JPH02294010A - 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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- JPH02294010A JPH02294010A JP11442989A JP11442989A JPH02294010A JP H02294010 A JPH02294010 A JP H02294010A JP 11442989 A JP11442989 A JP 11442989A JP 11442989 A JP11442989 A JP 11442989A JP H02294010 A JPH02294010 A JP H02294010A
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- Japan
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- solid electrolytic
- tcnq
- electrolytic capacitor
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- salt
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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、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．
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］
？，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として、例えばキノリシある
いはイソキノリンをカチオンとし、ＴＣＮＱをアニオン
とするＴ Ｃ Ｎ Ｑｌｌ塩（特開昭５８−１９１４１
４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ＴＣＮＱ錯
塩のカチオンにおいて，そのＮ位は炭素数２〜１Ｂまで
の中で選ばれたアルキル基で置換されている．ＴＣＮＱ
錯塩を加熱融解し，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ＴＣＮＱｍ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 Ｃ Ｎ
Ｑｍ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ＴＣＮＱｍ塩が
分解し，絶縁体に変質してしまうものである．【発明の
目的】 一方，本発明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Ｎ一置
換−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ
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
． ［発明の慨要］ 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ｌのｉｔ！ｉとし，第２の電極（
対極）との間に直接あるいはセパレー夕を介在させてＴ
ＣＮＱ錯塩からなる固体電解質を有するものである．Ｔ
ＣＮＱ錯塩としては上述したようにＮ一置換−１．２．
３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｌｌｆｇである
．ここで、Ｎ一置換−１．２．３−ペンゾトリアゾール
ＴＣＮＱ錯塩の構造式を示すと次のようになる．Ｎ−置
喚−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ錯塩の構
造式 式［１１中，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．Ｒは０１〜ＣＩ
．のアルキル基またはベンジル基を示す． 次に，Ｎ−メチル−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴ
Ｃ Ｎ Ｑｍ塩の合成方法について述べる．ｏ．ｏｏ
ｓモルの１．２．３−ペンゾトリアゾールと０．０２４
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．この溶液を冷却して得られるヨウ化一Ｎ−メチ
ル−１．２．３一ペンゾトリアゾールの０．００４５モ
ルをアセトニトリルに沸騰状態で溶解し，０．００６０
モルのＴＣＮＱ錯塩を溶解した沸騰状態のア七トニトリ
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，Ｎ−メチルーｌ．２，３−ペンゾトリア
ゾールＴＣＮＱ錯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，さらにメタノールで洗
液が着色しな《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． 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，ヨウ化プチル・・・またはヨ
ウ化ベンジルを使用すれば、それぞれＮ一エチル−１．
２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ錯塩、Ｎ − ｎ
−プロビル−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ
鑵塩、Ｎ−ｎ−ブチル−１．２．３−ペンゾトリアゾー
ルＴＣＮＱｍ塩・・・またはＮ−ベンジルー１．２．３
−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩を得る．Ｎ−
メチル−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ鎖塩
の比抵抗値はｌ２。９［Ω・ｃｍｌ ．Ｎ一エチル−１
．２．３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩の比
抵抗値は７．３５［Ω・ｃｍ］．Ｎ−ｎ−プロビル−１
．２．３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｃｌ！塩の
比抵抗値は７．８９［Ω・ｃｍｌ．Ｎ−ｎ−ブチルー１
．２．３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｆｉ塩の
