JP2003203827A - Electrolytic solution for electrolytic capacitor - Google Patents

Electrolytic solution for electrolytic capacitor

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JP2003203827A
JP2003203827A JP2003033799A JP2003033799A JP2003203827A JP 2003203827 A JP2003203827 A JP 2003203827A JP 2003033799 A JP2003033799 A JP 2003033799A JP 2003033799 A JP2003033799 A JP 2003033799A JP 2003203827 A JP2003203827 A JP 2003203827A
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誠 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic capacitor having high withstand voltage and high reliability by making electrolytic capacitor contain inorganic oxide colloidal particle surface modified with organic to electrolytic solution. <P>SOLUTION: The electrolytic solution for the electrolytic capacitor is comprised of inorganic colloidal particle in the mean particle size range of 5-100 nm, surface modified with solvent, solute and organic. The electrolytic solution for the electrolytic capacitor, which is represented by particular general formula, is also a silylation agent or a silane coupling agent and is an electrolytic solution for the electrolytic capacitor, in which the inorganic colloidal particle is silica, the solvent is an organic solvent containing ethylene glycol or γ- butyrolactone mainly, and the solute is an onium compound of organic and/or inorganic acid. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電解コンデンサ用電
解液に関する。更に詳しくは有機物で表面修飾した無機
酸化物コロイド粒子を含有させることにより高い耐電圧
と高い信頼性を有する電解コンデンサを提供し得る電解
コンデンサ用電解液に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor. More specifically, the present invention relates to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, which can provide an electrolytic capacitor having high withstand voltage and high reliability by containing inorganic oxide colloidal particles whose surface is modified with an organic substance.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解コンデンサは、アルミニウム、タン
タルなどの絶縁性酸化皮膜層が形成され得るいわゆる弁
金属を陽極に用い、その表面を陽極酸化処理等によって
前記の絶縁性の酸化皮膜薄膜を誘電体層として形成した
ものを陽極側電極に用いる。そして、この例として図1
に例示されるような巻回型素子構造が一般に知られてお
り、陽極側電極(1)に対向させて陰極側電極(2)を
配置し、陽極側電極と陰極側電極の間にセパレータ
(3)を介在させ、このセパレータに電解液を保持させ
ている。これを図2に示すようなアルミニウム等の材質
の外装ケース(5)に入れ、該ケースをブチルゴム、エ
チレンプロピレンゴム、シリコーンゴムなどのゴムパッ
キン(6)を介してフェノール樹脂積層板、ポリプロピ
レン、ポリフェニレンスルフィドなどの封口板(7)を
用いて密閉した構造となっている。
2. Description of the Related Art In an electrolytic capacitor, a so-called valve metal capable of forming an insulating oxide film layer such as aluminum or tantalum is used as an anode, and the surface of the insulating oxide film is made into a dielectric material by anodizing treatment or the like. The one formed as a layer is used for the anode electrode. And as an example of this, FIG.
A wound-type device structure as illustrated in Fig. 1 is generally known, in which a cathode side electrode (2) is arranged so as to face the anode side electrode (1), and a separator ( 3) is interposed to hold the electrolytic solution in this separator. This is put in an outer case (5) made of a material such as aluminum as shown in FIG. 2, and the case is inserted through a rubber packing (6) of butyl rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber or the like, a phenol resin laminate, polypropylene, polyphenylene. The structure is hermetically sealed using a sealing plate (7) such as sulfide.

【0003】酸化アルミニウムを誘電体に用いたアルミ
電解コンデンサでは、陽極側電極は、通常表面積の拡大
のためエッチング処理されている。電解液は、この陽極
側電極の凹凸面に密接して、陰極側電極の電界を伝達す
る実質的な陰極として機能するものである。このため電
解液の電気伝導率、温度特性などが電解コンデンサとし
ての電気的特性〔インピーダンス、誘電損失(tan
δ)、等価直列抵抗(ESR)等〕を決定する要因とな
っている。又、電解液には、絶縁性の酸化皮膜薄膜の劣
化や損傷を修復する役割(化成性)が要求され、これが
電解コンデンサの漏れ電流(LC)や寿命特性へ影響を
及ぼす。このように、電解液は電解コンデンサの特性を
左右する重要な構成要素である。
In an aluminum electrolytic capacitor using aluminum oxide as a dielectric, the anode electrode is usually etched to increase the surface area. The electrolytic solution comes into close contact with the uneven surface of the anode side electrode and functions as a substantial cathode that transmits the electric field of the cathode side electrode. Therefore, the electrical conductivity, temperature characteristics, etc. of the electrolytic solution are the electrical characteristics of the electrolytic capacitor [impedance, dielectric loss (tan
δ), equivalent series resistance (ESR), etc.]. Further, the electrolytic solution is required to have a role (formability) of repairing deterioration and damage of the insulating oxide thin film, which affects the leakage current (LC) and life characteristics of the electrolytic capacitor. As described above, the electrolytic solution is an important component that influences the characteristics of the electrolytic capacitor.

