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JP2011211146A - Electrolytic solution for electrolytic capacitor, and electrolytic capacitor using the same - Google Patents

Electrolytic solution for electrolytic capacitor, and electrolytic capacitor using the same Download PDF

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JP2011211146A
JP2011211146A JP2010151130A JP2010151130A JP2011211146A JP 2011211146 A JP2011211146 A JP 2011211146A JP 2010151130 A JP2010151130 A JP 2010151130A JP 2010151130 A JP2010151130 A JP 2010151130A JP 2011211146 A JP2011211146 A JP 2011211146A
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JP
Japan
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acid
electrolyte
electrolytic solution
electrolytic
anion
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Application number
JP2010151130A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Akazawa
慶彦 赤澤
Toru Miyajima
徹 宮島
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, striking a balance between the high conductivity and the high spark voltage; and to provide an electrolytic capacitor using the electrolytic solution.SOLUTION: The electrolytic solution for the electrolytic capacitor is provided which contains an electrolyte (E) comprising a complex anion (C) having at least one hydroxy group and an ammonium cation (D), the complex anion being a complex anion (B) of a borate anion expressed by general formula (1) and a carboxylic acid compound (A), and an organic solvent (F). Preferably, the carboxylic acid compound (A) has 6 to 20 C, and the ammonium cation (D) is an amidinium cation or tertiary ammonium cation.

Description

本発明は、電解コンデンサに使用する電解液、およびそれを用いた電解コンデンサに関するものである。   The present invention relates to an electrolytic solution used for an electrolytic capacitor and an electrolytic capacitor using the electrolytic solution.

近年、コンデンサが使用される周辺環境の省スペース化・高温化に伴い、電導度が高く、火花電圧が高い、つまり電極のアルミ化成皮膜を破壊しにくく、アルミ化成皮膜に欠陥が生じたとき、これを修復する皮膜修復能に優れ、さらに高温での特性劣化が小さい電解液が要望されている。これに対して、ホウ酸を用いた電解液が提案されている。例えば、エチレングリコールを主溶媒とし、ホウ酸、有機酸またはそれらの塩を含む電解液(例えば特許文献1)が知られている。   In recent years, with the space saving and high temperature of the surrounding environment where capacitors are used, when the conductivity is high and the spark voltage is high, that is, it is difficult to destroy the aluminum conversion coating of the electrode, and the aluminum conversion coating has a defect, There is a demand for an electrolytic solution that is excellent in film repairing ability to repair this, and that has low characteristic deterioration at high temperatures. On the other hand, an electrolytic solution using boric acid has been proposed. For example, an electrolytic solution (for example, Patent Document 1) containing ethylene glycol as a main solvent and containing boric acid, an organic acid, or a salt thereof is known.

特開2000−182896JP2000-182896

従来技術の上記エチレングリコールを主溶媒とし、ホウ酸、有機酸またはそれらの塩を含む電解液は、ホウ酸とエチレングリコールエステル化物のアニオンとなっている。そのために火花電圧の向上効果は小さくなり、さらにはエステル化のために電解液の粘度があがり電導度も低下する。溶媒が水である場合、ホウ酸アニオンができるが、電極箔が水和劣化し、静電容量が低下してしまう欠点がある。 An electrolytic solution containing boric acid, an organic acid or a salt thereof using ethylene glycol as a main solvent in the prior art is an anion of boric acid and an ethylene glycol esterified product. For this reason, the effect of improving the spark voltage is reduced, and the viscosity of the electrolyte is increased due to esterification, and the conductivity is also lowered. When the solvent is water, borate anions are formed, but there is a drawback that the electrode foil is hydrated and the capacitance is lowered.

アニオンがホウ酸アニオンである電解質は、プロトン性溶媒中では、エチレングリコールと同じくエステル化し、火花電圧の向上効果は小さくなり、非プロトン性溶媒には、溶解性が悪く添加量に制限があった。 An electrolyte whose anion is a borate anion is esterified in a protic solvent in the same manner as ethylene glycol, and the effect of improving the spark voltage is reduced, and an aprotic solvent has poor solubility and a limited amount of addition. .

すなわち、本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであって、高い電導度と高い火花電圧を両立した電解コンデンサ用電解液、およびそれを用いた電解コンデンサを提供することである。 That is, the present invention seeks to solve the problems associated with the prior art as described above, and provides an electrolytic solution for an electrolytic capacitor that achieves both high conductivity and high spark voltage, and an electrolytic capacitor using the electrolytic solution. Is to provide.

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、一般式(1)で表わされるホウ酸アニオンとカルボン酸化合物(A)との錯体アニオン(B)であって少なくとも1つのヒドロキシル基を有する錯体アニオン(C)とアンモニウムカチオン(D)からなる電解質(E)、及び有機溶媒(F)を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電解コンデンサである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have arrived at the present invention. That is, the present invention is a complex anion (B) of a borate anion represented by the general formula (1) and a carboxylic acid compound (A), which has at least one hydroxyl group and an ammonium cation ( An electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor containing an electrolyte (E) composed of D) and an organic solvent (F); an electrolytic capacitor using the electrolytic solution.

Figure 2011211146
Figure 2011211146

本発明の電解液を用いた電解コンデンサは、電導度は高く保持したまま火花電圧を高くすることができる。   The electrolytic capacitor using the electrolytic solution of the present invention can increase the spark voltage while maintaining high electrical conductivity.

本発明の電解液は、電解質(E)を含有することに特徴がある。
電解質(E)は、ホウ酸アニオンとカルボン酸化合物(A)との錯体アニオン(B)であって、すくなくとも1つのヒドロキシル基を有する錯体アニオン(C)とアンモニウムカチオン(D)からなる塩である。
カルボン酸化合物(A)とは、カルボシキル基を有する化合物であり、炭素数が6〜20の物が好ましい。そのようなカルボン酸化合物との錯体アニオン(B)は、電導度は高く保持したまま火花電圧を高くすることができる。
The electrolytic solution of the present invention is characterized by containing an electrolyte (E).
The electrolyte (E) is a complex anion (B) of a borate anion and a carboxylic acid compound (A), and is a salt composed of a complex anion (C) having at least one hydroxyl group and an ammonium cation (D). .
The carboxylic acid compound (A) is a compound having a carboxyl group, and preferably has 6 to 20 carbon atoms. The complex anion (B) with such a carboxylic acid compound can increase the spark voltage while maintaining high electrical conductivity.

