JPH0684705A - 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ - Google Patents
電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサInfo
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- JPH0684705A JPH0684705A JP4262842A JP26284292A JPH0684705A JP H0684705 A JPH0684705 A JP H0684705A JP 4262842 A JP4262842 A JP 4262842A JP 26284292 A JP26284292 A JP 26284292A JP H0684705 A JPH0684705 A JP H0684705A
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- electrolytic solution
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温中で使用した場合における電解液の分解
や、電極箔との反応による静電容量やｔａｎδの経時変
化の少ない電解コンデンサ駆動用電解液を用いることに
より、長寿命で信頼性の高い中高圧級電解コンデンサを
提供することを目的とする。 【構成】 下記一般式で表されるジカルボン酸の塩を用
いた電解コンデンサ駆動用電解液。 （式中、Ｒ1〜Ｒ4の各々は炭素数１〜４の脂肪族炭化水
素基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち２個以上が結合して環を形
成してもよい。Ｘは脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化
水素基を表す。）
や、電極箔との反応による静電容量やｔａｎδの経時変
化の少ない電解コンデンサ駆動用電解液を用いることに
より、長寿命で信頼性の高い中高圧級電解コンデンサを
提供することを目的とする。 【構成】 下記一般式で表されるジカルボン酸の塩を用
いた電解コンデンサ駆動用電解液。 （式中、Ｒ1〜Ｒ4の各々は炭素数１〜４の脂肪族炭化水
素基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち２個以上が結合して環を形
成してもよい。Ｘは脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化
水素基を表す。）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサ駆動用
電解液およびそれを用いた電解コンデンサに関するもの
である。
電解液およびそれを用いた電解コンデンサに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】本発明者らは、先に、火花電圧が高く、
かつ高温での比電導度変化が少ない電解コンデンサ駆動
用電解液として、第２級および／または第３級のカルボ
キシル基を合計で２個以上有する分子量２６０以上のポ
リカルボン酸の塩を提案した（特開平１−１０３８２１
号公報）。
かつ高温での比電導度変化が少ない電解コンデンサ駆動
用電解液として、第２級および／または第３級のカルボ
キシル基を合計で２個以上有する分子量２６０以上のポ
リカルボン酸の塩を提案した（特開平１−１０３８２１
号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年さ
らに火花電圧が高く、かつ高温での比電導度変化が少な
い電解コンデンサ駆動用電解液および長寿命で信頼性の
高い電解コンデンサが求められている。
らに火花電圧が高く、かつ高温での比電導度変化が少な
い電解コンデンサ駆動用電解液および長寿命で信頼性の
高い電解コンデンサが求められている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表される
ジカルボン酸（Ａ）の塩を用いた電解コンデンサ駆動用
電解液およびそれを用いた電解コンデンサである。 （式中、Ｒ1〜Ｒ4の各々は炭素数１〜４の脂肪族炭化水
素基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち２個以上が結合して環を形
成してもよい。Ｘは脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化
水素基を表す。）
を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表される
ジカルボン酸（Ａ）の塩を用いた電解コンデンサ駆動用
電解液およびそれを用いた電解コンデンサである。 （式中、Ｒ1〜Ｒ4の各々は炭素数１〜４の脂肪族炭化水
素基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち２個以上が結合して環を形
成してもよい。Ｘは脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化
水素基を表す。）
【０００５】
【作用】通常、ポリカルボン酸の塩を用いた電解液の高
温での劣化は、溶剤とエステル化反応を引き起こすカル
