JP4241495B2 - 導電性高分子の製造方法と製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品、固体電解コンデンサ等に有用な導電性高分子の製造方法と製造装置に関するものである。

従来技術の一例として、導電性高分子が用いられている電子部品特に固体電解コンデンサについて説明する。近年、固体電解コンデンサが使用される電子機器では、集積回路の高周波化、大電流化が著しい。これに伴い、等価直列抵抗（equivalent series resistance；以下「ＥＳＲ」と略す）が低く、容量が大きく、かつ損失の小さい固体電解コンデンサが求められている。固体電解コンデンサについて、固体電解コンデンサの内部電極（即ちコンデンサ素子）の従来の製造方法を例示する。まず、陽極導体となる弁金属（valve metal；例えばタンタル金属）をリン酸などの電解質溶液中で陽極酸化し、その表面に酸化膜層（誘電体層）を形成する。次に、この酸化膜層の表面に固体電解質を形成する。固体電解質としては、例えば、陽極導体を硝酸マンガン溶液に浸漬し、引き上げ、さらに焼成することにより形成できる二酸化マンガンが知られている。最後に、固体電解質上に陰極導体を形成する。陰極導体としては、例えばカーボン層と外装銀導電性樹脂層との積層体が用いられる。コンデンサ素子には、外部への電気的接続のために、陽極導体に陽極リード端子が、陰極導体に陰極リード端子がそれぞれ接続される。

ＥＳＲには、上記各部材がそれぞれ有する抵抗が影響を及ぼし得るが、抵抗について最も考慮すべき余地があるのは固体電解質である。固体電解質の抵抗を引き下げるために、二酸化マンガン（導電率０．１Ｓ／ｃｍ程度）よりも導電率が高い導電性高分子材料を用いることが提案され、実用化されている。例えばポリピロールを用いれば、１００Ｓ／ｃｍ程度の導電率を実現できる。導電性高分子材料を構成するための単量体（モノマー）としては、ピロールの他、アニリン、チオフェン、３，４−エチレンジオキシチオフェンなどが知られている。導電性高分子層の形成方法は、化学酸化重合と電解酸化重合とに大別できる。

ＥＳＲには層間の接触抵抗も影響を及ぼす。本出願人による下記特許文献１では、導電性高分子層に導電性ポリマー微粒子を混在させ、この微粒子によって形成された凹凸により導電性高分子層と陰極導体との接触抵抗を低下させることが開示されている。この公報に記載の方法では、導電性ポリマー微粒子を分散させた重合溶液を用いた化学酸化重合により、導電性高分子層が形成される。

コンデンサの大容量化のために、導電性高分子層を粒子状に形成することも提案されている。下記特許文献２では、酸化剤に対するモノマーの混合モル比を１以上とした重合溶液を用いた化学酸化重合により、粒径０．２μｍ以下の粒子状のポリピロールを形成することが開示されている。導電性高分子層の粒径を抑制すれば、この層の剥離が抑制され、誘電体層が潜在的に有する容量を引き出しやすくなる。

下記特許文献３では、化成皮膜を形成した陽極部材を備えるコンデンサ素子に化学重合法により導電性ポリマー層を形成するに当たっての好適な条件を解明し、小型、大容量、低ＥＳＲで生産性にも優れた固体電解コンデンサを提供する目的で、酸化重合により導電性ポリマーとなるモノマーと酸化剤とを含む溶液に浸漬した後、温度が約３０℃〜約５０℃で湿度が約６０％以上の空気中に放置することにより、前記化成皮膜上に導電性ポリマー層を形成する工程を備えることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法が開示されている。
特開２０００−２３２０３６号公報 特開平８−４５７９０号公報 特開平１０−６４７６１号公報

以上のように、導電性高分子層を固体電解質とする固体電解コンデンサについては、多数の検討が進められてきた。しかし、固体電解コンデンサにおける低いＥＳＲと大容量との両立、さらには低い損失の実現、漏れ電流の低減は未だ十分に達成されていない。

