JPH05163581A - 複合無電解ニッケルめっき液 - Google Patents

複合無電解ニッケルめっき液

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JPH05163581A
JPH05163581A JP32905191A JP32905191A JPH05163581A JP H05163581 A JPH05163581 A JP H05163581A JP 32905191 A JP32905191 A JP 32905191A JP 32905191 A JP32905191 A JP 32905191A JP H05163581 A JPH05163581 A JP H05163581A
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JP
Japan
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nickel plating
ptfe
plating solution
electroless nickel
plating
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Pending
Application number
JP32905191A
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English (en)
Inventor
Yuji Tokuda
勇治 徳田
Teruaki Shimoji
輝明 下地
Yutaka Nakagishi
豊 中岸
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OKUNO SEIYAKU KOGYO KK
Okuno Chemical Industries Co Ltd
Original Assignee
OKUNO SEIYAKU KOGYO KK
Okuno Chemical Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリビニルピリジン水溶性誘導体を含有する無
電解ニッケルめっき液中にポリテトラフルオロエチレン
を分散させてなる複合無電解ニッケルめっき液。 【効果】浴寿命が長く、めっき処理中に発泡が生じるこ
ともなく、形成されるめっき皮膜の外観が良好である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無電解ニッケルめっき浴
中にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微粒子を
分散させてなる複合無電解ニッケルめっき液に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、無電解めっき浴の開発が進み、特
殊な皮膜を析出させることのできるめっき浴が種々開発
されている。特に各種の微粒子状物質をめっき皮膜中に
共析させることのできる複合無電解めっき浴によれば、
めっきにより析出する金属皮膜の特徴と共析する物質と
の両方の性質を合わせ持つ複合めっき皮膜を得ることが
できる。その中でもポリテトラフルオロエチレン(PT
FE)を共析させてなるPTFE複合無電解めっき皮膜
は、PTFEの持つ低摩擦性、非粘着性と無電解めっき
の持つ均一析出性とを合わせ持った皮膜であり、各分野
に応用され始めている。
【0003】PTFE複合無電解めっき皮膜は、このよ
うな優れた性質を持つ皮膜ではあるが、PTFE微粒子
は疎水性、撥水性が強く、無電解ニッケルめっき浴中に
分散させてめっき皮膜中にPTFE微粒子を共析させる
ことは非常に困難である。PTFE複合無電解めっき皮
膜を形成するためのめっき液としては、例えばカチオン
界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤等の
界面活性剤を助剤として用いて、無電解ニッケルめっき
液中にPTFE微粒子を分散させためっき液が知られて
いる(例えば、特公昭52−6252号公報)。しかし
ながら、この様な界面活性剤を添加した無電解めっき液
では、外観不良が発生しやすく、多量の発泡があり、ま
た、連続使用する場合には析出速度の低下、PTFE共
析量低下などを生じる等の欠点があり、作業性に大きな
問題点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、外観
不良や発泡が生じ難く、しかも浴寿命が長い、作業性を
大幅に改善したPTFE複合無電解ニッケルめっき液を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記した課題
を解決すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、ポリビ
ニルピリジン水溶性誘導体を分散剤として用いて、PT
FEを無電解ニッケルめっき液に分散させる場合には、
界面活性剤を使用することなく、PTFE微粒子を無電
解ニッケルめっき液中に均一に分散させることができ、
