JP3453191B2 - Method for producing conductive organic polymer and method for producing solid electrolytic capacitor using the same - Google Patents

Method for producing conductive organic polymer and method for producing solid electrolytic capacitor using the same

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JP3453191B2
JP3453191B2 JP13157394A JP13157394A JP3453191B2 JP 3453191 B2 JP3453191 B2 JP 3453191B2 JP 13157394 A JP13157394 A JP 13157394A JP 13157394 A JP13157394 A JP 13157394A JP 3453191 B2 JP3453191 B2 JP 3453191B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、導電性有機重合体の製
造方法及びそれを用いる固体電解コンデンサの製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a conductive organic polymer and a method for producing a solid electrolytic capacitor using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、導電性ポリアニリンといわれる
有機重合体は、一般式(II)
2. Description of the Related Art Generally, an organic polymer called conductive polyaniline has the general formula (II)

【0003】[0003]

【化3】 [Chemical 3]

【0004】(式中、m及びnはそれぞれ繰り返し単位
中のキノンジイミン構造単位及びフェニレンジアミン構
造単位のモル分率を示し、0<m<1、0<n<1、m
+n=1である。)で表わされるキノンジイミン構造単
位及びフェニレンジアミン構造単位を主たる繰り返し単
位として有するキノンジイミン・フェニレンジアミン型
のポリアニリンがプロトン酸にてドーピングされている
ものであって、一般には、このようなポリアニリンにお
けるキノンジイミン構造単位中の窒素のプロトン化が導
電性の発現に必須であるといわれている。
(In the formula, m and n represent the mole fractions of the quinonediimine structural unit and the phenylenediamine structural unit in the repeating unit, respectively, 0 <m <1, 0 <n <1, m
+ N = 1. ), A quinonediimine-phenylenediamine type polyaniline having a quinonediimine structural unit and a phenylenediamine structural unit represented by the formula (1) as main repeating units is doped with a protonic acid, and generally, the quinonediimine structural unit in such polyaniline is It is said that the protonation of nitrogen in the nitrogen is essential for developing conductivity.

【0005】このような導電性ポリアニリンからなる膜
乃至フィルムは、例えば、特開平3−28229号公報
に記載されているように、キノンジイミン・フェニレン
ジアミン型ポリアニリンを適当な溶剤に溶解させ、キャ
スティングし、乾燥させて、膜化した後、プロトン酸水
溶液に浸漬して、ドーピング処理(プロトン酸ドーピン
グ)することによって得ることができる。
A film or film made of such a conductive polyaniline is prepared by dissolving quinonediimine / phenylenediamine type polyaniline in a suitable solvent and casting it as described in JP-A-3-28229. It can be obtained by drying, forming a film, immersing it in a protonic acid aqueous solution, and performing doping treatment (protonic acid doping).

【0006】しかし、このように、溶剤可溶性のキノン
ジイミン・フェニレンジアミン型のポリアニリンの膜を
調製した後、これをプロトン酸にてドーピングするに
は、従来、通常、相当の長時間を要する。即ち、ドープ
時間は、用いるプロトン酸の種類、ポリアニリン膜の膜
厚や多孔性等の物性によっても種々に異なるが、例え
ば、20μm程度のポリアニリン膜の場合は、1S/cm
以上の電導度を有せしめるためには、ポリビニルスルホ
ン酸水溶液中に数時間浸漬することを必要とする。ま
た、1,5−ナフタレンジスルホン酸のようなプロトン酸
水溶液を用いるときには、一層の長時間を要することが
ある。
However, after preparing a solvent-soluble quinonediimine / phenylenediamine type polyaniline film and doping it with a protonic acid, it usually takes a considerably long time. That is, the dope time varies depending on the type of protonic acid used, physical properties such as the film thickness and porosity of the polyaniline film, but for example, in the case of a polyaniline film of about 20 μm, 1 S / cm
In order to have the above electric conductivity, it is necessary to immerse it in an aqueous polyvinyl sulfonic acid solution for several hours. Further, when a protic acid aqueous solution such as 1,5-naphthalenedisulfonic acid is used, it may take a longer time.

【0007】他方、特開昭60−133027号公報
や、Faraday Discuss. Chem. Soc.,88, 317 (1989)に
は、一般式(I)
On the other hand, in JP-A-60-133027 and Faraday Discuss. Chem. Soc., 88, 317 (1989), general formula (I)

【0008】[0008]

【化4】 [Chemical 4]

【0009】で表わされるイミノ−p−フェニレン構造
単位を主たる繰り返し単位として有するイミノ−p−フ
ェニレン型のポリアニリンの粉末を塩化第二鉄のアセト
ニトリル溶液や、或いは過酸化水素と塩酸、硫酸、リン
酸等のような無機酸溶液を混合した水溶液に浸漬するこ
とによって、イミノ−p−フェニレン型ポリアニリンを
酸化処理し、キノンジイミン・フェニレンジアミン型の
ポリアニリンに変換すると同時に、プロトン酸をドーピ
ングすることが示されている。このド−ピング方法は、
酸化反応を伴うものであるので、前述したプロトン酸ド
ーピングと区別して、通常、酸化ドーピングと呼ばれて
いる。
An imino-p-phenylene type polyaniline powder having an imino-p-phenylene structural unit represented by the following as a main repeating unit is used as a solution of ferric chloride in acetonitrile or hydrogen peroxide and hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid. It is shown that the imino-p-phenylene type polyaniline is oxidized to be converted into a quinone diimine / phenylenediamine type polyaniline, and at the same time, a protonic acid is doped by immersing it in an aqueous solution mixed with an inorganic acid solution such as ing. This doping method is
Since it involves an oxidative reaction, it is usually called oxidative doping in distinction from the above-mentioned protonic acid doping.

【0010】本発明者らは、既に、例えば、20μm程
度のイミノ−p−フェニレン型のポリアニリンのフイル
ムについて、酸化剤としてキノン系酸化剤や過酸化水
素、プロトン酸として種々の有機酸を用いた酸化ドービ
ング処理について研究した結果、酸化ドービング処理
は、プロトン酸ドービング処理に比べて、著しく早いこ
とを見出している(特開平5−232995号公報、特
開平5−242530号公報)。
The present inventors have already used, for example, about 20 μm of an imino-p-phenylene type polyaniline film, a quinone-based oxidizing agent or hydrogen peroxide as an oxidizing agent, and various organic acids as a protonic acid. As a result of research on the oxidative doving treatment, it has been found that the oxidative doving treatment is significantly faster than the protic acid doving treatment (JP-A-5-232995 and JP-A-5-242530).

【0011】かかる酸化ドービング処理は、プロトン酸
ドービング処理に比べて、実用的ではあるが、それで
も、例えば、20μm程度のイミノ−p−フェニレン型
のポリアニリンのフイルムを、p−ベンゾキノンを酸化
剤として、ポリビニルスルホン酸をプロトン酸として用
いた酸化ドービングの場合、10分間の処理によって、
1S/cm程度の導電性が得られるにすぎない。更に、1
0S/cm程度の導電性を得るには、同様の方法で60分
間処理することが必要である。一方、過酸化水素を酸化
剤として、ポリビニルスルホン酸をプロトン酸として用
いた酸化ドービングの場合、10分間の処理によって、
20S/cm程度の導電性が得られるが、しかし、得られ
たフイルムは、酸化剤による損傷が大きく、フイルムの
強度が著しく低下する。
Although the oxidative doving treatment is more practical than the proton acid doving treatment, for example, an imino-p-phenylene type polyaniline film of about 20 μm is used, and p-benzoquinone is used as an oxidizing agent. In the case of oxidative doving using polyvinyl sulfonic acid as a protonic acid, treatment for 10 minutes
Only a conductivity of about 1 S / cm can be obtained. Furthermore, 1
To obtain a conductivity of about 0 S / cm, it is necessary to perform the treatment for 60 minutes by the same method. On the other hand, in the case of oxidative doving using hydrogen peroxide as an oxidant and polyvinyl sulfonic acid as a protonic acid, a treatment for 10 minutes
Although a conductivity of about 20 S / cm can be obtained, however, the obtained film is greatly damaged by the oxidizing agent, and the strength of the film is significantly reduced.

