JP2015090949A - Electrolyte for aluminum electrolytic capacitors and aluminum electrolytic capacitor arranged by use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウム電解コンデンサ用電解液に関するものである。 The present invention relates to an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor.
アルミニウム電解コンデンサは、粗面化処理を施したアルミニウムの表面に絶縁性の酸化皮膜層を形成した陽極電極箔と、集電用の陰極電極箔とを電解紙を介して巻回してコンデンサ素子を形成するとともに、電解液を含浸し、外装ケースに収納した構成から成る。電解液は、陽極箔上に形成された誘電体層と集電用の陰極箔の間に介入して、その抵抗分が電解コンデンサに直列に挿入され、電解液の特性がコンデンサの特性を左右させる大きな要因となることが知られている。 An aluminum electrolytic capacitor is formed by winding an anode electrode foil in which an insulating oxide film layer is formed on the surface of a roughened aluminum surface and a cathode electrode foil for current collection through electrolytic paper, The structure is formed and impregnated with an electrolytic solution and housed in an outer case. The electrolyte intervenes between the dielectric layer formed on the anode foil and the cathode foil for current collection, and the resistance is inserted in series with the electrolytic capacitor, and the characteristics of the electrolyte influence the characteristics of the capacitor. It is known to be a major factor.
一般に、中高圧用アルミニウム電解コンデンサ用の電解液は、エチレングリコールなどの有機溶剤に、高級二塩基酸またはそのアンモニウム塩、ホウ酸、又はそのアンモニウム塩、及びマンニトールなどの多価アルコール類を溶解しており、ホウ酸と多価アルコール類とはエステル化合物を形成し、その構造的な特性により電解液の耐電圧が向上することが知られている（特許文献１）。また、ポリビニルアルコールを電解液に添加することでも、耐電圧が向上することが知られている（特許文献２）。しかしながら、近年、スイッチング電源を使用した電子機器において、アルミ電解コンデンサの安全性に対する要求が高まっている。スイッチング電源に使用されるアルミ電解コンデンサには、供給電力の不安定さによって過電圧が印加される場合があり、その際にはコンデンサの破裂、発火、燃焼という事態を招くことがあり、これを防止するためには電解コンデンサ用電解液の火花電圧、すなわち耐電圧をさらに向上させる必要がある。これに対して、ホウ酸と多価アルコール類の添加量を増加して耐電圧の向上を図ろうとすると、ホウ酸エステル化により生成する水分の増加によってコンデンサの内圧上昇を招くという問題があった。また、ポリビニルアルコールの添加量を増加して耐電圧の向上を図ろうとすると、電解液に対する溶解性が低いため高温での加熱工程を長時間要するという問題に加え、電解液の粘度上昇が著しいため、コンデンサ素子への含浸が困難になる、或いはコンデンサとしての低温特性を低下させるという問題が存在した。そのため、電解液の粘度上昇を抑制し、従来のポリビニルアルコール、ホウ酸、多価アルコール類の添加量を増やすことなく、より高い耐電圧を有する電解液が求められていた。 In general, an electrolytic solution for medium- and high-pressure aluminum electrolytic capacitors dissolves higher dibasic acid or its ammonium salt, boric acid or its ammonium salt, and polyhydric alcohols such as mannitol in an organic solvent such as ethylene glycol. It is known that boric acid and polyhydric alcohols form an ester compound, and the withstand voltage of the electrolytic solution is improved by its structural characteristics (Patent Document 1). It is also known that the withstand voltage is improved by adding polyvinyl alcohol to the electrolytic solution (Patent Document 2). However, in recent years, there is an increasing demand for the safety of aluminum electrolytic capacitors in electronic devices using switching power supplies. Overvoltage may be applied to aluminum electrolytic capacitors used in switching power supplies due to instability of power supply, which may cause capacitor explosion, ignition, and combustion, preventing this. In order to achieve this, it is necessary to further improve the spark voltage, that is, the withstand voltage of the electrolytic solution for electrolytic capacitors. On the other hand, when increasing the addition amount of boric acid and polyhydric alcohols to improve the withstand voltage, there is a problem in that the internal pressure of the capacitor is increased due to an increase in moisture generated by boric acid esterification. . In addition, increasing the amount of polyvinyl alcohol added to improve the withstand voltage results in a significant increase in the viscosity of the electrolyte, in addition to the problem of requiring a long heating step at a high temperature due to low solubility in the electrolyte. There has been a problem that impregnation into the capacitor element becomes difficult or the low temperature characteristics as a capacitor are deteriorated. Therefore, there has been a demand for an electrolytic solution having a higher withstand voltage without increasing the viscosity of the electrolytic solution and increasing the amount of conventional polyvinyl alcohol, boric acid, and polyhydric alcohols added.
