特許 6346778 フッ素樹脂粒子分散ニッケルめっき皮膜を形成するための電気めっき液、及びその電気めっき液を用いためっき皮膜の形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6346778

(24)【登録日】2018年6月1日

(45)【発行日】2018年6月20日

(54)【発明の名称】フッ素樹脂粒子分散ニッケルめっき皮膜を形成するための電気めっき液、及びその電気めっき液を用いためっき皮膜の形成方法

(51)【国際特許分類】

   C25D 15/02 20060101AFI20180611BHJP

   C25D 3/12 20060101ALI20180611BHJP

【ＦＩ】

   C25D15/02 J

   C25D3/12 102

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-83404(P2014-83404)

(22)【出願日】2014年4月15日

(65)【公開番号】特開2014-224314(P2014-224314A)

(43)【公開日】2014年12月4日

【審査請求日】2017年1月25日

(31)【優先権主張番号】特願2013-85702(P2013-85702)

(32)【優先日】2013年4月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】595175932

【氏名又は名称】株式会社ベスト

(74)【代理人】

【識別番号】100133798

【弁理士】

【氏名又は名称】江川 勝

(72)【発明者】

【氏名】野田 康洋

(72)【発明者】

【氏名】松村 宗順

【審査官】 祢屋 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０４０４５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０５６７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２８５１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−２０７３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０１１０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０２３８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１４３５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００５４１２６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｄ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フッ素樹脂粒子分散ニッケルめっき皮膜を電気めっき法により形成するための電気ニッケルめっき液であって、
フッ素樹脂粒子と、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基，親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤とを含むことを特徴とする電気ニッケルめっき液。

【請求項2】

前記フッ素系界面活性剤は、下記一般式（I）：

【化1】

〔式中、Ｒ_１〜Ｒ_３は炭素数１〜４の直鎖または分枝を有するアルキル基、ｍは２〜４の整数、Ｙは酸素原子（Ｏ）またはＮＲ_４（Ｒ_４は、水素原子、または炭素数１〜４の直鎖または分枝を有するアルキル基）〕
で表される臭化フルオロアルキルトリアルキルアンモニウム塩である請求項１に記載の電気ニッケルめっき液。

【請求項3】

前記フッ素系界面活性剤を０．０１〜１０ｇ／Ｌ含む請求項１または２に記載の電気ニッケルめっき液。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか１項に記載の電気ニッケルめっき液中に、導電性を有する被処理物を浸漬する工程と、
前記被処理物に通電することによりめっき皮膜を成膜する工程と、を備えるフッ素樹脂粒子分散ニッケルめっき皮膜の形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気めっき法により、分散ニッケルめっき皮膜を形成する方法及びその方法に用いられる電気めっき液に関する。詳しくは、表面平滑性の高い、フッ素樹脂粒子を分散させたニッケルめっき皮膜を形成する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基材の表面に摺動性を付与するために、フッ素樹脂粒子を分散させた分散ニッケルめっき皮膜（以下、単に分散ニッケルめっき皮膜とも称する）を形成する技術が知られている。具体的には、例えば、下記特許文献１は、電気めっき法又は無電解めっき法により、ニッケル，ニッケル−リン等のニッケル系合金などの金属マトリックス中にフッ素樹脂粒子を分散させた分散めっき皮膜をその表面に形成させた圧縮ワイヤーメッシュを開示する。

【0003】

また、下記特許文献２は、電気めっき法又は無電解めっき法により、フッ素樹脂粒子が分散された分散めっき皮膜を形成する際に、フッ素樹脂粒子とフッ素系界面活性剤をめっき液中に分散させて、フッ素樹脂粒子のめっき液に対する濡れ性を向上させることにより分散性を向上させる技術を開示する。

【0004】

また、下記特許文献３は、ポリテトラフルオロエチレンオリゴマー粒子が分散された電気分散めっき液中に、ポリテトラフルオロエチレンオリゴマー粒子の液中での分散性を均一にしたり、めっき皮膜への共析量を増大させる目的で界面活性剤を添加することを開示する。そして、界面活性剤としては、パーフルオロアルキル系界面活性剤が使用でき、特にカチオン系のパーフルオロアルキルアンモニウム塩剤が好ましいことを開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ＷＯ２００７／０１８１７３号パンフレット

