JPH0714751A - Production of solid electrolytic capacitor - Google Patents

Production of solid electrolytic capacitor

Info

Publication number
JPH0714751A
JPH0714751A JP27967592A JP27967592A JPH0714751A JP H0714751 A JPH0714751 A JP H0714751A JP 27967592 A JP27967592 A JP 27967592A JP 27967592 A JP27967592 A JP 27967592A JP H0714751 A JPH0714751 A JP H0714751A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyaniline
film
electrolytic capacitor
structural unit
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP27967592A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3204551B2 (en
Inventor
Keisuke Yoshii
敬介 喜井
Yoshihiro Uetani
慶裕 植谷
Masao Abe
正男 阿部
Akira Otani
彰 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP27967592A priority Critical patent/JP3204551B2/en
Publication of JPH0714751A publication Critical patent/JPH0714751A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3204551B2 publication Critical patent/JP3204551B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To enhance the production efficiency by forming a polyaniline film from a polyaniline solution having a specified structural unit as a principal repetitive unit and soluble to an organic solvent, treating the polyaniline film with a specified doping liquid to render the polyaniline film conductive, and employing the conductive polyaniline film as a solid electrolyte. CONSTITUTION:A dielectric oxide film is deposited on a film forming metal and a polyaniline solution, soluble to an organic solvent and having a quinone diimine structural unit and phenylenediamine structural unit shown by formula I (m and n represent mol.% of the quinone diimine structural unit and phenylenediamide structural unit in the repetitive unit and 0<m<1, 0<n<1, m+n=1) as a principal repetitive unit, is then applied to the dielectric film and dried to form a polyaniline film. Subsequently, the polyaniline film is rendered conductive using a dope liquid containing protic acid and an oxidizing agent and the conductive polyaniline film is employed as the solid electrolyte if an electrolytic capacitor.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、導電性有機高分子を固
体電解質とする固体電解コンデンサの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a solid electrolytic capacitor using a conductive organic polymer as a solid electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解コンデンサは、アルミニウムやタン
タルの金属箔の表面に電解酸化処理にて絶縁被膜を形成
し、この絶縁被膜を誘電体とするコンデンサであつて、
金属箔を陽極とし、電解液側を陰極とするために極性を
有している。電解コンデンサに対する最近の主な技術的
要求として、小型化、回路の高周波化に伴う低インピー
ダンス、高信頼性、低コスト化等が挙げられる。これら
の要求に対して、液体であつた電解コンデンサの電解質
を固体化する方向の研究が行なわれており、このような
固体電解質として、例えば、ポリピロール、ポリチオフ
ェン、ポリフラン、ポリアニリン等、種々の導電性高分
子が提案されている。
2. Description of the Related Art An electrolytic capacitor is a capacitor in which an insulating coating is formed on a surface of a metal foil of aluminum or tantalum by electrolytic oxidation treatment and the insulating coating is used as a dielectric.
It has polarity so that the metal foil serves as an anode and the electrolyte side serves as a cathode. Recent major technical requirements for electrolytic capacitors include miniaturization, low impedance accompanying high-frequency circuits, high reliability, and low cost. In order to meet these requirements, research has been conducted in the direction of solidifying the electrolyte of a liquid electrolytic capacitor, and as such a solid electrolyte, for example, various conductive materials such as polypyrrole, polythiophene, polyfuran, and polyaniline can be used. Polymers have been proposed.

【0003】より詳細には、例えば、特開昭63−17
3313号公報に、被膜形成金属上に誘電体酸化被膜を
形成し、その上にピロールの化学酸化重合によつてポリ
ピロールを析出させて、これを導電層とし、この導電層
を利用して、更に、ピロールを電解重合させ、そのポリ
ピロールからなる導電性高分子を固体電解質として積層
させることが記載されている。また、特開平1−253
226号公報には、同じく、誘電体被膜上に二酸化マン
ガンからなる導電層を形成し、その上にポリピロール又
はポリチオフエンを電解重合によつて積層させて、固体
電解質とすることが記載されている。
More specifically, for example, JP-A-63-17
No. 3313 discloses that a dielectric oxide film is formed on a film-forming metal, polypyrrole is deposited on the dielectric oxide film by chemical oxidative polymerization of pyrrole, and this is used as a conductive layer. , Pyrrole is electrolytically polymerized, and a conductive polymer composed of the polypyrrole is laminated as a solid electrolyte. In addition, JP-A-1-253
Similarly, Japanese Patent Laid-Open No. 226 describes that a conductive layer made of manganese dioxide is formed on a dielectric film, and polypyrrole or polythiophene is laminated thereon by electrolytic polymerization to form a solid electrolyte.

【0004】しかしながら、これらの方法には、いずれ
も、本来、導電体ではない誘電体被膜上にポリピロール
等を電解反応によつて積層させる必要があり、この点に
問題がある。即ち、誘電体被膜上に電解重合用電極とな
るべき導電層として、化学酸化重合膜層や二酸化マンガ
ン層を設けなければならず、このようにしてはじめて電
解重合が可能となる。
However, in all of these methods, it is necessary to laminate polypyrrole or the like on the dielectric film that is not a conductor by an electrolytic reaction, which is problematic. That is, a chemical oxidation polymerization film layer or a manganese dioxide layer must be provided on the dielectric film as a conductive layer to serve as an electrode for electrolytic polymerization, and electrolytic polymerization can be performed only in this way.

【0005】一方、特開平3−35516号公報には、
溶液状態のポリアニリンを誘電体被膜上に塗布し、製膜
した後、このポリアニリン膜をプロトン酸の溶液中に浸
漬して、ドーピング処理する方法が提案されている。こ
の方法によれば、電極を設ける必要なしに、誘電体被膜
上に導電性のポリアニリン膜を簡単な手段にて形成させ
ることができ、製造効率、コスト面から有利である。
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-35516,
A method has been proposed in which polyaniline in a solution state is applied onto a dielectric film to form a film, and then the polyaniline film is dipped in a solution of a protonic acid to perform a doping treatment. According to this method, a conductive polyaniline film can be formed on the dielectric film by a simple means without providing an electrode, which is advantageous in terms of manufacturing efficiency and cost.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリア
ニリン膜のプロトン酸溶液中でのドーピング処理には、
数時間乃至数日を必要とする。このように、ドーピング
処理に長時間を必要とすることは、製造効率の点から好
ましくないのみならず、プロトン酸がポリアニリン膜か
ら浸透し、固体電解コンデンサの陽極である被膜形成金
属を腐食するおそれもある。
However, in the doping treatment of the polyaniline film in the protic acid solution,
Requires hours to days. As described above, it is not preferable that the doping process takes a long time from the viewpoint of manufacturing efficiency, and the protonic acid may penetrate from the polyaniline film and corrode the film forming metal that is the anode of the solid electrolytic capacitor. There is also.

【0007】本発明は、従来の導電性のポリアニリン膜
を固体電解質として利用する固体電解コンデンサの製造
における上記したような問題を解決するためになされた
ものであつて、導電性のポリアニリン膜を簡単な方法に
て誘電体被膜上に形成し、かくして、前述したドーピン
グ処理に長時間を必要とする製造上の不利な問題を解決
して、導電性ポリアニリン膜を固体電解質とする固体電
解コンデンサを効率よく製造し得る方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems in the production of a solid electrolytic capacitor using a conventional conductive polyaniline film as a solid electrolyte. It is possible to form a solid electrolytic capacitor using a conductive polyaniline film as a solid electrolyte by solving the disadvantage of the manufacturing process, which requires a long time for the doping process described above, by forming the solid electrolytic capacitor on the dielectric film by various methods. The object is to provide a process which can be manufactured well.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサの製造方法は、被膜形成金属上に誘電体酸化皮
膜を形成し、この誘電体酸化皮膜上に、一般式
A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises forming a dielectric oxide film on a film-forming metal, and forming a dielectric oxide film on the dielectric oxide film using a general formula.

