JP4430570B2 - Electroless nickel composite plating bath and electroless nickel alloy composite plating bath - Google Patents
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Description
本発明は、無電解ニッケルまたはニッケル合金複合めっき浴(以下、「無電解ニッケル(合金)複合めっき浴」ということがある)及び無電解ニッケルまたはニッケル合金複合めっき方法(以下、「無電解ニッケル(合金)複合めっき方法」と記載することがある)に関する。さらに詳しくは、化学めっきである無電解ニッケル(合金)めっきにより、ニッケル(合金)めっき皮膜中にフッ素樹脂等の微粒子等を複合共析させることが可能な無電解ニッケル(合金)複合めっき浴及び無電解ニッケル(合金)複合めっき方法に関する。 The present invention relates to an electroless nickel or nickel alloy composite plating bath (hereinafter sometimes referred to as “electroless nickel (alloy) composite plating bath”) and an electroless nickel or nickel alloy composite plating method (hereinafter referred to as “electroless nickel ( Alloy) may be described as “composite plating method”. More specifically, an electroless nickel (alloy) composite plating bath capable of composite co-deposition of fine particles such as fluororesin in a nickel (alloy) plating film by electroless nickel (alloy) plating, which is chemical plating, and The present invention relates to an electroless nickel (alloy) composite plating method.
従来より、無電解金属めっき浴にフッ素樹脂、ナイロン、ポリエチレン、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、窒化ホウ素等の微粒子等を分散した複合めっき浴が知られている。そして、この複合めっき浴に被めっき体を浸漬させて無電解複合めっきを行うことにより、被めっき体の表面に化学的に金属皮膜を析出させるとともに、この金属皮膜中に微粒子や短繊維を共析させて、金属マトリックス中に上記微粒子等を分散させた複合めっき皮膜を得る手段が知られている。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の微粒子を無電解ニッケル−リン(Ni−P)めっき液中に分散した複合めっき浴を用いることで、Ni−Pめっき皮膜中にPTFEの微粒子が共析したNi−P/PTFE複合めっき皮膜が得られる。このNi−P/PTFE複合めっき皮膜は、ニッケル金属の諸物性と共に、PTFEの持つ低摩擦性や非粘着性を併せ持つめっき皮膜となる。 Conventionally, composite plating baths in which fine particles such as fluororesin, nylon, polyethylene, graphite, graphite fluoride, molybdenum disulfide, and boron nitride are dispersed in an electroless metal plating bath are known. Then, by immersing the object to be plated in this composite plating bath and performing electroless composite plating, a metal film is chemically deposited on the surface of the object to be plated, and fine particles and short fibers are coexisted in the metal film. A means for obtaining a composite plating film in which the fine particles are dispersed in a metal matrix is known. For example, by using a composite plating bath in which polytetrafluoroethylene (PTFE) fine particles are dispersed in an electroless nickel-phosphorus (Ni-P) plating solution, PTFE fine particles co-deposited in the Ni-P plating film. A Ni-P / PTFE composite plating film is obtained. This Ni-P / PTFE composite plating film is a plating film having both low physical properties and non-adhesive properties of PTFE along with various physical properties of nickel metal.
上記の金属マトリックスとなる無電解ニッケル(合金)めっき液には、めっき浴の安定性維持のために、安定剤として水銀、砒素、カドミウム、鉛等の環境負荷の著しく大きい元素の水溶性の塩若しくはイオンが添加されてきた。これら安定剤の存在により、ニッケルイオンの金属への還元反応に必要な温度におけるニッケルイオンの無作為な還元反応、すなわち一般には自己分解と称される反応が抑制され、ニッケル(合金)めっき皮膜の良好な生成とめっき浴の良好な連続使用が可能だった。 The electroless nickel (alloy) plating solution used as the above metal matrix contains water-soluble salts of elements with extremely large environmental impact such as mercury, arsenic, cadmium, and lead as stabilizers to maintain the stability of the plating bath. Or ions have been added. The presence of these stabilizers suppresses the random reduction of nickel ions at the temperature required for the reduction reaction of nickel ions to metal, that is, a reaction generally referred to as self-decomposition, and the nickel (alloy) plating film Good production and good continuous use of the plating bath were possible.
しかしながら、これら安定剤も無電解ニッケル(合金)めっき浴中にイオンとして存在するために、無電解ニッケル(合金)複合めっき浴からの還元反応によりニッケル(合金)めっき皮膜が生成される際に、これら安定剤イオンも同時に金属に還元されてニッケル(合金)皮膜中に取り込まれたり、ニッケル(合金)皮膜中に共析することが以前から知られていた。 However, since these stabilizers are also present as ions in the electroless nickel (alloy) plating bath, when a nickel (alloy) plating film is generated by a reduction reaction from the electroless nickel (alloy) composite plating bath, It has been known for a long time that these stabilizer ions are simultaneously reduced to a metal and taken into the nickel (alloy) film or eutectoid in the nickel (alloy) film.
ところで、めっき皮膜中に存在する水銀、砒素、カドミウム、鉛等の元素が環境や人体へ影響する可能性が以前から指摘されていたが、更に近年、環境意識の高まりと共に、欧州における有害物質使用制限指令(RoHS)、使用済み自動車指令(ELV)、日本における、国等による環境物品等の調達に関する法律(グリーン購入法)等の法整備がなされ、日本のメーカーではグリーン調達ガイドラインにより、自主的に有害物質の使用禁止が実施されている。これら有害物質の中には、無電解めっき浴で従来から安定剤として使用されてきた、水銀、砒素、カドミウム、鉛等の安定剤元素も含まれている。 By the way, it has been pointed out that elements such as mercury, arsenic, cadmium, lead, etc. present in the plating film may affect the environment and the human body. Regulations such as restriction directive (RoHS), used automobile directive (ELV), and law regarding the procurement of environmental goods in Japan (Green Purchasing Law) in Japan have been established. The use of hazardous substances is prohibited. Among these harmful substances, stabilizer elements such as mercury, arsenic, cadmium, and lead, which have been conventionally used as stabilizers in electroless plating baths, are also included.
これら安定剤元素の中でも、水銀、砒素及びカドミウムは、特に有害性や環境影響が著しい為、早い時期から使用されることが少なくなったが、無電解ニッケルめっき浴の安定剤としては、鉛を使用することが一般的となっていた。しかしながら、鉛も人体や環境への影響が確認されている物質であり、鉛に代わる安定剤元素が望まれていた。 Among these stabilizer elements, mercury, arsenic, and cadmium have been used less early because they are particularly harmful and environmental impacts, but lead is used as a stabilizer for electroless nickel plating baths. It has become common to use. However, lead is a substance that has been confirmed to affect the human body and the environment, and a stabilizer element in place of lead has been desired.
