JP2001076974A - Electrolytic solution for electrolytic capacitor - Google Patents

Electrolytic solution for electrolytic capacitor

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JP2001076974A
JP2001076974A JP25224899A JP25224899A JP2001076974A JP 2001076974 A JP2001076974 A JP 2001076974A JP 25224899 A JP25224899 A JP 25224899A JP 25224899 A JP25224899 A JP 25224899A JP 2001076974 A JP2001076974 A JP 2001076974A
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acid
polyhydric alcohol
electrolytic
electrolytic solution
boric acid
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Makoto Shimizu
誠 清水
Takahito Ito
隆人 伊藤
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Nippon Chemi Con Corp
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Nippon Chemi Con Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic solution whose high temperature service life characteristics and overvoltage characteristics are satisfactory. SOLUTION: In this electrolytic solution, organic carboxylic acid, such as 1,6-decanoic carboxylic acid or the salt, is doped to an electrolytic solution obtained by dissolving one or more kinds of polyhydric alcohol complex compound of nitric acid obtained from nitric acid and polyhydric alcohol or the salt by 5-40 wt.% of the total amount of nitric acid in a solvent with ethylene glycol as main components. Thus, an electrolytic capacitor whose voltage resistance is made high and whose service life characteristics and overvoltage characteristics are satisfactory can be obtained by using the electrolytic solution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサ用
電解液に関し、更に詳しくは中高圧用の電解液に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic solution for electrolytic capacitors, and more particularly to an electrolytic solution for medium and high pressures.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解コンデンサ用電解液は、アルミニウ
ムまたはタンタルなどの表面に絶縁性の酸化皮膜が形成
された弁金属を陽極電極に使用し、前記酸化皮膜層を誘
電体とし、この酸化皮膜層の表面に電解質層となる電解
液を接触させ、さらに通常陰極と称する集電用の電極を
配置して構成されている。
2. Description of the Related Art An electrolytic solution for an electrolytic capacitor uses a valve metal having an insulating oxide film formed on the surface such as aluminum or tantalum for an anode electrode, and uses the oxide film layer as a dielectric material. An electrolyte for forming an electrolyte layer is brought into contact with the surface of the substrate, and a current collecting electrode usually called a cathode is arranged.

【0003】電解コンデンサ用電解液は、上述のように
誘電体層に直接に接触し、真の陰極として作用する。即
ち、電解液は電解コンデンサの誘電体と集電陰極との間
に介在して、電解液の抵抗分が電解コンデンサに直列に
挿入されていることになる。故に、その電解液の特性が
電解コンデンサ特性を左右する大きな要因となる。
As described above, the electrolytic solution for an electrolytic capacitor directly contacts the dielectric layer and acts as a true cathode. That is, the electrolytic solution is interposed between the dielectric of the electrolytic capacitor and the collector cathode, and the resistance of the electrolytic solution is inserted in series with the electrolytic capacitor. Therefore, the characteristics of the electrolytic solution are a major factor affecting the characteristics of the electrolytic capacitor.

【0004】電解コンデンサの従来技術においては、中
高圧用の電解液として、火花電圧が比較的高く得られる
ことから、エチレングリコールを溶媒とし、セバシン
酸、やアゼライン酸等の有機カルボン酸が用いられるこ
ともあるが、これらは溶解性が低いため、低温において
結晶が析出しやすくコンデンサの低温特性を劣化させる
という欠点を免れ得なかった。さらに、特公昭60−1
3296号公報に示されているようにブチルオクタン二
酸を溶質として用いる例や特公昭63−15738号公
報に示されているように5,6−デカンジカルボン酸を
溶質として用いた例がある。これらの有機カルボン酸あ
るいはその塩を用いた電解液では、火花電圧および電導
度が高く、溶解性も高いので、低温特性も良好である。
[0004] In the prior art of electrolytic capacitors, since an electrolysis solution for medium and high pressures can obtain a relatively high spark voltage, an organic carboxylic acid such as sebacic acid or azelaic acid is used using ethylene glycol as a solvent. In some cases, however, since these have low solubility, crystals tend to precipitate at low temperatures, and the disadvantage of deteriorating the low-temperature characteristics of the capacitor cannot be avoided. Furthermore, Japanese Patent Publication No. 60-1
There is an example using butyloctane diacid as a solute as shown in Japanese Patent No. 3296, and an example using 5,6-decanedicarboxylic acid as a solute as shown in Japanese Patent Publication No. 63-15738. Electrolyte solutions using these organic carboxylic acids or salts thereof have high sparking voltage and conductivity, and high solubility, and thus have good low-temperature characteristics.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の電解液においては、エチレングリコールの水酸基と有
機カルボン酸のカルボキシル基との間でエステル化反応
が進行し、イオンの減少により電導度が低下を引き起こ
し、電解コンデンサのtanδが上昇する。さらには、
有機カルボン酸は電極箔の表面でアルミニウムとの錯体
を形成して、電極箔の有効面積の減少をもたらし、静電
容量が低下するという現象が起こる。このため、電解コ
ンデンサの高温での寿命特性が十分なものではないとい
う問題点があった。
However, in these electrolytes, the esterification reaction proceeds between the hydroxyl group of ethylene glycol and the carboxyl group of the organic carboxylic acid, and the conductivity decreases due to the decrease of ions. Tanδ of the electrolytic capacitor increases. Moreover,
The organic carboxylic acid forms a complex with aluminum on the surface of the electrode foil, resulting in a decrease in the effective area of the electrode foil, and a phenomenon that the capacitance decreases. For this reason, there is a problem that the life characteristics of the electrolytic capacitor at high temperatures are not sufficient.

【0006】さらに、近年、スイッチング電源を使用し
た電子機器が一般家庭で汎用されるようになり、アルミ
電解コンデンサの安全性に対する要求が高まっている。
この電解コンデンサの安全性を向上させるために、電解
コンデンサの過電圧特性を向上させることが望まれてい
る。
Furthermore, in recent years, electronic equipment using a switching power supply has been widely used in ordinary households, and there has been an increasing demand for safety of aluminum electrolytic capacitors.
In order to improve the safety of this electrolytic capacitor, it is desired to improve the overvoltage characteristics of the electrolytic capacitor.

