JPH04160189A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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
繰返し挿抜や振動により摩耗と腐食が同時進行するよう
な過酷な使用条件において、電気的な接点の潤滑、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接触子に関
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が実用化されている。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
畜舎化策が採られてきた。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が指数関数的に増え
、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、あるいは官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、 ■　潤滑性がよいこと、 ■　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、ＩＣカードの電気接点（あるいはコネクタ）のよ
うに１万回も挿抜後もその電気的接続性を保証しなけれ
ばならないというように電気接点に要求される品質はま
すます高度化してきている。ところが、長い時間をかけ
て１万回にも及び挿抜を受けると、初期には潤滑性の優
れていた封孔処理であっても、繰返し挿抜中に封孔処理
皮膜に大気中の塵埃等が付着し、摩耗を促進するという
問題があった。

また、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
。自動車用コネクタの接点は、車体による振動によって
生じる微摺動摩耗を受けるとともに、工業地帯における
各種の大気中の腐食性ガス、海岸地帯における海塩粒子
、あるいは寒冷地における融雪剤など極めて過酷な腐食
環境に晒される。

すなわち、従来の封孔処理では、摩耗と腐食が共存する
過酷な環境において、長期にわたり上述の電気接点に要
求される特性を満足させることはできなかった。

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）パラフィンワックス及び
（Ｂ）キレート形成性環状窒素化合物の１種または２種
以上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）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）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）または（２）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。

（４）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）または（
２）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。

（５）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、少なくとも接点部が、前記（１）又は（２）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パラフィンワック
スは、平均炭素数２０〜３５程度の直鎖状炭化水素を主
成分とする分子量３００〜５００程度の飽和炭化水素混
合物である。本発明において、パラフィンワックスは基
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、及び各種の腐食媒か下地ニッケルと接触する
のを防いでいる。そして本発明の目的である、腐食と摩
耗の共存する環境において、長期間にわたり、電気接点
の性能を安定的に維持する上で最も重要な効果を奏する
。

すなわち、鉄鋼等ではラノリン、ペトロラタム、グリー
ス、鉱油等が防錆剤の用途で知られているが、この様な
軟調の基油てはべとつきが有るため、大気中の塵埃粒子
が付着し、電気接点が繰返し摩擦される際に、金めつき
の摩耗を促進し、同時に封孔機能が低下し、腐食が進行
するため電気接点の寿命を大幅に低下させる。本発明に
おいて、パラフィンワックスがそれらの欠陥を有しない
金めつき接点用の封孔処理液の基油としてきわめて好適
であることを見出したものである。

本発明において、この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がら、基油の選
択は防錆効果のみではなく、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キレート形
成性環状窒素化合物である。

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 Ｒ２ 襲 インダゾール系 ベンズイミダゾール系 ■ インドール系 （上記各式中、Ｒ１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（Ｒ＋、Ｒ２ともに水素）、１−メチルベンゾトリ
アゾール（Ｒ＋が水素、Ｒ２がメチル）、Ｉ　−（Ｎ、
Ｎ−ジオクチルアミノメチル）ベンゾトリアゾール（Ｒ
＋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（Ｒ＋がメチル、Ｒ２が水素）、ソ
ジウムトリルトリアゾール（Ｒ＋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（Ｒ＋、
Ｒ２ともに水素）、２−メチルインダゾール（Ｒ＋が水
素、Ｒ２がメチル）、２−ペンジルインダゾール（Ｒ＋
が水素、Ｒ２がＣｓ　Ｒ５ＣＨ２）　、１−アセチルイ
ンダゾール（Ｒ＋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（Ｒ＋が水素、Ｒ２がＣ０ＣＨ２）、Ｎ−ベ
ンゾイルベンズイミダゾール（Ｒ＋が水素、Ｒ２がＣＯ
Ｃ＆Ｈ＆）等が好ましい。

