JPH04120235A - 電解コンデンサ電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 この発明は、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔、と
くに主として機械的強度を保持するための芯層の両面に
、表面積の拡大に寄与する外層を被覆形成せしめた複合
型のアルミニウムクラツド箔、及びその製造方法に関す
る。

従来の技術 近時、電解コンデンサの小型軽量化の要請は益々強いも
のがある。このため、その電極用アルミニウム箔として
も、更に一層の静電容量の向上をはかることはもとより
、小さい曲率半径で高速に巻き上げることができるよう
な機械的強度に優れたものであることが強く求められて
いる。

ところで、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、電
解エツチング等のエツチングによって表面積を拡大して
使用されるものであるところ、立方体方位の結晶が多く
存在すればするはど、即ち、ミラー指数の（１００）面
結晶が酒中に多く存在すればするほど、エツチング時の
エツチングピットが箔厚方向にトンネル状に成長し易く
、結果的に拡面率を増大して大きな静電容量が得られる
ことは良く知られている。

そこで、従来からこの（１００）面結晶の占有率を上げ
るために箔の化学組成、製造方法等において種々の改善
提案がなされてきており、また、その１つとしてクラツ
ド箔による技術も提案されている。

このクラツド箔による改善手段の１つは、特開昭５９−
６５４２４号公報に開示されている。

この先行提案は、アルミニウム箔を中間の１つの芯層と
、その両面を被覆する外層との三層構成によるものとし
、芯層に純度９９．９９５％以上の超高純度アルミニウ
ム材を用い、外層にそれより相対的に低純度のアルミニ
ウム材を用いてクラッドした複合箔とするものである。

そして、これが大きな（１００）面結晶占有率を有する
のは、製箔工程における最終焼鈍の際、それ自体で（１
００）面結晶占有率の非常に高い高品位高純度アルミニ
ウムからなる芯層に形成される立方体方位の結晶が、相
対的に低純度の外層のアルミニウムの結晶の核として作
用し、該外層において（１００）面結晶が優先的に成長
するためであるとされている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の先行提案に係る三層クラツド箔に
おいては、酒中の全体において（１００）面結晶の高い
占有率を有し、エツチング時においてトンネルピットの
多くが芯層中にまで及び、エツチング後において芯層の
残存状態が不均整、不均一なものとなり易い。このため
結果的に未だなお十分な機械的強度の保持効果の達成が
困難であり、更なる改善が嘱望されるものであった。

この発明は、上記のような従来技術の背景のもと、三層
構成のクラツド箔において、静電容量の可能な限りの増
大をはかりうるちのとしながら、十分な機械的強度の向
上を達成しうるちのとすることを目的とする。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的において種々実験と研究の結果
、外層と芯層との間でそれらの結晶方位を変えることで
、エツチング時に外層の表面側から進行するトンネル状
エツチングピットの成長を、両層の界面で停止させ得る
ことを見出し得たことにより完成したものである。

従って、この発明が提供する電解コンデンサ電極用アル
ミニウム箔は、ＡΩ純度が９９．９％以上でかつミラー
指数（１００）面結晶占有率が８０％以上である２つの
アルミニウム外層間に、非（１００）面結晶占有率が４
０％以上であるアルミニウム芯層を介在して接合一体化
してなることを特徴とするものである。

また、この発明は、上記構成を有する電解コンデンサ電
極用アルミニウム箔の、最も簡易かつ確実な製造方法を
提供するものであって、該製造方法は、へΩ純度９９．
９％以上のアルミニウムスラブを均質化処理したのち熱
間圧延して外層材とする一方、上記均質化処理を行うこ
となく熱間圧延したアルミニウム材をもって芯層材とし
、上記芯層材の両面に外層材を重ねて圧着したのち、中
間焼鈍工程を含む一連の圧延工程により製箔し、最終焼
鈍を行うことを特徴とするものである。

