JPH08143771A - 耐熱性ポリアニリンあるいはその誘導体及び固体電解コ ンデンサ並びにそれらの製造方法 - Google Patents

耐熱性ポリアニリンあるいはその誘導体及び固体電解コ ンデンサ並びにそれらの製造方法

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JPH08143771A
JPH08143771A JP6315575A JP31557594A JPH08143771A JP H08143771 A JPH08143771 A JP H08143771A JP 6315575 A JP6315575 A JP 6315575A JP 31557594 A JP31557594 A JP 31557594A JP H08143771 A JPH08143771 A JP H08143771A
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electrolytic capacitor
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Atsushi Kobayashi
淳 小林
Takashi Fukami
隆 深海
Kimisuke Amano
公輔 天野
Hitoshi Ishikawa
石川  仁志
Masaharu Sato
正春 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性を有するポリアニリンあるいはその誘
導体の開発と及びポリアニリンあるいはその誘導体を電
解質とする固体電解コンデンサの製造方法を提供するこ
とである。 【構成】 ポリアニリンあるいはその誘導体はスルホン
酸化合物をドーパントとし、そのドーパント濃度が28
〜40%である耐熱性ポリアニリン誘導体である。また
固体電解コンデンサはポリアニリンあるいはその誘導体
を固体電解質とする固体電解コンデンサであってドーパ
ント濃度が28〜40%である固体電解コンデンサ及び
その製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性ポリアニリンあ
るいはその誘導体及びその製造方法、またこれを電解質
とする固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】固体電解コンデンサは、タンタルあるい
はアルミニウムなどの弁作用金属の多孔質形成体を第1
の電極(陽極)、その表面酸化皮膜を誘電体、その上に
形成される固体電解質を第2の電極(陰極)の一部とす
る構造を有している。固体電解質は、多孔質成形体内部
の誘電体全面と電極リードを電気的に接続する役割を果
たしているので、この観点から、導電率の高い物質が好
ましい。
【0003】一方、固体電解質には、誘電体皮膜の欠陥
に起因する電気的短絡を修復する機能も必要とされる。
その結果、高導電率であるが、誘電体修復機能のない金
属は固体電解質として使用できず、短絡電流による熱な
どで絶縁体に転移する二酸化マンガン等が用いられてき
た。また、コンデンサとしてプリント基板に実装される
場合、240〜260℃での熱に曝されるので、少なく
とも260℃以上の耐熱性を有する物質(二酸化マンガ
ン等)が使用されてきた。
【0004】以上のように、固体電解コンデンサの固体
電解質となる材料には、(イ)導電率が高い、(ロ)誘
電体修復機能を有する、(ハ)260℃以上の耐熱性を
有する、の3つの条件を満たすことが必要である。従
来、固体電解質として使用されてきた二酸化マンガン
は、誘電体修復機能及び耐熱性に関しては十分な特性を
有しているが、導電率(約0.1S/cm)に関しては
電解コンデンサの固体電解質としては必ずしも十分とは
いえない。そのため、最近では、導電率が10〜100
S/cmと高く、室温で容易に形成できるポリピロー
ル、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性高分子を
固体電解質とする電解コンデンサの開発が精力的に進め
られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、導電性高分子
は、導電率が十分高く誘電体修復機能を有しているが、
耐熱性にやや欠ける傾向があった。そこでポリピロール
の場合では、アルキル基の炭素数が2ないし16のアル
