特開 2023-18763 めっき皮膜、複合皮膜、摺動部品、めっき皮膜の製造方法、複合皮膜の製造方法、及び、摺動部品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023018763

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】めっき皮膜、複合皮膜、摺動部品、めっき皮膜の製造方法、複合皮膜の製造方法、及び、摺動部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 18/52 20060101AFI20230202BHJP

   C23C 18/32 20060101ALI20230202BHJP

   C25D 15/02 20060101ALI20230202BHJP

   C23C 28/00 20060101ALI20230202BHJP

   C25D 7/00 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

C23C18/52 A

C23C18/32

C25D15/02 F

C23C28/00 B

C25D7/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021123010

(22)【出願日】2021-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】391028339

【氏名又は名称】日本カニゼン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】森田 顕

【テーマコード（参考）】

4K022

4K024

4K044

【Ｆターム（参考）】

4K022AA02

4K022BA14

4K022BA34

4K022CA03

4K022CA15

4K022DA01

4K022DB02

4K022DB26

4K022DB29

4K022EA04

4K024AA03

4K024AB01

4K024AB12

4K024BA03

4K024BB04

4K024BC01

4K024CA01

4K024CA03

4K024CA04

4K024CA06

4K024DA03

4K024DA04

4K024DB06

4K024GA12

4K044AA02

4K044AB02

4K044BA06

4K044BA11

4K044BB03

4K044BC01

4K044CA04

4K044CA15

4K044CA18

4K044CA64

(57)【要約】

【課題】めっき皮膜の表面積を増加させる表面形状について荷重による劣化を抑制可能なめっき皮膜、複合皮膜、摺動部品、めっき皮膜の製造方法、複合皮膜の製造方法、及び、摺動部品の製造方法を提供する。
【解決手段】被めっき材１１の表面に設けられためっき皮膜１３であって、ニッケルまたはニッケル合金を含む皮膜部１４と、皮膜部１４の内部に位置する絶縁体または半導体の無機化合物粒子１５と、を備え、皮膜部１４の表面は、被めっき材１１の表面に追従する平滑部１４Ａと、無機化合物粒子１５の外形の少なくとも一部に倣った形状を有する凹部１４Ｂと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被めっき材の表面に設けられためっき皮膜であって、
ニッケルまたはニッケル合金を含む皮膜部と、
前記皮膜部の内部に位置する絶縁体または半導体の無機化合物粒子と、を備え、
前記皮膜部の表面は、
前記被めっき材の表面に追従する平滑部と、
前記無機化合物粒子の外形の少なくとも一部に倣った形状を有する凹部と、を備える
めっき皮膜。

【請求項2】

前記凹部は、前記平滑部に対して１μｍ以上の深さを有し、
前記めっき皮膜の厚さ方向を含む前記めっき皮膜の断面において、
前記凹部の個数は、前記皮膜部の表面に沿う一次元方向において、１００μｍあたり１個以上１００個以下であり、
前記凹部の開口幅の総和は、前記一次元方向において、１００μｍあたり２μｍ以上５０μｍ以下である
請求項１に記載のめっき皮膜。

【請求項3】

前記皮膜部の表面において、前記凹部の面積が２％以上５０％以下である
請求項１または２に記載のめっき皮膜。

【請求項4】

請求項１ないし３の何れか一項に記載のめっき皮膜と、
前記めっき皮膜の表面に位置する潤滑剤から構成される表面層と、を備える
複合皮膜。

【請求項5】

前記表面層は、前記潤滑剤として層状格子構造物を含む
請求項４に記載の複合皮膜。

【請求項6】

請求項４または５に記載の複合皮膜を備え、
前記複合皮膜の表面が摺動対象に摺接する面である
摺動部品。

【請求項7】

ニッケル成分が溶解し、かつ、絶縁体または半導体の無機化合物粒子が分散しためっき液を用いて、無電解めっき法または電気めっき法によって、前記ニッケル成分に由来したニッケルまたはニッケル合金を含む皮膜部を被めっき材の表面に析出させることで、前記皮膜部の内部及び表面に前記無機化合物粒子が共析しためっき皮膜を前記被めっき材の表面に形成する第一工程と、
前記めっき皮膜を、前記無機化合物粒子が可溶かつ前記皮膜部が不溶な溶液に接触させることによって、前記めっき皮膜の表面に存在する前記無機化合物粒子を溶解させて凹部を形成する第二工程と、を含む
めっき皮膜の製造方法。

【請求項8】

請求項７に記載のめっき皮膜の製造方法を用いて、被めっき材の表面に前記めっき皮膜を形成させた後、
潤滑剤からなる表面層を前記めっき皮膜の表面に形成する
複合皮膜の製造方法。

【請求項9】

請求項８に記載の複合皮膜の製造方法を用いて、摺動部品の表面に前記複合皮膜を形成する
摺動部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ニッケルまたはニッケル合金を含むめっき皮膜、当該めっき皮膜を含む複合皮膜、当該複合皮膜を備える摺動部品、めっき皮膜の製造方法、複合皮膜の製造方法、及び、摺動部品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

表面処理技術の分野では、耐摩耗性及び耐食性等の向上を目的として、ニッケルまたはニッケル合金めっきが用いられる。めっき皮膜における表面積の増加は、めっき皮膜上への樹脂接着時の接着強度の向上、塗膜との密着性の向上、触媒や潤滑剤等の担持量の増加、はんだ付け時のはんだ付け性の向上を実現する。めっき皮膜における表面積の増加技術の一例は、Ｎｉ－Ｐ（ニッケル－リン）めっき皮膜を酸に浸漬させることで、めっき皮膜に微細孔を形成する（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１－１９１７８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、めっき皮膜を酸に浸漬させる方法は、めっき皮膜の表面全体を粗面化し、先細り形状を有した凸部を表面全体に点在させる。このような方法によって製造されためっき皮膜に荷重が加わると、表面に点在する先細り形状の凸部に荷重が集中することで凹凸形状が損なわれる。その結果、めっき皮膜の表面に設けた樹脂や塗膜等がめっき皮膜から剥離するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するためのめっき皮膜は、被めっき材の表面に設けられためっき皮膜であって、ニッケルまたはニッケル合金を含む皮膜部と、前記皮膜部の内部に位置する絶縁体または半導体の無機化合物粒子と、を備え、前記皮膜部の表面は、前記被めっき材の表面に追従する平滑部と、前記無機化合物粒子の外形の少なくとも一部に倣った形状を有する凹部と、を備える。