比抵抗値は８，８８［Ω・ｃｍｌ．Ｎ−ベンジル−１．
２．３−ベンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩の比抵
抗値は５．１３［Ω・ｃｍｌであった． ［実施例］ 次に，上述のようにして得たＮ一置換−１．２．３−ペ
ンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ ｊｆ！ 塩を電解コ
ンデンサに適用した実施例について述べる．（実施例ｌ
） Ｎ一エチル−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ
錯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ｌＯ倍にエッチングし
たアルミニウム箔を用い、さらに表面を化成処理した酸
化皮膿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容量
１．０ＥμＦ］の陽極に対して容量ｌ，０［μＦｌ．損
失４．１Ｅ％］の固体電解コンデンサを得た． （実施例２） 実施例ｌのＮ一エチル−１．２．３−ペンゾトリアゾー
ルＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩に代えてＮ − ｎ−プロビル−
１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ錯塩を使用し
，実施例ｌと同様の手法・構成により容量１．０
ＣＮＱと略す）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として、例えばキノリシある
いはイソキノリンをカチオンとし、ＴＣＮＱをアニオン
とするＴ Ｃ Ｎ Ｑｌｌ塩（特開昭５８−１９１４１
４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ＴＣＮＱ錯
塩のカチオンにおいて，そのＮ位は炭素数２〜１Ｂまで
の中で選ばれたアルキル基で置換されている．ＴＣＮＱ
錯塩を加熱融解し，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ＴＣＮＱｍ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 Ｃ Ｎ
Ｑｍ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ＴＣＮＱｍ塩が
分解し，絶縁体に変質してしまうものである．【発明の
目的】 一方，本発明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Ｎ一置
換−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ
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
． ［発明の慨要］ 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ｌのｉｔ！ｉとし，第２の電極（
対極）との間に直接あるいはセパレー夕を介在させてＴ
ＣＮＱ錯塩からなる固体電解質を有するものである．Ｔ
ＣＮＱ錯塩としては上述したようにＮ一置換−１．２．
３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｌｌｆｇである
．ここで、Ｎ一置換−１．２．３−ペンゾトリアゾール
ＴＣＮＱ錯塩の構造式を示すと次のようになる．Ｎ−置
喚−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ錯塩の構
造式 式［１１中，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．Ｒは０１〜ＣＩ
．のアルキル基またはベンジル基を示す． 次に，Ｎ−メチル−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴ
Ｃ Ｎ Ｑｍ塩の合成方法について述べる．ｏ．ｏｏ
ｓモルの１．２．３−ペンゾトリアゾールと０．０２４
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．この溶液を冷却して得られるヨウ化一Ｎ−メチ
ル−１．２．３一ペンゾトリアゾールの０．００４５モ
ルをアセトニトリルに沸騰状態で溶解し，０．００６０
モルのＴＣＮＱ錯塩を溶解した沸騰状態のア七トニトリ
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，Ｎ−メチルーｌ．２，３−ペンゾトリア
ゾールＴＣＮＱ錯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，さらにメタノールで洗
液が着色しな《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． 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，ヨウ化プチル・・・またはヨ
ウ化ベンジルを使用すれば、それぞれＮ一エチル−１．
２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ錯塩、Ｎ − ｎ
−プロビル−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ
鑵塩、Ｎ−ｎ−ブチル−１．２．３−ペンゾトリアゾー
ルＴＣＮＱｍ塩・・・またはＮ−ベンジルー１．２．３
−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩を得る．Ｎ−
メチル−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ鎖塩
の比抵抗値はｌ２。９［Ω・ｃｍｌ ．Ｎ一エチル−１
．２．３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩の比
抵抗値は７．３５［Ω・ｃｍ］．Ｎ−ｎ−プロビル−１
．２．３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｃｌ！塩の
比抵抗値は７．８９［Ω・ｃｍｌ．Ｎ−ｎ−ブチルー１
．２．３−ペンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｆｉ塩の
比抵抗値は８，８８［Ω・ｃｍｌ．Ｎ−ベンジル−１．