キルベンゼンスルホン酸(特開平2−119213号公
報)や、芳香族スルホン酸(特開平2−58817号公
報)をポリピロールのドーパントとして用いて耐熱性を
向上させる必要があった。しかしながら、このようにド
ーパントを選定した場合でも実用に十分耐える耐熱性を
有するまでには至っていない。
【0006】一方、ポリアニリンの場合、特開昭62−
29124に開示されているコンデンサは、固体電解質
ポリアニリンのドーパント濃度が低く,導電率も0.1
S/cm以下であるため、十分なコンデンサ特性が得ら
れていない。また、可溶性ポリアニリン溶液を使用して
電解質を形成する方法(特開平3−35516号公報)
においては、可溶性ポリアニリン溶液粘度が高いため、
拡面化した誘電体表面を十分に被覆することができず設
計通りのコンデンサ容量が発現されないという問題があ
った。
【0007】さらに、ドーパントを選定した化学重合方
法(特開平6−29159号公報)では、高周波特性に
優れ125℃での熱安定性にも優れているが、230〜
260℃以上で短時間においても特性が著しく低下し、
はんだ実装性に欠けるという問題点があり困難であっ
た。本発明の課題は、耐熱性を有するポリアニリンの開
発と、これを用いた固体電解コンデンサおよびその製造
方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決するために鋭意検討を行った。その結果、ポリ
アニリン誘導体に含まれるドーパント濃度をある特定の
狭い範囲に制御されるときのみ前記課題を効果的に改善
されることを見いだし本発明に至ったものである。
【0009】本発明は、スルホン酸化合物をドーパント
として含むポリアニリンあるいはその誘導体において、
ポリアニリンあるいはその誘導体繰り返し単位当たりの
スルホン酸基の数が28〜40%であることを特徴とす
る耐熱性ポリアニリンあるいはその誘導体である。ま
た、本発明は、前記スルホン酸化合物が、芳香族スルホ
ン酸であることを特徴とする耐熱性ポリアニリンあるい
はその誘導体である。
【0010】また、本発明は、スルホン酸化合物をドー
パントとして含むポリアニリンあるいはその誘導体の製
造方法において、ポリアニリン誘導体をスルホン酸化合
物溶液へ浸漬することによりポリアニリンあるいはその
誘導体繰り返し単位当たりのスルホン酸基の数が28〜
40%へ調整することを特徴とする耐熱性ポリアニリン
あるいはその誘導体の製造方法である。また、本発明
は、前記スルホン酸化合物が、ポリアニリンあるいはそ
の誘導体をスルホン酸化合物溶液内で撹拌することによ
って導入された芳香族スルホン酸であることを特徴とす
る耐熱性ポリアニリンあるいはその誘導体の製造方法で
ある。また、本発明は、前記スルホン酸化合物溶液の濃
度が、0.01〜0.5規定であることを特徴とする耐
熱性ポリアニリンあるいはその誘導体の製造方法であ
る。
【0011】また、本発明は、スルホン酸化合物をドー
パントとして含むポリアニリンあるいはその誘導体を固
体電解質とする固体電解コンデンサにおいて、ポリアニ
リンあるいはその誘導体繰り返し単位当たりのスルホン
酸基の数が28〜40%であることを特徴とする固体電
解コンデンサである。また、本発明は、前記スルホン酸
化合物が、芳香族スルホン酸であることを特徴とする固
体電解コンデンサである。
【0012】また、本発明は、スルホン酸化合物をドー
パントとして含むポリアニリンあるいはその誘導体を固
体電解質とする固体電解コンデンサの製造方法におい
て、ポリアニリンあるいはその誘導体からなる固体電解
質を形成した後、スルホン酸化合物溶液へ浸漬すること
によりポリアニリンあるいはその誘導体繰り返し単位当
たりのスルホン酸基の数を28〜40%に調整すること
を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。ま
た、本発明は、前記スルホン酸化合物が、ポリアニリン
あるいはその誘導体形成後スルホン酸化合物溶液へ浸漬
することによって導入された芳香族スルホン酸であるこ
とを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
また、本発明は、前記スルホン酸化合物溶液の濃度が、
0.01〜0.5規定であることを特徴とする固体電解
コンデンサの製造方法である。
【0013】すなわち、本発明は、ポリアニリンあるい
