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JP2003268082A - Conductive composition and method of manufacturing the same, capacitor using conductive composition and method of manufacturing the same - Google Patents

Conductive composition and method of manufacturing the same, capacitor using conductive composition and method of manufacturing the same

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Publication number
JP2003268082A
JP2003268082A JP2002075743A JP2002075743A JP2003268082A JP 2003268082 A JP2003268082 A JP 2003268082A JP 2002075743 A JP2002075743 A JP 2002075743A JP 2002075743 A JP2002075743 A JP 2002075743A JP 2003268082 A JP2003268082 A JP 2003268082A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive composition
polymer
sulfonate ion
low molecular
anion
Prior art date
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Granted
Application number
JP2002075743A
Other languages
Japanese (ja)
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JP4075421B2 (en
Inventor
Yasuo Kudo
康夫 工藤
Kenji Akami
研二 赤見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002075743A priority Critical patent/JP4075421B2/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた機械的強度と耐熱性を兼ね備えた共役
二重結合高分子を含む導電性組成物およびこの導電性組
成物を用いた漏れ電流特性と耐熱性に優れたコンデンサ
を提供することを目的とする。 【解決手段】 (化1)で示される高分子アニオンと低
分子アニオンからなる複合ドーパントとして含む共役二
重結合高分子からなる導電性組成物とすることにより、
高い導電性を有し、機械的強度ならびに耐熱性に優れた
導電性組成物を得ることができる。また、誘電体と上記
誘電体を介して一対の電極を備え、上記一対の電極の少
なくても一方に、上記導電性組成物を用いたコンデンサ
とすることにより、耐熱性が高く、漏れ電流特性および
ESR特性に優れたものを得ることができる。 【化1】
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive composition containing a conjugated double bond polymer having excellent mechanical strength and heat resistance, and to have excellent leakage current characteristics and heat resistance using this conductive composition. It is intended to provide a capacitor. SOLUTION: By using a conductive composition comprising a conjugated double bond polymer as a composite dopant comprising a high molecular anion and a low molecular anion represented by (Chemical Formula 1),
A conductive composition having high conductivity and excellent in mechanical strength and heat resistance can be obtained. In addition, by providing a capacitor using the conductive composition with at least one of the pair of electrodes provided with a dielectric and a pair of electrodes via the dielectric, high heat resistance and high leakage current characteristics are obtained. In addition, a material excellent in ESR characteristics can be obtained. Embedded image

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的強度と耐熱
性の優れた導電性組成物およびその製造方法に関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductive composition having excellent mechanical strength and heat resistance, and a method for producing the same.

【0002】また、上記導電性組成物を電極として用い
た漏れ電流特性および耐熱性に優れたコンデンサおよび
その製造方法に関する。
The present invention also relates to a capacitor using the above conductive composition as an electrode and having excellent leakage current characteristics and heat resistance, and a method for manufacturing the same.

【0003】[0003]

【従来の技術】一般的にポリアニリン、ポリピロールや
ポリチオフェンに代表される共役二重結合高分子を含む
導電性組成物は、化学酸化重合及び電解重合で作製する
ことができる。
2. Description of the Related Art Generally, a conductive composition containing a conjugated double bond polymer represented by polyaniline, polypyrrole or polythiophene can be prepared by chemical oxidative polymerization and electrolytic polymerization.

【0004】化学酸化重合では酸化剤アニオンが、また
電解重合では支持電解質アニオンがそれぞれドーパント
として取り込まれて導電性を発現する。
In the chemical oxidative polymerization, the oxidant anion is incorporated as a dopant, and in the electrolytic polymerization, the supporting electrolyte anion is incorporated as a dopant, thereby exhibiting conductivity.

【0005】さらに化学酸化重合では、粉末状の導電性
組成物が、また電解重合では、陽極上にフィルム状の導
電性高分子が形成されることが知られている。
Further, it is known that a powdery conductive composition is formed by chemical oxidative polymerization, and a film-shaped conductive polymer is formed on an anode by electrolytic polymerization.

【0006】上記導電性組成物は、固体電解コンデンサ
の陰極導電層に用いられている。
The above conductive composition is used for the cathode conductive layer of a solid electrolytic capacitor.

【0007】この固体電解コンデンサは、導電性組成物
の電気伝導度が、従来の金属酸化物等の陰極導電層より
も桁違いに大きいために、高周波特性の優れた固体電解
コンデンサが実現できることが知られている。
In this solid electrolytic capacitor, the electric conductivity of the conductive composition is orders of magnitude higher than that of the conventional cathode conductive layer of metal oxide or the like, so that a solid electrolytic capacitor having excellent high frequency characteristics can be realized. Are known.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記共役
二重結合高分子を含む導電性組成物は、取り込まれたド
ーパントによって電気伝導度や耐熱性などの特性が大き
く変化する。
However, in the conductive composition containing the conjugated double bond polymer, the characteristics such as electric conductivity and heat resistance are greatly changed depending on the incorporated dopant.

【0009】特に、電解重合で得られる導電性組成物の
場合は、電気伝導度や耐熱性などの特性に加えて機械的
強度も影響されやすいという課題があった。
In particular, in the case of a conductive composition obtained by electrolytic polymerization, there is a problem that mechanical strength is easily influenced in addition to characteristics such as electric conductivity and heat resistance.

【0010】上記耐熱性の改善に対しては、芳香族スル
ホン酸イオンのような崇高な分子構造を有するドーパン
トをドープすることにより、脱ドープが抑制されるた
め、耐熱性の向上を図ることができるとされている。こ
の効果は、例えばナフタレンスルホン酸、アントラキノ
ンスルホン酸等の縮合芳香環を有するイオンは、ベンゼ
ン環よりもさらに崇高な分子構造により、脱ドープが起
こりにくいことから耐熱性がさらに高くなる。
To improve the heat resistance, doping with a dopant having a sublime molecular structure such as an aromatic sulfonate ion suppresses dedoping, so that the heat resistance can be improved. It is said to be possible. This effect is further improved in heat resistance because ions having a condensed aromatic ring such as naphthalene sulfonic acid and anthraquinone sulfonic acid have a molecular structure that is more subtle than that of a benzene ring, and dedoping does not easily occur.

【0011】しかし、このような芳香族スルホン酸イオ
ンがドープされた導電性組成物を電解重合で作製した場
合でも、特に、共役二重結合高分子がポリエチレンジオ
キシチオフェン(以下、PEDOTと略す)に、芳香族
スルホン酸イオンであるナフタレンスルホン酸イオンを
ドープした場合、非常にもろく電極から自立したフィル
ムを剥離することができないという課題を抱えている。
However, even when such a conductive composition doped with an aromatic sulfonate ion is prepared by electrolytic polymerization, the conjugated double bond polymer is polyethylenedioxythiophene (hereinafter abbreviated as PEDOT). In addition, when the naphthalene sulfonate ion which is an aromatic sulfonate ion is doped, there is a problem that the self-supporting film cannot be separated from the electrode because it is very brittle.

【0012】このことは、フィルムでの導電性組成物の
解析評価を困難にし、さらにコンデンサの電極に応用し
た場合には、機械的ストレスによりクラックなどの欠陥
が発生しやすく、漏れ電流が大きくなる原因になってい
た。
This makes it difficult to analyze and evaluate the conductive composition in the film, and when applied to the electrodes of the capacitor, mechanical stress easily causes defects such as cracks, resulting in a large leakage current. It was the cause.

【0013】一方、上記機械的強度の向上に対しては、
ビスフェノール−Aとエピクロルヒドロンより合成され
たポリヒドロキシポリエーテル(フェノキシ樹脂)に含
まれる水酸基を一部硫酸エステル化した高分子ドーパン
トをドープしたPEDOTにすることにより、機械的強
度の向上を図れることが報告されている(H.Yama
to他著Synthetic Metals誌(エルゼ
ビア1996年発行)83巻125〜130頁)。
On the other hand, in order to improve the mechanical strength,
The mechanical strength can be improved by using PEDOT doped with a polymer dopant in which a hydroxyl group contained in a polyhydroxypolyether (phenoxy resin) synthesized from bisphenol-A and epichlorohydrone is partially sulfated. It has been reported (H. Yama
To et al., Synthetic Metals magazine (Elsevier 1996) 83: 125-130).

