DE112014004782B4

DE112014004782B4 - Elektrische Verbindungsstruktur

Info

Publication number: DE112014004782B4
Application number: DE112014004782.1T
Authority: DE
Inventors: Hideki Nomura; Hiroki Hirai; Junichi Ono; Takuji Ootsuka; Takehiro Hosokawa; Tatsuya Hase; Kazuo Nakashima; Kazuhiro Goto; Makoto Mizoguchi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Kyushu University NUC; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Kyushu University NUC; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: DE112014004782T5; JP5894133B2; CN105637709A; WO2015056554A1; US9637461B2; JP2015079647A; US20160264533A1; CN105637709B

Abstract

Elektrische Verbindungsstruktur (10) mit:
einem ersten Metallteil (11), das Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist, wobei zumindest auf einem Abschnitt des ersten Metallteils (11) eine plattierten Zinnschicht (11A) ausgebildet ist;
einem zweiten Metallteil (12), das elektrisch mit dem ersten Metallteil (11) verbunden ist oder mit diesem verbindbar ist; und
einer Oberflächen-Behandlungsschicht (14), die auf einer Oberfläche des ersten Metallteils (11) ausgebildet ist, wobei
die Oberflächen-Behandlungsschicht (14) durch Auftragen eines Oberflächen-Behandlungsmittels gebildet ist, welches ein Grundöl und eine metall-affine Verbindung mit einer lipophilen Gruppe und einer Affinitätsgruppe, welche eine Affinität zu Metall hat, aufweist, und
die metall-affine Verbindung Folgendes enthält:
ein Addukt a zwischen einer Azol-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester aus einer oder mehreren der Verbindungen gemäß Strukturformel 1:

P (= O) (- {OR}_{1}) {(- OH)}_{2}

und Strukturformel 2:

P (= O) {(- {OR}_{1})}_{2} (- OH)

worin R₁ eine organische Gruppe mit 4 oder mehr Kohlenstoff-Atomen darstellt; und
ein Addukt b zwischen einem Metall und/oder einer organischen Amin-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester mit einer oder mehrerer der Verbindungen gemäß Strukturformel 1 und Strukturformel 2.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsstruktur.
STAND DER TECHNIK
In Abschnitten, bei denen zwei Metallteile elektrisch miteinander verbunden sind, wie beispielsweise ein Abschnitt, bei dem ein Anschlussstück und ein elektrischer Draht miteinander verbunden sind, oder ein Abschnitt bei dem Anschlussstücke ineinander gepasst sind, kommt es vor, dass die Materialien, die ein Anschlussstück und einen elektrischen Draht bilden, oder Materialien die ein Anschlussstück und ein Gegenanschlussstück bilden, oder das Material eines Metallblechs, das ein Anschlussstück bildet und das Material, das auf dessen Oberfläche eine plattierte Schicht bildet, unterschiedliche Metalle umfassen.
Wenn Teile, die aus unterschiedlichen Metallen hergestellt sind, in dieser Art beieinander angeordnet sind, kann es vorkommen, dass Wasser an den unterschiedlichen Metallen anhaftet und diese überbrückt, was einen Korrosionsstrom verursacht. Um ein solches Problem zu verhindern, wird beispielweise Fett oder ähnliches auf den Verbindungsabschnitt aufgetragen, an denen Anschlussstücke miteinander verbunden sind (siehe beispielsweise JP H5-159846A).
DE 11 2009 004 251 T5 beschreibt ein Anschlusspassstück, bei dem eine Goldplattierschicht auf einem Basismetall über einer Nickelplattierschicht in einem Anschlusskontaktabschnitt ausgebildet ist, um in Kontakt mit einem zusammenpassenden Anschluss gehalten zu werden. Eine Zinnplattierschicht ist auf dem Basismetall in einem Drahtcrimpabschnitt ausgebildet, um auf einen Kern eines isolierten Drahts gecrimpt und damit verbunden zu werden.
US 2009/0156718 A1 beschreibt eine Zusammensetzung zum Erzeugen einer Kugelwulst durch Aufsprühen der Zusammensetzung auf eine Dichtungsbahn einer beliebigen Art von Dichtungsmasse und Glätten der Dichtungsbahn mit einem Werkzeug.
US 6 627 329 B1 beschreibt ein plattiertes Material, das ein Substrat und eine auf dem Substrat gebildete Plattierung aufweist, wobei ferner auf der Plattierung eine Schicht aus einer organischen Verbindung aufgebracht ist, die sich chemisch mit einer Komponente der Plattierung verbinden kann.
DE 690 27 343 T2 beschreibt eine Verwendung einer Fettzusammensetzung zum Füllen von Automobilkabelklemmen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Wie in JP H5-159846A beschrieben, besteht die Gefahr, wenn eine Ölkomponente wie Fett aufgetragen wird, dass eine Klebrigkeit und ein Abtropfen auftritt, was die Verarbeitbarkeit beeinträchtigen und die umgebenden Materialien verschmutzen kann. Deshalb ist es notwendig, die Ölkomponente so dünn wie möglich aufzutragen. Allerdings wird es schwierig, einen stabilen Ölfilm auf einer Metalloberfläche für eine lange Zeit zu erhalten, wenn die Ölkomponente zu dünn aufgetragen wird. Besonders bei hohen Temperaturen kann die Ölkomponente durch Oxidation in Moleküle mit geringem Molekulargewicht zersetzt werden oder sich verflüchtigen, was es noch schwieriger macht, einen stabilen Ölfilm auf der Metalloberfläche für eine lange Zeit zu erhalten. Dies liegt daran, dass die Ölkomponente nicht chemisch an die Metalloberfläche bindet, sondern in engem Kontakt mit der Metalloberfläche aufgrund der van der Waals Kräfte ist, die nur geringe Haftungskraft aufweisen.
Die vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund der vorgenannten Umstände gemacht und es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Korrosion von Metallteilen in einer elektrischen Verbindungsstruktur, in welcher die Metallteile elektrisch miteinander verbunden sind, zu unterdrücken.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Um die vorgenannten Probleme zu lösen, ist ein Aspekt der Erfindung eine elektrische Verbindungsstruktur, aufweisend: ein erstes Metallteil, das Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist, wobei zumindest auf einem Abschnitt des ersten Metallteils eine plattierte Zinnschicht ausgebildet ist; ein zweites Metallteil, das elektrisch mit dem ersten Metallteil verbunden oder verbindbar ist; und eine Oberflächen-Behandlungsschicht, die auf einer Oberfläche des ersten Metallteils ausgebildet ist, wobei die Oberflächen-Be handlungsschicht durch Auftragen eines Oberflächen-Behandlungsmittels gebildet ist, wobei das Oberflächen-Behandlungsmittel ein Grundöl und eine metall-affine Verbindung mit einer lipophilen Gruppe und einer Affinitätsgruppe mit einer Affinität zu Metall aufweist, wobei die metall-affine Verbindung ein Addukt (a) zwischen einer Azol-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester, umfassend eine oder mehrere der Verbindungen, die durch Strukturformel (1) und Strukturformel (2) weiter unten dargestellt sind, und ein Addukt (b) zwischen einem Metall und/oder einer organischen Amin-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester umfassend eine oder mehrere der Verbindungen, die durch Strukturformel (1) und Strukturformel (2) weiter unten dargestellt sind, enthält. $P (= O) (- {OR}_{1}) {(- OH)}_{2}$
$P (= O) {(- {OR}_{1})}_{2} (- OH)$
(Es wird darauf hingewiesen, dass R₁ eine organische Gruppe mit 4 oder mehr Kohlenstoff Atomen darstellt.)
In der elektrischen Verbindungsstruktur gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung, in welchem das erste Metallteil und das zweite Metallteil elektrisch miteinander verbunden sind, ist die Oberflächen-Behandlungsschicht durch Auftragen einer Oberflächen-Behandlungs-Verbindung, welche das Grundöl und die metall-affine Verbindung aufweist, auf das erste Metallteil, welches Kupfer oder eine Kupferlegierung (nachfolgend auch als „Kupfer(Legierung)“ bezeichnet) aufweist, auf dem die plattierte Zinnschicht ausgebildet ist, ausgebildet.
Die lipophile Gruppe der metall-affinen Verbindung, die in der Oberflächen-Behandlungs-Verbindung enthalten ist, bindet an das Grundöl. Andererseits ist es denkbar, dass die Affinitätsgruppe des Addukts (a) zwischen einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester und einer Azol-Verbindung, die in der metall-affinen Verbindung enthalten ist, bevorzugt an Kupfer bindet, welches in dem ersten Metallteil enthalten ist, und die Affinitätsgruppe des Addukts (b) zwischen einem Metall und/oder einer organischen Amin-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester bevorzugt an Zinn bindet, welches in der plattierten Zinnschicht enthalten ist.
Das heißt, dass mit der vorliegenden Erfindung eine stabile Oberflächen-Behandlungsschicht, umfassend eine Grundöl-Komponente auf der Oberfläche des ersten Metallteils erhalten wird. Deshalb ist es möglich, den Korrosionsstrom selbst dann zu unterbinden, wenn Wasser an das Kupfer(Legierung) des ersten Metallteils und die plattierte Zinnschicht anhaftet und diese überbrückt, und Wasser an das erste Metallteil und an das zweite Metallteil anhaftet und diese überbrückt. Ein Ergebnis ist, dass es mit der vorliegenden Erfindung ermöglicht ist, die Korrosion der Metallteile in der elektrischen Verbindungsstruktur, in welcher die Metallteile elektrisch miteinander verbunden sind, zu unterbinden.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung kann wie folgt konfiguriert sein.
Ein Inhaltsverhältnis des Addukts (a) zu dem Addukt (b) kann einem Molverhältnis zwischen 1:9 bis 9:1 liegen. In dieser Zusammensetzung kommt die Oberflächen-Behandlungsschicht in einen engen Kontakt mit den Metallen in einer ausgeglichenen Weise, und somit ist eine korrosionsverhindernde Wirkung gewährleistet.
Der pH-Wert des Oberflächen-Behandlungsmittels kann auf 4 oder höher eingestellt sein. Mit dieser Zusammensetzung ist insbesondere eine enge Kontaktwirkung verbessert.
Die Azol-Verbindung umfasst zumindest Pyrrol, Imidazol, Pyrazol, 1,2,3-Triazol, 1,2,4-Triazol, Tetrazol, Isoindol, Benzimidazol, Indazol, 1H-Benzotriazol, 2H-Benzotriazol, Imidazol[4,5-b]pyridin, Indol, Purin, Pyrazolo[3,4-d]pyrimidin, Triazolo[4,5-d]pyrimidin und Benzothiazol, oder ein Derivat aus diesen.
Mit dieser Zusammensetzung ist insbesondere eine Koordinationskraft in Bezug auf Kupfer hervorragend, und somit ist eine hervorragende enge Kontaktwirkung erreicht.
Das Metall umfasst zumindest Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Aluminium, Titan und Zink. Mit dieser Zusammensetzung hat das Metall eine stärkere Tendenz zur Ionisation als Zinn, womit hervorragende Ionenbindungseigenschaften mit Zinn erreicht werden können.
Die organische Amin-Verbindung kann eine organische Aminverbindung mit 2 bis 100 Kohlenstoff-Atomen sein. Mit dieser Zusammensetzung kann ein Addukt zwischen der organischen Amin-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester in einer flüssigen Form hergestellt werden, mit einer Viskosität, welche die Handhabung des Addukts bei Zimmertemperatur ermöglicht und es somit eine hervorragende Handhabbarkeit aufweist.
Das zweite Metallteil kann aus einem metallenen Material mit einer Tendenz zur Ionisation, welche größer als jene des ersten Metallteils ist, gefertig sein. Mit dieser Zusammensetzung ist es möglich, eine Korrosion der Metallteile effektiv zu unterdrücken, selbst wenn das zweite Metallteil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertig ist.
Die Oberflächen-Behandlungsschicht kann in einer flüssigen Form oder in einer pastösen Form bei einer Temperatur von -40°C bis 120°C vorliegen. Mit dieser Zusammensetzung kann die Oberflächen-Behandlungsschicht von dem elektrischen Verbindungsabschnitt, an dem das erste Metallteil und das zweite Metallteil elektrisch miteinander verbunden sind, durch einen Anpressdruck oder mittels Gleitens entfernt werden, was es ermöglicht, die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zu verbessern.
Das erste Metallteil kann ein erstes Anschlussstück und das zweite Metallteil kann ein Drahtkern eines elektrischen Drahtes, der elektrisch mit dem ersten Anschlussstück verbunden oder verbindbar ist, sein. Auch in dieser Konfiguration ist es möglich, die Korrosion der Metallteile zu verhindern, selbst wenn die Verbindungsstruktur ein aus Kupfer gefertigtes Anschlussstück aufweist und der elektrische Draht einen aus Aluminium (Legierung) gefertigten Drahtkern aufweist, und diese miteinander verbunden sind.
Das erste Metallteil kann ein erstes Anschlussstück sein und das zweite Metallteil kann ein zweites Anschlussstück sein, welches auf das erste Anschlussstück angepasst oder diesem anpassbar ist. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Korrosion der Metallteile zu verhindern, selbst wenn die Verbindungsstruktur ein erstes Anschlussstück und ein zweites Anschlussstück, welche miteinander verbunden sind, aufweist, und es ist möglich, einen Kriechstrom zwischen den Anschlussstücken zu unterdrücken.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Korrosion von Metallteilen in einer elektrischen Verbindungsstruktur zu unterdrücken, in der die Metallteile elektrisch miteinander verbunden sind.
Figurenliste

