JP2006287182A - Capacitor and its method for manufacturing - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacitor in which the corrosion of a dielectric layer is prevented, and to provide its method for manufacturing. <P>SOLUTION: The capacitor 10 comprises a positive electrode 11, composed of porous material of valve metal, a dielectric layer 12 formed by oxidization of the surface of the positive electrode 11, and a negative electrode 13 formed on the dielectric layer 12 and provided with a solid electrolite layer 13a, wherein the solid electric layer 13a of the negative electrode 13 contains π conjugation based conductive polymer, polyanion, and solvent, and is formed by applying conductive polymer solution of pH 3 to 13 at 25°C. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルミ電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ、ニオブ電解コンデンサなどコンデンサ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a capacitor such as an aluminum electrolytic capacitor, a tantalum electrolytic capacitor, a niobium electrolytic capacitor, and a method for manufacturing the same.

近年、電子機器のデジタル化に伴い、電子機器に用いられるコンデンサは高周波領域におけるインピーダンスを低下させることが要求されている。従来から、この要求に対応すべく、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁金属の酸化皮膜を誘電体とし、この表面にπ共役系導電性高分子を形成して陰極とした、所謂、機能性コンデンサが使用されている。  In recent years, with the digitization of electronic devices, capacitors used in electronic devices are required to reduce impedance in a high frequency region. Conventionally, in order to meet this requirement, so-called functional capacitors, in which an oxide film of valve metal such as aluminum, tantalum, or niobium is used as a dielectric, and a π-conjugated conductive polymer is formed on this surface as a cathode. Is used.

この機能性コンデンサの構造は、特許文献1に示されるように、弁金属多孔質体からなる陽極と、陽極の表面を酸化して形成した誘電体層と、誘電体層に固体電解質層、カーボン層、銀層を積層した陰極とを有するものが一般的であり、コンデンサの固体電解質層としては、π共役系導電性高分子が用いられている。  As shown in Patent Document 1, the structure of this functional capacitor includes an anode made of a valve metal porous body, a dielectric layer formed by oxidizing the surface of the anode, a solid electrolyte layer, carbon In general, a layer and a cathode having a silver layer laminated thereon are used, and a π-conjugated conductive polymer is used as a solid electrolyte layer of a capacitor.

π共役系導電性高分子の膜の形成法としては、電解重合法と化学酸化重合法とが広く知られている。
特許文献2等に記載されているような電解重合法では、弁金属多孔質体表面にマンガン酸化物からなる導電層をあらかじめ形成した後にこれを電極として電解重合する。したがって、導電層を形成する分、煩雑になる上に、マンガン酸化物は導電性が低く、高導電性のπ共役系導電性高分子を使用する効果が薄れるという問題があった。
As a method for forming a film of a π-conjugated conductive polymer, an electrolytic polymerization method and a chemical oxidative polymerization method are widely known.
In the electrolytic polymerization method described in Patent Document 2 and the like, a conductive layer made of manganese oxide is formed in advance on the surface of the valve metal porous body, and then this is used as an electrode for electrolytic polymerization. Therefore, there is a problem that the conductive layer is complicated and the manganese oxide has low conductivity, and the effect of using a highly conductive π-conjugated conductive polymer is reduced.

また、特許文献3等に記載されているような化学酸化重合法では、重合時間が長く、また、膜の厚みを確保するために繰り返し重合しなければならず、コンデンサの生産効率が低かった上に、電解重合に比べて導電性も低かった。さらに、化学酸化重合法における溶液は酸化剤によってかなりの酸性を示すため、酸化皮膜である誘電体層を腐食させており、等価直列抵抗の増加を招いていた。また、巻回型アルミ電解コンデンサを製造しようとした場合、従来から使用されていたセルロースを原料としたセパレータを使用できないという問題があった。これはセパレータ中のセルロースが化学酸化重合を阻害するためと考えられる。  In addition, in the chemical oxidative polymerization method described in Patent Document 3 and the like, the polymerization time is long, and in order to ensure the thickness of the film, the polymerization must be repeated, resulting in low production efficiency of the capacitor. In addition, the conductivity was also lower than that of electrolytic polymerization. Furthermore, since the solution in the chemical oxidative polymerization method shows considerable acidity depending on the oxidizing agent, the dielectric layer as an oxide film is corroded, resulting in an increase in equivalent series resistance. Moreover, when it was going to manufacture a winding type aluminum electrolytic capacitor, there existed a problem that the separator made from the cellulose used conventionally could not be used. This is considered because the cellulose in a separator inhibits chemical oxidative polymerization.

電解重合法および化学酸化重合法以外のπ共役系導電性高分子の膜の形成法としては、スルホ基、カルボキシル基等を持つポリアニオンを共存させながらアニリンを化学酸化重合して水溶性のポリアニリンを調製し、そのポリアニリン水溶液を塗布、乾燥して塗膜を形成する方法が提案されている(特許文献4参照)。
また、π共役系導電性高分子とポリアニオンと特定の有機化合物を含む溶液を塗布、乾燥して導電性の塗膜を形成する方法が提案されている(特許文献5参照)。
特開2003−37024号公報 特開昭63−158829号公報 特開昭63−173313号公報 特開平7−105718号公報 特許第2916098号公報
As a method of forming a film of a π-conjugated conductive polymer other than the electrolytic polymerization method and the chemical oxidative polymerization method, water-soluble polyaniline is formed by chemical oxidative polymerization of aniline in the presence of a polyanion having a sulfo group, a carboxyl group, etc. A method of forming a coating film by preparing, applying and drying the aqueous polyaniline solution has been proposed (see Patent Document 4).
In addition, a method of forming a conductive coating by applying and drying a solution containing a π-conjugated conductive polymer, a polyanion, and a specific organic compound has been proposed (see Patent Document 5).
JP 2003-37024 A JP-A-63-158829 JP 63-173313 A JP-A-7-105718 Japanese Patent No. 2916098

しかし、特許文献4,5に記載の方法によれば、簡便に高導電性(高電気伝導度)の膜を形成できるものの、誘電体層を腐食させるという問題は解決されていない。そのため、コンデンサの等価直列抵抗を低くすることができなかった。
本発明は、誘電体層の腐食が防止されており、等価直列抵抗の低いコンデンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
However, according to the methods described in Patent Documents 4 and 5, a film having high conductivity (high electrical conductivity) can be easily formed, but the problem of corroding the dielectric layer has not been solved. Therefore, the equivalent series resistance of the capacitor could not be lowered.
An object of the present invention is to provide a capacitor having a low equivalent series resistance in which corrosion of a dielectric layer is prevented and a method for manufacturing the same.

本発明のコンデンサは、弁金属の多孔質体からなる陽極と、該陽極の表面が酸化されて形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成され、固体電解質層を具備する陰極とを有するコンデンサにおいて、
陰極の固体電解質層が、π共役系導電性高分子とポリアニオンと溶媒とを含み、25℃におけるpHが3〜13に調整された導電性高分子溶液が塗布されて形成されたものであることを特徴とする。
本発明のコンデンサにおいては、導電性高分子溶液にアルカリが添加されてpHが前記範囲に調整されていることが好ましい。
その場合、アルカリが窒素含有芳香族性環式化合物であることが好ましい。
また、本発明のコンデンサにおいては、導電性高分子溶液が、分子内に水酸基、グリシジル基、アミノ基のいずれか1種以上を有する化合物を含有することであることが好ましい。
本発明の弁コンデンサの製造方法は、金属の多孔質体からなる陽極と該陽極の表面が酸化されて形成された誘電体層とを有するコンデンサ中間体における誘電体層側表面に、π共役系導電性高分子とポリアニオンと溶媒とを含み、25℃におけるpHを3〜13に調整した導電性高分子溶液を塗布し、乾燥する工程を有することを特徴とする。
The capacitor of the present invention includes an anode made of a porous body of valve metal, a dielectric layer formed by oxidizing the surface of the anode, and a cathode formed on the dielectric layer and including a solid electrolyte layer. In a capacitor having
The cathode solid electrolyte layer is formed by applying a conductive polymer solution containing a π-conjugated conductive polymer, a polyanion, and a solvent and having a pH adjusted to 3 to 13 at 25 ° C. It is characterized by.
In the capacitor of the present invention, it is preferable that the pH is adjusted to the above range by adding alkali to the conductive polymer solution.
In that case, the alkali is preferably a nitrogen-containing aromatic cyclic compound.
In the capacitor of the present invention, it is preferable that the conductive polymer solution contains a compound having one or more of a hydroxyl group, a glycidyl group, and an amino group in the molecule.
The manufacturing method of the valve capacitor of the present invention includes a π-conjugated system on a dielectric layer side surface in a capacitor intermediate body having an anode made of a metal porous body and a dielectric layer formed by oxidizing the surface of the anode. It comprises a step of applying and drying a conductive polymer solution containing a conductive polymer, a polyanion, and a solvent and having a pH adjusted to 3 to 13 at 25 ° C.

本発明のコンデンサは、誘電体層の腐食が防止されているため、等価直列抵抗が低い。さらに、本発明のコンデンサは、誘電体層の腐食が防止されているため、漏れ電流が小さく、また、静電容量が高い。
本発明のコンデンサの製造方法によれば、誘電体層の腐食を防止でき、コンデンサの等価直列抵抗を低くできる。
The capacitor of the present invention has a low equivalent series resistance because the corrosion of the dielectric layer is prevented. Furthermore, since the capacitor of the present invention prevents corrosion of the dielectric layer, the leakage current is small and the capacitance is high.
According to the method for manufacturing a capacitor of the present invention, corrosion of the dielectric layer can be prevented, and the equivalent series resistance of the capacitor can be lowered.

以下、本発明のコンデンサ及びその製造方法の一実施形態例について説明する。
図1は、本実施形態例のコンデンサの構成を示す図である。このコンデンサ10は、弁金属の多孔質体からなる陽極11と、陽極11の表面が酸化されて形成された誘電体層12と、誘電体層12上に形成された陰極13とを有して概略構成されている。
Hereinafter, an embodiment of a capacitor and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a capacitor according to the present embodiment. The capacitor 10 includes an anode 11 made of a porous body of valve metal, a dielectric layer 12 formed by oxidizing the surface of the anode 11, and a cathode 13 formed on the dielectric layer 12. It is roughly structured.

<陽極>
陽極11をなす弁金属としては、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモンなどが挙げられる。これらのうち、アルミニウム、タンタル、ニオブが好適である。
陽極11の具体例としては、アルミニウム箔をエッチングして表面積を増加させた後、その表面を酸化処理したものや、タンタル粒子やニオブ粒子の焼結体表面を酸化処理してペレットにしたものが挙げられる。このように処理されたものは表面に凹凸が形成されている。
<Anode>
Examples of the valve metal forming the anode 11 include aluminum, tantalum, niobium, titanium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, and antimony. Of these, aluminum, tantalum, and niobium are preferable.
Specific examples of the anode 11 include those obtained by etching an aluminum foil to increase the surface area and then oxidizing the surface, or oxidizing the surface of a sintered body of tantalum particles and niobium particles into pellets. Can be mentioned. As for the thing processed in this way, the unevenness | corrugation is formed in the surface.

<誘電体層>
誘電体層12は、例えば、アジピン酸アンモニウム水溶液などの電解液中にて、金属体の陽極11の表面を陽極酸化することで形成されたものである。よって、図1に示すように、陽極11と同様に誘電体層12の表面にも凹凸が形成されている。
<Dielectric layer>
The dielectric layer 12 is formed by, for example, anodizing the surface of the metal anode 11 in an electrolytic solution such as an ammonium adipate aqueous solution. Therefore, as shown in FIG. 1, the surface of the dielectric layer 12 is uneven as in the anode 11.

<陰極>
陰極13は、固体電解質層13aと、固体電解質層13a上に形成されたアルミ箔などの陰極金属層13bとを具備するものであり、固体電解質層13aは、π共役系導電性高分子とポリアニオンと溶媒とを含有する導電性高分子溶液が塗布されて形成されたものである。
<Cathode>
The cathode 13 includes a solid electrolyte layer 13a and a cathode metal layer 13b such as an aluminum foil formed on the solid electrolyte layer 13a. The solid electrolyte layer 13a includes a π-conjugated conductive polymer and a polyanion. And a conductive polymer solution containing a solvent is formed by coating.

(π共役系導電性高分子)
π共役系導電性高分子は、主鎖がπ共役系で構成されている有機高分子であれば使用できる。例えば、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアセチレン類、ポリフェニレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリアニリン類、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が挙げられる。重合の容易さ、空気中での安定性の点からは、ポリピロール類、ポリチオフェン類及びポリアニリン類が好ましい。
π共役系導電性高分子は無置換のままでも、充分な導電性を得ることができるが、導電性をより高めるためには、アルキル基、カルボキシル基、スルホ基、アルコキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基等の官能基をπ共役系導電性高分子に導入することが好ましい。
(Π-conjugated conductive polymer)
The π-conjugated conductive polymer can be used as long as the main chain is an organic polymer having a π-conjugated system. Examples thereof include polypyrroles, polythiophenes, polyacetylenes, polyphenylenes, polyphenylene vinylenes, polyanilines, polyacenes, polythiophene vinylenes, and copolymers thereof. From the viewpoint of easy polymerization and stability in air, polypyrroles, polythiophenes and polyanilines are preferred.
Even if the π-conjugated conductive polymer remains unsubstituted, sufficient conductivity can be obtained. However, in order to further increase the conductivity, an alkyl group, a carboxyl group, a sulfo group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, a cyano group It is preferable to introduce a functional group such as a group into the π-conjugated conductive polymer.

このようなπ共役系導電性高分子の具体例としては、ポリピロール、ポリ(N−メチルピロール)、ポリ(3−メチルピロール)、ポリ(3−エチルピロール)、ポリ(3−n−プロピルピロール)、ポリ(3−ブチルピロール)、ポリ(3−オクチルピロール)、ポリ(3−デシルピロール)、ポリ(3−ドデシルピロール)、ポリ(3,4−ジメチルピロール)、ポリ(3,4−ジブチルピロール)、ポリ(3−カルボキシピロール)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシピロール)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシエチルピロール)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシブチルピロール)、ポリ(3−ヒドロキシピロール)、ポリ(3−メトキシピロール)、ポリ(3−エトキシピロール)、ポリ(3−ブトキシピロール)、ポリ(3−ヘキシルオキシピロール)、ポリ(3−メチル−4−ヘキシルオキシピロール)、ポリ(3−メチル−4−ヘキシルオキシピロール)、ポリチオフェン、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ(3−エチルチオフェン)、ポリ(3−プロピルチオフェン)、ポリ(3−ブチルチオフェン)、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)、ポリ(3−ヘプチルチオフェン)、ポリ(3−オクチルチオフェン)、ポリ(3−デシルチオフェン)、ポリ(3−ドデシルチオフェン)、ポリ(3−オクタデシルチオフェン)、ポリ(3−ブロモチオフェン)、ポリ(3−クロロチオフェン)、ポリ(3−ヨードチオフェン)、ポリ(3−シアノチオフェン)、ポリ(3−フェニルチオフェン)、ポリ(3,4−ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4−ジブチルチオフェン)、ポリ(3−ヒドロキシチオフェン)、ポリ(3−メトキシチオフェン)、ポリ(3−エトキシチオフェン)、ポリ(3−ブトキシチオフェン)、ポリ(3−ヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3−ヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3−オクチルオキシチオフェン)、ポリ(3−デシルオキシチオフェン)、ポリ(3−ドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3−オクタデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヒドロキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジメトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジエトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジプロポキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジブトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジオクチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ブテンジオキシチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−メトキシチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−エトキシチオフェン)、ポリ(3−カルボキシチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシエチルチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシブチルチオフェン)、ポリアニリン、ポリ(2−メチルアニリン)、ポリ(3−イソブチルアニリン)、ポリ(2−アニリンスルホン酸)、ポリ(3−アニリンスルホン酸)等が挙げられる。   Specific examples of such π-conjugated conductive polymers include polypyrrole, poly (N-methylpyrrole), poly (3-methylpyrrole), poly (3-ethylpyrrole), and poly (3-n-propylpyrrole). ), Poly (3-butylpyrrole), poly (3-octylpyrrole), poly (3-decylpyrrole), poly (3-dodecylpyrrole), poly (3,4-dimethylpyrrole), poly (3,4 Dibutylpyrrole), poly (3-carboxypyrrole), poly (3-methyl-4-carboxypyrrole), poly (3-methyl-4-carboxyethylpyrrole), poly (3-methyl-4-carboxybutylpyrrole), Poly (3-hydroxypyrrole), poly (3-methoxypyrrole), poly (3-ethoxypyrrole), poly (3-butoxypyrrole), poly 3-hexyloxypyrrole), poly (3-methyl-4-hexyloxypyrrole), poly (3-methyl-4-hexyloxypyrrole), polythiophene, poly (3-methylthiophene), poly (3-ethylthiophene) , Poly (3-propylthiophene), poly (3-butylthiophene), poly (3-hexylthiophene), poly (3-heptylthiophene), poly (3-octylthiophene), poly (3-decylthiophene), poly (3-dodecylthiophene), poly (3-octadecylthiophene), poly (3-bromothiophene), poly (3-chlorothiophene), poly (3-iodothiophene), poly (3-cyanothiophene), poly (3 -Phenylthiophene), poly (3,4-dimethylthiophene), poly (3,4-dibuty) Ruthiophene), poly (3-hydroxythiophene), poly (3-methoxythiophene), poly (3-ethoxythiophene), poly (3-butoxythiophene), poly (3-hexyloxythiophene), poly (3-heptyl) Oxythiophene), poly (3-octyloxythiophene), poly (3-decyloxythiophene), poly (3-dodecyloxythiophene), poly (3-octadecyloxythiophene), poly (3,4-dihydroxythiophene), Poly (3,4-dimethoxythiophene), poly (3,4-diethoxythiophene), poly (3,4-dipropoxythiophene), poly (3,4-dibutoxythiophene), poly (3,4-dihexyl) Oxythiophene), poly (3,4-diheptyloxythiophene), poly (3 4-dioctyloxythiophene), poly (3,4-didecyloxythiophene), poly (3,4-didodecyloxythiophene), poly (3,4-ethylenedioxythiophene), poly (3,4-propylene) Dioxythiophene), poly (3,4-butenedioxythiophene), poly (3-methyl-4-methoxythiophene), poly (3-methyl-4-ethoxythiophene), poly (3-carboxythiophene), poly (3-methyl-4-carboxythiophene), poly (3-methyl-4-carboxyethylthiophene), poly (3-methyl-4-carboxybutylthiophene), polyaniline, poly (2-methylaniline), poly (3 -Isobutylaniline), poly (2-anilinesulfonic acid), poly (3-anilinesulfonic acid), etc. It is below.

