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JP2008166592A - Method for manufacturing anode body for solid electrolytic capacitor and anode for solid electrolytic capacitor - Google Patents

Method for manufacturing anode body for solid electrolytic capacitor and anode for solid electrolytic capacitor Download PDF

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JP2008166592A
JP2008166592A JP2006355980A JP2006355980A JP2008166592A JP 2008166592 A JP2008166592 A JP 2008166592A JP 2006355980 A JP2006355980 A JP 2006355980A JP 2006355980 A JP2006355980 A JP 2006355980A JP 2008166592 A JP2008166592 A JP 2008166592A
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solid electrolytic
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anode
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美希 稲岡
Takahiro Omura
貴宏 大村
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an anode for a solid electrolytic capacitor which has a sufficient opening gap and meanwhile can obtain a metal sintered compact having a high mechanical strength, and the anode for the solid electrolytic capacitor. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the anode for the solid electrolytic capacitor has: a step 1 of mixing a sintering property metal particle, a heating annihilation property resin particle containing a polyoxyalkylene resin and a dispersive solvent, and preparing and drying a mixture; a step 2 of molding the mixture, thereby molding a molding; and a step 3 of sintering the molding. In the method for manufacturing the anode for the solid electrolytic capacitor, the mixture contains the heating annihilation property resin particle having a solids content ratio of 0.01 to 20 wt.% with respect to the sintering property metal particle, and the heating annihilation property resin particle has a mean particle size of 0.1 to 5 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、充分な空隙を有しつつ、機械的強度の高い金属焼結体を得ることが可能な固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法及び固体電解コンデンサ用陽極体に関する。 The present invention relates to a method for producing a solid electrolytic capacitor anode body and a solid electrolytic capacitor anode body capable of obtaining a metal sintered body having high mechanical strength while having sufficient voids.

固体電解コンデンサは、携帯電話、パソコン、デジタルカメラ等に用いるコンデンサ素子として急速にその用途が拡大している。
図3に、固体電解コンデンサの構造を模式的に説明する断面図を示した。固体電解コンデンサ11は、アルミニウム等の金属からなる陽極層12が、酸化皮膜13と電解質層14とを介して陰極層15と対向する構造を有している。ここで、電子のやりとりは、陽極層12と接する酸化皮膜13及び電解質層14の界面を介して行われることから、より大容量のコンデンサとするためには、陽極層11と酸化皮膜13及び電解質層14との界面の表面積を大きくすることが有効である。
The use of solid electrolytic capacitors is rapidly expanding as a capacitor element used in mobile phones, personal computers, digital cameras and the like.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the solid electrolytic capacitor. The solid electrolytic capacitor 11 has a structure in which an anode layer 12 made of a metal such as aluminum is opposed to a cathode layer 15 with an oxide film 13 and an electrolyte layer 14 interposed therebetween. Here, since the exchange of electrons is performed through the interface between the oxide film 13 and the electrolyte layer 14 in contact with the anode layer 12, in order to obtain a capacitor having a larger capacity, the anode layer 11, the oxide film 13 and the electrolyte are used. It is effective to increase the surface area of the interface with the layer 14.

表面積の大きな陽極体を形成する方法として、従来は陽極体の表面をエッチングする等の方法が行われていたが、更に、大容量化を行うために細孔を有する金属焼結体を陽極体として用いることが提案されている。
細孔を有する金属焼結体を製造する方法としては、例えば、アルミニウム等の弁作用金属の微粉末に、樟脳やアクリル系樹脂等を有機溶剤と混合したバインダを添加して混合し、その後、有機溶剤を揮発して除去した有機処理弁作用金属微粉末を用い、これをプレス加圧成型した後、真空中で高温加熱して焼結する方法が行われていた。しかしながら、この方法では、得られる金属焼結体の細孔の孔径が小さくなりすぎて、細孔内部にまで酸化皮膜や電解質層を形成しにくくなり、充分な表面積拡大効果が得られず、ひいては固体電解コンデンサの容量拡大効果が得られないという問題があった。
As a method of forming an anode body having a large surface area, conventionally, a method such as etching the surface of the anode body has been performed. However, in order to increase the capacity, a sintered metal body having pores is used as the anode body. It has been proposed to be used as
As a method for producing a sintered metal body having pores, for example, to a fine powder of valve action metal such as aluminum, a binder mixed with camphor or acrylic resin or the like and mixed with an organic solvent, and then mixed, An organic processing valve action metal fine powder that has been removed by volatilization of an organic solvent has been used, and after press-molding it, a method of sintering by heating at high temperature in vacuum has been performed. However, in this method, the pore diameter of the pores of the obtained metal sintered body becomes too small, and it becomes difficult to form an oxide film or an electrolyte layer inside the pores, and a sufficient surface area expansion effect cannot be obtained. There was a problem that the capacity expansion effect of the solid electrolytic capacitor could not be obtained.

これに対して特許文献1には、金属焼結体を製造する際に、弁作用金属のバインダとして粒子径が50μm以下の顆粒状のバインダを用いる方法が開示されている。この方法によれば、焼結時にバインダが除去されたときにバインダの跡が細孔として残るため、比較的孔径の大きな細孔が均一に形成された金属焼結体が得られ、この金属焼結体を陽極層として用いれば、固体電解コンデンサの等価直列抵抗やtanδ特性を改善できるとしている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a method of using a granular binder having a particle diameter of 50 μm or less as a valve action metal binder when manufacturing a sintered metal body. According to this method, since the traces of the binder remain as pores when the binder is removed during sintering, a sintered metal body in which pores having relatively large pore diameters are uniformly formed is obtained. The use of the bonded body as the anode layer is said to improve the equivalent series resistance and tan δ characteristics of the solid electrolytic capacitor.

しかしながら、特許文献1記載の方法では、充分に高い空隙率を有する金属焼結体を得ようとして顆粒状バインダを多量に添加すると、必要以上の高温で長時間脱脂及び焼成を行う必要があり、製造工程に長時間を要するとともに、顆粒状バインダの燃焼熱の増加により得られる金属焼結体に大きな歪みがかかり、クラックが生じることがあるという問題があった。 However, in the method described in Patent Document 1, when a large amount of a granular binder is added in order to obtain a sintered metal body having a sufficiently high porosity, it is necessary to perform degreasing and firing for a long time at an unnecessarily high temperature. The manufacturing process requires a long time, and the metal sintered body obtained by increasing the combustion heat of the granular binder is greatly strained, which may cause cracks.

また、特許文献2には、成形体の成形工程において、弁作用金属の粉末に、粒子状又は繊維状であり、平均粒子径が1〜100μmである固形アクリル樹脂を3〜10重量%混合した粉末を用いて成形体を成形した後、焼結を行う固体電解コンデンサの製造方法が記載されている。このような方法を用いた場合、得られる金属焼結体は空孔率が高いものとなるため、細孔の内部にまで酸化皮膜や電解質層を形成することができ、抵抗値が小さく、良好なtanδ特性を有する固体電解コンデンサが得られるとしている。 Further, in Patent Document 2, 3 to 10% by weight of a solid acrylic resin that is in the form of particles or fibers and has an average particle diameter of 1 to 100 μm is mixed with the valve action metal powder in the molding step of the molded body. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor is described in which a molded body is molded using powder and then sintered. When such a method is used, the obtained metal sintered body has a high porosity, so an oxide film or an electrolyte layer can be formed even inside the pores, and the resistance value is small and good. A solid electrolytic capacitor having excellent tan δ characteristics is obtained.