【0009】[0009]

【化2】 [Chemical 2]

【0010】(式中、m及びnはそれぞれ繰返し単位中
のキノンジイミン構造単位及びフエニレンジアミン構造
単位のモル分率を示し、0<m<1、0<n<1、m+
n=1である。)で表わされるキノンジイミン構造単位
及びフェニレンジアミン構造単位を主たる繰返し単位と
して有し、有機溶剤に可溶性であるポリアニリンの溶液
を塗布し、乾燥させてポリアニリン膜を製膜し、次い
で、このポリアニリン膜をプロトン酸と酸化剤とを含む
ドープ液にて処理して、上記ポリアニリン膜を導電性と
し、これを固体電解質とすることを特徴とする。
(In the formula, m and n respectively represent the mole fractions of the quinonediimine structural unit and the phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and 0 <m <1, 0 <n <1, m +
n = 1. ) Has a quinonediimine structural unit and a phenylenediamine structural unit as main repeating units, and a solution of polyaniline soluble in an organic solvent is applied and dried to form a polyaniline film. The polyaniline film is treated with a dope solution containing an acid and an oxidizing agent to make the polyaniline film conductive, and the polyaniline film is used as a solid electrolyte.

【0011】本発明において、被膜形成金属としては、
一般には、アルミニウムやタンタル等が用いられるが、
必要に応じて、その他の金属や合金等の複合体を用いる
ことができる。このような被膜形成金属上に誘電体被膜
を形成して、電解コンデンサの陽極体とする。本発明に
おいて用いるポリアニリンは、脱ドープ状態において溶
剤に可溶性のポリアニリンであり、前記一般式(I)で
表わされるものである。かかるポリアニリンの製造、脱
ドーピング方法、溶剤への溶解性等については、特開平
3−28229号公報に詳細に記載されている。特に、
本発明において用いるポリアニリンは、N−メチルピロ
リドン中、30℃で測定した極限粘度が〔η〕が0.40
dl/g以上であることが好ましい。かくして、本発明にお
いて用いるポリアニリンは、特開平3−28229号公
報に詳細に記載されているように、従来より知られてい
るポリアニリンに比べて、高分子量であり、溶剤可溶性
である点で区別され、更に、構造的にも区別され得る。
In the present invention, as the film-forming metal,
Generally, aluminum or tantalum is used,
If necessary, other metal or alloy composites can be used. A dielectric film is formed on such a film-forming metal to form an anode body of an electrolytic capacitor. The polyaniline used in the present invention is a solvent-soluble polyaniline in the undoped state, and is represented by the general formula (I). The production of such polyaniline, the dedoping method, the solubility in a solvent and the like are described in detail in JP-A-3-28229. In particular,
The polyaniline used in the present invention has an intrinsic viscosity [η] of 0.40 measured at 30 ° C. in N-methylpyrrolidone.
It is preferably dl / g or more. Thus, the polyaniline used in the present invention is distinguished from the conventionally known polyaniline in that it has a higher molecular weight and is soluble in a solvent, as described in detail in JP-A-3-28229. , And can also be structurally distinguished.

【0012】本発明において用いる前記一般式(I)で
表わされるキノンジイミン構造単位及びフエニレンジア
ミン構造単位を主たる繰返し単位として有する重合体で
あつて、脱ドープ状態において有機溶剤に可溶性である
ポリアニリン(以下、脱ドープされたポリアニリンとい
う。)は、特開平3−28229号公報に詳細に記載さ
れているように、酸解離定数 pKa値が3.0以下であるプ
ロトン酸の存在下に溶剤中にてアニリンに温度を5℃以
下、好ましくは0℃以下の温度に保持しつつ、標準水素
電極を基準とする還元半電池反応における起電力として
定められる標準電極電位が0.6V以上である酸化剤の水
溶液をアニリン1モル当りに、酸化剤の1モルを、酸化
剤1分子を還元するのに必要な電子数で割つた量として
定義される当量で、2当量以上、好ましくは2〜2.5当
量徐々に加えて、上記プロトン酸にてドープされたアニ
リンの酸化重合体(以下、ドープされたポリアニリンと
いう。)を生成させ、次いで、このドープされたポリア
ニリンを塩基性物質によつて脱ドープすることによつて
得ることができる。
A polymer having a quinonediimine structural unit represented by the general formula (I) and a phenylenediamine structural unit as main repeating units used in the present invention, which is a polyaniline soluble in an organic solvent in a dedoped state (hereinafter referred to as "polyaniline"). As described in detail in JP-A-3-28229, the acid-dissociation constant pKa value is 3.0 or less in the presence of a protic acid in a solvent. While maintaining the temperature of aniline at 5 ° C. or lower, preferably 0 ° C. or lower, an oxidizing agent whose standard electrode potential determined as an electromotive force in a reducing half-cell reaction with a standard hydrogen electrode as a reference is 0.6 V or more An equivalent amount, defined as the amount of an aqueous solution, per mole of aniline, of 1 mole of oxidant divided by the number of electrons required to reduce one molecule of oxidant, An equivalent amount or more, preferably 2 to 2.5 equivalents, is gradually added to produce an oxidized polymer of aniline doped with the above-mentioned protonic acid (hereinafter referred to as doped polyaniline), and this doped polyaniline is then added. Can be obtained by dedoping with a basic substance.

【0013】このように、プロトン酸の存在下にアニリ
ンを酸化重合してポリアニリンを得、次いで、このポリ
アニリンを脱ドープして得られるポリアニリンは、高分
子量を有し、しかも、種々の有機溶剤に溶解する。かか
る有機溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルアセトアミド、 N,N−ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イ
ミダゾリジノン、スルホラン等を挙げることができる。
溶解度は、脱ドープされたポリアニリンの平均分子量や
溶剤にもよるが、重合体の0.5〜100%が溶解し、1
〜30重量%の溶液を得ることができる。特に、脱ドー
プされたポリアニリンは、N−メチル−2−ピロリドン
に高い溶解性を示し、通常、重合体の20〜100%が
溶解し、3〜30重量%溶液を得ることができる。しか
し、テトラヒドロフラン、80%酢酸水溶液、60%ギ
酸水溶液、アセトニトリル等には溶解しない。
Thus, the polyaniline obtained by oxidatively polymerizing aniline in the presence of a protonic acid to obtain polyaniline, and then dedoping this polyaniline has a high molecular weight and is suitable for various organic solvents. Dissolve. As such an organic solvent, N-methyl-2-pyrrolidone,
N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane and the like can be mentioned.
The solubility depends on the average molecular weight of the dedoped polyaniline and the solvent, but 0.5 to 100% of the polymer dissolves and
A ~ 30 wt% solution can be obtained. In particular, dedoped polyaniline shows a high solubility in N-methyl-2-pyrrolidone, and usually 20 to 100% of the polymer is dissolved and a 3 to 30% by weight solution can be obtained. However, it does not dissolve in tetrahydrofuran, 80% acetic acid aqueous solution, 60% formic acid aqueous solution, acetonitrile or the like.

