コンデンサ陰極用箔およびその製造方法
【課題】高い静電容量と高い強度をともに確保することが可能なコンデンサ陰極用箔とその製造方法を提供する。
【解決手段】コンデンサ陰極用箔は、アルミニウム箔と、このアルミニウム箔の表面上に形成された炭素含有層とを備える。アルミニウム箔と炭素含有層との間には、アルミニウムと炭素を含む介在層が形成されている。炭素含有層は、アルミニウム箔の表面から外側に延びるように形成されている。介在層は、アルミニウム箔の表面の少なくとも一部の領域に形成された、アルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分を構成する。炭素含有層は、第１の表面部分から外側に向かって延びるように形成された第２の表面部分を構成する。
【解決手段】コンデンサ陰極用箔は、アルミニウム箔と、このアルミニウム箔の表面上に形成された炭素含有層とを備える。アルミニウム箔と炭素含有層との間には、アルミニウムと炭素を含む介在層が形成されている。炭素含有層は、アルミニウム箔の表面から外側に延びるように形成されている。介在層は、アルミニウム箔の表面の少なくとも一部の領域に形成された、アルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分を構成する。炭素含有層は、第１の表面部分から外側に向かって延びるように形成された第２の表面部分を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンデンサ陰極用箔およびその製造方法に関し、特定的にはアルミニウム箔を基材として用いるコンデンサ陰極用箔およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサは二つの電極、すなわち陽極と陰極とを備えている。陽極材料としては、表面に絶縁酸化被膜を生成することが可能なアルミニウム、タンタル等の弁金属が用いられる。陰極材料としては、電解液、無機半導体、有機導電性物質または金属薄膜のいずれかが用いられる。陰極材料が電解液の場合には、陰極端子として表面積を拡大したアルミニウム箔が使用されることが多い。この種のアルミニウム箔は電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔と呼ばれている。コンデンサの静電容量を増加させるために陰極用アルミニウム箔の表面積が拡大される。
【０００３】
ところで、コンデンサの製造工程においては、コイル状で巻取られた形態で供給される陰極用アルミニウム箔を所定の幅に切断する工程、その切断されたスリットコイル状の陰極用アルミニウム箔をさらに巻取る工程、最終的に筒状のコンデンサを構成するために陰極用アルミニウム箔を巻取る工程または積層型のコンデンサを構成するために陰極用アルミニウム箔を切断する工程等が行なわれる。
【０００４】
これらの工程における生産性を向上させるためには陰極用アルミニウム箔の巻取り速度を高めることが要求される。この要求に応えるために、陰極用アルミニウム箔の機械的強度、すなわち陰極用アルミニウム箔の引張強度を向上させることが必要になる。
【０００５】
このように、陰極用アルミニウム箔には、要求特性として高い静電容量とともに高い引張強度も求められる。
【０００６】
陰極用アルミニウム箔の静電容量を増大させるためには、エッチングによってアルミニウム箔の表面積を拡大させる方法が一般的に採用される。ところが、エッチング処理を行なうと、アルミニウム箔の引張強度は著しく低下する。
【０００７】
近年、電気機器の小型化に伴い、コンデンサをより小さくすることが求められている。コンデンサを小さくするためには、陰極用アルミニウム箔の厚みをより薄くする必要がある。アルミニウム箔の厚みが薄くなれば、アルミニウム箔の強度も相対的に低下する。
【０００８】
また、コンデンサ陰極用アルミニウム箔は、アルミニウム箔の表面積を拡大させるためのエッチング時の反応を制御するために、通常、アルミニウムの純度が９９．０〜９９．９５質量％程度のものが用いられている。なお、ここでいうアルミニウムの純度（ベース純度）とは、アルミニウム箔中に含まれる不純物元素のうち、鉄、ケイ素、銅の主要三元素の含有量を１００％から差引いた値をいう。
【０００９】
そこで、たとえば、特開平５−２４７６０９号公報（特許文献１）には、電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の静電容量と強度を向上させるための製造方法が提案されている。その電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の製造方法は、アルミニウムの純度が９９．８％以上であり、不純物元素として、ＦｅおよびＳｉをそれぞれ０．０５％以下、Ｃｕを０．００５％以下に抑制し、かつ、Ｍｇ含有量とＺｎ含有量を所定の式を満足するように成分調整されている化学成分を有するアルミニウムについて、均熱処理を５４０℃以下で行ない、熱間圧延後、巻き取り温度が３００℃以下で終了し、さらに最終冷間圧延を加工率９５％以上で行なって製品箔厚にするものである。このアルミニウム箔をエッチングして表面積を拡大させる。
【００１０】
しかしながら、上記の特開平５−２４７６０９号公報（特許文献１）に開示された製造方法を用いても、コンデンサ陰極用アルミニウム箔の要求特性として引張強度を低下させずに静電容量を向上させるには限度があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−２４７６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明の目的は、高い静電容量と高い強度をともに確保することが可能なコンデンサ陰極用箔とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、背景技術の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム箔に特定の処理を施すことによって、上記の目的を達成できるコンデンサ陰極用箔を得ることができることを見出した。このような発明者の知見に基づいて本発明はなされたものである。
【００１４】
この発明に従ったコンデンサ陰極用箔は、アルミニウム箔と、このアルミニウム箔の表面上に形成された炭素含有層とを備える。アルミニウム箔と炭素含有層との間には、アルミニウムと炭素を含む介在層が形成されている。
【００１５】
この発明のコンデンサ陰極用箔においては、炭素含有層がアルミニウム箔の強度を低下させることなく、アルミニウム箔の表面積を拡大または増大させる作用をする。これにより、コンデンサ陰極用箔の静電容量が増大する。また、アルミニウム箔と炭素含有層との間にはアルミニウムと炭素を含む介在層が形成されているので、この介在層が、アルミニウム箔の表面積を増大させる炭素含有層との間の密着性を高める作用をする。これにより、所定の静電容量と強度とを確保することができる。
【００１６】
また、この発明のコンデンサ陰極用箔において、炭素含有層は、アルミニウム箔の表面から外側に延びるように形成されている。このようにすることにより、炭素含有層がアルミニウム箔の表面積を拡大または増大させる作用をより効果的に発揮する。
