WO2015114931A1 - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents

電解コンデンサ駆動用電解液 Download PDF

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electrolytic solution
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将士 工藤
広平 歩仁内
小島　義弘
大祐 代田
修也 相川
知洋 中村
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富山薬品工業株式会社
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    • H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
    • H01G9/045—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material based on aluminium

Definitions

  • the present invention relates to an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor, and particularly to an electrolytic solution for driving an aluminum electrolytic capacitor for medium to high pressure.
  • an electrolytic solution in which boric acid or a salt thereof is added to ethylene glycol or the like as a main solvent has been used as a driving electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor for medium to high pressure.
  • boric acid easily undergoes an esterification reaction with ethylene glycol or the like as a main solvent at a high temperature of 85 ° C. or higher to produce a large amount of water.
  • the aluminum oxide film which is a dielectric material, is significantly hydrated and deteriorated, and due to its high vapor pressure, the explosion-proof valve opens and the outer case is deformed. Was the cause of shortening.
  • the electrolyte solution containing aliphatic dicarboxylic acid, such as adipic acid and sebacic acid, or its salt has been used (nonpatent literature 1).
  • dicarboxylic acids such as adipic acid and sebacic acid have high electrical conductivity, they are poorly soluble in ethylene glycol, which is the main solvent, so the amount added to the electrolyte must be kept low. As a result, there is a problem that the electrical conductivity of the electrolytic solution becomes small, and deterioration with time such as a decrease in electrical conductivity is large under high temperature conditions, and satisfactory capacitor characteristics cannot be obtained.
  • an aromatic monocarboxylic acid in which a carboxylic acid is directly substituted on a benzene ring has the advantage of being highly stable under high temperature conditions and mitigating deterioration over time.
  • an aromatic monocarboxylic acid in which a carboxylic acid is directly substituted on a benzene ring has the advantage of being highly stable under high temperature conditions and mitigating deterioration over time.
  • the present invention provides an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor having excellent withstand voltage characteristics, high temperature and long life characteristics, and high productivity of a capacitor, in particular, an electrolytic solution for driving a medium-high voltage aluminum electrolytic capacitor
  • the purpose is to provide a liquid.
  • a salt of a compound having an aromatic ring substituted with at least one group containing a carboxyl group, wherein the group containing the carboxyl group is substituted with an aromatic ring via a carbon atom or an oxygen atom An electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor, which is dissolved in an organic solvent.
  • Z is a group represented by formula (II) or formula (III), and R 1 and R 2 are each independently a linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
  • X 1 X 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a carboxyl group, an acyl group, or a group represented by formula (II) or formula (III). ) (3) The electrolytic capacitor according to (1) or (2), wherein at least one of X 1 to X 5 in the formula (I) is the formula (II), the formula (III) or a carboxyl group Electrolytic solution for driving.
  • the compound having an aromatic ring substituted with at least one group containing a carboxyl group is a compound having a benzene ring substituted with two groups containing a carboxyl group, and one or both of the two groups
  • the electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor according to the above (1), wherein is a compound substituted with a benzene ring through an oxygen atom.
  • R 3 , R 4 and R 5 each independently represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and X represents hydrogen or a branched or substituted carbon atom having 1 to 10 carbon atoms.
  • the salt of the compound having an aromatic ring is an ammonium salt, a primary to quaternary amine salt, an alkali metal salt, or a nitrogen-containing heterocyclic compound salt according to the above (1) to (5)
  • the electrolyte solution for electrolytic capacitor drive in any one.
  • a novel electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor which is excellent in withstand voltage and high temperature life characteristics, has a short time (formation time) for forming an oxide film, and has high productivity of a capacitor.
  • An electrolytic solution for driving an aluminum electrolytic capacitor for high pressure is provided.
  • the electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor of the present invention is a compound having a benzene ring in which at least one group containing a carboxyl group is substituted, and the group containing the carboxyl group is bonded to the benzene ring via a carbon atom or an oxygen atom.
  • a salt composed of a substituted compound (hereinafter also referred to as a specific aromatic carboxylic acid) and a base component is dissolved as a solute in an organic solvent.
  • the specific aromatic carboxylic acid in the present invention is preferably a compound represented by the above formula (I).
  • Z is a carboxyalkyl group represented by the above formula (II) or a carboxyalkyloxy group represented by the above formula (III).
  • R 1 and R 2 in the formulas (II) and (III) are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 15 carbon atoms, particularly preferably 3 to 11 carbon atoms.
  • the alkylene group may be linear or branched, and the hydrogen atom may be substituted.
  • Specific examples of the specific aromatic carboxylic acid in the present invention include, in addition to the aromatic carboxylic acids exemplified in Table 1-1 to Table 1-6 of the examples, p-tolylacetic acid, 2-phenylbutyric acid, 1,4-phenylene. Examples include diacetic acid and 2- (4-isobutylphenyl) propionic acid.
  • the substituents X 1 to X 5 in the formula (I) are hydrogen or an optionally substituted linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 15 carbon atoms, cycloalkyl A group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a carboxyl group, a carboxyalkyl group represented by the above formula (II), a carboxyalkyloxy group represented by the above formula (III), a carboxyaryl group, or an acyl group. is there.
  • an alkyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, a carboxyalkyl group represented by the above formula (II), or a carboxyalkyloxy group represented by the above formula (III) is preferable.
  • the number of X 1 to X 5 is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3.
  • one of them is preferably a carboxyl group, a carboxyalkyl group represented by the above formula (II), or a carboxyalkyloxy group represented by the above formula (III).
  • the specific aromatic ring carboxylic acid in the present invention is a compound having a benzene ring in which two groups including a carboxyl group are substituted, and one or both of the two groups are bonded to the benzene ring via an oxygen atom. Substituted compounds are preferred. Here, at least two groups containing a carboxyl group substituted on the benzene ring may be 3 to 5 as necessary.
