WO2015056554A1 - 電気接続構造 - Google Patents

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WO2015056554A1
WO2015056554A1 PCT/JP2014/075793 JP2014075793W WO2015056554A1 WO 2015056554 A1 WO2015056554 A1 WO 2015056554A1 JP 2014075793 W JP2014075793 W JP 2014075793W WO 2015056554 A1 WO2015056554 A1 WO 2015056554A1
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野村 秀樹
平井 宏樹
小野 純一
拓次 大塚
細川 武広
達也 長谷
中嶋 一雄
和宏 後藤
誠 溝口
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
国立大学法人九州大学
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    • C10N2040/14Electric or magnetic purposes
    • C10N2040/17Electric or magnetic purposes for electric contacts

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection structure.
  • the material that constitutes the terminal and the electric wire, the material that constitutes the terminal and the counterpart terminal, the terminal may be made of different metals.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 5-159846
  • Patent Document 1 when an oil component such as grease is applied, stickiness or dripping occurs, which may impair workability and may contaminate surrounding substrates. For this reason, it is necessary to apply as thinly as possible. However, if it is applied too thinly, it will be difficult to maintain a stable oil film on the metal surface for a long period of time. In particular, under high temperature conditions, it may be accompanied by low molecular weight and volatilization due to oxidation of the oil component, making it more difficult to maintain a stable oil film on the metal surface. This is because the oil component does not chemically bond to the metal surface, and the oil component is in close contact with the metal surface by van der Waals force having a weak suction force.
  • the present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to suppress corrosion of a metal member in an electrical connection structure of the metal member.
  • the present invention provides a first metal member containing copper or a copper alloy having a tin plating layer formed at least in part, and a second metal member electrically connected to the first metal member. And a surface treatment layer formed on the surface of the first metal member, the surface treatment layer comprising an affinity group having affinity for metal and a metal affinity compound having a lipophilic group, and a base oil
  • the metal affinity compound is a compound represented by (a) a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the following general formula (2) Or an adduct of two or more acidic alkyl phosphate esters and an azole compound, and (b) one or two of a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the following general formula (2) An acidic alk composed of more than seeds A phosphoric acid ester, an electrical connection structure including a adduct of metal and / or organic amine compound.
  • the first metal member including copper or a copper alloy (hereinafter also referred to as “copper (alloy)”) on which a tin plating layer is formed.
  • copper (alloy) copper or a copper alloy
  • the lipophilic group of the metal affinity compound contained in the surface treatment compound is bonded to the base oil.
  • the affinity group possessed by the adduct of (a) the acidic alkyl phosphate ester and the azole compound constituting the metal affinity compound is preferentially bonded to copper contained in the first metal member, and (b) the acidic alkyl It is considered that the affinity group possessed by the adduct of the phosphate ester and the metal and / or organic amine compound is preferentially bonded to tin contained in the tin plating layer.
  • the surface treatment layer containing the base oil component is stably held on the surface of the first metal member, and thus spans the copper (alloy) and tin plating layer contained in the first metal member.
  • the flow of corrosion current can be suppressed.
  • corrosion of the metal member can be suppressed in the electrical connection structure of the metal member.
  • the present invention may have the following configuration.
  • the pH of the surface treatment agent may be set to 4 or more. With such a configuration, the adhesion effect is particularly enhanced.
  • the azole compound is pyrrole, imidazole, pyrazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, tetrazole, isoindole, benzimidazole, indazole, 1H-benzotriazole, 2H-benzotriazole, imidazo [4 , 5-b] pyridine, indole, purine, pyrazolo [3,4-d] pyrimidine, triazolo [4,5-d] pyrimidine, benzothiazole, and derivatives thereof. May be. With such a configuration, the coordinating power with respect to copper is particularly excellent, and the adhesion effect is excellent.
  • the metal may be one or more selected from alkali metals, alkaline earth metals, aluminum, titanium, and zinc. With such a configuration, since the ionization tendency is higher than that of tin, the ion binding property to tin can be improved.
  • the organic amine compound may be an organic amine compound having 2 to 100 carbon atoms. With such a structure, when it is an adduct with an acidic alkyl phosphate ester, it can be in a liquid state with a viscosity that can be handled at room temperature, and therefore it is excellent in handleability.
  • the second metal member may be made of a metal material having a higher ionization tendency than the first metal member. With such a configuration, for example, even when the second metal member is a member made of aluminum or an aluminum alloy, corrosion of the metal member can be effectively suppressed.
  • the surface treatment layer may be liquid or pasty under a temperature condition of ⁇ 40 ° C. to 120 ° C. With this configuration, since the surface treatment layer can be removed by contact pressure or sliding at the electrical connection portion between the first metal member and the second metal member, the reliability of electrical connection can be improved. .
  • the first metal member may be a first terminal, while the second metal member may be a core wire of an electric wire electrically connected to the first terminal.
  • corrosion of the metal member can be prevented even in a connection structure between a copper terminal and an electric wire having an aluminum (alloy) core wire.
  • the first metal member may be a first terminal
  • the second metal member may be a second terminal that fits with the first terminal.
  • corrosion of the metal member can be suppressed in the electrical connection structure of the metal member.
  • FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing an electrical connection structure according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view showing an electrical connection structure according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the terminal.
  • FIG. 4 is a side view of the electric wire with terminal before the surface treatment layer is formed.
  • FIG. 5 is a plan view showing an electrical connection structure according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing an electrical connection structure according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 shows IR spectra of various materials relating to the evaluation of oil film retention.
  • Embodiment 1 The electrical connection structure 10 of Embodiment 1 which concerns on this invention is demonstrated referring FIG.
  • the present embodiment is an electrical connection structure 10 of two metal members 11 and 12 (first metal member 11 and generic member 12).
  • the first metal member 11 is made of a plate material 11B containing copper or a copper alloy, and a tin plating layer 11A is formed on the surface thereof.
  • the first metal member 11 is formed by pressing a plate material 11B containing copper (alloy) on which a tin plating layer 11A is formed into a predetermined shape.
  • the second metal member 12 includes a metal having a greater ionization tendency than copper.
  • the metal contained in the second metal member 12 include magnesium, aluminum, manganese, zinc, chromium, iron, cadmium, cobalt, nickel, tin, lead, and alloys thereof.
  • the second metal member 12 is formed by pressing a plate material containing aluminum or an aluminum alloy into a predetermined shape.
  • connection structure 10 As a method for connecting the first metal member 11 and the second metal member 12, resistance welding, ultrasonic welding, brazing (including brazing and soldering), cold welding, pressure welding, bolting, etc. are necessary. Accordingly, any connection method can be appropriately selected.
  • the first metal member 11 and the second metal member 12 are pressed against each other by being sandwiched between a pair of jigs (not shown). In the connection portion 13 where the first metal member 11 and the second metal member 12 are connected by pressure contact, the first metal member 11 and the second metal member 12 are electrically connected.
  • a surface treatment layer 14 is formed on the surface of the first metal member 11.
  • the surface treatment layer 14 is formed on the surface of the first metal member 11 other than the connection portion 13 in contact with the second metal member 12.
  • the surface of the 1st metal member 11 means all the surfaces exposed outside, such as the upper surface of the 1st metal member 11, a lower surface, and a side surface.
  • the surface treatment layer 14 according to this embodiment is formed on at least the first metal member 11.
  • the surface treatment layer 14 is formed by applying a surface treatment agent containing a metal affinity compound having an affinity group having affinity for metal and a lipophilic group, and a base oil.
  • the metal affinity compound is added to the base oil applied to the surface of the first metal member 11 and has an oil film holding function for holding the base oil on the surface of the member.
  • the metal affinity compound is an acidic alkyl phosphoric acid composed of one or more of (a) a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the following general formula (2) An adduct of an ester and an azole compound, and (b) an acidic alkyl phosphate ester comprising one or more of a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the following general formula (2) And adducts of metals and / or organic amine compounds.
  • (A) is composed only of an adduct of a compound represented by the general formula (1) and an azole compound, or composed only of an adduct of a compound represented by the general formula (2) and an azole compound. And those composed only of the adduct of the compound represented by the general formula (1) and the azole compound and the adduct of the compound represented by the general formula (2) and the azole compound.
  • (B) is composed only of an adduct of a compound represented by the general formula (1) and a metal, or composed only of an adduct of a compound represented by the general formula (1) and an organic amine compound.
  • a compound composed of only an adduct of a compound represented by the general formula (1) and a metal and an adduct of a compound represented by the general formula (1) and an organic amine compound, represented by the general formula (2) A compound composed only of an adduct of a compound and a metal, a compound composed only of an adduct of a compound represented by the general formula (2) and an organic amine compound, a compound represented by the general formula (2) and a metal And an adduct of a compound represented by the general formula (1) and a metal and a general formula (2)
  • the acidic alkyl phosphate ester is composed of only the compound represented by the general formula (1), composed of only the compound represented by the general formula (2), and represented by the general formula (1). And those composed only of the compound represented by the general formula (2).
  • R 1 is composed of an organic group having 4 or more carbon atoms, and the acidic alkyl phosphate ester has an organic group having a certain number of carbon atoms. Excellent. For this reason, acidic alkyl phosphate ester improves the compatibility of a metal affinity compound and base oil. Thereby, acidic alkyl phosphate ester can make the mixture of a metal affinity compound and base oil liquid. Therefore, acidic alkyl phosphate ester makes the applicability
  • the carbon number of R 1 is preferably 4 or more, more preferably 6 or more.
  • the carbon number of R 1 is preferably 30 or less, more preferably 26 or less, and even more preferably 22 or less.
  • R 1 is not particularly limited as long as it is an organic group having 4 or more carbon atoms, and examples thereof include an alkyl group composed of a saturated hydrocarbon, an alkenyl group composed of an unsaturated hydrocarbon, and a hetero element-containing group. From the viewpoint of excellent compatibility with the base oil, R 1 is preferably an alkyl group composed of a saturated hydrocarbon or an alkenyl group composed of an unsaturated hydrocarbon.
  • the alkyl group or alkenyl group may have any of a linear, branched or cyclic structure.
  • Acidic alkyl phosphates in which R 1 is an alkyl group include butyl acid phosphate, 2-ethylhexyl acid phosphate, isodecyl acid phosphate, lauryl acid phosphate, tridecyl acid phosphate, stearyl acid phosphate, oleyl Examples include acid phosphate, isostearyl acid phosphate, and di-2-ethylhexyl acid phosphate. Of these, oleyl acid phosphate and isostearyl acid phosphate are preferred from the viewpoint that the adduct formed is more compatible with the base oil.