【００１７】
さらに、この発明のコンデンサ陰極用箔において、介在層は、アルミニウム箔の表面の少なくとも一部の領域に形成された、アルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分を構成する。炭素含有層は、第１の表面部分から外側に向かって延びるように形成された第２の表面部分を構成する。
【００１８】
このように構成することにより、第２の表面部分がアルミニウム箔の強度を低下させることなく、アルミニウム箔の表面積を増大させる作用をする。これにより、コンデンサ陰極用箔の静電容量が増大する。また、アルミニウム箔と第２の表面部分との間にはアルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分が形成されているので、この第１の部分が、アルミニウム箔の表面積を増大させる第２の表面部分との間の密着性を高める作用をする。これにより、所定の静電容量と強度とを確保することができる。
【００１９】
この発明に従ったコンデンサ陰極用箔において、好ましくは、炭素含有層は、アルミニウムと炭素を含む介在物を内部に含む。
【００２０】
炭素含有層が薄い場合は、上記の介在層の存在のみによって、アルミニウム箔と炭素含有層との密着性を高めることができる。しかし、炭素含有層が厚い場合は、炭素含有層の内部で剥離が生じ、所定の静電容量が得られない可能性がある。この場合、炭素含有層の内部にアルミニウムと炭素を含む介在物を形成することによって、炭素含有層内での密着性を高めることができ、所定の静電容量を確保することができる。
【００２１】
この発明に従ったコンデンサ陰極用箔の製造方法は、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置する工程と、このアルミニウム箔を加熱する工程とを備える。
【００２２】
この発明の製造方法では、炭化水素含有物質を含む空間に配置したアルミニウム箔を加熱することにより、アルミニウム箔の表面に、アルミニウムと炭素を含む介在物を形成するとともに、アルミニウム箔の表面積を増大させる作用をする炭素含有層を容易に形成することができる。
【００２３】
また、この発明に従ったコンデンサ陰極用箔の製造方法においては、アルミニウム箔を配置する工程は、炭素含有物質およびアルミニウム粉末からなる群より選ばれた少なくとも１種をアルミニウム箔の表面に付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置することを含む。
【００２４】
炭化水素含有物質を含む空間に配置したアルミニウム箔を加熱することにより、従来よりも高い静電容量と高い強度をともに備えたコンデンサ陰極用箔を得ることができる。しかし、さらに飛躍的に高い静電容量を備えたコンデンサ陰極用箔を得る場合、炭素含有物質およびアルミニウム粉末からなる群より選ばれた少なくとも１種をアルミニウム箔の表面に付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置し、加熱する。
【００２５】
この発明に従ったコンデンサ陰極用箔の製造方法においては、アルミニウム箔を加熱する工程は、４５０℃以上６６０℃未満の温度範囲で行なうのが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、この発明によれば、高い静電容量と高い強度をともに確保することが可能なコンデンサ陰極用箔を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１の試料の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図２】実施例３の試料の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図３】実施例６の試料の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明者は、アルミニウムを炭化水素含有物質の存在下で加熱すると、第１の表面部分としてアルミニウムの表面近傍下に炭化アルミニウムの結晶が形成され、この炭化アルミニウムの結晶からアルミニウム表面の外側に向かって延びるように第２の表面部分が高密度で形成されることを見出した。また、形成された第２の表面部分は、互いに強固に結合することにより、または、別の炭素含有物質と強固に結合することにより、より表面積の高いアルミニウム箔を形成する性質も併せ持つことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２９】
アルミニウムは、板状、箔状、粉状のいずれの形態でも上記の効果を発揮するが、コンデンサ陰極用としては箔状のものを用いる。
【００３０】
この発明の一つの実施の形態における第２の表面部分はアルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分から外側に向かって延び、好ましくはフィラメント状、繊維状またはサボテン状の形態で存在して大きい表面積を有するため、アルミニウム箔の表面積を増大させる作用をする。その結果、コンデンサ陰極用箔の静電容量が増大する。
【００３１】
この発明の一つの実施の形態においては、アルミニウム箔と第２の表面部分との間には炭化アルミニウムの結晶を含む第１の表面部分が形成されているので、この第１の部分が、アルミニウム箔の表面積を増大させる第２の表面部分との間の密着性を高める作用をする。これにより、所定の静電容量と強度とを確保することができる。
【００３２】
また、この発明の一つの実施の形態においては、第２の表面部分は互いに強固に結合するので、アルミニウム粉末を利用して、より表面積の高いアルミニウム箔を得ることができる。
【００３３】
さらに、この発明の一つの実施の形態においては、第２の表面部分はそれ自身とは別の炭素含有物質を強固に結合するので、活性炭などの表面積の大きい炭素含有物質を利用して、より表面積の高いアルミニウム箔を得ることができる。
【００３４】
この発明の一つの実施の形態においては、第２の表面部分は互いに強固に結合し、または、別の炭素含有物質と強固に結合するので、アルミニウム粉末と炭素含有物質を利用して、より表面積の高いアルミニウム箔を得ることができる。
【００３５】
本発明のコンデンサ陰極用箔は、エッチング処理によって表面積を増大または拡大させる手法を採用しないので、エッチング液との反応性を制御するためにアルミニウム箔の純度を９９．０〜９９．９５質量％程度に限定する必要がない。アルミニウム箔の厚みは、要求特性としての強度とコンデンサの小型化の必要性とから適宜決めればよいが、通常は１〜２００μｍ程度のものを用いればよい。
【００３６】
本発明のコンデンサ陰極用箔の製造方法の一つの実施の形態では、用いられる炭化水素含有物質の種類は特に限定されない。炭化水素含有物質の種類としては、たとえば、メタン、エタン、プロパン、ｎ‐ブタン、イソブタンおよびペンタン等のパラフィン系炭化水素、エチレン、プロピレン、ブテンおよびブタジエン等のオレフィン系炭化水素、アセチレン等のアセチレン系炭化水素等、またはこれらの炭化水素の誘導体が挙げられる。これらの炭化水素の中でも、メタン、エタン、プロパン等のパラフィン系炭化水素は、アルミニウム箔を加熱する工程においてガス状になるので好ましい。さらに好ましいのは、メタン、エタンおよびプロパンのうち、いずれか一種の炭化水素である。最も好ましい炭化水素はメタンである。