1 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine elektrische Verbindungsstruktur gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die eine elektrische Verbindungsstruktur gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Anschlussstücks.
4 ist eine Seitenansicht eines Drahtabschlusses vor der Ausbildung einer Oberflächen-Behandlungsschicht.
5 ist eine Draufsicht, die eine elektrische Verbindungsstruktur gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Draufsicht, die eine elektrische Verbindungsstruktur gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 zeigt IR-Spektren von verschiedenen Materialien im Zusammenhang mit der Bewertung der Ölfilm-Rückhaltefähigkeit.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
Eine elektrische Verbindungsstruktur 10 der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 beschrieben. In dieser Ausführungsform ist die elektrische Verbindungsstruktur aus zwei Metallteilen 11 und 12 bemacht (nämlich einem ersten Metallteil 11 und einem Metallteil 12).
Erstes Metallteil 11
Das erste Metallteil 11 ist aus einem Blech 11B gebildet, welches Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist und auf dessen Oberfläche eine plattierte Zinnschicht 11A ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform wird das erste Metallteil 11 erhalten, indem das Blech 11B aus Kupfer(Legierung), auf dem die plattierte Zinnschicht 11A gebildet ist, in eine vorgegebene Form gepresst wird.
Zweites Metallteil 12
Das zweite Metallteil 12 weist ein Metall auf, welches eine größere Tendenz zur Ionisation als Kupfer hat. Beispielsweise umfasst das Metall in dem zweiten Metallteil 12 Magnesium, Aluminium, Mangan, Zink, Chrom, Eisen, Kadmium, Kobalt, Nickel, Zinn, Blei, oder eine Legierung aus diesen. In dieser Ausführungsform wird das zweite Metallteil 12 erhalten, indem ein Blech mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in eine vorgegebene Form gepresst wird.
Elektrische Verbindungsstruktur 10
Als Verfahren, um das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 miteinander zu verbinden, kann ein geeignetes Verfahren wie beispielsweise Widerstandsschweißen, Ultraschallschweißen, Löten (umfassend Löten und/oder Hartlöten), Kaltschweißen, Pressschweißen oder Verschrauben gewählt werden. In dieser Ausführungsform sind das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 miteinander pressverschweißt, indem sie in einer Einspannvorrichtung (nicht gezeigt) übereinandergeschichtet wurden. Das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 sind elektrisch miteinander in einem Verbindungsabschnitt 13 verbunden, in welchem das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 miteinander durch Pressschweißen verbunden sind.
Oberflächen-Behandlungsschicht 14
Eine Oberflächen-Behandlungsschicht 14 ist auf der Oberfläche des ersten Metallteils 11 ausgebildet. Die Oberflächen-Behandlungsschicht 14 ist in einem anderen Abschnitt der Oberfläche des ersten Metallteils 11 als dem Verbindungsabschnitt 13 ausgebildet, an dem das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 in Kontakt sind. Die Oberfläche des ersten Metallteils 11 bezeichnet alle Oberflächen des ersten Metallteils 11, die nach außen gerichtet sind, wie beispielsweise die obere Oberfläche, die untere Oberfläche und die seitlichen Oberflächen. Die Oberflächen-Behandlungsschicht 14 gemäß dieser Ausführungsform ist zumindest auf dem ersten Metallteil 11 ausgebildet.
Die Oberflächen-Behandlungsschicht 14 wird gebildet, indem ein Oberflächen-Behandlungsmittel mit einem Grundöl und einer metall-affinen Verbindung, die eine lipophile Gruppe und eine Affinitätsgruppe, welche eine Affinität zu Metall hat, aufweist, aufgetragen wird.
Die metall-affine Verbindung weist eine Ölfilm-Rückhalte-Funktion auf, und wird dem Grundöl hinzugefügt, welches auf die Oberfläche des ersten Metallteils 11 aufgetragen wird, um das Grundöl auf der Oberfläche des Teils rückzuhalten. Insbesondere umfasst die metall-affine Verbindung ein Addukt (a) zwischen einer Azol-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester, umfassend eine oder mehrere der Verbindungen, die durch die Strukturformel (1) und Strukturformel (2) weiter unten dargestellt sind, und ein Addukt (b) zwischen einem Metall und/oder einer organischen Amin-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester, umfassend eine oder mehrere der Verbindungen, die durch die Strukturformel (1) und Strukturformel (2) weiter unten dargestellt sind. $P (= O) (- {OR}_{1}) {(- OH)}_{2}$
$P (= O) {(- {OR}_{1})}_{2} (- OH)$
(Es wird darauf hingewiesen, dass R₁ eine organische Gruppe mit 4 oder mehr Kohlenstoff-Atomen darstellt.)
Beispiele des Addukts (a) umfassen eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (1) dargestellt ist, und einer Azol-Verbindung gebildet wird, eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einer Azol-Verbindung gebildet wird, und eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (1) dargestellt ist, und einer Azol-Verbindung und einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einer Azol-Verbindung gebildet wird.
Beispiele des Addukts (b) umfassen eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (1) dargestellt ist, und einem Metall gebildet wird, eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (1) dargestellt ist, und einer organischen Amin-Verbindung gebildet wird, eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einem Metall gebildet wird, eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einer organischen Amin-Verbindung gebildet wird, eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einem Metall und einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einer organischen Amin-Verbindung, gebildet wird, eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (1) dargestellt ist, und einem Metall und einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einem Metall gebildet wird, eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (1) dargestellt ist, und einem Metall und einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einer organischer Amin-Verbindung gebildet wird, eine Verbindung, die von nur einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (1) dargestellt ist, und einer organischen Amin-Verbindung und einem Addukt zwischen einer Verbindung, die durch Strukturformel (2) dargestellt ist, und einer organischen Amin-Verbindung gebildet wird.
Beispiele des sauren Alkyl-Phosphat-Esters umfassen einen Ester, der nur von einer durch Strukturformel (1) dargestellten Verbindung gebildet wird, einen Ester, der nur von einer durch Strukturformel (2) dargestellten Verbindung gebildet wird, und einen Ester, der nur von einer durch Strukturformel (1) dargestellten Verbindung und einer durch Strukturformel (2) dargestellten Verbindung gebildet wird.
In dem sauren Alkyl-Phosphat-Ester wird R₁ durch eine organische Gruppe mit 4 oder mehr als 4 Kohlenstoff-Atomen gebildet. Der saure Alkyl-Phosphat-Ester weist eine organische Gruppe mit einer bestimmten Anzahl an Kohlenstoff-Atomen auf und hat deshalb eine hervorragende Kompatibilität mit dem Grundöl, welches eine langkettige Alkyl-Verbindung aufweist. Dies ermöglicht es, mit dem sauren Alkyl-Phosphat-Ester eine flüssige Mischung der metall-affinen Verbindung mit dem Grundöl zu erhalten. Dementsprechend verleiht der saure Alkyl-Phosphat-Ester einem Oberflächen-Behandlungsmittel mit der metall-affinen Verbindung und dem Grundöl vorteilhafte Auftragungseigenschaften auf die Metalloberfläche.
Im Hinblick auf eine hervorragende Kompatibilität mit dem Grundöl, weist R₁ vorzugsweise 4 oder mehr Kohlenstoff-Atome, bevorzugt 6 oder mehr Kohlenstoff-Atome auf. Andererseits, in Hinblick auf Vielseitigkeit und Kosten, weist R₁ vorzugsweise 30 oder weniger Kohlenstoff-Atome, bevorzugt 26 oder weniger Kohlenstoff-Atome, noch bevorzugt 22 oder weniger Kohlenstoff-Atome auf.
Es gibt keine besondere Beschränkung für R₁ , solange R₁ eine organische Gruppe mit 4 oder mehr Kohlenstoff-Atomen ist. Beispiele hierfür umfassen eine Alkyl-Gruppe, gebildet aus einem gesättigten Kohlenwasserstoff, eine Alkenyl-Gruppe, gebildet aus einem ungesättigten Kohlenwasserstoff, und eine ein Heteroelement aufweisende Gruppe. Im Hinblick auf eine hervorragende Kompatibilität mit dem Grundöl, sind eine Alkyl-Gruppe, gebildet aus einem gesättigten Kohlenwasserstoff, und eine Alkenyl-Gruppe, gebildet aus einem ungesättigten Kohlenwasserstoff, als R₁ bevorzugt. Die Alkyl-Gruppe und die Alkenyl-Gruppe können eine lineare, eine verzweigte oder eine zyklische Struktur aufweisen.
Beispiele eines sauren Alkyl-Phosphat-Esters mit einer Alkyl-Gruppe als R₁ umfassen Butylsäurephosphat, 2-Ethylhexylsäurephosphat, Isodecylsäurephosphat, Laurylsäurephosphat, Tridecylsäurephosphat, Stearylsäurephosphat, Oleylsäurephosphat, Isostearylsäurephosphat und Di-2-ethylhexylsäurephosphat. Von diesen sind Oleylsäurephosphat und Isostearylsäurephosphat im Hinblick auf eine bessere Kompatibilität eines gebildeten Addukts mit dem Grundöl bevorzugt.
Beispiele der ein Heteroelement aufweisenden Gruppe umfassen Gruppen mit einem Heteroelement wie N, O und S. Beispiele davon umfassen eine Alkylkette und eine Alkenylkette mit einer Etherbindung, einer Esterbindung, einer Amidbindung, einer Thioetherbindung, einer Thioesterbindung oder ähnliche.
Eine Azol-Verbindung verstärkt hauptsächlich eine Bindung zu einem Übergangsmetall, das hohe Koordinations-Bindungseigenschaften aufweist, aufgrund der Wirkung eines freien Elektronenpaars eines Stickstoff-Atoms, das in dem Molekül enthalten ist. Darüber hinaus kann die Azol-Verbindung die metall-affine Verbindung in einer flüssigen Form halten, da ein Addukt zwischen der Azol-Verbindung und dem sauren Alkyl-Phosphat-Ester eine Flüssigkeit ist. Deshalb ist die Kompatibilität zwischen der metall-affinen Verbindung und dem Grundöl gut, was es ermöglicht, eine Mischung der metall-affinen Verbindung und dem Grundöl in flüssiger Form zu erhalten. Dementsprechend verleiht die Azol-Verbindung dem Oberflächen-Behandlungsmittel vorteilhafte Auftragungseigenschaften für die Metalloberfläche.
Beispiele der Azol-Verbindung umfassen Azol, Diazol, Triazol und Tetrazol. Im Speziellen umfassen diese Pyrrol, Imidazol, Pyrazol, 1,2,3-Triazol, 1,2,4-Triazol, Tetrazol, Isoindol, Benzimidazol, Indazol, 1H-Benzotriazol, 2H-Benzotriazol, Imidazol[4,5-b]pyridin, Indol, Purin, Pyrazolo[3,4-d]pyrimidin, Triazolo[4,5-d]pyrimidin und Benzothiazol, oder Derivate hiervon. Diese können einzeln oder in Kombinationen von zweien oder mehreren verwendet werden. Von diesen ist 1H-Benzotriazol im Hinblick auf die Koordinations-Bindungseigenschaften mit Übergangsmetallen (also die Fähigkeit, koordinative Bindungen mit Übergangsmetallen zu bilden) bevorzugt.
Metall und eine organische Amin-Verbindung verstärken eine Bindung hauptsächlich bei typischen Metallen, welche hohe Ionenbindungseigenschaften aufweisen. Obwohl saure Alkyl-Phosphat-Ester selbst bereits leicht an typische Metalle, die hohe Ionenbindungseigenschaften aufweisen, bindeen, sind saure Alkyl-Phosphat-Ester oft zu sauer, und tendieren dazu, die Metalloberfläche zu korrodieren. Das Metall und die organische Amin-Verbindung können den pH-Wert der metall-affinen Verbindung erhöhen und die Sauerkeit bzw. Säure davon absenken.
Beispiele des Metalls umfassen Alkalimetalle wie Li, Na und K; Erdalkalimetalle wie Mg und Ca; Aluminium; Titan; und Zink. Diese können einzeln oder in Kombinationen von zweien oder mehreren verwendet werden. Von diesen sind Li und Ca im Hinblick auf eine bessere hervorragende Kompatibilität eines gebildeten Addukts mit dem Grundöl bevorzugt.
Als organische Amin-Verbindung ist eine organische Amin-Verbindung mit 2 bis 100 Kohlenstoff-Atomen im Hinblick auf Vielseitigkeit und Viskosität eines gebildeten Addukts bevorzugt. Eine organische Amin-Verbindung mit 4 bis 22 Kohlenstoff-Atomen ist noch bevorzugt. Spezielle Beispiele der organischen Amin-Verbindung umfassen Octylamin, Laurylamin, Myristylamin, Stearylamin, Behenylamin, Oleylamin, Rindertalg-Alkylamin, gehärtetes Rindertalg-Alkylamin, Anilin, Benzylamin, Cyclohexylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, Diphenylamin, Dibenzylamin, Dicyclohexylamin, Triethylamin, Tributylamin, Dimethyloctylamin, Dimethyldecylamin, Dimethylstearylamin, Rindertalg-Dimethylalkylamin, gehärtetes Rindertalg-Dimethylalkylamin, und Dimethyloleylamin. Diese können einzeln oder in Kombinationen von zweien oder mehreren verwendet werden. Von diesen sind Octylamin und Laurylamin im Hinblick auf eine bessere hervorragende Vielseitigkeit und Viskosität eines gebildeten Addukts bevorzugt.
Vorzugsweise liegt das Inhaltsverhältnis des Addukts (a) zu dem Addukts (b) bei einem Molverhältnis zwischen 1:9 bis 9:1. Dieses Inhaltsverhältnis ermöglicht es, dass eine stabile Rückhaltewirkung des Grundöls auf einer Metalloberfläche von verschiedenen Metallen in einer ausgeglichenen Weise erreicht wird. Wenn der Anteil des Addukts (a) ansteigt, werden die Koordinations-Bindungseigenschaften verbessert. Andererseits, wenn der Anteil des Addukts (b) ansteigt, werden die Ionenbindungseigenschaften (Fähigkeit, eine Ionenbindung einzugehen) verbessert. Das Inhaltsverhältnis des Addukts (a) zu dem Addukt (b) liegt bevorzugt zwischen 2:8 bis 8:2, noch bevorzugt zwischen 3:7 bis 7:3.
In der metall-affinen Verbindung wird die Menge der residualen Phosphat-Gruppen (P-OH Gruppen) durch das Verhältnis zwischen dem sauren Alkyl-Phosphat-Ester, der Azol-Verbindung und dem Metall und/oder der organischen Amin-Verbindung bestimmt. Wenn der Anteil des sauren Alkyl-Phosphat-Esters ansteigt, steigt auch die Menge der residualen Phosphat-Gruppen (P-OH-Gruppen) an und die Sauerkeit steigt an (der pH-Wert sinkt). Wenn der Anteil des sauren Alkyl-Phosphat-Esters abnimmt, nimmt auch die Menge der residualen Phosphat-Gruppen (P-OH-Gruppen) ab und die Sauerkeit nimmt ab (der pH-Wert steigt). Wenn die Sauerkeit der metall-affinen Verbindung ansteigt, nehmen die Bindungseigenschaften dieser mit Übergangsmetallen ab, weshalb vorzugsweise die Sauerkeit klein gehalten werden soll. Im Hinblick hierauf wird ein pH-Wert von 4 oder höher bevorzugt, noch bevorzugt von 5,5 oder höher. Andererseits, im Hinblick darauf die Ionenbindungseigenschaften zu erhalten, ist der pH-Wert der metall-affinen Verbindung bevorzugt 9 oder kleiner, noch bevorzugt 8 oder kleiner.
Wenn die Valenz des sauren Alkyl-Phosphat-Esters als x^-, die Valenz der Azol-Verbindung als y⁺, die Valenz des Metalls und/oder der organischen Amin-Verbindung als z⁺, die Anzahl an Molen des sauren Alkyl-Phosphat-Esters als 1, die Anzahl an Molen der Azol-Verbindung als m, die Anzahl an Molen des Metalls und/oder der organischen Amin-Verbindung als n definiert werden und f=1×x-m×y-n×z, ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester im Bereich von 0<f<2 im Überschuss und es gibt residuale Phosphat-Gruppen (P-OH-Gruppen). Bei f=0 ist die Gesamtheit der Azol-Verbindung und des Metalls und/oder der organischen Amin-Verbindung äquivalent zu dem sauren Alkyl-Phosphat-Ester und es gibt keine residualen Phosphat-Gruppen (P-OH-Gruppen). Darüber hinaus, wenn f<0 ist, ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester unzureichend und es gibt keine residualen Phosphat-Gruppen (P-OH-Gruppen). Vorzugsweise ist f≤0, um den pH-Wert der metall-affinen Verbindung zu erhöhen.
