(57)【要約】【課題】低比抵抗化を図っても耐電圧が低下せず、かつ、高温無負荷時の漏れ電流の増加を抑制することができるアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液を提供する。【解決手段】電解コンデンサの駆動用電解液において、エチレングリコールと水とを混合した溶媒に、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，６−デカンジカルボン酸等の有機カルボン酸またはその塩を配合するとともに、以下の化学式で示されるエチレングリコールジグリシジルエーテル０．１〜１０．０ｗｔ％を配合する。2007142062.tif 000007【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と水とを含む混合溶媒に、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるエチレングリコールジグリシジルエーテルとを配合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】
2007142062.tif 000006
【請求項２】
請求項１において、エチレングリコールジグリシジルエーテルの配合量が、電解液全体に対して０．１〜１０．０ｗｔ％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。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、水の混合量が、電解液全体に対して２．０〜７０．０ｗｔ％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】
【技術分野】
【０００１】
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）に関するものであり、特に高温無負荷時の漏れ電流を改善した電解液に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電解コンデンサの小形化に伴い、電解コンデンサの陽極箔としてエッチング倍率の高いものが使用される結果、電解液としては、比抵抗の低いものが要求されている。一方、中高圧用アルミニウム電解コンデンサの電解液としては、従来、エチレングリコールを主溶媒とし、電解質として有機カルボン酸またはそのアンモニウム塩と、ホウ酸またはそのアンモニウム塩とを配合し、電解液の耐電圧を上昇させるためにマンニトール、ソルビトール等の多価アルコールを添加した電解液が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特公平７−４８４５９号公報（第１−４頁）
【特許文献２】特公平７−４８４６０号公報（第１−３頁）
【特許文献３】特公平７−６３０４７号公報（第１−４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記電解液でさらに低比抵抗化を図るには、電解質の濃度を高くするか、水を多量に混合しなければならない。しかしながら、電解質濃度を高くすると、電解質の析出や耐電圧低下が起こり、水を多量に配合すると、電解コンデンサの高温無負荷時の漏れ電流を著しく増加させるという問題がある。
【０００４】
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、低比抵抗化を図っても耐電圧が低下せず、かつ、高温無負荷時の漏れ電流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ことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために種々検討した結果、達成できたものであり、エチレングリコールジグリシジルエーテルの特性を電解液に適用しようとするものである。
すなわち、本発明に係る電解コンデンサの駆動用電解液では、エチレングリコールと水とを含む溶媒に、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるエチレングリコールジグリシジルエーテルとを配合したことを特徴とする。
【０００６】
【化１】
2007142062.tif 000002
【０００７】
本発明において、エチレングリコールジグリシジルエーテルの配合量は、電解液全体に対して０．１〜１０．０ｗｔ％であることが好ましい。
【０００８】
本発明において、水の配合量は、電解液全体に対して２．０〜７０．０ｗｔ％であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電解液に用いたエチレングリコールジグリシジルエーテルは、エチレングリコールと水との混合溶媒に容易に溶解し、かつ、低比抵抗化を図るために電解液に水を配合した場合でも高温下の安定性に優れている。
このため、電解コンデンサの特性改善並びに信頼性向上を図ることができる。
また、水の配合量が多くても、電解コンデンサの高温無負荷時の漏れ電流の増大を抑制することができる。さらに、水の配合により低比抵抗化を図ることができるため、電解質濃度を増大させる必要がないので、耐電圧が低下することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る電解液では、エチレングリコールと水とを含む溶媒に、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、上記の化学式で示されるエチレングリコールジグリシジルエーテルとを配合したことを特徴とする。
