JPH04160186A - 封孔処理液及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金めつき電気接点の封孔処理液、封孔処理方
法及び封孔処理されたコネクタ接触子に関する。特には
潤滑、防錆及び電気的接続性が長期的に安定して優れる
封孔処理液、封孔処理方法及び封孔処理されたコネクタ
に関する。

〔従来の技術］ 電子機器用接続部品としてコネクタは最も代表的なもの
であり多種多様のコネクタか実用化されている。電算機
や通信用機器等高度の信頼性が要求される、いわゆる産
業用電子機器に使用されるコネクタは、りん青銅、ベリ
リウム銅等のバネ用銅合金を母材とし、接点用金属被膜
としてニッケル下地めっき後その上に金めつきを施した
ものが一般に利用されている。

金は貴金属の中でも極めて耐食性が高く、表面に酸化物
や他の被膜を形成しないため電気的接続性に優れ、接点
用金属として広く使用されている。しかし、金は高価で
あるため、コネクタの製造コストを下げる目的で様々な
省金化策か採られてきた。その代表的方法が金めつきの
厚みを薄くする方法であるが、金めつきの厚みを薄くす
るとともに、被膜のピンホールの数か指数関数的に増え
、耐食性が著しく低下するという問題を抱えている。こ
の問題を解決する方法のひとつに封孔処理がある。すな
わち、各種の無機性、あるいは有機性の薬品で金めつき
面を処理し、ピンホールを塞ぎ耐食性を向上させようと
するものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 封孔処理、特に有機性の薬品による封孔処理は、金めつ
き被膜の厚み低減に対し、耐食性を維持する効果に優れ
ている。ところが従来の封孔処理液は鉄系金属材料や銅
系金属材料の防錆剤として知られていた化合物を中心と
して選択されたものか、あるいは省金化以前にも金めつ
き接点の潤滑を目的として使用されていた潤滑剤をその
まま使用したものが一般的であった。

封孔処理された金めつきに要求される特性としては、 ■　潤滑性かよいこと、 ■　耐食性が優れていること、 ■　接触抵抗が低く安定していること、■　はんだ付性
がよいこと、及び ■　それらの特性が各種の環境、使用条件下で長期に亘
り持続すること、 である。

ところが従来の封孔処理液は、そのような総合的観点か
ら必ずしも満足できるものではなく、なんらかの品質面
で劣っているものが一般的であった。

特に自動車の電子機器化、いわゆるカーエレクトロニク
ス化の急激な進展とともに自動車に使用される電子回路
用コネクタの材料で金めっきされたものが増えている。

そのような状況にあって、上記■〜■の特性のうち■の
耐食性において、耐工業ガス（Ｈ２５ＳＳＯ２混合）性
及び耐塩水噴霧性を、更に■において、過酷な温湿度サ
イクル環境下における耐久性を、従来の封孔処理よりも
大巾に改善しつつ、かつその他の特性については、同等
もしくはそれ以上の特性を有する封孔処理液技術が必要
となった。

本発明は、このような要求を満たすことのできる改善さ
れた封孔処理液及びそれを用いる封孔処理方法を提供す
ることを目的とし、あわせてそれにより処理されたコネ
クタを提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ かかる状況に鑑み、本発明者等は鋭意研究を行った結果
、以下に示す封孔処理液、方法及び封孔処理されたコネ
クタを発明するに至った。

すなわち、本発明は、 （１）銅系または鉄系金属材料に中間層としてニッケル
をめっき後、金または金合金をめっきした材料を処理す
る封孔処理液であって、（Ａ）ペトロラタム０．１〜３
ｗｔ％及び（Ｂ）フタル酸エステル、亜りん酸エステル
、グリセリンモノエステル及びソルビタンエステルから
なる群より選択された１種または２種以上００１〜３ｗ
ｔ％を必須成分とする有機溶剤溶液よりなることを特徴
とする封孔処理液。

（２）キレート形成性環状窒素化合物の１種もしくは２
種以上０．０５〜３ｗｔ％をさらに含有することを特徴
とする前記（１）記載の封孔処理液。

（３）アミン系又はフェノール系酸化防止剤の１種もし
くは２種以上０．００１〜１νｔ％を、さらに含有する
ことを特徴とする前記（１）又は（２）記載の封孔処理
液。

（４）銅系又は鉄系金属材料に中間層としてニッケルを
めっきし、さらにその上に金または金合金を電気めっき
後、前記（１）、（２）または（３）記載の封孔処理液
で処理することを特徴とする封孔処理方法。

