(57)【要約】【目的】電気化学的エッチング処理、とくに交流エッチングにより、拡面率の増大と高静電容量を得ることを可能とする電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔を提供する。【構成】アルミニウム純度９９．９０％以上のアルミニウム箔で、該アルミニウム箔の圧延方向と直角方向における平均粗さをＲａ（μｍ）とし、ハンターホールアノード分極測定から求めた自然電位から電流の立ち上がり電位までの過電圧をＶ（Ｖ）としたとき、１０Ｒａ−３．５≦Ｖ≦１０Ｒａで且つ０．０５≦Ｖ≦１．５を満たし、交流エッチングに適することを特徴とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム純度９９．９０％（質量％、以下同じ）以上のアルミニウム箔で、該アルミニウム箔の圧延方向と直角方向における平均粗さをＲａ（μｍ）とし、ハンターホールアノード分極測定から求めた自然電位から電流の立ち上がり電位までの過電圧をＶ（Ｖ）としたとき、１０Ｒａ−３．５≦Ｖ≦１０Ｒａで且つ０．０５≦Ｖ≦１．５を満たし、交流エッチングに適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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔、とくに交流エッチング性に優れた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造は、アルミニウム箔を塩素イオンを含む溶液中で電気化学的エッチング処理を施すことにより行われ、エッチピットと呼ばれる多数の孔を形成してエッチング面の表面積を拡大させ静電容量を増大させている。
【０００３】
近年における電子部品の小型化に伴って、電子部品に使用される電解コンデンサ電極用アルミニウム箔についても、静電容量の一層の向上が要請されており、アルミニウム箔の表面性状とエッチング性、静電容量との関係について多くの試みがなされている。
【０００４】
例えば、アルミニウム箔表面の酸化皮膜の厚さを３０〜８０オングストロームに規制して直流エッチングを行う手法が提案されている（特許文献１参照）。また、アルミニウム箔の圧延方向に延びる複数条の圧延筋からなるロールマークと、圧延方向と直交する方向あるいは斜め方向を向いた間欠的な凹筋、凸筋のピッチを規定することにより静電容量を高める試みも行われており（特許文献２参照）、これらの手法によってかなりの静電容量の向上が期待できるが、エッチング時の表面溶解により静電容量が低下する場合もあり、確実に高静電容量を得るには問題がある。
【０００５】
発明者らは、アルミニウム箔のエッチング時における圧延目、酸化皮膜とエッチング性との関係について試験、検討を行った結果、エッチング初期において、エッチピットは圧延目の突起部に沿って発生する傾向があること、アルミニウム箔表面の平均粗さが大きいとピットは圧延目の突起部に集中し過ぎ、平均粗さが小さいとアルミニウム箔表面全体に過剰なピットが発生することが観察された。これは、圧延目を酸化皮膜が覆い、突起部周辺には酸化皮膜の応力集中によって微細なクラックが生じており、この部分が皮膜欠陥として作用するためと考えられ、エッチング性に対する圧延目の影響はアルミニウム箔表面に形成されている酸化皮膜に左右されることを見出した。
【特許文献１】特開平１０−３２６７２６号公報
【特許文献２】特開平６−３１４６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の知見に基づいてさらに検討を重ねた結果としてなされたものであり、その目的は、電気化学的エッチング処理、とくに交流エッチングにより、拡面率の増大と高静電容量を得ることを可能とする電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明による電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔は、アルミニウム純度９９．９０％以上のアルミニウム箔で、該アルミニウム箔の圧延方向と直角方向における平均粗さをＲａ（μｍ）とし、ハンターホールアノード分極測定から求めた自然電位から電流の立ち上がり電位までの過電圧をＶ（Ｖ）としたとき、１０Ｒａ−３．５≦Ｖ≦１０Ｒａで且つ０．０５≦Ｖ≦１．５を満たし、交流エッチングに適することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電気化学的エッチング処理、とくに交流エッチングにより、拡面率の増大と高静電容量を得ることを可能とする電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のアルミニウム箔の純度は９９．９０％以上が望ましい。また、アルミニウム箔は軟質材（Ｏ材）でも硬質材（Ｈ材）でもよく、調質については限定されない。
【００１０】
