(57)【要約】      （修正有）【課題】リフロー工程でのコンデンサの膨れが少ない性能を有し、かつショートが発生しない高信頼性のアルミニウム電解コンデンサ用電解液およびアルミニウム電解コンデンサを提供する。【解決手段】アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、ある特定の化学式で示される環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）を含有し、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計重量に対して（Ｄ）を０．５〜１０重量％含有するアルミニウム電解コンデンサ用電解液。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、下記一般式（１）に示される環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）を含有し、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計重量に対して（Ｄ）を０．５〜１０重量％含有するアルミニウム電解コンデンサ用電解液。
【化１】
2012212859.tif 000006
［式中Ｒ１〜Ｒ３は炭素数１から１０の直鎖または分岐を有する飽和炭化水素基、又は下記一般式（２）で示される基である。Ｒ１〜Ｒ3は同一であっても異なっていてもよい。］
【化２】
2012212859.tif 000007
[式中ｎは１〜４の整数、Ｍは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ４は炭素数２〜４の直鎖または分岐を有する２価の飽和炭化水素基である。]
【請求項２】
環状ほう素化合物（Ｃ）が、トリメトキシボロキシン、トリ（２−ヒドロキシエトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ）ボロキシン、トリ（２−メトキシエトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）ボロキシン、２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシビス（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）ボロキシン、ビス（２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシボロキシンからなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の電解液。
【請求項３】
アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）の合計重量に対して（Ｃ）と（Ｄ）の合計を２〜２０重量％含有する請求項１又は２に記載の電解液。
【請求項４】
アンモニウム塩（Ａ）が、イミダゾリニウムカチオンとアルキルリン酸エステルアニオンの塩、またはイミダゾリニウムカチオンと安息香酸アニオンの塩である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電解液。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解液を用いてなるアルミニウム電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム電解コンデンサ用電解液、およびそれを用いたアルミニウム電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンデンサが使用される周辺機器の変化に伴い、コンデンサに求められる性能のレベルが高くなっている。車載、家電製品等で長寿命化が進んでおり、長時間保証が望まれている。長時間、高温下にさらされると、ショートの可能性が高くなり、ショート抑制のために様々な添加剤が使われている。例えば、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から選ばれる１種以上を添加した電解液（例えば特許文献１）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１３５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から選ばれる１種以上を添加した電解液では、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から縮合水が発生するためにコンデンサ内の水分率が高く、鉛フリーはんだリフロー（以下リフロー）炉の熱（例えば２６０℃）により、コンデンサ内の水分が気化し、内圧が上昇することでコンデンサに膨れが発生するために、コンデンサの基板への面実装が困難であった。つまりリフローによる膨れを抑制するには電解液中の水分を低く抑えることが必要である。
本発明は、リフロー工程でのコンデンサの膨れが少ない性能を有し、かつショートが発生しない高信頼性のアルミニウム電解コンデンサ用電解液およびアルミニウム電解コンデンサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、下記一般式（１）に示される環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）を含有し、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計重量に対して（Ｄ）を０．５〜１０重量％含有するアルミニウム電解コンデンサ用電解液；該電解液を用いてなるアルミニウム電解コンデンサである。
