JP2012169393A - Solid electrolytic capacitor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolytic capacitor with low ESR without reducing electrostatic capacitance, and to provide the solid electrolytic capacitor with large electrostatic capacitance and lower ESR.SOLUTION: (1) The solid electrolytic capacitor is constituted by using as a solid electrolyte a conductive polymer composed by chemical oxidation polymerization using as a monomer at least one selected from a group consisting of methylated ethylenedioxythiophene with a rotatory power ratio of +five or more and ethylated ethylenedioxythiophene with a rotatory power ratio of +five or more. (2) The solid electrolytic capacitor is constituted by using as a solid electrolyte a conductive polymer composed by chemical oxidation polymerization using as a monomer at least one selected from a group consisting of methylated ethylenedioxythiophene with a rotatory power ratio of +five or more and ethylated ethylenedioxythiophene with a rotatory power ratio of +five or more together with ethylenedioxythiophene.

Description

本発明は、導電性高分子を固体電解質として用いた固体電解コンデンサに関する。   The present invention relates to a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte.

導電性高分子は、その高い導電性により、例えば、タンタル固体電解コンデンサ、アルミニウム固体電解コンデンサ、ニオブ固体電解コンデンサなどの固体電解コンデンサの固体電解質として用いられている。   The conductive polymer is used as a solid electrolyte of a solid electrolytic capacitor such as a tantalum solid electrolytic capacitor, an aluminum solid electrolytic capacitor, or a niobium solid electrolytic capacitor because of its high conductivity.

この用途における導電性高分子としては、例えば、チオフェンまたはその誘導体などを化学酸化重合または電解酸化重合することによって得られたものが用いられている。   As the conductive polymer in this application, for example, those obtained by chemical oxidative polymerization or electrolytic oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof are used.

上記チオフェンまたはその誘導体などの化学酸化重合を行う際のドーパントとしては、主として有機スルホン酸が用いられ、その中でも、芳香族スルホン酸が適しているといわれており、酸化剤としては、遷移金属が用いられ、その中でも第二鉄が適しているといわれていて、通常、芳香族スルホン酸の第二鉄塩がチオフェンまたはその誘導体などの化学酸化重合にあたって酸化剤兼ドーパントとして用いられている。   As a dopant when performing chemical oxidative polymerization of the above thiophene or a derivative thereof, organic sulfonic acid is mainly used. Among them, aromatic sulfonic acid is said to be suitable, and transition metal is a transition metal. Among them, ferric iron is said to be suitable, and usually a ferric salt of aromatic sulfonic acid is used as an oxidizing agent and a dopant in chemical oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof.

上記チオフェンまたはその誘導体としては、これまで、得られる導電性高分子の導電性および耐熱性のバランスがとれていて有用性が高いという理由から、エチレンジオキシチオフェン(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が多用されてきた(特許文献1〜2)。   As the thiophene or derivatives thereof, ethylenedioxythiophene (3,4-ethylenedioxythiophene) has been used so far because the conductivity and heat resistance of the obtained conductive polymer are balanced and highly useful. ) Has been widely used (Patent Documents 1 and 2).

しかしながら、導電性高分子を固体電解質として用いる固体電解コンデンサの技術革新は日進月歩であり、さらなる特性の向上が要望されている。   However, technological innovation of solid electrolytic capacitors using conductive polymers as solid electrolytes is steadily progressing, and further improvement of characteristics is demanded.

そこで、導電性を高めるべく、エチレンジオキシチオフェンをアルキル基で修飾したアルキル化エチレンジオキシチオフェンを用いることが提案され、さらにそのアルキル化エチレンジオキシチオフェンの光学特性に注目した研究も行われている(特許文献3)。   Therefore, in order to increase the conductivity, it has been proposed to use an alkylated ethylenedioxythiophene in which ethylenedioxythiophene is modified with an alkyl group, and further studies focusing on the optical properties of the alkylated ethylenedioxythiophene have been conducted. (Patent Document 3).

上記特許文献3においては、光学分割されたアルキル化エチレンジオキシチオフェンは、ラセミ体のアルキル化エチレンジオキシチオフェンに比べて、導電率が高い導電性高分子が得られることが報告されている。   In Patent Document 3, it is reported that an optically resolved alkylated ethylenedioxythiophene can provide a conductive polymer having a higher conductivity than a racemic alkylated ethylenedioxythiophene.

しかしながら、この特許文献3の実施例を見てみると、比施光度が−(マイナス)のアルキル化エチレンジオキシチオフェン(そのアルキル基の炭素数が6、8、10、12のものが用いられている)は、同じ炭素数のラセミ体のアルキル化エチレンジオキシチオフェンより、導電率が高い導電性高分子を合成できることが示されている。また、アルキル鎖の短かいメチル化エチレンジオキシチオフェン(つまり、アルキル基の炭素数が1のアルキル化エチレンジオキシチオフェン)の場合は、比施光度が−(マイナス)のメチル化エチレンジオキシチオフェンを用いて合成した導電性高分子の導電率と、ラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェンを用いて合成した導電性高分子の導電率とが同じであったことも示されている。   However, when looking at the examples of Patent Document 3, alkylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of-(minus) (the alkyl group having 6, 8, 10, 12 carbon atoms) is used. Has been shown to be able to synthesize conductive polymers having higher electrical conductivity than racemic alkylated ethylenedioxythiophene having the same carbon number. In the case of methylated ethylenedioxythiophene having a short alkyl chain (that is, alkylated ethylenedioxythiophene having an alkyl group having 1 carbon atom), methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of-(minus) It is also shown that the conductivity of the conductive polymer synthesized using the same as that of the conductive polymer synthesized using racemic methylated ethylenedioxythiophene.

すなわち、上記特許文献3で具体的に示されているのは、アルキル鎖の長さが中程度ないしは長いアルキル化エチレンジオキシチオフェン(つまり、アルキル基の炭素数が6〜12のアルキル化エチレンジオキシチオフェン)では、比施光度が−(マイナス)のアルキル化エチレンジオキシチオフェンを用いて得られる導電性高分子の導電率が、ラセミ体のアルキル化エチレンジオキシチオフェンを用いて得られる導電性高分子の導電率より高いこと、また、アルキル鎖の短かいメチル化エチレンジオキシチオフェンでは、比施光度が−のメチル化エチレンジオキシチオフェンを用いて得られる導電性高分子の導電率が、ラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェンを用いて得られる導電性高分子の導電率と同じであるということである。   Specifically, Patent Document 3 specifically shows an alkylated ethylenedioxythiophene having a medium or long alkyl chain length (that is, an alkylated ethylene dialkyl having an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms). In the case of oxythiophene), the conductivity of a conductive polymer obtained by using an alkylated ethylenedioxythiophene having a specific luminous intensity of-(minus) is obtained by using a racemic alkylated ethylenedioxythiophene. In the case of methylated ethylenedioxythiophene having a shorter alkyl chain than that of the polymer, the conductivity of the conductive polymer obtained by using methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of- The conductivity of the conductive polymer obtained by using racemic methylated ethylenedioxythiophene is the same.

上記特許文献3の教示に従って、アルキル鎖の中程度ないし長いアルキル化エチレンジオキシチオフェン、すなわち、アルキル基の炭素数が6、8、10、12程度のアルキル化エチレンジオキシチオフェンで比施光度が−のものを用いて導電性高分子を合成し、それらの導電性高分子を固体電解質として用いて固体電解コンデンサを作製したところ、同じ炭素数のラセミ体のアルキル化エチレンジオキシチオフェンを用いて合成した導電性高分子を固体電解質として用いて作製した固体電解コンデンサのESR(等価直列抵抗)より若干低くなるものの、ESRが大幅に低下した固体電解コンデンサは得られなかった。   According to the teaching of the above-mentioned Patent Document 3, the specific light intensity of a medium to long alkylated ethylenedioxythiophene alkyl chain, that is, an alkylated ethylenedioxythiophene having an alkyl group of about 6, 8, 10, 12 is about -Conductive polymers were synthesized using those, and solid electrolytic capacitors were produced using these conductive polymers as solid electrolytes. Using racemic alkylated ethylenedioxythiophene with the same carbon number, Although it was slightly lower than the ESR (equivalent series resistance) of the solid electrolytic capacitor produced using the synthesized conductive polymer as the solid electrolyte, a solid electrolytic capacitor having a significantly reduced ESR was not obtained.

しかしながら、電子機器の高性能化に伴ない、固体電解コンデンサのESRをより低くすることが求められていて、ESRがより低い固体電解コンデンサの出現が望まれている。   However, as electronic devices become more sophisticated, it is required to lower the ESR of solid electrolytic capacitors, and the appearance of solid electrolytic capacitors with lower ESR is desired.

特開2003−160647号公報JP 2003-160647 A 特開2004−265927号公報JP 2004-265927 A 特表2004−525946号公報JP-T-2004-525946

本発明者らは、上記のような事情に鑑み、ESRがより低い固体電解コンデンサを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present inventors have an object to provide a solid electrolytic capacitor having a lower ESR.

本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、比施光度が+(プラス)のメチル化エチレンジオキシチオフェンや比施光度が+のエチル化エチレンジオキシチオフェンをモノマーとして用いて合成した導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサが、比施光度が−のメチル化エチレンジオキシチオフェンや比施光度が−のエチル化エチレンジオキシチオフェンをモノマーとして用いて合成した導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサより、ESRが低く、また、ラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェンやラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェンをモノマーとして用いて合成した導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサよりも、ESRが低く、さらに、上記特許文献3に記載のような比施光度が−の炭素数6〜12の範疇に属するアルキル化エチレンジオキシチオフェンをモノマーとして用いて合成した導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサよりも、ESRが低いことを見出し、それに基づいて第1の発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of + (plus) or ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of + as a monomer. A solid electrolytic capacitor using a conductive polymer synthesized as a solid electrolyte was synthesized using methylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of-or ethylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of-as a monomer. ESR is lower than that of a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte, and the conductive polymer synthesized using racemic methylated ethylenedioxythiophene or racemic ethylated ethylenedioxythiophene as a monomer. The ESR is lower than that of a solid electrolytic capacitor having a molecule as a solid electrolyte. ESR is lower than that of a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer synthesized by using alkylated ethylenedioxythiophene as a monomer and having a specific light intensity of −6 to 12 as described above. Based on this finding, the first invention was completed.

また、本発明者らは、さらに研究を重ね、上記比施光度が+のメチル化エチレンジオキシチオフェンや比施光度が+のエチル化エチレンジオキシチオフェンと、エチレンジオキシチオフェンとを併用し、その併用物をモノマーとして合成した導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサが、静電容量がより大きくなり、ESRがさらに低くなることを見出し、それに基づいて、第2の発明を完成した。   In addition, the present inventors further researched, and combined use of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of + or ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of + and ethylenedioxythiophene, It has been found that a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer synthesized by using the combination as a monomer as a solid electrolyte has a higher capacitance and lower ESR, and based on that, the second invention has been completed. .

