JPH0566006B2 - - Google Patents
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- JPH0566006B2 JPH0566006B2 JP10223988A JP10223988A JPH0566006B2 JP H0566006 B2 JPH0566006 B2 JP H0566006B2 JP 10223988 A JP10223988 A JP 10223988A JP 10223988 A JP10223988 A JP 10223988A JP H0566006 B2 JPH0566006 B2 JP H0566006B2
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- heating
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Description
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
材料の製造方法に関する。 従来の技術及び課題 アルミニウム電解コンデンサ用電極材として一
般に用いられるアルミニウム箔には、その実効面
積を拡大して単位面積当りの静電容量を増大する
ため、一般に電気化学的あるいは化学的エツチン
グ処理が施される。従来、このエツチング性能の
向上を目的として、エツチング処理前に、圧延さ
れたアルミニウム箔をアルゴン等の不活性ガス中
または真空中などの無酸化雰囲気中において500
〜600℃で２〜10時間高温加熱処理することが行
われているが、満足すべきエツチング性能、静電
容量を得られなかつた。 そこで、本出願人は、アルミニウム箔表面に一
定厚さの結晶化したγ−Al2O3皮膜を形成した電
解コンデンサ用アルミニウム材料を提案した（特
公昭58−34925号）。この材料によれば、エツチン
グ後の箔の表面積を拡大しえ、ひいては静電容量
の増大が可能となるものであつた。 ところが、この材料によつてもなお、所期する
とおりの充分な静電容量を得られない場合がある
ことがその後の研究により判明した。 この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされ
たものであつて、エツチング性能に優れ、ひいて
は高静電容量を確実に得ることのできる電解コン
デンサ用アルミニウム材料の提供を目的とするも
のである。 課題を解決するための手段 表面にγ−Al2O3皮膜を形成した上記アルミニ
ウム材料は、水和処理皮膜形成工程と無酸化雰囲
気中での高温加熱工程を経て製造されるものであ
つたが、発明者は上記の目的を達成するため種々
実験と研究を繰り返した結果、水和処理皮膜の形
成条件やアルミニウム箔の組織が、エツチング性
能の優劣ひいては静電容量の大小に密接に関係し
ていることを知るに至り、かかる知見に基いてこ
の発明を完成しえたものである。 即ち、上記目的を達成するために、この発明に
係る電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製
造方法は、電気化学的あるいは化学的エツチング
処理を施す前に、セルまたはサブグレインの平均
サイズが10μm以下であるアルミニウム箔を、加
熱温度：40〜200℃、加熱時間：10分〜24時間、
雰囲気圧：２気圧以上、雰囲気中のH2O量：0.01
Kg／Kg以上、の条件で加熱し箔表面に水和処理皮
膜を形成する工程と、その後無酸化雰囲気中にお
いて高温加熱する工程を経ることを特徴とするも
のである。 上記アルミニウム箔は、純度99.99％の高純度
のものが好ましいが、これに限定されるものでは
なく、電解コンデンサ用に使用される範囲内の純
度のものであれば良い。 水和処理皮膜形成前のアルミニウム箔の組織に
おいて、セルまたはサブグレインの平均サイズが
10μm以下に限定されるのは次の理由による。即
ち、発明者の研究によれば、水和処理工程、高温
加熱工程を経たアルミニウム材料において、エツ
チングによるピツトの発生位置は水和処理時に存
在するアルミニウム箔のセルまたはサブグレイン
上に対応していることがわかつた。従つて、エツ
チングピツトを多くして拡面率を向上するために
は、セルサイズまたはサブグレインサイズを小さ
くしてその数を増加すれば良い。そこでアルミニ
