JPS6045280B2 - アルミニウム陽極酸化皮膜の形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム陽極酸化皮膜の形成法に関する
ものである。

一般に、アルミニウム箔には、程度の差こそあれ、銅
や鉄などの不純物が含まれており、これらの含有量が多
い場合に、アルミニウムの化成性がいちぢるしく損われ
る。

このことは従来からよく知られている。 本発明は、た
とえ純度の低い一次電解アルミニウム箔であつても、高
純度のアルミニウム箔と同程度の化成性と化成皮膜特性
を得ることのできる方法を提供しようとするものであり
、アルミニウム表面の純度が直接電気特性に関係するア
ルミニウム電解コンデンサを製造するにあたつて本発明
の方法を適用することはきわめて有用である。

アルミニウム電解コンデンサを製造するに際して、通
常、電極用アルミニウム箔をエッチング処理して実効表
面積を増大させた後、無孔性の酸化皮膜を形成するため
の硼酸−硼酸アンモニウムや硼砂などを混合して水溶液
とした化成用電解液中に浸漬し、直流電圧化成して、陽
極電極箔を作製している。たとえば７５Ｖ）５００ｍＡ
−定に設定した直流定電圧定電流電源を用いて化成を行
なつた場合、時間の経過とともに電圧，電流は図に示す
ように変化していずれも一定値に近づく。しかし、化成
しようとするアルミニウム箔の純度が低い場合には、化
成時間ｔ１がいちぢるしく長くなるだけでなく、電流１
Ｒも大きくなる。さらに具体的には、９９．８％純度の
アルミニウムと９９．９９％純度のアルミニウム箔の場
合では、前者では化成時間１４分３０８を要するのに対
して、後者ては９分３（８しか要しない。また、ＩＲは
前者の場合４５ｎ１Ａであり、後者の場合には８．５ｍ
Ａとなり、アルミニウム箔の純度が高いものほど、その
化成性が良好で漏洩電流の小さな酸化皮膜が得られる。
本発明は、低純度アルミニウム箔のこれらの欠点を除き
、たとえ現用のアルミニウム箔ほど高純度でなくても化
成性が良好で漏洩電流の小さい酸化皮膜を形成すること
のできる陽極酸化処理を実現したものである。

具体的には、アルミニウム箔の陽極酸化処理前に、アル
ミニウム箔をアルミニウムアルコキシド類の稀薄溶液中
に浸漬した後乾燥し、その後、沸騰水中に浸漬してアル
ミニウム箔表面にアルコキシド類の加水分解物層を形成
し、熱処理してから通常の陽極化成をする。この場合、
アルミニウム箔の表面で起こる主たる反応は次のとおり
と考えられる。したがつて、この処理により、アルミニ
ウム箔の表面は、アルミニウムアルコキシドの分解生成
によるきわめて純度の高い酸化アルミニウムで被覆され
ることになる。

より具体的には、アルミニウム箔を１〜１０％の濃度の
アルミニウムアルコキシド溶液に浸漬した後、空気中で
風乾し、さらに沸騰水中に投入して３分間程度煮沸して
から、４００℃で３分間焼成し、さらに化成処理をする
。この場合、アルコキシド類の濃度は１〜１０％のもの
が．適当で、有機溶剤にはエチルアルコール，プロピル
アルコール，トルエン，ヘキサン，キシレン，さらには
それらの混合物を使用することができる。なお、アルコ
キシド類としては、アルミニウムプロオキサイド，アル
ミニウムイソプロポオキ、サイド，アルミニウムーｎ−
ブトオキサイド，アルミニウム●ターシヤリーブトオキ
サイド、さらにはそれらの２種以上を使用することがで
きる。また、実際の化成は、通常アルミニウム表面に無
孔性酸化皮膜を形成する酸として知られるホウ酸，フタ
ル酸，クエン酸，酒石酸，アジピン酸，安息香酸，マレ
イン酸，コハク酸，アスコルビン酸などの各種酸類、こ
れらの塩類、さらにはその２種以上の水溶液中で行こな
う。以下、実施例ならびに比較例をあげて説明する。〔
比較例〕 ５ｇのアジピン酸を１０００ｍ１の水に溶解し、さらに
この溶液にアンモニア水を加えてＰＨ６に調整し“て、
化成用電解液を得た。

