JP2013055308A - Production method of fluid dispersion for solid electrolytic capacitor, fluid dispersion for solid electrolytic capacitor, manufacturing method of solid electrolytic capacitor using the fluid dispersion and solid electrolytic capacitor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing an aqueous dispersion of conductive polymer which can manufacture a solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR.SOLUTION: A production method of a dispersion for a solid electrolytic capacitor includes a preparation step for obtaining a mixture containing water as a dispersion medium, a water-insoluble or slightly-soluble fine particles of conductive polymer derived from a monomer having a π-conjugated double bond, and a dispersion step for irradiating the mixture with ultrasonic waves having a frequency of 15-100 kHz and then further irradiating the mixture with ultrasonic waves having a frequency of 0.8-4 MHz.

Description

本発明は、高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサを与えることが可能な固体電解コンデンサ用分散液を製造する方法、及びこの方法により得られた分散液に関する。本発明はまた、上記分散液を用いて高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサを製造する方法、及びこの方法により得られた固体電解コンデンサに関する。   The present invention relates to a method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor capable of providing a solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR, and a dispersion obtained by this method. The present invention also relates to a method for producing a solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR using the above dispersion, and a solid electrolytic capacitor obtained by this method.

固体電解コンデンサは、アルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁金属箔の表面に誘電体としての酸化皮膜が設けられている陽極と、酸化皮膜と接しており、真の陰極として作用する固体電解質層とを含んでいる。そして、この固体電解質層を形成するために、置換又は非置換のチオフェン、ピロール、アニリン等のπ共役二重結合を有するモノマーから誘導された導電性高分子が広く使用されている。   A solid electrolytic capacitor has an anode in which an oxide film as a dielectric is provided on the surface of a valve metal foil such as aluminum, tantalum, or niobium, and a solid electrolyte layer that is in contact with the oxide film and acts as a true cathode. Contains. In order to form this solid electrolyte layer, conductive polymers derived from monomers having a π-conjugated double bond such as substituted or unsubstituted thiophene, pyrrole, and aniline are widely used.

ところで、固体電解質層の形成のための導電性高分子の中には、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)のように水不溶性又は水難溶性の導電性高分子が含まれている。このような水不溶性又は水難溶性の導電性高分子を含む固体電解質層を形成する方法として、水に上記導電性高分子の粒子を分散させ、得られた分散液を陽極の酸化皮膜に浸透させて乾燥する方法が従来から知られている。この方法は、環境負荷が小さく経済性に優れた水を媒体として使用することができ、また、モノマーの化学重合や電解重合により固体電解質層を形成する方法に比較して、簡便且つ迅速に固体電解質層を得ることができるという利点を有しており、さらに、高い分子量を有する高導電性の導電性高分子を分散液中に含ませることにより、導電率の高い固体電解質層を形成することができる。そのため、水不溶性又は水難溶性の導電性高分子を含む水性分散液を使用して、容量出現率CRが高く、すなわち静電容量が高く、その上、等価直列抵抗ESRが低い、すなわち低インピーダンスを示す、固体電解コンデンサの製造方法が検討されており、分散処理を施すことにより粘度を低下させた水性分散液を使用する方法が提案されている。   By the way, the conductive polymer for forming the solid electrolyte layer includes a water-insoluble or hardly water-soluble conductive polymer such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene). As a method for forming such a solid electrolyte layer containing a water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer, the conductive polymer particles are dispersed in water, and the obtained dispersion is allowed to permeate the oxide film of the anode. The drying method is conventionally known. This method can use water with a low environmental impact and excellent economic efficiency as a medium. Also, compared with a method of forming a solid electrolyte layer by chemical polymerization or electrolytic polymerization of a monomer, it is simple and quick. It has the advantage that an electrolyte layer can be obtained, and further, a highly conductive solid polymer layer having a high molecular weight is included in the dispersion to form a solid electrolyte layer with high conductivity. Can do. Therefore, using an aqueous dispersion containing a water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer, the capacity appearance rate CR is high, that is, the capacitance is high, and furthermore, the equivalent series resistance ESR is low, that is, the low impedance. As shown, a method for producing a solid electrolytic capacitor has been studied, and a method of using an aqueous dispersion having a reduced viscosity by applying a dispersion treatment has been proposed.

例えば、特許文献1(特開2003−100561号公報)は、陽極と陰極とをその間にセパレータを介在させて巻回することによりコンデンサ素子を形成する工程と、このコンデンサ素子に導電性高分子分散水溶液を含浸させて第1の固体電解質層を形成する工程と、この第1の固体電解質層の表面に複素環式モノマーと酸化剤を含有する混合溶液を含浸することにより第2の固体電解質層を形成する工程と、を具備した固体電解コンデンサの製造方法を開示しているが、第1の固体電解質層を形成するための導電性高分子分散水溶液は、導電性高分子の微粒子と、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等の有機高分子バインダーと、界面活性剤とを含む水溶液に分散処理を施すことにより得られている。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-100561) discloses a step of forming a capacitor element by winding an anode and a cathode with a separator interposed therebetween, and a conductive polymer dispersion in the capacitor element. A step of forming a first solid electrolyte layer by impregnating an aqueous solution, and a second solid electrolyte layer by impregnating a mixed solution containing a heterocyclic monomer and an oxidizing agent on the surface of the first solid electrolyte layer A method for producing a solid electrolytic capacitor comprising: a conductive polymer-dispersed aqueous solution for forming a first solid electrolyte layer comprising: conductive polymer fine particles; It is obtained by subjecting an aqueous solution containing an organic polymer binder such as alcohol or polyvinyl acetate and a surfactant to a dispersion treatment.

分散処理としては、周波数40〜60kHz、出力50〜100Wの超音波処理装置を用いた超音波処理の他、ホモジナイザー、ハイブリッドミキサー、又はハイシェアミキサーを用いた処理が例示されている。これらの分散処理により、水溶液中の導電性高分子の微粒子及び有機高分子バインダーの分散性を高めることができ、導電性高分子分散水溶液の粘度を低下させることができる。そして、ハイシェアミキサーを用いた分散処理が、導電性高分子分散水溶液の粘度を短時間で低下させることが示されている。   Examples of the dispersion processing include processing using a homogenizer, a hybrid mixer, or a high shear mixer in addition to ultrasonic processing using an ultrasonic processing apparatus having a frequency of 40 to 60 kHz and an output of 50 to 100 W. By these dispersion treatments, the dispersibility of the conductive polymer fine particles and the organic polymer binder in the aqueous solution can be increased, and the viscosity of the conductive polymer dispersed aqueous solution can be reduced. And it is shown that the dispersion process using a high shear mixer reduces the viscosity of the conductive polymer dispersion aqueous solution in a short time.

この低粘度の導電性高分子分散水溶液にコンデンサ素子を浸漬して引き上げた後、乾燥処理を行うことにより、陽極の酸化皮膜上に、この酸化皮膜との密着性が良好な、導電性高分子の微粒子と有機高分子バインダーとを含有する第1の固体電解質層を形成し、次いで、このコンデンサ素子をモノマーと酸化剤と重合溶剤とを含む混合溶液に浸漬して引き上げた後、放置することにより、陽極と陰極との間に化学酸化重合による第2の固体電解質層を形成している。第1の固体電解質層中の有機高分子バインダーと化学酸化重合で生成した導電性高分子との相溶性が高いため、酸化皮膜上への導電性高分子の被覆率が高められ、固体電解コンデンサの静電容量が増加し、インピーダンスが低下する。そして、ハイシェアミキサーによる分散処理液の使用により、最も高い静電容量と最も低いインピーダンスとを有する固体電解コンデンサが得られている。   Conductive polymer with good adhesion to the oxide film on the anode oxide film by dipping the capacitor element in this low-viscosity aqueous conductive polymer dispersion and then drying. Forming a first solid electrolyte layer containing the fine particles and the organic polymer binder, and then immersing the capacitor element in a mixed solution containing a monomer, an oxidizing agent and a polymerization solvent, and then leaving the capacitor element to stand. Thus, a second solid electrolyte layer is formed between the anode and the cathode by chemical oxidative polymerization. Since the compatibility of the organic polymer binder in the first solid electrolyte layer and the conductive polymer generated by chemical oxidative polymerization is high, the coverage of the conductive polymer on the oxide film is increased, and the solid electrolytic capacitor The capacitance increases and the impedance decreases. And the solid electrolytic capacitor which has the highest electrostatic capacitance and the lowest impedance is obtained by use of the dispersion processing liquid by a high shear mixer.

また、特許文献2(特開2010−87401号公報)は、陽極の表面を酸化処理し、誘電体層(酸化皮膜)を形成して、コンデンサ用基材を得る工程と、該コンデンサ用基材の誘電体層の表面に固体電解質層を形成する工程とを有するコンデンサの製造方法において、固体電解質層を形成する工程で、上記コンデンサ用基材の誘電体層上に、π共役系導電性高分子、ポリアニオンおよび溶媒を含む導電性高分子溶液を塗布し、乾燥して導電性高分子膜を形成する成膜処理を2回以上繰り返し、2回目以降の少なくとも1回の成膜処理に用いる導電性高分子溶液として、1回目の成膜処理に用いる導電性高分子溶液より粘度が高い高粘度溶液を用いることを特徴とするコンデンサの製造方法を開示している。1回目の成膜処理においてコンデンサ用基材に低粘度溶液を塗布すると、この溶液が多孔質のコンデンサ用基材の表面に浸透して1層目の導電性高分子膜が形成される。2回目以降の成膜処理のための高粘度溶液は、少ない成膜回数で膜厚を確保するために使用される。   Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-87401) discloses a process for obtaining a capacitor substrate by oxidizing the surface of an anode to form a dielectric layer (oxide film), and the capacitor substrate. Forming a solid electrolyte layer on the surface of the dielectric layer, wherein the solid electrolyte layer is formed on the dielectric layer of the capacitor substrate in the step of forming the solid electrolyte layer. Conducting a conductive polymer solution containing molecules, polyanions, and a solvent, and drying to form a conductive polymer film is repeated twice or more times. Conductivity used for at least one film forming process after the second time. The manufacturing method of the capacitor | condenser characterized by using the high viscosity solution whose viscosity is higher than the conductive polymer solution used for the film-forming process of the 1st time as a conductive polymer solution is disclosed. When a low-viscosity solution is applied to the capacitor substrate in the first film formation process, the solution penetrates into the surface of the porous capacitor substrate to form a first conductive polymer film. The high-viscosity solution for the second and subsequent film formation processes is used to secure the film thickness with a small number of film formations.

1回目の成膜処理に用いる低粘度溶液は、導電性高分子とポリアニオンとを必須成分として含有する導電性高分子溶液に分散処理を施すことにより得ることができることが示されている。分散処理としては、高圧ホモジナイザー等を用いた高圧分散法、10〜50kHzの超音波を照射する超音波分散法、高速流体分散法が例示されているが、実施例において具体的に用いられている分散方法は高圧分散法のみある。   It has been shown that the low viscosity solution used for the first film formation treatment can be obtained by subjecting a conductive polymer solution containing a conductive polymer and a polyanion as essential components to a dispersion treatment. Examples of the dispersion treatment include a high-pressure dispersion method using a high-pressure homogenizer, an ultrasonic dispersion method in which ultrasonic waves of 10 to 50 kHz are irradiated, and a high-speed fluid dispersion method, which are specifically used in the examples. The only dispersion method is the high pressure dispersion method.

実施例では、1.7質量%のポリスチレンスルホン酸/ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)複合体を含む水溶液に、高導電化剤兼中和剤としてのイミダゾールと、高導電化剤としてのジエチレングリコールとを添加した後、高圧分散処理により8〜40mPa・sの粘度に調整した水性分散液が、低粘度溶液として使用されている。そして、上記コンデンサ用基材の低粘度溶液への浸漬及び乾燥を5回繰り返して1回目の成膜処理を行った後、高粘度溶液への浸漬及び乾燥を2回繰り返して2回目の成膜処理を行うことにより、固体電解コンデンサを得ている。1回目の成膜処理のために用いた低粘度溶液の粘度が低いほど、得られた固体電解コンデンサの静電容量が増加し、ESRが低下している。なお、水性分散液中に含まれている高導電化剤は、固体電解質層の導電性を向上する目的で、固体電解コンデンサの製造において広範に使用されているものである。   In the examples, an aqueous solution containing 1.7% by mass of polystyrene sulfonic acid / poly (3,4-ethylenedioxythiophene) composite, imidazole as a highly conductive agent and neutralizing agent, and a highly conductive agent. An aqueous dispersion adjusted to a viscosity of 8 to 40 mPa · s by high-pressure dispersion treatment after addition of diethylene glycol is used as a low viscosity solution. The capacitor substrate is immersed in a low-viscosity solution and dried five times to perform the first film-forming treatment, and then immersed in the high-viscosity solution and dried twice to form the second film-forming. By performing the treatment, a solid electrolytic capacitor is obtained. The lower the viscosity of the low-viscosity solution used for the first film formation treatment, the greater the capacitance of the obtained solid electrolytic capacitor and the lower the ESR. The highly conductive agent contained in the aqueous dispersion is widely used in the production of solid electrolytic capacitors for the purpose of improving the conductivity of the solid electrolyte layer.

特開2003−100561号公報JP 2003-1000056 A1 特開2010−87401号公報JP 2010-87401 A

したがって、分散処理により水不溶性又は水難溶性の導電性高分子の分散性を向上させた水性分散液を用いて固体電解コンデンサの固体電解質層の少なくとも一部を構成すること自体は知られており、使用可能な水性分散液の分散処理法も例示されている。しかしながら、それぞれの分散処理法についての詳細な検討が行われていないのが現状である。一方、固体電解コンデンサに対するCRの向上及びESRの低下に対する要請は常に存在するため、この要請に応えることができる水性分散液の分散処理法を検討することが望まれる。   Therefore, it is known to constitute at least a part of the solid electrolyte layer of the solid electrolytic capacitor using the aqueous dispersion in which the dispersibility of the water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer is improved by the dispersion treatment, A dispersion treatment method of an aqueous dispersion that can be used is also exemplified. However, the present situation is that detailed examination about each distributed processing method is not performed. On the other hand, since there is always a demand for improvement of CR and reduction of ESR for solid electrolytic capacitors, it is desired to examine a dispersion treatment method of an aqueous dispersion that can meet this demand.

また、特許文献1に開示されている化学酸化重合をも利用する方法は、導電性高分子の水性分散液を利用する方法における、簡便且つ迅速に固体電解質層を得ることができるという利点を失わせるものであり、化学酸化重合を利用しないのが望ましい。   Further, the method using chemical oxidative polymerization disclosed in Patent Document 1 loses the advantage that a solid electrolyte layer can be obtained easily and quickly in the method using an aqueous dispersion of a conductive polymer. It is desirable that chemical oxidation polymerization not be used.

さらに、一般に、陽極(コンデンサ基材)或いはコンデンサ素子に浸透させる液の粘度を低下させるほど、1回あたりの液への浸漬及び乾燥により陽極或いはコンデンサ素子に付着する導電性高分子量が少なくなるため、同じ厚さの固体電解質層を有する固体電解コンデンサを得るためには、低粘度の液を使用するほど、液への陽極或いはコンデンサ素子の浸漬及び乾燥の繰り返し回数を増加させなければならない。しかし、簡便且つ迅速に固体電解コンデンサを得るためには、繰り返し回数が少ないほうが望ましく、したがって、比較的高粘度であっても高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサを与える分散液の使用が望ましい。   Furthermore, generally, the lower the viscosity of the liquid that permeates the anode (capacitor base material) or capacitor element, the smaller the amount of conductive polymer adhering to the anode or capacitor element due to immersion and drying in the liquid per time. In order to obtain a solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer of the same thickness, the number of repetitions of immersion and drying of the anode or the capacitor element in the liquid must be increased as the liquid having a lower viscosity is used. However, in order to obtain a solid electrolytic capacitor simply and quickly, it is desirable that the number of repetitions is small. Therefore, it is necessary to use a dispersion liquid that gives a solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR even if the viscosity is relatively high. desirable.

