用于制造层组合物的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制造层组合物(9)的工艺，包括以下工艺步骤：a)提供具有基板表面(11)的基板(10)；b)在该基板表面(11)的至少一部分上形成稳定的导电聚合物层(12)，该稳定的导电聚合物层(12)的形成包括以下工艺步骤：b1)在该基板表面(11)的至少一部分上形成包含导电聚合物的导电聚合物层(13)；b2)将包含至少一种稳定剂(7)和至少一种溶剂或分散剂的液体稳定剂相施加到在用于稳定剂层(14)的形成的工艺步骤b1)中获得的该导电聚合物层(13)上，其中该至少一种稳定剂(7)是类黄酮。本发明专利技术还涉及一种层组合物并且涉及层组合物的用途。还涉及一种层组合物并且涉及层组合物的用途。还涉及一种层组合物并且涉及层组合物的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造层组合物的工艺
[0001]本专利技术整体涉及一种用于例如通过用稳定剂处理导电聚合物来制造层组合物的工艺、层组合物以及这种层组合物的用途。
[0002]来自聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩类的导电聚合物是从文献中已知的。尤其是聚(3,4
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亚烷基二氧噻吩)分散体最近已经获得了技术重要性，因为它们可用于例如制造导电或抗静电涂层(参见例如EP 440 957A1)。然而，在实践中，已经发现，来自此类分散体的涂层的电导率对于在更高温度下的实际应用而言并不总是足够稳定的。
[0003]EP 1 798 259 A1和WO 2008/055834 A1描述了如果例如添加没食子酸(3,4,5
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三羟基苯甲酸)的衍生物，则可以提高包含聚噻吩分散体的涂层的电导率的热稳定性。然而，这些稳定剂的添加通常导致所使用的分散体变得不稳定。此外，这些稳定剂不能被添加到用于制造导电涂层的单体和氧化剂的反应性混合物中，因为这些稳定剂例如通过与氧化剂络合而干扰氧化聚合。
[0004]因此，仍旧需要用于由具有改进的温度稳定性的导电聚合物来制造导电层和包含这些的层组合物的工艺。
[0005]包含导电聚合物的导电层组合物的主要应用领域之一是固体电解质电容器。
[0006]可商购获得的电解质电容器通常由多孔金属电极、金属表面上的氧化物层、被引入到多孔结构中的导电材料(通常为固体)、外部电极(接触)诸如例如银层以及另外的电触点和封装件组成。经常使用的电解质电容器是钽电解质电容器，该钽电解质电容器的阳极电极由阀金属钽制成，在该阳极电极上已经通过阳极氧化(也称为“形成”)生成均匀的五氧化二钽介电层。液体或固体电解质形成电容器的阴极。此外经常采用铝电容器，该铝电容器的阳极电极由阀金属铝制成，在该阳极电极上通过阳极氧化生成了均匀的电绝缘氧化铝层作为电介质。在此，此外液体电解质或固体电解质形成电容器的阴极。铝电容器通常被构造为卷绕式电容器或堆叠型电容器。
[0007]π
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缀合聚合物由于其高电导率而特别适合作为上述电容器中的固体电解质。π
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缀合聚合物也称为导电聚合物或合成金属。它们的经济重要性日益增加，因为在可加工性、重量和通过化学改性有针对性地调节性质方面，聚合物优于金属。已知的π
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缀合聚合物的示例是聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚亚苯基和聚(对
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亚苯基
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亚乙烯基)，技术上使用的特别重要的聚噻吩是聚(3,4
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亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)，因为其在氧化形式下具有非常高的电导率。
[0008]基于导电聚合物的固体电解质可以以各种方法和方式施加到氧化物层。例如，EP 0 340 512 A1描述了由3,4
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亚乙基二氧噻吩制备固体电解质及其在电解质电容器中的用途。根据该公开的教导，将3,4
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亚乙基
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二氧噻吩原位聚合到氧化物层上。
[0009]在另一方面，DE
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A