しかしながら、実際に特許文献2の方法を用いた場合、弁作用金属同士の接着性が悪く、得られる金属焼結体の機械的強度が低くなるため、焼結体に歪みやクラックが生じていた。また、金属焼結体に形成される細孔の大きさについても不均一でバラツキが生じていた。その結果、作製される固定電解コンデンサはtanδ特性に劣るものとなっていた。また、特許文献2の方法では、バインダの樹脂成分として加熱分解性の低い樹脂を用いていることから、低温、短時間で焼結させることができず、これに起因して、金属焼結体に歪みやクラックが生じたり、生産性が低下したりするという問題もあった。
従って、充分な空隙を有しつつ、機械的強度の高い金属焼結体を得ることが可能な固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法が求められていた。
特開平10−275746号公報 特許第2921464号公報
However, when the method of Patent Document 2 was actually used, the adhesion between valve metals was poor, and the mechanical strength of the resulting metal sintered body was low, so that the sintered body was distorted and cracked. . Moreover, the size of the pores formed in the sintered metal body was also nonuniform and varied. As a result, the produced fixed electrolytic capacitor was inferior in tan δ characteristics. Further, in the method of Patent Document 2, since a resin having low heat decomposability is used as the resin component of the binder, it cannot be sintered at a low temperature in a short time. There are also problems such as distortion and cracks, and productivity.
Therefore, there has been a demand for a method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor, which can obtain a metal sintered body having high mechanical strength while having sufficient voids.
JP-A-10-275746 Japanese Patent No. 2912464

本発明は、上記現状に鑑み、充分な空隙を有しつつ、機械的強度の高い金属焼結体を得ることでき、大容量の固体電解コンデンサに使用することが可能な固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法及び固体電解コンデンサ用陽極体を提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention can provide a sintered metal body having a high mechanical strength while having sufficient voids, and can be used for a large-capacity solid electrolytic capacitor. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and an anode body for a solid electrolytic capacitor.

本発明は、焼結性金属粒子、ポリオキシアルキレン樹脂を含有する加熱消滅性樹脂粒子及び分散溶媒を混合し、混合物を調製、乾燥する工程1、前記混合物を成形することにより、成形体を成形する工程2、及び、前記成形体を焼結する工程3を有する固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法であって、前記混合物は、焼結性金属粒子に対して、固形分比で0.01〜20重量%の加熱消滅性樹脂粒子を含有し、前記加熱消滅性樹脂粒子は、平均粒子径が0.1〜5μmである固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
The present invention comprises a step 1 of mixing a sinterable metal particle, a heat extinguishing resin particle containing a polyoxyalkylene resin, and a dispersion solvent to prepare and dry the mixture, and molding the mixture to form a molded body. A solid electrolytic capacitor anode body having a step 2 and a step 3 for sintering the molded body, wherein the mixture has a solid content ratio of 0.01 to the sinterable metal particles. It is a manufacturing method of the anode body for solid electrolytic capacitors containing -20weight% of heat extinction resin particles, and the said heat extinction resin particles are 0.1-5 micrometers in average particle diameter.
The present invention is described in detail below.

本発明者らは、鋭意検討の結果、焼結性金属粒子に対して、所定の平均粒子径及び含有量の加熱消滅性樹脂粒子及び分散溶媒を混合し、成形・焼結を行うことにより、充分な空隙を有しつつ、高い機械的強度を有することから、歪みやクラックが発生することがない金属焼結体を得ることでき、大容量の固体電解コンデンサに使用することが可能な固体電解コンデンサ用陽極体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the inventors have mixed the heat-extinguishing resin particles having a predetermined average particle diameter and content and a dispersion solvent with respect to the sinterable metal particles, and performing molding and sintering, Solid electrolysis that can be used for large-capacity solid electrolytic capacitors because it has high mechanical strength while having sufficient voids, so that it can obtain a sintered metal that does not generate distortion or cracks. The inventors have found that an anode body for a capacitor can be obtained, and have completed the present invention.

本発明の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法では、まず、焼結性金属粒子、ポリオキシアルキレン樹脂を含有する加熱消滅性樹脂粒子及び分散溶媒を混合し、混合物を調製、乾燥する工程1を行う。なお、焼結性金属粒子、加熱消滅性樹脂粒子及び分散溶媒を混合した後、乾燥し、焼結性金属粒子と加熱消滅性樹脂粒子とからなる粒子を作製する工程(造粒工程)も工程1に含まれる。 In the method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor of the present invention, first, Step 1 of mixing sinterable metal particles, heat-extinguishing resin particles containing a polyoxyalkylene resin, and a dispersion solvent to prepare and dry the mixture is performed. Do. In addition, after mixing the sinterable metal particles, the heat extinguishing resin particles and the dispersion solvent, the step of drying to produce particles composed of the sinterable metal particles and the heat extinguishing resin particles (granulation step) is also a step. 1 included.

図1は、本発明の工程1を行い、造粒を行った後の焼結性金属粒子と加熱消滅性樹脂粒子との混合状態を示す模式図である。図1に示すように、本発明では、後述する所定の平均粒子径を有する加熱消滅性樹脂粒子2を、所定の添加量で添加、混合を行うことにより、焼結性金属粒子1同士は、点接触によって接触することとなる。これにより、後の焼結工程において、焼結を行った際に焼結性金属粒子1同士の接合が非常に強固なものとなるため、焼結後に得られる金属焼結体は機械的強度に優れるものとなる。また、焼結性金属粒子1同士が適度な間隔を有することとなるため、得られる金属焼結体は細孔が大きく、均一な空隙を有するものとなる。
一方、図2は、原料である焼結性金属粒子に液体のバインダを添加する従来の方法で造粒を行った場合の焼結性金属粒子とバインダとの混合状態を示す模式図である。図2に示すように、液体バインダを用いた場合は、バインダ3が焼結性金属粒子1の周囲に被膜状に存在するため、焼結性金属粒子1同士は接触しにくくなり、焼結性金属粒子1間の空隙も少なくなる。従って、得られる金属焼結体は空隙率が低く、機械的強度にも劣るものとなる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a mixed state of sinterable metal particles and heat-extinguishing resin particles after performing Step 1 of the present invention and granulating. As shown in FIG. 1, in the present invention, by adding and mixing a heat extinguishing resin particle 2 having a predetermined average particle diameter described later in a predetermined addition amount, the sinterable metal particles 1 are Contact is made by point contact. As a result, in the subsequent sintering step, since the bonding between the sinterable metal particles 1 becomes very strong when sintering is performed, the sintered metal obtained after the sintering has a mechanical strength. It will be excellent. Moreover, since the sinterable metal particles 1 have an appropriate interval, the obtained metal sintered body has large pores and uniform voids.
On the other hand, FIG. 2 is a schematic diagram showing a mixed state of the sinterable metal particles and the binder when granulation is performed by a conventional method in which a liquid binder is added to the sinterable metal particles as a raw material. As shown in FIG. 2, when a liquid binder is used, since the binder 3 exists in a film shape around the sinterable metal particles 1, the sinterable metal particles 1 are less likely to come into contact with each other, and the sinterability The space between the metal particles 1 is also reduced. Therefore, the obtained metal sintered body has a low porosity and inferior mechanical strength.

