JPH0341970B2 - - Google Patents
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- JPH0341970B2 JPH0341970B2 JP60293661A JP29366185A JPH0341970B2 JP H0341970 B2 JPH0341970 B2 JP H0341970B2 JP 60293661 A JP60293661 A JP 60293661A JP 29366185 A JP29366185 A JP 29366185A JP H0341970 B2 JPH0341970 B2 JP H0341970B2
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- Japan
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- carbon atoms
- compound
- electrolytic
- pyridine
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- Primary Cells (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、非プロトン溶媒中に有機アミン化合
物のヘキサフルオロリン酸塩を電解質として含む
電解コンデンサ用電解液に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、電解コンデンサ用電解液として有機アン
モニウム・グリコール系電解液が通常の用途に対
し主流をなして使用されるが、近年の電子機器の
利用範囲の増大からコンデンサ性能の向上改善の
要求が高まり、電解液中の水の存在が大きな問題
となり、非プロトン溶媒を使用することにより有
機酸アンモニウム・グリコール系電解液に代わる
電解液が注目されるに至つている。 従来のプロトン溶媒すなわちグリコール類、ア
ルコール類は、容易に解離してプロトンすなわち
H+を生じるために、電解液中に水が形成される
ことが避けられない。これに対し解離によつてプ
ロトンが生じない溶媒群は、水の生成のおそれが
ないので、非水系電解液の溶媒として不可欠のも
のである。 しかし、非プロトン溶媒系電解液の最も大きな
問題は、いかにして高電導度の電解液を得るかに
あり、この目的のためこれら非プロトン溶媒に良
く溶解し、かつ解離度の高い有機カルボン酸若し
くはその塩の検索が主体をなしているが、未だそ
の目的を達し得ず、やむを得ず依然としてアルコ
ール類、グリコール類などの酸と反応して水を生
成する溶媒、更には水をも非プロトン溶媒に配合
して高電解度を確保せざるを得ないのが現状であ
る。 〔発明が解決しようとする課題〕 それ故、本発明の目的を非プロトン溶媒を使用
し、実質的に非水系の高電導度の電解液を提供す
るにある。 本発明者等は、非プロトン溶媒を使用し、かつ
アルコール類、グリコール類などの酸と反応して
水を生成する溶媒を併用することなく、実質的に
非水系の電解液でかつ高電導度を与える電解質に
つき鋭意研究を重ねた結果、ヘキサフルオロリン
酸（HPF6）の有機アミン塩が非プロトン溶媒に
溶解性が高く、かつ解離度も高く高電導度を付与
することを見出し本発明に到達した。 〔課題を解決するための手段〕 すなわち、本発明に係る電解コンデンサ用電解
液は、非プロトン溶媒中にある種の有機アミン化
合物のヘキサフルオロリン酸塩の電解質として含
むことを特徴とするものである。 本発明の対象となる有機アミン化合物の一つに
は、ピリジン環を１つ又は２つ含む化合物群であ
る。これらの化合物を例示する。 (1) ピリジン炭素に結合する水素原子の１つ又は
それ以上をアルキル基、アルケニル基（炭素数
１乃至15）、アリール基（炭素数６乃至15）又
はハロゲンにて置換したピリジン化合物類： α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリ
ン、２−エチルピリジン、３−エチルピリジ
ン、４−エチルピリジン、２−ｎ−プロピルピ
リジン、２−iso−プロピルピリジン、２−ｎ
−オクチルピリジン、２−ビニルピリジン、２
−ヘキセン−２−ピリジン、２−ゲラニルピリ
ジン、２，３−ジメチルピリジン、２，６−ジ
メチルピリジン、３，４−ジメチルピリジン、
３−エチル−４−メチルピリジン、４−エチル
−２−メチルピリジン、６−エチル−２−メチ
ルピリジン、２，３，４−トリメチルピリジ
ン、２，３，６−トリメチルピリジン、２，
４，５−トリメチルピリジン、２，４，６−ト
リメチルピリジン、２−エチル−３，５−ジメ
