JPS60501482A - 電気的接触面の接触性安定化用被覆剤 - 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】 電気的接触面の接触性安定化用被覆剤 本発明は、電気的接触面の接触性安定化用被覆剤に関するものである。すなわち 本発明は、電気的接触面として使用される複数の接触面における通電特性を安定 化し、捷たは通電量を高めるために使用される接触面の接触性安定化剤に関する ものである。

いかなる電気的接触面においても、これらの接触面は実際には完全に平滑ではな く、また、長く続いた平面でもない。実際には、このような接触面は、拡大して みれば一般に月面のような外観を呈し、あるいは山地地形のような外観を呈する こときえある。換言すれば、接触面はそれ自体非常にアラい面であって、多数の 突出部ならびに多数の凹陥部すなわち谷の部分を有する。したがって実際には、 １つの接触面から他の接触面への通電は、この２つの接触面において実際に物理 的に接触した場所だけで行われるにすぎない。

本発明の接触性安定化剤が一般に非常に有利に使用できる電気接触面の例には、 比較的多量の電流が流れる接触面、すなわち数ミリアンペアないし数アンペアも しくはそれ以上の電流が流れる接触面、および、通電量が極端に少ない接触面を 有する小電力機器があげられる。

高電流機器の例には、電力供給によって作動するシラグーイン型通信装置および スタンドがあげられ、その具体例は、民間ジェット航空機の乗務員と地上勤務職 員との通信に使用される通信機である。小電力ないし微小電力機器の例には小形 ビデオ、ラジオ周波数やオーディオ周波数の機器、およびコンピューターの回路 ならびに接続用機器があげられる。

いかなる電気接触方式の接触面でも、金属酸化物寸たは外来物質の存在に起因す る表面抵抗が認められることがあり得る。接触面にフェノが存在する場合には、 電気抵抗がかなり高くなり、酸条件下でに、接触面間が実質的に絶縁状態になる ことはえあり得る。

たとえば高電流機器では、接触面に存在する物質の電気■（、抗のだめに、ある いは表面抵抗を有する物質のために発熱し、これによって接触面等が変形し、あ るいは化学反応が起ることもあり得る。さらにまだ、本発明の安定化剤の場合と 同様な目的のために以前に使用されたフィルト状公知物質の如きものが接触面に 存在するときには、接触面構成金属と、ガスを捕捉したフィルムとが熱のために 化学反応を起すことがあり、さらに捷／こ、このガス捕捉フィルムや化学反応の ために接触部材の接触面付近の区域で異常現象が起ることもあり得る。

低電流または低電力のビデオ用り一−プルコネクター、ラジオ周波数またはオー ディ周波数の機器のコ七（フタ−、またはコンピュータとその周辺機器とを接続 するケーブルコネクターの如き微小電力機器のコネクター等では、信号回路を確 実に作動させるのに必要な信号用電力が、該回路に供給されないという事故が起 ることがある。カートリッジがらのオーディオ信号、読取りヘッドオたはレーサ ゛−ヘッドがらの伯弓゛の如き複４イ「な波形の交流信号の場合には、コネクタ ーの接触面における電圧がプラスの直流電圧からマイナスの直流電圧に変凱ある いはその逆の変化が起るので、電気の流れは、電位ゼロの状態のときに瞬間的に 中断し、そして、接触面を構成する２つの構成利イー置千たはその六回の間の電 位間隙輸刃ｔｅｎｔｉａｌ　！ｌ；町）全通電状態にする程度の高ざの電圧がが がった後においてのみ、再び電気が流れるのである。

ラジオ周波数の回路ては、−１−記の電位セ゛口の状態の電流中断のためにライ ン・レフレク／ヨンが起す、子のために信号にアーテンアク［・（ノイズ）が加 わることがある。たとえばビデオ信号の場合には、接触面における電位ゼロの状 態に起因する電流中断の吉きに生じた異存ノイズのためにビテゞオ画像にゴース トが生シ、あるいは色彩の復調が不完全になることがあり得る。

