JPH02237010A - 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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- JPH02237010A JPH02237010A JP5724789A JP5724789A JPH02237010A JP H02237010 A JPH02237010 A JP H02237010A JP 5724789 A JP5724789 A JP 5724789A JP 5724789 A JP5724789 A JP 5724789A JP H02237010 A JPH02237010 A JP H02237010A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は，良好な皮膜修復性を有する７．７．８．８−
テトラシアノキノジメタンからなるイオンラジカル塩を
固体電解質とする固体電解コンデンサに関するものであ
る． ［従来の技術と問題点］ ７．７．８．８−テトラシアノキノジメタン（以下、Ｔ
ＣＮＱと略す）からなるイ才ンラジカル塩を固体電解質
とする固体電解コンデンサとして、例えばキノリンある
いはイソキノリンをカチ才ンとし、ＴＣＮＱをア二オン
とするＴＣＮＱ錯塩（特開昭５８−１９１４１４号）を
加熱融解し、冷却固化したものを固体電解質したものが
良く知られている．なお，これらＴ Ｃ Ｎ Ｑｌｌ塩
のカチオンにおいて，そのＮ位は炭素数２〜ｌ８までの
中で選ばれたアルキル基で置換されている．Ｔ Ｃ Ｎ
Ｑｌ塩を加熱融解し、冷却固化するという方法は、エ
ッチングを施されたアルミニウム箔あるいはタンタル焼
結体にＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩を融解状態で含浸することが
できるので，好ましいものである．しかし、その反面Ｔ
ＣＮＱ錯塩の融解温度が高温度であったり、または融解
時間が長時間であると、有機半導体であるＴ Ｃ Ｎ
Ｑｆｉ塩が分解し．絶縁体に変質してしまうものである
．また、冷却固化時にＴＣＮＱ錯塩が結晶化し、電極箔
の多孔質部への充分な接触が得られないという欠点を持
っている． ［発明の目的］ しかるに，本発明は上述のような欠点を除去し得るもの
で，具体的には比抵抗値が小さい値を有し，熱的にも安
定である新規有機半導体（新規化合物）としてのアセト
フエノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱ錯塩を固体電解質
としたものである．これにより高性能で信頼性の高い固
体電解コンデンサを提供するものである． ［発明の概要］ 本発明に係る固体電解コンデンサの基本的な構成は，陽
極酸化（化成）により表面に陽極酸化皮膜を有する弁作
用金属（例えば、アルミニウム，タンタル、チタンおよ
びこれらの合金）を第１の電極とし、第２の電極（対極
）との間に直接あるいはセバレー夕を介在させてＴＣＮ
Ｑ錯塩からなる固体電解質を有するものである．ＴＣＮ
Ｑ錯塩としては上述したようにアセトフエノンイソセミ
カルバゾンＴ Ｃ Ｎ Ｑｉｌ塩であり、カチ才ンであ
るアセトフェノンイソセミカルバゾンのＳ位は炭素数１
〜１８のアルキル基（ｎ−．ｉｓｏ−などの全ての異性
体を含む）によって置換されている．ここで、アセトフ
エノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱｍ塩の構造式を示す
と次のようになる．Ｓ一置換一アセトフェノンイソセミ
カルバゾンＴＣＮＱ錯塩の構造式 式［１１中，ＲはＣ１〜Ｃｐｓのアルキル基を示す．ｍ
は１モルの錯塩に含まれる中性７．７．８．８−テトラ
シアノキノジメタンのモル数に対応する正の数（０．５
〜１．５）を意味する．次に，Ｓ−メチルーアセトフェ
ノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱ錯塩の合成方法につい
て述べる．０．０１０モルのアセトフェノンイソセミカ
ルバゾンと０−０１０モルのヨウ化メチルをフラスコ内
で約４０〜４５［’Ｃ］にウォーターバスで熱して撹拌
すると、４級化反応が起こる６この溶液を冷却して得ら
れる粉末（ヨウ化−Ｓ−メチルーアセトフェノンイソセ
