(57)【要約】      （修正有）【課題】液状物質を内包したカプセルをめっき皮膜中に均一に分散させた複合めっき材を提供する。【解決手段】導電性基材１の両面にそれぞれ、厚さ０．０５〜２．０μｍの下地めっき層２及び液状物質を内包したカプセル４を含有する厚み０．５〜１０μｍの表面めっき層３とを有し、カプセル４の平均粒径が０．０１〜１μｍであり、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を内包するカプセル４の比重が、２５℃の表面めっき層のめっき液に対して、ｘ及びｙを各々０．１〜０．３としたとき、一方が１−ｘ、他方が１＋ｙであり、一方の表面めっき層に１−ｘの比重のカプセルを、他方の表面めっき層に１＋ｙの比重のカプセルを有する複合めっき材、電気・電子部品およびめっき材の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基材の両面にそれぞれ、１層の下地めっき層を有し、当該下地めっき層上に表面めっき層を有する複合めっき材であって、
前記下地めっき層の厚みが０．０５〜２．０μｍであり、前記表面めっき層の厚みｔが０．５〜１０μｍであり、かつ当該表面めっき層に、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を内包するカプセルを含有し、カプセルの平均粒径ｒが０．０１〜１μｍであり、当該液状物質を内包するカプセルの比重が、２５℃の表面めっき層のめっき液に対して、ｘおよびｙを各々０．１〜０．３としたとき、一方が１−ｘ、他方が１＋ｙであり、一方の表面めっき層に１−ｘの比重のカプセルを、他方の表面めっき層に１＋ｙの比重のカプセルを有することを特徴とする複合めっき材。
【請求項２】
前記表面めっき層が、錫、銀又はこれらの元素を含む合金からなることを特徴とする請求項１に記載の複合めっき材。
【請求項３】
前記カプセルを前記表面めっき層の表面又は内部もしくはその両方に当該表面めっき層の全体積に対して、５．０〜３０体積％含有することを特徴とする請求項１または２に記載の複合めっき材。
【請求項４】
前記下地めっき層が、銅、ニッケル、コバルト、鉄、銀又はこれらの元素を含む合金からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合めっき材。
【請求項５】
前記液状物質もしくは有機溶媒可溶物質が、潤滑剤、耐硫化剤、防錆剤および変色防止剤から選択される物質であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合めっき材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合めっき材を用いて形成されてなることを特徴とする電気・電子部品。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合めっき材を用いて形成されてなることを特徴とする嵌合型の端子・コネクタ、摺動型もしくは回転型の接点部材又はスイッチ。
【請求項８】
導電性基材の両面にそれぞれ、下地めっき層を形成した後、当該下地めっき層上に表面めっき層を形成する複合めっき材の製造方法であって、
前記下地めっき層の厚みが０．０５〜２．０μｍであり、前記表面めっき層の厚みｔが０．５〜１０μｍであり、かつ当該表面めっき層に、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を内包するカプセルを含有し、カプセルの平均粒径ｒが０．０１〜１μｍであり、当該液状物質を内包するカプセルの比重が、２５℃の表面めっき層のめっき液に対して、ｘおよびｙを各々０．１〜０．３としたとき、一方が１−ｘ、他方が１＋ｙであり、一方の表面めっき層に１−ｘの比重のカプセルを、他方の表面めっき層に１＋ｙの比重のカプセルを有することを特徴とする複合めっき材の製造方法。
【請求項９】
前記表面めっき層が、錫、銀又はこれらの元素を含む合金からなることを特徴とする請求項８に記載の複合めっき材の製造方法。
【請求項１０】
前記カプセルを前記表面めっき層の表面又は内部もしくはその両方に当該表面めっき層の全体積に対して、５．０〜３０体積％含有することを特徴とする請求項８または９に記載の複合めっき材の製造方法。
【請求項１１】
前記下地めっき層が、銅、ニッケル、コバルト、鉄、銀又はこれらの元素を含む合金からなることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の複合めっき材の製造方法。
【請求項１２】
前記液状物質もしくは有機溶媒可溶物質が、潤滑剤、耐硫化剤、防錆剤および変色防止剤から選択される物質であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の複合めっき材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の両面の表面めっき層中に均一濃度のカプセルが含まれる複合めっき材およびその製造方法に関する。更に詳しくは、電気・電子部品、及び嵌合型の端子・コネクタ、摺動型や回転型の接点・スイッチの材料として好適な複合めっき材に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅（Ｃｕ）やＣｕ合金、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄合金などからなる導電性基材の上に、銀（Ａｇ）をはじめとする貴金属類や錫（Ｓｎ）などからなるめっき層を設けた材料は、基材の優れた導電性や強度と、めっき金属の良好な電気接触特性とを兼ね備えた高性能導体として各種の接点やスイッチ、端子などに広く用いられている。