【0007】そこで、本発明は、高温での寿命特性、す
なわち、tanδと静電容量特性が良好で、さらに、過
電圧特性の良好な中高圧用の電解液を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a medium-to-high pressure electrolytic solution having good high-temperature life characteristics, that is, good tan δ and capacitance characteristics, and good overvoltage characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電解コンデンサ用電解液は、エチレングリ
コールを主体とする溶媒中に、硼酸と多価アルコールか
ら得られる、硼酸の多価アルコール錯化合物あるいはそ
の塩を、一種以上溶解した電解液に、1,6−デカンジ
カルボン酸、5,6−デカンジカルボン酸、1,7−オ
クタンジカルボン酸、7−メチル−7−メトキシカルボ
ニル−1,9−デカンジカルボン酸、7,9−ジメチル
−7,9−ジメトキシカルボニル−1,11−ドデカン
ジカルボン酸、7,8−ジメチル−7,8−ジメトキシ
カルボニル−1,14−テトラデカンジカルボン酸、セ
バシン酸、アゼライン酸から選ばれる、少なくとも1種
以上の有機カルボン酸化合物あるいはその塩を、前記硼
酸の総量の5〜40重量%添加したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention comprises a polyhydric boric acid obtained from boric acid and a polyhydric alcohol in a solvent mainly composed of ethylene glycol. 1,6-Decanedicarboxylic acid, 5,6-decanedicarboxylic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid, 7-methyl-7-methoxycarbonyl-1 in an electrolytic solution in which at least one alcohol complex compound or a salt thereof is dissolved. , 9-Decanedicarboxylic acid, 7,9-dimethyl-7,9-dimethoxycarbonyl-1,11-dodecanedicarboxylic acid, 7,8-dimethyl-7,8-dimethoxycarbonyl-1,14-tetradecanedicarboxylic acid, sebacine At least one organic carboxylic acid compound selected from acids and azelaic acids, or a salt thereof, in an amount of 5 to 4 times the total amount of boric acid. Characterized in that the addition by weight%.

【0009】さらに、前記電解液の硼酸の多価アルコー
ル錯化合物における多価アルコールが、エリトリット、
アラビット、アドニット、ソルビット、マンニット、ズ
ルシット、タリットのうちから選ばれる糖アルコールで
あることを特徴とする。
Further, the polyhydric alcohol in the polyhydric alcohol complex compound of boric acid in the electrolytic solution may be erythritol,
It is a sugar alcohol selected from arabbit, adnit, sorbit, mannitol, dursit, and tarit.

【0010】そして、前記電解液に、非イオン性界面活
性剤、多価アルコールに酸化エチレン及び/または酸化
プロピレンを重合させて得られるポリオキシアルキレン
多価アルコールエーテル化合物を一種又は二種以上添加
したことを特徴とする。
[0010] One or more polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compounds obtained by polymerizing ethylene oxide and / or propylene oxide with a polyhydric alcohol are added to the electrolyte solution. It is characterized by the following.

【0011】また、前記電解液に、芳香族ニトロ化合物
を一種以上を添加したことを特徴とする。
[0011] Further, one or more aromatic nitro compounds are added to the electrolyte.

【0012】さらに、前記電解液に、一般式:Further, the electrolyte has a general formula:

【化2】 (式中、R1 、R2 は、炭素数1〜18の同一または異
なってよいアルキル基または水素原子を表わし、少なと
も一つはアルキルである。)で示される酸性アルキル燐
酸エステルあるいは、燐酸、亜燐酸を一種又は二種以上
添加したことを特徴とする。
Embedded image Wherein R 1 and R 2 each represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or a hydrogen atom which may be the same or different, and at least one is alkyl. And one or more phosphorous acids are added.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の電解コンデンサ用電解液
は、硼酸と多価アルコールから得られる、硼酸の多価ア
ルコール錯化合物あるいはその塩(以下、硼酸の多価ア
ルコール錯化合物類)を主たる溶質としている。そし
て、硼酸の多価アルコール錯化合物における多価アルコ
ールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタ
ン、ペンタエリトリット、ポリビニルアルコール等、さ
らには、トリット、テトリット、ペンチット、ヘキシッ
ト、へプチット、オクチット、ノニット、デシット、ド
デシット等の糖アルコールがあげられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention mainly comprises a polyhydric alcohol complex compound of boric acid or a salt thereof (hereinafter referred to as polyhydric alcohol complex compounds of boric acid) obtained from boric acid and a polyhydric alcohol. Solute. Examples of the polyhydric alcohol in the polyhydric alcohol complex compound of boric acid include ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, polyvinyl alcohol, and the like. Sugar alcohols such as petite, octit, nonit, desit, dodecit and the like can be mentioned.

【0014】ここで、硼酸の多価アルコール錯化合物類
は、硼酸と多価アルコールとを合成して得るが、電解液
を混合、作成する際に、エチレングリコール中に硼酸及
び多価アルコールを所定量混合し、加熱溶解させて、電
解液中で合成して得ることもできる。後者の方法では、
硼酸の多価アルコール錯化合物形成時に水の生成(硼酸
1モルに対して3モルの水)を伴うので、必要に応じ開
放系で加熱攪拌する等により、水分を除去する。
Here, the polyhydric alcohol complex compounds of boric acid are obtained by synthesizing boric acid and polyhydric alcohol. When mixing and preparing an electrolytic solution, boric acid and polyhydric alcohol are added to ethylene glycol. It can also be obtained by mixing quantitatively, dissolving by heating, and synthesizing in an electrolytic solution. In the latter case,
Since the formation of polyhydric alcohol complex compound of boric acid involves the formation of water (3 moles of water per mole of boric acid), water is removed by heating and stirring in an open system as necessary.

【0015】そして、1,6−デカンジカルボン酸、
5,6−デカンジカルボン酸、1,7−オクタンジカル
ボン酸、7−メチル−7−メトキシカルボニル−1,9
−デカンジカルボン酸、7,9−ジメチル−7,9−ジ
メトキシカルボニル−1,11−ドデカンジカルボン
酸、7,8−ジメチル−7,8−ジメトキシカルボニル
−1,14−テトラデカンジカルボン酸、セバシン酸、
アゼライン酸から選ばれる、少なくとも1種以上の有機
カルボン酸化合物あるいはその塩(以下、有機カルボン
酸類)を、前記硼酸の総量の5〜40重量%、好ましく
は10〜25重量%添加する。ここで、前記硼酸の総量
とは、前述したように、硼酸の多価アルコール錯化合物
類は硼酸と多価アルコールから作成されるが、その時に
用いる硼酸の総量を示す。
And 1,6-decanedicarboxylic acid,
5,6-decanedicarboxylic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid, 7-methyl-7-methoxycarbonyl-1,9
-Decanedicarboxylic acid, 7,9-dimethyl-7,9-dimethoxycarbonyl-1,11-dodecanedicarboxylic acid, 7,8-dimethyl-7,8-dimethoxycarbonyl-1,14-tetradecanedicarboxylic acid, sebacic acid,
At least one or more organic carboxylic acid compounds or salts thereof (hereinafter, organic carboxylic acids) selected from azelaic acid are added in an amount of 5 to 40% by weight, preferably 10 to 25% by weight of the total amount of the boric acid. Here, the total amount of boric acid refers to the total amount of boric acid used at that time, although the polyhydric alcohol complex compounds of boric acid are prepared from boric acid and polyhydric alcohol, as described above.

【0016】以上の本発明の電解液は、火花電圧が高
く、高温寿命特性、すなわち、高温での電導度、静電容
量特性、漏れ電流特性の安定性が良好で、さらに、過電
圧特性も良好である。その理由は以下のようであると推
察される。
The above-mentioned electrolytic solution of the present invention has a high spark voltage, a high-temperature life characteristic, that is, good stability of electric conductivity, capacitance characteristic and leakage current characteristic at high temperature, and also has good overvoltage characteristic. It is. The reason is presumed to be as follows.

