JP2002069600A

JP2002069600A - 均質エッチング性を有する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法

Info

Publication number: JP2002069600A
Application number: JP2000266445A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Yamaguchi; 昭弘山口; Tsugio Kataoka; 次雄片岡; Toshio Saito; 寿雄斎藤
Original assignee: Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】エッチング時に、未エッチ部の生じにくい電
解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法を提供す
る。【解決手段】アルミニウム純度が９９．９０〜９９．
９９％であるアルミニウム鋳塊に、均質化処理を施す。
この後、熱間圧延開始温度を４００〜５００℃とし、熱
間圧延終了温度を３００℃以下として、熱間圧延を施
し、アルミニウム板を得る。次いで、このアルミニウム
板に冷間圧延を施す。冷間圧延の前，又はその途中、又
はその後、ｐＨ９．５未満の弱アルカリ水溶液にて洗浄
処理を行う。この洗浄処理は、洗浄時におけるアルミニ
ウム板厚が０．０５〜０．１％減少するようにして行
う。そして、冷間圧延及び洗浄処理を終えた後、一般的
に最終焼鈍を施して、電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム箔を得る。なお、最終焼鈍前に、アルミニウム箔を脱
脂洗浄しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、均質にエッチング
することのできる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔
の製造方法に関し、特にエッチング時に未エッチ部が発
生しにくい電解コンデンサ高圧陽極用アルミニウム箔の
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム箔は種々の用途に用いられ
ており、特に、エッチング処理する用途に好適に用いら
れている。具体的には、電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム箔として好適に用いられている。即ち、アルミニウ
ム箔に直流又は交流エッチングを施すことによりエッチ
ング処理し、アルミニウム箔表面に多数のエッチングピ
ットを形成して、アルミニウム箔の表面積を拡大し、静
電容量の高い電極箔を得るのに適している。

【０００３】このようなエッチング処理においては、当
然に均質にエッチングしうることが重要である。何故な
ら、電解コンデンサ用電極箔において、不均質にエッチ
ングされた箇所では、静電容量が不十分となるからであ
る。

【０００４】このため、従来より、均質にエッチング処
理しうる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔が、種々
開発されている。例えば、アルミニウム箔の元素組成を
工夫したり、アルミニウム箔の製造工程における圧延方
法や焼鈍方法等を工夫することが行われている。このよ
うな工夫によって、概ね、均質にエッチング処理しうる
アルミニウム箔が得られている。しかしながら、全く突
然に或いは偶発的に、エッチング処理が殆どされない箇
所（未エッチ部）を持つアルミニウム箔が得られてしま
うということがあった。例えば、全く同一の方法でアル
ミニウム箔を得ても、一つのロットでは全く未エッチ部
は無いのに、他のロットでは、すじ状の未エッチ部が発
見されるというようなことがあった。なお、このすじ状
の未エッチ部は、すじ状光沢とも言われ、巾０．１〜１
ｍｍで長さ５〜２０ｍｍ程度である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、このようなすじ状の未エッチ部が何故発生するのか
について、研究を行った。この結果、すじ状の未エッチ
部が発生する原因は、アルミニウム箔の製造工程の一つ
である熱間圧延中（特に、熱間圧延開始時）に、偶然に
付着した汚れ（酸化アルミニウム粉や鉄粉等）であるこ
とが判明した。即ち、熱間圧延ロールやテーブルロール
の潤滑油等の周辺雰囲気から、偶然に付着した汚れが、
冷間圧延において、アルミニウム箔表面で薄く引き延ば
され、この箇所がすじ状の未エッチ部となることが判明
した。

【０００６】そこで、本発明者等は、熱間圧延中に付着
した汚れを、冷間圧延の前或いは途中或いは後に、除去
してしまえば、すじ状の未エッチ部が発生しにくいと考
え、更に研究を進めた。その結果、この汚れを除去する
には、熱間圧延の条件が重要であること、及び除去の条
件も重要であることが分かった。本発明は、このような
知見に基づいて、なされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アルミ
ニウム鋳塊に均質化処理，熱間圧延及び冷間圧延を施し
て電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を製造する方法
において、熱間圧延開始温度を４００〜５００℃にする
と共に、冷間圧延の前後又は途中で、ｐＨ９．５未満の
弱アルカリ水溶液にて洗浄し、洗浄時におけるアルミニ
ウム板厚を０．０５〜０．１％減少させることを特徴と
する均質エッチング性を有する電解コンデンサ電極用ア
ルミニウム箔の製造方法に関するものである。

