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JP2025030132A - Conductive composite dispersion and manufacturing method thereof, capacitor and manufacturing method thereof, and conductive laminate and manufacturing method thereof - Google Patents

Conductive composite dispersion and manufacturing method thereof, capacitor and manufacturing method thereof, and conductive laminate and manufacturing method thereof Download PDF

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JP2025030132A
JP2025030132A JP2023135158A JP2023135158A JP2025030132A JP 2025030132 A JP2025030132 A JP 2025030132A JP 2023135158 A JP2023135158 A JP 2023135158A JP 2023135158 A JP2023135158 A JP 2023135158A JP 2025030132 A JP2025030132 A JP 2025030132A
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JP
Japan
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conductive
mass
poly
capacitor
less
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Application number
JP2023135158A
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Japanese (ja)
Inventor
宗樹 市川
Muneki Ichikawa
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To provide a conductive complex dispersion suitable for the production of high-performance capacitors.SOLUTION: A conductive complex dispersion comprises: a conductive complex comprising a π-conjugated conductive polymer and a polyanion; water; a sugar alcohol or glucose having 4 to 7 carbon atoms and 3 to 7 hydroxyl groups in the molecule; and a polymer compound different from the conductive complex, wherein the mass-based ratio of A/B (A is the content of the sugar alcohol and glucose and B is the content of the polymer compound) is 0.3 or more and less than 1.5.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体分散液、キャパシタ並びに導電性積層体に関する。 The present invention relates to a conductive composite dispersion containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, a capacitor, and a conductive laminate.

主鎖がπ共役系で構成されているπ共役系導電性高分子は、アニオン基を有するポリアニオンがドープすることによって導電性複合体を形成し、水に対する分散性が生じる。
導電性複合体を含有する導電性複合体分散液を材料とした塗料を弁金属からなる陽極表面に設けた誘電体層に塗布し、乾燥させて固体電解質層を形成し、これに陰極を対向配置させることにより、キャパシタを製造する方法が開示されている(例えば特許文献1)。
この開示によれば、塗料に特定の不飽和脂肪族アルコール化合物を含有させることにより、キャパシタ性能が向上する。
A π-conjugated conductive polymer, whose main chain is composed of a π-conjugated system, forms a conductive complex by doping with a polyanion having an anionic group, and becomes dispersible in water.
A method for producing a capacitor has been disclosed in which a coating material made of a conductive composite dispersion liquid containing a conductive composite is applied to a dielectric layer provided on the surface of an anode made of a valve metal, the coating material is dried to form a solid electrolyte layer, and a cathode is placed opposite the solid electrolyte layer (e.g., Patent Document 1).
According to this disclosure, the capacitor performance is improved by including a specific unsaturated aliphatic alcohol compound in the paint.

特開2022-071400号公報JP 2022-071400 A

キャパシタの製造時や使用時の環境が高温になることがあるので、キャパシタには充分な耐熱性が求められる。また、高い耐電圧も求められる。 Since the environment in which capacitors are manufactured and used can be very hot, capacitors must have sufficient heat resistance. They must also have high voltage resistance.

本発明は、高性能のキャパシタの製造に適した導電性複合体分散液を提供する。 The present invention provides a conductive composite dispersion suitable for producing high-performance capacitors.

[1] π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、分子中の炭素原子の数が4~7であり、水酸基の数が3~7である糖アルコール又はグルコースと、前記導電性複合体とは異なる高分子化合物とを含み、
前記糖アルコール及びグルコースの含有量Aと、前記高分子化合物の含有量BとのA/Bで表される質量基準の比率が、0.3以上1.5未満である、導電性複合体分散液。
[2] 前記糖アルコールがソルビトール、マンニトール、エリスリトール、及びペンタエリスリトールのうち少なくとも1種を含む、[1]に記載の導電性複合体分散液。
[3] 前記高分子化合物がポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールのうち少なくとも一方を含む、[1]または[2]に記載の導電性複合体分散液。
[4] 1気圧における沸点が150℃以上の有機溶剤をさらに含む、[1]~[3]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液。
[5] 前記π共役系導電性高分子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)であるか、又は、前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸であるか、或いは、
前記π共役系導電性高分子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)であり、かつ、前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸である、[1]~[4]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液。
[6] π共役系導電性高分子とポリアニオンからなる導電性複合体と、水と、分子中の炭素原子の数が4~7であり、水酸基の数が3~7である糖アルコール又はグルコースと、前記導電性複合体とは異なる高分子化合物とを混合し、前記糖アルコール及びグルコースの含有量Aと、前記高分子化合物の含有量BとのA/Bで表される質量基準の比率が、0.3以上1.5未満である導電性複合体分散液を得る工程を含む、導電性複合体分散液の製造方法。
[7] 弁金属の多孔質体からなる陽極と、前記弁金属の酸化物からなる誘電体層と、前記誘電体層の、前記陽極と反対側に設けられた導電物質製の陰極と、前記誘電体層及び前記陰極の間に形成された固体電解質層とを具備し、
前記固体電解質層が、[1]~[5]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液の硬化物である、キャパシタ。
[8] 弁金属の多孔質体からなる陽極の表面に形成された誘電体層の表面に[1]~[5]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液を塗布し、乾燥させて固体電解質を形成する工程を有する、キャパシタの製造方法。
[9] 基材と、前記基材の少なくとも一部の面に形成された導電層とを備え、
前記導電層が、[1]~[5]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液の硬化物である、導電性積層体。
[10] 基材の表面の少なくとも一部に[1]~[5]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液を塗布し、乾燥させて導電層を形成する工程を有する、導電性積層体の製造方法。
[11] 前記糖アルコールが非環状構造を有する、[1]~[5]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液。
[12] 前記高分子化合物が水溶性高分子化合物を含む、[1]~[5]、[11]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液。
[13] 前記高分子化合物の平均分子量が1000以下である、[1]~[5]、[11]、[12]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液。
[14] さらに中和剤を含んでもよい、[1]~[5]、[11]~[13]のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液。
[1] A conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, water, a sugar alcohol or glucose having 4 to 7 carbon atoms and 3 to 7 hydroxyl groups in the molecule, and a polymer compound different from the conductive complex;
A conductive complex dispersion, in which a mass ratio represented by A/B of a content A of the sugar alcohol and glucose to a content B of the polymer compound is 0.3 or more and less than 1.5.
[2] The conductive complex dispersion liquid according to [1], wherein the sugar alcohol contains at least one of sorbitol, mannitol, erythritol, and pentaerythritol.
[3] The conductive complex dispersion liquid according to [1] or [2], wherein the polymer compound contains at least one of polyethylene glycol and polypropylene glycol.
[4] The conductive composite dispersion liquid according to any one of [1] to [3], further comprising an organic solvent having a boiling point of 150° C. or higher at 1 atmospheric pressure.
[5] The π-conjugated conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene), or the polyanion is polystyrenesulfonic acid, or
The conductive composite dispersion according to any one of [1] to [4], wherein the π-conjugated conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and the polyanion is polystyrenesulfonic acid.
[6] A method for producing a conductive complex dispersion, comprising a step of mixing a conductive complex consisting of a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, water, a sugar alcohol or glucose having 4 to 7 carbon atoms and 3 to 7 hydroxyl groups in the molecule, and a polymer compound different from the conductive complex, to obtain a conductive complex dispersion in which a mass ratio, expressed as A/B, of a content A of the sugar alcohol and glucose to a content B of the polymer compound is 0.3 or more and less than 1.5.
[7] An electrochemical cell comprising: an anode made of a porous body of a valve metal; a dielectric layer made of an oxide of the valve metal; a cathode made of a conductive material provided on the dielectric layer opposite to the anode; and a solid electrolyte layer formed between the dielectric layer and the cathode;
A capacitor, wherein the solid electrolyte layer is a cured product of the conductive composite dispersion according to any one of [1] to [5].
[8] A method for producing a capacitor, comprising the steps of applying the conductive composite dispersion liquid according to any one of [1] to [5] to a surface of a dielectric layer formed on a surface of an anode made of a porous valve metal, and drying the applied conductive composite dispersion liquid to form a solid electrolyte.
[9] A substrate and a conductive layer formed on at least a part of the surface of the substrate,
The conductive layer is a cured product of the conductive composite dispersion according to any one of [1] to [5].
[10] A method for producing a conductive laminate, comprising a step of applying the conductive composite dispersion liquid according to any one of [1] to [5] to at least a part of a surface of a substrate, and drying the applied coating to form a conductive layer.
[11] The conductive complex dispersion liquid according to any one of [1] to [5], wherein the sugar alcohol has a non-cyclic structure.
[12] The conductive composite dispersion liquid according to any one of [1] to [5] and [11], wherein the polymer compound contains a water-soluble polymer compound.
[13] The conductive composite dispersion liquid according to any one of [1] to [5], [11], and [12], wherein the polymer compound has an average molecular weight of 1,000 or less.
[14] The conductive composite dispersion liquid according to any one of [1] to [5] and [11] to [13], which may further contain a neutralizing agent.

本発明の導電性複合体分散液は、耐熱性や耐電圧が高性能のキャパシタの製造に適している。この性質は、キャパシタの製造だけでなく、基材の上に導電層が積層された導電性積層体の製造にも適している。 The conductive composite dispersion of the present invention is suitable for the production of capacitors with high heat resistance and voltage resistance. These properties make it suitable not only for the production of capacitors, but also for the production of conductive laminates in which a conductive layer is laminated on a substrate.

本発明はSDGs目標12「つくる責任 つかう責任」に資すると考えられる。 This invention is believed to contribute to SDG Goal 12, "Responsible Consumption and Production."

本明細書及び特許請求の範囲において、「~」で示す数値範囲の下限値及び上限値はその数値範囲に含まれるものとする。 In this specification and claims, the lower and upper limits of the numerical ranges indicated with "~" are considered to be included in the numerical range.

キャパシタの一実施形態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating one embodiment of a capacitor.

≪導電性複合体分散液≫
本発明の第一態様は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、特定の糖アルコール又はグルコースと、前記導電性複合体とは異なる高分子化合物とを含む、導電性複合体分散液である。
≪Conductive composite dispersion liquid≫
A first aspect of the present invention is a conductive complex dispersion liquid comprising a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, water, a specific sugar alcohol or glucose, and a polymer compound different from the conductive complex.

<導電性複合体>
本態様の導電性複合体は、π共役系導電性高分子とポリアニオンとを含む。導電性複合体中のポリアニオンはπ共役系導電性高分子にドープして、導電性を有する導電性複合体を形成している。ポリアニオンにおいては、一部のアニオン基のみがπ共役系導電性高分子にドープしており、ドープに関与しない余剰のアニオン基を有している。余剰のアニオン基は親水基であるため、導電性複合体は水分散性を有する。
<Conductive composite>
The conductive complex of this embodiment includes a π-conjugated conductive polymer and a polyanion. The polyanion in the conductive complex is doped into the π-conjugated conductive polymer to form a conductive complex having electrical conductivity. In the polyanion, only a part of the anionic groups is doped into the π-conjugated conductive polymer, and the polyanion has excess anionic groups that are not involved in the doping. Since the excess anionic groups are hydrophilic groups, the conductive complex has water dispersibility.

(π共役系導電性高分子)
π共役系導電性高分子としては、主鎖がπ共役系で構成されている有機高分子であればよく、例えば、ポリピロール系導電性高分子、ポリチオフェン系導電性高分子、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリフェニレン系導電性高分子、ポリフェニレンビニレン系導電性高分子、ポリアニリン系導電性高分子、ポリアセン系導電性高分子、ポリチオフェンビニレン系導電性高分子、及びこれらの共重合体等が挙げられる。空気中での安定性の点からは、ポリピロール系導電性高分子、ポリチオフェン類及びポリアニリン系導電性高分子が好ましく、透明性の面から、ポリチオフェン系導電性高分子がより好ましい。
(π-conjugated conductive polymer)
The π-conjugated conductive polymer may be an organic polymer whose main chain is composed of a π-conjugated system, and examples thereof include polypyrrole-based conductive polymers, polythiophene-based conductive polymers, polyacetylene-based conductive polymers, polyphenylene-based conductive polymers, polyphenylenevinylene-based conductive polymers, polyaniline-based conductive polymers, polyacene-based conductive polymers, polythiophenevinylene-based conductive polymers, and copolymers thereof. From the viewpoint of stability in air, polypyrrole-based conductive polymers, polythiophenes, and polyaniline-based conductive polymers are preferred, and from the viewpoint of transparency, polythiophene-based conductive polymers are more preferred.