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10 2005 043828描述了一种用于在电容器中制造固体电解质的工艺，其中将包含已经聚合的噻吩的分散体(例如，从现有技术已知的PEDOT/PSS分散体)施加到氧化物层，并且然后通过蒸发去除分散剂。在此上下文中，WO 2012/041507 A1公开了一种用于制造层组合物的工艺，其中将稳定剂层施加到优选基于PEDOT/PSS的导电聚合物层上，并且其中该稳定剂是具有至少两个OH基团的芳族化合物。在WO 2012/041507A1中
使用的优选稳定剂是单宁酸。
[0010]通常，根据本专利技术的目的是消除或至少减轻从现有技术中出现的缺点。
[0011]此外，本专利技术的目的是提供可以容易地制造并且在电容器和另外的用途中显示出良好性质的层组合物，诸如抗静电层组合物。此外，提供了一种用于制造这些层组合物的工艺，该工艺可以容易地在商业上使用，特别是在上述用途中。
[0012]另一个目的是改进此类层组合物的热稳定性，优选地在高温和高湿度条件下，并且尤其是作为聚合物固体电解质电容器。
[0013]此外，根据本专利技术的一个目的是提供一种层组合物，该层组合物尤其是作为电容器显示出有利的性质，诸如尽可能少地增加的等效串联电阻(ESR)以及同样尽可能少地增加的耗散因子，同时在暴露于热量或热量和湿度期间具有尽可能恒定的电容。在层的情况下，在用热量或热量和湿度处理时要实现表面电阻的尽可能低的增加。
[0014]实现上述目的中的至少一个目的的贡献由一种用于制造层组合物的工艺做出，该工艺包括以下工艺步骤：
[0015]a)提供具有基板表面的基板；
[0016]b)在基板表面的至少一部分上形成稳定的导电聚合物层，该稳定的导电聚合物层的形成包括以下工艺步骤：
[0017]b1)在基板表面的至少一部分上形成包含导电聚合物的导电聚合物层；
[0018]b2)将包含至少一种稳定剂和至少一种溶剂或分散剂的液体稳定剂相施加到在用于稳定剂层的形成的工艺步骤b1)中获得的导电聚合物层上，其中该至少一种稳定剂是类黄酮。
[0019]已经完全令人惊讶地发现，以施加到导电聚合物层的层上的稳定剂层的形式(特别是在电容器中)使用选自由类黄酮、没食子酸或它们的混合物构成的组的稳定剂，会导致显著改进该层或该电容器的热稳定性。
[0020]在此，导电层被理解为除其他外也指已经具有低电导率并且通常也被称为抗静电层的那些层。通常，层的电导率是指这些层具有优选地在1μS/cm至10,000S/cm范围内的电导率。
[0021]首先在根据本专利技术的工艺的工艺步骤a)中提供基板。基板可由例如纸、聚合物、玻璃或陶瓷制成。对于光学用途，基板优选地是透明的或透光的。透明基板可由玻璃、超薄玻璃(柔性玻璃)或塑料制成。特别合适的塑料是：聚碳酸酯、聚酯诸如例如PET和PEN(聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯)、共聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯或环状聚烯烃或环状烯烃共聚物(COC)、氢化苯乙烯聚合物或氢化苯乙烯共聚物。可以使用刚性或柔性基板。
[0022]在该用途的特定实施方案中，诸如在电容器中，优选的是基板包含电极材料的电极主体，该电极材料的表面至少部分地被电介质覆盖。在本专利技术中，涂覆有电介质的电极主体被称为阳极主体。除了电极和电介质之外，阳极主体还可以具有另外的层。阳极主体的表面(通常是电介质，其任选地还可以具有另外的层)在本专利技术的上下文中是基板表面。
[0023]原则上，可通过压制高表面积的阀金属粉末并将其烧结以得到大部分多孔电极主体来制备电极主体。优选地阀金属(诸如例如钽)的电接触线通常也被压入电极主体中。然后，例如通过电化学氧化，用电介质(即，氧化物层)涂覆电极主体。另选地，也可以对金属箔
进行蚀刻并通过电化学氧化用电介质涂覆，以便获得具有多孔区域的阳极箔。在卷绕式电容器中，具有多孔区域的阳极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造层组合物(9)的方法，包括以下方法步骤：a)提供具有基板表面(11)的基板(10)；b)在所述基板表面(11)的至少一部分上形成稳定的导电层(12)，所述稳定的导电聚合物层(12)的所述形成包括以下方法步骤：b1)在所述基板表面(11)的至少一部分上形成包含导电聚合物的导电聚合物层(13)；b2)将包含至少一种稳定剂(7)和至少一种溶剂或分散剂的液体稳定剂相施加到在用于稳定剂层(14)的所述形成的方法步骤b1)中获得的所述导电聚合物层(13)上，其中所述至少一种稳定剂(7)是类黄酮。2.根据权利要求1所述的方法，其中在方法步骤b)中，在所述基板表面(12)上原位形成所述导电聚合物层(13)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在方法步骤b2)中施加所述液体稳定剂相之后，在另外的方法步骤b3)中至少部分地去除所述溶剂或分散剂。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述稳定剂(7)是类黄酮，所述类黄酮选自由二氢黄酮醇、黄烷酮以及它们的混合物构成的组。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述稳定剂(7)是黄烷酮。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述稳定剂(7)是柚皮素。7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中所述基板(11)包括电极材料(2)的电极主体(1)，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：贺利氏德国有限两合公司，
类型：发明
国别省市：