  • the specific aromatic carboxylic acid having two groups containing such a carboxyl group is preferably a compound represented by the above formula (IV) or formula (V).
  • R 3 , R 4 and R 5 each independently represent 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 15 carbon atoms, particularly preferably 3 to 3 carbon atoms.
  • 11 alkylene groups The alkylene group may be branched and the hydrogen atom may be substituted.
  • X is hydrogen or an alkyl group, an alkoxy group, a cycloalkyl group, or an aryl group having 1 to 10, preferably 1 to 4 carbon atoms which may be branched or substituted. Of these, an alkyl group or an alkoxy group is preferable, and n is 1 to 4, preferably 1 or 2.
  • R 3 , R 4 and R 5 are each an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and the substituent X is a methyl group.
  • preferred specific examples of the salt of the compound represented by the formula (IV) or the formula (V) are ammonium salts, primary, secondary, tertiary or quaternary of the compound of the preferred specific examples described above.
  • An ammonium salt or an alkali metal salt are preferable, and ammonium salts are particularly preferable.
  • the base component in the present invention is preferably an ammonium salt, primary, secondary, tertiary or quaternary amine salt, nitrogen-containing heterocyclic compound salt, or alkali metal together with the specific aromatic carboxylic acid.
  • Examples include base compounds that form salts. These basic compounds include ammonia, primary, secondary, tertiary or quaternary amines depending on the type of salt of the specific aromatic carboxylic acid.
  • Preferred examples of the primary, secondary or tertiary ammonium salt include monoethylammonium salt, diethylammonium salt, dimethylammonium salt, dimethylethylammonium salt, triethylammonium salt, tributylammonium salt and triisobutylammonium salt. And triethanolammonium salt.
  • Preferable examples of the quaternary ammonium salt include tetramethylammonium salt, trimethylethylammonium salt, N-methylpyrrolidinium salt, N-ethylpyrrolidinium salt and the like.
  • nitrogen-containing heterocyclic compound salt examples include 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium salt, 2-ethyl-1,3,4-trimethylimidazolinium salt, and 1-ethyl-2,3-dimethyl.
  • examples include imidazolinium salts.
  • Examples of the alkali metal salt include sodium salt and potassium salt. Of these, ammonium salts or primary, secondary, or tertiary amine salts are preferable, and ammonium salts or dimethylamine salts are particularly preferable.
  • Examples of the organic solvent used in the electrolytic solution of the present invention include monohydric alcohols such as methanol and ethanol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, 1,4-butanediol, and polyethylene glycol; diethylene glycol Mono- or dialkyl ether ethyl alcohols of polyhydric alcohols such as monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether; N-methylformamide Amides such as N, N-dimethylformamide; ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolac Cyclic esters such as styrene; sulfur compounds such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl
  • polyhydric alcohols or mono- or dialkyl ethers of polyhydric alcohols are preferred, and the polyhydric alcohols are particularly preferably ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, or polyethylene glycol.
  • the mono- or dialkyl ether of the polyhydric alcohol is preferably diethylene glycol monomethyl ether or diethylene glycol dimethyl ether.
  • these organic solvents may be used as a mixture of two or more in order to improve the solubility of solute, conductivity, temperature characteristics, and the like.
  • the electrolytic solution for driving a capacitor of the present invention can be obtained by preparing the salt of the specific aromatic carboxylic acid in advance and dissolving it in the organic solvent. Moreover, it can also obtain by making the raw material or precursor component which forms the said salt of the specific aromatic carboxylic acid add or react simultaneously in an organic solvent.
  • a specific aromatic carboxylic acid may be present together with the salt of the specific aromatic carboxylic acid.
  • the target electrolyte solution of the present invention can be obtained by adding and reacting the specific aromatic carboxylic acid and ammonia or an amine compound in an organic solvent.
  • means for accelerating dissolution such as heating and stirring and obtaining a uniform solution can be applied as necessary.
  • the free aromatic carboxylic acid in the electrolytic solution is added depending on the addition ratio of the specific aromatic carboxylic acid and the bases ammonia, primary to tertiary amine, quaternary ammonium hydroxide or alkali hydroxide. It is preferable to control the abundance ratio of the carboxylic acid salt. Usually, it is preferable that the equivalent of the free aromatic carboxylic acid and the equivalent of the base are approximately equal. As a result, it is preferable that the specific aromatic carboxylic acid is a salt and the electrolytic solution does not contain a free carboxylic acid.
  • the abundance ratio of the free carboxylic acid and the carboxylate can be determined by controlling the pH of the obtained electrolyte.
  • the pH of the electrolytic solution is preferably 2 to 10, more preferably 3 to 8.
  • the content of the salt of the specific aromatic carboxylic acid in the electrolytic solution for driving a capacitor of the present invention is preferably 0.1 to 20% by weight.
  • an electrolytic solution having a long service life at a high temperature can be obtained without increasing the electrical conductivity without increasing the withstand voltage and withstanding a wide range of use temperatures. It is not preferable that the content exceeds 20% by weight because of solubility or the like.
  • the content of the salt of the specific aromatic carboxylic acid is more preferably 1 to 15% by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight.
  • the capacitor driving electrolyte of the present invention may contain a small amount of water.
  • the water content of the electrolytic solution may be, for example, in the range of 0.1 to 90% by weight.
  • the water content is desirably 10% by weight or less.
  • the water content in the electrolytic solution is more preferably 5% by weight or less.
  • a known electrolyte used for a normal capacitor driving electrolyte can be added to the capacitor driving electrolyte of the present invention.
  • electrolytes include organic acids such as organic carboxylic acids or salts thereof, inorganic acids or salts thereof, and the like. These electrolytes may be used alone or in combination of two or more.
  • organic acids such as organic carboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, nonanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid Aliphatic linear dicarboxylic acids such as acid and tridecanedicarboxylic acid; 3-methyladipic acid, 2-hexyladipic acid, 2-methylazeleic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, 5,6-decanedicarboxylic acid, etc.