【0017】本発明の電解液の主溶質である、硼酸と多
価アルコールから得られる、硼酸の多価アルコール錯化
合物類は、有機カルボン酸のようにエチレングリコール
とのエステル化反応によって電導度が低下するというよ
うなことがない。また、アルミニウムとの錯体を形成す
るということもないので、静電容量が低下するというこ
とがなく、したがって、高温での寿命特性は良好であ
る。ここで、硼酸のみであると、高温試験において、電
導度が低下し、漏れ電流が上昇するという問題がある
が、硼酸の多価アルコール錯化合物類は、このような欠
点を有することがない。それは、電解液中で硼酸陰イオ
ンとなった硼酸は、高温下では、陽極酸化皮膜中にとり
こまれて、電解液中の硼酸陰イオンの濃度が低下して、
電解液の電導度が低下し、さらには、酸化皮膜に取り込
まれた硼酸陰イオンが酸化皮膜と反応して、酸化皮膜が
溶解し、漏れ電流が上昇する。しかしながら、本発明の
硼酸の多価アルコール錯化合物類は、分子サイズが大き
いので、酸化皮膜中に取り込まれることがなく、したが
って、電導度が低下することもなく、また、漏れ電流が
上昇することもないということによるものであると考え
られる。
The polyalcohol complex compound of boric acid, which is obtained from boric acid and polyhydric alcohol, which is the main solute of the electrolytic solution of the present invention, has an electric conductivity by an esterification reaction with ethylene glycol like an organic carboxylic acid. There is no such thing as lowering. Further, since a complex with aluminum is not formed, the capacitance does not decrease, and the life characteristics at high temperatures are good. Here, if only boric acid is used, there is a problem that the electrical conductivity decreases and the leakage current increases in a high temperature test, but polyhydric alcohol complex compounds of boric acid do not have such a disadvantage. It is because boric acid which became borate anion in the electrolyte is taken in the anodic oxide film at high temperature and the concentration of borate anion in the electrolyte decreases,
The conductivity of the electrolytic solution decreases, and furthermore, the borate anion incorporated in the oxide film reacts with the oxide film, dissolving the oxide film and increasing the leakage current. However, since the polyhydric alcohol complex compounds of boric acid of the present invention have a large molecular size, they are not taken into the oxide film, so that the conductivity does not decrease and the leakage current increases. It is considered that this is due to the absence of any.

【0018】そして、前述の有機カルボン酸類を、前記
硼酸の総量の5〜40重量%添加しているので、電解液
の酸化皮膜修復能力、すなわち化成性が向上して、火花
電圧及び、漏れ電流特性が向上し、また、長時間にわた
って良好な化成性を維持するので、寿命試験での漏れ電
流特性はさらに向上する。
Since the above-mentioned organic carboxylic acids are added in an amount of 5 to 40% by weight based on the total amount of the boric acid, the ability of the electrolyte to repair the oxide film, ie, the chemical conversion, is improved, and the spark voltage and the leakage current are improved. Since the characteristics are improved and good chemical conversion properties are maintained for a long time, the leakage current characteristics in the life test are further improved.

【0019】さらに、以上の電解液は、電解コンデンサ
に過電圧が印加された時の過電圧特性、すなわち、安全
性に優れている。通常、コンデンサに過電圧が印加され
た場合、陽極酸化反応が生じて、電流が増大し、発熱及
び水素ガスの発生がおこる。ここで、従来の有機カルボ
ン酸を用いた電解液においては、過電圧が印加された当
初は陽極酸化反応が遅く、途中で反応が爆発的になる。
そして、この爆発的な反応によって大電流が流れるの
で、ショートの発生の可能性が高くなる。しかしなが
ら、本発明の硼酸の多価アルコール錯化合物類を主溶質
とした電解液では、過電圧が印加されると、当初から陽
極酸化反応が進行し、電流が増大して、発熱及び水素ガ
スの発生がおこり、この発熱と発生したガスによって、
安全弁が作動し、電解液が蒸発して、オープン状態にな
るので、高い安全性を有することができる。そして、本
発明の電解液において、理由は明らかではないが、有機
カルボン酸類を前記硼酸の総量の5〜40重量%の範囲
で添加することによって、この過電圧特性が低下するこ
とはない。
Further, the above-mentioned electrolytic solution has excellent overvoltage characteristics when an overvoltage is applied to the electrolytic capacitor, that is, excellent safety. Normally, when an overvoltage is applied to a capacitor, an anodic oxidation reaction occurs, the current increases, and heat generation and generation of hydrogen gas occur. Here, in the conventional electrolytic solution using an organic carboxylic acid, the anodic oxidation reaction is slow at the beginning when an overvoltage is applied, and the reaction becomes explosive on the way.
Since a large current flows due to the explosive reaction, the possibility of occurrence of a short circuit increases. However, in the electrolytic solution of the present invention containing the polyhydric alcohol complex compound of boric acid as a main solute, when an overvoltage is applied, the anodic oxidation reaction proceeds from the beginning, the current increases, and heat is generated and hydrogen gas is generated. Occurs, and due to this heat generation and generated gas,
Since the safety valve operates and the electrolytic solution evaporates to be in an open state, high safety can be achieved. Although the reason is not clear in the electrolytic solution of the present invention, by adding an organic carboxylic acid in the range of 5 to 40% by weight of the total amount of boric acid, the overvoltage characteristic does not decrease.

【0020】本発明の電解液は、有機カルボン酸類が前
記硼酸の総量の5〜40重量%、好ましくは10〜25
重量%添加されてなるものであるが、これまでに述べた
ような状況であるので、この範囲未満では、初期及び寿
命試験中の漏れ電流特性向上の効果が小さくなる。そし
て、この範囲を越えると、火花電圧が低下し、寿命試験
中での有機カルボン酸類のエチレングリコールとのエス
テル化反応による陰イオンの減少によって電導度が低下
するので、寿命特性が悪化する。
In the electrolyte of the present invention, the organic carboxylic acid contains 5 to 40% by weight, preferably 10 to 25% by weight of the total amount of the boric acid.
Although it is added by weight%, since the situation is as described above, if it is less than this range, the effect of improving the leakage current characteristics during the initial and life tests is reduced. If the ratio exceeds this range, the spark voltage decreases, and the conductivity decreases due to the decrease in anions due to the esterification reaction of organic carboxylic acids with ethylene glycol during the life test, so that the life characteristics deteriorate.

【0021】そして、これらの硼酸の多価アルコール錯
化合物類と有機カルボン酸類からなる溶質の電解液中の
含有量は、3〜50重量%、好ましくは5〜20重量%
である。この範囲未満では、イオン濃度が低いため、ま
たこの範囲を越えると電解液の粘性が高くなることによ
るイオンの移動度低下のため、電導度が著しく低下す
る。
The content of the solute comprising the polyhydric alcohol complex compound of boric acid and the organic carboxylic acid in the electrolyte is 3 to 50% by weight, preferably 5 to 20% by weight.
It is. Below this range, the ion concentration is low, and above this range, the mobility of ions decreases due to an increase in the viscosity of the electrolyte, resulting in a significant decrease in conductivity.