【特許文献2】特開２００２−３４８６９９号公報

【特許文献3】特開平４−２８５１９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

無電解めっき法によりニッケルめっき皮膜を形成する場合、分解した還元剤がめっき液中に蓄積してしまうためにめっき液を頻繁に交換する必要があり、コスト性が悪かった。一方、電気めっき法によりニッケルめっき皮膜を形成する場合、還元剤を用いないためにめっき液を頻繁に交換する必要がなくコスト性に優れるというメリットがある。しかしながら、電気めっき法により分散ニッケルめっき皮膜を形成させようとした場合、フッ素樹脂粒子が充分に共析しなかったり、分散が不均一になったり、皮膜の平滑性が低くなったりするという問題があった。特許文献３は、ポリテトラフルオロエチレンオリゴマー粒子を含む電気分散めっき液中に、界面活性剤として、パーフルオロアルキル系界面活性剤、とくにカチオン系のパーフルオロアルキルアンモニウム塩を添加することを開示しているが、従来のカチオン系のパーフルオロアルキルアンモニウム塩を界面活性剤として添加しても、フッ素樹脂粒子の共析量や分散性が充分に向上しなかった。

【0007】

本発明は、電気めっきにより、フッ素樹脂粒子が分散された分散めっき皮膜を形成する場合において、高い共析率で平滑性に優れる皮膜を形成するための手段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】

本発明の電気ニッケルめっき液は、フッ素樹脂粒子を分散させたニッケルめっき皮膜を電気めっき法により形成するための電気ニッケルめっき液であって、フッ素樹脂粒子と、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基，親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤とを含むものである。フッ素樹脂粒子を含む電気ニッケルめっき液において、このようなフッ素系界面活性剤を添加することにより、従来のフッ素系界面活性剤を添加した場合に比べて共析率及び平滑性が高い皮膜が得られる。

【0009】

上記フッ素系界面活性剤は、下記一般式（I）：

【化1】

〔式中、Ｒ_１〜Ｒ_３は炭素数１〜４の直鎖または分枝を有するアルキル基、ｍは２〜４の整数、Ｙは酸素原子（Ｏ）またはＮＲ_４（Ｒ_４は、水素原子、または炭素数１〜４の直鎖または分枝を有するアルキル基）〕
で表される臭化フルオロアルキルトリアルキルアンモニウム塩であることが好ましい。

【0010】

電気ニッケルめっき液中のフッ素系界面活性剤の含有割合は、０．０１〜１０ｇ／Ｌであることが好ましい。

【0011】

また、本発明のフッ素樹脂粒子分散ニッケルめっき皮膜の形成方法は、フッ素樹脂粒子と上記フッ素系界面活性剤とを含む電気ニッケルめっき液中に、導電性を有する被処理物を浸漬する工程と、被処理物に通電することによりめっき皮膜を成膜する工程と、を備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、電気めっきにより、共析率及び平滑性の高いフッ素樹脂粒子を分散させたニッケルめっき皮膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は本実施形態の分散ニッケルめっき皮膜の形成方法に用いる電気めっき装置の模式説明図である。

【図2】図２は実施例１で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図である。

【図3】図３は実施例１で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型電子顕微鏡写真である。

【図4】図４は比較例１で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図である。

【図5】図５は比較例２で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図である。

【図6】図６は比較例２で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型電子顕微鏡写真である。

【図7】図７は比較例３で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図である。

【図8】図８は比較例３で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型電子顕微鏡写真である。

【図9】図９は比較例４で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図である。

【図10】図１０は比較例４で得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型電子顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係るフッ素樹脂粒子を分散させたニッケルめっき皮膜の形成方法について、その一実施形態を詳しく説明する。

【0015】

本発明に係る電気ニッケルめっき液は、電気ニッケルめっきのために用いられるニッケルめっき液であり、ニッケル源を含むニッケルめっき液中に、フッ素樹脂粒子と、特定のフッ素系界面活性剤とを含む。

