JP2003031442A - Electrolyte for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using it - Google Patents
Electrolyte 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、電解コンデンサに
使用する電解液、およびそれを用いた電解コンデンサに
関するものである。さらに詳しくは、中高圧級用電解
液、およびそれを用いた電解コンデンサに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic solution used for an electrolytic capacitor and an electrolytic capacitor using the electrolytic solution. More specifically, the present invention relates to an electrolytic solution for medium and high pressure class and an electrolytic capacitor using the electrolytic solution.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年コンデンサが使用される周辺環境の
高温化に伴い、高温で長寿命特性を有する電解液が要望
されている。これに対し、第3級モノカルボン酸(特開
昭61−116815号)、第3級ジカルボン酸(特開
平4−273421号公報)、第2級および/または第
3級のカルボキシル基を合計で2個以上有する分子量2
60以上のポリカルボン酸(特開平1−103821号
公報)等を用いる電解液が知られている。2. Description of the Related Art With the recent increase in the temperature of the environment in which capacitors are used, there has been a demand for an electrolytic solution having a long service life at high temperatures. On the other hand, a tertiary monocarboxylic acid (JP-A-61-116815), a tertiary dicarboxylic acid (JP-A-4-273421), a secondary and / or a tertiary carboxyl group in total. Molecular weight of 2 or more 2
An electrolytic solution using 60 or more polycarboxylic acids (JP-A-1-103821) is known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第2,
3級カルボン酸を用いた電解液では、高温でのエステル
化反応は抑制されるが、火花電圧と比電導度がともに高
い電解液を得ることが出来ない。すなわち、分子量の小
さな第2,3級カルボン酸を使用し、比電導度を得よう
とすればそれに相反して火花電圧が低下し、分子量を調
整して火花電圧を得ようとすれば比電導度が不十分とな
る。[Problems to be Solved by the Invention]
With the electrolytic solution using a tertiary carboxylic acid, the esterification reaction at high temperature is suppressed, but an electrolytic solution having both high spark voltage and high specific electric conductivity cannot be obtained. That is, when a secondary carboxylic acid having a small molecular weight is used and the specific electric conductivity is to be obtained, the spark voltage is reduced, and when the molecular weight is adjusted to obtain the spark voltage, the specific electric conductivity is decreased. The degree is insufficient.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、カルボキシル基の少
なくとも1個はメチレン基もしくはアルキリデン基を介
して芳香環に結合しているポリカルボン酸(A)および
/またはその塩(B)を使用した電解液が、高温での比
電導度低下が小さく、火花電圧と比電導度がともに高い
ことを見いだして本発明に到達した。すなわち本発明
は、有機極性溶媒(C)中にポリカルボン酸(A)およ
び/またはその塩(B)を溶解してなり、(A)のカル
ボキシル基の少なくとも1個はメチレン基もしくはアル
キリデン基を介して芳香環に結合していることを特徴と
する電解コンデンサ用電解液、およびそれを用いた電解
コンデンサである。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that at least one of the carboxyl groups is a polycarboxylic acid bonded to an aromatic ring via a methylene group or an alkylidene group. The present invention has been accomplished by finding that the electrolytic solution using the acid (A) and / or its salt (B) shows a small decrease in the specific electric conductivity at high temperatures and has both high spark voltage and high specific electric conductivity. That is, the present invention comprises a polycarboxylic acid (A) and / or its salt (B) dissolved in an organic polar solvent (C), wherein at least one of the carboxyl groups of (A) is a methylene group or an alkylidene group. An electrolytic solution for an electrolytic capacitor, which is characterized in that it is bonded to an aromatic ring via the same, and an electrolytic capacitor using the electrolytic solution.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明の電解液は、カルボキシル
基の少なくとも1個はメチレン基もしくはアルキリデン
基を介して芳香環に結合しているポリカルボン酸(A)
および/またはその塩(B)のうち一種類以上を溶解す
ることを特徴とする。(A)はカルボキシル基に対して
α位に結合したフェニル基またはその誘導体を置換基と
して有するため、立体障害が大きく、3級カルボン酸と
同等以上に溶媒とのエステル化反応を抑制でき、高温
(100〜180℃)での比電導度低下が小さい。ま
た、α位に結合したフェニル基またはその誘導体の電子
吸引効果により、カルボン酸の酸性度が高まり、溶媒中
での解離度が向上するため、高い比電導度を発現する。
従って、分子量を調整して火花電圧を得た場合でも充分
な比電導度を得ることが出来る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The electrolytic solution of the present invention comprises a polycarboxylic acid (A) in which at least one carboxyl group is bonded to an aromatic ring through a methylene group or an alkylidene group.
