JPH04285199A - 撥水性又は潤滑性皮膜の製造方法 - Google Patents

撥水性又は潤滑性皮膜の製造方法

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JPH04285199A
JPH04285199A JP7244491A JP7244491A JPH04285199A JP H04285199 A JPH04285199 A JP H04285199A JP 7244491 A JP7244491 A JP 7244491A JP 7244491 A JP7244491 A JP 7244491A JP H04285199 A JPH04285199 A JP H04285199A
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容宝 鄭
Nobuatsu Watanabe
渡辺 信淳
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宗順 松村
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、顕著な撥水性,潤滑性
を有する撥水性又は潤滑性皮膜の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ニッケルめっき液等のめっき液に
ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂やフッ化黒
鉛を懸濁させた複合めっき液を用い、めっき皮膜中にフ
ッ素樹脂やフッ化黒鉛を共析分散させ、これによって得
られたフッ素樹脂又はフッ化黒鉛分散複合めっき皮膜が
優れた撥水性,潤滑性を与えることから、これを撥水性
又は潤滑性皮膜として使用することが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、更に優
れた撥水性,潤滑性を与え得る皮膜が望まれている。即
ち、従来のポリテトラフルオロエチレン粒子を分散した
複合めっき皮膜の接触角は105°程度であり、またフ
ッ化黒鉛を分散した複合めっき皮膜の接触角は120°
程度であり、これを凌駕する接触角を有する高撥水性、
更に高潤滑性皮膜の開発が要望されている。
【0004】本発明は上記要望に応えたもので、顕著な
撥水性,潤滑性を有する撥水性又は潤滑性皮膜の製造方
法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは上
記目的を達成するため鋭意検討を行なった結果、めっき
液中に分子量10000以下のポリテトラフルオロエチ
レンオリゴマー粒子が分散する複合めっき液にて被処理
物をめっきして、上記ポリテトラフルオロエチレンオリ
ゴマー粒子が共析分散した複合めっき皮膜を上記被処理
物上に形成すること、更に必要によりこの複合めっき皮
膜にフッ素ガスを接触するフッ素化処理を行なった場合
、顕著な撥水性,潤滑性を有する皮膜が得られることを
知見した。
【0006】即ち、上述したようにポリテトラフルオロ
エチレン粒子を分散した複合めっき皮膜は公知のもので
あるが、その接触角は上に述べた通り105°程度であ
る。この場合、従来のポリテトラフルオロエチレン粒子
分散複合めっき皮膜中の該ポリテトラフルオロエチレン
分散量は通常20〜40容量%であり、この分散量を更
に増大すればある程度の撥水性の向上は可能であるが、
分散量の増大には限度がある。また、分散量を限りなく
増大することが可能であるとしても、撥水性乃至接触角
の増大には限度があり、顕著に高い撥水性乃至接触角は
得られない。このことは、いわゆるテフロンコーティン
グとして表面全面にポリテトラフルオロエチレン皮膜を
形成した場合の接触角が110°程度である点からも認
められ得ることである。
【0007】ところが、分子量10000以下のポリテ
トラフルオロエチレンオリゴマー粒子をめっき液中に分
散して複合めっきを行なった場合、得られた複合めっき
皮膜が従来に比較してきわめて高い撥水性を有し、例え
ば驚くべきことに173°の接触角を実際に達成し得る
こと、そしてその理由としては、その皮膜表面(20〜
40オングストローム程度の厚さ)に存在する全原子数
中のフッ素原子数の割合を従来よりも著しく高くするこ
とが可能であるためであることを見い出した。即ち、従
来のポリテトラフルオロエチレン粒子の分子量は通常1
0万以上であり、その鎖の末端はCF3結合を有してい
るとしても、実質的にはCF2基のみから構成されてお
り、このため該ポリテトラフルオロエチレン粒子の分散
量を増大しても、表面におけるフッ素原子数はそれ程増
大せず、該ポリテトラフルオロエチレン粒子で全面を覆
っても表面フッ素原子数の割合は15%程度であるのに
