JPH02298009A - 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 本発明は電解コンデンサの駆動用電解液に関するもので
、特に中高圧用電解コンデンサの特性改善に関するもの
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、火花発生電圧を比較的高くできる
ことからエチレングリコールに電解質として硼酸または
硼酸アンモニウムを溶解した電解液が用いられていた。

しかしながら、このような電解液は、硼酸から直接放出
される結晶水とエチレングリコール−硼酸の間で起こる
エステル化反応によって生ずる縮合水とで電解液中に多
量の水分が生成されるため、１００℃を越える電解コン
デンサに使用すると、電解液中の水分が水蒸気となって
蒸発し、これにより、電解コンデンサのパッケージ内の
内圧が上昇し、これを破壊させてしまうという問題があ
った。このような問題点を解決するために、特公昭６０
−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−デカンジカルボン酸を
溶質として用いた例がある。これらの三塩基性酸あるい
はその塩を用いた電解液ではエステル化反応が非常に遅
いため、電解液中に生成される水分も少量であり、高温
における電解コンデンサのパッケージ内の圧力上昇を抑
えることができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらの三塩基性酸またはその塩だけで
は、高温における火花発生電圧が充分でないという欠点
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、高温
時における電解コンデンサの内圧上昇を抑制し、かつ比
抵抗を上げることな（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。

Ｗ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、エチレングリフール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へブタンジカル
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、？、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−１，１
４−テトラデカンジカルボン酸、７．８−ジメチル−１
，ｌｌ−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Ｉ・ジカルボン酸、
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−１，３，１’Ｏ−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、かつヘキシ
ット類および硼酸のいずれか一方または両方を添加して
溶解したものである。

上記へキシブト類と硼酸は単独で添加しても良いが、両
方添加する方が溶解性が良（好ましい。

また上記した塩としては、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２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２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、メチルエチルプロピルアミン塩、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２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、ジメチルジエチルアンモニウ
ム塩２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２
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、トリブ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
ウム塩、トリエチルブ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、トリプロと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
。