（５）ニッケル及び金または金合金めっきされた銅系ま
たは鉄系金属材料をプレス加工後、前記（１）、（２）
または（３）に記載の封孔処理液で処理することを特徴
とする封孔処理方法。

（６）銅系または鉄系金属材料に中間層としてニッケル
をめっき後、金又は金合金をめっきしためっき材よりな
り、前記（１）、（２）または（３）記載の封孔処理液
で封孔処理したことを特徴とするコネクタである。

本発明の封孔処理液の必須成分であるペトロラタムは石
油から得られるゼリー状半固体のろうてあり、真空蒸留
残渣から溶剤脱ろう、遠心分離等により得られる軟膏状
の石油ワックスである。パラフィンワックスに比べ正パ
ラフィンが少なくイソパラフィンか多く、また５員環ナ
フテンも含まれ融点が低い。ペトロラタムは鉄鋼におけ
る防錆剤の成分の一つとしても知られているものである
が、本発明においては基油としての機能を有する、すな
わちそれ自体、多数のピンホールの存在する金めつき表
面に皮膜を形成し、ピンホール等金めっきの微視的な欠
陥を通して、大気中の水分、酸素、及び各種の腐食媒が
下地ニッケルと接触するのを防いでいる。

本発明において、二〇基油の選択は他の成分の作用と相
俟って相剰的に前述の耐食性、耐久性を向上させるうえ
で重要な成分である。特に鉄鋼等の防錆剤とは異なり、
場合によっては、マイクロアンペアオーダーの微弱電流
を確実に相手端子と接続しなければならないコネクタ等
電子部品の接点表面の封孔処理剤であるから、基油の選
択は防錆効果のみてはなく、電気的接続性が極めて重要
となる。そして、その濃度は０．１νｔ％より小さいと
、耐食性、耐久性が小さくなり、所望の効果を得ること
ができない。−方３ｗｔ％より大きいと接触抵抗が上昇
し接点用の封孔処理として価値がなくなるので好ましく
ない。

本発明の封孔処理液のもう一つの必須成分は、フタル酸
エステル、亜リン酸エステル、グリセリンモノエステル
及びソルビタンエステルであり、これらは１種又は２種
以上混合して添加され、耐食性向上に寄与する。添加量
は０．０１〜３ｗｔ％である。０．０１νｔ％未満では
耐食性向上効果が得られず、３ｗｔ％を越えると、接触
抵抗への悪影響が認められる。

本発明の封孔処理液に使用するフタル酸エステルとして
は、例えば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フ
タル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−ｎ
−オクチル、フタル酸ジー２−エチルヘキシル、フタル
酸ジイソノニル、フタル酸オクチルデシル、フタル酸ジ
イソデシル等を挙げることかできる。

又、亜リン酸エステルとしては、例えば、トリフェニル
ホスファイト、トリクレジルホスファイト、ジフェニル
ノニルフェニルホスファイト、トリラウリルホスファイ
ト、ジラウリルハイドロゼンホスファイト等を挙げるこ
とができる。

又、グリセリンモノエステルとしては、例えば、グリセ
リンモノオレイン酸エステルを好ましく用いることがで
きる。

又、ソルビタンエステルとしては、例えば、ソルビタン
モノ−ラウレート、ソルビタンモノ・ステアレート、ソ
ルビタンモノ・パルミテート、ソルビタンモノ・オレエ
ート、ソルビタンセスキ争オレエート、ソルビタントリ
・オレエート等を挙げることができる。

本発明の封孔処理液には必要に応じてキレート形成性環
状窒素化合物：アミン系又はフェノール系酸化防止剤を
添加することができる。キレート形成性環状窒素化合物
は、銅、ニッケル等に配位して安定なキレートを形成す
る化合物で、特にベンゼン環を有する環状窒素化合物、
あるいはトリアジン系化合物が好ましい。具体例を挙げ
れば、ベンゼン環を有する環状窒素化合物としては、た
とえば、 ベンゾトリアゾール系 インダゾール系 謬 ベンズイミダゾール系 ！ インドール系 Ｒ２’ （上記各式中、Ｒ，は水素、アルキル、置換アルキルを
表わし、Ｒ２はアルカリ金属、水素、アルキル、置換ア
ルキルを表わす） 等を挙げることができる。