中でも、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ(N−メチルピロール)、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ(3−メトキシチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)から選ばれる1種又は2種からなる(共)重合体が抵抗値、反応性の点から好適に用いられる。さらには、ポリピロール、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)は、導電性がより高い上に、耐熱性が向上する点から、より好ましい。
また、ポリ(N−メチルピロール)、ポリ(3−メチルチオフェン)のようなアルキル置換化合物は溶媒溶解性や、疎水性樹脂を添加した場合の相溶性および分散性がより向上することからより好ましい。また、アルキル置換化合物のアルキル基の中では、導電性の低下を防ぐことから、メチル基が好ましい。
Among them, from one or two kinds selected from polypyrrole, polythiophene, poly (N-methylpyrrole), poly (3-methylthiophene), poly (3-methoxythiophene), and poly (3,4-ethylenedioxythiophene). The (co) polymer is preferably used from the viewpoints of resistance and reactivity. Furthermore, polypyrrole and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) are more preferable because they have higher conductivity and improved heat resistance.
In addition, alkyl-substituted compounds such as poly (N-methylpyrrole) and poly (3-methylthiophene) are more preferable because solvent solubility and compatibility and dispersibility when a hydrophobic resin is added are further improved. . Further, among the alkyl groups of the alkyl-substituted compound, a methyl group is preferable because it prevents a decrease in conductivity.

上記π共役系導電性高分子は、溶媒中、π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを、適切な酸化剤と後述のアニオン基を有する高分子の存在下で化学酸化重合することによって容易に製造できる。
前駆体モノマーは、分子内にπ共役系を有し、適切な酸化剤の作用によって高分子化した際にもその主鎖にπ共役系が形成されるものである。例えば、ピロール類及びその誘導体、チオフェン類及びその誘導体、アニリン類及びその誘導体等が挙げられる。
前駆体モノマーの具体例としては、ピロール、N−メチルピロール、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−n−プロピルピロール、3−ブチルピロール、3−オクチルピロール、3−デシルピロール、3−ドデシルピロール、3,4−ジメチルピロール、3,4−ジブチルピロール、3−カルボキシルピロール、3−メチル−4−カルボキシルピロール、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、3−ヒドロキシピロール、3−メトキシピロール、3−エトキシピロール、3−ブトキシピロール、3−ヘキシルオキシピロール、3−メチル−4−ヘキシルオキシピロール、3−メチル−4−ヘキシルオキシピロール、チオフェン、3−メチルチオフェン、3−エチルチオフェン、3−プロピルチオフェン、3−ブチルチオフェン、3−ヘキシルチオフェン、3−ヘプチルチオフェン、3−オクチルチオフェン、3−デシルチオフェン、3−ドデシルチオフェン、3−オクタデシルチオフェン、3−ブロモチオフェン、3−クロロチオフェン、3−ヨードチオフェン、3−シアノチオフェン、3−フェニルチオフェン、3,4−ジメチルチオフェン、3,4−ジブチルチオフェン、3−ヒドロキシチオフェン、3−メトキシチオフェン、3−エトキシチオフェン、3−ブトキシチオフェン、3−ヘキシルオキシチオフェン、3−ヘプチルオキシチオフェン、3−オクチルオキシチオフェン、3−デシルオキシチオフェン、3−ドデシルオキシチオフェン、3−オクタデシルオキシチオフェン、3,4−ジヒドロキシチオフェン、3,4−ジメトキシチオフェン、3,4−ジエトキシチオフェン、3,4−ジプロポキシチオフェン、3,4−ジブトキシチオフェン、3,4−ジヘキシルオキシチオフェン、3,4−ジヘプチルオキシチオフェン、3,4−ジオクチルオキシチオフェン、3,4−ジデシルオキシチオフェン、3,4−ジドデシルオキシチオフェン、3,4−エチレンジオキシチオフェン、3,4−プロピレンジオキシチオフェン、3,4−ブテンジオキシチオフェン、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、3−カルボキシチオフェン、3−メチル−4−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、アニリン、2−メチルアニリン、3−イソブチルアニリン、2−アニリンスルホン酸、3−アニリンスルホン酸等が挙げられる。
The π-conjugated conductive polymer is obtained by chemical oxidative polymerization of a precursor monomer that forms a π-conjugated conductive polymer in a solvent in the presence of a suitable oxidizing agent and a polymer having an anionic group described below. Can be easily manufactured.
The precursor monomer has a π-conjugated system in the molecule, and a π-conjugated system is formed in the main chain even when polymerized by the action of an appropriate oxidizing agent. Examples thereof include pyrroles and derivatives thereof, thiophenes and derivatives thereof, anilines and derivatives thereof, and the like.
Specific examples of the precursor monomer include pyrrole, N-methylpyrrole, 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrole, 3-n-propylpyrrole, 3-butylpyrrole, 3-octylpyrrole, 3-decylpyrrole, 3- Dodecylpyrrole, 3,4-dimethylpyrrole, 3,4-dibutylpyrrole, 3-carboxylpyrrole, 3-methyl-4-carboxylpyrrole, 3-methyl-4-carboxyethylpyrrole, 3-methyl-4-carboxybutylpyrrole 3-hydroxypyrrole, 3-methoxypyrrole, 3-ethoxypyrrole, 3-butoxypyrrole, 3-hexyloxypyrrole, 3-methyl-4-hexyloxypyrrole, 3-methyl-4-hexyloxypyrrole, thiophene, 3 -Methylthiophene, 3-ethylthiophene, -Propylthiophene, 3-butylthiophene, 3-hexylthiophene, 3-heptylthiophene, 3-octylthiophene, 3-decylthiophene, 3-dodecylthiophene, 3-octadecylthiophene, 3-bromothiophene, 3-chlorothiophene, 3 -Iodothiophene, 3-cyanothiophene, 3-phenylthiophene, 3,4-dimethylthiophene, 3,4-dibutylthiophene, 3-hydroxythiophene, 3-methoxythiophene, 3-ethoxythiophene, 3-butoxythiophene, 3- Hexyloxythiophene, 3-heptyloxythiophene, 3-octyloxythiophene, 3-decyloxythiophene, 3-dodecyloxythiophene, 3-octadecyloxythiophene, 3,4-dihydroxythiophene 3,4-dimethoxythiophene, 3,4-diethoxythiophene, 3,4-dipropoxythiophene, 3,4-dibutoxythiophene, 3,4-dihexyloxythiophene, 3,4-diheptyloxythiophene, 3,4-dioctyloxythiophene, 3,4-didecyloxythiophene, 3,4-didodecyloxythiophene, 3,4-ethylenedioxythiophene, 3,4-propylenedioxythiophene, 3,4-butene Oxythiophene, 3-methyl-4-methoxythiophene, 3-methyl-4-ethoxythiophene, 3-carboxythiophene, 3-methyl-4-carboxythiophene, 3-methyl-4-carboxyethylthiophene, 3-methyl-4 -Carboxybutylthiophene, aniline, 2-methylaniline, Examples include 3-isobutylaniline, 2-aniline sulfonic acid, and 3-aniline sulfonic acid.

π共役系導電性高分子の製造で使用する溶媒としては特に制限されず、前記前駆体モノマーを溶解又は分散しうる溶媒であり、酸化剤の酸化力を維持させることができるものであればよい。例えば、水、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチレンホスホルトリアミド、アセトニトリル、ベンゾニトリル等の極性溶媒、クレゾール、フェノール、キシレノール等のフェノール類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類、ギ酸、酢酸等のカルボン酸、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート化合物、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル化合物、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテル等の鎖状エーテル類、3−メチル−2−オキサゾリジノン等の複素環化合物、アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル化合物等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、2種類以上の混合物としてもよいし、他の溶媒との混合物としてもよい。   The solvent used in the production of the π-conjugated conductive polymer is not particularly limited as long as it is a solvent that can dissolve or disperse the precursor monomer and can maintain the oxidizing power of the oxidizing agent. . For example, polar solvents such as water, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylene phosphortriamide, acetonitrile, benzonitrile, cresol, phenol, xylenol, etc. Phenols, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, hydrocarbons such as hexane, benzene and toluene, carboxylic acids such as formic acid and acetic acid, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. Carbonate compounds, ether compounds such as dioxane, diethyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol dialkyl ether, polyethylene glycol dialkyl ether Chain ethers such as polypropylene glycol dialkyl ether, 3-methyl-2-oxazolidinone heterocyclic compounds such as, acetonitrile, glutarodinitrile, methoxy acetonitrile, propionitrile, nitrile compounds such as benzonitrile and the like. These solvents may be used alone, as a mixture of two or more kinds, or as a mixture with other solvents.

酸化剤としては、前記前駆体モノマーを酸化させてπ共役系導電性高分子を得ることができるものであればよく、例えば、ぺルオキソ二硫酸アンモニウム(過硫酸アンモニウム)、ぺルオキソ二硫酸ナトリウム(過硫酸ナトリウム)、ぺルオキソ二硫酸カリウム(過硫酸カリウム)等のぺルオキソ二硫酸塩、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄、塩化第二銅等の遷移金属化合物、三フッ化ホウ素、塩化アルミニウムなどの金属ハロゲン化合物、酸化銀、酸化セシウム等の金属酸化物、過酸化水素、オゾン等の過酸化物、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物、酸素等が挙げられる。   Any oxidizing agent may be used as long as it can oxidize the precursor monomer to obtain a π-conjugated conductive polymer. Examples thereof include ammonium peroxodisulfate (ammonium persulfate), sodium peroxodisulfate (persulfate). Sodium), peroxodisulfates such as potassium peroxodisulfate (potassium persulfate), transition metal compounds such as ferric chloride, ferric sulfate, ferric nitrate, cupric chloride, boron trifluoride Metal halide compounds such as aluminum chloride, metal oxides such as silver oxide and cesium oxide, peroxides such as hydrogen peroxide and ozone, organic peroxides such as benzoyl peroxide, oxygen, and the like.

(ポリアニオン)
ポリアニオンは、置換若しくは未置換のポリアルキレン、置換若しくは未置換のポリアルケニレン、置換若しくは未置換のポリイミド、置換若しくは未置換のポリアミド、置換若しくは未置換のポリエステル及びこれらの共重合体であって、アニオン基を有する構成単位とアニオン基を有さない構成単位とからなるものである。
このポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性と耐熱性を向上させる。
(Polyanion)
The polyanion is a substituted or unsubstituted polyalkylene, a substituted or unsubstituted polyalkenylene, a substituted or unsubstituted polyimide, a substituted or unsubstituted polyamide, a substituted or unsubstituted polyester, and a copolymer thereof. It consists of a structural unit having a group and a structural unit having no anionic group.
The anion group of the polyanion functions as a dopant for the π-conjugated conductive polymer, and improves the conductivity and heat resistance of the π-conjugated conductive polymer.

ポリアルキレンとは、主鎖がメチレンの繰り返しで構成されているポリマーである。ポリアルキレンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン、ポリヘキセン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリ(3,3,3−トリフルオロプロピレン)、ポリアクリロニトリル、ポリアクリレート、ポリスチレン等が挙げられる。   A polyalkylene is a polymer whose main chain is composed of repeating methylenes. Examples of the polyalkylene include polyethylene, polypropylene, polybutene, polypentene, polyhexene, polyvinyl alcohol, polyvinylphenol, poly (3,3,3-trifluoropropylene), polyacrylonitrile, polyacrylate, polystyrene, and the like.

ポリアルケニレンとは、主鎖に不飽和結合(ビニル基)が1個以上含まれる構成単位からなるポリマーである。ポリアルケニレンの具体例としては、プロペニレン、1−メチルプロペニレン、1−ブチルプロペニレン、1−デシルプロペニレン、1−シアノプロペニレン、1−フェニルプロペニレン、1−ヒドロキシプロペニレン、1−ブテニレン、1−メチル−1−ブテニレン、1−エチル−1−ブテニレン、1−オクチル−1−ブテニレン、1−ペンタデシル−1−ブテニレン、2−メチル−1−ブテニレン、2−エチル−1−ブテニレン、2−ブチル−1−ブテニレン、2−ヘキシル−1−ブテニレン、2−オクチル−1−ブテニレン、2−デシル−1−ブテニレン、2−ドデシル−1−ブテニレン、2−フェニル−1−ブテニレン、2−ブテニレン、1−メチル−2−ブテニレン、1−エチル−2−ブテニレン、1−オクチル−2−ブテニレン、1−ペンタデシル−2−ブテニレン、2−メチル−2−ブテニレン、2−エチル−2−ブテニレン、2−ブチル−2−ブテニレン、2−ヘキシル−2−ブテニレン、2−オクチル−2−ブテニレン、2−デシル−2−ブテニレン、2−ドデシル−2−ブテニレン、2−フェニル−2−ブテニレン、2−プロピレンフェニル−2−ブテニレン、3−メチル−2−ブテニレン、3−エチル−2−ブテニレン、3−ブチル−2−ブテニレン、3−ヘキシル−2−ブテニレン、3−オクチル−2−ブテニレン、3−デシル−2−ブテニレン、3−ドデシル−2−ブテニレン、3−フェニル−2−ブテニレン、3−プロピレンフェニル−2−ブテニレン、2−ペンテニレン、4−プロピル−2−ペンテニレン、4−ブチル−2−ペンテニレン、4−ヘキシル−2−ペンテニレン、4−シアノ−2−ペンテニレン、3−メチル−2−ペンテニレン、4−エチル−2−ペンテニレン、3−フェニル−2−ペンテニレン、4−ヒドロキシ−2−ペンテニレン、ヘキセニレン等から選ばれる1種以上の構成単位を含む重合体が挙げられる。
これらの中でも、不飽和結合とπ共役系導電性高分子との相互作用があること、置換若しくは未置換のブタジエンを出発物質として合成しやすいことから、置換若しくは未置換のブテニレンが好ましい。
Polyalkenylene is a polymer composed of structural units containing one or more unsaturated bonds (vinyl groups) in the main chain. Specific examples of polyalkenylene include propenylene, 1-methylpropenylene, 1-butylpropenylene, 1-decylpropenylene, 1-cyanopropenylene, 1-phenylpropenylene, 1-hydroxypropenylene, 1-butenylene, 1-methyl-1-butenylene, 1-ethyl-1-butenylene, 1-octyl-1-butenylene, 1-pentadecyl-1-butenylene, 2-methyl-1-butenylene, 2-ethyl-1-butenylene, 2- Butyl-1-butenylene, 2-hexyl-1-butenylene, 2-octyl-1-butenylene, 2-decyl-1-butenylene, 2-dodecyl-1-butenylene, 2-phenyl-1-butenylene, 2-butenylene, 1-methyl-2-butenylene, 1-ethyl-2-butenylene, 1-octyl-2-butenylene 1-pentadecyl-2-butenylene, 2-methyl-2-butenylene, 2-ethyl-2-butenylene, 2-butyl-2-butenylene, 2-hexyl-2-butenylene, 2-octyl-2-butenylene, 2- Decyl-2-butenylene, 2-dodecyl-2-butenylene, 2-phenyl-2-butenylene, 2-propylenephenyl-2-butenylene, 3-methyl-2-butenylene, 3-ethyl-2-butenylene, 3-butyl 2-butenylene, 3-hexyl-2-butenylene, 3-octyl-2-butenylene, 3-decyl-2-butenylene, 3-dodecyl-2-butenylene, 3-phenyl-2-butenylene, 3-propylenephenyl- 2-butenylene, 2-pentenylene, 4-propyl-2-pentenylene, 4-butyl-2-pentenylene, 4-he Selected from sil-2-pentenylene, 4-cyano-2-pentenylene, 3-methyl-2-pentenylene, 4-ethyl-2-pentenylene, 3-phenyl-2-pentenylene, 4-hydroxy-2-pentenylene, hexenylene, etc. And a polymer containing one or more structural units.
Among these, substituted or unsubstituted butenylene is preferable because of the interaction between the unsaturated bond and the π-conjugated conductive polymer and the ease of synthesis using substituted or unsubstituted butadiene as a starting material.