ボン酸のカルボキシル基の反応で起こる。本発明の利点
は第３級のカルボキシル基を有するジカルボン酸を用い
ることにある。第３級のカルボキシル基は立体障害によ
り溶剤とのエステル化反応等を起こしにくく、高温で安
定な電解液が得られるからである。さらに、本発明のジ
カルボン酸は分子内にエーテル結合やエステル結合を含
有しないため、酸化劣化や加水分解劣化を引き起こさ
ず、より高温安定性を高めた電解液とすることができる
利点も併せもつもので、これにより、高温中での電導度
低下が抑制されるため、ｔａｎδ変化の少ない電解コン
デンサを得ることができる。また、本発明の電解コンデ
ンサ駆動用電解液を用いた電解コンデンサは、静電容
量、ｔａｎδの変化率が小さいため、従来のものに比べ
長寿命で信頼性が極めて高いものである。
温での劣化は、溶剤とエステル化反応を引き起こすカル
ボン酸のカルボキシル基の反応で起こる。本発明の利点
は第３級のカルボキシル基を有するジカルボン酸を用い
ることにある。第３級のカルボキシル基は立体障害によ
り溶剤とのエステル化反応等を起こしにくく、高温で安
定な電解液が得られるからである。さらに、本発明のジ
カルボン酸は分子内にエーテル結合やエステル結合を含
有しないため、酸化劣化や加水分解劣化を引き起こさ
ず、より高温安定性を高めた電解液とすることができる
利点も併せもつもので、これにより、高温中での電導度
低下が抑制されるため、ｔａｎδ変化の少ない電解コン
デンサを得ることができる。また、本発明の電解コンデ
ンサ駆動用電解液を用いた電解コンデンサは、静電容
量、ｔａｎδの変化率が小さいため、従来のものに比べ
長寿命で信頼性が極めて高いものである。
【０００６】本発明の電解コンデンサ駆動用電解液の基
本は、下記一般式（１）で表されるジカルボン酸（Ａ）
の塩を用いた電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを
用いた電解コンデンサである。 （式中、Ｒ1〜Ｒ4の各々は炭素数１〜４の脂肪族炭化水
素基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち２個以上が結合して環を形
成してもよい。Ｘは脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化
水素基を表す。）
本は、下記一般式（１）で表されるジカルボン酸（Ａ）
の塩を用いた電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを
用いた電解コンデンサである。 （式中、Ｒ1〜Ｒ4の各々は炭素数１〜４の脂肪族炭化水
素基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち２個以上が結合して環を形
成してもよい。Ｘは脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化
水素基を表す。）
【０００７】本発明におけるジカルボン酸（Ａ）として
は、例えば（イ）α，α，α’，α’−テトラメチルグ
ルタル酸、α，α，β，α’，α’−ペンタメチルグル
タル酸、α，α，α’，α’−テトラメチルアジピン
酸、２，２，６，６−テトラメチルヘプタンジオン酸、
２−エチル−２，６，６−トリメチルヘプタンジオン
酸、２，２，７，７−テトラメチルオクタンジオン酸、
２，２，８，８−テトラメチルノナンジオン酸、２−エ
チル−２，８，８−トリメチルノナンジオン酸、２，
２，９，９−テトラメチルデカンジオン酸等の脂肪族第
３級ジカルボン酸、（ロ）Trans−α，α，α’，α’
−テトラメチル−１，２−シクロヘキサンジ酢酸、Cis
−α，α，α’，α’−テトラメチル−１，２−シクロ
ヘキサンジ酢酸１，２，３，３−テトラメチル−１，２
−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−アダマンタン
ジカルボン酸等の脂環式第３級ジカルボン酸、および
（ハ）α，α，α’，α’−テトラメチル−１，２−フ
ェニレン二酢酸、α，α，α’，α’−テトラメチル−
１，４−フェニレン二酢酸等の芳香環含有第３級ジカル
ボン酸が挙げられる。
は、例えば（イ）α，α，α’，α’−テトラメチルグ
ルタル酸、α，α，β，α’，α’−ペンタメチルグル
タル酸、α，α，α’，α’−テトラメチルアジピン
酸、２，２，６，６−テトラメチルヘプタンジオン酸、
２−エチル−２，６，６−トリメチルヘプタンジオン
酸、２，２，７，７−テトラメチルオクタンジオン酸、
２，２，８，８−テトラメチルノナンジオン酸、２−エ
チル−２，８，８−トリメチルノナンジオン酸、２，
２，９，９−テトラメチルデカンジオン酸等の脂肪族第
３級ジカルボン酸、（ロ）Trans−α，α，α’，α’
−テトラメチル−１，２−シクロヘキサンジ酢酸、Cis
−α，α，α’，α’−テトラメチル−１，２−シクロ
ヘキサンジ酢酸１，２，３，３−テトラメチル−１，２
−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−アダマンタン
ジカルボン酸等の脂環式第３級ジカルボン酸、および
（ハ）α，α，α’，α’−テトラメチル−１，２−フ
ェニレン二酢酸、α，α，α’，α’−テトラメチル−
１，４−フェニレン二酢酸等の芳香環含有第３級ジカル
ボン酸が挙げられる。