本発明は前記従来の問題を解決するため、固体電解コンデンサにおける低いＥＳＲと大きい容量との両立、さらには低い損失の実現、低い漏れ電流が可能な導電性高分子の製造方法と製造装置及び導電性高分子を用いた電子部品並びに固体電解コンデンサの製造方法を提供する。

本発明の導電性高分子の製造方法は、少なくともモノマーと酸化剤とを反応させ、導電性高分子を得る化学重合法において、前記モノマーと酸化剤の反応を少なくとも過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行うことを特徴とする。

本発明の導電性高分子の製造装置は、少なくともモノマーと酸化剤とを重合槽中で重合するための製造装置であって、前記過飽和水蒸気雰囲気の重合槽には、少なくとも前記重合槽にドライエアーと熱交換器により発生された水蒸気とを前記重合槽に送気する装置を含み、前記モノマーと酸化剤の反応を少なくとも過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行うことを特徴とする。

本発明によれば、少なくともモノマーと酸化剤とを反応させ、導電性高分子を得る化学重合法において、モノマーと酸化剤の反応が少なくとも過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行われる工程を含むことにより、基材側の重合速度とそれと反対面の気相側との重合速度をほぼ等しくし、また密度をほぼ等しくし、基材、特にガラス、セラミックと密着性が良く、低抵抗の導電性高分子膜とその製造方法と、導電性高分子膜のそりが小さく平坦なため、基材からの剥離が少ない導電性高分子が提供される。また、水蒸気を過飽和とすることで酸素濃度（酸素分圧）を低減でき、導電性高分子の酸素劣化を低減でき低抵抗の導電性高分子を提供できる。それにより低いＥＳＲと大きい容量との両立に適した固体電解コンデンサとその製造方法、さらには導電性高分子を用いた電子部品とその製造方法が提供できる。

本発明は、少なくともモノマーと酸化剤とを反応させ、導電性高分子を得る化学重合法において、前記モノマーと酸化剤の反応が少なくとも過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行う工程を含む。また、過飽和水蒸気雰囲気の水蒸気濃度は５体積％以上であることが望ましい。溶媒の気化速度の低減と被重合体の温度上昇の両立を計るためである。水蒸気濃度が５体積％未満と低い場合は、両立させることは困難となる傾向にある。

過飽和水蒸気雰囲気の温度は８５℃以上であることが望ましい。温度を高くすることで、重合反応が速くなり、重合膜の収率アップと重合時間の短時間化を計ることができる。

モノマーと酸化剤の反応を過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行う前に、予め８５℃未満の温度で予備重合してもよい。予備重合することにより、毛管現象により細孔部に重合液が浸透し、反応することで、重合膜を細孔内部に充填できる利点がある。

また、過飽和水蒸気雰囲気の酸素濃度は２１体積％未満であることが望ましい。これにより、繰り返し重合を行うにあたり、前段で形成した重合膜の酸化劣化を防止することができる。

また、モノマーがピロール、チオフェン、３，４−エチレンジオキシチオフェン、アニリンとそれらの誘導体のうち少なくとも１つ以上であり、酸化剤が酸化マンガン、鉄（III）塩、銅（II）塩、過酸化水素、過硫酸塩のうち少なくとも１つ以上であり、モノマーと前記酸化剤が少なくとも水溶性の溶媒もしくは水に溶解していることが望ましい。これにより、水蒸気が被重合体に付着したときに親和性が高くなり、膜状の重合体が得られやすい。

また、本発明により得られた前記導電性高分子層を側面から観察したとき、基体からの剥離距離ｄと、長さＬとの比率ｄ／Ｌが、０以上０．０２以下の範囲であることが好ましい。これにより、導電性高分子膜のそりが小さく平坦なため、基材からの剥離が少ない導電性高分子が提供できる。