ポリチオフェン系導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ(3-エチルチオフェン)、ポリ(3-プロピルチオフェン)、ポリ(3-ブチルチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)、ポリ(3-ヘプチルチオフェン)、ポリ(3-オクチルチオフェン)、ポリ(3-デシルチオフェン)、ポリ(3-ドデシルチオフェン)、ポリ(3-オクタデシルチオフェン)、ポリ(3-ブロモチオフェン)、ポリ(3-クロロチオフェン)、ポリ(3-ヨードチオフェン)、ポリ(3-シアノチオフェン)、ポリ(3-フェニルチオフェン)、ポリ(3,4-ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4-ジブチルチオフェン)、ポリ(3-ヒドロキシチオフェン)、ポリ(3-メトキシチオフェン)、ポリ(3-エトキシチオフェン)、ポリ(3-ブトキシチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3-ヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3-オクチルオキシチオフェン)、ポリ(3-デシルオキシチオフェン)、ポリ(3-ドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3-オクタデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヒドロキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジメトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジエトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジプロポキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジブトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジオクチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ブチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-メトキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-エトキシチオフェン)、ポリ(3-カルボキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシエチルチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシブチルチオフェン)が挙げられる。
ポリピロール系導電性高分子としては、ポリピロール、ポリ(N-メチルピロール)、ポリ(3-メチルピロール)、ポリ(3-エチルピロール)、ポリ(3-n-プロピルピロール)、ポリ(3-ブチルピロール)、ポリ(3-オクチルピロール)、ポリ(3-デシルピロール)、ポリ(3-ドデシルピロール)、ポリ(3,4-ジメチルピロール)、ポリ(3,4-ジブチルピロール)、ポリ(3-カルボキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシエチルピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシブチルピロール)、ポリ(3-ヒドロキシピロール)、ポリ(3-メトキシピロール)、ポリ(3-エトキシピロール)、ポリ(3-ブトキシピロール)、ポリ(3-ヘキシルオキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-ヘキシルオキシピロール)が挙げられる。
ポリアニリン系導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリ(2-メチルアニリン)、ポリ(3-イソブチルアニリン)、ポリ(2-アニリンスルホン酸)、ポリ(3-アニリンスルホン酸)が挙げられる。
これらのπ共役系導電性高分子のなかでも、導電性、透明性、耐熱性に優れることから、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
導電性複合体に含まれるπ共役系導電性高分子は、1種類でもよいし、2種類以上でもよい。
Examples of polythiophene-based conductive polymers include polythiophene, poly(3-methylthiophene), poly(3-ethylthiophene), poly(3-propylthiophene), poly(3-butylthiophene), poly(3-hexylthiophene), poly(3-heptylthiophene), poly(3-octylthiophene), poly(3-decylthiophene), poly(3-dodecylthiophene), poly(3-octadecylthiophene), poly(3-bromothiophene), poly(3-chlorothiophene), and poly(3-iodothiophene). thiophene), poly(3-cyanothiophene), poly(3-phenylthiophene), poly(3,4-dimethylthiophene), poly(3,4-dibutylthiophene), poly(3-hydroxythiophene), poly(3-methoxythiophene), poly(3-ethoxythiophene), poly(3-butoxythiophene), poly(3-hexyloxythiophene), poly(3-heptyloxythiophene), poly(3-octyloxythiophene), poly(3-decyloxythiophene), poly(3-dodecyloxythiophene), oxythiophene), poly(3-octadecyloxythiophene), poly(3,4-dihydroxythiophene), poly(3,4-dimethoxythiophene), poly(3,4-diethoxythiophene), poly(3,4-dipropoxythiophene), poly(3,4-dibutoxythiophene), poly(3,4-dihexyloxythiophene), poly(3,4-diheptyloxythiophene), poly(3,4-dioctyloxythiophene), poly(3,4-didecyloxythiophene), poly(3,4-di dodecyloxythiophene), poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), poly(3,4-butylenedioxythiophene), poly(3-methyl-4-methoxythiophene), poly(3-methyl-4-ethoxythiophene), poly(3-carboxythiophene), poly(3-methyl-4-carboxythiophene), poly(3-methyl-4-carboxyethylthiophene), and poly(3-methyl-4-carboxybutylthiophene).
Examples of polypyrrole-based conductive polymers include polypyrrole, poly(N-methylpyrrole), poly(3-methylpyrrole), poly(3-ethylpyrrole), poly(3-n-propylpyrrole), poly(3-butylpyrrole), poly(3-octylpyrrole), poly(3-decylpyrrole), poly(3-dodecylpyrrole), poly(3,4-dimethylpyrrole), poly(3,4-dibutylpyrrole), poly(3-carboxypyrrole), poly(3-methyl-4-carboxypyrrole), poly(3-methyl-4-carboxyethylpyrrole), poly(3-methyl-4-carboxybutylpyrrole), poly(3-hydroxypyrrole), poly(3-methoxypyrrole), poly(3-ethoxypyrrole), poly(3-butoxypyrrole), poly(3-hexyloxypyrrole), and poly(3-methyl-4-hexyloxypyrrole).
Examples of polyaniline-based conductive polymers include polyaniline, poly(2-methylaniline), poly(3-isobutylaniline), poly(2-anilinesulfonic acid), and poly(3-anilinesulfonic acid).
Among these π-conjugated conductive polymers, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) is particularly preferred because of its excellent conductivity, transparency and heat resistance.
The conductive composite may contain one type of π-conjugated conductive polymer, or two or more types of polymers.

(ポリアニオン)
ポリアニオンは、アニオン基を有するモノマー単位を、分子内に2つ以上有する重合体である。このポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性を向上させる。
ポリアニオンのアニオン基としては、スルホ基、またはカルボキシ基であることが好ましい。
このようなポリアニオンの具体例としては、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、スルホ基を有するポリアクリル酸エステル、スルホ基を有するポリメタクリル酸エステル(例えば、ポリ(4-スルホブチルメタクリレート、ポリスルホエチルメタクリレート、ポリメタクリロイルオキシベンゼンスルホン酸)、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸等のスルホ基を有する高分子や、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンカルボン酸)、ポリイソプレンカルボン酸等のカルボキシ基を有する高分子が挙げられる。ポリアニオンは、単一のモノマーが重合した単独重合体であってもよいし、2種以上のモノマーが重合した共重合体であってもよい。
これらポリアニオンのなかでも、導電性をより高くできることから、スルホ基を有する高分子が好ましく、ポリスチレンスルホン酸がより好ましい。
(Polyanion)
A polyanion is a polymer having two or more monomer units each having an anionic group in the molecule. The anionic group of the polyanion functions as a dopant for a π-conjugated conductive polymer, thereby improving the conductivity of the π-conjugated conductive polymer.
The anion group of the polyanion is preferably a sulfo group or a carboxy group.
Specific examples of such polyanions include polymers having a sulfo group, such as polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid esters having a sulfo group, polymethacrylic acid esters having a sulfo group (e.g., poly(4-sulfobutyl methacrylate, polysulfoethyl methacrylate, polymethacryloyloxybenzenesulfonic acid), poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), and polyisoprene sulfonic acid; and polymers having a carboxy group, such as polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, poly(2-acrylamido-2-methylpropanecarboxylic acid), and polyisoprene carboxylic acid. The polyanion may be a homopolymer in which a single monomer is polymerized, or a copolymer in which two or more monomers are polymerized.
Among these polyanions, polymers having a sulfo group are preferred, and polystyrene sulfonic acid is more preferred, since they can provide higher electrical conductivity.

ポリアニオンの重量平均分子量Mwは特に制限されず、例えば、1万~100万が好ましく、5万~80万がより好ましく、10万~60万がさらに好ましい。
ポリアニオンの重量平均分子量Mwが上記範囲であると、本態様の導電性複合体分散液の粘度が適度に低くなり、ESRが充分に低いキャパシタを容易に製造することができる。
ポリアニオンの重量平均分子量Mwは、ゲルろ過クロマトグラフィを用いて測定し、プルラン換算で求めた質量基準の平均分子量である。
The weight average molecular weight Mw of the polyanion is not particularly limited, and is, for example, preferably from 10,000 to 1,000,000, more preferably from 50,000 to 800,000, and even more preferably from 100,000 to 600,000.
When the weight average molecular weight Mw of the polyanion is within the above range, the viscosity of the conductive composite dispersion of this embodiment becomes appropriately low, and a capacitor with a sufficiently low ESR can be easily produced.
The weight average molecular weight Mw of the polyanion is measured by gel filtration chromatography and is the average molecular weight based on mass calculated in terms of pullulan.

本態様の導電性複合体分散液に含まれるポリアニオンの含有割合は、π共役系導電性高分子100質量部に対して、例えば、1質量部以上1000質量部以下の範囲が好ましく、10質量部以上700質量部以下がより好ましく、100質量部以上500質量部以下がさらに好ましい。ポリアニオンの含有割合が前記下限値以上であれば、π共役系導電性高分子へのドーピング効果が強くなる傾向にあり、導電性がより高くなる。一方、ポリアニオンの含有量が前記上限値以下であれば、π共役系導電性高分子を充分に含有させることができるので、充分な導電性を確保できる。 The content of the polyanion contained in the conductive composite dispersion of this embodiment is, for example, preferably in the range of 1 part by mass to 1000 parts by mass, more preferably 10 parts by mass to 700 parts by mass, and even more preferably 100 parts by mass to 500 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the π-conjugated conductive polymer. If the content of the polyanion is equal to or greater than the lower limit, the doping effect on the π-conjugated conductive polymer tends to be stronger, and the conductivity becomes higher. On the other hand, if the content of the polyanion is equal to or less than the upper limit, the π-conjugated conductive polymer can be sufficiently contained, so that sufficient conductivity can be ensured.

本態様の導電性複合体分散液における導電性複合体の含有量は、導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)と水の合計100質量部に対して、0.1質量部以上3.0質量部以下が好ましく、0.5質量部以上2.5質量部以下がより好ましく、1.0質量部以上2.3質量部以下がさらに好ましく、1.3質量部以上2.0質量部以下が最も好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、導電性複合体分散液の硬化物の導電性が一層高まる。
上記範囲の上限値以下であると、導電性複合体分散液の粘度を容易に下げられる。
The content of the conductive complex in the conductive complex dispersion of this embodiment is preferably 0.1 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or more and 2.5 parts by mass or less, still more preferably 1.0 parts by mass or more and 2.3 parts by mass or less, and most preferably 1.3 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive complex (the total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion) and water.
When the content is at least the lower limit of the above range, the conductivity of the cured product of the conductive composite dispersion is further increased.
When it is equal to or less than the upper limit of the above range, the viscosity of the conductive complex dispersion can be easily reduced.

本態様の導電性複合体分散液の総質量に対する導電性複合体の含有量(π共役系導電性高分子とポリアニオンの合計の含有量)は、例えば、0.1質量%以上2.5質量%以下が好ましく、0.5質量%以上2.0質量%以下がより好ましく、1.0質量%以上1.8質量%以下がさらに好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、導電性複合体分散液の硬化物の導電性が一層高まる。
上記範囲の上限値以下であると、導電性複合体分散液の粘度を容易に下げられる。
The content of the conductive complex (the total content of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion) relative to the total mass of the conductive complex dispersion of this embodiment is, for example, preferably 0.1 mass % or more and 2.5 mass % or less, more preferably 0.5 mass % or more and 2.0 mass % or less, and even more preferably 1.0 mass % or more and 1.8 mass % or less.
When the content is at least the lower limit of the above range, the conductivity of the cured product of the conductive composite dispersion is further increased.
When it is equal to or less than the upper limit of the above range, the viscosity of the conductive complex dispersion can be easily reduced.