【化１】
2012212859.tif 000002
［式中Ｒ１〜Ｒ３は炭素数１から１０の直鎖または分岐を有する飽和炭化水素基、又は下記一般式（２）で示される基である。Ｒ１〜Ｒ3は同一であっても異なっていてもよい。］
【化２】
2012212859.tif 000003
[式中ｎは１〜４の整数、Ｍは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ４は炭素数２〜４の直鎖または分岐を有する２価の飽和炭化水素基である。]
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電解液は、耐ショート性かつリフロー工程でのコンデンサの膨れが少ない性能を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜アンモニウム塩（Ａ）＞
本発明の電解液を構成するアンモニウム塩（Ａ）は、以下のようにＮＨ４＋塩およびＮＲ４＋塩等を含む広義のアンモニウム塩を指すものとする。（Ａ）のカチオンとしては、アミジニウムカチオン（環状アミジニウムカチオン例えばイミダゾリニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン等が好ましい。）、第４級アンモニウムカチオン、第３級アンモニウムカチオン、第２級アンモニウムカチオン、第１級アンモニウムカチオン、アンモニウムカチオン（ＮＨ４＋）等が含まれる。
【０００８】
イミダゾリニウムカチオンとしては、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウムなど。
【０００９】
イミダゾリウムカチオンとしては、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−フェニルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−ベンジルイミダゾリウム、１−ベンジル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−イミダゾリウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウムなど。
【００１０】
第４級アンモニウムカチオンとしては、炭素数１〜４のアルキル基を有するテトラアルキルアンモニウムカチオン｛テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウムおよびトリエチルメチルアンモニウム等｝等が挙げられる。
【００１１】
第３級アンモニウムカチオンとしては、炭素数１〜４のアルキル基を有するトリアルキルアンモニウムカチオン｛トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウムおよびジメチルエチルアンモニウム等｝等が挙げられる。
【００１２】
第２級アンモニウムカチオンとしては、炭素数１〜４のアルキル基を有するジアルキルアンモニウムカチオン｛ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウムおよびメチルエチルアンモニウム等｝等が挙げられる。
【００１３】
第１級アンモニウムカチオンとしては、炭素数１〜４のアルキル基を有するアルキルアンモニウムカチオン｛メチルアンモニウム、およびエチルアンモニウム等｝等が挙げられる。
【００１４】
上記アンモニウムカチオンのうち、好ましいのは、アミジニウムカチオン及び第３級アンモニウムカチオンであり、これらのうち、好ましいのは環状アミジニウムカチオン、より好ましいのは、イミダゾリニウムカチオン、およびイミダゾリウムカチオン、さらに好ましくは、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウムカチオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムカチオンである。
【００１５】
アニオンとしては、電解液に通常用いられる種々の有機酸および／または無機酸のアニオンを用いることができる。有機酸、無機酸としては例えば下記の（１）〜（６）が挙げられる。
【００１６】
(１)カルボン酸
・炭素数２〜１５の２〜４価のポリカルボン酸：脂肪族ポリカルボン酸［飽和ポリカルボン酸（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、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、１，６−デカンジカルボン酸など）、不飽和ポリカルボン酸（マレイン酸、フマル酸、イタコン酸など）]、芳香族ポリカルボン酸［フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など］、Ｓ含有ポリカルボン酸［チオジブロピオン酸など］。
・炭素数２〜２０のオキシカルボン酸：脂肪族オキシカルボン酸［グリコール酸、乳酸、酒石酸など］；芳香族オキシカルボン酸［サリチル酸、マンデル酸など］。
