(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔合金組成において、アルミニウム純度が９９．９％以上であるとともに、Ｃｕ：３０ｐｐｍ  を超え１００ｐｐｍ  以下およびＳｂ：５〜１００ｐｐｍ  を含有し、かつＣｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  が１０ＣＣｕ＋７ＣＳｂ≦１３５０なる関係を満たしてい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。
【請求項２】
箔合金組成において、アルミニウム純度が９９．９％以上であるとともに、Ｃｕ：３０ｐｐｍ  を超え１００ｐｐｍ  以下およびＳｂ：５〜１００ｐｐｍ  を含有し、かつＣｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  が１０ＣＣｕ＋７ＣＳｂ≦１３５０なる関係を満たし、さらにＰｂ：０．１〜５ｐｐｍ  を含有してい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。
【請求項３】
箔合金組成において、アルミニウム純度が９９．９％以上であるとともに、Ｃｕ：３０ｐｐｍ  を超え１００ｐｐｍ  以下およびＳｂ：５〜１００ｐｐｍ  を含有し、Ｃｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  が１０ＣＣｕ＋７ＣＳｂ≦１３５０なる関係を満たし、さらにＧａ：１〜５０ｐｐｍ  またはＺｎ：１〜５０ｐｐｍ  のうちの１種または２種を含有してい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。
【請求項４】
箔合金組成において、アルミニウム純度が９９．９％以上であるとともに、Ｃｕ：３０ｐｐｍ  を超え１００ｐｐｍ  以下およびＳｂ：５〜１００ｐｐｍ  を含有し、かつＣｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  が１０ＣＣｕ＋７ＣＳｂ≦１３５０なる関係を満たし、さらに、Ｐｂ：０．１〜５ｐｐｍ  、およびＧａ：１〜５０ｐｐｍ  またはＺｎ：１〜５０ｐｐｍ  のうちの１種または２種を含有してい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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔に関する。
【０００２】
なお、この明細書において、ｐｐｍ  の単位は重量を示すものである。
【０００３】
【従来の技術】
アルミニウム電解コンデンサ用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たりの静電容量を増大するため、通常、電気化学的あるいは化学的エッチング処理が施される。
【０００４】
高圧用と呼ばれるトンネル型エッチングが施されるタイプの陽極箔においては、箔面に対して垂直方向の結晶方位が（１００）方位を有する立方体集合組織を優先的に成長させることにより効果的に静電容量増大を図りうることが既に知られている。そして、前記結晶における立方体方位占有率を高めるために、焼鈍条件や箔の表面粗度についての種々の提案がなされている（特開昭４７−９９５３号、特開昭６２−２２８４５６号等）。また、一方で箔材料の合金組成により前記立方体方位占有率を高めることも種々提案され、箔材料として微量のＳｂを添加したアルミニウム合金の使用が提案されている。（特開昭５０−１０４７１０号、特公昭５９−１２７３６号、特開平７−１５０２８０号等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記合金組成の箔材料を用いても、最終焼鈍温度を上げると結晶粒が粗大化して静電容量を低下させるという問題点があった。
【０００６】
さらに、低圧用と呼ばれるスポンジ型エッチングが施されるタイプの陽極箔においては、最終乾燥工程における加熱処理で結晶粒が粗大成長するとエッチド箔の強度が著しく低下して箔が破断するという問題点もあった。
【０００７】
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、加熱処理による結晶粒の粗大化を抑止し、ひいては静電容量を増大するとともに箔強度を維持し得る電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、発明者らは鋭意研究の結果、一定の割合でＣｕとＳｂとが共存することで、加熱後の結晶粒の粗大化を抑止できることを見出だした。
