JPH0246714A - Electrolyte for electrolytic capacitor - Google Patents

Electrolyte for electrolytic capacitor

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JPH0246714A
JPH0246714A JP63198296A JP19829688A JPH0246714A JP H0246714 A JPH0246714 A JP H0246714A JP 63198296 A JP63198296 A JP 63198296A JP 19829688 A JP19829688 A JP 19829688A JP H0246714 A JPH0246714 A JP H0246714A
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JP
Japan
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acid
solute
represented
sulfonium
ions
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JP63198296A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Ue
誠 宇恵
Kunihiko Shima
島 邦彦
Kazuhiko Ida
和彦 井田
Shoichiro Mori
森 彰一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve a solubility of a solvent in response to an increase in the frequency of a switching power supply and a reduction in the size of an electrolytic capacitor and moreover, to enable a high conductance by a method wherein sulfonium salt is used as a solute. CONSTITUTION:An electrolytic solution consists of a solution obtainable by deissolving sulfonium salt, which is used as a solute, into an aprotic solvent. The cationic component of the solute is sulfonium ions which are represented by formulas I-IV. In the above formulas, R1-R4 show an alkyl groups or an aryl group having a number of carbons of 1-10. Moreover, in alicylic sulfonium, ions, which are represented by the formula II, and polycation, which is represented by the formulas III and IV, (l) is generally 4-6 and (m) is generally 1-10. The anionic component of the solute is chosen from among a carboxylic acid and phenol and the like, a boric acid, a phosphoric acid, a phosphorus acid, a carbonic acid, a silinic acid and their derivatives, a picric acid and a sulfonic acid, a nitric acid, a sulfuric acid, a sulfurous acid, a thiocyanic acid and their derivatives and a very strong acid containing halogen atoms.

Description

【発明の詳細な説明】 産栗上少剋里丘W 本発明は電解コンデンサ用電解液(以下単に電解液と称
することがある)に関する。詳しくは、スルホニウムイ
オンを含む新規な溶質を用いた電解液に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor (hereinafter sometimes simply referred to as an electrolytic solution). Specifically, the present invention relates to an electrolytic solution using a novel solute containing sulfonium ions.

l米坐狭査 電解コンデンサの特性は種々の要因によって決定される
が、特にコンデンサ素子とともに外装ケースに収納され
る電解液の特性はインピーダンスあるいは等個直列抵抗
(E S R)に大きな影響を及ぼすことが判明してい
る。
The characteristics of an electrolytic capacitor are determined by various factors, but the characteristics of the electrolyte that is housed in the outer case together with the capacitor element have a particularly large effect on impedance or equal series resistance (ESR). It turns out that this is true.

たとえば、電解コンデンサには、従来よりエチレングリ
コール−アジピン酸アンモニウム系の電解液が使用され
ている。また、低圧用のものとして、N、N−ジメチル
ホルムアミドやγ−ブチロラクトン等の溶媒に、フタル
酸やマレイン酸のアミン塩を溶解した電解液が使用され
ている。しかしながら、近年の電解コンデンサの低イン
ピーダンス化に伴ない、上記電解液では十分でなく、更
に高電導度で、かつ、100℃を越える高温度下で、長
時間、使用可能な電解液が求められていることから、各
種の四級アンモニウム塩あるいは四級ホスホニウム塩を
溶質とする電解液が提案されている。(特開昭62−1
8018 、同62−145713〜6、同62−15
6810.同62−272510〜3、同63−101
4〜1021号各公報等) が解′ しようとする課 一方、電子機器の高性能化、小型化に伴い、スイッチン
グ電源の高周波化、電解コンデンサの小型化等高性能電
解コンデンサへの要求が高まっていることから、溶媒に
対する溶解性が良く、さらに高い電導度を示す新規な溶
質が求められている。
For example, electrolytic capacitors have traditionally used ethylene glycol-ammonium adipate-based electrolytes. Furthermore, for low pressure applications, an electrolytic solution is used in which an amine salt of phthalic acid or maleic acid is dissolved in a solvent such as N,N-dimethylformamide or γ-butyrolactone. However, as the impedance of electrolytic capacitors has become lower in recent years, the above electrolytes are not sufficient, and there is a need for electrolytes that have even higher conductivity and can be used for long periods of time at temperatures exceeding 100°C. Therefore, electrolytes containing various quaternary ammonium salts or quaternary phosphonium salts as solutes have been proposed. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 62-1
8018, 62-145713-6, 62-15
6810. 62-272510-3, 63-101
On the other hand, as electronic equipment becomes more sophisticated and more compact, there is an increasing demand for high-performance electrolytic capacitors, such as higher frequencies for switching power supplies and smaller electrolytic capacitors. Therefore, there is a need for new solutes that have good solubility in solvents and exhibit even higher electrical conductivity.