・炭素数１〜３０のモノカルボン酸：脂肪族モノカルボン酸［飽和モノカルボン酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸など）、不飽和モノカルボン酸［安息香酸、ケイ皮酸など］。
【００１７】
（２）炭素数１〜１５のアルキル基のモノおよびジアルキルリン酸エステル
・モノおよびジメチルリン酸エステル、モノおよびジエチルリン酸エステル、モノおよびジイソプロピルリン酸エステル、モノおよびジブチルリン酸エステル、モノおよびジ−（２−エチルヘキシル）リン酸エステルなど。
【００１８】
（３）フェノール類
・１価フェノール（フェノール類、ナフトール類を含む）：フェノール、アルキル（炭素数１〜１５）フェノール類（クレゾール、キシレノール、エチルフェノール）、メトキシフェノール類（オイゲノール、グアヤコールなど）、α−ナフトール、β−ナフトール、シクロヘキシルフェノールなど。
・多価フェノール：カテコール、レゾルシン、ピロガロール、ビスフェノールＡなど。
【００１９】
（４）スルホン酸
・アルキル（炭素数１〜１５）ベンゼンスルホン酸（ｐ−トルエンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸など）、スルホサリチル酸、メタンスルホン酸など。
【００２０】
上記アニオンのうち好ましいのは、（１）カルボン酸、（２）炭素数１〜１５のアルキル基のモノおよびジアルキルリン酸エステルのアニオンであり、さらに好ましいのは、フタル酸、安息香酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸１，１０−デカンジカルボン酸、１，６−デカンジカルボン酸、ジエチルリン酸エステル、ジイソプロピルリン酸エステル、ジブチルリン酸エステルのアニオンであり、特に好ましいのは、フタル酸、安息香酸、ジエチルリン酸エステルのアニオンである。
【００２１】
好ましいアンモニウム塩（Ａ）としては、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・安息香酸アニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン、１，３−ジメチルイミダゾリウム・フタル酸アニオン、１，３−ジメチルイミダゾリウム・安息香酸アニオン、１，３−ジメチルイミダゾリウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム・安息香酸アニオン、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン、テトラエチルアンモニウム・フタル酸アニオン、テトラエチルアンモニウム・安息香酸アニオン、テトラエチルアンモニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン、トリエチルアンモニウム・フタル酸アニオン、トリエチルアンモニウム・安息香酸アニオン、トリエチルアンモニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン等であり、さらに好ましいのは、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・安息香酸アニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン、１，３−ジメチルイミダゾリウム・フタル酸アニオン、１，３−ジメチルイミダゾリウム・安息香酸アニオン、１，３−ジメチルイミダゾリウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオンである。
【００２２】
本発明に用いられるアンモニウム塩（Ａ）は、１種でもよく、２種以上用いてもよい。
【００２３】
アンモニウム塩（Ａ）として、イミダゾリニウムカチオンとリン酸エステルアニオンからなる塩を用いた電解液はリフロー工程でのコンデンサの膨れが少ない性能を有し、かつ、ショート性が改善されるだけでなく、高い火花電圧示すので好ましい。
【００２４】
＜非プロトン性溶媒（Ｂ）＞
本発明における非プロトン性溶媒（Ｂ）とは、例えば以下に例示されるものであり、２種以上併用することもできる。
【００２５】
（１）エーテル
モノエーテル（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、エチレングリコールモノフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフランなど）、ジエーテル（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など）、トリエーテル（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など）など。
【００２６】
（２）オキサゾリジノン
Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノン、３，５−ジメチル−２−オキサゾリジノンなど。
【００２７】
（３）ラクトン
γ−ブチロラクトン（以下、ＧＢＬと記す。）、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−バレロラクトンなど。
【００２８】
（４）ニトリル
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ベンゾニトリルなど。
【００２９】
（５）カーボネート
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなど。