  • Aliphatic side chain dicarboxylic acids include boric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, diphosphorous acid, polyphosphoric acid, silicic acid, aric acid, acetic acid, nonanoic acid and heptanoic acid; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid and mesaconic acid; benzoic acid, methylbenzoic acid, Ethyl benzoic acid, dimethyl benzoic acid, diethyl benzoic acid, t-butyl benzoic acid, salicylic acid, methyl Aromatic carboxylic acids such as rusalicylic acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid; borodi salts such as borodisalicylic acid, borodiglycolic acid, borodiphthalic acid and borodisoxalic acid; Examples of the inorganic acid include boric acid
  • Examples of the salt of the organic acid or inorganic acid include various salts.
  • ammonium salt monoethylammonium salt, diethylammonium salt, dimethylammonium salt, dimethylethylammonium salt, triethylammonium salt, tributylammonium salt, triisobutylammonium salt, triethanolammonium salt and the like are preferable examples.
  • Preferable examples of the quaternary ammonium salt include tetramethylammonium salt, trimethylethylammonium salt, N-methylpyrrolidinium salt, N-ethylpyrrolidinium salt and the like.
  • Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound salt include 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium salt, 2-ethyl-1,3,4-trimethylimidazolinium salt, and 1-ethyl-2,3-dimethyl.
  • Examples of the alkali metal salt, such as imidazolinium salt include sodium salt and potassium salt.
  • the base component used for forming the salt of the organic acid or inorganic acid may be the same base component as the aromatic carboxylic acid or a different base component.
  • additives can be contained for the purpose of protecting the oxide film, improving the pressure resistance, improving the chemical conversion, and improving the life characteristics.
  • additives include polyhydric alcohols such as mannitol and sorbitol, polymer compounds such as polyvinyl alcohol and polyethylene glycol, inorganic fine particles such as silica and alumina, and nitrogen-containing organic compounds such as ethylenediaminetetraacetic acid and urea. It is done. These can be used as a simple substance, but it is also possible to use an acid ester or complex as an electrolyte or additive.
  • the amount of these additives added is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight, as an additive alone.
  • one or more aromatic nitro compounds can be added for the purpose of suppressing an increase in internal pressure due to hydrogen gas generated inside the capacitor.
  • aromatic nitro compounds include nitroanisole, nitrotoluene, nitrocresol, nitrophenylacetic acid, nitroacetanilide, nitrobenzyl alcohol, nitroacetophenone, nitroaniline, nitrophenol, nitrobenzoic acid, methylnitrobenzoic acid, nitrocumene, nitroterephthale
  • acids nitroisophthalic acid, nitrophenetole and the like. Of these, nitroanisole, nitrobenzyl alcohol, nitroacetophenone, nitroacetanilide, nitrobenzoic acid, or nitrophenol is preferable.
  • the addition amount of the aromatic nitro compound is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight.
  • the electrolytic solution for driving a capacitor of the present invention can be used for various electrolytic capacitors, and is particularly useful as a driving solution for an aluminum electrolytic capacitor for medium to high pressure.
  • the medium and high voltage aluminum electrolytic capacitor means an aluminum electrolytic capacitor having a rated voltage (withstand voltage) of 160 to 500V, preferably 300 to 500V.
  • the electrolytic solution for driving a capacitor of the present invention is suitable as a driving fluid for electrolytic capacitors having a rated voltage of 350 to 500V, and is particularly useful as a driving fluid for electrolytic capacitors for high voltage having a rated voltage of 400 to 500V.
  • the shape of the electrolytic capacitor using the electrolytic solution for driving a capacitor of the present invention is not particularly limited, and may be any of a screw terminal type, a substrate self-standing type, and a lead type.
  • There is no particular limitation on the rated capacitance range of the electrolytic capacitor and a range of 0.1 to 47000 ⁇ F can be exemplified, and a range of 30 to 30000 ⁇ F is preferable.
  • Example 1 In a glass container, 4.6 parts of a specific aromatic carboxylic acid (A-1) was put into 95 parts of ethylene glycol, and 0.4 part of ammonia gas was blown into the glass container while stirring at 20-30 ° C.
  • the electrolyte solution having a salt concentration of 5% by weight was prepared by continuing the stirring for about 1 hour. Further, the amount of ammonia gas blown can be calculated by measuring the weight of the electrolyte before and after blowing.
  • Example 2 to 16 and 19 to 38 In Example 1, instead of the specific aromatic carboxylic acid (A-1), the specific aromatic carboxylic acids (A-2) to (A-16) and (A-19) to (A-38) were used. The same operations as in Example 1 were performed to obtain electrolyte solutions of the present invention of Examples 2 to 16 and 19 to 38.
  • Example 17 The same operation as in Example 1 was carried out except that the specific aromatic carboxylic acid (A-3) was replaced with diethylamine as the base in place of the specific aromatic carboxylic acid (A-1) in Example 1.
  • the electrolytic solution of the present invention was obtained.
  • Example 18 The same operation as in Example 1 was carried out except that the specific aromatic carboxylic acid (A-3) was used instead of the specific aromatic carboxylic acid (A-1) and propylene glycol was used as the solvent in Example 1.
  • Example 18 The electrolyte solution of the present invention was obtained.
  • Example 39 was carried out in the same manner as in Example 1 except that instead of the specific aromatic carboxylic acid (A-1) in Example 1, the specific aromatic carboxylic acid (A-19) was replaced with dimethylamine as the base. The electrolyte solution of the present invention was obtained.
  • Example 40 The same operation as in Example 1 was carried out except that the specific aromatic carboxylic acid (A-19) was used instead of the specific aromatic carboxylic acid (A-1) and the base was triisobutylamine in Example 1. Forty electrolyte solutions of the present invention were obtained.