【０００９】
この発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、かかる知見に基づいてなされたものであって、箔合金組成において、アルミニウム純度が９９．９％以上であるとともに、Ｃｕ：３０ｐｐｍ  を超え１００ｐｐｍ  以下およびＳｂ：５〜１００ｐｐｍ  を含有し、かつＣｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  が１０ＣＣｕ＋７ＣＳｂ≦１３５０なる関係を満たしていることを基本要旨とする。
【００１０】
さらに、この発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、前記範囲のＣｕおよびＳｂを基本含有元素として、これらの基本含有元素の他にさらにＰｂ：０．１〜５ｐｐｍ  を含有するもの、これらの基本含有元素の他にＧａ：１〜５０ｐｐｍ  またはＺｎ：１〜５０ｐｐｍ  のうちの１種または２種を含有するもの、これらの基本含有元素にＰｂ：０．１〜５ｐｐｍ  と、Ｇａ：１〜５０ｐｐｍ  またはＺｎ：１〜５０ｐｐｍ  のうちの１種または２種とを含有するものである。
【００１１】
この発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の合金組成において、アルミニウム純度に９９．９％以上を必要とするのは、９９．９％未満の純度では、エッチング時にエッチングピットの成長が多くの不純物の存在によって阻害され、本発明の微量添加元素によってもなお均一な深いトンネル状のエッチングピットを形成できず、従って静電容量の高いアルミニウム箔を得ることができないからである。好ましくはアルミニウム純度を９９．９５％以上とするのが良い。
【００１２】
また、基本含有元素であるＣｕおよびＳｂは、それぞれ単独でエッチング特性を向上させる他、共存することにより加熱後の再結晶粒の成長速度を抑えて結晶粒の粗大化を抑える効果があり、静電容量の増大および箔強度の維持に寄与する。即ち、Ｃｕは、Ａｌマトリックス中に固溶することにより箔の溶解性を増してエッチングピットの成長を促進し、静電容量を増大させる。Ｃｕ含有量ＣＣｕが３０ｐｐｍ  以下ではこのような効果に乏しく、１００ｐｐｍ  を超えると局部溶解が強まって、エッチングピットの均一分布を妨げ、ひいては静電容量を低下させる。また、Ｓｂは、エッチングピットを高密度かつ均一に分布させることにより静電容量を増大させる。Ｓｂ含有量ＣＳｂが５ｐｐｍ  未満ではこのような効果に乏しく、１００ｐｐｍ  を超えると著しい表面溶解が起こり、高静電容量箔を得ることができない。さらに、ＣｕおよびＳｂの共存により上記効果に加えて焼鈍後の結晶粒の粗大化が抑制されて静電容量を増大させることができる。しかし、Ｃｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  が共に多くなれば、結晶粒の粗大化を阻止する効  果は大きくなるが、その一方で箔が過剰に溶解され、粗大粒の発生抑制効果を上回るエッチング特性の低下が生じて静電容量は低下する。そのため、この発明においては、ＣｕおよびＳｂの両者が多量に含有される場合を除外するものとし、Ｃｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  がそれぞれ上記範囲内であって、かつ１０ＣＣｕ＋７ＣＳｂ≦１３５０なる関係を満たしていることが必要である。
【００１３】
従って、本発明におけるＣｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  は、図１に示す範囲内となる。また、特に好ましいＣｕ含有量ＣＣｕの下限値は３５ｐｐｍ  、上限値は７０ｐｐｍ  である。特に好ましいＳｂ含有量ＣＳｂの下限値は５ｐｐｍ  、上限値は７０ｐｐｍ  である。
【００１４】
さらに、この発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔では、箔合金組成において、前記基本含有元素の他に、Ｐｂ、Ｇａ、Ｚｎを添加することにより、さらにエッチング特性を向上させて静電容量の増大を図ることができる。
【００１５】
