JP2002100540A - Aluminum electrolytic capacitor - Google Patents

Aluminum electrolytic capacitor

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JP2002100540A
JP2002100540A JP2000291534A JP2000291534A JP2002100540A JP 2002100540 A JP2002100540 A JP 2002100540A JP 2000291534 A JP2000291534 A JP 2000291534A JP 2000291534 A JP2000291534 A JP 2000291534A JP 2002100540 A JP2002100540 A JP 2002100540A
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electrolytic
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賢次 玉光
Tadashi Ozawa
正 小澤
Masaro Sakakura
正郎 坂倉
Hisatomi Ito
久富 伊東
Tatsunori Tsuji
達紀 辻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electrolyte for an aluminum electrolytic capacitor with improved shelf characteristics, the manufacturing method of the electrolyte, and the electrolytic capacitor using the electrolyte. SOLUTION: The electrolyte for electrolytic capacitors contains a combination where a phosphoric acid ion is bonded to a water-soluble complex, so that an appropriate amount of phosphoric acid ions in the electrolyte can be maintained for a long time for inhibiting deterioration in electrode foil after it has been left as it is, thus improving the shelf characteristics of the electrolytic capacitor using the electrolyte.

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】この発明は電解コンデンサ用
電解液とその製造方法、およびそれを用いた電解コンデ
ンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, a method for producing the same, and an electrolytic capacitor using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解コンデンサは一般的には以下のよう
な構成を取っている。すなわち、帯状に形成された高純
度のアルミニウム箔を化学的あるいは電気化学的にエッ
チングを行って拡面処理するとともに、拡面処理したア
ルミニウム箔をホウ酸アンモニウム水溶液等の化成液中
にて化成処理することによりアルミニウム箔の表面に酸
化皮膜層を形成させた陽極箔と、同じく高純度のアルミ
ニウム箔を拡面処理した陰極箔をセパレータを介して巻
回してコンデンサ素子が形成される。そしてこのコンデ
ンサ素子には駆動用の電解液が含浸され、金属製の有底
筒状の外装ケースに収納される。さらに外装ケースの開
口端部は弾性ゴムよりなる封口体が収納され、さらに外
装ケースの開口端部を絞り加工により封口を行い、電解
コンデンサを構成する。
2. Description of the Related Art An electrolytic capacitor generally has the following configuration. That is, a high-purity aluminum foil formed in a belt shape is chemically or electrochemically etched to enlarge the surface, and the expanded aluminum foil is subjected to a chemical conversion treatment in a chemical conversion solution such as an ammonium borate aqueous solution. By doing so, a capacitor element is formed by winding, via a separator, an anode foil having an oxide film layer formed on the surface of an aluminum foil and a cathode foil having a high-purity aluminum foil expanded. The capacitor element is impregnated with a driving electrolyte, and is housed in a metal bottomed cylindrical outer case. Further, a sealing body made of elastic rubber is housed at the opening end of the outer case, and the opening end of the outer case is sealed by drawing to form an electrolytic capacitor.

【0003】そして、小型、低圧用の電解コンデンサ
の、コンデンサ素子に含浸される電解液としては、従来
より、エチレングリコールを主溶媒とし、アジピン酸、
安息香酸などのアンモニウム塩を溶質とするもの、また
は、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、フタル酸、マレ
イン酸などの四級化環状アミジニウム塩を溶質とするも
の等が知られている。
[0003] Conventionally, as an electrolytic solution impregnated in a capacitor element of a small-sized, low-pressure electrolytic capacitor, ethylene glycol as a main solvent, adipic acid,
Known are those in which an ammonium salt such as benzoic acid is used as a solute or those in which γ-butyrolactone is used as a main solvent and a quaternized cyclic amidinium salt such as phthalic acid or maleic acid is used as a solute.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
電解コンデンサを放置すると、静電容量が減少し、漏れ
電流特性が劣化し、さらには、安全弁の開弁にいたるこ
とがあるという問題点があり、このような負荷もしくは
無負荷での長時間経過後の特性である放置特性は、電解
コンデンサの信頼性に大きな影響を与えている。
However, when such an electrolytic capacitor is left unattended, the capacitance decreases, the leakage current characteristics deteriorate, and the safety valve may open. Such a standing characteristic, which is a characteristic after a long period of time with or without a load, has a great influence on the reliability of the electrolytic capacitor.

【0005】そこで、長時間放置して劣化した電解コン
デンサを分析したところ、電解液のpHが高くなってお
り、また、電極箔表面に溶質のアニオン成分が付着して
いることが分かった。このことから、電極箔表面のアル
ミニウムが溶質のアニオン成分と反応して電極箔に付着
し、さらに、アルミニウムが溶解して水酸化物等とな
り、一部は溶質のアニオン成分と反応し、この際に水素
ガスが発生する。この反応がくり返されて、pHが上昇
し、電極箔の劣化、開弁にいたるということが明らかに
なった。
[0005] Then, when the electrolytic capacitor deteriorated after being left for a long time was analyzed, it was found that the pH of the electrolytic solution was high and the anion component of the solute was attached to the surface of the electrode foil. From this, aluminum on the surface of the electrode foil reacts with the anion component of the solute and adheres to the electrode foil, and further, the aluminum is dissolved to form a hydroxide and the like, and a part of the aluminum reacts with the anion component of the solute. Generates hydrogen gas. It became clear that this reaction was repeated and the pH increased, leading to deterioration of the electrode foil and valve opening.

【0006】ところで、リン酸がこのような電極箔の劣
化の防止に効果があることはよく知られているが、十分
なものではない。これは、このリン酸を電解液に添加し
ても、添加したリン酸は電解液中のアルミニウムと錯体
を形成して電極箔に付着し、リン酸は電解液中から消失
してしまうことによるものである。さらに、添加量が多
過ぎると、漏れ電流が増大するという問題もある。とこ
ろが、リン酸イオンが消失する段階の適量残存している
間は、電解コンデンサの特性は良好に保たれる。これら
のことを明らかにしたことから、本発明にいたったもの
で、放置特性の良好な電解コンデンサ用電解液とその製
造方法およびそれを用いた電解コンデンサを提供するこ
とをその目的とする。
It is well known that phosphoric acid is effective in preventing such deterioration of the electrode foil, but it is not sufficient. This is because even if this phosphoric acid is added to the electrolyte, the added phosphoric acid forms a complex with aluminum in the electrolyte and adheres to the electrode foil, and the phosphoric acid disappears from the electrolyte. Things. Further, if the amount is too large, there is a problem that the leakage current increases. However, the characteristics of the electrolytic capacitor are kept good while an appropriate amount of phosphate ions remains at the stage of disappearance. From these facts, it is an object of the present invention to provide an electrolytic solution for an electrolytic capacitor having good standing characteristics, a method for producing the same, and an electrolytic capacitor using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の電解コンデンサ
用電解コンデンサは、水溶性の金属錯体にリン酸イオン
が結合した結合体を添加したことを特徴とする。
An electrolytic capacitor for an electrolytic capacitor according to the present invention is characterized in that a conjugate in which phosphate ions are bound to a water-soluble metal complex is added.