そこで、本発明の目的は、水不溶性又は水難溶性の導電性高分子の水性分散液を基礎と
して、水性分散液の分散処理条件を検討することにより、従来より高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサを、化学酸化重合を利用することなく簡便且つ迅速に製造する方法及びそのための分散液を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to study a dispersion treatment condition of an aqueous dispersion on the basis of an aqueous dispersion of a water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer, so that a solid having a higher CR and a lower ESR than conventional ones. It is an object of the present invention to provide a method for producing an electrolytic capacitor simply and quickly without using chemical oxidative polymerization and a dispersion for the method.

発明者らは、鋭意検討した結果、水と、π共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子(以下、「π共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子」を、単に「水不溶性導電性高分子」と表わす)の微粒子(以下、超音波照射前の混合液に含まれている微粒子を、「凝集体」と表わす)とを含む混合液に、15〜100kHzの周波数を有する超音波を照射することにより得られた分散液が、意外にも、高圧分散法により得られた液に比較して、より高い粘度を示すにもかかわらず、より高いCRとより低いESRとを有する固体電解コンデンサへと導き、この分散液に0.8〜4MHzの周波数を有する超音波をさらに照射することにより得られた分散液は、固体電解コンデンサのCRをさらに向上させることを発見した。周波数の異なる超音波の照射を連続して行うことにより得られた分散液を用いた固体電解コンデンサの製造はこれまで知られていない。   As a result of intensive studies, the inventors have found that water and a water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer derived from a monomer having a π-conjugated double bond (hereinafter referred to as “a monomer having a π-conjugated double bond”). “Water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer” is simply referred to as “water-insoluble conductive polymer” (hereinafter referred to as “aggregate”). The dispersion obtained by irradiating the mixed liquid containing 15 to 100 kHz with an ultrasonic wave having a frequency of 15 to 100 kHz is unexpectedly higher than the liquid obtained by the high-pressure dispersion method. Dispersion obtained by leading to a solid electrolytic capacitor with higher CR and lower ESR despite showing viscosity and further irradiating this dispersion with ultrasound having a frequency of 0.8-4 MHz Liquid is solid It has been discovered that the CR of electrolytic capacitors can be further improved. Production of a solid electrolytic capacitor using a dispersion obtained by continuously irradiating ultrasonic waves having different frequencies has not been known.

したがって、本発明はまず、分散媒としての水と水不溶性導電性高分子の微粒子とを含む固体電解コンデンサ用分散液の製造方法であって、水と上記導電性高分子の凝集体とを含む混合液を得る調製工程、及び、上記混合液に15〜100kHzの周波数を有する超音波を照射した後、0.8〜4MHzの周波数を有する超音波をさらに照射する分散工程、を含むことを特徴とする固体電解コンデンサ用分散液の製造方法に関する。   Accordingly, the present invention is first a method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor comprising water as a dispersion medium and fine particles of a water-insoluble conductive polymer, comprising water and an aggregate of the conductive polymer. A preparation step of obtaining a mixed solution, and a dispersion step of further irradiating an ultrasonic wave having a frequency of 0.8 to 4 MHz after irradiating the mixed liquid with an ultrasonic wave having a frequency of 15 to 100 kHz. The present invention relates to a method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor.

水と水不溶性導電性高分子の凝集体とを含む混合液に、15〜100kHzの周波数を有する超音波を照射すると、この範囲の超音波によって発生したキャビテーションにより、混合液中の水不溶性導電性高分子の凝集体が分裂するとともに分裂した微粒子が衝突するため、水不溶性導電性高分子の凝集体が容易に微細化し、液の粘度が低下する。そして、微細化した水不溶性導電性高分子の微粒子が水中に安定に分散する。続く0.8〜4MHzの周波数を有する超音波の照射によっては、キャビテーションがもはや発生しにくいが、15〜100kHzの周波数を有する超音波の照射により微細化した水不溶性導電性高分子の微粒子及び水分子に加速度が負荷されるため、水不溶性導電性高分子の微粒子が衝突してさらに微細化し、液の粘度がわずかに低下する。そして、このさらに微細化した微粒子が水中に安定に分散する。最終的に得られる分散液中の水不溶性導電性高分子の微粒子の平均粒径は、一般的には30〜100nm、好ましくは40〜70nmの範囲である。この水不溶性導電性高分子の微粒子が、陽極の酸化皮膜におけるエッチングピット内に侵入し、固体電解コンデンサのCRを向上させる。なお、分散液における水不溶性導電性高分子の平均粒径は動的光散乱法により測定することができる。   When an ultrasonic wave having a frequency of 15 to 100 kHz is irradiated to a mixed solution containing water and an aggregate of water-insoluble conductive polymer, water-insoluble conductive property in the mixed solution is generated by cavitation generated by the ultrasonic wave in this range. Since the polymer aggregates are split and the split fine particles collide with each other, the water-insoluble conductive polymer aggregates are easily refined and the viscosity of the liquid is lowered. The fine water-insoluble conductive polymer fine particles are stably dispersed in water. Cavitation is less likely to occur due to the subsequent irradiation with ultrasonic waves having a frequency of 0.8 to 4 MHz, but the water-insoluble conductive polymer fine particles and water are refined by irradiation with ultrasonic waves having a frequency of 15 to 100 kHz. Since acceleration is applied to the molecules, the fine particles of the water-insoluble conductive polymer collide with each other to further refine the particles, and the viscosity of the liquid slightly decreases. The finer fine particles are stably dispersed in water. The average particle size of the water-insoluble conductive polymer fine particles in the finally obtained dispersion is generally in the range of 30 to 100 nm, preferably 40 to 70 nm. The fine particles of the water-insoluble conductive polymer enter the etching pits in the oxide film of the anode and improve the CR of the solid electrolytic capacitor. The average particle size of the water-insoluble conductive polymer in the dispersion can be measured by a dynamic light scattering method.

なお、本発明では、水不溶性導電性高分子として、一般に水1リットルに対して2g以下、好ましくは水1リットルに対して1g以下の溶解度を示すものを使用することができる。この水不溶性導電性高分子には、ドーパントとして、ポリマーアニオン、好ましくはポリスチレンスルホン酸(以下、「PSS」と表わす)のアニオンが含まれているのが好ましい。ポリマーアニオンの界面活性作用により、水不溶性導電性高分子の微粒子が、水中にさらに安定に分散し、微粒子の再凝集が抑制される。   In the present invention, as the water-insoluble conductive polymer, those having a solubility of generally 2 g or less with respect to 1 liter of water, preferably 1 g or less with respect to 1 liter of water can be used. This water-insoluble conductive polymer preferably contains a polymer anion, preferably an anion of polystyrene sulfonic acid (hereinafter referred to as “PSS”) as a dopant. Due to the surface active action of the polymer anion, the fine particles of the water-insoluble conductive polymer are more stably dispersed in water, and the reaggregation of the fine particles is suppressed.

本発明では、公知の水不溶性導電性高分子を特に限定なく使用することができるが、3位と4位に置換基を有するチオフェンからなる群から選択された少なくとも一種のモノマーから誘導された水不溶性導電性高分子は、高い導電性を示し、耐熱性にも優れているため、本発明において好ましく使用することができる。中でも、3,4−エチレンジオキシチオフェン(以下、「EDOT」と表わす)のポリマーであるポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(以下、「PEDOT」と表わす)のカチオンと、PSSのアニオンとの複合体(以下、「PEDOT/PSS複合体」と表わす)が好ましい。   In the present invention, a known water-insoluble conductive polymer can be used without particular limitation, but water derived from at least one monomer selected from the group consisting of thiophenes having substituents at the 3-position and 4-position. An insoluble conductive polymer exhibits high conductivity and is excellent in heat resistance, and therefore can be preferably used in the present invention. Among them, a cation of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (hereinafter referred to as “PEDOT”), which is a polymer of 3,4-ethylenedioxythiophene (hereinafter referred to as “EDOT”), and an anion of PSS (Hereinafter referred to as “PEDOT / PSS complex”).

混合液中の水不溶性導電性高分子の凝集体の含有量は、一般的には1.0〜2.0質量%の範囲であり、好ましくは1.5質量%〜2.0質量%の範囲である。水不溶性導電性高分子の含有量が混合液全体の1質量%未満であると、凝集体或いは微細化した微粒子の衝突の機会が不足するためであると思われるが、水不溶性導電性高分子の微粒子が高分散した分散液が得られにくく、得られる固体電解コンデンサのESRが増大する傾向がある。また、水不溶性導電性高分子の含有量が混合液全体の2.0質量%を超えると、超音波照射により液がゲル化する傾向があるため好ましくない。   The content of the water-insoluble conductive polymer aggregate in the mixed solution is generally in the range of 1.0 to 2.0% by mass, preferably 1.5% to 2.0% by mass. It is a range. If the content of the water-insoluble conductive polymer is less than 1% by mass of the total liquid mixture, it is considered that the opportunity for collision of aggregates or fine particles is insufficient. It is difficult to obtain a dispersion in which the fine particles are highly dispersed, and the ESR of the obtained solid electrolytic capacitor tends to increase. Moreover, it is not preferable that the content of the water-insoluble conductive polymer exceeds 2.0% by mass of the whole mixed solution because the solution tends to be gelled by ultrasonic irradiation.

0.8〜4MHzの周波数を有する超音波の照射は、回数が増加するにつれて超音波の周波数を増加させながら、2回以上行うのが好ましい。水不溶性導電性高分子の微粒子の微細化がさらに進行するため、微粒子が陽極の酸化皮膜におけるエッチングピット内にさらに侵入しやすくなり、得られる固体電解コンデンサのCRがさらに増大する。   Irradiation of ultrasonic waves having a frequency of 0.8 to 4 MHz is preferably performed twice or more while increasing the frequency of ultrasonic waves as the number of times increases. Since the finer fine particles of the water-insoluble conductive polymer further advance, the fine particles are more likely to enter the etching pits in the oxide film of the anode, and the CR of the obtained solid electrolytic capacitor further increases.

固体電解コンデンサの固体電解質層を形成するための分散液には、固体電解質層の導電性を向上させるための高導電化剤を含ませるのが好ましい。本発明では、公知の高導電化剤を特に制限なく使用することができ、例えば、ヒドロキシ基を有する水溶性化合物、アミド基を有する水溶性化合物、ラクトン基を有する水溶性化合物、ラクタム基を有する水溶性化合物、エーテル基を有する水溶性化合物、水溶性スルホキド及び水溶性スルホンからなる群から選択された少なくとも一種の化合物を高導電化剤として使用することができる。これらの高導電化剤は、上記分散工程において、超音波照射後の液に添加するのが好ましい。高導電化剤の種類及びその濃度によっては、超音波照射時の水不溶性導電性高分子の凝集体或いは微細化した微粒子の衝突を阻害し、或いは再凝集を促進する場合があるからである。高導電化剤としては、ヒドロキシ基を有する水溶性化合物の1種であるソルビトールを使用するのが特に好ましい。ソルビトールは、固体電解質層の導電性を向上させる上に、固体電解コンデンサの耐電圧性を顕著に向上させる。   The dispersion for forming the solid electrolyte layer of the solid electrolytic capacitor preferably contains a high conductivity agent for improving the conductivity of the solid electrolyte layer. In the present invention, a known highly conductive agent can be used without particular limitation. For example, a water-soluble compound having a hydroxy group, a water-soluble compound having an amide group, a water-soluble compound having a lactone group, and a lactam group. At least one compound selected from the group consisting of a water-soluble compound, a water-soluble compound having an ether group, a water-soluble sulfoxide, and a water-soluble sulfone can be used as the highly conductive agent. These highly conductive agents are preferably added to the liquid after ultrasonic irradiation in the dispersion step. This is because depending on the type and concentration of the highly conductive agent, the collision of water-insoluble conductive polymer aggregates or finely divided fine particles during ultrasonic irradiation may be inhibited, or reaggregation may be promoted. As the highly conductive agent, it is particularly preferable to use sorbitol, which is one of water-soluble compounds having a hydroxy group. Sorbitol not only improves the conductivity of the solid electrolyte layer, but also significantly improves the voltage resistance of the solid electrolytic capacitor.

水と水不溶性導電性高分子の凝集体とを含む混合液の中には、PEDOT/PSS複合体を含む混合液のように、pHが3未満の強い酸性を示すものがあるが、このような強い酸性を示す分散液を用いて固体電解コンデンサを製造しようとすると、陽極の酸化皮膜或いはコンデンサの周囲の電極部材等を腐食させる場合がある。そのため、上記分散工程において、中和剤を液に添加することにより、分散液のpHを4〜10の範囲に調整するのが好ましい。pHが4以上の範囲では、酸化皮膜などの腐食が抑制される上に、固体電解質層と酸化皮膜との密着性が増す。しかしながら、pHが10を超えると、ドーパントの脱離により固体電解質層の導電性が低下するため好ましくない。また、高導電化剤として特に好ましいソルビトールはpHが4〜10の範囲で安定であるため、ソルビトールの十分な効果を得るためには、pHを4〜10の範囲に調整するのが好ましい。   Some liquid mixtures containing water and water-insoluble conductive polymer aggregates exhibit strong acidity with a pH of less than 3, such as liquid mixtures containing PEDOT / PSS composites. If an attempt is made to produce a solid electrolytic capacitor using a dispersion having a strong acidity, the oxide film on the anode or the electrode member around the capacitor may be corroded. Therefore, in the dispersion step, it is preferable to adjust the pH of the dispersion to a range of 4 to 10 by adding a neutralizing agent to the liquid. When the pH is in the range of 4 or more, corrosion of the oxide film or the like is suppressed, and adhesion between the solid electrolyte layer and the oxide film is increased. However, if the pH exceeds 10, the conductivity of the solid electrolyte layer is lowered due to the desorption of the dopant, which is not preferable. Moreover, since sorbitol especially preferable as a highly conductive agent is stable in a pH range of 4 to 10, it is preferable to adjust the pH to a range of 4 to 10 in order to obtain a sufficient effect of sorbitol.

本発明の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法により、比較的高い粘度を示すにもかかわらず、従来より高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサを与える固体電解コンデンサ用分散液を得ることができる。したがって、本発明はまた、本発明の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法によって得られた、分散媒としての水と水不溶性導電性高分子の微粒子とを含む固体電解コンデンサ用分散液に関する。   According to the method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor of the present invention, it is possible to obtain a dispersion for a solid electrolytic capacitor that gives a solid electrolytic capacitor having a higher CR and a lower ESR than conventional ones, despite showing a relatively high viscosity. it can. Therefore, the present invention also relates to a dispersion for a solid electrolytic capacitor containing water as a dispersion medium and fine particles of a water-insoluble conductive polymer obtained by the method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor of the present invention.

本発明の分散液は、比較的高い粘度を示すにもかかわらず、高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサへと導くため、高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサを化学酸化重合を利用することなく簡便且つ迅速に製造する目的のために好適に使用することができる。   Although the dispersion of the present invention leads to a solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR despite showing a relatively high viscosity, the solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR is subjected to chemical oxidative polymerization. It can be suitably used for the purpose of simple and rapid production without use.

したがって、本発明はまた、表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極と、該陽極の酸化皮膜上に設けられた水不溶性導電性高分子を含む固体電解層と、を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、上記陽極の酸化皮膜に本発明の固体電解コンデンサ用分散液を浸透させて乾燥することにより上記陽極の酸化皮膜上に上記導電性高分子を含む固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法、及びこの方法により得られた固体電解コンデンサに関する。この方法により、高いCRと低いESRとを有する平板型の固体電解コンデンサを簡便且つ迅速に得ることができる。   Accordingly, the present invention also provides a solid electrolytic capacitor comprising an anode made of a valve metal foil having an oxide film on the surface, and a solid electrolytic layer containing a water-insoluble conductive polymer provided on the oxide film of the anode. The solid electrolyte layer containing the conductive polymer is formed on the anode oxide film by impregnating the anode oxide film with the dispersion for a solid electrolytic capacitor of the present invention and drying. The present invention relates to a solid electrolytic capacitor manufacturing method including a solid electrolyte layer forming step, and a solid electrolytic capacitor obtained by this method. By this method, a flat solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR can be obtained simply and quickly.