界面活性剤の使用による外観不良、発泡等が生じ難く、
浴寿命も長くなることを見出し、ここに本発明を完成す
るに至った。
【0006】即ち、本発明は、ポリビニルピリジン水溶
性誘導体を含有する無電解ニッケルめっき液中にポリテ
トラフルオロエチレンを分散させてなる複合無電解ニッ
ケルめっき液に係る。
【0007】本発明の複合無電解ニッケルめっき液で
は、PTFEを分散させるための分散剤として、ポリビ
ニルピリジン水溶性誘導体を用いる。ポリビニルピリジ
ン水溶性誘導体を用いることによって、界面活性剤を用
いることなく、PTFEを無電解ニッケルめっき液中に
均一に分散させることができ、PTFEが均一に共析し
た良好なめっき皮膜を得ることができる。また、めっき
中に発泡が生じることがなく、液寿命も長くなる。本発
明で使用するポリビニルピリジン水溶性誘導体として
は、具体的には式
【0008】
【化1】
【0009】〔式中R1 は炭素数1〜4のアルキル基ま
たはアリル基;R2 は水素原子または炭素数1〜4のア
ルキル基;Xはハロゲン原子を示す〕で表わされる繰り
返し単位、または式
【0010】
【化2】
【0011】〔式中pは3または4;R2 は上記に同
じ〕で表わされる繰り返し単位を有するポリビニルピリ
ジン誘導体を挙げることができる。これらのポリビニル
ピリジン誘導体は、例えばポリビニルピリジンをアルキ
ルハライド等公知の4級化剤で4級化するか、或いはス
ルトンを用いて処理することにより得ることができる。
【0012】上記各一般式において、アルキル基として
は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブ
チル、イソブチル、t−ブチル、sec−ブチル等を例
示できる。ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素
等を例示できる。
【0013】ポリビニルピリジン水溶性誘導体の好まし
い具体例を挙げれば下記の通りである。
【0014】(1)2−ビニルピリジンの重合体をヨウ
化エチルで4級化したもの
【0015】
【化3】
【0016】(2)2−メチル−5−ビニルピリジンの
重合体を臭化アリルで4級化したもの
【0017】
【化4】
【0018】(3)4−ビニルピリジンの重合体を臭化
ブチルで4級化したもの
【0019】
【化5】
【0020】(4)2−ビニルピリジンの重合体をプロ
パンスルトンで処理したもの
【0021】
【化6】
【0022】本発明で使用するポリビニルピリジン水溶
性誘導体としては、重量平均分子量が1500〜400
000程度のものが好ましく、8000〜40000程
度のものが特に好ましい。重量平均分子量が1500未
満のものは、十分な共析量を得るのためにめっき液中に
多量に添加する必要があるので好ましくなく、一方高分
子量のもの程添加量は少量でよいが、重量平均分子量が
400000を越えると異常吸着を起こし外観不良を生
ずることがあるので好ましくない。
【0023】本発明の複合無電解ニッケルめっき液で
は、めっき液中のポリビニルピリジン水溶性誘導体の添
加量は1〜1000mg/l程度、好ましくは10〜1
00mg/l程度とする本発明のめっき液に添加するP
TFE微粒子としては、粉末またはディスパージョンが
使用可能である。PTFE微粒子の粒径は0.01〜1
00μm程度が適当であり、0.1〜10μm程度が好
ましい。PTFE微粒子の添加量は、0.1〜100g
/l程度、好ましくは1〜20g/l程度とすればよ
い。
【0024】本発明では、PTFEを添加するめっき液
としては、少なくともニッケルイオン、還元剤及び錯化
剤を可溶性塩の形で含む公知の無電解ニッケルめっき液
を特に限定なく用いることができる。
【0025】この様な無電解ニッケルめっき液では、ニ
ッケルイオンは通常ニッケルの硫酸塩、塩酸塩、有機酸
塩等の可溶性塩を無電解めっき浴中に溶解することによ
って供給される。ニッケルイオンの濃度は、通常0.0
001〜2mol/l 程度、好ましくは0.01〜0.5mo
l/l 程度である。
【0026】また、金属イオンとしてはニッケルを主成
分とするが、その他の成分として、Li,Be,B,N
a,Mg,Al,Si,K,Ca,Sc,Ti,V,C
r,Mn,Fe,Co,Cu,Zn,Ga,Ge,A
s,Se,Rb,Sr,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,
Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,In,Sn,Sb,T
e,Cs,Ba,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,
Pt,Au,Hg,Tl,Pb,Bi,Po,Fr,R
a、ランタノイド系列、アクチノイド系列等の元素が本
発明の効果、目的に影響を与えない範囲で含まれていて
もよく、これらの塩は可溶性塩によって供給される。
【0027】錯化剤としては、通常、酢酸、コハク酸等
のモノまたはジカルボン酸;リンゴ酸、乳酸、クエン酸
等のオキシカルボン酸;グリシン、EDTA、アラニン
