JPH04193986A - 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九るコネクタは、りん青銅、ベリ
リウム鋼等のバネ用鋼合金を母材とし、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令北東が採られてきた。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、耐食性が著しく但下するという問
題を抱えている。

そこで、ニッケル下地めっき後、中間めっきとしてパラ
ジウムまたはパラジウム合金をめっきし、その上に金め
っきしたものが利用さ九でいる。しかし、この３層めっ
きでも十分な耐食性が得ら九でいない。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
るが、下地層としてニッケルをめっきし、中間層として
パラジウムまたはパラジウム合金をめっきし、その上に
金めっきした材料への封孔処理液及び封孔処理方法は公
知のものがない。

［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、あるいは寄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（Ｈ２Ｓ、Ｓｏ２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
大幅に改善しつつ、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下地層としてニッケル
めっき、中間層としてパラジウムまたはパラジウム合金
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）金属石けんの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）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種以上を０．００１〜１ｗｔ％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下地層としてニッケルめ
っき、中間層としてパラジウムまたはパラジウム合金を
めっき後、さらにその上に金または金合金を電気めっき
後、前記（１）又は（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。

（５）下地層としてニッケルめっき、中間層としてパラ
ジウムまたはパラジウム合金をめっき後、金または金合
金めっきさ九た銅系または鉄系金属材料をプレス加工後
、前記（１）、（２）又は（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。

（６）銅系または鉄系金属材料に下地層としてニッケル
めっき、中間層としてパラジウムまたはパラジウム合金
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）又は（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。

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
油から得られるセリー状半固体のろうであり、真空蒸留
残渣から溶剤説ろう、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へ正パ
ラフィンが少なくイソパラフィンが多く、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、この基油の選択は他の成分の作用と相
俟って相乗的に前述の耐食性、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０．１ｗｔ％より／ＪＸ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。一方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、金属石け
んである。本発明に使用する金属石けんの好ましい例を
挙げれば、たとえば酸化ペトロラタム金属塩、酸化ワッ
クス金属塩、ステアリン酸金属塩、ラウリン酸金属塩、
リシルシン酸金属塩、ミリスチン酸金属塩、オレイン酸
金属塩、ナフテン酸金属塩、及びラノリン酸金属塩等で
ある。又、金属塩としては特に制限はないが、好ましく
はＣａ、ＡＩ、Ｂａ、Ｐｂ塩等である。これらは１種ま
たは２種以上混合して総量で、０．０５〜３すｔ％で用
いられる。０．０５νｔ％未満では耐食性向上効果が得
られず、又、３ｗｔ％を越えると接触抵抗への悪影響が
認められる。

さらに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 Ｒ２ ■ 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、Ｒ工は水素、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１例えばベンゾトリアゾ
ール（Ｒよ、Ｒ２ともに水素）、１−メチ１ルベンゾト
リアゾール（Ｒ１が水素、Ｒ２がメチル）。

！ １４−（Ｎ、Ｎ−ジオクチルアミノメチル）ヘンシトリ
アゾール（Ｒ工が水素、Ｒ２がＮ、〜−ジオクチルアミ
ノメチル）、　トリルトリアゾール（Ｒ１がメチル、Ｒ
２が水素）、ソジウムトリルトリアンール（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１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（Ｒ□が
水素、Ｒ２がメチル）、２−ベンジルインダゾール（Ｒ
１が水素、Ｒ２がＣ，Ｈ５ＣＨ２）、１−アセチルイン
ダゾール（Ｒ工が水素、Ｒ２がＣ○ＣＨ，）等が好まし
い。

ベンズイミダゾール系としては１例えばベンズイミダゾ
ール（Ｒ工、Ｒ２ともに水素）、Ｎ−アセチイベンズイ
ミダゾール（Ｒ１が水素、Ｒ２がＣＯＣＨ２）、Ｎ−ベ
ンゾイルベンズイミダゾール（Ｒよが水素、Ｒ２がＣＯ
Ｃ，Ｈ，）等が好ましいうインドール系としては、例え
ばインドール（Ｒ工、Ｒ２ともに水素）、インドール−
１−カルボン酸（Ｒ工が水素、Ｒ２がＣ００Ｈ）、１−
メチルインドール（Ｒ工が水素、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−）−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
されたアミン基を表わし、たとえば−５（ｃ４Ｈ９）ｚ
、−Ｎ　（Ｃ，Ｈ工、）２、−Ｎ　（Ｃ１２Ｈｚ　ｓ　
）２、−ＮＨＣｓＨ□６ＣＨ＝ＣＨＣ，Ｈ，、等が好ま
しい。）、シアヌル酸（２，４，６−１−、リオキシ−
１，３，５−トリアジン）、 メラミン（２，４，６−トリアミノ−１，３，５−トリ
アジン）、 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。０，０５ｗｔ％より小さいと耐食性、耐久性が低く
、また、３ｖｔ％より大きいと電気的接続性に支障が生
じる。

