(57)【要約】【課題】鉛フリーはんだ使用時のフロー／リフロー条件においても、製品高さ寸法の増加を抑制することができる電解コンデンサの駆動用電解液を提供する。【解決手段】γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、有機カルボン酸またはその塩と、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オン（化１）、または、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオン（化２）とを溶解したことを特徴とする。上記有機カルボン酸の塩がイミダゾリニウム塩または三級アミン塩であり、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オン（化１）の溶解量が電解液全体に対して５．０〜３０．０ｗｔ％であり、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオン（化２）の溶解量が電解液全体に対して５．０〜１０．０ｗｔ％であることを特徴とする。【化１】2004214296.tif 000008【化２】2004214296.tif 000009【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、有機カルボン酸またはその塩と、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オン（化１）、または、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオン（化２）とを溶解したことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【化１】
2004214296.tif 000006
【化２】
2004214296.tif 000007
【請求項２】
請求項１において、  ４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オン（化１）の溶解量が電解液全体に対して５．０〜３０．０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項３】
請求項１において、  ４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオン（化２）の溶解量が電解液全体に対して５．０〜１０．０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液(以下、電解液と称す)の改良に関するものであり、特にはんだフロー／リフローでの電解コンデンサの耐熱性を改善する電解液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、低圧用のアルミニウム電解コンデンサは、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、フタル酸の三級アミン塩やイミダゾリニウム塩を主溶質とした電解液が用いられている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−４９７９１号公報（第１−４頁）
【特許文献２】
特開平８−２５５７３１号公報（第１−３頁）
【特許文献３】
特開平９−１４８１９６号公報（第１−８頁）
【特許文献４】
特開平１１−１８６１０７号公報（第１−６頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような電解コンデンサが用いられる電子機器の分野においては、地球環境保全対策の一環としてはんだの鉛フリー化が進められている。鉛フリーはんだは従来の鉛入りはんだに比べ融点が高く、電解コンデンサ等の電子部品と基板とを電気的に接続するためのはんだフロー／リフロー温度を鉛入りはんだの場合より高く設定する必要がある。しかし、その温度上昇に伴い、従来の電解液を用いた電解コンデンサでは、電解液が蒸発し、内圧が上昇して封口ゴムが外側に膨らむ結果、電解コンデンサの高さ寸法が増加するという問題があった。
そのため、鉛フリーはんだの使用によるフロー／リフロー温度を高く設定した条件においても、電解コンデンサの内圧上昇を抑える電解液が要求されていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するもので、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、有機カルボン酸またはその塩と、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オン（化３）、または、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオン（化４）とを溶解することを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液である。
【０００６】
【化３】
2004214296.tif 000002
【０００７】
【化４】
2004214296.tif 000003
【０００８】
また、上記４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オン（化３）の溶解量が電解液全体に対して５．０〜３０．０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液である。
【０００９】
さらに、上記４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオン（化４）の溶解量が電解液全体に対して５．０〜１０．０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液である。
【００１０】
上記有機カルボン酸としては、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸等を例示することができる。
【００１１】
そして、上記有機カルボン酸の塩としては、イミダゾリニウム塩、アンモニウム塩、メチルアミン、エチルアミン、ｔ−ブチルアミン等の一級アミン塩、ジメチルアミン、エチルメチルアミン、ジエチルアミン等の二級アミン塩、トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミン等の三級アミン塩、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等の四級アンモニウム塩等を例示することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オン、または、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオンを溶解した本発明による電解液は、従来の電解液に比べ蒸気圧が低く、鉛フリーはんだを使用するフロー／リフロー温度を高く設定した条件においても、電解コンデンサの内圧上昇を抑制でき、電解コンデンサの高さ寸法の増加を抑えることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明による実施例を具体的に説明する。４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オンを溶解した表１の組成、および、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオンを溶解した表２の組成で電解液を調合し、φ８×１１．５ｍｍＬ、定格５０Ｖ／１００μＦのアルミ電解コンデンサを各２０個作製した。
鉛フリーはんだを使用したフロー／リフローでの耐熱性を調査するため、実施例と従来例の製品各１０個を２８０℃の恒温槽中に２分間放置（耐熱試験）後、室温に戻してから、製品高さの変化率を測定し、また、残りの各１０個を１０５℃の恒温槽中で定格電圧を印加（高温負荷試験）し、２０００時間後のｔａｎδを測定し、表１、表２の結果を得た。
【００１４】
【表１】
2004214296.tif 000004
【００１５】
【表２】
2004214296.tif 000005
【００１６】
表１の結果より、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オンを溶解した実施例１〜６、および、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオンを溶解した実施例７〜１０は、これらを添加しない従来例１，２と比較すると、耐熱試験後の製品高さ増加が抑えられており、従来例１，２では耐熱試験後の製品高さの変化率が８．０〜１０．０％であるのに対し、実施例１〜１０では０．８〜４．９％であって、従来例より耐熱性の改善が図られていることが分かる。
また、１０５℃高温負荷試験後のｔａｎδ増加も、実施例１〜１０では、従来例よりも改善されている。
【００１７】
４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オンの溶解量は、５．０〜３０．０ｗｔ％の範囲が好ましい。溶解量が５．０ｗｔ％未満では、耐熱試験で製品高さ増加の抑制効果が少なく、３０．０ｗｔ％を超える場合は高温負荷試験で製品ｔａｎδが高くなり、低比抵抗用途に不向きとなる。
【００１８】
また、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオンの溶解量は、５．０〜１０．０ｗｔ％の範囲が好ましい。溶解量が５．０ｗｔ％未満では、耐熱試験で製品高さ増加の抑制効果が少なく、１０．０ｗｔ％を超える場合は高温負荷試験で製品ｔａｎδが高くなり、低比抵抗用途に不向きとなる。
【００１９】
なお、本発明は実施例に限定されるものではなく、先に例示した有機カルボン酸またはその塩を単独または複数溶解しても、本発明と同等の効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】
上記のとおり、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−オン、または、４，５−ビス（２−シアノエチルチオ）−１，３−ジチオール−２−チオンを溶解した電解液を使用した電解コンデンサは、耐熱性が向上し、鉛フリーはんだのフロー／リフロー条件で製品外観の変化を抑え、製品特性の高温安定化を図ることができる。