【0006】

上記構成によれば、皮膜部の表面が凹部を備えるため、凹部を備えない皮膜部の表面と比べて、皮膜部の表面積が増加する。これにより、めっき皮膜上への樹脂接着時の接着強度向上、塗膜との密着性の向上、触媒や潤滑剤等の担持量の増加、はんだ付け時のはんだ付け性の向上等が可能となる。また、皮膜部の表面が被めっき材の表面に追従する平滑部を備えるため、例えば、被めっき材の表面に追従しない凸形状がめっき皮膜の表面に点在している場合と比較して、皮膜部の表面に加えられた荷重がより大きな面積で分散される。これにより、めっき皮膜の表面形状の劣化を抑制できる。

【0007】

上記めっき皮膜において、前記凹部は、前記平滑部に対して１μｍ以上の深さを有し、前記めっき皮膜の厚さ方向を含む前記めっき皮膜の断面において、前記凹部の個数は、前記皮膜部の表面に沿う一次元方向において、１００μｍあたり１個以上１００個以下であり、前記凹部の開口幅の総和は、前記一次元方向において、１００μｍあたり２μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。また、上記めっき皮膜において、前記皮膜部の表面において、前記凹部の面積が２％以上５０％以下であることが好ましい。上記各構成によれば、皮膜部の表面において、平滑部の面積を十分に確保することでめっき皮膜の表面形状の劣化を好適に抑制しつつ、凹部によってめっき皮膜の表面積を増加させることができる。

【0008】

上記課題を解決するための複合皮膜は、上記何れかのめっき皮膜と、前記めっき皮膜の表面に位置する潤滑剤から構成される表面層と、を備える。上記構成によれば、平滑部と凹部とを備えるめっき皮膜の表面に潤滑剤から構成される表面層を設けることで、平滑部における摺動性を高めることができる。また、摺動に伴って平滑部上の潤滑剤が減少した場合でも、凹部に充填された潤滑剤が供給されることで、めっき皮膜表面の摺動性能が維持される。また、めっき皮膜上の凹部によって、潤滑剤の保持力を高めることができる。

【0009】

上記複合皮膜において、前記表面層は、前記潤滑剤として層状格子構造物を含むことが好ましい。層状格子構造物を含む潤滑剤は、他の固体潤滑剤、液体潤滑剤、及び、半固体状潤滑剤と比較して、摺動に際してめっき皮膜の表面から固体潤滑剤が減少しにくい。したがって、表面層が潤滑剤として層状格子構造物を含むことで、複合皮膜が設けられた部品が他の部品と摺動した際にも、摺動性能を好適に持続させることができる。

【0010】

上記課題を解決するための摺動部品は、上記何れかの複合皮膜を備え、前記複合皮膜の表面が摺動対象に摺接する面である。上記構成によれば、平滑部と凹部とを備える皮膜部を有するめっき皮膜上に層状格子構造物を含む潤滑剤から構成される表面層が設けられた複合皮膜を摺動部品の表面に備えることで、摺動部品の摺動性能を高めることができる。

【0011】

上記課題を解決するためのめっき皮膜の製造方法は、ニッケル成分が溶解し、かつ、絶縁体または半導体の無機化合物粒子が分散しためっき液を用いて、無電解めっき法または電気めっき法によって、前記ニッケル成分に由来したニッケルまたはニッケル合金を含む皮膜部を被めっき材の表面に析出させることで、前記皮膜部の内部及び表面に前記無機化合物粒子が共析しためっき皮膜を前記被めっき材の表面に形成する第一工程と、前記めっき皮膜を、前記無機化合物粒子が可溶かつ前記皮膜部が不溶な溶液に接触させることによって、前記めっき皮膜の表面に存在する前記無機化合物粒子を溶解させて凹部を形成する第二工程と、を含む。

【0012】

上記製造方法によれば、第一工程において、被めっき材に皮膜部と無機化合物粒子とを含むめっき皮膜が形成され、第二工程において、めっき皮膜の表面に存在する無機化合物粒子が溶解される。その結果、めっき皮膜の表面のうち無機化合物粒子が存在する箇所には、無機化合物粒子の外形に倣う形状を有する凹部が形成される。これにより、めっき皮膜上への樹脂接着時の接着強度の向上、塗膜との密着性の向上、触媒や固体潤滑剤等の担持量の増加、はんだ付け時のはんだ付け性の向上等が可能となる。また、めっき皮膜の表面のうち無機化合物粒子が存在しない箇所には、平滑な表面である平滑部が形成される。これにより、例えば、被めっき材の表面に追従しない凸形状がめっき皮膜の表面に点在している場合と比較して、皮膜部の表面に加えられた荷重がより大きな面積で分散される。したがって、めっき皮膜の表面形状の劣化を抑制できる。

【0013】

上記課題を解決するための複合皮膜の製造方法は、上記めっき皮膜の製造方法を用いて、被めっき材の表面に前記めっき皮膜を形成させた後、潤滑剤からなる表面層を前記めっき皮膜の表面に形成する。

【0014】

上記課題を解決するための摺動部品の製造方法は、上記複合皮膜の製造方法を用いて、摺動部品の表面に前記複合皮膜を形成する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、めっき皮膜の表面積を増加させる表面形状について荷重による劣化を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、摺動部品の断面図である。

【図2】図２は、複合皮膜の製造方法における第１工程において、被めっき材に形成されためっき皮膜の断面図である。

【図3】図３は、第１工程におけるめっき液の液面に対する被めっき材の角度と、めっき皮膜の表面における無機化合物粒子の表面積比率との関係を示すグラフである。

【図4】図４は、複合皮膜の製造方法における第２工程において、めっき皮膜の表面に露出した無機化合物粒子が除去されためっき皮膜の断面図である。

【図5】実施例１において、めっき皮膜の表面に露出した無機化合物粒子が除去されためっき皮膜表面のＳＥＭ画像（二次電子像）である。

【図6】実施例１において、めっき皮膜形成後、かつ、無機化合物粒子を除去する前の状態におけるめっき皮膜表面のＳＥＭ画像（反射電子像）を二値化した画像である。

【図7】実施例１において、めっき皮膜の表面に露出した無機化合物粒子が除去されためっき皮膜断面のＳＥＭ画像（二次電子像）である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態について図１～図４を参照して説明する。
［摺動部品］
図１に示すように、摺動部品１０は、例えば、自動車のエンジンまたはパワートレイン等を構成する部品である。具体的に、摺動部品１０は、エンジンのピストンやシリンダ、軸受け、摺動軸としてのシャフト、ブランジャポンプ、ワッシャ等の各種工業製品を構成する部品である。