【０００８】まず、本発明においては、アルミニウム鋳
塊を準備する。アルミニウム鋳塊は、従来用いられてい
るものであれば、どのようなものでも使用しうる。特
に、本発明は、電解コンデンサ高圧陽極用アルミニウム
箔を製造するのに適した方法であるため、アルミニウム
純度が９９．９０〜９９．９９％のアルミニウム鋳塊を
用いるのが好ましい。なお、アルミニウム純度の％は、
質量％である。

【０００９】次に、このアルミニウム鋳塊に面削を施し
た後、均質化処理を施す。均質化処理も従来用いられて
いる条件であれば、どのようなものであっても良い。均
質化処理の後、熱間圧延を施す。本発明において、熱間
圧延は、以下の条件で行う。即ち、熱間圧延開始温度は
４００〜５００℃とする。熱間圧延開始温度が４００℃
未満であると、アルミニウム鋳塊全体が硬く、スムース
に圧延できないので好ましくない。また、熱間圧延開始
温度が５００℃を超えると、アルミニウム鋳塊が柔らか
くなりすぎて、熱間圧延中に付着した汚れが、アルミニ
ウム鋳塊中に押し込まれてしまい、冷間圧延の前後又は
途中で、この汚れを除去しにくくなるので、好ましくな
い。また、熱間圧延終了温度は３００℃以下であるのが
好ましい。熱間圧延終了温度が３００℃を超えると、熱
間圧延上がりのアルミニウム板表面が比較的柔らかいた
め、傷が付きやすい傾向が生じる。

【００１０】熱間圧延を終えたアルミニウム板には、冷
間圧延が施される。冷間圧延は、従来公知の方法で行わ
れ、一般的に一対の圧延ロール間に複数回通して行われ
る。また、冷間圧延途中に、中間焼鈍が施されることも
ある。本発明においては、冷間圧延の前後又は途中で、
ｐＨ９．５未満の弱アルカリ水溶液による洗浄処理が施
される。この洗浄処理は、熱間圧延工程でアルミニウム
板表面に付着した汚れを除去するためのものであるか
ら、冷間圧延の前に施されるのが、最も好ましい。しか
し、冷間圧延の途中（複数回の冷間圧延の間）で施して
も良いし、冷間圧延終了後に施しても良い。洗浄処理に
使用されるのは、ｐＨ９．５未満の弱アルカリ水溶液で
ある。ｐＨ９．５以上のアルカリ水溶液を用いると、ア
ルミニウム板表面に荒れが生じるので、好ましくない。
また、ｐＨ９．５未満の弱アルカリ水溶液による洗浄処
理では、水溶液のみによる洗浄ではなく、ブラシ等で表
面を擦りながら、洗浄するのが好ましい。アルミニウム
板表面に付着している汚れを、除去しやすくするためで
ある。なお、ｐＨ９．５未満の弱アルカリ水溶液として
は、一般的に水酸化ナトリウムを含み、その他に燐酸
塩，硼酸塩，界面活性剤等を含む水溶液が用いられる。

