(57)【要約】  厚さが１０〜２００μｍである鋼層と、前記鋼層上のＡｌ含有金属層と、前記鋼層と前記Ａｌ含有金属層との界面に存在する複数の粒状合金と、を備える金属箔であって：前記Ａｌ含有金属層の表面の切断線を輪郭曲線とし、前記輪郭曲線を近似する直線を輪郭平均直線とするとき、前記輪郭曲線に前記輪郭平均直線からの距離が１０μｍ超となる極大点が存在せず；前記粒状合金の球相当直径をｘμｍ、前記Ａｌ含有金属層の厚さをＴμｍとしたとき、前記粒状合金がｘ≦０．５Ｔを満たす。
2012067143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが１０〜２００μｍである鋼層と、前記鋼層上のＡｌ含有金属層と、前記鋼層と前記Ａｌ含有金属層との界面に存在する複数の粒状合金と、を備える金属箔であって：
前記金属箔を圧延方向と直交する板幅方向が観察面となるように板厚方向に沿って平面切断した切断面に表れる、前記Ａｌ含有金属層の表面の切断線を輪郭曲線とし、前記輪郭曲線を近似する直線を輪郭平均直線とするとき、前記輪郭平均直線からの距離が１０μｍ超となる前記輪郭曲線の前記Ａｌ含有金属層の表面側に凸である極大点が存在せず；
前記複数の粒状合金のそれぞれの球相当直径をｘμｍ、前記Ａｌ含有金属層の厚さをＴμｍとしたとき、前記複数の粒状合金のうち、９５％以上が下記の式１を満たす；
ことを特徴とする太陽電池及び有機エレクトロルミネセンスの基材用金属箔。
ｘ≦０．５Ｔ  ・・・（式１）
【請求項２】
前記切断面に表れる、前記鋼層の界面の切断線を鋼層の界面曲線とし、前記界面曲線を近似する直線を界面平均直線とするとき、前記界面平均直線からの距離が０．５μｍ超となる前記界面曲線の極点の数が、前記界面平均直線上の基準長さ１００μｍあたり少なくとも１つ含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の金属箔。
【請求項３】
球相当直径が１．５μｍ以上である前記粒状合金間の平均間隔をｙμｍとしたとき、前記平均間隔ｙが１００μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の金属箔。
【請求項４】
前記複数の粒状合金の球相当直径の平均値をｘａｖｅμｍとしたとき、前記平均直径ｘａｖｅと前記平均間隔ｙとが、下記の式２及び式３を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の金属箔。
０．０６＜ｘａｖｅ２／ｙ                          （式２）
ｘａｖｅ＜ｙ                                    （式３）
【請求項５】
前記Ａｌ含有金属層の厚さが０．１〜３０μｍである
ことを特徴とする請求項１に記載の金属箔。
【請求項６】
前記Ａｌ含有金属層上に、さらに、厚さ０．０１〜０．０８μｍのＡｌＮ層、又は、厚さ０．０１〜５０μｍのＡｌ２Ｏ３層を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の金属箔。
【請求項７】
前記Ａｌ含有金属層上に、さらに、厚さ０．１〜８μｍのＣｒ層、又は、厚さ０．１〜８μｍのＮｉ層を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の金属箔。
【請求項８】
前記Ａｌ含有金属層上に、さらに、ゾルゲル層、及び、ラミネート層から選択される少なくとも１種の皮膜を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の金属箔。
【請求項９】
請求項１〜５の何れか１項に記載の金属箔を製造する方法であって：
鋼板を、２００〜５００μｍの厚さになるまで圧延する第１圧延処理と；
前記圧延処理後の前記鋼鈑を、６０〜１００質量％のＡｌ、０〜１５質量％のＳｉ、及び、０〜４０質量％のＣｕを含有させためっき浴を用いてめっきするめっき処理と；
前記めっき処理後の前記鋼鈑を、複数のバックアップロールを備えた圧延機を用いて、冷間で、合計圧下率が５０％以上となるように圧延する第２圧延処理と；
を有することを特徴とする太陽電池及び有機エレクトロルミネセンスの基材用金属箔の製造方法。
【請求項１０】
前記めっき処理の前記Ａｌ含有めっき浴が、Ａｌ：６８．２質量％、Ｓｉ：４．７質量％、Ｃｕ：２７．１質量％、又は、Ａｌ：６８質量％、Ｃｕ：３２質量％、という組成から各成分について±５質量％以内の範囲の組成を有する
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【請求項１１】
前記第２圧延処理が、少なくとも３パス以上の冷間での圧延であって、第１パスより第２パスの圧下率を高く、前記第２パスより第３パスの圧下率を低く、前記第３パス以降の圧下率を前記第３パスの圧下率より低くする
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【請求項１２】
前記第２圧延処理の圧延で、各パス間で鋼鈑の圧延方向を入れ替えるリバース圧延を行う
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【請求項１３】
前記第２圧延処理の圧延で、表面粗さがＲａ２００μｍ以下の鏡面状態である圧延ロールを用いる
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【請求項１４】
前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、表面粗さがＲａ１μｍ以下の鏡面状態である圧延ロールを用いてブライト仕上げ圧延するスキンパス圧延処理をさらに有する
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【請求項１５】
前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、アンモニア又はヒドラジンを１０体積％±２体積％含有する不活性ガス雰囲気内で、５００〜６００℃の温度範囲にて、１〜１０時間の加熱を行う加熱処理をさらに有する
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【請求項１６】
前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、硫酸アルマイト、しゅう酸アルマイト、又は、クロム酸アルマイトから選択される少なくとも１種を用いて、陽極酸化を行う陽極酸化処理をさらに有する
