JPH11186106A - Paste composition for solid electrolyte and manufacture of solid electrolytic capacitor using this composition - Google Patents

Paste composition for solid electrolyte and manufacture of solid electrolytic capacitor using this composition

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JPH11186106A
JPH11186106A JP34751797A JP34751797A JPH11186106A JP H11186106 A JPH11186106 A JP H11186106A JP 34751797 A JP34751797 A JP 34751797A JP 34751797 A JP34751797 A JP 34751797A JP H11186106 A JPH11186106 A JP H11186106A
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JP
Japan
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manganese dioxide
dioxide powder
solid electrolyte
forming
paste composition
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JP34751797A
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Japanese (ja)
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Takehiro Shimizu
健博 清水
Takashi Dodo
隆史 堂々
Yasuhiro Yano
康洋 矢野
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a heat decomposition process and decomposition gas treatment and obtain a prescribed film pressure by one coating step, by using manganese dioxide powder, dispersed resin and an organic solvent as essential components. SOLUTION: Manganese dioxide powder, dispersed resin and an organic solvent are used as essential components. As the manganese dioxide powder, for example, powders having α, β and γcrystal structures may be used, preferably the manganese dioxide powder having the β crystal structure, considering conductivity. Though the dispersed resin is not specially limited, as far as it improves the dispersion of manganese dioxide powder, soluble to organic solvent and easily binds with manganese dioxide powder after drying the paste, a thermoplastic resin is preferable. The organic solvent is not specially limited, as far as it solves the dispersed resin and maintains dispersion stability of the manganese dioxide powder. Solvents such as alicyclic ketonic compound are preferable.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサを初め
とする電子部品に電極層を形成する際に安定な塗膜を形
成する固体電解質形成用ペースト組成物及びこれを用い
た固体電解コンデンサの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a paste composition for forming a solid electrolyte which forms a stable coating film when an electrode layer is formed on an electronic component such as a capacitor, and the production of a solid electrolytic capacitor using the same. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来タンタルコンデンサを初めとする電
子部品の固体電解質の形成には、硝酸マンガン溶液を熱
分解する方式が採られている。本方式は、素子を硝酸マ
ンガン水溶液中に浸漬し、その後化成と称する熱分解工
程を経て二酸化マンガン層を形成する。この際に、一度
に形成可能な塗膜の厚さが非常に薄いため、所定の厚さ
の電解質層を形成するためには、熱分解工程を10数回
繰り返す必要があり、それに要する時間とエネルギーコ
ストが非常に大きいという欠点を持っている。また、硝
酸マンガンを熱分解するために、熱分解工程でNOX
発生し、これらの分解ガスの処理も必要になるといった
問題点を持っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of thermally decomposing a manganese nitrate solution has been adopted for forming a solid electrolyte for electronic parts such as a tantalum capacitor. In this method, a device is immersed in a manganese nitrate aqueous solution, and then a manganese dioxide layer is formed through a thermal decomposition process called chemical formation. At this time, since the thickness of the coating film that can be formed at a time is very small, it is necessary to repeat the thermal decomposition process ten or more times in order to form an electrolyte layer having a predetermined thickness. The disadvantage is that the energy cost is very high. Further, in order to thermally decompose the manganese nitrate, NO X occurs in the pyrolysis process, has a problem that will process the need for these cracked gas.

