JP5988831B2 - Electrolytic capacitor manufacturing method - Google Patents

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JP5988831B2 JP2012239911A JP2012239911A JP5988831B2 JP 5988831 B2 JP5988831 B2 JP 5988831B2 JP 2012239911 A JP2012239911 A JP 2012239911A JP 2012239911 A JP2012239911 A JP 2012239911A JP 5988831 B2 JP5988831 B2 JP 5988831B2
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本発明は、導電性高分子を固体電解質として用いる電解コンデンサの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an 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、タンタル電解コンデンサ、アルミニウム電解コンデンサ、ニオブ電解コンデンサなどの電解コンデンサの固体電解質として用いられている。   Conductive polymers are used as solid electrolytes for electrolytic capacitors such as tantalum electrolytic capacitors, aluminum electrolytic capacitors, and niobium electrolytic capacitors because of their 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.

そして、その芳香族スルホン酸の第二鉄塩の中でも、トルエンスルホン酸第二鉄塩やメトキシベンゼンスルホン酸第二鉄塩などが特に有用であるとされていて、それらを用いた導電性高分子の合成は、それらの酸化剤兼ドーパントをチオフェンまたはその誘導体などの重合性モノマーと混合することにより行うことができ、簡単で、工業化に向いていると報告されている(特許文献1、特許文献2)。   And among the ferric salts of aromatic sulfonic acids, it is said that ferric salts of toluene sulfonic acid and ferric salts of methoxybenzene sulfonic acid are particularly useful, and conductive polymers using them. It can be synthesized by mixing those oxidizing agent / dopant with a polymerizable monomer such as thiophene or a derivative thereof, and is reported to be simple and suitable for industrialization (Patent Document 1, Patent Document) 2).

しかしながら、上記のようにして得られる導電性高分子をそのまま電解コンデンサの固体電解質として用いた場合、充分に満足できる特性を有しているとは言えず、今後、ますます要求特性が高くなっていく電解コンデンサの固体電解質として用いるには、さらなる特性の向上が必要であると考えられる。   However, when the conductive polymer obtained as described above is used as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor as it is, it cannot be said that it has sufficiently satisfactory characteristics, and the required characteristics will become higher in the future. It is considered that further improvement of characteristics is necessary for use as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor.

また、得られた導電性高分子を、電解コンデンサの固体電解質として用いる場合、化学酸化重合法で合成した導電性高分子は、通常、溶剤に対する溶解性がないため、タンタル、ニオブ、アルミニウムなどの弁金属の多孔体からなる陽極と、前記弁金属の酸化被膜からなる誘電体層とを有するコンデンサ素子上に直接導電性高分子の層を形成する必要があり、しかも、そのような「その場重合」と呼ばれる化学酸化重合法による導電性高分子層の形成では、1回の「その場重合」で形成される導電性高分子層の厚みが極めて薄いため、それだけで電解コンデンサの固体電解質として必要な量の導電性高分子層を形成するには、上記のような「その場重合」を何回も繰り返さなければならないという問題があった。   In addition, when the obtained conductive polymer is used as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor, the conductive polymer synthesized by the chemical oxidative polymerization method is usually not soluble in a solvent, so that tantalum, niobium, aluminum, etc. It is necessary to form a conductive polymer layer directly on a capacitor element having an anode made of a porous body of a valve metal and a dielectric layer made of an oxide film of the valve metal. In the formation of a conductive polymer layer by a chemical oxidative polymerization method called “polymerization”, the thickness of the conductive polymer layer formed by one “in-situ polymerization” is extremely thin. In order to form a necessary amount of the conductive polymer layer, there has been a problem that the “in-situ polymerization” as described above must be repeated many times.

そこで、そのような作業上の制約がない可溶化導電性高分子の実用化が積極的に検討されている(特許文献3)。この特許文献3によれば、ポリスチレンスルホン酸、過硫酸アンモニウム、鉄塩、エチレンジオキシチオフェンなどを混合して、反応させれば、導電性高分子の分散液が得られると報告されている。しかしながら、それによって得られる導電性高分子も、そのまま電解コンデンサの固体電解質として用いた場合、充分に満足できる特性を有しているとは言えず、今後、ますます要求特性が高くなる電解コンデンサの固体電解質として用いるには、さらなる特性の向上が必要であると考えられる。   Therefore, practical application of a solubilized conductive polymer that does not have such work restrictions has been actively studied (Patent Document 3). According to Patent Document 3, it is reported that a dispersion of a conductive polymer can be obtained by mixing and reacting polystyrene sulfonic acid, ammonium persulfate, iron salt, ethylenedioxythiophene, and the like. However, the conductive polymer obtained as such cannot be said to have sufficiently satisfactory characteristics when used as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor as it is, and in the future, electrolytic capacitors that will have increasingly higher required characteristics. In order to use as a solid electrolyte, it is considered that further improvement of characteristics is necessary.

特開2003−160647号公報JP 2003-160647 A 特開2004−265927号公報JP 2004-265927 A 特許第2636968号公報Japanese Patent No. 2636968

本発明は、上記のような事情に鑑み、ESR(等価直列抵抗)が低く、静電容量が大きく、かつ耐電圧が高い電解コンデンサを提供することを目的とする。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide an electrolytic capacitor having a low ESR (equivalent series resistance), a large capacitance, and a high withstand voltage.

本発明は、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を製造するにあたり、コンデンサ素子に固体電解質を構成する導電性高分子の層を形成するに先立って、コンデンサ素子を特定の溶液で前処理し、かつ、コンデンサ素子に導電性高分子層を形成した後、上記導電性高分子層を形成したコンデンサ素子を特定の溶液で後処理することによって、ESRが低く、静電容量が大きく、かつ耐電圧が高い電解コンデンサが得られることを見出し、それに基づいて完成したものである。   In the production of a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte, the present invention allows the capacitor element to be preliminarily formed with a specific solution before forming the conductive polymer layer constituting the solid electrolyte on the capacitor element. After the treatment and the conductive polymer layer is formed on the capacitor element, the capacitor element on which the conductive polymer layer is formed is post-treated with a specific solution, so that the ESR is low and the capacitance is large. In addition, the inventors have found that an electrolytic capacitor having a high withstand voltage can be obtained, and have completed it.

すなわち、本願の第1の発明は、
「 導電性高分子を固体電解質として用いる電解コンデンサを製造するにあたり、アルミニウム、タンタルおよびニオブよりなる群から選ばれる少なくとも1種の弁金属の多孔体と上記弁金属の酸化被膜からなる誘電体層とを有するコンデンサ素子に導電性高分子の層を形成するに際して、その前処理として、上記コンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行い、
上記前処理後のコンデンサ素子に、ポリマーアニオンをドーパントとしてチオフェンまたはその誘導体を酸化重合して得られた導電性高分子の分散液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行うことによって、コンデンサ素子に導電性高分子の層を形成し、
上記導電性高分子の層を形成後のコンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が溶解した有機溶剤溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行うことによって後処理することを特徴とする電解コンデンサの製造方法」に関する。
That is, the first invention of the present application is
In producing an electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte, a porous body of at least one kind of valve metal selected from the group consisting of aluminum, tantalum and niobium, and a dielectric layer comprising an oxide film of the valve metal, When a conductive polymer layer is formed on a capacitor element having an organic solvent, as a pretreatment, an organic compound in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher are dissolved in the capacitor element After impregnating the solvent solution, the drying operation is performed at least once,
The capacitor element after the pre-treatment is impregnated with a dispersion of a conductive polymer obtained by oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof with a polymer anion as a dopant, and then dried at least once, whereby a capacitor is obtained. Form a conductive polymer layer on the device,
The capacitor element after forming the conductive polymer layer is impregnated with an organic solvent solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved, and then subjected to post-treatment by performing at least one drying operation. The manufacturing method of the electrolytic capacitor characterized by this.

また、本願の第2の発明は、
「 導電性高分子を固体電解質として用いる電解コンデンサを製造するにあたり、アルミニウム、タンタルおよびニオブよりなる群から選ばれる少なくとも1種の弁金属の多孔体と上記弁金属の酸化被膜からなる誘電体層とを有するコンデンサ素子に導電性高分子の層を形成するに際して、その前処理として、上記コンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行い、
上記前処理後のコンデンサ素子に、ポリマーアニオンをドーパントとしてチオフェンまたはその誘導体を酸化重合して得られた導電性高分子の分散液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行うことによって、コンデンサ素子に導電性高分子の層を形成し、
上記導電性高分子の層を形成後のコンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を沸点が150℃以上の高沸点溶剤に溶解した溶液を含浸することを少なくとも1回行うことによって後処理することを特徴とする電解コンデンサの製造方法」に関するものである。
The second invention of the present application is
In producing an electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte, a porous body of at least one kind of valve metal selected from the group consisting of aluminum, tantalum and niobium, and a dielectric layer comprising an oxide film of the valve metal, When a conductive polymer layer is formed on a capacitor element having an organic solvent, as a pretreatment, an organic compound in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher are dissolved in the capacitor element is used. After impregnating the solvent solution, the drying operation is performed at least once,
The capacitor element after the pre-treatment is impregnated with a dispersion of a conductive polymer obtained by oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof with a polymer anion as a dopant, and then dried at least once, whereby a capacitor is obtained. Form a conductive polymer layer on the device,
By impregnating the capacitor element after forming the conductive polymer layer with a solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved in a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or more is performed at least once. The present invention relates to an electrolytic capacitor manufacturing method characterized by post-processing.

上記本願の第1の発明と第2の発明とは、前処理、本処理、つまり、前処理後のコンデンサ素子に導電性高分子の層を形成する工程は、同じであるが、後処理が若干異なっている。   The first invention and the second invention of the present application are the same as the pretreatment, the main treatment, that is, the step of forming the conductive polymer layer on the capacitor element after the pretreatment. Slightly different.

ただし、第1の発明においても、第2の発明においても、その後処理用溶液には、その主材物質として、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を溶解させていて、第1の発明では、後処理時に溶剤を乾燥して取り除くので、上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物をアルコールなどの有機溶剤を溶解させているが、第2の発明では、後処理時に乾燥することなく、後処理用溶液をそのまま電解コンデンサ中に残すようにしているので、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を溶解させる溶媒として沸点が150℃以上の高沸点溶剤を用い、コンデンサが高温に曝された場合でも溶剤がコンデンサ内で気化してコンデンサに悪影響を及ぼさないようにしている。   However, in both the first invention and the second invention, a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved as a main material in the solution for subsequent processing. In the first invention, Since the solvent is removed by drying at the time of post-processing, the organic solvent such as alcohol is dissolved in the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, but in the second invention, without drying at the time of post-processing, Since the post-treatment solution is left in the electrolytic capacitor as it is, a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is used as a solvent for dissolving the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, and the capacitor is exposed to a high temperature. In this case, the solvent is vaporized in the capacitor so that the capacitor is not adversely affected.

本発明によれば、ESRが低く、静電容量が大きく、かつ耐電圧が高い電解コンデンサを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an electrolytic capacitor having a low ESR, a large capacitance, and a high withstand voltage.

すなわち、ポリマーアニオンをドーパントとして合成した導電性高分子は、導電性が優れているので、ESRが低く、静電容量が大きい電解コンデンサを製造するのに適しているが、本発明では、上記のように、導電性高分子層の形成に先立って、コンデンサ素子を特定の前処理用溶液で前処理し、かつ導電性高分子層の形成後に特定の後処理用溶液で後処理することによって、本処理だけをしたもの、つまり、コンデンサ素子に導電性高分子層を形成しただけのものに比べてはもとより、前処理と本処理とを組み合せただけのものや、本処理と後処理とを組み合せただけのものより、ESRをより低くし、静電容量をより大きくし、耐電圧をより高くしている。   That is, a conductive polymer synthesized using a polymer anion as a dopant is excellent in conductivity, and is suitable for producing an electrolytic capacitor having a low ESR and a large capacitance. Thus, prior to the formation of the conductive polymer layer, the capacitor element is pretreated with a specific pretreatment solution, and after the formation of the conductive polymer layer, with a specific posttreatment solution, Compared to the case where only the main treatment is performed, that is, the case where only the conductive polymer layer is formed on the capacitor element, the combination of the pretreatment and the main treatment, the main treatment and the posttreatment, The ESR is lower, the capacitance is higher, and the withstand voltage is higher than the combination.

そして、電解質が導電性高分子からなる固体電解質のみで構成される電解コンデンサでは、充放電を繰り返すことによって、ESRが増加したり、静電容量が減少するなど、特性低下が生じる傾向があるが、本発明では、コンデンサ素子への導電性高分子層の形成に先立って、コンデンサ素子を特定の前処理用溶液で前処理し、かつ導電性高分子層の形成後に特定の後処理用溶液で後処理することによって、後記の実施例1〜24に示すように、本処理しただけのもの、つまり、コンデンサ素子に導電性高分子層を形成しただけのものや、前処理と本処理とを組み合せただけのものや、本処理と後処理とを組み合せただけのものより、充放電後のESRの増加や静電容量の減少を少なくし、充放電特性を向上させている。   And, in an electrolytic capacitor composed only of a solid electrolyte made of a conductive polymer, there is a tendency that characteristic deterioration such as increase in ESR or decrease in capacitance occurs due to repeated charge and discharge. In the present invention, prior to the formation of the conductive polymer layer on the capacitor element, the capacitor element is pretreated with a specific pretreatment solution, and after the formation of the conductive polymer layer, with a specific posttreatment solution. By post-processing, as shown in Examples 1 to 24 described later, only the main processing, that is, the one in which the conductive polymer layer is formed on the capacitor element, the pre-processing and the main processing are performed. Compared to a combination of these and a combination of the main treatment and post-treatment, the increase in ESR and the decrease in capacitance after charge / discharge are reduced, and the charge / discharge characteristics are improved.

後記の実施例25〜48の電解コンデンサのように、電解質が電導性を有する溶剤を含んで構成されるものは、本質的に充放電の繰り返しによる特性低下が少なく、充放電特性が優れているので、本発明によれば、充放電特性の優れた電解コンデンサを提供することができると言える。   Like the electrolytic capacitors of Examples 25 to 48 to be described later, those in which the electrolyte contains a conductive solvent are essentially less in characteristic deterioration due to repeated charge and discharge and are excellent in charge and discharge characteristics. Therefore, according to the present invention, it can be said that an electrolytic capacitor having excellent charge / discharge characteristics can be provided.

また、一般に、電解質に溶剤を含んだものでは、その溶剤の存在の故に、耐熱性の低下が懸念されるが、本発明では、後記の実施例25〜48の電解コンデンサで示すように、耐熱性が優れている。   In general, in the case where a solvent is included in the electrolyte, there is a concern about a decrease in heat resistance due to the presence of the solvent. However, in the present invention, as shown in the electrolytic capacitors of Examples 25 to 48 described later, The property is excellent.

そして、ポリマーアニオンをドーパントとしてチオフェンまたはその誘導体を酸化重合して得られた導電性高分子は、上記ポリマーアニオンが酸化重合時に分散剤として働いてモノマーや得られた導電性高分子を分散させるので、耐熱性の優れたものになる上に、後記の実施例1〜24の電解コンデンサのように、電解質が導電性高分子からなる固体電解質で構成されるものは、溶剤を含まないため、耐熱性が優れたものになる。従って、本発明によれば、電解質が導電性高分子からなる固体電解質だけで構成されるものにおいても、また、電解質に溶剤を含んだものを用いている場合においても、耐熱性の優れた電解コンデンサを提供することができると言える。   And, the conductive polymer obtained by oxidative polymerization of thiophene or its derivatives using the polymer anion as a dopant is because the polymer anion acts as a dispersant during the oxidative polymerization to disperse the monomer and the obtained conductive polymer. In addition to being excellent in heat resistance, since the electrolyte is composed of a solid electrolyte made of a conductive polymer, such as the electrolytic capacitors of Examples 1 to 24 described later, it does not contain a solvent. Excellent in properties. Therefore, according to the present invention, even in the case where the electrolyte is composed only of a solid electrolyte made of a conductive polymer, or when the electrolyte contains a solvent, an electrolysis having excellent heat resistance It can be said that a capacitor can be provided.

本発明においては、上記のようにコンデンサ素子に導電性高分子の層を形成するに先立って、コンデンサ素子をヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液で前処理する。従って、上記のヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液を「前処理用溶液」という場合がある。   In the present invention, prior to forming the conductive polymer layer on the capacitor element as described above, the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and the high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher are dissolved in the capacitor element. Pretreatment with the organic solvent solution. Therefore, an organic solvent solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and a high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher are dissolved may be referred to as a “pretreatment solution”.

上記前処理用溶液におけるヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物としては、例えば、フェノール、クレゾール、ニトロフェノール、クミルフェノール、アミノフェノール、ヒドロキシベンゼンカルボン酸(つまり、ヒドロキシ安息香酸)、スルホサリチル酸、ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシベンゼンカルボン酸(つまり、ジヒドロキシ安息香酸)、トリヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼンカルボン酸(つまり、トリヒドロキシ安息香酸)、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、ジヒドロキシベンゼンスルホン酸、ニトロフェノールスルホン酸、ヒドロキシベンゼンカルボン酸アルキルエステル(つまり、ヒドロキシベンゼンカルボン酸メチルエステル、ヒドロキシベンゼンカルボン酸エチルエステル、ヒドロキシベンゼンカルボン酸プロピルエステル、ヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルなどで、特に例示した炭素数が1〜4のアルキルエステルが好ましい)、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸アルキルエステル(つまり、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸メチルエステル、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸エチルエステル、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸プロピルエステル、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸ブチルエステルなどで、特に例示した炭素数が1〜4のアルキルエステルが好ましい)、アルコキシフェノール(つまり、メトキシフェノール、エトキシフェノール、プロポキシフェノール、ブトキシフェノールなどで、特に例示した炭素数が1〜4のアルコキシフェノールが好ましい)などのベンゼン系のもの、ナフトール、ニトロナフトール、ヒドロキシナフタレンカルボン酸(つまり、ヒドロキシナフトエ酸)、ジヒドロキシナフトール、トリヒドロキシナフトール、ナフトールスルホン酸、ジヒドロキシナフトールスルホン酸、ニトロナフトールスルホン酸などのナフタレン系のもの、ヒドロキシアントラキノン、ヒドロキシインドールなどが挙げられるが、特にヒドロキシル基を1つだけ有するものが好ましい。そして、これらはそれぞれ単独で用いることができるし、また、2種以上併用することもできる。   Examples of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group in the pretreatment solution include phenol, cresol, nitrophenol, cumylphenol, aminophenol, hydroxybenzenecarboxylic acid (that is, hydroxybenzoic acid), sulfosalicylic acid, Dihydroxybenzene, dihydroxybenzenecarboxylic acid (ie, dihydroxybenzoic acid), trihydroxybenzene, trihydroxybenzenecarboxylic acid (ie, trihydroxybenzoic acid), phenolsulfonic acid, cresolsulfonic acid, dihydroxybenzenesulfonic acid, nitrophenolsulfonic acid Hydroxybenzene carboxylic acid alkyl ester (ie hydroxybenzene carboxylic acid methyl ester, hydroxybenzene carboxylic acid ethyl ester) , Hydroxybenzene carboxylic acid propyl ester, hydroxy benzene carboxylic acid butyl ester, etc., particularly preferred are alkyl esters having 1 to 4 carbon atoms), hydroxy nitrobenzene carboxylic acid alkyl esters (that is, hydroxy nitrobenzene carboxylic acid methyl ester, Hydroxy nitrobenzene carboxylic acid ethyl ester, hydroxy nitrobenzene carboxylic acid propyl ester, hydroxy nitrobenzene carboxylic acid butyl ester, etc., particularly preferred are alkyl esters having 1 to 4 carbon atoms), alkoxyphenol (that is, methoxyphenol, ethoxyphenol, Propoxyphenol, butoxyphenol, etc., especially preferred are alkoxyphenols having 1 to 4 carbon atoms) Benzene-based ones, naphthol, nitronaphthol, hydroxynaphthalene carboxylic acid (that is, hydroxynaphthoic acid), dihydroxynaphthol, trihydroxynaphthol, naphtholsulfonic acid, dihydroxynaphtholsulfonic acid, nitronaphtholsulfonic acid, Hydroxanthraquinone, hydroxyindole and the like can be mentioned, and those having only one hydroxyl group are particularly preferable. And these can each be used independently and can also be used together 2 or more types.

このヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物としては、カルボキシル基を有するものや、ニトロ基を有するもの、アルコキシ基を有するものなどが好ましい。上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物で、カルボキシル基を有するものとしては、例えば、前記のヒドロキシベンゼンカルボン酸、ヒドロキシベンゼンカルボン酸アルキルエステル、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸アルキルエステル、ヒドロキシナフタレンカルボン酸などが挙げられる。   As the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, those having a carboxyl group, those having a nitro group, those having an alkoxy group, and the like are preferable. Examples of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and having a carboxyl group include, for example, the above hydroxybenzene carboxylic acid, hydroxybenzene carboxylic acid alkyl ester, hydroxynitrobenzene carboxylic acid, hydroxynitrobenzene carboxylic acid alkyl ester, hydroxy And naphthalenecarboxylic acid.

また、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物で、ニトロ基を有するものとしては、例えば、前記のニトロフェノール、ニトロフェノールスルホン酸、ニトロナフトール、ニトロナフトールスルホン酸などや、前記のカルボキシル基を有するものとしても挙げたヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸アルキルエステルなどが挙げられ、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物で、アルコキシ基を有するものとしては、例えば、前記のメトキシフェノール、エトキシフェノール、プロポキシフェノール、ブトキシフェノールなどのアルコキシフェノールが挙げられる。   In addition, as a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and having a nitro group, for example, the above nitrophenol, nitrophenol sulfonic acid, nitronaphthol, nitronaphthol sulfonic acid, etc., and the above carboxyl group Examples thereof include hydroxynitrobenzenecarboxylic acid, hydroxynitrobenzenecarboxylic acid alkyl ester, and the like. Examples of cyclic organic compounds having at least one hydroxyl group and having an alkoxy group include, for example, the above-mentioned methoxyphenol and ethoxyphenol. And alkoxyphenols such as propoxyphenol and butoxyphenol.

そして、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物における「ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する」とは、ヒドロキシル基を1つだけ有する場合でもよいし、また、ヒドロキシル基を2つ以上有する場合であってもよいという意味である。   In the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, “having at least one hydroxyl group” may be a case having only one hydroxyl group, or a case having two or more hydroxyl groups. It means that it is good.

上記のようなヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物は、ポリマーアニオンをドーパントとする導電性高分子を固体電解質として用いた電解コンデンサのESRをより低くさせ、静電容量をより大きくさせ、耐電圧をより高くさせる作用を有している。   The cyclic organic compound having at least one hydroxyl group as described above lowers the ESR of an electrolytic capacitor using a conductive polymer having a polymer anion as a dopant as a solid electrolyte, increases the capacitance, and increases resistance. It has the effect of increasing the voltage.

また、沸点が150℃以上の高沸点溶剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド(沸点:189℃)、γ−ブチロラクトン(沸点:203℃)、スルホラン(沸点:285℃)、N−メチルピロリドン(沸点:202℃)、ジメチルスルホラン(沸点:233℃)、ブタンジオール(沸点:230℃)、エチレングリコール(沸点:198℃)、ジエチレングリコール(沸点:244℃)、グリセロール(つまり、グリセリン)(沸点:290℃)、ジグリセロール(つまり、ジグリセリン)〔沸点:265℃(15mmHg)〕、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。なお、ポリエチレングリコールは、ポリエチレグリコール400、ポリエチレングリコール600、ポリエチレングリコール1500(ポリエチレングリコールの後の数字は分子量を表す)などのように常圧下では沸点が存在しないものもあるが、それらはいずれも、常圧下で150℃未満で沸騰することがないので、本発明では、このポリエチレングリコ−ルも沸点が150℃以上の高沸点溶剤の範疇に含めるものとする。また、沸点を示す際に、圧力を括弧書きで付記していないものは常圧下での沸点である。   Examples of the high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher include dimethyl sulfoxide (boiling point: 189 ° C.), γ-butyrolactone (boiling point: 203 ° C.), sulfolane (boiling point: 285 ° C.), N-methylpyrrolidone (boiling point: 202 ° C.), dimethyl sulfolane (boiling point: 233 ° C.), butanediol (boiling point: 230 ° C.), ethylene glycol (boiling point: 198 ° C.), diethylene glycol (boiling point: 244 ° C.), glycerol (that is, glycerin) (boiling point: 290 ° C.) ), Diglycerol (that is, diglycerin) [boiling point: 265 ° C. (15 mmHg)], polyethylene glycol and the like. Polyethylene glycol, such as polyethylene glycol 400, polyethylene glycol 600, polyethylene glycol 1500 (the number after polyethylene glycol represents the molecular weight), etc., may have no boiling point under normal pressure. In the present invention, this polyethylene glycol is also included in the category of a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher because it does not boil at less than 150 ° C. under normal pressure. In addition, when the boiling point is indicated, the pressure not indicated in parentheses is the boiling point under normal pressure.

上記コンデンサ素子の前処理にあたって用いる有機溶剤溶液、つまり、前処理用溶液において、沸点が150℃以上の高沸点溶剤をヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と共存させておくと、得られる電解コンデンサのESRを低くさせ、静電容量を大きくさせることになる。これは上記前処理用溶液を乾燥したときに、上記沸点が150℃以上の高沸点溶剤が一部残ってヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と導電性高分子とのなじみをよくすることによるものと考えられる。つまり、完全な乾燥状態では、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と導電性高分子とのなじみが悪く、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物による電解コンデンサの特性向上が充分に達成されないが、上記沸点が150℃以上の高沸点溶剤が一部残っていることによって、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と導電性高分子とのなじみをよくして、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物による電解コンデンサの特性向上が達成されるようになるものと考えられる。   In the organic solvent solution used for the pretreatment of the capacitor element, that is, in the pretreatment solution, a high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is allowed to coexist with a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group. This lowers the ESR of the capacitor and increases the capacitance. This means that when the pretreatment solution is dried, a part of the high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or more remains, and the compatibility between the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and the conductive polymer is improved. It is thought to be due to. That is, in a completely dry state, the compatibility between the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and the conductive polymer is poor, and the characteristics of the electrolytic capacitor cannot be sufficiently improved by the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group. However, when a part of the high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or more remains, the compatibility between the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and the conductive polymer is improved, so that at least one hydroxyl group is present. It is considered that the improvement of the characteristics of the electrolytic capacitor is achieved by the cyclic organic compound.

上記前処理用溶液、すなわち、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液を、調製するにあたって用いる有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの低級アルコール、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチルなどの低沸点の有機溶剤が用いられる。   Examples of the organic solvent used for preparing the pretreatment solution, that is, an organic solvent solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and a high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher are prepared include, for example, methanol, ethanol , Lower alcohols such as propanol and butanol, and low-boiling organic solvents such as acetonitrile, acetone, tetrahydrofuran, and ethyl acetate.

上記の低沸点とは、沸点が150℃以上の高沸点溶剤の沸点より低いという意味であり、前処理工程における乾燥は、この溶媒としての有機溶剤の除去を主目的として行われ、乾燥は、通常、この有機溶剤の沸点より高い温度で行われる。   The low boiling point means that the boiling point is lower than the boiling point of a high boiling point solvent having a temperature of 150 ° C. or higher, and the drying in the pretreatment step is performed mainly for the purpose of removing the organic solvent as the solvent. Usually, it is performed at a temperature higher than the boiling point of the organic solvent.

そして、前処理用溶液中の沸点が150℃以上の高沸点溶剤は、乾燥時に、上記有機溶剤と共沸して、そのほとんど取り除かれることになるが、その一部がヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に吸着したような状態で残り、前記のように、その一部残ったものが、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と導電性高分子とのなじみをよくし、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物による特性向上に寄与するものと考えられる。   The high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher in the pretreatment solution is almost removed by azeotropy with the organic solvent at the time of drying, but a part of them has at least one hydroxyl group. It remains in a state of being adsorbed to the cyclic organic compound, and as described above, the remaining part improves the compatibility between the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and the conductive polymer. It is thought that it contributes to the characteristic improvement by the cyclic organic compound which has at least one.

上記高沸点溶剤に関して、沸点が150℃以上としているのは、たとえ、それが電解コンデンサ中に残ったとしても、電解コンデンサの耐熱性に悪影響を与えないようにするためと、電解コンデンサの耐熱性の評価にあたっての試験の一つに150℃での貯蔵試験が採用されていることに基づくものである。   Regarding the high boiling point solvent, the boiling point is set to 150 ° C. or higher in order to prevent adverse effects on the heat resistance of the electrolytic capacitor even if it remains in the electrolytic capacitor. This is based on the fact that a storage test at 150 ° C. is adopted as one of the tests in the evaluation.

そして、上記前処理用溶液中において、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の濃度としては0.1〜50質量%が好ましく、その範囲内で1質量%以上がより好ましく、10質量%以下がより好ましく、また、沸点が150℃以上の高沸点溶剤の濃度としては、0.05〜10質量%が好ましく、その範囲内で0.2質量%以上がより好ましく、5質量%以下がより好ましい。   In the pretreatment solution, the concentration of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 1% by mass or more within the range, and 10% by mass or less. The concentration of the high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is preferably 0.05 to 10% by mass, more preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 5% by mass or less. preferable.

また、上記前処理用溶液の調製にあたって、有機溶剤としてメタノール、エタノールなどの低級アルコールを用いる場合、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の溶解性を高めるためには、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミンなどの低級アミン化合物や、アンモニア、イミダゾール、メチルイミダゾール、メチルエチルイミダゾール、メチルブチルイミダゾールなどの塩基性物質を添加してもよい。   In preparing the pretreatment solution, when a lower alcohol such as methanol or ethanol is used as the organic solvent, in order to increase the solubility of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, for example, methylamine, dimethyl Lower amine compounds such as amine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, and ethylenediamine, and basic substances such as ammonia, imidazole, methylimidazole, methylethylimidazole, and methylbutylimidazole may be added.

さらに、上記前処理用溶液に3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールグリシジル、メタクリル酸グリシジルなどを添加しておくと、電解コンデンサの耐電圧性を向上させることができるので好ましい。上記のような3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどからなる耐電圧向上剤のヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の溶液への添加量は、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に対して、0.1〜1000質量%(すなわち、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物100質量部に対して耐電圧向上剤0.1〜1000質量部)が好ましく、上記範囲内で、10質量%以上がより好ましく、また、300質量%以下がより好ましい。   Furthermore, the voltage resistance of the electrolytic capacitor can be improved by adding 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, polyethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol glycidyl, glycidyl methacrylate, etc. to the pretreatment solution. Therefore, it is preferable. The addition amount to the solution of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group of the withstand voltage improver composed of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane as described above is added to the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group. On the other hand, 0.1 to 1000% by mass (that is, 0.1 to 1000 parts by mass of a withstand voltage improver with respect to 100 parts by mass of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group) is preferable. More preferably, it is more than 300% by mass.

次に、コンデンサ素子およびそれに対する前処理について説明する。   Next, the capacitor element and the pretreatment for it will be described.

まず、コンデンサ素子に関して、本発明で用いるものは、アルミニウム、タンタルおよびニオブよりなる群から選ばれる少なくとも1つの弁金属の多孔体と上記弁金属の酸化被膜からなる誘電体層とを有するものとしているが、このようなコンデンサ素子の構成は、アルミニウム電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ、ニオブ電解コンデンサに使われているコンデンサ素子に共通する基本的構成を特定するものであって、特殊な構成のコンデンサ素子を意図するものではなく、アルミニウム電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ、ニオブ電解コンデンサのいずれの電解コンデンサにおいてもコンデンサ素子として適用可能なものである。例えば、上記弁金属の多孔体の少なくとも一面に該弁金属の酸化被膜からなる誘電体層を有する陽極と、陰極とをセパレータを介して巻回または積層してコンデンサ素子としてもよいし、また、上記弁金属の多孔体と上記弁金属の酸化被膜からなる誘電体層とを有するものを陽極としてコンデンサ素子を構成し、固体電解質となる導電性高分子の層を形成し、さらに後処理した後、カーボン層および銀ペイント層を順次形成して陰極としたものであってもよい。   First, regarding the capacitor element, the one used in the present invention has at least one valve metal porous body selected from the group consisting of aluminum, tantalum, and niobium, and a dielectric layer made of an oxide film of the valve metal. However, the configuration of such a capacitor element specifies a basic configuration common to capacitor elements used in aluminum electrolytic capacitors, tantalum electrolytic capacitors, and niobium electrolytic capacitors. It is not intended and can be applied as a capacitor element in any electrolytic capacitors such as aluminum electrolytic capacitors, tantalum electrolytic capacitors, and niobium electrolytic capacitors. For example, an anode having a dielectric layer made of an oxide film of the valve metal on at least one surface of the porous body of the valve metal, and a cathode may be wound or laminated via a separator to form a capacitor element. After the capacitor element is formed using the one having the porous body of the valve metal and the dielectric layer made of the oxide film of the valve metal as an anode, and after forming a conductive polymer layer serving as a solid electrolyte, and further post-processing Alternatively, a cathode may be formed by sequentially forming a carbon layer and a silver paint layer.

コンデンサ素子の前処理は、コンデンサ素子に上記前処理用溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行うことによって行われる。このコンデンサ素子への前処理用溶液の含浸は、コンデンサ素子を前処理用溶液に浸漬するか、またはコンデンサ素子に前処理用溶液を吹き付けたり、塗布することによって行われる。そして、前処理用溶液の含浸を前処理用溶液にコンデンサ素子を浸漬することによって行った場合は、その含浸後の乾燥は、コンデンサ素子を前処理用溶液から取り出してから行う。このコンデンサ素子への前処理用溶液の含浸によって、前処理用溶液は、コンデンサ素子の表面のみならず、多孔質化している陽極やセパレータを用いるコンデンサ素子ではそのセパレータの空隙中に侵入した状態で保持され、その後、乾燥されるので、前処理用溶液中に含まれていたヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物は、コンデンサ素子の表面のみならず、陽極やセパレータの空隙内部に侵入した状態で存在するようになる。なお、この処理工程を前処理と言うのは、コンデンサ素子に導電性高分子の層を形成する前に行われるからである。   The capacitor element is pretreated by impregnating the capacitor element with the pretreatment solution and then drying it at least once. The impregnation of the capacitor element with the pretreatment solution is performed by immersing the capacitor element in the pretreatment solution, or spraying or applying the pretreatment solution to the capacitor element. When the impregnation of the pretreatment solution is performed by immersing the capacitor element in the pretreatment solution, the drying after the impregnation is performed after the capacitor element is taken out from the pretreatment solution. By impregnating the capacitor element with the pretreatment solution, the pretreatment solution is not only in the surface of the capacitor element but also in a capacitor element using a porous anode or separator in a state of entering the gap of the separator. Since it is held and then dried, the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group contained in the pretreatment solution enters not only the surface of the capacitor element but also the inside of the gap of the anode or separator. Will come to exist. The reason why this treatment step is referred to as pretreatment is that it is carried out before the conductive polymer layer is formed on the capacitor element.

次に、本発明において用いる導電性高分子の分散液について説明する。   Next, the conductive polymer dispersion used in the present invention will be described.

本発明において用いる導電性高分子の分散液は、ポリマーアニオンをドーパントとしてチオフェンまたはその誘導体を酸化重合して得られた導電性高分子の分散液である。   The conductive polymer dispersion used in the present invention is a conductive polymer dispersion obtained by oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof with a polymer anion as a dopant.

上記ポリマーアニオンとしては、高分子スルホン酸、高分子カルボン酸などが用いられ、また、スチレンスルホン酸と、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよび不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物よりなる群から選らばれる少なくとも1種の非スルホン酸系モノマーとの共重合体も用いることができる。   As the polymer anion, polymer sulfonic acid, polymer carboxylic acid or the like is used, and it is composed of styrene sulfonic acid and methacrylic acid ester, acrylic acid ester and unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound or a hydrolyzate thereof. A copolymer with at least one non-sulfonic acid monomer selected from the group can also be used.

上記高分子スルホン酸としては、例えば、ポリスチレンスルホン酸、スルホン化ポリエステルおよび次の一般式(1)で表される繰り返し単位を有するフェノールスルホン酸ノボラック樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種が好適に用いられる。   As the polymer sulfonic acid, for example, at least one selected from the group consisting of polystyrene sulfonic acid, sulfonated polyester, and phenolsulfonic acid novolak resin having a repeating unit represented by the following general formula (1) is preferable. Used.

Figure 0005988831
(式中、Rは水素またはメチル基である)
Figure 0005988831
(Wherein R 1 is hydrogen or a methyl group)

これは、これらの高分子スルホン酸が、導電性高分子の合成時、優れた分散剤として機能し、酸化剤やモノマーとしてのチオフェンまたはその誘導体などを水中または水性液中を均一に分散させ、かつ合成されるポリマー中にドーパントとして取り込まれ、得られる導電性高分子を電解コンデンサの固体電解質として用いるのに適した高い導電性を有するものにさせるからである。そして、上記高分子スルホン酸が、優れた分散剤として機能することが、得られる導電性高分子を電解コンデンサの固体電解質として用いるのに適した優れた耐熱性を有させるようにするものと考えられる。   This is because these polymer sulfonic acids function as an excellent dispersant during the synthesis of conductive polymers, and thiophene or its derivatives as oxidants or monomers are uniformly dispersed in water or aqueous liquids. In addition, it is because it is incorporated as a dopant in the polymer to be synthesized, and the obtained conductive polymer is made to have high conductivity suitable for use as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor. And, the polymer sulfonic acid functions as an excellent dispersing agent, so that the obtained conductive polymer has excellent heat resistance suitable for use as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor. It is done.