はその誘導体は、スルホン酸化合物をドーパントとして
含みドーパント濃度(ポリアニリン繰り返し単位当たり
のドーパントの数)が28〜40%のものである。ま
た、これを固体電解質とする固体電解コンデンサであ
る。本発明において、ポリアニリンあるいはその誘導体
繰り返し単位当たりのスルホン酸基の数が28〜40%
であるとは、ポリアニリンあるいはその誘導体繰り返し
単位100個に、スルホン酸化合物のスルホン酸基が2
8〜40個含有されることである。
【0014】また、本発明において、ポリアニリンある
いはその誘導体としては、ポリアニリンそのもの、ま
た、ポリアニリン誘導体としては、例えばポリアニリ
ン、ポリ(N−メチルアニリン)、ポリ(2−メチルア
ニリン)、ポリ(3−メチルアニリン)、ポリ(2−ニ
トロアニリン)、ポリ(3−ニトロアニリン)がある。
その調整方法は、0.01から0.5規定のスルホン酸
化合物溶液に浸漬することにより、ポリアニリン誘導体
繰り返し単位当たりのスルホン酸基の数を28〜40%
に調整された耐熱性ポリアニリン、または固体電解コン
デンサの製造方法である。
【0015】本発明のポリアニリンあるいはその誘導体
のドーパントには、スルホン酸化合物が用いられ、これ
はスルホン酸が好ましい。例えば、エタンスルホン酸、
ブタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸などのアルキル
スルホン酸誘導体、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などの芳香族スルホン酸、あ
るいはそれらの誘導体である。
【0016】本発明のポリアニリンあるいはその誘導体
を形成するのに用いる酸化剤は特に限定されないが、ア
ニリンの酸化反応の結果、酸化剤が還元されて生成する
副生物のpKa値がスルホン酸化合物のpKa値以上で
ある酸化剤を用いることが好ましい。例えば、二クロム
酸カリウム、二クロム酸ナトリウム、二クロム酸アンモ
ニム、過酸化水素、マンガン酸カリウム、マンガン酸ナ
トリウム、マンガン酸アンモニム、スルホン酸第2鉄、
スルホン酸第2銅、酸化鉛等が使用できる。
【0017】本発明において弁作用金属とは、タンタ
ル、アルミニウム、ニオブ、チタン、ジルコニウム、マ
グネシウム、ケイ素などであり、圧延箔、微粉焼結物、
及び圧延箔のエッチング物などの形態で用いることがで
きる。本発明の固体電解コンデンサの製造時の導電性高
分子の形成方法も、特に限定されない。
【0018】すなわち、反応開始温度以下に冷却したモ
ノマー、酸化剤及びスルホン酸化合物混合溶液を、表面
酸化皮膜を形成した弁作用金属の多孔質成形体に導入後
反応開始温度以上の雰囲気へ放置し反応させる方法、ポ
リアニリン誘導体とスルホン酸化合物を溶解した溶液を
塗布乾燥する方法、ポリアニリン誘導体を電解重合する
方法、酸化剤をそのまま、または適当な溶媒に溶解して
表面酸化皮膜を形成した弁作用金属の多孔質成形体に導
入した後、アニリン誘導体モノマーそのまま、その溶
液、またはそれを気化したガスに接触させる方法、アニ
リン誘導体モノマーを先に弁作用金属の多孔質成形体に
導入し、しかる後に酸化剤に接触させる方法等で行われ
る。
【0019】本発明のポリアニリンあるいはその誘導体
における、ドーパント濃度の制御方法は特に限定されな
いが、所定濃度、もしくは所定pHのスルホン酸化合物
溶液に一定時間浸漬を行う方法が簡便な方法である。ド
ーパント濃度を所定のものとした後、メタノール等の有
機溶媒で洗浄し乾燥等の必要な操作を行い耐熱性ポリア
ニリンを得ることもできる。また同様に、弁作用金属上
に固体電解質としてポリアニリン誘導体を形成後、所定
のスルホン酸化合物溶液に浸漬した後、メタノール等の
有機溶媒で洗浄し乾燥等の必要な操作を行い通常の方法
で引き出し電極を設けてコンデンサに組み上げる。ま
た、前記重合操作及び組み上げの各工程を繰り返し行う
こともできる。
【0020】本発明において、ポリアニリンあるいはそ
の誘導体繰り返し単位当たりのスルホン酸基の数を28
〜40%、すなわち、ポリアニリンあるいはその誘導体
に、ルホン酸化合物をドーパントとして含むドーパント
濃度(ポリアニリン繰り返し単位当たりのドーパントの
数)を28〜40%とするのは、このドーパント濃度範
囲内において、導電率及び熱分解開始温度で優れた特性
を合わせ持つので、ドーパント濃度が28%以下では導
