JP2002124436A - Electrolytic solution for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using it - Google Patents
Electrolytic solution for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using itInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なトリカルボ
ン酸及びそれを用いた電解コンデンサ用電解液及び電解
コンデンサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel tricarboxylic acid, an electrolytic solution for an electrolytic capacitor using the same, and an electrolytic capacitor.
【0002】[0002]
【従来の技術】電解コンデンサは、小型でありながら大
きな静電容量を有する点に特徴があり、低周波のフィル
ターや側路用に多用されている。電解コンデンサは、一
般に陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回し、これ
をケースに収納して密封した構造を有している(図
1)。陽極箔には誘電体層として絶縁性酸化皮膜を形成
したアルミニウムやタンタル等の弁金属が使用され、陰
極箔にはエッチング処理を施したアルミニウム箔が一般
に使用されている。そして、陽極と陰極の間に介在する
セパレータには両極の短絡を防ぐために電解液が含浸さ
れており、真の陰極として機能している。このため、電
解液は電解コンデンサの特性に大きな影響を与える重要
な構成物である。2. Description of the Related Art Electrolytic capacitors are characterized by having a large capacitance while being small, and are often used for low-frequency filters and bypasses. Generally, an electrolytic capacitor has a structure in which an anode foil and a cathode foil are wound via a separator, and this is housed in a case and sealed (FIG. 1). A valve metal such as aluminum or tantalum having an insulating oxide film formed thereon as a dielectric layer is used for the anode foil, and an etched aluminum foil is generally used for the cathode foil. The separator interposed between the anode and the cathode is impregnated with an electrolytic solution to prevent a short circuit between the two electrodes, and functions as a true cathode. For this reason, the electrolytic solution is an important component that greatly affects the characteristics of the electrolytic capacitor.
【0003】これまでにも種々の電解液が提案され、使
用に供されている。例えば、電解質である硼酸や硼酸ア
ンモニウム塩をエチレングリコール等に溶解した電解液
が特に中高圧用コンデンサをはじめとするコンデンサに
使用されている。しかし、この種の電解液はエチレング
リコールと硼酸がエステル化反応を起こして水を生成す
るという問題を有している。このため、100℃以上に
なると水蒸気圧が非常に高くなり、電極のアルミニウム
も反応しやすくなるため、高温で使用することができな
いという欠点があった。[0003] Various electrolytic solutions have been proposed and used in the past. For example, an electrolytic solution in which boric acid or ammonium borate as an electrolyte is dissolved in ethylene glycol or the like is used particularly for capacitors such as capacitors for medium and high pressure. However, this type of electrolyte has a problem that ethylene glycol and boric acid cause an esterification reaction to generate water. For this reason, when the temperature is 100 ° C. or higher, the water vapor pressure becomes extremely high, and the aluminum of the electrode easily reacts.
【0004】このような欠点を改良するため、溶質とし
てアジピン酸やセバシン酸を使用した電解液が提案され
ているが、これらは極めて高い電気伝導度を有するもの
の火花電圧が低いという欠点がある。更に、長鎖脂肪酸
二塩基酸を溶質として使用した例もあるが(特開昭52
−85356号公報)、溶媒に対する溶解度が低く、長
期間放置もしくは低温で動作した場合に結晶が析出する
という欠点がある。このために、これらの溶質を利用し
ても電気伝導度が高い電解コンデンサを提供することは
できなかった。In order to improve such disadvantages, electrolytic solutions using adipic acid or sebacic acid as a solute have been proposed. However, they have an extremely high electric conductivity but a low spark voltage. Further, there is also an example in which a long-chain fatty acid dibasic acid is used as a solute (see
Japanese Patent Application Laid-Open No. 85356/85) has a disadvantage that the solubility in a solvent is low, and crystals are deposited when left for a long time or operated at a low temperature. For this reason, it was not possible to provide an electrolytic capacitor having high electric conductivity even by using these solutes.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、これ
らの従来技術の問題点を解決することを課題とした。す
なわち本発明は、火花電圧及び電気伝導度が共に高く、
且つ長期間放置しても低温での動作中においても結晶を
析出しにくい電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた
電解コンデンサを提供することを解決すべき課題とし
た。また、本発明は、工業的に安定供給可能で安価に製
造できる電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた電解
コンデンサを提供することも解決すべき課題とした。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve these problems of the prior art. That is, in the present invention, both the spark voltage and the electrical conductivity are high,
Further, an object of the present invention is to provide an electrolytic solution for an electrolytic capacitor in which crystals are not easily deposited even when the device is left at a low temperature for a long period of time and an electrolytic capacitor using the same. Another object of the present invention is to provide an electrolytic solution for an electrolytic capacitor which can be stably supplied industrially and can be manufactured at low cost, and an electrolytic capacitor using the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ために鋭意検討を進めた結果、本発明者らは特定のシク
ロアルカノンと不飽和ジカルボン酸エステルから誘導さ
れるトリカルボン酸が文献未知の新規な化合物であり、
当該トリカルボン酸及び/又はその塩を用いることによ
って所期の効果を有する優れた電解液を得ることができ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have found that a tricarboxylic acid derived from a specific cycloalkanone and an unsaturated dicarboxylic acid ester is unknown in the literature. A new compound,
It has been found that an excellent electrolytic solution having the desired effect can be obtained by using the tricarboxylic acid and / or its salt, and the present invention has been completed.
【0007】すなわち本発明は、総炭素数4〜14のシ
クロアルカノン類を下記一般式(1)That is, the present invention provides a cycloalkanone having a total of 4 to 14 carbon atoms represented by the following general formula (1):
【化3】 (式中、R1は炭素数1〜5の分岐を有してもよいアル
キル基を示す)で表される不飽和ジカルボン酸エステル
化合物の存在下でフェントン酸化し、次いで加水分解し
て得られるトリカルボン酸を提供するものである。ま
た、この反応によって得られる複数のトリカルボン酸を
含有する組成物も本発明の範囲に包含される。反応の出
発原料であるシクロアルカノンとして、例えばシクロヘ
キサノン及び3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン
を好ましく用いることができる。Embedded image (Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a branch), which is obtained by Fenton oxidation in the presence of an unsaturated dicarboxylic acid ester compound represented by the following formula, followed by hydrolysis: It provides a tricarboxylic acid. Further, a composition containing a plurality of tricarboxylic acids obtained by this reaction is also included in the scope of the present invention. As the cycloalkanone as a starting material for the reaction, for example, cyclohexanone and 3,3,5-trimethylcyclohexanone can be preferably used.