【0012】一般に、このような酸化ドービングに用い
られる酸化剤は、イミノ−p−フェニレン型のポリアニ
リンを酸化できる酸化力があれば、特に限定されない。
しかし、得られるフイルムの導電性の安定性は、ドービ
ングされたプロトン酸の種類に依存し、どのようなプロ
トン酸をドービングするかは、得られるポリアニリンの
導電性の安定性に大きく影響する。一般に、無機のプロ
トン酸よりも、有機のプロトン酸の方が安定なポリアニ
リンを提供する。
Generally, the oxidizing agent used for such oxidative dobbing is not particularly limited as long as it has an oxidizing power capable of oxidizing the imino-p-phenylene type polyaniline.
However, the conductivity stability of the obtained film depends on the kind of the protonic acid that has been dubbed, and what kind of protonic acid is dubbed greatly affects the conductivity stability of the obtained polyaniline. In general, organic protic acids provide more stable polyaniline than inorganic protic acids.

【0013】例えば、塩化第二鉄を酸化剤として用いる
場合は、次式に従って、酸化反応後にアニオン(塩素イ
オン)が生成する。 FeCl3 + e- → FeCl2 + Cl- このように、酸化反応後に生成した塩素イオンは、ドー
パントとしてポリアニリンをドーピングする。一般に、
このような酸化剤から生成するアニオンは、塩素イオ
ン、硝酸イオン、硫酸イオン等の無機イオンであって、
得られるポリアニリンが安定性に劣る問題がある。
For example, when ferric chloride is used as an oxidizing agent, anions (chlorine ions) are produced after the oxidation reaction according to the following formula. FeCl 3 + e → FeCl 2 + Cl − In this way, the chlorine ions generated after the oxidation reaction dope polyaniline as a dopant. In general,
Anions generated from such an oxidant are chlorine ions, nitrate ions, inorganic ions such as sulfate ions,
There is a problem that the obtained polyaniline is inferior in stability.

【0014】他方、電解コンデンサは、アルミニウムや
タンタルの金属箔の表面に電解酸化処理にて絶縁被膜を
形成し、この絶縁被膜を誘電体とするコンデンサであ
る。このような電解コンデンサに対する最近の主な技術
的要求として、小型化、回路の高周波化に伴う低インピ
ーダンス、高信頼性、長寿命、低コスト化等が挙げられ
る。これらの要求に対して、従来、液体であった電解コ
ンデンサの電解質を固体化する方向の研究が行なわれて
おり、このような固体電解質として、例えば、ポリピロ
ール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン等、
種々の導電性高分子が提案されている。
On the other hand, the electrolytic capacitor is a capacitor in which an insulating coating is formed on the surface of a metal foil of aluminum or tantalum by electrolytic oxidation treatment and the insulating coating is used as a dielectric. Recent major technical requirements for such an electrolytic capacitor include miniaturization, low impedance accompanying high frequency of a circuit, high reliability, long life, and cost reduction. In order to meet these demands, research has been carried out in the direction of solidifying an electrolyte of a conventional electrolytic capacitor, and as such a solid electrolyte, for example, polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, etc.,
Various conductive polymers have been proposed.

【0015】より詳細には、例えば、特開昭63−17
3313号公報に、被膜形成金属上に誘電体酸化被膜を
形成し、その上にピロールの化学酸化重合によってポリ
ピロールを析出させて、これを導電層とし、この導電層
を利用して、更に、ピロールを電解重合させ、そのポリ
ピロールからなる導電性高分子を固体電解質として積層
させることが記載されている。また、特開平1−253
226号公報には、同じく、誘電体被膜上に二酸化マン
ガンからなる導電層を形成し、その上にポリピロール又
はポリチオフエンを電解重合によって積層させて、固体
電解質とすることが記載されている。
More specifically, for example, JP-A-63-17
3313 discloses that a dielectric oxide film is formed on a film-forming metal, polypyrrole is deposited on the dielectric oxide film by chemical oxidative polymerization of pyrrole, and this is used as a conductive layer. Is electrolytically polymerized, and a conductive polymer composed of the polypyrrole is laminated as a solid electrolyte. In addition, JP-A-1-253
Similarly, Japanese Patent No. 226 discloses that a conductive layer made of manganese dioxide is formed on a dielectric film, and polypyrrole or polythiophene is laminated thereon by electrolytic polymerization to obtain a solid electrolyte.

【0016】しかしながら、これらの方法には、いずれ
も、本来、導電体ではない誘電体被膜上にポリピロール
等を電解反応によって積層させる必要があり、この点に
問題がある。即ち、誘電体被膜上に電解重合用電極とな
るべき導電層として、化学酸化重合膜層や二酸化マンガ
ン層を設けなければならず、このようにして初めて電解
重合が可能となる。
However, in all of these methods, it is necessary to laminate polypyrrole or the like on the dielectric film which is not an electric conductor by electrolytic reaction, which is a problem. That is, a chemical oxidation polymerization film layer or a manganese dioxide layer must be provided on the dielectric film as a conductive layer to serve as an electrode for electrolytic polymerization, and electrolytic polymerization can be performed only in this way.

【0017】一方、特開平3−35516号公報には、
溶液状態のポリアニリンを誘電体被膜上に塗布し、製膜
した後、このポリアニリン膜をプロトン酸の溶液中に浸
漬して、ドーピング処理する方法が提案されている。こ
の方法によれば、電極を設ける必要なしに、誘電体被膜
上に導電性のポリアニリン膜を簡単な手段にて形成させ
ることができ、製造効率、コスト面から有利である。し
かし、上述したように、ポリアニリン膜をプロトン酸に
てドーピングする方法も、塩化第二鉄を用いる酸化ドー
ピングも、上述した問題がある。
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-35516,
A method has been proposed in which polyaniline in a solution state is applied on a dielectric film to form a film, and then the polyaniline film is immersed in a solution of a protonic acid to perform a doping treatment. According to this method, a conductive polyaniline film can be formed on the dielectric film by a simple means without providing an electrode, which is advantageous in terms of manufacturing efficiency and cost. However, as described above, both the method of doping the polyaniline film with a protonic acid and the oxidative doping using ferric chloride have the above-mentioned problems.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、導電性のポ
リアニリンを得るための従来の方法における上述したよ
うな問題を解決するためになされたものであって、ドー
ピング速度、即ち、導電性の発現が著しく速く、しか
も、酸化剤溶液に含有させたプロトン酸によって、ポリ
アニリンを優先的にドーピングさせることができ、かく
して、安定性にすぐれる導電性ポリアニリンを得ること
ができる方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional method for obtaining a conductive polyaniline, and has a doping rate, that is, a conductive It is an object of the present invention to provide a method by which a polyaniline can be preferentially doped by a protic acid contained in an oxidant solution, the expression of which is extremely rapid, and thus a conductive polyaniline having excellent stability can be obtained. To aim.

【0019】更に、本発明は、かかる方法を利用した固
体電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とす
る。
A further object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor using such a method.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明による導電性有機
重合体の製造方法は、一般式(I)
The method for producing a conductive organic polymer according to the present invention is represented by the general formula (I).

【0021】[0021]

【化5】 [Chemical 5]

【0022】で表わされるイミノ−p−フェニレン構造
単位を主たる繰り返し単位として有する有機重合体を有
機溶剤に溶解してなる有機重合体組成物を基材上に塗布
し、乾燥させた後、有機酸アニオンを対イオンとする第
二鉄塩を溶解した溶液にて酸化処理することを特徴とす
る。
An organic polymer composition prepared by dissolving an organic polymer having an imino-p-phenylene structural unit represented by the following as a main repeating unit in an organic solvent is coated on a substrate and dried, and then an organic acid is added. The method is characterized in that an oxidation treatment is carried out with a solution in which a ferric salt having an anion as a counter ion is dissolved.

