JPH11297573A - 電解液およびそれを用いた電気化学素子 - Google Patents

電解液およびそれを用いた電気化学素子

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JPH11297573A
JPH11297573A JP10100959A JP10095998A JPH11297573A JP H11297573 A JPH11297573 A JP H11297573A JP 10100959 A JP10100959 A JP 10100959A JP 10095998 A JP10095998 A JP 10095998A JP H11297573 A JPH11297573 A JP H11297573A
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Shigeru Yamada
茂 山田
Kazuji Shiono
和司 塩野
Shinji Yamazaki
慎司 山崎
Hiroyuki Matsuura
裕之 松浦
Yuichiro Tsubaki
雄一郎 椿
Yukihiro Nitta
幸弘 新田
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Panasonic Holdings Corp
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気化学的な変質時にも樹脂やゴム、金属を
腐食させたりすることなく、高温度でも導電率の安定性
の高い電解液およびそれを用いた電気化学素子を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】特定構造のジヒドロピリミジン化合物の4
級塩をカチオン成分とする塩を電解質としてなる電解
液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気化学素子(アル
ミ電解コンデンサ、電気二重層コンデンサ、エレクトロ
クロミック表示素子等)に使用する電解液およびこの電
解液を用いた電気化学素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミニウム電解コンデンサ用の
電解液としては、マレイン酸またはシトラコン酸の第4
級アンモニウム塩を電解質とした電解液、芳香族カルボ
ン酸のテトラアルキル4級アンモニウム塩を電解質とし
た電解液(米国特許第4715976号)、アルキル置
換アミジン基を有する化合物の4級化物のカルボン酸塩
を電解質とする、いわゆるアミジン系電解液(国際公開
番号WO95/15572)などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、米国特許第4
715976号などに開示されているテトラアルキル4
級アンモニウム塩を電解質とした電解液では、電解液の
電気化学反応により、コンデンサの負極近傍でアルカリ
成分が発生し、これが封口ゴムの弾性を劣化させるの
で、経時的にゴムの封止力が低下し、やがて負極リード
孔部より内部の電解液が漏出するという不具合があっ
た。
【0004】また、国際公開番号WO95/15572
に開示されている、アルキル置換アミジン基を有する化
合物の4級化物のカルボン酸塩を電解質とするアミジン
系電解液では、このアルカリ成分の発生が少ないので、
テトラアルキル4級アンモニウム塩と比較して、前述の
不具合は発生しにくいものの、電解液の漏出を完全に抑
止するのは、高硬度で弾性力が高く、かつ、そのアルカ
リによる経時劣化の少ない限られたゴム(例えば硬度7
0度以上の過酸化物加硫ゴムや樹脂加硫ゴム)を用いて
コンデンサを構成しなければならず、汎用性に課題があ
った。アルミニウム電解コンデンサへの要求特性とし
て、125℃といった高温度での安定性も求められてき
ているが、前述の従来のアミジン系電解液では、高温度
での導電率の安定性が必ずしも十分ではない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題を
解決するべく鋭意検討した結果、特定構造のジヒドロピ
リミジニウム塩を電解質とした電解液を用いることによ
り、高温度における電解液の導電率の安定性、コンデン
サの封口性能などが改善されることを見い出し、本発明
に到達した。即ち本発明は、下記一般式(1)で示され
るジヒドロピリミジン化合物(a)の4級塩をカチオン
成分とする塩(A)を電解質としてなる電解液;
【0006】
【化3】
【0007】[式中、R1 は水酸基、シアノ基、エーテ
ル基、ケトン基、エステル基もしくはアルデヒド基を有
してもよい炭素数1〜10の炭化水素基、R2 は水酸
基、シアノ基、エーテル基、エステル基もしくはアルデ
ヒド基を有してもよい炭素数1〜10の炭化水素基また
は水素原子、R3 は水酸基、シアノ基、エーテル基、ケ
トン基、エステル基もしくはアルデヒド基を有してもよ
い炭素数1〜10の炭化水素基、水酸基、シアノ基また
は水素原子を表す。R1 、R2 およびR3 の2個または
3個が相互に結合して2価もしくは3価の基となって環
を形成してもよい。]並びに、該電解液を用いてなる電
気化学素子である。
【0008】
【発明の実施の形態】ジヒドロピリミジン化合物(a)
としては前記一般式(1)で示されるジヒドロピリミジ
ン化合物が挙げられる。
【0009】一般式(1)にけるR1 、R2 、R3 の、
水酸基、シアノ基、エーテル基、ケトン基、エステル基
もしくはアルデヒド基を有してもよい炭素数が1〜1
0、好ましくは1〜4の炭化水素基としては、直鎖もし
くは分岐のアルキル基たとえばメチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基など;アリール基たとえばフ
ェニル基など;アラルキル基たとえばベンジル基など;
ヒドロキシアルキル基たとえばヒドロキシメチル基、ヒ
ドロキシエチル基など;シアノアルキル基たとえばシア
ノメチル基、シアノエチル基など;アルコキシアルキル
基たとえばメトキシメチル基、メトキシエチル基など;
アセチルアルキル基たとえばアセチルメチル基など;メ
チルカルボオキシアルキル基たとえばメチルカルボオキ
シメチル基、メチルカルボオキシエチル基など;ホルミ
ルアルキル基たとえばホルミルメチル基、ホルミルエチ
ル基など;などが挙げられる。これらのうちR1 として
好ましいものは、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒ
ドロキシメチル基、シアノメチル基、メトキシメチル
基、アセチルメチル基、メチルカルボオキシメチル基お
よびホルミルメチル基であり、特に好ましいものはメチ
ル基およびエチル基である。
【0010】R2 としてはR1 と同様の基および水素原
子が挙げられる。R2 として好ましいものは、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、フェニル
基、ベンジル基、ヒドロキシメチル基、シアノメチル
基、メトキシメチル基、アセチルメチル基、メチルカル
ボオキシメチル基、ホルミルメチル基および水素原子で
あり、特に好ましいものはメチル基、エチル基および水
素原子である。
【0011】R3 としてはR1 と同様の基、水酸基、シ
アノ基および水素原子が挙げられる。R3 として好まし
いものは、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキ
シメチル基、シアノメチル基、メトキシメチル基、アセ
チルメチル基、メチルカルボオキシメチル基およびホル
ミルメチル基であり、特に好ましいものはメチル基およ
び水素原子である。R1 、R2 およびR3 の2個または
3個が相互に結合して2価もしくは3価の基となって環
を形成してもよく、たとえば、1,8−ジアザビシクロ
[5,4,0]ウンデク−7,9−ジエン、1,8−ジ
アザビシクロ[5,4,0]ウンデク−7,10−ジエ
ン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノン−2,
5−ジエン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノ
ン−3,5−ジエンなどが挙げられる。
【0012】該ジヒドロピリミジン化合物(a)の具体
例としては下記の化合物が挙げられる。 (1)ジヒドロピリミジン化合物 1−メチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリ
ミジン[これらを1−メチル−1,4(6)−DHPと
表記し、以下同様の表現を用いる。]、1,2−ジメチ
ル−1,4(6)−DHP、1,4−もしくは1,5−
もしくは1,6−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピ
リミジン[これらを1,4(5)(6)−ジメチル−
1,4(6)−DHPと表記し、以下同様の表現を用い
る。]、1,4,5(6)−トリメチル−1,4(6)
−DHP、4(5)(6)−エチル−1,2−ジメチル
−1,4(6)−DHP、1,2,4,5−テトラメチ
ル−1,4(6)−DHP、1,2,4,6−テトラメ
チル−1,4(6)−DHP、1,2,4,5,6−ペ
ンタメチル−1,4(6)−DHP、2−エチル−1,
4(6)−DHP、2−エチル−4(5)(6)−フェ
ニル−1−メチル−1,4(6)−DHP、2−フェニ
ル−1−メチル−1,4(6)−DHP、2−フェニル
−1,4(5)(6)−ジメチル−1,4(6)−DH
P、2−ベンジル−1−メチル−1,4(6)−DH
P、2−ベンジル−4(5)(6)−エチル−1−メチ
ル−1,4(6)−DHP、1−エチル−1,4(6)
−DHP、1−エチル−2−メチル−1,4(6)−D
HP、1−エチル−2,4(5)(6)−ジメチル−
1,4(6)−DHP、1,2−ジエチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−ベンジル−1,2−
ジエチル−1,4(6)−DHP、1−エチル−2−フ
ェニル−1,4(6)−DHP、2−ベンジル−1−エ
チル−4(5)(6)−メチル−1,4(6)−DH
P、1−プロピル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−メチル−1−プロピル−1,4(6)−DH
P、2−メチル−1−プロピル−1,4(6)−DH
P、2,4(5)(6)ジメチル−1−プロピル−1,
4(6)−DHP、2−エチル−4(5)(6)メチル
−1−プロピル−1,4(6)−DHP、2−フェニル
−1−プロピル−1,4(6)−DHP、2−ベンジル
−1−プロピル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)メチル−1−フェニル−1,4(6)−DHP、
1−フェニル−1,4(6)−DHP、2−メチル−1
−フェニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−
エチル−1−フェニル−1,4(6)−DHP、2−エ
チル−1−フェニル−1,4(6)−DHP、1,2−
ジフェニル−1,4(6)−DHP、2−ベンジル−1
−フェニル−1,4(6)−DHP、1−ベンジル−
1,4(6)−DHP、1−ベンジル−4(5)(6)
−フェニル−1,4(6)−DHP、1−ベンジル−2
−メチル−1,4(6)−DHP、2−エチル−1−ベ
ンジル−1,4(6)−DHP、1−ベンジル−2−フ
ェニル−1,4(6)−DHP、1,2−ジベンジル−
4(5)(6)−メチル−1,4(6)−DHP、1,
8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデク−7,9
(10)−ジエン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,
0]ノン−2(3),5−ジエンなど。
【0013】(2)アルデヒド基含有誘導体 1−ホルミルメチル−1,4(6)−DHP、1−ホル
ミルメチル−4(5)(6)−メチル−1,4(6)−
DHP、1−ホルミルメチル−2−メチル−1,4
(6)−DHP、1−ホルミルメチル−2,4(5)
(6)−ジメチル−1,4(6)−DHP、1−ホルミ
ルメチル−2−エチル−1,4(6)−DHP、1−ホ
ルミルメチル−2−フェニル−1,4(6)−DHP、
1−ホルミルメチル−4(5)(6)−メチル−2−フ
ェニル−1,4(6)−DHP、1−ホルミルメチル−
2−ベンジル−1,4(6)−DHP、1−ホルミルエ
チル−1,4(6)−DHP、1−ホルミルエチル−4
(5)(6)−メチル−1,4(6)−DHP、1−ホ
ルミルエチル−2−メチル−1,4(6)−DHP、1
−ホルミルエチル−2,4(5)(6)−ジメチル−
1,4(6)−DHP、1−ホルミルエチル−2−エチ
ル−1,4(6)−DHP、1−ホルミルエチル−2−
フェニル−1,4(6)−DHP、1−ホルミルエチル
−4(5)(6)−メチル−2−フェニル−1,4
(6)−DHP、1−ホルミルエチル−2−ベンジル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ホルミルメチ
ル−1−メチル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−ホルミルメチル−1,2−ジメチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−ホルミルメチル−2
−エチル−1−メチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−ホルミルメチル−2−ベンジル−1−メ
チル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ホルミ
ルメチル−1−エチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−ホルミルメチル−1−エチル−2−メチ
ル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ホルミル
メチル−1,2−ジエチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−ホルミルメチル−1−エチル−2−フェ
ニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ホルミ
ルメチル−2−メチル−1−フェニル−1,4(6)−
DHP、4(5)(6)−ホルミルメチル−1,2−ジ
フェニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ホ
ルミルメチル−1−ベンジル−2−エチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−ホルミルメチル−
1,2−ジベンジル−1,4(6)−DHPなど。
【0014】(3)エステル基含有誘導体 1−メチルカルボオキシメチル−1,4(6)−DH
P、1−メチルカルボオキシメチル−4(5)(6)−
メチル−1,4(6)−DHP、1−メチルカルボオキ
シメチル−2−メチル−1,4(6)−DHP、1−メ
チルカルボオキシメチル−2,4(5)(6)−ジメチ
ル−1,4(6)−DHP、1−メチルカルボオキシメ
チル−2−エチル−1,4(6)−DHP、1−メチル
カルボオキシメチル−2−フェニル−1,4(6)−D
HP、1−メチルカルボオキシメチル−4(5)(6)
−メチル−2−フェニル−1,4(6)−DHP、1−
メチルカルボオキシメチル−2−ベンジル−1,4
(6)−DHP、1−メチルカルボオキシエチル−1,
4(6)−DHP、1−メチルカルボオキシエチル−4
(5)(6)−メチル−1,4(6)−DHP、1−メ
チルカルボオキシエチル−2−メチル−1,4(6)−
DHP、1−メチルカルボオキシエチル−2,4(5)
(6)−ジメチル−1,4(6)−DHP、1−メチル
カルボオキシエチル−2−エチル−1,4(6)−DH
P、1−メチルカルボオキシエチル−2−フェニル−
1,4(6)−DHP、1−メチルカルボオキシエチル
−4(5)(6)−メチル−2−フェニル−1,4
(6)−DHP、1−メチルカルボオキシエチル−2−