【0014】しかしながらこのような場合でも、上記高
分子ドーパントがドープされたPEDOTは、高分子ド
ーパントの硫酸エステル基が高温、特に200℃以上の
温度で熱分解しやすいために耐熱性が低いという課題を
抱えている。
However, even in such a case, PEDOT doped with the above-mentioned polymer dopant has a low heat resistance because the sulfate ester group of the polymer dopant is easily thermally decomposed at a high temperature, particularly at a temperature of 200 ° C. or higher. Have a

【0015】また、上記高分子ドーパントが含まれた導
電性組成物を陰極導電層に用いた固体電解コンデンサで
は、実装時に250℃以上のハンダリフロー温度に暴露
されると、等価直列抵抗(以下、ESRと略す)が大き
くなるという現象が見られ、実用的に大きな課題を抱え
ていた。
Further, in the solid electrolytic capacitor using the conductive composition containing the above-mentioned polymer dopant in the cathode conductive layer, when exposed to a solder reflow temperature of 250 ° C. or higher during mounting, the equivalent series resistance (hereinafter, The phenomenon that the ESR (abbreviated as ESR) becomes large was observed, and there was a practically large problem.

【0016】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
もので、高い耐熱性と機械的強度を併せ持つ導電性の高
い導電性組成物およびその製造方法を提供するととも
に、上記導電性組成物を用いて耐熱性に優れ、漏れ電流
およびESRの小さいコンデンサおよびその製造方法を
提供することを目的としたものである。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, provides a highly conductive conductive composition having both high heat resistance and mechanical strength, and a method for producing the same, and at the same time, provides the above conductive composition. It is an object of the present invention to provide a capacitor having excellent heat resistance, low leakage current and small ESR, and a method for manufacturing the same.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1に記載の発明は、(化5)で示され
る高分子アニオンと低分子アニオンをドーパントとして
含む共役二重結合高分子からなるものであり、高い導電
性を有し、機械的強度ならびに耐熱性に優れた導電性組
成物を得ることができるという作用を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 of the present invention provides a conjugated double bond containing a polymer anion and a low-molecular anion represented by the formula (5) as a dopant. Since it is made of a polymer, it has a function of having high conductivity and being able to obtain a conductive composition having excellent mechanical strength and heat resistance.

【0018】[0018]

【化5】 [Chemical 5]

【0019】請求項2に記載の発明は、特に、(化5)
で示される高分子アニオンの硫酸エステル化率n/(m
+n)が0.1〜0.9の範囲のものであり、高い導電
性を維持して機械的強度に優れるという作用を有する。
The invention described in claim 2 is particularly
Sulfate esterification rate n / (m
+ N) is in the range of 0.1 to 0.9 and has the effect of maintaining high conductivity and excellent mechanical strength.

【0020】なお、上記高分子アニオンの硫酸エステル
化率は残余の水酸基を定量することはできるが、硫酸エ
ステル化率が0.1より低い場合には実質的に導電性組
成物は得られない。また、化学平衡論的に硫酸エステル
化率が0.9を超えるものは得られない。
It should be noted that the sulfuric acid esterification rate of the above-mentioned polymer anion can quantify the remaining hydroxyl groups, but if the sulfuric acid esterification rate is lower than 0.1, a conductive composition cannot be obtained substantially. . Further, it is not possible to obtain a compound having a sulfuric acid esterification rate of more than 0.9 in terms of chemical equilibrium.

【0021】請求項3に記載の発明は、特に、低分子ア
ニオンが芳香族スルホン酸イオンであり、また、請求項
4に記載の発明は、上記芳香族スルホン酸イオンがナフ
タレンスルホン酸イオンまたはアントラキノンスルホン
酸イオンからなるものであり、電気伝導度および安定性
に優れており、機械的強度を維持して耐熱性に優れると
いう作用を有する。
In the invention according to claim 3, the low-molecular anion is an aromatic sulfonate ion, and in the invention according to claim 4, the aromatic sulfonate ion is a naphthalene sulfonate ion or anthraquinone. It is composed of a sulfonate ion, has excellent electrical conductivity and stability, and has an effect of maintaining mechanical strength and excellent heat resistance.

【0022】請求項5に記載の発明は、特に、共役二重
結合高分子がポリエチレンジオキシチオフェンからなる
ものであり、高い導電性を有するという作用を有する。
According to the fifth aspect of the present invention, in particular, the conjugated double bond polymer is made of polyethylenedioxythiophene, and has the action of having high conductivity.

【0023】請求項6に記載の発明は、(化6)で示さ
れる高分子アニオンの高分子電解質と低分子アニオンの
低分子電解質と共役二重結合高分子モノマーを有機溶媒
に分散する工程と、上記有機溶媒に分散された共役二重
結合高分子モノマーを電解重合する工程とを備えた製造
方法とするものであり、高い導電性を有し、機械的強度
ならびに耐熱性に優れた導電性組成物を得ることができ
るという作用を有する。
The invention according to claim 6 comprises a step of dispersing a polymer electrolyte of a polymer anion represented by (Chemical Formula 6), a low molecular electrolyte of a low molecular anion and a conjugated double bond polymer monomer in an organic solvent. And a method for producing the conjugated double bond polymer monomer dispersed in the above organic solvent, which comprises a step of electrolytically polymerizing, and has a high electrical conductivity, and an electrical conductivity excellent in mechanical strength and heat resistance. It has the effect that a composition can be obtained.

【0024】[0024]

【化6】 [Chemical 6]

【0025】なお、有機溶媒は、高分子アニオンの高分
子電解質と低分子アニオンの低分子電解質と共役二重結
合高分子モノマーを溶解できるものであればどのような
ものでも使用可能であり、例えばポリカーボネート等が
使用でき、さらに水を添加して用いることもできる。
Any organic solvent can be used as long as it can dissolve the polymer anion polymer electrolyte, the low molecule anion low molecule electrolyte, and the conjugated double bond polymer monomer. Polycarbonate or the like can be used, and water can also be added and used.

【0026】請求項7に記載の発明は、特に、(化6)
で示される高分子アニオンの硫酸エステル化率n/(m
+n)が0.1〜0.9の範囲である製造方法とするも
のであり、高い導電性を維持して機械的強度に優れた導
電性組成物を得ることができるという作用を有する。
The invention described in claim 7 is particularly
Sulfate esterification rate n / (m
+ N) is in the range of 0.1 to 0.9, and has the action of maintaining a high conductivity and obtaining a conductive composition excellent in mechanical strength.

【0027】なお、上記高分子アニオンの硫酸エステル
化率は残余の水酸基を定量することはできるが、硫酸エ
ステル化率が0.1より低い場合には実質的に導電性組
成物は得られない。また、化学平衡論的に硫酸エステル
化率が0.9を超えるものは得られない。
The sulfuric acid esterification rate of the above-mentioned polymer anion can quantify the residual hydroxyl group, but if the sulfuric acid esterification rate is lower than 0.1, a conductive composition cannot be obtained substantially. . Further, it is not possible to obtain a compound having a sulfuric acid esterification rate of more than 0.9 in terms of chemical equilibrium.

【0028】請求項8に記載の発明は、特に、低分子ア
ニオンが芳香族スルホン酸イオンである製造方法とする
ものであり、また、請求項9に記載の発明は芳香族スル
ホン酸イオンがナフタレンスルホン酸イオンまたはアン
トラキノンスルホン酸イオンである製造方法とするもの
であり、機械的強度を維持して耐熱性に優れた導電性組
成物を得ることができるという作用を有する。
The invention according to claim 8 is a method for producing, in particular, the low molecular weight anion is an aromatic sulfonate ion, and the invention according to claim 9 is that the aromatic sulfonate ion is naphthalene. This is a method for producing a sulfonate ion or an anthraquinone sulfonate ion, and has an effect of being able to obtain a conductive composition excellent in heat resistance while maintaining mechanical strength.

