JPH0556846B2 - - Google Patents
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- JPH0556846B2 JPH0556846B2 JP28698185A JP28698185A JPH0556846B2 JP H0556846 B2 JPH0556846 B2 JP H0556846B2 JP 28698185 A JP28698185 A JP 28698185A JP 28698185 A JP28698185 A JP 28698185A JP H0556846 B2 JPH0556846 B2 JP H0556846B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- quaternary ammonium
- electrolytic solution
- conductivity
- alkylmalonic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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用電解液に関するもの
である。 本発明によれば、電導度の高い優れた電解コン
デンサ用電解液（以下単に電解液と称することが
ある）が得られる。 従来の技術 電解コンデンサ用電解液としてエチレングリコ
ール溶媒に、溶質として硼酸やアジピン酸のアン
モニウム塩を溶解させたものがよく知られてい
る。また、低温特性の優れた電解液としては、更
に凝固点の低いＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドや
γ−ブチロラクトン等の溶媒に、アジピン酸やマ
レイン酸のアミン塩を溶解させたものが知られて
いる。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、電解コンデンサの低インピーダ
ンス化に伴い更に電導度の高い電解液が望まれて
おり、特開昭59−78522号公報には二塩基性カル
ボン酸HOOC−（CH2）o−COOH（４ｎ８）の
四級アンモニウム塩を、２〜10重量％の水を含有
したアミド溶媒に溶解させた電導度の高い電解液
が開示されているが、十分とはいえない。 問題点を解決するための手段 本発明者等は、電導度の更に高い新規な電解液
を見い出すべく鋭意検討を行ない、酸性度の高い
アルキルマロン酸の四級アンモニウム塩の方が従
来のアジピン酸等の直鎖二塩基性カルボン酸の四
級アンモニウム塩より高い電導度を示すことを見
い出し本発明を完成した。 即ち、本発明はアルキルマロン酸の四級アンモ
ニウム塩を溶質として使用することを特徴とする
電解コンデンサ用電解液を提供するものである。 発明の効果 本発明で溶質として使用するアルキルマロン酸
の四級アンモニウム塩は溶媒に対する溶解性が良
く、また高い電導度を示し、凝固点〜沸点範囲の
広い溶媒と伴に用いることにより使用温度範囲の
広い優れた電解コンデンサ用電解液となる。 発明の具体的説明 本発明において用いられるアルキルマロン酸の
四級アンモニウム塩のアルキルマロン酸とは下記
一般式、 （式中、R1およびR2は水素原子あるいはメチル、
エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基であ
り、R1およびR2のいずれか一方は必ずアルモル
基である。）で表わされる化合物である。 上記アルキルマロン酸の総炭素数は４〜30の範
囲であるが、４〜12のものが好ましい。またR1、
R2が共に水素原子であるマロン酸は、メチレン
水素が活性なために化学的安定性に欠け寿命に問
題がある。 具体的には、メチルマロン酸、エチルマロン
酸、プロピルマロン酸、イソプロピルマロン酸、
ブチルマロン酸、イソブチルマロン酸、第二ブチ
ルマロン酸、第三ブチルマロン酸、ペンチルマロ
ン酸、イソペンチルマロン酸、ネオペンチルマロ
ン酸、ヘキシルマロン酸、オクチルマロン酸等の
モノアルキルマロン酸およびジメチルマロン酸、
メチルエチルマロン酸、ジエチルマロン酸、メチ
ルプロピルマロン酸、メチルブチルマロン酸、エ
チルプロピルマロン酸、ジプロピルマロン酸、エ
チルブチルマロン酸、プロピルブチルマロン酸、
ジブチルマロン酸等を例示することができる。 四級アンモニウム塩としては、テトラエチルア
ンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テト
ラブチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモ
ニウム等の脂肪族四級アンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−
ジメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペ
リジニウム、Ｎ，Ｎ−ペンタメチレンピペリジニ
ウム等の脂環式四級アンモニウム塩、およびＮ−
エチルピリジニウム等の芳香族四級アンモニウム
塩を例示することができる。 本発明のアルキルマロン酸の四級アンモニウム
塩を溶解させる溶媒としては、Ｎ−メチルホルム
アミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−エチルアセト
