JPH05299301A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents
電解コンデンサ用電解液Info
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- JPH05299301A JPH05299301A JP10087092A JP10087092A JPH05299301A JP H05299301 A JPH05299301 A JP H05299301A JP 10087092 A JP10087092 A JP 10087092A JP 10087092 A JP10087092 A JP 10087092A JP H05299301 A JPH05299301 A JP H05299301A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温での寿命特性が長期にわたつて安定性を
有する電解コンデンサ用電解液を得ることを目的とす
る。 【構成】 有機溶媒を主溶媒とする電解コンデンサ用電
解液に、一般式: (式中、R1、R2は水素原子またはカルボキシメチル
基を表し、少なくとも一つはカルボキシメチル基であ
る。)の2,5−ヘキサンジオールカルボキシメチルエ
ーテルまたは塩を溶質として添加する。
有する電解コンデンサ用電解液を得ることを目的とす
る。 【構成】 有機溶媒を主溶媒とする電解コンデンサ用電
解液に、一般式: (式中、R1、R2は水素原子またはカルボキシメチル
基を表し、少なくとも一つはカルボキシメチル基であ
る。)の2,5−ヘキサンジオールカルボキシメチルエ
ーテルまたは塩を溶質として添加する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサ用電解
液の改良に関し、更に詳しくは電解コンデンサ用電解液
に2,5−ヘキサンジオールから誘導されるカルボキシ
メチルエーテル化合物またはその塩を添加することによ
り、高温での寿命特性の長期安定化を実現した電解コン
デンサ用電解液に関するものである。
液の改良に関し、更に詳しくは電解コンデンサ用電解液
に2,5−ヘキサンジオールから誘導されるカルボキシ
メチルエーテル化合物またはその塩を添加することによ
り、高温での寿命特性の長期安定化を実現した電解コン
デンサ用電解液に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電解コンデンサ用電解液は、アルミニウ
ムまたはタンタルなどの表面に絶縁性の酸化被膜が形成
された弁金属を陽極電極に使用し、前記酸化被膜層を誘
電体とし、この酸化被膜層の表面に電解質層となる電解
液を接触させ、さらに通常陰極と称する集電用の電極を
配置して構成されている。
ムまたはタンタルなどの表面に絶縁性の酸化被膜が形成
された弁金属を陽極電極に使用し、前記酸化被膜層を誘
電体とし、この酸化被膜層の表面に電解質層となる電解
液を接触させ、さらに通常陰極と称する集電用の電極を
配置して構成されている。
【0003】電解コンデンサ用電解液は、上述のように
誘電体層に直接に接触し、真の陰極として作用する。即
ち、電解液は電解コンデンサの誘電体層と集電陰極との
間に介在して、電解液の抵抗分が電解コンデンサに直列
に挿入されていることになる。故に、その電解液の特性
が電解コンデンサ特性を左右する大きな要因となる。電
解コンデンサの従来技術においては、中圧、高圧用電解
コンデンサ用電解液の溶質として、安息香酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸またはその塩が
広く使用されてきた。
誘電体層に直接に接触し、真の陰極として作用する。即
ち、電解液は電解コンデンサの誘電体層と集電陰極との
間に介在して、電解液の抵抗分が電解コンデンサに直列
に挿入されていることになる。故に、その電解液の特性
が電解コンデンサ特性を左右する大きな要因となる。電
解コンデンサの従来技術においては、中圧、高圧用電解
コンデンサ用電解液の溶質として、安息香酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸またはその塩が
広く使用されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
公知の技術においては、電解コンデンサの高温での寿命
特性の長期安定化が得られていないのが現状である。
公知の技術においては、電解コンデンサの高温での寿命
特性の長期安定化が得られていないのが現状である。
【0005】そこで本発明の目的は、高温での寿命特性
の長期安定化を実現する電解コンデンサ用電解液を提供
することにある。
の長期安定化を実現する電解コンデンサ用電解液を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、電解コン
デンサの電解液につき鋭意検討した結果、2,5−ヘキ
サンジオールカルボキシメチルエーテルまたはその塩を
溶質として添加することにより、電解コンデンサの高温
での保存特性の長期安定化が実現し得ることを突き止め
た。
デンサの電解液につき鋭意検討した結果、2,5−ヘキ
サンジオールカルボキシメチルエーテルまたはその塩を
溶質として添加することにより、電解コンデンサの高温
での保存特性の長期安定化が実現し得ることを突き止め
た。
【0007】即ち、本発明に係る電解コンデンサ用電解
液は、有機極性溶媒を主体とする溶媒中に、一般式:
液は、有機極性溶媒を主体とする溶媒中に、一般式:
【0008】
【化2】
【0009】(式中、R1、R2は水素原子またはカル
ボキシメチル基を表し、少なくとも一つはカルボキシメ
チル基である。)の2,5−ヘキサンジオールカルボキ
シメチルエーテルまたはその塩を溶質として添加するこ
とを特徴とする。
ボキシメチル基を表し、少なくとも一つはカルボキシメ
