(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金または金合金めっき材の封孔処理に際して、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、およびトリアジンチオール系化合物から成る群から選んだ少なくとも１種のインヒビターと、界面活性剤と、下記式で示されるアミン化合物とを含む封孔処理剤を含有する水溶液を用いて封孔処理を行い、次いで、得られた撥水性処理物を水洗・乾燥する封孔処理方法。
【化４】
0003870225.tif 000014
R1、R2、R3はそれぞれＨ、アルキル基、またはアルカノール基を表し、少なくとも１個はアルカノール基である。
【請求項２】
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、およびトリアジンチオール系化合物から成る群から選んだ少なくとも１種のインヒビター、界面活性剤と、下記式で示されるアミン化合物とを含む金または金合金めっき材の水系封孔処理剤。
【化４】
0003870225.tif 000015
R1、R2、R3はそれぞれＨ、アルキル基、またはアルカノール基を表し、少なくとも１個はアルカノール基である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、封孔処理剤、特に基材金属とニッケルまたはニッケルを含んだ合金めっき等を下地とした金または金合金めっき材用の封孔処理剤とその処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子部品業界では、金の電気的特性、高信頼性等優れた性能のため、金めっきを多くの電子部品（コネクター、スイッチ、プリント基板等）に使用してきた。
【０００３】
金めっきを行うには、まず、下地めっきとして通常ニッケルめっきを行ってから、アルカリ浴または酸性浴を用いたストライク金めっきを行う必要があり、次いで、電子部品の場合、通常は、必要最少部位だけにはんだめっきを行うスポットめっき（部分めっき）を行う。
【０００４】
近年の電子機器の小形化、高密度化、そして高信頼性が要求される状況下では上述のような部品への金めっきにも高い信頼性が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、電子機器に対する経済性も強く求められており、上述のような金めっきの際にも、コストダウンのために金めっきの膜厚を薄くしてきた。その結果、薄くしためっき皮膜に指数関数的にピンホールが増えた。このピンホールに腐食性物質（水分、塩化物、硫化物、シアン化物、アンモニア塩類等）が侵入することにより下地・素地を腐食し、この腐食反応物が表面に析出して、接触抵抗上昇等の問題を起こしている。
【０００６】
そこで、耐食性の低下という問題に対応するために、金めっき後に封孔処理剤を塗布して性能を維持するという方法をとってきた。
しかしながら、現在、市場で主に使用されている溶剤系封孔処理剤は、塩素系物質、フロン系物質、アルコール等を含んでいて、環境汚染等の問題を抱えている。
【０００７】
一方、封孔処理剤としては、インヒビター含有水溶液に自己乳化剤を添加した水系封孔処理剤もあるが、これは、水系ということで、溶剤系封孔処理剤に比べて耐食性が劣っている。
【０００８】
特開平９−170096号公報等には、インヒビターと、自己乳化剤との組み合わせによるエマルジョンタイプの封孔処理剤が開示されており、そのときのインヒビターとして、ベンゾトリアゾール系、イミダゾール系、ベンズイミダゾール系、インドール系、メルカプトベンゾチアゾール系、そしてトリアジンチオール系の１種以上が選ばれる。
【０００９】
しかしながら、かかる方法は、溶剤系封孔剤と比べて乾燥性の点で問題があり、今日求められている金めっきの腐食防止法としては満足されない。
溶剤系封孔処理剤に問題があれば、当然ながら、水系封孔処理剤が考えられるが、上述のように水系の場合には、耐食性が十分でなく、乾燥に時間を要する。しかし、環境問題および経済性を考えると、溶剤系封孔処理剤にはそれらの問題を解消できないという固有の事情があり、結局、水系封孔処理剤の優位性が将来的には確保できると考えられる。
【００１０】
したがって、本発明の課題は、溶剤系封孔処理剤に匹敵する耐食性を備えた水系封孔処理剤とそれを使った処理方法を提供することである。
