(57)【要約】【課題】金属製導電部を湿気や腐食性物質から保護し、金属製導電部の腐食及びマイグレーションによる電食を抑制できる金属製導電部の保護剤、保護構造及び保護方法を提供する。【解決手段】ウレタン樹脂と、下式（１）〜（３）より選ばれる少なくとも一種のチアジアゾール誘導体とを含み、かつ、チアジアゾール誘導体を前記ウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有する金属製導電部の保護剤を、腐食性物質や湿気に曝される金属製導電部に塗布し、硬化させて保護構造を形成する。2009215477.tif 000008【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウレタン樹脂と、下式（１）〜（３）より選ばれる少なくとも一種のチアジアゾール誘導体とを含み、かつ、前記チアジアゾール誘導体を前記ウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有するウレタン樹脂組成物からなることを特徴とする金属製導電部の保護剤。
【化１】
2009215477.tif 000005
【請求項２】
下式（１）〜（３）より選ばれる少なくとも一種のチアジアゾール誘導体をウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有するウレタン樹脂組成物が、腐食性物質や湿気に曝される金属製導電部に塗工されて、該ウレタン樹脂組成物が硬化されていることを特徴とする金属製導電部の保護構造。
【化２】
2009215477.tif 000006
【請求項３】
前記金属製導電部の材質が、銀、銅又はそれらの合金により形成されている請求項２に記載の金属製導電部の保護構造。
【請求項４】
前記腐食性物質が、硫黄又は硫黄化合物である請求項２又は３に記載の金属製導電部の保護構造。
【請求項５】
腐食性物質や湿気に曝される金属製導電部に、下式（１）〜（３）より選ばれる少なくとも一種のチアジアゾール誘導体を、ウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有するウレタン樹脂組成物を塗布した後、該ウレタン樹脂組成物を硬化することを特徴とする電子機器の金属製導電部の保護方法。
【化３】
2009215477.tif 000007
【請求項６】
前記金属製導電部の材質が、銀、銅又はそれらの合金により形成されている請求項５に記載の金属製導電部の保護方法。
【請求項７】
前記腐食性物質が、硫黄又は硫黄化合物である請求項５又は６に記載の金属製導電部の保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食性物質や湿気に暴露される電気・電子機器等の金属製導電部の腐食やマイグレーションによる電食を抑制できる金属製導電部の保護剤、保護構造及び保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の金属製導電部は、湿気や腐食性物質等によって、腐食が生じたり、マイグレーションによる電食が生じることがあり、これらが、電気・電子機器の絶縁不良や短絡の原因となっている。このため、電子部品の金属製導電部には、シリコーン樹脂等の硬化性組成物を塗布し、該硬化性組成物を硬化させて、金属製導電部を湿気や腐食性物質から保護することが行われている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、電気・電子機器の腐食性物質や湿気に曝される金属製導電部に、ベンゾトリアゾール又はその誘導体を重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有する室温硬化性シリコーンゴム組成物を塗布した後、該室温硬化性シリコーンゴムを硬化させて、電気・電子機器の金属製導電部を保護することが開示されている。
【特許文献１】特開２００４―１４９６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている方法であっても、金属製導電部を腐食性物質や湿気から十分保護できず、腐食やマイグレーションによる電食が生じて、絶縁不良や短絡が発生する傾向にあった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、金属製導電部を湿気や腐食性物質から保護し、金属製導電部の腐食及びマイグレーションによる電食を抑制できる金属製導電部の保護剤、保護構造及び保護方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため種々検討したところ、特定のチアジアゾール誘導体を含有するウレタン樹脂組成物を用いて金属製導電部を被覆することで、腐食やマイグレーションによる電食を著しく抑制できることを見出し本発明に至った。
【０００７】
