JP2017174915A - 導電性高分子分散液及びそれを用いた固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、実際に実施例に記載されている化合物を導電性高分子溶液に含有させた溶液を用いて作製した固体電解コンデンサは、ESR特性及びESR特性における耐湿性に劣る問題があった。
ポリオキシエチレン基とポリオキシプロピレン基とを有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含有することを特徴とする導電性高分子分散液である。
親水基であるポリオキシエチレン基と、疎水基であるポリオキシプロピレン基と、を有するブロックポリマーであるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを用いる。
本発明に用いる導電性高分子は、ドーパントをドープした重合体である。重合体に用いるモノマー化合物としては、特に制限されるものではなく、例えば、ピロール類、チオフェン類、アニリン類等を用いることができるが、導電性及び分散安定性に優れる導電性高分子を得ることができ、またこの分散体により形成される導電性皮膜の透明性に優れることから、下記一般式(2)で表されるチオフェン化合物であることが好ましく挙げられる。
添加剤としては、リン酸化合物、コロイダルシリカ等が挙げられる。これらの中でも特に耐電圧を向上させる効果に優れている点より、コロイダルシリカが好ましく挙げられる。
バインダ樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が好ましく挙げられる。具体的には、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、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル等のビニル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリウレタン、フェノール系樹脂、ポリエーテル、アクリル系樹脂及びこれらの共重合体等が挙げられる。
固体電解コンデンサの製造方法を以下に詳細に説明する。
(導電性高分子分散液の製造)
14.2部の3,4−エチレンジオキシチオフェンと、42.6部のポリスチレンスルホン酸(質量平均分子量:75,000)を2000mlのイオン交換水に溶かした溶液とを20℃で混合して混合溶液を得た。
得られた混合溶液を20℃に保ち、撹拌しながら、200mlのイオン交換水に溶かした29.6部の過硫酸アンモニウムと8.0部の硫酸第二鉄の酸化触媒溶液とを添加し、3時間撹拌して反応させた。
陽極に用いる弁作用金属として、表面をエッチングし、粗面化処理を施したエッチドアルミニウム箔(縦2.0mm×横300mm)を用い、該アルミニウム箔に、アジピン酸アンモニウム水溶液中、電圧90Vで化成処理を行って誘電体層を形成した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対向させることにより、コンデンサ素子を作製した。
導電性高分子溶液におけるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの含有量を表1に対応するように代えた以外は実施例1と同様にして固体電解コンデンサを製造した。
エパン(登録商標)410(第一工業製薬(株)製)を表1に対応するユニルーブ(登録商標)70DP-950B(日油(株)製)代えた以外は、実施例1と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
実施例1に記載のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを用いなかった以外は、実施例1と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
実施例1〜5及び比較例1より得られた固体電解コンデンサについて、ESR特性を評価した。測定結果を表1に示す。
実施例1〜5及び比較例1より得られた固体電解コンデンサについて、温度80℃、湿度85%環境下での耐湿試験を実施し、200時間後とのESRの変化率を比較した。測定結果を表1に示す。
化合物A:(商品名)エパン(登録商標)410(第一工業製薬社製、ポリオキシエチレンの分子量130、ポリオキシプロピレンの分子量1200のトリブロック体)
化合物B:(商品名)ユニルーブ(登録商標)70DP−950B(日油社製、ポリオキシエチレンの数200、ポリオキシプロピレンの数70である平均分子量18,000のトリブロック体)
Claims (7)
- 導電性高分子と、分散媒と、を少なくとも含有する導電性高分子分散液において、
ポリオキシエチレン基とポリオキシプロピレン基とを有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含有することを特徴とする導電性高分子分散液。 - ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの平均分子量が、800〜20,000であることを特徴とする請求項1又は2に記載の導電性高分子分散液。
- 固体電解コンデンサ製造用導電性高分子分散液におけるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの含有量が、0.01〜30質量%であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の導電性高分子分散液。
- ドーパントが、ポリアリルスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項5に記載の導電性高分子分散液。
- 誘電体酸化皮膜を有する弁作用金属を請求項1から6のいずれか一項に記載の導電性高分子分散液に浸漬し引き上げた後、乾燥して、誘電体酸化皮膜を有する弁作用金属上に導電性高分子を含有する固体電解質層を形成させる工程を有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
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