ｔｌｏｏｃｍ（ＣＬ）ｅ−Ｃ）Ｉ−ＣＯＯＨＣＨ３ １−メチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸Ｃ００）１ ＨＯＯＣ−（Ｃ）１２　）ｓ−Ｃ−ＣＨｚ−ＣＨ−ＣＯ
ＯＨＣ）１３　　ＣＨ３ １，３−ジメチル−１，３，９−ノナントリカルボン酸 ０ＯＣＲ３ ）１００Ｃ−（ＣＨ２）ｓ−Ｃ−Ｃ１ｌ　２−ＣトＣ０
ＯＨ］　　ｌ ＣＨ３ＣＨ３ 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 ＨＯＯＣ−ＣＨ−（ＣＨ２）ｓ−ＣＨ−ＣＯＯ）１ＣＨ
３ｅｌｌ　３ １．７−ジメチル−１．７−ヘプタンジカルボン酸 ７．８．１１．１２−テトラメチル−１，１８−オクタ
ンデカンジカルボン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）４−ＣＢ−ＣＨｔ−ＣＨ−ＣＯＯ
）１］　　　Ｉ Ｃ２Ｈ６ＣＨ３ １−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカルボン
酸 １．３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸 ＣＨ２ □ ＨＯＯＣ−（０８２）ｓ−ＣＨ−（Ｃｔｌ２　）４−Ｃ
Ｈ−（ＣＨ２）８−ＣＯＯＨＯＨ３ ７，１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジカルボ
ン酸 ＨＯＯＣ−（Ｃｔｌ２　）ｓ−ＣＯ−（ＣＨ２）ｓ−Ｃ
ＯＯＱＣ２）１５ ７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカルボン酸 Ｃｔｌ＋ □ ＨＯＯＣ−（Ｃｔｌ　２　）ｓ−ＣＩ−Ｃ）ｉ−（Ｃ［
ｔ　２　）６−ＣＯＯＨＣｆｈ ７．８−ジメチル−１，１４−テトラデカンジカルボン
酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｓ−ＣＩ−（ＣＬ　ｈ−ＣＯＯｔ
ｌＯＨ３ ７−メチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｓ−Ｃｔｌ−ＣＯＯｆｌ□ ＯＨ３ １−メチル−１，６−ヘキサンジカルボン酸Ｃ０ＤＣＨ
３Ｃ１１３ ＨＯＯＣ−（Ｃｔｌ２　）ｓ−Ｃ−ＣＨ２−ＣＨ−ＣＯ
ＯＨＯＨ３ 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 Ｃ０ＯＨＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）Ｓ−Ｃ−ＣＨ２−Ｃ）Ｉ−ＣＯＯ
ＨＯＨ３ １，３−ジメチル−１，３，８−オクタントリカルボン
酸 Ｃ）１３ ＨＯＯＣ−（ＣＬ　）７−Ｃ−ＣＯＯ）！１−メチルー
１，８−オクタンジカルボン酸Ｃ０ＤＣＨ３ＣＨ３ ＨＯＯＣ−（Ｃｈｈ−ＣＣｔｌ２−ＣＨ−Ｃ０ＯＨＣＨ
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 Ｃ０ＯＨＣ）ｉｓ Ｉ ＨＯＯＣ−（ＣＢ２　ｈ−Ｃ−Ｃｆｈ−Ｃｔｌ−ＣＯＯ
ＨＯＨ３ １，３−ジメチル−１，３，１０−デカントリカルボン
酸 ＯＨ３ ７−フェニル−７−メトキシ−１−オクタンカルボン酸 δＨ３ ６−フェニル−６−メドキシー１−へブタンカルボン酸 ＨＯＯＣ−（Ｃ）Ｉ　２　）ｓ−ＣＨ−（ＣＨ２）ｓ−
ＣＯＯＩ（Ｃｚｌ（ｓ ６−エチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸 作用 上記した構成とすることにより、本発明の酸は、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し、これ
に加えてヘキシット類および硼酸のいずれか一方または
両方を添加することにより、それが陽極酸化皮膜の表面
に吸着し、酸化皮膜の欠陥部を覆ってしまうため、さら
に火花発生電圧を上昇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
と本発明の実施例の組成および比抵抗、火花開始電圧、
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
１，１８の電解液を使用した電解コンデンサ（定格４０
０Ｖ２７０μＦ）の各２０個について、温度１０５℃で
高湿りプル負荷試験を１０００時間した結果を表２に、
また試験中のショート発生率を表３にそれぞれ示した。

〈以　　下　　余　　白） 表２，３から明らかなように、本発明の実施例１．実施
例１８の電解液は、従来例２．従来例３の電解液に比べ
、１０５°Ｃの高温リプル負荷試験をした結果、ショー
ト発生率、容量変化率、　ｔａｎδ変比率変性率変化の
どの特性においてもすぐれており、信頼性の他界コンデ
ンサを得ることができる。

第１図は、本発明の実施例１の電解液と従来例２の電解
液との間の定電流化成時における化成・放電特性の比較
を示したものである。

発明の効果 上記実施例の説明から明らかなように本発明によれば、
比抵抗を上げることなく、火花発生電圧を高くした中高
圧用の電解コンデンサ駆動用電解液を得ることができる
もので、このような電解液を使用することにより、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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電解コンデンサ駆動用電解液
と従来例の電解コンデンサ駆動用電解液との間の定電流
化成時における化成・放電特性の比較を示す特性図であ
る。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレングリコール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−１，１８
   −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−１，１
   ４−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、かつヘキシット類お
   よび硼酸のいずれか一方または両方を添加して溶解した
   ことを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
2. （２）ヘキシット類が、マンニット，ソルビット，ズル
   シット，キシリット，ペンタエリトリットであることを
   特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電解液
   。
3. （３）塩がアンモニウム塩であることを特徴とする請求
   項１記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
4. （４）塩が二級アミン塩であることを特徴とする請求項
   １記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
5. （５）塩が三級アミン塩であることを特徴とする請求項
   １記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
6. （６）塩が四級アンモニウム塩であることを特徴とする
   請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
7. （７）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
   あることを特徴とする請求項４記載の電解コンデンサ駆
   動用電解液。
8. （８）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
   上であることを特徴とする請求項５記載の電解コンデン
   サ駆動用電解液。
9. （９）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種以上であることを特徴とする請求項６記載の電解コ
   ンデンサ駆動用電解液。