Die oben beschriebene metall-affine Verbindung kann mit dem Grundöl vermischt werden, um ein Oberflächen-Behandlungsmittel zu bilden.
Das Oberflächen-Behandlungsmittel wird durch ein Mittel mit der metall-affinen Verbindung und dem Grundöl gebildet. Das Oberflächen-Behandlungsmittel bedeckt die Metalloberfläche und verhindert die Korrosion des Metalls. Das Oberflächen-Behandlungsmittel enthält die metall-affine Verbindung, was es ermöglicht, das Grundöl stabil auf der Metalloberfläche rückzuhalten. Diese Wirkung entfaltet sich sowohl auf Übergangsmetallen (insbesondere Kupfer), als auch auf typischen Metallen (insbesondere Zinn).
Beispiele des Grundöls umfassen Alkylbenzol, Alkylnaphtalin, Polybuten, Mineralöl, synthetische Ester, Öl und Fett, Silikonöl, Polyglykol, normales Paraffin, Isoparaffin und Polyether, oder Öl, das durch vermischen zweier oder mehrerer dieser Verbindungen erhalten wird. Von diesen sind Mineralöl sowie paraffinisches Öl im Hinblick auf die thermische Stabilität bevorzugt.
Die Menge der metall-affinen Verbindung, die in dem Oberflächen-Behandlungsmittel enthalten ist, ist vorzugsweise 3 Massen% oder mehr im Hinblick darauf, dass die Dichte der auf der Metalloberfläche gebildeten Alkylgruppen konstant bleibt, und bevorzugt 5 Massen% oder mehr. Andererseits ist die Menge davon vorzugsweise weniger als 90 Massen% im Hinblick auf eine konstante Dicke des Ölfilms, und bevorzugt weniger als 80 Massen%.
Vorzugsweise befindet sich das Oberflächen-Behandlungsmittel in einer flüssigen Form (oder in einem fließenden Zustand) bei -40°C bis 120°C, im Hinblick auf hervorragende Auftragungseigenschaften auf die Metalloberfläche. Besonders bevorzugt befindet sich das Oberflächen-Behandlungsmittel in einer flüssigen Form oder in einem fließenden Zustand bei 20°C bis 100°C. Wenn R₁ des sauren Alkyl-Phosphat-Esters eine geringe Anzahl an Kohlenstoff-Atomen aufweist, z.B. weniger als 4 Kohlenstoff-Atome, oder es ist beispielsweise nur ein Metall eine Komponente um ein Addukt mit dem sauren Alkyl-Phosphat-Ester zu bilden, dann hat die metall-affine Verbindung eine geringe Kompatibilität mit dem Grundöl und eine Mischung der metall-affinen Verbindung mit dem Grundöl befindet sich in der oben angegebenen Temperaturspanne nicht in einer flüssigen Form, was ein Auftragen der Mischung auf die Metalloberfläche schwierig macht. In dieser Ausführungsform wird ein Mittel, das sich bei -40°C bis 120°C in einer flüssigen Form oder in einem flüssigen Zustand befindet, als Oberflächen-Behandlungsmittel verwendet.
Wenn das Oberflächen-Behandlungsmittel auf die Oberfläche des Metallteils aufgetragen wird, beträgt seine Filmdicke vorzugsweise 30 µm oder weniger im Hinblick darauf, dass eine Klebrigkeit der Oberfläche sowie ein Spritzen zu anderen Abschnitten verhindert wird, und bevorzugt 15 µm oder weniger. Andererseits ist die Filmdicke vorzugsweise gleich groß oder größer als eine vorbestimmte Dicke im Hinblick darauf, dass es wahrscheinlich ist, dass durch mechanische Belastung, Hitze oder weiteres ein angeschlagener Abschnitt gebildet wird und ein elektrischer Widerstandswert vermutlich ungenügend ist. Beispiele der unteren Grenze der Filmdicke umfassen 0,5 µm, 2 µm und 5 µm.
Herstellungsprozess
Im Folgenden wird ein Beispiel eines Herstellungsprozesses für dieses Ausführungsbeispiel beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Herstellung nicht auf die folgende Beschreibung begrenzt ist.
Zuerst wird das erste Metallteil 11 durch Pressen des Blechs 11B in eine vorbestimmte Form geformt, wobei das Blech 11B eine Kupferlegierung aufweist, auf dessen Oberfläche die plattierte Zinnschicht 11A ausgebildet ist. Anschließend wird das zweite Metallteil 12 durch Pressen eines Blechs mit einer Aluminiumlegierung in eine vorbestimmte Form geformt.
Dann wird die Oberflächen-Behandlungsschicht 14 auf der Oberfläche des ersten Metallteils 11 durch Eintauchen des ersten Metallteils 11 in ein Oberflächen-Behandlungsmittel und Trocknen bei Raumtemperatur gebildet.
Anschließend werden das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 miteinander pressverschweißt, indem das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 aufeinander gelegt werden und so in eine Einspannvorrichtung gespannt werden. Dementsprechend werden das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 elektrisch miteinander verbunden (siehe 1). Dabei wurde in dem Verbindungsabschnitt 13, an welchem das erste Metallteil 11 und das zweite Metallteil 12 elektrisch miteinander verbunden wurden, von der Einspannvorrichtung ein hoher Druck ausgeübt und ein Mittel, welches in einer flüssigen Form oder in einem flüssigen Zustand bei -40°C bis 120°C vorliegt, wurde als Oberflächen-Behandlungsmittel verwendet. Deshalb wird das Oberflächen-Behandlungsmittel von dem Verbindungsabschnitt 13 verdrängt. Dementsprechend ist zwischen dem ersten Metallteil 11 und dem zweiten Metallteil 12 keine Oberflächen-Behandlungsschicht 14 eingefügt, weshalb die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Metallteil 11 und dem zweiten Metallteil 12 verbessert ist.
Anwendungen und Wirkungen dieser Ausführungsform
In der elektrischen Verbindungsstruktur 10 dieser Ausführungsform, in der das erste Metallteil 11 mit einer Kupfer(Legierung), auf der die plattierte Zinnschicht 11A ausgebildet ist, und das zweite Metallteil 12 elektrisch miteinander verbunden sind, ist die Oberflächen-Behandlungsschicht 14, die durch Auftragen des Oberflächen-Behandlungsmittels mit der metall-affinen Verbindung und dem Grundöl gebildet wurde, auf dem ersten Metallteil 11 ausgebildet.
Die lipophile Gruppe der metall-affinen Verbindung, die in dem Oberflächen-Behandlungsmittel enthalten ist, bindet das Grundöl. Andererseits scheint es, dass die Affinitätsgruppe des Addukts (a) zwischen einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester und einer Azol-Verbindung, die in der metall-affinen Verbindung enthalten ist, bevorzugt an Kupfer bindet, welches in dem Blech 11B, welches das erste Metallteil 11 bildet, enthalten ist. Ferner scheint es, dass die Affinitätsgruppe des Addukts (b) zwischen einem Metall und/oder einer organischen Amin-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester bevorzugt an Zinn bindet, welches in der plattierten Zinnschicht 11A enthalten ist.
Das bedeutet, dass in dieser Ausführungsform eine Oberflächen-Behandlungsschicht 14 mit einer Grundöl-Komponente stabil auf der Oberfläche des ersten Metallteils 11 gehalten bzw. rückgehalten wird. Deshalb ist es möglich, den Korrosionsstrom selbst dann zu unterbinden, wenn Wasser an das Blech 11B, welches das erste Metallteil 11 bildet, und die plattierte Zinnschicht 11A anhaftet und diese überbrückt und auch wenn Wasser an das das erste Metallteil 11 und an das zweite Metallteil 12 anhaftet und diese überbrückt. Ein Ergebnis ist, dass es mit dieser Ausführungsform ermöglicht ist, die Korrosion der Metallteile 11 und 12 in der elektrischen Verbindungsstruktur 10, in der die Metallteile 11 und 12 miteinander elektrisch verbunden sind, zu unterdrücken.
Es wird darauf hingewiesen, dass das zweite Metallteil 12 in dieser Ausführungsform ein Teil ist, das aus einem metallenen Material (Aluminium oder eine Aluminiumlegierung) gefertigt ist, welches eine Tendenz zur Ionistation aufweist, die größer ist als jene des ersten Metallteils 11, und daher die Wirkung dieser Ausführungsführungsform (Wirkung des Unterdrückens der Korrosion der Metallteile) erreicht wird.
Ausführungsform 2
Eine elektrische Verbindungsstruktur 20 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 2 bis 4 beschrieben. In der elektrischen Verbindungsstruktur 20 dieser Ausführungsform sind ein Anschlussstück 21 (ein Beispiel für das erste Metallteil) und ein elektrischer Draht 22 (ein Beispiel für das zweite Metallteil), welcher einen Drahtkern 22a aufweist, elektrisch miteinander verbunden, wobei das Anschlussstück 21 Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist und der elektrische Draht 22 ein Metall aufweist, das eine Tendenz zur Ionisation hat, die größer als jene von Kupfer ist. Wiederholungen der Beschreibung von Ausführungsform 1 werden vermieden.
Elektrischer Draht 22
Der elektrische Draht 22 wird dadurch erhalten, dass der äußere Umfang des Drahtkerns 22A mit einer isolierenden Schicht 22B bedeckt wird, welche aus einem Kunststoff gebildet wird. Der Drahtkern 22A kann aus einem Metall gebildet werden, das eine Tendenz zur Ionisation hat, die größer als jene von Kupfer ist. Beispiele hierfür umfassen Magnesium, Aluminium, Mangan, Zink, Chrom, Eisen, Kadmium, Kobalt, Nickel, Zinn und Blei, sowie Legierungen aus diesen. In dieser Ausführungsform umfasst der Drahtkern 22A Aluminium oder eine Aluminiumlegierung.
Der Drahtkern 22A gemäß dieser Ausführungsform ist ein mehradriger Draht, der durch Verdrillen von mehreren dünnen Metalldrähten bzw. - litzen erhalten wird. Ein sogenannter einadriger Draht, der aus einer Metallstange gebildet wird, kann ebenfalls als Drahtkern 22A verwendet werden. Da Aluminium und Aluminiumlegierungen eine geringe spezifische Dichte haben, kann das Gewicht des mit einem Abschluss versehenen elektrischen Drahtes 20 insgesamt reduziert werden.
Anschlussstück 21
Wie in der 2 gezeigt, weist das Anschlussstück 21 einen drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitt 21B auf, der mit dem Drahtkern 22A, der von dem Endabschnitt des elektrischen Drahtes 22 hervorsteht, verbunden werden kann. Weiterhin weist das Anschlussstück 21 einen isolierungsseitigen tonnenförmigen Abschnitt 21A auf, der hinter dem drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitt 21B ausgebildet ist, und die isolierende Beschichtung 22B trägt sowie einen Hauptabschnitt 21C, der vor dem drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitt 21B ausgebildet ist, und in den eine Lasche (nicht dargestellt) eines Steckers eingeführt wird.
Wie in 3 dargestellt, sind mehrere vertiefte Abschnitte 21D in einem Bereich des Anschlussstücks 21 ausgebildet, mit welchem der am Endabschnitt des elektrischen Drahtes 22 bloßgelegte Drahtkern 22A verbunden werden soll. Wenn der drahtseitige tonnenförmige Abschnitt 21B auf den Drahtkern 22A gecrimpt wird, geraten die Grate, die an den Kanten der vertieften Abschnitte 21D gebildet sind, in einen gleitenden Kontakt mit der Oberfläche des Drahtkerns 22A, womit eine Oxidationsschicht auf der Oberfläche des Drahtkerns 22A abisoliert wird. Somit wird die Metalloberfläche des Drahtkerns 22A freigelegt. Diese Metalloberfläche gerät in Kontakt mit dem drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitt 21B, und damit sind der Drahtkern 22A und der drahtseitige tonnenförmige Abschnitt 21B (Anschlussstück 21) elektrisch miteinander verbunden.
Das Anschlussstück 21 wird erhalten, indem ein Metallblech aus Kupfer oder einer Kupferlegierung in eine vorbestimmte Form gepresst wird. Eine plattierte Zinnschicht (nicht dargestellt) ist auf der vorderseitigen Oberfläche und auf der rückseitigen Oberfläche des Anschlussstücks 21 ausgebildet. Eine Aufgabe der plattierten Zinnschicht ist es, einen Kontaktwiderstand zwischen dem Drahtkern 22A und dem drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitt 21B zu reduzieren. Die plattierte Zinnschicht wird nicht auf der Stirnfläche des Anschlussstücks 21 gebildet, womit dort das Metallblech mit Kupfer oder einer Kupferlegierung entblößt ist.
In dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, ist eine Oberflächen-Behandlungsschicht 24 auf der gesamten Oberfläche des Anschlussstücks 21 ausgebildet. Die Oberflächen-Behandlungsschicht 24 ist in der 2 als schattierter Bereich dargestellt. Das heisst, dass in dieser Ausführungsform die Oberflächen-Behandlungsschicht 24 auf der Oberfläche des Anschlussstücks 21, umfassend die Stirnseite des Anschlussstücks 21 (zumindest die Stirnseite des drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitts 21B) ausgebildet ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl der Drahtkern 22A auf der Vorderseite und der Rückseite des drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitts 21B in Bezug auf den drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitt 21B entblößt ist, die Oberflächen-Behandlungsschicht 24 auch auf der Oberfläche des Drahtkerns 22A ausgebildet ist.
In dieser Ausführungsform kann die Oberflächen-Behandlungsschicht 24 beispielsweise gebildet werden, indem zumindest das Anschlussstück 21 und der Drahtkern 22A, welcher von dem elektrischen Draht 22 bloßgelegt ist, in ein Oberflächen-Behandlungsmittel eingetaucht werden und getrocknet werden, nachdem das Anschlussstück 21 auf den elektrischen Draht 22 gecrimpt wurde und in einem Zustand ist, der in 4 gezeigt ist.
Anwendungen und Wirkungen dieser Ausführungsform
In der elektrischen Verbindungsstruktur 20 dieser Ausführungsform, in der das Anschlussstück 21 mit Kupfer(Legierung), auf dem die plattierte Zinnschicht ausgebildet ist, und der elektrische Draht 22 miteinander elektrisch verbunden sind, ist die Oberflächen-Behandlungsschicht 24 durch Auftragen der Oberflächen-Behandlungs-Verbindung, welche die metall-affine Verbindung und das Grundöl enthält, auf dem Anschlussstück 21 in der gleichen Weise wie in der Ausführungsform 1 ausgebildet.
Demgemäß wird in dieser Ausführungsform die Oberflächen-Behandlungsschicht 24 mit einer Grundöl-Komponente stabil auf der Oberfläche des Anschlussstücks 21 gehalten bzw. rückgehalten. Deshalb ist es ermöglicht, einen Korrosionsstrom zu unterdrücken und damit die Korrosion des Anschlussstücks 21 und des elektrischen Drahtes 22 in einer elektrischen Verbindungsstruktur 20, in der das Anschlussstück 21 und der elektrische Draht 22 elektrisch miteinander verbunden sind, zu unterbinden, selbst wenn Wasser an einem Abschnitt des Anschlussstücks 21, an welchem keine plattierte Zinnschicht ausgebildet ist, anhaftet und an der plattierten Zinnschicht anhaftet und diese überbrückt oder auch das Anschlussstück 21 und den elektrischen Draht 22 überbrückt.
Ausführungsform 3
Es wird eine elektrische Verbindungsstruktur 30 der Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben. Diese Ausführungsform hat eine Struktur, in der ein elektrischer Kupferdraht 32, der einen Kupfer-Drahtkern 32A (ein Beispiel für das zweite Metallteil) mit Kupfer oder einer Kupferlegierung aufweist, und ein elektrischer Aluminiumdraht 33, der einen Aluminium-Drahtkern 33A (ein Beispiel für das zweite Metallteil) mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung aufweist, mit einem Spleißanschlussstück 31 verbunden sind. Der äußere Umfang des Kupfer-Drahtkerns 32A ist mit einer isolierenden Beschichtung 32B aus einem Kunststoff beschichtet und der äußere Umfang des Aluminium-Drahtkerns 33A ist mit einer isolierenden Beschichtung 33B aus einem Kunststoff beschichtet. Wiederholungen der Beschreibung von Ausführungsform 1 werden vermieden.