また、本発明は、過飽和水蒸気雰囲気の重合槽の設備が、少なくとも重合槽にドライエアーと熱交換器により発生された水蒸気とを重合槽に送気する装置を有する。また、熱交換器により発生された水蒸気の温度がドライエアーの温度より高いことが望ましい。重合槽内での水蒸気濃度バラツキを低減するためである。このとき熱交換器により発生した水蒸気の温度がドライエアーの温度より高いと、熱容量の大きな水蒸気が被重合体に接触するので、被重合体温度を早く上げることができる。

また、本発明は、上記の方法により形成され得られた導電性高分子膜が平坦な導電性高分子を用いた電子部品、特に固体電解コンデンサを提供する。また、導電性高分子膜の表裏密度がほぼ等しい導電性高分子膜を用いたの電子部品、特に固体電解コンデンサを提供する。さらに、固体電解コンデンサの陽極導体は微細孔を数多く有する多孔体に導電性高分子が充填されやすくするため、モノマーと酸化剤の反応を６０℃以下（水蒸気量は限定せず、乾燥雰囲気でも良い）で行う工程と８５℃以上の過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行われる工程を含む固体電解コンデンサの製造方法を提供する。

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照してさらに説明する。

図３に示すように、コンデンサ素子は、一般に、陽極導体１上に、誘電体層２、固体電解質３、陰極導体４がこの順に積層された構造を有している。陰極導体４は、カーボン層５と外装銀導電性樹脂層６とからなる２層構造としてもよい。陽極導体１は、弁作用を有する金属の板、箔もしくは線と弁作用を有する金属の微粒子からなる焼結体、または例えばエッチングにより拡面処理を施した金属箔によって形成される。弁金属には、タンタル、アルミニウム、チタン、ニオブ、ジルコニウムまたはこれら金属の合金、好ましくはタンタル、アルミニウムおよびニオブから選ばれる少なくとも１種、を用いればよく、例えばタンタル粉末とニオブ箔または線を用いたコンデンサとしてもよい。

誘電体層２は、陽極導体１の表面を電解酸化させた酸化膜であり、焼結体やエッチング箔などの空孔部にも形成される。酸化膜の厚みは電解酸化の電圧により調整できる。

固体電解質３には、少なくとも導電性高分子層が含まれている。導電性高分子層は、例えばポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、特にピロール、チオフェンおよび３，４−エチレンジオキシチオフェンおよびこれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の重合体、を含むことが好ましい。導電性高分子層は、ピロールなどのモノマーと、アルキルナフタレンスルホン酸などのドーパントと、二酸化マンガン、硫酸鉄（III）、硫酸銅（II）、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素水などの酸化剤とを用いる化学酸化重合により形成できる。化学酸化重合とともに、詳細は後述する電解酸化重合により形成してもよい。

なお、固体電解質３には、例えば酸化ルテニウムなどの酸化物導電体、ＴＣＮＱ錯体（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタンコンプレックス塩）などの有機物半導体が含まれていてもよい。

陰極導体４は、例えば、カーボン層５と外装銀導電性樹脂層６とからなる積層体とするとよい。カーボン層５は、導電性粒子としてカーボン粒子を含み、このカーボン粒子により、導電性樹脂層６に含まれる銀粉と固体電解質層３との電気的接続が密に保たれる。

図３では省略したが、コンデンサ素子は、陽極導体１に陽極リード端子が、陰極導体４に陰極リード端子がそれぞれ接続され、さらに、例えばエポキシ樹脂である外装樹脂内に封止され、固体電解コンデンサとなる。

以下、図４を参照して、電解酸化重合について説明する。

図４は、電解酸化重合における重合電極の各種配置例を示す。この図に示されているとおり、電解酸化重合は、膜を形成する対象となる膜形成母体（予め導電性を付与された陽極導体１）、重合用陽極（陽電極）７および重合用陰極（陰電極）８を重合溶液９に浸漬して行う。陽極７および陰極８は電源１２に接続されている。通常、陽極７は、膜形成母体１の近傍に固定される。このとき、陽極７および陰極８は、図４に示すように、これら電極７、８の間に膜形成母体１の少なくとも一部が介在するように配置することが好ましい。

