(57)【要約】【課題】高い電導度と火花電圧を有し、耐久性に優れた電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた電解コンデンサを提供する。【解決手段】コロイダルシリカと、ホウ素化合物アニオンと一般式（１）〜（７）より表されるいずれかのオニウムカチオンからなる電解質塩と、有機溶媒と、を含有した電解コンデンサ用電解液において、コロイダルシリカが、酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカであることを特徴とする電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた電解コンデンサ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロイダルシリカと、ホウ素化合物アニオンと下記一般式（１）〜（７）より表されるいずれかのオニウムカチオンからなる電解質塩と、有機溶媒と、を含有する電解コンデンサ用電解液において、
コロイダルシリカが、酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカであることを特徴とする電解コンデンサ用電解液。
【化１】
2013187515.tif 000005
（式（１）〜（７）中、Ｒ１〜Ｒ３０は、それぞれ同一でも異なっても良い水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、水酸基であり、隣接Ｒ同士は連結し、炭素数２〜６のアルキレン基を形成しても良い。）
【請求項２】
ホウ素化合物アニオンが、ホウ酸アニオン、ボロジサリチル酸アニオン、ボロジグリコール酸アニオン、ボロジ乳酸アニオンからなる群より選ばれる一種であ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】
酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカの平均粒径が、１〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項４】
有機溶媒が、エチレングリコールを主溶媒とする有機溶媒であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項５】
電解コンデンサ用電解液中におけるコロイダルシリカの含有量が、０．１〜３０質量％であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電解コンデンサ用電解液。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の電解コンデンサ用電解液を用い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、高い電導度と火花電圧を有し、耐熱性に優れた電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧用電解コンデンサ用電解液としては、エチレングリコール等の有機溶媒に有機酸や無機酸又はそれらの塩を電解液として溶解させたものが用いられている。
【０００３】
電解液の中でも、電導度は電解コンデンサの損失、インピーダンス特性などに直接関わることから、高い電導度及び火花電圧を有する電解コンデンサ用電解液の開発が盛んに行われている。
【０００４】
特許文献１に開示されているように、高耐圧用の電解コンデンサ用電解液に用いる電解質としては、通常ホウ素化合物塩を用いている。中でも、ホウ素化合物塩のカチオンとして、オニウムカチオンを用いたものが高い電導度を得られることで注目されている。
【０００５】
また、高圧用電解コンデンサ用電解液における火花電圧を向上させるための添加剤としては、スルファミン酸、スベリン酸、リン酸ドデシル、多孔性ポリイミド等があるが、いずれも初期の火花電圧は優れているが、使用しているとすぐに低下してしまい、耐久性に劣る問題があった（特許文献２）。
【０００６】
特許文献３には高い電導度を維持させたまま、火花電圧を向上させるために、無機酸化コロイド粒子であるコロイダルシリカを用いて火花電圧を向上させる技術が開示されている。しかしながら、無機酸化物コロイド粒子を含有した電解液は、初期の火花電圧は高いものの、寿命試験中に耐電圧が低下して、ショートが発生する問題があった。
【０００７】
以上のように高い電導度と火花電圧を有し、耐久性に優れた電解コンデンサ用電解液とそれを用いた電解コンデンサが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３３３０１７号公報
【特許文献２】特開２００９−２８３５８１号公報
【特許文献３】特開平０５−６８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、高い電導度と火花電圧を有し、耐久性に優れた電解コンデンサ用電解液及びそれ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】