(糖アルコール)
本態様の導電性複合体分散液は、特定の糖アルコールを含む。特定の糖アルコールが後述の高分子化合物とともに含有されることにより、硬化後の導電性が向上し、キャパシタ性能を向上させる(静電容量、ESR、耐電圧が良好となる)ことができる。
(Sugar alcohol)
The conductive composite dispersion of this embodiment contains a specific sugar alcohol. By containing the specific sugar alcohol together with the polymer compound described below, the conductivity after curing can be improved, and the capacitor performance can be improved (capacitance, ESR, and withstand voltage can be improved).

上記の効果を充分に得る観点から、糖アルコールは、糖アルコールの分子中の炭素原子の数が4~7であり、水酸基の数が3~7であることが好ましく、非環状構造を有することがより好ましく、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、及びエリスリトールから選択される1種以上であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of fully obtaining the above-mentioned effects, the sugar alcohol preferably has 4 to 7 carbon atoms and 3 to 7 hydroxyl groups in the sugar alcohol molecule, more preferably has a non-cyclic structure, and is even more preferably one or more selected from pentaerythritol, sorbitol, mannitol, and erythritol.

本態様の導電性複合体分散液は、前記糖アルコールに代えて又は前記糖アルコールとともにグルコースを含んでいてもよい。グルコースが後述の高分子化合物とともに含有されることにより、硬化後の導電性が向上し、キャパシタ性能を向上させる(静電容量及びESRの耐熱性、並びに耐電圧が良好となる)ことができる。 The conductive composite dispersion of this embodiment may contain glucose instead of or together with the sugar alcohol. By containing glucose together with the polymer compound described below, the conductivity after curing is improved, and the capacitor performance can be improved (capacitance, heat resistance of ESR, and voltage resistance are improved).

本態様の導電性複合体分散液において、前記糖アルコール及びグルコースの含有量Aと、後述の高分子化合物の含有量BとのA/Bで表される質量基準の比率は、0.3以上1.5未満が好ましく、0.4以上1.4以下がより好ましく、0.4以上1.3以下がさらに好ましく、0.5以上1.2以下が特に好ましく、0.5以上1.1以下が最も好ましい。
上記A/B比の下限値以上であると、キャパシタの静電容量及びESRの耐熱性がより向上する。上記A/B比の上限値以下であると、キャパシタの耐電圧がより向上する。
In the conductive complex dispersion of this embodiment, the mass ratio A/B of the content A of the sugar alcohol and glucose to the content B of the polymer compound described below is preferably 0.3 or more and less than 1.5, more preferably 0.4 or more and 1.4 or less, even more preferably 0.4 or more and 1.3 or less, particularly preferably 0.5 or more and 1.2 or less, and most preferably 0.5 or more and 1.1 or less.
When the A/B ratio is equal to or greater than the lower limit, the capacitance and heat resistance of the ESR of the capacitor are improved, and when the A/B ratio is equal to or less than the upper limit, the withstand voltage of the capacitor is improved.

本態様の導電性複合体分散液における前記糖アルコール及びグルコースの合計の含有量は、導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)100質量部に対して、50質量部以上1500質量部以下が好ましく、100質量部以上1200質量部以下がより好ましく、200質量部以上900質量部以下がさらに好ましく、300質量部以上700質量部以下が最も好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、キャパシタの静電容量及びESRの耐熱性をより向上させることができる。上記範囲の上限値以下であると、キャパシタの耐電圧をより向上させることができる。
The total content of the sugar alcohol and glucose in the conductive complex dispersion liquid of this embodiment is preferably 50 parts by mass or more and 1,500 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 1,200 parts by mass or less, even more preferably 200 parts by mass or more and 900 parts by mass or less, and most preferably 300 parts by mass or more and 700 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive complex (the total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion).
When the content is equal to or more than the lower limit of the above range, the capacitance and heat resistance of the ESR of the capacitor can be further improved, and when the content is equal to or less than the upper limit of the above range, the withstand voltage of the capacitor can be further improved.

本態様の導電性複合体分散液の総質量に対する前記糖アルコール及びグルコースの合計の含有量は、例えば、0.1質量%以上20質量%以下が好ましく、1.0質量%以上15.0質量%以下がより好ましく、3.0質量%以上12.0質量%以下がさらに好ましく、6.0質量%以上10.0質量%以下が最も好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、キャパシタの静電容量及びESRの耐熱性をより向上させることができる。上記範囲の上限値以下であると、キャパシタの耐電圧をより向上させることができる。
The total content of the sugar alcohol and glucose relative to the total mass of the conductive composite dispersion of this embodiment is, for example, preferably 0.1 mass% or more and 20 mass% or less, more preferably 1.0 mass% or more and 15.0 mass% or less, even more preferably 3.0 mass% or more and 12.0 mass% or less, and most preferably 6.0 mass% or more and 10.0 mass% or less.
When the content is equal to or more than the lower limit of the above range, the capacitance and heat resistance of the ESR of the capacitor can be further improved, and when the content is equal to or less than the upper limit of the above range, the withstand voltage of the capacitor can be further improved.

(高分子化合物)
本態様の導電性複合体分散液は、前記導電性複合体とは異なる高分子化合物(すなわち、前記π共役系導電性高分子及び前記ポリアニオンとは異なる高分子化合物)の1種以上を含むことが好ましい。高分子化合物は水に対する分散性を考慮して、水溶性高分子であることが好ましい。高分子化合物の平均分子量は粘度の上昇を抑制する観点から、2000以下が好ましく、1500以下がより好ましく、1000以下がさらに好ましい。平均分子量の下限値の目安は200以上が好ましい。具体的には、例えばポリエチレングリコール(PEG)及びポリプロピレングリコール(PPG)のうち少なくとも一方を含むことが好ましい。
(Polymer Compound)
The conductive complex dispersion of this embodiment preferably contains at least one polymer compound different from the conductive complex (i.e., a polymer compound different from the π-conjugated conductive polymer and the polyanion). In consideration of dispersibility in water, the polymer compound is preferably a water-soluble polymer. From the viewpoint of suppressing an increase in viscosity, the average molecular weight of the polymer compound is preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less, and even more preferably 1000 or less. The lower limit of the average molecular weight is preferably 200 or more. Specifically, it is preferable to contain at least one of polyethylene glycol (PEG) and polypropylene glycol (PPG), for example.

本態様の導電性複合体分散液における前記高分子化合物の含有量は、導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)100質量部に対して、50質量部以上1500質量部以下が好ましく、100質量部以上1200質量部以下がより好ましく、150質量部以上900質量部以下がさらに好ましく、200質量部以上600質量部以下が最も好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、キャパシタの耐電圧をより向上させることができる。上記範囲の上限値以下であると、キャパシタの静電容量及びESRの耐熱性の低下を充分に抑制することができる。
The content of the polymer compound in the conductive complex dispersion of this embodiment is preferably 50 parts by mass or more and 1,500 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 1,200 parts by mass or less, still more preferably 150 parts by mass or more and 900 parts by mass or less, and most preferably 200 parts by mass or more and 600 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive complex (the total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion).
When the content is equal to or greater than the lower limit of the above range, the withstand voltage of the capacitor can be further improved, and when the content is equal to or less than the upper limit of the above range, the decrease in the heat resistance of the capacitance and ESR of the capacitor can be sufficiently suppressed.

本態様の導電性複合体分散液の総質量に対する前記高分子化合物の含有量は、例えば、0.1質量%以上20質量%以下が好ましく、1.0質量%以上15.0質量%以下がより好ましく、2.0質量%以上12.0質量%以下がさらに好ましく、3.0質量%以上9.0質量%以下が最も好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、キャパシタの耐電圧をより向上させることができる。上記範囲の上限値以下であると、キャパシタの静電容量及びESRの耐熱性の低下を充分に抑制することができる。
The content of the polymer compound relative to the total mass of the conductive composite dispersion of this embodiment is, for example, preferably 0.1 mass % or more and 20 mass % or less, more preferably 1.0 mass % or more and 15.0 mass % or less, even more preferably 2.0 mass % or more and 12.0 mass % or less, and most preferably 3.0 mass % or more and 9.0 mass % or less.
When the content is equal to or greater than the lower limit of the above range, the withstand voltage of the capacitor can be further improved, and when the content is equal to or less than the upper limit of the above range, the decrease in the heat resistance of the capacitance and ESR of the capacitor can be sufficiently suppressed.

(分散媒)
導電性複合体分散液に含まれる分散媒は、導電性複合体が親水性であることから、水を含む水系分散媒であることが好ましい。また、水以外の分散媒を含んでもよい。水以外の分散媒は、前記導電性複合体の分散性を著しく損なうものでなければ特に限定されない。
導電性複合体はポリアニオンに由来する余剰のアニオン基を有し、水に対する分散性が高いので、水以外の分散媒は水溶性有機溶剤が好ましい。ここで水溶性有機溶剤は、20℃の水100gに対する溶解量が1g以上の有機溶剤であり、例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤が挙げられる。分散媒として含まれる水溶性有機溶剤は1種でもよいし、2種以上でもよい。なお、非水溶性有機溶剤は上記溶解量が1g未満の有機溶剤である。
(Dispersion medium)
The dispersion medium contained in the conductive composite dispersion liquid is preferably an aqueous dispersion medium containing water because the conductive composite is hydrophilic. Also, a dispersion medium other than water may be contained. The dispersion medium other than water is not particularly limited as long as it does not significantly impair the dispersibility of the conductive composite.
Since the conductive complex has excess anion groups derived from polyanions and has high dispersibility in water, the dispersion medium other than water is preferably a water-soluble organic solvent. Here, the water-soluble organic solvent is an organic solvent that dissolves in 100 g of water at 20° C. in an amount of 1 g or more, such as an alcohol-based solvent, a ketone-based solvent, or an ester-based solvent. The water-soluble organic solvent contained as the dispersion medium may be one type or two or more types. Note that the non-water-soluble organic solvent is an organic solvent that dissolves in less than 1 g.

導電性複合体分散液の総質量に対する水の含有量は、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、75質量%以上がさらに好ましい。また、99質量%以下であることが好ましい。上記下限値以上で水を含むと、導電性複合体分散液に含まれる導電性複合体の分散性が高まり、導電性複合体分散液から形成される固体電解質層を有するキャパシタの性能をより高めることができる。また、導電性複合体分散液から形成される導電層の導電性をより高めることができる。 The water content relative to the total mass of the conductive complex dispersion is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 75% by mass or more. It is also preferably 99% by mass or less. When water is contained in an amount equal to or greater than the above lower limit, the dispersibility of the conductive complex contained in the conductive complex dispersion is increased, and the performance of a capacitor having a solid electrolyte layer formed from the conductive complex dispersion can be further improved. In addition, the conductivity of the conductive layer formed from the conductive complex dispersion can be further improved.

(中和剤)
本態様の導電性複合体分散液は中和剤の1種以上をさらに含有していてもよい。ポリアニオンが酸基を有する場合、導電性複合体分散液が強酸性になり易いが、中和剤によって中和することができる。中和剤としては塩基性化合物が挙げられる。
塩基性化合物は、ポリアニオンの余剰のアニオン基からプロトンを受け取るブレンステッド塩基として機能するものである。この機能を果たすために、塩基性化合物の水に対する溶解量は、20℃の水100gに対して、0.001g以上であることが好ましい。前記溶解量の上限値は特に制限されないが、例えば0.1g程度であっても充分に上記機能は果たし得る。
(Neutralizing agent)
The conductive complex dispersion of this embodiment may further contain one or more neutralizing agents. When the polyanion has an acid group, the conductive complex dispersion tends to become strongly acidic, but this can be neutralized by a neutralizing agent. Examples of the neutralizing agent include basic compounds.
The basic compound functions as a Bronsted base that accepts protons from the excess anion groups of the polyanion. In order to fulfill this function, the amount of the basic compound dissolved in water is preferably 0.001 g or more per 100 g of water at 20° C. The upper limit of the amount dissolved is not particularly limited, but even if it is, for example, about 0.1 g, the above function can be fulfilled sufficiently.

