(57)【要約】【課題】Ｃｕ、Ｍｎレスの成分においても良好な強度と静電容量が確保される電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を提供する。【解決手段】電解コンデンサ電極用アルミニウム箔として、Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、Ｆｅ：０．０１〜０．３０％、Ｎｉ：０．００２１〜０．０５％、、Ｔｉ：０．００１６〜０．０５％、Ｂ：０．００３１〜０．０５％、Ｇａ：０．００５〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなり、かつ該不可避不純物中で、Ｃｕ：０．００５％以下、Ｍｎ：０．００５％以下に規制する。該アルミニウム箔の製造に際し、望ましくは、５５０℃以上で１時間以上加熱する均質化処理を施す。ＣｕやＭｎを添加することなくエッチング性を向上させることができ、高静電容量及び高信頼性を兼ね備えた電解コンデンサ電極が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、Ｆｅ：０．０１〜０．３０％、Ｎｉ：０．００２１〜０．０５％、Ｔｉ：０．００１６〜０．０５％、Ｂ：０．００３１〜０．０５％、Ｇａ：０．００５〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなり、かつ該不可避不純物中で、Ｃｕ：０．００５％以下、Ｍｎ：０．００５％以下に規制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。
【請求項２】
電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔を製造するに際し、請求項１に記載の組成を有するアルミニウム箔用の合金に５５０℃以上で１時間以上加熱する均質化処理を施す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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電解コンデンサの電極として用いる際にエッチングが施される電解コンデンサ電極用アルミニウム箔およびその製造方法に関するものであり、特に陰極用に好適である。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサの陰極に用いられるアルミニウム箔としては、コスト、強度面の優位性から低純度ＡｌベースにＭｎを添加した合金箔（例えば、特許文献１参照）が提案されている。また、電解コンデンサ電極用のアルミニウム箔は、エッチングによる粗面化処理によって表面積を増大させることで単位面積当たりの静電容量を増量させており、エッチング性に優れていることも重要である。従来、このようなエッチング性向上の点からアルミニウム箔成分としてＣｕを積極的に添加した合金箔（例えば、特許文献２）が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−０７６０５９号公報
【特許文献２】特開２００２−８０９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のＭｎ添加材では、比較的大きなＡｌ−Ｍｎ系の晶出物が形成し易く、粗大ピットを形成し、過溶解する。また、エッチング時にＭｎがエッチング液中に溶け込み、該エッチング液を廃液処理する際に環境問題を招くという問題がある。
Ｃｕ添加材は、Ｃｕの作用によってエッチング性を向上させるものの、多過ぎると、粗大なピットを形成し、過溶解を引き起こす。また、コンデンサに組み込んだ際に、短絡などの安全上（信頼性）の問題が発生したり、エッチング時に液中に溶解したＣｕが再析出し、それの除去の為に後処理が必要となるなどの問題が発生する。
【０００４】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、Ｍｎ、Ｃｕを添加することなく強度および優れたエッチング性を発揮する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔のうち請求項１記載の発明は、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、Ｆｅ：０．０１〜０．３０％、Ｎｉ：０．００２１〜０．０５％、Ｔｉ：０．００１６〜０．０５％、Ｂ：０．００３１〜０．０５％、Ｇａ：０．００５〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなり、かつ該不可避不純物中で、Ｃｕ：０．００５％以下、Ｍｎ：０．００５％以下に規制することを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法の発明は、電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔を製造するに際し、請求項１に記載の組成を有するアルミニウム箔用の合金に５５０℃以上で１時間以上加熱する均質化処理を施すことを特徴とする。