【００１１】本発明においては、ｐＨ９．５未満の弱ア
ルカリ水溶液による洗浄処理によって、洗浄時における
アルミニウム板厚を０．０５〜０．１％減少させる。即
ち、洗浄前のアルミニウム板厚をｔ₀とし、洗浄後のア
ルミニウム板厚をｔ₁とすると、０．０５≦〔（ｔ₀−ｔ
₁）／ｔ₀〕×１００≦０．１ということであり、アルミ
ニウム板の両表面から、板厚の０．０５〜０．１％を除
去するということである。ここで、アルミニウム板厚
は、冷間圧延終了後に洗浄処理する場合にはアルミニウ
ム箔の厚さの意味であり、冷間圧延終了前に洗浄処理す
る場合にはアルミニウム板の厚さ又はアルミニウム薄板
の厚さの意味である。アルミニウム板厚を０．０５％未
満しか減少させない場合、アルミニウム板表面に付着し
ている汚れを十分に取り除くことができないので、好ま
しくない。また、アルミニウム板厚を０．１％を超えて
減少させると、アルミニウム板表面に荒れが生じる恐れ
がある。なお、アルミニウム板厚の減少の度合いを調整
するには、弱アルカリ水溶液のｐＨ及び洗浄時間を調整
すれば良い。

【００１２】本発明においては、上記したアルカリ水溶
液による洗浄と共に研磨布等を用いる機械的研磨を施し
ても良い。即ち、圧延ロールを研磨する際に用いる研磨
布乃至は研磨ロール等を用いて、機械的研磨を施しても
良い。このとき用いる研磨布等は、圧延ロールを研磨す
る際に用いる研磨布等よりも、番手の細かい研磨布等を
用いるのが良い。この研磨布等による機械的研磨で、更
に、アルミニウム板表面に付着している汚れが除去され
るのである。

【００１３】また、上記したアルカリ水溶液による洗浄
に代えて、研磨布等を用いる機械的研磨のみを採用して
も良い。このときにも、アルカリ水溶液による洗浄と同
様に、機械的研磨時におけるアルミニウム板厚を０．０
５〜０．１％減少させることが必要である。

【００１４】そして、冷間圧延及び上記した洗浄を終え
た後、一般的に最終焼鈍を施して、電解コンデンサ電極
用アルミニウム箔を得る。最終焼鈍の前には、アルミニ
ウム箔表面に付着した圧延油を除去する目的で、脱脂洗
浄を施しても良い。また、最終焼鈍の条件は、従来公知
の条件が採用される。

【００１５】以上のようにして得られた電解コンデンサ
電極用アルミニウム箔には、エッチング処理が施され
る。そして、アルミニウム箔表面の表面積が拡大され
た、高静電容量の電解コンデンサ用電極箔となるのであ
る。特に、９９．９０〜９９．９９％アルミニウム純度
のアルミニウム箔の場合は、高静電容量の電解コンデン
サ用高圧陽極箔となる。

【００１６】

【実施例】実施例１アルミニウム純度９９．９９％のアルミニウム鋳塊（厚
さ５００ｍｍ）を準備した。この鋳塊を均質化処理した
後、熱間圧延開始温度を４８０℃とし、熱間圧延終了温
度を３００℃として熱間圧延し、厚さ２．５ｍｍのアル
ミニウム板を得た。一方、水酸化ナトリウム０．０８ｇ
程度，燐酸塩０．１ｇ程度，硼酸塩０．０５ｇ程度，界
面活性剤０．０４ｇ程度を含む洗浄剤（２０ｇ）を水に
て希釈し、ｐＨ９．０の弱アルカリ水溶液を準備した。
そして、この弱アルカリ水溶液中に、熱間圧延上がりの
厚さ２．５ｍｍのアルミニウム板を浸漬すると共にブラ
シで擦って、洗浄処理し、アルミニウム板厚を０．０５
％減少させた。

【００１７】洗浄処理後、冷間圧延を繰り返し施して、
厚さ０．１１ｍｍのアルミニウム箔を得た。このアルミ
ニウム箔を脱脂洗浄し、次いで最終焼鈍を施して、電解
コンデンサ電極用アルミニウム箔を得た。なお、最終焼
鈍は、保持温度５５０℃で保持時間３時間、アルゴンガ
ス雰囲気下で行った。

【００１８】比較例１アルミニウム板厚を０．０１％しか減少させない他は、
実施例１と同様にして、電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム箔を得た。

【００１９】比較例２アルミニウム板厚を０．２％減少させる他は、実施例１
と同様にして、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を
得た。