現在まで、代替となる安定剤元素として、テルル、タリウム等が公表されてはいるが(非特許文献1及び非特許文献2)、それら単体ではめっき浴の安定性やめっき皮膜外観等で、何れも鉛等には及ばなかった。 To date, tellurium, thallium and the like have been published as alternative stabilizer elements (Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). However, it was not as good as lead.
また、これら無電解ニッケルめっき浴に、鉄、銅、錫、コバルト、タングステン、レニウム、マンガン、パラジウム、バナジウム、亜鉛、クロム、金、銀、白金等の金属塩を添加し、無電解ニッケル合金複合めっき浴とすることが知られている。しかし、これら金属はニッケルの合金化が目的であって、無電解ニッケル皮膜の硬さや耐磨耗性等の物性を向上させるものであって、安定剤としては効果が少ないものであった。 In addition, metal salts such as iron, copper, tin, cobalt, tungsten, rhenium, manganese, palladium, vanadium, zinc, chromium, gold, silver, and platinum are added to these electroless nickel plating baths, and electroless nickel alloy composites are added. It is known as a plating bath. However, these metals are intended to be alloyed with nickel, and improve physical properties such as hardness and wear resistance of the electroless nickel film, and have little effect as stabilizers.
上記した問題は、単純な無電解ニッケル(合金)めっきだけの問題でなく、これに微粒子や短繊維等の水不溶性材料を添加し、これを共析させる無電解ニッケル(合金)複合めっきにおいても解決されるべきものであった。 The above problem is not only a problem of simple electroless nickel (alloy) plating, but also in electroless nickel (alloy) composite plating in which water-insoluble materials such as fine particles and short fibers are added to this and eutectoid. It was to be solved.
本発明はかかる技術背景に鑑みてなされたものであり、その課題は、有害物質である鉛等を実質的に含有させずに、良好なめっき皮膜が得られ、めっき被膜中への水不溶性材料の共析が優れると共に、めっき浴の連続使用を達成できる無電解ニッケル(合金)複合めっき浴を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a technical background, and the problem is that a good plating film can be obtained without substantially containing harmful substances such as lead, and a water-insoluble material in the plating film can be obtained. It is an object to provide an electroless nickel (alloy) composite plating bath that is excellent in eutectoid deposition and can achieve continuous use of the plating bath.
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の元素を無電解ニッケル(合金)複合めっき浴に添加することで、かかる課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that such problems can be solved by adding a specific element to an electroless nickel (alloy) composite plating bath, and the present invention has been completed. did.
すなわち本発明は、水溶性ニッケル塩、還元剤、モリブデン及びアンチモン並びに水不溶性材料を含有する無電解ニッケル(合金)複合めっき浴を提供するものである。 That is, the present invention provides an electroless nickel (alloy) composite plating bath containing a water-soluble nickel salt, a reducing agent, molybdenum and antimony, and a water-insoluble material.
また本発明は、水溶性ニッケル塩、合金化金属塩、還元剤、モリブデン及びアンチモン並びに水不溶性材料を含有する無電解ニッケル(合金)複合めっき浴を提供するものである。 The present invention also provides an electroless nickel (alloy) composite plating bath containing a water-soluble nickel salt, an alloyed metal salt, a reducing agent, molybdenum and antimony, and a water-insoluble material.
本発明によれば、有害物質である鉛等を実質的に含有させなくても、めっき被膜外観、めっき析出速度、水不溶性材料の共析性およびめっき浴安定性に優れた無電解ニッケル(合金)めっき浴を提供することができる。また、無電解ニッケル(合金)めっき浴は、めっき浴の連続使用時においても、上記性能が低下しにくいので、めっき浴の更新が少なくてすみ、作業効率の向上を図ることができるものである。 According to the present invention, an electroless nickel (alloy having excellent plating film appearance, plating deposition rate, eutectoid property of water-insoluble material and plating bath stability can be obtained without substantially containing harmful substances such as lead. ) A plating bath can be provided. In addition, the electroless nickel (alloy) plating bath is less likely to deteriorate the performance even during continuous use of the plating bath, so that the plating bath needs to be renewed and the working efficiency can be improved. .
本発明は、少なくとも水溶性ニッケル塩、還元剤、モリブデン及びアンチモン並びに水不溶性材料を含有する無電解ニッケル複合めっき浴およびこの無電解ニッケル複合めっき浴に更に合金化金属塩を加えた無電解ニッケル合金複合めっき浴である。 The present invention relates to an electroless nickel composite plating bath containing at least a water-soluble nickel salt, a reducing agent, molybdenum and antimony, and a water-insoluble material, and an electroless nickel alloy obtained by further adding an alloying metal salt to the electroless nickel composite plating bath It is a composite plating bath.
本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴における水溶性ニッケル塩は、特に限定はなく、一般に使用される水溶性ニッケル塩、例えば、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸ニッケル、硝酸ニッケル、次亜リン酸ニッケル等としてめっき浴中に配合される。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 The water-soluble nickel salt in the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention is not particularly limited, and commonly used water-soluble nickel salts such as nickel sulfate, nickel chloride, nickel acetate, nickel nitrate, and hypophosphorous acid. It is blended in the plating bath as nickel oxide or the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
これら水溶性ニッケル塩の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴中の配合量は、特に限定されるものではないが、ニッケルイオンの濃度として、0.1g/L〜100g/Lであることが好ましく、1g/L〜50g/Lであることが特に好ましい。0.1g/L未満だと未反応の場合があり、100g/Lより多い場合は、過反応による分解が起こる場合がある。 The blending amount of these water-soluble nickel salts in the electroless nickel (alloy) composite plating bath is not particularly limited, but the nickel ion concentration is preferably 0.1 g / L to 100 g / L. It is particularly preferably 1 g / L to 50 g / L. If it is less than 0.1 g / L, it may be unreacted, and if it is more than 100 g / L, decomposition due to overreaction may occur.
また、本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴で使用できる還元剤も、特に限定されるものではないが、好ましい例としては、次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等の次亜リン酸(塩)類;ジメチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン等のアミンボラン類;ヒドラジン等のヒドラジン(塩)類;水素化ホウ素ナトリウム等が挙げられる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 Further, the reducing agent that can be used in the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention is not particularly limited. Preferred examples include hypophosphorous acid, sodium hypophosphite, hypophosphorous acid. Hypophosphorous acid (salt) such as potassium; amine borane such as dimethylamine borane and trimethylamine borane; hydrazine (salt) such as hydrazine; sodium borohydride and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
この還元剤の、無電解ニッケル(合金)複合めっき浴中での濃度は、使用する還元剤の種類や必要とする析出速度により相違するが、めっき浴全体に対し、1g/L〜100g/Lが好ましく、2g/L〜50g/Lが特に好ましい。1g/L未満だと未反応の場合があり、100g/Lより多い場合は、過反応による分解が起こる場合がある。 The concentration of this reducing agent in the electroless nickel (alloy) composite plating bath varies depending on the type of reducing agent used and the required deposition rate, but 1 g / L to 100 g / L for the entire plating bath. Is preferable, and 2 g / L to 50 g / L is particularly preferable. If it is less than 1 g / L, it may be unreacted, and if it is more than 100 g / L, decomposition due to overreaction may occur.