本発明では、上記工程1において、焼結性金属粒子、ポリオキシアルキレン樹脂を含有する加熱消滅性樹脂粒子及び分散溶媒を混合し、混合物を調製する。
上記工程1では、焼結性金属粒子と加熱消滅性樹脂粒子を分散溶媒中に分散させたスラリーとを混合することにより、混合物を調製することが好ましい。
上記スラリーは、液状であることから、取り扱いやすく、混合工程において、焼結性金属粒子と加熱消滅性樹脂粒子とを均一に混合することができ、造粒も好適に行うことができる。また、上記スラリーを用いて、混合を行う場合、図2に示すように 樹脂が被膜状に形成されることなく、図1に示すように、焼結性金属粒子が点接触しつつ、焼結性金属粒子同士が適度な空隙を形成する状態となる。従って、上記スラリーを用いることで、液体バインダを用いる場合と固体粉末バインダを用いる場合の両者の利点を享受することができる。
In the present invention, in step 1 above, the sinterable metal particles, the heat extinguishing resin particles containing the polyoxyalkylene resin, and the dispersion solvent are mixed to prepare a mixture.
In the above step 1, it is preferable to prepare a mixture by mixing sinterable metal particles and a slurry in which heat extinguishing resin particles are dispersed in a dispersion solvent.
Since the slurry is liquid, it is easy to handle, and in the mixing step, the sinterable metal particles and the heat extinguishing resin particles can be mixed uniformly, and granulation can be suitably performed. In addition, when mixing is performed using the slurry, the resin is not formed into a film as shown in FIG. 2, and sintering is performed while the sinterable metal particles are in point contact as shown in FIG. 1. The conductive metal particles are in a state of forming appropriate voids. Therefore, by using the slurry, the advantages of both the case of using a liquid binder and the case of using a solid powder binder can be enjoyed.

上記混合物は、焼結性金属粒子に対して、固形分比で0.01〜20重量%の加熱消滅性樹脂粒子を含有する。0.01重量%未満であると、充分な空隙を有する金属焼結体を得ることができず、20重量%を超えると、得られる金属焼結体の強度が劣る。好ましい下限は0.1重量%、好ましい上限は10重量%である。 The said mixture contains 0.01-20 weight% of heat extinction resin particles by solid content ratio with respect to sinterable metal particles. If it is less than 0.01% by weight, a metal sintered body having sufficient voids cannot be obtained, and if it exceeds 20% by weight, the strength of the obtained metal sintered body is inferior. A preferred lower limit is 0.1% by weight and a preferred upper limit is 10% by weight.

上記混合物は、樹脂固形分の好ましい下限が1重量%、好ましい上限が70重量%である。1重量%未満であると、焼結性金属粒子、加熱消滅性樹脂粒子及び分散溶媒を混合し、分散溶媒を揮発させることにより、焼結性金属粒子と加熱消滅性樹脂粒子とからなる粒子を造粒する場合に、ハンドリング性及び生産性が低下することがあり、70重量%を超えると、混合物の粘度が高くなって、焼結性金属粒子の分散性及びハンドリング性が低下することがある。 In the above mixture, the preferable lower limit of the resin solid content is 1% by weight, and the preferable upper limit is 70% by weight. When the amount is less than 1% by weight, the sinterable metal particles, the heat extinguishing resin particles and the dispersion solvent are mixed, and the dispersion solvent is volatilized to obtain particles composed of the sinterable metal particles and the heat extinction resin particles. When granulating, handling properties and productivity may be reduced, and when it exceeds 70% by weight, the viscosity of the mixture becomes high, and the dispersibility and handling properties of the sinterable metal particles may be reduced. .

上記焼結性金属粒子としては特に限定されないが、例えば、タンタル、アルミニウム、ニオブ、チタン等及びこれらの合金等が挙げられる。
上記焼結性金属粒子の平均粒子径としては特に限定されないが、好ましい下限は1μm、好ましい上限は300μmである。
Although it does not specifically limit as said sinterable metal particle, For example, a tantalum, aluminum, niobium, titanium etc. and these alloys etc. are mentioned.
Although it does not specifically limit as an average particle diameter of the said sinterable metal particle, A preferable minimum is 1 micrometer and a preferable upper limit is 300 micrometers.

上記加熱消滅性樹脂粒子は、ポリオキシアルキレン樹脂を含有する。
上記ポリオキシアルキレン樹脂は、非酸素又は低酸素濃度雰囲気下で所定の温度に加熱することにより、低分子量の炭化水素、エーテル等に分解された後、燃焼反応や蒸発等の相変化によって消滅し、極めて優れた加熱消滅性を発揮する。
これは、ポリオキシアルキレン樹脂が分子内に酸素原子を多く有することから、非酸素又は低酸素濃度雰囲気下で加熱した場合であっても、ポリオキシアルキレン樹脂自身が酸素供給源として働くためと考えられる。
The heat extinguishing resin particles contain a polyoxyalkylene resin.
The above polyoxyalkylene resin is decomposed into low molecular weight hydrocarbons, ethers, etc. by heating to a predetermined temperature in a non-oxygen or low oxygen concentration atmosphere, and then disappears due to a phase change such as combustion reaction or evaporation. Exhibits extremely excellent heat extinction properties.
This is because the polyoxyalkylene resin has many oxygen atoms in the molecule, and therefore the polyoxyalkylene resin itself works as an oxygen supply source even when heated in a non-oxygen or low oxygen concentration atmosphere. It is done.

上記ポリオキシアルキレン樹脂としては特に限定されないが、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレン又はポリオキシテトラメチレンを含有することが好ましい。これらのポリオキシアルキレン樹脂を含有しない場合、所定の加熱消滅性や粒子強度が得られないことがある。なかでも、ポリオキシプロピレンがより好適である。なお、適度な加熱消滅性及び粒子強度を得るためには、上記加熱消滅性樹脂粒子に含有されるポリオキシアルキレン樹脂のうち、5重量%以上がポリオキシプロピレンであることが好ましい。また、ポリオキシエチレンは、エチレングリコールを含むものとする。 Although it does not specifically limit as said polyoxyalkylene resin, It is preferable to contain polyoxypropylene, polyoxyethylene, or polyoxytetramethylene. When these polyoxyalkylene resins are not contained, predetermined heat extinction properties and particle strength may not be obtained. Of these, polyoxypropylene is more preferable. In order to obtain moderate heat extinction properties and particle strength, it is preferable that 5% by weight or more of the polyoxyalkylene resin contained in the heat extinction resin particles is polyoxypropylene. Moreover, polyoxyethylene shall contain ethylene glycol.

上記ポリオキシアルキレン樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、MSポリマーS−203、S−303、S−903(以上、カネカ社製);サイリルSAT−200、MA−403、MA−447(以上、カネカ社製);エピオンEP103S、EP303S、EP505S(以上、カネカ社製);エクセスターESS−2410、ESS−2420、ESS−3630(以上、旭硝子社製)等が挙げられる。 Examples of commercially available polyoxyalkylene resins include MS polymers S-203, S-303, and S-903 (manufactured by Kaneka Corporation); Silyl SAT-200, MA-403, and MA-447. (Above, manufactured by Kaneka Corporation); Epion EP103S, EP303S, EP505S (above, manufactured by Kaneka Corporation); Exester ESS-2410, ESS-2420, ESS-3630 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)

上記ポリオキシアルキレン樹脂の分子量としては特に限定されないが、数平均分子量の好ましい下限が300、好ましい上限が100万である。300未満であると、高い加熱消滅性を実現できないことがあり、100万を超えると、高い粒子強度を実現できないことがある。 Although it does not specifically limit as molecular weight of the said polyoxyalkylene resin, The minimum with a preferable number average molecular weight is 300, and a preferable upper limit is 1 million. If it is less than 300, high heat extinction may not be realized, and if it exceeds 1,000,000, high particle strength may not be realized.