さらに具体的には、本発明の課題は、耐食性ばかりでなく、容易に乾燥し、取り扱いも容易で、しかも環境汚染物質を含まない金めっき皮膜用の水系封孔処理剤を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の課題を解決すべく種々検討を重ね、金めっき用の水系封孔処理剤にアミン化合物を添加することにより、耐食性が向上するとの知見を得た。
【００１２】
しかも、アミン化合物を添加した封孔処理剤で処理することにより、後工程の水洗で処理物が撥水して乾燥性が向上することを知り、本発明を完成した。
ここに、本発明は、金または金合金めっき材の封孔処理に際して、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、およびトリアジンチオール系化合物から成る群から選んだ少なくとも１種のインヒビターと、界面活性剤と、下記式で示されるアミン化合物とを含む封孔処理剤を含有する水溶液を用いて封孔処理を行い、次いで、得られた撥水性処理物を水洗・乾燥する封孔処理方法である。
【化４】
0003870225.tif 000002
R1、R2、R3はそれぞれＨ、アルキル基、またはアルカノール基を表し、少なくとも１個はアルカノール基である。
また、本発明は、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、およびトリアジンチオール系化合物から成る群から選んだ少なくとも１種のインヒビター、界面活性剤と、下記式で示されるアミン化合物とを含む金または金合金めっき材の水系封孔処理剤である。
【化４】
0003870225.tif 000003
R1、R2、R3はそれぞれＨ、アルキル基、またはアルカノール基を表し、少なくとも１個はアルカノール基である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
インヒビター含有水溶液に界面活性剤とアミン化合物を添加した封孔処理剤中で、めっき材を陽極として直流電解することにより、基材金属、ニッケルまたはニッケルを含んだ合金めっきとインヒビターとを結合させ防錆効果を得る。
【００１５】
また、金または金合金めっ表面に界面活性剤等を付着させて腐食電位発生を抑え、なおかつ潤滑性を得る。
本発明において用いるインヒビターは、下記に示すベンゾトリアゾール系、メルカプトベンゾチアゾール系、トリアジンチオール系から少なくとも１種選択され、封孔処理液中に合計で10〜5000mg／L 含有される。
【００１６】
本発明において使用するベンゾトリアゾール系化合物は、下記一般式で表示される。
ベンゾトリアゾール系化合物
【００１７】
【化１】
0003870225.tif 000004
【００１８】
R1はＨ、アルキル基、置換アルキル基を表し、R2はアルカリ金属、Ｈ、アルキル基、置換アルキル基を表す。
好適例については表１にまとめて示す。
【００１９】
【表１】
0003870225.tif 000005
【００２０】
本発明において使用するメルカプトベンゾチアゾール系化合物は、下記一般式で表示される。
メルカプトベンゾチアゾール系化合物
【００２１】
【化２】
0003870225.tif 000006
【００２２】
（R1は水素またはアルキル基、R2はアルカリ金属または水素）
好適例について表２にまとめて示す。
【００２３】
【表２】
0003870225.tif 000007
【００２４】
本発明において使用するトリアジンチオール系化合物は、下記一般式で表示される。
トリアジンチオール系化合物
【００２５】
【化３】
0003870225.tif 000008
【００２６】
R1は−SH、またはアルキル基またはアリール基で置換されたアミノ基を表し、M1、M2は水素、アルカリ金属を表す。
好適例については表３にまとめて示す。
【００２７】
【表３】
0003870225.tif 000009
【００２８】
このように、本発明において使用するインヒビターは環状窒素化合物であり、水溶液中に１種類もしくは２種類以上含む。
上記水系封孔処理剤中にアミン化合物を添加することにより、耐食性がさらに向上する。また、封孔処理後に水洗を行うが、そのときに処理物が撥水することにより、乾燥性の向上にも繋がる。
【００２９】
本発明において用いるアミン化合物は、封孔処理液中に１〜20g/L 含有される。
本発明において用いるアミン化合物は、次の一般式で示される。
【００３０】
