WO2007110058A1 - Verfahren zur reinigung einer monomer-lösung und herstellungsverfahren für ein elektrisches bauelement umfassend das reinigungsverfahren - Google Patents

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WO2007110058A1
WO2007110058A1 PCT/DE2007/000538 DE2007000538W WO2007110058A1 WO 2007110058 A1 WO2007110058 A1 WO 2007110058A1 DE 2007000538 W DE2007000538 W DE 2007000538W WO 2007110058 A1 WO2007110058 A1 WO 2007110058A1
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WO
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monomer solution
electrically conductive
conductive body
polymerized
adsorption chromatography
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PCT/DE2007/000538
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Thomas Kirschbaum
Manfred Hauk
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Kemet Electronics Corporation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H01G9/15—Solid electrolytic capacitors

Definitions

  • a process for purifying a monomer solution and an electrical component manufacturing method comprising the purification process
  • EP 0 893 807 A2 discloses a process for the oxidative polymerization of electrically conductive polymers, in which a capacitor element is immersed first in the solution of an oxidizing agent and after drying of the oxidizing agent in a solution of pyrrole monomers to be polymerized. Upon immersion of the dried oxidizing agent-covered capacitor element in the pyrrole monomer solution to be polymerized, in the case of using ferric sulfate as the oxidizing agent and an aqueous pyrrole monomer solution, iron (III) sulfate may be added is dissolved in the aqueous monomer solution, so that this monomer solution is contaminated and is not available or only limited for further polymerizations available. In order to avoid such a problem, EP 0 893 807 A2 discloses the use of iron (III) salts, preferably of organic iron (III) salts as oxidizing agents, which are not or only very slightly soluble in water.
  • the object of one embodiment of the present invention is to provide a method for purifying a monomer solution containing monomers to be polymerized.
  • An embodiment of the invention describes a process for purifying a monomer solution containing monomers to be polymerized and impurities, wherein the impurities are at least partially removed by adsorption chromatography.
  • the inventors have recognized that the impurities of monomer solutions containing monomers to be polymerized can be removed particularly effectively by means of adsorption chromatography at least partially or even completely. In this case, preferably all ionic components are completely removed.
  • the adsorbent In the Adsorptionsschromatographie the different absorption behavior of existing in the mobile phase, to be separated or separated compounds (here the impurities) on the stationary phase, the adsorbent is utilized. With respect to the adsorption chromatography is hereby incorporated by reference in the keyword “adsorption” in Römpp Chemielexikon, 9th edition, 1995, Georg Thieme Verlag Stuttgart. In a further embodiment of a method according to the invention, the adsorption chromatography is carried out continuously. This has the advantage that z. B. the monomer solution can be purified continuously during the polymerization process.
  • the monomer solution to be purified is transferred in a continuous process from a container in which the monomers to be polymerized are present in an adsorption chromatography apparatus and then, after cleaning, the purified monomer solution is returned to the container.
  • This embodiment of a method according to the invention has the advantage that the purification can be carried out particularly easily in the adsorption chromatography apparatus.
  • the adsorption chromatography apparatus is advantageously arranged separately from the container and outside this container (see, for example, apparatus 35 in Fig. 1).
  • an adsorption chromatography device which has a container for the stationary phase separately from the rest of the device as an adsorbent.
  • a method according to the invention has the advantage that by means of the separately exchangeable container it is particularly easy to replace the adsorbent after complete occupancy with the impurities and thus the process can also be carried out in a particularly simple manner without the complete adsorption chromatography. Device must be removed or disassembled.
  • the adsorbent chromatography passes the monomer solution through a stationary phase as an adsorbent selected from cellulose, alumina, silica, silica gel and kieselguhr.
  • Such stationary phases are particularly well suited to remove the impurities from the Monomerl ⁇ sung to be purified.
  • Such stationary phases are particularly well suited to the contaminants, often unused or reduced oxidants, chain termination products, e.g. Cationic oligomers and cationic polymers, to remove from the monomer solution.
