JP2015128112A

JP2015128112A - アルミニウム電解コンデンサ用電極箔及びその製造方法

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Publication number: JP2015128112A
Application number: JP2013273418A
Authority: JP
Inventors: 敏文平; Toshifumi Taira; 賢治村松; Kenji Muramatsu; 将志目秦; Masashi Mehata
Original assignee: Toyo Aluminum KK
Current assignee: Toyo Aluminum KK
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-09
Anticipated expiration: 2033-12-27
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Abstract

【課題】製造ラインという応力がかかりやすい条件下で化成処理しても破断が起こりにくく、しかも、高い静電容量を確保することが可能なアルミニウム電解コンデンサ用電極箔及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔は、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも１種の粉末の焼結体と、前記焼結体を支持する基材とを備える。前記基材はＭｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔である。上記アルミニウム電解コンデンサ用電極箔では、所定量のＭｎを含むアルミニウム箔を基材として有しているため、化成処理しても破断が起こりにくいものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、アルミニウム電解コンデンサに用いられる電極箔、特にアルミニウム電解コンデンサに用いられる陽極用電極箔及びその製造方法に関する。

アルミニウム電解コンデンサは、安価で高容量を得ることができるため、各種分野で幅広く利用されている。従来、アルミニウム電解コンデンサの電極材にはアルミニウム箔が使用されている。アルミニウム箔は、エッチング処理を施すことによってエッチングピットが形成され、表面積を増大することができる。また、表面に陽極酸化処理、いわゆる化成処理を施すことにより、酸化皮膜が表面に形成され、この酸化皮膜が誘電体として機能する。このため、アルミニウム箔をエッチング処理して、その表面に使用電圧に応じた種々の電圧で酸化皮膜を形成すれば、各種の用途に応じた電解コンデンサ用アルミニウム陽極用電極材（箔）が製造できる。

近年では、エッチング処理を施して表面積を増大させたアルミニウム陽極用電極箔に代わって、アルミニウム粉末を積層した焼結体が提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。本手法で得られるアルミニウム電解コンデンサ用電極箔では、エッチング処理によって形成されたピット面積以上の表面積となることが確認されている。しかも、上記特許文献１で開示されている手法では、エッチング処理で使用される硫酸、燐酸、硝酸等を含有する塩酸が不必要であるので、環境面に対する負荷や、工程上又は経済上の負担もエッチング処理に比べて大幅に低減されるという利点を有する。

特開２００８−９８２７９号公報

しかし、本願発明者らが、上記特許文献１に開示のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔を製造する際に製造ライン下においてこのアルミニウム電解コンデンサ用電極箔に化成処理を試みたところ、電極箔にひびや亀裂等が発生して破断してしまうという問題点が生じていた。特に、焼結体を形成するためのアルミニウム粉末の粒子径が細かい程、上記のような破断が起こり易いことが判明した。製造ライン下での化成処理では、ロールにより電極箔を連続的に流すため（いわゆるロールｔｏロール方式）、電極箔に大きな応力が生じやすくなっている。このような応力が電極箔に生じると、電極箔に亀裂やひびが発生し、結果として電極箔が破断してしまうと考えられている。アルミニウム粉末の粒子径が小さい程、アルミニウム箔表面に形成される皮膜の表面積は増大するので、アルミニウム電解コンデンサの静電容量の向上に寄与できる点では有利であるが、アルミニウム粉末の粒子径が小さくなるほど、上記問題点が発生しやすい。このように、高静電容量を付与できるアルミニウム電解コンデンサ用電極箔を、製造ライン下で破断させることなく化成処理することは困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、製造ラインという応力がかかりやすい条件下で化成処理しても破断が起こりにくく、しかも、高い静電容量を確保することが可能なアルミニウム電解コンデンサ用電極箔及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム電解コンデンサ用電極箔における基材を、特定量のマンガン（Ｍｎ）を含有するアルミニウム箔とすることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、下記のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔及びその製造方法に関する。
１．アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも１種の粉末の焼結体と、前記焼結体を支持する基材と、を備えるアルミニウム電解コンデンサ用電極箔であって、
前記基材はＭｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔である、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。
２．前記基材はＭｎを１１０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含む、アルミニウム箔である上記項１に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔。
３．前記粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）が１．５μｍ以上２０μｍ以下である、上記項１又は２に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔。
４．前記基材の両面に前記焼結体が形成されており、
前記基材の厚さは１５μｍ以上８０μｍ以下であり、
前記焼結体の合計厚みは４０μｍ以上６００μｍ以下である、上記項１から３のいずれか１項に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔。
５．Ｍｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔の少なくとも一方の表面に、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも１種の粉末を含む組成物の皮膜を形成する第１の工程と、前記皮膜を５６０℃以上６６０℃以下の温度で焼結する第２の工程とを含み、かつエッチング工程を含まない、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。
６．前記第１の工程で前記皮膜を前記アルミニウム箔の両面にそれぞれ形成する、上記項５に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法。

