JPS6144418A - 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】 Ｕ口先１旦Ｉ一 本発明は、電解コ、ンデンサ駆動用電解液に関するもの
であり、その目的とするところは特に中古圧用電解コン
デンサに使用して内部抵抗の低減や使用温度範囲の拡大
を図りうる電解液を提供することにある。

更迷ｊ日口」 一般に乾式電解コンデンサに用いられる電解コンデンサ
駆動用電解液（以下単に「電＠液」という）の特性が電
解コンデンサの性能を決定する大きな要因となることは
よく知られた事実である。

而して従来電解液としては、例えばエチレングリコール
を主体とした溶媒に硼酸若しくはその塩を溶解した所謂
エチレングリコール−硼酸系電解液が知られている。し
かしながら、この種の電解液は、その比抵抗が大きく、
それゆえ損失若しくは等衛直列抵抗の大きい電界コンデ
ンサしか得ることが出来ない。また該電解液は各薬品中
に本来含まれている水分の他にエチレングリコールと硼
酸とのエステル化反応で生ずる多最の水分をも含有して
おり、そのためＰｉＪ橿電極電極箔表面成された諺電体
酸化皮膜の劣化が激しく、長期間安定した特性を維持す
ることが極めて困難である。更に、多量の水が高温下で
多量の蒸気を発生し、ｉｔ解コンデンサ内圧を上昇させ
るために、１０５℃を越える高温下での使用により防爆
弁部の膨みや外観変形を起こすという欠点を有している
。このような欠点を改良するために、溶質としてアゼラ
イン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の直鎖飽和
ジカルボン酸又はその塩を含有する電解液が用いられる
こともあるが、該直鎖飽和ジカルボン酸はエチレングリ
コール等の溶媒に対する溶解度が低いために、低温で該
ジカルボン酸が結晶として析出しやすく、それ故コンデ
ンサの低温特性を劣化させるという欠点を免れ得なかっ
た。更に上記直鎮飽和ジカルボン酸の欠点を解滌するた
めに、プチルオクタンニ酸、１．６−デカンジカルボン
酸等側鎖を有する飽和の二塩基酸又はその塩を溶質とし
て使用することも一部でなされている。しかし、之等の
ジカルボン酸又はその塩のエチレングリコール等の溶媒
に対する溶解度は上記直鎖飽和ジカルボン酸又はその塩
のそれに比し改良されているものの、低温での特性が尚
不充分であって、より一層の改善が望まれている。

本発明は斯かる現状に鑑み、上記欠点のない電解液を開
発すべく鋭意研究を重ねた結果、下記一般式［Ｉ］で表
わされるカルボン酸又はその塩を溶質として使用した場
合に、所望の電解液が得られることを見い出し、ここに
本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、エチレングリコールを主とした溶媒に一
般式 ％式％ ［］ ［式中Ｒ１はＣ，Ｈｓ　　（ＣＨ２）ｌ−基（濡は１〜
１２の整数）、Ｒ２はＣＨｓ　　（ＣＨ２）ｎ　−基（
ｎは１〜８の整数）又は水素原子を示す。

Ｒ３はＣＨＩ　（ＣＨ２）　Ｑ　−１（１２は１〜８の
整数）又は水素原子を示すｓＲｔは ＣＨ３（ＣＨ２）ｋ　−Ｍ　（ｋは１〜８の整数）又は
水素原子を示す。１で表わされるカルボン酸又はその塩
を溶解させたことを特徴とする電解コンデンサ駆動用電
解液に係る。

本発明で用いられる上記一般式［Ｉ］で表わされるカル
ボン酸としては、例えば２，２−ジメチル−３−プロピ
ル−３−カルボキシ吉草酸、２−プロピル−２，３−ブ
チル−３−カルボキシ醋酸、２．３−プロピル−３−カ
ルレボキシ酪に、３−力ルボキシ−３−ブチルペラルゴ
ン酸、３−エチル−３−カルボキシカプロン酸、３−カ
ルボキシウンデカン酸、３−カルボキシドデカン酸、２
．３−ジメチル−３−エチル−３−カルボキシカプロン
酸、２−プロピル−２−ブチル−３−カルボキシ−３−
エチルウンデカン酸、２−メチル−２−ブチル−３−オ
クチル−３−カルボキシベヘン酸、２−メチル−２−エ
チル−３−カルボキシペンタデカン酸、３−カルボキシ
カプリル酸、２−ペンタン−３−ブチル−３−カルボキ
シミリスチン酸、２−ペンタン−３−ブチル−３−カル
ボキシ吉草酸、２−ウンデカン−３−カルボキシプロピ
オン酸、２−プロパン−２−メチル−３−ヘキシル−３
−カルボキシトリデカン酸、２−ノナン−２−へキシル
−３−プロピル−３−カルボキシカプロン酸、３−へブ
タン−３−カルボキシプロピオン波、２−ジメチル−３
−エチル−３−カルレボキシペラルゴン駿、２−エチル
−２−ブチル−３−メチル−３−カルボキシプロピオン
波、２−ノナン−３−カルボキシプロピオン酸、２−メ
チル−２−プロピル−３−プロピル−３−カルボキシプ
ロピオン酸、２−メチル−２−エチル−３−プロピル−
３−カルボキシルマーガリン酸、３−カルボキシベヘン
酸、２−メチル−２−ブチル−３−メチル−３−カルボ
キシアラキシン醒等を挙げることが出来る。上記カルボ
ン酸の塩としては、例えばアンモニウム塩を挙げること
が出来る。