【0014】更に、本発明によれば、前記脱ドープ状態
のポリアニリンを還元剤を用いて、部分又は完全還元し
て用いることができる。前記ポリアニリンの還元の度合
いは、用いる還元剤のポリアニリンに対する当量比を選
択することによつて調整することができる。前記ポリア
ニリンの還元の度合いは、ポリアニリンをN−メチル−
2−ピロリドンに溶解させた溶液の電子スペクトルから
評価することができる。溶剤可溶性のポリアニリンのN
−メチル−2−ピロリドン溶液の電子スペクトルは、3
40nmと640nmとに極大吸収を有する。前記一般
式(I)で表わされるポリアニリンを完全に還元すれ
ば、640nmの吸収が消失し、340nmの吸収の強
度が増すので、640nmの吸収はキノンジイミン構造
に由来し、340nmの吸収はフエニレンジアミン構造
に由来するものと考えられる。
Further, according to the present invention, the undoped polyaniline can be partially or completely reduced with a reducing agent before use. The degree of reduction of the polyaniline can be adjusted by selecting the equivalent ratio of the reducing agent used to polyaniline. The degree of reduction of the polyaniline is such that the polyaniline is N-methyl-
It can be evaluated from the electronic spectrum of the solution dissolved in 2-pyrrolidone. Solvent-soluble polyaniline N
-Methyl-2-pyrrolidone solution has an electronic spectrum of 3
It has a maximum absorption at 40 nm and 640 nm. When the polyaniline represented by the general formula (I) is completely reduced, the absorption at 640 nm disappears and the intensity of the absorption at 340 nm increases, so that the absorption at 640 nm originates from the quinonediimine structure and the absorption at 340 nm is phenylenediamine. It is considered to be derived from the structure.

【0015】このようなポリアニリンの還元のために
は、抱水ヒドラジン、フエニルヒドラジン等のヒドラジ
ン類、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素リチ
ウム等の金属水素化物、水素等が好適に用いられる。有
機溶剤、特に、N−メチル−2−ピロリドンに溶解する
が、N−メチル−2−ピロリドンを還元しない点から、
フエニルヒドラジンが最も好ましく用いられる。
For such reduction of polyaniline, hydrazines such as hydrazine hydrate and phenylhydrazine, metal hydrides such as lithium aluminum hydride and lithium borohydride, and hydrogen are preferably used. Although it is soluble in an organic solvent, particularly N-methyl-2-pyrrolidone, it does not reduce N-methyl-2-pyrrolidone,
Phenylhydrazine is most preferably used.

【0016】本発明においては、溶剤可溶性ポリアニリ
ンとしては、前記一般式(I)で表わされるポリアニリ
ンにおいて、フエニレンジアミン構造単位のモル分率n
がキノンジイミン構造単位のモル分率mよりも大きいポ
リアニリンが好ましく用いられ、従つて、上述したよう
に、前記ポリアニリンを部分又は完全還元したものが好
ましく用いられる。
In the present invention, as the solvent-soluble polyaniline, in the polyaniline represented by the general formula (I), the mole fraction n of the phenylenediamine structural unit is n.
Is preferably used in which the polyaniline is larger than the molar fraction m of the quinonediimine structural unit. Therefore, as described above, a partially or completely reduced polyaniline is preferably used.

【0017】本発明の方法によれば、先ず、被膜形成金
属上に誘電体被膜を形成し、次いで、この誘電体被膜上
に上述したようなポリアニリンからなる膜を製膜し、こ
のポリアニリン膜をドーピング処理して導電性とし、こ
れを固体電解質とすることによつて、固体電解コンデン
サを得ることができる。ポリアニリン膜を製膜するに
は、具体的には、前記一般式(I)で表わされるポリア
ニリンの溶液を誘電体被膜上に塗布するか、又は誘電体
被膜を常圧下或いは真空下にポリアニリンの溶液に浸漬
し、その後、常圧下或いは真空下で溶剤を乾燥させれば
よい。このようにして得られるポリアニリン膜は、未だ
脱ドープ状態にあり、導電性をもたないものである。
According to the method of the present invention, first, a dielectric film is formed on a film-forming metal, then a film made of polyaniline as described above is formed on the dielectric film, and this polyaniline film is formed. A solid electrolytic capacitor can be obtained by conducting a doping treatment to make it conductive and making it a solid electrolyte. To form a polyaniline film, specifically, a solution of the polyaniline represented by the general formula (I) is applied onto the dielectric coating, or the dielectric coating is subjected to atmospheric pressure or vacuum to obtain the polyaniline solution. Then, the solvent may be dried under normal pressure or under vacuum. The polyaniline film thus obtained is still in a dedoped state and has no conductivity.

【0018】本発明において、前述のようにして製膜し
たポリアニリン膜をドーピングするために用いるドープ
液は、プロトン酸と酸化剤とを含む混合溶液である。本
発明において用いることができるプロトン酸は、このよ
うなポリアニリン膜をドープし得るものであれば、何ら
限定されるものではないが、特に、酸解離定数 pKa値が
4.8以下のものが好ましく、更に、得られる固体電解コ
ンデンサに耐熱性、耐水性、耐湿熱性等の種々の要求さ
れる耐久性を有せしめるためには、有機多価スルホン酸
が好ましい。この有機多価スルホン酸は、芳香族多価ス
ルホン酸でもよく、脂肪族多価スルホン酸でもよい。
In the present invention, the dope solution used for doping the polyaniline film formed as described above is a mixed solution containing a protonic acid and an oxidizing agent. The protonic acid that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it can dope such a polyaniline film, but in particular, the acid dissociation constant pKa value is
4.8 or less is preferable, and further, organic polyvalent sulfonic acid is preferable in order to impart various required durability such as heat resistance, water resistance, and moist heat resistance to the obtained solid electrolytic capacitor. The organic polyvalent sulfonic acid may be an aromatic polyvalent sulfonic acid or an aliphatic polyvalent sulfonic acid.

【0019】本発明において好適に用いることができる
芳香族多価スルホン酸としては、例えば、ベンゼンジス
ルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、ナフタレントリス
ルホン酸、ナフタレンテトラスルホン酸、アントラセン
ジスルホン酸、アントラキノンジスルホン酸、フェナン
トレンジスルホン酸、フルオレノンジスルホン酸、カル
バゾールジスルホン酸、ジフエニルメタンジスルホン
酸、ビフエニルジスルホン酸、ターフェニルジスルホン
酸、ターフェニルトリスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸−ホルマリン縮合物、フェナントレンスルホン酸−ホ
ルマリン縮合物、アントラセンスルホン酸−ホルマリン
縮合物、フルオレンスルホン酸−ホルマリン縮合物、カ
ルバゾールスルホン酸−ホルマリン縮合物等を挙げるこ
とができる。芳香環におけるスルホン酸基の位置は任意
である。また、芳香環は、アルキル基、アルコキシ基、
水酸基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等の置換基を含
んでいてもよい。
Examples of aromatic polyvalent sulfonic acids that can be preferably used in the present invention include benzenedisulfonic acid, naphthalene disulfonic acid, naphthalene trisulfonic acid, naphthalene tetrasulfonic acid, anthracene disulfonic acid, anthraquinone disulfonic acid, and phenanthrene. Disulfonic acid, fluorenone disulfonic acid, carbazole disulfonic acid, diphenylmethane disulfonic acid, biphenyl disulfonic acid, terphenyl disulfonic acid, terphenyl trisulfonic acid, naphthalene sulfonic acid-formalin condensate, phenanthrene sulfonic acid-formalin condensate, anthracene Examples thereof include a sulfonic acid-formalin condensate, a fluorene sulfonic acid-formalin condensate, and a carbazole sulfonic acid-formalin condensate. The position of the sulfonic acid group in the aromatic ring is arbitrary. Further, the aromatic ring has an alkyl group, an alkoxy group,
It may contain a substituent such as a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group or an amino group.