上記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10,000〜1,000,000のものが好ましい。   As said polystyrene sulfonic acid, that whose weight average molecular weight is 10,000-1,000,000 is preferable.

すなわち、上記ポリスチレンスルホン酸の重量平均分子量が10,000より小さい場合は、得られる導電性高分子の導電性が低くなるおそれがある。また、上記ポリスチレンスルホン酸の重量平均分子量が1,000,000より大きい場合は、導電性高分子の分散液の粘度が高くなり、電解コンデンサの作製にあたって、使用しにくくなるおそれがある。そして、上記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上記範囲内で、20,000以上のものが好ましく、40,000以上のものがより好ましく、また、800,000以下のものが好ましく、300,000以下のものがより好ましい。   That is, when the weight average molecular weight of the polystyrene sulfonic acid is smaller than 10,000, the conductivity of the obtained conductive polymer may be lowered. Moreover, when the weight average molecular weight of the said polystyrene sulfonic acid is larger than 1,000,000, there exists a possibility that the viscosity of the dispersion liquid of a conductive polymer may become high and it may become difficult to use in preparation of an electrolytic capacitor. The polystyrene sulfonic acid has a weight average molecular weight within the above range, preferably 20,000 or more, more preferably 40,000 or more, and preferably 800,000 or less. More preferable is 1,000 or less.

また、上記スルホン化ポリエステルは、スルホイソフタル酸エステルや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ジエステルとアルキレングリコールとを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のものが好ましい。   The sulfonated polyester is a polycondensation polymer of dicarboxybenzenesulfonic acid diester such as sulfoisophthalic acid ester or sulfoterephthalic acid ester and alkylene glycol in the presence of a catalyst such as antimony oxide or zinc oxide. The sulfonated polyester preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 300,000.

すなわち、スルホン化ポリエステルの重量平均分子量が5,000より小さい場合は、得られる導電性高分子の導電性が低くなるおそれがある。また、スルホン化ポリエステルの重量平均分子量が300,000より大きい場合は、導電性高分子の分散液の粘度が高くなり、電解コンデンサの作製にあたって使用しにくくなるおそれがある。そして、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上記範囲内で、10,000以上のものが好ましく、20,000以上のものがより好ましく、また、100,000以下のものが好ましく、80,000以下のものがより好ましい。   That is, when the weight average molecular weight of the sulfonated polyester is less than 5,000, the conductivity of the obtained conductive polymer may be lowered. Further, when the weight average molecular weight of the sulfonated polyester is larger than 300,000, the viscosity of the dispersion liquid of the conductive polymer is increased, which may make it difficult to use in the production of the electrolytic capacitor. The sulfonated polyester preferably has a weight average molecular weight within the above range of 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and preferably 100,000 or less. More preferable is 1,000 or less.

また、上記フェノールスルホン酸ノボラック樹脂は、前記のように、一般式(1)で表される繰り返し単位を有するものであるが、このフェノールスルホン酸ノボラック樹脂としては、その重量平均分子量が5,000〜500,000のものが好ましい。   Further, as described above, the phenolsulfonic acid novolak resin has a repeating unit represented by the general formula (1). The phenolsulfonic acid novolak resin has a weight average molecular weight of 5,000. ~ 500,000 are preferred.

すなわち、上記フェノールスルホン酸ノボラック樹脂の重量平均分子量が5,000より小さい場合は、得られる導電性高分子の導電性が低くなるおそれがある。また、上記フェノールスルホン酸ノボラック樹脂の重量平均分子量が500,000より大きい場合は、導電性高分子の分散液の粘度が高くなり、電解コンデンサの作製にあたって使用しにくくなるおそれがある。そして、このフェノールスルホン酸ノボラック樹脂としては、その重量平均分子量が上記範囲内で、10,000以上のものがより好ましく、また、400,000以下のものが好ましく、80,000以下のものがより好ましい。   That is, when the weight average molecular weight of the phenolsulfonic acid novolak resin is smaller than 5,000, the conductivity of the obtained conductive polymer may be lowered. Moreover, when the weight average molecular weight of the said phenolsulfonic acid novolak resin is larger than 500,000, there exists a possibility that the viscosity of the dispersion liquid of a conductive polymer may become high, and it may become difficult to use in preparation of an electrolytic capacitor. The phenol sulfonic acid novolak resin preferably has a weight average molecular weight within the above range of 10,000 or more, more preferably 400,000 or less, and more preferably 80,000 or less. preferable.

上記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は、それぞれ単独で用いることができるし、また、2種以上併用することもできる。そして、本発明で用いる導電性高分子の分散液は、導電性高分子の合成にあたって、それらの高分子スルホン酸を混合して用いて合成した導電性高分子の分散液であってもよいし、また、上記高分子スルホン酸をそれぞれ別々に用いて導電性高分子を合成し、その導電性高分子の合成後に、それらの導電性高分子の分散液を混ぜ合せたものでもよい。   The polystyrene sulfonic acid, sulfonated polyester, phenol sulfonic acid novolak resin and the like can be used alone or in combination of two or more. The conductive polymer dispersion used in the present invention may be a conductive polymer dispersion synthesized by mixing these polymer sulfonic acids in the synthesis of the conductive polymer. Alternatively, a conductive polymer may be synthesized using each of the above-described polymer sulfonic acids separately, and the conductive polymer dispersion may be mixed after the synthesis of the conductive polymer.

上記スチレンスルホン酸と、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよび不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の非スルホン酸系モノマーとの共重合体(以下、これを「スチレンスルホン酸と非スルホン酸系モノマーとの共重合体」という場合がある)をドーパントとして、チオフェンまたはその誘導体を酸化重合することにより得られる導電性高分子は、導電性が高く、かつ耐熱性が優れているので、ESRが低く、かつ高温条件下における信頼性が高く、しかも漏れ電流が少ない電解コンデンサを製造するのに適している。   A copolymer of the styrene sulfonic acid and at least one non-sulfonic acid monomer selected from the group consisting of a methacrylic acid ester, an acrylic acid ester, an unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound or a hydrolyzate thereof (hereinafter, A conductive polymer obtained by oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof using a styrene sulfonic acid and a non-sulfonic acid monomer as a dopant) is highly conductive, Moreover, since it has excellent heat resistance, it is suitable for manufacturing an electrolytic capacitor having low ESR, high reliability under high temperature conditions, and low leakage current.

上記スチレンスルホン酸と、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよび不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の非スルホン酸系モノマーとの共重合体を合成するにあたって、スチレンスルホン酸と共重合させるモノマーとして、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよび不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物よりなる群から選ばれる少なくとも1種を用いるが、上記メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルブチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸スルホヘキシルナトリウム、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチルグリシジル、メタクリル酸ヒドロキシアルキル、すなわち、メタクリル酸ヒドロキシメチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシステアリルなどのメタクリル酸ヒドロキシアルキル、メタクリル酸ヒドロキシポリオキシエチレン、メタクリル酸メトキシヒドロキシプロピル、メタクリル酸エトキシヒドロキシプロピル、メタクリル酸ジヒドロキシプロピル、メタクリル酸ジヒドロキシブチルなどを用い得るが、特にメタクリル酸ヒドロキシメチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチルなどのアルキル基の炭素数が1〜4のメタクリル酸ヒドロキシアルキルが、スチレンスルホン酸と共重合体化したときのドーパントとしての特性上から好ましい。また、メタクリル酸グリシジルやメタクリル酸メチルグリシジルのようにグリシジル基を含有するものは、グリシジル基が開環することによりヒドロキシル基を含有する構造になることから、グリシジル基を有するものも、メタクリル酸ヒドロキシアルキルと同様にスチレンスルホン酸と共重合体化したときのドーパントとしての特性上から好ましい。   A copolymer of the styrene sulfonic acid and at least one non-sulfonic acid monomer selected from the group consisting of a methacrylic acid ester, an acrylic acid ester, an unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound or a hydrolyzate thereof is synthesized. In this case, at least one selected from the group consisting of methacrylic acid esters, acrylic acid esters and unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compounds or hydrolysates thereof is used as the monomer to be copolymerized with styrene sulfonic acid. As, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, diphenylbutyl methacrylate, methacryl Dimethylaminoethyl, diethylaminoethyl methacrylate, sodium sulfohexyl methacrylate, glycidyl methacrylate, methyl glycidyl methacrylate, hydroxyalkyl methacrylate, ie hydroxymethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl methacrylate , Hydroxyhexyl methacrylate, hydroxy stearyl methacrylate, and other hydroxyalkyl methacrylates, hydroxypolyoxyethylene methacrylate, methoxyhydroxypropyl methacrylate, ethoxyhydroxypropyl methacrylate, dihydroxypropyl methacrylate, dihydroxybutyl methacrylate, etc. , Especially hydroxymethyl methacrylate, methacrylic acid Dorokishiechiru, hydroxypropyl methacrylate, methacrylic acid hydroxyalkyl having a carbon number 1 to 4 alkyl groups, such as methacrylic acid hydroxybutyl are preferable in the characteristics as a dopant when the copolymerised with styrene sulfonic acid. In addition, those having a glycidyl group such as glycidyl methacrylate and methyl glycidyl methacrylate have a structure containing a hydroxyl group by ring opening of the glycidyl group. Like alkyl, it is preferable from the viewpoint of characteristics as a dopant when copolymerized with styrenesulfonic acid.

また、上記アクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ジフェニルブチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸スルホヘキシルナトリウム、アクリル酸グリシジル、アクリル酸メチルグリシジル、アクリル酸ヒドロキシアルキル、すなわち、アクリル酸ヒドロキシメチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチルなどのアクリル酸ヒドロキシルアルキルなどを用い得るが、特にアクリル酸ヒドロキシメチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチルなどのアルキル基の炭素数が1〜4のアクリル酸ヒドロキシルアルキルが、スチレンスルホン酸と共重合体化したときのドーパントとしての特性上から好ましい。また、アクリル酸グリシジルやアクリル酸メチルグリシジルのようにグリシジル基を含有するものは、グリシジル基が開環することによりヒドロキシル基を含有する構造になることから、グリシジル基を有するものも、アクリル酸ヒドロキシアルキルと同様にスチレンスルホン酸と共重合体化したときのドーパントとしての特性上から好ましい。   Examples of the acrylate ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, stearyl acrylate, cyclohexyl acrylate, diphenylbutyl acrylate, dimethylaminoethyl acrylate, Acrylic acid such as diethylaminoethyl acrylate, sodium sulfohexyl acrylate, glycidyl acrylate, methyl glycidyl acrylate, hydroxyalkyl acrylate, ie hydroxymethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate Hydroxyalkyl and the like can be used, but hydroxymethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, The number of carbon atoms in the alkyl group, such as Le hydroxypropyl butyl is 1-4 acrylic acid hydroxyalkyl, preferably from the properties as a dopant when the copolymerised with styrene sulfonic acid. In addition, those having a glycidyl group such as glycidyl acrylate and methyl glycidyl acrylate have a structure containing a hydroxyl group by ring opening of the glycidyl group. Like alkyl, it is preferable from the viewpoint of characteristics as a dopant when copolymerized with styrenesulfonic acid.

そして、上記不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物としては、例えば、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシメチルジエトキシシラン、3−アクリロキシトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、p−スチリルトリエトキシシラン、p−スチリルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシランなどの不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物やそれらの加水分解物を用いることができる。この不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物の加水分解物とは、例えば、不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物が上記3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの場合は、メトキシ基が加水分解されてヒドロキシル基になった構造である3−メタクリロキシトリヒドロキシシランになるか、またはシラン同士が縮合してオリゴマーを形成し、その反応に利用されていないメトキシ基がヒドロキシル基になった構造を有する化合物になる。そして、この不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物としては、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどが、スチレンスルホン酸と共重合体化したときのドーパントとしての特性上から好ましい。   Examples of the unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound or a hydrolyzate thereof include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethylmethoxysilane, 3- Methacryloxypropyldimethylethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxymethyldimethoxysilane, 3-acryloxymethyldiethoxysilane, 3-acryloxytriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, p-styrylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxy Run, it can be used an unsaturated hydrocarbon containing alkoxysilane compound and a hydrolyzate thereof such as vinyl dimethyl methoxy silane. For example, when the unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound is the above-mentioned 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, the hydrolyzate of the unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound is converted into a hydroxyl group by hydrolysis of the methoxy group. The resulting structure is 3-methacryloxytrihydroxysilane, or silanes are condensed to form an oligomer, and a compound having a structure in which a methoxy group not used in the reaction is converted into a hydroxyl group is obtained. Examples of the unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and the like. It is preferable from the standpoint of properties as a dopant when copolymerized.

このスチレンスルホン酸と、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよび不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の非スルホン酸系モノマーとの共重合体における、スチレンスルホン酸と、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよび不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の非スルホン酸系モノマーとの比率としては、質量比で、1:0.01〜0.1:1であることが好ましい。   Styrene in a copolymer of this styrene sulfonic acid and at least one non-sulfonic acid monomer selected from the group consisting of methacrylic acid esters, acrylic acid esters and unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compounds or hydrolysates thereof As a ratio of sulfonic acid and at least one non-sulfonic acid monomer selected from the group consisting of methacrylic acid ester, acrylic acid ester and unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound or a hydrolyzate thereof, It is preferably 1: 0.01 to 0.1: 1.

そして、上記スチレンスルホン酸と、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよび不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の非スルホン酸系モノマーとの共重合体は、その分子量が、重量平均分子量で5,000〜500,000程度のものが、水溶性およびドーパントとしての特性上から好ましく、重量平均分子量で40,000〜200,000程度のものがより好ましい。   A copolymer of the styrene sulfonic acid and at least one non-sulfonic acid monomer selected from the group consisting of a methacrylic acid ester, an acrylic acid ester, an unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound or a hydrolyzate thereof, The molecular weight is preferably about 5,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight from the viewpoint of water solubility and characteristics as a dopant, and more preferably about 40,000 to 200,000 in terms of weight average molecular weight.

このスチレンスルホン酸と非スルホン酸系モノマーとの共重合体も、前記の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と併用することもできるし、また、このスチレンスルホン酸と非スルホン酸系モノマーとの共重合体をドーパントとして合成した導電性高分子の分散液と前記高分子スルホン酸をドーパントとして合成した導電性高分子の分散液とを混合して用いることもできる。   A copolymer of this styrene sulfonic acid and a non-sulfonic acid monomer can also be used in combination with a high molecular sulfonic acid such as polystyrene sulfonic acid, sulfonated polyester, phenol sulfonic acid novolak resin, or the like. Mixing and using a dispersion of a conductive polymer synthesized using a copolymer of a sulfonic acid and a non-sulfonic acid monomer as a dopant and a dispersion of a conductive polymer synthesized using the polymer sulfonic acid as a dopant You can also.

上記導電性高分子を含む分散液の調製にあたって、導電性高分子を合成するためのモノマーとしては、チオフェンまたはその誘導体が用いられるが、そのチオフェンの誘導体としては、例えば、3,4−エチレンジオキシチオフェン、その3,4−エチレンジオキシチオフェンのアルキル誘導体、3−アルキルチオフェン、3−アルコキシチオフェン、3−アルキル−4−アルコキシチオフェン、3,4−アルキルチオフェン、3,4−アルコキシチオフェンなどが挙げられ、そのアルキル基やアルコキシ基の炭素数は1〜16が適しているが、特に、3,4−エチレンジオキシチオフェンやそのアルキル誘導体が好ましい。   In preparing the dispersion containing the conductive polymer, thiophene or a derivative thereof is used as a monomer for synthesizing the conductive polymer. Examples of the thiophene derivative include 3,4-ethylenediethylene. Oxythiophene, its 3,4-ethylenedioxythiophene alkyl derivatives, 3-alkylthiophene, 3-alkoxythiophene, 3-alkyl-4-alkoxythiophene, 3,4-alkylthiophene, 3,4-alkoxythiophene, etc. 1 to 16 is suitable for the carbon number of the alkyl group or alkoxy group, and 3,4-ethylenedioxythiophene or an alkyl derivative thereof is particularly preferable.

上記3,4−エチレンジオキシチオフェンやそのアルキル誘導体について以下に詳しく説明するが、以下においては、「3,4−エチレンジオキシチオフェン」の酸素原子が配位する位置を示す「3,4−」を省略して「エチレンジオキシチオフェン」で説明する。   The 3,4-ethylenedioxythiophene and alkyl derivatives thereof will be described in detail below. In the following, the “3,4-ethylenedioxythiophene” oxygen atom coordinate position is shown. "Is abbreviated to" ethylenedioxythiophene ".

上記エチレンジオキシチオフェンまたはそのアルキル誘導体は、下記の一般式(2)で表される化合物に該当する。   The said ethylenedioxythiophene or its alkyl derivative corresponds to the compound represented by following General formula (2).

Figure 0005988831
(式中、Rは水素またはアルキル基である)
Figure 0005988831
(Wherein R 2 is hydrogen or an alkyl group)

そして、上記一般式(2)中のRが水素の化合物がエチレンジオキシチオフェンであり、これを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」と表示している。そして、上記一般式(2)中のRがアルキル基の場合、該アルキル基としては、炭素数が1〜4のもの、つまり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が好ましく、それらを具体的に例示すると、一般式(2)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、これを簡略化して「メチル化エチレンジオキシチオフェン」と表示する。一般式(2)の中の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、これを簡略化して「エチル化エチレンジオキシチオフェン」と表示する。 And, the compound in which R 2 in the general formula (2) is hydrogen is ethylenedioxythiophene, and this is expressed by IUPAC 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 more commonly named“ ethylenedioxy ”than represented by the IUPAC name. In many cases, “2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin” is expressed as “ethylenedioxythiophene”. When R 2 in the general formula (2) is an alkyl group, as the alkyl group, having a carbon number of 1-4, i.e., a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group are preferred, they Specifically, a compound in which R 2 in the general formula (2) is a methyl group is represented by “IUPAC name”, “2-methyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1 , 4] dioxin (2-Methyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxine) ”, but in this document, this is simplified to“ methylated ethylenedioxythiophene ”. Is displayed. A compound in which R 2 in the general formula (2) 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) ", but in this document, this is simplified and displayed as" ethylated ethylenedioxythiophene ".

