JPH0620878A - 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】 【目的】酸化処理において、箔の幅方向の酸化膜厚さの
バラツキを一層なくすとともに、ロットが異なってもア
ルミニウム箔の表面に形成される酸化膜の厚さを均一に
でき、あるいはロットが同じでも部分的な酸化膜厚さの
差をなくし、ひいてはバラツキのない安定した静電容量
を得る。 【構成】アルミニウム箔をコイルから巻出しながら、連
続的に、洗浄、乾燥の各工程を順次実施したのちコイル
に巻取り、その後アルミニウム箔に酸化処理を行うに際
し、前記乾燥工程及び巻取工程を非酸化性雰囲気中で行
う。あるいは巻取ったアルミニウムコイルを非酸化性雰
囲気中で保管する。これにより酸化処理の前に、アルミ
ニウム箔の表面に不可避的に形成される酸化膜の厚さを
均一にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ａｌ電解コンデンサ
の電極用アルミニウム箔の製造方法に関する。

【０００２】なお、この明細書において、アルミニウム
の語はその合金を含む意味で用いる。

【０００３】

【従来の技術】アルミニウム電解コンデンサ電極材とし
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ッチング処理が施さ
れる。而して、このエッチング処理におけるエッチング
特性を良好なものとしてより大きな静電容量を得るため
に、アルミニウム箔をその最終製造工程において高温加
熱処理し、その組織を立方体方位を多く有する集合組織
とすることが行われている。

【０００４】ところが、実生産において高温加熱処理を
経たアルミニウム箔にエッチングを施すと、アルミニウ
ム箔の幅方向で静電容量にばらつきを生じるという欠点
があった。

【０００５】そこで、本出願人は、幅方向における静電
容量のばらつきを改善する方法として、アルミニウム箔
を高温加熱処理により最終焼鈍する前に、コイルから巻
き出したアルミニウム箔を連続的に雰囲気加熱により酸
化処理する方法を提案した（特開平４−３６４４４
号）。このように酸化処理することで、アルミニウム箔
の厚さの均一な酸化膜が形成され、その後の高温加熱処
理で酸化膜が成長しても均一厚さを維持でき、ひいて
は、幅方向における静電容量のばらつきを改善すること
が期待できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な酸化処理を実施したアルミニウム箔であっても、幅方
向における酸化膜の厚さに依然バラツキを生じるとか、
あるいはその幅方向の酸化膜の厚さは均一であっても、
ロットごとのバラツキや同一ロットであっても長さ方向
に部分的なバラツキを生じることが往々にしてあり、こ
の場合には最終的に静電容量にバラツキを生じるという
ような欠点があった。

【０００７】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、上記の酸化処理において、箔の幅
方向の酸化膜厚さのバラツキを一層なくすとともに、ロ
ットが異なってもアルミニウム箔の表面に形成される酸
化膜の厚さを均一にでき、あるいはロットが同じでも部
分的な酸化膜厚さの差をなくし、ひいてはバラツキのな
い安定した静電容量を得ることのできる電解コンデンサ
電極用アルミニウム箔の製作提供を目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
発明者は、酸化膜厚さのバラツキの原因について調べた
ところ、次のような知見を得た。

【０００９】即ち、圧延終了後コイルに巻き取られたア
ルミニウム箔は、コイルから巻き出されながら、連続的
に、洗浄工程と乾燥工程を順次実施されたのちコイルに
巻き取られ、その後に前記酸化処理を実施されるのが一
般的である。而して、洗浄工程を終えたアルミニウム箔
はフレッシュな表面が露出して酸化され易くなってお
り、このため乾燥工程及びコイルへの巻取工程における
雰囲気や、あるいは巻取後酸化処理までの保管時の雰囲
気の影響を受け、雰囲気条件が変わるたびに厚さや質の
異なる酸化膜が自然的に生成され、これが最終的に酸化
膜のバラツキ、ひいては静電容量のバラツキを引き起こ
している原因であることがわかった。

【００１０】この発明は、かかる知見に基づいてなされ
たものであって、洗浄後の乾燥時及びコイルへの巻取時
の雰囲気、あるいは巻取後酸化処理するまでの間の保管
雰囲気を規制しようというものである。

【００１１】即ち、この発明の１つは、アルミニウム箔
をコイルから巻出しながら、連続的に、洗浄、乾燥の各
工程を実施したのちコイルに巻取り、その後アルミニウ
ム箔に酸化処理を行うに際し、前記乾燥工程及び巻取工
程を非酸化性雰囲気中で行うことを特徴とする電解コン
デンサ電極用アルミニウム箔の製造方法を要旨とするも
のである。

【００１２】また、他の１つは、アルミニウム箔をコイ
ルから巻出しながら、連続的に、洗浄、乾燥の各工程を
実施したのちコイルに巻取り、その後アルミニウム箔に
酸化処理を行うに際し、前記巻取後酸化処理までの間、
巻取ったアルミニウムコイルを非酸化性雰囲気中で保管
することを特徴とする電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム箔の製造方法を要旨とするものである。