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【請求項１７】
前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、Ｃｒ層、又は、Ｎｉ層を形成させる電解めっき処理をさらに有する
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【請求項１８】
前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、ゾルゲル層、及び、ラミネート層から選択される少なくとも１種の皮膜を形成させる成膜処理をさらに有する
ことを特徴とする請求項９に記載の金属箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物系太陽電池、薄膜系太陽電池、それらを複数層積層させたハイブリッド型太陽電池、及び、有機エレクトロルミネセンス照明の基材として使用可能な金属箔及びその製造方法に関する。
本願は、２０１０年１１月１７日に、日本に出願された特願２０１０−２５７３２７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＩＧＳ（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｕｍ）、ＣＩＳ（Ｃｏｐｐｅｒ−  Ｉｎｄｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｕｍ，）、ＣｄＴｅ（Ｃａｄｍｉｕｍ−Ｔｅｌｌｕｒ）等の化合物系太陽電池、アモルファスＳｉ等の薄膜系太陽電池、それらを複数層積層させたハイブリッド型太陽電池、及び、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）照明には、ＣＩＧＳ層、ＣＩＳ層、ＣｄＴｅ層、アモルファスＳｉ層や有機ＥＬ層等を強度的に支える目的で、基材と呼ばれる土台が使用される。【０００３】
従来、上記基材として、特許文献１に記載のように、ガラス基材が使用されることが多かった。しかし、ガラスは割れやすいので、一定の強度を確保するため、厚膜化する必要があった。ガラスを厚膜化すると、太陽電池や、有機ＥＬ照明そのものが重くなってしまう。【０００４】
一方、近年、上記基材として、ガラス基材に代わって、割れにくく、そして、薄膜化に適している金属箔を使用することが試みられている。基材用である金属箔には、耐食性、表面平滑性、及び、弾塑性変形性の何れもが良好であることが要求される。【０００５】
上記耐食性は、基材として用いる金属箔が、屋外環境で２０年ともいわれる長期間曝されることを可能とするために必要とされる。【０００６】
上記表面平滑性は、基材表面に存在する突起状欠陥によって、基材上に積層される太陽電池層や有機ＥＬ層が、物理的な損傷を受けることを避けるために必要とされる。基材表面は、突起状欠陥を有さない平滑な表面であることが望まれる。【０００７】
上記弾塑性変形性は、硬質なガラス基材では不可能であった、基材用金属箔のロール形状への巻き取りを可能とするために必要とされる。その結果、Ｂａｔｃｈ処理による製造を、Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ処理による連続的な製造へ変更できれば、太陽電池や有機ＥＬの製造コストを大幅に低減できる。【０００８】
基材用金属箔として、一般的に、耐食性に優れるステンレス（ＳＵＳ）箔の使用が進められている。特許文献２に記載されるように、ＳＵＳ箔上に、更に有機被膜を形成した基材が使用されることもある。【０００９】
ＳＵＳ箔は、優れた耐食性を有しているため、基材用金属箔として用いられる。しかし、ＳＵＳ箔は、材料が高価であるという問題を有する。加えて、ＳＵＳ箔は、硬度が高く圧延が容易ではないので、製造コストが高くなるという問題も有している。そのため、ガラス基材と比べると、現状、その使用はさほど広まっていない。【００１０】
一方、普通鋼（炭素鋼）箔は、ＳＵＳよりも、材料自体が安価であり、そして、高い塑性変形能を有しているので、製造コストも大幅に低減することができる。しかし、普通鋼箔そのままでは、基材用金属箔として要求される、耐食性を満足できない。基材用金属箔に要求される上記特性を満足する普通鋼箔が利用可能となれば、太陽電池及び有機ＥＬの製造コストを大幅に低減することが可能となる。よって、現在、その開発が強く待望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】：日本国特開２００６−  ８０３７０号公報
【特許文献２】：日本国特開２００６−２９５０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の一実施態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、太陽電池や有機ＥＬの基材用金属箔として要求される耐食性、表面平滑性、及び、弾塑性変形性を同時に満足する安価な基材用金属箔及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】
【００１３】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）本発明の一態様にかかる基材用金属箔は、厚さが１０〜２００μｍである鋼層と、前記鋼層上のＡｌ含有金属層と、前記鋼層と前記Ａｌ含有金属層との界面に存在する複数の粒状合金と、を備える金属箔であって：前記金属箔を圧延方向と直交する板幅方向が観察面となるように板厚方向に沿って平面切断した切断面に表れる、前記Ａｌ含有金属層の表面の切断線を輪郭曲線とし、前記輪郭曲線を近似する直線を輪郭平均直線とするとき、前記輪郭平均直線からの距離が１０μｍ超となる前記輪郭曲線の前記Ａｌ含有金属層の表面側に凸である極大点が存在せず；前記複数の粒状合金のそれぞれの球相当直径をｘμｍ、前記Ａｌ含有金属層の厚さをＴμｍとしたとき、前記複数の粒状合金のうち、９５％以上が下記の式１を満たす。
ｘ≦０．５Ｔ  ・・・（式１）