【0018】

摺動部品１０は、平面状、曲面状、または、球面状の平滑な表面を有した被めっき材１１を備える。被めっき材１１は、例えば、鉄鋼、銅合金、アルミニウム合金等の金属材料である。なお、被めっき材１１は、金属材料に限定されず、ガラスまたは樹脂等の非金属材料でもよい。

【0019】

被めっき材１１の表面には、複合皮膜１２が設けられる。複合皮膜１２の表面は、任意の摺動対象に摺接する面である。複合皮膜１２は、被めっき材１１の表面に位置するめっき皮膜１３と、めっき皮膜１３の表面に位置する表面層１６とを備える。

【0020】

［めっき皮膜］
めっき皮膜１３は、例えば、無電解めっき法または電気めっき法によって形成される層である。めっき皮膜１３は、ニッケルまたはニッケル合金を含む皮膜部１４と、皮膜部１４とは異なる成分を有する粒子である無機化合物粒子１５とを備える。めっき皮膜１３の形成に用いられるめっき液は、ニッケル成分と、無機化合物粒子１５とを含む。めっき皮膜１３を形成するめっき法は、皮膜部１４と無機化合物粒子１５との共析である。めっき皮膜１３を形成する共析は、ニッケル成分に由来する皮膜部１４を被めっき材１１の表面に析出させながら、無機化合物粒子１５を皮膜部１４の表面及び内部に取り込ませる。なお、めっき皮膜１３のめっき厚は、例えば、３μｍ以上３０μｍ以下であるが、３μｍ未満でもよいし、３０μｍ超であってもよい。

【0021】

皮膜部１４の表面は、平滑部１４Ａと、凹部１４Ｂとを備える。
平滑部１４Ａは、被めっき材１１の表面に追従する。平滑部１４Ａは、被めっき材１１の表面と同じ程度に平滑、あるいは被めっき材１１の表面よりも平滑な面である。平滑部１４Ａは、皮膜部１４の表面のなかで凹部１４Ｂに分断されない１つの面である。皮膜部１４の表面は、平滑部１４Ａを海とし、凹部１４Ｂを島とする海島構造を有する。

【0022】

凹部１４Ｂは、無機化合物粒子１５の外形の少なくとも一部に倣った形状を有する。例えば、無機化合物粒子１５が結晶体である場合、無機化合物粒子１５の外形は、無機化合物粒子１５に固有の結晶面を有する。無機化合物粒子１５の外形が結晶面を有する場合、凹部１４Ｂを区切る面は、無機化合物粒子１５の結晶面を反映した平面を含む。無機化合物粒子１５が非結晶性の球状体である場合、無機化合物粒子１５の外形は、小さい球面を有する。無機化合物粒子１５の外形が球面を有する場合、凹部１４Ｂを区切る面は、無機化合物粒子１５の球面の少なくとも一部を反映した球面を有する。無機化合物粒子１５が先細る外形面を有した針状体である場合、凹部１４Ｂを区切る面は、無機化合物粒子１５の先細る外形面の少なくとも一部を反映した先細る形状を有する。

【0023】

凹部１４Ｂは、めっき皮膜１３の形成において、平滑部１４Ａと共析された無機化合物粒子１５を皮膜部１４の表面から除去することで形成される。皮膜部１４の表面が凹部１４Ｂを備える構成は、皮膜部１４の表面が凹部１４Ｂを備えない構成と比べて、皮膜部１４の表面積を増大させる。また、皮膜部１４に加えられた荷重を平滑部１４Ａが受けることで、皮膜部１４の表面が先細りの凸形状を備える構成と比べて、より大きな面積で荷重を分散できるため、めっき皮膜１３の表面形状の劣化が抑制される。

【0024】

無機化合物粒子１５は、めっき液のｐＨ範囲において溶解度が低く、かつめっき液に溶解してもめっき皮膜１３の形成を妨げない粒子である。無機化合物粒子１５は、めっき皮膜１３の形成に際して、無機化合物粒子１５が帯電せず皮膜部１４の析出自体には寄与しない非導電性を有した絶縁体または半導体の粒子である。本実施形態では、ｐＨ範囲が４．０以上６．０以下程度の弱酸性のめっき液を用いる。無機化合物粒子１５は、皮膜部１４が不溶である酸性溶液またはアルカリ性溶液に可溶である。無機化合物粒子１５を構成する無機化合物は、例えば、金属塩、金属水酸化物、珪素酸化物である。金属塩、あるいは金属水酸化物を構成する金属の一例は、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、マンガン、チタンからなる群から選択されるいずれか一種である。金属酸塩の一例は、リン酸塩、シュウ酸塩、炭酸塩である。具体的に、無機化合物粒子１５を構成する材料は、リン酸マンガン、リン酸カルシウム、リン酸ストロンチウム、リン酸チタン、水酸化ニッケル、シュウ酸ニッケル、炭酸マグネシウムからなる群から選択される少なくとも１種である。

【0025】

無機化合物粒子１５の粒子径は、めっき皮膜１３の厚さの要求値に対して、５０％粒子径（メジアン径Ｄ５０）で２０％以上２００％以下とすることが好ましい。上記範囲の粒子径を有した無機化合物粒子１５を用いることで、皮膜部１４の析出に際して無機化合物粒子１５を好適に取り込ませることができ、かつ、皮膜部１４に埋没し皮膜部１４の表面に露出しない無機化合物粒子１５を低減できる。

【0026】

また、無機化合物粒子１５のモース高度は、純ニッケル及びニッケル合金と同程度、例えば、純ニッケルよりも高く、かつ、ニッケル合金よりも低いことが好ましい。例えば、純ニッケルのモース硬度が約３．５であり、ニッケル合金の一例であるニッケルリン合金のモース硬度が約６であり、無機化合物粒子１５の一例であるリン酸マンガンが約５（代表値）である。無機化合物粒子１５として純ニッケル及びニッケル合金と同程度のモース硬度を有する物質を用いることで、無機化合物粒子１５の共析に伴うめっき皮膜１３のモース硬度の増減を抑制できる。なお、無機化合物粒子１５として、純ニッケル及びニッケル合金よりも高いモース高度を有する物質を用いてもよい。

