JPS62118509A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
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- JPS62118509A JPS62118509A JP25781085A JP25781085A JPS62118509A JP S62118509 A JPS62118509 A JP S62118509A JP 25781085 A JP25781085 A JP 25781085A JP 25781085 A JP25781085 A JP 25781085A JP S62118509 A JPS62118509 A JP S62118509A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、電気伝１１度が高く、誘電体皮膜との付着性
に優れ、かつ腐食性のドーパントを含有しないイソデア
ナフテン構造を有する重合体の脱ドーピング物を固体導
電体として用いた性能の良好な固体電解コンデンサに関
するものである。 ［従来の技術］ 従来の固体電解コンデンサ、例えばアルミニウム電解コ
ンデンサは、エツチング処理した比表面積の大きい多孔
質アルミニウム箔の上に誘電体である酸化アルミニウム
層を設け、陰極箔との間の電解紙に液状の電解液を含浸
させた構造からなっているが、電解液が液状であるため
に液漏れ等の問題を惹起し好ましいものではなく、従っ
て、この導電層を１ｉａｒ１体導電体で代書する試みが
なされている。それらの固体電解コンデンサは、陽極酸
化皮膜を有するアルミニウム、タンタルなど皮膜形成金
属に固体導電体を付着した構造を有したものであり、こ
の種の固体コンデンサの固体導電体には主に硝酸マンガ
ンの熱分解により形成される二酸化マンガンが用いられ
ている。しかし、この固体電解コンデンサは、熱分解の
際に要する高熱と発生するＮＯ８ガスの酸化作用などに
Ｊ：って、誘電体であるアルミニラ１１、タンタルなど
の金属酸化皮膜の損傷があり、イのため耐電１ｒは低ト
し、漏れ電流が大きくなり、誘雷狛（ｌＩを劣化さける
イ
に優れ、かつ腐食性のドーパントを含有しないイソデア
ナフテン構造を有する重合体の脱ドーピング物を固体導
電体として用いた性能の良好な固体電解コンデンサに関
するものである。 ［従来の技術］ 従来の固体電解コンデンサ、例えばアルミニウム電解コ
ンデンサは、エツチング処理した比表面積の大きい多孔
質アルミニウム箔の上に誘電体である酸化アルミニウム
層を設け、陰極箔との間の電解紙に液状の電解液を含浸
させた構造からなっているが、電解液が液状であるため
に液漏れ等の問題を惹起し好ましいものではなく、従っ
て、この導電層を１ｉａｒ１体導電体で代書する試みが
なされている。それらの固体電解コンデンサは、陽極酸
化皮膜を有するアルミニウム、タンタルなど皮膜形成金
属に固体導電体を付着した構造を有したものであり、こ
の種の固体コンデンサの固体導電体には主に硝酸マンガ
ンの熱分解により形成される二酸化マンガンが用いられ
ている。しかし、この固体電解コンデンサは、熱分解の
際に要する高熱と発生するＮＯ８ガスの酸化作用などに
Ｊ：って、誘電体であるアルミニラ１１、タンタルなど
の金属酸化皮膜の損傷があり、イのため耐電１ｒは低ト
し、漏れ電流が大きくなり、誘雷狛（ｌＩを劣化さける
イ
【ど極めて大ぎな欠点がある。また、再化成という■
稈も必要である。 これらの欠点を補うため、高熱をイ」加Ｕずに固体導電
体層を形成り−る方ｄいつまり高導電性の有機半導体材
料を固体導電体どづる方法が試みられている。その例ど
しては、特開昭５２−７９２５５号公報に記載されるよ
うに７．７，８．８−ラ用・ラシアノキノジメタン（Ｔ
ＣＮＱ）錯塩を含む電導性高重合体組成物を固体導電体
の主成分とする固体電解コンデンサ、及び特開昭５８−
１７６０９号公報に記載されているようにＮ −ｎ−プ
ロピルイソキノリンと７．７．８．８−テ１ヘラシアノ
キノジメタンからなる錯塩を固体導電体どして含む固体
電解コンデンナが知られている。しかし、これらＴＣＮ
Ｑ官■塩官金塩化合物Ｉ４ｉ酸化皮膜どのイ」粘性に劣
り、また熱的経時的４に安定ｆ１−も劣りイム頼性が低
い。 また、近年、これらの欠員を補うものとして、π電子共
役系を有づる電導性高分子化合物、例えばポリアセブレ
ン、ポリヂオフエン、ポリアニリン等を固体導電体に用
いた固体電解コンデンサを提供り゛る試みがなされてい
るが、これらの電導性高分子化合物は中性の状態では、
電気伝導度が１０−８８ ／ ｃｍ以下であるため、固
体導電体どして用いるためにはドーピングにより電気伝
導度を高めることが必要である。ドーパン１〜としては
、従来から知られている種々の電子受容性化合物及び電
子供与性化合物が用いられるが、ハロゲンやプロ［・ン