ポリイミドとしては、ピロメリット酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2,3,3−テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、2,2−[4,4’−ジ(ジカルボキシフェニルオキシ)フェニル]プロパン二無水物等の無水物とオキシジアニン、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ベンゾフェノンジアミン等のジアミンとからのポリイミドが挙げられる。
ポリアミドとしては、ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10等が挙げられる。
ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
Examples of polyimide include pyromellitic dianhydride, biphenyltetracarboxylic dianhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2,3,3-tetracarboxydiphenyl ether dianhydride, 2,2- [4,4 Examples include polyimides from anhydrides such as' -di (dicarboxyphenyloxy) phenyl] propane dianhydride and diamines such as oxydianine, paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, and benzophenonediamine.
Examples of the polyamide include polyamide 6, polyamide 6,6, polyamide 6,10 and the like.
Examples of the polyester include polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.

ポリアニオンが置換基を有する場合、その置換基としては、アルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、シアノ基、フェニル基、フェノール基、エステル基、アルコキシル基等が挙げられる。溶媒への溶解性、耐熱性及び樹脂への相溶性等を考慮すると、アルキル基、ヒドロキシル基、フェノール基、エステル基が好ましい。
アルキル基は、極性溶媒又は非極性溶媒への溶解性及び分散性、樹脂への相溶性及び分散性等を高くすることができ、ヒドロキシル基は、他の水素原子等との水素結合を形成しやすくでき、有機溶剤への溶解性、樹脂への相溶性、分散性、接着性を高くすることができる。また、シアノ基及びヒドロキシフェニル基は、極性樹脂への相溶性、溶解性を高くすることができ、しかも、耐熱性も高くすることができる。
上記置換基の中では、アルキル基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基が好ましい。
When the polyanion has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a cyano group, a phenyl group, a phenol group, an ester group, and an alkoxyl group. In view of solubility in a solvent, heat resistance, compatibility with a resin, and the like, an alkyl group, a hydroxyl group, a phenol group, and an ester group are preferable.
Alkyl groups can increase solubility and dispersibility in polar or nonpolar solvents, compatibility and dispersibility in resins, etc., and hydroxyl groups form hydrogen bonds with other hydrogen atoms and the like. It can be made easy, and the solubility in an organic solvent, the compatibility with a resin, the dispersibility, and the adhesiveness can be increased. In addition, the cyano group and the hydroxyphenyl group can increase the compatibility and solubility in the polar resin, and can also increase the heat resistance.
Among the above substituents, an alkyl group, a hydroxyl group, an ester group, and a cyano group are preferable.

前記アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル等の鎖状アルキル基、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等のシクロアルキル基が挙げられる。有機溶剤への溶解性、樹脂への分散性、立体障害等を考慮すると、炭素数1〜12のアルキル基がより好ましい。
前記ヒドロキシル基としては、ポリアニオンの主鎖に直接結合したヒドロキシル基又は他の官能基を介在して結合したヒドロキシル基が挙げられる。他の官能基としては、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数2〜7のアルケニル基、アミド基、イミド基等が挙げられる。ヒドロキシル基はこれらの官能基の末端又は中に置換されている。これらの中では樹脂への相溶及び有機溶剤への溶解性から、主鎖に結合した炭素数1〜6のアルキル基の末端に結合したヒドロキシル基がより好ましい。
前記アミノ基としては、ポリアニオンの主鎖に直接結合したアミノ基又は他の官能基を介在して結合したアミノ基が挙げられる。他の官能基としては、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数2〜7のアルケニル基、アミド基、イミド基等が挙げられる。アミノ基はこれらの官能基の末端又は中に置換されている。
前記フェノール基としては、ポリアニオンの主鎖に直接結合したフェノール基又は他の官能基を介在して結合したフェノール基が挙げられる。他の官能基としては、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数2〜7のアルケニル基、アミド基、イミド基等が挙げられる。フェノール基はこれらの官能基の末端又は中に置換されている。
前記エステル基としては、ポリアニオンの主鎖に直接結合したアルキル系エステル基、芳香族系エステル基、他の官能基を介在してなるアルキル系エステル基又は芳香族系エステル基が挙げられる。
シアノ基としては、ポリアニオンの主鎖に直接結合したシアノ基、ポリアニオンの主鎖に結合した炭素数1〜7のアルキル基の末端に結合したシアノ基、ポリアニオンの主鎖に結合した炭素数2〜7のアルケニル基の末端に結合したシアノ基等を挙げることができる。
Examples of the alkyl group include chain alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, and dodecyl, and cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclopentyl, and cyclohexyl. . In consideration of solubility in an organic solvent, dispersibility in a resin, steric hindrance, and the like, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is more preferable.
Examples of the hydroxyl group include a hydroxyl group directly bonded to the main chain of the polyanion or a hydroxyl group bonded via another functional group. Examples of other functional groups include an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, an amide group, and an imide group. Hydroxyl groups are substituted at the ends or in these functional groups. In these, the hydroxyl group couple | bonded with the terminal of the C1-C6 alkyl group couple | bonded with the principal chain is more preferable from the compatibility to resin and the solubility to an organic solvent.
Examples of the amino group include an amino group directly bonded to the main chain of the polyanion or an amino group bonded via another functional group. Examples of other functional groups include an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, an amide group, and an imide group. The amino group is substituted at the end or in these functional groups.
Examples of the phenol group include a phenol group directly bonded to the main chain of the polyanion or a phenol group bonded via another functional group. Examples of other functional groups include an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, an amide group, and an imide group. The phenol group is substituted at the end or in these functional groups.
Examples of the ester group include an alkyl ester group directly bonded to the main chain of the polyanion, an aromatic ester group, and an alkyl ester group or an aromatic ester group having another functional group interposed therebetween.
The cyano group includes a cyano group directly bonded to the main chain of the polyanion, a cyano group bonded to the terminal of the alkyl group having 1 to 7 carbon atoms bonded to the main chain of the polyanion, and 2 to 2 carbon atoms bonded to the main chain of the polyanion. And a cyano group bonded to the terminal of 7 alkenyl group.

ポリアニオンのアニオン基としては、π共役系導電性高分子への化学酸化ドープが起こりうる官能基であればよいが、中でも、製造の容易さ及び安定性の観点からは、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシル基、スルホ基等が好ましい。さらに、官能基のπ共役系導電性高分子へのドープ効果の観点より、スルホ基、一置換硫酸エステル基、カルボキシル基がより好ましい。   The anion group of the polyanion may be a functional group capable of undergoing chemical oxidation doping to the π-conjugated conductive polymer. Among these, from the viewpoint of ease of production and stability, a monosubstituted sulfate group, A monosubstituted phosphate group, a phosphate group, a carboxyl group, a sulfo group and the like are preferable. Furthermore, from the viewpoint of the doping effect of the functional group on the π-conjugated conductive polymer, a sulfo group, a monosubstituted sulfate group, and a carboxyl group are more preferable.

ポリアニオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸)、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等が挙げられる。これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよい。
これらのうち、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸が好ましい。これらのポリアニオンは、π共役系導電性高分子の熱分解を緩和することができる。
Specific examples of the polyanion include polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid ethyl sulfonic acid, polyacrylic acid butyl sulfonic acid, polyacryl sulfonic acid, polymethacryl sulfonic acid, poly (2-acrylamide- 2-methylpropanesulfonic acid), polyisoprenesulfonic acid, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacryl carboxylic acid, polymethacryl carboxylic acid, poly (2-acrylamido-2-methylpropane carboxylic acid), Examples include polyisoprene carboxylic acid and polyacrylic acid. These homopolymers may be sufficient and 2 or more types of copolymers may be sufficient.
Among these, polystyrene sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, polyacrylic acid ethyl sulfonic acid, and polyacrylic acid butyl sulfonic acid are preferable. These polyanions can mitigate thermal decomposition of the π-conjugated conductive polymer.

ポリアニオンの重合度は、モノマー単位が10〜100,000個の範囲であることが好ましく、溶媒溶解性及び導電性の点からは、50〜10,000個の範囲がより好ましい。   The degree of polymerization of the polyanion is preferably in the range of 10 to 100,000 monomer units, and more preferably in the range of 50 to 10,000 from the viewpoint of solvent solubility and conductivity.

ポリアニオンの製造方法としては、例えば、酸を用いてアニオン基を有さないポリマーにアニオン基を直接導入する方法、アニオン基を有さないポリマーをスルホ化剤によりスルホン酸化する方法、アニオン基含有重合性モノマーの重合により製造する方法が挙げられる。
アニオン基含有重合性モノマーの重合により製造する方法は、溶媒中、アニオン基含有重合性モノマーを、酸化剤及び/又は重合触媒の存在下で、酸化重合又はラジカル重合によって製造する方法が挙げられる。具体的には、所定量のアニオン基含有重合性モノマーを溶媒に溶解させ、これを一定温度に保ち、それに予め溶媒に所定量の酸化剤及び/又は重合触媒を溶解した溶液を添加し、所定時間で反応させる。その反応により得られたポリマーは溶媒によって一定の濃度に調整される。この製造方法において、アニオン基含有重合性モノマーにアニオン基を有さない重合性モノマーを共重合させてもよい。
アニオン基含有重合性モノマーの重合に際して使用する酸化剤、溶媒は、π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを重合する際に使用するものと同様である。
得られたポリマーがポリアニオン塩である場合には、ポリアニオン酸に変質させることが好ましい。アニオン酸に変質させる方法としては、イオン交換樹脂を用いたイオン交換法、透析法、限外ろ過法等が挙げられ、これらの中でも、作業が容易な点から限外ろ過法が好ましい。
Examples of methods for producing polyanions include a method of directly introducing an anionic group into a polymer having no anionic group using an acid, a method of sulfonating a polymer having no anionic group with a sulfonating agent, and anionic group-containing polymerization. And a method of production by polymerization of a functional monomer.
Examples of the method for producing an anion group-containing polymerizable monomer by polymerization include a method for producing an anion group-containing polymerizable monomer in a solvent by oxidative polymerization or radical polymerization in the presence of an oxidizing agent and / or a polymerization catalyst. Specifically, a predetermined amount of the anionic group-containing polymerizable monomer is dissolved in a solvent, kept at a constant temperature, and a solution in which a predetermined amount of an oxidizing agent and / or a polymerization catalyst is dissolved in the solvent is added to the predetermined amount. React with time. The polymer obtained by the reaction is adjusted to a certain concentration by the solvent. In this production method, an anionic group-containing polymerizable monomer may be copolymerized with a polymerizable monomer having no anionic group.
The oxidizing agent and solvent used in the polymerization of the anionic group-containing polymerizable monomer are the same as those used in the polymerization of the precursor monomer that forms the π-conjugated conductive polymer.
When the obtained polymer is a polyanionic salt, it is preferably transformed into a polyanionic acid. Examples of the method for converting to an anionic acid include an ion exchange method using an ion exchange resin, a dialysis method, an ultrafiltration method, and the like. Among these, the ultrafiltration method is preferable from the viewpoint of easy work.

アニオン基含有重合性モノマーは、モノマーの一部が一置換硫酸エステル基、カルボキシル基、スルホ基等で置換されたものであり、例えば、置換若しくは未置換のエチレンスルホン酸化合物、置換若しくは未置換のスチレンスルホン酸化合物、置換若しくは未置換のアクリレートスルホン酸化合物、置換若しくは未置換のメタクリレートスルホン酸化合物、置換若しくは未置換のアクリルアミドスルホン酸化合物、置換若しくは未置換のシクロビニレンスルホン酸化合物、置換若しくは未置換のブタジエンスルホン酸化合物、置換若しくは未置換のビニル芳香族スルホン酸化合物が挙げられる。
具体的には、ビニルスルホン酸及びその塩類、アリルスルホン酸及びその塩類、メタリルスルホン酸及びその塩類、スチレンスルホン酸、メタリルオキシベンゼンスルホン酸及びその塩類、アリルオキシベンゼンスルホン酸及びその塩類、α−メチルスチレンスルホン酸及びその塩類、アクリルアミド−t−ブチルスルホン酸及びその塩類、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びその塩類、シクロブテン−3−スルホン酸及びその塩類、イソプレンスルホン酸及びその塩類、1,3−ブタジエン−1−スルホン酸及びその塩類、1−メチル−1,3−ブタジエン−2−スルホン酸及びその塩類、1−メチル−1,3−ブタジエン−4−スルホン酸及びその塩類、アクリル酸エチルスルホン酸(CHCH-COO-(CH22-SO3H)及びその塩類、アクリル酸プロピルスルホン酸(CHCH-COO-(CH23-SO3H)及びその塩類、アクリル酸−t−ブチルスルホン酸(CHCH-COO-C(CH32CH-SO3H)及びその塩類、アクリル酸−n−ブチルスルホン酸(CHCH-COO-(CH2-SO3H)及びその塩類、アリル酸エチルスルホン酸(CHCHCH-COO-(CH22-SO3H)及びその塩類、アリル酸−t−ブチルスルホン酸(CHCHCH-COO-C(CH32CH-SO3H)及びその塩類、4−ペンテン酸エチルスルホン酸(CHCH(CH22-COO-(CH22-SO3H)及びその塩類、4−ペンテン酸プロピルスルホン酸(CHCH(CH22-COO-(CH23-SO3H)及びその塩類、4−ペンテン酸−n−ブチルスルホン酸(CHCH(CH22-COO-(CH2-SO3H)及びその塩類、4−ペンテン酸−t−ブチルスルホン酸(CHCH(CH22-COO-C(CH32CH-SO3H)及びその塩類、4−ペンテン酸フェニレンスルホン酸(CHCH(CH22-COO-C64-SO3H)及びその塩類、4−ペンテン酸ナフタレンスルホン酸(CHCH(CH22-COO-C108-SO3H)及びその塩類、メタクリル酸エチルスルホン酸(CHC(CH3)-COO-(CH22-SO3H)及びその塩類、メタクリル酸プロピルスルホン酸(CHC(CH3)-COO-(CH23-SO3H)及びその塩類、メタクリル酸−t−ブチルスルホン酸(CHC(CH3)-COO-C(CH32CH-SO3H)及びその塩類、メタクリル酸−n−ブチルスルホン酸(CHC(CH3)-COO-(CH2-SO3H)及びその塩類、メタクリル酸フェニレンスルホン酸(CHC(CH3)-COO-C64-SO3H)及びその塩類、メタクリル酸ナフタレンスルホン酸(CHC(CH3)-COO-C108-SO3H)及びその塩類、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等が挙げられる。また、これらを2種以上含む共重合体であってもよい。
The anionic group-containing polymerizable monomer is one in which a part of the monomer is substituted with a monosubstituted sulfate group, a carboxyl group, a sulfo group, etc., for example, a substituted or unsubstituted ethylene sulfonic acid compound, a substituted or unsubstituted Styrene sulfonic acid compound, substituted or unsubstituted acrylate sulfonic acid compound, substituted or unsubstituted methacrylate sulfonic acid compound, substituted or unsubstituted acrylamide sulfonic acid compound, substituted or unsubstituted cyclovinylene sulfonic acid compound, substituted or unsubstituted And a substituted or unsubstituted vinyl aromatic sulfonic acid compound.
Specifically, vinyl sulfonic acid and salts thereof, allyl sulfonic acid and salts thereof, methallyl sulfonic acid and salts thereof, styrene sulfonic acid, methallyloxybenzene sulfonic acid and salts thereof, allyloxybenzene sulfonic acid and salts thereof, α-methylstyrenesulfonic acid and its salts, acrylamide-t-butylsulfonic acid and its salts, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and its salts, cyclobutene-3-sulfonic acid and its salts, isoprenesulfonic acid and its Salts, 1,3-butadiene-1-sulfonic acid and its salts, 1-methyl-1,3-butadiene-2-sulfonic acid and its salts, 1-methyl-1,3-butadiene-4-sulfonic acid and its salts, ethyl acrylate sulfonic acid (CH 2 CH-COO- (CH 2 2 -SO 3 H) and its salts, acrylic acid propyl sulfonic acid (CH 2 CH-COO- (CH 2) 3 -SO 3 H) and its salts, acrylic acid -t- butyl sulfonic acid (CH 2 CH-COO -C (CH 3) 2 CH 2 -SO 3 H) and its salts, acrylic acid -n- butyl sulfonic acid (CH 2 CH-COO- (CH 2) 4 -SO 3 H) and salts thereof, ethyl allyl acid sulfonic acid (CH 2 CHCH 2 -COO- (CH 2) 2 -SO 3 H) and its salts, allyl acid -t- butyl sulfonic acid (CH 2 CHCH 2 -COO-C (CH 3) 2 CH 2 -SO 3 H) and salts thereof, 4-pentenoic acid ethylsulfonic acid (CH 2 CH (CH 2 ) 2 —COO— (CH 2 ) 2 —SO 3 H) and salts thereof, 4-pentenoic acid propyl sulfonic acid (CH 2 CH (CH 2 ) 2 —COO— (CH 2 ) 3 -SO 3 H) and salts thereof, 4-pentenoic acid-n-butylsulfonic acid (CH 2 CH (CH 2 ) 2 —COO— (CH 2 ) 4 —SO 3 H) and salts thereof, 4-pentene Acid-t-butyl sulfonic acid (CH 2 CH (CH 2 ) 2 —COO—C (CH 3 ) 2 CH 2 —SO 3 H) and its salts, 4-pentenoic acid phenylene sulfonic acid (CH 2 CH (CH 2 2 ) -COO—C 6 H 4 —SO 3 H) and salts thereof, 4-pentenoic acid naphthalenesulfonic acid (CH 2 CH (CH 2 ) 2 —COO—C 10 H 8 —SO 3 H) and salts thereof, Ethyl methacrylate sulfonic acid (CH 2 C (CH 3 ) —COO— (CH 2 ) 2 —SO 3 H) and salts thereof, propyl methacrylate methacrylate (CH 2 C (CH 3 ) —COO— (CH 2 ) 3 -SO 3 H) and its salts, methacrylic acid-t-butylsulfate Acid (CH 2 C (CH 3) -COO-C (CH 3) 2 CH 2 -SO 3 H) and its salts, methacrylic acid -n- butyl sulfonic acid (CH 2 C (CH 3) -COO- ( CH 2 ) 4 —SO 3 H) and salts thereof, phenylene sulfonic acid methacrylate (CH 2 C (CH 3 ) —COO—C 6 H 4 —SO 3 H) and salts thereof, naphthalene sulfonic acid methacrylate (CH 2) C (CH 3 ) —COO—C 10 H 8 —SO 3 H) and salts thereof, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacryl carboxylic acid, polymethacryl carboxylic acid, poly-2-acrylamide— Examples include 2-methylpropanecarboxylic acid, polyisoprene carboxylic acid, polyacrylic acid and the like. Moreover, the copolymer containing 2 or more types of these may be sufficient.