一般式(2)の中のRがプロピル基の化合物は、IUPAC名称で表示すると、「2−プロピル−2,3−ジヒドロ−チエノ〔3,4−b〕〔1,4〕ジオキシン(2−Propyl−2,3−dihydro−thieno〔3,4−b〕〔1,4〕dioxine)」であるが、本書では、これを簡略化して「プロピ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(2)の中のRがブチル基の化合物は、IUPAC名称で表示すると、「2−ブチル−2,3−ジヒドロ−チエノ〔3,4−b〕〔1,4〕ジオキシン(2−Butyl−2,3−dihydro−thieno〔3,4−b〕〔1,4〕dioxine)」であるが、本書では、これを簡略化して「ブチル化エチレンジオキシチオフェン」と表示する。また、「2−アルキル−2,3−ジヒドロ−チエノ〔3,4−b〕〔1,4〕ジオキシン」を、本書では、簡略化して「アルキル化エチレンジオキシチオフェン」と表示する。そして、それらのアルキル化エチレンジオキシチオフェンの中でも、メチル化エチレンジオキシチオフェン、エチル化エチレンジオキシチオフェン、プロピル化エチレンジオキシチオフェン、ブチル化エチレンジオキシチオフェンが好ましく、特にエチル化エチレンジオキシチオフェン、プロピル化エチレンジオキシチオフェンが好ましい。なお、これらのアルキル化エチレンジオキシチオフェンの合成法は本出願人が出願した国際公開第2011/068026や国際公開第2011/074380において具体的に開示している。 The compound in which R 2 in the general formula (2) is a propyl group is represented by “IUPAC name”, “2-propyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin (2 -Propyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxine) ", but in this document, this is simplified and displayed as" propylated ethylenedioxythiophene ". And the compound in which R 2 in the general formula (2) is a butyl group is represented by “IUPAC name”, “2-butyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin”. (2-Butyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxine) ”, but in this document, this is simplified and expressed as“ butylated ethylenedioxythiophene ”. . In addition, “2-alkyl-2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin” is simply expressed as “alkylated ethylenedioxythiophene” in this document. Among these alkylated ethylenedioxythiophenes, methylated ethylenedioxythiophene, ethylated ethylenedioxythiophene, propylated ethylenedioxythiophene, and butylated ethylenedioxythiophene are preferred, and in particular ethylated ethylenedioxythiophene. Propylated ethylenedioxythiophene is preferred. The method for synthesizing these alkylated ethylenedioxythiophenes is specifically disclosed in International Publication Nos. 2011/0608026 and 2011/074380 filed by the present applicant.

これらのエチレンジオキシチオフェンやそのアルキル誘導体(すなわち、アルキル化エチレンジオキシチオフェン)は、それぞれ単独で用いることができるし、また、2種以上を併用することができる。   These ethylenedioxythiophenes and alkyl derivatives thereof (that is, alkylated ethylenedioxythiophenes) can be used alone or in combination of two or more.

次に、ポリマーアニオンをドーパントとしてチオフェンまたはその誘導体を酸化重合して導電性高分子を合成する手段について説明すると、上記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や、スチレンスルホン酸と非スルホン酸系モノマーとの共重合体(すなわち、スチレンスルホン酸と、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよび不飽和炭化水素含有アルコキシシラン化合物またはその加水分解物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の非スルホン酸系モノマーとの共重合体)などは、いずれも、水や水と水混和性溶剤との混合物からなる水性液に対して溶解性を有していることから、酸化重合は水中または水性液中で行われる。   Next, a means for oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof with a polymer anion as a dopant to synthesize a conductive polymer will be described. Polymer sulfonic acids such as polystyrene sulfonate, sulfonated polyester, phenol sulfonate novolak resin, , A copolymer of a styrene sulfonic acid and a non-sulfonic acid monomer (that is, selected from the group consisting of styrene sulfonic acid, methacrylic acid ester, acrylic acid ester, unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilane compound or a hydrolyzate thereof) Copolymers of at least one kind of non-sulfonic acid monomer) are soluble in an aqueous liquid composed of water or a mixture of water and a water-miscible solvent. The polymerization is performed in water or an aqueous liquid.

上記水性液を構成する水混和性溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、アセトニトリルなどが挙げられ、これらの水混和性溶剤の水との混合割合としては、水性液全体中の50質量%以下が好ましい。   Examples of the water-miscible solvent constituting the aqueous liquid include methanol, ethanol, propanol, acetone, acetonitrile, and the like. The mixing ratio of these water-miscible solvents with water is 50 in the entire aqueous liquid. The mass% or less is preferable.

導電性高分子を合成するにあたっての酸化重合は、化学酸化重合、電解酸化重合のいずれも採用することができる。   As the oxidative polymerization for synthesizing the conductive polymer, either chemical oxidative polymerization or electrolytic oxidative polymerization can be employed.

化学酸化重合を行うにあたっての酸化剤としては、例えば、過硫酸塩が用いられるが、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。   For example, persulfate is used as an oxidizing agent in performing chemical oxidative polymerization. Examples of the persulfate include ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, calcium persulfate, and barium persulfate. Is used.

化学酸化重合において、その重合時の条件は、特に限定されることはないが、化学酸化重合時の温度としては、5℃〜95℃が好ましく、10℃〜30℃がより好ましく、また、重合時間としては、1時間〜72時間が好ましく、8時間〜24時間がより好ましい。   In chemical oxidative polymerization, the conditions during the polymerization are not particularly limited, but the temperature during chemical oxidative polymerization is preferably 5 ° C to 95 ° C, more preferably 10 ° C to 30 ° C, and polymerization is also performed. As time, 1 hour-72 hours are preferable, and 8 hours-24 hours are more preferable.

電解酸化重合は、定電流でも定電圧でも行い得るが、例えば、定電流で電解酸化重合を行う場合、電流値としては0.05mA/cm〜10mA/cmが好ましく、0.2mA/cm〜4mA/cmがより好ましく、定電圧で電解酸化重合を行う場合は、電圧としては0.5V〜10Vが好ましく、1.5V〜5Vがより好ましい。電解酸化重合時の温度としては、5℃〜95℃が好ましく、特に10℃〜30℃が好ましい。また、重合時間としては、1時間〜72時間が好ましく、8時間〜24時間がより好ましい。なお、電解酸化重合にあたっては、触媒として硫酸第一鉄または硫酸第二鉄を添加してもよい。 Electrolytic oxidation polymerization is be carried out even at a constant voltage at a constant current, for example, when performing electrolytic oxidation polymerization at a constant current, preferably 0.05mA / cm 2 ~10mA / cm 2 as the current value, 0.2 mA / cm more preferably 2 ~4mA / cm 2, when performing electrolytic oxidation polymerization at a constant voltage, preferably 0.5V~10V as voltage, 1.5V to 5V is more preferable. The temperature during electrolytic oxidation polymerization is preferably 5 ° C to 95 ° C, and particularly preferably 10 ° C to 30 ° C. The polymerization time is preferably 1 hour to 72 hours, more preferably 8 hours to 24 hours. In the electrolytic oxidation polymerization, ferrous sulfate or ferric sulfate may be added as a catalyst.

上記のようにして得られる導電性高分子は、重合直後、水中または水性液中に分散した状態で得られ、酸化剤としての過硫酸塩や触媒として用いた硫酸鉄塩やその分解物などを含んでいる。そこで、その不純物を含んでいる導電性高分子の分散液を超音波ホモジナイザーや遊星ボールミルなどの分散機にかけて不純物を分散させた後、カチオン交換樹脂で金属成分を除去する。このときの動的光散乱法で測定した導電性高分子の粒径としては、100μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、1nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましい。その後、エタノール沈殿法、限外濾過法、陰イオン交換樹脂などにより、酸化剤や触媒の分解により生成した硫酸などを除去し、必要に応じ、高沸点溶剤を添加してもよい。   The conductive polymer obtained as described above is obtained immediately after polymerization in a state of being dispersed in water or an aqueous liquid, and includes persulfate as an oxidizing agent, iron sulfate used as a catalyst, and decomposition products thereof. Contains. Therefore, the conductive polymer dispersion containing the impurities is dispersed in a dispersing machine such as an ultrasonic homogenizer or a planetary ball mill, and then the metal component is removed with a cation exchange resin. The particle size of the conductive polymer measured by the dynamic light scattering method at this time is preferably 100 μm or less, more preferably 10 μm or less, preferably 1 nm or more, and more preferably 10 nm or more. Thereafter, the sulfuric acid generated by the decomposition of the oxidizing agent or the catalyst may be removed by an ethanol precipitation method, an ultrafiltration method, an anion exchange resin, or the like, and a high boiling point solvent may be added as necessary.

上記のように、導電性高分子の分散液中に高沸点溶剤を含有させておくと、乾燥して導電性高分子を得るときに、その製膜性を向上させ、それによって、導電性を向上させ、電解コンデンサの固体電解質として用いたときに、ESRを小さくさせることができる。これは、例えば、電解コンデンサの作製にあたって、コンデンサ素子を導電性高分子の分散液に浸漬し、取り出して乾燥したときに、高沸点溶剤も脱け出ていくが、その高沸点溶剤が脱け出る際に、形成される導電性高分子の層の厚み方向の層密度を高くさせ、それによって、導電性高分子間の面間隔が狭くなり、導電性高分子の導電性が高くなって、電解コンデンサの固体電解質として用いたときにESRの小さいものにさせることができるようになるものと考えられる。   As described above, when a high-boiling solvent is contained in the dispersion of the conductive polymer, the film-forming property is improved when the conductive polymer is obtained by drying, thereby improving the conductivity. When improved and used as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor, ESR can be reduced. This is because, for example, in the production of an electrolytic capacitor, when the capacitor element is immersed in a dispersion of a conductive polymer, taken out and dried, the high boiling point solvent also escapes, but the high boiling point solvent is removed. When exiting, increase the layer density in the thickness direction of the layer of the conductive polymer formed, thereby reducing the spacing between the conductive polymers, increasing the conductivity of the conductive polymer, When used as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor, it is considered that the ESR can be reduced.

上記高沸点溶剤としては、沸点が150℃以上のものが好ましく、そのような高沸点溶剤の具体例としては、前記の前処理用溶液に関連して例示したものと同様のものを用いることができる。そして、この高沸点溶剤の含有量としては、分散液中の導電性高分子に対して5〜3,000質量%(すなわち、導電性高分子100質量部に対して高沸点溶剤が5〜3,000質量部)が好ましく、上記範囲内で、20質量%以上がより好ましく、700質量%以下がより好ましい。   As the high boiling point solvent, those having a boiling point of 150 ° C. or higher are preferable, and specific examples of such a high boiling point solvent may be the same as those exemplified in relation to the pretreatment solution. it can. And as content of this high boiling point solvent, 5-3,000 mass% (namely, high boiling point solvent is 5-3 with respect to 100 mass parts of conductive polymers in dispersion liquid). 000 parts by mass), preferably 20% by mass or more, and more preferably 700% by mass or less within the above range.

また、上記導電性高分子を含む分散液には、コンデンサ素子と導電性高分子との密着性を高めるために、バインダ樹脂を添加してもよい。   In addition, a binder resin may be added to the dispersion containing the conductive polymer in order to improve the adhesion between the capacitor element and the conductive polymer.

そのようなバインダ樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリロニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ノボラック樹脂、シランカップリング剤などが挙げられ、特にポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂などが好ましい。また、スルホン化ポリアリル、スルホン化ポリビニル、スルホン化ポリスチレンのように、スルホン基が付加されていると、導電性高分子の導電性を向上させることができるので、より好ましい。   Examples of such binder resins include polyurethane, polyester, acrylic resin, polyamide, polyimide, epoxy resin, polyacrylonitrile resin, polymethacrylonitrile resin, polystyrene resin, novolac resin, silane coupling agent, etc. Polyester, polyurethane, acrylic resin and the like are preferable. Moreover, since the electroconductivity of a conductive polymer can be improved when the sulfone group is added like sulfonated polyallyl, sulfonated polyvinyl, and sulfonated polystyrene, it is more preferable.

本発明において用いる導電性高分子の分散液には、上記のように、高沸点溶剤やバインダ樹脂を含有させてもよいので、それらを含んでいる場合があるが、本発明では、必須の成分である導電性高分子が含まれてさえいれば、上記の高沸点溶剤や結合剤を含んでいるか否かにかかわらず、導電性高分子の分散液と呼んでいる。   As described above, the conductive polymer dispersion used in the present invention may contain a high boiling point solvent or a binder resin, and may contain them, but in the present invention, essential components are included. As long as the conductive polymer is contained, it is called a conductive polymer dispersion regardless of whether or not it contains the above high-boiling solvent or binder.

本発明において、電解コンデンサの製造にあたっては、前記のように、コンデンサ素子に前処理用溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行って前処理し、その前処理後のコンデンサ素子にポリマーアニオンをドーパントとする導電性高分子の分散液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行って、前処理後のコンデンサ素子に固体電解質を構成することになる導電性高分子の層を形成する。   In the present invention, in the production of the electrolytic capacitor, as described above, after impregnating the capacitor element with the pretreatment solution, the capacitor element after the pretreatment is pretreated by performing an operation of drying at least once. After impregnating a dispersion of a conductive polymer having an anion as a dopant, a drying operation is performed at least once to form a conductive polymer layer that will form a solid electrolyte in the capacitor element after pretreatment. To do.

上記の「少なくとも1回」とは、1回でもよいし、また、それより多い回数、つまり、2回以上でもよいという意味であるが、通常、コンデンサ素子への前処理用溶液による前処理は、コンデンサ素子に前処理用溶液を含浸した後、乾燥する操作を1回だけ行うことが多いが、上記前処理後のコンデンサ素子に導電性高分子の分散液を含浸した後、乾燥する操作は2〜3回繰り返すのが、コンデンサとしたときに所望の容量を得るのに適している。   The above “at least once” may mean one time or more times, that is, two times or more. Usually, the pretreatment with the pretreatment solution for the capacitor element is performed. In many cases, the capacitor element is impregnated with the pretreatment solution and then dried only once. However, after the pretreatment capacitor element is impregnated with the conductive polymer dispersion, the operation of drying is performed. Repeating 2 to 3 times is suitable for obtaining a desired capacity when a capacitor is used.

上記のように、前処理後のコンデンサ素子にポリマーアニオンをドーパントとする導電性高分子の分散液を含浸した後、乾燥して、前処理後のコンデンサ素子に導電性高分子の層を形成する操作を「本処理」という場合があるが、この本処理における前処理後のコンデンサ素子への導電性高分子の分散液の含浸は、上記前処理後のコンデンサ素子を導電性高分子の分散液に浸漬するか、または上記前処理後のコンデンサ素子に導電性高分子の分散液を吹き付けたり、塗布することによって行われる。そして、その含浸を導電性高分子の分散液に前処理後のコンデンサ素子を浸漬することによって行った場合は、乾燥を上記前処理後のコンデンサ素子を導電性高分子の分散液から取り出してから行う。   As described above, the pre-treated capacitor element is impregnated with a dispersion of a conductive polymer having a polymer anion as a dopant, and then dried to form a conductive polymer layer on the pre-treated capacitor element. The operation may be referred to as “main treatment”. The impregnation of the pre-treated capacitor element with the dispersion of the conductive polymer in this main treatment may be performed after the pre-treatment of the capacitor element with the conductive polymer dispersion liquid. Or by spraying or applying a dispersion of a conductive polymer to the capacitor element after the pretreatment. When the impregnation is performed by immersing the pretreated capacitor element in the conductive polymer dispersion, drying is performed after taking out the pretreated capacitor element from the conductive polymer dispersion. Do.

上記のような本処理にあたって、ポリマーアニオンをドーパントとする導電性高分子の分散液は、25℃で、pH2〜4であることが好ましい。これは、上記導電性高分子の分散液の25℃でのpHが2より低い場合は、コンデンサ素子の酸化被膜を破壊してしまうおそれがあるからであり、また、上記条件下でのpHが4より高くなると、コンデンサのESRが悪く(つまり、高く)なるおそれがあるからである。   In the main treatment as described above, the dispersion of the conductive polymer using the polymer anion as a dopant is preferably at 25 ° C. and pH 2-4. This is because when the pH of the conductive polymer dispersion at 25 ° C. is lower than 2, there is a risk of destroying the oxide film of the capacitor element. This is because if it exceeds 4, the ESR of the capacitor may be deteriorated (that is, high).

本発明では、上記のようなポリマーアニオンをドーパントとする導電性高分子の分散液を用いての本処理を経て導電性高分子の層を形成したコンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が溶解した有機溶剤溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行うことを経て電解コンデンサを製造するか、または導電性高分子の層を形成したコンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を沸点が150℃以上の高沸点溶剤に溶解した溶液を含浸することを少なくとも1回行うことを経て電解コンデンサを製造する。本発明では、この処理工程を後処理というが、これは、この処理をコンデンサ素子に導電性高分子の層を形成後に行うからである。   In the present invention, a capacitor element in which a conductive polymer layer is formed through the main treatment using a dispersion of a conductive polymer having a polymer anion as a dopant as described above, has a cyclic structure having at least one hydroxyl group. After impregnating the organic solvent solution in which the organic compound is dissolved, the electrolytic capacitor is manufactured through at least one drying operation, or at least one hydroxyl group is added to the capacitor element in which the conductive polymer layer is formed. An electrolytic capacitor is manufactured through at least one impregnation with a solution obtained by dissolving a cyclic organic compound having a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher. In the present invention, this treatment step is referred to as post-treatment because this treatment is performed after the conductive polymer layer is formed on the capacitor element.

そして、上記後処理に使用する溶液を後処理用溶液というが、上記のような特定の後処理用溶液で導電子高分子の層を形成後のコンデンサ素子を後処理することによって、ESRをより低くし、静電容量をより大きくし、耐電圧をより高くすることができる。   The solution used for the post-treatment is referred to as a post-treatment solution, and the capacitor element after the formation of the conductive polymer layer is post-treated with the specific post-treatment solution as described above. The capacitance can be increased and the withstand voltage can be further increased.

上記後処理における導電性高分子層を形成したコンデンサ素子への後処理用溶液の含浸は、上記コンデンサ素子を後処理用溶液に浸漬するか、または上記コンデンサ素子に後処理用溶液を吹き付けたり、塗布することによって行われる。   The impregnation of the post-treatment solution into the capacitor element in which the conductive polymer layer is formed in the post-treatment is performed by immersing the capacitor element in the post-treatment solution, or spraying the post-treatment solution on the capacitor element, This is done by applying.

