JPH02298007A - 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】 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に関するもので
、特に中高圧用電解コンデンサの特性改善に関するもの
である。

従来の技術 従来の電解コンデンサ駆動用電解液において、特に中高
圧用電解液としては、火花発生電圧を比較的高くできる
ことからエチレングリコールに電解質として硼酸ま念は
硼酸アンモニウムを溶解した電解液が用いられてい次。

しかしながら、このような電解液は、硼酸から直接放出
される結晶水とエチレングリコール−硼酸の間で起こる
エステル化反応によって生ずる縮合水とで電解液中に多
量の水分が生成されるため、１００℃を越える電解コン
デンサに使用すると、電解液中の水分が水蒸気となって
蒸発し、これにより、電解コンデンサのパッケージ内の
内圧が上昇し、これを破壊させてしまうという問題があ
った。このような問題点を解決する念めに、特公昭８０
−１３２９３号公報にみられるように、プチルオクタン
ニ酸を溶質として用いる例や、特公昭６３−１５７３８
号公報に見られるように６．６−デカンジカルボン酸を
溶質として用い九個がある。これらの二塩基性酸あるい
はその塩を用い之電解液ではエステル化反応が非常に遅
い之め、！解液中に生成される水分も少量であり、高温
における電解コンデンサのパッケージ内の圧力上昇を抑
えることができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらの二塩基性酸またはその塩を溶質
とし友電解液を用いると火花電圧が低く、ま念さらに高
温で使用する場合には、ガス発生抑制効果が不十分であ
り、最悪の場合、製品の開弁も引き起こすため、長寿命
で信頼性の高い電解コンデンサを提供できないという課
題があう几。

本発明はこのような課題を解決した電解コンデンサ駆動
用電解液を提供することを目的とするものである。

課題を解決する之めの手段 上記課題を解決するために本発明の電解コンデンサ駆動
用電解液は、エチレングリコールを主体とし几溶謀に、
１−メチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸、１，７−
ジメチル−１．７−へフリンジカルボン酸、１．３−ジ
メチル−１，３，９−ノナントリカルボン酸、１．３−
ジメチル−３−カルボメトキシ−１，９−ノナンジカル
ボン酸。１．３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボ
ン酸、１−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカ
ルボン酸、７−エチル−１−６−ヘキサデカンジカルボ
ン酸。

７．１２−ジメチル−１−８−オクタデカンジカルボン
酸、　？、８，１１゜１２−テトラメチル−１，１８−
オクタデカンジカルボン酸、７−メチル−１，１４−テ
トラデカンジカルボン酸、７，８−ジメチル−１，１４
−テトラデカンジカルボン酸、１−メチル−１，６−へ
ギサンジカルボン酸、１．３−ジメチル−３−カルボメ
トキシ−１，８−オクタンジカルボン酸、１．３−ジメ
チル−１，３，８−オクタントリカルボン酸、１−メチ
ル−１，８−オクタンジカルボン酸、１．３−ジメチル
−３−カルボメトキシ−１，１０−デカンジカルボン酸
、１．３−ジメチル−１，３，１０−デカントワカルボ
ン酸、了−フェニルー７−メトキシー１−オクタンカル
ボン酸。６一フェニル−６−メドキシーヘブタンカルボ
ン酸。

６−エチル−１，１４−テトツデカンジカルボン酸のう
ちから選択した酸、またはその塩の中の１種もしくは２
種以上を主たる溶質とし、かつニド。

化合物を添加して溶解し几ものである。

また上記した塩としては、二級アミン塩と、三級アミン
塩と、四級アンそニウム塩があり、二級アミン塩の具体
例としては、ジメチルアミン塩、ジエチルアミン塩、ジ
プロピルアミン塩、ジブチルアミン塩、メチルエチルア
ミン塩、メチルプロピルアミン塩、メチルブチルアミン
塩、エチルプロヒルアミン塩、エチルブチルアミン塩、
プロピルブチルアミン塩が挙げられる。また三級アミン
塩の具体例としては、トリメチルアミン塩、ジメチルエ
チルアミン塩、ジメチルプロピルアミン塩、ジメチルブ
チルアミン塩、ジエチルメチルアミン塩、メチルエチル
プロピルアミン塩、メチルエチルブチルアミン塩、ジプ
ロピルメチルアミン塩、メチルエチルブチルアミン塩、
ジブチルメチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジエチ
ルプロピルアミン塩、ジエチルブチルアミン塩、ジプロ
ピルエチルアミン塩、エチルプロピルブチルアミン塩、
ジブ４チルエチルアミン塩、トリプロピルアミン塩、ジ
プロピルブチルアミン塩、ジブチルプロピルアミン塩、
トリブチルアミン塩が挙げられる。

