(57)【要約】【課題】  電解質としてホウ素錯体塩を含有する電解コンデンサ用電解液の液性が酸性を呈することなくほぼ中性を保持し、アルミニウム電解コンデンサに適用した場合でも、陰極アルミ箔の溶解による不具合がなく、高電導度で、広い温度範囲で安定な電解コンデンサ用電解液と、該電解液を用いた電解コンデンサを提供。【解決手段】  電解質として、一般式〔１〕で表されるボロジシュウ酸トリエチルアミン塩と、ｐＨ調整剤となるアミン（炭素数が少なくとも８の第２級または第３級脂肪族アミン、例えばトリｎ−ブチルアミン）とを、γ−ブチロラクトン等の溶媒に溶解させて電解液を得、該電解液を使用して電解コンデンサを作製する。  【化１】2005045101.tif 000005【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質として、一般式〔１〕で表されるボロジシュウ酸トリエチルアミン塩と、ｐＨ調整剤となるアミンとが含有されてなることを特徴とする電解コンデンサ用電解液。
【化１】
2005045101.tif 000004
【請求項２】
ボロジシュウ酸トリエチルアミン塩が、５〜５０質量％含有されてなることを特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項３】
アミンが、第２級及び／または第３級脂肪族アミンであり、かつ該アミンの炭素数が少なくとも８であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項４】
アミンが、トリｎ−ブチルアミンであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項５】
アミンの添加量が、０．５〜５質量％であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項６】
溶媒が、γ−ブチロラクトンまたはγ−ブチロラクトン含有溶媒であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電解コンデンサ用電解液を用いて作製されてなることを特徴とする電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質としてホウ素錯体塩を含有する電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサ用電解液として、芳香族ジカルボン酸、フェノール類、芳香族ヒドロキシカルボン酸等のホウ素錯体をアニオン成分とし、アンモニア、脂肪族アミン等をカチオン成分としたホウ素錯体塩を電解質に用いた電解液は、広い温度範囲で高い化学的安定性を示すことが知られている。
【０００３】
上記電解液の中でも、より高電導度を示すものとして、シュウ酸またはα−ヒドロキシカルボン酸のホウ素錯体塩を電解質として使用したものが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、上記電解液をアルミニウム電解コンデンサに適用した場合、電解質のアニオン成分であるホウ素錯体が強酸性を示すことから、陰極アルミニウム箔が酸溶解して水素ガスが発生し、コンデンサの内圧が上昇することにより、電解液の液漏れやコンデンサが破壊するという解決すべき課題が残されていた。
【０００５】
【特許文献１】英国特許  第２１４３２２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電解質としてホウ素錯体塩を含有する電解コンデンサ用電解液が酸性を呈することなくほぼ中性であり、アルミニウム電解コンデンサに適用した場合でも、陰極アルミニウム箔の溶解による不具合がなく、高電導度で、広い温度範囲で安定な電解コンデンサ用電解液と、該電解液を用いた電解コンデンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意検討を行った結果、ホウ素錯体塩を含有する電解コンデンサ用電解液に、ｐＨ調整剤としてアミンを添加することにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、電解質として、一般式〔１〕で表されるボロジシュウ酸トリエチルアミン塩と、ｐＨ調整剤となるアミンとが含有されてなることを特徴とする電解コンデンサ用電解液である。
【０００９】
【化１】
2005045101.tif 000002
以下、本発明の電解コンデンサ用電解液について、詳細に説明する。
【００１０】
本発明の電解コンデンサ用電解液は、電解質として、一般式〔１〕で表されるボロジシュウ酸トリエチルアミン塩と、ｐＨ調整剤となるアミンとが含有されてなるものである。
【００１１】
上記ボロジシュウ酸トリエチルアミン塩は、水溶媒中、ホウ酸１ｍｏｌあたり、２ｍｏｌのシュウ酸及び１ｍｏｌのトリエチルアミンを添加し、温度５０〜６０℃で反応させた後、減圧乾燥させて得られる。
【００１２】
本発明の電解液中の電解質濃度としては、ボロジシュウ酸トリエチルアミン塩が５〜５０質量％の範囲が好ましく、ボロジシュウ酸トリエチルアミン塩が５質量％未満の場合、電導度が低くなり不都合であり、また、５０質量％超の場合、電導度が低くなるとともに、経済性に劣り不都合である。
