(57)【要約】      （修正有）【課題】  優れた再生音質が得られる音響用アルミ電解コンデンサ駆動用電解液及びそれを用いた音響用アルミニウム電解コンデンサを提供する。【解決手段】  エチレングリコール（成分ａ）と、水分子の吸収スペクトルに共鳴する波長の遠赤外線照射により水分子の振動が活性化された純水（成分ｂ）を混合して得られた溶媒中に、溶質として、高級二塩基酸およびその塩のうちの少なくとも１種（成分ｃ）と、芳香族モノカルボン酸もしくはその塩のうちの少なくとも１種（成分ｄ）と、リン化合物の少なくとも１種（成分ｅ）が溶解されており、しかも、電解液に占める成分ｃと成分ｄの合計配合割合が５〜２０重量％であり、電解液に占める成分ｅの配合割合が２重量％以下であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解コンデンサの駆動用電解液であって、当該電解液が、下記の成分ａ、ｂ：
成分ａ：エチレングリコールと、
成分ｂ：水分子の吸収スペクトルに共鳴する波長の遠赤外線を照射することにより、水分子の振動が活性化された純水
とを含むことを特徴とする音響用電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項２】
前記電解液が、下記の成分ｃ〜ｅ：
成分ｃ：高級二塩基酸およびその塩のうちの少なくとも１種と、
成分ｄ：芳香族モノカルボン酸もしくはその塩のうちの少なくとも１種と、
成分ｅ：リン化合物の少なくとも１種
とを含み、かつ、前記電解液に占める前記成分ｃと前記成分ｄの合計配合割合が５〜２０重量％であり、前記電解液に占める前記成分ｅの配合割合が２重量％以下であることを特徴とする請求項１記載の音響用電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項３】
前記成分ｃの高級二塩基酸成分が、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸およびセバシン酸から成る群より選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項２記載の音響用電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項４】
前記成分ｄの芳香族モノカルボン酸成分が、安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸およびサリチル酸から成る群より選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の音響用電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項５】
前記成分ｅが、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、リン酸エステルおよびアルキルリン酸エステルの群より選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の音響用電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項６】
請求項１〜５記載の電解液を含むことを特徴とする音響用電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響用電解コンデンサに使用する駆動用電解液およびそれを用いた音響用電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサとは、アルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属と呼ばれる金属を電極に使用して、陽極酸化することで得られる酸化皮膜層を誘電体として利用するコンデンサである。
【０００３】
一般に、リード線形電解コンデンサは、図１、図２に示すような構造からなる。エッチング処理及び酸化皮膜形成処理をした陽極箔１と陰極箔２とをセパレータ３を介して巻回したコンデンサ素子６を形成し、このコンデンサ素子は駆動用電解液に含浸した後、有底筒状の外装ケース８に収納する。陽極及び陰極引き出しリード４、５を弾性封口体７に形成した貫通孔に挿入して引き出し、外装ケースの開口部には、弾性を有する材質より成る封口体（弾性封口体）７を装着し、絞り加工により密閉した構造をしている。
【０００４】
また、他の電解コンデンサについて、図３、図４に示すような構造からなる。エッチング処理及び酸化皮膜形成処理をした陽極箔１と陰極箔２とをセパレータ３を介して巻回したコンデンサ素子６を形成し、このコンデンサ素子を電解液に含浸した後、有底筒状の外装ケース８に収納する。外装ケース８の開口部には、封口体９を装着し、絞り加工により密閉した構造をしている。外装ケース８にコンデンサ素子６を固定する素子固定剤１７を有していてもよい。封口体９の外端面には、陽極端子１３及び陰極端子１４が構成され、これらの端子１３、１４の下端部は、陽極内部端子１５及び陰極内部端子１６として、コンデンサ素子６から引き出された陽極タブ端子１１及び陰極タブ端子１２が電気的に接続されている。ここで、陽極タブ端子１１は、化成処理が施されたものが使用されるが、陰極タブ端子１２は、化成処理が施されていないものが使用される。また、いずれのタブ端子１１、１２についても、表面加工の施されていないアルミニウム箔が用いられている。
【０００５】
電解コンデンサは、陽極箔と陰極箔との間に電解液を含浸したセパレータを介している。電解液は、真の陰極として作用しており、また、酸化皮膜が電気的などのストレスにより絶縁破壊を起こしたときに、電解液の化成能力により、酸化皮膜を成長させ直ちに破壊部分を補修する特徴を有しているため、電解コンデンサの特性に大きな影響を与える重要な構成要素である。
【０００６】