課題をlするための な 本発明者らは、電導度の更に高い新規IIt解液を見い
出すべく鋭意検討を行ない、カチオンの中心元素として
イオン半径の大きいイオウを用いたスルホニウム塩が中
心元素が窒素や燐である四級アンモニウムやホスホニウ
ム塩より、溶解性が良く、電導度の高いことを見い出し
本発明を完成した。
In order to solve the problem, the present inventors conducted intensive studies in order to find a new IIt solution with even higher conductivity, and found that a sulfonium salt using sulfur with a large ionic radius as the central element of the cation was developed. The present invention was completed by discovering that this material has better solubility and higher electrical conductivity than quaternary ammonium and phosphonium salts such as carbon and phosphorus.

即ち、本発明は、スルホニウム塩を溶質として使用する
ことを特徴とする電解コンデンサ用電解液を提供するも
のである。
That is, the present invention provides an electrolytic solution for an electrolytic capacitor characterized by using a sulfonium salt as a solute.

ユ里至1体煎翌ユ 本発明において使用される電解液は非プロトン性溶媒に
スルホニウム塩を溶解したものより成る。
The electrolyte used in the present invention consists of a sulfonium salt dissolved in an aprotic solvent.

溶質のカチオン成分は下記一般式(1)〜(IV)で表
わされるスルホニウムイオンである。
The cation component of the solute is a sulfonium ion represented by the following general formulas (1) to (IV).

上式において、R1−R4は炭素数1〜10のアルキル
基、またはアリール基を示すが、一般的には、メチル、
エチル、プロピル、ブチル、フェニルおよびベンジル基
等である。また、一般式(n)で表わされる脂環式スル
ホニウムイオン、一般式(I[I)および(IV)で表
わされるポリカチオンにおいて、lは4〜6、mは1〜
10が一般的である。
In the above formula, R1-R4 represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group, but generally, methyl,
These include ethyl, propyl, butyl, phenyl and benzyl groups. Furthermore, in the alicyclic sulfonium ion represented by the general formula (n) and the polycation represented by the general formulas (I[I) and (IV), l is 4 to 6 and m is 1 to
10 is common.

一般式(1)に適応する具体的なスルホニウムイオンと
しては、トリメチルスルホニウム、トリエチルスルホニ
ウム、トリプロピルスルホニウム、トリブチルスルホニ
ウム、メチルジエチルスルホニウム、メチルジプロピル
スルホニウム、メチルジブチルスルホニウム、ジメチル
エチルスルホニウム、ジメチルプロピルスルホニウム、
ジメチルブチルスルホニウム、エチルジプロピルスルホ
ニウム、エチルジブチルスルホニウム、ジエチルプロピ
ルスルホニウム、ジエチルブチルスルホニウム、プロピ
ルジブチルスルホニウム、ジプロピルブチルスルホニウ
ム、ジメチルフェニルスルホニウム、ジエチルフェニル
スルホニウム、ジプロピルフェニルスルホニウム、ジブ
チルフェニルスルホニウム、メチルジフェニルスルホニ
ウム、エチルジフェニルスルホニウム、プロピルジフェ
ニルスルホニウム、ブチルジフェニルスルホニウム、ト
リフェニルスルホニウム、ジメチルベンジルスルホニウ
ム等を例示することができる。
Specific sulfonium ions applicable to general formula (1) include trimethylsulfonium, triethylsulfonium, tripropylsulfonium, tributylsulfonium, methyldiethylsulfonium, methyldipropylsulfonium, methyldibutylsulfonium, dimethylethylsulfonium, dimethylpropylsulfonium,
Dimethylbutylsulfonium, ethyldipropylsulfonium, ethyldibutylsulfonium, diethylpropylsulfonium, diethylbutylsulfonium, propyldibutylsulfonium, dipropylbutylsulfonium, dimethylphenylsulfonium, diethylphenylsulfonium, dipropylphenylsulfonium, dibutylphenylsulfonium, methyldiphenylsulfonium , ethyldiphenylsulfonium, propyldiphenylsulfonium, butyldiphenylsulfonium, triphenylsulfonium, dimethylbenzylsulfonium, and the like.