【００１３】
本発明の電解コンデンサ用電解液は、該電解液のｐＨをほぼ中性に保持するための、ｐＨ調整剤としてアミンが添加される。
【００１４】
上記アミンとしては、電解液の耐熱性及びアルミニウムへの腐食性を考慮すると、炭素数が少なくとも８の第２級及び／または第３級脂肪族アミンが好ましく、さらに毒性及び経済性を考慮すると、トリｎ−ブチルアミンがより好ましい。
【００１５】
また、電解液中の上記アミンは、好ましくは０．５〜５質量％の範囲である。該アミンが０．５質量％未満の場合、ｐＨ調整効果が不十分なため、電解液は酸性を呈し不都合であり、また、５質量％超の場合、該アミン塩が溶媒に溶解し難くなると同時に、電解液の電導度が低下し不都合である。
【００１６】
本発明の電解液に用いられる溶媒としては、電解コンデンサ用電解液の溶媒として周知のものを用いることができ、例えば、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、プロピレンカーボネートがあげられる。
【００１７】
上記溶媒の中でも、電解液の電導度、温度特性、毒性等を考慮すると、γ−ブチロラクトンまたはγ−ブチロラクトン含有溶媒が好ましい。
【００１８】
また、本発明の電解コンデンサ用電解液は、必要に応じて、リン酸誘導体、ニトロ化合物等の添加剤を用いることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電解コンデンサ用電解液は、電解質としてボロジシュウ酸トリエチルアミン塩と、ｐＨ調整剤となるアミンが含有されているため、該電解液は酸性を呈することなくほぼ中性に保持され、アルミニウム電解コンデンサに適用した場合でも、陰極アルミニウム箔が溶解するという不具合がなく、電導度が高く、広い温度範囲で高い化学的安定性を示す。
【００２０】
また、上記電解液を用いて作製した電解コンデンサは、インピーダンスが低く、広い温度範囲で優れた特性を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例及び比較例に基づき説明する。実施例中の「％」は「質量％」を表す。なお、本発明は、実施例によりなんら限定されない。
【００２２】
実施例１
γ−ブチロラクトン溶媒中に、電解質であるボロジシュウ酸トリエチルアミン塩を３０％、またｐＨ調整剤としてトリｎ−ブチルアミンを１．３％の濃度となるように、添加、溶解させて、電解コンデンサ用電解液を得た。得られた電解液の温度３０℃における電導度は１３．３ｍＳ／ｃｍであり、ｐＨは６．９であった。結果を表１に示す。
【００２３】
実施例２
実施例１において、ｐＨ調整剤としてジｎ−ブチルアミン１．３％を用いた以外は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を得た。得られた電解液の温度３０℃における電導度は１２．５ｍＳ／ｃｍであり、ｐＨは７．８であった。結果を表１に示す。
【００２４】
実施例３
実施例１において、ｐＨ調整剤としてトリｎ−プロピルアミン１．３％を用いた以外は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を得た。得られた電解液の温度３０℃における電導度は１２．７ｍＳ／ｃｍであり、ｐＨは６．８であった。結果を表１に示す。
【００２５】
比較例１
γ−ブチロラクトン溶媒中に、ボロジシュウ酸トリエチルアミン塩のみを３０％の濃度となるように溶解させて、電解コンデンサ用電解液を得た。得られた電解液の温度３０℃における電導度は１３．８ｍＳ／ｃｍであったが、ｐＨは強酸性となってしまい、測定不能であった。結果を表１に示す。
【００２６】
比較例２
実施例１において、ｐＨ調整剤としてトリｎ−ブチルアミンを０．２％の濃度となるように添加した以外は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を得た。得られた電解液の温度３０℃における電導度は１３．５ｍＳ／ｃｍであったが、ｐＨは２．５であった。結果を表１に示す。
【００２７】
比較例３
実施例１において、添加剤としてトリｎ−ブチルアミンを６．８％の濃度となるように添加した以外は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液の調製を試みたところ、トリｎ−ブチルアミンの一部が分離したまま溶解せず、電解液が調製できなかった。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2005045101.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の電解コンデンサ用電解液は、電解質としてボロジシュウ酸トリエチルアミン塩及びｐＨ調整剤となるアミンが含有されており、該電解液は酸性を呈することなくほぼ中性を保持し、電導度が高く、広い温度範囲で高い化学的安定性を示し、アルミニウム電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ等の電解コンデンサ用途の他に、電気二重層キャパシタ用途へも適用できる。