ベンジル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メ
チルカルボオキシメチル−1−メチル−1,4(6)−
DHP、4(5)(6)−メチルカルボオキシメチル−
1,2−ジメチル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−メチルカルボオキシメチル−2−エチル−1−
メチル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メチ
ルカルボオキシメチル−2−ベンジル−1−メチル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メチルカルボ
オキシメチル−1−エチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−メチルカルボオキシメチル−1−エチル
−2−メチル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)
−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジエチル−1,
4(6)−DHP、4(5)(6)−メチルカルボオキ
シ−1−エチル−2−フェニル−1,4(6)−DH
P、4(5)(6)−メチルカルボオキシメチル−2−
メチル−1−フェニル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジ
フェニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メ
チルカルボオキシメチル−1−ベンジル−2−エチル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メチルカルボ
オキシメチル−1,2−ジベンジル−1,4(6)−D
HPなど。
【0015】(4)シアノ基含有誘導体 1−シアノメチル−1,4(6)−DHP、1−シアノ
メチル−4(5)(6)−メチル−1,4(6)−DH
P、1−シアノメチル−2−メチル−1,4(6)−D
HP、1−シアノメチル−2,4(5)(6)−ジメチ
ル−1,4(6)−DHP、1−シアノメチル−2−エ
チル−1,4(6)−DHP、1−シアノメチル−2−
フェニル−1,4(6)−DHP、1−シアノメチル−
4(5)(6)−メチル−2−フェニル−1,4(6)
−DHP、1−シアノメチル−2−ベンジル−1,4
(6)−DHP、1−シアノエチル−1,4(6)−D
HP、1−シアノエチル−4(5)(6)−メチル−
1,4(6)−DHP、1−シアノエチル−2−メチル
−1,4(6)−DHP、1−シアノエチル−2,4
(5)(6)−ジメチル−1,4(6)−DHP、1−
シアノエチル−2−エチル−1,4(6)−DHP、1
−シアノエチル−2−フェニル−1,4(6)−DH
P、1−シアノエチル−4(5)(6)−メチル−2−
フェニル−1,4(6)−DHP、1−シアノエチル−
2−ベンジル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)
−シアノ−1−メチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−シアノ−1,2−ジメチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−シアノ−2−エチル
−1−メチル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)
−シアノ−2−ベンジル−1−メチル−1,4(6)−
DHP、4(5)(6)−シアノ−1−エチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−シアノ−1−エチル
−2−メチル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)
−シアノ−1,2−ジエチル−1,4(6)−DHP、
4(5)(6)−シアノ−1−エチル−2−フェニル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−シアノ−2−
メチル−1−フェニル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−シアノ−1,2−ジフェニル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−シアノ−1−ベンジ
ル−2−エチル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−シアノ−1,2−ジベンジル−1,4(6)−
DHP、4(5)(6)−シアノメチル−1−メチル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−シアノメチル
−1,2−ジメチル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−シアノメチル−2−エチル−1−メチル−1,
4(6)−DHP、4(5)(6)−シアノメチル−2
−ベンジル−1−メチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−シアノメチル−1−エチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−シアノメチル−1−
エチル−2−メチル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−シアノメチル−1,2−ジエチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−シアノメチル−1−
エチル−2−フェニル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−シアノメチル−2−メチル−1−フェニ
ル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−シアノメ
チル−1,2−ジフェニル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−シアノメチル−1−ベンジル−2−エチ
ル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−シアノメ
チル−1,2−ジベンジル−1,4(6)−DHPな
ど。
【0016】(5)エーテル基含有誘導体 1−メトキシメチル−1,4(6)−DHP、1−メト
キシメチル−4(5)(6)−メチル−1,4(6)−
DHP、1−メトキシメチル−2−メチル−1,4
(6)−DHP、1−メトキシメチル−2,4(5)
(6)−ジメチル−1,4(6)−DHP、1−メトキ
シメチル−2−エチル−1,4(6)−DHP、1−メ
トキシメチル−2−フェニル−1,4(6)−DHP、
1−メトキシメチル−4(5)(6)−メチル−2−フ
ェニル−1,4(6)−DHP、1−メトキシメチル−
2−ベンジル−1,4(6)−DHP、1−メトキシエ
チル−1,4(6)−DHP、1−メトキシエチル−4
(5)(6)−メチル−1,4(6)−DHP、1−メ
トキシエチル−2−メチル−1,4(6)−DHP、1
−メトキシエチル−2,4(5)(6)−ジメチル−
1,4(6)−DHP、1−メトキシエチル−2−エチ
ル−1,4(6)−DHP、1−メトキシエチル−2−
フェニル−1,4(6)−DHP、1−メトキシエチル
−4(5)(6)−メチル−2−フェニル−1,4
(6)−DHP、1−メトキシエチル−2−ベンジル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メトキシメチ
ル−1−メチル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−メトキシメチル−1,2−ジメチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−メトキシメチル−2
−エチル−1−メチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−メトキシメチル−2−ベンジル−1−メ