すなわち、本発明における第1の発明は、「比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種をモノマーとして化学酸化重合により合成した導電性高分子を固体電解質として用いたことを特徴とする固体電解コンデンサ」に関する。   That is, the first invention in the present invention is “a monomer having at least one selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more. The present invention relates to a solid electrolytic capacitor characterized in that a conductive polymer synthesized by chemical oxidative polymerization is used as a solid electrolyte.

また、本発明における第2の発明は、「比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとを併用してモノマーとして化学酸化重合により合成した導電性高分子を固体電解質として用いたことを特徴とする固体電解コンデンサ」に関する。   In addition, the second invention in the present invention is “the ethylene and at least one selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more. The present invention relates to a solid electrolytic capacitor characterized in that a conductive polymer synthesized by chemical oxidative polymerization as a monomer in combination with dioxythiophene is used as a solid electrolyte.

なお、本書において、比施光度は、すべて、測定時の温度が25℃で、測定時の入力光線の波長が589nmの条件下で測定した比施光度をいう。   In this document, the specific light intensity means the specific light intensity measured under conditions where the temperature during measurement is 25 ° C. and the wavelength of the input light beam during measurement is 589 nm.

本発明における第1の発明によれば、静電容量を低下させることなく、ESRが低い固体電解コンデンサを提供することができる。
また、本発明における第2の発明によれば、静電容量が大きく、かつESRがより低い固体電解コンデンサを提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, a solid electrolytic capacitor having a low ESR can be provided without reducing the capacitance.
In addition, according to the second aspect of the present invention, a solid electrolytic capacitor having a large capacitance and a lower ESR can be provided.

本発明の固体電解コンデンサの固体電解質を構成する導電性高分子の原料となるモノマーは、比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンと、比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンと、それらのうちのいずれか一方または両方と併用するエチレンジオキシチオフェンとの3種類であるが、それらの化学構造は、次の一般式(1)で表される。   The monomer that is a raw material of the conductive polymer constituting the solid electrolyte of the solid electrolytic capacitor of the present invention includes methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxy having a specific light intensity of +5 or more. There are three types of thiophene and ethylenedioxythiophene used in combination with either or both of them, and their chemical structure is represented by the following general formula (1).

Figure 2012169393
(式中、Rは水素、メチル基またはエチル基である)
Figure 2012169393
(Wherein R is hydrogen, methyl group or ethyl group)

上記一般式(1)中のRが水素の化合物は、IUPAC名称で表示すると、「2,3−ジヒドロ−チエノ〔3,4−b〕〔1,4〕ジオキシン(2,3−Dihydro−thieno〔3,4−b〕〔1,4〕dioxine)」であるが、この化合物は、IUPAC名称で表示されるよりも、一般名称の「エチレンジオキシチオフェン」で表示されることが多いので、本書では、この「2,3−ジヒドロ−チエノ〔3,4−b〕〔1,4〕ジオキシン」を「エチレンジオキシチオフェン」と表示する。また、上記一般式(1)中のRがメチル基の化合物は、IUPAC名称で表示すると、「2−メチル−2,3−ジヒドロ−チエノ〔3,4−b〕〔1,4〕ジオキシン(2−Methyl−2,3−dihydro−thieno〔3,4−b〕〔1,4〕dioxine)」であるが、本書では、その「2,3−ジヒドロ−チエノ〔3,4−b〕〔1,4〕ジオキシン」部分が一般名称の「エチレンジオキシチオフェン」で表示されることが多いことに鑑み、これを「メチル化エチレンジオキシチオフェン」と表示する。そして、一般式(1)中のRがエチル基の化合物は、IUPAC名称で表示すると、「2−エチル−2,3−ジヒドロ−チエノ〔3,4−b〕〔1,4〕ジオキシン(2−Ethyl−2,3−dihydro−thieno〔3,4−b〕〔1,4〕dioxine)」であるが、本書では、これを「エチル化エチレンジオキシチオフェン」と表示する。   The compound in which R in the general formula (1) is hydrogen can be expressed by “UPC name”, “2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin (2,3-Dihydro-thieno). [3,4-b] [1,4] dioxine) ”, but this compound is often represented by the generic name“ ethylenedioxythiophene ”rather than by the IUPAC name. In this document, this “2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin” is expressed as “ethylenedioxythiophene”. In addition, a compound in which R in the general formula (1) is a methyl group can be expressed by “2-methyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin (IUPAC name). 2-Methyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxine) ”, but in this document,“ 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [ In view of the fact that the “1,4] dioxin” moiety is often represented by the generic name “ethylenedioxythiophene”, it is denoted “methylated ethylenedioxythiophene”. In addition, a compound in which R in the general formula (1) is an ethyl group is represented by “IUPAC name”, “2-ethyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin (2 -Ethyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxine) ", which is indicated in this document as" ethylated ethylenedioxythiophene ".

本発明では、メチル化エチレンジオキシチオフェンおよびエチル化エチレンジオキシチオフェンに関して、比施光度が+5以上のものを用いるが、これは、比施光度が+5以上であることによって、それらを重合して得られる導電性高分子の導電性が高くなり、その結果、それを固体電解質として用いた固体電解コンデンサのESRが低くなるからである。   In the present invention, a methylated ethylenedioxythiophene and an ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more are used by polymerizing them by having a specific light intensity of +5 or more. This is because the conductivity of the obtained conductive polymer is increased, and as a result, the ESR of a solid electrolytic capacitor using it as a solid electrolyte is decreased.

本発明において、比施光度は、固体電解コンデンサのESRを低下させるために、上記のように、+5以上であることが必要であり、+10以上であることが好ましい。そして、その比施光度は、固体電解コンデンサのESRを低下させる観点からは、大きくなっても特に弊害はない。   In the present invention, the specific light intensity needs to be +5 or more, and preferably +10 or more, as described above, in order to reduce the ESR of the solid electrolytic capacitor. From the viewpoint of reducing the ESR of the solid electrolytic capacitor, the specific light intensity is not particularly harmful even if it is increased.

本発明における第1の発明では、固体電解質を構成する導電性高分子を、上記比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種をモノマーとして用い、酸化剤とドーパントとの存在下で重合することにより合成するが、第2の発明においては、モノマーとして、上記比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとを併用する。これは、そうすることによって、比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種のみをモノマーとして用いる場合より、固体電解コンデンサの静電容量が大きくなり、ESRがより低くなるからである。   In the first invention of the present invention, the conductive polymer constituting the solid electrolyte is composed of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more. It is synthesized by polymerizing in the presence of an oxidant and a dopant using at least one selected from the group as a monomer. In the second invention, the monomer is a methylated ethylene having a specific light intensity of +5 or more. Ethylenedioxythiophene is used in combination with at least one selected from the group consisting of dioxythiophene and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more. In this case, when using only at least one selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more as a monomer This is because the capacitance of the solid electrolytic capacitor increases and the ESR becomes lower.

そして、この比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとの併用割合としては、質量比で1:10〜10:1が好ましく、2:10〜10:2がより好ましく、3:10〜10:3がさらに好ましい。   The combined ratio of at least one selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylenedioxythiophene The mass ratio is preferably 1:10 to 10: 1, more preferably 2:10 to 10: 2, and still more preferably 3:10 to 10: 3.

上記比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとの併用にあたっては、両者をあらかじめ混合し、その混合物をモノマーとして重合に供するのが適しているが、上記比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとを別々に重合系に供給し、両者(つまり、上記比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンと)が混ざり合う状態でモノマーとして重合に供してもよい。   In the combined use of ethylenedioxythiophene with at least one selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more, It is suitable to mix in advance and use the mixture as a monomer for polymerization, but the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more At least one selected from the group consisting of ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene separately (that is, methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylene having a specific light intensity of +5 or more) At least one selected from the group consisting of dioxythiophene and ethyl Nji thiophene and) may be subjected to polymerization as a monomer in a state where the mix.

ここで、タンタル固体電解コンデンサ、アルミニウム固体電解コンデンサ、ニオブ固体電解コンデンサなどの固体電解コンデンサの作製について説明すると、その固体電解質を構成する導電性高分子を、あらかじめ合成しておき、それを水、水性液または有機溶剤で分散液の状態にし、その導電性高分子の分散液を固体電解コンデンサの作製に供する場合と、固体電解コンデンサの作製時に、導電性高分子を合成して、それを固体電解質とする場合の2つの方法があるが、本発明においては、いわゆる「その場重合」と呼ばれる、固体電解コンデンサの作製時に導電性高分子を合成して、それを固体電解質とする方法を採用するのが適している。これは、比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種をモノマーとしたり、あるいは、それらの少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとを併用してモノマーとして導電性高分子を合成し、得られた導電性高分子を固体電解質として固体電解コンデンサを作製する場合には、「その場重合」で導電性高分子を合成し、それを固体電解質とする方法が、あらかじめ導電性高分子を合成し、その分散液を用いて固体電解質を構成していくよりも、ESRが低い特性の良い固体電解コンデンサが得られるからである。ただし、比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種をモノマーとしたり、あるいは、それらの少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとを併用してモノマーとして、「その場重合」により導電性高分子を合成し、その導電性高分子の層の上に、エチレンジオキシチオフェンをモノマーとしてあらかじめ合成した導電性高分子の分散液を用いて導電性高分子の層を形成し、その両者を固体電解質として固体電解コンデンサを作製してもよい。   Here, production of a solid electrolytic capacitor such as a tantalum solid electrolytic capacitor, an aluminum solid electrolytic capacitor, or a niobium solid electrolytic capacitor will be described. A conductive polymer constituting the solid electrolyte is synthesized in advance, and water, When the dispersion of the conductive polymer is made into a dispersion with an aqueous liquid or an organic solvent, and the dispersion of the conductive polymer is used for the production of a solid electrolytic capacitor, the conductive polymer is synthesized at the time of production of the solid electrolytic capacitor, and the solid is then solidified. There are two methods for forming an electrolyte. In the present invention, a so-called “in-situ polymerization” method is employed in which a conductive polymer is synthesized at the time of manufacturing a solid electrolytic capacitor and used as a solid electrolyte. It is suitable to do. This may be achieved by using at least one selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more as a monomer, or at least one of them. When using a seed and ethylenedioxythiophene in combination to synthesize a conductive polymer as a monomer, and to produce a solid electrolytic capacitor using the resulting conductive polymer as a solid electrolyte, it is necessary to use “in-situ polymerization” for conductivity. A method of synthesizing a polymer and using it as a solid electrolyte is a solid electrolytic capacitor having a low ESR characteristic rather than synthesizing a conductive polymer in advance and using the dispersion to form a solid electrolyte. It is because it is obtained. However, at least one selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more is used as a monomer, or at least one of them. Conductive polymer synthesized by “in-situ polymerization” as a monomer using a combination of ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene as a monomer. A solid electrolytic capacitor may be produced by forming a conductive polymer layer using a polymer dispersion and using both of them as a solid electrolyte.