錯体アニオン(C)はホウ酸アニオン1分子に対して、カルボン酸化合物(A)1分子もしくは、2分子もしくは、3分子が錯体を形成していると推定され、1価のアニオンである。錯体アニオン(C)にはホウ酸アニオンのヒドロキシル基が1つ以上存在しているためヒドロキシルアニオンのキャリア効果があり、アルミ化成皮膜の修復反応を促進させる役割を果たす。つまり、通常は水の電気分解により生成するヒドロキシルアニオンによりアルミ化成皮膜を修復するが、本発明の電解液では、水の電気分解により生成するヒドロキシルアニオンに加えて、錯体アニオンのヒドロキシル基があるため、修復の効率が良く火花電圧が高いと考えられる。また、錯体を形成しているので、電解質(E)の有機溶媒(F)への溶解性が高い。その結果、電解質(E)を含有するアルミニウム電解コンデンサ用電解液は火花電圧が高くなる。また、その効果が高いため、電導度は高く保持したまま火花電圧を高くすることができる。 The complex anion (C) is a monovalent anion presumed that one molecule, two molecules or three molecules of the carboxylic acid compound (A) form a complex with respect to one molecule of borate anion. Since the complex anion (C) has one or more hydroxyl groups of the borate anion, the complex anion (C) has a carrier effect of the hydroxyl anion and plays a role in promoting the repair reaction of the aluminum chemical conversion film. In other words, the aluminum chemical conversion film is usually repaired by hydroxyl anions generated by electrolysis of water, but in the electrolyte solution of the present invention, in addition to hydroxyl anions generated by water electrolysis, there are hydroxyl groups of complex anions. It is considered that the repair voltage is high and the spark voltage is high. Moreover, since the complex is formed, the solubility of the electrolyte (E) in the organic solvent (F) is high. As a result, the spark voltage of the electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor containing the electrolyte (E) increases. Moreover, since the effect is high, it is possible to increase the spark voltage while maintaining high electrical conductivity.

カルボン酸化合物(A)とは、カルボシキル基を有する化合物であり、炭素数が6〜20の物が好ましい。例えば、以下のものが例示される。
(1)脂肪族ポリカルボン酸(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)。
(2)芳香族ポリカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など)。
(3)S含有ポリカルボン酸(チオジブロピオン酸など)。
(4)オキシカルボン酸:(サリチル酸、マンデル酸など]。
(5)脂肪族モノカルボン酸(カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ウラリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸など)。
(6)不飽和モノカルボン酸(オレイン酸など)。
(7)芳香族モノカルボン酸(安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸など)。
これらのなかで、(1)脂肪族ポリカルボン酸がさらに好ましく、脂肪族ジカルボン酸がより好ましい。
The carboxylic acid compound (A) is a compound having a carboxyl group, and preferably has 6 to 20 carbon atoms. For example, the following are exemplified.
(1) Aliphatic polycarboxylic acids (such as adipic acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid).
(2) Aromatic polycarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.).
(3) S-containing polycarboxylic acid (such as thiodibropionic acid).
(4) Oxycarboxylic acid: (salicylic acid, mandelic acid, etc.).
(5) Aliphatic monocarboxylic acids (such as caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, lauric acid, myristic acid, stearic acid, behenic acid).
(6) Unsaturated monocarboxylic acid (such as oleic acid).
(7) Aromatic monocarboxylic acids (benzoic acid, cinnamic acid, naphthoic acid, etc.).
Among these, (1) aliphatic polycarboxylic acid is more preferable, and aliphatic dicarboxylic acid is more preferable.

本発明において、アンモニウムカチオン(D)としては、アミジニウムカチオン、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(NH )等が含まれる。上記アンモニウムカチオン(D)は、一種または二種以上を併用してもよい。 In the present invention, the ammonium cation (D) includes amidinium cation, quaternary ammonium cation, tertiary ammonium cation, secondary ammonium cation, primary ammonium cation, ammonium cation (NH 4 + ) and the like. included. The ammonium cation (D) may be used alone or in combination of two or more.

アミジニウムカチオンとしては、環状アミジニウムカチオン(1)イミダゾリニウムカチオンおよび(2)イミダゾリウムカチオン(3)ジアザビシクロアルケニウムカチオン等が含まれる。 Examples of the amidinium cation include a cyclic amidinium cation (1) imidazolinium cation and (2) imidazolium cation (3) diazabicycloalkenium cation.

(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。
(1) Imidazolinium cation 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium, 1,3,4-trimethyl-2-ethylimidazolinium, 1,3-dimethyl-2,4-diethylimidazolinium 1,2-dimethyl-3,4-diethylimidazolinium, 1-methyl-2,3,4-triethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetraethylimidazolinium, 1,2,3- Trimethylimidazolinium, 1,3-dimethyl-2-ethylimidazolinium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium, 1,2,3-triethylimidazolinium, 4-cyano-1,2, 3-trimethylimidazolinium, 3-cyanomethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 2-cyanomethyl-1,3-dimethylimidazolinium, 4-acetate Til-1,2,3-trimethylimidazolinium, 3-acetylmethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 4-methylcarbooxymethyl-1,2,3-trimethylimidazolinium, 3-methylcarbooxy Methyl-1,2-dimethylimidazolinium, 4-methoxy-1,2,3-trimethylimidazolinium, 3-methoxymethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 4-formyl-1,2,3- Trimethylimidazolinium, 3-formylmethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 3-hydroxyethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 4-hydroxymethyl-1,2,3-trimethylimidazolinium, 2 -Hydroxyethyl-1,3-dimethylimidazolinium and the like.

