JPH10241999A

JPH10241999A - 電解コンデンサ用電解液

Info

Publication number: JPH10241999A
Application number: JP9061753A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ue; 誠宇恵; Masayuki Takeda; 政幸武田; Takahito Ito; 隆人伊藤; Makoto Shimizu; 誠清水; Kyoko Fukui; 京子福井
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp; Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp; Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-11
Anticipated expiration: 2017-03-03
Also published as: JP3669804B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電解コンデンサ用電解液に有機物で表面修飾
した無機酸化物コロイド粒子を含有させることにより高
い耐電圧と高い信頼性を有する電解コンデンサを提供す
る。【解決手段】溶媒、溶質および有機物で表面修飾した
無機酸化物コロイド粒子から成る電解コンデンサ用電解
液であり該有機物が特定の一般式で表されるシリル化剤
またはシランカップリング剤である電解コンデンサ用電
解液であり、該無機酸化物コロイド粒子がシリカであ
り、該溶媒がエチレングリコールまたはγ−ブチロラク
トンを主体とする有機溶媒であり、該溶質が有機酸およ
び／または無機酸のオニウム塩である電解コンデンサ用
電解液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電解コンデンサ用電
解液に関する。更に詳しくは有機物で表面修飾した無機
酸化物コロイド粒子を含有させることにより高い耐電圧
と高い信頼性を有する電解コンデンサを提供し得る電解
コンデンサ用電解液に関する。

【０００２】

【従来の技術】電解コンデンサは、アルミニウム、タン
タルなどの絶縁性酸化皮膜層が形成され得るいわゆる弁
金属を陽極に用い、その表面を陽極酸化処理等によって
前記の絶縁性の酸化皮膜薄膜を誘電体層として形成した
ものを陽極側電極に用いる。そして、この例として図１
に例示されるような巻回型素子構造が一般に知られてお
り、陽極側電極（１）に対向させて陰極側電極（２）を
配置し、陽極側電極と陰極側電極の間にセパレータ
（３）を介在させ、このセパレータに電解液を保持させ
ている。これを図２に示すようなアルミニウム等の材質
の外装ケース（５）に入れ、該ケースをブチルゴム、エ
チレンプロピレンゴム、シリコーンゴムなどのゴムパッ
キン（６）を介してフェノール樹脂積層板、ポリプロピ
レン、ポリフェニレンスルフィドなどの封口板（７）を
用いて密閉した構造となっている。

【０００３】酸化アルミニウムを誘電体に用いたアルミ
電解コンデンサでは、陽極側電極は、通常表面積の拡大
のためエッチング処理されている。電解液は、この陽極
側電極の凹凸面に密接して、陰極側電極の電界を伝達す
る実質的な陰極として機能するものである。このため電
解液の電気伝導率、温度特性などが電解コンデンサとし
ての電気的特性〔インピーダンス、誘電損失（ｔａｎ
δ）、等価直列抵抗（ＥＳＲ）等〕を決定する要因とな
っている。又、電解液には、絶縁性の酸化皮膜薄膜の劣
化や損傷を修復する役割（化成性）が要求され、これが
電解コンデンサの漏れ電流（ＬＣ）や寿命特性へ影響を
及ぼす。このように、電解液は電解コンデンサの特性を
左右する重要な構成要素である。

【０００４】電解液の電気伝導率は、電解コンデンサの
エネルギー損失、インピーダンス特性などに直接関わる
ことから、高い電気伝導率を有する電解液が好ましい。
一方、安全性に対する要求の高まりから、電解コンデン
サに対して定格電圧を越える異常電圧が印加されるよう
な過酷な条件下においても、ショートや発火を起こさな
いようにより高い耐電圧を有する電解コンデンサが求め
られている。しかしながら、一般的に、用いる電解液の
電気伝導率が高くなると電解コンデンサの耐電圧は低下
する傾向にあり、電解コンデンサの開発を困難なものに
している（宇恵ら、ニューキャパシタ、３巻、５５頁、
１９９６年）。そこで、高い電気伝導率を有する電解液
を使用しながら、高い耐電圧を有する電解コンデンサ得
る試みとして、電解液に種々の無機酸化物コロイド粒子
を添加して耐電圧を向上させることが検討されている。