本発明によれば、固体電解コンデンサにおける低いＥＳＲと大きい容量との両立、さらには低い損失の実現、低漏れ電流が容易となる。

以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。

（実施例１）
ガラス基板上に化学酸化重合における水蒸気濃度の相違による導電性高分子膜の性状を確認した。そのときの断面模式図を図１に示す。

ガラス基板１１を洗浄、乾燥した後、導電性高分子１０を形成した。導電性高分子としてポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンを形成した。まず、重合溶液は、３，４−エチレンジオキシチオフェン２ｇ、アルキルナフタレンスルホン酸鉄（III）４０重量％のエタノール溶液を４４ｇ、水２０ｇを混合して調製した。この重合溶液をガラス基板上に塗布し、室温で５分乾燥後、１５０℃で２０分間、水蒸気量７０体積％（図１Ａに示す）、乾燥雰囲気０体積％（図１Ｂに示す）の条件雰囲気で重合させた。引き続き、エタノールでの洗浄、８５℃の０．５％クエン酸水溶液中での洗浄、９０℃の温水シャワー洗浄を行い、ガラス基板より導電性高分子膜を強制的に剥離させ、１０５℃で１０分間乾燥した。その光学顕微鏡写真を図２Ａ及びＢに示す。図２Ａに水蒸気量７０体積％、図２Ｂに乾燥雰囲気、すなわち水蒸気量０体積％の場合（横河電機社製の湿度センサで検出限界以下）を示す。

重合槽の過飽和水蒸気雰囲気は、図９に示す模式図のようにドライエアーと熱交換器により水を蒸気化させた水蒸気とを重合槽に導入して得た。このとき熱交換器により発生された水蒸気の温度がドライエアーの温度より高いほうが熱容量の大きな水蒸気が被重合体に接触することで、被重合体温度を早く上げることができる。さらに、図１０に示すように予めドライエアーと水蒸気とを混合した後、重合槽に導入してもよい。重合槽内での水蒸気濃度バラツキを低減するためである。このとき熱交換器により発生した水蒸気の温度がドライエアーの温度より高いと、熱容量の大きな水蒸気が被重合体に接触するので、被重合体温度を早く上げることができる。

図１、図２から明らかなように、過飽和水蒸気雰囲気で重合を行うことにより、基材であるガラス基板基材側の重合速度とそれと反対面の気相側との重合速度をほぼ等しくし、また密度をほぼ等しいために、ガラスと密着性が良く、導電性高分子膜のそりが小さく平坦なため、基材からの剥離が少ない導電性高分子が提供され、導電性高分子を用いた電子部品に応用可能である。

（実施例２）
弁作用を有するタンタル金属の比表面積が１０００００μＦ・Ｖ／ｇである微粉末を、０．３ｍｍ×３．０ｍｍ×３．８ｍｍに成形し、陽極引き出し用タンタルワイヤーリードを備えた形で真空焼結し、焼結体ペレットからなる陽極導体を作製した。次に、この陽極導体を９０℃の５重量％リン酸水溶液中で印加電圧７．５Ｖの条件で化成することにより、陽極導体の表面に誘電体層として酸化タンタル膜を形成した。

陽極導体を洗浄、乾燥した後、固体電解質を形成した。ここでは、導電性高分子としてポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンを形成した。まず、誘電体層に導電性を付与するために、化学酸化重合を行った。重合溶液は、３，４−エチレンジオキシチオフェン１．８ｇ、アルキルナフタレンスルホン酸鉄（III）４０重量％のエタノール溶液を４４ｇ、水３０ｇを混合して調製した。この重合溶液に陽極導体を浸漬させ、４０℃の大気中で１０分重合させ、その後水蒸気濃度７０体積％、４０体積％、１０体積％、５体積％、０体積％の５種、温度８５℃、１０５℃、１５５℃、２０５℃の４種の組み合わせで重合させる作業を６回繰り返することにより化学酸化重合を行った。引き続き、再化成電圧７．５Ｖで濃度約０．１％の酢酸溶液中で再化成し、誘電体層を修復した。さらに、陽極導体を約９０℃の純水中で洗浄し、約１２０℃の大気中で乾燥させた。図５Ａ−Ｃに１５５℃、水分率：０体積％（比較例）、図６Ａ−Ｂに１５５℃、水分率：７０体積％の素子の平面と断面の模式図を示す。過飽和水蒸気中である１５５℃、７０体積％では導電性高分子膜の剥離は観察されなかった。こうして、電解酸化重合の膜形成母体として、誘電体層および化学酸化重合による導電性高分子膜が形成された陽極導体を得た。