【００３０】
（６）スルホン
スルホラン、ジメチルスルホンなど。
【００３１】
（７）その他の有機溶媒
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、芳香族溶媒（トルエン、キシレンなど）、パラフィン溶媒（ノルマルパラフィン、イソパラフィンなど）、ジメチルスルホキシドなど。
【００３２】
非プロトン性溶媒（Ｂ）は、一種または二種以上を併用してもよい。これらのうち、ラクトンおよびスルホンが好ましく、さらに好ましくはγ−ブチロラクトン、スルホラン、γ−ブチロラクトンとスルホランの混合溶媒である。
【００３３】
＜環状ほう素化合物（Ｃ）＞
本発明における環状ほう素化合物（Ｃ）は、上記一般式（１）においてＲ１〜Ｒ３が炭素数１から１０の直鎖または分岐を有する飽和炭化水素基、又は上記一般式（２）で示される基である化合物である。Ｒ１〜Ｒ3は同一であっても異なっていてもよい。
環状ほう素化合物（Ｃ）にはホウ酸（Ｄ）を溶解させる効果があり、電解液の耐ショート性を向上させることができる。
上記一般式（２）においてｎは１〜４の整数、Ｍは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ４は炭素数２〜４の直鎖または分岐を有する２価の飽和炭化水素基である。
【００３４】
環状ほう素化合物（Ｃ）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
（１）Ｒ１〜Ｒ３が飽和炭化水素トリメトキシボロキシン、トリエトキシボロキシン、トリ（ｎ−プロポキシ）ボロキシン、トリ（ｉｓｏ−プロポキシ）ボロキシン、トリ（ｎ−ブトキシ）ボロキシン、トリ（ｉｓｏ−ブトキシ）ボロキシン、トリ（ｔｅｒｔ−ブトキシ）ボロキシン、トリペンチルオキシボロキシン、トリヘキシルオキシボロキシン、トリヘプチルオキシボロキシン、トリオクチルオキシボロキシンなど。
（２）一般式（２）においてＭが水素原子
トリ（２−ヒドロキシエトキシ）ボロキシン、トリ（３−ヒドロキシプロポキシ）ボロキシン、トリ（２−ヒドロキシプロポキシ）ボロキシン、トリ（４−ヒドロキシブトキシ）ボロキシン、トリ（２−ヒドロキシブトキシ）ボロキシン、トリ（３−ヒドロキシブトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ）ボロキシン、トリ（３−（３−ヒドロキシプロポキシ）プロポキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−ヒドロキシプロポキシ）プロポキシ）ボロキシン、トリ（４−（４−ヒドロキシブトキシ）ブトキシ）ボロキシン、トリ（３−（３−ヒドロキシブトキシ）ブトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−ヒドロキシブトキシ）ブトキシ）ボロキシンなど。
（３）一般式（２）においてＭがアルキル基
トリ（メトキシメトキシ）ボロキシン、トリ（２−メトキシエトキシ）ボロキシン、トリ（３−メトキシプロポキシ）ボロキシン、トリ（２−メトキシプロポキシ）ボロキシン、トリ（エトキシメトキシ）ボロキシン、トリ（２−エトキシエトキシ）ボロキシン、トリ（３−エトキシプロポキシ）ボロキシン、トリ（２−エトキシ−プロポキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−エトキシエトキシ）エトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）ボロキシンなど。
（３）一般式（２）においてＭが水素原子およびアルキル基
２−ヒドロキシエトキシビス（２−メトキシエトキシ）ボロキシン、２−ヒドロキシエトキシ２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ２−メトキシエトキシボロキシン、２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシビス（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）ボロキシン、ビス（２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシボロキシンなど。
【００３５】
これらの中で電導度と安定性の観点から、好ましいのは、トリ（２−ヒドロキシエトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ）ボロキシン、トリ（２−メトキシエトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）ボロキシン、トリ（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）ボロキシン、ビス（２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシボロキシン、２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシビス（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）ボロキシンである。
【００３６】
アンモニウム塩（Ａ）の含有量は、電導度と溶解性の観点から、アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）の合計重量に対して、好ましくは５〜３０重量％、さらに好ましくは１０〜２７重量％である。
