JPH0265219A - 陽極酸化したアルミニウム箔のキャパシタンスを増大する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は陽極酸化したアルミニウム箔のキャパシタンス
を増大する方法に関するものである。

（背景技術） 特開昭５５−６９２９１号公報には、陽極酸化を行う前
にアルミニウム箔をチタンメトキシドのような金属アル
コキシドの有機溶媒溶液で処理し、生成した金属酸化物
層を沸騰水で処理するたとにより加水分解し、この処理
された層を加熱し、このように処理された層を陽極酸化
することにより、陽極酸化したアルミニウム箔のキャパ
シタンスを増大する方法が開示されている。この方法の
結果として、アルミニウム箔は二酸化チタン層で被覆さ
れる。

特開昭６０−１１５２１５号公報には、先ずアルミニウ
ム箔を陽極酸化し、次いでこの陽極酸化されたアルミニ
ウム箔をチタンイソプロポキシドのような金属アルコキ
シドを含有するアルコール溶液でコーティングし、しか
る後にこのコーティングを熱分解する方法が開示されて
いる。

これらの文献の従来方法を使用する場合の重大な問題は
、これらの方法では全（非水性である雰囲気を使用する
ことが必要であることである。大気中に湿気として存在
することのある少量の水でさえも使用したアルコキシド
溶液を無効にすることがある。このような水の存在しな
い状態は確立するのが困難であり、またこのような状態
をアルミニウム箔の大規模な製造に必要な連続生産中に
維持するのが困難である。

これらの文献の従来方法によって行われるアルミニうム
箔に対するチタン酸化物のような酸化物の接着は、特別
な注意を払わない限り、化成（ｆｏｒｍｉｎｇ）操作中
に剥離を防ぐには不十分であることか知られている。

さらに、これらの文献は開示されている従来方法をエツ
チングしたアルミニウム箔に適用できるかどうかについ
ては全く言及していない。

英国特許第２，０４１，６４７号明細書には、化成前ま
たは化成後にイオン注入法を使用することにより箔にチ
タンを添加する方法が開示されている。しかし、チタン
を酸化してチタン酸化物を生成することは示唆されてい
ない。さらに、この方法は余りも緩慢であって箔のキャ
パシタンスを著しく増大することはできない。その上、
この方法はエツチングした箔には適用することができな
い。

本発明の目的は陽極酸化したアルミニウム箔のキャパシ
タンスを増大する方法を提供することにある。

本発明のこの目的および他の目的は以下の説明から明ら
かである。

（発明の開示） 本発明において、陽極酸化したアルミニウム箔、特に電
解コンデンサにおける陽極として使用するのに適した陽
極酸化したアルミニウム箔のキャパシタンスを増大する
新規な方法は、エツチングしたアルミニウム箔を酸化物
が約２０以上の誘電率を存するバルブ金属の塩の水溶液
で濡らし、生成した濡れたアルミニウム箔を乾燥しかつ
前記塩を解離によって前記金属の酸化物に転化するのに
十分な温度に前記濡れたアルミニウム箔を加熱し、次い
でこのように処理したアルミニウム箔を陽極酸化するこ
とを特徴とする。ここに「バルブ金属（ｖａｌνｅ　ｍ
ｅｔａｌ）　」とは、−層の酸化および腐食を防止する
緻密な電気絶縁性酸化物層を被着させることができる金
属を意味する。

本発明方法は酸化物が約２０以上の誘電率を有するバル
ブ金属の塩、好ましくはＴｉ、　Ｚｒ＋　Ｔａ、　Ｎｂ
およびＷからなる群から選定した金属の塩の水溶液を使
用して行うことができる。しかし、最良の結果は９５゛
Ｃより低い沸点を有する塩基の水溶性チタン塩を使用す
ることにより達成される。勿論、製造が最も容易である
のは脂肪族アンモニウム塩であり、この塩が好ましい。

使用できろ塩としては、ジメチルアンモニウム　チクネ
ーＩ・、ジエチルアンモニウム　チタネート、エチルア
ンモニウムチタネート、ｎ−ブチルアンモニウム　チタ
ネート、５ｅｃ−ブチルアンモニウム　チタネート、ｎ
−プロピルアンモニウム　チタネー１−およびイソプロ
ピルアンモニウム　チクネートがある。使用できる塩の
他の例はこれらの塩の他の金属の同族体である。水溶液
は約０．００１〜１．００重量％の塩を含有するのが好
ましく、約０．０１重量％の塩を含有するのが最も好ま
しい。

エツチングしたアルミニウム箔は、塩を含有する水溶液
で、前記箔に前記水溶液を吹き付けるような既知方法に
より、あるいは前記箔を前記水溶液に浸漬することによ
り処理することができ、最良の結果は前記箔を前記水溶
液に複数回、好ましくは約４回以上浸漬することにより
達成される。

各浸漬の後に箔を約１００℃に加熱することにより乾燥
し、最後の浸漬の後に使用した塩によって２００〜６０
０℃の温度で加熱することにより塩を箔のなかで酸化物
に転化する。例えば、ジメチルアンモニウム　チタネー
トで処理した箔の場合には、チタネート塩の二酸化チタ
ンへの転化は処理した箔を空気中で約４００℃の温度に
おいて加熱することにより達成される。

箔を水溶液で十分な回数処理して、陽極酸化後に酸化ア
ルミニウム中の混入レベルを０．１〜３０％にするのに
十分な酸化物を前記箔に提供するのが好ましい。

（実施例） 本発明を図面を参照して実施例について説明する。

実１１引１ ジメチルアンモニウム（ＤＭＡ）チタネートの５重量％
溶液を下記のようにして作った。

先ず、ジメチルアミンを脱イオン（ＤＩ）水に溶解する
ことによりジメチルアミン水溶液を作った。次いで、極
めて激しくかきまぜながら、このアミン？容液にチタン
イソプロポキシド（ＴＩＰ）を加えた。