  • the monomer solution comprises an organic solvent in which the monomers to be polymerized are dissolved.
  • organic solvents may be esters, ketones, alcohols and alkanes and mixtures thereof. It is also possible that the monomers to be polymerized are already liquid themselves and therefore no organic solvent must be used, or that the monomers in aqueous solvents, for. B. water are dissolved, such as. B. pyrrole.
  • the organic solvents mentioned are particularly suitable for dissolving the frequently used monomers to be polymerized. Furthermore, it is particularly preferred if the stationary phases already mentioned above, for example cellulose, alumina, silica, silica gel and kieselguhr, are used to purify a monomer solution comprising an organic solvent.
  • the abovementioned adsorbents are particularly suitable for at least partially removing ionic impurities from monomer solutions which additionally contain organic solvents, without at the same time also absorbing the organic solvent to the stationary phase.
  • the polymers to be polymerized in the monomer solution may, for example, be selected from pyrrole, thiophene, ethylenedioxythiophene and aniline and combinations thereof. Corresponding derivatives of the stated monomers can also be used.
  • the advantage of such a method according to the invention is that the monomer solution can be simultaneously purified during the production of the electrically conductive polymer using the monomer solution.
  • Such a method can be used, for example, for producing a solid electrolytic capacitor as an example of an electric component.
  • a sintered valve metal may be used as the electrically conductive body and on the surface of which, for example, by means of anodic oxidation, an oxidic layer of the sintered valve metal may be produced as a dielectric surface.
  • valve metals are understood as meaning metals which, in the case of anodic polarity, are coated with an oxide layer which does not become electrically conductive even at high voltages and possibly overvoltages.
  • these include in particular the metals tantalum, niobium, hafnium, zirconium, titanium, vanadium, tungsten, beryllium and aluminum.
  • the tantalum or niobium in sintered form the dielectric surface of the conductive body accordingly comprises tantalum pentoxide Ta2Ü5 or niobium pentoxide
  • the sintered valve metal body serves as an electrode, for example, an anode and the electrically conductive polymer layer formed on the dielectric surface of the sintered valve metal body as a counter electrode, for example, a cathode of the solid electrolytic capacitor.
  • an oxidizing agent is applied and then the electrically conductive body immersed in the monomer solution containing the monomers to be polymerized, wherein then the monomer solution by means of a the above cleaning method can be cleaned.
  • the oxidizing agent is first applied to the electrically conductive body and then dried as a rule.
  • the monomer usually impurities, for example, the above-mentioned oxidizing agent.
  • impurities in the form of reaction products of the polymerization for example short-chain polymerization termination products such as oligomers or small cationic polymers, can also be introduced into the monomer solution in the case of an already beginning polymerization. These impurities can then be removed particularly easily by means of one of the abovementioned purification processes, at least partially from the monomer solution.
  • the cleaning of the monomer solution can be carried out continuously in a further embodiment of a method according to the invention while the electrically conductive body is immersed in the monomer solution.
  • FIG. 1 shows a variant of a production method according to the invention for an electrical component. From left to right, the course of method step B) of a method for producing an electrical component is shown in FIG. On the far left, an electrically conductive body 5, for example a sintered valve metal with a dielectric surface 10, for example, the corresponding oxide of the valve metal, which was obtained by means of anodic oxidation, shown.
  • the arrows in Fig. 1 indicate in each case that the electrically conductive body 5 is immersed in the respective solutions.
  • the electrically conductive body 5 with the dielectric surface 10 is, as shown by the arrow, introduced into a solution 20 which is located in a container 21, wherein the solution 20 comprises an oxidizer.
  • the electrically conductive body can be taken out of the solution 20 with the oxidizing agent (arrow) and dried, then dried oxidizing agent 20A is on the electrically conductive body as shown in the middle of Figure 1 (hatched electrically conductive body 5).
  • the electrically conductive body with the dried oxidant thereon is then immersed in the further course of process step B) in a solution 30, the monomer solution, which is located in the container 31.