And / or one or more salts (B) thereof are dissolved. Since (A) has a phenyl group bonded to the α-position to the carboxyl group or a derivative thereof as a substituent, it has a large steric hindrance and can suppress the esterification reaction with a solvent to the same degree as or higher than the tertiary carboxylic acid. The decrease in specific electric conductivity at (100 to 180 ° C.) is small. Further, the electron withdrawing effect of the phenyl group or its derivative bonded to the α-position increases the acidity of the carboxylic acid and improves the degree of dissociation in the solvent, so that high specific electric conductivity is exhibited.
Therefore, even if the molecular weight is adjusted to obtain the spark voltage, a sufficient specific electric conductivity can be obtained.
【0006】本発明において使用するポリカルボン酸
(A)は、カルボキシル基の少なくとも1個はメチレン
基もしくはアルキリデン基を介して芳香環に結合してい
るポリカルボン酸である。(A)としてはすべてのカル
ボキシル基が、メチレン基もしくはアルキリデン基を介
して芳香環に結合しているポリカルボン酸が好ましい。
さらに、下記一般式(1)で示されるポリカルボン酸が
好ましく、下記一般式(2)で示されるポリカルボン酸
が最も好ましい。The polycarboxylic acid (A) used in the present invention is a polycarboxylic acid in which at least one of the carboxyl groups is bonded to the aromatic ring via a methylene group or an alkylidene group. As (A), a polycarboxylic acid in which all carboxyl groups are bonded to an aromatic ring via a methylene group or an alkylidene group is preferable.
Furthermore, the polycarboxylic acid represented by the following general formula (1) is preferable, and the polycarboxylic acid represented by the following general formula (2) is most preferable.
【0007】[0007]
【化3】 [Chemical 3]
【0008】Xは−CHR’CO2Hで示される基であ
り、Zはフッ素、炭素数1〜8のアルキル基、水酸基、
水酸基を有する炭化水素基、カルボニル基を有する炭化
水素基、エーテル基を有する炭化水素基、フッ素基を有
する炭化水素基からなる群から選ばれる少なくとも1種
の基であり、Rは直接結合、炭素数1〜10のアルキレ
ン基、アルキリデン基、シクロアルキレン基、シクロア
ルキリデン基、O、S、SO、SO2、CO、CF2、
C(CF3)2であり、R’は水素または炭素数1〜8
のアルキル基であり環を形成しても良い、XおよびZは
同じであっても異なっていても良い。rは0または1で
あり、aは0〜6の整数であり、b、c、dはいずれも
0〜5の整数であり、a+b≧2である。X is a group represented by --CHR'CO2H, Z is fluorine, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a hydroxyl group,
At least one group selected from the group consisting of a hydrocarbon group having a hydroxyl group, a hydrocarbon group having a carbonyl group, a hydrocarbon group having an ether group, and a hydrocarbon group having a fluorine group, and R is a direct bond or a carbon atom. Alkylene groups, alkylidene groups, cycloalkylene groups, cycloalkylidene groups of the numbers 1 to 10, O, S, SO, SO2, CO, CF2,
C (CF3) 2, R'is hydrogen or 1 to 8 carbon atoms
X and Z may be the same as or different from each other and may form a ring. r is 0 or 1, a is an integer of 0 to 6, b, c, and d are all integers of 0 to 5, and a + b ≧ 2.