塩基性化合物としては、窒素を含む有機または無機の塩基性化合物、アルカリ金属または第2族金属の水酸化物、各種の炭酸塩や炭酸水素塩等を用いることができる。例えば、アルカリ金属の水酸化物、水酸化第四級アンモニウムまたはその塩、アンモニア、アミン等が挙げられる。
アルカリ金属の水酸化物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。
炭酸塩または炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。
水酸化第四級アンモニウムまたはその塩の具体例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。
Examples of the basic compound that can be used include organic or inorganic basic compounds containing nitrogen, hydroxides of alkali metals or Group 2 metals, various carbonates and hydrogen carbonates, etc. Examples include hydroxides of alkali metals, quaternary ammonium hydroxides or salts thereof, ammonia, amines, etc.
Specific examples of the alkali metal hydroxide include potassium hydroxide and sodium hydroxide.
Specific examples of carbonates or hydrogen carbonates include ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and sodium carbonate.
Specific examples of the quaternary ammonium hydroxide or a salt thereof include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and tetrabutylammonium hydroxide.

アミンとしては、脂肪族3級アミン、窒素含有芳香族化合物等が挙げられる。
脂肪族3級アミンとしては、トリエタノールアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリフェニルアミン、トリベンジルアミン、トリナフチルアミン等が挙げられる。
Examples of the amine include aliphatic tertiary amines and nitrogen-containing aromatic compounds.
Examples of the aliphatic tertiary amine include triethanolamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, trihexylamine, trioctylamine, triphenylamine, tribenzylamine, and trinaphthylamine.

窒素含有芳香族化合物(少なくとも1つの窒素原子が環構造を形成する芳香族化合物)としては、例えば、ピロール、インドール、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-プロピルイミダゾール、N-メチルイミダゾール、N-プロピルイミダゾール、N-ブチルイミダゾール、1-(2-ヒドロキシエチル)イミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、1-アセチルイミダゾール、2-アミノベンズイミダゾール、2-アミノ-1-メチルベンズイミダゾール、2-ヒドロキシベンズイミダゾール、2-(2-ピリジル)ベンズイミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン及びこれらのアルキル置換体(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル等の炭素数1~4のアルキル基での置換体)、ハロゲン置換体(例えば、フロロ、クロロ、ブロム等のハロゲン基での置換体)、ニトリル置換体等の誘導体が挙げられる。
なかでも、窒素含有芳香族化合物が好ましく、イミダゾールがより好ましい。
Examples of nitrogen-containing aromatic compounds (aromatic compounds in which at least one nitrogen atom forms a ring structure) include pyrrole, indole, imidazole, 2-methylimidazole, 2-propylimidazole, N-methylimidazole, N-propylimidazole, N-butylimidazole, 1-(2-hydroxyethyl)imidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, and 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole. Examples of the compound include 2-(2-pyridyl)benzimidazole, pyridine, pyrimidine, pyrazine, and derivatives thereof such as alkyl substituted products (e.g., substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, etc.), halogen substituted products (e.g., substituted with a halogen group, such as fluoro, chloro, bromine, etc.), and nitrile substituted products.
Of these, nitrogen-containing aromatic compounds are preferred, and imidazole is more preferred.

導電性複合体分散液に含まれる塩基性化合物の含有量は、導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)100質量部に対して、例えば、1質量部以上100質量部以下が好ましく、5質量部以上60質量部以下がより好ましく、10質量部以上30質量部以下がさらに好ましい。上記の好適な範囲であると、導電性複合体分散液の酸性が弱まり、基材に対する浸食性が低減し、キャパシタのESRをより低減することができる。 The content of the basic compound in the conductive complex dispersion is, for example, preferably 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive complex (total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion). When it is in the above preferred range, the acidity of the conductive complex dispersion is weakened, the corrosiveness to the substrate is reduced, and the ESR of the capacitor can be further reduced.

導電性複合体分散液に含まれる塩基性化合物の含有量は、導電性複合体分散液(25℃)のpHが、2.0~8.0となる含有量が好ましく、2.0~5.0となる含有量がより好ましく、2.0~3.0となる含有量がさらに好ましい。
上記の好適な範囲であると、キャパシタのESRをより低減することができる。
The content of the basic compound contained in the conductive composite dispersion is preferably such that the pH of the conductive composite dispersion (25° C.) is 2.0 to 8.0, more preferably 2.0 to 5.0, and even more preferably 2.0 to 3.0.
Within the above preferred range, the ESR of the capacitor can be further reduced.

(高沸点溶剤)
本態様の導電性複合体分散液は、1気圧(101325パスカル)における沸点が150℃以上の有機溶剤(高沸点溶剤)の1種以上をさらに含有していてもよい。その沸点は250℃以下であることが好ましい。高沸点溶剤を含むことにより、導電性複合体分散液の硬化物の導電性の向上等の効果が得られる。
(High boiling point solvent)
The conductive composite dispersion of this embodiment may further contain one or more organic solvents (high boiling point solvents) having a boiling point of 150° C. or higher at 1 atmosphere (101,325 Pascals). The boiling point is preferably 250° C. or lower. By including a high boiling point solvent, effects such as improved conductivity of the cured product of the conductive composite dispersion can be obtained.

高沸点溶剤として、水溶性有機溶剤、非水溶性有機溶剤が例示される。ここで、水溶性有機溶剤と非水溶性有機溶剤の定義は上述と同じである。 Examples of high boiling point solvents include water-soluble organic solvents and water-insoluble organic solvents. Here, the definitions of water-soluble organic solvents and water-insoluble organic solvents are the same as above.

高沸点の水溶性有機溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、窒素原子含有溶剤、硫黄原子含有溶剤等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、例えば、エチレングリコール(沸点198℃)、1,2-プロパンジオール(別名:プロピレングリコール、沸点188℃)、1,3-プロパンジオール(沸点214℃)、1,2-ブタンジオール(沸点194℃)、1,3-ブタンジオール(沸点207℃)、1,4-ブタンジオール(沸点228℃)、ジプロピレングリコール(沸点232℃、異性体の混合物)、ジエチレングリコール(沸点245℃)、等の多価アルコールが挙げられる。
エーテル系溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点162℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(沸点188℃)等が挙げられる。
ケトン系溶剤としては、例えば、メチルアミルケトン(沸点151℃)、ジアセトンアルコール(沸点168℃)等が挙げられる。
窒素原子含有溶剤としては、例えば、N-メチルピロリドン(沸点202℃)、N-メチルアセトアミド(沸点206℃)、ジメチルアセトアミド(沸点165℃)、N,N-ジメチルホルムアミド(沸点153℃)等が挙げられる。
硫黄原子含有溶剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド(沸点189℃)等が挙げられる。
Examples of the high-boiling water-soluble organic solvent include alcohol-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, nitrogen atom-containing solvents, and sulfur atom-containing solvents.
Examples of alcohol-based solvents include polyhydric alcohols such as ethylene glycol (boiling point 198° C.), 1,2-propanediol (also known as propylene glycol, boiling point 188° C.), 1,3-propanediol (boiling point 214° C.), 1,2-butanediol (boiling point 194° C.), 1,3-butanediol (boiling point 207° C.), 1,4-butanediol (boiling point 228° C.), dipropylene glycol (boiling point 232° C., mixture of isomers), and diethylene glycol (boiling point 245° C.).
Examples of the ether solvent include diethylene glycol dimethyl ether (boiling point 162° C.) and diethylene glycol diethyl ether (boiling point 188° C.).
Examples of ketone solvents include methyl amyl ketone (boiling point 151° C.) and diacetone alcohol (boiling point 168° C.).
Examples of nitrogen atom-containing solvents include N-methylpyrrolidone (boiling point 202° C.), N-methylacetamide (boiling point 206° C.), dimethylacetamide (boiling point 165° C.), and N,N-dimethylformamide (boiling point 153° C.).
An example of the sulfur atom-containing solvent is dimethyl sulfoxide (boiling point: 189° C.).

高沸点の非水溶性有機溶剤としては、例えば、炭化水素系溶剤等が挙げられる。炭化水素系溶剤としては、例えば、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
脂肪族炭化水素系溶剤としては、例えば、ノナン(沸点151℃)、デカン(沸点174℃)、ドデカン(沸点216℃)等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶剤としては、例えば、プロピルベンゼン(沸点159℃)、イソプロピルベンゼン(沸点152℃)等が挙げられる。
Examples of the high-boiling point water-insoluble organic solvent include hydrocarbon solvents, etc. Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbon solvents and aromatic hydrocarbon solvents.
Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include nonane (boiling point 151° C.), decane (boiling point 174° C.), and dodecane (boiling point 216° C.).
Examples of aromatic hydrocarbon solvents include propylbenzene (boiling point 159° C.) and isopropylbenzene (boiling point 152° C.).

上記例の中でも、導電性向上の効果がより一層得られることから、アルコール系の高沸点溶剤が好ましい。
アルコール系の高沸点溶剤の中でも、導電性の向上等の効果が優れることから、エチレングリコール(沸点198℃)、1,2-プロパンジオール(沸点188℃)、1,3-プロパンジオール(沸点214℃)、ジエチレングリコール(沸点245℃)、ジメチルスルホキシド(沸点189℃)が好ましい。
Among the above examples, alcohol-based high boiling point solvents are preferred because they provide a greater effect of improving electrical conductivity.
Among the alcohol-based high-boiling point solvents, ethylene glycol (boiling point 198°C), 1,2-propanediol (boiling point 188°C), 1,3-propanediol (boiling point 214°C), diethylene glycol (boiling point 245°C), and dimethyl sulfoxide (boiling point 189°C) are preferred because of their excellent effects in improving electrical conductivity.

導電性複合体分散液に含まれる高沸点溶剤の含有量は、導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)100質量部に対して、例えば、10質量部以上2000質量部以下が好ましく、100質量部以上1000質量部以下がより好ましく、400質量部以上800質量部以下がさらに好ましい。
上記範囲であると、導電性複合体分散液から形成される固体電解質層を有するキャパシタのESRをより低減することができる。また、導電性複合体分散液から形成される導電層の導電性をより高めることができる。
The content of the high-boiling point solvent contained in the conductive composite dispersion is, for example, preferably 10 parts by mass or more and 2000 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 1000 parts by mass or less, and even more preferably 400 parts by mass or more and 800 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive composite (the total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion).
When the content is within the above range, the ESR of a capacitor having a solid electrolyte layer formed from the conductive composite dispersion can be further reduced, and the conductivity of the conductive layer formed from the conductive composite dispersion can be further increased.

本態様の導電性高分子含有液の総質量に対する高沸点溶剤の含有量は、例えば、0.1質量%以上20質量%以下が好ましく、1.0質量%以上18.0質量%以下がより好ましく、3.0質量%以上15.0質量%以下がさらに好ましく、6.0質量%以上12.0質量%以下が最も好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、上記ESRや導電性をより向上させることができる。
上記範囲の上限値以下であると、導電性複合体分散液の粘度の上昇を低く抑えることができる。
The content of the high-boiling point solvent relative to the total mass of the conductive polymer-containing liquid of this embodiment is, for example, preferably 0.1 mass % or more and 20 mass % or less, more preferably 1.0 mass % or more and 18.0 mass % or less, even more preferably 3.0 mass % or more and 15.0 mass % or less, and most preferably 6.0 mass % or more and 12.0 mass % or less.
When it is equal to or more than the lower limit of the above range, the ESR and the electrical conductivity can be further improved.
When it is equal to or less than the upper limit of the above range, an increase in the viscosity of the conductive complex dispersion can be suppressed.

