JPH04193992A - 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
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寄金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、耐食性が著しく低下するという問
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れている。しかし、この３層めっ
きでも十分な耐食性が得られていない。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、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。

又、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。

口課題を解決するための手段］ かかる状況に鑑み１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）パラフィンワックス０．
１〜３ｗｔ％及び（８）アルキル置換ナフタレンスルフ
ォン酸塩の１種または２種以上０．１〜３ｔｙｔ％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０．００１〜１ｗｔ％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）、（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）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
、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）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パラフィンワック
スは、平均炭素数２０〜３５程度の直預状炭化水素を主
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。

及び各種の腐食媒が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
油で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
とを見呂したものである。

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。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、次式で表
わされるアルキル置換ナフタレンスルフォン酸塩である
。

５Ｏ６ （Ｒは炭素数６〜１２のアルキル基；Ｍは塩形成成分；
ｎは１〜２の整数、ｍはＭの価数に一致する整数） 好ましいものを具体的に例示すれば、たちえば、ジノニ
ルナフタレンスルフオン酸バリウム塩、ジノニルナフタ
レンスルフオン酸カルシウム塩、ノニルナフタレンスル
フオン酸亜鉛塩、ジノニルナフタレンスルフオン酸バリ
ウム塩基性塩、ジノニルナフタレンスルフオン酸エチレ
ンジアミン塩、ジノニルナフタレンスルフオン酸ナトリ
ウム塩、及びジノニルナフタレンスル２オン酸リチウム
塩、ジノニルナフタレンスルフォン酸鉛塩、ジノニルナ
フタレンスルフォン酸アンモニウム塩、ジノニルナフタ
レンスルフオン酸トリエタノールアミン塩等を挙げるこ
とができる。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０．０５〜３ｔｉｔ％である。０．０５ｔｉｔ
％未満では耐食性向上効果が得られず、３すｔ％を超え
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は必要に応じて千レート形成性環
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 夏 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（Ｒ１、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）、１−（Ｎ、Ｎ
−ジオクチルアミノメチル）ベンゾトリアゾール（Ｒ工
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工がメチル、Ｒ２が水素）、ソジ
ウムトリルトリアゾール（Ｒ１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工が水
素、Ｒ２がメチル）、２−ベンジルイ、ンダゾール（Ｒ
ｚが水素、Ｒ２がＣ，ＨｓＣＨ，）、１止 辷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、例えばベンズイミダゾ
ール（Ｒ□、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Ｃ０ＣＨ，）　、Ｎ−
ペンゾイルヘンズイミダゾール（Ｒ工が水素、Ｒ２がＣ
ＯＣ，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□が
水素、Ｒ２がＣＨ，）　　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ρ （Ｒはアルキル基で置換されたアミノ基で、好ましくは
−Ｎ（Ｃ４８９）２、−Ｎ（Ｃ，）ｌ□７）２、−Ｎ（
Ｃ工２　Ｒ２ｓ　）ｚ、−ＮＨＣ，Ｈ工、　ＣＨ＝　Ｃ
ＨＣ，Ｈエフ等である）、シアヌル酸（２，４，６−）
−リオキシー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）、 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。０　、０５ｗｔ％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、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） （ＣＨ−）３　ＣＣ（ＣＨ３）。

２．２′−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブ
チルフェノール） ＯＨ０Ｈ ＣＨ，ＣＨ。

２．２′−メチレン−ビス−（４−エチル−６−を−ブ
チルフェノール） ＯＨ０ｆ（ ＣＨ２ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ３ ２，６−ジーし一ブチルーＰ−クレゾールＨ ＣＨ。

ブチル化ヒドロキシアニヅール ＯＨ０Ｈ ＯＣＲ，０ＣＩ（。

２．６−ジーし一ブチルー４−エチルフェノールＨ ＣＨ３ＣＮ。

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する。

０．００１ｔｚｔ％未満ではその効果を得ることはでき
ず、１ｗｔ％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、チタン鋼等の各種鋼合金、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、回答制限されない。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（Ｃ５２１０）の厚み０．２ａｎ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、中性タイプのパラジウム−ニッケル合金
めっき液により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
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１０ｒｒｎＡ、開放電圧５０ｍｍＶで測
定した。腐食試験は次の条件で行った。

ガス組成：Ｈ２Ｓ　　　　３±ｌｐｐｍ５ｏ、　　　１
０±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１００
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。

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　パラフィンワックス Ｂ−１ジノニルナフタレンスルフオン酸バリウム塩−２
ジノニルナフタレンスルフオン酸カルシウム塩−３ジノ
ニルナフタレンスルフオン酸亜鉛塩−４ジノニルナフタ
レンスルフオン酸バリウム塩基性塩 −５ジノニルナフタレンスルフオン酸エチレンジアミン
塩 −６ジノニルナフタレンスルフオン酸ナトリウム塩−７
ジノニルナフタレンスルフォン酸リチウム塩Ｃ−１ベン
ゾトリアゾール Ｃ−２インダゾール Ｃ−３ベンズイミダゾール Ｃ−４インドール Ｃ−５１−メチルベンゾトリアゾール Ｃ−６トリルトリアゾール Ｃ−７ソジウムトリルトリアゾール Ｃ−８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−シー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−６−ｔ
−ブチルフェノール） −６２，６−ジーし一ブチルーｐ−クレゾール−７ブチ
ル化ヒドロキシアニヅール −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　：　２５ｍｎ＋Ω以下 Δ：２５〜５０１ｍΩ Ｘ　：　５０ｎｎ＋Ω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 以上述入たように、本発明により封孔処理された下地層
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）パラフィンワックス０．
   １〜３ｗｔ％及び（Ｂ）アルキル置換ナフタレンスルフ
   ォン酸塩の１種または２種以上０．１〜３ｗｔ％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
   ことを特徴とする前記（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、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. （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
   、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. （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）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。