JP2010135703A - Electrolytic solution for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same - Google Patents

Electrolytic solution for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor excellent in tracking resistance, and to provide the electrolytic capacitor using the electrolytic solution. <P>SOLUTION: The electrolytic solution contains at least one solute selected from an organic acid or an organic acid salt and an inorganic acid and precursors of insulating resin in a solvent composed of an organic solvent as a body. As the insulating resin, at least one resin is selected from polyimide resin, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane resin, etc., and especially an electrolytic solution which contains 4,4-diaminodiphenyl ether and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride which are precursors, and forms the polyimide resin is suitable for satisfying tracking resistance. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液(以下、電解液と称す)の改良に関するものであり、電解液の耐トラッキング性を向上させることができ、製品としての安全性が高い電解コンデンサの駆動用電解液に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor (hereinafter referred to as an electrolytic solution), which can improve the tracking resistance of the electrolytic solution and drive an electrolytic capacitor with high safety as a product. The present invention relates to an electrolytic solution for use.

コンデンサは一般的な電子部品の1つであり、様々な電気・電子製品において、主として電源回路用やデジタル回路のノイズフィルタ用として広く使用されるものである。   A capacitor is one of general electronic components, and is widely used in various electric and electronic products mainly for power supply circuits and noise filters for digital circuits.

一般に、アルミニウム電解コンデンサは、高純度のアルミニウム箔を電気化学的にエッチング処理して表面積を拡大させた後、ホウ酸アンモニウム水溶液、アジピン酸アンモニウム水溶液等の化成液中で化成処理を行い、エッチング箔表面に酸化皮膜を形成させた陽極箔と、高純度のアルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔との間に、セパレータを挿入し巻回して得られたコンデンサ素子に電解液を含浸し、金属製の筒状ケースに収納した後、開口部を弾性ゴムにより封止し、封止した部位を絞り加工することにより構成される。   In general, an aluminum electrolytic capacitor is obtained by subjecting a high-purity aluminum foil to an electrochemical etching treatment to increase the surface area, and then performing a chemical conversion treatment in a chemical conversion solution such as an aqueous ammonium borate solution or an aqueous ammonium adipate solution. A capacitor element obtained by inserting and winding a separator between an anode foil having an oxide film formed on the surface and a cathode foil obtained by etching a high-purity aluminum foil is impregnated with an electrolytic solution, After being accommodated in the cylindrical case, the opening is sealed with elastic rubber, and the sealed portion is drawn.

近年、電化製品の安全性が問題視されている中で、電解コンデンサに関する安全面への要求も高まっており、電解コンデンサに使用する電解液も安全性向上に向けて開発が進められている。   In recent years, safety of electrical appliances has been regarded as a problem, and the demand for safety regarding electrolytic capacitors has also increased, and an electrolytic solution used for electrolytic capacitors has been developed to improve safety.

従来の電解液にはエチレングリコール、またはγ-ブチロラクトンを主溶媒とし、これに電解質としてアジピン酸、安息香酸等のアンモニウム塩を溶解したものが使用されてきた。   Conventional electrolytes have used ethylene glycol or γ-butyrolactone as a main solvent, and an ammonium salt such as adipic acid or benzoic acid dissolved therein as an electrolyte.

電解コンデンサにおいては、安全性の向上という名目で電解液の耐トラッキング性向上以外にも、種々の方法により電解液の改良が図られている。例えば、電解液の難燃化があり、ケイ素含有ポリビニルアルコールとホウ酸若しくはその塩を溶解した電解液を用いる手法、または、コンデンサ素子を、アミン化合物と多価アルコール系溶媒を含む駆動用電解液に接触させてゲル化し、高電圧印加時の短絡を抑制することにより電解液の難燃化を実現する手法が用いられている。(例えば特許文献1、2参照)。   In the electrolytic capacitor, in addition to improving the tracking resistance of the electrolytic solution in the name of improving safety, the electrolytic solution is improved by various methods. For example, there is a method of using an electrolyte solution in which an electrolyte solution is flame-retardant and silicon-containing polyvinyl alcohol and boric acid or a salt thereof are dissolved, or a capacitor element is a driving electrolyte solution containing an amine compound and a polyhydric alcohol solvent. The method of making the electrolyte solution flame-retardant by bringing into contact with the gel and suppressing a short circuit when a high voltage is applied is used. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).