オーディオ機器の分野において、アルミニウム電解コンデンサは電源回路フィルター、各回路ブロックのカップリング、デカップリングの用途に使用されているが、アルミニウム電解コンデンサの材料や製造方法によって再生音質が変化する現象が知られており、特に電解液に含有される成分の影響が大きいことが知られている。
【０００７】
これまでに、音響用アルミニウム電解コンデンサ用の電解液としては、エチレングリコールやそのエーテル類、水、アジピン酸またはその塩からなる主電解液に対して３種以上の酸やその塩基を添加したものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平７−４８４５６号公報
【０００８】
しかし、上記特許文献１に記載される電解液の構成成分のみでは、これらの電解液を使用してアルミニウム電解コンデンサを製造し、このアルミニウム電解コンデンサをオーディオ機器に使用しても、音のバランス、明るさ、透明感に優れた再生音質が得られないという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、オーディオ機器に使用した際に、優れた音質を得ることができる音響用電解コンデンサおよびそれを用いた音響用電解コンデンサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の音響用電解コンデンサの駆動用電解液（以下、電解液という）は、下記の成分ａ、ｂ：
成分ａ：エチレングリコールと、
成分ｂ：水分子の吸収スペクトルに共鳴する波長の遠赤外線を照射することにより、水分子の振動が活性化された純水と、
とを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、前記電解液は、下記の成分ｃ〜ｅ：
成分ｃ：高級二塩基酸およびその塩のうちの少なくとも１種と、
成分ｄ：芳香族モノカルボン酸もしくはその塩のうちの少なくとも１種と、
成分ｅ：リン化合物の少なくとも１種
とを含む。しかも、本発明の電解液においては、当該電解液に占める前記成分ｃと前記成分ｄの合計配合割合が５〜２０重量％の範囲内にあり、電解液に占める前記成分ｅの配合割合が２重量％以下であることを特徴とする。
すなわち、本発明の電解液は、エチレングリコール（成分ａ）と、水分子の吸収スペクトルに共鳴する波長の遠赤外線照射により水分子の振動が活性化された純水（成分ｂ）を混合して得られた溶媒中に、溶質として、高級二塩基酸およびその塩のうちの少なくとも１種（成分ｃ）と、芳香族モノカルボン酸もしくはその塩のうちの少なくとも１種（成分ｄ）と、リン化合物の少なくとも１種（成分ｅ）を、電解液に占める成分ｃと成分ｄの合計配合割合が５〜２０重量％となり、かつ、電解液に占める成分ｅの配合割合が２重量％以下となるようにして溶解させることにより製造されたものである。
【００１２】
また、本発明の電解液は、上記の特徴を有するものにおいて、前記成分ｃの高級二塩基酸成分が、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸およびセバシン酸から成る群より選ばれる１種以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の電解液は、上記の特徴を有するものにおいて、前記成分ｄの芳香族モノカルボン酸成分が、安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸およびサリチル酸から成る群より選ばれる１種以上であることを特徴とするものでもある。
【００１４】
また、本発明の電解液は、上記の特徴を有するものにおいて、前記成分ｅが、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、リン酸エステルおよびアルキルリン酸エステルの群より選ばれる１種以上であることを特徴とするものでもある。
【００１５】
また、本発明の音響用電解コンデンサは、上記の電解液を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電解液を用いて製造された音響用アルミニウム電解コンデンサを使用したオーディオ機器は、低音域から高音域にわたる全ての帯域においてバランスが良く、歪み感が無く、かつ情報量、分解能が高く、臨場感溢れる音質の再生が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
まず最初に、本発明の音響用アルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液に含有される各成分について説明する。
本発明の電解液中に含まれる成分ａと成分ｂはいずれも溶媒として機能する成分であり、成分ａのエチレングリコールは市販品をそのまま利用することができる。
一方、本発明の電解液中に含まれる成分ｂは、水分子の吸収スペクトルに共鳴する波長、一般的には３〜４０μｍの波長、好ましくは３〜３０μｍの波長、特に好ましくは３〜１５μｍの波長の遠赤外線を照射することにより、水分子の振動を活性化させた純水（いわゆる波動純水）である。本発明では、上記波長の遠赤外線を照射する際の方法が特に限定されるものではないが、一般的には、上記波長の遠赤外線放射特性のあることが知られているアルミナ系、マグネシア系、ジルコニア系のセラミックス粒子を筒状容器内に充填し、この容器内に、活性化すべき水を通過させることにより、遠赤外線を照射する。放射線、磁力線、紫外線、赤外線など、多くの種類の波動の内、高密度の遠赤外線等により、水分子の活動が活性化された波動純水を製造するには、遠赤外線を照射する前に、予め超微細孔（例えば０．０００１μｍ程度の内径）を有した逆浸透膜フィルターに水を通して浄化処理を施しておくことが好ましい。このような浄化処理によって、水に含まれている塩素やサビや細菌等の不純物をほぼ完全に除去することが可能であり、これら不純物の除去によって、再生音質はより一層良好なものとなる。