そしてまた四級アンモニウム塩の具体例としては、テト
ラメチルアンモニウム塩、トリメチルエチルアンモニウ
ム！、）Ｕメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチル
ブチルアンモニウム塩、ジメチルジエチルアンモニウム
塩、ジメチルエチルプロピルアンモニウム塩、ジメチル
エチルブチルアンモニウム塩、ジメチルジプロピルアン
モニウム４、ジメチルプロピルブチルアンモニウム塩、
ジメチルジブチルアンモニウム塩、トリエチルメチルア
ンモニウム塩、ジエチルメチルプロピルアンモニウム塩
、ジエチルメチルブチルアンモニウム塩、ジプロピルメ
チルエチルアンモニウム塩、メチルエチルプロピルブチ
ルアンモニウム塩、ジブチルメチルエチルアンモニウム
塩、トリプロピルメチルアンモニウム塩、ジプロピルエ
チルブチルアンモニウム塩、ジブチルメチルプロピルア
ンモニウム塩、トリブチルメチルアンそニウム塩、テト
ラエチルアンモニウム塩、トリエチルプロピルアンモニ
ウム塩、トリエチルブチルアンモニウム塩、ジエチルジ
プロピルアンモニウム塩、ジエチルプロピルブチルアン
モニウム塩、ジエチルジブチルアンモニウム塩、トリプ
ロピルエチルアンモニウム塩、ジプロピルエチルブチル
アンモニウム塩、ジブチルエチルプロビルアンモニウム
塩、トリブチルエチルアンそニウム塩、テトラプロピル
アンモニウム塩、トリフロビルブチルアンモニウム塩、
ジプロピルジブチルアンそニウム塩、トリブチルプロピ
ルアンモニウム塩が挙げられる。

−１九本発明で用いた酸の構造式を示すと次のようにな
る。

ＨＯＯＣ！−（（Ｈ２）６−ＣｔＨ−Ｃ０ＯＨＣＨ。

１−メチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸Ｃｏｏ）１ ！（００Ｃ−（ＯＨ２）６−Ｃ−ＣＨ２−ＣＨ−ＣＯＯ
ＨＣＭ、　　　ＣＨ３ １，３−ジメチル−１，３，９−ノナントリカルボン酸
Ｃ００ＣＲ。

１．３−ジメチル−３−カルボメトキシ−１，９−ノナ
ンジカルボン酸ＨＯＯＣ−ＯＨ−（ＣＨ２）　５−ＣＭ
−ＣＯＯＨＣＨ，ＯＲ。

１．７−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸７．
８，１１．１２−テトラメチル−１，１８−オクタデカ
ンジカルボン酸ＨＯＯＣ−（ＣＨ２＞　４−ａＨ−ａＨ
２−ａＨ−ｃｏｏＨＣ２）！５　０Ｍ３ １−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカルボン
酸１．３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸畳 ＯＨ。

７．１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジカルボ
ン酸７−エチル−１，１ｅ−ヘキサデカンジカルボン酸
Ｈ １！′ ７．８−ジメチル−１，１４−テトラデカンジカルボン
酸７−メチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸Ｈ
ＯＯＣ−（ＯＨ２）、、−０Ｈ−Ｃｏｏｌｌ ＣＨ。

１−メチル−１，６−ヘキサンジカルボン酸１．３−ジ
メチル−３−カルボメトキシ−１，８−オクタンジカル
ボン酸Ｃ０ＯＨＣＨ １１！′ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）、−Ｃ−ＣＨ２−Ｃｌ−Ｃｏｏｌ
ｌ ・　　　０Ｈ３ １，３−ジメチル−１，３，８−オクタントリカルボン
酸Ｍ３ ＨＯＯＣ−（ＯＨ２）、−Ｃ−Ｃｏｏｌｌ−メチル−１
，８−オクタンジカルボン酸■ Ｃ１ｉ。

１．３−ジメチル−３−カルボメトキシ−１，１０−デ
カンジカルボン酸ａｎ。

１．３−ジメチル−１，３，１０−デカントリカルボン
酸ＣＨ。

７−フヱニルー７−メトキシー１−オクタンカルボン酸
ＨＯＯＣ−（０１（２）　５−Ｃ−０ＣＲ。

０Ｍ。

６−フェニル−６−メドキシー１−へブタンカルボン酸
６−エチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸作用
。