【０００５】例えば、電解液にシリカコロイド粒子を添
加することにより、電解液の高い電気伝導率を維持しつ
つ耐電圧を上昇させることが提案されている（特開平１
−２３２７１３号公報）。またシリカ以外にもアルミナ
（特開平４−１４５６１２号公報）、ジルコニア（特開
平４−１４５６１３号公報）、チタニア（特開平４−１
４５６１６号公報）、アルミノシリケート（特開平６−
２８３３８８号公報）、アルミノシリケート被覆シリカ
（特開平６−３４９６８４号公報）などを添加すること
も提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
無機酸化物コロイド粒子を含有した電解液では初期の耐
電圧は高いものの、寿命試験中に耐電圧が低下し、ショ
ートが発生するという問題点があった。また、この耐電
圧低下現象は、特にジカルボン酸などの多価のイオンを
溶質として用いた電解液の場合に顕著であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】これらの耐電圧が低下す
る電解液に共通した現象として、寿命試験中に電解液の
ゲル化や無機酸化物の沈殿生成が確認され、耐電圧向上
効果を長時間持続させるためには、添加した無機酸化物
コロイド粒子がゲル化や沈殿を起こさずに安定なコロイ
ド状態を保つことが必要があることを見出した。上記目
的のため、鋭意検討した結果、有機物で表面修飾した無
機酸化物コロイド粒子はコンデンサ用電解液中で従来の
無機酸化物コロイド粒子に比べて極めてゲル化や沈殿を
起こしにくいことを見出し、本発明を完成した。即ち、
本発明は有機物で表面修飾した無機酸化物コロイド粒子
を含有する電解液を用いることにより、高い耐電圧を高
温で長時間維持できる電解コンデンサを実現することを
特徴とする電解コンデンサ用電解液に関するものであ
る。

【０００８】

【作用】無機酸化物コロイド粒子を有機物で表面修飾す
ることにより、有機溶媒との親和性が向上し、粒子の凝
集が妨げられ、高温で長時間放置してもゲル化や沈殿は
生じない。したがって電解コンデンサ中の無機酸化物コ
ロイド粒子の耐電圧向上効果を長時間持続することが可
能である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる無機酸化物コロイド粒子を表面修飾する
有機物としてはシリル化剤、シランカップリング剤、チ
タネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリン
グ剤、アルコール類、ラテックスなどの各種高分子化合
物などを挙げることができる。

【００１０】シリル化剤およびシランカップリング剤は
次の一般式（１）で表される。

【化２】［式中、Ｘ₁〜Ｘ₃は、炭素数が１〜２０のアルキル
基、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基であ
り、その水素の一部がカルボキシル基、エステル基、ア
ミド基、シアノ基、ケトン基、ホルミル基、エーテル
基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基、
スルホキシド基、スルホン基で置換されていてもよい炭
化水素基（−Ｒ）、オキシ炭化水素基（−ＯＲ）及び水
酸基（−ＯＨ）の群から選ばれた少なくとも一種であ
り、互いに異なっていても良い。Ｘ₄は炭素数１〜２０
のアルコキシ基または水酸基である。］

【００１１】Ｘ₁〜Ｘ₃の具体例としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、デシル基、オクタデ
シル基などのアルキル基類；ビニル基、アリル基などの
アルケニル基類；フェニル基、ナフチル基などのアリー
ル基類；ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基
類などの炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポ
キシ基、ブトキシ基、ビニルオキシ基、フェノキシ基、
ベンジルオキシ基などのオキシ炭化水素基あるいは水酸
基を挙げることができる。さらに、置換基を有する場合
の例として、３−メタクリロキシプロピル基などのアク
リル基類；３−グリシドキシプロピル基、２−（３，４
−エポキシシクロヘキシル）エチル基などのエポキシ基
類；３−アミノプロピル基、Ｎ−フェニル−３−アミノ
プロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプ
ロピル基などのアミノ基類；３−メルカプトプロピル基
などのメルカプト基類などを挙げることができる。Ｘ₄
の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキ
シ基、ブトキシ基などのアルコキシ基類；水酸基を挙げ
ることができる。

