JPH09249991A - 銀めっき材の表面処理方法 - Google Patents

銀めっき材の表面処理方法

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JPH09249991A
JPH09249991A JP5610896A JP5610896A JPH09249991A JP H09249991 A JPH09249991 A JP H09249991A JP 5610896 A JP5610896 A JP 5610896A JP 5610896 A JP5610896 A JP 5610896A JP H09249991 A JPH09249991 A JP H09249991A
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JP
Japan
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silver
alkyl
general formula
surface treatment
formula
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JP5610896A
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English (en)
Inventor
Atsushi Kodama
篤志 児玉
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Nikko Kinzoku KK
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Nikko Kinzoku KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた表面処理効果を有する銀めっき材の表
面処理方法を提供する。 【構成】 ベンゾトリアゾールなどの特定のインヒビタ
ー、潤滑剤としての脂肪酸、及び乳化剤としての特定の
アルキルリン酸エステルを含む水溶液中で銀めっき材を
陽極として電解し表面処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅合金、鉄合金、
鉄、ステンレス鋼、高ニッケル合金等の金属材料に銀ま
たは銀合金めっき材を施した材料の表面処理方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器用接続部品であるコネクタに
は、黄銅やりん青銅にニッケル下地めっきを施し、さら
にその上に銀めっきを施した材料が多く使用される。
又、半導体用のリードフレーム材にも、銀めっき材が使
用されている。銀は電気および熱の良導体であるため
に、銀は上記のようにコネクタやリードフレームなどの
めっきとして用いられる。しかし、銀めっき材は空気中
で変色しやすく、特に硫黄を含む雰囲気中では腐食され
て茶褐色や青黒色に変色し、電気的接触が悪くなるいう
問題を抱えている。
【0003】この問題を解決する方法のひとつに表面処
理法がある。すなわち、処理液で銀めっき表面を処理
し、変色による外観の劣化や接触抵抗の上昇を防止しよ
うとするものである。銀めっき材の従来の表面処理法と
しては、例えば、特開平5−311492号に示されて
いるように、インヒビターを含有する溶液中で銀めっき
材を処理する方法である。この方法では、確かに銀めっ
きの腐食による変色を防止する効果は認められるもの
の、その防止効果は完全ではなく、雰囲気によってはま
だ一部変色するという問題があった。一方、銀めっきや
金めっき材はコネクタに使用されるが、ここで重要とな
る点が、めっきの潤滑性である。潤滑性が不十分である
と、コネクタを嵌合させる際の挿入力と抜去力が大きく
なり、コネクタ使用時に支障をきたすことになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで銀めっき材の腐
食による変色を防止し、さらにめっき表面に潤滑性を与
える表面処理液およびそれを用いる表面処理方法が必要
となっている。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表面処理方法を提供することを目的
としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明者が研究を行った結果、以下に示す表面処理
方法を発明するに至った。すなわち本発明は、 (1)銀または銀合金めっき材の表面処理方法におい
て、インヒビターとして下記一般式(1)で示されるベ
ンゾトリアゾール系化合物、下記一般式(2)で示され
るメルカプトベンゾチアゾール系化合物、及び下記一般
式(3)で示されるトリアジン系化合物からなる群から
選ばれた1種もしくは2種以上各0.001〜1wt%
含有し、
【0006】
【化5】
【0007】(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)
【0008】
【化6】
【0009】(式中、R3はアルカリ金属又は水素を表
わす)
【0010】
【化7】
【0011】〔式中、R4は−SH,アルキル基かアリ
ール基で置換されたアミノ基、又はアルキル置換イミダ
ゾリルアルキル、R5,R6は−NH2,−SH又は−S
M(Mはアルカリ金属を表わす)を表わす〕潤滑剤とし
て下記一般式(4)で示される脂肪酸を1種もしくは2
種以上合計で0.05〜2wt%含有し、 R7−COOH (4) (式中、R7は炭素数10〜20個の飽和及び不飽和鎖
式炭化水素を表わす)乳化剤として下記一般式(5)で
示されるモノアルキルりん酸エステル、及び下記一般式
(6)で示されるジアルキルりん酸エステルからなる群
から選ばれた1種もしくは2種以上合計で0.05〜2
wt%含有する水溶液中で前記材料を陽極として電解す
ることを特徴とする表面処理方法。