上記加熱消滅性樹脂粒子において、ポリオキシアルキレン樹脂の含有量の好ましい下限は5重量%である。5重量%未満であると、加熱消滅性を充分に実現できないことがある。 In the heat extinguishing resin particles, the preferred lower limit of the content of the polyoxyalkylene resin is 5% by weight. If it is less than 5% by weight, the heat extinction property may not be sufficiently realized.

上記ポリオキシアルキレン樹脂は、更に、架橋成分を含有することが好ましい。
上記架橋成分を含有することによって、上記加熱消滅性樹脂粒子の圧縮強度を向上させることができる。そのため、上記加熱消滅性樹脂粒子と無機粉末と混合して成形する際、常温において樹脂粒子の破壊を生じることなく、ハンドリング性を向上させることができる。また、上記架橋成分を含有することによって、樹脂粒子を有機溶剤に膨潤しないものとすることができる。
上記架橋成分としては特に限定されず、例えば、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のアクリル系多官能性モノマーや、ジビニルベンゼン、後述する官能基を2個以上もつマクロモノマー等が挙げられる。
The polyoxyalkylene resin preferably further contains a crosslinking component.
By containing the crosslinking component, the compressive strength of the heat extinguishing resin particles can be improved. For this reason, when the heat extinguishing resin particles and the inorganic powder are mixed and molded, the handling property can be improved without causing destruction of the resin particles at normal temperature. Moreover, the resin particle can be made not to swell in the organic solvent by containing the crosslinking component.
The crosslinking component is not particularly limited, and examples thereof include an acrylic polyfunctional monomer such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, divinylbenzene, and a macromonomer having two or more functional groups described later. .

上記加熱消滅性樹脂粒子は、更に、アクリルモノマー重合体を含有することが好ましい。上記アクリルモノマー重合体は、解重合しやすく熱分解性に優れており、ポリオキシアルキレン樹脂と共存することにより、更に分解性を向上させることができる。 The heat extinguishing resin particles preferably further contain an acrylic monomer polymer. The acrylic monomer polymer is easily depolymerized and excellent in thermal decomposability, and the coexistence with the polyoxyalkylene resin can further improve the decomposability.

上記アクリルモノマー重合体としては特に限定されず、例えば、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル等の重合体が挙げられる。
また、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のアクリル系多官能性モノマーの重合体が好適に用いられる。
The acrylic monomer polymer is not particularly limited. For example, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate. And the like.
A polymer of an acrylic polyfunctional monomer such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate is preferably used.

上記加熱消滅性樹脂粒子において、上記アクリルモノマー重合体の含有量の好ましい上限は99重量%である。99重量%を超えると、ポリオキシアルキレン樹脂の含有量が少なくなりすぎるため、分解促進効果が充分に得られないことがある。より好ましい下限は50重量%、より好ましい上限は97重量%である。 In the heat extinguishing resin particles, the preferred upper limit of the content of the acrylic monomer polymer is 99% by weight. If it exceeds 99% by weight, the content of the polyoxyalkylene resin becomes too small, and the decomposition promoting effect may not be sufficiently obtained. A more preferred lower limit is 50% by weight, and a more preferred upper limit is 97% by weight.

上記加熱消滅性樹脂粒子は、23℃における10%圧縮強度の好ましい下限は1MPa、好ましい上限は1000MPaである。1MPa未満であると、常温で樹脂粒子の破壊が起こるため、無機粉末と混合して成形する際、ハンドリング性が悪くなることがある。1000MPaを超えると、無機粉末と混合して成形する際、成形機スクリューを傷めることがある。なお、本明細書において10%圧縮強度とは、加熱消滅性中空樹脂粒子をその粒子径に対して10%圧縮するのに必要な圧力を意味し、例えば、微小硬度計(フィッシャー社製)等を用いて測定することができる。 The above heat extinguishing resin particles have a preferred lower limit of 10% compressive strength at 23 ° C. of 1 MPa and a preferred upper limit of 1000 MPa. When the pressure is less than 1 MPa, resin particles are destroyed at room temperature, and thus handling properties may be deteriorated when molding with mixing with inorganic powder. If it exceeds 1000 MPa, the molding machine screw may be damaged when it is molded with inorganic powder. In this specification, the 10% compressive strength means a pressure required to compress the heat extinguishing hollow resin particles by 10% with respect to the particle diameter, such as a micro hardness tester (manufactured by Fischer). Can be measured.

上記加熱消滅性樹脂粒子は、有機溶剤に膨潤しないことが好ましい。
有機溶剤に膨潤すると、上記加熱消滅性樹脂粒子の強度が低下するため、多孔化材等として用いた場合に、所望の造孔効果が得られないことがある。
The heat extinguishing resin particles are preferably not swollen in an organic solvent.
When it is swollen in an organic solvent, the strength of the heat extinguishing resin particles is reduced, and therefore, when used as a porous material, a desired pore forming effect may not be obtained.

本発明の加熱消滅性樹脂粒子は、更に分解促進剤を含有することが好ましい。
本明細書において、分解促進剤とは、所定の温度でラジカルを発生し、解重合等を含むラジカルによって引き起こされるポリマーの分解反応を促進する物質を意味する。
上記分解促進剤を含有することにより、上記ポリオキシアルキレン樹脂の分解が助長され、加熱消滅性樹脂粒子をより低温で短時間のうちに消滅させることができる。
The heat extinguishing resin particles of the present invention preferably further contain a decomposition accelerator.
In this specification, the decomposition accelerator means a substance that generates radicals at a predetermined temperature and accelerates a polymer decomposition reaction caused by radicals including depolymerization.
By containing the decomposition accelerator, the decomposition of the polyoxyalkylene resin is promoted, and the heat extinguishing resin particles can be extinguished in a short time at a lower temperature.

上記分解促進剤としては特に種類は限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等の過酸化物、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2−カルバモイルアゾホルムアミド、1,1’−アゾビスシクロヘキサン−1−カルボニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。 The decomposition accelerator is not particularly limited, and examples thereof include peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2-carbamoylazoformamide, 1,1 ′. -Azo compounds such as azobiscyclohexane-1-carbonitrile.

上記加熱消滅性樹脂粒子は、酸素濃度5%以下の雰囲気下で、100〜350℃の所定の温度に加熱することにより、2時間以内に90重量%以上が消滅することが好ましい。
上記加熱消滅性樹脂粒子は、非酸素又は低酸素雰囲気下で、低温領域であっても極めて優れた分解性を示し、90重量%以上が消滅する。
90重量%以上が消滅に要する時間が2時間を超えると、金属焼結体の製造に用いる場合、金属焼結体の製造効率が低下することがある。2時間以内に消滅する部分が90重量%未満であると、発熱量を減少し、変形を抑制する効果が不充分となることがある。
It is preferable that 90% by weight or more of the heat extinguishing resin particles disappear within 2 hours by heating to a predetermined temperature of 100 to 350 ° C. in an atmosphere having an oxygen concentration of 5% or less.
The above heat extinguishing resin particles exhibit extremely excellent decomposability even in a low temperature region in a non-oxygen or low oxygen atmosphere, and 90% by weight or more disappears.
When the time required for disappearance of 90% by weight or more exceeds 2 hours, the production efficiency of the metal sintered body may be reduced when used for producing the metal sintered body. If the portion that disappears within 2 hours is less than 90% by weight, the heat generation amount may be reduced, and the effect of suppressing deformation may be insufficient.