【0023】また、本発明による固体電解コンデンサの
製造方法は、皮膜形成金属上に誘電体酸化皮膜を形成
し、この誘電体酸化皮膜上に導電性有機重合体からなる
膜を固体電解質として有する固体電解コンデンサの製造
方法において、一般式(I)
Further, the method for producing a solid electrolytic capacitor according to the present invention is a solid having a dielectric oxide film formed on a film-forming metal and having a film made of a conductive organic polymer on the dielectric oxide film as a solid electrolyte. In the method of manufacturing an electrolytic capacitor, the general formula (I)

【0024】[0024]

【化6】 [Chemical 6]

【0025】で表わされるイミノ−p−フェニレン構造
単位を主たる繰り返し単位として有する有機重合体を有
機溶剤に溶解してなる溶液を上記誘電体酸化皮膜上に塗
布し、乾燥させた後、有機酸アニオンを対イオンとする
第二鉄塩を溶解した溶液にて酸化処理して、上記有機重
合体に導電性を付与することを特徴とするものである。
A solution prepared by dissolving an organic polymer having an imino-p-phenylene structural unit represented by the following as a main repeating unit in an organic solvent is applied on the dielectric oxide film and dried, and then an organic acid anion is obtained. It is characterized in that it is subjected to an oxidation treatment with a solution in which a ferric salt having as a counter ion is dissolved to impart conductivity to the organic polymer.

【0026】本発明において用いるポリアニリンは、前
記一般式(I)で表わされるイミノ−p−フェニレン構
造単位を主たる繰返し単位として有し、脱ドープ状態に
おいて有機溶剤に可溶性の有機重合体である。本発明に
よれば、得られる導電性ポリアニリン膜の強度等を考慮
して、上記イミノ−p−フェニレン型ポリアニリンは、
N−メチル−2−ピロリドン中、30℃で測定した極限
粘度〔η〕が0.40dl/g以上であることが好ましい。
The polyaniline used in the present invention is an organic polymer which has an imino-p-phenylene structural unit represented by the general formula (I) as a main repeating unit and is soluble in an organic solvent in a dedoped state. According to the present invention, in consideration of the strength and the like of the obtained conductive polyaniline film, the imino-p-phenylene type polyaniline is
The intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. in N-methyl-2-pyrrolidone is preferably 0.40 dl / g or more.

【0027】このようなポリアニリンは、特開平3−5
2929号公報に詳細に記載されているように、前記一
般式(II)で表わされるキノンジイミン構造単位及びフ
ェニレンジアミン構造単位を主たる繰返し単位として有
する有機重合体であつて、脱ドープ状態において有機溶
剤に可溶性である有機重合体を還元剤にて還元すること
によつて得ることができる。
Such polyaniline is disclosed in JP-A-3-5.
As described in detail in Japanese Patent No. 2929, an organic polymer having a quinonediimine structural unit represented by the general formula (II) and a phenylenediamine structural unit as main repeating units, wherein the organic polymer is used in an undoped state in an organic solvent. It can be obtained by reducing a soluble organic polymer with a reducing agent.

【0028】上記還元剤としては、フェニルヒドラジ
ン、ヒドラジン、ヒドラジン水和物、硫酸ヒドラジン、
塩酸ヒドラジン等のヒドラジン化合物、水素化リチウム
アルミニウム、水素化ホウ素リチウム等の還元性水素化
金属化合物等が好適に用いられる。還元反応後に残渣を
生じないので、ヒドラジン水和物又はフェニルヒドラジ
ンが還元剤として特に好ましく用いられる。
Examples of the reducing agent include phenylhydrazine, hydrazine, hydrazine hydrate, hydrazine sulfate,
Hydrazine compounds such as hydrazine hydrochloride and reductive metal hydride compounds such as lithium aluminum hydride and lithium borohydride are preferably used. Hydrazine hydrate or phenylhydrazine is particularly preferably used as the reducing agent because it does not produce a residue after the reduction reaction.

【0029】本発明の方法においては、このようにして
得られるイミノ−p−フェニレン構造単位を主たる繰り
返し単位として有するポリアニリンを適宜の有機溶剤に
溶解してなる溶液を調製し、この溶液を基材上に塗布
し、乾燥させて、ポリアニリンを製膜し、次いで、この
ポリアニリンからなる膜を有機酸アニオンを対イオンと
する第二鉄塩を溶解させてなる溶液(以下、ドープ液と
いうことがある。)にて酸化処理することによって、ポ
リアニリンに導電性を付与することができる。
In the method of the present invention, a solution is prepared by dissolving the polyaniline having the thus-obtained imino-p-phenylene structural unit as a main repeating unit in an appropriate organic solvent, and using this solution as a base material. A solution prepared by coating the above and drying it to form a film of polyaniline, and then dissolving a film of this polyaniline in which a ferric salt having an organic acid anion as a counter ion is dissolved (hereinafter sometimes referred to as a dope solution). .) To give conductivity to the polyaniline.

【0030】このような、ドープ液は、例えば、特開平
1−170616号公報に記載されているように、通
常、水酸化第二鉄に過剰の有機酸を反応させることによ
って得られる。従って、このような有機酸アニオンを対
イオンとする第二鉄塩溶液は、通常、過剰の有機酸を含
有している。上記水酸化第二鉄は、例えば、塩化第二鉄
や硫酸第二鉄の水溶液をアルカリで中和し、得られた沈
殿を洗浄することによって得ることができる。
Such a dope solution is usually obtained by reacting ferric hydroxide with an excess of an organic acid, as described in, for example, JP-A-1-170616. Therefore, a ferric salt solution having such an organic acid anion as a counter ion usually contains an excess of organic acid. The ferric hydroxide can be obtained, for example, by neutralizing an aqueous solution of ferric chloride or ferric sulfate with an alkali and washing the obtained precipitate.

【0031】本発明において用いる有機酸は、例えば、
有機カルボン酸又はフェノール類であって、好ましく
は、酸解離定数 pKa値が4.8以下であるものである。こ
のような有機酸としては、脂肪族、芳香族、芳香脂肪
族、脂環式等の一又は多塩基酸を含む。このような有機
酸は、水酸基、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、アミノ
基等を有していてもよい。従って、かかる有機酸の具体
例として、例えば、酢酸、n−酪酸、ペンタデカフルオ
ロオクタン酸、ペンタフルオロ酢酸、トリフルオロ酢
酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、モノフルオロ酢
酸、モノブロモ酢酸、モノクロロ酢酸、シアノ酢酸、ア
セチル酢酸、ニトロ酢酸、トリフエニル酢酸、ギ酸、シ
ュウ酸、安息香酸、m−ブロモ安息香酸、p−クロロ安
息香酸、m−クロロ安息香酸、p−クロロ安息香酸、o
−ニトロ安息香酸、2,4−ジニトロ安息香酸、3,5−ジ
ニトロ安息香酸、ピクリン酸、o−クロロ安息香酸、p
−ニトロ安息香酸、m−ニトロ安息香酸、トリメチル安
息香酸、p−シアノ安息香酸、m−シアノ安息香酸、チ
モールブルー、サリチル酸、5−アミノサリチル酸、o
−メトキシ安息香酸、1,6−ジニトロ−4−クロロフェ
ノール、2,6−ジニトロフェノール、2,4−ジニトロフ
ェノール、p−オキシ安息香酸、ブロモフェノールブル
ー、マンデル酸、フタル酸、イソフタル酸、マレイン
酸、フマル酸、マロン酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、コ
ハク酸、α−アラニン、β−アラニン、グリシン、グリ
コール酸、チオグリコール酸、エチレンジアミン−N,N'
−二酢酸、エチレンジアミン−N,N,N',N' −四酢酸等を
挙げることができる。
The organic acid used in the present invention is, for example,
Organic carboxylic acids or phenols, preferably having an acid dissociation constant pKa value of 4.8 or less. Such organic acids include mono- or polybasic acids such as aliphatic, aromatic, araliphatic and alicyclic. Such an organic acid may have a hydroxyl group, a halogen, a nitro group, a cyano group, an amino group or the like. Therefore, specific examples of such organic acid include, for example, acetic acid, n-butyric acid, pentadecafluorooctanoic acid, pentafluoroacetic acid, trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, monofluoroacetic acid, monobromoacetic acid, monochloroacetic acid, cyanoacetic acid. , Acetylacetic acid, nitroacetic acid, triphenylacetic acid, formic acid, oxalic acid, benzoic acid, m-bromobenzoic acid, p-chlorobenzoic acid, m-chlorobenzoic acid, p-chlorobenzoic acid, o
-Nitrobenzoic acid, 2,4-dinitrobenzoic acid, 3,5-dinitrobenzoic acid, picric acid, o-chlorobenzoic acid, p
-Nitrobenzoic acid, m-nitrobenzoic acid, trimethylbenzoic acid, p-cyanobenzoic acid, m-cyanobenzoic acid, thymol blue, salicylic acid, 5-aminosalicylic acid, o
-Methoxybenzoic acid, 1,6-dinitro-4-chlorophenol, 2,6-dinitrophenol, 2,4-dinitrophenol, p-oxybenzoic acid, bromophenol blue, mandelic acid, phthalic acid, isophthalic acid, malein Acid, fumaric acid, malonic acid, tartaric acid, citric acid, lactic acid, succinic acid, α-alanine, β-alanine, glycine, glycolic acid, thioglycolic acid, ethylenediamine-N, N '
-Diacetic acid, ethylenediamine-N, N, N ', N'-tetraacetic acid and the like can be mentioned.

