JPH0266141A - 電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、交流エツチング後さらに最終焼鈍して軟質箔
としたとき、高い引張強さと高い静電容量とを併せ持つ
電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の製造方法に関す
る。

〔従来の技術］ 電解コンデンサの陰極用の箔には純度９９．５０〜９９
．９４重量％のアルミニウムが純アルミニウムのままも
しくは必要に応じて銅、ニッケル、マンガン等の合金元
素を添加したアルミニウム合金として使用される。

箔の製造は鋳造、均質化処理、熱間圧延及び冷間圧延の
工程が取られ、必要に応じ最終圧延後焼鈍されることも
ある。

そして、箔地及び箔の圧延過程において中間焼鈍は行わ
れていない。これは通常中間焼鈍は圧延材が加工硬化し
、圧延しにくくなったときの軟化を目的として行われる
のに対し、電解コンデンサ用の箔材にあってはアルミニ
ウム純度が高いことから、圧延しにくくなるまで硬化し
ないからである。

ところで、電解コンデンサの静電容量は電極の表面積に
比例する。したがって、電極用のアルミニウム箔は化学
的又は電気化学的にエツチングされ、粗面化されて、表
面積が拡大されている。エツチング条件は箔の最終用途
により決定される。

電解コンデンサの陰極は通常化成されないか、化成され
ても極く低い電圧で化成される為、化成膜の厚さは高々
数十人と非常に薄く、また極く低い電圧で化成してもピ
ットを損なうことは無いから、陰極用には微細なピット
が密に得られるエツチング条件が選ばれる。

エツチングは大きく別けると電気化学的な方法と化学的
な方法の２種があり、電気化学的な方法はさらに直流を
用いる方法、交流を用いる方法に分けることができ、さ
らに交流には種々の周波数を変えた方法、電流波形を変
えた方法がある。生産ラインのエツチングは、これら各
種のエツチング方法を単独で、又は種々組み合わせて行
われている。

一方、アルミニウム箔は各種のエツチング条件に適した
成分あるいは製造工程によるものが選ばれる。このうち
交流エツチング用には冷間圧延の途中において、特定の
条件下で急冷を伴う中間焼鈍を行うとエツチング後に静
電容量が向上することが見出されている（特開昭０２−
１９３２３８）。これはエツチングの開始点が金属間化
合物あるいはその周辺であるが、スラブから圧延した材
料の金属間化合物はその大きさも分散もエツチングに適
した状態になっていないため析出している金属間化合物
を一度固溶させた後−斉に微細均一に再析出させて、箔
に細かい海綿状のピットが数多く形成されるような特性
にするとともに引張強さも向上させていることによるも
のである。しかしながら、この方法ではエツチング開始
点が多くなりすぎエッチピット間において合体を生起し
、表面積がかえって減少するので、静電容量の向上も必
ずしも充分なものではない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、こうした実情に鑑み、軟質化のためエツチン
グ後最終焼鈍を行った場合においても高い引張強さと高
い静電容量の双方を備えた電解コンデンサ陰極用アルミ
ニウム箔の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、上記課題を解決するため従来より研究を重
ねてきたが、急冷を伴う中間焼鈍の後に、低温の中間焼
鈍を行うことが有効であることを知見し、本発明に至っ
た。

すなわち、本発明は、純度９９．５０％以上のアルミニ
ウムのスラブから圧延によって箔を製造する方法におい
て、第１の中間焼鈍を４５０〜６００℃に加熱し、次い
で冷却するに際し、３００℃以下の温度までは５０℃／
分以上の冷却速度で冷却することにより行い、冷間圧延
を経てあるいは経ずして第２の中間焼鈍を１５０〜３０
０℃の温度に加熱することにより行うことを特徴とする
電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の製造方法である
。

以下、本発明について詳しく説明する。

エツチングにおいては、一般にエツチング開始点が多い
程、エッチ・ピットの数は多くなり、かつ同−電気量又
は同一時間エツチングされるときには、ピットの大きさ
はより小さくなる傾向にある。アルミニウム箔を電気化
学的又は化学的にエツチングする場合、エツチングは金
属間化合物又はその周辺で開始する。

これは電気的に不安定な状態又は転位が集中しやすい場
所であるからと考えられる。

以上のことが電解コンデンサの陰極用アルミニウム箔に
金属間化合物が細かく均一に分散していることが必要で
ある理由である。

本発明者により、金属間化合物を細かく分散させるため
には、析出している金属間化合物を一度、アルミニウム
マトリックス中に固溶させた後、−度に多くの場所で均
一かつ微細に分散再析出させる処理を行なうことが有効
であることが分かった。

