JPH02236285A - 支持体を金属化する方法 - 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】 複合無電解めっき被膜は、無電解めっき技術を経て誘導
できる複合体の新らしい種類である。次の特許及び文献
は、技術状態、用いられている技術、ならびに無電解め
っきマトリックス内に混合できる粒状物質を開示してい
る：米国特許３，６１７，３６３号、同３，６７４，４
４７号、同３，７５３．６６７号、再発行２９．２８５
号、Ｒ．Ｂａｒｒａｓ　　ｅｔ　　ａｌ，”Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｌｅｓｓ　　Ｎｉｃｋｅｌ　　Ｃｏａｔｉｎｇ−Ｄ
ｉａｍｏｎｄ　　Ｃｏｎｔａｉｎｉｒｒｇ　　，Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｌｅｓＳ　Ｎｉｃｋｅｌ　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ，Ｎｏｖｅｍｂ
ｅ　ｒ，１　９７９、むよび英国特許１，４７６，０２
４号。これらの特許を引用によってここに含める。

無電解めっきは広範な種類の支持体に適用することがで
きるが、金属支持体の被膜は初期支持体のいみつかの性
質（例、腐食保護、耐摩耗性など）のいずれかを達成す
るのに大きい技術的重要性をもつ。しかしながら、めっ
きは不導体および半導体の支持体上に同じようによく実
施できる。複合無電解めっきの機構は完全には理解され
ないが、無電解めっき組成物内に懸濁した不溶性粒状物
質は無電解めっきの付着の間に捕捉されると信じられる
。効果的な捕捉のため、不溶性粒子自体は表面へ付着し
、普通の無電解めっきを混乱なく運行させ、そしてめっ
きを中断させずに粒子を包封しなくてはならない。

したがって、粒状物質は普通の無電解めっきの実際の（
基本的）機構に参加すると思われず（（ｌ）Ｒ．Ｍ．Ｌ
ｕｋｅｓ，Ｐｌａｔ　ｉｎｇ，５Ｌ　９６９（１９６４
）；（２）Ｎ．Ｆｅｌｄｓｔｅｉｎｅｔ　　ａｌ，Ｊ．
Ｅ１ｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、１１８、８６９（
１　９７　１）；（３）Ｇ．Ｓａｌｖａｇｏ　　ｅｔ　
　ａｌ，Ｐｌａｔｉｎｇ，５９、６６５（１９７２）参
照）むしろ捕捉され、したがって粒状物質は表面と接触
しかつ表面から溶液中に落下しないで、表面へ“付着”
し、良好な捕捉をもたらすことが必須であることは、認
識されている。また、無電解ニッケルマトリックスは粒
状物質の捕捉のための“接合”を提供することが認めら
れている。その上、粒状が自触媒となることは望ましく
ない。

一般に、本発明において、０．５〜７５ミクロンの範囲
の粒子を考えることができる。さらに、粒度分布が狭い
粒子を選ぶことがさらに好ましい。

たいていの用途において、一般に、粒子は１５〜３０容
量％の範囲であるが、とくに高い温度および／または高
い浴配合濃度を用いる場合、析出物中の粒子濃度を４０
容量％以上とすることができる。

ダイヤモンド粒状物質、ことに爆発法により製造された
多結晶質ダイヤモンドの場合において、好ましい粒子は
１〜９ミクロンの大きさの範囲を選ぶことができる。

表１は、選択した物質の硬度を記載する。表１に示す物
質はダイヤモンド、炭化ケイ素、コランダム、炭化タン
グステン、窒化鋼、硬いクロムなどである。したがって
、耐摩耗の用途において、無電解めっきにより誘導され
た金属マトリックスに比べて、あるいは、この分野で知
られているように、熟処理でほぼ６９口ックウエル単位
の硬度に到達するニツケルソン合金より高い硬度の物質
または粒子に比べて、大きい硬度を有する粒状物質を混
合することが最も有効である。