特公平7−197307-19730 特開平5−175079JP-A-5-175079

しかしながら、電解コンデンサに、過電圧が印加され、弁作動した際に噴出した電解液が基板上に付着した場合、難燃性電解液でさえも、溶媒の蒸発が進行することにより、電解質の濃縮が進行し、耐電圧が低下することによって、トラッキングによる火花が発生し、最終的には基板上での短絡に到るという問題があり、近年では電子機器の高密度実装化に伴い、その危険性が高まっているため、火災発生のない安全性の高い電解コンデンサが求められていた。   However, when an overvoltage is applied to the electrolytic capacitor and the electrolyte discharged when the valve is actuated adheres to the substrate, even the flame-retardant electrolyte will cause the evaporation of the solvent, thereby concentrating the electrolyte. As it progresses and the withstand voltage decreases, there is a problem that a spark is generated due to tracking, which eventually leads to a short circuit on the board. Therefore, a highly safe electrolytic capacitor that does not cause a fire has been demanded.

上記の問題に鑑みて、本発明は、電解液を改良することにより、過電圧が印加された際、噴出した電解液が基板上でトラッキングによる火花が生じない、安全性を向上させた電解コンデンサを提供することを目的としている。   In view of the above problems, the present invention provides an electrolytic capacitor with improved safety by improving the electrolytic solution so that when an overvoltage is applied, the sprayed electrolytic solution does not cause a spark due to tracking on the substrate. It is intended to provide.

本発明は上記課題を解決するため、種々検討した結果発見したものであり、絶縁性樹脂の特徴に着目し、その特性を電解液に適用しようとするものである。   The present invention has been discovered as a result of various studies in order to solve the above-described problems, and focuses on the characteristics of an insulating resin and intends to apply the characteristics to an electrolyte.

本発明の電解コンデンサの駆動用電解液は、有機溶媒を主体とする溶媒中に、有機酸または有機酸塩、無機酸から選択される1種以上の溶質と、絶縁性樹脂の前駆体とを含むことを特徴とする。   The electrolytic solution for driving the electrolytic capacitor of the present invention comprises at least one solute selected from an organic acid, an organic acid salt, and an inorganic acid in a solvent mainly composed of an organic solvent, and a precursor of an insulating resin. It is characterized by including.

また、前記絶縁性樹脂がポリイミドであり、前駆体が下式で示される4,4'−ジアミノジフェニルエーテルと1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸無水物であることを特徴とする。上記前駆体を含んだ電解液により、寿命特性、耐トラッキング性を向上させることができる。   The insulating resin is polyimide, and the precursor is 4,4′-diaminodiphenyl ether represented by the following formula and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride. With the electrolytic solution containing the precursor, life characteristics and tracking resistance can be improved.

Figure 2010135703
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また、4,4'−ジアミノジフェニルエーテルと1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸無水物の重合で形成されるポリイミド樹脂に代わる絶縁性樹脂として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂を挙げることができ、これらの前駆体として、下記のものが挙げられる。   Further, as an insulating resin to replace polyimide resin formed by polymerization of 4,4'-diaminodiphenyl ether and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin , Unsaturated polyester resins, alkyd resins, and polyurethane resins. Examples of these precursors include the following.

フェノール樹脂前駆体としては、フェノールおよびホルムアルデヒドが挙げられる。
エポキシ樹脂前駆体としては、ビスフェノールAおよびエピクロルヒドリンが挙げられる。
メラミン樹脂前駆体としては、メラミンおよびホルムアルデヒドが挙げられる。
尿素樹脂前駆体としては、尿素およびホルムアルデヒドが挙げられる。
不飽和ポリエステル樹脂前駆体としては、テレフタル酸およびエチレングリコールが挙げられる。
アルキド樹脂前駆体としては、脂肪酸およびグリセリンが挙げられる。
ポリウレタン樹脂前駆体としては、ジイソシアネートヘキサンおよびエチレングリコールが挙げられる。
Phenol resin precursors include phenol and formaldehyde.
Examples of the epoxy resin precursor include bisphenol A and epichlorohydrin.
Melamine and formaldehyde are mentioned as a melamine resin precursor.
The urea resin precursor includes urea and formaldehyde.
Examples of the unsaturated polyester resin precursor include terephthalic acid and ethylene glycol.
Examples of the alkyd resin precursor include fatty acids and glycerin.
Examples of the polyurethane resin precursor include diisocyanate hexane and ethylene glycol.