上記のスルホニウムイオンの中で、電導度の高い電解液
を得たい時には、分子量の小さいスルホニウムイオン、
例えば、トリメチルスルホニウム、ジメチルエチルスル
ホニウム、メチルジエチルスルホニウムイオン等が好ま
しいが、耐圧の高い電解液を得たい時には、分子量の高
いスルホニウムイオン、例えば、トリブチルスルホニウ
ム、トリヘキシルスルホニウムイオン等が好ましい。
Among the sulfonium ions mentioned above, when you want to obtain an electrolyte with high conductivity, sulfonium ions with a small molecular weight,
For example, trimethylsulfonium, dimethylethylsulfonium, methyldiethylsulfonium ions, etc. are preferred, but when it is desired to obtain an electrolytic solution with high pressure resistance, sulfonium ions with high molecular weights, such as tributylsulfonium, trihexylsulfonium ions, etc. are preferred.

溶質のアニオン成分は、下記の5つのグループの中から
選ばれる酸の共役塩基である。
The anion component of the solute is a conjugate base of an acid selected from the following five groups.

(11カルボン酸およびフェノール類 (2)ホウ酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、炭酸、
ケイ酸およびそれらの誘導体 〔3)  ピクリン酸およびスルホン酸(4)硝酸、硫
酸、亜硫酸、チオシアン酸およびそれらの誘導体 (5)ハロゲン原子を含む非常に強い酸(1)および(
2)のグループから選ばれたアニオンはgood″fi
1m−forming anion”であり、低圧用コ
ンデンサばかりでなく、中高圧用コンデンサにも使用で
きるものもある。(3)、 (41および(5)から選
ばれたものも酸化皮膜形成能を有するが、酸性が強く、
酸化皮膜を腐食しやすいので、100V以下の低圧用コ
ンデンサでのみ使用可能である。特に、(5)から選ば
れたアニオンは、アルミニウムにとって好ましくないハ
ロゲン化物イオンを遊離するので、10V以下の低圧用
コンデンサでのみ使用可能である。
(11 carboxylic acids and phenols (2) boric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, carbonic acid,
Silicic acid and their derivatives [3] Picric acid and sulfonic acid (4) Nitric acid, sulfuric acid, sulfite, thiocyanic acid and their derivatives (5) Very strong acids containing halogen atoms (1) and (
The anion selected from the group 2) is good″fi
1 m-forming anion", and can be used not only for low voltage capacitors but also for medium and high voltage capacitors.Those selected from (3), (41) and (5) also have oxide film forming ability. , strongly acidic;
Since it tends to corrode the oxide film, it can only be used with low voltage capacitors of 100V or less. In particular, the anion selected from (5) liberates halide ions that are unfavorable to aluminum, so it can only be used in low-voltage capacitors of 10 V or less.

グループ(1)のカルボン酸とは、総炭素数が1〜30
の脂肪族および芳香族の1価あるいは多価カルボン酸で
ある。
Group (1) carboxylic acids have a total carbon number of 1 to 30
aliphatic and aromatic mono- or polyhydric carboxylic acids.

