(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶媒に３−オクチルヘキサン二酸、３−ドデシルヘキサン二酸及び／又はこれらの塩類を溶解してな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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液に関し、特に、電導性を損なうことなく、使用耐電圧を高め、しかも、広範囲の使用温度に耐え、高温寿命を改善したアルミ電解コンデンサの駆動用電解液を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中高圧用アルミ電解コンデンサの駆動用電解液としては、一般に、エチレングリコ−ルを主溶媒に、ほう酸或いはその塩類を加えた電解液、又は、アジピン酸、アゼライン酸及びセバシン酸等の直鎖の有機ジカルボン酸或いはその塩を含む電解液が用いられていた。
然しながら、前者の電解液は、高温に於いて、ほう酸とエチレングリコ−ルとが反応し、ボロジエチレングリコ−ル酸と多量の水を生じる。
この水分が、誘電体であるアルミニウム酸化皮膜を著しく劣化させ、又、高温下に於いて、その蒸気圧が高く、コンデンサにおける防爆弁の膨潤及び外装ケ−スの変形等電気化学的特性の劣化等を引き起こし、高温下特に１００℃以上でコンデンサの寿命を短くする原因となっていた。
【０００３】
又、後者の電解液は、その溶質である直鎖の有機ジカルボン酸塩の溶媒に対する溶解度が低いために、低温下に於いて結晶が析出し易く、コンデンサの低温特性を劣化させるという欠点を免れ得なかった。
さらに、高温下に於いて、有機ジカルボン酸とエチレングリコ−ルとが反応して、カルボン酸エチレングリコ−ルエステルが一部生成し、比抵抗の悪化により、高温下例えば１０５℃でのコンデンサの寿命を短くする原因となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の有する欠点を解消できる技術を提供することを目的としたものであって、特に、電導性を損なうことなく、使用耐電圧を高め、しかも、広範囲の使用温度に耐え、高温寿命を改善したアルミ電解コンデンサの駆動用電解液を提供することを目的としたものである。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の全体の記述からもあきらかになるであろう。
【０００５】
本発明は、有機溶媒に３−オクチルヘキサン二酸、３−ドデシルヘキサン二酸及び／又はこれらの塩類を溶解してなることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液に係るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用される３−オクチルヘキサン二酸は、次の式１で示される構造式を有する化合物である。
【０００７】
【式１】
0004016135.tif 000002
上記式において、オクチル基は、枝分れしたものでも、直鎖状のものでもよい。
【０００８】
本発明に使用される３−ドデシルヘキサン二酸は、次の式２で示される構造式を有する化合物である。
【０００９】
【式２】
0004016135.tif 000003
上記式において、ドデシル基は、枝分れしたものでも、直鎖状のものでもよい。
【００１０】
本発明では、３−オクチルヘキサン二酸の塩類、又は、３−ドデシルヘキサン二酸の塩類を用いることができる。
その塩類は、例えば、アンモニウム塩、水素アンモニウム塩、アミン塩または四級アンモニウム塩により構成される。
本発明では、３−オクチルヘキサン二酸、３−ドデシルヘキサン二酸、これらの塩類を併用して用いることができる。
【００１１】
本発明に用いられる有機溶媒としては、例えばエチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、グリセリンなどの多価アルコ−ル、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチレングリコ−ルモノエチルエ−テルなどのエ−テル化合物、Ｎ−メチルホルムアミド、ＮＮ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、アセトニトリル、ブチロニトリルなどのニトリル類、又は、γ−ブチロラクトン、バレロラクトンなどの環状エステルなどの１種又は２種以上を使用することができる。
【００１２】
当該３−オクチルヘキサン二酸、３−ドデシルヘキサン二酸及び／又はこれらの塩類の好ましい使用量は、１〜２５ｗｔ％であり、１ｗｔ％未満では本発明所望の目的である、電導性を損なうことなく、使用耐電圧を高め、しかも、広範囲の使用温度に耐え、高温寿命を改善したアルミ電解コンデンサの駆動用電解液を提供し難く、又、２５ｗｔ％を越えても、同様に当該本発明の目的を達成し難い。より好ましい使用量は、３〜２０ｗｔ％である。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様においては、３−オクチルヘキサン二酸、３−ドデシルヘキサン二酸及び／又はこれらの塩類１〜２５ｗｔ％好ましくは３〜２０ｗｔ％を有機溶媒９９〜７５％好ましくは９７〜８０％に溶解し、電解液とすればよい。その際に、水を含ませてもよい。水を含ませる場合、電導性等を考慮すると、５％以下とするのが良い。
【００１４】
本発明の電解液には、従来この種の電解液に使用される各種電解質などを含ませてもよく、例えば、ほう酸アンモニウムなどの電解質を本発明に係る３−オクチルヘキサン二酸、３−ドデシルヘキサン二酸及び／又はこれらの塩類と併用してもよい。
【００１５】
【実施例】
以下，本発明を実施例及び比較例に基いて説明する。
【００１６】
実施例及び比較例
表１の組成に基き電解液を調整した。
本発明の実施例における電解液の組成と比抵抗，火花発生電圧とを具体的に例示し，従来の組成例と比較したものを表１に併せて示した。
更に、表１の組成に基づく電解液を、密封容器に入れ、１０５℃で熱安定性試験を行い、実施した結果を表２に示した。
又、表１の組成に基づく電解液を、定格電圧４００Ｖ、容量２．２μＦの電解コンデンサ素子に含浸した時のコンデンサの電気特性結果を表３に示した。
【００１７】
【表１】
0004016135.tif 000004
【００１８】
【表２】
0004016135.tif 000005
【００１９】
【表３】
0004016135.tif 000006
【００２０】
表２から従来の電解液は、１０５℃で１０００時間後に於いて、電解液の比抵抗値が増大したが、本発明の電解液に於いては、比抵抗値の変化が少なく良好な特性を示した。
表３から従来の電解液を含浸し、電解コンデンサを作成したものは、１０５℃の温度下で１０００時間経過したものは、外観不良又は電気特性値が悪化を招いた。
一方、本発明の電解液を含浸し、電解コンデンサを作成したものは、１０５  ℃の温度下で１０００時間経過したにも拘らず、その電気特性変化が少なく良好な特性を示し、外観不良も皆無であった。
【００２１】
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとずき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明によれば、電導性を損なうことなく、使用耐電圧を高め、しかも、広範囲の使用温度及び寿命特性を著しく改善した電解コンデンサ駆動用電解液を提供することができ、実施例に示すように、本発明の電解液は、１０５  ℃での比抵抗値の変化が少なく良好な特性を示して  いる。
さらに本発明の電解液を含浸し、電解コンデンサを作成したものは、優れた電気特性が得られ、然も１０５℃の高温下に於いても長期に渡って安定した特性の維持が可能であり、中高圧用電解コンデンサの電気特性の向上に寄与する意義は大変に大きなものがある。