【０００３】
めっき材のめっき厚は、使用環境、通電状態、コストなどによって決まることが多く、構造材などでは耐環境性を向上させるため、厚くめっきをするといったことが行われている。しかし、摺動を伴う箇所に用いられている接点用めっき材は、摺動時に発生する削れが摺動抵抗となってしまうという問題がある。そのため、削れ量を減らし、摺動抵抗を低く抑える目的で、めっき厚が比較的薄く設定されている場合が多い。
【０００４】
また、摺動抵抗を低く抑える目的でめっき皮膜中に炭素やケイ素からなる微粒子を複合めっきすることが報告されている（例えば特許文献１、２参照）。加えて、車のエンジンや機構部品には、比較的厚めの無電解ニッケルめっき中に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を初めとする樹脂粒子が共存していることがある。
【０００５】
一方、めっき皮膜中にマイクロカプセルを共存させることが提案されている（例えば特許文献３、４参照）。ここで問題となるのはカプセルの比重である。めっき液に対してカプセルの比重が小さいと、カプセルはめっき液中で浮上し、またカプセルの比重が大きいと沈降してしまう。同一のめっき液を使用してめっきを行っても、カプセルの比重が異なる場合は、めっき皮膜に共析されるカプセルの量が場所によって異なったり、あるいは全く共析されないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１０１９１９号公報
【特許文献２】特表２０００−５０８３７９号公報
【特許文献３】特開２００８−２４８２９４号公報
【特許文献４】特開２００８−２４８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、めっき材としての電気接触特性、腐食性、半田付け性を維持し、強度および耐摩耗性を向上させて寿命と生産性を向上させ、曲げ加工性に優れるとともに、めっき時における基材の位置に関わらず、表面めっき層中に均一濃度のカプセルが含まれる複合めっき材、さらには、耐酸化性や耐硫化性、さらに腐食性が優れた複合めっき材の提供を目的とする。加えて、本発明は、このような特性を有する複合めっき材の製造方法、複合めっき材を用いた電気・電子部品、および嵌合型の端子・コネクタ、摺動型もしくは回転型の接点、スイッチの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては、以下のめっき材、電気・電子部品、及び嵌合型の端子・コネクタ、摺動型や回転型の接点又はスイッチにより上記の目的を達成した。
すなわち、上記課題は以下の手段により達成された。
（１）導電性基材の両面にそれぞれ、１層の下地めっき層を有し、当該下地めっき層上に表面めっき層を有する複合めっき材であって、
前記下地めっき層の厚みが０．０５〜２．０μｍであり、前記表面めっき層の厚みｔが０．５〜１０μｍであり、かつ当該表面めっき層に、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を内包するカプセルを含有し、カプセルの平均粒径ｒが０．０１〜１μｍであり、当該液状物質を内包するカプセルの比重が、２５℃の表面めっき層のめっき液に対して、ｘおよびｙを各々０．１〜０．３としたとき、一方が１−ｘ、他方が１＋ｙであり、一方の表面めっき層に１−ｘの比重のカプセルを、他方の表面めっき層に１＋ｙの比重のカプセルを有することを特徴とする複合めっき材。
（２）前記表面めっき層が、錫、銀又はこれらの元素を含む合金からなることを特徴とする（１）に記載の複合めっき材。
（３）前記カプセルを前記表面めっき層の表面又は内部もしくはその両方に当該表面めっき層の全体積に対して、５．０〜３０体積％含有することを特徴とする（１）または（２）に記載の複合めっき材。
（４）前記下地めっき層が、銅、ニッケル、コバルト、鉄、銀又はこれらの元素を含む合金からなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の複合めっき材。
（５）前記液状物質もしくは有機溶媒可溶物質が、潤滑剤、耐硫化剤、防錆剤および変色防止剤から選択される物質であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の複合めっき材。
（６）前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の複合めっき材を用いて形成されてなることを特徴とする電気・電子部品。
（７）前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の複合めっき材を用いて形成されてなることを特徴とする嵌合型の端子・コネクタ、摺動型もしくは回転型の接点部材又はスイッチ。
（８）導電性基材の両面にそれぞれ、下地めっき層を形成した後、当該下地めっき層上に表面めっき層を形成する複合めっき材の製造方法であって、