本発明は、従来のポリビニルアルコールを耐電圧向上剤として用いた電解液に比べて、より耐電圧向上効果が優れ、さらに、電解液の粘度上昇を抑制したアルミニウム電解コンデンサ用電解液を提供することを課題とする。 The present invention provides an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor that is more excellent in withstand voltage improvement effect and further suppresses an increase in the viscosity of the electrolytic solution as compared with an electrolytic solution using conventional polyvinyl alcohol as a withstand voltage improver. Is an issue.
ポリグリセリン、又はポリグリセリン誘導体とポリビニルアルコールとを併用すること、さらに、上記ポリグリセリンが水酸基価から算出される平均重合度が２から２０のポリグリセリンであり、上記ポリグリセリン誘導体が水酸基価から算出される平均重合度が２から２０のポリグリセリンに対して、エチレンオキサイドを１から１００モル付加されて成るポリオキシエチレンポリグリセリルエーテル、又は水酸基価から算出される平均重合度が２から２０のポリグリセリンと飽和、又は不飽和脂肪酸から構成されるポリグリセリン脂肪酸エステルであることにより、耐電圧向上効果に優れ、且つ電解液の粘度上昇が抑制されたアルミニウム電解コンデンサ用電解液を見出し、本発明を完成するに至った。 Use of polyglycerin or a polyglycerin derivative and polyvinyl alcohol in combination, and the polyglycerin is a polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from the hydroxyl value of 2 to 20, and the polyglycerin derivative is calculated from the hydroxyl value. Polyoxyethylene polyglyceryl ether obtained by adding 1 to 100 moles of ethylene oxide to polyglycerin having an average degree of polymerization of 2 to 20, or polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from a hydroxyl value of 2 to 20 And found an electrolyte solution for an aluminum electrolytic capacitor that is excellent in withstand voltage improvement and suppressed increase in the viscosity of the electrolyte solution by being a polyglycerin fatty acid ester composed of a saturated or unsaturated fatty acid. It came to do.
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液を使用することにより、耐電圧、及び低温特性に優れたアルミニウム電解コンデンサを製造することができる。 By using the electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor of the present invention, an aluminum electrolytic capacitor excellent in withstand voltage and low temperature characteristics can be produced.
以下に本説明を実施するための形態をより詳細に説明するが、本発明の範囲はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で、変更等が加えられた形態も本発明に属する。 Although the form for implementing this description is demonstrated in detail below, the scope of the present invention is not limited to this embodiment, and the change etc. were added in the range which does not impair the meaning of the present invention. The form also belongs to the present invention.
本発明の電解液に用いられるポリグリセリンは、グリセリンの脱水縮合反応、グリシドール、エピクロルヒドリン、グリセリンハロヒドリン等のグリセリン類縁物質を用いての合成、あるいは合成グリセリンのグリセリン蒸留残分からの回収等によって得られるが、一般的には、グリセリンに少量のアルカリ触媒を加えて２００℃以上の高温に加熱し、精製する水を除去しながら重縮合させる方法によって得られる。反応は逐次的な分子間脱水反応により、順次高重合体が生成するが、反応組成物は均質なものではなく、未反応グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン等の複雑な混合組成物となり、反応温度が高いほど、あるいは反応時間が長いほど反応は高重合度側にシフトする。また、未反応のグリセリンは減圧蒸留による蒸留が可能であり、ジグリセリンは分子蒸留による蒸留が可能であるため、一般的にはジグリセリンは高純度品が使用され、それ以上の重合度のポリグリセリンは、複雑な多成分の混合物や、グリセリン、ジグリセリンを蒸留した残分が使用される。 The polyglycerin used in the electrolyte of the present invention is obtained by dehydration condensation reaction of glycerin, synthesis using glycerin-related substances such as glycidol, epichlorohydrin, glycerin halohydrin, or recovery of synthetic glycerin from glycerin distillation residue. However, it is generally obtained by a method in which a small amount of an alkali catalyst is added to glycerin and heated to a high temperature of 200 ° C. or higher and polycondensed while removing water to be purified. The reaction is a sequential intermolecular dehydration reaction, and a high polymer is produced in sequence, but the reaction composition is not homogeneous and becomes a complex mixed composition such as unreacted glycerin, diglycerin, triglycerin, and tetraglycerin. The higher the reaction temperature or the longer the reaction time, the more the reaction shifts to the higher degree of polymerization. In addition, since unreacted glycerin can be distilled by vacuum distillation and diglycerin can be distilled by molecular distillation, diglycerin is generally used as a high-purity product and has a degree of polymerization higher than that. As the glycerin, a complex multi-component mixture and a residue obtained by distilling glycerin and diglycerin are used.