ＤＩ水　　　　　　　　　　　　　８９．００重量％ジ
ジメチルミン　　　　　　　　　３．００チタンイソプ
ロポキシド（ＴＴＰ）８．００この水溶液を作る際に２
　ジメチルアミン対ＴＩＰのモル比を２；１とした。す
べての成分を加えた後に、混合物を約７０℃に加熱して
前記チタン化合物をできる限り多Ｍ？９解させた。望ま
しくない副生物として若干の水和したチタン酸化物から
なる固体物質が生成した。この固体物質は短い静置期間
の後に？容ン夜をテカンテーションすることにより除去
することができた。

上述の溶液を原液として使用した。使用の際にこの原液
を例えば１：５００の比で希釈した。この希釈条件下に
、ＤＭＡチタネートは約０．０１％すなわち１００　ｐ
ｐｍの濃度になった。この希釈液の固有抵抗ば８５℃に
おいては約３６００Ω・（ｍであった。この希釈液はｐ
ｌ＋９．５であった。この組成物を使用した場合に、５
０Ｖを超える電圧までアルミニウムを化成することがで
きた。

エツチングしたアルミニウム箔の試料をＤＭＡチタネー
トの濃度が約０．０１％である上述の例に従って作った
溶液に浸漬した。各浸漬の後に箔を約１００℃の炉内で
加熱して溶媒を蒸発させ、チタネートを箔に結合させた
。最後の浸漬の後に箔を炉内の空気中で約４００℃に加
熱して塩をＴｉＯ□に転化した。

次いで、この箔を約９０℃に加熱した０、１％リン酸二
水素アンモニウム溶液に浸漬し、直流化成電圧を印加す
ることにより陽極酸化した。１８個の試料のそれぞれに
ついて、１０．５０および２５０ボルトおよび零の化成
電圧を使用し、１回および４回の浸漬サイクルを使用し
てキャパシタンスを測定した。浸漬サイクルと化成電圧
との組合せのそれぞれにおいて３個の試料を使用した。

３個の試料の平均値を第１図に示した。第１図において
縦軸はキャパシタンスと電圧との積Ｃ■（μＣ７ｃｍ”
　）であり、横軸は化成電圧である。積Ｃ■を使用する
ことにより化成電圧に対するキャパシタンスの依存性に
関する正しいデータを得ることができる。

第１図から明らかなように、５０および２５０ボルトの
両化成電圧において８％を超えるキャパシタンスの増大
が達成された。

本発明方法は増大したキャパシタンスを有する陽極酸化
した陽極箔の連続生産を可能にするので、本発明方法に
より前記箔を使用してコンデンサを一層効率良く製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、チタン塩水溶液による処理を１回および４回
行った場合およびこの処理を行わなかった場合における
、アルミニウム箔のキャパシタンスと電圧との積ＣＶ すグラフである。 ×・・・１回処理 Ｏ・・・４回処理 と化成電圧ＦＶとの関係を示

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．陽極酸化したアルミニウム箔、特に電解コンデンサ
   における陽極として使用するのに適した陽極酸化したア
   ルミニウム箔のキャパシタンスを増大するに当り、 ａ）エッチングしたアルミニウム箔を酸化 物が約２０以上の誘電率を有するバルブ金属の塩の水溶
   液で濡らし、 ｂ）この濡れたアルミニウム箔を乾燥しか つ前記塩を前記酸化物に転化するのに十分な温度に前記
   濡れたアルミニウム箔を加熱し、ｃ）このように処理し
   たアルミニウム箔を 陽極酸化する ことを特徴とする陽極酸化したアルミニウム箔のキャパ
   シタンスを増大する方法。
2. ２．前記バルブ金属をＴｉ，Ｚｒ，Ｔａ，ＮｂおよびＷ
   からなる群から選定する請求項１記載の方法。
3. ３．前記アルミニウム箔を十分な量の前記水溶液で濡ら
   して陽極酸化後に酸化アルミニウム中の混入レベルを０
   ．１〜３０％にするのに十分な酸化物を前記アルミニウ
   ム箔に提供する請求項２記載の方法。
4. ４．前記塩がＴｉ塩である請求項３記載の方法。
5. ５．前記塩は９５℃より低い沸点を有する脂肪族アミン
   のアンモニウムチタネート（ＩＶ）であり、前記水溶液
   は８〜１１のｐＨを有する請求項４記載の方法。
6. ６．前記塩はジメチルアンモニウムチタネートである請
   求項５記載の方法。
7. ７．前記アルミニウム箔をジメチルアンモニウムチタネ
   ート水溶液に浸漬する請求項６記載の方法。
8. ８．前記水溶液は０．００１〜１．００重量％のジメチ
   ルアンモニウムチタネートを含有する請求項７記載の方
   法。
9. ９．前記水溶液は約０．０１重量％のジメチルアンモニ
   ウムチタネートを含有する請求項８記載の方法。
10. １０．前記濡れたアルミニウム箔を約４００℃の温度で
    加熱する請求項９記載の方法。
11. １１．前記アルミニウム箔をジメチルアンモニウムチタ
    ネート水溶液に複数回浸漬する請求項７記載の方法。
12. １２．前記アルミニウム箔を前記塩の水溶液に浸漬する
    請求項２記載の方法。
13. １３．前記アルミニウム箔を前記塩の水溶液に複数回浸
    漬する請求項１２記載の方法。
14. １４．前記塩は９５℃より低い沸点を有する脂肪族アミ
    ンのアンモニウム塩である請求項１３記載の方法。
15. １５．前記塩はジメチルアンモニウムチタネートである
    請求項１４記載の方法。