前記絶縁性樹脂前駆体の添加量はそれぞれ0.5〜20.0wt%とすることが好ましい。   The addition amount of the insulating resin precursor is preferably 0.5 to 20.0 wt%.

有機溶媒としては、プロトン系溶媒と非プロトン系溶媒のうちから選択される1種以上の溶媒を使用することができる。
プロトン系溶媒の例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等を挙げることができ、その中でもエチレングリコールが好適である。また、非プロトン系溶媒の例としては、γ−ブチロラクトン等のラクトン化合物が挙げられる。
As the organic solvent, one or more solvents selected from a protic solvent and an aprotic solvent can be used.
Examples of the protonic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, butyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like, and among these, ethylene glycol is preferable. Examples of aprotic solvents include lactone compounds such as γ-butyrolactone.

本発明の電解液においては、前記エチレングリコールの他に溶媒を添加しても良い。
溶媒種にはアルコール類、エーテル類、アミド類、オキサゾリジノン類、ラクトン類、ニトリル類、カーボネート類、スルホン類からなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。溶媒の具体例は以下のとおりであり、2種以上併用することもできる。
In the electrolytic solution of the present invention, a solvent may be added in addition to the ethylene glycol.
Examples of the solvent species include one or more selected from the group consisting of alcohols, ethers, amides, oxazolidinones, lactones, nitriles, carbonates, and sulfones. Specific examples of the solvent are as follows, and two or more kinds can be used in combination.

アルコール類として、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、ベンジルアルコール、アミルアルコール、フルフリルアルコール、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、グリセリン、ヘキシトール等が挙げられる。   Examples of alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, diacetone alcohol, benzyl alcohol, amyl alcohol, furfuryl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, hexylene glycol, glycerin, and hexitol.

エーテル類として、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、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等が挙げられる。   As ethers, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol phenyl ether, tetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl Examples include ether.

また、高分子量体としてポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールおよびその共重合体(以下、ポリアルキレングリコール)等が挙げられる。   In addition, examples of the high molecular weight material include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol and copolymers thereof (hereinafter referred to as polyalkylene glycol).

アミド類として、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、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、ヘキサメチルホスホリックアミド等が挙げられる。   As amides, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N, N-diethyl Examples include acetamide and hexamethylphosphoric amide.

オキサゾリジノン類として、N−メチル−2−オキサゾリジノン、3,5−ジメチル−2−オキサゾリジノン等が挙げられる。   Examples of oxazolidinones include N-methyl-2-oxazolidinone and 3,5-dimethyl-2-oxazolidinone.

ラクトン類として、γ−ブチロラクトン、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−バレロラクトン等が挙げられる。   Examples of lactones include γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, β-butyrolactone, γ-valerolactone, and δ-valerolactone.

ニトリル類として、アセトニトリル、アクリロニトリル、アジポニトリル、3−メトキシプロピオニトリル等が挙げられる。   Examples of nitriles include acetonitrile, acrylonitrile, adiponitrile, 3-methoxypropionitrile and the like.

カーボネート類として、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。   Examples of carbonates include ethylene carbonate and propylene carbonate.

スルホン類として、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、スルホラン、3−メチルスルホラン、2,4−ジメチルスルホラン等が挙げられる。   Examples of the sulfones include dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, sulfolane, 3-methyl sulfolane, and 2,4-dimethyl sulfolane.

その他の溶媒として、水、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、トルエン、キシレン、パラフィン類等が挙げられる。   Examples of other solvents include water, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, toluene, xylene, and paraffins.

上記に示した溶媒のうちで、特に好適なものは、エチレングリコールである。   Of the solvents shown above, a particularly preferred one is ethylene glycol.