【００３７】
また、炭化水素含有物質は、本発明の製造方法において固体、液体、気体等のいずれの状態で用いてもよい。炭化水素含有物質は、アルミニウム箔が存在する空間に存在するようにすればよく、アルミニウム箔を配置する空間にどのような方法で導入してもよい。たとえば、炭化水素含有物質がガス状である場合（メタン、エタン、プロパン等）には、アルミニウム箔の加熱処理が行なわれる密閉空間中に炭化水素含有物質を単独または不活性ガスとともに充填すればよい。また、炭化水素含有物質が固体または液体である場合には、その密閉空間中で気化するように炭化水素含有物質を単独または不活性ガスとともに充填してもよい。
【００３８】
アルミニウム箔を加熱する工程において、加熱雰囲気の圧力は特に限定されず、常圧、減圧または加圧下であってもよい。また、圧力の調整は、ある一定の加熱温度に保持している間、ある一定の加熱温度までの昇温中、または、ある一定の加熱温度から降温中のいずれの時点で行なってもよい。
【００３９】
アルミニウム箔を配置する空間に導入される炭化水素含有物質の重量比率は、特に限定されないが、通常はアルミニウム箔１００重量部に対して炭素換算値で０．１重量部以上５０重量部以下の範囲内にするのが好ましく、特に０．５重量部以上３０重量部以下の範囲内にするのが好ましい。
【００４０】
アルミニウム箔を加熱する工程において、加熱温度は、加熱対象物であるアルミニウム箔の組成等に応じて適宜設定すればよいが、通常は４５０℃以上６６０℃未満の範囲内が好ましく、５００℃以上６３０℃以下の範囲内で行なうのがより好ましく、５７０℃以上６３０℃以下の範囲内で行なうのがさらに好ましい。ただし、本発明の製造方法において、４５０℃未満の温度でアルミニウム箔を加熱することを排除するものではなく、少なくとも３００℃を超える温度でアルミニウム箔を加熱すればよい。
【００４１】
加熱時間は、加熱温度等にもよるが、一般的には１時間以上１００時間以下の範囲内である。
【００４２】
昇温および降温工程も含め、加熱温度が４００℃以上になる場合は、加熱雰囲気中の酸素濃度を１．０体積％以下とするのが好ましい。加熱温度が４００℃以上で加熱雰囲気中の酸素濃度が１．０体積％を超えると、アルミニウム箔の表面の熱酸化被膜が肥大し、アルミニウム箔の表面における界面電気抵抗が増大するおそれがある。
【００４３】
また、加熱処理の前にアルミニウム箔の表面を粗面化してもよい。粗面化方法は、特に限定されず、洗浄、エッチング、ブラスト等の公知の技術を用いることができる。
【００４４】
なお、加熱処理の後にコンデンサ陰極用アルミニウム箔を圧延して所望の厚さおよび硬さに調整してもよい。
【００４５】
本発明の製造方法を用いることによって、アルミニウム箔の表面積をさらに増大または拡大させるためには、アルミニウム箔の表面に炭素含有物質またはアルミニウム粉末の少なくともいずれか一種を付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置する工程が採用される。このとき、アルミニウム箔の表面に形成される第２の表面部分は、アルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分から外側に向かって延び、好ましくはフィラメント状、繊維状またはサボテン状の形態で存在する部分と、この部分の上に付着している多数個の粒子部分とから構成される。
【００４６】
この場合、炭素含有物質としては、活性炭素繊維、活性炭クロス、活性炭フェルト、活性炭粉末、墨汁、カーボンブラックまたはグラファイト等のいずれを用いてもよい。炭素含有物質の付着方法は、バインダー、溶剤または水等を用いて、スラリー状、液体状または固体状等に上記の炭素含有物質を調製したものを、塗布、ディッピングまたは熱圧着等によってアルミニウム箔の表面上に付着させればよい。炭素含有物質をアルミニウム箔の表面上に付着させた後、２０℃以上３００℃以下の範囲内の温度で乾燥させてもよい。
【００４７】
また、アルミニウム箔の表面に炭素含有物質を付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置する工程を採用し、その後、付着させた炭素含有物質の表面積をさらに高めるための賦活処理を施してもよい。賦活処理は、５０℃以上６００℃以下の範囲内の温度で、好ましくは２００℃以上５００℃以下の範囲内の温度で、酸素を２〜５０体積％含む空間にアルミニウム箔を配置すればよい。賦活処理時間は、温度にもよるが、一般に１０秒間以上１００時間以下の範囲内であればよく、賦活処理を繰り返し行なってもよい。
【００４８】
また、アルミニウム粉末としては、不定形状、球状、偏平状のアルミニウム粉末またはアルミニウムペ−ストのいずれを用いてもよい。アルミニウム粉末の付着方法は、バインダー、溶剤等を用いて、スラリー状、液体状または固体状等に上記のアルミニウム粉末を調製したものを、塗布、ディッピングまたは熱圧着等によってアルミニウム箔の表面上に付着させればよい。
【実施例】
【００４９】
以下の実施例１〜１０と従来例に従ってコンデンサ陰極用箔を作製した。なお、実施例１〜１０と比較するためにコンデンサ陰極用箔の参考例も作製した。
【００５０】
（実施例１）
厚みが３０μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ１０５０−Ｈ１８）を、アセチレンガス雰囲気中にて温度５９０℃で１０時間保持した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料の表面を観察したところ、炭素含有層として、約１０００ｎｍの長さで繊維状またはフィラメント状の形態でアルミニウム箔の表面から外側に延びている部分の存在を確認した。この走査電子顕微鏡写真を図１に示す。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にて炭化アルミニウムの存在を確認した。
【００５１】
（実施例２）
平均粒径が０．５μｍのカーボンブラック２重量部を、塩化ビニル系バインダー１重量部と混合し、溶剤（トルエン）に分散させて固形分３０％の塗工液を得た。この塗工液を、厚みが３０μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ１０５０−Ｈ１８）の両面に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の厚みは片面１μｍであった。このアルミニウム箔をメタンガス雰囲気中にて温度５９０℃で１０時間保持した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料の表面を観察したところ、約１０００ｎｍの長さで繊維状またはフィラメント状の形態でアルミニウム箔の表面から外側に延びている部分と、この部分の上に付着している粒径が約０．５μｍの多数個の粒子部分とから構成される炭素含有層の存在を確認した。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にて炭化アルミニウムの存在を確認した。