電解酸化重合のための電極の配置は、図４に示したとおりとした。陽極として線径２００μｍのニッケル線を、膜形成母体の近傍に固定し、これを、陰極とともに重合溶液に浸漬した。重合溶液は、４０重量％アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム水溶液１００ｇ、３，４−エチレンジオキシチオフェン１０ｇ、水５００ｇ、所定量の硫酸を混合して調製した。ここで、硫酸は、ｐＨが所定値７となるように添加した。

電解酸化重合は、印加電圧２．５Ｖで行った。重合時間は、膜形成母体表層の導電性高分子層の厚みがいずれも２０μｍ程度となるように調整した。

引き続き、導電性高分子層を形成した陽極導体を、カーボン微粒子を含有する水性サスペンション液に浸漬し、１３０℃の大気中で３０分放置し、サスペンション液を乾燥・固化させた。こうして、導電性高分子層上にカーボン層を形成した。さらに、銀ペイント液中に浸漬して室温で１時間放置し、引き上げて１４５℃の大気中で１時間放置し、銀ペイント液を乾燥・固化させた。こうして、カーボン層上に外装銀導電性樹脂層を形成した。

さらに、カーボン層と外装銀導電性樹脂層とからなる陰極導体に陰極リード端子を銀導電性接着剤で接続し、陽極導体から引き出されたタンタルワイヤーを陽極リード端子に溶接した。最後に、コンデンサ素子をエポキシ樹脂で外装して、固体電解コンデンサを完成させた。

こうして得た各固体電解コンデンサについて、周波数１２０Ｈｚおよび１００ｋＨｚにおける静電容量と、周波数１００ｋＨｚにおけるＥＳＲとを測定した。さらに、各固体電解コンデンサに電圧２．５Ｖを印加し、３０秒後の電流を測定して漏れ電流とした。結果を図７Ａ−Ｂ、図８Ａ−Ｂに示す。図７Ａ−Ｂでは、サンプル数２０個についての平均値をそれぞれ示す。

図７Ａ−Ｂ、図８Ａ−Ｂに示したとおり、過飽和水蒸気雰囲気で重合させることにより大容量、低ＥＳＲ、低漏れ電流の電解コンデンサが得られていることがわかる。また、酸素濃度（酸素分圧）を低減でき、導電性高分子の酸素劣化を低減でき低抵抗の導電性高分子を得たことと、膜剥離が小さい導電性高分子を得たことにより低いＥＳＲと大きい容量との両立に適した固体電解コンデンサが得られている。

また、研磨により本実施例と比較例で得られたコンデンサの断面を出した後、１ｍｏｌ／リットルの過塩素酸水溶液中で超音波照射することで、第１の導電性高分子層（化学重合層）と第２の導電性高分子層（電解酸化重合層）との界面を出し、顕微鏡観察したところ、第１の導電性高分子層１０の断面の陽極導体１からの剥離距離ｄと、断面の陽極導体方向の長さＬとの比率ｄ／Ｌ（図５Ｃ）は、本実施例でほぼ０．０２以下、比較例では０．０３以上であった。

（実施例３）
弁作用を有するタンタル金属の比表面積が１０００００μＦ・Ｖ／ｇである微粉末を、０．３ｍｍ×３．０ｍｍ×３．８ｍｍに成形し、陽極引き出し用タンタルワイヤーリードを備えた形で真空焼結し、焼結体ペレットからなる陽極導体を作製した。次に、この陽極導体を９０℃の５重量％リン酸水溶液中で印加電圧７．５Ｖの条件で化成することにより、陽極導体の表面に誘電体層として酸化タンタル膜を形成した。