外層においてＡΩ純度９９．９％以上の高純度アルミニ
ウムが用いられるのは、これによってエツチング性を良
好なものとし、電解エツチングによって高い表面積の拡
大効果、ひいては静電容量の向上効果が得られるものと
するためである。最も望ましくは純度９９．９８％以上
のアルミニウムを用いるのが良い。不可避不純物として
、Ｓ　ｉ、Ｆｅ、Ｃｕ等の少量の含有は当然許容される
。

また、外層は、エツチングによりトンネルピットが鉛直
方向に形成されるものであることが望ましい。このこと
から該外層は、ミラー指数の（１００）面結晶の占有率
が少なくとも８０％以上であることが必要である。これ
が８０％未満では、十分な静電容量の増大効果を得るこ
とができない。好ましくは８５％以上、特に好ましくは
９０％以上の占有率とするのが良い。

一方、芯層は、主として機械的強度の保持に寄与するも
のであり、そのＡΩ純度はこの発明においては特に限定
されない。しかし、ＡΩ純度が低すぎることは、浅瀬電
流の増大にもつながるおそれがあるため、純度９９．５
％以上、好ましくは９９．９％以上のアルミニウムを用
いるのが良い。この発明においては、このＡΩ純度の問
題よりも、むしろ芯層は、その（１００）面結晶の占め
る割合において、その占有率が６０％未満であること、
即ち、逆に非（１００）面結晶の占有率が４０％以上、
好ましくは６０％以上であることが重要である。この非
（１００）面結晶占有率が４０％未満では、拡面率を上
げるために十分なエツチングを施した場合、トンネルピ
ットの成長が芯層にまで及ぶものが増大し、箔の機械的
強度が低下する。

ところで、この発明に係る上記のようなアルミニウム箔
は、その製造において、外層を（１００）面結晶占有率
の高いものとし、芯層を非（１００）面結晶占有率の高
いものとするためには、外層材についてのみこれを均質
化処理して用いるものとし、芯層材については均質化処
理を行うことなくそのま＼上記外層材とクラッドせしめ
るものとし、かつクラッド後の製箔工程中の冷間圧延途
中に中間焼鈍を行うものとすることで容易に達成するこ
とができる。

即ち、外層材は、純度９９．９％以上のアルミニウムス
ラブを５６０〜ｂ 時間の均質化処理したのち、熱間圧延を施して所定厚み
の板状素材に製作する。

一方、芯層材は、好ましくは上記外層材と同一組成のア
ルミニウムスラブを、均質化処理することなく、そのま
＼熱間圧延して所定厚みの板状素材とする。

そして、上記芯層材の両面に外層材を重ね合わせ、熱間
圧延を施して圧着一体化させたのち、圧下率８０％以上
、好ましくは９０％以上に冷間圧延し、そして２５０〜
ｂ ３０時間の中間焼鈍操作を行い、ついで圧下率５〜２５
％に再び冷間圧延（箔圧延）したのち、４５０〜５８０
℃で最終焼鈍を行うことによって、芯層と外層との結晶
方位を規定範囲に異にしたアルミニウムクラツド箔を得
ることができる。

発明の効果 この発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は
、（１００）面結晶占有率の高い高純度アルミニウムか
らなる外層部分において、鉛直方向に十分に深くかつ高
密度にトンネル状エツチングピットを形成して表面積を
十分に拡大することができる。一方、芯層においてその
結晶方位が、非（１００）面結晶占有率の高いものとな
されていることにより、エツチングによるトンネルピッ
トの成長が外層と芯層との界面で停止され、エツチング
後において該芯層が均一な厚みをもって残存される。従
って、エツチングにより表面積を可能な限り大きくして
静電容量の大きいものとしながら、なお機械的強度の十
分に優れたものとすることができ、ひいては電解コンデ
ンサの軽量小型化の要請に一段と好適に対応しうるちの
となしうる。