チル基である。)の2,5−ヘキサンジオールカルボキ
シメチルエーテルまたはその塩を溶質として添加するこ
とを特徴とする。
【0010】本発明にあつては、2,5−ヘキサンジオ
ールカルボキシメチルエーテルまたはその塩の両者を同
時に使用することもできるし、それぞれを単独で使用す
ることもできる。
ールカルボキシメチルエーテルまたはその塩の両者を同
時に使用することもできるし、それぞれを単独で使用す
ることもできる。
【0011】使用する塩としては、アンモニウム塩が好
適である。
適である。
【0012】2,5−ヘキサンジオールカルボキシメチ
ルエーテルまたはその塩の使用量は、電解コンデンサ用
電解液に対して、約1重量%−約30重量%で添加する
のが好適である。
ルエーテルまたはその塩の使用量は、電解コンデンサ用
電解液に対して、約1重量%−約30重量%で添加する
のが好適である。
【0013】電解コンデンサ用電解液に2,5−ヘキサ
ンジオールカルボキシメチルエーテルまたはその塩を添
加すると、従来の溶質と比較して、電解コンデンサの高
温での寿命特性の長期安定性が約50%向上する。
ンジオールカルボキシメチルエーテルまたはその塩を添
加すると、従来の溶質と比較して、電解コンデンサの高
温での寿命特性の長期安定性が約50%向上する。
【0014】有機極性溶媒として、プロトン性極性溶媒
のグリコール類を主として組み合わせた溶媒が一般的で
あるが、非プロトン性極性溶媒も使用し得る。有機極性
溶媒としては、 (1)プロトン性極性溶媒: (1−1)一価アルコール類 エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノー
ル、ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノ
ール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール (1−2)多価アルコール類およびオキシアルコール化
合物類 エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、メチルセロソルブ(メトキシエタノール)、エチル
セロソルブ(エトキシエタノール)、メトキシプロピレ
ングリコール、ジメトキシプロパノール等 (2)非プロトン性極性溶媒: (2−1)アミド系 N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルム
アミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルア
セトアミド、N−エチルアセトアミド、N,N−ジエチ
ルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックアミド等 (2−2)ラクトン類、環状アミド系 γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、エ
チレンカルボネート、プロピレン−カルボネート、イソ
ブチレンカルボネート等 (2−3)ニトリル系 アセトニトリル等 (2−4)オキシド系 ジメチルスルホキシド等 などが代表として挙げられる。
のグリコール類を主として組み合わせた溶媒が一般的で
あるが、非プロトン性極性溶媒も使用し得る。有機極性
溶媒としては、 (1)プロトン性極性溶媒: (1−1)一価アルコール類 エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノー
ル、ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノ
ール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール (1−2)多価アルコール類およびオキシアルコール化
合物類 エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、メチルセロソルブ(メトキシエタノール)、エチル
セロソルブ(エトキシエタノール)、メトキシプロピレ
ングリコール、ジメトキシプロパノール等 (2)非プロトン性極性溶媒: (2−1)アミド系 N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルム
アミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルア
セトアミド、N−エチルアセトアミド、N,N−ジエチ
ルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックアミド等 (2−2)ラクトン類、環状アミド系 γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、エ
チレンカルボネート、プロピレン−カルボネート、イソ
ブチレンカルボネート等 (2−3)ニトリル系 アセトニトリル等 (2−4)オキシド系 ジメチルスルホキシド等 などが代表として挙げられる。
【0015】従来の溶質として、次に例示するような有
機酸もしくは無機酸またはその塩を単独または組合せて
使用し得る。
機酸もしくは無機酸またはその塩を単独または組合せて
使用し得る。
【0016】 (1)有機酸: (1−1)脂肪族モノカルボン酸類 ギ酸、酢酸、プロピオン酸、エナント酸等 (1−2)脂肪族ジカルボン酸類 マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、メチル
マロン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、シトラコ
ン酸、イタコン酸等 (1−3)芳香族カルボン酸類 安息香酸、フタル酸、サリチル酸、トルイル酸、ピロメ
