JPS6218018A - 電解コンデンサ用電解液 - 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、非プロトン溶媒中に有機アミン化合物のテト
ラフルオロホウ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酸もしくはそ
の塩・グリコール系ペースト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、ペース
ト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もしくはその塩・グリコール
系ペーストに代わる電解液が注目されるに至っている。

しかし、非プロトン熔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熔解し、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す、やむを得ず依
然としてアルコール酸、グリコール酸などの酸と反応し
て水を生成する溶媒、更には水をも非プロトン溶媒に配
合して高電導度を確保せざるを得ないのが現状である。

それ故、本発明の目的は、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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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、グリコール類なと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、
テトラフルオロホウサン（Ｉ−１１３Ｆ）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も
のである。

すなわち、本発明に係る電解コンデンサ用電解液は、非
プロトン溶媒中に有機アミン化合物のテトラフルオロホ
ウ酸塩を電解質として含むことを特徴とする。

本発明の対象となる有機アミン化合物の１つとしてピリ
ジン環を１つ又は２つ含む化合物群が好適である。

（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１
５）、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−ピユリン、β−ピユリン、Ｔ−ピユリン、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−メチルビリジン、６−
エチル−２−メチルビリジン、　２，３．４−１−ジメ
チルピリジン、　２，３．６−ドリメチルピリジン、２
゜４．５−　）ジメチルピリジン、　　２，４．６−１
−リメチルピリジン、２−エチル−３，５−ジメチルピ
リジン、２−フェニルピリジン、４１−リルピリジン、
４−メシチルピリジン、３−クロロピリジン、３，５−
ジブロムピリジン（２）　　ジピリジン化合物類 ２．２−ジエチル−４，４−ジピリジン４．４−ジメチ
ル−２，２−ジピリジン（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−ジー（４−ピリジル）−プロパン。

１．２−ジー（４−ピリジル）−エタン、■、２−ジー
（４−ピリジル）−エチレン、Ｌ６−ジー（４−ピリジ
ル）−ヘキシレン−３（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−２−ブロムピリジン、Ｎ−ビニル−３，５
−ジメチルピリジン、Ｎ−フェニル−４−エチルピリジ
ン、Ｎ−トリル−４−ブチルピリジン 更に、本発明の対象となる有機アミン化合物の１つとし
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
ミン化合物類が好適である。

（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、ジフェニルアミン、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、トリフェニルアミン、Ｎ−ジメチル・ヘン
シルアミン （４）４級アミン類 テトラメチルアンモニウム、ｎ−ブチルアンモニウム、
ビニルトリメチルアンモニウム。

フェニルアンモニウム、フェニルトリメチルアンモニウ
ム、トリル１−リエチルアンモニウム、ベンジルＩ・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
物のテトラフルオロホウ酸塩は、テトラフルオロホウ酸
水溶液にこれと当モルの有機アミン化合物を添加攪拌し
て塩を形成せしめ、この際ｐｌ＋にて反応を管理し、ｐ
Ｈ６，５とする。反応終了後、減圧加熱乾燥にて無水塩
を得る。

得られた無水塩は所望の非プロトン溶媒の１０％重量溶
液として電解液とする。

本発明に使用される非プロＩ・ン溶媒としては、（１）
アミド系溶媒 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。

ヘキザメチルホスホリルアミド （２）オキシド系 ジメチルスルホキシド （３）　　ニトリル系 アセトニトリル （４）　　　環状ケトン系 Ｔ−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、各種有機アミン化合物のテトラフルオロホウサン
（ＨＢＦ　　’）の各種非プロトン溶媒に対する１０％
重量ン容ン夜につき電導塵と火花電圧につき第１表によ
り示す。

港土卑 実施例１乃至１２の電解液につき２５■１μＦでの実装
結果を第２表に示す。

第２表 〔発明のりＪ果〕 本発明に係る電ＩＷ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ＴＮ導度を有する非水系ｔｕ電解液提供可能とされ、
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 (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）非プロトン溶媒中に有機アミン化合物のテトラフ
   ルオロホウ酸塩を電解質として含む電解コンデンサ用電
   解液。
2. （２）有機アミン化合物はピリジン環を１つ又は２つ含
   む化合物；及び窒素原子に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級のアミン化合物よりなる特許請求
   の範囲第１項記載の電解コンデンサ用電解液。
3. （３）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２項記載の電解コンデンサ用電
   解液。
4. （４）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２項又は第３項記載の電解コン
   デンサ用電解液。
5. （５）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４項のいずれか１項に
   記載の電解コンデンサ用電解液。
6. （６）アルキル基及びアルケニル基は炭素数１乃至１５
   よりなり、アリール基は炭素数６乃至１５よりなる特許
   請求の範囲第２項乃至第５項のいずれか１項に記載の電
   解コンデンサ用電解液。
7. （７）非プロトン溶媒は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、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、ジメチルスルホオキシド、アセトニト
   リル又はこれらの混合物の群より選択される特許請求の
   範囲第１項記載の電解コンデンサ用電解液。