そして、上記後処理用溶液としてヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が溶解した有機溶剤溶液を用いた場合、上記後処理用溶液の含浸後、乾燥するが、その含浸をコンデンサ素子を後処理用溶液に浸漬することによって行った場合には、乾燥をコンデンサ素子を後処理用溶液から取り出してから行う。また、後処理用溶液としてヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を沸点が150℃以上の高沸点有機溶剤に溶解した溶液を用いた場合には、その含浸後、乾燥しないので、上記後処理用溶液は電解コンデンサ内に残存することになる。   When an organic solvent solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved is used as the post-treatment solution, the post-treatment solution is impregnated and dried. In the case where it is performed by immersing it in a working solution, drying is performed after the capacitor element is taken out of the post-treatment solution. Further, when a solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved in a high-boiling organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is used as a post-treatment solution, it is not dried after the impregnation. The working solution will remain in the electrolytic capacitor.

上記のような導電性高分子の層を形成後の後処理において後処理用溶液として使用するヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が溶解した有機溶剤溶液に関して、そのヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物は前記前処理用溶液の調製にあたって用いたものと同様のものを用いることができ、また、有機溶剤も前記前処理用溶液の調製にあたって用いたものと同様の有機溶剤を用いることができる。   The organic solvent solution in which the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group used as the post-treatment solution in the post-treatment after forming the conductive polymer layer as described above has at least one hydroxyl group. The cyclic organic compound can be the same as that used in the preparation of the pretreatment solution, and the organic solvent can be the same organic solvent used in the preparation of the pretreatment solution. it can.

上記のヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が溶解した有機溶剤溶液は、後処理時に乾燥するタイプの後処理用溶液であるが、この乾燥するタイプの後処理用溶液の調製にあたって、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物がメタノールやエタノールなの低級アルコールに溶解しにくい場合には、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミンなどの低級アミン化合物や、アンモニア、イミダゾール、メチルイミダゾール、メチルエチルイミダゾール、メチルブチルイミダゾールなどの塩基性物質を添加して、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を上記のような有機溶剤に溶解しやすくしてもよい。   The organic solvent solution in which the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved is a post-treatment solution that is dried at the time of post-treatment. In the case where the cyclic organic compound having at least one of the above is difficult to dissolve in a lower alcohol such as methanol or ethanol, for example, lower amine compounds such as methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, ammonia, imidazole Basic substances such as methylimidazole, methylethylimidazole, and methylbutylimidazole may be added to facilitate dissolution of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group in the organic solvent as described above.

上記溶液中のヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の濃度は、特に限定されることはないが、0.1〜80質量%が好ましく、上記範囲内で、1質量%以上がより好ましく、また、10質量%以下がより好ましい。   The concentration of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group in the solution is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 80% by mass, and more preferably 1% by mass or more within the above range. Moreover, 10 mass% or less is more preferable.

上記のように溶液中のヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の濃度を0.1〜80質量%の範囲にすると、導電性高分子の層(以下、簡略化して、「導電性高分子層」ともいう)を形成したコンデンサ素子の上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の溶液への浸漬回数を多くしなくてもよいし、また、粘度の高すぎによる作業性の低下も生じにくくなる。   When the concentration of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group in the solution is in the range of 0.1 to 80% by mass as described above, a conductive polymer layer (hereinafter simply referred to as “conductive polymer”). It is not necessary to increase the number of immersions in the solution of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group of the capacitor element in which the capacitor element formed) is formed, and also the workability is deteriorated due to the excessively high viscosity. It becomes difficult.

上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の溶液の液性は、特に限定されることはないが、pHが1〜11の範囲にあることが好ましい。これは、pHが11より高くなるとアルカリによる導電性高分子の脱ドープが生じるおそれがあり、また、pHが1より低くなるとコンデンサ素子の酸化被膜が損傷して、漏れ電流が多くなるおそれがあるからである。   The liquid property of the solution of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is not particularly limited, but the pH is preferably in the range of 1 to 11. This is because when the pH is higher than 11, the conductive polymer may be undoped by alkali, and when the pH is lower than 1, the oxide film of the capacitor element may be damaged to increase the leakage current. Because.

上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の溶液を導電性高分子層を形成したコンデンサ素子に含浸し、乾燥すると、上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物は、その大部分が導電性高分子層上に薄膜状で存在するものの、溶液状態にあるときに、一部が導電性高分子層の内部に浸透し、その状態で乾燥されるので、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の一部が導電性高分子層の内部に入り込んでいるものと考えられる。   When a capacitor element having a conductive polymer layer is impregnated with a solution of a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and dried, the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is mostly conductive. Although it exists in the form of a thin film on the polymer layer, when it is in a solution state, a part of it penetrates into the conductive polymer layer and is dried in that state, so that the cyclic organic having at least one hydroxyl group It is considered that a part of the compound has entered the inside of the conductive polymer layer.

このヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の量は、導電性高分子に対して1〜5,000質量%(導電性高分子100質量部に対してヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が1〜5,000質量部)が好ましく、上記範囲内で、20質量%以上がより好ましく、また、500質量%以下がより好ましい。   The amount of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is 1 to 5,000% by mass with respect to the conductive polymer (the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group with respect to 100 parts by mass of the conductive polymer). Is preferably 1 to 5,000 parts by mass, more preferably 20% by mass or more, and even more preferably 500% by mass or less within the above range.

上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の溶液には、高沸点溶剤を添加しておくことが好ましい。これはヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が溶解した溶液中に高沸点溶剤を含有させておくと、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の製膜性を向上させ、それによって、ESRをより低くし、耐電圧性をより高くすることができるからである。   It is preferable to add a high boiling point solvent to the solution of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group. This is because when a high boiling point solvent is contained in a solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved, the film-forming property of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is improved. This is because the voltage resistance can be further lowered and the withstand voltage can be further increased.

上記のような高沸点溶剤としては、沸点が150℃以上のものが好ましく、そのような高沸点溶剤の具体例としては、前記の前処理用溶液に関して例示したものと同様のものを用いることができる。そして、上記高沸点溶剤の添加量としては、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に対して、5〜5,000質量%(すなわち、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物100質量部に対して高沸点溶剤が5〜5,000質量部)が好ましい。   As such a high boiling point solvent, those having a boiling point of 150 ° C. or higher are preferable, and specific examples of such a high boiling point solvent may be the same as those exemplified for the pretreatment solution. it can. The amount of the high-boiling solvent added is 5 to 5,000% by mass (that is, 100 parts by mass of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group) with respect to the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group. On the other hand, the high boiling point solvent is preferably 5 to 5,000 parts by mass).

上記のような沸点が150℃以上の高沸点溶剤として、例えば、エチレングリコール(沸点:198℃)、N−メチルピロリドン(沸点:202℃)、γ−ブチロラクトン(沸点:203℃)、ジメチルスルホキシド(沸点:189℃)などの沸点が150℃〜210℃の範囲内のものを用いる場合、それら沸点が150℃〜210℃の範囲内の高沸点溶剤の添加量としては、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に対して、5〜5,000質量%という好ましい範囲内で、200質量%以上がより好ましい。   Examples of the high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher as described above include ethylene glycol (boiling point: 198 ° C.), N-methylpyrrolidone (boiling point: 202 ° C.), γ-butyrolactone (boiling point: 203 ° C.), dimethyl sulfoxide ( (Boiling point: 189 ° C.), etc., when the boiling point is in the range of 150 ° C. to 210 ° C., the added amount of the high boiling point solvent in the range of 150 ° C. to 210 ° C. is at least one hydroxyl group. 200 mass% or more is more preferable within the preferable range of 5-5,000 mass% with respect to the cyclic organic compound to have.

また、上記のような沸点が150℃以上の高沸点溶剤として、例えば、ブタンジオール(沸点:230℃)ジエチレングリコール(沸点:244℃)、グリセロール(つまり、グリセリン)(沸点:290℃)、ジグリセロール(つまり、ジグリセリン)〔沸点:265℃(15mmHg)〕、ポリエチレングリコールなどの沸点が210℃より高い高沸点溶剤を用いる場合、それら沸点が210℃より高い高沸点溶剤の添加量としては、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に対して、5〜5,000質量%という好ましい範囲内で、20質量%以上がより好ましく、700質量%以下がより好ましい。   Examples of the high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher as described above include, for example, butanediol (boiling point: 230 ° C.) diethylene glycol (boiling point: 244 ° C.), glycerol (that is, glycerin) (boiling point: 290 ° C.), diglycerol (That is, diglycerin) [boiling point: 265 ° C. (15 mmHg)], when a high boiling point solvent having a boiling point higher than 210 ° C. such as polyethylene glycol is used, Within a preferable range of 5 to 5,000% by mass with respect to the cyclic organic compound having at least one group, 20% by mass or more is more preferable, and 700% by mass or less is more preferable.

高沸点溶剤の添加量が上記より少ない場合は、導電性高分子層形成後のコンデンサ素子に上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の有機溶剤溶液を含浸したとき、導電性高分子の一部が溶解または膨潤し、それが乾燥するときにコンフォメーション(構造)が変化して導電性高分子の導電性が低下し、その結果、電解コンデンサのESRが高くなるとともに、耐電圧を高くさせる作用が低下するおそれがある。また、高沸点溶剤の添加量が上記より多い場合は、溶液の乾燥に時間を要する上に、その熱履歴によりESRを高くしてしまうおそれがある。   When the amount of the high-boiling solvent added is less than the above, when the capacitor element after the formation of the conductive polymer layer is impregnated with the organic solvent solution of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, one of the conductive polymers is added. When the part dissolves or swells and it dries, the conformation (structure) changes and the conductivity of the conductive polymer decreases, resulting in an increase in ESR of the electrolytic capacitor and a higher withstand voltage. The action may be reduced. If the amount of the high-boiling solvent added is larger than the above, it takes time to dry the solution, and the ESR may be increased due to the thermal history.

また、上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の溶液に3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールグリシジル、メタクリル酸グリシジルなどを添加しておくことと、電解コンデンサの耐電圧を向上させる作用が増加するので好ましい。   Further, by adding 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, polyethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol glycidyl, glycidyl methacrylate, etc. to the solution of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, Since the effect | action which improves a withstand voltage increases, it is preferable.

上記の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ポリエチレングリコールグリシジルエーテル、ジエチレングリコールグリシジル、メタクリル酸グリシジルなどの耐電圧向上剤のヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の溶液への添加量は、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に対して、0.1〜1000質量%(すなわち、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物100質量部に対して結合剤0.1〜1000質量部)が好ましく、上記範囲内で、10質量%以上がより好ましく、また、300質量%以下がより好ましい。   The amount of cyclic organic compound having at least one hydroxyl group of a voltage resistance improver such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, polyethylene glycol glycidyl ether, diethylene glycol glycidyl, and glycidyl methacrylate is added to the hydroxyl group. 0.1 to 1000% by mass with respect to the cyclic organic compound having at least one (ie, binder of 0.1 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group) is preferable. Within the above range, 10% by mass or more is more preferable, and 300% by mass or less is more preferable.

この後処理時に乾燥するタイプの後処理用溶液による後処理は、上記導電性高分子層を形成後のコンデンサ素子を後処理用溶液を含浸した後、乾燥する工程を少なくとも1回行うことによって行われる。上記コンデンサ素子への後処理用溶液の含浸は、コンデンサ素子を後処理用溶液に浸漬するか、またはコンデンサ素子に後処理用溶液を吹き付けたり、塗布することによって行われる。そして、この後処理用溶液の含浸後の乾燥は、後処理用溶液の含浸を後処理用溶液にコンデンサ素子を浸漬することによって行った場合には、コンデンサ素子を後処理用溶液から取り出してから行う。   The post-treatment with a post-treatment solution that is dried during the post-treatment is performed by impregnating the capacitor element after the formation of the conductive polymer layer with the post-treatment solution and then drying it at least once. Is called. The impregnation of the capacitor element with the post-treatment solution is performed by immersing the capacitor element in the post-treatment solution, or spraying or applying the post-treatment solution to the capacitor element. Then, when the drying after the impregnation with the post-treatment solution is performed by immersing the capacitor element in the post-treatment solution, the capacitor element is taken out from the post-treatment solution. Do.

上記乾燥は、加熱による導電性高分子への影響を少なくし、かつ後処理を作業性よく行う観点から、通常、溶媒として用いられている有機溶剤の沸点より高い温度で行われる。   The drying is usually performed at a temperature higher than the boiling point of the organic solvent used as the solvent from the viewpoint of reducing the influence on the conductive polymer by heating and performing post-treatment with good workability.

次に、後処理時に乾燥しないタイプの後処理用溶液について説明する。この後処理用溶液とは前記のようにヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を沸点が150℃以上の高沸点溶剤に溶解したものである。   Next, a post-treatment solution that does not dry during post-treatment will be described. The post-treatment solution is obtained by dissolving a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group as described above in a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher.

この後処理時に乾燥しないタイプの後処理用溶液に使用するヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物や沸点が150℃以上の高沸点溶剤は、これまでに説明してきたものと同様のものを用いることができる。そして、上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に関しては、その役割(作用)はこれまでに説明した場合と同様に、ESRをより低くさせ、静電容量をより大きくさせ、耐電圧性をより向上させるためであり、沸点が150℃以上の高沸点溶剤は、上記ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を溶解させるための溶剤としての作用を担うとともに、電解コンデンサの耐熱性を高く保つためのものである。   The cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and the high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher used in the post-treatment solution that does not dry at the time of this post-treatment are the same as those described above. be able to. And as for the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, the role (action) is the same as in the case explained so far, lowering the ESR, increasing the capacitance, and improving the voltage resistance. The high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher serves as a solvent for dissolving the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, and keeps the heat resistance of the electrolytic capacitor high. Is for.

上記後処理時に乾燥しないタイプの後処理用溶液においては、沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶媒となり、ヒドロキシル基を少なくとも1つ以上有する環状有機化合物が溶質となるが、このヒドロキシル基を少なくとも1つ以上有する環状有機化合物の溶液中における濃度としては、0.5〜50質量%が好ましく、その範囲内で、2質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、また、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。つまり、ヒドロキシル基を少なくとも1つ以上有する環状有機化合物の濃度が上記より低い場合は、電解コンデンサのESRが充分に低くならず、耐熱性も低下するおそれがあり、また、ヒドロキシル基を少なくとも1つ以上有する環状有機化合物の濃度が上記より高い場合は、該環状有機化合物の析出が起こりやすくなり、取扱性が悪くなることに加えて、電解コンデンサのESRが悪くなるおそれがある。   In the post-treatment solution that does not dry during the post-treatment, a high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher serves as a solvent, and a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group serves as a solute. As a density | concentration in the solution of the cyclic organic compound which has 1 or more, 0.5-50 mass% is preferable, 2 mass% or more is more preferable in that range, 5 mass% or more is further more preferable, and 30 mass % Or less is more preferable, and 20% by mass or less is more preferable. That is, when the concentration of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is lower than the above, the ESR of the electrolytic capacitor may not be sufficiently lowered, and the heat resistance may be lowered, and at least one hydroxyl group may be present. When the concentration of the cyclic organic compound is higher than the above, precipitation of the cyclic organic compound is likely to occur, and in addition to poor handleability, ESR of the electrolytic capacitor may be deteriorated.

また、上記後処理用溶液にエポキシ化合物またはその加水分解物、シラン化合物またはその加水分解物およびポリアルコールよりなる群から選ばれる少なくとも1種の耐電圧向上剤を含有させておくと、電解コンデンサの耐電圧性を向上させる作用が増加することから好ましい。   When the post-treatment solution contains at least one withstand voltage improver selected from the group consisting of an epoxy compound or a hydrolyzate thereof, a silane compound or a hydrolyzate thereof and a polyalcohol, This is preferable because the effect of improving the voltage resistance is increased.

上記耐電圧向上剤の後処理用溶液中における濃度としては、0.05〜20質量%が好ましく、その範囲で0.1質量%以上がより好ましく、また、5質量%以下がより好ましい。   The concentration of the withstand voltage improver in the post-treatment solution is preferably 0.05 to 20% by mass, more preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 5% by mass or less.

そして、上記エポキシ化合物またはその加水分解物としては、例えば、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールグリシジル、メタクリル酸グリシジル、エポキシプロパノール(つまり、グリシドール)、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、エポキシブタン(つまり、グリシジルメタン)、エポキシペンタン(つまり、グリシジルエタン)、エポキシヘキサン(つまり、グリシジルプロパン)、エポキシヘプタン(つまり、グリシジルブタン)、エポキシオクタン(つまり、グリシジルペンタン)、エポキシシクロヘキセン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ブチレングリコールジグリシジルエーテル、ペンチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキシレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテルなどが挙げられ、シラン化合物またはその加水分解物としては、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、n−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、n−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、シリカゾルなどが挙げられ、ポリアルコールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールなどが挙げられる。   Examples of the epoxy compound or a hydrolyzate thereof include polyethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol glycidyl, glycidyl methacrylate, epoxy propanol (that is, glycidol), methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, propyl glycidyl ether, and butyl glycidyl. Ether, epoxybutane (ie glycidylmethane), epoxypentane (ie glycidylethane), epoxyhexane (ie glycidylpropane), epoxyheptane (ie glycidylbutane), epoxyoctane (ie glycidylpentane), epoxycyclohexene, Ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, butylene glycol Diglycidyl ether, pentylene glycol diglycidyl ether, hexylene glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether and the like. Examples of the silane compound or a hydrolyzate thereof include 3-aminopropyltrimethoxysilane, n- Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, n-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltri Methoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- Examples thereof include acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and silica sol. Examples of the polyalcohol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, Examples include polybutylene glycol.

この後処理時に乾燥しないタイプの後処理用溶液による後処理は、前記のように、導電性高分子層を形成したコンデンサ素子に上記後処理用溶液を含浸することを少なくとも1回行うことによって行われる。この含浸は、前記と同様に、導電性高分子を形成後のコンデンサ素子を後処理用溶液に浸漬するか、または上記コンデンサ素子に後処理用溶液を吹き付けたり、塗布することによって行われる。   The post-treatment with a post-treatment solution that does not dry during this post-treatment is performed by impregnating the capacitor element with the conductive polymer layer impregnated with the post-treatment solution at least once as described above. Is called. This impregnation is performed by immersing the capacitor element after forming the conductive polymer in a post-treatment solution, or spraying or applying the post-treatment solution to the capacitor element, as described above.

そして、この後処理時に乾燥しないタイプの後処理用溶液は、そのまま、電解液として使用できるので、乾燥を要しない。従って、この後処理時に乾燥しないタイプの後処理用溶液による後処理は、前記のような後処理時に乾燥するタイプの後処理用溶液による後処理に比べて、乾燥工程を省くことができるという利点がある。   The post-treatment solution that does not dry at the time of the post-treatment can be used as an electrolytic solution as it is, and therefore does not require drying. Therefore, the post-treatment with the post-treatment solution that does not dry during the post-treatment has the advantage that the drying step can be omitted compared to the post-treatment with the post-treatment solution that is dried during the post-treatment as described above. There is.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、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、以下の実施例などにおいて、濃度や使用量を示す際の%は、特にその基準を付記しないかぎり、質量基準による%である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited only to those illustrated in these examples. In the following examples and the like,% in the case of indicating the concentration and the amount used is% based on mass unless otherwise specified.

