も0.693gから0.792gに増加しており、
有機置換基の導入による電解紙と電解液の馴染みが良好
となることと相まって、電解液のドライアップが防止で
きて電解コンデンサの長寿命化が図れるものである。
As shown in the measurement results of Table 1 and Table 2, the electrolytic paper made of the cellulose fiber having the organic substituent introduced therein according to the present invention is different from conventional electrolytic papers in various electrolytic solutions and electrolytic solutions such as γ-butyrolactone. The degree of swelling is remarkably increased with respect to various solvents, and as a result, the density of the electrolytic paper after impregnation with the electrolytic solution is substantially reduced, and the ESR is remarkably improved and reduced. For example, Example 1 has a thickness 40.3Myuemu, a density of 0.406 g / cm 3, the conventional example 1 thickness 41.0Myuemu, density 0.402 g / cm 3 and approximately the same thickness, but the electrolytic paper of the same density , Γ-butyrolactone as solvent
The degree of swelling in an electrolyte solution using 100% is 0.2 in Conventional Example 1.
%, And the degree of swelling in Example 1 was 69.7%, which means that the degree of swelling of the electrolytic paper was clearly increased. Furthermore, the degree of swelling increased from 54.7% to 90.7% for dimethylformamide, and the degree of swelling increased from 35.6% to 42.5% for ethylene glycol. As a result, ESR is 0.72 in Conventional Example 1.
In contrast to Ω, the value of Example 1 is 0.57Ω, which is a large decrease. Moreover, the short-circuit defect rate is not affected from 9.0% to 8.8%, and it is improving but decreasing slightly. The amount of electrolyte has also increased from 0.693g to 0.792g,
Combined with the introduction of the organic substituent to improve the compatibility between the electrolytic paper and the electrolytic solution, it is possible to prevent the electrolytic solution from drying up and prolong the life of the electrolytic capacitor.

さらに略同一厚さ、同一密度の実施例4と従来例4にお
いて溶媒としてエチレングリコール90%に水10%を加え
た電解液に対する膨潤度は従来例4が38.6%であるのに
対し、実施例4は100.1%と大きく膨潤しており、その
結果ESRが従来例4は12.38Ωであるのに対し、実施例4
は5.36Ωと大きく改善減少しており、又ショート不良率
も1.4%と同じであって影響を受けていない。
Further, in Example 4 and Conventional Example 4 having substantially the same thickness and the same density, the swelling degree with respect to the electrolytic solution obtained by adding 10% water to 90% ethylene glycol as a solvent is 38.6% in Conventional Example 4, whereas the swelling degree in Example 4 is 38.6%. No. 4 was swollen as large as 100.1%, and as a result, the ESR was 12.38Ω in Conventional Example 4, while Example 4 was
Is greatly improved and decreased to 5.36Ω, and the short-circuit defect rate is 1.4%, which is not affected.

さらに略同一厚さ、同一密度の実施例6と従来例6にお
いては溶媒としてジメチルホルムアミド100%を使用し
た電解液に対する膨潤度は従来例6が50.8%であって実
施例6は61.9%であり、他の実施例に比して膨潤の度合
は少ないがESRは1.86Ωから1.08Ωにはっきりと減少し
ている。
Further, in Example 6 having substantially the same thickness and the same density, and in Conventional Example 6, the degree of swelling in the electrolytic solution using dimethylformamide 100% as a solvent was 50.8% in Conventional Example 6 and 61.9% in Example 6. Although the degree of swelling is less than in the other examples, the ESR is clearly reduced from 1.86Ω to 1.08Ω.

