一种导电性高分子组合物，含有导电性高分子和聚阴离子，以及醚类化合物，导电性高分子为由聚吡咯类及其衍生物，聚噻吩类及其衍生物，聚苯胺及其衍生物，聚乙醛类及其衍生物，聚１，２－亚乙烯基噻吩类及其衍生物，聚乙烯咔及其衍生物以及这些化合物的共聚物，该醚类化合物为化学式Ⅰ所示，Ｒ↓［２］－（Ｏ－Ｒ↓［１］）↓［ｎ］－Ｒ↓［３］（化学式Ⅰ中，Ｒ↓［２］或Ｒ↓［３］中至少有一个为任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类，任意置换的醇类中的一种，ｎ为１～２０的整数）。一种固体电解电容器，其固体电解质层中至少有一层包含导电性高分子和聚阴离子，以及具有任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类，任意置换的醇类中的一种官能团的醚类化合物。此电容器具有优异电气容量性能和高温安定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导电性高分子组合物，以及用于固体电解电容器(electrolytic capacitor ) 中的固体电解质，还涉及使用该固体电解质的固体电解电容器和表面装配传输线元件。
技术介绍
包括导电性高分子的导电性高分子组合物有望应用于导电用途，导电涂料，防静电剂， 电磁波屏蔽材料，透明性导电材料，电池材料，电容器材料，传感器，电子设备材料，半导电材料，静电式复印部件，转印部件，太阳能电池，有机发光二极管，场发射型显示器(FED)， 触摸屏，电致发光片(Electroluminance)，有机薄膜晶体管(Organic thin-film transistor)， 电子纸(印aper)，电子照相材料等。近年来，随着电子仪器的数字化，逐渐要求降低所使用的电容器在高频区域的阻抗。为 适应该要求，逐渐使用了具有例如由铝，钽(Ta),铌(Nb)等阀作用的金属的多孔体构成的阳 极，由所述阀作用的金属的氧化膜构成的介电氧化物膜，然后在该氧化物膜上形成作为固体 电解质的导电性高分子层，碳层，以及银层而成的阴极来获得。作为该功能性电容器的固体电解质的导电性高分子层，使用吡咯，噻吩，苯胺等作为单 体。当形成所述电容器固体电解质的导电性高分子时，主要使用化学氧化聚合方法，该方法 通过向导电性高分子中添加氧化剂和掺杂剂，从而在金属多孔体的氧化物膜上引起反应形成 导电性高分子层(参见专利文献1 ，例如日本未审专利申请公开专利特开平05-166681)。另一方面，还使用下列技术，不在金属多孔体的氧化物膜上进行聚合，而是通过独立地 制备可溶性导电性高分子溶液，浸渍该导电性高分子溶液进入金属多孔体，然后干燥成涂膜， 从而在氧化物膜上形成导电性高分子层(参见专利文献2，日本未审专利申请公开 2001-023437)。在专利文献2的技术中，可溶性导电性高分子的分子量与其进入多孔体内部的渗透性通 常成反比关系，而涂膜的电阻与导电性高分子的分子量则倾向于成比例。因此，如果只用可 溶性导电性高分子溶液来形成电容器的固体电解质，则电容器的ESR和电容具有两者选一的 关系，因此使用的实例很少。通常采取如下方法使用可溶性导电性高分子溶液(l)尽管其进入多孔体的渗透性低，分子量大的可溶性聚合物被用以制备能够形成具有低 电阻的导电性高分子的可溶性导电性高分子溶液，从而与化学氧化聚合方法结合在多孔体的 最外层表面附近形成较厚的导电性高分子层。(2)尽管其电阻高，分子量小的可溶性导电性高分子被用以制备甚至在多孔体内部也可促进导电性高分子层形成的可溶性导电性高分子溶液，从而与电解聚合方法结合将导电性高分子层用作电解聚合中的基质。3,4-乙烯二氧噻吩(以下称作ED0T)是己经开始得到广泛应用的单体，其一大特点就是能获得低电阻导电性高分子，因此，当ED0T用于可溶性导电性高分子中时，常使用类似于(l)的使用方法。现在，使用类似(l)的方法时，与仅由化学氧化聚合形成的导电性高分子相比，由可溶性导电性高分子溶液形成的导电性高分子只能形成具有几倍至100倍或更高电阻率的聚合物层，此外，其在高温下的稳定性也差，而且电阻会在短时间内升高，在固体电解电容器应用中是一个问题。