【００１０】
本発明は、コロイダルシリカと、ホウ素化合物アニオンと一般式（１）〜（７）より表されるいずれかのオニウムカチオンからなる電解質塩と、有機溶媒と、を含有する電解コンデンサ用電解液において、コロイダルシリカが、酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカであることを特徴とする電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた電解コンデンサである。
【００１１】
すなわち、本発明は以下に示すものである。
【００１２】
第一の発明は、コロイダルシリカと、ホウ素化合物アニオンと下記一般式（１）〜（７）より表されるいずれかのオニウムカチオンからなる電解質塩と、有機溶媒と、を含有する電解コンデンサ用電解液において、
コロイダルシリカが、酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカであることを特徴とする電解コンデンサ用電解液である。
【００１３】
【化１】
2013187515.tif 000002
（式（１）〜（７）中、Ｒ１〜Ｒ３０は、それぞれ同一でも異なっても良い水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、水酸基であり、隣接Ｒ同士は連結し、炭素数２〜６のアルキレン基を形成しても良い。）
【００１４】
第二の発明は、ホウ素化合物アニオンが、ホウ酸アニオン、ボロジサリチル酸アニオン、ボロジグリコール酸アニオン、ボロジ乳酸アニオンからなる群より選ばれる一種であることを特徴とする第一の発明に記載の電解コンデンサ用電解液である。
【００１５】
第三の発明は、酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカの平均粒径が、１〜５０ｎｍであることを特徴とする第一又は第二の発明に記載の電解コンデンサ用電解液である。
【００１６】
第四の発明は、有機溶媒が、エチレングリコールを主溶媒とする有機溶媒であることを特徴とする第一から第三の発明のいずれかに記載の電解コンデンサ用電解液である。
【００１７】
第五の発明は、電解コンデンサ用電解液中におけるコロイダルシリカの含有量が、０．１〜３０質量％であることを特徴とする第一から第四の発明のいずれかに記載の電解コンデンサ用電解液である。
【００１８】
第一から第五の発明のいずれかに記載の電解コンデンサ用電解液を用いてなることを特徴とする電解コンデンサである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高い電導度と火花電圧を有し、耐久性に優れた電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた電解コンデンサを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の電解コンデンサ用電解液について説明する。
【００２１】
本発明者らは鋭意検討した結果、コロイダルシリカと、ホウ素化合物アニオンと一般式（１）〜（７）より表されるいずれかのオニウムカチオンからなる電解質塩と、有機溶媒と、を含有する電解コンデンサ用電解液において、コロイダルシリカが、酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカであることを特徴とする電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた電解コンデンサが上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
【００２２】
＜コロイダルシリカ＞
コロイダルシリカとは、ＳｉＯ２又はその水和物のコロイドで、粒径が１〜３００ｎｍで一定の構造をもたないものである。ケイ酸塩に希塩酸を作用させた後に、透析で得ることができる。粒径が小さくなるほどゲル化は進行しやすくなるが、粒径が大きくなるほどゲル化しにくくなる。本発明に用いるコロイダルシリカの粒径は、１０〜３０ｎｍが好ましく挙げられ、より好ましくは、２０〜３０ｎｍが好ましく挙げられる。該粒径のコロイダルシリカを用いることで、分散状態とゲル状体をコントロールしやすいことが挙げられる。
【００２３】
コロイダルシリカは、水又は有機溶媒にほとんど溶解せず、一般に適当な分散溶媒中に分散させたコロイド溶液として電解液に添加して、熱をかけて重合させた重合体として用いることもできる。
【００２４】
通常コロイダルシリカは、ナトリウム安定型コロイダルシリカと呼ばれるものであり、製造によりＮａを含み、コロイダルシリカの表面がＯＮａ基となっている。該ナトリウム安定型コロイダルシリカは、有機溶媒に十分な分散性を示さず、また、ナトリウムイオンが阻害するために、電導度及び火花電圧が十分に向上しない問題があった。
【００２５】
本発明に用いるコロイダルシリカは、酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカである。