本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔によれば、基材がＭｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔であるため、製造ライン下でアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の化成処理を連続的に行っても、破断が生じにくい。そして、アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の焼結体を構成するアルミニウム粉末の粒子径を小さくしたとても、やはり化成処理の際に破断が生じにくいものである。そのため、本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔は、高静電容量を有するアルミニウム電解コンデンサを得るための電極材として好適である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

１．アルミニウム電解コンデンサ用電極箔
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔は、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも１種の粉末の焼結体と、焼結体を支持する基材とを備えて構成される。

基材としてはアルミニウム箔を用いるが、特に本発明では、Ｍｎ（マンガン）をアルミニウム箔の全重量に対して５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満の範囲で含有するアルミニウム箔を使用する。このようなアルミニウム箔を基材とするアルミニウム電解コンデンサ用電極箔では、後述する化成処理を施したとしてもアルミニウム電解コンデンサ用電極箔が破断するのを防止しやすくなる。特に、上記Ｍｎの含有量が１１０ｐｐｍ以上であれば、上記の化成処理の際の破断をより防止しやすくなる。特に好ましいＭｎの含有量は１５０ｐｐｍ以上である。一方、Ｍｎの含有量が２００００重量ｐｐｍ以上であると、化成処理の際の破断は防止されるものの、アルミニウム電解コンデンサの漏れ電流が大きくなってしまうので、アルミニウム電解コンデンサの性能を低下させてしまうおそれがある。

上記アルミニウム箔にはＭｎ以外の不可避的に含まれる不純物が含まれていてもよいし、あるいは、人為的にＭｎ以外の元素が添加されていてもよい。Ｍｎ以外の元素としては、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、ケイ素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ガリウム（Ｇａ）、ニッケル（Ｎｉ）及びホウ素（Ｂ）の群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。これらの元素は、本発明の効果が阻害されない程度の含有量で含まれていてもよい。例えば、Ｍｎ以外の元素の全量がアルミニウム箔に対して１０００重量ｐｐｍ以下であれば、アルミニウム電解コンデンサとしての漏れ電流の発生を防止しやすくなることもある。

上記アルミニウム箔の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ以上２００μｍ以下とすることができ、好ましくは１５μｍ以上８０μｍ以下である。

上記のアルミニウム箔は、公知の方法により製造することができ、その製造方法は特に限定されない。例えば、Ｍｎ及びその他必要に応じて添加される元素のアルミニウム合金の溶湯を調製し、これを鋳造して得られた鋳塊を適切に均質化処理する。その後、この鋳塊に熱間圧延と冷間圧延を施すことにより、基材としてのアルミニウム箔を得ることができる。

尚、上記の冷間圧延工程の途中で、５０〜５００℃、特に１５０〜４００℃の範囲内で中間焼鈍処理を施しても良い。また、上記の冷間圧延工程の後に、１５０〜６５０℃、特に３５０〜５５０℃の範囲内で焼鈍処理を施して軟質箔としても良い。

アルミニウム電解コンデンサ用電極箔における焼結体は、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも１種の粉末の焼結体で構成される。

アルミニウム粉末は、アルミニウム純度９９．８重量％以上であることが好ましい。一方、アルミニウム合金粉末としては、例えば、鉄、ケイ素、銅、マンガン、マグネシウム、クロム、亜鉛、チタン、バナジウム、ガリウム、ニッケル、ホウ素及びジルコニウムの群から選ばれる少なくとも１種以上の元素を含む合金の粉末が例示される。これらの元素の各々の含有量は、アルミニウム合金粉末の全量に対してそれぞれ１０００重量ｐｐｍ以下、特に３００重量ｐｐｍ以下であることが好ましい。