【００３７】
非プロトン性溶媒（Ｂ）の含有量は、電導度とアンモニウム塩（Ａ）の溶解性の観点から、アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）の合計重量に対して、好ましくは５０％〜９０重量％、さらに好ましくは６５〜８８重量％である。
【００３８】
環状ほう素化合物（Ｃ）の含有量は、電導度の観点から、アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）の合計重量に対して、好ましくは０．５〜１０重量％、より好ましくは、１〜５重量％、さらに好ましくは、１〜４重量％である。
【００３９】
ほう酸（Ｄ）の含有量は、アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）の合計重量に対して好ましくは０．５〜１０重量％、より好ましくは、１〜５重量％、さらに好ましくは、１〜４重量％含有する。以下、単にほう酸含有量と記載することがある。
（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）に対して（Ｄ）の比率が１０重量％を超えると、電導度が著しく低下するとともに、溶解性が低下し、コンデンサの信頼性が確保できなくなる。
（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）に対して（Ｄ）の比率が０．５重量％未満であると、耐ショート性が悪くなる。
【００４０】
環状ほう素化合物（Ｃ）＋ほう酸（Ｄ）の含有量が、アンモニウム塩（Ａ）、非プロトン性溶媒（Ｂ）、環状ほう素化合物（Ｃ）及びほう酸（Ｄ）の合計重量に対して、好ましくは２〜２０重量％、さらに好ましくは２〜１０重量％、特に好ましくは２〜８重量％（以下、ｗｔ％と記載することがある。）である。（Ｃ）＋（Ｄ）の含有量が２重量％以上であると耐ショート性が良くなり、２０重量％以下では電導度が良好である。以下、単に（Ｃ）＋（Ｄ）の含有量と記載することがある。
【００４１】
アンモニウム塩（Ａ）中のアニオンとカチオンとのモル比率（アニオン／カチオン）は、コンデンサ部材｛アルミニウム電解コンデンサの封口ゴム、および酸化アルミニウム箔等｝の腐食の観点から、好ましくは０．８〜１．２、更に好ましくは０．９〜１．１、特に好ましくは０．９５〜１．０５である。
モル比率が０．８〜１．２であると、電解液の液性がアルカリ性に偏らず、アルミニウム電解コンデンサの封口ゴムであるブチルゴムが劣化しにくく、この結果、電解液がコンデンサから漏れる等の不具合が生じにくい。また、電解液の液性が酸性に偏らず、陽極の酸化アルミニウム箔が腐食されにくい。
【００４２】
本発明の電解液には必要により、電解液に通常用いられる種々の添加剤を添加することができる。該添加剤としては、ニトロ化合物（例えば、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、ｍ−ニトロ安息香酸、ｏ−ニトロフェノール、ｐ−ニトロフェノールなど）などを挙げることができる。その添加量は、比電導度と電解液への溶解度の観点から、アンモニウム塩（Ａ）および非プロトン性溶媒（Ｂ）の重量に基づいて、好ましくは５ｗｔ％以下、特に好ましくは２ｗｔ％以下がよい。
【００４３】
本発明の電解液は、アルミニウム電解コンデンサ用として好適である。アルミニウム電解コンデンサとしては、特に限定されず、例えば、捲き取り形のアルミニウム電解コンデンサであって、陽極表面に酸化アルミニウムが形成された陽極（酸化アルミニウム箔）と陰極アルミニウム箔との間に、セパレーターを介在させて捲回することにより構成されたコンデンサが挙げられる。本発明の電解液を駆動用電解液としてセパレーターに含浸し、陽陰極と共に、有底筒状のアルミニウムケースに収納した後、アルミニウムケースの開口部を封口ゴムで密閉してアルミニウム電解コンデンサを構成することができる。
【実施例】
【００４４】
次に本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜製造例１＞
トリメトキシボロキシン（Ｃ−１）（０．２ｍｏｌ）に、エチレングリコール（０．３ｍｏｌ）を加え、１．０ｋＰａ以下の減圧度、８０℃でメタノールの留出がなくなるまで加熱することで、環状ほう素化合物（Ｃ−２）｛トリ（２−ヒドロキシエトキシ）ボロキシン｝を含む反応物を得た。
【００４５】
＜製造例２＞
トリメトキシボロキシン（０．１ｍｏｌ）に、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（０．３ｍｏｌ）を加え、１．０ｋＰａ以下の減圧度、８０℃でメタノールの留出がなくなるまで加熱することで、環状ほう素化合物（Ｃ−３）｛トリ（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）ボロキシン｝を得た。
【００４６】
＜製造例３＞
トリメトキシボロキシン（０．１ｍｏｌ）に、エチレングリコールモノメチルエーテル（０．３ｍｏｌ）を加え、１．０ｋＰａ以下の減圧度、８０℃でメタノールの留出がなくなるまで加熱することで、環状ほう素化合物（Ｃ−４）｛トリ（２−メトキシエトキシ）ボロキシン｝を得た。
【００４７】
＜製造例４＞