【００５２】
（実施例３）
平均粒径が１μｍのアルミニウム粉末２重量部を、塩化ビニル系バインダー１重量部と混合し、溶剤（トルエン）に分散させて固形分３０％の塗工液を得た。この塗工液を、厚みが１５μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ １Ｎ３０−Ｈ１８）の両面に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の厚みは片面２μｍであった。このアルミニウム箔をメタンガス雰囲気中にて温度６２０℃で１０時間保持した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料表面を観察したところ、炭素含有層として、アルミニウム箔の表面上に付着している粒径が約１μｍの多数個の粒子部分から、約５０００ｎｍの長さでサボテン状の形態で外側に延びている部分の存在を確認した。この走査電子顕微鏡写真を図２に示す。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にて炭化アルミニウムの存在を確認した。
【００５３】
（実施例４〜１０）
平均粒径が０．１μｍのカーボンブラック２重量部と平均粒径が１μｍのアルミニウム粉末２重量部を、塩化ビニル系バインダー１重量部と混合し、溶剤（トルエン）に分散させて固形分３０％の塗工液を得た。この塗工液を、厚みが１２μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ３００３−Ｈ１８）の両面に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の厚みは片面４μｍであった。このアルミニウム箔を表１に示す条件で熱処理した。実施例８では、熱処理後に圧延ロールを用いて約２０％の圧下率で圧延加工をアルミニウム箔に施した。実施例１０では、熱処理後に空気中で３００℃２時間の賦活処理を施した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料表面を観察したところ、アルミニウム箔の表面上に付着している粒径が約１μｍの多数個の粒子部分から、サボテン状の形態で外側に延びている部分と、この部分の上に付着している粒径が約０．１μｍの多数個の粒子部分とから構成される炭素含有層の存在を確認した。実施例６の走査電子顕微鏡写真を図３に示す。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にて炭化アルミニウムの存在を確認した。
【００５４】
【表１】
【００５５】
（参考例）
平均粒径が０．１μｍのカーボンブラック２重量部と平均粒径が１μｍのアルミニウム粉末２重量部を、塩化ビニル系バインダー１重量部と混合し、溶剤（トルエン）に分散させて固形分３０％の塗工液を得た。この塗工液を、厚みが１２μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ３００３−Ｈ１８）の両面に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の厚みは片面４μｍであった。このアルミニウム箔をアルゴンガス中にて温度５００℃で乾燥した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料表面を観察したが、炭素含有層がアルミニウム箔の表面に付着して形成されておらず、塗膜が剥離して脱落している部分が見られ、繊維状、フィラメント状またはサボテン状の形態で表面から外側に延びている部分の存在は確認されなかった。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にても炭化アルミニウムの存在は確認されなかった。
【００５６】
（従来例）
厚みが４０μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ１０８０−Ｈ１８）に、塩酸１５％と硫酸０．５％を含む電解液中で温度５０℃、電流密度０．４Ａ／ｃｍ2の条件にて６０秒間交流エッチング処理を施した後、エッチング後のアルミニウム箔を水洗し、乾燥した。
【００５７】
上記の実施例１〜１０、参考例および従来例で得られた各試料の特性を次のようにして測定した。
【００５８】
（１）厚み
各試料の厚みを１００倍の光学顕微鏡断面写真において測定した。その測定結果を表２に示す。
【００５９】
（２）静電容量
各試料の静電容量は、ホウ酸アンモニウム水溶液（８ｇ／Ｌ）中で、ＬＣＲメータにより測定した。
【００６０】
（３）機械的強度
各試料の機械的強度は引張試験によって評価した。すなわち、インストロン型引張試験機を用い、幅１５ｍｍの試料を引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引張り、試料の厚みから引張強度を算出した。
【００６１】
このようにして測定された各試料の静電容量および引張強度を、従来例で得られた値を１００とした場合の指数で表わし、表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
これらの測定結果からわかるように、実施例１〜１０の試料は、表面積が拡大されているので従来例よりも高い静電容量を示すとともに、高い引張強度を示した。なお、参考例は従来例よりも高い引張強度を示すが、低い静電容量を示した。
【００６４】
以上に開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に従ったコンデンサ陰極用箔は、高い静電容量と高い強度をともに確保するのに適している。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンデンサ陰極用箔およびその製造方法に関し、特定的にはアルミニウム箔を基材として用いるコンデンサ陰極用箔およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサは二つの電極、すなわち陽極と陰極とを備えている。陽極材料としては、表面に絶縁酸化被膜を生成することが可能なアルミニウム、タンタル等の弁金属が用いられる。陰極材料としては、電解液、無機半導体、有機導電性物質または金属薄膜のいずれかが用いられる。陰極材料が電解液の場合には、陰極端子として表面積を拡大したアルミニウム箔が使用されることが多い。この種のアルミニウム箔は電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔と呼ばれている。コンデンサの静電容量を増加させるために陰極用アルミニウム箔の表面積が拡大される。
【０００３】
ところで、コンデンサの製造工程においては、コイル状で巻取られた形態で供給される陰極用アルミニウム箔を所定の幅に切断する工程、その切断されたスリットコイル状の陰極用アルミニウム箔をさらに巻取る工程、最終的に筒状のコンデンサを構成するために陰極用アルミニウム箔を巻取る工程または積層型のコンデンサを構成するために陰極用アルミニウム箔を切断する工程等が行なわれる。
