JP2017085092A - アルミニウム電解コンデンサ用電解液 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い比電導度を有し、かつ火花電圧が高く、電解コンデンサの製造時の泡立ちが少ないアルミ電解コンデンサ用のために好適な電解液を提供することを目的とする。【解決手段】 水もしくはアルコールのエチレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシドによるアルキレンオキシド付加物（Ａ）と、鉱物油（Ｂ）と、無機粒子（Ｃ）と、電解質（Ｄ）と溶媒（Ｅ）とを含有し、鉱物油（Ｂ）と前記アルキレンオキシド付加物（Ａ）との重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．００５〜０．３であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電解液を用いる。【選択図】 なし

Description

本発明はアルミニウム電解コンデンサ用電解液および、それを用いたアルミニウム電解コンデンサに関する。

従来より、アルミニウム電解コンデンサに代表される電解コンデンサは、（１）誘電体が設けられている陽極と、（２）集電用の陰極と陽極、陰極との間に配置された電解液を保持したセパレータとが密封ケース内に収納された構造を有しており、巻回型、積層型の形状のものが広く知られている。

ここで、用いられる電解液には、耐電圧を高める目的で、電解液中にポリエチレングリコールを添加したものが提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし、ポリエチレングリコールは、低温で固化し易く、電解コンデンサの使用できる温度領域が狭く、寒冷地では使用できない。

また、同様の目的で、電解液中にアルキレンオキシド付加物を添加したものが提案されている（例えば、特許文献２および３）。
しかし、コンデンサの製造時における電解液の製造および充填工程中の泡立ちが問題となっている。

特開昭６２−２６８１２１号公報 特開平３−１２０８１２号公報 特開２０１４−１１２６６１号公報

本発明は、高い比電導度を有し、かつ火花電圧が高く、電解コンデンサの製造時の泡立ちが少ないアルミ電解コンデンサ用のために好適な電解液を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、水もしくはアルコールのエチレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシドによるアルキレンオキシド付加物（Ａ）と、鉱物油（Ｂ）と、無機粒子（Ｃ）と、電解質（Ｄ）と溶媒（Ｅ）とを含有し、鉱物油（Ｂ）と前記アルキレンオキシド付加物（Ａ）との重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．００５〜０．３であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電解液；およびこのアルミニウム電解コンデンサ用電解液を用いたアルミ電解コンデンサである。

本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液は、高い比電導度を有し、かつ火花電圧が高く、電解コンデンサの製造工程時の泡立ちが少ないという効果を奏する。

本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液は、アルキレンオキシド付加物（Ａ）と、鉱物油（Ｂ）と、無機粒子（Ｃ）と、電解質（Ｄ）と溶媒（Ｅ）とを含有する電解液であって、このアルキレンオキシド付加物（Ａ）は水もしくはアルコールに、エチレンオキシド単独、プロピレンオキシド単独、エチレンオキシドとプロピレンオキシド併用して付加させて得られる付加物であり、重量比（Ｂ）／（Ａ）は０．００５〜０．３である。

本発明のアルキレンオキシド付加物（Ａ）は水もしくはアルコールのエチレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシドによるアルキレンオキシド付加物であり、具体的には、水もしくはアルコールに、エチレンオキシド単独、プロピレンオキシド単独、エチレンオキシドとプロピレンオキシド併用して付加させて得られる付加物である。
さらに、泡立ち抑制の観点から、アルキレンオキシドとして少なくともプロピレンオキシドを含むことが好ましいため、プロピレンオキシド単独またはエチレンオキシドとプロピレンオキシド併用した付加物が好ましく、また、水への付加物がさらに好ましい。

ここで用いられるアルコールとしては、１価のアルコール、２価以上のアルコールが挙げられる。

１価のアルコールとしては、炭素数１〜２０のアルコールが挙げられ、直鎖アルコールでも分岐アルコールでもよい。
具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、１−ブタノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、１−ノナノール、１−デカノール、１−ウンデカノール、１−ドデカノール、２−メチルプロパノール、２−メチルブタノール、２−メチルペンタノール、２−メチルヘキサノール、２−プロピルペンタノール、２−メチルオクタノール、２−エチルオクタノール、２−メチルデカノール、２−ペンチルヘキサノール、２−メチルウンデカノール、２−ヘキシルヘキサノール、２−メチルドデカノール、１−メチルエタノール、１−メチルプロパノール、１−メチルブタノール、１−メチルペンタノール、１−メチルヘキサノール、１−メチルヘプタノール、１−メチルオクタノール、１−メチルノナノール、１−メチルデカノール等が挙げられる。