【0029】請求項10に記載の発明は、特に、共役二
重結合高分子モノマーがエチレンジオキシチオフェンで
ある製造方法とするものであり、高い導電性の導電性組
成物を得ることができるという作用を有する。
The invention described in claim 10 is particularly directed to a production method in which the conjugated double bond polymer monomer is ethylenedioxythiophene, and a conductive composition having high conductivity can be obtained. Have an effect.

【0030】請求項11に記載の発明は、特に、低分子
電解質と高分子電解質の濃度比が1:9ないし9:1の
範囲である製造方法とするものであり、機械的強度なら
びに耐熱性に優れた導電性組成物が得られるという作用
効果を有する。
The eleventh aspect of the present invention is a manufacturing method in which the concentration ratio of the low molecular weight electrolyte and the high molecular weight electrolyte is in the range of 1: 9 to 9: 1. It has the action and effect that an excellent conductive composition is obtained.

【0031】請求項12に記載の発明は、誘電体と上記
誘電体を介して一対の電極を備え、上記一対の電極の少
なくとも一方に、(化7)で示される高分子アニオンと
低分子アニオンをドーパントとして含む共役二重結合高
分子からなる導電性組成物を用いたコンデンサとするも
のであり、耐熱性が高く、漏れ電流特性およびESR特
性に優れるという作用を有する
According to a twelfth aspect of the present invention, a dielectric and a pair of electrodes via the dielectric are provided, and at least one of the pair of electrodes has a polymer anion and a low molecular anion represented by the chemical formula A capacitor using a conductive composition composed of a conjugated double bond polymer containing as a dopant, which has high heat resistance and excellent leakage current characteristics and ESR characteristics.

【0032】[0032]

【化7】 [Chemical 7]

【0033】請求項13に記載の発明は、特に、(化
7)で示される高分子アニオンの硫酸エステル化率n/
(m+n)が0.1〜0.9の範囲であるとするもので
あり、高い導電性を維持して機械的強度に優れた導電性
組成物を形成することができるので、漏れ電流特性およ
びESR特性に優れたコンデンサを得ることができると
いう作用を有する。
The thirteenth aspect of the present invention is, in particular, the sulfuric acid esterification rate n / of the polymer anion represented by the chemical formula (7).
(M + n) is in the range of 0.1 to 0.9, and since it is possible to form a conductive composition having high conductivity and excellent mechanical strength, leakage current characteristics and It has the effect that a capacitor having excellent ESR characteristics can be obtained.

【0034】なお、上記高分子アニオンの硫酸エステル
化率は残余の水酸基を定量することはできるが、硫酸エ
ステル化率が0.1より低い場合には実質的に導電性組
成物は得られない。また、化学平衡論的に硫酸エステル
化率が0.9を超えるものは得られない。
It should be noted that the sulfuric acid esterification rate of the above-mentioned polymer anion can quantify the residual hydroxyl groups, but if the sulfuric acid esterification rate is lower than 0.1, a conductive composition cannot be obtained substantially. . Further, it is not possible to obtain a compound having a sulfuric acid esterification rate of more than 0.9 in terms of chemical equilibrium.

【0035】請求項14に記載の発明は、特に、スルホ
ン酸イオンが芳香族スルホン酸イオンとするものであ
り、また、請求項15に記載の発明は、上記芳香族スル
ホン酸イオンがナフタレンスルホン酸イオンまたはアン
トラキノンスルホン酸イオンとするものであり、機械的
強度を維持して耐熱性に優れた導電性組成物を形成する
ことができるので、漏れ電流特性およびESR特性に優
れたコンデンサを得ることができるという作用を有す
る。
The invention according to claim 14 is particularly directed to the case where the sulfonate ion is an aromatic sulfonate ion, and the invention according to claim 15 is that the aromatic sulfonate ion is naphthalene sulfonate. Since it is an ion or anthraquinone sulfonate ion and can form a conductive composition excellent in heat resistance while maintaining mechanical strength, it is possible to obtain a capacitor excellent in leakage current characteristics and ESR characteristics. It has the effect of being able to.

【0036】請求項16に記載の発明は、特に、共役二
重結合高分子がポリエチレンジオキシチオフェンとする
ものであり、高い導電性の導電性組成物を得ることがで
きることから、静電容量の高いコンデンサを得ることが
できるという作用を有する。
According to the sixteenth aspect of the present invention, in particular, the conjugated double bond polymer is polyethylenedioxythiophene, and since a conductive composition having high conductivity can be obtained, It has an effect that a high capacitor can be obtained.

【0037】請求項17に記載の発明は、特に、誘電体
が弁金属の陽極酸化皮膜であるコンデンサであり、ま
た、請求項18に記載の発明は、上記弁金属がアルミニ
ウム、タンタル、ニオブから選ばれたものとするもので
ある。
The invention according to claim 17 is a capacitor in which the dielectric is an anodized film of a valve metal, and the invention according to claim 18 is that the valve metal is made of aluminum, tantalum or niobium. It shall be chosen.

【0038】なお、弁金属は、エッチングまたは焼結に
より、その表面積の拡大がなされたものを使用するのが
最適である。
It is optimum to use a valve metal whose surface area has been expanded by etching or sintering.

【0039】請求項19に記載の発明は、誘電体を形成
する工程と、上記誘電体を介して一対の電極を形成する
工程と、上記一対の電極の少なくとも一方に(化8)で
示される高分子アニオンの高分子電解質と低分子アニオ
ンの低分子電解質と共役二重結合高分子モノマーが分散
された有機溶媒を電解重合して導電性組成物を形成する
工程とを有する製造方法とするものであり、耐熱性が高
く、漏れ電流特性およびESR特性に優れたコンデンサ
を容易に得ることができるという作用を有する。
The invention according to claim 19 is the process of forming a dielectric, the process of forming a pair of electrodes via the dielectric, and the chemical formula (8) on at least one of the pair of electrodes. A method for producing a conductive composition by electropolymerizing a polyelectrolyte of a polyanion, a low molecular electrolyte of a low molecular anion, and an organic solvent in which a conjugated double bond polymer monomer is dispersed to form a conductive composition Therefore, there is an effect that a capacitor having high heat resistance and excellent leakage current characteristics and ESR characteristics can be easily obtained.

【0040】[0040]

【化8】 [Chemical 8]

【0041】なお、上記有機溶媒は、高分子アニオンの
高分子電解質と低分子アニオンの低分子電解質と共役二
重結合高分子モノマーを溶解できるものであればどのよ
うなものでも使用可能であり、例えばポリカーボネート
等が使用でき、さらに水を添加して用いることもでき
る。
Any organic solvent can be used as long as it can dissolve the polymer anion polymer electrolyte, the low molecular anion low molecule electrolyte, and the conjugated double bond polymer monomer. For example, polycarbonate or the like can be used, and water can also be added and used.

【0042】また、上記電解重合により導電性組成物を
形成する場合には、誘電体表面に導電性のプレコート層
を設ける必要があるが、可溶性または分散性の導電性高
分子と有機溶媒との混合物を塗布後、有機溶媒を除去す
ることにより設けることができる。
When forming a conductive composition by the above-mentioned electrolytic polymerization, it is necessary to provide a conductive precoat layer on the surface of the dielectric, but a soluble or dispersible conductive polymer and an organic solvent are used. It can be provided by applying the mixture and then removing the organic solvent.

【0043】また、導電性組成物を形成する前に、化学
重合により導電性組成物を形成するかまたは金属酸化物
半導体層を形成して、導電性プレコート層として用いる
こともできる。
Further, before forming the conductive composition, the conductive composition may be formed by chemical polymerization or the metal oxide semiconductor layer may be formed and used as the conductive precoat layer.