そして、膨潤度は電解液の溶媒としてのγ−ブチロラク
トンに対しては従来例6、7に示す如く0.2%と従来ほ
とんど膨潤していないものが、実施例6、7に示す如く
5.6%、7.5%と略5%以上の膨潤度を、又電解液の溶媒
としてのジメチルホルムアミドに対しては実施例6、7
に示す如く72.7%、60.1%と略60%以上の膨潤度を、さ
らに電解液の溶媒としてのエチレングリコールに対して
は実施例1、2等に示す如く42.5%、41.4%と略40%以
上の膨潤度を有していればESRの改善減少に効果を有す
るものである。
The degree of swelling was 0.2% with respect to γ-butyrolactone as the solvent of the electrolytic solution as shown in Conventional Examples 6 and 7, and the degree of swelling that was hardly swelled in the past was as shown in Examples 6 and 7.
Swelling degree of 5.6% and 7.5%, which is about 5% or more, and Examples 6 and 7 for dimethylformamide as a solvent of the electrolytic solution.
72.7%, 60.1%, about 60% or more, and 42.5%, 41.4%, about 40% or more for ethylene glycol as a solvent of the electrolytic solution as shown in Examples 1 and 2. If it has a swelling degree of, it is effective in improving and reducing ESR.

さらに溶解度に着目すると、実施例1〜実施例7の溶解
度は3.0%〜4.7%の範囲の1桁の数値であるが、表2に
示す如く従来例に比して大きくESRが改善減少している
ことからも、ESRに悪影響を与える程粘度が増大してい
ないこと及び本発明によって膨潤度を増大させてもESR
に悪影響を与える粘度とならないことを如実に示してい
る。よって、溶解度15%程度のものまではESRの改善減
少に顕著な効果を奏する好ましい実施例ということがで
きる。
Further focusing on the solubility, the solubilities of Examples 1 to 7 are single-digit numerical values in the range of 3.0% to 4.7%, but as shown in Table 2, the ESR is greatly improved and reduced as compared with the conventional example. Also from the fact that the viscosity does not increase to the extent that it adversely affects the ESR and the swelling degree is increased by the present invention, the ESR is increased.
It clearly shows that the viscosity does not adversely affect. Therefore, it can be said that a preferable embodiment having a solubility of about 15% exerts a remarkable effect on the improvement and reduction of ESR.

更に有機置換基の種類又はその導入量によっては電解紙
の引張強さが減少し、電解コンデンサの紙切れ等を起す
原因ともなるので、本発明の場合、電解紙が少なくとも
0.5kg以上の引張り強さを有していることが好ましい。
Further, the tensile strength of the electrolytic paper decreases depending on the type of organic substituent or the amount of introduction thereof, which may cause paper breakage of the electrolytic capacitor.
It preferably has a tensile strength of 0.5 kg or more.

次に実施例1、2、3、6、7と従来例1、2、3、
6、7を105℃で1000時間放置後、静電容量変化率を測
定し、その結果を表3に示す。
Next, Examples 1, 2, 3, 6, 7 and Conventional Examples 1, 2, 3,
After leaving 6 and 7 at 105 ° C. for 1000 hours, the rate of change in capacitance was measured, and the results are shown in Table 3.

表3の測定結果に示す通り、本発明に係る電解コンデン
サは従来例の電解コンデンサに比較して静電容量の減少
が顕著に少なくなっている。例えば従来例1の静電容量
変化率は−12.4%であるのに対し、実施例1では略半分
の−6.5%に留まっている。このことは他の実施例にお
いても各々対応する従来例の半分以下の減少に溜まって
おり、本発明によれば電解コンデンサの高温使用時の耐
久性が向上し、明らかに長寿命となっていることが判
る。
As shown in the measurement results of Table 3, the electrolytic capacitor according to the present invention has a significantly smaller decrease in capacitance than the electrolytic capacitor of the conventional example. For example, the capacitance change rate of Conventional Example 1 is -12.4%, whereas in Example 1 it is about half, -6.5%. This also applies to the other examples in which the reduction is less than half that of the corresponding conventional example. According to the present invention, the durability of the electrolytic capacitor when used at high temperatures is improved, and the life is obviously long. I understand.

