(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ：０．０３〜０．１５％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：０．１５％以下を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなり、アルミニウム純度が９９．７０％以上のアルミニウム合金箔であって、該アルミニウム合金箔のマトリックス中に存在するＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物、Ａｌ３ＦｅおよびＡｌ６Ｆｅの存在比率が下記（１）式を満足す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硬質箔。
Ｉ  Ａｌ６Ｆｅ／  Ｉ  Ａｌ３Ｆｅ≧０．５８・・・（１）
但し、Ｉ  Ａｌ６ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ６Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．４８９１ｎｍ）、Ｉ  Ａｌ３ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ３Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．２０９５ｎｍ）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金硬質箔、とくにエッチング性に優れた電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金硬質箔に関する。
【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高めるためには、陽極用アルミニウム箔の静電容量を大きくするだけでなく、陰極用アルミニウム箔の静電容量を増大させることも必要であり、静電容量を高めるために、アルミニウム箔の表面を電気化学的エッチングによって粗面化し表面積を増大させる手法が行われている。
【０００３】
粗面化においては、エッチングが過度になると腐食量が増加したり溶解性が不均一となったりして、静電容量の低下や強度低下が生じる。また、エッチング量が少な過ぎたり、溶解されない部分が残存する場合には、十分な拡面効果が得られない。
【０００４】
陰極用アルミニウム箔において、溶解性を改善するために、溶解性と成分組成との関係、溶解性と含有成分の固溶量、析出量との関係などについて種々の角度から検討が行われ、その結果として、例えば、Ｆｅ：０．０２〜０．１５％を含有し、特定量のＭｇ、Ｂを添加し、またはさらに特定量のＺｎを添加して、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物を形成させＳｉが単独粒子として析出するのを抑止して、エッチング処理による拡面効果を高めた陰極用アルミニウム合金箔（特開平８−２５５７３３号公報）が提案されている。
【０００５】
また、アルミニウム箔中に金属間化合物として存在するＦｅ量と固溶しているＳｉ量との関係を特定することにより均一な溶解性を達成した陰極用アルミニウム合金箔（特開平７−１７３５６２号公報）も提案されているが、これのアルミニウム箔の拡面率向上効果には限界があり、必ずしも十分な静電容量が得られない場合も少なくなく、さらに改善が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、陰極用アルミニウム箔における上記の要請に答えるために、成分組成、マトリックス中に存在する金属間化合物とエッチング処理による溶解性に関してさらに実験、検討を加えた結果としてなされたものであり、その目的は、上記従来の陰極用アルミニウム合金箔よりさらに高い静電容量を達成することを可能とした電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金硬質箔を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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陰極用アルミニウム合金硬質箔は、Ｆｅ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：０．１５％以下を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなり、アルミニウム純度が９９．７０％以上のアルミニウム合金箔であって、該アルミニウム合金箔のマトリックス中に存在するＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物、Ａｌ３ＦｅおよびＡｌ６Ｆｅの存在比率が下記（１）式を満足することを特徴とする。
Ｉ  Ａｌ６Ｆｅ／  Ｉ  Ａｌ３Ｆｅ≧０．５８・・・（１）
但し、Ｉ  Ａｌ６ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ６Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．４８９１ｎｍ）、Ｉ  Ａｌ３ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ３Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．２０９５ｎｍ）
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明における合金成分の意義および限定理由、金属間化合物の存在比率の限定理由について説明する。
Ｆｅは、ＡｌとともにＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を形成し、エッチング時の溶解性に影響を及ぼす。Ｆｅの好ましい含有量は０．０２〜０．１５％の範囲であり、０．０２％未満では金属間化合物量が不足して溶解性が不十分となり、０．１５％を越えて含有すると、溶解過多となりアルミニウム合金箔の強度が低下する。
【０００９】
Ｓｉの好ましい含有量は０．１５％以下であり、０．１５％を越えると、アルミニウム合金箔の製造過程において、Ｓｉが単独粒子として析出し易くなって、溶解の不均一性を助長することとなるため好ましくない。
