JPH118161A - Sold-state electrolytic capacitor and manufacture thereof - Google Patents

Sold-state electrolytic capacitor and manufacture thereof

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JPH118161A
JPH118161A JP16100897A JP16100897A JPH118161A JP H118161 A JPH118161 A JP H118161A JP 16100897 A JP16100897 A JP 16100897A JP 16100897 A JP16100897 A JP 16100897A JP H118161 A JPH118161 A JP H118161A
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JP
Japan
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polyaniline
film
conductive
oxide film
composition
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Application number
JP16100897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Yoshii
敬介 喜井
Masao Abe
正男 阿部
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a solid-state electrolytic capacitor which is protected against cracking caused by external stress in a manufacturing process by a method wherein a film formed of conductive organic polymer composition enhanced in mechanical strength is made to serve as solid-state electrolyte. SOLUTION: A capacitor is equipped with a dielectric oxide film formed on a film forming metal and a conductive organic polymer composition film formed as solid-state electrolyte on the dielectric oxide film. In this case, the conductive organic polymer composition film is, at least, partly set porous. It is preferable that conductive polyaniline composition serves as the above conductive organic polymer composition.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性有機重合体
組成物、好ましくは、導電性ポリアニリン組成物を固体
電解質とする固体電解コンデンサ及びその製造方法に関
する。
The present invention relates to a solid electrolytic capacitor using a conductive organic polymer composition, preferably a conductive polyaniline composition as a solid electrolyte, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、大容量のコンデンサーとして知ら
れている電解コンデンサには、電解液式と固体式とがあ
る。このうち、固体電解質を用いる固体式コンデンサと
しては、二酸化マンガン又は7,7,8,8−テトラシアノキ
ノジメタン(TCNQ)錯体を用いる方式が知られてい
るが、前者は、インピーダンスが大きく、後者は、熱安
定性に乏しい等、種々の問題を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, electrolytic capacitors known as large-capacity capacitors include an electrolytic solution type and a solid type. Among these, as a solid type capacitor using a solid electrolyte, a method using manganese dioxide or a 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex is known, but the former has a large impedance, The latter has various problems such as poor thermal stability.

【0003】このような電解コンデンサに対する最近の
主な技術的要求点として、小型化、回路の高周波化
に伴う低インピーダンス、高信頼性、長寿命、低コ
スト等が挙げられる。従来、これらの要求に対して、電
解コンデサの電解質の電導度を高める方向での検討が行
なわれており、この固体電解質として、導電性有機重合
体組成物を用いるものが提案されている。このような導
電性有機重合体組成物としては、これまで、ポリピロー
ル、ポリチオフェン、ポリフラン、ボリアニリン、これ
らの誘導体等、多数のものが提案されている。
[0003] Recent major technical requirements for such electrolytic capacitors include miniaturization, low impedance, high reliability, long life, low cost, and the like accompanying higher frequency of circuits. Conventionally, to meet these requirements, studies have been made to increase the conductivity of the electrolyte of the electrolytic capacitor, and a solid electrolyte using a conductive organic polymer composition has been proposed. Many such conductive organic polymer compositions have been proposed so far, such as polypyrrole, polythiophene, polyfuran, boraniline, and derivatives thereof.

【0004】例えば、特開昭63−173313号公報
には、皮膜形成金属上に誘電体酸化皮膜を形成し、その
上にピロールの化学酸化重合によってポリピロールを析
出させて、これを導電層とし、この導電層を利用して、
更に、ピロールを電解重合させ、そのポリピロールから
なる導電性有機重合体組成物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1−2532
26号公報には、同じく、誘電体皮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−ル又は
ポリチオフェンを電解重合によって積層させて、固体電
解質とすることが記載されている。
For example, JP-A-63-173313 discloses that a dielectric oxide film is formed on a film-forming metal, and polypyrrole is deposited thereon by chemical oxidation polymerization of pyrrole, and this is used as a conductive layer. Utilizing this conductive layer,
Further, it describes that pyrrole is electrolytically polymerized and a conductive organic polymer composition comprising the polypyrrole is laminated as a solid electrolyte. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2532
No. 26 also discloses that a conductive layer made of manganese dioxide is formed on a dielectric film and polypyrrole or polythiophene is laminated thereon by electrolytic polymerization to form a solid electrolyte.

【0005】しかしながら、これらの方法によれば、い
ずれも、本来、導電体ではない誘電体皮膜上にポリピロ
ール等を電解反応によって積層させる必要があり、この
点に問題がある。即ち、誘電体皮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ので、製造工程が非常に煩雑で
ある。
However, according to these methods, it is necessary to laminate polypyrrole or the like by an electrolytic reaction on a dielectric film which is not a conductor, and there is a problem in this point. That is, it is necessary to provide a chemically oxidized polymer film layer or a manganese dioxide layer as a conductive layer to be an electrode for electrolytic polymerization on the dielectric film, and thus it becomes possible to perform electrolytic polymerization only in this way. It is very complicated.

【0006】一方、特開平3−35516号公報では、
脱ドープ状態のポリアニリンの溶液を調製し、この溶液
を誘電体皮膜上に塗布し、乾燥させて、ポリアニリンの
膜を形成した後、この膜をプロトン酸溶液に接触させ
て、ポリアニリンをプロトン酸アニオンにてドーピング
処理する方法が提案されている。この方法によれば、前
述したように、誘電体皮膜上に電解重合用の電極を形成
する必要もなしに、誘電体皮膜上に導電性有機重合体組
成物からなる膜を容易に形成することができるので、製
造効率やコスト面から有利である。
On the other hand, JP-A-3-35516 discloses that
A solution of polyaniline in a undoped state is prepared, this solution is applied on a dielectric film, and dried to form a polyaniline film.Then, the film is brought into contact with a protonic acid solution to convert polyaniline into a protonic acid anion. Has proposed a method of doping. According to this method, as described above, a film made of the conductive organic polymer composition can be easily formed on the dielectric film without having to form an electrode for electrolytic polymerization on the dielectric film. This is advantageous in terms of manufacturing efficiency and cost.

【0007】しかしながら、ポリアニリンを含め、従来
より知られている導電性有機重合体組成物の膜の機械的
強度は必ずしも十分とはいえず、コンデンサの製造工程
において、外装樹脂の成形時の外部応力等によって、ク
ラック等が生じ、コンデンサ特性が劣化してしまうとい
う問題がある。例えば、外装樹脂として、一般に、エポ
キシ樹脂が広く用いられているが、このエポキシ樹脂
は、成形時の昇温、降温に伴って膨張、収縮し、この膨
張時には内部の素子にも応力が加わり、これによって、
素子上に形成された導電性有機重合体組成物の膜にクラ
ック等の欠陥が生じれば、その電気抵抗が増加し、かく
して、コンデンサとしての特性の劣化を招くこととな
る。
However, the mechanical strength of a film of a conventionally known conductive organic polymer composition, including polyaniline, is not always sufficient. As a result, there is a problem that cracks or the like are generated and the capacitor characteristics are deteriorated. For example, as an exterior resin, an epoxy resin is generally widely used, and the epoxy resin expands and contracts with a rise in temperature during molding, and a decrease in temperature. by this,
If defects such as cracks occur in the film of the conductive organic polymer composition formed on the device, the electric resistance increases, thus deteriorating the characteristics as a capacitor.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の導電
性有機重合体組成物、好ましくは、導電性ポリアニリン
組成物を固体電解質とする固体電解コンデンサにおける
上述したような問題を解決するためになされたものであ
って、機械的強度を改善した導電性有機重合体組成物膜
を固体電解質とし、従って、その製造工程において、外
部からの応力によって、クラック等が生じず、特性を改
善した固体電解コンデンサとその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems in a conventional solid electrolytic capacitor using a conductive organic polymer composition, preferably a conductive polyaniline composition as a solid electrolyte. A solid electrolyte having a conductive organic polymer composition film having improved mechanical strength as a solid electrolyte.Therefore, in a manufacturing process thereof, cracks and the like do not occur due to external stress, and a solid having improved characteristics. An object of the present invention is to provide an electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、皮膜形
成金属上に形成された誘電体酸化皮膜と、この誘電体酸
化皮膜上に固体電解質として形成された導電性有機重合
体組成物の膜とを有する固体電解コンデンサにおいて、
上記導電性有機重合体組成物の膜の少なくとも一部が多
孔質であることを特徴とする固体電解コンデンサが提供
される。
According to the present invention, a dielectric oxide film formed on a film-forming metal and a conductive organic polymer composition formed as a solid electrolyte on the dielectric oxide film are provided. A solid electrolytic capacitor having a membrane and
A solid electrolytic capacitor is provided, wherein at least a part of the film of the conductive organic polymer composition is porous.