【0003】これらの問題について、特開昭51−76
559号公報では、二酸化マンガン粉末を水、アルコー
ル、シンナー、四塩化炭素、炭酸アンモニウム等の揮発
性溶剤中に混入する方法が開示されている。しかし、こ
の方法では、溶液中の二酸化マンガン粉末が分散しにく
く、保管中に粒子同士の凝集・沈降が起こり、均一な塗
膜を得られないという欠点がある。特開平7ー2332
98号公報では導電ペーストに使用されている金属粉の
一部を二酸化マンガン粉末に置き換える方法が開示され
ているが、この方法では、固体電解質としての性質が充
分発揮されないといった問題点を持っている。
Regarding these problems, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
No. 559 discloses a method of mixing manganese dioxide powder into a volatile solvent such as water, alcohol, thinner, carbon tetrachloride, and ammonium carbonate. However, this method has the drawback that the manganese dioxide powder in the solution is hardly dispersed, and the particles coagulate and settle during storage, so that a uniform coating film cannot be obtained. JP-A-7-2323
Japanese Patent Publication No. 98 discloses a method of replacing a part of the metal powder used in the conductive paste with manganese dioxide powder. However, this method has a problem that properties as a solid electrolyte are not sufficiently exhibited. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
補い、二酸化マンガン粉末が沈降しにくくかつ、均一な
塗膜を形成可能な固体電解質形成用ペースト組成物を提
供することを目的とする。請求項1記載の発明は、固体
電解質層の形成の際に熱分解工程および分解カ゛スの処理
を省くことができ、かつ一度の塗布で所定の膜厚を得る
ことが可能な固体電解質形成用ペースト組成物を提供す
るものである。請求項2記載の発明は、請求項1記載の
発明に加えて、ペースト保存時のフィラーの分散安定性
を向上させるものであり、かつペースト硬化時の塗膜強
度の向上と下地材との密着性を向上することの可能な固
体電解質形成用ペースト組成物を提供するものである。
請求項3記載の発明は、請求項1の発明に加えて、二酸
化マンガン粉末の粒径を限定することで塗膜の均一性を
向上させ、膜質の均一な塗膜を作製することが可能な固
体電解質形成用ペースト組成物を提供するものである。
請求項4記載の発明は、二酸化マンガン粉末の結晶構造
をβ型とすることで、二酸化マンガン粉末自体の導電性
を向上させ、塗膜の抵抗を下げることが可能な固体電解
質形成用ペースト組成物を提供するものである。請求項
5記載の発明は、分散樹脂として熱可塑性の樹脂を使用
することで、塗膜の強度を向上でき安定な塗膜を形成す
る固体電解質形成用ペースト組成物を提供するものであ
る。請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明に加え
て、分散樹脂にガラス転移温度が140〜260℃の樹
脂を用いることにより、高耐熱であり熱的に安定した塗
膜を形成することが可能な固体電解質形成用ペースト組
成物を提供するものである。請求項7記載の発明は、請
求項1〜6のいずれか1項記載の固体電解質形成用ペー
スト組成物を用いた固体電解コンデンサの製造方法を提
供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a paste composition for forming a solid electrolyte, which makes up the above-mentioned drawbacks and makes it difficult for manganese dioxide powder to settle out and can form a uniform coating film. . According to the first aspect of the present invention, there is provided a paste for forming a solid electrolyte, which can omit a thermal decomposition step and a treatment of a decomposition gas when forming a solid electrolyte layer and can obtain a predetermined film thickness by one application. It provides a composition. The invention according to claim 2 is to improve the dispersion stability of the filler during storage of the paste, and to improve the strength of the coating film during curing of the paste and the adhesion to the base material, in addition to the invention according to claim 1. An object of the present invention is to provide a paste composition for forming a solid electrolyte capable of improving the property.
According to the third aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, it is possible to improve the uniformity of the coating film by limiting the particle size of the manganese dioxide powder, and to produce a coating film having a uniform film quality. A paste composition for forming a solid electrolyte is provided.
The invention according to claim 4 is a solid electrolyte-forming paste composition capable of improving the conductivity of the manganese dioxide powder itself and reducing the resistance of the coating film by making the crystal structure of the manganese dioxide powder β-type. Is provided. The invention described in claim 5 is to provide a paste composition for forming a solid electrolyte which can improve the strength of a coating film and form a stable coating film by using a thermoplastic resin as a dispersing resin. According to the invention of claim 6, in addition to the invention of claim 5, by using a resin having a glass transition temperature of 140 to 260 ° C. as the dispersing resin, a heat-resistant and thermally stable coating film is formed. It is intended to provide a paste composition for forming a solid electrolyte, which can be used. The invention according to claim 7 provides a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor using the paste composition for forming a solid electrolyte according to any one of claims 1 to 6.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】(A)二酸化マンガン粉
末、(B)分散樹脂及び(C)有機溶剤を必須成分とす
る固体電解質形成用ペースト組成物並びにこれを用いた
固体電解コンデンサの製造方法に関する。
A paste composition for forming a solid electrolyte comprising (A) manganese dioxide powder, (B) a dispersing resin and (C) an organic solvent as essential components, and a method for producing a solid electrolytic capacitor using the same. About.

【0006】また、本発明は、(A)二酸化マンガン粉
末、(B)分散樹脂及び(C)有機溶剤よりなる固体電
解質形成用ペースト組成物において、平均粒径が0.0
1〜10μmのβ型結晶構造を有する二酸化マンガン粉
末をカップリング剤の存在下、熱可塑性樹脂を分散樹脂
として有機溶剤に分散することが好ましい。
Further, the present invention provides a paste composition for forming a solid electrolyte comprising (A) a manganese dioxide powder, (B) a dispersion resin and (C) an organic solvent, having an average particle size of 0.0
It is preferable to disperse a manganese dioxide powder having a β-type crystal structure of 1 to 10 μm in an organic solvent in the presence of a coupling agent, using a thermoplastic resin as a dispersion resin.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】次にに本発明の固体電解質層の形
成が可能な導電性ペースト組成物及びこれを用いた固体
電解コンデンサの製造方法について詳細に説明する。本
発明における(A)二酸化マンガン粉末としては、例え
ば、α、β、γの結晶構造を有する粉末が挙げられる
が、導電性を考慮するとβ型結晶構造を有する二酸化マ
ンガン粉末が好ましい。β型結晶構造の二酸化マンガン
は350℃〜450℃数時間の加熱で容易に得ることが
できる。二酸化マンガン粉末の粒径は導電性、ペースト
の塗布性等を考慮すると、平均粒径が0.01〜50μ
m程度のものが使用できるが、0.01〜10μmのも
のが好ましい。二酸化マンガン粉末の形状は、球状、不
定形、破砕状など例示されるが、これらに限定されるも
のではない。
Next, a conductive paste composition of the present invention capable of forming a solid electrolyte layer and a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor using the same will be described in detail. Examples of the manganese dioxide powder (A) in the present invention include powders having α, β, and γ crystal structures, and manganese dioxide powder having a β-type crystal structure is preferable in consideration of conductivity. Manganese dioxide having a β-type crystal structure can be easily obtained by heating at 350 ° C. to 450 ° C. for several hours. The average particle diameter of the manganese dioxide powder is 0.01 to 50 μm in consideration of conductivity, applicability of paste, and the like.
m, but preferably from 0.01 to 10 μm. Examples of the shape of the manganese dioxide powder include, but are not limited to, spherical, irregular, and crushed shapes.