そこで、まず、本発明において採用するのに適した「その場重合」で導電性高分子を合成する場合、つまり、固体電解コンデンサの作製時に導電性高分子を合成する場合について説明すると、タンタル、アルミニウム、ニオブなどの弁金属の多孔体と、その表面に形成された上記の弁金属の酸化皮膜からなる誘電体層を有するコンデンサ素子を、上記特定のモノマーを含む液中に浸漬し、取り出し、その後、ドーパントと酸化剤を含む液に浸漬し、取り出し、重合を行い、その後、水に浸漬し、取り出し、乾燥して、導電性高分子の層を形成する。巻回型アルミニウム固体電解コンデンサの場合、通常、上記の工程を1回行うだけでよいが、タンタル固体電解コンデンサ、ニオブ固体電解コンデンサ、積層型アルミニウム固体電解コンデンサなどでは、上記の工程を1回行うだけでは、形成される導電性高分子の層の厚みが薄いので、導電性高分子の層が所望の厚みになるまで上記操作を複数回繰り返す。コンデンサ素子のモノマーを含む液などへの浸漬順序は、上記例示の場合に限定されることなく、先にドーパントと酸化剤を含む液に浸漬し、その後でモノマーを含む液に浸漬してもよく、また、コンデンサ素子をモノマーとドーパントと酸化剤とを含む液に浸漬してもよい。上記比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェン、比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェン、エチレンジオキシチオフェンのいずれも、常温(25℃)で液状なので、必ずしも、溶媒を使用して溶液状にする必要はない。   Therefore, first, when the conductive polymer is synthesized by “in situ polymerization” suitable for use in the present invention, that is, when the conductive polymer is synthesized at the time of manufacturing the solid electrolytic capacitor, tantalum, A capacitor element having a porous body of a valve metal such as aluminum or niobium and a dielectric layer made of an oxide film of the valve metal formed on the surface thereof is immersed in a liquid containing the specific monomer, taken out, Then, it is immersed in a liquid containing a dopant and an oxidizing agent, taken out, polymerized, and then immersed in water, taken out and dried to form a conductive polymer layer. In the case of a wound aluminum solid electrolytic capacitor, the above-described process is usually performed only once. However, in the case of a tantalum solid electrolytic capacitor, a niobium solid electrolytic capacitor, a laminated aluminum solid electrolytic capacitor, the above process is performed once. Since the thickness of the conductive polymer layer formed is thin, the above operation is repeated a plurality of times until the conductive polymer layer has a desired thickness. The order of immersing the capacitor element in the liquid containing the monomer is not limited to the above example, and may be immersed in the liquid containing the dopant and the oxidizing agent first, and then immersed in the liquid containing the monomer. Further, the capacitor element may be immersed in a liquid containing a monomer, a dopant, and an oxidizing agent. Since the methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more, and the ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more are both liquid at room temperature (25 ° C.), the solvent is not necessarily used. There is no need to use it in solution.

上記モノマーの重合体を導電性高分子とするためのドーパントとしては、特に特定のものに限定されることはないが、例えば、ベンゼンスルホン酸またはその誘導体、ナフタレンスルホン酸またはその誘導体、アントラキノンスルホン酸またはその誘導体などの芳香族系スルホン酸や、ポリスチレンスルホン酸、スルホン化ポリエステル、フェノールスルホン酸ノボラック樹脂などの高分子スルホン酸が好適に用いられる。   The dopant for making the polymer of the monomer into a conductive polymer is not particularly limited, and examples thereof include benzenesulfonic acid or a derivative thereof, naphthalenesulfonic acid or a derivative thereof, and anthraquinonesulfonic acid. Alternatively, aromatic sulfonic acids such as derivatives thereof, and polymer sulfonic acids such as polystyrene sulfonic acid, sulfonated polyester, and phenol sulfonic acid novolak resin are preferably used.

上記ベンゼンスルホン酸またはその誘導体におけるベンゼンスルホン酸誘導体としては、例えば、トルエンスルホン酸、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、ドデシルベンゼンスルホン酸、メトキシベンゼンスルホン酸、エトキシベンゼンスルホン酸、プロポキシベンゼンスルホン酸、ブトキシベンゼンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸などが挙げられ、ナフタレンスルホン酸またはその誘導体におけるナフタレンスルホン酸誘導体としては、例えば、ナフタレンジスルホン酸、ナフタレントリスルホン酸、メチルナフタレンスルホン酸、エ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などが挙げられ、アントラキノンスルホン酸またはその誘導体におけるアントラキノンスルホン酸誘導体としては、例えば、アントラキノンジスルホン酸、アントラキノントリスルホン酸などが挙げられる。これらの芳香族系スルホン酸は、分子量が450以下であるが、それらの中でも、特に、トルエンスルホン酸、メトキシベンゼンスルホン酸、フェノールスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレントリスルホン酸が好ましい。   Examples of the benzenesulfonic acid derivative in the benzenesulfonic acid or derivative thereof include toluenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, propylbenzenesulfonic acid, butylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, methoxybenzenesulfonic acid, ethoxybenzenesulfonic acid, Examples thereof include propoxybenzene sulfonic acid, butoxybenzene sulfonic acid, phenol sulfonic acid, cresol sulfonic acid, and benzene disulfonic acid. Methyl naphthalene sulfonic acid, ethyl naphthalene sulfonic acid, propyl naphthalene sulfonic acid, butyl naphthalene sulfonic acid, etc. Gerare, as the anthraquinone sulfonic acid derivatives in anthraquinone sulfonic acid or its derivatives, e.g., anthraquinone disulfonic acid, anthraquinone-trisulfonic acid. These aromatic sulfonic acids have a molecular weight of 450 or less. Among them, toluenesulfonic acid, methoxybenzenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, and naphthalenetrisulfonic acid are particularly preferable.

高分子スルホン酸としては、ポリスチレンスルホン酸、スルホン化ポリエステル、フェノールスルホン酸ノボラック樹脂などが用いられ、これらの高分子スルホン酸はその重量平均分子量が5,000以上のものが好ましく、それらの高分子スルホン酸について詳細に説明すると、以下の通りである。   As the polymeric sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, sulfonated polyester, phenol sulfonic acid novolak resin, or the like is used, and these polymeric sulfonic acids preferably have a weight average molecular weight of 5,000 or more. The sulfonic acid will be described in detail as follows.

まず、ポリスチレンスルホン酸としては、その重量平均分子量が5,000〜1,000,000のものが好ましく、その範囲内で、10,000以上のものがより好ましく、20,000以上のものがより好ましく、40,000以上のものがさらに好ましく、また、800,000以下のものがより好ましく、300,000以下のものがさらに好ましい。   First, the polystyrene sulfonic acid preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 or more, and more preferably 20,000 or more within that range. Preferably, 40,000 or more is more preferable, 800,000 or less is more preferable, and 300,000 or less is more preferable.

上記スルホン化ポリエステルは、スルホイソフタル酸またはスルホイソフタル酸エステルやスルホテレフタル酸またはスルホテレフタル酸エステルなどのジカルボキシベンゼンスルホン酸やジカルボキシベンゼンスルホン酸ジエステルと、アルキレングリコールとの混合物、場合によっては、それらにテレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルを加え、酸化アンチモンや酸化亜鉛などの触媒の存在下で縮重合させたものであり、このスルホン化ポリエステルとしては、その重量平均分子量が5,000〜300,000のものが好ましく、その範囲内で、10,000以上のものがより好ましく、20,000以上のものがさらに好ましく、また、100,000以下のものがより好ましく、80,000以下のものがさらに好ましい。   The sulfonated polyester is a mixture of dicarboxybenzene sulfonic acid or dicarboxybenzene sulfonic acid diester such as sulfoisophthalic acid or sulfoisophthalic acid ester or sulfoterephthalic acid or sulfoterephthalic acid ester, and alkylene glycol. To which terephthalic acid or dimethyl terephthalate is added and subjected to condensation polymerization in the presence of a catalyst such as antimony oxide or zinc oxide. The sulfonated polyester has a weight average molecular weight of 5,000 to 300,000. In that range, those having 10,000 or more are more preferable, those having 20,000 or more are more preferable, those having 100,000 or less are more preferable, and those having 80,000 or less are more preferable. .

上記フェノールスルホン酸ノボラック樹脂としては、下記の一般式(2)で表される繰り返し単位を有するものが好ましく、その重量平均分子量が5,000〜500,000のものが好ましく、その範囲内で、10,000以上のものがより好ましく、20,000以上のものがさらに好ましく、また、400,000以下のものがより好ましく、80,000以下のものがさらに好ましい。   As said phenolsulfonic acid novolak resin, what has a repeating unit represented by following General formula (2) is preferable, The thing whose weight average molecular weight is 5,000-500,000 is preferable, Within the range, More preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, more preferably 400,000 or less, and still more preferably 80,000 or less.

Figure 2012169393
(式中のRは水素またはメチル基である)
Figure 2012169393
(Wherein R 1 is hydrogen or a methyl group)

前記のように、本発明で用いるモノマーは、いずれも、常温で液状なので、重合に際して、それらをそのまま用いることができるが、重合反応をよりスムーズに進行させるために、それらのモノマーを、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、アセトニトリルなどの有機溶剤で希釈して有機溶剤溶液として用いてもよい。また、導電性高分子を、固体電解コンデンサの作製時に、いわゆる「その場重合」により合成するにあたっては、化学酸化重合が採用され、その際の酸化剤としては、例えば、過硫酸塩や遷移金属などが用いられ、その過硫酸塩としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸カルシウム、過硫酸バリウムなどが用いられるが、特に過硫酸アンモニウムが好ましく、また、遷移金属としては、鉄、銅、セリウム、クロム、マンガン、ルテニウム、亜鉛などが用いられるが、特に3価の鉄が好ましい。   As described above, since the monomers used in the present invention are all liquid at room temperature, they can be used as they are at the time of polymerization, but in order to proceed the polymerization reaction more smoothly, for example, You may dilute with organic solvents, such as methanol, ethanol, propanol, butanol, acetone, acetonitrile, and you may use as an organic solvent solution. In addition, when a conductive polymer is synthesized by so-called “in-situ polymerization” at the time of production of a solid electrolytic capacitor, chemical oxidative polymerization is employed, and examples of the oxidizing agent at that time include persulfates and transition metals. As the persulfate, for example, ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, calcium persulfate, barium persulfate, and the like are used, and ammonium persulfate is particularly preferable. Iron, copper, cerium, chromium, manganese, ruthenium, zinc and the like are used, and trivalent iron is particularly preferable.

「その場重合」による化学酸化重合時の温度や重合時間に関しては、種々の状況に応じ、幅広い温度、重合時間の中から適した温度、時間が選ばれるので、それを範囲で示すと、一般に、温度は0〜300℃、時間は1分〜72時間となる。   Regarding the temperature and polymerization time during chemical oxidative polymerization by “in situ polymerization”, a suitable temperature and time can be selected from a wide range of temperatures and polymerization times according to various situations. The temperature is 0 to 300 ° C., and the time is 1 minute to 72 hours.