【0009】上記Zの炭素数1〜8のアルキル基として
は例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−
プロピル基、n−ブチル基、水酸基を有する炭化水素基
としては例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチ
ル基、カルボニル基を有する炭化水素基としては例え
ば、アセチル基、メチルオキシカルボニル基、エチルオ
キシカルボニル基、エーテル基を有する炭化水素基とし
ては、例えば、炭素数1〜8のアルキル基を有するアル
コキシル基(メトキシル基、エトキシル基等)、ベンジ
ロキシル基、フッ素基を有する炭化水素基としては例え
ば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基等が
挙げられる。上記Rの炭素数1〜10のアルキレン基と
しては例えば、エチレン基、プロピレン基基、アルキリ
デン基としては例えば、エチリデン基、プロピリデン
基、シクロアルキレン基としては例えば、シクロヘキシ
レン基、シクロアルキリデン基としては例えば、シクロ
ヘキシリデン基等が挙げられる。Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms of Z include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-
Examples of the hydrocarbon group having a propyl group, n-butyl group and hydroxyl group include a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group and a hydrocarbon group having a carbonyl group such as an acetyl group, a methyloxycarbonyl group, an ethyloxycarbonyl group, As the hydrocarbon group having an ether group, for example, an alkoxyl group having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (methoxyl group, ethoxyl group, etc.), a benzyloxyl group, and a hydrocarbon group having a fluorine group are, for example, perfluoromethyl. Group, perfluoroethyl group and the like. Examples of the alkylene group having 1 to 10 carbon atoms of R include an ethylene group, a propylene group, and an alkylidene group such as an ethylidene group, a propylidene group, and a cycloalkylene group such as a cyclohexylene group and a cycloalkylidene group. For example, a cyclohexylidene group and the like can be mentioned.
【0010】[0010]
【化4】 [Chemical 4]
【0011】X’は−CH2CO2Hで示される基であ
り、nは炭素数1〜8の整数である。X'is a group represented by --CH2CO2H, and n is an integer having 1 to 8 carbon atoms.
【0012】(A)において、アルキリデン基として
は、炭素数1〜10のアルキリデン基が挙げられ、式
−CHR’−で示されるアルキリデン基が好ましい。ア
ルキリデン基のR’としては炭素数1〜8のアルキル基
が挙げられ、環を形成していても良い。具体的には、例
えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピ
ル基、n−ブチル基、およびシクロヘキシル基が挙げら
れる。芳香環としては単環、縮合多環、および環集合が
挙げらる。具体的には、例えば単環としてはベンゼン
環、縮合多環としてはナフタレン環、環集合としてはビ
フェニル環が挙げられる。(A)において芳香環に結合
しているカルボキシル基の数は少なくとも1個、好まし
くは2〜4個、さらに好ましくは2個である。In (A), examples of the alkylidene group include an alkylidene group having 1 to 10 carbon atoms and have the formula:
An alkylidene group represented by -CHR'- is preferable. Examples of R ′ of the alkylidene group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, which may form a ring. Specifically, examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and a cyclohexyl group. Aromatic rings include monocycles, fused polycycles, and ring assemblies. Specific examples include a benzene ring as a monocycle, a naphthalene ring as a condensed polycycle, and a biphenyl ring as a ring assembly. In (A), the number of carboxyl groups bonded to the aromatic ring is at least 1, preferably 2 to 4, and more preferably 2.
【0013】(A)の具体例としては、下記の化合物
〜が挙げられ、これらの中で化合物およびが好ま
しい。Specific examples of (A) include the following compounds (1) to (3), and among these, compounds and are preferable.
【化5】 [Chemical 5]
【0014】(A)の数又は重量分子量は希望の火花電
圧、比電導度に対応して適切な範囲のものを使用するこ
とが出来るが、400Vを超える火花電圧で、かつ比電
導度も高い中高圧級に適した電解液を得るためには、分
子量100〜1000のものが好ましい。分子量が10
00を超えるものは比電導度が低くなる。火花電圧と比
電導度のバランスが良い点で分子量100〜400の範
囲のものがさらに好ましい。The number or weight molecular weight of (A) can be used in an appropriate range according to the desired spark voltage and specific electric conductivity, but the spark voltage exceeds 400 V and the specific electric conductivity is also high. In order to obtain an electrolytic solution suitable for medium and high pressure class, one having a molecular weight of 100 to 1000 is preferable. Molecular weight is 10
If it exceeds 00, the specific electric conductivity becomes low. It is more preferable that the molecular weight is in the range of 100 to 400 in terms of a good balance between the spark voltage and the specific electric conductivity.