ベンゾトリアゾール系としては、例えばベンゾトリアゾ
ール（ＲＩＳＲ２ともに水素）、Ｉ−メチルベンゾトリ
アゾール（Ｒｔが水素、Ｒ２がメチル）、Ｉ−（Ｎ、Ｎ
−ジオクチルアミノメチルンベンゾトリアゾール（Ｒｔ
が水素、Ｒ２がＮ、Ｎ−ジオクチルアミノメチル）、ト
リルトリアゾール（Ｒｔがメチル、Ｒ２が水素）、ソジ
ウムトリルトリアゾールＣＲ＋がメチル、Ｒ２がナトリ
ウム）等が好ましい。

インダゾール系としては、例えばインダゾール（Ｒ１、
Ｒ２ともに水素）、２−メチルインダゾール（Ｒｔが水
素、Ｒ２がメチル）、２−ペンジルインダゾール（Ｒｔ
が水素、Ｒ２がＣ６Ｒ５ＣＨ２）　、１−アセチルイン
ダゾール（Ｒｔが水素、Ｒ２がＣ０ＣＨ５）等が好まし
い。

ベンズイミダゾール系としては、例えばベンズイミダゾ
ール（Ｒ１、Ｒ２ともに水素）、Ｎ−アセチイベンズイ
ミダゾール（Ｒｔが水素、Ｒ２がＣ０ＣＨ２）、Ｎ−ベ
ンゾイルベンズイミダゾール（Ｒｔが水素、Ｒ２がＣ０
Ｃ６Ｒ５）等が好ましい。

インドール系としては、例えばインドール（Ｒ１，Ｒ２
ともに水素）、インドール−１−カルボン酸（Ｒｔが水
素、Ｒ２がＣ００Ｈ）、１−メチルインドール（Ｒｔが
水素、Ｒ２がＣＨ３）等が好ましい。

また、トリアジン系化合物の好ましい具体例を挙げれば
、例えば、６−置換−１，８，５−）リアジン−２，４
−ジチオール−ナトリウム塩（Ｒはアルキル基で置換さ
れたアミノ基を表わし、たとえば−Ｎ（Ｃ４Ｒ９）　２
、−Ｎ（Ｃ８ＨＩ７）　２、−Ｎ（Ｃｏ　Ｈ２５）　２
、−ＮＨＯ２Ｈｌ６ＣＨ−ＣＨＣｓ　Ｈｒｔ等が好まし
い。）、 ンアヌル酸（２，４，６−ドリオキシー１．３．５−ト
リアジン）、 Ｈ メラミン（２，４，８−トリアミノ−１，３，５−トリ
アジン）、 等を挙げることができる。これらは１種または２種以上
混合して添加され、ペトロラタムと共に耐食性、耐久性
を向上させる。その濃度は総量で０．０５〜３ｗｔ％で
ある。０．０５ｖｔ％より小さいと耐食性、耐久性か低
く、また、３ｗｔ％より大きいと電気的接続性に支障が
生じる。

又、本発明の封孔処理液に、必要に応じて添加される上
記のアミン系又はフェノール系酸化防止剤としては、た
とえば、 Ｐ、Ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン４．４°−テト
ラメチルジアミノジフェニルメタ４．４°−メチレン−
ビス−（２，６−ジーｔ−ブチルフェノール） （ＣＨ３）　３　ＣＣ（ＣＨ３）　３ ２．２°−メチレン−ビス−（４−メチル−ｅ−ｔ−プ
チルフェノール） ＣＨ３ＣＨ３ ２，２°−メチレン−ビス−（４−エチル−ｅ−ｔ−ブ
チルフェノール） ＣＨ２ＣＨ３ＣＨ２Ｃ）＋３ ２．６−ジーｔ−ブチル−ｐ−クレゾールＨ ＣＨ３ ブチル化ヒドロキシアニソール ０Ｃ８３０ＣＨ３ ２，６−ジーｔ−ブチル−４−エチルフェノ−Ｈ２ＣＨ
３ 等を挙げることができる。