本発明はさらに、表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極と、弁金属箔からなる陰極と、上記陽極と上記陰極との間に配置された水不溶性導電性高分子を含む固体電解質層を保持したセパレータと、を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、上記陽極と、上記陰極と、これらの間に配置されたセパレータと、を含むコンデンサ素子を得る素子作成工程、及び、上記コンデンサ素子に、本発明の固体電解コンデンサ用分散液を浸透させて乾燥することにより、上記陽極の酸化皮膜と上記陰極との間に上記導電性高分子を含む固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程、を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法、及びこの方法により得られた固体電解コンデンサに関する。この固体電解コンデンサの製造方法により、高いCRと低いESRとを有する巻回型又は積層型の固体電解コンデンサを簡便且つ迅速に得ることができる。   The present invention further includes a solid electrolyte layer comprising an anode made of a valve metal foil having an oxide film on the surface thereof, a cathode made of the valve metal foil, and a water-insoluble conductive polymer disposed between the anode and the cathode. A separator for holding a solid electrolytic capacitor, comprising: an anode, the cathode, and a device manufacturing step for obtaining a capacitor element including a separator disposed therebetween; and A solid electrolyte layer that forms the solid electrolyte layer containing the conductive polymer between the oxide film of the anode and the cathode by impregnating the capacitor element with the dispersion for a solid electrolytic capacitor of the present invention and drying. The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor including a forming step, and a solid electrolytic capacitor obtained by the method. By this method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, a wound or stacked solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR can be obtained simply and quickly.

水と水不溶性導電性高分子の凝集体とを含む混合液に15〜100kHzの周波数を有する超音波の照射に続いて0.8〜4.0MHzの周波数を有する超音波を照射することによって得られた分散液は、比較的高い粘度を示すにもかかわらず、高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサへと導くため、本発明の固体電解コンデンサの製造方法によると、高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサを簡便且つ迅速に製造することができる。   It is obtained by irradiating an ultrasonic wave having a frequency of 0.8 to 4.0 MHz following irradiation of an ultrasonic wave having a frequency of 15 to 100 kHz to a mixed solution containing water and an aggregate of water-insoluble conductive polymer. The resulting dispersion leads to a solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR despite showing a relatively high viscosity. Therefore, according to the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor of the present invention, a high CR and a low ESR are obtained. Can be produced easily and quickly.

A:固体電解コンデンサ用分散液及びその製造方法
本発明では、分散媒としての水と水不溶性導電性高分子の微粒子とを含む固体電解コンデンサ用分散液を、水と水不溶性導電性高分子の凝集体とを含む混合液を得る調製工程、及び、上記混合液に15〜100kHzの周波数を有する超音波を照射した後、0.8〜4MHzの周波数を有する超音波をさらに照射する分散工程、を含む方法により製造する。以下、各工程について詳細に説明する。
A: Dispersion for solid electrolytic capacitor and method for producing the same In the present invention, a dispersion for solid electrolytic capacitor containing water as a dispersion medium and fine particles of a water-insoluble conductive polymer is used. A preparation step of obtaining a mixed solution containing an aggregate, and a dispersion step of further irradiating the ultrasonic wave having a frequency of 0.8 to 4 MHz after irradiating the ultrasonic wave having a frequency of 15 to 100 kHz to the liquid mixture. It manufactures by the method containing. Hereinafter, each step will be described in detail.

(1)調製工程
本発明では、水不溶性導電性高分子として、π共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子を、特に限定無く使用することができ、水不溶性又は水難溶性のポリチオフェン類、ポリピロール類、ポリアニリン類、ポリフラン類、ポリフェニレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリアセン類、ポリチオフェンビニレン類、及びこれらの共重合体等を使用することができる。
(1) Preparation Step In the present invention, a water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer derived from a monomer having a π-conjugated double bond can be used as the water-insoluble conductive polymer without any particular limitation. Water-insoluble or poorly water-soluble polythiophenes, polypyrroles, polyanilines, polyfurans, polyphenylenes, polyphenylene vinylenes, polyacenes, polythiophene vinylenes, copolymers thereof, and the like can be used.

以下に代表的なモノマーを例示する。これらのモノマーは、単独で使用しても良く、2種以上の混合物として使用しても良い。   Examples of typical monomers are shown below. These monomers may be used alone or as a mixture of two or more.

まず、チオフェン及びチオフェン誘導体を使用することができる。チオフェン誘導体は、3位と4位に置換基を有するチオフェンから選択された化合物が好ましく、チオフェン環の3位と4位の置換基は、3位と4位の炭素と共に環を形成していても良い。例としては、3−メチルチオフェン、3−エチルチオフェンなどの3−アルキルチオフェン、3,4−ジメチルチオフェン、3,4−ジエチルチオフェンなどの3,4−ジアルキルチオフェン、3−メトキシチオフェン、3−エトキシチオフェンなどの3−アルコキシチオフェン、3,4−ジメトキシチオフェン、3,4−ジエトキシチオフェンなどの3,4−ジアルコキシチオフェン、3−メチル−4−メトキシチオフェン、3−メチル−4−エトキシチオフェンなどのアルキルアルコキシチオフェン、3,4−メチレンジオキシチオフェン、EDOT、3,4−(1,2−プロピレンジオキシ)チオフェンなどのアルキレンジオキシチオフェン、3,4−メチレンオキシチアチオフェン、3,4−エチレンオキシチアチオフェン、3,4−(1,2−プロピレンオキシチア)チオフェンなどのアルキレンオキシチアチオフェン、3,4−メチレンジチアチオフェン、3,4−エチレンジチアチオフェン、3,4−(1,2−プロピレンジチア)チオフェンなどのアルキレンジチアチオフェン、チエノ[3,4−b]チオフェン、イソプロピルチエノ[3,4−b]チオフェン、t−ブチル−チエノ[3,4−b]チオフェンなどのアルキルチエノ[3,4−b]チオフェン、3−メチル−4−カルボキシチオフェンなどのアルキルカルボキシチオフェン、3−メチル−4−カルボキシエチルチオフェン、3−メチル−4−カルボキシブチルチオフェンなどのアルキルカルボキシアルキルチオフェン、3−フェニルチオフェン、3−シアノチオフェン、3−ヒドロキシチオフェン、及び3−カルボキシチオフェンを挙げることができる。特にEDOTを使用するのが好ましい。   First, thiophene and thiophene derivatives can be used. The thiophene derivative is preferably a compound selected from thiophene having substituents at the 3-position and 4-position, and the 3-position and 4-position substituents of the thiophene ring form a ring with the 3-position and 4-position carbon. Also good. Examples include 3-alkylthiophene such as 3-methylthiophene and 3-ethylthiophene, 3,4-dialkylthiophene such as 3,4-dimethylthiophene and 3,4-diethylthiophene, 3-methoxythiophene, 3-ethoxy 3-alkoxythiophene such as thiophene, 3,4-dialkoxythiophene such as 3,4-dimethoxythiophene, 3,4-diethoxythiophene, 3-methyl-4-methoxythiophene, 3-methyl-4-ethoxythiophene, etc. Alkylalkoxythiophene, 3,4-methylenedioxythiophene, EDOT, alkylenedioxythiophene such as 3,4- (1,2-propylenedioxy) thiophene, 3,4-methyleneoxythiathiophene, 3,4- Ethyleneoxythiathiophene, 3, 4 Alkyleneoxythiathiophene such as (1,2-propyleneoxythia) thiophene, 3,4-methylenedithiathiophene, 3,4-ethylenedithiathiophene, 3,4- (1,2-propylenedithia) thiophene, etc. Alkylthieno [3,4-b] such as alkylene dithiathiophene, thieno [3,4-b] thiophene, isopropylthieno [3,4-b] thiophene, t-butyl-thieno [3,4-b] thiophene ] Thiophene, alkylcarboxythiophene such as 3-methyl-4-carboxythiophene, alkylcarboxyalkylthiophene such as 3-methyl-4-carboxyethylthiophene, 3-methyl-4-carboxybutylthiophene, 3-phenylthiophene, 3- Cyanothiophene, 3-hydroxythiophene And 3-carboxy-thiophene may be cited. It is particularly preferable to use EDOT.

また、ピロール及びピロール誘導体、例えば、N−メチルピロール、N−エチルピロールなどのN−アルキルピロール、3−メチルピロール、3−エチルピロールなどの3−アルキルピロール、3−メトキシピロール、3−エトキシピロールなどの3−アルコキシピロール、3,4−ジメチルピロール、3,4−ジエチルピロールなどの3,4−ジアルキルピロール、3,4−ジメトキシピロール、3,4−ジエトキシピロールなどの3,4−ジアルコキシピロール、3−メチル−4−カルボキシピロールなどのアルキルカルボキシピロール、3−メチル−4−カルボキシエチルピロール、3−メチル−4−カルボキシブチルピロールなどのアルキルカルボキシアルキルピロール、N−フェニルピロール及びN−ナフチルピロールを使用することができる。   Further, pyrrole and pyrrole derivatives, for example, N-alkyl pyrrole such as N-methyl pyrrole and N-ethyl pyrrole, 3-alkyl pyrrole such as 3-methyl pyrrole and 3-ethyl pyrrole, 3-methoxy pyrrole, 3-ethoxy pyrrole Such as 3-alkoxypyrrole, 3,4-dimethylpyrrole, 3,4-dialkylpyrrole such as 3,4-diethylpyrrole, 3,4-dimethoxypyrrole, 3,4-diethoxypyrrole, etc. Alkoxy pyrrole, alkyl carboxy pyrrole such as 3-methyl-4-carboxy pyrrole, alkyl carboxyalkyl pyrrole such as 3-methyl-4-carboxy ethyl pyrrole, 3-methyl-4-carboxy butyl pyrrole, N-phenyl pyrrole and N- Use naphthylpyrrole Door can be.

また、アニリン及びアニリン誘導体、例えば、2,5−ジメチルアニリン、2−メチル−5−エチルアニリンなどの2,5−ジアルキルアニリン、2,5−ジメトキシアニリン、2−メトキシ−5−エトキシアニリンなどの2,5−ジアルコキシアニリン、2,3,5−トリメトキシアニリン、2,3,5−トリエトキシアニリンなどの2,3,5−トリアルコキシアニリン、2,3,5,6−テトラメトキシアニリン、2,3,5,6−テトラエトキシアニリンなどの2,3,5,6−テトラアルコキシアニリンを使用することができる。   Also, aniline and aniline derivatives such as 2,5-dialkylaniline such as 2,5-dimethylaniline and 2-methyl-5-ethylaniline, 2,5-dimethoxyaniline, 2-methoxy-5-ethoxyaniline and the like 2,3,5-trialkoxyaniline such as 2,5-dialkoxyaniline, 2,3,5-trimethoxyaniline, 2,3,5-triethoxyaniline, 2,3,5,6-tetramethoxyaniline 2,3,5,6-tetraalkoxyaniline such as 2,3,5,6-tetraethoxyaniline can be used.

また、フラン及びフラン誘導体、例えば、3−メチルフラン、3−エチルフランなどの3−アルキルフラン、3,4−ジメチルフラン、3,4−ジエチルフランなどの3,4−ジアルキルフラン、3−メトキシフラン、3−エトキシフランなどの3−アルコキシフラン、3,4−ジメトキシフラン、3,4−ジエトキシフランなどの3,4−ジアルコキシフランを使用することができる。   Further, furan and furan derivatives, for example, 3-alkyl furan such as 3-methyl furan and 3-ethyl furan, 3,4-dialkyl furan such as 3,4-dimethyl furan and 3,4-diethyl furan, 3-methoxy 3-Alkoxyfuran such as furan and 3-ethoxyfuran, 3,4-dialkoxyfuran such as 3,4-dimethoxyfuran and 3,4-diethoxyfuran can be used.

上記導電性高分子には、ドーパントが含まれる。ドーパントとしては、水不溶性導電性高分子に含まれる公知のドーパントを特に限定無く使用することができ、単独のドーパントを使用しても良く、2種以上のドーパントを混合して使用しても良い。ドーパントの例としては、まず、ホウ酸、硝酸、リン酸などの無機酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸、アスコット酸、酒石酸、スクアリン酸、ロジゾン酸、クロコン酸、サリチル酸、p−トルエンスルホン酸、1,2−ジヒドロキシ−3,5−ベンゼンジスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ボロジサリチル酸、ビスオキサレートボレート酸、スルホニルイミド酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、プロピルナフタレンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸などの有機酸のアニオンを挙げることができる。   The conductive polymer contains a dopant. As the dopant, a known dopant contained in the water-insoluble conductive polymer can be used without any particular limitation, and a single dopant may be used, or two or more kinds of dopants may be mixed and used. . Examples of dopants include first inorganic acids such as boric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, oxalic acid, citric acid, ascot acid, tartaric acid, squaric acid, rhodizone acid, croconic acid, salicylic acid, p-toluenesulfonic acid, 1,2-dihydroxy-3,5-benzenedisulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, borodisalicylic acid, bisoxalate borate acid, sulfonylimide acid, dodecylbenzenesulfonic acid, propylnaphthalenesulfonic acid, butylnaphthalenesulfone Mention may be made of anions of organic acids such as acids.

さらに、ドーパントとして、ポリマーアニオンを好ましく使用することができる。ポリマーアニオンの界面活性作用により、以下の分散工程において、水不溶性導電性高分子の微粒子が、水中にさらに安定に分散し、微粒子の再凝集が抑制される。ポリマーアニオンとしては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸などのポリカルボン酸のアニオン、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸などのポリスルホン酸のアニオンを好適に使用することができる。   Furthermore, a polymer anion can be preferably used as a dopant. Due to the surface active action of the polymer anion, the water-insoluble conductive polymer fine particles are more stably dispersed in water in the following dispersion step, and re-aggregation of the fine particles is suppressed. As the polymer anion, anions of polycarboxylic acids such as polyacrylic acid, polymethacrylic acid and polymaleic acid, and polysulfonic acid anions such as polystyrene sulfonic acid and polyvinyl sulfonic acid can be preferably used.

ポリカルボン酸のアニオン、ポリスルホン酸のアニオンは、ビニルカルボン酸及びビニルスルホン酸と他の重合性モノマー、例えばアクリル酸エステル及びスチレンとの共重合体のアニオンであってもよい。ポリスチレンスルホン酸のアニオンが特に好ましい。ポリマーアニオンの数平均分子量は、1,000〜2,000,000、好ましくは10,000〜500,000である。数平均分子量が1,000未満では、得られる導電性高分子の導電性が不足するとともに、分散性が低下するため好ましくなく、数平均分子量が2,000,000を超えると、混合液の粘性が増加するため好ましくない。   The anion of the polycarboxylic acid or the anion of the polysulfonic acid may be an anion of a copolymer of vinylcarboxylic acid and vinylsulfonic acid and other polymerizable monomers such as an acrylate ester and styrene. The anion of polystyrene sulfonic acid is particularly preferred. The number average molecular weight of the polymer anion is 1,000 to 2,000,000, preferably 10,000 to 500,000. If the number average molecular weight is less than 1,000, the resulting conductive polymer lacks conductivity, and the dispersibility is lowered, which is not preferable. If the number average molecular weight exceeds 2,000,000, the viscosity of the mixed solution is not preferable. Is unfavorable because of an increase.

水不溶性導電性高分子の凝集体と水とを含む混合液は、公知の方法により製造したものを特に限定なく使用することができる。   As the liquid mixture containing the water-insoluble conductive polymer aggregate and water, those prepared by a known method can be used without particular limitation.

