JPH0374827A - 電解コンデンサ駆動用電解液 - 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 本発明は特に中高圧用の電解コンデンサに用いられる電
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 従来の電解コンデンサ駆動用電解液において、特に中高
圧用電解液としては、特公昭６０−１３２９３号公報に
みられるように、ブチルオクタンニ酸を溶質として用い
る例や、特公昭６３−１５７３８号公報に見られるよう
に５，６デカンジカルボン酸を溶質として用いた例が多
いが、高温における駆動用電解液の比抵抗変化という点
では改善する必要があった。このような欠点を解決する
ために主体の溶媒をγ−ブチロラクトンとし、これらの
三塩基性酸あるいはその塩を用いることにより、高温に
おいてもエステル化反応をせず、比抵抗変化がしにくい
駆動用電解液となる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、γ−ブチロラクトンを主体とした溶媒に
、これらの三塩基性酸またはその塩を用いることにより
、比抵抗変化がしにくいという点においては良かったが
、定電流化成時における化成・放電特性（以降、火花発
生電圧と言う）が充分でないという欠点があった。

本発明はこのような従来の欠点を解決するもので、火花
発生電圧を充分に高めた中高圧用の電解コンデンサ駆動
用電解液を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の電解コンデンサ駆動
用電解液は、γ−ブチロラクトンを主体とした溶媒に、
１−メチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸、１，７−
ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸、１，３−ジ
メチル−１，３，９ノナントリカルボン酸、１，３−ジ
メチル−３−カルボメトキシ−１，９−ノナンジカルボ
ン酸、■、３−ジメチルー１，７−ヘプタンジカルボン
酸、１−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカル
ボン酸、７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカルボ
ン酸、７．１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジ
カルボン酸、７．８゜１１．１２−テトラメチル−１，
１８−オクタデカンジカルボン酸、７−メチル−１，１
４−テトラデカンジカルボン酸、７，８−ジメチル−１
゜１４−テトラデカンジカルボン酸、１−メチル−１，
６−ヘキサンジカルボン酸、１，３−ジメチル−３−カ
ルボメトキシ−１，８−オクタンジカルボン酸、１，３
−ジメチル−１，３，８−オクタントリカルボン酸、１
−メチル−１，８−オクタンジカルボン酸、１，３−ジ
メチル−３−カルボメトキシ−１，１０−デカンジカル
ボン酸。

１．３−ジメチル−１，３，１０−デカントリカルボン
酸、７−フェニル−７−メトキシ−１−オクタンカルボ
ン酸、６−フェニル−６−メトキシ−ヘプタンカルボン
酸、６−エチル−１，１４テトラデカンジカルボン酸の
うちから選択した酸、またはその塩の中の１種もしくは
２種以上を主たる溶質とし、かつポリグリセリン、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコールのいず
れか１種もしくは２種以上を添加して溶解したものであ
る。

酸の塩としては、アンモニウム塩でも良いが、二級アミ
ン塩、三級アミン塩、四級アンモニウム塩の方が劣化し
に＜＜、溶解性も良いため、これらが好ましい。

また上記した塩としては、アンモニウム塩と、二級アミ
ン塩と、三級アミン塩と、四級アンモニウム塩があり、
二級アミン塩の具体例としては、ジメチルアミン塩、ジ
エチルアミン塩、ジプロピルアミン塩、ジブチルアミン
塩、メチルエチルアミン塩、メチルプロピルアミン塩、
メチルブチルアミン塩、エチルプロピルアミン塩、エチ
ルブチルアミン塩、プロピルブチルアミン塩が挙げられ
る。また三級アミン塩の具体例としては、トリメチルア
ミン塩、ジメチルエチルアミン塩、ジメチルプロピルア
ミン塩、ジメチルブチルアミン塩。

ジエチルメチルアミン塩、メチルエチルプロピルアミン
塩、メチルエチルブチルアミン塩、ジプロピルメチルア
ミン塩、メチルプロピルブチルアミン塩、ジブチルメチ
ルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジエチルプロピルア
ミン塩、ジエチルブチルアミン塩、ジプロピルエチルア
ミン塩、エチルプロピルブチルアミン塩、ジブチルエチ
ルアミン塩、トリプロピルアミン塩、ジプロピルブチル
アミン塩、ジブチルプロピルアミン塩、トリブチルアミ
ン塩が挙げられる。そしてまた四級アンモニウム塩の具
体例としては、テトラメチルアンモニウム塩、トリメチ
ルエチルアンモニウム塩、トリメチルプロピルアンモニ
ウム塩、トリメチルブチルアンモニウム塩、ジメチルジ
エチルアンモニウム塩、ジメチルエチルプロピルアンモ
ニウム塩。