２価以上のアルコールとしては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオールなどのグリコール類；グリセリンなどのトリオールなどが挙げられる。
これらのアルコールのうち、１価のアルコールが好ましい。
本発明のアルキレンオキシド付加物（Ａ）としては、水にアルキレンオキシドを付加したポリオキシエチレングリコール（Ａ１）、ポリオキシプロピレングリコール（Ａ２）、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（Ａ３）；アルコールにアルキレンオキシドを付加したポリオキシエチレン付加物（Ａ４）、ポリオキシプロピレン付加物（Ａ５）、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物（Ａ６）が挙げられる。

水にアルキレンオキシドを付加したポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（Ａ３）、およびアルコールにアルキレンオキシドを付加したポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物（Ａ６）としては、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの付加方法がランダム付加およびブロック付加でもよい。

（Ａ３）と（Ａ６）のブロック付加においては、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの付加する順序はどちらが先でどちらが後でもよい。
また、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、さらにエチレンオキシドの順序で付加するいわゆるプルロニックタイプでもよいし、逆にプロピレンオキシド、エチレンオキシド、さらにプロピレンオキシドの順序で付加するいわゆるリバース（逆）プルロニックタイプでもよい。

ポリオキシエチレングリコール（Ａ１）の具体例としては、ポリオキシエチレングリコール１０モル付加物、ポリオキシエチレングリコール２０モル付加物、ポリオキシエチレングリコール３０モル付加物、ポリオキシエチレングリコール５０モル付加物、ポリオキシエチレングリコール１００モル付加物などが挙げられる。

ポリオキシプロピレングリコールの具体例（Ａ２）としては、ポリオキシプロピレングリコール１０モル付加物、ポリオキシプロピレングリコール２０モル付加物、ポリオキシプロピレングリコール３０モル付加物、ポリオキシプロピレングリコール５０モル付加物、ポリオキシプロピレングリコール１００モル付加物などが挙げられる。

ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（Ａ３）の具体例としては、ポリオキシエチレン１０モルポリオキシプロピレン１０モル加物、ポリオキシエチレン３０モルポリオキシプロピレン３０モル付加物、ポリオキシエチレン３０モルポリオキシプロピレン１０モ付加物、ポリオキシエチレン１０モルポリオキシプロピレン３０モル付加物、ポリオキシエチレン３０モルポリオキシプロピレン３０モルポリオキシエチレン３０モル付加物、ポリオキシプロピレン３０モルポリオキシエチレン３０モルポリオキシプロピレン３０モル付加物等が挙げられる。

アルコールのポリオキシエチレン付加物（Ａ４）の具体例としては、デシルアルコールのポリオキシエチレン１０モル付加物、トリデシルアルコールのポリオキシエチレン１０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシエチレン２０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシエチレン３０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシエチレン５０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシエチレン１００モル付加物等が挙げられる。

アルコールのポリオキシプロピレン付加物（Ａ５）の具体例としては、デシルアルコールのポリオキシプロピレン１０モル付加物、トリデシルアルコールのポリオキシプロピレン１０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシプロピレン２０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシプロピレン３０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシプロピレン５０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシプロピレン１００モル付加物等が挙げられる。

アルコールのポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物（Ａ６）の具体例としては、デシルアルコールのポリオキシエチレン１０モルポリオキシプロピレン１０モル付加物、トリデシルアルコールのポリオキシエチレン１０モルポリオキシプロピレン１０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシエチレン３０モルポリオキシプロピレン３０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシエチレン３０モルポリオキシプロピレン１０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシエチレン１０モルポリオキシプロピレン３０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシプロピレン３０モルポリオキシエチレン３０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシエチレン３０モルポリオキシプロピレン３０モルポリオキシエチレン３０モル付加物、デシルアルコールのポリオキシプロピレン３０モルポリオキシエチレン３０モルポリオキシプロピレン３０モル付加物等が挙げられる。