【0015】(A)は例えば特開昭52−46057号
公報記載の方法により得ることができる。例えば所定の
芳香族化合物をアルキルケトン化し、硫黄と2級アミン
と共に加熱し、アリールアルキルチオアミドとした後、
常法で加水分解する方法が挙げられる。(A) can be obtained, for example, by the method described in JP-A-52-46057. For example, after converting a predetermined aromatic compound into an alkyl ketone and heating it with sulfur and a secondary amine to form an aryl alkyl thioamide,
A method of hydrolysis can be mentioned by a conventional method.
【0016】(B)としては例えば、アンモニウム塩、
およびアミン塩が挙げられる。アミン塩を構成するアミ
ン(塩基)の例としては、1級アミン(メチルアミン、
エチルアミン、エチレンジアミン等)、2級アミン(ジ
メチルアミン、ジエチルアミン等)、3級アミン[トリ
メチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミ
ン、ジメチルイソプロピルアミン、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。これらのうちで好ましいのはアンモニウム塩及びト
リエチルアミン塩であり、特に好ましいのはアンモニウ
ム塩である。Examples of (B) include ammonium salts,
And amine salts. Examples of amines (bases) constituting the amine salt include primary amines (methylamine,
Ethylamine, ethylenediamine, etc.), secondary amines (dimethylamine, diethylamine, etc.), tertiary amines [trimethylamine, triethylamine, dimethylethylamine, dimethylisopropylamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene-7, etc.] Is mentioned. Of these, ammonium salts and triethylamine salts are preferable, and ammonium salts are particularly preferable.
【0017】塩を形成する(A)のカルボキシル基と
(B)のアミノ基のモル比は(1:2)〜(1:0.
5)が好ましく、さらに好ましくは(1:1.2)〜
(1:0.8)である。The molar ratio of the carboxyl group of (A) and the amino group of (B) forming a salt is (1: 2) to (1: 0.
5) is preferable, and more preferably (1: 1.2)-
(1: 0.8).
【0018】本発明の電解コンデンサ用電解液として使
用する有機極性溶媒(C)としては、アルコール類、エ
ーテル類、アミド類、ラクトン類、ニトリル類、カーボ
ネート類およびその他の有機極性溶媒の1種または2種
以上が挙げられる。(C)の具体例としては以下のもの
が挙げられる。
アルコール類;1価アルコール;炭素数1〜6の1価
アルコール(メチルアルコール、エチルアルコール、プ
ロピルアルコール、ブチルアルコール、ジアセトンアル
コール、フルフリルアルコールなど)、炭素数7以上の
1価アルコール(ベンジルアルコール、オクタノールな
ど)、2価アルコール;炭素数1〜6の2価アルコール
(エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチ
レングリコール、ヘキシレングリコールなど)、炭素数
7以上の2価アルコール(オクチレングリコールな
ど)、3価アルコール;炭素数1〜6の3価アルコール
(グリセリンなど)、4価から6価またはそれ以上のア
ルコール;炭素数1〜6の4価から6価またはそれ以上
のアルコール(ヘキシトールなど)、
エーテル類;モノエーテル(エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコー
ルモノフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、3−メ
チルテトラヒドロフランなど)、ジエーテル(エチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエ
チルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなど)な
ど。
アミド類;ホルムアミド類(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−ジエチルホルムアミドなど)、アセト
アミド類(N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチル
アセトアミド、N−エチルアセトアミド、N,N−ジエ
チルアセトアミドなど)、プロピオンアミド類(N,N
−ジメチルプロピオンアミド、ヘキサメチルホスホリル
アミドなど)、オキサゾリジノン類(N−メチル−2−
オキサゾリジノン、3,5−ジメチル−2−オキサゾリ
ジノンなど)。
ラクトン類;α−アセチル−γ−ブチロラクトン、β
−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラ
クトンなど。
ニトリル類;アセトニトリル、アクリロニトリルな
ど。
カーボネート類;エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネートなど。
その他の有機極性溶剤;ジメチルスルホキシド、スル
ホラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N
−メチルピロリドンなど。上記の中で、炭素数1〜6の
2価アルコール(エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコール
など)が好ましく、エチレングリコールがさらに好まし