【0022】そして、このようにして形成した電解質溶
液に、アンモニアガスを注入、添加して、pHを調整
し、本発明の電解液が形成される。
Then, ammonia gas is injected and added to the electrolyte solution thus formed to adjust the pH, whereby the electrolyte solution of the present invention is formed.

【0023】ここで、硼酸の多価アルコール錯化合物に
おける多価アルコールとして、エリトリット、アラビッ
ト、アドニット、ソルビット、マンニット、ズルシッ
ト、タリットのようなシス位の水酸基をもつ糖アルコー
ルを用いると、さらに、高温下での電導度の低減を抑制
することができる。これは、シス位の水酸基をもつ糖ア
ルコールを用いると、このシス位の二つの水酸基が硼酸
と結合して、高温下においてより安定な硼酸錯化合物が
形成されるためと思われる。また、理由は明らかではな
いが、火花電圧を上昇させることができる。ここで、こ
れらのシス位の水酸基をもつ糖アルコールのうち、最も
好ましいのはマンニットである。そして、シス位の水酸
基をもつ糖アルコールの含有量は、重量比で、硼酸1に
対して0.4〜3.0、好適には、1.0〜2.0の範
囲である。この範囲未満では、高温下での電導度が上昇
し、またこの範囲をこえると初期の電導度が低下する。
Here, as the polyhydric alcohol in the polyhydric alcohol complex compound of boric acid, a sugar alcohol having a cis-position hydroxyl group such as erythritol, arabbit, adnit, sorbit, mannitol, dursit, and tarit is used. It is possible to suppress a decrease in conductivity at a high temperature. This is presumably because when a sugar alcohol having a cis-position hydroxyl group is used, the two hydroxyl groups at the cis-position combine with boric acid to form a more stable boric acid complex compound at high temperatures. Although the reason is not clear, the spark voltage can be increased. Here, among these sugar alcohols having a hydroxyl group at the cis position, mannitol is the most preferable. The content of the sugar alcohol having a cis-position hydroxyl group is in the range of 0.4 to 3.0, preferably 1.0 to 2.0, by weight, based on 1 of boric acid. Below this range, the conductivity at high temperatures will increase, and beyond this range the initial conductivity will decrease.

【0024】本発明における硼酸の多価アルコール錯化
合物の塩、有機カルボン酸化合物の塩としては、アンモ
ニウム塩、アミン塩、四級アンモニウム塩および環状ア
ミジン化合物の四級アンモニウム塩があげられる。アミ
ン塩を構成するアミンとしては、一級アミン(メチルア
ミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、
エチレンジアミン、モノエタノールアミン等)、二級ア
ミン(ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルア
ミン、エチルメチルアミン、ジフェニルアミン、ジエタ
ノールアミン等)、三級アミン(トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、トリブチルアミン、1,8−ジアザビ
シクロ(5,4,0)−ウンデセン−7、トリエタノー
ルアミン等)があげられる。これらのうちで好ましいの
は、アンモニウム塩である。
The salts of the polyhydric alcohol complex compound of boric acid and the salts of the organic carboxylic acid compounds in the present invention include ammonium salts, amine salts, quaternary ammonium salts and quaternary ammonium salts of cyclic amidine compounds. Examples of the amine constituting the amine salt include primary amines (methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine,
Ethylenediamine, monoethanolamine, etc., secondary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, ethylmethylamine, diphenylamine, diethanolamine, etc.), tertiary amines (trimethylamine, triethylamine, tributylamine, 1,8-diazabicyclo (5, 4,0) -undecene-7, triethanolamine and the like. Of these, ammonium salts are preferred.

【0025】溶媒はエチレングリコールを主体としてい
るが、低温度特性の改善、比抵抗の低減等の目的でプロ
トン性極性溶媒、非プロトン性溶媒、あるいは水を添加
することもできる。プロトン性極性溶媒としては、一価
アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、シク
ロペンタノール、ベンジルアルコール、等)、多価アル
コール及びオキシアルコール化合物類(プロピレングリ
コール、グリセリン、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、1,3−ブタンジオール、メトキシプロピレング
リコール等)などがあげられる。非プロトン性溶媒とし
ては、アミド系(N−メチルホルムアミド、N,N−ジ
メチルホルムアミド、N−エチルホルムアミド、N,N
−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、ヘ
キサメチルホスホリックアミド等)、ラクトン類、環状
アミド類、カーボネート類(γ−ブチロラクトン、N−
メチル−2−ピロリドン、エチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネート等)、ニトリル類(アセトニトリ
ル)オキシド類(ジメチルスルホキシド等)などが代表
としてあげられる。
Although the solvent is mainly composed of ethylene glycol, a protic polar solvent, an aprotic solvent or water may be added for the purpose of improving low-temperature characteristics and reducing specific resistance. Protic polar solvents include monohydric alcohols (methanol, ethanol, propanol,
Butanol, hexanol, cyclohexanol, cyclopentanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols and oxy alcohol compounds (propylene glycol, glycerin, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, 1,3-butanediol, methoxypropylene glycol, etc.), etc. Is raised. As aprotic solvents, amides (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N
-Dimethylformamide, N-methylacetamide, hexamethylphosphoric amide, etc.), lactones, cyclic amides, carbonates (γ-butyrolactone, N-
Representative examples include methyl-2-pyrrolidone, ethylene carbonate, propylene carbonate), nitriles (acetonitrile) oxides (dimethylsulfoxide and the like).

【0026】以上のように、本発明の電解液は、火花電
圧が高く、高温下での電解液の特性が安定で、さらに、
過電圧特性も良好である。したがって、本発明の電解液
を用いることによって、耐電圧が高く、高温での誘電損
失変化、静電容量変化、漏れ電流変化等の寿命特性が良
好で、さらには過電圧特性が良好な電解コンデンサを得
ることができる。
As described above, the electrolytic solution of the present invention has a high spark voltage, stable characteristics of the electrolytic solution at high temperatures, and
The overvoltage characteristics are also good. Therefore, by using the electrolytic solution of the present invention, an electrolytic capacitor having a high withstand voltage, a good life characteristic such as a change in dielectric loss at a high temperature, a change in capacitance, a change in leakage current, and a good overvoltage characteristic can be obtained. Obtainable.