例えば、水に、モノマーと、ドーパントを放出する酸又そのアルカリ金属塩と、酸化剤とを添加し、化学酸化重合が完了するまで攪拌し、次いで、限外濾過、陽イオン交換、及び陰イオン交換などの精製手段により酸化剤及び残留モノマーを除去することにより、上記混合液を得ることができる。ポリマーアニオンを放出する酸又そのアルカリ金属塩を使用する場合には、モノマー1モルに対してアニオン基が0.25〜10個になる量で一般に使用される。酸化剤としては、p−トルエンスルホン酸鉄(III)、ナフタレンスルホン酸鉄(III)、アントラキノンスルホン酸鉄(III)等の三価の鉄塩、若しくは、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム等のペルオキソ二硫酸塩、などを使用することができ、単独の化合物を使用しても良く、2種以上の化合物を使用しても良い。重合温度には厳密な制限がないが、一般的には10〜60℃の範囲である。重合時間は、一般的には10分〜30時間の範囲である。   For example, add monomer, acid or alkali metal salt releasing dopant and oxidizing agent to water, stir until chemical oxidative polymerization is complete, then ultrafiltration, cation exchange, and anion The mixed liquid can be obtained by removing the oxidant and the residual monomer by a purification means such as exchange. When an acid or an alkali metal salt thereof that releases a polymer anion is used, it is generally used in an amount of 0.25 to 10 anionic groups per mole of monomer. Examples of the oxidizing agent include trivalent iron salts such as iron (III) p-toluenesulfonate, iron (III) naphthalenesulfonate, and iron (III) anthraquinonesulfonate, or peroxodisulfuric acid, ammonium peroxodisulfate, and peroxodisulfuric acid. A peroxodisulfate such as sodium sulfate can be used, and a single compound may be used, or two or more compounds may be used. The polymerization temperature is not strictly limited, but is generally in the range of 10 to 60 ° C. The polymerization time is generally in the range of 10 minutes to 30 hours.

また、水に、モノマーと、ドーパントを放出する酸又そのアルカリ金属塩を添加し、攪拌しながら電解酸化重合し、次いで、限外濾過、陽イオン交換、及び陰イオン交換などの精製手段により残留モノマーを除去することにより、上記混合液を得ることもできる。ポリマーアニオンを放出する酸又そのアルカリ金属塩を使用する場合には、モノマー1モルに対してアニオン基が0.25〜10個になる量で一般に使用される。電解重合は、定電位法、定電流法、電位掃引法のいずれかの方法により行われる。定電位法による場合には、飽和カロメル電極に対して1.0〜1.5Vの電位が好適であり、定電流法による場合には、1〜10000μA/cmの電流値が好適であり、電位掃引法による場合には、飽和カロメル電極に対して0〜1.5Vの範囲を5〜200mV/秒の速度で掃引するのが好適である。重合温度には厳密な制限がないが、一般的には10〜60℃の範囲である。重合時間は、一般的には10分〜30時間の範囲である。 In addition, the monomer and the acid or alkali metal salt releasing the dopant are added to water, and electrolytic oxidation polymerization is performed with stirring, and then the residue remains by purification means such as ultrafiltration, cation exchange, and anion exchange. The mixed liquid can also be obtained by removing the monomer. When an acid or an alkali metal salt thereof that releases a polymer anion is used, it is generally used in an amount of 0.25 to 10 anionic groups per mole of monomer. The electrolytic polymerization is performed by any one of a constant potential method, a constant current method, and a potential sweep method. In the case of the constant potential method, a potential of 1.0 to 1.5 V is suitable for the saturated calomel electrode, and in the case of the constant current method, a current value of 1 to 10000 μA / cm 2 is suitable. In the case of the potential sweep method, it is preferable to sweep a range of 0 to 1.5 V with respect to the saturated calomel electrode at a speed of 5 to 200 mV / sec. The polymerization temperature is not strictly limited, but is generally in the range of 10 to 60 ° C. The polymerization time is generally in the range of 10 minutes to 30 hours.

さらに、上述した化学酸化重合法又は電解重合法により得られた液をろ過して凝集体を分離し、十分に洗浄した後、水に添加することにより、混合液を調製しても良い。   Furthermore, the liquid obtained by the above-described chemical oxidative polymerization method or electrolytic polymerization method may be filtered to separate aggregates, washed thoroughly, and then added to water to prepare a mixed solution.

本発明で使用する水と水不溶性導電性高分子の凝集体との混合液には、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレートのような有機高分子バインダーを含めないのが好ましい。有機高分子バインダーの種類及びその濃度によっては、以下の分散工程において、超音波照射時の水不溶性導電性高分子の凝集体或いは微細化した微粒子の衝突を阻害し、或いは再凝集を促進する場合があるからである。   The mixed solution of water and water-insoluble conductive polymer aggregate used in the present invention preferably does not contain an organic polymer binder such as polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polycarbonate, polyacrylate, or polymethacrylate. . Depending on the type and concentration of the organic polymer binder, the following dispersion process may inhibit the collision of water-insoluble conductive polymer aggregates or finely divided particles during ultrasonic irradiation, or promote reaggregation: Because there is.

混合液中の水不溶性導電性高分子の凝集体の含有量は、一般的には1.0〜2.0質量%の範囲であり、好ましくは1.5質量%〜2.0質量%の範囲である。水不溶性導電性高分子の含有量が混合液全体の1質量%未満であると、以下の分散工程において、凝集体或いは微細化した微粒子の衝突の機会が不足するためであると思われるが、水不溶性導電性高分子の微粒子が高分散した分散液が得られにくく、得られる固体電解コンデンサのESRが増大する傾向がある。また、水不溶性導電性高分子の含有量が混合液全体の2.0質量%を超えると、以下の分散工程において、超音波照射により液がゲル化する傾向があるため好ましくない。水不溶性導電性高分子の凝集体の粒径には厳密な制限が無く、以下の分散工程において容易に微細化するが、凝集体の平均粒径は、一般的には400nm〜10μm、好ましくは400nm〜1μmの範囲である。   The content of the water-insoluble conductive polymer aggregate in the mixed solution is generally in the range of 1.0 to 2.0% by mass, preferably 1.5% to 2.0% by mass. It is a range. If the content of the water-insoluble conductive polymer is less than 1% by mass of the entire mixture, it is considered that the opportunity for collision of aggregates or fine particles is insufficient in the following dispersion step. It is difficult to obtain a dispersion in which fine particles of a water-insoluble conductive polymer are highly dispersed, and ESR of the obtained solid electrolytic capacitor tends to increase. Moreover, it is not preferable that the content of the water-insoluble conductive polymer exceeds 2.0% by mass of the whole mixed solution because the solution tends to be gelled by ultrasonic irradiation in the following dispersion step. There is no strict restriction on the particle size of the water-insoluble conductive polymer aggregate, and it is easily refined in the following dispersion step. The average particle size of the aggregate is generally 400 nm to 10 μm, preferably It is in the range of 400 nm to 1 μm.

(2)分散工程
調製工程において得られた混合液に、特定範囲の周波数を有する超音波を照射することにより、水不溶性導電性高分子の凝集体を微細化し、微細化した微粒子を水に高分散させる。
(2) Dispersion process By irradiating the mixed liquid obtained in the preparation process with ultrasonic waves having a frequency in a specific range, the water-insoluble conductive polymer aggregates are refined, and the refined fine particles are increased in water. Disperse.

この工程では、機械的作用が強い数百nm〜数μmのキャビテーションを発生させることができる15〜100kHzの周波数を有する超音波を、まず照射する。この範囲の周波数を有する超音波の出力は、4W/cm以上であるのが好ましい。上記混合液に、15〜100kHzの周波数を有する超音波を照射すると、超音波によって発生したキャビテーションにより、混合液中の水不溶性導電性高分子の凝集体が分裂するとともに、分裂した微粒子が衝突するため、水不溶性導電性高分子の凝集体が容易に分裂して微細化し、液の粘度が低下する。そして、微細化した水不溶性導電性高分子の微粒子が水中に分散する。その結果、水不溶性導電性高分子の微粒子が水中に安定に分散した分散液が得られる。 In this step, first, an ultrasonic wave having a frequency of 15 to 100 kHz that can generate cavitation of several hundred nm to several μm having a strong mechanical action is irradiated. The output of an ultrasonic wave having a frequency in this range is preferably 4 W / cm 2 or more. When the mixed liquid is irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 15 to 100 kHz, the aggregates of the water-insoluble conductive polymer in the mixed liquid are split by the cavitation generated by the ultrasonic waves, and the split fine particles collide with each other. Therefore, the aggregate of the water-insoluble conductive polymer is easily split and refined, and the viscosity of the liquid is lowered. The fine water-insoluble conductive polymer fine particles are dispersed in water. As a result, a dispersion in which water-insoluble conductive polymer fine particles are stably dispersed in water is obtained.

15〜100kHzの周波数を有する超音波の照射のために使用される超音波発振器としては、超音波洗浄機用、細胞粉砕機用等として従来から知られている超音波発振器を特に限定なく使用することができる。超音波の照射時間は、厳密な制限はなく、約1分程度であっても水不溶性導電性高分子の凝集体が微粒子に分割されるが、2〜10分の範囲であるのが好ましい。超音波照射時間が10分以上では、分散の効果が飽和する傾向が認められる。超音波照射時の混合液の温度は、液の組成変化が起こらず、安定な分散液が得られれば特に限定がないが、一般的には10〜60℃の範囲である。   As an ultrasonic oscillator that is used for irradiation of ultrasonic waves having a frequency of 15 to 100 kHz, an ultrasonic oscillator that is conventionally known as an ultrasonic cleaner, a cell crusher, or the like is used without particular limitation. be able to. The ultrasonic irradiation time is not strictly limited, and the aggregate of the water-insoluble conductive polymer is divided into fine particles even if it is about 1 minute, but it is preferably in the range of 2 to 10 minutes. When the ultrasonic irradiation time is 10 minutes or more, a tendency for the dispersion effect to saturate is observed. The temperature of the liquid mixture at the time of ultrasonic irradiation is not particularly limited as long as the composition of the liquid does not change and a stable dispersion can be obtained, but it is generally in the range of 10 to 60 ° C.

15〜100kHzの周波数を有する超音波の照射は、1回、例えば、20kHzの周波数及び10W/cmの出力を有する超音波を使用して1回行っても良いが、異なる周波数及び/又は出力の超音波を使用して複数回(例えば、20kHzの周波数及び10W/cmの出力を有する超音波に続いて50kHzの周波数及び20W/cmの出力を有する超音波を使用して)行うこともできる。 Irradiation of ultrasonic waves having a frequency of 15-100 kHz may be performed once, for example, using ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz and an output of 10 W / cm 2 , but different frequencies and / or outputs. Multiple times (e.g., using an ultrasound with a frequency of 20 kHz and an output of 10 W / cm < 2 > followed by an ultrasound with a frequency of 50 kHz and an output of 20 W / cm < 2 >). You can also.

本発明では、15〜100kHzの周波数を有する超音波の照射に続いて、0.8〜4MHzの周波数を有する超音波を照射する。0.8〜4MHzの周波数を有する超音波の出力は、5W/cm以上であるのが好ましい。この範囲の周波数を有する超音波の照射を行った分散液を用いて固体電解コンデンサを製造すると、コンデンサのCRが増大する。 In this invention, the ultrasonic wave which has a frequency of 0.8-4 MHz is irradiated following the irradiation of the ultrasonic wave which has a frequency of 15-100 kHz. The output of the ultrasonic wave having a frequency of 0.8 to 4 MHz is preferably 5 W / cm 2 or more. When a solid electrolytic capacitor is manufactured using a dispersion liquid irradiated with ultrasonic waves having a frequency in this range, the CR of the capacitor increases.

0.8〜4MHzの周波数を有する超音波の照射によっては、キャビテーションがもはや発生しにくいが、15〜100kHzの周波数を有する超音波の照射により微細化した水不溶性導電性高分子の微粒子及び水分子に加速度が負荷されるため、水不溶性導電性高分子の微粒子が衝突してさらに微細化する。最終的に得られる分散液中の水不溶性導電性高分子の微粒子の平均粒径は、一般的には30〜100nm、好ましくは40〜70nmの範囲である。そして、このさらに微細化した微粒子は、水中に安定に分散する。   Cavitation is less likely to occur with irradiation of ultrasonic waves having a frequency of 0.8 to 4 MHz, but water-insoluble conductive polymer fine particles and water molecules refined by irradiation with ultrasonic waves having a frequency of 15 to 100 kHz Since acceleration is applied to the water, the fine particles of the water-insoluble conductive polymer collide and further refine. The average particle size of the water-insoluble conductive polymer fine particles in the finally obtained dispersion is generally in the range of 30 to 100 nm, preferably 40 to 70 nm. The further refined fine particles are stably dispersed in water.

0.8〜4MHzの周波数を有する超音波の照射のために使用される超音波発振器としては、超音波洗浄機用、細胞粉砕機用等として従来から知られている超音波発振器を特に限定なく使用することができる。超音波照射時間は、厳密な制限はないが、2〜10分の範囲であるのが好ましい。超音波照射時間が10分以上では、微細化の効果が飽和する傾向が認められる。また、超音波照射時の分散液の温度は、液の組成変化が起こらず、安定な分散液が得られれば特に限定がないが、一般的には10〜60℃の範囲である。   As an ultrasonic oscillator used for irradiation of an ultrasonic wave having a frequency of 0.8 to 4 MHz, an ultrasonic oscillator conventionally known as an ultrasonic cleaner, a cell grinder, or the like is not particularly limited. Can be used. The ultrasonic irradiation time is not strictly limited but is preferably in the range of 2 to 10 minutes. When the ultrasonic irradiation time is 10 minutes or more, a tendency to saturate the effect of miniaturization is recognized. The temperature of the dispersion during ultrasonic irradiation is not particularly limited as long as the composition of the liquid does not change and a stable dispersion can be obtained, but is generally in the range of 10 to 60 ° C.

0.8〜4MHzの周波数を有する超音波の照射は、1回、例えば1MHzの周波数及び20W/cmの出力を有する超音波を使用して1回行っても良いが、異なる周波数及び/又は出力の超音波を使用して複数回(例えば、1MHzの周波数及び20W/cmの出力を有する超音波に続いて2MHzの周波数及び10W/cmの出力を有する超音波を使用して)行うこともでき、回数が増加するほど超音波の周波数を増加させる条件で複数回行うのが好ましい。水不溶性導電性高分子の微粒子の微細化がさらに進行するため、得られるコンデンサのCRがさらに増大する。 Irradiation of ultrasonic waves having a frequency of 0.8-4 MHz may be performed once, for example using ultrasonic waves having a frequency of 1 MHz and an output of 20 W / cm 2 , but different frequencies and / or Perform multiple times using output ultrasound (eg, using 1 MHz frequency and 20 W / cm 2 output followed by 2 MHz frequency and 10 W / cm 2 output) It is also possible to carry out multiple times under the condition that the frequency of the ultrasonic wave increases as the number of times increases. Since the finer fine particles of the water-insoluble conductive polymer further advance, the CR of the obtained capacitor further increases.

調製工程において得られた水と水不溶性導電性高分子の凝集体とを含む混合液の中には、PEDOT/PSS複合体を含む混合液のように、pHが3未満の強い酸性を示すものがあるが、このような強い酸性を示す分散液を用いて固体電解コンデンサを製造しようとすると、陽極の酸化皮膜或いはコンデンサの周囲の電極部材等を腐食させる場合がある。そのため、超音波照射の前、超音波照射の途中、或いは超音波照射の後に、中和剤を添加して液のpHを4〜10の範囲に調整するのが好ましい。pHが4以上の範囲では、酸化皮膜等の腐食が抑制される上に、固体電解質層と酸化皮膜との密着性が増す。しかしながら、pHが10を超えると、ドーパントの脱離により固体電解質層の導電性が低下する。また、以下に示すが、本発明の分散液には高導電化剤を含有させるのが好ましいく、ソルビトールは特に好ましい高導電化剤である。ソルビトールはpHが4〜10の範囲で安定であるため、ソルビトールの十分な効果を得るためには、pHを4〜10の範囲に調整するのが好ましい。   Among mixed liquids containing water and water-insoluble conductive polymer aggregates obtained in the preparation step, those having strong acidity with a pH of less than 3, such as mixed liquids containing PEDOT / PSS composites However, if an attempt is made to produce a solid electrolytic capacitor using such a dispersion having strong acidity, the oxide film on the anode or the electrode member around the capacitor may be corroded. Therefore, it is preferable to adjust the pH of the liquid to a range of 4 to 10 by adding a neutralizing agent before ultrasonic irradiation, during ultrasonic irradiation, or after ultrasonic irradiation. When the pH is in the range of 4 or more, corrosion of the oxide film or the like is suppressed, and adhesion between the solid electrolyte layer and the oxide film increases. However, if the pH exceeds 10, the conductivity of the solid electrolyte layer decreases due to the desorption of the dopant. Further, as shown below, the dispersion of the present invention preferably contains a highly conductive agent, and sorbitol is a particularly preferable highly conductive agent. Since sorbitol is stable in a pH range of 4 to 10, it is preferable to adjust the pH to a range of 4 to 10 in order to obtain a sufficient effect of sorbitol.