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、セルロース繊維に有機置換基を導入した繊維を含有
し、電解液に対する膨潤度を高めた電解紙を使用してい
ることが特徴となっており、以下に記す作用効果がもた
らされる。即ちセルロース繊維を主体とする電解紙を用
いて素子巻き工程を行った後、含浸工程を行った際にセ
ルロース繊維が顕著に膨潤するので、素子巻き工程時に
ショート不良を起さない程度の所定の密度を保持させて
おいても、含浸後に膨潤によって電解紙を構成する繊維
が膨張し、又繊維相互間の間隙が大きくなるため、電解
紙の密度を実質的に下げることができて、等価直列抵抗
(ESR)を低減させることができる。よって、ショート
不良率に影響を与えることなく、ESRを改善することが
できる。そのため、エチレングリコール等の各種溶媒及
びこれらの混合溶媒に対しても、電解紙の膨潤度を顕著
に増大させることができて、電解紙の密度を実質的に下
げることができてESRを改善減少させることができる。
特に低温特性及び作業性は良好であるが、親水性に乏し
く極端にESRの悪いγ−ブチロラクトンを溶媒とした場
合であっても、電解紙を顕著に膨潤させることができ
て、ESRを減少させることができて、γ−ブチロラクト
ンの使用範囲を広げることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION As described in detail above, the electrolytic capacitor according to the present invention is characterized by using electrolytic paper containing fibers in which an organic substituent is introduced into cellulose fibers and having a higher degree of swelling in an electrolytic solution. Therefore, the following operational effects are brought about. That is, after performing the element winding step using an electrolytic paper mainly composed of cellulose fibers, since the cellulose fibers are significantly swelled when the impregnation step is performed, a predetermined shortage not causing a short circuit defect during the element winding step. Even if the density is maintained, the fibers that make up the electrolytic paper expand due to swelling after impregnation and the gaps between the fibers increase, so the density of the electrolytic paper can be substantially reduced, and the equivalent series The resistance (ESR) can be reduced. Therefore, the ESR can be improved without affecting the short circuit defect rate. Therefore, the swelling degree of the electrolytic paper can be remarkably increased even with various solvents such as ethylene glycol and mixed solvents thereof, and the density of the electrolytic paper can be substantially reduced to improve the ESR. Can be made.
In particular, low-temperature characteristics and workability are good, but even when γ-butyrolactone, which has poor hydrophilicity and extremely poor ESR, is used as a solvent, it is possible to significantly swell the electrolytic paper and reduce ESR. Therefore, the range of use of γ-butyrolactone can be expanded.

従って所望する高電圧用コンデンサを作成する際にあっ
ても、電解紙に所望の厚み及び密度を保持させて耐電圧
性能の向上及びショート不良の発生を防止し、しかも含
浸時に電解紙の膨潤によりESRを低減させることができ
て特に効果が大きい。さらに電解液の含浸後に膨潤する
ことによって、実質的に密度が下がるため、繊維の叩解
の程度を高めてCSFの数値を小さくすることができてシ
ョート不良率をも併せて減少させることが可能である。
即ち、ショート不良を減少させるためにCSFの数値を小
さくして密度の高い電解紙を使用しても、電解液含浸後
に膨潤して実質的に密度が下がるため、ESRに悪影響を
与えることがない。
Therefore, even when creating a desired high-voltage capacitor, the electrolytic paper can be kept at the desired thickness and density to improve the withstand voltage performance and prevent short-circuit defects from occurring. ESR can be reduced and the effect is particularly great. Furthermore, since the density is reduced by swelling after impregnation with the electrolyte, it is possible to increase the degree of beating of the fiber and reduce the value of CSF, and it is also possible to reduce the short circuit failure rate. is there.
That is, even if the CSF value is reduced to use high-density electrolytic paper in order to reduce short-circuit defects, it does not adversely affect the ESR because it swells after impregnation with the electrolytic solution and the density decreases substantially. .

また本発明によれば、電解液に対する電解紙の濡れ性と
電解液の保持性が向上し、膨潤によって含浸される電解
液の量も増加するため、電解液のドライアップが防止さ
れて、電解コンデンサの寿命を向上させることができ
る。
Further, according to the present invention, the wettability of the electrolytic paper with respect to the electrolytic solution and the retention of the electrolytic solution are improved, and the amount of the electrolytic solution impregnated by swelling is also increased, so that the dry-up of the electrolytic solution is prevented, The life of the capacitor can be improved.