本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっきの特徴は、その組成中に、モリブデンとアンチモンの両方を含有する点である。 A feature of the electroless nickel (alloy) composite plating of the present invention is that it contains both molybdenum and antimony in its composition.
モリブデンの無電解ニッケル(合金)複合めっき浴中での形態には特に限定はないが、モリブデン酸イオン又はモリブデンイオンの形態をとることが好ましい。このモリブデンは、例えば、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸アンモン等のモリブデン酸塩;それらモリブデン酸塩水和物;モリブデン酸等の形で無電解ニッケル(合金)複合めっき浴中に添加することができ、これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 Although there is no particular limitation on the form of molybdenum in the electroless nickel (alloy) composite plating bath, it is preferable to take the form of molybdate ions or molybdenum ions. For example, molybdate such as sodium molybdate, potassium molybdate, and ammonium molybdate; molybdate hydrates; molybdic acid, etc. should be added to the electroless nickel (alloy) composite plating bath. These can be used singly or in combination of two or more.
上記モリブデンのめっき浴全体に対する含有量は特に限定はないが、モリブデン金属に換算して、0.1mg/L〜1g/Lであることが好ましく、10mg/L〜500mg/Lであることが特に好ましい。また、20mg/L〜200mg/Lであることが更に好ましい。0.1mg/L未満だと自己分解する場合があり、1g/Lより多い場合は、めっき外観不良や反応停止する場合がある。 The content of the molybdenum with respect to the entire plating bath is not particularly limited, but is preferably 0.1 mg / L to 1 g / L in terms of molybdenum metal, and particularly preferably 10 mg / L to 500 mg / L. preferable. Moreover, it is still more preferable that it is 20 mg / L-200 mg / L. If it is less than 0.1 mg / L, it may self-decompose, and if it is more than 1 g / L, the plating appearance may be poor or the reaction may be stopped.
一方、アンチモンのめっき浴中での形態にも特に限定はないが、アンチモン酸イオン又はアンチモンイオンの形態をとることが好ましい。このアンチモンは、例えば、アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸カリウム、アンチモン酸アンモン等のアンチモン酸塩;それらアンチモン酸塩水和物;アンチモン酸;アンチモニル−L−酒石酸、酒石酸アンチモニルカリウム等の形で無電解ニッケル(合金)複合めっき浴中に添加することができ、これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 On the other hand, the form of antimony in the plating bath is not particularly limited, but it is preferably in the form of antimonate ions or antimony ions. This antimony includes, for example, antimonic acid salts such as sodium antimonate, potassium antimonate, and ammonium antimonate; their antimonate hydrates; antimonic acid; antimonyl-L-tartaric acid, and antimonyl potassium tartrate. (Alloy) It can be added to the composite plating bath, and these can be used alone or in combination of two or more.
アンチモンのめっき浴全体に対する含有量は特に限定はないが、アンチモン金属に換算して、0.1mg/L〜1g/Lであることが好ましく、0.5mg/L〜200mg/Lであることが特に好ましい。また、1mg/L〜100mg/Lであることが更に好ましい。0.1mg/L未満だと自己分解する場合があり、1g/Lより多い場合は、めっき外観不良や反応停止する場合がある。 The content of antimony with respect to the entire plating bath is not particularly limited, but in terms of antimony metal, it is preferably 0.1 mg / L to 1 g / L, and preferably 0.5 mg / L to 200 mg / L. Particularly preferred. Further, it is more preferably 1 mg / L to 100 mg / L. If it is less than 0.1 mg / L, it may self-decompose, and if it is more than 1 g / L, the plating appearance may be poor or the reaction may be stopped.
更に、モリブデンとアンチモンの配合比率は特に限定はないが、モリブデン100重量部に対して、アンチモン0.5〜20重量部が好ましい。特に好ましくは1〜10重量部である。0.5重量部未満だと自己分解する場合があり、20重量部より多い場合は、めっき外観不良や反応停止する場合がある。また、モリブデンとアンチモンの合計の、めっき浴全体に対する含有量は特に限定はないが、25mg/L〜1g/Lであることが好ましく、50mg/L〜200mg/Lであることが特に好ましい。 Further, the mixing ratio of molybdenum and antimony is not particularly limited, but 0.5 to 20 parts by weight of antimony is preferable with respect to 100 parts by weight of molybdenum. Particularly preferred is 1 to 10 parts by weight. If it is less than 0.5 part by weight, it may decompose by itself, and if it is more than 20 part by weight, the plating appearance may be poor or the reaction may be stopped. Further, the content of the total of molybdenum and antimony with respect to the entire plating bath is not particularly limited, but is preferably 25 mg / L to 1 g / L, and particularly preferably 50 mg / L to 200 mg / L.
本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴が、無電解ニッケル合金複合めっき浴である場合は、更に、合金化金属塩を含有させることが必要である。この合金化金属塩は、めっき皮膜の硬さ、磁性、延展性、電気抵抗、靭性等の物性を改善させるために添加されるものであり、特に限定されるものではないが、好ましい合金化金属としては、鉄、銅、スズ、コバルト、タングステン、レニウム、マンガン、パラジウム、バナジウム、亜鉛、クロム、金、銀、白金等が挙げられる。これら合金化金属塩は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 When the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention is an electroless nickel alloy composite plating bath, it is necessary to further contain an alloying metal salt. This alloyed metal salt is added to improve physical properties such as hardness, magnetism, spreadability, electrical resistance, and toughness of the plating film, and is not particularly limited. Examples thereof include iron, copper, tin, cobalt, tungsten, rhenium, manganese, palladium, vanadium, zinc, chromium, gold, silver, platinum, and the like. These alloyed metal salts can be used singly or in combination of two or more.
上記合金化金属塩の無電解ニッケル合金複合めっき浴全体に対する含有量は、水溶性合金化金属塩として、0.1g/L〜100g/Lであることが好ましく、1g/L〜50g/Lであることが特に好ましい。 The content of the alloyed metal salt with respect to the entire electroless nickel alloy composite plating bath is preferably 0.1 g / L to 100 g / L as a water-soluble alloyed metal salt, and preferably 1 g / L to 50 g / L. It is particularly preferred.