  • Example 41 In Example 1, the specific aromatic carboxylic acid (A-19) was used instead of the specific aromatic carboxylic acid (A-1), and the solvent was changed to a mixed solvent having a ratio of ethylene glycol to diethylene glycol of 3: 1. 1 was obtained, and the electrolytic solution of the present invention of Example 41 was obtained.
  • Example 42 The same procedure as in Example 1 was performed, except that instead of the specific aromatic carboxylic acid (A-1) in Example 1, the specific aromatic carboxylic acid (A-26) was used, the base was dimethylamine, and the solvent was diethylene glycol. Thus, an electrolytic solution of the present invention of Example 42 was obtained.
  • Comparative Examples 1 to 3 Comparative Example 1 to 3 was carried out in the same manner as in Example 1, except that sebacic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid and benzoic acid were used instead of the specific aromatic carboxylic acid (A-1) in Example 1. An electrolyte solution was obtained.
  • ⁇ Spark generation voltage, formation time> Measures sparking voltage when a constant current with a current density of 0.25 mA / cm2 is applied at 105 ° C using AD 752E, chemical etching etched aluminum foil for the anode and plain aluminum foil for the cathode. did.
  • Conductivity maintenance rate (%) 100 ⁇ ⁇ (Conductivity after high temperature storage) / (Conductivity before high temperature storage) ⁇
  • the electrolytic solution for driving a capacitor of the present invention can be used for various electrolytic capacitors, and is particularly useful as a driving solution for an aluminum electrolytic capacitor for medium to high pressure. It should be noted that the entire content of the specification, claims, and abstract of Japanese Patent Application No. 2014-013735 filed on January 28, 2014 is incorporated herein as the disclosure of the specification of the present invention. Is.

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Abstract

　高温長寿命特性に優れ、耐電圧の高い、特に、中高圧用のアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液を提供する。　カルボキシル基を含む少なくとも１つの基が置換された芳香環を有する化合物であり、該カルボキシル基を含む基が、炭素原子又は酸素原子を介して芳香環に置換されている化合物の塩が、有機溶媒中に溶解されていることを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。

Description

電解コンデンサ駆動用電解液
　本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液、特に、中高圧用のアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液に関する。
　従来、中高圧用のアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液としては、一般にエチレングリコールなどを主溶媒に、ほう酸又はその塩類を加えた電解液が使用されてきた。しかしながら、ほう酸は８５℃以上の高温において主溶媒のエチレングリコールなどと容易にエステル化反応を起こして多量の水を生じる。このため、誘電体であるアルミニウム酸化皮膜を著しく水和劣化させ、また、その蒸気圧の高さから、防爆弁の開弁及び外装ケースの変形等を引き起こし、使用環境１０５℃以上でコンデンサの寿命を短くする原因となっていた。そこで、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸又はその塩を含む電解液が使用されてきた（非特許文献１）。
　しかし、アジピン酸、セバシン酸等のジカルボン酸は、導電率自体は高いものの、主溶媒であるエチレングリコールなどに対する溶解性が乏しいため、電解液への添加量を低く抑えなければならない。その結果、電解液の導電率が小さくなり、また、高温条件下では導電率の減少等、経時劣化が大きく、満足するコンデンサ特性が得られないという問題点がある。
　一方、安息香酸や置換安息香酸のようなベンゼン環に対して直接カルボン酸が置換された芳香族モノカルボン酸は、高温条件下での安定性が高く経時劣化が緩和される利点があるものの、化成性が低下するだけでなく、満足する導電率と耐電圧を同時に得られないという問題がある（特許文献１及び特許文献２）。
日本特開２００２－３７３８３３号公報 日本特開２０１３－１４９６３８号公報
「電解液陰極アルミニウム電解コンデンサ」（１９９７年、日本蓄電器工業社発行）３８７頁～４０２頁
　上記のように、これまでに種々の検討がなされているが、耐電圧性及び高温長寿命特性、及びコンデンサの生産性を満足する中高圧用のアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液は得られていない。
　上記課題を解決するために、本発明は、耐電圧性、高温長寿命特性に優れ、かつコンデンサの生産性の高い電解コンデンサの駆動用電解液、特に、中高圧用アルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意研究を続けたところ、下記を要旨とする本発明に到達したものである。
（１）カルボキシル基を含む少なくとも１つの基が置換された芳香環を有する化合物であり、該カルボキシル基を含む基が、炭素原子又は酸素原子を介して芳香環に置換されている化合物の塩が、有機溶媒中に溶解されていることを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
（２）前記化合物が、下記式(Ｉ)で表わされる化合物である、上記（１）に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　（Ｚは、式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）で表わされる基であり、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、直鎖若しくは分岐の炭素数１～２０のアルキレン基である。Ｘ1～Ｘ5は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、カルボキシル基、アシル基、式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）で表わされる基である。）