【0004】電解液の電気伝導率は、電解コンデンサの
エネルギー損失、インピーダンス特性などに直接関わる
ことから、高い電気伝導率を有する電解液が好ましい。
一方、安全性に対する要求の高まりから、電解コンデン
サに対して定格電圧を越える異常電圧が印加されるよう
な過酷な条件下においても、ショートや発火を起こさな
いようにより高い耐電圧を有する電解コンデンサが求め
られている。しかしながら、一般的に、用いる電解液の
電気伝導率が高くなると電解コンデンサの耐電圧は低下
する傾向にあり、電解コンデンサの開発を困難なものに
している(宇恵ら、ニューキャパシタ、3巻、55頁、
1996年)。そこで、高い電気伝導率を有する電解液
を使用しながら、高い耐電圧を有する電解コンデンサ得
る試みとして、電解液に種々の無機酸化物コロイド粒子
を添加して耐電圧を向上させることが検討されている。
The electric conductivity of the electrolytic solution is directly related to the energy loss and the impedance characteristics of the electrolytic capacitor, and therefore the electrolytic solution having a high electric conductivity is preferable.
On the other hand, due to the increasing demand for safety, an electrolytic capacitor with a higher withstand voltage is provided to prevent short circuit and ignition even under severe conditions where an abnormal voltage exceeding the rated voltage is applied to the electrolytic capacitor. It has been demanded. However, generally, when the electric conductivity of the electrolytic solution used increases, the withstand voltage of the electrolytic capacitor tends to decrease, which makes the development of the electrolytic capacitor difficult (Ue et al., New Capacitor, Vol. 3, 55). page,
1996). Therefore, as an attempt to obtain an electrolytic capacitor having a high withstand voltage while using an electrolytic solution having a high electrical conductivity, it has been considered to add various inorganic oxide colloidal particles to the electrolytic solution to improve the withstand voltage. There is.

【0005】例えば、電解液にシリカコロイド粒子を添
加することにより、電解液の高い電気伝導率を維持しつ
つ耐電圧を上昇させることが提案されている(特開平1
−232713号公報)。またシリカ以外にもアルミナ
(特開平4−145612号公報)、ジルコニア(特開
平4−145613号公報)、チタニア(特開平4−1
45616号公報)、アルミノシリケート(特開平6−
283388号公報)、アルミノシリケート被覆シリカ
(特開平6−349684号公報)などを添加すること
も提案されている。
For example, it has been proposed to add colloidal silica particles to an electrolytic solution to increase the withstand voltage while maintaining a high electrical conductivity of the electrolytic solution (Japanese Patent Laid-Open No. HEI-1).
No. 232713). In addition to silica, alumina (JP-A-4-145612), zirconia (JP-A-4-145613), titania (JP-A4-1).
45616), aluminosilicate (Japanese Patent Laid-Open No. 6-
283388), aluminosilicate-coated silica (JP-A-6-349684), and the like have also been proposed to be added.

【0006】[0006]

【特許文献1】特開平1−232713号公報[Patent Document 1] JP-A-1-232713

【特許文献2】特開平4−145612号公報[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-145612

【特許文献3】特開平4−145613号公報[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-145613

【特許文献4】特開平4−145616号公報[Patent Document 4] JP-A-4-145616

【特許文献5】特開平6−283388号公報[Patent Document 5] Japanese Patent Laid-Open No. 6-283388

【特許文献6】特開平6−349684号公報[Patent Document 6] JP-A-6-349684

【非特許文献1】宇恵ら、ニューキャパシタ、3巻、5
5頁、1996年
[Non-Patent Document 1] Ue et al., New capacitor, 3 volumes, 5
Page 5, 1996

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
無機酸化物コロイド粒子を含有した電解液では初期の耐
電圧は高いものの、寿命試験中に耐電圧が低下し、ショ
ートが発生するという問題点があった。また、この耐電
圧低下現象は、特にジカルボン酸などの多価のイオンを
溶質として用いた電解液の場合に顕著であった。
However, although the electrolytic solution containing these inorganic oxide colloidal particles has a high initial withstand voltage, there is a problem that the withstand voltage is lowered during the life test and a short circuit occurs. It was Further, this phenomenon of withstanding voltage reduction was remarkable especially in the case of an electrolytic solution using polyvalent ions such as dicarboxylic acid as a solute.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】これらの耐電圧が低下す
る電解液に共通した現象として、寿命試験中に電解液の
ゲル化や無機酸化物の沈殿生成が確認され、耐電圧向上
効果を長時間持続させるためには、添加した無機酸化物
コロイド粒子がゲル化や沈殿を起こさずに安定なコロイ
ド状態を保つことが必要があることを見出した。上記目
的のため、鋭意検討した結果、有機物で表面修飾した無
機酸化物コロイド粒子はコンデンサ用電解液中で従来の
無機酸化物コロイド粒子に比べて極めてゲル化や沈殿を
起こしにくいことを見出し、本発明を完成した。即ち、
本発明は有機物で表面修飾した無機酸化物コロイド粒子
を含有する電解液を用いることにより、高い耐電圧を高
温で長時間維持できる電解コンデンサを実現することを
特徴とする電解コンデンサ用電解液に関するものであ
る。
[Means for Solving the Problems] As a phenomenon common to these electrolytic solutions in which the withstand voltage decreases, gelation of the electrolyte solution and precipitation of inorganic oxides are confirmed during the life test, and the effect of improving the withstand voltage is prolonged. It was found that the added inorganic oxide colloidal particles need to maintain a stable colloidal state without causing gelation or precipitation in order to maintain the time. For the above purpose, as a result of diligent studies, it was found that the inorganic oxide colloidal particles surface-modified with an organic substance are much less likely to cause gelation or precipitation in the electrolytic solution for capacitors than conventional inorganic oxide colloidal particles. Completed the invention. That is,
The present invention relates to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, which is characterized by realizing an electrolytic capacitor which can maintain a high withstand voltage at high temperature for a long time by using an electrolytic solution containing inorganic oxide colloidal particles whose surface is modified with an organic substance. Is.