本発明は、前記金属間化合物の分散析出を得るための熱
処理として、アルミニウム箔の圧延工程中の第１の中間
焼鈍を、４５０℃〜６００℃に加熱し、次いで冷却を行
なうに際し、３００℃以下の温度までを５０℃／分以上
の冷却速度で冷却することの条件で行なう。

金属間化合物を固溶させるには、４５０℃以上の高温が
必要である。加熱温度の上限としては融点まででもよい
が、工業的な実用上の点から６００℃が適当である。

高温における保持時間は、アルミニウムの純度と保持温
度によるが、実用上鏝も好ましい純度９９．７０〜９９
．８８％の場合では、１秒保持すれば十分である。保持
時間の長さに制限はない。

冷却に当っては、固溶している不純物が徐冷により析出
する温度域、すなわち３００℃までの温度域をできるか
ぎり短時間で通過させる必要がある。したがって、５０
℃／分以上の冷却速度が必要であり、この冷却速度の場
合に金属間化合物が微細均一に析出して、細かい海綿状
のビットが数多く形成される特性になるとともに引張強
さも向上する。一方、５０℃／分より遅い場合には、先
に析出した金属間化合物の周囲に後から析出する不純物
が拡散し凝集析出する結果、金属間化合物が大きくなっ
て、析出物の数が減少し、かつ不均一となる。一方、３
００’Ｃより低い温度域では、はとんどの不純物元素が
析出し終っていること、またその拡散速度が小さくなる
ことによって、冷却速度が遅くても差し支えない。

また、本発明における第２の中間焼鈍は、これを行わな
い場合には前記したようにエツチング開始点が多すぎエ
ツチング処理の際にエッチビットの合体が生じ、その結
果静電容量の増大化が充分なものとならない。そのため
、本発明においては第２の中間焼鈍を行い、転位の数を
若干低減してエツチング開始点をコントロールすること
により、アルミニウム箔の静電容量を一層増大化するこ
とが可能となった。

第２の中間焼鈍の温度範囲を１５０〜３００　”Ｃとし
たのは、１５０℃未満の温度では実質上転位が移動しな
いため、エツチング時に高い静電容量が得られず、また
３００”Ｃを越える温度ではほぼ完全に転位が消滅して
析出物の数が減少し、引張強さが低下する為、事前の急
速冷却の効果が失われるからである。

本発明においては、上記第１の中間焼鈍と第２の中間焼
鈍の間で冷間圧延工程を加えることが好ましい。

本発明において、アルミニウムの純度を９９．５０％以
上としたのはこれ以下の純度であるとエツチング液との
反応が激しく正常なエツチングができなくなるからであ
る。純度の上限は特に無いが、価格面も考慮すれば９９
．７０〜９９．８８％の純度のアルミニウムを使用する
ことが好ましい。

以下に実施例を示す。

［実施例］ 実施例Ｉ Ｓ　ｉ　０．０５％、Ｆ　ｅ　Ｏ，０７％とその他の不
可避不純物を含む９９．８８％アルミニウムを通常の方
法にしたがって、鋳造、均質化処理、熱間圧延によりｌ
ＯｌｗＩｍ厚さの板を作成した。

この板をに冷間圧延と第１表に示す各種中間焼鈍を行い
最終０．０５１の箔を作成した。評価は５５℃の１２，
５％塩酸に０　、６９６りん酸を加えた電解液中で、０
，６八／ｅｔａ　’で１分間の交流エツチングを行い化
成処理をすること無く、ただちにほう酸アンモン水溶液
中で静電容量を測定した。引張強さは、０．０５＋ｕ＋
の箔を３００℃の熱処理後に測定した。結果を第１表に
併せて示す。

第１表 ［発明の効果〕 以上説明したように、本発明の構成による電解コンデン
サ陰極用アルミニウム箔は、高い静電容量をＨすると共
に高い引張強さも併せ持つものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 純度９９．５０％以上のアルミニウムのスラブから圧延
   によって箔を製造する方法において、第１の中間焼鈍を
   ４５０〜６００℃に加熱し、次いで冷却するに際し、３
   ００℃以下の温度までは５０℃／分以上の冷却速度で冷
   却することにより行い、冷間圧延を経てあるいは経ずし
   て第２の中間焼鈍を１５０〜３００℃の温度に加熱する
   ことによって行うことを特徴とする電解コンデンサ陰極
   用アルミニウム箔の製造方法。