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例に例示のもののみに限定されることはない。なお、溶液や分散液などの濃度を示す%や純度を示す%は、特にその基準を付記しない限り質量基準による%である。また、実施例の説明に先立って、実施例で用いる比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンの製造やそれらの少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとの混合物の製造を製造例1〜10で示し、また、比較例で用いる比施光度が−のメチル化エチレンジオキシチオフェンや比施光度が−のエチル化エチレンジオキシチオフェンなどの製造を製造例11〜16で示す。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples illustrated in these examples. In addition,% which shows the density | concentration of a solution, a dispersion liquid, etc. and% which shows purity are% by a mass reference | standard unless it mentions the reference | standard especially. Prior to the description of the examples, the production of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and the ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more, and at least one of them are used in the examples. Production of a mixture with ethylenedioxythiophene is shown in Production Examples 1 to 10, and methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of-used in Comparative Examples, ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of-, etc. Is shown by Production Examples 11-16.

製造例1 比施光度が+64.4以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
撹拌機付きの4つ口フラスコにp−トルエンスルホン酸1水和物95g(0.5モル)、(R)−1,2−ブタンジオール2704g(30.0モル)、トルエン4800gを加えた。窒素雰囲気下で混合物を加熱撹拌し、内温60℃でp−トルエンスルホン酸1水和物を溶解させた後、ジメトキシチオフェン720g(5モル)を加えた。
それらの混合物を内温90℃で24時間、トルエンと副生成物のメタノールを還流させながら、反応させた。反応終了後、炭酸ナトリウム53.0g(0.5モル)を添加し、撹拌しながら冷却した。減圧蒸留でメタノールを留出させ、次いでトルエンを留出させた。
Production Example 1 Production of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 or more In a four-necked flask equipped with a stirrer, 95 g (0.5 mol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate, (R)- 2,704 g (30.0 mol) of 1,2-butanediol and 4800 g of toluene were added. The mixture was heated and stirred under a nitrogen atmosphere to dissolve p-toluenesulfonic acid monohydrate at an internal temperature of 60 ° C., and then 720 g (5 mol) of dimethoxythiophene was added.
These mixtures were reacted at an internal temperature of 90 ° C. for 24 hours while refluxing toluene and by-product methanol. After completion of the reaction, 53.0 g (0.5 mol) of sodium carbonate was added and cooled with stirring. Methanol was distilled off under reduced pressure, and then toluene was distilled off.

次に、内温120℃、2kPaで(R)−1,2−ブタンジオールとエチル化エチレンジオキシチオフェンを共に、エチル化エチレンジオキシチオフェンが留出しなくなるまで、減圧蒸留を行った。次いで、反応器内にエチレングリコールを720g添加し、エチル化エチレンジオキシチオフェンが流出しなくなるまで、減圧蒸留を行った。
上記それぞれの留出液に純水1000gを加え、室温で1時間撹拌後、12時間静置し、それぞれの層からエチル化エチレンジオキシチオフェン層を抜き取り、単離した。
Next, (R) -1,2-butanediol and ethylated ethylenedioxythiophene were both distilled at an internal temperature of 120 ° C. and 2 kPa until no ethylated ethylenedioxythiophene was distilled off. Next, 720 g of ethylene glycol was added to the reactor, and vacuum distillation was performed until ethylated ethylenedioxythiophene did not flow out.
1000 g of pure water was added to each of the distillates, stirred for 1 hour at room temperature, and allowed to stand for 12 hours. The ethylated ethylenedioxythiophene layer was extracted from each layer and isolated.

上記のようにして全体で2390gの粗生成エチル化エチレンジオキシチオフェンを得た。そして、理論段数30段の精留棟を用いて減圧蒸留を行い、エチル化エチレンジオキシチオフェンの精製を行った。得られたエチル化エチレンジオキシチオフェンの純度は99.7%であった。   A total of 2390 g of crude ethylated ethylenedioxythiophene was obtained as described above. Then, distillation under reduced pressure was performed using a rectifying tower having 30 theoretical plates to purify ethylated ethylenedioxythiophene. The purity of the obtained ethylated ethylenedioxythiophene was 99.7%.

なお、上記エチル化エチレンジオキシチオフェンの純度の測定はガスクロマトグラフィーにより行った。また、以下で製造するメチル化エチレンジオキシチオフェンなどの純度の測定も同様にガスクロマトグラフィーにより行なった。   The purity of the ethylated ethylenedioxythiophene was measured by gas chromatography. The purity of methylated ethylenedioxythiophene produced below was also measured by gas chromatography in the same manner.

得られたエチル化エチレンジオキシチオフェンをエタノールで10倍に希釈して溶液状にし、施光度測定装置(日本分光株式会社製ポーラリメーター)により、得られたエチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を温度25℃、波長589nmの条件下で測定したところ、比施光度は+64.4であった。   The obtained ethylated ethylenedioxythiophene is diluted 10-fold with ethanol to form a solution, and the obtained ethylated ethylenedioxythiophene is subjected to specific application using a light intensity measurement device (Nippon Bunko Polarimeter). When the light intensity was measured under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a wavelength of 589 nm, the specific light intensity was +64.4.

製造例2 比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(R)−1,2−プロパンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行って、(R)−メチル化エチレンジオキシチオフェンを得た。得られた(R)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの純度は99.84%であった。
Production Example 2 Production of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 In place of (R) -1,2-butanediol, all except that (R) -1,2-propanediol was used. The same operation as in Production Example 1 was performed to obtain (R) -methylated ethylenedioxythiophene. The purity of the obtained (R) -methylated ethylenedioxythiophene was 99.84%.

得られた(R)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定したところ、得られた(R)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度は+36.7であった。   When the specific light intensity of the obtained (R) -methylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1, the specific light intensity of the obtained (R) -methylated ethylenedioxythiophene was +36.7. there were.

製造例3 比施光度が+21.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
この製造例3では、上記のように製造例1で製造した比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェン5gとラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェン10gとを混合して、比施光度が+21.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンを製造した。
なお、ラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェンは、(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(R,S)−1,2−ブタンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行うことによって製造した。
そして、このラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定して±0.0であることを確認し、また、このラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェン10gと製造例1のエチル化エチレンジオキシチオフェン5gとの混合物の比施光度も、製造例1と同様に測定して、+21.4であることを確認した。
Production Example 3 Production of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +21.4 In Production Example 3, 5 g of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 produced in Production Example 1 as described above. And racemic ethylated ethylenedioxythiophene were mixed to produce ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +21.4.
The racemic ethylated ethylenedioxythiophene is the same as in Production Example 1 except that (R, S) -1,2-butanediol was used instead of (R) -1,2-butanediol. It manufactured by performing the same operation.
Then, the specific light intensity of this racemic ethylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1 and confirmed to be ± 0.0, and 10 g of this racemic ethylated ethylenedioxythiophene was confirmed. The specific light intensity of the mixture of and ethylated ethylenedioxythiophene 5 g of Production Example 1 was measured in the same manner as in Production Example 1 and confirmed to be +21.4.

製造例4 比施光度が+32.0のエチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
この製造例4では、製造例1で製造した比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェン10gとラセミ体のエチレンジオキシチオフェン10gとを混合して、比施光度が+32.0のエチル化エチレンジオキシチオフェンを製造した。
Production Example 4 Production of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +32.0 In this Production Example 4, 10 g of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 produced in Production Example 1 and a racemic product Ethylenedioxythiophene was mixed with 10 g to produce ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +32.0.

製造例5 比施光度が+12.2のメチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
この製造例5では、製造例2で製造した比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェン5gとラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェン10gとを混合して、比施光度が+12.2のメチル化エチレンジオキシチオフェンを製造した。
なお、ラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェンは、(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(R,S)−1,−プロパンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行うことによって製造した。
そして、このラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定して±0.0であることを確認し、また、このラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェン10gと製造例2のメチル化エチレンジオキシチオフェン5gとの混合物の比施光度も、製造例1と同様に測定して、+12.2であることを確認した。
Production Example 5 Production of methylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of +12.2 In this Production Example 5, 5 g of methylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of +36.7 produced in Production Example 2 and a racemic product Methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +12.2 was produced by mixing with 10 g of methylated ethylenedioxythiophene.
The racemic methylated ethylenedioxythiophene is the same as in Production Example 1 except that (R, S) -1, -propanediol is used instead of (R) -1,2-butanediol. It manufactured by performing operation of.
Then, the specific light intensity of this racemic methylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1 and confirmed to be ± 0.0, and 10 g of this racemic methylated ethylenedioxythiophene was confirmed. The specific light intensity of the mixture of and 5 g of methylated ethylenedioxythiophene of Production Example 2 was measured in the same manner as in Production Example 1 and confirmed to be +12.2.

製造例6 比施光度が+18.2のメチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
この製造例6では、製造例2で製造した比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェン10gとラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェン10gとを混合して、比施光度が+18.2のメチル化エチレンジオキシチオフェンを製造した。
Production Example 6 Production of methylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of +18.2 In this Production Example 6, 10 g of methylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of +36.7 produced in Production Example 2 and a racemic product 10 g of methylated ethylenedioxythiophene was mixed to produce methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +18.2.

製造例7 比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(A)の製造
製造例1で製造した比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェン10gとエチレンジオキシチオフェン6gとを混合して、比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(A)を製造した。
Production Example 7 Production of a mixture (A) of ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 Ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 produced in Production Example 1 10 g and 6 g of ethylenedioxythiophene were mixed to produce a mixture (A) of ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4.

なお、用いたエチレンジオキシチオフェンは、テイカ株式会社製であり、このエチレンジオキシチオフェンの比施光度は、もとより、±0.0であり、また、この製造例7のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(A)の比施光度は+40.0であった。   The ethylenedioxythiophene used was manufactured by Teika Co., Ltd., and the specific light intensity of this ethylenedioxythiophene was ± 0.0 from the start, and the ethylated ethylenedioxythiophene of Production Example 7 was used. The specific luminous intensity of the mixture (A) of ethylenedioxythiophene was +40.0.

製造例8 比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(B)の製造
製造例1で製造した比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェン10gと製造例7で用いたものと同様のエチレンジオキシチオフェン10gとを混合して、比施光度が64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(B)を製造した。
なお、この製造例8のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(B)の比施光度は+31.9であった。
Production Example 8 Production of Mixture (B) of Ethylated Ethylenedioxythiophene and Ethylenedioxythiophene with Specific Light Application of +64.4 Ethylated Ethylenedioxythiophene with Specific Light Application of +64.4 produced in Production Example 1 10 g and 10 g of ethylenedioxythiophene similar to those used in Production Example 7 are mixed to produce a mixture (B) of ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of 64.4. did.
The specific light intensity of the mixture (B) of ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene in Production Example 8 was +31.9.