  • hetero element-containing groups include those containing hetero elements such as N, O, and S.
  • an alkyl chain or an alkenyl chain includes an ether bond, an ester bond, an amide bond, a thioether bond, a thioester bond, or the like.
  • An azole compound mainly strengthens the bond with a transition metal having a high coordination bond by the effect of a lone pair of nitrogen atoms in the molecule. Further, since the adduct of the azole compound and the acidic alkyl phosphate ester is in a liquid state, the azole compound can keep the metal affinity compound in a liquid state. Thereby, compatibility of a metal affinity compound and base oil becomes favorable, and the mixture of a metal affinity compound and base oil can be made into a liquid state. Therefore, an azole compound makes the applicability
  • azole compound examples include azole, diazole, triazole, tetrazole and the like. More specifically, for example, pyrrole, imidazole, pyrazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, tetrazole, isoindole, benzimidazole, indazole, 1H-benzotriazole, 2H-benzotriazole, Examples include imidazo [4,5-b] pyridine, indole, purine, pyrazolo [3,4-d] pyrimidine, triazolo [4,5-d] pyrimidine, benzothiazole, and derivatives thereof. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, 1H-benzotriazole is preferable from the viewpoint of coordination bonding with a transition metal.
  • Metals and organic amine compounds mainly reinforce bonds with typical metals with high ion binding properties.
  • the acidic alkyl phosphate itself tends to bind to a typical metal having a high ion binding property, but the acidic alkyl phosphate ester is too acidic and easily corrodes the metal surface.
  • Metal and organic amine compounds can increase the pH of the metal affinity compound to reduce acidity.
  • the metal examples include alkali metals such as Li, Na, and K, alkaline earth metals such as Mg and Ca, aluminum, titanium, and zinc. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, Li and Ca are preferable from the viewpoint that the formed adduct is excellent in compatibility with the base oil.
  • the organic amine compound is preferably an organic amine compound having 2 to 100 carbon atoms from the viewpoint of versatility and viscosity of the adduct formed.
  • An organic amine compound having 4 to 22 carbon atoms is more preferable.
  • organic amine compounds include octylamine, laurylamine, myristylamine, stearylamine, behenylamine, oleylamine, beef tallow alkylamine, cured beef tallow alkylamine, aniline, benzylamine, cyclohexylamine, diethylamine, dipropylamine.
  • the ratio of (a) is large, the coordination bond is enhanced.
  • the ratio of (b) is large, the ion binding property is enhanced.
  • the ratio of the acidic alkyl phosphate ester, the azole compound, and the metal and / or organic amine compound determines the remaining amount of the phosphate group (P—OH group).
  • the ratio of the acidic alkyl phosphate ester increases, the residual amount of phosphate groups (P—OH groups) increases, and the acidity increases (pH decreases).
  • the ratio of the acidic alkyl phosphate ester is lowered, the residual amount of phosphate groups (P—OH groups) is reduced, and the acidity is lowered (pH is increased).
  • the acidity of the present metal affinity compound is increased, the binding property to the transition metal is lowered, so that the acidity is preferably kept low.
  • the pH of the metal affinity compound is preferably 4 or more. More preferably, it is 5.5 or more.
  • the pH of the present metal affinity compound is preferably 9 or less. More preferably, it is 8 or less.
  • the valence of the acidic alkyl phosphate ester is x ⁇
  • the valence of the azole compound is y +
  • the valence of the metal and / or organic amine compound is z +
  • the number of moles of the acidic alkyl phosphate ester is l
  • the mole of the azole compound When the number is m, the number of moles of the metal and / or organic amine compound is n
  • f l ⁇ x ⁇ m ⁇ y ⁇ n ⁇ z, the acidic alkyl phosphate is excessive in the range of 0 ⁇ f ⁇ 2.
  • the phosphate group (P—OH group) remains.
  • the total of the azole compound and the metal and / or organic amine compound is equivalent to the acidic alkyl phosphate ester, and no phosphate group (P—OH group) remains. Further, when f ⁇ 0, the acidic alkyl phosphate ester is insufficient, and no phosphate group (P—OH group) remains. In order to increase the pH of the metal affinity compound, it is preferable that f ⁇ 0.
  • the metal affinity compound shown above can be mixed with a base oil to constitute a surface treatment agent.
  • the surface treatment agent is composed of a material containing a metal affinity compound and a base oil.
  • the surface treatment agent covers the metal surface and prevents corrosion of the metal.
  • the surface treating agent can stably hold the base oil on the metal surface by including the metal affinity compound. This effect can be exerted on both transition metals (particularly copper) and typical metals (particularly tin).
  • base oil examples include alkylbenzene, alkylnaphthalene, polybutene, mineral oil, synthetic ester, oil and fat, silicone oil, polyglycol, normal paraffin, isoparaffin, polyether, and blended oils of two or more thereof.
  • mineral oil and paraffin are preferred from the viewpoint of thermal stability.
  • the content of the metal affinity compound in the surface treatment agent is preferably 3% by mass or more from the viewpoint of maintaining the density of the alkyl group formed on the metal surface. More preferably, it is 5 mass% or more. On the other hand, from the viewpoint of maintaining the oil film thickness, it is preferably 90% by mass or less. More preferably, it is 80 mass% or less.
  • the surface treatment agent is preferably ⁇ 40 ° C. to 120 ° C. (preferably in a liquid state (or exhibits fluidity), and has a liquid state or a fluidity at 20 ° C. to 100 ° C. from the viewpoint of excellent applicability to metal surfaces.
  • the carbon number of R 1 of the acidic alkyl phosphate ester is less than 4 or when the only component that forms an adduct with the acidic alkyl phosphate ester is a metal, the base oil of the metal affinity compound Since the mixture of the metal affinity compound and the base oil does not show a liquid state in the above temperature range, it is difficult to apply to the metal surface.
  • a liquid or fluid material is used.
  • the film thickness is preferably 30 ⁇ m or less from the viewpoint of surface stickiness and prevention of scattering to other parts. More preferably, it is 15 ⁇ m or less. On the other hand, it is preferable that the thickness is equal to or greater than a predetermined thickness from the viewpoint that a defective portion is likely to be generated due to a mechanical load, heat, or the like, and an electrical resistance value is likely to be insufficient. Examples of the lower limit of the film thickness include 0.5 ⁇ m, 2 ⁇ m, and 5 ⁇ m.
  • the 1st metal member 11 is formed by pressing the board
  • the second metal member 12 is formed by pressing a plate material containing an aluminum alloy into a predetermined shape.
  • the surface treatment layer 14 is formed on the surface of the first metal member 11 by air drying at room temperature.
  • the first metal member 11 and the second metal member 12 are laminated, the first metal member 11 and the second metal member 12 are pressed against each other by being sandwiched between a pair of jigs. Thereby, the 1st metal member 11 and the 2nd metal member 12 are electrically connected (refer to Drawing 1).
  • a high pressure is applied by a jig, and the surface treatment agent is liquid or fluid at ⁇ 40 ° C. to 120 ° C. Since the material exhibiting the property is used, the surface treatment agent is excluded from the connection portion 13. Thereby, since the surface treatment layer 14 does not intervene between the 1st metal member 11 and the 2nd metal member 12, the electrical connection reliability of the 1st metal member 11 and the 2nd metal member 12 improves. .
  • the first metal member 11 containing copper (alloy) on which the tin plating layer 11A is formed includes a metal affinity compound. And a surface treatment layer 14 formed by application of a surface treatment compound containing a base oil.
  • the lipophilic group of the metal affinity compound contained in the surface treatment compound is bonded to the base oil.
  • the affinity group possessed by the adduct of (a) the acidic alkyl phosphate ester and the azole compound contained in the metal affinity compound preferentially binds to the copper contained in the plate material 11B constituting the first metal member 11.
  • B It is considered that the affinity group possessed by the adduct of the acidic alkyl phosphate ester and the metal and / or organic amine compound is preferentially bound to the tin contained in the tin plating layer 11A.
  • the surface treatment layer 14 containing the base oil component is stably held on the surface of the first metal member 11, the plate material 11B and the tin plating layer 11A constituting the first metal member 11 are used. Even when water adheres across the first metal member 11 and the second metal member 12, the corrosion current can be prevented from flowing even when the water adheres across the first metal member 11 and the second metal member 12. As a result, according to this embodiment, corrosion of the metal members 11 and 12 can be suppressed in the electrical connection structure 10 of the metal members 11 and 12.
  • the second metal member 12 is a member made of a metal material (aluminum or aluminum alloy) having a higher ionization tendency than the first metal member 11, the effect of the present embodiment (corrosion of the metal member is prevented). Effect).
  • Embodiment 2 The electrical connection structure 20 of Embodiment 2 which concerns on this invention is demonstrated referring FIG. 2 thru
  • a terminal 21 an example of a first metal member
  • an electric wire 22 including a core wire 22A an example of a second metal member
  • a description overlapping that of the first embodiment is omitted.
  • the electric wire 22 is formed by surrounding the outer periphery of the core wire 22A with a synthetic resin insulating coating 22B.
  • a metal having a higher ionization tendency than copper can be used.
  • the core wire 22A includes aluminum or an aluminum alloy.
  • the core wire 22A is a stranded wire formed by twisting a plurality of fine metal wires.
  • a so-called single core wire made of a metal bar may be used. Since aluminum or aluminum alloy has a relatively small specific gravity, the terminal-attached electric wire 20 can be reduced in weight as a whole.
  • the terminal 21 includes a wire barrel portion 21B connected to the core wire 22A exposed from the end of the electric wire 22, and an insulation barrel portion formed behind the wire barrel portion 21B and holding the insulating coating 22B. 21A and a main body portion 21C formed in front of the wire barrel portion 21B and into which a male terminal tab (not shown) is inserted.
  • a plurality of recesses 21 ⁇ / b> D are formed in a region of the terminal 21 where the core wire 22 ⁇ / b> A exposed at the end of the electric wire 22 is connected.
  • the edge formed at the hole edge portion of the recess 21D comes into sliding contact with the surface of the core wire 22A, and the oxide film formed on the surface of the core wire 22A is peeled off.
  • the metal surface of the core wire 22A is exposed, and the core wire 22A and the wire barrel portion 21B (terminal 21) are electrically connected by contacting the metal surface with the wire barrel portion 21B.