上記カルボン酸又はその塩とエチレングリコールとの使
用割合としては特に限定がなく広い範囲内で適宜選択す
ることが出来るが、通常前者：後者を５〜３０：９５〜
７０（Ｗ／Ｗ）なる割合で使用するのがよい。本発明で
は、溶媒としてエチレンゲリコールに例えばメチルセル
ンルブ等の他の溶媒を適宜添加してもよく、また溶質と
して上記カルボン酸若しくはその塩に硼酸、アジピン醒
等を適宜添加することも出来る。

本発明の電解液は、比抵抗が小さく、含水量が少なく、
−７０℃の低温から１５０℃の高温に至る広い温度範囲
で使用可能であり、この温度範囲内での長期に屋る使用
によっても電気特性が損われる恐れがなく、しかも使用
電圧範囲も広いものである。

ＪＬＪＬ 実施例 下記に示す試験化合物１〜８を従来品のセバシン散アン
モニウム（以下「化合物Ａ」という）、６−カルボキシ
ウンデカン酸アンモニウム（以下「化合物８」という）
及び７，１２−カルボキシトリデカン酸アンモニウム（
以下「化合物Ｃ」という）と比較する。

試験化合物Ｎｏ。

１２．２−ジメチル−３−プロピル−３−カルボキシ吉
草酸 ２２−プロピル−２，３−ブチル−３−カルボキシ酪ｎ ３２．３−プロピル−３−カルボキシ酪酸４３−カルボ
キシ−３ブチルペラルゴン酸５３−エチル−３−カルボ
キシカプロン酸６３−カルボキシウンデカン酸 ７３−カルボキシドデカン酸 ８２．３−ジメチル−３−エチル−３−カルボキシカプ
ロン酸 上記試験化合物１〜８及び化合物Ａ−Ｃをそれぞれ酸の
ままエチレングリコール９０ｇに対し１０ｇ加え、アン
モニアガスを吹き込みｐＨを調整した後、３０℃におけ
る比抵抗（Ωａｍ）及び火花発生電圧（Ｖ）を求めた。

結果を第１表に示す。

第　　１　　表 上記のように本発明の試験化合物１〜８はアルミ電解コ
ンデンサ用′Ｒ解液として優れた特性を有し、従来品（
化合物Ａ〜Ｃ）に比し極めて小さい比抵抗に６いて高い
火花発生電圧を得ることが出来る。

次に試験化合物１〜８（之等の化合物はいずれもアンモ
ニウム塩の形態である）及び化合物Ａ〜Ｃのエチレング
リコール１００ｇに対する低温での溶解度を下記第２表
に示す。

第　　２　　表 上記第２表から、本発明の試験化合物１〜８の低温にお
けるエチレングリコールに対する溶解度は極めて大きく
、従来品（化合物Ａ−Ｃ）より低温特性が優れているこ
とが判る。

次に試験化合物１〜８（之等の化合物はいずれもアンモ
ニウム塩の形態である）及び化合物Ａ〜Ｃをアルミ電解
コンデンサ（４００Ｖ、２２０μＦ）の電解液として、
１５０℃の高温下にて１０００時皿使用し、使用前後に
おける該コンデンサの容量変化率、ｔａｎδ、濡れＮ流
及び外観について調べた。結果を下記第３表に示す。

上記第３表から次のことが判る。即ち化合物Ａ〜Ｃの電
解液は全て高温におけるガス発生の為に全数破壊したが
、化合物１〜８を電解液として使用したコンデンサは、
外観に変化は認められず、また容ｆｆｉ変化率、ｔａｎ
δ、及び漏れＮ流のいずれにおいても優れていた。

