JPH02235323A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野］ 本発明は，良好な皮膜修復性を有する７．７．８．８−
テトラシアノキノジメタンからなるイオンラジカル塩を
固体電解質とする固体電解コンデンサに関するものであ
る． ［従来の技術と問題点］ ７．７．８．８−テトラシアノキノジメタン（以下．Ｔ
ＣＮＱと略す）からなるイオンラジカル塩を固体電解質
とする固体電解コンデンサとして、例えばキノリンある
いはイソキノリンをカチオンとし、ＴＣＮＱをアニオン
とするＴＣＮＱ錯塩（特開昭５８−１９１４１４号）を
加熱融解し、冷却固化したものを固体電解質したものが
良く知られている．なお，これらＴ　Ｃ　Ｎ　Ｃｌ塩の
カチオンにおいて、そのＮ位は炭素数２〜ｌ８までの中
で選ばれたアルキル基で置換されている．ＴＣＮＱｍ塩
を加熱融解し，冷却固化するという方法は，エッチング
を施されたアルミニウム箔あるいはタンタル焼結体にＴ
　Ｃ　Ｎ　Ｑｌｉ塩を融解状態で含浸することができる
ので、好ましいものである．しかし、その反面ＴＣＮＱ
ｍ塩の融解温度が高温度であったり、または融解時間が
長時間であると．有機半導体であるＴＣＮＱｆｉ塩が分
解し、絶縁体に変質してしまうもので゜ある．また．冷
却固化時にＴＣＮＱ錯塩が結晶化し、電極箔の多孔質部
への充分な接触が得られないという欠点を持っている． ［発明の目的］ しかるに、本発明は上述のような欠点を除去し得るもの
で、具体的には比抵抗値が小さい値を有し、熱的にも安
定である新規有機半導体（新規化合物）としての２−７
セチルチオフエンイソチ才セミ力ルバゾンＴＣＮＱＩＩ
塩を固体電解質としたものである．これにより高性能で
信頼性の高い固体電解コンデンサを提供するものである
．【発明の概嬰】 本発明に係る固体電解コンデンサの基本的な構成は、陽
極酸化（化成）により表面に陽極酸化皮膜を有する弁作
用金属（例えば、アルミニウム、タンタル、チタンおよ
びこれらの合金）を第１の電極とし，第２の電極（対極
）との間に直接あるいはセバレー夕を介在させてＴＣＮ
Ｑｍ塩からなる固体電解質を有するものである，ＴＣＮ
ＱＩＩ塩としては上述したように２−アセチルチ才フエ
ンイソチオセミ力ルバゾンＴ　Ｃ　Ｎ　Ｑｌｌ塩であり
，カチオンである２−アセチルチオフエンインチオセミ
力ルバゾンのＳ位は炭素数１〜１８のアルキル基（ｎ−
．ｉＳＯ一などの全ての異性体を含む）によって置換さ
れている．ここで、２−アセチルチオフエンイソチオセ
ミ力ルバゾンＴＣＮＱ錯塩の構造式を示すと次のように
なる． Ｓ一置換−２−アセチルチオフエンイソチオセミ力ルバ
ゾンＴＣＮＱｍ塩の構造式 式［１１中、ＲはＣ．〜Ｃｌ．のアルキル基を示す．ｍ
は１モルの錯塩に含まれる中性７．７．８．８−テトラ
シアノキノジメタンのモル数に対応する正の数（０．５
〜１．５）を意味する．次に，Ｓ−メチル−２−アセチ
ルチオフェンインチ才セミ力ルバゾンＴＣＮＱ錯塩の合
成方法について述べる．０．０１０モルの２−アセチル
チオフェンイソチオセミカルバゾンとｏ．ｏｔｏモルの
ヨウ化メチルをフラスコ内で約４０〜４５

【℃】にウォ
ーターバスで熱して撹拌すると、４級化反応が起こる．
この溶液を冷却して得られる粉末（ヨウ化一Ｓ−メチル
−２−７セチルチオフエンイソチオセ゜ミカルバゾン）
の０．００３モルをアセトニトリルに沸騰状態で溶解し
、０．００３モルのＴＣＮＱ錯塩を溶解した沸膀状態の
アセトニトリル溶液と混合する．その後、約ｌＯ時間、
５℃で放置することにより、Ｓ−メチル−２−アセチル
チオフエンイソチ才セミ力ルバゾンＴＣＮＱ錯塩の計状
結晶が得られる．この結晶を少量のアセトニトリルで洗
浄し，さらにエタノールで洗液が着色しなくなるまで洗
浄した後，エーテルで洗浄し，乾燥し，固体電解コンデ
ンサに適用する．なお，この合成工程において、ヨウ化