【0009】[0009]

【作用】無機酸化物コロイド粒子を有機物で表面修飾す
ることにより、有機溶媒との親和性が向上し、粒子の凝
集が妨げられ、高温で長時間放置してもゲル化や沈殿は
生じない。したがって電解コンデンサ中の無機酸化物コ
ロイド粒子の耐電圧向上効果を長時間持続することが可
能である。
By modifying the surface of the inorganic oxide colloidal particles with an organic substance, the affinity with the organic solvent is improved, the aggregation of the particles is prevented, and gelation or precipitation does not occur even when left at high temperature for a long time. Therefore, the effect of improving the withstand voltage of the inorganic oxide colloidal particles in the electrolytic capacitor can be maintained for a long time.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる無機酸化物コロイド粒子を表面修飾する
有機物としてはシリル化剤、シランカップリング剤、チ
タネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリン
グ剤、アルコール類、ラテックスなどの各種高分子化合
物などを挙げることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
Examples of the organic substance for surface-modifying the inorganic oxide colloidal particles used in the present invention include various polymer compounds such as silylating agents, silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, alcohols, and latexes. be able to.

【0011】シリル化剤およびシランカップリング剤は
次の一般式(1)で表される。
The silylating agent and the silane coupling agent are represented by the following general formula (1).

【化2】 [式中、X1 〜X3 は、炭素数が1〜20のアルキル
基、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基であ
り、その水素の一部がカルボキシル基、エステル基、ア
ミド基、シアノ基、ケトン基、ホルミル基、エーテル
基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基、
スルホキシド基、スルホン基で置換されていてもよい炭
化水素基(−R)、オキシ炭化水素基(−OR)及び水
酸基(−OH)の群から選ばれた少なくとも一種であ
り、互いに異なっていても良い。X4 は炭素数1〜20
のアルコキシ基または水酸基である。]
[Chemical 2] [Wherein, X 1 to X 3 are an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a part of hydrogen thereof is a carboxyl group, an ester group, an amide group, a cyano group, Ketone group, formyl group, ether group, hydroxyl group, amino group, mercapto group, sulfide group,
At least one selected from the group consisting of a sulfoxide group, a hydrocarbon group (—R) optionally substituted with a sulfone group, an oxyhydrocarbon group (—OR), and a hydroxyl group (—OH), which may be different from each other. good. X 4 has 1 to 20 carbon atoms
Is an alkoxy group or a hydroxyl group. ]

【0012】X1 〜X3 の具体例としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、デシル基、オクタデ
シル基などのアルキル基類;ビニル基、アリル基などの
アルケニル基類;フェニル基、ナフチル基などのアリー
ル基類;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基
類などの炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポ
キシ基、ブトキシ基、ビニルオキシ基、フェノキシ基、
ベンジルオキシ基などのオキシ炭化水素基あるいは水酸
基を挙げることができる。さらに、置換基を有する場合
の例として、3−メタクリロキシプロピル基などのアク
リル基類;3−グリシドキシプロピル基、2−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチル基などのエポキシ基
類;3−アミノプロピル基、N−フェニル−3−アミノ
プロピル基、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプ
ロピル基などのアミノ基類;3−メルカプトプロピル基
などのメルカプト基類などを挙げることができる。X4
の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキ
シ基、ブトキシ基などのアルコキシ基類;水酸基を挙げ
ることができる。
Specific examples of X 1 to X 3 include a methyl group,
Alkyl groups such as ethyl group, propyl group, butyl group, decyl group and octadecyl group; alkenyl groups such as vinyl group and allyl group; aryl groups such as phenyl group and naphthyl group; aralkyl such as benzyl group and phenethyl group Hydrocarbon groups such as groups, methoxy groups, ethoxy groups, propoxy groups, butoxy groups, vinyloxy groups, phenoxy groups,
An oxyhydrocarbon group such as a benzyloxy group or a hydroxyl group can be mentioned. Furthermore, as an example of having a substituent, acryl groups such as 3-methacryloxypropyl group; 3-glycidoxypropyl group, 2- (3,4
-Epoxy groups such as epoxycyclohexyl) ethyl group; amino groups such as 3-aminopropyl group, N-phenyl-3-aminopropyl group, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl group; 3- Examples thereof include mercapto groups such as mercaptopropyl group. X 4
As specific examples of, alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group; hydroxyl group can be mentioned.

【0013】これらの組み合わせの中でもメチルトリメ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニル
トリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジ
フェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
ン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエ
トキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリ
エトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキ
シシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−
グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリトリメ
トキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリトリエトキシシラン、3−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメト
キシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチ
ル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプト
プロピルトリエトキシシランなどが好ましく、その中で
も、エチレングリコールやγ−ブチロラクトンなどの溶
媒と親和性のよい3−グリシドキシプロピル基を有する
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グ
リシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシド
キシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキ
シプロピルメチルジエトキシシランが特に好ましい。
Among these combinations, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane. , Isobutyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Trimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3
-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-
Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2-
(3,4-Epoxycyclohexyl) ethyltritrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltritriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3- Aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxy Silane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane and the like are preferable, and among them, 3-glycidoxypropyl group having a 3-glycidoxypropyl group having a good affinity with a solvent such as ethylene glycol or γ-butyrolactone. Le trimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl triethoxysilane, 3-glycidoxypropyl methyl dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl methyl diethoxy silane is particularly preferred.

【0014】チタネート系カップリング剤の具体例とし
ては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、
イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェー
ト)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチル
ホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジト
リデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−
ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシ
ル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルピロホ
スフェート)オキシアセテートチタネート、イソプロピ
ルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタク
ロイルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ
(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピル
トリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ(N
−アミノエチルアミノエチル)チタネートなどが挙げら
れる。
Specific examples of titanate coupling agents include isopropyltriisostearoyl titanate,
Isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphite) titanate, tetra (2,2-
Diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl dimethacloyl isostearoyl titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tric Milphenyl titanate, isopropyl tri (N
-Aminoethylaminoethyl) titanate and the like.

