(57)【要約】【課題】本発明の課題は、３０℃における電解液の比電導度を４〜２５ｍＳ/ｃｍに維持しつつ、かつ火花電圧が高く、昇圧速度が速く、コンデンサ部材の腐食の心配がない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を提供することである。【解決手段】一般式（１）および（２）の少なくとも一方で示されるアルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）とカチオン（Ｂ）から構成される電解質（Ｃ）、および有機溶媒（Ｄ）を含有する電解液であって、該電解液中に含まれるリン酸アニオンとカチオン（Ｆ）から構成されるリン酸塩（Ｅ）［カチオン（Ｂ）は、カチオン（Ｆ）と同じであっても、異なってもよい。］の含有量が、電解質（Ｃ）、有機溶媒（Ｄ）及びリン酸塩（Ｅ）の合計重量に基づいて０．０３〜２重量％であることを特徴とする電解液。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）および（２）の少なくとも一方で示されるアルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）とカチオン（Ｂ）から構成される電解質（Ｃ）、および有機溶媒（Ｄ）を含有する電解液であって、該電解液中に含まれるリン酸アニオンとカチオン（Ｆ）から構成されるリン酸塩（Ｅ）［カチオン（Ｂ）は、カチオン（Ｆ）と同じであっても、異なってもよい。］の含有量が、電解質（Ｃ）、有機溶媒（Ｄ）及びリン酸塩（Ｅ）の合計重量に基づいて０．０３〜２重量％であることを特徴とする電解液。
【化１】
2009267276.tif 000005
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基である。］
【化２】
2009267276.tif 000006
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ２は水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基である。］
【請求項２】
一般式（１）及び（２）において、Ｒ１が炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ２が水素原子若しくは炭素数１〜４のアルキル基である請求項１に記載の電解液。
【請求項３】
アルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）が一般式（２）で示されるアニオンである請求項１に記載の電解液。
【請求項４】
アニオン（Ａ）が、ジメチルリン酸エステルアニオン、ジエチルリン酸エステルアニオン、ジ−ｉｓｏ−プロピルリン酸エステルアニオン、ジ−ｎ−プロピルリン酸エステルアニオン、ジ−ｎ−ブチルリン酸エステルアニオン、ジ−ｉｓｏ−ブチルリン酸エステルアニオン、及びジ−ｔｅｒ−ブチルリン酸エステルアニオンからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電解液。
【請求項５】
カチオン（Ｂ）及びカチオン（Ｆ）が、アミジニウムカチオン（Ｂ１）である請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解液。
【請求項６】
カチオン（Ｂ）及びカチオン（Ｆ）が、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、及び１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムカチオ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１〜５のいずれか１項に記載の電解液。
【請求項７】
有機溶媒（Ｄ）が、γ−ブチロラクトン、スルホラン、およびエチレングリコールからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１〜６のいずれか1項に記載の電解液。
【請求項８】
請求項１〜７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及びそれを用いたアルミニウム電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載電装用電源やデジタル家電の使用電圧の上昇に伴い、電解液の比電導度を４ｍＳ／ｃｍ以上に維持しつつ、かつ電解液の火花電圧が高い電解液が要望されてきている。
このようなアルミニウム電解コンデンサ用電解液として、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−置換アミジン基を有する化合物｛たとえば、１−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾリン等｝の４級アンモニウムカチオンとフタル酸アニオンとから構成される電解質と、有機溶媒とを含有する電解液(電解液１)が知られている（特許文献１）。さらに特許文献１には、アルミニウム電解コンデンサ用電解液として、上述の４級アンモニウムカチオンとアルキルリン酸エステルアニオンから構成される電解質と、有機溶媒とを含有する電解液(電解液２)が開示されている。
また、テトラフルオロアルミン酸イオンから構成される電解質と、有機溶媒とを含有する電解液(電解液３)が知られている（特許文献２）。
【特許文献１】国際公開第９５／１５５７２号パンフレット
【特許文献２】特開２００３−１４２３４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電解液１は火花電圧が低すぎるという問題点がある。電解液２は火花電圧は高いけれども昇圧速度が遅すぎるため、実用上使用できないという問題点がある。
