JPH04160192A - 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
畜舎化策が採られてきた。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。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
するものであった。

［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、あるいは畜舎化以前にも金めつ
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、長い時間をがけて
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ニッケル
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．
１〜３ｖｔ％及び（Ｂ）アミンの１種または２種以上０
．０５〜３ｗｔ％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種または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種以上を０．００１〜ｌｖｔ％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ニッケルを
めっきし、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）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）ニッケル及び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ニッケル
をめっき後、金又は金合金をめっきしためつき材よりな
り、前記　（１）、（２）又は（３）記載の封孔処理液
て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
しゼの機能を有する。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か、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
俟って相剰的に前述の耐食性、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０．１ｖｔ％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。−方３ｖｔ％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、アミン類
である。本発明において使用するアミンとしては脂肪族
アミン、環状脂肪族アミンが好ましく、特に好ましいア
ミンとしては、例えばオクタデシルアミン、ドデシルア
ミン、デシルアミン、オクチルアミン、及びシクロヘキ
シルアミン等を挙げることができる。これらは１種また
は２種混合して、０．０５〜３ｗｔ％で用いられる。０
．０５ｗｔ％未満では耐食性向上効果か得られず、又３
νｔ％を越えると接触抵抗への悪影響が認められる。さ
らに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、ベンゼン環を有する環状窒素化合物として
は、たとえば、ヘンシトリアゾール系 Ｒ２ ■ 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、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） 等を挙げることかできる。

ベンゾトリアゾール系としては、例えばヘンシトリアゾ
ール（Ｒ１，Ｒ２ともに水素）、１−メチルベンゾトリ
アゾール（Ｒ＋か水素、Ｒ２かメチル）、ｌ　−（Ｎ、
Ｎ−ジオクチルアミノメチル）ベンゾトリアゾール（Ｒ
Ｉ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＋かメチル、Ｒ２か水素）、ソ
シウムトリルトリアゾール（Ｒ＋がメチル、Ｒ２かナト
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（Ｒ１、
Ｒ２ともに水素）、２−メチルインダゾール（Ｒ＋が水
素、Ｒ２がメチル）、２−ベンジルインダゾール（Ｒ＋
か水素、Ｒ２がＣ６Ｈ３ＣＨ２）、１−アセチルインダ
ゾール（Ｒ＋が水素、Ｒ２がＣ０ＣＨ５）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＋が水素、Ｒ２かＣ０ＣＨ２）、Ｎ−ベ
ンゾイルベンズイミダゾール（Ｒ＋か水素、Ｒ２かＣ０
Ｃ６Ｈ５等か好ましい。

インドール系としては、例えばインドール（Ｒ１、Ｒ２
ともに水素）、インドール−１＝カルボン酸（Ｒ＋が水
素、Ｒ２かＣ００Ｈ）、■−メチルインドール（Ｒ＋か
水素、Ｒ２がＣ１３）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、８−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（Ｃ４Ｒ９）　２
、−Ｎ（Ｃａ　ＨＩ７）　ｚ、−Ｎ（ＣＩ２　Ｈ２５）
　２、−ＮＨＣＩＩ　Ｈｈ　ＣＨ−ＣＨＣａ　Ｈ１７等
が好ましい。）、 シアヌル酸（２，４，６−トリオキシ−１，３，５−ト
リアジン）、 Ｈ メラミン（２，４，６−トリアミノ−Ｌ、３．５−トリ
アジン）、 Ｈ２ 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０．０５〜３ｗｔ
％である。０．０５ｗｔ％より小さいと耐食性、耐久性
が低く、また、３ｖｔ％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、必要に応して添加される上
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） （ＣＨ３）　　３　　ＣＣ（ＣＨコ　）　３２．２°−
メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノ
ール） ＣＨ３ＣＨ３ ２，２°−メチレン−ビス−（４−エチル−６−を−ブ
チルフェノール） ＣＨ２ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ３ ２，６−ジーｔ−ブチル−ｐ−クレゾールＨ ＣＨ３ ブチル化ヒドロキシアニソール ０ＣＲ３０ＣＨ３ ２，６−ジーｔ−ブチル−４−エチルフェノ−Ｈ２０Ｈ
３ 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〜ｌｖｔ％
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。０．００１ｖｔ％未満てはそ
の効果を得ることはできず、ｌｖｔ％を越えると接触抵
抗の低下現象か認められる。

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
か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、同等制限されない。中間層とし
てのニッケルめっきは、ワット浴、スルファミン酸浴等
からの電気めっき、無電解めっき等公知のものを適用で
き、めっき方法は制限されない。またニッケルめっきは
金属母材に直接施すほか、その中間にさらに他の金属層
を有することもてきる。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。

〔実施例コ 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０．２ｍｍ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　１μ■のニ
ッケルめっき後、酸性めっき浴により金を０．２　　μ
膳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１０ｓｖＡ　、開放電圧５０ｓｓＶで測
定した。腐食試験は次の条件で行った。

ガス組成：Ｈ２Ｓ　　　３±ｉｐｐｍ ＳＯ２１０±３ｐｐｍ 温度　　：４０±　２℃ 湿度　　ニア５±　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１０
０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 第１表つづき 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オクタデシルアミン ＝２　ドデシルアミン −３デシルアミン −４オクチルアミン −５シクロヘキシルアミン Ｃ−１ベンゾトリアゾール −２インダゾール −３ベンズイミダゾール −４インドール Ｃ−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−２
４，４°−テトラメチルジアミノジフェニルメタン−３
４，４°−メチレン−ビス−（２，６−ジー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） −６２４−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール−７ブチル
化ヒドロキシアニソール −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、複合試験後接触抵抗（ｎ−５の平均値
）Ｏ：２５關Ω以下 Δ：２５〜５０ｕΩ Ｘ　：　５０ｍ５Ω以上 ■腐食試験後外観 ◎：腐食生成物全く認められず ０：腐食生成物痕跡あり Δ：腐食生成物点在 Ｘ：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ニッケ
ル下地、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ニッケル
   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）アミンの１種または２種以上０
   ．０５〜３ｗｔ％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種または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％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ニッケルを
   めっきし、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）ニッケル及び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ニッケル
   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。