【0008】そして、本発明の電解コンデンサ用電解液
の製造方法は、キレート化剤と、溶媒中でリン酸イオン
を生成する化合物と、金属または金属化合物とからなる
溶液を作成し、キレート化反応とリン酸イオン結合反応
を完結させて、水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合
した結合体を生成した後、この結合体を電解液に添加す
ることを特徴とする。
The method for producing an electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to the present invention comprises preparing a solution comprising a chelating agent, a compound generating phosphate ions in a solvent, and a metal or a metal compound, and performing a chelating reaction. And a phosphate ion binding reaction is completed to form a conjugate in which a phosphate ion is bonded to a water-soluble metal complex, and then the conjugate is added to an electrolyte solution.

【0009】ここで、前記の溶媒中でリン酸イオンを生
成する化合物が、一般式(化2)で示されるリン化合物
又はこれらの塩もしくはこれらの縮合体又はこれらの縮
合体の塩であることを特徴とする。
Here, the compound that forms phosphate ions in the solvent is a phosphorus compound represented by the general formula (Chemical Formula 2), a salt thereof, a condensate thereof, or a salt of a condensate thereof. It is characterized by.

【0010】そして、本発明の電解コンデンサは、前記
の電解コンデンサ用電解液を用いたことを特徴とする。
An electrolytic capacitor according to the present invention is characterized in that the electrolytic solution for an electrolytic capacitor is used.

【0011】また、前記の電解コンデンサ用電解液にお
いて金属錯体がアルミニウム錯体であり、その製造方法
において金属または金属化合物がアルミニウムまたはア
ルミニウム化合物であることを特徴とする。
In the above electrolytic solution for an electrolytic capacitor, the metal complex is an aluminum complex, and the method for producing the metal complex is characterized in that the metal or the metal compound is aluminum or an aluminum compound.

【化2】 (式中、R1 、R2 は、−H、−OH、−R3 、−OR
4 :R3 、R4 は、アルキル基、アリール基、フェニル
基、エーテル基)
Embedded image (Wherein R 1 and R 2 represent —H, —OH, —R 3 , —OR
4 : R 3 and R 4 are an alkyl group, an aryl group, a phenyl group, an ether group)

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の電解コンデンサ用電解液
は、水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体
を添加している。そして、本発明の電解コンデンサ用電
解液は、この製造直後から、水溶性の金属錯体にリン酸
イオンが結合した結合体(以下、水溶性結合体)が、電
解液中にリン酸イオンを徐々に放出し、電解液中のリン
酸イオンを長期間にわたって適正量に保持する。そし
て、この電解コンデンサ用電解液を用いた電解コンデン
サにおいては、この適正量に保持されたリン酸イオンに
よって、放置特性が良好となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention contains a conjugate in which a phosphate ion is bonded to a water-soluble metal complex. Immediately after this production, the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention has a conjugate in which a phosphate ion is bound to a water-soluble metal complex (hereinafter referred to as a water-soluble conjugate). To release phosphate ions in the electrolytic solution in an appropriate amount for a long period of time. Then, in the electrolytic capacitor using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor, the leaving property is improved by the phosphate ion held in the appropriate amount.

【0013】この水溶性結合体は、キレート化剤と金属
または金属化合物と溶媒中でリン酸イオンを生成する化
合物とを溶媒に溶解することによって得ることができ
る。この溶液中では、キレート化剤と溶媒中に溶解した
金属イオンとが錯体を形成し、この錯体にリン酸イオン
が結合して水溶性結合体が形成される。そして、この結
合体を電解液に添加して本発明の電解コンデンサ用電解
液が製造される。また、ここで用いる溶媒は、キレート
化剤、金属または金属化合物、溶媒中でリン酸イオンを
生成する化合物を溶解する溶媒であればよく、なかでも
水、エチレングリコール、γ−ブチロラクトン等が好ま
しい。
The water-soluble conjugate can be obtained by dissolving a chelating agent, a metal or a metal compound and a compound capable of forming phosphate ions in a solvent in a solvent. In this solution, a complex is formed between the chelating agent and the metal ion dissolved in the solvent, and a phosphate ion binds to the complex to form a water-soluble conjugate. Then, the combined body is added to the electrolytic solution to produce the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention. The solvent used here may be any solvent that dissolves a chelating agent, a metal or a metal compound, and a compound that generates phosphate ions in the solvent, and among them, water, ethylene glycol, γ-butyrolactone, and the like are preferable.

【0014】本発明に用いるキレート化剤としては、以
下のものが挙げられる。すなわち、クエン酸、酒石酸、
グルコン酸、リンゴ酸、乳酸、グリコール酸、α−ヒド
ロキシ酪酸、ヒドロキシマロン酸、α−メチルリンゴ
酸、ジヒドロキシ酒石酸等のα−ヒドロキシカルボン酸
類、γ−レゾルシル酸、β−レゾルシル酸、トリヒドロ
キシ安息香酸、ヒドロキシフタル酸、ジヒドロキシフタ
ル酸、フェノールトリカルボン酸、アウリントリカルボ
ン酸、エリオクロムシアニンR等の芳香族ヒドロキシカ
ルボン酸類、スルホサリチル酸等のスルホカルボン酸
類、タンニン酸等の加水分解性タンニンや縮合型タンニ
ンを含むタンニン類、ジシアンジアミド等のグアニジン
類、ガラクトース、グルコース等の糖類、リグノスルホ
ン酸塩等のリグニン類、そして、エチレンジアミン四酢
酸(EDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、グリコー
ルエーテルジアミン四酢酸(GEDTA)、ジエチレン
トリアミン五酢酸(DTPA)、ヒドロキシエチルエチ
レンジアミン三酢酸(HEDTA)、トリエチレンテト
ラミン六酢酸(TTHA)等のアミノポリカルボン酸類
またはこれらの塩である。これらの中では、タンニン
酸、グルコン酸、DTPA、GEDTA、TTHAが好
適である。そして、これらの塩としては、アンモニウム
塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等を用
いることができる。なお、これらのキレート化剤を二以
上用いてもよい。
The chelating agent used in the present invention includes the following. That is, citric acid, tartaric acid,
Α-hydroxycarboxylic acids such as gluconic acid, malic acid, lactic acid, glycolic acid, α-hydroxybutyric acid, hydroxymalonic acid, α-methylmalic acid, dihydroxytartaric acid, γ-resorcylic acid, β-resorcylic acid, trihydroxybenzoic acid Hydroxyphthalic acid, dihydroxyphthalic acid, phenoltricarboxylic acid, aurintricarboxylic acid, aromatic hydroxycarboxylic acids such as eriochrome cyanine R, sulfocarboxylic acids such as sulfosalicylic acid, hydrolyzable tannins such as tannic acid and condensed tannins. Tannins, guanidines such as dicyandiamide, saccharides such as galactose and glucose, lignins such as lignosulfonate, and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), glycol ether diaminetetraacetic acid (GEDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), aminopolycarboxylic acids such as triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA), and salts thereof. Among these, tannic acid, gluconic acid, DTPA, GEDTA, and TTHA are preferred. And, as these salts, ammonium salts, aluminum salts, sodium salts, potassium salts and the like can be used. Note that two or more of these chelating agents may be used.

