(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ；０．０２〜０．１５wt％、Ｍｇ；０．００３〜０．０２wt％、Ｂ；０．００１〜０．０１５wt％、Ｚｎ；０．０１〜０．０３wt％を含み、残部がＡｌおよび不純物からな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合金箔。
【請求項２】
Ｆｅを０．０３〜０．１４wt％含有する請求項１に記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
【請求項３】
Ｍｇを０．００５〜０．０１５wt％含有する請求項１または２に記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
【請求項４】
Ｂを０．００２〜０．０１２wt％含有する請求項１〜３のいずれかに記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
【請求項５】
不純物として含有されるＳｉが、Ｆｅとの合計含有量として０．２wt％以下に抑制されている請求項１〜４のいずれかに記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
【請求項６】
Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物の大きさが１０μｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
【請求項７】
Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物の７０％以上が１μｍ以下の微粒子として存在する請求項１〜６のいずれかに記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
【請求項８】
Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物が均一に分散する請求項１〜７のいずれかに記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
【請求項９】
エッチング処理によって全表面が均一に溶解される請求項１〜８のいずれかに記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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合金箔、特に陰極用アルミニウム合金箔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム電解コンデンサの静電容量を増大してその性能を向上させるためには、陽極用アルミニウム合金箔のみならず陰極用箔の静電容量も増大させることが必要である。このためには陰極用箔に電気化学的あるいは化学的エッチング処理を施して表面を粗面化し、表面積を増大することが有効であり、一般に行われてもいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、陰極箔には誘電体皮膜が形成されないため、陽極箔に要求される漏洩電流や耐電圧は必要とされない。このため陰極用アルミニウム合金箔は陽極箔に比べて通常肉薄に設計される。従って、機械的強度を保持しつつ拡面率の向上を図るためには、エッチングの際に箔の全表面が均一適度に溶解されることが求められる。
【０００４】
しかるに、従来の陰極用アルミニウム合金箔は概して溶解性が不均一であり、過度に溶解して部分的な強度低下を生じたり、逆に溶解されにくい部分が存在して、拡面率の十分な増大を図れないというような問題点があった。
【０００５】
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、溶解性を改善しエッチング時に表面の均一溶解を可能とし、高い静電容量の得られる電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、実験と研究を重ねた結果、溶解性の改善にはアルミニウム合金中の電位差の異なる物質を均一に分散させることが有効であることに着目し、その物質としてＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を利用することが最も良い方法であることを知見し、この発明の完成に至った。
【０００７】
即ち、この発明の第１の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、Ｆｅ；０．０２〜０．１５wt％、Ｍｇ；０．００３〜０．０２wt％、Ｂ；０．００１〜０．０１５wt％を含み、残部がＡｌおよび不純物からなることを特徴とするものである。また、第２の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、前記３元素に加えてＺｎ含有量をも規定したものであって、Ｆｅ；０．０２〜０．１５wt％、Ｍｇ；０．００３〜０．０２wt％、Ｂ；０．００１〜０．０１５wt％、Ｚｎ；０．００３〜０．０３wt％を含み、残部がＡｌおよび不純物からなることを特徴とするものである。
【０００８】
第２の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、Ｚｎを０．００５〜０．０２wt％含有することが好ましい。
【０００９】
第１および第２の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、Ｆｅを０．０３〜０．０１４wt％含有することが好ましい。また、Ｍｇを０．００５〜０．０１５wt％含有することが好ましい。また、Ｂを０．００２〜０．０１２wt％含有することが好ましい。また、不純物として含有されるＳｉが、Ｆｅとの合計含有量として０．２wt％以下に抑制されていることが好ましい。
【００１０】