本発明の電解液に用いられるポリグリセリンは、水酸基価から算出される平均重合度が２から２０のポリグリセリンであり、好ましくは平均重合度が２から１０のものを使用する。具体例としては、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ヘキサグリセリン、デカグリセリンなどが挙げられ、市販品としては、ジグリセリンＳ、ポリグリセリン＃３１０、ポリグリセリン＃５００、ポリグリセリン＃７５０（何れも阪本薬品工業株式会社製）を用いることができる。また、平均重合度が２未満の場合では、電解コンデンサの耐電圧の向上効果が低い場合があり、一方、平均重合度が２０を超える場合では、ポリグリセリンの粘度が上昇し、電解液の粘度上昇、及びアルミニウム電解コンデンサの低温特性の低下を招く恐れがある。ここで、平均重合度は、末端基分析法による水酸基価から算出されるポリグリセリンの平均重合度（ｎ）である。詳しくは、次式（式１）、及び（式２）から平均重合度が算出される。
（式１）分子量＝７４ｎ＋１８
（式２）水酸基価＝５６１１０（ｎ＋２）/分子量
上記（式２）中の水酸基価とは、ポリグリセリンに含まれる水酸基数の大小の指標となる数値であり、１ｇのポリグリセリンに含まれる遊離ヒドロキシル基をアセチル化するために必要な酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数をいう。水酸化カリウムのミリグラム数は、社団法人日本油化学会編集、「日本油化学会制定、基準油脂分析試験法（Ｉ）、２００３年度版に準じて算出される。
The polyglycerin used in the electrolytic solution of the present invention is a polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from a hydroxyl value of 2 to 20, preferably having an average degree of polymerization of 2 to 10. Specific examples include diglycerin, triglycerin, tetraglycerin, hexaglycerin, decaglycerin and the like, and commercially available products include diglycerin S, polyglycerin # 310, polyglycerin # 500, and polyglycerin # 750 (all Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.) can be used. When the average degree of polymerization is less than 2, the effect of improving the withstand voltage of the electrolytic capacitor may be low. On the other hand, when the average degree of polymerization exceeds 20, the viscosity of polyglycerin increases and the viscosity of the electrolytic solution is increased. There is a risk of increasing the temperature and lowering the low temperature characteristics of the aluminum electrolytic capacitor. Here, the average degree of polymerization is the average degree of polymerization (n) of polyglycerin calculated from the hydroxyl value by end group analysis. Specifically, the average degree of polymerization is calculated from the following formulas (Formula 1) and (Formula 2).
(Formula 1) Molecular weight = 74n + 18
(Formula 2) Hydroxyl value = 56110 (n + 2) / Molecular weight The hydroxyl value in the above (Formula 2) is a numerical value that is an index of the number of hydroxyl groups contained in polyglycerin, and is free contained in 1 g of polyglycerin. The number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acetic acid required to acetylate the hydroxyl group. The number of milligrams of potassium hydroxide is calculated in accordance with the Japan Oil Chemists 'Society, “Established by the Japan Oil Chemists' Society, Standard Oil Analysis Test Method (I), 2003 edition”.