【0027】

［表面層］
表面層１６は、皮膜部１４の平滑部１４Ａ上に存在するとともに、凹部１４Ｂの内部にも充填される。表面層１６は、一例として、潤滑剤から構成される。表面層１６を構成する潤滑剤としては、液体潤滑剤（例えば潤滑油）、半固体状潤滑剤（例えばグリース）、固体潤滑剤の何れかが用いられる。固体潤滑剤としては、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、リン酸塩化合物等の無機化合物、スズ、鉛等の軟質金属、及び、樹脂であるＰＴＦＥ等が挙げられる。表面層１６は、摺動に伴って平滑部１４Ａ上の潤滑剤が減少した場合であっても、凹部１４Ｂに充填された潤滑剤が供給されることで、摺動部品１０の摺動性能が維持される。

【0028】

本実施形態のように複合皮膜１２が摺動部品１０に使用される場合、表面層１６としては、層状格子構造物を含む固体潤滑剤を用いることが好ましい。層状格子構造物は、層状格子のへき開により摺動性能を向上させる。層状格子構造物は、固体潤滑剤の一例であって、例えば、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、雲母等である。層状格子構造物は、摺動部品１０が他の部品と摺動した際にも変形しながら平滑部１４Ａ上に留まることで摺動性能を持続させる。すなわち、層状格子構造物を含む固体潤滑剤は、他の固体潤滑剤、液体潤滑剤、及び、半固体状潤滑剤と比較して、摺動部品１０が他の部品と摺動した際にめっき皮膜１３の表面から固体潤滑剤が減少しにくい。また、層状格子構造物を含む固体潤滑剤は、仮にめっき皮膜１３の表面から剥離した場合であっても摺動相手の部品表面に付着することで摺動性能を維持する。

【0029】

［実施形態の作用］
以下、図２～図４を参照して、複合皮膜１２の製造方法について説明する。
［第１工程］
図２に示すように、複合皮膜１２の製造方法として、まず、無電解めっき法または電気めっき法によって、被めっき材１１上にめっき皮膜１３を形成する第１工程を行う。第１工程では、めっき液に含まれるニッケル成分に由来した皮膜部１４が被めっき材１１の表面に析出するとともに、析出した皮膜部１４の表面及び内部に無機化合物粒子１５が取り込まれて共析する。このとき、無機化合物粒子１５が絶縁体または半導体の粒子であることで、めっき皮膜１３の表面に露出した無機化合物粒子１５の周囲に皮膜部１４が析出することを抑制している。このため、皮膜部１４の表面のうち無機化合物粒子１５が露出した部分以外の部分は、被めっき材１１の表面に追従した平滑部１４Ａとなる。以下、第１工程における無電解めっきまたは電気めっきの各々で用いるめっき液について説明する。

【0030】

［無電解めっき］
無電解めっき法の場合に用いるめっき液は、無機化合物粒子１５、ニッケル成分、還元剤、錯化剤、及び、ｐＨ調整剤を含む。無機化合物粒子１５の添加量は、例えば、０．１ｇ／Ｌ以上２０ｇ／Ｌ以下であり、好ましくは０．５ｇ／Ｌ以上１０ｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは１ｇ／Ｌ以上５ｇ／Ｌ以下である。なお、無機化合物粒子１５は、めっき液に溶解せずめっき液中に分散した状態で存在する。

【0031】

ニッケル成分は、めっき液に可溶な水溶性ニッケル化合物が使用される。水溶性ニッケル化合物は、例えば、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、スルファミン酸ニッケル、次亜リン酸ニッケルからなる群から選択される少なくとも１種である。特に、めっき液への溶解性が良好である点で硫酸ニッケルが好ましい。ニッケル成分の濃度は、例えば、０．５ｇ／Ｌ以上５０ｇ／Ｌ以下である。

【0032】

還元剤は、例えば、次亜リン酸、次亜リン酸塩（ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩）、ジメチルアミンボラン、ヒドラジンからなる群から選択される少なくとも１種である。還元剤の濃度は、例えば、０．０１ｇ／Ｌ以上１００ｇ／Ｌ以下である。

【0033】

錯化剤は、例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノポリカルボン酸、エチレンジアミンジ酢酸、１－ヒドロキシエチリデン－１，１－ジホスホン酸、及びこれらのアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩からなる群から選択される少なくとも１種である。モノカルボン酸は、例えば、酢酸、あるいは蟻酸である。ジカルボン酸は、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、フマール酸である。ヒドロキシカルボン酸は、例えば、リンゴ酸、乳酸、グリコール酸、グルコン酸、クエン酸である。アミノポリカルボン酸は、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸である。他にも、ホスホン酸類、アミノ酸類等も錯化剤として用いてもよい。錯化剤の濃度は、例えば、５ｇ／Ｌ以上１８０ｇ／Ｌ以下である。

【0034】

ｐＨ調整剤は、例えば、硫酸、リン酸等の無機酸、水酸化ナトリウム、アンモニア水からなる群から選択される少なくとも１種である。無電解めっき法におけるめっき液のｐＨ範囲は、通常、２以上９以下である。なお、本実施形態での無電解めっき法におけるめっき液のｐＨ範囲は、４．０以上６．０以下である。

【0035】

また、めっき液には、各種の添加剤を添加してもよい。添加剤の一例である安定剤は、例えば、硝酸鉛及び酢酸鉛等の鉛塩、硝酸ビスマス及び酢酸ビスマス等のビスマス塩、チオジグリコール酸及びチオ硫酸ナトリウム等の硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも１種である。安定剤の添加量は、例えば、０．０１ｍｇ／Ｌ以上１００ｍｇ／Ｌ以下である。添加剤の一例であるｐＨ緩衝剤は、例えば、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、炭酸、これらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも１種である。緩衝剤の添加量は、例えば、０．１ｇ／Ｌ以上２００ｇ／Ｌ以下である。添加剤の一例である界面活性剤は、例えば、ノニオン性、カチオン性、アニオン性、両性の各種界面活性剤を１種単独又は２種以上混合して用いることができる。界面活性剤の添加量は、例えば、０．１ｍｇ／Ｌ以上１００ｍｇ／Ｌ以下である。

【0036】

本実施形態の無電解めっき法におけるめっき液は、２５ｇ／Ｌの硫酸ニッケル六水和物と、２５ｇ／Ｌの次亜リン酸ナトリウム一水和物と、２０ｇ／Ｌのリンゴ酸と、１０ｇ／Ｌの酢酸ナトリウムと、１０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムと、１０ｇ／Ｌのリン酸マンガンとを含む。他にも、めっき液には、めっき液中のビスマスイオンが０．５ｍｇ／Ｌとなるように任意の安定剤が添加される。

