JPH0436444A - 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、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。

なお、この明細書においてアルミニウムの語はその合金
を含む意味で用いる。

従来の技術及び課題 アルミニウム電解コンデンサ電極材として一般に用いら
れるアルミニウム箔には、その実効面積を拡大して単位
面積当りの静電容量を増大するため、一般に電気化学的
あるいは化学的エツチング処理が施される。而して、こ
のエツチング処理におけるエツチング特性を良好なもの
としてより大きな静電容量を得るために、アルミニウム
箔をその最終製造工程において高温加熱処理し、その組
織を立方体方位を多く有する集合組織とすることが従来
より行われている。

ところが、実生産において、高温加熱処理を経たアルミ
ニウム箔にエツチングを施すと、アルミニウム箔の幅方
向で静電容量にバラツキを生じるという欠点があった。

かかるバラツキは、アルミニウム箔表面に形成された酸
化皮膜の厚さの相違に起因するものである。即ち、実生
産においては、アルミニウム箔は圧延後高温加熱処理に
至るまでコイル状に巻かれた状態で取扱われる関係上、
コイルの幅方向の両端部分か中央部よりも環境（温度、
湿度等）の影響を受は易く、従って幅方向両端部におい
て酸化皮膜が厚く中央部が薄く形成される。このためエ
ツチングの際にアルミニウム箔の端部と中央部とで溶解
形態に差を生じ、これが静電容量のバラツキとなって表
れるものであった。

このため、酸化皮膜厚さの幅方向のバラツキを改善すべ
く、箔表面の粗さを変化させることによって環境の影響
を箔の中央部まで及ぼす提案がなされているが（例えば
実開昭６３−２９６０１号）、十分な効果を挙げること
はできなかった。

この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされたものであ
って、幅方向における静電容量のバラツキを改善した電
解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製作、提供を目的
とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、発明者は鋭意研究の結果、
コイル状アルミニウム箔表面に形成される酸化皮膜の厚
さにつき、幅方向端部と中央部とでバラツキを生じる根
本原因を解明した。

即ち、酸化皮膜厚さの幅方向のバラツキは、高温加熱処
理のときだけに起こるものではなく、むしろ該処理工程
に入る前の保管時においてその大部分が既に生じており
、このときのバラツキが高温加熱処理においてもそのま
ま維持されることがわかった。

そこで、この発明はかかる知見に基き、最終焼鈍として
の高温加熱処理工程に入る前に、連続式低温加熱によっ
て予めアルミニウム箔に形成される酸化皮膜の幅方向の
厚さを均一化しておこうというものである。

即ちこの発明は、アルミニウム箔を高温加熱処理により
最終焼鈍する前に、コイルから巻戻したアルミニウム箔
を連続的に低温加熱処理することを特徴とする電解コン
デンサ電極用アルミニウム箔の製造方法を要旨とするも
のである。

電解コンデンサ用アルミニウム箔の一般的な製法は、溶
解・鋳造、熱間圧延、冷間圧延、箔圧延、最終焼鈍（高
温加熱処理）の順次的実施により行うが、この発明では
、高温加熱処理前に低温加熱処理を実施する。この低温
加熱処理は連続式加熱処理、換言すればコイルから巻戻
したアルミニウム箔を連続的に処理する方法で行う。こ
の加熱処理前に、アルミニウム箔には既に自然酸化皮膜
が形成されているが、かかる低温加熱処理を実施するこ
とにより箔の全表面が雰囲気と直接接触した状態で加熱
処理されることになり、特に酸化皮膜厚さの薄い幅方向
中央部において酸化皮膜の成長が促進され、酸化皮膜は
その厚さが箔の幅方向において均一化される。かかる低
温加熱は２０〜３５０℃の温度で行うのが好ましい。２
０℃未満では酸化皮膜の成長が遅く均一化が図れない虞
れがある。