【0008】(A)二酸化マンガン粉末の配合量は、
(A)二酸化マンガン粉末、(B)分散樹脂及び(C)
有機溶剤の総量に対して、5〜500重量部とすること
が好ましく、20〜200重量部とすることがより好ま
しく、50〜150重量部とすることが特に好ましい。
この配合量が5重量部未満では、塗膜の形成が難しく、
固体電解質としての機能が十分発揮できない傾向があ
る。また、500重量部を越えるとペーストとしての塗
布性および基材との接着性が低下する傾向がある。
(A) The compounding amount of the manganese dioxide powder is as follows:
(A) manganese dioxide powder, (B) dispersed resin and (C)
The total amount of the organic solvent is preferably 5 to 500 parts by weight, more preferably 20 to 200 parts by weight, and particularly preferably 50 to 150 parts by weight.
If the amount is less than 5 parts by weight, it is difficult to form a coating film,
There is a tendency that the function as a solid electrolyte cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, when the amount exceeds 500 parts by weight, the applicability as a paste and the adhesiveness to a substrate tend to decrease.

【0009】本発明における(B)分散樹脂は、二酸化
マンガン粉末の分散性を向上させるものであり、有機溶
剤に可溶であり、かつペースト乾燥後に二酸化マンガン
粉末と容易にバインドするものであれば特に制限されな
いが熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としてはア
クリル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、スチレン系樹
脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボ
ネート系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテル
アミド系樹脂等が用いられるがこれらに制限されるもの
ではない。
The dispersing resin (B) in the present invention is intended to improve the dispersibility of the manganese dioxide powder, and should be soluble in an organic solvent and easily bind to the manganese dioxide powder after drying the paste. Although not particularly limited, a thermoplastic resin is preferred. As the thermoplastic resin, an acrylic resin, a saturated polyester resin, a styrene resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polycarbonate resin, a polyamideimide resin, a polyetheramide resin, or the like is used, but is not limited thereto. Not something.

【0010】上記の熱可塑性樹脂の内、飽和ポリエステ
ルとしては従来公知の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂が
いずれも使用可能であるが、分子鎖の末端にヒドロキシ
ル基又はカルボキシル基を有しているものが他の樹脂系
と混ぜ合わせて使用する場合に反応しやすくより効果的
である。また、ポリイミド樹脂やポリエーテルアミド樹
脂などの熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリエーテ
ルアミド樹脂も使用可能であるが、芳香族ジカルボン酸
もしくはその反応性酸誘導体とジアミンとを重縮合させ
て得られるポリアミド重合体、芳香族トリカルボン酸ま
たはその反応性誘導体とジアミンとを重縮合させて得ら
れるポリアミドイミド重合体が好ましい。これらの重合
体は、ジアミン成分を種々選択することでガラス転移温
度を調整することができる。
Among the above-mentioned thermoplastic resins, any of the conventionally known thermoplastic saturated polyester resins can be used as the saturated polyester, but those having a hydroxyl group or a carboxyl group at the terminal of the molecular chain may be used. When used in combination with the above resin system, it is easy to react and more effective. In addition, thermoplastic polyimide resins such as polyimide resins and polyether amide resins, and thermoplastic polyether amide resins can also be used, but polyamide obtained by polycondensing an aromatic dicarboxylic acid or a reactive acid derivative thereof with a diamine. A polyamideimide polymer obtained by polycondensing a polymer, an aromatic tricarboxylic acid or a reactive derivative thereof with a diamine is preferred. The glass transition temperature of these polymers can be adjusted by selecting various diamine components.