具体的には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロ
ン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリ
ン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリ
スチン酸、ペンタデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン
酸、アラキシン酸、イソ酪酸、イソ吉草酸、イソカプロ
ン酸、エチル酪酸、メチル吉草酸、イソカプリル酸、プ
ロピル吉草酸、エチルカプロン酸、イソカプリン酸、ラ
ベルキュロステアリン酸、ピバリン酸、2.2−ジメチ
ルブタン酸、2.2−ジメチルペンタン酸、2,2−ジ
メチルヘキサン酸、2.2−ジメチルへブタン酸、2.
2−ジメチルオクタン酸、2−メチル−2−エチルブタ
ン酸、2−メチル−2−エチルペンタン酸、2−メチル
−2−エチルヘキサン酸、2−メチル−2−エチル−ヘ
プタン酸、2−メチル−2−プロピルペンタン酸、2−
メチル−2−プロピルヘキサン酸、2−メチル−2−プ
ロピルへブタン酸、アクリル酸、クロトン酸、イソクロ
トン酸、3−ブテン酸、ペンテン酸、ヘキセン酸、ヘプ
テン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデセン
酸、ドデセン酸、ツズイン酸、フィステリン酸、ゴシュ
ユ酸、パルミトレイン酸、ペトロセリニン酸、オレイン
酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、メタク
リル酸、3−メチルクロトン酸、チグリン酸、メチルペ
ンテン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサン
カルボン酸等の脂肪族モノカルボン酸、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、セバシン酸、ウンデカン
酸、ドデカン二酸、トリデカン二数、テトラデカン二酸
、ペンタデカン酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタテカンニ
酸、オクタデカジエン、ノナデカン酸、エイコサン二酸
、メチルマロン酸、エチルマロン酸、プロピルマロン酸
、ブチルマロン酸、ペンチルマロン酸、ヘキシルマロン
酸、ジメチルマロン酸、メチルエチルマロン酸、ジエチ
ルマロン酸、メチルプロピルマロン酸、メチルブチルマ
ロン酸、エチルプロピルマロン酸、ジプロピルマロン酸
、エチルブチルマロン酸、プロピルブチルマロン酸、ジ
ブチルマロン酸、メチルコハク酸、エチルコハク酸、2
.2−ジメチルコハク酸、2.3−ジメチルコハク酸、
2−メチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、3−メ
チル−3−エチルグルタル酸、3,3−ジエチルグルタ
ル酸、マレイン酸、シトラコン酸、1.5−オクタンジ
カルボン酸、5.6−デカンジカルボン酸、1,7−デ
カンジカルボン酸、4.6−シメチルー4−ノネン−1
,2−ジカルボン酸、4.6−ジチメルー1.2−ノナ
ンジカルボン酸、1.7−ドデカンジカルボン酸、5−
エチル−1,lO−デカンジカルボン酸、6−メチル−
6−ドデセン−1,12−ジカルボン酸、6−メチル−
1,12−ドデカンジカルボン酸、6−エチレン−1,
12−ドデカンジカルボン酸、6−エチル−1,12−
ドデカンジカルボン酸、7−メチル−7−テトラデセン
−1,14−ジカルボン酸、7−メチル−1,14−テ
トラデカンジカルボン酸、3−ヘキシル−4−デセン−
1,2−ジカルボン酸、3−へキシル−1,2−デカン
ジカルボン酸、6−エチレン−9−ヘキサデセン−1,
16−ジカルボン酸、6−エチル−1,16−ヘキサデ
カンジカルボン酸、6−フェニル−1,12−ドデカン
ジカルボン酸、7゜12−ジメチル−7,11−オクタ
デカジエン−1,18−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、6,8−
ジフェニル−1,14−テトラデカンジカルボン酸、1
,1−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−シクロペ
ンクンジカルボン酸、1.1−シクロヘキサンジカルボ
ン酸、1.2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シク
ロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、5−ノルボルネン
−2,3−ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、安息
香酸、トルイル酸、エチル安息香酸、プロピル安息香酸
、イソプロピル安息香酸、ブチル安息香酸、イソブチル
安息香酸、第ニブチル安息香酸、第三ブチル安息香酸、
ヒドロキシ安息香酸、アニス酸、エトキシ安息香酸、プ
ロポキシ安息香酸、イソプロポキシ安息香酸、ブトキシ
安息香酸、イソブトキシ安息香酸、第二ブトキシ安息香
酸、第三ブトキシ安息香酸、アミノ安息香酸、N−メチ
ルアミノ安息香酸、N−エチルアミノ安息香酸、N−プ
ロピルアミノ安息香酸、N−イソプロピルアミノ安息香
酸、N−ブチルアミノ安息香酸、N−イソブチルアミノ
安息香酸、N−第二ブチルアミノ安息香酸、N−第三ブ
チルアミノ安息香酸、N、N −ジメチルアミノ安息香
酸、N、N−ジエチルアミノ安息香酸、ニトロ安息香酸
、レゾルシン酸等の芳香族モノカルボン酸(o、m、p
−各異性体を含む)、フタル酸■イソフタル酸、テレフ
タル酸、3−ニトロフタル酸、4−ニトロフタル酸、ト
リメリット酸、ヘミメリット酸、トリメシン酸、ピロメ
リット酸等の芳香族多価カルボン酸を例示することがで
きる。
Specifically, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, stearic acid, nonadecanoic acid, Araxic acid, isobutyric acid, isovaleric acid, isocaproic acid, ethylbutyric acid, methylvaleric acid, isocaprylic acid, propylvaleric acid, ethylcaproic acid, isocapric acid, labelculostearic acid, pivalic acid, 2,2-dimethylbutanoic acid, 2.2-dimethylpentanoic acid, 2,2-dimethylhexanoic acid, 2.2-dimethylhebutanoic acid, 2.
2-dimethyloctanoic acid, 2-methyl-2-ethylbutanoic acid, 2-methyl-2-ethylpentanoic acid, 2-methyl-2-ethylhexanoic acid, 2-methyl-2-ethylheptanoic acid, 2-methyl- 2-propylpentanoic acid, 2-