これらは、１種又は２種以上を０．００１〜１νｔ％添
加することができる。

これらの成分を添加することにより、耐久性を一層向上
させることができる。すなわち、封孔処理皮膜の機能を
長期に亘り安定させ、また高温環境における皮膜の劣化
を抑制する効果を有する。０．００１ｗｔ％未満ではそ
の効果を得ることはできず、１νｔ％を越えると接触抵
抗の低下現象が認められる。

封孔処理液は上述の成分を有するが、溶媒としては特に
制限されず、公知の有機溶媒より適宜選択することがで
きる。例えばトルエン、キシレン等の石油系溶媒、トリ
クロロエチレン、トリクロロエタン等のハロゲン系溶媒
、あるいはフロン系溶媒等である。

処理方法としては、めっき品を封孔処理液中に浸漬する
か、封孔処理液をスプレー、あるいは塗布するなど、何
れの方法によることもてきる。しかし本発明において、
めっき品の形状か板・条、プレス部品であるを問わず、
めっき直後すなわち連続ラインであれば、そのラインの
中で処理することが、封孔処理の各種機能を高める効果
か高いことを見いだした。

さらに、めっき品をプレス加工後に本発明の封孔処理液
で封孔処理する事も有効である。めっき後封孔処理した
金属材料であっても、その後のプレス加工で付着したプ
レス油を洗浄する工程において、封孔処理の機能の多く
は喪失する、そこで再度の封孔処理か有効となる。

その後のコネクタの加工工程においても、最終の電子機
器の組み立てまで、めっき品の洗浄工程かあれば同様に
封孔処理機能は喪失するため、適宜本発明により封孔処
理する事か有効である。さらには電子機器にコネクタと
して組み込まれ実使用に際しても、使用にともない接点
性能が低下するなどの場合は、適宜本封孔処理液により
処理することかできる。従って、本発明は本発明封孔処
理液により処理されたコネクタをも包含するものである
。

なお、本発明における、めっき母材となる金属材料は、
銅及び、黄銅、りん青銅、チタン銅等の各種銅合金、鉄
、ステンレス鋼、高ニッケル合金等、コネクタの要求性
能に従い適宜選択でき、同等制限されない。中間層とし
てのニッケルめっきは、ワット浴、スルファミン酸浴等
からの電気めっき、無電解めっき等の公知のものを適用
でき、めっき方法は制限されない。またニッケルめっき
は金属母材に直接施すほが、その中間にさらに他の金属
層を有することもできる。金めつきは各種のアルカリ性
浴、酸性浴から純金めっきの他、コバルト等の合金成分
を含有する金合金めっきも包含するものである。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

ばね用りん青銅（Ｃ５２１０）の厚み０．２ｍｍの冷間
圧延材を用い、雄、及び雌の連続端子をそれぞれプレス
成形した。これらをリール・ツウ・リールの連続電気め
っきラインを通して電気めっきを施した。めっきライン
においては、脱脂、酸洗後ワット浴により　１μＭのニ
ッケルめっき後、酸性めっき浴により金を０．２　　μ
「の厚みで接点部に部分めっきした。また、連続めっき
ラインでは、金めつき後に封孔処理工程を設け、同工程
ではトリクロロエタンを溶媒とした各種封孔処理液に連
続端子を通人することにより封孔処理を施した。

こうして表面処理した雄と雌の端子をキャリア一部から
切断しリード線を圧着した後、それぞれを嵌合し評価試
験に供した。

接触抵抗は直流１０１０ｌｌ１、開放電圧５０＋ｎｍＶ
で測定した。腐食試験は次の条件で行った。

ガス組成：Ｈ２Ｓ　　　３±ｌ　ｐｐｍＳＯ２１０±３
ｐｐ□ 温度　　・４０ｔ２℃ 湿度　　、７５±５％ＲＨ 時間　　、９６時間 加熱試験は１２５℃大気中で１０００時間保持した。