In dieser Ausführungsform sind der Kupfer-Drahtkern 32A und der Aluminium-Drahtkern 33A mittels des Spleißanschlussstücks 31 elektrisch miteinander verbunden. Das Spleißanschlussstück 31 weist einen drahtseitigen tonnenförmigen Abschnitt 31A auf, der sowohl auf den Kupfer-Drahtkern 32A als auch auf den Aluminium-Drahtkern 33A gecrimpt ist, so dass es um diese gewickelt ist. Das Spleißanschlussstück 31 wird von einem Blech, aufweisend Kupfer oder eine Kupferlegierung, gebildet, auf dessen Oberfläche eine plattierte Zinnschicht (nicht dargestellt) ausgebildet ist (Beispiel für das erste Metallteil), aber es ist keine plattierte Zinnschicht auf dessen Stirnseite ausgebildet.
Nachdem der Kupfer-Drahtkern 32A und der Aluminium-Drahtkern 33A mit dem Spleißanschlussstück 31 verbunden sind, wird eine Oberflächen-Behandlungsschicht 34 auf den Oberflächen des Kupfer-Drahtkerns 32A, des Aluminium-Drahtkerns 33A und dem Spleißanschlussstück 31 gebildet, indem das Spleißanschlussstück 31, der Kupfer-Drahtkern 32A und der Aluminium-Drahtkern 33A in ein Oberflächen-Behandlungsmittel eingetaucht und danach getrocknet werden.
In dieser Ausführungsform, wie in 5 dargestellt, ist die Oberflächen-Behandlungsschicht 34 zumindest auf der Oberfläche des Spleißanschlussstücks 31, umfassend dessen Stirnfläche, und den Oberflächen der Abschnitte des Kupfer-Drahtkerns 32A und des Aluminium-Drahtkerns 33A, die von dem Spleißanschlussstück 31 bloßgelegt sind, ausgebildet. Die Oberflächen-Behandlungsschicht 34 ist in der 5 als schattierter Bereich dargestellt.
Anwendungen und Wirkungen dieser Ausführungsform
In der elektrischen Verbindungsstruktur 30 dieser Ausführungsform, in der die zwei elektrischen Drähte 32 und 33 elektrisch mit dem Spleißanschlussstück 31 wie in Ausführungsform 1 verbunden sind, wird die Oberflächen-Behandlungsschicht 34 durch Auftragen der Oberflächen-Behandlungs-Verbindung, welche die metall-affine Verbindung und das Grundöl enthält, auch auf dem Spleiß anschlussstück 31 mit Kupfer(Legierung), auf dem die plattierte Zinnschicht ausgebildet ist, gebildet. Deshalb ist es auch mit dieser Ausführungsform möglich, die Korrosion des Spleißanschlussstücks 31 und der elektrischen Drähte 32 und 33 zu unterdrücken.
Ausführungsform 4
Es wird eine elektrische Verbindungsstruktur 40 der Ausführungsform 4 gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 beschrieben. Diese Ausführungsform bezieht sich auf die elektrische Verbindungsstruktur 40, in der ein erstes Anschlussstück 21 (ein Beispiel des ersten Metallteils) und ein zweites Anschlussstück 43 (ein Beispiel eines zweiten Metallteils), das in das erste Anschlussstück 21 gepasst wird, elektrisch miteinander verbunden sind. Es wird darauf hingewiesen, dass Wiederholungen der Beschreibung von Ausführungsform 1 vermieden werden.
Das erste Anschlussstück 21 ist eine sogenannte Buchse und ist so wie das Anschlussstück 21 der Ausführungsform 2 konfiguriert. Das erste Anschlussstück 21 ist aus einem Blech, welches Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist, mit einer auf dessen Oberfläche ausgebildeten plattierten Zinnschicht gebildet. Ein elektrischer Draht 22 ist mit dem ersten Anschlussstück 21 verbunden und ist so wie der elektrische Draht 22 der Ausführungsform 2, der mit dem Anschlussstück 21 der Ausführungsform 2 verbunden ist, ausgelegt. Er umfasst einen Drahtkern 22A, welcher Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist, und eine isolierende Beschichtung 22B. Da das erste Anschlussstück 21 und der mit dem ersten Anschlussstück 21 verbundene elektrische Draht 22 jenen der Ausführungsform 2 entsprechen, sind sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen und einzelne Beschreibungen von ihnen werden vermieden.
In dieser Ausführungsform ist die Oberflächen-Behandlungsschicht zumindest auf der Oberfläche (samt Stirnfläche) des ersten Anschlussstücks 21 ausgebildet, indem das erste Anschlussstück 21 in ein Oberflächen-Behandlungsmittel eingetaucht und danach getrocknet wurde. Dies ermöglicht es, eine Elution des zweiten Anschlussstücks 43, das aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, aufgrund von elektrolytischer Korrosion zu unterdrücken.
Das zweite Anschlussstück 43 ist ein sogenannter Stecker, der mit einer Lasche versehen ist, und der aus einem Metallteil mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist, die eine Tendenz zur Ionisation hat, die größer als jene von Kupfer ist. Das zweite Anschlussstück 43 wird in einen Hauptabschnitt 21C des ersten Anschlussstücks 21 eingeführt und wird mit dem ersten Anschlussstück 21 elektrisch verbunden.
Da die Oberflächen-Behandlungsschicht auf dem ersten Anschlussstück 21 in einem Zustand, in dem der elektrische Draht 22 mit dem ersten Anschlussstück 21 verbunden ist, durch Eintauchen des ersten Anschlussstücks 21 in ein Oberflächen-Behandlungsmittel und anschließendem Trocknen gebildet wird, besteht die Möglichkeit, dass die Oberflächen-Behandlungsschicht auf dem Hauptabschnitt 21C des ersten Anschlussstücks 21 gebildet wird, bevor das zweite Anschlussstück 43 darin eingeführt ist. Da jedoch die Oberflächen-Behandlungsschicht durch Einschieben des zweiten Anschlussstücks 43 in den Hauptabschnitt 21C des ersten Metallteils 21 durch das zweite Anschlussstück 43 entfernt wird, bleibt in dem Verbindungsabschnitt, in dem das erste Anschlussstück 21 und das zweite Anschlussstück 43 miteinander verbunden sind, keine Oberflächen-Behandlungsschicht zwischengeschichtet. Deshalb ist die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Anschlussstück 21 und dem zweiten Anschlussstück 43 verbessert.
Anwendungen und Wirkungen dieser Ausführungsform
In der elektrischen Verbindungsstruktur 40 dieser Ausführungsform, in der das erste Anschlussstück 21 aufweisend Kupfer(Legierung), auf dem eine plattierte Zinnschicht ausgebildet ist, und das zweite Anschlussstück 43 elektrisch miteinander verbunden sind, ist die Oberflächen-Behandlungsschicht durch Auftragen der Oberflächen-Behandlungs-Verbindung, welche die metall-affine Verbindung und das Grundöl enthält, auf dem ersten Anschlussstück 21, so wie in Ausführungsform 1 ausgebildet. Deshalb ist es mit dieser Ausführungsform auch möglich, die Korrosion der Anschlussstücke 21 zu verhindern und einen Kriechstrom zwischen dem ersten Anschlussstück 21 und dem zweiten Anschlussstück 43 zu unterdrücken.
Ausführungsbeispiele
Obwohl die vorliegende Erfindung im Folgenden durch Ausführungsbeispiele beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele begrenzt.
Synthese der metall-affinen Verbindung
Synthesebeispiel 1: OL-MBT-Li5
50 g (Säurewert von 0.163 mol) Oleylsäurephosphat („Phoslex A18D“, hergestellt von SC Organic Chemical Co. Ltd., Molekulargewicht 467 (gemittelt), Säurewert 183 mg KOH/g) und 50 ml Methanol wurden in einen 500 ml Kolben eingefüllt und bei 50°C gerührt, bis es eine gleichförmige Lösung war. Eine Lösung, welche durch Auflösen von 10,86 g (0,0816 mol) 5-Methyl-1H-Benzotriazol in 50 ml Methanol erhalten wurde, wurde dieser schrittweise zugefügt. Die daraus erhaltene klare Lösung wurde bei 50°C für 30 Minuten gerührt. Eine Lösung, die durch Auflösen von 3,42 g (0,0815 mol) Lithiumhydroxid-Monohydrat in 50 ml Methanol erhalten wurde, wurde dieser hinzugefügt. Die Mischung wurde bei 50°C für 10 Minuten gerührt. Nachdem bestätigt war, dass die erhaltene Lösung klar bleibt, wurden Methanol und Wasser, das sich gebildet hatte, bei reduziertem Druck mit einem Rotationsverdampfer abdestilliert. Dann wurde, nach dem Hinzufügen von 50 ml Toluol, die Mischung auf die gleiche Weise azeotrop ab destilliert, um Wasser, das sich gebildet hat, zu entfernen, wodurch das gewünschte Produkt, eine gelbliche, klare, viskose Substanz erhalten wurde. OL-MBT-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 5-Methyl-1H-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 2: OL-BT-Li5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 synthetisiert, außer dass 9,72 g 1,2,3-Benzotriazol anstelle von 5-Methyl-1H-Benzotriazol hinzugefügt wurde. OL-BT-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 3: OL-BT-K5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 2 synthetisiert, außer dass 4,57 g Kaliumhydroxid anstelle von Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. OL-BT-K5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Kaliumsalz bilden.
Synthesebeispiel 4: OL-BT-Ca5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 2 synthetisiert, außer dass 4,16 g Calcium-Dimethoxid anstelle von Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. OL-BT-Ca5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Calciumsalz bilden.
Synthesebeispiel 5: OL-BT-Li3
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 2 synthetisiert, außer dass die Menge an Lithiumhydroxid-Monohydrat zu 2,05 g geändert wurde. OL-BT-Li3 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden, weitere 30% davon Lithiumsalz bilden und die weiteren 20% gleich bleiben.
Synthesebeispiel 6: IS-MBT-Li5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 synthetisiert, außer dass Isostearylsäurephosphat („Phoslex A18OL“, hergestellt von SC Organic Chemical Co. Ltd., Molekulargewicht 487 (gemittelt), Säurewert 178 mg KOH/g) anstelle von Oleylsäurephosphat benutzt wurde. IS-MBT-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 5-Methyl-1H-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 7: IS-BT-Li5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 2 synthetisiert, außer dass Isostearylsäurephosphat (das Gleiche wie oben) anstelle von Oleylsäurephosphat benutzt wurde. IS-MBT-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 8: IS-BT-K5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 7 synthetisiert, außer dass 4,45 g Kaliumhydroxid anstelle von Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. IS-BT-K5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Kaliumsalz bilden.
Synthesebeispiel 9: IS-BT-Ca5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 2 synthetisiert, außer dass 4,05 g Calcium-Dimethoxid anstelle Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. IS-BT-Ca5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Calciumsalz bilden.
Synthesebeispiel 10: IS-BT-Li3
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 7 synthetisiert, außer dass die Menge an Lithiumhydroxid-Monohydrat zu 2,00 g geändert wurde. IS-BT-Li3 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden, weitere 30% davon Lithiumsalz bilden und weitere 20% gleich bleiben.
Synthesebeispiel 11: EH-BT-Li5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 2 synthetisiert, außer dass Di-2-Ethylhexylsäurephosphat („Phoslex A-208“, hergestellt von SC Organic Chemical Co. Ltd., Molekulargewicht 322 (gemittelt), Säurewert 172 mg KOH/g) anstelle von Oleylsäurephosphat benutzt wurde. EH-BT-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 12: EH-BT-Ca5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 11 synthetisiert, außer dass 3,92 g Calcium-Dimethoxid anstelle von Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. EH-BT-Ca5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Calciumsalz bilden.
Synthesebeispiel 13: IS-BI-Li5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 6 synthetisiert, außer dass 9,37 g Benzimidazol anstelle von 5-Methyl-1H-Benzotriazol hinzugefügt wurde. IS-BI-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen Benzimidazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 14: IS-BI-Ca5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 13 synthetisiert, außer dass 4,05 g Calcium-Dimethoxid anstelle von Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. IS-BI-Ca5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen Benzimidazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Calciumsalz bilden.
Synthesebeispiel 15: IS-MBTZ-Li5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 6 synthetisiert, außer dass 13,27 g 2-Mercaptobenzothiazol anstelle von 5-Methyl-1H-Benzotriazol hinzugefügt wurde. IS-MBTZ-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 2-Mercaptobenzothiazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 16: IS-MBTZ-Ca5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 15 synthetisiert, außer dass 4,05 g Calcium-Dimethoxid anstelle von Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. IS-MBTZ-Ca5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 2-Mercaptobenzothiazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Calciumsalz bilden.
Synthesebeispiel 17: IS-TT-Li5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 6 synthetisiert, außer dass 30,66 g 1-[N N-bis(2-Ethylhexyl)aminomethyl]methylbenzotriazol (TTLX: hergestellt von Johoku Chemical Co. Ltd.) anstelle von 5-Methyl-1H-Benzotriazol hinzugefügt wurde. IS-TT-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen TTLX-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 18: IS-TT-Ca5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 17 synthetisiert, außer dass 4,05 g Calcium-Dimethoxid anstelle von Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. IS-TT-Ca5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen TTLX-Salz bilden und die weiteren 50% davon Calciumsalz bilden.
Synthese von Vergleichsverbindungen
Synthesebeispiel 19: MT-BT-Li5
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 2 synthetisiert, außer dass Methylsäurephosphat („Phoslex A-1“, hergestellt von SC Organic Chemical Co. Ltd., Molekulargewicht 119 (gemittelt), Säurewert 707 mg KOH/g) anstelle von Oleylsäurephosphat benutzt wurde. IS-BT-Li5 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon Lithiumsalz bilden.
Synthesebeispiel 20: IS-BT
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 7 synthetisiert, außer dass kein Lithiumhydroxid-Monohydrat hinzugefügt wurde. IS-BT ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 50% der freien Phosphatgruppen 1,2,3-Benzotriazol-Salz bilden und die weiteren 50% davon gleich bleiben.
Synthesebeispiel 21: OL-Ca8
Eine Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 4 synthetisiert, außer dass kein 1,2,3-Benzotriazol hinzugefügt wurde und die Menge an Calcium-Dimethoxid wurde zu 6,66 g geändert. OL-Ca8 ist der saure Alkyl-Phosphat-Ester, in dem 80% der freien Phosphatgruppen Calcium-Salz bilden.
Herstellung des Oberflächen-Behandlungsmittels
Ausführungsbeispiele 1 bis 23, Vergleichsbeispiele 1 bis 7
Ein Oberflächen-Behandlungsmittel wurde dadurch erhalten, dass jede einzelne der metall-affinen Verbindungen, die in den Synthesebeispielen 1 bis 21 erhalten wurden, mit Grundöl in einem vorgegebenen Verhältnis gemischt wurden. Die Grundöl-Typen und die Mischungsverhältnisse sind wie in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Oberflächen-Behandlungsmittel der Vergleichsbeispiele 1 und 2 nur durch Grundöl gebildet werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass PA5, YUBASE und PAO, die in den Tabellen genannt werden, folgendes sind.