（３）前記式（Ｉ）中のＸ1～Ｘ5のうちの少なくとも一つが、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）又はカルボキシル基である、上記（１）又は（２）に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
（４）前記カルボキシル基を含む少なくとも１つの基が置換された芳香環を有する化合物が、カルボキシル基を含む２つの基が置換されたベンゼン環を有する化合物であり、該２つの基の一方又は両方が、酸素原子を介してベンゼン環に置換されている化合物である上記（１）に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
（５）前記化合物が、下記式（IV）又は式（Ｖ）で表される、上記（４）に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　（Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は、それぞれ独立して、炭素数１～２０のアルキレン基であり、Ｘは、水素、又は分岐してもよく置換されていてもよい炭素数１～１０のアルキル基若しくはアルコキシ基、シクロアルキル基、又はアリール基であり、ｎは１～４である。）
（６）前記芳香環を有する化合物の塩が、アンモニウム塩、第１級～第４級アミン塩、アルカリ金属塩又は、含窒素複素環式化合物塩である、上記（１）～（５）のいずれかに記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
（７）前記芳香環を有する化合物の塩を、電解液中に、０．１～２０重量％含有する、上記（１）～（６）のいずれかに記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
（８）前記有機溶媒が、多価アルコール、又は多価アルコールのモノ若しくはジアルキルエーテルを主溶媒とする、上記（１）～（７）のいずれかに記載の電解コンデンサの駆動用電解液。
（９）電解液が、１０重量％以下の水分含有量を有する、上記（１）～（８）のいずれかに記載のアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液。
（１０）耐電圧が１６０～５００Ｖの中高圧用のアルミニウム電解コンデンサである、上記（１）～（９）のいずれか１項に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
　本発明によれば、耐電圧性、高温寿命特性に優れ、酸化被膜を形成する時間（化成時間）が短く、かつコンデンサの生産性が高い、電解コンデンサ駆動用の新規な電解液、特に、中高圧用のアルミニウム電解コンデンサ駆動用の電解液が提供される。
　本発明の電解コンデンサ駆動用電解液は、カルボキシル基を含む少なくとも１つの基が置換されたベンゼン環を有する化合物であり、該カルボキシル基を含む基が、炭素原子又は酸素原子を介してベンゼン環に置換されている化合物（以下、特定芳香族カルボン酸ともいう。）と塩基成分とから構成される塩が、溶質として、有機溶媒中に溶解されてなる。
　本発明における特定芳香族カルボン酸は、上記式（Ｉ）で示される化合物が好ましい。上記式（Ｉ）中、Ｚは、上記式（ＩＩ）で表わされるカルボキシアルキル基、又は上記式（ＩＩＩ）で表わされるカルボキシアルキルオキシ基である。式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）におけるＲ１及びＲ２は、それぞれ独立して、炭素数１～２０、好ましくは２～１５、特に好ましくは３～１１のアルキレン基である。該アルキレン基は、直鎖、若しくは分岐してもよく、また、その水素原子は、置換されていてもよい。
　本発明における特定芳香族カルボン酸の具体例としては、実施例の表１－１～表１－６に例示の芳香族カルボン酸の他に、パラトリル酢酸、２-フェニル酪酸、１，４－フェニレン二酢酸、２－（４－イソブチルフェニル）プロピオン酸等が挙げられる。
　式（Ｉ）中の置換基Ｘ１～Ｘ５は、水素、又は置換されていてもよい直鎖若しくは分岐状の炭素数１～２０、好ましくは炭素数１～１５を有するアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、カルボキシル基、上記式（ＩＩ）で表わされるカルボキシアルキル基、上記式（ＩＩＩ）で表わされるカルボキシアルキルオキシ基、カルボキシアリール基、又はアシル基である。なかでも、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、上記式（ＩＩ）で表わされるカルボキシアルキル基、又は、上記式（ＩＩＩ）で表わされるカルボキシアルキルオキシ基が好ましい。
　また、Ｘ１～Ｘ５の個数は１～５が好ましいが、より好ましくは１～３である。さらには、そのうち１個がカルボキシル基、上記式（ＩＩ）で表わされるカルボキシアルキル基、又は、上記式（ＩＩＩ）で表わされるカルボキシアルキルオキシ基であるのが好ましい。
　本発明における特定芳香環カルボン酸は、なかでも、カルボキシル基を含む２つの基が置換されたベンゼン環を有する化合物であり、該２つの基の一方又は両方が、酸素原子を介してベンゼン環に置換されている化合物が好ましい。ここで、ベンゼン環に置換されるカルボキシル基を含む基は、少なくとも２つ、必要に応じて、３から５であってもよい。
　かかるカルボキシル基を含む２つの基を有する特定芳香族カルボン酸は、上記式（IV）又は式（Ｖ）で示される化合物が好ましい。
　上記式（IV）及び式（Ｖ）中、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は、それぞれ独立して、炭素数１～２０、好ましくは炭素数２～１５、特にこのましくは炭素数３～１１のアルキレン基である。アルキレン基は分岐してもよく、また、その水素原子は置換されていてもよい。Ｘは、水素、又は分岐していてもよく置換されていてもよい炭素数１～１０、好ましくは炭素数１～４を有する、アルキル基若しくはアルコキシ基、シクロアルキル基、又はアリール基である。なかでも、アルキル基若しくはアルコキシ基が好ましい、ｎは１～４、好ましくは１又は２である。
　上記式（IV）又は式（Ｖ）で示される化合物の好ましい具体例は、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5が、それぞれ炭素数１～１２のアルキル基であり、さらに、置換基Ｘがメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャルブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ターシャルブトキシ基、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基又はベンゾイル基である。
　また、上記式（IV）又は式（Ｖ）で示される化合物の塩の好ましい具体例は、上記した好ましい具体例の化合物のアンモニウム塩、第１級、第２級、第３級若しくは第４級アンモニウム塩、又はアルカリ金属塩である。なかでも、アンモニウム塩、又は第１級、第２級、若しくは第３級アンモニウム塩が好ましく、アンモニウム塩が特に好ましい。
　本発明における塩基成分は、上記特定芳香族カルボン酸とともに、好ましくは、アンモニウム塩、第１級、第２級、第３級若しくは第４級アミン塩、含窒素複素環式化合物塩、又はアルカリ金属塩を形成する塩基化合物が挙げられる。
　これらの塩基化合物としては、特定芳香族カルボン酸の塩の種類に応じて、アンモニア、第１級、第２級、第３級若しくは第４級アミンが挙げられる。
　上記第１級、第２級若しくは第３級アンモニウム塩の好ましい例としては、モノエチルアンモニウム塩、ジエチルアンモニウム塩、ジメチルアンモニウム塩、ジメチルエチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリブチルアンモニウム塩、トリイソブチルアンモニウム塩、トリエタノールアンモニウム塩などが挙げられる。