これらのうち好ましいのはプロピレンオキシドを付加させたアルキレンオキシド付加物であり、より好ましくは、ポリオキシプロピレングリコール（Ａ２）、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（Ａ３）、ポリオキシプロピレン付加物（Ａ５）、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物（Ａ６）である。

アルキレンオキシド付加物（Ａ）の含有量は、アルキレンオキシド付加物（Ａ）、鉱物油（Ｂ）、無機粒子（Ｃ）、電解質（Ｄ）および溶媒（Ｅ）の合計重量に対して、耐電圧向上効果の観点から好ましくは０．０５重量％以上であり、比電導度低下抑制の観点から好ましくは２０重量％以下であり、より好ましくは０．０５〜１０重量％である。

本発明の電解液を構成する鉱物油（Ｂ）としては、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製および水素化精製等を適宜組み合わせて精製した鉱物油を用いることができる。

市販の鉱物油として、コスモピュアスピンＧ、コスモピュアスピンＥ、コスモＳＰ−１０、コスモＳＰ−３２およびコスモＳＣ２２（以上、コスモ石油株式会社、「コスモ」および「ピュアスピン」は同社の登録商標である。）、ＭＣオイル Ｐ−２２、Ｓ−１０Ｓ（以上、出光興産株式会社）、並びにスタノール４０（エクソンモービルコーポレーション）等が挙げられる。

鉱物油（Ｂ）の含有量は、アルキレンオキシド付加物（Ａ）、鉱物油（Ｂ）、無機粒子（Ｃ）、電解質（Ｄ）および溶媒（Ｅ）の合計重量に対して、泡立ち抑制の観点から好ましくは０．０１重量％以上であり、電解液への均一分散性の観点から好ましくは０．５重量％以下であり、より好ましくは０．０５〜０．５重量％である。

鉱物油（Ｂ）とアルキレンオキシド付加物（Ａ）との重量比（Ｂ）／（Ａ）は泡立ち抑制の観点から、０．００５〜０．３であり、好ましくは０．０１５〜０．１５である。
重量比が０．００５未満では泡立ち抑制が不十分であり、０．３を超えると比電導度の低下となる。

本発明の電解液を構成する無機粒子（Ｃ）としては、シリカ粒子、ジルコニア粒子、アルミナ粒子などが使用できる。火花電圧の観点から、シリカが好ましい。
さらに、シリカとしては、ポリシロキサンやアミド樹脂などで表面改質した疎水性シリカが好ましい。

無機粒子（Ｃ）の含有量は、アルキレンオキシド付加物（Ａ）、鉱物油（Ｂ）、無機粒子（Ｃ）、電解質（Ｄ）および溶媒（Ｅ）の合計重量に対して、泡立ち抑制の観点から好ましくは０．００１重量％以上であり、電解液への均一分散性の観点から好ましくは０．０５重量％以下であり、より好ましくは０．００１〜０．０３重量％である。

本発明の電解液を構成する電解質（Ｄ）としては、カチオン（Ｄ１）とアニオン（Ｄ２）との塩からなる。
電解質（Ｄ）を形成するカチオン（Ｄ１）としては、第４級アンモニウムカチオン、第１〜３級アンモニウムカチオン、アンモニウムイオン、ホスホニウムカチオンおよびそれらの混合物等が使用できる。また、各カチオンは１種または２種以上を併用してもよい。

第４級アンモニウムカチオンとしては、アミジニウムカチオン、テトラアルキルアンモニウムカチオン等が含まれる。

アミジニウムカチオンとしては、イミダゾリニウムカチオンおよびイミダゾリウムカチオン等が含まれる。

イミダゾリニウムカチオンの具体例としては、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、および１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム等が挙げられる。

イミダゾリウムカチオンの具体例としては、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、および１−エチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム等が挙げられる。

テトラアルキルアンモニウムカチオンの具体例としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、スピロ−（１，１’）−ビピロリジニウムおよびスピロ−（１，１’）−ビピペリジニウム等が挙げられる。

第１級アンモニウムの具体例としては、メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、プロピルアンモニウム、イソプロピルアンモニウム、ブチルアンモニウム、エチレンジアンモニウム、エチレンジアミンモノアンモニウム、１，２−ジアンモニウムプロパンおよび１，２−ジアミノプロパンモノアンモニウム等が挙げられる。