PA5: „Unipress PA5“ hergestellt von JX Nippon Oil & Energy Corporation
YUBASE: „YUBASE8“ (basiert auf flüssigem Paraffin) hergestellt von Exxon Mobil Corporation
PAO: „SPECTTRASYN40“ (Polyalphaolefin-basiert) hergestellt von Exxon Mobil Corporation

Messung des pH-Werts
Der pH-Wert jedes Oberflächen-Behandlungsmittels wurde gemessen. Jedes Oberflächen-Behandlungsmittel wurde in reinem Wasser in einem Verhältnis von etwa 3% (Gewicht/Volumen) durch Ultraschall-Bestrahlung suspendiert und der pH-Wert der Suspension wurde mit einem pH-Meter gemessen, welches mit einer Glaselektrode ausgestattet war.
f-Wert
Ein f-Wert wurde wie folgt berechnet: wenn die Valenz des sauren Alkyl-Phosphat-Esters als x^-, die Valenz der Azol-Verbindung als y⁺, die Valenz des Metalls als z⁺, die Anzahl an Molen des sauren Alkyl-Phosphat-Esters als 1, die Anzahl an Molen der Azol-Verbindung als m und die Anzahl an Molen des Metalls als n definiert werden, ist f=1×x-m×y-n×z. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Valenz des Rohmaterials angegeben ist, dieser Wert als Valenz für den sauren Alkyl-Phosphat-Ester angenommen wurde und wenn die Valenz des Rohmaterials nicht angegeben ist, wurde die Valenz des sauren Alkyl-Phosphat-Esters mittels einer Säurewertmessung mit KOH bestimmt.
Bewertungstest 1
Bewertung der Flüssigkeitseigenschaft
Jedes Oberflächen-Behandlungsmittel wurde in eine Glasflasche gefüllt, welche bei einer Temperatur von 70°C gekippt wurde und das Oberflächen-Behandlungsmittel wurde visuell beobachtet um festzustellen, ob das Oberflächen-Behandlungsmittel flüssig bzw. fließbar war oder nicht. Ein Oberflächen-Behandlungsmittel, welches als flüssig festgestellt wurde, wurde mit „Gut“ bewertet und ein Oberflächen-Behandlungsmittel, welches als nicht flüssig festgestellt wurde, wurde mit „Schlecht“ bewertet.
Ölfilm -Rückhaltefähigkeit
Ein Cu-Blech oder ein Sn-Blech, das in streifenförmige Stücke von 1 cm×5 cm geschnitten war, wurde in jedes der Oberflächen-Behandlungsmittel eingetaucht und mit Ultraschallwellen bei 50°C für 5 Minuten in einem Ultraschallbad bestrahlt. Anschließend wurden das Cu-Blech oder das Sn-Blech aus dem Oberflächen-Behandlungsmittel herausgeholt. Ein AI-Blech wurde als eine Anode-Elektrode benutzt und das Cu-Blech oder das Sn-Blech wurde als eine Kathode-Elektrode benutzt. Die Elektroden wurden in eine 5% NaCl Lösung eingetaucht um einen Potentialunterschied zu messen (Korrosionsstrom).
Je geringer der Potentialunterschied ist, umso größer (dicker) ist die verbleibende Menge (Filmdicke) des Oberflächen-Behandlungsmittels auf dem Cu-Blech oder dem Sn-Blech und man kann sagen, dass das Oberflächen-Behandlungsmittel eine geringe Oberflächen-Behandlungs-Wirkung hat.