インドール系としては、例えばインドール（Ｒ＋、Ｒ２
ともに水素）、インドール−１−カルボン酸（Ｒ＋が水
素、Ｒ２がＣ００Ｈ）、■−メチルインドール（Ｒ＋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−１，３，５−トリアジン−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（Ｃｏ　ＨＩ７）　２、−Ｎ（Ｃｏ　Ｈ２５）　
２、−ＮＨＯ２Ｈ１６ＣＨ−ＣＨＣａ　Ｈｒｒ等が好ま
しい。） シアヌル酸（２，４，８−トリオキシ−１，３，５〜ト
リアジン）、 Ｈ メラミン（２，４，６−）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、パラフィンワックスと共に耐食性、
耐久性を向上させる。その濃度は総量で０．０５〜３ｗ
ｔ％である。Ｏ，［１５ｗｔ％より小さいと耐食性、耐
久性が低く、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は、必要に応じてアミン系又
はフェノール系酸化防止剤を添加することができる。好
ましいものとしては、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） （ＣＨコ　）　コ　ｃ　　　　　　　　Ｃ（ＣＨ３）３
２．２゛−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブ
チルフェノール） Ｃ）Ｉ　３　　　　　　　Ｃ）ｌ　３ ２．２゛−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ＝ニ
ブチルフェノール ＣＩ２　Ｃ）１３　　Ｃ８２ＣＨ３ 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 ０ＣＲ３０ＣＨ３ ２，６−ジーｔ−ブチル−４−エチルフェノ−Ｃ）１２
ＣＨ３ 等を挙げることができる。

これらは、１種又は２種以上を０．００１〜１ｗｔ％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スル。０．００１ｖｔ％未満ではそ
の効果を得ることはできず、ｔｗｔ％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できる。しかし本発明において、
めっき品の形状が板・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
が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、そこて再度の封孔処理が有効となる。

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があれば同様に
封孔処理機能は喪失するため、適宜発明により封孔処理
する事が有効である。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
理することができる。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、あるいはＣＶＤ５Ｐ
ＶＤ等の乾式めっき等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
接施すほか、その中間にさ６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■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Ｉ　Ｄａｍ　Ａ、開放電圧５０１ＩＩＩ
ＩＶで測定した。腐食試験は次の条件で行った。

ガス組成＋Ｈ２Ｓ　　　３±ｉｐｐｍ Ｓ０２　１０±３ｐｐｍ 温度　　：４０±２℃ 湿度　　＝７５±　５％ＲＨ 時間　　＝９６時間 複合試験は、雄と雌の端子を自動繰返し挿抜装置で１０
０回の挿抜を繰返し行う摩耗試験を行った後、上記腐食
試験に供し、さらに接触抵抗を測定した。

第１表 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　　パラフィンワックス Ｂ−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ソジウムトリルトリアゾール −８メラミン Ｃ−Ｉ　　Ｐ、Ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン−２
４，４’−テトラメチルジアミノジフェニルメタン−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＝（４−エチル−ｅ−ｔ
−ブチルフェノール） −６２，６−ジーｔ−ブチル−ｐ−クレゾールＣ−７ブ
チル化ヒドロキシアニゾール −８２，６−ジーｔ−ブチル−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、加熱試験後接軸抵抗（ｎ−５の平均値
）０　；　２５ｍ層Ω以下 Δ、２５〜５０１■Ω Ｘ　：　５０ｕΩ以上 ■腐食試験後外観 ○：腐食生成物なし △：腐食生成物点在 ×：腐食点が全面に認められる ［発明の効果］ 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。

Claims (5)

【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）パラフィンワックス０．
   １〜３ｗｔ％及び（Ｂ）キレート形成性環状窒素化合物
   の１種または２種以上０．０５〜３ｗｔ％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）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）記載の封孔処理液。
3. （３）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）または（２）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。
4. （４）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）または
   （２）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。
5. （５）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、少なくとも接点部が、請求項（１）又は（２）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
   。