【0044】請求項20に記載の発明は、特に、(化
8)で示される高分子アニオンの硫酸エステル化率n/
(m+n)が0.1〜0.9の範囲であるとするもので
あり、高い導電性を維持して機械的強度に優れた導電性
組成物を形成することができるので、漏れ電流特性およ
びESR特性に優れたコンデンサを得ることができると
いう作用を有する。
The invention described in claim 20 is, in particular, that the ratio of sulfuric acid esterification of the polymeric anion represented by the chemical formula (8) is n /
(M + n) is in the range of 0.1 to 0.9, and since it is possible to form a conductive composition having high conductivity and excellent mechanical strength, leakage current characteristics and It has the effect that a capacitor having excellent ESR characteristics can be obtained.

【0045】なお、上記高分子アニオンの硫酸エステル
化率は残余の水酸基を定量することはできるが、硫酸エ
ステル化率が0.1より低い場合には実質的に導電性組
成物は得られない。また、化学平衡論的に硫酸エステル
化率が0.9を超えるものは得られない。
The sulfate esterification rate of the above-mentioned polymer anion can quantify the residual hydroxyl group, but if the sulfate esterification rate is lower than 0.1, a conductive composition cannot be obtained substantially. . Further, it is not possible to obtain a compound having a sulfuric acid esterification rate of more than 0.9 in terms of chemical equilibrium.

【0046】請求項21に記載の発明は、特に 低分子
アニオンが芳香族スルホン酸イオンとするものであり、
また、請求項22に記載の発明は、上記芳香族スルホン
酸イオンがナフタレンスルホン酸イオンまたはアントラ
キノンスルホン酸イオンである製造方法とするものであ
り、機械的強度を維持して耐熱性に優れた導電性組成物
を形成することができるので、漏れ電流特性およびES
R特性に優れた耐熱性の高いコンデンサを得ることがで
きるという作用を有する。
In the invention described in claim 21, particularly, the low molecular weight anion is an aromatic sulfonate ion,
Further, the invention according to claim 22 is a manufacturing method in which the aromatic sulfonate ion is a naphthalene sulfonate ion or an anthraquinone sulfonate ion, and a conductive material excellent in heat resistance while maintaining mechanical strength. Since a conductive composition can be formed, leakage current characteristics and ES
It has an effect that a capacitor having excellent R characteristics and high heat resistance can be obtained.

【0047】請求項23に記載の発明は、特に、共役二
重結合高分子モノマーがエチレンジオキシチオフェンで
ある製造方法とするものであり、高い導電性の導電性組
成物を得ることができることから、ESR特性に優れた
コンデンサを得ることができるという作用を有する。
The invention as set forth in claim 23 is particularly directed to a production method in which the conjugated double bond polymer monomer is ethylenedioxythiophene, and a highly electrically conductive composition can be obtained. , And has the effect that a capacitor having excellent ESR characteristics can be obtained.

【0048】請求項24に記載の発明は、特に、低分子
電解質と高分子電解質の濃度比が1:9ないし9:1の
範囲である製造方法とするものであり、機械的強度なら
びに耐熱性に優れた導電性組成物を得ることができるこ
とから、漏れ電流特性に優れた耐熱性の高いコンデンサ
を得ることができるという作用を有する。
The invention as set forth in claim 24 provides a manufacturing method in which the concentration ratio of the low molecular weight electrolyte and the high molecular weight electrolyte is in the range of 1: 9 to 9: 1. Since an excellent conductive composition can be obtained, it has an effect of obtaining a capacitor having excellent heat resistance and excellent leakage current characteristics.

【0049】請求項25に記載の発明は、特に、誘電体
が弁金属の陽極酸化皮膜である製造方法とするものであ
り、また、請求項26に記載の発明は、上記弁金属がア
ルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンまたはジルコニ
ウムである製造方法とするものである。
According to a twenty-fifth aspect of the invention, there is provided a manufacturing method in which the dielectric is an anodized film of a valve metal, and the twenty-sixth aspect of the invention is that the valve metal is aluminum. The production method is tantalum, niobium, titanium or zirconium.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、実施の形
態1を用いて、特に本発明の請求項1〜11に記載の発
明について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Embodiment 1) Hereinafter, the invention described in claims 1 to 11 of the present invention will be described with reference to Embodiment 1.

【0051】高分子電解質として、ビスフェノールAと
エピクロルヒドリンから合成されるフェノキシ樹脂(東
都化成(株)製の商品名「フェノトートYP−50」)
を用い、これを公知の方法(米国特許No.50614
01号公報)で硫酸エステル化してテトラブチルアンモ
ニウム塩を得た。この高分子電解質の残余の水酸基の分
析から求めた硫酸エステル化率は0.73であった。こ
の高分子電解質0.65gと低分子電解質としてトリイ
ソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム1gを有機
溶媒であるプロピレンカーボネート50gと水を0.5
gからなる溶媒に溶解し、さらにエチレンジオキシチオ
フェン(EDOT)を1.42g溶解させて重合溶液を
作製した。
A phenoxy resin synthesized from bisphenol A and epichlorohydrin as a polymer electrolyte (trade name "Phenotote YP-50" manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.)
Using a known method (US Pat. No. 50614).
No. 01) to obtain a tetrabutylammonium salt. The sulfate esterification rate obtained from the analysis of the residual hydroxyl groups of this polymer electrolyte was 0.73. 0.65 g of this polymer electrolyte, 1 g of sodium triisopropylnaphthalene sulfonate as a low molecular electrolyte, 50 g of propylene carbonate as an organic solvent and 0.5 of water.
Then, 1.42 g of ethylenedioxythiophene (EDOT) was dissolved to prepare a polymerization solution.

【0052】上記高分子電解質の濃度(繰り返し単位基
準)と低分子電解質の濃度はそれぞれ0.025mol
/lに相当する。
The concentration of the above-mentioned polymer electrolyte (repeating unit basis) and the concentration of the low-molecular electrolyte are each 0.025 mol.
/ L.

【0053】次に、陽極として20mm×30mmのス
テンレス箔の長手方向の一端にリードを取り付け、深さ
20mmまで上記重合溶液に浸漬し、その陽極を取り囲
むように離隔して円筒状ステンレスメッシュの陰極を設
け、直流電圧4Vを40分間印加して陽極表面に黒色の
電解重合膜を形成した。
Next, as an anode, a lead was attached to one end of a 20 mm × 30 mm stainless steel foil in the longitudinal direction, immersed in the above polymerization solution to a depth of 20 mm, and separated from the anode so as to surround the anode. And a DC voltage of 4 V was applied for 40 minutes to form a black electropolymerized film on the surface of the anode.

【0054】この電解重合膜をエタノールと水で洗浄し
た後、水でリフトオフして陽極から上記薄膜を剥離し、
室温で乾燥させて導電性組成物を得た。
After washing this electropolymerized film with ethanol and water, lift off with water to peel off the thin film from the anode,
It was dried at room temperature to obtain a conductive composition.

【0055】(比較例1)上記実施の形態1において、
高分子電解質と低分子電解質を混合して用いる代わりに
高分子電解質の濃度0.05mol/lのものを用いた
以外は実施の形態1と同様にして導電性組成物を得た。
(Comparative Example 1) In the first embodiment,
A conductive composition was obtained in the same manner as in Embodiment 1 except that a polymer electrolyte having a concentration of 0.05 mol / l was used instead of mixing the polymer electrolyte and the low molecular electrolyte.

【0056】(比較例2)上記実施の形態1において、
高分子電解質と低分子電解質を混合して用いる代わり
に、低分子電解質の濃度0.05mol/lのものを用
いた以外は実施の形態1と同様にして導電性組成物を得
た。
(Comparative Example 2) In the first embodiment,
A conductive composition was obtained in the same manner as in Embodiment 1 except that a low molecular electrolyte having a concentration of 0.05 mol / l was used instead of mixing the high molecular electrolyte and the low molecular electrolyte.