Methyl-2-propylhexanoic acid, 2-methyl-2-propylhebutanoic acid, acrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, 3-butenoic acid, pentenoic acid, hexenoic acid, heptenoic acid, octenoic acid, nonenoic acid, decenoic acid , undecenoic acid, dodecenoic acid, tuzuic acid, fisteric acid, goshuylic acid, palmitoleic acid, petroselinic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, methacrylic acid, 3-methylcrotonic acid, tiglic acid, methylpentenoic acid, Aliphatic monocarboxylic acids such as cyclopentanecarboxylic acid and cyclohexanecarboxylic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanoic acid, dodecanedioic acid, Tridecane dioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanoic acid, hexadecanedioic acid, heptatecandioic acid, octadecadiene, nonadecanoic acid, eicosandioic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, propylmalonic acid, butylmalonic acid, pentylmalonic acid, hexyl Malonic acid, dimethylmalonic acid, methylethylmalonic acid, diethylmalonic acid, methylpropylmalonic acid, methylbutylmalonic acid, ethylpropylmalonic acid, dipropylmalonic acid, ethylbutylmalonic acid, propylbutylmalonic acid, dibutylmalonic acid, Methylsuccinic acid, ethylsuccinic acid, 2
.. 2-dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylsuccinic acid,
2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, 3-methyl-3-ethylglutaric acid, 3,3-diethylglutaric acid, maleic acid, citraconic acid, 1.5-octanedicarboxylic acid, 5.6-decanedicarboxylic acid acid, 1,7-decanedicarboxylic acid, 4,6-dimethyl-4-nonene-1
, 2-dicarboxylic acid, 4,6-dithymer-1,2-nonanedicarboxylic acid, 1,7-dodecanedicarboxylic acid, 5-
Ethyl-1,1O-decanedicarboxylic acid, 6-methyl-
6-dodecene-1,12-dicarboxylic acid, 6-methyl-
1,12-dodecanedicarboxylic acid, 6-ethylene-1,
12-dodecanedicarboxylic acid, 6-ethyl-1,12-
Dodecanedicarboxylic acid, 7-methyl-7-tetradecene-1,14-dicarboxylic acid, 7-methyl-1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 3-hexyl-4-decene-
1,2-dicarboxylic acid, 3-hexyl-1,2-decanedicarboxylic acid, 6-ethylene-9-hexadecene-1,
16-dicarboxylic acid, 6-ethyl-1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 6-phenyl-1,12-dodecanedicarboxylic acid, 7゜12-dimethyl-7,11-octadecadiene-1,18-dicarboxylic acid, 7,12-dimethyl-1,18-octadecanedicarboxylic acid, 6,8-
diphenyl-1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1
, 1-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,2-cyclopenkunedicarboxylic acid, 1.1-cyclohexanedicarboxylic acid, 1.2-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, 5-norbornene-2 , aliphatic dicarboxylic acids such as 3-dicarboxylic acid, benzoic acid, toluic acid, ethylbenzoic acid, propylbenzoic acid, isopropylbenzoic acid, butylbenzoic acid, isobutylbenzoic acid, nibutylbenzoic acid, tertiary butylbenzoic acid,
Hydroxybenzoic acid, anisic acid, ethoxybenzoic acid, propoxybenzoic acid, isopropoxybenzoic acid, butoxybenzoic acid, isobutoxybenzoic acid, sec-butoxybenzoic acid, tertiary-butoxybenzoic acid, aminobenzoic acid, N-methylaminobenzoic acid , N-ethylaminobenzoic acid, N-propylaminobenzoic acid, N-isopropylaminobenzoic acid, N-butylaminobenzoic acid, N-isobutylaminobenzoic acid, N-sec-butylaminobenzoic acid, N-tert-butyl Aromatic monocarboxylic acids (o, m, p
- Aromatic polyvalent carboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid, 3-nitrophthalic acid, 4-nitrophthalic acid, trimellitic acid, hemimellitic acid, trimesic acid, and pyromellitic acid. I can give an example.