チルピリジン、２−フエニルピリジン、４−ト
リルピリジン、４−メチルピリジン、３−クロ
ロピリジン、３，５−ジブロムピリジン (2) ジピリジル化合物類： で表される２，2′ジエチル−４，4′−ジピリジ
ル で表される４，4′−ジメチル−２，2′−ジピリ
ジル (3) アルキレン基（炭素数１乃至８）又はアルケ
ニレン基（炭素数２乃至８）にて２個のピリジ
ン環を結合した化合物類： １，３−ジ−（４−ピリジル）−プロパン、
１，２−ジ−（４−ピリジル）−エタン、１，２
−ジ−（４−ピリジル）−エチレン、１，６−ジ
−（４−ピリジル）−ヘキシレン (4) ピリジンの窒素原子に１個のアルキル基、ア
ルケニル基（炭素数１乃至15）、アリール基
（炭素数６乃至15）を付加した４級アミン化合
物類： Ｎ−エチル−ブロムピリジン、Ｎ−ビニル−
３，５−ジメチルピリジン、Ｎ−フエニル−４
−エチルピリジン、Ｎ−トリル−４−ブチルピ
リジンなお、上述のアルケニル基とは、分子中
に＞Ｃ＝Ｃ＜結合を有する脂肪族炭化水素（す
なわちアルケン）から水素原子を１個除いた１
価の基を示し、アルケニレン基とは、同じくア
ルケンからアルケン中の異なる２個の炭素原子
に結合する２個の水素原子を除いて生じる２価
の基を示すものである。 また本発明でアルケニル基、アルケニレン基の
炭素数が必要以上に増加すると、塩の合成が困難
になること、分子量が増えると電導度が低落する
傾向があること、更には経済的にも不利なことな
どがあり、アルケニル基においては炭素数が１乃
至15、アルケニレン基においては炭素数が２乃至
８、更に同じ理由により、アルキレン基において
は炭素数が１乃至８、アリール基においては炭素
数が６乃至15の範囲で選択することが好適であ
る。 更に、本発明の対象となる有機アミン化合物の
他のものとして窒素原子に１乃至４個のアルキル
基、アルケニル基（炭素数１乃至15）又はアリー
ル基（炭素数６乃至15）及び１乃至３個の水素原
子が付加した１級乃至４級アミン化合物（ただし
４級アミン類にあつては、窒素原子に付く４個の
基がアルキル基又はアリール基いずれか一方若し
くは双方のみからなるものを除く）が該当する。
これらの化合物を例示する。 (1) １級アミン類 メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミ
ン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミ
ルアミン、ヘキシルアミン、ビニルアミン、ゲ
ラニルアミン、アニリン、ベンジルアミン (2) ２級アミン類 ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピ
ルアミン、ジイソプロピルアミン、ジビニルア
ミン、ジゲラニルアミン、ジフエニルアミン、
ジトリルアミン、Ｎ−メチルベンジルアミン (3) ３級アミン類 トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ
プロピルアミン、トリブチルアミン、トリビニ
ルアミン、トリゲラニルアミン、トリフエニル
アミン、Ｎ−ジメチルベンジルアミン (4) ４級アミン（アンモニウム）類 ビニルトリメチルアンモニウム 本発明に使用される有機アミン化合物のヘキサ
フルオロリン酸塩の製造方法を例示すると、まず
所定の濃度のヘキサフルオロリン酸水溶液にこれ
と等モルの有機アミン化合物を添加撹拌して塩を
形成せしめ、この際PHにて反応を管理する。例え
ば好ましいPHは6.5程度である。そして反応終了
後減圧加熱乾燥にて無水塩が得られる。 本発明で使用される非プロトン溶媒としては、 (1) 酸アミド系溶媒であるＮ−メチルホルムアミ
ド、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホ
ルムアミド、Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−
メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−ジエチルア
セトアミド、ヘキサメチルホスホリルアミド (2) オキシド系溶媒であるジメチルスルホキシド (3) ニトリル系溶媒であるアセトニトリル (4) 環状ケトン系溶媒であるγ−ブチロラクト
ン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネートなどが代
表として挙げられるが、これに限定されるもの
ではない。 〔実施例〕 以下、本発明に係る電解コンデンサ用電解液の
実施例として、各種有機カチオンのヘキサフルオ
ロリン酸（HPF6）の各種非プロトン溶媒に対す
る13重量％の溶液につき電導度を第１表により示