電性が十分発現されず、また、ドーパント濃度が40%
以上では熱分解温度が著しく低下するので、このドーパ
ント濃度範囲とするものである
【0021】本発明において、このドーパント濃度範囲
内において、コンデンサとして、等価直列抵抗が小さく
高周波数特性が良好であり、しかも260℃以上でのは
んだ浸漬処理においても特性の劣化がほとんどなく信頼
性の優れたものである。また、本発明において、スルホ
ン酸化合物溶液の濃度を0.01〜0.5規定にするの
は、0.01から0.5規定のスルホン酸化合物溶液に
浸漬することにより、ポリアニリン誘導体繰り返し単位
当たりのスルホン酸基の数を28〜40%に調整された
耐熱性ポリアニリン、または固体電解コンデンサが得ら
れるためである。
【0022】
【作用】本発明においては、スルホン酸化合物をドーパ
ントとして含むポリアニリンあるいはその誘導体におい
て、ポリアニリンあるいはその誘導体繰り返し単位当た
りのスルホン酸基の数が28〜40%であることによ
り、耐熱性を有するポリアニリンあるいはその誘導体と
することができ、また固体電解コンデンサの固体電解質
となる材料として導電率が高く、誘電体修復機能を有
し、かつ260℃以上で耐熱性を有するという条件を満
たすことができるものである。
【0023】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図2
は、本発明の固体電解コンデンサの製造方法の全体構成
の工程の一例を示す。弁作用金属がアルミ箔の場合、ア
ルミ箔をエッチングして表面に多数の細孔を形成する。
弁作用金属がタンタル粉末の場合、タンタル粉末をプレ
スして焼結体とする。そして弁作用金属に陽極酸化を行
い誘電体となる酸化皮膜を形成した後、固体電解質とな
るポリアニリンを形成しさらに電解質のドーパント濃度
を所定のものとする。その後、カーボンペースト、銀ペ
ーストを塗布して焼き付け、リード線を接続して封止を
行い製品とする。
【0024】ドーパント濃度は、元素分析から得られる
ポリアニリンのS/N比から計算した。コンデンサの周
波数特性は、横河・ヒューレット・パッカード株式会
社、インピーダンスアナライザ4194Aを用いて測定
した。熱分析は、株式会社マック・サイエンス、TG−
DTA2000を用いて行なった。窒素雰囲気中におい
て、昇温速度が10℃/min、25〜700℃の温度
範囲において測定した。以下、実施例を挙げて本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限
定されるものではない。
【0025】[実施例1]アニリン22mmol、パラ
トルエンスルホン酸22mmolを含んだ溶液60ml
に、二クロム酸アンモニウム7mmol、パラトルエン
スルホン酸48mmol溶液20mlを加え0℃に保持
しながら1時間撹拌した。この溶液を濾過後、水、エタ
ノールで洗浄及び減圧乾燥し黒色のポリアニリンを得
た。その後、0.03規定のパラトルエンスルホン酸溶
液に30分間室温で撹拌した。元素分析から、ドーパン
ト濃度は30.5%、導電率は3.3(S/cm)であ
った。このポリアニリンを熱分析したところ熱分解開始
温度は315℃であった(表1)。
【0026】[実施例2]実施例1と同様に黒色のポリ
アニリンを得た。その後0.03規定のパラトルエンス
ルホン酸溶液に60分間室温で撹拌した。元素分析から
ドーパント濃度は34.7%、導電率は8.1(S/c
m)であった。このポリアニリンを熱分析したところ熱
分解開始温度は308℃であった(表1)。
【0027】[実施例3]0.1Mアニリンの硫酸水溶
液を調整した。この溶液を使用して−0.1V〜1.2
V(対飽和カロメロ電極)を1Hzの走査電位法で電解
重合しポリアニリン膜を得た。その後白金電極からポリ
アニリン膜をはがし、純水中で60分間撹拌洗浄した。
さらにこのポリアニリンを0.03規定のパラトルエン
スルホン酸溶液に30分間室温で浸漬した。元素分析か
らドーパント濃度は36.5%、導電率は9.3(S/
cm)であった。このポリアニリンを熱分析したところ
熱分解開始温度は303℃であった(表1)。
【0028】[実施例4]0.05Mアニリンのパラト
ルエンスルホン酸水溶液を調整した。この溶液を使用し
て実施例3と同様に電解重合しポリアニリン膜を得た。
その後白金電極からポリアニリン膜をはがし、純水中で
60分間撹拌洗浄した。さらにこのポリアニリンを0.