【0016】

ニッケルめっき液としては特に限定されないが、その具体例としては、例えば、硫酸ニッケル，塩化ニッケル，ホウ酸を含むいわゆるワット浴や、スルファミン酸ニッケルを含むスルファミン酸ニッケル浴、塩化ニッケルを含むいわゆるストライク浴の他、一水酸化ニッケル，炭酸ニッケル、及び酢酸ニッケル等を含むような各種ニッケル浴等が挙げられる。また、本発明の効果を損なわない範囲で、ニッケル塩以外のリンイオン、鉄イオン、コバルトイオン等のめっき形成性の金属塩を含んでもよい。

【0017】

ニッケルめっき液中に含有されるフッ素樹脂粒子の具体例としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＣＴＦＥ等の粒子が挙げられる。これらの中ではＰＴＦＥの粒子が分散性に優れる点から好ましい。フッ素樹脂粒子の粒子径は特に限定されないが、平均粒子径０．１〜１０μｍ、さらには０．２〜３μｍであることが分散性に優れている点から好ましい。このようなフッ素樹脂粒子としては、例えば、ダイキン工業（株）製のルブロンL-５や、セントラル硝子（株）製のセフラループ等が挙げられる。

【0018】

ニッケルめっき液中に含有されるフッ素樹脂粒子の割合としては、１〜３００ｇ／Ｌ、さらには１０〜１００ｇ／Ｌであることが好ましい。

【0019】

フッ素系界面活性剤は、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤である。具体的には、下記一般式：

【化1】

〔式中、Ｒ_１〜Ｒ_３は炭素数１〜４の直鎖または分枝を有するアルキル基、ｍは２〜４の整数、Ｙは酸素原子（Ｏ）またはＮＲ_４（Ｒ_４は、水素原子、または炭素数１〜４の直鎖または分枝を有するアルキル基）〕で示される臭化フルオロアルキルトリアルキルアンモニウムが挙げられる。このような界面活性剤としては、例えば、（株）ネオス製のフタージェント３２０（商品名）が挙げられる。

【0020】

このようなフッ素系界面活性剤は、電気めっき液中で極めて高い分解安定性または劣化安定性を示す。電気めっき液は、無電解めっき液と異なり、通常、還元剤を用いないためにめっき液を頻繁に交換する必要がなく、消費した量のめっき液を継ぎ足すようにして用いられる。そのために、組成の経時的な安定性が重要になる。疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤は、その他のフッ素系の界面活性剤等に比べても高い安定性を示すために、電気めっき液の組成のコントロールも容易になる。

【0021】

ニッケルめっき液中に配合される疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤の割合としては、０．０１〜１０ｇ／Ｌ、さらには０．０１〜１ｇ／Ｌであることが好ましい。

【0022】

電気めっきされる導電性を有する被処理物としては、金属等の導電性を有する基材であれば特に限定されない。その具体例としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系のステンレス鋼、ＳＵＳ４３０等のフェライト系のステンレス鋼、鉄（ＪＩＳ−Ｇ−３５３２）もしくは亜鉛めっき鉄（ＪＩＳ−Ｇ−３５４７）、銅−ニッケル合金（白銅）、銅−ニッケル−亜鉛合金（洋白）、黄銅、ベリリウム銅等の銅合金等が挙げられる。

【0023】

上述したようなめっき液を用いて導電性を有する被処理物に電気めっきを行うことにより、被処理物の表面に、共析率及び平滑性の高い分散ニッケルめっき皮膜が形成される。

【0024】

分散ニッケルめっき皮膜の形成は、例えば、図１に示すようなめっき槽１０を用いて行われる。めっき槽１０内には上述したようなめっき液１が収容されている。そして、めっき液１中に導電性のクリップ２で吊り下げられた被処理物３を浸漬する。導電性のクリップ２には、図略の電源の陰極が接続されている。一方、めっき液１中に、被処理物３の対極になるニッケル板等の陽極板４が浸漬されている。陽極板４には、図略の電源の陽極が接続されている。そして、このめっき槽１０中のめっき液１を充分に撹拌しながら電源から通電することにより、被処理物３の表面にめっき液１中に分散されたフッ素樹脂粒子を取り込みながらニッケル粒子を析出させることにより、分散ニッケルめっき皮膜が形成される。