本発明の電解液に用いられるポリオキシエチレンポリグリセリルエーテルは、水酸基価から算出される平均重合度が２から２０のポリグリセリンに対してエチレンオキサイドを１から１００モル付加したポリオキシエチレンポリグリセリルエーテルであり、好ましくは水酸基価から算出される平均重合度が２から１０のポリグリセリンに対して、エチレンオキサイドの付加モル数が１０から８０のポリオキシエチレンポリグリセリルエーテルを使用する。ポリオキシエチレンポリグリセリルエーテルの具体例としては、ポリオキシエチレン（２０）ジグリセリルエーテル、ポリオキシエチレン（３０）ジグリセリルエーテル、ポリオキシエチレン（４０）ジグリセリルエーテル、ポリオキシエチレン（６０）ジグリセリルエーテル、ポリオキシエチレン（４０）ヘキサグリセリルエーテル、ポリオキシエチレン（６０）デカグリセリルエーテル、ポリオキシエチレン（８０）デカグリセリルエーテルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、水酸基から算出される平均重合度が２未満のポリグリセリン、すなわちグリセリンを用いた場合では、アルミニウム電解コンデンサの耐電圧特性の低下に繋がる恐れがあり、一方、水酸基価から算出される平均重合度が２０を超えるポリグリセリンを用いた場合では、又はエチレンオキサイドの付加モル数が１００モルを越える場合では、ポリオキシエチレンポリグリセリルエーテルの粘度が上昇し、電解液の粘度上昇、及びアルミニウム電解コンデンサの低温特性の低下を招く恐れがある。 The polyoxyethylene polyglyceryl ether used in the electrolytic solution of the present invention is a polyoxyethylene polyglyceryl ether obtained by adding 1 to 100 moles of ethylene oxide to a polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from a hydroxyl value of 2 to 20. Preferably, polyoxyethylene polyglyceryl ether having an addition mole number of ethylene oxide of 10 to 80 is used with respect to polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from the hydroxyl value of 2 to 10. Specific examples of the polyoxyethylene polyglyceryl ether include polyoxyethylene (20) diglyceryl ether, polyoxyethylene (30) diglyceryl ether, polyoxyethylene (40) diglyceryl ether, polyoxyethylene (60) diglyceryl ether. , Polyoxyethylene (40) hexaglyceryl ether, polyoxyethylene (60) decaglyceryl ether, polyoxyethylene (80) decaglyceryl ether, and the like, but are not limited thereto. In addition, when polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from a hydroxyl group of less than 2, that is, glycerin is used, it may lead to a decrease in the withstand voltage characteristics of the aluminum electrolytic capacitor. On the other hand, the average polymerization calculated from the hydroxyl value When polyglycerin with a degree of more than 20 is used, or when the number of moles of ethylene oxide added exceeds 100 moles, the viscosity of polyoxyethylene polyglyceryl ether increases, the viscosity of the electrolyte increases, and the aluminum electrolytic capacitor There is a risk of lowering the low temperature characteristics.
本発明の電解液に用いられるポリグリセリン脂肪酸エステルは、水酸基価から算出される平均重合度が２から２０のポリグリセリンと飽和、又は不飽和脂肪酸から構成されるポリグリセリン脂肪酸エステルであり、好ましくは水酸基価から算出される平均重合度が２から１０のポリグリセリンと、炭素数１２以下の飽和、又は不飽和脂肪酸から構成されるポリグリセリン脂肪酸エステルを使用する。ポリグリセリン脂肪酸エステルの具体例としては、ジグリセリンアセテート、ジグリセリンカプリレート、ジグリセリンラウレート、テトラグリセリンカプリレート、テトラグリセリンラウレート、ヘキサグリセリンカプリレート、ヘキサグリセリンラウレート、ヘキサグリセリンステアレート、ヘキサグリセリンオレート、デカグリセリンカプリレート、デカグリセリンラウレート、デカグリセリンステアレート、デカグリセリンオレートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、水酸基価から算出される平均重合度が２未満のポリグリセリン、すなわちグリセリンから構成されるグリセリン脂肪酸エステルでは、電解液に対する溶解性が低いため、アルミニウム電解コンデンサの耐電圧特性の低下に繋がる恐れがある。 The polyglycerin fatty acid ester used in the electrolytic solution of the present invention is a polyglycerin fatty acid ester composed of a polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from a hydroxyl value of 2 to 20 and a saturated or unsaturated fatty acid, preferably A polyglycerin fatty acid ester composed of a polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from the hydroxyl value of 2 to 10 and a saturated or unsaturated fatty acid having 12 or less carbon atoms is used. Specific examples of polyglycerol fatty acid esters include diglycerol acetate, diglycerol caprylate, diglycerol laurate, tetraglycerol caprylate, tetraglycerol laurate, hexaglycerol caprylate, hexaglycerol laurate, hexaglycerol stearate, hexa Examples include, but are not limited to, glycerin oleate, decaglycerin caprylate, decaglycerin laurate, decaglycerin stearate, decaglycerin oleate, and the like. In addition, polyglycerin having an average degree of polymerization calculated from the hydroxyl value of less than 2, that is, glycerin fatty acid ester composed of glycerin has low solubility in the electrolytic solution, which may lead to deterioration of the withstand voltage characteristics of the aluminum electrolytic capacitor. There is.