コンピューターの回路では、接触面における前記の電位セ゛口の状態まだは他の 異常状態によって接触而自４ 体からアーチンアクトが生じてこれがデーター信号等の千手々のＧ　７＝）に入 り、信号ノイズの増大をもたらす。

ｉｆｃ、或種の環境条件下では、特にバイナリ２データー・フローの条件下では レクチフイケーション・アーナファクトが生じ、その結果として、プログラムが ゛破壊”　（ｃｒａ、ｓｂ　）、され、不正確々データーが送信さｌｌ、あるい は、間違ったパリティが送られ、もしくは巡回冗長型ニジ−が生ずることがあり 得る。

電気分野、特に微小出力のオーディオ周波数およびラジオ周仮数の電気機器およ び二１７ピコーーーターのデーター送信のために使用される電気機器では、２ク タデシルアルコールを添加したパーム油井たはその類似物の使用が、以前に試み られた。少なくとも微小出力電気機器の分野では、良好な機能を有する実質的に 完全に平面状の接触面を作ることは商業的に不可能であると認識されており、し だがって、接触面安定化剤の使用によって接触面の性能向−トを図る試みが行わ れるようになった。

し７かしながら、パーム油の如き硬化性植物油では、その使用時に油が架橋反応 を起す傾向があシ、この傾向は、触媒として作用し得るような金属材料の存在下 では特に題著である。この架橋反応の結果としてワニスが生じ、その結果として 実質的に犬なる絶縁性が生ずる。かように、オクタデシルアルコールを添加した パー１、油は、使用直後は成程度の効果を奏するが、時５ｉＦｉ＆”ｏＧｏ−５ ０１４８２（３）間が経つと効果が減じ、有害作用はないとしても無価値のもの になってし寸うことか確認された。なぜ々らば前記の如くワニスが生じ接触面の 絶縁性を高め、ず々わち接触面の導通性を低下させるからである。

低抵抗性と高抵抗性との両方の特性を有し、電気的活性化により低抵抗性の状態 から高抵抗性の状態に変化し得、あるいはその逆の状態変化をなし得る物質も公 知である。このような物質は、たとえば米国特許第４．３５９，４１４号明細書 （ＭＡＳＴ鼎Ｎ０ＥＬＯ等；１９８．１）年１１月６日発行）に記載されている 。

接触性安定化剤の条件 微小電力寸たけ高電力型の、そしてＤＣないし５００ｍＨｚの周波数において使 用きれる電気機器の接触面に使用される接触性安定剤は、下記の性質を有するも のてなければならない。ただしそのうちの若干の性質は、−見したところでは互 いに相反するものと思われるかもしれない。

第一に、接触性安定化剤は、特に金属−金属間接触によって電気的接触面を構成 した場合のように、２つの電導性物質からなる接触面に使用されたときに、電導 性を有するもので々ければならない。

しかしながら、この接触性安定化剤は、絶縁体上に適用されたときには電導性を 示さないものであるべきである。このような絶縁体の例には、ラジオ周仮数の電 気機器やビデオ機器の同軸コネクターにおいて、電導性の外殻部と、内側の電導 性ワイヤ部外たは芯部（５ｔｕｄ　）との間に使用される絶縁材、および、コン ピューター用コネクター内のデーター・ターミナル・ス）　ｌ）ノブの相互境界 面に使用される絶縁材があげられる。

接触性安定化剤は光分な流動性を有する液体であるべきであり、あるいは、化学 的に不活性な液体に担持され得るものであるべきであり、すなわちこれは、電気 的接触面に容易に適用できるものであるべきである。