一方、本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴に、被膜物性の改善等を目的として含有させる水不溶性材料としては、特に限定はなく、一般に無電解複合めっき浴に用いられる水不溶性の微粒子や短繊維を、一種単独又は二種以上を組み合わせて用いることができる。これら水不溶性材料の例としては、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−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、フッ化ピッチ等のフッ素樹脂若しくはフッ化化合物;ナイロン、ポリエチレン等の有機ポリマー;黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化チタン、ダイヤモンド等の無機物;カーボンナノチューブ等を挙げることができる。 On the other hand, the water-insoluble material contained in the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention for the purpose of improving the film properties is not particularly limited, and water-insoluble fine particles generally used in electroless composite plating baths. Or short fibers can be used singly or in combination of two or more. Examples of these water-insoluble materials include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), fluororesins such as fluorinated pitch or fluorinated compounds; organics such as nylon and polyethylene Polymers: Inorganic materials such as graphite, fluorinated graphite, molybdenum disulfide, boron nitride, silicon carbide, titanium oxide, diamond; carbon nanotubes, and the like.
上記水不溶性材料のうち、PTFEの例としては、ルブリカントL−170J、L−172J(ともに旭硝子(株)製)、ルブロンL−2、L−5(ともにダイキン工業(株)製)、ゾニールMP−1100、MP−1200、TLP10F−1(ともにデュポン社製)等の商品名で市販されている微粒子を挙げることができ、これらが使用できる。 Among the above water-insoluble materials, examples of PTFE include Lubricant L-170J and L-172J (both manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Lubron L-2 and L-5 (both manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and Zonyl MP. -1100, MP-1200, TLP10F-1 (both manufactured by DuPont) and the like can be mentioned, and these can be used.
これらの水不溶性材料は、微粒子状の形態であることが好ましく、無電解ニッケル(合金)複合めっき浴中で適度に分散し、まためっき皮膜において金属マトリックス中に共析しうる程度の粒子径のものであれば特に制約はないが、一般には、100μm以下、好ましくは0.1〜10μmの大きさのものを使用すればよい。更に、長さが100μm以下、好ましくは、5〜100μmの短繊維状の形態であってもよい。 These water-insoluble materials are preferably in the form of fine particles, and have a particle size such that they are appropriately dispersed in an electroless nickel (alloy) composite plating bath and can be co-deposited in the metal matrix in the plating film. There is no particular limitation as long as it is a material, but generally a material having a size of 100 μm or less, preferably 0.1 to 10 μm may be used. Furthermore, it may be in the form of a short fiber having a length of 100 μm or less, preferably 5 to 100 μm.
水不溶性材料の含有量は、無電解ニッケル(合金)めっきの析出を損なわない範囲であれば特に限定はないが、無電解ニッケル(合金)複合めっき浴全体に対して、0〜500g/Lが好ましく、1g/L〜10g/Lが特に好ましい。500g/Lより多い場合は、めっき皮膜の良好な析出が得られず、また水不溶性材料の被膜中での均一な分散が得られない場合がある。 The content of the water-insoluble material is not particularly limited as long as it does not impair the precipitation of the electroless nickel (alloy) plating, but is 0 to 500 g / L with respect to the entire electroless nickel (alloy) composite plating bath. 1 g / L to 10 g / L is particularly preferable. When the amount is more than 500 g / L, good deposition of the plating film cannot be obtained, and uniform dispersion of the water-insoluble material in the film may not be obtained.
本発明の無電解ニッケル複合めっき浴には、水不溶性材料の良好な分散と共析促進効果のために分散助剤を添加できる。このような分散助剤としては、一般に複合めっきに使用されるものであれば特に制限はないが、使用する水不溶性材料が撥水性・疎水性を有する場合には界面活性剤を使用することが望ましい。 A dispersion aid can be added to the electroless nickel composite plating bath of the present invention for good dispersion of the water-insoluble material and the effect of promoting eutectoid. Such a dispersion aid is not particularly limited as long as it is generally used for composite plating, but a surfactant may be used when the water-insoluble material used has water repellency and hydrophobicity. desirable.
このような界面活性剤の例としては、使用に際しては良好な分散効果と共析促進効果が得られれば特に制限はなく、カチオン性界面活性剤や、使用するpH領域でカチオン性を示す両性界面活性剤あるいは非イオン性界面活性剤が挙げられる。 Examples of such surfactants are not particularly limited as long as a good dispersion effect and eutectoid promoting effect can be obtained in use. Cationic surfactants and amphoteric interfaces exhibiting cationic properties in the pH range to be used are used. An activator or a nonionic surfactant may be mentioned.
上記した界面活性剤としては、一般的に知られるフッ素系界面活性剤、炭化水素系界面活性剤を一種単独もしくは二種以上を組み合わせて使用できる。このうち、フッ素系界面活性剤として、パーフルオロアルキル4級アンモニウム塩であるメガファックF150(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC−135(住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−121(セイミケミカル(株)製等が挙げられる。また、炭化水素系界面活性剤として、塩化ベンゼトニウムであるハイアミン(ロンザジャパン(株))、アルキルベタインであるニッサンアノンBF(日本油脂(株)製)脂肪酸アミドプロピルジメチル酢酸ベタインであるニッサンアノンBDC−SF(日本油脂(株)製)等が挙げられる。 As the above-mentioned surfactant, generally known fluorine-based surfactants and hydrocarbon-based surfactants can be used singly or in combination of two or more. Among these, perfluoroalkyl quaternary ammonium salts such as Megafac F150 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Limited), Surflon S- 121 (manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) As hydrocarbon-based surfactants, high amine (Lonza Japan Co., Ltd.) which is benzethonium chloride, Nissan Anon BF (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) which is alkylbetaine. ) Nissan Anon BDC-SF (manufactured by NOF Corporation), which is fatty acid amidopropyldimethylacetate betaine.
このうち、フッ素系界面活性剤は難分解性を示すため環境負荷物質であるとして近年指摘されており、さらには人体への蓄積性も指摘されているため、製造及び使用が禁止されつつあるので、例えば、特開2004-60050号に開示の炭化水素系界面活性剤等を使用することが望ましい。 Of these, fluorinated surfactants have been pointed out in recent years as being environmentally hazardous substances because they are difficult to decompose, and further, their accumulation in the human body has also been pointed out, so their production and use are being prohibited. For example, it is desirable to use a hydrocarbon-based surfactant disclosed in JP 2004-60050 A.
上記の特開2004-60050号に開示の炭化水素系界面活性剤は、下記式(1)で表されるものであり、構造中に脂肪酸アミドアルキル基を有するもので、無電解複合めっき浴中の酸性度が酸性から弱酸性の条件下において、実質的にカチオン性を示すという特徴をもつ両性界面活性剤である。 The hydrocarbon-based surfactant disclosed in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-60050 is represented by the following formula (1), and has a fatty acid amide alkyl group in the structure. It is an amphoteric surfactant characterized by substantially exhibiting a cationic property under the conditions of acidity from acidic to weakly acidic.