【0027】そして、前記電解液に非イオン性界面活性
剤、多価アルコールに酸化エチレン及び/または酸化プ
ロピレンを重合して得られるポリオキシアルキレン多価
アルコールエーテル化合物を添加することにより、電解
液の火花電圧を向上させることができる。このことによ
って、再化成時での、ショート率を低減することがで
き、高圧コンデンサ用電解液として、好適なものとな
る。また、非イオン性界面活性剤は含浸の際に発泡する
性質があるので、含浸時の作業性を考慮すると、多価ア
ルコールに酸化エチレン及び/または酸化プロピレンを
重合して得られるポリオキシアルキレン多価アルコール
エーテル化合物の方が好ましい。
Then, a non-ionic surfactant, a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound obtained by polymerizing ethylene oxide and / or propylene oxide to a polyhydric alcohol are added to the electrolytic solution, whereby the electrolytic solution is The spark voltage can be improved. This makes it possible to reduce the short-circuit rate at the time of re-chemical formation, and it becomes suitable as an electrolyte for a high-voltage capacitor. In addition, since the nonionic surfactant has a property of foaming during impregnation, considering the workability at the time of impregnation, polyoxyalkylene polyoxyalkylene obtained by polymerizing ethylene oxide and / or propylene oxide with a polyhydric alcohol is used. Dihydric alcohol ether compounds are preferred.

【0028】非イオン性界面活性剤としては、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒ
ド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、グリセリン
脂肪酸エステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビ
タン脂肪酸エステルのポリオキシエチレンエーテル、ソ
ルビトール脂肪酸エステルのポリオキシエチレンエーテ
ル、ポリエチレングリコールの脂肪酸エステル、親水性
シリコンオイル等があげられる。
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, alkylallyl formaldehyde condensed polyoxyethylene ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, and polyoxyethylene of glycerin fatty acid ester. Ether, polyoxyethylene ether of sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene ether of sorbitol fatty acid ester, fatty acid ester of polyethylene glycol, hydrophilic silicone oil and the like.

【0029】多価アルコールに酸化エチレン及び/また
は酸化プロピレンを重合して得られるポリオキシアルキ
レン多価アルコールエーテル化合物の多価アルコールと
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール、
グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビット、ポリ
グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロール
エタン等があげられる。これらのうちで、グリセリン、
ペンタエリスリトール、ソルビット、ポリグリセリン、
トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンが好ま
しい。
The polyhydric alcohol of the polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound obtained by polymerizing ethylene oxide and / or propylene oxide with the polyhydric alcohol includes ethylene glycol, propylene glycol,
Glycerin, pentaerythritol, sorbit, polyglycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane and the like can be mentioned. Of these, glycerin,
Pentaerythritol, sorbit, polyglycerin,
Trimethylolpropane and trimethylolethane are preferred.

【0030】非イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキ
レン多価アルコールエーテル化合物の添加量は、0.1
〜15重量%、好適には0.5〜10重量%である。こ
の範囲未満では、効果が低下し、この範囲を越えると、
電導度が低下する。ここで、ポリオキシアルキレン多価
アルコールエーテル化合物においては、平均分子量が1
000以上の場合は効果が高いので、添加量は少なくて
良い。
The addition amount of the nonionic surfactant and polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound is 0.1%.
-15% by weight, preferably 0.5-10% by weight. Below this range, the effect decreases, and beyond this range,
Conductivity decreases. Here, the polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound has an average molecular weight of 1
In the case of 000 or more, the effect is high, so the addition amount may be small.

【0031】また、前記電解液に芳香族ニトロ化合物を
添加することにより、コンデンサ内部圧力の上昇を抑制
することができ、コンデンサの寿命特性の改善が図るこ
とができる。これは、コンデンサ内部に発生した水素ガ
スとの間でニトロ基の還元反応がおこることによるもの
と思われる。芳香族ニトロ化合物の添加量は、0.01
〜7.0重量%、好適には0.1〜5.0重量%であ
る。この範囲未満では、効果が低下し、この範囲を越え
ると電解液の電導度が低下する。
Further, by adding an aromatic nitro compound to the electrolytic solution, an increase in the internal pressure of the capacitor can be suppressed, and the life characteristics of the capacitor can be improved. This is considered to be due to a reduction reaction of the nitro group with the hydrogen gas generated inside the capacitor. The addition amount of the aromatic nitro compound is 0.01
To 7.0% by weight, preferably 0.1 to 5.0% by weight. If it is less than this range, the effect decreases, and if it exceeds this range, the conductivity of the electrolytic solution decreases.

【0032】芳香族ニトロ化合物の具体例としては、ニ
トロフェノール、ジニトロフェノール、ニトロ安息香
酸、ニトロトルエン、ジニトロトルエン、ニトロキシレ
ン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ニトロベンジ
ルアルコール、ニトロアセトフェノン、ニトロアニソー
ル、ジメトキシニトロベンゼン、ニトロアニリン、ニト
ロフェネトール、ニトロフタル酸、2−(ニトロフェノ
キシ)エタノール等をあげることができる。
Specific examples of the aromatic nitro compound include nitrophenol, dinitrophenol, nitrobenzoic acid, nitrotoluene, dinitrotoluene, nitroxylene, nitrobenzene, dinitrobenzene, nitrobenzyl alcohol, nitroacetophenone, nitroanisole, dimethoxynitrobenzene, and nitrobenzene. Examples include aniline, nitrophenetol, nitrophthalic acid, 2- (nitrophenoxy) ethanol and the like.

【0033】さらに、前記電解液に(化2)で示される
酸性アルキル燐酸エステル化合物、燐酸、亜燐酸を添加
することにより、コンデンサの高温下での漏れ電流の上
昇を抑制することができる。これは、これらの添加剤
の、コンデンサを長時間放置した際に発生する陽極酸化
皮膜の水和劣化を抑制する効果によるものであると思わ
れる。燐酸、亜燐酸の添加量は、0.01〜1.0重量
%、好適には0.1〜0.5重量%である。酸性アルキ
ル燐酸エステル化合物の添加量は0.01〜5.0重量
%、好適には0.1〜3.0重量%である。この範囲未
満では効果が低下し、この範囲を越えると、火花電圧が
低下する。
Further, by adding an acidic alkyl phosphate compound represented by the formula (2), phosphoric acid, and phosphorous acid to the electrolytic solution, it is possible to suppress an increase in leakage current at a high temperature of the capacitor. This seems to be due to the effect of these additives on hydration deterioration of the anodic oxide film generated when the capacitor is left for a long time. The addition amount of phosphoric acid or phosphorous acid is 0.01 to 1.0% by weight, preferably 0.1 to 0.5% by weight. The amount of the acidic alkyl phosphate compound to be added is 0.01 to 5.0% by weight, preferably 0.1 to 3.0% by weight. If it is less than this range, the effect decreases, and if it exceeds this range, the spark voltage decreases.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0035】(表1)〜(表3)は、本発明例の実施
例、従来例、及び、比較例について、電解コンデンサ用
電解液の組成と、火花電圧および電導度を、示したもの
である。ここで、電解液の作成は常法により行い、アン
モニアガスを注入してpHを調整した。また、火花電圧
は、コンデンサ素子(定格:550V−120μF)を
用い、室温において、10mAの定電流を流して測定し
た値である。なお、表における脂肪族カルボン酸Aは、
1,7−オクタンジカルボン酸(51%)、7−メチル
−7−メトキシカルボニル−1,9−デカンジカルボン
酸(14%)、7,9−ジメチル−7,9−ジメトキシ
カルボニル−1,11−ドデカンジカルボン酸(13
%)、7,8−ジメチル−7,8−ジメトキシカルボニ
ル−1,14−テトラデカンジカルボン酸(22%)の
混合物である。
Tables 1 to 3 show the composition of the electrolytic solution for the electrolytic capacitor, the spark voltage, and the conductivity for the example of the present invention, the conventional example, and the comparative example. is there. Here, the preparation of the electrolytic solution was performed by a conventional method, and the pH was adjusted by injecting ammonia gas. The spark voltage is a value measured using a capacitor element (rating: 550 V-120 μF) at room temperature by passing a constant current of 10 mA. The aliphatic carboxylic acid A in the table is
1,7-octanedicarboxylic acid (51%), 7-methyl-7-methoxycarbonyl-1,9-decanedicarboxylic acid (14%), 7,9-dimethyl-7,9-dimethoxycarbonyl-1,11- Dodecanedicarboxylic acid (13
%), 7,8-dimethyl-7,8-dimethoxycarbonyl-1,14-tetradecanedicarboxylic acid (22%).