【0020】また、本発明において好適に用いることが
できる脂肪族多価スルホン酸としては、例えば、メタン
ジスルホン酸、1,1−エタンジスルホン酸、1,2−エタ
ンジスルホン酸、1,1−プロパンジスルホン酸、1,3−
プロパンジスルホン酸、2,2−プロパンジスルホン酸等
を挙げることができる。更に、本発明において用いる有
機多価スルホン酸は、ポリマー酸であつてもよい。この
ようなポリマー酸としては、例えば、ポリビニルスルホ
ン酸、ポリビニル硫酸、ポリスチレンスルホン酸、スル
ホン化スチレン−ブタジエン共重合体、ポリアリルスル
ホン酸、ポリメタリルスルホン酸、ポリ−2−アクリル
アミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ポリイソプレ
ンスルホン酸、ポリアクリル酸スルホプロピル、ポリス
ルホメチルスチレン等を挙げることができる。
Examples of the aliphatic polyvalent sulfonic acid which can be preferably used in the present invention include methanedisulfonic acid, 1,1-ethanedisulfonic acid, 1,2-ethanedisulfonic acid and 1,1-propane. Disulfonic acid, 1,3-
Examples thereof include propanedisulfonic acid and 2,2-propanedisulfonic acid. Further, the organic polyvalent sulfonic acid used in the present invention may be a polymer acid. Examples of such a polymer acid include polyvinyl sulfonic acid, polyvinyl sulfuric acid, polystyrene sulfonic acid, sulfonated styrene-butadiene copolymer, polyallyl sulfonic acid, polymethallyl sulfonic acid, poly-2-acrylamido-2-methyl. Examples thereof include propane sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, sulfopropyl polyacrylate, and polysulfomethyl styrene.

【0021】酸化剤は、それ自体及び酸化反応後の還元
体が溶液中でアニオンを生成しないものが好ましく用い
られる。そのような酸化剤としては、例えば、過酸化水
素、ヒドロペルオキシド等の過酸化物、m−クロロ過安
息香酸等の過酸、p−ベンゾキノン、o−ベンゾキノ
ン、p−トルキノン、オキシ−p−ベンゾキノン、1,2
−ナフトキノン、1,4−ナフトキノン、ジフエノキノ
ン、スチルベンキノン、クロラニル、2,3−ジクロロ−
5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン、1,2−ナフトキノ
ン−4−スルホン酸ナトリウム、、1,4−ナフトキノン
−2−スルホン酸ナトリウム、テトラフルオロ−p−ベ
ンゾキノン等のキノン類とその誘導体を挙げることがで
きる。
As the oxidizing agent, those which do not generate anions in the solution per se or the reductant after the oxidation reaction are preferably used. Examples of such an oxidizing agent include peroxides such as hydrogen peroxide and hydroperoxide, peracids such as m-chloroperbenzoic acid, p-benzoquinone, o-benzoquinone, p-toluquinone and oxy-p-benzoquinone. , 1, 2
-Naphthoquinone, 1,4-naphthoquinone, diphenoquinone, stilbenquinone, chloranil, 2,3-dichloro-
Quinones such as 5,6-dicyano-p-benzoquinone, sodium 1,2-naphthoquinone-4-sulfonate, sodium 1,4-naphthoquinone-2-sulfonate, and tetrafluoro-p-benzoquinone and their derivatives are listed. be able to.

【0022】本発明によれば、上述したような酸化剤と
プロトン酸とを適当な溶剤、例えば、水、有機溶剤、又
は水と有機溶剤との混合物等に溶解させて、ドープ液を
調製し、このドープ液に前述したようにして誘電体被膜
上に製膜したポリアニリン膜を接触させることによつ
て、ポリアニリン膜をドーピングする。このようなドー
プ液の濃度は、ドーピング処理する温度、形成したポリ
アニリン膜の厚さにもよるが、通常、プロトン酸は1〜
40重量%、酸化剤は1〜30重量%の範囲が好まし
い。更に、具体的に示せば、例えば、プロトン酸とし
て、1,2−エタンジスルホン酸を用い、酸化剤として過
酸化水素を用いるときは、1,2−エタンジスルホン酸は
5〜30重量%、過酸化水素は3〜30重量%の範囲が
好ましい。また、プロトン酸として、1,5−ナフタレン
ジスルホン酸を用い、酸化剤としてp−ベンゾキノンを
用いるときは、1,5−ナフタレンジスルホン酸は5〜2
0重量%、p−ベンゾキノンは1〜8重量%の範囲が好
ましい。
According to the present invention, the above-mentioned oxidizing agent and protonic acid are dissolved in a suitable solvent such as water, an organic solvent, or a mixture of water and an organic solvent to prepare a dope solution. The polyaniline film is doped by bringing the polyaniline film formed on the dielectric film as described above into contact with this dope solution. Although the concentration of the dope solution depends on the temperature of the doping process and the thickness of the formed polyaniline film, the protonic acid is usually 1 to
The range of 40 wt% and the oxidizing agent is preferably 1 to 30 wt%. More specifically, for example, when 1,2-ethanedisulfonic acid is used as the protonic acid and hydrogen peroxide is used as the oxidant, 1,2-ethanedisulfonic acid is contained in an amount of 5 to 30% by weight, and Hydrogen oxide is preferably in the range of 3 to 30% by weight. Further, when 1,5-naphthalenedisulfonic acid is used as the protonic acid and p-benzoquinone is used as the oxidant, 1,5-naphthalenedisulfonic acid is 5-2
The range of 0% by weight and p-benzoquinone is preferably in the range of 1 to 8% by weight.

【0023】また、ドーピング処理の温度は、通常、1
0〜60℃の範囲である。より高温でドーピング処理す
れば、所要時間を短縮することができるが、しかし、余
りに高温とするときは、ポリアニリン膜の機械的強度の
劣化を招く。本発明においては、誘電体被膜上にポリア
ニリン膜を製膜した後、上述したようなドープ液にてポ
リアニリン膜を処理して、ドーピング処理する。より具
体的には、ポリアニリン膜をドープ液に浸漬し、又はポ
リアニリン膜にドープ液を塗布し、又はドープ液を噴霧
する等の方法によればよい。
The temperature of the doping process is usually 1
It is in the range of 0 to 60 ° C. If the doping process is performed at a higher temperature, the required time can be shortened, but if the temperature is too high, the mechanical strength of the polyaniline film is deteriorated. In the present invention, after the polyaniline film is formed on the dielectric film, the polyaniline film is treated with the above-described dope solution to perform the doping treatment. More specifically, a method such as immersing the polyaniline film in the dope solution, coating the polyaniline film with the dope solution, or spraying the dope solution may be used.

【0024】本発明に従つて、ドープ溶液をプロトン酸
と共に酸化剤を含む混合溶液とすることによつて、ポリ
アニリン膜のドーピング速度が飛躍的に向上する。これ
は、還元状態のポリアニリン部分のイミノ窒素の非共有
電子対から酸化剤によつて電子が奪われると、セミキノ
ンラジカルと呼ばれるカチオンラジカルが生じ、荷電サ
イトが生成し、静電場が形成され、ドーパントのアニオ
ンが静電力によつてポリアニリン内に取り込まれやすく
なるからであるとみられる。一方、キノンジイミン構造
部分へのプロトン酸のドーピングでは、このような静電
相互作用が働かず、プロトン酸の拡散のみに依存するた
めに、プロトン酸ドーピングが遅いものと考えられる。
According to the present invention, the doping rate of the polyaniline film is dramatically improved by using the mixed solution containing the protonic acid and the oxidizing agent as the dope solution. This is because when an electron is taken from the unshared electron pair of the imino nitrogen of the reduced polyaniline moiety by the oxidizing agent, a cation radical called a semiquinone radical is generated, a charge site is generated, and an electrostatic field is formed, It is considered that this is because the anion of the dopant is easily incorporated into the polyaniline by the electrostatic force. On the other hand, in the protonic acid doping into the quinonediimine structure portion, such electrostatic interaction does not work, and it depends on only the diffusion of the protonic acid, so that the protonic acid doping is considered to be slow.

