JPH1150213A - 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 - Google Patents

電解コンデンサ電極用アルミニウム箔

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JPH1150213A
JPH1150213A JP9215672A JP21567297A JPH1150213A JP H1150213 A JPH1150213 A JP H1150213A JP 9215672 A JP9215672 A JP 9215672A JP 21567297 A JP21567297 A JP 21567297A JP H1150213 A JPH1150213 A JP H1150213A
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睦子 渡辺
Hidemiki Matsumoto
英幹 松本
Jun Shimizu
遵 清水
Tetsuya Yamakoshi
哲弥 山越
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Toyo Aluminum KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電解コンデンサの小型化、高静電容量化を実
現する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を提供する
こと。 【解決手段】 アルミニウム純度99.9%以上のアル
ミニウム鋳塊に、熱間圧延、冷間圧延、箔圧延、中間焼
鈍、冷間圧延、さらに最終焼鈍を施すことによって製造
される電解コンデンサ電極用アルミニウム箔において、
熱間圧延工程における最後の再結晶時の板厚t(mm)が
20〜70mmであって、さらに該板厚t(mm)と断面の
平均結晶粒径d(mm)との関係が 0.5<d≦0.3・ln(t)−0.25 を満足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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサ電
極用アルミニウム箔、特に中高圧用の陽極材料として用
いられるアルミニウム箔に関するものである。
【0002】
【従来の技術】中高圧用電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム箔は、アルミニウム素箔を直流エッチングして粗面
化し、150〜200V以上の電圧で化成処理して製造
される。かかる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の
具備すべきことは静電容量の大きいことである。
【0003】最終焼鈍したアルミニウム箔の再結晶集合
組織において、立方体方位を有する結晶粒が多く存在す
れば、このアルミニウム箔をエッチングした場合に{1
00}面に垂直に発達成長するトンネル状のエッチング
ピットの密度が大きくなり、静電容量が増大することは
周知の事実である。このような立方体方位を有する結晶
粒の体積率(以下「立方体方位占有率」と記す)を上げ
るための方法としては、現在最終焼鈍の温度を500℃
程度以上の高温としたり、あるいは中間焼鈍〜スキンパ
ス工程を導入する等の種々の方法が実施されている。
【0004】しかしながら、これらの方法を用いても、
非立方体方位の結晶粒が筋状に発生してしまう現象を抑
制することができず、エッチド箔において筋っぽさが目
立ち外観不良になってしまうとともに、全体的に立方体
方位占有率が高い材料であっても、局所的に低容量の領
域ができるため、この部分のエッチド箔を用いた電解コ
ンデンサが不良になる等して、近年の電解コンデンサの
小型化、高静電容量化の要求に対して十分な満足を得る
ものではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、かか
る技術的背景に鑑みてなされたものであって、最終焼鈍
後の非立方体方位の結晶粒が筋状に発生する現象および
エッチド箔の外観不良の発生を抑制し、均一で高い立方
体方位占有率を有し、高静電容量を得る電解コンデンサ
電極用アルミニウム箔を安定して提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは、鋭意研究の結果、箔製造工程におけ
る熱間圧延工程での再結晶状態は、最終焼鈍後の箔の再
結晶組織およびエッチド箔の外観と相関関係があること