アニオン基を有さない重合性モノマーとしては、エチレン、プロぺン、1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、スチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、p−ブチルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、p−メトキシスチレン、α−メチルスチレン、2−ビニルナフタレン、6−メチル−2−ビニルナフタレン、1−ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、ビニルアセテート、アクリルアルデヒド、アクリルニトリル、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルイミダゾ−ル、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸イソノニルブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸アリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸イソボニル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸エチルカルビトール、アクリル酸フェノキシエチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸メトキシブチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリロイルモルホリン、ビニルアミン、N,N−ジメチルビニルアミン、N,N−ジエチルビニルアミン、N,N−ジブチルビニルアミン、N,N−ジ−t−ブチルビニルアミン、N,N−ジフェニルビニルアミン、N−ビニルカルバゾール、ビニルアルコール、塩化ビニル、フッ化ビニル、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、2−メチルシクロヘキセン、ビニルフェノール、1,3−ブタジエン、1−メチル−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、1,4−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,2−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1−オクチル−1,3−ブタジエン、2−オクチル−1,3−ブタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1−ヒドロキシ−1,3−ブタジエン、2−ヒドロキシ−1,3−ブタジエン等が挙げられる。
これらアニオン基を有さない重合性モノマーを共重合することで溶媒溶解性をコントロールすることができる。
Examples of the polymerizable monomer having no anionic group include ethylene, propene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, styrene, p-methylstyrene, p. -Ethylstyrene, p-butylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, p-methoxystyrene, α-methylstyrene, 2-vinylnaphthalene, 6-methyl-2-vinylnaphthalene, 1-vinylimidazole, vinylpyridine, Vinyl acetate, acrylaldehyde, acrylonitrile, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinylacetamide, N-vinylformamide, N-vinylimidazole, acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, acrylic acid, methyl acrylate, Ethyl acrylate, propyl acrylate, acrylic acid -Butyl, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, isooctyl acrylate, isononyl butyl acrylate, lauryl acrylate, allyl acrylate, stearyl acrylate, isobornyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, ethyl acrylate Carbitol, phenoxyethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, methoxybutyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacryl T-butyl acid, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, methacrylic acid Benzyl, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, acryloylmorpholine, vinylamine, N, N-dimethylvinylamine, N, N-diethylvinylamine, N, N-dibutylvinylamine, N, N-di -T-butylvinylamine, N, N-diphenylvinylamine, N-vinylcarbazole, vinyl alcohol, vinyl chloride, vinyl fluoride, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, cyclopropene, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, 2-methylcyclohexene, vinylphenol, 1,3-butadiene, 1-methyl-1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 1,4-dimethyl-1,3-butadiene, 1,2- Dimethyl , 3-butadiene, 1,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1-octyl-1,3-butadiene, 2-octyl-1,3-butadiene, 1-phenyl-1,3-butadiene, 2-phenyl -1,3-butadiene, 1-hydroxy-1,3-butadiene, 2-hydroxy-1,3-butadiene and the like.
Solvent solubility can be controlled by copolymerizing these polymerizable monomers having no anionic group.

導電性高分子溶液における上記π共役系導電性高分子とポリアニオンとの割合は、ポリアニオン100質量部に対してπ共役系導電性高分子1〜1000質量部であることが好ましい。π共役系導電性高分子が1質量部未満であると、導電性が不足する傾向にあり、1000質量部を超えると溶媒溶解性が不足する傾向にある。   The ratio of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion in the conductive polymer solution is preferably 1 to 1000 parts by mass of the π-conjugated conductive polymer with respect to 100 parts by mass of the polyanion. When the π-conjugated conductive polymer is less than 1 part by mass, the conductivity tends to be insufficient, and when it exceeds 1000 parts by mass, the solvent solubility tends to be insufficient.

(ドーパント)
導電性高分子溶液において、ポリアニオンはπ共役系導電性高分子のドーパントとして機能するが、導電性高分子溶液にはポリアニオン以外のドーパント(以下、他のドーパントという。)が含まれていてもよい。
他のドーパントとしては、π共役系導電性高分子を酸化還元させることができればドナー性のものであってもよく、アクセプタ性のものであってもよい。
(Dopant)
In the conductive polymer solution, the polyanion functions as a dopant for the π-conjugated conductive polymer, but the conductive polymer solution may contain a dopant other than the polyanion (hereinafter referred to as other dopant). .
Other dopants may be donor or acceptor as long as the π-conjugated conductive polymer can be oxidized and reduced.

[ドナー性ドーパント]
ドナー性ドーパントとしては、例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウム等の4級アミン化合物等が挙げられる。
[Donor dopant]
Examples of the donor dopant include alkali metals such as sodium and potassium, alkaline earth metals such as calcium and magnesium, tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, methyltriethylammonium, dimethyldiethylammonium, and the like. A quaternary amine compound etc. are mentioned.

[アクセプタ性ドーパント]
アクセプタ性ドーパントとしては、例えば、ハロゲン化合物、ルイス酸、プロトン酸、有機シアノ化合物、有機金属化合物、フラーレン、水素化フラーレン、水酸化フラーレン、カルボン酸化フラーレン、スルホン酸化フラーレン等を使用できる。
さらに、ハロゲン化合物としては、例えば、塩素(Cl)、臭素(Br2)、ヨウ素(I)、塩化ヨウ素(ICl)、臭化ヨウ素(IBr)、フッ化ヨウ素(IF)等が挙げられる。
ルイス酸としては、例えば、PF、AsF、SbF、BF、BCl、BBr、SO等が挙げられる。
有機シアノ化合物としては、共役結合に二つ以上のシアノ基を含む化合物が使用できる。例えば、テトラシアノエチレン、テトラシアノエチレンオキサイド、テトラシアノベンゼン、ジクロロジシアノベンゾキノン(DDQ)、テトラシアノキノジメタン、テトラシアノアザナフタレン等が挙げられる。
[Acceptor dopant]
As the acceptor dopant, for example, a halogen compound, Lewis acid, proton acid, organic cyano compound, organometallic compound, fullerene, hydrogenated fullerene, hydroxylated fullerene, carboxylated fullerene, sulfonated fullerene, or the like can be used.
Furthermore, examples of the halogen compound include chlorine (Cl 2 ), bromine (Br 2 ), iodine (I 2 ), iodine chloride (ICl), iodine bromide (IBr), and iodine fluoride (IF). .
Examples of the Lewis acid include PF 5 , AsF 5 , SbF 5 , BF 5 , BCl 5 , BBr 5 , SO 3 and the like.
As the organic cyano compound, a compound containing two or more cyano groups in a conjugated bond can be used. Examples include tetracyanoethylene, tetracyanoethylene oxide, tetracyanobenzene, dichlorodicyanobenzoquinone (DDQ), tetracyanoquinodimethane, and tetracyanoazanaphthalene.

プロトン酸としては、無機酸、有機酸が挙げられる。さらに、無機酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウフッ化水素酸、フッ化水素酸、過塩素酸等が挙げられる。また、有機酸としては、有機カルボン酸、フェノール類、有機スルホン酸等が挙げられる。   Examples of the protonic acid include inorganic acids and organic acids. Furthermore, examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, borohydrofluoric acid, hydrofluoric acid, and perchloric acid. Examples of the organic acid include organic carboxylic acids, phenols, and organic sulfonic acids.

有機カルボン酸としては、脂肪族、芳香族、環状脂肪族等にカルボキシル基を一つ又は二つ以上を含むものを使用できる。例えば、ギ酸、酢酸、シュウ酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、コハク酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ニトロ酢酸、トリフェニル酢酸等が挙げられる。   As the organic carboxylic acid, aliphatic, aromatic, cycloaliphatic or the like containing one or more carboxyl groups can be used. For example, formic acid, acetic acid, oxalic acid, benzoic acid, phthalic acid, maleic acid, fumaric acid, malonic acid, tartaric acid, citric acid, lactic acid, succinic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, nitroacetic acid, And triphenylacetic acid.

有機スルホン酸としては、脂肪族、芳香族、環状脂肪族等にスルホ基を一つ又は二つ以上含むもの、又は、スルホ基を含む高分子を使用できる。
スルホ基を一つ含むものとして、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1−プロパンスルホン酸、1−ブタンスルホン酸、1−ヘキサンスルホン酸、1−ヘプタンスルホン酸、1−オクタンスルホン酸、1−ノナンスルホン酸、1−デカンスルホン酸、1−ドデカンスルホン酸、1−テトラデカンスルホン酸、1−ペンタデカンスルホン酸、2−ブロモエタンスルホン酸、3−クロロ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロエタンスルホン酸、コリスチンメタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アミノメタンスルホン酸、1−アミノ−2−ナフトール−4−スルホン酸、2−アミノ−5−ナフトール−7−スルホン酸、3−アミノプロパンスルホン酸、N−シクロヘキシル−3−アミノプロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸、プロピルベンゼンスルホン酸、ブチルベンゼンスルホン酸、ペンチルベンゼンスルホン酸、ヘキチルベンゼンスルホン酸、ヘプチルベンゼンスルホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、ウンデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ペンタデシルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸、2,4−ジメチルベンゼンスルホン酸、ジプロピルベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、o−アミノベンゼンスルホン酸、m−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノ−2−クロロトルエン−5−スルホン酸、4−アミノ−3−メチルベンゼン−1−スルホン酸、4−アミノ−5−メトキシ−2−メチルベンゼンスルホン酸、2−アミノ−5−メチルベンゼン−1−スルホン酸、4−アミノ−2−メチルベンゼン−1−スルホン酸、5−アミノ−2−メチルベンゼン−1−スルホン酸、4−アミノ−3−メチルベンゼン−1−スルホン酸、4−アセトアミド−3−クロロベンゼンスルホン酸、4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホン酸、p−クロロベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、メチルナフタレンスルホン酸、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、ペンチルナフタレンスルホン酸、4−アミノ−1−ナフタレンスルホン酸、8−クロロナフタレン−1−スルホン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン重縮合物、アントラキノンスルホン酸、ピレンスルホン酸等が挙げられる。また、これらの金属塩も使用できる。
As the organic sulfonic acid, aliphatic, aromatic, cycloaliphatic or the like containing one or more sulfo groups, or a polymer containing sulfo groups can be used.
As one containing one sulfo group, for example, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, 1-propanesulfonic acid, 1-butanesulfonic acid, 1-hexanesulfonic acid, 1-heptanesulfonic acid, 1-octanesulfonic acid, 1 -Nonanesulfonic acid, 1-decanesulfonic acid, 1-dodecanesulfonic acid, 1-tetradecanesulfonic acid, 1-pentadecanesulfonic acid, 2-bromoethanesulfonic acid, 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonic acid, trifluoromethanesulfone Acid, trifluoroethanesulfonic acid, colistin methanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, aminomethanesulfonic acid, 1-amino-2-naphthol-4-sulfonic acid, 2-amino-5-naphthol- 7-sulfonic acid, 3-aminopropanesulfone N-cyclohexyl-3-aminopropanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, propylbenzenesulfonic acid, butylbenzenesulfonic acid, pentylbenzenesulfonic acid, hex Tylbenzenesulfonic acid, heptylbenzenesulfonic acid, octylbenzenesulfonic acid, nonylbenzenesulfonic acid, decylbenzenesulfonic acid, undecylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, pentadecylbenzenesulfonic acid, hexadecylbenzenesulfonic acid, 2, 4-dimethylbenzenesulfonic acid, dipropylbenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, o-aminobenzenesulfonic acid, m-aminobenzenesulfonic acid 4-amino-2-chlorotoluene-5-sulfonic acid, 4-amino-3-methylbenzene-1-sulfonic acid, 4-amino-5-methoxy-2-methylbenzenesulfonic acid, 2-amino-5-methyl Benzene-1-sulfonic acid, 4-amino-2-methylbenzene-1-sulfonic acid, 5-amino-2-methylbenzene-1-sulfonic acid, 4-amino-3-methylbenzene-1-sulfonic acid, 4 -Acetamide-3-chlorobenzenesulfonic acid, 4-chloro-3-nitrobenzenesulfonic acid, p-chlorobenzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, methylnaphthalenesulfonic acid, propylnaphthalenesulfonic acid, butylnaphthalenesulfonic acid, pentylnaphthalenesulfonic acid, 4 -Amino-1-naphthalenesulfonic acid, 8-chloronaphthalene-1- Examples include sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid formalin polycondensate, melamine sulfonic acid formalin polycondensate, anthraquinone sulfonic acid, and pyrene sulfonic acid. These metal salts can also be used.