ミカルバゾン）の０．００３モルをアセトニトリルに沸
騰状態で溶解し、０．００３モルのＴＣＮＱ錯塩を溶解
した沸騰状態のアセトニトリル溶液と混合する．その後
，約ｌＯ時間、５℃で放置することにより、Ｓ−メチル
ーアセトフエノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱ膳塩の針
状結晶が得られる．この結晶を少量のアセトニトリルで
洗浄し、さらにエタノールで洗液が着色しなくなるまで
洗浄した後、エーテルで洗浄し，乾燥し，固体電解コン
デンサに適用する．なお、この合成工程において，ヨウ
化メチルに代えて，ヨウ化エチル，ヨウ化プロビル・・
・を使用すれば，それぞれＳ一二チルーアセトフェノン
イソセミ力ルバゾンＴＣＮＱ錯塩、Ｓ − ｎ−プロビ
ルーアセトフェノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱ錯塩・
・・を得る． 代表例として、Ｓ−メチルーアセトフエノンイソセミカ
ルバゾンＴ Ｃ Ｎ Ｑｌ塩の比抵抗値は３．１６［Ω
・ｃｍｌ ．Ｓ一エチルーアセトフエノンイソセミ力ル
バゾンＴ Ｃ Ｎ Ｑｌ塩の比抵抗値は４．４５ ［Ω
−ｃｍ］．Ｎ−ｎ−プロとルーアセトフェノンイソセミ
カルバゾクＴＣＮＱＩＩ塩の比抵抗値は２．９２ ［Ω
・ｃｍｌであった．［実施例］ 次に，上述のようにして得たアセトフェノンイソセミ力
ルバゾンＴ Ｃ Ｎ Ｑ錯塩を電解コンデンサに適用し
た実施例について述べる． Ｓ−メチルーアセトフェノンイソセミカルパゾンＴ Ｃ
Ｎ Ｃｌ！塩をアセトニトリル中に溶解し、飽和溶液
とする．次に、この溶液中にコンデンサ素子を浸漬し、
その後５０〜６０［’Ｃ］で真空乾燥を行い、溶媒のア
セトニトリルを飛敗させた．この操作を３回繰返し行な
った．コンデンサ素子は電極として表面を約１０倍にエ
ッチングしたアルミニウム箔を用い、さらに表面な化成
処理した酸化皮膜を形成したものである．電解質の含浸
後にコロイダルカーボンを塗布し、その後に銀ペースト
を塗布し，リード線をハンダ付けし，外装することによ
り定格ｌ，０【μＦ］の陽極に対して１．１［μＦｌ．
損失２．６［％］の固体電解コンデンサを得た． 上述のようにして得た本発明に係る固体電解コンデンサ
（定格２５［Ｖ］ ・１．０［μＦｌ］の実施例と、
実施例と同様のコンデンサ素子に熱融解によりＮ −
ｎ−プロピルーキノリンＴ Ｃ Ｎ Ｑｌ塩を含浸して
得た固体電解コンデンサの従来例との寿命特性比較を第
１表に示す．第１表中、静電容量値および損失角の正接
は周波数が１２０［Ｈｚ ］での値である．ｌｌれ電流
は、定格電圧（２５ ＥＶ］ ）印加ｌ分後に測定した
値である．引続き、本発明の他の実施例について述べる
．・Ｓ一エチルーアセトフェノンイソセミカルパゾンＴ
ＣＮＱ錯塩とラクトン系化合物，例えばγ−プチロラク
トンの化合物４０ ［ｍｇｌを直径５．０［ｍｍｌのア
ルミニウムケースに充填し，１２０［’Ｃ］まで約１０
秒で加熱し、溶解した．その中にアルミニウム箔からな
る陽極箔と陰極箔をセバレー夕を介して巻回した巻取コ
ンデンサ素子を浸）潰し、浸漬後約１２秒で冷却した．
なお，電解質の含浸に先立ち、コンデンサ素子は１２０
［’ｃ］の温度まで上昇させて右いた．これにより，定
格ｌ．ｏ ［ｕＦ］の陽極に対して１．１ ［ｕＦ］、
損失２．９〔％１の固体電解コンデンサを得た．〔効果
１ 以上にて述べた本発明に係るアセトフエノンイソセミカ
ルバゾンＴＣＮＱ錯塩は、従来のキノリンＴＣＮＱ錯塩
よりも熱安定性が高く、また比抵抗値も小さ０い値の有
機半導体を提供できるものである．さらに、このアセト
フェノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱｆｉ塩を固体電解
コンデンサの電解質として用いた場合．第１表から分か
るように寿命特性が従来例より優れた固体電解コンデン
サを提供できるものである，
テトラシアノキノジメタンからなるイオンラジカル塩を
固体電解質とする固体電解コンデンサに関するものであ
る． ［従来の技術と問題点］ ７．７．８．８−テトラシアノキノジメタン（以下、Ｔ
ＣＮＱと略す）からなるイ才ンラジカル塩を固体電解質
とする固体電解コンデンサとして、例えばキノリンある
いはイソキノリンをカチ才ンとし、ＴＣＮＱをア二オン
とするＴＣＮＱ錯塩（特開昭５８−１９１４１４号）を