Ｐｂは、箔表面の溶解性を増すことによりエッチング初期におけるエッチングピットの局部溶解を抑制する効果があり、エッチングピットの均一分布を図ることができる。このようなＰｂの含有量は、０．１ｐｐｍ  未満では前記効果に乏しく、５ｐｐｍ  を超えると過溶解が生じるため、０．１〜５ｐｐｍ  の範囲とする必要がある。特に好ましいＰｂ含有量の下限値は０．３ｐｐｍ  であり、上限値は２ｐｐｍ  である。
【００１６】
ＧａおよびＺｎは、いずれもＡｌマトリックス中に固溶して箔表面の溶解性を増すことによりエッチングピットの成長を促進する効果がある。このような効果において、Ｇａ、Ｚｎは均等物であり、少なくとも１種を含有すれば良い。また、Ｇａ含有量およびＺｎ含有量は、それぞれ、１ｐｐｍ  未満では前記効果に乏しく、５０ｐｐｍ  を超えると過溶解が生じるため、１〜５０ｐｐｍ  の範囲とする必要がある。特に好ましいＧａ含有量、Ｚｎ含有量の下限値はそれぞれ５ｐｐｍ  であり、上限値はそれぞれ２０ｐｐｍ  である。
【００１７】
【実施例】
次に、この発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の具体的実施例について説明する。
【００１８】
まず、表１に示す実施例１〜１３、比較例１４〜１７の各種組成のアルミニウム鋳塊を面削した後、熱間圧延、冷間圧延（中間焼鈍を含む）を施し、厚さ１００μｍの箔とし、さらに最終焼鈍を行った。中間焼鈍条件は、２５０℃×１０時間、最終焼鈍条件は５００℃×５時間である。
【００１９】
上述のようにして作製した各アルミニウム箔について、立方体（１００）方位占有率および、粒径１０００μｍ以上の粗大粒子の有無を調べた。これらの結果を表１に示す。
【００２０】
次に、各アルミニウム箔について、以下の条件でエッチングを実施したのち、得られたアルミニウム箔を以下の条件で化成したときの静電容量を測定した。その結果を、比較例１４の静電容量を１００としたときの相対比較にて，併せて表１に示す。
【００２１】
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【表１】
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【００２２】
表１の結果から、本発明範囲のＣｕおよびＳｂが共存する実施例は、本発明範囲を逸脱する比較例に較べて立方体（１００）方位占有率が高く、かつ焼鈍後に粗大粒子の発生がなく、エッチングにより静電容量を増大し得ることを確認し得た。また、ＣｕおよびＳｂの他に所定範囲のＰｂ、Ｇａ、Ｚｎを添加することにより、さらに静電容量の増大しうることも確認し得た。
【００２３】
【発明の効果】
この発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、箔合金組成において、アルミニウム純度が９９．９％以上であるとともに、Ｃｕ：３０ｐｐｍ  を超え１００ｐｐｍ  以下およびＳｂ：５〜１００ｐｐｍ  を含有し、かつＣｕ含有量ＣＣｕ（ｐｐｍ）  およびＳｂ含有量ＣＳｂ（ｐｐｍ）  が１０ＣＣｕ＋７ＣＳｂ≦１３５０なる関係を満たしているから、加熱処理後の粗大結晶の成長が抑制され、かつ立方体（１００）方位占有率も高くなる。そのため、エッチング処理により極めて大きな拡面率を得ることができ、大きな静電容量を有し電気的特性に優れた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔となしうる。また、粗大結晶の成長が抑制されることにより、箔強度も維持される。
【００２４】
また、箔合金組成において、ＣｕおよびＳｂの基本含有元素の他に、Ｐｂ：０．１〜５ｐｐｍ  を含有するもの、Ｇａ：１〜５０ｐｐｍ  またはＺｎ：１〜５０ｐｐｍ  のうちの１種または２種を含有するもの、あるいは、Ｐｂ：０．１〜５ｐｐｍ  と、Ｇａ：１〜５０ｐｐｍ  またはＺｎ：１〜５０ｐｐｍ  のうちの１種または２種とを含有するものは、いずれもさらに箔の溶解性が増し、さらに大きな静電容量を有する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔となしうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の箔合金組成において、ＣｕおよびＳｂの含有範囲を示すグラフである。
【図１】
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