酸等の電子受容性化合物は金属の腐食性が強く、従って
、これら電子受容性化合物をドーパントとして用いた固
体電解コンデンサは、経時的な安定性に劣る欠点を有す
る。また、アルカリ金属イオン等の電子供与性化合物を
ドーパン１−として用いた場合には、電導性高分子化合
物自体の安定性が低下し、従って固体電解コンデン４）
には用いることのできない場合が多かった。 ［発明が解決しようどりる問題点］ 本発明の目的は、」−述した従来技術の欠点を解決し、
雷導度が高く、誘電体皮膜どの付着性に優れ、かつ腐食
性のドーパン１へ６含有しない高分子電導体を固体導電
体に用いｌこ↑１能の良好な固体電解コンデンサを提供
することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明名らは、鋭意検討した結果、固体Ｓ電体としてイ
ソデアナフテン構造を右する重合体の脱ドーピング物を
固体導電体どして用いることによって前記目的が有効に
達成されることを見出し、本発明に至った。 即ち、本発明に従えば、一般式（Ｉ） 〔式中、Ｒ１及びＲ２はぞれぞれ独立に水素または炭素
数１〜５の炭化水素基を表わし、ｎは重合麿を表ず５〜
５００の数である〕 で表わされるイソデアナフテン構造を４−コする重合体
の脱ドーピング物を固体導電体として用いたことを特徴
とする固体電解コンデンサが提供される。 前記一般式（Ｉ）で表わされるイソチアナフテン構造を
有する重合体を誘電体皮膜上に形成させる方法は、いか
なる方法であってもよく、形成方法の一例をあげれば、
下記の一般式（■）で表わされるイソデアナフテン化合
物を誘電体皮膜上に電気化学的に重合させる方法がある
。 〔但し、式中のＲ１及びＲ２は前記と同じである〕一般
式（ＩＩ’）で表わされるイソデアナフテン化合物の具
体例としては、１，３−イソデアナフテン、５−メチル
−１，３−イソチアナフデン、５゜６−シメチルー１．
３−イソチアナフテン、５−エチル−１，３−イソブア
ナフテン、５−メチル−５−Ｉデルー１．３−イソブア
ナフテン等をあげることができる。。 上記一般式（Ｉ）で表わされるイソチアナフテン化合物
を電気化学的に■合さ■る方法としては、通常の電解反
応に８３ ＜Ｊる陽極酸化による反応が用イラレ、電解
電流的０．０ｌ−５０１ｒＬΔ／ｃｍ２、電解電圧は通
常１〜３００Ｖの範囲で、定電流法、定電圧法、及びそ
れ以外のいかｔｒる方法をも用いることができる。 電気化学的用合法において、陽極に、例えば誘電体皮膜
どしてアルミニウム、ランタル、ニオブなどの多孔質金
属酸化物を右する金属箔を用いると、通常ドーパントど
しＩ電ＦＩ１１′質アニＡンを含有する酸化重合体が、
この金属的の表面を覆うＪ：うに生長する。本発明にお
いては、イソデアナフテン構造を右づ−る重合体を脱ド
ーピングする。脱ドーピング方法どしては、例えばｌ［
合終了後、逆電位による脱ドーピング方法が採用される
。これによって、イソデアナフテン構造を右づ゛る重合
体から容易に腐食性のドーパントは取り除かれる。脱ド
ーピング終了後は、さらに洗浄・乾燥してから陽極とし
て使用することが好ましい。 このようにして得られた固体導電体の電気伝導度は１０
−３〜１０Ｓ／ｃｍの範囲である。本発明において、イ
ソデアナフテン構造を有する重合体を脱ドーピングしな
い場合は、性能の良好な固体電解コンデンサは得られな
い。 本発明の固体電解コンデンサは、従来公知の方法で竹製
することができる。 ［発明の効果］ 本発明により得られる固体電解コンデンサは、従来の無
ｔａ酸化物半導体や有機半導体を用いた固体電解コンデ
ンサに比較して、容量、誘電損失、経時安定性において
著しく優れた性能を有している。 また、本発明の固体電解コンデンサは、従来公知の固体
電解コンデンサに比較して、以下のような利点を有して
いる。 ■ 高温に加熱することなく、電解質層を形成できるの
で陽極の酸化皮膜を損傷する恐れがなく、補修のための
陽極酸化（再化成）を行なう必要もない。そのｌこめ、
定格電圧を従来の数倍に上げることが′Ｃき、伺容量、
同定格電圧の］ンｊ“ンザを得るのに、従来のものに比
較して形状を小型化できる。 ■ イソデアナフテン＃１ｌＴｉを右づる重合体の説ド
ーピング物と誘電体皮膜とのイ」着付が良好であるため
、創れ電流が小さい。 ■ 高耐圧のコンデンサを作製することができる。 ■ 固体導電体の伝導度が１０−３〜１０８／ｃｍと十
分に高いため、グラファイトなどの導電層を設ける必要
がない。そのため工程が簡略化され、コスト的にも有利
となる。 ■ 腐食性のドーパントを含有りず、かつ空気中で安定
であり、耐熱性の高い電導性高分子を用いているので、
経時変化が極めて小さい。 ［実施例］ 以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細