【０００７】
以下に、本発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔における成分および電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法における製造条件の既定理由について説明する。
【０００８】
Ｓｉ：０．０１〜０．３０％
Ｓｉはエッチングの起点となる析出物を形成させる。ただし、０．０１％未満では、Ｓｉの絶対量が少なく、その作用が十分発揮されない。一方、０．３０％を越えると、析出が進行し、過溶解となり、エッテング形態が不均一になり、静電容量が低下する。このため、Ｓｉ含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で、Ｓｉ含有量の下限を０．０２％、上限を０．１５％とするのが望ましい。
【０００９】
Ｆｅ：０．０１〜０．３０％
Ｆｅはエッチングの起点となる析出物を形成させ、また、強度を高める作用がある。ただし、０．０１％未満ではＦｅ絶対量が少なく、その作用が十分発揮されない。一方、０．３０％を越えると析出が進行し、過溶解となり、エッチング形態が不均一になり、静電容量が低下する。このため、Ｆｅ含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で、Ｆｅ含有量の下限を０．０２％、上限を０．１５％とするのが望ましい。
【００１０】
Ｎｉ：０．００２１〜０．０５％
ＮｉはＡｌ−（Ｎｉ、Ｆｅ）系の析出物を形成する。これらは、電位的に貴であり、バルクとの間で局部電池反応を起こし、エッチング性を向上させる。ただし、０．００２１％未満では十分な数のＡｌ−（Ｎｉ、Ｆｅ）系の析出物が得られなく、分散が不十分の為、不均一なエッチング形態となる。一方、０．０５％を越えると、大きな析出物が形成され易くなり、エッチングにより粗大なピットが発生し、好ましくない。このため、Ｎｉ含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で、Ｎｉ含有量の下限を０．００５１％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
【００１１】
Ｃｕ：０．００５％以下  
Ｃｕは含有量の増加と共に粗大なピットが形成され易くなり、過溶解を引き起こす。また、コンデンサに組み込まれた際に、漏れ電流の原因となり、短絡による爆発の危険性がある（安全上の問題）。また、エッチングの進行と共に、一度溶解したＣｕが箔に再析出する為、特殊な後処理が必要となる。これらの問題を回避するため、０．００５％以下に規制する。なお、同様の理由でさらに０．００３％以下とするのが望ましい。
【００１２】
Ｍｎ：０．００５％以下  
Ｍｎは０．００５％超だと、比較的大きなＡｌ−Ｍｎ系晶出物が生じ易く、粗大ピット、過溶解を生じる。さらに、エッチング時に液中に溶出し、廃液処理上の問題が生じるので、０．００５％以下に規制する。なお、同様の理由でさらに０．００３％以下とするのが望ましい。
【００１３】
Ｔｉ：０．００１６〜０．０５％
Ｔｉは組織を微細かつ均一にする作用があり、これによりＮｉの均一溶解性を高める作用がある。ただし、０．００１６％未満では前記効果が不十分である。一方、０．０５％を越えると溶解性が高くなり、過度に表面溶解が進行する為、好ましくない。このため、Ｔｉ含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で、Ｔｉ含有量の下限を０．００５０％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
【００１４】
Ｂ：０．００３１〜０．０５％
ＢはＴｉと作用し、微細化効果を高める。それによりＮｉの均一溶解性を高める作用がある。ただし、０．００３１％未満では効果が不十分である。一方、０．０５％を越えると溶解性が高くなり、過度に表面溶解が進行するため好ましくない。このため、Ｂ含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で、Ｂ含有量の下限を０．００５０％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
【００１５】
Ｇａ：０．００５〜０．０５％
Ｇａは表面へ濃縮し易く、表面の溶解性を高めてエッチング性を向上させる作用がある。ただし、０．００５％未満では、効果不十分であり、０．００５％超では、過溶解となるので、Ｇａ含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で、Ｇａ含有量の下限を０．００８％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
【００１６】
均質化処理：５５０℃以上、１時間以上