スルホ基を二つ以上含むものとしては、例えば、エタンジスルホン酸、ブタンジスルホン酸、ペンタンジスルホン酸、デカンジスルホン酸、o−ベンゼンジスルホン酸、m−ベンゼンジスルホン酸、p−ベンゼンジスルホン酸、トルエンジスルホン酸、キシレンジスルホン酸、クロロベンゼンジスルホン酸、フルオロベンゼンジスルホン酸、ジメチルベンゼンジスルホン酸、ジエチルベンゼンジスルホン酸、アニリン−2,4−ジスルホン酸、アニリン−2,5−ジスルホン酸、3,4−ジヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、メチルナフタレンジスルホン酸、エチルナフタレンジスルホン酸、ペンタデシルナフタレンジスルホン酸、3−アミノ−5−ヒドロキシ−2,7−ナフタレンジスルホン酸、1−アセトアミド−8−ヒドロキシ−3,6−ナフタレンジスルホン酸、2−アミノ−1,4−ベンゼンジスルホン酸、1−アミノ−3,8−ナフタレンジスルホン酸、3−アミノ−1,5−ナフタレンジスルホン酸、8−アミノ−1−ナフトール−3,6−ジスルホン酸、4−アミノ−5−ナフトール−2,7−ジスルホン酸、4−アセトアミド−4’−イソチオ−シアノトスチルベン−2,2’−ジスルホン酸、4−アセトアミド−4’−イソチオシアナトスチルベン−2,2’−ジスルホン酸、4−アセトアミド−4’−マレイミジルスチルベン−2,2’−ジスルホン酸、ナフタレントリスルホン酸、ジナフチルメタンジスルホン酸、アントラキノンジスルホン酸、アントラセンスルホン酸等が挙げられる。また、これらの金属塩も使用できる。   Examples of those containing two or more sulfo groups include ethanedisulfonic acid, butanedisulfonic acid, pentanedisulfonic acid, decanedisulfonic acid, o-benzenedisulfonic acid, m-benzenedisulfonic acid, p-benzenedisulfonic acid, and toluenedisulfonic acid. Xylene disulfonic acid, chlorobenzene disulfonic acid, fluorobenzene disulfonic acid, dimethylbenzene disulfonic acid, diethylbenzene disulfonic acid, aniline-2,4-disulfonic acid, aniline-2,5-disulfonic acid, 3,4-dihydroxy-1,3 -Benzenedisulfonic acid, naphthalene disulfonic acid, methyl naphthalene disulfonic acid, ethyl naphthalene disulfonic acid, pentadecyl naphthalene disulfonic acid, 3-amino-5-hydroxy-2,7-naphthalene disulfonic acid, 1- Cetamide-8-hydroxy-3,6-naphthalenedisulfonic acid, 2-amino-1,4-benzenedisulfonic acid, 1-amino-3,8-naphthalenedisulfonic acid, 3-amino-1,5-naphthalenedisulfonic acid, 8-amino-1-naphthol-3,6-disulfonic acid, 4-amino-5-naphthol-2,7-disulfonic acid, 4-acetamido-4'-isothio-cyanotostilbene-2,2'-disulfonic acid 4-acetamido-4′-isothiocyanatostilbene-2,2′-disulfonic acid, 4-acetamido-4′-maleimidylstilbene-2,2′-disulfonic acid, naphthalenetrisulfonic acid, dinaphthylmethanedisulfone An acid, anthraquinone disulfonic acid, anthracene sulfonic acid, etc. are mentioned. These metal salts can also be used.

(溶媒)
導電性高分子溶液に含まれる溶媒としては水及び/又は有機溶剤が挙げられる。有機溶剤としては特に限定されず、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチレンホスホルトリアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド等の極性溶媒、クレゾール、フェノール、キシレノール等のフェノール類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、D−グルコース、D−グルシトール、イソプレングリコール、ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール等の多価脂肪族アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類、ギ酸、酢酸等のカルボン酸、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート化合物、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル化合物、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテル等の鎖状エーテル類、3−メチル−2−オキサゾリジノン等の複素環化合物、アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル化合物等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、2種類以上の混合物としてもよいし、他の溶媒との混合物としてもよい。
上記有機溶剤は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンと相互作用して、固体電解質の電気伝導度をより高める効果を奏するため、導電性高分子溶液中に含まれることが好ましい。
導電性高分子溶液に含まれる溶媒は、ポリアニオン又はπ共役系導電性高分子を製造する際に用いた溶媒をそのまま利用してもよいし、あらたに添加してもよい。
(solvent)
Examples of the solvent contained in the conductive polymer solution include water and / or an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylene phosphortriamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinyl Polar solvents such as formamide and N-vinylacetamide, phenols such as cresol, phenol and xylenol, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1 , 3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, glycerin, diglycerin, D-glucose, D-glucitol, isoprene glycol, butanediol, 1,5-penta Polyols such as diol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol and neopentyl glycol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, hydrocarbons such as hexane, benzene and toluene, formic acid and acetic acid Carboxylic acids such as, carbonate compounds such as ethylene carbonate and propylene carbonate, ether compounds such as dioxane and diethyl ether, chain ethers such as ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol dialkyl ether, polyethylene glycol dialkyl ether, polypropylene glycol dialkyl ether, Heterocyclic compounds such as 3-methyl-2-oxazolidinone, acetonitrile, glutarodinitrile, methoxyacetonitrile, propionitrile, benzonitrile, etc. Nitrile compounds, and the like. These solvents may be used alone, as a mixture of two or more kinds, or as a mixture with other solvents.
Since the organic solvent interacts with the π-conjugated conductive polymer and the polyanion and has an effect of further increasing the electrical conductivity of the solid electrolyte, it is preferably contained in the conductive polymer solution.
As the solvent contained in the conductive polymer solution, the solvent used in producing the polyanion or the π-conjugated conductive polymer may be used as it is, or may be newly added.

上記有機溶剤の中でも、ポリアニオンが水溶性である場合が多いことから、水と混合できる溶媒が好ましい。さらに、π共役系導電性高分子及びポリアニオンとより相互作用しやすく、固定電解質層の電気伝導度がより高くなることから、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチレンホスホルトリアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド等の極性溶媒、多価アルコール類、鎖状エーテル類が好ましい。   Among the above organic solvents, since the polyanion is often water-soluble, a solvent that can be mixed with water is preferable. Furthermore, since it is easier to interact with the π-conjugated conductive polymer and the polyanion and the electric conductivity of the fixed electrolyte layer is higher, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N Preferred are polar solvents such as dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylene phosphortriamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, polyhydric alcohols, and chain ethers.

(導電性高分子溶液のpH)
導電性高分子溶液は、25℃におけるpHが3〜13、好ましくは5〜11になるように調整されている。pHが3未満であると、酸性度が強すぎて、誘電体層12及び陰極金属層13bの腐食を防止できず、13を超えるとポリアニオンが脱ドープして、固体電解質層13aの導電性が不足する。
pHを調整する方法としては、例えば、π共役系導電性高分子とポリアニオンとの複合体の水溶液(以下、複合体水溶液という。)にアルカリを添加して酸と塩とを形成する方法、ポリアニオンの酸基をエステル化する方法、酸基をアミド化する方法などが挙げられる。
アルカリを添加して酸と、塩、エステル、アミドを形成することができれば、アルカリ処理の方法や手順としては特に限定されない。他の添加剤を添加しない場合には、アルカリを導電性高分子溶液中に添加するだけで容易にpHを調整できる。
他の添加剤を添加する場合には、他の添加剤を添加してからアルカリによりpHを調整する方法、アルカリによりpHを調整してから他の添加剤を添加する方法、アルカリによるpH調整と他の添加剤の添加を同時に行う方法などを適用できる。
ここで、他の添加剤を添加してからpHを調整する方法では、高い精度でpHを調整することができ、所定のpHに容易に調整できる。
アルカリを添加してから他の添加剤を添加する方法では、pH調整によって変動した導電性高分子の電気伝導度を他の添加剤を添加することによって調整できるため、導電性を容易に調整できる。
アルカリによるpH調整と他の添加剤の添加を同時に行う方法では、作業を簡便にできる。
(PH of conductive polymer solution)
The conductive polymer solution is adjusted so that the pH at 25 ° C. is 3 to 13, preferably 5 to 11. If the pH is less than 3, the acidity is too strong to prevent corrosion of the dielectric layer 12 and the cathode metal layer 13b, and if it exceeds 13, the polyanion is dedope and the conductivity of the solid electrolyte layer 13a is increased. Run short.
Examples of the method for adjusting the pH include a method of forming an acid and a salt by adding an alkali to an aqueous solution of a complex of a π-conjugated conductive polymer and a polyanion (hereinafter referred to as an aqueous complex solution), a polyanion And a method of esterifying the acid group and a method of amidating the acid group.
As long as an alkali can be added to form an acid and a salt, ester, or amide, the alkali treatment method and procedure are not particularly limited. When no other additive is added, the pH can be easily adjusted simply by adding an alkali to the conductive polymer solution.
When adding other additives, the method of adjusting the pH with an alkali after adding the other additive, the method of adding the other additive after adjusting the pH with an alkali, the pH adjustment with an alkali, A method of simultaneously adding other additives can be applied.
Here, in the method of adjusting the pH after adding other additives, the pH can be adjusted with high accuracy and can be easily adjusted to a predetermined pH.
In the method of adding other additives after adding alkali, the electrical conductivity of the conductive polymer that has been changed by adjusting the pH can be adjusted by adding other additives, so that the conductivity can be easily adjusted. .
In the method in which pH adjustment with alkali and addition of other additives are performed simultaneously, the operation can be simplified.

アルカリを添加する場合のアルカリとしては特に限定されず、公知の無機アルカリや有機アルカリを使用できる。無機アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニアなどが挙げられる。また、有機アルカリとしては、例えば、エチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、トリエチルアミンのような脂肪族アミン、アニリン、ベンジルアミン、ピロール、イミダゾール、ピリジンのような芳香族アミンもしくはこれらの誘導体、N−メチル−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチレンホスホルトリアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド等の窒素含有化合物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等のナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、カルシウムアルコキシド等の金属アルコキシド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。
これらの中でも、弱塩基の脂肪族アミン、芳香族アミン、金属アルコキシドが好ましい。
When adding an alkali, it is not specifically limited as an alkali, A well-known inorganic alkali and organic alkali can be used. Examples of the inorganic alkali include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, ammonia and the like. Examples of the organic alkali include aliphatic amines such as ethylamine, diethylamine, methylethylamine and triethylamine, aromatic amines such as aniline, benzylamine, pyrrole, imidazole and pyridine, or derivatives thereof, N-methyl-pyrrolidone. N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, hexamethylene phosphortriamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide and other nitrogen-containing compounds, sodium methoxide, sodium ethoxide, etc. Examples thereof include metal alkoxides such as sodium alkoxide, potassium alkoxide and calcium alkoxide, and dimethyl sulfoxide.
Among these, weakly basic aliphatic amines, aromatic amines, and metal alkoxides are preferable.

さらに、有機アルカリとして、窒素含有芳香族性環式化合物を好適に用いることができる。窒素含有芳香族性環式化合物は、ポリアニオンの脱ドープを防止できるだけでなく、導電性を向上させることもできる。
ここで、窒素含有芳香族性環式化合物とは、少なくとも1個以上の窒素原子を含む芳香族性環を有し、芳香族性環中の窒素原子が芳香性環中の他の原子と共役関係を持つものである。共役関係となるためには、窒素原子と他の原子とが不飽和結合を形成している。あるいは、窒素原子が直接的に他の原子と不飽和結合を形成していなくても、不飽和結合を形成している他の原子に隣接していればよい。窒素原子上に存在している非共有電子対が、他の原子同士で形成されている不飽和結合と擬似的な共役関係を構成できるからである。
窒素含有芳香族性環式化合物においては、他の原子と共役関係を有する窒素原子と、不飽和結合を形成している他の原子に隣接している窒素原子を共に有することが好ましい。
Furthermore, a nitrogen-containing aromatic cyclic compound can be suitably used as the organic alkali. The nitrogen-containing aromatic cyclic compound can not only prevent de-doping of the polyanion, but can also improve conductivity.
Here, the nitrogen-containing aromatic cyclic compound has an aromatic ring containing at least one nitrogen atom, and the nitrogen atom in the aromatic ring is conjugated with other atoms in the aromatic ring. It has a relationship. In order to become a conjugated relationship, the nitrogen atom and other atoms form an unsaturated bond. Alternatively, even if the nitrogen atom does not directly form an unsaturated bond with another atom, it may be adjacent to the other atom that forms the unsaturated bond. This is because an unshared electron pair existing on a nitrogen atom can form a pseudo conjugate relationship with an unsaturated bond formed between other atoms.
The nitrogen-containing aromatic cyclic compound preferably has both a nitrogen atom having a conjugated relationship with another atom and a nitrogen atom adjacent to the other atom forming the unsaturated bond.

このような窒素含有芳香族性環式化合物としては、例えば、一つの窒素原子を含有するピリジン類及びその誘導体、二つの窒素原子を含有するイミダゾール類及びその誘導体、ピリミジン類及びその誘導体、ピラジン類及びその誘導体、三つの窒素原子を含有するトリアジン類及びその誘導体等が挙げられる。溶媒溶解性等の観点からは、ピリジン類及びその誘導体、イミダゾール類及びその誘導体、ピリミジン類及びその誘導体が好ましい。
また、窒素含有芳香族性環式化合物は、アルキル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、フェニル基、フェノール基、エステル基、アルコキシル基、カルボニル基等の置換基が環に導入されたものでもよいし、導入されていないものでもよい。また、環は多環であってもよい。
Examples of such nitrogen-containing aromatic cyclic compounds include pyridines and derivatives thereof containing one nitrogen atom, imidazoles and derivatives thereof containing two nitrogen atoms, pyrimidines and derivatives thereof, and pyrazines. And derivatives thereof, triazines containing three nitrogen atoms, and derivatives thereof. From the viewpoint of solvent solubility and the like, pyridines and derivatives thereof, imidazoles and derivatives thereof, and pyrimidines and derivatives thereof are preferable.
The nitrogen-containing aromatic cyclic compound may be one in which a substituent such as an alkyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a phenyl group, a phenol group, an ester group, an alkoxyl group, or a carbonyl group is introduced into the ring. It may be good or not introduced. The ring may be polycyclic.

置換基のうち、アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル等のアルキル基、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等のシクロアルキル基が挙げられる。中でも、有機溶剤への溶解性、樹脂への分散性、立体障害等を考慮すると、炭素数1〜12のアルキル基が好ましい。
ヒドロキシル基としては、ヒドロキシ、メチレンヒドロキシ、エチレンヒドロキシ、トリメチレンヒドロキシ、テトラメチレンヒドロキシ、ペンタメチレンヒドロキシ、ヘキサメチレンヒドロキシ、ヘプタメチレンヒドロキシ、プロピレンヒドロキシ、ブチレンヒドロキシ、エチルメチレンヒドロキシ等のアルキレンヒドロキシル基、プロペニレンヒドロキシ、ブテニレンヒドロキシ、ペンテニレンヒドロキシ等のアルケニレンヒドロキシル基が挙げられる。
カルボキシル基としては、カルボキシ、メチレンカルボキシ、エチレンカルボキシ、トリメチレンカルボキシ、プロピレンカルボキシ、テトラメチレンカルボキシ、ペンタメチレンカルボキシ、ヘキサメチレンカルボキシ、ヘプタメチレカルボキシ、エチルメチレンカルボキシ、フェニルエチレンカルボキシ等のアルキレンカルボキシ、イソプレンカルボキシ、プロペニレンカルボキシ、ブテニレンカルボキシ、ペンテニレンカルボキシ等のアルケニレンカルボキシル基が挙げられる。
Among the substituents, the alkyl group includes alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, and dodecyl, and cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclopentyl, and cyclohexyl. Can be mentioned. Among these, in view of solubility in an organic solvent, dispersibility in a resin, steric hindrance, and the like, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable.
Examples of the hydroxyl group include hydroxy, methylene hydroxy, ethylene hydroxy, trimethylene hydroxy, tetramethylene hydroxy, pentamethylene hydroxy, hexamethylene hydroxy, heptamethylene hydroxy, propylene hydroxy, butylene hydroxy, ethylmethylene hydroxy and other alkylene hydroxyl groups, propenylene Alkenylene hydroxyl groups such as hydroxy, butenylene hydroxy, pentenylene hydroxy and the like can be mentioned.
Examples of the carboxyl group include carboxy, methylene carboxy, ethylene carboxy, trimethylene carboxy, propylene carboxy, tetramethylene carboxy, pentamethylene carboxy, hexamethylene carboxy, heptamethyl carboxy, ethyl methylene carboxy, phenylethylene carboxy, and other alkylene carboxy and isoprene carboxy. And alkenylene carboxyl groups such as propenylene carboxy, butenylene carboxy, and pentenylene carboxy.

シアノ基としては、シアノ、メチレンシアノ、エチレンシアノ、トリメチレンシアノ、テトラメチレンシアノ、ペンタメチレンシアノ、ヘキサメチレンシアノ、ヘプタメチレンシアノ、プロピレンシアノ、ブチレンシアノ、エチルメチレンシアノ等のアルキレンシアノ基、プロペニレンシアノ、ブテニレンシアノ、ペンテニレンシアノ等のアルケニレンシアノ基が挙げられる。
フェノール基としては、フェノール、メチルフェノール、エチルフェノール、ブチルフェノール等のアルキルフェノール基、メチレンフェノール、エチレンフェノール、トリメチレンフェノール、テトラメチレンフェノール、ペンタメチレンフェノール、ヘキサメチレンフェノール等のアルキレンフェノール基等が挙げられる。
フェニル基としては、フェニル、メチルフェニル、ブチルフェニル、オクチルフェニル、ジメチルフェニル、等のアルキルフェニル基と、メチレンフェニル、エチレンフェニル、トリメチレンフェニル、テトラメチレンフェニル、ペンタメチレンフェニル、ヘキサメチレンフェニル、ヘプタメチレンフェニル等のアルキレンフェニル基と、プロペニレンフェニル、ブテニレンフェニル、ペンテニレンフェニル等のアルケニレンフェニル等が挙げられる。
アルコキシル基としては、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、フェノキシ等が挙げられる。
Examples of the cyano group include alkylene cyano groups such as cyano, methylene cyano, ethylene cyano, trimethylene cyano, tetramethylene cyano, pentamethylene cyano, hexamethylene cyano, heptamethylene cyano, propylene cyano, butylene cyano, ethyl methylene cyano, and propenylene. Examples include alkenylene cyano groups such as cyano, butenylene cyano, and pentenylene cyano.
Examples of the phenol group include alkylphenol groups such as phenol, methylphenol, ethylphenol and butylphenol, and alkylenephenol groups such as methylenephenol, ethylenephenol, trimethylenephenol, tetramethylenephenol, pentamethylenephenol and hexamethylenephenol.
Examples of the phenyl group include alkylphenyl groups such as phenyl, methylphenyl, butylphenyl, octylphenyl, and dimethylphenyl, and methylenephenyl, ethylenephenyl, trimethylenephenyl, tetramethylenephenyl, pentamethylenephenyl, hexamethylenephenyl, and heptamethylene. Examples thereof include alkylenephenyl groups such as phenyl, and alkenylenephenyls such as propenylenephenyl, butenylenephenyl, and pentenylenephenyl.
Examples of the alkoxyl group include methoxy, ethoxy, butoxy, phenoxy and the like.