〜6のヒドロキシアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基、R3は炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基、nは1〜6の整数を示す)
6 hydroxyalkyl group or an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 3 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms, n represents 1 Represents an integer of ~ 6)
上記化合物(1)の脂肪酸部分(R1CO−)の例としては、ヤシ油脂肪酸、パーム核油脂肪酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等から導かれたものが挙げられる。本発明の無電解複合めっき浴においては、当該脂肪酸部分は、ラウリン酸よりもアルキル鎖の長いミスチリン酸やパルミチン酸を含むヤシ油脂肪酸やパーム核油脂肪酸から導いたものであることが、めっき浴中における安定性やめっき浴使用時の熱安定性等という点で好ましい。 Examples of the fatty acid moiety (R 1 CO—) of the compound (1) include those derived from coconut oil fatty acid, palm kernel oil fatty acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and the like. In the electroless composite plating bath of the present invention, the fatty acid portion is derived from a coconut oil fatty acid or a palm kernel oil fatty acid containing a myristylic acid or palmitic acid having a longer alkyl chain than lauric acid. It is preferable in terms of stability in the interior and thermal stability when using a plating bath.
また、化合物(1)の基R2及びR3における炭素数1〜6のアルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル等が、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基の例としては、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシへキシル等が、炭素数1〜6のアルコキシル基の例としては、メトキシル、エトキシル、プロポキシル、ブトキシル、ペンチルオキシル、へキシルオキシル等がそれぞれ挙げられる。このうち、化合物が容易に入手できる等の理由から、低級アルキル基、特にメチル基であることが好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in the groups R 2 and R 3 of the compound (1) include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and the like, and hydroxyalkyl having 1 to 6 carbon atoms. Examples of groups include hydroxymethyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl, hydroxybutyl, hydroxypentyl, hydroxyhexyl, etc. Examples of alkoxyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methoxyl, ethoxyl, propoxyl, butoxyl, pentyl. Examples thereof include oxyl and hexyloxyl. Among these, a lower alkyl group, particularly a methyl group is preferable because the compound can be easily obtained.
上記の化合物(1)の例としては、例えば、ニッサンアノンBDC−SF、ニッサンアノンBDF−SF(いずれも日本油脂(株)製)、アデカアンホートPB−30L(旭電化工業(株)製)、エナジコールC−30B、エナジコールL−30B(いずれもライオン(株)製)等として市販されている脂肪酸アミドプロピルジメチル酢酸ベタインを挙げることができ、これらは容易に入手することができる。 Examples of the compound (1) include, for example, Nissan Anon BDC-SF, Nissan Anon BDF-SF (all manufactured by NOF Corporation), Adeka Anhhot PB-30L (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Enagicol The fatty acid amide propyl dimethyl acetate betaine marketed as C-30B, Enadicol L-30B (all are the Lion Co., Ltd.) etc. can be mentioned, These can be obtained easily.
本発明の無電解複合めっき浴において、界面活性剤として化合物(1)を使用する場合、その濃度は、めっき浴の組成において、1000mg/L以下であることが好ましく、20〜600mg/Lであることがより好ましい。 In the electroless composite plating bath of the present invention, when the compound (1) is used as a surfactant, the concentration thereof is preferably 1000 mg / L or less, preferably 20 to 600 mg / L, in the composition of the plating bath. It is more preferable.
更に、本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴には、錯化剤として、種々の無機酸および有機酸が好ましく使用され、その具体例としては、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物;酢酸、プロピオン酸、リンゴ酸、乳酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸、クエン酸、グルコン酸、グリコール酸等のモノカルボン酸化合物、ジカルボン酸化合物又はヒドロキシカルボン酸化合物;グリシン等のアミノ酸類等が挙げられる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 Furthermore, in the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention, various inorganic acids and organic acids are preferably used as complexing agents. Specific examples thereof include boron compounds such as boric acid and borax; Monocarboxylic acid compounds such as acetic acid, propionic acid, malic acid, lactic acid, succinic acid, malonic acid, adipic acid, citric acid, gluconic acid and glycolic acid, dicarboxylic acid compounds or hydroxycarboxylic acid compounds; amino acids such as glycine, etc. Can be mentioned. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
前記錯化剤の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定はないが、無電解ニッケル(合金)複合めっき浴全体に対して、1g/L〜100g/Lが好ましく、10g/L〜40g/Lが特に好ましい。1g/L未満だと、自己分解したり、次亜リン酸塩を還元剤として用いた場合には亜リン酸ニッケルが生成する場合がある。また、100g/Lより多い場合は、未反応や充分な反応速度が得られない場合がある。 The content of the complexing agent is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably 1 g / L to 100 g / L with respect to the entire electroless nickel (alloy) composite plating bath, 10 g / L to 40 g / L is particularly preferable. If it is less than 1 g / L, it may self-decompose or nickel phosphite may be produced when hypophosphite is used as a reducing agent. Moreover, when more than 100 g / L, unreacted and sufficient reaction rate may not be obtained.
更にまた、本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴には、反応促進剤を含有させることができる。この反応促進剤としては、特に限定されるものではないが、有機硫黄化合物又は無機硫黄化合物が好ましく使用される。具体的には、チオ硫酸塩、チオン酸塩、ポリチオン酸塩、チオ尿素、チオシアン酸塩、チオスルホン酸塩、チオ炭酸塩、チオカルバミン酸塩、チオセミカルバジド、スルフィド、ジスルフィド、チオール、メルカプタン等又はこれらの誘導体等が挙げられ、これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 Furthermore, the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention can contain a reaction accelerator. The reaction accelerator is not particularly limited, but an organic sulfur compound or an inorganic sulfur compound is preferably used. Specifically, thiosulfate, thionate, polythionate, thiourea, thiocyanate, thiosulfonate, thiocarbonate, thiocarbamate, thiosemicarbazide, sulfide, disulfide, thiol, mercaptan, etc. These can be used singly or in combination of two or more.
前記反応促進剤の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定はないが、無電解ニッケル(合金)複合めっき浴全体に対して、0.001mg/L〜1000mg/Lが好ましく、0.01mg/L〜100mg/Lが特に好ましい。0.001mg/L未満だと反応促進効果が得られない場合があり、1000mg/Lより多い場合は、めっき外観不良や反応停止する場合がある。 The content of the reaction accelerator is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is 0.001 mg / L to 1000 mg / L with respect to the entire electroless nickel (alloy) composite plating bath. Preferably, 0.01 mg / L to 100 mg / L is particularly preferable. If it is less than 0.001 mg / L, the reaction promoting effect may not be obtained, and if it is more than 1000 mg / L, the plating appearance may be poor or the reaction may be stopped.
本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴には、水銀、ヒ素、カドミウム又は鉛を実質的に含有しないが、本発明は、環境や人体にほとんど影響を及ぼす可能性がなく、規制、ガイドライン等の対象とならない程度の極微量のそれら金属の含有を排除するものではない。 Although the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention does not substantially contain mercury, arsenic, cadmium or lead, the present invention has little possibility of affecting the environment and the human body, and regulations and guidelines It does not exclude the inclusion of such a trace amount of metal that is not subject to such as.