【0037】

［電気めっき］
電気めっき法の場合では、ワット浴、スルファミン酸ニッケル浴等のめっき液が用いられる。これらのめっき液では、無機化合物粒子１５の他、ニッケル成分を含む。無機化合物粒子１５の添加量は、電気めっき法であっても無電解めっき法場合と同様の数値範囲を適用できる。なお、無機化合物粒子１５は、めっき液に溶解せずめっき液中に分散した状態で存在する。

【0038】

ワット浴の場合、ニッケル成分は、例えば、水溶性ニッケル化合物である硫酸ニッケル六水和物、塩化ニッケル六水和物、炭酸ニッケル四水和物からなる群から選択される少なくとも１種である。水溶性ニッケル化合物の中でも、被めっき材１１への析出性に優れる点で、硫酸ニッケル六水和物または塩化ニッケル六水和物が好ましく、硫酸ニッケル六水和物と塩化ニッケル六水和物との混合物がより好ましい。ニッケル成分として硫酸ニッケル六水和物及び塩化ニッケル六水和物を混合して用いる場合、硫酸ニッケル六水和物の添加量が２００ｇ／Ｌ以上５００ｇ／Ｌ以下、かつ塩化ニッケル六水和物の添加量が７０ｇ／Ｌ以下であることが好ましい。また、スルファミン酸ニッケル浴の場合、ニッケル成分は、例えば、水溶性ニッケル化合物であるスルファミン酸ニッケル、塩化ニッケル六水和物、または、これらを混合した混合物である。

【0039】

また、めっき液には、各種の一次光沢剤及び二次光沢剤を添加してもよい。一次光沢剤は、例えば、サッカリン、ナフタレンスルホン酸ナトリウム等のベンゼン、ナフタレン等の誘導体、スルホン酸塩、スルホンアミドからなる群から選択される少なくとも１種である。二次光沢剤は、ブチンジオール、プロパルギルアルコール、クマリンからなる群から選択される少なくとも１種である。

【0040】

本実施形態におけるワット浴の場合のめっき液は、２４０ｇ／Ｌの硫酸ニッケル六水和物と、４５ｇ／Ｌの塩化ニッケル六水和物と、４５ｇ／Ｌのホウ酸と、５ｇ／Ｌのシュウ酸ニッケル二水和物粒子とを含む。他にも、光沢剤として、２ｇ／Ｌ以下のサッカリンと、０．２ｇ／Ｌ以下のブチンジオールとを含んでもよい。また、めっき液のｐＨ範囲は、４．０以上４．５以下である。

【0041】

本実施形態におけるスルファミン酸ニッケル浴のめっき液は、４５０ｇ／Ｌのスルファミン酸ニッケル四水和物と、１５ｇ／Ｌの塩化ニッケル六水和物と、３０ｇ／Ｌのホウ酸と、５ｇ／Ｌのシュウ酸ニッケル二水和物粒子とを含む。また、めっき液のｐＨ範囲は、４．０以上４．５以下である。

【0042】

［無機化合物粒子の共析量の制御方法］
ここで、図３を参照して、第１工程における無機化合物粒子１５のめっき皮膜１３への共析量の制御方法について説明する。図３に示すグラフ１００の横軸は、めっき液の液面に対する被めっき材１１の角度を表す。なお、横軸の角度は、めっき液の液面と被めっき材１１とが平行な状態が０度であり、めっき液の液面と被めっき材１１とが垂直な状態が９０度である。グラフ１００の縦軸は、第１工程で形成されためっき皮膜１３、すなわち、表面に露出した無機化合物粒子１５が除去される前のめっき皮膜１３の表面における無機化合物粒子１５の表面積比率を示す。

【0043】

グラフ１００中の曲線１０１は、無電解めっき法によって形成されためっき皮膜１３における無機化合物粒子１５の表面積比率を示す。グラフ１００中の曲線１０２は、電気めっき法によって形成されためっき皮膜１３における無機化合物粒子１５の表面積比率を示す。めっき液中の無機化合物粒子１５の濃度は、曲線１０１及び曲線１０２の何れにおいても２．０ｇ／Ｌである。

【0044】

グラフ１００に示すように、めっき皮膜１３の表面における無機化合物粒子１５の表面積比率は、無電解めっき法及び電気めっき法の何れにおいても、めっき液の液面に対する被めっき材１１の角度の増加に伴い減少した。したがって、めっき液の液面に対する被めっき材１１の角度を制御することで、めっき皮膜１３の表面における無機化合物粒子１５の表面積比率、すなわち、めっき皮膜１３における無機化合物粒子１５の共析量を制御できる。

【0045】

具体的に、めっき液の液面に対する被めっき材１１の角度は、０度以上９０度以下であればよく、１５度以上８０度以下であればより好ましい。めっき液の液面に対する被めっき材１１の角度を上記範囲とすることで、無機化合物粒子１５をめっき皮膜１３中に好適に共析させることができる。なお、めっき液の液面に対する被めっき材１１の角度が９０度超の場合は、めっき皮膜１３中に無機化合物粒子１５が共析しないおそれがある。

【0046】

［第２工程］
図４に示すように、第１工程で被めっき材１１上に形成されためっき皮膜１３を、無機化合物粒子１５が可溶かつ皮膜部１４が不溶な処理液に接触させる第２工程を行う。これにより、めっき皮膜１３の表面に露出した無機化合物粒子１５が溶解することで、無機化合物粒子１５の外形の少なくとも一部に倣った形状を有する凹部１４Ｂが形成される。

【0047】

第２工程で用いられる処理液は、有機酸または無機酸の何れかの酸成分を含む溶液である。処理液に含まれる酸成分は、皮膜部１４が腐食されにくく、かつ、無機化合物粒子１５を速やかに溶解させる観点から、塩酸、硫酸、硝酸、クロム酸等の無機酸が好ましい。処理液のｐＨ範囲は、２．０以下であり、好ましくは１．０以下である。めっき皮膜１３と処理液との接触方法は、浸漬法またはスプレー法を適用できる。本実施形態では、浸漬法を用いる。処理液における酸成分の濃度は、例えば０．１質量％以上１０質量％以下である。また、第２工程における処理条件は、例えば、接触時間が３０秒以上６００秒以下、温度が１０℃以上８０℃以下である。