【0012】
【化8】
【0013】(式中、R8はアルキル、置換アルキルを
表わし、Mは水素、アルカリ金属を表わす) (2)電解を極間電圧1〜5V、電流密度0.1A/m
2以上で実施する上記(1)に記載の表面処理方法。 (3)陽極が銀または銀合金めっき材を加工したもので
あることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の
表面処理方法。
【0014】本発明の表面処理に用いる液の第一の必須
成分であるインヒビターは以下に示される化合物、すな
わちベンゾトリアゾール系化合物、メルカプトベンゾチ
アゾール系化合物、トリアジン系化合物の中から1種も
しくは2種以上選択され、処理液に添加される。これら
のインヒビターは、銀と反応してめっきの表面に薄い保
護皮膜を生成し、この皮膜により銀めっき内部が保護さ
れるので、結果的に銀めっきの耐食性(耐変色性)は向
上する。本発明に使用するベンゾトリアゾール系化合物
は一般式(1)
【0015】
【化9】
【0016】(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)で表わされる。この一般式
(1)で表わされる化合物のうち好ましいものを挙げる
と、例えば、ベンゾトリアゾール(R1,R2とも水
素)、1−メチルベンゾトリアゾール(R1が水素、R2
がメチル)、トリルトリアゾール(R1がメチル、R2
水素)、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)などである。本発明に使用されるメルカ
プトベンゾチアゾール系化合物は一般式(2)
【0017】
【化10】
【0018】(式中、R3はアルカリ金属又は水素を表
わす)で表わされる。この一般式(2)で表わされる化
合物のうち好ましいものを挙げると、例えばメチルカプ
トベンゾチアゾール、メルカプトベンゾチアゾールのナ
トリウム塩、メルカプトベンゾチアゾールのカリウム塩
などがある。一般式(2)においてR3がアルカリ金属
の場合メルカプトベンゾチアゾール系化合物の水への溶
解が容易となる。トリアジン系化合物は一般式(3)
【0019】
【化11】
【0020】〔式中、R4は−SH、アルキル基かアリ
ール基で置換されたアミノ基、又はアルキル置換イミダ
ゾリルアルキル、R5、R6は−NH2、−SH又は−S
M(Mはアルカリ金属を表わす)を表わす〕で表わされ
る。この一般式(3)で表わされる化合物のうち好まし
いものを挙げると例えば以下のものがある。
【0021】
【化12】
【0022】あるいはこれらのNaまたはKなどのアル
カリ金属塩がある。一般式(3)においてR5,R6が−
SMである場合にはトリアジン系化合物の水への溶解が
容易となる。インヒビターの添加量は0.001〜1w
t%の範囲であり、0.001wt%未満では処理効果
が認められず、1wt%を越えると接触抵抗への悪影響
が認められる。
【0023】本発明の表面処理に用いる液の第二の必須
成分である潤滑剤は、脂肪酸のなかから1種もしくは2
種以上選択され、処理液に添加され、銀めっき材の潤滑
性向上に寄与する。本発明に使用される脂肪酸は一般式
(4) R7−COOH (4) (式中、R7は炭素数10〜20個の飽和及び不飽和鎖
式炭化水素を表わす)で表わされる。この一般式(4)
で表わされる化合物のうち好ましいものを挙げると、例
えばラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイ
ン酸、牛脂などである。潤滑剤の添加量は0.05wt
%〜2wt%の範囲であり、0.05wt%未満では潤
滑効果が得られず、2wt%を越えると表面処理後の材
料の外観への悪影響が認められる。
【0024】本発明の封孔処理に用いる液の第三の必須
成分である乳化剤は以下に示される化合物、すなわちモ
ノアルキルりん酸エステル、ジアルキルりん酸エステル
のなかから1種もしくは2種以上選択添加され、処理液
に添加され、潤滑剤の乳化剤としての機能をはたす。さ
らに乳化剤には潤滑作用もある。本発明に使用されるモ
ノアルキルりん酸エステルは、一般式(5)
【0025】
【化13】
【0026】(式中、R8はアルキル、置換アルキルを
表わし、Mは水素、アルカリ金属を表わす)で表わされ
る。一般式(5)で表わされる化合物のうち好ましいも
のを挙げるとラウリル酸性りん酸モノエステルなどがあ
る。ジアルキルりん酸エステルは、一般式(6)
【0027】
【化14】
【0028】(式中、R8はアルキル、置換アルキルを
表わし、Mは水素、アルカリ金属を表わす)で表わされ
る。一般式(6)で表わされる化合物のうち好ましいも
のを挙げると、ラウリル酸性ジりん酸エステルなどがあ
る。乳化剤の添加量は0.05wt〜2wt%の範囲で
あり、0.05wt%未満では乳化効果が得られず、2
wt%を越えるとはんだ付け性への悪影響が認められ
る。表面処理液は上述の成分を有する水溶液であるが、
溶液の温度を40〜80℃に加熱すると成分の水への乳
化がより速やかになり、さらに処理後の材料の乾燥が容
易になる。
【0029】処理方法としては、めっき品を処理液中に
浸漬させ、材料を陽極として極間に直流またはパルス電
流を流して行う。めっき品を陽極にすることにより、溶
液中のインヒビターはめっき表面の銀に吸着し、その腐
食を防止する。電解時の極間電圧は1〜5Vの範囲であ
り、極間電圧1V未満では十分効果が得られず、5Vを
超えるとめっき皮膜の溶解が多くなり表面処理の効果が
得られない。電流密度は0.1A/m2以上であり、
0.1A/m2未満では表面処理効果が得られない。処
理時間は1〜10秒が望ましい。
【0030】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、表面処理の各種機能を高める効果が高いことを見出
した。さらにめっき品をプレスなどの加工後に本発明の
処理液で表面処理することも有効である。めっき後表面