等のアミノカルボン酸等の1種または2種以上が遊離の
酸または可溶性塩の形で用いられる。錯化剤の総濃度は
通常0.0001〜5mol/l 程度、好ましくは0.01
〜1.5mol/l 程度である。
【0028】また、錯化剤としては上記の物質以外に例
えば1−ヒドロキシエチリデン−1,1ジホスホン酸等
の有機リン酸系誘導体、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン等の有機ケイ素系誘導体、スルホサリチル酸等
の硫黄系化合物誘導体等の化合物が本発明の目的及び効
果に影響を与えない範囲で含まれていてもよく、これら
の物質は可溶性の単体もしくは塩で供給される。
【0029】還元剤としては、通常、次亜リン酸又はそ
の塩、水素化ホウ素化合物、ヒドラジン、アミノボラ
ン、ジメチルアミノボラン、ジエチルアミノボラン、こ
れらの誘導体等の1種または2種以上が0.01〜1mo
l/l 、好ましくは0.05〜0.4mol/l の範囲で用い
られる。
【0030】本発明の無電解ニッケルめっき液では、本
発明の目的、効果を損わない範囲において他の金属イオ
ン、他の錯化剤、pH緩衝剤、光沢剤、平滑剤、励起
剤、ピンホール防止剤、界面活性剤等の添加剤を用いる
ことができる。
【0031】本発明の複合無電解めっき液は、ポリビニ
ルピリジン水溶性誘導体を含有する無電解ニッケルめっ
き液中にPTFE微粒子を分散させることによって得る
ことができるが、ポリビニルピリジン水溶性誘導体とP
TFE微粒子をあらかじめ均一に混合した後、無電解ニ
ッケルめっき液中に添加してもよい。
【0032】本発明の複合めっき液では、pH範囲は3
〜10程度、好ましくは4〜7程度とすればよく、めっ
き浴温は室温以上の温度、好ましくは60℃〜100℃
程度とすればよい。所定のpHを下回った場合には、p
H上昇にはNaOH,LiOH,KOH,RbOH,C
sOH,FrOH,Be(OH)2 ,Mg(OH)2
Ca(OH)2 ,Sr(OH)2 ,Ba(OH)2 ,R
a(OH)2 等の金属の水酸化物、アンモニア等の1種
または2種以上を組み合わせて用いればよく、所定のp
Hを上回った場合には、pH降下には塩酸、硫酸、硝
酸、酢酸、リン酸、ホウ酸等の酸を用いればよい。
【0033】本発明のめっき液では、PTFEを均一に
分散させるために、通常、撹拌下にめっきを行なうが、
その他は通常の無電解ニッケルめっき液と同様の方法で
めっきを行なえばよく、被処理物としても無電解ニッケ
ルめっきが可能なものであればいずれも用いることがで
きる。また、触媒付与などの前処理も通常の無電解ニッ
ケルめっきと同様の方法で必要に応じて行なえば良い。
【0034】
【発明の効果】本発明のPTFE複合無電解ニッケルめ
っき液は、界面活性剤を用いることなく、めっき液中に
PTFEを均一に分散させたものであり、めっき処理中
に発泡が生じることがなく、形成されるめっき皮膜はP
TFEを均一に含有し、しかもめっき浴中に界面活性剤
が含まれないために界面活性剤による外観不良(部分的
未析出、ピット等)が全くない良好なめっき皮膜とな
る。また、めっき液中に界面活性剤が含まれないため
に、めっき浴の寿命が大幅に改善され、約6ターンまで
のめっきが可能である。
【0035】本発明のPTFE複合無電解ニッケルめっ
き液を用いて形成されるめっき皮膜は、PTFEを共析
した複合無電解ニッケルめっき皮膜であり、その皮膜特
性は低摩擦性、非粘着性、耐摩耗性、撥水性、撥油性、
離型性、剥離性等に優れた性能を持つものである。
【0036】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【0037】
【実施例1】無電解ニッケルめっき液(商標:トップニ
コロンY−45、奥野製薬工業株式会社製)に1−エチ
ル−2−ビニルピリジン・ヨウ化物重合体(重量平均分
子量:10000)50mg/lを添加した後、PTF
E(平均粒径:1μm)10g/lを分散させて複合無
電解めっき液を調製した。
【0038】このめっき液を用いて、めっき温度90
℃、めっき時間60分、処理濃度1dm2 /Lの条件
で、軟鋼板(JIS−G−3141、SPCC−SB)
にめっきを行なった後、摩擦係数の測定により耐摩耗性
及び低摩擦性を調べ、接触角の測定により撥水性の確認
を行なった。摩擦係数測定試験には、アルファLFW−
1型摩擦磨耗試験器を使用し、接触角の測定にはエルマ
光学株式会社製ゴニオメータ式接触角測定機G−1型を
使用した。なお、めっき膜厚は10μm、PTFE共析
量は7重量%(21容量%)であった。
【0039】比較対象として、PTFEを投入していな
い無電解ニッケルめっき液(商標:トップニコロンY−
45、奥野製薬工業株式会社製)による皮膜を同一条件
で作成し、同様な試験を行なった。結果を表1に示す。
【0040】
【表1】
【0041】この様にPTFE複合無電解ニッケルめっ
き皮膜は、従来の無電解ニッケルめっき皮膜と比較し
て、摩擦係数が低くなっている。この特性はPTFEの
特性をめっき皮膜が取り込み、低摩擦性のめっき皮膜と
なっていることを示している。また、接触角もPTFE
