JPH03173412A - 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・メタクロイルオキシエチル）
（ジメチル・メタクロイルオキシエチルアンモニウム）
塩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）、リン酸ドデシルの添加（特開昭４９−７
３６５９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５２−１５３１５４号）、
又は次亜リン酸又はその塩の添加（特開昭５７−１４１
９１３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−マンニット系の使用（特開昭５７−６０８２９
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
デンサ用電解液につき、（リン酸水素・メタクロイルオ
キシエチル）（ジメチル・メタクロイルオキシエチルア
ンモニウム）塩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貿
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かった。

の（リン酸水素・メタクロイルオキシエチル）（ジメチ
ル・メタクロイルオキシエチルアンモニウム）塩を耐電
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・メタクロイルオキシエチル）（ジメチル・メタク
ロイルオキシエチルアンモニウム）塩の無添加に対して
、添加した電解液は１６０％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、２０〜１００％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、シクロヘキサノール、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、プロピレングリコール、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る。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 トメチルホルムアミド、Ｎ、　Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、ト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、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、プロピレン−カーボネート、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： ・ホウ酸、リン酸、ケイ酸、テトラフルオロホウ酸（Ｈ
ＢＦ４）、ヘキサフルオロリン酸（ＨＰＦｓ）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
ウムカチオン類ニ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ニ 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。

実施例１ど比較例１ （作用） 本発明で使用される（リン酸水素・メタクロイルオキシ
エチル）（ジメチル・メタクロイルオキシエチルアンモ
ニウム）塩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、
両性イオン界面活性剤としての前記化合物が、適切なミ
セル層を形成する為と考えられる。

実施例１の耐電圧性は、比較例１に対して９６．７％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２の耐電圧性は、比較例２に対して２０％増加し
た。

！籏１鼠り基μｍ胆 実施例３の耐電圧性は、比較例３に対して２３．５％増
加した。

実施例４の耐電圧性は、比較例４に対して４６．７％増
加した。

実施例７と比較例７ 実施例７の耐電圧性は、比較例７に対して３３．３％増
加した。

実施例８ 電解液組成につき、本発明化合物の量を変えた実験第１
〜４番の各々につき、電導度、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−ブチロラクトン
（８０）、０内は添加重量部。

−６５と比較ｆＩＡ５ 実施例５の耐電圧性は、比較例５に対して８０％増加し
た。

実施例６の耐電圧性は、比較例６に対して１６０％増加
した。

本発明化合物Ａ添加量及び特性［電導度（３０°Ｃ）、
耐電圧］上表において、化合物Ａの添加量を増加しても
、電導度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・メタクロイル
オキシエチル）（ジメチル・メタクロイルオキシエチル
アンモニウム）塩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。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図は、 実施例８の実験例第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 (1)

【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▼ の（リン酸水素・メタクロイルオキシエチル）（ジメチ
   ル・メタクロイルオキシエチルアンモニウム）塩を耐電
   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。