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、表面処理の機
能の多くは喪失する。そこで再度の表面処理が有効とな
る。
【0031】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて本発明を詳
細に説明する。バネ用りん青銅(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、硫酸浴による
0.5μmの銅めっきを行いその上に銀あるいは銀−錫
合金を5.0μmの厚みで接点部にめっきした。また、
連続めっきラインでは銀めっき後に封孔処理工程を設
け、連続端子を通入し、溶液温度60℃、極間電圧2
V、電流密度0.6A/m2で5秒間処理した。こうし
て表面処理をした雄と雌の端子をキャリアー部から切断
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。
【0032】接触抵抗は直流10mA、開放電圧200
mVで測定した。潤滑性は処理後のコネクタ端子の挿抜
力で評価した。耐食性は以下の条件で硫化水素ガス腐食
試験を行い、試験後の試料の表面観察と接触抵抗測定に
より評価した。 ガス組成:H2S 3ppm 温度:40±2℃ 湿度:50±5%RH 時間:24時間 表面処理液の成分と、処理後のサンプルの試験結果を表
1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】注1)ただし、表中表面処理液の略号は以
下のとおりである。 A−1 ベンゾトリアゾール A−2 メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩 A−3 1,3,5−トリアジンチオールのナトリウム
塩 B−1 オレイン酸 C−1 ラウリル酸性りん酸モノエステル(りん酸モノ
ラウリルエステル) C−2 ラウリル酸性りん酸ジエステル(りん酸ジラウ
リルエステル) 注2)試験の判断基準 (1)初期接触抵抗、腐食試験後の接触抵抗 ○:10mΩ以下 △:10〜20mΩ ×:20mΩ以上 (2)腐食試験後の外観 ○:肉眼観察にて、めっき表面の変色なし △:肉眼観察にて、めっき表面がごくうすい青色に変色 ×:肉眼観察にて、めっき表面が茶褐色や青黒色に変色 (3)潤滑性(挿抜力) ○:1ピンあたりの挿入力100g以下、抜去力50g
以下 △:1ピンあたりの挿入力100〜150g、抜去力5
0〜100g ×:1ピンあたりの挿入力150g以上、抜去力100
g以上
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の表面処理
法で処理された銀および銀合金めっき材は、優れた耐食
性(耐変色性)と潤滑性を有する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銀または銀合金めっき材の表面処理方法
    において、インヒビターとして下記一般式(1)で示さ
    れるベンゾトリアゾール系化合物、下記一般式(2)で
    示されるメルカプトベンゾチアゾール系化合物、及び下
    記一般式(3)で示されるトリアジン系化合物からなる
    群から選ばれた1種もしくは2種以上合計で0.001
    〜1wt%含有し、 【化1】 (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) 【化2】 (式中、R3はアルカリ金属又は水素を表わす) 【化3】 〔式中、R4は−SH,アルキル基かアリール基で置換
    されたアミノ基、又はアルキル置換イミダゾリルアルキ
    ル、R5,R6は−NH2,−SH又は−SM(Mはアル
    カリ金属を表わす)を表わす〕潤滑剤として下記一般式
    (4)で示される脂肪酸を1種もしくは2種以上合計で
    0.05〜2wt%含有し、 R7−COOH (4) (式中、R7は炭素数10〜20個の飽和及び不飽和鎖
    式炭化水素を表わす)乳化剤として下記一般式(5)で
    示されるモノアルキルりん酸エステル、及び下記一般式
    (6)で示されるジアルキルりん酸エステルからなる群
    から選ばれた1種もしくは2種以上合計で0.05〜2
    wt%含有する水溶液中で前記材料を陽極として電解す
    ることを特徴とする表面処理方法。 【化4】 (式中、R8はアルキル、置換アルキルを表わし、Mは
    水素、アルカリ金属を表わす)
  2. 【請求項2】 電解を極間電圧1〜5V、電流密度0.
    1A/m2以上で実施する請求項1に記載の表面処理方
    法。
  3. 【請求項3】 陽極が銀または銀合金めっき材を加工し
    たものであることを特徴とする請求項1または2に記載
    の表面処理方法。
JP5610896A 1996-03-13 1996-03-13 銀めっき材の表面処理方法 Pending JPH09249991A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1332244A1 (en) * 2000-10-03 2003-08-06 MacDermid, Incorporated Method for enhancing the solderability of a surface
JP2012505307A (ja) * 2008-10-13 2012-03-01 アトテック・ドイチュラント・ゲーエムベーハー 銀表面と樹脂材料間の接着の改良法
US8703243B2 (en) 2007-11-21 2014-04-22 Enthone Inc. Anti-tarnish coatings
CN104685108B (zh) * 2012-10-05 2017-09-29 古河电气工业株式会社 银反射膜、光反射构件及光反射构件的制造方法

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