あるいは、この安定化剤は、室温においては半液体状すなわち゛１′−固体状の ものてあってもよいが、高い操作温度において液状になるものでなければならん い。

さらに、接触性安定化剤は、毛管作用を行い得る程度の高い表面張力を有するも のでなければならない。

すなわち、２つの接触面が通常の接続用手段で相互に接続されたときに、その動 作温度において、安定化剤は該接触面の間を毛管作用で移動できるものであるべ きである。

さらにまだ、接触性安定化剤は、力常に薄いフイ）Ｌムの形で接触面」二にひろ がって存在する場合でさえ、当該コネクターの接触面の有効期間中は適所に留寸 って存在しイ４する程度に低い蒸気圧合有するものであるへきである。

以前に使用きれたオクタデシルアルコールを添加したパーム油の如き硬化性植物 油とは全く異なり、本発明は、下記の特性を有する良好な接触性安定化剤を提供 するものである。すなわちこの安定化剤は接触面構成金属の存在下では該安定化 剤の内部の反応を促進する特性を有し、この反応で生じた架橋型物質が既述の性 質を有するのである。換言すれば、既存の分子より長い架橋分子が生ずる程度に 架橋反応まだは他の反応が起ったとしても、この反応により生ずる長い架橋分子 は、不所望の性質を有しないものであるべきである。

接触性安定化剤が使用されたときに、この安定剤は充分な清浄作用を示すもので あるべきである。この条件をみたす接触性安定化剤を接触面上に適用したときに 、接触面上やその凹部に存在する汚染物が該安定剤によって持ち上げられ、ある いは而−Ｌから拭きとられ、面がきれいになる。

寸／こ、接触性安定剤は、電気・電子機器に一般に使用さｊているプラスチック まだは他の絶縁性イオ科を劣化させないものでなければならない。

さらに寸だ、接触性安定化剤は、該剤と物理的に接触し得る場所またけその近く の場所に存在する電気部材、あるいは描該接触面を構成する金属を、腐蝕しない ものであるべきである。

安全性確保のために、この接触性安定化剤は無毒外だは低毒性のものであるべき である。

電気的接触面被覆用の接触性安定化用被覆剤は、充分１１Ｌ安価なものであるべ きである。すなわちこの安定化剤は、その使用を見送らなければならないよう々 高価なものでなく、それより安価なものであるべきである。

本発明の接触性安定化剤に関する記載 従来の；オクタデシルを添加し−だパーム油を接触性安定化剤として使用する試 験を行ったときに、既述の°ワニス生成”の問題の他に、次の問題がらるこ表が 判った。すなわち、極端に低い分子量の物質を使用した場合には、これは逸失し 易いのである。なぜならばこの物質は蒸気圧が極端に高く、寸たけ粘度が極端に 低いからである。さらに、接触面上に適用した場合に、上記の比較的低分子量の 物質は架橋傾向が非常に大きい。これは多分、この物質が１分子当シ非常に多く の結合形成点（ｂｏｎｃｌ、　５ｉｔｅｓ　）　ｆ有するためであろう。

また、接触面の周囲の電気的環境もまた、この架橋反応を促進するように思われ る。

これに対し、本発明に係る電気的接触面に使用される接触性安定化用被覆剤は、 ポリオキシプロピレントポリオキシエチレンとの共重合体またはブロック重合体 を含有し、あるいは、ポリオキンプロピレンとポリオキ／エチレンとのブロック 共重合体を複数種含有してなるものである。この物質、特に比較的低分子量の該 物質は流動性の高いものであって、隙間から逸失し易い傾向を有する。しかしな がら、これが架橋したときには、分子中の長い連鎖が良い性質を示し、前記の所 望特性をすべて有するのである。

ポリオキシプロピレンとボ）ノオキ／エチレンとカラなるゾロツク重合体のうち で、分子量１０００−６０００のものが非常に有用であることが見出された。

分子量１４００−２８００のブロック重合体が特にりｆましい。一方、それより 高い分子量のブロック重合体は一般に半固体またはロウ状の外観を有するが、こ れは高温下の接触面のために特に適したものであって、該高温下で充分な毛管作 用を行う。かように、この物質の物理的性質は必要に応じて適宜変えることがで き、特に接触面の動作温度またはその周囲温度等に応じて、該物質の物理的性質 を適切に調節できる。