本発明で使用されるポリビニルアルコールは特に限定はされないが、好ましくは重合度が５０から２０００であり、ケン化度が１０から１００モル％、より好ましくは重合度が２００から１０００であり、ケン化度が７０から１００モル％である。ポリビニルアルコールの具体例としては、ＪＦ−０５、ＪＴ−０５、ＪＰ−０５、ＪＬ−０５Ｅ、ＪＰ−１８、ＪＰ−２０（何れも日本酢ビ・ポバール株式会社製）、ＰＶＡ−２０３、ＰＶＡ−２０５、ＰＶＡ−４０３（何れもクラレ株式会社製）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、重合度が５０未満では、アルミニウム電解コンデンサの耐電圧の向上効果が低い場合があり、一方、２０００を超える場合では、電解液に対する溶解性が低下し、電解液の粘度上昇、及びアルミニウム電解コンデンサの低温特性の低下に繋がる恐れがある。 The polyvinyl alcohol used in the present invention is not particularly limited, but preferably has a polymerization degree of 50 to 2000, a saponification degree of 10 to 100 mol%, and more preferably a polymerization degree of 200 to 1000. The degree is 70 to 100 mol%. Specific examples of polyvinyl alcohol include JF-05, JT-05, JP-05, JL-05E, JP-18, and JP-20 (all manufactured by Nippon Vineyard-Poval Co., Ltd.), PVA-203, and PVA-. 205, PVA-403 (both manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and the like, but are not limited thereto. When the polymerization degree is less than 50, the effect of improving the withstand voltage of the aluminum electrolytic capacitor may be low. On the other hand, when it exceeds 2000, the solubility in the electrolytic solution decreases, the viscosity of the electrolytic solution increases, and the aluminum electrolysis There is a risk of lowering the low temperature characteristics of the capacitor.
本発明の電解液は、ポリグリセリン、又はポリグリセリン誘導体の含有量が０．５重量％から５０重量％であり、ポリビニルアルコールの含有量が０．１重量％から２．５重量％、好ましくは、ポリグリセリン、又はポリグリセリン誘導体の含有量が１．０重量％から４０重量％であり、ポリビニルアルコールの含有量が０．５重量％から２．０重量％、さらに好ましくは、ポリグリセリン、又はポリグリセリン誘導体の含有量が５．０重量％から３０重量％であり、ポリビニルアルコールの含有量が１．０重量％から１．５重量％である。ポリグリセリン、又はポリグリセリン誘導体の含有量が０．５重量％未満ではアルミニウム電解コンデンサの耐電圧の向上効果が低い場合があり、一方、５０重量％を超える場合では、アルミニウム電解コンデンサの低温特性の低下に繋がる恐れがある。また、ポリビニルアルコールの含有量が０．１重量％未満ではアルミニウム電解コンデンサの耐電圧の向上効果が低い場合があり、一方、２．５重量％を超える場合では、電解液に対する溶解性が低く、且つ電解液の粘度上昇を伴うため、アルミニウム電解コンデンサの低温特性の低下に繋がる恐れがある。 The electrolytic solution of the present invention has a polyglycerin or polyglycerin derivative content of 0.5 wt% to 50 wt%, and a polyvinyl alcohol content of 0.1 wt% to 2.5 wt%, preferably , Polyglycerin or polyglycerin derivative content is 1.0 wt% to 40 wt%, polyvinyl alcohol content is 0.5 wt% to 2.0 wt%, more preferably polyglycerin, or The content of the polyglycerin derivative is 5.0% by weight to 30% by weight, and the content of the polyvinyl alcohol is 1.0% by weight to 1.5% by weight. When the content of polyglycerin or polyglycerin derivative is less than 0.5% by weight, the effect of improving the withstand voltage of the aluminum electrolytic capacitor may be low. On the other hand, when the content exceeds 50% by weight, the low-temperature characteristics of the aluminum electrolytic capacitor There is a risk of lowering. Further, when the content of polyvinyl alcohol is less than 0.1% by weight, the effect of improving the withstand voltage of the aluminum electrolytic capacitor may be low, whereas when it exceeds 2.5% by weight, the solubility in the electrolytic solution is low, In addition, since the viscosity of the electrolytic solution increases, there is a risk that the low temperature characteristics of the aluminum electrolytic capacitor may be lowered.