通常，所谓导电性高分子是聚吡咯类，聚噻吩类，聚乙炔类，聚亚苯类，聚亚苯基1，2-亚乙烯类，聚苯胺类，聚乙醛类，聚l，2-亚乙烯基噻吩类，以及这些物质的共聚物等。这些导电性高分子可以通过化学氧化聚合法和电解聚合法制备。电解聚合法是用可导电性高分子的单体和掺杂剂组成的固体电解质混合溶液，加入预先制成的电极材料，在电极上形成导电性高分子薄膜。因此，很难大量地制备。与此相比，在化学氧化聚合法中没有这样的限制，导电性高分子的单体和合适的氧化剂及催化剂，就可以得到大量的导电性高分子。但是，在化学氧化聚合法中，随着导电性高分子主链的生长，有机溶剂的溶解性将降低。因此，得到的多为不溶的固形粉体，这种状态很难应用。为解决以上问题，提出了如下方案通过导入适当的取代基或用聚阴离子化合物进行增大有机溶剂的溶解性。作为可溶性导电性高分子的例子，在市场上有H.C.Starck - VTECHLtd.生产的Baytron-P等。此导电性高分子具有高电阻并且在高温度下电阻显著增大的问题。
技术实现思路
本专利技术为解决导电性高分子的高电阻问题，在高温度下电阻显著增大问题。而且解决使用导电性高分子的固体电解电容器的性能，以及解决高温环境下的性能低下等问题。本专利技术是提供一种能够获得涂膜的导电性高分子组合物，此涂膜是具有减小的电阻率，而且在高温环境下也能维持低电阻率。本专利技术的导电性高分子组合物是具有导电性高分子和聚阴离子，以及含有醚类化合物来组成，该醚类化合物中至少有任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类中的一种官能团。本专利技术的导电性高分子组合物中，还可以含有掺杂剂，导电性调整结合剂，树脂成分，导电性微粒子，离子化合物。本专利技术的另一个目的是通过应用上述导电性高分子组合物的涂膜，提供一种固体电解以及具有优异ESR性能的固体电解电容器和应用该固体电解电容器的电路板。而且在高温环境下也能维持固体电解电容器的性能。本专利技术的固体电解电容器的固体电解质层中的至少一层包含导电性高分子和聚阴离子，以及醚类化合物来组成，该醚类化合物中至少有任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类，任意置换的醇类中的一种官能团。固体电解质层中还可以含掺杂剂，导电性调整结合剂，树脂成分，导电性微粒子，离子导电性化合物，离子化合物。在本专利技术中的导电性高分子组合物，可得到具有高导电率，导电率相对外部环境的稳定性优良，耐热性，长期稳定性等优点。本专利技术的固体电解电容器，可得到具有优异电气容量性能的固体电解电容器。而且在高温环境下也能维持固体电解电容器的性能。具体实施例方式下面，对本专利技术的使用例子进行说明。本专利技术并不局限于以下各例。例如，这些例子及方式的构成要素彼此间可相互对应或适当组合。该导电性高分子组合物是具有导电性高分子和聚阴离子，以及至少含有任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类中的一种官能团的醚类化合物来组成。根据需要可添加掺杂剂，有树脂成分，导电性调整剂，导电性微粒子，离子导电性化合物，离子化合物，分散剂，架桥剂等。(导电性高分子)作为本专利技术的导电性高分子只要是主链由共轨体系构成的有机高分子即可，没有特殊限制。例如可列举聚吡咯类及其衍生物，聚噻吩类及其衍生物，聚乙炔类及其衍生物，聚亚苯类及其衍生物，聚亚苯基1 ， 2 -亚乙烯类及其衍生物，聚苯胺类及其衍生物，聚乙醛类及其衍生物，聚1 , 2 -亚乙烯基噻吩类及其衍生物，以及这些的共聚物等。尤其是从在空气中能够保持化学性稳定，操作性良好方面考虑、优选使用聚吡咯类、聚噻吩类、聚亚苯基1 ， 2 -亚乙烯类、聚苯胺类。作为优选使用的导电性高分子的具体例子如聚吡咯，聚(3-甲基)吡咯，聚(3-羧基)吡咯，聚(3-甲基-4-羧乙基)吡咯，聚(3-甲氧基)吡咯，聚(3-己氧基)吡咯，聚(3-甲基-4-己氧基)吡咯等聚吡咯类；聚噻吩，聚(3-甲基)噻吩本文档来自技高网...