アミン化合物
【００３１】
【化４】
0003870225.tif 000010
【００３２】
R1、R2、R3はそれぞれＨ、アルキル基、またはアルカノール基を表す。
好適例については表４にまとめて示す。
【００３３】
【表４】
0003870225.tif 000011
【００３４】
本発明においては、りん酸エステル系界面活性剤を少なくとも１種用いるが、それは、腐食防止膜を形成すれば特に制限はない。
封孔処理液中にかかるりん酸エステル系界面活性剤は、0.1 〜10g/L 含有する。
【００３５】
本発明で使用するリン酸エステル界面活性剤は次の一般式で示される。
【００３６】
【化５】
0003870225.tif 000012
【００３７】
Ｒはアルキル基、置換アルキルを表し、ＭはＨ、アルカリ金属を表し、ｎは酸化エチレンの平均的付加モル数を表す。
ここで、本発明における腐食防止の原理を説明すると次の通りである。
【００３８】
図１は、封孔処理前のめっき層の模式的説明図であり、図２は封孔処理後の同様の模式的説明図である。図中、金および金合金めっき皮膜やNiおよびNi合金めつき皮膜のピンホールに水分が付着すると、これにSO2 、C12 、NO2 等が溶解し、これにより基材金属や下地として設けられたNiめっき層が腐食される。
【００３９】
このような腐食を防ぐ方法として、金および金合金めっき皮膜やNiおよびNi合金、めっき皮膜のピンホールに依存するNiおよびNi合金や基材金属にインヒビターを結合させ、さらにピンホールを含め金めっき皮膜の上に腐食防止膜を形成することにより腐食電位の発生を妨げる。この腐食防止膜が耐食性の向上に大きな影響を及ぼす。
【００４０】
さらに腐食防止膜に撥水性を持たせることにより乾燥性が改善される。
封孔処理液中でめっき材を陽極として直流電解する。電圧は、0.3 〜1.0Vの範囲で十分である。封孔処理後は水洗を行い、このとき処理物が撥水する。
【００４１】
操作としては現状の水系封孔処理剤のそれと同じである。
ところで、特開平10−121271号公報には、銅または銅合金用の腐食抑制剤としてベンゾトリアゾールまたはトリルトリアゾールと、アミノアルキルーベンゾトリアゾールまたは−トリルトリアゾールと、アミン化合物とを含むものが開示されているが、これは硫化物を含む環境下での銅系金属の表面の耐変色性を改善するためのものであり、本発明を何一つ教えるものではない。
【００４２】
次に、実施例によって本発明の作用効果をさらに具体的に説明する。
【００４３】
【実施例】
本例では、リン青銅を供試材として、これを脱脂後、スルファミン酸Niめっきを行い、次いでシアン浴を使ってストライク金めっきを行った。
【００４４】
金めっき皮膜の厚さは、0.1 μm 、Niめっき皮膜の厚さは1.0 μm であった。次いで、本発明にかかる封孔剤を含有する水系めっき浴を使って、上記金めっき物を陽極として電解を行いその上に封孔皮膜を設けた。
【００４５】
本例における本発明例では、水系封孔処理剤１ないし３としては、それぞれ、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、そしてトリアジンチオール系化合物を10〜5000mg/L、アミン化合物 1〜20g/L 、そしてりん酸エステル系界面活性剤0.1 〜10g/L を含有するものである。
【００４６】
一方、従来例としては、特開平９−170096号公報に開示するものである。
評価試験の結果は表５にまとめて示す。
耐食性は、腐食の有無を三段階で評価したものであり、撥水性は、撥水の有無でもって評価した。
【００４７】
【表５】
0003870225.tif 000013
【００４８】
以上より、本発明によれば、アミン化合物の添加した封孔処理剤で処理することにより、後工程の水洗後で処理物が撥水して乾燥性が向上することが分かる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれは、アミン化合物を添加することによる耐食性および乾燥性の向上が著しく、本発明の実用上の意義は大きいことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】封孔処理前のめっき層の模式的説明図である。
【図２】封孔処理後の同様の模式的説明図である。
【図１】
0003870225.tif 000016
【図２】
0003870225.tif 000017