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液は、ポリグリセリン、又はポリグリセリン誘導体と、ポリビニルアルコールを含有する他に各種有機溶媒、電解質、添加剤を含有する。有機溶媒としては、エチレングリコール、γ‐ブチロラクトン、グリセリンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。電解質としては、有機酸、無機酸、又はその塩が挙げられる。有機酸、又はその塩としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボン酸、７−ビニルヘキサデセン−１，１６−ジカルボン酸、１，７−オクタンジカルボン酸、１２−ビニル−８−オクタデセンジカルボン酸ならびにそのアンモニウム塩、アミン塩などが挙げられる。さらに、無機酸、又はその塩としては、炭酸、次亜リン酸、亜リン酸、リン酸、ホウ酸、過塩素酸、ならびにそのアンモニウム塩、アミン塩などが挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。添加剤としては、マンニトールなどの多価アルコール類、ｐ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロフェノールなどのニトロ化合物、水などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor of the present invention contains various organic solvents, electrolytes, and additives in addition to polyglycerol or a polyglycerol derivative and polyvinyl alcohol. Examples of the organic solvent include, but are not limited to, ethylene glycol, γ-butyrolactone, and glycerin. Examples of the electrolyte include organic acids, inorganic acids, or salts thereof. Examples of organic acids or salts thereof include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, 5,6- Examples include decanedicarboxylic acid, 7-vinylhexadecene-1,16-dicarboxylic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid, 12-vinyl-8-octadecenedicarboxylic acid, and ammonium salts and amine salts thereof. Furthermore, examples of the inorganic acid or a salt thereof include carbonic acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid, phosphoric acid, boric acid, perchloric acid, and ammonium salts and amine salts thereof. However, it is not limited to these. Examples of the additive include, but are not limited to, polyhydric alcohols such as mannitol, nitro compounds such as p-nitrobenzoic acid and p-nitrophenol, and water.
次に、本発明を実施例及び比較例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。以下、本発明の実施例及び比較例を示す。ただし、％は重量基準である。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail, this invention is not limited only to these Examples. Examples of the present invention and comparative examples are shown below. However,% is based on weight.
（実施例１から１０、及び比較例１から１０）
各種組成の電解液を調製し、得られた電解液について耐電圧、及び粘度の測定を行い、結果を表１、及び表２に示した。なお、表中の組成は重量％である。
(Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 10)
Electrolytic solutions of various compositions were prepared, and withstand voltage and viscosity were measured for the obtained electrolytic solutions. The results are shown in Tables 1 and 2. The composition in the table is% by weight.
（耐電圧の測定）
調製した電解液を８５℃に加温し、定格皮膜耐電圧が６６５Ｖ、静電容量が０．４５μＦ／ｃｍ２（日本蓄電器工業製）である陽極箔を電解液に浸し、直流安定化電源ＰＡＧＨ６００−１．３（菊水電子工業製）を用いて、電流密度０．６ｍＡ／ｃｍ２の条件にて一定電流を陽極箔に印加した。耐電圧の評価は、一定電流を印加したときの時間−電圧の上昇カーブを測定し、初めにスパークまたはシンチレーションが観測された電圧を読み取った。
(Measurement of withstand voltage)
The prepared electrolytic solution is heated to 85 ° C., and an anode foil having a rated film withstand voltage of 665 V and a capacitance of 0.45 μF / cm 2 (manufactured by Nippon Denki Kogyo Co., Ltd.) is immersed in the electrolytic solution, and a direct current stabilized power supply PAGH600 A constant current was applied to the anode foil under the condition of a current density of 0.6 mA / cm 2 using -1.3 (manufactured by Kikusui Electronics Corporation). In order to evaluate the withstand voltage, a time-voltage rise curve when a constant current was applied was measured, and a voltage at which spark or scintillation was first observed was read.