本発明に用いられる電解質としては、カルボン酸およびカルボン酸塩のうちから選ばれる1種以上の電解質を使用することができる。酸の例として、酢酸、シュウ酸、プロピオン酸、安息香酸、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、ウンデカン酸、2−メチルアゼライン酸、1,6−デカンジカルボン酸、5,6−デカンジカルボン酸、2−ブチルオクタン二酸、7−ビニルヘキサデン−1,16−ジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸並びにこれらのアンモニウム塩およびアミン塩が挙げられる。   As the electrolyte used in the present invention, one or more electrolytes selected from carboxylic acids and carboxylates can be used. Examples of acids include acetic acid, oxalic acid, propionic acid, benzoic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanoic acid, 2-methyl azelaic acid, 1,6- Examples include decanedicarboxylic acid, 5,6-decanedicarboxylic acid, 2-butyloctanedioic acid, 7-vinylhexaden-1,16-dicarboxylic acid, fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, and ammonium and amine salts thereof. It is done.

さらに、上記の電解液には、漏れ電流の低減、耐電圧向上、ガス吸収等の目的でコンデンサ駆動用電解液として一般的に使用される種々の添加剤を加えることができる。
添加剤の例としては、グルコース、フルクトース、マンニトール、キシロース、ガラクトース等の糖類、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の高分子化合物、ニトロフェノール、ニトロ安息香酸、ニトロアセトフェノン、ニトロアニソール、ジニトロ安息香酸等のニトロ化合物、コロイダルシリカ等のシランカップリング剤等を挙げることができる。
Furthermore, various additives generally used as capacitor driving electrolytes can be added to the above electrolyte for the purpose of reducing leakage current, improving withstand voltage, gas absorption, and the like.
Examples of additives include sugars such as glucose, fructose, mannitol, xylose, galactose, polymer compounds such as polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, nitrophenol, nitrobenzoic acid, nitroacetophenone, nitroanisole, dinitrobenzoic acid And silane coupling agents such as colloidal silica.

本発明の電解液に用いられる絶縁性樹脂の前駆体を添加した電解液は、基板上に噴出した際、通電等による熱で重合反応が進み、基板上に絶縁性樹脂を形成することにより、耐トラッキング性を向上させることができる。
また、上記の重合反応は無触媒下では200℃以上で起こるため、電解液中に上記絶縁性樹脂の前駆体を添加しても、コンデンサ内部での重合反応が起こることはなく、製品の寿命特性を悪化させることはない。
When the electrolytic solution added with the insulating resin precursor used in the electrolytic solution of the present invention is jetted onto the substrate, the polymerization reaction proceeds by heat due to energization, etc., and by forming the insulating resin on the substrate, Tracking resistance can be improved.
In addition, since the above polymerization reaction occurs at 200 ° C. or higher in the absence of a catalyst, the polymerization reaction does not occur inside the capacitor even when the precursor of the insulating resin is added to the electrolytic solution, and the life of the product It does not deteriorate the characteristics.

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、以下に挙げる実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明は以下の内容に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be specifically described below. The following examples are for illustrating the present invention, and the present invention is not limited to the following contents.

実施例に用いる巻回型電解コンデンサの作製方法について以下に述べる。
高純度のアルミニウム箔を電気化学的にエッチング処理して表面積を拡大させた後、ホウ酸アンモニウム水溶液を化成液として、化成処理を行い、エッチング箔表面に酸化皮膜を形成させた陽極箔と、高純度のアルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔との間に、セパレータを挿入し巻回してコンデンサ用素子を作製した。
そして、このコンデンサ素子に表1記載の電解液を含浸し、金属製の有底筒状ケースに収納した後、開口部を弾性ゴムにより封止し、封止した部位を絞り加工して、定格200WV−1500μF(φ30×50L)の巻回型電解コンデンサを作製した。
A method for manufacturing a wound electrolytic capacitor used in the examples will be described below.
A high-purity aluminum foil is electrochemically etched to increase the surface area, then an aqueous solution of ammonium borate is used as a chemical conversion solution, and an anode foil having an oxide film formed on the surface of the etching foil is formed. A separator element was inserted between the pure aluminum foil and the cathode foil etched to produce a capacitor element.
And after impregnating the electrolytic solution shown in Table 1 into this capacitor element and storing it in a metal bottomed cylindrical case, the opening is sealed with elastic rubber, and the sealed portion is drawn and processed. A wound electrolytic capacitor of 200 WV-1500 μF (φ30 × 50 L) was produced.