第２級アンモニウムの具体例としては、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、メチルエチルアンモニウム、メチルプロピルアンモニウム、メチルイソプロピルアンモニウム、ジプロピルアンモニウム、ジイソプロピルアンモニウム、メチルホルミルメチルアンモニウムおよびメチルホルミルエチルアンモニウム等が挙げられる。

第３級アンモニウムの具体例としては、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、ジメチルエチルアンモニウム、ジメチルプロピルアンモニウム、ジメチルイソプロピルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、メチルエチルプロピルアンモニウム、メチルエチルイソプロピルアンモニウム、ジプロピルメチルアンモニウム、ジイソプロピルメチルアンモニウム、ジメチルホルミルメチルアンモニウム、ジメチルホルミルエチルアンモニウムおよびジエチルホルミルメチルアンモニウム等が挙げられる。

ホスホニウムカチオンの具体例としては、炭素数１〜４のアルキルを有するテトラアルキルホスホニウムカチオン｛テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウムおよびトリエチルメチルホスホニウム等｝が挙げられる。

上記カチオン（Ｄ）のうち、中高圧級電解コンデンサ用電解液として、好ましいものは、第３級アンモニウムカチオンおよびアンモニウムイオンである。
低圧級電解コンデンサ用電解液として、好ましいものは、イミダゾリニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、更に好ましくは１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウムカチオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムカチオンおよび１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムカチオンである。

本発明において、電解質（Ｄ）を形成するアニオン（Ｄ２）を構成する酸としては、アルミニウム電解コンデンサ用電解液に用いられる種々の有機酸と無機酸を用いることができる。
有機酸としては、例えばカルボン酸、アルキルリン酸エステル、スルホン酸、三フッ化有機化合物などが挙げられる。なお、各アニオンは１種または２種以上を併用してもよい。

カルボン酸としては例えば、炭素数２〜１５の２〜４価のポリカルボン酸、炭素数２〜２０のオキシカルボン酸、炭素数１〜３０のモノカルボン酸などが挙げられる。

炭素数２〜１５の２〜４価のポリカルボン酸の具体例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、１，６−デカンジカルボン酸等の脂肪族飽和ポリカルボン酸；マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の脂肪族不飽和ポリカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族ポリカルボン酸；チオジプロピオン酸等の硫黄含有ポリカルボン酸等が挙げられる。

炭素数２〜２０のオキシカルボン酸の具体例としては、グリコール酸、乳酸、酒酪酸、ひまし油脂肪酸等の脂肪族オキシカルボン酸；サリチル酸、マンデル酸等の芳香族オキシカルボン酸等が挙げられる。

炭素数１〜３０のモノカルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ウラリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸等の脂肪族飽和モノカルボン酸；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸等の脂肪族不飽和モノカルボン酸；安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸等の芳香族モノカルボン酸等が挙げられる。

アルキルリン酸エステルとしては、モノアルキルリン酸エステルおよびジアルキルリン酸エステルが含まれる 。

モノアルキルリン酸エステルの具体例としては、モノメチルリン酸エステル、モノエチルリン酸エステル、モノプロピルリン酸エステル［モノ（ｎ−プロピル）リン酸エステル、モノ（イソプロピル）リン酸エステル］、モノブチルリン酸エステル［モノ（ｎ−ブチル）リン酸エステル、モノ（イソブチル）リン酸エステル、およびモノ（ｔｅｒｔ−ブチル）リン酸エステル］、モノペンチルリン酸エステル、モノヘキシルリン酸エステル、モノへプチルリン酸エステル、モノオクチルリン酸エステル［モノ（２−エチルヘキシル）リン酸エステル等］等が挙げられる。

ジアルキルリン酸エステルの具体例としては、ジメチルリン酸エステル、ジエチルリン酸エステル、ジプロピルリン酸エステル［ジ（ｎ−プロピル）リン酸エステル、ジ（イソプロピル）リン酸エステル］、ジブチルリン酸エステル［ジ（ｎ−ブチル）リン酸エステル、ジ（イソブチル）リン酸エステル、およびジ（ｔｅｒｔ−ブチル）リン酸エステル］、ジペンチルリン酸エステル、ジヘキシルリン酸エステル、ジヘプチルリン酸エステル、ジオクチルリン酸エステル［ビス（２−エチルヘキシル）リン酸エステル等］等が挙げられる。

