JPS6182416A - 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〕 この発明は電解コンデンサの電解液に係り、特に基板洗
浄剤による電解コンデンサの腐食抑制に価れた電解液に
関するものである。

〔発明の背景〕

電解コンデンサは、アルミニウム等の被膜形成性金属の
表面に波面化のためのエツチング処理を施したのち、さ
らにその表面へ陽極酸化処理により、誘電体となる酸化
被膜層を形成したものを陽極として用い、この陽極体に
対抗させて陰極体を配置するとともに、前記陽極体と陰
極体との間にセパレータ紙を介在させ巻回あるいは積み
重ねてコンデンサ素子を形成している。そしてこのコン
デンサ素子には、電解液が含浸されている。この電解液
は一般に、エチレングリコールなどの多価アルコール類
、ジメチルフォルムアミドなどの酸アミド類等を主たる
溶媒とし、ここへ硼酸、アジピン酸等の各種の無機酸、
有機酸もしくはこれらの塩を溶解したものが用いられて
いる。

そしてこの電解液は、前記セパレータ紙に保持されて陽
極体と陰極体との間に介在し、波面化された陽極体表面
に接して真の陰極としての役割を果たす。また電解液は
この機能の他に、陽極体表面に形成された誘電体酸化被
膜の欠損部を修復させる機能を有しており、電解コンデ
ンサの電気特性、寿命特性を左右する重要な要素である
。

ところで、最近の電解コンデンサは、プリント配線基板
に取りつけて用いられる場合が極めて多いが、プリント
基板の組立は、電解コンデンサを始めとして各種の電子
部品を半田により取りつけた後、半田に含まれるフシッ
クス分や、組立時の汚れ等を除去するために、１，２．
２−）ジクロル−１，１，２−トリフルオロエタン、ｌ
、１゜１−トリクロロエタンなどのハロゲン系の基板洗
浄剤により洗浄がなされる。

ところが、電解コンデンサは、このハロゲン特に塩素イ
オンに極めて弱く、この塩素イオンが電解コンデンサの
封口部から僅かでも浸透すると、内部のアルミニウム電
極が腐食を起こし、電解コンデンサを使用不能にしてし
まう。そこでこの腐食を防止し、洗浄剤に耐える電解コ
ンデンサを得ることが要求されている。

〔従来の技術〕

従来からも、洗浄剤による腐食を防止する対策が考えら
れている。

例えば、電解コンデンサの封口部を各種の合成ゴム等か
らなる弾性封口体で密閉し、その外面に熱硬化性の樹脂
等を塗布して樹脂層を形成し、洗浄剤の浸透を防止した
もの（特開昭５５−５２２１７号）がある。しかし、こ
のような構造にした場合、製造工程が増えるとともに、
電解コンデンサの全長が樹脂要分長くなり小型化に適さ
ない。

また、電解液に腐食防止剤を添加したものとして、各種
の銀化合物を添加したもの（特公昭５８−１５３８号）
のほか、幾つかの腐食防止剤の添加が提案されている。

しかしながら、従来の腐食防止剤は、１．２．２−トリ
クロル−１，１，２−トリフルオロエタンに対しては、
比較的良好な腐食抑制の効果を示すが、１．１．１−ト
リクロロエタンの洗浄に対しては、１．１．１−１−リ
クロロエタンが電解コンデンサの封口部分からの浸透度
が高く、殆ど２５０時間以内で腐食を発生させており、
十分な腐食抑制がおこなわれていないのが現状であった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、従来のこのような欠点を改良したもので、
電解コンデンサを装着した印刷配線基板の洗浄に際し、
洗浄剤として用いられるハロゲン系炭化水素、特に１，
１．１−　）リクロロエタンによる洗浄に対して腐食を
抑制することのできる電解コンデンサ用電解液の提供を
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の電解液は、主たる溶質としてマレイン酸のア
ミン塩を用い、溶媒としてβ−ブチロラクトン、δ−ノ
ナラクトン、ＤＬ−バントイルラ、クトン、δ−バレロ
ラクトン、Ｔ−バレロラクトンの群から選ばれた一種も
しくは二種以上の混合物あるいは、前記溶媒群から選ば
れた一種もしくは二種以上とＴ−ブチロラクトンとの混
合物を溶媒として用いたものからなる。

〔作用〕

この発明は、マレイン酸のアミン塩を主たる溶質とし、
溶媒としてβ−ブチロラクトン、δ−ノナラクトン、Ｄ
Ｌ−パントイルラクトン、δ−バレロラクトン、Ｔ−バ
レロラクトンのラクトン類のいずれかを用いた電解液を
使用することにより、ハロゲン系炭化水素、特に腐食作
用の強い１，１．１−トリクロロエタンによる腐食に耐
えることができる。

また、ラクトン類の中で、従来から電解液の溶媒として
用いられている、γ−ブチロラクトンにこれらのラクト
ン類を混合使用することで耐腐食性を向上させることが
できる。

〔実施例〕

次に実施例に基づきこの発明の詳細な説明する。

実験はこの発明による電解液ならびに従来から用いられ
ている電解液をそれぞれ準備し、これを電解コンデンサ
素子に含浸し、電解コンデンサを製作し、１，１．１−
　トリクロロエタン中に浸漬後高温負荷試験を実施し、
腐食発生の状態を調べた。