また、アルミニウム粉末及びアルミニウム合金粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）はいずれも、１．５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径（Ｄ_５０）が上記の範囲内であれば、高静電容量のアルミニウム電解コンデンサを得ることができる。特に、上記粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）が１．５μｍ以上５．０μｍ以下であることがより好ましい。この様な範囲の平均粒子径（Ｄ_５０）では、従来から知られているエッチド箔と比べても同等以上の静電容量を確保することが可能となる。尚、本明細書における平均粒径（Ｄ_５０）は、レーザー回折法により測定された値を示すものであり、具体的には、粒子径とこの粒子径に該当する粒子数を求めて得られる粒度分布曲線において全粒子数の５０％目に該当する粒子の粒子径のことを示す。

上記のアルミニウム粉末やアルミニウム合金粉末の形状は、例えば、球状、不定形状、鱗片状、繊維状等のいずれの形状であってもよいが、これらの中でも特に球状粒子からなる粉末が好適である。

また、上記のアルミニウム粉末及びアルミニウム合金粉末は、公知の方法によって製造された粉末を使用することができる。例えば、アトマイズ法、メルトスピニング法、回転円盤法、回転電極法、急冷凝固法等で製造された粉末が挙げられるが、工業的生産にはアトマイズ法、特にガスアトマイズ法による製造方法が好ましい。即ち、溶湯をアトマイズすることにより得られる粉末であることが望ましい。

上記焼結体は、多孔質の焼結体として形成されていることが好ましい。多孔質焼結体は、上記の粉末等が互いに空隙を維持しながら焼結することで形成される。このよう多孔質焼結体を有するアルミニウム電解コンデンサ用電極箔では、エッチング処理を施さなくても、所望の静電容量が得られる点で有利である。アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の静電容量は多孔質焼結体の気孔率に依存するが、例えば、気孔率が少なくとも１０％以上の範囲内で気孔率の大きさを調節すれば、所望の静電容量にすることができる。焼結体の気孔率は、任意の方法で調節することができる。例えば、焼結体の原料である粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）や、原料粉末を含むペースト組成物に添加する材料の種類（樹脂バインダ等）や組成比等を調整するなどして、焼結体の気孔率を制御することができる。

上記焼結体は、アルミナ、チタニア、シリカ等のいずれか１種以上の絶縁性粒子が焼結体に含まれていてもよい。

焼結体は、基材であるアルミニウム箔の片面のみに形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよく、両面に形成される場合には、アルミニウム箔を介して焼結体が対称に配置されていることが好ましい。

焼結体の厚みは、４０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。焼結体がアルミニウム箔の両面に形成されている場合は、両面に形成されている焼結体の厚みの合計が前記範囲であることが好ましい。このような厚みで焼結体が形成されており、かつ、上述のようにアルミニウム箔の厚みが１５μｍ以上８０μｍ以下であれば、化成処理の際においてアルミニウム電解コンデンサ用電極箔に破断が生じにくくなり、化成処理工程を容易に行うことができる。特に、アルミニウム箔の厚みが１５μｍ以上８０μｍ以下であって、焼結体の厚みの合計が４０μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。尚、上記焼結体の厚みは、焼結体の任意の箇所をマイクロメーターにて７点測定し、これら測定値のうちの最大値と最小値を除いた５点の測定値の平均値のことをいう。

２．アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法
次に、上記のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔を製造する方法の一例について説明する。

電解コンデンサ用電極箔は、Ｍｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔の少なくとも一方の表面に、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも１種の粉末を含む組成物の皮膜を形成する第１の工程と、前記皮膜を５６０℃以上６６０℃以下の温度で焼結する第２の工程とを含む工程を経て製造される。

第１の工程では、Ｍｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔の片面又は両面に、アルミニウム粉末を含む組成物の皮膜を形成させる。第１の工程で使用するアルミニウム箔は上述したアルミニウム箔と同様の構成である。尚、アルミニウム箔を製造して準備する工程は、第１の工程前にあらかじめ行っていてもよいし、第１の工程内で行ってもよい。