以上のようにして得られる本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴の使用方法は、通常の無電解複合めっき浴の使用方法と同様であれば良く、特に限定はされないが、好ましい使用方法としては、以下のような条件の使用が挙げられる。 The method of using the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention obtained as described above may be the same as the method of using a normal electroless composite plating bath, and is not particularly limited. Can be used under the following conditions.
すなわち、本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴を建浴し、この中に脱脂、水洗、活性化等を行った被めっき物を浸漬すればよい。この無電解ニッケル(合金)複合めっき浴のpHは特に限定はないが、めっき時には、pH3〜10とすることが好ましく、pH4〜9とすることが特に好ましい。無電解めっき浴のpHをこの範囲とすることにより、効率的な金属イオンの還元反応が進行し、無電解めっき皮膜の析出速度が良好となる効果が得られる。めっき浴のpH調整には、塩酸、硫酸、スルファミン酸等の酸や、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等のアルカリを、好ましくは水で希釈して適宜添加することができる。 That is, the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention may be constructed, and an object to be plated that has been degreased, washed with water, activated, etc., may be immersed therein. The pH of the electroless nickel (alloy) composite plating bath is not particularly limited, but is preferably 3 to 10 and more preferably 4 to 9 during plating. By setting the pH of the electroless plating bath to this range, an efficient reduction reaction of metal ions proceeds, and the effect of improving the deposition rate of the electroless plating film can be obtained. For adjusting the pH of the plating bath, an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or sulfamic acid, or an alkali such as sodium hydroxide or ammonium hydroxide, preferably diluted with water, can be added as appropriate.
また、本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴のめっき時の浴の温度については、ニッケルイオンの還元反応が行なわれる温度であれば特に限定はないが、効率の良い還元反応を起こさせるために、15〜98℃が好ましく、25〜90℃が特に好ましい。 Further, the temperature of the bath during plating of the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention is not particularly limited as long as it is a temperature at which nickel ion reduction reaction is performed, but an efficient reduction reaction is caused. Therefore, 15-98 degreeC is preferable and 25-90 degreeC is especially preferable.
更に、本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴を用いて無電解ニッケル(合金)複合めっきを行なうにあたっては、めっきの進行により、金属イオンが還元剤によって金属に還元される結果、めっき液中の金属イオン濃度、還元剤濃度が低下し、またpHも低下することになる。従って、連続的に又は適当な時間ごとに、無電解ニッケル(合金)複合めっき浴中に、水溶性ニッケル塩、還元剤、錯化剤、モリブデン、アンチモン、pH調整剤等を補給して、それらの濃度をもとの濃度に戻すことが好ましい。連続的に又は適当な時間ごとに、めっき液中の金属イオン濃度、還元剤濃度やpHを測定し、その測定結果に応じて、それらを補給することも好ましい。 Furthermore, in performing electroless nickel (alloy) composite plating using the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention, as a result of the reduction of metal ions to metal by a reducing agent as the plating proceeds, the plating solution The metal ion concentration and the reducing agent concentration in the medium are lowered, and the pH is also lowered. Therefore, water-soluble nickel salt, reducing agent, complexing agent, molybdenum, antimony, pH adjusting agent, etc. are replenished continuously or at appropriate times in an electroless nickel (alloy) composite plating bath. It is preferable to return the concentration to the original concentration. It is also preferable to measure the metal ion concentration, the reducing agent concentration and the pH in the plating solution continuously or at appropriate time intervals, and replenish them according to the measurement results.
次に、実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれら実施例になんら制約されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further, this invention is not restrict | limited at all by these Examples.
実 施 例 1
無電解ニッケル複合めっき浴の初期性能の評価:
下記組成で、常法に従い、安定剤としてモリブデンおよびアンチモンを含む本発明無電解ニッケル複合めっき浴を調製した。得られためっき液を用い、めっき試験をおこなった。また、比較としてモリブデンまたはアンチモンの一方のみを含むもの、および鉛を含むものを用いた。この結果を表1に示す、なお、表1中、モリブデン、アンチモン、鉛の含有量は、金属としての含有量である。
Example 1
Evaluation of initial performance of electroless nickel composite plating bath:
The electroless nickel composite plating bath of the present invention having the following composition and containing molybdenum and antimony as stabilizers was prepared according to a conventional method. A plating test was conducted using the obtained plating solution. For comparison, a material containing only one of molybdenum and antimony and a material containing lead were used. The results are shown in Table 1. In Table 1, the contents of molybdenum, antimony and lead are the contents as metals.
<無電解ニッケル複合めっき浴組成>
硫酸ニッケル六水和物 25g/L
次亜リン酸ナトリウム一水和物 20g/L
DL−リンゴ酸 25g/L
乳 酸 10g/L
酢 酸 5g/L
界面活性剤(脂肪酸アミド
プロピルジメチル酢酸ベタイン) 50mg/L
PTFE(MP−1100) 4g/L
安定剤 表1に記載の量
<Electroless nickel composite plating bath composition>
Nickel sulfate hexahydrate 25g / L
Sodium hypophosphite monohydrate 20g / L
DL-malic acid 25g / L
Milk acid 10g / L
Acetic acid 5g / L
Surfactant (fatty acid amide propyldimethylacetate betaine) 50mg / L
PTFE (MP-1100) 4g / L
Stabilizer Amounts listed in Table 1
< めっき試験 >
被めっき試験片として、SPCC−SBの鉄板(サイズ:0.3mm×50mm×50mm)を用い、上記各無電解ニッケル複合めっき浴1L中に、下記めっき条件のもとで浸漬し、無電解ニッケル複合めっきを行った。
<Plating test>
An SPCC-SB iron plate (size: 0.3 mm x 50 mm x 50 mm) was used as a specimen to be plated, and immersed in 1 L of each of the above electroless nickel composite plating baths under the following plating conditions. Composite plating was performed.
めっき条件:
めっき液のpH 4.9
浴 温 90℃
攪 拌 緩やかな機械攪拌
めっき時間 20分
Plating conditions:
PH of plating solution 4.9
Bath temperature 90 ° C
Stirring Mild mechanical stirring Plating time 20 minutes
得られた無電解ニッケル複合めっき皮膜について、下記の判定条件により、めっき皮膜外観を評価した。また、析出速度を測定し、めっき浴安定性を評価した。この結果も表1に示す。 About the obtained electroless nickel composite plating film | membrane, the plating film external appearance was evaluated on the following judgment conditions. Further, the deposition rate was measured to evaluate the plating bath stability. The results are also shown in Table 1.
析出速度の評価:
1時間あたりの析出速度を、下記の基準で判定した。
判 定 析出速度
◎ : 10μm/hr以上
○ : 5μm/hr以上10μm/hr未満
△ : 5μm/hr未満
× : 反応せず
Evaluation of deposition rate:
The deposition rate per hour was determined according to the following criteria.