トリメトキシボロキシン（０．１ｍｏｌ）に、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（０．３ｍｏｌ）を加え、１．０ｋＰａ以下の減圧度、８０℃でメタノールの留出がなくなるまで加熱することで、環状ほう素化合物（Ｃ−５）｛トリ（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）ボロキシン｝を得た。
【００４８】
＜製造例５＞
トリメトキシボロキシン（０．１ｍｏｌ）に、ジエチレングリコール（０．１ｍｏｌ）とトリエチレングリコールモノメチルエーテル（０．２ｍｏｌ）とを加え、１．０ｋＰａ以下の減圧度、８０℃でメタノールの留出がなくなるまで加熱することで、環状ほう素化合物（Ｃ−６）｛２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシビス（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）ボロキシン｝を含む反応物を得た。
【００４９】
＜製造例６＞
ジメチルカーボネート（０．２ｍｏｌ）のメタノール溶液（７４ｗｔ％）に、２，４−ジメチルイミダゾリン（０．１ｍｏｌ）を滴下して、１２０℃で１５時間攪拌することで、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩のメタノール溶液を得た。
【００５０】
リン酸トリエチル（大八化学工業社製）（０．１ｍｏｌ）を、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩（０．１ｍｏｌ）のメタノール溶液に加え、水（０．３ｍｏｌ）を添加し、１００℃×２０時間攪拌することで、リン酸トリエチルを加水分解すると共に、塩交換反応を行い、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を１．０ｋＰａ以下の減圧度、５０℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を５０℃から１００℃に上昇させて３０分加熱してモノメチルカーボネート（ＨＯＣＯ２ＣＨ３）、メタノール及び二酸化炭素（メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。以下、これらを副生物と略する。）を蒸留することで、電解質（Ａ−１）｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００５１】
＜製造例７＞
ジメチルカーボネート（０．１ｍｏｌ）のメタノール溶液（７４ｗｔ％）に、１−エチルイミダゾール（０．１ｍｏｌ）を滴下して、１２０℃で１５時間攪拌することで、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム・メチルカーボネート塩のメタノール溶液を得た。
【００５２】
リン酸トリエチル（大八化学工業社製）（０．１ｍｏｌ）を、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム・メチルカーボネート塩（０．１ｍｏｌ）のメタノール溶液に加え、水（０．３ｍｏｌ）を添加し、１００℃×２０時間攪拌することで、リン酸トリエチルを加水分解すると共に、塩交換反応を行い、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を１．０ｋＰａ以下の減圧度、５０℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を５０℃から１００℃に上昇させて３０分加熱してモノメチルカーボネート（ＨＯＣＯ２ＣＨ３）、副生物を蒸留することで、電解質（Ａ−２）｛１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００５３】
＜製造例８＞
フタル酸（川崎化成工業社製）（０．１ｍｏｌ）を、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩（０．１ｍｏｌ）のメタノール溶液に加え、塩交換反応を行い、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を１．０ｋＰａ以下の減圧度、５０℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を５０℃から１００℃に上昇させて３０分加熱してモノメチルカーボネート（ＨＯＣＯ２ＣＨ３）、副生物を蒸留することで、電解質（Ａ−３）｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００５４】
＜製造例９＞
フタル酸の代わりに安息香酸（東京化成社製）を用いた他は、製造例８と同様にして、電解質（Ａ−４）｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・安息香酸アニオン｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００５５】
＜製造例１０＞
フタル酸の代わりにアゼライン酸（東京化成社製）を用いた他は、製造例８と同様にして、電解質（Ａ−５）｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・アゼライン酸アニオン｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００５６】
＜製造例１１＞