【0010】特に、本発明による固体電解コンデンサの
好ましい態様は、次のいずれかである。即ち、本発明に
よる好ましい固体電解コンデンサの第1は、皮膜形成金
属上に形成された誘電体酸化皮膜と、この誘電体酸化皮
膜上に固体電解質として形成された導電性有機重合体組
成物の膜とを有する固体電解コンデンサにおいて、誘電
体酸化皮膜上、全面に導電性有機重合体組成物からなる
均質な非多孔質膜が形成されており、その上に導電性有
機重合体組成物からなる多孔質膜が積層されているもの
である。
Particularly, a preferred embodiment of the solid electrolytic capacitor according to the present invention is any of the following. That is, a first preferred solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises a dielectric oxide film formed on a film-forming metal and a film of a conductive organic polymer composition formed as a solid electrolyte on the dielectric oxide film. In the solid electrolytic capacitor having the above, on the dielectric oxide film, a uniform non-porous film made of the conductive organic polymer composition is formed on the entire surface, and the porous non-porous film made of the conductive organic polymer composition is formed thereon. In this case, the material film is laminated.

【0011】本発明による好ましい固体電解コンデンサ
の第2は、皮膜形成金属上に形成された誘電体酸化皮膜
と、この誘電体酸化皮膜上に固体電解質として形成され
た導電性有機重合体組成物の膜とを有する固体電解コン
デンサにおいて、誘電体酸化皮膜上、一部に導電性有機
重合体組成物からなる均質な非多孔質膜が形成されてお
り、その上に全面に導電性有機重合体組成物からなる多
孔質膜が積層されているものである。
A second preferred solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises a dielectric oxide film formed on a film-forming metal and a conductive organic polymer composition formed as a solid electrolyte on the dielectric oxide film. In a solid electrolytic capacitor having a film, a homogeneous non-porous film composed of a conductive organic polymer composition is formed partially on a dielectric oxide film, and a conductive organic polymer composition A porous film made of a material is laminated.

【0012】本発明において、上記導電性有機重合体組
成物は、ポリアニリン、置換ポリアニリン、ポリチオフ
ェン、置換ポリチオフェン、ポリピロール、置換ポリピ
ロール等のような適宜の溶剤に溶解するものであれば、
特に限定されるものではないが、好ましくは、導電性ポ
リアニリン組成物が用いられる。特に、本発明において
は、上記導電性ポリアニリン組成物は、一般式(I)
In the present invention, the conductive organic polymer composition may be any one which can be dissolved in an appropriate solvent such as polyaniline, substituted polyaniline, polythiophene, substituted polythiophene, polypyrrole, substituted polypyrrole, etc.
Although not particularly limited, a conductive polyaniline composition is preferably used. In particular, in the present invention, the conductive polyaniline composition has the general formula (I)

【0013】[0013]

【化3】 Embedded image

【0014】(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ェニレンジアミン構造
単位のモル分率を示し、0<m<1、0<n<1、m+
n=1である。)で表わされる繰返し単位からなり、N
−メチル−2−ピロリドン中、30℃で測定した極限粘
度〔η〕が0.4dL/g以上である脱ドープ状態のポリ
アニリンをプロトン酸アニオンによってドーピングして
なる組成物であることが好ましい。
(Wherein m and n represent the mole fractions of the quinone diimine structural unit and the phenylenediamine structural unit in the repeating unit, respectively, 0 <m <1, 0 <n <1, m +
n = 1. ), And is composed of N
It is preferable that the composition is obtained by doping an undoped polyaniline having an intrinsic viscosity [η] of not less than 0.4 dL / g in -methyl-2-pyrrolidone with a protonic acid anion.

【0015】更に、本発明によれば、皮膜形成金属上に
形成された誘電体酸化皮膜と、この誘電体酸化皮膜上に
固体電解質として形成された導電性ポリアニリン組成物
の膜とを有し、この導電性ポリアニリン組成物の膜の少
なくとも一部が多孔質である固体電解コンデンサの製造
方法において、ポリアニリンを有機溶剤に溶解してなる
溶液を上記誘電体酸化皮膜に接触させた後、上記溶剤を
除去して、誘電体酸化皮膜上にポリアニリンからなる均
質な非多孔質膜を形成し、次いで、このポリアニリンか
らなる均質な非多孔質膜に前記ポリアニリンの溶液を接
触させた後、このポリアニリンを溶解しないが、上記溶
剤と混和し得る貧溶剤を接触させて、上記有機溶剤を抽
出、除去して、ポリアニリンの多孔質膜を形成させ、こ
の際に、誘電体酸化皮膜上には上記ポリアニリンの均質
な非多孔質膜と多孔質膜との少なくともいずれかが形成
されるようにし、この後、これらのポリアニリンの膜を
プロトン酸の溶液に接触させ、上記ポリアニリンをプロ
トン酸アニオンにてドーピングして、導電性ポリアニリ
ン組成物とすることを特徴とする固体電解コンデンサの
製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a dielectric oxide film formed on a film-forming metal, and a film of a conductive polyaniline composition formed as a solid electrolyte on the dielectric oxide film, In the method for producing a solid electrolytic capacitor in which at least a part of the film of the conductive polyaniline composition is porous, after contacting a solution obtained by dissolving polyaniline in an organic solvent with the dielectric oxide film, the solvent is removed. After removal, a uniform non-porous film made of polyaniline is formed on the dielectric oxide film, and then the polyaniline solution is brought into contact with the homogeneous non-porous film made of polyaniline, and then the polyaniline is dissolved. However, the organic solvent is extracted and removed by contacting a poor solvent that is miscible with the above solvent to form a polyaniline porous film. At least one of a homogeneous nonporous film and a porous film of the polyaniline is formed on the film, and thereafter, the polyaniline film is brought into contact with a solution of a protonic acid to convert the polyaniline into a protonic acid. There is provided a method for producing a solid electrolytic capacitor, characterized in that a conductive polyaniline composition is obtained by doping with an acid anion.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明によれば、表面を粗面化し
た皮膜形成金属箔や、皮膜形成金属の微粉末を焼結した
多孔質焼結体を電解酸化して、その金属の酸化物を形成
させて、誘電体皮膜とし、次いで、その上に、少なくと
も一部が多孔質であるように、導電性有機重合体組成物
からなる膜を形成して、コンデンサ素子を得る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the present invention, a film-forming metal foil having a roughened surface or a porous sintered body obtained by sintering a fine powder of a film-forming metal is electrolytically oxidized to oxidize the metal. An object is formed to form a dielectric film, and then a film made of a conductive organic polymer composition is formed thereon so that at least a part thereof is porous, to obtain a capacitor element.

【0017】本発明において、上記皮膜形成金属(陽
極)としては、通常、アルミニウムやタンタルが好まし
く用いられ、従って、誘電体皮膜としては、酸化アルミ
ニウムや酸化タンタルの皮膜が好ましいが、しかし、こ
れらに限定されるものではなく、その他の金属や合金等
の複合体を用いることもできる。
In the present invention, usually, aluminum or tantalum is preferably used as the film-forming metal (anode). Therefore, as the dielectric film, a film of aluminum oxide or tantalum oxide is preferable. It is not limited, and a composite of another metal or alloy can be used.