【0015】金属としては、アルミニウム、鉄、銅、ニ
ッケル、マンガン、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、
バリウム、鉛、チタン、ニオブ、タンタル等、キレート
化剤と錯体を形成する金属を用いることができる。ま
た、金属化合物としては、酸化物、水酸化物、塩化物、
また硫酸塩、炭酸塩等の金属塩など、溶媒中で金属イオ
ンを生成する化合物を用いることができる。
As the metal, aluminum, iron, copper, nickel, manganese, zinc, calcium, magnesium,
Metals that form a complex with the chelating agent, such as barium, lead, titanium, niobium, and tantalum, can be used. Further, as the metal compound, oxides, hydroxides, chlorides,
In addition, compounds that generate metal ions in a solvent, such as metal salts such as sulfates and carbonates, can be used.

【0016】そして、水溶液中でリン酸イオンを生成す
る化合物(以下、リン酸生成性化合物)を添加する。こ
のリン酸生成性化合物として、一般式(化2)で示され
るリン化合物又はこれらの塩もしくはこれらの縮合体又
はこれらの縮合体の塩を挙げることができる。
Then, a compound capable of generating phosphate ions in an aqueous solution (hereinafter referred to as a phosphate-forming compound) is added. Examples of the phosphoric acid-generating compound include a phosphorus compound represented by the general formula (Formula 2), a salt thereof, a condensate thereof, or a salt of a condensate thereof.

【0017】これらのリン酸生成性化合物としては、以
下のものを挙げることができる。正リン酸、亜リン酸、
次亜リン酸、及びこれらの塩、これらの塩としては、ア
ンモニウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カルシ
ウム塩、カリウム塩である。正リン酸及びこの塩は、水
溶液中で分解してリン酸イオンを生じる。また、亜リン
酸、次亜リン酸、及びこれらの塩は、水溶液中で分解し
て、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオンを生じ、その後
に酸化してリン酸イオンとなる。
The following can be mentioned as these phosphoric acid-generating compounds. Orthophosphoric acid, phosphorous acid,
Hypophosphorous acid, their salts, and ammonium salts, aluminum salts, sodium salts, calcium salts, and potassium salts. Orthophosphoric acid and its salts decompose in aqueous solution to produce phosphate ions. Phosphorous acid, hypophosphorous acid, and salts thereof are decomposed in an aqueous solution to generate phosphite ions and hypophosphite ions, and then oxidized to phosphate ions.

【0018】また、リン酸エチル、リン酸ジエチル、リ
ン酸ブチル、リン酸ジブチル等のリン酸化合物、1−ヒ
ドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノト
リメチレンホスホン酸、フェニルホスホン酸等のホスホ
ン酸化合物等が挙げられる。また、メチルホスフィン
酸、ホスフィン酸ブチル等のホスフィン酸化合物が挙げ
られる。
Further, phosphoric compounds such as ethyl phosphate, diethyl phosphate, butyl phosphate and dibutyl phosphate, and phosphonic compounds such as 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotrimethylene phosphonic acid and phenylphosphonic acid Acid compounds and the like. In addition, phosphinic acid compounds such as methylphosphinic acid and butyl phosphinate are exemplified.

【0019】さらに、以下のような、縮合リン酸又はこ
れらの塩をあげることができる。ピロリン酸、トリポリ
リン酸、テトラポリリン酸等の直鎖状の縮合リン酸、メ
タリン酸、ヘキサメタリン酸等の環状の縮合リン酸、又
はこのような鎖状、環状の縮合リン酸が結合したもので
ある。そして、これらの縮合リン酸の塩として、アンモ
ニウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カルシウム
塩、カリウム塩等を用いることができる。
Furthermore, the following condensed phosphoric acids or salts thereof can be mentioned. It is a linear condensed phosphoric acid such as pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, or tetrapolyphosphoric acid, or a cyclic condensed phosphoric acid such as metaphosphoric acid or hexametaphosphoric acid, or a combination of such linear or cyclic condensed phosphoric acids. . And, as salts of these condensed phosphoric acids, ammonium salts, aluminum salts, sodium salts, calcium salts, potassium salts and the like can be used.

【0020】これらも、水溶液中でリン酸イオンを生ず
るか、もしくは、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオンを
生じ、その後に酸化してリン酸イオンとなる、リン酸生
成性化合物である。
These are also phosphoric acid-generating compounds that generate phosphate ions in an aqueous solution, or generate phosphite ions and hypophosphite ions, and then oxidize to phosphate ions.

【0021】なお、これらの中でも、容易にリン酸イオ
ンを生ずる正リン酸またはその塩、縮合リン酸、または
リン酸化合物が好ましい。さらに、添加量に対して、比
較的速やかに、多くのリン酸イオンを生ずる正リン酸、
ピロリン酸、トリポリリン酸等の直鎖状の縮合リン酸、
またはその塩が好ましい。なお、これらの化合物以外で
も、水溶液中でリン酸イオンを生ずる物質であれば、本
発明の効果を得ることができる。
Of these, orthophosphoric acid or a salt thereof, a condensed phosphoric acid, or a phosphoric acid compound which easily generates a phosphate ion is preferable. Further, orthophosphoric acid which generates a lot of phosphate ions relatively quickly with respect to the amount added,
Linear condensed phosphoric acid such as pyrophosphoric acid and tripolyphosphoric acid,
Or a salt thereof is preferred. In addition, other than these compounds, the effect of the present invention can be obtained as long as the substance generates phosphate ions in an aqueous solution.

