[发明专利]导电性聚合物悬浮液及其制备方法，导电性聚合物材料以及电解电容器及其制备方法

说明书

技术领域

根据本发明的实施方案涉及一种导电性聚合物悬浮液和一种用于制备悬浮液的方法，一种由所述悬浮液获得的导电性聚合物材料，以及一种使用所述材料的电解电容器和一种用于制备所述电容器的方法。

背景技术

导电性聚合物材料被用于电容器的电极，染料敏化太阳能电池的电极，电致发光显示器的电极。作为这种导电性聚合物材料，已知通过聚合一种或多种单体如吡咯，噻吩，3，4-亚乙二氧基噻吩，苯胺获得的聚合物材料，并且相关技术公开在专利文献1至3中。

专利文献1涉及聚噻吩溶液(分散液)，用于制备所述溶液的方法和用于塑料模制的抗静电处理的盐的用途。它具体地描述了聚噻吩分散液，其中聚噻吩在聚阴离子的存在下具有3，4-二烷氧基噻吩的结构单元。所描述的是通过3，4-二烷氧基噻吩在0至100℃的温度在聚阴离子的存在下的氧化聚合制备聚噻吩分散液。

专利文献2涉及聚(3，4-二烷氧基噻吩)与聚阴离子的复合材料的水性分散液，以及用于制备分散液的方法，以及包含水性分散液的涂布组合物，以及具有涂布有所述组合物的透明导电膜的经涂布的基材。它具体地描述了聚(3，4-二烷氧基噻吩)与聚阴离子的复合材料的水性分散液，其通过经由使用过二硫酸作为氧化剂在水性溶剂中在聚阴离子的存在下聚合3，4-二烷氧基噻吩而制备。

专利文献3涉及包含聚苯乙烯磺酸和3，4-聚亚乙二氧基噻吩的分散体，其中至少90重量％的粒子的粒径小于50nm，并且电致发光器件包括由分散液制成的空穴-注入层。所描述的是，通过使包含聚苯乙烯磺酸和3，4-聚亚乙二氧基噻吩的分散液中至少90重量％的粒子的粒径小于50nm，3，4-聚亚乙二氧基噻吩的电阻可以增加而不损失所需的空穴-注入作用。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP07-090066A

专利文献2：JP2004-059666A

专利文献3：JP2004-305086A

发明内容

技术问题

然而，在在充当掺杂剂的聚阴离子的存在下的3，4-二烷氧基噻吩的氧化化学聚合的方法中，因为难以控制掺杂率，既不作为掺杂剂使用也不贡献于导电率的聚阴离子以过量存在。因此，难以说专利文献1和2中描述的方法足以作为用于制备具有高导电率的聚合物材料的方法。

此外，抗静电材料的表面电阻通常分类为10⁵至10¹⁴Ω/sq并且导电率(低于10⁵Ω/sq)过高并且可能出现严重的静电放电。因此，所考虑的是这种抗静电材料不具有导电率以迅速地分散带电物体的静电。即使抗静电材料具有作为抗静电材料的足够导电率，当使用这种抗静电材料用于，例如，电容器的电极时，在导电率的方面难以充分地满足对于低ESR的需要。另外，过量包含聚阴离子的导电性聚合物材料在耐水性上非常差，并且，因此，使用这种导电性聚合物材料用于电解质的电容器是不利的，因为它在可靠性上，尤其是在高湿度气氛下的性能不足。

在专利文献3中描述的方法中，将分散液中90重量％的聚苯乙烯磺酸粒子和3，4-聚亚乙二氧基噻吩粒子的粒径设定为50nm以下以便增加电阻以使得分散液适合用于电致发光器件的空穴-注入层。因此，由分散液制成的涂布剂在导电率(>5000Ωcm；少于2×10^-4S/cm)上低。因此，关于专利文献1和2，当使用这种涂布剂用于例如电容器的电极时，在导电率的方面难以充分满足对于低ESR的需要。

根据本发明的实施方案的目标是为了解决以上问题，并且提供用于提供在导电率上高的聚合物材料的导电性聚合物悬浮液和用于制备悬浮液的方法，并且提供在ESR上低并且在可靠性上，尤其是，在高湿度气氛下的性质上出色的电解电容器，以及用于制备电容器的方法。

解决问题的方式

根据本发明的实施方案涉及一种导电性聚合物悬浮液，所述导电性聚合物悬浮液包含导电性聚合物，至少一种聚阴离子，以及至少一种具有支链结构的分散剂。

根据本发明的实施方案涉及一种导电性聚合物悬浮液，其中导电性聚合物的粒径部分地或全部地为100nm以下。

根据本发明的实施方案涉及一种用于制备导电性聚合物悬浮液的方法，所述方法包括：

第一步骤，通过在含有有机酸或其盐作为掺杂剂的溶剂中使用氧化剂对用于提供导电性聚合物的单体进行化学氧化聚合，以提供含有导电性聚合物的混合物，

第二步骤，从所述混合物回收所述导电性聚合物，