リト酸等 (2)無機酸: ホウ酸、リン酸、ケイ酸、HBF4、HPF6等 (3)アンモニウム: (3−1)アンモニウム (3−2)モノアルキルアンモニウム類 メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、プロピルア
ンモニウム等 (3−3)ジアルキルアンモニウム類 ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、エチル
メチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム等 (3−4)トリアルキルアンモニウム類 トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、ト
リブチルアンモニウム等 (3−5)第四級アンモニウム類 テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニ
ウム、トリブチルメチルアンモニウム、テトラエチルア
ンモニウム等 N,N−ジメチルピロリジニウム、N,N−メチルエチ
ルピロリジニウム等 (4)その他: ホスホニウムおよびアルソニウム
マロン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、シトラコ
ン酸、イタコン酸等 (1−3)芳香族カルボン酸類 安息香酸、フタル酸、サリチル酸、トルイル酸、ピロメ
リト酸等 (2)無機酸: ホウ酸、リン酸、ケイ酸、HBF4、HPF6等 (3)アンモニウム: (3−1)アンモニウム (3−2)モノアルキルアンモニウム類 メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、プロピルア
ンモニウム等 (3−3)ジアルキルアンモニウム類 ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、エチル
メチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム等 (3−4)トリアルキルアンモニウム類 トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、ト
リブチルアンモニウム等 (3−5)第四級アンモニウム類 テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニ
ウム、トリブチルメチルアンモニウム、テトラエチルア
ンモニウム等 N,N−ジメチルピロリジニウム、N,N−メチルエチ
ルピロリジニウム等 (4)その他: ホスホニウムおよびアルソニウム
【0017】
【作用】本発明で使用する2,5−ヘキサンジオールカ
ルボキシメチルエーテルまたはその塩は、電解コンデン
サの高温での寿命特性を長期に安定化させるものである
が、その作用としては、電解コンデンサの誘電体である
アルミニウム酸化被膜界面に適切なミセル層が形成され
るという機構の存在が考えられる。
ルボキシメチルエーテルまたはその塩は、電解コンデン
サの高温での寿命特性を長期に安定化させるものである
が、その作用としては、電解コンデンサの誘電体である
アルミニウム酸化被膜界面に適切なミセル層が形成され
るという機構の存在が考えられる。
【0018】
【実施例】以下に、本発明について実施例および比較例
により説明する。
により説明する。
【0019】本発明に係る化合物試料を作成するに際し
て、2,5−ヘキサンジオールカルボキシメチルエーテ
ルまたはその塩の具体例として、2,5−ヘキサンジオ
ールジカルボキシメチルエーテルまたはそのアンモニウ
ム塩を選択した。
て、2,5−ヘキサンジオールカルボキシメチルエーテ
ルまたはその塩の具体例として、2,5−ヘキサンジオ
ールジカルボキシメチルエーテルまたはそのアンモニウ
ム塩を選択した。
【0020】実施例1および比較例1 比較例1として、従来から用いられている次の組成の電
解液を常法により調製して使用した。この試料の伝導度
は1.51(ms/cm)であつた。
解液を常法により調製して使用した。この試料の伝導度
は1.51(ms/cm)であつた。
【0021】 比較例1の電解液組成 成 分 重量部 エチレングリコール 90 1,6−デカンジカルボン酸 8.5 ジアンモニウム塩 1,6−デカンジカルボン酸 1.5 ホウ酸 3 マンニット 1 ポリビニルアルコール 2 イソステアリン酸 1 ポリオキシエチレングリセリル 実施例1として、従来から使用されている溶質の代り
に、本発明に係る化合物試料を添加した次の組成の電解
液を常法により調製して使用した。この試料の伝導度は
1.67(ms/cm)であつた。
に、本発明に係る化合物試料を添加した次の組成の電解
液を常法により調製して使用した。この試料の伝導度は
1.67(ms/cm)であつた。
【0022】 実施例1の電解液組成 成 分 重量部 エチレングリコール 85 2,5−ヘキサンジオール 10 ジカルボキシメチルエーテル ジアンモニウム塩 2,5−ヘキサンジオール 5 ジカルボキシメチルエーテル ホウ酸 2 マンニット 1 ポリビニルアルコール 1.5 イソステアリン酸 1 ポリオキシエチレングリセリル 上記電解液組成物を用いて電解コンデンサを常法により
作成した。定格:315V、22μFとした。この電解
コンデンサ5試料を315Vに印加した条件で110℃
で3000時間保存処理して、製品寿命特性を検討し
た。
作成した。定格:315V、22μFとした。この電解
コンデンサ5試料を315Vに印加した条件で110℃
で3000時間保存処理して、製品寿命特性を検討し
た。
【0023】この保存処理試料について、製品寿命特性
として静電容量および損失角の正接を測定した。測定方
法は常法で行つた。保存処理電解コンデンサの5試料の
測定値の平均値を算出した結果を表1に示す。
として静電容量および損失角の正接を測定した。測定方
法は常法で行つた。保存処理電解コンデンサの5試料の
測定値の平均値を算出した結果を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】実施例1は比較例1と比べて、静電容量変