【0022】また、電解液に含まれる溶質としては、通
常電解コンデンサ用電解液に用いられる、酸の共役塩基
をアニオン成分とする、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塩が
挙げられる。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、メ
チルエチルアミン、ジフェニルアミン等)、三級アミン
(トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピル
アミン、トリフェニルアミン、1,8─ジアザビシクロ
(5,4,0)─ウンデセン─7等)が挙げられる。第
四級アンモニウム塩を構成する第四級アンモニウムとし
てはテトラアルキルアンモニウム(テトラメチルアンモ
ニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルア
ンモニウム、テトラブチルアンモニウム、メチルトリエ
チルアンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウム
等)、ピリジウム(1─メチルピリジウム、1─エチル
ピリジウム、1,3─ジエチルピリジウム等)が挙げら
れる。また、環状アミジン化合物の四級塩を構成するカ
チオンとしては、以下の化合物を四級化したカチオンが
挙げられる。すなわち、イミダゾール単環化合物(1─
メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、
1,4─ジメチル─2─エチルイミダゾール、1─フェ
ニルイミダゾール等のイミダゾール同族体、1−メチル
−2−オキシメチルイミダゾール、1−メチル−2−オ
キシエチルイミダゾール等のオキシアルキル誘導体、1
−メチル−4(5)−ニトロイミダゾール、1,2−ジ
メチル−5(4)−アミノイミダゾール等のニトロおよ
びアミノ誘導体)、ベンゾイミダゾール(1−メチルベ
ンゾイミダゾール、1−メチル−2−ベンジルベンゾイ
ミダゾール等)、2−イミダゾリン環を有する化合物
(1─メチルイミダゾリン、1,2−ジメチルイミダゾ
リン、1,2,4−トリメチルイミダゾリン、1,4−
ジメチル−2−エチルイミダゾリン、1−メチル−2−
フェニルイミダゾリン等)、テトラヒドロピリミジン環
を有する化合物(1−メチル−1,4,5,6−テトラ
ヒドロピリミジン、1,2−ジメチル−1,4,5,6
−テトラヒドロピリミジン、1,8−ジアザビシクロ
〔5.4.0〕ウンデセン−7、1,5−ジアザビシク
ロ〔4.3.0〕ノネン−5等)等である。
The solute contained in the electrolytic solution includes ammonium salts, amine salts, quaternary ammonium salts and cyclic amidine compounds which are usually used in electrolytic solutions for electrolytic capacitors and have an anionic component of a conjugate base of an acid. Grade salts. Primary amines (methylamine, ethylamine, propylamine,
Butylamine, ethylenediamine, etc., secondary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, methylethylamine, diphenylamine, etc.), tertiary amines (trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triphenylamine, 1,8─diazabicyclo (5, 4,0) {undecene} 7 etc.). As the quaternary ammonium constituting the quaternary ammonium salt, tetraalkylammonium (tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, methyltriethylammonium, dimethyldiethylammonium, etc.), pyridium (1-methylpyridium) 1,1-ethylpyridium, 1,3-diethylpyridium, etc.). In addition, examples of the cation constituting the quaternary salt of the cyclic amidine compound include cations obtained by quaternizing the following compounds. That is, the imidazole monocyclic compound (1─
Methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole,
Imidazole homologues such as 1,4-dimethyl-2-ethylimidazole, 1-phenylimidazole, oxyalkyl derivatives such as 1-methyl-2-oxymethylimidazole, 1-methyl-2-oxyethylimidazole, 1
-Methyl-4 (5) -nitroimidazole, nitro and amino derivatives such as 1,2-dimethyl-5 (4) -aminoimidazole, etc., benzimidazole (1-methylbenzimidazole, 1-methyl-2-benzylbenzimidazole) Etc.), compounds having a 2-imidazoline ring (1 @ -methylimidazoline, 1,2-dimethylimidazoline, 1,2,4-trimethylimidazoline, 1,4-
Dimethyl-2-ethylimidazoline, 1-methyl-2-
Phenylimidazoline, etc.), compounds having a tetrahydropyrimidine ring (1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, 1,2-dimethyl-1,4,5,6)
-Tetrahydropyrimidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5, and the like.

【0023】アニオン成分としては、アジピン酸、グル
タル酸、コハク酸、安息香酸、イソフタル酸、フタル
酸、テレフタル酸、マレイン酸、トルイル酸、エナント
酸、マロン酸、蟻酸、1,6−デカンジカルボン酸、
5,6−デカンジカルボン酸等のデカンジカルボン酸、
1,7−オクタンジカルボン酸等のオクタンジカルボン
酸、アゼライン酸、セバシン酸等の有機酸、あるいは、
硼酸、硼酸と多価アルコールより得られる硼酸の多価ア
ルコール錯化合物、リン酸、炭酸、けい酸等の無機酸の
共役塩基を挙げることができる。これらの中で好ましい
のは、デカンジカルボン酸、オクタンジカルボン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、アジピン酸、グルタル酸、コ
ハク酸、安息香酸、イソフタル酸、蟻酸等の有機カルボ
ン酸、または、硼酸、硼酸の多価アルコール錯化合物で
ある。
The anionic components include adipic acid, glutaric acid, succinic acid, benzoic acid, isophthalic acid, phthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, toluic acid, enanthic acid, malonic acid, formic acid and 1,6-decanedicarboxylic acid ,
Decanedicarboxylic acid such as 5,6-decanedicarboxylic acid,
Octanedicarboxylic acid such as 1,7-octanedicarboxylic acid, azelaic acid, organic acid such as sebacic acid, or
Examples thereof include boric acid, a polyhydric alcohol complex compound of boric acid obtained from boric acid and a polyhydric alcohol, and conjugate bases of inorganic acids such as phosphoric acid, carbonic acid, and silicic acid. Of these, preferred are decanedicarboxylic acid, octanedicarboxylic acid, azelaic acid, sebacic acid, adipic acid, glutaric acid, succinic acid, benzoic acid, isophthalic acid, organic carboxylic acids such as formic acid, or boric acid, boric acid. It is a polyhydric alcohol complex compound.

【0024】そして、溶媒としては、プロトン性極性溶
媒、非プロトン性極性溶媒、水、及びこれらの混合物を
用いることができる。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(エチレング
リコール、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。非プロトン性極性溶媒としては、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(γ−ブチロラクトン、δ−
バレロラクトン等)、環状アミド類(N−メチル−2−
ピロリドン等)、カーボネート類(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
ニトリル等)、オキシド類(ジメチルスルホキシド
等)、2−イミダゾリジノン系〔1,3−ジアルキル−
2−イミダゾリジノン(1,3−ジメチル−2−イミダ
ゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノ
ン、1,3−ジ(n−プロピル)−2−イミダゾリジノ
ン等)、1,3,4−トリアルキル−2−イミダゾリジ
ノン(1,3,4−トリメチル−2−イミダゾリジノン
等)〕などが代表としてあげられる。
As the solvent, a protic polar solvent, an aprotic polar solvent, water, and a mixture thereof can be used. Protic polar solvents include monohydric alcohols (methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol,
Cyclopentanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols and oxy alcohol compounds (ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, 1,3-butanediol, methoxypropylene glycol, etc.). As aprotic polar solvents, amides (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N
-Ethylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, hexamethylphosphoramide, etc.), lactones (γ-butyrolactone, δ-
Valerolactone), cyclic amides (N-methyl-2-
Pyrrolidone, etc.), carbonates (ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), nitriles (acetonitrile, etc.), oxides (dimethylsulfoxide, etc.), 2-imidazolidinone [1,3-dialkyl-
2-imidazolidinone (1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-di (n-propyl) -2-imidazolidinone, etc.), 1 , 3,4-trialkyl-2-imidazolidinone (eg, 1,3,4-trimethyl-2-imidazolidinone)] and the like.