【0011】ガラス転移温度が140〜260℃の熱可
塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂やポリエーテルアミ
ド樹脂などがあるが、なかでもポリエーテルアミド樹脂
が好ましい。上記の熱可塑性樹脂は、相溶性のある熱可
塑性樹脂と併用して用いることもできる。また、上記の
熱可塑性樹脂は、有機溶剤に溶かしてワニスとすること
ができる。
[0011] Examples of the thermoplastic resin having a glass transition temperature of 140 to 260 ° C include a polyimide resin and a polyetheramide resin, and among them, a polyetheramide resin is preferable. The above thermoplastic resin can be used in combination with a compatible thermoplastic resin. Further, the above-mentioned thermoplastic resin can be dissolved in an organic solvent to form a varnish.

【0012】本発明における(B)分散樹脂の配合量
は、(A)(B)及び(C)100重量部に対して0.
5〜40重量部とすることが好ましく、1〜20重量部
とすることがより好ましく、2〜10重量部とすること
が特に好ましい。この配合量が0.5重量部 未満で
は、二酸化マンガンの分散が不十分となり、均一な塗膜
が形成できない傾向がある。また40重量部を越える
と、導電性が著しく低下し、固体電解質としての機能が
発揮できない傾向がある。
In the present invention, the compounding amount of the (B) dispersing resin is 0.1 to 100 parts by weight of (A), (B) and (C).
The amount is preferably 5 to 40 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight, and particularly preferably 2 to 10 parts by weight. If the amount is less than 0.5 part by weight, the dispersion of manganese dioxide becomes insufficient, and a uniform coating film tends not to be formed. If the amount exceeds 40 parts by weight, the conductivity is remarkably reduced, and the function as a solid electrolyte tends not to be exhibited.

【0013】本発明における(C)有機溶剤としては、
分散樹脂を溶解し二酸化マンガン粉末の分散安定性を保
持できるものであれば特に限定されないが、1−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジエチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、ニトロベンゼン、グリコールカーボネート等の極性
溶剤、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレ
ングリコールメチルエーテルアセテート等のエチレン系
グリコールエ−テル化合物、プロピレングリコールモノ
メチルエ−テル、プロピレングリコールメチルエーテル
アセテート等のプロピレン系グリコールエ−テル化合
物、2−シクロヘキサノン、4−メチル−2−シクロヘ
キサノン等の脂環式ケトン化合物等の溶剤が好ましい。
The organic solvent (C) in the present invention includes:
There is no particular limitation as long as the dispersing resin can be dissolved and the dispersion stability of the manganese dioxide powder can be maintained, but 1-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide,
Polar solvents such as N, N-diethylformamide, dimethyl sulfoxide, nitrobenzene and glycol carbonate; ethylene glycol ether compounds such as diethylene glycol dimethyl ether and ethylene glycol methyl ether acetate; propylene glycol monomethyl ether; propylene glycol methyl ether acetate and the like Solvents such as propylene-based glycol ether compounds, alicyclic ketone compounds such as 2-cyclohexanone and 4-methyl-2-cyclohexanone are preferred.

【0014】本発明における(C)有機溶剤の配合量
は、(A)(B)及び(C)100重量部に対して10
〜200重量部とすることが好ましく、15〜100重
量部とすることがより好ましく、20〜80重量部とす
ることが特に好ましい。この配合量が10重量部未満だ
と、二酸化マンガン粉末の分散が不十分となり、均一な
塗膜ができない傾向がある。200重量部を越えると塗
膜の膜厚が薄くなりすぎ、一度に充分な膜厚を得ること
ができない傾向がある。
In the present invention, the amount of the organic solvent (C) is 10 parts by weight based on 100 parts by weight of (A), (B) and (C).
The amount is preferably from 200 to 200 parts by weight, more preferably from 15 to 100 parts by weight, and particularly preferably from 20 to 80 parts by weight. If the amount is less than 10 parts by weight, the dispersion of the manganese dioxide powder becomes insufficient, and a uniform coating film tends not to be formed. If the amount exceeds 200 parts by weight, the thickness of the coating film tends to be too thin, and it is difficult to obtain a sufficient thickness at one time.

【0015】本発明においては、カップリング剤の使用
が二酸化マンガンの安定的な分散に有効である。カップ
リング剤の使用方法としては、固体電解質形成用ペース
トに直接添加して用いる方法または二酸化マンガン粉末
をカップリング剤で処理して用いる方法が挙げられる。
二酸化マンガン粉末を処理する方法としては、例えば、
二酸化マンガン粉末に直接カップリング剤を添加し攪拌
混合する方法(乾式処理法)とヘキサン、トルエン等の
溶剤にカップリング剤を予め溶解し、その中に二酸化マ
ンガン粉末を入れ混合攪拌した後、溶剤を除去・乾燥さ
せる方法(湿式処理法)等が挙げられる。
In the present invention, the use of a coupling agent is effective for the stable dispersion of manganese dioxide. Examples of the method of using the coupling agent include a method in which the coupling agent is directly added to a solid electrolyte forming paste and a method in which manganese dioxide powder is treated with a coupling agent and used.
As a method of treating manganese dioxide powder, for example,
A method in which a coupling agent is directly added to manganese dioxide powder and mixed with stirring (dry processing method), or a method in which the coupling agent is dissolved in a solvent such as hexane or toluene in advance, manganese dioxide powder is put in the mixture, and the mixture is stirred. For removing and drying (wet processing method).