【００１３】図１は、圧延終了後のアルミニウムコイル
の洗浄、乾燥、巻取工程の連続的ラインを示す図であ
り、コイル（１）から巻き出されたアルミニウム箔
（Ａ）は、洗浄槽（２）でシャワー洗浄されて表面の圧
延油や汚れ等が除去され、フレッシュで活性な表面が露
出する。洗浄を終えたアルミニウム箔（Ａ）は水洗槽
（３）で水洗されたのち、乾燥室（４）で乾燥され次い
で巻取室（５）でコイル（６）に巻き取られる。

【００１４】而して、この発明において、乾燥工程及び
巻取工程を非酸化性雰囲気中で行うのは、洗浄工程で露
出したフレッシュなアルミニウム箔表面に非酸化性雰囲
気と直接触れた状態で乾燥及び巻取を行うことにより、
箔表面に不可避的に形成される自然酸化膜の成長を抑制
して箔の幅方向及び長さ方向に厚さの薄くて均一な酸化
膜を画一的に形成するためである。ここに、非酸化性雰
囲気の一例としては、Ａｒ、Ｎ2 等の不活性ガス雰囲気
や露点−０℃以下の低露点空気雰囲気を挙げ得る。図１
に示す工程では、乾燥室（４）や巻取室（５）に不活性
ガスを供給するとか、図示しない除湿空気発生器で発生
させた低露点空気をアルミニウム箔（Ａ）に吹付ける等
して乾燥室（４）や巻取室（５）に供給しつつ、乾燥、
巻取を行えば良い。また、乾燥工程と巻取工程の各雰囲
気は同じでも良く、異なっていても良い。なお、乾燥工
程と巻取工程の雰囲気温度は特に限定されないが、一般
には、乾燥雰囲気の温度を４０〜８０℃、巻取雰囲気温
度を３０℃以下にするのが良い。

【００１５】上記により巻取を終えたアルミニウムコイ
ルには、その後酸化処理を実施するが、酸化処理に供さ
れるまでの間長時間保管される場合がある。このような
保管を環境コントロールされていない場所に放置する
と、やはりアルミニウム箔表面に部分的な酸化膜の成長
を来して幅方向に酸化膜厚さのバラツキを生じる。ま
た、環境条件が異なれば酸化膜の成長も異なり、ロット
ごとに厚さのバラツキを生じる。このため、この発明で
は、酸化膜の成長を画一的に抑制すべく酸化処理するま
でのアルミニウムコイルの保管をやはり非酸化性雰囲気
中で行う。非酸化性雰囲気としては、前記と同じく、Ａ
ｒ、Ｎ2 等の不活性ガス雰囲気や露点−０℃以下の空気
雰囲気、さらには気化性防錆剤を配置した空気雰囲気で
も良い。

【００１６】なお、アルミニウムコイルの保管は非酸化
性雰囲気の長期保持性、経済性等を考慮すると、アルミ
ニウムコイルを非酸化性雰囲気に調整した専用容器にパ
ックして行うのが有利である。

【００１７】なお、上記の非酸化性雰囲気での乾燥及び
巻取と、その後の非酸化性雰囲気でのコイルの保管とは
両者を常に必須的に実施しなければならないものではな
く、乾燥及び巻取、あるいは保管の少なくともいずれか
を非酸化性雰囲気中で行えばその効果を十分に発揮し得
る。もとより、乾燥及び巻取、保管のいずれをも非酸化
性雰囲気中で行うのが、酸化膜厚さのさらなる均一化を
図り得る点で好ましい。

【００１８】その後に施す酸化処理は、その条件が特に
限定されることはなく、例えば特開平４−３６４４４号
に開示されているような２０〜３５０℃程度の温度で行
えば良い。而して、酸化処理前の段階で、アルミニウム
箔の表面に自然的に薄く形成された酸化膜の厚さは同一
ロットのアルミニウム箔コイルはもとよりロットが異な
ってもほぼ均一となっているから、酸化処理上りのアル
ミニウム箔表面にはやはり均一な厚さの酸化膜が形成さ
れた状態となっている。

【００１９】その後、要すれば最終高温加熱処理を行
い、さらにエッチングによる拡面処理を行い、Ａｌ電解
コンデンサ電極箔とする。

【００２０】

【作用】アルミニウム箔をコイルから巻出しながら、連
続的に、洗浄、乾燥の各工程を実施したのちコイルに巻
取り、その後アルミニウム箔に酸化処理を行うに際し、
前記乾燥工程及び巻取工程を非酸化性雰囲気中で行い、
あるいはまた巻取ったアルミニウムコイルを非酸化性雰
囲気中で保管するものであるから、酸化処理前までの段
階で、アルミニウム箔の表面に不可避的に形成される酸
化皮膜厚さが均一となる。

