JP2649239B2 - 耐熱性電荷移動錯体及び耐熱性固体電解コンデンサ - Google Patents
耐熱性電荷移動錯体及び耐熱性固体電解コンデンサInfo
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- JP2649239B2 JP2649239B2 JP5599288A JP5599288A JP2649239B2 JP 2649239 B2 JP2649239 B2 JP 2649239B2 JP 5599288 A JP5599288 A JP 5599288A JP 5599288 A JP5599288 A JP 5599288A JP 2649239 B2 JP2649239 B2 JP 2649239B2
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- charge transfer
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- complex
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、導電性及び耐熱性の優れた電荷移動錯体に
関する。また本発明は上記電荷移動錯体を使用した固体
電解コンデンサに関するものである。
関する。また本発明は上記電荷移動錯体を使用した固体
電解コンデンサに関するものである。
（従来の技術） 近年、ディジタル機器の発展に伴なって高周波領域に
おいてインピーダンスが低くかつ高周波特性の優れた大
容量のコンデンサの要求が高まっている。
おいてインピーダンスが低くかつ高周波特性の優れた大
容量のコンデンサの要求が高まっている。
従来、高周波特性の優れたコンデンサとしては、フィ
ルム、マイカ、セラミックコンデンサが用いられている
が、大容量化にすると形状が大きくなり価格も高くな
る。
ルム、マイカ、セラミックコンデンサが用いられている
が、大容量化にすると形状が大きくなり価格も高くな
る。
また大容量のコンデンサとしての電解コンデンサには
電解液式と二酸化マンガンを用いる固体電解質式があ
る。前者は経時的コンデンサ特性が悪く、電解質がイオ
ン伝導性であるために高周波特性も悪い。後者は硝酸マ
ンガンの熱分解時に酸化皮膜が損傷しやすいなどの理由
により高周波領域でのインピーダンスあるいは損失が高
い。
電解液式と二酸化マンガンを用いる固体電解質式があ
る。前者は経時的コンデンサ特性が悪く、電解質がイオ
ン伝導性であるために高周波特性も悪い。後者は硝酸マ
ンガンの熱分解時に酸化皮膜が損傷しやすいなどの理由
により高周波領域でのインピーダンスあるいは損失が高
い。
上記の従来のコンデンサの欠点を解決する目的で、7,
7,8,8−テトラシアノキノジメタン（以下TCNQと略す）
をアクセプターとし、各種ドナーとの組み合わせからな
る電荷移動錯体を固体電解質とする電解コンデンサが提
案されている。提案されたTCNQ電荷移動錯体のドナーは
Ｎ−ｎ−ヘキシルキノリン、Ｎ−エチルイソキノリン、
またはＮ−ｎ−ブチルイソキノリン（特開昭58−1914
4）、Ｎ−ｎ−アミルイソキノリン、またはＮ−イソア
ミルイソキノリン（特開昭62−116552）などがある。
7,8,8−テトラシアノキノジメタン（以下TCNQと略す）
をアクセプターとし、各種ドナーとの組み合わせからな
る電荷移動錯体を固体電解質とする電解コンデンサが提
案されている。提案されたTCNQ電荷移動錯体のドナーは
Ｎ−ｎ−ヘキシルキノリン、Ｎ−エチルイソキノリン、
またはＮ−ｎ−ブチルイソキノリン（特開昭58−1914
4）、Ｎ−ｎ−アミルイソキノリン、またはＮ−イソア
ミルイソキノリン（特開昭62−116552）などがある。
他方、電子機器の小型化、形薄化、さらには省資源化
などから電子部品のチップ化が必然的となってきてい
る。このチップ部品は回路パターンであるランドとチッ
プ部品の端子とをリフローソルダ法またはディップソル
ダ法等によりはんだ付けされる。このためTCNQ電荷移動
錯体も230℃以上の耐熱性が要求されている。
などから電子部品のチップ化が必然的となってきてい
る。このチップ部品は回路パターンであるランドとチッ
プ部品の端子とをリフローソルダ法またはディップソル
ダ法等によりはんだ付けされる。このためTCNQ電荷移動
錯体も230℃以上の耐熱性が要求されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、現在まで提案されているTCNQ電荷移動錯体は
230℃よりも低い温度で熱溶融し、この状態である時間
以上放置すると酸化分解を起こす。このため、特にはん
だ付けの時にコンデンサ特性の損失が大きくなり、導電
性も低下し、高周波特性が悪くなる。
230℃よりも低い温度で熱溶融し、この状態である時間