方、３５０℃を超える温度では酸化皮膜が過度に成長し
てエツチング性能を阻害する虞れがある。特に好適には
３０〜１８０℃が良い。また、低温加熱の雰囲気は酸化
皮膜の形成を可能とするため酸化性雰囲気とするのが良
い。−例として大気中雰囲気とか酸素等を含む不活性ガ
ス雰囲気等を挙げつる。雰囲気中の水分量は酸化皮膜厚
さの均一化のために露点で一６０〜８０℃程度に設定す
るのが良い。特に好ましい水分量は露点で一４０〜４０
℃である。コイルから巻戻したアルミニウム箔の雰囲気
中への滞留時間は５秒〜２時間程度に設定するのが良い
。５秒未満では酸化皮膜の成長が遅過ぎ結果的に均一な
酸化皮膜を形成することができない虞れがある。一方２
時間を超える滞留時間では生産性が著しく低下する虞れ
がある。最も好ましい滞留時間は１０秒〜１０分である
。このような連続式低温加熱処理は１回のみ行っても良
く、あるいは１回では均一な酸化皮膜の形成が困難であ
る場合には２回以上にわたって行っても良い。

第１図はこの低温加熱を実施するための連続式低温加熱
処理炉を示す。同図において、（１）はアンコイラ−で
あり、アンコイラ−（１）によってコイルから巻戻され
たアルミニウム箔（２）は一方の予備室（３）を通過し
て炉（４）内へ搬送され、炉内を上下に蛇行搬送された
のち、他方の予備室（５）を通過してリコイラー（６）
によって巻き取られるものとなされている。また、炉（
４）内へは供給管（７）を通じて不活性ガスあるいはド
ライエアー等が送給されるとともに、送給経路内に高露
点発生器（８）、低露点発生器（９）が介挿されている
。一方、炉（４）内には露点計（１０）が設けられ、こ
の露点計（１０）の測定結果が露点発生器にフィードバ
ックされ、炉（４）内が所期する露点に制御されるもの
となされている。而して、図示した連続式低温加熱処理
炉では、アルミニウム箔（２）が炉（４）内を通過する
間に低温加熱され、箔表面に厚さの均一化された酸化皮
膜が形成される。

連続式低温加熱処理を終えたアルミニウム箔には、続い
て高温加熱処理（最終焼鈍）を実施する。この高温加熱
処理は、アルミニウム箔の組織を立方体方位を多く有す
る集合組織にしてエツチング特性を向上させることを主
目的とするものである。処理条件は従来から行われてい
る条件を適宜採択すれば良いか、好ましくは温度４５０
〜６００℃、時間５秒〜２０時間とするのが良い。４５
０℃未満の温度、５秒未満の時間では組織の改善効果が
少なく、一方温度が６００℃を超えあるいは時間が２０
時間を超える処理を施しても該効果が飽和しエネルギー
の無駄を招くのみならず、酸化皮膜の過度の成長を招い
て却ってエツチング特性の向上を妨げる虞れがあるから
である。また、雰囲気は可及的酸化皮膜の成長を抑制す
べく、真空等の非酸化性雰囲気に設定するのが良い。処
理形態はバッチ式、連続式いずれでも良い。この高温加
熱処理において、アルミニウム箔の表面には前記低温加
熱処理により形成された酸化皮膜の上にさらに酸化皮膜
が形成されるが、アルミニウム箔の幅方向における酸化
皮膜厚さのバラツキは主に連続式低温加熱処理により影
響され該低温加熱処理により厚さの均一化された酸化皮
膜が形成されているから、高温加熱処理をバッチ式で行
った場合にも最早酸化皮膜の厚さの幅方向における顕著
なバラツキは生じない。しかし、連続式低温加熱処理に
より形成された酸化被膜厚さの均一性をより完全に維持
するために、連続式の処理を採用するのが好ましい。

上記により製作したアルミニウム箔は、その後電気化学
的あるいは化学的エツチング処理したのち、電解コンデ
ンサ電極箔として使用する。

アルミニウム箔の表面に形成された酸化皮膜は幅方向全
体にわたって厚さが均一化されているから、エツチング
に際しても均一なエツチングが施され、ひいてはバラツ
キのない安定した静電容量が得られる。殊に、酸化皮膜
厚さの幅方向のバラツキが３人以内であるとき最も好ま
しい結果を得ることができる。

なお、この発明によって製造するアルミニウム箔の組成
は特に限定するものではなく、純アルミニウムその他電
解コンデンサ電極箔として用いられるものであれば何で
も良い。また、連続式低温加熱工程以前の箔の製造工程
についても限定するものではなく、圧延工程の途中にお
いて中間焼鈍を施すものとしても良い。