対し、分子量10000以下のポリテトラフルオロエチ
レンオリゴマー粒子を用いて複合めっきを行なった場合
、得られた皮膜はかなりの量でCF3基が存在し、表面
フッ素原子数の割合が40%以上の皮膜を形成でき、こ
れによって撥水性、更に潤滑性に著しく富む皮膜を得る
ことができることを知見したものである。
【0008】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の撥水性又は潤滑性皮膜の製造方法は、めっき液中に
分子量10000以下のポリテトラフルオロエチレンオ
リゴマー粒子が分散する複合めっき液にて被処理物をめ
っきして、上記ポリテトラフルオロエチレンオリゴマー
粒子が共析分散した複合めっき皮膜を上記被処理物上に
形成するものである。
【0009】ここで使用する分子量10000以下のポ
リテトラフルオロエチレンオリゴマー粒子は、鎖の末端
が従来の分子量10万以上のポリテトラフルオロエチレ
ンに比べて多く、これら末端に存在するCF3基が多い
ことから、表面フッ素原子数の割合の高い皮膜を形成で
きるものである。なお、ポリテトラフルオロエチレンオ
リゴマー粒子の平均粒径は0.1〜150μm、特に1
〜15μmとすることができるが、表面フッ素原子数の
割合を上げる点からできるだけ微細な粒子を用いること
が好ましい。
【0010】上記ポリテトラフルオロエチレンオリゴマ
ー粒子を分散させるめっき液は、複合めっきに用いる公
知のめっき液を使用することができ、この場合電気めっ
き液及び無電解めっき液のいずれでもよいが、通常は電
気めっき液を用いることができる。電気めっき液として
は、ワット浴、スルファミン酸ニッケル浴等のニッケル
めっき液のほか、ニッケル合金めっき液、銅めっき液、
銅合金めっき液などが挙げられ、これらは公知の浴組成
のものを使用し得る。
【0011】これらのめっき液に対するポリテトラフル
オロエチレンオリゴマー粒子の分散量は1〜300g/
lとすることができるが、特に10〜100g/lとす
るのが好ましい。
【0012】この場合、これらめっき液にはポリテトラ
フルオロエチレンオリゴマーの液中の分散を均一にした
り、めっき皮膜への共析量を増大させる目的で界面活性
剤を添加し得る。界面活性剤としてはパーフルオロアル
キル系界面活性剤等の1種又は2種以上を使用すること
ができるが、特にカチオン系のパーフルオロアルキルア
ンモニウム塩が好ましい。これらの界面活性剤の添加量
は0.001〜10g/l、特に0.01〜1g/lと
するのが良い。
【0013】上記めっき液を用いて複合めっきを行なう
場合の条件は、そのめっき液についての通常の条件でよ
いが、ポリテトラフルオロエチレンオリゴマー粒子をめ
っき液中に均一かつできるだけ非凝集状態に分散させ、
めっき皮膜への該粒子の共析量を多くし、めっき皮膜中
に単一粒子で均一に分散、複合するため、十分撹拌を行
なうことが好ましく、例えば超音波撹拌などが推奨され
る。
【0014】本発明は、以上のようにして得られた複合
めっき皮膜に対し、必要によりフッ素ガスを接触するフ
ッ素化処理を採用することができ、これにより撥水性,
潤滑性を改良することができる。特に熱処理を酸素の存
在下で行なうと接触角が若干低下し、これは粒子中のフ
ッ素が酸素に置換されたものと考えられるが、これにフ
ッ素ガスを接触するフッ素化処理を施すと酸素がフッ素
に置換され、表面フッ素原子数の割合が増大し接触角が
高くなるものである。
【0015】本発明の方法によって得られた撥水性,潤
滑性皮膜は、表面フッ素原子数の割合が、従来の分子量
10万以上のポリテトラフルオロエチレン粒子を用いた
場合の表面フッ素原子数の割合15%程度に比べて高い
ものであるが、この場合表面フッ素原子数の割合を40
%以上、より望ましくは40〜60%とすることが好ま
しい。また、皮膜中のポリテトラフルオロエチレンオリ
ゴマー粒子の分散複合量は2〜50容量%、特に10〜
25容量%とすることが好ましい。
【0016】本発明に用いる撥水性,潤滑性皮膜は、優
れた撥水性,潤滑性を有するため、かかる特性を必要と
する種々の用途に好適に用いられる。
【0017】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【0018】〔実施例〕下記組成の電気複合ニッケルめ
っき液を用いて下記条件でテストピース(縦30mm,
横30mm,厚み0.1mm)に複合めっきを行ない、
撥水性,潤滑性皮膜を得た。 めっき液組成・めっき条件   スルファミン酸ニッケル            
                  350g/l 
 塩化ニッケル                  
                        4
5g/l  ホウ酸                
                         