【0025】このようなドーピング処理の後、ポリアニ
リン膜をエタノール等、適宜の溶剤にて洗浄し、乾燥さ
せ、その後、このポリアニリン膜の上にカーボンや銀等
の導電ペーストを用いて端子を取付け、次いで、エポキ
シ樹脂等にてモールドし、エージング処理を行なつて、
固体電解コンデンサを得る。本発明において、被膜形成
金属としては、通常、アルミニウム又はタンタルが好ま
しく用いられ、従つて、誘電体被膜としては、通常、酸
化アルミニウム又は酸化タンタルの被膜が好ましく用い
られる。
After such a doping process, the polyaniline film is washed with an appropriate solvent such as ethanol and dried, and then terminals are attached on the polyaniline film by using a conductive paste such as carbon or silver. Then, mold with epoxy resin etc. and perform aging treatment,
Obtain a solid electrolytic capacitor. In the present invention, usually aluminum or tantalum is preferably used as the film-forming metal, and accordingly, as the dielectric film, usually an aluminum oxide or tantalum oxide film is preferably used.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
誘電体被膜上に形成したポリアニリン膜を短時間でドー
ピング処理することができ、かくして導電性としたポリ
アニリン膜を固体電解質とする固体電解コンデンサを簡
単に且つ効率よく得ることができる。
As described above, according to the method of the present invention,
The polyaniline film formed on the dielectric film can be doped in a short time, and thus a solid electrolytic capacitor using the conductive polyaniline film as a solid electrolyte can be easily and efficiently obtained.

【0027】[0027]

【実施例】以下に参考例及び実施例を挙げて本発明を説
明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるもので
はない。 参考例1 (アニリンの酸化重合によるドープ状態のキノンジイミ
ン・フェニレンジアミン型導電性ポリアニリンの製造)
攪拌装置、温度計及び直管アダプターを備えた10リッ
トル容量セパラブル・フラスコに蒸留水6000g、3
6%塩酸360ml及びアニリン400g(4.295モ
ル)をこの順序にて仕込み、アニリンを溶解させた。別
に、氷水にて冷却しながら、ビーカー中の蒸留水149
3gに97%濃硫酸434g(4.295モル)を加え、
混合して、硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を上
記セパラブル・フラスコに加え、フラスコ全体を低温恒
温槽にて−4℃まで冷却した。
The present invention will be described below with reference to reference examples and examples, but the present invention is not limited to these. Reference Example 1 (Production of quinonediimine / phenylenediamine type conductive polyaniline in a doped state by oxidative polymerization of aniline)
In a 10-liter separable flask equipped with a stirrer, a thermometer and a straight pipe adapter, 6000 g of distilled water, 3
360 ml of 6% hydrochloric acid and 400 g (4.295 mol) of aniline were charged in this order to dissolve the aniline. Separately, while cooling with ice water, distilled water 149 in a beaker
Add 434 g (4.295 mol) of 97% concentrated sulfuric acid to 3 g,
A sulfuric acid aqueous solution was prepared by mixing. This sulfuric acid aqueous solution was added to the separable flask, and the entire flask was cooled to -4 ° C in a low temperature constant temperature bath.

【0028】次に、ビーカー中にて蒸留水2293gに
ペルオキソ二硫酸アンモニウム980g(4.295モ
ル)を加え、溶解させて、酸化剤水溶液を調製した。フ
ラスコ全体を低温恒温槽で冷却して、反応混合物の温度
を−3℃以下に保持しつつ、攪拌下にアニリン塩の酸性
水溶液に、チュービングポンプを用いて、直管アダプタ
ーから上記ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液を1ml
/分以下の割合にて徐々に滴下した。最初、無色透明の
溶液は、重合の進行に伴つて緑青色から黒緑色となり、
次いで、黒緑色の粉末が析出した。
Next, 980 g (4.295 mol) of ammonium peroxodisulfate was added to 2293 g of distilled water in a beaker and dissolved to prepare an oxidizing agent aqueous solution. The entire flask was cooled in a low temperature constant temperature bath, while maintaining the temperature of the reaction mixture at -3 ° C or lower, while stirring, to an acidic aqueous solution of aniline salt, using a tubing pump, using a straight pipe adapter, the above ammonium peroxodisulfate aqueous solution. 1 ml
The mixture was gradually added dropwise at a rate of not more than / minute. Initially, the colorless and transparent solution changes from green-blue to black-green as the polymerization proceeds,
Then, a black-green powder was deposited.

【0029】この粉末析出時に反応混合物において温度
の上昇がみられたが、冷却して、反応系内の温度を−3
℃以下に抑えた。粉末析出後は、ペルオキソ二硫酸アン
モニウム水溶液の滴下速度を例えば8ml/分程度とやや
速くしてもよい。しかし、この場合にも、反応混合物の
温度をモニターしつつ、温度を−3℃以下に保持するよ
うに、滴下速度を調整することが必要である。かくし
て、7時間を要して、ペルオキソ二硫酸アンモニウム水
溶液の滴下を終了した後、更に1時間、−3℃以下の温
度にて攪拌を続けた。
Although a temperature rise was observed in the reaction mixture during the powder deposition, the temperature in the reaction system was cooled to -3.
The temperature was kept below ℃. After the powder is deposited, the dropping rate of the aqueous ammonium peroxodisulfate solution may be slightly increased, for example, about 8 ml / min. However, also in this case, it is necessary to monitor the temperature of the reaction mixture and adjust the dropping rate so as to maintain the temperature at −3 ° C. or lower. Thus, after the dropping of the aqueous ammonium peroxodisulfate solution was completed over 7 hours, the stirring was continued for another 1 hour at a temperature of -3 ° C or lower.

【0030】得られた重合体粉末を濾別し、水洗、アセ
トン洗浄し、室温で真空乾燥して、黒緑色のキノンジイ
ミン・フェニレンジアミン型導電性ポリアニリン粉末4
30gを得た。これを直径13mm、厚さ700μmのデ
ィスクに加圧成形し、ファン・デル・ポー法によつて、
その電導度を測定したところ、14S/cmであつた。 (導電性有機重合体の脱ドーピングによるキノンジイミ
ン・フェニレンジアミン型溶剤可溶性ポリアニリンの製
造)上記ドープされている導電性ポリアニリン粉末35
0gを2Nアンモニア水4リツトル中に加え、オートホ
モミキサーにて回転数5000rpm にて5時間攪拌し
た。混合物は、黒緑色から青紫色に変化した。
The obtained polymer powder was filtered, washed with water, washed with acetone, and dried in vacuum at room temperature to obtain a black-green quinonediimine / phenylenediamine type conductive polyaniline powder 4
30 g was obtained. This was pressure-molded into a disk having a diameter of 13 mm and a thickness of 700 μm, and by the van der Pauw method,
The conductivity was measured and found to be 14 S / cm. (Production of Quinonediimine / Phenylenediamine Type Solvent-Soluble Polyaniline by Dedoping of Conductive Organic Polymer) The doped conductive polyaniline powder 35
0 g was added to 4 liters of 2N ammonia water, and the mixture was stirred with an auto homomixer at a rotation speed of 5000 rpm for 5 hours. The mixture changed from black green to blue purple.

【0031】ブフナーろうとにて粉末を濾別し、ビーカ
ー中にて攪拌しながら、蒸留水にて濾液が中性になるま
で繰り返して洗浄し、続いて、濾液が無色になるまでア
セトンにて洗浄した。この後、粉末を室温にて10時間
真空乾燥して、黒褐色の脱ドーピングした溶剤可溶性キ
ノンジイミン・フェニレンジアミン型ポリアニリン粉末
280gを得た。このポリアニリンはN−メチル−2−
ピロリドンに可溶性であつて、溶解度は同溶剤100g
に対して8g(7.4%)であつた。また、これを溶剤と
して30℃で測定した極限粘度〔η〕は1.23であつ
た。
The powder was filtered off with a Buchner funnel, washed repeatedly with distilled water while stirring in a beaker until the filtrate became neutral, and then washed with acetone until the filtrate became colorless. did. Then, the powder was vacuum dried at room temperature for 10 hours to obtain 280 g of a dark brown dedoped solvent-soluble quinonediimine / phenylenediamine type polyaniline powder. This polyaniline is N-methyl-2-
Soluble in pyrrolidone, the solubility is 100g of the same solvent
To 8 g (7.4%). The intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. using this as a solvent was 1.23.