(任意の添加剤)
導電性複合体分散液は、その他の任意の添加剤を含有してもよい。その含有割合は、添加剤の種類に応じて適宜決められるが、π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計100質量部に対して、例えば、1~1000質量部とすることができる。ここで、任意の添加剤は、前記塩基性化合物、前記高沸点溶剤、前記糖アルコール、前記高分子化合物及び前記分散媒以外の化合物である。
(Optional Additives)
The conductive composite dispersion may contain other optional additives. The content ratio of the additives is appropriately determined depending on the type of the additive, but may be, for example, 1 to 1000 parts by mass per 100 parts by mass of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion. Here, the optional additives are compounds other than the basic compound, the high-boiling point solvent, the sugar alcohol, the polymer compound, and the dispersion medium.

任意の添加剤としては、例えば、界面活性剤、無機導電剤、消泡剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。
界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の界面活性剤が挙げられるが、保存安定性の面からノニオン系が好ましい。また、ポリビニルアルコールなどのポリマー系界面活性剤を添加してもよい。
無機導電剤としては、金属イオン類、導電性カーボン等が挙げられる。金属イオンは、金属塩を水に溶解させることにより生成させることができる。
消泡剤としては、シリコーン樹脂、ポリジメチルシロキサン、シリコーンオイル等が挙げられる。
カップリング剤としては、ビニル基、アミノ基、エポキシ基等を有するシランカップリング剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、糖類等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキサニリド系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
Examples of the optional additives include a surfactant, an inorganic conductive agent, an antifoaming agent, a coupling agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorbing agent.
The surfactant may be a nonionic, anionic or cationic surfactant, with the nonionic surfactant being preferred from the standpoint of storage stability. A polymer surfactant such as polyvinyl alcohol may also be added.
Examples of the inorganic conductive agent include metal ions, conductive carbon, etc. Metal ions can be generated by dissolving a metal salt in water.
The antifoaming agent includes silicone resin, polydimethylsiloxane, silicone oil, and the like.
The coupling agent may be a silane coupling agent having a vinyl group, an amino group, an epoxy group, or the like.
Examples of the antioxidant include phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and sugars.
Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole-based ultraviolet absorbers, benzophenone-based ultraviolet absorbers, salicylate-based ultraviolet absorbers, cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers, oxanilide-based ultraviolet absorbers, hindered amine-based ultraviolet absorbers, and benzoate-based ultraviolet absorbers.

≪導電性複合体分散液の製造方法≫
本発明の第一態様の導電性複合体分散液を製造する方法としては、例えば、導電性複合体の水分散液に、糖アルコール又はグルコース、前記高分子化合物、及び必要に応じて中和剤、高沸点溶剤を添加する方法が挙げられる。各成分の配合は所望とすることができ、上述の好ましい範囲となるように配合することが好ましい。
導電性複合体の水分散液は、ポリアニオンの水溶液中でπ共役系導電性高分子を形成するモノマーを公知方法によって化学酸化重合させて得てもよいし、市販のものを使用しても構わない。
<Method for producing conductive composite dispersion>
As a method for producing the conductive composite dispersion of the first aspect of the present invention, for example, a method of adding a sugar alcohol or glucose, the polymer compound, and, if necessary, a neutralizing agent and a high boiling point solvent to an aqueous dispersion of a conductive composite can be mentioned. The blending of each component can be as desired, and it is preferable to blend them so as to be within the above-mentioned preferred range.
The aqueous dispersion of the conductive complex may be obtained by chemically oxidizing and polymerizing a monomer that forms a π-conjugated conductive polymer in an aqueous solution of a polyanion by a known method, or a commercially available product may be used.

≪キャパシタの製造方法≫
弁金属の多孔質体からなる陽極の表面に形成された誘電体層の表面に、第一態様の導電性複合体分散液を塗布し、乾燥させて固体電解質層を形成する工程を有する製造方法により、キャパシタを製造することができる。
<Capacitor manufacturing method>
A capacitor can be manufactured by a manufacturing method including a step of applying the conductive composite dispersion of the first embodiment to the surface of a dielectric layer formed on the surface of an anode made of a porous valve metal, and drying the applied conductive composite dispersion to form a solid electrolyte layer.

キャパシタの製造方法は、弁金属の多孔質体からなる陽極の表面を酸化して誘電体層を形成する工程(誘電体形成工程)と、前記誘電体層に対向する位置に陰極を配置する工程(陰極形成工程)と、前記誘電体層の表面の少なくとも一部に固体電解質層を形成する工程(成膜工程)と、を含むことが好ましい。以下、図1を参照して各工程を説明する。 The method for manufacturing a capacitor preferably includes a step of oxidizing the surface of an anode made of a porous valve metal to form a dielectric layer (dielectric formation step), a step of arranging a cathode in a position opposite the dielectric layer (cathode formation step), and a step of forming a solid electrolyte layer on at least a portion of the surface of the dielectric layer (film formation step). Each step is described below with reference to FIG. 1.

[誘電体形成工程]
本工程では、弁金属の多孔質体からなる陽極11の表面を酸化して誘電体層12を形成する。誘電体層12を形成する方法は、特に制限されず、例えば、アジピン酸アンモニウム水溶液、ホウ酸アンモニウム水溶液、リン酸アンモニウム水溶液などの化成処理用電解液中にて、陽極11の表面を陽極酸化する方法が挙げられる。
[Dielectric Forming Process]
In this step, the surface of the anode 11 made of a porous valve metal body is oxidized to form the dielectric layer 12. The method for forming the dielectric layer 12 is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the surface of the anode 11 is anodized in an electrolyte for chemical conversion treatment, such as an aqueous solution of ammonium adipate, an aqueous solution of ammonium borate, or an aqueous solution of ammonium phosphate.

[陰極形成工程]
本工程では、誘電体層12に対向する位置に陰極13を配置する。陰極13の配置方法は、特に制限されず、例えば、カーボンペースト、銀ペースト等の導電性ペーストを用いて陰極13を形成する方法、アルミニウム箔等の金属箔を誘電体層12に対向配置させる方法などが挙げられる。
[Cathode formation process]
In this step, the cathode 13 is disposed at a position facing the dielectric layer 12. The method for disposing the cathode 13 is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming the cathode 13 using a conductive paste such as a carbon paste or a silver paste, and a method of disposing a metal foil such as an aluminum foil facing the dielectric layer 12.

[成膜工程]
本工程は、誘電体層12の表面の少なくとも一部に前述の導電性複合体分散液を塗布し、乾燥させることにより、固体電解質層14を形成する。
[Film formation process]
In this step, the conductive composite dispersion liquid is applied to at least a portion of the surface of the dielectric layer 12 and then dried to form the solid electrolyte layer 14.

導電性複合体分散液の塗布方法としては、例えば、浸漬(ディップコーティング)、コンマコーティング、リバースコーティング、リップコーティング、マイクログラビアコーティング等を適用することができる。これらのうち、陽極11を減圧下で導電性複合体分散液中に浸漬する方法が好ましい。浸漬方法であると、誘電体層12の表面の多孔質構造の内部にまで導電性複合体分散液を充分に塗布することができる。浸漬後に取り出して次の乾燥処理に進む。 Methods for applying the conductive composite dispersion include, for example, immersion (dip coating), comma coating, reverse coating, lip coating, and microgravure coating. Of these, a method in which the anode 11 is immersed in the conductive composite dispersion under reduced pressure is preferred. With the immersion method, the conductive composite dispersion can be applied sufficiently to the inside of the porous structure on the surface of the dielectric layer 12. After immersion, the anode is removed and the next drying process is performed.

乾燥方法としては、例えば室温乾燥、熱風乾燥、遠赤外線乾燥等が挙げられる。これらの中でも熱風乾燥が好ましい。
乾燥温度としては、例えば100~180℃が好ましく、120~150℃がより好ましい。乾燥時間としては、例えば0.2~1時間が好ましい。
乾燥処理の後、常法によりキャパシタを組み立てればよい。
Examples of the drying method include room temperature drying, hot air drying, far infrared drying, etc. Among these, hot air drying is preferred.
The drying temperature is, for example, preferably 100 to 180° C., more preferably 120 to 150° C. The drying time is, for example, preferably 0.2 to 1 hour.
After drying, the capacitor can be assembled in the usual manner.

固体電解質層14に含まれる成分の組成は、塗布した導電性複合体分散液の組成を反映する。
固体電解質層14に含まれる導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)100質量部に対する、前記糖アルコール及びグルコースの合計の含有量は、例えば、50質量部以上1500質量部以下が好ましく、100質量部以上1200質量部以下がより好ましく、200質量部以上900質量部以下がさらに好ましく、300質量部以上700質量部以下が最も好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、キャパシタの静電容量及びESRの耐熱性をより向上させることができる。上記範囲の上限値以下であると、キャパシタの耐電圧をより向上させることができる。
The composition of the components contained in the solid electrolyte layer 14 reflects the composition of the applied conductive composite dispersion liquid.
The total content of the sugar alcohol and glucose relative to 100 parts by mass of the conductive complex (the total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion) contained in the solid electrolyte layer 14 is, for example, preferably 50 parts by mass or more and 1500 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 1200 parts by mass or less, even more preferably 200 parts by mass or more and 900 parts by mass or less, and most preferably 300 parts by mass or more and 700 parts by mass or less.
When the content is equal to or more than the lower limit of the above range, the capacitance and heat resistance of the ESR of the capacitor can be further improved, and when the content is equal to or less than the upper limit of the above range, the withstand voltage of the capacitor can be further improved.

固体電解質層14に含まれる導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)100質量部に対する、前記高分子化合物の含有量は、例えば、50質量部以上1500質量部以下が好ましく、100質量部以上1200質量部以下がより好ましく、150質量部以上900質量部以下がさらに好ましく、200質量部以上600質量部以下が最も好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、キャパシタの耐電圧をより向上させることができる。上記範囲の上限値以下であると、キャパシタの静電容量及びESRの耐熱性の低下を充分に抑制することができる。
The content of the polymer compound relative to 100 parts by mass of the conductive complex (the total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion) contained in the solid electrolyte layer 14 is, for example, preferably 50 parts by mass or more and 1,500 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 1,200 parts by mass or less, even more preferably 150 parts by mass or more and 900 parts by mass or less, and most preferably 200 parts by mass or more and 600 parts by mass or less.
When the content is equal to or greater than the lower limit of the above range, the withstand voltage of the capacitor can be further improved, and when the content is equal to or less than the upper limit of the above range, the decrease in the heat resistance of the capacitance and ESR of the capacitor can be sufficiently suppressed.

≪キャパシタ≫
前記キャパシタは、弁金属の多孔質体からなる陽極と、前記弁金属の酸化物からなる誘電体層と、前記誘電体層の、前記陽極と反対側に設けられた導電物質製の陰極と、前記誘電体層及び前記陰極の間に形成された固体電解質層とを具備し、前記固体電解質層が第一態様の導電性複合体分散液の硬化物を含む。
<Capacitor>
The capacitor comprises an anode made of a porous body of a valve metal, a dielectric layer made of an oxide of the valve metal, a cathode made of a conductive material provided on the dielectric layer opposite the anode, and a solid electrolyte layer formed between the dielectric layer and the cathode, and the solid electrolyte layer contains a cured product of the conductive composite dispersion of the first embodiment.

前記キャパシタの実施形態の一例について図1を参照して説明する。図1に示すキャパシタ10は、弁金属の多孔質体からなる陽極11と、弁金属の酸化物からなる誘電体層12と、誘電体層12の表面に形成された固体電解質層14と、最も表側に設けられた陰極13とを具備する。陰極13は誘電体層12及び固体電解質層14を間に挟んで、陽極11と反対側に設けられている。 An example of an embodiment of the capacitor will be described with reference to FIG. 1. The capacitor 10 shown in FIG. 1 comprises an anode 11 made of a porous body of a valve metal, a dielectric layer 12 made of an oxide of the valve metal, a solid electrolyte layer 14 formed on the surface of the dielectric layer 12, and a cathode 13 provided on the outermost side. The cathode 13 is provided on the opposite side to the anode 11, with the dielectric layer 12 and the solid electrolyte layer 14 sandwiched therebetween.