Judgment Precipitation rate
: 10 μm / hr or more
○: 5 μm / hr or more and less than 10 μm / hr
Δ: Less than 5 μm / hr
×: No reaction
めっき浴安定性の評価:
めっき時のめっき槽底面の析出物を目視で確認し、下記の基準で判定した。
判 定 析出物目視確認
◎ : 直径1mm以下の点状析出物なし
○ : 直径1mm以下の点状析出物が、1〜5個以下確認できた
△ : 直径1mm以下の点状析出物が、6〜20個以下確認できた
× : 直径1mm以下の点状析出物が、21個以上確認できた
Evaluation of plating bath stability:
The deposit on the bottom of the plating tank during plating was visually confirmed and judged according to the following criteria.
Judgment Visual confirmation of precipitate
◎: No dotted precipitate with a diameter of 1 mm or less
○: 1 to 5 or less dotted precipitates having a diameter of 1 mm or less could be confirmed.
Δ: No more than 6 to 20 dot precipitates having a diameter of 1 mm or less could be confirmed.
X: 21 or more dotted precipitates having a diameter of 1 mm or less were confirmed.
PTFE共析量の評価:
めっき皮膜中に含まれているPTFEの容量を調べ、下記の基準で判定した。
判 定 皮膜中の量
◎ : 25容量%以上
○ : 20容量%以上25容量%未満
△ : 15容量%以上20容量%未満
× : 15容量%未満
Evaluation of PTFE eutectoid amount:
The capacity of PTFE contained in the plating film was examined and judged according to the following criteria.
Judgment Amount in coating
: 25% or more by volume
○: 20% by volume or more and less than 25% by volume
Δ: 15% by volume or more and less than 20% by volume
×: Less than 15% by volume
めっき皮膜外観の評価:
めっき外観を目視で観察し、下記基準で判定した。
判 定 めっき皮膜外観
◎ : 暗灰色で均一
○ : 暗灰色でやや均一
△ : 暗灰色で不均一
× : 暗灰色で、一部もしくは部分的にニッケル色があり不均一
Evaluation of plating film appearance:
The appearance of the plating was visually observed and judged according to the following criteria.
Judgment Plating film appearance
◎: Dark gray and uniform
○: Dark gray and slightly uniform
△: Dark gray and uneven
×: Dark gray, partially or partially nickel-colored and non-uniform
この結果より、モリブデンとアンチモンを含有するめっき(本発明品1ないし3)を使用した場合に限り、鉛を配合しためっき液(比較品1)と同等の効果が得られることが確認された。 From this result, it was confirmed that the same effect as the plating solution (Comparative Product 1) containing lead was obtained only when the plating containing the molybdenum and antimony (Products 1 to 3 of the present invention) was used.
実 施 例 2
無電解ニッケル複合めっき浴の連続使用試験:
表1の本発明品1と、比較品1の無電解ニッケル複合めっき浴について、連続使用試験を行なった。連続使用試験は、各無電解ニッケル複合めっき浴を、建浴直後および0.5、1.0、1.5、2.0ターン連続使用した後のめっき皮膜の析出状態、PTFE共析量、相対析出速度およびめっきの安定性を調べた。めっき皮膜の析出状態および相対析出速度は、以下の判定条件を用いて評価した。また、PTFE共析量およびめっきの安定性は実施例1と同様の方法で評価を行なった。この結果を表2に示す。
Example 2
Continuous use test of electroless nickel composite plating bath:
The continuous use test was performed on the electroless nickel composite plating bath of the present invention product 1 in Table 1 and the comparative product 1. In the continuous use test, each electroless nickel composite plating bath immediately after the building bath and after using 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 turns continuously, the deposition state of the plating film, the amount of PTFE eutectoid, The relative deposition rate and plating stability were investigated. The deposition state and relative deposition rate of the plating film were evaluated using the following judgment conditions. The amount of PTFE eutectoid and the stability of plating were evaluated by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 2.
なお、1ターンとは、理論上無電解ニッケル複合めっき浴中の初期のニッケルイオン濃度に相当する量のニッケル金属がめっきされるまでの時間を意味する。例えば、無電解ニッケル複合めっき浴中の初期ニッケルイオン濃度が、M[g/L]であるとした場合、M[g/L]のニッケルがめっきにより析出した時点を1ターンとし、5ターンとは、5×M[g/L]のニッケルめっきがなされるまでの時間をいう。 In addition, 1 turn means the time until an amount of nickel metal corresponding to the initial nickel ion concentration in the electroless nickel composite plating bath is theoretically plated. For example, when the initial nickel ion concentration in the electroless nickel composite plating bath is M [g / L], the time when nickel of M [g / L] is deposited by plating is defined as 1 turn, and 5 turns. Means the time required for 5 × M [g / L] nickel plating.
めっき皮膜の析出状態:
めっき皮膜の外観を目視で観察し、下記基準で判定した。
判 定 めっき皮膜の析出状態
◎ : 光沢のある梨地調で良好な均一外観である
○ : 光沢の僅かに低下した梨地調の均一外観である
△ : 光沢のない梨地調外観である
× : 析出の粗い外観である
Deposition state of plating film:
The appearance of the plating film was visually observed and judged according to the following criteria.
Judgment Deposition state of plating film
A: Glossy satin finish with good uniform appearance
○: Uniform appearance with a satin finish with slightly reduced gloss
△: Matte appearance with no gloss
X: Appearance with rough precipitation
相対析出速度:
各ターン連続使用時の析出速度を、実施例1と同様の方法で測定し、この測定値を
建浴当初の析出速度に対する低下割合を、下記基準評価した。
判 定 析出速度
◎ : 0%〜10%低下した
○ : 10%〜20%低下した
△ : 20%〜50%低下した
× : 50%以上低下した
Relative deposition rate:
The precipitation rate at the time of continuous use for each turn was measured by the same method as in Example 1, and the rate of decrease of the measured value with respect to the initial deposition rate was evaluated according to the following criteria.
Judgment Precipitation rate
◎: 0% to 10% lower
○: Decreased by 10% to 20%
Δ: Reduced by 20% to 50%
×: Reduced by 50% or more
この結果から明らかなように、本発明の無電解ニッケル複合めっき浴は、鉛使用の無電解ニッケル複合めっき浴と比べ、長時間使用においても遜色のない性能であることが確認された。 As is clear from this result, it was confirmed that the electroless nickel composite plating bath of the present invention has a performance comparable to that of an electroless nickel composite plating bath using lead even when used for a long time.