ウム箔の加工により発生するセルまたはサブグレ
インの平均サイズを10μm以下に規定した。特に
5μm以下とするのが最も好ましい。このように、
アルミニウム箔の平均セルまたはサブグレインサ
イズを10μm以下の微小なものに規定するための
方法としては、箔圧延で箔の温度を極力低くし、
例えば巻き上りコイルの温度を150℃以下に抑制
するとか、圧延速度を遅くするとか、圧延油を多
量にかけるとかの方法を挙げうる。しかしなが
ら、これら方法に限定されるものではなく、水和
処理に際してアルミニウム箔に具体的に存在して
いるセルまたはサブグレインの平均サイズが
10μm以下であることをもつて本発明の要件を満
足するものとする。 アルミニウム箔に実施する水和処理は、加圧水
分雰囲気中での低温加熱により行う。ここに加熱
温度が40〜200℃に限定されるのは、40℃未満で
は水和処理皮膜の形成が進行せず、十分な皮膜形
成が実質上不可能であるからである。水和処理皮
膜の形成は高温加熱するほど短時間に遂行される
が、200℃を超えて高くなるとアルミニウム箔の
セルまたはサブグレインのサイズが大きくなり、
エツチングピツトが減少しひいては静電容量を増
大できない。特に好ましい加熱温度は60〜150℃
である。加熱時間が10分〜24時間に限定されるの
は、10分未満では有効な水和処理皮膜の形成に不
十分であるからであり、逆に24時間を超えて加熱
しても皮膜形成の進行が飽和し、却つてエネルギ
の無駄によるコストアツプを派生するからであ
る。特に好ましくは30分以上に設定するのが良
い。雰囲気圧が２気圧以上に限定されるのは、２
気圧未満では皮膜形成速度が遅く、実質的に十分
な皮膜を形成しえず、ひいては高静電容量を得ら
れないからである。また高気圧であればあるほど
皮膜形成を短時間で行いうるが、10気圧を超える
雰囲気の実現は設備的に容易でないため、実際の
生産に際しては２〜10気圧の範囲に設定するのが
良い。雰囲気中のH2Oは水和処理皮膜の形成に
不可欠のものであるが、その含有量が0.01Kg／Kg
未満では充分な皮膜形成が困難であることから、
0.01Kg／Kg以上としなければならない。特に好ま
しくは0.02Kg／Kg以上に設定するのが良い。 水和処理皮膜形成後実施する高温加熱は、アル
ミニウム箔の組織を立方体方位を多く有する集合
組織にしてエツチング特性を向上させることを主
目的とするものであるが、この加熱によつて水和
処理皮膜を結晶化したγ−Al2O3皮膜に変化させ
る効果もある。この高温加熱はArガス等の不活
性ガス中あるいは10-2Torr程度以下の真空中な
どで行い、500〜600℃程度の加熱温度、１〜10時
間程度の加熱時間で行う。高温加熱を特に無酸化
雰囲気中で行うものとしたのは、皮膜が厚くなり
すぎてエツチング性能を低下させるのを防止する
ためである。 なお、前記の水和処理を比較的低温で行う場合
には、高温加熱工程前に160〜200℃の温度で加熱
しておき、高温加熱時の再結晶粗大化を防止する
ことも推奨される。この場合、加熱雰囲気は大気
中、Ar中、真空中いずれでも良い。 上記により製作したアルミニウム材料は、その
後電気化学的あるいは化学的エツチング処理した
のち、電解コンデンサ用電極材料として使用す
る。 発明の効果 この発明は上述の次第であるから、エツチング
性能に優れ多数のエツチングピツトを形成しえて
拡面率ひいては静電容量の大きな電解コンデンサ
電極材を確実にかつ安定して提供することができ
る。 実施例 実施例 １ 純度99.99％のアルミニウムからなる厚さ
100μmのアルミニウム箔を製作するに際し、箔圧
延における箔温度、圧延速度、圧延油の量を調節
して、第１表のような種々のセルまたはサブグレ
インの平均サイズを有する各種アルミニウム箔を
製作した。 次に上記アルミニウム箔につき、H2O量を
0.015Kg／Kg、0.03Kg／Kgの２種類に設定した３
気圧の加圧大気中で加熱温度100℃×加熱時間５
時間の条件で加熱することにより箔表面に水和処
理皮膜を形成した。次いで、Arガス雰囲気中で
550℃×１時間の高温加熱処理を実施した。 上記により得たアルミニウム材料を、３％塩酸
水溶液（85℃）中で電流密度を直流10A／ｄm2と
し、３分間電解エツチング処理したのち、さらに
同じ液で10分間化学エツチング処理した。そし
て、その後５％硼酸浴中で350Vに比成処理した
のち、各材料の静電容量を測定した。その結果を