す。電解質濃度は一実施例を示すものであつて、
これに限定されないのは勿論である。
物のヘキサフルオロリン酸塩を電解質として含む
電解コンデンサ用電解液に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、電解コンデンサ用電解液として有機アン
モニウム・グリコール系電解液が通常の用途に対
し主流をなして使用されるが、近年の電子機器の
利用範囲の増大からコンデンサ性能の向上改善の
要求が高まり、電解液中の水の存在が大きな問題
となり、非プロトン溶媒を使用することにより有
機酸アンモニウム・グリコール系電解液に代わる
電解液が注目されるに至つている。 従来のプロトン溶媒すなわちグリコール類、ア
ルコール類は、容易に解離してプロトンすなわち
H+を生じるために、電解液中に水が形成される
ことが避けられない。これに対し解離によつてプ
ロトンが生じない溶媒群は、水の生成のおそれが
ないので、非水系電解液の溶媒として不可欠のも
のである。 しかし、非プロトン溶媒系電解液の最も大きな
問題は、いかにして高電導度の電解液を得るかに
あり、この目的のためこれら非プロトン溶媒に良
く溶解し、かつ解離度の高い有機カルボン酸若し
くはその塩の検索が主体をなしているが、未だそ
の目的を達し得ず、やむを得ず依然としてアルコ
ール類、グリコール類などの酸と反応して水を生
成する溶媒、更には水をも非プロトン溶媒に配合
して高電解度を確保せざるを得ないのが現状であ
る。 〔発明が解決しようとする課題〕 それ故、本発明の目的を非プロトン溶媒を使用
し、実質的に非水系の高電導度の電解液を提供す
るにある。 本発明者等は、非プロトン溶媒を使用し、かつ
アルコール類、グリコール類などの酸と反応して
水を生成する溶媒を併用することなく、実質的に
非水系の電解液でかつ高電導度を与える電解質に
つき鋭意研究を重ねた結果、ヘキサフルオロリン
酸（HPF6）の有機アミン塩が非プロトン溶媒に
溶解性が高く、かつ解離度も高く高電導度を付与
することを見出し本発明に到達した。 〔課題を解決するための手段〕 すなわち、本発明に係る電解コンデンサ用電解
液は、非プロトン溶媒中にある種の有機アミン化
合物のヘキサフルオロリン酸塩の電解質として含
むことを特徴とするものである。 本発明の対象となる有機アミン化合物の一つに
は、ピリジン環を１つ又は２つ含む化合物群であ
る。これらの化合物を例示する。 (1) ピリジン炭素に結合する水素原子の１つ又は
それ以上をアルキル基、アルケニル基（炭素数
１乃至15）、アリール基（炭素数６乃至15）又
はハロゲンにて置換したピリジン化合物類： α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリ
ン、２−エチルピリジン、３−エチルピリジ
ン、４−エチルピリジン、２−ｎ−プロピルピ
リジン、２−iso−プロピルピリジン、２−ｎ
−オクチルピリジン、２−ビニルピリジン、２
−ヘキセン−２−ピリジン、２−ゲラニルピリ
ジン、２，３−ジメチルピリジン、２，６−ジ
メチルピリジン、３，４−ジメチルピリジン、
３−エチル−４−メチルピリジン、４−エチル
−２−メチルピリジン、６−エチル−２−メチ
ルピリジン、２，３，４−トリメチルピリジ
ン、２，３，６−トリメチルピリジン、２，
４，５−トリメチルピリジン、２，４，６−ト
リメチルピリジン、２−エチル−３，５−ジメ
チルピリジン、２−フエニルピリジン、４−ト
リルピリジン、４−メチルピリジン、３−クロ
ロピリジン、３，５−ジブロムピリジン (2) ジピリジル化合物類： で表される２，2′ジエチル−４，4′−ジピリジ
ル で表される４，4′−ジメチル−２，2′−ジピリ
ジル (3) アルキレン基（炭素数１乃至８）又はアルケ
ニレン基（炭素数２乃至８）にて２個のピリジ
ン環を結合した化合物類： １，３−ジ−（４−ピリジル）−プロパン、
１，２−ジ−（４−ピリジル）−エタン、１，２
−ジ−（４−ピリジル）−エチレン、１，６−ジ
−（４−ピリジル）−ヘキシレン (4) ピリジンの窒素原子に１個のアルキル基、ア
ルケニル基（炭素数１乃至15）、アリール基
（炭素数６乃至15）を付加した４級アミン化合
物類： Ｎ−エチル−ブロムピリジン、Ｎ−ビニル−
３，５−ジメチルピリジン、Ｎ−フエニル−４
−エチルピリジン、Ｎ−トリル−４−ブチルピ
リジンなお、上述のアルケニル基とは、分子中
に＞Ｃ＝Ｃ＜結合を有する脂肪族炭化水素（す
なわちアルケン）から水素原子を１個除いた１
価の基を示し、アルケニレン基とは、同じくア
ルケンからアルケン中の異なる２個の炭素原子
に結合する２個の水素原子を除いて生じる２価
の基を示すものである。 また本発明でアルケニル基、アルケニレン基の
炭素数が必要以上に増加すると、塩の合成が困難
