JP3085541B2 - 電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の製造方法 - Google Patents

電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、高静電容量の電解コンデンサ陰極箔を得る
のに用いられるアルミニウム箔の製造方法に関するもの
である。
【従来の技術】
従来より、電解コンデンサ陰極箔は、以下の如き製造
方法で製造されている。即ち、高純度のアルミニウム鋳
塊を、均質化処理し、その後熱間圧延及び冷間圧延を施
すことによって、アルミニウム箔を製造し、このアルミ
ニウム箔にエッチング処理して表面に微細孔を多数設
け、電解コンデンサ陰極箔を製造している。 電解コンデンサ陰極箔の静電容量を高めるためには、
アルミニウム中に固溶している不純物を、微細な多数の
粒子として析出させながら、アルミニウム箔を製造する
ことが重要である。微細な多数の析出物を析出されたア
ルミニウム箔の製造方法として、従来より各種の方法が
提案されているが、いずれも十分なものではなかった。
即ち、得られるアルミニウム箔の品質にばらつきがあっ
たのである。これは、電解コンデンサ陰極箔を得るのに
使用するアルミニウム箔が高純度のものであるため、少
しの条件の変化で内部組織が変化し、析出物の量が少な
すぎたり、或いは多すぎたりするのである。従って、こ
れをエッチング処理すると、溶解量が少なかったり、或
いは過溶解したりして、高静電容量の陰極箔が安定して
得られないという欠点があった。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アルミニウム箔の内部組織とアルミニウム
箔の導電率には、従来より一定の関係があることが知ら
れている。従って、本発明者は、導電率を測定すること
によって、内部組織の変化を知り、静電容量の高い電解
コンデンサ陰極箔が得られるアルミニウム箔を製造しよ
うと試みた。 この結果、驚くべきことに、アルミニウム箔の導電率
と、このアルミニウム箔から得られる電解コンデンサ陰
極箔との静電容量との間には、一定の関係があることが
判明した。即ち、図面に示す如く、アルミニウム箔の導
電率が62.5〜63.5%IACSのとき、得られる電解コンデン
サ陰極箔の静電容量が安定的に最大値を取ることが判明
したのである。本発明は、この知見を基礎にして、導電
率が62.5〜63.5%IACSのアルミニウム箔を得るには、ど
のような製造方法が適しているかを研究することによっ
てなされたものである。 なお、図面中の導電率は、四端子法で20℃の油浴中で
測定したものであり、単位は%IACSである。また、静電
容量の単位はμF/cm2であり、その測定方法は、アルミ
ニウム箔に以下に示すエッチング処理を行った後、0vf.
で30℃の8.0%HNO3溶液中で120Hzの直列等価回路でLCR
メータを用いて測定した。エッチング処理は、34℃の2.
8%HCl+7.5%AlCl3(6H2O)+0.1%C2H2O4(2H2O)溶
液中で、10Hzの矩形波交流を用いて、0.2A/cm2で180秒
間行った。
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、基本的には以下の三つの態様からなるもの
である。即ち、第一の態様は、アルミニウム純度99.7%
以上の鋳塊を、500〜560℃の温度条件で3時間以上均質
化処理し、その後熱間圧延及び冷間圧延して、電解コン
デンサ陰極用アルミニウム箔を得るというものである。
第二の態様は、アルミニウム純度99.7%以上の鋳塊を、
560℃を超える温度条件で3時間以上均質化処理し、そ
の後熱間圧延して厚さ0.3〜8mmのアルミニウム板とし、
次いで該アルミニウム板を250〜450℃の温度条件で且つ
1分以上中間焼鈍し、その後冷間圧延して、電解コンデ
ンサ陰極用アルミニウム箔を得るというものである。ま
た、第二の態様の変形態様は、第二の態様における中間
焼鈍を施さずに、冷間圧延後の厚さ0.1mm以下のアルミ
ニウム箔を、250〜450℃の温度条件で且つ1分以上最終
焼鈍して、電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔を得る
というものである。第三の態様は、アルミニウム純度9
9.7%以上の鋳塊を、500℃未満の温度条件で3時間以上