に説明する。 実施例 厚さ１００μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９％）
を陽極とし、直流及び交流の交互使用により、箔の表面
を電気化学的にエツチングして平均細孔径２μｍで、比
表面積が１２ｍ２／ｇの多孔質アルミニウム箔とした。 次いで、このエツチング処理したアルミニウム箔を硼酸
アンモニウムの液中に浸漬し、液中で電気化学的に、ア
ルミニウム箔の上に誘電体の酵層を形成した。 このようにして作製したアルミニウム箔を陽極とし、炭
素板を陰極としで使用して、０．１１１１０Ｊｌ ／ｇ
の１．３−インデアナフテンと０．０５ ｍｏ１／ＩＩ
のテトラフェニルホスホニラムク【コライドとを含むア
セトニトリル溶液にアルゴンガス雰囲気中で１０〜１５
ｖ１１ＴｒＬＡ／ｃＩＲ２の電流を流し、１．３−イソ
デアナフテンを電気化学的に重合して陽極板上にポリ（
１，３−イソデアナフテン）フィルムを析出させた。次
に両極を電流がほぼ０になるまで短絡し、脱ドーピング
を実施した。この脱ドーピング後のポリ（１，３−イソ
ブノ７ナフテン）フィルムをアシ１へ二］〜リルで洗浄
し、乾燥したものの電導度は１Ｏ−２Ｓ／ｃｍであり、
Ｃ，ｌ＋の元素分析結果はＯであった。陰極にアルミニ
ウム箭を用いてゴムで封１１ニして固体電解＝】ンデン
ザを作製し、その特性を測定した。結果を表に示した。 比較例 １ 実施例でポリ（１，３−イソチアフッテン）フィルムを
脱ドーピングし／−、かった以外番よ、実施例と同様な
方法で固体電解■１ンデンリを作製した。 ３０日放置後の特＋！１の測定結果を表に示した。 比較例 ２ 実施例と同じ誘電体層を右するアルミニウム箭を使用し
、従来の二酸化マンガンを固体電解質とし、陰極をアル
ミニウム０へとした固体電解］ンデンザを作製し、イの
特Ｐ１を測定した。結果を表に示した。
稈も必要である。 これらの欠点を補うため、高熱をイ」加Ｕずに固体導電
体層を形成り−る方ｄいつまり高導電性の有機半導体材
料を固体導電体どづる方法が試みられている。その例ど
しては、特開昭５２−７９２５５号公報に記載されるよ
うに７．７，８．８−ラ用・ラシアノキノジメタン（Ｔ
ＣＮＱ）錯塩を含む電導性高重合体組成物を固体導電体
の主成分とする固体電解コンデンサ、及び特開昭５８−
１７６０９号公報に記載されているようにＮ −ｎ−プ
ロピルイソキノリンと７．７．８．８−テ１ヘラシアノ
キノジメタンからなる錯塩を固体導電体どして含む固体
電解コンデンナが知られている。しかし、これらＴＣＮ
Ｑ官■塩官金塩化合物Ｉ４ｉ酸化皮膜どのイ」粘性に劣
り、また熱的経時的４に安定ｆ１−も劣りイム頼性が低
い。 また、近年、これらの欠員を補うものとして、π電子共
役系を有づる電導性高分子化合物、例えばポリアセブレ
ン、ポリヂオフエン、ポリアニリン等を固体導電体に用
いた固体電解コンデンサを提供り゛る試みがなされてい
るが、これらの電導性高分子化合物は中性の状態では、
電気伝導度が１０−８８ ／ ｃｍ以下であるため、固
体導電体どして用いるためにはドーピングにより電気伝
導度を高めることが必要である。ドーパン１〜としては
、従来から知られている種々の電子受容性化合物及び電
子供与性化合物が用いられるが、ハロゲンやプロ［・ン
酸等の電子受容性化合物は金属の腐食性が強く、従って
、これら電子受容性化合物をドーパントとして用いた固
体電解コンデンサは、経時的な安定性に劣る欠点を有す
る。また、アルカリ金属イオン等の電子供与性化合物を
ドーパン１−として用いた場合には、電導性高分子化合
物自体の安定性が低下し、従って固体電解コンデン４）
には用いることのできない場合が多かった。 ［発明が解決しようどりる問題点］ 本発明の目的は、」−述した従来技術の欠点を解決し、
雷導度が高く、誘電体皮膜どの付着性に優れ、かつ腐食
性のドーパン１へ６含有しない高分子電導体を固体導電
体に用いｌこ↑１能の良好な固体電解コンデンサを提供
することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明名らは、鋭意検討した結果、固体Ｓ電体としてイ
ソデアナフテン構造を右する重合体の脱ドーピング物を
固体導電体どして用いることによって前記目的が有効に
達成されることを見出し、本発明に至った。 即ち、本発明に従えば、一般式（Ｉ） 〔式中、Ｒ１及びＲ２はぞれぞれ独立に水素または炭素
数１〜５の炭化水素基を表わし、ｎは重合麿を表ず５〜
５００の数である〕 で表わされるイソデアナフテン構造を４−コする重合体
の脱ドーピング物を固体導電体として用いたことを特徴
とする固体電解コンデンサが提供される。 前記一般式（Ｉ）で表わされるイソチアナフテン構造を
有する重合体を誘電体皮膜上に形成させる方法は、いか
なる方法であってもよく、形成方法の一例をあげれば、
下記の一般式（■）で表わされるイソデアナフテン化合
物を誘電体皮膜上に電気化学的に重合させる方法がある