【0016】カップリング剤としては、二酸化マンガン
粉末を分散樹脂で有機溶剤に分散する際に、二酸化マン
ガン粉末を樹脂になじみやすくし、分散安定性を向上さ
せることができるものであれば特に制限されないが、シ
ラン系、アルミニウム系、チタネート系、およびジルコ
ニウム系のカップリング剤が好ましい。
The coupling agent is not particularly limited, as long as the manganese dioxide powder can be easily blended with the resin and the dispersion stability can be improved when the manganese dioxide powder is dispersed in an organic solvent with a dispersing resin. However, silane-based, aluminum-based, titanate-based, and zirconium-based coupling agents are preferred.

【0017】カップリング剤の添加量は、二酸化マンガ
ン粉末100重量部に対して0.1〜10重量部が好ま
しく、0.3〜5重量部がより好ましく、0.5〜2重
量部が特に好ましい。カップリング剤の添加量が0.1
重量部未満だと二酸化マンガンの分散性が低下し凝集の
原因となりペーストとしての機能が著しく低下する傾向
がある。10重量部を越えると、二酸化マンガン粉末表
面の導電性が著しく低下し、固体電解質層としての機能
が低下する傾向がある。
The amount of the coupling agent to be added is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.3 to 5 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the manganese dioxide powder. preferable. The amount of coupling agent added is 0.1
If the amount is less than parts by weight, the dispersibility of manganese dioxide is reduced, causing agglomeration, and the function as a paste tends to be significantly reduced. If it exceeds 10 parts by weight, the conductivity of the surface of the manganese dioxide powder is significantly reduced, and the function as a solid electrolyte layer tends to be reduced.

【0018】本発明の固体電解質形成用ペースト組成物
は、ペーストおよび塗膜にした際の硬化物特性に悪影響
を及ぼさない限り、例えば抗酸化剤やキレート剤、その
他種々の機能を有する添加剤、改質剤等を添加すること
は差し支えない。また、導電性を付与するためにカーボ
ンブラック、グラファイトカーボン等を併用することが
できる。この際の使用量としては、二酸化マンガン粉末
100重量部に対して0.5〜10重量部とするのが好
ましい。
The paste composition for forming a solid electrolyte according to the present invention may be, for example, an antioxidant or a chelating agent, or any other additive having various functions, as long as it does not adversely affect the properties of the cured product when formed into a paste and a coating film. Addition of a modifier or the like may be performed. Further, carbon black, graphite carbon, or the like can be used in combination to impart conductivity. The amount used at this time is preferably 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the manganese dioxide powder.

【0019】本発明の固体電解質形成用ペースト組成物
は、所定量の(A)二酸化マンガン粉末、(B)分散樹
脂及び(C)有機溶剤を通常の攪拌機、らいかい機、3
本ロール、ロールミル等を用いて均一に混練或いは分散
することで容易に得ることができる。
The paste composition for forming a solid electrolyte of the present invention is prepared by mixing a predetermined amount of (A) manganese dioxide powder, (B) a dispersion resin and (C) an organic solvent with an ordinary stirrer, triturator,
It can be easily obtained by uniformly kneading or dispersing using a roll, a roll mill or the like.

【0020】以上のように固体電解質形成用ペースト組
成物は、固体電解質としての特性を変えることなく、一
度の塗布で均一かつ膜厚の厚い塗膜を得ることができる
ものであり、例えばタンタルコンデンサの固体電解質層
等として好適に使用することができる。
As described above, the paste composition for forming a solid electrolyte can obtain a uniform and thick coating film by one application without changing the characteristics as a solid electrolyte. Can be suitably used as a solid electrolyte layer or the like.

【0021】本発明は前記固体電解質形成用ペースト組
成物を用いた固体電解コンデンサの製造方法に関する。
例えば、弁作用を有する金属粉末を圧縮成形し焼成する
ことにより陽極体とし、その陽極体表面上に化成処理に
より酸化被膜を形成する。その後、本発明の固体電解質
形成用ペースト組成物の塗布乾燥または硝酸マンガン水
溶液の熱分解と本発明の固体電解質形成用ペースト組成
物を併用することにより、固体電解質層の形成を行う。
次に、カーボンペースト、銀ペースト等で陰極層を形成
し、陰極リードフレームと接続した後、樹脂モールドし
て固体電解コンデンサが製造される。
The present invention relates to a method for producing a solid electrolytic capacitor using the paste composition for forming a solid electrolyte.
For example, an anode body is formed by compression molding and firing a metal powder having a valve action, and an oxide film is formed on the surface of the anode body by a chemical conversion treatment. Thereafter, the solid electrolyte layer is formed by applying and drying the paste composition for solid electrolyte formation of the present invention or by thermally decomposing an aqueous solution of manganese nitrate and using the paste composition for solid electrolyte formation of the present invention in combination.
Next, a cathode layer is formed with a carbon paste, a silver paste, or the like, connected to a cathode lead frame, and then resin-molded to manufacture a solid electrolytic capacitor.