使用した電解液組成と30℃における比抵抗の値を表1に記載する。   Table 1 shows the electrolyte composition used and the specific resistance at 30 ° C.

Figure 2010135703
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[実施例1〜9]前駆体の組成によるトラッキング特性比較
実施例1〜9の電解液組成は、水1.0wt%、エチレングリコール42.0〜85.4wt%、セバシン酸アンモニウム10.0wt%、ホウ酸3.0wt%、および絶縁性樹脂であるポリイミドの前駆体として、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル0.3〜22.0wt%、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物0.3〜22.0wt%であり、これらの組成によるトラッキング特性比較を行った。
表1記載の実施例1〜9の電解液を使用して、前記定格200WV−1500μF(φ30×50L)の電解コンデンサを作製し(各条件ごとにn=10)、基板に取り付け、電圧350V、電流2Aの条件で通電し、トラッキングによる火花発生までの時間(秒)を測定した。
その結果を表1に示す。
[Examples 1 to 9] Comparison of tracking characteristics depending on the composition of the precursors The electrolyte solution compositions of Examples 1 to 9 were water 1.0 wt%, ethylene glycol 42.0 to 85.4 wt%, and ammonium sebacate 10.0 wt%. , Boric acid 3.0 wt%, and 4,4′-diaminodiphenyl ether 0.3-22.0 wt%, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride as a precursor of polyimide as an insulating resin It was 0.3-22.0 wt%, and the tracking characteristic comparison by these compositions was performed.
Using the electrolytic solutions of Examples 1 to 9 described in Table 1, an electrolytic capacitor having the rated power of 200 WV-1500 μF (φ30 × 50 L) was prepared (n = 10 for each condition), attached to the substrate, and a voltage of 350 V, Energization was performed under the condition of current 2A, and the time (seconds) until the occurrence of spark by tracking was measured.
The results are shown in Table 1.

(比較例1〜3)
比較例1では、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、および1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物を添加せず、比較例2では、4,4'−ジアミノジフェニルエーテルのみ5.0wt%添加し、比較例3では、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物のみ5.0wt%のみ添加し、これらに応じてエチレングリコール量を調整した以外は、上記実施例1〜9と同様にして、これらの組成によるトラッキング特性比較を行った。その結果を表1に示す。
(Comparative Examples 1-3)
In Comparative Example 1, 4,4′-diaminodiphenyl ether and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride were not added. In Comparative Example 2, only 4,4′-diaminodiphenyl ether was 5.0 wt%. In Comparative Example 3, only 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid anhydride was added in an amount of 5.0 wt%, and the amount of ethylene glycol was adjusted accordingly. In the same manner as described above, the tracking characteristics of these compositions were compared. The results are shown in Table 1.

表1に示すように、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、および1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物の両者を添加しなかった比較例1、いずれか1種のみ添加した、比較例2、3では、いずれも10秒でトラッキングによる火花が発生するという結果となった。   As shown in Table 1, Comparative Example 1 in which both 4,4′-diaminodiphenyl ether and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride were not added, only one of them was added, comparison In Examples 2 and 3, sparks due to tracking occurred in 10 seconds.

一方、本発明による4,4'−ジアミノジフェニルエーテルと1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物を併用し、それぞれ0.3〜22.0wt%添加した実施例1〜9は、比較例1〜3と比べて良好な耐トラッキング性を有している。その中でも、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物の添加量がそれぞれ0.5〜20.0wt%の範囲にある、実施例2〜8は、前記の通電条件20分後でもトラッキングによる火花が発生することがなく、比抵抗の増加も抑えられ、さらに良好な特性を有している。   On the other hand, Examples 1 to 9, in which 4,4′-diaminodiphenyl ether and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride according to the present invention were used in combination and added in an amount of 0.3 to 22.0 wt%, respectively, were compared. Compared to Examples 1 to 3, it has better tracking resistance. Among them, Examples 4 to 8 in which the amount of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride added are in the range of 0.5 to 20.0 wt%, Even after 20 minutes of the energizing condition, no spark is generated by tracking, an increase in specific resistance is suppressed, and further excellent characteristics are obtained.