い。As the organic polar solvent (C) used as the electrolytic solution for the electrolytic capacitor of the present invention, one of alcohols, ethers, amides, lactones, nitriles, carbonates and other organic polar solvents or Two or more types may be mentioned. The following are specific examples of (C). Alcohols; monohydric alcohols; monohydric alcohols having 1 to 6 carbon atoms (methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, diacetone alcohol, furfuryl alcohol, etc.), monohydric alcohols having 7 or more carbon atoms (benzyl alcohol) , Octanol), dihydric alcohol; dihydric alcohol having 1 to 6 carbon atoms (ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, hexylene glycol, etc.), dihydric alcohol having 7 or more carbon atoms (octylene glycol, etc.), trihydric alcohol Alcohol: C1 to C6 trihydric alcohol (glycerin, etc.), C4 to C6 or higher alcohol; C1 to C4 to C6 or higher alcohol (hexitol, etc.), ethers ; Monoether (ethylene glycol Cole monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, tetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, etc., diether (ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether) Ether etc.) etc. Amides; formamides (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, etc.), acetamides (N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethyl) Acetamide, N, N-diethylacetamide, etc., propionamides (N, N
-Dimethylpropionamide, hexamethylphosphorylamide, etc.), oxazolidinones (N-methyl-2-
Oxazolidinone, 3,5-dimethyl-2-oxazolidinone, etc.). Lactones; α-acetyl-γ-butyrolactone, β
-Butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone and the like. Nitriles; acetonitrile, acrylonitrile, etc. Carbonates; ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. Other organic polar solvents; dimethyl sulfoxide, sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N
-Methylpyrrolidone etc. Among the above, dihydric alcohols having 1 to 6 carbon atoms (ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, hexylene glycol, etc.) are preferable, and ethylene glycol is more preferable.
【0019】(C)の重量は、電解液合計重量に対し
て、5〜95重量%であることが好ましく、60〜95
重量%であることがさらに好ましい。The weight of (C) is preferably 5 to 95% by weight, and 60 to 95% by weight based on the total weight of the electrolytic solution.
More preferably, it is wt%.
【0020】電解コンデンサ用電解液として使用する溶
媒としては、必要により、上記有機極性溶媒(C)に非
極性溶媒、例えば芳香族系溶剤(トルエン、キシレンな
ど)、パラフィン系溶剤(ノルマルパラフィン、イソパ
ラフィン)などを併用することが出来る。上記非極性溶
媒の含量は、電解液合計重量に対して20重量%以下で
ある。電解コンデンサ用電解液は必要により、水を含有
させることが出来る。その含有量は、電解液の合計重量
に対して10重量%以下である。As a solvent used as the electrolytic solution for the electrolytic capacitor, if necessary, a non-polar solvent such as the organic polar solvent (C), for example, an aromatic solvent (toluene, xylene, etc.), a paraffinic solvent (normal paraffin, isoparaffin) is used. ) Etc. can be used together. The content of the non-polar solvent is 20% by weight or less based on the total weight of the electrolytic solution. The electrolytic solution for the electrolytic capacitor may contain water, if necessary. The content is 10% by weight or less based on the total weight of the electrolytic solution.
【0021】(A)および(B)の合計重量は、電解液
合計重量に対して1〜70重量%であることが好まし
く、5〜40重量%であることがさらに好ましい。The total weight of (A) and (B) is preferably 1 to 70% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, based on the total weight of the electrolytic solution.