【0008】また本発明は、上記反応によって得られた
トリカルボン酸及び/又はその塩を溶媒に溶解した電解
コンデンサ用電解液も提供する。本発明の好ましい実施
態様では、溶媒としてエチレングリコール及びγ−ブチ
ロラクトンからなる群から選択される1以上の溶媒を使
用する。更に本発明は、上記電解液を用いた電解コンデ
ンサも提供する。The present invention also provides an electrolytic solution for an electrolytic capacitor in which the tricarboxylic acid and / or its salt obtained by the above reaction is dissolved in a solvent. In a preferred embodiment of the present invention, one or more solvents selected from the group consisting of ethylene glycol and γ-butyrolactone are used as the solvent. Further, the present invention also provides an electrolytic capacitor using the above electrolytic solution.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下において、本発明のトリカル
ボン酸、電解液及び電解コンデンサについて順に詳細に
説明する。本発明のトリカルボン酸は、総炭素数4〜1
4のシクロアルカノンを上記一般式(1)で表される不
飽和ジカルボン酸エステルの存在下でフェントン酸化
し、次いで加水分解して得られる化合物である。本発明
のトリカルボン酸は、本発明者らによって初めて提供さ
れた新規化合物である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a tricarboxylic acid, an electrolytic solution and an electrolytic capacitor of the present invention will be described in detail in order. The tricarboxylic acid of the present invention has a total carbon number of 4-1.
This compound is obtained by subjecting cycloalkanone No. 4 to Fenton oxidation in the presence of the unsaturated dicarboxylic acid ester represented by the above general formula (1), followed by hydrolysis. The tricarboxylic acid of the present invention is a novel compound provided for the first time by the present inventors.
【0010】本発明のトリカルボン酸合成反応の出発原
料として用いる総炭素数4〜14のシクロアルカノンと
しては、シクロブタノン、2−メチルシクロブタノン、
3−メチルシクロブタノン、2−エチルシクロブタノ
ン、3−エチルシクロブタノン、2−n−プロピルシク
ロブタノン、3−n−プロピルシクロブタノン、2−イ
ソプロピルシクロブタノン、3−イソプロピルシクロブ
タノン、2−n−ブチルシクロブタノン、3−n−ブチ
ルシクロブタノン、2−イソブチルシクロブタノン、3
−イソブチルシクロブタノン、2−tert−ブチルシ
クロブタノン、3−tert−ブチルシクロブタノン、
2−n−ペンチルシクロブタノン、3−n−ペンチルシ
クロブタノン、2−tert−アミルシクロブタノン、
3−tert−アミルシクロブタノン、シクロペンタノ
ン、2−メチルシクロペンタノン、3−メチルシクロペ
ンタノン、2−エチルシクロペンタノン、3−エチルシ
クロペンタノン、2−n−プロピルシクロペンタノン、
3−n−プロピルシクロペンタノン、2−イソプロピル
シクロペンタノン、3−イソプロピルシクロペンタノ
ン、2−n−ブチルシクロペンタノン、3−n−ブチル
シクロペンタノン、2−イソブチルシクロペンタノン、
3−イソブチルシクロペンタノン、2−tert−ブチ
ルシクロペンタノン、3−tert−ブチルシクロペン
タノン、2−n−ペンチルシクロペンタノン、3−n−
ペンチルシクロペンタノン、2−tert−アミルシク
ロペンタノン、3−tert−アミルシクロペンタノ
ン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、
3−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロヘキサ
ノン、2−エチルシクロヘキサノン、3−エチルシクロ
ヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2−n−プ
ロピルシクロヘキサノン、3−n−プロピルシクロヘキ
サノン、4−n−プロピルシクロヘキサノン、2−イソ
プロピルシクロヘキサノン、3−イソプロピルシクロヘ
キサノン、4−イソプロピルシクロヘキサノン、2−n
−ブチルシクロヘキサノン、3−n−ブチルシクロヘキ
サノン、4−n−ブチルシクロヘキサノン、2−イソブ
チルシクロヘキサノン、3−イソブチルシクロヘキサノ
ン、4−イソブチルシクロヘキサノン、2−tert−
ブチルシクロヘキサノン、3−tert−ブチルシクロ
ヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、
2−n−ペンチルシクロヘキサノン、3−n−ペンチル
シクロヘキサノン、4−n−ペンチルシクロヘキサノ
ン、2−tert−アミルシクロヘキサノン、3−te
rt−アミルシクロヘキサノン、4−tert−アミル
シクロヘキサノン、2,3−ジメチルシクロヘキサノ
ン、2,4−ジメチルシクロヘキサノン、2,5−ジメ
チルシクロヘキサノン、3,4−ジメチルシクロヘキサ
ノン、3,5−ジメチルシクロヘキサノン、2,3−ジ
エチルシクロヘキサノン、2,4−ジエチルシクロヘキ
サノン、2,5−ジエチルシクロヘキサノン、3,4−
ジエチルシクロヘキサノン、3,5−ジエチルシクロヘ
キサノン、2,3,4−トリメチルシクロヘキサノン、
2,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、3,4,5
−トリメチルシクロヘキサノン、3,3,5−トリメチ
ルシクロヘキサノン、2,4,5−トリメチルシクロヘ
キサノン、2,3,4−トリエチルシクロヘキサノン、
2,3,5−トリエチルシクロヘキサノン、3,4,5
−トリエチルシクロヘキサノン、2,4,5−トリエチ
ルシクロヘキサノン、2,3,4,5−テトラメチルシ
クロヘキサノン、2,3,4,5−テトラエチルシクロ
ヘキサノン、シクロヘプタノン、2−メチルシクロヘプ
タノン、3−メチルシクロヘプタノン、4−メチルシク
ロヘプタノン、2−エチルシクロヘプタノン、3−エチ
ルシクロヘプタノン、4−エチルシクロヘプタノン、2
−n−プロピルシクロヘプタノン、3−n−プロピルシ
クロヘプタノン、4−n−プロピルシクロヘプタノン、
2−イソプロピルシクロヘプタノン、3−イソプロピル
シクロヘプタノン、4−イソプロピルシクロヘプタノ
ン、2−n−ブチルシクロヘプタノン、3−n−ブチル
シクロヘプタノン、4−n−ブチルシクロヘプタノン、
2−イソブチルシクロヘプタノン、3−イソブチルシク
ロヘプタノン、4−イソブチルシクロヘプタノン、2−
tert−ブチルシクロヘプタノン、3−tert−ブ
チルシクロヘプタノン、4−tert−ブチルシクロヘ
プタノン、2−n−ペンチルシクロヘプタノン、3−n
−ペンチルシクロヘプタノン、4−n−ペンチルシクロ
ヘプタノン、2−tert−アミルシクロヘプタノン、
3−tert−アミルシクロヘプタノン、4−tert
−アミルシクロヘプタノンを挙げることができる。The cycloalkanone having 4 to 14 carbon atoms used as a starting material for the tricarboxylic acid synthesis reaction of the present invention includes cyclobutanone, 2-methylcyclobutanone,
3-methylcyclobutanone, 2-ethylcyclobutanone, 3-ethylcyclobutanone, 2-n-propylcyclobutanone, 3-n-propylcyclobutanone, 2-isopropylcyclobutanone, 3-isopropylcyclobutanone, 2-n-butylcyclobutanone, 3-n- Butylcyclobutanone, 2-isobutylcyclobutanone, 3
-Isobutylcyclobutanone, 2-tert-butylcyclobutanone, 3-tert-butylcyclobutanone,
2-n-pentylcyclobutanone, 3-n-pentylcyclobutanone, 2-tert-amylcyclobutanone,
3-tert-amylcyclobutanone, cyclopentanone, 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2-ethylcyclopentanone, 3-ethylcyclopentanone, 2-n-propylcyclopentanone,
3-n-propylcyclopentanone, 2-isopropylcyclopentanone, 3-isopropylcyclopentanone, 2-n-butylcyclopentanone, 3-n-butylcyclopentanone, 2-isobutylcyclopentanone,