また、実施例に先立ち、コンデンサ素子への前処理にあたって実施例で用いる前処理用溶液の調製例を調製例1〜12で示し、比較例で用いる前処理用溶液の調製例を調製例13〜14で示す。そして、コンデンサ素子への導電性高分子の層の形成にあたって用いる導電性高分子の分散液の調製例を調製例(I)〜(II)で示し、また、導電性高分子の層の形成後の後処理にあたって用いる後処理用溶液の調製例を調製例A〜Bで示す。   Prior to the examples, preparation examples of pretreatment solutions used in the examples for pretreatment of capacitor elements are shown in Preparation Examples 1 to 12, and preparation examples of pretreatment solutions used in Comparative Examples are shown in Preparation Examples 13 to 13. 14. An example of preparing a conductive polymer dispersion used for forming a conductive polymer layer on a capacitor element is shown in Preparation Examples (I) to (II), and after forming the conductive polymer layer. Examples of preparation of post-treatment solutions used in post-treatment are shown in Preparation Examples A to B.

調製例1
撹拌装置付き1Lビーカー内に入れたエタノール500gに15gのヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルと5gの3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加した後、5gのポリエチレングリコール400を添加し、その後、24時間撹拌することによって、前処理用溶液1を調製した。
Preparation Example 1
After adding 15 g of hydroxybenzenecarboxylic acid butyl ester and 5 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane to 500 g of ethanol placed in a 1 L beaker with a stirrer, 5 g of polyethylene glycol 400 is added, and then for 24 hours. A pretreatment solution 1 was prepared by stirring.

上記ヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルはヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルの前処理用溶液1中の濃度は約2.86%であり、ポリエチレングリコール400は沸点が150℃以上の高沸点溶剤に該当し、このポリエチレングリコール400の前処理用溶液1中の濃度は約0.95%である。そして、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランは耐電圧向上剤に該当し、この3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの前処理用溶液1中の濃度は0.95%である。   The hydroxybenzene carboxylic acid butyl ester corresponds to a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, and the concentration of the hydroxy benzene carboxylic acid butyl ester in the pretreatment solution 1 is about 2.86%. Corresponds to a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher, and the concentration of the polyethylene glycol 400 in the pretreatment solution 1 is about 0.95%. And 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane corresponds to a withstand voltage improver, and the concentration of the 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane in the pretreatment solution 1 is 0.95%.

調製例2
撹拌装置付き1Lビーカー内に入れたエタノール500gに15gのヒドロキシベンゼンカルボン酸と5gの3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加した後、5gのポリエチレングリコール400を添加し、その後、24時間撹拌することによって、前処理用溶液2を調製した。
Preparation Example 2
After adding 15 g of hydroxybenzenecarboxylic acid and 5 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane to 500 g of ethanol in a 1 L beaker with a stirrer, add 5 g of polyethylene glycol 400, and then stir for 24 hours. Thus, a pretreatment solution 2 was prepared.

上記ヒドロキシベンゼンカルボン酸はヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このヒドロキシベンゼンカルボン酸の前処理用溶液2中の濃度は約2.86%である。そして、その他は前記前処理用溶液1の場合と同様である。   The hydroxybenzenecarboxylic acid corresponds to a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, and the concentration of the hydroxybenzenecarboxylic acid in the pretreatment solution 2 is about 2.86%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 1.

調製例3
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加しなかった以外は、すべて調製例1と同様の操作を行って、前処理用溶液3を調製した。
Preparation Example 3
A pretreatment solution 3 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was not added.

この前処理用溶液3では、耐電圧向上剤の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加しなかったことに伴ない、ヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルの濃度が約2.88%になり、ポリエチレングリコール400の濃度が約0.96%になった。   In this pretreatment solution 3, the concentration of the hydroxybenzene carboxylic acid butyl ester was about 2.88% due to the absence of the withstand voltage improver 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. The concentration of glycol 400 was about 0.96%.

調製例4
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加しなかった以外は、すべて調製例2と同様の操作を行って、前処理用溶液4を調製した。
Preparation Example 4
A pretreatment solution 4 was prepared in the same manner as in Preparation Example 2, except that 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was not added.

この前処理用溶液4では、耐電圧向上剤の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加しなかったことに伴ない、ヒドロキシベンゼンカルボン酸の濃度が約2.88%になり、ポリエチレングリコール400の濃度が約0.96%になった。   In this pretreatment solution 4, the concentration of hydroxybenzene carboxylic acid was about 2.88% due to the absence of addition of the withstand voltage improver 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and polyethylene glycol 400 Concentration of about 0.96%.

調製例5
ヒドロキシベンゼンカルボン酸に代えて、ニトロフェノールを添加した以外は、すべて調製例1と同様の操作を行って、前処理用溶液5を調製した。
Preparation Example 5
A pretreatment solution 5 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that nitrophenol was added instead of hydroxybenzenecarboxylic acid.

上記ニトロフェノールはヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このニトロフェノールの前処理用溶液5中の濃度は約2.86%である。そして、その他は前記前処理用溶液1の場合と同様である。   The nitrophenol corresponds to a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, and the concentration of the nitrophenol in the pretreatment solution 5 is about 2.86%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 1.

調製例6
ヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルに代えて、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸を添加した以外は、すべて調製例1と同様の操作を行って、前処理用溶液6を調製した。
Preparation Example 6
A pretreatment solution 6 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that hydroxynitrobenzenecarboxylic acid was added instead of hydroxybenzenecarboxylic acid butyl ester.

上記ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸はヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸の前処理用溶液6中の濃度は約2.86%である。そして、その他は前記前処理用溶液1の場合と同様である。   The hydroxynitrobenzenecarboxylic acid corresponds to a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, and the concentration of the hydroxynitrobenzenecarboxylic acid in the pretreatment solution 6 is about 2.86%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 1.

調製例7
ヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルに代えて、メトキシフェノールを添加した以外は、すべて調製例1と同様の操作を行って、前処理用溶液7を調製した。
Preparation Example 7
A pretreatment solution 7 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that methoxyphenol was added instead of hydroxybenzenecarboxylic acid butyl ester.

上記メトキシフェノールはヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このメトキシフェノールの前処理用溶液7中の濃度は約2.86%である。そして、その他は前記前処理用溶液1の場合と同様である。   The methoxyphenol corresponds to a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, and the concentration of the methoxyphenol in the pretreatment solution 7 is about 2.86%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 1.

調製例8
ヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルに代えて、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸ブチルエステルを添加した以外は、すべて調製例1と同様の操作を行って、前処理用溶液8を調製した。
Preparation Example 8
A pretreatment solution 8 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that hydroxynitrobenzenecarboxylic acid butyl ester was added instead of hydroxybenzenecarboxylic acid butyl ester.

上記ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸ブチルエステルはヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸ブチルエステルの前処理用溶液8中の濃度は約2.86%である。そして、その他は前記前処理用溶液1の場合と同様である。   The hydroxynitrobenzenecarboxylic acid butyl ester corresponds to a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, and the concentration of the hydroxynitrobenzenecarboxylic acid butyl ester in the pretreatment solution 8 is about 2.86%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 1.

調製例9
ポリエチレングリコール400に代えて、ジグリセロールを添加した以外は、すべて調製例1と同様の操作を行って、前処理用溶液9を調製した。
Preparation Example 9
A pretreatment solution 9 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that diglycerol was added instead of polyethylene glycol 400.

上記ジクリセロールは沸点が265℃(15mmHg)で、沸点が150℃以上の高沸点溶剤に該当し、このジクリセロールの前処理用溶液9中の濃度は約0.95%である。そして、その他は前記前処理用溶液1の場合と同様である。   The diglycerol corresponds to a high boiling point solvent having a boiling point of 265 ° C. (15 mmHg) and a boiling point of 150 ° C. or higher, and the concentration of the diglycerol in the pretreatment solution 9 is about 0.95%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 1.

調製例10
ポリエチレングリコール400に代えて、ジグリセロールを添加した以外は、すべて調製例2と同様の操作を行って、前処理用溶液10を調製した。
Preparation Example 10
A pretreatment solution 10 was prepared in the same manner as in Preparation Example 2, except that diglycerol was added instead of polyethylene glycol 400.

上記ジクリセロールの前処理用溶液10中の濃度は約0.95%である。そして、その他は前記前処理用溶液2の場合と同様である。
調製例11
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに代えて、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを添加した以外は、すべて調製例1と同様の操作を行って、前処理用溶液11を調製した。
The concentration of the diglycerol in the pretreatment solution 10 is about 0.95%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 2.
Preparation Example 11
A pretreatment solution 11 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that polyethylene glycol diglycidyl ether was added instead of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane.

上記ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルは耐電圧向上剤に該当し、このポリエチレングリコールジグリシジルエーテルの前処理用溶液11の濃度は0.95%である。そして、その他は前記前処理用溶液1の場合と同様である。   The polyethylene glycol diglycidyl ether corresponds to a withstand voltage improver, and the concentration of the polyethylene glycol diglycidyl ether pretreatment solution 11 is 0.95%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 1.

調製例12
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに代えて、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを添加した以外は、すべて調製例2と同様の操作を行って、前処理用溶液7を調製した。
Preparation Example 12
A pretreatment solution 7 was prepared in the same manner as in Preparation Example 2, except that polyethylene glycol diglycidyl ether was added instead of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane.

上記ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルの前処理用溶液12中の濃度は約0.95%である。そして、その他は前記前処理用溶液2の場合と同様である。   The concentration of the polyethylene glycol diglycidyl ether in the pretreatment solution 12 is about 0.95%. Others are the same as in the case of the pretreatment solution 2.

調製例13(比較例用)
ヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルを添加しなかった以外は、調製例1と同様の操作を行って、比較例用の前処理用溶液13を調製した。
Preparation Example 13 (for comparative example)
A pretreatment solution 13 for a comparative example was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that hydroxybenzenecarboxylic acid butyl ester was not added.

調製例14(比較例用)
ヒドロキシベンゼンカルボン酸ブチルエステルに代えて、トルエンスルホン酸を添加した以外は、調製例1と同様の操作を行って、比較例用の前処理用溶液14を調製した。
Preparation Example 14 (for comparative example)
A pretreatment solution 14 for a comparative example was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that toluenesulfonic acid was added instead of hydroxybenzenecarboxylic acid butyl ester.

導電性高分子の分散液の調製例(I)
テイカ社製ポリスチレンスルホン酸(重量平均分子量100、000)の3%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0.3gを添加し、その中に3,4−エチレンジオキシチオフェン4mLをゆっくり滴下した。
Preparation Example of Conductive Polymer Dispersion (I)
600 g of 3% aqueous solution of polystyrene sulfonic acid (weight average molecular weight 100,000) manufactured by Teika Co., Ltd. was put into a stainless steel container having an internal volume of 1 L, and 0.3 g of ferrous sulfate heptahydrate was added. 4 mL of 3,4-ethylenedioxythiophene was slowly added dropwise.

それらを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6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2時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と濾過を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。 They were 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 6 times with water, and then subjected to a dispersion treatment for 2 hours with an ultrasonic homogenizer [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 this cation exchange resin and 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2%に調整した後、28%アンモニア水溶液でpHを3.2に調整して、導電性高分子の分散液(I)を得た。   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 2%, and then the pH was adjusted to 3.2 with a 28% aqueous ammonia solution to obtain a conductive polymer dispersion (I).

得られた導電性高分子の分散液(I)中の導電性高分子の粒度分布を大塚電子製ELS−Zで測定したところ、平均粒径が150nmであった。   When the particle size distribution of the conductive polymer in the obtained dispersion liquid (I) of the conductive polymer was measured by ELS-Z manufactured by Otsuka Electronics, the average particle size was 150 nm.

導電性高分子の分散液の調製例(II)
2Lの攪拌機付セパラブルフラスコに1Lの純水を添加し、そこにスチレンスルホン酸ナトリウム170g(スチレンスルホン酸として152g)とアクリル酸ヒドロキシエチル30gを添加した。そして、その溶液に酸化剤として過硫酸アンモニウムを1g添加してスチレンスルホン酸とアクリル酸ヒドロキシエチルとの重合反応を12時間行った。
Preparation Example of Conductive Polymer Dispersion (II)
1 L of pure water was added to a 2 L separable flask equipped with a stirrer, and 170 g of sodium styrenesulfonate (152 g as styrenesulfonic acid) and 30 g of hydroxyethyl acrylate were added thereto. And 1g of ammonium persulfate was added to the solution as an oxidizing agent, and the polymerization reaction of styrenesulfonic acid and hydroxyethyl acrylate was performed for 12 hours.

そして、その後、その反応液を限外濾過装置〔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、濃度を3%に調整してスチレンスルホン酸とアクリル酸ヒドロキシエチルとの共重合体の3%水溶液を得た。   Then, the reaction solution is treated with an ultrafiltration device (Vivaflow 200 (trade name) manufactured by Sartorius Co., Ltd., molecular weight fraction 50,000) to remove free low-molecular components in the solution to a concentration of 3%. By adjusting, a 3% aqueous solution of a copolymer of styrene sulfonic acid and hydroxyethyl acrylate was obtained.

得られたスチレンスルホン酸とアクリル酸ヒドロキシエチルとの共重合体について、ゲル濾過カラムを用い、デキストランを標品として見積もった重量平均分子量は、150,000であった。   The obtained styrene sulfonic acid and hydroxyethyl acrylate copolymer had a weight average molecular weight of 150,000 estimated using a gel filtration column and dextran as a standard.

そして、前記導電性高分子の分散液(I)における濃度3%のポリスチレンスルホン酸水溶液に代えて、上記スチレンスルホン酸とアクリル酸ヒドロキシエチルとの共重合体の3%水溶液を用いた以外は、すべて上記調製例(I)と同様の操作を行って、濃度2%の導電性高分子の分散液を得た。その濃度2%の導電性高分子の分散液に対して、28%アンモニア水溶液を加えてpHを2.7に調整した。そして、その溶液40gに対し、ジメチルスルホキシドを3g(導電性高分子に対して約375%)添加して、導電性高分子の分散液(II)を得た。   Then, instead of the polystyrene sulfonic acid aqueous solution having a concentration of 3% in the dispersion liquid (I) of the conductive polymer, a 3% aqueous solution of the copolymer of styrene sulfonic acid and hydroxyethyl acrylate was used, All the same operations as in Preparation Example (I) were performed to obtain a conductive polymer dispersion having a concentration of 2%. A 28% aqueous ammonia solution was added to the 2% conductive polymer dispersion to adjust the pH to 2.7. Then, 3 g of dimethyl sulfoxide (about 375% with respect to the conductive polymer) was added to 40 g of the solution to obtain a conductive polymer dispersion (II).

この導電性高分子の分散液(II)中の導電性高分子の粒度分布を大塚電子製ELS−Zで測定したところ、平均粒径が130nmであった。   When the particle size distribution of the conductive polymer in the dispersion liquid (II) of this conductive polymer was measured by ELS-Z manufactured by Otsuka Electronics, the average particle size was 130 nm.

後処理用溶液の調製例A
ヒドロキシベンゼンカルボン酸をエタノールとエチレングリコールとの質量比が1:1の混合溶媒に溶解して濃度2%の溶液を調製した。そして、そのヒドロキシベンゼンカルボン酸の2%エタノール−エチレングリコール溶液100gに対し、ニトロフェノールを2g添加し、さらに、ポリエチレングリコールジグリシジル1gを添加し、撹拌して後処理用溶液Aを得た。この後処理用溶液AのpHは3.9であった。
Example A of preparation of post-treatment solution
Hydroxybenzene carboxylic acid was dissolved in a mixed solvent having a mass ratio of ethanol and ethylene glycol of 1: 1 to prepare a 2% concentration solution. Then, 2 g of nitrophenol was added to 100 g of the 2% ethanol-ethylene glycol solution of hydroxybenzene carboxylic acid, and 1 g of polyethylene glycol diglycidyl was further added and stirred to obtain a post-treatment solution A. The pH of the post-treatment solution A was 3.9.

上記ヒドロキシベンゼンカルボン酸はヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このヒドロキシベンゼンカルボン酸の後処理用溶液A中の濃度は約1.93%であり、上記ニトロフェノールもヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このニトロフェノールの後処理用溶液A中の濃度も約1.93%である。そして、上記ポリエチレングリコールジグリシジルは耐電圧向上剤に該当し、このポリエチレングリコールジグリシジルの後処理用溶液中の濃度は約0.97%であり、上記エチレングリコールは沸点が179℃であって、沸点が150℃以上の高沸点溶剤に該当し、このエチレングリコールの後処理用溶液中の濃度は約48%である。そして、この後処理用溶液Aは後記の実施例1〜24で導電性高分子層の形成後の後処理に用いるものであり、その後処理時において溶剤を乾燥するタイプのものである。   The hydroxybenzene carboxylic acid corresponds to a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, the concentration of the hydroxybenzene carboxylic acid in the post-treatment solution A is about 1.93%, and the nitrophenol also has a hydroxyl group. This corresponds to a cyclic organic compound having at least one, and the concentration of the nitrophenol in the aftertreatment solution A is also about 1.93%. The polyethylene glycol diglycidyl corresponds to a withstand voltage improver, the concentration in the polyethylene glycol diglycidyl post-treatment solution is about 0.97%, and the ethylene glycol has a boiling point of 179 ° C. This corresponds to a high-boiling solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher, and the concentration in the ethylene glycol aftertreatment solution is about 48%. This post-treatment solution A is used for post-treatment after the formation of the conductive polymer layer in Examples 1 to 24 described later, and is a type in which the solvent is dried during the subsequent treatment.

後処理用溶液の調製例B
攪拌機付き1Lビーカー内に入れたγ−ブチロラクトン500gに40gのp−ヒドロキシベンゼンカルボン酸と5gのニトロフェノールと4gのポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを添加した後、8gのジメチルアミンを添加し、24時間撹拌することによって後処理用溶液Bを得た。
Preparation B for post-treatment solution
After adding 40 g of p-hydroxybenzenecarboxylic acid, 5 g of nitrophenol and 4 g of polyethylene glycol diglycidyl ether to 500 g of γ-butyrolactone placed in a 1 L beaker equipped with a stirrer, 8 g of dimethylamine was added and stirred for 24 hours. As a result, a post-treatment solution B was obtained.