前記下地めっき層の厚みが０．０５〜２．０μｍであり、前記表面めっき層の厚みｔが０．５〜１０μｍであり、かつ当該表面めっき層に、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を内包するカプセルを含有し、カプセルの平均粒径ｒが０．０１〜１μｍであり、当該液状物質を内包するカプセルの比重が、２５℃の表面めっき層のめっき液に対して、ｘおよびｙを各々０．１〜０．３としたとき、一方が１−ｘ、他方が１＋ｙであり、一方の表面めっき層に１−ｘの比重のカプセルを、他方の表面めっき層に１＋ｙの比重のカプセルを有することを特徴とする複合めっき材の製造方法。
（９）前記表面めっき層が、錫、銀又はこれらの元素を含む合金からなることを特徴とする（８）に記載の複合めっき材の製造方法。
（１０）前記カプセルを前記表面めっき層の表面又は内部もしくはその両方に当該表面めっき層の全体積に対して、５．０〜３０体積％含有することを特徴とする（８）または（９）に記載の複合めっき材の製造方法。
（１１）前記下地めっき層が、銅、ニッケル、コバルト、鉄、銀又はこれらの元素を含む合金からなることを特徴とする（８）〜（１０）のいずれか１項に記載の複合めっき材の製造方法。
（１２）前記液状物質もしくは有機溶媒可溶物質が、潤滑剤、耐硫化剤、防錆剤および変色防止剤から選択される物質であることを特徴とする（８）〜（１１）のいずれか１項に記載の複合めっき材の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、めっき材としての電気接触特性、腐食性、半田付け性を維持し、強度および耐摩耗性を向上させて寿命と生産性を向上させ、曲げ加工性に優れ、また、耐酸化性や耐硫化性、さらに腐食性が優れた複合めっき材およびその製造方法が提供できる。
これに加えて、カプセルに内包される液状物質およびカプセルそのものの比重を調整することが可能となり、カプセル全体の比重を調整し、カプセルの分散状態を制御することができる。これにより、めっき時における基材の位置に関わらず均一な濃度のカプセルが共析されためっき材を、安定的に製造可能となる。
【００１０】
特に、本発明により得られる複合めっき材は表面めっき層（好ましくは、錫、銀又はこれらの元素を含む合金からなる）の表層部又は内部に、潤滑剤、防錆剤、耐硫化剤、変色防止剤などの液状物質を内包したカプセルを分散させたことにより、このめっき材を摺動すると、摩耗時にカプセルが順次破壊されて内包する液状物質が浸み出すことで、表面めっき層本来の特性に加え、カプセルに内包された液状物質の効果を継続的に得ることができる。このような特性を有しているため、例えば電気・電子部品の嵌合型の端子・コネクタ、摺動型や回転型の接点・スイッチの材料として好適な複合めっき材である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のめっき材の好ましい実施形態を示す断面の模式図である。
【図２】めっき浴に対してカプセルの比重が大きい場合の模式図である。
【図３】めっき浴に対してカプセルの比重が小さい場合の模式図である。
【図４】めっき浴より比重の大きいカプセルと比重の小さいカプセルが混在する場合の模式図である。
【図５】カプセルの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の複合めっき材は、導電性基材の両面にＳｎ、Ａｇ又はそれらの元素を含む合金などからなる表面めっき層が形成され、その表層部又は内部に、潤滑剤、防錆剤、耐硫化剤、変色防止剤などの液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を少なくとも１種内包するカプセルを有するものである。
【００１３】
本発明の複合めっき材の特に好ましい実施様態は、図１の概略断面図に示した通り、導電性基材１の両面に下地めっき層２が少なくとも一層形成され、さらにその上に表面めっき層３が形成されており、その内部又は表面に、潤滑剤、防錆剤、耐硫化剤、変色防止剤などの液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を内包するカプセル４が、基材の両面でめっき層中に、濃度の偏りなく分散している構造を有するものである。
【００１４】
導電性基材１の材料は格別限定されるものではなく、例えば接続コネクタとしての用途を考慮し、要求される機械的強度、耐熱性、導電性に応じて、例えば、純銅；リン青銅、黄銅、洋白、ベリリウム銅、コルソン合金のような銅合金；純鉄；ステンレス鋼のような鉄合金；各種Ｎｉ合金；Ｃｕ被覆材料やＮｉ被覆材料のような複合材料などから適宜に選定すればよい。また、導電性基材の形状としては、条材、板材が好ましい。
【００１５】
これらの導電性基材１の材料のうち、Ｃｕ又はＣｕ合金が好ましい。なお、導電性基材１がＣｕ系材料でない場合も、銅、ニッケル、コバルト、鉄、銀またはこれらの元素を含む合金などが含まれる下地めっきを施してから実使用に供することにより、表面めっき層の密着性や耐食性の向上が期待できる。
【００１６】
