JP3304459B2 - 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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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し、詳し
くは中高圧級用の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。
電解液およびそれを用いた電解コンデンサに関し、詳し
くは中高圧級用の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。
【０００２】
【従来の技術】従来、特に中高圧級の電解コンデンサ駆
動用電解液としてはエチレングリコール−ほう酸系のも
のが用いられているが、この種の電解液はエチレングリ
コールとほう酸のエステル化により水が生成するため１
００℃以上では蒸気圧が高く、また電極であるアルミニ
ウムと反応しやすく高温での使用に適さなかった。この
ような欠点を改良するため、溶質として、総炭素数４〜
８の第１、第２級のモノカルボン酸（特公平４−１９６
９１号公報）、脂肪族モノカルボン酸の四級アンモニウ
ム塩（特開昭６２−２４８２１６号公報）等を用いる電
解液が提案されている。
動用電解液としてはエチレングリコール−ほう酸系のも
のが用いられているが、この種の電解液はエチレングリ
コールとほう酸のエステル化により水が生成するため１
００℃以上では蒸気圧が高く、また電極であるアルミニ
ウムと反応しやすく高温での使用に適さなかった。この
ような欠点を改良するため、溶質として、総炭素数４〜
８の第１、第２級のモノカルボン酸（特公平４−１９６
９１号公報）、脂肪族モノカルボン酸の四級アンモニウ
ム塩（特開昭６２−２４８２１６号公報）等を用いる電
解液が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年さ
らに火花電圧および比電導度が高く、かつ高温放置時に
おける比電導度低下も小さく、また製造時やコンデンサ
開弁時の臭気もない、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。
らに火花電圧および比電導度が高く、かつ高温放置時に
おける比電導度低下も小さく、また製造時やコンデンサ
開弁時の臭気もない、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
を解決するため鋭意検討した結果、特定の炭素数を持つ
第２級モノカルボン酸塩を電解質に用いれば、火花電圧
および比電導度が高く、かつ高温放置時における比電導
度低下も小さく、さらには臭気等の問題もない電解コン
デンサ駆動用電解液が得られることを見出し、本発明に
到達した。すなわち、本発明は、総炭素数９〜３０の第
２級モノカルボン酸塩（Ａ）とエチレングリコールから
なる電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを使用した
電解コンデンサである。
を解決するため鋭意検討した結果、特定の炭素数を持つ
第２級モノカルボン酸塩を電解質に用いれば、火花電圧
および比電導度が高く、かつ高温放置時における比電導
度低下も小さく、さらには臭気等の問題もない電解コン
デンサ駆動用電解液が得られることを見出し、本発明に
到達した。すなわち、本発明は、総炭素数９〜３０の第
２級モノカルボン酸塩（Ａ）とエチレングリコールから
なる電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを使用した
電解コンデンサである。
【０００５】
【作用】通常、カルボン酸の塩を用いた電解液の高温で
の劣化は、主に溶媒とカルボン酸のエステル化反応によ
って起こる。本発明の利点は総炭素数９〜３０の第２級
のカルボキシル基を有するモノカルボン酸を用いること
にある。総炭素数を大きくとり、かつ第２級のカルボキ
シル基とすることで高火花電圧が得られる。さらに第２
級のカルボキシル基は、溶媒とのエステル化反応を起こ
しにくく、高温で安定な電解液が得られる。また低炭素
数のカルボン酸のような臭気の問題も解消される。これ
により火花電圧、比電導度、高温放置時における比電導
度低下、および臭気の問題が改善された電解液が得ら
れ、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の変化率が小さく、
従来のものに比べ長寿命で信頼性が極めて高いものとな
った。また、製造時やコンデンサ開弁時に不快臭がする
ことも無くなった。
の劣化は、主に溶媒とカルボン酸のエステル化反応によ
って起こる。本発明の利点は総炭素数９〜３０の第２級
のカルボキシル基を有するモノカルボン酸を用いること
にある。総炭素数を大きくとり、かつ第２級のカルボキ
シル基とすることで高火花電圧が得られる。さらに第２
級のカルボキシル基は、溶媒とのエステル化反応を起こ
しにくく、高温で安定な電解液が得られる。また低炭素
数のカルボン酸のような臭気の問題も解消される。これ
により火花電圧、比電導度、高温放置時における比電導
度低下、および臭気の問題が改善された電解液が得ら
れ、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の変化率が小さく、
従来のものに比べ長寿命で信頼性が極めて高いものとな
った。また、製造時やコンデンサ開弁時に不快臭がする
ことも無くなった。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【０００７】本発明における総炭素数９〜３０の第２級
モノカルボン酸塩（Ａ）の第２級モノカルボン酸は、次
式の構造を有する。 式中Ｒ１、Ｒ２は例えば、メチル、エチル、プロピル、
ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ペンタデシル等
のアルキル基、シクロペンチル、シクロヘキシル等のシ
クロアルキル基、フェニル、ベンジル等のアリール基等
の他、不飽和結合やヘテロ原子を含む置換基を表す（た
だしＲ１、Ｒ２ともにフェニル基のものを除く）。上記
の構造式を有する第２級モノカルボン酸の例としては、
例えば２−エチルヘプタン酸、２−メチルノナン酸、２
−プロピルヘプタン酸、２−エチルオクタン酸、２−ブ
チルカプロン酸、２−エチルデカン酸、２−ブチルノナ
ン酸、２−メチルアラキドン酸、２−フェニルプロピオ
ン酸、２−フェニル酪酸、２−フェノキシプロピオン
酸、２−フェノキシ酪酸、２−メトキシオクタン酸、２
−ブトキシカプロン酸、α−フェニルシクロペンタン酢
酸、ビス−（４−ヒドロキシフェニル）酢酸、ビス−
（４−メトキシフェニル）酢酸が挙げられる。
モノカルボン酸塩（Ａ）の第２級モノカルボン酸は、次