を見出だし、かかる知見に基づいて本発明を完成したも
のである。
【0007】即ち本発明は、アルミニウム純度99.9
%以上のアルミニウム鋳塊に、熱間圧延、冷間圧延、箔
圧延、中間焼鈍、冷間圧延、さらに最終焼鈍を施すこと
によって製造される電解コンデンサ電極用アルミニウム
箔において、熱間圧延工程における最後の再結晶時の板
厚t(mm)が20〜70mmであって、さらに該板厚t
(mm)と断面の平均結晶粒径d(mm)との関係が 0.5<d≦0.3・ln(t)−0.25 を満足することを特徴とする電解コンデンサ電極用アル
ミニウム箔に関するものである。
【0008】次に本発明について詳細に説明する。本発
明に用いる鋳塊のアルミニウム純度は、99.9%以上
に規制する。アルミニウム純度が99.9%未満では、
箔のエッチング時にエッチングピットの成長が、多くの
不純物の存在によって阻害され、均一な深いトンネル状
のエッチングピットが形成できず、静電容量の高いアル
ミニウム箔を得ることができない。このアルミニウム純
度は、99.98%以上とするのがより好ましい。
【0009】アルミニウム箔の製造工程における熱間圧
延工程では、圧下率、圧延温度、圧延パス間の保持時間
および圧延後の冷却条件等によって再結晶回数が異なる
が、本発明者らは、最後の再結晶が起こった時の断面の
結晶粒の大きさが、最終焼鈍後の最終箔での筋状の非立
方体方位粒の発生およびエッチド箔の外観に影響を及ぼ
すことを見出した。
【0010】そこで本発明者らは、最後の再結晶時の板
厚、その時の結晶粒の大きさと最終箔における筋状の非
立方体方位粒の発生状況およびエッチド箔の外観との関
係を種々検討を行った。その結果、以下のことが判明し
た。すなわち、最後の再結晶時の板厚がt(mm)のと
き、断面の平均結晶粒径d(mm)が、 0.5<d≦0.3・ln(t)−0.25 で表される式の範囲内であるとき、最終箔において筋状
の非立方体方位粒が発生せず、均一で高い立方体方位占
有率が得られ、エッチド箔の外観不良の発生も認められ
ない。
【0011】結晶粒径を上記式の範囲内に抑える方法と
しては、各パス、特に下流での圧下量を大きくするこ
と、また再結晶の回数を多くすることが有効である。再
結晶の回数を多くするには、各パス間で再結晶が終了す
るよう、圧延・保持温度を高くして再結晶の進行を速め
ること、あるいはパス間の保持時間を長くすること等が
挙げられる。具体的には、例えば最後の再結晶としたい
板厚の前で圧下率30%以上の圧延を2パス以上、その
うち直前1パスの圧下率を50%以上とし、圧延温度を
673K以上とすること等によって得られる。
【0012】また、最後の再結晶時の板厚が20mm以上
で、その時の断面の平均結晶粒径を0.5mm以下とする
には、1パスの圧下量を大きくとらなければならない
が、この場合ピックアップと称する表面欠陥が発生して
しまう。したがって、断面の平均結晶粒径は0.5mmを
越えるものとする。
【0013】さらに、熱間圧延工程における最後の再結
晶時の板厚tは20〜70mmとする。最後の再結晶時の
板厚tが20mm未満では、その後の加工度が低く、十分
な圧延集合組織が発達せず、高い立方体方位占有率が得
られない。また最後の再結晶時の板厚tが70mmを越え
ると、再結晶粒が粗大になり局所的な立方体方位占有率
の低下を招き易くなる。
【0014】熱間圧延工程における最後の再結晶時の板
厚を制御する方法としては、所定板厚より薄いところで
は、圧延後再結晶が始まるまでに急冷する方法が挙げら
れる。圧延後急冷する方法としては、クーラントを材料
にスプレーする方法を用いればよく、タンデム仕上げ圧
延機を用いれば、多段圧延を行いながら急冷することも
できる。他の方法として、1パスあたりの圧下率を20
%以下と小さくすることによって再結晶を抑制する方法
や、圧延温度を573K以下として再結晶を抑制する方
法もある。
【0015】なお、断面の平均粒径を測定する方法とし
ては、工程途中で材料の一部を切断、急冷し、測定する
方法、熱間圧延後の板幅方向(TD)−圧延面法線方向
(ND)断面組織の板幅方向の結晶粒の長さから推定す
る方法等が挙げられる。
【0016】熱間圧延終了後、冷間圧延、中間焼鈍、冷
間圧延を施し、さらに最終焼鈍を実施する。これらの冷
間圧延、中間焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍は常法の条件に
より行えば良い。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに詳細に
説明する。表1に示した化学組成で厚さ400mmのアル