ピリジン類及びその誘導体の具体的な例としては、ピリジン、2−メチルピリジン、3−メチルピリジン、4−メチルピリジン、4−エチルピリジン、2,4−ジメチルピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、3−シアノ−5−メチルピリジン、2−ピリジンカルボン酸、6−メチル−2−ピリジンカルボン酸、2,6−ピリジン−ジカルボン酸、4−ピリジンカルボキシアルデヒド、4−アミノピリジン、2,3−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノ−4−メチルピリジン、4−ヒドロキシピリジン、2,6−ジヒドロキシピリジン、6−ヒドロキシニコチン酸メチル、2−ヒドロキシ−5−ピリジンメタノール、6−ヒドロキシニコチン酸エチル、4−ピリジンメタノール、4−ピリジンエタノール、2−フェニルピリジン、3−メチルキノリン、3−エチルキノリン、キノリノール、2,3−シクロペンテノピリジン、2,3−シクロヘキサノピリジン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)プロパン、2−ピリジンカルボキシアルデヒド、2−ピリジンカルボン酸、2−ピリジンカルボニトリル、2,3−ピリジンジカルボン酸、2,4−ピリジンジカルボン酸、2,5−ピリジンジカルボン酸、2,6−ピリジンジカルボン酸、3−ピリジンスルホン酸等が挙げられる。   Specific examples of pyridines and derivatives thereof include pyridine, 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4-methylpyridine, 4-ethylpyridine, 2,4-dimethylpyridine, 2,4,6-trimethylpyridine. , 3-cyano-5-methylpyridine, 2-pyridinecarboxylic acid, 6-methyl-2-pyridinecarboxylic acid, 2,6-pyridine-dicarboxylic acid, 4-pyridinecarboxaldehyde, 4-aminopyridine, 2,3- Diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 2,6-diamino-4-methylpyridine, 4-hydroxypyridine, 2,6-dihydroxypyridine, methyl 6-hydroxynicotinate, 2-hydroxy-5-pyridinemethanol, 6 -Ethyl hydroxynicotinate, 4-pyridinemethanol, 4-pyridineethanol, 2-phenylpyridine, 3-methylquinoline, 3-ethylquinoline, quinolinol, 2,3-cyclopentenopyridine, 2,3-cyclohexanopyridine, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2- Di (4-pyridyl) propane, 2-pyridinecarboxaldehyde, 2-pyridinecarboxylic acid, 2-pyridinecarbonitrile, 2,3-pyridinedicarboxylic acid, 2,4-pyridinedicarboxylic acid, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, Examples include 2,6-pyridinedicarboxylic acid and 3-pyridinesulfonic acid.

イミダゾール類及びその誘導体の具体的な例としては、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−プロピルイミダゾール、2−ウンデジルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、1−アセチルイミダゾール、4,5−イミダゾールジカルボン酸、4,5−イミダゾールジカルボン酸ジメチル、ベンズイミダゾール、2−アミノべンズイミダゾール、2−アミノべンズイミダゾール−2−スルホン酸、2−アミノ−1−メチルべンズイミダゾール、2−ヒドロキシべンズイミダゾール、2−(2−ピリジル)べンズイミダゾール等が挙げられる。   Specific examples of imidazoles and derivatives thereof include imidazole, 2-methylimidazole, 2-propylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-phenylimidazole, N-methylimidazole, 1- (2-hydroxyethyl) imidazole. 2-ethyl-4-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2- Ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 1-acetylimidazole, 4,5-imidazole dicarboxylic acid, dimethyl 4,5-imidazole dicarboxylate, benzimidazole, 2-aminobenz Imidazole, 2-amino-base lens imidazole-2-sulfonic acid, 2-amino-1-methyl-base lens imidazole, 2-hydroxy-base lens imidazole, 2- (2-pyridyl) base lens and imidazole.

ピリミジン類及びその誘導体の具体的な例としては、2−アミノ−4−クロロ−6−メチルピリミジン、2−アミノ−6−クロロ−4−メトキシピリミジン、2−アミノ−4,6−ジクロロピリミジン、2−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノ−4,6−ジメチルピリミジン、2−アミノ−4,6−ジメトキシピリミジン、2−アミノピリミジン、2−アミノ−4−メチルピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジヒドロキシピリミジン−5−カルボン酸、2,4,6−トリアミノピリミジン、2,4−ジメトキシピリミジン、2,4,5−トリヒドロキシピリミジン、2,4−ピリミジンジオール等が挙げられる。   Specific examples of pyrimidines and derivatives thereof include 2-amino-4-chloro-6-methylpyrimidine, 2-amino-6-chloro-4-methoxypyrimidine, 2-amino-4,6-dichloropyrimidine, 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidine, 2-amino-4,6-dimethylpyrimidine, 2-amino-4,6-dimethoxypyrimidine, 2-aminopyrimidine, 2-amino-4-methylpyrimidine, 4,6 -Dihydroxypyrimidine, 2,4-dihydroxypyrimidine-5-carboxylic acid, 2,4,6-triaminopyrimidine, 2,4-dimethoxypyrimidine, 2,4,5-trihydroxypyrimidine, 2,4-pyrimidinediol, etc. Is mentioned.

ピラジン類及びその誘導体の具体的な例としては、ピラジン、2−メチルピラジン、2,5−ジメチルピラジン、ピラジンカルボン酸、2,3−ピラジンジカルボン酸、5−メチルピラジンカルボン酸、ピラジンアミド、5−メチルピラジンアミド、2−シアノピラジン、アミノピラジン、3−アミノピラジン−2−カルボン酸、2−エチル−3−メチルピラジン、2−エチル−3−メチルピラジン、2,3−ジメチルピラジン、2,3−ジエチルピラジン等が挙げられる。   Specific examples of the pyrazines and derivatives thereof include pyrazine, 2-methylpyrazine, 2,5-dimethylpyrazine, pyrazinecarboxylic acid, 2,3-pyrazinedicarboxylic acid, 5-methylpyrazinecarboxylic acid, pyrazineamide, 5 -Methylpyrazineamide, 2-cyanopyrazine, aminopyrazine, 3-aminopyrazine-2-carboxylic acid, 2-ethyl-3-methylpyrazine, 2-ethyl-3-methylpyrazine, 2,3-dimethylpyrazine, 2, Examples include 3-diethylpyrazine.

トリアジン類及びその誘導体の具体的な例としては、1,3,5−トリアジン、2−アミノ−1,3,5−トリアジン、3−アミノ−1,2,4−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリアミノ−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリ−2−ピリジン−1,3,5−トリアジン、3−(2−ピリジン)−5,6−ビス(4−フェニルスルホン酸)−1,2,4―トリアジン二ナトリウム、3−(2−ピリジン)−5,6−ジフェニル−1,2,4−トリアジン、3−(2−ピリジン)−5,6−ジフェニル−1,2,4―トリアジン−ρ,ρ’−ジスルホン酸二ナトリウム、2−ヒドロキシ−4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。   Specific examples of triazines and derivatives thereof include 1,3,5-triazine, 2-amino-1,3,5-triazine, 3-amino-1,2,4-triazine, and 2,4-diamino. -6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4,6-triamino-1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (trifluoromethyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tri-2-pyridine-1,3,5-triazine, 3- (2-pyridine) -5,6-bis (4-phenylsulfonic acid) -1,2,4-triazine disodium 3- (2-pyridine) -5,6-diphenyl-1,2,4-triazine, 3- (2-pyridine) -5,6-diphenyl-1,2,4-triazine-ρ, ρ′- Disodium disulphonate, 2-hydroxy-4,6-dichloro -1,3,5-triazine and the like.

窒素含有芳香族性環式化合物における窒素原子には非共有電子対が存在しているため、窒素原子上には置換基又はプロトンが配位又は結合されやすい。窒素原子上に置換基又はプロトンが配位又は結合された場合には、窒素原子上にカチオン電荷を帯びる傾向がある。ここで、窒素原子と他の原子とは共役関係を有しているため、窒素原子上に置換基又はプロトンが配位又は結合されたことによって生じたカチオン電荷は窒素含有芳香族性環中に拡散されて、安定した形で存在するようになる。
このようなことから、窒素含有芳香族性環式化合物は、窒素原子に置換基が導入されて窒素含有芳香族性環式化合物カチオンを形成していてもよい。さらに、そのカチオンとアニオンとが組み合わされて塩が形成されていてもよい。塩であっても、カチオンでない窒素含有芳香族性環式化合物と同様の効果を発揮する。
Since a non-shared electron pair exists in the nitrogen atom in the nitrogen-containing aromatic cyclic compound, a substituent or a proton is easily coordinated or bonded on the nitrogen atom. When a substituent or proton is coordinated or bonded to a nitrogen atom, it tends to have a cationic charge on the nitrogen atom. Here, since the nitrogen atom and other atoms have a conjugated relationship, the cation charge generated by the coordination or bonding of a substituent or a proton on the nitrogen atom is contained in the nitrogen-containing aromatic ring. Once diffused, it will exist in a stable form.
For this reason, in the nitrogen-containing aromatic cyclic compound, a substituent may be introduced into the nitrogen atom to form a nitrogen-containing aromatic cyclic compound cation. Further, a salt may be formed by combining the cation and the anion. Even if it is a salt, the same effect as a nitrogen-containing aromatic cyclic compound which is not a cation is exhibited.

窒素含有芳香族性環式化合物の窒素原子に導入される置換基としては、水素、アルキル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、フェニル基、フェノール基、エステル基、アルコキシル基、カルボニル基等が挙げられる。
アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル等のアルキル基と、シクロプロピル、シクロペンチル及びシクロヘキシル等のシクロアルキル基が挙げられる。有機溶剤への溶解性、樹脂への分散性、立体障害等を考慮すると、炭素数1〜12のアルキル基がより好ましい。
ヒドロキシル基としては、ヒドロキシ、メチレンヒドロキシ、エチレンヒドロキシ、トリメチレンヒドロキシ、テトラメチレンヒドロキシ、ペンタメチレンヒドロキシ、ヘキサメチレンヒドロキシ、ヘプタメチレンヒドロキシ、プロピレンヒドロキシ、ブチレンヒドロキシ、エチルメチレンヒドロキシ等のアルキレンヒドロキシル基、プロペニレンヒドロキシ、ブテニレンヒドロキシ、ペンテニレンヒドロキシ等のアルケニレンヒドロキシル基が挙げられる。
カルボキシル基としては、カルボキシ、メチレンカルボキシ、エチレンカルボキシ、トリメチレンカルボキシ、プロピレンカルボキシ、テトラメチレンカルボキシ、ペンタメチレンカルボキシ、ヘキサメチレンカルボキシ、ヘプタメチレンカルボキシ、エチルメチレンカルボキシ、フェニルエチレンカルボキシ等のアルキレンカルボキシル基、イソプレンカルボキシ、プロペニレンカルボキシ、ブテニレンカルボキシ、ペンテニレンカルボキシ等のアルケニレンカルボキシル基が挙げられる。
Examples of the substituent introduced into the nitrogen atom of the nitrogen-containing aromatic cyclic compound include hydrogen, alkyl group, hydroxyl group, carboxyl group, cyano group, phenyl group, phenol group, ester group, alkoxyl group, carbonyl group and the like. Can be mentioned.
Examples of the alkyl group include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, and dodecyl, and cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclopentyl, and cyclohexyl. In consideration of solubility in an organic solvent, dispersibility in a resin, steric hindrance, and the like, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is more preferable.
Examples of the hydroxyl group include hydroxy, methylene hydroxy, ethylene hydroxy, trimethylene hydroxy, tetramethylene hydroxy, pentamethylene hydroxy, hexamethylene hydroxy, heptamethylene hydroxy, propylene hydroxy, butylene hydroxy, ethylmethylene hydroxy and other alkylene hydroxyl groups, propenylene Alkenylene hydroxyl groups such as hydroxy, butenylene hydroxy, pentenylene hydroxy and the like can be mentioned.
Examples of the carboxyl group include carboxy, methylene carboxy, ethylene carboxy, trimethylene carboxy, propylene carboxy, tetramethylene carboxy, pentamethylene carboxy, hexamethylene carboxy, heptamethylene carboxy, ethyl methylene carboxy, phenyl ethylene carboxy, and the like, isoprene Examples include alkenylene carboxyl groups such as carboxy, propenylene carboxy, butenylene carboxy, and pentenylene carboxy.

シアノ基としては、シアノ、メチレンシアノ、エチレンシアノ、トリメチレンシアノ、テトラメチレンシアノ、ペンタメチレンシアノ、ヘキサメチレンシアノ、ヘプタメチレンシアノ、プロピレンシアノ、ブチレンシアノ、エチルメチレンシアノ等のアルキレンシアノ基と、プロペニレンシアノ、ブテニレンシアノ、ペンテニレンシアノ等のアルケニレンシアノ基が挙げられる。
フェノール基としては、フェノール、メチルフェノール、エチルフェノール、ブチルフェノール等のアルキルフェノール基と、メチレンフェノール、エチレンフェノール、トリメチレンフェノール、テトラメチレンフェノール、ペンタメチレンフェノール、ヘキサメチレンフェノール等のアルキレンフェノール基等が挙げられる。
フェニル基としては、フェニル、メチルフェニル、ブチルフェニル、オクチルフェニル、ジメチルフェニル等のアルキルフェニル基、メチレンフェニル、エチレンフェニル、トリメチレンフェニル、テトラメチレンフェニル、ペンタメチレンフェニル、ヘキサメチレンフェニル、ヘプタメチレンフェニル等のアルキレンフェニル基、プロペニレンフェニル、ブテニレンフェニル、ペンテニレンフェニル等のアルケニレンフェニル等が挙げられる。
アルコキシル基としては、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、フェノキシ等が挙げられる。
Examples of the cyano group include alkylene cyano groups such as cyano, methylene cyano, ethylene cyano, trimethylene cyano, tetramethylene cyano, pentamethylene cyano, hexamethylene cyano, heptamethylene cyano, propylene cyano, butylene cyano, and ethyl methylene cyano, and propylene. Alkenylene cyano groups such as nylene cyano, butenylene cyano, pentenylene cyano and the like can be mentioned.
Examples of the phenol group include alkylphenol groups such as phenol, methylphenol, ethylphenol, and butylphenol, and alkylenephenol groups such as methylenephenol, ethylenephenol, trimethylenephenol, tetramethylenephenol, pentamethylenephenol, and hexamethylenephenol. .
Examples of the phenyl group include alkylphenyl groups such as phenyl, methylphenyl, butylphenyl, octylphenyl, dimethylphenyl, methylenephenyl, ethylenephenyl, trimethylenephenyl, tetramethylenephenyl, pentamethylenephenyl, hexamethylenephenyl, heptamethylenephenyl, etc. And alkenylene phenyl such as propenylene phenyl, butenylene phenyl, and pentenylene phenyl.
Examples of the alkoxyl group include methoxy, ethoxy, butoxy, phenoxy and the like.

このようなアルカリを導電性高分子溶液に含有させた場合には、導電性高分子溶液の塗布によって形成される固体電解質層13aの電気伝導度を向上させることができる。   When such an alkali is contained in the conductive polymer solution, the electrical conductivity of the solid electrolyte layer 13a formed by applying the conductive polymer solution can be improved.