3-isobutylcyclopentanone, 2-tert-butylcyclopentanone, 3-tert-butylcyclopentanone, 2-n-pentylcyclopentanone, 3-n-
Pentylcyclopentanone, 2-tert-amylcyclopentanone, 3-tert-amylcyclopentanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone,
3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, 2-ethylcyclohexanone, 3-ethylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2-n-propylcyclohexanone, 3-n-propylcyclohexanone, 4-n-propylcyclohexanone, 2-isopropylcyclohexanone , 3-isopropylcyclohexanone, 4-isopropylcyclohexanone, 2-n
-Butylcyclohexanone, 3-n-butylcyclohexanone, 4-n-butylcyclohexanone, 2-isobutylcyclohexanone, 3-isobutylcyclohexanone, 4-isobutylcyclohexanone, 2-tert-
Butylcyclohexanone, 3-tert-butylcyclohexanone, 4-tert-butylcyclohexanone,
2-n-pentylcyclohexanone, 3-n-pentylcyclohexanone, 4-n-pentylcyclohexanone, 2-tert-amylcyclohexanone, 3-te
rt-amylcyclohexanone, 4-tert-amylcyclohexanone, 2,3-dimethylcyclohexanone, 2,4-dimethylcyclohexanone, 2,5-dimethylcyclohexanone, 3,4-dimethylcyclohexanone, 3,5-dimethylcyclohexanone, 2,3 -Diethylcyclohexanone, 2,4-diethylcyclohexanone, 2,5-diethylcyclohexanone, 3,4-
Diethylcyclohexanone, 3,5-diethylcyclohexanone, 2,3,4-trimethylcyclohexanone,
2,3,5-trimethylcyclohexanone, 3,4,5
-Trimethylcyclohexanone, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, 2,4,5-trimethylcyclohexanone, 2,3,4-triethylcyclohexanone,
2,3,5-triethylcyclohexanone, 3,4,5
-Triethylcyclohexanone, 2,4,5-triethylcyclohexanone, 2,3,4,5-tetramethylcyclohexanone, 2,3,4,5-tetraethylcyclohexanone, cycloheptanone, 2-methylcycloheptanone, 3-methyl Cycloheptanone, 4-methylcycloheptanone, 2-ethylcycloheptanone, 3-ethylcycloheptanone, 4-ethylcycloheptanone, 2
-N-propylcycloheptanone, 3-n-propylcycloheptanone, 4-n-propylcycloheptanone,
2-isopropylcycloheptanone, 3-isopropylcycloheptanone, 4-isopropylcycloheptanone, 2-n-butylcycloheptanone, 3-n-butylcycloheptanone, 4-n-butylcycloheptanone,
2-isobutylcycloheptanone, 3-isobutylcycloheptanone, 4-isobutylcycloheptanone, 2-
tert-butylcycloheptanone, 3-tert-butylcycloheptanone, 4-tert-butylcycloheptanone, 2-n-pentylcycloheptanone, 3-n
-Pentylcycloheptanone, 4-n-pentylcycloheptanone, 2-tert-amylcycloheptanone,
3-tert-amylcycloheptanone, 4-tert
-Amylcycloheptanone.
【0011】シクロアルカノンとしては、シクロヘキサ
ノン、アルキル置換シクロヘキサノンを利用するが特に
好しい。また、反応には1種類のシクロアルカノンを選
択して使用してもよいし、2種以上のシクロアルカノン
を組み合わせて使用してもよい。As the cycloalkanone, cyclohexanone and alkyl-substituted cyclohexanone are preferably used. In the reaction, one kind of cycloalkanone may be selected and used, or two or more kinds of cycloalkanone may be used in combination.
【0012】本明細書でいうフェントン酸化は、シクロ
アルカノンに過酸化水素を反応させ、更に一般式(1)
の不飽和ジカルボン酸エステルの存在下で還元性金属触
媒を作用させることによってトリカルボン酸エステルを
形成する反応である。以下の説明では、過酸化水素を反
応させる工程を「第一工程」といい、還元性金属触媒を
作用させる工程を「第二工程」という。また、フェント
ン酸化後に行う加水分解工程を「第三工程」という。In the Fenton oxidation referred to in the present specification, a cycloalkanone is reacted with hydrogen peroxide, and the compound represented by the general formula (1)
Is a reaction to form a tricarboxylic acid ester by the action of a reducing metal catalyst in the presence of the unsaturated dicarboxylic acid ester. In the following description, the step of reacting hydrogen peroxide is referred to as “first step”, and the step of reacting the reducing metal catalyst is referred to as “second step”. The hydrolysis step performed after the Fenton oxidation is referred to as “third step”.
【0013】第一工程は、通常はアルコール中にてシク
ロアルカノンに過酸化水素を添加することにより行う。
アルコールとしては、メタノール、エタノール、n−プ
ロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、te
rt−ブタノールなどを使用するのが好ましい。最も好
ましいアルコールはメタノールである。これらのアルコ
ールは無水であることが好ましい。第一工程の反応は酸
触媒中で行うのが好ましい。酸触媒としては、硫酸、塩
酸、リン酸、トリフルオロ酢酸などが挙げられ、中でも
硫酸又はリン酸を使用するのが好ましい。The first step is usually carried out by adding hydrogen peroxide to cycloalkanone in alcohol.
Alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, te
It is preferable to use rt-butanol or the like. The most preferred alcohol is methanol. These alcohols are preferably anhydrous. The reaction of the first step is preferably performed in an acid catalyst. Examples of the acid catalyst include sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, and trifluoroacetic acid, and among them, sulfuric acid or phosphoric acid is preferably used.
【0014】第一工程における過酸化水素の使用量は、
シクロアルカノン1モル当たり好ましくは0.8〜1.
3モル、更に好ましくは0.9〜1.2モル、最も好ま
しくは1.0〜1.1モルである。アルコールの使用量
は、シクロアルカノン1モル当たり好ましくは3〜70
モル、更に好ましくは10〜40モルである。酸触媒の
使用量は、シクロアルカノン1モル当たり好ましくは
0.04〜0.1モル、更に好ましくは0.05〜0.
08モルである。第一工程の反応は冷却下で行うことが
好ましく、−20〜10℃の範囲内の温度で行うのが特
に好ましい。反応時間は好ましくは5分〜1時間、更に
好ましくは10分〜30分である。The amount of hydrogen peroxide used in the first step is
Preferably 0.8 to 1. 1 mole of cycloalkanone.