電解液３は火花電圧は高いけれども、テトラフルオロアルミン酸が加水分解してフッ化水素を発生し、電解コンデンサの陽極箔である酸化アルミニウムを腐食させるという問題がある。
本発明の課題は、３０℃における電解液の比電導度を４〜２５ｍＳ/ｃｍに維持しつつ、かつ火花電圧が高く、昇圧速度が速く、コンデンサ部材の腐食の心配がない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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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、下記一般式（１）および（２）の少なくとも一方で示されるアルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）とカチオン（Ｂ）から構成される電解質（Ｃ）、および有機溶媒（Ｄ）を含有する電解液であって、該電解液中に含まれるリン酸アニオンとカチオン（Ｆ）から構成されるリン酸塩（Ｅ）［カチオン（Ｂ）は、カチオン（Ｆ）と同じであっても、異なってもよい。］の含有量が、電解質（Ｃ）、有機溶媒（Ｄ）及びリン酸塩（Ｅ）の合計重量に基づいて０．０３〜２重量％であることを特徴とする電解液および該電解液を使用したアルミニウム電解コンデンサである。
【化１】
2009267276.tif 000002
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基である。］
【０００５】
【化２】
2009267276.tif 000003
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ２は水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基である。］
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電解液は、３０℃における電解液の比電導度を４〜２５ｍＳ/ｃｍに維持しつつ、かつ火花電圧が高く、昇圧速度が速く、コンデンサ部材の腐食の心配がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
＜アルキルリン酸エステルのアニオン（Ａ）＞
アルキル基（Ｒ１、Ｒ２）の炭素数は、比電導度と火花電圧の観点から、１〜１０であり、好ましくは１〜８、さらに好ましくは１〜６、特に好ましくは１〜４である。なお、炭素数が小さいほど、比電導度と火花電圧は高くなる。
【０００８】
アルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）としては、（１）モノアルキルリン酸エステルのモノアニオン及びジアニオン、並びに（２）ジアルキルリン酸エステルのモノアニオンが含まれる。
【０００９】
（１）モノアルキルリン酸エステル｛一般式（１）で示されるアルキルリン酸エステルアニオン（ジアニオン）及び一般式（２）で示されるアルキルリン酸エステル（Ｒ２が水素原子；モノアニオン）に対応する。｝
モノメチルリン酸エステル、モノエチルリン酸エステル、モノプロピルリン酸エステル［モノ（ｎ−プロピル）リン酸エステル、モノ（ｉｓｏ−プロピル）リン酸エステル］、モノブチルリン酸エステル［モノ（ｎ−ブチル）リン酸エステル、モノ（ｉｓｏ−ブチル）リン酸エステル、及びモノ（ｔｅｒｔ−ブチル）リン酸エステル］、モノペンチルリン酸エステル、モノヘキシルリン酸エステル、モノへプチルリン酸エステル、モノオクチルリン酸エステル［モノ（２−エチルヘキシル）リン酸エステル等］等。
【００１０】
（２）ジアルキルリン酸エステル｛一般式（２）で示されるアルキルリン酸エステルアニオン（モノアニオン）に対応する。｝
【００１１】
ジメチルリン酸エステル、ジエチルリン酸エステル、ジプロピルリン酸エステル［ジ（ｎ−プロピル）リン酸エステル、ジ（ｉｓｏ−プロピル）リン酸エステル］、ジブチルリン酸エステル［ジ（ｎ−ブチル）リン酸エステル、ジ（ｉｓｏ−ブチル）リン酸エステル、及びジ（ｔｅｒｔ−ブチル）リン酸エステル］、ジペンチルリン酸エステル、ジヘキシルリン酸エステル、ジヘプチルリン酸エステル、ジオクチルリン酸エステル［ビス（２−エチルヘキシル）リン酸エステル等］等。
【００１２】
アルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）は、一種または二種以上を併用してもよく、またモノアニオンとジアニオンの混合物でもよい。  
【００１３】
これらのうち、一般式（２）において、Ｒ１及びＲ２が炭素数１〜８のアルキル基であるモノアニオンが好ましく、さらに好ましくはジメチルリン酸エステルアニオン、ジエチルリン酸エステルアニオン、ジ（ｎ−プロピル）リン酸エステルアニオン、ジ（ｉｓｏ−プロピル）リン酸エステルアニオン、ジ（ｎ−ブチル）リン酸エステルアニオン、ジ（ｉｓｏ−ブチル）リン酸エステルアニオン、ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）リン酸エステルアニオン及びビス（２-エチルヘキシル）リン酸エステルアニオンである。
【００１４】
一般に工業的に入手できるアルキルリン酸エステルは、モノアルキルリン酸エステル、ジアルキルリン酸エステル、及びトリアルキルリン酸エステルの混合物であるが、本発明において、アルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）としては、ジアルキルリン酸エステルを使用することが好ましい。ジアルキルリン酸エステルアニオンを得る方法は特に限定されないが、イミダゾリウム塩｛モノメチル炭酸塩、水酸化物塩等｝と工業的に入手できるトリアルキルリン酸エステルとを混合し、加水分解を行うことにより、イミダゾリウムカチオンとジアルキルリン酸エステルアニオンとの塩を得る方法が好ましい。
