JPH03173411A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リン酸（水素又は二水素）（ジ又はモノ）（
メタクロイルオキシエチル）を添加して耐電圧性の向上
した電解コンデンサ用電解液に関するものである。

（従来の技術） 電解コンデンサは、アルミニウム又はタンタルなどの表
面に絶縁性の酸化皮膜が形成された弁金属を陽極電極に
使用し、前記酸化皮膜層を誘電体とし、この酸化皮膜層
の表面に電解質層となる電解液を接触させ、更に通常陰
極と称する集電用の電極を配置して構成されている。

電解コンデンサ用電解液は、上述したように誘電体層に
直接接触し、真の陰極として作用する。即ち、電解液は
電解コンデンサの誘電体層と集電陰極との間に介在して
、電解液の抵抗分が電解コンデンサに直列に挿入されて
いることになる。故に、その特性が電解コンデンサ特性
を左右する大きな要因となる。耐電圧特性を改善する従
来の技術として、スルファミン酸の添加（特開昭４９−
８２９６３号）、スペリン酸の添加（特開昭４９−１３
３８６０号）、リン酸ドデンルの添加（％　開閉４９−
７３６５９号）、アルキルリン酸（アルキル基の炭素原
子数は２〜５）の添加（特開昭５２１５３１５４号）、
又は次亜リン酸又はその塩の添加（特開昭５７−１４１
９Ｈ号）に見られる特定の無機酸アニオン又はアルキル
エステル化酸アニオンを生成する化合物によるもの、ホ
ウ酸−マンニノト系の使用（特開昭５７−６０１１１２
９号）、又はホウ酸−マンニット−ポリビニルアルコー
ル系の使用（特開昭５９−１７７９１５号）に見られる
ようなホウ酸の耐電圧性の改善に有機水和ゲル化性物質
の組み合わせによるもの、変性シリコーンオイルの添加
（特開平１−１７５７２２号）等がある。

本発明の目的は、高電導度を維持した耐電圧性の電解コ
ンデンサ用電圧液を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、高電導度を維持した耐電圧性の電解コン
デンサ３”ｊ電解液につき、リン酸（水素又は二水素）
（ジヌはモノ）（メタクロイルオキシエチル）を添加す
ることにより、電導度に影響を与えず、かつ耐電圧性を
向上し得ることを突き止めた。

即ち、本発明に係る電解コンデンサ用電解液は、有機極
性溶媒を主溶媒とし、有機酸、無機酸又はその塩を溶質
としてなる電解コンデンサ電解液に、一般式： （発明が解決しようとする課題） これら公知の技術においては、高電導度を維持した耐電
圧の向上は望めるものでながった。

（式中、ｎは１又は２を表す）のリン酸（水素又は二水
素）（ジ又はモノ）（メタクロイルオキシエチル）を耐
電圧性付与に充分量を添加することを特徴とする。

電解コンデンサ用電解液を適切に選択すると、リン酸（
水素又は二水素）（ジ又はモノ）（メタクロイルオキシ
エチル）の無添加に対して、添加した電解液は１３０％
以上の耐電圧性増加を付与することも可能で、一般的に
、従来の電解コンデンサ用電解液において、１０〜６０
％の向上が容易に得られる。

組み合わせ溶媒は、一般的に、プロトン性有機極性溶媒
を主として水との組み合わせからなる溶媒において耐電
圧性の向上が顕著であるが、非プロトン性極性溶媒を主
体としてプロトン性有機極性溶媒とからなる溶媒も良好
な耐電圧性が得られる。有機極性溶媒としては、（１）
プロトン性極性溶媒： （’１−１）　１価アルコール類 エタノール、プロパツール、ブタノール、ペンタノール
、ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノー
ル、シクロへキサノール、ベンジルアルコール等、 （１−２）多価アルコール類及びオキシアルコール化合
物類 エチレングリコール、プロピレングリフール、グリセリ
ン、メチルセルソルブ（メトキシエタノール）、エチル
セルソルブ（エトキシエタノール）、メトキシプロピレ
ングリコール、ジメトキシプロパノール等であが、しか
しこれに限定されるものでない。

（２）非プロトン性極性溶媒： （２−１）　　アミ　ド系 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 （２−２）　　環状エステル、環状アミド系γ−ブチロ
ラクトン、トメチル−２−ピロリドン、エチレンカーボ
ネート、プロビレンー力−ポネート、イソブチレンカー
ボネート等 （２−３）ニトリル系 アセトニトリル （２−４）　　オキシド系 ジメチルスルホキシド などが代表として挙げられる。