【0032】また、有機酸は、スルホン酸又は硫酸基を
有するものであつてもよい。このような有機酸として
は、例えば、アミノナフトールスルホン酸、メタニル
酸、スルファニル酸、アリルスルホン酸、ラウリル硫
酸、キシレンスルホン酸、クロロベンゼンスルホン酸、
1−プロパンスルホン酸、1−ブタンスルホン酸、1−
ヘキサンスルホン酸、1−ヘプタンスルホン酸、1−オ
クタンスルホン酸、1−ノナンスルホン酸、1−デカン
スルホン酸、1−ドデカンスルホン酸、ベンゼンスルホ
ン酸、スチレンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、
ナフタレンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸、プ
ロピルベンゼンスルホン酸、ブチルベンゼンスルホン
酸、ペンチルベンゼンスルホン酸、ヘキシルベンゼンス
ルホン酸、ヘプチルベンゼンスルホン酸、オクチルベン
ゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベ
ンゼンスルホン酸、ウンデシルベンゼンスルホン酸、ド
デシルベンゼンスルホン酸、ペンタデシルベンゼンスル
ホン酸、オクタデシルベンゼンスルホン酸、ジエチルベ
ンゼンスルホン酸、ジプロピルベンゼンスルホン酸、ジ
ブチルベンゼンスルホン酸、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、ペンチルナ
フタレンスルホン酸、ヘキシルナフタレンスルホン酸、
ヘプチルナフタレンスルホン酸、オクチルナフタレンス
ルホン酸、ノニルナフタレンスルホン酸、デシルナフタ
レンスルホン酸、ウンデシルナフタレンスルホン酸、ド
デシルナフタレンスルホン酸、ペンタデシルナフタレン
スルホン酸、オクタデシルナフタレンスルホン酸、ジメ
チルナフタレンスルホン酸、ジエチルナフタレンスルホ
ン酸、ジプロピルナフタレンスルホン酸、ジブチルナフ
タレンスルホン酸、ジペンチルナフタレンスルホン酸、
ジヘキシルナフタレンスルホン酸、ジヘプチルナフタレ
ンスルホン酸、ジオクチルナフタレンスルホン酸、ジノ
ニルナフタレンスルホン酸、トリメチルナフタレンスル
ホン酸、トリエチルナフタレンスルホン酸、トリプロピ
ルナフタレンスルホン酸、トリブチルナフタレンスルホ
ン酸、カンフアースルホン酸、アクリルアミド−t−ブ
チルスルホン酸等を挙げることができる。
Further, the organic acid may have a sulfonic acid or a sulfuric acid group. Examples of such an organic acid include, for example, aminonaphthol sulfonic acid, methanilic acid, sulfanilic acid, allyl sulfonic acid, lauryl sulfuric acid, xylene sulfonic acid, chlorobenzene sulfonic acid,
1-propanesulfonic acid, 1-butanesulfonic acid, 1-
Hexanesulfonic acid, 1-heptanesulfonic acid, 1-octanesulfonic acid, 1-nonanesulfonic acid, 1-decanesulfonic acid, 1-dodecanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, styrenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid,
Naphthalenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, propylbenzenesulfonic acid, butylbenzenesulfonic acid, pentylbenzenesulfonic acid, hexylbenzenesulfonic acid, heptylbenzenesulfonic acid, octylbenzenesulfonic acid, nonylbenzenesulfonic acid, decylbenzenesulfonic acid, undecyl Benzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, pentadecylbenzenesulfonic acid, octadecylbenzenesulfonic acid, diethylbenzenesulfonic acid, dipropylbenzenesulfonic acid, dibutylbenzenesulfonic acid, methylnaphthalenesulfonic acid, ethylnaphthalenesulfonic acid, propylnaphthalenesulfonic acid, Butylnaphthalenesulfonic acid, Pentylnaphthalenesulfonic acid, Hexylnaphthalenesulfonic acid,
Heptylnaphthalenesulfonic acid, octylnaphthalenesulfonic acid, nonylnaphthalenesulfonic acid, decylnaphthalenesulfonic acid, undecylnaphthalenesulfonic acid, dodecylnaphthalenesulfonic acid, pentadecylnaphthalenesulfonic acid, octadecylnaphthalenesulfonic acid, dimethylnaphthalenesulfonic acid, diethylnaphthalenesulfone Acid, dipropyl naphthalene sulfonic acid, dibutyl naphthalene sulfonic acid, dipentyl naphthalene sulfonic acid,
Dihexylnaphthalenesulfonic acid, diheptylnaphthalenesulfonic acid, dioctylnaphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, trimethylnaphthalenesulfonic acid, triethylnaphthalenesulfonic acid, tripropylnaphthalenesulfonic acid, tributylnaphthalenesulfonic acid, camphorsulfonic acid, acrylamide- Examples thereof include t-butyl sulfonic acid.

【0033】また、本発明においては、分子内に2つ以
上のスルホン酸基を有する多官能有機スルホン酸も用い
ることができる。このような多官能有機スルホン酸とし
ては、例えば、エタンジスルホン酸、プロパンジスルホ
ン酸、ブタンジスルホン酸、ペンタンジスルホン酸、ヘ
キサンジスルホン酸、ヘプタンジスルホン酸、オクタン
ジスルホン酸、ノナンジスルホン酸、デカンジスルホン
酸、ベンゼンジスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、
トルエンジスルホン酸、エチルベンゼンジスルホン酸、
プロピルベンゼンジスルホン酸、ブチルベンゼンジスル
ホン酸、ジメチルベンゼンジスルホン酸、ジエチルベン
ゼンジスルホン酸、ジプロピルベンゼンジスルホン酸、
ジブチルベンゼンジスルホン酸、メチルナフタレンジス
ルホン酸、エチルナフタレンジスルホン酸、プロピルナ
フタレンジスルホン酸、ブチルナフタレンジスルホン
酸、ペンチルナフタレンジスルホン酸、ヘキシルナフタ
レンジスルホン酸、ヘプチルナフタレンジスルホン酸、
オクチルナフタレンジスルホン酸、ノニルナフタレンジ
スルホン酸、ジメチルナフタレンジスルホン酸、ジエチ
ルナフタレンジスルホン酸、ジプロピルナフタレンジス
ルホン酸、ジブチルナフタレンジスルホン酸、ナフタレ
ントリスルホン酸、ナフタレンテトラスルホン酸、アン
トラセンジスルホン酸、アントラキノンジスルホン酸、
フェナントレンジスルホン酸、フルオレノンジスルホン
酸、カルバゾールジスルホン酸、ジフエニルメタンジス
ルホン酸、ビフエニルジスルホン酸、ターフェニルジス
ルホン酸、ターフェニルトリスルホン酸、ナフタレンス
ルホン酸−ホルマリン縮合物、フェナントレンスルホン
酸−ホルマリン縮合物、アントラセンスルホン酸−ホル
マリン縮合物、フルオレンスルホン酸−ホルマリン縮合
物、カルバゾールスルホン酸−ホルマリン縮合物等を挙
げることができる。芳香環におけるスルホン酸基の位置
は任意である。
Further, in the present invention, a polyfunctional organic sulfonic acid having two or more sulfonic acid groups in the molecule can also be used. Examples of such polyfunctional organic sulfonic acids include ethanedisulfonic acid, propanedisulfonic acid, butanedisulfonic acid, pentanedisulfonic acid, hexanedisulfonic acid, heptanedisulfonic acid, octanedisulfonic acid, nonanedisulfonic acid, decanedisulfonic acid, benzene. Disulfonic acid, naphthalene disulfonic acid,
Toluene disulfonic acid, ethylbenzene disulfonic acid,
Propylbenzenedisulfonic acid, butylbenzenedisulfonic acid, dimethylbenzenedisulfonic acid, diethylbenzenedisulfonic acid, dipropylbenzenedisulfonic acid,
Dibutylbenzenedisulfonic acid, methylnaphthalenedisulfonic acid, ethylnaphthalenedisulfonic acid, propylnaphthalenedisulfonic acid, butylnaphthalenedisulfonic acid, pentylnaphthalenedisulfonic acid, hexylnaphthalenedisulfonic acid, heptylnaphthalenedisulfonic acid,
Octyl naphthalene disulfonic acid, nonyl naphthalene disulfonic acid, dimethyl naphthalene disulfonic acid, diethyl naphthalene disulfonic acid, dipropyl naphthalene disulfonic acid, dibutyl naphthalene disulfonic acid, naphthalene trisulfonic acid, naphthalene tetrasulfonic acid, anthracene disulfonic acid, anthraquinone disulfonic acid,
Phenanthrene disulfonic acid, fluorenone disulfonic acid, carbazole disulfonic acid, diphenyl methane disulfonic acid, biphenyl disulfonic acid, terphenyl disulfonic acid, terphenyl trisulfonic acid, naphthalene sulfonic acid-formalin condensate, phenanthrene sulfonic acid-formalin condensate, Examples thereof include anthracene sulfonic acid-formalin condensate, fluorene sulfonic acid-formalin condensate, and carbazole sulfonic acid-formalin condensate. The position of the sulfonic acid group in the aromatic ring is arbitrary.