  • a solution 30 the monomer solution, which is located in the container 31.
  • the oxidizing agent is introduced into the monomer solution 30.
  • the monomer solution 30 is purified continuously by means of an adsorption chromatography process.
  • an adsorption chromatography device 35 separate from the container 31 is connected to a container 35A which contains a stationary phase 35B as adsorbent, for example acidic, basic or neutral aluminum oxide, via the inlet 34 and the outlet 37 to the container 31.
  • a pump 36 pumps the monomer solution to be purified into the adsorption chromatography device 35.
  • the monomer solution 30 can then be continuously purified by means of adsorption chromatography by means of the inlet 34 and the outlet 37, while at the same time the electrically conductive body 5 with the oxidant dried thereon 2OA is immersed in the monomer solution 30.
  • the arrows in the adsorption Chromatography apparatus 35 indicates the direction of flow of monomer solution 30 within the adsorption chromatography apparatus. Due to the separate container 35A in which the adsorbent 35B is present, the adsorption medium can not be released into the purification cycle, in particular into the monomer solution 30.
  • the Adsorptionsschromatographievoriques 35 further comprises a high-strength filter filament 38 of, for example, special plastic meshed with the grain size of the adsorbent and on the present in the monomer solution reaction product (oligomers or polymers as impurities), so that the adsorption of the contaminated monomer Solution can be flowed through without getting solid particles in the process cycle.
  • the monomer solution for example, a 5 to 20% by weight solution of 3,4-ethylenedioxythiophene in butyl acetate can be used.
  • the monomer solution can be present in the container 31 in a volume of 20 l.
  • 20 1 of the solution of the oxidation agent which consists for example of a 5 to 40 weight% solution of iron (III) -toluenesulfonate in ethanol.
  • the adsorption chromatography device may, for example, have a diameter of about 7 cm at a height of about 20 cm.
  • the adsorbent about 1 kg of alumina, for example, basic alumina such as alumina 60 available from Merck having an activity of 1 is used. At a flow rate of about 0.8 l / min to about 1 l / min, 20 l of monomer solution can thus be continuously purified for about 24 h before the adsorbent needs to be replaced.
  • the invention is not limited to the embodiments shown here. Other variations are possible, for example, with respect to the adsorbents used for adsorption chromatography.

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Abstract

Eine Ausführungsform der Erfindung stellt ein Verfahren zur Reinigung einer Monomer-Lösung (30) bereit, die zu polymerisierende Monomere und Verunreinigungen enthält, wobei die Verunreinigungen mittels Adsorptionschromatographie zumindest teilweise entfernt werden. Ein derartiges Verfahren ist besonders gut geeignet kontinuierlich eine Monomer-Lösung von Verunreinigungen wie beispielsweise gelösten Oxidationsmitteln oder Polymerisationsabbruchprodukten wie kurzkettigen Oligomeren zu reinigen.

Description

Verfahren zur Reinigung einer Monomer-Lösung und Herstellungsverfahren für ein elektrisches Bauelement umfassend das Reinigungsverfahren
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 893 807 A2 ist ein Verfahren zur oxidativen Polymerisation von elektrisch leitfähigen Polymeren bekannt, bei dem ein Kondensatorelement zuerst in der Lösung eines Oxidationsmittels und nach Trocknen des Oxidationsmittels in eine Lösung von zu poly- merisierenden Pyrrolmonomeren eingetaucht wird. Beim Eintauchen des mit dem getrockneten Oxidationsmittel bedeckten Kondensatorelements in die zu polymerisierende Pyrrolmonomer- Lösung kann es in dem Fall, dass Eisen (III) -SuIfat als Oxidationsmittel und eine wässrige Pyrrol -Monomerlösung verwendet wird, dazu kommen, dass Eisen (III) -SuIfat in der wässrigen Monomer-Lösung gelöst wird, so dass diese Monomer- Lösung verunreinigt wird und nicht oder nur noch eingeschränkt für weitere Polymerisationen zur Verfügung steht. Um ein derartiges Problem zu vermeiden offenbart EP 0 893 807 A2 die Verwendung von Eisen (III) -Salzen, bevorzugt von organischen Eisen (III) -Salzen als Oxidationsmittel, die nicht oder nur sehr schlecht in Wasser löslich sind.