【００１０】
本発明において、エッチング処理時に溶解性を制御して良好なエッチング特性を得るためには、合金成分を上記のように特定するだけでなく、形成されるＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物の存在比率を特定することが重要である。すなわち、本発明のアルミニウム合金箔中に存在するＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物は主としてＡｌ6 ＦｅおよびＡｌ3 Ｆｅであり、これらの金属間化合物を以下のような比率に特定するのが好ましい。
【００１１】
Ｉ  Ａｌ6 Ｆｅ／  Ｉ  Ａｌ3 Ｆｅ≧０．４
但し、Ｉ  Ａｌ6 ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ6 Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．４８９１ｎｍ）、Ｉ  Ａｌ3 ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ3 Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．２０９５ｎｍ）
Ｉ  Ａｌ6 Ｆｅ／  Ｉ  Ａｌ3 Ｆｅが０．４未満では、エッチング時の溶解ピット発生の起点が減少してムラが生じ易く、均一な溶解性が得られなくなる。
【００１２】
Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物、Ａｌ6 ＦｅおよびＡｌ3 Ｆｅの同定は、対象となるアルミニウム合金箔を熱フェノール法により溶解した後、採取した溶解残査にＸ線を照射し、得られたＸ線回折強度から行った。Ｘ線源としてはＣｕＫα線を用いた。
【００１３】
Ａｌ3 Ｆｅの強度は、ＡＳＴＭカードＮｏ．２９−４２に記載されたｄ＝０．２０９５ｎｍ、２θ＝４３．１４ｄｅｇに相当するピーク強度を測定することにより求めた。Ａｌ6 Ｆｅの強度については、通常Ａｌ6 Ｆｅの回折パターンは同じ結晶系を有するＡｌ6 Ｍｎ（例えばＡＳＴＭカードＮｏ．４１−１２８５）で代用されるが、本発明においては、TRANSACTIONS OF THE METALLURGICAL   SOCIETY OF AIME 、VOLUME 224、188 頁(1962 年) に記載された単位格子長さ、ａ０＝０．６４９２ｎｍ、ｂ０＝０．７４３７ｎｍ、ｃ０＝０．８７８８ｎｍを用いて算出した斜方晶の面間隔ｄ０＝０．４８９１ｎｍ（ｈｋｌ）（１１０）をＡｌ6 Ｆｅのピーク強度とし、これに相当するピーク強度を測定することにより求めた。
【００１４】
本発明による陰極用アルミニウム合金硬質箔は、上記の組成を有するアルミニウム合金を、例えば、通常のＤＣ鋳造によって造塊し、得られた鋳塊を常法に従って均質化処理後熱間圧延し、中間焼鈍を行うことなしに冷間圧延する通常のアルミニウム箔の製造工程に従って製造されるが、本発明に規定されるＡｌ６ＦｅおよびＡｌ３Ｆｅの存在比率は、鋳造速度、均質化処理条件、および熱間圧延開始温度の組み合わせを調整することにより得ることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明するとともに、それに基づいてその効果を実証する。なお、これらの実施例は、本発明の好ましい一実施態様を説明するためのものであって、これにより本発明が制限されるものではない。
【００１６】
実施例１
ＤＣ鋳造法（鋳造速度４０〜５５ｍｍ／ｍｉｎ）により表１に示す組成を有するアルミニウム合金を造塊し、得られた鋳塊を、表２に示す条件による均質化処理、熱間圧延および中間焼鈍を経て、表３に示すようなＡｌ６ＦｅおよびＡｌ３Ｆｅの存在比率を有する厚さ２０μｍのアルミニウム合金圧延箔（圧延箔）を製造した。Ａｌ６ＦｅおよびＡｌ３Ｆｅの強度は、前記Ｘ線回折強度から、ｄ＝０．４８９１ｎｍに相当するＡｌ６Ｆｅのピーク強度、ｄ＝０．２０９５ｎｍに相当するＡｌ３Ｆｅのピーク強度を測定することにより求めた。測定された面間隔値（ｄ）を表３に示す。なお、表２および表３において、試験材５（圧延箔Ｅ）は参考として示すものである。
【００１７】
製造されたアルミニウム合金箔を、５％塩酸および０．８％リン酸を含む水溶液（水溶液温度４５℃）中で、電流密度０．２Ａ／ｃｍ2 の交流電流を印加し、１００秒間エッチング処理した。
【００１８】
エッチング処理後のアルミニウム合金箔（試験材）の静電容量を、化成処理することなく測定した結果を表３に示す。表３にみられるように、本発明に従うアルミニウム合金箔はいずれも１３５μＦ／ｃｍ2 を越える静電容量を示し、電解エッチング性に優れていることが認められた。
【００１９】
【表１】
0004753327.tif 000002
【００２０】
【表２】
0004753327.tif 000003
【００２１】
【表３】
0004753327.tif 000004
【００２２】
比較例１
ＤＣ鋳造法により表４に示す組成を有するアルミニウム合金を造塊し、得られた鋳塊を、表５に示す条件による均質化処理、熱間圧延および中間焼鈍を経て、表６に示すようなＡｌ6 ＦｅおよびＡｌ3 Ｆｅの存在比率を有する厚さ２０μｍのアルミニウム合金圧延箔（圧延箔）を製造した。Ａｌ6 ＦｅおよびＡｌ3 Ｆｅの強度は、実施例１と同様にして求めた。測定された面間隔値（ｄ）を表６に示す。
【００２３】
製造されたアルミニウム合金箔を、実施例１と同じ方法によりエッチング処理し、エッチング処理後のアルミニウム合金箔（試験材）の静電容量を、化成処理することなく測定した。測定結果を表６に示す。表６に示すように、試験材Ｎｏ．６〜１０はいずれもＡｌ6 ＦｅおよびＡｌ3 Ｆｅの存在比率が本発明の範囲を外れているため、静電容量が劣っている。
【００２４】
【表４】
0004753327.tif 000005
【００２５】
【表５】
0004753327.tif 000006
【００２６】
【表６】
0004753327.tif 000007
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、エッチング性に優れ、エッチング処理により十分に表面積が拡大される電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔が提供される。