【0015】アルミニウム系カップリング剤の具体例と
しては、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプ
ロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテ
ート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネー
ト)、アルミニウムビス(エチルアセトアセテート)モ
ノアセチルアセトネートなどが挙げられる。アルコール
の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロ
パノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ア
ミルアルコール、4−メチル−2−ペンタノール、n−
ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノ
ール、ノナノール、デカノール、トリデカノール、2−
メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブ
トキシエタノール、3−メトキシブタノール、3−メチ
ル−3−メトキシブタノール、ポリビニルアルコールな
どが挙げられる。
Specific examples of the aluminum-based coupling agent include aluminum ethylacetoacetate diisopropylate, aluminum tris (ethylacetoacetate), aluminum tris (acetylacetonate), aluminum bis (ethylacetoacetate) monoacetylacetonate and the like. Is mentioned. Specific examples of the alcohol include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, amyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, n-.
Heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, nonanol, decanol, tridecanol, 2-
Methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, polyvinyl alcohol and the like can be mentioned.

【0016】これらのシリル化剤、シランカップリング
剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カッ
プリング剤、アルコール類、各種高分子化合物などの表
面修飾に用いる有機物は、単独でまたは複数の組み合わ
せで用いることができる。本発明で用いる無機酸化物コ
ロイド粒子の具体例としては、シリカ、アルミナ、チタ
ニア、ジルコニア、酸化アンチモン、アルミノシリケー
ト、シリカジルコニア、チタニアジルコニア、アルミノ
シリケート被覆シリカ、シリカジルコニア被覆シリカ等
あるいはこれらの混合物が挙げられる。中でもシリル化
処理の容易さやコロイドの安定性、耐電圧の向上効果の
観点から特にシリカ、アルミノシリケート、アルミノシ
リケート被覆シリカが好ましい。
The organic substances used for surface modification such as these silylating agents, silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, alcohols and various polymer compounds are used alone or in combination of a plurality thereof. be able to. Specific examples of the inorganic oxide colloidal particles used in the present invention include silica, alumina, titania, zirconia, antimony oxide, aluminosilicate, silica zirconia, titania zirconia, aluminosilicate-coated silica, silica-zirconia-coated silica and the like, or a mixture thereof. Can be mentioned. Among them, silica, aluminosilicate, and aluminosilicate-coated silica are particularly preferable from the viewpoint of easiness of silylation treatment, stability of colloid, and effect of improving withstand voltage.

【0017】無機酸化物コロイド粒子の平均粒径は、好
ましくは5〜100nmの範囲であり、さらに好ましく
は10〜50nmの範囲である。無機酸化物コロイド粒
子の粒径が小さすぎると電解液のゲル化が起こりやす
く、また大きすぎると沈殿を生じやすく、安定なコロイ
ドとなりにくい。本発明で用いるシリル化剤またはシラ
ンカップリング剤で表面修飾した無機酸化物コロイド粒
子は、例えば、米国特許第4,027,073号明細書
に記載の方法で得ることができる。本発明で用いるアル
コールで表面修飾した無機酸化物コロイド粒子は、例え
ば米国特許第2,657,149号明細書に記載の方法
で得ることができる。
The average particle size of the inorganic oxide colloidal particles is preferably in the range of 5 to 100 nm, more preferably 10 to 50 nm. If the particle size of the inorganic oxide colloidal particles is too small, gelation of the electrolytic solution is likely to occur, and if too large, precipitation is likely to occur, making it difficult to form a stable colloid. The inorganic oxide colloidal particles surface-modified with the silylating agent or the silane coupling agent used in the present invention can be obtained, for example, by the method described in US Pat. No. 4,027,073. The alcohol-modified inorganic oxide colloidal particles used in the present invention can be obtained, for example, by the method described in US Pat. No. 2,657,149.

【0018】これら有機物で表面修飾した無機酸化物コ
ロイド粒子の添加方法としては、特に限定されるもので
はないが、これらは溶媒に殆ど溶けないため、一般に適
当な分散媒に分散させたコロイド溶液として電解液に添
加する方法が好ましい。ここで分散媒としては特に限定
はないが、前記の溶媒であるエチレングリコールなどを
用いれば、基本電解液への特性上の影響も少なく、しか
も電解液中への拡散も容易である。この無機酸化物コロ
イド粒子の添加量は、好ましくは電解液の0.5〜18
重量%であり、特に好ましいのは6〜10重量%の範囲
である。無機酸化物コロイド粒子の添加量が少なすぎる
と電解液の耐電圧上昇が十分でなく、また多すぎるとゲ
ル化や沈殿を生じやすく、安定なコロイドとなりにく
い。
The method of adding the inorganic oxide colloidal particles surface-modified with these organic substances is not particularly limited, but since they are almost insoluble in a solvent, they are generally prepared as a colloidal solution dispersed in a suitable dispersion medium. The method of adding to the electrolytic solution is preferable. Here, the dispersion medium is not particularly limited, but if ethylene glycol or the like as the above-mentioned solvent is used, there is little influence on the characteristics of the basic electrolytic solution and the diffusion into the electrolytic solution is easy. The amount of the inorganic oxide colloid particles added is preferably 0.5 to 18 of the electrolytic solution.
% By weight, particularly preferably 6 to 10% by weight. If the amount of the inorganic oxide colloid particles added is too small, the withstand voltage of the electrolytic solution will not increase sufficiently, and if it is too large, gelation or precipitation will occur easily, and a stable colloid will not be formed easily.

【0019】なお、シランカップリング剤は反応性の官
能基を有しているため、無機酸化物コロイド粒子に修飾
処理を行う際または修飾処理を行った後に、用いた溶媒
や溶質などと化学反応することがあるが、本発明におい
ては特に問題とならない。例えばシランカップリング剤
として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを
用いた場合、エポキシ基が加水分解や加アルコール分解
して開環することがあるが、何ら悪影響をおよぼすもの
ではない。
Since the silane coupling agent has a reactive functional group, it chemically reacts with the solvent or solute used when the inorganic oxide colloidal particles are subjected to the modification treatment or after the modification treatment. However, there is no particular problem in the present invention. For example, when 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane is used as the silane coupling agent, the epoxy group may undergo hydrolysis or alcoholysis to open the ring, but this does not have any adverse effect.