Ein derartiges Verfahren ist nur sehr eingeschränkt für andere oxidative Polymerisationen zu verwenden, da viele Monomere die für oxidative Polymerisationen zur Erzeugung von elektrisch leitfähigen Polymeren eingesetzt werden, beispielsweise Thiophen und dessen Derivate nur in organischen Lösungsmitteln ausreichend löslich sind und somit das oben genannte Verfahren dort nicht oder nur sehr eingeschränkt anwendbar wäre . Die Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Reinigung einer Monomerlösung, die zu polymerisierende Monomere enthält, anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie ein Herstellungsverfahren für ein elektrisches Bauelement, das das Reinigungsverfahren umfasst sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
Eine Ausführungsform der Erfindung beschreibt ein Verfahren zu Reinigung einer Monomerlösung, die zu polymerisierende Monomere und Verunreinigungen enthält, wobei die Verunreinigungen mittels Adsorptionschromatographie zumindest teilweise entfernt werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Verunreinigungen von Monomerlösungen, die zu polymerisierende Monomere enthalten besonders effektiv mittels Adsorptionschromatographie zumindest teilweise oder auch sogar vollständig entfernt werden können. Dabei werden bevorzugt alle ionischen Komponenten vollständig entfernt.
Bei der Adsorptionschromatographie wird das unterschiedliche Absorptionsverhalten von in der mobilen Phase vorhandenen, zu trennenden bzw. abzutrennenden Verbindungen (hier den Verunreinigungen) auf der stationären Phase, dem Adsorbens ausgenutzt. Im Bezug auf die Adsorptionschromatographie wird hiermit vollinhaltlich Bezug genommen auf das Stichwort „Adsorptionschromatographie" im Römpp Chemielexikon, 9. Auflage, 1995, Georg Thieme Verlag Stuttgart. In einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Adsorptionschromatographie kontinuierlich durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass z. B. die Monomerlösung während des Polymerisationsverfahrens kontinuierlich gereinigt werden kann.
Bei einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens wird die zu reinigende Monomerlösung in einem kontinuierlichen Verfahren aus einem Behälter in dem die zu polymerisierenden Monomere vorhanden sind in eine Adsorptionschromatographie-Vorrichtung überführt und anschließend nach erfolgter Reinigung die gereinigte Monomer- Lösung wieder in den Behälter überführt .
Diese Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens hat den Vorteil, dass die Reinigung besonders einfach in der Adsorptionschromatographie-Vorrichtung vorgenommen werden kann. Die Adsorptionschromatographie-Vorrichtung ist vorteilhafterweise separat von dem Behälter und außerhalb dieses Behälters angeordnet (siehe z. B. Vorrichtung 35 in Fig. 1) .
Weiterhin ist es möglich dass eine Adsorptionschromatographie-Vorrichtung verwendet wird, die einem von dem Rest der Vorrichtung separat auswechselbaren Behälter für die stationäre Phase als Adsorbens aufweist. Eine derartige Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens hat den Vorteil, dass mittels des separat auswechselbaren Behälters besonders einfach das Adsorbens nach vollständiger Belegung mit den Verunreinigungen ausgewechselt werden kann und somit besonders einfach das Verfahren auch in einer kontinuierlichen Weise durchgeführt werden kann, ohne dass die komplette Adsorptionschromatographie-Vorrichtung ausgebaut bzw. zerlegt werden muss. Bei einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens wird während der Adsorptionschromatographie die Monomerlösung durch eine stationäre Phase als Adsorbens geleitet, die ausgewählt ist aus: Cellulose, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Silikagel und Kieselgur.