使用可能な中和剤としては、アンモニア、エチルアミン及びジエチルアミンのような水溶性アルキルアミン、アニリン及びベンジルアミンのような水溶性アリールアミン、ピリジン及びイミダゾールのような水溶性複素環アミン、水酸化ナトリウム及び水酸化カルシウムのようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸ナトリウム及び炭酸カルシウムのようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、ナトリウムメトキシド及びカルシウムメトキシドのようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属のアルコキシドなどを例示することができる。これらの中和剤は、単独で使用しても良く、2種以上の中和剤を併用しても良い。   Usable neutralizers include ammonia, water-soluble alkylamines such as ethylamine and diethylamine, water-soluble arylamines such as aniline and benzylamine, water-soluble heterocyclic amines such as pyridine and imidazole, sodium hydroxide and Alkali metal or alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide, alkali metal or alkaline earth metal carbonates such as sodium carbonate and calcium carbonate, alkali metals such as sodium methoxide and calcium methoxide or Examples thereof include alkoxides of alkaline earth metals. These neutralizing agents may be used alone or in combination of two or more neutralizing agents.

本発明の分散液には、固体電解質層の導電性を向上させ、固体電解コンデンサのESRを低下させるために、高導電化剤を液に添加するのが好ましい。高導電化剤は、超音波照射の前、超音波照射の途中、或いは超音波照射の後に添加されるが、超音波照射の後の分散液に添加するのが好ましい。高導電化剤の種類及びその濃度によっては、超音波照射時の水不溶性導電性高分子の凝集体或いは微細化した微粒子の衝突を阻害し、或いは再凝集を促進する場合があるからである。   In the dispersion liquid of the present invention, it is preferable to add a high conductivity agent to the liquid in order to improve the conductivity of the solid electrolyte layer and to lower the ESR of the solid electrolytic capacitor. The highly conductive agent is added before the ultrasonic irradiation, during the ultrasonic irradiation, or after the ultrasonic irradiation, but is preferably added to the dispersion after the ultrasonic irradiation. This is because depending on the type and concentration of the highly conductive agent, the collision of water-insoluble conductive polymer aggregates or finely divided fine particles during ultrasonic irradiation may be inhibited, or reaggregation may be promoted.

本発明では、公知の高導電化剤を特に限定なく使用することができる。以下に、高導電化剤として使用される化合物を例示する。   In the present invention, a known highly conductive agent can be used without any particular limitation. Below, the compound used as a highly conductive agent is illustrated.

まず、分子内にヒドロキシ基を有する水溶性化合物を高導電化剤として使用することができる。例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール及び1,3−ブタンジオールなどの多価アルコール;グルコース、スクロース、フルクトース及びラクトースのなどの糖;酒石酸、グリセリン酸、クエン酸及びグルカル酸のようなヒドロキシ酸;ソルビトール、マンニトール、ダルシトール及びイジトールのような糖アルコール、が挙げられる。特に、ソルビトールは、固体電解質層の導電性を向上させる上に、固体電解コンデンサの耐電圧性を顕著に向上させるため、好ましい高導電化剤である。   First, a water-soluble compound having a hydroxy group in the molecule can be used as a highly conductive agent. Examples include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerol and 1,3-butanediol; sugars such as glucose, sucrose, fructose and lactose; tartaric acid, glyceric acid, citric acid and glucar Hydroxy acids such as acids; sugar alcohols such as sorbitol, mannitol, dulcitol and iditol. In particular, sorbitol is a preferred high-conductivity agent because it improves the electrical conductivity of the solid electrolyte layer and significantly improves the voltage resistance of the solid electrolytic capacitor.

また、分子内にアミド基を有する水溶性化合物を高導電化剤として使用することができる。例としては、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド及びN,N−ジメチルアセトアミドが挙げられる。さらに、γ−ブチロラクトン及びγ−バレロラクトンのようなラクトン基を有する水溶性化合物、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン及びカプロラクタムのようなラクタム基を有する水溶性化合物を高導電化剤として使用することができる。   Further, a water-soluble compound having an amide group in the molecule can be used as a highly conductive agent. Examples include N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide and N, N-dimethylacetamide. Further, water-soluble compounds having a lactone group such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone, water-soluble compounds having a lactam group such as N-methylpyrrolidone, 2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and caprolactam It can be used as a highly conductive agent.

さらに、テトラヒドロフラン、ジオキサン及びジエチルエーテルのようなエーテル基を有する水溶性化合物、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン及びスルホランのような水溶性スルホン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドのような水溶性スルホキシドを高導電化剤として使用することができる。また、ピリジン、2−メチルピリジン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−アミノ−ピリミジン、2−アミノ−4−メチルピリミジン、ピラジン、2−メチルピラジン、1,3,5−トリアジン及び2−アミノ−1,3,5−トリアジンのような複素環アミンを高導電化剤として使用することができ、これらは中和剤と兼ねることができる。   Furthermore, water-soluble compounds having an ether group such as tetrahydrofuran, dioxane and diethyl ether, water-soluble sulfones such as dimethyl sulfone, diethyl sulfone and sulfolane, water-soluble sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide are used as highly conductive agents. Can be used. Also, pyridine, 2-methylpyridine, imidazole, 2-methylimidazole, 2-amino-pyrimidine, 2-amino-4-methylpyrimidine, pyrazine, 2-methylpyrazine, 1,3,5-triazine and 2-amino- Heterocyclic amines such as 1,3,5-triazine can be used as highly conductive agents, and these can also serve as neutralizing agents.

これらの高導電化剤は、単独で使用しても良く、2種以上の高導電化剤を併用しても良い。高導電化剤の添加量は、水不溶性導電性高分子の質量の一般には0.1〜20倍、好ましくは0.2〜10倍の範囲である。その他、分散液には、界面活性剤、消泡剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の慣用の添加物を添加してもよい。   These highly conductive agents may be used alone or in combination of two or more highly conductive agents. The amount of the highly conductive agent added is generally 0.1 to 20 times, preferably 0.2 to 10 times the mass of the water-insoluble conductive polymer. In addition, you may add conventional additives, such as surfactant, an antifoamer, a coupling agent, antioxidant, a ultraviolet absorber, to a dispersion liquid.

上述した調製工程及び分散工程により、分散媒としての水と水不溶性導電性高分子の微粒子とを含む本発明の固体電解コンデンサ用分散液を得ることができる。   By the preparation step and the dispersion step described above, the dispersion for a solid electrolytic capacitor of the present invention containing water as a dispersion medium and fine particles of a water-insoluble conductive polymer can be obtained.

B:固体電解コンデンサ及びその製造方法
表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極の酸化皮膜に本発明の固体電解コンデンサ用分散液を浸透させて乾燥し、上記陽極の酸化皮膜上に水不溶性導電性高分子を含む固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程を実施することにより、上記陽極と、該陽極の酸化皮膜上に設けられた水不溶性導電性高分子を含む固体電解質層と、を備えた第1の形態の固体電解コンデンサを得ることができる。また、表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極と、弁金属箔からなる陰極と、これらの間に配置されたセパレータとを含むコンデンサ素子を得る素子作成工程、及び、上記コンデンサ素子に本発明の固体電解コンデンサ用分散液を浸透させて乾燥し、上記陽極の酸化皮膜と上記陰極との間に水不溶性導電性高分子を含む固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程、を実施することにより、上記陽極と、上記陰極と、これらの間に配置された水不溶性導電性高分子を含む固体電解質層を保持したセパレータと、を備えた第2の形態の固体電解コンデンサを得ることができる。以下、第1の形態の固体電解コンデンサと第2の形態の固体電解コンデンサのそれぞれについて説明する。
B: Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof The anode oxide film made of a valve metal foil having an oxide film on the surface is infiltrated with the dispersion liquid for a solid electrolytic capacitor of the present invention and dried, and is insoluble in water on the anode oxide film. By performing a solid electrolyte layer forming step of forming a solid electrolyte layer containing a conductive polymer, the anode, and a solid electrolyte layer containing a water-insoluble conductive polymer provided on the oxide film of the anode, The solid electrolytic capacitor of the 1st form provided with can be obtained. In addition, an element manufacturing step for obtaining a capacitor element including an anode made of a valve metal foil having an oxide film on the surface, a cathode made of a valve metal foil, and a separator disposed therebetween, and the capacitor element A solid electrolyte layer forming step of forming a solid electrolyte layer containing a water-insoluble conductive polymer between the oxide film of the anode and the cathode is performed by infiltrating and drying the dispersion for a solid electrolytic capacitor of the invention. Thus, it is possible to obtain a solid electrolytic capacitor according to a second embodiment including the anode, the cathode, and a separator holding a solid electrolyte layer including a water-insoluble conductive polymer disposed therebetween. it can. Hereinafter, each of the solid electrolytic capacitor of the first form and the solid electrolytic capacitor of the second form will be described.

(a)第1の形態の固体電解コンデンサ
第1の形態の固体電解コンデンサの製造では、陽極として、アルミニウム箔、タンタル箔、ニオブ箔、チタン箔のような弁金属箔、好適にはアルミニウム箔、に化学的或いは電気化学的な手法によりエッチング処理を施して拡面し、さらに、アジピン酸アンモニウム水溶液、リン酸アンモニウム水溶液等を用いて化成処理し、弁金属箔の表面に酸化皮膜を形成したものが使用される。
(A) Solid electrolytic capacitor of the first form In the production of the solid electrolytic capacitor of the first form, as the anode, a valve metal foil such as aluminum foil, tantalum foil, niobium foil, titanium foil, preferably aluminum foil, A chemical or electrochemical method is used to expand the surface, and then a chemical conversion treatment is performed using an aqueous solution of ammonium adipate or an aqueous solution of ammonium phosphate to form an oxide film on the surface of the valve metal foil. Is used.

そして、陽極の少なくとも酸化皮膜に本発明の固体電解コンデンサ用分散液を刷毛塗り、滴下塗布、浸漬塗布、スプレー塗布等により適用し、酸化皮膜に上記分散液を浸透させた後、一般には150℃以上、好ましくは180℃以上の温度で乾燥することにより、陽極の少なくとも酸化皮膜上に、水不溶性導電性高分子と必要に応じて添加された高導電化剤とを含む固体電解質層を形成する。その後、カーボンペースト、銀ペースト等により固体電解質層上に導電層(見かけの陰極)を形成し、第1の形態の固体電解コンデンサを得る。固体電解質層に電解液を浸透させ、ハイブリッド型のコンデンサとすることも可能である。   Then, after applying the dispersion for solid electrolytic capacitor of the present invention to at least the oxide film of the anode by brush coating, dropping coating, dip coating, spray coating or the like, and allowing the dispersion to penetrate into the oxide film, generally 150 ° C. As described above, preferably by drying at a temperature of 180 ° C. or higher, a solid electrolyte layer containing a water-insoluble conductive polymer and a highly conductive agent added as necessary is formed on at least the oxide film of the anode. . Thereafter, a conductive layer (apparent cathode) is formed on the solid electrolyte layer with carbon paste, silver paste, or the like to obtain a solid electrolytic capacitor of the first form. It is also possible to make a hybrid type capacitor by infiltrating the electrolyte into the solid electrolyte layer.

(b)第2の形態の固体電解コンデンサ
第2の形態の固体電解コンデンサの製造では、まず、表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極と、弁金属箔からなる陰極と、上記陽極と上記陰極との間に配置されたセパレータとを含むコンデンサ素子を得る素子作成工程を実施する。
(B) Solid Electrolytic Capacitor of Second Form In the manufacture of the solid electrolytic capacitor of the second form, first, an anode made of a valve metal foil having an oxide film on the surface, a cathode made of the valve metal foil, and the anode An element creating step for obtaining a capacitor element including a separator disposed between the cathode and the cathode is performed.

陽極としては、第1の形態の固体電解コンデンサの陽極と同様に、アルミニウム箔、タンタル箔、ニオブ箔、チタン箔のような弁金属箔、好適にはアルミニウム箔、に化学的或いは電気化学的な手法によりエッチング処理を施して拡面し、さらに、アジピン酸アンモニウム水溶液、リン酸アンモニウム水溶液等を用いて化成処理し、弁金属箔の表面に酸化皮膜を形成したものが使用される。陰極としては、アルミニウム箔、タンタル箔、ニオブ箔、チタン箔のような弁金属箔、好適にはアルミニウム箔、に化学的或いは電気化学的な手法によりエッチング処理を施して拡面したものが使用される。セパレータとしては、マニラ紙、クラフト紙、合成繊維紙、ガラスペーパー、ガラスペーパーとマニラ紙、クラフト紙との混抄紙等を使用することができる。   As the anode, as in the anode of the solid electrolytic capacitor of the first embodiment, a valve metal foil such as an aluminum foil, a tantalum foil, a niobium foil, or a titanium foil, preferably an aluminum foil, is chemically or electrochemically used. The surface of the valve metal foil is formed by performing chemical treatment using an adipate aqueous solution, an ammonium phosphate aqueous solution, or the like by performing an etching treatment by a technique and further performing chemical conversion treatment using an aqueous solution of ammonium adipate or an aqueous solution of ammonium phosphate. As the cathode, a valve metal foil such as an aluminum foil, a tantalum foil, a niobium foil, a titanium foil, and preferably an aluminum foil, which has been subjected to etching treatment by a chemical or electrochemical technique, is used. The As the separator, Manila paper, kraft paper, synthetic fiber paper, glass paper, glass paper and manila paper, mixed paper of kraft paper, or the like can be used.

陽極及び陰極を、セパレータを介して巻回或いは積層することにより、コンデンサ素子を得る。次いで、本発明の固体電解コンデンサ用分散液を浸漬塗布、滴下塗布等によりコンデンサ素子に浸透させ、一般には150℃以上、好ましくは180℃以上の温度で乾燥することにより、少なくとも陽極の酸化皮膜と陰極との間に、水不溶性導電性高分子と必要に応じて添加された高導電化剤とを含む固体電解質層を形成し、第2の形態の固体電解コンデンサを得る。固体電解質層に電解液を浸透させ、ハイブリッド型のコンデンサとすることも可能である。   A capacitor element is obtained by winding or laminating an anode and a cathode via a separator. Next, the dispersion for solid electrolytic capacitor of the present invention is infiltrated into the capacitor element by dip coating, drop coating, etc., and generally dried at a temperature of 150 ° C. or higher, preferably 180 ° C. or higher, so that at least the anode oxide film and A solid electrolyte layer containing a water-insoluble conductive polymer and a highly conductive agent added as necessary is formed between the cathode and the cathode, thereby obtaining a solid electrolytic capacitor of the second form. It is also possible to make a hybrid type capacitor by infiltrating the electrolyte into the solid electrolyte layer.

以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated using an Example, this invention is not limited to a following example.

(1)第1の形態の固体電解コンデンサ
実施例1
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。得られた液について、動的光散乱装置によりPEDOT/PSSの微粒子の平均粒径を測定したところ、52.4nmであった。また、振動式粘度計にて液の粘度を測定したところ、23.3mPa・sであった。次いで、導電化剤としてのソルビトールを2.5g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
(1) Solid electrolytic capacitor of the first embodiment Example 1
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. It was 52.4 nm when the average particle diameter of the fine particle of PEDOT / PSS was measured about the obtained liquid with the dynamic light-scattering apparatus. Moreover, it was 23.3 mPa * s when the viscosity of the liquid was measured with the vibration viscometer. Next, 2.5 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a conductive agent is added, and aqueous dispersion is added to adjust the pH to 8 to form a dispersion for forming a solid electrolyte layer Got.