【００１５】
＜カチオン（Ｂ）＞
カチオン（Ｂ）としては、アミジニウムカチオン（Ｂ１）、ホスホニウムカチオン及び第４級アンモニウムカチオン等が使用できる。
アミジニウムカチオン（Ｂ１）としては、（１）イミダゾリニウムカチオン及び（２）イミダゾリウムカチオンが含まれる。
【００１６】
（１）イミダゾリニウムカチオン
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。
【００１７】
（２）イミダゾリウムカチオン
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。
【００１８】
ホスホニウムカチオンとしては、炭素数１〜４のアルキルを有するテトラアルキルホスホニウムカチオン｛テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム及びトリエチルメチルホスホニウム等｝が挙げられる。
【００１９】
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及びトリエチルメチルアンモニウム等｝等が挙げられる。
【００２０】
アミジニウムカチオンは、一種または二種以上を併用してもよい。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（１）イミダゾリニウムカチオン及び（２）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。
【００２１】
＜電解質（Ｃ）＞
アルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）とカチオン（Ｂ）との組み合わせとしては、モノアニオンとモノカチオン、ジアニオンとモノカチオン、モノアニオンとジアニオンの混合物とモノカチオン等が例示できる。
【００２２】
電解質（Ｃ）としては、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・モノメチルリン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジメチルリン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・モノエチルリン酸エステルアニオン、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アニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・モノ（ｎ−プロピル）リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(ｎ-プロピル)リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・モノ（ｉｓｏ−プロピル）リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(ｉｓｏ−プロピル)リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・モノ（ｎ−ブチル）リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ（ｎ−ブチル）リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・モノ（ｉｓｏ−ブチル）リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(ｉｓｏ−ブチル)リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・モノ（ｔｅｒｔ−ブチル）リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(ｔｅｒｔ−ブチル)リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・モノ（２−エチルヘキシル）リン酸エステルアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ビス（２−エチルヘキシル）リン酸エステルアニオン、１−エチルー２，３−ジメチルイミダゾリニウム・モノエチルリン酸エステルアニオン、１−エチルー２，３−ジメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルアニオン、１−エチルー３−メチルイミダゾリウム・モノエチルリン酸エステルアニオン、１−エチルー３−メチルイミダゾリウム・ジエチルリン酸エステルアニオン、１−エチルー２，３−ジメチルイミダゾリウム・モノエチルリン酸エステルアニオン、及び１−エチルー２，３−ジメチルイミダゾリウム・ジエチルリン酸エステルアニオン等が挙げられる。
【００２３】
＜有機溶媒（Ｄ）＞
有機溶媒（Ｄ）としては、（１）アルコール、（２）エーテル、（３）アミド、（４）オキサゾリジノン、（５）ラクトン、（６）ニトリル、（７）カーボネート、（８）スルホン及び（９）その他の有機溶媒が含まれる。
【００２４】
（１）アルコール
１価アルコール（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、アミノアルコール、フルフリルアルコールなど）、２価アルコール（エチレングリコール、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など）、３価アルコール（グリセリンなど）、４価以上のアルコール（ヘキシトールなど）など。
【００２５】