It is 3 mol, more preferably 0.9 to 1.2 mol, most preferably 1.0 to 1.1 mol. The amount of the alcohol used is preferably from 3 to 70 per mole of cycloalkanone.
Mol, more preferably 10 to 40 mol. The amount of the acid catalyst to be used is preferably 0.04 to 0.1 mol, more preferably 0.05 to 0.1 mol per mol of cycloalkanone.
08 mol. The reaction in the first step is preferably performed under cooling, and particularly preferably at a temperature in the range of -20 to 10C. The reaction time is preferably 5 minutes to 1 hour, more preferably 10 minutes to 30 minutes.
【0015】いかなる理論にも拘泥するものではない
が、第一工程の反応によってアルコキシシクロアルカン
パーオキサイドが生成し、次の第二工程の反応物質にな
るものと考えられる。第一工程の反応によって生成する
アルコキシシクロアルカンパーオキサイドは、単離せず
に第二工程の反応に供するのが好ましい。Although not wishing to be bound by any theory, it is believed that the reaction in the first step produces an alkoxycycloalkane peroxide and becomes a reactant in the next second step. It is preferable that the alkoxycycloalkane peroxide generated by the reaction of the first step is subjected to the reaction of the second step without isolation.
【0016】第二工程は、第一工程の生成物に不飽和ジ
カルボン酸エステルの存在下で還元性金属触媒を反応さ
せる工程である。第二工程で用いる不飽和ジカルボン酸
エステルは一般式(1)で表される構造を有するが、式
中、R1は炭素数1〜5の分岐を有してもよいアルキル
基を示す。R1の具体例としては、メチル、エチル、n
−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、
tert−ブチル、n−ペンチル、ネオペンチル、アミ
ルを挙げることができる。The second step is a step of reacting the product of the first step with a reducing metal catalyst in the presence of an unsaturated dicarboxylic acid ester. The unsaturated dicarboxylic acid ester used in the second step has a structure represented by the general formula (1), wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a branch. Specific examples of R 1 include methyl, ethyl, n
-Propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl,
Examples include tert-butyl, n-pentyl, neopentyl, and amyl.
【0017】一般式(1)で表される不飽和ジカルボン
酸エステルとしては、2−メチレングルタル酸メチル、
2−メチレングルタル酸エチル、2−メチレングルタル
酸n−プロピル、2−メチレングルタル酸イソプロピ
ル、2−メチレングルタル酸n−ブチル、2−メチレン
グルタル酸イソブチル、2−メチレングルタル酸ter
t−ブチルを挙げることができる。これらの不飽和ジカ
ルボン酸エステルは、1種のみを単独で用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。As the unsaturated dicarboxylic acid ester represented by the general formula (1), methyl 2-methyleneglutarate,
Ethyl 2-methyleneglutarate, n-propyl 2-methyleneglutarate, isopropyl 2-methyleneglutarate, n-butyl 2-methyleneglutarate, isobutyl 2-methyleneglutarate, tert-2-methyleneglutarate
t-butyl can be mentioned. One of these unsaturated dicarboxylic acid esters may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
【0018】第二工程の反応は、第一工程で得られた反
応混合物に不飽和ジカルボン酸エステルを加えて、攪拌
下で還元性金属触媒をそのまま添加するか、あるいは還
元性金属触媒を第一工程で使用したアルコールにできる
だけ溶解した懸濁液又は均一溶液にして滴下することに
より行うのが好ましい。懸濁液又は均一溶液は、還元性
金属触媒に対して2〜4倍量のアルコール中に懸濁又は
溶解させて調製するのが好ましい。この調製に際して窒
素ガスを存在させておくと、第二工程の反応を効率よく
行うことができる。不飽和ジカルボン酸エステルの使用
量は、シクロアルカノン1モル当たり好ましくは1〜1
0モル、更に好ましくは1.1〜5モルである。In the reaction of the second step, an unsaturated dicarboxylic acid ester is added to the reaction mixture obtained in the first step, and the reducing metal catalyst is added as it is with stirring, or the reducing metal catalyst is added to the reaction mixture in the first step. It is preferable to carry out by dropping a suspension or a homogeneous solution as much as possible dissolved in the alcohol used in the step. The suspension or the homogeneous solution is preferably prepared by suspending or dissolving in a 2 to 4 times amount of alcohol with respect to the reducing metal catalyst. If nitrogen gas is present in the preparation, the reaction of the second step can be performed efficiently. The amount of the unsaturated dicarboxylic acid ester used is preferably from 1 to 1 per mole of cycloalkanone.
0 mol, more preferably 1.1 to 5 mol.
【0019】還元性金属触媒としては、鉄、銅、コバル
ト、チタン、錫などの金属の硫酸塩、塩化物、アンモニ
ウム塩や水和物を挙げることができ、中でも第一鉄塩を
使用するのが好ましい。第一鉄塩としては、硫酸第一鉄
塩、塩化第一鉄塩、硫酸第一鉄アンモニウム塩又はこれ
らの水和物を挙げることができる。中でも硫酸第一鉄塩
は、反応終了後に硫酸と鉄で還元して回収し、再利用を
有利に行うことができるので特に好ましい。第二工程で
は、2種以上の還元性金属触媒を組み合わせて使用して
もよい。第二工程における還元性金属触媒の使用量は、
シクロアルカノン1モル当たり好ましくは0.8〜1.
3モル、更に好ましくは0.9〜1.2モル、最も好ま
しくは1.0〜1.1モルである。Examples of the reducing metal catalyst include sulfates, chlorides, ammonium salts and hydrates of metals such as iron, copper, cobalt, titanium and tin. Among them, ferrous salts are used. Is preferred. Examples of the ferrous salt include ferrous sulfate, ferrous chloride, ammonium ferrous sulfate, and hydrates thereof. Among them, ferrous sulfate is particularly preferable because it can be recovered by reduction with sulfuric acid and iron after the reaction, and can be advantageously reused. In the second step, two or more reducing metal catalysts may be used in combination. The amount of the reducing metal catalyst used in the second step is
Preferably 0.8 to 1. 1 mole of cycloalkanone.
It is 3 mol, more preferably 0.9 to 1.2 mol, most preferably 1.0 to 1.1 mol.
【0020】第二工程の反応は冷却下で行うことが好ま
しく、−20〜10℃の範囲内の温度で行うのがより好
ましく、−10〜5℃の範囲内の温度で行うのが特に好
ましい。反応時間は好ましくは0.1〜5時間、更に好
ましくは0.3〜2時間である。反応後に残存している
可能性があるアルコキシシクロアルカンパーオキサイド
を分解するために、硫酸等の酸を添加するのが好まし
い。The reaction in the second step is preferably performed under cooling, more preferably at a temperature in the range of -20 to 10 ° C, and particularly preferably at a temperature in the range of -10 to 5 ° C. . The reaction time is preferably 0.1 to 5 hours, more preferably 0.3 to 2 hours. In order to decompose the alkoxycycloalkane peroxide which may remain after the reaction, it is preferable to add an acid such as sulfuric acid.