ダイヤモンド　　　　　１０．０００ 炭化ケイ素　　　　　　　４　５００ コランダム（ＡＬＯＪ　　　２　．４　０　０炭化タン
グステン　　　　１，３００ 窒化鋼　　　　　　　　　１　１１０ 硬質クロム板　　　　　　１，０００（Ｒｃ７０）ニッ
ケルリン合金　　　　　９５０（Ｒｃ６９）硬化鋼　　
　　　　　　　　９００（Ｒｃ６２）Ｐ−２鋼　　　　
　　　　４００（Ｒｃ３８）粒状物質混入無電解めっき
法およびこの方法により製造しＩ；物品を説明する。こ
の方法および物品は、少なくとも２つの明確な金属層か
らなり、それらの第１層は粒状物質を含有し、そして第
２層は粒状物質を実質的に含有しない金属層である。

本発明がとくに有効である特別に問題とする物品は、円
筒または円板の形状寸法を有するものである。

本発明において使用し、あるいは本発明を実施できる物
品（例、繊維機械の部品）は、繊維工業において摩擦テ
キスチャー加工ディスク、紡糸ロール（ｓｐｉｎｎｉｎ
ｇ　　ｒｏｌｌ）（開口端など）およびローターとして
一般に知られている型のものである。一般に、これらの
部品は円形、ベル形、円筒形または多シリンダー形であ
る。それらは回転平面に対して垂直である軸のまわりの
部品の方向性をもった動きをもつ急回転または回転の方
式で主として使用される。

くわしくは、仮り撚りを付与するために使用する摩擦テ
キスチャー加工ディスクは、外側円周、すなわち、糸と
実際に接触し、わずかに丸いか凸形である部分を有する
、多シリンダーの形状寸法をもつ（Ｔｅｘｔｕｒｅｄ　
　Ｙａｒｎ　　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／Ｖｏｌｕｍｅ　
　２、Ｓｔｒｅｔｃｈ　　Ｙａｒｎ　　Ｍａｃｈｉｎｅ
ｓ，Ｍｏｎｓａｎｔｏ　　　Ｃｏ．ｌ９６７、　Ｇ．Ｄ
．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ編、ＡＴＩ．　ｐ．１６）。糸の
接触は、部分的に部品の円周に対して垂直に、かつ回転
軸に対して平行になされる。

紡糸ロールは円筒形であり、ここで糸は外側円周へ、平
行または単一方向に、あるいは回転軸に対して垂直に接
触する。この部品の外側すなわち実際の円周は、実際に
必要な機能をなすビンまたは歯を通常含有する。

ローター（米国特許３，４３９．４８７号参照）は、ベ
ル形物品であり、ここで糸は回転軸に対して平行である
片のベルまたは開口端と接触する。

これらの材料の多くは、軽量であり、安価であり、かつ
造形が比較的容易であるように、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、またはプラスチックである。本発明におい
て使用できる他の金属材料は、アルミニウム合金を除い
て、炭素鋼合金および工具鋼、４００系列のステンレス
鋼、高速度鋼、３００系列のステンレス鋼、黄銅、銅お
よびその合金、ニッケルおよびその合金、およびそれら
の組み合わせである。

典型的なニッケルリン被膜のために最高の硬度（例、６
９Ｒｃ）を達成するために、約７５０°Ｆ（３９９°Ｃ
）の温度において熱処理を実施すべきである。この熱処
理工程は、支持体への金属層の付着を改良する以外に、
よく知られているように、ニッケルリンまたはニッケル
ホウ素型の合金のためにマトリックスを硬化する。

繊維機械の部品の金属化において、被膜の最終の荒さは
、接触する糸を損傷しないための重要なファクターであ
る。同時に、耐摩耗性被膜へ粒状物質を含めると、表面
荒さが増加する。生ずる表面の荒さは、種々のバラメー
ター、たとえば、粒度、被膜中の粒子の濃度、めっきの
厚さ、ならびに支持体の初期荒さに比例する。