上記した酸、ま念はその塩は、ブチルオクタン二酸、６
．６−デカンジカルボン酸と比較して化成性に優れてい
る九め、火花発生電圧が上昇する。

一方、本発明において添加するニトロ化合物は、製品中
に発生した水素を酸化してガス発生を抑制し、酸とアル
ミ箔との錯体形成反応を阻害する挙動を示す几め、ガス
発生及び腐食抑制効果を有するが、駆動用電解液の火花
発生電圧を低下させる定め、ブチルオクタンニ酸、５．
６−デカンジカルボン酸を用いた駆動用電解液には多量
に添加することはできなかった。しかし、化成性を向上
しｔ本発明における酸または塩を用い几駆動用電解液に
は、多量のニトロ化合物を添加することが可能となり、
その結果、製品のガス発生及び腐食抑制効果を極度に向
上させることができる。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。まず、従来例
と本発明の実施例の組成及び電導度（ｍｓ／、、）。

火花発生電圧（Ｖ）、含水率（％）についての特性比較
を示すと表１のようになった。

表１に示したペーストのうち、従来例２，３及び実施例
１．１８，２１．２２，２３，２４，２５．２６の駆動
用電解液を使用した電解コンデンサ（定格４００Ｖ　、
　２２ｏμＦ）の各２０個について、温度１１０℃の高
温リプル負荷試験を１０００時間行なった結果を表２に
示した。

（以下余　白） 表２から明らかなよつに１本発明の実施例１゜１８．２
１．２３，２４，２５．２６の駆動用電解液は、従来例
２．３の駆動用電解液に比べ、１１０℃の高温リプル負
荷試験を行なった結果、シコート発生率、容量変化率、
　ｔａｎδ変化率、外観変化のどの特性においても顕著
な効果が得られ友。

発明の効果 上記実施例の説明から明らかなよりに本発明の電解コン
デンサ駆動用電解液は、エチレングリコールを生体とし
た溶媒に、各種カルボン酸のうちから選択し九酸、また
はその塩の中の１種もしくは２種以上を生える溶質とし
、かつニトロ化合物ｔ−ｉ加して溶解しているため、高
温での劣化が小さく、かつガス発生も抑制される之め、
高温でも長寿命の電解コンデンサを得ることができるも
のである。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレングリコールを主体とした溶謀に、１−メ
   チル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，１，７−ジメチ
   ル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，１，３−ジメチル
   −１，３，９−ノナントリカルボン酸，１，３−ジメチ
   ル−３−カルボメトキシ−１，９−ノナンジカルボン酸
   ，１，３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，
   １−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカルボン
   酸，７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカルボン酸
   ，７，１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジカル
   ボン酸，７，８，１１，１２−テトラメチル−１，１８
   −オクタデカンジカルボン酸，７−メチル−１，１４−
   テトラデカンジカルボン酸，７，８−ジメチル−１，１
   ４−テトラデカンジカルボン酸，１−メチル−１，６−
   ヘキサンジカルボン酸，１，３−ジメチル−３−カルボ
   メトキシ−１，８−オクタンジカルボン酸，１，３−ジ
   メチル−１，３，８−オクタントリカルボン酸，１−メ
   チル−１，８−オクタンジカルボン酸，１，３−ジメチ
   ル−３−カルボメトキシ−１，１０−デカンジカルボン
   酸，１，３−ジメチル−１，３，１０−デカントリカル
   ボン酸，７−フェニル−７−メトキシ−１−オクタンカ
   ルボン酸，６−フェニル−６−メトキシ−ヘプタンカル
   ボン酸，６−エチル−１，１４−テトラデカンジカルボ
   ン酸のうちから選択した酸、またはその塩の中の１種も
   しくは２種以上を主たる溶質とし、かつニトロ化合物を
   添加して溶解したことを特徴とする電解コンデンサ駆動
   用電解液。
2. （２）ニトロ化合物が、ニトロ安息香酸とニトロフェノ
   ールのいずれか一方、もしくは両方であることを特徴と
   する請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
3. （３）塩がアンモニウム塩であることを特徴とする請求
   項１記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
4. （４）塩が二級アミン塩であることを特徴とする請求項
   １記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
5. （５）塩が三級アミン塩であることを特徴とする請求項
   １記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
6. （６）塩が四級アンモニウム塩であることを特徴とする
   請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
7. （７）二級アミン塩の置換基が、メチル基，エチル基，
   プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしくは２種で
   あることを特徴とする請求項４記載の電解コンデンサ駆
   動用電解液。
8. （８）三級アミン塩の置換基が、メチル基，エチル基，
   プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしくは２種以
   上であることを特徴とする請求項５記載の電解コンデン
   サ駆動用電解液。
9. （９）四級アンモニウム塩の置換基が、メチル基，エチ
   ル基，プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしくは
   ２種以上であることを特徴とする請求項６記載の電解コ
   ンデンサ駆動用電解液。