電解質としては、特に制限がなく、従来から使用される
もので良く、例えば、アニオン源として、有機酸類、無
機酸類が挙げられ、例えば、（１）有機酸類の具体例： 蟻酸、酢酸、プロピオン酸、エナント酸等の脂肪族モノ
カルボン酸類； マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、メチル
マロン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、トシラコ
ン酸、イタコン酸等の脂肪族ジカルボン酸類； 安息香酸、フタル酸、サルチル酸、トルイル酸、及びピ
ロメリト酸等の芳香族カルボン酸類等が挙げられ、 （２）無機酸類の具体例ニ ホウ酸、リン酸、ケイ酸、テトラフルオロホウ酸（Ｉ（
ＢＦ、）、ヘキサフルオロリン酸（ＨＰＦ、）等が挙げ
られ。

カチオン源としては、アンモニウム、ホスホニウム、ア
ルソニウムが挙げられ、 （３）アンモニウムの具体例： アンモニウム；　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等のモノアルキルアンモニ
ウムカチオン類；ジメチルアンモニウム、ジエチルアン
モニウム、エチルメチルアンモニウム、ジブチルアンモ
ニウム等のジアルキルアンモニウムカチオン類； トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、ト
リブチルアンモニウム等のトリアルキルアンモニウムカ
チオン類； テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニ
ウム、テトラエチルアンモニウム、Ｎ、Ｎ−ジメチルピ
ロリジニウム等の第四級アンモニウムカチオン等が挙げ
られる。

犬］ｔ■亙此米土ム （作用） 本発明で使用されるリン酸（水素又は二水素）（ジ又は
モノ）（メタクロイルオキシエチル）の耐電圧性を向上
する作用としては、電解コンデンサの誘電体であるアル
ミニウム酸化皮膜界面に、非イオン界面活性剤としての
前記化合物類が、適切なミセル層を形成する為と考えら
れる。

実施例１のｉＪ電圧性は、比較例１に対して１３３．３
％増加した。

（実施例） 以下、本発明に係る電解コンデンサ用電解液の実施例及
び比較例により説明する。

実施例において使用した本発明に係る耐電圧性付与の化
合物は： Ａ：　リン酸二水素・モノメタクロイルオキシエチルＢ
：　リン酸水素・ジメタクロイルオキシェチに、リン酸
二水素・モノメタクロイルオキシエチル混合物実施例２
の耐電圧性は、比較例２に対して３０％増加した。

実施例３と比較例３ 実施例５と比較例５ 実施例３の耐電圧性は、 比較例３に対して１４．３％ 実施例５の耐電圧性は、 比較例５に対して５８．９％ 増加した。

増加した。

実施例４の耐電圧性は、 比較例４に対して２３．５％ 実施例６の耐電圧性は、 比較例６に対して１３０％ 増加した。

増加した。

増加した。

夫ＪＬＩ 電解液組成につき、 化合物への】を変えた１〜４ 番の各々につき、 電導塵、 耐電圧の変化を下表 に示す。

使用した基本電解液組成は、 マレイン酸モノ・ ト リ エチルメチルアンモニウム（２０）及びγブ 実施例７の耐電圧性は、 比較例７に対して１３７．３％ チロラフ ト ン（８０）、 ０内は添加重量部 増加した。

化Ａ物＾添加量及び特性電導 ３０°Ｃ）、耐電圧 実施例８の耐電圧性は、 比較例８に対して５３．３％ 上表において、 化合物Ａの添加量を増加して 増加した。

も、 電導塵はあまり変化しないに拘わらず、耐 電圧性が顕著に増加することが示されている。

（発明の効果） 本発明に係る電解コンデンサ用電解液によると、従来の
電解コンデンサ用電解液にリン酸（水素又は二水素）（
ジ又はモノ）（メタクロイルオキシエチル）を少量添加
するだけで、電導度を実質的に変えずに、顕著に耐電圧
特性を向上出来るので、その工業的価値が高い。

【図面の簡単な説明】 第１図は、実施例９の第１〜４番の電解液組成物に対す
るシンチレーション電圧曲線である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機極性溶媒を主溶媒とし、有機酸、無機酸又は
   その塩を溶質とする電解液に、一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｎは１又は２を表す）のリン酸（水素又は二水
   素）（ジ又はモノ）（メタクロイルオキシエチル）を耐
   電圧性付与に充分量を添加することを特徴とする電解コ
   ンデンサ用電解液。
2. （２）リン酸（水素又は二水素）（ジ又はモノ）（メタ
   クロイルオキシエチル）がリン酸（水素）ジメタクロイ
   ルオキシエチル及び／又はリン酸（二水素）モノメタク
   ロイルオキシエチルである請求項１記載の電解コンデン
   サ用電解液。