【0032】実施例1 被膜形成金属として、エッチングしたアルミニウム(厚
さが70μm、面積が1cm2 )を用い、これに約70℃
の3重量%アジピン酸アンモニウム水溶液中で直流電圧
50Vを印加し、絶縁被膜(誘電体被膜)を形成させ、
コンデンサの陽極体とした。上述した可溶性ポリアニリ
ン5gをN−メチル−2−ピロリドン95gに攪拌下に
溶解させ、5重量%のポリアニリン溶液とした。更に、
これにフェニルヒドラジン0.75gを徐々に加えた。こ
のとき、溶液は、濃青色から黒褐色に変色し、同時に窒
素ガスの発生が確認された。この溶液をG2ガラスフイ
ルターにて減圧濾過した。
Example 1 Etched aluminum (thickness: 70 μm, area: 1 cm 2 ) was used as a film-forming metal, and the temperature was about 70 ° C.
DC voltage of 50 V is applied in the 3 wt% ammonium adipate aqueous solution to form an insulating film (dielectric film),
It was used as the anode body of the capacitor. 5 g of the above-mentioned soluble polyaniline was dissolved in 95 g of N-methyl-2-pyrrolidone with stirring to give a 5% by weight polyaniline solution. Furthermore,
To this was gradually added 0.75 g of phenylhydrazine. At this time, the solution changed its color from dark blue to blackish brown, and at the same time, generation of nitrogen gas was confirmed. This solution was filtered under reduced pressure with a G2 glass filter.

【0033】上記コンデンサ陽極体を室温の上記ポリア
ニリン溶液に1分間浸漬した後、熱風循環乾燥器(15
0℃)中で30分間加熱乾燥させ、陽極体上にポリアニ
リン膜を形成させた。この操作を合計にて3回繰り返し
た。このようにして得られたポリアニリン膜を積層した
コンデンサ陽極体を1,2−エタンジスルホン酸15重量
%と過酸化水素3.8重量%とを含む40℃の水溶液に2
0分間浸漬して、ドーピング処理した後、エタノールで
洗浄し、60℃で20分間乾燥させた。その後、導電性
ペーストを塗布し、電極端子を取付けた。
After immersing the capacitor anode body in the polyaniline solution at room temperature for 1 minute, a hot air circulating dryer (15
It was heated and dried in 0 ° C.) for 30 minutes to form a polyaniline film on the anode body. This operation was repeated 3 times in total. The capacitor anode body laminated with the polyaniline film thus obtained was immersed in an aqueous solution at 40 ° C. containing 15% by weight of 1,2-ethanedisulfonic acid and 3.8% by weight of hydrogen peroxide.
After soaking for 0 minute and doping treatment, it was washed with ethanol and dried at 60 ° C. for 20 minutes. Then, a conductive paste was applied and electrode terminals were attached.

【0034】このようにして得られた固体電解コンデン
サは、120Hzにおいて、5.75μFの静電容量を有
し、損失角の正接(tan δ)は5.5%であつた。また、
1MHzにおける等価直列抵抗(ESR)は165mΩ
であつた。
The solid electrolytic capacitor thus obtained had a capacitance of 5.75 μF at 120 Hz and a tangent of loss angle (tan δ) of 5.5%. Also,
Equivalent series resistance (ESR) at 1MHz is 165mΩ
It was.

【0035】実施例2 実施例1と同じ陽極体上に実施例1と同じ5重量%のポ
リアニリン溶液を塗布し、真空乾燥器内で脱気した後、
同じ真空乾燥器内で加熱し、130℃で20分間保持し
て乾燥させ、陽極体上にポリアニリン膜を形成させた。
このようにして得られたポリアニリン膜を形成させたコ
ンデンサ陽極体を1,2−エタンジスルホン酸15重量%
とp−ベンゾキノン2.0重量%とを含む40℃のエタノ
ール/水混合溶液に30分間浸漬して、ドーピング処理
した後、エタノールで洗浄し、60℃で20分間乾燥さ
せた。その後、導電性ペーストを塗布し、電極端子を取
付けた。
Example 2 The same 5% by weight polyaniline solution as in Example 1 was applied onto the same anode body as in Example 1 and deaerated in a vacuum drier,
It was heated in the same vacuum drier and kept at 130 ° C. for 20 minutes to be dried to form a polyaniline film on the anode body.
15% by weight of 1,2-ethanedisulfonic acid was added to the capacitor anode body on which the polyaniline film thus obtained was formed.
It was dipped in an ethanol / water mixed solution containing 40% by weight and p-benzoquinone of 2.0% by weight at 40 ° C. for 30 minutes for doping treatment, washed with ethanol, and dried at 60 ° C. for 20 minutes. Then, a conductive paste was applied and electrode terminals were attached.

【0036】このようにして得られた固体電解コンデン
サは、120Hzにおいて、6.39μFの静電容量を有
し、損失角の正接(tan δ)は4.2%であつた。また、
1MHzにおける等価直列抵抗(ESR)は130mΩ
であつた。
The solid electrolytic capacitor thus obtained had a capacitance of 6.39 μF at 120 Hz and a loss angle tangent (tan δ) of 4.2%. Also,
Equivalent series resistance (ESR) at 1MHz is 130mΩ
It was.

【0037】実施例3 実施例1と同じ陽極体上に実施例1と同じ5重量%のポ
リアニリン溶液を塗布し、真空乾燥器内で脱気した後、
同じ真空乾燥器内で加熱し、130℃で20分間保持し
て乾燥させ、陽極体上にポリアニリン膜を形成させた。
このようにして得られたポリアニリン膜を形成させたコ
ンデンサ陽極体を1,2−エタンジスルホン酸15重量%
と1,2−ナフトキノン−4−スルホン酸ナトリウム2.5
重量%とを含むN−メチルホルムアミド/水混合溶液に
40℃で60分間浸漬して、ドーピング処理した後、エ
タノールで洗浄し、60℃で20分間乾燥させた。その
後、実施例1と同様にして、端子取付けを行なつた。
Example 3 The same 5% by weight polyaniline solution as in Example 1 was applied onto the same anode body as in Example 1 and deaerated in a vacuum drier,
It was heated in the same vacuum drier and kept at 130 ° C. for 20 minutes to be dried to form a polyaniline film on the anode body.
15% by weight of 1,2-ethanedisulfonic acid was added to the capacitor anode body on which the polyaniline film thus obtained was formed.
And sodium 1,2-naphthoquinone-4-sulfonate 2.5
The mixture was dipped in a N-methylformamide / water mixed solution containing 40 wt% for 60 minutes at 40 ° C., subjected to doping treatment, washed with ethanol, and dried at 60 ° C. for 20 minutes. Then, terminals were attached in the same manner as in Example 1.

【0038】このようにして得られた固体電解コンデン
サは、120Hzにおいて、6.12μFの静電容量を有
し、損失角の正接(tan δ)は3.4%であつた。また、
1MHzにおける等価直列抵抗(ESR)は168mΩ
であつた。
The solid electrolytic capacitor thus obtained had a capacitance of 6.12 μF at 120 Hz and a loss angle tangent (tan δ) of 3.4%. Also,
Equivalent series resistance (ESR) at 1MHz is 168mΩ
It was.