第１表に示す。
材料の製造方法に関する。 従来の技術及び課題 アルミニウム電解コンデンサ用電極材として一
般に用いられるアルミニウム箔には、その実効面
積を拡大して単位面積当りの静電容量を増大する
ため、一般に電気化学的あるいは化学的エツチン
グ処理が施される。従来、このエツチング性能の
向上を目的として、エツチング処理前に、圧延さ
れたアルミニウム箔をアルゴン等の不活性ガス中
または真空中などの無酸化雰囲気中において500
〜600℃で２〜10時間高温加熱処理することが行
われているが、満足すべきエツチング性能、静電
容量を得られなかつた。 そこで、本出願人は、アルミニウム箔表面に一
定厚さの結晶化したγ−Al2O3皮膜を形成した電
解コンデンサ用アルミニウム材料を提案した（特
公昭58−34925号）。この材料によれば、エツチン
グ後の箔の表面積を拡大しえ、ひいては静電容量
の増大が可能となるものであつた。 ところが、この材料によつてもなお、所期する
とおりの充分な静電容量を得られない場合がある
ことがその後の研究により判明した。 この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされ
たものであつて、エツチング性能に優れ、ひいて
は高静電容量を確実に得ることのできる電解コン
デンサ用アルミニウム材料の提供を目的とするも
のである。 課題を解決するための手段 表面にγ−Al2O3皮膜を形成した上記アルミニ
ウム材料は、水和処理皮膜形成工程と無酸化雰囲
気中での高温加熱工程を経て製造されるものであ
つたが、発明者は上記の目的を達成するため種々
実験と研究を繰り返した結果、水和処理皮膜の形
成条件やアルミニウム箔の組織が、エツチング性
能の優劣ひいては静電容量の大小に密接に関係し
ていることを知るに至り、かかる知見に基いてこ
の発明を完成しえたものである。 即ち、上記目的を達成するために、この発明に
係る電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製
造方法は、電気化学的あるいは化学的エツチング
処理を施す前に、セルまたはサブグレインの平均
サイズが10μm以下であるアルミニウム箔を、加
熱温度：40〜200℃、加熱時間：10分〜24時間、
雰囲気圧：２気圧以上、雰囲気中のH2O量：0.01
Kg／Kg以上、の条件で加熱し箔表面に水和処理皮
膜を形成する工程と、その後無酸化雰囲気中にお
いて高温加熱する工程を経ることを特徴とするも
のである。 上記アルミニウム箔は、純度99.99％の高純度
のものが好ましいが、これに限定されるものでは
なく、電解コンデンサ用に使用される範囲内の純
度のものであれば良い。 水和処理皮膜形成前のアルミニウム箔の組織に
おいて、セルまたはサブグレインの平均サイズが
10μm以下に限定されるのは次の理由による。即
ち、発明者の研究によれば、水和処理工程、高温
加熱工程を経たアルミニウム材料において、エツ
チングによるピツトの発生位置は水和処理時に存
在するアルミニウム箔のセルまたはサブグレイン
上に対応していることがわかつた。従つて、エツ
チングピツトを多くして拡面率を向上するために
は、セルサイズまたはサブグレインサイズを小さ
くしてその数を増加すれば良い。そこでアルミニ
ウム箔の加工により発生するセルまたはサブグレ
インの平均サイズを10μm以下に規定した。特に
5μm以下とするのが最も好ましい。このように、
アルミニウム箔の平均セルまたはサブグレインサ
イズを10μm以下の微小なものに規定するための
方法としては、箔圧延で箔の温度を極力低くし、
例えば巻き上りコイルの温度を150℃以下に抑制
するとか、圧延速度を遅くするとか、圧延油を多
量にかけるとかの方法を挙げうる。しかしなが
ら、これら方法に限定されるものではなく、水和
処理に際してアルミニウム箔に具体的に存在して
いるセルまたはサブグレインの平均サイズが
10μm以下であることをもつて本発明の要件を満
足するものとする。 アルミニウム箔に実施する水和処理は、加圧水
分雰囲気中での低温加熱により行う。ここに加熱
温度が40〜200℃に限定されるのは、40℃未満で
は水和処理皮膜の形成が進行せず、十分な皮膜形
成が実質上不可能であるからである。水和処理皮
膜の形成は高温加熱するほど短時間に遂行される
が、200℃を超えて高くなるとアルミニウム箔の
セルまたはサブグレインのサイズが大きくなり、