【００１２】これらの組み合わせの中でもメチルトリメ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニル
トリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジ
フェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
ン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエ
トキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリ
エトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキ
シシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−
グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、２−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリトリメ
トキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチルトリトリエトキシシラン、３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメト
キシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチ
ル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプト
プロピルトリエトキシシランなどが好ましく、その中で
も、エチレングリコールやγ−ブチロラクトンなどの溶
媒と親和性のよい３−グリシドキシプロピル基を有する
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グ
リシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシド
キシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキ
シプロピルメチルジエトキシシランが特に好ましい。

【００１３】チタネート系カップリング剤の具体例とし
ては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、
イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、イソプロピルトリス（ジオクチルピロホスフェー
ト）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチル
ホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジト
リデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−
ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシ
ル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルピロホ
スフェート）オキシアセテートチタネート、イソプロピ
ルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタク
ロイルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ
（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピル
トリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ
−アミノエチルアミノエチル）チタネートなどが挙げら
れる。

【００１４】アルミニウム系カップリング剤の具体例と
しては、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプ
ロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテ
ート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトネー
ト）、アルミニウムビス（エチルアセトアセテート）モ
ノアセチルアセトネートなどが挙げられる。アルコール
の具体例としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロ
パノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ア
ミルアルコール、４−メチル−２−ペンタノール、ｎ−
ヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノ
ール、ノナノール、デカノール、トリデカノール、２−
メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブ
トキシエタノール、３−メトキシブタノール、３−メチ
ル−３−メトキシブタノール、ポリビニルアルコールな
どが挙げられる。

【００１５】これらのシリル化剤、シランカップリング
剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カッ
プリング剤、アルコール類、各種高分子化合物などの表
面修飾に用いる有機物は、単独でまたは複数の組み合わ
せで用いることができる。本発明で用いる無機酸化物コ
ロイド粒子の具体例としては、シリカ、アルミナ、チタ
ニア、ジルコニア、酸化アンチモン、アルミノシリケー
ト、シリカジルコニア、チタニアジルコニア、アルミノ
シリケート被覆シリカ、シリカジルコニア被覆シリカ等
あるいはこれらの混合物が挙げられる。中でもシリル化
処理の容易さやコロイドの安定性、耐電圧の向上効果の
観点から特にシリカ、アルミノシリケート、アルミノシ
リケート被覆シリカが好ましい。

【００１６】無機酸化物コロイド粒子の平均粒径は、好
ましくは５〜１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましく
は１０〜５０ｎｍの範囲である。無機酸化物コロイド粒
子の粒径が小さすぎると電解液のゲル化が起こりやす
く、また大きすぎると沈殿を生じやすく、安定なコロイ
ドとなりにくい。本発明で用いるシリル化剤またはシラ
ンカップリング剤で表面修飾した無機酸化物コロイド粒
子は、例えば、米国特許第４，０２７，０７３号明細書
に記載の方法で得ることができる。本発明で用いるアル
コールで表面修飾した無機酸化物コロイド粒子は、例え
ば米国特許第２，６５７，１４９号明細書に記載の方法
で得ることができる。

【００１７】これら有機物で表面修飾した無機酸化物コ
ロイド粒子の添加方法としては、特に限定されるもので
はないが、これらは溶媒に殆ど溶けないため、一般に適
当な分散媒に分散させたコロイド溶液として電解液に添
加する方法が好ましい。ここで分散媒としては特に限定
はないが、前記の溶媒であるエチレングリコールなどを
用いれば、基本電解液への特性上の影響も少なく、しか
も電解液中への拡散も容易である。この無機酸化物コロ
イド粒子の添加量は、好ましくは電解液の０．５〜１８
重量％であり、特に好ましいのは６〜１０重量％の範囲
である。無機酸化物コロイド粒子の添加量が少なすぎる
と電解液の耐電圧上昇が十分でなく、また多すぎるとゲ
ル化や沈殿を生じやすく、安定なコロイドとなりにく
い。