【0057】この導電性組成物は、陽極表面に黒色の電
解重合膜が形成されたが、非常にもろく、陽極から薄膜
上に剥離することはできなかった。
A black electropolymerized film was formed on the surface of the anode with this conductive composition, but it was very brittle and could not be peeled from the anode onto the thin film.

【0058】上記実施の形態1、比較例1および比較例
2の導電性組成物について、その機械的強度(180度
折り曲げ試験)、耐熱性試験(初期および260℃窒素
中で10分加熱後の電気伝導度を4端子法で測定)を行
った。その結果を(表1)に示す。
With respect to the conductive compositions of Embodiment 1 and Comparative Examples 1 and 2, mechanical strength (180 degree bending test) and heat resistance test (initial and after heating in nitrogen at 260 ° C. for 10 minutes). The electrical conductivity was measured by the four-terminal method). The results are shown in (Table 1).

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】(表1)から明らかなように、機械的強度
は、比較例2の導電性組成物はもろいものであったが、
実施の形態1および比較例1の導電性組成物は180度
折り曲げても破壊せず、元の状態に戻ることが確認され
た。
As is clear from Table 1, the mechanical strength of the conductive composition of Comparative Example 2 was brittle.
It was confirmed that the conductive compositions of Embodiment 1 and Comparative Example 1 did not break even when bent 180 degrees and returned to the original state.

【0061】また、耐熱性試験においては、比較例1の
導電性組成物は実施の形態1の導電性組成物に比べて、
260℃加熱後の電気伝導度の低下が大きいことが分か
る。
Further, in the heat resistance test, the conductive composition of Comparative Example 1 was compared with the conductive composition of the first embodiment.
It can be seen that the decrease in electrical conductivity after heating at 260 ° C. is large.

【0062】したがって、上記実施の形態1の導電性組
成物は優れた機械的強度と高い耐熱性を兼ね備えている
ことが判る。これは、硫酸エステル基を含む高分子アニ
オンと芳香族スルホン酸イオンを含む低分子アニオンの
両者がドープされており、前者により強靭な機械的強度
が付与され、さらに後者により高い耐熱性が付与された
ための効果である。
Therefore, it can be seen that the conductive composition of the first embodiment has both excellent mechanical strength and high heat resistance. This is doped with both a polymeric anion containing a sulfate ester group and a low molecular anion containing an aromatic sulfonate ion, giving the former strong mechanical strength, and the latter imparting high heat resistance. This is the effect of

【0063】(実施の形態2)以下、実施の形態2を用
いて、特に請求項2に記載の発明について説明する。
(Embodiment 2) Hereinafter, the invention according to claim 2 will be described with reference to Embodiment 2.

【0064】上記実施の形態1において、高分子電解質
の硫酸エステル化率を、(a)0.098、(b)0.
21、(c)0.43および(d)0.91とそれぞれ
変化させた以外は実施の形態1と同様にして導電性組成
物を得た。
In the first embodiment, the sulfuric acid esterification rate of the polymer electrolyte is (a) 0.098, (b) 0.
No. 21, (c) 0.43, and (d) 0.91 were changed to obtain the conductive composition in the same manner as in the first embodiment.

【0065】この導電性組成物はすべて陽極から剥離す
ることができ、180度折り曲げによっても破壊しなか
った。
All of the conductive compositions could be peeled off from the anode and were not broken even by bending 180 degrees.

【0066】また、耐熱性を評価するため、初期および
260℃の窒素中で10分間保持した後の電気伝導度の
測定を行い、それらの結果を(表1)に示した。
Further, in order to evaluate the heat resistance, the electrical conductivity was measured at the initial stage and after holding in nitrogen at 260 ° C. for 10 minutes, and the results are shown in (Table 1).

【0067】上記実施の形態2の導電性組成物は、優れ
た機械的強度と高い耐熱性を兼ね備えていることが判
る。
It can be seen that the conductive composition of Embodiment 2 has both excellent mechanical strength and high heat resistance.

【0068】(実施の形態3)以下、実施の形態3を用
いて、特に請求項4に記載の発明について説明する。
(Third Embodiment) Hereinafter, the invention according to claim 4 will be described with reference to the third embodiment.

【0069】上記実施の形態1において、低分子電解質
トリイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウムを用
いる代わりにアントラキノン−2、6−ジスルホン酸2
ナトリウムを0.013mol/l用いた以外は実施の
形態1と同様にして導電性組成物を得た。
In the first embodiment, the anthraquinone-2,6-disulfonic acid 2 is used instead of the low molecular electrolyte sodium triisopropylnaphthalene sulfonate.
A conductive composition was obtained in the same manner as in Embodiment 1 except that 0.013 mol / l of sodium was used.

【0070】この導電性組成物はすべて陽極から剥離す
ることができ、180度折り曲げによっても破壊しなか
った。
All the conductive compositions could be peeled off from the anode and were not broken even by bending 180 degrees.

【0071】また、上記導電性組成物について、実施の
形態1と同様にして電気伝導度の評価を行い、その結果
を(表1)に示した。
Further, the electric conductivity of the above conductive composition was evaluated in the same manner as in the first embodiment, and the results are shown in (Table 1).

【0072】上記実施の形態3の導電性組成物は、優れ
た機械的強度と高い耐熱性を兼ね備えていることが判
る。
It can be seen that the conductive composition of the above-mentioned Embodiment 3 has both excellent mechanical strength and high heat resistance.

【0073】(実施の形態4)以下、実施の形態4を用
いて、特に請求項11に記載の発明について説明する。
(Embodiment 4) Hereinafter, the invention according to claim 11 will be described with reference to Embodiment 4.

【0074】上記実施の形態1において、高分子電解質
と低分子電解質の総濃度を0.05mol/lと一定に
保ち、両者の比率を(a)1:9、(b)2.5:7.
5、(c)7.5:2.5および(d)9:1とそれぞ
れ変化させた以外は実施の形態1と同様にして電解重合
により導電性組成物を得た。
In the first embodiment, the total concentration of the polymer electrolyte and the low molecular electrolyte is kept constant at 0.05 mol / l, and the ratio of the two is (a) 1: 9, (b) 2.5: 7. .
5, (c) 7.5: 2.5 and (d) 9: 1, respectively, except that the conductive composition was obtained by electrolytic polymerization in the same manner as in the first embodiment.

【0075】この導電性組成物はすべて陽極から剥離す
ることができ、180度折り曲げによっても破壊しなか
った。
All of the conductive compositions could be peeled off from the anode and were not broken even by bending 180 degrees.

【0076】また、上記導電性組成物について、実施の
形態1と同様にして電気伝導度の評価を行い、その結果
を(表1)に示した。
The electric conductivity of the above-mentioned conductive composition was evaluated in the same manner as in Embodiment 1, and the results are shown in (Table 1).

【0077】上記実施の形態4の導電性組成物は、優れ
た機械的強度と高い耐熱性を兼ね備えていることが判
る。
It can be seen that the conductive composition of Embodiment 4 has both excellent mechanical strength and high heat resistance.

【0078】(実施の形態5)以下、実施の形態5を用
いて、特に請求項12〜26に記載の発明について説明
する。
(Fifth Embodiment) In the following, the invention described in claims 12 to 26 will be described with reference to the fifth embodiment.

【0079】図1(a)は、実施の形態5のコンデンサ
素子の外観図を示し、同図(b)はコンデンサ素子を用
いたコンデンサの断面図を示す。
FIG. 1 (a) shows an external view of a capacitor element according to the fifth embodiment, and FIG. 1 (b) shows a sectional view of a capacitor using the capacitor element.