導電性基材１の両面に形成される下地めっき層２は、導電性基材１と表面めっき層３の密着性を向上させるとともに、基材成分が表層側に熱拡散することを防止するバリア層としても機能する。この下地めっき層２に融点が１０００℃以上の高融点金属を用いた場合、一般に接点やスイッチが受ける２００℃以下の熱履歴においては、下地めっき層２は熱拡散を起こしにくく、導電性基材成分が表層側に熱拡散することを有効に防止する。高融点金属のうち、価格の点やめっき処理が行い易い点から、Ｃｕ、Ｎｉ、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、銀（Ａｇ）が好適である。またこれらの元素を含む合金めっき層やめっき後に熱処理して合金化した化合物層も同様に有効であり、例えば、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｎｉ−Ｓｎ、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃu、Ｎｉ−Ｆｅなどを挙げることができる。
【００１７】
また下地めっき層２は、必要に応じて成分や特性の異なる層を２層以上積層しても良い。例えば導電性基材１の上部に第一の下地めっき層としてＮｉ層を設け、その上部に第二の下地めっき層としてＣｕを設け、さらにその上に表面めっき層３を設けることができる。このような複合めっき材では、下地層と表面めっき層の密着性のさらなる向上が得られる。特に表面めっき層３をＡｇとする場合、下地めっき層と表面めっき層の間に、第二下地めっき層としてＡｇストライクめっき層を形成することで、表面めっき層との密着性を著しく向上させることができる。
【００１８】
下地めっき層２の厚さは、本発明では０．０５〜２．０μｍである。下地めっき層２の厚さが０．０５μｍより薄くなると、上記のように導電性基材成分の表層側への熱拡散防止効果が、十分に発揮されない。また下地めっき層２の厚さが２．０μｍより大きくなると、上記熱拡散防止効果が飽和し、さらに成形加工時に加工割れを起こす可能性が高くなる。
【００１９】
表面めっき層３は、カプセル４を分散させためっき液を用いて、電解めっき又は無電解めっきによりＳｎ、Ａｇ又はそれらの元素を含む合金を形成させることで得られ、めっき材としての電気接触特性、耐食性、半田付け性を確保するために設けられる。表面めっき層が合金である場合、耐磨耗性を向上させることができる。表面めっき層の厚さは、寿命と生産性の観点から０．５〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜２μｍであることがより好ましい。表面めっき層が０．５μｍ未満の場合、熱処理時の接触抵抗上昇が著しく、また複合めっき材の寿命が短くなる。
【００２０】
本発明においては、表面めっき層中に含まれるカプセルの量は、５．０体積％以上であることが望ましく、５．０〜３０体積％の範囲であることが好ましい。５．０体積％未満である場合、摺動時、カプセルに内包される液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の効果を、十分に得ることができないことがある。また３０体積％より大きい場合、接触抵抗が増加し、表面めっき層の強度が低下することがある。表面めっき層中に含まれるカプセルの量は、めっき液中のカプセル濃度、めっき液とカプセルの比重差、電流密度、撹拌速度により調節することができる。表面めっき層中にカプセルを共析させるためには、めっき液中でカプセルが分散状態にあるほうが好ましい。めっき液中でのカプセルの分散性を高めるために、界面活性剤を使用してもよい。界面活性剤の種類に特に制限は無く、例えば陰イオン性・陽イオン性・非イオン性・両性の界面活性剤が使用できる。界面活性剤処理を行わず、液中での分散性が悪い場合、カプセルがめっき液中で凝集・粗大化し、めっき層形成時にカプセルの取り込みが十分に行われなくなることもある。
【００２１】
表面めっき層形成時、めっき浴５中では、めっき液とカプセルの比重差により、カプセルは図２の概略図で示すように沈殿又は、図３の概略図で示すように浮遊が起こる。これにより、めっき液中のカプセル４のめっき浴での濃度が導電性基材両面付近でのみ上昇するため、効率的に表面めっき層中にカプセルを取り込むことができる。本発明においては、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を包含するカプセルを含有するが、この液状物質もしくは有機溶媒可溶物質を包含するカプセルの比重（内包物質を含んだカプセル全体の比重）は、２５℃のめっき液（表面めっき層のめっき液）の比重に対して、すなわちめっき液の比重を１としたとき、一方の表面めっき層に比重が１−ｘのカプセルを、他方の表面めっき層に比重が１＋ｙのカプセルを含む。ここで、ｘおよびｙはそれぞれ０．１〜０．３である。図４の概略図で示すように、導電性基材の両面とも効率的に表面めっき層中にカプセル４を取り込むことができる。
【００２２】
ｘ、ｙが０．１より小さい場合、表面めっき層形成時に導電性基材両面付近のめっき液でカプセル濃度の上昇が起こらず、カプセルを表面めっき層中に効率的に取り込むことができない。また元々のめっき液中のカプセル濃度を増加させることで、ｘ、ｙが０．１より小さい場合も導電性基材表面付近のめっき液中のカプセル濃度を増加させることができるが、この手法では、めっき液に混合するカプセル量が多くなることから生産性が悪く、さらにめっき液の性能の劣化を招く可能性がある。