  • the terminal 21 is formed by pressing a metal plate made of copper or a copper alloy into a predetermined shape.
  • a tin plating layer (not shown) is formed on the front and back surfaces of the terminal 21.
  • the tin plating layer has a function of reducing the contact resistance between the core wire 22A and the wire barrel portion 21B.
  • a tin plating layer is not formed on the end face of the terminal 21, and a plate material containing copper or a copper alloy is exposed.
  • the surface treatment layer 24 is formed on the entire surface of the terminal 21.
  • the surface treatment layer 24 is indicated by shading in FIG. That is, in the present embodiment, the surface treatment layer 24 is formed on the surface of the terminal 21 including the end face of the terminal 21 (at least the end face of the wire barrel portion 21B).
  • the core wire 22A is exposed from the wire barrel part 21B, but the surface treatment layer 24 is also formed on the surface of the core wire 22A.
  • the surface treatment layer 24 includes, for example, at least the terminal 21 and the core wire 22 ⁇ / b> A exposed from the electric wire 22 after the terminal 21 is crimped to the electric wire 22 to obtain a surface treatment agent. It can be formed by dipping in and drying.
  • the terminal 21 containing copper (alloy) on which a tin plating layer is formed includes a metal affinity compound, A surface treatment layer 24 formed by applying a surface treatment compound containing a base oil is formed.
  • the surface treatment layer 24 containing the base oil component is stably held on the surface of the terminal 21, the portion of the terminal 21 where the tin plating layer is not formed and the tin plating layer are formed. Even when water adheres so as to straddle or when water adheres so as to straddle between the terminal 21 and the electric wire 22, it is possible to suppress the flow of the corrosion current. In the connection structure 20, corrosion of the terminal 21 and the electric wire 22 can be suppressed.
  • Embodiment 3 the electrical connection structure 30 of Embodiment 3 which concerns on this invention is demonstrated, referring FIG.
  • This embodiment includes a copper electric wire 32 including a copper core wire 32A (an example of a second metal member) including copper or a copper alloy, and an aluminum core wire 33A (an example of a second metal member) including aluminum or an aluminum alloy.
  • the aluminum wire 33 is connected to the splice terminal 31.
  • the outer periphery of the copper core wire 32A is covered with an insulating coating 32B made of synthetic resin
  • the outer periphery of the aluminum core wire 33A is covered with an insulating coating 33B made of synthetic resin.
  • the description which overlaps with Embodiment 1 is abbreviate
  • the copper core wire 32A and the aluminum core wire 33A are electrically connected by the splice terminal 31.
  • the splice terminal 31 includes a wire barrel portion 31A that is crimped so as to be wound around both the copper core wire 32A and the aluminum core wire 33A.
  • the splice terminal 31 is made of a plate material containing copper or a copper alloy, and a tin plating layer (not shown) is formed on the surface thereof (an example of the first metal member), but a tin plating layer is formed on the end surface thereof. It has not been.
  • the surface treatment layer 34 is formed on the surfaces of the copper core wire 32 ⁇ / b> A, the aluminum core wire 33 ⁇ / b> A, and the splice terminal 31 by immersing this in a surface treatment agent and drying. Is formed.
  • At least the surface including the end face of the splice terminal 31 and the surface of the copper core wire 32A and the aluminum core wire 33A exposed from the splice terminal 31 are surface-treated layers. 34 is formed.
  • the surface treatment layer 34 is indicated by hatching in FIG.
  • the splice terminal 31 including copper (alloy) on which a tin plating layer is formed is provided in the electrical connection structure 30 between the splice terminal 31 and the two types of electric wires 32 and 33.
  • a surface treatment layer 34 formed by applying a surface treatment compound containing a metal affinity compound and a base oil is formed. Therefore, according to this embodiment, corrosion of the splice terminal 31 and the electric wires 32 and 33 can be suppressed.
  • FIG. 4 the electrical connection structure 40 of Embodiment 4 which concerns on this invention is demonstrated, referring FIG.
  • the present embodiment relates to an electrical connection structure 40 between a first terminal 21 (an example of a first metal member) and a second terminal 43 (an example of a second metal member) that is fitted to the first terminal 21. Is.
  • the description which overlaps with Embodiment 1 is abbreviate
  • the first terminal 21 is a so-called female terminal and has the same configuration as the terminal 21 of the second embodiment.
  • the 1st terminal 21 consists of a board
  • the electric wire 22 connected to the first terminal 21 has the same configuration as the electric wire 22 connected to the terminal 21 of the second embodiment, and includes a core wire 22A containing aluminum or an aluminum alloy and an insulating coating 22B. Since the electric wire 22 connected to the 1st terminal 21 and the 1st terminal 21 is the same as that of Embodiment 2, the same code
  • a surface treatment layer is formed on at least the surface (including the end face) of the first terminal 21 by drying after the first terminal 21 is immersed in the surface treatment agent. .
  • a surface treatment layer is formed on at least the surface (including the end face) of the first terminal 21 by drying after the first terminal 21 is immersed in the surface treatment agent.
  • the second terminal 43 is a so-called male terminal made of a metal member containing aluminum or an aluminum alloy having a higher ionization tendency than copper and having a tab.
  • the second terminal 43 is inserted into the main body 21 ⁇ / b> C of the first terminal 21 and is electrically connected to the first terminal 21.
  • the surface treatment layer is formed by immersing the first terminal 21 in the surface treatment agent and drying it with the electric wire 22 connected, the first terminal 21 before the second terminal 43 is inserted.
  • a surface treatment layer may be formed in the main body portion 21C.
  • the second terminal 43 inserted into the main body portion 21C of the first terminal 21 slides within the main body portion 21C of the first terminal 21, so that the surface treatment layer is eliminated, and the first terminal 21 and the second terminal In the connection portion with the terminal 43, the surface treatment layer is not interposed.
  • the electrical connection reliability between the first terminal 21 and the second terminal 43 is improved.
  • the first terminal 21 including copper (alloy) on which a tin plating layer is formed includes A surface treatment layer formed by applying a surface treatment compound containing a metal affinity compound and a base oil is formed. Therefore, according to the present embodiment, corrosion of each terminal 21 can be suppressed, and leakage current between the first terminal 21 and the second terminal 43 can be suppressed.
  • OL-BT-Li5 The same procedure as in Synthesis Example 1 was conducted except that 9.72 g of 1,2,3-benzotriazole was added instead of 5-methyl-1H-benzotriazole.
  • OL-BT-Li5 50% of the free phosphoric acid groups of acidic alkyl phosphate esters are 1,2,3-benzotriazole salts, and the remaining 50% are lithium salts.
  • OL-BT-K5 It was the same as that of Synthesis Example 2 except that 4.57 g of potassium hydroxide was added instead of lithium hydroxide monohydrate.
  • OL-BT-K5 is a compound in which 50% of the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate esters are 1,2,3-benzotriazole salts and the remaining 50% are potassium salts.
  • OL-BT-Ca5 It was the same as that of Synthesis Example 2 except that 4.16 g of calcium dimethoxide was added instead of lithium hydroxide monohydrate.
  • OL-BT-Ca5 is one in which 50% of the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate esters are 1,2,3-benzotriazole salts and the remaining 50% are calcium salts.
  • OL-BT-Li3 The procedure was the same as in Synthesis Example 2 except that the amount of lithium hydroxide monohydrate was changed to 2.05 g.
  • OL-BT-Li3 is composed of 1,2,3-benzotriazole salt, 30% lithium salt, and the remaining 20% free phosphate group among the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate ester. belongs to.
  • IS-MBT-Li5 The same procedure as in Synthesis Example 1 was conducted except that isostearyl acid phosphate (“Phoslex A18OL” manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd., molecular weight 487 (average), acid value 178 mgKOH / g) was used instead of oleyl acid phosphate.
  • IS-MBT-Li5 is a compound in which 50% of the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate esters are 5-methyl-1H-benzotriazole salts and the remaining 50% are lithium salts.
  • IS-BT-K5 It was the same as that of Synthesis Example 7 except that 4.45 g of potassium hydroxide was added instead of lithium hydroxide monohydrate.
  • IS-BT-K5 is a compound in which 50% of the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate esters are 1,2,3-benzotriazole salts and the remaining 50% are potassium salts.
  • EH-BT-Li5 Similar to Synthesis Example 2 except that di-2-ethylhexyl acid phosphate ("Phoslex A-208" manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd., molecular weight 322 (average), acid value 172 mgKOH / g) was used instead of oleyl acid phosphate. I made it.
  • EH-MBT-Li5 is one in which 50% of the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate esters are 1H-benzotriazole salts and the remaining 50% are lithium salts.
  • EH-BT-Ca5 The same procedure as in Synthesis Example 11 was conducted except that 3.92 g of calcium dimethoxide was added instead of lithium hydroxide monohydrate.
  • EH-BT-Li5 is one in which 50% of the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate esters are 1,2,3-benzotriazole salts and the remaining 50% are calcium salts.
  • IS-MBTZ-Li5 The same procedure as in Synthesis Example 6 was conducted except that 13.27 g of 2-mercaptobenzothiazole was added instead of 5-methyl-1H-benzotriazole.
  • IS-MBTZ-Li5 is an acidic alkyl phosphorus 2-mercaptobenzothiazole salt and the remaining 50% is a lithium salt.
  • IS-MBTZ-Ca5 It was the same as that of Synthesis Example 15 except that 4.05 g of calcium dimethoxide was added instead of lithium hydroxide monohydrate.
  • IS-MBTZ-Ca5 is a compound in which 50% of the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate esters are 2-mercaptobenzothiazole salts and the remaining 50% are calcium salts.
  • MT-BT-Li5 Synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 2 except that methyl acid phosphate (“Phoslex A-1” manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd., molecular weight 119 (average), acid value 707 mgKOH / g) was used instead of oleyl acid phosphate.
  • MT-BT-Li5 is a compound in which 50% of the free phosphate groups of acidic alkyl phosphate esters are 1,2,3-benzotriazole salts and the remaining 50% are lithium salts.
  • OL-Ca8 Synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 4 except that 1,2,3-benzotriazole was not added and the amount of calcium dimethoxide was changed to 6.66 g.
  • OL-Ca8 is one in which 80% of the free phosphate groups possessed by acidic alkyl phosphate esters are converted to calcium salts.