(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。
(2) Imidazolium cation 1,3-dimethylimidazolium, 1,3-diethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1,2,3-trimethylimidazolium, 1,2,3,4- Tetramethylimidazolium, 1,3-dimethyl-2-ethylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethyl-imidazolium, 1,2,3-triethylimidazolium, 1,2,3,4-tetraethylimidazolium Lithium, 1,3-dimethyl-2-phenylimidazolium, 1,3-dimethyl-2-benzylimidazolium, 1-benzyl-2,3-dimethyl-imidazolium, 4-cyano-1,2,3-trimethyl Imidazolium, 3-cyanomethyl-1,2-dimethylimidazolium, 2-cyanomethyl-1,3-dimethyl-imidazole Zorium, 4-acetyl-1,2,3-trimethylimidazolium, 3-acetylmethyl-1,2-dimethylimidazolium, 4-methylcarbooxymethyl-1,2,3-trimethylimidazolium, 3-methylcarbo Oxymethyl-1,2-dimethylimidazolium, 4-methoxy-1,2,3-trimethylimidazolium, 3-methoxymethyl-1,2-dimethylimidazolium, 4-formyl-1,2,3-trimethylimidazolium Rium, 3-formylmethyl-1,2-dimethylimidazolium, 3-hydroxyethyl-1,2-dimethylimidazolium, 4-hydroxymethyl-1,2,3-trimethylimidazolium, 2-hydroxyethyl-1, 3-dimethylimidazolium and the like.

(3)ジアザビシクロアルケニウムカチオン
1,4−ジアザビシクロ[3,2,0]−4−ヘプタニウム、1,4−ジアザビシクロ[3,3,0]−4−オクテニウム、1,7−ジアザビシクロ[4,3,0]−6−ノネニウム、1,8−ジアザビシクロ[5,3,0]−7−デセニウム、1,9−ジアザビシクロ[6,3,0]−8−ウンデセニウム、1,5−ジアザビシクロ[4,2,0]−5−オクテニウム、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネニウム、1,5−ジアザビシクロ[4,4,0]−5−デセニウム、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウム、1,9−ジアザビシクロ[6,4,0]−8−ドデセニウム。
(3) Diazabicycloalkenium cation 1,4-diazabicyclo [3,2,0] -4-heptanium, 1,4-diazabicyclo [3,3,0] -4-octenium, 1,7-diazabicyclo [4 , 3,0] -6-nonenium, 1,8-diazabicyclo [5,3,0] -7-decenium, 1,9-diazabicyclo [6,3,0] -8-undecenium, 1,5-diazabicyclo [ 4,2,0] -5-octenium, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5-nonenium, 1,5-diazabicyclo [4,4,0] -5-decenium, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium, 1,9-diazabicyclo [6,4,0] -8-dodecenium.

第4級アンモニウムカチオンとしては、互いに繋がって環を形成してもよい炭素数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、エチルトリメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、N,N−ジメチルピロリジニウム、N,N−ジメチルピペリジニウムおよび、スピロビピロリジニウム等}等が挙げられる。
第3級アンモニウムカチオンとしては、互いに繋がって環を形成してもよい炭素数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{トリエチルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、エチルジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、N−メチルピロリジニウムおよびN−メチルピペリジニウム等}等が挙げられる。
第2級アンモニウムカチオンとしては、互いに繋がって環を形成してもよい炭素数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{ジエチルアンモニウム、メチルエチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ピロリジニウムおよびピペリジニウム等}等が挙げられる。
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モノアルキルアンモニウムカチオン{エチルアンモニウム、およびメチルアンモニウム等}等が挙げられる。
As the quaternary ammonium cation, a tetraalkylammonium cation having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be linked to each other to form a ring {tetramethylammonium, tetraethylammonium, ethyltrimethylammonium, triethylmethylammonium, N, N-dimethylpyrrolidinium, N, N-dimethylpiperidinium, spirobipyrrolidinium, etc.}.
As the tertiary ammonium cation, a trialkylammonium cation having a C 1-4 alkyl group which may be linked to each other to form a ring {triethylammonium, diethylmethylammonium, ethyldimethylammonium, trimethylammonium, N-methyl Pyrrolidinium, N-methylpiperidinium, etc.} and the like.
Examples of the secondary ammonium cation include dialkylammonium cations {diethylammonium, methylethylammonium, dimethylammonium, pyrrolidinium, piperidinium, etc.} having a C1-4 alkyl group that may be linked to each other to form a ring. It is done.
Examples of the primary ammonium cation include monoalkylammonium cations having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms {such as ethylammonium and methylammonium}.

上記カチオン(D)のうち好ましいのは、電導度の経時安定性の観点からアミジニウムカチオンまたは第3級アンモニウムカチオンである。アミジニウムカチオンのうち、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および(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。第3級アンモニウムカチオンのうち、好ましいのは、互いに繋がって環を形成してもよい炭素数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、更に好ましくはトリエチルアンモニウムカチオン、エチルジメチルアンモニウムカチオンである。   Among the cations (D), an amidinium cation or a tertiary ammonium cation is preferable from the viewpoint of the temporal stability of conductivity. Among the amidinium cations, a cyclic amidinium cation is preferable, (1) an imidazolinium cation and (2) an imidazolium cation, and more preferably 1,2,3,4-tetramethylimidazoli. And a 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium cation, a 1-ethyl-3-methylimidazolium cation, and a 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium cation. Among the tertiary ammonium cations, preferred are trialkylammonium cations having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be linked to each other to form a ring, more preferably a triethylammonium cation or an ethyldimethylammonium cation. .