【0080】上記コンデンサ素子は、縦8mm×横3.
3mmのアルミニウムエッチド箔1を、縦方向に4mm
の部分と3mmの部分に仕切るように、画面に渡って幅
1mmのポリイミド粘着テープ2を貼り付けた。
The above capacitor element has a length of 8 mm and a width of 3.
Aluminum etched foil 1 of 3mm, 4mm in the vertical direction
A polyimide adhesive tape 2 having a width of 1 mm was attached over the screen so as to be divided into a 3 mm portion and a 2 mm portion.

【0081】次に、アルミニウムエッチド箔1の縦方向
3mmの部分に陽極リード6を取り付け、縦方向4mm
の部分を70℃の3%アジピン酸アンモニウム水溶液を
用い、3Vの定電圧を印加し、陽極酸化によりバリア型
の陽極酸化皮膜3を形成した。その後、脱イオン水を用
いて洗浄し、105℃で乾燥を行った。
Next, the anode lead 6 was attached to a portion of the aluminum etched foil 1 in the vertical direction of 3 mm, and the vertical direction was set to 4 mm.
Using a 3% ammonium adipate aqueous solution at 70 ° C., a constant voltage of 3 V was applied to the portion to form a barrier type anodic oxide film 3. Then, it was washed with deionized water and dried at 105 ° C.

【0082】このときの陽極酸化皮膜3の容量を化成液
中で測定したところ、20μFであった。
The capacity of the anodized film 3 at this time was measured in the chemical conversion solution, and it was 20 μF.

【0083】次に、アルミニウムエッチド箔1の縦方向
4mmの部分を30%硫酸マンガン水溶液に浸漬後、2
50℃に加熱して硫酸マンガンを熱分解し、陽極酸化皮
膜3の表面に二酸化マンガン層(図示せず)を形成し
た。
Next, the longitudinal 4 mm portion of the aluminum etched foil 1 was immersed in a 30% aqueous solution of manganese sulfate, and then 2
Manganese sulfate was thermally decomposed by heating at 50 ° C. to form a manganese dioxide layer (not shown) on the surface of the anodic oxide coating 3.

【0084】次に、ステンレス製の重合開始電極をポリ
イミド粘着テープ2に接触させ、上記実施の形態1で用
いた重合溶液に浸漬して、別途重合溶液内に離隔して設
けた陰極との間に4Vの直流電圧を印加して電解重合を
行った。
Then, a polymerization initiation electrode made of stainless steel was brought into contact with the polyimide adhesive tape 2, immersed in the polymerization solution used in the first embodiment, and separated from the cathode separately provided in the polymerization solution. Then, a direct current voltage of 4 V was applied to carry out electrolytic polymerization.

【0085】その後、縦方向4mmの部分が導電性組成
物4で覆われたコンデンサ素子を洗浄乾燥後、カーボン
層と銀ペイント層からなる集電体層5を形成するととも
に、陰極リード7を取り付けた。
After that, the capacitor element whose longitudinal portion of 4 mm was covered with the conductive composition 4 was washed and dried, and then a collector layer 5 consisting of a carbon layer and a silver paint layer was formed and the cathode lead 7 was attached. It was

【0086】さらにエポキシ樹脂を用いて外装(図示せ
ず)後エージング処理を行い、10個のコンデンサを作
製した。
Further, an aging process was performed after packaging (not shown) using an epoxy resin, and 10 capacitors were manufactured.

【0087】(比較例3)上記実施の形態5において、
重合溶液を(a)上記比較例1で用いた重合溶液と同じ
材料、組成の重合溶液を用いた、(b)上記比較例2で
用いた重合溶液と同じ材料、組成の重合溶液を用いた以
外は上記実施の形態5と同様にして10個のコンデンサ
を作製した。
(Comparative Example 3) In the above fifth embodiment,
The polymerization solution used was (a) a polymerization solution having the same material and composition as the polymerization solution used in Comparative Example 1 above, and (b) a polymerization solution having the same material and composition as the polymerization solution used in Comparative Example 2 above was used. Ten capacitors were manufactured in the same manner as in Embodiment 5 except for the above.

【0088】上記実施の形態5および比較例3のコンデ
ンサについて、1kHzの容量、損失係数、2Vの電圧
を2分間印加した後の漏れ電流および400kHzの等
価直列抵抗をそれぞれ測定した。また、260℃の恒温
器に10分保持した後、上記特性を測定した。それらの
平均値を以下の(表2)に示す。
With respect to the capacitors of the fifth embodiment and the comparative example 3, the leakage current and the equivalent series resistance of 400 kHz after applying a capacitance of 1 kHz, a loss coefficient and a voltage of 2 V for 2 minutes were measured. Further, after holding in a thermostat at 260 ° C. for 10 minutes, the above characteristics were measured. The average values thereof are shown in (Table 2) below.

【0089】[0089]

【表2】 [Table 2]

【0090】(表2)から明らかなように、比較例3
(a)で得られたコンデンサの導電性組成物には、硫酸
エステル化された高分子アニオンのみドーパントとして
含まれているため、恒温加熱処理後の劣化が大きく、こ
れに起因してコンデンサの損失係数と等価直列抵抗が大
きくなっている。
As is clear from Table 2, Comparative Example 3
Since the conductive composition of the capacitor obtained in (a) contains only the sulfated esterified polymer anion as a dopant, the deterioration after the isothermal heat treatment is large, which causes the loss of the capacitor. The coefficient and equivalent series resistance are large.

【0091】一方、比較例3(b)で得られたコンデン
サの導電性組成物は均質なフィルム状になっていないた
めに、集電体層が陽極と接触して漏れ電流が大きくなっ
ていることが分かる。
On the other hand, since the conductive composition of the capacitor obtained in Comparative Example 3 (b) was not in the form of a homogeneous film, the current collector layer was in contact with the anode, resulting in a large leakage current. I understand.

【0092】これに対して、実施の形態5のコンデンサ
では、高分子アニオンと低分子アニオンからなる複合ド
ーパントがドープされた導電性組成物が用いられてお
り、機械的に強靭な薄膜状でかつ耐熱性にも優れている
ために、漏れ電流特性ならびに耐熱性に優れたコンデン
サが得られることが判明した。
On the other hand, in the capacitor of the fifth embodiment, the conductive composition doped with the composite dopant consisting of the high molecular anion and the low molecular anion is used, and it is in the form of a mechanically tough thin film. It has been found that a capacitor having excellent leakage current characteristics and heat resistance can be obtained because of its excellent heat resistance.

【0093】(実施の形態6)まず、1.3×2.1×
1.6mmのタンタル線陽極リード付きタンタル焼結体
からなる電極に対して、燐酸5mlを1000mlの水
に溶解した溶液を用い、約90℃で18Vを印加して、
陽極酸化により陽極酸化皮膜を形成した。
(Embodiment 6) First, 1.3 × 2.1 ×
A solution of 5 ml of phosphoric acid dissolved in 1000 ml of water was applied to an electrode made of a tantalum sintered body with a 1.6 mm tantalum wire anode lead, and 18 V was applied at about 90 ° C.
An anodized film was formed by anodization.

【0094】その後、脱イオン水を用いて洗浄し、10
5℃で乾燥を行った。
Then, the substrate is washed with deionized water and washed with 10
Drying was performed at 5 ° C.

【0095】このときの陽極酸化皮膜の容量を化成液中
で測定したところ、121μFであった。
The capacity of the anodized film at this time was measured in the chemical conversion solution, and it was 121 μF.

【0096】次に、この焼結体をエチレンジオキシチオ
フェン:p−トルエンスルホン酸第2鉄:n−ブタノー
ル:水=1:8:10:10(重量比)からなる溶液に
浸漬後、80℃で1時間加熱して、ポリエチレンジオキ
シチオフェン層を焼結体内部に形成させ、その後エタノ
ールで洗浄した。この操作を数回繰り返して行った。
Next, this sintered body was immersed in a solution of ethylenedioxythiophene: ferric p-toluenesulfonate: ferric acid: n-butanol: water = 1: 8: 10: 10 (weight ratio), and then 80 The polyethylene dioxythiophene layer was formed inside the sintered body by heating at 0 ° C. for 1 hour, and then washed with ethanol. This operation was repeated several times.

