JPS6053453B2 - アルミニウムの化成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウムの化成法にかかり、アルミニウ
ム電解コンデンサの陽極箔して使用してもれ電流の少な
いアルミニウム箔を製造するのに適した方法を提供しよ
うとするものである。

アルミニウム電解コンデンサの陽極箔は、アルミニウ
ム上にバリヤー型の緻密な酸化皮膜を形成されたもので
あつて、その膜厚は印加電圧１ボルト当たり１４Ａとき
わめて薄いにもかかわらず、高い電気絶縁性を有してい
る。

酸化皮膜の電気絶縁性を直接測定することはできないけ
れども、電解液中で一定電圧を印加したときに流れるも
れ電流値によつて間接的にそれを知ることができる。こ
のもれ電流は、化成電解液の種類、そのｐＨや電導度、
温度、電流密度などによつて一様ではないが、もつとも
大きな影響を与えるのは酸化皮膜中の欠陥部分の存在で
ある。そして、その欠陥を発生させる最大の要因はアル
ミニウム中に含まれる不純物金属である。ところで、現
在のところアルミニウムの純度を高める唯一の方法は電
解精錬法であつて、実際、２次電解箔は１次電解箔に比
して二桁ほど純度の高いものであり、必然的にもれ電流
値もきわめて小さい。しカルながら、電解精錬法はエネ
ルギー多消費型であり、箔の価格も非常に高くなつてし
まう。それにもかかわらずコンデンサの陽極箔として高
純度の２次電解箔が多く用いられているのは、電気機器
や電子機器の高級化、高品位化が進む中で、電子部品と
（てのコンデンサヘの高性能化の要求が非常に強いから
といえるだろう。 本発明は、上述した高性能化と低価
格化という矛盾する二つの要求を同時に満足させること
のできる化成法を実現したものである。

アルミニウム電解コンデンサの陽極箔の製造方法とし
て、現在一般に次のような方法が実施されている。

すなわち、まず、塩酸や塩化ナトリウムなどの水溶液中
でアルミニウム箔を電解エッチングして表面積を増大さ
せる。次に、このアルミニウム箔を硼酸や有機酸あるい
はそれらの塩を溶質とする水溶液中で一定時間化成する
。そして、化成時間の短縮および化成皮膜の電気特性の
向上を目的として、電圧印加を中断し、アルミニウム箔
を空気中で３００〜５９℃の範囲内の温度で数分間加熱
する。通常は上述の化成と熱処理とを数回繰返し行なつ
ている。 本発明の化成法は、この第１回目の化成（以
下前化成という）の終了後の箔を熱処理する前に、特殊
な酸処理を行なうことが大きな特徴である。

具体的にはＰＨＯ．ｌ〜６．０に調整した酸性水溶液に
塩化マグネシウムを溶解した処理液中で、前述の前化成
したアルミニウム箔を浸漬処理する。このときの処理条
件は、液温、ＰＨ浸漬時間、酸の種類、アルミニウムの
浸漬量などによつて一概に規定することはできないが一
般にＰＨが低い程、また液温が高い程、浸漬時間を短縮
することができる。ここで、処理後のＰＨが０．１より
低い場合には酸化皮膜の溶解が起りやすいため使用しに
くい。ＰＨが６．０より大きくなると、有効な処理がで
きない。なお、処理液において、塩化マグネシウムが０
．１重量パーセントよりも少なくなると十分な効果を期
待することができないので、溶解量は０．１重量パーセ
ントから飽和水溶液とすることが望ましい。酸処理工程
を終えた箔を十分に水洗した後、３００〜５００Ｃの範
囲内の温度で数分間熱処理する。この熱処理までの工程
が完了した箔については、以後再化成、熱処理を繰り返
しても、本発明の目的とする皮膜の特性改善効果が薄れ
るということはない。すなわち、本発明の化成方法によ
つて形成された酸化皮膜は、単位容量当りのもれ電流値
の比較において、前述の１次電解箔の化成皮膜よりも大
きく改善されているもので、２次電解箔のそれに近い特
性を示す。しかも、処理法自体きわめて簡便で、低コス
トで実施することができるため、実用的も優れた方法で
ある。以下に本発明について実施例、参考例、比較例を
あげて説明する。

参考例 市販の厚さ１００ｐｍの２次電解アルミニウム箔（純度
９９．９９％以上）を濃度１０％の食塩水溶液中で常法
に従つて電解エッチングした。

こうしてエッチングした箔を濃度１０％の硼酸アルミニ
ウム水溶液中に浸漬してこれを陽極とし、３０Ｃの液温
を保．つて１００Ｖまで定電流化成したのち、１００Ｖ
で１０分間定電圧化成を続けた（これまでの化成を前化
成という）。以上のようにして前化成された箔を水洗い
してから、４凹℃の炉中で３分間熱処理した。それから
、同一の電解液中でさらに１紛間、−１■■の定電圧化
成を繰返した。この２次化成箔を、水洗し、４００℃の
炉中で３分間熱処理した。化成の完了した箔について、
濃度１０％の硼酸アルミニウム水溶液中において１００
Ｖの電圧を印加して１分後のもれ電流値および１２０Ｈ
ｚでの静電容量を測定した。これらの結果を下表に示す
。比較例 市販の厚さ１００ｐｍの１次電解アルミニウム箔（純度
９９％以上）を上記参考例と同じ方法でエッチングし、
その化成をした。

そのもれ電流値および静電容量を同じく下表に示す。実
施例１ 市販の厚さ１００Ｐ７ｒＩ，の１次電解アルミニウム箔
″を参考例におけると同じ方法でエッチングから前化成
まで行なつた。

次に、濃度１％の塩酸水溶液に塩化マグネシウムを１重
量％の割合になるよう溶解して、中間処理液とし、液温
を４０±２℃に保持して、前記前化成箔を３分間浸漬処
理した。処理後の箔を十分に水洗した後、４００℃の炉
中で３分間熱処理した。以後の２次化成から熱処理まで
は参考例と同じ方法を採つた。化成完了後の箔の電気特
性を下表に示す。実施例２ 実施例１に述べた化成法において、中間処理を以下の方
法で置換した。

すなわち、塩化マグネシウムが０．５重量％となるよう
濃度５％の燐酸水溶液に溶解して中間処理液となし、液
温を５０±２℃に保持して、前化成箔を３分間浸漬処理
した。中間処理後の箔を十分に水洗し、４００℃で３分
間熱処理した。この他のエッチング、前化成、２次化成
については実施例１と同じ方法を用いた。化成の完了し
た箔の電気特性を下表に示す。実施例３ 実施例１に述べた化成法において中間処理を以下の方法
で置換した。

すなわち、塩化マグネシウムを２重量％となるよう濃度
５％のしゆう酸水溶液中に溶解して中間処理液となし、
液温７０Ｃにて５分間浸漬処理した。処理後の箔を充分
に水洗し、４００Ｃで３分間熱処理した。この他の、エ
ッチング、前化成、２次化成については実施例１の方法
と同様にして行なつた。化成完了後の箔の電気特性を下
表に示す。上表の結果から明らかなように、同一のエッ
チング条件では、２次電解箔の方が１次電解箔よりもエ
ッチング倍率が高くなる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルミニウム電解コンデンサの陽極箔としての一次
   電解アルミニウム箔を一度化成したのち、塩化マグネシ
   ウムを含むｐＨ０．１〜６．０の酸性水溶液中に浸漬処
   理し、水洗後熱処理を行なつた上で、再度化成処理を行
   なつてなるアルミニウムの化成法。