【0018】本発明において用いるポリアニリンは、前
記一般式(I)で表わされる繰り返し単位からなり、脱
ドープ状態において種々の有機溶剤に溶解する有機重合
体であって、N−メチルピロリドン中、30℃で測定し
た極限粘度「η」が0.40dL/g以上であることが好
ましく、特に、0.50dL/g以上であることが好まし
い。極限粘度「η」の上限は、特に、限定されるもので
はないが、製膜の容易性から、通常、2.5dL/g以
下、好ましくは、2.0dL/g以下である。このような
ポリアニリン(以下、溶剤可溶性ポリアニリンとい
う。)は、特開平3−52929号公報に詳細に記載さ
れているように、既に知られているものである。
The polyaniline used in the present invention is composed of a repeating unit represented by the above general formula (I) and is an organic polymer which is dissolved in various organic solvents in an undoped state. Is preferably 0.40 dL / g or more, and particularly preferably 0.50 dL / g or more. Although the upper limit of the intrinsic viscosity “η” is not particularly limited, it is usually 2.5 dL / g or less, preferably 2.0 dL / g or less from the viewpoint of easiness of film formation. Such polyaniline (hereinafter referred to as solvent-soluble polyaniline) is already known as described in detail in JP-A-3-52929.

【0019】このような溶剤可溶性ポリアニリンは、先
ず、プロトン酸にてドーピングされた導電性ポリアニリ
ン組成物を調製し、これを脱ドーピングすることによっ
て得ることができる。そこで、先ず、上記プロトン酸に
てドーピングされた導電性ポリアニリン組成物の製造に
ついて説明する。
Such a solvent-soluble polyaniline can be obtained by first preparing a conductive polyaniline composition doped with a protonic acid and then undoping the composition. Therefore, first, the production of the conductive polyaniline composition doped with the above proton acid will be described.

【0020】このような導電性ポリアニリン組成物は、
好ましくは、塩酸や硫酸のようなプロトン酸の存在下
に、適宜の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、適当な酸化剤、例
えば、ペルオキソ二硫酸アンモニウムをアニリン1モル
部に対して好ましくは1〜1.25モル部を用いて、アニ
リンを酸化重合させることによって得ることができる。
次いで、このように、プロトン酸にてドーピングされた
導電性ポリアニリン組成物を塩基性物質によって脱ドー
ピングすることによって、溶剤可溶性ポリアニリンを得
ることができる。
Such a conductive polyaniline composition comprises:
Preferably, the aniline is kept in a suitable solvent in the presence of a protic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid at a temperature of 5 ° C. or less, preferably 0 ° C. or less, and a suitable oxidizing agent such as It can be obtained by oxidatively polymerizing aniline using ammonium disulfate, preferably in an amount of 1 to 1.25 mol part per 1 mol part of aniline.
Next, the solvent-soluble polyaniline can be obtained by undoping the conductive polyaniline composition doped with a protonic acid with a basic substance.

【0021】上記溶剤としては、アニリン、プロトン酸
及び酸化剤を溶解し、且つ、酸化剤によって酸化されな
いものが用いられる。水が最も好ましく用いられるが、
しかし、必要に応じて、メタノール、エタノール等のア
ルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、N−メチ
ル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の極性溶
剤、テトラヒドロフラン等のエーテル類、酢酸等の有機
酸類も用いることができる。また、これら有機溶剤と水
との混合溶剤も用いることができる。
As the above-mentioned solvent, those which dissolve aniline, protonic acid and oxidizing agent and which are not oxidized by the oxidizing agent are used. Water is most preferably used,
However, if necessary, alcohols such as methanol and ethanol, nitriles such as acetonitrile, polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and dimethylsulfoxide, ethers such as tetrahydrofuran, and organic acids such as acetic acid may also be used. Can be. Also, a mixed solvent of these organic solvents and water can be used.

【0022】特に、上記の反応において、反応温度を0
℃以下に保持するのが好ましく、これによって、脱ドー
ピング後、N−メチル−2−ピロリドン中、30℃で測
定した(以下、同じ。)極限粘度〔η〕が1.0dL/g
以上の高分子量の有機溶剤可溶性ポリアニリンを得るこ
とができる。
In particular, in the above reaction, the reaction temperature is set to 0.
C. It is preferable that the intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. in N-methyl-2-pyrrolidone after dedoping (hereinafter the same) is 1.0 dL / g.
An organic solvent-soluble polyaniline having the above high molecular weight can be obtained.

【0023】このようにして、アニリンの酸化重合によ
って、プロトン酸によってドープされた導電性ポリアニ
リン組成物を得ることができるが、このようなドープ状
態のポリアニリン組成物は、プロトン酸と塩を形成して
いるために、後述するような有機溶剤に溶解しない。し
かし、この溶剤不溶性のポリアニリン組成物を脱ドーピ
ングすることによって、後述するような種々の有機溶剤
に溶解する溶剤可溶性ポリアニリンを得ることができ
る。
In this way, a conductive polyaniline composition doped with a protonic acid can be obtained by oxidative polymerization of aniline. Such a doped polyaniline composition forms a salt with the protonic acid. Therefore, it does not dissolve in an organic solvent as described below. However, by dedoping the solvent-insoluble polyaniline composition, it is possible to obtain a solvent-soluble polyaniline that is soluble in various organic solvents as described below.

【0024】この脱ドーピングは、一種の中和反応であ
るから、上記アニリンの酸化重合の後、導電性ポリアニ
リン組成物を含む反応混合物中に直接に、例えば、アン
モニア水や水酸化ナトリウムのような塩基性物質を加え
てもよく、また、導電性ポリアニリン組成物を一旦分離
した後、これに塩基性物質を作用させてもよい。
Since this undoping is a kind of neutralization reaction, after oxidative polymerization of the aniline, it is directly added to the reaction mixture containing the conductive polyaniline composition, for example, ammonia water or sodium hydroxide. A basic substance may be added, or the conductive polyaniline composition may be once separated and then acted on by a basic substance.

【0025】前述したようなアニリンの酸化重合によっ
て得られるドープ状態の導電性ポリアニリン組成物は、
通常、10-6S/cm以上の電導度を有して、黒緑色を
呈するが、脱ドーピング後は、紫色或いは紫がかった銅
色である。この変色は、ポリアニリン組成物中の塩構造
のアミン窒素が遊離アミンに変化したためである。電導
度は、通常、10-10 S/cm台である。
The conductive polyaniline composition in a doped state obtained by the oxidative polymerization of aniline as described above comprises:
Usually, it has a conductivity of 10 −6 S / cm or more and exhibits a blackish green color, but after undoping, it is purple or a purple-colored copper. This discoloration is because the amine nitrogen of the salt structure in the polyaniline composition was changed to a free amine. The conductivity is usually on the order of 10 -10 S / cm.

【0026】このようにして得られる脱ドープ状態のポ
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。本発明において好適に用いることができ
るこのように有機溶剤に可溶性のポリアニリンは、N−
メチルピロリドン中、30℃で測定した極限粘度〔η〕
が0.40dL/g以上を有し、例えば、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、スルホラン等の有
機溶剤に溶解する。このような有機溶剤への脱ドープ状
態のポリアニリンの溶解度は、その平均分子量や溶剤に
もよるが、通常、ポリアニリンの0.5〜100%が溶解
し、1〜30重量%濃度の溶液を得ることができる。特
に、この脱ドープ状態のポリアニリンは、N−メチル−
2−ピロリドンに高い溶解性を示し、通常、ポリアニリ
ンの20〜100%が溶解し、3〜30重量%溶液を得
ることができる。そこで、本発明においては、溶剤溶解
性ポリアニリンは、通常、1〜20重量%程度の溶液と
して用いられる。ポリアニリンの濃度の増加と共に、溶
液の粘度が増す。しかし、上記溶剤可溶性ポリアニリン
は、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。
The undoped polyaniline thus obtained has a high molecular weight and is soluble in various organic solvents. The polyaniline that can be suitably used in the present invention and is soluble in an organic solvent is N-
Intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C in methylpyrrolidone
Has 0.40 dL / g or more, for example, N-methyl-2.
-Pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N
-Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, 1,3
-It is dissolved in an organic solvent such as dimethyl-2-imidazolidinone and sulfolane. The solubility of the polyaniline in the undoped state in such an organic solvent depends on its average molecular weight and the solvent, but usually 0.5 to 100% of the polyaniline is dissolved to obtain a 1 to 30% by weight solution. be able to. In particular, the polyaniline in the undoped state is N-methyl-
It shows high solubility in 2-pyrrolidone, and usually 20 to 100% of polyaniline can be dissolved to obtain a 3 to 30% by weight solution. Therefore, in the present invention, the solvent-soluble polyaniline is usually used as a solution of about 1 to 20% by weight. As the concentration of polyaniline increases, the viscosity of the solution increases. However, the solvent-soluble polyaniline does not dissolve in tetrahydrofuran, 80% aqueous acetic acid, 60% aqueous formic acid, acetonitrile, and the like.