【0036】そして、(表4)には、(表1)〜(表
3)における実施例、従来例、比較例の電解液を用い
た、450V−180μFの電解コンデンサの初期特性
及び、105℃で定格電圧を印加した状態の2000時
間後の特性を示す。
Table 4 shows the initial characteristics of an electrolytic capacitor of 450 V-180 μF using the electrolytes of Examples, Conventional Examples, and Comparative Examples in Tables 1 to 3 and 105 ° C. Shows the characteristics after 2000 hours with the rated voltage applied.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】[0040]

【表4】 [Table 4]

【0041】(表1)〜(表3)から明らかなように、
本発明の電解液は従来例の電解液と比較して、火花電圧
が高く、電導度特性に優れた電解液が得られている。
As is clear from Tables 1 to 3,
The electrolytic solution of the present invention has a higher spark voltage than that of the conventional electrolytic solution, and an electrolytic solution having excellent conductivity characteristics is obtained.

【0042】また、(表4)から明らかなように、本発
明の電解液を用いた実施例1〜7の電解コンデンサは、
有機酸を主体とした従来例2の電解コンデンサと比較し
て、2000時間後のtanδ変化が小さく、また、容
量減少も小さく、寿命特性に優れている。また、有機カ
ルボン酸類を添加していない比較例1の電解コンデンサ
は、初期の漏れ電流は大きく、寿命試験においても、漏
れ電流の増大によるガス発生によって、開弁が発生して
おり、本発明の電解液によって、初期、寿命試験での良
好な漏れ電流特性を得ていることがわかる。なお、有機
カルボン酸類の添加量が硼酸の総量の10〜25重量%
の範囲内であり、さらに溶質の添加量が電解液の5〜2
0重量%の範囲内である、実施例1が初期、寿命特性と
もに、最も良好な結果を得ている。
As is clear from (Table 4), the electrolytic capacitors of Examples 1 to 7 using the electrolytic solution of the present invention
Compared with the electrolytic capacitor of Conventional Example 2 mainly composed of an organic acid, the change in tan δ after 2000 hours is small, the capacity decrease is small, and the life characteristics are excellent. Further, the electrolytic capacitor of Comparative Example 1 to which no organic carboxylic acid was added had a large initial leakage current, and even in a life test, a valve was opened due to gas generation due to an increase in leakage current. It can be seen that the electrolyte solution provided good leakage current characteristics in the initial and life tests. The amount of the organic carboxylic acid added is 10 to 25% by weight of the total amount of boric acid.
And the amount of the solute added is 5 to 2
Example 1, which is within the range of 0% by weight, obtained the best results in both initial and life characteristics.

【0043】そして、実施例1、2の組成の電解液を用
いた電解コンデンサを用いて、過電圧特性の評価を行っ
た。なお、従来例4として、エチレングリコール93、
水2、1,6-デカンジカルボン酸5、比較例2として、エ
チレングリコール83、硼酸5、マンニット7、1,6-デ
カンジカルボン酸5の組成の電解液を用いた。また、そ
れぞれの電解液について、注入、添加するアンモニアガ
スの量を調整して、火花電圧が同等になるように作成し
た。試験は、化成電圧674Vの陽極箔を用いた、定格
450V−180μFの電解コンデンサを20個使用
し、DC650V、10Aの過電圧印加の際のショート
発生率を調査した。結果を(表5)に示す。
Then, overvoltage characteristics were evaluated using an electrolytic capacitor using the electrolytic solution having the composition of Examples 1 and 2. In addition, as a conventional example 4, ethylene glycol 93,
An electrolyte having a composition of water 2,1,6-decanedicarboxylic acid 5, and ethylene glycol 83, boric acid 5, mannite 7, and 1,6-decanedicarboxylic acid 5 as Comparative Example 2 was used. Further, for each of the electrolytes, the amount of the ammonia gas to be injected and added was adjusted so that the spark voltages became equal. In the test, 20 electrolytic capacitors rated at 450 V-180 μF using an anode foil having a formation voltage of 674 V were used, and the short-circuit occurrence rate when applying an overvoltage of 650 V DC and 10 A was investigated. The results are shown in (Table 5).

【0044】[0044]

【表5】 [Table 5]

【0045】(表5)から明らかなように、有機カルボ
ン酸を用いた従来例4においては、ショート率が20%
となっているが、実施例1、2では、ショートの発生が
見られない。また、有機カルボン酸類の添加量を硼酸の
多価アルコール錯化合物類に含有される硼酸量の100
重量%添加とした比較例においても、ショートが発生し
ている。以上のように、本発明の硼酸の多価アルコール
錯化合物類を主溶質とし、有機カルボン酸類を添加した
電解液に用いることによって、過電圧特性の良好な電解
コンデンサを得ていることがわかる。以上のように、本
発明の主溶質である硼酸の多価アルコール錯化合物類と
添加した有機カルボン酸類との相乗効果により、耐電圧
が高く、高温寿命試験中のtanδならびに静電容量の
変化及び漏れ電流の増大の少なく、さらに、過電圧特性
の良好な電解コンデンサを得ることができる、電解液を
実現している。
As is clear from Table 5, in the conventional example 4 using the organic carboxylic acid, the short-circuit rate was 20%.
However, in Examples 1 and 2, no short circuit was observed. Further, the amount of the organic carboxylic acid to be added is 100 times the amount of boric acid contained in the polyhydric alcohol complex compound of boric acid.
Short-circuiting also occurred in the comparative example in which the weight% was added. As described above, it can be seen that an electrolytic capacitor having good overvoltage characteristics is obtained by using the polyhydric alcohol complex compound of boric acid of the present invention as a main solute and adding an organic carboxylic acid to the electrolytic solution. As described above, by the synergistic effect of the polyhydric alcohol complex compounds of boric acid, which is the main solute of the present invention, and the added organic carboxylic acids, the withstand voltage is high, the change in tan δ and the capacitance during the high-temperature life test, and Thus, an electrolytic solution capable of obtaining an electrolytic capacitor with a small increase in leakage current and excellent overvoltage characteristics is realized.