【００１８】
なお、本発明の電解液においては、上述のエチレングリコールと波動純水の他に、アルコール類、エーテル類、アミド類、オキサゾリジノン類、ラクトン類、ニトリル類、カーボネート類、スルホン類からなる群より選ばれる一種以上が溶媒成分として添加されてもよい。本発明に用いられる溶媒の具体例は以下の通りであり、二種以上併用することもできる。
【００１９】
アルコール類としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、ベンジルアルコール、アミルアルコール、フルフリルアルコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、ヘキシトール等が挙げられる。
【００２０】
エーテル類としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
【００２１】
また、高分子量体であるポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールおよびその共重合体（以下、ポリアルキレングリコール）等を添加することも可能である。
【００２２】
アミド類としては、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が挙げられる。
【００２３】
オキサゾリジノン類としては、Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノン、３，５−ジメチル−２−オキサゾリジノン等が挙げられる。
【００２４】
ラクトン類としては、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン等が挙げられる。
【００２５】
ニトリル類としては、アセトニトリル、アクリロニトリル、アジポニトリル、３−メトキシプロピオニトリル等が挙げられる。
【００２６】
カーボネート類としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。
【００２７】
スルホン類としては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、スルホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホラン等が挙げられる。
【００２８】
その他の溶媒として、水、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホオキシド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、トルエン、キシレン、パラフィン類等が添加されてもよい。
【００２９】
次に、本発明の電解液に含有される成分ｃ〜ｅについて説明するが、これらの成分はいずれも溶質成分として添加される成分である。
本発明における成分ｃの、高級二塩基酸としては、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、セバシン酸が好ましく、これらの高級二塩基酸の塩としてはアンモニウム塩が好ましく、これらの化合物は１種類が含有されても、２種以上が含有されてもよい。本発明では、このような成分ｃが電解液中に含まれることによって、かかる電解液を用いた音響用アルミニウム電解コンデンサが、音質的な音の広がり感や華やかさの点で優れたものとなる。
【００３０】
本発明における成分ｄの、芳香族モノカルボン酸としては、安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、サリチル酸が好ましく、これらの芳香族モノカルボン酸の塩としては、アンモニウム塩が好ましく、これらの化合物は１種類が含有されても、２種以上が含有されてもよい。本発明では、このような成分ｄが電解液中に含まれることによって、かかる電解液を用いた音響用アルミニウム電解コンデンサが、音質的な透明度の点で優れたものとなる。
【００３１】
本発明における成分ｅのリン化合物としては、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、リン酸エステル、アルキルリン酸エステルが好ましく、これらの化合物は１種類が含有されても、２種以上が含有されてもよい。本発明では、このような成分ｅが電解液中に含まれることによって、音質的に透明度のある再生音質が得られる。
【００３２】
本発明の電解液においては、エチレングリコールと波動純水とを混合して得られた溶媒に、当該電解液に占める前記成分ｃ（高級二塩基酸またはその塩）と前記成分ｄ（芳香族モノカルボン酸またはその塩）の合計配合割合が５〜２０重量％の範囲であることが望ましく、しかも、前記電解液に占める前記成分ｅ（リン化合物）の配合割合が２重量％以下、好ましくは０．２〜２重量％に制限しているため、この電解液を用いてなる音響用アルミ電解コンデンサを使用したオーディオ機器は、低音域から高音域にわたる全ての帯域においてバランスが良く、歪み感が無く、かつ情報量、分解能が高く、臨場感溢れる再生音質を得ることができるものとなる。
【００３３】
以下、本発明の音響用アルミニウム電解コンデンサの好ましい一例における構造を図面を用いて説明する。
本発明の音響用アルミニウム電解コンデンサは、例えば図１、図２に示すような構造を有しており、内部の構成要素の点では従来のものと同様である。
酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエッチングして拡面処理した後、アジピン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウム等の水溶液中で化成処理を行い、酸化皮膜形成処理をした陽極箔１と、拡面処理した陰極箔２がセパレータ３を介して巻回した構造を有するコンデンサ素子６が、前述の本発明による電解液に含浸された後、アルミニウムよりなる有底筒状の外装ケース８に収納されている。そして、陽極及び陰極引き出しリード４、５が弾性封口体７に形成した貫通孔に挿入されて引き出され、外装ケースの開口部には、弾性を有する材質より成る封口体（弾性封口体）７が装着され、絞り加工により密閉した構造をしている。