       40g/l  界面活性剤(注1)  
                         
           0.5g/l  ポリテトラフ
ルオロエチレンオリゴマー粒子(注2)      5
0〜70g/l  pH              
                         
         3.7  陰極電流密度     
                         
          5A/dm2  陽極     
                         
                  ニッケル板  
温度                       
                         
43℃  撹拌                  
                         
     超音波  めっき時間          
                         
       10分  膜厚           
                         
            10μm(注1)メガファッ
クF−150(大日本インキ化学株式会社製)(注2)
分子量8000〜10000、平均粒径4μm(セント
ラル硝子株式          会社製)
【0019】次に、上の複合めっき法で得られためっき
皮膜の表面フッ素原子数の割合及び接触角を下記方法に
より測定した。ポリテトラフルオロエチレンオリゴマー
粒子の共析量も併せて表1に示す。 フッ素原子数の割合の測定方法 表面フッ素原子数の割合の測定は、光電子分光法を用い
た。使用した機器は、島津X線光電子分光装置ESCA
−750を用い、X線源としてMg−Kα(12530
6eV)を照射して行なった。結合エネルギーの補正は
金4f3/2スペクトル(83.6eV)を基準として
行ない、各スペクトルを測定して定量を行なった。 接触角測定方法 接触角測定は、接触角測定装置(株式会社エツマ製G−
1型)を用いて室温にて行なった。測定は、マイクロシ
リンジからマイクロヘッドで径を1mmに統一した蒸留
水の水滴を試料に滴下し、すばやく平衡接触角を読みと
った。接触角の値は10個の測定結果の平均値により決
定した。
【0020】
【表1】
【0021】〔比較例〕実施例のめっき液においてポリ
テトラフルオロエチレンオリゴマー粒子の代わりに通常
のポリテトラフルオロエチレン粉末(分子量10万以上
)を使用した複合めっきでは、表面のフッ素原子数の割
合は16%で共析量は30容量%、接触角は105°で
あった。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、撥水性,潤滑性に優れ
た撥水性又は潤滑性皮膜を簡単かつ確実にしかも再現性
よく製造できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  めっき液中に分子量10000以下の
    ポリテトラフルオロエチレンオリゴマー粒子が分散する
    複合めっき液にて被処理物をめっきして、上記ポリテト
    ラフルオロエチレンオリゴマー粒子が共析分散した複合
    めっき皮膜を上記被処理物上に形成することを特徴とす
    る撥水性又は潤滑性皮膜の製造方法。
  2. 【請求項2】  請求項1の方法で形成された複合めっ
    き皮膜にフッ素ガスを接触するフッ素化処理を行なうこ
    とを特徴とする撥水性又は潤滑性皮膜の製造方法。
JP7244491A 1991-03-12 1991-03-12 撥水性又は潤滑性皮膜の製造方法 Expired - Lifetime JP2896613B2 (ja)

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US08/051,701 US5589271A (en) 1991-03-12 1993-04-23 Fluorine compound - containing composite material and method of preparing same
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0848087A (ja) * 1994-08-08 1996-02-20 Techno Roll Kk 印刷装置
JP2007281125A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Murata Mfg Co Ltd 電子部品
JP2014224314A (ja) * 2013-04-16 2014-12-04 株式会社ベスト 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
JP2021086796A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 Agc株式会社 リチウムイオン二次電池に用いられる硫化物系固体電解質粉末、その製造方法、固体電解質層、及びリチウムイオン二次電池

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