【0046】次に、シス位の水酸基を有する糖アルコー
ルを用いた実施例を示す。(表6)、 (表7)には、実
施例及び比較例の電解液の組成と火花電圧、電導度を示
した。電解液の作成はこれまでと同様である。また、
(表8)には、(表6)、(表7)における実施例、比
較例の電解液を用いた450V−220μFの電解コン
デンサの初期特性及び、105℃で定格電圧を印加した
状態の2000時間後の特性を示した。
Next, an example using a sugar alcohol having a cis-position hydroxyl group will be described. (Table 6) and (Table 7) show the compositions, spark voltages, and conductivities of the electrolyte solutions of the examples and comparative examples. The preparation of the electrolyte is the same as before. Also,
Table 8 shows the initial characteristics of the electrolytic capacitors of 450 V-220 μF using the electrolytes of Examples and Comparative Examples in Tables 6 and 7, and the values of 2000 when the rated voltage was applied at 105 ° C. The characteristics after time are shown.

【0047】[0047]

【表6】 [Table 6]

【0048】[0048]

【表7】 [Table 7]

【0049】[0049]

【表8】 [Table 8]

【0050】(表6)〜(表8)から明らかなように、
実施例8〜12の電解液を用いた電解コンデンサでは、
シス位の水酸基を有することのない糖アルコールである
エチレングリコールを用いた実施例13及び従来例2の
電解液を用いた電解コンデンサ用電解液と比較して、火
花電圧は高く、寿命試験後のtanδ変化が小さく、よ
り高温度下での寿命特性に優れていることがわかる。
As is clear from Tables 6 to 8,
In the electrolytic capacitors using the electrolytic solutions of Examples 8 to 12,
Compared with the electrolyte solution for electrolytic capacitors using the electrolyte solutions of Example 13 and Conventional Example 2 using ethylene glycol which is a sugar alcohol having no cis-position hydroxyl group, the spark voltage was higher and the spark voltage was higher after the life test. It can be seen that the change in tan δ is small and the life characteristics at higher temperatures are excellent.

【0051】次に、本発明の非イオン性界面活性剤、ポ
リオキシ多価アルコールエーテル化合物を用いた電解液
の実施例を示す。(表9)、(表10)には、実施例及
び比較例の電解液組成、火花電圧及び電導度特性を示し
た。
Next, examples of the electrolytic solution using the nonionic surfactant and the polyoxypolyhydric alcohol ether compound of the present invention will be described. (Table 9) and (Table 10) show the electrolyte composition, spark voltage and conductivity characteristics of the examples and comparative examples.

【0052】[0052]

【表9】 [Table 9]

【0053】[0053]

【表10】 [Table 10]

【0054】(表9)、(表10)から明らかなよう
に、本発明の界面活性剤等を用いた、実施例14〜18
の電解液では、これらを用いない、実施例19、20に
比べて、火花電圧の向上が認められ、これらの電解液を
用いることによって、再化成時でのショート率の低い電
解コンデンサを得ることができる。これらの中で、重合
度が1000以上であるポリオキシエチレングリセリン
を用いた実施例15は、火花電圧がもっとも高く、良好
な結果を得ている。
As is clear from (Table 9) and (Table 10), Examples 14 to 18 using the surfactant and the like of the present invention were used.
In these electrolytic solutions, the spark voltage was improved as compared with Examples 19 and 20 in which these were not used. By using these electrolytic solutions, it was possible to obtain an electrolytic capacitor having a low short-circuit rate during re-chemical formation. Can be. Among these, Example 15 using polyoxyethylene glycerin having a degree of polymerization of 1000 or more had the highest spark voltage and obtained good results.

【0055】次に、本発明の芳香族ニトロ化合物を用い
た実施例を示す。(表11)、(表12)には、実施例
及び比較例の電解液組成を示した。また、(表13)に
は、これらの電解液を用いた 400V−220μFの
電解コンデンサの105℃の2000時間後の製品高さ
寸法の変化を示した。
Next, examples using the aromatic nitro compound of the present invention will be described. (Table 11) and (Table 12) show the compositions of the electrolyte solutions of Examples and Comparative Examples. Also, (Table 13) shows the change in the height of the product of the 400 V-220 μF electrolytic capacitor using these electrolytes at 105 ° C. for 2000 hours.

【0056】[0056]

【表11】 [Table 11]

【0057】[0057]

【表12】 [Table 12]

【0058】[0058]

【表13】 [Table 13]

【0059】(表11)〜(表13)から明らかなよう
に、本発明の芳香族ニトロ化合物を用いた、実施例21
〜25は、これらを用いない、実施例26、27、及び
従来例2に比べて、2000時間後の製品高さ寸法変化
は小さく、コンデンサの内圧上昇が抑制され、寿命特性
が向上している。
As is clear from Tables 11 to 13, Example 21 using the aromatic nitro compound of the present invention was used.
Nos. 25 to 25 do not use these, the product height dimensional change after 2000 hours is small, the internal pressure rise of the capacitor is suppressed, and the life characteristics are improved as compared with Examples 26 and 27 and Conventional Example 2. .

【0060】次に、本発明の(化2)で示される酸性ア
ルキル燐酸エステル化合物、燐酸、亜燐酸を用いた実施
例を示す。(表14)、(表15)には、実施例及び比
較例の電解液組成を示し、(表16)には、これらの電
解液を用いた、400V−220μFの電解コンデンサ
の105℃の1000時間放置後の特性を示した。
Next, examples using the acidic alkyl phosphate compound represented by formula (2) of the present invention, phosphoric acid, and phosphorous acid will be described. (Table 14) and (Table 15) show the composition of the electrolytic solution of the example and the comparative example, and (Table 16) shows the electrolytic capacitor of 400 V-220 μF at 105 ° C. of 1000 using these electrolytic solutions. The properties after standing for a time were shown.