実施例 常法に従う溶解・鋳造、熱間圧延、冷間圧延、箔圧延の
順次的実施により、Ａρ純度９９．９９％、厚さ０．１
＃の複数のアルミニウム箔コイルを製作した。そして、
各アルミニウム箔コイルにつき、以下のような処理を行
った。

（実施例１） 低温加熱処理と高温加熱処理とを次の条件で順次的に実
施した。

〔低温加熱処理コ 処理形態二連続式 ％式％ ：８０ ：６０ ［高温加熱処理］ 処理形態：連続式 ％式％：１ ：５００ 低温加熱処理と高温加熱処理とを次の条件で順次的に実
施した。

［低温加熱処理］ 処理形態二連続式 ％式％ ：２０ ］ 処理形態：連続式 滞留時間ニア時間 温　　度＝５５０℃ 雰囲気：真空（Ｉ　Ｘ　１０−５Ｔｏ　ｒ　ｒ）（実施
例３） 高温加熱処理をバッチ式で行った以外は実施例１と同一
の条件で低温加熱処理と高温加熱処理とを順次的に実施
した。

（比較例） 圧延上りのアルミニウム箔コイルを温度２８℃、湿度４
０％の大気中に５時間保管したのち、バッチ式高温加熱
処理を行った。高温加熱処理の時間、温度、雰囲気、露
点の各条件は実施例１と同一とした。

上記４種類のアルミニウム箔コイルにつき、第２図に示
すように、コイル（２０）の半径方向のほぼ中央部分（
２１）における箔の幅方向両端部と中央部との酸化皮膜
厚さをハンターホール法で測定した。測定は高温加熱処
理の前後において行った。その結果を第１表に示す。

次に、各試料にエツチングを実施した。エツチングは７
５℃の５％塩酸水溶液中で直流１０Ａ／ｄｍを印加して
５分間行った。その後５％硼酸水溶液中で２００Ｖに化
成したのち、各試料の静電容量を測定した。その結果を
第１表に併せて示す。なお、静電容量は実施例１の箔の
一方の端部の静電容量を１００％としたときの相対比較
で表した。

［以下余白コ 第１表の結果から明らかなように、この発明によって製
作したアルミニウム箔は、幅方向における酸化皮膜厚さ
のバラツキが少なく、かつエツチング後の静電容量のバ
ラツキも少ないことを確認しえた。

発明の効果 この発明は上述の次第で、アルミニウム箔を高温加熱処
理により最終焼鈍する前に、コイルから巻戻したアルミ
ニウム箔を連続的に低温加熱処理することを特徴とする
ものであるから、高温加熱処理前にアルミニウム箔の表
面に形成される酸化皮膜の幅方向の厚さを予め均一化す
ることができる。従って、その後の高温加熱処理におい
て酸化皮膜が成長してももはや均一化された厚さを維持
しつつ成長するから、最終的に箔の幅方向における酸化
皮膜厚さのバラツキの少ないアルミニウム箔となしうる
。その結果、拡面率向上のためのエツチング処理におい
て均一なエツチングを施すことができ、静電容量のバラ
ツキの少ない品質の安定した電解コンデンサ用アルミニ
ウム電極箔を得ることができる。

また、請求項２に係る発明は、上記効果に加えて、さら
に酸化皮膜厚さのバラツキのないひいては静電容量のバ
ラツキのないアルミニウム箔となしうる効果がある。

また、請求項３に係る発明は、高温処理工程においてさ
らに酸化皮膜厚さを均一化でき、益々安定した静電容量
を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に用いる連続式低温加熱処理炉の一例
を示す概略構成図、第２図は実施例で用いたアルミニウ
ム箔コイルの斜視図である。 （２）・・・アルミニウム箔。 以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム箔を高温加熱処理により最終焼鈍す
   る前に、コイルから巻戻したアルミニウム箔を連続的に
   低温加熱処理することを特徴とする電解コンデンサ電極
   用アルミニウム箔の製造方法。
2. （２）低温加熱処理を２０〜３５０℃の温度で行う請求
   項１に記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製
   造方法。
3. （３）高温加熱処理を、非酸化性雰囲気中で温度：４５
   ０〜６００℃、時間：５秒〜２０時間の条件で行うこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の電解コンデンサ
   電極用アルミニウム箔の製造方法。