酸性コロイダルシリカは、コロイダルシリカの表面が、Ｎａを除去したＯＨ基となっているコロイダルシリカであり、アンモニア安定型コロイダルシリカは、Ｎａを除去してＯＨ基にした後、アンモニア処理して表面をアンモニアイオンで安定化したコロイダルシリカである。
【００２６】
本発明の電解コンデンサ用電解液は、酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカを含有することを特徴としている。
上記コロイダルシリカは、シラノール基同士が重合した重合体となっていてもよく、電解液自体がゲル化してもよい。
【００２７】
コロイダルシリカを含有させた電解コンデンサ用電解液は、通常、電解コンデンサ用電解液中の水分量を調節するため、８０℃程度で加熱するが、８０℃ではコロイダルシリカはゲル化しない特徴がある。
電解コンデンサ用電解液を１２０〜２００℃で加熱させることでコロイダルシリカのシラノール基同士を重合させ、電解液をゲル化させてもよい。
【００２８】
酸性コロイダルシリカ又はアンモニア安定型コロイダルシリカを電解液中に含有させることで、電導度及び火花電圧を大幅に向上させることができる。
【００２９】
電解コンデンサ用電解液中におけるコロイダルシリカの含有量は、０．１〜３０質量％、より好ましくは０．５〜２５質量％が挙げられ、特に好ましくは１．０〜２０質量％が挙げられる。０．１質量％未満の場合、電解コンデンサの電気特性向上効果が小さく、３０質量％超では、粘度が大きすぎるため扱い辛い欠点がある。
【００３０】
コロイダルシリカの平均粒径は、いずれのものでもよく、好ましくは１〜５０ｎｍであり、より好ましくは１〜３０ｎｍである。前記平均粒径にすることで、溶媒における分散性に優れ、重合させたときに、電解質塩を均一に分散させた電解コンデンサ用電解液を得ることができる。
【００３１】
コロイダルシリカの形状は、球状タイプ、鎖状タイプ、コロイダルシリカが環状に凝集して溶媒に分散した環状タイプのいずれであってもよい。
【００３２】
酸性コロイダルシリカのｐＨは、ｐＨ２〜４程度であり、アンモニア安定型コロイダルシリカのｐＨは、ｐＨ９〜１１程度である。
【００３３】
市販品のアンモニア安定型コロイダルシリカとしては、スノーテックス（登録商標）Ｎ（日産化学工業（株）社製）、ルドックス（登録商標）ＡＳ（ダブリュ．アール．グレース・アンド・カンパニー−コネティカット社製）、ナルコ（登録商標）２３２６（ナルコケミカル  カンパニー社製）、アデライト（登録商標）ＡＴ−２０Ｎ（ＡＤＥＫＡ社製）等が挙げられる。
【００３４】
市販品の酸性コロイダルシリカとしては、スノーテックス（登録商標）Ｏ（日産化学工業（株）社製）、ナルコ（登録商標）１０３４Ａ（ナルコケミカル  カンパニー社製）、カタロイド（登録商標）ＳＮ（触媒化学工業（株）社製）、アデライト（登録商標）ＡＴ−２０Ｑ（ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。
【００３５】
＜電解質塩＞
本発明の電解コンデンサ用電解液に用いる電解質塩は、ホウ素化合物アニオンと一般式（１）〜（７）のいずれかより表されるオニウムカチオンからなる塩である。
【００３６】
ホウ素化合物アニオンは、ホウ酸アニオン、ボロジサリチル酸アニオン、ボロジグリコール酸アニオン、ボロジ乳酸アニオン、テトラフェニルボラン、テトラ（ｐ−フルオロフェニル）ボラン、テトラフルオロホウ酸等が挙げられる。これらの中でも、火花電圧に優れる点より、ホウ酸アニオン、ボロジサリチル酸アニオン、ボロジグリコール酸アニオン、ボロジ乳酸アニオンが特に好ましく挙げられる。
【００３７】
オニウムカチオンは、下記一般式（１）〜（７）より表されるいずれかのオニウムカチオンが挙げられる。
2013187515.tif 000003
【００３８】
一般式（１）〜（７）で表されるオニウムカチオン中、Ｒ１〜Ｒ３０は、それぞれ同一でも異なっても良い水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、水酸基であり、隣接するＲ同士は連結し、炭素数２〜６のアルキレン基を形成しても良い。
【００３９】
一般式（１）で表されるオニウムカチオンの具体例としては、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトライソプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルエチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウム、ジメチルエチルメトキシエチルアンモニウム、ジメチルエチルメトキシメチルアンモニウム、ジメチルエチルエトキシエチルアンモニウム、トリメチルプロピルアンモニウム、ジメチルエチルプロピルアンモニウム、トリエチルプロピルアンモニウム、スピロ−（１，１’）−ビピロリジニウム、ピペリジン−１−スピロ−１’−ピロリジニウム、スピロ−（１，１’）−ビピペリジニウム等が挙げられる。