【0022】本発明の電解液には必要により、電解液に
通常用いられる種々の添加剤を添加することができる。
該添加剤としては、リン酸誘導体(例えば、リン酸、リ
ン酸エステルなど)、ホウ酸誘導体(例えば、ホウ酸、
ホウ酸と多糖類〔マンニット、ソルビットなど〕との錯
化合物、ホウ酸と多価アルコール〔エチレングリコー
ル、グリセリンなど〕との錯化合物など)、ニトロ化合
物(例えば、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香
酸、m−ニトロ安息香酸、o−ニトロフェノール、p−
ニトロフェノールなど)などを挙げることができる。ま
た必要に応じ、化成性の向上や、比電導度のさらなる向
上の目的で1級カルボキシル基を有するカルボン酸や、
芳香族カルボキシル基を有するカルボン酸等を少量混合
することが出来る。混合できるものとしては、アジピン
酸、アゼライン酸、1,6デカンジカルボン酸、2−ブ
チルヘキサン二酸、安息香酸等が挙げられる。上記添加
剤の添加量は、(A)と(B)の合計重量に基づいて、
10重量%以下が好ましい。If desired, various additives commonly used in electrolytic solutions can be added to the electrolytic solution of the present invention.
Examples of the additive include phosphoric acid derivatives (for example, phosphoric acid, phosphoric acid esters, etc.), boric acid derivatives (for example, boric acid,
A complex compound of boric acid and a polysaccharide [mannite, sorbite, etc.], a complex compound of boric acid and a polyhydric alcohol [ethylene glycol, glycerin, etc.), and a nitro compound (eg, o-nitrobenzoic acid, p- Nitrobenzoic acid, m-nitrobenzoic acid, o-nitrophenol, p-
Nitrophenol, etc.) and the like. In addition, if necessary, a carboxylic acid having a primary carboxyl group for the purpose of improving the chemical conversion property or further improving the specific electric conductivity,
A small amount of carboxylic acid having an aromatic carboxyl group can be mixed. Examples of materials that can be mixed include adipic acid, azelaic acid, 1,6 decanedicarboxylic acid, 2-butylhexanedioic acid, and benzoic acid. The amount of the above additive added is based on the total weight of (A) and (B).
It is preferably 10% by weight or less.
【0023】本発明の電解液のpHは3〜12が好まし
く、さらに好ましくは6〜11である。ポリカルボン酸
の塩(B)を製造する際は、電解液のpHがこの範囲と
なるような条件が選択される。なお該電解液のpHは電
解液原液の25℃の分析値である。The pH of the electrolytic solution of the present invention is preferably 3 to 12, and more preferably 6 to 11. When producing the polycarboxylic acid salt (B), conditions are selected such that the pH of the electrolytic solution falls within this range. The pH of the electrolytic solution is an analytical value at 25 ° C. of the electrolytic solution stock solution.
【0024】本発明における電解液は、火花電圧100
V以上の中高圧級用電解コンデンサに用いられる。The electrolytic solution used in the present invention has a spark voltage of 100.
Used for medium and high voltage class electrolytic capacitors of V or higher.
【0025】[0025]
【実施例】次に本発明の具体的な実施例について説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。EXAMPLES Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
【0026】製造例1
塩化アルミニウム238gを二硫化炭素260ml中に
懸濁した液に、1,1−ジフェニルメタン73gを二硫
化炭素260mlに溶解した溶液を25℃で添加し、つ
いで塩化アセチル140gを滴下した。2時間熟成後、
再結晶してジアセチル化体を得た。得られた化合物をモ
ルフォリン217mlに溶解しこれに硫黄31gを添加
反応させた。エタノール1200mlを加え沈殿物を形
成させ、10N水酸化カリウムついで6N塩酸で処理
し、下記表1のジカルボン酸(A)1を65g得た。Production Example 1 To a suspension of 238 g of aluminum chloride in 260 ml of carbon disulfide, a solution of 73 g of 1,1-diphenylmethane dissolved in 260 ml of carbon disulfide was added at 25 ° C., and then 140 g of acetyl chloride was added dropwise. did. After aging for 2 hours,
Recrystallization gave a diacetylated product. The obtained compound was dissolved in 217 ml of morpholine, and 31 g of sulfur was added and reacted. 1200 ml of ethanol was added to form a precipitate, which was treated with 10N potassium hydroxide and 6N hydrochloric acid to obtain 65 g of dicarboxylic acid (A) 1 shown in Table 1 below.