  • Examples 1 to 23, Comparative Examples 1 to 7 A surface treating agent was prepared by mixing each metal affinity compound obtained in Synthesis Examples 1 to 21 and a base oil in a predetermined ratio. The types and mixing ratios of the base oil are as shown in Tables 1 and 2.
  • the surface treatment agents of Comparative Examples 1 and 2 are composed only of base oil.
  • PA5 “Unipress PA5” manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation YUBASE: “YUBASE8” manufactured by ExxonMobil (liquid paraffin)
  • PAO “SPECTTRASYN40” manufactured by ExxonMobil (polyalphaolefin) (Measurement of pH)
  • pH was measured. Each surface treatment agent was suspended in pure water at a rate of about 3% (w / v) by ultrasonic irradiation, and the pH of the suspension was measured with a glass electrode pH meter.
  • the valence of the acidic alkyl phosphate ester is x ⁇
  • the valence of the azole compound is y +
  • the valence of the metal is z +
  • the number of moles of the acidic alkyl phosphate ester is l
  • the number of moles of the azole compound is m
  • the valence of acidic alkyl phosphate ester was calculated
  • a Cu plate or Sn plate cut into a 1 cm ⁇ 5 cm strip was immersed in a surface treatment agent, and was irradiated with ultrasonic waves at 50 ° C. for 5 minutes using an ultrasonic cleaner.
  • the Cu plate or Sn plate is taken out of the surface treatment agent, the anode electrode is made of an Al plate, the cathode electrode is made of a Cu plate or an Sn plate, and the electrode is immersed in a 5% NaCl aqueous solution. It was measured.
  • the evaluation of the oil film retention is performed immediately after taking out the Cu plate or Sn plate from the surface treatment agent, after hydrothermal treatment of the Cu plate or Sn plate taken out from the surface treatment agent, and from the Cu plate taken out from the surface treatment agent or It carried out about 3 conditions after heat-processing an Sn board.
  • the hot water treatment was performed by washing the Cu plate or Sn plate taken out of the surface treatment agent in 80 ° C. warm water for 1 hour, and the Cu plate or Sn plate was then air-dried overnight.
  • the heat treatment was carried out by heating the Cu plate or Sn plate taken out from the surface treatment agent vertically in an oven at 120 ° C. for 48 hours.
  • the corrosion current values obtained with the untreated metal plate are Cu (50 ⁇ A) and Sn (2.5 ⁇ A). If the current value is less than 1/10 of this value, it is judged that the effect of retaining the oil film is high. did.
  • the surface treatment agent of Comparative Example 3 seems to have low compatibility with the base oil because the alkyl group of the acidic alkyl phosphate ester in the comparative compound is a methyl group and has a small number of carbon atoms. From the evaluation results of oil film retention, it is considered that the corrosion current value is very high, and the base oil is hardly retained even immediately after application to the metal surface.
  • the comparative compound consists only of an adduct of an acidic alkyl phosphate ester and an azole compound, the corrosion current value is high on the Sn plate, and the effect of retaining the oil film on the Sn surface is low. Seem.
  • the corrosion current value is high on the Cu plate, and the effect of retaining the oil film on the Cu surface is considered to be low. It is. Moreover, it turns out that the fluidity
  • the RAS method was applied to the Cu plate coated with the surface treatment agent of Example 9 before and after the heat treatment.
  • the surface reflection IR using was measured.
  • the surface reflection IR was also measured for a Cu plate coated only with Nujol before and after heat treatment.
  • the surface reflection IR was also measured for a Cu plate on which only IS-BT-Ca5 of Synthesis Example 9 was applied and not subjected to heat treatment. The results are shown in FIG.
  • the detection of Nujol was based on the symmetrical bending vibration of the methyl group at 1375 cm-1.
  • the metal affinity compound in this invention is excellent in the function to hold
  • the resistance value of the fitting portion was measured using the first terminal and the second terminal of the fourth embodiment.
  • a male terminal having a tab width of 1 mm was used as the second terminal, and a female terminal that could be fitted to the first terminal was used as the first terminal.
  • the first terminal to which the electric wire is connected is obtained by immersing Example 1 and the second terminal in the surface treatment agent and then drying to form the surface treatment layer, and the first terminal and the second terminal to which the surface treatment agent is not applied. Were prepared, and each was fitted, and the resistance value of the fitting portion was measured. The resistance value was measured by the 4-terminal method.
  • the fitting portion resistance value was 0.5 m ⁇ , whereas the first terminal and the second terminal coated with the surface treatment agent were used.
  • the thing had a fitting part resistance value of 0.6 m ⁇ . From this result, it was found that even if the surface treatment agent was applied, the electrical connection was hardly affected.
  • the present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings.
  • the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
  • the surface treatment agent may be applied to the first metal member with a brush or by spray application.
  • the coating amount may be adjusted, the appearance may be made uniform, and the film thickness may be made uniform by an air knife method, a roll drawing method, or the like after the coating process, dipping process or spraying process using a squeeze coater.
  • the surface treatment layer is formed on almost the entire surface of the first metal member 11 has been shown.
  • the surface treatment layer may be formed only on a part thereof.
  • the surface treatment layer does not need to be formed in the core wire.

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Abstract