又１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）、Ｃｃ（ＣＨ，）。

２．２′−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−プ
チルフェノール） ＯＨＯＨ ＣＨ３Ｃ）ｌ。

２．２′−メチレン−ヒス−（４−エチル−６−を−ブ
チルフェノール） ＯＨＯＨ Ｃ）Ｉ２Ｃ）Ｉ、　　ＣＨ，Ｃ）ｌ。

２．６−ジーｔ−ブチル−ｐ−クレゾールＨ ＣＨ。

ブチル化ヒドロキシアニゾール ＯＨ０Ｈ ＯＣＨ，ＯＣＨ。

２．６−ジーｔ−ブチル−４−エチルフェノールＨ Ｈ２ＣＨ３ 等を挙げることができる。

これらは、１種又は２種以上を０．００１〜１ｔｎ％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。

０．００１すｔ％未満ではその効果を得ることはできず
、１υｔ％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、そこで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、適宜本発明により封孔処
理する事が有効である。さらには電子機器しこコネクタ
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、不発明は本発明封孔
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、チタン鋼等の各種銅合金、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、何等制限されない。下地層とし
てのニッケルめっき、あるいは中間層としてのパラジウ
ムまたはパラジウム合金めっきは、電気めっき、無電解
めっき、あるいはＣＶＤ、ＰＶＤ等の乾式めっき等の公
知のものを適用でき、めっきの方法は制限されない。

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（Ｃ３２１０）の厚み０．２＋＋ｒｎの
冷間圧延材を用い、雉、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・シラ・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１μ口
のニッケルめっき後、中性タイプのパラジウム−ニッケ
ル合金めっき浴により０゜３μｍのパラジウム−ニッケ
ル合金めっき後、酸性めっき浴により金を０．１μｍ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
子を通入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雉と雌の端子をキャリア一部から
切断しり−ト線を圧着した後、それぞれを嵌合し評価試
験に供した。

接触抵抗は直流１０ｍｎＡ、開放電圧５０ｏｎＶで測定
した。腐食試験は次の条件で行った。

ガス組成：Ｈ２Ｓ　　　　３±ｌｐｐｍ５○２　１０±
３ＰＰ［Ｄ 温　　　度コ　４０±　２°Ｃ 湿　度ニア５±５％ＲＨ 時　　間：　９６時間 加熱試験は１２５℃大気中で１．０００時間保持した。

結果を第１表に示す。

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　ペトロラタム Ｂ−１酸化ペトロラタムＣａ塩 −２酸化ワックスＣａ塩 −３ステアリン酸Ｃａ塩 −４ラウリン酸Ａ１塩 −５リシルシン酸Ａ１塩 −６ミリスチン酸Ｃａ塩 −７オレイン酸Ｃａ塩 −８ナフテン酸Ｃａ塩 −９ラノリン酸Ａ１塩 Ｃ−１ペンシトリアン−ル ー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 −８１−（Ｎ、Ｎ−ジオクチルアミノメチル）ヘンシト
リアゾール −９メラミン Ｄ−Ｉ　　Ｐ、Ｐ’　−ジオクチルジフェニルアミン−
２４，４’　−テトラメチルジアミノジフェニルメタン −３４，４’　−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−を
−ブチルフェノール） 一５２１２’　−メチレン−ビス−（４−エチル−６−
ｔ−ブチルフェノール） −６２，６−ジーｔ−ブチル−ρ−クレゾール−７ブチ
ル化ヒトロキシアニゾール −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、加熱試験後接触抵抗（ｎ−５の平均
値）Ｑ　：　２５ｍｍΩ以下 △：２５〜５０■Ω Ｘ　：　５０ｎｎΩ以上 Ｌ■　腐食試験後外観 ◎：腐食生成物全く認められず ○：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］ 以上述べたように、本発明により封孔処理さ九た下地層
としてニッケルめっき、中間層としてパラジウムまたは
パラジウム合金めっき後、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 (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅系または鉄系金属材料に下地層としてニッケル
   めっき、中間層としてパラジウムまたはパラジウム合金
   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）金属石けんの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）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種以上を０．００１〜１ｗｔ％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下地層としてニッケルめ
   っき、中間層としてパラジウムまたはパラジウム合金を
   めっき後、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）又は（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。
5. （５）下地層としてニッケルめっき、中間層としてパラ
   ジウムまたはパラジウム合金をめっき後、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）又は（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。
6. （６）銅系または鉄系金属材料に下地層としてニッケル
   めっき、中間層としてパラジウムまたはパラジウム合金
   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）又は（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。