　また、第４級アンモニウム塩の好ましい例としては、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、Ｎ－メチルピロリジニウム塩、Ｎ－エチルピロリジニウム塩などが挙げられる。
　含窒素複素環式化合物塩としては、１，２，３，４－テトラメチルイミダゾリニウム塩、２－エチル－１，３，４－トリメチルイミダゾリニウム塩、１－エチル－２，３－ジメチルイミダゾリニウム塩が挙げられる。
　アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩が例示される。
　なかでも、アンモニウム塩、又は第１級、第２級、若しくは第３級アミン塩が好ましく、アンモニウム塩又はジメチルアミン塩が特に好ましい。
　本発明の電解液で使用される有機溶媒としては、メタノール、エタノール等の１価アルコール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、1,4-ブタンジオール、ポリエチレングリコール等の多価アルコール；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、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等の多価アルコールのモノ若しくはジアルキルエーテルエチルアルコール；N-メチルホルムアミド、N、N-ジメチルホルムアミド等のアミド類；γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等の環状エステル；ジメチルスルホキシド、スルホラン等の硫黄化合物；プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、スチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等のカーボネート類；アセトニトリル、ブチロニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル等のニトリル類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のフラン類；などが挙げられる。
　中でも、多価アルコール、又は多価アルコールのモノ若しくはジアルキルエーテルが好ましく、多価アルコールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、又はポリエチレングリコールが特に好ましい。
　また、多価アルコールのモノ又はジアルキルエーテルとしては、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、又はジエチレングリコールジメチルエーテルが好ましく、これらは５０重量％以上、特には７０重量％以上含有する有機溶媒が好適であり、１００重量％であってもよい。
　本発明では、これらの有機溶媒は、溶質の溶解性や電導度、温度特性等を向上させるために２種以上混合して使用することもできる。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液は、上記特定芳香族カルボン酸の塩を予め調製し、これを上記有機溶媒に溶解することにより得られる。また、上記特定芳香族カルボン酸の塩を形成する原材料又は前駆体成分を、有機溶媒中に同時に又は順次添加して反応させることにより得ることもできる。本発明のコンデンサ駆動用電解液には、上記特定芳香族カルボン酸の塩とともに、特定芳香族カルボン酸が存在していてよい。
　例えば、上記特定芳香族カルボン酸と、アンモニア、又はアミン化合物とを、有機溶媒中に添加して反応せしめることにより目的とする本発明の電解液を得ることができる。また、本発明のコンデンサ駆動用電解液を得るに際しては、必要に応じて、加温、攪拌などの溶解を促進し、また均一な溶液を得るための手段を施すことができる。
　この場合、上記特定芳香族カルボン酸と、塩基であるアンモニア、第１級～第３級アミン、水酸化第４級アンモニウム若しくは水酸化アルカリとの添加比率により電解液中の、遊離芳香族カルボン酸とカルボン酸塩の存在比率を制御するのが好ましい。通常、遊離芳香族カルボン酸の当量と塩基の当量がほぼ等しいことが好ましい。この結果、電解液は、特定芳香族カルボン酸が全て塩であり、遊離カルボン酸を含まないのが好ましい。遊離カルボン酸とカルボン酸塩の存在比率は、得られる電解液のｐＨを制御して行うことができる。電解液のｐＨは２～１０が好ましく、３～８がさらに好ましい。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液における上記特定芳香族カルボン酸の塩の含有量は、好ましくは０．１～２０重量％である。かかる含有量の場合、電導性を損なうことなく、使用耐電圧を高め、しかも広範囲の使用温度に耐え、高温での長寿命を有する電解液が得られる。上記含有量が２０重量％を越えるのは、溶解性等から好ましくない。なかでも、上記特定芳香族カルボン酸の塩の含有量は、より好ましくは、１～１５重量％、特に好ましくは１～１０重量％である。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液には、少量の水が含まれていてもよい。該電解液の水分含有量は、例えば、０．１～９０重量％の範囲であってもよい。なかでも、本発明の中高圧用のアルミニウム電解コンデンサの場合は、水分含有量は１０重量％以下が望ましい。水分量が１０重量％を超えると、不良率、及び防爆弁作動率が上昇するようになる。この場合、電解液中の水分量は５重量％以下がさらに好ましい。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液には、上記特定芳香族カルボン酸若しくはその塩に加えて、通常のコンデンサ駆動用電解液に使用されている、既知の電解質を添加できる。かかる電解質の例としては、有機カルボン酸等の有機酸若しくはその塩、無機酸若しくはその塩等が挙げられる。これらの電解質は、単独でも、又は２種以上であってもよい。
　有機カルボン酸等の有機酸としては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸等の脂肪族直鎖ジカルボン酸；3-メチルアジピン酸、２－ヘキシルアジピン酸、2-メチルアゼライン酸、１，６－デカンジカルボン酸、５，６－デカンジカルボン酸等の脂肪族側鎖ジカルボン酸；ギ酸、酢酸、ノナン酸、ヘプタン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、メサコン酸などの不飽和ジカルボン酸；安息香酸、メチル安息香酸、エチル安息香酸、ジメチル安息香酸、ジエチル安息香酸、ｔ－ブチル安息香酸、サリチル酸、メチルサリチル酸などの芳香族カルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；ボロジサリチル酸、ボロジグリコール酸、ボロジフタル酸、ボロジシュウ酸等のボロジ塩；等が挙げられる。
　無機酸としては、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、ジ亜リン酸、ポリ燐酸、ケイ酸、タングステン酸等が挙げられる。また、２価以上の無機酸では、リン酸モノエチル、リン酸ジブチルのようなその一部をエステル化された酸も使用することができる。
　上記有機酸又は無機酸の塩としては、種々のものが挙げられる。例えば、アンモニウム塩の他、モノエチルアンモニウム塩、ジエチルアンモニウム塩、ジメチルアンモニウム塩、ジメチルエチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリブチルアンモニウム塩、トリイソブチルアンモニウム塩、トリエタノールアンモニウム塩などが好まし例として挙げられる。また、第４級アンモニウム塩の好ましい例としては、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、Ｎ－メチルピロリジニウム塩、Ｎ－エチルピロリジニウム塩などが挙げられる。含窒素複素環式化合物塩としては、１，２，３，４－テトラメチルイミダゾリニウム塩、２－エチル－１，３，４－トリメチルイミダゾリニウム塩、１－エチル－２，３－ジメチルイミダゾリニウム塩などが挙げられる、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。
　上記塩の塩基成分としては、上記特定芳香族カルボン酸で使用の塩基成分と同様のものを用いることができる。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液では、有機酸又は無機酸の塩の形成に使用する塩基成分は、芳香族カルボン酸と同じ塩基成分でも、異なった塩基成分でもよい。