結果を第１表に示す。

第１表 第１表つづき 注１）　ただし、表中封孔処理液の略号は以下の通りで
ある。

Ａ　　ペトロラタム Ｂ−１７タル酸ツメチル ＝２７タル酸ンエチル −３７タル酸ジブチル −４フタル酸ノヘブチル −５７タル酸ノーｎ−オクチル −６７タル酸ンー２−エチルヘキンル ー７　フタル酸／イソノニル −８７タル酸オクチルデンル −９フタル酸ノイソデ／ル −１０トリフエニルホスフアイト ＝１１トリクレジルホスファイト Ｂ−１２ノフェニルノニルフェニルホスファイト−１３
トリラウリルホスフアイト 一１４ノラウリルハイドロゼンホスファイト−１５グリ
セリンモノオレイン酸エステル＝１６　　ソルビタンモ
ノ帝ラウレート−１７ソルビタントノ・ステアレート −１８ソルビタンモノφパルミテート −１９ソルビタンモノ・オレエート −２０ソルビタンセスキ・オレエート −２１ソルビタントリ・オレエート Ｃ−１ベンゾトリアゾール ＝２　インダゾール −３ベンズイミダゾール −４インドール ＝５１−メチルベンゾトリアゾール −６トリルトリアゾール ＝７　ソノラムトリルトリアゾール −８メラミン Ｄ−Ｉ　　Ｐ、Ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン−２
４，４’−テトラメチルノアミノノフェニルメタン−３
４，４−メチレン−ビス−（２，６−ジーｔ−ブチルフ
ェノール）−４２，２°−メチレン−ビス−（４−メチ
ル−６−ｔ−ブチルフェノール） −５２，２−メチレン−ビス−く４−エチル−６−ｔ−
ブチルフェノール） −６２，６−ノ〜ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール＝７　ブ
チル化ヒドロキ／アニゾール −８２，θ−ノーｔ−ブチルー４−エチルフェノール注
２）　試験の判定基準は次の通りである。

■初期接触抵抗、加熱試験後接触抵抗（ｎ−５の平均値
）Ｏ２５冒腸Ω以下 △　２５〜５０■ｌΩ ×５０■１Ω以上 ■腐食試験後外観 ◎、腐食生成物全く認められず Ｏ腐食生成物痕跡あり △、腐食生成物点在 ×　腐食点が全面に認められる ［発明の効果コ 以上述べたように、本発明により封孔処理されたニッケ
ル下地、金めつきの接点は、処理直後の接触抵抗が低く
、過酷な腐食環境においても優れた耐食性を示し、また
熱履歴によっても接触抵抗が上昇せず、接触性能が安定
しているという利点を有する。

特許出願人　日　本　鉱　業　株　式　会　社特許出願
人　株式会社　共石製品技術研究所代理人　弁理士　小
　松　秀　岳

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅系または鉄系金属材料に中間層としてニッケル
   をめっき後、金または金合金をめっきした材料を処理す
   る封孔処理液であって、（Ａ）ペトロラタム０．１〜３
   ｗｔ％及び（Ｂ）フタル酸エステル、亜りん酸エステル
   、グリセリンモノエステル及びソルビタンエステルから
   なる群より選択された１種または２種以上０．０１〜３
   ｗｔ％を必須成分とする有機溶剤溶液よりなることを特
   徴とする封孔処理液。
2. （２）キレート形成性環状窒素化合物の１種もしくは２
   種以上０．０５〜３ｗｔ％をさらに含有することを特徴
   とする請求項（１）記載の封孔処理液。
3. （３）アミン系又はフェノール系酸化防止剤の１種もし
   くは２種以上０．００１〜１ｗｔ％を、さらに含有する
   ことを特徴とする請求項（１）又は（２）記載の封孔処
   理液。
4. （４）銅系又は鉄系金属材料に中間層としてニッケルを
   めっきし、さらにその上に金または金合金を電気めっき
   後、請求項（１）、（２）または（３）記載の封孔処理
   液で処理することを特徴とする封孔処理方法。
5. （５）ニッケル及び金または金合金めっきされた銅系ま
   たは鉄系金属材料をプレス加工後、請求項（１）、（２
   ）または（３）に記載の封孔処理液で処理することを特
   徴とする封孔処理方法。
6. （６）銅系または鉄系金属材料に中間層としてニッケル
   をめっき後、金又は金合金をめっきしためっき材よりな
   り、請求項（１）、（２）または（３）記載の封孔処理
   液で封孔処理したことを特徴とするコネクタ。