陽極導体を洗浄、乾燥した後、固体電解質を形成した。ここでは、導電性高分子としてポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンを形成した。まず、誘電体層に導電性を付与するために、化学酸化重合を行った。重合溶液は、３，４−エチレンジオキシチオフェン１．８ｇ、アルキルナフタレンスルホン酸鉄（III）４０重量％のエタノール溶液を４４ｇ、水３０ｇを混合して調製した。この重合溶液に陽極導体を浸漬させ、６０℃の大気中で１０分重合させ、その後水蒸気濃度７０体積％（試料１作製条件）、０体積％（試料２作製条件）の２種、温度１５５℃で重合させ、引き続き、再化成電圧６Ｖで濃度約０．１％の酢酸溶液中で再化成し、誘電体層を修復する作業を２０回繰り返することにより化学酸化重合を行い、固体電解コンデンサ（試料１、試料２）を作製した。

引き続き、導電性高分子層を形成した陽極導体を、カーボン微粒子を含有する水性サスペンション液に浸漬し、１３０℃の大気中で３０分放置し、サスペンション液を乾燥・固化させた。こうして、導電性高分子層上にカーボン層を形成した。さらに、銀ペイント液中に浸漬して室温で１時間放置し、引き上げて１４５℃の大気中で１時間放置し、銀ペイント液を乾燥・固化させた。こうして、カーボン層上に外装銀導電性樹脂層を形成した。

さらに、カーボン層と外装銀導電性樹脂層とからなる陰極導体に陰極リード端子を銀導電性接着剤で接続し、陽極導体から引き出されたタンタルワイヤーを陽極リード端子に溶接した。最後に、コンデンサ素子をエポキシ樹脂で外装して、固体電解コンデンサを完成させた。

こうして得た各固体電解コンデンサについて、周波数１２０Ｈｚおよび１００ｋＨｚにおける静電容量と、周波数１００ｋＨｚにおけるＥＳＲとを測定した。さらに、各固体電解コンデンサに電圧２．５Ｖを印加し、３０秒後の電流を測定して漏れ電流とした。結果を表１に示す。表１では、上段にサンプル数２０個について最小値と最大値、下段に平均値をそれぞれ示す。

表１に示したとおり、過飽和水蒸気雰囲気で重合させることにより大容量、低ＥＳＲ、低漏れ電流の電解コンデンサが得られていることがわかる。また、酸素濃度（酸素分圧）を低減でき、導電性高分子の酸素劣化を低減でき低抵抗の導電性高分子を得たことと、膜剥離が小さい導電性高分子を得たことにより低いＥＳＲと大きい容量との両立に適した固体電解コンデンサが得られている。実施例２と同様の結果が得られ、過飽和水蒸気中での重合が幅広く適用できることがわかる。

本発明のさらに好ましい要旨を下記に列記する。
１．本文に記載するいずれかの方法により得られた導電性高分子膜であって、平坦な導電性高分子膜を用いたことを特徴とする電子部品。
２．前記導電性高分子膜の表裏密度がほぼ等しい前記第１項に記載の電子部品。
３．前記電子部品が、弁金属からなる陽極導体と、前記陽極導体の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層の表面に形成され少なくとも導電性高分子層を含む固体電解質とを含む固体電解コンデンサである前記第１項または第２項に記載の電子部品。
４．弁金属からなる陽極導体と、前記陽極導体の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層の表面に形成され少なくとも導電性高分子層を含む固体電解質とを含む固体電解コンデンサの製造方法において、前記陽極導体は、モノマーと酸化剤の反応を６０℃以下で行う工程と８５℃以上の過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行われる工程により製造されることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。