アルミニウム粉末を含む組成物は、アルミニウム粉末の他、必要に応じて添加されるバインダや溶剤を混合することで調製することができる。また、アルミニウム粉末を含む組成物には、その他の材料、例えば、公知の焼結助剤、界面活性剤等を混合させてもよい。特に、アルミニウム箔に皮膜が形成されやすくなるという点では、上記組成物は、アルミニウム粉末、バインダ及び溶剤を必須成分として含んでいることが好ましい。また、アルミニウム粉末の他、上述したアルミニウム合金粉末を上記組成物中に混合させてもよい。尚、上記のアルミニウム粉末を含む組成物の調製は、第１の工程前にあらかじめ行っていてもよいし、第１の工程内で行ってもよい。

上記組成物中に含まれるアルミニウム粉末は、上述したアルミニウム粉末と同様の構成である。

バインダとしては、例えば、カルボキシ変性ポリオレフィン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩酢ビ共重合樹脂、ビニルアルコール樹脂、ブチラール樹脂、フッ化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、アクリロニトリル樹脂、セルロース樹脂、パラフィンワックスやポリエチレンワックス等の合成樹脂、ワックス、タール、にかわ、ウルシ、松脂、ミツロウ等の天然樹脂、あるいはワックスが好適に使用できる。これらのバインダは、その分子量や材料種等によっては加熱時に揮発するものと、熱分解によりその残渣がアルミニウム粉末とともに残存するものとがあるが、所望の特性等に応じて使い分ければよい。

溶媒は、例えば、水、あるいはエタノール、トルエン、ケトン類、エステル類等の有機溶剤を使用することができる。溶媒は、１種単独であってもよいし、２種以上を組み合わせた混合溶媒であってもよい。

上記のアルミニウム粉末を含む組成物はアルミニウム箔に皮膜を形成するための塗工液として用いられる。この塗工液は、アルミニウム箔の片面に塗工してもよいし、両面に塗工してもよい。アルミニウム箔の両面に塗工液を塗布すれば、最終的に得られるアルミニウム電解コンデンサ用電極箔は両面に焼結体が形成される。このようなアルミニウム電解コンデンサ用電極箔では、投影面積あたりの静電容量がより高容量であるアルミニウム電解コンデンサを製造することができる。

上記塗工液をアルミニウム箔に塗工することによって、アルミニウム粉末を含む組成物の皮膜がアルミニウム箔の片面又は両面に形成される。塗工液を塗布した後は、必要に応じて乾燥処理することで皮膜を形成するようにしてもよい。乾燥処理は適宜の条件で行えるが、例えば、乾燥温度は２０〜３００℃の範囲内で行える。尚、アルミニウム箔に皮膜を形成するに先立って、あらかじめアルミニウム箔の表面を粗面化してもよい。この粗面化の方法は、特に限定されず、例えば、洗浄、エッチング、ブラスト等の公知の方法を用いることができる。

アルミニウム箔に形成する皮膜の厚みは、後の第２の工程で皮膜を焼結させて得られる焼結体の合計厚みが４０μｍ以上６００μｍ以下となるように調整すればよい。このような厚みで皮膜を形成すれば、化成処理の際のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の破断が抑制されやすくなる。

第２の工程では、第１の工程でアルミニウム箔に形成させた皮膜を、５６０℃以上６６０℃以下の温度範囲内で焼結する。これによって、アルミニウム箔に焼結体が形成される。焼結の時間は、焼結温度等に応じて異なるが、通常は５〜２４時間程度の範囲内で適宜設定することができる。また、焼結雰囲気は、特に制限されず、例えば真空雰囲気、不活性ガス雰囲気、酸化性ガス雰囲気（大気）、還元性雰囲気等のいずれであっても良いが、特に真空雰囲気又は還元性雰囲気とすることが好ましい。焼結時の圧力は、常圧、減圧又は加圧のいずれの条件であっても良い。

尚、前記組成物中にバインダ等の有機成分が含有されている場合は、第１の工程後であって第２工程の前にあらかじめ１００℃以上６００℃以下の温度範囲で５時間以上の加熱処理をして、脱脂等の処理を行ってもよい。このときの加熱処理雰囲気は特に限定されない。