【0025】

電気めっきを施す際の電流密度は通常の電気めっきによりニッケルめっき皮膜を形成する条件が特に限定なく用いられるが、具体的には、例えば、１〜３０Ａ／ｄｍ^２、１〜２０Ａ／ｄｍ^２程度であることが好ましい。

【0026】

分散ニッケルめっき皮膜中におけるフッ素樹脂粒子の共析量は特に限定されないが、めっき皮膜全質量（１００質量％）に対して、１〜３０質量％、さらには５〜２５質量％、とくには６〜２５質量％であることが好ましい。また、分散めっき皮膜の膜厚も特に限定されないが、平均膜厚が、３〜１５μｍ、さらには５〜１０μｍであることが好ましい。

【0027】

このようにして形成された分散ニッケルめっき皮膜は分散されたフッ素樹脂粒子を含有するために、共析率が高い場合には特にその表面に凝集した粒子が表出することによる凹凸が生じる。本発明においては、めっき液中に疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤を含有させることによりフッ素樹脂粒子の共析率及び分散性が顕著に向上し、共析率が高い場合にも表面の平滑性が高い皮膜が形成される。

【0028】

形成された分散ニッケルめっき皮膜の表面粗さとしては、中心線平均粗さ（Ra）で０．１８４７〜０．２０９７、さらには０．１８６９〜０．１９１４であることが好ましい。また、十点平均高さ（Rz）としては、１．７６１４〜２．５８１２、さらには１．７９０３〜２．３５２４であることが好ましい。なお、中心線平均粗さ及び十点平均高さは、それぞれ、走査型レーザー顕微鏡を用いて測定することができる。

【0029】

このようにして形成された分散ニッケルめっき皮膜は、表面潤滑性が要求される各種基材のコーティング材として好ましく用いられる。具体的には、例えば、摺動性が要求される圧縮金属ワイヤーメッシュからなるガスケットの表面や、金属製軸受等の部材の摺動性改良に好ましく用いられる。

【実施例】

【0030】

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明の範囲は下記実施例の内容に限定されるものではない。

【0031】

［実施例１］
下記組成の電気ニッケルめっき液を用いて下記条件で厚み０．１ｍｍのＳＵＳ板（縦３０ｍｍ，横３０ｍｍ）に電気めっきを行うことにより、厚み約１０μｍの、フッ素樹脂粒子を分散させた分散ニッケルめっき皮膜を得た。

【0032】

（電気ニッケルめっき液組成）
スルファミンニッケル ３５０ｇ／Ｌ
塩化ニッケル ４５ｇ／Ｌ
ホウ酸 ４０ｇ／Ｌ
疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むカチオン系のフッ素系界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント３２０）
０．５ｇ／Ｌ
ＰＴＦＥ粒子（ダイキン工業（株）製のルブロンL-５、平均粒子径５μｍ）
６０ｇ／Ｌ

【0033】

（条件）
ｐＨ ４．０
陰極電流密度 ５Ａ／ｄｍ²
陽極 ニッケル板
温度 ４５℃
撹拌 機械撹拌
めっき時間 １０分

【0034】

そして、得られた分散ニッケルめっき皮膜の十点平均高さRz及び中心線平均粗さRaを走査型レーザー顕微鏡（OLYMPUS LEXT3100）を用いて観察倍率５００倍で測定した。その結果十点平均高さＲｚは２．１２７であり、中心線平均粗さＲａは０．１９２９であった。測定で得られた走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図を図２に示す。また、図３に、得られた分散ニッケルめっき皮膜を走査型電子顕微鏡（ＪＳＭ-7001Ｆ（日本電子（株）製）を用いて観察倍率７０００倍で撮影したときの画像を示す。また、得られた分散ニッケルめっき皮膜中のフッ素樹脂粒子の共析率は２３体積％であった。