Die Ölfilm-Rückhaltefähigkeit wurde unter drei Bedingungen bewertet. Diese sind: sofort nachdem das Cu-Blech oder das Sn-Blech aus dem Oberflächen-Behandlungsmittel herausgeholt wurden, nachdem das Cu-Blech oder das Sn-Blech aus dem Oberflächen-Behandlungsmittel herausgeholt und einer Heißwasser-Behandlung unterzogen wurden und nachdem das Cu-Blech oder das Sn-Blech aus dem Oberflächen-Behandlungsmittel herausgeholt und einer Wärmebehandlung unterzogen wurden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Heißwasser-Behandlung durchgeführt wurde, indem das Cu-Blech oder das Sn-Blech, welches aus dem Oberflächen-Behandlungsmittel herausgeholt waren, in heißem Wasser bei 80°C unter Rühren für 1 Stunde gesäubert wurden und das Cu-Blech oder das Sn-Blech anschließend über Nacht an Luft getrocknet wurden. Die Wärmebehandlung wurde durchgeführt, indem das Cu-Blech oder das Sn-Blech, welches aus dem Oberflächen-Behandlungsmittel herausgeholt waren, in einer vertikalen Position in einem Ofen für 48 Stunden auf 120°C erhitzt wurden. Der Korrosionsstromwert, der mit einem unbehandelten Cu-Blech erhalten wurde, war 50 µA und jener mit einem unbehandelten Sn-Blech war 2,5 µA. Wenn ein Strom geringer war als ein Zehntel dieser Werte, wurde bestimmt, dass die Ölfilm-Rückhaltewirkung hoch ist.