均質化処理し、その後熱間圧延して厚さ0.3〜8mmのアル
ミニウム板とし、次いで該アルミニウム板を450℃を超
える温度条件で且つ1分以上中間焼鈍し、その後冷間圧
延して、電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔を得ると
いうものである。 本発明においては、まずアルミニウム純度99.7%以上
の鋳塊を準備する。鋳塊のアルミニウム純度が99.7%未
満になると、最終的に導電率が62.5〜63.5%IACSのアル
ミニウム箔が得られにくくなるので、好ましくない。 次に、この鋳塊を均質化処理する。本発明に係る第一
の態様においては、500〜560℃の温度条件で3時間以上
均質化処理する。500℃未満の温度で均質化処理する
と、析出物の量が多くなりすぎ、得られるアルミニウム
箔の導電率が63.5%IACSを超えてしまい、好ましくな
い。従って、500℃未満の温度で均質化処理した場合に
は、本発明に係る第三の態様を採用しなければならな
い。また、560℃を超える温度条件で均質化処理する
と、析出物の量が少なく、得られるアルミニウム箔の導
電率が62.5%IACS未満になり、好ましくない。従って、
560℃を超える温度で均質化処理した場合には、本発明
に係る第二の態様を採用しなければならない。なお、均
質化処理を3時間以上としたのは、この程度の時間未満
ではこの処理の目的である、鋳塊の均質化が図れないた
め、好ましくない。 本発明に係る第一の態様においては、この均質化処理
をした後、従来公知の方法で熱間圧延及び冷間圧延を施
して、所望の厚さのアルミニウム箔を得ればよい。この
ようにすれば、導電率が62.5〜63.5%IACSのアルミニウ
ム箔が得られるのである。なお、第一の態様において
も、所望の温度条件等で中間焼鈍又は最終焼鈍を施して
もよいことは、言うまでもない。 本発明に係る第二の態様においては、均質化処理を56
0℃を超える温度条件で行う。そして、その後熱間圧延
を行い、厚さ0.3〜8mmのアルミニウム板を作成する。そ
して、このアルミニウム板を250〜450℃の温度条件で且
つ1分以上中間焼鈍する。この中間焼鈍は、前述したと
おり、均質化処理において固溶した不純物を析出させる
ために行うものである。中間焼鈍の温度が250℃未満で
あると、不純物が析出しにくくなるため、好ましくな
い。また、中間焼鈍の温度が450℃を超えると、不純物
はアルミニウム中に固溶したままとなるので、好ましく
ない。中間焼鈍の時間を1分未満とすると、不純物の析
出が生じるのに十分な時間とは言えなくなり、好ましく
ない。なお、中間焼鈍時のアルミニウム板の厚さを0.3
〜8mmとしたのは、中間焼鈍を施すのに適当な一般的な
厚さとしたまでである。そして、この中間焼鈍を終えた
後、冷間圧延を施して、所望の厚さのアルミニウム箔を
得ればよい。このようにすれば、導電率が62.5〜63.5%
IACSのアルミニウム箔が得られるのである。なお、中間
焼鈍の前に、熱間圧延と併用して冷間圧延を施してもよ
いし、中間焼鈍の後に、冷間圧延と併用して熱間圧延を
施してもよいことは言うまでもない。また、所望の温度
条件等で最終焼鈍を併用してもよい。 この第二の態様の変形態様は、第二の態様における中
間焼鈍を施さずに、所定の条件で最終焼鈍を施すことで
ある。即ち、冷間圧延後において、厚さ0.1mm以下のア
ルミニウム箔を,250〜450℃の温度条件で且つ1分以上
最終焼鈍する。最終焼鈍の温度条件を250〜450℃と設定
した理由、及び時間を1分以上と設定した理由は、第二
の態様の中間焼鈍の場合と同様である。 本発明に係る第三の態様においては、均質化処理を50
0℃未満の温度条件で行う。そして、その後熱間圧延を
行い、厚さ0.3〜8mmのアルミニウム板を作成する。そし
て、このアルミニウム板を450℃を超える温度条件で且
つ1分以上中間焼鈍する。この中間焼鈍は、前述したと
おり、均質化処理において析出した不純物を、アルミニ
ウム中に再固溶させるために行うものである。中間焼鈍
の温度が450℃以下であると、析出した不純物を再固溶
させにくくなるので、好ましくない。中間焼鈍の時間を
1分未満とすると、不純物を再固溶させるのに十分な時
間とは言えなくなり、好ましくない。なお、中間焼鈍時
のアルミウニ板の厚さを0.3〜8mmとしたのは、第二の態
様の場合と同様に、中間焼鈍を施すのに適当な一般的な
厚さとしたまでである。そして、この中間焼鈍を終えた