チル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メトキ
シメチル−1−エチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−メトキシメチル−1−エチル−2−メチ
ル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メトキシ
メチル−1,2−ジエチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−メトキシメチル−1−エチル−2−フェ
ニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メトキ
シメチル−2−メチル−1−フェニル−1,4(6)−
DHP、4(5)(6)−メトキシメチル−1,2−ジ
フェニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−メ
トキシメチル−1−ベンジル−2−エチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−メトキシメチル−
1,2−ジベンジル−1,4(6)−DHPなど。
【0017】(6)ケトン基含有誘導体 1−アセチルメチル−1,4(6)−DHP、1−アセ
チルメチル−4(5)(6)−メチル−1,4(6)−
DHP、1−アセチルメチル−2−メチル−1,4
(6)−DHP、1−アセチルメチル−2,4(5)
(6)−ジメチル−1,4(6)−DHP、1−アセチ
ルメチル−2−エチル−1,4(6)−DHP、1−ア
セチルメチル−2−フェニル−1,4(6)−DHP、
1−アセチルメチル−4(5)(6)−メチル−2−フ
ェニル−1,4(6)−DHP、1−アセチルメチル−
2−ベンジル−1,4(6)−DHP、1−アセチルエ
チル−1,4(6)−DHP、1−アセチルエチル−4
(5)(6)−メチル−1,4(6)−DHP、1−ア
セチルエチル−2−メチル−1,4(6)−DHP、1
−アセチルエチル−2,4(5)(6)−ジメチル−
1,4(6)−DHP、1−アセチルエチル−2−エチ
ル−1,4(6)−DHP、1−アセチルエチル−2−
フェニル−1,4(6)−DHP、1−アセチルエチル
−4(5)(6)−メチル−2−フェニル−1,4
(6)−DHP、1−アセチルエチル−2−ベンジル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−アセチルメチ
ル−1−メチル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−アセチルメチル−1,2−ジメチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−アセチルメチル−2
−エチル−1−メチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−アセチルメチル−2−ベンジル−1−メ
チル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−アセチ
ルメチル−1−エチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−アセチルメチル−1−エチル−2−メチ
ル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−アセチル
メチル−1,2−ジエチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−アセチルメチル−1−エチル−2−フェ
ニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−アセチ
ルメチル−2−メチル−1−フェニル−1,4(6)−
DHP、4(5)(6)−アセチルメチル−1,2−ジ
フェニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ア
セチルメチル−1−ベンジル−2−エチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−アセチルメチル−
1,2−ジベンジル−1,4(6)−DHPなど。
【0018】(8)水酸基含有誘導体 1−ヒドロキシメチル−1,4(6)−DHP、1−ヒ
ドロキシメチル−4(5)(6)−メチル−1,4
(6)−DHP、1−ヒドロキシメチル−2−メチル−
1,4(6)−DHP、1−ヒドロキシメチル−2,4
(5)(6)−ジメチル−1,4(6)−DHP、1−
ヒドロキシメチル−2−エチル−1,4(6)−DH
P、1−ヒドロキシメチル−2−フェニル−1,4
(6)−DHP、1−ヒドロキシメチル−4(5)
(6)メチル−2−フェニル−1,4(6)−DHP、
1−ヒドロキシメチル−2−ベンジル−1,4(6)−
DHP、1−ヒドロキシエチル−1,4(6)−DH
P、1−ヒドロキシエチル−4(5)(6)−メチル−
1,4(6)−DHP、1−ヒドロキシエチル−2−メ
チル−1,4(6)−DHP、1−ヒドロキシエチル−
2,4(5)(6)−ジメチル−1,4(6)−DH
P、1−ヒドロキシエチル−2−エチル−1,4(6)
−DHP、1−ヒドロキシエチル−2−フェニル−1,
4(6)−DHP、1−ヒドロキシエチル−4(5)
(6)メチル−2−フェニル−1,4(6)−DHP、
1−ヒドロキシエチル−2−ベンジル−1,4(6)−
DHP、4(5)(6)−ヒドロキシ−1−メチル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシ−
1−エチル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−
ヒドロキシ−1,2−ジメチル−1,4(6)−DH
P、4(5)(6)−ヒドロキシ−2−エチル−1−メ
チル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロ
キシ−2−ベンジル−1−メチル−1,4(6)−DH
P、4(5)(6)−ヒドロキシ−1−エチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシ−1−エ
チル−2−メチル−1,4(6)−DHP、4(5)
(6)−ヒドロキシ−1,2−ジエチル−1,4(6)
−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシ−2−フェニル
−1−エチル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)
−ヒドロキシ−1−フェニル−2−メチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシ−1,2
−ジフェニル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)
−ヒドロキシ−1−ベンジル−2−エチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシ−1,2
−ジベンジル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)
−ヒドロキシメチル−1−メチル−1,4(6)−DH
P、4(5)(6)−ヒドロキシメチル−1−エチル−
1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシメ
チル−1,2−ジメチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−ヒドロキシメチル−2−エチル−1−メ
チル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロ
キシメチル−2−ベンジル−1−メチル−1,4(6)
−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシメチル−1−エ
チル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロ
キシメチル−1−エチル−2−メチル−1,4(6)−
DHP、4(5)(6)−ヒドロキシメチル−1,2−
ジエチル−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ヒ
ドロキシメチル−2−フェニル−1−エチル−1,4
(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシメチル−
1−フェニル−2−メチル−1,4(6)−DHP、4
(5)(6)−ヒドロキシメチル−1,2−ジフェニル
−1,4(6)−DHP、4(5)(6)−ヒドロキシ
メチル−1−ベンジル−2−エチル−1,4(6)−D
HP、4(5)(6)−ヒドロキシメチル−1,2−ジ
ベンジル−1,4(6)−DHPなど。
【0019】これらのうち好ましいものは、1,2,4
(5)(6)−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピ
リミジン、1−エチル−2,4(5)(6)−ジメチル
−1,4(6)−ジヒドロピリミジン、1,2,−ジメ
チル−1,4(6)−ジヒドロピリミジン、1−エチル
−2−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジン、1
−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジン、1−エ
チル−1,4(6)−ジヒドロピリミジン、1,4
(5)(6)−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリ
ミジンおよび1−エチル−4(5)(6)−メチル−
1,4(6)−ジヒドロピリミジンであり、特に好まし
いのは、1,2,−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミ
ジンおよび1,2,4−トリメチル−1,4−ジヒドロ
ピリミジンである。
【0020】本発明において、(A)に用いられる4級
塩中のアニオンを構成する有機酸としては下記の1)〜4)
の有機酸が挙げられる。 1)カルボン酸類 ・炭素数2〜15の2〜4価のポリカルボン酸:脂肪族
ポリカルボン酸[飽和ポリカルボン酸(シュウ酸、マロ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン
酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン酸など)、不
飽和ポリカルボン酸(マレイン酸、フマール酸、イタコ
ン酸など)]、芳香族ポリカルボン酸[フタル酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリッ
ト酸など]、S含有ポリカルボン酸[チオジブロピオン
酸など];・炭素数2〜20のオキシカルボン酸:脂肪
族オキシカルボン酸[グリコール酸、乳酸、酒酪酸、ひ
まし油脂肪酸など];芳香族オキシカルボン酸[サリチ
ル酸、マンデル酸など];・炭素数1〜30のモノカル
ボン酸:脂肪族モノカルボン酸[飽和モノカルボン酸
(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草
酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン
酸、ウラリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン
酸など)、不飽和モノカルボン酸(アクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸、オレイン酸など)];芳香族モノ
カルボン酸[安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸など]; 2)フェノール類 ・1価フェノール(フェノール類、ナフトール類を含
む):フェノール、アルキル(炭素数1〜15)フェノ
ール類(クレゾール、キシレノール、エチルフェノー
ル、n−もしくはイソプロピルフェノール、イソドデシ
ルフェノールなど)、メトキシフェノール類(オイゲノ
ール、グアヤコールなど)、α−ナフトール、β−ナフ
トール、シクロヘキシルフェノールなど;・多価フェノ
ール:カテコール、レゾルシン、ピロガロール、フロロ
グルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビス
フェノールSなど。
【0021】3)アルキル基の炭素数1〜15のモノおよ
びジアルキルリン酸エステル、モノおよびジメチルリン
酸エステル、モノおよびジイソプロピルリン酸エステ
ル、モノおよびジブチルリン酸エステル、モノおよびジ
−(2−エチルヘキシル)リン酸エステル、モノおよび
ジイソデシルリン酸エステルなど。
【0022】4)スルホン酸 アルキル(炭素数1〜15)ベンゼンスルホン酸(p−
トルエンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ドデ
シルベンゼンスルホン酸など)、スルホサリチル酸、メ
タンスルホン酸、三フッ化メタンスルホン酸など。
【0023】本発明において、(A)に用いられる4級
塩中のアニオンを構成する無機酸の例としてはリン酸、
四フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸、六フッ
化アンチモン酸、六フッ化ヒ素酸などが挙げられる。ま
た、イミドアニオンとしては、例えば三フッ化メタンス
ルホニルイミドなどが挙げられ、メチドアニオンとして
は、例えば三フッ化メタンスルホニルメチドなどが挙げ
られる。
【0024】電気化学素子がアルミ電解コンデンサの場
合、これらのうちで好ましいものはカルボン酸およびモ
ノもしくはジアルキルリン酸エステルであり、さらに好
ましいのは電導度が高く熱的にも安定な点でフタル酸お
よびマレイン酸である。電気化学素子が電気二重層コン
デンサの場合、これらのうちで好ましいものは無機酸お
よび三フッ化メタンスルホン酸であり、さらに好ましい
ものは四フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸お
よび三フッ化メタンスルホン酸である。
【0025】酸の分子量は通常46〜500、好ましく
は90〜300である。分子量が500を超えると電解
液溶媒への溶解性が低下する。
【0026】本発明において該4級塩(A)は、通常上
記に(a)として例示した化合物を4級化したカチオン
と酸アニオンとから構成される。(a)の4級化の方法
としては、例えば、J.Am.Chem.Soc.,6
9,2269(1947)、米国特許第4892944
号などに記載の方法が挙げられる。
【0027】該4級塩(A)の製造方法としては特に限
定されないが、たとえば下記の方法が例示できる。 1)(a)をハロゲン化アルキル、好ましくは炭素数1〜
3のアルキルハライド(例えばメチルクロライド、エチ
ルクロライド、プロピルクロライドなど)もしくはハロ
ゲン化アラルキル(例えばベンジルクロライドなど)で
4級化後、4級化後のハロゲンイオンを水酸イオンに一
旦変えた後、上記有機酸または無機酸と反応させること
により目的とする4級塩が得られる。 2)(a)を炭酸ジエステル[好ましくは炭素数1〜3の
ジアルキル炭酸エステル(例えば炭酸ジメチル、炭酸ジ
エチルなど)もしくはジアリール炭酸エステル(例えば
炭酸ジフェニルなど)]で4級化後、4級ジヒドロピリ
ジニウム炭酸塩を、上記有機酸または無機酸とアニオン
交換反応させることにより目的とする4級塩が得られ
る。 3)(a)を、アルキレンオキサイド[好ましくは炭素数
1〜3のアルキレンオキサイド(例えばエチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイドなど)]、スチレンオキサ
イド、アリールグリシジルエーテルなどで4級化後、上
記有機酸または無機酸と反応させることにより目的とす
る4級塩が得られる。
【0028】本発明の電解液を構成する電解質におい
て、(a)と酸(前記有機酸もしくは無機酸)との当量
比は特に限定されないが、導電率の高さと耐熱性の兼ね
合いより、(a):酸=1:0.9〜1:2の範囲が好