【０００４】
これらの工程における生産性を向上させるためには陰極用アルミニウム箔の巻取り速度を高めることが要求される。この要求に応えるために、陰極用アルミニウム箔の機械的強度、すなわち陰極用アルミニウム箔の引張強度を向上させることが必要になる。
【０００５】
このように、陰極用アルミニウム箔には、要求特性として高い静電容量とともに高い引張強度も求められる。
【０００６】
陰極用アルミニウム箔の静電容量を増大させるためには、エッチングによってアルミニウム箔の表面積を拡大させる方法が一般的に採用される。ところが、エッチング処理を行なうと、アルミニウム箔の引張強度は著しく低下する。
【０００７】
近年、電気機器の小型化に伴い、コンデンサをより小さくすることが求められている。コンデンサを小さくするためには、陰極用アルミニウム箔の厚みをより薄くする必要がある。アルミニウム箔の厚みが薄くなれば、アルミニウム箔の強度も相対的に低下する。
【０００８】
また、コンデンサ陰極用アルミニウム箔は、アルミニウム箔の表面積を拡大させるためのエッチング時の反応を制御するために、通常、アルミニウムの純度が９９．０〜９９．９５質量％程度のものが用いられている。なお、ここでいうアルミニウムの純度（ベース純度）とは、アルミニウム箔中に含まれる不純物元素のうち、鉄、ケイ素、銅の主要三元素の含有量を１００％から差引いた値をいう。
【０００９】
そこで、たとえば、特開平５−２４７６０９号公報（特許文献１）には、電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の静電容量と強度を向上させるための製造方法が提案されている。その電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔の製造方法は、アルミニウムの純度が９９．８％以上であり、不純物元素として、ＦｅおよびＳｉをそれぞれ０．０５％以下、Ｃｕを０．００５％以下に抑制し、かつ、Ｍｇ含有量とＺｎ含有量を所定の式を満足するように成分調整されている化学成分を有するアルミニウムについて、均熱処理を５４０℃以下で行ない、熱間圧延後、巻き取り温度が３００℃以下で終了し、さらに最終冷間圧延を加工率９５％以上で行なって製品箔厚にするものである。このアルミニウム箔をエッチングして表面積を拡大させる。
【００１０】
しかしながら、上記の特開平５−２４７６０９号公報（特許文献１）に開示された製造方法を用いても、コンデンサ陰極用アルミニウム箔の要求特性として引張強度を低下させずに静電容量を向上させるには限度があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−２４７６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明の目的は、高い静電容量と高い強度をともに確保することが可能なコンデンサ陰極用箔とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、背景技術の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム箔に特定の処理を施すことによって、上記の目的を達成できるコンデンサ陰極用箔を得ることができることを見出した。このような発明者の知見に基づいて本発明はなされたものである。
【００１４】
この発明に従ったコンデンサ陰極用箔は、アルミニウム箔と、このアルミニウム箔の表面上に形成された炭素含有層とを備える。アルミニウム箔と炭素含有層との間には、アルミニウムと炭素を含む介在層が形成されている。
【００１５】
この発明のコンデンサ陰極用箔においては、炭素含有層がアルミニウム箔の強度を低下させることなく、アルミニウム箔の表面積を拡大または増大させる作用をする。これにより、コンデンサ陰極用箔の静電容量が増大する。また、アルミニウム箔と炭素含有層との間にはアルミニウムと炭素を含む介在層が形成されているので、この介在層が、アルミニウム箔の表面積を増大させる炭素含有層との間の密着性を高める作用をする。これにより、所定の静電容量と強度とを確保することができる。
【００１６】
また、この発明のコンデンサ陰極用箔において、炭素含有層は、アルミニウム箔の表面から外側に延びるように形成されている。このようにすることにより、炭素含有層がアルミニウム箔の表面積を拡大または増大させる作用をより効果的に発揮する。
【００１７】
さらに、この発明のコンデンサ陰極用箔において、介在層は、アルミニウム箔の表面の少なくとも一部の領域に形成された、アルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分を構成する。炭素含有層は、第１の表面部分から外側に向かって延びるように形成された第２の表面部分を構成する。
【００１８】
このように構成することにより、第２の表面部分がアルミニウム箔の強度を低下させることなく、アルミニウム箔の表面積を増大させる作用をする。これにより、コンデンサ陰極用箔の静電容量が増大する。また、アルミニウム箔と第２の表面部分との間にはアルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分が形成されているので、この第１の部分が、アルミニウム箔の表面積を増大させる第２の表面部分との間の密着性を高める作用をする。これにより、所定の静電容量と強度とを確保することができる。
【００１９】
この発明に従ったコンデンサ陰極用箔において、好ましくは、炭素含有層は、アルミニウムと炭素を含む介在物を内部に含む。
【００２０】
炭素含有層が薄い場合は、上記の介在層の存在のみによって、アルミニウム箔と炭素含有層との密着性を高めることができる。しかし、炭素含有層が厚い場合は、炭素含有層の内部で剥離が生じ、所定の静電容量が得られない可能性がある。この場合、炭素含有層の内部にアルミニウムと炭素を含む介在物を形成することによって、炭素含有層内での密着性を高めることができ、所定の静電容量を確保することができる。
【００２１】
この発明に従ったコンデンサ陰極用箔の製造方法は、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置する工程と、このアルミニウム箔を加熱する工程とを備える。
【００２２】
この発明の製造方法では、炭化水素含有物質を含む空間に配置したアルミニウム箔を加熱することにより、アルミニウム箔の表面に、アルミニウムと炭素を含む介在物を形成するとともに、アルミニウム箔の表面積を増大させる作用をする炭素含有層を容易に形成することができる。
【００２３】
また、この発明に従ったコンデンサ陰極用箔の製造方法においては、アルミニウム箔を配置する工程は、炭素含有物質およびアルミニウム粉末からなる群より選ばれた少なくとも１種をアルミニウム箔の表面に付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置することを含む。
【００２４】