以上放置すると酸化分解を起こす。このため、特にはん
だ付けの時にコンデンサ特性の損失が大きくなり、導電
性も低下し、高周波特性が悪くなる。
本発明の目的は上記問題点を解決するもので、第一に
耐熱性及び導電性の優れた電荷移動錯体を提供すること
にあり、第二に該電荷移動錯体をコンデンサの電解質に
することにより、はんだ付けにも耐え得る特性の優れた
電解コンデンサを提供することにある。
耐熱性及び導電性の優れた電荷移動錯体を提供すること
にあり、第二に該電荷移動錯体をコンデンサの電解質に
することにより、はんだ付けにも耐え得る特性の優れた
電解コンデンサを提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明者等は上記目的のために鋭意研究した結果、一
般式Ｉ （但し、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基を表わす）で表
わされるＮ′位を置換した2,3′−ビピリジニウムをド
ナーとし、TCNQをアクセプターとする電荷移動錯体が上
記問題を解決し、またこれらの錯体を電解質としたコン
デンサが特に耐熱性の優れた固体電解コンデンサである
事を見出し、本発明を完成するに至った。
般式Ｉ （但し、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基を表わす）で表
わされるＮ′位を置換した2,3′−ビピリジニウムをド
ナーとし、TCNQをアクセプターとする電荷移動錯体が上
記問題を解決し、またこれらの錯体を電解質としたコン
デンサが特に耐熱性の優れた固体電解コンデンサである
事を見出し、本発明を完成するに至った。
次に本発明の錯体の合成法について説明する。対応す
る炭素数２〜６のアルキルアイオダイドとドナーの母体
となる2,3−ビピリジニウムとをアルコール性溶媒中に
て反応させ、Ｎ位に対応するアイオダイドを導入し、ド
ナーを得、前記ドナーとTCNQとをアセトニトリル中にて
反応させると、本発明の耐熱性電荷移動錯体が得られ
る。
る炭素数２〜６のアルキルアイオダイドとドナーの母体
となる2,3−ビピリジニウムとをアルコール性溶媒中に
て反応させ、Ｎ位に対応するアイオダイドを導入し、ド
ナーを得、前記ドナーとTCNQとをアセトニトリル中にて
反応させると、本発明の耐熱性電荷移動錯体が得られ
る。
一般に電荷移動錯体にアクセプターとドナーのモル比
が１または２のものが知られているが、本発明の錯体の
モル比は1.5ないし３、好ましくは1.8ないし2.2とす
る。
が１または２のものが知られているが、本発明の錯体の
モル比は1.5ないし３、好ましくは1.8ないし2.2とす
る。
このようにして得られた該電荷移動錯体を熱溶融さ
せ、陽極体及び陰極体からなる素子の両極間に含浸さ
せ、その後冷却して錯体を付着させてコンデンサ素子と
し、これを組み込んで固体電解コンデンサとする。
せ、陽極体及び陰極体からなる素子の両極間に含浸さ
せ、その後冷却して錯体を付着させてコンデンサ素子と
し、これを組み込んで固体電解コンデンサとする。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
実施例１ iso−アミルアイオダイド19.81g、2,3′−ビピリジニ
ウム15.62gおよびアセトニトリル30mlを還流冷却器およ
び撹拌器のついたフラスコに入れ還流下で３時間反応さ
せた。反応終了後減圧下でアセトニトリルを蒸発留去
し、固形分残渣をエチルエーテル50mlで２回洗浄し、
Ｎ′−iso−アミル−2,3′−ビピリジニウムアイオダイ
ド34.0gを得た。次いでアセトニトリル70mlとTCNQ2.04g
を還流冷却器および撹拌器のついたフラスコに入れ加熱
し、これにＮ′−iso−アミル−2,3′−ビピリジニウム
アイオダイド2.66gを溶解させたアセトニトリル溶液15m
lを滴下し、30分間還流反応させた。反応液を冷却後、
析出した結晶をろ別し、メチルアルコール50mlで２回洗
浄し、Ｎ′−iso−アミル−2,3′−ビピリジニウム・TC
NQ錯体3.02gを得た。
ウム15.62gおよびアセトニトリル30mlを還流冷却器およ
び撹拌器のついたフラスコに入れ還流下で３時間反応さ
せた。反応終了後減圧下でアセトニトリルを蒸発留去
し、固形分残渣をエチルエーテル50mlで２回洗浄し、
Ｎ′−iso−アミル−2,3′−ビピリジニウムアイオダイ
ド34.0gを得た。次いでアセトニトリル70mlとTCNQ2.04g
を還流冷却器および撹拌器のついたフラスコに入れ加熱
し、これにＮ′−iso−アミル−2,3′−ビピリジニウム
アイオダイド2.66gを溶解させたアセトニトリル溶液15m
lを滴下し、30分間還流反応させた。反応液を冷却後、
析出した結晶をろ別し、メチルアルコール50mlで２回洗
浄し、Ｎ′−iso−アミル−2,3′−ビピリジニウム・TC