【０００８】これらのうちで好ましいものは、α，α，
α’，α’−テトラメチルグルタル酸、α，α，α’，
α’−テトラメチルアジピン酸、２，２，６，６−テト
ラメチルヘプタンジオン酸、２，２，７，７−テトラメ
チルオクタンジオン酸、２，２，８，８−テトラメチル
ノナンジオン酸、２−エチル−２，８，８−トリメチル
ノナンジオン酸および２，２，９，９−テトラメチルデ
カンジオン酸である。
α’，α’−テトラメチルグルタル酸、α，α，α’，
α’−テトラメチルアジピン酸、２，２，６，６−テト
ラメチルヘプタンジオン酸、２，２，７，７−テトラメ
チルオクタンジオン酸、２，２，８，８−テトラメチル
ノナンジオン酸、２−エチル−２，８，８−トリメチル
ノナンジオン酸および２，２，９，９−テトラメチルデ
カンジオン酸である。
【０００９】ジカルボン酸（Ａ）の分子量は、通常１８
８〜５００、好ましくは１８８〜２５８である。分子量
が５００を越えると電解液溶媒への溶解性が低下する。
８〜５００、好ましくは１８８〜２５８である。分子量
が５００を越えると電解液溶媒への溶解性が低下する。
【００１０】ジカルボン酸（Ａ）の塩としては、アンモ
ニウム塩、アミン塩および４級アンモニウム塩が挙げら
れる。アミン塩を構成するアミンとしては１級アミン
（メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチ
ルアミン、エチレンジアミン等）、２級アミン（ジメチ
ルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチル
エチルアミン、ジフェニルアミン等）、３級アミン（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、トリフェニルアミン、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）−ウンデセン−７等）が挙げられる。第
４級アンモニウム塩を構成する第４級アンモニウムとし
てはテトラアルキルアンモニウム（テトラメチルアンモ
ニウム、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、ジメチルジエチルアンモニウム
等）、ピリジウム（１-メチルピリジウム、１-エチルピ
リジウム、１,３-ジエチルピリジウム等）が挙げられ
る。これらのうちで好ましいものは、アンモニウム塩、
トリエチルアミン塩およびテトラメチルアンモニウム塩
である。
ニウム塩、アミン塩および４級アンモニウム塩が挙げら
れる。アミン塩を構成するアミンとしては１級アミン
（メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチ
ルアミン、エチレンジアミン等）、２級アミン（ジメチ
ルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチル
エチルアミン、ジフェニルアミン等）、３級アミン（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、トリフェニルアミン、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）−ウンデセン−７等）が挙げられる。第
４級アンモニウム塩を構成する第４級アンモニウムとし
てはテトラアルキルアンモニウム（テトラメチルアンモ
ニウム、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、ジメチルジエチルアンモニウム
等）、ピリジウム（１-メチルピリジウム、１-エチルピ
リジウム、１,３-ジエチルピリジウム等）が挙げられ
る。これらのうちで好ましいものは、アンモニウム塩、
トリエチルアミン塩およびテトラメチルアンモニウム塩
である。
【００１１】ジカルボン酸（Ａ）の塩を形成する酸と塩
基のモル比は通常１：２．５〜１：０．５、好ましくは
１：２．２〜１：０．８である。
基のモル比は通常１：２．５〜１：０．５、好ましくは
１：２．２〜１：０．８である。
【００１２】本発明の電解コンデンサ駆動用電解液はジ
カルボン酸（Ａ）の塩と溶剤（通常有機溶剤）からな
る。この有機溶剤としては、多価アルコール系溶剤およ
びラクトン系溶剤および必要に応じて多価アルコール系
溶剤およびラクトン系溶剤と相溶する他の溶剤とからな
る。多価アルコール系溶剤としては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、
１,４-ブタンジオール、グリセリン、ポリオキシアルキ
レンポリオール等）が挙げられる。ラクトン系溶剤とし
ては、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バ
レロラクトン、３-メチル-１,３-オキサゾリジン-２-オ
ン、３-エチル-１,３-オキサゾリジン-２-オン等が挙げ
られる。他の溶剤としては、水、アミド系溶剤（Ｎ-メ
チルホルムアミド、Ｎ,Ｎ-ジメチルホルムアミド、Ｎ-
メチルアセトアミド、Ｎ-メチルピロジリノン等）、エ
ーテル系溶剤（メチラール、１,２-ジメトキシエタン、
１-エトキシ-２-メトキシエタン、１,２-ジエトキシエ
タン等）、ニトリル系溶剤（アセトニトリル、３-メト
キシプロピオニトリル等）、フラン系溶剤（２,５-ジメ
トキシテトラヒドロフラン等）、２-イミダゾリジノン