次に、上記実施例1〜9、比較例1〜3による電解コンデンサについて、105℃定格印加試験を行い、5000時間後の特性を比較した(各条件ごとにn=10)。その結果を表2に示す。   Next, the electrolytic capacitors according to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were subjected to a 105 ° C. rated application test, and the characteristics after 5000 hours were compared (n = 10 for each condition). The results are shown in Table 2.

Figure 2010135703
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表2に示すように、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、および1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物の両者を添加した実施例1〜9は、105℃定格印加試験5000時間後の寿命特性が比較例1〜3と同等であり、安定していることが分かる。ここで、ポリイミド形成の重合反応は、無触媒下では200℃以上で起こるため、105℃定格印加での製品寿命特性を悪化させることはない。
以上のように、本発明によれば、安全性が高く、寿命特性が安定した電解コンデンサの実用化が可能となる。
As shown in Table 2, Examples 1 to 9 to which both 4,4′-diaminodiphenyl ether and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid anhydride were added were subjected to a 105 ° C. rated application test after 5000 hours. It can be seen that the life characteristics are equivalent to those of Comparative Examples 1 to 3, and are stable. Here, since the polymerization reaction for forming polyimide occurs at 200 ° C. or higher in the absence of a catalyst, it does not deteriorate the product life characteristics at 105 ° C. rated application.
As described above, according to the present invention, an electrolytic capacitor having high safety and stable life characteristics can be put into practical use.

なお、上記実施例では、絶縁性樹脂をポリイミドとし、その前駆体を4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、および1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物としたが、これに代わる絶縁性樹脂の前駆体として、
フェノール樹脂前駆体:フェノールおよびホルムアルデヒド、
エポキシ樹脂前駆体:ビスフェノールAおよびエピクロルヒドリン、
メラミン樹脂前駆体:メラミンおよびホルムアルデヒド、
尿素樹脂前駆体:尿素およびホルムアルデヒド、
不飽和ポリエステル樹脂前駆体:テレフタル酸およびエチレングリコール、
アルキド樹脂前駆体:脂肪酸およびグリセリン、
ポリウレタン樹脂前駆体:ジイソシアネートヘキサンおよびエチレングリコール
を使用した場合にも、前記と同様の効果を得ることができた。
In the above examples, the insulating resin is polyimide, and the precursor is 4,4′-diaminodiphenyl ether and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride. As a resin precursor,
Phenol resin precursor: phenol and formaldehyde,
Epoxy resin precursor: bisphenol A and epichlorohydrin,
Melamine resin precursor: melamine and formaldehyde,
Urea resin precursor: urea and formaldehyde,
Unsaturated polyester resin precursor: terephthalic acid and ethylene glycol,
Alkyd resin precursor: fatty acid and glycerin,
When the polyurethane resin precursor: diisocyanate hexane and ethylene glycol were used, the same effects as described above could be obtained.

そして、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、先に例示した各種溶質を単独または複数溶解した電解液や、電解コンデンサの駆動用電解液に使用される公知の添加剤を加えた電解液についても上記実施例と同等の効果を得ることができた。

And this invention is not limited to the said Example, The well-known additive used for the electrolyte solution which melt | dissolved the various solutes illustrated previously individually or in multiple, and the drive electrolyte solution of an electrolytic capacitor was added The same effect as in the above example could be obtained for the electrolytic solution.

Claims (4)

有機溶媒を主体とする溶媒中に、絶縁性樹脂の前駆体を含むことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。   An electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor, comprising a precursor mainly of an insulating resin in a solvent mainly composed of an organic solvent. 前記絶縁性樹脂の前駆体が下式で示される4,4'−ジアミノジフェニルエーテルと1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸無水物であることを特徴とする請求項1に記載の電解コンデンサの駆動用電解液。
Figure 2010135703
Figure 2010135703
2. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the precursor of the insulating resin is 4,4′-diaminodiphenyl ether represented by the following formula and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride. Electrolytic solution for driving.
Figure 2010135703
Figure 2010135703
前記絶縁性樹脂前駆体の添加量がそれぞれ0.5〜20.0wt%であることを特徴とする請求項1または2に記載の電解コンデンサの駆動用電解液。   3. The electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the addition amount of the insulating resin precursor is 0.5 to 20.0 wt%, respectively. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電解コンデンサの駆動用電解液を使用したことを特徴とする電解コンデンサ。

An electrolytic capacitor using the electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3.

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