【0027】製造例2
製造例1の1,1−ジフェニルメタン73gの代わりに
1,5−ジフェニルペンタン98gを用い、他は製造例
1と同じように実施し、下記表1のジカルボン酸(A)
2を78g得た。Production Example 2 The same procedure as in Production Example 1 was carried out except that 98 g of 1,5-diphenylpentane was used instead of 73 g of 1,1-diphenylmethane in Production Example 1, and dicarboxylic acid (A) shown in Table 1 below was used.
78 g of 2 was obtained.
【0028】製造例3
製造例1の塩化アセチル140gの代わりに塩化イソブ
チル190gを用い、他は製造例1と同じように実施
し、下記表1のジカルボン酸(A)3を78g得た。Production Example 3 In the same manner as Production Example 1 except that 190 g of isobutyl chloride was used instead of 140 g of acetyl chloride in Production Example 1, 78 g of dicarboxylic acid (A) 3 shown in Table 1 below was obtained.
【0029】製造例4
製造例1の1,1−ジフェニルメタン73gの代わりに
1,1−ビス−(2,5−ジメチルジフェニル)メタン
98gを用い、他は製造例1と同じように実施し、下記
表1のジカルボン酸(A)4を78g得た。Production Example 4 The procedure of Production Example 1 was repeated except that 98 g of 1,1-bis- (2,5-dimethyldiphenyl) methane was used instead of 73 g of 1,1-diphenylmethane used in Production Example 1. 78 g of dicarboxylic acid (A) 4 shown in Table 1 below was obtained.
【0030】実施例1〜5および比較例1〜3
表1に、本発明の実施例1〜5および比較例1〜3の電
解液組成を示した。Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 Table 1 shows the electrolytic solution compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】[0032]
【化6】 [Chemical 6]
【0033】実施例1〜5および比較例1〜3の電解液
を用い、比電導度、火花電圧および比電導度低下率を測
定し、その結果を表2に示した。
比電導度:東亜電波工業株式会社製電導度計CM−40
Sを用い、30℃での比電導度を測定した。
火花電圧:10cm2のエッチングアルミ箔を用い、定
電流法(2mA)を負荷したときの電解液の放電電圧を
測定した。
比電導度低下率:耐熱試験前の比電導度と、耐熱試験を
実施した後の比電導度を測定し、その変化率[=100
×{(耐熱試験前の比電導度)−(耐熱試験後の比電導
度)}/(耐熱試験前の比電導度)](単位は%)を算
出した。耐熱試験:電解液をステンレス製容器中で15
0℃、10時間密閉した。Using the electrolytic solutions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, the specific electric conductivity, the spark voltage and the rate of decrease in the specific electric conductivity were measured, and the results are shown in Table 2. Specific conductivity: Toa Denpa Kogyo Co., Ltd. conductivity meter CM-40
The specific conductivity at 30 ° C. was measured using S. Spark voltage: Using an etched aluminum foil of 10 cm 2 , the discharge voltage of the electrolytic solution when the constant current method (2 mA) was applied was measured. Specific conductivity decrease rate: The specific conductivity before the heat resistance test and the specific conductivity after the heat resistance test were measured, and the rate of change [= 100
× {(specific electric conductivity before heat resistance test)-(specific electric conductivity after heat resistance test)} / (specific electric conductivity before heat resistance test)] (unit:%) was calculated. Heat resistance test: Electrolyte solution in stainless steel container 15
It was sealed at 0 ° C. for 10 hours.