本発明による電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、圧延目の影響、すなわち圧延目による突起部の周辺へのエッチピットの集中を、アルミニウム箔表面の酸化皮膜の厚さをアルミニウム箔表面の平均粗さ（圧延方向と直交する方向における平均粗さ）との関係で特定することにより適度に分散させることを特徴とするものである。
【００１１】
酸化皮膜の厚さは、ＡＥＳ（オージェ電子分光）分析などによっても測定することは可能であるが、電子ビームを照射するような機器分析ではミクロン（μｍ）オーダーの狭い情報しか得られない。酸化皮膜のうち、表面反応すなわちエッチングに影響を及ぼすのは障壁層（薄いけれども緻密な無定形に近い化合物層）であり、障壁層の厚さが重要となるから、本発明においては、酸化皮膜の厚さを、数十ｍｍの広い面積で障壁層の厚さを測定することができるハンターホールアノード分極測定法を用いて評価する。
【００１２】
ハンターホールアノード分極測定法（Ｍ．Ｓ．Ｈｕｎｔｅｒ  ａｎｄ  Ｐ．Ｆｏｗｌｅ：Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０１（１９５４），４８１）は、流出電流測定によって皮膜の厚さを測定する方法であり、３％酒石酸アンモニウム水溶液（ｐＨ：５．５）中でアノード分極させて得られる電位（飽和甘こう電極基準）−電流曲線において、急激に電流が増加するようになる電位までの分極電位差（ΔＶ）が障壁層の厚みに比例することからその厚さを求めるものであり、本発明では、酸化皮膜の厚さを、ハンターホールアノード分極測定法により求めた自然電位から電流の立ち上がり電位までの過電圧（Ｖ（Ｖ））で評価する（伊藤伍郎、後藤建次郎、清水義彦：軽金属Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．６（１９６９）２６４参照）。
【００１３】
本発明のアルミニウム箔においては、アルミニウム箔の圧延方向と直角方向における平均粗さをＲａ（μｍ）とし、ハンターホールアノード分極測定から求めた自然電位から電流の立ち上がり電位までの過電圧をＶ（Ｖ）としたとき、１０Ｒａ−３．５≦Ｖ≦１０Ｒａで且つ０．０５≦Ｖ≦１．５を満たす平均粗さと酸化皮膜厚さをそなえたものであることが望ましい。
【００１４】
Ｖが（１０Ｒａ−３．５）未満では圧延目に沿ってピットが優先的に発生し、最終的には全面溶解による箔厚の減少を引き起こすようになるため、高い静電容量が得難い。Ｖが１０Ｒａを越えると、ピットの起点となり得る活性なサイトが少な過ぎるため、ピットがクラスター状に集中し、特定の部位でのみエッチングによる溶解が進行する。
【００１５】
また、Ｖが０．０５（Ｖ）未満では酸化皮膜の厚さが小さいためピット発生数が多くなり過ぎ、Ｖが１．５（Ｖ）を越えると、酸化皮膜の厚さが大きくピット発生数が少なくなり過ぎるため、いずれの場合も好ましくない。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。これらの実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
アルミニウム純度９９．９２％で、Ｓｉ：０．０２９％、Ｆｅ：０．０３２％を含有するアルミニウム合金溶湯を、半連続鋳造により造塊し、得られた鋳塊を常法に従って均質化処理、熱間圧延し、その後、圧延率９８％の冷間圧延を施して、種々の平均粗さを有する厚さ５０μｍの硬質箔とした。
【００１８】
得られた硬質箔（Ｈ材）と、この硬質箔をアルゴンガス雰囲気中において３５０℃で１２時間焼鈍処理した軟質箔（Ｏ材）について、大気中、および微量の酸素を含有するアルゴンガス中およびヘリウムガス中で熱処理を行って酸化皮膜の厚さを調整し、試験材とした。
【００１９】
得られた試験材について、ハンターホールアノード分極測定法により過電圧Ｖを求めるとともに、３６ｗｔ％塩酸１２５ｃｍ3 、８５ｗｔ％リン酸６ｃｍ3 および６１ｗｔ％硝酸５ｃｍ3 に純水８６４ｃｍ3 を加えて１０００ｃｍ3 に希釈した溶液を用いて、液温３２℃で、２５Ｈｚの正弦波交流により電流密度２００ｍＡ／ｃｍ2 で４５０秒間交流電解エッチング処理し、２０Ｖ化成後、ＬＣＲメータを用いて、１２０Ｈｚの直流等価回路で静電容量の測定を行った。
【００２０】
各試験材の圧延方向と直角方向における平均粗さＲａ、過電圧Ｖ、静電容量を表１および表２に示す。表２の試験材Ｎｏ．１２の静電容量を１００％とした場合、本発明に従うアルミニウム箔（試験材Ｎｏ．１〜１１）はいずれも、表１にみられるように、１０３％以上の優れた静電容量を示している。
【００２１】
これに対して、本発明の条件を外れたアルミニウム箔（試験材Ｎｏ．１２〜１７）は、静電容量が劣っている。なお、表２において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。
【００２２】
【表１】
2006222201.tif 000002
【００２３】
【表２】
2006222201.tif 000003