Die Erfinder haben festgestellt, dass derartige stationäre Phasen besonders gut geeignet sind, die Verunreinigungen aus der zu reinigenden Monomerlδsung zu entfernen. Eingesetzt werden können beispielsweise sauere, basische oder neutrale Adsorbentien wie z. B. Aluminiumoxid. Möglich ist es auch Kombinationen dieser Materialien zu verwenden. Derartige stationäre Phasen sind besonders gut geeignet die Verunreinigungen, die häufig nicht verbrauchte oder reduzierte Oxidationsmittel, Kettenabbruchprodukte, z. B. kationische Oligomere und kationische Polymere beinhalten, aus der Monomerlösung zu entfernen.
Bevorzugt ist es, wenn die Monomerlösung ein organisches Lösungsmittel umfasst, in dem die zu polymerisierenden Monomere gelöst sind. Bei diesen Lösungsmitteln kann es sich um Ester, Ketone, Alkohole und Alkane sowie deren Mischungen handeln. Es ist auch möglich, dass die zu polymerisierenden Monomere bereits selbst flüssig sind und somit kein organisches Lösungsmittel mehr verwendet werden muss, oder dass die Monomere in wässrigen Lösungsmitteln z. B. Wasser gelöst werden, wie z. B. Pyrrol .
Die genannten organischen Lösungsmittel sind besonders gut geeignet die häufig verwendeten, zu polymerisierenden Monomere zu lösen. Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn die bereits oben genannten stationären Phasen, beispielsweise Cellulose, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Silikagel und Kieselgur zur Reinigung einer Monomerlösung verwendet werden, die ein organisches Lösungsmittel umfasst . Die oben genannten Ad- sorbentien sind besonders geeignet ionische Verunreinigungen aus Monomerlösungen, die zusätzlich organische Lösungsmittel enthalten, zumindest teilweise zu entfernen, ohne dass gleichzeitig das organische Lösungsmittel ebenfalls an die stationäre Phase absorbiert wird.
Die zu polymerisierenden Polymere in der Monomerlösung können beispielsweise ausgewählt sein aus: Pyrrol, Thiophen, Ethylendioxythiophen und Anilin sowie deren Kombinationen. Auch entsprechende Derivate der genannten Monomere können verwendet werden .
Gegenstand einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Bauelements mit den Verfahrensschritten:
A) Bereitstellen eines elektrisch leitfähigen Körpers mit einer dielektrischen Oberfläche,
B) Erzeugen eines elektrisch leitfähigen Polymers auf der dielektrischen Oberfläche des elektrisch leitfähigen Körpers unter Verwendung einer Monomerlösung, die zu polymerisierende Monomere enthält, wobei zusätzlich eines der bisher bereits genannten Reinigungsverfahren durchgeführt wird.
Der Vorteil eines derartigen erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass während des Erzeugens des elektrisch leitfähigen Polymers unter Verwendung der Monomerlösung gleichzeitig die Monomerlösung gereinigt werden kann.
Ein derartiges Verfahren kann beispielsweise zur Herstellung eines Festelektrolytkondensators als ein Beispiel für ein elektrisches Bauelement verwendet werden. In diesem Fall kann als elektrisch leitfähiger Körper ein gesintertes Ventilmetall verwendet werden und auf dessen Oberfläche beispielsweise mittels anodischer Oxidation eine oxidische Schicht des gesinterten Ventilmetalls als dielektrische Oberfläche erzeugt werden.
Unter Ventilmetallen werden dabei Metalle verstanden, die sich bei anodischer Polung mit einer Oxidschicht überziehen, die auch bei hohen Spannungen und eventuell Überspannungen nicht elektrisch leitend wird. Darunter fallen insbesondere die Metalle Tantal, Niob, Hafnium, Zirkon, Titan, Vanadium, Wolfram, Beryllium und Aluminium. So besteht beispielsweise im Falle eines elektrisch leitfähigen Körpers, der Tantal oder Niob in gesinterter Form umfasst die dielektrische Oberfläche des leitenden Körpers dementsprechend aus Tantal- pentoxid Ta2Ü5 oder Niobpentoxid
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In einem Festelektrolytkondensator dient der gesinterte Ventilmetallkörper als eine Elektrode, beispielsweise als Anode und die auf der dielektrischen Oberfläche des gesinterten Ventilmetallkörpers erzeugte elektrisch leitfähige Polymerschicht als Gegenelektrode, beispielsweise als Katode des Festelektrolytkondensators.
In einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für ein elektrisches Bauelement wird im Verfahrensschritt B) auf der dielektrischen Oberfläche des elektrisch leitfähigen Körpers zuerst ein Oxidationsmittel aufgebracht und dann der elektrisch leitfähige Körper in die Monomerlösung eingetaucht die die zu polymerisierenden Monomere enthält wobei dann die Monomerlösung mittels eines der oben genannten Reinigungsverfahren gereinigt werden kann.
Während dieses Verfahrensschritts B) wird zuerst das Oxidationsmittel auf dem elektrisch leitfähigen Körper aufgebracht und dann in der Regel getrocknet . Beim Eintauchen dieses elektrisch leitfähigen Körpers mit dem darauf befindlichen getrockneten Oxidationsmittel in die Monomer- Lösung werden dann in der Regel Verunreinigungen in die Monomerlösung eingeführt, beispielsweise die bereits oben genannten Oxidationsmittel . Weiterhin können bei einer bereits beginnenden Polymerisation auch Verunreinigungen in Form von Reaktionsprodukten der Polymerisation, beispielsweise kurzkettige Polymerisationsabbruchprodukte wie Oligo- mere oder kleine kationische Polymere in die Monomer-Lösung eingebracht werden. Diese Verunreinigungen können dann besonders einfach mittels eines der oben genannten Reinigungsverfahren zumindest teilweise aus der Monomerlösung entfernt werden.
Die Reinigung der Monomerlδsung kann bei einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens kontinuierlich erfolgen während der elektrisch leitfähige Körper in die Monomerlösung eingetaucht wird.
Im Folgenden wird eine Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von Ausführungsbeispielen und einer Figur noch näher erläutert . Bei der Figur handelt es sich um eine nicht maßstabsgetreue, schematische Zeichnung.
Figur 1 zeigt eine Variante eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für ein elektrisches Bauelement. Von links nach rechts wird dabei in Figur 1 der Verlauf des Verfahrensschrittes B) eines Verfahrens zum Herstellen eines elektrischen Bauelements gezeigt. Ganz links ist dabei ein elektrisch leitfähiger Körper 5, beispielsweise ein gesintertes Ventilmetall mit einer dielektrischen Oberfläche 10 beispielsweise dem entsprechenden Oxid des Ventilmetalls, das mittels anodischer Oxidation erhalten wurde, gezeigt. Die Pfeile in Fig. 1 deuten dabei jeweils an, dass der elektrisch leitfähige Körper 5 in die jeweiligen Lösungen getaucht wird. Der elektrisch leitfähige Körper 5 mit der dielektrischen Oberfläche 10 wird, wie durch den Pfeil gezeigt, in eine Lösung 20 die sich in einem Behälter 21 befindet eingebracht, wobei die Lösung 20 ein Oxidationsrnittel umfasst . Anschließend kann der elektrisch leitfähige Körper aus der Lösung 20 mit dem Oxidationsmittel herausgenommen werden (Pfeil) und getrocknet werden, wobei sich dann getrocknetes Oxidationsmittel 2OA auf dem elektrisch leitfähigen Körper befindet wie in der Mitte von Figur 1 dargestellt (schraffierter elektrisch leitfähiger Körper 5) . Der elektrisch leitfähige Körper mit dem darauf befindlichen getrockneten Oxidationsmittel wird dann im weiteren Verlauf des Verfahrensschrittes B) in eine Lösung 30, die Monomer- Lösung eingetaucht, die sich in dem Behälter 31 befindet. Nach Herausnehmen des elektrisch leitfähigen Körpers aus dem Behälter 31 und oxidativer Polymerisation, beispielsweise mittels erhöhter Temperatur bildet sich dann wie ganz rechts in Figur 1 gezeigt ein elektrisch leitfähiges Polymer 15 auf der dielektrischen Oberfläche 10 des elektrisch leitfähigen Körpers 5, so dass das elektrische Bauelement 1 (Festelektrolytkondensator) gebildet wird. Beim Eintauchen des elektrisch leitfähigen Körpers mit dem darauf befindlichen getrockneten Oxidationsmittel 2OA wird das Oxidationsmittel in die Monomer-Lösung 30 eingebracht.