すなわち、本発明の金属製導電部の保護剤は、ウレタン樹脂と、下式（１）〜（３）より選ばれる少なくとも一種のチアジアゾール誘導体とを含み、かつ、前記チアジアゾール誘導体を前記ウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有するウレタン樹脂組成物からなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の金属製導電部の保護構造は、下式（１）〜（３）より選ばれる少なくとも一種のチアジアゾール誘導体をウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有するウレタン樹脂組成物が、腐食性物質や湿気に曝される金属製導電部に塗工されて、該ウレタン樹脂組成物が硬化されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電子機器の金属製導電部の保護方法は、腐食性物質や湿気に曝される金属製導電部に、下式（１）〜（３）より選ばれる少なくとも一種のチアジアゾール誘導体を、ウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有するウレタン樹脂組成物を塗布した後、該ウレタン樹脂組成物を硬化することを特徴とする。
【００１０】
【化１】
2009215477.tif 000002
【００１１】
上式（１）〜（３）のチアジアゾール誘導体は、優れた防錆効果を有する化合物であり、また、ウレタン樹脂に対する相溶性が高く、ウレタン樹脂と均一に混和する。このため、上式（１）〜（３）のチアジアゾール誘導体は、ウレタン樹脂に取り込まれてその硬化物中に安定して存在するので、長期にわたって優れた防錆効果が得られる。また、ウレタン樹脂は、樹脂自身が優れた防湿性を有しているので、金属製電極部を湿気から効果的に保護できる。そして、ウレタン樹脂は、金属製導電部に対する接着性が良好であり、また、伸び性能及び耐久性に優れた硬化物を形成できるので、金属製導電部が温度変化により膨張収縮したり、衝撃を受けた場合であっても、その変形に対して追従でき、硬化物が破断したり剥落しにくい。
したがって、本発明によれば、金属製導電部を湿気や腐食性物質から保護でき、金属製導電部の腐食やマイグレーションによる電食を著しく抑制できる。
【００１２】
本発明において、前記金属製導電部の材質は、銀、銅又はそれらの合金により形成されていることが好ましい。銀、銅又はそれらの合金は、特に湿気や腐食性物質によって、腐食やマイグレーションが生じやすい金属であるが、本発明によれば、金属製導電部を湿気や腐食性物質から著しく遮断できるので、特に顕著な効果が得られる。
【００１３】
また、本発明において、前記腐食性物質は、硫黄又は硫黄化合物であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、金属製導電部の腐食やマイグレーションによる電食を著しく抑制できるので、電気・電子機器の絶縁不良や短絡の発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［金属製導電部の保護剤］
本発明の金属製導電部の保護剤は、ウレタン樹脂と、チアジアゾール誘導体とを含有するウレタン樹脂組成物からなっている。
【００１６】
（ウレタン樹脂）
本発明の金属製導電部の保護剤に用いられるウレタン樹脂としては、特に限定はない。例えば、芳香族ジイソシアネートや脂肪族ジイソシアネート等のイソシアネート成分と、脂肪族ポリオールやポリエステルポリオール等のポリオール成分との反応生成物等が好ましく挙げられる。
【００１７】
ウレタン樹脂のイソシアネート成分として用いることのできる芳香族ジイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が好ましく挙げられる。また、脂肪族ジイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート等が好ましく挙げられる。
【００１８】
ウレタン樹脂のポリオール成分として用いることのできる脂肪族ポリオールとしては、ヘキサメチレンジオール等が好ましく挙げられる。
【００１９】
また、イソシアネート成分とポリオール成分との混合比は特に限定はなく、イソシアネート成分中のイソシアネート基のモル数が、ポリオール成分中の水酸基のモル数を上回るような量とすることが好ましい。
【００２０】
（チアジアゾール誘導体）
本発明の金属製導電部の保護剤に用いられるチアジアゾール誘導体は、下式（１）〜（３）に示す化合物である。下式（１）のチアジアゾール誘導体は、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールであり、下式（２）のチアジアゾール誘導体は、２−チオ酢酸−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールであり、下式（３）のチアゾール誘導体は、２，５−ジチオ酢酸−１，３，４−チアジアゾールである。これらの化合物は市販されており、当業者であれば容易に入手できる。これらはそれぞれ単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