【0027】前記一般式(I)で表わされる溶剤可溶性
のポリアニリンにおいて、m及びnの値は、ポリアニリ
ンを酸化又は還元することによって調整することができ
る。即ち、還元することによって、mを低減させ、nを
増大させることができる。逆に、酸化すれば、mを増大
させ、nを低減させることができる。ポリアニリンの還
元によって、ポリアニリン中のキノンジイミン構造単位
が減少すると、ポリアニリンの有機溶剤への溶解性が高
められる。また、還元前に比べて、溶液の粘度は低下す
る。
In the solvent-soluble polyaniline represented by the general formula (I), the values of m and n can be adjusted by oxidizing or reducing the polyaniline. That is, by reducing, m can be reduced and n can be increased. Conversely, if oxidized, m can be increased and n can be reduced. When the quinone diimine structural unit in the polyaniline is reduced by the reduction of the polyaniline, the solubility of the polyaniline in the organic solvent is increased. Also, the viscosity of the solution is lower than before the reduction.

【0028】本発明による固体電解コンデンサは、皮膜
形成金属上に形成された誘電体酸化皮膜と、この誘電体
酸化皮膜上に固体電解質として形成された導電性有機重
合体組成物、好ましくは、導電性ポリアニリン組成物の
膜を有し、ここに、この導電性有機重合体組成物の膜の
少なくとも一部は多孔質である。
The solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises a dielectric oxide film formed on a film-forming metal, and a conductive organic polymer composition formed on the dielectric oxide film as a solid electrolyte, preferably a conductive organic polymer composition. A conductive polyaniline composition film, wherein at least a portion of the conductive organic polymer composition film is porous.

【0029】より具体的には、第1の態様として、誘電
体酸化皮膜上、全面に導電性ポリアニリンからなる均質
な非多孔質膜が形成されており、その上に好ましくは全
面に導電性ポリアニリン組成物からなる非多孔質膜が積
層されている。このような非対称構造の導電性ポリアニ
リン膜は、最初、誘電体酸化皮膜上にポリアニリンから
なる均質な非多孔質膜を形成し、次いで、その上にポリ
アニリンからなる非多孔質膜を形成し、この後、これら
ポリアニリン膜をプロトン酸溶液にてドーピングするこ
とによって得ることができる。
More specifically, as a first embodiment, a uniform non-porous film made of conductive polyaniline is formed on the entire surface of the dielectric oxide film, and the conductive polyaniline is preferably formed on the entire surface. A non-porous film made of the composition is laminated. The conductive polyaniline film having such an asymmetric structure first forms a uniform nonporous film made of polyaniline on a dielectric oxide film, and then forms a nonporous film made of polyaniline thereon. Thereafter, these polyaniline films can be obtained by doping with a protonic acid solution.

【0030】第2の態様として、誘電体酸化皮膜上、一
部に導電性ポリアニリン組成物からなる均質な非多孔質
膜が形成されており、その上に全面に導電性ポリアニリ
ン組成物からなる多孔質膜が積層されている。このよう
な非対称構造の導電性ポリアニリン膜は、最初、誘電体
酸化皮膜上に部分的にポリアニリンからなる均質な非多
孔質膜を形成し、次いで、その上に全面にポリアニリン
からなる非多孔質膜を形成し、この後、これらポリアニ
リン膜をプロトン酸溶液にてドーピングすることによっ
て得ることができる。
In a second embodiment, a uniform non-porous film made of a conductive polyaniline composition is partially formed on a dielectric oxide film, and a porous non-porous film made of a conductive polyaniline composition is entirely formed thereon. The membrane is laminated. The conductive polyaniline film having such an asymmetric structure is formed by first forming a homogeneous nonporous film partially composed of polyaniline on a dielectric oxide film, and then forming a nonporous film entirely composed of polyaniline on the dielectric oxide film. And then doping these polyaniline films with a protonic acid solution.

【0031】本発明において、誘電体酸化皮膜上に導電
性ポリアニリンからなる均質な非多孔質膜を形成するに
は、誘電体皮膜上に前記ポリアニリン溶液を塗布する
か、又は誘電体をポリアニリン溶液に浸漬した後、必要
に応じて、加熱して、ポリアニリン溶液から溶剤を蒸発
させ、除去することによって、誘電体皮膜上にポリアニ
リンからなる均質膜を形成することができる。また、誘
電体酸化皮膜上に導電性ポリアニリンからなる均質な非
多孔質膜を形成するには、誘電体皮膜上に前記ポリアニ
リン溶液を塗布するか、又は誘電体をポリアニリン溶液
に浸漬した後、必要に応じて減圧下に、必要に応じて加
熱下に、溶剤を蒸発させて除去してもよい。誘電体酸化
皮膜上に導電性ポリアニリンからなる均質な非多孔質膜
を部分的に形成するには、例えば、誘電体酸化皮膜上の
一部を粘着フィルム等にてマスキングした後、上述した
ようにして製膜し、製膜した後、上記フィルムを剥離す
ればよい。
In the present invention, in order to form a uniform non-porous film made of conductive polyaniline on a dielectric oxide film, the above-mentioned polyaniline solution is applied on the dielectric film or the dielectric is converted into a polyaniline solution. After immersion, if necessary, heating is performed to evaporate and remove the solvent from the polyaniline solution, whereby a homogeneous film made of polyaniline can be formed on the dielectric film. Further, in order to form a uniform non-porous film made of conductive polyaniline on the dielectric oxide film, it is necessary to apply the polyaniline solution on the dielectric film, or to immerse the dielectric in the polyaniline solution, The solvent may be removed by evaporating the solvent under reduced pressure as needed, or under heating as needed. In order to partially form a uniform non-porous film made of conductive polyaniline on the dielectric oxide film, for example, after masking a part of the dielectric oxide film with an adhesive film or the like, as described above. After forming the film and forming the film, the film may be peeled off.

【0032】上記ポリアニリン溶液のための有機溶剤と
しては、前述したように、種々のものが用いられるが、
好ましくは、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノン、ジメチルアセトアミド等
が用いられる。なかでも、N−メチル−2−ピロリドン
が特に好ましく用いられる。
As the organic solvent for the polyaniline solution, various ones are used as described above.
Preferably, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, dimethylacetamide and the like are used. Among them, N-methyl-2-pyrrolidone is particularly preferably used.

【0033】このようにして、誘電体酸化皮膜上に導電
性ポリアニリンからなる均質な非多孔質膜を形成し、次
いで、その上に、同様に、ポリアニリン溶液を塗布した
後、これをポリアニリンに対する貧溶剤、即ち、ポリア
ニリンを溶解しないが、ポリアニリン溶液の溶剤に溶解
する(即ち、ポリアニリン溶液の溶剤と混和し得る)溶
剤に浸漬し、溶剤を塗膜から抽出、除去すると共に、ポ
リアニリンを凝固させることによって、ポリアニリンか
らなる多孔質膜を形成することができる。貧溶剤に浸漬
した後、溶剤を速やかに塗膜から除去するために、必要
に応じて、加熱してもよい。
In this manner, a uniform non-porous film made of conductive polyaniline is formed on the dielectric oxide film, and then a polyaniline solution is applied thereon, and then the polyaniline solution is applied to the polyaniline. Immersion in a solvent, ie, a solvent that does not dissolve polyaniline but is soluble in the solvent of the polyaniline solution (that is, miscible with the solvent of the polyaniline solution), extracts and removes the solvent from the coating film, and coagulates the polyaniline. Thereby, a porous film made of polyaniline can be formed. After being immersed in a poor solvent, heating may be performed, if necessary, to quickly remove the solvent from the coating film.