２．３−ベンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩の比抵
抗値は５．１３［Ω・ｃｍｌであった． ［実施例］ 次に，上述のようにして得たＮ一置換−１．２．３−ペ
ンゾトリアゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ ｊｆ！ 塩を電解コ
ンデンサに適用した実施例について述べる．（実施例ｌ
） Ｎ一エチル−１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ
錯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ｌＯ倍にエッチングし
たアルミニウム箔を用い、さらに表面を化成処理した酸
化皮膿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容量
１．０ＥμＦ］の陽極に対して容量ｌ，０［μＦｌ．損
失４．１Ｅ％］の固体電解コンデンサを得た． （実施例２） 実施例ｌのＮ一エチル−１．２．３−ペンゾトリアゾー
ルＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩に代えてＮ − ｎ−プロビル−
１．２．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱ錯塩を使用し
，実施例ｌと同様の手法・構成により容量１．０
【μＦ
ｌ．損失４．３【％】の固体電解コンデンサを得た． 《実施例３》 実施例ｌのＮ一エチル−１．２．３−ペンゾトリアゾー
ルＴ Ｃ Ｎ Ｑｆｉ塩に代えてＮ−ベンジルー１．２
．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱｆｉ塩を使用し，実
施例ｌと同様の手法・構成により容量１．０ ［ｕＦ］
．損失３．３
ｌ．損失４．３【％】の固体電解コンデンサを得た． 《実施例３》 実施例ｌのＮ一エチル−１．２．３−ペンゾトリアゾー
ルＴ Ｃ Ｎ Ｑｆｉ塩に代えてＮ−ベンジルー１．２
．３−ペンゾトリアゾールＴＣＮＱｆｉ塩を使用し，実
施例ｌと同様の手法・構成により容量１．０ ［ｕＦ］
．損失３．３
【％】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 （ｖｌ ・ｌ．Ｏ ［ｌＩＦ］ ）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［Ｈｚｌでの値である．
漏れ電流は，定格電圧（２５ ［Ｖ］ ）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．（実施例４） Ｎ − ｎ−ブチルー１．２．３−ペンゾトリアゾール
Ｔ Ｃ Ｎ Ｑｌｌ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，２５０［”Ｃ
］まで約ｌＯ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漬し．浸漬後約１２秒で
冷却した．なお、電解質の含漫に先立ち，コンデンサ素
子は２５０［”Ｃ］の温度まで上昇させて右いた．これ
により、定格容量ｌ，０１μＦｌの陽極に対して容量１
．０ｒμＦｌ．損失３．４Ｅ％】の固体電解コンデンサ
を得た， ｒ効果】
（定格２５ （ｖｌ ・ｌ．Ｏ ［ｌＩＦ］ ）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［Ｈｚｌでの値である．
漏れ電流は，定格電圧（２５ ［Ｖ］ ）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．（実施例４） Ｎ − ｎ−ブチルー１．２．３−ペンゾトリアゾール
Ｔ Ｃ Ｎ Ｑｌｌ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，２５０［”Ｃ
］まで約ｌＯ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漬し．浸漬後約１２秒で
冷却した．なお、電解質の含漫に先立ち，コンデンサ素
子は２５０［”Ｃ］の温度まで上昇させて右いた．これ
により、定格容量ｌ，０１μＦｌの陽極に対して容量１
．０ｒμＦｌ．損失３．４Ｅ％】の固体電解コンデンサ
を得た， ｒ効果】
Claims (1)
- （１）電解質としてＮ−置換−１，２，３−ベンゾトリ
アゾール・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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11442989A JPH02294010A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11442989A JPH02294010A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02294010A true JPH02294010A (ja) | 1990-12-05 |
Family
ID=14637497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11442989A Pending JPH02294010A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02294010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2251250B (en) * | 1989-06-29 | 1994-01-19 | Maui Shiitake Trading Co | Substrate and method for culture of fungi,including shiitake(lentinus edodes) |
-
1989
- 1989-05-08 JP JP11442989A patent/JPH02294010A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2251250B (en) * | 1989-06-29 | 1994-01-19 | Maui Shiitake Trading Co | Substrate and method for culture of fungi,including shiitake(lentinus edodes) |
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