コンデンサ10を電気回路中で使用する際には、充分に低い等価直列抵抗(ESR)が要求される。コンデンサのESRは、固体電解質層13aの電気伝導度、電極占有面積、固体電解質層13aの緻密性等の様々な要因に支配されることが多い。特に固体電解質層13aの電気伝導度はコンデンサ10のESRに大きく影響を与え、コンデンサ10のESRを低くするためには、固体電解質層13aの電気伝導度が高いことが少なくとも必要である。このことから、固体電解質層13aの電気伝導度は1S/cm以上であることが好ましく、10S/cm以上であることがより好ましく、50S/cm以上であることが特に好ましい。   When the capacitor 10 is used in an electric circuit, a sufficiently low equivalent series resistance (ESR) is required. The ESR of a capacitor is often governed by various factors such as the electrical conductivity of the solid electrolyte layer 13a, the electrode occupation area, and the denseness of the solid electrolyte layer 13a. In particular, the electric conductivity of the solid electrolyte layer 13a greatly affects the ESR of the capacitor 10, and at least the electric conductivity of the solid electrolyte layer 13a is required to lower the ESR of the capacitor 10. Accordingly, the electrical conductivity of the solid electrolyte layer 13a is preferably 1 S / cm or more, more preferably 10 S / cm or more, and particularly preferably 50 S / cm or more.

固体電解質層13aの電気伝導度を高くする(1S/cm以上にする)ためには、導電性高分子溶液に、アルカリを添加するアルカリ処理を施しておく方法、分子内に水酸基、グリシジル基、アミノ基のいずれか1種以上を有する化合物を添加する方法が挙げられる。また、固体電解質層13aの電気伝導度を高くする方法としては、導電性高分子溶液に上記有機溶剤を含有させる方法を採ることもできる。   In order to increase the electrical conductivity of the solid electrolyte layer 13a (to 1 S / cm or more), a method in which an alkali treatment is performed on the conductive polymer solution to add an alkali, a hydroxyl group, a glycidyl group in the molecule, The method of adding the compound which has any 1 or more types of an amino group is mentioned. In addition, as a method for increasing the electrical conductivity of the solid electrolyte layer 13a, a method in which the above organic solvent is contained in a conductive polymer solution may be employed.

分子内に水酸基を有する化合物としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、トリクロロエタノール、トリフルオロエタノール、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリルアミド等の脂肪族アルコール類、ベンジルアルコール、フェノール、ヒドロキノン、ピロガロール、レゾルシノール、ピロカテコール等の芳香族アルコール類やフェノール性水酸基含有化合物、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミノアルコール類などが挙げられる。分子内に水酸基を有する化合物を添加した場合には、酸基をエステル化できる。
分子内にグリシジル基を有する化合物としては、例えば、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、t−ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、グリシジルフェニルエーテル、ビスフェノールA、ジグリシジルエーテル、メタクリル酸グリシジルエーテル等のグリシジル化合物などが挙げられる。分子内にグリシジル基を有する化合物を添加した場合にも、酸基をエステル化できる。
また、アミノ基を有する化合物としては、例えば、前記アミノアルコール類、エチルアミン、アニリン、ベンジルアミン等のアミン化合物などが挙げられる。分子内にアミノ基を有する化合物を添加した場合には、酸基をアミド化できる。
Examples of the compound having a hydroxyl group in the molecule include aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, propanol, trichloroethanol, trifluoroethanol, hydroxyethyl acrylate, and hydroxyethyl acrylamide, benzyl alcohol, phenol, hydroquinone, pyrogallol, resorcinol, Aromatic alcohols such as pyrocatechol, phenolic hydroxyl group-containing compounds, amino alcohols such as ethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine can be used. When a compound having a hydroxyl group in the molecule is added, the acid group can be esterified.
Examples of the compound having a glycidyl group in the molecule include ethyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, t-butyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, benzyl glycidyl ether, glycidyl phenyl ether, bisphenol A, diglycidyl ether, and glycidyl methacrylate methacrylate. And the like. Even when a compound having a glycidyl group in the molecule is added, the acid group can be esterified.
Examples of the compound having an amino group include amine compounds such as amino alcohols, ethylamine, aniline, and benzylamine. When a compound having an amino group in the molecule is added, the acid group can be amidated.

これらのうち、π共役系導電性高分子の導電性をより向上させることができることから、脂肪族アルコールまたはフェノール性水酸基含有化合物が好ましい。さらに、フェノール性水酸基含有化合物は、酸化防止機能を有するため、耐熱性および長期安定性を向上させることもできるため、特に好ましい。また、ヒドロキシエチルアクリルアミドやヒドロキシエチルアクリレートのようなアクリル基を有する化合物は、光または開始剤を併用することにより、π共役系導電性高分子を架橋させることができ、熱特性、力学特性を向上させることができる点で好ましい。   Among these, an aliphatic alcohol or a phenolic hydroxyl group-containing compound is preferable because the conductivity of the π-conjugated conductive polymer can be further improved. Furthermore, a phenolic hydroxyl group-containing compound is particularly preferable because it has an antioxidant function and can improve heat resistance and long-term stability. In addition, compounds with acrylic groups such as hydroxyethyl acrylamide and hydroxyethyl acrylate can crosslink π-conjugated conductive polymers when used in combination with light or initiators, improving thermal and mechanical properties. It is preferable at the point which can be made.

以上説明したコンデンサ10は、陰極13の固体電解質層13aがπ共役系導電性高分子とドーパントと窒素含有芳香族性環式化合物とを含み、pHが3〜13に調整された導電性高分子溶液が塗布されて形成されたものである。すなわち、固体電解質層13aは、酸性度が弱められた導電性高分子溶液から形成されているから、誘電体層12の腐食を防止でき、等価直列抵抗を小さくできる。また、導電性高分子溶液にアルカリ処理が施されていれば、固体電解質層13aの電気伝導度が高くなるため、等価直列抵抗をより高くできる。
また、コンデンサ10は、上記導電性高分子溶液により固体電解質層13aが形成されており、誘電体層の腐食が防止されているため、漏れ電流が小さく、また、静電容量が高い。
In the capacitor 10 described above, the solid electrolyte layer 13a of the cathode 13 includes a π-conjugated conductive polymer, a dopant, and a nitrogen-containing aromatic cyclic compound, and the pH is adjusted to 3 to 13. It is formed by applying a solution. That is, since the solid electrolyte layer 13a is formed from a conductive polymer solution having a weak acidity, corrosion of the dielectric layer 12 can be prevented, and the equivalent series resistance can be reduced. Further, if the conductive polymer solution is subjected to an alkali treatment, the electrical conductivity of the solid electrolyte layer 13a is increased, so that the equivalent series resistance can be further increased.
Further, since the solid electrolyte layer 13a is formed of the conductive polymer solution and the dielectric layer is prevented from corroding, the capacitor 10 has a small leakage current and a high capacitance.

(コンデンサの製造方法)
次に、本発明のコンデンサの製造方法について説明する。
本発明のコンデンサの製造方法では、弁金属の多孔質体からなる陽極と陽極の表面が酸化されて形成された酸化被膜の誘電体層とを有するコンデンサ中間体の誘電体層側表面に、pHを3〜13に調整した前記導電性高分子溶液を塗布、固体電解質層を形成する。
導電性高分子溶液の塗布方法としては、例えば、コーティング、浸漬、スプレーなどの公知の手法が挙げられる。乾燥方法としては、熱風乾燥など公知の手法が挙げられる。
(Capacitor manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the capacitor of the present invention will be described.
In the method for producing a capacitor according to the present invention, the surface of the capacitor intermediate having the anode made of a porous body of the valve metal and the dielectric layer of the oxide film formed by oxidizing the surface of the anode has a pH on the surface. The conductive polymer solution adjusted to 3 to 13 is applied to form a solid electrolyte layer.
Examples of the method for applying the conductive polymer solution include known methods such as coating, dipping, and spraying. Examples of the drying method include known methods such as hot air drying.

固体電解質層を形成した後には、必要に応じて電解液を浸透させ、次いで、カーボンペースト、銀ペーストを塗布して陰極を形成できる。また、セパレータにカーボンペーストあるいは銀ペーストを含浸させて陰極を形成することもできる。
セパレータとしては、セルロース繊維、ガラス繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの単一または混合不織布、これらを炭化した炭化不織布などが用いられる。
After the solid electrolyte layer is formed, the cathode can be formed by impregnating the electrolyte solution as necessary and then applying a carbon paste or a silver paste. Alternatively, the separator can be impregnated with carbon paste or silver paste to form the cathode.
As the separator, single or mixed nonwoven fabric such as cellulose fiber, glass fiber, polypropylene fiber, polyester fiber, polyamide fiber, carbonized nonwoven fabric obtained by carbonizing these, or the like is used.

上述したコンデンサの製造方法は、25℃におけるpHを3〜13に調整した導電性高分子溶液を誘電体層表面に塗布して固体電解質層を形成するから、誘電体層の腐食を防止できる。その結果、コンデンサの等価直列抵抗を小さくすることができる。  In the capacitor manufacturing method described above, the conductive polymer solution whose pH at 25 ° C. is adjusted to 3 to 13 is applied to the surface of the dielectric layer to form the solid electrolyte layer, so that corrosion of the dielectric layer can be prevented. As a result, the equivalent series resistance of the capacitor can be reduced.

以下に、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
(実施例1)
(1)導電性高分子溶液の調製
14.2g(0.1mol)の3,4−エチレンジオキシチオフェンと、27.5g(0.15mol)のポリスチレンスルホン酸(分子量;約150000)を2000mlのイオン交換水に溶かした溶液とを20℃で混合した。
これにより得られた混合溶液を20℃に保ち、掻き混ぜながら、200mlのイオン交換水に溶かした29.64g(0.13mol)の過硫酸アンモニウムと8.0g(0.02mol)の硫酸第二鉄の酸化触媒溶液とを添加し、3時間攪拌して反応させた。
得られた反応液を透析して、未反応モノマー、酸化剤を除去して約1.5質量%のポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液を得た。そして、この溶液100mlに2.79gのイミダゾールを溶解させて、pH8.1の導電性高分子溶液を得た。なお、pHの測定は、25℃で行った(以降の例も同様である。)。
π共役系導電性高分子の性能を評価するために、得られた導電性高分子溶液をガラス上に塗布し、120℃の熱風乾燥機中で乾燥させて厚さ2μmの導電膜を形成して、ロレスタ(ダイアインスツルメンツ製)により電気伝導度を測定した。その結果を表1に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example 1
(1) Preparation of conductive polymer solution 14.2 g (0.1 mol) of 3,4-ethylenedioxythiophene and 27.5 g (0.15 mol) of polystyrene sulfonic acid (molecular weight: about 150,000) The solution dissolved in ion-exchanged water was mixed at 20 ° C.
29.64 g (0.13 mol) of ammonium persulfate and 8.0 g (0.02 mol) of ferric sulfate dissolved in 200 ml of ion-exchanged water were kept at 20 ° C. while stirring the mixed solution thus obtained. The oxidation catalyst solution was added and stirred for 3 hours to react.
The obtained reaction solution was dialyzed to remove unreacted monomers and oxidants to obtain a solution containing about 1.5% by mass of polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene). Then, 2.79 g of imidazole was dissolved in 100 ml of this solution to obtain a conductive polymer solution having a pH of 8.1. The pH was measured at 25 ° C. (the same applies to the following examples).
In order to evaluate the performance of the π-conjugated conductive polymer, the obtained conductive polymer solution was applied onto glass and dried in a 120 ° C. hot air dryer to form a 2 μm thick conductive film. The electrical conductivity was measured with Loresta (manufactured by Dia Instruments). The results are shown in Table 1.

Figure 2006287182
Figure 2006287182

(2)コンデンサの製造
エッチドアルミ箔(陽極泊)に陽極リード端子を接続した後、アジピン酸アンモニウム10質量%水溶液中で化成(酸化処理)して、アルミ箔表面に誘電体層を形成してコンデンサ中間体を得た。
次に、コンデンサ中間体の陽極箔に、陰極リード端子を溶接させた対向アルミ陰極箔を、セルロース製のセパレータを介して積層し、これを巻き取ってコンデンサ素子とした。
このコンデンサ素子を(1)で調製した導電性高分子溶液に減圧下で浸漬した後、150℃の熱風乾燥機で10分間乾燥する工程を5回繰り返してコンデンサ中間体の誘電体層側表面に固体電解質層を形成させた。
次いで、アルミニウム製のケースに、固体電解質層が形成されたコンデンサ素子と、封口ゴムで封止して、コンデンサを作製した。
作製したコンデンサについて、LCZメータ2345(エヌエフ回路設計ブロック社製)を用いて、120Hzでの静電容量、100kHzでの等価直列抵抗(ESR)の初期値、150℃、1000時間後のESRを測定した。
(2) Manufacture of capacitors After connecting the anode lead terminal to the etched aluminum foil (anode stay), it is formed (oxidized) in an aqueous solution of 10% by weight ammonium adipate to form a dielectric layer on the surface of the aluminum foil. Thus, a capacitor intermediate was obtained.
Next, a counter aluminum cathode foil with a cathode lead terminal welded to the anode foil of the capacitor intermediate was laminated through a cellulose separator, and this was wound up to obtain a capacitor element.
After immersing this capacitor element in the conductive polymer solution prepared in (1) under reduced pressure, the process of drying for 10 minutes with a hot air dryer at 150 ° C. is repeated 5 times on the dielectric layer side surface of the capacitor intermediate. A solid electrolyte layer was formed.
Next, the capacitor was fabricated by sealing the aluminum case with a capacitor element on which a solid electrolyte layer was formed and a sealing rubber.
Using the LCZ meter 2345 (manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.), measured the capacitance at 120 Hz, the initial value of the equivalent series resistance (ESR) at 100 kHz, and the ESR after 1000 hours at 150 ° C. did.

(実施例2)
実施例1において、約1.5質量%のポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液にイミダゾール2.79gを添加する代わりに、ヒドロキシエチルアクリレート2.38gを添加してpH5.4の導電性高分子溶液を得た。そして、実施例1と同様にしてコンデンサを作製した。
作製したコンデンサについて、120Hzでの静電容量、100kHzでのESRの初期値、150℃1000時間後のESRを測定した。それらの測定結果を表1に示す。
(Example 2)
In Example 1, instead of adding 2.79 g of imidazole to a solution containing about 1.5% by weight of polystyrene sulfonate-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene), 2.38 g of hydroxyethyl acrylate was added. A conductive polymer solution having a pH of 5.4 was obtained. Then, a capacitor was produced in the same manner as in Example 1.
The produced capacitor was measured for capacitance at 120 Hz, initial value of ESR at 100 kHz, and ESR after 1000 hours at 150 ° C. The measurement results are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例1において、約1.5質量%のポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液にイミダゾール2.79gを添加する代わりに、ジエチルアミン2.52gを添加し、100℃で12時間還流してpH12.4の導電性高分子溶液を得た。そして、実施例1と同様にしてコンデンサを作製した。
作製したコンデンサについて、120Hzでの静電容量、100kHzでのESRの初期値、150℃1000時間後のESRを測定した。それらの測定結果を表1に示す。
(Example 3)
In Example 1, instead of adding 2.79 g of imidazole to a solution containing about 1.5% by weight of polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene), 2.52 g of diethylamine was added, and 100 ° C. For 12 hours to obtain a conductive polymer solution having a pH of 12.4. Then, a capacitor was produced in the same manner as in Example 1.
The produced capacitor was measured for capacitance at 120 Hz, initial value of ESR at 100 kHz, and ESR after 1000 hours at 150 ° C. The measurement results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1の導電性高分子溶液の調製において、イミダゾールを添加しなかった以外は実施例1と同様にしてコンデンサを作製した。なお、この場合の導電性高分子溶液のpHは1.2であった。
作製したコンデンサについて、120Hzでの静電容量、導電膜の電気伝導度、100kHzでのESRの初期値、150℃、1000時間後のESRを測定した。それらの測定結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
A capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that imidazole was not added in the preparation of the conductive polymer solution of Example 1. In this case, the pH of the conductive polymer solution was 1.2.
For the produced capacitor, the electrostatic capacity at 120 Hz, the electrical conductivity of the conductive film, the initial value of ESR at 100 kHz, and the ESR after 1000 hours at 150 ° C. were measured. The measurement results are shown in Table 1.