ジメチルカーボネート（０．１ｍｏｌ）のメタノール溶液（７４ｗｔ％）に、トリエチルアミン（０．１ｍｏｌ）を滴下して、１２０℃で１５時間攪拌することで、トリエチルメチルアンモニウム・メチルカーボネート塩のメタノール溶液を得た。
【００５７】
リン酸トリエチル（大八化学工業社製）（０．１ｍｏｌ）を、トリエチルメチルアンモニウム・メチルカーボネート塩（０．１ｍｏｌ）のメタノール溶液に加え、水（０．３ｍｏｌ）を添加し、１００℃×２０時間攪拌することで、リン酸トリエチルを加水分解すると共に、塩交換反応を行い、トリエチルメチルアンモニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を１．０ｋＰａ以下の減圧度、５０℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を５０℃から１００℃に上昇させて３０分加熱してモノメチルカーボネート（ＨＯＣＯ２ＣＨ３）、副生物を蒸留することで、電解質（Ａ−６）｛トリエチルメチルアンモニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００５８】
＜実施例１＞
１６．１ｇの電解質｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン｝（Ａ−１）と３．８ｇのトリメトキシボロキシン（Ｃ−１）（東京化成工業社製）と１．４ｇのホウ酸（Ｄ）を非プロトン性溶媒（Ｂ−１）｛γ−ブチロラクトン／スルホランが重量で１／１の混合溶媒｝７８．６ｇに溶解させることで、本発明の電解液を得た。ほう酸含有量は１．４重量％である。（Ｃ）＋（Ｄ）の含有量は５．２重量％である。
【００５９】
＜実施例２〜１３＞
表１に示した（Ａ）、（Ｃ）および（Ｄ）を実施例１と同様にして（Ｂ）に溶解させることで、実施例２〜１３の本発明の電解液を得た。
【００６０】
＜比較例１＞
１６．３ｇの電解質（Ａ−１）と３．８ｇの環状ほう素化合物（Ｃ−２）を有機溶媒（Ｂ−１）に溶解させることで、比較例１の電解液を得た。
【００６１】
＜比較例２＞
１６．７ｇの電解質（Ａ−１）と１．５ｇのホウ酸を有機溶媒（Ｂ−１）に加えたが、
（Ａ−１）とホウ酸は有機溶媒（Ｂ−１）にほとんど溶解せず、均一な溶液は得られなかった。
【００６２】
＜比較例３＞
１７．０ｇの電解質（Ａ−１）を有機溶媒（Ｂ−１）に溶解させることで、比較例３の電解液を得た。
【００６３】
＜比較例４＞
１２．５ｇの電解質（Ａ−３）と１．４ｇのホウ酸と２．０ｇのマンニットをγ−ブチロラクトン（Ｂ−２）８４．０ｇに溶解させることで、比較例４の電解液を得た。ほう酸含有量は１．４重量％である。
【００６４】
＜比較例５＞
１６．３ｇの電解質（Ａ−１）と３．８ｇの環状ほう素化合物（Ｃ−１）と０．３ｇのホウ酸を有機溶媒（Ｂ−１）に溶解させることで、比較例５の電解液を得た。ほう酸含有量は０．３重量％である。
【００６５】
＜比較例６＞
１４．３ｇの電解質（Ａ−１）と５．０ｇの環状ほう素化合物（Ｃ−１）と１０．９ｇのホウ酸を有機溶媒（Ｂ−１）に加えたが、（Ａ−１）、トリメトキシボロキシンおよびホウ酸は有機溶媒（Ｂ−１）に溶解せず、均一な溶液は得られなかった。
【００６６】
実施例１〜１３、比較例１〜６で得た電解液の組成を表１に示した。なお、比較例２，６は不溶解分があり均一な溶液は得られず、電解液は得られなかった。
【００６７】
【表１】
2012212859.tif 000004
【００６８】
下記の方法で、ショートの有無、火花電圧、コンデンサの膨れを評価し、評価結果を表２に示した。
【００６９】
コンデンサ膨れ：本発明の電解液を使用して巻取り型のチップ型アルミニウム電解コンデンサ（定格電圧１００Ｖ、静電容量２２０μＦ、サイズ；φ６．３ｍｍ×Ｌ５．８ｍｍ）を作成した。封口ゴムには樹脂加硫のブチルゴムを使用した。リフローＴｏｐ温度２５５℃、２３０℃で３０秒以上、２００℃で７０秒以上のリフロー条件下で耐熱評価を実施した。リフローは２回実施し、デジタルノギスでゴム膨れを測定し、コンデンサの膨れとした。評価結果は、１０個の測定結果の平均を示す。
【００７０】
ショート数：コンデンサに電圧１００Ｖを印加し、１２５℃中１０００時間までのコンデンサのショートの有無を観察した。試験個数はそれぞれ１０個で、その中でショートした数をショート数とした。
【００７１】
火花電圧：陽極に２ｃｍ２のプレーンなアルミニウム箔、陰極に２ｃｍ２のプレーンなアルミニウム箔を用い、２５℃において、定電流法（２０mＡ）を負荷したときの本発明の電解液の火花電圧を測定した。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
表２から明らかなように、本発明（実施例１〜１３）の電解液では比較例１、３〜５の電解液に比べて、耐ショート性があり、かつリフロー工程でのコンデンサの膨れが少ないことがわかった。
環状ほう素化合物（Ｃ）にホウ酸（Ｄ）を溶解させる効果があり、この効果は耐ショート性を向上させることができた。
なお、アンモニウム塩（Ａ）としてイミダゾリニウムカチオンとリン酸エステルアニオン、又はイミダゾリニウムカチオンと安息香酸アニオンからなる塩を用いることで、火花電圧を特に向上させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の電解液を使用することで、耐ショート性かつリフロー工程でのコンデンサの膨れが少ないアルミニウム電解コンデンサを実現できるものであって、コンデンサの高性能化をはかれるため、車載電装用電源用やデジタル家電用等のアルミニウム電解コンデンサに適用できる。