【0035】

[比較例１]
下記組成の無電解ニッケルめっき液を用いて下記条件で厚み０．１ｍｍのＳＵＳ板（縦３０ｍｍ，横３０ｍｍ）に無電解めっきを行うことにより、厚み約１０μｍの、フッ素樹脂粒子を分散させた分散ニッケルめっき皮膜を得た。

【0036】

（無電解ニッケルめっき液組成）
硫酸ニッケル ２０ｇ／Ｌ
次亜リン酸ナトリウム ２４ｇ／Ｌ
乳酸 ２７ｇ／Ｌ
プロピオン酸 ２ｇ／Ｌ
ＰＴＦＥ粒子（ダイキン工業（株）製ルブロンL-５、平均粒子径５μｍ）
５ｇ／Ｌ

【0037】

（条件）
ｐＨ ４．５
温度 ９０℃
撹拌 機械撹拌
めっき時間 ６０分

【0038】

そして、得られたフッ素分散ニッケルめっき皮膜の平滑性を実施例１と同様にして評価した。その結果、十点平均高さＲｚは３．４４５１であり、中心線平均粗さＲａは０．４３５４あった。また、測定で得られた顕微鏡写真の鳥瞰図を図４に示す。

【0039】

[比較例２]
実施例１において用いた、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント３２０）の代わりに、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基としてスルホン酸ナトリウム塩を含むアニオン系のフッ素系界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント１００）を用いた下記組成の電気ニッケルめっき液を用いて下記条件で厚み０．１ｍｍのＳＵＳ板（縦３０ｍｍ，横３０ｍｍ）に電気めっきを行うことにより、厚み約１０μｍの、フッ素樹脂粒子を分散させた分散ニッケルめっき皮膜を得た。

【0040】

（電気ニッケルめっき液組成）
スルファミンニッケル ３５０ｇ／Ｌ
塩化ニッケル ４５ｇ／Ｌ
ホウ酸 ４０ｇ／Ｌ
疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基としてスルホン酸ナトリウム塩を含むアニオン系のフッ素系界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント１００）
０．５ｇ／Ｌ
ＰＴＦＥ粒子（ダイキン工業（株）製のルブロンL-５、平均粒子径５μｍ）
６０ｇ／Ｌ

【0041】

（条件）
ｐＨ ４．０
陰極電流密度 ５Ａ／ｄｍ²
陽極 ニッケル板
温度 ４５℃
撹拌 機械撹拌
めっき時間 １０分

【0042】

図５に、得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図を、図６に走査型電子顕微鏡を用いて観察倍率７０００倍で撮影したときの画像を示す。また、得られた分散ニッケルめっき皮膜中のフッ素樹脂粒子の共析率は０体積％であった。

【0043】

[比較例３]
実施例１において用いた、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント３２０）の代わりに、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基としてトリメチルアンモニウム塩を含むカチオン系のフッ素系界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル（株）製のサーフロン２２１）を用いた下記組成の電気ニッケルめっき液を用いて下記条件で厚み０．１ｍｍのＳＵＳ板（縦３０ｍｍ，横３０ｍｍ）に電気めっきを行うことにより、厚み約１０μｍの、フッ素樹脂粒子を分散させた分散ニッケルめっき皮膜を得た。

【0044】

（電気ニッケルめっき液組成）
スルファミンニッケル ３５０ｇ／Ｌ
塩化ニッケル ４５ｇ／Ｌ
ホウ酸 ４０ｇ／Ｌ
疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、トリメチルアンモニウム塩を含むカチオン系のフッ素系界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル（株）製のサーフロン２２１）
０．５ｇ／Ｌ
ＰＴＦＥ粒子（ダイキン工業（株）製のルブロンL-５、平均粒子径５μｍ）
６０ｇ／Ｌ