類（１,３-ジメチル-２-イミダゾリジノン等）、ピロリ
ドン類の単独もしくは２種以上の混合溶剤が挙げられ
る。これらのうちで好ましいものはエチレングリコール
およびγ−ブチロラクトンを主体とする溶剤である。
カルボン酸（Ａ）の塩と溶剤（通常有機溶剤）からな
る。この有機溶剤としては、多価アルコール系溶剤およ
びラクトン系溶剤および必要に応じて多価アルコール系
溶剤およびラクトン系溶剤と相溶する他の溶剤とからな
る。多価アルコール系溶剤としては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、
１,４-ブタンジオール、グリセリン、ポリオキシアルキ
レンポリオール等）が挙げられる。ラクトン系溶剤とし
ては、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バ
レロラクトン、３-メチル-１,３-オキサゾリジン-２-オ
ン、３-エチル-１,３-オキサゾリジン-２-オン等が挙げ
られる。他の溶剤としては、水、アミド系溶剤（Ｎ-メ
チルホルムアミド、Ｎ,Ｎ-ジメチルホルムアミド、Ｎ-
メチルアセトアミド、Ｎ-メチルピロジリノン等）、エ
ーテル系溶剤（メチラール、１,２-ジメトキシエタン、
１-エトキシ-２-メトキシエタン、１,２-ジエトキシエ
タン等）、ニトリル系溶剤（アセトニトリル、３-メト
キシプロピオニトリル等）、フラン系溶剤（２,５-ジメ
トキシテトラヒドロフラン等）、２-イミダゾリジノン
類（１,３-ジメチル-２-イミダゾリジノン等）、ピロリ
ドン類の単独もしくは２種以上の混合溶剤が挙げられ
る。これらのうちで好ましいものはエチレングリコール
およびγ−ブチロラクトンを主体とする溶剤である。
【００１３】本発明の電解コンデンサ駆動用電解液には
必要により、水を含有させることができる。その含有量
は電解液の重量に基づいて通常５重量％以下、好ましく
は３重量％以下、特に好ましくは１重量％以下である。
必要により、水を含有させることができる。その含有量
は電解液の重量に基づいて通常５重量％以下、好ましく
は３重量％以下、特に好ましくは１重量％以下である。
【００１４】本発明の電解コンデンサ駆動用電解液にお
けるジカルボン酸（Ａ）の塩の含有量は、電解液の重量
に基づいて通常１〜７０重量％、好ましくは５〜４０重
量％である。本発明の電解コンデンサ駆動用電解液に
は、漏れ電流の低減や水素ガス吸収等の目的で種々の添
加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば
リン酸誘導体、ホウ酸誘導体およびニトロ化合物を挙げ
ることができる。
けるジカルボン酸（Ａ）の塩の含有量は、電解液の重量
に基づいて通常１〜７０重量％、好ましくは５〜４０重
量％である。本発明の電解コンデンサ駆動用電解液に
は、漏れ電流の低減や水素ガス吸収等の目的で種々の添
加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば
リン酸誘導体、ホウ酸誘導体およびニトロ化合物を挙げ
ることができる。
【００１５】
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。表１
は本発明の実施例１，２および従来例１〜３の電解液、
並びにその常温における比電導度、火花電圧を示したも
のである。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。表１
は本発明の実施例１，２および従来例１〜３の電解液、
並びにその常温における比電導度、火花電圧を示したも
のである。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から明らかなように本発明の実施例
１，２の電解液は、従来例２，３の電解液と比較して比
電導度を高くすることができる。
１，２の電解液は、従来例２，３の電解液と比較して比
電導度を高くすることができる。
【００１８】図１は本発明の実施例１，２、従来例１〜
３の１２５℃における電解液の比電導度経時変化を示し
たものである。この図１から明らかなように、本発明の
実施例１，２は、従来例１〜３と比較して高温での比電
導度経時変化が小さく、高温での長寿命化が可能である
ことがわかる。
３の１２５℃における電解液の比電導度経時変化を示し
たものである。この図１から明らかなように、本発明の
実施例１，２は、従来例１〜３と比較して高温での比電
導度経時変化が小さく、高温での長寿命化が可能である
ことがわかる。
【００１９】表２は、表１に示した本発明の実施例１，
２、従来例１〜３の電解液を使用したアルミ電解コンデ
ンサ（定格２００Ｖ、６８０μＦ）の１２５℃における
寿命試験での特性変化を示したものである。
２、従来例１〜３の電解液を使用したアルミ電解コンデ
ンサ（定格２００Ｖ、６８０μＦ）の１２５℃における
寿命試験での特性変化を示したものである。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２から明らかなように、本発明の実施例
１，２の電解液を使用したアルミ電解コンデンサは従来
例１〜３と比較して、静電容量変化、ｔａｎδ（損失角
の正接）変化のいずれもが小さく、寿命特性に優れた信
頼性の高いアルミ電解コンデンサを得ることができる。
１，２の電解液を使用したアルミ電解コンデンサは従来