エッチングを施したアルミニウム箔を皮膜耐圧3Vに化成した後、投影面積1×1cmに打ち抜き、陽極とした。この陽極に上記分散液を100μL滴下した後、60℃で1時間、130℃で30分、さらには180℃で1時間乾燥することにより、陽極の酸化皮膜上にPEDOT/PSSとソルビトールとを含む固体電解質層を形成した。最後に、固体電解質層上にカーボンペーストを塗布して乾燥し、次いで銀ペーストを塗布して乾燥することにより、皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。 The etched aluminum foil was converted to a film withstand voltage of 3 V and then punched out to a projected area of 1 × 1 cm 2 to form an anode. After adding 100 μL of the above dispersion to this anode, PEDOT / PSS and sorbitol are contained on the oxide film of the anode by drying at 60 ° C. for 1 hour, 130 ° C. for 30 minutes, and further at 180 ° C. for 1 hour. A solid electrolyte layer was formed. Finally, a carbon paste was applied onto the solid electrolyte layer and dried, and then a silver paste was applied and dried to obtain a solid electrolytic capacitor having an anode with a film withstand voltage of 3V.

得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

実施例2
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間照射した。得られた液について、動的光散乱装置によりPEDOT/PSSの微粒子の平均粒径を測定したところ、54.7nmであった。また、振動式粘度計にて液の粘度を測定したところ、24.6mPa・sであった。次いで、導電化剤としてのソルビトールを2.5g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Example 2
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then ultrasonic waves with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes, and then ultrasonic waves with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. With respect to the obtained liquid, the average particle diameter of the fine particles of PEDOT / PSS was measured by a dynamic light scattering apparatus, and it was 54.7 nm. Moreover, it was 24.6 mPa * s when the viscosity of the liquid was measured with the vibration viscometer. Next, 2.5 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a conductive agent is added, and aqueous dispersion is added to adjust the pH to 8 to form a dispersion for forming a solid electrolyte layer Got.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

実施例3
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の1.5質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。この液の粘度を測定したところ、10.7mPa・sであった。次いで、導電化剤としてのソルビトールを1.875g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Example 3
25 g of a mixed solution was prepared in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 1.5% by mass. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. When the viscosity of this liquid was measured, it was 10.7 mPa · s. Next, 1.875 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a conductive agent is added, and aqueous dispersion is added to adjust the pH to 8 to form a dispersion for forming a solid electrolyte layer Got.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

実施例4
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の1.0質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。この液の粘度を測定したところ、7.5mPa・sであった。次いで、導電化剤としてのソルビトールを1.25g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Example 4
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed in water at a concentration of 1.0% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. When the viscosity of this liquid was measured, it was 7.5 mPa · s. Subsequently, 1.25 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a conductive agent is added, and aqueous dispersion is added to adjust the pH to 8 to form a dispersion for forming a solid electrolyte layer Got.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

実施例5
ソルビトール2.5gの代わりにジメチルスルホキシド1.25gを添加したことを除いて、実施例1の手順を繰り返した。得られた固体電解コンデンサについての120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを表1に示す。
Example 5
The procedure of Example 1 was repeated except that 1.25 g of dimethyl sulfoxide was added instead of 2.5 g of sorbitol. Table 1 shows the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz for the obtained solid electrolytic capacitor.

実施例6
ソルビトール2.5gの代わりにソルビトール1g、エチレングリコール2.5g、及び分子量200のポリエチレングリコール0.25gを添加したことを除いて、実施例1の手順を繰り返した。得られた固体電解コンデンサについての120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを表1に示す。
Example 6
The procedure of Example 1 was repeated except that 1 g of sorbitol, 2.5 g of ethylene glycol, and 0.25 g of polyethylene glycol with a molecular weight of 200 were added instead of 2.5 g of sorbitol. Table 1 shows the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz for the obtained solid electrolytic capacitor.

比較例1
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間照射した。得られた液について、動的光散乱装置によりPEDOT/PSSの微粒子の平均粒径を測定したところ、74.7nmであった。また、振動式粘度計にて液の粘度を測定したところ、26.4mPa・sであった。次いで、導電化剤としてのソルビトールを2.5g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。得られた分散液の粘度は、27.0mPa・sであった。
Comparative Example 1
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes. It was 74.7 nm when the average particle diameter of the fine particle of PEDOT / PSS was measured about the obtained liquid with the dynamic light-scattering apparatus. Moreover, it was 26.4 mPa * s when the viscosity of the liquid was measured with the vibration viscometer. Next, 2.5 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a conductive agent is added, and aqueous dispersion is added to adjust the pH to 8 to form a dispersion for forming a solid electrolyte layer Got. The viscosity of the obtained dispersion was 27.0 mPa · s.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例2
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間照射した。得られた液について、動的光散乱装置によりPEDOT/PSSの微粒子の平均粒径を測定したところ、74.7nmであった。また、振動式粘度計にて液の粘度を測定したところ、26.4mPa・sであった。次いで、ソルビトール1g、エチレングリコール2.5g、及び分子量200のポリエチレングリコール0.25gを添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 2
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes. It was 74.7 nm when the average particle diameter of the fine particle of PEDOT / PSS was measured about the obtained liquid with the dynamic light-scattering apparatus. Moreover, it was 26.4 mPa * s when the viscosity of the liquid was measured with the vibration viscometer. Next, 1 g of sorbitol, 2.5 g of ethylene glycol, and 0.25 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 200 are added, and ammonia water is added to adjust the pH to 8 to obtain a dispersion for forming a solid electrolyte layer. It was.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例3
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、液の粘度を測定したところ、88.8mPa・sであった。この液に、高導電化剤としてのソルビトール1g、エチレングリコール2.5g、及び分子量200のポリエチレングリコール0.25gを添加し、さらにアンモニア水を添加してpHを8に調整し、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 3
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. After stirring this liquid mixture with a stirring homogenizer, the viscosity of the liquid was measured and found to be 88.8 mPa · s. To this solution, 1 g of sorbitol as a high conductivity agent, 2.5 g of ethylene glycol, and 0.25 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 200 are added, and ammonia water is further added to adjust the pH to 8, and a solid electrolyte layer is formed. A dispersion for forming was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例4
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数200kHz、出力50W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトール1g、エチレングリコール2.5g、及び分子量200のポリエチレングリコール0.25gを添加した。この液にアンモニア水を添加してpHを8に調整し、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 4
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 200 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes. Subsequently, 1 g of sorbitol as a high conductivity agent, 2.5 g of ethylene glycol, and 0.25 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 200 were added. Ammonia water was added to this liquid to adjust the pH to 8, and a dispersion for forming a solid electrolyte layer was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例5
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波、次いで、200kHz、出力50W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトール1g、エチレングリコール2.5g、及び分子量200のポリエチレングリコール0.25gを添加した。この液にアンモニア水を添加してpHを8に調整し、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 5
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. Next, the mixed solution was stirred with a stirring homogenizer, and then irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 , and then ultrasonic waves having an output of 200 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes. Subsequently, 1 g of sorbitol as a high conductivity agent, 2.5 g of ethylene glycol, and 0.25 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 200 were added. Ammonia water was added to this liquid to adjust the pH to 8, and a dispersion for forming a solid electrolyte layer was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例6
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトール1g、エチレングリコール2.5g、及び分子量200のポリエチレングリコール0.25gを添加した。この液にアンモニア水を添加してpHを8に調整し、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 6
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 for 5 minutes. Subsequently, 1 g of sorbitol as a high conductivity agent, 2.5 g of ethylene glycol, and 0.25 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 200 were added. Ammonia water was added to this liquid to adjust the pH to 8, and a dispersion for forming a solid electrolyte layer was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例7
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトール1g、エチレングリコール2.5g、及び分子量200のポリエチレングリコール0.25gを添加した。この液にアンモニア水を添加してpHを8に調整し、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 7
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 2% by mass was prepared. Next, the mixed solution was stirred with a stirring homogenizer, and then irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm 2 for 5 minutes. Subsequently, 1 g of sorbitol as a high conductivity agent, 2.5 g of ethylene glycol, and 0.25 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 200 were added. Ammonia water was added to this liquid to adjust the pH to 8, and a dispersion for forming a solid electrolyte layer was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例8
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の0.5質量%の濃度で混合されている混合液を調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、高圧ホモジナイザー(製品名;スターバーストミニ(株式会社スギノマシン製))に200MPaの条件下で20回流通させることにより、高圧分散処理を施した。さらに、得られた液を濃縮処理し、PEDOT/PSSが水に全体の2質量%の濃度で分散した液を得た。得られた液の粘度は、12mPa・sであった。次いで、得られた液25gに、高導電化剤としてのソルビトールを2.5g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。得られた分散液の粘度は、15mPa・sであった。
Comparative Example 8
A liquid mixture was prepared in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 0.5% by mass. Next, this mixed solution was stirred with a stirring homogenizer, and then passed through a high-pressure homogenizer (product name: Starburst Mini (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.)) 20 times under a condition of 200 MPa, thereby performing a high-pressure dispersion treatment. Further, the obtained liquid was concentrated to obtain a liquid in which PEDOT / PSS was dispersed in water at a concentration of 2% by mass. The viscosity of the obtained liquid was 12 mPa · s. Next, 2.5 g of sorbitol (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) as a highly conductive agent is added to 25 g of the obtained liquid, and the pH is adjusted to 8 by adding aqueous ammonia to obtain a solid electrolyte. A dispersion for forming a layer was obtained. The viscosity of the obtained dispersion was 15 mPa · s.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例9
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の0.5質量%の濃度で混合されている混合液を調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、高圧ホモジナイザー(製品名;スターバーストミニ(株式会社スギノマシン製))に100MPaの条件下で3回流通させることにより、高圧分散処理を施した。さらに、得られた液を濃縮処理し、PEDOT/PSSが水に全体の2質量%の濃度で分散した液を得た。得られた液の粘度は、25.4mPa・sであった。次いで、得られた液25gに、高導電化剤としてのソルビトールを2.5g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 9
A liquid mixture was prepared in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 0.5% by mass. Next, this mixed solution was stirred with a stirring homogenizer, and then passed through a high-pressure homogenizer (product name: Starburst Mini (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.)) under a condition of 100 MPa for high pressure dispersion treatment. Further, the obtained liquid was concentrated to obtain a liquid in which PEDOT / PSS was dispersed in water at a concentration of 2% by mass. The viscosity of the obtained liquid was 25.4 mPa · s. Next, 2.5 g of sorbitol (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) as a highly conductive agent is added to 25 g of the obtained liquid, and the pH is adjusted to 8 by adding aqueous ammonia to obtain a solid electrolyte. A dispersion for forming a layer was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例10
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の0.5質量%の濃度で混合されている混合液を調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、高圧ホモジナイザー(製品名;スターバーストミニ(株式会社スギノマシン製))に200MPaの条件下で20回流通させることにより、高圧分散処理を施した。さらに、得られた液を濃縮処理し、PEDOT/PSSが水に全体の1.5質量%の濃度で分散した液を得た。得られた液の粘度は、10.1mPa・sであった。次いで、得られた液25gに、高導電化剤としてのソルビトールを1.875g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 10
A liquid mixture was prepared in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 0.5% by mass. Next, this mixed solution was stirred with a stirring homogenizer, and then passed through a high-pressure homogenizer (product name: Starburst Mini (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.)) 20 times under a condition of 200 MPa, thereby performing a high-pressure dispersion treatment. Furthermore, the obtained liquid was concentrated, and a liquid in which PEDOT / PSS was dispersed in water at a concentration of 1.5% by mass was obtained. The viscosity of the obtained liquid was 10.1 mPa · s. Next, 1.875 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added to 25 g of the obtained liquid, and the pH is adjusted to 8 by adding aqueous ammonia to obtain a solid electrolyte. A dispersion for forming a layer was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

比較例11
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の0.5質量%の濃度で混合されている混合液を調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、高圧ホモジナイザー(製品名;スターバーストミニ(株式会社スギノマシン製))に200MPaの条件下で20回流通させることにより、高圧分散処理を施した。さらに、得られた液を濃縮処理し、PEDOT/PSSが水に全体の1.0質量%の濃度で分散した液を得た。得られた液の粘度は、7.5mPa・sであった。次いで、得られた液25gに、高導電化剤としてのソルビトールを1.25g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 11
A liquid mixture was prepared in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 0.5% by mass. Next, this mixed solution was stirred with a stirring homogenizer, and then passed through a high-pressure homogenizer (product name: Starburst Mini (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.)) 20 times under a condition of 200 MPa, thereby performing a high-pressure dispersion treatment. Further, the obtained liquid was concentrated to obtain a liquid in which PEDOT / PSS was dispersed in water at a concentration of 1.0% by mass. The viscosity of the obtained liquid was 7.5 mPa · s. Next, 1.25 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added to 25 g of the obtained liquid, and ammonia water is added to adjust the pH to 8 to obtain a solid electrolyte. A dispersion for forming a layer was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例1における方法と同様の方法で皮膜耐圧3Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 3 V was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2013055308
Figure 2013055308

比較例2と比較例3との比較より、混合液に20kHzの周波数を有する超音波を照射することにより、液中のPEDOT/PSSの微粒子の平均粒径が大幅に減少(300nm〜1μm→74.7nm)するとともに、液の粘度も大幅に低下(88.8mPa・s→26.4mPa・s)することがわかる。そして、20kHzの周波数を有する超音波の照射を行った分散液を使用すると、固体電解コンデンサのCRが大幅に上昇し、ESRが大幅に低下した。しかしながら、比較例3と比較例4,6,7の比較より、混合液に200kHz、1.6MHz、又は2.4MHzの超音波を照射した分散液を使用しても、固体電解コンデンサのCRの上昇及びESRの低下がほぼ認められないことがわかる。このことは、CRが高く、ESRが低い固体電解コンデンサの製造のためには、まず、機械的作用が強いキャビテーションを発生させることができる15〜100kHzの周波数を有する超音波を混合液に照射することが重要であることを示している。   From the comparison between Comparative Example 2 and Comparative Example 3, by irradiating the mixed liquid with ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz, the average particle diameter of the fine particles of PEDOT / PSS in the liquid was significantly reduced (300 nm to 1 μm → 74 7 nm) and the viscosity of the liquid is also greatly reduced (88.8 mPa · s → 26.4 mPa · s). And when the dispersion liquid which performed the irradiation of the ultrasonic wave which has a frequency of 20 kHz was used, CR of a solid electrolytic capacitor raised significantly and ESR fell significantly. However, according to the comparison between Comparative Example 3 and Comparative Examples 4, 6, and 7, even when a dispersion obtained by irradiating the mixture with ultrasonic waves of 200 kHz, 1.6 MHz, or 2.4 MHz is used, It can be seen that there is almost no increase or decrease in ESR. In order to manufacture a solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR, first, the mixed solution is irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 15 to 100 kHz that can generate cavitation with a strong mechanical action. Shows that it is important.

一方、実施例1,2と比較例1との比較より、混合液に20kHzの周波数を有する超音波を照射し、続いて、1.6MHzの周波数を有する超音波、さらには2.4MHzの周波数を有する超音波を照射すると、液中のPEDOT/PSSの微粒子の平均粒径がさらに減少(74.7nm→54.7nm→52.4nm)するものの、分散液の粘度の低下の度合いはわずかである(26.4mPa・s→24.6mPa・s→23.3mPa.s)ことがわかる。また、20kHzの周波数を有する超音波の照射に続いて、1.6MHz、さらには2.4MHzの周波数の超音波を照射した分散液を使用すると、固体電解コンデンサのESRはほぼ変化しないが、CRはさらに向上することがわかる。しかしながら、比較例2と比較例5との比較より、混合液に20kHzの周波数を有する超音波を照射し、次いで、200kHzの周波数を有する超音波を照射した分散液を使用しても、固体電解コンデンサのCRの向上がほとんど認められないことがわかる。このことは、より高いCRを有する固体電解コンデンサを得るためには、機械的作用が強いキャビテーションを発生させることができる15〜100kHzの周波数を有する超音波を混合液に照射した後、さらに、微細化したPEDOT/PSS微粒子及び水分子に十分な加速度を負荷することができる0.8〜4MHzの周波数を有する超音波を照射することが重要であることを示している。   On the other hand, from the comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the mixed solution was irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz, followed by ultrasonic waves having a frequency of 1.6 MHz, and further a frequency of 2.4 MHz. Although the average particle size of the fine particles of PEDOT / PSS in the liquid further decreases (74.7 nm → 54.7 nm → 52.4 nm), the degree of decrease in the viscosity of the dispersion is slight. It can be seen that (26.4 mPa · s → 24.6 mPa · s → 23.3 mPa · s). In addition, when a dispersion liquid irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 1.6 MHz or 2.4 MHz is used subsequent to irradiation with ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz, the ESR of the solid electrolytic capacitor is not substantially changed. It can be seen that is further improved. However, from the comparison between Comparative Example 2 and Comparative Example 5, even when a dispersion liquid in which an ultrasonic wave having a frequency of 20 kHz is irradiated to the mixed liquid and then an ultrasonic wave having a frequency of 200 kHz is used, solid electrolytic It can be seen that there is almost no improvement in the CR of the capacitor. This is because, in order to obtain a solid electrolytic capacitor having a higher CR, after irradiating the mixed liquid with ultrasonic waves having a frequency of 15 to 100 kHz capable of generating cavitation with strong mechanical action, the finer This indicates that it is important to irradiate ultrasonic waves having a frequency of 0.8 to 4 MHz that can load sufficient acceleration to the converted PEDOT / PSS fine particles and water molecules.