（以　上） 手続補正書（睦） 昭和５９年　９月２５日 １、事件の表示 昭和５９年特　許　願第１６６２００　　号３、補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理人 大阪市東区平野町２の１０沢の鶴ビル電話０６−２０３
−０９４１（代）自発 ６、補正（こより増加する発明の数 なし 補　　正　　の　　内　　容 Ｉ　明ＪｔＩＩ沓中特許請求の範囲の項の記載を別紙の
通り訂正する。

２　明細書第４頁下からｊｇ６行〜第５頁第３行［〔式
中Ｒエ　は・・・・・・・電解液に係る。」とあるを下
記の通シ訂正する。

「〔式中Ｒ工、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は同−又は異なって
水素原子又は主鎖もしくは側鎖にア：）基もしくは水酸
基を有することのある炭素′ｆ！Ｌ２〜３０の飽和もし
くは不飽和脂肪族炭化水素残基を示す。但しＲ□、Ｒ２
、Ｒ３及びＲ４のうち少くとも１つは水素原子以外の基
を示すものとする。〕 で表わされるカルボン酸もしくはその塩又はこれらの酸
無水物を溶解させたことを特徴とする電解コンデンサ駆
動用ｍ解液に係る。

上記一般式（１）において、Ｒ工〜ＲＪ４で示される主
鎖もしくは側鎖にアミノ基もしくは水酸基を有すること
のある炭素数２〜３０の飽和もしくは不飽和脂肪族炭化
水素残基には、通常のアル牛ル基やアルケニル基の他、
５−しドロ士シー３−カルボ士シーＩ−エチルバクｔ：
Ｊ酸、８−アミノ−３−カルボ士シー１−ジメチルリー
マリン酸、１４−アミノ−３−カルボ牛シリンチル酸無
水物、１２−ア三ノー１０−しドロ士シー３−カルボ牛
シフイ℃トレイン酸、１８−ヒトＯ牛シー３−カルボ牛
シーｌ−メチルバリナリン酸、５．６−しドＯ牛シー３
−カルボ牛シｔｏチンｒｌＩ無水物、１１−アミノ−３
−カルボ牛シベヘン酸、５−アミノ−３−カルボ牛シエ
ナント峡、５−しドロ牛シー３−カルボ牛シツス酸等の
二塩基酸から１個の水素原子が脱離した基が包含される
。」 ３　明細書第６頁第１３行「アラ牛ジン酸」とあるを下
記の通シ訂正する０ ［アラ牛ジン酸、９−メチル−８−エチル−３−カルボ
士ジオレイン酸、１５．１４−ジエチル−３−カルボ牛
シｔラコレイン酸、１２゜１１−ジメチル−３−カルボ
士シリノエライジン酸、４１８−！；エチルー１１−ア
リルー３−カルボ＋シアラ牛トン酸、５−しドロ＋シー
３−カルボ士シー１−エチルバクｔン酸、８−アミノ−
３−カルボ士シーｌ−ジメチルソーマリン酸、ｌ今一ア
ミノ−３−カルボ士シリンデル酸無水物、１２−アミノ
−１０−じドロ牛シー３−カルボ牛シフイセトレイン酸
、１８−しドロ＋シー３−カルボ士シーｌ−メチルバリ
ナリン酸、５．６−シドロ＋シー３−カルボ牛シｔロチ
ン酸無水物、１１−アミノ−３−カルボ士シペヘン酸、
５−アミノ−３−カルボ牛シエナント酸、５−しドロ士
シー３−カルボ＋シッズ酸」 （以　上） 特許請求の範囲 φ　エチレングリコールを主とした溶媒に一般弐〇〇〇
Ｈ Ｒ，−Ｃ−Ｒ４ ＲニーＣ−Ｒ２ Ｃｏｏ＆ 〜３０の飽和もしくは不飽和脂肪族炭化水素する。〕 電解コンデンサ駆動用電解液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレングリコールを主とした溶媒に一般式▲数
   式、化学式、表等があります▼ ［式中Ｒ＿１はＣＨ＿３（ＣＨ＿２）ｍ−基（ｍは１〜
   １２の整数）、Ｒ＿２はＣＨ＿３（ＣＨ＿２）ｎ−基（
   ｎは１〜８の整数）又は水素原子を示す。 Ｒ＿３はＣＨ＿３（ＣＨ＿２）ｌ−基（ｌは１〜８の整
   数）又は水素原子を示す。Ｒ＿４は ＣＨ＿３（ＣＨ＿２）ｋ−基（ｋは１〜８の整数）又は
   水素原子を示す。］ で表わされるカルボン酸又はその塩を溶解させたことを
   特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。