フェノール類として、具体的には、フェノール、カテコ
ール、レゾルシノール、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− )リヒドロキシ
ベンゼン、0−二トロフェノール、m−二トロフェノー
ル、p−ニトロフェノール、2.4−ジニトロフェノー
ル、2.5−ジニトロフェノール、2,6−ジニトロフ
ェノール、3.4−ジニトロフェノール、4−ニトロカ
テコール、2−ニトロレゾルシノールを例示することが
できる。
Specific examples of phenols include phenol, catechol, resorcinol, hydroquinone, phloroglucinol, pyrogallol, 1,2.4-)lyhydroxybenzene, 0-nitrophenol, m-nitrophenol, and p-nitrophenol. , 2.4-dinitrophenol, 2.5-dinitrophenol, 2,6-dinitrophenol, 3.4-dinitrophenol, 4-nitrocatechol, and 2-nitroresorcinol.

グループ(2)に属するものは、ホウ酸、下記一般式(
V)で示されるホウ酸誘導体、リン酸、下記一般式(V
l)で示されるリン酸エステル、亜リン酸、下記一般式
(■)で示される亜リン酸誘導体、次亜リン酸、下記一
般式(■)で示される次亜リン酸誘導体、炭酸、下記一
般式(IX)で示される炭酸モノエステル、ケイ酸であ
る。
Those belonging to group (2) include boric acid, the following general formula (
Boric acid derivatives represented by V), phosphoric acid, and the following general formula (V
Phosphoric acid ester represented by l), phosphorous acid, phosphorous acid derivative represented by the following general formula (■), hypophosphorous acid, hypophosphorous acid derivative represented by the following general formula (■), carbonic acid, the following It is a carbonic acid monoester and silicic acid represented by the general formula (IX).

R60−P−OH(Vl) OR? R6−P−OH(■) R7 R6−P−OH(■) Rフ ReOCOH(IX) C式中、R6−R8は炭素数1〜10のアルキル基、ア
リール基を示す。また、R6あるいはR1の1つが水素
原子でも良い。〕 弐(V)で示されるホウ酸誘導体の具体例としては、メ
チルホウ酸、エチルホウ酸、フェニルホウ酸等を例示す
ることができる。
R60-P-OH(Vl) OR? R6-P-OH (■) R7 R6-P-OH (■) R-ReOCOH (IX) In the formula C, R6-R8 represents an alkyl group or an aryl group having 1 to 10 carbon atoms. Further, one of R6 or R1 may be a hydrogen atom. ] Specific examples of the boric acid derivative represented by (V) include methylboric acid, ethylboric acid, phenylboric acid, and the like.

式(Vl)で示されるリン酸エステルの具体例としては
、モノメチルリン酸、ジメチルリン酸、フェニルリン酸
等を例示することができる。
Specific examples of the phosphoric acid ester represented by formula (Vl) include monomethyl phosphoric acid, dimethyl phosphoric acid, phenyl phosphoric acid, and the like.

式(■)で示される亜リン酸誘導体の具体例として、亜
リン酸モノメチルエステル、メチルホスホン酸、メチル
ホスホン酸メチルエステル等を例は、メチルホスフィン
酸、ジメチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸等を
例示することができる。
Specific examples of the phosphorous acid derivative represented by formula (■) include phosphorous acid monomethyl ester, methylphosphonic acid, methylphosphonic acid methyl ester, etc. Examples include methylphosphinic acid, dimethylphosphinic acid, phenylphosphinic acid, etc. Can be done.

弐(IX)で示される炭酸モノエステルの具体例として
は、炭酸モノメチルエステル、炭酸モノフェニルエステ
ル等を例示することができる。
Specific examples of the carbonate monoester represented by (IX) include carbonate monomethyl ester, carbonate monophenyl ester, and the like.

グループ(3)に属するものは、ピクリン酸および総炭
酸素数1〜30の脂肪族および芳香族の1価あるいは多
価スルホン酸である。
Those belonging to group (3) are picric acid and aliphatic and aromatic monovalent or polyvalent sulfonic acids having a total carbon number of 1 to 30.

具体的には、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プ
ロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホ
ン酸、ヘキサンスルホン酸、ヘプタンスルホン酸、オク
タンスルホン酸、ノナンスルホン酸、デカンスルホン酸
、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、1.2−エタ
ンジスルホン酸、R4−ブタンジスルホン酸、ベンゼン
スルホン酸、p〜トルエンスルホン酸、1−エチルベン
ゼンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ナフタレンスル
ホン酸、フェノールスルホン酸、ニトロベンゼンスルホ
ン酸、2I4−ジニトロベンゼンスルホン酸、ピクリル
スルホン酸、ピリジン−3−スルホン酸、m−ベンゼン
スルホン酸、トルエン−3,4−ジスルホン酸等を例示
することができる。
Specifically, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, pentanesulfonic acid, hexanesulfonic acid, heptanesulfonic acid, octanesulfonic acid, nonanesulfonic acid, decanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, allyl Sulfonic acid, 1,2-ethanedisulfonic acid, R4-butanedisulfonic acid, benzenesulfonic acid, p~toluenesulfonic acid, 1-ethylbenzenesulfonic acid, xylene sulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, nitrobenzenesulfonic acid, 2I4 Examples include -dinitrobenzenesulfonic acid, picrylsulfonic acid, pyridine-3-sulfonic acid, m-benzenesulfonic acid, and toluene-3,4-disulfonic acid.

グループ(4)に属するものは、硝酸、硫酸、下記一般
式(X)で示される硫酸モノエステル、亜硫酸、下記一
般式(XI)で示される亜硫酸モノエRqOS   O
H(XI) (式中、R9は炭素数1〜10のアルキル基、アリール
基を示す。) グループ(5)に属するものは電気陰性度の高いハロゲ
ン原子を含んでいるため、非常に強い酸性を示す酸であ
る。
Those belonging to group (4) include nitric acid, sulfuric acid, sulfuric acid monoester represented by the following general formula (X), sulfite, and sulfite monoester represented by the following general formula (XI).
H(XI) (In the formula, R9 represents an alkyl group or aryl group having 1 to 10 carbon atoms.) Those belonging to group (5) contain a halogen atom with high electronegativity, so they are extremely acidic. It is an acid that shows

具体的には、HBF*、HPF61 HAsF、、 、
 HSbF6 。
Specifically, HBF*, HPF61 HAsF, , ,
HSbF6.

ChSOJ 、 ChCOzH、C4F9SO3H,C
4F*COJ。
ChSOJ, ChCOzH, C4F9SO3H,C
4F*COJ.

HC104等を例示することができる。An example is HC104.

本発明のスルホニウム塩を溶解させる溶媒としては、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 −ジエチルホ
ルムアミド、N−メチルアセトアミド。
As a solvent for dissolving the sulfonium salt of the present invention, N
-Methylformamide, N-ethylformamide, N
, N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, N-methylacetamide.

N−エチルアセトアミド、 N、N−ジメチルアセトア
ミド、 N、N−ジエチルアセトアミド、N−メチルピ
ロリジノン、N−メチルオキサゾリジノン。
N-ethylacetamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone.

N、N’−ジメチルイミダゾリジノン等のアミド系溶媒
、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン。
Amide solvents such as N,N'-dimethylimidazolidinone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone.

δ−バレロラクトン等のラクトン系溶媒、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
ート等のカーボネート系溶媒、3−メトキシプロピオニ
トリル等のニトリル系溶媒。
Lactone solvents such as δ-valerolactone, carbonate solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and nitrile solvents such as 3-methoxypropionitrile.

およびトリメチルホスフェート等のリン酸エステル系溶
媒の単独あるいは混合溶媒を例示することができる。
Examples include phosphoric acid ester solvents such as trimethyl phosphate and the like alone or in combination.

これらの中でも、T−ブチロラクトンを主体を容媒とす
る電解液が、使用温度範囲が広く、毒性が低く、耐ハロ
ゲン性が強い等のことから好ましい。
Among these, an electrolytic solution containing T-butyrolactone as a main medium is preferred because it has a wide usable temperature range, low toxicity, and strong halogen resistance.

上記溶媒に対するスルホニウム塩の溶解量は、得たい電
導度および火花電圧により異なるが、−般的に飽和濃度
以下、好ましくは、0.1〜40重量%である。より好
ましくは、低圧コンデンサ用には、5〜30重量%゛、
中高圧コンデンサ用には、1〜20重量%である。
The amount of the sulfonium salt dissolved in the above solvent varies depending on the desired conductivity and spark voltage, but is generally below the saturation concentration, preferably from 0.1 to 40% by weight. More preferably 5 to 30% by weight for low voltage capacitors.
For medium and high voltage capacitors, it is 1 to 20% by weight.

本発明の電解液は本質的には、スルホニウム塩と非プロ
トン性溶媒よりなるが、電蝕防止、漏れ電流の低減等、
種々の目的で少量の助溶質を添加しても差し支えない。
The electrolytic solution of the present invention essentially consists of a sulfonium salt and an aprotic solvent, but it has the following properties: prevention of galvanic corrosion, reduction of leakage current, etc.
Small amounts of co-solutes may be added for various purposes.

介ユ曵苅果 本発明で溶質として使用するスルホニウム塩は溶媒に対
する溶解性が良く、その電解液は高い電導度を示し、液
体状態となっている温度範囲の広い溶媒と伴に用いるこ
とにより使用温度範囲の広い電解コンデンサ用電解液と
なる。
The sulfonium salt used as a solute in the present invention has good solubility in a solvent, and its electrolyte exhibits high conductivity and can be used in conjunction with a solvent that is in a liquid state over a wide temperature range. This is an electrolytic solution for electrolytic capacitors that has a wide temperature range.