【0020】本発明で用いる溶媒の具体例としては、エ
チレングリコール、グリセリン、メチルセロソルブなど
のアルコール溶媒;γ−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のラクトン溶媒;N−
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,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリジノンなどのアミド溶媒;エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカ
ーボネートなどのカーボネート溶媒;3−メトキシプロ
ピオニトリル、グルタロニトリルなどのニトリル溶媒;
リン酸トリメチル、リン酸トリエチルなどのリン酸エス
テル溶媒等あるいはこれらの混合物が挙げられる。中で
も各種の溶質に対して大きな溶解力を有し、また温度特
性に優れた電解液が得られる有機溶媒であるエチレング
リコールおよびγ−ブチロラクトンが好ましい。
Specific examples of the solvent used in the present invention include alcohol solvents such as ethylene glycol, glycerin and methyl cellosolve; lactone solvents such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone and δ-valerolactone; N-
Methylformamide, N-ethylformamide, N, N
An amide solvent such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide or N-methylpyrrolidinone; a carbonate solvent such as ethylene carbonate, propylene carbonate or butylene carbonate; a nitrile solvent such as 3-methoxypropionitrile or glutaronitrile;
Examples thereof include phosphate ester solvents such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate, and mixtures thereof. Among them, ethylene glycol and γ-butyrolactone, which are organic solvents having a large dissolving power for various solutes and capable of obtaining an electrolytic solution having excellent temperature characteristics, are preferable.

【0021】本発明で溶質として用いる有機酸および/
または無機酸のオニウム塩において用いる有機酸成分の
具体例としては、安息香酸、トルイル酸、クミン酸、t
−ブチル安息香酸、サリチル酸、アニス酸などの芳香族
モノカルボン酸類;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、7−フ
ェニル−7−メトキシ−1−オクタンカルボン酸、6−
フェニル−6−メトキシ−1−ヘプタンカルボン酸など
の脂肪族モノカルボン酸類;フタル酸、4−メチルフタ
ル酸、4−ニトロフタル酸など芳香族ジカルボン酸類;
マレイン酸、シトラコン酸、ジメチルマレイン酸、1,
2−シクロヘキセンジカルボン酸などの不飽和脂肪族ジ
カルボン酸類;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタ
ル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ト
リデカン二酸などの直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸類;
ジメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、ジプロピルマロ
ン酸、2−メチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、
3,3−ジメチルグルタル酸、3−メチルアジピン酸、
2,2,4−トリメチルアジピン酸、2,4,4−トリ
メチルアジピン酸、1,6−デカンジカルボン酸、5,
6−デカンジカルボン酸、1,7−オクタンジカルボン
酸、7−メチル−7−カルボメトキシ−1,9−デカン
ジカルボン酸、2,8−ノナンジカルボン酸、7,8,
11,12−テトラメチル−1,18−オクタデカンジ
カルボン酸、1−メチル−3−エチル−1,7−ヘプタ
ンジカルボン酸、1,3−ジメチル−1,7−ヘプタン
ジカルボン酸、5−メチル−1,7−オクタンジカルボ
ン酸、7,12−ジメチル−1,18−オクタデカンジ
カルボン酸、7−エチル−1,16−ヘキサデカンジカ
ルボン酸、7,8−ジメチル−1,14−テトラデカン
ジカルボン酸、1,6−ヘプタンジカルボン酸、6−メ
チル−6−カルボメトキシ−1,8−ノナンジカルボン
酸、1,8−ノナンジカルボン酸、8−メチル−8−カ
ルボメトキシ−1,10−ウンデカンジカルボン酸、6
−エチル−1,4−テトラデカンジカルボン酸、シクロ
ヘキサンジカルボン酸などの分岐鎖を有する飽和脂肪族
ジカルボン酸類;7−メチル−1,7,9−デカントリ
カルボン酸、6−メチル−1,6,8−ノナントリカル
ボン酸、8−メチル−1,8,10−ウンデカントリカ
ルボン酸などのトリカルボン酸類等あるいはこれらの混
合物が挙げられる。また、無機酸成分の具体例として
は、ホウ酸、燐酸などが挙げられる。
Organic acid used as solute in the present invention and /
Specific examples of the organic acid component used in the onium salt of an inorganic acid include benzoic acid, toluic acid, cumic acid, t
-Aromatic monocarboxylic acids such as butylbenzoic acid, salicylic acid, and anisic acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, 7-phenyl-7-methoxy-1-octanecarboxylic acid, 6-
Aliphatic monocarboxylic acids such as phenyl-6-methoxy-1-heptanecarboxylic acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, 4-methylphthalic acid, 4-nitrophthalic acid;
Maleic acid, citraconic acid, dimethyl maleic acid, 1,
Unsaturated aliphatic dicarboxylic acids such as 2-cyclohexene dicarboxylic acid; oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecane Linear saturated aliphatic dicarboxylic acids such as diacids;
Dimethylmalonic acid, diethylmalonic acid, dipropylmalonic acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid,
3,3-dimethylglutaric acid, 3-methyladipic acid,
2,2,4-trimethyladipic acid, 2,4,4-trimethyladipic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, 5,
6-decanedicarboxylic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid, 7-methyl-7-carbomethoxy-1,9-decanedicarboxylic acid, 2,8-nonanedicarboxylic acid, 7,8,
11,12-Tetramethyl-1,18-octadecanedicarboxylic acid, 1-methyl-3-ethyl-1,7-heptanedicarboxylic acid, 1,3-dimethyl-1,7-heptanedicarboxylic acid, 5-methyl-1 , 7-Octanedicarboxylic acid, 7,12-dimethyl-1,18-octadecanedicarboxylic acid, 7-ethyl-1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 7,8-dimethyl-1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,6 -Heptanedicarboxylic acid, 6-methyl-6-carbomethoxy-1,8-nonanedicarboxylic acid, 1,8-nonanedicarboxylic acid, 8-methyl-8-carbomethoxy-1,10-undecanedicarboxylic acid, 6
-Saturated aliphatic dicarboxylic acids having a branched chain such as ethyl-1,4-tetradecanedicarboxylic acid and cyclohexanedicarboxylic acid; 7-methyl-1,7,9-decanetricarboxylic acid, 6-methyl-1,6,8- Examples thereof include tricarboxylic acids such as nonanetricarboxylic acid, 8-methyl-1,8,10-undecanetricarboxylic acid, and the like, or a mixture thereof. Specific examples of the inorganic acid component include boric acid and phosphoric acid.