陽極11を構成する弁金属としては、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモンなどが挙げられる。これらのうち、アルミニウム、タンタル、ニオブが好適である。
陽極11の具体例としては、アルミニウム箔をエッチングして表面積を増加させた後、その表面を酸化処理したものや、タンタル粒子やニオブ粒子の焼結体表面を酸化処理してペレットにしたものが挙げられる。このように処理されたものは表面に凹凸が形成された多孔質体となる。
Examples of the valve metal constituting the anode 11 include aluminum, tantalum, niobium, titanium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, and antimony. Among these, aluminum, tantalum, and niobium are preferable.
Specific examples of the anode 11 include an aluminum foil that has been etched to increase its surface area and then oxidized, and a tantalum or niobium particle sintered body that has been oxidized and pelletized. Such a processed body is a porous body with irregularities on the surface.

本実施形態における誘電体層12は、陽極11の表面が酸化されて形成された層であり、例えば、アジピン酸アンモニウム水溶液などの電解液中にて、金属体の陽極11の表面を陽極酸化することで形成されたものである。陽極11と同様に誘電体層12にも凹凸が形成されている。 The dielectric layer 12 in this embodiment is a layer formed by oxidizing the surface of the anode 11, for example, by anodizing the surface of the metallic anode 11 in an electrolyte such as an aqueous solution of ammonium adipate. As with the anode 11, the dielectric layer 12 also has projections and recesses.

本実施形態における陰極13としては、導電性ペーストから形成した導電層やアルミニウム箔など、導電物質製の金属層を使用することができる。 In this embodiment, the cathode 13 can be a conductive layer formed from a conductive paste or a metal layer made of a conductive material, such as aluminum foil.

本実施形態における固体電解質層14は、誘電体層12の表面に形成されている。固体電解質層14は、誘電体層12の表面の少なくとも一部を覆っており、誘電体層12の表面の全部を覆っていてもよい。
固体電解質層14の厚さは、一定でもよいし、一定でなくてもよく、例えば、1μm以上100μm以下の厚さが挙げられる。
The solid electrolyte layer 14 in this embodiment is formed on the surface of the dielectric layer 12. The solid electrolyte layer 14 covers at least a portion of the surface of the dielectric layer 12, and may cover the entire surface of the dielectric layer 12.
The thickness of the solid electrolyte layer 14 may be constant or may not be constant, and may be, for example, 1 μm or more and 100 μm or less.

[電解液]
前記キャパシタは、固体電解質層を含浸する電解液を有していてもよい。
電解液を構成する溶媒としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、グリセリン等のアルコール系溶媒、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン等のラクトン系溶媒、スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン等の硫黄系溶媒、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルアセトアミド、N-メチルピロリジノン等のアミド系溶媒、アセトニトリル、3-メトキシプロピオニトリル等のニトリル系溶媒、水等が挙げられる。
電解液を構成する電解質としては、例えば、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、安息香酸、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、トルイル酸、エナント酸、マロン酸、蟻酸、1,6-デカンジカルボン酸、5,6-デカンジカルボン酸等のデカンジカルボン酸、1,7-オクタンジカルボン酸等のオクタンジカルボン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の有機酸;あるいは、硼酸、硼酸と多価アルコールより得られる硼酸の多価アルコール錯化合物;リン酸、炭酸、ケイ酸等の無機酸などをアニオン成分とし、1級アミン(メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン等)、2級アミン(ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチルエチルアミン、ジフェニルアミン等)、3級アミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリフェニルアミン、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)-ウンデセン-7等)、テトラアルキルアンモニウム(テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウム等)などをカチオン成分とした電解質;等が挙げられる。
[Electrolyte]
The capacitor may have an electrolyte impregnating a solid electrolyte layer.
Examples of the solvent constituting the electrolytic solution include alcohol-based solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, and glycerin; lactone-based solvents such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, and δ-valerolactone; sulfur-based solvents such as sulfolane, dimethyl sulfoxide, and dimethyl sulfone; amide-based solvents such as N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N-methylacetamide, and N-methylpyrrolidinone; nitrile-based solvents such as acetonitrile and 3-methoxypropionitrile; and water.
Examples of the electrolyte constituting the electrolytic solution include organic acids such as adipic acid, glutaric acid, succinic acid, benzoic acid, isophthalic acid, phthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, toluic acid, enanthic acid, malonic acid, formic acid, decanedicarboxylic acids such as 1,6-decanedicarboxylic acid and 5,6-decanedicarboxylic acid, octanedicarboxylic acids such as 1,7-octanedicarboxylic acid, azelaic acid, and sebacic acid; or boric acid, a polyhydric alcohol complex compound of boric acid obtained from boric acid and a polyhydric alcohol; inorganic acids such as phosphoric acid, carbonic acid, and silicic acid as anion components, and primary amines (methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, etc.), secondary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, methylethylamine, diphenylamine, etc.), tertiary amines (trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triphenylamine, 1,8-diazabicyclo(5,4,0)-undecene-7, etc.), tetraalkylammonium (tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, methyltriethylammonium, dimethyldiethylammonium, etc.), etc., as a cationic component.

前記キャパシタは、上記の構成に限らず、誘電体層と陰極との間に、セパレータが設けられていてもよい。誘電体層と陰極との間にセパレータが設けられたキャパシタとしては、巻回型キャパシタが挙げられる。
セパレータとしては、例えば、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデンなどからなるシート(不織布を含む)、ガラス繊維の不織布などが挙げられる。
セパレータの密度は、例えば0.1g/cm以上1.0g/cm以下が挙げられる。
セパレータを設ける場合には、セパレータにカーボンペーストあるいは銀ペーストを含浸させて陰極を形成する方法を適用することもできる。
The capacitor is not limited to the above configuration, and a separator may be provided between the dielectric layer and the cathode. An example of a capacitor having a separator provided between the dielectric layer and the cathode is a wound type capacitor.
Examples of the separator include sheets (including nonwoven fabrics) made of cellulose, polyvinyl alcohol, polyester, polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyimide, polyamide, polyvinylidene fluoride, etc., and nonwoven fabrics of glass fibers.
The density of the separator is, for example, 0.1 g/cm 3 or more and 1.0 g/cm 3 or less.
When a separator is provided, a method of forming a cathode by impregnating the separator with carbon paste or silver paste can also be applied.

≪導電性積層体の製造方法≫
本発明の第一態様の導電性複合体分散液を、基材の少なくとも一部の面に塗工し、導電層を形成する工程を含む製造方法により、導電性積層体を製造することができる。
<Method for manufacturing conductive laminate>
The conductive laminate can be produced by a production method including a step of applying the conductive composite dispersion according to the first aspect of the present invention to at least a partial surface of a substrate to form a conductive layer.

導電性複合体分散液を基材の任意の面に塗工(塗布)する方法としては、例えば、グラビアコーター、ロールコーター、カーテンフローコーター、スピンコーター、バーコーター、リバースコーター、キスコーター、ファウンテンコーター、ロッドコーター、エアドクターコーター、ナイフコーター、ブレードコーター、キャストコーター、スクリーンコーター等のコーターを用いた方法、エアスプレー、エアレススプレー、ローターダンプニング等の噴霧器を用いた方法、ディップ等の浸漬方法等を適用することができる。 Methods for applying the conductive composite dispersion to any surface of a substrate include, for example, methods using a coater such as a gravure coater, roll coater, curtain flow coater, spin coater, bar coater, reverse coater, kiss coater, fountain coater, rod coater, air doctor coater, knife coater, blade coater, cast coater, or screen coater; methods using a sprayer such as an air spray, airless spray, or rotor dampening; and immersion methods such as dipping.

導電性複合体分散液の基材への塗布量は特に制限されないが、例えば、不揮発成分として、0.01~10.0g/mの範囲が好ましい。 The amount of the conductive composite dispersion applied to the substrate is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 10.0 g/ m2 as non-volatile components, for example.

基材上に塗工した導電性複合体分散液からなる塗膜を乾燥させて、分散媒の少なくとも一部を除去し、硬化させることにより、導電層を形成することができる。
塗膜を乾燥する方法としては、加熱乾燥、真空乾燥等が挙げられる。加熱乾燥としては、例えば、熱風加熱や、赤外線加熱などの方法を採用できる。
加熱乾燥を適用する場合、加熱温度は、使用する分散媒に応じて適宜設定されるが、通常は、50℃以上200℃以下の範囲内である。ここで、加熱温度は、乾燥装置の設定温度である。上記加熱温度の範囲における好適な乾燥時間としては、0.5分以上30分以下が好ましく、1分以上15分以下がより好ましい。
The coating film made of the conductive complex dispersion applied onto the substrate is dried to remove at least a portion of the dispersion medium, and then cured to form a conductive layer.
Methods for drying the coating film include heat drying, vacuum drying, etc. Examples of heat drying that can be used include hot air heating and infrared heating.
When applying heat drying, the heating temperature is appropriately set depending on the dispersion medium used, but is usually within the range of 50° C. to 200° C. Here, the heating temperature is the set temperature of the drying device. A suitable drying time within the above heating temperature range is preferably 0.5 minutes to 30 minutes, more preferably 1 minute to 15 minutes.

≪導電性積層体≫
前記導電性積層体は、基材と、前記基材の少なくとも一部の面に形成された導電層とを備え、前記導電層は第一態様の導電性複合体分散液の硬化物を含む。
<Conductive laminate>
The conductive laminate comprises a substrate and a conductive layer formed on at least a portion of the surface of the substrate, and the conductive layer contains a cured product of the conductive composite dispersion of the first aspect.

[導電層]
前記導電層の形成範囲は、基材が有する任意の面の全体でもよいし、一部でもよい。導電性フィルムにおいては、フィルム基材の一方の面又は他方の面のほぼ全体にほぼ均一な厚さの導電層が形成されていることが好ましい。基材が有する面の一部のみに導電層が形成されている場合、例えば、当該導電層は回路や電極などの微細な導電パターンであってもよいし、導電層が設けられた領域と設けられていない領域とが同じ面に存在して大まかに区分けされただけであってもよい。
[Conductive layer]
The conductive layer may be formed over the entire surface of any surface of the substrate, or over a portion of the entire surface. In the conductive film, it is preferable that a conductive layer of substantially uniform thickness is formed over substantially the entire surface of one surface or the other surface of the film substrate. When a conductive layer is formed only over a portion of the surface of the substrate, the conductive layer may be, for example, a fine conductive pattern such as a circuit or an electrode, or the conductive layer may be provided on the same surface and the conductive layer may be not provided on the same surface and may be roughly divided.

前記導電層の平均厚みとしては、例えば、10nm以上100μm以下が好ましく、20nm以上50μm以下がより好ましく、30nm以上30μm以下がさらに好ましい。
導電層の平均厚さが前記下限値以上であれば、高い導電性を発揮でき、前記上限値以下であれば、導電層の基材に対する密着性がより向上する。
The average thickness of the conductive layer is, for example, preferably from 10 nm to 100 μm, more preferably from 20 nm to 50 μm, and even more preferably from 30 nm to 30 μm.
When the average thickness of the conductive layer is equal to or greater than the lower limit, high conductivity can be exhibited, and when the average thickness is equal to or less than the upper limit, the adhesion of the conductive layer to the substrate is further improved.