【0025】ここで、通常、電解コンデンサ用電解液の
溶媒が水を含んでいると電極箔の劣化は顕著になるが、
この場合にも水溶性結合体からリン酸イオンが適正量放
出されるので、本発明の電解コンデンサの放置特性は良
好である。さらに、水を主成分とした溶媒を用いた場合
にも放置特性が劣化することはなく、このような溶媒を
用いることによって、電解コンデンサ用電解液の比抵抗
が低減でき、そのことによって電解コンデンサの低イン
ピーダンス化を図ることができる。ここで、溶媒中の水
の含有率は、35〜100wt%、好ましくは、35〜
65wt%である。この下限以上であるとインピーダン
ス特性が良好であり、この上限以下では低温特性が良好
である。また、水を主成分とした溶媒を用いた場合、高
電圧使用などの規格外の使用によってコンデンサが故障
した際にも、発火が生じるなどの問題点がなく、耐環境
性も良好である。
Here, usually, when the solvent of the electrolytic solution for the electrolytic capacitor contains water, the deterioration of the electrode foil becomes remarkable,
Also in this case, since an appropriate amount of phosphate ions is released from the water-soluble conjugate, the standing characteristics of the electrolytic capacitor of the present invention are good. Furthermore, even when a solvent containing water as a main component is used, the storage characteristics do not deteriorate, and by using such a solvent, the specific resistance of the electrolytic solution for the electrolytic capacitor can be reduced. Can be reduced in impedance. Here, the content of water in the solvent is 35 to 100 wt%, preferably 35 to 100 wt%.
65 wt%. When the value is equal to or more than the lower limit, the impedance characteristics are good, and when the value is equal to or less than the upper limit, the low-temperature characteristics are good. In addition, when a solvent containing water as a main component is used, there is no problem such as ignition when the capacitor fails due to nonstandard use such as high voltage use, and the environment resistance is good.

【0026】そして、溶質としてアジピン酸またはその
塩の少なくとも一種を用いると、さらにインピーダンス
が低減する。このアジピン酸またはその塩の含有率は電
解液中、5〜23wt%であり、好ましくは8〜18w
t%である。この範囲以上では、比抵抗が低下し、この
範囲以下では、低温特性が良好である。その他の上記溶
質の含有率も電解液全体の約5〜23wt%、好ましく
は8〜18wt%である。
When at least one of adipic acid or a salt thereof is used as a solute, the impedance is further reduced. The content of the adipic acid or salt thereof is 5 to 23 wt% in the electrolytic solution, preferably 8 to 18 w%.
t%. Above this range, the specific resistance decreases, and below this range, the low-temperature characteristics are good. The content of the other solutes is about 5 to 23% by weight, preferably 8 to 18% by weight of the whole electrolyte.

【0027】また、電解コンデンサの寿命特性を安定化
する目的で、ニトロフェノール、ニトロ安息香酸、ニト
ロアセトフェノン、ニトロベンジルアルコール、2−
(ニトロフェノキシ)エタノール、ニトロアニソール、
ニトロフェネトール、ニトロトルエン、ジニトロベンゼ
ン等の芳香族ニトロ化合物を添加することができる。
In order to stabilize the life characteristics of the electrolytic capacitor, nitrophenol, nitrobenzoic acid, nitroacetophenone, nitrobenzyl alcohol,
(Nitrophenoxy) ethanol, nitroanisole,
Aromatic nitro compounds such as nitrophenetol, nitrotoluene, dinitrobenzene and the like can be added.

【0028】また、電解コンデンサの安全性向上を目的
として、電解液の耐電圧向上を図ることができる非イオ
ン性界面活性剤、多価アルコールと酸化エチレン及び/
または酸化プロピレンを付加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、ポリビニ
ルアルコールを添加することもできる。
Further, for the purpose of improving the safety of the electrolytic capacitor, a nonionic surfactant, a polyhydric alcohol, ethylene oxide and / or
Alternatively, a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound or polyvinyl alcohol obtained by addition polymerization of propylene oxide can also be added.

【0029】また、本発明の電解コンデンサ用電解液
に、硼酸、多糖類(マンニット、ソルビット、ペンタエ
リスリトールなど)、硼酸と多糖類との錯化合物、コロ
イダルシリカ等を添加することによって、さらに耐電圧
の向上をはかることができる。
Further, by adding boric acid, a polysaccharide (such as mannitol, sorbite, pentaerythritol), a complex compound of boric acid and a polysaccharide, and colloidal silica, to the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention. The voltage can be improved.

【0030】また、漏れ電流の低減の目的で、オキシカ
ルボン酸化合物等を添加することができる。
For the purpose of reducing the leakage current, an oxycarboxylic acid compound or the like can be added.

【0031】以上の本発明の電解液を含有した電解コン
デンサは、放置特性、すなわち、長期間にわたる負荷、
無負荷試験後の特性が良好である。
The electrolytic capacitor containing the electrolytic solution of the present invention has a standing characteristic, that is, a long-term load,
Good characteristics after no-load test.

【0032】以下、本発明について説明する。本発明の
電解コンデンサ用電解液は、水溶性の金属錯体にリン酸
イオンが結合した結合体を添加しているが、この水溶性
結合体によって、電解液中のリン酸イオンを長時間にわ
たって適正量に保つことができる。すなわち、電解液中
のリン酸イオンは、電極箔から溶出するアルミニウムと
反応して減少するが、この減少にともなって、水溶性結
合体がリン酸イオンを放出して、電解液中のリン酸イオ
ンを適正量に保つ作用をする。そして、この適正量のリ
ン酸イオンはアルミニウムの溶解、またアルミニウムの
水酸化物等の生成を抑制して、電極箔の劣化を抑制する
ので、電解コンデンサの放置特性が向上する。
Hereinafter, the present invention will be described. In the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention, a binder in which phosphate ions are bound to a water-soluble metal complex is added. Can be kept in quantity. That is, the phosphate ions in the electrolyte are reduced by reacting with the aluminum eluted from the electrode foil. With this decrease, the water-soluble conjugate releases phosphate ions, and the phosphate in the electrolyte is reduced. It acts to keep ions in an appropriate amount. The appropriate amount of phosphate ions suppresses dissolution of aluminum and generation of aluminum hydroxide and the like, thereby suppressing deterioration of the electrode foil, thereby improving the leaving characteristics of the electrolytic capacitor.

【0033】すなわち、電解液にリン酸イオンを添加し
たのみでは、リン酸イオンはアルミニウムと反応して電
解液中から消失してしまうので、放置特性が劣化する。
また、多量に添加した場合はさらに漏れ電流特性が劣化
する。しかしながら、本発明の電解コンデンサにおいて
は、電解液中に適正量のリン酸イオンが長期間経過して
も消失することなく存在して、良好な放置特性を維持す
ることができ、漏れ電流特性も劣化することなく、良好
である。
That is, if only phosphate ions are added to the electrolytic solution, the phosphate ions react with the aluminum and disappear from the electrolytic solution, so that the leaving characteristics deteriorate.
Also, when a large amount is added, the leakage current characteristics are further deteriorated. However, in the electrolytic capacitor of the present invention, an appropriate amount of phosphate ions is present in the electrolytic solution without disappearing even after a long period of time, so that good leaving characteristics can be maintained, and the leakage current characteristics can also be improved. Good without deterioration.