Tabelle 2

		pH-Wert	f-Wert	Vergleichsbeispiel
		pH-Wert	f-Wert	1	2	3	4	5
Metall- affine Verbindung	OL-MBT-Li5	7.0	0
	OL-BT-Li5	6.8	0
	OL-BT-K5	6.8	0
	OL-BT-Ca5	6.5	0
	OL-BT-Li3	5.8	0.304
	1S- :MBT-Li5	6.8	0
	IS-BT-Li5	6.9	0
	IS-BT-K5	6.9	0
	IS-BT-Ca5	6.7	0
	IS-BT-Li3	5.9	0.31
	EH-BT-Li5	6.7	0
	EH-BT-Ca5	6.7	0
	IS-BI-Li5	6.8	0
	IS-BI-Ca5	6.7	0
	IS-MBTZ-Li5	7.2	0
	IS-MBTZ-Ca5	7.0	0
	IS-TT-Li5	7.0	0
	IS-TT-Ca5	6.9	0
	MT-BT-Li5	7.0	0			30
	IS-BT	3.9	0.775				30
	OL-Ca8	4.8	0.304					30
Grundöl	Nujol			100		70	70	70
	PA5				100
	YUBASE
	PAO
70°C Flüssigkeitseigenschaft				Gut	Gut	Gut	Gut	Schlecht
Cu Blech	Sofort			45.2	45.1	17.5	2.1	14.5
	Heißwasser- Behandlung			49.0	48.8	21.6	2.4	14.4
	Wärmebehandlung			46.2	48.5	29.4	2.8	18.0
Sn Blech	Sofort			1.90	2.26	1.31	2.10	0.15
	Heißwasser- Behandlung			2.25	2.41	1.57	2.24	0.19
	Wärmebehandlung			2.31	2.44	1.69	2.26	0.24