ｘ、ｙが０．３より大きい場合、比重差が大きすぎるため、表面めっき層形成時の導電性基材両面付近におけるめっき液中のカプセル濃度が上昇しすぎ、カプセルがめっき液中で良好な分散状態を維持できなくなり、表面めっき層中へのカプセルの取り込み量が減少する。
本発明においては、導電性基材両面のうち下面（重力方向）に比重の軽いカプセルを使用し、上面に比重の重いカプセルを使用することが好ましい。
【００２３】
導電性基材上面の表面めっき層中に含まれるカプセルの量を増加させるには、ｙを大きくすることが有効であり、導電性基材上面の表面めっき層中に含まれるカプセルの量を減少させるには、ｙを小さくすることが有効である。同様に、導電性基材下面の表面めっき層中に含まれるカプセルの量を増加させるには、ｘを大きくすることが有効であり、基材下面の表面めっき層中に含まれるカプセルの量を減少させるには、ｘを小さくすることが有効である。ｘとｙを適切に制御することで、導電性基材の両面付近のめっき液中のカプセル４の濃度に、偏りが生じなくなり、形成される表面めっき層中のカプセル濃度も、導電性基材の両面で偏りが生じなくなる。また、必ずしも、ｘとｙの値は一致するわけではなく、ｘ、ｙともに、０．１〜０．３の範囲で、上記制御を行うことで、表面めっき層中に均一濃度のカプセルが含まれるめっき材が得られる。
【００２４】
具体的には、２５℃のめっき液に対する比重を０．７〜０．９、及び／又は、１．１〜１．３とすることで、カプセル全体の比重を調整し、カプセルの分散状態を制御することができる。これにより、めっき時における基材の位置に関わらず均一な濃度のカプセルが共析されためっき材を、安定的に製造可能となる。
【００２５】
すなわち、上記比重が０．７未満又は１．３より大きい場合、カプセルとめっき液の比重差が大きすぎるため、表面めっき層形成時の導電性基材表面付近におけるめっき液中のカプセル濃度が上昇しすぎ、カプセルがめっき液中で良好な分散状態を維持できなくなり、表面めっき層中へのカプセルの取り込み量が減少するおそれがある。比重が０．７未満の場合は導電性基材下面で、１．３より大きい場合は導電性基材上面で、めっき液中のカプセル濃度が過度に上昇するおそれがある。
【００２６】
また上記比重が０．９を超え１．１未満では、カプセルの比重がめっき液の比重とほぼ同一であるため、表面めっき層形成時に導電性基材表面付近のめっき液でカプセル濃度の上昇が起こらず、カプセルを表面めっき層中に効率的に取り込むことができないおそれがある。
【００２７】
カプセルの比重調整は、後述のように、カプセルに内包される液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の比重を調整することで、可能となる。液状物質もしくは有機溶媒可溶物質が非極性物質の場合は、トルエン、クロロホルムなどの非極性溶媒を、極性物質の場合は、水、アルコールなどの極性溶媒を混合することで、比重を調整できる。
【００２８】
図５に示した通り、カプセルは壁材６の内側に液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の含有物質７を内包した構造をとっている。カプセル４の製法は、特に限定されるものではなく、例えば界面重合法や懸濁重合法、分散重合法、液中乾燥法、コアセルベーション法、ゾル―ゲル法等を用いることができる。
【００２９】
カプセルの壁材６の材料は特に限定されるものではなく、例えば、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリスチレン系などの有機高分子や、シリカやチタニアをはじめとする金属酸化物などの無機材料を用いることができる。
カプセル自体の比重はカプセル壁の種類及び壁の厚さで決定される。種類については用いる薬品やモノマーによって変更が可能であり、壁の厚さでは重合度によって制御可能であり、用いる薬品やモノマーの濃度で調整が可能である。
壁の厚さはモノマー濃度を１リットルあたり０．７〜０．８モルが好ましい。
【００３０】
カプセル４は界面重合法で合成し、内包する液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の比重を下げたい場合は比重の小さな溶媒を液状物質もしくは有機溶媒可溶物質に混合し、カプセルの界面重合を行なう。一方、比重を上げたい場合は同様に比重の大きな溶媒を混合した後にカプセルの界面重合を行なうことによって、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の比重を下げることができる。
比重を調整するために添加する溶媒がもともとの液状物質もしくは有機溶媒可溶物質と異なる場合、その添加量が液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の量に対し８０体積％を超えるような場合は、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の性能を阻害する場合もありえるため、注意が必要である。なお、液状物質もしくは有機溶媒可溶物質が非極性物質の場合は、トルエン、クロロホルムなどの非極性溶媒を、極性物質の場合は、水、アルコールなどの極性溶媒を加えることが好ましく、その添加量は８０体積％以下が好ましい。更には添加量が５０体積％以下であることがさらに好ましい。