（２）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】
（３）アミド
ホルムアミド（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など）、アセトアミド（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など）、プロピオンアミド（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミドなど）、ピロリドン（Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドンなど）、ヘキサメチルホスホリルアミドなど。
【００２７】
（４）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。
【００２８】
（５）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。
【００２９】
（６）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、メタクリルニトリル、ベンゾニトリルなど。
【００３０】
（７）カーボネート
エチレンカーボネート、プロピオンカーボネート、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。
【００３１】
（８）スルホン
スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなど。
【００３２】
（９）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）など。
【００３３】
有機溶媒は、一種または二種以上を併用してもよい。これらのうち、アルコール、ラクトン及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、エチレングリコールである。
【００３４】
電解質（Ｃ）の含有量は、比電導度と有機溶媒への溶解度の観点から、電解質（Ｃ）、有機溶媒（Ｄ）及びリン酸塩（Ｅ）の合計重量に基づいて、好ましくは５〜７０ｗｔ％、特に好ましくは１０〜４０ｗｔ％である。（ｗｔ％は重量％のことであり、以下この表記を使用することがある。）
有機溶媒（Ｄ）の含有量は、比電導度の観点から、電解質（Ｃ）、有機溶媒（Ｄ）及びリン酸塩（Ｅ）の合計重量に基づいて、好ましくは３０〜９５ｗｔ％、特に好ましくは６０〜９０ｗｔ％である。
【００３５】
＜リン酸塩（Ｅ）＞
リン酸塩（Ｅ）を構成するカチオン（Ｆ）としては、カチオン（Ｂ）として例示したものが使用できる。カチオン（Ｆ）はカチオン（Ｂ）と同じであっても、異なってもよい。
リン酸アニオンとカチオン（Ｆ）との組み合わせとしては、リン酸モノアニオンとモノカチオン、リン酸ジアニオンとモノカチオン等が例示できる。
リン酸塩（Ｅ）としては、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・リン酸モノアニオン、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・リン酸ジアニオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム・リン酸モノアニオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム・リン酸ジアニオン等が挙げられる。
【００３６】
リン酸塩（Ｅ）の含有量は、電解質（Ｃ）、有機溶媒（Ｄ）及びリン酸塩（Ｅ）の合計重量に基づいて０．０３〜２重量％であり、好ましくは０．０４〜１重量％であり、さらに好ましくは０．０５〜０．５重量％である。（Ｅ）の含有量が０．０３重量％未満であると、十分な昇圧速度が得られず、２重量％を超えると、有機溶媒（Ｄ）への溶解性が悪く、析出する。
【００３７】
本発明の電解液には、さらに水を含有することが好ましい。水を含有すると、コンデンサ部材｛陽極箔である酸化アルミニウム箔など｝の化成性｛陽極箔表面に欠損部分があれば、酸化被膜を形成させてこれを修復する性質｝を向上させることができる。一方、水の含有量が多いと、アルキルリン酸エステルアニオンの加水分解が進行しやすくなり、加水分解により生成するリン酸がコンデンサ部材を腐食することとなる。したがって、水を含有する場合、水の含有量は、電解質（Ｃ）、有機溶媒（Ｄ）およびリン酸塩（Ｅ）の合計重量に基づいて、好ましくは０．０１〜５ｗｔ％、更に好ましくは０．０５〜１ｗｔ％、特に好ましくは０．１〜０．５ｗｔ％である。なお、水分は、ＪＩＳ  Ｋ０１１３：２００５の「８．カールフィッシャー滴定方法、８．１容量滴定方法」｛対応国際規格ＩＳＯ７６０：１９７８；これに開示された開示内容を参照により本出願に取り込む。｝に準拠して測定される。
【００３８】
電解質（Ｃ）中のアルキルリン酸エステルアニオン（Ａ）とカチオン（Ｂ）とのモル比率（Ａ／Ｂ）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、及び酸化アルミニウム箔等｝の腐食の観点から、好ましくは０．９〜１．１、更に好ましくは０．９５〜１．０５、特に好ましくは０．９８〜１．０２である。
比（Ａ／Ｂ）が０．９〜１．１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く、この結果、ショート等の不具合が生じにくい。
【００３９】