本発明では、アルミニウム箔の製造に際し、該箔の原料となるアルミニウム合金に対し均質化処理を行う。該均質化処理により、Ａｌ−（Ｎｉ、Ｆｅ）系の析出物を均一に分散させることができ、エッチング性の向上を確実なものとする。該均質化処理において、加熱温度が５５０℃未満または加熱時間が１時間未満であると、Ａｌ−（Ｎｉ、Ｆｅ）系析出物の析出が不十分となるため、均質化条件を上記の通り定める。なお、同様の理由で  ５７０℃以上、４時間以上の条件とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔によれば、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、Ｆｅ：０．０１〜０．３０％、Ｎｉ：０．００２１〜０．０５％、Ｔｉ：０．００１６〜０．０５％、Ｂ：０．００３１〜０．０５％、Ｇａ：０．００５〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなり、かつ該不可避不純物中で、Ｃｕ：０．００５％以下、Ｍｎ：０．００５％以下に規制するので、ＣｕやＭｎを添加することなく、エッチング性を向上させることができ、電極として用いた際に高静電容量及び高信頼性を兼ね備えた特性を発揮する電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を提供することができる。また、本発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、特に化学溶解性が高く、無電解条件でも電解エッチングと同様のエッチング形態を発現することが可能である。
【００１８】
さらに、本発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法は、電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔を製造するに際し、請求項１に記載の組成を有するアルミニウム箔用の合金に５５０℃以上で１時間以上加熱する均質化処理を施すので、析出物が均一に分散されてエッチング性が向上する効果があり、アルミニウム箔を電極として用いた際の単位面積当たりの静電容量をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
本発明の合金組成に調整したアルミニウム合金は、半連続鋳造などによる常法により溶製することができ、本発明としては特にその方法が特定されるものではない。得られた合金鋳塊は、本発明の製造方法にしたがって、５５０℃以上、１時間以上の均質化処理を行うのが望ましい。該均質化処理は、適宜の加熱炉などを用いて行うことができ、加熱方法、加熱手段が特に限定されるものではない。均質化処理後のアルミニウム合金に対しては、常法により熱間圧延、冷間圧延を行うことができる。熱間圧延前には、アルミニウム合金に対し均熱することもできる。また、冷間圧延に際し、中間焼鈍を行うことも可能である。該中間焼鈍の条件が限定されるものではないが、例えば３００〜５００℃で１〜２４時間の条件で行うことができる。
【００２０】
上記冷間圧延によって、例えば数十μｍから１００μｍ程度のアルミニウム箔を得ることができるが、本発明としてはアルミニウム箔の厚さが特に限定されるものではない。
【００２１】
上記各工程を経て得られたアルミニウム箔には、その後、エッチング処理がなされる。該エッチング工程は塩酸を主体とする電解液や塩酸を含まない電解液を用いた電解エッチングや無電解エッチングにより行うことができる。
エッチング処理においては、ピットが高密度で形成され、高い粗面化率が得られる。この箔を化成処理し、必要な耐電圧を得た後、常法により電解コンデンサに電極として組み込むことにより静電容量の高いコンデンサが得られる。本発明としては化成処理の方法が特に限定されるものではない。
【００２２】
本発明は電解コンデンサの陰極として使用するのが好適であるが、本発明としてはこれに限定されるものではなく、例えば化成電圧の低い電解コンデンサの陽極としても使用することができる。
【実施例１】
【００２３】
次に、本発明の実施例を説明する。
表１に示す組成（残部Ａｌおよびその他の不純物）で常法によりアルミニウム合金鋳塊を溶製し、該アルミニウム合金鋳塊に対し、表１に示す条件で均質化処理を行った。一部では、該均質化処理を省略した。該鋳塊を熱間圧延で板厚７ｍｍに仕上げた後、冷間圧延を行い、４００℃×４時間の条件で中間焼鈍を行った。その後、最終板厚５０μｍに冷間圧延をして供試材を得た。
【００２４】
上記供試材を、
第１段階：６Ｍ−ＨＣｌ＋０．５Ｍ−Ｈ３ＰＯ４、５０℃×６０ｓｅｃ
第２段階：２Ｍ−ＨＣｌ＋１．５Ｍ−Ｈ３ＰＯ４、４０℃×１８０ｓｅｃ
の条件でエッチング処理した後、８５℃のアジピン酸アンモニウム溶液中で３Ｖ化成後、静電容量を測定した。静電容量は、供試材Ｎｏ．１の静電容量を１００とした相対評価により行った。また、強度の指標として最終冷延後の引張強さを測定し、供試材Ｎｏ．１の引張強さを１００としたときの相対比較で表わした。これらの結果を表１に示した。
表１から明らかなように、本発明の供試材では、Ｃｕ、Ｍｎを積極的に添加することなく高い強度と静電容量が得られており、均質化処理を行うことによって静電容量のさらなる向上が確認された。
【００２５】
【表１】
2007197792.tif 000002