【0021】第二工程終了後の反応液は、使用した還元
性金属触媒を除去するなどの後処理を行ってから反応混
合物のまま第三工程の反応に供してもよいし、さらに精
製してから第三工程に供してもよい。精製する場合は、
精製条件を適宜選択することによって、単一化合物を単
離してもよいし、複数の化合物の混合物を得てもよい。
複数の化合物の混合物を得る場合は、各成分の化学的性
質又は物理的性質を利用して成分比率を調節することも
できる。ただし、電解コンデンサ用電解液を調製するこ
とを目的とする場合には、第二工程で得られた生成物中
のトリカルボン酸エステルの比率を変えずに第三工程に
供するのが火花電圧や溶解度の点から好ましい。After completion of the second step, the reaction solution may be subjected to a post-treatment such as removal of the reducing metal catalyst used, and then subjected to the reaction of the third step as it is as the reaction mixture, or may be further purified. To the third step. When purifying,
By appropriately selecting purification conditions, a single compound may be isolated, or a mixture of a plurality of compounds may be obtained.
When a mixture of a plurality of compounds is obtained, the ratio of components can be adjusted by utilizing the chemical or physical properties of each component. However, when the purpose is to prepare an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, it is necessary to subject the product obtained in the second step to the third step without changing the ratio of the tricarboxylic acid ester in the spark voltage or the solubility. It is preferable from the point of view.
【0022】第二工程で得られたトリカルボン酸エステ
ルは、第三工程のエステル加水分解によりトリカルボン
酸となる。エステル加水分解の方法は当業者に周知の方
法のいずれかを用いて行う。例えば、酸又はアルカリを
添加して加水分解することができる。第三工程で得られ
た反応液は、第二工程で得られた反応液と同様に後処理
を行って精製してもよい。また、電解コンデンサ用電解
液を調製することを目的とする場合には、第三工程で得
られた生成物中のトリカルボン酸の比率も変えないのが
好ましい。The tricarboxylic acid ester obtained in the second step is converted into a tricarboxylic acid by ester hydrolysis in the third step. The method of ester hydrolysis is performed using any of the methods well known to those skilled in the art. For example, hydrolysis can be performed by adding an acid or an alkali. The reaction solution obtained in the third step may be subjected to post-treatment and purified in the same manner as the reaction solution obtained in the second step. When the purpose is to prepare an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, it is preferable that the ratio of tricarboxylic acid in the product obtained in the third step is not changed.
【0023】以上の三工程からなる製造方法を実施する
ことによって本発明のトリカルボン酸を製造することが
できるが、本発明のトリカルボン酸の製造方法は上記三
工程からなる方法に限定されるものではない。すなわ
ち、上記三工程からなる製造方法により製造されるトリ
カルボン酸と同一の構造を有する化合物であれば、その
製造方法のいかんを問わず本発明の範囲内に包含され
る。例えば、当業者に知られている合成反応を適宜組み
合わせて合成したトリカルボン酸や、適当な天然資源又
は人工材料から抽出したトリカルボン酸であっても、上
記三工程からなる方法によって製造されるトリカルボン
酸と同一の構造を有する限り本発明の範囲内に包含され
る。The tricarboxylic acid of the present invention can be produced by carrying out the above three-step production method. However, the production method of the tricarboxylic acid of the present invention is not limited to the above three-step method. Absent. That is, any compound having the same structure as the tricarboxylic acid produced by the above three-step production method is included in the scope of the present invention regardless of the production method. For example, tricarboxylic acids synthesized by appropriately combining synthesis reactions known to those skilled in the art, and even tricarboxylic acids extracted from appropriate natural resources or artificial materials, tricarboxylic acids produced by the method comprising the above three steps As long as it has the same structure as described above, it is included in the scope of the present invention.
【0024】本発明のトリカルボン酸は、いずれも化学
安定性に優れている。このため、長期保存時や高温時に
おいても安定に存在し、その化学的性質と物理的性質を
維持することができる。また、本発明のトリカルボン酸
は、エチレングリコールなどのアルコール性溶媒に対す
る溶解度が高い。更に、電解コンデンサ用電解液として
用いた場合には、火花電圧及び電気伝導度が高くなると
いう優れた利点がある。したがって、本発明のトリカル
ボン酸を用いれば、低損失で定格電圧が高く、且つ長期
間放置しても低温での動作中においても結晶を析出しに
くい電解コンデンサを提供することができる。The tricarboxylic acids of the present invention are all excellent in chemical stability. For this reason, it exists stably even during long-term storage or high temperature, and its chemical and physical properties can be maintained. Further, the tricarboxylic acid of the present invention has high solubility in alcoholic solvents such as ethylene glycol. Further, when used as an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, there is an excellent advantage that spark voltage and electric conductivity are increased. Therefore, by using the tricarboxylic acid of the present invention, it is possible to provide an electrolytic capacitor that has a low loss, a high rated voltage, and is less likely to precipitate crystals even when left at rest for a long period of time.
【0025】本発明のトリカルボン酸を用いて電解コン
デンサ用電解液を製造する場合には、本発明のトリカル
ボン酸を1種だけ選択して単独で用いてもよいし、2種
以上を組み合わせて使用してもよい。2種以上を組み合
わせて使用する場合には、上述のように上記三工程によ
って得られる生成物中のトリカルボン酸の比率をそのま
ま変えずに使用するのが好ましい。When an electrolytic solution for an electrolytic capacitor is produced using the tricarboxylic acid of the present invention, only one of the tricarboxylic acids of the present invention may be selected and used alone, or two or more may be used in combination. May be. When two or more kinds are used in combination, it is preferable to use the same without changing the ratio of the tricarboxylic acid in the product obtained by the above three steps as described above.
【0026】また、電解コンデンサ用電解液には、本発
明のトリカルボン酸の塩も用いることができる。塩の形
成方法は特に制限されず、当業者に周知の方法に従って
行うことができる。通常はアンモニウム塩にする。例え
ば、トリエチルメチルアンモニウム塩、ジエチルジメチ
ルアンモニウム塩、トリイソプロピルメチルアンモニウ
ム塩、ジメチルジイソプロピルアンモニウム塩、ジブチ
ルジメチルアンモニウム塩、エチルジメチルイソプロピ
ルアンモニウム塩、ジメチルアリルアンモニウム塩、ジ
アリルメチルアンモニウム塩等にすることができる。ま
た、アンモニウム塩以外の塩として、例えば環状アミジ
ン化合物の四級塩、第四級ホスホニウム塩、N,N−ア
ルキレンテトラヒドロオキサジニウム化合物塩にするこ
ともできる。電解コンデンサ用電解液には、これらの塩
を2種以上組み合わせて使用してもよい。The salt of the tricarboxylic acid of the present invention can also be used in the electrolytic solution for electrolytic capacitors. The method for forming the salt is not particularly limited, and can be performed according to a method well-known to those skilled in the art. Usually, it is an ammonium salt. For example, triethylmethylammonium salt, diethyldimethylammonium salt, triisopropylmethylammonium salt, dimethyldiisopropylammonium salt, dibutyldimethylammonium salt, ethyldimethylisopropylammonium salt, dimethylallylammonium salt, diallylmethylammonium salt and the like can be used. In addition, as salts other than ammonium salts, for example, quaternary salts of cyclic amidine compounds, quaternary phosphonium salts, and N, N-alkylenetetrahydrooxazinium compound salts can be used. These salts may be used in combination of two or more in the electrolytic solution for electrolytic capacitors.