上記加熱消滅性樹脂粒子は、上述のように90重量%以上が消滅した後、更に200〜400℃の所定の温度に加熱することにより、1時間以内に樹脂成分の残渣が0.01重量%以下となる。
上記加熱消滅性樹脂粒子は、200〜400℃の温度領域で極めて優れた脱脂性を示し、カーボン等の樹脂成分がほとんど残留しない。
樹脂成分の残渣が0.01重量%以下となるのに要する時間が1時間を超えると、製造効率が低下する。200℃未満であると、樹脂成分を充分に除去することができず、樹脂成分の残渣を0.01重量%以下とすることができないことがある。樹脂成分の残渣が0.01重量%以下となる温度が400℃を超えると、製造効率を向上させるために400℃以下で脱脂を行った場合、カーボン等の樹脂成分が残留してしまうため、得られる焼結性無機材に変形やひび等の不具合が生じることがある。
なお、本明細書において、樹脂成分の残渣とは、上記加熱消滅性樹脂粒子を燃焼させた結果生じた上記加熱消滅性樹脂粒子に由来する成分であって、主に、カーボン等を意味する。
As described above, after the above-described heat extinguishing resin particles are 90% by weight or more disappeared, the resin component residue is 0.01% by weight within one hour by further heating to a predetermined temperature of 200 to 400 ° C. It becomes as follows.
The heat extinguishing resin particles exhibit extremely excellent degreasing properties in a temperature range of 200 to 400 ° C., and almost no resin component such as carbon remains.
When the time required for the resin component residue to be 0.01% by weight or less exceeds 1 hour, the production efficiency decreases. If it is lower than 200 ° C., the resin component cannot be sufficiently removed, and the resin component residue may not be 0.01% by weight or less. When the temperature at which the residue of the resin component becomes 0.01% by weight or less exceeds 400 ° C., when degreasing is performed at 400 ° C. or less in order to improve the production efficiency, the resin component such as carbon remains, The obtained sinterable inorganic material may have problems such as deformation and cracks.
In the present specification, the resin component residue is a component derived from the heat extinguisher resin particles generated as a result of burning the heat extinguishable resin particles, and mainly means carbon or the like.

上記加熱消滅性樹脂粒子の平均粒子径は、下限が0.1μm、上限が5μmである。
0.1μm未満であると、粒子径が小さすぎて充分な空隙を有する金属焼結体を得ることができず、5μmを超えると、同士の接触が点接触とならず、得られる金属焼結体の機械的強度が低下する。好ましい下限が0.1μm、好ましい上限が1μmである。
The lower limit of the average particle size of the heat extinguishing resin particles is 0.1 μm, and the upper limit is 5 μm.
If the particle diameter is less than 0.1 μm, it is impossible to obtain a sintered metal body having a sufficient particle size due to the particle size being too small. The mechanical strength of the body is reduced. A preferred lower limit is 0.1 μm and a preferred upper limit is 1 μm.

上記加熱消滅性樹脂粒子の製造方法としては特に限定されず、例えば、ポリオキシアルキレンマクロモノマー、又は、ポリオキシアルキレンマクロモノマーと他の重合性モノマーとの混合モノマーと、分解促進剤とを含有する溶液を用いて懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、ソープフリー重合法、ミニエマルジョン重合法等の従来公知の重合方法を用いて重合する方法等が挙げられる。
なかでも、ポリオキシアルキレンマクロモノマー、又は、ポリオキシアルキレンマクロモノマーと他の重合性モノマーとの混合モノマーを重合する工程を有する方法が好ましい。なお、本明細書において、マクロモノマーとは、分子末端にビニル基等の重合可能な官能基を有する高分子量の線状分子のことをいい、ポリオキシアルキレンマクロモノマーとは、線状部分がポリオキシアルキレンからなるマクロモノマーのことをいう。
It does not specifically limit as a manufacturing method of the said heat extinction resin particle, For example, the polyoxyalkylene macromonomer, the mixed monomer of a polyoxyalkylene macromonomer and another polymerizable monomer, and a decomposition accelerator are contained. Examples of the polymerization method include a polymerization method using a conventionally known polymerization method such as a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a dispersion polymerization method, a soap-free polymerization method, and a miniemulsion polymerization method.
Among them, a method having a step of polymerizing a polyoxyalkylene macromonomer or a mixed monomer of a polyoxyalkylene macromonomer and another polymerizable monomer is preferable. In the present specification, the macromonomer refers to a high molecular weight linear molecule having a polymerizable functional group such as a vinyl group at the molecular end, and the polyoxyalkylene macromonomer is a polymer having a linear portion having a poly moiety. A macromonomer composed of oxyalkylene.

上記ポリオキシアルキレンマクロモノマーに含まれる官能基としては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリレート等の重合性不飽和炭化水素、イソシアネート基、エポキシ基、加水分解性シリル基、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。なかでも、ラジカル重合可能な重合性不飽和炭化水素を含むポリオキシアルキレンマクロモノマーは、より簡便に加熱消滅性樹脂粒子を製造できることから好ましく、重合反応性が高い(メタ)アクリロイル基を含むポリオキシアルキレンマクロモノマーがより好ましい。
また、ポリオキシアルキレンマクロモノマーに含まれる官能基の数は特に限定されないが、官能基を2個以上もつマクロモノマーを用いれば、架橋させることにより高い圧縮強度を有する加熱消滅性樹脂粒子を得ることができる。
The functional group contained in the polyoxyalkylene macromonomer is not particularly limited. For example, polymerizable unsaturated hydrocarbon such as (meth) acrylate, isocyanate group, epoxy group, hydrolyzable silyl group, hydroxyl group, carboxyl group Etc. Among them, a polyoxyalkylene macromonomer containing a polymerizable unsaturated hydrocarbon capable of radical polymerization is preferable because it can more easily produce a heat-extinguishing resin particle, and a polyoxyalkylene containing a (meth) acryloyl group having high polymerization reactivity. An alkylene macromonomer is more preferred.
Further, the number of functional groups contained in the polyoxyalkylene macromonomer is not particularly limited, but if a macromonomer having two or more functional groups is used, heat extinguishing resin particles having high compressive strength can be obtained by crosslinking. Can do.

上記ポリオキシアルキレンマクロモノマーに含まれるポリオキシアルキレンユニットの分子量としては特に限定されないが、数平均分子量の好ましい下限が300、好ましい上限が100万である。300未満であると、充分な加熱消滅性が得られないことがあり、100万を超えると、充分な粒子強度が得られないことがある。 Although it does not specifically limit as molecular weight of the polyoxyalkylene unit contained in the said polyoxyalkylene macromonomer, The minimum with a preferable number average molecular weight is 300, and a preferable upper limit is 1 million. If it is less than 300, sufficient heat extinction may not be obtained, and if it exceeds 1,000,000, sufficient particle strength may not be obtained.