Erfindungsgemäß wird dabei die Monomer-Lösung 30 kontinuierlich mittels eines Adsorptionschromatographie- verfahrens gereinigt. Zu erkennen ist, dass eine vom Behälter 31 separate Adsorptionschromatographievorrichtung 35 mit einem Behälter 35A der eine stationäre Phase 35B als Ad- sorbens, beispielsweise saures, basisches oder neutrales Aluminiumoxid enthält, über den Zulauf 34 und den Ablauf 37 mit dem Behälter 31 verbunden ist. Eine Pumpe 36 pumpt dabei die zu reinigende Monomer-Lösung in die Adsorptionschromatographievorrichtung 35. Mittels des Zulaufs 34 und des Ablaufs 37 kann dabei dann kontinuierlich die Monomer-Lösung 30 mittels Adsorptionschromatographie gereinigt werden, während gleichzeitig der elektrisch leitfähige Körper 5 mit dem darauf getrockneten Oxidationsmittel 2OA in die Monomer- Lösung 30 getaucht wird. Die Pfeile in der Adsorptions- Chromatographievorrichtung 35 geben die Flussrichtung der Monomer-Lösung 30 innerhalb der Adsorptionschromatographievorrichtung an. Aufgrund des separaten Behälters 35A in dem das Adsorbens 35B vorhanden ist kann das Adsorptionsmedium nicht in den Reinigungskreislauf insbesondere in die Monomer- Lösung 30 freigesetzt werden. Die Adsorptionschromatographievorrichtung 35 umfasst weiterhin ein hochfestes Filterflies 38 aus zum Beispiel Spezialkunststoff das in der Maschenweite an die Korngröße des Adsorbens und auf das in der Monomer- Lösung vorhandene Reaktionsprodukt (Oligomere oder Polymere als Verunreinigungen) abgestimmt ist, so dass das Adsorptionsmedium von der verunreinigten Monomer-Lösung durchströmt werden kann ohne dass Feststoffpartikel in den Prozesskreislauf gelangen.
Als Monomer-Lösung kann beispielsweise eine 5 bis 20 gewichts%ige Lösung von 3 , 4-Ethylendioxythiopen in Butylacetat verwendet werden. Die Monomer-Lösung kann dabei in einem Volumen von 20 1 in dem Behälter 31 vorliegen. Im Behälter 21 befinden sich 20 1 der Lösung des Oxidations- mittels, die beispielsweise aus einer 5 bis 40 gewichts%igen Lösung von Eisen (III) -Toluolsulfonat in Ethanol besteht. Die Adsorptionschromatographievorrichtung kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 7 cm bei einer Höhe von etwa 20 cm aufweisen. Als Adsorbens werden etwa 1 kg Aluminiumoxid, beispielsweise basisches Aluminiumoxid wie Aluminiumoxid 60 erhältlich von Merck mit einer Aktivität 1 verwendet. Bei einer Flussrate von etwa 0,8 l/min bis etwa 1 l/min können somit über etwa 24 h hinweg 20 1 Monomer-Lösung kontinuierlich gereinigt werden, bevor das Adsorbens ausgetauscht werden muss.
Dadurch dass das Adsorbens wie in Figur 1 gezeigt von oben nach unten durchströmt wird, wird bei den genannten Abmessungen der Adsorptionschromatographievorrichtung sichergestellt, dass die durch das Gewicht des Adsorbens vorhandene anfängliche Pressung durch den Druckverlust in der Vor- richtung auf ein für eine effektive chromatographische Reinigung der Monomer-Lδsung erforderliches Maß verstärkt wird.