NQ錯体3.02gを得た。
該錯体の元素分析の結果を次に示す。
元素分析値C39H27N10 計算値:C％:73.69,H％:4.28,N％:22.03 実測値:C％:73.74,H％:4.25,N％:22.01 また熱分析装置を用いた示差熱分析の結果（第１
図）、該錯体の融点は239℃、発熱分解点は260℃であっ
た。また該錯体の赤外吸収スペクトルを第６図に示し
た。
図）、該錯体の融点は239℃、発熱分解点は260℃であっ
た。また該錯体の赤外吸収スペクトルを第６図に示し
た。
実施例２〜４ iso−アミルアイオダイドの代わりに、これと等モル
のiso−プロピルアイオダイド、ｎ−ブチルアイオダイ
ド、ｎ−アミルアイオダイドを用いた以外は実施例１に
準じてTCNQ電荷移動錯体を合成し、熱分析装置を用いた
示差熱分析の結果から融点と発熱分解点を測定し第１表
に示した。対応する示差熱分析データおよび赤外吸収ス
ペクトルを、iso−プロピルは第２図及び第７図、ｎ−
ブチルは第３図及び第８図、ｎ−アミルは第４図及び第
９図にそれぞれ示した。
のiso−プロピルアイオダイド、ｎ−ブチルアイオダイ
ド、ｎ−アミルアイオダイドを用いた以外は実施例１に
準じてTCNQ電荷移動錯体を合成し、熱分析装置を用いた
示差熱分析の結果から融点と発熱分解点を測定し第１表
に示した。対応する示差熱分析データおよび赤外吸収ス
ペクトルを、iso−プロピルは第２図及び第７図、ｎ−
ブチルは第３図及び第８図、ｎ−アミルは第４図及び第
９図にそれぞれ示した。
比較例１ iso−アミルアイオダイドの代りにｎ−ブチルアイオ
ダイド18.4gを、また2,3′−ビピリジニウムの代わりに
キノリン12.9gをそれぞれ用いた以外は実施例１に準じ
てＮ−ｎ−ブチルキノリニウムTCNQ錯体を合成し、熱分
析装置を用いた示差熱分析データ（第５図）から融点と
発熱分解点を測定し結果を第１表に示した。またこの赤
外吸収スペクトルを第10図に示した。
ダイド18.4gを、また2,3′−ビピリジニウムの代わりに
キノリン12.9gをそれぞれ用いた以外は実施例１に準じ
てＮ−ｎ−ブチルキノリニウムTCNQ錯体を合成し、熱分
析装置を用いた示差熱分析データ（第５図）から融点と
発熱分解点を測定し結果を第１表に示した。またこの赤
外吸収スペクトルを第10図に示した。
第１表から、実施例に示した錯体は一様に融点が230
℃以上と高く、かつ、比較例に挙げたＮ−ｎ−ブチルキ
ノリニウム錯体あるいは従来知られている錯体よりも発
熱分解点が高いので、熱安定性がきわめて優れているこ
とがわかった。
℃以上と高く、かつ、比較例に挙げたＮ−ｎ−ブチルキ
ノリニウム錯体あるいは従来知られている錯体よりも発
熱分解点が高いので、熱安定性がきわめて優れているこ
とがわかった。
実施例５〜８ 実施例１〜４において得られたそれぞれの錯体60mgを
直径6.3mmのアルミケースに充填し、加熱溶解させ巻回
型アルミ電解コンデンサユニットを浸漬させ、直ちに冷
却しコンデンサを得た。コンデンサユニットはアルミニ
ウム表面を化成処理して酸化皮膜を形成させたものを用
い、浸漬前に予め加熱しておいた。得られたコンデンサ
の特性を第２表の耐熱試験前の欄に示した。次にこのコ
ンデンサを230℃の半田浴中にケースごと30秒間入れ室
温に放置後、再びコンデンサ特性を測定した。この値を
第２表の耐熱試験後の欄に示した。
直径6.3mmのアルミケースに充填し、加熱溶解させ巻回
型アルミ電解コンデンサユニットを浸漬させ、直ちに冷
却しコンデンサを得た。コンデンサユニットはアルミニ
ウム表面を化成処理して酸化皮膜を形成させたものを用
い、浸漬前に予め加熱しておいた。得られたコンデンサ
の特性を第２表の耐熱試験前の欄に示した。次にこのコ
ンデンサを230℃の半田浴中にケースごと30秒間入れ室
温に放置後、再びコンデンサ特性を測定した。この値を
第２表の耐熱試験後の欄に示した。
比較例２ 比較例１にて得られた錯体を実施例５〜８に従ってコ
ンデンサを作成し、特性を測定した。得られた結果を第
２表に示した。
ンデンサを作成し、特性を測定した。得られた結果を第
２表に示した。
第２表中のCapは20℃、120Hzにおける静電容量（μ
Ｆ）、tanδは20℃、120Hzにおける誘電正接（％）、ES
Rは20℃、100kHzにおける等価直列抵抗（ｍΩ）であ
る。ΔC/Cは20℃に対する85℃の静電容量の変化率
（％）である。
Ｆ）、tanδは20℃、120Hzにおける誘電正接（％）、ES
Rは20℃、100kHzにおける等価直列抵抗（ｍΩ）であ
る。ΔC/Cは20℃に対する85℃の静電容量の変化率
（％）である。
第２表から、実施例に示す錯体で作ったコンデンサを
はんだ浴に入れた後の特性は初期特性と比べ変化が少な
く、優れたコンデンサ特性を示すことが判明した。
はんだ浴に入れた後の特性は初期特性と比べ変化が少な
