JPH0374829A - 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６〇−１３２９３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デカンジカルポ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−プチロラクトンとし、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−プ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。

さらに、ガス発生抑制剤として添加するニトロ化合物は
駆動用電解液の火花発生電圧を低下させるため、火花発
生電圧を充分に高めた酸もしくはその塩と組み合わせな
ければ添加でき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−プチロラクトンを主体とした溶媒に、
１−メチル−１，７−ヘブタンジカルボン酸、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−１，９−７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−へ−ｔ−＋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−１，１４テトラデカンジカルポン酸、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−ニチルー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、かつニトロ化
合物を添加して溶解したものである。

上記ニトロ化合物の添加量は、過剰に添加するとショー
ト発生の直接の原因ともなるため、１０ｗｔ％以下で用
いるのが好ましい。

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、メチル二チルブロピルアミン
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、ジエチルジ
ブチルアンモニウム塩１．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、トリエチルメチルア
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ｍ、トリエチルメチルアンモニ
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。

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−ＣＯＯＨＣＨ３ メチル−１，７− ヘプタンジカルボン酸 ０ＯＨ １，３−ジメチル−１，３，９−ノナントリカルボン酸 ０ＯＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＬ）６−Ｃ−ＣＨ２−ＣＨ−ＣＯＯＨＣ
Ｈ３ＣＨ３ １，３−ジメチル−３−カルボメトキシ−１，９−７ナ
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 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−ＣＨ−ＣＯＯ
ＨＣ２Ｈ５ＣＨ３ １−メチル−３−エチル−１，７ ジカルボン酸 ヘプタン ＨＯＯＣ−（ＣＨｚ）４−ＣＨ−ＣＨ２−ＣＩ−ＣＯＯ
ＨＣＨ３ＣＨ３ １，３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸 ＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）６−ＣＨ−（ＣＨ２）４−ＣＨ−
（ＣＨ２）ｓ−ＣＯＯＨＣＨ３ ７，１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジカルボ
ン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）６ＣＨ−（ＣＨ２）＋−ＣＯＯＨ
Ｃ：Ｈｓ ７−！ｆルー１．１６−ヘキサデカンジカルボン酸 ＣＨ３ ＨｏｏＣ−（ＣＩ２）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−（ＣＩ２）６−ＣＨ−（ＣＨ２）７−ＣＯＯ
ＨＣＨ３ ７−メチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）　５−ＣＨ−ＣＯＯＨＣＨ３ １−メチル−１，６ ヘキサンジカルボン酸 ＣＨ３ 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 ＣＩ３ １．３−ジメチル−１，３，８−オクタントリカルボン
酸 ＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）？−Ｃ−ＣＯＯＨ１−メチルー１
，８−オクタンジカルボン酸Ｃ００ＣＲ３ＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）　？−Ｃ−ＣＨ２−ＣＨ−ＣＯＯ
ＨＣＩ（３ 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 Ｃ０ＯＨＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）？−Ｃ−ＣＨ２−ＣＩ−ＣＯＯＨ
Ｈ３ 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
Ｈ２Ｈ５ 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、またはその塩は、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する。一方、本発明において添
加するニトロ化合物は、製品中に発生した水素を酸化し
てガス発生を抑制し、酸とアルミ箔との錯体形成反応を
阻害する挙動を示すため、ガス発生および腐食抑制効果
を有するが、駆動用電解液の火花発生電圧を低下させる
ため、プチルオクタンニ酸、５．６−デカンジカルボン
酸を用いた駆動用電解液には多量に添加することはでき
なかった。しかし、化成性を向上した本発明における酸
またはその塩を用いた駆動用電解液には、多量のニトロ
化合物を添加することが可能となり、その結果製品のガ
ス発生および腐食抑制効果を極度に向上させることがで
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
１，２３，２５．２８の電解液を使用した電解コンデン
サ（定格４００Ｖ２７０μＦ）の各５０個について温度
１２５℃で負荷試験（４００Ｖ印加）を１０００時間実
施した結果を表２に示す。ただし、製品のエージングは
、４３ｏＶで２時間行った。

（以　　下　　余　　白） 表１から明らかなように、本発明の電解液は従来例の電
解液に比べ、いずれも火花発生電圧が高いため、表２に
示す製品試験においても従来例の電解液を用いた製品が
エージング中および試験中にショートパンクが発生した
にもかかわらず、本発明の電解液を用いた製品は、エー
ジング中および試験中でも全くショートパンクが見られ
なかった。また本発明の電解液を用いた製品は、容量変
化率、ｔａｎδ変化率および外観変化のいずれにおいて
も、安定した特性を維持できるため、信頼性の高い電解
コンデンサを得ることができる。

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の電解コ
ンデンサ駆動用電解液に用いられる酸は、化成性が良好
であるため、ショート性が悪化するニトロ化合物を添加
しても高い火花発生電圧を維持することができる。なお
、γ−プ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。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）　γ−プ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−１，１
   ８−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，
   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、ニトロ化合物を添
   加して溶解した電解コンデンサ駆動用電解液。
2. （２）ニトロ化合物が、ニトロ安息香酸，ニトロフェノ
   ール，ニトロアニリンである請求項１記載の電解コンデ
   ンサ駆動用電解液。
3. （３）γ−プチロラクトン以外の溶媒が、エチレングリ
   コールである請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電解
   液。
4. （４）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。
5. （５）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。
6. （６）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。
7. （７）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。
8. （８）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５記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
9. （９）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６記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
10. （１０）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７記載の電解コンデンサ駆動用
    電解液。