ジメチルエチルブチルアンモニウム塩、ジメチルジプロ
ピルアンモニウム塩、ジメチルプロピルブチルアンモニ
ウム塩、ジメチルジブチルアンモニウム塩、トリエチル
メチルアンモニウム塩、ジエチルメチルプロピルアンモ
ニウム塩、ジエチルメチルブチルアンモニウム塩、ジプ
ロピルメチルエチルアンモニウム塩、メチルエチルプロ
ピルブチルアンモニウム塩、ジブチルメチルエチルアン
モニウム塩、トリプロピルメチルアンモニウム塩。

ジプロピルメチルブチルアンモニウム塩、ジブチルメチ
ルプロピルアンモニウム塩、トリブチルメチルアンモニ
ウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、トリエチルプロ
ピルアンモニウム塩、トリエチルブチルアンモニウム塩
、ジエチルジプロピルアンモニウム塩、ジエチルプロピ
ルブチルアンモニウム塩、ジエチルジブチルアンモニウ
ム塩、トリプロピルエチルアンモニウム塩、ジプロピル
エチルブチルアンモニウム塩、ジブチルエチルプロビル
アンモニウム塩、トリブチルエチルアンモニウム塩、テ
トラプロピルアンモニウム塩、トリプロピルブチルアン
モニウム塩、ジプロピルジブチルアンモニウム塩、トリ
ブチルプロピルアンモニウム塩が挙げられる。

溶媒としては、ＢＬＧ単独あるいは混合したものが用い
られる。混合する溶媒としては、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、ＮＮ−ジメチルフォルムアミド
が上げられるが、特にエチレングリコールが好ましい。

また本発明で用いた酸の構造式を示すと次のようになる
。

ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）６−ＣＨ−ＣＯＯＨＨｓ １−メチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸Ｃ００Ｉ（ １，３−ジメチル−１，３，９−ノナントリカルボン酸 δ０３　　（！＋ｈ １．３−ジメチル−３−カルボメトキシ−１゜９−ノナ
ンジカルボン酸 ＨｏｏＣ−ＣＨ−（ＣＨ２）Ｓ−ＣＨ−ＣＯＯＨＩ ＣＨ３ＣＨ３ １，７−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸 １ ＣＨ３ＣＨ３ ７，８，１１，１２−テトラメチル−１，１８オクタデ
カンジカルボン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）４−ＣＨ−ＣＨ２−ＣＩ−ＣＯＯ
Ｈｌ１ Ｃ２Ｈ５ＣＨ３ １−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカルボン
酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）４−ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ−ＣＯＯ
Ｈｌ１ ＣＨ３ＣＬ １．３−ジチメルー１，７−ヘプタンジカルボン酸 Ｈｓ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）６−Ｃｌ−（ＣＨ２）４−Ｃ）ｌ
−（ＣＩＴ２）６−ＣＯＯＨＣＨ３ ７，１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジカルボ
ン酸 ＦｌｏｏＣ−（ＣＨ２）６−ＣＨ−（ＣＨ２）ｓ−ＣＯ
ＯＨ２Ｈ５ ７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカルボン酸 ＣＨ３ ＦｌｏｏＣ−（ＣＨ２）６−ＣＩ−ＣＨ−（ＣＨ２）６
−ＣＯＯＨＣＨ３ ７，８−ジメチル−１，１４−テトラデカンジカルボン
酸 ＨｏｏＣ−（ＣＨ２）６−Ｃ）ｌ−（Ｃ１（２）？−Ｃ
ＯＯＨＣＦ＋３ ７−メチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｓ　　ＣＨ−ＣＯＯＨＣＨ３ １−メチル−１，６−ヘキサンジカルボン酸Ｃ００ＣＲ
３ＣＨ３ １ ＨＯＯＣ−（ＣＦ＋２　）５−Ｃ−ＣＨ２−ＣＨ−ＣＯ
ＯＨＣＨ３ １，３−ジメチル−３−カルボメトキシ−１゜８−オク
タンジカルボン酸 Ｃ０ＯＨＣ）＋３ １ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）５−Ｃ−ＣＨ２〜ＣＨ−ＣＯＯＨ
ＣＨ３ １，３−ジメチル−１，３，８−オクタントリカルボン
酸 ＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）７−Ｃ−ＣＯＯＨｌ−メチル−１
，８−オクタンジカルボン酸ＣＨ３ １，３−ジメチル−３−カルボメトキシ−ｌ。

１０−デカンジカルボン酸 ＣＨ３ １，３−ジメチル−１，３，１０−デカントリカルボン
酸 ＣＨ３ ７−フェニル−７−メトキシ−１−オクタンカルボン酸 ＣＨ３ ６−フェニル−６−メトキシ−１−へブタンカルボン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）８−ＣＨ−（ＣＨ２）５−ＣＯＯ
Ｈ＄ ２ｔｌｓ ６−エチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸 作用 上記した本発明の電解コンデンサ駆動用電解液に用いら
れる酸は、ブチルオクタンニ酸、５，６−デカンジカル
ボン酸と比較して化成性に優れているため、火花発生電
圧が上昇し、これに加えてポリグリセリン、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコールのいずれか１
種もしくは２種以上を添加することにより、それが陽極
酸化皮膜の表面に吸着し、酸化皮膜の欠陥部を覆ってし
まうため、さらに火花発生電圧を上昇させることができ
る。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。まず、従来例
と本発明の実施例における組成および比抵抗、火花発生
電圧、含水率についての特性比較を示すと表１のように
なった。