ましい。
【0029】本発明の電解液のpHは通常4〜11、好
ましくは6〜9であり、該4級塩(A)を製造する際は
電解液のpHがこの範囲となるような条件(例えば、ア
ニオンの種類、使用量の条件)で製造するとよい。例え
ばポリカルボン酸等の多塩基酸の部分エステルをアニオ
ン形成として用いるときpH調整に留意する必要があ
る。該電解液のpHは電解液原液の25℃の分析値であ
る。
【0030】本発明の電解液は該4級塩(A)の溶液か
らなり、溶剤としては通常の有機溶剤を用いることがで
きる。この有機溶剤の具体例は以下の通りであり、2種
以上併用することもできる。またこれらの有機溶剤とと
もに必要により水を併用してもよい。 ・アルコール類:1価アルコール(メチルアルコール、
エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコ
ール、ジアセトンアルコール、ベンジルアルコール、ア
ミノアルコール、フルフリルアルコールなど)、2価ア
ルコール(エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコールな
ど)、3価アルコール(グリセリンなど)、4価以上の
アルコール(ヘキシトールなど)など。 ・エーテル類:モノエーテル(エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコー
ルモノフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、3−メ
チルテトラヒドロフランなど)、ジエーテル(エチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエ
チルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなど)な
ど。 ・アミド類:ホルムアミド類(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など)、アセト
アミド類(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
チルアセトアミドなど)、プロピオンアミド類(N,N
−ジメチルプロピオンアミドなど)、ヘキサメチルホス
ホリルアミドなど。 オキサゾリジノン類:N−メチル−2−オキサゾリジノ
ン、3,5−ジメチル−2−オキサゾリジノンなど。 ・ラクトン類:γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ
−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−バレロラ
クトン、δ−バレロラクトンなど。 ・ニトリル類:アセトニトリル、アクリロニトリルな
ど。 ・カーボネート類:エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネートなど。 ・その他の有機溶剤:ジメチルスルホキシド、スルホラ
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メ
チルピロリドン、芳香族系溶剤(トルエン、キシレンな
ど)、パラフィン系溶剤(ノルマルパラフィン、イソパ
ラフィン)など。
【0031】溶剤として好ましいものは、電気化学素子
がアルミニウム電解コンデンサの場合はγ−ブチロラク
トンおよび/またはエチレングリコールを主体とする溶
剤である。電気二重層コンデンサの場合はプロピレンカ
ーボネートおよび/またはγ−ブチロラクトンを主体と
する溶剤である。
【0032】有機溶剤とともに水を用いる場合の水の含
有量は、電解液の重量に基づいて10重量%以下、更に
は3重量%以下、特に1重量%以下である。
【0033】本発明の電解液において(A)とともに必
要により、公知の他の4級アンモニウム塩(例えばテト
ラアルキル4級アンモニウム塩、アミジン系4級塩な
ど)を併用してもよい。併用する場合の該他の4級アン
モニウム塩の量は電解質中の30重量%以下である。
【0034】本発明の電解液には必要により、電解液に
通常用いられる種々の添加剤を添加することができる。
該添加剤としては、リン酸誘導体(例えばリン酸、リン
酸エステルなど)、ホウ酸誘導体[例えばホウ酸、ホウ
酸と多糖類(マンニット、ソルビットなど)との錯化合
物、ホウ酸と多価アルコール(エチレングリコール、グ
リセリンなど)との錯化合物など]、ニトロ化合物(例
えばo−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、m−ニ
トロ安息香酸、o−ニトロフェノール、p−ニトロフェ
ノールなど)などを挙げることができる。
【0035】本発明の電解液における電解質塩の含有量
は、電解液の重量に基づいて通常1〜70重量%、好ま
しくは5〜40重量%である。
【0036】本発明の電解液は、電解コンデンサ、電気
二重層コンデンサ、イオンの電荷移動による充電/放電
機構を有する電池、エレクトロクロミック表示素子など
の電気化学素子に用いられる。
【0037】図1はアルミニウム電解コンデンサの素子
構成部分の構成を示している。図1のとおり、アルミニ
ウムよりなる陽極電極としての陽極箔1と、同じくアル
ミニウムよりなる陰極電極としての陰極泊2とを、間に
セパレータ3を介在させて対向するように巻き取ること
により素子が構成されている。またこの素子の陽極箔1
および陰極箔2それぞれには、引き出しリード4が接続
されている。このような構成の素子に電解液を含浸し、
アルミニウムケース内に封入し、封口材と共にカーリン
グ加工して封止することにより、アルミニウム電解コン
デンサが構成される。
【0038】
【実施例】次に本発明の具体的な実施例について説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0039】製造例1 温度計、攪拌機および窒素ガス導入管を備えた反応容器
に、窒素ガスを導入しながら、エタノール90gおよび
2−メチル−ピリミジン94gを仕込み、−78℃まで
冷却後、アンモニアガス300mlを系中に導入した。
この混合物に金属リチウム69gを少量ずつ加え、同温
度で10時間反応させ、この反応混合物に塩化アンモニ
ウム100gを加えた後、室温まで昇温してアンモニア
を蒸発除去し、蒸留により、2−メチル−1,4−ジヒ
ドロピリミジン43gを得た。1LのSUS製攪拌式オ
ートクレーブに上記2−メチル−1,4−ジヒドロピリ
ミジンを40gおよびトルエン40gを仕込み、100
℃まで昇温後、塩化メチル21gを少量ずつ系中に導入
し、同温度で8時間反応させた。反応混合物を室温まで
冷却し、ナトリウムメトキサイドの24重量%メタノー
ル溶液94gを加え、同温度で反応させた後、蒸留によ
り1,2−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジン24
gを得た。1LのSUS製攪拌式オートクレーブに炭酸
ジメチル100gおよび上記1,2−ジメチル−1,4
−ジヒドロピリミジン20gを仕込み、反応温度130
℃で48時間反応させた。反応液を液体クロマトグラフ
で分析したところ、2−メチル−1,4−ジヒドロピリ
ミジンのメチル炭酸・1,2,3−トリメチル−1,4
−ジヒドロピリミジニウムへの転化率は95%であっ
た。未反応物および溶媒を留去してメチル炭酸・1,
2,3−トリメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウム
を32g得た。次にこのメチル炭酸・1,2,3−トリ
メチル−1,4−ジヒドロピリミジニウム30gをメタ
ノール200gに溶解し、マレイン酸17.4gを除々
に添加した後、副生した炭酸ガスおよびメタノールを除
去してマレイン酸・1,2,3−トリメチル−1,4−
ジヒドロピリミジニウム(Q1)32.6gを得た。
【0040】製造例2 製造例1においてマレイン酸17.4gに代えて、安息
香酸18.3gを用いた以外は製造例1と同様にして安
息香酸・1,2,3−トリメチル−1,4−ジヒドロピ
リミジニウム(Q2)33.3gを得た。
【0041】製造例3 製造例1においてマレイン酸17.4gに代えて、アジ
