JP2005286250A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 誘電体酸化皮膜上に、シロキサン骨格を有する分岐構造からなり末端にアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基の少なくともいずれかが置換したポリマーからなる第1のポリマー層を形成するとともに、この第1のポリマー層上に、重合性モノマーと酸化剤との重合反応により生成される導電性ポリマーからなる第2のポリマー層を形成した。第1のポリマー層は、シロキサン骨格を有する分岐構造からなり、そのため誘電体酸化皮膜表面の水酸基と効率よく共有結合するとともに、固体電解質層たる導電性ポリマーからなる第2のポリマー層との親和性が向上し、容量出現率を向上させることができる。
【選択図】なし
Description
なお、このような問題点は、重合性モノマーとしてEDTを用いた場合に限らず、他のチオフェン誘導体、ピロール、アニリン等を用いた場合にも同様に生じていた。
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は以下の通りである。すなわち、表面に酸化皮膜層が形成された陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に修復化成を施す。
分岐ポリマーは、例えば以下のようにして合成することができる。すなわち、還流管をつけた100mlの三口フラスコを窒素置換した後、このフラスコ中でビス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシラン(1)2.49g(0.01mol)を50mlのTHFに溶解した。Karstedt触媒(platinum(0)−1,3−divinyl−1,1,3,3−tetramethyldisiloxane complex 0.1M in xylene)を数滴加え、IRスペクトルで完全にSi−H基が消失するまで加熱還流し、室温まで冷却した。エバポレーターで低沸点溶媒等を除去後、アセトニトリルに生成物を滴下して無色粘性液状のポリマーを得た。収率は92%であった。ポリスチレンを標準とし、THFを展開溶媒とするGPC分量測定の結果、重量平均分子量は4700であった。
上記分岐ポリマーの誘導体は、末端にアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基の少なくともいずれかが置換しており、これらが全てまたは選択的に置換していてもよい。
重合性モノマーとしてEDTを用いた場合、コンデンサ素子に含浸するEDTとしては、EDTモノマーを用いることができるが、EDTと揮発性溶媒とを1:0〜1:3の体積比で混合したモノマー溶液を用いることもできる。
前記揮発性溶媒としては、ペンタン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン等のケトン類、メタノール等のアルコール類、アセトニトリル等の窒素化合物等を用いることができるが、なかでも、メタノール、エタノール、アセトン等が好ましい。
修復化成の化成液としては、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のリン酸系の化成液、ホウ酸アンモニウム等のホウ酸系の化成液、アジピン酸アンモニウム等のアジピン酸系の化成液を用いることができるが、なかでも、リン酸二水素アンモニウムを用いることが望ましい。また、浸漬時間は、5〜120分が望ましい。
本発明に用いられる重合性モノマーとしては、上記EDTの他に、EDT以外のチオフェン誘導体、アニリン、ピロール、フラン、アセチレンまたはそれらの誘導体であって、所定の酸化剤により酸化重合され、導電性ポリマーを形成するものであれば適用することができる。なお、チオフェン誘導体としては、下記の構造式のものを用いることができる。
続いて、所定の容器に、EDTとp−トルエンスルホン酸第二鉄の40wt%ブタノール溶液を、その重量比が1:3となるように注入して混合液を調製し、コンデンサ素子を上記混合液に10秒間浸漬してコンデンサ素子にEDTと酸化剤を含浸した。そして、このコンデンサ素子を120℃の恒温槽内に1時間放置して、コンデンサ素子内でPEDTの重合反応を発生させ、固体電解質層を形成した。その後、このコンデンサ素子を有底筒状のアルミニウムケースに収納し、封ロゴムで封止し、固体電解コンデンサを形成した。
コンデンサ素子を上記ビス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシラン誘導体のヘキサン溶液に浸漬することなく、実施例1と同様の条件及び工程で固体電解コンデンサを作成した。
Claims (7)
- 誘電体酸化皮膜上に、シロキサン骨格を有する分岐構造からなり末端にアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基の少なくともいずれかが置換したポリマーからなる第1のポリマー層を形成するとともに、この第1のポリマー層上に、重合性モノマーと酸化剤との重合反応により生成される導電性ポリマーからなる第2のポリマー層を形成した固体電解コンデンサ。
- 前記第1のポリマーの炭素数が1から30の範囲の直鎖および分岐鎖の末端にアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基の少なくともいずれかが置換している請求項第1項記載のポリマー。
- 前記第1のポリマーがデンドリティックポリマーである請求項1または請求項2記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第1のポリマーが、ビス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシラン、トリス(ジメチルビニルシロキシ)シラン、ビス(ジメチルアリルシロキシ)メチルシラン、トリス(ジメチルアリルシロキシ)シランを単独もしくは二種以上を混合した重合体、あるいはビス(ジメチルシロキシ)メチルビニルシラン、トリス(ジメチルシロキシ)ビニルシラン、ビス(ジメチルシロキシ)メチルアリルシラン、トリス(ジメチルシロキシ)アリルシランを単独もしくは二種以上を混合した重合体から選択されるポリマーの末端に、アルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基の少なくともいずれかが置換している請求項1ないし請求項3記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第1のポリマーの分子量が1000〜80000の範囲である請求項1ないし請求項4記載の固体電解コンデンサ。
- 前記誘電体酸化皮膜がアルミニウム、タンタル、ニオブから選択される弁金属の酸化物からなる請求項1ないし請求項5記載の固体電解コンデンサ。
- 前記誘電体酸化皮膜が、箔状の弁金属、板状の弁金属、粉体の焼結体のいずれかの表層に形成されている請求項1ないし請求項6記載の固体電解コンデンサ。
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