(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均膜厚が１．０μｍ以上、５．０μｍ以下であって、平均膜厚に対する標準偏差が０．１μｍ以下であるアルミニウム膜。
【請求項２】
請求項１に記載のアルミニウム膜の製造方法であって、
電解液中で、陰極として基材を、陽極としてアルミニウム合金を用いて溶融塩電解することにより前記基材の表面にアルミニウム膜を電着させる電解工程を有し、
前記アルミニウム合金は、２０００系、５０００系、６０００系又は７０００系のアルミニウム合金である、アルミニウム膜の製造方法。
【請求項３】
前記電解工程の前に、
酸又はアルカリを用いて前記アルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程を有する、請求項２に記載のアルミニウム膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウム膜とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムは導電性、耐腐食性、軽量、無毒性など多くの優れた特徴を有している。また、アルミニウムは表面に緻密な酸化膜を形成することにより不動態化して優れた耐食性を発揮する。このため、例えば、鋼帯などの金属製品の表面へのめっきに広く利用されている。
しかしながらアルミニウムは酸素に対する親和力が大きく、酸化還元電位が水素より低いため、水溶液系のめっき浴では電気めっきを行うことが困難である。このためアルミニウムを電気めっきする方法としては溶融塩浴を用いる方法が行われている。
【０００３】
溶融塩浴中で平板状の基材の表面にアルミニウム膜を形成することは、例えば、以下の文献に記載されている。
特開２０１５−０６７８７２号公報（特許文献１）には、少なくとも（１）ジアルキルスルホン、（２）アルミニウムハロゲン化物、および、（３）含窒素化合物を含む箔形成用のめっき液から電析によってアルミニウム箔を形成する方法が記載されている。
また、非特許文献１には、ジメチルスルホンに塩化アルミニウム及びトリメチルアミン塩酸塩を溶解させたアルミニウム電解液を用いて、電解処理によってチタン板の表面にアルミニウムを析出させる方法と、当該方法によって得られたアルミニウム箔の諸物性を評価した結果が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０６７８７２号公報
【０００５】
【非特許文献１】岡本篤志、他２名、「電析法によるアルミニウム箔の作製とその物性評価」、表面技術、一般社団法人表面技術協会、２０１２年、第６３巻、第１０号、ｐ．６４１−６５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１や非特許文献１に記載された方法によれば、溶融塩電解法によって基材の表面にアルミニウム膜を形成することができる。しかしながら本発明者等が検討を行なった結果、従来のアルミニウム膜の製造方法によって５μｍ以下のアルミニウム膜を基材の表面に形成すると膜厚に分布ができてしまい、均一な厚さのアルミニウム膜を得ることができなかった。これは、特にアルミニウムを電着させる基材の面積が大きいほど顕著であり、平板状の基材の中央部の膜厚が薄くなってしまった。
【０００７】
そこで本発明は、膜厚が薄く、かつ、膜厚分布が小さいアルミニウム膜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】
【０００８】
本発明の一態様に係るアルミニウム膜は、
（１）平均膜厚が１．０μｍ以上、５．０μｍ以下であって、平均膜厚に対する標準偏差が０．１μｍ以下であるアルミニウム膜、である。
【発明の効果】
【０００９】
上記発明によれば、膜厚が薄く、かつ、膜厚分布が小さいアルミニウム膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】参考例において測定した、各アルミニウム合金に印加する電圧を変化させた場合の電流密度の変化を表すグラフである。
【図２】参考例において測定した、各アルミニウム合金の表面の酸化膜を溶解させるのに必要な電圧値を比較したグラフである。
【図３】参考例において測定した、酸による前処理を行ったＡ２０１７と、行わなかったＡ２０１７について、印加する電圧を変化させた場合の電流密度の変化を表すグラフである。
【図４】参考例において測定した、酸による前処理を行ったＡ７０７５と、行わなかったＡ７０７５について、印加する電圧を変化させた場合の電流密度の変化を表すグラフである。