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、ホウ酸誘導体（例えば、ホウ酸、ホウ酸と多糖類〔マンニット、ソルビットなど〕との錯化合物、ホウ酸と多価アルコール〔エチレングリコール、グリセリンなど〕との錯化合物など）、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、電解質（Ｃ）及び有機溶媒（Ｄ）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。
【００４０】
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】
【００４１】
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＞
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。
【００４２】
リン酸トリエチル（ＴＥＰ：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（C１）｛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％｛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）の重量に基づく収率、以下同様。｝であった。
【００４３】
＜製造例２＞
リン酸（関東化学株式会社製）（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、２５℃×１時間攪拌することで、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・リン酸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分加熱して副生物を蒸留することで、リン酸塩（Ｅ１）｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・リン酸モノアニオン｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００４４】
＜実施例１＞
５．００ｇの電解質（Ｃ１）、０．０５ｇのリン酸塩（Ｅ１）を９４．９５ｇの有機溶媒（Ｄ１）｛γ−ブチロラクトン（三菱化学社製）｝に溶解させることで、本発明の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩の含有量は０．０５ｗｔ％であった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００４５】
＜実施例２＞
１０．００ｇの電解質（Ｃ１）を９０．００ｇの有機溶媒（Ｄ１）に溶解させ、水５．００ｇを添加し、１２５℃×１００時間攪拌することで、ジエチルリン酸エステルモノアニオンの一部を加水分解させ、リン酸塩（Ｅ１）とした。上記溶液を１．０ｋＰａ以下の減圧度、８０℃で、エタノールと水の留出がなくなるまで加熱してエタノールと水を蒸留することで、本発明の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩の含有量は０．５０ｗｔ％であった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００４６】
＜製造例３＞
ジメチルカーボネート（０．１ｍｏｌ）のメタノール溶液（３０ｗｔ％）に、１−エチルイミダゾール（０．１ｍｏｌ）を滴下して、１3０℃で７０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。
【００４７】
リン酸トリエチル（ＴＥＰ：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−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分加熱して副生物を蒸留することで、電解質（Ｃ２）｛１−エチル２−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。
【００４８】
＜実施例３＞
５．００ｇの電解質（Ｃ２）、０．０３ｇのリン酸塩（Ｅ１）を９４．９７ｇの有機溶媒（Ｄ１）に溶解させることで、本発明の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩の含有量は０．０３ｗｔ％であった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００４９】
＜実施例４＞
５．００ｇの電解質（Ｃ１）、２．００ｇのリン酸塩（Ｅ１）を９３．００ｇの有機溶媒（Ｄ１）に溶解させることで、本発明の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩の含有量は２．００ｗｔ％であった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００５０】
＜製造例４＞
メチルリン酸混合エステル（リン酸約１〜３ｗｔ％、モノメチルリン酸エステル約４４〜４９ｗｔ％、ジメチルリン酸エステル約４４〜４９ｗｔ％、トリメチルリン酸エステル約３〜５ｗｔ％）（ＡＰ−１；大八化学工業社製）（０．１ｍｏｌ）を、実施例１と同様にして得た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ることで塩交換反応を行い、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルリン酸混合エステル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分加熱して副生物を蒸留することで、電解質（Ｃ３）｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルリン酸混合エステルアニオン｝とリン酸塩（Ｅ１）の混合物（Ｇ１）を得た。収率は９８ｗｔ％であった。