スルホン酸の具体例としては、アルキル（炭素数１〜１５）ベンゼンスルホン酸（ｐ−トルエンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等）、スルホサリチル酸、メタンスルホン酸等が挙げられる。

三フッ化有機化合物の具体例としては、三フッ化メタンスルホン酸、三フッ化メタンスルホニルイミド、三フッ化メタンスルホニルメチド等が挙げられる。

アニオン（Ｄ２）を構成する酸としての無機酸の具体例としては、リン酸、四フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化ヒ素酸等が挙げられる。

上記アニオン（Ｄ２）を構成する酸のうち、中高圧級電解コンデンサ用電解液として、好ましいものは、飽和ポリカルボン酸および芳香族モノカルボン酸、更に好ましいのは、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，６−デカンジカルボン酸および安息香酸である。低圧級電解コンデンサ用電解液として、好ましいものは、芳香族モノカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸、芳香族オキシカルボン酸、脂肪族不飽和ポリカルボン酸およびジアルキルリン酸エステル、更に好ましいのは、安息香酸、フタル酸、サリチル酸、マレイン酸およびジエチルリン酸エステルである。

電解質（Ｄ）としては、取り扱いの観点から、電解質（Ｄ）の性状が２５℃で液体であるか、電解質（Ｄ）に溶媒（Ｅ）を加えて得られる溶液が２５℃で液体であることが好ましい。

電解質（Ｄ）の含有量は、比電導度と溶媒（Ｅ）への溶解度の観点から、電解質（Ｄ）および溶媒（Ｅ）の合計重量に基づいて、好ましくは２〜７０重量％、更に好ましくは４〜４０重量％である。

本発明において用いる溶媒（Ｅ）としては、電解質（Ｄ）を溶解する極性溶媒が好ましく、アルミニウム電解コンデンサ用電解液に用いられる種々の有機溶媒および水を用いることができる。
このような有機溶媒としては、例えばアルコール類、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、スルホン類およびその他の有機溶剤等が挙げられる。また、溶媒は１種または２種以上を併用してもよい。

アルコール類の具体例としては、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、ベンジルアルコール、モノエタノールアミン、フルフリルアルコールなど）、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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエタノールアミンなど）、３価アルコール（グリセリン、トリエタノールアミンなど）、４価以上のアルコール（ヘキシトールなど）等が挙げられる。

エーテル類の具体例としては、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、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等）、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等）、トリエーテル（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）等が挙げられる。

アミド類の具体例としては、アセトアミド（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等）、プロピオンアミド（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド等）、ピロリドン（Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン等）、ヘキサメチルホスホリルアミド等が挙げられる。

オキサゾリジノン類の具体例としては、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。

ラクトン類の具体例としては、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。

ニトリル類の具体例としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられる。

カーボネート類の具体例としては、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、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等が挙げられる。

スルホン類の具体例としてはスルホラン、ジメチルスルホン等が挙げられる。

その他の有機溶剤の具体例としては、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、芳香族溶媒（トルエン、キシレン等）、パラフィン溶媒（ノルマルパラフィン、イソパラフィン等）等が挙げられる。

上記溶媒（Ｅ）のうち、炭素数１〜２０のものが好ましく、炭素数１〜１０のものがより好ましい。更に好ましくは、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコールおよびジエチレングリコールである。

溶媒（Ｅ）の含有量は、比電導度の観点から、電解質（Ｄ）および溶媒（Ｅ）の合計重量に基づいて、好ましくは３０〜９８重量％、更に好ましくは６０〜９６重量％である。

本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液は、アルキレンオキシド付加物（Ａ）、鉱物油（Ｂ）、無機粒子（Ｃ）、電解質（Ｄ）および溶媒（Ｅ）を含有するが、他の成分（Ｆ）を含有することもできる。他の成分（Ｆ）としてはアルミニウム電解コンデンサ用電解液に用いられる種々の添加剤を挙げることができる。該添加剤としては、ホウ酸誘導体（ホウ酸、ホウ酸と多糖類〔マンニット、ソルビット等〕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、グリセリン等〕との錯化合物等）、ニトロ化合物（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−ニトロフェノール等）等を挙げることができる。その添加量は電解液の重量に基づいて、５重量％以下であることが好ましい。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、％は重量％、部は重量部を示す。