製造例9 比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(C)の製造
製造例2で製造した比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェン10gと製造例7で用いたものと同様のエチレンジオキシチオフェン6gとを混合して、比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(C)を製造した。
なお、この製造例9のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(C)の比施光度は+22.7であった。
Production Example 9 Production of a mixture (C) of methylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 Methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 produced in Production Example 2 10 g and 6 g of ethylenedioxythiophene similar to those used in Production Example 7 are mixed to produce a mixture (C) of methylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7. did.
The specific light intensity of the mixture (C) of methylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene in Production Example 9 was +22.7.

製造例10 比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(D)の製造
製造例2で製造した比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェン10gと製造例7で用いたものと同様のエチレンジオキシチオフェン10gとを混合して、比施光度が36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(D)を製造した。
なお、この製造例10のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合物(D)の比施光度は+18.4であった。
Production Example 10 Production of a mixture (D) of methylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 Methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 produced in Production Example 2 10 g and 10 g of ethylenedioxythiophene similar to those used in Production Example 7 are mixed to produce a mixture (D) of methylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of 36.7. did.
The specific light intensity of the mixture (D) of methylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene in Production Example 10 was +18.4.

製造例11 比施光度が−63.2のエチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(S)−1,2−ブタンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行って、(S)−エチル化エチレンジオキシチオフェンを製造した。得られた(S)−エチル化エチレンジオキシチオフェンの純度は99.85%であった。
Production Example 11 Production of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific luminous intensity of -63.2 In place of (R) -1,2-butanediol, except that (S) -1,2-butanediol was used, All the same operations as in Production Example 1 were performed to produce (S) -ethylated ethylenedioxythiophene. The purity of the obtained (S) -ethylated ethylenedioxythiophene was 99.85%.

得られた(S)−エチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定したところ、得られた(S)−エチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度は−63.2であった。   When the specific light intensity of the obtained (S) -ethylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1, the specific light intensity of the obtained (S) -ethylated ethylenedioxythiophene was -63.2. Met.

製造例12 比施光度が−35.3のメチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(S)−1,2−プロパンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行って、(S)−メチル化エチレンジオキシチオフェンを製造した。得られた(S)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの純度は99.88%であった。
Production Example 12 Production of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of −35.3 In place of (R) -1,2-butanediol, except that (S) -1,2-propanediol was used, All the same operations as in Production Example 1 were performed to produce (S) -methylated ethylenedioxythiophene. The purity of the obtained (S) -methylated ethylenedioxythiophene was 99.88%.

得られた(S)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定したところ、得られた(S)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度は−35.3であった。   When the specific light intensity of the obtained (S) -methylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1, the specific light intensity of the obtained (S) -methylated ethylenedioxythiophene was -35.3. Met.

製造例13 ラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(R,S)−1,2−ブタンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行って、(R,S)−エチル化エチレンジオキシチオフェンを製造した。得られた(R,S)−エチル化エチレンジオキシチオフェンの純度は99.84%であった。
Production Example 13 Production of racemic ethylated ethylenedioxythiophene Production Example 1 except that (R, S) -1,2-butanediol was used instead of (R) -1,2-butanediol. (R, S) -ethylated ethylenedioxythiophene was produced in the same manner as described above. The purity of the obtained (R, S) -ethylated ethylenedioxythiophene was 99.84%.

得られた(R,S)−エチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定したところ、得られた(R,S)−エチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度は±0.0であった。   When the specific light intensity of the obtained (R, S) -ethylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1, the specific light intensity of the obtained (R, S) -ethylated ethylenedioxythiophene was ± 0.0.

なお、この(R,S)−エチル化エチレンジオキシチオフェン、つまり、ラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェンは、前記製造例3や製造例4において比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとの混合にあたって用いたラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェンと同じものである。   This (R, S) -ethylated ethylenedioxythiophene, that is, racemic ethylated ethylenedioxythiophene, is produced in the above-mentioned Production Example 3 and Production Example 4 with a specific light intensity of +64.4. It is the same as the racemic ethylated ethylenedioxythiophene used for mixing with oxythiophene.

製造例14 ラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(R,S)−1,2−プロパンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行って、(R,S)−メチル化エチレンジオキシチオフェンを得た。得られた(R,S)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの純度は99.85%であった。
Production Example 14 Production of racemic methylated ethylenedioxythiophene Production Example 1 except that (R, S) -1,2-propanediol was used instead of (R) -1,2-butanediol. (R, S) -methylated ethylenedioxythiophene was obtained in the same manner as described above. The purity of the obtained (R, S) -methylated ethylenedioxythiophene was 99.85%.

得られた(R,S)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定したところ、得られた(R,S)−メチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度は±0.0であった。   When the specific light intensity of the obtained (R, S) -methylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1, the specific light intensity of the obtained (R, S) -methylated ethylenedioxythiophene was ± 0.0.

なお、この(R,S)−メチル化エチレンジオキシチオフェン、つまり、ラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェンは、前記製造例5や製造例6において比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとの混合にあたって用いたラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェンと同じものである。   This (R, S) -methylated ethylenedioxythiophene, that is, a racemic methylated ethylenedioxythiophene, was obtained in the above-mentioned Production Example 5 and Production Example 6 with a specific light intensity of +36.7. It is the same as the racemic methylated ethylenedioxythiophene used for mixing with oxythiophene.

製造例15 比施光度が−75.3のブチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(S)−1,2−ヘキサンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行って、(S)−ブチル化エチレンジオキシチオフェンを製造した。得られた(S)−ブチル化エチレンジオキシチオフェンの純度は99.86%であった。
Production Example 15 Production of Butylated Ethylenedioxythiophene with a Specific Luminance of -75.3 In place of (R) -1,2-butanediol, except that (S) -1,2-hexanediol was used, All the same operations as in Production Example 1 were performed to produce (S) -butylated ethylenedioxythiophene. The purity of the obtained (S) -butylated ethylenedioxythiophene was 99.86%.

得られた(S)−ブチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定したところ、得られた(S)−ブチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度は−75.3であった。   When the specific light intensity of the obtained (S) -butylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1, the specific light intensity of the obtained (S) -butylated ethylenedioxythiophene was −75.3. Met.

製造例16 比施光度が+75.8のブチル化エチレンジオキシチオフェンの製造
(R)−1,2−ブタンジオールに代えて、(R)−1,2−ヘキサンジオールを用いた以外は、すべて製造例1と同様の操作を行って、(R)−ブチル化エチレンジオキシチオフェンを得た。得られた(R)−ブチル化エチレンジオキシチオフェンの純度は99.84%であった。
Production Example 16 Production of Butylated Ethylenedioxythiophene with a Specific Luminance of +75.8 All except that (R) -1,2-hexanediol was used instead of (R) -1,2-butanediol The same operation as in Production Example 1 was performed to obtain (R) -butylated ethylenedioxythiophene. The purity of the obtained (R) -butylated ethylenedioxythiophene was 99.84%.

得られた(R)−ブチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度を製造例1と同様に測定したところ、得られた(R)−ブチル化エチレンジオキシチオフェンの比施光度は+75.8であった。   When the specific light intensity of the obtained (R) -butylated ethylenedioxythiophene was measured in the same manner as in Production Example 1, the specific light intensity of the obtained (R) -butylated ethylenedioxythiophene was +75.8. there were.

〔巻回型アルミニウム固体電解コンデンサでの評価(1)〕
実施例1
この実施例1やそれに続く実施例2〜10では、巻回型アルミニウム固体電解コンデンサを作製して、その特性を評価する。まず、巻回型アルミニウム固体電解コンデンサの作製について示す。
[Evaluation with a wound aluminum solid electrolytic capacitor (1)]
Example 1
In Example 1 and Examples 2 to 10 subsequent thereto, a wound aluminum solid electrolytic capacitor is produced and its characteristics are evaluated. First, production of a wound aluminum solid electrolytic capacitor will be described.

アルミニウム箔の表面をエッチング処理し、そのエッチング処理後のアルミニウム箔を12%アンモニウム水溶液中に浸漬し、そのアンモニウム水溶液中のアルミニウム箔に80Vの電圧を印加してアルミニウム箔の表面に誘電体層を形成して陽極とし、その陽極にリード端子を取り付け、また、アルミニウム箔からなる陰極にリード端子を取り付け、それらのリード端子付き陽極と陰極とをセパレータを介して巻回して、設定静電容量が40μF以上で、設定ESRが20mΩ以下、設定破壊電圧が35V以上の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサ作製用のコンデンサ素子を作製した。   Etching the surface of the aluminum foil, immersing the etched aluminum foil in a 12% aqueous ammonium solution, applying a voltage of 80 V to the aluminum foil in the aqueous ammonium solution to form a dielectric layer on the surface of the aluminum foil A lead terminal is attached to the anode, a lead terminal is attached to the cathode made of aluminum foil, and the anode with the lead terminal and the cathode are wound through a separator to set capacitance. A capacitor element for producing a wound aluminum solid electrolytic capacitor having a set ESR of 20 mΩ or less and a set breakdown voltage of 35 V or more at 40 μF or more was produced.

上記とは別に、濃度が40%のパラトルエンスルホン酸第2鉄(エタノール溶液、テイカ株式会社製)を蒸留により濃縮して、濃度を60%に高めた酸化剤溶液を準備した。   Apart from the above, ferric paratoluene sulfonate (ethanol solution, manufactured by Teika Co., Ltd.) having a concentration of 40% was concentrated by distillation to prepare an oxidant solution having a concentration increased to 60%.

次に、製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェン20mlと上記酸化剤溶液100mlとを混合して調製したモノマーおよび酸化剤含有混合溶液に、上記コンデンサ素子を浸漬し、引き出した後、60℃で2時間、180℃で1時間加熱することによって、モノマーのエチル化エチレンジオキシチオフェンを重合させて、導電性高分子からなる固体電解質層を形成した。これを外装材で外装して、巻回型アルミニウム固体電解コンデンサを作製した。   Next, the capacitor element is immersed in a monomer and oxidant-containing mixed solution prepared by mixing 20 ml of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 of Production Example 1 and 100 ml of the oxidant solution. Then, by heating at 60 ° C. for 2 hours and at 180 ° C. for 1 hour, the monomer ethylated ethylenedioxythiophene was polymerized to form a solid electrolyte layer made of a conductive polymer. This was covered with an exterior material to produce a wound aluminum solid electrolytic capacitor.