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ
−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリジノ
ン等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バ
レロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン
溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボ
ネート、ブチレンカーボネート等のカーボネート
溶媒、エチレングリコール、グリセリン、メチル
セロソルブ等のアルコール溶媒、３−メトキシプ
ロピオニトリル等のニトリル溶媒、およびトリメ
チルホスフエート等の燐酸エステル溶媒の単独あ
るいは混合溶媒を例示することができる。これら
の中でもγ−ブチロラクトンを主体とする溶媒
が、毒性が低く、電解コンデンサの封孔剤のアタ
ツクやハロゲンの混入が少ない等のことから特に
好ましい。 上記溶媒に対するアルキルマロン酸の四級アン
モニウム塩の溶解量は飽和濃度以下、好ましくは
５〜40重量％の範囲である。また、上記電解液中
の溶解塩の酸と塩基のモル比は１：２〜２：１の
範囲であり、電導度に関してはモル比が１：１の
時が最も好ましい。 アルキルマロン酸の四級アンモニウム塩は、例
えばアルキルマロン酸１モルに対し、１モルの水
酸化第四アンモニウム水溶液で中和した後、水を
減圧留去し、得られた生成物をメタノールより再
結晶し、真空乾燥して得られるが、本発明の電解
液は、溶媒にアルキルマロン酸と水酸化第四アン
モニウム水溶液を加え、溶解後脱水して調整する
こともできる。 本発明の電解液は、本質的には、アルキルマロ
ン酸の四級アンモニウム塩と溶媒よりなるが、電
蝕防止、漏れ電流の低減、水素ガス吸収等の目的
で種々の助溶質、例えば燐酸誘導体、ニトロベン
ゼン誘導体等を添加することができる。また、電
導度の向上、化成性改善等の目的で１〜10重量％
の水を添加することもできる。 実験例 以下に実施例、比較例を挙げて本発明を更に具
体的に説明する。 実施例 １ γ−ブチロラクトン溶媒に20重量％のジメチル
マロン酸のモノテトラエチルアンモニウム塩を溶
解させて電解液を得た。この電解液の25℃におけ
る電導度は10.7ｍＳ／cmであり、＋、−一組のアル
ミニウム平滑箔に２ｍＡ／cm2の定電流印加時の火
花発生電圧は116Vであつた。 実施例 ２、３ 実施例１においてジメチルマロン酸塩の代わり
にジエチルマロン酸（実施例２）、ジプロピルマ
ロン酸（実施例３）のモノテトラエチルアンモニ
ウム塩を使用した電解液の電導度および火花発生
電圧を測定した。その結果を第１表に示した。 実施例 ４〜６ 実施例１において、γ−ブチロラクトンの代わ
りに、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（実施例
４）、３−メトキシプロピオニトリル（実施例
５）、トリメチルホスフエート（実施例６）を使
用した電解液の電導度および火花発生電圧を測定
した。その結果を第１表に示した。 比較例 １ 実施例１において、ジメチルマロン酸塩の代わ
りに、アジピン酸のモノテトラエチルアンモニウ
ム塩を使用した電解液の電導度および火花発生電
圧を第１表に示した。 比較例 ２〜４ アジピン酸のモノテトラエチルアンモニウム塩
20重量％を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（比
較例２）、３−メトキシプロピオニトリル（比較
例３）、トリメチルホスフエート（比較例４）溶
媒に溶解させて電解液を得た。その電解液の電導
度および火花発生電圧を第１表に示した。 第１表より、本発明のアルキルマロン酸の四級
アンモニウム塩は、アジピン酸塩より炭素数が多
いにもかかわらず、電導度が高く優れていること
がわかる。 なお、第１表では次の略号を使用した。 GBL：γ−ブチロラクトン DMF：Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド MPN：３−メトキシプロピオニトリル TMP：トリメチルホスフエート 【表】
である。 本発明によれば、電導度の高い優れた電解コン
デンサ用電解液（以下単に電解液と称することが
ある）が得られる。 従来の技術 電解コンデンサ用電解液としてエチレングリコ
ール溶媒に、溶質として硼酸やアジピン酸のアン
モニウム塩を溶解させたものがよく知られてい
る。また、低温特性の優れた電解液としては、更
に凝固点の低いＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドや
γ−ブチロラクトン等の溶媒に、アジピン酸やマ
レイン酸のアミン塩を溶解させたものが知られて
いる。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、電解コンデンサの低インピーダ
ンス化に伴い更に電導度の高い電解液が望まれて
おり、特開昭59−78522号公報には二塩基性カル
ボン酸HOOC−（CH2）o−COOH（４ｎ８）の
四級アンモニウム塩を、２〜10重量％の水を含有
したアミド溶媒に溶解させた電導度の高い電解液