電気接続構造(10)は、少なくとも一部に錫めっき層(11A)が形成された銅又は銅合金を含む第1金属部材(11)と、第1金属部材(11)と電気的に接続される第2金属部材(12)と、第1金属部材(11)の表面に形成された表面処理層(14)とを備える。表面処理層(14)は、金属との親和性を有する親和性基および親油性基を有する金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理剤を塗布することにより形成され、金属親和性化合物は、(a)酸性アルキルリン酸エステルとアゾール化合物とのアダクト、ならびに(b)酸性アルキルリン酸エステルと、金属および/または有機アミン化合物とのアダクトとを含む。

Description

電気接続構造
 本発明は、電気接続構造に関する。
 端子と電線、または端子間の嵌合部などのように2つの金属部材が電気的に接続される部分においては、端子と電線を構成する材料、端子と相手方の端子を構成する材料、端子を構成する金属板と当該金属板の表面に形成されているメッキ層の材料が、異種金属から構成されている場合がある。
 このように、近接する位置に異種金属から構成された部材が配されていると、異種金属間にまたがるように水が付着して腐食電流が流れることが懸念される。このような問題を避けるべく、端子間の接続部などにおいてはグリースなどを塗布することが行われている(たとえば特許文献1を参照)。
  特許文献1:特開平5-159846号公報
 特許文献1に記載されているように、グリースなどの油成分を塗布すると、べたつきや垂れ落ちを生じ、作業性を阻害してしまう他、周囲の基材を汚染してしまうおそれがある。このため、できるだけ、薄く塗布することが必要となる。しかし、薄く塗布しすぎると、長期間、安定した油膜を金属表面に保持することが困難となる。特に高温条件下では、油成分の酸化による低分子化や揮発を伴うことがあるため、安定した油膜を金属表面に保持することがより困難となる。これは、油成分は金属表面に化学結合せず、吸引力の弱いファンデルワールス力により油成分は金属表面に密着しているためである。
 本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、金属部材の電気接続構造において金属部材の腐食を抑制することを目的とする。
 上記課題を解決するものとして本発明は、少なくとも一部に錫めっき層が形成された銅又は銅合金を含む第1金属部材と、前記第1金属部材と電気的に接続される第2金属部材と、前記第1金属部材の表面に形成された表面処理層とを備え、前記表面処理層は、金属との親和性を有する親和性基および親油性基を有する金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理剤を塗布することにより形成され、前記金属親和性化合物は、(a)下記一般式(1)で表される化合物および下記一般式(2)で表される化合物の1種または2種以上からなる酸性アルキルリン酸エステルとアゾール化合物とのアダクト、ならびに(b)下記一般式(1)で表される化合物および下記一般式(2)で表される化合物の1種または2種以上からなる酸性アルキルリン酸エステルと、金属および/または有機アミン化合物とのアダクトとを含む電気接続構造である。
 P(=O)(-OR)(-OH)  ・・・(1)
 P(=O)(-OR(-OH)  ・・・(2)
(ただし、Rは炭素数4以上の有機基を示す。)
 本発明において、第1金属部材と第2金属部材との電気接続構造において、錫めっき層が形成された銅又は銅合金(以下、「銅(合金)」ともいう)を含む第1金属部材には、金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理化合物の塗布により形成された表面処理層が形成されている。
 表面処理化合物に含まれる金属親和性化合物の親油性基は基油に結合している。その一方、金属親和性化合物を構成する(a)酸性アルキルリン酸エステルとアゾール化合物とのアダクトの有する親和性基が第1金属部材に含まれる銅と優先的に結合し、(b)酸性アルキルリン酸エステルと、金属および/または有機アミン化合物とのアダクトの有する親和性基が錫めっき層に含まれる錫と優先的に結合していると考えられる。
 つまり、本発明によれば、基油成分を含む表面処理層が第1金属部材の表面に安定的に保持されるので、第1金属部材に含まれる銅(合金)と錫めっき層とにまたがるように水が付着した場合も、第1金属部材と第2金属部材とにまたがるように水が付着した場合であっても、腐食電流が流れるのを抑制することができる。その結果、本発明によれば、金属部材の電気接続構造において、金属部材の腐食を抑制することができる。
 本発明は以下の構成であってもよい。
 前記(a)と(b)との含有比率が、モル比で、(a):(b)=1:9~9:1であってもよい。このような構成とすると表面処理層が各金属に対してバランスよく密着するので腐食防止効果が確実なものとなる。
 前記表面処理剤のpHが4以上に設定されていてもよい。このような構成とすると、特に密着効果が高まる。
 前記アゾール化合物が、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、テトラゾール、イソインドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2H-ベンゾトリアゾール、イミダゾ[4,5-b]ピリジン、インドール、プリン、ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン、トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン、ベンゾチアゾール、およびこれらの誘導体から選択される1種または2種以上であってもよい。
 このような構成とすると、特に銅に対する配位力に優れ、密着効果に優れる。
 前記金属が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、チタン、および亜鉛から選択される1種または2種以上であってもよい。このような構成とすると、錫よりもイオン化傾向が高いため錫に対するイオン結合性に優れたものとすることができる。
 前記有機アミン化合物が、炭素数2~100の有機アミン化合物であってもよい。このような構成とすると、酸性アルキルリン酸エステルとのアダクトとしたときに、室温で取扱い可能な粘度の液体状態とすることができるため、取扱い性に優れる。
 前記第2金属部材は前記第1金属部材よりもイオン化傾向の大きい金属材料からなる構成としてもよい。このような構成とすると、たとえば第2金属部材がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる部材である場合などにおいても有効に金属部材の腐食を抑制することができる。
 前記表面処理層が-40℃~120℃の温度条件において、液状またはペースト状であってもよい。このような構成とすると、第1金属部材と第2金属部材との電気的な接続部において接圧や摺動により表面処理層が除去できるので、電気的な接続の信頼性を高めることができる。
 前記第1金属部材は第1端子である一方、前記第2金属部材は前記第1端子に電気的に接続される電線の芯線であってもよい。このような構成とすると、銅製の端子とアルミニウム(合金)製の芯線を有する電線との接続構造においても金属部材の腐食を防止することができる。
 前記第1金属部材は第1端子である一方、前記第2金属部材は前記第1端子と相互に嵌合する第2端子であってもよい。このような構成とすると、たとえば第1端子と第2端子との接続構造においても金属部材の腐食を防止しかつ、端子間にリーク電流が流れるのを抑制することができる。
 本発明によれば、金属部材の電気接続構造において金属部材の腐食を抑制することができる。
図1は本発明の実施形態1に係る電気接続構造を示す拡大断面図である。 図2は本発明の実施形態2に係る電気接続構造を示す側面図である。 図3は端子の斜視図である。 図4は表面処理層形成前の端子付き電線の側面図である。 図5は本発明の実施形態3に係る電気接続構造を示す平面図である。 図6は本発明の実施形態4に係る電気接続構造を示す平面図である。 図7は油膜保持性の評価に関する各種材料のIRスペクトルである。
 <実施形態1>
 本発明に係る実施形態1の電気接続構造10を、図1を参照しつつ説明する。本実施形態は2つの金属部材11,12(第1金属部材11および属部材12)の電気接続構造10である。
 (第1金属部材11)
 第1金属部材11は、銅又は銅合金を含む板材11Bからなりその表面に錫めっき層11Aが形成されている。本実施形態においては、第1金属部材11は錫めっき層11Aが形成された銅(合金)を含む板材11Bを所定の形状にプレス加工してなる。
 (第2金属部材12)
 第2金属部材12は、銅よりもイオン化傾向の大きな金属を含む。第2金属部材12に含まれる金属としては、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛等、又はこれらの合金を例示することができる。本実施形態においては、第2金属部材12はアルミニウム又はアルミニウム合金を含む板材を所定の形状にプレス加工してなる。
 (電気接続構造10)
 第1金属部材11と第2金属部材12との接続方法としては、抵抗溶接、超音波溶接、ロウ接(ロウ付け、及びはんだ付けを含む)、冷間圧接、圧接、ボルト締め等、必要に応じて任意の接続方法を適宜に選択できる。本実施形態においては、第1金属部材11と第2金属部材12とは、一対の治具(図示せず)に挟み付けられることにより圧接されている。第1金属部材11と第2金属部材12とが圧接により接続された接続部13において、第1金属部材11と第2金属部材12とは電気的に接続されている。
 (表面処理層14)
 第1金属部材11の表面には、表面処理層14が形成されている。表面処理層14は、第1金属部材11の表面のうち、第2金属部材12と接触している接続部13以外に形成されている。第1金属部材11の表面とは、第1金属部材11の上面、下面、及び側面等、外部に露出する全ての表面をいう。本実施形態に係る表面処理層14は、少なくとも第1金属部材11に形成されている。
 表面処理層14は、金属との親和性を有する親和性基および親油性基を有する金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理剤を塗布することにより形成される。
 金属親和性化合物は、第1金属部材11の表面に塗布される基油に添加されて基油を部材の表面に保持する油膜保持機能を有する。金属親和性化合物は、具体的には、(a)下記一般式(1)で表される化合物および下記一般式(2)で表される化合物の1種または2種以上からなる酸性アルキルリン酸エステルとアゾール化合物とのアダクト、ならびに、(b)下記一般式(1)で表される化合物および下記一般式(2)で表される化合物の1種または2種以上からなる酸性アルキルリン酸エステルと金属および/または有機アミン化合物とのアダクトとを含む。
 P(=O)(-OR)(-OH)  ・・・(1)
 P(=O)(-OR(-OH)  ・・・(2)
(ただし、Rは炭素数4以上の有機基を示す。)
 (a)としては、一般式(1)で表される化合物とアゾール化合物とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(2)で表される化合物とアゾール化合物とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(1)で表される化合物とアゾール化合物とのアダクトおよび一般式(2)で表される化合物とアゾール化合物とのアダクトのみで構成されるものなどが挙げられる。
 (b)としては、一般式(1)で表される化合物と金属とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(1)で表される化合物と有機アミン化合物とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(1)で表される化合物と金属とのアダクトおよび一般式(1)で表される化合物と有機アミン化合物とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(2)で表される化合物と金属とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(2)で表される化合物と有機アミン化合物とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(2)で表される化合物と金属とのアダクトおよび一般式(2)で表される化合物と有機アミン化合物とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(1)で表される化合物と金属とのアダクトおよび一般式(2)で表される化合物と金属とのアダクトのみで構成されるもの、一般式(1)で表される化合物と有機アミン化合物とのアダクトおよび一般式(2)で表される化合物と有機アミン化合物とのアダクトのみで構成されるものなどが挙げられる。
 酸性アルキルリン酸エステルとしては、一般式(1)で表される化合物のみで構成されるもの、一般式(2)で表される化合物のみで構成されるもの、および一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物のみで構成されるものが挙げられる。
 酸性アルキルリン酸エステルにおいて、Rは炭素数4以上の有機基からなり、酸性アルキルリン酸エステルは一定の炭素数の有機基を有するため、長鎖アルキル化合物である基油との相溶性に優れる。このため、酸性アルキルリン酸エステルは、金属親和性化合物と基油の相溶性を高める。これにより、酸性アルキルリン酸エステルは、金属親和性化合物と基油の混合物を液状にすることができる。したがって、酸性アルキルリン酸エステルは、金属親和性化合物と基油を含む表面処理剤の金属表面への塗布性を良好にする。
 基油との相溶性に優れる観点から、Rの炭素数は、好ましくは4以上、より好ましくは6以上である。一方、汎用性やコストの観点から、Rの炭素数は、好ましくは30以下、より好ましくは26以下、さらに好ましくは22以下である。