になること、分子量が増えると電導度が低落する
傾向があること、更には経済的にも不利なことな
どがあり、アルケニル基においては炭素数が１乃
至15、アルケニレン基においては炭素数が２乃至
８、更に同じ理由により、アルキレン基において
は炭素数が１乃至８、アリール基においては炭素
数が６乃至15の範囲で選択することが好適であ
る。 更に、本発明の対象となる有機アミン化合物の
他のものとして窒素原子に１乃至４個のアルキル
基、アルケニル基（炭素数１乃至15）又はアリー
ル基（炭素数６乃至15）及び１乃至３個の水素原
子が付加した１級乃至４級アミン化合物（ただし
４級アミン類にあつては、窒素原子に付く４個の
基がアルキル基又はアリール基いずれか一方若し
くは双方のみからなるものを除く）が該当する。
これらの化合物を例示する。 (1) １級アミン類 メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミ
ン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミ
ルアミン、ヘキシルアミン、ビニルアミン、ゲ
ラニルアミン、アニリン、ベンジルアミン (2) ２級アミン類 ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピ
ルアミン、ジイソプロピルアミン、ジビニルア
ミン、ジゲラニルアミン、ジフエニルアミン、
ジトリルアミン、Ｎ−メチルベンジルアミン (3) ３級アミン類 トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ
プロピルアミン、トリブチルアミン、トリビニ
ルアミン、トリゲラニルアミン、トリフエニル
アミン、Ｎ−ジメチルベンジルアミン (4) ４級アミン（アンモニウム）類 ビニルトリメチルアンモニウム 本発明に使用される有機アミン化合物のヘキサ
フルオロリン酸塩の製造方法を例示すると、まず
所定の濃度のヘキサフルオロリン酸水溶液にこれ
と等モルの有機アミン化合物を添加撹拌して塩を
形成せしめ、この際PHにて反応を管理する。例え
ば好ましいPHは6.5程度である。そして反応終了
後減圧加熱乾燥にて無水塩が得られる。 本発明で使用される非プロトン溶媒としては、 (1) 酸アミド系溶媒であるＮ−メチルホルムアミ
ド、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホ
ルムアミド、Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−
メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−ジエチルア
セトアミド、ヘキサメチルホスホリルアミド (2) オキシド系溶媒であるジメチルスルホキシド (3) ニトリル系溶媒であるアセトニトリル (4) 環状ケトン系溶媒であるγ−ブチロラクト
ン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネートなどが代
表として挙げられるが、これに限定されるもの
ではない。 〔実施例〕 以下、本発明に係る電解コンデンサ用電解液の
実施例として、各種有機カチオンのヘキサフルオ
ロリン酸（HPF6）の各種非プロトン溶媒に対す
る13重量％の溶液につき電導度を第１表により示
す。電解質濃度は一実施例を示すものであつて、
これに限定されないのは勿論である。
【表】
【表】
【表】
次に、実施例１乃至11および参考例の電解液を
使用して、定格電圧25V、静電容量1μFの電解コ
ンデンサを作成し、110℃で1000時間のライフ試
験を行つた。このときの初期値と1000時間との特
性を第２表に示す。
使用して、定格電圧25V、静電容量1μFの電解コ
ンデンサを作成し、110℃で1000時間のライフ試
験を行つた。このときの初期値と1000時間との特
性を第２表に示す。
【表】
本発明に係る電解液により、従来のグリコール
類、水、有機酸塩よりなる高電導度に匹敵若しく
はそれ以上の高電導度を有する非水系電解液が提
供可能とされ、広範囲な性能の電解コンデンサの
設計選択の分野に新しい手段を提供できる。
類、水、有機酸塩よりなる高電導度に匹敵若しく
はそれ以上の高電導度を有する非水系電解液が提
供可能とされ、広範囲な性能の電解コンデンサの
設計選択の分野に新しい手段を提供できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非プロトン溶媒中に、ピリジン環を１つ又は
２つ含む化合物；および窒素原子に１乃至４個の
アルキル基、アルケニル基又はアリール基及び１
乃至３個の水素原子が付加した１級乃至４級のア