炭化水素含有物質を含む空間に配置したアルミニウム箔を加熱することにより、従来よりも高い静電容量と高い強度をともに備えたコンデンサ陰極用箔を得ることができる。しかし、さらに飛躍的に高い静電容量を備えたコンデンサ陰極用箔を得る場合、炭素含有物質およびアルミニウム粉末からなる群より選ばれた少なくとも１種をアルミニウム箔の表面に付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置し、加熱する。
【００２５】
この発明に従ったコンデンサ陰極用箔の製造方法においては、アルミニウム箔を加熱する工程は、４５０℃以上６６０℃未満の温度範囲で行なうのが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、この発明によれば、高い静電容量と高い強度をともに確保することが可能なコンデンサ陰極用箔を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１の試料の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図２】実施例３の試料の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図３】実施例６の試料の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明者は、アルミニウムを炭化水素含有物質の存在下で加熱すると、第１の表面部分としてアルミニウムの表面近傍下に炭化アルミニウムの結晶が形成され、この炭化アルミニウムの結晶からアルミニウム表面の外側に向かって延びるように第２の表面部分が高密度で形成されることを見出した。また、形成された第２の表面部分は、互いに強固に結合することにより、または、別の炭素含有物質と強固に結合することにより、より表面積の高いアルミニウム箔を形成する性質も併せ持つことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２９】
アルミニウムは、板状、箔状、粉状のいずれの形態でも上記の効果を発揮するが、コンデンサ陰極用としては箔状のものを用いる。
【００３０】
この発明の一つの実施の形態における第２の表面部分はアルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分から外側に向かって延び、好ましくはフィラメント状、繊維状またはサボテン状の形態で存在して大きい表面積を有するため、アルミニウム箔の表面積を増大させる作用をする。その結果、コンデンサ陰極用箔の静電容量が増大する。
【００３１】
この発明の一つの実施の形態においては、アルミニウム箔と第２の表面部分との間には炭化アルミニウムの結晶を含む第１の表面部分が形成されているので、この第１の部分が、アルミニウム箔の表面積を増大させる第２の表面部分との間の密着性を高める作用をする。これにより、所定の静電容量と強度とを確保することができる。
【００３２】
また、この発明の一つの実施の形態においては、第２の表面部分は互いに強固に結合するので、アルミニウム粉末を利用して、より表面積の高いアルミニウム箔を得ることができる。
【００３３】
さらに、この発明の一つの実施の形態においては、第２の表面部分はそれ自身とは別の炭素含有物質を強固に結合するので、活性炭などの表面積の大きい炭素含有物質を利用して、より表面積の高いアルミニウム箔を得ることができる。
【００３４】
この発明の一つの実施の形態においては、第２の表面部分は互いに強固に結合し、または、別の炭素含有物質と強固に結合するので、アルミニウム粉末と炭素含有物質を利用して、より表面積の高いアルミニウム箔を得ることができる。
【００３５】
本発明のコンデンサ陰極用箔は、エッチング処理によって表面積を増大または拡大させる手法を採用しないので、エッチング液との反応性を制御するためにアルミニウム箔の純度を９９．０〜９９．９５質量％程度に限定する必要がない。アルミニウム箔の厚みは、要求特性としての強度とコンデンサの小型化の必要性とから適宜決めればよいが、通常は１〜２００μｍ程度のものを用いればよい。
【００３６】
本発明のコンデンサ陰極用箔の製造方法の一つの実施の形態では、用いられる炭化水素含有物質の種類は特に限定されない。炭化水素含有物質の種類としては、たとえば、メタン、エタン、プロパン、ｎ‐ブタン、イソブタンおよびペンタン等のパラフィン系炭化水素、エチレン、プロピレン、ブテンおよびブタジエン等のオレフィン系炭化水素、アセチレン等のアセチレン系炭化水素等、またはこれらの炭化水素の誘導体が挙げられる。これらの炭化水素の中でも、メタン、エタン、プロパン等のパラフィン系炭化水素は、アルミニウム箔を加熱する工程においてガス状になるので好ましい。さらに好ましいのは、メタン、エタンおよびプロパンのうち、いずれか一種の炭化水素である。最も好ましい炭化水素はメタンである。
【００３７】
また、炭化水素含有物質は、本発明の製造方法において固体、液体、気体等のいずれの状態で用いてもよい。炭化水素含有物質は、アルミニウム箔が存在する空間に存在するようにすればよく、アルミニウム箔を配置する空間にどのような方法で導入してもよい。たとえば、炭化水素含有物質がガス状である場合（メタン、エタン、プロパン等）には、アルミニウム箔の加熱処理が行なわれる密閉空間中に炭化水素含有物質を単独または不活性ガスとともに充填すればよい。また、炭化水素含有物質が固体または液体である場合には、その密閉空間中で気化するように炭化水素含有物質を単独または不活性ガスとともに充填してもよい。
【００３８】
アルミニウム箔を加熱する工程において、加熱雰囲気の圧力は特に限定されず、常圧、減圧または加圧下であってもよい。また、圧力の調整は、ある一定の加熱温度に保持している間、ある一定の加熱温度までの昇温中、または、ある一定の加熱温度から降温中のいずれの時点で行なってもよい。
【００３９】
アルミニウム箔を配置する空間に導入される炭化水素含有物質の重量比率は、特に限定されないが、通常はアルミニウム箔１００重量部に対して炭素換算値で０．１重量部以上５０重量部以下の範囲内にするのが好ましく、特に０．５重量部以上３０重量部以下の範囲内にするのが好ましい。
【００４０】
アルミニウム箔を加熱する工程において、加熱温度は、加熱対象物であるアルミニウム箔の組成等に応じて適宜設定すればよいが、通常は４５０℃以上６６０℃未満の範囲内が好ましく、５００℃以上６３０℃以下の範囲内で行なうのがより好ましく、５７０℃以上６３０℃以下の範囲内で行なうのがさらに好ましい。ただし、本発明の製造方法において、４５０℃未満の温度でアルミニウム箔を加熱することを排除するものではなく、少なくとも３００℃を超える温度でアルミニウム箔を加熱すればよい。
【００４１】
加熱時間は、加熱温度等にもよるが、一般的には１時間以上１００時間以下の範囲内である。
【００４２】
昇温および降温工程も含め、加熱温度が４００℃以上になる場合は、加熱雰囲気中の酸素濃度を１．０体積％以下とするのが好ましい。加熱温度が４００℃以上で加熱雰囲気中の酸素濃度が１．０体積％を超えると、アルミニウム箔の表面の熱酸化被膜が肥大し、アルミニウム箔の表面における界面電気抵抗が増大するおそれがある。
【００４３】
また、加熱処理の前にアルミニウム箔の表面を粗面化してもよい。粗面化方法は、特に限定されず、洗浄、エッチング、ブラスト等の公知の技術を用いることができる。