上記γ−ブチロラクトンは沸点が203℃あって、沸点が150℃以上の高沸点溶剤に該当し、ヒドロキシベンゼンカルボン酸とニトロフェノールはヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に該当し、このヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物の後処理用溶液B中の濃度は約8.08%であり、ヒドロキシベンゼンカルボン酸とニトロフェノールとの比率は質量比で8:1である。そして、上記ポリエチレングリコールジグリシジルは耐電圧向上剤に該当し、このポリエチレングリコールジグリシジルの後処理用溶液中の濃度は約0.72%であり、上記ジメチルアミンは電解質のカチオンに該当し、このジメチルアミンの後処理用溶液中の濃度は約1.44%である。そしてこの後処理用溶液Bは後記の実施例25〜48で導電性高分子層の形成後の後処理に用いるものであり、その後処理時において溶剤を乾燥しないタイプのものである。   The γ-butyrolactone corresponds to a high-boiling solvent having a boiling point of 203 ° C. and a boiling point of 150 ° C. or more, and hydroxybenzenecarboxylic acid and nitrophenol correspond to a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group. The concentration in the post-treatment solution B of the cyclic organic compound having at least one is about 8.08%, and the ratio of hydroxybenzenecarboxylic acid to nitrophenol is 8: 1 by mass. The polyethylene glycol diglycidyl corresponds to a withstand voltage improver, the concentration in the polyethylene glycol diglycidyl post-treatment solution is about 0.72%, and the dimethylamine corresponds to an electrolyte cation. The concentration in the dimethylamine aftertreatment solution is about 1.44%. This post-treatment solution B is used for post-treatment after formation of the conductive polymer layer in Examples 25 to 48 described later, and is a type in which the solvent is not dried during the subsequent treatment.

〔巻回型アルミニウム電解コンデンサでの評価(1)〕
この巻回型アルミニウム電解コンデンサでの評価(1)では、後処理時に溶剤を乾燥するタイプの巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造し、その巻回型アルミニウム電解コンデンサで本発明の評価をする。
[Evaluation with a wound aluminum electrolytic capacitor (1)]
In the evaluation (1) using the wound aluminum electrolytic capacitor, a wound aluminum electrolytic capacitor of a type in which the solvent is dried during post-processing is manufactured, and the present invention is evaluated with the wound aluminum electrolytic capacitor.

実施例1
アルミニウム箔の表面をエッチング処理した後、200V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巻回して、コンデンサ素子を作製した。
Example 1
After etching the surface of the aluminum foil, a lead terminal is attached to the anode on which the dielectric layer is formed by chemical conversion treatment at 200 V, and the lead terminal is attached to the cathode made of aluminum foil. The cathode was wound through a separator to produce a capacitor element.

上記コンデンサ素子を前記の調製例1で調製した前処理用溶液1に浸漬し、1分後に取り出し、150℃で15分間乾燥して前処理を行った。   The capacitor element was immersed in the pretreatment solution 1 prepared in Preparation Example 1, and taken out after 1 minute, and dried at 150 ° C. for 15 minutes for pretreatment.

次に、上記前処理後のコンデンサ素子を調製例(I)で調製した導電性高分子の分散液(I)に浸漬し、5分後に取り出し、150℃で30分間乾燥する操作を3回行って、コンデンサ素子に固体電解質となる導電性高分子の層を形成した。   Next, the capacitor element after the above pretreatment is immersed in the conductive polymer dispersion (I) prepared in Preparation Example (I), taken out after 5 minutes, and dried at 150 ° C. for 30 minutes three times. Thus, a conductive polymer layer serving as a solid electrolyte was formed on the capacitor element.

そして、上記導電性高分子の層を形成後のコンデンサ素子を前記後処理用溶液の調製例Aで調製した後処理用溶液Aに浸漬し、1分後に取り出し、150℃で15分間乾燥して後処理を行った後、外装材で外装して実施例1の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。   And the capacitor | condenser element after forming the said conductive polymer layer is immersed in the post-treatment solution A prepared in the preparation example A of the post-treatment solution, taken out after 1 minute, and dried at 150 ° C. for 15 minutes. After the post-treatment, the wound aluminum electrolytic capacitor of Example 1 was manufactured by packaging with an exterior material.

実施例2〜12
前処理用溶液1に代えて、前処理用溶液2〜12を用い、それぞれ別々に前処理を行った以外は、すべて実施例1と同様の操作を行って、実施例2〜12の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Examples 2-12
The same procedures as in Example 1 were performed except that the pretreatment solutions 2 to 12 were used in place of the pretreatment solution 1 and the respective pretreatments were performed separately. Type aluminum electrolytic capacitors were manufactured.

実施例13〜24
導電性高分子の分散液(I)に代えて、導電性高分子の分散液(II)を用いた以外は、すべて実施例1〜12と同様の操作を行って、実施例13〜24の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Examples 13-24
Except for using the conductive polymer dispersion (II) instead of the conductive polymer dispersion (I), the same operations as in Examples 1 to 12 were carried out. A wound aluminum electrolytic capacitor was manufactured.

比較例1
前処理用溶液1による前処理を行わなかった以外は、すべて実施例1と同様の操作を行って、比較例1の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 1
A wound aluminum electrolytic capacitor of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment with the pretreatment solution 1 was not performed.

比較例2
前処理用溶液1に代えて、比較例用の前処理用溶液13を用いて前処理を行った以外は、すべて実施例1と同様の操作を行って、比較例2の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the pretreatment solution 13 for the comparative example was used in place of the pretreatment solution 1, and the wound aluminum electrolysis of the comparative example 2 was performed. A capacitor was manufactured.

比較例3
前処理用溶液1に代えて、比較例用の前処理用溶液14を用いて前処理を行った以外は、すべて実施例1と同様の操作を行って、比較例3の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 3
The same procedure as in Example 1 was performed except that the pretreatment solution 14 for the comparative example was used in place of the pretreatment solution 1, and the wound aluminum electrolysis of the comparative example 3 was performed. A capacitor was manufactured.

比較例4
後処理用溶液Aによる後処理を行わなかった以外は、すべて実施例1と同様の操作を行って、比較例4の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 4
A wound aluminum electrolytic capacitor of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that no post-treatment with the post-treatment solution A was performed.

比較例5
前処理用溶液1による前処理を行わなかった以外は、すべて実施例13と同様の操作を行って、比較例5の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 5
A wound aluminum electrolytic capacitor of Comparative Example 5 was manufactured in the same manner as in Example 13 except that the pretreatment with the pretreatment solution 1 was not performed.

比較例6
前処理用溶液1に代えて、比較例用の前処理用溶液13を用いて前処理を行った以外は、すべて実施例13と同様の操作を行って、比較例6の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 6
The same procedure as in Example 13 was performed except that the pretreatment solution 13 for the comparative example was used in place of the pretreatment solution 1, and the wound aluminum electrolysis of the comparative example 6 was performed. A capacitor was manufactured.

比較例7
前処理用溶液1に代えて、比較例用の前処理用溶液14を用いて前処理を行った以外は、すべて実施例13と同様の操作を行って、比較例7の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 7
The same procedure as in Example 13 was performed except that the pretreatment solution 14 for the comparative example was used in place of the pretreatment solution 1, and the wound aluminum electrolysis of the comparative example 7 was performed. A capacitor was manufactured.

比較例8
後処理用溶液Aによる後処理を行わなかった以外は、すべて実施例13と同様の操作を行って、比較例8の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 8
A wound aluminum electrolytic capacitor of Comparative Example 8 was produced in the same manner as in Example 13 except that the post-treatment with the post-treatment solution A was not performed.

上記のように製造した実施例1〜24および比較例1〜8の巻回型アルミニウム電解コンデンサについて、前処理にあたって用いた前処理用溶液の種類、導電性高分子の層の形成にあたって用いた導電性高分子の分散液の種類、導電性高分子の層の形成後の後処理にあたって用いた後処理用溶液の種類を実施例1〜24については表1に示し、比較例1〜8については表2に示す。ただし、それらの種類は、前処理用溶液に関してはその番号で示し、後処理用溶液に関してはその記号で示す。そして、導電性高分子の分散液(I)、(II)に関しては(I)、(II)で示す。   About the wound type aluminum electrolytic capacitors of Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 8 manufactured as described above, the kind of pretreatment solution used for the pretreatment and the conductivity used for forming the conductive polymer layer Table 1 shows the types of the dispersion liquid of the conductive polymer and the types of the post-treatment solutions used in the post-treatment after the formation of the conductive polymer layer, and Tables 1 to 8 show the comparative examples 1 to 8. It shows in Table 2. However, these types are indicated by the number for the pretreatment solution and by the symbol for the posttreatment solution. The conductive polymer dispersions (I) and (II) are indicated by (I) and (II).

Figure 0005988831
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上記のようにして製造した実施例1〜24および比較例1〜8の巻回型アルミニウム電解コンデンサについて、ESRおよび静電容量を測定し、かつ、破壊電圧を測定した。その結果を実施例1〜24については表3に示し、比較例1〜8については表4に示す。なお、ESR、静電容量および破壊電圧の測定方法は次の通りである。   With respect to the wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 8 manufactured as described above, ESR and capacitance were measured, and breakdown voltage was measured. The results are shown in Table 3 for Examples 1 to 24 and in Table 4 for Comparative Examples 1 to 8. In addition, the measuring method of ESR, an electrostatic capacitance, and a breakdown voltage is as follows.

ESR:
HEWLETT PACKARD社製のLCRメーター(4284A)を用い、25℃の条件下で、100kHzで測定した。
静電容量:
HEWLETT PACKARD社製のLCRメーター(4284A)を用い、25℃の条件下で、120Hzで測定した。
破壊電圧:
松定プレシジョン社製PRK650−2.5を用い、25℃の条件下で、電圧を1V/秒の速度で上昇させて破壊時の電圧を測定した。
ESR:
Using an LCR meter (4284A) manufactured by HEWLETT PACKARD, measurement was performed at 100 kHz under the condition of 25 ° C.
Capacitance:
Using an LCR meter (4284A) manufactured by HEWLETT PACKARD, measurement was performed at 120 Hz under the condition of 25 ° C.
Breakdown voltage:
Using PRK650-2.5 manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd., the voltage at the time of breakdown was measured by increasing the voltage at a rate of 1 V / sec under the condition of 25 ° C.

上記ESRおよび静電容量の測定は、各試料とも、20個ずつについて行い、ESRおよび静電容量に関して表3および表4に示す数値は、その20個の測定値の平均値を求め、小数点第2位を四捨五入して示したものである。また、破壊電圧の測定は、各試料とも、10個ずつについて行い、破壊電圧に関して表3および表4に示す数値は、10個の測定値の平均値を求め、小数点以下を四捨五入して示したものである。   The measurement of ESR and capacitance is performed for 20 samples for each sample, and the numerical values shown in Table 3 and Table 4 for ESR and capacitance are obtained by calculating the average value of the 20 measured values. Rounded to the second place. In addition, the breakdown voltage was measured for 10 samples for each sample, and the numerical values shown in Tables 3 and 4 for the breakdown voltage were obtained by calculating an average value of 10 measured values and rounding off the decimals. Is.

Figure 0005988831
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表3〜4に示す結果から明らかなように、実施例1〜24の巻回型アルミニウム電解コンデンサ(以下、「巻回型アルミニウム電解コンデンサ」を簡略化して「コンデンサ」という場合がある)は、比較例1〜8のコンデンサに比べて、ESRが低く、静電容量が大きく、かつ、破壊電圧が高かった。   As is apparent from the results shown in Tables 3 to 4, the wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 1 to 24 (hereinafter sometimes referred to as “capacitors” by simplifying the “wound aluminum electrolytic capacitor”) are: Compared with the capacitors of Comparative Examples 1 to 8, the ESR was low, the capacitance was large, and the breakdown voltage was high.

すなわち、コンデンサ素子に固体電解質を構成する導電性高分子の層を形成するに先立って、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液からなる前処理用溶液1〜12でコンデンサ素子を前処理し、導電性高分子層の形成後にヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が溶解した有機溶剤溶液からなる後処理用溶液Aで後処理した実施例1〜24のコンデンサは、前処理用溶液1〜12のいずれでも前処理しなかった比較例1や比較例5のコンデンサ、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を含まない前処理用溶液13で前処理した比較例2や比較例6のコンデンサ、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に代えてヒドロキシル基を有しないトルエンスルホン酸を溶解した前処理用溶液14で前処理した比較例3や比較例7のコンデンサ、導電性高分子層の形成後に後処理用溶液Aによる後処理をしなかった比較例4や比較例8のコンデンサに比べて、ESRが低く、静電容量が大きく、破壊電圧が高かった。   That is, prior to forming the conductive polymer layer constituting the solid electrolyte in the capacitor element, from the organic solvent solution in which the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and the high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher are dissolved. The capacitor element is pretreated with the pretreatment solutions 1 to 12, and after the formation of the conductive polymer layer, the posttreatment is performed with the posttreatment solution A comprising an organic solvent solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved. The capacitors of Examples 1 to 24 that were not pretreated with any of the pretreatment solutions 1 to 12 did not contain the capacitors of Comparative Examples 1 and 5 and the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group. In place of the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group, the capacitors of Comparative Examples 2 and 6 pretreated with the solution 13 No post-treatment with post-treatment solution A was performed after the formation of the capacitors and conductive polymer layers of Comparative Examples 3 and 7 pre-treated with pre-treatment solution 14 in which toluenesulfonic acid having no xyl group was dissolved. Compared to the capacitors of Comparative Examples 4 and 8, the ESR was low, the capacitance was large, and the breakdown voltage was high.

また、実施例3のコンデンサや実施例4のコンデンサでは、その前処理用溶液に3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを添加していないが、それぞれ3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを前処理用溶液に添加している実施例1のコンデンサや実施例2のコンデンサに比べると、破壊電圧が若干低くなっているものの、比較例1〜8のコンデンサに比べると、破壊電圧がはるかに高く、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのような耐電圧向上剤の添加は、望ましいものであるが、必ずしも必要ではないことが分かる。   In the capacitors of Example 3 and Example 4, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was not added to the pretreatment solution, but 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was pretreated. Although the breakdown voltage is slightly lower than the capacitors of Example 1 and Example 2 added to the solution for use, the breakdown voltage is much higher than the capacitors of Comparative Examples 1 to 8, It can be seen that the addition of a voltage tolerant such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane is desirable but not necessary.

また、上記実施例1〜24および比較例1〜8の巻回型アルミニウム電解コンデンサの10個ずつ(先にESRや静電容量の測定に使用したが、破壊電圧の測定に使用しなかった残りの10個ずつ)について、松定プレシジョン社製PRk650−2.5とEL1.5k−650V−LGobを用い、2秒間に50V、20Aの充放電を1万回繰り返した後のESRと静電容量を測定することによって、充放電特性を調べた。その結果を実施例1〜24については表5に示し、比較例1〜8については表6に示す。なお、ESRや静電容量の測定方法は前記と同様であり、また、表5や表6への測定値の表示方法は、10個の測定値の平均値を求めた点を除いては、前記表の表3や表4の場合と同様である。これは以後の実施例25などでも同様である。   Further, 10 pieces of each of the wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 8 (the remainder that was previously used for measuring ESR and capacitance, but not used for measuring breakdown voltage) ESR and capacitance after repeating charge and discharge of 50V, 20A 10,000 times for 2 seconds using PRk650-2.5 and EL1.5k-650V-LGob manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd. The charge / discharge characteristics were examined by measuring. The results are shown in Table 5 for Examples 1 to 24 and in Table 6 for Comparative Examples 1 to 8. In addition, the measuring method of ESR and electrostatic capacitance is the same as the above, and the display method of the measured value in Table 5 and Table 6 is the point except having calculated | required the average value of ten measured values, The same as in the case of Table 3 and Table 4 in the above table. The same applies to the following 25th embodiment.

Figure 0005988831
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表5〜6に示す結果から明らかなように、充放電を1万回繰り返した後でも、実施例1〜24の巻回型アルミニウム電解コンデンサ(以下、簡略化して「コンデンサ」という場合がある)は、比較例1〜8のコンデンサに比べて、ESRが低く、静電容量が大きかった。   As is apparent from the results shown in Tables 5 to 6, even after the charge and discharge were repeated 10,000 times, the wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 1 to 24 (hereinafter sometimes simply referred to as “capacitors”) Compared with the capacitor | condenser of Comparative Examples 1-8, ESR was low and the electrostatic capacitance was large.

そして、この表5〜6に示すESR値および静電容量値と前記表3〜4に示すESR値および静電容量値との対比から明らかなように、実施例1〜24のコンデンサは、比較例1〜8のコンデンサに比べて、充放電を1万回繰り返した後のESRの増加や静電容量の低下が少なく、充放電特性が優れていた。すなわち、充放電を1万回繰り返した後では、実施例1〜24のコンデンサと比較例1〜8のコンデンサのESRや静電容量の差は、充放電開始前よりも大きくなり、実施例1〜24のコンデンサは、比較例1〜8のコンデンサに比べて、充放電特性が優れていた。   As is clear from the comparison between the ESR values and capacitance values shown in Tables 5 to 6 and the ESR values and capacitance values shown in Tables 3 to 4, the capacitors of Examples 1 to 24 were compared. Compared to the capacitors of Examples 1 to 8, the increase in ESR and the decrease in capacitance after 10,000 charge / discharge cycles were small, and the charge / discharge characteristics were excellent. That is, after charging and discharging is repeated 10,000 times, the difference in ESR and capacitance between the capacitors of Examples 1 to 24 and the capacitors of Comparative Examples 1 to 8 becomes larger than before the start of charging and discharging. The capacitors of ˜24 were superior in charge / discharge characteristics compared to the capacitors of Comparative Examples 1-8.

上記実施例1〜24のコンデンサのように電解質を固体の導電性高分子で構成したコンデンサでは、充放電の繰り返しによって特性が低下することが生じやすいが、上記のように、実施例1〜24のコンデンサは充放電特性が優れていた。   In the capacitor in which the electrolyte is composed of a solid conductive polymer like the capacitors in Examples 1 to 24, the characteristics are likely to deteriorate due to repeated charge and discharge. However, as described above, Examples 1 to 24 The capacitor had excellent charge / discharge characteristics.

〔巻回型アルミニウム電解コンデンサでの評価(2)〕
この巻回型アルミニウム電解コンデンサでの評価(2)では、後処理時に溶剤を乾燥しないタイプの巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造し、その巻回型アルミニウム電解コンデンサで本発明の評価をする。
[Evaluation with a wound aluminum electrolytic capacitor (2)]
In the evaluation (2) using the wound aluminum electrolytic capacitor, a wound aluminum electrolytic capacitor of a type that does not dry the solvent during post-processing is manufactured, and the present invention is evaluated with the wound aluminum electrolytic capacitor.