【0097】次に、ステンレス製の重合開始電極を焼結
体に接触させ、上記実施の形態1に記載したものと同じ
材料組成を含む重合溶液に浸漬して、別途系内に離隔し
て設けた陰極との間に4Vの直流電圧を印加し、焼結体
全面が導電性組成物で覆われるまで電解重合を行った。
Next, a polymerization initiation electrode made of stainless steel was brought into contact with the sintered body, dipped in a polymerization solution containing the same material composition as that described in the first embodiment, and separately provided in the system. A DC voltage of 4 V was applied between the cathode and the cathode, and electrolytic polymerization was performed until the entire surface of the sintered body was covered with the conductive composition.

【0098】その後、上記実施の形態5と同様にして1
0個のコンデンサを作製した。
Thereafter, 1 is performed in the same manner as in the fifth embodiment.
Zero capacitors were made.

【0099】(比較例4)上記実施の形態6において、
重合溶液を(a)比較例1で用いた重合溶液と同じ材
料、組成の重合溶液を用いた、(b)比較例2で用いた
重合溶液と同じ材料、組成の重合溶液を用いた以外は実
施の形態6と同様にして10個のコンデンサを作製し
た。
(Comparative Example 4) In the sixth embodiment,
The polymerization solution used was (a) a polymerization solution having the same material and composition as the polymerization solution used in Comparative Example 1, and (b) a polymerization solution having the same material and composition as the polymerization solution used in Comparative Example 2. Ten capacitors were manufactured in the same manner as in the sixth embodiment.

【0100】上記実施の形態6および比較例4のコンデ
ンサについて、上記実施の形態5と同様の評価を行っ
た。それらの平均値を(表2)に示した。
The capacitors of the sixth embodiment and the comparative example 4 were evaluated in the same manner as the fifth embodiment. Their average values are shown in (Table 2).

【0101】この(表2)からも判るように、比較例4
(a)で得られたコンデンサの導電性組成物は、硫酸エ
ステル化された高分子アニオンのみドーパントとして含
まれているため、高温加熱処理後の劣化が大きく、これ
に起因してコンデンサの損失係数と等価直列抵抗が大き
くなっている。
As can be seen from this (Table 2), Comparative Example 4
Since the conductive composition of the capacitor obtained in (a) contains only the sulfuric acid esterified polymer anion as a dopant, the deterioration after the high temperature heat treatment is large, which causes the loss factor of the capacitor. And the equivalent series resistance is large.

【0102】一方、比較例4(b)で得られたコンデン
サの導電性組成物は、導電性組成物の機械的強度が低い
ためにクラックを生じ、集電体層が陽極と接触して漏れ
電流が大きくなっているものと考えられる。
On the other hand, the conductive composition of the capacitor obtained in Comparative Example 4 (b) caused cracks due to the low mechanical strength of the conductive composition, and the current collector layer was in contact with the anode to leak. It is considered that the current is increasing.

【0103】これに対して、実施の形態6のコンデンサ
は漏れ電流が小さく、さらに耐熱性にも優れていること
が示され、高分子アニオンと低分子アニオンとをドーパ
ントとして含む導電性組成物を陰極導電層に用いる本発
明の効果が明らかである。
On the other hand, it was shown that the capacitor of the sixth embodiment had a small leakage current and was excellent in heat resistance, and thus the conductive composition containing a polymer anion and a low molecule anion as dopants was used. The effect of the present invention used for the cathode conductive layer is clear.

【0104】なお、本発明の実施の形態では、アルミニ
ウムおよびタンタルを陽極に用い、陰極導電層に導電性
組成物を用いた場合についてのみ述べたが、ニオブなど
他の弁金属を用いたコンデンサの陰極導電層に用いるこ
ともでき、また誘電体が例えば高分子フィルムで構成さ
れたフィルムコンデンサにも適用することもできる。
In the embodiment of the present invention, only the case where aluminum and tantalum are used for the anode and the conductive composition is used for the cathode conductive layer has been described. However, the capacitor of another valve metal such as niobium is used. It can be used as a cathode conductive layer, and can also be applied to a film capacitor whose dielectric is composed of, for example, a polymer film.

【0105】また、低分子アニオンとしてナフタレンス
ルホン酸イオンがアルキル化されたものを用いた場合に
ついてのみ述べたが、アルキル基のないものを用いるこ
ともでき、アントラキノンスルホン酸イオンについて
も、ジスルホン酸イオン以外にモノスルホン酸イオンを
用いても同様の効果が得られ、本発明は低分子アニオン
のスルホン化数に限定されない。
Further, only the case where an alkylated naphthalene sulfonate ion is used as the low molecular weight anion has been described, but it is also possible to use one having no alkyl group, and the anthraquinone sulfonate ion can also be used as the disulfonate ion. Other than that, the same effect can be obtained by using monosulfonate ion, and the present invention is not limited to the sulfonation number of the low molecular anion.

【0106】また、有機溶媒にプロピレンカーボネート
と水を用いる場合についてのみ述べたが、高分子電解質
および低分子電解質および共役二重結合高分子モノマー
を実質的に溶解する溶媒であれば他の溶媒を用いてもよ
い。
Although only the case of using propylene carbonate and water as the organic solvent has been described, another solvent may be used as long as it is a solvent that substantially dissolves the polymer electrolyte, the low molecular electrolyte and the conjugated double bond polymer monomer. You may use.

【0107】[0107]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高分子ア
ニオンと低分子アニオンをドーパントとして含む共役二
重結合高分子からなるものであり、高い導電性を有し、
機械的強度ならびに耐熱性に優れた導電性組成物を得る
ことができる。
As described above, according to the present invention, the polymer is composed of a conjugated double bond polymer containing a polymer anion and a low molecular anion as a dopant, and has high conductivity,
A conductive composition having excellent mechanical strength and heat resistance can be obtained.

【0108】また、誘電体と上記誘電体を介して一対の
電極を備え、上記一対の電極の少なくとも一方に、上記
導電性組成物を用いたコンデンサとすることにより、耐
熱性が高く、漏れ電流特性およびESR特性に優れたも
のを得ることができるという効果を奏するものである。
Further, by providing a dielectric and a pair of electrodes via the dielectric and using the conductive composition in at least one of the pair of electrodes, the heat resistance is high and the leakage current is high. The effect is that it is possible to obtain a material having excellent characteristics and ESR characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)本発明の実施の形態5におけるコンデン
サ素子の外観を示す正面図 (b)同コンデンサ素子を用いたコンデンサの断面図
1A is a front view showing the appearance of a capacitor element according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view of a capacitor using the same capacitor element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アルミニウムエッチド箔 2 ポリイミド粘着テープ 3 陽極酸化皮膜 4 導電性組成物 5 集電体層 6 陽極リード 7 陰極リード 1 Aluminum Etched Foil 2 Polyimide adhesive tape 3 Anodized film 4 Conductive composition 5 Current collector layer 6 Anode lead 7 Cathode lead