【0034】上記貧溶剤としては、ポリアニリン溶液を
形成する溶剤にもよるが、通常、水が好ましく用いら
れ、また、低級脂肪族アルコール類や低級脂肪族ケトン
類も用いられる。低級脂肪族アルコール類としては、例
えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル等を挙げることができ、また、低級脂肪族ケトン類と
しては、例えば、アセトン等を挙げることができる。
As the poor solvent, although it depends on the solvent that forms the polyaniline solution, usually, water is preferably used, and lower aliphatic alcohols and lower aliphatic ketones are also used. The lower aliphatic alcohols include, for example, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and the like, and the lower aliphatic ketones include, for example, acetone.

【0035】このようにして、誘電体皮膜上に、少なく
とも一部が多孔質であるポリアニリン膜を形成した後、
これをプロトン酸溶液にてドーピング処理することによ
って、ポリアニリンに導電性を付与することができる。
このドーピング処理に用いるプロトン酸は、酸解離定数
pKa値が4.8以下の有機酸が好ましい。
After the polyaniline film, which is at least partially porous, is formed on the dielectric film in this manner,
By doping this with a protonic acid solution, it is possible to impart conductivity to the polyaniline.
The protonic acid used in the doping treatment is preferably an organic acid having an acid dissociation constant pKa value of 4.8 or less.

【0036】上記プロトン酸としては、有機スルホン酸
が好ましく用いられる。有機スルホン酸の具体例とし
て、例えば、ドデシルスルホン酸等のアルキルスルホン
酸、エタンジスルホン酸等のジアルキルスルホン酸をは
じめとして、アルキルベンゼンスルホン酸、ジアルキル
ベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、
ジアルキルナフタレンスルホン酸、トリアルキルナフタ
レンスルホン酸、カンファースルホン酸、アクリルアミ
ド−t−ブチルスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、
フェノールスルホン酸、スルホ安息香酸、スルホ酢酸、
スルホコハク酸、カルバゾールジスルホン酸、ターフェ
ニルジスルホン酸、ジフェニルメタンジスルホン酸、ナ
フタレンスルホン酸−ホルマリン縮合物、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等
を挙げることができる。
As the above-mentioned protonic acid, an organic sulfonic acid is preferably used. Specific examples of organic sulfonic acids include, for example, alkylsulfonic acids such as dodecylsulfonic acid, dialkylsulfonic acids such as ethanedisulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acids, dialkylbenzenesulfonic acids, alkylnaphthalenesulfonic acids,
Dialkylnaphthalenesulfonic acid, trialkylnaphthalenesulfonic acid, camphorsulfonic acid, acrylamide-t-butylsulfonic acid, p-toluenesulfonic acid,
Phenolsulfonic acid, sulfobenzoic acid, sulfoacetic acid,
Examples thereof include sulfosuccinic acid, carbazole disulfonic acid, terphenyl disulfonic acid, diphenylmethane disulfonic acid, naphthalenesulfonic acid-formalin condensate, polyvinylsulfonic acid, polyvinylsulfuric acid, and polystyrenesulfonic acid.

【0037】このようなプロトン酸溶液の濃度は、ドー
ピング処理する温度や形成したポリアニリン膜の厚さに
もよるが、通常、1〜70重量%が好ましい。また、ド
ーピング処理の温度としては、15〜85℃程度が適当
である。高温で処理すれば、ドーピング処理時間を短縮
できるが、余りに高温で処理すると、ポリアニリン膜の
機械的強度の劣化を招く。
The concentration of the protonic acid solution depends on the temperature of the doping treatment and the thickness of the formed polyaniline film, but is usually preferably 1 to 70% by weight. Also, the temperature of the doping process is suitably about 15 to 85 ° C. If the treatment is performed at a high temperature, the doping process time can be shortened. However, if the treatment is performed at an excessively high temperature, the mechanical strength of the polyaniline film deteriorates.

【0038】ポリアニリン膜をドーピングするには、ポ
リアニリン膜を上述したようなプロトン酸溶液に浸漬す
るか、又はプロトン酸溶液を塗布し、或いは噴霧する等
によって、ポリアニリン膜にプロトン酸溶液を接触させ
ればよい。
To dope the polyaniline film, the polyaniline film is immersed in the above-mentioned protonic acid solution, or the protonic acid solution is brought into contact with the polyaniline film by coating or spraying. I just need.

【0039】本発明によれば、上述したように、誘電体
皮膜上にポリアニリンからなる均質な非多孔質膜を製膜
し、次いで、その上にポリアニリンからなる多孔質膜を
形成し、その後、これらポリアニリンからなる均質な非
多孔質とポリアニリンからなる多孔質膜とからなる非対
称構造膜をプロトン酸溶液に接触させて、ポリアニリン
をドーピング処理して、導電性を付与するのが有利であ
る。しかし、必要に応じて、誘電体皮膜上にポリアニリ
ンからなる均質な非多孔質膜を製膜し、これをプロトン
酸溶液に接触させて、ドーピング処理し、次いで、その
上にポリアニリンからなる多孔質膜を形成し、これをプ
ロトン酸溶液に接触させ、かくして、ポリアニリンから
なる非対称膜をドーピング処理してもよい。
According to the present invention, as described above, a uniform nonporous film made of polyaniline is formed on a dielectric film, and then a porous film made of polyaniline is formed thereon, and thereafter, It is advantageous to impart conductivity by doping the polyaniline by bringing the asymmetric structure membrane composed of the homogeneous nonporous polyaniline and the porous membrane made of polyaniline into contact with a protonic acid solution. However, if necessary, a uniform non-porous film made of polyaniline is formed on the dielectric film, which is contacted with a protonic acid solution to perform doping treatment, and then a porous polyaniline film is formed thereon. A membrane may be formed and contacted with a protonic acid solution, thus doping a polyaniline asymmetric membrane.

【0040】本発明によれば、誘電体酸化皮膜上、部分
的にポリアニリンからなる均質な非多孔質膜を形成し、
その上に部分的にポリアニリンからなる非多孔質膜を形
成してもよい。しかし、この際、誘電体酸化皮膜上には
上記ポリアニリンの均質な非多孔質膜と多孔質膜との少
なくともいずれかが形成されることが必要である。
According to the present invention, a homogeneous non-porous film partially composed of polyaniline is formed on a dielectric oxide film,
A non-porous film partially made of polyaniline may be formed thereon. However, at this time, it is necessary that at least one of the above-mentioned homogeneous nonporous film and the porous film of polyaniline is formed on the dielectric oxide film.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明による固体電解コンデンサは、以
上のように、少なくとも一部が多孔質である導電性ポリ
アニリン組成物からなる膜を固体電解質として有し、従
って、コンデンサの製造工程における外部からの応力を
緩和し、クラック等の欠陥の発生を防止して、特性にす
ぐれた固体電解コンデンサを得ることができる。
As described above, the solid electrolytic capacitor according to the present invention has, as a solid electrolyte, a film made of a conductive polyaniline composition that is at least partly porous. , And the occurrence of defects such as cracks can be prevented, and a solid electrolytic capacitor having excellent characteristics can be obtained.

【0042】[0042]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The present invention is not limited by these examples.

【0043】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組成物の
製造) 攪拌装置、温度計及び直管アダプターを備えた10L容
量セパラブル・フラスコに蒸留水6000g、36%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1493gに
97%濃硫酸434g(4.295モル)を加え、混合し
て、硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液を上記セパ
ラブル・フラスコに加え、フラスコ全体を低温恒温槽に
て−4℃まで冷却した。次に、ビーカー中にて蒸留水2
293g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。
REFERENCE EXAMPLE 1 (Production of quinonediimine / phenylenediamine-type conductive polyaniline composition in a doped state by oxidative polymerization of aniline) 6000 g of distilled water was placed in a 10-L separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a straight pipe adapter. 360 mL of 36% 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, 434 g (4.295 mol) of 97% concentrated sulfuric acid was added to 1493 g of distilled water in a beaker and mixed to prepare an aqueous sulfuric acid solution. This aqueous sulfuric acid solution was added to the separable flask, and the entire flask was cooled to −4 ° C. in a low-temperature constant temperature bath. Next, distilled water 2 was placed in a beaker.
To 293 g, 980 g of ammonium peroxodisulfate (4.
295 mol) was added and dissolved to prepare an oxidizing agent aqueous solution.

