JPS60169131A - 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

(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 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。

従来例の構成とその問題点 従来この種のアルミニウム電解コンデンサは塩素イオン
を含む電解液中で、電気化学的に電解エツチングを行い
、実効表面積を拡大したアルミニウム箔と絶縁紙とを巻
回し、駆動用電解液を含浸して構成していた。

アルミニウム箔を電解エツチングし、実効表面積を拡大
する場合、溶解減量が低い場合は、溶解減量を増加させ
ると波面倍率が直線的に増加するが、徐々に波面効率が
悪くなり、ある時点で飽和状態に移行し、それ以後は溶
解減量を増加させても、かえって波面倍率が低下してし
まい、期待通りの波面倍率が得られないという現象があ
った。

この現象の生じる理由は、腐蝕処理の初期においては、
アルミニウム箔の表面にその表面拡大に有効な凹凸形状
が徐々に成長されるが、腐蝕の進行に伴って、先きに成
長した凹凸形状が、深く進行し、先端部が細くなってし
まい、途中で欠は落ちたり、溶解消失されてし壕うから
であると考えられている。

この現象を解決する方法は種々検討されているが、たと
えば工業的によく利用される手段として腐蝕工程の中間
に腐蝕を中断し、腐蝕を抑制する妨害膜を形成する工程
を設け、妨害膜を形成した後、さらに腐蝕工程を再開さ
せる方法である。

この方法が有効である理由は、腐蝕工程によって成長さ
せた表面拡大に有効な凹凸形状部分が妨害膜により保護
され、再度の腐蝕は妨害膜に点在する弱点部分から主と
して進行し凹凸形状部分が溶解消失したりあるいは脱落
することを防止するためであると説明されている。

具体的な妨害膜形成方法としては、加熱乾燥してアルミ
ニウム箔の表面を酸化させる方法、酸化性の液中でアル
ミニウム箔を陽極酸化させる方法。

油を吹きつける方法、更には熱水中にアルミニウム箔を
浸せきする方法等が提案されている。

これらの方法のうち、アルミニウム箔を熱水中に浸せき
する方法は、設備的にも手軽であり、ひんばんに利用さ
れている有効な手段である。

ところが、アルミニウム箔の処理量が増加すると、熱水
のｐＨが弱アルカリ性になってしまうことが知られてい
る。これは水中のＨイオンがアルミニウムと反応して、
アルミニウムに正電荷を渡して水素ガス分子として外部
に出るだめ、正電荷をもつアルミニウムとＯＨイオンが
結合して、水酸化アルミニウムが形成され、このゾル状
の水酸化アルミニウムが弱アルカリ性を示すためである
。

この水酸化アルミニウムの形態は水温が８０℃以上の高
温の場合は、はとんどベーマイトとなり、これらの反応
は反応式で書くと以下のように整理される。

２Ａｌ＋６Ｈ２０→Ａｌ２Ｏ３・Ｈ２０＋２Ｈ２０十Ｈ
２↑（ベーマイト） このように熱水中に浸せきする方法はアルミニウム箔の
処理量が増加するにつれて、ｐＨが増加して行き、ｐＨ
が８以上になると、アルミニウム壱表面に緻密な水酸化
アルミニウムの妨害膜の生成効率が減少してしまい、妨
害膜生成による拡面率拡大の効果が失なわれてしまうと
いう現象が起こる。その結果アルミニウム箔を常時連続
的に処理している現実の工程では、熱水のｐＨが安定せ
ず、波面拡大率が不安定になり、品質のバラツキを招く
という欠点があった。

発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を除くものであり、熱
水に添加剤を加え、ｐＨを安定させることにより妨害膜
としての水酸化アルミニウムの皮膜を安定して生成させ
、一定の波面倍率のアルミニウム箔を安定して生産する
ことを目的とするものである。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は電解コンデンサ用
電極箔のエツチング方法において、電解エツチング工程
の中間に、電解エツチングを中断し、熱水のｐＨを安定
させるだめに、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム
、ホウ酸アンモニウムのいずれか、あるいはこれらの混
合物を０．５ｗｔ　４〜２．０　ｗｔ　％含むような８
０”Ｃ〜１００”Ｃの熱水中にアルミニウム箔を浸せき
し、表面に水酸化アルミニウム皮膜を形成した後、再び
エツチングを再開することにより、安定した波面倍率を
得るようにしたものである。

この構成とすることによって、以下に詳述するように本
発明っ目的が達せられる。すなわち熱水中に添加剤を敬
加することにより、ｐＨの安定化が得られるのは、塩化
アンモニウム、リン酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウ
ム等の薬品は水溶液中で、アルミニウム箔が連続的に処
理されｐＨが上昇する傾向にあるのをやわらげるｐＨ緩
衝効果が存在するからである。