メチルに代えて、ヨウ化エチル、ヨウ化プロビル・・を
使用すれば，それぞれＳ一エチル−２−アセチルチ才フ
ェンイソチオセミ力ルバゾンＴＣＮＱｔａ塩、Ｓ　−　
ｎ−プロビル−２−アセチルチ才フエンイソチオセミ力
ルバゾンＴ　Ｃ　Ｎ　Ｃｕｔ塩・・・を得る． 代表例として，Ｓ−メチル−２−アセチルチオフェンイ
ンチオセミカルバゾンＴＣＮＱｆｉ塩の比抵抗値は２．
９５　［Ω・ｃｍｌ．ｓ−エチル−２−７セチルチオフ
エンイソチオセミ力ルバゾンＴＣＮＱｍ塩の比抵抗値は
９．１８［Ω・Ｃｍ］，Ｓ　−　ｎ−プロビル−２−ア
セチルチオフエンイソチオセミ力ルバゾンＴ　Ｃ　Ｎ　
Ｑｍ塩の比抵抗値は７．３４　［Ω・ｃｍｌであった．

【実施例］ 次に、上述のようにして得た２−アセチルチオフェンイ
ソチオセミカルバゾンＴＣＮＱＩＩ塩を電解コンデンサ
に適用した実施例について述べる．Ｓ−メチル−２−ア
セチルチオフエンイソチオセミ力ルバゾンＴＣＮＱｍ塩
をア七トニトリル中に溶解し、飽和溶液とする．次に、
この溶液中にコンデンサ素子を浸漬し、その後５０〜６
０［℃】で真空乾燥を行い、溶媒のアセトニトリルを飛
散させた．この操作を３回繰返し行なった．コンデンサ
素子は電極として表面を約ＩＯ倍にエッチングしたアル
ミニウム箔を用い、さらに表面を化成処理した酸化皮膜
を形成したものである．電解質の含浸後にコロイダルカ
ーボンを塗布し，その後に銀ペーストを塗布し、リード
線をハンダ付けし、外装することにより定格ｌ，０［μ
Ｆ］の陽礪に対してｌ．ｌ［μＦｌ．損失２．５Ｅ％］
の固体電解コンデンサを得た． 上述のようにして得た本発明に係る固体電解コンデンサ
（定格２５［Ｖ］　　・ｌ、０［μＦｌ）の実施例と、
実施例と同様のコンデンサ素子に熱融解によりＮ　−　
ｎ−プロビルーキノリンＴＣＮＱ！塩を含浸して得た固
体電解コンデンサの従来例との寿命特性比較を第１表に
示す．第１表中、静電容量値および損失角の正接は周波
数が１２０［Ｈｚｌでの値である．漏れ電流は、定格電
圧（２５　［Ｖ］　）印加ｌ分後に測定した値である．
引続き、本発明の他の実施例について述べる．Ｓ−メチ
ル−２−７セチルチオフエンインチ才セミ力ルバゾンＴ
　Ｃ　Ｎ　Ｑ錯塩とラクトン系化合物、例えばγ−プチ
ロラクトンの化合物４０　［ｍｇｌを直径５．０　［ｍ
ｍｌのアルミニウムケースに充填し，１２０［’ｃ］ま
で約１０秒で加熱し，溶解した．その中にアルミニウム
箔からなる陽極箔と陰極箔をセバレー夕を介して巻回し
た巻取コンデンサ素子を浸漬し，浸漬後約１２秒で冷却
した．なお，電解質の含漫に先立ち、コンデンサ素子は
１２０［’ｃ］の温度まで上昇させておいた．これによ
り、定格１．０ＥμＦ］の陽極に対して１，ｌ［μＦｌ
．損失２．４［％］の固体電解コンデンサを得た． ［効果］ 以上にて述べた本発明に係る２−アセチルチオフェンイ
ソチオセミカルバゾンＴＣＮＱｌｌ塩は，従来のキノリ
ンＴ　Ｃ　Ｎ　Ｑｍ塩よりも熱安定性が高く、また比抵
抗値も小さい値の有機半導体を提供できるものである．
さらに、この２−アセチルチオフエンインチ才セミ力ル
バゾンＴＣＮＱ！塩を固体電解コンデンサの電解質とし
て用いた場合、第１表から分かるように寿命特性が従来
例より優れた固体電解コンデンサを提供できるものであ
る．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解質としてＳ位を炭化水素基で置換した２−ア
   セチルチオフェンイソチオセミカルバゾン・７，７，８
   ，８−テトラシアノキノジメタン錯塩を用いたことを特
   徴とする固体電解コンデンサ。
2. （２）特許請求の範囲（１）において、２−アセチルチ
   オフェンイソチオセミカルバゾンのＳ位は炭素数が１〜
   １８までの中から選ばれたアルキル基で置換されている
   ことを特徴とした固体電解コンデンサ。