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公開番号2025011517
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113686
出願日2023-07-11
発明の名称導電性高分子分散液及びその製造方法、並びにキャパシタ及びその製造方法
出願人信越ポリマー株式会社
代理人個人,個人
主分類C08L 65/00 20060101AFI20250117BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】キャパシタの製造に適した低粘度の導電性高分子分散液及びその製造方法並びにキャパシタ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】キャパシタ10を製造する方法であって、π共役系導電性高分子と、炭素数4～12のアルキルホスホン酸と、ポリアニオンと、水系分散媒とを含む導電性高分子分散液を用い、例えば、弁金属の多孔質体からなる陽極11の表面に形成された誘電体層12の表面に、その導電性高分子分散液を塗布し、乾燥させて固体電解質層14を形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
π共役系導電性高分子と、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸と、ポリアニオンと、水系分散媒とを含む導電性高分子分散液。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記水系分散媒の総質量に対する水の含有量が７０質量％以上である、請求項１に記載の導電性高分子分散液。
【請求項３】
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２に記載の導電性高分子分散液。
【請求項４】
ポリアニオンと、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸と、水系分散媒とを含む反応液で、π共役系導電性高分子を形成するモノマーを重合することにより、
前記π共役系導電性高分子及び前記ポリアニオンと、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸とを含む導電性複合体を形成する重合工程を有する、導電性高分子分散液の製造方法。
【請求項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、π共役系導電性高分子及びポリアニオンと、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸とを含む導電性複合体を含有する、キャパシタ。
【請求項６】
前記固体電解質層が、塩基性化合物をさらに含有する、請求項５に記載のキャパシタ。
【請求項７】
前記塩基性化合物が、窒素含有芳香族化合物である、請求項６に記載のキャパシタ。
【請求項８】
前記固体電解質層が、水酸基を二つ以上含むポリオール化合物をさらに含有する、請求項７に記載のキャパシタ。
【請求項９】
前記ポリオール化合物が、ジエチレングリコールである、請求項８に記載のキャパシタ。
【請求項１０】
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、導電性高分子分散液を塗布し、乾燥させて固体電解質層を形成する工程を有する、キャパシタの製造方法であって、
前記導電性高分子分散液は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンと、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸を含む導電性複合体と、前記導電性複合体を分散させる水系分散媒とを含む、キャパシタの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、π共役系導電性高分子を含有する導電性高分子分散液及びその製造方法、並びにキャパシタ及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
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。このような導電性複合体が分散された導電性高分子分散液（導電性高分子含有液）を用いて形成した固体電解質層を備えたキャパシタが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１００７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等のキャパシタの固体電解質層は、陽極の表面に化成処理で形成された誘電体層に導電性高分子分散液を塗布し、その塗膜を乾燥・固化することにより形成される。
塗布する導電性高分子分散液には、多孔質な誘電体層の内部や、陽極と陰極の狭い隙間に含侵することが求められる。このため、キャパシタの製造に使用される導電性高分子分散液の粘度は低いことが好ましい。
【０００５】
本発明は、キャパシタの製造に適した低粘度の導電性高分子分散液及びその製造方法、並びにキャパシタ及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］ π共役系導電性高分子と、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸と、ポリアニオンと、水系分散媒とを含む導電性高分子分散液。
［２］前記水系分散媒の総質量に対する水の含有量が７０質量％以上である、［１］に記載の導電性高分子分散液。
［３］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］又は［２］に記載の導電性高分子分散液。
［４］ポリアニオンと、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸と、水系分散媒とを含む反応液で、π共役系導電性高分子を形成するモノマーを重合することにより、前記π共役系導電性高分子及び前記ポリアニオンと、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸とを含む導電性複合体を形成する重合工程を有する、導電性高分子分散液の製造方法。
［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、π共役系導電性高分子及びポリアニオンと、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸とを含む導電性複合体を含有する、キャパシタ。
［６］前記固体電解質層が、塩基性化合物をさらに含有する、［５］に記載のキャパシタ。
［７］前記塩基性化合物が、窒素含有芳香族化合物である、［５］または［６］に記載のキャパシタ。
［８］前記固体電解質層が、水酸基を二つ以上含むポリオール化合物をさらに含有する、［５］～［７］のいずれかに記載のキャパシタ。
［９］前記ポリオール化合物が、ジエチレングリコールである、［８］に記載のキャパシタ。
［１０］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、導電性高分子分散液を塗布し、乾燥させて固体電解質層を形成する工程を有する、キャパシタの製造方法であって、前記導電性高分子分散液は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンと、炭素数４～１２のアルキルホスホン酸を含む導電性複合体と、前記導電性複合体を分散させる水系分散媒とを含む、キャパシタの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の導電性高分子分散液にあっては、粘度が低いので、塗布対象物に含侵させることが容易であり、キャパシタの製造に適している。
本発明の導電性高分子分散液の製造方法によれば、粘度が低い導電性高分子分散液を調製することができる。
本発明のキャパシタは等価直列抵抗（ＥＳＲ）が低減し、性能が優れる。
本発明のキャパシタの製造方法によれば、上記優れたキャパシタを容易に製造することができる。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明のキャパシタの一実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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