【0027】本発明の電解コンデンサ用電解液に使用す
る溶媒は、本発明のトリカルボン酸を溶解することがで
きるものであれば、特に制限なく選択して使用すること
ができる。本発明の電解液に使用することができる溶媒
として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、グリセリン、1,4−
ブタンジオール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ
等のアルコール類;γ−ブチロラクトン等のラクトン
類;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等
のカーボネート類;メチルホルムアミド、ジメチルホル
ムアミド、エチルホルムアミド、ジエチルホルムアミ
ド、メチルアセトアミド、ジメチルアセトアミド、エチ
ルアセトアミド、ジエチルアセトアミド等のアミド類;
アセトニトリル等のニトリル類;ジメチルスルホキシド
等のオキシド類;スルホラン、N−メチルピロリドンを
挙げることができる。中でもエチレングリコールとγ−
ブチロラクトンが好ましい。これらの溶媒は、1種のみ
を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて混
合溶媒として使用してもよい。また、本発明の電解コン
デンサ用電解液には水を含有させることもできるが、水
を使用する場合には電解液の30重量%以下、好ましく
は10重量%以下にする。The solvent used in the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention can be selected and used without any particular limitation as long as it can dissolve the tricarboxylic acid of the present invention. Solvents that can be used in the electrolytic solution of the present invention include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycerin, 1,4-
Alcohols such as butanediol, methylcellosolve and ethylcellosolve; lactones such as γ-butyrolactone; carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate; methylformamide, dimethylformamide, ethylformamide, diethylformamide, methylacetamide, dimethylacetamide Amides such as, ethylacetamide and diethylacetamide;
Examples thereof include nitriles such as acetonitrile; oxides such as dimethyl sulfoxide; sulfolane and N-methylpyrrolidone. Among them, ethylene glycol and γ-
Butyrolactone is preferred. One of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination as a mixed solvent. Further, the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention may contain water, but when water is used, the content is 30% by weight or less, preferably 10% by weight or less of the electrolytic solution.
【0028】本発明の電解コンデンサ用電解液における
溶質と溶媒の組成比は特に制限されないが、重量比で
5:95〜30:70の範囲内であるのが特に好まし
い。また、本発明の電解コンデンサ用電解液には、必要
に応じて上記溶質及び溶媒以外の成分を添加することが
できる。The composition ratio of the solute and the solvent in the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention is not particularly limited, but it is particularly preferable that the weight ratio is in the range of 5:95 to 30:70. Further, components other than the above-mentioned solute and solvent can be added to the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention, if necessary.
【0029】本発明は、上記電解コンデンサ用電解液を
使用した電解コンデンサも提供する。本発明の電解コン
デンサの構造や材質は、上記電解コンデンサ用電解液を
使用するものである限り特に制限されない。したがっ
て、従来から使用されている電解コンデンサや新たに提
案されている電解コンデンサに本発明の電解コンデンサ
用電解液を使用する場合は、すべて本発明の範囲内に含
まれる。The present invention also provides an electrolytic capacitor using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor. The structure and material of the electrolytic capacitor of the present invention are not particularly limited as long as the electrolytic solution for the electrolytic capacitor is used. Therefore, all cases where the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention is used for a conventionally used electrolytic capacitor or a newly proposed electrolytic capacitor are included in the scope of the present invention.
【0030】本発明の電解コンデンサの典型的な構成例
として、図1に示す巻回型素子構造を例示することがで
きる。この例では、陽極箔(1)に対向させて陰極箔
(2)を配置し、その間にセパレータ(3)を介在させ
て巻回している。これをアルミニウムでできた外装ケー
スに(6)に入れ、該ケースをブチルゴム、エチレンプ
ロピレンゴム、シリコーンゴム等のパッキンを介してフ
ェノール積層板、ポリプロピレン、ポリフェニレンスル
フィド等の封口材(5)で密閉することによって電解コ
ンデンサにしている。本発明の電解コンデンサ用電解液
は、陽極箔と陰極箔に挟まれたセパレータ(3)に使用
する。セパレータには、クラフト紙やマニラ紙等が一般
に使用されるが特にこれらに限定されるものではない。
本発明の電解コンデンサは、火花電圧と電気伝導度がと
もに高く、且つ長期間放置しても低温での動作中におい
ても結晶を析出しにくいという特徴を有する。As a typical configuration example of the electrolytic capacitor of the present invention, a wound element structure shown in FIG. 1 can be exemplified. In this example, a cathode foil (2) is arranged so as to face the anode foil (1), and is wound with a separator (3) interposed therebetween. This is placed in an outer case made of aluminum (6), and the case is sealed with a sealing material (5) such as a phenol laminate, polypropylene, or polyphenylene sulfide via packing such as butyl rubber, ethylene propylene rubber, or silicone rubber. This makes it an electrolytic capacitor. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention is used for a separator (3) sandwiched between an anode foil and a cathode foil. Kraft paper, manila paper, or the like is generally used for the separator, but the separator is not particularly limited thereto.
The electrolytic capacitor of the present invention is characterized in that both the spark voltage and the electrical conductivity are high, and that the crystal is unlikely to precipitate even during operation at a low temperature even when left for a long time.
【0031】[0031]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、操
作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更する
ことができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す
具体例に制限されるものではない。The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, usage amounts, ratios, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following specific examples.
【0032】(実施例1)攪拌機付フラスコに無水メタ
ノール50mlを入れ、これを5℃に冷却し、シクロヘ
キサノン4.91g及び濃硫酸0.29gを加えて攪拌
しながら、30%過酸化水素水5.72gを滴下し、8
℃に保ちながら10分間攪拌を続けて反応させた。この
反応液に2−メチレングルタル酸メチル10.33gを
溶解し、窒素気流下に硫酸第一鉄(7水和物)14.7
4gを反応温度を−20〜−5℃に保ちながら徐々に添
加して45分間反応させた。反応後50%硫酸水溶液1
0mlを加え、メタノールをエバポレーターで留去し、
ジエチルエーテルで抽出した。ジエチルエーテル層を水
洗後、乾燥して、ジエチルエーテルを留去し、トリカル
ボン酸トリメチルエステル15.9gを得た。得られた
トリカルボン酸トリメチルエステルは、ガスクロマトグ
ラフィーによる分析の結果、少なくとも3種類以上の混
合物で、その分子量はいずれも302であることが確認
された。Example 1 50 ml of anhydrous methanol was placed in a flask equipped with a stirrer, cooled to 5 ° C., and 4.91 g of cyclohexanone and 0.29 g of concentrated sulfuric acid were added. 0.72 g was added dropwise, and 8
The reaction was continued while stirring at 10 ° C. for 10 minutes. 10.33 g of methyl 2-methyleneglutarate was dissolved in this reaction solution, and ferrous sulfate (heptahydrate) 14.7 was dissolved under a nitrogen stream.