 Rとしては、炭素数4以上の有機基であれば特に限定されるものではないが、飽和炭化水素からなるアルキル基、不飽和炭化水素からなるアルケニル基、ヘテロ元素含有基などが挙げられる。基油との相溶性に優れる観点から、Rとしては、飽和炭化水素からなるアルキル基、不飽和炭化水素からなるアルケニル基が好ましい。アルキル基やアルケニル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれの構造のものであってもよい。
 Rがアルキル基である酸性アルキルリン酸エステルとしては、ブチルアシッドホスフェイト、2-エチルヘキシルアシッドホスフェイト、イソデシルアシッドホスフェイト、ラウリルアシッドホスフェイト、トリデシルアシッドホスフェイト、ステアリルアシッドホスフェイト、オレイルアシッドホスフェイト、イソステアリルアシッドホスフェイト、およびジ-2-エチルヘキシルアシッドホスフェイトなどが挙げられる。これらのうちでは、形成されるアダクトが基油との相溶性により優れるなどの観点から、オレイルアシッドホスフェイト、イソステアリルアシッドホスフェイトが好ましい。
 ヘテロ元素含有基としては、N,O,Sなどのヘテロ元素を含むものが挙げられる。例えばアルキル鎖やアルケニル鎖の鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合、チオエーテル結合、チオエステル結合などが含まれるものが挙げられる。
 アゾール化合物は、その分子内に持つ窒素原子の非共有電子対の効果で、主に配位結合性の高い遷移金属との結合を強化する。また、アゾール化合物と酸性アルキルリン酸エステルのアダクトは液状になることから、アゾール化合物は、金属親和性化合物を液状に保つことができる。これにより、金属親和性化合物と基油の相溶性が良好となり、金属親和性化合物と基油との混合物を液状にすることができる。したがって、アゾール化合物は、表面処理剤の金属表面への塗布性を良好にする。
 アゾール化合物としては、アゾール、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾールなどが挙げられる。より具体的には、例えば、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、テトラゾール、イソインドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2H-ベンゾトリアゾール、イミダゾ[4,5-b]ピリジン、インドール、プリン、ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン、トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン、ベンゾチアゾール、およびこれらの誘導体などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上組み合わされて用いられてもよい。これらのうちでは、遷移金属との配位結合性の観点から、1H-ベンゾトリアゾールが好ましい。
 金属および有機アミン化合物は、主にイオン結合性の高い典型金属との結合を強化する。酸性アルキルリン酸エステル自体がイオン結合性の高い典型金属と結合しやすいが、酸性アルキルリン酸エステルでは酸性度が高すぎて、金属表面を腐食しやすい。金属および有機アミン化合物は、金属親和性化合物のpHを高めて酸性度を下げることができる。
 金属としては、Li,Na,Kなどのアルカリ金属、Mg,Caなどのアルカリ土類金属、アルミニウム、チタン、および亜鉛などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上組み合わされて用いられてもよい。これらのうちでは、形成されるアダクトが基油との相溶性に優れるなどの観点から、Li、Caが好ましい。
 有機アミン化合物としては、汎用性や形成されるアダクトの粘度などの観点から、炭素数2~100の有機アミン化合物が好ましい。より好ましくは炭素数4~22の有機アミン化合物である。有機アミン化合物としては、より具体的にはオクチルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン、オレイルアミン、牛脂アルキルアミン、硬化牛脂アルキルアミン、アニリン、ベンジルアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジフェニルアミン、ジベンジルアミン、ジシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチル牛脂アルキルアミン、ジメチル硬化牛脂アルキルアミン、およびジメチルオレイルアミンなどが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上組み合わされて用いられてもよい。これらのうちでは、汎用性や形成されるアダクトの粘度観点から、オクチルアミン、ラウリルアミンが好ましい。
 (a)と(b)の含有比率は、モル比で、(a):(b)=1:9~9:1であることが好ましい。このような含有比率であると、種々の金属に対してバランスよく、基油を金属表面に安定して保持する効果を発揮することができる。(a)の比率が多いと、配位結合性が高まる。一方、(b)の比率が多いと、イオン結合性が高まる。(a)と(b)の含有比率としては、より好ましくは、(a):(b)=2:8~8:2であり、さらに好ましくは、(a):(b)=3:7~7:3である。
 金属親和性化合物において、酸性アルキルリン酸エステルと、アゾール化合物と、金属および/または有機アミン化合物の比率は、リン酸基(P-OH基)の残存量を決定する。酸性アルキルリン酸エステルの比率が高くなると、リン酸基(P-OH基)の残存量が多くなり、酸性度が高くなる(pHが下がる)。酸性アルキルリン酸エステルの比率が低くなると、リン酸基(P-OH基)の残存量が少なくなり、酸性度が低くなる(pHが上がる)。本金属親和性化合物の酸性度が高くなると、遷移金属との結合性が低下するため、酸性度を低く抑えることが好ましい。この観点から、本金属親和性化合物のpHとしては、4以上であることが好ましい。より好ましくは5.5以上である。一方、イオン結合性保持の観点から、本金属親和性化合物のpHとしては、9以下であることが好ましい。より好ましくは8以下である。
 酸性アルキルリン酸エステルの価数をx、アゾール化合物の価数をy、金属および/または有機アミン化合物の価数をz、酸性アルキルリン酸エステルのモル数をl、アゾール化合物のモル数をm、金属および/または有機アミン化合物のモル数をn、f=l×x-m×y-n×zとしたとき、0<f<2の範囲では、酸性アルキルリン酸エステルが過剰であり、リン酸基(P-OH基)が残存する。f=0では、酸性アルキルリン酸エステルに対し、アゾール化合物と金属および/または有機アミン化合物の合計が当量であり、リン酸基(P-OH基)は残存しない。また、f<0では、酸性アルキルリン酸エステルが不足であり、リン酸基(P-OH基)が残存しない。本金属親和性化合物のpHを高くするには、f≦0であることが好ましい。
 以上に示す金属親和性化合物は、基油と混合されて、表面処理剤を構成することができる。
 表面処理剤は、金属親和性化合物と基油とを含むものから構成される。表面処理剤は、金属表面を覆って金属の腐食を防止する。表面処理剤は、金属親和性化合物を含むことにより、基油を金属表面に安定して保持することができる。この効果は、遷移金属(特に銅)と、典型金属(特に錫)の両方に対して発揮することができる。
 基油としては、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリブテン、鉱物油、合成エステル、油脂、シリコーン油、ポリグリコール、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ポリエーテル、および、これらの2種以上のブレンド油などが挙げられる。これらのうちでは、熱安定性の観点から、鉱物油、パラフィン系が好ましい。
 表面処理剤中の金属親和性化合物の含有量は、金属表面に形成されるアルキル基の密度保持の観点から、3質量%以上であることが好ましい。より好ましくは5質量%以上である。一方、油膜厚保持の観点から、90質量%以下であることが好ましい。より好ましくは80質量%以下である。
 表面処理剤は、金属表面への塗布性に優れる観点から、-40℃~120℃(好ましくにおいて液状を示す(あるいは流動性を示す)ことが好ましく、20℃~100℃において液状又は流動性を示すことが特に好ましい。例えば、酸性アルキルリン酸エステルのRの炭素数が4未満と少ない場合や、酸性アルキルリン酸エステルとアダクトを作る成分が金属のみだと、金属親和性化合物の基油との相溶性が悪く、金属親和性化合物と基油の混合物が上記温度範囲において液状を示さず、金属表面への塗布が困難となる。本実施形態では表面処理剤として-40℃~120℃で液状あるいは流動性を示す物を用いる。
 表面処理剤を金属部材の表面に塗布するに際し、膜厚としては、表面べたつきや他部位への飛散防止の観点から、30μm以下であることが好ましい。より好ましくは15μm以下である。一方、機械的負荷や熱等により欠損部分を生じやすく、また、電気的な抵抗値が不十分になりやすいなどの観点から所定の厚さ以上であることが好ましい。膜厚の下限値としては、0.5μm、2μm、5μmなどが挙げられる。
 (製造工程)
 続いて、本実施形態の製造工程の一例を示す。なお、製造工程は以下の記載に限定されない。
 まず、表面に錫めっき層11Aが形成された銅合金を含む板材11Bを所定の形状にプレス加工することにより第1金属部材11を形成する。次に、アルミニウム合金を含む板材を所定の形状にプレス加工することにより第2金属部材12を形成する。
 続いて、第1金属部材11を、表面処理剤中に浸漬した後、室温にて風乾することにより、第1金属部材11の表面に表面処理層14を形成する。
 続いて、第1金属部材11と第2金属部材12とを積層させた後、一対の治具で挟むことにより、第1金属部材11と第2金属部材12とを圧接する。これにより第1金属部材11と第2金属部材12とが電気的に接続される(図1参照)。このとき、第1金属部材11と第2金属部材12とが接続される接続部13においては、高い圧力が治具によって加えられるのと、表面処理剤として-40℃~120℃において液状あるいは流動性を示すものを用いているので、表面処理剤が接続部13から排除される。これにより、第1金属部材11と第2金属部材12との間に表面処理層14が介在しなくなるので、第1金属部材11と第2金属部材12との電気的な接続信頼性が向上する。
 (本実施形態の作用、効果)
 本実施形態において、第1金属部材11と第2金属部材12との電気接続構造10において、錫めっき層11Aが形成された銅(合金)を含む第1金属部材11には、金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理化合物の塗布により形成された表面処理層14が形成されている。
 表面処理化合物に含まれる金属親和性化合物の親油性基は基油に結合している。その一方、金属親和性化合物に含まれる(a)酸性アルキルリン酸エステルとアゾール化合物とのアダクトが有する親和性基が第1金属部材11を構成する板材11Bに含まれる銅と優先的に結合し、(b)酸性アルキルリン酸エステルと、金属および/または有機アミン化合物とのアダクトの有する親和性基が錫めっき層11Aに含まれる錫と優先的に結合していると考えられる。
 つまり、本実施形態によれば、基油成分を含む表面処理層14が第1金属部材11の表面に安定的に保持されるので、第1金属部材11を構成する板材11Bと錫めっき層11Aとにまたがるように水が付着した場合も、第1金属部材11と第2金属部材12とにまたがるように水が付着した場合であっても、腐食電流が流れるのを抑制することができる。その結果、本実施形態によれば、金属部材11,12の電気接続構造10において、金属部材11,12の腐食を抑制することができる。
 なお、本実施形態において、第2金属部材12は第1金属部材11よりもイオン化傾向の大きい金属材料(アルミニウムまたはアルミニウム合金)からなる部材であるので、本実施形態の効果(金属部材の腐食を抑制する効果)が発揮される。
 <実施形態2>
 本発明に係る実施形態2の電気接続構造20について、図2ないし図4を参照しつつ説明する。本実施形態は、銅又は銅合金を含む端子21(第1金属部材の一例)と、銅よりもイオン化傾向の大きな金属を含む芯線22A(第2金属部材の一例)を備えた電線22と、の電気接続構造20である。実施形態1と重複する説明については省略する。
 (電線22)
 電線22は、芯線22Aの外周を合成樹脂製の絶縁被覆22Bで包囲してなる。芯線22Aを構成する金属としては、銅よりもイオン化傾向の大きな金属を用いることが可能であって、例えば、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛等、又はこれらの合金を例示することができる。本実施形態においては、芯線22Aはアルミニウム又はアルミニウム合金を含む。
 本実施形態に係る芯線22Aは複数の金属細線を撚り合わせてなる撚り線である。芯線22Aとしては、金属棒材からなる、いわゆる単芯線を用いてもよい。アルミニウム又はアルミニウム合金は比較的に比重が小さいので、端子付き電線20を全体として軽量化することができる。
 (端子21)
 図2に示すように、端子21は、電線22の端末から露出する芯線22Aに接続されるワイヤバレル部21Bと、ワイヤバレル部21Bの後方に形成されて絶縁被覆22Bを保持するインシュレーションバレル部21Aと、ワイヤバレル部21Bの前方に形成されて雄端子のタブ(図示せず)が挿入される本体部21Cと、を備える。
 また、端子21の、電線22の端末において露出する芯線22Aが接続される領域には、図3に示すように、複数の凹部21Dが形成されている。ワイヤバレル部21Bが芯線22Aに圧着されると凹部21Dの孔縁部に形成されたエッジが芯線22Aの表面と摺接し、芯線22Aの表面に形成された酸化被膜が剥がされる。これにより芯線22Aの金属表面が露出され、当該金属表面とワイヤバレル部21Bとが接触することにより芯線22Aとワイヤバレル部21B(端子21)とが電気的に接続されるようになっている。