これらの中でも、高い電導度を有し、さらに火花電圧が向上する点より、アンモニウム、テトラエチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、スピロ−（１，１’）−ビピロリジニウムが特に好ましく挙げられる。
【００４０】
一般式（２）で表されるオニウムカチオンの具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメトキシアミン、ジメチルメトキシアミン、ジメチルエトキシアミン、ジエチルエトキシアミン、メチルエチルメトキシアミン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−エチルピロリジン、Ｎ−プロピルピロリジン、Ｎ−イソプロピルピロリジン、Ｎ−ブチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−エチルピペリジン、Ｎ−プロピルピペリジン、Ｎ−イソプロピルピペリジン、Ｎ−ブチルピペリジン等が挙げられる。
これらの中でも、高い電導度を有し、さらに火花電圧が向上する点より、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、Ｎ−メチルピロリジンが特に好ましく挙げられる。
【００４１】
一般式（３）で表されるオニウムカチオンの具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルイソプロピルアミン、メチルブチルアミン、エチルイソプロピルアミン、エチルプロピルアミン、エチルブチルアミン、イソプロピルブチルアミン、ピロリジン等が挙げられる。
これらの中でも、高い電導度を有し、さらに火花電圧が向上する点より、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、ピロリジンが特に好ましく挙げられる。
【００４２】
一般式（４）で表されるオニウムカチオンの具体例としては、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、１，３−ジプロピルイミダゾリウム、１，３−ジイソプロピルイミダゾリウム、１，３−ジブ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−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−エ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、１，２−ジメチル−３−エチル−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等が挙げられる。
これらの中でも、高い電導度を有し、さらに火花電圧が向上する点より、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−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムが特に好ましく挙げられる。
【００４３】
一般式（５）で表されるオニウムカチオンの具体例としては、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等が挙げられる。
これらの中でも、高い電導度を有し、さらに火花電圧が向上する点より、１，２，３，４−テトラメ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−エチル−３−メチルイミダゾリニウムが特に好ましく挙げられる。
【００４４】
一般式（６）で表されるオニウムカチオンの具体例としては、１，２−ジメチルピラゾリウム、１−メチル−２−エチルピラゾリウム、１，２−ジエチルピラゾリウム、１，２−ジプロピルピラゾリウム、１，２−ジブチルピラゾリウム、１−メチル−２−プロピルピラゾリウム、１−メチル−２−ブチルピラゾリウム、１−メチル−２−ヘキシルピラゾリウム、１−メチル−２−オクチルピラゾリウム、１−メチル−２−ドデシルピラゾリウム、１，２，３，５−テトラメチルピラゾリウム、１−エチル−２，３，５−トリメチルピラゾリウム、１−エチル−３−メトキシ−２，５−ジメチルピラゾリウム、３−フェニル−１，２，５−トリメチルピラゾリウム、３−メトキシ−５−フェニル−１−エチル−２−エチルピラゾリウム、１，２−テトラメチレン−３，５−ジメチルピラゾリウム、１，２−テトラメチレン−３−フェニル−５−メチルピラゾリウム、１，２−テトラメチレン−３−メトキシ−５−メチルピラゾリウム等が挙げられる。
これらの中でも、高い電導度を有し、さらに火花電圧が向上する点より、１，２−ジメチルピラゾリウム、１−メチル−２−エチルピラゾリウム、１，２−ジエチルピラゾリウムが特に好ましく挙げられる。
【００４５】