（２）上記（１）に記載の基材用金属箔であって、前記切断面に表れる、前記鋼層の界面の切断線を鋼層の界面曲線とし、前記界面曲線を近似する直線を界面平均直線とするとき、前記界面平均直線からの距離が０．５μｍ超となる前記界面曲線の極点の数が、前記界面平均直線上の基準長さ１００μｍあたり少なくとも１つ含まれてもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載の基材用金属箔であって、球相当直径が１．５μｍ以上である前記粒状合金間の平均間隔をｙμｍとしたとき、前記平均間隔ｙが１００μｍ以下であってもよい。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の基材用金属箔であって、前記複数の粒状合金の球相当直径の平均値をｘａｖｅμｍとしたとき、前記平均直径ｘａｖｅと前記平均間隔ｙとが、下記の式２及び式３を満たしてもよい。
０．０６＜ｘａｖｅ２／ｙ                          （式２）
ｘａｖｅ＜ｙ                                    （式３）
（５）上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の基材用金属箔であって、前記Ａｌ含有金属層の厚さが０．１〜３０μｍであってもよい。
（６）上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の基材用金属箔であって、前記Ａｌ含有金属層上に、さらに、厚さ０．０１〜０．０８μｍのＡｌＮ層、又は、厚さ０．０１〜５０μｍのＡｌ２Ｏ３層を有してもよい。
（７）上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の基材用金属箔であって、前記Ａｌ含有金属層上に、さらに、厚さ０．１〜８μｍのＣｒ層、又は、厚さ０．１〜８μｍのＮｉ層を有してもよい。
（８）上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の基材用金属箔であって、前記Ａｌ含有金属層上に、さらに、ゾルゲル層、及び、ラミネート層から選択される少なくとも１種の皮膜を有してもよい。
（９）本発明の一態様にかかる基材用金属箔の製造方法は、上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の金属箔を製造する方法であって：鋼板を、２００〜５００μｍの厚さになるまで圧延する第１圧延処理と；前記圧延処理後の前記鋼鈑を、６０〜１００質量％のＡｌ、０〜１５質量％のＳｉ、及び、０〜４０質量％のＣｕを含有させためっき浴を用いてめっきするめっき処理と；前記めっき処理後の前記鋼鈑を、複数のバックアップロールを備えた圧延機を用いて、冷間で、合計圧下率が５０％以上となるように圧延する第２圧延処理とを有する。
（１０）上記（９）に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記めっき処理の前記Ａｌ含有めっき浴が、Ａｌ：６８．２質量％、Ｓｉ：４．７質量％、Ｃｕ：２７．１質量％、又は、Ａｌ：６８質量％、Ｃｕ：３２質量％、という組成から各成分について±５質量％以内の範囲の組成を有してもよい。
（１１）上記（９）又は（１０）に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記第２圧延処理が、少なくとも３パス以上の冷間での圧延であって、第１パスより第２パスの圧下率を高く、前記第２パスより第３パスの圧下率を低く、前記第３パス以降の圧下率を前記第３パスの圧下率より低くしてもよい。
（１２）上記（９）〜（１１）のいずれか一項に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記第２圧延処理の圧延で、各パス間で鋼鈑の圧延方向を入れ替えるリバース圧延を行ってもよい。
（１３）上記（９）〜（１２）のいずれか一項に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記第２圧延処理の圧延で、表面粗さがＲａ２００μｍ以下の鏡面状態である圧延ロールを用いてもよい。
（１４）上記（９）〜（１３）のいずれか一項に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、表面粗さがＲａ１μｍ以下の鏡面状態である圧延ロールを用いてブライト仕上げ圧延するスキンパス圧延処理をさらに有してもよい。
（１５）上記（９）〜（１４）のいずれか一項に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、アンモニア又はヒドラジンを１０体積％±２体積％含有する不活性ガス雰囲気内で、５００〜６００℃の温度範囲にて、１〜１０時間の加熱を行う加熱処理をさらに有してもよい。
（１６）上記（９）〜（１４）のいずれか一項に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、硫酸アルマイト、しゅう酸アルマイト、又は、クロム酸アルマイトから選択される少なくとも１種を用いて、陽極酸化を行う陽極酸化処理をさらに有してもよい。
（１７）上記（９）〜（１４）のいずれか一項に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、Ｃｒ層、又は、Ｎｉ層を形成させる電解めっき処理をさらに有してもよい。
（１８）上記（９）〜（１４）のいずれか一項に記載の基材用金属箔の製造方法であって、前記第２圧延処理後の前記鋼鈑に、ゾルゲル層、及び、ラミネート層から選択される少なくとも１種の皮膜を形成させる成膜処理をさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の上記態様によれば、ガラス基材と比較して、割れにくく、そして、薄膜化に適しており、加えて、基材用金属箔として要求される耐食性、表面平滑性、及び、弾塑性変形性を同時に満足する安価な基材用金属箔及びその製造方法の提供が可能となる。したがって、低コストで薄型軽量のＣＩＧＳ、ＣＩＳ、ＣｄＴｅ等の化合物系太陽電池、アモルファスＳｉ等の薄膜系太陽電池、それらを複数層積層させたハイブリッド型太陽電池、及び、有機ＥＬ照明の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る鋼層とＡｌ含有金属層との界面に存在する粒状合金の金属組織写真である。
【図２】界面平均直線からの距離が０．５μｍ超となる極点の個数と、１８０度曲げ試験結果との関係である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。初めに、基材用金属箔の技術構成と数値限定理由とについて詳細に説明する。
【００１７】
普通鋼（炭素鋼）の耐食性を向上させるために、普通鋼にＡｌ含有めっきを施す。このＡｌ含有めっきにより、鋼層上にＡｌ含有金属層が配される。このＡｌ含有金属層により、基材用金属箔として要求される耐食性が向上する。