製作した電解コンデンサは、定格電圧５０Ｖ、静電容量
４７μＦのもので、コンデンサ素子はすべての実施例と
も共通のものを用い、これに従来からの電解液、および
この発明の電解液を含浸し、アルミニウム製の有底筒状
ケースに含浸済みのコンデンサ素子を収納し、開口部を
弾性封口体で密閉し、封口部を加締付けして電解コンデ
ンサを完成させた。

使用した電解液は、まず比較例１として、通常の低圧用
電解コンデンサの電解液として多用されているエチレン
グリコール−アジピン酸系の電解液を使用している。こ
の電解液の組成は次のとおりである。

′　１９解ゞ　　成　　　　　　　　　（重量％）エチ
レングリコール　　　　　　８４ アジピン酸アンモニウム　　　　１２ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４次に比
較例２として、溶質にマレイン酸塩を用い、溶媒にＴ−
ブチロラクトンのみを用いた電解　液を使用した。この
電解液の組成は次のとおりである。

、比５ｄ汁ｌ」Ｕ怪遼Ｗｉｔ槃　　　　　　（重量％）
γ−ブチロラクトン　　　　　　８２ マレイン酸トリエチルアミン　　１８ そして、この発明の電解液として、溶質にマレイン酸の
アミン塩を用い、溶媒として、β−ブチロラクトン、δ
−ノナラクトン、ＤＬ−パントイルラクトン、δ〜バレ
ロラクトン、γ−バレロラクトンを各々用いた電解液（
本発明例工ないし５）と、Ｔ−ブチロラクトンとの混合
溶媒例（本発明例６．７）のものを用いた０本発明例の
電解液組成は、表１のとおりである。

そしてこれらの電解コンデンサを超音波洗浄機（発振周
波数２９ＫＨｚ）の洗浄槽に入れ、１．１．１−トリク
ロロエタンを注入して５分間超音波洗浄をおこなった後
、空気中で１．１．１−　）リクロロエタンを蒸発乾燥
させ、その後１１０℃の恒温槽で定格電圧（５０Ｖ　）
を印加して寿命試験をおこない、腐食の発生を調べた。

試験は、いずれの実施例についても、試料２０個を準備
し、これを１０個づつに分け、各々を５００時間、１０
００時間負荷試験し、試験終了後、試料を分解して腐食
の発生数を調べた。この結果を表２に示す。

（以下の本ページ余白） ｉ− この結果から明らかなように、この発明の電解液を用い
て作成した電解コンデンサは、１．１．１−１−リクロ
ロエタンの液へ電解コンデンサを浸漬後高温度負荷試験
を実施しても、５００時間、さらには１０００時間後に
おいて腐食の発生が極めて少ない。

しかも、この試験条件は、１．１．１−　）リクロ、ロ
エタンへの浸漬後超音波洗浄処理をおこなうとともに、
負荷試験温度も１１０℃と通常の電解コンデンサの使用
温度としては上限に近い厳しい条件下でおこなったもの
で、通常の基板への取付後の洗浄、電気機器の使用条件
等からみれば、腐食の発生はこの実験例よりさらに低下
するものである。

なお、１．１．１−　）リクロロエタン洗浄に対する耐
腐食性は、本実施例で示したような、β−ブチロラクト
ン、δ−ノナラクトン、ＤＬ−パントイルラクトン、δ
−バレロラクトン、γ−バレロラクトンを溶媒として用
いた場合、優れた特性を発揮する。

なお、電解コンデンサ用電解液の溶媒として、知られて
いるＴ−ブチロラクトンは、同様にラクトン類であり、
比較例２で示したように、比較例１のエチレングリコー
ル−アジピン酸アンモニウム系の電解液に比べると耐腐
食性には優れるものの、この発明で用いたラクトン類に
比べると、その特性は劣ることがわかる。従って、Ｔ−
ブチロラクトンを他の特性上の要請から基本の溶媒とし
て用いるときは、この発明の実施例の６および７で例示
したように、混合溶媒として用いれば、優れた耐腐食性
を得ることができる。

さらに、この実施例では、溶質としてマレイン酸トリエ
チルアミンを用いたが、他のアミンとの塩であっても、
同様の効果が期待できる。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の電解液を用いた電解コン
デンサは、ハロゲン系炭化水素、特にその腐食作用の強
い１．１．１−　トリクロロエタンを用いた基板洗浄処
理をおこなっても、腐食の発生が殆どみられず、長期間
にわたって安定した特性が維持でき、電子機器の信頌性
を向上させることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主たる溶質としてマレイン酸のアミン塩を用い、
   溶媒としてβ−ブチロラクトン、δ−ノナラクトン、Ｄ
   Ｌ−パントイルラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バ
   レロラクトンの群から選ばれた一種もしくは二種以上の
   混合物あるいは、前記溶媒群から選ばれた一種もしくは
   二種以上とγ−ブチロラクトンとの混合物を溶媒として
   用いたことを特徴とする電解コンデンサ用電解液。