【0048】

凹部１４Ｂの形状は、めっき皮膜１３の表面において、無機化合物粒子１５が皮膜部１４から露出する程度に依存する。すなわち、凹部１４Ｂは、開口部が内部よりも狭いもの、開口部が内部と同じ大きさのもの、または、開口部が内部よりも広いもの等、種々の形状を有する。特に、本実施形態では、開口部が内部よりも狭い凹部１４Ｂを形成できることから、表面層１６を構成する材料を好適に担持できる。

【0049】

凹部１４Ｂは、皮膜部１４の表面においてその面積比率が２％以上５０％以下であることが好ましく、５％以上４０％以下であればより好ましい。皮膜部１４の表面における凹部１４Ｂの面積比率が上記範囲であることで、平滑部１４Ａの面積を十分に確保しつつ、凹部１４Ｂによって皮膜部１４の表面積を増加させることができる。

【0050】

めっき皮膜１３の厚さ方向を含むめっき皮膜１３の断面において、平滑部１４Ａに対して１μｍ以上の深さを有する凹部１４Ｂの個数は、皮膜部１４の表面に沿う一次元方向において、１００μｍあたり１個以上１００個以下が好ましい。また、１００μｍあたり２個以上５０個以下であればより好ましい。そして、めっき皮膜１３の断面において、平滑部１４Ａに対して１μｍ以上の深さを有する凹部１４Ｂの開口幅の総和は、皮膜部１４の表面に沿う一次元方向において、１００μｍあたり２μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上４０μｍ以下がより好ましい。めっき皮膜１３の断面中、皮膜部１４の表面に沿う一次元方向において、１００μｍあたり凹部１４Ｂの個数、及び開口幅の総和が上記範囲であることで、平滑部１４Ａの面積を十分に確保しつつ、凹部１４Ｂによって皮膜部１４の表面積を増加させることができる。

【0051】

［第３工程］
最後に、第２工程で凹部１４Ｂが形成されためっき皮膜１３上に表面層１６を形成する第３工程を行う。本実施形態では、めっき皮膜１３上に層状格子構造物を含む固体潤滑剤から構成される表面層１６を形成する。具体的に、水または有機溶剤からなる溶媒に層状格子構造物の粒子を分散させたディスパージョンを刷毛塗り、浸漬、スプレー等の方法でめっき皮膜１３の表面に付着させた後、溶媒を加熱蒸発させることで表面層１６を形成する。なお、上記ディスパージョンには層状格子構造物の粒子の他にバインダーとして樹脂等を配合しても良い。もしくは、層状格子構造物の粒子そのものを刷毛塗り、浸漬、スプレー等の方法でめっき皮膜１３の表面に直接付着させてもよい。これにより、被めっき材１１の表面に、めっき皮膜１３と表面層１６とを備えた複合皮膜１２が形成される。

【0052】

［実施形態の効果］
上記実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）皮膜部１４の表面が凹部１４Ｂを備えるため、皮膜部１４の表面が凹部１４Ｂを備えない構成と比べて、皮膜部１４の表面積が増大する。これにより、表面層１６を構成する潤滑剤の保持力の向上とともに潤滑剤の担持量が増加する。また、皮膜部１４の表面が先細りの凸形状を備える構成と比べて、より大きな面積を有した平滑部１４Ａによって皮膜部１４に加えられた荷重を分散できる。これにより、めっき皮膜１３の表面形状の劣化を抑制できる。したがって、凹部１４Ｂによる効果を好適に保つことができる。

【0053】

（２）凹部１４Ｂの表面積比率、断面中の凹部１４Ｂの個数及び開口幅の総和を制御することで、平滑部１４Ａの面積を十分に確保してめっき皮膜１３の表面形状の劣化を好適に抑制しつつ、凹部１４Ｂによってめっき皮膜１３の表面積を増加させることができる。

【0054】

（３）めっき皮膜１３の表面に潤滑剤で構成される表面層１６を備えることで、摺動部品１０の摺動性能を向上できる。また、摺動に伴い平滑部１４Ａ上の潤滑剤が減少しても、凹部１４Ｂに充填された潤滑剤が平滑部１４Ａに供給されるため、摺動部品１０の摺動性能が維持される。

【0055】

（４）表面層１６として層状格子構造物を含む固体潤滑剤を用いることで、層状格子構造物が摺動に際してめっき皮膜１３の表面から減少しにくいことから、摺動部品１０が他の部品と摺動した際にも摺動性能を好適に持続させることができる。

【0056】

（５）第一工程において、被めっき材１１に皮膜部１４と無機化合物粒子１５とを含むめっき皮膜１３が形成され、第二工程において、めっき皮膜１３の表面に露出した無機化合物粒子１５が溶解される。その結果、めっき皮膜１３の表面のうち無機化合物粒子１５が露出した箇所には、無機化合物粒子１５の外形に倣う形状を有する凹部１４Ｂを形成できる。また、めっき皮膜１３の表面のうち無機化合物粒子が存在しない箇所には、平滑な表面である平滑部１４Ａを形成できる。

【0057】

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・表面層１６を構成する潤滑剤は、層状格子構造物を含む固体潤滑剤に限定されず、他の固体潤滑剤、液体潤滑剤、及び、半固体状潤滑剤であってもよい。この場合でも、上記（３）の効果を得ることができる。

【0058】

・複合皮膜１２は、摺動部品１０以外の用途にも適用可能である。したがって、めっき皮膜１３上に表面層１６を備える構成であれば、表面層１６の材質は潤滑剤に限定されず、例えば、成形樹脂、各種塗膜、触媒、はんだ等の任意の材料を用いてもよい。この場合、めっき皮膜１３上への樹脂接着時のアンカー効果による接着強度の向上、めっき皮膜１３と塗膜との密着性の向上、触媒の担持量の増加、はんだ付け時の濡れ性向上によるはんだ付け性の向上等を達成できる。

【0059】

・平滑部１４Ａの面積を十分に確保でき、かつ、凹部１４Ｂによってめっき皮膜１３の表面積を増加させることができるのであれば、皮膜部１４の表面における凹部１４Ｂの面積比率は、２％以上５０％以下に限定されず、例えば、５０％超でもよい。同様に、めっき皮膜１３の断面において、凹部１４Ｂの個数は、皮膜部１４の表面に沿う一次元方向において１００μｍあたり１００個超でもよく、凹部１４Ｂの開口幅の総和が１００μｍあたり５０μｍ超でもよい。