【0022】[0022]

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
説明するが、本発明はこれらにより制限されるものでは
ない。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited by these examples.

【0023】実施例1 加熱処理して得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉
末(三井金属鉱業社製、RB−A:平均粒径2μm)1
00重量部にn−ヘキサン60重量部 およびプレンア
クトAL−M(味の素製、アルミ系カップリング剤)1
重量部を添加し、ロールミルで攪拌混合を行った。その
後、n−ヘキサンを除き、表面処理二酸化マンガン粉末
を得た。上記の二酸化マンガン粉末100重量部に、テ
レフタル酸クロリドと芳香族ジアミンを重縮合して得ら
れたポリエーテルアミド系樹脂(日立化成工業製、ハイ
マル)を5重量部およびジエチレングリコールジメチル
エーテル40重量部を乳鉢中で予備混合後、3本ロール
で混練し、固体電解質形成用ペースト組成物を得た。こ
の固体電解質形成用ペースト組成物の導電性、分散性、
塗膜厚を測定した結果を表1に示す。
Example 1 Manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by a heat treatment (RB-A: average particle size: 2 μm, manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd.) 1
100 parts by weight of n-hexane 60 parts by weight and Plenact AL-M (Ajinomoto, aluminum-based coupling agent) 1
A part by weight was added, and the mixture was stirred and mixed by a roll mill. Thereafter, n-hexane was removed to obtain a surface-treated manganese dioxide powder. 5 parts by weight of a polyetheramide resin (Hymal, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and 40 parts by weight of diethylene glycol dimethyl ether obtained by polycondensation of terephthalic acid chloride and aromatic diamine are mixed with 100 parts by weight of the above manganese dioxide powder in a mortar. After premixing in the mixture, the mixture was kneaded with three rolls to obtain a paste composition for forming a solid electrolyte. Conductivity, dispersibility of this paste composition for forming a solid electrolyte,
Table 1 shows the results of measuring the coating film thickness.

【0024】導電性は、スクリーン印刷により約50μ
mの塗膜をアルミ板上に形成し、硬化後表面抵抗計を用
いて測定した。分散性は、粒ゲージを用いて、JIS−
K5400の方法に準じて測定した。また、塗膜厚の測
定は、1×2cmのセラミック板をペースト中に約3秒
間ディップ後引き上げ、乾燥後に塗膜厚をマイクロメー
タを用いて測定した。
The conductivity is about 50 μm by screen printing.
m was formed on an aluminum plate and, after curing, measured using a surface resistance meter. Dispersibility is measured using a grain gauge according to JIS-
It was measured according to the method of K5400. The coating thickness was measured by dipping a 1 × 2 cm ceramic plate into the paste after dipping for about 3 seconds, drying and measuring the coating thickness using a micrometer.