【００３１】
カプセル４に内包される液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の含有物質７は、有機化合物が好ましく、潤滑剤、防錆剤、耐硫化剤（硫化防止剤）、変色防止剤が挙げられる。これらは一般に使用されている物質を使用することができるが、電気的接続を図る用途で用いられることを考えると、接触抵抗への影響が少ない薬剤を用いることが望ましい。
【００３２】
潤滑剤の例としては、パラフィン系やオレフィン系の鉱物油や合成油、高級アルコールや多価アルコールもしくはそのエーテル類、高級脂肪酸もしくはそのエステル類などから選ぶことができる。耐硫化剤、防錆剤や変色防止剤の例としては、ベンゾトリアゾール類、イミダゾール類の含窒素ヘテロ環化合物や、メルカプタン類、チアゾール類、有機ジスルフィド化合物のような含硫黄化合物、有機リン酸化合物のような含リン化合物が挙げられる。
【００３３】
ここで、液状物質とは、２５℃で液状の物質であり、有機溶媒可溶物質とは、有機溶媒に可溶な物質であって、例えば、２５℃で有機溶媒１００ｇに溶解する質量が０．１ｇ以上の物質である。本発明においては、カプセル４中に含有する物質は液状であることが好ましく、このため、「有機溶媒可溶」における「有機溶媒」はどのようなものでも構わないが、好ましくは内包する物質の比重を調整するために加えられる有機溶媒である。例えば、上述のメタノール、エタノールのようなアルコール、トルエン、クロロベンゼンのような芳香環化合物、クロロホルムのようなハロゲン化合物に加え、酢酸エチルのようなエステル、ＴＨＦ、ジオキサンのようなエーテル、ＤＭＦのようなアミド、ヘキサンのような環状炭化水素が挙げられる。
本発明において、カプセル４に内包される物質は、液状物質が好ましい。
【００３４】
表面めっき層を形成する際、めっき液中に分散されるカプセルは、内包する液状物質もしくは有機溶媒可溶物質が異なるものを２種類以上混合して用いても良い。この場合、表面めっき層摺動時、それぞれの液状物質もしくは有機溶媒可溶物質の効果を同時に得ることができる。
【００３５】
カプセル４の粒径ｒは０．０１〜１μｍであり、０．０１〜０．５μｍであることが好ましい。粒径は平均粒径であり、実際のめっき皮膜内に分散された粒径にもばらつきがあってよい。粒径が０．０１μｍより小さい場合、摺動時にカプセルによる皮膜特性の改善効果が得られなくなる。粒径が１μｍより大きい場合、接触抵抗の増加、表面めっき層の機械的強度の低下といった問題が生じる。
【００３６】
カプセルの形状は、例えば、球状、楕円体状など任意の形が挙げられる。また、上記のカプセルの粒径は、球状以外の形状のもの、例えば、楕円体状のものでは長径を意味する。
【００３７】
カプセル４の粒径ｒは、表面めっき層の厚さｔに対して、ｔ＞１／２ｒであることが好ましい。ｔ≦１／２ｒの場合、表面めっき層形成後、カプセル４が表面めっき層３から脱落し、摺動時にカプセル４に内包される液状物質の効果を得られなくなることがある。
【００３８】
めっき方法は特に限定されるものではなく、めっき時に基材の両面付近でカプセル濃度を上昇させることができれば、どのような方法を用いてもよい。例えば、めっき前に撹拌により比重の異なるカプセルをめっき液中で均一に分散させ、めっき時に撹拌を弱めためっき液中に基材を通過させてめっきすることで、基材の両面付近でカプセル濃度を上昇させることができる。また、めっき槽を基材で区切り、基材上側にめっき液に対して比重の重いカプセルを含むめっき液を配置し、基材下側にめっき液に対して比重の軽いカプセルを含むめっき液を配置してめっきを行うことでも、めっき時に基材の両面付近でカプセル濃度を上昇させることができる。
【００３９】
本発明の複合めっき材は電気・電子部品に用いられている従来の金属材料に変えて用いることができ、特に、電気・電子部品の嵌合型の端子・コネクタ、摺動型もしくは回転型の接点又はスイッチの材料として好適に用いることができる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明について実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
下記のように作製した各めっき材について、基材両側の表面めっき層に含まれるカプセル濃度、摩擦係数、接触抵抗、耐久性、耐酸化性、耐硫化性、曲げ加工性の評価を実施した。評価方法は次の通りである。
【００４２】
＜カプセル濃度＞
電子顕微鏡によりめっき材断面を直接観察し、観察像からカプセルの体積率を測定した。基材の、めっき時に上側になる面を上面、下側になる面を下面とした。また上面と下面の表面めっき層に含まれるカプセル濃度の平均値に対する、各面のカプセル濃度のずれを、濃度偏差として百分率で示した。
【００４３】
＜摩擦係数＞
バウデン型摩擦試験機を用いて、導電性基材の表面を摺動させた際の往復１００回摺動後の動摩擦係数を評価した。測定条件は、荷重をＳｎめっき材においては２．９４Ｎ（３００ｇｆ）、Ａｇめっき材においては０．９８Ｎ（１００ｇｆ）とし、摺動距離１０ｍｍ、摺動速度１００ｍｍ／分とした。相手材は、３ｍｍＲの鋼球プローブを用いた。
【００４４】
摩擦係数の評価は、潤滑剤を内包するカプセルを含むめっき材と、カプセルを含まないめっき材に対してのみ行った。摺動時に潤滑剤の効果が十分に得られた場合、摩擦係数は０．２０以下となる。