電解質(E)の合成方法は、アンモニウム塩{モノメチル炭酸塩、水酸化物塩等}と水と共にホウ酸、カルボン酸化合物(A)を混合し、20℃〜120℃で0.01kPa〜10kPaの減圧で脱水後、有機溶媒(F)に10℃〜70℃で溶かす方法が好ましい。ホウ酸1モルに対して、カルボン酸化合物(A)のカルボキシル基のモル数[(カルボン酸化合物(A)のモル数)×(1分子あたりのカルボキシル基の数)]を3以下にすることにより、錯体アニオン(B)が少なくとも1つのヒドロキシル基を有する錯体アニオン(C)にできる。
なお、錯体アニオン(C)1モルあたりのヒドロキシル基の数は、電解質(E)のH−NMRおよび11B−NMRのB−OH構造由来のピークの積分値より算出することができる。
The electrolyte (E) was synthesized by mixing boric acid and a carboxylic acid compound (A) with ammonium salt {monomethyl carbonate, hydroxide salt, etc.} and water, and having a pressure of 0.01 kPa to 10 kPa at 20 ° C to 120 ° C. A method of dissolving in an organic solvent (F) at 10 ° C. to 70 ° C. after dehydration under reduced pressure is preferable. The number of moles of the carboxyl group of the carboxylic acid compound (A) [(number of moles of the carboxylic acid compound (A)) × (number of carboxyl groups per molecule)] of 3 moles or less of 1 mole of boric acid Thus, the complex anion (B) can be a complex anion (C) having at least one hydroxyl group.
The number of hydroxyl groups per mole of the complex anion (C) can be calculated from the integrated value of the peaks derived from the 1 H-NMR and 11 B-NMR B—OH structures of the electrolyte (E).

電解質(E)は、有機溶媒(F)に溶解させて本発明の電解液とする。
有機溶媒(F)は、電導度の経時安定性の観点から非プロトン性有機溶媒(H)、又はアルコール類(I)を含有する非プロトン性有機溶媒(H)が好ましい。(I)は(F)中に好ましくは0〜40重量%(以下wt%と記載することがある。)、さらに好ましくは0〜10重量%含有される。
有機溶媒(F)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。
電解液中の電解質(E)の含有量は、電解質(E)および有機溶媒(F)の合計重量に基づいて、好ましくは1〜30wt%、更に好ましくは2〜20wt%である。
アルコール類(I)は、例えば以下に例示されるものである。
1価アルコール;炭素数1〜6の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、フルフリルアルコールなど)、炭素数7以上の1価アルコール(ベンジルアルコール、オクタノールなど)
2価アルコール;炭素数1〜6の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)、炭素数7以上の2価アルコール(オクチレングリコールなど)
3価アルコール;炭素数3〜6の3価アルコール(グリセリンなど)、
4価から6価またはそれ以上のアルコール;炭素数4〜6の4価から6価またはそれ以上のアルコール(ヘキシトールなど)など。
アルコール類(I)としては、多価アルコールが好ましく、エチレングリコールまたはグリセリンが特に好ましい。
The electrolyte (E) is dissolved in the organic solvent (F) to obtain the electrolytic solution of the present invention.
The organic solvent (F) is preferably an aprotic organic solvent (H) or an aprotic organic solvent (H) containing an alcohol (I) from the viewpoint of the temporal stability of conductivity. (I) is preferably contained in (F) in an amount of 0 to 40 wt% (hereinafter sometimes referred to as wt%), more preferably 0 to 10 wt%.
An organic solvent (F) is illustrated below, for example, and can also use 2 or more types together.
The content of the electrolyte (E) in the electrolytic solution is preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%, based on the total weight of the electrolyte (E) and the organic solvent (F).
The alcohols (I) are exemplified below, for example.
Monohydric alcohol: monohydric alcohol having 1 to 6 carbon atoms (methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, diacetone alcohol, furfuryl alcohol, etc.), monohydric alcohol having 7 or more carbon atoms (benzyl alcohol, octanol, etc.) )
Dihydric alcohol: C1-C6 dihydric alcohol (ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, hexylene glycol, etc.), C7 or more dihydric alcohol (octylene glycol, etc.)
A trihydric alcohol; a trihydric alcohol having 3 to 6 carbon atoms (such as glycerin),
Tetravalent to hexavalent or higher alcohols; C 4-6 tetravalent to hexavalent or higher alcohols (such as hexitol).
As alcohol (I), a polyhydric alcohol is preferable, and ethylene glycol or glycerin is particularly preferable.

非プロトン性有機溶媒(H)は、例えば以下に例示されるものである。
(1)エーテル類;
モノエーテル(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。
Examples of the aprotic organic solvent (H) include those exemplified below.
(1) Ethers;
Monoether (tetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, etc.), diether (ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, etc.), etc.

(2)アミド類;
ホルムアミド類(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)、アセトアミド類(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)、プロピオンアミド類(N,N−ジメチルプロピオンアミドなど)、ヘキサメチルホスホリルアミドなど。
(2) Amides;
Formamides (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, etc.), acetamides (N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N , N-diethylacetamide), propionamides (N, N-dimethylpropionamide, etc.), hexamethylphosphorylamide, etc.

(3)オキサゾリジノン類;
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。
(3) oxazolidinones;
N-methyl-2-oxazolidinone, 3,5-dimethyl-2-oxazolidinone, and the like.

(4)ラクトン類;
γ−ブチロラクトン、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。
(4) Lactones;
γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, β-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, and the like.

(5)ニトリル類;
アセトニトリル、アクリロニトリルなど。
(5) Nitriles;
Acetonitrile, acrylonitrile, etc.

(6)カーボネート類;
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど。
(6) carbonates;
Ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.

(7)その他の有機溶媒;
ジメチルスルホキシド、スルホラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルピロリドン、芳香族系溶剤(トルエン、キシレンなど)、パラフィン系溶剤(ノルマルパラフィン、イソパラフィン)など。
(7) Other organic solvents;
Dimethyl sulfoxide, sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylpyrrolidone, aromatic solvents (toluene, xylene, etc.), paraffinic solvents (normal paraffin, isoparaffin), etc.

これらの有機溶媒の中で、非プロトン性有機溶媒(H)としては溶解性及び低毒性の観点から、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が好ましく、特にγ−ブチロラクトンとスルホランの混合溶媒が好ましい。 Among these organic solvents, the aprotic organic solvent (H) is preferably γ-butyrolactone, sulfolane, or a mixed solvent of γ-butyrolactone and sulfolane, particularly γ-butyrolactone and sulfolane from the viewpoint of solubility and low toxicity. The mixed solvent is preferable.