【００５１】
＜実施例５＞
１０．１０ｇの混合物（Ｇ１）を８９．９０ｇの有機溶媒（Ｄ１）に溶解させることで、本発明の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩の含有量は０．１０ｗｔ％であった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００５２】
＜製造例５＞
メチルリン酸エステル（ＡＰ−１）の代わりにブチルリン酸混合エステル（モノ（ｎ−ブチル）リン酸エステル約２０ｗｔ％、ジ（ｎ−ブチル）リン酸エステル約６０ｗｔ％、トリ（ｎ−ブチル）リン酸エステル約２０ｗｔ％）（ＤＰ−４；大八化学工業社製）を用いた他は、製造例４と同様にして、電解質（Ｃ４）｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・ブチルリン酸混合エステルアニオン｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００５３】
＜実施例６＞
１０．００ｇの電解質（Ｃ４）、０．１０ｇのリン酸塩（Ｅ１）を８９．９０ｇの有機溶媒（Ｄ１）に溶解させることで、本発明の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩
の含有量は０．１０ｗｔ％であった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００５４】
＜比較例１＞
フタル酸（川崎化成工業社製）（０．１ｍｏｌ）を、実施例１と同様にして得た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ることで塩交換反応を行い、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸塩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分加熱して副生物を蒸留することで、比較電解質（Ｃ’５）｛１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸塩｝を得た。収率は９９ｗｔ％であった。
【００５５】
１０．００ｇの比較電解質（Ｃ’５）を９０．００ｇの有機溶媒（Ｄ１）に溶解させることで、比較用の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩の含有量は検出されなかった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００５６】
＜比較例２＞
５．０ｇの電解質（Ｃ１）を９５．０ｇの有機溶媒（Ｄ１）に溶解させることで、比較用の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩の含有量は検出されなかった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００５７】
＜比較例３＞
１０．００ｇの電解質（Ｃ１）を９０．００ｇの有機溶媒（Ｄ１）に溶解させ、水５．００ｇを添加し、１２５℃×1０時間攪拌することで、ジエチルリン酸エステルモノアニオンの一部を加水分解させ、リン酸塩（Ｅ１）とした。上記溶液を１．０ｋＰａ以下の減圧度、８０℃で、エタノールと水の留出がなくなるまで加熱してエタノールと水を蒸留することで、比較用の電解液を得た。上記電解液に含まれるリン酸塩の含有量は０．０１ｗｔ％であった。水の含有量は０．１ｗｔ％であった。
【００５８】
＜比較例４＞
５．００ｇの電解質（Ｃ１）、２．５０ｇのリン酸塩（Ｅ１）を９２．５０ｇの有機溶媒（Ｄ１）に混ぜたが、電解質（Ｃ１）が溶解せず、溶け残った。
【００５９】
実施例1〜６、比較例１〜３で得た電解液を用い、下記の方法で比電導度、火花電圧および昇圧速度を測定し、さらにアルミニウム箔の腐食の有無を観察し、その結果を表１に記載した。
【００６０】
比電導度：東亜電波工業株式会社製電導度計ＣＭ−４０Ｓを用い、３０℃での比電導度を測定した。
【００６１】
火花電圧および昇圧速度：陽極に１０ｃｍ２の高圧用化成エッチングアルミニウム箔、陰極に１０ｃｍ２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（２mＡ）を負荷したときの電解液の放電電圧（火花電圧）と昇圧速度を測定した。
箔の腐食：火花電圧を測定した際に使用したアルミニウム箔の腐食の有無を、目視で観察した。
○：腐食なし
×：腐食あり
【００６２】
リン酸モノアニオンの含有量：日本電子製ＡＬ−３００型超伝導ＮＭＲ装置を使用して測定した。
サンプル調製：５ｍｍΦのＮＭＲ管に、サンプル３０ｍｇ、重水素化メタノール０．３ｍｌ、トリエチルアミン０．１ｍｌを加えた。
測定核種：３１Ｐ
リン酸モノアニオンの化学シフト：０ＰＰＭ付近、シングルピーク
【００６３】
水分の含有量：平沼産業株式会社製自動水分測定装置ＡＱ−７を用い、カール・フィシャー電量滴定法で測定した。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
表１から明らかなように、本発明（実施例１〜６）の電解液では３０℃における電解液の比電導度を４ｍＳ/cm以上に維持しつつ、かつ火花電圧が十分に高く、昇圧速度が十分に速い結果となった。一方、比較例１の電解液では、火花電圧が低い結果となった。比較例２および３の電解液は昇圧速度が遅い結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の電解液を使用することで、高い比電導度を維持しつつ、かつ火花電圧が高く、昇圧速度が速いアルミニウム電解コンデンサを実現できる。したがって、市場における使用電源の高耐電圧化が進むなかで、この発明の電解液の市場価値は非常に大きい。