【0044】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、重合の進行に伴って緑青
色から黒緑色となり、次いで、黒緑色の粉末が析出し
た。
The entire flask was cooled in a low-temperature constant-temperature bath, and while maintaining the temperature of the reaction mixture at -3 ° C. or lower, the peroxo acid solution of the aniline salt was added to the acidic aqueous solution of the aniline salt with stirring using a tubing pump. An aqueous solution of ammonium disulfate was gradually added dropwise at a rate of 1 mL / min or less. Initially, the colorless and transparent solution turned from green-blue to black-green as the polymerization proceeded, and then a black-green powder was deposited.

【0045】この粉末析出時に反応混合物において温度
の上昇がみられるが、高分子量重合体を得るためには、
反応系内の温度を0℃以下、好ましくは−3℃以下に抑
えることが肝要である。粉末析出後は、ペルオキソ二硫
酸アンモニウム水溶液の滴下速度を例えば8mL/分程
度とやや速くしてもよい。しかし、この場合にも、反応
混合物の温度をモニターしつつ、温度を−3℃以下に保
持するように、滴下速度を調整することが必要である。
かくして、7時間を要して、ペルオキソ二硫酸アンモニ
ウム水溶液の滴下を終了した後、更に、1時間、−3℃
以下の温度にて攪拌を続けた。
Although the temperature of the reaction mixture rises during the deposition of the powder, it is necessary to obtain a high molecular weight polymer.
It is important to keep the temperature in the reaction system at 0 ° C. or lower, preferably at -3 ° C. or lower. After the powder deposition, the dropping rate of the aqueous solution of ammonium peroxodisulfate may be slightly increased, for example, to about 8 mL / min. However, also in this case, it is necessary to adjust the dropping speed so as to keep the temperature at −3 ° C. or lower while monitoring the temperature of the reaction mixture.
After completion of the dropwise addition of the aqueous solution of ammonium peroxodisulfate in 7 hours, the mixture was further cooled to -3 ° C for 1 hour.
Stirring was continued at the following temperatures.

【0046】このようにして得られた粉末を濾別し、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
ン組成物粉末430gを得た。
The powder thus obtained was separated by filtration, washed with water, washed with acetone, and vacuum dried at room temperature to obtain 430 g of a blackish green quinonediimine / phenylenediamine type conductive polyaniline composition powder.

【0047】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・ポー法によって、
その電導度を測定したところ、14S/cmであった。
(導電性有機重合体組成物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)
This was pressed into a disk having a diameter of 13 mm and a thickness of 700 μm, and was subjected to the van der Pauw method by the following method.
The measured conductivity was 14 S / cm.
(Production of quinone diimine / phenylenediamine type solvent-soluble polyaniline by dedoping of conductive organic polymer composition)

【0048】上記ドープされている導電性ボリアニリン
組成物粉末350gを2Nアンモニア水4L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。
350 g of the doped conductive boraniline composition powder was added to 4 L of 2N aqueous ammonia,
The mixture was stirred for 5 hours at a rotation speed of 5000 rpm with an auto homomixer. The mixture turned from black green to bluish purple.

【0049】ブフナー漏斗にて粉末を濾別し、ビーカー
中にて攪拌しながら、蒸留水にて濾液が中性になるまで
繰り返して洗浄し、続いて、濾液が無色になるまでアセ
トンにて洗浄した。この後、粉末を室温にて10時間真
空乾燥して、黒褐色の脱ドープ状態の有機溶剤可溶性キ
ノンジイミン・フェニレンジアミン型ポリアニリンの粉
末280gを得た。
The powder was filtered off with a Buchner funnel and 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. Thereafter, the powder was vacuum-dried at room temperature for 10 hours to obtain 280 g of a black-brown undoped organic solvent-soluble quinonediimine / phenylenediamine type polyaniline powder.

【0050】このポリアニリンはN−メチル−2−ピロ
リドンに可溶性であって、溶解度は同溶剤100gに対
して8g(7.4%)であった。また、これを溶剤として
30℃で測定した極限粘度〔η〕は1.23dl/gであ
った。
This polyaniline was soluble in N-methyl-2-pyrrolidone, and the solubility was 8 g (7.4%) per 100 g of the same solvent. The intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. using this as a solvent was 1.23 dl / g.

【0051】比較例1 皮膜形成金属として、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、約85℃の0.1
重量%リン酸水溶液中で、直流電圧100Vを印加し
て、多孔質焼結体表面上に酸化タンタル皮膜を形成し
た。
Comparative Example 1 As a film-forming metal, a porous sintered body (volume: 20.8 mm 3 ) obtained by sintering fine powder of tantalum was used.
A DC voltage of 100 V was applied in an aqueous solution of phosphoric acid by weight to form a tantalum oxide film on the surface of the porous sintered body.

【0052】N−メチル−2−ピロリドン47.5gに参
考例1にて得られた有機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2.5gを溶解させて、
ポリアニリン溶液を調製した。
In 47.5 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 2.5 g of the organic solvent-soluble quinone diimine / phenylenediamine type polyaniline obtained in Reference Example 1 was dissolved.
A polyaniline solution was prepared.

【0053】上記酸化タンタル皮膜を上記ポリアニリン
溶液に浸漬した後、熱風循環乾燥器(80℃)中で10
分間加熱乾燥して、酸化タンタル皮膜上にポリアニリン
からなる均質な非多孔質膜を形成した。この操作を6回
繰り返して、酸化タンタル皮膜の表面の全面をポリアニ
リンからなる均質な非多孔質膜で被覆した。
After the above-mentioned tantalum oxide film was immersed in the above-mentioned polyaniline solution, it was placed in a hot air circulation dryer (80 ° C.) for 10 minutes.
After heating and drying for a minute, a uniform nonporous film made of polyaniline was formed on the tantalum oxide film. This operation was repeated six times to cover the entire surface of the tantalum oxide film with a uniform nonporous film made of polyaniline.

【0054】このようにして、酸化タンタル皮膜の表面
にポリアニリンからなる均質な非多孔質膜を形成した
後、70℃の10重量%ポリビニルスルホン酸水溶液に
2時間浸漬してポリアニリンをドーピングし、次いで、
エタノールで洗浄し、60℃で20分間乾燥した。この
後、導電性ペーストを塗布し、陰極リードを取り付け
た。このようにして得られたコンデンサ素子のコンデン
サ特性を表1に示す。更に、この素子をモールド用エポ
キシ樹脂にてモールド成形して、タンタルコンデンサを
完成した。得られたコンデンサの特性を表2に示す。
In this way, after forming a uniform nonporous film made of polyaniline on the surface of the tantalum oxide film, it is immersed in a 10% by weight aqueous solution of polyvinyl sulfonic acid at 70 ° C. for 2 hours to dope polyaniline. ,
Washed with ethanol and dried at 60 ° C. for 20 minutes. Thereafter, a conductive paste was applied, and a cathode lead was attached. Table 1 shows the capacitor characteristics of the capacitor element thus obtained. Further, this element was molded with an epoxy resin for molding to complete a tantalum capacitor. Table 2 shows the characteristics of the obtained capacitors.