【0061】[0061]

【表14】 [Table 14]

【0062】[0062]

【表15】 [Table 15]

【0063】[0063]

【表16】 [Table 16]

【0064】(表14)〜(表16)からわかるよう
に、本発明の燐酸等を用いた、実施例28〜31では、
これらを用いない、実施例32、33、及び従来例2に
比べて、高温放置後の漏れ電流は低く保たれ、寿命特性
が向上している。これらの中で、実施例28の電解液組
成が静電容量変化率、漏れ電流上昇共にもっとも良好な
値を得ている。
As can be seen from Tables 14 to 16, in Examples 28 to 31 using the phosphoric acid or the like of the present invention,
Compared with Examples 32 and 33 and Conventional Example 2 which do not use these, the leakage current after leaving at high temperature is kept low, and the life characteristics are improved. Among them, the electrolyte composition of Example 28 has the best values for both the rate of change in capacitance and the increase in leakage current.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のように、本発明の電解液は、エチ
レングリコールを主体とする溶媒中に、硼酸の多価アル
コールから得られる、硼酸の多価アルコール錯化合物類
を、一種以上溶解し、有機カルボン酸類を前記硼酸の総
量の5〜40重量%添加した電解液であり、火花電圧が
高く、高温長寿命特性が良好であり、さらに、過電圧特
性も良好である。したがって、本発明の電解液を用いる
ことによって、耐電圧が高く、寿命試験後の容量変化、
tanδ変化、及び漏れ電流変化の低い、寿命特性の良
好で、さらに過電圧特性の良好な電解コンデンサを得る
ことができる。
As described above, the electrolytic solution of the present invention is obtained by dissolving at least one polyhydric alcohol complex compound of boric acid obtained from a polyhydric alcohol of boric acid in a solvent mainly composed of ethylene glycol. An electrolytic solution to which an organic carboxylic acid is added in an amount of 5 to 40% by weight of the total amount of boric acid, which has a high spark voltage, good high-temperature long-life characteristics, and good overvoltage characteristics. Therefore, by using the electrolytic solution of the present invention, the withstand voltage is high, the capacity change after the life test,
It is possible to obtain an electrolytic capacitor having a low tan δ change and a low leakage current change, good life characteristics, and good overvoltage characteristics.

【0066】さらに、前記電解液の硼酸の多価アルコー
ル錯化合物の、多価アルコールとして、エリトリット、
アラビット、アドニット、ソルビット、マンニット、ズ
ルシット、タリットのうちから選ばれるシス位の水酸基
を有する糖アルコールを用いると、高温下での電導度の
安定性、及び火花電圧はより向上する。
Further, as the polyhydric alcohol of the polyhydric alcohol complex compound of boric acid in the electrolytic solution, erythritol,
When a sugar alcohol having a cis-position hydroxyl group selected from among arabbit, adnit, sorbit, mannitol, dursit, and tarrit is used, the stability of electric conductivity at a high temperature and the spark voltage are further improved.

【0067】また、前記電解液に、非イオン性界面活性
剤、多価アルコールに酸化エチレン及び/または酸化プ
ロピレンを重合させて得られるポリオキシアルキレン多
価アルコールエーテル化合物を添加した場合は、電解液
の火花電圧をさらに上昇させることができ、電解コンデ
ンサの再化成性が向上して、高圧用電解コンデンサには
好適である。
When a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound obtained by polymerizing ethylene oxide and / or propylene oxide with a polyhydric alcohol is added to the electrolytic solution, Can be further increased, and the re-formability of the electrolytic capacitor is improved, which is suitable for a high-voltage electrolytic capacitor.

【0068】さらに、前記電解液に、芳香族ニトロ化合
物を添加した場合は、コンデンサ内部のガス発生が抑制
されるので、電解コンデンサの寿命特性は向上する。
Further, when an aromatic nitro compound is added to the electrolytic solution, gas generation inside the capacitor is suppressed, and the life characteristics of the electrolytic capacitor are improved.

【0069】そして、前記電解液に、(化2)で示され
る、酸性アルキル燐酸エステルあるいは、燐酸、亜燐酸
を添加した場合は、陽極酸化皮膜の劣化を抑制できるの
で、電解コンデンサの高温放置後の漏れ電流の上昇を抑
制できる。
When an acidic alkyl phosphate ester, phosphoric acid, or phosphorous acid represented by the following chemical formula (2) is added to the electrolytic solution, deterioration of the anodic oxide film can be suppressed. Can be suppressed from increasing.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エチレングリコールを主体とする溶媒中
に、硼酸と多価アルコールから得られる、硼酸の多価ア
ルコール錯化合物あるいはその塩を、一種以上溶解した
電解液に、1,6−デカンジカルボン酸、5,6−デカ
ンジカルボン酸、1,7−オクタンジカルボン酸、7−
メチル−7−メトキシカルボニル−1,9−デカンジカ
ルボン酸、7,9−ジメチル−7,9−ジメトキシカル
ボニル−1,11−ドデカンジカルボン酸、7,8−ジ
メチル−7,8−ジメトキシカルボニル−1,14−テ
トラデカンジカルボン酸、セバシン酸、アゼライン酸か
ら選ばれる、少なくとも1種以上の有機カルボン酸化合
物あるいはその塩を、前記硼酸の総量の5〜40重量%
添加した電解コンデンサ用電解液。
1. A 1,6-decanedicarboxylic acid solution obtained by dissolving at least one polyhydric alcohol complex compound of boric acid or a salt thereof obtained from boric acid and a polyhydric alcohol in a solvent mainly composed of ethylene glycol. Acid, 5,6-decanedicarboxylic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid, 7-
Methyl-7-methoxycarbonyl-1,9-decanedicarboxylic acid, 7,9-dimethyl-7,9-dimethoxycarbonyl-1,11-dodecanedicarboxylic acid, 7,8-dimethyl-7,8-dimethoxycarbonyl-1 At least one or more organic carboxylic acid compounds or salts thereof selected from 14,14-tetradecanedicarboxylic acid, sebacic acid and azelaic acid in an amount of 5 to 40% by weight of the total amount of boric acid
Electrolyte solution for electrolytic capacitors added.
【請求項2】硼酸の多価アルコール錯化合物における多
価アルコールが、エリトリット、アラビット、アドニッ
ト、ソルビット、マンニット、ズルシット、タリットの
うちから選ばれるシス位の糖アルコールである、請求項
1記載の電解コンデンサ用電解液。
2. The polyhydric alcohol in the polyhydric alcohol complex compound of boric acid according to claim 1, wherein the polyhydric alcohol is a cis-position sugar alcohol selected from erythritol, arabit, adnit, sorbit, mannitol, dursit, and tarit. Electrolyte for electrolytic capacitors.
【請求項3】非イオン性界面活性剤、多価アルコールに
酸化エチレン及び/または酸化プロピレンを重合させて
えられるポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル
化合物を1種以上添加した、請求項1記載の電解コンデ
ンサ用電解液。
3. The electrolysis according to claim 1, wherein at least one polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound obtained by polymerizing ethylene oxide and / or propylene oxide with a nonionic surfactant or polyhydric alcohol is added. Electrolyte for capacitors.
【請求項4】芳香族ニトロ化合物を一種以上添加した、
請求項1記載の電解コンデンサ用電解液。
4. The method according to claim 1, wherein at least one aromatic nitro compound is added.
The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1.
【請求項5】一般式: 【化1】 (式中、R1 、R2 は、炭素数1〜18の同一または異
なってよいアルキル基または水素原子を表わし、少なく
とも一つはアルキルである。)で示される酸性アルキル
燐酸エステルあるいは、燐酸、亜燐酸を一種以上添加し
た、請求項1記載の電解コンデンサ用電解液。
5. A compound of the general formula: (Wherein, R 1 and R 2 each represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, which may be the same or different, or a hydrogen atom, and at least one of them is alkyl.) The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein one or more phosphorous acids are added.
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