【0034】更に、本発明において、有機酸はポリマー
酸であってもよい。このようなポリマー酸としては、例
えば、ポリビニルスルホン酸、ポリビニル硫酸、ポリス
チレンスルホン酸、スルホン化スチレン−ブタジエン共
重合体、ポリアリルスルホン酸、ポリメタリルスルホン
酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホン酸、ポリハロゲン化アクリル酸、ポリイソプレン
スルホン酸、N−スルホアルキル化ポリアニリン、核ス
ルホン化ポリアニリン等を挙げることができる。ナフイ
オン(米国デユポン社登録商標)として知られている含
フッ素重合体も、ポリマー酸として好適に用いられる。
Further, in the present invention, the organic acid may be a polymeric acid. Examples of such a polymer acid include polyvinyl sulfonic acid, polyvinyl sulfuric acid, polystyrene sulfonic acid, sulfonated styrene-butadiene copolymer, polyallyl sulfonic acid, polymethallyl sulfonic acid, poly-2-acrylamido-2-methyl. Propane sulfonic acid, polyhalogenated acrylic acid, polyisoprene sulfonic acid, N-sulfoalkylated polyaniline, nuclear sulfonated polyaniline and the like can be mentioned. A fluorine-containing polymer known as Nafion (registered trademark of Du Pont, USA) is also suitably used as the polymer acid.

【0035】しかしながら、特に、本発明においては、
導電性が安定であるポリアニリンを与える有機酸とし
て、特に、ポリビニルスルホン酸、ポリビニル硫酸、ポ
リイソプレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、エ
タンジスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸等の多価有
機酸が好ましく用いられる。また、芳香族環を含む有機
酸よりも、ポリビニルスルホン酸、ポリビニル硫酸、ポ
リイソプレンスルホン酸、エタンジスルホン酸等の脂肪
族有機酸がドープ速度が早く、好ましく用いられる。特
に、ポリビニルスルホン酸は、導電性の安定性とドープ
速度の速さから、最も好ましく用いられる。
However, particularly in the present invention,
As the organic acid that gives polyaniline having stable conductivity, a polyvalent organic acid such as polyvinyl sulfonic acid, polyvinyl sulfuric acid, polyisoprene sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, ethanedisulfonic acid, or naphthalene disulfonic acid is preferably used. Further, aliphatic organic acids such as polyvinylsulfonic acid, polyvinylsulfuric acid, polyisoprenesulfonic acid, and ethanedisulfonic acid are faster than organic acids containing an aromatic ring and are preferably used. In particular, polyvinyl sulfonic acid is most preferably used because of its conductivity stability and high doping speed.

【0036】このようなドープ液の濃度は、用いた有機
酸の種類、処理温度、ポリアニリンの膜厚、目的とする
導電性ポリアニリンの電導度等によって適宜に選ばれる
が、濃度は、通常、1〜30重量%の範囲が好ましい。
ドープ液中の第二鉄イオンと有機酸のモル比は、ドーピ
ングが進行する限りは、特に限定されるものではない
が、通常、有機酸/第二鉄イオンの当量比にて、1〜2
00の範囲であり、特に、1〜100の範囲が好まし
い。
The concentration of such a dope solution is appropriately selected depending on the type of organic acid used, the treatment temperature, the film thickness of polyaniline, the electrical conductivity of the target conductive polyaniline, etc., but the concentration is usually 1 The range of ˜30 wt% is preferred.
The molar ratio of ferric ion to organic acid in the dope solution is not particularly limited as long as the doping proceeds, but it is usually 1 to 2 in terms of the equivalent ratio of organic acid / ferric ion.
The range is 00, and particularly preferably the range is 1 to 100.

【0037】本発明による導電性有機重合体の製造方法
は、特に、このような導電性有機重合体を用いる固体電
解コンデンサの製造に有利に利用することができる。具
体的には、前述したような被膜形成金属上に誘電体被膜
を形成させ、次いで、イミノ−p−フェニレン型のポリ
アニリンを有機溶剤に溶解してなる溶液をこの誘電体皮
膜上に塗布し、乾燥させて、ポリアニリンからなる膜を
形成させ、次いで、このポリアニリン膜を前述したよう
なドープ液にて酸化処理することにより、ポリアニリン
に導電性を付与し、かくして、電解コンデンサの固体電
解質を短時間に形成することができる。
The method for producing a conductive organic polymer according to the present invention can be advantageously used particularly for producing a solid electrolytic capacitor using such a conductive organic polymer. Specifically, a dielectric film is formed on the above-described film-forming metal, and then a solution of imino-p-phenylene type polyaniline dissolved in an organic solvent is applied on the dielectric film. The film is dried to form a film made of polyaniline, and then the polyaniline film is oxidized by the dope solution as described above to impart conductivity to the polyaniline, thus making the solid electrolyte of the electrolytic capacitor for a short time. Can be formed.

【0038】被膜形成金属上に誘電体被膜を形成するに
は、好ましくは、表面積を高めるために多孔質化した被
膜形成金属上に陽極酸化により誘電体被膜を形成する。
誘電体被膜上にポリアニリンからなる膜を形成させるに
は、上述したポリアニリン溶液中に誘電体被膜を浸漬
し、乾燥させる方法のほか、上記ポリアニリン溶液を誘
電体被膜上に塗布し、乾燥させてもよい。また、ディス
ペンサ等の装置にて誘電体被膜上に溶液を垂らしてもよ
いし、真空下にて含浸させることもできる。また、乾燥
方法も、常圧で乾燥させてもよく、常圧の不活性ガス下
に乾燥させてもよく、減圧下に低温で乾燥させてもよ
く、また、減圧下に加熱乾燥させてもよく、このよう
に、特に、限定されることなく、種々の方法を用いるこ
とができる。乾燥温度は、通常、30〜200℃の範囲
の温度であるが、好ましくは、60〜180℃、更に好
ましくは、80〜160℃の範囲の温度であり、所要時
間は、通常、10分乃至3時間の範囲であるが、好まし
くは20分乃至2時間、更に好ましくは、30分乃至1
時間の範囲である。
To form the dielectric coating on the film-forming metal, it is preferable to form the dielectric film by anodic oxidation on the film-forming metal that has been made porous to increase the surface area.
In order to form a film made of polyaniline on the dielectric film, in addition to the method of immersing the dielectric film in the above-mentioned polyaniline solution and drying, the above-mentioned polyaniline solution is applied onto the dielectric film and dried. Good. Further, the solution may be dropped on the dielectric film by a device such as a dispenser, or the solution may be impregnated under vacuum. Further, the drying method may be drying under normal pressure, drying under an inert gas under normal pressure, drying under low pressure at a low temperature, or heating under reduced pressure. Of course, as described above, various methods can be used without particular limitation. The drying temperature is usually in the range of 30 to 200 ° C, preferably 60 to 180 ° C, more preferably 80 to 160 ° C, and the time required is usually 10 minutes to 10 minutes. It is in the range of 3 hours, preferably 20 minutes to 2 hours, more preferably 30 minutes to 1
It is a range of time.