尖腋皿 以下に実施例、比較例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。
EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples below.

実施例1 γ−ブチロラクトン溶媒に20重量%のマレイン酸モノ
トリメチルスルホニウムを溶解させて電解液を得た。こ
の電解液の25℃における電導度は14.4 mS/a
mであり、+、−1組のアルミニウム平滑箔に5 rt
(A7cm”の定電流印加時の火花発生電圧は85Vで
あった。
Example 1 An electrolytic solution was obtained by dissolving 20% by weight of monotrimethylsulfonium maleate in a γ-butyrolactone solvent. The conductivity of this electrolyte at 25°C is 14.4 mS/a
m, and 5 rt on + and -1 set of aluminum smooth foils.
(The spark generation voltage when applying a constant current of A7cm" was 85V.

実施例2 実施例1において、γ−ブチロラクトンの代わりにN、
N−ジメチルホルムアミドを使用した時の電解液の電導
度と火花電圧はそれぞれ、22.0mS/cm。
Example 2 In Example 1, N, instead of γ-butyrolactone,
The conductivity and spark voltage of the electrolyte when N-dimethylformamide was used were 22.0 mS/cm, respectively.

50Vであった。It was 50V.

実施例3 実施例1において、マレイン酸モノトリメチルスルホニ
ウムの代わりにフタル酸モノトリメチルスルホニウムを
使用した時の電解液の電導度と火花電圧はそれぞれ、1
1.3 mS/cm、  94 Vであった。
Example 3 In Example 1, when monotrimethylsulfonium phthalate was used instead of monotrimethylsulfonium maleate, the conductivity and spark voltage of the electrolyte were 1, respectively.
It was 1.3 mS/cm and 94 V.

実施例4 実施例3において、T−ブチロラクトンの代わりにN、
N−ジメチルホルムアミドを使用した時の電解液の電導
度と火花電圧はそれぞれ16.4 mS/cm。
Example 4 In Example 3, N, instead of T-butyrolactone,
The conductivity and spark voltage of the electrolyte when N-dimethylformamide was used were each 16.4 mS/cm.

50Vであった。It was 50V.

実施例5 実施例3において、γ−ブチロラクトンの代わりにプロ
ピレンカーボネートを使用した時の電解液の電導度と火
花電圧はそれぞれ、8.5 mS7cm。
Example 5 In Example 3, when propylene carbonate was used instead of γ-butyrolactone, the conductivity of the electrolyte and the spark voltage were 8.5 mS7cm, respectively.

96Vであった。It was 96V.

実施例6 実施例1において、マレイン酸モノトリメチルスルホニ
ウムの代わりにホウフッ化水素酸トリメチルスルホニウ
ムを使用した時の電解液の電導度と火花電圧はそれぞれ
、20.0 mS/c+++、  76 Vであった。
Example 6 In Example 1, when trimethylsulfonium borohydride was used instead of monotrimethylsulfonium maleate, the conductivity of the electrolyte and the spark voltage were 20.0 mS/c+++ and 76 V, respectively. .

実施例7 実施例1において、マレイン酸モノトリメチルスルホニ
ウムの代わりに、マレイン酸モノ (メチルテトラメチ
レンスルホニウム)を使用した時の電解液の電導度と火
花電圧は、それぞれ10.4mS/ cm 。
Example 7 In Example 1, when mono(methyltetramethylenesulfonium) maleate was used instead of monotrimethylsulfonium maleate, the conductivity and spark voltage of the electrolytic solution were each 10.4 mS/cm.

84Vであった。It was 84V.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] スルホニウム塩を溶質として使用することを特徴とする
電解コンデンサ用電解液。
An electrolytic solution for electrolytic capacitors characterized by using a sulfonium salt as a solute.
JP63198296A 1988-08-09 1988-08-09 Electrolyte for electrolytic capacitor Pending JPH0246714A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192975A (en) * 1992-01-28 1995-07-28 Nichicon Corp Electrolytic solution of electrolytic capacitor
JP2002296262A (en) * 2000-12-20 2002-10-09 Texas A & M Univ System Buffer composition having volatile combustion product used in specificity detector for gas phase or vapor phase element
JPWO2002056324A1 (en) * 2001-01-15 2004-05-20 宇部興産株式会社 Electrolyte for electrolytic capacitors
JP2017178790A (en) * 2016-03-28 2017-10-05 Tdk株式会社 Sulfonium salt, electrolytic solution, and lithium ion secondary battery

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