〈　以−下　余　白　〉 表１に示した電解液のうち、従来例２，３および実施例
１．１８．２５の電解液を使用した電解コンデンサ（定
格４００Ｖ２７０μＦ）の各２０個について温度１０５
℃で高湿りプル試験を２０００時間実施した結果を表２
に示す。製品のエージングは４５０Ｖ４時間の条件であ
る。

（以　　下　　余　　白　　） 表１から明らかなように、本発明の実施例１〜２７の電
解液は従来例２，３の電解液に比べていずれも火花発生
電圧が高いという特徴を有することから、表２に示す製
品試験においても従来例２．３はエージング中にショー
ト発生しているが、実施例１．１８．２５はエージング
中、試験中のいずれもショート発生はなく、非常に耐シ
ョート性に優れた電解液であることがわかる。なお、製
品の容量変化率、ｔａｎδ変化、外観変化のどの特性に
おいても変化が少なく、信頼性の高い電解コンデンサを
得ることができる。

また第１図は、本発明と従来の電解コンデンサ駆動用電
解液の定電流化成時における化成・放電特性を示したも
のであるが、この比較においても本発明の方が著しく優
れていることが明らかである。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように本発明によれば
、火花発生電圧を高くした中高圧用の電解コンデンサ駆
動用電解液を得ることができる。

なお、γ−ブチロラクトンを主体の溶媒とすることがで
きることにより特性変化の少ない、非常に信頼性の高い
中高圧用の電解コンデンサを提供することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電解コンデンサ駆動用電解液
と従来例の電解コンデンサ駆動用電解液との間の、定電
流化成時における化成・放電特性の比較を示す特性図で
ある。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）γ−ブチロラクトンを主体とした溶媒に、１−メ
   チル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，１，７−ジメチ
   ル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，１，３−ジメチル
   −１，３，９−ノナントリカルボン酸，１，３−ジメチ
   ル−３−カルボメトキシ−１，９−ノナンジカルボン酸
   ，１，３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，
   １−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカルボン
   酸，７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカルボン酸
   ，７，１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジカル
   ボン酸，７，８，１１，１２−テトラメチル−１，１８
   −オクタデカンジカルボン酸，７−メチル−１，１４−
   テトラデカンジカルボン酸，７，８−ジメチル−１，１
   ４−テトラデカンジカルボン酸，１−メチル−１，６−
   ヘキサンジカルボン酸，１，３−ジメチル−３−カルボ
   メトキシ−１，８−オクタンジカルボン酸，１，３−ジ
   メチル−１，３，８−オクタントリカルボン酸，１−メ
   チル−１，８−オクタンジカルボン酸，１，３−ジメチ
   ル−３−カルボメトキシ−１，１０−デカンジカルボン
   酸，１，３−ジメチル−１，３，１０−デカントリカル
   ボン酸，７−フェニル−７−メトキシ−１−オクタンカ
   ルボン酸，６−フェニル−６−メトキシ−ヘプタンカル
   ボン酸，６−エチル−１，１４−テトラデカンジカルボ
   ン酸のうちから選択した酸、またはその塩の中の１種も
   しくは２種以上を主たる溶質とし、かつポリグリセリン
   ，ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコール
   のいずれか１種もしくは２種以上を添加して溶解した電
   解コンデンサ駆動用電解液。
2. （２）ポリグリセリンは分子量が３００〜１５００であ
   る請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
3. （３）ポリエチレングリコールは分子量が２００〜２０
   ０００である請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電解
   液。
4. （４）ポリプロピレングリコールは分子量が１００００
   〜２５０００である請求項１記載の電解コンデンサ駆動
   用電解液。
5. （５）塩がアンモニウム塩である請求項１記載の電解コ
   ンデンサ駆動用電解液。
6. （６）塩が二級アミン塩である請求項１記載の電解コン
   デンサ駆動用電解液。
7. （７）塩が三級アミン塩である請求項１記載の電解コン
   デンサ駆動用電解液。
8. （８）塩が四級アンモニウム塩である請求項１記載の電
   解コンデンサ駆動用電解液。
9. （９）二級アミン塩の置換基が、メチル基，エチル基，
   プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしくは２種で
   ある請求項６記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
10. （１０）三級アミン塩の置換基が、メチル基，エチル基
    ，プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしくは２種
    以上である請求項７記載の電解コンデンサ駆動用電解液
    。
11. （１１）四級アンモニウム塩の置換基が、メチル基，エ
    チル基，プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしく
    は２種以上である請求項８記載の電解コンデンサ駆動用
    電解液。
12. （１２）γ−ブチロラクトンに混合する溶媒としてエチ
    レングリコールを用いた請求項１記載の電解コンデンサ
    駆動用電解液。