[發明專利]導電聚合物及其制備方法,導電聚合物分散體,和固體電解電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201110070352.0
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102199288A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 信田知希;菅原康久;吉田雄次;鈴木聰史;富岡泰宏
• 申請（專利權）人: NEC東金株式會社
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;C08G61/12;C08L79/04;C08L65/00;H01G9/028;H01G9/15
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

技術領域

本發明的示例性實施方案涉及導電聚合物及其制備方法，導電聚合物分散體，以及使用該導電聚合物的固體電解電容器及其制備方法。

背景技術

導電聚合物被用于電容器的電極，染料敏化太陽能電池、有機薄膜太陽能電池等的電極，電致發光顯示器的電極等。作為這樣的導電聚合物材料，含有通過聚合吡咯，噻吩，3，4-亞乙二氧基噻吩，苯胺等得到的導電聚合物的材料是已知的。即使導電聚合物的類型相同，它們也根據許多因素如用于制備導電聚合物的方法和它們的組成而具有不同的物理性質如導電率，并因此而進行了各種研究。

另外，導電聚合物分散體通常作為分散體或在水性溶劑中的溶液、或在有機溶劑中的溶液的形式提供，并且通過在使用時除去溶劑而被用作導電聚合物。但是，得到的導電聚合物的物理性質根據導電聚合物分散體的狀態而不同，因此對用于制備導電聚合物分散體的方法進行了各種研究。

JP7-90060A公開了關于聚噻吩的溶液(分散體)及其制備方法，以及將該溶液(分散體)應用于塑料模制品的抗靜電處理的技術。聚噻吩的分散體包括：作為分散體介質的水或水混溶性有機溶劑和水的混合物，由3，4-二烷氧基噻吩的結構單元組成的聚噻吩，和衍生自分子量在2,000至500,000范圍內的聚苯乙烯磺酸的聚陰離子。在分子量在2,000至500,000范圍內的聚苯乙烯磺酸的聚陰離子存在下，通過化學氧化聚合得到聚噻吩。據說這樣可以形成透明的抗靜電膜。

JP2004-59666A公開了關于聚(3，4-二烷氧基噻吩)和聚陰離子之間的復合物的水分散體及其制備方法，以及含有該水分散體的涂料組合物和包括通過涂覆該組合物形成的透明導電膜的涂布基底的技術。該水分散體通過如下方法得到：在水性溶劑中且在聚陰離子存在下使用過氧二硫酸作為氧化劑聚合3，4-二烷氧基噻吩。備選地，該水分散體通過如下方法得到：使用氧化劑，在聚陰離子存在下，在反應溶液的pH通過加入選自水溶性的無機酸和有機酸中的酸而降低的情況下，在水性溶劑中將3，4-二烷氧基噻吩化學氧化聚合。據說這樣可以形成透明度優異的導電薄膜。

國際公布WO?2009/131012公開了關于導電組合物分散體、導電組合物和使用上述導電組合物作為固體電解質的固體電解電容器的技術。導電組合物的分散體的特征在于含有導電聚合物，所述導電聚合物通過在聚苯乙烯磺酸和選自苯酚磺酸酚醛清漆樹脂和磺化聚酯中的至少一種的存在下，在水中或在水混溶性溶劑和高沸點溶劑的混合物的水溶液中，對噻吩或其衍生物進行氧化聚合而獲得。據稱所得導電組合物具有高導電率和優異的耐熱性，并且適于用作固體電解電容器的電解質，并且通過使用該導電組合物作為固體電解質可以提供具有小的ESR并且在高溫條件下具有高可靠性的固體電解電容器。

JP2004-514753A涉及可分散的聚合物粉末及其制備和應用，并且公開了用于制備主要含有具有噻吩重復單元的聚合物T和至少一種另外的聚陰離子聚合物P的可分散的粉末的技術，其中將含有具有噻吩重復單元的聚合物T和至少一種另外的聚陰離子聚合物P的分散體或溶液與和水形成共沸混合物的化合物混合，通過共沸蒸餾將水移除，并且將獲得的聚合物分離并干燥。

JP2009-1624A公開了關于提供具有高導電率、高透明度和優異的耐熱性的導電聚合物的技術，以及利用該導電聚合物的優異性質的應用，比如作為抗靜電材料和固體電解電容器。使用聚苯乙烯磺酸作為分散劑和摻雜劑，在所述聚苯乙烯磺酸中，數均分子量為50,000至1,000,000，溴和氯的總殘余量(總含量)為500ppm以下，并且苯乙烯磺酸單體的殘余量(含量)為1重量％以下。這種聚苯乙烯磺酸起到優異的分散劑的作用，并且在導電聚合物的合成過程中，即在化學氧化聚合過程中均勻地分散氧化劑和可聚合單體，并且作為摻雜劑被引入到合成的導電聚合物中而表現出優異的導電性。據認為，上述起到優異的分散劑作用的聚苯乙烯磺酸是可以合成具有高透明度、高導電率和優異的耐熱性的導電聚合物的因素。