加熱融解し、冷却固化したものを固体電解質したものが
良く知られている．なお，これらＴ Ｃ Ｎ Ｑｌｌ塩
のカチオンにおいて，そのＮ位は炭素数２〜ｌ８までの
中で選ばれたアルキル基で置換されている．Ｔ Ｃ Ｎ
Ｑｌ塩を加熱融解し、冷却固化するという方法は、エ
ッチングを施されたアルミニウム箔あるいはタンタル焼
結体にＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩を融解状態で含浸することが
できるので，好ましいものである．しかし、その反面Ｔ
ＣＮＱ錯塩の融解温度が高温度であったり、または融解
時間が長時間であると、有機半導体であるＴ Ｃ Ｎ
Ｑｆｉ塩が分解し．絶縁体に変質してしまうものである
．また、冷却固化時にＴＣＮＱ錯塩が結晶化し、電極箔
の多孔質部への充分な接触が得られないという欠点を持
っている． ［発明の目的］ しかるに，本発明は上述のような欠点を除去し得るもの
で，具体的には比抵抗値が小さい値を有し，熱的にも安
定である新規有機半導体（新規化合物）としてのアセト
フエノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱ錯塩を固体電解質
としたものである．これにより高性能で信頼性の高い固
体電解コンデンサを提供するものである． ［発明の概要］ 本発明に係る固体電解コンデンサの基本的な構成は，陽
極酸化（化成）により表面に陽極酸化皮膜を有する弁作
用金属（例えば、アルミニウム，タンタル、チタンおよ
びこれらの合金）を第１の電極とし、第２の電極（対極
）との間に直接あるいはセバレー夕を介在させてＴＣＮ
Ｑ錯塩からなる固体電解質を有するものである．ＴＣＮ
Ｑ錯塩としては上述したようにアセトフエノンイソセミ
カルバゾンＴ Ｃ Ｎ Ｑｉｌ塩であり、カチ才ンであ
るアセトフェノンイソセミカルバゾンのＳ位は炭素数１
〜１８のアルキル基（ｎ−．ｉｓｏ−などの全ての異性
体を含む）によって置換されている．ここで、アセトフ
エノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱｍ塩の構造式を示す
と次のようになる．Ｓ一置換一アセトフェノンイソセミ
カルバゾンＴＣＮＱ錯塩の構造式 式［１１中，ＲはＣ１〜Ｃｐｓのアルキル基を示す．ｍ
は１モルの錯塩に含まれる中性７．７．８．８−テトラ
シアノキノジメタンのモル数に対応する正の数（０．５
〜１．５）を意味する．次に，Ｓ−メチルーアセトフェ
ノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱ錯塩の合成方法につい
て述べる．０．０１０モルのアセトフェノンイソセミカ
ルバゾンと０−０１０モルのヨウ化メチルをフラスコ内
で約４０〜４５［’Ｃ］にウォーターバスで熱して撹拌
すると、４級化反応が起こる６この溶液を冷却して得ら
れる粉末（ヨウ化−Ｓ−メチルーアセトフェノンイソセ
ミカルバゾン）の０．００３モルをアセトニトリルに沸
騰状態で溶解し、０．００３モルのＴＣＮＱ錯塩を溶解
した沸騰状態のアセトニトリル溶液と混合する．その後
，約ｌＯ時間、５℃で放置することにより、Ｓ−メチル
ーアセトフエノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱ膳塩の針
状結晶が得られる．この結晶を少量のアセトニトリルで
洗浄し、さらにエタノールで洗液が着色しなくなるまで
洗浄した後、エーテルで洗浄し，乾燥し，固体電解コン
デンサに適用する．なお、この合成工程において，ヨウ
化メチルに代えて，ヨウ化エチル，ヨウ化プロビル・・
・を使用すれば，それぞれＳ一二チルーアセトフェノン
イソセミ力ルバゾンＴＣＮＱ錯塩、Ｓ − ｎ−プロビ
ルーアセトフェノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱ錯塩・
・・を得る． 代表例として、Ｓ−メチルーアセトフエノンイソセミカ
ルバゾンＴ Ｃ Ｎ Ｑｌ塩の比抵抗値は３．１６［Ω
・ｃｍｌ ．Ｓ一エチルーアセトフエノンイソセミ力ル
バゾンＴ Ｃ Ｎ Ｑｌ塩の比抵抗値は４．４５ ［Ω
−ｃｍ］．Ｎ−ｎ−プロとルーアセトフェノンイソセミ
カルバゾクＴＣＮＱＩＩ塩の比抵抗値は２．９２ ［Ω
・ｃｍｌであった．［実施例］ 次に，上述のようにして得たアセトフェノンイソセミ力
