[发明专利]固体电解电容器及其制备方法，以及导电高分子组合物

说明书

技术领域

本发明涉及固体电解电容器及其制备方法，并涉及导电高分子组合物。具体地，本发明涉及具有出色耐热性性质的固体电解电容器和具有高强度和出色耐热性的导电高分子组合物，其中，由于热应力导致的电导率的劣化受到抑制。 

背景技术

固体电解电容器已经被开发，其通过利用阳极氧化法在阀金属如钽或铝的多孔体上形成介电氧化物膜并随后通过在此氧化物膜上形成成为固体电解质的导电高分子而获得。 

这些固体电解电容器具有低于通常所用的其中固体电解质为二氧化锰的电容器的等效串联电阻(在下文中，称为ESR)，并且它们用于多种用途。最近，随着集成电路的高频率和高电流的趋势，需求具有低ESR、大容量和小损耗的固体电解电容器。 

形成成为这种固体电解电容器的固体电解质的导电高分子层的方法粗略地分成化学氧化聚合和电解氧化聚合。吡咯、噻吩、3，4-亚乙二氧噻吩、苯胺等作为构成导电高分子材料的单体是已知的。而且，最近，出现了涂敷导电高分子溶液以形成固体电解质的方法。 

通常以在水性溶剂中的分散体或溶液的形式或者以在有机溶剂中的溶液的形式提供导电高分子溶液，并且在用作导电高分子材料的用途时除去溶剂。作为抗静电材料、电磁屏蔽材料、电容器和电化学电容器等的电极、染料敏化太阳能电池和有机薄膜太阳能电池等的电极、以及电致发光显示器的电极，对它进行了各种研究。最近，为了提供具有更高性能的导电高分子材料，关于导电高分子溶液的制备方法和关于组合物(例如，向其中添加添加剂以提供新的功能)的开发正在活跃地进行。 

作为关于导电高分子溶液的技术，公开了如下关于交联剂的技术。 

JP2007-31712A公开了关于抗静电聚酯膜的技术，通过将含有导电高分子树脂、粘合剂树脂、交联剂(C)和含氟二氧化硅分散体化合物(D)的涂布液涂敷在聚酯膜的至少一侧，所述聚酯膜具有改善的对基板的粘合性、耐水性、斥水性、耐溶剂性、抗静电性和透明性。作为交联剂，使用选自由以下各项组成的组中的一种以上：异氰酸酯、羰基酰亚胺、噁唑啉类和三聚氰胺类化合物。 

JP2010-77294A涉及用于基板膜的抗静电涂层组合物，其中可以仅通过干燥形成膜，并且其具有出色的透明性、耐磨损性、耐水性、耐溶剂性和电导率，并且公开了关于抗静电涂层组合物的技术，所述组合物包含含有特定的聚阳离子型聚噻吩和聚阴离子的导电高分子、粘合剂树脂、交联剂(C)、聚乙烯醇树脂(D)、在分子中具有酰胺基或羟基的化合物(E)、和碳数为1至4的一元醇(F)，其中粘合剂树脂包含官能团且其中交联剂(C)具有可以与粘合剂树脂的官能团反应的官能团。交联剂(C)包含选自由以下各项组成的组中的至少一种以上的官能团：吖丙啶基、碳二亚胺基、噁唑啉基和环氧基。 

不过，这些技术涉及用于获得抗静电导电高分子化合物的导电高分子溶液。为了满足用途所需的各种性质，它含有各种使得电导率降低的化合物。 

对于固体电解电容器的电解质的用途，例如，为了满足低ESR的需要，降低电解质的电阻，也就是说，使组合物具有高电导率，是重要的。而且，为了满足电容器具有高耐热性的需要，保持对热应力等的电导率，以及作为一种手段，改善对热的电解质的强度，是必要的。因此，因为需要比抗静电用途更高的电导率，所以从导电化合物的电导率的观点出发，所述技术不总是能够胜任的。 

也就是说，本发明的问题是提供用于固体电解电容器的导电组合物，其具有高电导率和出色的耐热性，并且还提供具有低ESR和出色耐热性的固体电解电容器。 

发明内容

为了解决上述的问题，根据本发明的导电高分子溶液包含掺杂了掺杂 剂的导电高分子、含有噁唑啉基的化合物、具有羧基、芳香族酚基和硫醇基中至少一种作为官能团的水溶性化合物、以及溶剂或分散介质。此处，它优选包含的含有噁唑啉基的化合物和水溶性化合物以对应的官能团的摩尔比计在1.0∶0.2至1.3的范围内。 

而且，根据本发明的导电高分子包括选自由以下各项组成的组中的至少一种：聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺，及它们的衍生物。而且，导电高分子优选具有3，4-亚乙二氧噻吩的或其衍生物的重复单元。 

而且，根据本发明的导电高分子组合物是通过从上述的导电高分子溶液中除去溶剂或分散介质而得到的，并且包含由导电高分子、含有噁唑啉基的化合物和水溶性化合物形成的酰胺酯单元。对溶剂或分散介质的除去优选通过在80℃以上至300℃以下加热上述导电高分子溶液来进行。