ピン酸21.9gを用いた以外は製造例1と同様にして
アジピン酸・1,2,3−トリメチル−1,4−ジヒド
ロピリミジニウム(Q3)36.5gを得た。
【0042】製造例4 製造例1においてマレイン酸17.4gに代えて、フタ
ル酸24.9gを用いた以外は製造例1と同様にしてフ
タル酸・1,2,3−トリメチル−1,4−ジヒドロピ
リミジニウム(Q4)39.2gを得た。
【0043】製造例5 1LのSUS製攪拌式オートクレーブに、トルエン40
gおよび2−メチル−1,4−ジヒドロピリミジン40
gを仕込み、100℃まで昇温後、塩化エチル27gを
少量ずつ系中に導入し、同温度で8時間反応させた。反
応混合物を室温まで冷却し、ナトリウムメトキサイドの
24重量%メタノール溶液94gを加え、同温度で反応
させた後、蒸留により1−エチル−2−メチル−1,4
−ジヒドロピリミジン21.5gを得た。1LのSUS
製攪拌式オートクレーブに炭酸ジメチル100gおよび
上記1−エチル−2−メチル−1,4−ジヒドロピリミ
ジン20gを仕込み、反応温度130℃で48時間反応
させた。反応液を液体クロマトグラフで分析したとこ
ろ、1−エチル−2−メチル−1,4−ジヒドロピリミ
ジンのメチル炭酸・1−エチル−2,3−ジメチル−
1,4−ジヒドロピリミジニウムへの転化率は94%で
あった。未反応物および溶媒を留去してメチル炭酸・1
−エチル−2,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミ
ジニウムを31g得た。次にこのメチル炭酸・1−エチ
ル−2,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウ
ム30gをメタノ−ル200gに溶解し、フタル酸2
3.3gを除々に添加した後、副生した炭酸ガスおよび
メタノールを除去してフタル酸・1−エチル−2,3−
ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウム(Q5)3
8.3gを得た。
【0044】製造例6 温度計、攪拌機および窒素ガス導入管を備えた反応容器
に、窒素ガスを導入しながら、エタノール90gおよび
2−エチルピリミジン108gを仕込み、−78℃まで
冷却後、アンモニアガス300mlを系中に導入した。
この混合物に金属リチウム69gを少量ずつ加え、同温
度で10時間反応させた。反応混合物に塩化アンモニウ
ム100gを加えた後、室温まで昇温してアンモニアを
蒸発除去し、蒸留により2−エチル−1,4−ジヒドロ
ピリミジン38gを得た。1LのSUS製攪拌式オート
クレーブにトルエン40gおよび上記2−エチル−1,
4−ジヒドロピリミジン35gを仕込み、100℃まで
昇温後、塩化メチル16gを少量ずつ系中に導入し、同
温度で8時間反応させた。反応混合物を室温まで冷却
し、ナトリウムメトキサイドの24重量%メタノール溶
液72gを加え、同温度で反応させた後、蒸留により2
−エチル−1−メチル−1,4−ジヒドロピリミジン2
1gを得た。1LのSUS製攪拌式オートクレーブに炭
酸ジメチル100gおよび上記2−エチル−1−メチル
−1,4−ジヒドロピリミジン20gを仕込み、反応温
度130℃で48時間反応させた。反応液を液体クロマ
トグラフで分析したところ、2−エチル−1−メチル−
1,4−ジヒドロピリミジンのメチル炭酸・2−エチル
−1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウム
への転化率は93.0%であった。未反応物および溶媒
を留去したのちメチル炭酸・2−エチル−1,3−ジメ
チル−1,4−ジヒドロピリミジニウムを31g得た。
次にこのメチル炭酸・2−エチル−1,3−ジメチル−
1,4−ジヒドロピリミジニウム30gをメタノール2
00gに溶解し、これにフタル酸23.3gを除々に添
加した後、副生した炭酸ガスおよびメタノールを除去し
てフタル酸・2−エチル−1,3−ジメチル−1,4−
ジヒドロピリミジニウム(Q6)38.4gを得た。
【0045】製造例7 製造例1においてマレイン酸17.4gに代えて、4フ
ッ化ホウ素酸13.2gを用いた以外は製造例1と同様
にして4フッ化ホウ素酸・1,2,3−トリメチル−
1,4−ジヒドロピリミジニウム(Q7)28.6gを
得た。
【0046】製造例8 製造例1においてマレイン酸17.4gに代えて、過塩
素酸15.1gを用いた以外は製造例1と同様にして過
塩素酸・1,2,3−トリメチル−1,4−ジヒドロピ
リミジニウム(Q8)30.4gを得た。
【0047】比較製造例1 1LのSUS製攪拌式オートクレーブに炭酸ジメチル1
00gおよび1,2−ジメチル−1,4,5,6−テト
ラヒドロピリミジン20gを仕込み、反応温度130℃
で48時間反応させた。反応混合物を室温まで冷却し、
反応液を液体クロマトグラフで分析したところ、1,2
−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン
のメチル炭酸・1,2,3−トリメチル−1,4,5,
6−テトラヒドロピリミジニウムへの転化率は96.0
%であった。未反応物および溶媒を留去したのちメチル
炭酸・1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テト
ラヒドロピリミジニウムを32g得た。次にこのメチル
炭酸・1,2,3−トリメチル−1,4,5,6,−テ
トラヒドロピリミジニウム30.0gをメタノール20
0gに溶解し、フタル酸24.7gを除々に添加した
後、副生した炭酸ガスおよびメタノールを除去してフタ
ル酸・1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テト
ラヒドロピリミジニウム(Q9)39.1gを得た。
【0048】比較製造例2 温度計および攪拌機を備えた反応容器に、フタル酸20
gおよび水100gを仕込み、反応温度20℃で、トリ
エチルアミン12.2gを少量ずつ系中に導入し、同温
度で1時間反応させたのち水を留去して、フタル酸・ト
リエチルアミン(Q10)28.8gを得た。
【0049】比較製造例3 温度計および攪拌機を備えた反応容器に、フタル酸20
gを仕込み、反応温度20℃で、水酸化テトラメチルア
ンモニウムの10%水溶液109.2gを少量ずつ系中
に導入し、同温度で2時間反応させたのち水を留去し
て、フタル酸・テトラメチルアンモニウム(Q11)2
5.7gを得た。
【0050】実施例1〜10および比較例1〜3 (表1)は本発明の実施例1〜10および比較例1〜3
の電解液組成と導電率、およびこれら電解液を密閉ガラ
スアンプル中で105℃−1000hおよび125℃−
1000hの耐熱試験を実施した後の導電率の変化率
(=[耐熱試験後の導電率]/[耐熱試験前の導電率]
×100 単位は「%」)を示す。
【0051】
【表1】
【0052】(注) Q1:マレイン酸・1,2,3−トリメチル−1,4−
ジヒドロピリミジニウム Q2:安息香酸酸・1,2,3−トリメチル−1,4−
ジヒドロピリミジニウム Q3:アジピン酸・1,2,3−トリメチル−1,4−
ジヒドロピリミジニウム Q4:フタル酸・1,2,3−トリメチル−1,4−ジ
ヒドロピリミジニウム Q5:フタル酸・1−エチル−2,3−ジメチル−1,
4−ジヒドロピリミジニウム Q6:フタル酸・2−エチル−1,3−ジメチル−1,
4−ジヒドロピリミジニウム Q7:4フッ化ホウ素・1,2,3−トリメチル−1,
4−ジヒドピリミジニウム Q8:過塩素酸・1,2,3−トリメチル−1,4−ジ
ヒドロピリミジニウム Q9:フタル酸・1,2,3−トリメチル−1,4,
5,6−テトラヒドロピリミジニウム Q10:フタル酸・トリエチルアミン Q11:フタル酸・テトラメチルアンモニウム GBL:γ−ブチロラクトン EG :エチレングリコール PC :プロピレンカーボネート NBA:ニトロ安息香酸 MBPAE:モノブチルリン酸エステル
【0053】(表1)に示す通り、比較例1では、テト
ラヒドロピリミジニウム塩を使用しているので、温度1
10℃での導電率の安定性は高いものの、125℃での
耐熱試験後の導電率の変化率が大きいため、コンデンサ
のインピーダンス性能を高温度で長時間保証することが
困難である。また、比較例2では、第3級アミン塩を電