【００１８】
上記Ａｌ含有金属層は、６０〜１００質量％のＡｌ、０〜１５質量％のＳｉ、０〜４０質量％のＣｕを含有させた組成であると好ましい。これは、この組成でめっき浴の融点が低下するためにめっき工程が簡便となるからである。より好ましくは、上記Ａｌ含有金属層を、６８．２質量％Ａｌ−４．７質量％Ｓｉ−２７．１質量％Ｃｕ、又は、６８質量％Ａｌ−３２質量％Ｃｕという組成から各成分について±５質量％以内の範囲の組成とする。この組成では、めっき浴の融点がさらに低下する。また、上記Ａｌ含有金属層の厚さは、０．１〜３０μｍであることが好ましい。０．１μｍ未満では、好適な耐食効果は得られず、３０μｍ超では、Ａｌを大量にめっきする必要があり、生産コストが高くなるためである。好ましくは、上記Ａｌ含有金属層の厚さを、１〜３０μｍとする。より好ましくは、上記Ａｌ含有金属層の厚さを、３〜３０μｍとする。最も好ましくは、上記Ａｌ含有金属層の厚さを、８〜３０μｍとする。上記Ａｌ含有金属層の厚さの下限値は、０．５μｍ以上であることが好ましい。
【００１９】
上記めっきの際、鋼層とＡｌ含有金属層との界面には、Ｆｅ−Ａｌ系合金相（例えば、ＦｅＡｌ３，Ｆｅ２Ａｌ８Ｓｉ、ＦｅＡｌ５Ｓｉなどの金属間化合物）が層状に形成される。この合金層は非常に硬くて脆い。Ａｌ含有めっきを施した金属箔がハンドリングなどの際に弾塑性変形すると、この合金層は、金属箔の変形に追随できず、最終的に、鋼層とＡｌ含有金属層との剥離、及び、Ａｌ含有金属層の割れを誘発する。つまり、普通鋼箔にＡｌ含有めっきを施せば、基材用金属箔として要求される耐食性を満足することができるが、弾塑性変形性は満足されない。
【００２０】
基材用金属箔として要求される弾塑性変形性を満足するためには、鋼層とＡｌ含有金属層との界面に存在する上記合金層を粒状に分散させて、複数の粒状合金とすることが必要である。図１に本発明の一実施形態に係る鋼層とＡｌ含有金属層との界面に存在する粒状合金の金属組織写真を示す。この図１のように、合金層が粒状に分散することで、従来の割れやめっき層の剥離などが抑制され、鋼層とＡｌ含有金属層とが強固に結合される。
【００２１】
この効果は、上記界面に存在する合金相が、従来の層状ではなく、粒状に分散して、鋼層及びＡｌ含有金属層に食い込むことによって得られる。
【００２２】
この効果を得るためには、上記複数の粒状合金のそれぞれの球相当直径をｘ（μｍ）、上記Ａｌ含有金属層の厚さをＴ（μｍ）とするとき、上記複数の粒状合金のうち、９５％以上が、下記の式１
ｘ≦０．５Ｔ                              （式１）
を満たす必要がある。
【００２３】
これは、球相当直径が０．５Ｔを超えると、粒状合金がＡｌ含有金属層を突き破る可能性が大きくなるからである。粒状合金がＡｌ含有金属層を突き破りＡｌ含有金属層表面に露出すると、耐食性が低下するとともに、基材用金属箔として要求される表面平滑性も損なわれる。好ましくは、ｘ≦０．３５Ｔ、さらに好ましくは、ｘ≦０．２Ｔとする。球相当直径ｘの下限は、特に限定されるものではないが、球相当直径が、０．１μｍ以上であることが好ましい。さらに好ましくは、球相当直径が、０．５μｍ以上である。最も好ましくは、球相当直径が、１．５μｍ以上である。
【００２４】
また、充分な耐食性を保つために、金属箔中に含まれる上記粒状合金の１００％が、上記の式１を満足する必要はない。９５％以上１００％以下の粒状合金が上記条件を満足すればよい。なお、粒状合金のサイズと個数は、金属箔の板厚方向断面の金属組織を観察することで得られる。また、粒状合金の球相当直径は、画像解析により求めることができる。
【００２５】
粒状合金がＡｌ含有金属層を突き破る可能性をより低減するためには、上記粒状合金の球相当直径の最大値をｘｍａｘ（μｍ）とするとき、この最大直径ｘｍａｘが１０μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
基材用金属箔として要求される弾塑性変形性をさらに確実に満足させるためには、鋼層とＡｌ含有金属層との上記界面が、一定度合いの粗面であることが好ましい。このような界面とすることで、太陽電池や有機ＥＬの製造を、Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ処理による連続的な製造へ変更することを可能とする弾塑性変形性を得ることができる。具体的には、金属箔を圧延方向と直交する板幅方向が観察面となるように板厚方向に沿って平面切断した切断面に表れる、鋼層の界面切断線を鋼層の界面曲線とし、界面曲線を近似する直線を界面平均直線とするとき、この界面平均直線からの距離が０．５μｍ超となる上記界面曲線の極点の数が、界面平均直線上の基準長さ１００μｍあたり少なくとも１つ含まれることが好ましい。
【００２７】
ここで、上記極点とは、上記界面曲線のＡｌ含有金属層側に凸である極大点、及び、上記界面曲線の鋼層側に凹である極小点のことである。また、上記界面曲線は、上記切断面の金属組織写真から、画像処理によりその軌跡を求めても良いし、人手によりその軌跡を求めても良い。画像処理により界面曲線を求めた場合、同様に、画像処理により位相補償型フィルタを適用して、界面平均直線を求めれば良い。人手により界面曲線を求めた場合、各極点の座標から最小二乗法により界面平均直線を求めることができる。
【００２８】
図２に、界面平均直線からの距離が０．５μｍ超となる極点の個数と、弾塑性変形性を示す１８０度曲げ試験結果との関係を示す。この図に示されるように、鋼層の界面が、界面平均直線からの距離が０．５μｍ超となる極点を、界面平均直線上の基準長さ１００μｍあたり１つ以上含むような、平滑な界面でないときに、鋼層とＡｌ含有金属層とが強固に結合する効果が好ましく得られる。
【００２９】
界面平均直線からの距離が０．５μｍ超となる極点は、鋼層とＡｌ含有金属層とを結合する効果が大きい。また、この極点を含まない領域が界面平均直線上で１００μｍ以上になると、その領域では鋼層とＡｌ含有金属層とを強固に結合する効果が得られにくくなる。より好ましくは、界面平均直線からの距離が０．７μｍ超である極点の数が、界面平均直線上の基準長さ１００μｍあたり少なくとも１つ含まれることである。なお、上記極点は、粒状合金に起因するものでも、又は、鋼層とＡｌ含有金属層との界面の起伏に起因するものでも、どちらでも良い。上記極点の上限は、上記Ａｌ含有金属層の厚さであるＴμｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