【００１８】なお、シランカップリング剤は反応性の官
能基を有しているため、無機酸化物コロイド粒子に修飾
処理を行う際または修飾処理を行った後に、用いた溶媒
や溶質などと化学反応することがあるが、本発明におい
ては特に問題とならない。例えばシランカップリング剤
として３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを
用いた場合、エポキシ基が加水分解や加アルコール分解
して開環することがあるが、何ら悪影響をおよぼすもの
ではない。

【００１９】本発明で用いる溶媒の具体例としては、エ
チレングリコール、グリセリン、メチルセロソルブなど
のアルコール溶媒；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラ
クトン、δ−バレロラクトンなどのラクトン溶媒；Ｎ−
メチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチルピロリジノンなどのアミド溶媒；エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカ
ーボネートなどのカーボネート溶媒；３−メトキシプロ
ピオニトリル、グルタロニトリルなどのニトリル溶媒；
リン酸トリメチル、リン酸トリエチルなどのリン酸エス
テル溶媒等あるいはこれらの混合物が挙げられる。中で
も各種の溶質に対して大きな溶解力を有し、また温度特
性に優れた電解液が得られる有機溶媒であるエチレング
リコールおよびγ−ブチロラクトンが好ましい。

【００２０】本発明で溶質として用いる有機酸および／
または無機酸のオニウム塩において用いる有機酸成分の
具体例としては、安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ｔ
−ブチル安息香酸、サリチル酸、アニス酸などの芳香族
モノカルボン酸類；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、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−１−ヘプタンカルボン酸など
の脂肪族モノカルボン酸類；フタル酸、４−メチルフタ
ル酸、４−ニトロフタル酸など芳香族ジカルボン酸類；
マレイン酸、シトラコン酸、ジメチルマレイン酸、１，
２−シクロヘキセンジカルボン酸などの不飽和脂肪族ジ
カルボン酸類；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタ
ル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ト
リデカン二酸などの直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸類；
ジメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、ジプロピルマロ
ン酸、２−メチルグルタル酸、３−メチルグルタル酸、
３，３−ジメチルグルタル酸、３−メチルアジピン酸、
２，２，４−トリメチルアジピン酸、２，４，４−トリ
メチルアジピン酸、１，６−デカンジカルボン酸、５，
６−デカンジカルボン酸、１，７−オクタンジカルボン
酸、７−メチル−７−カルボメトキシ−１，９−デカン
ジカルボン酸、２，８−ノナンジカルボン酸、７，８，
１１，１２−テトラメチル−１，１８−オクタデカンジ
カルボン酸、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、５−メチル−１，７−オクタンジカルボ
ン酸、７，１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジ
カルボン酸、７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカ
ルボン酸、７，８−ジメチル−１，１４−テトラデカン
ジカルボン酸、１，６−ヘプタンジカルボン酸、６−メ
チル−６−カルボメトキシ−１，８−ノナンジカルボン
酸、１，８−ノナンジカルボン酸、８−メチル−８−カ
ルボメトキシ−１，１０−ウンデカンジカルボン酸、６
−エチル−１，４−テトラデカンジカルボン酸、シクロ
ヘキサンジカルボン酸などの分岐鎖を有する飽和脂肪族
ジカルボン酸類；７−メチル−１，７，９−デカントリ
カルボン酸、６−メチル−１，６，８−ノナントリカル
ボン酸、８−メチル−１，８，１０−ウンデカントリカ
ルボン酸などのトリカルボン酸類等あるいはこれらの混
合物が挙げられる。また、無機酸成分の具体例として
は、ホウ酸、燐酸などが挙げられる。

【００２１】上記した有機酸成分及び無機酸成分のうち
でも定格電圧１００Ｖ以下の低圧用コンデンサ向けには
電気伝導率の高い電解液が得られるフタル酸、マレイン
酸、安息香酸、アジピン酸が好ましい。定格電圧３００
Ｖ以上の高圧用コンデンサ向けには耐電圧の高い電解液
が得られるアゼライン酸、セバシン酸、１，６−デカン
ジカルボン酸、１，７−オクタンジカルボン酸、ホウ酸
が好ましい。定格電圧１００Ｖを越え、３００Ｖ未満の
中圧用コンデンサ向けには適度の電気伝導率と耐電圧を
有する電解液が得られる安息香酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸が好ましい。

