[发明专利]导电性高分子分散液、导电性高分子及其用途

说明书

本发明是2012年8月24日申请的发明名称为“导电性高分子分散液、导电性高分子及其用途”的第201280041177.5号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及导电性高分子分散液、将前述导电性高分子分散液干燥而获得的导电性高分子及其用途，即，使用前述导电性高分子作为固体电解质的固体电解电容器，包含前述导电性高分子的导电性薄膜等。

背景技术

导电性高分子通过其高导电性而作为钽固体电解电容器、铌固体电解电容器、铝固体电解电容器等固体电解电容器的固体电解质来使用。

而且，就此用途的导电性高分子而言，例如使用通过将噻吩或其衍生物等聚合性单体氧化聚合而合成的导电性高分子。

上述噻吩或其衍生物等聚合性单体的氧化聚合，尤其是作为进行化学氧化聚合时的掺杂剂，主要使用有机磺酸，其中，人们认为优选芳香族磺酸；使用过渡金属作为氧化剂，其中，人们认为优选三价铁，通常芳香族磺酸的三价铁盐作为在噻吩或其衍生物等聚合性单体的化学氧化聚合时的氧化剂兼掺杂剂来使用。

而且，有如下记载：在该芳香族磺酸的三价铁盐中，甲苯磺酸三价铁盐与甲氧基苯磺酸三价铁盐等被视为特别有用，关于使用它们的导电性高分子的合成，可通过将它们的氧化剂兼掺杂剂与噻吩或其衍生物等聚合性单体进行混合来进行，简单且适合工业化(专利文献1～2)。

然而，将甲苯磺酸三价铁盐作为氧化剂兼掺杂剂来使用而获得的导电性高分子，在初始电阻值与耐热性方面，不具有可充分满足的特性，又，将甲氧基苯磺酸三价铁盐作为氧化剂兼掺杂剂来使用而获得的导电性高分子，与使用甲苯磺酸三价铁的导电性高分子相较，虽然初始电阻值低、耐热性也优良，尽管如此，仍无法得到可充分满足的特性。

又，当将获得的导电性高分子作为固体电解电容器的固体电解质来使用时，用化学氧化聚合法合成的导电性高分子由于通常对于溶剂无溶解性，故在具有阳极和介电体层的组件上必须形成直接导电性高分子的层，该阳极包含钽、铌、铝等阀金属的多孔体，该介电体层包含前述阀金属的氧化覆盖膜。

然而，如此地在组件上形成直接导电性高分子的层，在条件上被迫成为非常困难的作业，有缺乏再现性、步骤管理变得非常困难的问题。

基于如此的状况，积极地研究可溶化导电性高分子(专利文献3)。根据此专利文献3记载有：如果将聚苯乙烯磺酸、过硫酸铵、铁盐、乙烯二氧噻吩等混合，使之反应，即可获得导电性高分子分散液。然而，人们认为由此制得的导电性高分子要作为固体电解电容器的固体电解质来使用，需要进一步提升导电性。

又，有如下记载：在聚苯胺中掺杂苯酚磺酸酚醛清漆树脂而成的导电性高分子(专利文献4～5)。然而，由此制得的导电性高分子也无法认为导电性高得很充分，人们认为要作为固体电解电容器的固体电解质来使用，需要进一步提升导电性。

又，有如下记载：在聚苯胺中掺杂溶剂可溶型聚酯磺酸而成的导电性高分子(专利文献6)。然而，由此制得的导电性高分子也无法认为导电性高得很充分，人们认为要作为固体电解电容器的固体电解质来使用，需要进一步提升导电性。

此外，有如下记载：将聚苯乙烯磺酸或磺化聚酯或苯酚磺酸酚醛清漆树脂作为掺杂剂，通过在水中或包含水与水混和性溶剂的混合物的水性液中将噻吩或其衍生物电解氧化聚合而获得的聚乙烯二氧噻吩(专利文献7)；将聚苯乙烯磺酸与从由磺化聚酯及苯酚磺酸酚醛清漆树脂组成的群组中选出的至少一种作为掺杂剂，通过在水中或水性液中将噻吩或其衍生物氧化聚合而获得的聚乙烯二氧噻吩(专利文献8)。

虽然记载有这些聚乙烯二氧噻吩的导电性高且耐热性优良，将此作为固体电解质来使用而得到的固体电解电容器的ESR(等效串联电阻)低，且在高温条件下的可靠性高，但随着电子设备的进步，期望出现ESR更低，且耐热性优良，在高温条件下的可靠性更高而且泄漏电流少的固体电解电容器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-160647号公报

专利文献2：日本特开2004-265927号公报

专利文献3：日本专利第2636968号公报

专利文献4：日本专利第3906071号公报

专利文献5：日本特开2007-277569号公报

专利文献6：日本特开平8-41321号公报

专利文献7：国际公开第2009/131011号

专利文献8：国际公开第2009/131012号

发明内容

[发明要解决的课题]