【0055】実施例1 比較例1と同様にして、タンタルの多孔質焼結体表面上
に酸化タンタル皮膜を形成した。この酸化タンタル皮膜
を比較例1と同じポリアニリン溶液に浸漬した後、熱風
循環乾燥器(80℃)中で10分間加熱乾燥して、酸化
タンタル皮膜上にポリアニリンからなる均質な非多孔質
膜を形成した。この操作を6回繰り返して、酸化タンタ
ル皮膜の表面の全面をポリアニリンからなる均質な非多
孔質膜で被覆した。
Example 1 In the same manner as in Comparative Example 1, a tantalum oxide film was formed on the surface of a porous sintered body of tantalum. This tantalum oxide film was immersed in the same polyaniline solution as in Comparative Example 1, and then dried by heating in a circulating hot air dryer (80 ° C.) for 10 minutes to form a uniform nonporous film made of polyaniline on the tantalum oxide film. did. This operation was repeated six times to cover the entire surface of the tantalum oxide film with a uniform nonporous film made of polyaniline.

【0056】次に、このように、ポリアニリンからなる
均質な非多孔質膜で被覆した酸化タンタル皮膜を上記と
同じポリアニリン溶液に浸漬した後、蒸留水に室温で浸
漬し、溶剤であるN−メチル−2−ピロリドンを抽出
し、除去すると共に、ポリアニリンを凝固させて、上記
ポリアニリンからなる均質な非多孔質膜上にポリアニリ
ンからなる多孔質膜を形成させ、この後、80℃で10
分間乾燥して、水分を蒸発させた。この操作を2回繰り
返して、上記ポリアニリンからなる均質な非多孔質膜の
表面をポリアニリンからなる多孔質膜で被覆した。
Next, the tantalum oxide film covered with the homogeneous nonporous film made of polyaniline was immersed in the same polyaniline solution as described above, and then immersed in distilled water at room temperature to obtain a solvent, N-methyl. -2-Pyrrolidone is extracted and removed, and polyaniline is coagulated to form a porous film made of polyaniline on the homogeneous nonporous film made of polyaniline.
Dry for minutes and allow the water to evaporate. This operation was repeated twice to cover the surface of the homogeneous nonporous film made of polyaniline with a porous film made of polyaniline.

【0057】この後、比較例1と同様にして、ポリアニ
リンのドーピング処理を行ない、導電性ペーストを塗布
し、陰極リードを取り付けた。このようにして得られた
素子のコンデンサ特性を表1に示す。更に、この素子を
モールド用エポキシ樹脂にてモールド成形し、タンタル
コンデンサを完成した。得られたコンデンサ特性を表2
に示す。
Thereafter, in the same manner as in Comparative Example 1, a polyaniline doping treatment was performed, a conductive paste was applied, and a cathode lead was attached. Table 1 shows the capacitor characteristics of the element thus obtained. Further, this element was molded with an epoxy resin for molding to complete a tantalum capacitor. Table 2 shows the obtained capacitor characteristics.
Shown in

【0058】実施例2 比較例1と同様にして、タンタルの多孔質焼結体表面上
に酸化タンタル皮膜を形成した。この酸化タンタル皮膜
を比較例1と同じポリアニリン溶液に浸漬した後、熱風
循環乾燥器(80℃)中で10分加熱乾燥して、酸化タ
ンタル皮膜上にポリアニリンからなる均質な非多孔質膜
を形成した。この操作を4回繰り返して、酸化タンタル
皮膜の表面を部分的にポリアニリンからなる均質な非多
孔質膜で被覆した。
Example 2 In the same manner as in Comparative Example 1, a tantalum oxide film was formed on the surface of a porous sintered body of tantalum. This tantalum oxide film was immersed in the same polyaniline solution as in Comparative Example 1, and then dried by heating in a hot air circulating drier (80 ° C.) for 10 minutes to form a uniform nonporous film made of polyaniline on the tantalum oxide film. did. This operation was repeated four times to partially cover the surface of the tantalum oxide film with a homogeneous nonporous film made of polyaniline.

【0059】次に、このように、部分的にポリアニリン
からなる均質な非多孔質膜で被覆した酸化タンタル皮膜
を上記と同じポリアニリン溶液に浸漬した後、蒸留水に
室温で浸漬し、溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン
を抽出し、除去すると共に、ポリアニリンを凝固させ
て、ポリアニリンからなる均質な非多孔質膜上に多孔質
膜を形成し、その後、80℃で10分間乾燥して水分を
蒸発させた。この操作を2回繰り返して、上記ポリアニ
リンからなる均質な非多孔質膜をポリアニリンからなる
多孔質膜で完全に被覆した。
Next, the tantalum oxide film partially covered with the homogeneous nonporous film made of polyaniline is immersed in the same polyaniline solution as described above, and then immersed in distilled water at room temperature to obtain a solvent. N-methyl-2-pyrrolidone is extracted and removed, and polyaniline is coagulated to form a porous film on a homogeneous nonporous film made of polyaniline. Then, the film is dried at 80 ° C. for 10 minutes to remove water. Was evaporated. This operation was repeated twice to completely cover the homogeneous nonporous film made of polyaniline with the porous film made of polyaniline.

【0060】この後、比較例1と同様にして、ポリアニ
リンのドーピング処理を行ない、導電性ペーストを塗布
し、陰極リードを取り付けた。このようにして得られた
素子のコンデンサ特性を表1に示す。更に、この素子を
モールド用エポキシ樹脂にてモールド成形し、タンタル
コンデンサを完成した。得られた素子のコンデンサ特性
を表2に示す。
Thereafter, in the same manner as in Comparative Example 1, polyaniline doping treatment was performed, a conductive paste was applied, and a cathode lead was attached. Table 1 shows the capacitor characteristics of the element thus obtained. Further, this element was molded with an epoxy resin for molding to complete a tantalum capacitor. Table 2 shows the capacitor characteristics of the obtained device.

【0061】実施例3 比較例1と同様にして、タンタルの多孔質焼結体表面上
に酸化タンタル皮膜を形成した。この酸化タンタル皮膜
を比較例1と同じポリアニリン溶液に浸漬した後、熱風
循環乾燥器(80℃)中で10分加熱乾燥して、酸化タ
ンタル皮膜上にポリアニリンからなる均質な非多孔質膜
を形成した。この操作を4回繰り返して、酸化タンタル
皮膜の表面を部分的にポリアニリンからなる均質な非多
孔質膜で被覆した。
Example 3 In the same manner as in Comparative Example 1, a tantalum oxide film was formed on the surface of a porous tantalum sintered body. This tantalum oxide film was immersed in the same polyaniline solution as in Comparative Example 1, and then dried by heating in a hot air circulating drier (80 ° C.) for 10 minutes to form a uniform nonporous film made of polyaniline on the tantalum oxide film. did. This operation was repeated four times to partially cover the surface of the tantalum oxide film with a homogeneous nonporous film made of polyaniline.

【0062】次に、このように、部分的にポリアニリン
からなる均質な非多孔質膜で被覆した酸化タンタル皮膜
を上記と同じポリアニリン溶液に浸漬した後、イソプロ
ピルアルコールに室温で浸漬し、溶剤であるN−メチル
−2−ピロリドンを抽出し、除去すると共に、ポリアニ
リンを凝固させて、ポリアニリンからなる多孔質膜を形
成し、その後、60℃で10分間乾燥して、イソプロピ
ルアルコールを蒸発させた。この操作を3回繰り返し
て、ポリアニリンからなる均質な非多孔質膜をポリアニ
リンからなる多孔質膜で被覆した。
Next, the tantalum oxide film partially covered with the homogeneous nonporous film made of polyaniline is immersed in the same polyaniline solution as described above, and then immersed in isopropyl alcohol at room temperature to obtain a solvent. N-methyl-2-pyrrolidone was extracted and removed, and polyaniline was coagulated to form a porous film made of polyaniline. Thereafter, the film was dried at 60 ° C. for 10 minutes to evaporate isopropyl alcohol. This operation was repeated three times to cover the homogeneous nonporous film made of polyaniline with the porous film made of polyaniline.