実施例１
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー（Ａ−１） [商品名；ニューポールＰＥ−６８（三洋化成工業株式会社製）：ポリオキシエチレン１６０モルポリオキシプロピレン３０モル］ ３．０重量部と、鉱物油（Ｂ−１）[商品名；コスモピュアスピンＧ（コスモ石油株式会社製）］０．０７６重量部と、シリカ（Ｃ−１）［商品名；ニップシール Ｇ−３００（東ソー・シリカ株式会社製）］０．００６重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８６．９重量部に添加した。さらに１，６−デカンジカルボン酸（Ｄ２−１）９．０重量部を溶解させた後、アンモニアガス（Ｄ１−１）を１．０重量部吹き込み中和しながら溶解させ、実施例１の電解液を得た。

実施例２
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー（Ａ−１）３．０重量部と、鉱物油（Ｂ−１）０．３８重量部と、シリカ（Ｃ−１）０．０３重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８６．６重量部に添加した。さらに１，６−デカンジカルボン酸（Ｄ２−１）９．０重量部を溶解させた後、アンモニアガス（Ｄ１−１）を１．０重量部吹き込み中和しながら溶解させ、実施例２の電解液を得た。

実施例３
ポリオキシプロピレングリコール（Ａ−２） [商品名；ニューポールＰＰ−２００（三洋化成工業株式会社製）：分子量約２００］ ３．０重量部と、鉱物油（Ｂ−１）０．０５重量部と、シリカ（Ｃ−１）０．００４重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８６．９重量部に添加した。さらに１，６−デカンジカルボン酸（Ｄ２−１）９．０重量部を溶解させた後、トリメチルアミン（Ｄ１−２）を１．０重量部吹き込み中和しながら溶解させ、実施例３の電解液を得た。

比較例１
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー（Ａ−１）３．０重量部と、シリカ（Ｃ−１）０．００６重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８７．０重量部に添加した。さらに１，６−デカンジカルボン酸（Ｄ２−１）９．０重量部を溶解させた後、アンモニアガス（Ｄ１−１）を１．０重量部吹き込み中和しながら溶解させ、比較例１の電解液を得た。

比較例２
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー（Ａ−１）３．０重量部と、鉱物油（Ｂ−１）０．０７６重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８６．９重量部に添加した。さらに１，６−デカンジカルボン酸（Ｄ２−１）９．０重量部を溶解させた後、アンモニアガス（Ｄ１−１）を１．０重量部吹き込み中和しながら溶解させ、比較例２の電解液を得た。

比較例３
鉱物油（Ｂ−１）０．０７６重量部と、シリカ（Ｃ−１）０．００６重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８９．９重量部に添加した。さらに１，６−デカンジカルボン酸（Ｄ２−１）９．０重量部を溶解させた後、アンモニアガス（Ｄ１−１）を１．０重量部吹き込み中和しながら溶解させ、比較例３の電解液を得た。

比較例４
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー（Ａ−１）３．０重量部と、鉱物油（Ｂ−１）０．００６重量部と、シリカ（Ｃ−１）０．００６重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８７．０重量部に添加した。さらに１，６−デカンジカルボン酸（Ｄ２−１）９．０重量部を溶解させた後、アンモニアガス（Ｄ１−１）を１．０重量部吹き込み中和しながら溶解させ、比較例４の電解液を得た。

比較例５
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー（Ａ−１）３．０重量部と、鉱物油（Ｂ−１）１．５重量部と、シリカ（Ｃ−１）０．０３重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８５．５重量部に添加した。さらに１，６−デカンジカルボン酸（Ｄ２−１）９．０重量部を溶解させた後、アンモニアガス（Ｄ１−１）を１．０重量部吹き込み中和しながら溶解させ、比較例５の電解液を得た。