 端子21は、銅又は銅合金からなる金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。端子21の表面及び裏面には、錫めっき層(図示せず)が形成されている。錫めっき層は、芯線22Aとワイヤバレル部21Bとの接触抵抗を低減させることができる機能を有する。端子21の端面においては、錫めっき層は形成されておらず、銅又は銅合金を含む板材が露出している。
 本実施形態では、図2に示すように、端子21全体の表面に表面処理層24が形成されている。表面処理層24は図2中、網掛けで示されている。つまり、本実施形態においては、端子21の端面(少なくともワイヤバレル部21Bの端面)を含む端子21の表面には表面処理層24が形成されている。
 なお、ワイヤバレル部21Bの前方及び後方においては、芯線22Aがワイヤバレル部21Bから露出した状態になっているが、芯線22Aの表面にも表面処理層24が形成されている。
 本実施形態において表面処理層24は、例えば、電線22に端子21を圧着して図4に示すような状態とした後に、少なくとも端子21と、電線22から露出した芯線22Aとを、表面処理剤に浸漬させ、乾燥させることにより形成することができる。
 (本実施形態の作用、効果)
 本実施形態においても、実施形態1と同様に、端子21と電線22との電気接続構造20において、錫めっき層が形成された銅(合金)を含む端子21には、金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理化合物の塗布により形成された表面処理層24が形成されている。
 したがって、本実施形態によれば、基油成分を含む表面処理層24が端子21の表面に安定的に保持されるので、端子21の錫めっき層の形成されていない部分と錫めっき層とにまたがるように水が付着した場合や、端子21と電線22とにまたがるように水が付着した場合であっても、腐食電流が流れるのを抑制することができ、端子21と電線22との電気接続構造20において、端子21および電線22の腐食を抑制することができる。
 <実施形態3>
 次に、本発明に係る実施形態3の電気接続構造30を、図5を参照しつつ説明する。本実施形態は、銅又は銅合金を含む銅芯線32A(第2金属部材の一例)を備えた銅電線32と、アルミニウム又はアルミニウム合金を含むアルミニウム芯線33A(第2金属部材の一例)を備えたアルミニウム電線33と、がスプライス端子31に接続された構造である。銅芯線32Aの外周は合成樹脂製の絶縁被覆32Bで覆われており、アルミニウム芯線33Aの外周は合成樹脂製の絶縁被覆33Bで覆われている。なお、実施形態1と重複する説明については省略する。
 本実施形態においては、銅芯線32Aと、アルミニウム芯線33Aとは、スプライス端子31により電気的に接続されている。スプライス端子31は、銅芯線32A及びアルミニウム芯線33Aの双方に巻き付くように圧着されるワイヤバレル部31Aを備える。スプライス端子31は、銅または銅合金を含む板材からなり、その表面に錫めっき層(図示せず)が形成されている(第1金属部材の一例)が、その端面においては錫めっき層が形成されていない。
 スプライス端子31に銅芯線32Aおよびアルミニウム芯線33Aを接続した状態としてから、これを表面処理剤に浸漬し乾燥することにより、銅芯線32A、アルミニウム芯線33A、及びスプライス端子31の表面に表面処理層34が形成される。
 本実施形態では、図5に示すように、少なくとも、スプライス端子31の端面を含む表面、ならびに、銅芯線32Aおよびアルミニウム芯線33Aのうちスプライス端子31から露出している部分の表面には表面処理層34が形成されている。表面処理層34は図5中、網掛けで示されている。
 (本実施形態の作用、効果)
 本実施形態においても、実施形態1と同様に、スプライス端子31と2種の電線32,33との電気接続構造30において、錫めっき層が形成された銅(合金)を含むスプライス端子31には、金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理化合物の塗布により形成された表面処理層34が形成されている。したがって、本実施形態によっても、スプライス端子31および電線32,33の腐食を抑制することができる。
 <実施形態4>
 次に、本発明に係る実施形態4の電気接続構造40を、図6を参照しつつ説明する。本実施形態は、第1端子21(第1金属部材の一例)と、この第1端子21と相互に嵌合する第2端子43(第2金属部材の一例)との電気接続構造40に係るものである。なお、実施形態1と重複する説明については省略する。
 第1端子21はいわゆる雌型の端子であって、実施形態2の端子21と同様の構成である。第1端子21は銅又は銅合金を含む板材からなりその表面には錫めっき層が形成されている。第1端子21に接続されている電線22は実施形態2の端子21に接続されている電線22と同様の構成であり、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含む芯線22Aと絶縁被覆22Bとを備える。第1端子21および第1端子21に接続されている電線22は実施形態2と同様であるので同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
 本実施形態においては、第1端子21が表面処理剤に浸された後に乾燥されることにより、少なくとも第1端子21の表面(端面を含む)に表面処理層が形成されるようになっている。これにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の第2端子43が電食により溶出することを抑制することができる。
 第2端子43は、銅よりもイオン化傾向の大きなアルミニウム又はアルミニウム合金を含む金属部材からなり、タブを備えたいわゆる雄型の端子である。第2端子43は第1端子21の本体部21C内に挿入され、第1端子21と電気的に接続される。
 第1端子21は、電線22が接続された状態で、表面処理剤に浸漬させて乾燥させることにより表面処理層が形成されているので、第2端子43を挿入する前の第1端子21の本体部21C内には、表面処理層が形成されている可能性がある。しかしながら、第1端子21の本体部21C内に挿入された第2端子43が、第1端子21の本体部21C内を摺動することにより表面処理層が排除され、第1端子21と第2端子43との接続部においては表面処理層が介在しなくなる。第1端子21と第2端子43との電気的な接続信頼性が向上する。
 (本実施形態の作用、効果)
 本実施形態においても、実施形態1と同様に、第1端子21および第2端子43との電気接続構造40において、錫めっき層が形成された銅(合金)を含む第1端子21には、金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理化合物の塗布により形成された表面処理層が形成されている。したがって、本実施形態によっても、各端子21の腐食を抑制することができ、第1端子21と第2端子43とのリーク電流が流れるのを抑制することができる。
 <実施例>
 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は、実施例により限定されるものではない。
 (金属親和性化合物の合成)
 <合成例1> OL-MBT-Li5
 500mlのフラスコにオレイルアシッドホスフェイト(SC有機化学社製「Phoslex A18D」、分子量467(平均)、酸価183mgKOH/g)を50g(酸価0.163mol)とメタノール50mLを加え、50℃で撹拌し、均一溶液とする。そこに5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール10.86g(0.0816mol)/メタノール50mL溶液を少しずつ加える。加え終わった澄明溶液を50℃のまま30分間撹拌する。更に水酸化リチウム一水塩3.42g(0.0815mol)/メタノール50mL溶液を加える。50℃のまま10分撹拌し、澄明を保っていることを確認後、ロータリーエバポレータにて、メタノールと生成水を減圧留去する。更に、トルエン50mLを加えた後、同様に減圧留去する事で生成水を共沸によって留去し、黄色澄明粘性物である目的物を得た。OL-MBT-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例2> OL-BT-Li5
 5-メチル-1H-ベンゾトリアゾールに代えて1,2,3-ベンゾトリアゾール9.72g加えた以外は合成例1と同様とした。OL-BT-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例3> OL-BT-K5
 水酸化リチウム一水塩に代えて水酸化カリウム4.57gを加えた以外は合成例2と同様とした。OL-BT-K5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がカリウム塩になったものである。
 <合成例4> OL-BT-Ca5
 水酸化リチウム一水塩に代えてカルシウムジメトキシド4.16gを加えた以外は合成例2と同様とした。OL-BT-Ca5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がカルシウム塩になったものである。
 <合成例5> OL-BT-Li3
 水酸化リチウム一水塩の量を2.05gに変更した以外は合成例2と同様とした。OL-BT-Li3は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、30%がリチウム塩、残りの20%がフリーのリン酸基のものである。
 <合成例6> IS-MBT-Li5
 オレイルアシッドホスフェイトに代えてイソステアリルアシッドホスフェイト(SC有機化学社製「Phoslex A18OL」、分子量487(平均)、酸価178mgKOH/g)を用いた以外は合成例1と同様にした。IS-MBT-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例7> IS-BT-Li5
 オレイルアシッドホスフェイトに代えてイソステアリルアシッドホスフェイト(同上)を用いた以外は合成例2と同様にした。IS-BT-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例8> IS-BT-K5
 水酸化リチウム一水塩に代えて水酸化カリウム4.45gを加えた以外は合成例7と同様とした。IS-BT-K5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がカリウム塩になったものである。
 <合成例9> IS-BT-Ca5
 水酸化リチウム一水塩に代えてカルシウムジメトキシド4.05gを加えた以外は合成例7と同様とした。IS-BT-Ca5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がカルシウム塩になったものである。
 <合成例10> IS-BT-Li3
 水酸化リチウム一水塩の量を2.00gに変更した以外は合成例7と同様とした。OL-BT-Li3は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、30%がリチウム塩、残りの20%がフリーのリン酸基のものである。
 <合成例11> EH-BT-Li5
 オレイルアシッドホスフェイトに代えてジ-2-エチルヘキシルアシッドホスフェイト(SC有機化学社製「Phoslex A-208」、分子量322(平均)、酸価172mgKOH/g)を用いた以外、合成例2と同様にした。EH-MBT-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1H-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例12> EH-BT-Ca5
 水酸化リチウム一水塩に代えてカルシウムジメトキシド3.92gを加えた以外は合成例11と同様とした。EH-BT-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がカルシウム塩になったものである。
 <合成例13> IS-BI-Li5
 5-メチル-1H-ベンゾトリアゾールに代えてベンズイミダゾール9.37g加えた以外は合成例6と同様とした。IS-BT-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%がベンズイミダゾール塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例14> IS-BI-Ca5
 水酸化リチウム一水塩に代えてカルシウムジメトキシド4.05gを加えた以外は合成例13と同様とした。IS-BT-Ca5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%がベンズイミダゾール塩、残りの50%がカルシウム塩になったものである。
 <合成例15> IS-MBTZ-Li5
 5-メチル-1H-ベンゾトリアゾールに代えて2-メルカプトベンゾチアゾール13.27g加えた以外は合成例6と同様とした。IS-MBTZ-Li5は酸性アルキルリン2-メルカプトベンゾチアゾール塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例16> IS-MBTZ-Ca5
 水酸化リチウム一水塩に代えてカルシウムジメトキシド4.05gを加えた事以外は合成例15と同様とした。IS-MBTZ-Ca5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が2-メルカプトベンゾチアゾール塩、残りの50%がカルシウム塩になったものである。
 <合成例17> IS-TT-Li5