【００３４】
また、図１および図２とは異なる本発明の音響用アルミニウム電解コンデンサの構造としては、図３、図４に示すような構造のものが挙げられる。この図３および図４の電解コンデンサにあっては、エッチング処理及び酸化皮膜形成処理をした陽極箔１と陰極箔２がセパレータ３を介して巻回した構造を有するコンデンサ素子６が、前述の本発明による電解液に含浸された後、有底筒状の外装ケース８に収納されている。そして、外装ケース８の開口部には、封口体９が装着されており、絞り加工により密閉した構造をしている。この際、外装ケース８が、コンデンサ素子６を固定する素子固定剤１７を有していてもよい。封口体９の外端面には陽極端子１３及び陰極端子１４が構成され、これらの端子１３、１４の下端部には、陽極内部端子１５及び陰極内部端子１６として、コンデンサ素子６から引き出された陽極タブ端子１１及び陰極タブ端子１２が電気的に接続されている。ここで、陽極タブ端子１１は、化成処理が施されたものが使用されるが、陰極タブ端子１２は、化成処理が施されていないものが使用される。又、いずれのタブ端子１１、１２についても、表面加工の施されていないアルミニウム箔が用いられている。
【実施例】
【００３５】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
【００３６】
定格電圧６３Ｖ、静電容量１０００μＦ（ケースサイズφ１８×３５ｍｍＬ）のコンデンサ素子に、下記の表１に記載される電解液組成よりなる電解液を含浸して、図１および図２に示される内部構造を有した本発明の音響用アルミニウム電解コンデンサを作製した。
【００３７】
【表１】
2007005349.tif 000003
【００３８】
そして、これらのアルミ電解コンデンサをプリメインアンプの電源フィルター回路に実装して試聴し、その再生音質を評価した。視聴者は３名で、以下の表２に記載される各音質項目共に１０点満点で評価して３名の評価点の平均値を算出した。また、総合評価点は１０項目の評価点の合計値で示し、１００点満点とした。
上記の評価実験により得られた再生音質の評価結果を以下の表２に示す。
【００３９】
【表２】
2007005349.tif 000004
【００４０】
表２の実験結果から以下のことがわかる。
比較例１においては、一般的な純水を使用しており、粋波動純水を溶媒としていないため、音のバランス、明るさ、透明感等が劣り、優れた再生音質は得られない。
【００４１】
比較例２においては、高級二塩基酸およびその塩と芳香族モノカルボン酸もしくはその塩の含有量が電解液重量に対して５重量％以下であるため、優れた再生音質は得られない。
【００４２】
比較例３においては、高級二塩基酸およびその塩と芳香族モノカルボン酸もしくはその塩の含有量が電解液重量に対して２０重量％以上であるため、優れた再生音質は得られない。
【００４３】
比較例４においては、リン化合物すなわち亜リン酸の含有量が電解液重量に対して２重量％を超えているため、バランスと透明感が悪く優れた再生音質が得られない。
【００４４】
比較例５においては、リン化合物が含有されていないため全ての帯域において再生音質が若干劣る。
【００４５】
比較例６においては、芳香族モノカルボン酸もしくはその塩を溶解していないため、優れた再生音質が得られない。
【００４６】
比較例７においては、優れた再生音質が得られないこと及び、アルミ電解コンデンサの特性に著しく劣化が観られるため、波動純水の含有量は電解液重量に対して２０重量％未満が好ましい。
【００４７】
比較例８においては、歪み感が増し、優れた再生音質が得られないため、波動純水の含有量は電解液重量に対して３重量％を超えるのが好ましい。
【００４８】
一方、本発明の実施例１〜９の、エチレングリコールと波動純水とを混合した溶媒に、高級二塩基酸およびその塩と芳香族モノカルボン酸もしくはその塩の含有量を電解液重量に対して５〜２０重量％とし、かつリン化合物の含有量を電解液重量に対して２重量％以下とした電解液を用いたアルミニウム電解コンデンサは、比較例１〜８の電解液を用いたアルミニウム電解コンデンサの総合評価点が７０点に満たないのに対して、いずれも総合評価点８０点以上の優れた再生音質を得ることができた。
【００４９】
なお、本発明は、実施例に限定されるものではなく、先に記載した各種化合物を単独または複数溶解した電解液を用いて、何れの構造の電解コンデンサにおいても実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】アルミニウム電解コンデンサ素子の分解斜視図である。
【図２】アルミニウム電解コンデンサの要部切断正面図である。
【図３】図１と異なる構造のアルミニウム電解コンデンサ素子の分解斜視図である。
【図４】図２と異なる構造のアルミニウム電解コンデンサの要部切断正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  陽極箔
２  陰極箔
３  セパレータ
４  陽極引き出しリード
５  陰極引き出しリード
６  コンデンサ素子
７  弾性封口体
８  外装ケース
９  封口体
１０  加締め（あるいは溶接）
１１  陽極タブ端子
１２  陰極タブ端子
１３  陽極端子
１４  陰極端子
１５  陽極内部端子
１６  陰極内部端子
１７  素子固定材
【図１】
2007005349.tif 000005
【図２】
2007005349.tif 000006
【図３】
2007005349.tif 000007
【図４】
2007005349.tif 000008