例１〜３と比較して、静電容量変化、ｔａｎδ（損失角
の正接）変化のいずれもが小さく、寿命特性に優れた信
頼性の高いアルミ電解コンデンサを得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明の電解コンデンサ駆
動用電解液は、火花電圧も高く、かつ高温中での比電導
度変化も小さいため、この電解液を中高圧級電解コンデ
ンサに用いれば、その電解コンデンサの長寿命化、高信
頼化が可能となるもので、工業価値の大なるものであ
る。
動用電解液は、火花電圧も高く、かつ高温中での比電導
度変化も小さいため、この電解液を中高圧級電解コンデ
ンサに用いれば、その電解コンデンサの長寿命化、高信
頼化が可能となるもので、工業価値の大なるものであ
る。
【図１】本発明の実施例１，２による電解液の１２５℃
中での比電導度経時変化を従来例１〜３の電解液と比較
して示した特性図。
中での比電導度経時変化を従来例１〜３の電解液と比較
して示した特性図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島本 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 阪口 尚子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 下記一般式（１）で表されるジカルボン
酸（Ａ）の塩を用いた電解コンデンサ駆動用電解液。 （式中、Ｒ1〜Ｒ4の各々は炭素数１〜４の脂肪族炭化水
素基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち２個以上が結合して環を形
成してもよい。Ｘは脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化
水素基を表す。） - 【請求項２】 上記ジカルボン酸（Ａ）の分子量が１８
８〜２５８である請求項１記載の電解コンデンサ駆動用
電解液。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の電解コンデン
サ駆動用電解液を用いた電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262842A JPH0684705A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262842A JPH0684705A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684705A true JPH0684705A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17381378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4262842A Pending JPH0684705A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684705A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075796A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-15 | Nof Corp | 電解コンデンサ駆動用電解液および電解コンデンサ |
| WO2004019355A1 (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-04 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | 電解液 |
| US7214328B2 (en) | 2001-12-11 | 2007-05-08 | Okamura Oil Mill, Ltd. | Composition for electrolytic solution and process for producing the same |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP4262842A patent/JPH0684705A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075796A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-15 | Nof Corp | 電解コンデンサ駆動用電解液および電解コンデンサ |
| US7214328B2 (en) | 2001-12-11 | 2007-05-08 | Okamura Oil Mill, Ltd. | Composition for electrolytic solution and process for producing the same |
| WO2004019355A1 (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-04 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | 電解液 |
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