上記ポリオキシアルキレンマクロモノマーとしては、具体的には例えば、ポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート(日本油脂社製;ブレンマーPDE−400、PDE−600、ADE−400)、ポリオキシプロピレンジ(メタ)アクリレート(日本油脂社製:ブレンマーPDP−400、PDP−700、ADP−400)、ポリオキシテトラメチレンジ(メタ)アクリレート(日本油脂社製;ブレンマーPDT−650、ADT−250)、ポリオキシエチレン−ポリオキシテトラメチレンメタクリレート(日本油脂社製;ブレンマー55PET−800)等が挙げられる。 Specific examples of the polyoxyalkylene macromonomer include polyoxyethylene di (meth) acrylate (manufactured by NOF Corporation; Blemmer PDE-400, PDE-600, ADE-400), polyoxypropylene di (meth). Acrylate (manufactured by NOF Corporation: Blemmer PDP-400, PDP-700, ADP-400), polyoxytetramethylene di (meth) acrylate (manufactured by NOF Corporation; Blemmer PDT-650, ADT-250), polyoxyethylene- Polyoxytetramethylene methacrylate (manufactured by NOF Corporation; Bremer 55PET-800) and the like can be mentioned.

上記ポリオキシアルキレンマクロモノマーと共重合させる場合の他の重合性モノマーとしては特に限定されないが、簡便に製造できることから、ラジカル重合性モノマーが好適である。上記ラジカル重合性モノマーとしては特に限定されず、例えば、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、スチレン及びその誘導体、酢酸ビニル等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as another polymerizable monomer when making it copolymerize with the said polyoxyalkylene macromonomer, Since it can manufacture simply, a radically polymerizable monomer is suitable. It does not specifically limit as said radically polymerizable monomer, For example, (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid, styrene and its derivative (s), vinyl acetate, etc. are mentioned.

更に、ポリオキシアルキレンマクロモノマーと共に使用される他の重合性モノマーとして、粒子強度を向上させる目的で多官能性モノマーが添加されても良い。この多官能性モノマーとしては、特に種類は限定されないが、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のアクリル系多官能性モノマーや、ジビニルベンゼン等が挙げられる。 Furthermore, as another polymerizable monomer used together with the polyoxyalkylene macromonomer, a polyfunctional monomer may be added for the purpose of improving the particle strength. The type of the polyfunctional monomer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic polyfunctional monomers such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, divinylbenzene, and the like.

上記ポリオキシアルキレンマクロモノマーと共に使用される他の重合性モノマーとしては特に限定されるものではないが、解重合性の高いラジカル重合性モノマーを用いることが、加熱消滅性樹脂粒子を簡便に製造する上で好ましい。例えば、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、スチレン及びその誘導体、酢酸ビニル等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as another polymerizable monomer used with the said polyoxyalkylene macromonomer, Using a highly depolymerizable radically polymerizable monomer can manufacture a heat extinction resin particle easily. Preferred above. For example, (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid, styrene and its derivatives, vinyl acetate and the like can be mentioned.

上記ポリオキシアルキレンマクロモノマーと他の重合性モノマーとを共重合させる方法のなかでも、ポリオキシアルキレンマクロモノマーと、ホモポリマーのガラス転移温度が30℃以下であるモノマー1〜50重量%とを含有する混合モノマーを共重合体させる方法を用いることが好ましい。
ホモポリマーのガラス転移温度が30℃を超えるモノマーを用いると、(接着不足)となることがある。また、上記ホモポリマーのガラス転移温度が30℃以下であるモノマーが1重量%未満であると、添加量が少なすぎて、接着性の向上効果を発揮することができず、50重量%を超えると、上記工程2において、加熱消滅性樹脂粒子が変形することがある。
Among the methods for copolymerizing the polyoxyalkylene macromonomer and other polymerizable monomers, the polyoxyalkylene macromonomer and a homopolymer having a glass transition temperature of 30 ° C. or less and 1 to 50% by weight of a monomer are contained. It is preferable to use a method of copolymerizing the mixed monomers.
When a monomer having a glass transition temperature of higher than 30 ° C. is used, (adhesion insufficient) may occur. Further, if the monomer having a glass transition temperature of 30 ° C. or less of the homopolymer is less than 1% by weight, the addition amount is too small to exhibit the effect of improving adhesiveness, and exceeds 50% by weight. In the step 2, the heat extinguishing resin particles may be deformed.

上記加熱消滅性樹脂粒子を製造する場合は、ポリオキシアルキレン樹脂及び分解促進剤を含有する粒子を有機樹脂等で被覆しカプセル化して用いてもよい。カプセル化の方法としては特に限定されず、例えば、コアセルベーション法、液中乾燥法、界面重合法、in−situ重合法等が挙げられる。 When producing the above heat extinguishing resin particles, the particles containing a polyoxyalkylene resin and a decomposition accelerator may be coated with an organic resin and encapsulated. The encapsulation method is not particularly limited, and examples thereof include a coacervation method, a submerged drying method, an interfacial polymerization method, and an in-situ polymerization method.

上記分散溶媒としては、上記加熱消滅性樹脂粒子を溶解させず分散することができ、低毒性であれば、特に限定されず、例えば、水、アルコール等を使用することができる。 The dispersion solvent is not particularly limited as long as it can be dispersed without dissolving the heat extinguishing resin particles and has low toxicity. For example, water, alcohol, or the like can be used.

上記焼結性金属粒子、加熱消滅性樹脂粒子及び分散溶媒を混合する方法としては特に限定されず、例えば、ボールミル、ブレンダーミル、3本ロール、ヘンシル、造粒型乾燥機等の各種混合機を用いる方法が挙げられる。 The method for mixing the sinterable metal particles, the heat extinguishing resin particles, and the dispersion solvent is not particularly limited. For example, various mixers such as a ball mill, a blender mill, a three roll, a hensil, and a granulating dryer are used. The method to use is mentioned.

本発明の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法では、次いで、上記混合物を成形することにより、成形体を成形する工程2を行う。
上記成形の方法としては特に限定されず、例えば、円筒形や角形等の形状にプレス等で圧縮成型する方法等が挙げられる。
Next, in the method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor of the present invention, step 2 of forming a formed body is performed by forming the mixture.
The molding method is not particularly limited, and examples thereof include a method of compression molding with a press or the like into a cylindrical shape or a square shape.

本発明の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法では、次いで、上記成形体を焼結する工程3を行う。
上記焼結の方法としては特に限定されず、例えば、減圧下で1000〜2000℃に加熱する方法等が挙げられる。
Next, in the method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor of the present invention, Step 3 of sintering the molded body is performed.
The method for sintering is not particularly limited, and examples thereof include a method of heating to 1000 to 2000 ° C. under reduced pressure.

本発明によれば、焼結性金属粒子同士が適度な間隔で点接触した状態で加熱消滅性樹脂粒子と混合され、かつ、低温、短時間で焼結させることができることから、充分な空隙を有しつつ、高い機械的強度を有し、歪みやクラックが発生することがない金属焼結体を得ることができる。このようにして得られた多孔質の金属焼結体を陽極体として用いると、細孔の孔径が適当であることから、酸化皮膜、固体電解質層が該細孔にまで侵入することができ、陽極層と酸化皮膜及び電解質層との界面の表面積を大きくすることができる。その結果として、大容量で、信頼性の高い固体電解コンデンサを製造することができる。 According to the present invention, since the sinterable metal particles are mixed with the heat extinguishing resin particles in a point contact with each other at an appropriate interval, and can be sintered at a low temperature in a short time, sufficient voids are provided. It is possible to obtain a sintered metal body having a high mechanical strength and having no distortion or cracks. When the porous metal sintered body thus obtained is used as an anode body, since the pore diameter is appropriate, the oxide film and the solid electrolyte layer can penetrate into the pores. The surface area of the interface between the anode layer and the oxide film and the electrolyte layer can be increased. As a result, a solid electrolytic capacitor having a large capacity and high reliability can be manufactured.