上記の第２の工程を行うことによって、アルミニウム箔に焼結体が形成されてなるアルミニウム電解コンデンサ用電極箔が製造される。

上記の製造方法によればエッチング処理を施すことなく、そのままアルミニウム電解コンデンサ用電極（電極箔）として用いることが可能である。そのため、上記のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法では、エッチング処理にかかる設備や手間をかけないという点で有利であり、しかも、環境への負荷も低減することができる。

上記方法で製造されたアルミニウム電解コンデンサ用電極箔は、必要に応じて陽極酸化処理等の化成処理を施すことができ、これにより誘電体を形成させることができる。すなわち、アルミニウム電解コンデンサ用電極箔を製造するにあたっては、第１の工程及び第２の工程に加えて、上記化成処理の工程を第３の工程として含んでもよい。この第３の工程を経ることにより、アルミニウム電解コンデンサ用電極箔をアルミニウム電解コンデンサ用電極として使用することが可能となる。

化成処理の条件は特に限定されないが、通常は、濃度０．０１モル以上５モル以下、温度３０℃以上１００℃以下のほう酸溶液中で、１０ｍＡ／ｃｍ^２以上４００ｍＡ／ｃｍ^２以下程度の電流を５分以上印加すれば良い。ほう酸溶液には、五ほう酸アンモニウム等が含まれていてもよい。また、上記のほう酸溶液で処理する前に必要に応じて電極箔の水和処理を行ってもよいし、ほう酸溶液での処理後にシュウ酸二水和物の溶液によって処理する中間処理を行ってもよいし。この後さらに、４５０〜５５０℃の温度範囲内で乾燥処理を行ってもよい。上記のような化成処理は、製造ライン下においては、通常、一又は複数のロールによってアルミニウム電解コンデンサ用電極箔を送りつつ行われる。

本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔では、Ｍｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔を基材として有している。このようなアルミニウム箔を基材として有すると、焼結体はアルミニウム箔に強固に密着して形成される。その結果、製造ライン下のような電極箔に応力が発生しやすい条件下で化成処理を行ったとしても、電極箔に亀裂やひびが生じにくく、破断が起こりにくくなる。これは、アルミニウム箔とアルミニウム粉末の焼結が起こる際に、アルミニウム箔に含まれるＭｎの作用によってアルミニウム粉末との焼結が促進し易くなり、結果として焼結体がアルミニウム箔に強固に密着するためであると推察される。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の態様に限定されるものではない。

まず、実施例に先立って、焼結体の原料であるアルミニウム粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）と、得られたアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の化成処理の際における破断発生との関連性について試験を行った（下記参考例１〜９を参照）。

（参考例１）
平均粒子径（Ｄ_５０）が１．５μｍのアルミニウム粉末６０重量部と、エチルセルロース系バインダ４０重量部とを混合して混合物を得た後、この混合物を溶剤であるトルエンに分散させることで、固形分濃度が６０重量％である塗工液を調製した。このように調製した塗工液を、Ｍｎの含有量が６重量ｐｐｍ、かつ、厚みが３０μｍであるアルミニウム箔の片面に、コンマコーターを用いて塗工した後、これを乾燥させて皮膜を形成し、次いで、アルミニウム箔の反対側の面にも同様に塗工液を塗工・乾燥させて皮膜を形成させた。その後、上記のように両面に皮膜が形成されたアルミニウム箔を、空気雰囲気中、温度３００℃で２時間加熱処理をした後、アルゴンガス雰囲気中にて温度６３５℃で７時間焼結させた。この焼結によって、アルミニウム箔の両面に焼結体が形成された電極箔を得た。焼結後のアルミニウム粉末層（焼結層）の平均厚みをマイクロメーターで測定したところ、片面あたり５０μｍずつであった。

（参考例２〜９）
後掲の表１に示すように、アルミニウム粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）を変更したこと以外は、参考例１と同様の方法で参考例２〜９の電極箔を得た。焼結後のアルミニウム粉末層（焼結層）の平均厚みはいずれも参考例１と同じであった。