【0039】実施例4 実施例1と同じ陽極体上に実施例1と同じ5重量%のポ
リアニリン溶液を塗布し、真空乾燥器内で脱気した後、
同じ真空乾燥器内で加熱し、130℃で20分間保持し
て乾燥させ、陽極体上にポリアニリン膜を形成させた。
このようにして得られたポリアニリン膜を形成させたコ
ンデンサ陽極体をポリビニルスルホン酸10重量%とp
−ベンゾキノン2.5重量%とを含むエタノール/水混合
溶液に40℃で60分間浸漬して、ドーピング処理した
後、エタノールで洗浄し、60℃で20分間乾燥させ
た。その後、実施例1と同様にして、端子取付けを行な
つた。
Example 4 The same 5% by weight polyaniline solution as in Example 1 was applied onto the same anode body as in Example 1 and deaerated in a vacuum drier,
It was heated in the same vacuum drier and kept at 130 ° C. for 20 minutes to be dried to form a polyaniline film on the anode body.
The polyaniline film-formed capacitor anode body thus obtained was mixed with 10% by weight of polyvinyl sulfonic acid and p.
It was immersed in an ethanol / water mixed solution containing 2.5% by weight of benzoquinone at 40 ° C. for 60 minutes, doped, washed with ethanol, and dried at 60 ° C. for 20 minutes. Then, terminals were attached in the same manner as in Example 1.

【0040】このようにして得られた固体電解コンデン
サは、120Hzにおいて、6.06μFの静電容量を有
し、損失角の正接(tan δ)は6.3%であつた。また、
1MHzにおける等価直列抵抗(ESR)は147mΩ
であつた。
The solid electrolytic capacitor thus obtained had a capacitance of 6.06 μF at 120 Hz and a loss angle tangent (tan δ) of 6.3%. Also,
Equivalent series resistance (ESR) at 1MHz is 147mΩ
It was.

【0041】実施例5 被膜形成金属として、タンタルの微粉末を焼結した多孔
質焼結体(面積20.8mm2 )を用い、90℃の0.3重量
%リン酸水溶液中で直流電圧100Vを印加し、絶縁被
膜(誘電体被膜)を形成させ、コンデンサの陽極体とし
た。上述した可溶性ポリアニリンをN−メチル−2−ピ
ロリドンに攪拌下に溶解させ、10重量%のポリアニリ
ン溶液とした。上記コンデンサ陽極体を上記ポリアニリ
ン溶液に1分間浸漬した後、熱風循環乾燥器(150
℃)中で30分間加熱乾燥させ、陽極体上にポリアニリ
ン膜を形成させた。この操作を合計にて3回繰り返し
た。
Example 5 As a film forming metal, a porous sintered body (area: 20.8 mm 2 ) obtained by sintering fine powder of tantalum was used, and a DC voltage of 100 V was applied in a 0.3 wt% phosphoric acid aqueous solution at 90 ° C. Was applied to form an insulating film (dielectric film), which was used as the anode body of the capacitor. The above-mentioned soluble polyaniline was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone with stirring to give a 10% by weight polyaniline solution. After immersing the capacitor anode body in the polyaniline solution for 1 minute, a hot air circulating dryer (150
(30 ° C.) and dried for 30 minutes to form a polyaniline film on the anode body. This operation was repeated 3 times in total.

【0042】このようにして得られたポリアニリン膜を
形成したコンデンサ陽極体を1,2−エタンジスルホン酸
15重量%とp−ベンゾキノン2.0重量%とを含む40
℃のエタノール/水混合溶液に30分間浸漬して、ドー
ピング処理した後、エタノールで洗浄し、60℃で20
分間乾燥させた。その後、導電性ペーストを塗布し、電
極端子を取付けた。このようにして得られた固体電解コ
ンデンサは、120Hzにおいて、23.8μFの静電容
量を有し、損失角の正接(tan δ)は1.5%であつた。
また、1MHzにおける等価直列抵抗(ESR)は32
8mΩであつた。
The polyaniline film-formed capacitor anode body thus obtained contained 40% by weight of 1,2-ethanedisulfonic acid (15% by weight) and p-benzoquinone (2.0% by weight).
Immerse in ethanol / water mixed solution at ℃ for 30 minutes, dope, wash with ethanol, and then at 20 ℃ at 20 ℃.
Allow to dry for minutes. Then, a conductive paste was applied and electrode terminals were attached. The solid electrolytic capacitor thus obtained had a capacitance of 23.8 μF at 120 Hz and a tangent of loss angle (tan δ) of 1.5%.
The equivalent series resistance (ESR) at 1 MHz is 32.
It was 8 mΩ.

【0043】比較例2 実施例5と同じ陽極体上に硝酸マンガン水溶液を含浸さ
せた後、熱分解処理によつて固体電解質として二酸化マ
ンガン層を形成させた。更に、再化成を行なつた後、導
電性ペーストにより電極端子を取付けた。このようにし
て得られた固体電解コンデンサは、120Hzにおい
て、21.4μFの静電容量を有し、損失角の正接(tan
δ)は5.1%であつた。また、1MHzにおける等価直
列抵抗(ESR)は984mΩであつた。
Comparative Example 2 After the same anode body as in Example 5 was impregnated with an aqueous solution of manganese nitrate, a pyrolysis treatment was carried out to form a manganese dioxide layer as a solid electrolyte. Furthermore, after re-forming, electrode terminals were attached with a conductive paste. The solid electrolytic capacitor thus obtained has a capacitance of 21.4 μF at 120 Hz and a tangent (tan
δ) was 5.1%. The equivalent series resistance (ESR) at 1 MHz was 984 mΩ.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年12月8日[Submission date] December 8, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0041[Correction target item name] 0041

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0041】実施例5 被膜形成金属として、タンタルの微粉末を焼結した多孔
質焼結体(体積20.8mm3 )を用い、90℃の0.3重量
%リン酸水溶液中で直流電圧100Vを印加し、絶縁被
膜(誘電体被膜)を形成させ、コンデンサの陽極体とし
た。上述した可溶性ポリアニリンをN−メチル−2−ピ
ロリドンに攪拌下に溶解させ、10重量%のポリアニリ
ン溶液とした。上記コンデンサ陽極体を上記ポリアニリ
ン溶液に1分間浸漬した後、熱風循環乾燥器(150
℃)中で30分間加熱乾燥させ、陽極体上にポリアニリ
ン膜を形成させた。この操作を合計て3回繰り返し
た。
Example 5 As a film-forming metal, a porous sintered body ( volume 20.8 mm 3 ) obtained by sintering fine powder of tantalum was used, and a DC voltage was applied in a 0.3 wt% phosphoric acid aqueous solution at 90 ° C. 100 V was applied to form an insulating coating (dielectric coating), which was used as the anode body of the capacitor. The above-mentioned soluble polyaniline was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone with stirring to give a 10% by weight polyaniline solution. After immersing the capacitor anode body in the polyaniline solution for 1 minute, a hot air circulating dryer (150
(30 ° C.) and dried for 30 minutes to form a polyaniline film on the anode body. It was repeated three times in total this operation.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0043[Correction target item name] 0043