また、この発明の製造方法により、上記アルミニウム箔
を簡易に製造することができる。

実施例 実施例Ｉ Ｆ　ｅ　Ｎ　Ｓ　１　％及びＣｕをそれぞれ約０．００
２％含有し、残部アルミニウム及び不可避不純物からな
る高純度アルミニウムスラブ（厚さ２００ｍｍ）を、５
８０℃×２０時間均質化処理したのち、熱間圧延して厚
さ１００ｍｍの板状の外層材を製造した。

一方、上記外層材と同一組成のアルミニウムスラブを均
質化処理せずにそのま＼熱間圧延して厚さ２５−の板状
芯層板を得た。

そして、上記芯層材の両面に外層材を重ね、熱間圧延に
て圧着させた後、圧下率９７％に冷間圧延し、２８０℃
×２時間の中間焼鈍操作を行い、次いで圧下率１５％に
箔圧延して厚さ０゜１−のクラツド箔とし、非酸化性雰
囲気中で５４０℃×４時間の最終焼鈍を行った。

実施例２ 製箔条件、焼鈍条件を下記の如く変更したほかは、実施
例１と同様にして、厚さ０．　１ｉｎの焼鈍アルミニウ
ム箔を得た。

冷間圧延圧下率：９８．５％ 中間焼鈍　　　：２５０℃×２０時間 箔圧延圧下率　：２０％ 最終焼鈍　　　：５００℃×６時間 比較例１ 実施例１と同一組成のアルミニウムスラブを、５８０℃
×２０分間の均質化処理したのち熱間圧延し、以降実施
例１と同様の条件で冷間圧延、中間焼鈍、箔圧延（圧下
率１５％）、最終焼鈍を行って、厚さ０．１−の単一層
からなるアルミニウム箔を得た。

上記実施例１〜２、及び比較例１で得た各試料につき、
（１００）面結晶占有率を調べ、また次の条件にて電解
エツチング及び化成を行い、それぞれの静電容量及び折
曲げ強度を測定した。

その結果を第１表に示す。

なお、折曲げ強度の測定は、未化成状態の試料について
、曲率半径１．０ｍｍ、荷重２５０ｇ。

折曲げ角度１３５°で行った。

〔電解エツチング条件〕

電解液：４％塩酸水溶液 液　　温ニア０℃ 電流密度：　１７Ａ／ｄｒＩｉ 時　　間：６分間 〔化成条件〕 化成液ニホウ酸２０ｇ／Ω＋ホウ酸アンモニウム２０ｇ
／Ω 液　　温：２０±５℃ 電流密度：　１２００ｍＡ／ｄｍ 化成電圧：３５０Ｖ 第 表 上記第１表に示されるように、本発明による電解コンデ
ンサ電極用アルミニウム箔は、純度９９．９９％の高純
度アルミニウムによる単層品（比較例１）に相当する高
い静電容量を実現しながら、機械的強度に一段と優れた
ものであることを確認し得た。

以上 特許出願人　　昭和アルミニウム　株式会社〆！１＼

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｌ純度が９９．９％以上でかつミラー指数（１
   ００）面結晶占有率が８０％以上である２つのアルミニ
   ウム外層間に、非（１００）面結晶占有率が４０％以上
   であるアルミニウム芯層を介在して接合一体化してなる
   電解コンデンサ電極用アルミニウム箔。
2. （２）Ａｌ純度９９．９％以上のアルミニウムスラブを
   均質化処理したのち熱間圧延して外層材とする一方、上
   記均質化処理を行うことなく熱間圧延したアルミニウム
   材をもって芯層材とし、 上記芯層材の両面に外層材を重ねて圧着したのち、中間
   焼鈍工程を含む一連の圧延工程により製箔し、最終焼鈍
   を行うことを特徴とする請求項（１）記載の電解コンデ
   ンサ電極用アルミニウム箔の製造方法。