【００４４】
なお、加熱処理の後にコンデンサ陰極用アルミニウム箔を圧延して所望の厚さおよび硬さに調整してもよい。
【００４５】
本発明の製造方法を用いることによって、アルミニウム箔の表面積をさらに増大または拡大させるためには、アルミニウム箔の表面に炭素含有物質またはアルミニウム粉末の少なくともいずれか一種を付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置する工程が採用される。このとき、アルミニウム箔の表面に形成される第２の表面部分は、アルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分から外側に向かって延び、好ましくはフィラメント状、繊維状またはサボテン状の形態で存在する部分と、この部分の上に付着している多数個の粒子部分とから構成される。
【００４６】
この場合、炭素含有物質としては、活性炭素繊維、活性炭クロス、活性炭フェルト、活性炭粉末、墨汁、カーボンブラックまたはグラファイト等のいずれを用いてもよい。炭素含有物質の付着方法は、バインダー、溶剤または水等を用いて、スラリー状、液体状または固体状等に上記の炭素含有物質を調製したものを、塗布、ディッピングまたは熱圧着等によってアルミニウム箔の表面上に付着させればよい。炭素含有物質をアルミニウム箔の表面上に付着させた後、２０℃以上３００℃以下の範囲内の温度で乾燥させてもよい。
【００４７】
また、アルミニウム箔の表面に炭素含有物質を付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置する工程を採用し、その後、付着させた炭素含有物質の表面積をさらに高めるための賦活処理を施してもよい。賦活処理は、５０℃以上６００℃以下の範囲内の温度で、好ましくは２００℃以上５００℃以下の範囲内の温度で、酸素を２〜５０体積％含む空間にアルミニウム箔を配置すればよい。賦活処理時間は、温度にもよるが、一般に１０秒間以上１００時間以下の範囲内であればよく、賦活処理を繰り返し行なってもよい。
【００４８】
また、アルミニウム粉末としては、不定形状、球状、偏平状のアルミニウム粉末またはアルミニウムペ−ストのいずれを用いてもよい。アルミニウム粉末の付着方法は、バインダー、溶剤等を用いて、スラリー状、液体状または固体状等に上記のアルミニウム粉末を調製したものを、塗布、ディッピングまたは熱圧着等によってアルミニウム箔の表面上に付着させればよい。
【実施例】
【００４９】
以下の実施例１〜１０と従来例に従ってコンデンサ陰極用箔を作製した。なお、実施例１〜１０と比較するためにコンデンサ陰極用箔の参考例も作製した。
【００５０】
（実施例１）
厚みが３０μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ１０５０−Ｈ１８）を、アセチレンガス雰囲気中にて温度５９０℃で１０時間保持した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料の表面を観察したところ、炭素含有層として、約１０００ｎｍの長さで繊維状またはフィラメント状の形態でアルミニウム箔の表面から外側に延びている部分の存在を確認した。この走査電子顕微鏡写真を図１に示す。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にて炭化アルミニウムの存在を確認した。
【００５１】
（実施例２）
平均粒径が０．５μｍのカーボンブラック２重量部を、塩化ビニル系バインダー１重量部と混合し、溶剤（トルエン）に分散させて固形分３０％の塗工液を得た。この塗工液を、厚みが３０μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ１０５０−Ｈ１８）の両面に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の厚みは片面１μｍであった。このアルミニウム箔をメタンガス雰囲気中にて温度５９０℃で１０時間保持した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料の表面を観察したところ、約１０００ｎｍの長さで繊維状またはフィラメント状の形態でアルミニウム箔の表面から外側に延びている部分と、この部分の上に付着している粒径が約０．５μｍの多数個の粒子部分とから構成される炭素含有層の存在を確認した。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にて炭化アルミニウムの存在を確認した。
【００５２】
（実施例３）
平均粒径が１μｍのアルミニウム粉末２重量部を、塩化ビニル系バインダー１重量部と混合し、溶剤（トルエン）に分散させて固形分３０％の塗工液を得た。この塗工液を、厚みが１５μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ １Ｎ３０−Ｈ１８）の両面に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の厚みは片面２μｍであった。このアルミニウム箔をメタンガス雰囲気中にて温度６２０℃で１０時間保持した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料表面を観察したところ、炭素含有層として、アルミニウム箔の表面上に付着している粒径が約１μｍの多数個の粒子部分から、約５０００ｎｍの長さでサボテン状の形態で外側に延びている部分の存在を確認した。この走査電子顕微鏡写真を図２に示す。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にて炭化アルミニウムの存在を確認した。
【００５３】
（実施例４〜１０）
平均粒径が０．１μｍのカーボンブラック２重量部と平均粒径が１μｍのアルミニウム粉末２重量部を、塩化ビニル系バインダー１重量部と混合し、溶剤（トルエン）に分散させて固形分３０％の塗工液を得た。この塗工液を、厚みが１２μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ３００３−Ｈ１８）の両面に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の厚みは片面４μｍであった。このアルミニウム箔を表１に示す条件で熱処理した。実施例８では、熱処理後に圧延ロールを用いて約２０％の圧下率で圧延加工をアルミニウム箔に施した。実施例１０では、熱処理後に空気中で３００℃２時間の賦活処理を施した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料表面を観察したところ、アルミニウム箔の表面上に付着している粒径が約１μｍの多数個の粒子部分から、サボテン状の形態で外側に延びている部分と、この部分の上に付着している粒径が約０．１μｍの多数個の粒子部分とから構成される炭素含有層の存在を確認した。実施例６の走査電子顕微鏡写真を図３に示す。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にて炭化アルミニウムの存在を確認した。
