JPH04202698A - 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省令北東が採ら九できた。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、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ものが利用されてい
る。しかし、この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、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。

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０．１〜３ｔｉｔ％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１種または２種以上０．０１〜３ｗｔ％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種また
は２種以上を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）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。

（５）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）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６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
び各種の腐食媒が中間層であるパラジウムまたはパラジ
ウム合金および金属材料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っき接点用の
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。

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、　０．０１ｗ
ｔ％未滴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ができる。

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・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、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 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、例えばベンゾトリアゾ
ール（ＲいＲ２ともに水素）、１−メチルベンゾトリア
ゾール（Ｒ工が水素、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（Ｒ１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工、
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，
が水素、Ｒ２がＣ，Ｈ，ＣＦ（、）、１−アセチルイン
ダゾール（Ｒ工が水素、Ｒ２がＣ０ＣＨ，）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工が水素、Ｒ２がｃＯｃＨ２）、Ｎ−ベ
ンゾイルベンズイミダゾール（Ｒ工が水素、Ｒ２がＣＯ
Ｃ，Ｒ５）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）、１−メチルインドール（Ｒ１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としては、
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（Ｃ４Ｈ９）２、−Ｎ　（Ｃ，Ｈ□７）２、−
Ｎ　（Ｃ１２Ｈ２ｓ　）２、−ＮＨＣ，ｌ（□、　Ｃｌ
（＝　ＣＨＣ，Ｈ，、等が好ましい）、シアヌル酸（２
，４，６−ドリオキシー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。０．０５ｔｙｊ％より小さいと耐食性、耐
久性が低く、また、３υｔ％より太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〜ブチルフエノール） ２．２′−メチレン−ビス−（４−メチル−６−を−ブ
チルフェノール） ＯＨＯＨ ＣＨ、ＣＨ３ ２，２′−メチレン−ビス−（４−エチル−６−を−ブ
チルフェノール） ＯＨ０Ｈ ＣＩ（２Ｃ８３Ｃ８２ＣＨ。

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 ＱＨ０Ｈ ＯＣ８３０ＣＨ。

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種以上を総量で０．００１〜１ｗ
ｔ％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−ｉ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一〇、００１νｔ％未満ではそ
の効果を得ることはできす、上りｔ％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、何等制限されない。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０．２ｍ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、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０．１μ
ｍ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１０＋ｎｍＡ、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±ｌＰＰｍ５０２　１０±
３　Ｐ　ｐ　ｍ 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。

その結果を第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フタル酸ジメチル −２フタル酸ジエチル −３７タル酸ジブチル −４７タル酸ジヘプチル ー５７タル酸ジーｎ−オクチル −６フタル酸ジー２−エチルヘキシル −７フタル酸ジイソノニル −８７タル酸オクチルデシル ＝９７タル酸ジイソデシル −】０　トリフェニルホスファイト −１］トリクレジルホスフアイト −１２ジ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 −１４ジ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・ラウレート −１７ソルビタンモノ・ステアレート −１８ソルビタンモノ・パルミテート −１９ソルビタンモノ・オレエート −２０ソルビタンモノセスキ・オレエート−２１ソルビ
タントリ・オレエート （プロピレン・グリコール・モノエステル）Ｃ−］　　
ペンゾトリアヅール −２インダゾール Ｃ−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 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゛−ｔ
−ブチルフェノール） −４２，２’　−メチレン−ビス−（４−メチル−６−
し−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ｔ−ブチル−Ｐ−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、複合試験後接性抵抗（ｎ＝５の平均
値）Ｑ　：　２５ａ＋Ω以下 △：２５〜５０而Ω Ｘ：５０１ＴＩＴｌΩ以上 ｌ　腐食試験後外観 ◎：腐食生成物全く認め筏ず 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］ 以上述べたように、本発明により封孔処理された中間層
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）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１種または２種以
   上０．０１〜３ｗｔ％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種以上を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）、（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。
5. （５）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。