【0034】以下の実験はこれらのことを明らかにし
た。本発明の電解コンデンサを分解し、コンデンサ素子
に含浸された電解液を洗浄、除去した。その後、このコ
ンデンサ素子にリン酸イオンを含まない電解液を含浸し
て電解コンデンサを作成したところ、この電解コンデン
サの放置特性は良好であった。そして、この電解コンデ
ンサの電解液からはリン酸イオンが検出され、アルミニ
ウムはほとんど検出されなかった。すなわち、電極箔に
付着した水溶性結合体が、リン酸イオンを含まない電解
液中にリン酸イオンを放出し、その後も一定のリン酸イ
オンを長時間にわたって適正に保つことによって、コン
デンサの放置特性を向上させたものである。また、この
ようにして作成した電解コンデンサについて、上記の操
作を数度おこなっても、同じく、電解液からはリン酸イ
オンが検出され、電解コンデンサの放置特性は良好であ
った。なお、アルミニウム錯体が水溶性でない、つまり
難溶性または不溶性の場合は、本発明のような電解液中
のリン酸イオンを適正量に保つ作用がないためと思われ
るが、本発明の効果を得ることはできない。また、アル
ミ電解コンデンサについて説明したが、タンタル電解コ
ンデンサ等、その他の電解コンデンサについても同様で
ある。
The following experiments have demonstrated these facts. The electrolytic capacitor of the present invention was disassembled, and the electrolytic solution impregnated in the capacitor element was washed and removed. Thereafter, the capacitor element was impregnated with an electrolytic solution containing no phosphate ions to prepare an electrolytic capacitor. The standing characteristics of the electrolytic capacitor were good. Then, phosphate ions were detected from the electrolytic solution of the electrolytic capacitor, and aluminum was hardly detected. That is, the water-soluble conjugate attached to the electrode foil releases phosphate ions into the electrolyte solution containing no phosphate ions, and after that, by keeping a certain amount of phosphate ions appropriately for a long time, the capacitor is left untreated. The characteristics are improved. In addition, even when the above operation was performed several times for the electrolytic capacitor thus produced, phosphate ions were similarly detected from the electrolytic solution, and the leaving characteristics of the electrolytic capacitor were good. In addition, when the aluminum complex is not water-soluble, that is, when the aluminum complex is hardly soluble or insoluble, it is thought that there is no effect of maintaining the phosphate ion in the electrolytic solution in an appropriate amount as in the present invention, but the effect of the present invention is obtained. It is not possible. Although the description has been given of the aluminum electrolytic capacitor, the same applies to other electrolytic capacitors such as a tantalum electrolytic capacitor.

【0035】以上のように、本発明に用いる水溶性結合
体はリン酸イオンを放出する特性を有している。ここ
で、錯体に結合し得るリン酸イオンの数はキレート化
剤、金属の配位数によって異なるが、所望の特性が得ら
れる適正な数だけ結合していることが好ましい。すなわ
ち、水溶性結合体に結合したリン酸イオンが適正でない
と、放置中に放出し得るリン酸イオンの数が減少して、
所望の効果が得られない。したがって、本発明のよう
に、キレート化剤とリン酸生成性化合物と金属または金
属化合物の溶液を作成して、この溶液中で水溶性の金属
錯体にリン酸イオンが結合した結合体を生成することに
よって、キレート化反応及びリン酸イオン結合反応を完
結させ、適正な数のリン酸イオンが結合した水溶性結合
体を得ることができる。そして、この結合体を電解液に
添加することによって、本発明の電解コンデンサ用電解
液を製造することができる。これに対して、電解液中に
キレート化剤、リン酸イオン生成性化合物、金属または
金属化合物を添加しても、キレート化剤、電解液中で生
成したリン酸イオンが電極箔と反応するので、金属錯体
に結合するリン酸イオンの数の調整が難しい。したがっ
て、電解液中のリン酸イオンを長時間にわたって適正に
保つことはできず、所望の放置特性を得ることはできな
い。
As described above, the water-soluble conjugate used in the present invention has a property of releasing phosphate ions. Here, the number of phosphate ions that can be bonded to the complex varies depending on the coordination number of the chelating agent and the metal, but it is preferable that the phosphate ions be bonded in an appropriate number to obtain desired characteristics. That is, if the phosphate ion bound to the water-soluble conjugate is not appropriate, the number of phosphate ions that can be released during standing decreases,
The desired effect cannot be obtained. Therefore, as in the present invention, a solution of a chelating agent, a phosphoric acid-generating compound and a metal or a metal compound is prepared, and a conjugate in which phosphate ions are bonded to a water-soluble metal complex in the solution is formed. Thus, the chelation reaction and the phosphate ion binding reaction can be completed, and a water-soluble conjugate having an appropriate number of phosphate ions bound thereto can be obtained. Then, the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention can be manufactured by adding this combined substance to the electrolytic solution. On the other hand, even if a chelating agent, a phosphate ion-generating compound, a metal or a metal compound is added to the electrolytic solution, the chelating agent and the phosphate ions generated in the electrolytic solution react with the electrode foil. It is difficult to adjust the number of phosphate ions bonded to the metal complex. Therefore, the phosphate ions in the electrolyte cannot be kept properly for a long time, and the desired leaving characteristics cannot be obtained.

【0036】さらに、電解液中で水溶性結合体を生成す
るためにキレート化剤を電解液に添加すると、キレート
化剤が電極箔を溶解してしまうことが判明している。し
かしながら、本発明の電解液においてはキレート化反応
が終了した水溶性結合体を添加するので、この結合体が
電極箔を溶解するということもない。
Furthermore, it has been found that when a chelating agent is added to an electrolytic solution to form a water-soluble conjugate in the electrolytic solution, the chelating agent dissolves the electrode foil. However, in the electrolytic solution of the present invention, since the water-soluble binder after the chelation reaction is added, the binder does not dissolve the electrode foil.

【0037】そして、本発明の電解液はpHが上昇せ
ず、5〜7(水溶液として50倍に希釈して測定)に維
持されていることが判明した。これは、電解液中に保持
されたリン酸イオンによって、電極箔の溶解が抑制さ
れ、したがって、電解質のアニオン成分が電極箔と反応
することが抑制されて、pHの上昇が抑制されているも
のと思われる。
Then, it was found that the pH of the electrolytic solution of the present invention did not increase and was maintained at 5 to 7 (measured by diluting it 50 times as an aqueous solution). This is because the dissolution of the electrode foil is suppressed by the phosphate ions held in the electrolytic solution, and therefore, the anion component of the electrolyte is suppressed from reacting with the electrode foil, and the increase in pH is suppressed. I think that the.