【0060】

・被めっき材１１とめっき皮膜１３との間に下地となる各種のめっき皮膜を設けてもよい。例えば、無機化合物粒子１５の粒子径に対して十分厚いめっき皮膜が求められる場合、無機化合物粒子１５を含まないめっき液を用いて、被めっき材１１とめっき皮膜１３との間に無機化合物粒子１５を含まない皮膜部１４と同種のめっき皮膜を設けてもよい。この場合、被めっき材１１とめっき皮膜１３との間に設けられた無機化合物粒子１５を含まないめっき皮膜により、凹部１４Ｂが被めっき材１１まで達することを抑制できる。なお、被めっき材１１とめっき皮膜１３との間に設けられるめっき皮膜は、皮膜部１４と同種のめっき皮膜でなくてもよい。

【0061】

［実施例］
以下、本発明の実施例１～８及び比較例１～６について説明する。なお、各実施例及び各比較例は上記の実施形態を限定するものではない。

【0062】

［基材及びめっき前処理］
実施例１～８及び比較例１～６では、基材として５０ｍｍ×５０ｍｍ×ｔ３．０ｍｍの冷間圧延鋼板ＳＰＣＣ－ＳＢ（株式会社パルテック製）を用いた。また、めっき処理の前工程として、アルカリ脱脂、脱イオン水洗、電解脱脂、脱イオン水洗、酸洗（１７％塩酸）、脱イオン水洗の順に基材の表面清浄化を行った。

【0063】

［実施例１］
スターラーで撹拌した状態の無電解めっき液に基材を浸漬させ、９０℃にて膜厚が約５μｍになるまで無電解めっきした。めっき液として、中高リン型無電解ニッケルめっき液「ＳＥ－６６６」（日本カニゼン社製）に、２ｇ／Ｌのリン酸マンガン粒子「ＰＬ－５５Ａ」（日本パーカライジング社製）を添加したものを用いた。その後、１５％塩酸に常温で３０秒浸漬させることで、めっき皮膜表面に共析したリン酸マンガン粒子を溶解除去した後、水洗、乾燥した。

【0064】

［実施例２］
リン酸マンガン粒子に代えてリン酸チタン粒子（フジミインコーポレーテッド社製）を０．５ｇ／Ｌ添加した点を除き実施例１と同様に無電解めっきした。その後、実施例１と同様にめっき皮膜表面に共析したリン酸チタン粒子を溶解除去した後、水洗、乾燥した。

【0065】

［実施例３］
リン酸マンガン粒子に代えて４ｇ／Ｌの水酸化ニッケル粒子（純正化学社製）を添加した点を除き実施例１と同様に無電解めっきした。その後、実施例１と同様にめっき皮膜表面に共析した水酸化ニッケルを溶解除去した後、水洗、乾燥した。

【0066】

［実施例４］
ワット浴に５ｇ／Ｌのシュウ酸ニッケル二水和物粒子（米山薬品工業製）を添加し、スターラーで撹拌しながら基材を浸漬させ、５０℃にて電流密度が２Ａ／ｄｍ^２である直流電解で膜厚が約５μｍになるまで電気めっきした。ワット浴は、２８０ｇ／Ｌの硫酸ニッケル、４０ｇ／Ｌの塩化ニッケル、及び、２０ｇ／Ｌのホウ酸を含み、ｐＨが４．５であった。その後、７０℃に加温した５％無水クロム酸に６００秒浸漬させることにより、めっき表面に共析したシュウ酸ニッケル粒子を溶解除去した後、水洗、乾燥した。

【0067】

［実施例５］
実施例１と同様の工程によりめっき皮膜を形成した後、めっき皮膜上に二硫化モリブデン含有潤滑塗料デフリックコート、ＨＭＢ－２（川邑研究所製）を乾燥膜厚５μｍになるように塗装して固体潤滑皮膜を形成した。

【0068】

［実施例６］
実施例２と同様の工程によりめっき皮膜を形成した後、実施例５と同様の工程によりめっき皮膜上に固体潤滑皮膜を形成した。

【0069】

［実施例７］
実施例３と同様の工程によりめっき皮膜を形成した後、実施例５と同様の工程によりめっき皮膜上に固体潤滑皮膜を形成した。

【0070】

［実施例８］
実施例４と同様の工程によりめっき皮膜を形成した後、実施例５と同様の工程によりめっき皮膜上に固体潤滑皮膜を形成した。

【0071】

［比較例１］
中高リン型無電解ニッケルめっき液「ＳＥ－６６６」（日本カニゼン社製）に基材を浸漬させ、スターラーで撹拌しながら９０℃にて膜厚が約５μｍになるまで無電解めっきした後、水洗、乾燥した。

【0072】

［比較例２]
比較例１と同様の工程によりめっき皮膜を形成させた後、３０％硝酸に常温にて１分浸漬させてめっき皮膜表面にマイクロクラックを形成させた。その後、水洗、乾燥した。

【0073】

［比較例３］
２２０ｇ／Ｌの硫酸ニッケル、１５０ｇ／Ｌの塩化ニッケル、２０ｇ／Ｌのホウ酸を含むめっき液を用いて、スターラーで撹拌しながら基材を浸漬させ、５０℃にて電流密度８Ａ／ｄｍ^２の直流電解で電気めっきした。膜厚は、約１μｍとした。その後、水洗、乾燥した。

【0074】

［比較例４］
比較例１と同様の工程によりめっき皮膜を形成した後、実施例５と同様の工程によりめっき皮膜上に固体潤滑皮膜を形成した。

【0075】

［比較例５］
比較例２と同様の工程によりめっき皮膜を形成した後、実施例５と同様の工程によりめっき皮膜上に固体潤滑皮膜を形成した。

【0076】

［比較例６］
比較例３と同様の工程によりめっき皮膜を形成した後、実施例５と同様の工程によりめっき皮膜上に固体潤滑皮膜を形成した。

【0077】

［凹部面積率評価方法］
実施例１～８及び比較例１～６について、めっき皮膜を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で取得したＳＥＭ画像を観察することにより、めっき皮膜の表面における凹部の面積比率を測定した。一例として、実施例１のめっき皮膜１３をＳＥＭで取得した二次電子像を図５に示す。

【0078】

図５に示すように、実施例１のめっき皮膜１３は、平滑部１４Ａと凹部１４Ｂとの境界が明確なため、画像解析により凹部１４Ｂの面積比率を求めることができる。実施例１では、凹部１４Ｂの面積比率が２２％であった。