【0039】このようなドーピング処理の後、導電性ポ
リアニリン膜をエタノールやアセトン等、適宜の溶剤に
て洗浄し、乾燥させ、その後、この導電性ポリアニリン
膜の上にカーボンや銀ペースト等の導電性ペーストを用
いて端子を取り付け、次いで、エポキシ樹脂等にてモー
ルドし、好ましくはエージング処理を行なって、固体電
解コンデンサを得る。
After such a doping process, the conductive polyaniline film is washed with an appropriate solvent such as ethanol or acetone and dried, and then a conductive material such as carbon or silver paste is formed on the conductive polyaniline film. The terminals are attached using a paste, then they are molded with an epoxy resin or the like, and preferably subjected to an aging treatment to obtain solid electrolytic capacitors.

【0040】本発明において、被膜形成金属としては、
通常、アルミニウム又はタンタルが好ましく用いられ、
従って、誘電体被膜としては、通常、酸化アルミニウム
又は酸化タンタルの被膜が好ましく用いられる。
In the present invention, as the film-forming metal,
Usually, aluminum or tantalum is preferably used,
Therefore, a film of aluminum oxide or tantalum oxide is usually preferably used as the dielectric film.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
溶解性にすぐれるイミノ−p−フェニレン型ポリアニリ
ンを有機溶剤に溶解してなる有機重合体組成物を用い、
これを基材上に塗布し、乾燥させた後、有機酸アニオン
を対イオンとする第二鉄塩を含む酸化剤溶液にて酸化処
理することによって、短時間で高電導度を有する有機重
合体を得ることができ、かくして、安定性と耐久性にす
ぐれる高導電性ポリアニリンを得ることができる。
As described above, according to the method of the present invention,
An organic polymer composition obtained by dissolving imino-p-phenylene type polyaniline having excellent solubility in an organic solvent is used.
An organic polymer having high conductivity in a short time by applying this on a base material, drying it, and oxidizing it with an oxidizing agent solution containing a ferric salt having an organic acid anion as a counter ion. Thus, a highly conductive polyaniline having excellent stability and durability can be obtained.

【0042】また、このような方法を固体電解コンデン
サの製造に利用することによって、同様に、誘電体被膜
上に安定性と耐久性にすぐれる高導電性ポリアニリンを
短時間に形成させることができ、従って、有利に固体電
解コンデンサを製造することができる。
Further, by utilizing such a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, similarly, a highly conductive polyaniline having excellent stability and durability can be formed on a dielectric film in a short time. Therefore, a solid electrolytic capacitor can be advantageously manufactured.

【0043】[0043]

【実施例】以下に参考例と共に、実施例を挙げて本発明
を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定さ
れるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples and reference examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0044】参考例1 (アニリンの酸化重合によるドープ状態のキノンジイミ
ン・フェニレンジアミン型導電性ポリアニリンの製造)
攪拌装置、温度計及び直管アダプターを備えた10リッ
トル容量セパラブル・フラスコに蒸留水6000g、3
6%塩酸360ml及びアニリン400g(4.295モ
ル)をこの順序にて仕込み、アニリンを溶解させた。別
に、氷水にて冷却しながら、ビーカー中の蒸留水149
3gに97%濃硫酸434g(4.295モル)を加え、
混合して、硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を上
記セパラブル・フラスコに加え、フラスコ全体を低温恒
温槽にて−4℃まで冷却した。次に、ビーカー中にて蒸
留水2293gにペルオキソ二硫酸アンモニウム980
g(4.295モル)を加え、溶解させて、酸化剤水溶液
を調製した。
Reference Example 1 (Production of quinonediimine / phenylenediamine type conductive polyaniline in a doped state by oxidative polymerization of aniline)
In a 10-liter separable flask equipped with a stirrer, a thermometer and a straight pipe adapter, 6000 g of distilled water, 3
360 ml of 6% hydrochloric acid and 400 g (4.295 mol) of aniline were charged in this order to dissolve the aniline. Separately, while cooling with ice water, distilled water 149 in a beaker
Add 434 g (4.295 mol) of 97% concentrated sulfuric acid to 3 g,
A sulfuric acid aqueous solution was prepared by mixing. This sulfuric acid aqueous solution was added to the separable flask, and the entire flask was cooled to -4 ° C in a low temperature constant temperature bath. Next, in a beaker, 2293 g of distilled water was added with 980 ammonium peroxodisulfate.
g (4.295 mol) was added and dissolved to prepare an oxidizing agent aqueous solution.

【0045】フラスコ全体を低温恒温槽で冷却して、反
応混合物の温度を−3℃以下に保持しつつ、攪拌下にア
ニリン塩の酸性水溶液に、チュービングポンプを用い
て、直管アダプターから上記ペルオキソ二硫酸アンモニ
ウム水溶液を1ml/分以下の割合にて徐々に滴下した。
最初、無色透明の溶液は、重合の進行に伴つて緑青色か
ら黒緑色となり、次いで、黒緑色の粉末が析出した。
The entire flask was cooled in a low temperature constant temperature bath, and while maintaining the temperature of the reaction mixture at -3 ° C or lower, while stirring, to an acidic aqueous solution of aniline salt, using a tubing pump, using a straight pipe adapter, the above peroxo tube was used. Aqueous ammonium disulfate solution was gradually added dropwise at a rate of 1 ml / min or less.
First, the colorless and transparent solution changed from green-blue to black-green as the polymerization proceeded, and then a black-green powder precipitated.

【0046】この粉末析出時に反応混合物において温度
の上昇がみられるが、高分子量重合体を得るためには、
反応系内の温度を0℃以下、好ましくは−3℃以下に抑
えることが肝要である。粉末析出後は、ペルオキソ二硫
酸アンモニウム水溶液の滴下速度を例えば8ml/分程度
とやや速くしてもよい。しかし、この場合にも、反応混
合物の温度をモニターしつつ、温度を−3℃以下に保持
するように、滴下速度を調整することが必要である。か
くして、7時間を要して、ペルオキソ二硫酸アンモニウ
ム水溶液の滴下を終了した後、更に1時間、−3℃以下
の温度にて攪拌を続けた。
Although a temperature rise is observed in the reaction mixture during the precipitation of the powder, in order to obtain a high molecular weight polymer,
It is important to keep the temperature in the reaction system at 0 ° C or lower, preferably -3 ° C or lower. After the powder is deposited, the dropping rate of the aqueous ammonium peroxodisulfate solution may be slightly increased, for example, about 8 ml / min. However, also in this case, it is necessary to monitor the temperature of the reaction mixture and adjust the dropping rate so as to maintain the temperature at −3 ° C. or lower. Thus, after the dropping of the aqueous ammonium peroxodisulfate solution was completed over 7 hours, the stirring was continued for another 1 hour at a temperature of -3 ° C or lower.

【0047】得られた重合体粉末を濾別し、水洗、アセ
トン洗浄し、室温で真空乾燥して、黒緑色のキノンジイ
ミン・フェニレンジアミン型導電性ポリアニリン粉末4
30gを得た。これを直径13mm、厚さ700μmのデ
ィスクに加圧成形し、ファン・デル・ポー法によつて、
その電導度を測定したところ、14S/cmであった。
The obtained polymer powder was filtered off, washed with water, washed with acetone, and vacuum dried at room temperature to obtain a black-green quinonediimine / phenylenediamine type conductive polyaniline powder 4
30 g was obtained. This was pressure-molded into a disk having a diameter of 13 mm and a thickness of 700 μm, and by the van der Pauw method,
The conductivity was measured and found to be 14 S / cm.

【0048】(導電性有機重合体の脱ドーピングによる
キノンジイミン・フェニレンジアミン型溶剤可溶性ポリ
アニリンの製造)上記ドープされている導電性ポリアニ
リン粉末350gを2Nアンモニア水4リットル中に加
え、オートホモミキサーにて回転数5000rpm にて5
時間攪拌した。混合物は、黒緑色から青紫色に変化し
た。
(Production of Quinonediimine / Phenylenediamine Type Solvent-Soluble Polyaniline by Dedoping of Conductive Organic Polymer) 350 g of the above-mentioned doped conductive polyaniline powder was added to 4 liters of 2N ammonia water, and the mixture was rotated by an auto-homomixer. 5 at several 5000 rpm
Stir for hours. The mixture changed from black green to blue purple.