実施例2〜10および比較例1〜7
製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンに代えて、それぞれ、製造例2の比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例3の比施光度が+21.4のエチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例4の比施光度が+32.0のエチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例5の比施光度が+12.2のメチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例6の比施光度が+18.2のメチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例7の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの質量比10:6の混合物、製造例8の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの質量比が10:10の混合物、製造例9の比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの質量比が10:6の混合物、製造例10の比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの質量比10:10の混合物、製造例11の比施光度が−63.2のエチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例12の比施光度が−35.3のメチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例13のラセミ体のエチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例14のラセミ体のメチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例15の比施光度が−75.3のブチル化エチレンジオキシチオフェン、製造例16の比施光度が+75.8のブチル化エチレンジオキシチオフェンおよびエチル化エチレンジオキシチオフェンを用い、それ以外は、すべて実施例1と同様の操作を行って、それぞれ、巻回型アルミニウム固体電解コンデンサを作製した。
Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 7
Instead of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 in Production Example 1, methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 in Production Example 2 and specific light intensity of Production Example 3, respectively. Is +21.4 ethylated ethylenedioxythiophene, Preparation Example 4 has a specific light intensity of +32.0, Ethylated ethylenedioxythiophene, Preparation Example 5 has a specific light intensity of +12.2, methylated ethylenedioxythiophene, A methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +18.2 in Production Example 6 and a mass ratio of 10: 6 of ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 in Production Example 7 The mass ratio of ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of +64.4 in the mixture, Production Example 8 is 10:10 Compound, a mixture of methylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of +36.7 in Production Example 9 in a mass ratio of 10: 6, methyl of specific light intensity in Production Example 10 with +36.7 A mixture of ethylene dioxythiophene and ethylenedioxythiophene in a mass ratio of 10:10, ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of Production Example 11 of −63.2, and a specific light intensity of Production Example 12 of −35 .3 methylated ethylenedioxythiophene, racemic ethylated ethylenedioxythiophene of Production Example 13, racemic methylated ethylenedioxythiophene of Production Example 14, and specific light intensity of Production Example 15 of −75.3 Of butylated ethylenedioxythiophene, specific light intensity of Preparation Example 16 of +75.8 and ethylated Using Chi dioxythiophene, otherwise, all working in the same manner as in Example 1, respectively, to produce a winding type aluminum solid electrolytic capacitor.

上記のように作製した実施例1〜10および比較例1〜7の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサについて、それらの静電容量、ESR、漏れ電流および破壊電圧を測定した。その結果を表1に示す。なお、それらの測定方法は以下に示す通りである。   For the wound aluminum solid electrolytic capacitors of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7 manufactured as described above, their capacitance, ESR, leakage current, and breakdown voltage were measured. The results are shown in Table 1. In addition, those measuring methods are as showing below.

静電容量:
HEWLETT PACKARD社製のLCRメーター(4284A)を用い、25℃、120Hzで測定した。
Capacitance:
Measurement was performed at 25 ° C. and 120 Hz using an LCR meter (4284A) manufactured by HEWLETT PACKARD.

ESR:
HEWLETT PACKARD社製のLCRメーター(4284A)を用い、25℃、100kHzで測定した。
ESR:
Measurement was performed at 25 ° C. and 100 kHz using an LCR meter (4284A) manufactured by HEWLETT PACKARD.

漏れ電流:
巻回型アルミニウム固体電解コンデンサに、25℃で16Vの定格電圧を60秒間印加した後、デジタルオシロスコープにて漏れ電流を測定した。
Leak current:
After applying a rated voltage of 16 V to a wound aluminum solid electrolytic capacitor at 25 ° C. for 60 seconds, leakage current was measured with a digital oscilloscope.

破壊電圧:
松定プレシジョン社製のPRK650−2.5を用いて25℃の条件下で電圧を1V/秒の速度で上昇させていき、電流が0.5Aを超えたところの数値を読み取ることによって測定した。
Breakdown voltage:
Using a PRK650-2.5 made by Matsusada Precision Co., Ltd., the voltage was increased at a rate of 1 V / second under the condition of 25 ° C., and the value was measured by reading the numerical value when the current exceeded 0.5 A. .

上記特性の測定には、各試料とも、20個ずつを用い、表1に示すそれらの特性値は、それら20個の平均値を求め、静電容量に関しては小数点以下を四捨五入し、ESRに関しては小数点第二位を四捨五入し、漏れ電流と破壊電圧に関しては小数点以下を四捨五入して示したものである。なお、表1には、導電性高分子の重合にあたって用いたモノマーについても示すが、スペース上の関係で、アルキル化エチレンジオキシチオフェン系モノマーについては製造例番号で示し、エチレンジオキシチオフェンについてはEDOTで示す。   For the measurement of the above characteristics, 20 samples were used for each sample, and those characteristic values shown in Table 1 were obtained by averaging the 20 values, rounding off the decimals for capacitance, and for ESR. The second decimal place is rounded off, and the leakage current and breakdown voltage are rounded off. In addition, in Table 1, although it shows also about the monomer used in the superposition | polymerization of an electroconductive polymer, it shows with a manufacture example number about the alkylated ethylenedioxythiophene type monomer, and about ethylenedioxythiophene about the space. Indicated by EDOT.

Figure 2012169393
Figure 2012169393

表1に示すように、実施例1〜10の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサは、静電容量が40μF以上であって、設定静電容量の40μF以上を満たし、ESRが19.7mΩ以下であって、設定ESRの20mΩ以下を満たし、破壊電圧が39V以上であって、設定破壊電圧の35V以上を満たすとともに、比較例1〜7の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサに比べて、ESRが低く、また、比較例1〜6の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサに比べて、静電容量が大きかった。なお、モノマーとしてエチレンジオキシチオフェンを用いた比較例7の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサは、静電容量は44μF以上と大きく、設定静電容量の40μF以上を満たしているものの、ESRが26.5mΩであって、設定ESRの20mΩ以下を満たさず、また、破壊電圧が25Vであって、設定破壊電圧の35V以上を満たさず、漏れ電流が実施例1〜10の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサに比べて、非常に大きかった。なお、比較例5〜6の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサは、静電容量が小さかったために、漏れ電流や破壊電圧の測定を行わなかったので、表1にはそれらの測定値を示していない。   As shown in Table 1, the wound aluminum solid electrolytic capacitors of Examples 1 to 10 had a capacitance of 40 μF or more, satisfied a set capacitance of 40 μF or more, and had an ESR of 19.7 mΩ or less. The set ESR is 20 mΩ or less, the breakdown voltage is 39 V or more, the set breakdown voltage is 35 V or more, and the ESR is lower than the wound aluminum solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 7, Moreover, compared with the wound type aluminum solid electrolytic capacitor of Comparative Examples 1-6, the electrostatic capacitance was large. The wound aluminum solid electrolytic capacitor of Comparative Example 7 using ethylenedioxythiophene as a monomer has a large capacitance of 44 μF or more and satisfies a set capacitance of 40 μF or more, but has an ESR of 26. 5 mΩ, which does not satisfy the set ESR of 20 mΩ or less, the breakdown voltage is 25 V, does not satisfy the set breakdown voltage of 35 V or more, and the leakage current is the wound aluminum solid electrolytic capacitor of Examples 1 to 10 It was very big compared to In addition, since the winding type aluminum solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 5 to 6 did not perform measurement of leakage current or breakdown voltage because of their small capacitance, Table 1 does not show their measured values. .

〔巻回型アルミニウム固体電解コンデンサでの評価(2)〕
前記の〔巻回型アルミニウム固体電解コンデンサでの評価(1)〕で評価した実施例1〜10および比較例1〜7の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサは、その固体電解質を構成する導電性高分子を合成するにあたって酸化剤兼ドーパントとしてパラトルエンスルホン酸第2鉄を用いていたのに対し、この〔巻回型アルミニウム固体電解コンデンサでの評価(2)〕では、酸化剤兼ドーパントとしてパラトルエンスルホン酸第2鉄以外のものを用いて合成した導電性高分子で固体電解質を構成した固体電解コンデンサの特性を評価する。
[Evaluation with a wound aluminum solid electrolytic capacitor (2)]
The winding type aluminum solid electrolytic capacitors of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7 evaluated in the above [Evaluation with a winding type aluminum solid electrolytic capacitor (1)] have high conductivity. In synthesizing molecules, ferric paratoluenesulfonate was used as an oxidant and dopant, whereas in this [Evaluation with a wound aluminum solid electrolytic capacitor (2)], paratoluene was used as an oxidant and dopant. The characteristics of a solid electrolytic capacitor in which a solid electrolyte is composed of a conductive polymer synthesized using a material other than ferric sulfonic acid will be evaluated.

実施例11
導電性高分子の合成にあたり、濃度が60%のパラトルエンスルホン酸第2鉄(エタノール溶媒)に代えて、濃度が60%のメトキシベンゼンスルホン酸(エタノール溶媒)を用いた以外は、すべて実施例1と同様の操作を行って、巻回型アルミニウム固体電解コンデンサを作製した。
Example 11
In the synthesis of the conductive polymer, all examples were carried out except that 60% methoxybenzenesulfonic acid (ethanol solvent) was used instead of 60% paratoluenesulfonic acid ferric acid (ethanol solvent). The same operation as in No. 1 was performed to produce a wound aluminum solid electrolytic capacitor.

実施例12
導電性高分子の合成にあたり、濃度が60%のパラトルエンスルホン酸第2鉄(エタノール溶媒)に代えて、濃度が60%のメトキシベンゼンスルホン酸(エタノール溶媒)を用いた以外は、すべて実施例2と同様の操作を行って、巻回型アルミニウム固体電解コンデンサを作製した。
Example 12
In the synthesis of the conductive polymer, all examples were carried out except that 60% methoxybenzenesulfonic acid (ethanol solvent) was used instead of 60% paratoluenesulfonic acid ferric acid (ethanol solvent). The same operation as in No. 2 was performed to produce a wound aluminum solid electrolytic capacitor.

実施例13
導電性高分子の合成にあたり、濃度が60%のパラトルエンスルホン酸第2鉄(エタノール溶媒)に代えて、濃度が60%の(−)−10−カンファ−スルホン酸第2鉄(エタノール溶媒)を用いた以外は、すべて実施例1と同様の操作を行って、巻回型アルミニウム固体電解コンデンサを作製した。
Example 13
In the synthesis of the conductive polymer, 60% concentration of (−)-10-camphor-sulfonic acid ferric acid (ethanol solvent) instead of 60% concentration of paratoluenesulfonic acid ferric acid (ethanol solvent) A wound aluminum solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that was used.

実施例14
導電性高分子の合成にあたり、濃度が60%のパラトルエンスルホン酸第2鉄(エタノール溶媒)に代えて、濃度が60%の(−)−10−カンファ−スルホン酸第2鉄(エタノール溶媒)を用いた以外は、すべて実施例2と同様の操作を行って、巻回型アルミニウム固体電解コンデンサを作製した。
Example 14
In the synthesis of the conductive polymer, 60% concentration of (−)-10-camphor-sulfonic acid ferric acid (ethanol solvent) instead of 60% concentration of paratoluenesulfonic acid ferric acid (ethanol solvent) A wound aluminum solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 2 except that was used.

上記のように作製した実施例11〜14の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサについて、実施例1と同様に静電容量、ESR、漏れ電流および破壊電圧を測定した。その結果を表2に実施例1と同様の態様で示す。   For the wound aluminum solid electrolytic capacitors of Examples 11 to 14 manufactured as described above, the capacitance, ESR, leakage current, and breakdown voltage were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 in the same manner as in Example 1.