【0022】上記した有機酸成分及び無機酸成分のうち
でも定格電圧100V以下の低圧用コンデンサ向けには
電気伝導率の高い電解液が得られるフタル酸、マレイン
酸、安息香酸、アジピン酸が好ましい。定格電圧300
V以上の高圧用コンデンサ向けには耐電圧の高い電解液
が得られるアゼライン酸、セバシン酸、1,6−デカン
ジカルボン酸、1,7−オクタンジカルボン酸、ホウ酸
が好ましい。定格電圧100Vを越え、300V未満の
中圧用コンデンサ向けには適度の電気伝導率と耐電圧を
有する電解液が得られる安息香酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸が好ましい。
Among the above-mentioned organic acid components and inorganic acid components, phthalic acid, maleic acid, benzoic acid, and adipic acid are preferable for low-voltage capacitors having a rated voltage of 100 V or less, because an electrolytic solution having a high electric conductivity can be obtained. Rated voltage 300
For high voltage capacitors of V or higher, azelaic acid, sebacic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid, and boric acid, which can obtain an electrolytic solution having a high withstand voltage, are preferable. Benzoic acid, adipic acid, and azelaic acid are preferable for medium-voltage capacitors having a rated voltage of more than 100 V and less than 300 V, which can provide an electrolytic solution having appropriate electric conductivity and withstand voltage.

【0023】オニウム塩の具体例としては、アンモニウ
ム;メチルアンモニウム;ジメチルアンモニウム;トリ
メチルアンモニウム、エチルジメチルアンモニウム、ジ
エチルメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウムな
どの三級アンモニウム類;テトラメチルアンモニウム、
トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニ
ウムなどの四級アンモニウム類等あるいはこれらの混合
物が挙げられる。
Specific examples of onium salts include ammonium; methylammonium; dimethylammonium; tertiary ammonium such as trimethylammonium, ethyldimethylammonium, diethylmethylammonium, triethylammonium; tetramethylammonium;
Examples thereof include quaternary ammoniums such as triethylmethylammonium and tetraethylammonium, and the like or a mixture thereof.

【0024】中高圧用コンデンサにはエチレングリコー
ル溶媒と1,6−デカンジカルボン酸などのジカルボン
酸類との組み合わせにおいて高い耐電圧を有する電解液
が得られるアンモニアが好ましい。低圧用コンデンサに
はγ−ブチロラクトン溶媒とフタル酸などの組み合わせ
において高い電気伝導率を有する電解液が得られる1,
2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、1−エチ
ル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム、テトラメチル
アンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラ
エチルアンモニウムが好ましい。溶質の使用量は溶媒と
溶質との合計重量に対して5〜30重量%の範囲で含有
させるのが好ましい。
Ammonia, which can obtain an electrolytic solution having a high withstand voltage in the combination of an ethylene glycol solvent and a dicarboxylic acid such as 1,6-decanedicarboxylic acid, is preferable for the medium- and high-voltage capacitors. For low voltage capacitors, an electrolyte with high electrical conductivity can be obtained by combining γ-butyrolactone solvent and phthalic acid.
2,3,4-Tetramethylimidazolinium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium, tetramethylammonium, triethylmethylammonium and tetraethylammonium are preferred. The solute is preferably used in an amount of 5 to 30% by weight based on the total weight of the solvent and the solute.