本発明の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法により製造した陽極体を用いて固体電解コンデンサを製造する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。
例えば、予め形成しておいた上記金属焼結体からなる陽極体から引き出した陽極用リード線の根本に、フッ素樹脂やシリコーンゴム、シリコーン樹脂等からなる円板状の絶縁板を配置する。次いで、金属焼結体を硝酸やリン酸等の化成液中に浸漬して陽極化成し、厚さ200オングストローム〜6000オングストローム程度の酸化皮膜を形成する。酸化皮膜を形成した後、二酸化マンガンや有機導電性高分子からなる固体電解質層を形成する。固体電解質層を形成した後、カーボンペーストを塗布してカーボン層を形成し、更に、該カーボン層の表面には銀ペーストを塗布して銀層を形成する。そして固体電解質層、カーボン層及び銀層を陰極層として用いる。
A conventionally well-known method can be used as a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor using the anode body manufactured by the manufacturing method of the anode body for solid electrolytic capacitors of this invention.
For example, a disc-shaped insulating plate made of a fluororesin, silicone rubber, silicone resin, or the like is disposed at the root of an anode lead wire drawn from a previously formed anode body made of a sintered metal. Next, the metal sintered body is immersed in a chemical conversion solution such as nitric acid or phosphoric acid, and anodized to form an oxide film having a thickness of about 200 Å to 6000 Å. After forming the oxide film, a solid electrolyte layer made of manganese dioxide or an organic conductive polymer is formed. After forming the solid electrolyte layer, a carbon paste is applied to form a carbon layer, and a silver paste is applied to the surface of the carbon layer to form a silver layer. A solid electrolyte layer, a carbon layer, and a silver layer are used as the cathode layer.

本発明によれば、充分な空隙を有しつつ、機械的強度の高い金属焼結体を得ることが可能な固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the anode body for solid electrolytic capacitors which can obtain a metal sintered compact with sufficient mechanical strength, having sufficient space | gap can be provided.

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(樹脂粒子含有スラリーの調製)
(実施例1)
表1に示す組成のモノマー成分100重量部、及び、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.3重量部を混合、攪拌し、モノマー溶液を調製した。
得られたモノマー溶液の全量を、ポリビニルアルコール(PVA)1重量%と亜硝酸ナトリウム0.02重量%との水溶液300重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌し、乳化懸濁液を得た。
(Preparation of slurry containing resin particles)
(Example 1)
A monomer solution was prepared by mixing and stirring 100 parts by weight of a monomer component having the composition shown in Table 1 and 0.3 parts by weight of azobisisobutyronitrile (AIBN) as a polymerization initiator.
The total amount of the monomer solution thus obtained is added to 300 parts by weight of an aqueous solution of 1% by weight of polyvinyl alcohol (PVA) and 0.02% by weight of sodium nitrite, and stirred using a stirring and dispersing device to obtain an emulsified suspension. It was.

次に、攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた20リットルの重合器を用い、重合器内を減圧し、容器内の脱酸素を行った後、窒素ガスにより圧力を大気圧まで戻し、重合器内部を窒素雰囲気とした。この重合器内に、得られた乳化懸濁液の全量を一括して投入し、重合器を60℃まで昇温して重合を開始した。8時間重合した後、重合器を室温まで冷却してスラリーを得た。 Next, using a 20 liter polymerization vessel equipped with a stirrer, jacket, reflux condenser and thermometer, the inside of the polymerization vessel was depressurized, and after deoxidizing the vessel, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas. The inside of the polymerization vessel was set to a nitrogen atmosphere. The entire amount of the resulting emulsified suspension was charged all at once into the polymerization vessel, and the polymerization was started by raising the temperature of the polymerization vessel to 60 ° C. After polymerization for 8 hours, the polymerization vessel was cooled to room temperature to obtain a slurry.

(実施例2)
表1に示す組成のモノマー成分100重量部を用い、PVAの代わりにポリオキシエチレンアルキルエーテル1重量%を用いた以外は実施例1と同様にしてスラリーを得た。
(Example 2)
A slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of the monomer component having the composition shown in Table 1 was used and 1% by weight of polyoxyethylene alkyl ether was used instead of PVA.

(実施例3)
表1の組成に従い混合したモノマー100重量部全量を、ポリオキシエチレンアルキルエーテル1.5重量%水溶液100重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌し、乳化懸濁液を得た。
次に、攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた20リットルの重合器を用い、重合器内を減圧し、容器内の脱酸素を行った後、窒素ガスにより圧力を大気圧まで戻し、重合器内部を窒素雰囲気とした。この重合器内に、水200重量部を投入し、重合器を60℃まで昇温したのち、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5重量部と上記乳化懸濁液のうち5重量部をシードモノマーとして添加し重合を開始した。30分熟成させた後に残りの乳化懸濁液を2時間かけて滴下した。さらに1時間熟成させた後、重合器を室温まで冷却してスラリーを得た。
(Example 3)
100 parts by weight of the monomer mixed according to the composition shown in Table 1 was added to 100 parts by weight of a 1.5% by weight aqueous solution of polyoxyethylene alkyl ether and stirred using a stirring and dispersing device to obtain an emulsified suspension.
Next, using a 20 liter polymerization vessel equipped with a stirrer, jacket, reflux condenser and thermometer, the inside of the polymerization vessel was depressurized, and after deoxidizing the vessel, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas. The inside of the polymerization vessel was set to a nitrogen atmosphere. In this polymerization vessel, 200 parts by weight of water was charged and the polymerization vessel was heated to 60 ° C., and then 0.5 parts by weight of ammonium persulfate as a polymerization initiator and 5 parts by weight of the above emulsion suspension were used as seed monomers. To start polymerization. After aging for 30 minutes, the remaining emulsified suspension was added dropwise over 2 hours. After further aging for 1 hour, the polymerization vessel was cooled to room temperature to obtain a slurry.

(実施例4)
実施例1と同様の組成のモノマー成分100重量部を用いるとともに、重合器内に乳化懸濁液を投入する際に一括ではなく、乳化懸濁液のうち40重量部をシードモノマーとして添加し重合を開始し、30分熟成させた後に残りの乳化懸濁液を2時間かけて滴下した以外は実施例1と同様にしてスラリーを得た。
Example 4
When 100 parts by weight of the monomer component having the same composition as in Example 1 is used, and when the emulsion suspension is charged into the polymerization vessel, it is not a batch, but 40 parts by weight of the emulsion suspension is added as a seed monomer for polymerization. Then, after aging for 30 minutes, a slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that the remaining emulsified suspension was added dropwise over 2 hours.

(比較例1、2)
表1に示す組成のモノマー成分100重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてスラリーを得た。
(Comparative Examples 1 and 2)
A slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of the monomer component having the composition shown in Table 1 was used.

(1)評価
得られたスラリーに含まれる樹脂粒子について、示差走査熱量計(DSC−6200、セイコーインスツルメンツ社製)を用いて、昇温速度5℃/分で昇温しながら測定することにより、分解開始温度、50重量%減少温度、350℃における重量減少率、及び、400℃における樹脂成分の残渣の量を測定した。結果を表1に示す。
なお、表1には、スラリーに含まれる樹脂粒子の平均粒子径、スラリーの樹脂固形分についても記載した。
(1) Evaluation About the resin particles contained in the obtained slurry, by using a differential scanning calorimeter (DSC-6200, manufactured by Seiko Instruments Inc.), by measuring while raising the temperature at a heating rate of 5 ° C./min, The decomposition start temperature, 50 wt% reduction temperature, weight reduction rate at 350 ° C, and the amount of resin component residue at 400 ° C were measured. The results are shown in Table 1.
Table 1 also shows the average particle diameter of the resin particles contained in the slurry and the resin solid content of the slurry.