Figure 2012169393
Figure 2012169393

表2に示すように、実施例11〜14の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサは、静電容量が40μF以上であって、設定静電容量の40μF以上を満たし、ESRが18.5mΩ以下であって、設定ESRの20mΩ以下を満たし、破壊電圧が41V以上であって、設定破壊電圧の35V以上を満たし、前記表1にその特性を示す比較例1〜7の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサに比べて、ESRが低く、また、比較例1〜6の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサに比べて、静電容量が大きく、前記実施例1〜10の巻回型アルミニウム固体電解コンデンサと同様の特性を有していた。   As shown in Table 2, the wound aluminum solid electrolytic capacitors of Examples 11 to 14 had a capacitance of 40 μF or more, satisfied a set capacitance of 40 μF or more, and had an ESR of 18.5 mΩ or less. The wound aluminum solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 7 satisfying the set ESR of 20 mΩ or less, the breakdown voltage of 41 V or more, the set breakdown voltage of 35 V or more, and the characteristics shown in Table 1 above. Compared with the wound aluminum solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 6, the ESR is low, and the capacitance is large, and the same characteristics as those of the wound aluminum solid electrolytic capacitors of Examples 1 to 10 are compared. Had.

〔タンタル固体電解コンデンサでの評価〕
実施例15
この実施例15やそれに続く実施例16〜18では、タンタル固体電解コンデンサを作製してその特性を評価する。まず、タンタル固体電解コンデンサの作製について示す。
[Evaluation with tantalum solid electrolytic capacitors]
Example 15
In Example 15 and subsequent Examples 16 to 18, a tantalum solid electrolytic capacitor is produced and its characteristics are evaluated. First, production of a tantalum solid electrolytic capacitor will be described.

タンタル焼結体を濃度が0.1%のリン酸水溶液に浸漬した状態で、該タンタル焼結体に50Vの電圧を印加することによって化成処理を行い、タンタル焼結体の表面にタンタルの酸化皮膜からなる誘電体層を形成して、設定静電容量が100μF以上、設定ESRが20mΩ以下、設定破壊電圧が30V以上のタンタル固体電解コンデンサ作製用のコンデンサ素子を作製した。   In a state where the tantalum sintered body is immersed in a phosphoric acid aqueous solution having a concentration of 0.1%, chemical conversion treatment is performed by applying a voltage of 50 V to the tantalum sintered body, and the surface of the tantalum sintered body is oxidized with tantalum. A dielectric layer made of a film was formed to produce a capacitor element for producing a tantalum solid electrolytic capacitor having a set capacitance of 100 μF or more, a set ESR of 20 mΩ or less, and a set breakdown voltage of 30 V or more.

次に、製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンを濃度が35%になるようにエタノールで希釈した溶液に、上記コンデンサ素子を浸漬し、1分後に取り出し、5分間放置した。その後、あらかじめ用意しておいた濃度が60%のフェノールスルホン酸2−メチルイミダゾール水溶液(pH5)と濃度が40%の過硫酸アンモニウム水溶液と濃度が20%のドデシルアミンオキサイド水溶液を200:20:1の質量比で混合した混合物からなる乳化剤入りの酸化剤兼ドーパント溶液中に浸し、30秒間後に取り出し、室温で10分間放置した後、70℃で10分間加熱して、モノマーのエチル化エチレンジオキシチオフェンの重合を行った。その後、純水中に上記コンデンサ素子を浸漬し、30分間放置した後、取り出して70℃で30分間乾燥した。この操作を6回繰り返した後、後に詳述する高分子スルホン酸をドーパントとする導電性組成物分散液に上記コンデンサ素子を浸漬し、1分間放置した後、引き出し、50℃で10分間、150℃で10分間乾燥する操作を2回繰り返した。
その後、150℃で60分間コンデンサ素子を乾燥し、カーボンペースト、銀ペーストで導電性高分子からなる固体電解質層を覆ってタンタル固体電解コンデンサを作製した。
Next, the capacitor element is immersed in a solution obtained by diluting the ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 of Production Example 1 with ethanol so that the concentration becomes 35%, and taken out after 1 minute. Left for a minute. Thereafter, a phenolsulfonic acid 2-methylimidazole aqueous solution (pH 5) having a concentration of 60%, an ammonium persulfate aqueous solution having a concentration of 40%, and a dodecylamine oxide aqueous solution having a concentration of 20% were prepared in a ratio of 200: 20: 1. It is immersed in an oxidizer / dopant solution containing an emulsifier composed of a mixture mixed at a mass ratio, taken out after 30 seconds, left at room temperature for 10 minutes, and then heated at 70 ° C. for 10 minutes to produce monomer ethylated ethylenedioxythiophene. Was polymerized. Thereafter, the capacitor element was immersed in pure water and allowed to stand for 30 minutes, then taken out and dried at 70 ° C. for 30 minutes. After this operation was repeated 6 times, the capacitor element was immersed in a conductive composition dispersion having a polymer sulfonic acid as a dopant, which will be described in detail later, and left for 1 minute, then pulled out, 150 ° C. for 10 minutes, 150 ° C. The operation of drying at 10 ° C. for 10 minutes was repeated twice.
Thereafter, the capacitor element was dried at 150 ° C. for 60 minutes, and a solid electrolyte layer made of a conductive polymer was covered with carbon paste and silver paste to produce a tantalum solid electrolytic capacitor.

なお、上記乳化剤入り酸化剤兼ドーパント溶液における乳化剤はドデシルアミンオキサイドであり、酸化剤は過硫酸アンモニウムで、ドーパントはフェノールスルホン酸2−メチルイミダゾールである。   In addition, the emulsifier in the said oxidant and dopant solution containing an emulsifier is dodecylamine oxide, an oxidizing agent is ammonium persulfate, and a dopant is phenolsulfonic acid 2-methylimidazole.

そして、上記高分子スルホン酸をドーパントとする導電性組成物分散液の調製は、次に示すように行った。   And preparation of the electrically conductive composition dispersion liquid which uses the said polymeric sulfonic acid as a dopant was performed as shown next.

ポリスチレンスルホン酸(テイカ社製、重量平均分子量100,000)の4%水溶液600gを内容積1Lのステンレス鋼製容器に入れ、硫酸第一鉄・7水和物を0.3g添加して溶解し、その中にエチレンジオキシチオフェン4mLをゆっくり滴下した。ステンレス鋼製の攪拌翼で攪拌し、容器に陽極を取り付け、攪拌翼の付け根に陰極を取り付け、1mA/cmの定電流で18時間電解酸化重合を行った。上記電解酸化重合後、水で4倍に希釈した後、超音波ホモジナイザー〔日本精機社製、US−T300(商品名)〕で30分間分散処理を行った。その後、オルガノ社製のカチオン交換樹脂アンバーライト120B(商品名)を100g添加し、1時間攪拌機で攪拌した。次いで、東洋濾紙社製の濾紙No.131で濾過し、このカチオン交換樹脂による処理およびそれに続く濾過を3回繰り返して、液中の鉄イオンなどのカチオン成分をすべて除去した。 600 g of a 4% aqueous solution of polystyrene sulfonic acid (manufactured by Teika Co., Ltd., weight average molecular weight 100,000) is placed in a stainless steel container with an internal volume of 1 L, and 0.3 g of ferrous sulfate heptahydrate is added and dissolved. Into this, 4 mL of ethylenedioxythiophene was slowly added dropwise. The mixture was stirred with a stainless steel stirring blade, an anode was attached to the container, a cathode was attached to the base of the stirring blade, and electrolytic oxidation polymerization was performed at a constant current of 1 mA / cm 2 for 18 hours. After the electrolytic oxidation polymerization, the mixture was diluted 4 times with water, and then subjected to a dispersion treatment for 30 minutes with an ultrasonic homogenizer [manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., US-T300 (trade name)]. Thereafter, 100 g of Cation Exchange Resin Amberlite 120B (trade name) manufactured by Organo Corporation was added and stirred with a stirrer for 1 hour. Subsequently, filter paper No. manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd. The mixture was filtered through 131, and the treatment with the cation exchange resin and subsequent filtration were repeated three times to remove all cation components such as iron ions in the liquid.

上記処理後の液を孔径が1μmのフィルターに通し、その通過液を限外濾過装置〔ザルトリウス社製Vivaflow200(商品名)、分子量分画5万〕で処理して、液中の遊離の低分子成分を除去した。この処理後の液を水で希釈して濃度を3%に調整し、その3%液40gに対し、高沸点溶剤としてのジメチルスルホキシドを4g添加し、導電性組成物の分散液Aを得た。なお、上記ジメチルスルホキシドの含有量は導電性高分子に対して330%であった。   The treated liquid is passed through a filter having a pore size of 1 μm, and the passing liquid is treated with an ultrafiltration apparatus (Vivaflow 200 (trade name), molecular weight fraction 50,000, manufactured by Sartorius Co., Ltd.). Ingredients were removed. The liquid after this treatment was diluted with water to adjust the concentration to 3%, and 4 g of dimethyl sulfoxide as a high boiling point solvent was added to 40 g of the 3% liquid to obtain a dispersion A of the conductive composition. . The dimethyl sulfoxide content was 330% with respect to the conductive polymer.

上記とは別に、スルホン化ポリエステル〔互応化学工業社製プラスコートZ−561(商品名)、重量平均分子量27,000〕の3%水溶液200gを内容積1Lの容器に入れ、酸化剤として過硫酸アンモニウムを2g添加した後、攪拌機で攪拌して溶解した。次いで、硫酸第二鉄の40%水溶液を0.4g添加し、攪拌しながら、その中にエチレンジオキシチオフェン3mLをゆっくり滴下し、24時間かけて、エチレンジオキシチオフェンの重合を行った。   In addition to the above, 200 g of a 3% aqueous solution of sulfonated polyester [Plus Coat Z-561 (trade name), weight average molecular weight 27,000, manufactured by Kyoyo Chemical Industry Co., Ltd.] is placed in a 1 L container, and ammonium persulfate as an oxidizing agent. After adding 2 g, the mixture was dissolved by stirring with a stirrer. Next, 0.4 g of a 40% aqueous solution of ferric sulfate was added, and while stirring, 3 mL of ethylenedioxythiophene was slowly added dropwise thereto, and ethylenedioxythiophene was polymerized over 24 hours.

なお、上記ドーパント(スルホン化ポリエステル)と重合性モノマー(エチレンジオキシチオフェン)と酸化剤(過硫酸アンモニウム)との比率は、質量比で、ドーパント:重合性モノマー:酸化剤=6g:4g:2g=1:0.67:0.33である。   The ratio of the dopant (sulfonated polyester), the polymerizable monomer (ethylenedioxythiophene), and the oxidizing agent (ammonium persulfate) is a mass ratio, and the dopant: polymerizable monomer: oxidizing agent = 6 g: 4 g: 2 g = 1: 0.67: 0.33.