また、混合液中のPEDOT/PSSの含有量が2.0質量%である分散液を用いた実施例1,2(及び比較例1)と比較例8、混合液中のPEDOT/PSSの含有量が1.5質量%である分散液を用いた実施例3と比較例10との比較より、超音波分散処理を施した分散液を用いると、高圧ホモジナイザーによる分散処理を施した分散液を用いるよりも、分散液の粘度が高いにもかかわらず、高いCRと低いESRとを有するコンデンサが得られることがわかる。混合液中のPEDOT/PSSの含有量が1.0質量%である分散液を用いた実施例4と比較例11との比較では、分散液の粘度は同じであるが、超音波分散処理を施した分散液を用いたほうが、高圧ホモジナイザーによる分散処理を施した分散液を用いるよりも、高いCRと低いESRとを有するコンデンサが得られている。また、混合液中のPEDOT/PSSの含有量が2.0質量%である分散液を用いた実施例1,2と比較例9との比較においても、ほぼ同じ粘度の分散液を使用しているにもかかわらず、超音波分散処理を施した分散液を用いたほうが、高圧ホモジナイザーによる分散処理を施した分散液を用いるよりも、高いCRと低いESRとを有するコンデンサが得られている。   In addition, Examples 1 and 2 (and Comparative Example 1) and Comparative Example 8 using a dispersion having a PEDOT / PSS content of 2.0% by mass in the liquid mixture, and the content of PEDOT / PSS in the liquid mixture From the comparison between Example 3 and Comparative Example 10 using the dispersion having an amount of 1.5% by mass, when the dispersion subjected to ultrasonic dispersion treatment is used, the dispersion subjected to dispersion treatment using a high-pressure homogenizer is obtained. It can be seen that a capacitor having a high CR and a low ESR can be obtained despite the higher viscosity of the dispersion than using it. In the comparison between Example 4 and Comparative Example 11 using the dispersion liquid having a PEDOT / PSS content of 1.0 mass% in the mixed liquid, the dispersion liquid had the same viscosity, but the ultrasonic dispersion treatment was performed. Capacitors having a high CR and a low ESR are obtained by using the applied dispersion, rather than using the dispersion subjected to the dispersion treatment by the high-pressure homogenizer. Further, in the comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Example 9 using the dispersion having a PEDOT / PSS content of 2.0% by mass in the mixed solution, a dispersion having substantially the same viscosity was used. Nevertheless, a capacitor having a high CR and a low ESR is obtained by using a dispersion liquid subjected to ultrasonic dispersion treatment, compared to using a dispersion liquid subjected to dispersion treatment by a high-pressure homogenizer.

一般に、粘度が高い分散液を使用すると、コンデンサの製造において、1回あたりの陽極の酸化皮膜への分散液の浸透及び乾燥により酸化皮膜上に付着する固体電解質量が多くなるため、同じ厚さの固体電解質層を有する固体電解コンデンサを得るためには、高粘度の液を使用するほど、液への陽極の浸漬及び乾燥の繰り返し回数を減少させることができ、したがって迅速に固体電解コンデンサを得ることができる。混合液中のPEDOT/PSSの含有量が1.5質量%以上の場合には、超音波分散処理を施した分散液は、高圧ホモジナイザーによる分散処理を施した分散液よりも、高い粘度を有しているにもかかわらず、より高いCRとより低いESRとを有する固体電解コンデンサを与えるため、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、迅速にコンデンサを製造するのに適している。   In general, when a dispersion having a high viscosity is used, a solid electrolytic mass adhering to the oxide film increases due to the permeation and drying of the dispersion into the oxide film of the anode per time in the manufacture of a capacitor. In order to obtain a solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer, the higher the viscosity of the liquid, the smaller the number of repetitions of immersing and drying the anode in the liquid, and thus the faster the solid electrolytic capacitor is obtained. be able to. When the PEDOT / PSS content in the mixture is 1.5% by mass or more, the dispersion subjected to ultrasonic dispersion treatment has a higher viscosity than the dispersion subjected to dispersion treatment using a high-pressure homogenizer. Nevertheless, in order to provide a solid electrolytic capacitor having higher CR and lower ESR, the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor of the present invention is suitable for rapidly manufacturing a capacitor.

実施例1と実施例5,6との比較より、混合液に周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した分散液であっても、高導電化剤の種類とその量によりCRとESRが変化することがわかる。ソルビトールを多く含む分散液がより高いCRとより低いESRとを有するコンデンサへと導いた。 From comparison between Example 1 and Examples 5 and 6, ultrasonic waves with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 were applied to the mixed solution for 5 minutes, and then ultrasonic waves with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 were applied for 5 minutes. Furthermore, it can be seen that CR and ESR change depending on the type and amount of the highly conductive agent even in the case of a dispersion liquid irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm 2 for 5 minutes. A sorbitol rich dispersion led to a capacitor with higher CR and lower ESR.

(2)第2の形態の固体電解コンデンサ
実施例7
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2.0質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。高導電化剤添加前の液の粘度は、23.3mPa・sであった。次いで、高導電化剤としてのエチレングリコールを2.5g添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
(2) Solid Electrolytic Capacitor of Second Form Example 7
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 2.0% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. The viscosity of the liquid before addition of the highly conductive agent was 23.3 mPa · s. Next, 2.5 g of ethylene glycol as a highly conductive agent was added, and aqueous ammonia was added to adjust the pH to 8 to obtain a dispersion for forming a solid electrolyte layer.

エッチングを施したアルミニウム箔を皮膜耐圧130Vに化成したアルミニウム箔を陽極とし、エッチングを施したアルミニウム箔を陰極とし、これらを厚さ50μmのセパレータを介して巻回することにより、コンデンサ素子を得た。このコンデンサ素子を上記分散液に浸漬した後170℃で1時間乾燥する工程を3回繰り返すことにより、陽極の酸化皮膜と陰極との間にPEDOT/PSSとエチレングリコールとを含む固体電解質層を形成した。最後に、得られた素子を有底筒状のアルミニウムケース内に挿入し、封口して、固体電解コンデンサを得た。   A capacitor element was obtained by winding an etched aluminum foil with a film withstand voltage of 130 V as an anode, and using the etched aluminum foil as a cathode, and winding them through a separator having a thickness of 50 μm. . A solid electrolyte layer containing PEDOT / PSS and ethylene glycol is formed between the oxide film of the anode and the cathode by repeating the process of immersing this capacitor element in the dispersion and drying it at 170 ° C. for 1 hour three times. did. Finally, the obtained element was inserted into a bottomed cylindrical aluminum case and sealed to obtain a solid electrolytic capacitor.

得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表2に示す。   About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 2.

実施例8
周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射する代わりに、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間照射したことを除いて、実施例7の手順を繰り返した。高導電化剤添加前の液の粘度は、24.6mPa・sであった。得られた固体電解コンデンサについての120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを表2に示す。
Example 8
An ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 for 5 minutes, and an ultrasonic wave with a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm 2 for 5 minutes. Instead of irradiating for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes. The procedure was repeated. The viscosity of the liquid before addition of the highly conductive agent was 24.6 mPa · s. Table 2 shows the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz for the obtained solid electrolytic capacitor.

実施例9
周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射する代わりに、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を10分間照射したことを除いて、実施例7の手順を繰り返した。高導電化剤添加前の液の粘度は、22.2mPa・sであった。得られた固体電解コンデンサについての120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを表2に示す。
Example 9
An ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 for 5 minutes, and an ultrasonic wave with a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm 2 for 5 minutes. Instead of irradiating for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 is applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 is applied for 5 minutes, and further a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm. The procedure of Example 7 was repeated except that 2 ultrasonic waves were irradiated for 10 minutes. The viscosity of the liquid before addition of the highly conductive agent was 22.2 mPa · s. Table 2 shows the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz for the obtained solid electrolytic capacitor.

実施例10
周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射する代わりに、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を10分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射したことを除いて、実施例7の手順を繰り返した。高導電化剤添加前の液の粘度は、24.3mPa・sであった。得られた固体電解コンデンサについての120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを表2に示す。
Example 10
An ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 for 5 minutes, and an ultrasonic wave with a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm 2 for 5 minutes. Instead of irradiating for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 is applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 is applied for 10 minutes, and further, a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm. The procedure of Example 7 was repeated except that 2 ultrasonic waves were irradiated for 5 minutes. The viscosity of the liquid before the addition of the highly conductive agent was 24.3 mPa · s. Table 2 shows the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz for the obtained solid electrolytic capacitor.

実施例11
周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射する代わりに、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を10分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を10分間照射したことを除いて、実施例7の手順を繰り返した。高導電化剤添加前の液の粘度は、22.8mPa・sであった。得られた固体電解コンデンサについての120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを表2に示す。
Example 11
An ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 for 5 minutes, and an ultrasonic wave with a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm 2 for 5 minutes. Instead of irradiating for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 is applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 is applied for 10 minutes, and further, a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm. The procedure of Example 7 was repeated except that 2 ultrasonic waves were irradiated for 10 minutes. The viscosity of the liquid before addition of the highly conductive agent was 22.8 mPa · s. Table 2 shows the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz for the obtained solid electrolytic capacitor.

実施例12
周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射する代わりに、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を10分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を30分間照射したことを除いて、実施例7の手順を繰り返した。高導電化剤添加前の液の粘度は、22.3mPa・sであった。得られた固体電解コンデンサについての120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを表2に示す。
Example 12
An ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 for 5 minutes, and an ultrasonic wave with a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm 2 for 5 minutes. Instead of irradiating for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 is applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 is applied for 10 minutes, and further, a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm. The procedure of Example 7 was repeated except that 2 ultrasonic waves were irradiated for 30 minutes. The viscosity of the liquid before addition of the highly conductive agent was 22.3 mPa · s. Table 2 shows the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz for the obtained solid electrolytic capacitor.

実施例13
周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射する代わりに、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を10分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を60分間照射したことを除いて、実施例7の手順を繰り返した。高導電化剤添加前の液の粘度は、20.5mPa・sであった。得られた固体電解コンデンサについての120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを表2に示す。
Example 13
An ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 for 5 minutes, and an ultrasonic wave with a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm 2 for 5 minutes. Instead of irradiating for 5 minutes, an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 is applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 is applied for 10 minutes, and further, a frequency of 2.4 MHz and an output of 7 W / cm. The procedure of Example 7 was repeated, except that 2 ultrasonic waves were irradiated for 60 minutes. The viscosity of the liquid before addition of the highly conductive agent was 20.5 mPa · s. Table 2 shows the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz for the obtained solid electrolytic capacitor.

実施例14
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の0.8質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトールを1g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Example 14
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 0.8% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. Next, 1 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added, and ammonia water is added to adjust the pH to 8 to prepare a dispersion for forming a solid electrolyte layer. Obtained.

得られた分散液を用いて、実施例7における方法と同様の方法で皮膜耐圧130Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表2に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 130 V was obtained in the same manner as in Example 7. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 2.

実施例15
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の1.0質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトールを1.25g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Example 15
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed in water at a concentration of 1.0% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. Next, 1.25 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added, pH is adjusted to 8 by adding ammonia water, and dispersion for forming a solid electrolyte layer A liquid was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例7における方法と同様の方法で皮膜耐圧130Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表2に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 130 V was obtained in the same manner as in Example 7. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 2.

実施例16
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の1.5質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトールを1.875g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Example 16
25 g of a mixed solution was prepared in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 1.5% by mass. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. Next, 1.875 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added, and the pH is adjusted to 8 by adding aqueous ammonia to form a dispersion for forming a solid electrolyte layer. A liquid was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例7における方法と同様の方法で皮膜耐圧130Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表2に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 130 V was obtained in the same manner as in Example 7. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 2.

実施例17
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2.0質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトールを2.5g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Example 17
25 g of a mixed solution in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 2.0% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. Next, 2.5 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added, and the pH is adjusted to 8 by adding aqueous ammonia to form a dispersion for forming a solid electrolyte layer. A liquid was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例7における方法と同様の方法で皮膜耐圧130Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表2に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 130 V was obtained in the same manner as in Example 7. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 2.

実施例18
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の2.5質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間、次いで、周波数1.6MHz、出力20W/cmの超音波を5分間、さらに周波数2.4MHz、出力7W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトールを3.125g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Example 18
25 g of a mixed solution in which aggregates of PEDOT / PSS (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 2.5% by mass was prepared. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then an ultrasonic wave with a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 was applied for 5 minutes, then an ultrasonic wave with a frequency of 1.6 MHz and an output of 20 W / cm 2 was applied for 5 minutes, and further at a frequency of 2 Ultrasonic waves of 4 MHz and output of 7 W / cm 2 were irradiated for 5 minutes. Next, 3.125 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added, and aqueous pH is adjusted to 8 by adding aqueous ammonia to form a solid electrolyte layer. A liquid was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例7における方法と同様の方法で皮膜耐圧130Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表2に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 130 V was obtained in the same manner as in Example 7. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 2.

比較例12
化学重合により得たPEDOT/PSSの凝集体(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の1.5質量%の濃度で混合されている混合液25gを調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、周波数20kHz、出力50W/cmの超音波を5分間照射した。次いで、高導電化剤としてのソルビトールを1.875g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 12
25 g of a mixed solution was prepared in which PEDOT / PSS aggregates (particle size: 300 nm to 1 μm: average particle size: 450 nm) obtained by chemical polymerization were mixed with water at a concentration of 1.5% by mass. Next, the mixture was stirred with a stirring homogenizer, and then irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz and an output of 50 W / cm 2 for 5 minutes. Next, 1.875 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added, and the pH is adjusted to 8 by adding aqueous ammonia to form a dispersion for forming a solid electrolyte layer. A liquid was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例7における方法と同様の方法で皮膜耐圧130Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表2に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor provided with an anode having a film withstand voltage of 130 V was obtained in the same manner as in Example 7. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 2.

比較例13
化学重合により得たPEDOT/PSS(粒径;300nm〜1μm:平均粒径;450nm)が水に全体の0.5質量%の濃度で混合されている混合液を調製した。次いで、この混合液を攪拌ホモジナイザーにより攪拌した後、高圧ホモジナイザー(製品名;スターバーストミニ(株式会社スギノマシン製))に200MPaの条件下で20回流通させることにより、高圧分散処理を施した。さらに、得られた液を濃縮処理し、PEDOT/PSSが水に全体の1.5質量%の濃度で分散した液を得た。次いで、得られた液25gに、高導電化剤としてのソルビトールを1.875g(PEDOT/PSS:ソルビトール=17:83)添加し、アンモニア水を添加してpHを8に調整して、固体電解質層を形成するための分散液を得た。
Comparative Example 13
A liquid mixture was prepared in which PEDOT / PSS (particle size; 300 nm to 1 μm: average particle size; 450 nm) obtained by chemical polymerization was mixed with water at a concentration of 0.5% by mass. Next, this mixed solution was stirred with a stirring homogenizer, and then passed through a high-pressure homogenizer (product name: Starburst Mini (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.)) 20 times under a condition of 200 MPa, thereby performing a high-pressure dispersion treatment. Furthermore, the obtained liquid was concentrated, and a liquid in which PEDOT / PSS was dispersed in water at a concentration of 1.5% by mass was obtained. Next, 1.875 g (PEDOT / PSS: sorbitol = 17: 83) of sorbitol as a highly conductive agent is added to 25 g of the obtained liquid, and the pH is adjusted to 8 by adding aqueous ammonia to obtain a solid electrolyte. A dispersion for forming a layer was obtained.