【0079】

また、図６は、実施例１のめっき皮膜１３形成後に、めっき皮膜１３表面に共析した無機化合物粒子１５であるリン酸マンガン粒子を塩酸で溶解させずに、＃３０００のエメリー紙で軽く水研した後のＳＥＭ画像（反射電子像）である。なお、図６は、ＳＥＭにより取得された反射電子像を、画像解析手法の一例である大津の二値化法を用いて二値化した画像である。図６では、重元素で構成される皮膜部１４が露出している平滑部１４Ａが明るく、比較的軽元素で構成される無機化合物粒子１５が埋まっている部分が暗く映し出されている。この場合、暗く映し出された無機化合物粒子１５の部分を、処理液によって溶解されて凹部１４Ｂが形成される部分とみなすことができる。このような手法によれば、より簡便に凹部１４Ｂの面積比率を求めることができる。また、反射電子像ではなくＥＤＳにより無機化合物粒子１５固有の元素を検出しても同様の効果を得ることができる。

【0080】

［凹部個数評価方法、及び、凹部開口幅評価方法］
実施例１～８及び比較例１～６について、めっき皮膜上にその表面の保護を目的として銅めっきを電気めっきした後、樹脂埋めした。その後、めっき皮膜の厚さ方向を含む断面を観察可能に加工して断面のＳＥＭ画像を観察することにより、単位長さ１００μｍあたりでの１μｍ以上の深さを有する凹部の個数、及び、開口幅の総和を測定した。一例として、実施例１のめっき皮膜１３の断面をＳＥＭで観察した際の二次電子像を図７に示す。なお、図７中の破線２００は、平滑部１４Ａの稜線を繋いだ線である。また、図７中の破線２０１は、破線２００と同一形状の線であって、破線２００から被めっき材１１の方向に１μｍ平行移動させた線である。

【0081】

図７に示すように、実施例１のめっき皮膜１３は、その表面に銅めっき層２０が設けられている。実施例１において、平滑部１４Ａに対して１μｍ以上の深さを有する凹部１４Ｂの個数が、単位長さ１００μｍあたり１０個であった。また、１μｍ以上の深さを有する凹部の開口幅の総和が、単位長さ１００μｍあたり２３μｍであった。

【0082】

［塗膜密着性評価方法］
実施例１～４及び比較例１～３について、めっき皮膜上にスプレー塗料（株式会社アサヒペン製、水性多用途スプレー黒）を塗装することで、乾燥膜厚１５μｍ以上２０μｍ以下の塗膜を形成した。その後、めっき皮膜上に形成された塗膜の上から、鋭利なカッターで基材表面に達する格子状のカット疵を形成した。具体的に、第１方向に延びるカット痕を１ｍｍ間隔で１１本形成し、さらに、第１方向と直交する第２方向に延びるカット痕を１ｍｍ間隔で１１本形成した。第２方向に延びる各カット痕は、第１方向に延びる各カット痕と交差するように形成された。次いで、めっき皮膜上に形成された塗膜の上にセロハンテープを付着させた後、セロハンテープを引き剥がした。そして、格子状のカット痕によって区画される１００個の領域のうち塗膜が５０％以上剥離した領域の個数を測定した。各カット痕によって区画される１００個の領域のうち塗膜が５０％以上剥離した領域の個数が１１個以上のものを不良（×）とし、１個以上１０個以下のものを並（△）とし、０個のものを良（〇）とした。

【0083】

［摺動性評価方法］
実施例５～８及び比較例４～６について、ボールオンディスク法による摩擦試験を用いて摺動性について評価した。球形試験片は、直径１０ｍｍのＳＵＪ２Ｃを用いた。測定条件は、荷重が１９．６Ｎ、摺動円直径が１０ｍｍ、回転速度が３００ｒｐｍであった。評価方法としては、回転時の摩擦力を摩擦係数μに換算し、摩擦係数μが０．１を超えるまでの時間を測定した。摩擦係数μが０．１を超えるまでの時間が、２０００秒未満のものを不良（×）とし、２０００秒以上４０００秒未満のものを並（△）とし、４０００秒以上６０００秒未満のものを良（〇）とし、６０００秒以上のものを最良（◎）とした。

【0084】

【表1】

【0085】

表１に示すように、実施例１～８では、凹部１４Ｂの面積比率が２％以上５０％以下であった。また、実施例１～８では、めっき皮膜１３の断面において、１００μｍあたり凹部１４Ｂの個数が１個以上１００個以下であり、かつ、凹部１４Ｂの開口幅の総和が１００μｍあたり２μｍ以上５０μｍ以下であった。これに対して、比較例１，４では、凹部が確認されなかった。また、比較例２，５及び比較例３，６では、めっき皮膜の表面全体に凹部が観察され、凹部の面積比率が５０％を超えた。なお、比較例３，６では、ニッケルめっき層の結晶が、（１．１．１）面および（３．１．１）面に強い配向性与えることで、表面全体が激しい凹凸形状を有しためっき皮膜が形成される。

【0086】

そして、実施例１～４では、塗膜密着性評価において、比較例１～３よりも優れた結果が得られた。比較例１では、凹部が存在しないことから、めっき皮膜と塗膜との密着性が低かったものと考えられる。比較例２では、凹部を形成する際の酸によってめっき皮膜自体が変質したため、めっき皮膜と基材との間で剥離が生じたものと考えられる。比較例３では、凹部の面積こそ大きいものの、凹部を区画するめっき皮膜自体が滑らかな表面を有するため、めっき皮膜と塗膜との密着性が低かったものと考えられる。

【0087】

また、実施例５～８では、摺動性評価において、比較例４～６よりも優れた結果が得られた。比較例４では、凹部が存在しないことから、めっき皮膜と固体潤滑皮膜との密着性が低いため、摺動に伴い固体潤滑皮膜が減少したものと考えられる。比較例５では、凹部を形成する際の酸によってめっき皮膜自体が変質したため、めっき皮膜と基材との間で剥離が生じたものと考えられる。比較例６では、凹部を区画するめっき皮膜自体が滑らかな表面を有するため、めっき皮膜が固体潤滑皮膜を維持できず摺動により固体潤滑皮膜が減少したものと考えられる。また、比較例５，６では、上記の理由に加えて、凹部の面積が大きく平滑部の面積が小さいため、摺動に伴い表面の凹凸形状が損なわれることで、固体潤滑皮膜を担持できなかったものと考えられる。

【符号の説明】

【0088】

１０…摺動部品
１１…被めっき材
１２…複合皮膜
１３…めっき皮膜
１４…皮膜部
１４Ａ…平滑部
１４Ｂ…凹部
１５…無機化合物粒子
１６…表面層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】