繊維機械に８ける用途、とくにテキスチャー加工におい
て要求される“平滑さ″を満足するために、金属マトリ
ックスおよび粒子を有する最終被膜の平滑化は許容され
た手順である。これを、たとえば、ブラシがけにより、
実施するとき、外側粒子の解放および打ち落しが生じた
。この手順は、耐摩耗性粒子がきわめて硬い（例、ダイ
ヤモンド）ので、時間を要しかつコストが高い。こうし
て、ブラシかけ時間が短縮されかつ生ずる製品が耐摩耗
用途において有用である、被覆物品を提供することが高
度に望ましい。

本発明を説明するために、アルミニウムの摩擦テキスチ
ャー加工ディスクを使用した。ディスクを清浄し、活性
化のため亜鉛処理（ｓｉｎｃａｔｅ）し、次いで７ｇ／
Ｑの６ミクロンの多結晶質ダイヤモンド（爆発法の製品
）を混入した商用無電解めっき浴（Ｅｎｐｌａｔｅ４１
５、Ｅｎｔｈｏｎｅ，ｆｎｃ．の製品）中でめっきした
。この浴を８２℃で使用し、そして約１９ミク０ンの厚
さにめっきした。その後、粒状物質を実質的に含有しな
い無電解めっき浴でいくつかのディスクをめっきした。

実際の実験において、無電解めっき浴はＮｉｃｕｌｏｙ
２２（Ｓｉｐｌｅｙ　　Ｃｏｍｐａｎｙ製）であり、粒
状物質を含有しなかった。部品は売主の推奨する条件下
で０〜２時間めっきした。付着を良好にするために、約
６９Ｒｃのマトリックス硬度を得るための熱処理工程を
実施した。

熱処理工程は皮膜の荒さを変えないことが、認められる
。表２に、ブラシかけ時間を変えて得られた荒さを記載
する。被覆した部品のいくつかは対照に比べて高い表面
荒さ（めっきしたばかりのとき）を存したが、それらの
荒さは、等しい時間でブラシがけしたとき、より急速に
減少したことが認められる。

最終層としい析出可能な多くの無電解めっき配合物が存
在するが、光沢のある析出物が好ましい（”Ｍｏｄｅｒ
ｎ　　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ　”第三版、Ｒ．
Ｌｏｗｅ　ｎｈｅ　ｉｍ編、３１章、およびその中に含
まれる参考参照）。

こうして、本発明により製造される物品は、少なくとも
２層からなり、詳しくは、粒状物買を含有する複合体で
ある第１層と、粒状物質を実質的に含有しない第２層と
からなることが認められる。

一般に、第２層は複合層と同じ組成をもつが、粒状物質
が存在しないことが好ましい。その上、本発明の被膜の
代表的な性質のため、外側層が摩耗しても使用中摩耗に
耐えることができる有用な物品をなお生ずるであろう。

上の説明においてダイヤモンドを使用したが、耐摩耗性
および／または潤滑の目的で他の粒状物質を使用できる
ことは明らかである。このような使用は、本発明の範囲
に入る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１）支持体を、不溶性懸濁粒状物質をさらに含有す
   る無電解めつき浴と接触させて、金属、合金、およびそ
   れらの混合物から成る群より選ばれた一員と、不溶性粒
   状物質とからなる複合層を形成し、そして引き続いて ２）前記処理支持体を、無電解めつき浴と接触させて、
   金属、合金、およびそれらの混合物から成る群より選ば
   れた一員からなり、粒状物質を実質的に含有しない、層
   を形成する、ことを特徴とする支持体を金属化する方法
   。 ２、支持体はアルミニウムである特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３、支持体はアルミニウム合金である特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ４、無電解めつき浴はニッケルリン型である特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ５、複合無電解めつき浴はニッケルリン型である特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ６、粒状物質は耐摩耗性粒子である特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ７、粒状物質はダイヤモンドである特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ８、粒状物質は多結晶質ダイヤモンドである特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ９、支持体は繊維機械において使用する摩擦テキチスヤ
   加工ディスクである特許請求の範囲第１項記載の方法。 １０、支持体はアルミニウムまたはアルミニウム合金で
   あり、そして前記部品は繊維機械において使用するロー
   ターである特許請求の範囲第１項記載の方法。 １１、金属化後の支持体をさらに平滑化して、１０〜２
   ０ＡＡ単位の範囲の表面荒さにする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。