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、蒸気圧が高くなり、高温で使用できなくなる。したがって、水を含有する場合、水の含有量は、電解質(C)、および非プロトン性溶媒(A)の合計重量に基づいて、好ましくは0.01〜10wt%、更に好ましくは0.1〜5wt%、特に好ましくは1〜5wt%である。   The electrolytic solution of the present invention preferably further contains water. When water is contained, the chemical property of the capacitor member {aluminum oxide foil or the like as the anode foil} {the property of forming an oxide film and repairing it if there is a defect portion on the surface of the anode foil} can be improved. On the other hand, when there is much content of water, vapor pressure will become high and it will become impossible to use at high temperature. Therefore, when water is contained, the content of water is preferably 0.01 to 10 wt%, more preferably 0.1 to 0.1% based on the total weight of the electrolyte (C) and the aprotic solvent (A). 5 wt%, particularly preferably 1 to 5 wt%.

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。 As for moisture, JIS K0113: 2005 “8. Karl Fischer titration method, 8.1 volumetric titration method” {corresponding international standard ISO760: 1978; the disclosure content disclosed therein is incorporated into the present application by reference. } Is measured in accordance with.

電解液中の電解質は、電解質(E)以外の電解質成分を併用しても良い。併用する電解質(G)のカチオンは、アンモニウムカチオン(D)が好ましく、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(J)を用いることができる。上記アニオンは、一種または二種以上を併用してもよい。
電解質(G)は電解質(E)の重量に基づいて好ましくは0〜1000wt%、更に好ましくは5〜500wt%である。
As the electrolyte in the electrolytic solution, an electrolyte component other than the electrolyte (E) may be used in combination. The cation of the electrolyte (G) to be used in combination is preferably an ammonium cation (D), and as the anion, various organic acid and / or inorganic acid anions (J) that are usually used in an electrolytic solution can be used. The anion may be used alone or in combination of two or more.
The electrolyte (G) is preferably 0 to 1000 wt%, more preferably 5 to 500 wt%, based on the weight of the electrolyte (E).

有機酸、無機酸としては、例えば下記の(1)〜(6)が挙げられる。
(1)カルボン酸類
・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、フマール酸、イタコン酸など)]、芳香族ポリカルボン酸[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、酒酪酸、ひまし油脂肪酸など];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、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ウラリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸など)、不飽和モノカルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸など)];芳香族モノカルボン酸[安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸など]。
Examples of the organic acid and inorganic acid include the following (1) to (6).
(1) Carboxylic acids / C2-C15 divalent to tetravalent polycarboxylic acids: aliphatic polycarboxylic acids [saturated polycarboxylic acids (oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, Speric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, etc.), unsaturated polycarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc.)], aromatic polycarboxylic acid [Phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.], S-containing polycarboxylic acids [thiodibropionic acid, etc.].
C2-C20 oxycarboxylic acid: aliphatic oxycarboxylic acid [glycolic acid, lactic acid, tartaric acid, castor oil fatty acid, etc.]; aromatic oxycarboxylic acid [salicylic acid, mandelic acid, etc.].
C1-C30 monocarboxylic acid: aliphatic monocarboxylic acid [saturated monocarboxylic acid (formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, uraryl Acid, myristic acid, stearic acid, behenic acid, etc.), unsaturated monocarboxylic acids (acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, oleic acid, etc.)]; aromatic monocarboxylic acids [benzoic acid, cinnamic acid, naphthoic acid, etc. ].

(2)リン酸エステルアニオン
ここでリン酸エステルアニオンとは、モノアルキルリン酸エステルおよびジアルキルリン酸エステルであってリン酸エステルアニオンの合計炭素数が1〜15のものを言うものとする。
・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、モノおよびジイソデシルリン酸エステルなど。
(2) Phosphate ester anion Here, the phosphate ester anion means a monoalkyl phosphate ester and a dialkyl phosphate ester, and the phosphate ester anion has 1 to 15 carbon atoms in total.
Mono and dimethyl phosphate, mono and diethyl phosphate, mono and diisopropyl phosphate, mono and dibutyl phosphate, mono and di- (2-ethylhexyl) phosphate, mono and diisodecyl phosphate, and the like.

(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、n−もしくはイソプロピルフェノール、イソドデシルフェノールなど)、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、フロログルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど。
(3) Phenols and monohydric phenols (including phenols and naphthols): Phenol, alkyl (C1-15) phenols (cresol, xylenol, ethylphenol, n- or isopropylphenol, isododecylphenol, etc.) , Methoxyphenols (eugenol, guaiacol, etc.), α-naphthol, β-naphthol, cyclohexylphenol, etc .;
Polyhydric phenol: catechol, resorcin, pyrogallol, phloroglucin, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.

(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、三フッ化メタンスルホン酸など。
(4) Sulfonic acid / alkyl (C1-15) benzenesulfonic acid (p-toluenesulfonic acid, nonylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, etc.), sulfosalicylic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, etc. .

(5)無機酸
・リン酸、四フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化ヒ素酸など
(5) Inorganic acid / phosphoric acid, boron tetrafluoride, perchloric acid, hexafluorophosphoric acid, hexafluoroantimonic acid, hexafluoroarsenic acid, etc.

(6)その他
・三フッ化メタンスルホニルイミドなどのイミドアニオン、三フッ化メタンスルホニルメチドなどのメチドアニオン。
電解質(G)のアニオン(J)として好ましいのは、(1)カルボン酸類、(2)リン酸エステルアニオン(J1)(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、より好ましいのはリン酸エステルアニオン(J1)であり、特に好ましいのは、ジエチルリン酸エステル及び、ジブチルリン酸エステルのアニオンである。これらのアニオンからなる電解質(G)を併用すると高温下での電導度の経時安定性を高める効果を奏する点で好ましい。
(6) Others: Imide anions such as methanesulfonyl imide imide, and methide anions such as methanesulfonyl methoxide trifluoride.
Preferred as the anion (J) of the electrolyte (G) are (1) carboxylic acids, (2) phosphate ester anions (J1) (mono and dialkyl phosphate anions having 1 to 15 carbon atoms). Yes, the phosphate ester anion (J1) is more preferable, and the diethyl phosphate ester and the dibutyl phosphate anion are particularly preferable. It is preferable to use an electrolyte (G) composed of these anions together in that the effect of increasing the temporal stability of the conductivity at high temperatures is achieved.