【００５４】
【表１】
【００５５】
（参考例）
平均粒径が０．１μｍのカーボンブラック２重量部と平均粒径が１μｍのアルミニウム粉末２重量部を、塩化ビニル系バインダー１重量部と混合し、溶剤（トルエン）に分散させて固形分３０％の塗工液を得た。この塗工液を、厚みが１２μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ３００３−Ｈ１８）の両面に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の厚みは片面４μｍであった。このアルミニウム箔をアルゴンガス中にて温度５００℃で乾燥した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で試料表面を観察したが、炭素含有層がアルミニウム箔の表面に付着して形成されておらず、塗膜が剥離して脱落している部分が見られ、繊維状、フィラメント状またはサボテン状の形態で表面から外側に延びている部分の存在は確認されなかった。また、Ｘ線回折および電子エネルギー損失分光器（ＥＥＬＳ）にても炭化アルミニウムの存在は確認されなかった。
【００５６】
（従来例）
厚みが４０μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ１０８０−Ｈ１８）に、塩酸１５％と硫酸０．５％を含む電解液中で温度５０℃、電流密度０．４Ａ／ｃｍ2の条件にて６０秒間交流エッチング処理を施した後、エッチング後のアルミニウム箔を水洗し、乾燥した。
【００５７】
上記の実施例１〜１０、参考例および従来例で得られた各試料の特性を次のようにして測定した。
【００５８】
（１）厚み
各試料の厚みを１００倍の光学顕微鏡断面写真において測定した。その測定結果を表２に示す。
【００５９】
（２）静電容量
各試料の静電容量は、ホウ酸アンモニウム水溶液（８ｇ／Ｌ）中で、ＬＣＲメータにより測定した。
【００６０】
（３）機械的強度
各試料の機械的強度は引張試験によって評価した。すなわち、インストロン型引張試験機を用い、幅１５ｍｍの試料を引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引張り、試料の厚みから引張強度を算出した。
【００６１】
このようにして測定された各試料の静電容量および引張強度を、従来例で得られた値を１００とした場合の指数で表わし、表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
これらの測定結果からわかるように、実施例１〜１０の試料は、表面積が拡大されているので従来例よりも高い静電容量を示すとともに、高い引張強度を示した。なお、参考例は従来例よりも高い引張強度を示すが、低い静電容量を示した。
【００６４】
以上に開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に従ったコンデンサ陰極用箔は、高い静電容量と高い強度をともに確保するのに適している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム箔と、
前記アルミニウム箔の表面上に形成された炭素含有層とを備え、
前記アルミニウム箔と前記炭素含有層との間に形成された、アルミニウムと炭素を含む介在層をさらに備え、
前記炭素含有層は、前記アルミニウム箔の表面から外側に延びるように形成され、
前記介在層は、前記アルミニウム箔の表面の少なくとも一部の領域に形成された、アルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分を構成し、
前記炭素含有層は、前記第１の表面部分から外側に向かって延びるように形成された第２の表面部分を構成する、コンデンサ陰極用箔。
【請求項２】
前記炭素含有層は、アルミニウムと炭素を含む介在物を内部に含む、請求項１に記載のコンデンサ陰極用箔。
【請求項３】
炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置する工程と、
前記アルミニウム箔を加熱する工程とを備え、
前記アルミニウム箔を配置する工程は、炭素含有物質およびアルミニウム粉末からなる群より選ばれた少なくとも１種をアルミニウム箔の表面に付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置することを含む、コンデンサ陰極用箔の製造方法。
【請求項４】
前記アルミニウム箔を加熱する工程は、４５０℃以上６６０℃未満の温度範囲で行なう、請求項３に記載のコンデンサ陰極用箔の製造方法。
【請求項１】
アルミニウム箔と、
前記アルミニウム箔の表面上に形成された炭素含有層とを備え、
前記アルミニウム箔と前記炭素含有層との間に形成された、アルミニウムと炭素を含む介在層をさらに備え、
前記炭素含有層は、前記アルミニウム箔の表面から外側に延びるように形成され、
前記介在層は、前記アルミニウム箔の表面の少なくとも一部の領域に形成された、アルミニウムの炭化物を含む第１の表面部分を構成し、
前記炭素含有層は、前記第１の表面部分から外側に向かって延びるように形成された第２の表面部分を構成する、コンデンサ陰極用箔。
【請求項２】
前記炭素含有層は、アルミニウムと炭素を含む介在物を内部に含む、請求項１に記載のコンデンサ陰極用箔。
【請求項３】
炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置する工程と、
前記アルミニウム箔を加熱する工程とを備え、
前記アルミニウム箔を配置する工程は、炭素含有物質およびアルミニウム粉末からなる群より選ばれた少なくとも１種をアルミニウム箔の表面に付着させた後、炭化水素含有物質を含む空間にアルミニウム箔を配置することを含む、コンデンサ陰極用箔の製造方法。
【請求項４】
前記アルミニウム箔を加熱する工程は、４５０℃以上６６０℃未満の温度範囲で行なう、請求項３に記載のコンデンサ陰極用箔の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２１５８９（Ｐ２０１０−２１５８９Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４６０１３（Ｐ２００９−２４６０１３）
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【分割の表示】特願２００４−５７０１９２（Ｐ２００４−５７０１９２）の分割
【原出願日】平成１５年１１月２７日（２００３．１１．２７）
【出願人】（３９９０５４３２１）東洋アルミニウム株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【分割の表示】特願２００４−５７０１９２（Ｐ２００４−５７０１９２）の分割
【原出願日】平成１５年１１月２７日（２００３．１１．２７）
【出願人】（３９９０５４３２１）東洋アルミニウム株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
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