第１および第２の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物の大きさが１０μｍ以下であることが好ましい。また、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物の７０％以上が１μｍ以下の微粒子として存在することが好ましい。また、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物が均一に分散することが好ましい。
【００１１】
第１および第２の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、エッチング処理によって全表面が均一に溶解されるものである。
【００１２】
この発明のアルミニウム合金組成において、各元素の添加意義および含有量の限定理由は次の通りである。
【００１３】
Ｆｅは、ＡｌとともにＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を形成し、この金属間化合物がエッチング時の核となって均一な溶解を促進する。Ｆｅ含有量は、０．０２wt％未満では金属間化合物量が不足して溶解性が不十分であり、一方０．１５wt％を超えると溶解過多となって箔の強度が低下する。従って、Ｆｅ含有量は０．０２〜０．１５wt％の範囲とする必要がある。Ｆｅ含有量の好ましい下限値は０．０３wt％であり、好ましい上限値は０．１４wt％である。また、さらに均一で適度な溶解状態を実現するには、前記Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物の大きさが１０μｍ以下の微細なものであることが好ましく、特にＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物の７０％以上が１μｍ以下の微粒子として存在することが好ましい。
【００１４】
なお、箔中には、不純物としてＳｉが存在しており、このＳｉはＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物の一つであるＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物を形成し、箔の溶解性を改善する効果がある。しかし、Ｓｉ含有量が前記Ｆｅ含有量との合計で０．２wt％を超えると箔の製造過程でＳｉが単独粒子として析出しやすくなり、ひいては溶解性の不均一、あるいは溶解過多となる。そのため、Ｓｉ含有量は、前記Ｆｅ含有量との合計で０．２wt％以下に抑制することが好ましい。
【００１５】
Ｍｇは、前記Ｓｉの単独粒子の析出を抑止する効果がある。Ｍｇ含有量は、０．００３wt％未満では前記効果に乏しく、０．０２wt％を超えると箔が溶解過多となる。従って、Ｍｇ含有量は、０．００３wt％〜０．０２wt％の範囲とする必要がある。Ｍｇ含有量の好ましい下限値は０．００５wt％、好ましい上限値は０．０１５wt％である。
【００１６】
Ｂは、不純物として存在するＴｉに起因する溶解性の低下を防止する効果がある。即ち、箔中にＴｉが多く含まれているほど箔の溶解性が低下するが、Ｂを添加することにより、ＴｉをＴｉＢ2の形でドロス中に分離し、箔中のＴｉ含有量を低減して溶解性の低下を防止する。Ｂ含有量は、０．００１wt％未満ではＴｉＢ2としての分離が不十分であり、逆に０．０１５wt％を超えるとＢが単独粒子として析出して却って溶解性を低下させる。従って、Ｂ含有量は、０．００１〜０．０１５wt％の範囲とする必要がある。Ｂ含有量の好ましい下限値は０．００２wt％、好ましい上限値は０．０１２wt％である。
【００１７】
任意元素としてのＺｎは、前記Ｍｇの効果を助長してＳｉ単独粒子の析出を抑制する効果があり、０．００３〜０．０３wt％の範囲で添加することが好ましい。Ｚｎ含有量の特に好ましい下限値は０．００５wt％であり、特に好ましい上限値は０．０２wt％である。
【００１８】
【作用】
この発明にかかる電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、その化学組成において所定量のＦｅ、ＭｇおよびＢが含有されているために、エッチング処理の際に、全表面が均一かつ適度に溶解される。
【００１９】
また、前記３元素に加えて、所定量のＺｎを含有することにより、さらに溶解性が改善される。
【００２０】
【実施例】
次に、この発明の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の具体的実施例について説明する。
【００２１】
先ず、常法により、後掲の表１に示す化学組成のアルミニウム合金を厚さ５０μｍに圧延したのち、３５０℃の不活性ガス雰囲気中で５時間焼鈍して、箔を製作した。
【００２２】
次に、各アルミニウム合金箔を、７０℃の３％塩酸＋０．５％蓚酸水溶液中で、電流密度３０Ａ／ｄｍ2の交流電流を通じて１．５分間エッチング処理を行った。そして、化成処理することなく、これらの箔の静電容量を測定したところ、表１に示すような結果を得た。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１の結果から明らかなように、この発明の実施例にかかるアルミニウム合金箔は、エッチングによって十分に表面積が拡大されたものと推定され、高い静電容量が得られた。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる第１の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、Ｆｅ；０．０２〜０．１５wt％、Ｍｇ；０．００３〜０．０２wt％、Ｂ；０．００１〜０．０１５wt％を含み、残部がＡｌおよび不純物からなるから、エッチング処理により全表面が均一かつ適度に溶解されて、十分に表面積を十分に拡大することができる。その結果、電解コンデンサ陰極として高い静電容量が得られる。
【００２６】
また、第２の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、前記第１の箔のＦｅ、Ｍｇ、Ｂ含有量の規定に加えて、Ｚｎ含有量を０．００３〜０．０３wt％に規定したものであるから、さらに溶解性が改善されてさらなる拡面率の増大を図ることができる。