ここで、エチレングリコールジグリシジルエーテルの配合量は、電解液全体に対して０．１〜１０．０ｗｔ％であることが好ましい。水の配合量は、電解液全体に対して２．０〜７０．０ｗｔ％であることが好ましい。また、ホウ酸またはそのアンモニウム塩を配合してもよい。
【００１１】
本発明において、上記の有機カルボン酸としては、ポリカルボン酸であるアゼライン酸、２−メチルアゼライン酸、セバシン酸、１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボン酸、７−ビニルヘキサデセン−１，１６−ジカルボン酸、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、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、チオジプロピオン酸等や、オキシカルボン酸である、グリコール酸、乳酸、酒石酸、サリチル酸、マンデル酸等を用いることができる。
また、モノカルボン酸として、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、アニス酸、クミン酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸等を用いることができ、その他に、ボロジシュウ酸、ボロジグリコール酸、ボロジサリチル酸、エチレングリコールホウ酸エステル等を用いることができる。
【００１２】
また、有機カルボン酸の塩としては、アンモニウム塩の他、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、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）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等の四級アンモニウム塩等を例示することができる。
【００１３】
本発明を適用した電解液において、エチレングリコールジグリシジルエーテルは、エチレングリコールと水との混合溶媒に容易に溶解し、かつ、低比抵抗化を図るために電解液に水を配合した場合でも高温下の安定性に優れている。このため、電解コンデンサの特性改善並びに信頼性向上を図ることができる。
また、水の配合量が多くても、電解コンデンサの高温無負荷時の漏れ電流の増大を抑制することができる。その理由としては、電解液中においてエチレングリコールジグリシジルエーテルは電極箔表面に吸着するため、水の配合量を高めても、高温条件下での水と電極箔との水和反応を抑制できるからであると考えられる。
また、本発明では、水の配合により低比抵抗化を図ることができるため、電解質濃度を増大させる必要がないので、耐電圧が低下することもない。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。表１に示す組成で電解液を調合し、３０℃における比抵抗を測定した。
【００１５】
【表１】
2007142062.tif 000003
【００１６】
次に、表１に示す電解液のうち、従来例１〜３、実施例１〜１３に係る電解液を用いて定格４００Ｖ−２２μＦ（φ１６×２５ｍｍＬ）の電解コンデンサを各１０個作製した。
また、従来例４〜６、実施例１４〜１８に係る電解液を用いて定格６．３Ｖ−１５００μＦ（φ１０×１２．５ｍｍＬ）のアルミニウム電解コンデンサを各１０個作製した。
そして、ｔａｎδ、漏れ電流について初期特性測定後、高温無負荷試験（１０５℃、１０００時間放置）を行い、表２、表３の結果を得た。
【００１７】
【表２】
2007142062.tif 000004
【００１８】
【表３】
2007142062.tif 000005
【００１９】
まず、有機カルボン酸塩として１，６−デカンジカルボン酸アンモニウムを用いた場合の実施例１〜１１について説明する。
【００２０】
表２において、水分混合量が等しいもの、すなわち、例えば、水の配合量が５ｗｔ％の従来例２と実施例２、３、５、７を比較すると、エチレングリコールジグリシジルエーテルを配合した実施例の方が高温無負荷試験において、漏れ電流の増大が抑制され、優れた特性を示している。
【００２１】
但し、エチレングリコールジグリシジルエーテルの配合量が電解液全体に対して０．１ｗｔ％未満では漏れ電流の抑制効果は十分でなく（実施例１）、また、エチレングリコールジグリシジルエーテルの配合量が電解液全体に対して１０．０ｗｔ％を超えると比抵抗の上昇が著しく（実施例４）、低比抵抗用途に不向きであることが分かる。よって、エチレングリコールジグリシジルエーテルの配合量は、電解液全体に対して０．１〜１０．０ｗｔ％の範囲が好ましい。
【００２２】
また、水分の配合量が２．０ｗｔ％未満では比抵抗が高い（実施例１０）。よって、水分の混合量は２．０ｗｔ％以上が好ましい。
【００２３】
また、有機カルボン酸としてセバシン酸アンモニウムを用いた場合（実施例１２）、およびアゼライン酸アンモニウムを用いた場合（実施例１３）も、上記と同様、エチレングリコールジグリシジルエーテルによる漏れ電流増大の抑制効果が見られた。
【００２４】
次に、有機カルボン酸塩としてアジピン酸アンモニウムを用いた場合の実施例１４〜１８について説明する。
【００２５】
表３に示すように、水分の配合量が８０．０ｗｔ％では漏れ電流が増大し（実施例１８）、水の配合量が７０．０ｗｔ％以下において漏れ電流の抑制効果が示された（実施例１４〜１７）。よって、水分の配合量は、７０．０ｗｔ％以下が好ましい。
【００２６】
なお、エチレングリコールジグリシジルエーテルを配合した効果は、上記実施例に限定されるものではなく、先に記載した有機カルボン酸やその塩を単独または複数配合した電解液に用いても同等の効果があった。