式の構造を有する。 式中Ｒ１、Ｒ２は例えば、メチル、エチル、プロピル、
ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ペンタデシル等
のアルキル基、シクロペンチル、シクロヘキシル等のシ
クロアルキル基、フェニル、ベンジル等のアリール基等
の他、不飽和結合やヘテロ原子を含む置換基を表す（た
だしＲ１、Ｒ２ともにフェニル基のものを除く）。上記
の構造式を有する第２級モノカルボン酸の例としては、
例えば２−エチルヘプタン酸、２−メチルノナン酸、２
−プロピルヘプタン酸、２−エチルオクタン酸、２−ブ
チルカプロン酸、２−エチルデカン酸、２−ブチルノナ
ン酸、２−メチルアラキドン酸、２−フェニルプロピオ
ン酸、２−フェニル酪酸、２−フェノキシプロピオン
酸、２−フェノキシ酪酸、２−メトキシオクタン酸、２
−ブトキシカプロン酸、α−フェニルシクロペンタン酢
酸、ビス−（４−ヒドロキシフェニル）酢酸、ビス−
（４−メトキシフェニル）酢酸が挙げられる。
【０００８】これらの中で好ましいのは、２−エチルヘ
プタン酸、２−メチルノナン酸、２−エチルオクタン
酸、２−プロピルヘプタン酸、２−エチルデカン酸、２
−ブチルノナン酸等のアルキル基で構成されたものであ
る。
プタン酸、２−メチルノナン酸、２−エチルオクタン
酸、２−プロピルヘプタン酸、２−エチルデカン酸、２
−ブチルノナン酸等のアルキル基で構成されたものであ
る。
【０００９】第２級モノカルボン酸の総炭素数は９〜３
０、好ましくは９〜２０、さらに好ましくは９〜１３で
あり、特に好ましくは１０〜１３である。総炭素数が３
０を越えると電解液溶媒への溶解性が低下する。溶解性
の点で９〜２０が好ましい。さらに火花電圧と比電導度
のバランスを考えると、総炭素数９〜１３のものが好ま
しく、特に１０〜１３のものが好ましい。
０、好ましくは９〜２０、さらに好ましくは９〜１３で
あり、特に好ましくは１０〜１３である。総炭素数が３
０を越えると電解液溶媒への溶解性が低下する。溶解性
の点で９〜２０が好ましい。さらに火花電圧と比電導度
のバランスを考えると、総炭素数９〜１３のものが好ま
しく、特に１０〜１３のものが好ましい。
【００１０】第２級モノカルボン酸塩（Ａ）としては、
第２級モノカルボン酸のアンモニウム塩、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およびアミン塩であり、特に好まし
いものはアンモニウム塩である。
第２級モノカルボン酸のアンモニウム塩、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およびアミン塩であり、特に好まし
いものはアンモニウム塩である。
【００１１】第２級モノカルボン酸塩（Ａ）を形成する
酸と塩基のモル比は通常１：２〜１：０．５、好ましく
は１：１．２〜１：０．８である。
酸と塩基のモル比は通常１：２〜１：０．５、好ましく
は１：１．２〜１：０．８である。
【００１２】本発明の電解コンデンサ駆動用電解液は溶
媒としてエチレングリコールとともに他の溶媒を併用で
きる。併用できる溶媒としては多価アルコール系溶剤
（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）、ラクトン系溶剤（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）、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
ン類およびこれらの混合物等が挙げられる。溶媒中にお
けるエチレングリコールの含有量は溶媒の重量に基づい
て、通常６０重量％以上、好ましくは８０重量％以上で
ある。
媒としてエチレングリコールとともに他の溶媒を併用で
きる。併用できる溶媒としては多価アルコール系溶剤
（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）、ラクトン系溶剤（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）、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
ン類およびこれらの混合物等が挙げられる。溶媒中にお
けるエチレングリコールの含有量は溶媒の重量に基づい
て、通常６０重量％以上、好ましくは８０重量％以上で
ある。
【００１３】本発明の電解コンデンサ駆動用電解液は必
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２０重量％以下、好ましく
は５重量％以下、特に好ましくは１重量％以下である。
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２０重量％以下、好ましく
は５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
ける第２級モノカルボン酸塩（Ａ）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。
ける第２級モノカルボン酸塩（Ａ）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。
【００１５】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。
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。
【００１６】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に本発明の実施例１〜５および従来例１〜２の電解液
組成を示す。実施例１〜５のものは、調整時殆ど臭気の
問題はなかったが、比較例１および２のものは、酸に由
来する不快臭が発生した。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。表
１に本発明の実施例１〜５および従来例１〜２の電解液
組成を示す。実施例１〜５のものは、調整時殆ど臭気の
問題はなかったが、比較例１および２のものは、酸に由
来する不快臭が発生した。
【００１７】
【表１】
【００１８】表２は本発明の実施例１〜５および従来例
１〜２の電解液の火花電圧、比電導度（３０゜Ｃ）、お
よび１２５゜Ｃ×１０００時間後の比電導度低下率を示
したものである。
１〜２の電解液の火花電圧、比電導度（３０゜Ｃ）、お
よび１２５゜Ｃ×１０００時間後の比電導度低下率を示
したものである。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２から明らかなように本発明の実施例１
〜５の電解液は、従来例１〜２の電解液と比較して火花
電圧が高く、比電導度も２ｍＳ／ｃｍ以上の良好なレベ