（粘度測定）
Ｅ型粘度計ＤＶ−II＋Ｐｒｏ（ブルックフィールド社製）を用いて、２５℃における粘度を測定した。尚、測定値は、ローターの回転開始から１分後の値とした。
(Viscosity measurement)
The viscosity at 25 ° C. was measured using an E-type viscometer DV-II + Pro (manufactured by Brookfield). The measured value was a value one minute after the start of rotation of the rotor.
※２・・・ポリグリセリン＃７５０（阪本薬品工業株式会社製）
※３・・・ＳＣ−Ｅ１０００（阪本薬品工業株式会社製）
※４・・・ＳＣ−Ｅ３０００（阪本薬品工業株式会社製）
※５・・・ＭＣＡ−７５０（阪本薬品工業株式会社製）
※６・・・ＭＬ−７５０（阪本薬品工業株式会社製）
※７・・・ＪＰ−０５（日本酢ビ・ポバール株式会社製）
※８・・・ジグリセリンＳ（阪本薬品工業株式会社製）
* 2 Polyglycerin # 750 (Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)
* 3 ... SC-E1000 (Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)
* 4 ... SC-E3000 (Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)
* 5 ... MCA-750 (Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)
* 6 ... ML-750 (Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)
* 7 ... JP-05 (Nippon Vinegar-Poval Co., Ltd.)
* 8 ... Diglycerin S (manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)
実施例１から１０では、耐電圧５００Ｖ以上、且つ粘度２５０ｍＰａ・ｓ以下の電解液が得られることが明らかとなった。一方、比較例１から１０では、粘度が低くても耐電圧が５００Ｖ未満と不充分である、或いは耐電圧が高くても粘度の上昇が著しいものとなることが明らかとなった。これらより、ポリグリセリン、又はポリグリセリン誘導体と、ポリビニルアルコールを含有するアルミニウム電解コンデンサ用電解液を用いることによって、電解液の粘度上昇を抑制し、且つ耐電圧の向上効果に優れる電解液が得られることが明らかとなった。 In Examples 1 to 10, it was revealed that an electrolytic solution having a withstand voltage of 500 V or more and a viscosity of 250 mPa · s or less can be obtained. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 10, it was revealed that the withstand voltage was insufficient at less than 500 V even when the viscosity was low, or that the increase in viscosity was significant even when the withstand voltage was high. From these, the electrolyte solution which suppresses the viscosity rise of electrolyte solution and is excellent in the withstand voltage improvement effect is obtained by using the electrolyte solution for aluminum electrolytic capacitors containing polyglycerol or a polyglycerol derivative and polyvinyl alcohol. It became clear.
本発明のポリグリセリン、又はポリグリセリン誘導体とポリビニルアルコールを併用したアルミニウム電解コンデンサ用電解液を用いることにより、耐電圧、及び低温特性に優れたアルミニウム電解コンデンサの製造に有用である。 Use of the electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor in which the polyglycerol of the present invention or the polyglycerol derivative and polyvinyl alcohol are used in combination is useful for producing an aluminum electrolytic capacitor excellent in withstand voltage and low temperature characteristics.
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| JP2020174215A (en) * | 2015-08-12 | 2020-10-22 | 日本ケミコン株式会社 | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017017259A (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 阪本薬品工業株式会社 | Electrolytic solution for aluminum electrolytic capacitor and aluminum electrolytic capacitor using the same |
| JP2017034030A (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 三洋化成工業株式会社 | Electrolyte for electrolytic capacitor |
| JP2020174215A (en) * | 2015-08-12 | 2020-10-22 | 日本ケミコン株式会社 | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
| JP2018110232A (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | 日本ケミコン株式会社 | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
| JP7067058B2 (en) | 2016-12-28 | 2022-05-16 | 日本ケミコン株式会社 | Solid electrolytic capacitors and their manufacturing methods |
| JP2022100374A (en) * | 2016-12-28 | 2022-07-05 | 日本ケミコン株式会社 | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
| JP7396397B2 (en) | 2016-12-28 | 2023-12-12 | 日本ケミコン株式会社 | Solid electrolytic capacitor and its manufacturing method |
| JP2022003704A (en) * | 2020-07-22 | 2022-01-11 | 日本ケミコン株式会社 | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
| JP2022141927A (en) * | 2020-07-22 | 2022-09-29 | 日本ケミコン株式会社 | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
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