が開示されているが、十分とはいえない。 問題点を解決するための手段 本発明者等は、電導度の更に高い新規な電解液
を見い出すべく鋭意検討を行ない、酸性度の高い
アルキルマロン酸の四級アンモニウム塩の方が従
来のアジピン酸等の直鎖二塩基性カルボン酸の四
級アンモニウム塩より高い電導度を示すことを見
い出し本発明を完成した。 即ち、本発明はアルキルマロン酸の四級アンモ
ニウム塩を溶質として使用することを特徴とする
電解コンデンサ用電解液を提供するものである。 発明の効果 本発明で溶質として使用するアルキルマロン酸
の四級アンモニウム塩は溶媒に対する溶解性が良
く、また高い電導度を示し、凝固点〜沸点範囲の
広い溶媒と伴に用いることにより使用温度範囲の
広い優れた電解コンデンサ用電解液となる。 発明の具体的説明 本発明において用いられるアルキルマロン酸の
四級アンモニウム塩のアルキルマロン酸とは下記
一般式、 （式中、R1およびR2は水素原子あるいはメチル、
エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基であ
り、R1およびR2のいずれか一方は必ずアルモル
基である。）で表わされる化合物である。 上記アルキルマロン酸の総炭素数は４〜30の範
囲であるが、４〜12のものが好ましい。またR1、
R2が共に水素原子であるマロン酸は、メチレン
水素が活性なために化学的安定性に欠け寿命に問
題がある。 具体的には、メチルマロン酸、エチルマロン
酸、プロピルマロン酸、イソプロピルマロン酸、
ブチルマロン酸、イソブチルマロン酸、第二ブチ
ルマロン酸、第三ブチルマロン酸、ペンチルマロ
ン酸、イソペンチルマロン酸、ネオペンチルマロ
ン酸、ヘキシルマロン酸、オクチルマロン酸等の
モノアルキルマロン酸およびジメチルマロン酸、
メチルエチルマロン酸、ジエチルマロン酸、メチ
ルプロピルマロン酸、メチルブチルマロン酸、エ
チルプロピルマロン酸、ジプロピルマロン酸、エ
チルブチルマロン酸、プロピルブチルマロン酸、
ジブチルマロン酸等を例示することができる。 四級アンモニウム塩としては、テトラエチルア
ンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テト
ラブチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモ
ニウム等の脂肪族四級アンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−
ジメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペ
リジニウム、Ｎ，Ｎ−ペンタメチレンピペリジニ
ウム等の脂環式四級アンモニウム塩、およびＮ−
エチルピリジニウム等の芳香族四級アンモニウム
塩を例示することができる。 本発明のアルキルマロン酸の四級アンモニウム
塩を溶解させる溶媒としては、Ｎ−メチルホルム
アミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−エチルアセト
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ
−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリジノ
ン等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バ
レロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン
溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボ
ネート、ブチレンカーボネート等のカーボネート
溶媒、エチレングリコール、グリセリン、メチル
セロソルブ等のアルコール溶媒、３−メトキシプ
ロピオニトリル等のニトリル溶媒、およびトリメ
チルホスフエート等の燐酸エステル溶媒の単独あ
るいは混合溶媒を例示することができる。これら
の中でもγ−ブチロラクトンを主体とする溶媒
が、毒性が低く、電解コンデンサの封孔剤のアタ
ツクやハロゲンの混入が少ない等のことから特に
好ましい。 上記溶媒に対するアルキルマロン酸の四級アン
モニウム塩の溶解量は飽和濃度以下、好ましくは
５〜40重量％の範囲である。また、上記電解液中
の溶解塩の酸と塩基のモル比は１：２〜２：１の
範囲であり、電導度に関してはモル比が１：１の
時が最も好ましい。 アルキルマロン酸の四級アンモニウム塩は、例
えばアルキルマロン酸１モルに対し、１モルの水
酸化第四アンモニウム水溶液で中和した後、水を
減圧留去し、得られた生成物をメタノールより再
結晶し、真空乾燥して得られるが、本発明の電解
液は、溶媒にアルキルマロン酸と水酸化第四アン
モニウム水溶液を加え、溶解後脱水して調整する
こともできる。 本発明の電解液は、本質的には、アルキルマロ
ン酸の四級アンモニウム塩と溶媒よりなるが、電
蝕防止、漏れ電流の低減、水素ガス吸収等の目的
で種々の助溶質、例えば燐酸誘導体、ニトロベン
ゼン誘導体等を添加することができる。また、電
導度の向上、化成性改善等の目的で１〜10重量％
の水を添加することもできる。 実験例 以下に実施例、比較例を挙げて本発明を更に具
体的に説明する。 実施例 １ γ−ブチロラクトン溶媒に20重量％のジメチル
マロン酸のモノテトラエチルアンモニウム塩を溶
解させて電解液を得た。この電解液の25℃におけ
