JP2966451B2 - 電解コンデンサ駆動用電解液及びそれを用いた電解コンデンサ - Google Patents

電解コンデンサ駆動用電解液及びそれを用いた電解コンデンサ

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電解コンデンサ駆動用電解液に関するもの
である ［従来の技術］ 従来定格6.3V〜100Vの低圧級電解コンデンサ駆動用電
解液の溶質として、フタル酸やマレイン酸のアミン塩が
用いられていた。また、特開平１−194313号公報や特開
平１−157514号公報にはシュウ酸やマレイン酸のほう素
錯体を用いる例が開示されている。また、定格160〜250
Vの中圧級電解コンデンサ駆動用電解液の溶質として
は、アジピン酸あるいはそのアンモニウム塩が用いられ
ている。しかし、この種の電解液は比電導度が低く、ま
た高温放置による比電導度の低下が著しいという欠点が
ある。そのため、特開昭63−1021号公報には、ホウ酸の
４級アンモニウム塩を用いる例や、米国特許第3403340
号明細書に見られるように、ホウ酸のカテコール錯体の
４級アンモニウム塩を用いる例が開示されている。ま
た、定格350〜500Vの高圧級電解コンデンサ駆動用電解
液としては、1,6−デカンジカルボン酸あるいはその塩
を溶解した電解液が用いられている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、溶質としてフタル酸やマレイン酸のア
ミン塩あるいはシュウ酸やマレイン酸やカテコールのホ
ウ酸錯体を用いた場合、火花発生電圧が低く定格63−10
0Vのコンデンサに使用できないという欠点がある。ま
た、ホウ酸の４級アンモニウム塩を用いた場合、非プロ
トン性有機溶媒に対する溶解性が低いため低温で析出す
るなどの欠点があった。また、溶媒としてエチレングリ
コール等のアルコール類を用いた場合、高温中でエステ
ル化反応が進み、電解液中の水分が著しく増大するた
め、コンデンサ素子の電極材料であるアルミニウムと反
応し、コンデンサの電気特性が大きく劣化し、寿命も短
いという欠点がある。また、高圧級電解コンデンサ駆動
用電解液の溶質として1,6−デカンジカルボン酸あるい
はその塩を用いた場合、比電導度が低く、特に低温にお
いてはインピーダンス特性が大きく低下するなどの問題
点がある。
［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、高い火花発生電圧でかつ、比電導度が
高く、高温で安定な電解液を目的に鋭意検討した結果、
本発明に到達した。
すなわち、本発明は電解コンデンサ駆動用電解液の溶
質としてホウ酸のアルコール性水酸基含有化合物錯体ま
たは、ホウ酸の燐酸及び／または燐酸エステル錯体の４
級アンモニウム塩を用いるものである。
1.ホウ酸のアルコール性水酸基含有化合物錯体の４級ア
ンモニウム塩としては一般式（１） ［式中、Ｘの全部または一部は Ｘの一部は＞Ｂ−であってもよい;Q+は４級アンモニウ
ム;Rは水素基、エーテル基、ケトン基及び／またはＳ含
有官能基を有してもよいアルキルまたはアリールアルキ
ル基、H;nは１以上の整数;Rnは アルコール性水酸基含有化合物の残基、 式−Ｘ−Ｏ−Ｒで示される基、 または式 で示される基;mは０または１以上の整数;R′は２個以上
のアルコール性水酸基を有する化合物の残基;RとＲおよ
びＲとRnのいずれか一方または両方が結合してＢととも
に環を形成してもよい。］で表されるホウ素の４価の化
合物から成る群からえらばれた１種または２種以上の塩
があげられる。
ホウ酸のアルコール性水酸基含有化合物錯体の４級ア
ンモニウム塩の具体例としては、例えば英国特許第1,32
3,312号および米国特許第4,192,759号明細書記載のホウ
酸のアルコール性水酸基含有化合物錯体と４級アンモニ
ウムヒドロキシドの塩があげられる。また、ＲとＲおよ
びＲとRnのいずれか一方または両方が結合してＢととも
に環を形成したものとしては、例えば英国特許第1,341,
901号明細書記載のホウ酸エステル中のホウ素原子の一
部または全部が４級アンモニウム塩化されたものがあげ
られる。
一般式（１）においてＲのアルキル基としては炭素数
１から18の直鎖または分岐のアルキル基、例えばメチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−
ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、アリル基、プロパ
ギル基、クロチル基、；シクロアルキル基、例えばシク
ロヘキシル基、シクロペンチル基、メチルシクロヘキシ
ル基；アリールアルキル基としてはベンジル基；水酸
基、エーテル基、チオエーテル基含有アルキル基として
は、フルフリール基、テトラヒドロフルフリール基、チ
オフェンメチル基、および後述のアルコール性水酸基含
有化合物の残基（１個の水酸基を除いた残基）があげら
れる。
Rnで示されるアルコール性水酸基含有化合物の残基
（ｎ個の水酸基を除いた残基）のアルコール性水酸基含
有化合物としては、次のものがある。
１−（１）アルコール性水酸基を１個有する化合物 炭素数１から18の直鎖または分岐の飽和、不飽和脂肪
族１価アルコール、例えばメタノール、エタノール、イ
ソプロパノール、ｎ−ブタノール,sec−ブタノール、te
rt−ブタノール、２−エチルヘキサノール、アリルアル
コール、プロパギルアルコール、ベンジルアルコール；
飽和、不飽和脂環式１価アルコール、例えばシクロヘキ
サノール、メチルシクロヘキサノール、ボルネオール、
テルピネオール；分子量73から10000のエーテル基含有
１価アルコール、例えば米国特許第4116846号明細書記
載のメチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセル
ソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブ
チルカルビトール等のポリアルキレングリコールルモノ
アルキルエーテルおよびポリオキシアルキレンモノオー
ル；その他ヘテロ原子含有１価アルコール、例えばフリ
フリールアルコール、テトラヒドロフルフリールアルコ
ール、チオフェンメタノール、２−メルカプトエタノー
ル、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどがあげられる。
１−（２）隣接したアルコール性水酸基を２個以上有す
る化合物 式 （式中、R1、R2、R3及びR4は互いに同一または異な
り、水酸基、エーテル基及び／またはＳ含有官能基を有
しても良いアルキルまたはアリールアルキル基、水素原
子）で表される隣接したアルコール性水酸基を２個以上
有する化合物 飽和、不飽和脂肪族隣接ポリオール、例えばエチレン
グリコール、プロピレングリコール、エチルエチレング
リコール、2,3−ブタンジオール、ピナコール、1,2−ヘ
キサンジオール、1,2−デカンジオール、1,2−ドデカン
ジオール、グリセリン、1,2,4−トリヒドロキシブタ
ン、1,2,3−ヘプタトリオール、1,2,6−トリヒドロキシ
ヘキサン、1,2,3,4−テトラヒドロキシブタン、１、2,
7,8−オクタンテトロール、５−ヘキセン−1,2−ジオー
ル、７−オクテン−1,2−ジオール、；糖アルコール、
例えばエリスリトール、リビトール、キシリトール、ソ
ルビトール、マンニトール、ズルシトール；飽和、不飽
和脂環式燐接ポリオール、例えば1,2−シクロペンタン
ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロ
ヘプタンジオール、イノシトール、3,5−シクロヘキサ
ジエン−1,2−ジオール；エーテル基含有隣接ポリオー
ル、例えば３−メトキシ−1,2−プロパンジオール、３
−エトキシ−1,2−プロパンジオール、３−プロポキシ
−1,2−プロパンジオール、３−ブトキシ−1,2−プロパ
ンジオール、３−フェニルメトキシ−1,2−プロパンジ
オール、３−シクロヘキシロキシ−1,2−プロパンジオ
ール、ジグリセリン、トリグリセリンなどがあげられ
る。
１−（３）非隣接のアルコール性水酸基を２個以上有す
る化合物 飽和、不飽和脂肪族非隣接ポリオール、例えばジトリ
メチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、1,6−へキサンジオ
ール、2,5−へキサンジオール、２−メチル−1,3−ペン
タンジオール、ヘキシレングリコール、2,2−ジメチロ
ールブタン、2,4−ヘプタンジオール、２−エチル−1,3
−ヘキサンジオール、エトヘキサジオール、２−エチル
−２−ｎ−ブチル−1,3−プロパンジオール、シス−２
−ブテン−1,4−ジオール、トランス−２−ブテン−1,4
−ジオール、２−ブチン−1,4−ジオール、ジメチルヘ
キシンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール；分子量120から10000のエーテル基含有非隣
接ポリオール、例えばジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプ
ロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリブチレングリコール、または
それらの共重合体、米国特許第4116846号明細書記載の
ポリオキシアルキレンポリオール；飽和、不飽和脂環式
非隣接ポリオール、例えば1,4−シクロヘキサンジオー
ル、シクロヘキサン−1,3,5−トリオール、４−シクロ
ヘキサン−1,3−ジオール;S含有ポリオール、例えばチ
オジエチレングリコール、2,2′−（デカメチレンジチ
オ）ジメタノール;N含有ポリオール、例えばジエタノー
ルアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、1,4−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペ
ラジン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン;P含
有ポリオール、例えばトリス（ヒドロキシメチル）フォ
スフィノキサイド、；分子量272から45000のポリヒドロ
キシエチルメタクリレート、分子量90から45000のビニ
ルアルコール、分子量181から45000のビニルアルコール
−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体等のアルコ
ール性水酸基を有するモノマーの重合体及び共重合体が
あげられる。
これらのアルコール性水酸基含有化合物としては２種
以上併用したもの、例えば１−（１）と１−（２）ある
いは１−（１）と１−（２）と１−（３）が使用でき
る。
Ｒ′としては上記１−（２）、１−（３）で挙げた２
個以上のアルコール性水酸基含有化合物から２個の水酸
基を除いた残基が挙げられる。
２個のＲおよび／またはＲとＲ′が結合した基として
はＲ′と同様のものが挙げられる。
結合してＢとともに環を形成したものとしては、例え
ば式 式 で示されるものが挙げられる。
一般式（１）において、ｎは通常１から８またはそれ
以上、好ましくは１から３、ｍは通常０から10またはそ
れ以上、好ましくは０から５である。
3.ホウ酸の燐酸及び／または燐酸エステル錯体の４級ア
ンモニウム塩としては一般式（３） ［式中、Ｘの全部または一部は Ｘの一部は、＞Ｂ−であってもよい;Q+は４級アンモニ
ウム;Rは水素原子又は一般式（４） （式中、R1及びR2はお互いに同一または異なり、水酸
基、エーテル基及び／またはＳ含有官能基を有してもよ
いアルキル基またはアリール基、水素原子;lは０または
１）で示される燐酸または燐酸エステルの残基;nは１以
上の整数Rnは 燐酸又は燐酸エステルの残基、 式 −Ｘ−Ｏ−Ｒで示される基、 または式 で示される基;mは０または１以上の整数;R′は燐酸又は
燐原子に結合した２個以上の水酸基含有の燐酸エステル
から燐原子に結合した２個の水酸基を除いた残基;RとＲ
およびＲとRnのいずれか一方または両方がが結合しＢと
ともに環を形成してもよい。］で表されるホウ素の４価
の化合物から成る群から選ばれた１種または２種以上の
塩があげられる。
一般式（３）においてＲ及びRnで示される燐酸エステ
ルの残基としては、水酸基含有化合物と燐酸類（燐酸、
ピロ燐酸等）のホスホリル化反応で生成する燐酸エステ
ルの残基があげられる。水酸基含有化合物としては、次
のものがある。
直鎖または分岐の飽和、不飽和脂肪族１価アルコー
ル、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ｎ−ブタノール,sec−ブタノール、tert−ブタノー
ル、２−エチルヘキサノール、アリルアルコール；飽
和、不飽和脂環式１価アルコール、例えばシクロヘキサ
ノール、メチルシクロヘキサノール、ボルネオール、テ
ルピネオール；分子量73から10000のエーテル基含有１
価アルコール、例えば米国特許第4116846号明細書記載
のメチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソ
ルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチ
ルカルビトール等のポリアルキレングリコールルモノア
ルキルエーテルおよびポリオキシアルキレンモノオー
ル；その他ヘテロ原子含有１価アルコール、例えばフリ
フリールアルコール、テトラヒドロフルフリールアルコ
ール、チオフェンメタノール、２−メルカプトエタノー
ル、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、ヒドロキシアセト
ン、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどがあげられる。
飽和、不飽和脂肪族ポリオール、例えばエチレングリ
コール、プロピレングリコール、エチルエチレングリコ
ール、ジトリメチレングリコール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、2,4
−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ピナコ
ール、ネオペンチルグリコール、1,2−ヘキサンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、
２−メチル−1,3−ペンタンジオール、ヘキシレングリ
コール、2,2−ジメチロールブタン、2,4−ヘプタンジオ
ール、２−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−デカ
ンジオール、エトヘキサンジオール、1,2−ドデカンジ
オール、２−エチル−２−ｎ−ブチル−1,3−プロパン
ジオール、グリセリン、1,2,4−トリヒドロキシブタ
ン、1,2,3−ヘプタトリオール、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、1,2,6−トリヒドロキシヘ
キサン、1,2,3,4−テトラヒドロキシブタン、１、2,7,8
−オクタンテトロール、５−ヘキセン−1,2−ジオー
ル、７−オクテン−1,2−ジオール、シス−２−ブテン
−1,4−ジオール、トランス−２−ブテン−1,4−ジオー
ル、２−ブチン−1,4−ジオール、ジメチルヘキシンジ
オール；糖アルコール、例えばエリスリトール、キシリ
トール、リビトール、ソルビトール、マンニトール、ズ
ルシトール；エーテル基含有ポリオール、例えば３−メ
トキシ−1,2−プロパンジオール、３−エトキシ−1,2−
プロパンジオール、３−プロポキシ、1,2−プロパンジ
オール、３−ブトキシ−1,2−プロパンジオール、３−
フェニルメトキシ−1,2−プロパンジオール、３−シク
ロヘキシロキシ−1,2−プロパンジオール、ジグリセリ
ン、トリグリセリン、分子量120から10000のエーテル基
含有ポリオール、例えばジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラ
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリブチレングリコール、また
はそれらの共重合体、米国特許第4,116,846号明細書記
載のポリオキシアルキレンポリオール；飽和、不飽和脂
環式ポリオール、例えば1,2−シクロペンタンジオー
ル、1,2−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘプタ
ンジオール、イノシトール、3,5−シクロヘキサジエン
−1,2−ジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、シク
ロヘキサン−1,3,5−トリオール、４−シクロヘキセン
−1,3−ジオール;S含有ポリオール、例えばチオジエチ
レングリコール、2,2′−（デカメチレンジチオ）ジメ
タノール；分子量272から45000のポリヒドロキシエチル
メタクリレート、分子量90から45000のビニルアルコー
ル、分子量181から45000のビニルアルコール−ヒドロキ
シエチルメタクリレート共重合体等のアルコール性水酸
基を有するモノマーの重合体及び共重合体があげられ
る。
フェノール性水酸基含有化合物、例えばフェノール、
カテコール、レソルシノール、ハイドロキノン、フロロ
グルシノール、ピロガロール、1,2,4−トリヒドロキシ
ベンゼン、クレゾール、ナフタノール、ニトロフェノー
ル、ジニトロフェノール、ピクリン酸、ニトロカテコー
ル、ニトロレソルシノール、トリニトロソルシノールな
どがあげられる。
これらの水酸基含有化合物としては１種または２種以
上併用したものが使用できる。
Ｒ′としては上記で挙げた燐酸または燐原子に結合し
た２個以上の水酸基を有する燐酸エステルから燐原子に
結合した２個の水酸基を除いた残基が挙げられる。
２個のＲおよび／またはＲとRnが結合した基としては
Ｒ′と同様のものが挙げられる。
結合してＢとともに環に形成したものとしては、例え
ば式 式 で示されるものが挙げられる。
一般式（３）において、ｎは通常１から８またはそれ
以上、好ましくは１から３、ｍは通常０から10またはそ
れ以上、好ましくは０から５である。一般式（４）にお
いて、R1は好ましくは水素原子又は炭素数１から10のア
ルキル基、特に好ましくは炭素数１から４のアルキル基
である。
４級アンモニウム塩を構成する４級アンモニウムとし
ては、テトラアルキル（アルキル基の炭素数は通常１〜
12）アンモニウム（テトラメチルアンモニウム、テトラ
エチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テ
トラブチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウ
ム、ジメチルジエチルアンモニウム、エチルトリメチル
アンモニウム、N,N−ジメチルピロリジニウム、N,N−ジ
メチルピペリジニウム、N,N−ペンタメチレンピペリジ
ニウムなど）、アリールトリアルキルアンモニウム（フ
ェニルトリメチルアンモニウムなど）、シクロヘキシル
トリアルキルアンモニウム（シクロヘキシルトリメチル
アンモニウムなど）、アリールアルキルトリアルキルア
ンモニウム（ベンジルトリメチルアンモニウムなど）及
びN,N−ジアルキルピペリジニウム（N,N−ジメチルピペ
リジニウムなど）およびこれらの混合物などがあげられ
る。これらのうち、好ましいものはテトラアルキルアン
モニウムである。
特に好ましくは非対称（４個のアルキル基が全て同
一、でない）テトラアルキルアンモニウムである。非対
称テトラアルキルアンモニウムとしては、前記のうち、
メチルトリエチルアンモニウム、ジメチルジエチルアン
モニウム、エチルトリメチルアンモニウムがあげられ
る。
ホウ酸のアルコール性水酸基含有化合物錯体の４級ア
ンモニウム塩は、例えばホウ酸の４級アンモニウム塩を
アルコール性水酸基含有化合物と混合し、副生水を除去
することで製造される。別の方法として、例えば英国特
許第1,323,312号、英国特許第4,192,759号明細書、およ
び「Methods of Elemento Organic Chemistry:VOLUME
1」（A.N.NESMEYANOV and K.A.KOCHESHKOV;1967）P311
〜356に記載の方法で製造されるホウ酸のアルコール性
水酸基含有化合物錯体または金属塩を４級アンモニウム
ヒドロキシドと混合、または金属を４級アンモニウムと
置換し、かつ副生水、金属化合物を除去することで製造
される。ホウ酸とアルコール性水酸基含有化合物とのモ
ル比は、ホウ酸に対し、通常0.2〜10、好ましくは0.5〜
５である。ホウ酸と４級アンモニウムとのモル比は、４
級アンモニウムに対し、通常0.5〜1.5、好ましくは0.8
〜1.2である。なお、過剰の４級アンモニウム化合物、
例えばヒドロキシド、アルコキシド、その他、酸の塩が
混在していてもよい。
本発明の電解液は塩と溶剤（通常有機溶剤）からな
る。この有機溶剤としては、例えばアルコール類｛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、アミノアルコールな
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、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコ
ールなど）;3価アルコール（グリセリンなど）；ヘキシ
トールなど｝、エーテル類｛モノエーテル（エチレング
リコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチ
レングリコーフェニルエーテルなど）；ジエーテル（エ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルな
ど）｝、アミド類｛ホルムアミド類（Ｎ−メチルホルム
アミド、N,N−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホル
ムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドなど）；アセト
アミド類（Ｎ−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルア
セトアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、N,N−ジエチル
アセトアミドなど）；プロピオンアミド類（N,N−ジメ
チルプロピオンアミドなど）；ヘキサメチルホスホリル
アミドなど｝、オキサゾリジノン類（Ｎ−メチル−２−
オキサゾリジノン、3,5−ジメチル−２−オキサゾリジ
ノンなど）、ラクトン類（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
−バレロラクトンなど、δ−バレロラクトンなど）、ニ
トリル類（アセトニトリル、アクリロニトリルなど）、
ジメチルスルホキシド、スルホラン、1,3−ジメチル−
２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリドン、芳香族
溶剤（トルエン、キシレンなど）、パラフィン系溶剤
（ノルマルパラフィン、イソパラフィンなど）およびこ
れらの２種以上の混合物があげられる。これらのうち好
ましくはγ−ブチロラクトンを主体とする溶剤である。
本発明の電解液は必要により、錯体（例えばホウ酸の
アルコール性水酸基含有化合物錯体）がホウ酸に加水分
解しない範囲で、水を含有させることができる。その含
有量は電解液の重量に基づいて通常５％以下、好ましく
は３％以下、特に好ましくは１％以下である。
本発明の電解液において、該４級アンモニウム塩の含
有量は、電解液の重量に基づいて通常１〜70％、好まし
くは10〜40％である。
本発明の電解液は、漏れ電流の低減や水素ガス吸収等
の目的で種々の添加剤を添加することができる。添加剤
としては、リン酸誘導体、ホウ酸誘導体およびニトロ化
合物をあげることができる。
［作用］ 本発明においては、電解コンデンサ駆動用電解液の溶
質としてホウ酸のアルコール性水酸基含有化合物錯体ま
たは、ホウ酸のリン酸及び／またはリン酸エステル錯体
の４級アンモニウム塩を用いているため、電解液中での
溶質の解離度が向上し、かつ溶解性にも優れている。そ
の結果、高い比電導度を得ることができる。また高温中
でも、エステル化等による電解液中の水分の著しい増加
がなく、さらに電解液のpHを中性付近に保つことが出来