本発明の電解液のpHは通常3〜12、好ましくは4〜11であり、電解質(A)を製造する際は電解液のpHがこの範囲となるような条件が選択される。なお該電解液のpHは電解液原液の25℃の分析値である。   The pH of the electrolytic solution of the present invention is usually 3 to 12, preferably 4 to 11. When producing the electrolyte (A), conditions are selected so that the pH of the electrolytic solution is within this range. The pH of the electrolytic solution is an analytical value of 25 ° C. of the electrolytic solution stock solution.

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、電解液の重量に基づいて、好ましくは5wt%以下、特に好ましくは0.1〜2wt%がよい。   If necessary, various additives usually used in the electrolytic solution can be added to the electrolytic solution of the present invention. Examples of the additive include nitro compounds (for example, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, m-nitrobenzoic acid, o-nitrophenol, p-nitrophenol, etc.). The addition amount is preferably 5 wt% or less, particularly preferably 0.1 to 2 wt%, based on the weight of the electrolytic solution, from the viewpoint of specific conductivity and solubility in the electrolytic solution.

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電解コンデンサを構成することができる。   The electrolytic solution of the present invention is suitable for an aluminum electrolytic capacitor. The aluminum electrolytic capacitor is not particularly limited. For example, it is a scraped electrolytic capacitor, and a separator is interposed between an anode (aluminum oxide foil) in which aluminum oxide is formed on the anode surface and a cathode aluminum foil. For example, a capacitor formed by winding is used. A separator is impregnated with the electrolytic solution of the present invention as a driving electrolytic solution, housed in a bottomed cylindrical aluminum case together with a positive electrode, and then the aluminum case opening is sealed with a sealing rubber to form an electrolytic capacitor. Can do.

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。   Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

<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。ホウ酸(関東化学社製)(0.1mol)とセバシン酸(A−1)(0.1mol)を、水(1mol)に溶かし90℃、1時間加熱した。さらに、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)のメタノール溶液を加え、1時間攪拌することで、塩交換反応させた。さらに、1.0kPa以下の減圧度、100℃で、メタノール及び水を留去して除き、電解質(E−1){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ホウ酸セバシン酸錯体アニオン}を得た。
<Production Example 1>
By adding 2,4-dimethylimidazoline (0.1 mol) dropwise to a methanol solution (74 wt%) of dimethyl carbonate (0.2 mol) and stirring at 120 ° C. for 15 hours, 1,2,3,4- A methanol solution of tetramethylimidazolinium methyl carbonate salt was obtained. Boric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) (0.1 mol) and sebacic acid (A-1) (0.1 mol) were dissolved in water (1 mol) and heated at 90 ° C. for 1 hour. Further, a methanol solution of 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium methyl carbonate salt (0.1 mol) was added, and the mixture was stirred for 1 hour to cause a salt exchange reaction. Further, methanol and water are distilled off at 100 ° C. under a reduced pressure of 1.0 kPa or less, and the electrolyte (E-1) {1,2,3,4-tetramethylimidazolinium borate sebacate complex Anion}.

<製造例2>
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、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。
ホウ酸(関東化学社製)(0.1mol)とアジピン酸(A−2)(0.04mol)を、水(1mol)に溶かし90℃、1時間加熱した。さらに、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)のメタノール溶液を加え、1時間攪拌することで、塩交換反応させた。さらに、1.0kPa以下の減圧度、100℃で、メタノール及び水を留去して除き、電解質(E−2){1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ホウ酸アジピン酸錯体アニオン}を得た。
<Production Example 2>
By adding 1-ethylimidazole (0.1 mol) dropwise to a methanol solution (74 wt%) of dimethyl carbonate (0.1 mol) and stirring at 130 ° C. for 70 hours, 1-ethyl-3-methylimidazolium. A methanol solution of methyl carbonate salt was obtained.
Boric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) (0.1 mol) and adipic acid (A-2) (0.04 mol) were dissolved in water (1 mol) and heated at 90 ° C. for 1 hour. Further, a methanol solution of 1-ethyl-3-methylimidazolium methyl carbonate salt (0.1 mol) was added, and the mixture was stirred for 1 hour to cause a salt exchange reaction. Further, methanol and water are distilled off at 100 ° C. under a reduced pressure of 1.0 kPa or less to obtain an electrolyte (E-2) {1-ethyl-3-methylimidazolium / borate adipate complex anion}. It was.

<製造例3>
ホウ酸(関東化学社製)(0.1mol)を、水(1mol)に溶かし、セバシン酸(A−1)(0.1mol)を加えて90℃で1時間加熱した。さらに、トリエチルアミン(0.1mol)の水溶液(50wt%)を加え、1時間攪拌することで、塩交換反応させた。さらに、1.0kPa以下の減圧度、100℃で、水を留去し、電解質(E−3){トリエチルアンモニウム・ホウ酸セバシン酸錯体アニオン}を得た。
<Production Example 3>
Boric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) (0.1 mol) was dissolved in water (1 mol), sebacic acid (A-1) (0.1 mol) was added, and the mixture was heated at 90 ° C. for 1 hour. Further, an aqueous solution (50 wt%) of triethylamine (0.1 mol) was added, and the mixture was stirred for 1 hour to cause a salt exchange reaction. Furthermore, water was distilled off at a reduced pressure of 1.0 kPa or less and 100 ° C. to obtain an electrolyte (E-3) {triethylammonium borate sebacate complex anion}.