 5-メチル-1H-ベンゾトリアゾールに代えて1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]メチルベンゾトリアゾール(TTLX:城北化学株式会社製)30.66g加えた以外は合成例6と同様とした。IS-MBTZ-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%がTTLX塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例18> IS-TT-Ca5
 水酸化リチウム一水塩に代えてカルシウムジメトキシド4.05gを加えた以外は合成例17と同様とした。IS-MBTZ-Ca5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%がTTLX塩、残りの50%がカルシウム塩になったものである。
 (比較の化合物の合成)
 <合成例19> MT-BT-Li5
 オレイルアシッドホスフェイトに代えてメチルアシッドホスフェイト(SC有機化学社製「Phoslex A-1」、分子量119(平均)、酸価707mgKOH/g)を用いた以外合成例2と同様にした。MT-BT-Li5は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1,2,3-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がリチウム塩になったものである。
 <合成例20> IS-BT
 水酸化リチウム一水塩を加えなかった以外、合成例7と同様にした。IS-BTは酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その50%が1H-ベンゾトリアゾール塩、残りの50%がフリーのリン酸基のものである。
 <合成例21> OL-Ca8
 1,2,3-ベンゾトリアゾールを加えないで、カルシウムジメトキシドの量を6.66gに変更した以外、合成例4と同様にした。OL-Ca8は酸性アルキルリン酸エステルが持つフリーのリン酸基の内その80%がカルシウム塩になったものである。
 <表面処理剤の調製>
 (実施例1~23、比較例1~7)
 合成例1~21により得られた各金属親和性化合物と基油とをそれぞれ所定の割合で混合することにより、表面処理剤を調製した。基油の種類および混合割合は表1および表2に示す通りである。なお、比較例1~2の表面処理剤は、基油のみで構成されるものである。
ただし、
PA5:JX日鉱日石エネルギー(株)社製「ユニプレスPA5」
YUBASE:エクソンモービル社製「YUBASE8」(流動パラフィン系)
PAO:エクソンモービル社製「SPECTTRASYN40」(ポリアルファオレフィン系)
 (pHの測定)
 各表面処理剤について、pHを測定した。各表面処理剤を約3%(w/v)の割合で純水に超音波照射により懸濁させ、その懸濁液についてガラス電極pH計にてpHの測定を行った。
 (f値)
 酸性アルキルリン酸エステルの価数をx、アゾール化合物の価数をy、金属の価数をz、酸性アルキルリン酸エステルのモル数をl、アゾール化合物のモル数をm、金属のモル数をn、f=l×x-m×y-n×zとしたときのf値を算出した。なお、酸性アルキルリン酸エステルの価数は、原料に記載があればその数値を用い、無い場合はKOHを用いた酸価測定により求めた。
 <評価試験1>
 (流動性評価)
 各表面処理剤をガラス瓶に入れ、70℃加温条件下でガラス瓶を傾け、各表面処理剤が流動するか目視で観察した。流動が確認されたものは「○」、確認されなかったものは「×」とした。
 (油膜保持性)
 1cm×5cmの短冊状に切ったCu板あるいはSn板を表面処理剤に浸漬し、超音波洗浄機を用いて50℃で5分間、超音波を照射した。次いで、表面処理剤からCu板あるいはSn板を取り出し、アノード電極をAl板とし、カソード電極をCu板あるいはSn板として、5%NaCl水溶液中に電極を浸し、このときの電位差(腐食電流)を測定した。
 電位差が小さいほど、Cu板あるいはSn板の表面に表面処理剤が残存する量(膜厚)が多く(厚く)、表面処理効果に優れるといえる。一方、電位差が大きいほど、Cu板あるいはSn板の表面に表面処理剤が残存する量(膜厚)が少なく(薄く)、表面処理効果が低いといえる。
 油膜保持性の評価は、表面処理剤からCu板あるいはSn板を取り出した直後と、表面処理剤から取り出したCu板あるいはSn板を熱水処理した後と、表面処理剤から取り出したCu板あるいはSn板を加熱処理した後の3条件について行った。なお、熱水処理は、表面処理剤から取り出したCu板あるいはSn板を80℃撹拌温水中で1時間洗浄することにより行い、Cu板あるいはSn板は、その後、一晩風乾した。また、加熱処理は、表面処理剤から取り出したCu板あるいはSn板を120℃のオーブン中で垂直に立てて48時間加熱することにより行った。未処理の金属板で得た腐食電流値は、Cu(50μA)、Sn(2.5μA)であり、電流値がこの値の1/10未満であると、油膜保持性の効果が高いと判断した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 (結果と考察)
 表1に示すように、実施例1~23の表面処理剤は、70℃において流動性を持つ液体状態にあり、また、油膜保持性の評価結果から、各金属表面に対して基油を保持できることが確認された。また、熱水処理や加熱処理によってもその保持性が損なわれずに強固に金属表面で効果を発揮していることが確認された。
 これに対し、比較例1、2の表面処理剤は、基油のみからなるため、油膜保持性の評価結果から、腐食電流値が非常に高く、金属表面に塗布した直後でも基油がほとんど保持されていないものと思われる。
 比較例3の表面処理剤は、比較の化合物における酸性アルキルリン酸エステルのアルキル基がメチル基であり、炭素数が少ないため、基油との相溶性が低いと思われる。油膜保持性の評価結果から、腐食電流値が非常に高く、金属表面に塗布した直後でも基油がほとんど保持されていないものと思われる。
 比較例4の表面処理剤は、比較の化合物が酸性アルキルリン酸エステルとアゾール化合物のアダクトのみからなるため、Sn板において腐食電流値が高く、Sn表面に対して油膜保持性の効果が低いと思われる。
 比較例5の表面処理剤は、比較の化合物が酸性アルキルリン酸エステルと金属のアダクトのみからなるため、Cu板において腐食電流値が高く、Cu表面に対して油膜保持性の効果が低いと思われる。また、70℃における流動性が低いことがわかる。
 なお、実施例の表面処理剤の基油が金属表面に残存していることの確認のため、一例として、実施例9の表面処理剤を塗布したCu板の加熱処理前後のものについて、RAS法を用いた表面反射IRを測定した。また、比較として、Nujolのみを塗布したCu板の加熱処理前後のものについても、表面反射IRを測定した。さらに、比較として、合成例9のIS-BT-Ca5のみを塗布したCu板の加熱処理していないものについても、表面反射IRを測定した。この結果を図7に示した。なお、Nujolの検出には、1375cm-1のメチル基の対称変角振動を基準とした。
 図7に示す結果から、IS-BT-Ca5を含むNujol(IS-BT-Ca5/Nujol)は、加熱前後で1375cm-1のピークの大きさがほとんど変わらないのに対し、Nujolのみの場合は、加熱後に減少している事がわかった。また、Nujolを含まないIS-BT-Ca5のみでも1375cm-1のピークはみられない事から、IS-BT-Ca5を含んでいることにより、加熱環境下でもNujolが保持され、IS-BT-Ca5が油膜を保持する材料として機能しているといえる。
 そして、本発明における金属親和性化合物が金属表面に対して基油を保持する機能に優れることから、表面処理剤として用いたときには、長期にわたって表面処理性能を維持できることがわかる。
 <評価試験2>
 実施形態4の第1端子と第2端子とを用いて嵌合部の抵抗値を測定した。第2端子としてはタブ幅1mmの雄端子、第1端子としては当該第1端子と嵌合可能な雌端子を用いた。
 電線が接続された第1端子を実施例1および第2端子を表面処理剤に浸漬した後、乾燥させて表面処理層を形成したものと、表面処理剤を塗布しない第1端子および第2端子を用意し、それぞれを嵌合させて、嵌合部の抵抗値を測定した。抵抗値の測定は4端子法により実施した。
 表面処理剤を塗布しない第1端子および第2端子を用いたものでは嵌合部抵抗値が0.5mΩであったのに対し、表面処理剤を塗布した第1端子および第2端子を用いたものでは嵌合部抵抗値が0.6mΩであった。
 この結果から、表面処理剤を塗布しても、電気的接続にはほとんど影響を与えないということがわかった。
 <他の実施形態>
 本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
 (1)上記実施形態では、第1金属部材11を表面処理剤に浸漬してその表面に表面処理層14を形成した例を示したが、表面処理層を形成する方法はこれに限定されない。たとえば第1金属部材に表面処理剤を刷毛で塗布したり、スプレー塗布により塗布してもよい。またスクイズコーターなどによる塗布処理、浸漬処理又はスプレー処理の後にエアナイフ法やロール絞り法などにより塗布量の調整、外観の均一化、膜厚の均一化を行ってもよい。
 (2)上記実施形態では、第1金属部材11の表面のほぼ全域に表面処理層を形成した例を示したが一部にのみ表面処理層を形成してもよい。
 (3)上記実施形態2および3では、第2金属部材に相当する芯線にも表面処理層を形成した例を示したが、芯線に表面処理層が形成されていなくてもよい。
 10,20,30,40…電気接続構造
 11…第1金属部材
 11A…錫めっき層
 11B…銅(銅合金)を含む板材
 12…第2金属部材
 13…接続部
 14,24,34,44…表面処理層
 21…端子(第1金属部材)
 21B…ワイヤバレル部
 21C…本体部
 22…電線
 22A…芯線(第2金属部材)
 31…スプライス端子(第1金属部材)
 31A…ワイヤバレル部
 32…銅電線
 32A…銅芯線(第2金属部材)
 33…アルミニウム電線
 33A…アルミニウム芯線(第2金属部材)
 41…第1端子(第1金属部材)
 43…第2端子(第2金属部材)

Claims (10)

  1. 少なくとも一部に錫めっき層が形成された銅又は銅合金を含む第1金属部材と、
     前記第1金属部材と電気的に接続される第2金属部材と、
     前記第1金属部材の表面に形成された表面処理層とを備え、
     前記表面処理層は、金属との親和性を有する親和性基および親油性基を有する金属親和性化合物と、基油とを含む表面処理剤を塗布することにより形成され、
     前記金属親和性化合物は、
    (a)下記一般式(1)で表される化合物および下記一般式(2)で表される化合物の1種または2種以上からなる酸性アルキルリン酸エステルとアゾール化合物とのアダクト、ならびに
    (b)下記一般式(1)で表される化合物および下記一般式(2)で表される化合物の1種または2種以上からなる酸性アルキルリン酸エステルと、金属および/または有機アミン化合物とのアダクトとを含む電気接続構造。
      P(=O)(-OR)(-OH)  ・・・(1)
      P(=O)(-OR(-OH)  ・・・(2)
    (ただし、Rは炭素数4以上の有機基を示す。)
  2. 前記(a)と(b)との含有比率が、モル比で、(a):(b)=1:9~9:1である請求項1に記載の電気接続構造。
  3. 前記表面処理剤のpHが4以上に設定されている請求項1または請求項2に記載の電気接続構造。
  4. 前記アゾール化合物が、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、テトラゾール、イソインドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2H-ベンゾトリアゾール、イミダゾ[4,5-b]ピリジン、インドール、プリン、ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン、トリアゾロ[4,5-d]ピリミジン、ベンゾチアゾール、およびこれらの誘導体から選択される1種または2種以上である請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電気接続構造。
  5. 前記金属が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、チタン、および亜鉛から選択される1種または2種以上である請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電気接続構造。
  6. 前記有機アミン化合物が、炭素数2~100の有機アミン化合物である請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の電気接続構造。
  7. 前記第2金属部材は前記第1金属部材よりもイオン化傾向の大きい金属材料からなる請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の電気接続構造。
  8. 前記表面処理層が-40℃~120℃の温度条件において、液状またはペースト状である請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の電気接続構造。
  9. 前記第1金属部材は第1端子である一方、前記第2金属部材は前記第1端子に電気的に接続される電線の芯線である請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の電気接続構造。
  10. 前記第1金属部材は第1端子である一方、前記第2金属部材は前記第1端子と相互に嵌合する第2端子である請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の電気接続構造。
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