るため、電解液と電解コンデンサに使用しているアルミ
ニウム箔との反応（溶解反応）を抑制することができ
る。このため、電気特性の安定した長寿命の電解コンデ
ンサを得ることができる。
［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。実施例中の％は重量
基準である。
実施例１ メチルトリエチルアンモニウムヒドロキシイドのホウ
酸塩（メチルトリエチルアンモニウムに対してホウ酸は
1.03モル当量使用）20部にエチレングリコール17部（ホ
ウ酸に対して2.4モル当量）を混合し、7mmHgの減圧下60
℃の条件で副生水の除去を５時間行い、ホウ酸エチレン
グリコール錯体メチルトリエチルアンモニウム塩30部を
得た。γ−ブチロラクトン溶媒に20重量％のホウ酸蟻酸
錯体メチルトリエチルアンモニウム塩を溶解させて電解
液を得た。
実施例２〜７、従来例１ 実施例１と同様の方法で４級アンモニウム塩を得、表
１−１、表１−２、表１−４に記載の様な電解液を調製
した。
実施例８ ジグリセリンプロピレンオキサイド２モル付加物をホ
ウ酸に対して1.2モル当量使用する以外は実施例１と同
様の方法で４級アンモニウム塩を得、表１−２に記載の
様な電解液を調製した。
実施例９ メチルトリエチルアンモニウムヒドロキシイドのホウ
酸塩（メチルトリエチルアンモニウムに対してホウ酸は
1.03モル当量使用）10部にジメチルホスフェート6.9部
（ホウ酸に対して1.0モル当量）とモノメチルホスフェ
ート6.1部（ほう酸に対して1.0モル当量）を混合し、7m
mHgの減圧下60℃の条件で副生水の除去を５時間行い、
ホウ酸ジメチルホスフェート錯体メチルトリエチルアン
モニウム塩とホウ酸モノメチルホスフェート錯体メチル
トリエチルアンモニウム塩の混合物19部を得た。γ−ブ
チロラクトン溶媒に20重量％のホウ酸ジメチルホスフェ
ート錯体メチルトリエチルアンモニウム塩とホウ酸モノ
メチルホスフェート錯体メチルトリエチルアンモニウム
塩混合物を溶解させて電解液を得た。
実施例10〜11 実施例９と同様の方法で４級アンモニウム塩を得、表
１−２記載の様な電解液を調製した。
実施例12 ジｎ−ブチルホスフェートをホウ酸に対して２モル当
量使用する以外は実施例１と同様の方法で４級アンモニ
ウム塩を得、表１−２に記載の様な電解液を調製した。
実施例13〜14 実施例12と同様の方法で４級アンモニウム塩を得、表
１−２、表１−４に記載の様な電解液を調製した。
また、表３−１、表３−２に、本発明による中圧級電
解コンデンサ駆動用電解液の実施例、従来例の火花発生
電圧と＋30℃における比電導度と水分率、およびそれら
の電解液を使用した電解コンデンサ（200V、100μＦ）
の高温無負荷試験（125℃、1000時間）におけるtanδと
LCを示した。
また、表４には本発明による高圧級電解コンデンサ駆
動用電解液の実施例、従来例の火花発生電圧と＋30℃に
おける比電導度と水分率、およびそれらの電解液を使用
した電解コンデンサ（400V、270μＦ）の＋30℃と−25
℃における初期tanδ、および高温無負荷試験（125℃、
1000時間）後の＋30℃におけるtanδを示した。なお、
電解コンデンサの電気特性（tanδおよびLC）の値は、
各10個の平均値を示した。
表３及び表４から明らかなように、実施例１〜６、９
〜12と従来例１〜３、或は実施例７〜８、13〜14と従来
例４を比較して、本発明の実施例は高い火花発生電圧が
得られ、かつ高い比伝導度を得ることができる。
また、表４から明らかなように、従来例４の電解液に
比較して、表４に示した本発明の実施例を用いた電解コ
ンデンサの低温（−25℃）におけるtanδは非常に低
く、良い電気特性を得ることができる。
［発明の効果］ Sa11〜Sam1 以上のように本発明によれば、電解コンデンサ駆動用
電解液の溶質として、ホウ酸のアルコール性水酸基化合
物または、ホウ酸のリン酸及び／またはリン酸エステル
錯体の４級アンモニウム塩を用いているため、それぞれ
の適用電圧区分において、従来の電解液と比較して比伝
導度及び火花発生電圧を高くすることができる。
その結果、低損失で、かつ高温でも電気特性が安定し
た長寿命の電解コンデンサを得ることができるもので、
その工業的価値は、きわめて大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はアルミ電解コンデンサの素子部分の構成図であ
る。第１図において、アルミニウムよりなる陽極電極と
しての陽極箔１と同じくアルミニウムよりなる陰極電極
としての陰極箔２とを、間にセパレータ３を介在させて
対向するように巻取ることにより素子が構成されてい
る。また、この素子の陽極箔１および陰極箔２それぞれ
には、引出しリード４が接続されている。 このような構成の素子に駆動用電解液を含浸し、アルミ
ニウムケースなどのケース内に封入することにより、電