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0043】比較例1 実施例1と同じ陽極体に陰極体としてアルミニウムを対
向させ、陽極体との間に隔離紙を置き、これを5重量%
のアジピン酸アンモニウムの水/エチレングリコール混
合溶液中に浸漬し、隔離紙に溶液を含浸させた。陽極及
び陰極両方のアルミニウムより端子を引出した。このよ
うにして得られた湿式電解コンデンサは、120Hzに
おいて、6.44μFの静電容量を有し、損失角の正接
(tan δ)は8.0%であつた。また、1MHzにおける
等価直列抵抗(ESR)は1220mΩであつた。 比較例2 実施例5と同じ陽極体上に硝酸マンガン水溶液を含浸さ
せた後、熱分解処理によつて固体電解質として二酸化マ
ンガン層を形成させた。更に、再化成を行なつた後、導
電性ペーストにより電極端子を取付けた。このようにし
て得られた固体電解コンデンサは、120Hzにおい
て、21.4μFの静電容量を有し、損失角の正接(tan
δ)は5.1%であつた。また、1MHzにおける等価直
列抵抗(ESR)は984mΩであつた。
Comparative Example 1 The same anode body as in Example 1 was used with aluminum as a cathode body.
And place separator paper between it and the anode body.
Ammonium adipate water / ethylene glycol mixture
The separator paper was dipped in the combined solution to impregnate the solution with the solution. Anode and
Terminals were drawn out from both aluminum of the cathode and cathode. This
Wet electrolytic capacitor obtained in this way
Has a capacitance of 6.44 μF and the tangent of the loss angle
(Tan δ) was 8.0%. Also, at 1 MHz
The equivalent series resistance (ESR) was 1220 mΩ. Comparative Example 2 After the same anode body as in Example 5 was impregnated with an aqueous solution of manganese nitrate, a manganese dioxide layer was formed as a solid electrolyte by thermal decomposition treatment. Furthermore, after re-forming, electrode terminals were attached with a conductive paste. The solid electrolytic capacitor thus obtained has a capacitance of 21.4 μF at 120 Hz and a tangent of loss angle (tan
δ) was 5.1%. The equivalent series resistance (ESR) at 1 MHz was 984 mΩ.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 彰 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Akira Otani 1-2-1 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Nitto Denko Corporation

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被膜形成金属上に誘電体酸化皮膜を形成
し、この誘電体酸化皮膜上に、一般式 【化1】 (式中、m及びnはそれぞれ繰返し単位中のキノンジイ
ミン構造単位及びフエニレンジアミン構造単位のモル分
率を示し、0<m<1、0<n<1、m+n=1であ
る。)で表わされるキノンジイミン構造単位及びフェニ
レンジアミン構造単位を主たる繰返し単位として有し、
有機溶剤に可溶性であるポリアニリンの溶液を塗布し、
乾燥させてポリアニリン膜を製膜し、次いで、このポリ
アニリン膜をプロトン酸と酸化剤とを含むドープ液にて
処理して、上記ポリアニリン膜を導電性とし、これを固
体電解質とすることを特徴とする固体電解コンデンサの
製造方法。
Claim: What is claimed is: 1. A dielectric oxide film is formed on a film-forming metal, and a general formula: (In the formula, m and n each represent a mole fraction of the quinonediimine structural unit and the phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and 0 <m <1, 0 <n <1, and m + n = 1). Having a quinonediimine structural unit and a phenylenediamine structural unit as main repeating units,
Apply a solution of polyaniline that is soluble in organic solvents,
It is dried to form a polyaniline film, and then the polyaniline film is treated with a dope solution containing a protonic acid and an oxidizing agent to make the polyaniline film conductive, and this is used as a solid electrolyte. Method for manufacturing solid electrolytic capacitor.
【請求項2】有機溶剤に可溶性であるポリアニリンがN
−メチル−2−ピロリドン中、30℃で測定した極限粘
度〔η〕が0.40dl/g以上であることを特徴とする請求
項1記載の固体電解コンデンサの製造方法。
2. A polyaniline soluble in an organic solvent is N
The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the intrinsic viscosity [η] measured in methyl-2-pyrrolidone at 30 ° C. is 0.40 dl / g or more.
【請求項3】プロトン酸が有機多価スルホン酸であるこ
とを特徴とする請求項1記載の固体電解コンデンサの製
造方法。
3. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the protonic acid is an organic polyvalent sulfonic acid.
【請求項4】酸化剤がそれ自体及び酸化反応後の還元体
が溶液中でアニオンを生成しないものであることを特徴
とする請求項1記載の固体電解コンデンサの製造方法。
4. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the oxidizing agent itself and the reductant after the oxidation reaction do not generate anions in the solution.
【請求項5】酸化剤が過酸化物系酸化剤又はキノン系酸
化剤であることを特徴とする請求項4記載の固体電解コ
ンデンサの製造方法。
5. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the oxidant is a peroxide oxidant or a quinone oxidant.
JP27967592A 1992-10-19 1992-10-19 Method for manufacturing solid electrolytic capacitor Expired - Lifetime JP3204551B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27967592A JP3204551B2 (en) 1992-10-19 1992-10-19 Method for manufacturing solid electrolytic capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27967592A JP3204551B2 (en) 1992-10-19 1992-10-19 Method for manufacturing solid electrolytic capacitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0714751A true JPH0714751A (en) 1995-01-17
JP3204551B2 JP3204551B2 (en) 2001-09-04

Family

ID=17614305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27967592A Expired - Lifetime JP3204551B2 (en) 1992-10-19 1992-10-19 Method for manufacturing solid electrolytic capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3204551B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08337650A (en) * 1995-06-13 1996-12-24 Nec Corp Production of polyaniline and production of solid electrolytic capacitor
WO2014091648A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-19 昭和電工株式会社 Production method for solid electrolytic capacitor element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08337650A (en) * 1995-06-13 1996-12-24 Nec Corp Production of polyaniline and production of solid electrolytic capacitor
WO2014091648A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-19 昭和電工株式会社 Production method for solid electrolytic capacitor element
JP5731720B2 (en) * 2012-12-11 2015-06-10 昭和電工株式会社 Method for manufacturing solid electrolytic capacitor element

Also Published As

Publication number Publication date
JP3204551B2 (en) 2001-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3694038B2 (en) Solid electrolytic capacitor
JP5191171B2 (en) Dispersant and dopant for conductive polymer synthesis, conductive polymer synthesized using the same, conductive composition containing the conductive polymer, dispersion of the conductive polymer or conductive composition, and the above Application of conductive polymer or conductive composition
JP4454041B2 (en) Dispersion liquid of conductive composition, conductive composition and use thereof
TW421808B (en) Solid electrolytic capacitor and manufacture of the same
WO2009131012A1 (en) Dispersion of electroconductive composition, electroconductive composition, and solid electrolytic capacitor
JP3076259B2 (en) Oxidant solution for synthesis of heat-resistant conductive polymer and method for producing conductive polymer
JP3379766B2 (en) Aluminum electrolytic capacitors
JPH05247204A (en) Production of conductive organic polymer
WO2010110200A1 (en) Electroconductive coating composition and process for production of electroconductive coating film
KR100548919B1 (en) Conductive polymer, solid electrolytic capacitor, and processes for producing these
JP2009032895A (en) Solid-state electrolytic capacitor, and manufacturing method thereof
WO2011052237A1 (en) Solid electrolytic capacitor and method for producing same
JP2907131B2 (en) Conductive polymer, solid electrolytic capacitor using the same, and method of manufacturing the same
JP2605596B2 (en) Conductive polymer film and method for producing the same, conductive polymer compound solution, and solid electrolytic capacitor and method for producing the same
JPH0714751A (en) Production of solid electrolytic capacitor
JP3649526B2 (en) Conductive polyaniline composition and solid electrolytic capacitor using the same as solid electrolyte
JP4565522B2 (en) Method for producing conductive polymer dispersion, conductive polymer dispersion, conductive polymer and use thereof
JP3379998B2 (en) Method for manufacturing solid electrolytic capacitor
JP3453191B2 (en) Method for producing conductive organic polymer and method for producing solid electrolytic capacitor using the same
JP3299608B2 (en) Method for producing conductive organic polymer and method for producing solid electrolytic capacitor using the same
JPH1187182A (en) Organic solid electrolytic capacitor and its manufacture
JPH0782375A (en) Production of conductive organic polymer and production of solid electrolytic capacitor using the same
JPH0346214A (en) Manufacture of solid electrolytic capacitor
JPH07133427A (en) Production of electrically-conductive organic polymer composition and production of solid electrolytic capacitor using the same
JPH118161A (en) Sold-state electrolytic capacitor and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130629

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130629

Year of fee payment: 12