上記重合後、水で4倍に希釈した後、超音波ホモジナイザー〔日本精機社製、US−T300(商品名)〕で30分間分散処理を行った。その後、オルガノ社のカチオン交換樹脂アンバーライト120B(商品名)を100g添加して、1時間攪拌機で攪拌し、次いで、東洋濾紙社製の濾紙No.131で濾過し、このカチオン交換樹脂による処理と濾過を3回繰り返して、液中のカチオン成分をすべて除去した。   After the polymerization, the mixture was diluted 4 times with water, and then subjected to a dispersion treatment for 30 minutes with an ultrasonic homogenizer [Nippon Seiki Co., Ltd., US-T300 (trade name)]. Thereafter, 100 g of Organo cation exchange resin Amberlite 120B (trade name) was added and stirred with a stirrer for 1 hour. The mixture was filtered through 131, and the treatment with this cation exchange resin and filtration were repeated three times to remove all cation components in the liquid.

上記処理後の液を孔径が1μmのフィルターに通し、その通過液を限外濾過装置〔ザルトリウス社製Vivaflow200(商品名)、分子分画5万〕で処理して、液中の遊離の低分子成分を除去した。この処理後の液を水で希釈して濃度を3%に調整し、その3%液40gに対し、高沸点溶剤としてジメチルスルホキシドを4g添加し、攪拌して、導電性組成物の分散液Bを得た。なお、上記ジメチルスルホキシドの含有量は導電性高分子に対して330%であった。   The treated liquid is passed through a filter having a pore size of 1 μm, and the passing liquid is treated with an ultrafiltration apparatus (Vivaflow 200 (trade name) manufactured by Sartorius Co., Ltd., molecular fraction 50,000) to give free low molecules in the liquid. Ingredients were removed. The liquid after this treatment was diluted with water to adjust the concentration to 3%, and 4 g of dimethyl sulfoxide as a high boiling point solvent was added to 40 g of the 3% liquid and stirred to obtain a dispersion B of the conductive composition. Got. The dimethyl sulfoxide content was 330% with respect to the conductive polymer.

そして、上記分散液Aと分散液Bとを質量比1:1の比率で混合して、高分子スルホン酸をドーパントとする導電性組成物の分散液を得た。   And the said dispersion A and the dispersion B were mixed by the ratio of mass ratio 1: 1, and the dispersion liquid of the electroconductive composition which uses a polymeric sulfonic acid as a dopant was obtained.

実施例16
製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンに代えて、製造例2の比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンを用いた以外は、すべて実施例15と同様の操作を行って、タンタル固体電解コンデンサを作製した。
Example 16
Example 15 except that methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 in Production Example 2 was used instead of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 in Production Example 1. A tantalum solid electrolytic capacitor was produced by performing the same operation as described above.

実施例17
製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンに代えて、製造例7の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合モノマーを用いた以外は、すべて実施例15と同様の操作を行って、タンタル固体電解コンデンサを作製した。
Example 17
Instead of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 in Production Example 1, a mixed monomer of ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 in Production Example 7 was used. A tantalum solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 15 except that it was used.

実施例18
製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンに代えて、製造例9の比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとの混合モノマーを用いた以外は、すべて実施例15と同様の操作を行って、タンタル固体電解コンデンサを作製した。
Example 18
Instead of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 in Production Example 1, a mixed monomer of methylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 in Production Example 9 was used. A tantalum solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 15 except that it was used.

比較例8
製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンに代えて、製造例11の比施光度が−63.2のエチル化エチレンジオキシチオフェンを用いた以外は、すべて実施例15と同様の操作を行って、タンタル固体電解コンデンサを作製した。
Comparative Example 8
Example 1 except that ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of −63.2 in Production Example 11 was used instead of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 in Production Example 1. The same operation as in No. 15 was performed to produce a tantalum solid electrolytic capacitor.

比較例9
製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンに代えて、製造例12の比施光度が−35.3のメチル化エチレンジオキシチオフェンを用いた以外は、すべて実施例15と同様の操作を行って、タンタル固体電解コンデンサを作製した。
Comparative Example 9
Example 1 except that methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of −35.3 in Preparation Example 12 was used instead of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 in Preparation Example 1. The same operation as in No. 15 was performed to produce a tantalum solid electrolytic capacitor.

比較例10
製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンに代えて、エチレンジオキシチオフェンを用いた以外は、すべて実施例15と同様の操作を行って、タンタル固体電解コンデンサを作製した。
Comparative Example 10
A tantalum solid electrolytic capacitor was manufactured in the same manner as in Example 15 except that ethylenedioxythiophene was used instead of ethylated ethylenedioxythiophene having a specific luminous intensity of +64.4 in Production Example 1. did.

上記のように作製した実施例15〜18および比較例8〜10のタンタル固体電解コンデンサについて、実施例1と同様に静電容量、ESRおよび破壊電圧を測定した。その結果を実施例1と同様の態様で表3に示す。   For the tantalum solid electrolytic capacitors of Examples 15 to 18 and Comparative Examples 8 to 10 produced as described above, the capacitance, ESR, and breakdown voltage were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3 in the same manner as in Example 1.

Figure 2012169393
Figure 2012169393

表3に示すように、実施例15〜18のタンタル固体電解コンデンサは、静電容量が103μF以上であって、設定静電容量の100μF以上を満たし、ESRが18.8mΩ以下であって、設定ESRの20mΩ以下を満たし、破壊電圧が33V以上であって、設定破壊電圧の30V以上を満たすとともに、比較例8〜10のタンタル固体電解コンデンサに比べて、ESRが低く、破壊電圧が高く、また、比較例8〜9のタンタル固体電解コンデンサに比べて、静電容量が大きかった。なお、モノマーとしてエチレンジオキシチオフェンを用いた比較例10のタンタル固体電解コンデンサは、静電容量は106μF以上と大きく、設定静電容量の100μF以上を満たしているものの、ESRが22.3mΩであって、設定ESRの20mΩ以下を満たさず、また、破壊電圧が24Vであって、設定破壊電圧の30V以上を満たしていなかった。   As shown in Table 3, the tantalum solid electrolytic capacitors of Examples 15 to 18 have a capacitance of 103 μF or more, satisfy a set capacitance of 100 μF or more, and have an ESR of 18.8 mΩ or less. The ESR satisfies 20 mΩ or less, the breakdown voltage is 33 V or more, satisfies the set breakdown voltage of 30 V or more, and has a lower ESR and a higher breakdown voltage than the tantalum solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 8 to 10, and As compared with the tantalum solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 8 to 9, the capacitance was large. The tantalum solid electrolytic capacitor of Comparative Example 10 using ethylenedioxythiophene as a monomer had a large capacitance of 106 μF or more and satisfied a set capacitance of 100 μF or more, but had an ESR of 22.3 mΩ. Thus, the set ESR of 20 mΩ or less was not satisfied, the breakdown voltage was 24 V, and the set breakdown voltage of 30 V or more was not satisfied.

なお、実施例15〜18のタンタル固体電解コンデンサの中で比較すると、製造例1の比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンをモノマーとして用いた実施例15のタンタル固体電解コンデンサより、製造例7の比施光度が同じ+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとを質量比10:6で混合した混合物をモノマーとして用いた実施例17のタンタル固体電解コンデンサの方が静電容量が大きく、ESRが低かった。   When compared with the tantalum solid electrolytic capacitors of Examples 15 to 18, from the tantalum solid electrolytic capacitor of Example 15 using ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 of Production Example 1 as a monomer. The tantalum solid electrolytic capacitor of Example 17 using, as a monomer, a mixture of ethylated ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene having the same specific light intensity of Production Example 7 and a mass ratio of 10: 6 The capacitance was larger and the ESR was lower.

また、製造例2の比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンをモノマーとして用いた実施例16のタンタル固体電解コンデンサより、製造例9の比施光度が同じ+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンを質量比10:6で混合した混合物をモノマーとして用いた実施例18のタンタル固体電解コンデンサの方が、静電容量が大きく、ESRが低かった。   Further, from the tantalum solid electrolytic capacitor of Example 16 using methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 in Production Example 2 as a monomer, methylation of +36.7 having the same specific light intensity of Production Example 9 The tantalum solid electrolytic capacitor of Example 18 using a mixture of ethylenedioxythiophene and ethylenedioxythiophene at a mass ratio of 10: 6 as a monomer had a larger capacitance and a lower ESR.

上記の結果から、比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンや比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンとエチレンジオキシチオフェンとを併用した場合は、上記比施光度が+64.4のエチル化エチレンジオキシチオフェンや比施光度が+36.7のメチル化エチレンジオキシチオフェンをそれぞれ単独で用いた場合より、静電容量が大きく、かつESRが低いタンタル固体電解コンデンサが得られることがわかる。   From the above results, in the case where ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +64.4 or methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +36.7 and ethylenedioxythiophene are used in combination, the above specific light intensity Is a tantalum solid electrolytic capacitor having a larger capacitance and lower ESR than the case of using ethylated ethylenedioxythiophene of +64.4 and methylated ethylenedioxythiophene of specific light intensity of +36.7, respectively. It turns out that it is obtained.

Claims (4)

温度25℃、波長589nmで測定した比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび温度25℃、波長589nmで測定した比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種をモノマーとして化学酸化重合により合成した導電性高分子を固体電解質として用いたことを特徴とする固体電解コンデンサ。   Selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity measured at a temperature of 25 ° C. and a wavelength of 589 nm of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of 25 ° C. and a wavelength of 589 nm measured at a wavelength of 589 nm A solid electrolytic capacitor characterized in that a conductive polymer synthesized by chemical oxidative polymerization using at least one selected from the above as a monomer is used as a solid electrolyte. 温度25℃、波長589nmで測定した比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび温度25℃、波長589nmで測定した比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとを併用してモノマーとして化学酸化重合により合成した導電性高分子を固体電解質として用いたことを特徴とする固体電解コンデンサ。   Selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity measured at a temperature of 25 ° C. and a wavelength of 589 nm of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene with a specific light intensity of 25 ° C. and a wavelength of 589 nm measured at a wavelength of 589 nm A solid electrolytic capacitor using a conductive polymer synthesized by chemical oxidative polymerization as a monomer using at least one selected from the group consisting of ethylenedioxythiophene as a solid electrolyte. 比施光度が+5以上のメチル化エチレンジオキシチオフェンおよび比施光度が+5以上のエチル化エチレンジオキシチオフェンよりなる群から選ばれる少なくとも1種とエチレンジオキシチオフェンとの併用割合が、質量比で1:10〜10:1である請求項2記載の固体電解コンデンサ。   The combined ratio of at least one selected from the group consisting of methylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylated ethylenedioxythiophene having a specific light intensity of +5 or more and ethylenedioxythiophene is expressed as a mass ratio. The solid electrolytic capacitor according to claim 2, which is 1:10 to 10: 1. 3価の鉄塩または過硫酸塩を酸化剤として用いた請求項1または2記載の固体電解コンデンサ。   The solid electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, wherein a trivalent iron salt or persulfate is used as an oxidizing agent.
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