本發(fā)明涉及含共軛系導(dǎo)電性聚合物的分散液、以及使用該分散液的固體電解電容器和其制造方法。

背景技術(shù)：

1、固體電解電容器一般具有以下結(jié)構(gòu)：以鋁、鉭、鈮等閥金屬作為陽極箔和陰極箔，在陽極箔和陰極箔之間夾有固體電解質(zhì)。陽極箔的閥金屬為了增大靜電容量，通過蝕刻處理等而使表面積增大，在其表面形成有電介質(zhì)氧化覆膜。另外，固體電解質(zhì)例如使用聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等共軛系導(dǎo)電性高分子。

2、固體電解電容器由于能夠降低高頻區(qū)域的等效串聯(lián)電阻(esr)，所以在電子設(shè)備等中使用。另外，隨著近年來汽車的電氣化，車載用固體電解電容器的開發(fā)不斷進(jìn)行。特別是，在面向車輛用電子控制裝置的電容器中，為了通過電子控制實(shí)現(xiàn)高輸出化，要求esr進(jìn)一步降低。

3、作為使用導(dǎo)電性高分子形成固體電解質(zhì)的方法，已知例如通過使電解電容器元件中含浸用于得到導(dǎo)電性高分子的單體溶液和氧化劑溶液，在電解電容器元件內(nèi)進(jìn)行氧化聚合或電解聚合而形成的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

4、另外，還已知使導(dǎo)電性高分子的水分散液滲透到陽極體的電介質(zhì)氧化覆膜中并使其干燥的固體電解質(zhì)的形成方法。用這樣的方法形成固體電解質(zhì)時(shí)，通過在導(dǎo)電性高分子的水分散液中添加提高導(dǎo)電性的添加劑，能夠降低固體電解電容器的esr。例如，專利文獻(xiàn)2中提出了使用乙二醇等水溶性化合物作為添加劑的方案。

5、另外，在專利文獻(xiàn)3中記載了一種電解電容器，其含有電容器元件和液狀成分，電容器元件所含的自摻雜型導(dǎo)電性高分子成分的液狀成分的漢森溶解度參數(shù)之差在規(guī)定數(shù)值范圍內(nèi)。

6、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

7、專利文獻(xiàn)

8、專利文獻(xiàn)1:日本特開昭63-173313號公報(bào)

9、專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-109068號公報(bào)

10、專利文獻(xiàn)3:國際公開第2023/162914號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決課題

2、但是，專利文獻(xiàn)1所記載的電解電容器元件內(nèi)的聚合反應(yīng)，由于導(dǎo)電性高分子以凝聚的海綿狀態(tài)形成，因此固體電解質(zhì)的均勻性差，導(dǎo)電性容易降低。

3、另外，在使用導(dǎo)電性高分子的水分散液的方法中，即使專利文獻(xiàn)2中記載的形成含有水溶性化合物的固體電解質(zhì)的情況，固體電解電容器的esr也未必足夠低。另外，對于專利文獻(xiàn)3所記載的含有自摻雜型導(dǎo)電性高分子成分的電解電容器而言，即使在滿足與漢森溶解度參數(shù)有關(guān)的特定數(shù)值的情況下，也存在esr降低的余地。

4、本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而完成的，其目的在于提供一種用于得到esr低的固體電解電容器的含導(dǎo)電性聚合物的分散液及其制造方法。另外，本發(fā)明的目的在于提供esr低的固體電解電容器。

5、解決課題的手段

6、本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn)而完成，即、通過使含導(dǎo)電性聚合物的分散液含有漢森溶解度參數(shù)的氫鍵項(xiàng)的值在特定范圍內(nèi)的添加劑，由此使用含導(dǎo)電性聚合物的分散液制造出的固體電解電容器的esr降低。

7、本發(fā)明提供以下手段。

8、[1].一種含導(dǎo)電性聚合物的分散液，含有共軛系導(dǎo)電性聚合物(a)、聚陰離子(b)、添加劑(c)和分散介質(zhì)(d)，

9、添加劑(c)的漢森溶解度參數(shù)的氫鍵項(xiàng)δh1為5.0～20.0mpa0.5。

10、[2].如所述[1]所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，相對于共軛系導(dǎo)電性聚合物(a)和聚陰離子(b)的合計(jì)量每1質(zhì)量份，添加劑(c)的含量為1～50質(zhì)量份。