複合無電解ニッケルめっき皮膜の方がかなり大きくなっ
ている。これもPTFEの特性の一つである撥水性とい
う特徴をめっき皮膜が取り込んだために起こるものであ
る。
【0042】
【実施例2】重量平均分子量の異なる1−アリル−2−
メチル−5−ビニルピリジン臭化物重合体を用いて、無
電解ニッケルめっき液(商標:トップニコロンY−4
5、奥野製薬工業株式会社製)に、PTFE(平均粒
径:1μm)10g/lを分散させて複合無電解めっき
液を調製した。いずれの場合にもポリビニルピリジン水
溶性誘導体の添加量は50mg/lとした。
【0043】これらのめっき液を用いて、めっき温度9
0℃、めっき時間60分、処理濃度1dm2 /lの条件
で、軟鋼板(JIS−G−3141、SPCC−SB)
にめっきを行なった。析出速度、PTFE共析量及び外
観(目視判定)の測定結果を表2に示す。
【0044】
【表2】
【0045】以上の結果から判るように、ポリビニルピ
リジン水溶性誘導体の平均分子量が1500未満のもの
ではPTFE共析量が少なく、外観上細かいピットが発
生した。平均分子量が400000を越えると異常吸着
が起こり析出速度、共析量の低下が認められ、また外観
不良が発生した。
【0046】
【実施例3】無電解ニッケルめっき液(商標:トップニ
コロンY−45、奥野製薬工業株式会社製)に1−ブチ
ル−4−ビニルピリジン臭化物重合体(平均分子量:1
0000)10〜50mg/l及びPTFE(平均粒
径:1μm)2〜10g/lを添加して均一に混合する
ことにより、複合無電解ニッケルめっき液を調製した。
このめっき液を用いて、軟鋼板(JIS−G−314
1、SPCC−SB)にめっき温度90℃、めっき時間
60分、処理濃度1dm2 /lでめっきを行ない、析出
速度、PTFE共析量及び外観(目視判定)を調べた。
結果を表3に示す。
【0047】比較対象として、イオン交換水中でPTF
E微粉末(平均粒径1μm)500g/l と水溶性フル
オロカーボン系カチオン界面活性剤(FC−135、3
M社製品)100g/l を混合して、PTFE分散液を
調合し、これを上記の無電解ニッケルめっき液にPTF
E分散液の量として4〜20ml/l(PTFE量:2
〜10g/l)となるように添加して、PTFE複合無
電解ニッケルめっき液を調製し、上記した方法と同様に
して、析出速度、PTFE共析量及び外観(目視判定)
を調べた。結果を表4に示す。
【0048】
【表3】
【0049】
【表4】
【0050】以上の結果から判るように、本発明の複合
無電解めっき液によれば、PTFEの添加量の増加とと
もに、PTFE共析量が増加する傾向にあり、また、P
TFEの添加量が増加する場合にも析出速度の大きな低
下はなく、良好なめっき皮膜が形成を形成することがで
きた。一方、界面活性剤を添加する場合には、少量でも
皮膜外観に大きな影響をもたらし、添加量が多くなると
めっきは析出しなくなった。
【0051】
【実施例4】1−プロパンスルトン−2−ビニルピリジ
ン重合体(平均分子量:10000)5g/l及びPT
FE微粒子(平均粒径:1μm)1kg/lをイオン交
換水中で均一に混合して分散液を調整し、これを無電解
ニッケルめっき液(商標:トップニコロンY−45、奥
野製薬工業株式会社製)に、分散液の量として10ml
/l添加してPTFE複合無電解ニッケルめっき液を調
製した。このめっき液を用いて、軟鋼板(JIS−G−
3141、SPCC−SB)を被処理物として、めっき
温度90℃、処理濃度3dm2 /l の条件で連続的にめ
っきして、連続消耗試験を行ない、外観不良の有無、P
TFEのめっき浴中で分散性を目視によって判定し、め
っき析出速度を重量法によって確認した。
【0052】比較として、実施例3と同様にして界面活
性剤を用いたPTFE分散液を調製し、これを同じ無電
解ニッケルめっき液に分散液の量として20ml/l添
加してPTFE複合無電解ニッケルめっき液を調製し、
上記した方法と同様の条件で、連続消耗試験を行なっ
た。結果を表5に示す。
【0053】
【表5】
【0054】以上の連続消耗試験の結果から判るよう
に、分散剤としてポリビニルピリジン水溶性誘導体を使
用した本発明のPTFE複合無電解ニッケルめっき液
は、6ターンまでほぼ問題なく使用できたが、界面活性
剤を使用しためっき液では、析出速度の低下が激しく、
3ターン以降はほとんどめっきが析出しない状態であ
り、PTFEの分散性もターンが進むにつれて悪化し
た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリビニルピリジン水溶性誘導体を含有
    する無電解ニッケルめっき液中にポリテトラフルオロエ
    チレンを分散させてなる複合無電解ニッケルめっき液。
JP32905191A 1991-12-12 1991-12-12 複合無電解ニッケルめっき液 Pending JPH05163581A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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