【0025】また、本発明においては、化成性の向上な
どの目的で電解液に水を含有させることもできる。この
水の含有量は、好ましくは0.01〜30重量%の範囲
であり、更に好ましくは0.01〜10重量%の範囲で
ある。また、必要に応じて電解液にさらに他の添加剤を
含有させることもできる。その他の添加剤としては、ホ
ウ酸、ホウ酸と多価アルコール類(エチレングリコー
ル、マンニトール、ソルビトールなど)との錯化合物な
どのホウ素化合物類;リン酸、酸性リン酸エステル類
〔リン酸ジブチル、リン酸ビス(2−エチルヘキシ
ル)〕、酸性ホスホン酸エステル類〔2−エチルヘキシ
ルホスホン酸(2−エチルヘキシル)など〕のリン化合
物類;p−ニトロ安息香酸、m−ニトロアセトフェノン
などのニトロ化合物類などが挙げられる。本発明の電解
液は、例えば図1、図2に示す巻回型のアルミニウム電
解コンデンサに用いることができ、該電解液は、図中に
おいて3で示されるセパレータ(スペーサーとも言う)
に含浸される。該セパレータは、クラフト紙、マニラ紙
などが一般に使用される。
Further, in the present invention, the electrolytic solution may contain water for the purpose of improving the chemical conversion property. The water content is preferably in the range of 0.01 to 30% by weight, more preferably 0.01 to 10% by weight. In addition, the electrolyte solution may further contain other additives, if necessary. Other additives include boric acid, boron compounds such as boric acid and complex compounds of polyhydric alcohols (ethylene glycol, mannitol, sorbitol, etc.); phosphoric acid, acidic phosphoric acid esters [dibutyl phosphate, phosphorus Acid bis (2-ethylhexyl)], acidic phosphonates [2-ethylhexylphosphonic acid (2-ethylhexyl) and the like] phosphorus compounds; p-nitrobenzoic acid, nitro compounds such as m-nitroacetophenone and the like. To be The electrolytic solution of the present invention can be used, for example, in a wound-type aluminum electrolytic capacitor shown in FIGS. 1 and 2, and the electrolytic solution is a separator (also referred to as a spacer) indicated by 3 in the drawings.
Is impregnated into. Kraft paper, Manila paper, etc. are generally used as the separator.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定される
ものではない。表1(その1、その2)に有機物で表面
修飾したシリカコロイド粒子を用いた本発明の電解液、
表2(その1、その2)に有機物で表面修飾していない
通常のシリカコロイド粒子を用いた電解液の25℃にお
ける電気伝導率と耐電圧をそれぞれ示した。表中、各成
分の使用量及び添加量は、特に断らない限り溶媒と溶質
の合計を100としたときの重量部で示した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In Table 1 (No. 1 and No. 2), the electrolytic solution of the present invention using silica colloid particles whose surface is modified with an organic substance,
Table 2 (No. 1 and No. 2) shows the electric conductivity and the withstand voltage at 25 ° C. of the electrolytic solution using the ordinary silica colloidal particles which are not surface-modified with organic substances. In the table, the use amount and the addition amount of each component are shown in parts by weight when the total of the solvent and the solute is 100 unless otherwise specified.

【0027】無機酸化物コロイド粒子は、平均粒径が約
12nmのシリカ粒子をそのまま(比較例)あるいは次
の一般式(2)で表される3−グリシドキシプロピルト
リメトキシシランを用いて表面修飾したもの(実施例、
参考例)を用いた。コロイドの分散媒としてはエチレン
グリコールを用い、コロイドを基本電解液(溶質及び溶
媒)に添加して所定の組成の電解液を調製した。
As the inorganic oxide colloidal particles, silica particles having an average particle size of about 12 nm are used as they are (comparative example) or by using 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane represented by the following general formula (2). Modified (Example,
Reference example) was used. Ethylene glycol was used as a dispersion medium for the colloid, and the colloid was added to the basic electrolytic solution (solute and solvent) to prepare an electrolytic solution having a predetermined composition.

【化3】 [Chemical 3]

【0028】耐電圧はこれらの電解液を図1に示した巻
回型素子に含浸し、これに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とした。実施例1〜4お
よび比較例1〜4で使用したアルミ電解コンデンサ素子
の仕様は定格電圧450V、定格静電容量10μFのも
のである。実施例5〜9、参考例1〜2、および比較例
5〜11で使用したアルミ電解コンデンサ素子の仕様は
定格電圧200V、定格静電容量68μFのものであ
る。耐電圧の測定で印加した電流値はそれぞれ3mA、
10mAである。表1および表2の実験結果から、本発
明の電解液は従来の電解液と同等の電気伝導率とより高
い耐電圧を有することがわかる。
The withstand voltage is the voltage value at which spike or scintillation is first observed in the voltage-time rise curve when the spiral wound element shown in FIG. 1 is impregnated and a constant current is applied thereto. And The specifications of the aluminum electrolytic capacitor elements used in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 have a rated voltage of 450 V and a rated capacitance of 10 μF. The specifications of the aluminum electrolytic capacitor elements used in Examples 5 to 9, Reference Examples 1 and 2, and Comparative Examples 5 to 11 are those having a rated voltage of 200 V and a rated capacitance of 68 μF. The current value applied in the withstand voltage measurement was 3 mA,
It is 10 mA. From the experimental results shown in Tables 1 and 2, it can be seen that the electrolytic solution of the present invention has an electric conductivity equivalent to that of the conventional electrolytic solution and a higher withstand voltage.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】表3に本発明の実施例1、2および従来の
比較例1、2の電解液を用いて定格電圧450V、静電
容量10μFのアルミ電解コンデンサを作製し、105
℃にて1000時間の高温負荷試験を行った場合の結果
を示す。表3の実験結果からわかるように、本発明の電
解コンデンサは高温負荷試験後も初期値を維持した。一
方、従来の電解コンデンサは耐電圧の低下により高温負
荷試験中に多数のショート品が発生し、信頼性に問題が
あった。表4にこれら電解液をバイアル管中に密封し、
115℃にて加熱したときのゲル化に至るまでの日数を
示した。従来の電解液に比較して、本発明の電解液は極
めてゲル化しにくいことがわかる。
In Table 3, aluminum electrolytic capacitors having a rated voltage of 450 V and a capacitance of 10 μF were prepared by using the electrolytic solutions of Examples 1 and 2 of the present invention and conventional Comparative Examples 1 and 2.
The results obtained when a high temperature load test was performed at 1000C for 1000 hours are shown. As can be seen from the experimental results in Table 3, the electrolytic capacitor of the present invention maintained the initial value even after the high temperature load test. On the other hand, in the conventional electrolytic capacitor, many short-circuited products were generated during the high temperature load test due to the decrease in withstand voltage, and there was a problem in reliability. In Table 4, these electrolytes were sealed in vial tubes,
The number of days until gelation when heated at 115 ° C. is shown. It can be seen that the electrolytic solution of the present invention is extremely difficult to gel as compared with the conventional electrolytic solution.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の電解液を使用すれば、より低損
失で、より定格電圧の高い電解コンデンサが実現でき、
工業的価値が大きい。
By using the electrolytic solution of the present invention, an electrolytic capacitor with lower loss and higher rated voltage can be realized,
Great industrial value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】電解コンデンサの巻回型素子の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a wound type element of an electrolytic capacitor.