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (化1)で示される高分子アニオンと低
分子アニオンをドーパントとして含む共役二重結合高分
子からなる導電性組成物。 【化1】
1. A conductive composition comprising a conjugated double bond polymer containing a polymer anion represented by (Chemical formula 1) and a low molecular anion as dopants. [Chemical 1]
【請求項2】 (化1)で示される高分子アニオンの硫
酸エステル化率n/(m+n)が0.1〜0.9の範囲
である請求項1に記載の導電性組成物。
2. The conductive composition according to claim 1, wherein the sulfuric acid esterification rate n / (m + n) of the polymer anion represented by (Chemical formula 1) is in the range of 0.1 to 0.9.
【請求項3】 低分子アニオンが芳香族スルホン酸イオ
ンである請求項1に記載の導電性組成物。
3. The conductive composition according to claim 1, wherein the low molecular weight anion is an aromatic sulfonate ion.
【請求項4】 芳香族スルホン酸イオンがナフタレンス
ルホン酸イオンまたはアントラキノンスルホン酸イオン
である請求項3に記載の導電性組成物。
4. The conductive composition according to claim 3, wherein the aromatic sulfonate ion is a naphthalene sulfonate ion or an anthraquinone sulfonate ion.
【請求項5】 共役二重結合高分子がポリエチレンジオ
キシチオフェンである請求項1に記載の導電性組成物。
5. The conductive composition according to claim 1, wherein the conjugated double bond polymer is polyethylenedioxythiophene.
【請求項6】 (化2)で示される高分子アニオンの高
分子電解質と低分子アニオンの低分子電解質と共役二重
結合高分子モノマーを有機溶媒に分散する工程と、上記
有機溶媒に分散された共役二重結合高分子モノマーを電
解重合する工程とを備えた導電性組成物の製造方法。 【化2】
6. A step of dispersing a polymer electrolyte of a polymer anion represented by (Chemical Formula 2), a low molecular electrolyte of a low molecular anion, and a conjugated double bond polymer monomer in an organic solvent; And a step of electrolytically polymerizing the conjugated double bond polymer monomer. [Chemical 2]
【請求項7】 (化2)で示される高分子アニオンの硫
酸エステル化率n/(m+n)が0.1〜0.9の範囲
である請求項6に記載の導電性組成物の製造方法。
7. The method for producing a conductive composition according to claim 6, wherein the sulfuric acid esterification rate n / (m + n) of the polymer anion represented by (Chemical Formula 2) is in the range of 0.1 to 0.9. .
【請求項8】 低分子アニオンが芳香族スルホン酸イオ
ンである請求項6に記載の導電性組成物の製造方法。
8. The method for producing a conductive composition according to claim 6, wherein the low molecular weight anion is an aromatic sulfonate ion.
【請求項9】 芳香族スルホン酸イオンがナフタレンス
ルホン酸イオンまたはアントラキノンスルホン酸イオン
である請求項8に記載の導電性組成物の製造方法。
9. The method for producing a conductive composition according to claim 8, wherein the aromatic sulfonate ion is a naphthalene sulfonate ion or an anthraquinone sulfonate ion.
【請求項10】 共役二重結合高分子モノマーがエチレ
ンジオキシチオフェンである請求項6に記載の導電性組
成物の製造方法。
10. The method for producing a conductive composition according to claim 6, wherein the conjugated double bond polymer monomer is ethylenedioxythiophene.
【請求項11】 低分子電解質と高分子電解質の濃度比
が1:9ないし9:1の範囲である請求項6に記載の導
電性組成物の製造方法。
11. The method for producing a conductive composition according to claim 6, wherein the concentration ratio of the low molecular weight electrolyte and the high molecular weight electrolyte is in the range of 1: 9 to 9: 1.
【請求項12】 誘電体と上記誘電体を介して一対の電
極を備え、上記一対の電極の少なくとも一方に、(化
3)で示される高分子アニオンと低分子アニオンをドー
パントとして含む共役二重結合高分子からなる導電性組
成物を用いたコンデンサ。 【化3】
12. A conjugated double layer comprising a dielectric and a pair of electrodes via the dielectric, wherein at least one of the pair of electrodes contains a polymer anion and a low molecular anion represented by the formula (3) as dopants. A capacitor using a conductive composition composed of a binding polymer. [Chemical 3]
【請求項13】 (化3)で示される高分子アニオンの
硫酸エステル化率n/(m+n)が0.1〜0.9の範
囲である請求項12に記載のコンデンサ。
13. The capacitor according to claim 12, wherein the sulfuric acid esterification rate n / (m + n) of the polymer anion represented by (Chemical Formula 3) is in the range of 0.1 to 0.9.
【請求項14】 低分子アニオンが芳香族スルホン酸イ
オンである請求項12に記載のコンデンサ。
14. The capacitor according to claim 12, wherein the low molecular weight anion is an aromatic sulfonate ion.
【請求項15】 芳香族スルホン酸イオンがナフタレン
スルホン酸イオンまたはアントラキノンスルホン酸イオ
ンである請求項14に記載のコンデンサ。
15. The capacitor according to claim 14, wherein the aromatic sulfonate ion is a naphthalene sulfonate ion or an anthraquinone sulfonate ion.
【請求項16】 共役二重結合高分子がポリエチレンジ
オキシチオフェンである請求項12に記載のコンデン
サ。
16. The capacitor according to claim 12, wherein the conjugated double bond polymer is polyethylenedioxythiophene.
【請求項17】 誘電体が弁金属の陽極酸化皮膜である
請求項12に記載のコンデンサ。
17. The capacitor according to claim 12, wherein the dielectric is a valve metal anodized film.
【請求項18】 弁金属がアルミニウム、タンタル、ニ
オブから選ばれる請求項17に記載のコンデンサ。
18. The capacitor according to claim 17, wherein the valve metal is selected from aluminum, tantalum and niobium.
【請求項19】 誘電体を形成する工程と、上記誘電体
を介して一対の電極を形成する工程と、上記一対の電極
の少なくとも一方に(化4)で示される高分子アニオン
の高分子電解質と低分子アニオンの低分子電解質と共役
二重結合高分子モノマーが分散された有機溶媒を電解重
合して導電性組成物を形成する工程とを有するコンデン
サの製造方法。 【化4】
19. A step of forming a dielectric, a step of forming a pair of electrodes via the dielectric, and a polymer electrolyte of a polymer anion represented by the formula (4) on at least one of the pair of electrodes. And a step of electrolytically polymerizing an organic solvent in which a low molecular weight electrolyte of a low molecular weight anion and a conjugated double bond polymer monomer are dispersed to form a conductive composition. [Chemical 4]
【請求項20】 (化4)で示される高分子アニオンの
硫酸エステル化率n/(m+n)が0.1〜0.9の範
囲である請求項19に記載のコンデンサの製造方法。
20. The method for producing a capacitor according to claim 19, wherein the sulfuric acid esterification rate n / (m + n) of the polymer anion represented by (Chemical Formula 4) is in the range of 0.1 to 0.9.
【請求項21】 低分子アニオンが芳香族スルホン酸イ
オンである請求項19に記載のコンデンサの製造方法。
21. The method for producing a capacitor according to claim 19, wherein the low molecular weight anion is an aromatic sulfonate ion.
【請求項22】 芳香族スルホン酸イオンがナフタレン
スルホン酸イオンまたはアントラキノンスルホン酸イオ
ンである請求項21に記載のコンデンサの製造方法。
22. The method for producing a capacitor according to claim 21, wherein the aromatic sulfonate ion is a naphthalene sulfonate ion or an anthraquinone sulfonate ion.
【請求項23】 共役二重結合高分子モノマーがエチレ
ンジオキシチオフェンである請求項19に記載のコンデ
ンサの製造方法。
23. The method for producing a capacitor according to claim 19, wherein the conjugated double bond polymer monomer is ethylenedioxythiophene.
【請求項24】 低分子電解質と高分子電解質の濃度比
が1:9ないし9:1の範囲である請求項19に記載の
コンデンサの製造方法。
24. The method for producing a capacitor according to claim 19, wherein the concentration ratio of the low molecular weight electrolyte and the high molecular weight electrolyte is in the range of 1: 9 to 9: 1.
【請求項25】 誘電体が弁金属の陽極酸化皮膜である
請求項19に記載のコンデンサの製造方法。
25. The method of manufacturing a capacitor according to claim 19, wherein the dielectric is a valve metal anodized film.
【請求項26】 弁金属がアルミニウム、タンタル、ニ
オブから選ばれる請求項25に記載のコンデンサの製造
方法。
26. The method of manufacturing a capacitor according to claim 25, wherein the valve metal is selected from aluminum, tantalum and niobium.
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