エツチングピツトが減少しひいては静電容量を増
大できない。特に好ましい加熱温度は60〜150℃
である。加熱時間が10分〜24時間に限定されるの
は、10分未満では有効な水和処理皮膜の形成に不
十分であるからであり、逆に24時間を超えて加熱
しても皮膜形成の進行が飽和し、却つてエネルギ
の無駄によるコストアツプを派生するからであ
る。特に好ましくは30分以上に設定するのが良
い。雰囲気圧が２気圧以上に限定されるのは、２
気圧未満では皮膜形成速度が遅く、実質的に十分
な皮膜を形成しえず、ひいては高静電容量を得ら
れないからである。また高気圧であればあるほど
皮膜形成を短時間で行いうるが、10気圧を超える
雰囲気の実現は設備的に容易でないため、実際の
生産に際しては２〜10気圧の範囲に設定するのが
良い。雰囲気中のH2Oは水和処理皮膜の形成に
不可欠のものであるが、その含有量が0.01Kg／Kg
未満では充分な皮膜形成が困難であることから、
0.01Kg／Kg以上としなければならない。特に好ま
しくは0.02Kg／Kg以上に設定するのが良い。 水和処理皮膜形成後実施する高温加熱は、アル
ミニウム箔の組織を立方体方位を多く有する集合
組織にしてエツチング特性を向上させることを主
目的とするものであるが、この加熱によつて水和
処理皮膜を結晶化したγ−Al2O3皮膜に変化させ
る効果もある。この高温加熱はArガス等の不活
性ガス中あるいは10-2Torr程度以下の真空中な
どで行い、500〜600℃程度の加熱温度、１〜10時
間程度の加熱時間で行う。高温加熱を特に無酸化
雰囲気中で行うものとしたのは、皮膜が厚くなり
すぎてエツチング性能を低下させるのを防止する
ためである。 なお、前記の水和処理を比較的低温で行う場合
には、高温加熱工程前に160〜200℃の温度で加熱
しておき、高温加熱時の再結晶粗大化を防止する
ことも推奨される。この場合、加熱雰囲気は大気
中、Ar中、真空中いずれでも良い。 上記により製作したアルミニウム材料は、その
後電気化学的あるいは化学的エツチング処理した
のち、電解コンデンサ用電極材料として使用す
る。 発明の効果 この発明は上述の次第であるから、エツチング
性能に優れ多数のエツチングピツトを形成しえて
拡面率ひいては静電容量の大きな電解コンデンサ
電極材を確実にかつ安定して提供することができ
る。 実施例 実施例 １ 純度99.99％のアルミニウムからなる厚さ
100μmのアルミニウム箔を製作するに際し、箔圧
延における箔温度、圧延速度、圧延油の量を調節
して、第１表のような種々のセルまたはサブグレ
インの平均サイズを有する各種アルミニウム箔を
製作した。 次に上記アルミニウム箔につき、H2O量を
0.015Kg／Kg、0.03Kg／Kgの２種類に設定した３
気圧の加圧大気中で加熱温度100℃×加熱時間５
時間の条件で加熱することにより箔表面に水和処
理皮膜を形成した。次いで、Arガス雰囲気中で
550℃×１時間の高温加熱処理を実施した。 上記により得たアルミニウム材料を、３％塩酸
水溶液（85℃）中で電流密度を直流10A／ｄm2と
し、３分間電解エツチング処理したのち、さらに
同じ液で10分間化学エツチング処理した。そし
て、その後５％硼酸浴中で350Vに比成処理した
のち、各材料の静電容量を測定した。その結果を
第１表に示す。
【表】
実施例 ２
純度99.99％、セルまたはサブグレインの平均
サイズが5μmである厚さ100μmのアルミニウム箔
を用いるとともに、水和処理皮膜形成工程を、加
熱温度100℃、雰囲気中のH2O量：0.03Kg／Kgの
条件に固定し雰囲気圧及び加熱時間を各種に変え
て実施した以外は、実施例１と同様にして各種ア
ルミニウム材料を得た。 そして、上記アルミニウム材料に、実施例１と
同一条件でエツチング処理、化成処理を実施し、
得られた材料の静電容量を測定した。その結果を
第１図にグラフにて示す。 実施例 ３ 実施例２と同じアルミニウム箔を用いるととも
に、水和処理皮膜形成工程を、雰囲気圧：３気
圧、雰囲気中のH2O量：0.03Kg／Kgの条件に固定
し加熱温度及び時間を各種に変えて実施した以外
は、実施例１と同様にして各種アルミニウム材料
を得た。 そして、実施例１と同じエツチング処理、化成
処理を実施し、得られた材料の静電容量を測定し
た。その結果を第２図に示す。 本発明実施品は、多数のエツチングピツトを形
成しえ密度の大きいエツチング状態となつている