く、優れたコンデンサ特性を示すことが判明した。
（発明の効果） 本発明のＮ′位を炭素数２〜６のアルキル基で置換し
た2,3′−ビピリジニウムをドナーとし、TCNQをアクセ
プターとする電荷移動錯体は230℃以上の融点を持ち、
熱安定性が著しく改良された。また本発明の錯体を電解
質とした固体電解コンデンサは、はんだ付けにも耐え得
る耐熱性を示すため、損失が少なく、導電率も低下せ
ず、高周波特性の優れたコンデンサである。
た2,3′−ビピリジニウムをドナーとし、TCNQをアクセ
プターとする電荷移動錯体は230℃以上の融点を持ち、
熱安定性が著しく改良された。また本発明の錯体を電解
質とした固体電解コンデンサは、はんだ付けにも耐え得
る耐熱性を示すため、損失が少なく、導電率も低下せ
ず、高周波特性の優れたコンデンサである。
第１図〜第４図及び第６図〜第９図は本発明の実施例１
〜４の錯体の示差熱分析データ及び赤外吸収スペクトル
であり、第５図及び第10図は比較例１により得られた錯
体の示差熱分析データ及び赤外吸収スペクトルである。
〜４の錯体の示差熱分析データ及び赤外吸収スペクトル
であり、第５図及び第10図は比較例１により得られた錯
体の示差熱分析データ及び赤外吸収スペクトルである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−254561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−7620（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−14768（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−166405（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】一般式Ｉ （但し、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基を表わす）で表
わされるＮ′位を置換した2,3′−ビピリジニウムをド
ナーとし、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタンをアク
セプターとする耐熱性電荷移動錯体。 - 【請求項２】一般式Ｉ （但し、Ｒは炭素数２〜６のアルキル基を表わす）で表
わされるＮ′位を置換した2,3′−ビピリジニウムをド
ナーとし、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタンをアク
セプターとする耐熱性電荷移動錯体を電解質とする耐熱
性固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5599288A JP2649239B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 耐熱性電荷移動錯体及び耐熱性固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5599288A JP2649239B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 耐熱性電荷移動錯体及び耐熱性固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01231205A JPH01231205A (ja) | 1989-09-14 |
| JP2649239B2 true JP2649239B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=13014580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5599288A Expired - Lifetime JP2649239B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 耐熱性電荷移動錯体及び耐熱性固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2649239B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-11 JP JP5599288A patent/JP2649239B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01231205A (ja) | 1989-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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