また、上記複数の粒状合金において、球相当直径の平均値をｘａｖｅ（μｍ）、また球相当直径が１．５μｍ以上である粒状合金間の平均間隔をｙ（μｍ）とするとき、この平均間隔ｙが１００μｍ以下であることがさらに好ましい。これは、上記平均間隔ｙが１００μｍを超えると、鋼層とＡｌ含有金属層とを強固に結合する機能が低下し、めっき層の剥離や割れを導き、耐食性も低下するからである。より好ましくは、平均間隔ｙが８０μｍ以下である。また、球相当直径が１．５μｍ以上である粒状合金は、鋼層とＡｌ含有金属層とを結合する効果が大きい。
【００３１】
さらに、上記平均直径ｘａｖｅと、上記平均間隔ｙとの関係が、下記の式２及び式３を満たすことが好ましい。
０．０６＜ｘａｖｅ２／ｙ                          （式２）
ｘａｖｅ＜ｙ                                      （式３）
【００３２】
この式２と式３とを満足するとき、基材用金属箔の弾塑性変形性がさらに確実に確保される。よって、粒状合金は、上記条件を満足することが好ましい。より好ましくは、平均直径ｘａｖｅと平均間隔ｙとの関係が、０．１＜ｘａｖｅ２／ｙ、及び、２ｘａｖｅ＜ｙを満たす場合である。上記条件は、定性的に、平均直径ｘａｖｅが小さい場合、鋼層への粒状合金の食い込みも小さくなるため、平均間隔ｙも小さいほうが好ましく、平均直径ｘａｖｅが大きい場合、平均間隔ｙが大きくなっても上記効果が得られることを意味する。なお、上記の式２の上限は、特に限定されるものではないが、３未満であることが好ましい。
【００３３】
上述のように、Ａｌ含有金属層の厚さ、粒状合金の球相当直径、粒状合金の間隔を同時に制御することが、上記効果を得るために重要となる。上記制御は、めっき処理、及び、その後に施される高圧下率の冷間圧延である第２圧延処理によって行われる。本発明の実施形態に係る製造方法については、詳しく後述する。
【００３４】
太陽電池や有機ＥＬの基材用金属箔は、上記した耐食性、及び、弾塑性変形性に加えて、表面平滑性も同時に満足することが重要である。
【００３５】
基材用金属箔として要求される表面平滑性を満足させるためには、Ａｌ含有金属層の表面が、一定度合の平滑面である必要がある。具体的には、金属箔を圧延方向と直交する板幅方向が観察面となるように板厚方向に沿って平面切断した切断面に表れる、Ａｌ含有金属層の表面の切断線を輪郭曲線とし、輪郭曲線を近似する直線を輪郭平均直線とするとき、この輪郭平均直線からの距離が１０μｍ超となる上記輪郭曲線の極大点が存在しない必要がある。
【００３６】
ここで、上記極大点とは、上記輪郭曲線のＡｌ含有金属層の表面側に凸である極点である。なお、輪郭曲線の極小点（上記輪郭曲線のＡｌ含有金属層の表面上で凹状の極点）は、基材用金属箔の上に積層される太陽電池層や有機ＥＬ層に物理的な損傷を与えることはないので、存在していても問題ではない。また、上記輪郭曲線と輪郭平均直線との求め方は、上記界面曲線と界面平均直線との求め方と同じで良い。
【００３７】
Ａｌ含有金属層表面に１０μｍ超であるような突起状欠陥が存在すると、基材用金属箔の上に積層される太陽電池層や有機ＥＬ層に物理的な損傷を与える可能性がある。例えば、太陽電池では、基材上の太陽電池層が上記の損傷を受けると、その領域の光電変換効率が低下する恐れがある。
【００３８】
また、充分な光電変換効率を得るためには、輪郭平均直線からの距離が５μｍ超である極大点が存在しないことが好ましい。さらに好ましくは１μｍ超である極大点が存在しないことである。
【００３９】
上記Ａｌ含有金属層表面は、光沢度が銀鏡比７５％以上であることが好ましい。例えば、太陽電池では、入射時に光電変換に寄与せず、基材である金属箔まで到達する太陽光が存在する。この透過光が、金属箔によって反射されることで、再度、光電変換に供用される。光沢度が銀鏡比７５％以上であると、高効率で透過光が再度、光電変換に供用されるので好ましい。より好ましくは、光沢度が銀鏡比８０％以上である。
【００４０】
上記した金属箔の表面平滑性及び光沢度は、上記第２圧延処理時に鏡面状態の圧延ロールを用いること、又は、第２圧延処理後の金属箔にスキンパス圧延を施すことで達成される。本発明の実施形態に係る製造方法については、詳しく後述する。
【００４１】
金属箔の鋼層の厚さは、１０〜２００μｍとする。厚さが１０μｍ未満の箔を製造するには、高精度な装置を慎重に制御する必要が生じ、高コストとなってしまう。また、厚さが２００μｍ超では、金属箔の重量が重くなってしまい、箔を使用するメリットが充分には得られない。基材の重量を軽減するためには、厚さが１０〜１５０μｍであると好ましい。また、基材上に重量物を載置するためには、厚さが１００〜２００μｍであると好適である。上記鋼層の厚さを１００〜１５０μｍとすると、両効果が同時に得られるので、最も好ましい。
【００４２】
上記Ａｌ含有金属層の表面に、さらに、厚さ０．０１〜０．０８μｍのＡｌＮ層又は厚さ０．０１〜５０μｍのＡｌ２Ｏ３層を有することが好ましい。鋼層から太陽電池層や有機ＥＬ層等にＦｅ原子が拡散すると、これらの層の機能を損なう恐れがある。例えば、鋼層から太陽電池のＣＩＧＳ層やＣＩＳ層等にＦｅ原子が拡散すると、バンドギャップを狭めることで、太陽電池の変換効率が低下するという不具合が生じる。上記ＡｌＮ層又は上記Ａｌ２Ｏ３層は、バリア膜として作用することで、鋼層を構成するＦｅ原子が拡散して、ＣＩＧＳ層やＣＩＳ層等にまで到達することを防ぐことができる。但し、これらの層の厚さが０．０１μｍ未満では、上述の効果が得られない。厚さ０．０８μｍ超のＡｌＮ層や厚さ５０μｍ超のＡｌ２Ｏ３層を生成することは、生産コストが上昇するので、好ましくない。また、ＡｌＮ層又はＡｌ２Ｏ３層は自然に形成される層では上述の拡散防止効果は得られないので、意図的に緻密に形成させる必要がある。
【００４３】
上記ＡｌＮ層及びＡｌ２Ｏ３層の代わりに、上記Ａｌ含有金属層の表面に、厚さ０．１〜８μｍのＣｒ層、又は、厚さ０．１〜８μｍのＮｉ層を有してもよい。Ｃｒ層又はＮｉ層を有することで、ＡｌＮ層及びＡｌ２Ｏ３層と同様の効果を得ることができる。Ｃｒ層又はＮｉ層の厚さが０．１μｍ未満では、上述の効果が得られない。厚さが８μｍ超では、生産コストが上昇する。
【００４４】
上記ＡｌＮ層及びＡｌ２Ｏ３層の代わりに、上記Ａｌ含有金属層の表面に、厚さ０．００１〜８μｍの三次元網目構造状に発達したシロキサン結合を主骨格とした無機骨格を有し、この骨格の架橋酸素の少なくとも１個が有機基および／または水素原子で置換されたゾルゲル層を有してもよい。ゾルゲル層を有することで、ＡｌＮ層及びＡｌ２Ｏ３層と同様の効果を得ることができる。より好ましくは、０．１μｍ以上の厚さとすると上述の効果がより増すので良い。ゾルゲル層の厚さが０．００１μｍ未満では、上述の効果が得られない。厚さが８μｍ超では、生産コストが上昇する。
【００４５】
上記ＡｌＮ層及びＡｌ２Ｏ３層の代わりに、上記Ａｌ含有金属層の表面に、厚さ０．１〜８μｍのポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミドから選ばれるプラスティックフィルムなどから構成されるラミネート層を有してもよい。ラミネート層を有することで、ＡｌＮ層及びＡｌ２Ｏ３層と同様の効果を得ることができる。ラミネート層の厚さが０．１μｍ未満では、上述の効果が得られない。厚さが８μｍ超では、生産コストが上昇する。
【００４６】
上記の構造とすることで、例えばＣＩＧＳの太陽電池セルが直列に接続されたモジュール回路において、５００Ｖ以上の耐電圧が確保でき、絶縁破壊を回避できる。また、絶縁破壊に至らずとも、漏れ電流が存在すると太陽電池モジュールの光電変換効率低下の要因となるが、上記の構造とすることでそのような漏れを防止できる。
【００４７】
上述の各層の厚さ及び組成を測定する方法は、スパッタ法により金属箔の表面から膜厚方向に掘り下げながら分析する手法や、金属箔の膜厚方向の切断面にて線分析又は点分析を行う手法が有効である。前者手法では、測定深さが大きくなると測定時間が掛かり過ぎるが、後者手法では、断面全体での濃度分布の測定や再現性の確認等を行うのが比較的容易である。線分析又は点分析で、分析の精度を向上させたい場合には、線分析にて分析間隔を狭くして分析したり、点分析にて分析領域を拡大して分析したりすることも有効である。各層の同定は、標準試料（即ち濃度１００％）の値をあらかじめ測定しておき、上記組成分析でその濃度が５０％以上となる領域を判別することで行う。これらの分析に用いる分析装置として、ＥＰＭＡ（電子線マイクロ分析、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−Ｒａｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）、ＡＥＳ（オージェ電子分光法、Ａｕｇｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡、Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）等が利用できる。なお、各層厚さが上述した数値限定を満たすかどうかの判定は、各層の平均厚さによって評価される。局所的に各層厚さが数値限定を満たさない場合があったとしても、上記判定に考慮しない。
【００４８】
金属箔を上述した技術構成とすることで、基材用金属箔として要求される耐食性、表面平滑性、及び、弾塑性変形性を同時に満足することが可能となり、太陽電池や有機ＥＬの基材用として使用することが可能となる。
【００４９】
基材上に形成する光電変換層としては、ＣＩＧＳ、ＣＩＳ、ＣｄＴｅ等の化合物系太陽電池、アモルファスＳｉ等の薄膜系太陽電池、それらを複数層積層させたハイブリッド型太陽電池が使用でき、または、基材上には有機ＥＬ照明回路を形成することができる。特に、上記のＣＩＧＳ、ＣＩＳの主成分は特に制限されず、少なくとも１種のカルコパイライト構造の化合物半導体であることが好ましく、また、光電変換層の主成分は、Ｉｂ族元素とＩＩＩｂ族元素とＶＩｂ族元素とを含む少なくとも１種の化合物半導体であることが好ましい。さらに、光吸収率が高く、高い光電変換効率が得られることから、上記光電変換層の主成分は、Ｃｕ及びＡｇ等より選択された少なくとも１種のＩｂ族元素と、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎ等より選択された少なくとも１種のＩＩＩｂ族元素と、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅ等から選択された少なくとも１種のＶＩｂ族元素とを含む少なくとも１種の化合物半導体であることが好ましい。具体的には、上記化合物半導体としては、ＣｕＡｌＳ２、ＣｕＧａＳ２、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＡｌＳｅ２、ＣｕＧａＳｅ２、ＣｕＩｎＳｅ２（ＣＩＳ）、ＡｇＡｌＳ２、ＡｇＧａＳ２、ＡｇＩｎＳ２、ＡｇＡｌＳｅ２、ＡｇＧａＳｅ２、ＡｇＩｎＳｅ２、ＡｇＡｌＴｅ２、ＡｇＧａＴｅ２、ＡｇＩｎＴｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）Ｓｅ２（ＣＩＧＳ）、Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＡｌｘ）Ｓｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）（Ｓ，Ｓｅ）２、Ａｇ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）Ｓｅ２及びＡｇ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）（Ｓ，Ｓｅ）２等が使用できる。
【００５０】
次に、本発明の実施形態に係る基材用金属箔の製造方法について詳細に説明する。
【００５１】
任意成分の普通鋼（炭素鋼）板を、第１圧延処理として、２００〜５００μｍの厚さになるまで圧延を行う。この圧延方法は、熱間及び冷間のどちらであっても良い。鋼鈑の厚さが２００μｍ未満では、薄すぎて後工程時のハンドリングが困難である。また、鋼鈑の厚さが５００μｍ超では、厚すぎて後工程に負荷がかかりすぎる。
【００５２】
後工程での生産性を考慮すると、第１圧延処理として、２５０〜３５０μｍの厚さになるまで圧延を行うことが好ましい。
【００５３】
上記第１圧延処理後の鋼鈑を、めっき処理として、６０〜１００質量％のＡｌ、０〜１５質量％のＳｉ、及び、０〜４０質量％のＣｕを含有させためっき浴を用いてめっきする。このめっき方法として、電解めっき法及び無電解めっき法を用いることができる。０〜１５質量％のＳｉ、及び、０〜４０質量％のＣｕを含有させることで、めっき浴の融点を低減させることができる。よって、上記組成のめっき浴とする。
【００５４】
さらに、めっき浴の融点を低下させて、めっき工程を簡便とするためには、６８．２質量％Ａｌ−４．７質量％Ｓｉ−２７．１質量％Ｃｕ、又は、６８質量％Ａｌ−３２質量％Ｃｕという組成から各成分について±５質量％以内の範囲の組成であるＡｌ含有めっき浴を用いることが好ましい。
【００５５】
上記めっき処理後の鋼鈑を、第２圧延処理として、１０〜２５０μｍの厚さになるように、複数のバックアップロールを備えた圧延機を用いて、冷間で、合計圧下率が５０％以上の圧延を行う。合計圧下率が５０％未満では、Ｆｅ−Ａｌ系合金層が分断されず粒状合金にすることができない。粒状合金の球相当直径や、平均間隔を目的の状態に制御するためには、合計圧下率が６５％以上であることが好ましい。設備能力の制約上、合計圧下率の上限は９９％となる。また、金属箔の厚さが１０μｍ未満では、基材用金属箔として薄すぎて、強度が不足する。また、金属箔の厚さが２５０μｍ超では、基材用金属箔として厚すぎて、重たすぎる。
【００５６】
粒状合金のサイズ及び分散状態をさらに制御するには、この第２圧延処理が、少なくとも３パス以上の冷間での圧延であって、第１パスより第２パスの圧下率を高く、この第２パスより第３パスの圧下率を低く、第３パス以降の圧下率を上記第３パスの圧下率より低くすることが好ましい。また、粒状合金のサイズ及び分散状態をより精密に制御するには、各パス間で鋼鈑の圧延方向を入れ替えるリバース圧延を行うことがより好ましい。
【００５７】
加えて、金属箔のＡｌ含有金属層表面の突起状欠陥、及び、Ａｌ含有金属層表面の光沢度を制御するためには、この第２圧延処理で、上記圧延機に表面粗さがＲａ２００μｍ以下の鏡面状態である圧延ロールを用いることが好ましい。上記圧延ロールの表面粗さをＲａ２００μｍ以下とする理由は、Ａｌ含有金属層表面を好適に制御するためである。
【００５８】
さらに、Ａｌ含有金属層表面の突起状欠陥、及び、Ａｌ含有金属層表面の光沢度を制御するために、必要に応じて、上記第２圧延処理後の金属箔を、スキンパス圧延処理として、ブライト仕上げ圧延を行うことが好ましい。このスキンパス圧延処理では、表面粗さがＲａ１μｍ以下の鏡面状態である圧延ロールを用いることが好ましい。上記圧延ロールの表面粗さをＲａ１μｍ以下とする理由は、Ａｌ含有金属層表面を好適に制御するためである。
【００５９】
第２圧延処理又はスキンパス圧延処理後の上記金属箔のＡｌ含有金属層の厚さは、０．１〜３０μｍであることが好ましい。０．１μｍ未満では、充分な耐食効果は得られず、３０μｍ超では、Ａｌを大量にめっきする必要があり、生産コストが高くなるためである。好ましくは、上記Ａｌ含有金属層の厚さが、１〜３０μｍである。より好ましくは、上記Ａｌ含有金属層の厚さが、３〜３０μｍである。最も好ましくは、上記Ａｌ含有金属層の厚さが、８〜３０μｍである。
【００６０】
また必要に応じて、第２圧延処理又はスキンパス圧延処理後の上記金属箔のＡｌ含有金属層表面に、ＡｌＮ層を緻密な状態で形成させるため、加熱処理を行うことが好ましい。これは、上記金属箔を、アンモニア又はヒドラジンを１０体積％±２体積％含有する不活性ガス（アルゴン、窒素、窒素＋水素等）中に配置して、５００〜６００℃の温度範囲で、１〜１０時間の加熱を行う処理である。
【００６１】
同様に、第２圧延処理又はスキンパス圧延処理後の上記金属箔のＡｌ含有金属層表面に、Ａｌ２Ｏ３層を緻密な状態で形成させるため、陽極酸化処理として、陽極酸化法によりＡｌ含有金属層表面を酸化させることが好ましい。処理条件は、従来から知られている硫酸アルマイト、しゅう酸アルマイト、又は、クロム酸アルマイト等が利用できるが、中でも硫酸アルマイトがもっとも経済的で工業的に適している。但し、上記金属箔が薄く、陽極酸化処理中に上記金属箔が変形する危険性があるため、陽極酸化処理が終了後、すみやかに水冷するのが上記金属箔の平たん度を維持する上で重要である。
【００６２】
また、Ａｌ含有金属層の表面に、Ｃｒ層又はＮｉ層を形成させるためには、スパッタ法や、蒸着法で比較的簡便に成膜することができる。しかし、緻密で均質なＣｒ層又はＮｉ層を形成させるには、電解めっき法を用いることが好ましい。よって、第２圧延処理又はスキンパス圧延処理後の上記金属箔のＡｌ含有金属層表面に、Ｃｒ層又はＮｉ層を緻密な状態で形成させるため、電解めっき処理として、めっきを施すことが好ましい。
【００６３】
同様に、第２圧延処理又はスキンパス圧延処理後の上記金属箔のＡｌ含有金属層表面に、ゾルゲル層を形成させるため、ゾルゲル層の成膜処理を行うことが好ましい。まず、最終的な焼き付け工程で得られる被膜中の水素濃度［Ｈ］（ｍｏｌ／ｌ）とシリコン濃度［Ｓｉ］（ｍｏｌ／ｌ）との比が、０．１≦［Ｈ］／［Ｓｉ］≦１０となるようなゾルを調製する。次いで、調製したゾルを上記金属箔のＡｌ含有金属層表面に塗布し、乾燥する。最後に乾燥した後に焼付けを行うことによって、無機有機ハイブリッド膜被覆を備える金属箔を製造することができる。
【００６４】
同様に、第２圧延処理又はスキンパス圧延処理後の上記金属箔のＡｌ含有金属層表面に、ラミネート層を形成させるため、ラミネート層の成膜処理を行うことが好ましい。ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミドから選ばれるプラスティックフィルムなどから構成されるラミネートを用いてナイロン系接着剤で上記金属箔のＡｌ含有金属層表面と接するようにした後に加熱し、１ＭＰａ程度の圧力で熱圧着する熱ラミネート法で成膜することができる。尚、ポリイミドから選ばれるプラスティックフィルムなどから構成されるラミネートの代わりに、ポリイミドから成る耐熱樹脂を使うこともできる。
【実施例】
【００６５】
実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。【００６６】
［実験例１］
実験例１では、第一圧延処理として、軟鋼を熱間及び冷間で圧延し、めっき処理として、この圧延鋼鈑に溶融Ａｌめっきを行い、第二圧延処理として、この溶融Ａｌめっき鋼板を冷間圧延して、金属箔を製造した。一部の金属箔は必要に応じて、第二圧延処理でリバース圧延を実施した。同様に、一部の金属箔は必要に応じて、第二圧延処理後にスキンパス圧延処理を実施した。表１に、第一圧延処理、めっき処理、第二圧延処理、及び、スキンパス圧延処理の製造条件を記す。表中、下線で示す数値は、本発明の範囲外であることを示す。【００６７】
上記製造した金属箔の、表面および界面の状態や、粒状合金の状態を、金属箔の圧延方向と直交する板幅方向が観察面となるように板厚方向に沿って平面切断した切断面の金属組織を観察することで確認した。金属組織観察は、観察視野が板幅方向で２０μｍ以内となる倍率で行い、板幅方向の合計視野が３００μｍ以上となるように、少なくとも１５視野以上を観察した。輪郭曲線、界面曲線、それらの平均直線、及び、粒状合金の球相当直径は、画像解析により求めた。また、上記製造した金属箔を用いて、耐食試験、１８０度密着曲げ試験、及び、光沢度測定試験を行った。表２に、金属箔の表面、界面、粒状合金の状態、及び、耐食試験、１８０度曲げ試験、光沢度測定試験の結果を記す。表中、下線で示す数値は、本発明の範囲外であることを示す。また、表中、ｘａｖｅ＜ｙを満足する場合をＧ（Ｇｏｏｄ）、満足しない場合をＮＧ（Ｎｏｔ  Ｇｏｏｄ）で示す。【００６８】
