JPH0556846B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電解コンデンサ用電解液に関するもの
である。 本発明によれば、電導度の高い優れた電解コン
デンサ用電解液（以下単に電解液と称することが
ある）が得られる。 従来の技術 電解コンデンサ用電解液としてエチレングリコ
ール溶媒に、溶質として硼酸やアジピン酸のアン
モニウム塩を溶解させたものがよく知られてい
る。また、低温特性の優れた電解液としては、更
に凝固点の低い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、アジピン酸やマ
レイン酸のアミン塩を溶解させたものが知られて
いる。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、電解コンデンサの低インピーダ
ンス化に伴い更に電導度の高い電解液が望まれて
おり、特開昭59−78522号公報には二塩基性カル
ボン酸HOOC−（CH₂）_o−COOH（４ｎ８）の
四級アンモニウム塩を、２〜10重量％の水を含有
したアミド溶媒に溶解させた電導度の高い電解液
が開示されているが、十分とはいえない。 問題点を解決するための手段 本発明者等は、電導度の更に高い新規な電解液
を見い出すべく鋭意検討を行ない、酸性度の高い
アルキルマロン酸の四級アンモニウム塩の方が従
来のアジピン酸等の直鎖二塩基性カルボン酸の四
級アンモニウム塩より高い電導度を示すことを見
い出し本発明を完成した。 即ち、本発明はアルキルマロン酸の四級アンモ
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。 発明の効果 本発明で溶質として使用するアルキルマロン酸
の四級アンモニウム塩は溶媒に対する溶解性が良
く、また高い電導度を示し、凝固点〜沸点範囲の
広い溶媒と伴に用いることにより使用温度範囲の
広い優れた電解コンデンサ用電解液となる。 発明の具体的説明 本発明において用いられるアルキルマロン酸の
四級アンモニウム塩のアルキルマロン酸とは下記
一般式、 （式中、R₁およびR₂は水素原子あるいはメチル、
エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基であ
り、R₁およびR₂のいずれか一方は必ずアルモル
基である。）で表わされる化合物である。 上記アルキルマロン酸の総炭素数は４〜30の範
囲であるが、４〜12のものが好ましい。またR₁、
R₂が共に水素原子であるマロン酸は、メチレン
水素が活性なために化学的安定性に欠け寿命に問
題がある。 具体的には、メチルマロン酸、エチルマロン
酸、プロピルマロン酸、イソプロピルマロン酸、
ブチルマロン酸、イソブチルマロン酸、第二ブチ
ルマロン酸、第三ブチルマロン酸、ペンチルマロ
ン酸、イソペンチルマロン酸、ネオペンチルマロ
ン酸、ヘキシルマロン酸、オクチルマロン酸等の
モノアルキルマロン酸およびジメチルマロン酸、
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、
ジブチルマロン酸等を例示することができる。 四級アンモニウム塩としては、テトラエチルア
ンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テト
ラブチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモ
ニウム等の脂肪族四級アンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−
ジメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペ
リジニウム、Ｎ，Ｎ−ペンタメチレンピペリジニ
ウム等の脂環式四級アンモニウム塩、およびＮ−
エチルピリジニウム等の芳香族四級アンモニウム
塩を例示することができる。 本発明のアルキルマロン酸の四級アンモニウム
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、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
ン等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バ
レロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン
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
溶媒、エチレングリコール、グリセリン、メチル
セロソルブ等のアルコール溶媒、３−メトキシプ
ロピオニトリル等のニトリル溶媒、およびトリメ
チルホスフエート等の燐酸エステル溶媒の単独あ
るいは混合溶媒を例示することができる。これら
の中でもγ−ブチロラクトンを主体とする溶媒
が、毒性が低く、電解コンデンサの封孔剤のアタ
ツクやハロゲンの混入が少ない等のことから特に
好ましい。 上記溶媒に対するアルキルマロン酸の四級アン
モニウム塩の溶解量は飽和濃度以下、好ましくは
５〜40重量％の範囲である。また、上記電解液中
の溶解塩の酸と塩基のモル比は１：２〜２：１の
範囲であり、電導度に関してはモル比が１：１の
時が最も好ましい。 アルキルマロン酸の四級アンモニウム塩は、例
えばアルキルマロン酸１モルに対し、１モルの水
酸化第四アンモニウム水溶液で中和した後、水を
減圧留去し、得られた生成物をメタノールより再
結晶し、真空乾燥して得られるが、本発明の電解
液は、溶媒にアルキルマロン酸と水酸化第四アン
モニウム水溶液を加え、溶解後脱水して調整する
こともできる。 本発明の電解液は、本質的には、アルキルマロ
ン酸の四級アンモニウム塩と溶媒よりなるが、電
蝕防止、漏れ電流の低減、水素ガス吸収等の目的
で種々の助溶質、例えば燐酸誘導体、ニトロベン
ゼン誘導体等を添加することができる。また、電
導度の向上、化成性改善等の目的で１〜10重量％
の水を添加することもできる。 実験例 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。 実施例 １ γ−ブチロラクトン溶媒に20重量％のジメチル
マロン酸のモノテトラエチルアンモニウム塩を溶
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10.7ｍＳ／cmであり、＋、−一組のアル
ミニウム平滑箔に２ｍＡ／cm²の定電流印加時の火
花発生電圧は116Vであつた。 実施例 ２、３ 実施例１においてジメチルマロン酸塩の代わり
にジエチルマロン酸（実施例２）、ジプロピルマ
ロン酸（実施例３）のモノテトラエチルアンモニ
ウム塩を使用した電解液の電導度および火花発生
電圧を測定した。その結果を第１表に示した。 実施例 ４〜６ 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（実施例
４）、３−メトキシプロピオニトリル（実施例
５）、トリメチルホスフエート（実施例６）を使
用した電解液の電導度および火花発生電圧を測定
した。その結果を第１表に示した。 比較例 １ 実施例１において、ジメチルマロン酸塩の代わ
りに、アジピン酸のモノテトラエチルアンモニウ
ム塩を使用した電解液の電導度および火花発生電
圧を第１表に示した。 比較例 ２〜４ アジピン酸のモノテトラエチルアンモニウム塩
20重量％を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（比
較例２）、３−メトキシプロピオニトリル（比較
例３）、トリメチルホスフエート（比較例４）溶
媒に溶解させて電解液を得た。その電解液の電導
度および火花発生電圧を第１表に示した。 第１表より、本発明のアルキルマロン酸の四級
アンモニウム塩は、アジピン酸塩より炭素数が多
いにもかかわらず、電導度が高く優れていること
がわかる。 なお、第１表では次の略号を使用した。 GBL：γ−ブチロラクトン DMF：Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド MPN：３−メトキシプロピオニトリル TMP：トリメチルホスフエート 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルキルマロン酸の四級アンモニウム塩を溶
   質として溶媒に溶解したことを特徴とする電解コ
   ンデンサ用電解液。