11、[3].如所述[1]或[2]所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，還含有不溶解于分散介質(zhì)(d)中的聚合物(e)，聚合物(e)不屬于共軛系導(dǎo)電性聚合物(a)也不屬于聚陰離子(b)。

12、[4].如所述[1]～[3]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，相對于共軛系導(dǎo)電性聚合物(a)、聚陰離子(b)和聚合物(e)的合計(jì)量每1質(zhì)量份，添加劑(c)的含量為1～50質(zhì)量份。

13、[5].如所述[1]～[4]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，添加劑(c)的δh1為7.0～18.0mpa0.5。

14、[6].如所述[1]～[5]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，添加劑(c)具有羥基，且對應(yīng)于每1個(gè)羥基的分子量為80～200。

15、[7].如所述[1]～[6]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，添加劑(c)是由碳原子、氫原子和氧原子構(gòu)成的化合物。

16、[8].如所述[1]～[7]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，將聚陰離子(b)的漢森溶解度參數(shù)的氫鍵項(xiàng)δ設(shè)為h2時(shí)，|δh1-δh2|≤6.5mpa0.5。

17、[9].如所述[1]～[8]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，將添加劑(c)的漢森溶解度參數(shù)的分散項(xiàng)設(shè)為δd1、極性項(xiàng)設(shè)為δp1、氫鍵項(xiàng)設(shè)為δh1，并且將聚陰離子(b)的漢森溶解度參數(shù)的分散項(xiàng)設(shè)為δd2、極性項(xiàng)設(shè)為δp2、氫鍵項(xiàng)設(shè)為δh2時(shí)，以ra＝{4×(δd1-δd2)2+(δp1－δp2)2+(δh1-δh2)2}0.5表示的漢森溶解度參數(shù)的三維空間中(δd1，δp1，δh1)和(δd2，δp2，δh2)的坐標(biāo)間的距離ra為20.0mpa0.5以下。

18、[10].如所述[1]～[9]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，聚陰離子(b)是具有2個(gè)以上由磺酸或其鹽形成的基團(tuán)的聚合物。

19、[11].如所述[1]～[10]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，分散介質(zhì)(d)的水含量為1～99質(zhì)量％。

20、[12].如所述[1]～[10]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，共軛系導(dǎo)電性聚合物(a)是含有選自吡咯類、苯胺類和噻吩類中的1種以上化合物的單體的聚合物。

21、[13].如所述[12]所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液，所述噻吩類的化合物由下述式(1)表示，

22、

23、式(1)中，r1和r2分別獨(dú)立地為氫原子、羥基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為1～18的烷基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為1～18的烷氧基、或者可以具有取代基的碳原子數(shù)為1～18的烷硫基；或者，r1和r2相互結(jié)合而形成可以具有取代基的碳原子數(shù)為3～10的脂環(huán)、可以具有取代基的碳原子數(shù)為6～10的芳香環(huán)、可以具有取代基的碳原子數(shù)為2～10的含氧原子的雜環(huán)、可以具有取代基的碳原子數(shù)為2～10的含硫原子的雜環(huán)、或者可以具有取代基的碳原子數(shù)為2～10的含硫原子和氧原子的雜環(huán)。

24、[14].一種固體電解電容器的制造方法，包含以下工序：使所述[1]～[13]中任一項(xiàng)所述的含導(dǎo)電性聚合物的分散液附著在表面具有電介質(zhì)覆膜的由閥金屬構(gòu)成的多孔性陽極體上，然后除去分散介質(zhì)(d)而形成固體電解質(zhì)層。

25、[15].一種固體電解質(zhì)層，在表面具有電介質(zhì)覆膜的由閥金屬構(gòu)成的多孔性陽極體上具有固體電解質(zhì)層，

26、所述固體電解質(zhì)層含有共軛系導(dǎo)電性聚合物(a)、聚陰離子(b)和添加劑(c)，

27、添加劑(c)的漢森溶解度參數(shù)的氫鍵項(xiàng)δh1為5.0～20.0mpa0.5。

28、發(fā)明效果

29、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供用于得到esr低的固體電解電容器的含導(dǎo)電性聚合物的分散液及其制造方法。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠得到esr低的固體電解電容器。