ポリオキシプロぎレンおよびポリオキシエチレンのうちの一方に２−９８重量％ 含有し、他の成分を９８−２重量％含有するブロック重合体が有用であり、いず れか一方の成分を２０−８０重量％含むか捷たけその逆の組成のゾロツク重合体 が一層好捷しい。

このゾロツク重合体は、製造直後は鮮黄色を有するが、時間が経つと色が薄くな り、またけ全く褪色してし壕うことがら９得る。

さらに、本発明の接触性安定化剤は、ポリオキ／プロピレンとポリオキシエチレ ンとのブロック共重合体を複数種含有するものであってもよい。

本発明のポリオキシプロピレンとポリオキシエチレンとのブロック重合体、もし くは複数種の該ブロック重合体から構成された接触性安定化剤は既述の所望特性 を有し、これを接触面上に適用したときに、あたかもこれらの面の隙間が良好な 電気的良導体によって充填されたような効果を奏し、そして信号回路の接触面に おいても、実質的に良好な電導性を与える。

したがって、接触面における導通性中断効果が実質的に消滅し、複雑な信号にお ける電位ゼロの状態に起因する波形の歪曲は実質的に生じない。ラジオ周波数の 電気機器においては、銀を使用したＢＮＣコネクターの如きすぐれた接触面を使 用した場合でも、従来は６酊（寸たけそれ以下の信号強度低下が生ずることカー あったが、この信号強度低下が本発明によって防止できることが見出された。ビ デオ機器においても、接触面における信号導通性の充分外改善が認められた。ビ デオ機器では、その機能の改善が画像の鮮鋭度や色彩の再現性によって容易に認 識できる。オーディオ周波数の機器では、信号導通性の改善が、音響によって充 分に認識でき、しかしてこの改善は、いわゆる耳の訓練を充分にしていない人で も完全に認識できた。

でらに、別の試験をコンピューターの機器で行った。

すべてのエツジ・カード・コネクターおよびマイクロチップ・ソタソトに本発明 の接触性安定化剤を塗布した場合には、このシステムの”破壊″゛、データー伝 送１ 時のエラー、巡回冗長エラー等の異常事態は実質的に起らなかった。

本発明の接触性安定化剤を使用して電気的接触面における電気的動作状態につい て研究した結果、この場合の電導機構は、トンネルダイオード効果に似た通電効 果によるものであることが見出された。

本発明の接触性安定化剤を接触面上に被覆したときの被覆フィルムの厚みについ て述べれば、これは、同軸コネクターまたはコンピューターのエツジ・カード・ コネクター等の正規の絶縁用間隙に悪影響を与えないような厚みであるべきであ る。

周波数をＤＣないし５３　ｍＨｚの間で神々変えて試験を行った。多少の周波数 依存性があるように思われたが、種々の試験結果はこの依存性をはっきり示して おらず、そしてすべての場合において、コネクター／ケーブル／試験装置の動作 条件の差異のために試験結果が異なるのであると思わる。

通常の商業的使用条件と同様な条件のもとてこの接触性安定化剤を種々の電気機 器に適用し該機器を使用することからなる実用試験を行った。周囲からの汚染に 対して保獲手段を備えてないコネクターの裸出面は濡れてお９、そしてその上に νに埃が（−ｊ’　ｌ；堆積していだが、このような場合でζえ、良い結果が得 ら才１、悪い結果は全く生じなかった。いかなる場合においても、全体にわたる ワニス生成現象は全く認められなかった。

高硝黄−黄銅から作られたピンを有するコネクターでは着下の架橋結合が認めら れたが、この架橋結合が生じた比較的粘稠な接触性安定化剤は、製造当初の安定 化剤の場合と全く同様に安定化効果を奏し、ワニス生成現象、絶縁１だは抵抗性 の増大化は全く認められなかった。