上記参考例１〜９で得られた電極箔を用い、製造ラインにて電極箔をロールにより流しつつ、化成処理を施した。

そして、この化成処理の際の電極箔の破断の有無について、下記判定基準により評価した。
○：化成電圧が２００Ｖ及び７００Vのいずれにおいても、電極箔の全幅にわたる破断が生じることなく化成処理ラインを通過した。
×：化成電圧が２００Ｖ及び７００Ｖのいずれにおいても電極箔の全幅にわたって破断が生じ、化成処理ラインを通過しなかった。
△：化成電圧が２００Ｖの場合は破断せずに化成処理ラインを通過し、７００Ｖの場合は破断して化成処理ラインを通過しなかった。

上記評価の結果は表１に示している。また、表２には化成処理の条件を示している。

表１の結果から示されるとおり、アルミニウム粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）が小さい場合（参考例１〜８）、化成処理の際に電極箔に破断が生じることがわかる。コンデンサの静電容量を高くするという観点では、アルミニウム粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）が小さいほど有利ではあるが、表１の結果のように化成処理の際に破断が生じてしまうという問題がある。一方で、参考例９のようにアルミニウム粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）が大きい場合（２０μｍ）では化成処理の際の破断は見られないが、このような大きな平均粒子径（Ｄ_５０）では、高い静電容量を有する電極箔を得ることができない。以上のように、いずれの参考例においても、化成処理の際に破断が生じず、しかも、高容量である電極箔は得られていないことがわかる。

そこで、以下の実施例及び比較例に示すように、高容量の電極を得ることが可能である平均粒子径（Ｄ_５０）１．５μｍのアルミニウム粉末及び特定量のＭｎを含むアルミニウム箔を用いて電極箔を作製し、化成処理の際の破断の有無について、上記参考例と同様の評価を行った。

（実施例１）
平均粒子径（Ｄ_５０）が１．５μｍのアルミニウム粉末６０重量部と、エチルセルロース系バインダ４０重量部とを混合して混合物を得た後、この混合物を溶剤であるトルエンに分散させることで、固形分濃度が６０重量％である塗工液を調製した。

一方、表３に示すように、Ｍｎの含有量が５０〜２１０００重量ｐｐｍの範囲内で異なる１０種類のアルミニウム箔を準備した。いずれのアルミニウム箔も厚みは３０μｍである。これら１０種類のアルミニウム箔のそれぞれに、上記のように調製した塗工液を、アルミニウム箔の片面に、コンマコーターを用いて塗工した後、これを乾燥させて皮膜を形成し、次いで、アルミニウム箔の反対側の面にも同様に塗工液を塗工・乾燥させて皮膜を形成させた。その後、上記のように両面に皮膜が形成された各々のアルミニウム箔を、空気雰囲気中、温度３００℃で２時間加熱処理をした後、アルゴンガス雰囲気中にて温度６３５℃で７時間焼結させた。この焼結によって、アルミニウム箔の両面に焼結体が形成された合計１０種類の電極箔を得た。焼結後のアルミニウム粉末層（焼結層）の平均厚みをマイクロメーターで測定したところ、１０種類の電極箔いずれも、片面あたり２０μｍずつの厚みであった（表３参照）。

（実施例２）
表３に示すように、アルミニウム箔の厚みを１５μｍに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で合計１０種類の電極箔を得た。焼結後のアルミニウム粉末層（焼結層）の平均厚みはいずれもの電極箔も実施例１と同じ厚みであった。

（実施例３，４及び実施例６）
焼結後のアルミニウム粉末層（焼結層）の平均厚みが表３に示すような厚みになるように皮膜を形成したこと以外は実施例１と同様の方法で１０種類の電極箔を得た。

（実施例５）
アルミニウム箔の厚みを８０μｍとし、かつ、焼結後のアルミニウム粉末層（焼結層）の平均厚みが表３に示すような厚みになるように皮膜を形成したこと以外は実施例１と同様の方法で１０種類の電極箔を得た。

（比較例１）
アルミニウム箔として、Ｍｎの含有量が１０重量ｐｐｍ及び４０重量ｐｐｍの２種類としたこと以外は実施例１と同様の方法により２種類の電極箔を得た。

（比較例２）
アルミニウム箔の厚みを１５μｍに変更したこと以外は、比較例１と同様の方法で合計２種類の電極箔を得た。

（比較例３，４及び比較例６）
焼結後のアルミニウム粉末層（焼結層）の平均厚みが表４に示すような厚みになるように皮膜を形成したこと以外は比較例１と同様の方法で２種類の電極箔を得た。