ルバゾンＴ Ｃ Ｎ Ｑ錯塩を電解コンデンサに適用し
た実施例について述べる． Ｓ−メチルーアセトフェノンイソセミカルパゾンＴ Ｃ
Ｎ Ｃｌ！塩をアセトニトリル中に溶解し、飽和溶液
とする．次に、この溶液中にコンデンサ素子を浸漬し、
その後５０〜６０［’Ｃ］で真空乾燥を行い、溶媒のア
セトニトリルを飛敗させた．この操作を３回繰返し行な
った．コンデンサ素子は電極として表面を約１０倍にエ
ッチングしたアルミニウム箔を用い、さらに表面な化成
処理した酸化皮膜を形成したものである．電解質の含浸
後にコロイダルカーボンを塗布し、その後に銀ペースト
を塗布し，リード線をハンダ付けし，外装することによ
り定格ｌ，０【μＦ］の陽極に対して１．１［μＦｌ．
損失２．６［％］の固体電解コンデンサを得た． 上述のようにして得た本発明に係る固体電解コンデンサ
（定格２５［Ｖ］ ・１．０［μＦｌ］の実施例と、
実施例と同様のコンデンサ素子に熱融解によりＮ −
ｎ−プロピルーキノリンＴ Ｃ Ｎ Ｑｌ塩を含浸して
得た固体電解コンデンサの従来例との寿命特性比較を第
１表に示す．第１表中、静電容量値および損失角の正接
は周波数が１２０［Ｈｚ ］での値である．ｌｌれ電流
は、定格電圧（２５ ＥＶ］ ）印加ｌ分後に測定した
値である．引続き、本発明の他の実施例について述べる
．・Ｓ一エチルーアセトフェノンイソセミカルパゾンＴ
ＣＮＱ錯塩とラクトン系化合物，例えばγ−プチロラク
トンの化合物４０ ［ｍｇｌを直径５．０［ｍｍｌのア
ルミニウムケースに充填し，１２０［’Ｃ］まで約１０
秒で加熱し、溶解した．その中にアルミニウム箔からな
る陽極箔と陰極箔をセバレー夕を介して巻回した巻取コ
ンデンサ素子を浸）潰し、浸漬後約１２秒で冷却した．
なお，電解質の含浸に先立ち、コンデンサ素子は１２０
［’ｃ］の温度まで上昇させて右いた．これにより，定
格ｌ．ｏ ［ｕＦ］の陽極に対して１．１ ［ｕＦ］、
損失２．９〔％１の固体電解コンデンサを得た．〔効果
１ 以上にて述べた本発明に係るアセトフエノンイソセミカ
ルバゾンＴＣＮＱ錯塩は、従来のキノリンＴＣＮＱ錯塩
よりも熱安定性が高く、また比抵抗値も小さ０い値の有
機半導体を提供できるものである．さらに、このアセト
フェノンイソセミカルバゾンＴＣＮＱｆｉ塩を固体電解
コンデンサの電解質として用いた場合．第１表から分か
るように寿命特性が従来例より優れた固体電解コンデン
サを提供できるものである，
Claims (2)
- （１）電解質としてＳ位を炭化水素基で置換したアセト
フェノンイソセミカルバゾン・７．７．８．８−テトラ
シアノキノジメタン錯塩を用いたことを特徴とする固体
電解コンデンサ。 - （２）特許請求の範囲（１）において、アセトフェノン
イソセミカルバゾンのＳ位は炭素数が１〜１８までの中
から選ばれたアルキル基で置換されていることを特徴と
した固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5724789A JPH02237010A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5724789A JPH02237010A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 固体電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237010A true JPH02237010A (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=13050203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5724789A Pending JPH02237010A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02237010A (ja) |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP5724789A patent/JPH02237010A/ja active Pending
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