ルであり、かつ比電導度低下率も小さく、各性能のバラ
ンスが優れている。
〜５の電解液は、従来例１〜２の電解液と比較して火花
電圧が高く、比電導度も２ｍＳ／ｃｍ以上の良好なレベ
ルであり、かつ比電導度低下率も小さく、各性能のバラ
ンスが優れている。
【００２１】表３は、表１に示した本発明の実施例１〜
５の電解液を使用したアルミ電解コンデンサ（定格４５
０Ｖ、２２０μＦ）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。なお、従来例１〜２の電解
液は火花電圧が低いため、本定格電圧のアルミ電解コン
デンサへは適用できなかった。
５の電解液を使用したアルミ電解コンデンサ（定格４５
０Ｖ、２２０μＦ）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。なお、従来例１〜２の電解
液は火花電圧が低いため、本定格電圧のアルミ電解コン
デンサへは適用できなかった。
【００２２】
【表３】
【００２３】表３から明らかなように、本発明の実施例
１〜５の電解液を使用したアルミ電解コンデンサは静電
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
デンサである。
１〜５の電解液を使用したアルミ電解コンデンサは静電
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
デンサである。
【００２４】
【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、火花電圧が高く、比電導度も良好であ
り、かつ高温放置時における比電導度低下も小さく、臭
気の問題も無い。このため、本発明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り、製造時や開弁時の不快臭
の問題もなく、工業価値の大なるものである。
動用電解液は、火花電圧が高く、比電導度も良好であ
り、かつ高温放置時における比電導度低下も小さく、臭
気の問題も無い。このため、本発明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り、製造時や開弁時の不快臭
の問題もなく、工業価値の大なるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紀氏 隆明 京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三 洋化成工業株式会社内 (72)発明者 塩野 和司 京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三 洋化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−297916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−36013（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−248216（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/035
Claims (3)
- 【請求項１】 総炭素数９〜３０の第２級モノカルボン
酸塩（Ａ）とエチレングリコールからなる電解コンデン
サ駆動用電解液。 - 【請求項２】 第２級モノカルボン酸塩（Ａ）が総炭素
数９〜３０の第２級モノカルボン酸アンモニウムである
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 |
|---|---|---|---|
| JP35587292A JP3304459B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP35587292A JP3304459B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 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 (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188152A JPH06188152A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3304459B2 true JP3304459B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=18446163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35587292A Expired - Lifetime JP3304459B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 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) | JP3304459B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632008B1 (en) | 1993-06-01 | 1998-02-04 | Ono Pharmaceutical Co., Ltd. | Pentanoic acid derivatives |
| US6300373B1 (en) | 1993-09-10 | 2001-10-09 | American Biogenetic Sciences, Inc. | Antiproliferative and neurotrophic molecules |
| US5672746A (en) | 1994-08-30 | 1997-09-30 | American Biogenetic Sciences, Inc. | Antiproliferative and neurotrophic molecules |
| KR20010071572A (ko) | 1998-06-22 | 2001-07-28 | 아메리칸 바이오지네틱 사이언스, 인코포레이티스 | 발프로산 유사체를 편두통 및 기분 장애의 치료 및 예방에사용하는 용도 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP35587292A patent/JP3304459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06188152A (ja) | 1994-07-08 |
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