る電導度は10.7ｍＳ／cmであり、＋、−一組のアル
ミニウム平滑箔に２ｍＡ／cm2の定電流印加時の火
花発生電圧は116Vであつた。 実施例 ２、３ 実施例１においてジメチルマロン酸塩の代わり
にジエチルマロン酸（実施例２）、ジプロピルマ
ロン酸（実施例３）のモノテトラエチルアンモニ
ウム塩を使用した電解液の電導度および火花発生
電圧を測定した。その結果を第１表に示した。 実施例 ４〜６ 実施例１において、γ−ブチロラクトンの代わ
りに、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（実施例
４）、３−メトキシプロピオニトリル（実施例
５）、トリメチルホスフエート（実施例６）を使
用した電解液の電導度および火花発生電圧を測定
した。その結果を第１表に示した。 比較例 １ 実施例１において、ジメチルマロン酸塩の代わ
りに、アジピン酸のモノテトラエチルアンモニウ
ム塩を使用した電解液の電導度および火花発生電
圧を第１表に示した。 比較例 ２〜４ アジピン酸のモノテトラエチルアンモニウム塩
20重量％を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（比
較例２）、３−メトキシプロピオニトリル（比較
例３）、トリメチルホスフエート（比較例４）溶
媒に溶解させて電解液を得た。その電解液の電導
度および火花発生電圧を第１表に示した。 第１表より、本発明のアルキルマロン酸の四級
アンモニウム塩は、アジピン酸塩より炭素数が多
いにもかかわらず、電導度が高く優れていること
がわかる。 なお、第１表では次の略号を使用した。 GBL：γ−ブチロラクトン DMF：Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド MPN：３−メトキシプロピオニトリル TMP：トリメチルホスフエート 【表】
Claims (1)
- １ アルキルマロン酸の四級アンモニウム塩を溶
質として溶媒に溶解したことを特徴とする電解コ
ンデンサ用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28698185A JPS62145714A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 電解コンデンサ用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28698185A JPS62145714A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 電解コンデンサ用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62145714A JPS62145714A (ja) | 1987-06-29 |
| JPH0556846B2 true JPH0556846B2 (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=17711470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28698185A Granted JPS62145714A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 電解コンデンサ用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62145714A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810663B2 (ja) * | 1987-03-09 | 1996-01-31 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用電解液 |
| JP3366268B2 (ja) | 1998-12-01 | 2003-01-14 | ルビコン株式会社 | 電解コンデンサ駆動用電解液及びこれを使用した電解コンデンサ |
| JP3623113B2 (ja) | 1998-12-03 | 2005-02-23 | ルビコン株式会社 | 電解コンデンサ |
| WO2003028052A1 (en) | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Rubycon Corporation | Electrolyte solution for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor |
| JP4570303B2 (ja) | 2001-12-28 | 2010-10-27 | ルビコン株式会社 | 電解コンデンサおよび電解コンデンサ駆動用電解液 |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP28698185A patent/JPS62145714A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62145714A (ja) | 1987-06-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |