JP2001335868A - 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐折強度に優れ且つ高静電容量の電解コンデ
ンサ陰極箔を得ることのできるアルミニウム合金箔を提
供する。 【解決手段】 このアルミニウム合金箔は、Ｓｉ：０．
０２〜０．０８重量％、Ｆｅ：０．０２〜０．０８重量
％、Ｔｉ：０．５〜５重量ｐｐｍ、Ｖ：０．５〜５重量
ｐｐｍ、Ｂ：２５〜１００重量ｐｐｍ、Ｃｕ：０．００
３重量％以下、その他不可避不純物を含有する。特に、
Ｂは、３５〜１００重量ｐｐｍであるのが好ましい。 【効果】 このアルミニウム合金箔は、エッチング特性
が良好で、高静電容量の電解コンデンサ陰極箔を得るこ
とができる。また、このアルミニウム合金箔は、全体に
均一にエッチングされるので、折曲強さが高く、コンデ
ンサ加工時等において、切断等のトラブルが少なく、作
業性が良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高静電容量で高折
曲強度の電解コンデンサ陰極箔を得るのに好適な、アル
ミニウム合金箔に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電解コンデンサ電極箔は、アルミニウム
合金箔にエッチングを施すことにより、製造されてい
る。エッチングは、アルミニウム合金箔の表面に微細な
凹凸部を形成させ、箔の表面積を増大させて、静電容量
を高めるために行われる。従って、高静電容量の電解コ
ンデンサ用電極箔を得るためには、エッチング特性の良
好なアルミニウム合金箔を使用して、製造する必要があ
る。エッチング処理としては、使用耐電圧に適したエッ
チピットが得られるように、種々のエッチング方法が採
用されている。例えば、陽極高圧用箔にはトンネル状の
エッチピットが、陽極低圧用箔或いは陰極箔には海綿状
のピットが形成されているのが好ましく、これに適する
エッチング方法として、前者には直流電解エッチング法
が、後者には交流電解エッチング法が汎く採用されてい
る。

【０００３】交流エッチング特性の良好なアルミニウム
合金箔としては、従来より、種々のものが提案されてい
る。例えば、アルミニウム合金箔に、所定量のＭｇ，Ｚ
ｎ，Ｔｉ，Ｎｉ等を添加して、エッチング特性の向上を
図ることが提案されている（特開平２−５１２１０号公
報、特開平３−１３０３４０号公報、特開平５−８２３
９７号公報）。この提案されたアルミニウム合金箔は、
交流エッチング性に優れ、高静電容量の陰極箔が得ら
れ、好ましいものである。

【０００４】一方、静電容量を向上させるというよりも
むしろ、得られる電極箔の耐折強度を向上させることに
主眼を置いたアルミニウム合金箔として、以下のような
ものが提案されている。即ち、特開平１０−２８７９４
４号公報には、Ｔｉを２重量ｐｐｍ未満、Ｖを２重量ｐ
ｐｍ未満及びＢを２〜１０重量ｐｐｍ含有させた電解コ
ンデンサ陽極低圧用アルミニウム合金箔が提案されてい
る。また、特開平６−２２０５６１号公報には、Ｔｉを
０．１〜１重量ｐｐｍ、Ｖを０．５〜５重量ｐｐｍ、Ｂ
を０．５〜２５重量ｐｐｍ程度含有させた電解コンデン
サ陽極低圧用アルミニウム合金箔が提案されている。確
かに、これらのアルミニウム合金箔に交流エッチング処
理を施すと、耐折強度に優れると共に、ある程度の静電
容量を持つ陽極低圧用箔が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この電
解コンデンサ陽極低圧用アルミニウム合金箔を、そのま
ま陰極用アルミニウム合金箔とすると、交流エッチング
して得られた陰極箔の静電容量は不十分であることが判
明した。そこで、本発明は、アルミニウム合金箔中のＳ
ｉやＦｅの含有量を調整すると共に、更にＢの含有量を
増加させることによって、高静電容量で且つ耐折強度に
優れた陰極箔を得ることのできるアルミニウム合金箔を
提供しようというものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、Ａｌ純
度が９９．８重量％以上で、Ｓｉ：０．０２〜０．０８
重量％、Ｆｅ：０．０２〜０．０８重量％、Ｔｉ：０．
５〜５重量ｐｐｍ、Ｖ：０．５〜５重量ｐｐｍ、Ｂ：２
５〜１００重量ｐｐｍ、Ｃｕ：０．００３重量％以下、
その他不可避不純物を含有することを特徴とする電解コ
ンデンサ陰極用アルミニウム合金箔に関するものであ
る。特に、Ｂは、３５〜１００重量ｐｐｍであるのが好
ましい。

【０００７】本発明に係る電解コンデンサ陰極用アルミ
ニウム合金箔の構成元素及びその含有量は、下記のとお
りである。Ｓｉは、０．０２〜０．０８重量％である。
Ｓｉを０．０２重量％未満にすると、Ｓｉ析出物の数が
少なくなり、エッチング性が不良となり、高静電容量の
陰極箔が得られにくくなるので、好ましくない。Ｓｉが
０．０８重量％を超えると、エッチング時に過溶解を起
こし、いったん形成されたアルミニウム合金箔表面の微
細な凹凸が脱落し、結果的に箔の表面積を増大させにく
くなるので、好ましくない。

【０００８】Ｆｅは、０．０２〜０．０８重量％であ
る。Ｆｅを０．０２重量％未満とすると、Ｆｅ析出物の
数が少なくなり、エッチング性が不良となり、高静電容
量の陰極箔が得られにくくなるので、好ましくない。Ｆ
ｅが０．０８重量％以上になると、Ｆｅ析出物の多量の
存在を回避することができず、エッチング時に過溶解を
起こすため、好ましくない。

【０００９】Ｔｉは、０．５〜５重量ｐｐｍである。Ｔ
ｉを０．５重量ｐｐｍ未満にすると、全体に均一なエッ
チングが施されにくくなり、耐折強度が低下するので、
好ましくない。Ｔｉが５重量ｐｐｍを超えると、アルミ
ニウム合金箔の厚さ方向へのエッチングが不良となり、
表面積拡大効果が減少し、高静電容量の陰極箔が得られ
にくくなるので、好ましくない。

【００１０】Ｖは、０．５〜５重量ｐｐｍである。Ｖを
０．５重量ｐｐｍ未満にすると、全体に均一なエッチン
グが施されにくくなり、耐折強度が低下するので、好ま
しくない。Ｖが５重量ｐｐｍを超えると、アルミニウム
合金箔の厚さ方向へのエッチングが不良となるので、好
ましくない。

【００１１】Ｂは、２５〜１００重量ｐｐｍである。特
に好ましくは、３５〜１００重量ｐｐｍであるのが良
い。Ｂを２５重量ｐｐｍ未満にすると、全体に均一なエ
ッチングが施されにくくなり、耐折強度が低下するの
で、好ましくない。Ｂが１００重量ｐｐｍを超えると、
エッチング時に過溶解を起こすため、好ましくない。

【００１２】Ｃｕは０．００３重量％以下である。Ｃｕ
が０．００３重量％を超えると、エッチング時に過溶解
を起こすため、好ましくない。

【００１３】本発明に係る電解コンデンサ陰極用アルミ
ニウム合金箔は、Ａｌ純度が９９．８重量％以上であ
る。Ａｌ純度を９９．８重量％未満にすると、不純物が
多くなりすぎて、エッチング時に過溶解を起こすため、
好ましくない。なお、Ａｌ純度が９９．８重量％以上で
あれば、その他の不可避的に混入する不純物は、存在し
ていても良い。

【００１４】本発明に係る電解コンデンサ陰極用アルミ
ニウム合金箔は、例えば、以下の製造方法によって、合
理的に得ることができる。即ち、Ａｌ純度が９９．８重
量％以上で、Ｓｉ：０．０２〜０．０８重量％、Ｆｅ：
０．０２〜０．０８重量％、Ｔｉ：０．５〜５重量ｐｐ
ｍ、Ｖ：０．５〜５重量ｐｐｍ、Ｂ：２５〜１００重量
ｐｐｍ、Ｃｕ：０．００３重量％以下、その他不可避不
純物を含有する鋳塊を、温度５００℃〜５５０℃、時間
２０時間以下の条件で均質化処理し、熱間粗圧延及び熱
間仕上げ圧延を施し、その後冷間圧延することによっ
て、所望厚さの電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金
箔を製造することができる。また、冷間圧延後に最終焼
鈍を施して、電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔
を得ることもできる。そして、これらに適宜のエッチン
グ処理を施すことにより電解コンデンサ陰極箔を得るこ
とができる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明
は、特定の元素組成を持つアルミニウム合金箔は、エッ
チング特性が良好となるため（均一なエッチングと表面
積拡大に付与するエッチングの両方が良好になるた
め）、高静電容量で取り扱いやすい陰極箔が得られると
の知見に基づくものとして解釈されるべきである。

【００１６】実施例１〜３及び比較例１〜４ 表１に示す元素組成を持つ鋳塊（厚さ５００ｍｍ）を準
備した。そして、５２０℃で１時間の条件で均質化処理
を施した後、直ちに熱間圧延を施して、厚さ３ｍｍのア
ルミニウム板を得た。このアルミニウム板に、冷間圧延
を施して、厚さ０．０５ｍｍの電解コンデンサ陰極用ア
ルミニウム合金箔を得た。

【００１７】

【表１】

【００１８】得られた各電解コンデンサ陰極用アルミニ
ウム合金箔に、以下の条件でエッチング処理及び化成処
理を施して、以下に示す条件で静電容量（μＦ／ｃ
ｍ²）を測定した。 〔エッチング処理〕５ｗｔ．％ＨＣｌ＋６ｗｔ．％Ａｌ
Ｃｌ₃・６Ｈ₂Ｏ＋０．１ｗｔ．％Ｃ₂Ｈ₂Ｏ ₄・２Ｈ₂Ｏを
含む水溶液（液温３０℃）中に、各電解コンデンサ陰極
用アルミニウム合金箔を浸漬し、０．４Ａ／ｃｍ²で５
０Ｈｚの正弦波交流を、１５０ｓｅｃ．流して、エッチ
ング処理を行った。 〔化成処理〕エッチング処理後の各箔を、ＥＩＡＪ法に
則った大きさに裁断し、この試験片を１３ｗｔ．％アジ
ピン酸アンモニウム水溶液（液温８５℃）中に浸漬し、
対向電極をＳＵＳ３０４として、３ＶでＥＩＡＪ法に則
って化成処理を行った。 〔静電容量〕化成処理を終えた各箔の各々２枚を対向さ
せ、１３ｗｔ．％アジピン酸アンモニウム水溶液（液温
３０℃）中に浸漬し、１２０Ｈｚの直列等価回路で、Ｌ
ＣＲメーターを用いて、静電容量（μＦ／ｃｍ²）を測
定した。そして、実施例３に係る電解コンデンサ陰極用
アルミニウム合金箔の静電容量を基準（１００％）とし
て、それとの比較で各電解コンデンサ陰極用アルミニウ
ム合金箔の静電容量を、表２に示した。

【００１９】更に、各電解コンデンサ陰極用アルミニウ
ム合金箔に、以下の条件で折曲試験を行い、折曲強さ
（回／ｃｍ）を測定した。 〔折曲強さ〕上記のエッチング処理を終えた各箔を、大
気中にて４００℃で５分間加熱処理を行った、加熱処理
後の各箔を、ＪＩＳ Ｐ ８１１５「紙及び板紙のＭＩ
Ｔ試験機による耐折強さ試験方法」に準じて、ＭＩＴ型
耐折試験機により、折曲強さ（回／ｃｍ）を測定した。
この結果を表２に示した。

【００２０】

【表２】

【００２１】表２の結果から明らかなように、実施例に
係る電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の場合、
比較例のものに比べて、静電容量及び折曲強さの両方が
バランス良く向上していることが分かる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電解
コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、交流エッチン
グ処理によって、表面積が十分に拡大されると共に均一
にエッチングされる。従って、得られた電解コンデンサ
陰極箔は静電容量が大きく、単位面積当たり大容量のコ
ンデンサを得ることができるという効果を奏すると共
に、折曲強さが高く、コンデンサ加工時（巻回時等）に
おいて切断等のトラブルが少なく、作業性が良好になる
という効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 兼滋 滋賀県草津市山寺町笹谷61−８ 日本製箔 株式会社滋賀工場内 (72)発明者 山口 昭弘 滋賀県草津市山寺町笹谷61−８ 日本製箔 株式会社滋賀工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ａｌ純度が９９．８重量％以上で、Ｓ
   ｉ：０．０２〜０．０８重量％、Ｆｅ：０．０２〜０．
   ０８重量％、Ｔｉ：０．５〜５重量ｐｐｍ、Ｖ：０．５
   〜５重量ｐｐｍ、Ｂ：２５〜１００重量ｐｐｍ、Ｃｕ：
   ０．００３重量％以下、その他不可避不純物を含有する
   ことを特徴とする電解コンデンサ陰極用アルミニウム合
   金箔。
2. 【請求項２】 Ｂが３５〜１００重量ｐｐｍである請求
   項１記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。