前記導電層に含まれる成分の組成は、塗布した導電性複合体分散液の組成を反映する。
前記導電層に含まれる導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)100質量部に対する、前記糖アルコール及びグルコースの合計の含有量は、例えば、50質量部以上1500質量部以下が好ましく、100質量部以上1200質量部以下がより好ましく、200質量部以上900質量部以下がさらに好ましく、300質量部以上700質量部以下が最も好ましい。上記範囲であると、導電層の導電性が良好となる。
The composition of the components contained in the conductive layer reflects the composition of the conductive composite dispersion that is applied.
The total content of the sugar alcohol and glucose relative to 100 parts by mass of the conductive complex (the total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion) contained in the conductive layer is, for example, preferably 50 parts by mass or more and 1500 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 1200 parts by mass or less, even more preferably 200 parts by mass or more and 900 parts by mass or less, and most preferably 300 parts by mass or more and 700 parts by mass or less. When it is in the above range, the conductivity of the conductive layer is good.

前記導電層に含まれる導電性複合体(π共役系導電性高分子及びポリアニオンの合計)100質量部に対する、前記高分子化合物の含有量は、例えば、50質量部以上1500質量部以下が好ましく、100質量部以上1200質量部以下がより好ましく、150質量部以上900質量部以下がさらに好ましく、200質量部以上600質量部以下が最も好ましい。上記範囲であると、上記範囲であると、導電層の導電性が良好となる。 The content of the polymer compound relative to 100 parts by mass of the conductive complex (total of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion) contained in the conductive layer is, for example, preferably 50 parts by mass or more and 1500 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 1200 parts by mass or less, even more preferably 150 parts by mass or more and 900 parts by mass or less, and most preferably 200 parts by mass or more and 600 parts by mass or less. When the content is within the above range, the conductivity of the conductive layer is good.

[基材]
前記基材は、絶縁性材料からなる基材であってもよいし、導電性材料からなる基材であってもよい。基材の形状は特に制限されず、例えば、フィルム、基板等の平面を主体とする形状が挙げられる。
絶縁性材料としては、ガラス、合成樹脂、セラミックス等が挙げられる。
導電性材料としては、金属、導電性金属酸化物、カーボン等が挙げられる。
[Substrate]
The substrate may be a substrate made of an insulating material or a substrate made of a conductive material. The shape of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a shape mainly having a flat surface, such as a film or a substrate.
Examples of insulating materials include glass, synthetic resin, and ceramics.
The conductive material may be a metal, a conductive metal oxide, carbon, or the like.

(フィルム基材)
前記基材としてフィルム基材を用いると、導電性積層体は導電性フィルムとなる。
前記フィルム基材としては、例えば、合成樹脂からなるプラスチックフィルムが挙げられる。前記合成樹脂としては、例えば、エチレン-メチルメタクリレート共重合樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。
フィルム基材と導電層との密着性を高める観点から、フィルム基材用の合成樹脂はポリエステル樹脂であることが好ましく、なかでも、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
(Film substrate)
When a film substrate is used as the substrate, the conductive laminate becomes a conductive film.
The film substrate may be, for example, a plastic film made of a synthetic resin, such as ethylene-methyl methacrylate copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polyarylate, styrene-based elastomer, polyester-based elastomer, polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyimide, cellulose triacetate, and cellulose acetate propionate.
From the viewpoint of improving the adhesion between the film substrate and the conductive layer, the synthetic resin for the film substrate is preferably a polyester resin, and among these, polyethylene terephthalate is preferable.

フィルム基材用の合成樹脂は、非晶性でもよいし、結晶性でもよい。
フィルム基材は、未延伸のものでもよいし、延伸されたものでもよい。
フィルム基材には、前記導電層の密着性をさらに向上させるために、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理等の表面処理が施されてもよい。
The synthetic resin for the film substrate may be either amorphous or crystalline.
The film substrate may be either unstretched or stretched.
The film substrate may be subjected to a surface treatment such as a corona discharge treatment, a plasma treatment, or a flame treatment in order to further improve the adhesion of the conductive layer.

フィルム基材の平均厚みは、5μm以上500μm以下が好ましく、20μm以上200μm以下がより好ましい。フィルム基材の平均厚みが前記下限値以上であれば、破断しにくくなり、前記上限値以下であれば、フィルムとして充分な可撓性を確保できる。
フィルム基材の平均厚みは、無作為に選択される10箇所について厚さを測定し、その測定値を平均した値である。
The average thickness of the film substrate is preferably 5 μm to 500 μm, more preferably 20 μm to 200 μm. If the average thickness of the film substrate is equal to or more than the lower limit, the film is less likely to break, and if the average thickness is equal to or less than the upper limit, the film can have sufficient flexibility.
The average thickness of the film substrate is determined by measuring the thickness at 10 randomly selected points and averaging the measured values.

(ガラス基材)
ガラス基材としては、例えば、無アルカリガラス基材、ソーダ石灰ガラス基材、ホウケイ酸ガラス基材、石英ガラス基材等が挙げられる。基材にアルカリ成分が含まれると、導電層の導電性が低下する傾向にあるため、前記ガラス基材のなかでも、無アルカリガラスが好ましい。ここで、無アルカリガラスとは、アルカリ成分の含有量がガラス組成物の総質量に対し、0.1質量%以下のガラス組成物のことである。
(Glass substrate)
Examples of the glass substrate include an alkali-free glass substrate, a soda-lime glass substrate, a borosilicate glass substrate, and a quartz glass substrate. If the substrate contains an alkali component, the conductivity of the conductive layer tends to decrease, so among the above glass substrates, an alkali-free glass is preferred. Here, the alkali-free glass refers to a glass composition in which the content of the alkali component is 0.1 mass% or less with respect to the total mass of the glass composition.

ガラス基材の平均厚みとしては、100μm以上3000μm以下が好ましく、100μm以上1000μm以下がより好ましい。ガラス基材の平均厚みが前記下限値以上であれば、破損しにくくなり、前記上限値以下であれば、導電性積層体の薄型化に寄与できる。
ガラス基材の平均厚みは、無作為に選択される10箇所について厚さを測定し、その測定値を平均した値である。
The average thickness of the glass substrate is preferably from 100 μm to 3000 μm, more preferably from 100 μm to 1000 μm. If the average thickness of the glass substrate is equal to or more than the lower limit, the glass substrate is less likely to break, and if the average thickness is equal to or less than the upper limit, the conductive laminate can be made thinner.
The average thickness of the glass substrate is determined by measuring the thickness at 10 randomly selected points and averaging the measured values.

(製造例1)ポリスチレンスルホン酸の製造
1000mlのイオン交換水に206gのスチレンスルホン酸ナトリウムを溶解し、80℃で攪拌しながら、予め10mlの水に溶解した1.14gの過硫酸アンモニウム酸化剤溶液を20分間滴下し、この溶液を12時間攪拌した。
得られたポリスチレンスルホン酸ナトリウム溶液に、10質量%に希釈した硫酸を1000ml添加し、得られたポリスチレンスルホン酸溶液の約1000mlの溶媒を限外ろ過法により除去した。次いで、残液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶媒を除去して、ポリスチレンスルホン酸を水洗した。この水洗操作を3回繰り返した。
得られた溶液中の水を減圧除去して、無色の固形状のポリスチレンスルホン酸(PSS)を得た。
(Production Example 1) Production of polystyrene sulfonic acid 206 g of sodium styrene sulfonate was dissolved in 1000 ml of ion-exchanged water, and while stirring at 80° C., 1.14 g of an oxidizing agent solution of ammonium persulfate previously dissolved in 10 ml of water was added dropwise over 20 minutes, and the solution was stirred for 12 hours.
1000ml of sulfuric acid diluted to 10% by mass was added to the obtained sodium polystyrene sulfonate solution, and about 1000ml of the solvent was removed from the obtained polystyrene sulfonic acid solution by ultrafiltration. Next, 2000ml of ion-exchanged water was added to the remaining liquid, and about 2000ml of the solvent was removed by ultrafiltration to wash the polystyrene sulfonic acid with water. This washing operation was repeated three times.
Water in the resulting solution was removed under reduced pressure to obtain colorless solid polystyrene sulfonic acid (PSS).

(製造例2)PEDOT-PSS水分散液の製造
14.2gの3,4-エチレンジオキシチオフェンと36.7gのポリスチレンスルホン酸を2000mlのイオン交換水に溶かした溶液とを20℃で混合させた。
得られた混合溶液を20℃に保ち、掻き混ぜながら、200mlのイオン交換水に溶かした29.64gの過硫酸アンモニウムと8.0gの硫酸第二鉄の酸化触媒溶液とをゆっくり添加し、3時間撹拌して反応させた。
得られた反応液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶媒を除去した。この操作を3回繰り返した。
そして、得られた溶液に200mlの10質量%に希釈した硫酸と2000mlのイオン交換水とを加え、限外ろ過法により約2000mlの溶媒を除去した。残液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000ml溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
さらに、得られた溶液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶媒を除去した。この操作を5回繰り返し、1.2質量%のポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT-PSS水分散液)溶液を得た。そして、さらに限外ろ過を行うことで2質量%のPEDOT―PSS水分散液を得た。
(Preparation Example 2) Preparation of PEDOT-PSS Water Dispersion 14.2 g of 3,4-ethylenedioxythiophene and a solution in which 36.7 g of polystyrene sulfonic acid was dissolved in 2000 ml of ion-exchanged water were mixed at 20°C.
The resulting mixed solution was kept at 20° C., and while stirring, 29.64 g of ammonium persulfate and 8.0 g of an oxidation catalyst solution of ferric sulfate dissolved in 200 ml of ion-exchanged water were slowly added, followed by stirring for 3 hours to carry out the reaction.
To the reaction solution obtained, 2000 ml of ion-exchanged water was added, and about 2000 ml of the solvent was removed by ultrafiltration. This operation was repeated three times.
Then, 200 ml of sulfuric acid diluted to 10% by mass and 2000 ml of ion-exchanged water were added to the obtained solution, and about 2000 ml of the solvent was removed by ultrafiltration. 2000 ml of ion-exchanged water was added to the remaining liquid, and about 2000 ml of the solution was removed by ultrafiltration. This operation was repeated three times.
Further, 2000 ml of ion-exchanged water was added to the obtained solution, and about 2000 ml of the solvent was removed by ultrafiltration. This operation was repeated five times to obtain a 1.2 mass% polystyrenesulfonic acid-doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT-PSS aqueous dispersion) solution. Further ultrafiltration was performed to obtain a 2 mass% PEDOT-PSS aqueous dispersion.

(製造例3)キャパシタ用素子の作成
エッチドアルミニウム箔(陽極箔)に陽極リード端子を接続した後、アジピン酸アンモニウム10質量%水溶液中で40Vの電圧を印加し、化成(酸化処理)して、アルミニウム箔の両面に誘電体層を形成して陽極箔を得た。
次に、陽極箔の両面に、陰極リード端子が溶接された対向アルミニウム陰極箔を、セルロース製のセパレータを介して積層し、これを円筒状に巻き取ってキャパシタ用素子を得た。
(Production Example 3) Preparation of Capacitor Element An anode lead terminal was connected to an etched aluminum foil (anode foil), and then a voltage of 40 V was applied in a 10 mass % aqueous solution of ammonium adipate to perform chemical conversion (oxidation treatment). A dielectric layer was formed on both sides of the aluminum foil, and an anode foil was obtained.
Next, opposing aluminum cathode foils to which cathode lead terminals were welded were laminated on both sides of the anode foil via a cellulose separator, and the resultant was rolled up into a cylindrical shape to obtain a capacitor element.

(製造例4)
77gのエチレングリコールと、23gのポリエチレングリコール#300と、1gのp-ヒドロキシ安息香酸を混合して、駆動用電解液を得た。
(Production Example 4)
77 g of ethylene glycol, 23 g of polyethylene glycol #300, and 1 g of p-hydroxybenzoic acid were mixed together to obtain a driving electrolyte.