【図５】参考例において測定した、酸による前処理を行ったＡ１０７０と、行わなかったＡ１０７０について、印加する電圧を変化させた場合の電流密度の変化を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
（１）本発明の一態様に係るアルミニウム膜は、
平均膜厚が１．０μｍ以上、５．０μｍ以下であって、平均膜厚に対する標準偏差が０．１μｍ以下であるアルミニウム膜、である。
上記（１）に記載の発明によれば、膜厚が薄く、かつ、膜厚分布が小さいアルミニウム膜を提供することができる。
なお、アルミニウム膜の平均膜厚とは、アルミニウム膜の主面の中央を通る直線上で等間隔に離間した少なくとも５箇所でアルミニウム膜の厚さを測定し、その各測定箇所におけるアルミニウムの膜厚の平均のことをいう。
また、アルミニウム膜の平均膜厚に対する標準偏差とは、平均膜厚を測定した際の測定値と、平均膜厚とから計算される標準偏差のことをいう。
【００１２】
（２）本発明の一態様に係るアルミニウム膜の製造方法は、
上記（１）に記載のアルミニウム膜の製造方法であって、
電解液中で、陰極として基材を、陽極としてアルミニウム合金を用いて溶融塩電解することにより前記基材の表面にアルミニウム膜を電着させる電解工程を有し、
前記アルミニウム合金は、２０００系、５０００系、６０００系又は７０００系のアルミニウム合金である、アルミニウム膜の製造方法、である。
上記（２）に記載の発明によれば、上記（１）に記載のアルミニウム膜を製造することが可能となる。
なお、２０００系、５０００系、６０００系、７０００系のアルミニウム合金とは、それぞれＪＩＳ規格によるアルミニウム合金番号が２０００番台、５０００番台、６０００番台、７０００番台のもののことをいう。
【００１３】
（３）上記（２）に記載のアルミニウム膜の製造方法は、
前記電解工程の前に、
酸又はアルカリを用いて前記アルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程を有することが好ましい。
上記（３）に記載の発明によれば、めっき開始時に、アルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜の溶解に必要な電力をより少なくすることができる。
【００１４】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るアルミニウム膜等の具体例を以下に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００１５】
＜アルミニウム膜＞
本発明の実施形態に係るアルミニウム膜は、平均膜厚が１．０μｍ以上、５．０μｍ以下であって、当該平均膜厚に対する標準偏差が０．１μｍ以下であるため、膜厚分布が少なく、厚さが非常に均一なアルミニウム膜である。
アルミニウム膜の平均膜厚が１．０μｍ以上であることにより、アルミニウム膜の強度を充分にすることができる。アルミニウム膜の平均膜厚が５．０μｍ以下であることにより、アルミニウム膜の形成に必要な材料費を削減することができる。また、アルミニウム膜の平均膜厚に対する標準偏差が０．１μｍ以下であることにより、膜厚分布が小さい、均一な厚さのアルミニウム膜にすることができる。
これらの観点から、平均膜厚は２．５μｍ以上、５．０μｍ以下であることが好ましく、４．５μｍ以上、５．０μｍ以下であることがより好ましい。また、標準偏差は、０．０８μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以下であることがより好ましい。
【００１６】
＜アルミニウム膜の製造方法＞
本発明の実施形態に係るアルミニウム膜の製造方法は、電解液中で基材の表面にアルミニウム膜を電着させる電解工程を有するものである。また、更に、陽極に用いるアルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程を有することが好ましい。以下に、各工程を詳述する。
【００１７】
−電解工程−
この工程は、電解液中で基材の表面にアルミニウム膜を電着させる工程である。具体的には、電解液中に基材とアルミニウム合金とを配置し、基材を整流器の陰極側に、アルミニウム合金を陽極側に接続して電圧を印加することにより溶融塩電解を行なう。以下に、各構成を詳述する。
【００１８】
（アルミニウム合金）
陽極として用いるアルミニウム合金は２０００系、５０００系、６０００系又は７０００系のアルミニウム合金を用いる。
本発明の実施形態に係るアルミニウム膜の製造方法では、上記のアルミニウム合金を用いることにより、膜厚が薄く、かつ、膜厚の分布が小さい均一な厚さのアルミニウム膜を製造することが可能である。
【００１９】
従来は、溶融塩電解によってアルミニウム膜を製造する際に陽極として用いるアルミニウムに不純物が含まれていると、陰極の基材表面に電着するアルミニウム膜にも当該不純物が巻き込まれてしまうと考えられていた。このため、従来のアルミニウム膜の製造方法においては、アルミニウムの濃度が９９質量％以上と純度が高いアルミニウムを陽極として用いていた。
しかしながら、本発明者等が検討した結果、純度が高いアルミニウムの表面に形成されている酸化膜は非常に緻密であるため、これを溶融電解時に陽極として用いると、酸化膜が溶解するまでに時間がかかってしまい、更には、陽極表面の酸化膜が溶解した部分と対向している部分の基材表面から順にアルミニウムが電着するため、基材表面に形成されるアルミニウム膜の厚さにムラができることが見出された。すなわち、純度が高いアルミニウムを陽極として用いると、平板状の陽極のエッジ部分から電流が流れて酸化膜が溶解され始めるため、基材の中央部分には最後にアルミニウムが電着し、極端な場合には基材のエッジ部分に充分な厚さのアルミニウムが電着した状態であっても、基材の中央部分にはまだアルミニウムが電着していないということも起こり得た。
この従来のアルミニウム膜の製造方法によって形成されるアルミニウム膜の膜厚の分布は、アルミニウム膜の厚さが厚くなれば徐々に平均化されるものの、厚さが５．０μｍ以下程度の薄いアルミニウム膜を形成する場合や、大きいサイズの基材にアルミニウム膜を形成する場合に顕著であった。
【００２０】
そこで、本発明者等が検討を重ねた結果、溶融塩電解時の陽極として、高純度のアルミニウムではなく、他の金属成分とアルミニウムとの合金であるアルミニウム合金を用いることが有効であることが見出された。
すなわち、溶融塩電解時の陽極としてアルミニウム合金を用いると、アルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜が速やかに溶解し、基材の表面全体に均一にアルミニウムを電着させることができた。更に、基材の表面に形成されるアルミニウム膜には、陽極のアルミニウム合金に含まれているアルミニウム以外の金属成分が巻き込まれないことが見出された。例えば、アルミニウム以外の金属成分が銅の場合には、陰極に残る固形物（スラッジ）に留まり、また、マグネシウムの場合には、電解液中に残留することが確認された。
【００２１】
また、アルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜は、高純度のアルミニウムの表面に形成されている緻密な酸化膜に比べて容易に溶解するため溶解抵抗が小さく、めっき開始時の酸化膜の溶解に必要な電力を少なくすることができる。
【００２２】
陽極に用いるアルミニウム合金は、２０００系、５０００系、６０００系又は７０００系のアルミニウム合金であればよい。これらのなかでも２０００系及び７０００系のアルミニウム合金が、より低電位で酸化膜を溶解できるため好ましい。特に、２０００系のアルミニウム合金であることが好ましい。
２０００系、５０００系、６０００系及び７０００系のアルミニウム合金の種類は特に限定されるものではなく、例えば、Ａ２０１７、Ａ２１１７，Ａ２０２４、Ａ２０１４、Ａ５０５２、Ａ５０５６、Ａ６０６３、Ａ７０７５等が挙げられる。
【００２３】
陽極に用いるアルミニウム合金の大きさは特に限定されるものではないが、基材の表面に均一なアルミニウム膜を形成するという観点からは、基材と対向する面の面積が基材よりも大きいものを用いることが好ましい。
【００２４】
（基材）
本発明の実施形態に係るアルミニウム膜の製造方法において、基材は特に限定されず、薄く均一な厚さのアルミニウム膜を形成する用途がある導電性の基材であればよい。基材としては、例えば、鋼板、銅板、ニッケル板、チタン板などが挙げられる。
また、基材の大きさは特に限定されるものではないが、本発明の実施形態に係るアルミニウム膜の製造方法は、アルミニウム膜を形成する面の面積が大きな基材の場合に、より大きな効果を発揮する。すなわち、アルミニウム膜を形成する面の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以上である基材であっても、本発明の実施形態に係るアルミニウム膜の製造方法によれば、平均膜厚が５．０μｍ以下の薄いアルミニウム膜を均一な膜厚で形成することができる。
【００２５】
（電解液）
電解液は、アルミニウムを溶融塩電解することが可能な公知の電解液を用いることができる。
例えば、ハロゲン化物系の溶融塩にアルミニウムハロゲン化物を添加した電解液を用いることが可能である。
ハロゲン化物系の溶融塩としては、例えば、塩化物系のものやフッ化物系のものを用いることができる。塩化物系の溶融塩としては、例えばＫＣl、ＮaＣl、ＣaＣl2、ＬiＣl、ＲbＣl、ＣsＣl、ＳrＣl2、ＢaＣl2、ＭgＣl2や、これらの共晶塩などを用いることができる。またフッ化物系の溶融塩としては、例えばＬiＦ、ＮaＦ、ＫＦ、ＲbＦ、ＣsＦ、ＭgＦ2、ＣaＦ2、ＳrＦ2、ＢaＦ2や、これらの共晶塩などを用いることができる。
前記ハロゲン化物のなかでも、効率の観点から塩化物系の溶融塩を用いることが好ましく、なかでも安価で入手が容易という点からは、ＫＣl、ＮaＣl、ＣaＣl2を用いることが好ましい。
【００２６】
また、前記電解液は、融点を低くするという観点からは、少なくとも、以下の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含む電解液であることが好ましい。
（Ａ）成分：アルミニウムハロゲン化物
（Ｂ）成分：アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物
また、電解液には、不可避的不純物として他の成分を含んでいても構わないし、本発明の実施形態に係るアルミニウム膜の製造方法の効果を損なわない範囲において、意図的に他の成分を含有していても構わない。意図的に含有させる他の成分としては、例えば、後述する平滑化剤などが挙げられる。
【００２７】
前記（Ａ）成分であるアルミニウムハロゲン化物は、前記（Ｂ）成分と混合した場合に１１０℃程度以下で溶融塩を形成するものであれば良好に用いることができる。例えば、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）、臭化アルミニウム（ＡｌＢｒ３）、ヨウ化アルミニウム（ＡｌＩ３）等が挙げられるが、これらの中でも塩化アルミニウムが最も好ましい。
【００２８】
前記（Ｂ）成分のアルキルイミダゾリウムハロゲン化物も、前記（Ａ）成分と混合した場合に１１０℃程度以下で溶融塩を形成するものを良好に用いることができる。
例えば、１，３位にアルキル基（炭素原子数１〜５）を持つイミダゾリウムクロリド、１，２，３位にアルキル基（炭素原子数１〜５）を持つイミダゾリウムクロリド、１，３位にアルキル基（炭素原子数１〜５）を持つイミダゾリウムヨーシド等が挙げられる。
より具体的には、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＥＭＩＣ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＢＭＩＣ）、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムクロリド（ＭＰＩＣ）等が挙げられるが、これらの中でも１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＥＭＩＣ）を最も好ましく用いることができる。
【００２９】
前記（Ｂ）成分のアルキルピリジニウムハロゲン化物は、前記（Ａ）成分と混合した場合に１１０℃程度以下で溶融塩を形成するものを良好に用いることができる。
例えば、１−ブチルピリジニウムクロリド（ＢＰＣ）、１−エチルピリジニウムクロリド（ＥＰＣ）、１−ブチル−３−メチルピリジニウムクロリド（ＢＭＰＣ）等が挙げられるが、これらの中でも１−ブチルピリジニウムクロリドが最も好ましい。
【００３０】
前記（Ｂ）成分の尿素化合物は、尿素及びその誘導体を意味するものであり、前記（Ａ）成分と混合した場合に１１０℃程度以下で溶融塩を形成するものを良好に用いることができる。
例えば、下記式（１）で表される化合物を好ましく用いることができる。
【００３１】
【化１】
0006471674.tif 000002
【００３２】
但し、式（１）においてＲは、水素原子、炭素原子数が１個〜６個のアルキル基、又はフェニル基であり、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
前記尿素化合物は上記の中でも、尿素、ジメチル尿素を特に好ましく用いることができる。
【００３３】
前記電解液は、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比が、モル比で１：１〜３：１の範囲にあるようにすることで、前記基材の表面にアルミニウム膜を電着させるのに適した電解液（めっき液）となる。
前記（Ｂ）成分を１とした場合の前記（Ａ）成分のモル比が１未満の場合にはアルミニウムの電析反応が生じない。また、前記（Ｂ）成分を１とした場合の前記（Ａ）成分のモル比が３を超える場合には、電解液中に塩化アルミニウムが析出し、アルミニウム膜に取り込まれ、膜の品質が低下する。
【００３４】
電解液に添加することが可能な前記平滑化剤は、形成されるアルミニウム膜を平滑にすることができるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、次の化合物であることが好ましい。
すなわち、前記平滑化剤は、塩化１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン及びキシレンからなる群より選択されるいずれか一種以上であることが好ましい。電解液にこれらの平滑化剤が含まれていることにより、基材の表面に形成されるアルミニウム膜の表面を平滑にして鏡面状にすることができる。
なお、アルミニウム膜の表面が鏡面状であるとは、レーザー顕微鏡により測定されるアルミニウム膜の表面の算術平均粗さＲａが０．１０μｍ以下であることをいう。
【００３５】
電解液に添加する平滑化剤の濃度は、用いる平滑化剤の種類に応じて適宜変更すればよい。
例えば、平滑化剤として、塩化１，１０−フェナントロリン一水和物を用いる場合には、電解液中の濃度を０．０３ｇ/Ｌ以上、７．５ｇ/Ｌ以下とすることが好ましく、０．１ｇ/Ｌ以上、５．０ｇ/Ｌ以下にすることがより好ましく、０．３ｇ/Ｌ以上、１．５ｇ/Ｌ以下にすることが更に好ましい。電解液中の塩化１，１０−フェナントロリン一水和物の濃度を０．０３ｇ/Ｌ以上とすることにより、平滑性に優れた鏡面状のアルミニウム膜を得ることができる。また、電解液中の塩化１，１０−フェナントロリン一水和物の濃度を７．５ｇ/Ｌ以下とすることにより、アルミニウム膜中に残留する応力が大きくなりすぎることを抑制することができる。
【００３６】
また、平滑化剤として、１，１０−フェナントロリン一水和物を用いる場合には、電解液中の濃度を０．０５ｇ/Ｌ以上、７．５ｇ/Ｌ以下とすることが好ましく、０．１ｇ/Ｌ以上、２．０ｇ/Ｌ以下にすることがより好ましく、０．３ｇ/Ｌ以上、１．０ｇ/Ｌ以下にすることが更に好ましい。電解液中の１，１０−フェナントロリン一水和物の濃度を０．０５ｇ/Ｌ以上とすることにより、平滑性に優れた鏡面状のアルミニウム膜を得ることができる。また、電解液中の１，１０−フェナントロリン一水和物の濃度を７．５ｇ/Ｌ以下とすることにより、アルミニウム膜中に残留する応力が大きくなりすぎることを抑制することができる。
【００３７】
また、平滑化剤として、１，１０−フェナントロリンを用いる場合には、電解液中の濃度を０．１ｇ/Ｌ以上、１０ｇ/Ｌ以下とすることが好ましく、０．２５ｇ/Ｌ以上、７ｇ/Ｌ以下とすることがより好ましく、２．５ｇ/Ｌ以上、５ｇ/Ｌ以下とすることが更に好ましい。電解液中の１，１０−フェナントロリンの濃度を０．１ｇ/Ｌ以上とすることにより、平滑性に優れた鏡面状のアルミニウム膜を得ることができる。また、電解液中の１，１０−フェナントロリンの濃度を１０ｇ/Ｌ以下とすることにより、アルミニウム膜中に残留する応力が大きくなりすぎることを抑制することができる。
【００３８】
また、平滑化剤として、キシレンを用いる場合には、電解液中の濃度を１００ｇ/Ｌ以上、５００ｇ/Ｌ以下とすることが好ましく、１５０ｇ/Ｌ以上、４００ｇ/Ｌ以下とすることがより好ましく、２５０ｇ/Ｌ以上、３５０ｇ/Ｌ以下とすることが更に好ましい。電解液中のキシレンの濃度を１００ｇ/Ｌ以上とすることにより、平滑性に優れた鏡面状のアルミニウム膜を得ることができる。また、電解液中のキシレンの濃度を５００ｇ/Ｌ以下とすることにより、アルミニウム膜中に残留する応力が大きくなり過ぎることを抑制することができる。
なお、前記キシレンとしては、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレンの３種類の異性体の混合物として市販されているものを用いることができる。３種類の異性体の中でも、ｍ−キシレンのみを用いた場合が、得られるアルミニウム膜の平滑性が最も向上するため好ましい。
【００３９】
（溶融塩電解）
溶融塩電解によって基材表面にアルミニウム膜を電着させるためには、電解液中に基材とアルミニウム合金とを対向させて配置し、基材を整流器の陰極側に、アルミニウム合金を陽極側に接続して両極間に電圧を印加すればよい。基材表面に効率よくアルミニウムを電着させるためには、対向する面の面積が基材よりも大きいアルミニウム合金を用いることが好ましい。
【００４０】
−酸化膜除去工程−
この工程は前記電解工程の前に行なう工程であり、陽極として用いるアルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜を酸又はアルカリによって除去する工程である。アルミニウムは非常に酸化されやすい金属であるため、酸又はアルカリによってアルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜を除去した後にアルミニウム合金を大気中に放置すると、大気中の酸素等に触れることにより直ぐに再び酸化膜が形成されてしまう。しかしながら、アルミニウム合金の表面に再び形成される酸化膜は、長時間放置しなければ、薄いものであるため、続く電解工程において破壊することは容易である。
【００４１】
酸又はアルカリによって酸化膜を除去する方法は特に限定されるものではなく、酸又はアルカリの溶液にアルミニウム合金を浸漬する等の方法により行えばよい。
酸又はアルカリとしては、アルミニウム合金の表面に形成されている酸化膜を除去することができるものであればよい。例えば、酸としては、塩酸、希硫酸、希硝酸などを用いることができる。また、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを用いることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、これらの実施例は例示であって、本発明のアルミニウム膜等はこれらに限定されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の範囲によって示され、特許請求の範囲の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４３】
［実施例１］
（基材）
基材として４０ｍｍ×６０ｍｍ×０．３ｍｍの銅板を用意した。
（アルミニウム合金）
アルミニウム合金として５０ｍｍ×８０ｍｍ×２．０ｍｍのＡ２０１７を用意した。
（電解液）
塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）と１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＥＭＩＣ）との混合比がモル比で２：１となるように混合して電解液を準備した。電解液は温度を４５℃に保つようにした。
＜溶融塩電解＞
上記で用意した電解液中に、銅板とＡ２０１７を対向するように配置し、銅板を整流器の陰極側に、Ａ２０１７を整流器の陽極側に接続した。
そして、電流密度が１０ｍＡ/ｃｍ2となるように電圧を制御して溶融塩電解を行ない、基材である銅板の表面にアルミニウム膜を形成した。アルミニウム膜の狙い厚みは５μｍとした。
【００４４】
−アルミニウム膜の平均膜厚及び標準偏差の測定−
アルミニウム膜が形成された銅板を、４０ｍｍ×３０ｍｍ×０．３ｍｍとなるように半分に切断し、その切断面におけるアルミニウム膜の厚さを走査電子顕微鏡により測定した。アルミニウム膜の厚さの測定位置は、銅板の切断面の一方の端部から、０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍの地点とした。
その結果、アルミニウム膜の厚さは、上記地点においてそれぞれ、５．０９μｍ、５．０１μｍ、４．９３μｍ、４．９６μｍ、４．９９μｍであった。
上記の測定結果よりアルミニウム膜の平均膜厚及び標準偏差を算出したところ、平均膜厚は４．９９μｍ、標準偏差は０．０５μｍであり、薄い厚さのアルミニウム膜を均一な厚さで形成できていたことが確認された。
【００４５】
−アルミニウム膜の純度の評価−
得られたアルミニウム膜を誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ-ＭＳ）により測定したところ、アルミニウムの純度が９９．９質量パーセント以上で、銅やマグネシウム、マンガン、クロムは検出下限以下であり、高純度のアルミニウム膜が得られていることが確認された。
【００４６】
［実施例２］
実施例１において、銅板の表面に形成されるアルミニウム膜の狙い厚みを１μｍとした以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム膜を作製した。
形成されたアルミニウム膜を実施例１と同様にして評価した。
その結果、銅板の切断面の一方の端部から、０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍの地点でのアルミニウム膜の厚さはそれぞれ、１．０９μｍ、０．９８μｍ、０．９９μｍ、１．００μｍ、１．１２μｍであり、平均膜厚は１．０４μｍ、標準偏差は０．０６μｍであった。
【００４７】
［実施例３］
実施例１において、陽極のアルミニウム合金をＡ２０１７の替わりにＡ７０７５を用いた以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム膜を作製した。
形成されたアルミニウム膜を実施例１と同様にして評価した。
その結果、銅板の切断面の一方の端部から、０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍの地点でのアルミニウム膜の厚さはそれぞれ、５．０３μｍ、４．９２μｍ、４．９３μｍ、４．９５μｍ、５．０１μｍであり、平均膜厚は４．９７μｍ、標準偏差は０．０４μｍであった。
【００４８】
［比較例１］
実施例１において、陽極に純度が９９．９％のアルミニウム（Ａ１０７０）を用いた以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム膜を作製した。
形成されたアルミニウム膜を実施例１と同様にして評価した。
その結果、銅板の切断面の一方の端部から、０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍの地点でのアルミニウム膜の厚さはそれぞれ、５．２２μｍ、４．８２μｍ、４．５５μｍ、４．８６μｍ、５．３１μｍであり、平均膜厚は４．９５μｍ、標準偏差は０．２８μｍであった。
陽極に高純度のアルミニウムを用いると、陽極の中央部における酸化膜は最後に溶解するため、基材の表面に形成されるアルミニウム膜の厚さは基材の中央部において薄くなってしまっていることが確認された。
【００４９】
［参考例１］
銅板の表面にアルミニウムめっきをする際の陽極として、Ａ１０７０、Ａ２０１７、Ａ４０４３又はＡ７０７５を用いた場合に、それぞれの陽極の表面に形成されている酸化膜を溶解させるのに必要な電位を調べた。
実施例１で用いたと同じ電解液中に、銅板と、Ａ１０７０、Ａ２０１７、Ａ４０４３又はＡ７０７５とを対向させて配置した。銅板を整流器の陰極側に、Ａ１０７０、Ａ２０１７、Ａ４０４３又はＡ７０７５整流器の陽極側に接続し、電圧を変化させて電流密度を測定した。その結果を図１に示す。図１においては、縦軸が電流密度（ｍＡ/ｃｍ２）を、横軸が電圧（Ｖ  ｖｓ  Ａｌ／Ａｌ３＋）を表している。
また、電流密度が５ｍＡ/ｃｍ２以上となった状態で陽極の表面に形成されている酸化膜が溶解したと仮定し、その際の電圧値を比較した。その結果を図２に示す。図２においては、縦軸が電圧（Ｖ  ｖｓ  Ａｌ／Ａｌ３＋）を、横軸が陽極の種類を表している。
図１及び図２に示すように、アルミニウム合金であるＡ２０１７及びＡ７０７５の表面に形成されている酸化膜は、高純度のアルミニウムであるＡ１０７０の表面に形成されている酸化膜よりも低電位で溶解することが分かる。なお、アルミニウム合金であっても４０００系のＡ４０４３の場合には、表面に形成されている酸化膜の溶解に必要な電位が高純度のアルミニウムの場合よりも高いものとなった。
以上の結果から、本発明の実施形態に係るアルミニウム膜の製造方法において、陽極としてＡ２０１７及びＡ７０７５を用いることにより、めっき開始時の酸化膜の溶解に必要な電力を少なくできることが分かる。
【００５０】
［参考例２］
参考例１において、Ａ１０７０、Ａ２０１７及びＡ７０７５を酸で前処理することにより酸化膜を除去して用いた以外は参考例１と同様にしてそれぞれの酸化膜を溶解させるのに必要な電位を調べた。陽極にＡ２０１７を用いた場合の結果を図３に、Ａ７０７５を用いた場合の結果を図４に、Ａ１０７０を用いた場合の結果を図５に示す。図３〜５においては、縦軸が電流密度（ｍＡ/ｃｍ２）を、横軸が電圧（Ｖ  ｖｓ  Ａｌ／Ａｌ３＋）を表している。また、図３〜図５において、アルミニウムの合金番号に続けて「−ＨＣｌ」と記載されているものは、酸で前処理したものであることを意味する。
なお、酸による前処理は、市販の塩酸を純水で１０倍に薄めた１０％塩酸水溶液に、Ａ１０７０、Ａ２０１７及びＡ７０７５を浸漬することにより行った。１０％塩酸水溶液の温度は３５℃とし、浸漬する時間は１分間とした。
図３〜図５に示すとおり、酸によって予め酸化膜を除去した場合には、電解液中において、より低電位で酸化膜を溶解できることが分かる。
以上の結果から、本発明の実施形態に係るアルミニウム膜の製造方法において、陽極として、酸による酸化膜の除去を行ったＡ２０１７及びＡ７０７５を用いることにより、めっき開始時の酸化膜の溶解に必要な電力を更に少なくできることが分かる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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