(焼結体の作製)
(実施例5〜9、比較例3〜6)
表2の組成に従い、80℃にてタンタルの微粉末を撹拌しながら、樹脂粒子含有スラリーを滴下し、タンタル粉に樹脂粒子を混合するとともに、溶媒の水を揮発させ、タンタル粉の造粒を行った。得られた造粒タンタル粉末を角形にプレス圧縮成形した後、真空中で昇温速度10℃/分で400℃まで昇温し、1時間保持して樹脂粒子の脱脂を行った。その後、昇温速度40℃/h、最高温度1400℃、保持時間3時間にて焼結し、1.10mm×1.80mm×1.45mm角の焼結体を得た。
(Production of sintered body)
(Examples 5-9, Comparative Examples 3-6)
In accordance with the composition of Table 2, while stirring the fine powder of tantalum at 80 ° C., the resin particle-containing slurry is dropped, the resin particles are mixed with the tantalum powder, the solvent water is volatilized, and the tantalum powder is granulated. went. The obtained granulated tantalum powder was press-compressed into a square shape, then heated to 400 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in vacuum, and held for 1 hour to degrease the resin particles. Thereafter, sintering was performed at a heating rate of 40 ° C./h, a maximum temperature of 1400 ° C., and a holding time of 3 hours to obtain a sintered body of 1.10 mm × 1.80 mm × 1.45 mm square.

Figure 2008166592
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(2)評価
(2−1)造粒性
実施例及び比較例で得られた造粒タンタル粉末を目開き32μm(500メッシュ)の篩でふるい、篩のパス率が0.1%重量以下を○、0.1重量%を上回るものを×とした。
(2) Evaluation (2-1) Granulation property The granulated tantalum powder obtained in Examples and Comparative Examples is sieved with a sieve having an opening of 32 μm (500 mesh), and the pass rate of the sieve is 0.1% by weight or less. ○, those exceeding 0.1% by weight were evaluated as x.

(2−2)歪み評価
得られた焼結体を目視にて観察し、以下の基準で歪み、クラック、欠けの発生の有無を評価した。
○:歪み、クラックや欠けが認められなかった。
×:歪み、クラックや欠けが認められた。
(2-2) Strain evaluation The obtained sintered body was visually observed, and the occurrence of strain, cracks and chips was evaluated according to the following criteria.
○: No distortion, crack or chipping was observed.
X: Strain, cracks and chips were observed.

(2−3)樹脂成分残渣率
示差走査熱量計(DSC−6200、セイコーインスツルメンツ社製)を用いて、焼結体中の樹脂成分の残渣の量を測定した。
(2-3) Resin component residue ratio A differential scanning calorimeter (DSC-6200, manufactured by Seiko Instruments Inc.) was used to measure the amount of resin component residue in the sintered body.

Figure 2008166592
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本発明によれば、充分な空隙を有しつつ、機械的強度の高い金属焼結体を得ることが可能な固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法及び固体電解コンデンサ用陽極体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a solid electrolytic capacitor anode body manufacturing method and a solid electrolytic capacitor anode body capable of obtaining a metal sintered body having high mechanical strength while having sufficient voids. it can.

本発明における焼結性金属粒子と加熱消滅性樹脂粒子との混合状態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the mixed state of the sinterable metal particle and heat extinction resin particle in this invention. 従来の方法における焼結性金属粒子とバインダとの混合状態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the mixed state of the sinterable metal particle and binder in the conventional method. 固体電解コンデンサの構造を模式的に説明する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the structure of a solid electrolytic capacitor typically.

符号の説明Explanation of symbols

1 焼結性金属粒子
2 加熱消滅性樹脂粒子
3 バインダ
11 固体電解コンデンサ
12 陽極層
13 陽極酸化皮膜
14 電解質層
15 陰極層

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sinterable metal particle 2 Heat extinction resin particle 3 Binder 11 Solid electrolytic capacitor 12 Anode layer 13 Anodized film 14 Electrolyte layer 15 Cathode layer

Claims (8)

焼結性金属粒子、ポリオキシアルキレン樹脂を含有する加熱消滅性樹脂粒子及び分散溶媒を混合し、混合物を調製、乾燥する工程1、
前記混合物を成形することにより、成形体を成形する工程2、及び、
前記成形体を焼結する工程3を有する固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法であって、
前記混合物は、焼結性金属粒子に対して、固形分比で0.01〜20重量%の加熱消滅性樹脂粒子を含有し、
前記加熱消滅性樹脂粒子は、平均粒子径が0.1〜5μmである
ことを特徴とする固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法。
Step 1 of mixing sinterable metal particles, heat extinguishing resin particles containing a polyoxyalkylene resin, and a dispersion solvent, preparing a mixture, and drying;
Step 2 of forming a molded body by forming the mixture, and
A method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor, comprising the step 3 of sintering the molded body,
The mixture contains 0.01 to 20 wt% heat extinguishing resin particles in a solid content ratio with respect to the sinterable metal particles,
The method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor, wherein the heat extinguishing resin particles have an average particle diameter of 0.1 to 5 μm.
混合物は、樹脂固形分が1〜70重量%であることを特徴とする請求項1記載の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法。 2. The method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the mixture has a resin solid content of 1 to 70% by weight. 加熱消滅性樹脂粒子は、酸素濃度5%以下の雰囲気下において100〜350℃の所定の温度に加熱することにより、2時間以内に90重量%以上が消滅し、90重量%以上が消滅した後、更に200〜400℃の所定の温度に加熱することにより、1時間以内に樹脂成分の残渣が0.01重量%以下となることを特徴とする請求項1又は2記載の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法。 Heat extinguishing resin particles are heated to a predetermined temperature of 100 to 350 ° C. in an atmosphere having an oxygen concentration of 5% or less, and 90% by weight or more disappears within 2 hours, and 90% by weight or more disappears. 3. The anode for a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the resin component residue is 0.01% by weight or less within one hour by further heating to a predetermined temperature of 200 to 400 ° C. Body manufacturing method. 加熱消滅性樹脂粒子は、ポリオキシアルキレンマクロモノマーと、ホモポリマーのガラス転移温度が30℃以下であるモノマー1〜50重量%とを含有する混合モノマーを重合してなる共重合体を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法。 The heat-extinguishing resin particles contain a copolymer obtained by polymerizing a mixed monomer containing a polyoxyalkylene macromonomer and a monomer having a glass transition temperature of 30 ° C. or less of 1 to 50% by weight. The method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor according to claim 1, 2, or 3. ポリオキシアルキレン樹脂は、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレン又はポリオキシテトラメチレンを含有することを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法。 5. The method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the polyoxyalkylene resin contains polyoxypropylene, polyoxyethylene, or polyoxytetramethylene. ポリオキシアルキレン樹脂は、ポリオキシプロピレンを5重量%以上含有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法。 6. The method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the polyoxyalkylene resin contains 5% by weight or more of polyoxypropylene. 分散溶媒は、水及び/又はアルコールであることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法。 The method for producing an anode body for a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the dispersion solvent is water and / or alcohol. 請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法を用いて製造される固体電解コンデンサ用陽極体。 A solid electrolytic capacitor anode body manufactured using the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor anode body according to claim 1, 2, 3, 4, 6, or 7.
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