JP2007036048A - アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液管理の容易な製造条件で、静電容量が高いアルミニウム電解コンデンサ用電極箔が得られる製造方法を提供する。
【解決手段】エッチングされたアルミニウム箔に、ホウ酸、リン酸、アジピン酸、またはその塩の水溶液中で、所定電圧を印加して、陽極酸化皮膜を形成するアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法において、
水和処理を行う工程と、０．１〜１５ｇ／Ｌのアゼライン酸水溶液に、７０℃以上で浸漬処理する工程と、陽極酸化処理する工程とを有することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明はアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法に関するものである。

従来、アルミニウム電解コンデンサ用電極箔は、エッチングにより表面積を拡大したアルミニウム箔に、陽極酸化によって形成されるアルミニウムの酸化皮膜を誘電体として用いたものである。
具体的には、エッチングされたアルミニウム箔を水和処理後、ホウ酸、リン酸、アジピン酸、またはその塩の水溶液中で、所定電圧を印加して陽極酸化皮膜を形成（化成）する。
この酸化皮膜の内部にはボイド等の欠陥が多数存在しており、これを除去するために熱処理等の減極処理および再化成処理を数回行っている。

陽極酸化前にアルミニウム箔を水和処理することで、静電容量を高めることができるが、アルミニウム電解コンデンサの小形化、高容量化の要求により、さらに静電容量を高める方法が求められていた。

このため、エッチングされたアルミニウム箔に水和処理を施した後、不飽和ジカルボン酸またはその塩を含む硼酸水溶液中に浸漬して陽極酸化することにより、より高い静電容量を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
または、エッチングされたアルミニウム箔に水和処理を施した後、直鎖ジカルボン酸を含む水溶液中に浸漬し、さらに水和処理を施した後、陽極酸化することにより、高い静電容量を得る化成方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平２−３３５１８６号公報 特開平９−２７５０４０号公報

上記特許文献１の方法は、静電容量向上のために大変効果的であるが、ジカルボン酸またはその塩とホウ酸との混合水溶液を使用するため、液管理が困難であった。
また、上記特許文献２の方法は、液管理は容易になるが、ジカルボン酸として記載されているシュウ酸、コハク酸、アジピン酸等では、静電容量を向上させるのに十分ではなかった。

上記のような問題があったため、液管理の容易な製造条件で、静電容量が高いアルミニウム電解コンデンサ用電極箔を製造できる方法が求められていた。

本発明は、上記課題を解決するもので、エッチングされたアルミニウム箔表面に陽極酸化皮膜を形成するアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法において、水和処理を行う工程と、アゼライン酸水溶液に浸漬処理する工程と、陽極酸化処理する工程とを有することを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法である。

また、上記の浸漬処理工程の温度が７０℃以上、アゼライン酸濃度が０．１〜１５ｇ／Ｌであることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法である。

本発明は、エッチングされたアルミニウム箔を所定電圧で陽極酸化を行う前に、エッチング箔に水和処理にて疑似ベーマイト皮膜を形成し、続いて、アゼライン酸を溶解した水溶液中に、高温で浸漬処理することにより、エッチング箔表面の疑似ベーマイト皮膜とアゼライン酸の末端に有するカルボキシル基との間に結合が生じる。
その立体的な障害により、所定電圧まで陽極酸化を行う工程において、化成液中に含まれる溶質が、生成される陽極酸化皮膜中へ取り込まれにくくなり、陽極酸化皮膜の結晶性が高まるため、静電容量が高いアルミニウム電解コンデンサ用電極箔を製造することができると考えられる。

以下、本発明の実施例について説明する。

［実施例１〜１６］
エッチングされたアルミニウム箔を、９０℃の純水に１０分間浸漬し水和皮膜を形成した後、表１に示す濃度、時間、温度条件でアゼライン酸水溶液に浸漬した。
このアルミニウム箔をホウ酸アンモニウム水溶液中にて、液温８５℃で５００Ｖまで化成電圧を上昇させ、同電圧を５０分間保持した。
そして、「５５０℃５分間の熱処理およびリン酸水溶液への７５℃７分間の浸漬」による減極処理、およびホウ酸アンモニウム水溶液中での修復化成を数回行い、電極箔を作製した。

（従来例）
従来例として、エッチングされたアルミニウム箔を９０℃の純水に１０分間浸漬し水和皮膜を形成した後、アゼライン酸水溶液への浸漬を行わず、ホウ酸アンモニウム水溶液で、上記実施例と同様に化成したものについて、上記と同様の減極処理、および修復化成を行い、電極箔を作製した。

（比較例１〜４）
エッチングされたアルミニウム箔を、９０℃の純水に１０分間浸漬し水和皮膜を形成した後、表１に示すとおり、浸漬する酸をアゼライン酸、アジピン酸、コハク酸、シュウ酸とした水溶液に浸漬し、その後９０℃の純水に１０分間浸漬して、さらに水和皮膜を形成した以外は、上記実施例と同様の化成、減極、修復化成処理を行い、電極箔を作製した。

上記の実施例１〜１６、比較例１〜４、従来例について、静電容量を測定し、従来例と比較した結果を表１に示す。

表１から明らかなように、アゼライン酸水溶液の浸漬温度７０℃以上、浸漬時間２分以上とした場合、従来例より高い静電容量が得られる。
ここで、アゼライン酸濃度が２０ｇ／Ｌではアゼライン酸が析出する問題があり（実施例１６）、また、０．０５ｇ／Ｌでは静電容量の改善効果が小さい（実施例１０）。よって、アゼライン酸濃度は０.１〜１５ｇ／Ｌの範囲が望ましい。
さらに、比較例１に示す、１ｇ／Ｌのアゼライン酸水溶液に、９０℃、１０分間浸漬処理したものを再度、９０℃の純水に１０分間浸漬したものは、工数がかかる割には効果はみられない（比較例１）。
そして、アゼライン酸水溶液の浸漬温度は、６０℃では静電容量の改善効果が小さい（実施例１）。また、沸騰状態では、アルミニウム箔が液中であおられるため、安定した生産が難しく、また、液の蒸発量が多いため、濃度管理が難しい。よって、アゼライン酸水溶液の浸漬温度は７０℃以上、好ましくは７０〜９５℃の範囲が望ましい。

Claims (2)

1. エッチングされたアルミニウム箔表面に陽極酸化皮膜を形成するアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法において、
   水和処理を行う工程と、アゼライン酸水溶液に浸漬処理する工程と、陽極酸化処理する工程とを有することを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
2. 請求項１記載の浸漬処理工程の温度が７０℃以上、アゼライン酸濃度が０.１〜１５ｇ／Ｌであることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法。