【００４５】
＜接触抵抗＞
定電流通電時の電圧を測定することにより評価した。先端が５ｍｍＲのＡｇプローブを、Ｓｎめっき材においては荷重０．９８Ｎ（１００ｇｆ）、Ａｇめっき材においては荷重０．４９Ｎ（５０ｇｆ）で接触させ、１０ｍＡ通電時の電圧を測定し、ｎ＝１０の平均値より接触抵抗を算出した。なお、測定は初期及び加熱後に実施した。加熱温度と時間は、Ｓｎめっき材においては１６０℃で１２０時間、Ａｇめっき材においては１５０℃で１０００時間とした。
【００４６】
接触抵抗は、加熱前に３．０ｍΩ未満であり、かつ加熱後に加熱前の２倍未満の値となる場合を、正常と判断した。
【００４７】
＜耐久性＞
往復１００回摺動後に、摺動部における基材又は下地めっき層の露出が見られるかを評価した。摺動部を４５０倍でマイクロスコープ観察し、基材や下地めっき層の露出が見られないものを○、露出が見られたものを×として評価した。
【００４８】
耐久性の評価は、潤滑剤を内包するカプセルを含むめっき材と、カプセルを含まないめっき材に対してのみ行った。
【００４９】
＜耐酸化性＞
大気中、１８０℃で３０分間加熱を行い、加熱後に表面に変色が見られないものを○、変色が見られたものを×として評価した。耐酸化性の評価は、表面めっき層がＳｎの材料のみ行なった。
【００５０】
耐酸化性の評価は、防錆剤を内包するカプセルを含むめっき材と、カプセルを含まないめっき材に対してのみ行った。
【００５１】
＜耐硫化性＞
大気に１０ｐｐｍの硫化水素を含む雰囲気中、２５℃で８時間放置し、試験後に表面に変色が見られないものを○、変色が見られたものを×として評価した。耐硫化性の評価は、表面めっき層がＡｇの材料のみ行なった。
【００５２】
耐硫化性の評価は、耐硫化剤を内包するカプセルを含むめっき材と、カプセルを含まないめっき材に対してのみ行った。
【００５３】
＜曲げ加工性＞
導電性基材の圧延方向と直角に９０°曲げ（０．２Ｒ）を施し、曲げ部におけるめっき皮膜の割れにより評価した。曲げ部について５００倍で走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察し、めっき皮膜に割れが見られないものを○、割れが見られたものを×として評価した。
【００５４】
［実施例１］
本発明例１〜１８４、比較例１〜７６
下記表１に示す化学成分組成を鋳造、圧延、焼鈍を行い、厚さ０．２ｍｍの純銅（Ｃ１０２０：基材Ａ）、黄銅（Ｃ２６００：基材Ｂ）、リン青銅（Ｃ５２１０：基材Ｃ）、コルソン系合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ：基材Ｄ）、ニッケルクロム鋼（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ：基材Ｅ）を作製した。これらの基材に対して、めっき前処理として脱脂処理及び酸洗処理を順次施し、その後、この基材の両面に、下地めっき層の形成を行い、さらにその上に表面めっき層を形成させることで、めっき材を作製した。各層を形成する際のめっき条件については下記表２に、作製しためっき材については下記表３〜９に示した。
【００５５】
前記脱脂処理は、クリーナー１６０Ｓ（メルテックス社製）を６０ｇ／Ｌ含む脱脂液中において、液温６０℃で電流密度２．５Ａ／ｄｍ２の条件で、３０秒間カソード電解して行った。また前記酸洗処理は、硫酸を１００ｇ／Ｌ含む酸洗液中に室温で３０秒間浸漬して行った。
【００５６】
表面めっき層の形成においては、下記表２のＳｎめっき浴又はＡｇめっき浴に、めっき浴２５℃に対する比重が１−ｘと１＋ｙのカプセルを、体積率で、１対１で添加しためっき液を用いてめっきを施した。カプセルとしては、界面重合法によりポリアミド系の外壁を形成し、内部に潤滑剤、防錆剤、耐硫化剤を内包するカプセルを用いた。
なお、上面に比重の重いカプセル（１＋ｙ）、下面に比重の軽いカプセル（１−ｘ）を用いた。
ここで、ポリアミド系の外壁は、ナイロン６Ｔであり、壁の厚さはモノマー濃度を１リットルあたり０．７〜０．８モルとすることで、目的とするカプセルを得た。
また、カプセルは２種とも同じ粒径ｒのものを使用した。
なお、潤滑剤はアルキルジフェニルエーテル（比重０．９５）を、耐硫化剤は２−メルカプトベンゾイミダゾール（比重１．４２）を、防錆剤は有機リン酸化合物（比重１．０５）を、それぞれ使用した。これらはいずれも液状物質もしくは有機溶媒可溶物質である。
低比重のカプセルと高比重のカプセルは、溶媒にクロロホルム（比重１．４８）とエタノール（比重０．７９）を使用することで調整した。
比較例８、９、１７、１８、２７、２８、３６、３７、４６、４７、５５、５６、６５、６６、７４および７５は、比重が１−ｘまたは１＋ｙのいずれか１種のカプセルを基材の片面の表面めっき層に含むものである。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
【表２】
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【００５９】
【表３】
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【００６０】
【表４】
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【００６１】