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】表2から明らかなように本発明の実施例1
〜5の電解液は、比較例1〜3の電解液と比較して比電
導度低下率が小さく、比電導度および火花電圧が高い。As is clear from Table 2, Example 1 of the present invention
The electrolytic solutions of Nos. 5 to 5 have a smaller specific electric conductivity decrease rate, and a higher specific electric conductivity and spark voltage than the electrolytic solutions of Comparative Examples 1 to 3.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上のように、本発明の電解コンデンサ
用電解液は高温での比電導度の低下率が小さく、かつ火
花電圧と比電導度が高いため、この電解液を中高圧級電
解コンデンサに用いれば、その電解コンデンサの長寿命
化、高信頼化が可能となるもので、工業的価値の大なる
ものである。As described above, the electrolytic solution for electrolytic capacitors of the present invention has a small decrease rate of the specific electric conductivity at high temperature, and has a high spark voltage and a high specific electric conductivity. When used in a capacitor, the electrolytic capacitor can have a long service life and high reliability, which is of great industrial value.
Claims (8)
(A)および/またはその塩(B)を溶解してなり、
(A)のカルボキシル基の少なくとも1個はメチレン基
もしくはアルキリデン基を介して芳香環に結合している
ことを特徴とする電解コンデンサ用電解液。1. A polycarboxylic acid (A) and / or its salt (B) is dissolved in an organic polar solvent (C),
At least one of the carboxyl groups of (A) is bonded to an aromatic ring via a methylene group or an alkylidene group, and an electrolytic solution for an electrolytic capacitor.
チレン基もしくはアルキリデン基を介して芳香環に結合
している請求項1に記載の電解コンデンサ用電解液。2. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein all the carboxyl groups of (A) are bonded to the aromatic ring via a methylene group or an alkylidene group.
1または2に記載の電解コンデンサ用電解液。 【化1】 [Xは−CHR’CO2Hで示される基であり、Zはフ
ッ素、炭素数1〜8のアルキル基、水酸基、水酸基を有
する炭化水素基、カルボニル基を有する炭化水素基、エ
ーテル基を有する炭化水素基、フッ素基を有する炭化水
素基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基であ
り、Rは直接結合、炭素数1〜10のアルキレン基、ア
ルキリデン基、シクロアルキレン基、シクロアルキリデ
ン基、O、S、SO、SO2、CO、CF2、C(CF
3)2であり、R’は水素または炭素数1〜8のアルキ
ル基であり環を形成しても良い、XおよびZは同じであ
っても異なっていても良い。rは0または1であり、a
は0〜6の整数であり、b、c、dはいずれも0〜5の
整数であり、a+b≧2である。]3. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein (A) is represented by the general formula (1). [Chemical 1] [X is a group represented by -CHR'CO2H, Z is fluorine, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a hydroxyl group, a hydrocarbon group having a hydroxyl group, a hydrocarbon group having a carbonyl group, a hydrocarbon having an ether group. Group, at least one group selected from the group consisting of hydrocarbon groups having a fluorine group, R is a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylidene group, a cycloalkylene group, a cycloalkylidene group, O, S, SO, SO2, CO, CF2, C (CF
3) 2, R ′ is hydrogen or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and may form a ring, and X and Z may be the same or different. r is 0 or 1, and a
Is an integer of 0 to 6, b, c, and d are all integers of 0 to 5, and a + b ≧ 2. ]
1〜3のいずれかに記載の電解コンデンサ用電解液 【化2】 [X’は−CH2CO2Hで示される基であり、nは1
〜8の整数である。]4. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein (A) is represented by the general formula (2). [X 'is a group represented by -CH2CO2H, and n is 1
Is an integer of ~ 8. ]
アミン塩である請求項1〜4のいずれかに記載の電解コ
ンデンサ用電解液。5. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein (B) is an ammonium salt and / or an amine salt.
塩である電解コンデンサ用電解液。6. An electrolytic solution for an electrolytic capacitor, wherein the amine salt of claim 5 is a triethylamine salt.
項1〜6のいずれかに記載の電解コンデンサ用電解液。7. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein (C) is ethylene glycol.
ンデンサ用電解液を用いることを特徴とする電解コンデ
ンサ。8. An electrolytic capacitor using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1.
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JP2015019015A (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 日油株式会社 | Electrolyte for electrolytic capacitor |
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- 2001-07-13 JP JP2001213369A patent/JP2003031442A/en active Pending
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