この化成液を６０℃の温度に保ち、これにエッチング処
理して得た見かけの表面積２×５ｃｆｉの低純度アルミ
ニウム箔を浸漬し、５×１５ｃＩｔの白金板を対極とし
て７３Ｖ１５００ｍＡに調整した定電圧、定電流装置を
用いて化成処理した。その結果、化成時間ちは１４分３
０８、漏洩電流１Ｒは４５ｒｎＡであつた。このとき使
用した低純度アルミニウム箔の螢光Ｘ線分析結果は、ア
ルミニウムが９９．２９％、銅が０．３４％、鉄が０．
３２％、シリコンが０．０５％であつた。〔実施例〕 比較例と同じ低純度アルミニウム箔を２％のアルミニウ
ムイソプロポキシドのトルエン溶液中に１〜２秒間浸漬
した後、空気中で風乾した。

その後、９５℃の温度に調整した温水中に３分間浸漬す
ると、アルミニウム箔表面から烈しく泡立ちながらＮ〔
０ＣＨ２（ＣＨ３）〕３→Ａ１〔０Ｈ）ＣＯの分解が認
められた。それから、これを空気中において４００℃で
３分間焼成してアルミニウム箔の前処理を完了した。こ
のようにして得たアルミニウム箔を比較例と同じ化成条
件て化成したところ、化成時間Ｔｉ７分間、漏洩電流１
Ｒ８．９ｍＡという結果を得た。これから明らかなよう
に、本発明の方法によれば化成時間が大巾に短縮される
だけでなく、化成処理したアルミニウム箔の漏洩電流も
いちぢるしく減少している。さらに、比較のために、比
較例と同じ化成液中に、見かけの表面積２×５Ｃ７１！
のエッチング処理した高純度アルミニウム箔（純度９９
．９９４％）を浸漬し、５×Ｂｄの白金板を対極として
７３Ｖ１５００ｎ１Ａに調整した定電圧、定電流装置を
用いて化成処理した。それにより、化成時俳，が９分３
Ｃ＠７、漏洩電流１Ｒが＆？Ａという結果を得た。これ
と実施例の結果とを対比してみても、本発明の方法がい
かに効果のあるものであるかがわかる。実施例，比較例
のいずれについても説明を簡単にするために１回目化成
後の漏洩電流を示したが、実際のコンデンサ用箔につい
ては適当に化成を中断しながら、化成と熱処理を数回繰
り返して逐次小さな漏洩電流の化成箔に仕上げて行く。

この場合においても、前述の有意差についてはまつたく
異なるものではない。

【図面の簡単な説明】 図はアルミニウム箔の化成時間と、化成電圧、漏洩電流
との関係の一例を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム箔を有機溶剤に溶解したアルミニウム
   アルコキシド類の稀薄溶液中に浸漬してから乾燥させ、
   その後沸騰水中に浸漬して、前記アルミニウム箔の表面
   にアルコキシド類の加水分解物層を形成し、さらに熱処
   理してから、アルミニウム化成用電解液を用いてアルミ
   ニウム陽極酸化皮膜を得ることを特徴とするアルミニウ
   ム陽極酸化膜の形成法。 ２ 有機溶剤に溶解させるアルミニウムアルコキシド類
   としてアルミニウムプロポオキサイド、アルミニウムイ
   ソプロポオキサイド、アルミニウム・ｎ−ブトオキサイ
   ド、およびアルミニウム−ターシヤリ−ブトオキサイド
   のうちの１種または２種以上を使用することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のアルミニウム陽極酸化
   膜の形成法。 ３ アルミニウムアルコキシド類の稀薄溶液の濃度が１
   〜１０％の範囲にあり、その有機溶剤がエチルアルコー
   ル、プロピルアルコール、トルエン、ヘキサン、および
   キシレンのうちの１種または２種以上で構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載のアルミニウム陽極酸化皮膜の形成法。 ４ 化成用電解液として、硼酸、フタール酸、クエン酸
   、アジピン酸、酒石酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、マ
   レイン酸、アスコルビン酸、およびそれぞれの塩のうち
   の１種またはそれらの２種以上の混合物の水溶液を使用
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のア
   ルミニウム陽極酸化膜の形成法。