Ergebnisse und Diskussion
Wie in Tabelle 1 gezeigt, waren die Oberflächen-Behandlungsmittel der Ausführungsbeispiele 1 bis 23 in einem flüssigen Zustand mit Flüssigkeitseigenschaft bei 70°C und es wurde mit den Bewertungsergebnissen der Ölfilm-Rückhaltefähigkeit bestätigt, dass sie das Grundöl auf den Metalloberflächen rückhalten konnten. Darüber hinaus wurde bestätigt, dass die Rückhaltefähigkeit durch die Heißwasser-Behandlung und die Wärmebehandlung nicht beeinträchtigt wurde und die Wirkung auf den Metalloberflächen war stabil.
Im Gegensatz dazu zeigen die Bewertungsergebnisse, dass die Korrosionsstromwerte der Vergleichsbeispiele 1 und 2 sehr groß waren, da wohl kein Grundöl auf den Metalloberflächen rückgehalten wurde, selbst sofort nach dem Auftragen, was daran lag, dass die Oberflächen-Behandlungsmittel der Vergleichsbeispiele 1 und 2 nur aus Grundöl gebildet waren.
Es sieht so aus, dass das Oberflächen-Behandlungsmittel des Vergleichsbeispiels 3 eine geringe Kompatibilität mit dem Grundöl hat, da die Alkylgruppe des sauren Alkyl-Phosphat-Esters der Vergleichsverbindung 3 eine Methyl-Gruppe und die Anzahl an Kohlenstoff-Atomen gering war. Die Berwertungsergebnisse der Ölfilm-Rückhaltefähigkeit zeigen, dass die Korrosionsstromwerte sehr groß waren und es wurde wohl kein Grundöl rückgehalten, selbst sofort nach dem Auftragen auf die Metalloberflächen.
Es sieht so aus, dass aufgrund der Tatsache, dass die Vergleichsverbindung in dem Oberflächen-Behandlungsmittel des Vergleichsbeispiels 4 nur aus dem Addukt zwischen dem sauren Alkyl-Phosphat-Ester und der Azol-Verbindung gebildet war, der Korrosionsstromwert groß war, wenn das Sn-Blech benutzt wurde, und dass die Ölfilm-Rückhalte-Wirkung auf der Sn-Oberfläche gering war.
Es sieht so aus, dass aufgrund der Tatsache, dass die Vergleichsverbindung in dem Oberflächen-Behandlungsmittel des Vergleichsbeispiels 5 nur aus dem Addukt zwischen dem sauren Alkyl-Phosphat-Ester und dem Metall gebildet war, der Korrosionsstromwert groß war, wenn das Cu-Blech benutzt wurde und die Ölfilm-Rückhalte-Wirkung auf der Cu-Oberfläche gering war. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Flüssigkeitseigenschaft bei 70°C gering war.
Es wird darauf hingewiesen, dass, um zu bestätigen, dass das Grundöl der Ausführungsbeispiele auf den Metalloberflächen verblieb, ein Oberflächen-Reflektions-IR eines Cu-Blechs, auf welches das Oberflächen-Behandlungsmittel des Ausführungsbeispiels 9 aufgetragen war, als ein Beispiel mit einer RAS-Methode vor und nach der Behandlung gemessen wurde. Zum Vergleich wurde ein Oberflächen-Reflektions-IR eines Cu-Blechs, auf welches nur Nujol aufgetragen war, ebenfalls vor und nach der Behandlung gemessen. Darüber hinaus wurde zum Vergleich das Oberflächen-Reflektions-IR eines Cu-Blechs, auf das nur IS-BT-Ca5 des Synthesebeispiels 9 aufgetragen war und das nicht einer Wärmebehandlung unterzogen wurde, ebenfalls gemessen. 7 zeigt die Ergebnisse. Es wird darauf hingewiesen, dass eine symmetrische Deformationsschwingung einer Methylgruppe bei 1375 cm- 1 als Referenz für Nujol verwendet wurde.
Es wurde mittels den Ergebnissen, die in 7 gezeigt sind, festgestellt, dass Signalhöhen bei 1375 cm-1 von Nujol mit IS-BT-Ca5 (IS-BT-Ca5/Nujol) grundsätzlich vor und nach dem Erhitzen gleich waren, während Signalhöhen nach dem Erhitzen geringer waren, wenn nur Nujol benutzt wurde. Wenn nur IS-BT-Ca5 benutzt wurde, gab es kein Signal bei 1375 cm-1, da kein Nujol enthalten war, weshalb gesagt werden kann, dass Nujol mit IS-BT-Ca5 auch unter erhöhten Temperaturen rückgehalten wird, wobei IS-BT-Ca5 als ein Ölfilm rückhaltendes Material dient.
Da die metall-affinen Verbindungen der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Rückhaltewirkung des Grundöls auf der Metalloberfläche haben, wird festgestellt, dass die Verwendung der metall-affinen Verbindungen als Oberflächen-Behandlungsmittel es ermöglicht, die Leistung der Oberflächen-Behandlung für eine lange Zeit zu erhalten.
Bewertungstest 2
Der Widerstandswert eines zusammengepassten Abschnitts wurde unter Verwendung des ersten Anschlussstücks und des zweiten Anschlussstücks der Ausführungsform 4 gemessen. Ein Stecker, der eine Lasche mit einer Breite von 1 mm aufwies, wurde als zweites Anschlussstück verwendet und eine Buchse, die mit dem ersten Anschlussstück zusammengepasst werden konnte, wurde als erstes Anschlussstück verwendet.
Das erste Anschlussstück und das zweite Anschlussstück, auf denen die Oberflächen-Behandlungsschicht ausgebildet war, indem das erste Anschlussstück, mit welchem ein elektrischer Draht verbunden war, und das zweite Anschlussstück in das Oberflächen-Behandlungsmittel des Ausführungsbeispiels 1 eingetaucht und dann getrocknet wurden, sowie das erste Anschlussstück und das zweite Anschlussstück, die nicht mit dem Oberflächen-Behandlungsmittel behandelt wurden, wurden bereitgestellt. Das erste Anschlussstück und das zweite Anschlussstück wurden zusammengepasst und der Widerstandswert des zusammengepassten Abschnitts wurde gemessen. Der Widerstandswert wurde mit einer Vier-Spitzen-Methode gemessen.
Der Widerstandswert des zusammengepassten Abschnitts mit dem ersten Anschlussstück und dem zweiten Anschlussstück, die nicht mit dem Oberflächen-Behandlungsmittel behandelt waren, war 0,5 mΩ, während der Widerstandswert des zusammengepassten Abschnitts mit dem ersten Anschlussstück und dem zweiten Anschlussstück, welche mit dem Oberflächen-Behandlungsmittel behandelt waren, 0,6 mΩ war.
Diese Ergebnisse zeigen, dass die Behandlung mit dem Oberflächen-Behandlungsmittel die elektrische Verbindung kaum beeinflusst.
Weitere Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die in den vorhergehenden Beschreibungen und in den Figuren beschrieben wurden und beispielsweise sind Ausführungsformen, die nachfolgend beschrieben sind, auch von dem Geltungsbereich der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung erfasst.

(1) Obwohl in den vorgenannten Ausführungsformen ein Beispiel gezeigt wurde, bei dem die Oberflächen-Behandlungsschicht 14 auf dem ersten Metallteil durch Eintauchen des ersten Metallteils in ein Oberflächen-Behandlungsmittel gebildet wurde, ist ein Verfahren zur Ausbildung der Oberflächen-Behandlungsschicht nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel könnte das Oberflächen-Behandlungsmittel auf das erste Metallteil mit einem Pinsel aufgetragen werden oder auf das erste Metallteil aufgesprüht werden. Darüber hinaus wurde die Anpassung der Beschichtungsmenge, die Vereinheitlichung der Erscheinung und der Abgleich der Filmdicke mit einem Luftmesser-Verfahren oder mit einem Walz-Quetsch-Verfahren nach der Beschichtungsbehandlung, Eintauchbehandlung oder Sprühbehandlung mit einem Quetschlackierwerk oder ähnlichem durchgeführt.
(2) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen ein Beispiel gezeigt wurde, in welchem die Oberflächen-Behandlungsschicht fast auf der gesamten Oberfläche des ersten Metallteils 11 ausgebildet war, kann die Oberflächen-Behandlungsschicht auch nur auf einem Abschnitt der Oberfläche des ersten Metallteils 11 ausgebildet sein.
(3) Obwohl in den Ausführungsformen 2 und 3 Beispiele gezeigt wurden, in denen die Oberflächen-Behandlungsschicht auch auf dem Drahtkern, der dem zweiten Metallteil entspricht, ausgebildet war, ist es nicht notwendig, dass die Oberflächen-Behandlungsschicht auf dem Drahtkern ausgebildet wird.

Bezugszeichenliste

10, 20, 30, 40: Elektrische Verbindungsstruktur
11: Erstes Metallteil
11A: Plattierte Zinnschicht
11B: Blech mit Kupfer (Kupfer-Legierung)
12: Zweites Metallteil
13: Verbindungsabschnitt
14, 24, 34, 44: Oberflächen-Behandlungsschicht
21: Anschlussstück (erstes Metallteil)
21B: Tonnenförmiger Abschnitt
21C: Hauptabschnitt
22: Elektrischer Draht
22A: Drahtkern (zweites Metallteil)
31: Spleißanschlussstück (erstes Metallteil)
31A: Tonnenförmiger Abschnitt
32: Elektrischer Kupferdraht
32A: Kupfer-Drahtkern (zweites Metallteil)
33: Elektrischer Aluminiumdraht
33A: Aluminum-Drahtkern (zweites Metallteil)
41: Erstes Anschlussstück (erstes Metallteil)
43: Zweites Anschlussstück (zweites Metallteil)

Claims

Elektrische Verbindungsstruktur (10) mit: einem ersten Metallteil (11), das Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist, wobei zumindest auf einem Abschnitt des ersten Metallteils (11) eine plattierten Zinnschicht (11A) ausgebildet ist; einem zweiten Metallteil (12), das elektrisch mit dem ersten Metallteil (11) verbunden ist oder mit diesem verbindbar ist; und einer Oberflächen-Behandlungsschicht (14), die auf einer Oberfläche des ersten Metallteils (11) ausgebildet ist, wobei die Oberflächen-Behandlungsschicht (14) durch Auftragen eines Oberflächen-Behandlungsmittels gebildet ist, welches ein Grundöl und eine metall-affine Verbindung mit einer lipophilen Gruppe und einer Affinitätsgruppe, welche eine Affinität zu Metall hat, aufweist, und die metall-affine Verbindung Folgendes enthält: ein Addukt a zwischen einer Azol-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester aus einer oder mehreren der Verbindungen gemäß Strukturformel 1: $P (= O) (- {OR}_{1}) {(- OH)}_{2}$
und Strukturformel 2: $P (= O) {(- {OR}_{1})}_{2} (- OH)$
worin R₁ eine organische Gruppe mit 4 oder mehr Kohlenstoff-Atomen darstellt; und ein Addukt b zwischen einem Metall und/oder einer organischen Amin-Verbindung und einem sauren Alkyl-Phosphat-Ester mit einer oder mehrerer der Verbindungen gemäß Strukturformel 1 und Strukturformel 2.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß Anspruch 1, wobei ein Inhaltsverhältnis des Addukts a zu dem Addukt b einem Molverhältnis von 1:9 bis 9:1 entspricht.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein pH-Wert des Oberflächen-Behandlungsmittels auf 4 oder höher eingestellt ist.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Azol-Verbindung zumindest eins aus der Gruppe von Pyrrol, Imidazol, Pyrazol, 1,2,3-Triazol, 1,2,4-Triazol, Tetrazol, Isoindol, Benzimidazol, Indazol, 1H-Benzotriazol, 2H-Benzotriazol, Imidazo[4,5-b]pyridin, Indol, Purin, Pyrazolo[3,4-d]pyrimidine, Triazolo[4,5-d]pyrimidin, Benzotriazol, sowie Derivaten derselben umfasst.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Metall zumindest ein Metall aus der Gruppe der Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Aluminium, Titan und Zink umfasst.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die organische Amin-Verbindung eine organische Amin-Verbindung mit 2 bis 100 Kohlenstoffatomen umfasst.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das zweite Metallteil (12) aus einem Metall gebildet ist, das eine Tendenz zur Ionisation hat, die höher als jene des ersten Metallteils (11) ist.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Oberflächen-Behandlungsschicht (14) bei einer Temperatur von -40°C bis 120°C in einer flüssigen Form oder einer pastösen Form bei einer Temperatur von -40°C bis 120°C vorliegt.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das erste Metallteil (11) ein erstes Anschlussstück (41) ist, und das zweite Metallteil (12) ein Drahtkern eines elektrischen Drahtes ist, der mit dem ersten Anschlussstück (41) elektrisch verbunden oder mit diesem verbindbar ist.
Elektrische Verbindungsstruktur (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das erste Metallteil (11) ein erstes Anschlussstück (41) und das zweite Metallteil (12) ein zweites Anschlussstück (43) ist, wobei das zweite Anschlussstück (43) dem ersten Anschlussstück (41) angepasst oder diesem anpassbar ist.