<製造例4>
ホウ酸(関東化学社製)(0.1mol)を、水(1mol)に溶かし、アジピン酸(A−2)(0.04mol)を加えて90℃で1時間加熱した。さらに、エチルジメチルアミン(0.1mol)の水溶液(60wt%)を加え、1時間攪拌することで、塩交換反応させた。さらに、1.0kPa以下の減圧度、100℃で、水を留去し、電解質(E−4){エチルジメチルアンモニウム・ホウ酸アジピン酸錯体アニオン}を得た。
<Production Example 4>
Boric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) (0.1 mol) was dissolved in water (1 mol), adipic acid (A-2) (0.04 mol) was added, and the mixture was heated at 90 ° C. for 1 hour. Further, an aqueous solution (60 wt%) of ethyldimethylamine (0.1 mol) was added, and the mixture was stirred for 1 hour to cause a salt exchange reaction. Furthermore, water was distilled off at a reduced pressure of 1.0 kPa or less and 100 ° C. to obtain an electrolyte (E-4) {ethyldimethylammonium borate adipate complex anion}.

<製造例5>
リン酸トリエチル(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℃×100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留去した後、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を留去することで、電解質(G−1){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。
<Production Example 5>
Triethyl phosphate (0.1 mol) is added to a methanol solution of 1-ethyl-3-methylimidazolium methyl carbonate salt (0.1 mol), water (0.3 mol) is added, and the mixture is stirred at 100 ° C. for 100 hours. Thus, triethyl phosphate was hydrolyzed and a salt exchange reaction was performed to obtain a methanol solution of 1-ethyl-3-methylimidazolium · diethyl phosphate monoanion. The above solution was heated at a reduced pressure of 1.0 kPa or less at 50 ° C. until the distillation of methanol disappeared, the methanol was distilled off, the temperature was raised from 50 ° C. to 100 ° C., and the mixture was heated for 30 minutes to monomethyl carbonate By distilling off (HOCO2CH3), methanol and carbon dioxide, an electrolyte (G-1) {1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate monoanion} was obtained.

<製造例6>
リン酸トリエチル(0.1mol)、トリエチルアミン(0.1mol)、水(0.3mol)を耐圧容器に入れ、100℃×100時間反応させることで、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留去した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱して揮発成分を留去することで、電解質(G−2){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}を得た。
<Production Example 6>
Triethyl phosphate (0.1 mol), triethylamine (0.1 mol), and water (0.3 mol) are placed in a pressure vessel and reacted at 100 ° C. for 100 hours to hydrolyze triethyl phosphate and undergo a salt exchange reaction. And a methanol solution of triethylammonium diethyl phosphate monoanion was obtained. The above solution was heated at a reduced pressure of 1.0 kPa or less at 50 ° C. until the distillation of methanol disappeared, and after the methanol was distilled off, the temperature was raised from 50 ° C. to 100 ° C. and heated for 30 minutes to volatilize components. Was distilled off to obtain an electrolyte (G-2) {triethylammonium · diethyl phosphate ester monoanion}.

<製造例7>
リン酸トリエチル(0.1mol)、エチルジメチルアミン(0.1mol)、水(0.3mol)を耐圧容器に入れ、100℃×100時間反応させることで、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、エチルジ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留去した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱して揮発成分を留去することで、電解質(G−3){エチルジ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。
<Production Example 7>
Triethyl phosphate (0.1 mol), ethyldimethylamine (0.1 mol), and water (0.3 mol) are placed in a pressure vessel and reacted at 100 ° C. for 100 hours to hydrolyze triethyl phosphate and salt. Exchange reaction was performed to obtain a methanol solution of ethyldimethylammonium diethylphosphate monoanion. The above solution was heated at a reduced pressure of 1.0 kPa or less at 50 ° C. until the distillation of methanol disappeared, and after the methanol was distilled off, the temperature was raised from 50 ° C. to 100 ° C. and heated for 30 minutes to volatilize components. Was distilled off to obtain an electrolyte (G-3) {ethyldimethylammonium diethylphosphate monoanion}.

<実施例1>
6gの電解質(E−1)をγ−ブチロラクトン(F−1)30gとスルホラン(F−2)64gに溶解させることで、本発明の電解液を得た。さらに水を加え、水分含量は、1.5%に調整した。
<Example 1>
6 g of the electrolyte (E-1) was dissolved in 30 g of γ-butyrolactone (F-1) and 64 g of sulfolane (F-2) to obtain the electrolytic solution of the present invention. Further water was added to adjust the water content to 1.5%.

<実施例2>
3gの電解質(E−1)と3gの電解質(G−1)をγ−ブチロラクトン(F−1)94gに溶解させることで、本発明の電解液を得た。さらに水を加え、水分含量は、1.5%に調整した。
<Example 2>
3 g of the electrolyte (E-1) and 3 g of the electrolyte (G-1) were dissolved in 94 g of γ-butyrolactone (F-1) to obtain the electrolytic solution of the present invention. Further water was added to adjust the water content to 1.5%.

<実施例3>
3gの電解質(E−2)と3gの電解質(G−1)をγ−ブチロラクトン(F−1)30gとスルホラン(F−2)64gに溶解させることで、本発明の電解液を得た。さらに水を加え、水分含量は、1.5%に調整した。
<Example 3>
3 g of electrolyte (E-2) and 3 g of electrolyte (G-1) were dissolved in 30 g of γ-butyrolactone (F-1) and 64 g of sulfolane (F-2) to obtain the electrolyte solution of the present invention. Further water was added to adjust the water content to 1.5%.

<実施例4>
12.0gの電解質(E−3)をγ−ブチロラクトン(F−1)88gに溶解させることで、本発明の電解液を得た。さらに水を加え、水分含量は、1.5%に調整した。
<Example 4>
By dissolving 12.0 g of the electrolyte (E-3) in 88 g of γ-butyrolactone (F-1), an electrolytic solution of the present invention was obtained. Further water was added to adjust the water content to 1.5%.

<実施例5>
3.5gの電解質(E−3)と8.5gの電解質(G−2)をγ−ブチロラクトン(F−1)34gとスルホラン(F−2)54gに溶解させることで、本発明の電解液を得た。さらに水を加え、水分含量は、1.5%に調整した。
<Example 5>
The electrolyte solution of the present invention is prepared by dissolving 3.5 g of electrolyte (E-3) and 8.5 g of electrolyte (G-2) in 34 g of γ-butyrolactone (F-1) and 54 g of sulfolane (F-2). Got. Further water was added to adjust the water content to 1.5%.