【0063】この後、比較例1と同様にして、ポリアニ
リンのドーピング処理を行ない、導電性ペーストを塗布
し、陰極リードを取り付けたこのようにして得られた素
子のコンデンサ特性を表1に示す。更に、この素子をモ
ールド用エポキシ樹脂にてモールド成形し、タンタルコ
ンデンサを完成した。得られたコンデンサ特性を表2に
示す。
Thereafter, in the same manner as in Comparative Example 1, polyaniline doping treatment was performed, a conductive paste was applied, and the capacitor characteristics of the element obtained in this manner, to which a cathode lead was attached, are shown in Table 1. Further, this element was molded with an epoxy resin for molding to complete a tantalum capacitor. Table 2 shows the obtained capacitor characteristics.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】[0065]

【表2】 [Table 2]

【0066】実施例1〜3によれば、コンデンサ素子の
特性と、この素子をエポキシ樹脂でモールド成形して得
たコンデンサの特性とは、殆ど同じであるが、比較例1
によれば、エポキシ樹脂にて素子をモールド成形した際
に、導電性ポリアニリン膜にクラック等の欠陥が生じ
て、電気抵抗が増加し、その結果、得られたコンデンサ
は、素子に比べて、特性が著しく劣化していることが理
解される。
According to Examples 1 to 3, the characteristics of the capacitor element and the characteristics of a capacitor obtained by molding the element with an epoxy resin are almost the same, but Comparative Example 1
According to the above, when the device is molded with an epoxy resin, defects such as cracks occur in the conductive polyaniline film, and the electric resistance increases. As a result, the obtained capacitor has a higher characteristic than the device. It is understood that is significantly deteriorated.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】皮膜形成金属上に形成された誘電体酸化皮
膜と、この誘電体酸化皮膜上に固体電解質として形成さ
れた導電性有機重合体組成物の膜とを有する固体電解コ
ンデンサにおいて、上記導電性有機重合体組成物の膜の
少なくとも一部が多孔質であることを特徴とする固体電
解コンデンサ。
1. A solid electrolytic capacitor comprising: a dielectric oxide film formed on a film-forming metal; and a film of a conductive organic polymer composition formed as a solid electrolyte on the dielectric oxide film. A solid electrolytic capacitor, wherein at least a part of a film of the conductive organic polymer composition is porous.
【請求項2】皮膜形成金属上に形成された誘電体酸化皮
膜と、この誘電体酸化皮膜上に固体電解質として形成さ
れた導電性有機重合体組成物の膜とを有する固体電解コ
ンデンサにおいて、誘電体酸化皮膜上、全面に導電性有
機重合体組成物からなる均質な非多孔質膜が形成されて
おり、その上に導電性有機重合体組成物からなる多孔質
膜が積層されている請求項1に記載の固体電解コンデン
サ。
2. A solid electrolytic capacitor comprising: a dielectric oxide film formed on a film-forming metal; and a film of a conductive organic polymer composition formed as a solid electrolyte on the dielectric oxide film. A homogeneous non-porous film made of a conductive organic polymer composition is formed on the entire surface of the body oxide film, and a porous film made of the conductive organic polymer composition is laminated thereon. 2. The solid electrolytic capacitor according to 1.
【請求項3】皮膜形成金属上に形成された誘電体酸化皮
膜と、この誘電体酸化皮膜上に固体電解質として形成さ
れた導電性有機重合体組成物の膜とを有する固体電解コ
ンデンサにおいて、誘電体酸化皮膜上、一部に導電性有
機重合体組成物からなる均質な非多孔質膜が形成されて
おり、その上に全面に導電性有機重合体組成物からなる
非多孔質膜が積層されている請求項1に記載の固体電解
コンデンサ。
3. A solid electrolytic capacitor comprising: a dielectric oxide film formed on a film-forming metal; and a film of a conductive organic polymer composition formed on the dielectric oxide film as a solid electrolyte. On the body oxide film, a uniform non-porous film composed of a conductive organic polymer composition is partially formed, and a non-porous film composed of a conductive organic polymer composition is laminated on the entire surface. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein
【請求項4】導電性有機重合体組成物が導電性ポリアニ
リン組成物である請求項1〜3のいずれかに記載の固体
電解コンデンサ。
4. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the conductive organic polymer composition is a conductive polyaniline composition.
【請求項5】導電性ポリアニリン組成物が、一般式
(I) 【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ェニレンジアミン構造単位のモル分
率を示し、0<m<1、0<n<1、m+n=1であ
る。)で表わされる繰返し単位からなり、N−メチル−
2−ピロリドン中、30℃で測定した極限粘度〔η〕が
0.4dL/g以上である脱ドープ状態のポリアニリンを
プロトン酸アニオンによってドーピングしてなる組成物
である請求項1〜4のいずれかに記載の固体電解コンデ
ンサ。
5. The conductive polyaniline composition has a general formula (I): (In the formula, m and n each represent a mole fraction of the quinone diimine structural unit and the phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and are represented by 0 <m <1, 0 <n <1, and m + n = 1.) Consisting of repeating units, N-methyl-
The intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. in 2-pyrrolidone is
The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 4, wherein the composition is a composition obtained by doping a polyaniline in an undoped state of 0.4 dL / g or more with a protonic acid anion.
【請求項6】皮膜形成金属上に形成された誘電体酸化皮
膜と、この誘電体酸化皮膜上に固体電解質として形成さ
れた導電性ポリアニリン組成物の膜とを有し、この導電
性ポリアニリン組成物の膜の少なくとも一部が多孔質で
ある固体電解コンデンサの製造方法において、ポリアニ
リンを有機溶剤に溶解してなる溶液を上記誘電体酸化皮
膜に接触させた後、上記溶剤を蒸発させて除去して、誘
電体酸化皮膜上にポリアニリンからなる均質な非多孔質
膜を形成し、次いで、このポリアニリンからなる均質な
非多孔質膜に前記ポリアニリンの溶液を接触させた後、
このポリアニリンを溶解しないが、上記溶剤と混和し得
る貧溶剤を接触させて、上記有機溶剤を抽出、除去し
て、ポリアニリンの多孔質膜を形成させ、この際に、誘
電体酸化皮膜上には上記ポリアニリンの均質な非多孔質
膜と多孔質膜との少なくともいずれかが形成されるよう
にし、この後、これらのポリアニリンの膜をプロトン酸
の溶液に接触させ、上記ポリアニリンをプロトン酸アニ
オンにてドーピングして、導電性ポリアニリン組成物と
することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
6. A conductive polyaniline composition comprising: a dielectric oxide film formed on a film-forming metal; and a film of a conductive polyaniline composition formed as a solid electrolyte on the dielectric oxide film. In the method for producing a solid electrolytic capacitor in which at least a part of the film is porous, after contacting the dielectric oxide film with a solution obtained by dissolving polyaniline in an organic solvent, the solvent is removed by evaporation. Forming a homogeneous non-porous film made of polyaniline on the dielectric oxide film, and then contacting the polyaniline solution with the homogeneous non-porous film made of polyaniline,
The polyaniline does not dissolve, but is brought into contact with a poor solvent that is miscible with the solvent, and the organic solvent is extracted and removed to form a polyaniline porous film. At least one of a homogeneous nonporous film and a porous film of the polyaniline is formed, and thereafter, the polyaniline films are brought into contact with a solution of a protonic acid, and the polyaniline is treated with a protonate anion. A method for producing a solid electrolytic capacitor, comprising doping a conductive polyaniline composition.
【請求項7】導電性ポリアニリン組成物が、一般式
(I) 【化2】 (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ェニレンジアミン構造単位のモル分
率を示し、0<m<1、0<n<1、m+n=1であ
る。)で表わされる繰返し単位からなり、N−メチル−
2−ピロリドン中、30℃で測定した極限粘度〔η〕が
0.4dL/g以上である脱ドープ状態のポリアニリンを
プロトン酸アニオンによってドーピングしてなる組成物
である請求項6に記載の固体電解コンデンサの製造方
法。
7. The conductive polyaniline composition according to the general formula (I) (In the formula, m and n each represent a mole fraction of the quinone diimine structural unit and the phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and are represented by 0 <m <1, 0 <n <1, and m + n = 1.) Consisting of repeating units, N-methyl-
The intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. in 2-pyrrolidone is
7. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the composition is obtained by doping a polyaniline in an undoped state of 0.4 dL / g or more with a protonic acid anion.
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