[发明专利]导电性高分子用掺杂剂溶液、导电性高分子用氧化剂兼掺杂剂溶液、导电性组合物和固体电解电容器

说明书

技术领域

本发明涉及导电性高分子用掺杂剂溶液、含有该掺杂剂与氧化剂的氧化剂兼掺杂剂溶液、含有用该氧化剂兼掺杂剂溶液合成的导电性高分子的导电性组合物以及用上述导电性组合物作为固体电解质的固体电解电容器。

背景技术

采用导电性高分子作为固体电解质的固体电解电容器，由于与采用二氧化锰作为固体电解质的以前的固体电解电容器相比，ESR(等效串联电阻)低、可靠性优良等各种性能优良，因而正以快速的势头扩大市场。

上述导电性高分子的制造通常通过化学氧化聚合法进行，例如，通过采用对甲苯磺酸铁等有机磺酸的过渡金属盐作为氧化剂兼掺杂剂，将噻吩或其衍生物等单体聚合而进行(日本特开平10-50558号公报、日本特开2000-106331号公报)。

但是，这些方法虽然适合于大量生产，但是存在作为氧化剂使用的过渡金属残留于导电性高分子内的问题。因此，存在即使为了除去过渡金属而引入洗涤工序，过渡金属也难以完全除去的性质，当过渡金属残留于导电性高分子中时，需要消除过渡金属对导电性高分子产生的影响或对用其作为固体电解质的固体电解电容器产生的影响，并需要进一步提高导电性高分子稳定性或固体电解电容器的长期可靠性。于是，除了过渡金属盐作为氧化剂以外，还提出了使用例如过氧化物作为氧化剂，但是当使用噻吩或其衍生物作为单体时，存在与过渡金属盐相比反应效率非常差，并且所得导电性高分子的导电率非常差的问题。

发明内容

本发明目的是，为了解决如上所述的以前的技术问题，提供导电率高的导电性组合物，并提供采用导电性组合物作为固体电解质的长期可靠性高的固体电解电容器，并且，本发明目的还包括提供能够以高反应效率产生上述导电率高的导电性组合物的氧化剂兼掺杂剂溶液以及构成上述氧化剂兼掺杂剂溶液的掺杂剂溶液。

本发明的上述目的可以通过得到导电性组合物和构成固体电解电容器而达成。上述导电性组合物以选自具有OH基和磺酸基各1个以上的苯骨架磺酸或萘骨架磺酸的烷基胺盐或者咪唑盐的至少一种作为掺杂剂，以构成该掺杂剂的上述有机盐与过硫酸有机盐的混合物作为氧化剂兼掺杂剂，使噻吩或其衍生物、吡咯或其衍生物、苯胺或其衍生物等杂环状结构的单体聚合而含有导电性高分子；上述固体电解电容器通过采用该导电性组合物作为固体电解质而构成。

即，本发明涉及一种导电性高分子用掺杂剂溶液，其特征在于以40质量％以上的浓度溶解了选自具有OH基和磺酸基各1个以上的苯骨架磺酸或萘骨架磺酸的烷基胺盐或者咪唑盐的至少一种。

并且，本发明涉及一种导电性高分子用氧化剂兼掺杂剂溶液，其特征在于溶解了作为氧化剂兼掺杂剂的具有OH基和磺酸基各1个以上的苯骨架磺酸或萘骨架磺酸的烷基胺盐或者咪唑盐与过硫酸有机盐的混合物，并且，相对于1摩尔选自具有OH基和磺酸基各1个以上的苯骨架磺酸或萘骨架磺酸的烷基胺盐或者咪唑盐的至少一种，过硫酸有机盐为0.3～2.0摩尔。

并且，本发明还涉及一种导电性组合物，其特征在于含有通过以选自具有OH基和磺酸基各1个以上的苯骨架磺酸或萘骨架磺酸的烷基胺盐或者咪唑盐的至少一种与过硫酸有机盐的混合物作为氧化剂兼掺杂剂，将选自噻吩或其衍生物、吡咯或其衍生物以及苯胺或其衍生物组成的群的至少一种单体聚合而制得的导电性高分子。

另外，本发明还涉及一种固体电解电容器，其特征在于采用导电性组合物作为固体电解质构成，所述导电性组合物含有通过以选自具有OH基和磺酸基各1个以上的苯骨架磺酸或萘骨架磺酸的烷基胺盐或者咪唑盐的至少一种与过硫酸有机盐的混合物作为氧化剂兼掺杂剂，将选自噻吩或其衍生物、吡咯或其衍生物以及苯胺或其衍生物组成的群的至少一种单体聚合而制得的导电性高分子。