【0038】[0038]

【実施例】以下実施例を挙げて詳細に説明する。コンデ
ンサ素子は陽極箔と、陰極箔をセパレータを介して巻回
して形成する。陽極電極箔は、純度99.9%のアルミ
ニウム箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエ
ッチングして拡面処理した後、アジピン酸アンモニウム
の水溶液中で化成処理を行い、その表面に陽極酸化皮膜
層を形成したものを用いる。陰極箔として、純度99.
9%のアルミニウム箔をエッチングして拡面処理した箔
を用いた。
The present invention will be described in detail below with reference to examples. The capacitor element is formed by winding an anode foil and a cathode foil via a separator. The anode electrode foil is obtained by chemically or electrochemically etching an aluminum foil having a purity of 99.9% in an acidic solution and expanding the surface thereof, and then performing a chemical conversion treatment in an aqueous solution of ammonium adipate. Use an oxide film layer. Purity 99.
9% of aluminum foil was etched and a foil subjected to a surface expansion treatment was used.

【0039】上記のように構成したコンデンサ素子に、
アルミ電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。こ
の電解液を含浸したコンデンサ素子を、有底筒状のアル
ミニウムよりなる外装ケースに収納し、外装ケースの開
口端部に、ブチルゴム製の封口体を挿入し、さらに外装
ケースの端部を絞り加工することによりアルミ電解コン
デンサの封口を行う。
In the capacitor element configured as described above,
Impregnate the electrolytic solution for driving the aluminum electrolytic capacitor. The capacitor element impregnated with this electrolytic solution is housed in a cylindrical outer case made of aluminum with a bottom, a butyl rubber sealing body is inserted into the open end of the outer case, and the end of the outer case is drawn. To seal the aluminum electrolytic capacitor.

【0040】ここで用いる電解液は以下のように作成し
た。まず水10部に(表1)に示すキレート化剤、金属
化合物、リン酸二水素アンモニウムを添加し、キレート
化反応及びリン酸イオン結合反応を完結させ、水溶性結
合体を作成した。次いで、この水溶性結合体の水溶液
を、(表2)に示す、水、エチレングリコール、アジピ
ン酸アンモニウムからなる電解液に添加して、本発明の
電解液を作成した。また、比較例1として、水10部に
水酸化アルミニウム0.2部、リン酸二水素アルミニウ
ム1部を添加した水溶液を作成し、この水溶液を(表
1)の電解液に添加した。なお、組成は部で示した。そ
の比抵抗を(表2)に示す。また、従来例として、γ−
ブチロラクトン75部、フタル酸エチルジメチルイミダ
ゾリニウム25部の電解液を用いた。比抵抗は81Ωc
mであった。
The electrolyte used here was prepared as follows. First, a chelating agent, a metal compound, and ammonium dihydrogen phosphate shown in (Table 1) were added to 10 parts of water to complete the chelation reaction and the phosphate ion binding reaction, thereby preparing a water-soluble conjugate. Next, the aqueous solution of the water-soluble conjugate was added to the electrolyte shown in (Table 2) consisting of water, ethylene glycol, and ammonium adipate to prepare an electrolyte of the present invention. Further, as Comparative Example 1, an aqueous solution was prepared by adding 0.2 parts of aluminum hydroxide and 1 part of aluminum dihydrogen phosphate to 10 parts of water, and this aqueous solution was added to the electrolytic solution of (Table 1). The composition is shown in parts. The specific resistance is shown in (Table 2). As a conventional example, γ-
An electrolytic solution containing 75 parts of butyrolactone and 25 parts of ethyl dimethyl imidazolinium phthalate was used. Specific resistance is 81Ωc
m.

【0041】以上のように構成したアルミ電解コンデン
サの高温寿命試験を行った。アルミ電解コンデンサの定
格は、6.3WV−5600μFである。試験条件は、
105°C、定格電圧負荷、無負荷、1000時間であ
る。そして、試験後のコンデンサを分解し、その電極箔
をpH7以上の緩衝溶液に浸漬、加熱してリン酸イオン
を抽出し、その濃度を測定した。なお、リン酸イオン濃
度の測定下限は1ppmである。それぞれの結果を(表
3)〜(表4)に示す。
A high-temperature life test of the aluminum electrolytic capacitor constructed as described above was conducted. The rating of the aluminum electrolytic capacitor is 6.3 WV-5600 μF. The test conditions are
105 ° C., rated voltage load, no load, 1000 hours. Then, the capacitor after the test was disassembled, and the electrode foil was immersed in a buffer solution having a pH of 7 or more, heated to extract phosphate ions, and the concentration was measured. The measurement lower limit of the phosphate ion concentration is 1 ppm. The results are shown in Tables 3 and 4.

【0042】[0042]

【表1】 (注)TaA :タンニン酸〔CAS:1401−55−
4〕 GluA:グルコン酸 DTPA:ジエチレントリアミン六酢酸 AlOH:水酸化アルミニウム FeSO:硫酸第二鉄 NiSO:硫酸ニッケル CaCO:炭酸カルシウム 2PA :リン酸二水素アンモニウム
[Table 1] (Note) TaA: tannic acid [CAS: 1401-55-
4] GluA: gluconic acid DTPA: diethylenetriamine hexaacetic acid AlOH: aluminum hydroxide FeSO: ferric sulfate NiSO: nickel sulfate CaCO: calcium carbonate 2PA: ammonium dihydrogen phosphate

【0043】[0043]

【表2】 (注)EG :エチレングリコール AAd :アジピン酸アンモニウム[Table 2] (Note) EG: Ethylene glycol AAd: Ammonium adipate

【0044】[0044]

【表3】 (注)Cap:静電容量(μF)、tanδ:誘電損失
の正接、LC:漏れ電流(μA)、ΔCap:静電容量
変化率(%) リン酸:リン酸濃度(ppm)
[Table 3] (Note) Cap: capacitance (μF), tan δ: tangent of dielectric loss, LC: leakage current (μA), ΔCap: capacitance change rate (%) Phosphoric acid: phosphoric acid concentration (ppm)

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】(表2)〜(表4)ならびに従来例の特性
から分かるように、実施例の比抵抗は18〜68Ωcm
と、従来例の81Ωcmよりはるかに低く、初期のta
nδも0.060〜0.081と、従来例の0.101
より低い。
As can be seen from Tables 2 to 4 and the characteristics of the conventional example, the specific resistance of the example is 18 to 68 Ωcm.
And much lower than the conventional 81 Ωcm,
nδ is also 0.060 to 0.081, which is 0.101 of the conventional example.
Lower.

【0047】そして、(表3)、(表4)から分かるよ
うに、実施例の1000時間経過後のリン酸濃度は、そ
れぞれの試験条件で4〜12ppmであり、105℃の
放置特性も良好であった。
As can be seen from (Table 3) and (Table 4), the phosphoric acid concentration of the example after 1000 hours has passed is 4 to 12 ppm under each test condition, and the storage characteristics at 105 ° C. are good. Met.