Ａは本発明の実施例１におけるガラス基板上に形成した導電性高分子膜の一例を示す断面図、Ｂは比較例の導電性高分子膜を示す断面図である。 Ａは本発明の実施例１におけるガラス基板上に形成した導電性高分子膜の光学顕微鏡写真の一例であり、Ｂは比較例の導電性高分子膜の光学顕微鏡写真である。 本発明による電解コンデンサの断面の一例を示す図である。 本発明の方法の実施に用いる重合用電極の配置の一例を示す図である。 Ａは比較例の乾燥雰囲気中で重合させた重合膜の付着状態を説明する平面図、Ｂは同断面図、Ｃは同第１の導電性高分子層の断面の陽極導体からの剥離距離ｄと、断面の陽極導体方向の長さＬとの比率ｄ／Ｌを示す説明図である。 Ａは本発明の実施例２における過飽和水蒸気中で重合させた重合膜の付着状態を説明する平面図、Ｂは同断面図である。 Ａは本発明の実施例２における周波数１２０Ｈｚの静電容量と水蒸気濃度及び重合温度の関係を示す図、Ｂは同１００ｋＨｚにおける静電容量と水蒸気濃度及び重合温度の関係を示す図である。 Ａは本発明の実施例２の周波数１００ｋＨｚにおけるＥＳＲを測定した図、Ｂは同、各固体電解コンデンサに電圧２．５Ｖを印加し、３０秒後の漏れ電流を測定した図である。 本発明の方法の実施に用いる導電性高分子の製造装置の一例を示す模式図である。 本発明の方法の実施に用いる導電性高分子の製造装置の一例を示す模式図である。

符号の説明

１ 陽極導体
２ 誘電体層
３ 固体電解質
４ 陰極導体
５ カーボン層
６ 外装銀導電性樹脂層
７ 重合用陽極（陽電極）
８ 重合用陰極（陰電極）
９ 重合溶液
１０ 導電性高分子膜
１１ ガラス基板

Claims (11)

1. 少なくともモノマーと酸化剤とを反応させ、導電性高分子を得る化学重合法において、前記モノマーと酸化剤の反応を少なくとも過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行うことを特徴とする導電性高分子の製造方法。
2. 前記過飽和水蒸気雰囲気の水蒸気濃度が、５体積％以上である請求項１に記載の導電性高分子の製造方法。
3. 前記過飽和水蒸気雰囲気の温度が、８５℃以上である請求項１に記載の導電性高分子の製造方法。
4. モノマーと酸化剤の反応を過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行う前に、予め８５℃未満の温度で予備重合する請求項１に記載の導電性高分子の製造方法。
5. 前記過飽和水蒸気雰囲気の酸素濃度が２１体積％未満である請求項１に記載の導電性高分子の製造方法。
6. 前記モノマーがピロール、チオフェン、３，４−エチレンジオキシチオフェン、アニリン及びそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１つである請求項１に記載の導電性高分子の製造方法。
7. 前記酸化剤が酸化マンガン、鉄（III）塩、銅（II）塩、過酸化水素及び過硫酸塩から選ばれる少なくとも１つである請求項１に記載の導電性高分子の製造方法。
8. 前記モノマーと前記酸化剤が少なくとも水溶性の溶媒もしくは水に溶解している請求項１に記載の導電性高分子の製造方法。
9. 前記導電性高分子層を側面から観察したとき、基体からの剥離距離ｄと、長さＬとの比率ｄ／Ｌが、０．０２以下である請求項１に記載の導電性高分子の製造方法。
10. 少なくともモノマーと酸化剤とを重合槽中で重合するための製造装置であって、
    前記過飽和水蒸気雰囲気の重合槽には、少なくとも前記重合槽にドライエアーと熱交換器により発生された水蒸気とを前記重合槽に送気する装置を含み、
    前記モノマーと酸化剤の反応を少なくとも過飽和水蒸気雰囲気の重合槽中で行うことを特徴とする導電性高分子の製造装置。
11. 前記熱交換器により発生された水蒸気の温度が前記ドライエアーの温度より高い請求項１０に記載の導電性高分子の製造装置。
    
    

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