【００２０】実施例２実施例１と同様の方法で、厚さ２．５ｍｍのアルミニウ
ム板を得た。その後、冷間圧延を施して、厚さ０．８ｍ
ｍのアルミニウム薄板を得た。このアルミニウム薄板
に、実施例１で用いたのと同一の弱アルカリ水溶液を用
い、実施例１と同一の洗浄処理をし、アルミニウム薄板
厚を０．０５％減少させた。この後、更に冷間圧延を施
して、厚さ０．１１ｍｍのアルミニウム箔を得、実施例
１と同様の方法で脱脂洗浄及び最終焼鈍を施して、電解
コンデンサ電極用アルミニウム箔を得た。

【００２１】比較例３アルミニウム薄板厚を０．０１％しか減少させない他
は、実施例２と同様にして、電解コンデンサ電極用アル
ミニウム箔を得た。

【００２２】比較例４アルミニウム薄板厚を０．２％減少させる他は、実施例
２と同様にして、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔
を得た。

【００２３】実施例３実施例１と同様の方法で、厚さ２．５ｍｍのアルミニウ
ム板を得た。その後、冷間圧延を繰り返し施して、厚さ
０．１１ｍｍのアルミニウム箔を得た。そして、このア
ルミニウム箔に、実施例１で用いたのと同一の弱アルカ
リ水溶液を用い、実施例１と同一の洗浄処理をし、アル
ミニウム箔厚を０．０５％減少させた。その後、実施例
１と同様の方法で脱脂洗浄及び最終焼鈍を施して、電解
コンデンサ電極用アルミニウム箔を得た。

【００２４】比較例５アルミニウム箔厚を０．０１％しか減少させない他は、
実施例３と同様にして、電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム箔を得た。

【００２５】比較例６アルミニウム箔厚を０．２％減少させる他は、実施例３
と同様にして、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を
得た。

【００２６】実施例４弱アルカリ水溶液にる洗浄処理に代えて、研磨布を用い
てアルミニウム板表面を研磨して、アルミニウム板厚を
０．０５％減少させる他は、実施例１と同様にして、電
解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得た。

【００２７】比較例７アルミニウム板厚を０．０１％しか減少させない他は、
実施例４と同様にして、電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム箔を得た。

【００２８】比較例８アルミニウム板厚を０．２％減少させる他は、実施例４
と同様にして、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を
得た。

【００２９】実施例１〜４及び比較例１〜８に係る方法
で得られた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔に、以
下の条件でエッチング処理を施した。まず、４０℃の
０．１％ＮａＯＨ水溶液中に、各アルミニウム箔を、３
０秒間浸漬して前処理した。その後、７５℃の１モル濃
度ＨＣｌ＋３モル濃度Ｈ₂ＳＯ₄水溶液中に、１０秒間浸
漬した後、電流密度０．２Ａ／ｃｍ²で１分間電解エッ
チングし、次いで同組成の水溶液中に１分間浸漬してエ
ッチング処理を終えた。なお、水溶液中におけるモル濃
度は、ｍｏｌ／ｌのことを意味している。

【００３０】そして、エッチング処理を終えた箔にすじ
状の未エッチ部が生じているか否かを、目視により確認
した。その結果、実施例１〜４に係る方法で得られた電
解コンデンサ電極用アルミニウム箔には、すじ状の未エ
ッチ部を確認することができなかった。一方、比較例
１，３，５及び７に係る方法で得られた電解コンデンサ
電極用アルミニウム箔には、すじ状の未エッチ部を確認
することができた。なお、比較例２，４，６及び８に係
る方法で得られた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔
には、すじ状の未エッチ部を確認することができなかっ
たが、アルミニウム箔自体に荒れが見られた。

【００３１】実施例５熱間圧延開始温度を４７０℃とする他は、実施例１と同
一の方法で厚さ２．５ｍｍのアルミニウム板を得た。次
いで、このアルミニウム板に冷間圧延を施して、厚さ１
ｍｍのアルミニウム薄板を得た。その後、実施例１と同
様の方法で洗浄処理を施して、アルミニウム薄板の厚さ
を０．０７％減少させた。この後、更に冷間圧延を施し
て、厚さ０．１１ｍｍのアルミニウム箔を得た。このア
ルミニウム箔を、実施例１と同一の方法で、脱脂洗浄し
次いで最終焼鈍を施して、電解コンデンサ電極用アルミ
ニウム箔を得た。

