(57)【要約】【課題】 火花電圧および電導度が高く、かつ漏れ電流特性、寿命特性の良好な中高圧用の電解液を提供する。【解決手段】 エチレングリコールを主体とする溶媒中に、３−ドデシルアジピン酸 またはその塩を溶解し、硼酸及びプロピレングリコール等を添加することによって、火花電圧は向上する。さらに、１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボン酸等を添加することによって、火花電圧、電導度が高く、化成性の良好な電解液が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレングリコールを主体とする溶媒中に、３−ドデシルアジピン酸またはその塩を溶解し、硼酸及び、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、マンニット、ソルビット、ズリシット、１，３−ブタンジオール、ポリビニルアルコールのうちの１種または２種以上を添加した電解コンデンサ用電解液。
【請求項２】
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−メトキシカルボニル−１，９−デカンジカルボン酸、安息香酸、セバシン酸、アゼライン酸、アジピン酸または、これらの塩のうち１種または２種以上を添加した電解コンデンサ用電解液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサ用電解液に関し、更に詳しくは中高圧用の電解液に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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皮膜が形成された弁金属を陽極電極に使用し、前記酸化皮膜層を誘電体とし、この酸化皮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。
【０００４】
電解コンデンサの従来技術においては、中高圧用の電解液として、火花電圧が比較的高く得られることから、エチレングリコールからなる溶媒にほう酸またはほう酸アンモニウムを溶質として溶解した電解液が用いられていた。しかしながら、このような電解液においては、電導率が低く、さらにエチレングリコールとほう酸のエステル化により多量の水が生成するため、１００℃以上では水の蒸発によって内圧が上昇し、また電極であるアルミニウムと反応しやすくなるという問題も発生し、高温での使用に適さなかった。
【０００５】
このような欠点を解決するために、セバシン酸、やアゼライン酸等の有機ジカルボン酸が用いられることもあるが、これらは溶解性が低いため、低温において結晶が析出しやすくコンデンサの低温特性を劣化させるという欠点を免れ得なかった。さらに、ブチルオクタン二酸を溶質として用いる例（特許文献１）や５，６−デカンジカルボン酸を溶質として用いた例（特許文献２）がある。これらの二塩基酸あるいはその塩を用いた電解液では、火花電圧および電導度が高く、しかもエステル化が非常に遅く水の生成が少ないので高温での安定性を得ることができる。
【特許文献１】特公昭６０−１３２９６号公報
【特許文献２】特公昭６３−１５７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、スイッチング電源を使用した電子機器が一般家庭で汎用されるようになり、アルミ電解コンデンサの安全性に対する要求が高まっている。すなわち、スイッチング電源の一次側に使われるアルミ電解コンデンサには、供給電力の不安定さによって過電圧が印加される場合があり、その際には、コンデンサが破壊し、発火、燃焼という事態が発生するようなことがあり、このような事態を防止する安全対策が図られている。この電解コンデンサの安全性を向上させるために、電解コンデンサ用電解液の火花電圧をさらに向上させて、電解コンデンサの過電圧特性を向上させることが望まれている。
【０００７】
本発明は、火花電圧および電導度が高く、さらに、漏れ電流特性、寿命特性の良好な中高圧用の電解液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため第一の発明の電解コンデンサ用電解液は、エチレングリコールを主体とする溶媒中に、３−ドデシルアジピン酸 またはその塩を溶解し、硼酸及び、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、マンニット、ソルビット、ズリシット、１，３−ブタンジオール、ポリビニルアルコールのうちの１種または２種以上を添加することを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記電解液に、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−メトキシカルボニル−１，９−デカンジカルボン酸、安息香酸、セバシン酸、アゼライン酸、アジピン酸または、これらの塩のうち１種または２種以上を添加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の電解コンデンサ用電解液は、エチレングリコールを主体とする溶媒中に、３−ドデシルアジピン酸またはその塩を溶解し、硼酸 及び、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、マンニット、ソルビット、ズリシット、１，３−ブタンジオール、ポリビニルアルコールのうちの１種または２種以上を添加する。このことによって、火花電圧は向上し、電解コンデンサの過電圧特性は向上する。
【００１１】
さらに、前記電解液に、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−メトキシカルボニル−１，９−デカンジカルボン酸、安息香酸、セバシン酸、アゼライン酸、アジピン酸または、これらの塩のうち１種または２種以上を添加することによって、火花電圧、電導度が高く、さらに、化成性の良好な電解液が得られ、電解コンデンサの過電圧性能がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
一般に、電解コンデンサの電解液に用いられる有機カルボン酸の炭素数が大きくなると、一定濃度に対しては火花電圧は大きくなるが、それに伴って溶解性も小さくなるので、濃度を高めて電導度を高めることができなくなる。しかしながら、3-ドデシルアジピン酸は総炭素数が１８と従来の有機カルボン酸よりも炭素数が大きいにも拘わらずエチレングリコールに対する溶解度が高いので、高電導度で高火花電圧の電解液が実現できる。その反面、化成性は劣るので、陽極酸化皮膜の劣化修復時に発熱が大きく、結果としてコンデンサの特性を長時間安定に維持できなくなる欠点がある。
【００１３】
しかしながら、本発明のように、３−ドデシルアジピン酸またはその塩を溶解した電解液に、硼酸及び、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、マンニット、ソルビット、ズリシット、１，３−ブタンジオール、ポリビニルアルコールの１種又は２種以上を添加することにより、火花電圧を向上させることができる。このことによって、さらに、コンデンサに過電圧が印加された際の安全性を向上することができる。
【００１４】
さらに、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−メトキシカルボニル−１，９−デカンジカルボン酸、安息香酸、セバシン酸、アゼライン酸、アジピン酸または、これらの塩のうち１種または２種以上を併用することにより電解液の化成性が向上し、長時間安定な特性を有するコンデンサを得ることができる。また、これらのカルボン酸の濃度を増加させることによって、電導度を向上させることができる。
【００１５】
硼酸 の添加濃度は、０．１〜３０重量％、好適には１〜１０重量％、プロピレングリコール等の濃度は、０．１〜２０重量％、好適には１〜１０％、この範囲未満では効果が小さく、これを越えると電導度が低下する。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１７】
（表１）〜（表３）は、電解液の実施例及び比較例の電解コンデンサ用電解液の組成、火花電圧および電導度を示したものである。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
【表２】
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【００２０】
【表３】
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【００２１】
（表１）〜（表３）から明らかなように、実施例では、比較例に比べて、火花電圧が向上している。