解質に使用しているので、125℃での耐熱試験後の導
電率の変化率は少ないものの、元来の導電率が低いので
コンデンサのインピーダンスを低く設計することが困難
である。
【0054】次に、本発明の実施例1〜10および比較
例1〜3の電解液を使用して巻き取り形のアルミニウム
電解コンデンサ(定格電圧25V−静電容量4700μ
F、サイズ;φ18mm×L36mm)を作成した。引
き出しリードには両極共に純度99.99%のアルミニ
ウムを用い、封口ゴムには硬度68度の過酸化物加硫の
ブチルゴム(ゴム作成時の配合部数:無機充填剤43
部、ポリマー成分30部、カーボン24部、酸化マグネ
シウム1部、ジクミルパーオキサイド2部)を使用し
た。このアルミニウム電解コンデンサに逆電圧−2.0
Vを印加して、温度85℃−相対湿度85%RHの恒温
層中で2000hの耐漏液性試験を実施した。その結果
と、この仕様のコンデンサのインピーダンスならびに1
25℃−1000hの定格電圧印加試験を施した際のイ
ンピーダンスの変化率(=[耐熱試験後のインピーダン
ス]/[耐熱試験前のインピーダンス]×100 単位
は「%」)を併せて(表2)に示す。
【0055】
【表2】
【0056】(表2)から明らかなように、本発明の実
施例1〜8の電解液は、硬度68度の封口ゴムとの組み
合わせ設計においても、温度85℃−相対湿度85%R
Hで逆電圧印加した状態で2000h経過した時点にお
いても、電解液の漏出は観察されなかった。また、12
5℃定格電圧印加試験でのインピーダンスの変化率も少
ない。比較例1では、フタル酸・1,2,3−トリメチ
ル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムを電
解質に用いているので、硬度68度の封口ゴムとの組み
合わせ設計においては電解液の漏出を完全に抑止するこ
とができない。また、125℃でのインピーダンスの変
化率も大きい。一方、比較例3では、第4級アンモニウ
ム塩を電解質に使用しているのでインピーダンスの変化
率は少ないものの、電解液の漏出が高確立で発生するの
で更に好ましくない。比較例2では、第3級アミン塩を
電解質に使用しているので、電解液の漏出は観察されな
いが、電解液の導電率が低いためにコンデンサのインピ
ーダンスが高くなり好ましくない。
【0057】従って、本発明の塩を電解質とする電解液
を用いることにより、インピーダンスが低くかつ、12
5℃といった高温での耐熱試験時にもその変化率が少な
いコンデンサを構成できる上、電解液の漏出といった不
具合を、限定された種類の高硬度・高弾性封口ゴムを用
いることなく容易に改善でき、信頼性の高いアルミニウ
ム電解コンデンサを実現できるものである。
【0058】
【発明の効果】以上のように本発明の電解液は、ジヒド
ロピリミジン化合物(a)の4級塩をカチオン成分とす
る塩(A)を電解質としてなる電解液およびこれを用い
た電気化学素子である。この構成により、インピーダン
スが低くかつ、125℃といった高温での耐熱試験時に
も変化率が少ないコンデンサを構成できる上、電解液の
漏出といった不具合を、限定された種類の高硬度・高弾
性封口ゴムを用いることなく容易に改善でき、信頼性の
高いアルミニウム電解コンデンサを実現できるものであ
る。
【0059】また、電解コンデンサや電気二重層コンデ
ンサ、イオンの電荷移動による充電/放電機構を有する
電池、エレクトロクロミック表示素子などに使用した場
合は、電解液と接触する樹脂やゴム、金属を劣化させた
り腐食させる等の不具合もないため、信頼性の高い電気
化学素子を構成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はアルミニウム電解コンデンサの素子構成
部分の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
1:陽極泊 2:陰極泊 3:セパレータ 4:引き出しリード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 慎司 京都市東山区一橋野本町11番地の1 三洋 化成工業株式会社内 (72)発明者 松浦 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 椿 雄一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 新田 幸弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(1)で示されるジヒドロピリ
    ミジン化合物(a)の4級塩をカチオン成分とする塩
    (A)を電解質としてなる電解液。 【化1】 [式中、R1 は水酸基、シアノ基、エーテル基、ケトン
    基、エステル基もしくはアルデヒド基を有してもよい炭
    素数1〜10の炭化水素基、R2 は水酸基、シアノ基、
    エーテル基、エステル基もしくはアルデヒド基を有して
    もよい炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子、R
    3 は水酸基、シアノ基、エーテル基、ケトン基、エステ
    ル基もしくはアルデヒド基を有してもよい炭素数1〜1
    0の炭化水素基、水酸基、シアノ基または水素原子を表
    す。R1 、R2 およびR3 の2個または3個が相互に結
    合して2価もしくは3価の基となって環を形成してもよ
    い。]
  2. 【請求項2】R1 が炭素数1〜10の炭化水素基、R2
    が炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子、R3
    炭素数1〜3の炭化水素基であるか、R1 、R2および
    3 の2個または3個が相互に結合して2価もしくは3
    価の炭化水素基となって環を形成している、請求項1記
    載の電解液。
  3. 【請求項3】(A)が下記一般式(2)で示される請求
    項1または2記載の電解液。 【化2】 [式中、R1 、R2 およびR3 は一般式(1)と同様で
    あり、Rは水酸基を有してもよい炭素数1〜10の炭化
    水素基、X- は有機酸アニオン、無機酸アニオン、イミ
    ドアニオンまたはメチドアニオンを表す。]
  4. 【請求項4】(A)を構成するアニオンが、カルボン
    酸、フェノール類、モノもしくはジアルキルリン酸エス
    テルおよびスルホン酸からなる群から選ばれる有機酸の
    アニオンである請求項1〜3いずれか記載の電解液。
  5. 【請求項5】有機酸がフタル酸および/またはマレイン
    酸である請求項4に記載の電解液。
  6. 【請求項6】溶剤がγ−ブチロラクトンおよび/または
    エチレングリコールである請求項1〜5いずれか記載の
    電解液。
  7. 【請求項7】(A)を構成するアニオンが、リン酸、四
    フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸、六フッ化
    アンチモン酸、六フッ化ヒ素酸および三フッ化メタンス
    ルホン酸から選ばれる酸のアニオンである請求項1〜3
    いずれか記載の電解液。
  8. 【請求項8】溶剤がγ−ブチロラクトンおよび/または
    プロピレンカーボネートである請求項7記載の電解液。
  9. 【請求項9】請求項1〜8いずれか記載の電解液を用い
    てなる電気化学素子。
  10. 【請求項10】請求項1〜6いずれか記載の電解液を用
    いてなるアルミニウム電解コンデンサ。
  11. 【請求項11】請求項7または8記載の電解液を用いて
    なる電気二重層コンデンサ。
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JP2004256462A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Koei Chem Co Ltd N−ヒドロキシアルキル飽和複素環式アンモニウム塩及びその製造法
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