【技术保护点】
导电性高分子组合物，其特征在于至少包含导电性高分子，聚阴离子，以及醚类化合物，其中所述的导电性高分子为由聚吡咯类及其衍生物，聚噻吩类及其衍生物，聚苯胺及其衍生物，聚乙醛类及其衍生物，聚１，２－亚乙烯基噻吩类及其衍生物，聚乙烯咔及其衍生物以及这些化合物的共聚物中的至少一种；其中所述的聚阴离子含有羧基，磺酸基中的至少一种官能团；其中所述的醚类化合物为化学式Ⅰ所示，【化学式Ⅰ】Ｒ↓［２］－（Ｏ－Ｒ↓［１］）↓［ｎ］－Ｒ↓［３］（式中，Ｒ１为任意置换芳香族基，任意置换亚烷基；Ｒ２，Ｒ３分别为氢，任意置换的烷基，任意置换芳香族基，任意置换亚烷基，任意置换亚烯基（ａｌｋｅｎｙｌｅｎｅ），任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类，任意置换的醇类，任意置换的聚醋类，任意置换的氟化物类，任意置换硅类中的一种以上；ｎ为１～２０的整数）化学式Ⅰ中，Ｒ２或Ｒ３中至少有一个为任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类，任意置换的醇类中的一种。
【技术特征摘要】
1. 导电性高分子组合物，其特征在于至少包含导电性高分子，聚阴离子，以及醚类化合物，其中所述的导电性高分子为由聚吡咯类及其衍生物，聚噻吩类及其衍生物，聚苯胺及其衍生物，聚乙醛类及其衍生物，聚1，2-亚乙烯基噻吩类及其衍生物，聚乙烯咔及其衍生物以及这些化合物的共聚物中的至少一种；其中所述的聚阴离子含有羧基，磺酸基中的至少一种官能团；其中所述的醚类化合物为化学式I所示，化学式IR2-(O-R1)n-R3(式中，R1为任意置换芳香族基，任意置换亚烷基；R2，R3分别为氢，任意置换的烷基，任意置换芳香族基，任意置换亚烷基，任意置换亚烯基(alkenylene)，任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类，任意置换的醇类，任意置换的聚醋类，任意置换的氟化物类，任意置换硅类中的一种以上；n为1～20的整数)化学式I中，R2或R3中至少有一个为任意置换的乙烯类，任意置换的乙烯醚类，任意置换的丙烯酰胺类，任意置换的丙烯酸类，任意置换的乙烯醇类，任意置换的醇类中的一种。2. 根据权利要求l所述的导电性高分子组合物，其中所述的醚类化合物为醚类化合物的 架桥体。3. 根据权利要求l， 2所述的一种导电性高分子组合物，还含有掺杂剂，导电性调整結 合剤，树脂成分，导电性微粒子，离子化合物中的至少一种。4. 固体电解质，其特征在于含有权利要求1 3中所述的一种导电性高分子组合物。5. 固体电解电容器，其特征在于至少具有由阀作用的金属的多孔体制成的...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁俊禄，
申请(专利权)人：郑州泰达电子材料科技有限公司，宁俊禄，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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