【0049】ブフナー漏斗にて粉末を濾別し、ビーカー
中にて攪拌しながら、蒸留水にて濾液が中性になるまで
繰り返して洗浄し、続いて、濾液が無色になるまでアセ
トンにて洗浄した。この後、粉末を室温にて10時間真
空乾燥して、黒褐色の脱ドーピングした溶剤可溶性キノ
ンジイミン・フェニレンジアミン型ポリアニリン粉末2
80gを得た。このポリアニリンはN−メチル−2−ピ
ロリドンに可溶性であって、溶解度は同溶剤100gに
対して8g(7.4%)であった。また、これを溶剤とし
て30℃で測定した極限粘度〔η〕は1.23であった。
The powder was filtered off with a Buchner funnel, washed repeatedly with distilled water while stirring in a beaker until the filtrate became neutral, and then washed with acetone until the filtrate became colorless. did. Then, the powder is vacuum dried at room temperature for 10 hours to obtain a dark brown dedoped solvent-soluble quinone diimine / phenylenediamine type polyaniline powder 2
80 g was obtained. This polyaniline was soluble in N-methyl-2-pyrrolidone and had a solubility of 8 g (7.4%) in 100 g of the solvent. Also, the intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. using this as a solvent was 1.23.

【0050】実施例1 ポリビニルスルホン酸ナトリウムの25%水溶液(Aldr
ich 製)をイオン交換樹脂にてイオン交換処理し、酸型
とした水溶液を調製し、この水溶液をエバポレータにて
濃縮固化させた。別に、硫酸第二鉄の水和物(和光純薬
工業(株)製)14.7gを蒸留水490gに加熱溶解し
て、透明な赤褐色の溶液を得、これに5N水酸化ナトリ
ウム水溶液31.5gを攪拌下に添加したところ、コロイ
ド状の沈澱物(水酸化鉄)を得た。これを遠心分離(3
000rpm×2分)した後、上澄みを廃棄し、次に、
蒸留水を加え、攪拌した。この操作を廃液が1.9リット
ルになるまで、繰り返した。
Example 1 A 25% aqueous solution of sodium polyvinylsulfonate (Aldr
ich) was subjected to an ion exchange treatment with an ion exchange resin to prepare an acid-form aqueous solution, and this aqueous solution was concentrated and solidified by an evaporator. Separately, 14.7 g of ferric sulfate hydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved by heating in 490 g of distilled water to obtain a transparent reddish brown solution, on which 5N sodium hydroxide aqueous solution 31. When 5 g was added with stirring, a colloidal precipitate (iron hydroxide) was obtained. Centrifuge this (3
000 rpm x 2 minutes), discard the supernatant, then
Distilled water was added and stirred. This operation was repeated until the waste liquid became 1.9 liters.

【0051】このように得られた水酸化鉄のコロイド溶
液中に前記ポリビニルスルホン酸22gを加えた。溶液
が発熱すると共に、コロイドが溶解して、透明な赤褐色
の溶液を得た。これに全量が110gになるまで蒸留水
を添加して、ポリビニルスルホン酸第二鉄塩水溶液を調
製した(以下、この溶液をドープ液と呼ぶことがあ
る。)。
22 g of the polyvinyl sulfonic acid was added to the iron hydroxide colloidal solution thus obtained. The solution generated heat and the colloid was dissolved to obtain a clear reddish brown solution. Distilled water was added to this to a total amount of 110 g to prepare an aqueous solution of ferric polyvinyl sulfonate (hereinafter, this solution may be referred to as a dope solution).

【0052】N−メチル−2−ピロリドン90gにフェ
ニルヒドラジン1.49gを溶解させ、次いで、参考例1
で得られた溶剤可溶性キノンジイミン・フェニレンジア
ミン型ポリアニリン10gを攪拌下に溶解させた。この
とき、溶液は、濃青色から淡黒褐色に変色し、同時に、
窒素ガスの発生が確認され、これによって、ポリアニリ
ンがキノンジイミン・フェニレンジアミン型からイミノ
−p−フェニレン型に変換されたことが確認された。こ
の溶液をG2ガラスフィルターにて減圧濾過した。
1.90 g of phenylhydrazine was dissolved in 90 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and then Reference Example 1 was used.
10 g of the solvent-soluble quinonediimine / phenylenediamine type polyaniline obtained in (4) was dissolved with stirring. At this time, the solution changes color from dark blue to light black brown, and at the same time,
Generation of nitrogen gas was confirmed, which confirmed that polyaniline was converted from quinone diimine phenylenediamine type to imino-p-phenylene type. This solution was filtered under reduced pressure with a G2 glass filter.

【0053】このようにして得られた溶剤可溶性イミノ
−p−フェニレン型ポリアニリン溶液をガラス板上にキ
ャステイングし、ガラス棒でしごいた後、120℃で3
0分間乾燥させて、膜厚20〜45μmのイミノ−p−
フェニレン型のポリアニリンフィルムを得た。このフィ
ルムを前記ドープ液に所定時間浸漬し、更に、60℃で
10分間乾燥させて、導電性ポリアニリンフィルムを得
た。いずれのフィルムも、ドーピング処理による大きい
損傷はみられなかった。ドープ液に浸漬した時間と得ら
れたフイルムの電導度の関係を表1に示す。
The solvent-soluble imino-p-phenylene type polyaniline solution thus obtained was cast on a glass plate, squeezed with a glass rod, and then at 120 ° C. for 3 hours.
After drying for 0 minutes, imino-p-with a film thickness of 20 to 45 μm
A phenylene type polyaniline film was obtained. This film was dipped in the dope solution for a predetermined time and further dried at 60 ° C. for 10 minutes to obtain a conductive polyaniline film. Neither film was significantly damaged by the doping process. Table 1 shows the relationship between the time of immersion in the dope solution and the electric conductivity of the obtained film.

【0054】比較例1 実施例1で得られたドープ液による処理前のポリアニリ
ンのフィルムを10重量%ポリビニルスルホン酸と2.5
重量%p−ベンゾキノンを溶解させたエタノール/水
(重量比1:1)の混合溶剤系溶液に室温にて所定時間
浸漬した後、エタノールで洗浄し、更に、60℃で10
分間乾燥させて、導電性ポリアニリンフィルムを得た。
いずれのフィルムも、ドーピング処理による大きい損傷
はみられなかった。ドープ液に浸漬した時間と得られた
フィルムの電導度の関係を表1に示す。
Comparative Example 1 Polyaniline film before treatment with the dope solution obtained in Example 1 was treated with 10% by weight of polyvinyl sulfonic acid and 2.5.
After dipping at room temperature for a predetermined time in a mixed solvent system solution of ethanol / water (weight ratio 1: 1) in which wt% p-benzoquinone is dissolved, it is washed with ethanol and further at 60 ° C. for 10 hours.
After drying for a minute, a conductive polyaniline film was obtained.
Neither film was significantly damaged by the doping process. Table 1 shows the relationship between the time of immersion in the dope solution and the electrical conductivity of the obtained film.