(実施例4)
実施例1におけるポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液に、10gのN−メチル−2−ピロリドンを添加した後、アンモニア水を添加して、pH7.5の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
Example 4
After adding 10 g of N-methyl-2-pyrrolidone to the solution containing polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) in Example 1, the aqueous solution was added with ammonia water to have a pH of 7.5. A polymer solution was obtained.
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例5)
実施例1におけるポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液に、10gのジメチルスルホキシドを添加した後、アンモニア水を添加して、pH7.5の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
(Example 5)
After adding 10 g of dimethyl sulfoxide to the solution containing polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) in Example 1, aqueous ammonia was added to obtain a conductive polymer solution having a pH of 7.5. It was.
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例6)
実施例1におけるポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液に、10gのN−ビニルアセトアミドを添加した後、アンモニア水を添加して、pH7.5の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
(Example 6)
10 g of N-vinylacetamide was added to the solution containing polystyrene sulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) in Example 1 and then aqueous ammonia was added to form a conductive polymer solution having a pH of 7.5. Got.
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例7)
実施例1におけるポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液に、6gのエチレングリコールを添加した後、アンモニア水を添加して、pH7.5の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
(Example 7)
After adding 6 g of ethylene glycol to the solution containing polystyrene sulfonate-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) in Example 1, an aqueous ammonia is added to obtain a conductive polymer solution having a pH of 7.5. It was.
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例8)
実施例1におけるポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液に、6gのグリセリンを添加した後、アンモニア水を添加して、pH7.5の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
(Example 8)
After adding 6 g of glycerin to the solution containing polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) in Example 1, an aqueous ammonia was added to obtain a conductive polymer solution having a pH of 7.5. .
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例9)
実施例1におけるポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液に、10gのクレゾールを添加した後、アンモニア水を添加して、pH7.5の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
Example 9
After adding 10 g of cresol to the solution containing polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) in Example 1, an aqueous ammonia was added to obtain a conductive polymer solution having a pH of 7.5. .
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例10)
実施例5において、アンモニア水を添加する代わりに、イミダゾールを添加して、pH7.5の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
(Example 10)
In Example 5, instead of adding aqueous ammonia, imidazole was added to obtain a conductive polymer solution having a pH of 7.5.
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例11)
実施例5において、アンモニア水を添加する代わりに、ジエチルアミンを添加して、pH7.5の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
(Example 11)
In Example 5, instead of adding aqueous ammonia, diethylamine was added to obtain a conductive polymer solution having a pH of 7.5.
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例12)
実施例1におけるポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液にアンモニア水を添加して、pH7.4の溶液を得た。この溶液に10gのN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)を添加して、pH6.9の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
(Example 12)
Aqueous ammonia was added to the solution containing polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) in Example 1 to obtain a solution having a pH of 7.4. To this solution was added 10 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) to obtain a conductive polymer solution having a pH of 6.9.
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(実施例13)
実施例12において、4gの20%アンモニア水とN,N−ジメチルアセトアミドを混合して混合溶液を得た。この混合溶液をポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を含む溶液に添加して、pH6.3の導電性高分子溶液を得た。
得られた導電性高分子溶液について実施例1と同様にして電気伝導度を測定し、また、得られた導電性高分子溶液を用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
(Example 13)
In Example 12, 4 g of 20% aqueous ammonia and N, N-dimethylacetamide were mixed to obtain a mixed solution. This mixed solution was added to a solution containing polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) to obtain a conductive polymer solution having a pH of 6.3.
The electrical conductivity of the obtained conductive polymer solution was measured in the same manner as in Example 1, and a capacitor was produced using the obtained conductive polymer solution and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

(比較例2〜7)
実施例4〜9の導電性高分子溶液を調製する際にアンモニア水を添加しなかったこと以外はそれぞれ実施例4〜9と同様にして比較例2〜7のコンデンサを得た。そして、これらコンデンサを実施例1と同様にして評価した。
(Comparative Examples 2-7)
Capacitors of Comparative Examples 2 to 7 were obtained in the same manner as Examples 4 to 9, respectively, except that ammonia water was not added when preparing the conductive polymer solutions of Examples 4 to 9. These capacitors were evaluated in the same manner as in Example 1.

pHが3〜13に調整された導電性高分子溶液から形成された固体電解質層を陰極に有する実施例1〜13のコンデンサは、誘電体層の腐食が防がれており、また、固体電解質の電気伝導度が高いため、ESRが低かった。特に、150℃、1000時間後のESRが低かった。また、静電容量も高かった。
これに対し、pHが3〜13に調整されていない導電性高分子溶液から形成された固体電解質層を陰極に有する比較例1〜7のコンデンサは、誘電体層の腐食を防ぐことができず、ESRを低くすることができなかった。なお、比較例2〜7のコンデンサでは、固体電解質層形成の際に、有機溶剤を含む導電性高分子溶液を用いたため、電気伝導度は高かったが、誘電体層の腐食を防止できなかったため、ESRを高くすることができなかった。
In the capacitors of Examples 1 to 13 having a solid electrolyte layer formed from a conductive polymer solution having a pH adjusted to 3 to 13 as a cathode, corrosion of the dielectric layer is prevented, and the solid electrolyte The ESR was low because of the high electrical conductivity. Particularly, the ESR after 1000 hours at 150 ° C. was low. The capacitance was also high.
In contrast, the capacitors of Comparative Examples 1 to 7 having a solid electrolyte layer formed from a conductive polymer solution whose pH is not adjusted to 3 to 13 as a cathode cannot prevent corrosion of the dielectric layer. , ESR could not be lowered. In the capacitors of Comparative Examples 2 to 7, since the conductive polymer solution containing the organic solvent was used when forming the solid electrolyte layer, the electrical conductivity was high, but the corrosion of the dielectric layer could not be prevented. , ESR could not be increased.

本発明のコンデンサにおける一実施形態例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one example of embodiment in the capacitor | condenser of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 コンデンサ
11 陽極
12 誘電体層
13 陰極
13a 固体電解質層
10 Capacitor 11 Anode 12 Dielectric Layer 13 Cathode 13a Solid Electrolyte Layer

Claims (5)

弁金属の多孔質体からなる陽極と、該陽極の表面が酸化されて形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成され、固体電解質層を具備する陰極とを有するコンデンサにおいて、
陰極の固体電解質層が、π共役系導電性高分子とポリアニオンと溶媒とを含み、25℃におけるpHが3〜13に調整された導電性高分子溶液が塗布されて形成されたものであることを特徴とするコンデンサ。
In a capacitor having an anode made of a porous body of a valve metal, a dielectric layer formed by oxidizing the surface of the anode, and a cathode formed on the dielectric layer and provided with a solid electrolyte layer,
The cathode solid electrolyte layer is formed by applying a conductive polymer solution containing a π-conjugated conductive polymer, a polyanion, and a solvent and having a pH adjusted to 3 to 13 at 25 ° C. Capacitor characterized by.
導電性高分子溶液にアルカリが添加されてpHが前記範囲に調整されていることを特徴とする請求項1に記載のコンデンサ。   2. The capacitor according to claim 1, wherein an alkali is added to the conductive polymer solution and the pH is adjusted to the above range. アルカリが窒素含有芳香族性環式化合物であることを特徴とする請求項2に記載のコンデンサ。   The capacitor according to claim 2, wherein the alkali is a nitrogen-containing aromatic cyclic compound. 導電性高分子溶液が、分子内に水酸基、グリシジル基、アミノ基のいずれか1種以上を有する化合物を含有することであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコンデンサ。   The capacitor according to claim 1, wherein the conductive polymer solution contains a compound having at least one of a hydroxyl group, a glycidyl group, and an amino group in the molecule. 弁金属の多孔質体からなる陽極と該陽極の表面が酸化されて形成された誘電体層とを有するコンデンサ中間体における誘電体層側表面に、π共役系導電性高分子とポリアニオンと溶媒とを含み、25℃におけるpHを3〜13に調整した導電性高分子溶液を塗布し、乾燥する工程を有することを特徴とするコンデンサの製造方法。  A π-conjugated conductive polymer, a polyanion, and a solvent are formed on the dielectric layer side surface of the capacitor intermediate having an anode made of a valve metal porous body and a dielectric layer formed by oxidizing the surface of the anode. And a step of applying a conductive polymer solution having a pH adjusted to 3 to 13 at 25 ° C. and drying the solution.
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Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008115216A (en) * 2006-11-01 2008-05-22 Shin Etsu Polymer Co Ltd Conductive polymer coating material, method for producing the same and conductive coating film
JP2008258307A (en) * 2007-04-03 2008-10-23 Sanyo Electric Co Ltd Electrolytic capacitor and its manufacturing method
WO2009001751A1 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Capacitor and method for manufacturing the same
JP2009001624A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Tayca Corp Dispersant and dopant for synthesizing electroconductive polymer, electroconductive polymer synthesized by using the same, electroconductive composition comprising the electroconductive polymer, dispersion of the electroconductive polymer or electroconductive composition and applied material of the electroconductive polymer or electroconductive composition
JP2009289833A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Nichicon Corp Method for manufacturingcapacitor
DE102008032578A1 (en) 2008-07-11 2010-01-14 H.C. Starck Gmbh Process for the preparation of electrolytic capacitors
WO2010038477A1 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 信越ポリマー株式会社 Capacitor manufacturing method
JP2010129651A (en) * 2008-11-26 2010-06-10 Nichicon Corp Method for producing solid electrolytic capacitor
JP2011171674A (en) * 2010-02-22 2011-09-01 Shin Etsu Polymer Co Ltd Capacitor and method of manufacturing the same
JP2012049432A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Sanyo Electric Co Ltd Method of manufacturing solid electrolytic capacitor
JP2012172024A (en) * 2011-02-18 2012-09-10 Nagase Chemtex Corp Composition for electroconductive coating, electroconductive thin film, and electroconductive film
WO2012132248A1 (en) * 2011-03-25 2012-10-04 パナソニック株式会社 Method for producing electrolytic capacitor
JP2012222345A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Avx Corp Housing configuration for solid electrolytic capacitor assembly
JP2012222344A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Avx Corp Multi-anode solid electrolytic capacitor assembly
DE102013102040A1 (en) 2012-03-07 2013-09-12 Nec Tokin Corporation An electroconductive polymer solution, an electroconductive polymer composition and a solid electrolytic capacitor and a method for producing the same
JP2014067949A (en) * 2012-09-27 2014-04-17 Shin Etsu Polymer Co Ltd Capacitor and method of manufacturing the same
US8773843B2 (en) 2010-03-16 2014-07-08 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor, method for producing the same and solution for solid electrolytic capacitor
US20160217933A1 (en) * 2013-11-20 2016-07-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor and manufacturing method for same
WO2018123255A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and method for manufacturing same
JPWO2017150407A1 (en) * 2016-02-29 2018-12-20 出光興産株式会社 Conductive polymer composition, conductive polymer-containing porous body and method for producing the same, solid electrolytic capacitor and method for producing the same
US10236128B2 (en) 2014-12-25 2019-03-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor production method
CN113366060A (en) * 2019-01-31 2021-09-07 松下知识产权经营株式会社 Conductive polymer dispersion, electrolytic capacitor, and method for producing electrolytic capacitor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6345399A (en) * 1986-08-11 1988-02-26 スプラグ・エレクトリツク・カンパニ− Electrolyte
JPH06511283A (en) * 1992-07-15 1994-12-15 デーエスエム・ナムローゼ・フェンノートシャップ Method for manufacturing polymer composition
JPH1036667A (en) * 1996-07-18 1998-02-10 Nitto Denko Corp Conductive polyaniline composition and solid electrolyte capacitor using the same as solid electrolyte
JP2004027067A (en) * 2002-06-26 2004-01-29 Nitto Denko Corp Conductive polyaniline composition, its film and their manufacturing method
WO2004029128A2 (en) * 2002-09-24 2004-04-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Water dispersible polythiophenes made with polymeric acid colloids
JP2005039276A (en) * 2003-07-14 2005-02-10 Hc Starck Gmbh Polythiophene having alkylene oxythiathiofoehn unit in electrolytic capacitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6345399A (en) * 1986-08-11 1988-02-26 スプラグ・エレクトリツク・カンパニ− Electrolyte
JPH06511283A (en) * 1992-07-15 1994-12-15 デーエスエム・ナムローゼ・フェンノートシャップ Method for manufacturing polymer composition
JPH1036667A (en) * 1996-07-18 1998-02-10 Nitto Denko Corp Conductive polyaniline composition and solid electrolyte capacitor using the same as solid electrolyte
JP2004027067A (en) * 2002-06-26 2004-01-29 Nitto Denko Corp Conductive polyaniline composition, its film and their manufacturing method
WO2004029128A2 (en) * 2002-09-24 2004-04-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Water dispersible polythiophenes made with polymeric acid colloids
JP2005039276A (en) * 2003-07-14 2005-02-10 Hc Starck Gmbh Polythiophene having alkylene oxythiathiofoehn unit in electrolytic capacitor

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008115216A (en) * 2006-11-01 2008-05-22 Shin Etsu Polymer Co Ltd Conductive polymer coating material, method for producing the same and conductive coating film
JP2008258307A (en) * 2007-04-03 2008-10-23 Sanyo Electric Co Ltd Electrolytic capacitor and its manufacturing method
JP2009001624A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Tayca Corp Dispersant and dopant for synthesizing electroconductive polymer, electroconductive polymer synthesized by using the same, electroconductive composition comprising the electroconductive polymer, dispersion of the electroconductive polymer or electroconductive composition and applied material of the electroconductive polymer or electroconductive composition
WO2009001751A1 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Capacitor and method for manufacturing the same
JP2009009998A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd Capacitor and manufacturing method thereof
JP2009289833A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Nichicon Corp Method for manufacturingcapacitor
JP2011527513A (en) * 2008-07-11 2011-10-27 エイチ・シー・スタルク・クレビオス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Process for manufacturing electrolytic capacitors
DE102008032578A1 (en) 2008-07-11 2010-01-14 H.C. Starck Gmbh Process for the preparation of electrolytic capacitors
WO2010038477A1 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 信越ポリマー株式会社 Capacitor manufacturing method
JP2010087401A (en) * 2008-10-02 2010-04-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd Method for manufacturing capacitor
JP2010129651A (en) * 2008-11-26 2010-06-10 Nichicon Corp Method for producing solid electrolytic capacitor
JP2011171674A (en) * 2010-02-22 2011-09-01 Shin Etsu Polymer Co Ltd Capacitor and method of manufacturing the same
US8773843B2 (en) 2010-03-16 2014-07-08 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor, method for producing the same and solution for solid electrolytic capacitor
JP2012049432A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Sanyo Electric Co Ltd Method of manufacturing solid electrolytic capacitor
JP2012172024A (en) * 2011-02-18 2012-09-10 Nagase Chemtex Corp Composition for electroconductive coating, electroconductive thin film, and electroconductive film
WO2012132248A1 (en) * 2011-03-25 2012-10-04 パナソニック株式会社 Method for producing electrolytic capacitor
JP5168436B2 (en) * 2011-03-25 2013-03-21 パナソニック株式会社 Electrolytic capacitor manufacturing method
JP2013058807A (en) * 2011-03-25 2013-03-28 Panasonic Corp Manufacturing method of electrolytic capacitor
US9373448B2 (en) 2011-03-25 2016-06-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method of manufacturing electrolytic capacitor
JP2012222345A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Avx Corp Housing configuration for solid electrolytic capacitor assembly
JP2012222344A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Avx Corp Multi-anode solid electrolytic capacitor assembly
DE102013102040A1 (en) 2012-03-07 2013-09-12 Nec Tokin Corporation An electroconductive polymer solution, an electroconductive polymer composition and a solid electrolytic capacitor and a method for producing the same
US8940191B2 (en) 2012-03-07 2015-01-27 Nec Tokin Corporation Electroconductive polymer solution, electroconductive polymer composition, and solid electrolytic capacitor therewith and method for producing same
JP2014067949A (en) * 2012-09-27 2014-04-17 Shin Etsu Polymer Co Ltd Capacitor and method of manufacturing the same
US20160217933A1 (en) * 2013-11-20 2016-07-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor and manufacturing method for same
US10026559B2 (en) * 2013-11-20 2018-07-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor and manufacturing method for same
US10236128B2 (en) 2014-12-25 2019-03-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor production method
JP7153557B2 (en) 2016-02-29 2022-10-14 出光興産株式会社 CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITION, POROUS BODY CONTAINING CONDUCTIVE POLYMER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF AND SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JPWO2017150407A1 (en) * 2016-02-29 2018-12-20 出光興産株式会社 Conductive polymer composition, conductive polymer-containing porous body and method for producing the same, solid electrolytic capacitor and method for producing the same
US11152158B2 (en) 2016-12-28 2021-10-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor and method for manufacturing same
JPWO2018123255A1 (en) * 2016-12-28 2019-10-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
CN110168686A (en) * 2016-12-28 2019-08-23 松下知识产权经营株式会社 Electrolytic capacitor and its manufacturing method
CN110168686B (en) * 2016-12-28 2022-04-08 松下知识产权经营株式会社 Electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
WO2018123255A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and method for manufacturing same
JP7233003B2 (en) 2016-12-28 2023-03-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
CN113366060A (en) * 2019-01-31 2021-09-07 松下知识产权经营株式会社 Conductive polymer dispersion, electrolytic capacitor, and method for producing electrolytic capacitor
JPWO2020158783A1 (en) * 2019-01-31 2021-12-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Manufacturing method of conductive polymer dispersion liquid, electrolytic capacitor and electrolytic capacitor
US11945923B2 (en) 2019-01-31 2024-04-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Conductive polymer dispersion liquid, electrolytic capacitor, and method for producing electrolytic capacitor
CN113366060B (en) * 2019-01-31 2024-06-07 松下知识产权经营株式会社 Conductive polymer dispersion, electrolytic capacitor, and method for producing electrolytic capacitor
JP7496519B2 (en) 2019-01-31 2024-06-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 Conductive polymer dispersion, electrolytic capacitor, and method for producing electrolytic capacitor

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