04規定のパラトルエンスルホン酸溶液に60分間室温
で浸漬した。 元素分析からドーパント濃度は40.7
%、導電率は10.3(S/cm)であった。このポリ
アニリンを熱分析したところ熱分解開始温度は303℃
であった(表1)。
【0029】[比較例1]実施例1と同様に黒色のポリ
アニリンを得た。その後水/エタノール=1/1の溶液
で30分間室温で撹拌した。元素分析からドーパント濃
度は22.5%、導電率は0.18(S/cm)であっ
た。このポリアニリンを熱分析したところ熱分解開始温
度は320℃であった(表1)。
【0030】[比較例2]実施例1と同様に黒色のポリ
アニリンを得た。その後0.05規定のパラトルエンス
ルホン酸溶液に30分間室温で撹拌した。元素分析から
ドーパント濃度は42.5%、導電率は10.6(S/
cm)であった。このポリアニリンを熱分析したところ
熱分解開始温度は230℃であった(表1)。
【0031】[比較例3]実施例3と同様に電解重合に
よってポリアニリンを得た。元素分析からドーパント濃
度は49.5%、導電率は11.0(S/cm)であっ
た。このポリアニリンを熱分析したところ熱分解開始温
度は225℃であった(表1)。
【0032】[実施例5]直径1.5mm、高さ2m
m、グラム当たりの粉末CV値(容量と化成電圧の積)
が30000/gの円柱状タンタル微粉末焼結体ペレッ
トを0.05wt%硝酸水溶液中で60Vで陽極酸化
し、洗浄及び乾燥した。アニリン22mmol、パラト
ルエンスルホン酸22mmolを含んだ溶液60ml
に、二クロム酸アンモニウム7mmol、パラトルエン
スルホン酸48mmol溶液20mlを加えた溶液を−
3℃に保持した後、この液にタンタルペレットを浸漬、
室温へ30分放置して黒色のポリアニリンを形成した。
上記ポリアニリンの形成を5回繰り返した。その後、
0.03規定のパラトルエンスルホン酸溶液に30分間
処理した後、さらにエタノール溶液で洗浄した。そし
て、銀ペーストを付け陰極リードを引き出し、エポキシ
樹脂で封止してコンデンサを完成した。
【0033】[実施例6]実施例5と同様にタンタルペ
レット上に誘電体を形成した。このタンタルペレットを
まず室温で、アニリンとパラトルエンスルホン酸が等モ
ルで、5wt%アニリンの水:エタノール=1:1溶液
に30秒浸漬した。30分放置後に、二クロム酸アンモ
ニウムとパラトルエンスルホン酸のモル比が1:3で、
0℃に保持している20wt%の酸化剤水溶液に30秒
浸漬した。タンタルペレットを取り出し空気中でさらに
30分間保持して重合を行った。その後、水、エタノー
ルで洗浄及び減圧乾燥したところ、黒色のポリアニリン
を誘電体表面にポリアニリンを形成できた。以上の操作
を5回繰り返し十分な厚さのポリアニリンを誘電体表面
に形成した後、0.04規定のパラトルエンスルホン酸
溶液に30分間処理した。そのほかは実施例5と同様な
方法で、エタノール洗浄、銀ペースト付けを行いリード
を引き出してコンデンサを完成させた。
【0034】[比較例4]実施例5と同様にコンデンサ
誘電体表面にポリアニリンを形成した後、水/エタノー
ル=1/1の溶液で30分間洗浄した。そのほかは実施
例5と同様な方法で、銀ペースト付けを行いリードを引
き出してコンデンサを完成させた。
【0035】[比較例5]実施例6と同様にコンデンサ
誘電体表面にポリアニリンを形成した後、0.05規定
のパラトルエンスルホン酸溶液に30分間処理した。そ
のほかは実施例6と同様な方法で、エタノール洗浄、銀
ペースト付けを行いリードを引き出してコンデンサを完
成させた。
【0036】[実施例7]実施例5と同様にタンタルペ
レット上に誘電体を形成した。0.1Mアニリンの硫酸
水溶液にタンタルペレットを浸漬し、その表面に補助電
極を接触させたのち、−0.1〜1.2V(対飽和カロ
メロ電極)を1Hzの走査電位法で電解重合しポリアニ
リンを誘電体上に形成した。その後60分間純水中で撹
拌洗浄したのち、0.04規定のパラトルエンスルホン
酸溶液に60分間処理した後、さらにエタノール溶液で
洗浄した。そして、銀ペーストを付け陰極リードを引き
出し、エポキシ樹脂で封止してコンデンサを完成した。
【0037】[実施例8]実施例5と同様にタンタルペ
レット上に誘電体を形成した。0.05Mアニリンのパ
ラトルエンスルホン酸溶液にタンタルペレットを浸漬
し、その表面に補助電極を接触させたのち、−0.1〜
1.2V(対飽和カロメロ電極)を1Hzの走査電位法
で電解重合しポリアニリンを誘電体上に形成した。その
後60分間純水中で撹拌洗浄したのち、0.03規定の
パラトルエンスルホン酸溶液に60分間処理した後、さ
らにエタノール溶液で洗浄した。そして、銀ペーストを
付け陰極リードを引き出し、エポキシ樹脂で封止してコ
ンデンサを完成した。
【0038】[実施例9]実施例5のパラトルエンスル
ホン酸に代えてベンゼンジスルホン酸をプロトン酸に使
用した。そのほかは実施例5と同様な方法で、エタノー
ル洗浄、銀ペースト付けを行いリードを引き出してコン
デンサを完成した。
【0039】[実施例10]実施例6の二クロム酸アン
モニウムに代えて過酸化水素水を酸化剤に用いた。その
ほかは実施例6と同様な方法でコンデンサを完成した。
【0040】[実施例11]エッチングによって表面積
をほぼ20倍に拡大した膜厚150μm、1×0.5c
のアルミニウム箔を5%ほう酸アンモニウム水溶液
中で100Vで陽極酸化し、洗浄及び乾燥した。その後
に、実施例5と同様な方法でコンデンサを完成させた。
【表1】
【表2】
【0041】表1に、実施例1〜4及び比較例1〜3に
ついて得られたポリアニリンのドーパント濃度(S/