【0055】比較例2 実施例1で得られたドープ液処理前のポリアニリンのフ
ィルムを10重量%のポリビニルスルホン酸と7.5重量
%の過酸化水素を溶解させた水溶液に室温にて所定時間
浸漬した後、エタノールで洗浄し、更に、60℃で10
分間乾燥させて、導電性ポリアニリンフィルムを得た。
得られたフィルムには亀裂が生じており、30分以上処
理したフィルムはぼろぼろになり、電導度の測定には適
さなかった。ドープ液に浸漬した時間と得られたフイル
ムの電導度の関係を表1に示す。
Comparative Example 2 The polyaniline film obtained in Example 1 before treatment with the dope solution was immersed in an aqueous solution containing 10% by weight of polyvinylsulfonic acid and 7.5% by weight of hydrogen peroxide at room temperature for a predetermined time. After soaking, wash with ethanol and then at 60 ° C for 10
After drying for a minute, a conductive polyaniline film was obtained.
The obtained film had cracks, and the film treated for 30 minutes or more became shabby and was not suitable for the measurement of electric conductivity. Table 1 shows the relationship between the time of immersion in the dope solution and the electric conductivity of the obtained film.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】比較例3 実施例1で得られたドープ液による処理前のポリアニリ
ンのフィルムを10重量%のポリビニルスルホン酸の水
溶液に室温にて所定時間浸漬した後、エタノールで洗浄
し、更に、60℃で10分間乾燥させて、導電性ポリア
ニリンフィルムを得た。得られたフィルムの電導度は、
浸漬時間を30分としたとき、0.29S/cmであり、1
50分としたとき、1.3S/cmであった。
Comparative Example 3 The polyaniline film before treatment with the dope solution obtained in Example 1 was immersed in a 10% by weight aqueous solution of polyvinyl sulfonic acid at room temperature for a predetermined time, washed with ethanol, and further 60 It was dried at 0 ° C. for 10 minutes to obtain a conductive polyaniline film. The conductivity of the obtained film is
When the immersion time is 30 minutes, it is 0.29 S / cm, which is 1
When it was 50 minutes, it was 1.3 S / cm.

【0058】実施例2 被膜形成金属として、タンタルの微粉末を焼結した体積
20.8mm3 の多孔質焼結体を用い、85℃の0.1重量%
リン酸水溶液中で直流電圧30Vを印加し、上記多孔質
体の表面に酸化タンタルからなる絶縁被膜(誘電体被
膜)を形成させて、コンデンサの陽極体とした。
Example 2 As a film forming metal, a porous sintered body having a volume of 20.8 mm 3 obtained by sintering fine powder of tantalum was used, and 0.1% by weight at 85 ° C.
A direct current voltage of 30 V was applied in a phosphoric acid aqueous solution to form an insulating film (dielectric film) made of tantalum oxide on the surface of the porous body, and used as a capacitor anode body.

【0059】上記コンデンサ陽極体を実施例1で得られ
たポリアニリン溶液に浸漬した後、120℃で30分間
乾燥させ、陽極体上にポリアニリン膜を形成させた。こ
のようにして得られたポリアニリン膜を積層したコンデ
ンサ陽極体を実施例1で調製したドープ液に室温にて1
80分間浸漬した後、エタノールで洗浄し、60℃で2
0分間乾燥させた。この後、導電性ペーストを塗布し、
陰極リードを取り付けた。このようにして得られた固体
電解コンデンサは、120Hzにおいて92.9μFの静
電容量を有し、損失角の正接(tan δ)は5.8%であっ
た。また、1MHzにおける等価直列抵抗(ESR)は
260mΩであった。
The capacitor anode body was immersed in the polyaniline solution obtained in Example 1 and dried at 120 ° C. for 30 minutes to form a polyaniline film on the anode body. The capacitor anode body obtained by laminating the polyaniline film thus obtained was added to the dope solution prepared in Example 1 at room temperature.
After soaking for 80 minutes, wash with ethanol and then at 60 ° C for 2
It was dried for 0 minutes. After this, apply a conductive paste,
A cathode lead was attached. The solid electrolytic capacitor thus obtained had a capacitance of 92.9 μF at 120 Hz and a tangent of loss angle (tan δ) of 5.8%. The equivalent series resistance (ESR) at 1 MHz was 260 mΩ.

【0060】実施例3 実施例1で得られたドープ液10gと20重量%のポリ
ビニルスルホン酸水溶液10gを混合して、新しいドー
プ液を調製した。実施例1で得られたドープ液による処
理前のポリアニリンのフィルムをこのドープ液に室温に
て所定時間浸漬した後、エタノールで洗浄し、更に、6
0℃で10分間乾燥させて、導電性ポリアニリンフィル
ムを得た。ドープ液に浸漬した時間と得られたフィルム
の電導度の関係を表2に示す。
Example 3 A new dope solution was prepared by mixing 10 g of the dope solution obtained in Example 1 with 10 g of a 20 wt% aqueous solution of polyvinyl sulfonic acid. The polyaniline film before treatment with the dope solution obtained in Example 1 was dipped in the dope solution at room temperature for a predetermined time, washed with ethanol, and then 6
It was dried at 0 ° C. for 10 minutes to obtain a conductive polyaniline film. Table 2 shows the relationship between the time of immersion in the dope solution and the electrical conductivity of the obtained film.

【0061】実施例4 実施例1で得られたドープ液10gと20重量%のポリ
ビニルスルホン酸水溶液20gを混合して、新しいドー
プ液を調製した。実施例1で得られたドープ液による処
理前のポリアニリンのフィルムをこのドープ液に室温に
て所定時間浸漬した後、エタノールで洗浄し、更に、6
0℃で10分間乾燥させて、導電性ポリアニリンフィル
ムを得た。ドープ液に浸漬した時間と得られたフィルム
の電導度の関係を表2に示す。
Example 4 A new dope solution was prepared by mixing 10 g of the dope solution obtained in Example 1 with 20 g of a 20 wt% aqueous solution of polyvinyl sulfonic acid. The polyaniline film before treatment with the dope solution obtained in Example 1 was dipped in the dope solution at room temperature for a predetermined time, washed with ethanol, and then 6
It was dried at 0 ° C. for 10 minutes to obtain a conductive polyaniline film. Table 2 shows the relationship between the time of immersion in the dope solution and the electrical conductivity of the obtained film.

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】実施例5 実施例1と同様のドープ液を用い、室温、45℃又は6
0℃にて処理した。得られたフィルムの電導度を表3に
示す。
Example 5 Using the same dope solution as in Example 1, room temperature, 45 ° C. or 6
Treated at 0 ° C. The electric conductivity of the obtained film is shown in Table 3.

【0064】[0064]

【表3】 [Table 3]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−204266(JP,A) 特開 昭64−11159(JP,A) 特開 平5−247204(JP,A) 特開 平6−45195(JP,A) 特開 平7−29778(JP,A) 特開 平7−82375(JP,A) 特開 平7−97444(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 79/00 - 79/08 C08G 73/00 - 73/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A 61-204266 (JP, A) JP-A 64-11159 (JP, A) JP-A 5-247204 (JP, A) JP-A 6- 45195 (JP, A) JP 7-29778 (JP, A) JP 7-82375 (JP, A) JP 7-97444 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 79/00-79/08 C08G 73/00-73/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一般式(I) 【化1】 で表わされるイミノ−p−フェニレン構造単位を主たる
繰り返し単位として有する有機重合体を有機溶剤に溶解
してなる有機重合体組成物を基材上に塗布し、乾燥させ
た後、有機酸アニオンを対イオンとする第二鉄塩を溶解
した溶液にて酸化処理することを特徴とする導電性有機
重合体の製造方法。
1. A compound represented by the general formula (I): The organic polymer composition obtained by dissolving an organic polymer having an imino-p-phenylene structural unit represented by the following as a main repeating unit in an organic solvent is applied on a substrate and dried, and then an organic acid anion is added thereto. A method for producing a conductive organic polymer, which comprises subjecting a solution of a ferric salt as an ion to a oxidization treatment.
【請求項2】皮膜形成金属上に誘電体酸化皮膜を形成
し、この誘電体酸化皮膜上に導電性有機重合体からなる
膜を固体電解質として有する固体電解コンデンサの製造
方法において、一般式(I) 【化2】 で表わされるイミノ−p−フェニレン構造単位を主たる
繰り返し単位として有する有機重合体を有機溶剤に溶解
してなる溶液を上記誘電体酸化皮膜上に塗布し、乾燥さ
せた後、有機酸アニオンを対イオンとする第二鉄塩を溶
解した溶液にて酸化処理することを特徴とする固体電解
コンデンサの製造方法。
2. A method for producing a solid electrolytic capacitor, comprising a dielectric oxide film formed on a film-forming metal, and having a film of a conductive organic polymer on the dielectric oxide film as a solid electrolyte. ) [Chemical 2] A solution prepared by dissolving an organic polymer having an imino-p-phenylene structural unit as a main repeating unit in an organic solvent is applied on the dielectric oxide film and dried, and then an organic acid anion is used as a counter ion. A method for producing a solid electrolytic capacitor, characterized in that the solid electrolytic capacitor is subjected to oxidation treatment with a solution in which a ferric salt is dissolved.
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