4 g was gradually added while maintaining the reaction temperature at -20 to -5 ° C, and the reaction was carried out for 45 minutes. After the reaction, 50% sulfuric acid aqueous solution 1
0 ml was added and methanol was distilled off with an evaporator.
Extracted with diethyl ether. The diethyl ether layer was washed with water and dried, and the diethyl ether was distilled off to obtain 15.9 g of trimethyl tricarboxylate. The obtained trimethyl tricarboxylate was analyzed by gas chromatography, and as a result, it was confirmed that at least three or more kinds of the mixtures had a molecular weight of 302.
【0033】このトリカルボン酸トリメチルエステルの
混合物をメチルアルコール50mlに溶解し、水酸化ナ
トリウム10.4gの50%水溶液を加え加熱還流する
ことによって加水分解し、トリカルボン酸混合物9.5
3gを得た。得られた混合物をエチレングリコール3
8.12gに溶解し、アンモニアを吹き込んでアンモニ
ウム塩20%重量のエチレングリコール溶液を得た。該
溶液のpHは6.61であった。The tricarboxylic acid trimethyl ester mixture was dissolved in methyl alcohol (50 ml), and a 50% aqueous solution of sodium hydroxide (10.4 g) was added thereto. The mixture was heated to reflux for hydrolysis to give a tricarboxylic acid mixture (9.5).
3 g were obtained. The resulting mixture is mixed with ethylene glycol 3
The solution was dissolved in 8.12 g, and ammonia was blown into the solution to obtain a 20% by weight ammonium salt ethylene glycol solution. The pH of the solution was 6.61.
【0034】この溶液の水分濃度を約1%に調製して電
解液としての性能を評価した。まず、25℃における電
導度を測定し、次いで−20℃、−40℃、−70℃の
各温度まで冷却した時の固体の析出の有無により低温溶
解性を評価した(固体が析出した場合を×とし、析出せ
ず溶解している場合を○とする)。更に、図1に示す巻
回型素子に電解液を含浸し、3mAの定電流を印加した
ときの電圧−時間の上昇カーブではじめにスパイクある
いはシンチレーションが観測された電圧値を火花電圧と
して記録した。使用したアルミ電解コンデンサ素子の仕
様は定格電圧550WV、静電容量10μFであった。
電導度と火花電圧の測定結果と低温溶解性の評価結果を
まとめて表1に示す。The water concentration of this solution was adjusted to about 1%, and the performance as an electrolyte was evaluated. First, the conductivity at 25 ° C. was measured, and then the low-temperature solubility was evaluated based on the presence or absence of solid precipitation when cooled to −20 ° C., −40 ° C., and −70 ° C. X, and when it was dissolved without precipitation, it was marked as ○). Further, the wound element shown in FIG. 1 was impregnated with an electrolytic solution, and a voltage value at which a spike or scintillation was first observed in a voltage-time rising curve when a constant current of 3 mA was applied was recorded as a spark voltage. The specifications of the aluminum electrolytic capacitor element used were a rated voltage of 550 WV and a capacitance of 10 μF.
Table 1 summarizes the measurement results of the conductivity and the spark voltage and the evaluation results of the low-temperature solubility.
【0035】(実施例2)攪拌機付フラスコに無水メタ
ノール50mlを入れ、これを5℃に冷却し、4−te
rtブチルシクロヘキサノン7.71g及び濃硫酸0.
29gを加えて攪拌しながら、30%過酸化水素水5.
72gを滴下し、8℃に保ちながら10分間攪拌を続け
て反応させた。この反応液に2−メチレングルタル酸エ
チル11.89gを溶解し、窒素気流下に硫酸第一鉄
(7水和物)14.74gを反応温度を−20〜−5℃
に保ちながら徐々に添加して45分間反応させた。反応
後50%硫酸水溶液10mlを加え、メタノールをエバ
ポレーターで留去し、ジエチルエーテルで抽出した。ジ
エチルエーテル層を水洗後、乾燥して、ジエチルエーテ
ルを留去し、トリカルボン酸ジエチルメチルエステル2
0.31gを得た。得られたトリカルボン酸ジエチルメ
チルエステルは、ガスクロマトグラフィーによる分析の
結果、少なくとも3種類以上の混合物で、その分子量は
いずれも386であることが確認された。Example 2 50 ml of anhydrous methanol was placed in a flask equipped with a stirrer, cooled to 5 ° C.
7.71 g of rt butyl cyclohexanone and concentrated sulfuric acid 0.1 g.
4. Add 29 g and stir while stirring 30% aqueous hydrogen peroxide.
72 g was added dropwise, and the reaction was continued while stirring at 8 ° C. for 10 minutes. Ethyl 2-methyleneglutarate (11.89 g) was dissolved in the reaction solution, and ferrous sulfate (heptahydrate) (14.74 g) was added under a nitrogen stream at a reaction temperature of -20 to -5 ° C.
, And reacted for 45 minutes. After the reaction, 10 ml of a 50% aqueous sulfuric acid solution was added, methanol was distilled off by an evaporator, and the mixture was extracted with diethyl ether. The diethyl ether layer was washed with water and dried, and the diethyl ether was distilled off.
0.31 g was obtained. As a result of analysis by gas chromatography, it was confirmed that the obtained tricarboxylic acid diethylmethyl ester was a mixture of at least three or more kinds, and all had a molecular weight of 386.
【0036】このトリカルボン酸ジエチルメチルエステ
ルの混合物をメチルアルコール50mlに溶解し、水酸
化ナトリウム12.26gの50%水溶液を加え加熱還
流することによって加水分解し、トリカルボン酸混合物
13.6gを得た。この混合物をエチレングリコール5
4.4gに溶解し、アンモニアを吹き込んでアンモニウ
ム塩20%重量のエチレングリコール溶液を得た。該溶
液のpHは6.65であった。実施例1と同様にして電
解液を調製し、電導度と火花電圧を測定し、低温溶解性
を評価した結果を表1に示す。This mixture of diethyl methyl tricarboxylate was dissolved in 50 ml of methyl alcohol, and a 50% aqueous solution of 12.26 g of sodium hydroxide was added thereto, followed by hydrolysis by heating under reflux to obtain 13.6 g of a mixture of tricarboxylic acids. This mixture is mixed with ethylene glycol 5
The solution was dissolved in 4.4 g, and ammonia was blown into the solution to obtain a 20% by weight ammonium salt solution of ethylene glycol. The pH of the solution was 6.65. An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1, the electrical conductivity and the spark voltage were measured, and the low-temperature solubility was evaluated. The results are shown in Table 1.