<実施例6>
2.5gの電解質(E−4)と7.0gの電解質(G−3)をγ−ブチロラクトン(F−1)35g、スルホラン(F−2)55gおよびグリセリン0.5gに溶解させることで、本発明の電解液を得た。さらに水を加え、水分含量は、1.5%に調整した。
<Example 6>
By dissolving 2.5 g of electrolyte (E-4) and 7.0 g of electrolyte (G-3) in 35 g of γ-butyrolactone (F-1), 55 g of sulfolane (F-2) and 0.5 g of glycerin, The electrolytic solution of the present invention was obtained. Further water was added to adjust the water content to 1.5%.

<実施例7>
3.5gの電解質(E−3)と8.5gの電解質(G−2)をジメチルホルムアミド88gに溶解させることで、本発明の電解液を得た。さらに水を加え、水分含量は、1.5%に調整した。
<Example 7>
An electrolytic solution of the present invention was obtained by dissolving 3.5 g of the electrolyte (E-3) and 8.5 g of the electrolyte (G-2) in 88 g of dimethylformamide. Further water was added to adjust the water content to 1.5%.

<比較例1>
トリエチルアミン3.4g(34mmol)とホウ酸2.1g(34mmol)とエチレングリコール2.9g(34mmol)をγ−ブチロラクトン(E−1)90g中で混合し溶解させ、本発明の電解液を得た。水分含量は、1.5%に調整した。比較例1の電解液を得た。
<Comparative Example 1>
3.4 g (34 mmol) of triethylamine, 2.1 g (34 mmol) of boric acid and 2.9 g (34 mmol) of ethylene glycol were mixed and dissolved in 90 g of γ-butyrolactone (E-1) to obtain the electrolytic solution of the present invention. . The water content was adjusted to 1.5%. An electrolytic solution of Comparative Example 1 was obtained.

<比較例2>
電解質5g{アンモニウム・アジピン酸}をエチレングリコール95gに溶解させ、さらにホウ酸2g添加し、比較例2の電解液を得た。
<Comparative example 2>
5 g of electrolyte {ammonium / adipic acid} was dissolved in 95 g of ethylene glycol, and 2 g of boric acid was further added to obtain an electrolytic solution of Comparative Example 2.

実施例1〜7、比較例1〜2で得た電解液を用い、下記の方法で、火花電圧、比電導度を測定し表1に記載した。   Using the electrolytic solutions obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2, spark voltage and specific conductivity were measured by the following methods and listed in Table 1.

火花電圧:陽極に10cmの高圧用化成エッチングアルミニウム箔、陰極に10cm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火花電圧を測定した。 Spark voltage: A 10 cm 2 chemical conversion etching aluminum foil for high voltage was used for the anode and a 10 cm 2 plain aluminum foil was used for the cathode, and the spark voltage of the electrolyte was measured at 25 ° C. when a constant current method (2 mA) was applied. .

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。 Specific conductivity: Specific conductivity at 30 ° C. was measured using a conductivity meter CM-40S manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.

Figure 2011211146
Figure 2011211146

表1から明らかなように、本発明(実施例1〜7)の電解液では30℃における電解液の比電導度は高く、火花電圧を高めることができた。   As is clear from Table 1, in the electrolyte solutions of the present invention (Examples 1 to 7), the specific conductivity of the electrolyte solution at 30 ° C. was high, and the spark voltage could be increased.

本発明の電解液を使用することで、高い電導度と高い火花電圧を両立した電解コンデンサ用電解液、およびそれを用いた電解コンデンサを提供することができる。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。
By using the electrolytic solution of the present invention, it is possible to provide an electrolytic solution for electrolytic capacitors that has both high electrical conductivity and high spark voltage, and an electrolytic capacitor using the electrolytic solution. Therefore, the market value of the electrolytic solution of the present invention is very large as the withstand voltage of the power source used in the market is increasing.

Claims (7)

一般式(1)で表わされるホウ酸アニオンとカルボン酸化合物(A)との錯体アニオン(B)であって少なくとも1つのヒドロキシル基を有する錯体アニオン(C)とアンモニウムカチオン(D)からなる電解質(E)、及び有機溶媒(F)を含有する電解コンデンサ用電解液。
Figure 2011211146
An electrolyte comprising a complex anion (B) of a borate anion represented by the general formula (1) and a carboxylic acid compound (A) and having a complex anion (C) having at least one hydroxyl group and an ammonium cation (D) ( E) and an electrolytic solution for electrolytic capacitors containing an organic solvent (F).
Figure 2011211146
カルボン酸化合物(A)の炭素数が6〜20である請求項1に記載の電解液。 The electrolytic solution according to claim 1, wherein the carboxylic acid compound (A) has 6 to 20 carbon atoms. アンモニウムカチオン(D)が、アミジニウムカチオンである請求項1又は2に記載の電解液。 The electrolytic solution according to claim 1 or 2, wherein the ammonium cation (D) is an amidinium cation. アンモニウムカチオン(D)が、第3級アンモニウムカチオンである請求項1又は2に記載の電解液。 The electrolytic solution according to claim 1 or 2, wherein the ammonium cation (D) is a tertiary ammonium cation. 電解質として、電解質(E)並びにリン酸エステルアニオン(J1)およびアンモニウムカチオン(D)からなる電解質(G)を含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の電解液。 The electrolyte solution of any one of Claims 1-4 containing electrolyte (G) which consists of electrolyte (E), phosphate ester anion (J1), and ammonium cation (D) as electrolyte. 有機溶媒(F)がアルコール類(I)を含有していてもよい非プロトン性有機溶媒(H)である請求項1〜5のいずれか1項に記載の電解液。 The electrolyte solution according to any one of claims 1 to 5, wherein the organic solvent (F) is an aprotic organic solvent (H) which may contain an alcohol (I). 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電解液を用いてなる電解コンデンサ。 The electrolytic capacitor formed using the electrolyte solution of any one of Claims 1-6.
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