【００２１】

【実施例】次にこの発明の実施例を示す。

【００２２】常法に従う溶解・鋳造、熱間圧延、冷間圧
延、箔圧延の順次的実施により、Ａｌ純度９９．９９
％、厚さ０．１ｍｍの複数のアルミニウム箔コイル（１
０kg）を製作した。そして、各アルミニウム箔コイルに
対し、以下のような処理を行った。

【００２３】（実施例１）図１に示すようなラインを用
い、アルミニウムコイルを巻出しながら、シャワー法に
よる洗浄、シャワー法による水洗、乾燥、巻取コイルへ
の巻取を行った。洗浄剤は、ケイ素ソーダ系の弱アルカ
リのものを用いて行った。また、乾燥工程の雰囲気は温
度４０℃、露点−１０℃とし、乾燥時間は３０秒とし
た。また、巻取工程の雰囲気は温度２５℃、露点−３０
℃とした。

【００２４】巻取を終えたアルミニウム箔は、次いでこ
れを再び巻き出しながら、連続的に酸化処理した。酸化
処理条件は、露点５０℃、温度８０℃の雰囲気中で１０
分加熱することにより行った。

【００２５】そして、アルミニウム箔の長さ方向の中央
部分について、その幅方向の両端部と中央部とで、乾燥
上りと酸化処理上りの酸化膜厚さをハンターホール法に
より測定した。その結果を表１に示す。

【００２６】（比較例１）乾燥工程の雰囲気を温度４０
℃、露点５℃とし、巻取工程の雰囲気を温度３０℃、露
点５℃とした以外は、実施例１と同一条件で洗浄から酸
化処理までを実施した。

【００２７】そして、実施例１と同様の部位につき、乾
燥上りと酸化処理上りとで酸化膜厚さを測定したとこ
ろ、表１のとおりであった。

【００２８】（比較例２）乾燥工程の雰囲気を温度４０
℃、露点２０℃とし、巻取工程の雰囲気を温度３０℃、
露点２０℃とした以外は、実施例１と同一条件で洗浄か
ら酸化処理までを実施した。

【００２９】そして、実施例１と同様の部位につき、乾
燥上りと酸化処理上りとで酸化膜厚さを測定したとこ
ろ、表１のとおりであった。

【００３０】

【表１】 （実施例２）実施例１と同一条件でアルミニウム箔に洗
浄から巻取工程までを実施したのち、巻き取ったアルミ
ニウムコイルを露点０℃以下、温度２５℃のＮ2 雰囲気
中で７日間保管した。その後、実施例１と同一条件で酸
化処理を実施した。

【００３１】そして、実施例１と同一部位において、洗
浄上り、保管上り、酸化処理上りの酸化膜厚さを調べた
ところ、表２のとおりであった。

【００３２】（比較例３）巻取後の保管を、露点２０
℃、温度２５℃の大気中に７日放置することにより行っ
た以外は、実施例２と同一条件で洗浄から酸化処理まで
の工程を行った。

【００３３】そして、実施例２と同一部位につき、各酸
化膜厚さを調べたところ、表２のとおりであった。

【００３４】

【表２】 上記表１、表２の結果から、本発明によれば酸化処理上
りの酸化膜厚さのバラツキを抑制し得ることを確認し得
た。

【００３５】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、アルミニウ
ム箔をコイルから巻出しながら、連続的に、洗浄、乾燥
の各工程を順次実施したのちコイルに巻取り、その後ア
ルミニウム箔に酸化処理を行うに際し、前記乾燥工程及
び巻取工程を非酸化性雰囲気中で行い、あるいはまた巻
取ったアルミニウムコイルを非酸化性雰囲気中で保管す
るものであるから、酸化処理の前に、アルミニウム箔の
表面に不可避的に形成される酸化膜の厚さを均一にして
おくことができる。従って、その後の酸化処理により、
均一な厚さの酸化膜を画一的に形成でき、箔の幅方向の
バラツキを一層なくすことができるとともに、箔の長さ
方向のバラツキ、さらにはロットごとのバラツキを解消
しえて均一厚さとなしえ、ひいては静電容量のバラツキ
の少ない品質の安定した電解コンデンサ用アルミニウム
電極箔の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルミニウムコイルを連続的に洗浄、乾燥し巻
取るまでの各工程を示す概略図である。

【符号の説明】

Ａ…アルミニウム箔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム箔をコイルから巻出しなが
   ら、連続的に、洗浄、乾燥の各工程を実施したのちコイ
   ルに巻取り、その後アルミニウム箔に酸化処理を行うに
   際し、前記乾燥工程及び巻取工程を非酸化性雰囲気中で
   行うことを特徴とする電解コンデンサ電極用アルミニウ
   ム箔の製造方法。
2. 【請求項２】 アルミニウム箔をコイルから巻出しなが
   ら、連続的に、洗浄、乾燥の各工程を実施したのちコイ
   ルに巻取り、その後アルミニウム箔に酸化処理を行うに
   際し、前記巻取後酸化処理までの間、巻取ったアルミニ
   ウムコイルを非酸化性雰囲気中で保管することを特徴と
   する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法。