N)、導電率(S/cm)及び熱分解開始温度を示す。
この結果、比較例と比べ本発明で得られるポリアニリン
は十分な導電率と耐熱性を有していることがわかる。す
なわち、ポリアニリン誘導体は上記狭いドーパント濃度
範囲内においてのみ優れた特性と信頼性を合わせ持つの
である。ドーパント濃度が28%以下では導電性が十分
発現されず、また、ドーパント濃度が40%以上では熱
分解温度が著しく低下する。これについては、図1のポ
リアニリンにおけるドーパント濃度と熱分解開始温度及
び導電率との関係を示すものからも明らかである。
【0042】また、実施例5〜11及び比較例4、5に
ついて得られたコンデンサ製造直後及び260℃10秒
はんだ浸漬後の容量出現率(C/Co、電解質溶液中に
おける容量をCoとする)、及び30KHzでの等価直
列抵抗(ESR)を表2に示す。合わせて電解質ポリア
ニリンのドーパント濃度を示す。その結果、比較例と比
べると本発明の実施例により得られたコンデンサは、等
価直列抵抗が小さく高周波数特性が良好であり、しかも
260℃10秒のはんだ浸漬処理においても特性の劣化
がほとんどなく信頼性の優れたものであることがわか
る。
【0043】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スルホン
酸化合物をドーパントとして含むポリアニリンあるいは
その誘導体において、0.01〜0.5Mスルホン酸化
合物溶液に浸漬することによりポリアニリン誘導体繰り
返し単位当たりのスルホン酸基の数が28〜40%の範
囲へ調整された耐熱性ポリアニリン誘導体が得られる。
このポリアニリン誘導体は、導電率が2S/cm以上か
つ熱分解温度が300℃以上という優れた特性を有する
という効果を奏するものである。また、この耐熱性ポリ
アニリンあるいはその誘導体をコンデンサへ形成するこ
とによって、十分ESRが小さく高周波特性が良好であ
り、かつ260℃はんだ浸漬処理においても特性劣化が
ほとんどなく信頼性の優れた固体電解コンデンサを得る
ことができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ポリアニリンにおけるドーパント濃度と熱分
解開始温度及び導電率との関係を示すものである。
【図2】 本発明の固体電解コンデンサの製造方法の全
体構成の一例を示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 仁志 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 佐藤 正春 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スルホン酸化合物をドーパントとして含
    むポリアニリンあるいはその誘導体において、ポリアニ
    リンあるいはその誘導体繰り返し単位当たりのスルホン
    酸基の数が28〜40%であることを特徴とする耐熱性
    ポリアニリンあるいはその誘導体。
  2. 【請求項2】 スルホン酸化合物が、芳香族スルホン酸
    であることを特徴とする請求項1記載の耐熱性ポリアニ
    リンあるいはその誘導体。
  3. 【請求項3】 スルホン酸化合物をドーパントとして含
    むポリアニリンあるいはその誘導体の製造方法におい
    て、ポリアニリンあるいはその誘導体をスルホン酸化合
    物溶液へ浸漬することによりポリアニリンあるいはその
    誘導体繰り返し単位当たりのスルホン酸基の数が28〜
    40%へ調整することを特徴とする耐熱性ポリアニリン
    あるいはその誘導体の製造方法。
  4. 【請求項4】 スルホン酸化合物が、ポリアニリンある
    いはその誘導体をスルホン酸化合物溶液内で撹拌するこ
    とによって導入された芳香族スルホン酸であることを特
    徴とする請求項3記載の耐熱性ポリアニリンあるいはそ
    の誘導体の製造方法。
  5. 【請求項5】 スルホン酸化合物溶液の濃度が、0.0
    1〜0.5規定であることを特徴とする請求項3または
    4記載の耐熱性ポリアニリンあるいはその誘導体の製造
    方法。
  6. 【請求項6】 スルホン酸化合物をドーパントとして含
    むポリアニリンあるいはその誘導体を固体電解質とする
    固体電解コンデンサにおいて、ポリアニリンあるいはそ
    の誘導体繰り返し単位当たりのスルホン酸基の数が28
    〜40%であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
  7. 【請求項7】 スルホン酸化合物が、芳香族スルホン酸
    であることを特徴とする請求項6記載の固体電解コンデ
    ンサ。
  8. 【請求項8】 スルホン酸化合物をドーパントとして含
    むポリアニリンあるいはその誘導体を固体電解質とする
    固体電解コンデンサの製造方法において、ポリアニリン
    あるいはその誘導体からなる固体電解質を形成した後、
    スルホン酸化合物溶液へ浸漬することによりポリアニリ
    ンあるいはその誘導体繰り返し単位当たりのスルホン酸
    基の数を28〜40%に調整することを特徴とする固体
    電解コンデンサの製造方法。
  9. 【請求項9】 スルホン酸化合物が、ポリアニリンある
    いはその誘導体形成後スルホン酸化合物溶液へ浸漬する
    ことによって導入された芳香族スルホン酸であることを
    特徴とする請求項8記載の固体電解コンデンサの製造方
    法。
  10. 【請求項10】 スルホン酸化合物溶液の濃度が、0.
    01〜0.5規定であることを特徴とする請求項8また
    は9記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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EP95118485A EP0716424B1 (en) 1994-11-25 1995-11-23 Solid electrolytic capacitor with heat resistant polyaniline and method of manufacturing the same
DE69511225T DE69511225T2 (de) 1994-11-25 1995-11-23 Festelektrolytkondensator mit wärmebeständigem Polyanilin und Verfahren zur Herstellung desselben
KR1019950043601A KR0178439B1 (ko) 1994-11-25 1995-11-24 내열성 폴리아닐린을 갖는 고체 전해 캐패시터 및 그 제조 방법
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006298965A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Showa Denko Kk ジフェニルキノキサリン骨格を有する化合物を含む導電性組成物
WO2016006251A1 (ja) * 2014-07-11 2016-01-14 出光興産株式会社 ポリアニリン複合体組成物の製造方法及びポリアニリン複合体組成物

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3092512B2 (ja) * 1996-04-19 2000-09-25 日本電気株式会社 固体電解コンデンサの製造方法
JP3235475B2 (ja) * 1996-07-16 2001-12-04 日本電気株式会社 固体電解コンデンサ及びその製造方法
US5888582A (en) * 1997-12-09 1999-03-30 Kemet Electronics Corp. Polyaniline solutions with bicyclic terpene solvent
JPH11283874A (ja) 1998-01-28 1999-10-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電解コンデンサ
JP3806567B2 (ja) * 2000-01-17 2006-08-09 三洋電機株式会社 固体電解コンデンサの製造方法及び製造装置
US6631074B2 (en) 2000-05-12 2003-10-07 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
US6627252B1 (en) * 2000-05-12 2003-09-30 Maxwell Electronic Components, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
US6643119B2 (en) 2001-11-02 2003-11-04 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
US6813139B2 (en) * 2001-11-02 2004-11-02 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
US7791860B2 (en) 2003-07-09 2010-09-07 Maxwell Technologies, Inc. Particle based electrodes and methods of making same
US7352558B2 (en) 2003-07-09 2008-04-01 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based capacitor and methods of making same
US7920371B2 (en) 2003-09-12 2011-04-05 Maxwell Technologies, Inc. Electrical energy storage devices with separator between electrodes and methods for fabricating the devices
US7090946B2 (en) 2004-02-19 2006-08-15 Maxwell Technologies, Inc. Composite electrode and method for fabricating same
KR101119055B1 (ko) * 2004-09-13 2012-03-19 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 고체전해 콘덴서 소자, 고체전해 콘덴서 및 그 제조방법
US7440258B2 (en) 2005-03-14 2008-10-21 Maxwell Technologies, Inc. Thermal interconnects for coupling energy storage devices
US20090110811A1 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Lumimove, Inc. Dba Crosslink Method of improving the thermal stability of electrically conductive polymer films
JP2012511261A (ja) * 2008-12-04 2012-05-17 ルミムーブ,インコーポレーテッド,ディー/ビー/エイ・クロスリンク 本質的に導電性のポリマー

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01163263A (ja) * 1987-12-18 1989-06-27 Nitto Denko Corp 導電性有機重合体
JPH02500287A (ja) * 1988-02-22 1990-02-01 ロッキード コーポレーション 伝導性重合体材料及びその製造方法
JPH03501264A (ja) * 1987-08-07 1991-03-22 アライド‐シグナル・インコーポレーテッド 導電性ポリアニリンの熱安定な形
JPH03504872A (ja) * 1988-08-01 1991-10-24 ロッキード コーポレーション 高い使用温度における導電性ポリマーとその製造方法
JPH03259922A (ja) * 1990-03-09 1991-11-20 Nitto Denko Corp 有機重合体溶液
JPH03505892A (ja) * 1989-03-01 1991-12-19 アライド―シグナル・インコーポレーテッド 熱安定性形態の導電性ポリアニリン