ため、上記結果からわかるように、大きな静電容
量を確実に得ることができるものであつた。
サイズが5μmである厚さ100μmのアルミニウム箔
を用いるとともに、水和処理皮膜形成工程を、加
熱温度100℃、雰囲気中のH2O量：0.03Kg／Kgの
条件に固定し雰囲気圧及び加熱時間を各種に変え
て実施した以外は、実施例１と同様にして各種ア
ルミニウム材料を得た。 そして、上記アルミニウム材料に、実施例１と
同一条件でエツチング処理、化成処理を実施し、
得られた材料の静電容量を測定した。その結果を
第１図にグラフにて示す。 実施例 ３ 実施例２と同じアルミニウム箔を用いるととも
に、水和処理皮膜形成工程を、雰囲気圧：３気
圧、雰囲気中のH2O量：0.03Kg／Kgの条件に固定
し加熱温度及び時間を各種に変えて実施した以外
は、実施例１と同様にして各種アルミニウム材料
を得た。 そして、実施例１と同じエツチング処理、化成
処理を実施し、得られた材料の静電容量を測定し
た。その結果を第２図に示す。 本発明実施品は、多数のエツチングピツトを形
成しえ密度の大きいエツチング状態となつている
ため、上記結果からわかるように、大きな静電容
量を確実に得ることができるものであつた。
第１図及び第２図はそれぞれ実施例２、３の試
験結果を示すグラフである。
験結果を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 電気化学的あるいは化学的エツチング処理を
施す前に、セルまたはサブグレインの平均サイズ
が10μm以下であるアルミニウム箔を、加熱温
度：40〜200℃、加熱時間：10分〜24時間、雰囲
気圧：２気圧以上、雰囲気中のH2O量：0.01Kg／
Kg以上、の条件で加熱し箔表面に水和処理皮膜を
形成する工程と、その後無酸化雰囲気中において
高温加熱する工程を経ることを特徴とする電解コ
ンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10223988A JPH01273309A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10223988A JPH01273309A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01273309A JPH01273309A (ja) | 1989-11-01 |
| JPH0566006B2 true JPH0566006B2 (ja) | 1993-09-20 |
Family
ID=14322081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10223988A Granted JPH01273309A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01273309A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2572479B2 (ja) * | 1990-06-25 | 1997-01-16 | 昭和アルミニウム株式会社内 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
| US5417839A (en) * | 1990-10-31 | 1995-05-23 | Showa Aluminum Corporation | Method for manufacturing aluminum foils used as electrolytic capacitor electrodes |
| JP2602357B2 (ja) * | 1990-11-09 | 1997-04-23 | 昭和アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔 |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP10223988A patent/JPH01273309A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01273309A (ja) | 1989-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |