JPH01290776A - 複合めっき法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はｉ９合めっき法に関し、非金属粒子表面に金
属被覆層を設けたことによって、めっき被膜と非金属粒
子とのなじみ性が良くなるようにしたものである。

［従来の技術］ ＃ａ椎状または微粒子状の粒子をめっき被膜中に共析さ
せる複合めっきは、粒子の種類を金属酸化物、金属炭化
物、金属はう化物、樹脂、金属等に種々変化させること
により、粒子を添加しない通常のめっきに比較して、め
っき被膜の耐食性や耐摩耗性が向上することから一般に
広く使用されている。

このような複合めっきを行うには、めっき被膜を形成す
るための所望の金属イオンを含有するめっき浴中に粒子
を添加して、複合めっき浴を調整し、その中にめっき被
膜が形成される基材を浸漬して、この基材に通電する方
法が使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この複合めっき法にあっては、粒子の表
面活性が一般に低いために、めっき浴中に多量の粒子を
添加しても、その大部分はめっき被膜中に共析されず、
まためっき浴中に多量に添加された粒子によりめっき浴
組成が不安定になるという不都合があった。一方、この
問題を解決するために粒子に表面処理を施して、その表
面活性を高くすると、めっき時に粒子表面でめっき浴が
反応を起こし、めっき浴が分解するという不都合もあっ
た。

この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、粒子とめ
っき被膜中とのなじみ性を良好にするとともに共析効率
を向上させることができるような複合めっき法を提供す
ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明は、無電解めっきにより非金属粒子表面に金属
被覆層を形成して複合粒子とし、この複合粒子が添加さ
れた複合めっき浴を用いて、基材上にめっき被膜を形成
するとともに上記複合粒子をめっき被膜中に共析させる
ことを解決手段とした。

［作用］ 非金属粒子表面に金属被覆層を形成して複合粒子とした
ので、この複合粒子をめっき浴中に多１に添加してもめ
っき浴の組成は変化しない。また粒子の表面には金属被
覆層が形成されているので、めっき被膜への共析効率が
向上するとともに、めっき被膜と粒子とのなじみ性が良
いので、複合めっき被膜の密着性が向上する。

以下、この発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の複合めっき法に好適に使用される複
合粒子の一例を示したものである。この複合粒子Ｉは非
金属粒子２の表面に、表面活性層３と金属被覆層４とを
形成してなるものである。

非金属粒子２には、粒径がＯ３１〜数μｍの球状または
繊維状の非金属化合物が使用でき、これらを例示すれば
、酸化アルミニウム等の金属酸化物、炭化ケイ素等の金
属炭化物、窒化ケイ素等の金属窒化物、二硫化モリブデ
ン等の金属硫化物に代表される金属化合物のほか、ポリ
テトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂等の高分子化
合物等である。

この金属粒子２は、まず濃度１〜２ｍρ／ρの界面活性
剤水溶液中に例えば７０°Ｃで１０〜２０分間浸漬され
て、その分散性を良好とされる。これは後工程の活性化
処理、無電解めっきにおける浴中での粒子の分散性を高
めて、均一な処理が行なわれるようにする乙のである。

また非金属粒子２がポリテトラフルオロエチレン等の樹
脂からなる場合には、シランカップリング剤等の表面改
質剤でその表面を被覆する方法を用いることもできる。

ついで、この粒子は活性化処理されて、その表面に極め
て薄い活性化層３が形成される。この活性化層３は、金
属被覆層４を形成するためのもので、触媒作用を有する
金、白金、パラジウム、銀等の貴金属からなるものであ
る。このような活性化層３は例えば、濃度１　ｍＱ／Ｑ
のＨＣＩ水溶液中に５ｎＣＩｔを４０ｇ／＋２の濃度で
溶解したものと、濃度Ｉ　ｍＱ／ＱのＨＣＩ水溶液中に
Ｐ　ｄＣＩｔをｌ　ｇＩＱの濃度で溶解したものとを混
合してなる浴中に、上記表面処理によって分散性が良好
とされた非金属粒子を浸漬することによって、パラジウ
ムの活性化層３を形成することができる。

活性化層３が形成された粒子には、さらに金属被覆層４
を形成するための無電解めっき処理が施され、複合粒子
ｌとなる。この金属被覆層４はニッケルやニッケル合金
等に代表される金属または合金からなり、例えばＮ１−
Ｐ合金からなる金属被覆層４を形成するには、ニッケル
を次亜リン酸塩中に３　、５　ｇ／（ｌの濃度で溶解し
た無電解めっき浴中に、活性化層３が形成された非金属
粒子２を約５分間、浸漬する方法等が使用できる。この
無電解めっきの条件は、非金属粒子２上に活性化層３が
既に形成されていて、活性化表面積が極めて太き（なる
ので反応が急激に進行する恐れがあるため、めっき浴の
分解を避けるために、浴温度を通常のめっき浴温度より
も低くするとともに、めっき浴中の金属イオン濃度を通
常の１／２〜１／ｌＯ程度に低下させることが望ましい
。またこの金属被覆層４の外層には必要に応じて、さら
なる金属被覆層を形成しても良い。

このようにして形成された複合粒子ｌは、非金属粒子２
に最初に施されたと同様に、界面活性剤水溶液中に浸漬
されて、その分散性を良好とされる処理が施された後、
基材上にめっき被膜を形成するためのめっき浴中に添加
されて、複合めっき浴が調製される。この複合めっき浴
は所望の金属イオンを含有する電解めっき浴、もしくは
Ｎ１−Ｐ浴、Ｎ１−Ｗ−Ｐ浴、Ｎ１−Ｂ浴等の無電解め
っき浴中に上記複合粒子！・・・を２〜３０ｇ／ｉ２の
濃度で添加し分散させてなるものであり、例えばＮ１−
Ｐ合金からなる複合めっき被膜を形成するには、ニッケ
ルを７　ｇＩＱの濃度で次亜リン酸塩水溶液中に溶解し
た無電解めっき浴中に、複合粒子６度が１０ｇ＃！にな
るように複合粒子ｌ・・を分散させたものなどである。

この複合めっき浴中には多量の複合粒子１・・・が分散
されているが、複合粒子！・・・の表面には金属被覆層
４が形成されているので、めっき浴中の金属イオンとの
なじみ性が良好となるので、浴組成は安定である。

次に、この複合めっき浴を撹拌しつつ、その中へ基（オ
フを浸漬し、電解めっきであれば基材７を陰極として電
解を行い、また無電解めっきであれば単に浴中に基材７
を浸漬して、複合粒子１・・・がめつき被膜６内に共析
された複合めっき被膜５を基材７上に形成する。

このようにして形成された複合めっき被膜５は、めっき
被膜６内に複合粒子１・・・が共析されてなるしのであ
るので、めっき被膜６が示す特性のほかに、複合粒子ｌ
・が有する特性を示すものとなる。

複合粒子１・・・を構成する非金属粒子２として、たと
えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂や二
硫化モリブデン等を用いると、フッ素樹脂や二硫化モリ
ブデンの自己潤滑性がめつき被膜６に付与されるので、
複合めっき被膜５は、自己潤滑性を示す金属めっき被膜
となる。また非金属粒子２として硬度の高い金属酸化物
等を使用すれば、複合めっき被膜５の硬度が増し、耐摩
耗性を示すものとなる。また複合粒子１・・・の表面に
形成された金属被覆層４を構成する金属とめっき被膜６
を構成する金属とを同一にすると、非金属粒子２・がめ
つき被膜６内に分散された構造のものとなり、例えば複
合粒子ｌ・・・をポリテトラフルオロエチレンからなる
非金属粒子２・・・の表面にニッケルからなる金属被覆
層４を形成し、これをニッケルからなるめっき被膜６中
に共析させると、基材７上にポリテトラフルオロエチレ
ン粒子を分散させたニッケルめっき被膜を形成すること
ができる。

また複合粒子１・・・表面には少なくとも１層以上の金
属被覆層が形成されており、めっき被膜の金属および合
金とのなじみ性が良好であるので、基材７との密着性お
よびめっき被膜６との密着性が良好となる。

さらに金属被覆層が形成された複合粒子ｌ・・・は、複
合めっき浴中での金属イオンとのなじみ性ら良好である
ので、共析効率も良くなるとともに複合めっき浴の安定
度に悪影響を及ぼさないので、通常の電解めっきと同様
な条件で容易に複合めっきを行うことができろ。また無
電解めっきを行う場合には、通常の無電解めっきと比べ
て、めっき被膜の析出速度が概ね１７２〜１７５程度に
低下するが、従来無電解めっきによっては形成が不可能
であった複合粒子を添加した複合めっきが容易に形成す
ることができる。また無電解めっきにより複合めっき被
膜５を形成することができるので、高分子樹脂等の絶線
体をも基材７として使用することができる。

［実施例］ 粒径ＯＩ〜２　、０７ｚ　ｍのポリテトラフルオロエチ
レン粒子を、濃度１〜２　ｍＱ／Ｑの界面活性剤水溶液
中に７０℃で１０分間浸漬したのち、濃度１ｍ１２／Ｑ
のＨＣＩ水溶液中にＳ　ｎＣｌｙを４０ｇ／Ｑの濃度で
溶解したものと、濃度１　ｍＱ／Ｉ２のＨＣＩ水溶液中
にＰ　ｄＣ１，を１／Ｑの濃度で溶解したものとを混合
した活性化処理浴中に５分間浸漬し、パラジウムからな
る活性化層を形成した。ついでニッケルを次亜リン酸塩
中に３　、５　ｇ／１２の濃度で溶解し、温度が８５±
ｌＯ℃に保たれた無電解めっき浴中に、活性化層が被覆
されたポリテトラフルオロエチレン粒子を５分間浸漬し
て、Ｎ１−Ｐからなる金属被覆層を形成した。このよう
にして形成された複合粒子を再度、濃度１〜２　ｍＱ／
Ｑの界面活性剤水溶液中に７０℃で５分間浸漬した後、
ニッケルを７ｇ／りの濃度で次亜リン酸塩水溶液中に溶
解したＮ１−Ｐ合金無電解めっき浴中に、複合粒子の濃
度が１０　ｇＩＱになるように分散させて複合めっき浴
とした。この複合めっき浴中にアルミニウム合金製の基
材を浸漬し、８５±ｌＯ°Ｃで９０分間に保ったところ
、従来の無電解めっき法によっては製造することができ
なかったＮ１−Ｐ合金めっき被覆中にポリテトラフルオ
ロエチレン粒子が分散された複合めっき被膜を膜厚５±
１μｍで形成された。

この複合めっき被膜の表面を切削、研磨したのち、顕＠
鏡により表面状聾を調べたところ、多量のポリテトラフ
ルオロエチレン粒子が均一にＮ　ｉ　−Ｐ合金中に分散
されていることが確認できたとともに、Ｎ１−Ｐ合金と
ポリテトラフルオロエチレン粒子との密着性も良好であ
ることが観察された。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の複合めっき法は、無電
解めっきにより非金属粒子表面に金属被覆層を形成して
複合粒子とし、この複合粒子が添加された複合めつき浴
を用いて、基材上にめっき被膜を形成するととらに上記
複合粒子をめっき被膜中に共析させるものであるので、
基材上に形成されためっき被膜と複合粒子とのなじみ性
が良好となり、複合めっき浴中からの複合粒子の共析効
率が向上し、容易に複合めっきを施すことができる。ま
た複合粒子には金属被覆層が形成されているので、複合
めっき浴中に多量に複合粒子を添加してら、めっき浴の
安定性を低下させることがなく、安定した条件で複合め
っきを施すことができるばかりでなく、複合粒子とめっ
き被膜を形成する金属とのなじみ性が良好となるので、
密着性の良い複合めっきを施すことができる。

さらに複合粒子を形成する非金属粒子を種々に変化させ
ることによって、非金属粒子が示す特性を複合めっき被
膜に付与することができ、例えば自己潤滑性を有する非
金属粒子を用いた複合粒子を用いると、自己潤滑性を示
す慢含めつき被膜を形成することができる。また複合粒
子表面に形成された金属被覆層を構成する金属と、基材
上に形成されるめっき被膜を構成する金属とを、同一金
属にすると、非金属粒子がめつき被膜内に分散された構
造のものとなり、単一金属中に単一粒子を分散させた複
合めっき被膜を形成することかできる。

また複合粒子の表面に少なくとも１＠以上の金属被覆層
を形成したので、従来無電解めっきによっては形成が不
可能であったような複合めっき彼１膜の形成も可能とな
るとともに、基材に高分子樹脂等の絶縁体を使用するこ
とも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の複合めっき法に好適に使用される複
合粒子の構成を示す概略断面図、第２図はこの発明の複
合めっき法によって形成された複合めっき被膜の構成を
示す概略断面図である。 １・・複合粒子、 ２・・非金属粒子、 ３・・・表面活性層、 ４・・・金属被覆層、 ５・・複合めっき被膜、 ６・めっき被膜、 ７・・・基材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　無電解めっきにより非金属粒子表面に金属被覆層を形
   成して複合粒子とし、この複合粒子が添加された複合め
   っき浴を用いて、基材上にめっき被膜を形成するととも
   に上記複合粒子をめっき被膜中に共析させることを特徴
   とする複合めっき法