（比較例５）
アルミニウム箔の厚みを８０μｍとし、かつ、焼結後のアルミニウム粉末層（焼結層）の平均厚みが表３に示すような厚みになるように皮膜を形成したこと以外は比較例１と同様の方法で２種類の電極箔を得た。

上記実施例及び比較例で得られた電極箔を用い、上記参考例で得られた電極箔と同様の方法で化成処理を行い、同様の評価方法及び評価基準にて、電極箔の化成処理の際の破断の有無を評価した。実施例の電極箔の評価結果は表３に、比較例の電極箔の評価結果は表４に示している。

表３からわかるように、基材であるアルミニウム箔に５０重量ｐｐｍ以上のＭｎが含まれていることによって、少なくとも、２００Ｖの化成電圧では電極箔が破断する現象は見られなかった。さらには、基材であるアルミニウム箔中のＭｎ濃度が１１０重量ｐｐｍ以上であると、７００Ｖの化成電圧において電極箔が破断する可能性が低減することが確認された。さらには、基材であるアルミニウム箔中のＭｎ濃度が１５０重量ｐｐｍ以上であると、化成電圧が２００Ｖであっても７００Ｖであっても、どの条件でも電極箔が破断する現象は見られなかった。

以上の実施例１〜６からわかるように、Ｍｎ含有量が５０重量ｐｐｍや１１０重量ｐｐｍでは、高い化成電圧では破断するような電極箔が一部見られることがあるが、Ｍｎ含有量が１５０重量ｐｐｍを超過すれば高い化成電圧でも電極箔の破断が抑制されることがわかる。しかも、実施例１〜６では、平均粒子径（Ｄ_５０）が１．５μｍのアルミニウム粉末を用いて作製された電極箔であるため、高静電容量の電極を得ることができるものである。

一方、表４からわかるように、比較例１〜５で得られた電極箔では、Ｍｎ含有量が５０重量ｐｐｍに満たないため、化成電圧が２００Ｖであってもすべての電極箔に破断が確認された。

（実験例１）
次に、実施例６と同等の構成の電極箔を用いて作製したコンデンサについて、ＪＩＳＣ５１０１−１に準拠する方法により、漏れ電流値（μＡ／ｃｍ^２）を測定し、アルミニウム箔中に含まれるＭｎ量と漏れ電流値との関係について調べた。

表５に、漏れ電流の測定結果を示す。

表５からわかるように、Ｍｎ濃度が増加するにつれて漏れ電流が大きくなっていることがわかるが、特に、Ｍｎ濃度が２００００重量ｐｐｍを超過すると、漏れ電流が非常に大きくなっている。このような大きな漏れ電流を示す電極箔は、アルミニウム電解コンデンサとしての使用に適さないといえる。Ｍｎが多すぎると、化成処理を施すことによって電極箔の表面に形成された酸化皮膜に欠陥が生じやすくなることから、漏れ電流が非常に大きくなると考えられる。従って、Ｍｎの含有量は、２００００重量ｐｐｍを超過しないようにする必要がある。

Claims

アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも１種の粉末の焼結体と、前記焼結体を支持する基材と、を備えるアルミニウム電解コンデンサ用電極箔であって、
前記基材はＭｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔である、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。
前記基材はＭｎを１１０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔である、請求項１に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔。
前記粉末の平均粒子径（Ｄ_５０）が１．５μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１又は２に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔。
前記基材の両面に前記焼結体が形成されており、
前記基材の厚さは１５μｍ以上８０μｍ以下であり、
前記焼結体の合計厚みは４０μｍ以上６００μｍ以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔。
Ｍｎを５０重量ｐｐｍ以上２００００重量ｐｐｍ未満含むアルミニウム箔の少なくとも一方の表面に、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも１種の粉末を含む組成物の皮膜を形成する第１の工程と、前記皮膜を５６０℃以上６６０℃以下の温度で焼結する第２の工程とを含み、かつエッチング工程を含まない、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。
前記第１の工程で前記皮膜を前記アルミニウム箔の両面にそれぞれ形成する、請求項５に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法。