ミニウム鋳塊を、600℃で10時間の均熱処理を行っ
た後、直ちに表1に示す条件で熱間圧延を行った。各試
料の最後の再結晶時の板厚および結晶粒径は、工程途中
で材料の一部を切断、急冷し、調査した。その結果を表
2に併記するとともに、図1に示す。
【0018】熱間圧延終了後、冷間圧延、中間焼鈍、冷
間圧延を行い、0.1mmの箔とした後、550℃×5時
間の最終焼鈍を行った。そして、得られた各アルミニウ
ム箔を塩酸:硝酸:弗酸=50:47:3の容積比を有
する溶液中に浸漬し、結晶粒を現出させ、筋状の非立方
体方位粒の発生の確認および立方体方位占有率の測定を
行った。筋状の非立方体方位粒の発生については、筋の
発生が認められないもの○、やや認められるもの△、認
められるもの×として判定を行った。その結果を表2に
示す。立方体方位占有率については、50×50mm2
視野に占める立方体方位の割合を画像解析装置にて測定
した。その結果を表2に示す。
【0019】次に、各アルミニウム箔にエッチングを施
した後、これらエッチド箔の外観を目視で観察し、筋っ
ぽさの目立たないもの○、やや目立つもの△、目立つも
の×と判定を行った。その結果を表2に示す。エッチン
グは80℃の5%塩酸と10%硫酸の混合水溶液中で電
流密度0.2A/cm2 の直流を300秒間通電した後、
80℃の5%硼酸水溶液中で350Vの化成処理を施
し、LCRメーターで静電容量を測定した。その結果
を、比較例における試料 No.6のものの静電容量を10
0%とした時の相対比較として表2に示す。また、その
他不具合の認められたものについて表2に示す。そして
これらの測定結果の総合評価を表2および図1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】表2から明らかなように、本発明例である
試料 No.1〜4は、いずれも筋状の非立方体方位粒の発
生が認められず、高い立方体方位占有率を有し、静電容
量が高く、外観不良も認められない。これらに対して比
較例の試料 No.5は非立方体方位の粗大粒が認められ、
同 No.6,8は筋状の非立方体方位粒の発生が認められ
た。さらに同 No.7はピックアップによる表面欠陥が認
められた。また同 No.9,10は立方体方位占有率が低
く、しかも No.9はアルミニウムの純度が劣っているの
で十分な静電容量が得られなかった。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係るアルミニウム箔は、筋状の非立方体方位粒の発生が
認められず、均一で高い立方体方位占有率を有し、ひい
ては静電容量が高く、またエッチド箔における外観も良
好な電解コンデンサ電極箔を確実にかつ安定して提供す
ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱間圧延工程における最後の再結晶板厚t(m
m)とその時の断面平均結晶粒径d(mm)をマッピング
したグラフ図である。図中の○,△,×は箔特性の総合
評価結果、〜,10は試料 No.である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C22F 1/00 661 C22F 1/00 694Z 694 H01G 9/04 337 346 (72)発明者 松本 英幹 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 清水 遵 大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目6番8 号 東洋アルミニウム株式会社内 (72)発明者 山越 哲弥 大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目6番8 号 東洋アルミニウム株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム純度99.9%以上のアル
    ミニウム鋳塊に、熱間圧延、冷間圧延、箔圧延、中間焼
    鈍、冷間圧延、さらに最終焼鈍を施すことによって製造
    される電解コンデンサ電極用アルミニウム箔において、
    熱間圧延工程における最後の再結晶時の板厚t(mm)が
    20〜70mmであって、さらに該板厚t(mm)と断面の
    平均結晶粒径d(mm)との関係が 0.5<d≦0.3・ln(t)−0.25 を満足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。
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