【0025】実施例2 加熱して得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末の
平均粒径が20μmであるこ以外は実施例1と同様にし
て固体電解質形成用ペースト組成物を得た。この固体電
解質形成用ペースト組成物の導電性、分散性、塗膜厚を
測定した結果を表1に示す。
Example 2 A paste composition for forming a solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 1 except that the manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by heating had an average particle diameter of 20 μm. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0026】実施例3 分散樹脂として飽和ポリエステル系樹脂(東洋紡製、バ
イロン200)を用いた以外は実施例1と同様にして固
体電解質形成用ペースト組成物を得た。この固体電解質
形成用ペースト組成物の導電性、分散性、塗膜厚を測定
した結果を表1に示す。
Example 3 A paste composition for forming a solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 1 except that a saturated polyester resin (Vylon 200, manufactured by Toyobo) was used as the dispersion resin. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0027】実施例4 加熱されて得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末
をカップリング剤で表面処理を行わなかったこと以外は
実施例1と同様にして固体電解質形成用ペースト組成物
を得た。この固体電解質形成用ペースト組成物の導電
性、分散性、塗膜厚を測定した結果を表1に示す。
Example 4 A paste composition for forming a solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 1 except that the manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by heating was not subjected to a surface treatment with a coupling agent. Was. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0028】実施例5 加熱して得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末の
表面処理にシラン系のカップリング剤(SH6040:東レダ
ウコーニング社製)を用いたこと以外は、実施例1と同
様にして固体電解質形成用ペースト組成物を得た。この
固体電解質形成用ペースト組成物の導電性、分散性、塗
膜厚を測定した結果を表1に示す。
Example 5 Example 1 was repeated except that a silane coupling agent (SH6040: manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.) was used for surface treatment of manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by heating. In the same manner, a paste composition for forming a solid electrolyte was obtained. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0029】実施例6 加熱して得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末の
表面処理にシラン系のカップリング剤(KBM-303:信越シ
リコーン社製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして固
体電解質形成用ペースト組成物を得た。この固体電解質
形成用ペースト組成物の導電性、分散性、塗膜厚を測定
した結果を表1に示す。
Example 6 Example 1 was repeated except that a silane coupling agent (KBM-303: manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was used for the surface treatment of the manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by heating. In the same manner, a paste composition for forming a solid electrolyte was obtained. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0030】実施例7 加熱して得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末の
表面処理にチタネート系カップリング剤(KR-38S:味の
素社製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして固体
電解質形成用ペースト組成物を得た。この固体電解質形
成用ペースト組成物の導電性、分散性、塗膜厚を測定し
た結果を表1に示す。
Example 7 The procedure of Example 1 was repeated, except that a titanate coupling agent (KR-38S: manufactured by Ajinomoto Co.) was used for the surface treatment of the manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by heating. Thus, a paste composition for forming a solid electrolyte was obtained. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0031】実施例8 加熱して得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末の
表面処理にチタネート系カップリング剤(KRTTS:味の
素社製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして固体
電解質形成用ペースト組成物を得た。この固体電解質形
成用ペースト組成物の導電性、分散性、塗膜厚を測定し
た結果を表1に示す。
Example 8 A solid was prepared in the same manner as in Example 1 except that a titanate-based coupling agent (KRTTS: manufactured by Ajinomoto Co.) was used for the surface treatment of the manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by heating. A paste composition for forming an electrolyte was obtained. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0032】実施例9 加熱して得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末の
表面処理にジルコニウム系カップリング剤(C:楠本化
成社製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして固体
電解質形成用ペースト組成物を得た。この固体電解質形
成用ペースト組成物の導電性、分散性、塗膜厚を測定し
た結果を表1に示す。
Example 9 The procedure of Example 1 was repeated, except that a zirconium-based coupling agent (C: manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.) was used for the surface treatment of the manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by heating. A paste composition for forming a solid electrolyte was obtained. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0033】実施例10 加熱して得られたβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末の
表面処理にチタネート系カップリング剤(M1:楠本化成
社製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして固体電
解質形成用ペースト組成物を得た。この固体電解質形成
用ペースト組成物の導電性、分散性、塗膜厚を測定した
結果を表1に示す。
Example 10 The procedure of Example 1 was repeated, except that a titanate coupling agent (M1 manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.) was used for the surface treatment of the manganese dioxide powder having a β-type crystal structure obtained by heating. A paste composition for forming a solid electrolyte was obtained. Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0034】実施例11 実施例1のβ型結晶構造の二酸化マンガン粉末に変え
て、γ型結晶構造の二酸化マンガン粉末を用いたこと以
外は実施例1と同様にして固体電解質形成用ペースト組
成物を得た。この固体電解質形成用ペースト組成物の導
電性、分散性、塗膜厚を測定した結果を表1に示す。
Example 11 A paste composition for forming a solid electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1 except that a manganese dioxide powder having a γ-type crystal structure was used instead of the manganese dioxide powder having a β-type crystal structure of Example 1. I got Table 1 shows the measurement results of the conductivity, dispersibility, and coating film thickness of the paste composition for forming a solid electrolyte.

【0035】比較例1 二酸化マンガン粉末を分散したペーストを用いずに、5
0重量%硝酸マンガン水溶液を熱分解する従来法でセラ
ミック基板上に二酸化マンガン層を形成し導電性および
塗布膜厚を調べた結果を表1に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 5 was used without using a paste in which manganese dioxide powder was dispersed.
Table 1 shows the results obtained by forming a manganese dioxide layer on a ceramic substrate by a conventional method of thermally decomposing a 0% by weight aqueous solution of manganese nitrate, and examining the conductivity and the coating film thickness.

【0036】本発明になる固体電解質形成用ペースト組
成物は、表1の結果より分散性が良好でかつ導電性に優
れ、一度の塗布で所定の膜厚を得ることができる。
The solid electrolyte forming paste composition according to the present invention has good dispersibility and excellent conductivity from the results shown in Table 1, and can obtain a predetermined film thickness by one application.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【発明の効果】請求項1記載の発明は、固体電解質層の
形成の際に熱分解工程および分解カ゛スの処理を省くこと
ができ、かつ一度の塗布で所定の膜厚を得ることが可能
な固体電解質形成用ペースト組成物を提供するものであ
る。請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明に加え
て、ペースト保存時のフィラーの分散安定性を向上させ
るものであり、かつペースト硬化時の塗膜強度の向上と
下地材との密着性を向上することの可能な固体電解質形
成用ペースト組成物を提供するものである。請求項3記
載の発明は、請求項1の発明に加えて、二酸化マンガン
粉末の粒径を限定することで塗膜の均一性を向上させ、
膜質の均一な塗膜を作製することが可な固体電解質形成
用ペースト組成物を提供するものである。請求項4記載
の発明は、二酸化マンガン粉末の結晶構造をβ型とする
ことで、二酸化マンガン粉末自体の導電性を向上させ、
塗膜の抵抗を下げることが可能な固体電解質形成用ペー
スト組成物を提供するものである。請求項5記載の発明
は、分散樹脂として熱可塑性の樹脂を使用することで、
塗膜の強度を向上でき安定な塗膜を形成する固体電解質
形成用ペースト組成物を提供するものである。請求項6
記載の発明は、請求項5記載の発明に加えて、分散樹脂
にガラス転移温度が140〜260℃の樹脂を用いるこ
とにより、高耐熱であり熱的に安定した塗膜を形成する
ことが可能な固体電解質形成用ペースト組成物を提供す
るものである。請求項7記載の発明は、請求項1〜6の
いずれか1項記載の固体電解質形成用ペースト組成物を
用いた固体電解コンデンサの製造方法を提供するもので
ある。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to omit the thermal decomposition step and the treatment of the decomposition gas when forming the solid electrolyte layer, and to obtain a predetermined film thickness by one application. A paste composition for forming a solid electrolyte is provided. The invention according to claim 2 is to improve the dispersion stability of the filler during storage of the paste, and to improve the strength of the coating film during curing of the paste and the adhesion to the base material, in addition to the invention according to claim 1. An object of the present invention is to provide a paste composition for forming a solid electrolyte capable of improving the property. The invention according to claim 3 further improves the uniformity of the coating film by limiting the particle size of the manganese dioxide powder, in addition to the invention according to claim 1,
An object of the present invention is to provide a paste composition for forming a solid electrolyte capable of producing a coating film having a uniform film quality. The invention according to claim 4 improves the conductivity of the manganese dioxide powder itself by making the crystal structure of the manganese dioxide powder β-type,
An object of the present invention is to provide a paste composition for forming a solid electrolyte capable of lowering the resistance of a coating film. The invention according to claim 5 uses a thermoplastic resin as the dispersion resin,
An object of the present invention is to provide a paste composition for forming a solid electrolyte capable of improving the strength of a coating film and forming a stable coating film. Claim 6
According to the invention described in claim 5, in addition to the invention described in claim 5, by using a resin having a glass transition temperature of 140 to 260 ° C. as the dispersion resin, it is possible to form a heat-resistant and thermally stable coating film. It is intended to provide a paste composition for forming a solid electrolyte. The invention according to claim 7 provides a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor using the paste composition for forming a solid electrolyte according to any one of claims 1 to 6.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)二酸化マンガン粉末、(B)分散
樹脂及び(C)有機溶剤を必須成分とする固体電解質形
成用ペースト組成物。
1. A paste composition for forming a solid electrolyte comprising (A) manganese dioxide powder, (B) a dispersed resin and (C) an organic solvent as essential components.
【請求項2】 シラン系、チタネート系、アルミニウム
系またはジルコニウム系等のカップリング剤で処理した
二酸化マンガン粉末を用いる請求項1記載の固体電解質
形成用ペースト組成物。
2. The paste composition for forming a solid electrolyte according to claim 1, wherein manganese dioxide powder treated with a coupling agent such as silane, titanate, aluminum or zirconium is used.
【請求項3】 二酸化マンガン粉末の平均粒径が0.0
1〜10μmである請求項1記載の固体電解質形成用ペ
ースト組成物。
3. The manganese dioxide powder has an average particle size of 0.0
The paste composition for forming a solid electrolyte according to claim 1, which has a thickness of 1 to 10 m.
【請求項4】 二酸化マンガン粉末の結晶構造がβ型を
含む請求項1〜3のいずれか1項記載の固体電解質形成
用ペースト組成物。
4. The paste composition for forming a solid electrolyte according to claim 1, wherein the manganese dioxide powder has a β-type crystal structure.
【請求項5】 分散樹脂が熱可塑性樹脂である請求項1
〜4のいずれか1項記載の固体電解質形成用ペースト組
成物。
5. The method according to claim 1, wherein the dispersion resin is a thermoplastic resin.
The paste composition for forming a solid electrolyte according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 熱可塑性樹脂のガラス転移温度が140
〜260℃とする請求項1〜5のいずれか1項記載の固
体電解質形成用ペースト組成物。
6. A thermoplastic resin having a glass transition temperature of 140.
The paste composition for forming a solid electrolyte according to any one of claims 1 to 5, wherein the paste composition has a temperature of from -260 ° C.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項記載の固体
電解質形成用ペースト組成物を用いた固体電解コンデン
サの製造方法。
7. A method for producing a solid electrolytic capacitor using the paste composition for forming a solid electrolyte according to any one of claims 1 to 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363424A (en) * 2001-06-11 2002-12-18 Hitachi Chem Co Ltd Resin paste and method for producing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002363424A (en) * 2001-06-11 2002-12-18 Hitachi Chem Co Ltd Resin paste and method for producing the same

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