Es ist beispielsweise auch möglich mittels des hier dargestellten Verfahrens in einer Massenproduktion 4000 Stück der elektrisch leitfähigen gesinterten Ventilmetallkörpers gleichzeitig mit dem Oxidationsmittel zu benetzen und gleichzeitig in die Monomer-Lδsung einzutauchen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele. Weitere Variationen sind beispielsweise möglich in Bezug auf die für die Adsorptionschromatographie verwendeten Adsorbentien.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Reinigung einer Monomer-Lösung (30), die zu polymerisierende Monomere und Verunreinigungen enthält, wobei
- die Verunreinigungen mittels Adsorptions-Chromatographie zumindest teilweise entfernt werden.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
- bei dem die Adsorptionschromatographie kontinuierlich durchgeführt wird.
3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
- bei dem die zu reinigende Monomer-Lösung (30) in einem kontinuierlichen Verfahren aus einem Behälter (31) in dem die Monomer-Lösung vorhanden ist, in eine Adsorptionschromatographie-Vorrichtung (35) überführt wird und anschließend die gereinigte Monomer-Lösung wieder in den Behälter überführt wird.
4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
- bei dem eine Adsorptionschromatographie-Vorrichtung
(35) verwendet wird, die einen vom dem Rest der Vorrichtung separat auswechselbaren Behälter (35A) für die stationäre Phase als Adsorbens aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- bei dem während der Adsorptionschromatographie die Monomer-Lösung (30) durch eine stationäre Phase (35) geleitet wird, die ausgewählt ist aus: Cellulose, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Silikagel und Kieselgur.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - bei dem die Monomer-Lösung (30) ein organisches Lösungsmittel umfasst in dem die zu polymerisierenden Monomere gelöst sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- bei dem die Monomer-Lösung (30) zu polymerisierende Monomere umfasst, die ausgewählt sind aus: Pyrrol , Thiophen, Ethylendioxythiophen und Anilin.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- bei dem die ionischen Verunreinigungen in der Monomer- Lösung (30) ausgewählt sind aus: Oxidationsmitteln, Oligomeren und Polymeren.
9. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Bauelements
(1) mit den Verfahrensschritten:
A) Bereitstellen eines elektrisch leitfähiges Körpers (5) mit einer dielektrischen Oberfläche (10) ,
B) Erzeugen eines elektrisch leitfähigen Polymers (15) auf der dielektrischen Oberfläche (10) des elektrisch leitfähigen Körpers (5) unter Verwendung einer Monomer- Lösung (30), die zu polymerisierende Monomere enthält, wobei zusätzlich ein Reinigungsverfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche durchgeführt wird.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
- bei dem im Verfahrenschritt B) auf der dielektrischen Oberfläche (10) des elektrisch leitfähigen Körpers (5) zuerst ein Oxidationsmittel (20A) aufgebracht und dann der elektrisch leitfähige Körper (5) in die Monomer- Lösung (30) eingetaucht wird, die die zu polymerisierenden Monomere enthält, wobei die Monomerlösung mittels eines Reinigungsverfahrens gemäß einer der Ansprüche 1 bis 8 gereinigt wird und danach eine oxidative Polymerisation durchgeführt wird.
11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
- bei dem während des Eintauchens des elektrisch leit- fähigen Körpers (5) in die Monomer-Lösung (30) im Verfahrensschritt B) , diese mittels eines Reinigungsverfahrens gemäß einer der Ansprüche 1 bis 8 kontinuierlich gereinigt wird.
12.Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
- bei dem im Verfahrensschritt A) ein gesintertes Ventilmetall als elektrisch leitfähiger Körper (5) erzeugt wird und dann mittels anodischer Oxidation eine Oxidschicht des Ventilmetalls als dielektrische Oberfläche (10) erzeugt wird.
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