一般式（７）で表されるオニウムカチオンの具体例としては、Ｎ−メチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム、Ｎ−プロピルピリジニウム、Ｎ−イソプロピルピリジニウム、Ｎ−ブチルピリジニウム、Ｎ−ヘキシルピリジニウム、Ｎ−オクチルピリジニウム、Ｎ−ドデシルピリジニウム、Ｎ−メチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−エチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−プロピル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−ブチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−ブチル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−ブチル−４−エチルピリジニウム等が挙げられる。
これらの中でも、高い電導度を有し、さらに火花電圧が向上する点より、Ｎ−メチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム、Ｎ−ブチルピリジニウム、Ｎ−メチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−エチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−ブチル−３−メチルピリジニウムが特に好ましく挙げられる。
【００４６】
一般式（１）〜（７）で表されるオニウムカチオンの中でも、特に一般式（１）〜（３）で表されるオニウムカチオンが、長期にわたり安定しているため高い電導度と火花電圧を得ることができるため特に好ましく挙げられる。
【００４７】
電解コンデンサ用電解液における電解質塩の含有量は、１．０〜６０質量％が好ましく、５．０〜５０質量％がより好ましく、１０〜４０質量％が特に好ましく挙げられる。
１．０質量％未満の場合、十分な電気特性が得られない欠点があり、６０質量％超の場合、比抵抗が上昇する欠点がある。
【００４８】
＜有機溶媒＞
電解コンデンサ用電解液に用いる有機溶媒は、プロトン性極性溶媒又は非プロトン性極性溶媒を用いることができる。
プロトン性極性溶媒としては、一価アルコール類（メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等）、多価アルコール類及びオキシアルコール化合物類（エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレングリコール、ジメトキシプロパノール等）等が挙げられる。
非プロトン性の極性溶媒としては、γ−ブチロラクトン、バレロラクトン、アミド系（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）、スルホラン系（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）、鎖状スルホン系（ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン）、環状アミド系（Ｎ−メチル−２−ピロリドン等）、カーボネイト類（エチレンカーボネイト、プロピレンカーボネイト、イソブチレンカーボネイト等）、ニトリル系（アセトニトリル等）、スルホキシド系（ジメチルスルホキシド等）、２−イミダゾリジノン系〔１，３−ジアルキル−２−イミダゾリジノン（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジエチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジ（ｎ−プロピル）−２−イミダゾリジノン等）、１，３，４−トリアルキル−２−イミダゾリジノン（１，３，４−トリメチル−２−イミダゾリジノン等）〕等が挙げられる。これらの中でもエチレングリコールが好ましく挙げられる。
【００４９】
上記有機溶媒は、単独で用いても２種類以上混合して用いてもよい。エチレングリコールを主溶媒とする電解液が好ましく挙げられる。主溶媒として、エチレングリコールを用い、副溶媒として、γ−ブチロラクトン、スルホラン、鎖状スルホン（ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン）からなる群より選ばれる少なくとも１種を用いた混合溶媒を用いてもよい。該混合溶媒とすることで、より優れた電導度を得ることができる。
【００５０】
電解コンデンサ用電解液に含有する水分量は、特に限定されないが、０．０５〜４０質量％が好ましく、０．１〜３０質量％がより好ましく挙げられる。該水分量にすることで、良好な電導度を得ることができる。
【００５１】
＜添加剤＞
本発明の電解コンデンサ用電解液には、さらに添加剤を含有させても良い。
【００５２】
添加剤としては、ポリビニルアルコール、ジブチルリン酸又は亜リン酸のリン酸化合物、ホウ酸、マンニット、ホウ酸とマンニット、ソルビット等の錯化合物やホウ酸とエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールとの錯化合物等のホウ素化合物、ｏ−ニトロ安息香酸、ｍ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、ｏ−ニトロフェノール、ｍ−ニトロフェノール、ｐ−ニトロフェノール等のニトロ化合物が挙げられる。
電解コンデンサ用電解液の火花電圧や電導度を向上させる点からポリビニルアルコール、マンニット、ニトロ化合物が特に好ましく挙げられる。
【００５３】
添加量は０．１〜３０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましく挙げられる。０．１質量％未満の場合、十分な火花電圧が得られない欠点があり、３０質量％超の場合、電導度が低下する欠点がある。
【００５４】
高圧用の電解コンデンサに求められている性能としては、電導度は１．０ｍＳ／ｃｍ以上が好ましく、２．０ｍＳ／ｃｍ以上がより好ましく、３．０ｍＳ／ｃｍ以上が特に好ましく挙げられる。火花電圧は４５０Ｖ以上が好ましく、５００Ｖ以上がより好ましく、５５０Ｖ以上が特に好ましく挙げられる。
【００５５】
通常、コロイダルシリカを含有させた電解液を用いた電解コンデンサは、初期の火花電圧に優れているが、性能が低下してしまう欠点があった。火花電圧が低下する原因はゲル化するためでなく、コロイダルシリカの表面にナトリウムイオンがついているために、重合によりナトリウムイオンが外れ、電解液中にナトリウムが遊離してしまうため、火花電圧の低下を引き起こすのである。
本発明のように表面にナトリウムイオンを有さないコロイダルシリカを用いることで、例えゲル化しても火花電圧が低下しない電解コンデンサ用電解液を製造することができる。
【実施例】
【００５６】
以下、発明を実施例に基づき説明する。なお、本発明は、実施例により、なんら限定されるものではない。実施例中の「％」は「質量％」を表す。
【００５７】
（実施例１）
水１０００ｇ中に、ホウ酸６１．８ｇ（１．０ｍｏｌ）、サリチル酸２７６ｇ（２．０ｍｏｌ）及びＮ−メチルピロリジン８５．２ｇ（１．０ｍｏｌ）を入れ４０℃１時間反応させた後、該溶液を減圧濃縮して、ボロジサリチル酸−Ｎ−メチルピロリジンの粗結晶を得た。該粗結晶を、メチルエチルケトンを用いて精製した。
得られたボロジサリチル酸−Ｎ−メチルピロリジンと、コロイダルシリカＡ（日産化学工業社製、スノーテックス−Ｎ、水分散液、固形分２０％、平均粒径１０〜２０ｎｍ、ｐＨ９．０〜１０）と、をエチレングリコールとγ−ブチロラクトンの混合溶媒（質量比８：２）に加え、８０℃で濃縮して、電解質塩の含有量２５％、水分量１％とした電解コンデンサ用電解液を得た。
【００５８】
（実施例２〜１１、比較例１〜３）
表１に対応するようにコロイダルシリカ、電解質塩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。
【００５９】
以下に、電解コンデンサ用電解液の電導度と火花電圧及びそれらの耐久性の評価方法をまとめた。
（電導度の評価方法）
電導度の評価方法は、電解コンデンサ用電解液（実施例１〜１１、比較例１〜３）の３０℃における電導度（ｍＳ／ｃｍ）を、横河電機株式会社製ＳＣメーターＳＣ７２を用いて測定した。耐久性は、温度１０５℃の条件下で、２０００時間後の電導度を測定した。
（火花電圧の評価方法）
火花電圧の評価方法を説明する。まず、陽極には６７０Ｖで化成した陽極箔、陰極にはアルミ箔を準備し、電解コンデンサ用電解液（実施例１〜１１、比較例１〜３）に陽極と陰極を含浸させた。該電解液に、２５℃で５ｍＡ／ｃｍ２の定電流を印加し、電圧−時間カーブを記録して、電圧の上昇カーブでシンチレーションが観測された電圧を火花電圧（Ｖ）とした。耐久性は、温度１０５℃の条件下で、２０００時間後の火花電圧を測定した。
【００６０】
電解コンデンサ用電解液の電導度（ｍＳ／ｃｍ）、火花電圧（Ｖ）、及びそれらの耐久性試験の測定結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2013187515.tif 000004
【００６２】
表中の略語は以下の通りである。
＜電解質塩＞
（Ｉ）：ボロジサリチル酸−Ｎ−メチルピロリジン
（ＩＩ）：ホウ酸アンモニウム
（ＩＩＩ）：ボロジグリコール酸−トリメチルアミン
＜コロイダルシリカ＞
コロイダルシリカＡ：アンモニア安定型コロイダルシリカ（日産化学工業（株）社、スノーテックス−Ｎ、固形分２０％、ｐＨ９．０〜１０、平均粒径１０〜２０ｎｍ、形状：粒状）
コロイダルシリカＢ：酸性コロイダルシリカ（日産化学工業（株）社、スノーテックス−Ｏ、固形分２０％、ｐＨ３．８、平均粒径１０〜２０ｎｍ、形状：球状）
コロイダルシリカＣ：ナトリウム安定型コロイダルシリカ（日産化学工業（株）社、スノーテックス−２０、固形分２０％、ｐＨ９．５〜１０、平均粒径１０〜２０ｎｍ、形状：粒径）
【００６３】
表１より、比較例１〜３より実施例１〜１１の方が、電導度と火花電圧が高く、かつ、耐久性に優れていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の電解コンデンサ用電解液は、高い電導度及び火花電圧を有し、かつ、耐久性に優れているため、広範な産業分野において用いることができる。