後、冷間圧延を施して、所望の厚さのアルミニウム箔を
得ればよい。このようにすれば、導電率が62.5〜63.5%
IACSのアルミニウム箔が得られるのである。なお、中間
焼鈍の前に、熱間圧延と併用して冷間圧延を施してもよ
いし、中間焼鈍の後に、冷間圧延と併用して熱間圧延を
施してもよいことは、第二の態様の場合と同様である。
また、所望の温度条件等で最終焼鈍を併用してもよいこ
とも、第二の態様の場合と同様ある。 以上のようにして得られた電解コンデンサ陰極用アル
ミニウム箔は、その後エッチング処理されて電解コンデ
ンサ陰極箔となるのである。なお、最終焼鈍を施した場
合には、軟質の電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔と
なり、最終焼鈍を施さない場合には、硬質の電解コンデ
ンサ陰極用アルミニウム箔となることは、言うまでもな
い。
【実施例】
まず、第1表に示す化学組成よりなる厚さ400mmのア
ルミニウム鋳塊No.1〜4を準備した。そして、第2表に
示す条件で均質化処理した後、熱間粗圧延機で約20〜25
mmに圧延し、次いで熱間仕上圧延機で3mmの厚さに圧延
してアルミニウム板を得た。このアルミニウム板を、必
要により第3表に示す条件で中間焼鈍した後、冷間圧延
を行い、0.05mmの箔とした。また、所望により、第3表
に示す条件で最終焼鈍を行った。得られた電解コンデン
サ用アルミニウム箔の導電率及び静電容量は第4表の1
〜3に示すとおりであった。なお、導電率及び静電容量
の測定方法及び単位は、前述したとおりである。 以上の結果より明らかなとおり、実施例に係る方法で
得られた電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔は、比較
例のものに比べて、陰極箔としたとき高い静電容量を示
すものである。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る方法で電解コンデ
ンサ陰極用アルミニウム箔を製造すれば、この電解コン
デンサ陰極用アルミニウム箔は、一定の導電率を示すも
のである。従って、アルミニウム箔中に、不純物が適正
な量の析出物となって存在し、これにエッチング処理を
すれば、微細な孔が多数形成され、アルミニウム箔の表
面積を拡大する。依って、本発明に係る電解コンデンサ
陰極用アルミニウム箔を用いて陰極箔を製造すれば、高
静電容量の陰極箔が得られるという効果を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
図面は、電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の導電率
と、このアルミニウム箔をエッチング処理して得られた
陰極箔の静電容量との関係を表すグラフである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22F 1/04 - 1/057 C22C 21/00 - 21/18 H01G 9/04 340

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミニウム純度99.7%以上の鋳塊を、56
    0℃を超える温度条件で3時間以上均質化処理し、その
    後熱間圧延して厚さ0.3〜8mmのアルミニウム板として、
    次いで、中間焼鈍を施すことなく該アルミニウム板を冷
    間圧延して、厚さ0.1mm以下のアルミニウム箔とし、そ
    の後、該アルミニウム箔に250〜450℃の温度条件で且つ
    1分以上最終焼鈍を施して、導電率が62.5〜63.5%IACS
    の箔を得ることを特徴とする電解コンデンサ陰極用アル
    ミニウム箔の製造方法。
  2. 【請求項2】アルミニウム純度99.7%以上の鋳塊を、50
    0℃未満の温度条件で3時間以上均質化処理し、その後
    熱間圧延して厚さ0.3〜8mmのアルミニウム板とし、次い
    で該アルミニウム板を450℃を超える温度条件で且つ1
    分以上中間焼鈍し、その後冷間圧延して、導電率が62.5
    〜63.5%IACSの箔を得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箔の製造方法。
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