実施例25
アルミニウム箔の表面をエッチング処理した後、200V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巻回して、コンデンサ素子を作製した。
Example 25
After etching the surface of the aluminum foil, a lead terminal is attached to the anode on which the dielectric layer is formed by chemical conversion treatment at 200 V, and the lead terminal is attached to the cathode made of aluminum foil. The cathode was wound through a separator to produce a capacitor element.

上記コンデンサ素子を、前記調製例1で調製した前処理用溶液1に浸漬し、1分後に取り出し、150℃で15分間乾燥して前処理を行った。   The capacitor element was immersed in the pretreatment solution 1 prepared in Preparation Example 1, taken out after 1 minute, and dried at 150 ° C. for 15 minutes for pretreatment.

次に、上記前処理後のコンデンサ素子を、調製例(I)で調製した導電性高分子の分散液(I)に浸漬し、5分後に取り出し、150℃で30分間乾燥する工程を2回繰り返して、導電性高分子の層を形成した。   Next, the pretreated capacitor element is immersed in the conductive polymer dispersion (I) prepared in Preparation Example (I), taken out after 5 minutes, and dried at 150 ° C. for 30 minutes twice. Repeatedly, a conductive polymer layer was formed.

そして、上記導電性高分子の層を形成後のコンデンサ素子を前記後処理用溶液の調製例Bで調製した後処理用溶液Bに浸漬し、1分後に取り出すことによって後処理を行った後、外装材で外装して実施例25の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。   And after performing the post-treatment by immersing the capacitor element after forming the conductive polymer layer in the post-treatment solution B prepared in Preparation Example B for the post-treatment solution and taking it out after 1 minute, The wound aluminum electrolytic capacitor of Example 25 was manufactured by packaging with a packaging material.

実施例26〜36
前処理用溶液1に代えて、前記調製例2〜12で調製した前処理用溶液2〜12を用い、それぞれ別々に前処理を行った以外は、すべて実施例25と同様の操作を行って、実施例26〜36の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Examples 26-36
The same procedure as in Example 25 was performed except that the pretreatment solutions 2 to 12 prepared in Preparation Examples 2 to 12 were used in place of the pretreatment solution 1 and the pretreatment was performed separately. The wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 26 to 36 were manufactured.

実施例37〜48
導電性高分子の分散液(I)に代えて、前記調製例(II)で調製した導電性高分子の分散液(II)を用いた以外は、すべて実施例25〜36と同様の操作を行って、実施例37〜48の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Examples 37-48
The same operations as in Examples 25 to 36 were performed except that the conductive polymer dispersion liquid (II) prepared in Preparation Example (II) was used instead of the conductive polymer dispersion liquid (I). As a result, wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 37 to 48 were manufactured.

比較例9
前処理用溶液1による前処理を行わなかった以外は、すべて実施例25と同様の操作を行って、比較例9の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 9
A wound aluminum electrolytic capacitor of Comparative Example 9 was produced in the same manner as in Example 25 except that the pretreatment with the pretreatment solution 1 was not performed.

比較例10
前処理用溶液1に代えて、比較例用の前処理用溶液13を用いて前処理を行った以外は、すべて実施例25と同様の操作を行って、比較例10の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 10
The same procedure as in Example 25 was performed except that the pretreatment solution 13 for the comparative example was used in place of the pretreatment solution 1, and the wound aluminum electrolysis of the comparative example 10 was performed. A capacitor was manufactured.

比較例11
前処理用溶液1に代えて、比較例用の前処理用溶液14を用いて前処理を行った以外は、すべて実施例25と同様の操作を行って、比較例11の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 11
The same procedure as in Example 25 was performed except that the pretreatment solution 14 for the comparative example was used instead of the pretreatment solution 1, and the wound aluminum electrolysis of the comparative example 11 was performed. A capacitor was manufactured.

比較例12
後処理用溶液Bによる後処理を行わなかった以外は、すべて実施例25と同様の操作を行って、比較例12の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 12
A wound aluminum electrolytic capacitor of Comparative Example 12 was produced in the same manner as in Example 25 except that no post-treatment with post-treatment solution B was performed.

比較例13
前処理用溶液1による前処理を行わなかった以外は、すべて実施例37と同様の操作を行って、比較例13の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 13
A wound aluminum electrolytic capacitor of Comparative Example 13 was manufactured in the same manner as in Example 37 except that the pretreatment with the pretreatment solution 1 was not performed.

比較例14
前処理用溶液1に代えて、比較例用の前処理用溶液13を用いて前処理を行った以外は、すべて実施例37と同様の操作を行って、比較例14の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 14
The same procedure as in Example 37 was performed except that the pretreatment solution 13 for the comparative example was used in place of the pretreatment solution 1, and the wound aluminum electrolysis of the comparative example 14 was performed. A capacitor was manufactured.

比較例15
前処理用溶液1に代えて、比較例用の前処理用溶液14を用いて前処理を行った以外は、すべて実施例37と同様の操作を行って、比較例15の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 15
The same procedure as in Example 37 was performed except that the pretreatment solution 14 for the comparative example was used in place of the pretreatment solution 1, and the wound aluminum electrolysis of the comparative example 15 was performed. A capacitor was manufactured.

比較例16
後処理用溶液Bによる後処理を行わなかった以外は、すべて実施例37と同様の操作を行って、比較例16の巻回型アルミニウム電解コンデンサを製造した。
Comparative Example 16
A wound aluminum electrolytic capacitor of Comparative Example 16 was manufactured in the same manner as in Example 37 except that the post-treatment with the post-treatment solution B was not performed.

上記のように製造した実施例25〜48および比較例9〜16の巻回型アルミニウム電解コンデンサについて、前処理にあたって用いた前処理用溶液の種類、導電性高分子層の形成にあたって用いた導電性高分子の分散液の種類、導電性高分子層の形成後の後処理にあたって用いた後処理用溶液の種類を実施例25〜48については表7に示し、比較例9〜16については表8に示す。ただし、それらの種類の表示方法は前記表1〜2の場合と同じである。   About the winding type aluminum electrolytic capacitors of Examples 25 to 48 and Comparative Examples 9 to 16 manufactured as described above, the kind of pretreatment solution used for the pretreatment and the conductivity used for forming the conductive polymer layer The types of polymer dispersion and the types of post-treatment solutions used for post-treatment after formation of the conductive polymer layer are shown in Table 7 for Examples 25-48 and Table 8 for Comparative Examples 9-16. Shown in However, the display method of these types is the same as the case of the said Table 1-2.

Figure 0005988831
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上記のようにして製造した実施例25〜48および比較例9〜16の巻回型アルミニウム電解コンデンサについて、前記実施例1の場合と同様に、ESRおよび静電容量を測定し、かつ、破壊電圧を測定した。その結果を実施例25〜48については表9に示し、比較例1〜8については表10に示す。そして、それらESR値、静電容量値、破壊電圧値などの表9〜10への表示方法は前記表3〜4の場合と同様である。   For the wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 25 to 48 and Comparative Examples 9 to 16 manufactured as described above, the ESR and capacitance were measured and the breakdown voltage was measured as in the case of Example 1. Was measured. The results are shown in Table 9 for Examples 25-48 and in Table 10 for Comparative Examples 1-8. And the display method to Tables 9-10, such as those ESR value, an electrostatic capacitance value, a breakdown voltage value, is the same as that of the case of the said Tables 3-4.

Figure 0005988831
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表9〜10に示す結果から明らかなように、実施例25〜48の巻回型アルミニウム電解コンデンサ(以下、「巻回型アルミニウム電解コンデンサ」を簡略化して「コンデンサ」という場合がある)は、比較例9〜16のコンデンサに比べて、ESRが低く、静電容量が大きく、かつ、破壊電圧が高かった。   As is clear from the results shown in Tables 9 to 10, the wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 25 to 48 (hereinafter sometimes referred to as “capacitors” by simplifying the “wound aluminum electrolytic capacitor”) are: Compared to the capacitors of Comparative Examples 9 to 16, the ESR was low, the capacitance was large, and the breakdown voltage was high.

すなわち、コンデンサ素子に固体電解質を構成する導電性高分子の層を形成するに先立って、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液からなる前処理用溶液1〜12でコンデンサ素子を前処理し、導電性高分子層の形成後にヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を沸点が150℃以上の高沸点溶剤に溶解した溶液からなる後処理用溶液Bで後処理した実施例25〜48のコンデンサは、前処理用溶液1〜12のいずれでも前処理しなかった比較例9や比較例13のコンデンサ、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を含まない前処理用溶液13で前処理した比較例10や比較例14のコンデンサ、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物に代えてヒドロキシル基を有しないトルエンスルホン酸を溶解した前処理用溶液14で前処理した比較例11や比較例15のコンデンサ、導電性高分子層の形成後に後処理用溶液Bによる後処理をしなかった比較例12や比較例16のコンデンサに比べて、ESRが低く、静電容量が大きく、破壊電圧が高かった。   That is, prior to forming the conductive polymer layer constituting the solid electrolyte in the capacitor element, from the organic solvent solution in which the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and the high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher are dissolved. The capacitor element is pretreated with the following pretreatment solutions 1 to 12, and after the formation of the conductive polymer layer, a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved in a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher. The capacitors of Examples 25 to 48 post-treated with the post-treatment solution B have at least one of the capacitors of Comparative Examples 9 and 13 that were not pre-treated with any of the pre-treatment solutions 1 to 12 and the hydroxyl group. The capacitors of Comparative Examples 10 and 14 pretreated with the pretreatment solution 13 containing no cyclic organic compound, and at least one hydroxyl group In place of the cyclic organic compound to be formed, the capacitors of Comparative Examples 11 and 15 pretreated with the pretreatment solution 14 in which toluenesulfonic acid having no hydroxyl group was dissolved, and the posttreatment solution B after the formation of the conductive polymer layer Compared with the capacitors of Comparative Example 12 and Comparative Example 16 which were not subjected to post-treatment, the ESR was low, the capacitance was large, and the breakdown voltage was high.

また、上記実施例25〜48および比較例9〜16の巻回型アルミニウム電解コンデンサの10個ずつ(ESRや静電容量の測定に使用したが、破壊電圧の測定に使用しなかった残りの10個ずつ)について、150℃で250時間貯蔵し、25℃まで冷却した後、前記実施例1の場合と同様にESRや静電容量を測定した。その結果を実施例25〜48については表11に示し、比較例9〜16については表12に示す。なお、表11〜12への測定値の表示方法は、前記表5〜6の場合と同様である。   In addition, each of the wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 25 to 48 and Comparative Examples 9 to 16 (the remaining 10 which were used to measure ESR and capacitance but were not used to measure breakdown voltage). Each was stored at 150 ° C. for 250 hours, cooled to 25 ° C., and then ESR and capacitance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 11 for Examples 25-48 and in Table 12 for Comparative Examples 9-16. In addition, the display method of the measured value to Tables 11-12 is the same as that of the case of the said Tables 5-6.

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表11〜12に示す結果から明らかなように、実施例25〜48の巻回型アルミニウム電解コンデンサ(以下、簡略化して「コンデンサ」という場合がある)は、比較例9〜16のコンデンサに比べて、ESRが低く、静電容量が大きかった。   As is apparent from the results shown in Tables 11 to 12, the wound aluminum electrolytic capacitors of Examples 25 to 48 (hereinafter sometimes simply referred to as “capacitors”) are compared with the capacitors of Comparative Examples 9 to 16. The ESR was low and the capacitance was large.

そして、この表11〜12に示すESR値および静電容量値と前記表9〜10に示すESR値および静電容量値との対比から明らかなように、実施例25〜48のコンデンサは、比較例9〜16のコンデンサに比べて、150℃で250時間貯蔵した後のESRの増加や静電容量の低下が少なく、耐熱性が優れていた。すなわち、150℃で250時間貯蔵した後では、実施例25〜48のコンデンサと比較例9〜16のコンデンサのESRや静電容量の差は、貯蔵前よりも大きくなり、実施例25〜48のコンデンサは、比較例9〜16のコンデンサに比べて、耐熱性が優れていた。   As is clear from the comparison of the ESR values and capacitance values shown in Tables 11 to 12 with the ESR values and capacitance values shown in Tables 9 to 10, the capacitors of Examples 25 to 48 were compared. Compared to the capacitors of Examples 9 to 16, there was little increase in ESR and decrease in capacitance after storage at 150 ° C. for 250 hours, and heat resistance was excellent. That is, after storage at 150 ° C. for 250 hours, the difference in ESR and capacitance between the capacitors of Examples 25 to 48 and the capacitors of Comparative Examples 9 to 16 is larger than that before storage. The capacitor was superior in heat resistance as compared with the capacitors of Comparative Examples 9-16.

導電性高分子の合成にあたって酸化剤として遷移金属塩を用いず、かつ前記実施例1〜24のコンデンサのように、実質上、電解質として導電性高分子のような固体しか用いないコンデンサでは、耐熱性の低下はほとんど考慮に入れる必要はないが、この実施例25〜48のコンデンサのように、液状のもの(つまり、後処理用溶液の調製にあたって用いた沸点が150℃以上の高沸点溶剤)を含んでいるコンデンサでは、高温で貯蔵した場合の耐熱性が問題になる。   In the synthesis of the conductive polymer, a capacitor that does not use a transition metal salt as an oxidizing agent and substantially uses only a solid such as a conductive polymer as an electrolyte, such as the capacitors of Examples 1 to 24, is heat resistant. However, it is not necessary to take into account the deterioration of the properties, but like the capacitors of Examples 25 to 48, they are in liquid form (that is, high-boiling solvents having a boiling point of 150 ° C. or higher used in the preparation of the post-treatment solution). In the case of a capacitor containing the heat resistance, there is a problem of heat resistance when stored at a high temperature.

しかし、上記実施例25〜48のコンデンサは、液状のものを含んでいても、150℃で250時間という高温長時間の貯蔵でもESRの増加や静電容量の低下が少なく、耐熱性が優れていた。   However, the capacitors of Examples 25 to 48 are excellent in heat resistance even if they contain liquid ones, and even when stored at 150 ° C. for 250 hours at a high temperature for a long time, there is little increase in ESR or decrease in capacitance. It was.

Claims (7)

導電性高分子を固体電解質として用いる電解コンデンサを製造するにあたり、アルミニウム、タンタルおよびニオブよりなる群から選ばれる少なくとも1種の弁金属の多孔体と上記弁金属の酸化被膜からなる誘電体層とを有するコンデンサ素子に導電性高分子の層を形成するに際して、その前処理として、上記コンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行い、
上記前処理後のコンデンサ素子に、ポリマーアニオンをドーパントとしてチオフェンまたはその誘導体を酸化重合して得られた導電性高分子の分散液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行うことによって、コンデンサ素子に導電性高分子の層を形成し、
上記導電性高分子の層を形成後のコンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が溶解した有機溶剤溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行うことによって後処理することを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
In manufacturing an electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte, a porous body of at least one valve metal selected from the group consisting of aluminum, tantalum and niobium and a dielectric layer made of an oxide film of the valve metal When forming a conductive polymer layer on a capacitor element, the organic solvent in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or more are dissolved in the capacitor element as a pretreatment. After impregnating the solution, the drying operation is performed at least once,
The capacitor element after the pre-treatment is impregnated with a dispersion of a conductive polymer obtained by oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof with a polymer anion as a dopant, and then dried at least once, whereby a capacitor is obtained. Form a conductive polymer layer on the device,
The capacitor element after forming the conductive polymer layer is impregnated with an organic solvent solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved, and then subjected to post-treatment by performing at least one drying operation. The manufacturing method of the electrolytic capacitor characterized by these.
導電性高分子を固体電解質として用いる電解コンデンサを製造するにあたり、アルミニウム、タンタルおよびニオブよりなる群から選ばれる少なくとも1種の弁金属の多孔体と上記弁金属の酸化被膜からなる誘電体層とを有するコンデンサ素子に導電性高分子の層を形成するに際して、その前処理として、上記コンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物と沸点が150℃以上の高沸点溶剤が溶解した有機溶剤溶液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行い、
上記前処理後のコンデンサ素子に、ポリマーアニオンをドーパントとしてチオフェンまたはその誘導体を酸化重合して得られた導電性高分子の分散液を含浸した後、乾燥する操作を少なくとも1回行うことによって、コンデンサ素子に導電性高分子の層を形成し、
上記導電性高分子の層を形成後のコンデンサ素子に、ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物を沸点が150℃以上の高沸点溶剤に溶解した溶液を含浸することを少なくとも1回行うことによって後処理することを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
In manufacturing an electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte, a porous body of at least one valve metal selected from the group consisting of aluminum, tantalum and niobium and a dielectric layer made of an oxide film of the valve metal When forming a conductive polymer layer on a capacitor element, the organic solvent in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group and a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or more are dissolved in the capacitor element as a pretreatment. After impregnating the solution, the drying operation is performed at least once,
The capacitor element after the pre-treatment is impregnated with a dispersion of a conductive polymer obtained by oxidative polymerization of thiophene or a derivative thereof with a polymer anion as a dopant, and then dried at least once, whereby a capacitor is obtained. Form a conductive polymer layer on the device,
By impregnating the capacitor element after forming the conductive polymer layer with a solution in which a cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is dissolved in a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or more is performed at least once. A method for producing an electrolytic capacitor, comprising post-processing.
ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が、カルボキシル基を有することを特徴とする請求項1または2記載の電解コンデンサの製造方法。   3. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group has a carboxyl group. ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が、ニトロ基を有することを特徴とする請求項1または2記載の電解コンデンサの製造方法。   The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, wherein the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group has a nitro group. ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が、アルコキシ基を有することを特徴とする請求項1または2記載の電解コンデンサの製造方法。   3. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group has an alkoxy group. ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が、カルボキシ基とニトロ基を有することを特徴とする請求項1または2記載の電解コンデンサの製造方法。   The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, wherein the cyclic organic compound having at least one hydroxyl group has a carboxy group and a nitro group. ヒドロキシル基を少なくとも1つ有する環状有機化合物が、ヒドロキシベンゼンカルボン酸、ヒドロキシベンゼンカルボン酸アルキルエステル、ニトロフェノール、アルコキシフェノール、ヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸およびヒドロキシニトロベンゼンカルボン酸アルキルエステルよりなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2記載の電解コンデンサの製造方法。   The cyclic organic compound having at least one hydroxyl group is at least one selected from the group consisting of hydroxybenzenecarboxylic acid, hydroxybenzenecarboxylic acid alkyl ester, nitrophenol, alkoxyphenol, hydroxynitrobenzenecarboxylic acid and hydroxynitrobenzenecarboxylic acid alkyl ester The method of manufacturing an electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, wherein
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