耐食試験は、塩水噴霧試験（ＳＳＴ）によって評価した。３５℃に保持された５％ＮａＣｌ水を噴霧し、４００時間以上目視で腐食を確認できない場合をＶＧ（Ｖｅｒｙ  Ｇｏｏｄ）、３００時間以上をＧ（Ｇｏｏｄ）、１００時間以上をＮＧ（Ｎｏｔ  Ｇｏｏｄ）、１００時間未満をＢ（Ｂａｄ）とした。そして、ＮＧとＢとを、不合格とした。【００６９】
１８０度密着曲げ試験は、金属箔に、内側半径が零で、曲げ角度が１８０°となる１８０度密着曲げ加工を繰り返して実施し、皮膜の剥離または亀裂が生じる加工回数を調査することで実施した。皮膜の剥離または亀裂の観察は、１８０度密着曲げ加工の１サイクル毎に、金属箔の曲げ外周部を光学顕微鏡で観察することで行った。皮膜の剥離または亀裂が、光学顕微鏡で観察された時点の加工回数を皮膜破壊回数とした。皮膜破壊回数は、３回以上で、弾塑性変形性が良好であると判断した。【００７０】
光沢度測定試験は、光沢度計を用いて、金属箔に、入射角６０°で光を入射させ、銀鏡面の反射率に対する比率を測定することで実施した。光沢度は、７５％以上で光沢が良好であると判断した。【００７１】
【表１】
2012067143.tif 000003
【００７２】
【表２】
2012067143.tif 000004
【００７３】
表１及び表２に示すように、実施例１〜２８は、金属箔の製造条件、金属箔の表面、界面、粒状合金の状態が、いずれも目標を達成しており、その結果、優れた耐食性、弾塑性変形性、表面平滑性、光沢度を示している。【００７４】
これに対し、比較例１〜１２は、金属箔の製造条件、金属箔の表面、界面、粒状合金の状態のいずれかが目標を達成しておらず、その結果、耐食性、弾塑性変形性、表面平滑性、光沢度のいずれかが不十分となっている。【００７５】
比較例１と２とは、輪郭平均直線からの距離が１０μｍ超となる極大点が存在し、表面平滑性が優れなかった例である。そして、光沢度も不十分となった。
比較例３は、輪郭平均直線からの距離が１０μｍ超となる極大点が存在し、そして、ｘ≦０．５Ｔを満足する粒状合金が９５％未満となった例である。そのため、耐食性と１８０°密着曲げ性とが不十分となった。
比較例４〜１０は、ｘ≦０．５Ｔを満足する粒状合金が９５％未満となった例である。そのため、１８０度密着曲げ性が不十分となった。
比較例１１は、第１圧延処理後の板厚が１９０μｍのサンプルであるため、板厚が薄くて、その後のめっき処理に進める事ができなかった例である。
比較例１２は、第１圧延処理後の板厚が５１０μｍのサンプルであるため、めっき処理は実施できたものの、その後の第２圧延処理において、狙った圧下率でサンプルを作製することができなかった例である。【００７６】
［実験例２］
実験例２では、実験例１の実施例１で作製した金属箔に、ＡｌＮ層、Ａｌ２Ｏ３層、Ｃｒ層、Ｎｉ層、ゾルゲル層、及び、ラミネート層を形成させ、その膜厚を変化させることでＣＩＧＳ光電変換効率を調べた。ＣＩＧＳ光電変換効率は、８％未満をＮＧ（ＮｏｔＧｏｏｄ）、８％以上１０％未満をＧ（Ｇｏｏｄ）、１０以上１２％未満をＶＧ（Ｖｅｒｙ  Ｇｏｏｄ）、１２％以上をＧＧ（Ｇｒｅａｔｌｙ  Ｇｏｏｄ）として評価した。そして、ＮＧを不合格とした。【００７７】
ＡｌＮ層は、アンモニア含有する不活性ガスを用いた加熱処理により作製した。Ａｌ２Ｏ３層は硫酸アルマイト処理により作製した。Ｃｒ層およびＮｉ層はスパッタ法により作製した。
ゾルゲル層の形成では、ゾル調製の出発原料として１０モルのメチルトリエトキシシランと１０モルのテトラエトキシシランの混合物を用い、この混合物に２０モルのエタノールを加えて良く撹拌した。その後、撹拌しながら、２モルの酢酸と１００モルの水を混合した酢酸水溶液を滴下し加水分解を行った。この様にして得たゾルに１００モルのエタノールを加えて最終的なゾルを得た。ディップコーティング法によってめっき普通鋼箔の両面にこのゾルを塗布した後、空気中で１００℃、１分間の乾燥を行った。その後、窒素雰囲気中で昇温速度１０℃／分として室温から４００℃まで昇温し、４００℃で３０分間焼き付けてゾルゲル層を得た。
ラミネート層の形成では、ナイロン系接着剤をクレゾールとキシレンの質量比７０：３０の混合溶剤に１５質量％の濃度で溶解し、その溶解物を樹脂に塗布した後、その樹脂を３００℃に加熱されためっき普通鋼箔に１ＭＰａの圧力で熱圧着することで熱ラミネートした。表３にその結果を示す。【００７８】
【表３】
2012067143.tif 000005
【００７９】
表３に示すように、実施例２９〜５２は、いずれも優れた光電変換効率を示している。特に、ＡｌＮ層、Ａｌ２Ｏ３層、Ｃｒ層、Ｎｉ層、ゾルゲル層、及び、ラミネート層の厚さが最適に制御されている実施例は、さらに優れた光電変換効率を示している。【００８０】
実施例３０〜３２は、ＡｌＮ層の厚さが最適に制御されているため、さらに優れた光電変換効率を示す。
実施例３４〜３６は、Ａｌ２Ｏ３層の厚さが最適に制御されているため、さらに優れた光電変換効率を示す。
実施例３８〜４０は、Ｃｒ層の厚さが最適に制御されているため、さらに優れた光電変換効率を示す。
実施例４２〜４４は、Ｎｉ層の厚さが最適に制御されているため、さらに優れた光電変換効率を示す。
実施例４６〜４８は、ゾルゲル層の厚さが最適に制御されているため、さらに優れた光電変換効率を示す。
実施例５０〜５２は、ラミネート層の厚さが最適に制御されているため、さらに優れた光電変換効率を示す。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の上記態様によれば、ガラス基材と比較して、割れにくく、そして、薄膜化に適しており、加えて、基材用金属箔として要求される耐食性、表面平滑性、及び、弾塑性変形性を同時に満足する安価な基材用金属箔の提供が可能となる。
【符号の説明】
【００８２】
１    鋼層
２    粒状合金
３    Ａｌ含有金属層
【図２】
2012067143.tif 000006
【図１】
2012067143.tif 000007
【国際調査報告】
2012067143.tif 000008
2012067143.tif 000009
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