実 施 例 3
無電解ニッケル―銅―リン合金複合めっき浴:
< 組 成 >
硫酸ニッケル六水和物 15g/L
硫酸銅五水和物 0.75g/L
次亜リン酸ナトリウム一水和物 30g/L
クエン酸 60g/L
塩化アンモニウム 45g/L
界面活性剤(脂肪酸アミドプロピル 50mg/L
ジメテル酢酸ペタイン)
PTFE(MP−1100) 4g/L
安定剤 Mo 100mg/L
Sb 10mg/L
Example 3
Electroless nickel-copper-phosphorus alloy composite plating bath:
<Composition>
Nickel sulfate hexahydrate 15g / L
Copper sulfate pentahydrate 0.75g / L
Sodium hypophosphite monohydrate 30g / L
Citric acid 60g / L
Ammonium chloride 45g / L
Surfactant (fatty acid amidopropyl 50mg / L
Dimethyl ether acetate)
PTFE (MP-1100) 4g / L
Stabilizer Mo 100mg / L
Sb 10mg / L
< めっき条件 >
pH 5.8
浴温 80℃
<Plating conditions>
pH 5.8
Bath temperature 80 ° C
無電解ニッケル―銅―リン合金は、耐食性に優れ、安定した接触抵抗が得られることが知られている。これにPTFE微粒子を共析させることで、更にPTFEの特性である低摩擦性や非粘着性を兼ね備えた機能めっき皮膜が得られる。従って、このめっきは、金を代表とする貴金属の電気めっきに比べ、耐食性・耐摩耗性が良好であるので、現在、貴金属が利用されている現在コネクタ、リードスイッチなどの電気接点として利用できるものである。 An electroless nickel-copper-phosphorus alloy is known to have excellent corrosion resistance and provide stable contact resistance. By co-depositing the PTFE fine particles with this, a functional plating film having both low friction and non-adhesive properties which are characteristics of PTFE can be obtained. Therefore, this plating has better corrosion resistance and wear resistance than electroplating of precious metals such as gold, so that it can be used as electrical contacts for connectors and reed switches that currently use precious metals. It is.
実 施 例 4
無電解ニッケル―タングステン―リン合金めっき浴:
<組 成>
硫酸ニッケル六水和物 20g/L
タングステン酸ナトリウム二水和物 20g/L
次亜リン酸ナトリウム一水和物 20g/L
クエン酸ナトリウム 35g/L
乳酸 5g/L
硫酸アンモニウム 30g/L
界面活性剤(脂肪酸アミドプロピル 50mg/L
ジメチル酢酸ベタイン)
PTFE(MP−1100) 4g/L
安定剤 Mo 100mg/L
Sb 10mg/L
Example 4
Electroless nickel-tungsten-phosphorus alloy plating bath:
<Composition>
Nickel sulfate hexahydrate 20g / L
Sodium tungstate dihydrate 20g / L
Sodium hypophosphite monohydrate 20g / L
Sodium citrate 35g / L
Lactic acid 5g / L
Ammonium sulfate 30g / L
Surfactant (fatty acid amidopropyl 50mg / L
Dimethyl acetate betaine)
PTFE (MP-1100) 4g / L
Stabilizer Mo 100mg / L
Sb 10mg / L
<めっき条件>
pH 5.0
浴温 80℃
<Plating conditions>
pH 5.0
Bath temperature 80 ° C
リン含有率が5%以下の無電解ニッケル―リンめっきを低リン無電解ニッケルと呼び、耐磨耗性・高抵抗率・高硬度などの利点をもつ。そしてこの無電解ニッケル―リンめっきにタングステンを共析させると、無電解ニッケル―リンめっきの熱安定性と耐食性が著しく改善することが知られている。本実施例のめっき液は、これにPTFE微粒子を共析させたものであるため、上記無電解ニッケル―タングステン―リン合金の特性と、PTFEの特性である低摩擦製や非粘着性を兼ね備えた機能めっき皮膜となる。 Electroless nickel-phosphorus plating with a phosphorus content of 5% or less is called low phosphorus electroless nickel and has advantages such as wear resistance, high resistivity, and high hardness. It is known that when tungsten is co-deposited with the electroless nickel-phosphorous plating, the thermal stability and corrosion resistance of the electroless nickel-phosphorous plating are remarkably improved. Since the plating solution of this example is obtained by co-depositing PTFE fine particles, it has both the characteristics of the electroless nickel-tungsten-phosphorus alloy and the low-friction and non-adhesive properties of PTFE. It becomes a functional plating film.
本発明によれば、有害物質である鉛等を実質的に含有させなくても、めっき被膜外観、析出速度、めっき浴安定性に優れた無電解ニッケル(合金)複合めっき浴を提供することができる。そして、この無電解ニッケル(合金)複合めっき浴は、その連続使用時においても上記優れた性能が低下しにくいので、めっき浴の更新が少なくてすみ、作業効率の向上ができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electroless nickel (alloy) composite plating bath that is excellent in plating film appearance, deposition rate, and plating bath stability, without substantially containing harmful substances such as lead. it can. The electroless nickel (alloy) composite plating bath is less likely to deteriorate the excellent performance even during continuous use, so that the plating bath needs to be renewed and work efficiency can be improved.
従って、本発明の無電解ニッケル(合金)複合めっき浴は、微粒子等の水不溶性材料を含む複合めっきとして種々の用途に広範囲に好適に使用できるものである。
以 上
Therefore, the electroless nickel (alloy) composite plating bath of the present invention can be suitably used in a wide range of applications as a composite plating containing a water-insoluble material such as fine particles.
more than
Claims (18)
(2)還元剤、
(3)モリブデン酸、モリブデン酸塩およびモリブデン酸塩水和物よりなる群から選
ばれた1種または2種以上のモリブデン、
(4)アンチモン酸、アンチモン酸塩、アンチモン酸塩水和物、アンチモニル−L−
酒石酸および酒石酸アンチモニルカリウムよりなる群から選ばれた1種または
2種以上のアンチモンおよび
(5)水不溶性材料
を含有する無電解ニッケル複合めっき浴。 (1) water-soluble nickel salt,
(2) reducing agent,
(3) Selected from the group consisting of molybdic acid, molybdate and molybdate hydrate
One or more kinds of molybdenum,
(4) Antimonic acid, antimonate, antimonate hydrate, antimonyl-L-
One selected from the group consisting of tartaric acid and potassium antimonyl tartrate, or
Two or more antimony and
(5) An electroless nickel composite plating bath containing a water-insoluble material.
(2)還元剤、(2) reducing agent,
(3)モリブデン酸、モリブデン酸塩およびモリブデン酸塩水和物よりなる群から選(3) Selected from the group consisting of molybdic acid, molybdate and molybdate hydrate
ばれた1種または2種以上のモリブデン、 One or more kinds of molybdenum,
(4)アンチモン酸、アンチモン酸塩、アンチモン酸塩水和物、アンチモニル−L−(4) Antimonic acid, antimonate, antimonate hydrate, antimonyl-L-
酒石酸および酒石酸アンチモニルカリウムよりなる群から選ばれた1種または One selected from the group consisting of tartaric acid and potassium antimonyl tartrate, or
2種以上のアンチモン、 Two or more antimony,
(5)水不溶性材料および(5) water-insoluble materials and
(6)合金化金属塩(6) Alloyed metal salt
を含有する無電解ニッケル合金複合めっき浴。Electroless nickel alloy composite plating bath containing
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