【表５】
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【００６２】
【表６】
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【００６３】
【表７】
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【００６４】
【表８】
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【００６５】
【表９】
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【００６６】
なお、複合めっき層の表面からカプセルが露出した場合には、めっき層表面からカプセル頂点までの高さは、上記表３〜９における複合めっき層の厚さに含まれない。
【００６７】
作製した各めっき材について、基材両側の表面めっき層に含まれるカプセル濃度、摩擦係数、接触抵抗、耐久性、耐酸化性、耐硫化性、曲げ加工性の評価を実施した。これらの評価結果を下記表１０〜１６に示す。表１０〜１６において、測定結果に異常が見られた箇所には、下線を付した。
【００６８】
【表１０】
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【００６９】
【表１１】
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【００７０】
【表１２】
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【００７１】
【表１３】
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【００７２】
【表１４】
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【００７３】
【表１５】
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【００７４】
【表１６】
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【００７５】
表１０〜１４に示されるように、本発明例のめっき材はいずれも接触信頼性が良好であり、基材上面と下面の表面めっき層に含まれるカプセルの濃度偏差が５％以下となった。またカプセルに潤滑剤を内包した材料では潤滑性及び耐久性が、耐硫化剤を内包した材料では耐硫化性が、防錆剤を内包した材料では耐酸化性が良好であった。
これに対し、表１５及び１６に示されるように、下地めっき層の厚さが薄い比較例１、１０、２０、２９、３９、４８、５８及び６７では、下地めっき層の種類に関らず加熱後の接触抵抗が高くなった。また下地めっき層の厚さが厚い比較例２、１１、２１、３０、４０、４９、５９及び６８では、曲げ加工性が劣るものとなった。表面めっき層の厚さが薄い比較例３、１２、２２、３１、４１、５０、６０及び６９では、加熱後の接触抵抗、耐久性が劣るものとなった。カプセルの粒径が小さい比較例４、１３、２３、３２、４２、５１、６１及び７０では、カプセルに内包される液状物質の効果が劣るものとなった。カプセルの粒径が大きい比較例５、１４、２４、３３、４３、５２、６２及び７１では、接触抵抗、曲げ加工性が劣るものとなった。カプセルとめっき液の比重差が小さい比較例６、１５、２５、３４、４４、５３、６３及び７２では、表面めっき層中のカプセル濃度が小さく、カプセルに内包される液状物質の効果が劣るものとなった。カプセルとめっき液の比重差が大きい比較例７、１６、２６、３５、４５、５４、６４及び７３では、表面めっき層中のカプセル濃度が小さく、カプセルに内包される液状物質の効果が劣るものとなった。比重が１−ｘのカプセルを含まないめっき浴で作製した比較例８、１７、２７、３６、４６、５５、６５及び７４では、基材下面の表面めっき層に含まれるカプセル濃度が著しく小さく、基材上面と下面の表面めっき層に含まれるカプセルの濃度偏差が５％以上となった。比重が１＋ｙのカプセルを含まないめっき浴で作製した比較例９、１８、２８、３７、４７、５６、６６及び７５では、基材上面の表面めっき層に含まれるカプセル濃度が著しく小さく、基材上面と下面の表面めっき層に含まれるカプセルの濃度偏差が５％以上となった。カプセルを表面めっき層中に含まない比較例１９、３８、５７及び７６では、カプセルに内包される液状物質の効果が劣るものとなった。
【００７６】
なお、表１５、１６において、比較例８、９、１７、１８、２７、２８、３６、３７、４６、４７、５５、５６、６５、６６、７４及び７５については、基材両面の表面めっき層中に含まれるカプセルの量に偏りが生じた。
【符号の説明】
【００７７】
Ａ  下地めっき層上に表面めっき層を有する導電性基材
１  導電性基材
２  下地めっき層
３  表面めっき層
４  カプセル
５  めっき浴
６  壁材
７  含有物質（液状物質もしくは有機溶媒可溶物質）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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