【0045】

（条件）
ｐＨ ４．０
陰極電流密度 ５Ａ／ｄｍ²
陽極 ニッケル板
温度 ４５℃
撹拌 機械撹拌
めっき時間 １０分

【0046】

図７に、得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図を、図８に走査型電子顕微鏡を用いて観察倍率７０００倍で撮影したときの画像を示す。また、得られた分散ニッケルめっき皮膜中のフッ素樹脂粒子の共析率は７体積％であった。

【0047】

[比較例４]
実施例１において用いた、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント３２０）の代わりに、ベタイン型の両性界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント４１０）を用いた下記組成の電気ニッケルめっき液を用いて下記条件で厚み０．１ｍｍのＳＵＳ板（縦３０ｍｍ，横３０ｍｍ）に電気めっきを行うことにより、厚み約１０μｍの、フッ素樹脂粒子を分散させた分散ニッケルめっき皮膜を得た。

【0048】

（電気ニッケルめっき液組成）
スルファミンニッケル ３５０ｇ／Ｌ
塩化ニッケル ４５ｇ／Ｌ
ホウ酸 ４０ｇ／Ｌ
ベタイン型の両性界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント４１０）
０．５ｇ／Ｌ（有効成分量）
ＰＴＦＥ粒子（ダイキン工業（株）製のルブロンL-５、平均粒子径５μｍ）
６０ｇ／Ｌ

【0049】

（条件）
ｐＨ ４．０
陰極電流密度 ５Ａ／ｄｍ²
陽極 ニッケル板
温度 ４５℃
撹拌 機械撹拌
めっき時間 １０分

【0050】

図９に得られた分散ニッケルめっき皮膜の走査型レーザー顕微鏡写真の鳥瞰図を、図１０に走査型電子顕微鏡を用いて観察倍率７０００倍で撮影したときの画像を示す。また、得られた分散ニッケルめっき皮膜中のフッ素樹脂粒子の共析率は０体積％であった。

【0051】

本発明に係る実施例１の、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基，親水性基として４級アンモニウムの臭素塩を含むフッ素系界面活性剤を添加した電気ニッケルめっき液を用いて得られたフッ素樹脂粒子を分散させたニッケルめっき皮膜は、図２に示すように極めて平滑性が高く、非常になめらかな表面を有する皮膜であった。実施例１の分散ニッケルめっき皮膜は、図３のＳＥＭ写真を観察しても極めて平滑性が高い皮膜であることがわかる。また、皮膜中のフッ素樹脂粒子の共析率は２３体積％と顕著に高かった。一方、例えば、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基としてスルホン酸ナトリウム塩を含むアニオン系のフッ素系界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント１００）を添加した電気ニッケルめっき液を用いて得られた比較例２のニッケルめっき皮膜の場合、フッ素樹脂粒子の共析率は０体積％であるにもかかわらず、図５及び図６に示すように平滑性が著しく低い表面を有する皮膜であった。また、例えば、疎水性基としてパーフルオロアルケニル基を含み、親水性基としてトリメチルアンモニウム塩を含むカチオン系のフッ素系界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル（株）製のサーフロン２２１）を添加した電気ニッケルめっき液を用いて得られたフッ素樹脂粒子を分散させた比較例３のニッケルめっき皮膜の場合、共析率は７体積％であるにもかかわらず、図７及び図８に示すように実施例１よりも平滑性が低い表面を有する皮膜であった。また、例えば、ベタイン型の両性界面活性剤（（株）ネオス製のフタージェント４１０）を添加した電気ニッケルめっき液を用いて得られた比較例４のニッケルめっき皮膜の場合、フッ素樹脂粒子の共析率は０体積％であるにもかかわらず、図９及び図１０に示すように平滑性が低い表面を有する皮膜であった。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、めっき液を頻繁に交換する必要がないコスト性に優れた電気めっき法によりフッ素樹脂粒子を分散させた分散ニッケルめっき皮膜を形成する場合において、高い共析率で表面平滑性の高いめっき皮膜を形成することができる。このような分散ニッケルめっき皮膜は、摺動性が要求される各種基材に対する表面コートとして広く用いられうる。

【符号の説明】

【0053】

１ めっき液
２ 導電性のクリップ
３ 被処理物
４ 陽極板
１０ めっき槽

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】