比較例６
ポリオキシエチレン付加物[２−トリデシルアルコールＥＯ８モル付加物]（Ａ−３）３．０重量部を、エチレングリコール（Ｅ−１）８７．０重量部に添加した。さらにアゼライン酸（Ｄ２−２）８．５重量部を溶解させた後、アンモニアガス（Ｄ１−１）を１．５重量部吹き込み中和しながら溶解させ、比較例６の電解液を得た。

実施例１〜３、および比較例１〜６で得た電解液について、（１）火花電圧、（２）比電導度、（３）泡の高さを以下の方法で測定した。その結果を表１に示す。

＜火花電圧＞
陽極に１０ｃｍ^２の高圧用化成エッチングアルミニウム箔（３０ＣＢ、ＪＣＣ製）、陰極に１０ｃｍ^２の化成アルミニウム箔（１１０ＨＤ８−６６５Ｖｆ、ＪＣＣ製）を用い、２５℃において、定電流法（２ｍＡ）を負荷したときの電解液の火花電圧（Ｖ）を測定した。
なお、この測定条件では、一般には５００Ｖ以上が好ましい。

＜比電導度＞
東亜電波工業株式会社製電導度計ＣＭ−４０Ｓを用い、３０℃での電解液の比電導度（ｍＳ／ｃｍ）を測定した。
なお、この測定条件では、一般には１．５ｍＳ／ｃｍ以上が好ましい。

＜抑泡性（泡の高さ）＞
１５０ｍＬのビーカーに電解液を深さが５ｍｍになるように入れて、長さ４ｃｍのマグネティックスターラーピースを用いて１５００ｒｐｍで１分間攪拌し、攪拌を止めて３分間静置後の泡の高さ（ｍｍ）を測定した。
なお、この攪拌条件で５ｍｍを超えると、製造現場では支障が生じる可能性が高い。

本発明の実施例１〜３の電解液は比電導度が高く、火花電圧も高く、泡立ちが少ない。
一方、鉱物油（Ｂ）を含まない比較例１の電解液と、無機粒子（Ｃ）を含まない比較例２の電解液と、鉱物油（Ｂ）も無機粒子（Ｃ）を含まない従来技術の範囲の比較例６の電解液とは、泡立ちが多く不良である。また、アルキレンオキシド付加物（Ａ）を含まない比較例３の電解液は火花電圧が不良である。さらに、鉱物油（Ｂ）とアルキレンオキシド付加物（Ａ）との重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．００５未満である比較例４の電解液は、泡立ちが多く不良であり、鉱物油（Ｂ）とアルキレンオキシド付加物（Ａ）との重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．３を超える比較例５の電解液は、比電導度が低く不良である。

本発明の電解液を使用することで、高い比電導度を有し、かつ火花電圧が高く、電解コンデンサの製造時の泡立ちの少ないアルミニウム電解コンデンサを実現できる。本発明の電解液は、車載電装用電源用やデジタル家電用のアルミニウム電解コンデンサに特に有用である。

Claims (7)

1. 水もしくはアルコールのエチレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシドによるアルキレンオキシド付加物（Ａ）と、鉱物油（Ｂ）と、無機粒子（Ｃ）と、電解質（Ｄ）と溶媒（Ｅ）とを含有し、鉱物油（Ｂ）と前記アルキレンオキシド付加物（Ａ）との重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．００５〜０．３であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電解液。
2. 無機粒子（Ｃ）がシリカである請求項１に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電解液。
3. アルキレンオキシド付加物（Ａ）のアルキレンオキシドが少なくともプロピレンオキシドを含む請求項１または２に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電解液。
4. 無機粒子（Ｃ）の含有量が、（Ａ）〜（Ｅ）の合計重量に基づいて０．００１〜０．０５重量％である請求項１〜３いずれかに記載のアルミニウム電解コンデンサ用電解液。
5. 鉱物油（Ｂ）の含有量が、（Ａ）〜（Ｅ）の合計重量に基づいて０．０１〜０．５重量％である請求項１〜４のいずれかに記載のアルミニウム電解コンデンサ用電解液。
6. アルキレンオキシド付加物（Ａ）の含有量が、（Ａ）〜（Ｅ）の合計重量に基づいて０．０５〜２０重量％である請求項１〜５のいずれかに記載のアルミニウム電解コンデンサ用電解液。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のアルミニウム電解コンデンサ用電解液を用いたアルミ電解コンデンサ。