　また、酸化被膜の保護や耐圧の向上、化成性向上、寿命特性の改善を目的として各種の添加剤を含有することができる。添加剤の例としては、マンニトール、ソルビトール等の多価アルコール、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等の高分子化合物、シリカやアルミナ等の無機微粒子、エチレンジアミン四酢酸や尿素のような含窒素有機化合物等が挙げられる。
　これらは単体として使用することもできるが、電解質や添加剤である酸のエステルや錯体としたものも使用することもできる。
　これらの添加剤の添加量としては、添加剤単体で０．０１～１０重量％が好ましく、０．０５～５重量％がより好ましい。
　また、コンデンサ内部に発生した水素ガスによる内部圧力の上昇を抑制する目的で、芳香族ニトロ化合物を１種以上添加することができる。かかる芳香族ニトロ化合物の例としては、ニトロアニソール、ニトロトルエン、ニトロクレゾール、ニトロフェニル酢酸、ニトロアセトアニリド、ニトロベンジルアルコール、ニトロアセトフェノン、ニトロアニリン、ニトロフェノール、ニトロ安息香酸、メチルニトロ安息香酸、ニトロクメン、ニトロテレフタル酸、ニトロイソフタル酸、ニトロフェネトールなどが挙げられる。なかでも、ニトロアニソール、ニトロベンジルアルコール、ニトロアセトフェノン、ニトロアセトアニリド、ニトロ安息香酸、又はニトロフェノールが好ましい。これらは、単体として添加しても充分な効果が得られるが、必要に応じて、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボニル化合物を添加することで、より高い効果が得られる。芳香族ニトロ化合物の添加量としては０．０１～１０重量％が好ましく、０．５～５重量％がより好ましい。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液は、種々の電解コンデンサに使用できるが、なかでも中高圧用のアルミニウム電解コンデンサの駆動液として有用である。本発明において、中高圧用のアルミニウム電解コンデンサとは、定格電圧（耐電圧）が１６０～５００Ｖ、好ましくは３００～５００Ｖのアルミニウム電解コンデンサを意味する。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液は、定格電圧が３５０～５００Ｖの電解コンデンサの駆動液として好適であり、なかでも定格電圧４００～５００Ｖの高圧用電解コンデンサの駆動液として有用である。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液を用いる電解コンデンサの形状には特に制限がなく、ネジ端子形、基板自立形及びリード形いずれでもよい。
　電解コンデンサの定格静電容量範囲にも特に制限はなく、０．１～４７０００μＦの範囲が例示でき、３０～３００００μＦの範囲が好ましい。
　以下、本発明を実施例に基づき、更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定して解釈されるものではない。
実施例１
　ガラス製容器に特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）４．６部をエチレングリコール９５部に投入し、２０～３０℃にて撹拌させながらアンモニアガス０．４部を吹き込んだ。そのまま約１時間撹拌を続けることで塩濃度５重量％の電解液を調製した。また、アンモニアガスの吹き込み量は吹き込み前後の電解液の重量を測定することで算出することができる。
実施例２～１６及び１９～３８
　実施例１において特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）の代わりに各特定芳香族カルボン酸（Ａ－２）～（Ａ－１６）及び（Ａ－１９）～（Ａ－３８）とした以外は、実施例１と同様な操作を行い、実施例２～１６及び１９～３８の本発明の電解液を得た。
実施例１７
　実施例１において特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）の代わりに特定芳香族カルボン酸（Ａ－３）、塩基をジエチルアミンとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、実施例１７の本発明の電解液を得た。
実施例１８
　実施例１において特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）の代わりに特定芳香族カルボン酸（Ａ－３）、溶媒をプロピレングリコールとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、実施例１８の本発明の電解液を得た。
実施例３９
　実施例１において特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）の代わりに特定芳香族カルボン酸（Ａ－１９）、塩基をジメチルアミンとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、実施例３９の本発明の電解液を得た。
実施例４０
　実施例１において特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）の代わりに特定芳香族カルボン酸（Ａ－１９）、塩基をトリイソブチルアミンとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、実施例４０の本発明の電解液を得た。
実施例４１
　実施例１において特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）の代わりに特定芳香族カルボン酸（Ａ－１９）、溶媒をエチレングリコールとジエチレングリコールの比が３：１なる混合溶媒とした以外は、実施例１と同様な操作を行い、実施例４１の本発明の電解液を得た。
実施例４２
　実施例１において特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）の代わりに特定芳香族カルボン酸（Ａ－２６）、塩基をジメチルアミン、溶媒をジエチレングリコールとした以外は、実施例１と同様な操作を行い、実施例４２の本発明の電解液を得た。
比較例１～３
　実施例１において特定芳香族カルボン酸（Ａ－１）の代わりにセバシン酸、１，６－デカンジカルボン酸及び安息香酸とした以外は、実施例１と同様な操作を行い、比較例１～３の電解液を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　上記実施例１～４２及び比較例１～３の電解液を用いて、以下に示す方法にて火花発生電圧、導電率、化成時間及び１０００時間後の導電率維持率を測定した。その結果を表２－１及び表２－２に記載した。
　〈火花発生電圧、化成時間〉
　エーディーシー社製 7352Eを用い、陽極に化成エッチングアルミニウム箔、陰極にプレーンなアルミニウム箔を使用し、１０５℃にて電流密度０．２５ｍＡ／ｃｍ２の定電流を負荷させたときの火花発生電圧を測定した。
　化成時間(アルミニウムの酸化被膜を形成する時間)は、火花発生電圧測定時の1分あたりの昇電圧を計算した値であり、以下の方法にて算出した。
　化成時間（Ｖ／ｍｉｎ）＝（火花発生電圧）／（火花発生電圧に到達した時間）
　〈導電率、導電率維持率〉
　東亜ディーケーケー社製 ＣＭ－３０Ｒを用い、容器を３０℃恒温槽中にて温度を一定に保ち導電率の測定を行った。その後、電解液を１０５℃の恒温槽にて１０００時間保管し、保管後の導電率も同様に測定した。また、導電率維持率は以下の方法にて算出した。
　導電率維持率（％）＝１００×{（高温保管後の導電率）／（高温保管前の導電率）}
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
　表２－１及び表２－２から明らかなように、実施例１～４２の電解液は、高い火花発生電圧を有し、なお且つ、高い熱安定性及び化成性を併せ持っていることが分かる。また、塩が３級アミン塩、４級アミン塩、アルカリ金属塩及び含窒素複素環式化合物塩でも同じ傾向を示す。
　また、実施例３の電解液の３つの塩濃度における、導電率と火花発生電圧の測定を行った。その結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
　表３で明らかなように、特定芳香族カルボン酸の塩濃度を変化させても高い火花発生電圧及び導電率を得られることが分かる。