ミン化合物（ただし４級アミン類にあつては、窒
素原子に付く４個の基がアルキル基又はアリール
基いずれか一方若しくは双方のみからなるものを
除く）よりなる有機アミン化合物のヘキサフルオ
ロリン酸塩を電解質として含む電解コンデンサ用
電解液。 ２ ピリジン環を１つ又は２つ含む化合物はピリ
ジン環炭素に結合する水素原子の１つ又はそれ以
上をアルキル基、アルケニル基、アリール基又は
ハロゲンで置換してなる特許請求の範囲第１項記
載の電解コンデンサ用電解液。 ３ ピリジン環を２つ含む化合物はジピリジル化
合物、又は２個のピリジン環を炭素数１乃至８の
アルキレン又は炭素数２乃至８のアルケニレン基
で結合した化合物である特許請求の範囲第１項又
は第２項記載の電解コンデンサ用電解液。 ４ ピリジン環の窒素原子に１個のアルキル基、
アルケニル基又はアリール基を付加した４級アミ
ン化合物を含む特許請求の範囲第２項乃至第３項
のいずれか１項に記載の電解コンデンサ用電解
液。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60293661A JPS62156810A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 電解コンデンサ用電解液 |
| US06/917,637 US5112511A (en) | 1985-12-28 | 1986-10-10 | Electrolyte for electrolytic capacitor |
| CA000521752A CA1339592C (en) | 1985-12-28 | 1986-10-29 | An electrolyte for electrolytic capacitor |
| KR1019860009282A KR900005559B1 (ko) | 1985-12-28 | 1986-11-04 | 전해콘덴서용 전해액 |
| DE8686308729T DE3686869T2 (de) | 1985-12-28 | 1986-11-10 | Elektrolyt fuer elektrolytischen kondensator. |
| EP86308729A EP0228790B1 (en) | 1985-12-28 | 1986-11-10 | An electrolyte for electrolytic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60293661A JPS62156810A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 電解コンデンサ用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156810A JPS62156810A (ja) | 1987-07-11 |
| JPH0341970B2 true JPH0341970B2 (ja) | 1991-06-25 |
Family
ID=17797611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60293661A Granted JPS62156810A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 電解コンデンサ用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62156810A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4576319B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2010-11-04 | ニチコン株式会社 | 電解コンデンサの駆動用電解液 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6132509A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-15 | 昭和電工株式会社 | 電解コンデンサの駆動用電解液 |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP60293661A patent/JPS62156810A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62156810A (ja) | 1987-07-11 |
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