(実施例1)
製造例2で得た100gのPEDOT-PSS水分散液に、0.4gのイミダゾールと、10gのジエチレングリコールと、10gのソルビトールと、5gのポリエチレングリコール#300を添加して、30分攪拌することで、導電性複合体分散液(以下、塗料組成物という。)を得た。塗料組成物は、pH=2.5であった。
次に、製造例3で得られたキャパシタ用素子に塗料組成物を減圧下で浸漬させた後、熱風乾燥機で125℃/30分、または180℃/60分にて乾燥することで、誘電体層表面上に導電性複合体を含む固体電解質を形成させた、キャパシタ用素子を得た。
最後に、アルミニウム製のケースに、上記の固体電解質層が形成されたキャパシタ用素子と、製造例4で得た駆動用電解液を装填し、封口ゴムで封止した後に印加電圧40Vで125℃/30分処理することで、キャパシタを作製した。
Example 1
To 100 g of the PEDOT-PSS aqueous dispersion obtained in Production Example 2, 0.4 g of imidazole, 10 g of diethylene glycol, 10 g of sorbitol, and 5 g of polyethylene glycol #300 were added and stirred for 30 minutes to obtain a conductive composite dispersion (hereinafter referred to as a coating composition). The coating composition had a pH of 2.5.
Next, the capacitor element obtained in Production Example 3 was immersed in a coating composition under reduced pressure, and then dried in a hot air dryer at 125°C/30 minutes or 180°C/60 minutes to obtain a capacitor element having a solid electrolyte containing a conductive composite formed on the surface of the dielectric layer.
Finally, the capacitor element having the above-mentioned solid electrolyte layer formed thereon and the driving electrolyte solution obtained in Production Example 4 were loaded into an aluminum case, which was then sealed with a sealing rubber and treated at 125° C. for 30 minutes with an applied voltage of 40 V to prepare a capacitor.

(実施例2)
ポリエチレングリコール#300を、ポリエチレングリコール#600に変更した以外は実施例1と同様にキャパシタを作製した。
Example 2
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 1, except that polyethylene glycol #300 was changed to polyethylene glycol #600.

(実施例3)
ポリエチレングリコール#300を、ポリエチレングリコール#1000に変更した以外は実施例1と同様にキャパシタを作製した。
Example 3
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 1, except that polyethylene glycol #300 was changed to polyethylene glycol #1000.

(実施例4)
ポリエチレングリコール#300を、ポリエチレングリコール#400に変更した以外は実施例1と同様にキャパシタを作製した。
Example 4
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 1, except that polyethylene glycol #300 was changed to polyethylene glycol #400.

(実施例5)
ポリエチレングリコール#300の配合量を、5gから10gへ変更した以外は実施例1と同様にキャパシタを作製した。
Example 5
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 1, except that the amount of polyethylene glycol #300 was changed from 5 g to 10 g.

(実施例6)
ポリエチレングリコール#300を、ポリエチレングリコール#600に変更した以外は実施例5と同様にキャパシタを作製した。
(Example 6)
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 5, except that polyethylene glycol #300 was changed to polyethylene glycol #600.

(実施例7)
ポリエチレングリコール#300を、ポリエチレングリコール#400に変更した以外は実施例5と同様にキャパシタを作製した。
(Example 7)
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 5, except that polyethylene glycol #300 was changed to polyethylene glycol #400.

(実施例8)
ソルビトールをマンニトールに変更した以外は実施例6と同様にキャパシタを作製した。
(Example 8)
A capacitor was prepared in the same manner as in Example 6, except that sorbitol was changed to mannitol.

(実施例9)
ソルビトールをエリスリトールに変更した以外は実施例6と同様にキャパシタを作製した。
(Example 9)
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 6, except that sorbitol was changed to erythritol.

(実施例10)
ソルビトールをペンタエリスリトールに変更した以外は実施例6と同様にキャパシタを作製した。
(Example 10)
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 6, except that sorbitol was changed to pentaerythritol.

(実施例11)
ソルビトールをグルコースに変更した以外は実施例6と同様にキャパシタを作製した。
Example 11
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 6, except that sorbitol was changed to glucose.

(比較例1)
ソルビトールをマンニトールに変更し、5gのポリエチレングリコール#300を15gのポリエチレングリコール#600に変更した以外は実施例1と同様にキャパシタを作製した。
(Comparative Example 1)
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 1, except that sorbitol was changed to mannitol and 5 g of polyethylene glycol #300 was changed to 15 g of polyethylene glycol #600.

(比較例2)
ポリエチレングリコール#300を添加しなかった以外は実施例1と同様にキャパシタを作製した。
(Comparative Example 2)
A capacitor was fabricated in the same manner as in Example 1, except that polyethylene glycol #300 was not added.

(比較例3)
ソルビトールをエリスリトールに変更した以外は比較例2と同様にキャパシタを作製した。
(Comparative Example 3)
A capacitor was fabricated in the same manner as in Comparative Example 2, except that sorbitol was changed to erythritol.

[pHの測定]
市販のpHメータを用いて常法により、温度25℃でのpHを測定した。
[pH Measurement]
The pH was measured at 25° C. by a conventional method using a commercially available pH meter.

[静電容量、等価直列抵抗の測定]
各例の導電性複合体分散液を用いて作製したキャパシタについて、LCRメータZM2376((株)エヌエフ回路設計ブロック製)を用いて、120Hzでの静電容量(単位:μF)、及び100kHzでの等価直列抵抗(ESR)(単位:mΩ)を測定した。ESRの測定結果を表1に示す。
[Measurement of capacitance and equivalent series resistance]
For the capacitors prepared using the conductive composite dispersions of each example, the capacitance (unit: μF) at 120 Hz and the equivalent series resistance (ESR) (unit: mΩ) at 100 kHz were measured using an LCR meter ZM2376 (manufactured by NF Corporation). The ESR measurement results are shown in Table 1.

[耐電圧の測定]
室温下、作製したキャパシタへ直流電源を用いて16Vから1V/秒の速度で昇圧し、電流値が3mAに達した時の電圧値を耐電圧(単位:V)として測定した。その結果を表1に示す。
[Measurement of withstand voltage]
The voltage of the capacitor was increased from 16 V at a rate of 1 V/sec using a DC power source at room temperature, and the voltage value when the current value reached 3 mA was measured as the withstand voltage (unit: V). The results are shown in Table 1.

Figure 2025030132000001
Figure 2025030132000001

以上から、本発明に係る実施例で製造した導電性複合体分散液は、糖アルコール又はグルコースが、PEGやPPG等の高分子化合物に対して特定の質量割合で含まれるので、製造したキャパシタの性能が優れる。特に、ESR若しくは静電容量に関する耐熱性と、耐電圧のバランスが優れる。
一方、比較例1の導電性複合体分散液は、糖アルコールの含有割合が高いので、耐熱性が低かった。比較例2~3の導電性複合体分散液は、PEGやPPG等の高分子化合物を含まないので、耐電圧が低かった。
From the above, the conductive composite dispersion produced in the examples of the present invention contains sugar alcohol or glucose at a specific mass ratio relative to the polymer compound such as PEG or PPG, so the performance of the produced capacitor is excellent. In particular, the balance between heat resistance and voltage resistance in terms of ESR or capacitance is excellent.
On the other hand, the conductive complex dispersion of Comparative Example 1 had a high sugar alcohol content and therefore had low heat resistance. The conductive complex dispersions of Comparative Examples 2 and 3 did not contain polymer compounds such as PEG or PPG and therefore had low withstand voltage.

10 キャパシタ
11 陽極
12 誘電体層
13 陰極
14 固体電解質層
10 Capacitor 11 Anode 12 Dielectric layer 13 Cathode 14 Solid electrolyte layer

Claims (10)

π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、分子中の炭素原子の数が4~7であり、水酸基の数が3~7である糖アルコール又はグルコースと、前記導電性複合体とは異なる高分子化合物とを含み、
前記糖アルコール及びグルコースの含有量Aと、前記高分子化合物の含有量BとのA/Bで表される質量基準の比率が、0.3以上1.5未満である、導電性複合体分散液。
The conductive complex includes a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, water, a sugar alcohol or glucose having 4 to 7 carbon atoms and 3 to 7 hydroxyl groups in the molecule, and a polymer compound different from the conductive complex;
The conductive complex dispersion has a mass ratio, expressed as A/B, of the content A of the sugar alcohol and glucose to the content B of the polymer compound, of 0.3 or more and less than 1.5.
前記糖アルコールがソルビトール、マンニトール、エリスリトール、及びペンタエリスリトールのうち少なくとも1種を含む、請求項1に記載の導電性複合体分散液。 The conductive complex dispersion according to claim 1, wherein the sugar alcohol includes at least one of sorbitol, mannitol, erythritol, and pentaerythritol. 前記高分子化合物がポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールのうち少なくとも一方を含む、請求項2に記載の導電性複合体分散液。 The conductive composite dispersion according to claim 2, wherein the polymer compound includes at least one of polyethylene glycol and polypropylene glycol. 1気圧における沸点が150℃以上の有機溶剤をさらに含む、請求項3に記載の導電性複合体分散液。 The conductive composite dispersion according to claim 3, further comprising an organic solvent having a boiling point of 150°C or higher at 1 atmospheric pressure. 前記π共役系導電性高分子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)であるか、又は、前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸であるか、或いは、
前記π共役系導電性高分子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)であり、かつ、前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸である、請求項4に記載の導電性複合体分散液。
The π-conjugated conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene), or the polyanion is polystyrenesulfonic acid, or
5. The conductive composite dispersion according to claim 4, wherein the π-conjugated conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and the polyanion is polystyrenesulfonic acid.
π共役系導電性高分子とポリアニオンからなる導電性複合体と、水と、分子中の炭素原子の数が4~7であり、水酸基の数が3~7である糖アルコール又はグルコースと、前記導電性複合体とは異なる高分子化合物とを混合し、前記糖アルコール及びグルコースの含有量Aと、前記高分子化合物の含有量BとのA/Bで表される質量基準の比率が、0.3以上1.5未満である導電性複合体分散液を得る工程を含む、導電性複合体分散液の製造方法。 A method for producing a conductive complex dispersion, comprising the steps of: mixing a conductive complex consisting of a π-conjugated conductive polymer and a polyanion; water; a sugar alcohol or glucose having 4 to 7 carbon atoms and 3 to 7 hydroxyl groups in the molecule; and a polymer compound different from the conductive complex; and obtaining a conductive complex dispersion in which the mass ratio of the sugar alcohol and glucose content A to the polymer compound content B, expressed as A/B, is 0.3 or more and less than 1.5. 弁金属の多孔質体からなる陽極と、前記弁金属の酸化物からなる誘電体層と、前記誘電体層の、前記陽極と反対側に設けられた導電物質製の陰極と、前記誘電体層及び前記陰極の間に形成された固体電解質層とを具備し、
前記固体電解質層が、請求項1~5のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液の硬化物である、キャパシタ。
The present invention relates to a valve metal porous body, and a cathode made of a conductive material and provided on the dielectric layer opposite to the anode.
A capacitor, wherein the solid electrolyte layer is a cured product of the conductive composite dispersion according to any one of claims 1 to 5.
弁金属の多孔質体からなる陽極の表面に形成された誘電体層の表面に請求項1~5のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液を塗布し、乾燥させて固体電解質を形成する工程を有する、キャパシタの製造方法。 A method for manufacturing a capacitor, comprising the steps of applying the conductive composite dispersion liquid according to any one of claims 1 to 5 to the surface of a dielectric layer formed on the surface of an anode made of a porous valve metal body, and drying the applied liquid to form a solid electrolyte. 基材と、前記基材の少なくとも一部の面に形成された導電層とを備え、
前記導電層が、請求項1~5のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液の硬化物である、導電性積層体。
A substrate and a conductive layer formed on at least a portion of the surface of the substrate,
A conductive laminate, wherein the conductive layer is a cured product of the conductive composite dispersion according to any one of claims 1 to 5.
基材の表面の少なくとも一部に請求項1~5のいずれか一項に記載の導電性複合体分散液を塗布し、乾燥させて導電層を形成する工程を有する、導電性積層体の製造方法。 A method for producing a conductive laminate, comprising the steps of applying the conductive composite dispersion liquid according to any one of claims 1 to 5 to at least a portion of the surface of a substrate and drying the applied dispersion to form a conductive layer.
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