。 〔但し、式中のＲ１及びＲ２は前記と同じである〕一般
式（ＩＩ’）で表わされるイソデアナフテン化合物の具
体例としては、１，３−イソデアナフテン、５−メチル
−１，３−イソチアナフデン、５゜６−シメチルー１．
３−イソチアナフテン、５−エチル−１，３−イソブア
ナフテン、５−メチル−５−Ｉデルー１．３−イソブア
ナフテン等をあげることができる。。 上記一般式（Ｉ）で表わされるイソチアナフテン化合物
を電気化学的に■合さ■る方法としては、通常の電解反
応に８３ ＜Ｊる陽極酸化による反応が用イラレ、電解
電流的０．０ｌ−５０１ｒＬΔ／ｃｍ２、電解電圧は通
常１〜３００Ｖの範囲で、定電流法、定電圧法、及びそ
れ以外のいかｔｒる方法をも用いることができる。 電気化学的用合法において、陽極に、例えば誘電体皮膜
どしてアルミニウム、ランタル、ニオブなどの多孔質金
属酸化物を右する金属箔を用いると、通常ドーパントど
しＩ電ＦＩ１１′質アニＡンを含有する酸化重合体が、
この金属的の表面を覆うＪ：うに生長する。本発明にお
いては、イソデアナフテン構造を右づ−る重合体を脱ド
ーピングする。脱ドーピング方法どしては、例えばｌ［
合終了後、逆電位による脱ドーピング方法が採用される
。これによって、イソデアナフテン構造を右づ゛る重合
体から容易に腐食性のドーパントは取り除かれる。脱ド
ーピング終了後は、さらに洗浄・乾燥してから陽極とし
て使用することが好ましい。 このようにして得られた固体導電体の電気伝導度は１０
−３〜１０Ｓ／ｃｍの範囲である。本発明において、イ
ソデアナフテン構造を有する重合体を脱ドーピングしな
い場合は、性能の良好な固体電解コンデンサは得られな
い。 本発明の固体電解コンデンサは、従来公知の方法で竹製
することができる。 ［発明の効果］ 本発明により得られる固体電解コンデンサは、従来の無
ｔａ酸化物半導体や有機半導体を用いた固体電解コンデ
ンサに比較して、容量、誘電損失、経時安定性において
著しく優れた性能を有している。 また、本発明の固体電解コンデンサは、従来公知の固体
電解コンデンサに比較して、以下のような利点を有して
いる。 ■ 高温に加熱することなく、電解質層を形成できるの
で陽極の酸化皮膜を損傷する恐れがなく、補修のための
陽極酸化（再化成）を行なう必要もない。そのｌこめ、
定格電圧を従来の数倍に上げることが′Ｃき、伺容量、
同定格電圧の］ンｊ“ンザを得るのに、従来のものに比
較して形状を小型化できる。 ■ イソデアナフテン＃１ｌＴｉを右づる重合体の説ド
ーピング物と誘電体皮膜とのイ」着付が良好であるため
、創れ電流が小さい。 ■ 高耐圧のコンデンサを作製することができる。 ■ 固体導電体の伝導度が１０−３〜１０８／ｃｍと十
分に高いため、グラファイトなどの導電層を設ける必要
がない。そのため工程が簡略化され、コスト的にも有利
となる。 ■ 腐食性のドーパントを含有りず、かつ空気中で安定
であり、耐熱性の高い電導性高分子を用いているので、
経時変化が極めて小さい。 ［実施例］ 以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細
に説明する。 実施例 厚さ１００μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９％）
を陽極とし、直流及び交流の交互使用により、箔の表面
を電気化学的にエツチングして平均細孔径２μｍで、比
表面積が１２ｍ２／ｇの多孔質アルミニウム箔とした。 次いで、このエツチング処理したアルミニウム箔を硼酸
アンモニウムの液中に浸漬し、液中で電気化学的に、ア
ルミニウム箔の上に誘電体の酵層を形成した。 このようにして作製したアルミニウム箔を陽極とし、炭
素板を陰極としで使用して、０．１１１１０Ｊｌ ／ｇ
の１．３−インデアナフテンと０．０５ ｍｏ１／ＩＩ
のテトラフェニルホスホニラムク【コライドとを含むア
セトニトリル溶液にアルゴンガス雰囲気中で１０〜１５
ｖ１１ＴｒＬＡ／ｃＩＲ２の電流を流し、１．３−イソ
デアナフテンを電気化学的に重合して陽極板上にポリ（
１，３−イソデアナフテン）フィルムを析出させた。次
に両極を電流がほぼ０になるまで短絡し、脱ドーピング
を実施した。この脱ドーピング後のポリ（１，３−イソ
ブノ７ナフテン）フィルムをアシ１へ二］〜リルで洗浄
し、乾燥したものの電導度は１Ｏ−２Ｓ／ｃｍであり、
Ｃ，ｌ＋の元素分析結果はＯであった。陰極にアルミニ
ウム箭を用いてゴムで封１１ニして固体電解＝】ンデン
ザを作製し、その特性を測定した。結果を表に示した。 比較例 １ 実施例でポリ（１，３−イソチアフッテン）フィルムを
脱ドーピングし／−、かった以外番よ、実施例と同様な
方法で固体電解■１ンデンリを作製した。 ３０日放置後の特＋！１の測定結果を表に示した。 比較例 ２ 実施例と同じ誘電体層を右するアルミニウム箭を使用し