【図2】電解コンデンサの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of an electrolytic capacitor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 政幸 茨城県稲敷郡阿見町中央8丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内 (72)発明者 伊藤 隆人 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 清水 誠 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 福井 京子 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   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masayuki Takeda             8-3-1 Chuo, Ami-cho, Inashiki-gun, Ibaraki Prefecture             Mitsubishi Chemical Corporation Tsukuba Research Center (72) Inventor Takato Ito             1 of 167-1, Higashi-Ome, Ome-shi, Tokyo             Within Nippon Chemi-Con Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Shimizu             1 of 167-1, Higashi-Ome, Ome-shi, Tokyo             Within Nippon Chemi-Con Co., Ltd. (72) Inventor Kyoko Fukui             1 of 167-1, Higashi-Ome, Ome-shi, Tokyo             Within Nippon Chemi-Con Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶媒、溶質および有機物で表面修飾した
平均粒径が5〜100nmの範囲の無機酸化物コロイド
粒子から成る電解コンデンサ用電解液。
1. An electrolytic solution for an electrolytic capacitor comprising inorganic oxide colloidal particles having an average particle size in the range of 5 to 100 nm, which is surface-modified with a solvent, a solute and an organic substance.
【請求項2】 有機物が下記一般式(1)で表されるシ
リル化剤またはシランカップリング剤である請求項1記
載の電解コンデンサ用電解液。 【化1】 [式中、X1 〜X3 は、炭素数が1〜20のアルキル
基、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基であ
り、その水素の一部がカルボキシル基、エステル基、ア
ミド基、シアノ基、ケトン基、ホルミル基、エーテル
基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基、
スルホキシド基、スルホン基で置換されていてもよい炭
化水素基(−R)、オキシ炭化水素基(−OR)及び水
酸基(−OH)の群から選ばれた少なくとも一種であ
り、互いに異なっていても良い。X4 は炭素数1〜20
のアルコキシ基または水酸基である。]
2. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the organic substance is a silylating agent or a silane coupling agent represented by the following general formula (1). [Chemical 1] [Wherein, X 1 to X 3 are an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a part of hydrogen thereof is a carboxyl group, an ester group, an amide group, a cyano group, Ketone group, formyl group, ether group, hydroxyl group, amino group, mercapto group, sulfide group,
At least one selected from the group consisting of a sulfoxide group, a hydrocarbon group (—R) optionally substituted with a sulfone group, an oxyhydrocarbon group (—OR), and a hydroxyl group (—OH), which may be different from each other. good. X 4 has 1 to 20 carbon atoms
Is an alkoxy group or a hydroxyl group. ]
【請求項3】 一般式(1)で表されるシリル化剤また
はシランカップリング剤が3−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシ
シランから選ばれる1種以上である請求項2記載の電解
コンデンサ用電解液。
3. The silylating agent or silane coupling agent represented by the general formula (1) is 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyl. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 2, which is one or more selected from dimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane.
【請求項4】 無機酸化物コロイド粒子がシリカである
請求項1記載の電解コンデンサ用電解液。
4. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the inorganic oxide colloidal particles are silica.
【請求項5】 溶媒がエチレングリコールまたはγ−ブ
チロラクトンを主体とする有機溶媒である請求項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 solvent is an organic solvent mainly containing ethylene glycol or γ-butyrolactone.
【請求項6】 溶質が有機酸および/または無機酸のオ
ニウム塩(但し、アミジニウム塩を除く)である請求項
1記載の電解コンデンサ用電解液。
6. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the solute is an onium salt of an organic acid and / or an inorganic acid (excluding amidinium salt).
【請求項7】 有機酸が1,6−デカンジカルボン酸、
1,7−オクタンジカルボン酸、アジピン酸、安息香
酸、フタル酸およびマレイン酸から選ばれる1種以上で
ある請求項6記載の電解コンデンサ用電解液。
7. The organic acid is 1,6-decanedicarboxylic acid,
The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 6, which is at least one selected from 1,7-octanedicarboxylic acid, adipic acid, benzoic acid, phthalic acid and maleic acid.
【請求項8】 無機酸がホウ酸である請求項6記載の電
解コンデンサ用電解液。
8. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the inorganic acid is boric acid.
【請求項9】 オニウム塩がアンモニウム塩、三級アン
モニウム塩および四級アンモニウム塩からなる群から選
ばれる1種以上である請求項6記載の電解コンデンサ用
電解液。
9. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the onium salt is at least one selected from the group consisting of ammonium salts, tertiary ammonium salts and quaternary ammonium salts.
【請求項10】 溶媒がエチレングリコールを主体とす
る溶媒、溶質が有機酸のアンモニウム塩、有機物で表面
修飾した無機酸化物コロイド粒子がシランカップリング
剤で表面処理したシリカ粒子である請求項1記載の電解
コンデンサ用電解液。
10. The solvent according to claim 1, wherein the solvent is a solvent mainly composed of ethylene glycol, the solute is an ammonium salt of an organic acid, and the inorganic oxide colloidal particles surface-modified with an organic substance are silica particles surface-treated with a silane coupling agent. Electrolytic solution for electrolytic capacitors.
【請求項11】 溶媒がγ−ブチロラクトンを主体とす
る溶媒、溶質が有機酸の三級アンモニウム塩または四級
アンモニウム塩、有機物で表面修飾した無機酸化物コロ
イド粒子がシランカップリング剤で表面処理したシリカ
粒子である請求項1記載の電解コンデンサ用電解液。
11. A solvent mainly comprising γ-butyrolactone, a solute is a tertiary ammonium salt or a quaternary ammonium salt of an organic acid, and inorganic oxide colloidal particles surface-modified with an organic material are surface-treated with a silane coupling agent. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, which is silica particles.
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