化率が57.8%の減少を示し、また損失角の正接にお
いて42.6%の改善が見られたことから、本発明に係
る化合物を添加した電解液組成物を使用した電解コンデ
ンサが、高温において長期に安定性を有することを確認
した。
化率が57.8%の減少を示し、また損失角の正接にお
いて42.6%の改善が見られたことから、本発明に係
る化合物を添加した電解液組成物を使用した電解コンデ
ンサが、高温において長期に安定性を有することを確認
した。
【0026】実施例2および比較例2 比較例2として、従来から用いられている次の組成の電
解液を常法により調製して使用した。この試料の伝導度
は1.52(ms/cm)であつた。
解液を常法により調製して使用した。この試料の伝導度
は1.52(ms/cm)であつた。
【0027】 比較例2の電解液組成 成 分 重量部 エチレングリコール 90 セバシン酸ジアンモニウム 8.5 セバシン酸 1.5 ホウ酸 2 マンニット 3 ポリビニルアルコール 2.5 実施例2として、従来から使用されている溶質の代り
に、本発明に係る化合物試料を添加した次の組成の電解
液を常法により調製して使用した。この試料の伝導度は
1.57(ms/cm)であつた。
に、本発明に係る化合物試料を添加した次の組成の電解
液を常法により調製して使用した。この試料の伝導度は
1.57(ms/cm)であつた。
【0028】 実施例2の電解液組成 成 分 重量比 エチレングリコール 90 2,5−ヘキサンジオール 8.5 ジカルボキシメチルエーテル ジアンモニウム塩 2,5−ヘキサンジオール 1.5 ジカルボキシメチルエーテル ホウ酸 3 マンニット 2 ポリビニルアルコール 2 上記電解液組成物を用いて電解コンデンサを常法により
作成した。定格:315V、22μFとした。この電解
コンデンサ5試料を315Vに印加した条件で110℃
で3000時間保存処理して、製品寿命特性を検討し
た。
作成した。定格:315V、22μFとした。この電解
コンデンサ5試料を315Vに印加した条件で110℃
で3000時間保存処理して、製品寿命特性を検討し
た。
【0029】この保存処理試料について、製品寿命特性
として静電容量および損失角の正接を測定した。測定方
法は常法で行つた。保存処理電解コンデンサの5試料の
測定値の平均値を算出した結果を表2に示す。
として静電容量および損失角の正接を測定した。測定方
法は常法で行つた。保存処理電解コンデンサの5試料の
測定値の平均値を算出した結果を表2に示す。
【0030】
【表2】
【0031】実施例2は比較例2と比べて、静電容量変
化率が57.9%の減少を示し、また損失角の正接にお
いて40.0%の改善が見られたことから、本発明に係
る化合物を添加した電解液組成物を使用した電解コンデ
ンサが、高温において長期に安定性を有することを確認
した。
化率が57.9%の減少を示し、また損失角の正接にお
いて40.0%の改善が見られたことから、本発明に係
る化合物を添加した電解液組成物を使用した電解コンデ
ンサが、高温において長期に安定性を有することを確認
した。
【0032】
【発明の効果】本発明に係る電解コンデンサ用電解液に
よると、有機極性溶媒を主溶媒とする電解液に2,5−
ヘキサンジオールカルボキシメチルエーテルまたは塩を
溶質として添加することによつて、電解コンデンサの高
温での寿命特性が長期にわたつて顕著に安定化するの
で、その工業的価値が高い。
よると、有機極性溶媒を主溶媒とする電解液に2,5−
ヘキサンジオールカルボキシメチルエーテルまたは塩を
溶質として添加することによつて、電解コンデンサの高
温での寿命特性が長期にわたつて顕著に安定化するの
で、その工業的価値が高い。
Claims (1)
- 【請求項1】 有機極性溶媒を主体とする溶媒中に、一
般式: 【化1】 (式中、R1、R2は水素原子またはカルボキシメチル
基を表し、少なくとも一つはカルボキシメチル基であ
る。)の2,5−ヘキサンジオールカルボキシメチルエ
ーテルまたはその塩を溶質として添加することを特徴と
する電解コンデンサ用電解液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10087092A JPH05299301A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 電解コンデンサ用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10087092A JPH05299301A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 電解コンデンサ用電解液 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05299301A true JPH05299301A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14285357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10087092A Pending JPH05299301A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 電解コンデンサ用電解液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05299301A (ja) |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP10087092A patent/JPH05299301A/ja active Pending
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