解コンデンサが構成される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島本 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 森 啓治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 潮 憲樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 塩野 和司 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の １ 三洋化成工業株式会社内 (72)発明者 紀氏 隆明 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の １ 三洋化成工業株式会社内 (72)発明者 佐村 秀夫 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の １ 三洋化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−194313（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/035

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ホウ酸のアルコール性水酸基含有化合物錯
    体の４級アンモニウム塩が一般式（１） ［式中、Ｘの全部または一部は Ｘの一部は＞Ｂ−であっても良い;Q+は４級アンモニウ
    ム;Rは水酸基、エーテル基及び／またはＳ含有官能基を
    有してもよいアルキルまたはアリールアルキル基、H;n
    は１以上の整数;Rnは アルコール性水酸基含有化合物の残基、 式−Ｘ−Ｏ−Ｒで示される基、 または式 で示される基;mは０または１以上の整数;R′は２個以上
    のアルコール性水酸基を有する化合物の残基;RとＲおよ
    びＲとRnのいずれか一方または両方が結合してＢととも
    に環を形成してもよい。］で表されるホウ素の４価の化
    合物から成る群から選ばれた１種または２種以上の塩で
    あることを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
  2. 【請求項２】アルコール性水酸基含有化合物が隣接した
    ２個以上のアルコール性水酸基を含有する化合物である
    ことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ駆動用
    電解液。
  3. 【請求項３】アルコール性水酸基含有化合物が非隣接の
    ２個以上のアルコール性水酸基を含有する化合物である
    ことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ駆動用
    電解液。
  4. 【請求項４】ホウ酸の燐酸及び／または燐酸エステル錯
    体の４級アンモニウム塩を溶質として用いることを特徴
    とする電解コンデンサ駆動用電解液。
  5. 【請求項５】ホウ酸の燐酸及び／または燐酸エステル錯
    体の４級アンモニウム塩が一般式（３） ［式中、Ｘの全部または一部は Ｘの一部は＞Ｂ−であってもよい;Q+は４級アンモニウ
    ム;Rは水素原子又は一般式（４） （式中、R1及びR2はお互いに同一または異なり、水酸
    基、エーテル基及び／またはＳ含有官能基を有してもよ
    いアルキル基またはアリール基、水素原子１は０または
    １）で示される燐酸または燐酸エステルの残基;nは１以
    上の整数;Rnは 燐酸又は燐酸エステルの残基、 式−Ｘ−Ｏ−Ｒで示される基、 または式 で示される基;mは０または１以上の整数;R′は燐酸又は
    燐原子に結合した２個以上の水酸基含有の燐酸エステル
    から燐原子に結合した２個の水酸基を除いた残基;RとＲ
    およびＲとRnのいずれか一方または両方が結合しＢとと
    もに環を形成してもよい。］で表されるホウ素の４価の
    化合物から成る群から選ばれた１種または２種以上の塩
    であることを特徴とする請求項４記載の電解コンデンサ
    駆動用電解液。
  6. 【請求項６】４級アンモニウムが非対称４級アンモニウ
    ムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載
    の電解コンデンサ駆動用電解液。
  7. 【請求項７】陽極電極と陰極電極とを間にセパレータを
    介して対向させることによって素子を構成した電解コン
    デンサにおいて、請求項１〜６のいずれか記載の電解コ
    ンデンサ駆動用電解液を用いたことを特徴とする電解コ
    ンデンサ。
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