JPH0434915A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサの製造方法
JPH05156012A (ja) * 1991-12-10 1993-06-22 Tomoegawa Paper Co Ltd ポリアニリン誘導体及びその製造方法
JPH05247203A (ja) * 1991-12-11 1993-09-24 Nitto Denko Corp 導電性有機重合体の製造方法
JPH0629159A (ja) * 1992-07-10 1994-02-04 Nec Corp 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JPH0645195A (ja) * 1991-07-10 1994-02-18 Japan Carlit Co Ltd:The 固体電解コンデンサの製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0722073B2 (ja) * 1985-07-31 1995-03-08 昭和電工株式会社 固体電解コンデンサ
US5137991A (en) * 1988-05-13 1992-08-11 The Ohio State University Research Foundation Polyaniline compositions, processes for their preparation and uses thereof
JPH0682593B2 (ja) * 1988-08-25 1994-10-19 日本ケミコン株式会社 固体電解コンデンサの製造方法
JPH02119213A (ja) * 1988-10-28 1990-05-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP2631896B2 (ja) * 1989-06-30 1997-07-16 日東電工株式会社 固体電解コンデンサー及びその製造方法
EP0409124A3 (en) * 1989-07-19 1991-09-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrically conducting polymer, method for preparing the same and electrolytic capacitor comprising the same
JPH03269018A (ja) * 1990-03-20 1991-11-29 Ricoh Co Ltd ポリアニリン類の製造方法
JP3186110B2 (ja) * 1990-09-28 2001-07-11 日東電工株式会社 固体電解コンデンサー及びその製造方法
JP3213994B2 (ja) * 1990-11-13 2001-10-02 住友化学工業株式会社 固体電解コンデンサの製造方法
JP3066431B2 (ja) * 1992-07-20 2000-07-17 昭和電工株式会社 導電性高分子複合物の製造方法
JPH06252002A (ja) * 1993-02-24 1994-09-09 Fujitsu Ltd 固体電解コンデンサの製造方法
JP2765462B2 (ja) * 1993-07-27 1998-06-18 日本電気株式会社 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP2937716B2 (ja) * 1993-11-18 1999-08-23 日本電気株式会社 タンタル固体電解コンデンサ及びその製造方法
DE19728956C2 (de) * 1997-06-30 2003-04-24 Vodafone Ag Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03501264A (ja) * 1987-08-07 1991-03-22 アライド‐シグナル・インコーポレーテッド 導電性ポリアニリンの熱安定な形
JPH01163263A (ja) * 1987-12-18 1989-06-27 Nitto Denko Corp 導電性有機重合体
JPH02500287A (ja) * 1988-02-22 1990-02-01 ロッキード コーポレーション 伝導性重合体材料及びその製造方法
JPH03504872A (ja) * 1988-08-01 1991-10-24 ロッキード コーポレーション 高い使用温度における導電性ポリマーとその製造方法
JPH03505892A (ja) * 1989-03-01 1991-12-19 アライド―シグナル・インコーポレーテッド 熱安定性形態の導電性ポリアニリン
JPH03259922A (ja) * 1990-03-09 1991-11-20 Nitto Denko Corp 有機重合体溶液
JPH0434915A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサの製造方法
JPH0645195A (ja) * 1991-07-10 1994-02-18 Japan Carlit Co Ltd:The 固体電解コンデンサの製造方法
JPH05156012A (ja) * 1991-12-10 1993-06-22 Tomoegawa Paper Co Ltd ポリアニリン誘導体及びその製造方法
JPH05247203A (ja) * 1991-12-11 1993-09-24 Nitto Denko Corp 導電性有機重合体の製造方法
JPH0629159A (ja) * 1992-07-10 1994-02-04 Nec Corp 固体電解コンデンサおよびその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006298965A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Showa Denko Kk ジフェニルキノキサリン骨格を有する化合物を含む導電性組成物
WO2016006251A1 (ja) * 2014-07-11 2016-01-14 出光興産株式会社 ポリアニリン複合体組成物の製造方法及びポリアニリン複合体組成物
JPWO2016006251A1 (ja) * 2014-07-11 2017-04-27 出光興産株式会社 ポリアニリン複合体組成物の製造方法及びポリアニリン複合体組成物
US10872709B2 (en) 2014-07-11 2020-12-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Method for producing polyaniline complex composition and polyaniline complex composition

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Publication number Publication date
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DE69511225D1 (de) 1999-09-09

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