【００３２】実施例６熱間圧延開始温度を４３０℃とする他は、実施例５と同
一の方法で、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得
た。

【００３３】実施例７熱間圧延開始温度を４００℃とする他は、実施例５と同
一の方法で、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得
た。

【００３４】実施例８熱間圧延開始温度を５００℃とする他は、実施例５と同
一の方法で、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得
た。

【００３５】比較例９熱間圧延開始温度を５５０℃とする他は、実施例５と同
一の方法で、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得
た。

【００３６】比較例１０熱間圧延開始温度を６００℃とする他は、実施例５と同
一の方法で、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得
た。

【００３７】比較例１１熱間圧延開始温度を３５０℃とする他は、実施例５と同
一の方法で、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得
た。

【００３８】実施例５〜８及び比較例９〜１１に係る方
法で得られた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔に、
実施例１と同一の条件でエッチング処理を施した。そし
て、エッチング処理を終えた箔にすじ状の未エッチ部が
生じているか否かを、目視により確認した。その結果、
実施例５〜７に係る方法で得られた電解コンデンサ電極
用アルミニウム箔には、すじ状の未エッチ部を確認する
ことができなかった。また、実施例８に係る方法で得ら
れた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔には、若干の
すじ状の未エッチ部を確認することができた。一方、比
較例９及び１０に係る方法で得られた電解コンデンサ電
極用アルミニウム箔には、すじ状の未エッチ部を確認す
ることができた。なお、比較例１１に係る方法で得られ
た電解コンデンサ電極用アルミニウム箔には、すじ状の
未エッチ部を確認することができなかったが、熱間圧延
時における圧延が困難であった。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電解
コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法は、熱間圧
延開始温度を特定の温度範囲にすると共に、特定のｐＨ
範囲の弱アルカリ水溶液を用いて洗浄処理し、この洗浄
処理によって、アルミニウム板厚を特定量減少させると
いう構成を採用したものである。そして、この方法を採
用することにより、熱間圧延時にアルミニウム板等の表
面に偶然に付着した汚れを、アルミニウム板等に表面荒
れを生じさせることなく、十分に取り除くことができ
る。従って、本発明に係る方法で得られた電解コンデン
サ電極用アルミニウム箔に、直流エッチング等のエッチ
ング処理を行っても、アルミニウム箔表面に付着した汚
れに起因する、すじ状の未エッチ部が発生するのを防止
しうる。依って、本発明によれば、均質なエッチング性
を有する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得るこ
とができ、これを用いれば、高静電容量の電解コンデン
サ電極箔が得られるという効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８２Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８３６８３６８５Ｚ６８５６９４Ｂ６９４Ｈ０１Ｇ 9/04 ３４６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム鋳塊に均質化処理，熱間圧
延及び冷間圧延を施して電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム箔を製造する方法において、熱間圧延開始温度を４
００〜５００℃にすると共に、冷間圧延の前後又は途中
で、ｐＨ９．５未満の弱アルカリ水溶液にて洗浄し、洗
浄時におけるアルミニウム板厚を０．０５〜０．１％減
少させることを特徴とする均質エッチング性を有する電
解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法。
【請求項２】ｐＨ９．５未満の弱アルカリ水溶液によ
る洗浄と共に、又は該洗浄に代えて、研磨布等を用いる
機械的研磨によって、アルミニウム板厚を０．０５〜
０．１％減少させる請求項１記載の均質エッチング性を
有する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方
法。
【請求項３】アルミニウム鋳塊のアルミニウム純度が
９９．９０〜９９．９９％である請求項１又は２記載の
均質エッチング性を有する電解コンデンサ電極用アルミ
ニウム箔の製造方法。
【請求項４】熱間圧延終了温度が３００℃以下である
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の均質エッチング
性を有する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造
方法。