【0037】(実施例3)攪拌機付フラスコに無水メタ
ノール50mlを入れ、これを5℃に冷却し、3,3,
5−トリメチルシクロヘキサノン7.01g及び濃硫酸
0.29gを加えて攪拌しながら、30%過酸化水素水
5.72gを滴下し、8℃に保ちながら10分間攪拌を
続けて反応させた。この反応液に2−メチレングルタル
酸エチル11.89gを溶解し、窒素気流下に硫酸第一
鉄(7水和物)14.74gを反応温度を−20〜−5
℃に保ちながら徐々に添加して45分間反応させた。反
応後50%硫酸水溶液10mlを加え、メタノールをエ
バポレーターで留去し、ジエチルエーテルで抽出した。
ジエチルエーテル層を水洗後、乾燥して、ジエチルエー
テルを留去し、トリカルボン酸ジエチルメチルエステル
18.07gを得た。得られたトリカルボン酸ジエチル
メチルエステルは、ガスクロマトグラフィーによる分析
の結果、少なくとも3種類以上の混合物で、その分子量
はいずれも372であることが確認された。Example 3 50 ml of anhydrous methanol was placed in a flask equipped with a stirrer and cooled to 5 ° C.
7.01 g of 5-trimethylcyclohexanone and 0.29 g of concentrated sulfuric acid were added, and while stirring, 5.72 g of 30% aqueous hydrogen peroxide was added dropwise. The reaction was continued for 10 minutes while maintaining the temperature at 8 ° C. Ethyl 2-methyleneglutarate (11.89 g) was dissolved in the reaction solution, and ferrous sulfate (heptahydrate) (14.74 g) was added thereto under a nitrogen stream at a reaction temperature of -20 to -5.
While maintaining the temperature at ° C, the mixture was gradually added and reacted for 45 minutes. After the reaction, 10 ml of a 50% aqueous sulfuric acid solution was added, methanol was distilled off by an evaporator, and the mixture was extracted with diethyl ether.
The diethyl ether layer was washed with water and dried, and the diethyl ether was distilled off to obtain 18.07 g of diethyl methyl tricarboxylate. As a result of analysis by gas chromatography, it was confirmed that the obtained trimethyl carboxylate was a mixture of at least three or more kinds, and all had a molecular weight of 372.
【0038】このトリカルボン酸ジエチルメチルエステ
ルの混合物をメチルアルコール50mlに溶解し、水酸
化ナトリウム11.38gの50%水溶液を加え加熱還
流することによって加水分解し、トリカルボン酸混合物
7.8gを得た。この混合物をエチレングリコール3
1.2gに溶解し、アンモニアを吹き込んでアンモニウ
ム塩20%重量のエチレングリコール溶液を得た。該溶
液のpHは6.63であった。実施例1と同様にして電
解液を調製し、電導度と火花電圧を測定し、低温溶解性
を評価した結果を表1に示す。This mixture of diethylmethyl tricarboxylate was dissolved in 50 ml of methyl alcohol, and a 50% aqueous solution of 11.38 g of sodium hydroxide was added thereto, followed by hydrolysis by heating under reflux to obtain 7.8 g of a mixture of tricarboxylic acids. This mixture is mixed with ethylene glycol 3
The resultant was dissolved in 1.2 g, and ammonia was blown into the solution to obtain a 20% by weight ammonium salt solution of ethylene glycol. The pH of the solution was 6.63. An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1, the electrical conductivity and the spark voltage were measured, and the low-temperature solubility was evaluated. The results are shown in Table 1.
【0039】(比較例1)アジピン酸のアンモニウム塩
(10重量%)のエチレングリコール溶液を用いて実施
例1と同様にして電解液を調製し、電導度と火花電圧を
測定し、低温溶解性を評価した結果を表1に示す。Comparative Example 1 An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 using an ethylene glycol solution of an ammonium salt of adipic acid (10% by weight), and the electric conductivity and the spark voltage were measured. Are shown in Table 1.
【0040】[0040]
【表1】 [Table 1]
【0041】[0041]
【発明の効果】表1の結果は、本発明の電解コンデンサ
は電気伝導度と火花電圧がともに高いことを示してい
る。このため本発明を利用すれば、より低損失で、より
定格電圧の高い電解コンデンサを提供することができ
る。また本発明の電解コンデンサは長期間放置しても低
温での動作中においても結晶を析出しにくいという利点
も有する。The results in Table 1 show that the electrolytic capacitor of the present invention has high electric conductivity and high spark voltage. Therefore, by using the present invention, it is possible to provide an electrolytic capacitor having a lower loss and a higher rated voltage. Further, the electrolytic capacitor of the present invention also has an advantage that it is difficult to precipitate crystals even when the capacitor is left for a long period of time or during operation at a low temperature.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 電解コンデンサの構造例を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a structural example of an electrolytic capacitor.
1:陽極箔 2:陰極箔 3:セパレータ 4:リード線 5:封口材 6:外装ケース 1: anode foil 2: cathode foil 3: separator 4: lead wire 5: sealing material 6: outer case
Claims (7)
一般式(1)で表される不飽和ジカルボン酸エステルの
存在下でフェントン酸化し、次いで加水分解して得られ
るトリカルボン酸。 【化1】 (式中、R1は炭素数1〜5の分岐を有してもよいアル
キル基を示す)1. A tricarboxylic acid obtained by subjecting a cycloalkanone having a total of 4 to 14 carbon atoms to Fenton oxidation in the presence of an unsaturated dicarboxylic acid ester represented by the general formula (1), followed by hydrolysis. Embedded image (Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a branch)
ン又は3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンである
請求項1に記載のトリカルボン酸。2. The tricarboxylic acid according to claim 1, wherein the cycloalkanone is cyclohexanone or 3,3,5-trimethylcyclohexanone.
一般式(1)で表される不飽和ジカルボン酸エステルの
存在下でフェントン酸化し、次いで加水分解して得られ
る複数のトリカルボン酸を含む組成物。 【化2】 (式中、R1は炭素数1〜5の分岐を有してもよいアル
キル基を示す)3. A plurality of tricarboxylic acids obtained by subjecting a cycloalkanone having a total of 4 to 14 carbon atoms to Fenton oxidation in the presence of an unsaturated dicarboxylic acid ester represented by the general formula (1), and then hydrolyzing the cyclocarboxylic acid. A composition comprising: Embedded image (Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a branch)
ン又は3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンである
請求項3に記載の組成物。4. The composition according to claim 3, wherein said cycloalkanone is cyclohexanone or 3,3,5-trimethylcyclohexanone.
ルボン酸及び/又はその塩を溶媒に溶解してなる電解コ
ンデンサ用電解液。5. An electrolytic solution for an electrolytic capacitor obtained by dissolving the tricarboxylic acid and / or its salt according to claim 1 in a solvent.
ブチロラクトンからなる群から選択される1以上の溶媒
である請求項5に記載の電解コンデンサ用電解液。6. The method according to claim 1, wherein the solvent is ethylene glycol and γ-
The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 5, which is one or more solvents selected from the group consisting of butyrolactone.
用電解液を用いたことを特徴とする電解コンデンサ。7. An electrolytic capacitor using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 5 or 6.
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