更に、本発明に係る電解コンデンサでは電解液中で電解
紙が顕著に膨潤するため、従来の電解コンデンサに比べ
て素子がきつく巻かれた状態となり、音圧などによる振
動に対して影響を受けにくくなり、音響用電解コンデン
サとしても適しているものである。
Further, in the electrolytic capacitor according to the present invention, the electrolytic paper swells remarkably in the electrolytic solution, so that the element is tightly wound in comparison with the conventional electrolytic capacitor and is less susceptible to vibration due to sound pressure. It is also suitable as an acoustic electrolytic capacitor.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】陽極箔と陰極箔との間に介在させた電解紙
に所定の電解液を含浸させて成る電解コンデンサにおい
て、前記電解液は溶媒としてγ−ブチロラクトンを含
み、又前記電解紙はセルロース繊維に化学反応によって
有機置換基を導入した繊維を含有することにより前記電
解液の溶媒としてのγ−ブチロラクトンに対して5%以
上の膨潤度及び15%以下の溶解度を有して密度0.4g/cm3
〜1.0g/cm3であることを特徴とする電解コンデンサ。
1. An electrolytic capacitor comprising an electrolytic paper interposed between an anode foil and a cathode foil impregnated with a predetermined electrolytic solution, wherein the electrolytic solution contains γ-butyrolactone as a solvent, and the electrolytic paper is By containing a fiber in which an organic substituent is introduced into a cellulose fiber by a chemical reaction, it has a swelling degree of 5% or more and a solubility of 15% or less with respect to γ-butyrolactone as a solvent of the electrolytic solution, and has a density of 0.4 g. / cm 3
Electrolytic capacitor characterized by being ~ 1.0 g / cm 3 .
【請求項2】陽極箔と陰極箔との間に介在させた電解紙
に所定の電解液を含浸させて成る電解コンデンサにおい
て、前記電解液は溶媒としてジメチルホルムアミドを含
み、又前記電解紙はセルロース繊維に化学反応によって
有機置換基を導入した繊維を含有することにより前記電
解液の溶媒としてのジメチルホルムアミドに対して60%
以上の膨潤度及び15%以下の溶解度を有して密度0.4g/c
m3〜1.0g/cm3であることを特徴とする電解コンデンサ。
2. An electrolytic capacitor comprising an electrolytic paper interposed between an anode foil and a cathode foil and impregnated with a predetermined electrolytic solution, wherein the electrolytic solution contains dimethylformamide as a solvent, and the electrolytic paper is cellulose. Since the fiber contains a fiber having an organic substituent introduced by a chemical reaction, the content of the fiber is 60% with respect to dimethylformamide as a solvent of the electrolytic solution.
Density 0.4g / c with above swelling and solubility below 15%
An electrolytic capacitor characterized by having m 3 to 1.0 g / cm 3 .
【請求項3】陽極箔と陰極箔との間に介在させた電解紙
に所定の電解液を含浸させて成る電解コンデンサにおい
て、前記電解液は溶媒としてエチレングリコールを含
み、又前記電解紙はセルロース繊維に化学反応によって
有機置換基を導入した繊維を含有することにより前記電
解液の溶媒としてのエチレングリコールに対して40%以
上の膨潤度及び15%以下の溶解度を有して密度0.4g/cm3
〜1.0g/cm3であることを特徴とする電解コンデンサ。
3. An electrolytic capacitor comprising an electrolytic paper interposed between an anode foil and a cathode foil and impregnated with a predetermined electrolytic solution, wherein the electrolytic solution contains ethylene glycol as a solvent, and the electrolytic paper is cellulose. Density 0.4g / cm with a swelling degree of 40% or more and a solubility of 15% or less with respect to ethylene glycol as a solvent of the electrolytic solution by containing fibers into which organic substituents are introduced by a chemical reaction. 3
Electrolytic capacitor characterized by being ~ 1.0 g / cm 3 .
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