、従来の二酸化マンガンを固体電解質とし、陰極をアル
ミニウム０へとした固体電解］ンデンザを作製し、イの
特Ｐ１を測定した。結果を表に示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＾１及びＲ＾２はそれぞれ独立に水素または
炭素数１〜５の炭化水素基を表わし、ｎは重合度を示す
５〜５００の数である〕 で表わされるイソチアナフテン構造を有する重合体の脱
ドーピング物を固体導電体として用いたことを特徴とす
る固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25781085A JPS62118509A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25781085A JPS62118509A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 固体電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62118509A true JPS62118509A (ja) | 1987-05-29 |
Family
ID=17311431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25781085A Pending JPS62118509A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62118509A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5019949A (en) * | 1988-05-20 | 1991-05-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor |
| JP2000239361A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-09-05 | Showa Denko Kk | 導電性重合体、固体電解コンデンサ及びそれらの製造方法 |
| US6344966B1 (en) | 1998-09-08 | 2002-02-05 | Showa Denko K.K. | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
| US6351370B1 (en) | 1998-03-19 | 2002-02-26 | Showa Denko K.K. | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
| US6466421B1 (en) | 1998-05-21 | 2002-10-15 | Showa Denko K.K. | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
| US6660188B1 (en) | 1999-04-13 | 2003-12-09 | Showa Denko K.K. | Electrical conducting polymer, solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
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| JP2009239296A (ja) * | 1998-07-06 | 2009-10-15 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサ及びそれらの製造方法 |
-
1985
- 1985-11-19 JP JP25781085A patent/JPS62118509A/ja active Pending
Cited By (11)
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| US6351370B1 (en) | 1998-03-19 | 2002-02-26 | Showa Denko K.K. | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
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| US6466421B1 (en) | 1998-05-21 | 2002-10-15 | Showa Denko K.K. | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
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