　本発明のコンデンサ駆動用電解液は、種々の電解コンデンサに使用できるが、なかでも中高圧用のアルミニウム電解コンデンサの駆動液として有用である。
　なお、２０１４年１月２８日に出願された日本特許出願２０１４－０１３７３５号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (10)

  1. 　カルボキシル基を含む少なくとも１つの基が置換された芳香環を有する化合物であり、該カルボキシル基を含む基が、炭素原子又は酸素原子を介して芳香環に置換されている化合物の塩が、有機溶媒中に溶解されていることを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
  2. 　前記化合物が、下記式(Ｉ)で表わされる化合物である、請求項１に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　（Ｚは、式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）で表わされる基であり、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、直鎖若しくは分岐の炭素数１～２０のアルキレン基である。Ｘ1～Ｘ5は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、カルボキシル基、アシル基、式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）で表わされる基である。）
  3. 　前記式（Ｉ）中のＸ1～Ｘ5のうちの少なくとも一つが、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）又はカルボキシル基である請求項１又は２に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  4. 　前記カルボキシル基を含む少なくとも１つの基が置換された芳香環を有する化合物が、カルボキシル基を含む２つの基が置換されたベンゼン環を有する化合物であり、該２つの基の一方又は両方が、酸素原子を介してベンゼン環に置換されている化合物である請求項１に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  5. 　前記化合物が、下記式（IV）又は式（Ｖ）で表される、請求項４に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　（Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は、それぞれ独立して、炭素数１～２０のアルキレン基であり、Ｘは、水素、又は分岐してもよく置換されていてもよい炭素数１～１０のアルキル基若しくはアルコキシ基、シクロアルキル基、又はアリール基であり、ｎは１～４である。）
  6. 　前記芳香環を有する化合物の塩が、アンモニウム塩、第１級～第４級アミン塩、アルカリ金属塩、又は含窒素複素環式化合物塩である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  7. 　前記芳香環を有する化合物の塩を、電解液中に、０．１～２０重量％含有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  8. 　前記有機溶媒が、多価アルコール、又は多価アルコールのモノ若しくはジアルキルエーテルを主溶媒とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  9. 　電解液が、１０重量％以下の水分含有量を有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  10. 　耐電圧が１６０～５００Ｖの中高圧用のアルミニウム電解コンデンサである、請求項１～９のいずれか１項に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108063052A (zh) * 2017-12-15 2018-05-22 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 一种高压耐高温长寿命的铝电解电容器及其制造方法
WO2021095815A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 富山薬品工業株式会社 電解コンデンサ用の電解液及び電解コンデンサ
CN113539688A (zh) * 2020-04-09 2021-10-22 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种工作电压300~500v铝电解电容器用电解液及铝电解电容器
US11804334B2 (en) * 2018-12-28 2023-10-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor comprising an anode body, a cathode body and a conductive polymer and a liquid component disposed between the anode body and the cathode body

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110808169A (zh) * 2019-11-29 2020-02-18 南通瑞达电子材料有限公司 一种450-500v铝电解电容器用电解液及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02148818A (ja) * 1988-11-30 1990-06-07 Elna Co Ltd 電解コンデンサ駆動用電解液
JPH0547603A (ja) * 1991-08-13 1993-02-26 Nichicon Corp 電解コンデンサ用電解液
JPH07335497A (ja) * 1994-06-10 1995-12-22 Okamura Seiyu Kk 電解コンデンサ駆動用電解液

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4304242B2 (ja) * 2002-08-05 2009-07-29 日油株式会社 電解コンデンサ用電解液および電解コンデンサ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02148818A (ja) * 1988-11-30 1990-06-07 Elna Co Ltd 電解コンデンサ駆動用電解液
JPH0547603A (ja) * 1991-08-13 1993-02-26 Nichicon Corp 電解コンデンサ用電解液
JPH07335497A (ja) * 1994-06-10 1995-12-22 Okamura Seiyu Kk 電解コンデンサ駆動用電解液

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108063052A (zh) * 2017-12-15 2018-05-22 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 一种高压耐高温长寿命的铝电解电容器及其制造方法
US11804334B2 (en) * 2018-12-28 2023-10-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor comprising an anode body, a cathode body and a conductive polymer and a liquid component disposed between the anode body and the cathode body
WO2021095815A1 (ja) * 2019-11-15 2021-05-20 富山薬品工業株式会社 電解コンデンサ用の電解液及び電解コンデンサ
CN113539688A (zh) * 2020-04-09 2021-10-22 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种工作电压300~500v铝电解电容器用电解液及铝电解电容器

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