得られた分散液を用いて、実施例7と同様の方法で皮膜耐圧130Vの陽極を備えた固体電解コンデンサを得た。得られた固体電解コンデンサについて、120Hzにおける容量出現率及び100kHzにおけるESRを測定した。結果を表2に示す。   Using the obtained dispersion, a solid electrolytic capacitor having an anode with a film withstand voltage of 130 V was obtained in the same manner as in Example 7. About the obtained solid electrolytic capacitor, the capacity appearance rate at 120 Hz and the ESR at 100 kHz were measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2013055308
Figure 2013055308

実施例16(及び比較例12)と比較例13との比較から、第1の形態のコンデンサと同様に、第2の形態のコンデンサにおいても、超音波分散を行った分散液を用いた固体電解コンデンサは、高圧ホモジナイザーによる分散処理を施した同じPEDOT/PSS量を含む分散液を用いたコンデンサよりも、高いCRと低いESRとを示すことがわかる。また、実施例16と比較例12との比較から、20kHzの周波数を有する超音波の照射に続いて1.6MHz、2.4MHzの周波数を有する超音波を照射した分散液を使用すると、コンデンサのCRが向上することがわかる。   From a comparison between Example 16 (and Comparative Example 12) and Comparative Example 13, solid electrolytic using a dispersion liquid subjected to ultrasonic dispersion in the capacitor of the second form as well as the capacitor of the first form. It can be seen that the capacitor exhibits higher CR and lower ESR than the capacitor using the dispersion containing the same amount of PEDOT / PSS that has been subjected to dispersion treatment by a high-pressure homogenizer. Further, from the comparison between Example 16 and Comparative Example 12, when a dispersion liquid irradiated with ultrasonic waves having a frequency of 1.6 MHz and 2.4 MHz following irradiation of ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz is used, It turns out that CR improves.

実施例14〜18の比較より、PEDOT/PSS含有量の影響がわかる。得られる固体電解コンデンサのESRは、分散液におけるPEDOT/PSSの含有量が増加するにつれて低下するが、コンデンサのCRについては、PEDOT/PSSの含有量が0.77質量%(混合液におけるPEDOT/PSSの含有量が0.8質量%)である分散液を用いた実施例14のコンデンサは、PEDOT/PSSの含有量が0.95質量%(混合液におけるPEDOT/PSSの含有量が1.0質量%)である分散液を用いた実施例15のコンデンサ、PEDOT/PSSの含有量が1.40質量%(混合液におけるPEDOT/PSSの含有量が1.50質量%)である分散液を用いた実施例16のコンデンサ、PEDOT/PSSの含有量が1.82質量%(混合液におけるPEDOT/PSSの含有量が2質量%)である分散液を用いた実施例17のコンデンサより小さなCR値を示し、PEDOT/PSSの含有量が2.22質量%(混合液におけるPEDOT/PSSの含有量が2.5質量%)である分散液を用いた実施例18のコンデンサは、実施例17のコンデンサより大きく低下したCR値を示した。これは、PEDOT/PSSの分散液における含有量が低すぎても高すぎても、PEDOT/PSSの分散性が低下していることを反映したものであると考えられる。   From the comparison of Examples 14 to 18, the influence of the PEDOT / PSS content can be seen. The ESR of the obtained solid electrolytic capacitor decreases as the content of PEDOT / PSS in the dispersion increases, but for the CR of the capacitor, the content of PEDOT / PSS is 0.77% by mass (PEDOT / PSS in the mixed solution). The capacitor of Example 14 using the dispersion having a PSS content of 0.8% by mass had a PEDOT / PSS content of 0.95% by mass (the PEDOT / PSS content in the mixed solution was 1. The capacitor of Example 15 using a dispersion liquid of 0 mass%), the dispersion liquid having a PEDOT / PSS content of 1.40 mass% (the content of PEDOT / PSS in the mixed liquid is 1.50 mass%) The capacitor of Example 16 using PEDOT / PSS was 1.82% by mass (the content of PEDOT / PSS in the mixed solution was 2% by mass) The CR value is smaller than that of the capacitor of Example 17 using the dispersion liquid, and the content of PEDOT / PSS is 2.22% by mass (the content of PEDOT / PSS in the mixed solution is 2.5% by mass). The capacitor of Example 18 using the dispersion showed a CR value significantly lower than that of Example 17. This is considered to reflect the fact that the dispersibility of PEDOT / PSS is lowered even if the content in the dispersion of PEDOT / PSS is too low or too high.

第1の形態のコンデンサ(実施例1,3,4参照)より、第2の形態のコンデンサにおいて、PEDOT/PSSの分散液における含有量の影響が大きく認められるのは、第1の形態のコンデンサでは、分散液が比較的容易に陽極の酸化皮膜に浸透するのに対し、第2の形態のコンデンサでは、陽極の酸化皮膜に分散液が浸透するまでに、コンデンサ素子の周囲、陽極と陰極との間隙及びセパレータへの浸透を経なければならず、PEDOT/PSSの分散性が良好であれば、含有量が多いほど酸化皮膜への浸透が容易且つ迅速であるためであると考えられる。   The effect of the content of the PEDOT / PSS dispersion in the capacitor of the second form is greater than that of the capacitor of the first form (see Examples 1, 3 and 4). Then, the dispersion liquid penetrates into the anode oxide film relatively easily, whereas in the capacitor of the second form, before the dispersion liquid penetrates into the anode oxide film, the periphery of the capacitor element, the anode and the cathode If the dispersibility of PEDOT / PSS is good, it is considered that the greater the content, the easier and quicker the penetration into the oxide film.

実施例7〜13の比較により、PEDOT/PSSの分散性に及ぼす超音波の周波数の影響がわかる。実施例7と実施例8の比較より、20kHzの周波数を有する超音波の照射、1.6MHzの周波数を有する超音波の照射に続いて、さらに2.4MHzの周波数を有する超音波を照射すると、コンデンサのCRがさらに向上することがわかる。また、実施例7と実施例10の比較からわかるように、1.6MHzの周波数の超音波の照射において、5分以上の照射ではもはやコンデンサのCRの向上が認められなかったが、実施例10〜13の比較からわかるように、2.4MHzの周波数の超音波の照射においては、超音波照射時間が長いほど、分散液の粘度がわずかに低下し、コンデンサのCRが向上した。   Comparison of Examples 7 to 13 shows the influence of the frequency of the ultrasonic wave on the dispersibility of PEDOT / PSS. From the comparison between Example 7 and Example 8, irradiation with ultrasonic waves having a frequency of 20 MHz, irradiation with ultrasonic waves having a frequency of 1.6 MHz, followed by irradiation with ultrasonic waves having a frequency of 2.4 MHz, It can be seen that the CR of the capacitor is further improved. Further, as can be seen from the comparison between Example 7 and Example 10, in the irradiation with ultrasonic waves having a frequency of 1.6 MHz, the improvement of the CR of the capacitor was no longer observed after irradiation for 5 minutes or more. As can be seen from the comparison of ˜13, in the ultrasonic irradiation with the frequency of 2.4 MHz, the longer the ultrasonic irradiation time, the slightly lower the viscosity of the dispersion and the CR of the capacitor was improved.

実施例7及び実施例17の固体電解コンデンサについて、電流−電圧曲線を得、故障が生じた電圧値により耐電圧性を評価した。表3にその結果を示す。   About the solid electrolytic capacitor of Example 7 and Example 17, the current-voltage curve was obtained and the withstand voltage property was evaluated by the voltage value at which the failure occurred. Table 3 shows the results.

Figure 2013055308
Figure 2013055308

高導電化剤としてのソルビトールを固体電解質層中に含む実施例17のコンデンサは、高導電化剤としてのエチレングリコールを固体電解質層中に含む実施例7のコンデンサに比較して、顕著に増加した耐電圧性を有することがわかる。なお、高導電化剤を含まない分散液を用いた固体電解コンデンサの耐電圧性についても評価したところ、60Vであった。   The capacitor of Example 17 containing sorbitol as a high conductivity agent in the solid electrolyte layer was significantly increased compared to the capacitor of Example 7 containing ethylene glycol as the high conductivity agent in the solid electrolyte layer. It turns out that it has withstand voltage property. In addition, when the withstand voltage property of the solid electrolytic capacitor using the dispersion liquid containing no high conductivity agent was also evaluated, it was 60V.

高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサは、幅広い用途に好適に使用することができ、本発明の分散液により、このような高いCRと低いESRとを有する固体電解コンデンサを簡便且つ迅速に得ることができる。   A solid electrolytic capacitor having a high CR and a low ESR can be suitably used for a wide range of applications, and the dispersion of the present invention allows a solid electrolytic capacitor having such a high CR and a low ESR to be easily and quickly. Can be obtained.

Claims (14)

分散媒としての水と、π共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子の微粒子と、を含む固体電解コンデンサ用分散液の製造方法であって、
水と、前記導電性高分子の微粒子と、を含む混合液を得る調製工程、及び、
前記混合液に、15〜100kHzの周波数を有する超音波を照射した後、0.8〜4MHzの周波数を有する超音波をさらに照射する分散工程
を含むことを特徴とする固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。
A method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor comprising water as a dispersion medium and fine particles of a water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer derived from a monomer having a π-conjugated double bond,
A preparation step of obtaining a mixed solution containing water and fine particles of the conductive polymer; and
A dispersion step of irradiating the mixed liquid with ultrasonic waves having a frequency of 15 to 100 kHz and further irradiating ultrasonic waves having a frequency of 0.8 to 4 MHz; Production method.
前記導電性高分子に、ドーパントとしてのポリマーアニオンが含まれている、請求項1に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。   The method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the conductive polymer contains a polymer anion as a dopant. 前記モノマーが、3位と4位に置換基を有するチオフェンからなる群から選択された少なくとも一種の化合物である、請求項1又は2に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。   The method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, wherein the monomer is at least one compound selected from the group consisting of thiophenes having substituents at the 3-position and the 4-position. 前記モノマーが3,4−エチレンジオキシチオフェンであり、前記ポリマーアニオンがポリスチレンスルホン酸アニオンである、請求項2又は3に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。   The method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor according to claim 2 or 3, wherein the monomer is 3,4-ethylenedioxythiophene and the polymer anion is a polystyrene sulfonate anion. 前記分散工程において、0.8〜4MHzの周波数を有する超音波の照射を、回数が増加するにつれて超音波の周波数を増加させながら、2回以上行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。   The said dispersion | distribution process WHEREIN: The irradiation of the ultrasonic wave which has a frequency of 0.8-4 MHz is performed 2 times or more, increasing the frequency of an ultrasonic wave as the frequency | count increases. The manufacturing method of the dispersion liquid for solid electrolytic capacitors of description. 前記分散工程において、超音波照射後の前記分散液に、ヒドロキシ基を有する水溶性化合物、アミド基を有する水溶性化合物、ラクトン基を有する水溶性化合物、ラクタム基を有する水溶性化合物、エーテル基を有する水溶性化合物、水溶性スルホキド及び水溶性スルホンからなる群から選択された少なくとも一種の化合物を高導電化剤として添加する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。   In the dispersion step, a water-soluble compound having a hydroxy group, a water-soluble compound having an amide group, a water-soluble compound having a lactone group, a water-soluble compound having a lactam group, and an ether group are added to the dispersion after ultrasonic irradiation. The dispersion for a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one compound selected from the group consisting of a water-soluble compound having water, a water-soluble sulfoxide and a water-soluble sulfone is added as a highly conductive agent. Liquid manufacturing method. 前記ヒドロキシ基を有する水溶性化合物がソルビトールである、請求項6に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。   The method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the water-soluble compound having a hydroxy group is sorbitol. 前記分散工程において、前記分散液のpHを4〜10の範囲に調整する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。   The manufacturing method of the dispersion liquid for solid electrolytic capacitors of any one of Claims 1-7 which adjusts the pH of the said dispersion liquid in the range of 4-10 in the said dispersion | distribution process. 前記混合液における前記導電性高分子の含有量が1.0〜2.0質量%の範囲である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法。   The manufacturing method of the dispersion liquid for solid electrolytic capacitors of any one of Claims 1-8 whose content of the said conductive polymer in the said liquid mixture is the range of 1.0-2.0 mass%. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ用分散液の製造方法によって得られた、分散媒としての水と、π共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子の微粒子と、を含む固体電解コンデンサ用分散液。   A water-insoluble or difficult water derived from water as a dispersion medium and a monomer having a π-conjugated double bond obtained by the method for producing a dispersion for a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 9. A dispersion for a solid electrolytic capacitor comprising fine particles of a soluble conductive polymer. 表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極と、該陽極の酸化皮膜上に設けられたπ共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子を含む固体電解層と、を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
前記陽極の酸化皮膜に、請求項10に記載の固体電解コンデンサ用分散液を浸透させて乾燥することにより、前記陽極の酸化皮膜上に前記導電性高分子を含む固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程
を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
Solid electrolysis comprising an anode made of a valve metal foil having an oxide film on the surface, and a water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer derived from a monomer having a π-conjugated double bond provided on the oxide film of the anode A method for producing a solid electrolytic capacitor comprising a layer,
The solid electrolyte which forms the solid electrolyte layer containing the said conductive polymer on the oxide film of the said anode by making the dispersion liquid for solid electrolytic capacitors of Claim 10 infiltrate into the oxide film of the said anode, and drying. A method for producing a solid electrolytic capacitor comprising a layer forming step.
表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極と、弁金属箔からなる陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された、π共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子を含む固体電解質層を保持したセパレータと、を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
前記陽極と、前記陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されたセパレータと、を含むコンデンサ素子を得る素子作成工程、及び、
前記コンデンサ素子に、請求項10に記載の固体電解コンデンサ用分散液を浸透させて乾燥することにより、前記陽極の酸化皮膜と前記陰極との間に前記導電性高分子を含む固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程
を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
A water-insoluble material derived from a monomer having a π-conjugated double bond disposed between an anode made of a valve metal foil having an oxide film on its surface, a cathode made of a valve metal foil, and the anode and the cathode. A separator holding a solid electrolyte layer containing a poorly water-soluble conductive polymer, and a method for producing a solid electrolytic capacitor comprising:
An element creation step for obtaining a capacitor element including the anode, the cathode, and a separator disposed between the anode and the cathode; and
A solid electrolyte layer containing the conductive polymer is formed between the oxide film of the anode and the cathode by impregnating the capacitor element with the dispersion for a solid electrolytic capacitor according to claim 10 and drying the dispersion. A solid electrolyte layer forming step of manufacturing a solid electrolytic capacitor.
請求項11に記載の固体電解コンデンサの製造方法によって得られた、表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極と、該陽極の酸化皮膜上に設けられたπ共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子を含む固体電解質層と、を備えた固体電解コンデンサ。   An anode comprising a valve metal foil having an oxide film on the surface thereof obtained by the method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 11, and a monomer having a π-conjugated double bond provided on the oxide film of the anode. And a solid electrolyte layer containing an induced water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer. 請求項12に記載の固体電解コンデンサの製造方法によって得られた、表面に酸化皮膜を有する弁金属箔からなる陽極と、弁金属箔からなる陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された、π共役二重結合を有するモノマーから誘導された水不溶性又は水難溶性の導電性高分子を含む固体電解質層を保持したセパレータと、を備えた固体電解コンデンサ。   An anode made of a valve metal foil having an oxide film on its surface, a cathode made of a valve metal foil, and a cathode made of a valve metal foil, obtained by the method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 12, and disposed between the anode and the cathode. And a separator holding a solid electrolyte layer containing a water-insoluble or poorly water-soluble conductive polymer derived from a monomer having a π-conjugated double bond.
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