【0048】また、溶媒中の水の含有率が40〜85%
である実施例1、3、5では、リン酸濃度は4〜12p
pmであり、放置特性も良好である。さらに、アジピン
酸アンモニウムの含有量が10〜18部の実施例2〜4
でのリン酸濃度は5〜8ppmであり、放置特性も良好
である。
Further, the content of water in the solvent is 40 to 85%.
In Examples 1, 3, and 5, the phosphoric acid concentration was 4 to 12 p.
pm, and the leaving property is also good. Examples 2 to 4 in which the content of ammonium adipate is 10 to 18 parts
Has a phosphoric acid concentration of 5 to 8 ppm and good standing characteristics.

【0049】これに比べて、リン酸水素二アンモニウム
のみを添加した比較例2、3は、それぞれ、電解液に、
50ppm、10000ppmのリン酸水素二アンモニ
ウムを添加したが、開弁にいたっており、さらに、開弁
した時点での電解液からはリン酸根が検出されない。こ
のことは電解液中のリン酸イオンが消失したことを示し
ている。また、リン酸水素二アンモニウムを1.2部添
加した比較例3の初期の漏れ電流は高い。
On the other hand, Comparative Examples 2 and 3, in which only diammonium hydrogen phosphate was added, respectively,
Although 50 ppm and 10000 ppm of diammonium hydrogen phosphate were added, the valve was opened, and no phosphate group was detected from the electrolyte at the time of opening the valve. This indicates that the phosphate ions in the electrolyte have disappeared. The initial leakage current of Comparative Example 3 in which 1.2 parts of diammonium hydrogen phosphate was added was high.

【0050】さらに、水酸化アルミニウムとリン酸水素
二アンモニウムを反応させて得た水溶液を添加した比較
例1でも、開弁にいたっており、さらに、開弁した時点
での電解液からはリン酸根が検出されず、本発明の水溶
性結合体の効果が分かる。
Further, in Comparative Example 1 in which an aqueous solution obtained by reacting aluminum hydroxide with diammonium hydrogen phosphate was added, the valve was opened. Is not detected, indicating the effect of the water-soluble conjugate of the present invention.

【0051】また、キレート化剤のみを電解液に添加し
た電解コンデンサについて、電極箔の皮膜電圧を測定し
たところ、皮膜電圧が低下していた。これはキレート化
剤によって電極箔の酸化皮膜が溶解したことを示してい
る。これに対して、実施例ではこのような皮膜電圧の低
下は見られない。さらに、初期の漏れ電流も良好であ
る。これらから、あらかじめ作成した水溶性結合体の水
溶液にはキレート化剤及び過剰のリン酸が含まれず、キ
レート化反応及びリン酸イオンの結合反応が完結してい
ることが分かる。
When the film voltage of the electrode foil was measured for an electrolytic capacitor obtained by adding only the chelating agent to the electrolytic solution, the film voltage was found to be low. This indicates that the oxide film of the electrode foil was dissolved by the chelating agent. On the other hand, in the example, such a decrease in the film voltage is not observed. Furthermore, the initial leakage current is good. From these results, it can be seen that the aqueous solution of the water-soluble conjugate prepared in advance does not contain a chelating agent and excess phosphoric acid, and the chelation reaction and the binding reaction of phosphate ions are completed.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように、本発明においては、水溶
性の金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体を電解コ
ンデンサ用電解液に添加しているので、電解液中のリン
酸イオンを適正量に長時間にわたって保つことができ、
放置後の電極箔の劣化を抑制することによって、良好な
放置特性有する電解コンデンサ用電解液とその製造方法
およびそれを用いた電解コンデンサを提供することがで
きる。
As described above, in the present invention, since a conjugate in which a phosphate ion is bonded to a water-soluble metal complex is added to the electrolytic solution for an electrolytic capacitor, the phosphate ion in the electrolytic solution is reduced. Can be kept in the proper amount for a long time,
By suppressing the deterioration of the electrode foil after standing, it is possible to provide an electrolytic solution for electrolytic capacitors having good standing characteristics, a method for producing the same, and an electrolytic capacitor using the same.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 久富 東京都青梅市東青梅1丁目167番地の1 日本ケミコン株式会社内 (72)発明者 辻 達紀 東京都青梅市東青梅1丁目167番地の1 日本ケミコン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hisatomi Ito 1-167, Higashi-Ome, Ome-shi, Tokyo Nippon Chemi-Con Corporation (72) Inventor Tatsuki Tsuji 1-167, Higashi-Ome 1-chome, Ome-shi, Tokyo Nippon Chemi-Con Inside the corporation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合
した結合体を添加した電解コンデンサ用電解液。
1. An electrolytic solution for an electrolytic capacitor in which a conjugate in which a phosphate ion is bonded to a water-soluble metal complex is added.
【請求項2】 キレート化剤と、溶媒中でリン酸イオン
を生成する化合物と、金属または金属化合物とからなる
溶液を作成し、キレート化反応とリン酸イオン結合反応
を完結させて、水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合
した結合体を生成した後、この結合体を電解液に添加す
ることを特徴とする電解コンデンサ用電解液の製造方
法。
2. A solution comprising a chelating agent, a compound that forms phosphate ions in a solvent, and a metal or a metal compound is prepared, and the chelation reaction and the phosphate ion binding reaction are completed to form a solution. A method for producing an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, comprising: forming a conjugate in which phosphate ions are bonded to a metal complex of (1), and adding the conjugate to the electrolytic solution.
【請求項3】 前記の溶媒中でリン酸イオンを生成する
化合物が、一般式(化1)で示されるリン化合物又はこ
れらの塩もしくはこれらの縮合体又はこれらの縮合体の
塩である請求項2記載の電解コンデンサ用電解液の製造
方法。
3. The compound which forms phosphate ions in the solvent is a phosphorus compound represented by the general formula (1), a salt thereof, a condensate thereof, or a salt of a condensate thereof. 3. The method for producing an electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to 2.
【請求項4】 請求項1記載の電解コンデンサ用電解液
を用いた電解コンデンサ。
4. An electrolytic capacitor using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1.
【請求項5】 金属錯体がアルミニウム錯体である請求
項1記載の電解コンデンサ用電解液。
5. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal complex is an aluminum complex.
【請求項6】 金属または金属化合物がアルミニウムま
たはアルミニウム化合物である請求項2記載の電解コン
デンサ用電解液の製造方法。 【化1】 (式中、R1 、R2 は、−H、−OH、−R3 、−OR
4 :R3 、R4 は、アルキル基、アリール基、フェニル
基、エーテル基)
6. The method for producing an electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 2, wherein the metal or the metal compound is aluminum or an aluminum compound. Embedded image (Wherein R 1 and R 2 represent —H, —OH, —R 3 , —OR
4 : R 3 and R 4 are an alkyl group, an aryl group, a phenyl group, an ether group)
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