【００２２】オニウム塩の具体例としては、アンモニウ
ム；メチルアンモニウム；ジメチルアンモニウム；トリ
メチルアンモニウム、エチルジメチルアンモニウム、ジ
エチルメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウムな
どの三級アンモニウム類；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、テトラエチルアンモニ
ウムなどの四級アンモニウム類；１，２，３，４−テト
ラメチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメ
チルイミダゾリニウムなどのアミジニウム類等あるいは
これらの混合物が挙げられる。

【００２３】中高圧用コンデンサにはエチレングリコー
ル溶媒と１，６−デカンジカルボン酸などのジカルボン
酸類との組み合わせにおいて高い耐電圧を有する電解液
が得られるアンモニアが好ましい。低圧用コンデンサに
はγ−ブチロラクトン溶媒とフタル酸などの組み合わせ
において高い電気伝導率を有する電解液が得られる１，
２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１−エチ
ル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、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、テトラ
エチルアンモニウムが好ましい。溶質の使用量は溶媒と
溶質との合計重量に対して５〜３０重量％の範囲で含有
させるのが好ましい。

【００２４】また、本発明においては、化成性の向上な
どの目的で電解液に水を含有させることもできる。この
水の含有量は、好ましくは０．０１〜３０重量％の範囲
であり、更に好ましくは０．０１〜１０重量％の範囲で
ある。また、必要に応じて電解液にさらに他の添加剤を
含有させることもできる。その他の添加剤としては、ホ
ウ酸、ホウ酸と多価アルコール類（エチレングリコー
ル、マンニトール、ソルビトールなど）との錯化合物な
どのホウ素化合物類；リン酸、酸性リン酸エステル類
〔リン酸ジブチル、リン酸ビス（２−エチルヘキシ
ル）〕、酸性ホスホン酸エステル類〔２−エチルヘキシ
ルホスホン酸（２−エチルヘキシル）など〕のリン化合
物類；ｐ−ニトロ安息香酸、ｍ−ニトロアセトフェノン
などのニトロ化合物類などが挙げられる。本発明の電解
液は、例えば図１、図２に示す巻回型のアルミニウム電
解コンデンサに用いることができ、該電解液は、図中に
おいて３で示されるセパレータ（スペーサーとも言う）
に含浸される。該セパレータは、クラフト紙、マニラ紙
などが一般に使用される。

【００２５】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定される
ものではない。表１（その１、その２）に有機物で表面
修飾したシリカコロイド粒子を用いた本発明の電解液、
表２（その１、その２）に有機物で表面修飾していない
通常のシリカコロイド粒子を用いた電解液の２５℃にお
ける電気伝導率と耐電圧をそれぞれ示した。

【００２６】表中、各成分の使用量及び添加量は、特に
断らない限り溶媒と溶質の合計を１００としたときの重
量部で示した。無機酸化物コロイド粒子は、平均粒径が
約１２ｎｍのシリカ粒子をそのまま（比較例）あるいは
次の一般式（２）で表される３−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを用いて表面修飾したもの（実施
例）を用いた。コロイドの分散媒としてはエチレングリ
コールを用い、コロイドを基本電解液（溶質及び溶媒）
に添加して所定の組成の電解液を調製した。

【００２７】

【化３】

【００２８】耐電圧はこれらの電解液を図１に示した巻
回型素子に含浸し、これに定電流を印加したときの電圧
−時間の上昇カーブではじめにスパイクあるいはシンチ
レーションが観測された電圧値とした。実施例１〜４お
よび比較例１〜４で使用したアルミ電解コンデンサ素子
の仕様は定格電圧４５０Ｖ、定格静電容量１０μＦのも
のである。実施例５〜１１および比較例５〜１１で使用
したアルミ電解コンデンサ素子の仕様は定格電圧２００
Ｖ、定格静電容量６８μＦのものである。耐電圧の測定
で印加した電流値はそれぞれ３ｍＡ、１０ｍＡである。
表１および表２の実験結果から、本発明の電解液は従来
の電解液と同等の電気伝導率とより高い耐電圧を有する
ことがわかる。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】