アルミニウム箔を浸せき処理する熱水のｐＨの小さな変
動は、波面倍率に非常に大きな影響を与える。その理由
は、水酸化アルミニウムの溶解性とｐＨとの関係から理
解される。

水酸化アルミニウムはアルミニウムと同様に両性の性質
を有し、酸にもアルカリにも溶解する。

ｐＨが８以上になると、水酸化アルミニウム皮膜は少し
ずつ溶けやすくなる。

皮膜生成に溶解反応が加わると、溶解が平面的でなく、
皮膜形態が穴を生じる傾向にある。

これはアルミニウムをやや溶解する硫酸やシュウ酸中で
、アルミニウムを電解した時に生じる皮膜がポーラス皮
膜と呼ばれ、表面に微細な穴が多数おいている構造にな
っている仁とと類似している。

その結果、その穴を通してアルミニウムとＯＨイオンが
反応できるため、成長速度は大きく密度の低い厚い皮膜
が形成される。

反面ｐＨ６〜８の状態では、水酸化アルミニウムの溶解
がほとんど起こらないため、薄い緻密な皮膜が形成され
るのである。

これはアルミニウムをほとんど溶解しない中性塩の液中
で、アルミニウムを電解した場合、バリア一層ばかシの
薄い緻密な皮膜が生成される現象と類似している。

このようにわずかな熱水のｐＨの変化が形成される水酸
化アルミニウム皮膜の形態に影響を与えひいては波面倍
率に影響を与えるのである。

よって処理液としての熱水のｐＨは常に一定に管理され
ていなければならず、アルミニウム連続処理に伴うｐＨ
の変化を緩衝させ、ｐＨを安定化させるために熱水に添
加剤を加える方法が非常に有効なのである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

〔実施例１〕 １００μ４Ｎアルミニウム箔１ｏＯｃｔｆｔを（八９８
“°Ｃの熱水１４の中に１分間浸せきした場合と　（Ｂ
）塩化アンモ７０．５％添加した熱水１ｅに１分間浸せ
きした時の、液のｐＨの変動と処理枚数との関係を第１
図に示す。

図で明らかなように、処理枚数が多くなるにつれて熱水
のｐＨは徐々に上昇して弱アルカリ性になるが、塩化ア
ンモニウムを添加した場合はｐＨの変動がほとんどなく
、ｐＨ変動への緩衝剤として効果があることを示してい
る。

〔実施例２〕 現実にアルミニウム箔が連続的に処理されている工程で
の現象を再現するために、アルミニウム箔のエツチング
を行い、（〜　熱水中で処理な行い、（Ｂ）　塩化アン
モニウム０．５％添加した熱水中で処理を行い、その後
エツチングを再開するという検討を行った。

熱水中での処理条件は実施例１七同じ条件で行い、エツ
チングはＮａＣ１２０％水溶液中で、９゜”Ｃｏ、ｃｓ
　Ａ　／　ｃｒ！の温度及び電流密度で直流を印加し、
２分間行うと込う方法を採用した。

実験枚数と波面倍率との関係を第２図に示す。

第２図で明らかなように、熱水の場合は処理枚数が増加
すると、ある時点から、急に波面倍率か減少する。しか
し塩化アンモニウムを添加した場合は処理枚数が多くな
っても波面倍率が変化しないことがわかる。

なお本実施例は添加剤として塩化アンモニウムについて
記載したが、リン酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウム
においても全く同様の結果が得られた。

発明の効果 以上のように、本発明は熱水処理をエツチングの中間で
行う方法において、熱水にｐＨを安定させ　゛る目的で
、ｐＨ緩衝効果のある添加剤を添加することによりｐＨ
の安定化、ひいては波面倍率の安定化が得られ、アルミ
ニウム電解コンデンサ用電極箔の品質の安定化が得られ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱水中のアルミニウム箔の浸せきにおける、処
理枚数とｐＨとの変動についての特性図、第２図は熱水
浸せき処理を途中で含むような工。 チング方法において、処理枚数と波面倍率との関係を示
す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 塩素イオンを含む水溶液を電解液とし、電解液中におい
   て、アルミニウム箔と対極との間に、アルミニウム箔を
   陽極として直流あるいは、交流重畳直流あるいはパルス
   電流を印加し、電解エツチングを行い、この電解エツチ
   ング工程の中間に工、ソチングを中断し、熱水のｐＨを
   安定させるために塩化アンモニウム、リン酸アンモニウ
   ム、ホウ酸アンモニウムのいずれか、あるいはこれらの
   混合物をｏ、ｃｓ　ｗｔ％〜２．０ｗｔ％含むような８
   ０℃〜１００℃の熱水中にアルミニウム箔を浸せきしア
   ルミニウム箔表面に、水酸化アルミニウム皮膜を形成さ
   せる工程を設け、その後エツチングを再開するアルミニ
   ウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法。