本発明の接触性安定化剤を、−４０°Ｃないし１６０℃の温度で使用される航空 機用電気機器に用いたが、実質的な欠陥は全く認められなかった。

最後に、本発明に使用されるポリオキシプロピレンとポリオキシエチレンとのブ ロック重合体の毒性について試験を行った。・・ツカネズミを使用したときのＪ −Ｄ　（５０）　（すなわち、試験動物の５０％を死亡させるのに要する投与量 ）は、約５ｇ／ｋｇｃ体重）である。この値は、市販の頭髪用ノヤンプーの値の 約半分の値にすぎない。

本発明に係る電気的接触面に被覆されろ接触性安定化剤について説明したが、こ れは既述の如く、当該安定化剤としての所望性賃金すべて有するものである。さ らに、種々の試験や観察の結果も記載した。既述のもの以外の事項については有 意義な定量的な結果は得られていないが、既述の試験結果から明らかなように、 本発明の接触性安定化剤は、種々の周波数領域において、あるいは種々の出力伝 達方式で、そして種々の環境条件のもとで使用される種々の電気機器において有 利に使用できるものである。しかして本発明の範囲は、請求の範囲の記載に基い て定められるべきものである。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリオキシプロピレンとポリオキシエチレンとのブロック重合体を少なくと も１種含有することを特徴とする、電気的接触面被覆用の接触性安定化剤。 ２、液体の状態にあることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の安定化剤。 ろ、ポリオキシプロピレンとポリオキシエチレンとのブロック重合体ｆ：複数種 含有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の安定化剤。 ４、　１０００−３０００の範囲内の分子量を有することを特徴とする請求の範 囲第１項、第２項または第６項に記載の安定化剤。 ５、１４００−２８００の範囲内の分子量を有することを特徴とする請求の範囲 第１項、第２項才たけ第６項に記載の安定化剤。 ６、架橋された状態にあることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項才たけ第 ３項に記載の安定化剤。 ７、前記のポリオキ／プロピレンおよびポリオキシエチレンのうちの１つが２− ９８重量％存在し、前記のポリオキシフ０Ｏピレンおよびポリオキシエチレンの うちの他の１つが９８−２重量％存在することを特徴とする請求 の安定化剤。 ８、前記のポリオキシプロピレンおよびポリオキソエチレンのうちの１つが２０ −８０重量％存在し、前記のポリオキシプロピレンおよびポリオキソエチレンの うちの他の１つが８０−２０重量％存在すると表を特徴とする請求の範囲第１項 、第２項または第３項に記載の安定化剤。 ９、　うわべだけは接触しているようにみえる電気的接触面の間をこの安定化剤 が充分に移動できる程度に、充分に高い表面張力全治することを特徴とする請求 の範囲第１項、第２項または第３項に記載の安定化剤。 １０、非常に薄い厚みを有するフィルムの形にひろげられたときにもこの安定化 剤が蒸発し々い程度に、充分に低い蒸気圧を有することを特徴とする請求の範囲 第１項、第２項才だけ第６項に記載の安定化剤。 １１、ポリオキシプロピレンとポリオキソエチレンとの共重合体またはブロック 重合体少なくとも１種を、化学的に不活性な液状担体と共に含有することを特徴 とする、電気的接触面被覆用の接触性安定化剤。 １２、ポリオキ／プロピレンとポリオキソエチレンとのブロック重合体を複数種 含有することｆ：特Ｗとする請求の範囲第１１，項に記載の安定化剤。 １３、前記の液状担体がアルコールであることを特徴とする請求の範囲第１１項 または第１２項に記載の安定化剤。 １４、前記のブロック重合体の分−７量が１０００−３　０　０　０−Ｃあるこ とを特徴とする請求の範囲第１１項または第１２項に記載の安定化剤。 １５．＠記のブロック重合体の分子量が１４００−２８００であることを特徴と する請求の範囲第１１項またけ第１２項に記載の安定化剤。