【表４】

【００３３】表３に本発明の実施例１、２および従来例
１、２の電解液を用いて定格電圧４５０Ｖ、静電容量１
０μＦのアルミ電解コンデンサを作製し、１０５℃にて
１０００時間の高温負荷試験を行った場合の結果を示
す。表３の実験結果からわかるように、本発明の電解コ
ンデンサは高温負荷試験後も初期値を維持した。一方、
従来の電解コンデンサは耐電圧の低下により高温負荷試
験中に多数のショート品が発生し、信頼性に問題があっ
た。表４にこれら電解液をバイアル管中に密封し、１１
５℃にて加熱したときのゲル化に至るまでの日数を示し
た。従来の電解液に比較して、本発明の電解液は極めて
ゲル化しにくいことがわかる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の電解液を使用すれば、より低損
失で、より定格電圧の高い電解コンデンサが実現でき、
工業的価値が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】電解コンデンサの巻回型素子の斜視図。

【図２】電解コンデンサの断面図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤隆人東京都青梅市東青梅１丁目167番地の１日本ケミコン株式会社内 (72)発明者清水誠東京都青梅市東青梅１丁目167番地の１日本ケミコン株式会社内 (72)発明者福井京子東京都青梅市東青梅１丁目167番地の１日本ケミコン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶媒、溶質および有機物で表面修飾した
無機酸化物コロイド粒子から成る電解コンデンサ用電解
液。
【請求項２】有機物が下記一般式（１）で表されるシ
リル化剤またはシランカップリング剤である請求項１記
載の電解コンデンサ用電解液。【化１】［式中、Ｘ₁〜Ｘ₃は、炭素数が１〜２０のアルキル
基、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基であ
り、その水素の一部がカルボキシル基、エステル基、ア
ミド基、シアノ基、ケトン基、ホルミル基、エーテル
基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基、
スルホキシド基、スルホン基で置換されていてもよい炭
化水素基（−Ｒ）、オキシ炭化水素基（−ＯＲ）及び水
酸基（−ＯＨ）の群から選ばれた少なくとも一種であ
り、互いに異なっていても良い。Ｘ₄は炭素数１〜２０
のアルコキシ基または水酸基である。］
【請求項３】一般式（１）で表されるシリル化剤また
はシランカップリング剤が３−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシ
シランから選ばれる１種以上である請求項２記載の電解
コンデンサ用電解液。
【請求項４】無機酸化物コロイド粒子がシリカである
請求項１記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項５】シリカの粒径が５〜１００ｎｍ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用電解
液。
【請求項６】溶媒がエチレングリコールまたはγ−ブ
チロラクトンを主体とする有機溶媒である請求項１記載
の電解コンデンサ用電解液。
【請求項７】溶質が有機酸および／または無機酸のオ
ニウム塩である請求項１記載の電解コンデンサ用電解
液。
【請求項８】有機酸が１，６−デカンジカルボン酸、
１，７−オクタンジカルボン酸、アジピン酸、安息香
酸、フタル酸およびマレイン酸から選ばれる１種以上で
ある請求項７記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項９】無機酸がホウ酸である請求項７記載の電
解コンデンサ用電解液。
【請求項１０】オニウム塩がアンモニウム塩、三級ア
ンモニウム塩、四級アンモニウム塩およびアミジニウム
塩からなる群から選ばれる１種以上である請求項７記載
の電解コンデンサ用電解液。
【請求項１１】溶媒がエチレングリコールを主体とす
る溶媒、溶質が有機酸のアンモニウム塩、有機物で表面
修飾した無機酸化物コロイド粒子がシランカップリング
剤で表面処理したシリカ粒子である請求項１記載の電解
コンデンサ用電解液。
【請求項１２】溶媒がγ−ブチロラクトンを主体とす
る溶媒、溶質が有機酸の三級アンモニウム塩、四級アン
モニウム塩またはアミジニウム塩、有機物で表面修飾し
た無機酸化物コロイド粒子がシランカップリング剤で表
面処理したシリカ粒子である請求項１記載の電解コンデ
ンサ用電解液。