【００２１】
【化２】
2009215477.tif 000003
【００２２】
上式（１）〜（３）のチアジアゾール誘導体は、優れた防錆効果を有する化合物であり、また、ウレタン樹脂に対する相溶性が高く、ウレタン樹脂と均一に混和する。このため、上式（１）〜（３）のチアジアゾール誘導体は、ウレタン樹脂に取り込まれてその硬化物中に安定して存在できるので、長期にわたって優れた防錆効果が得られる。
【００２３】
本発明の金属製導電部の保護剤において、上記チアジアゾール誘導体は、ウレタン樹脂組成物中にウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有させることが必要であり、１０ｐｐｍ〜１％含有させることが好ましい。上記チアジアゾール誘導体の含有量が１ｐｐｍ未満であると、金属製導電部を、湿気や腐食性物質から保護できず、３０％を超えると、得られる硬化物の強度や伸び性能等機械的物性や電気的物性が低下することがある。
【００２４】
（その他の成分）
本発明の金属製導電部の保護剤は、粘度を低下させて塗布効率を向上させるため、酢酸エチル等の溶剤を含有してもよい。
また、本発明の金属製導電部の保護剤は、その他任意の成分として、無機質充填剤（フュームドシリカ、沈降性シリカ、焼成シリカ、石英微粉末、炭酸カルシウム、煙霧質二酸化チタン、けいそう土、水酸化アルミニウム、微粒子状アルミナ、マグネシア、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、金属微粉末等）、接着促進剤（シラトラン誘導体、カルバシラトラン誘導体等）、防カビ剤、難燃剤、耐熱剤、可塑剤、チクソ性付与剤、顔料等を本発明の目的を阻害しない限り含有してもよい。また、上記無機充填剤は、シラン類、シラザン類、低重合度シロキサン類、有機化合物等で表面処理されていてもよい。
【００２５】
［金属製導電部の保護剤の調製方法］
本発明の金属製導電部の保護剤の調製方法は、特に限定はない。例えば、ウレタン樹脂と、上式（１）〜（３）から選ばれるチアジアゾール誘導体とを、常法に従って混合し、最終的に得られるウレタン樹脂組成物中に、上式（１）〜（３）のチアジアゾール誘導体を前記ウレタン樹脂に対して重量単位で１ｐｐｍ〜３０％含有させ、好ましくは１０ｐｐｍ〜１％含有されるようにする。そして、必要に応じて、更に溶剤、無機質充填剤、接着促進剤、防カビ剤、難燃剤、耐熱剤、可塑剤、チクソ性付与剤、顔料等を添加混合することで調製できる。
【００２６】
［金属製導電部の保護構造及び保護方法］
次に本発明の金属製導電部の保護構造及び保護方法について説明する。
【００２７】
本発明の金属製導電部の保護方法は、湿気や腐食性物質に曝される恐れがある金属製導電部に、上記本発明の保護剤を塗布したのち、硬化させる方法である。
【００２８】
上記腐食性物質としては、硫黄、硫黄化合物（硫化水素、亜硫酸ガス、硫酸ミスト、メルカプタンガス等）が例示される。これらの腐食性物質は、金属を腐食させやすく、また、主にゴム部品等から発生する物質であることから、電気・電子機器やそれらの部品の製造時や使用時に雰囲気中に存在していることが多い。
【００２９】
本発明の保護対象となる金属製導電部としては特に限定はない。例えば、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の電気・電子機器に使用される、電極、特にプリント配線板、コンデンサ、抵抗器、ＩＣ、トランジスタ、その他の回路基板上の電気回路等が好ましく挙げられる。
【００３０】
また、金属製導電部の材質としては、特に限定はないが、好適な例として、銀、銅、又はそれらの合金が挙げられる。これらの金属は、湿気や腐食性物質による影響を受けやすい。このため、金属製導電部が、銀、銅、又はそれらの合金により形成されている場合には、腐食やマイグレーションによる電食が生じやすくなるが、本発明によれば、金属製導電部を湿気や腐食性物質から効果的に遮断できるので、本発明はこれらの金属からなる金属製導電部の保護に特に効果的である。
【００３１】
本発明の金属製導電部の保護方法において、保護剤の塗布方法は限定されず、ディスペンサーによる塗布、スクレーパによる塗布、はけによる塗布、スプレー塗布、垂直浸漬塗布が例示される。また、保護剤を塗布する前に、必要に応じて金属製導電部を洗浄してもよい。
【００３２】
保護剤の塗布量は、特に限定されないが、保護する金属製導電部に、厚さ１μｍ〜５ｍｍの被膜が形成できるように塗布することが好ましい。形成される被膜の厚さが１μｍ未満であると、湿気や腐食性物質に対する遮断効果が低く、金属製導電部を十分保護できない場合がある。一方、５ｍｍを超えてもさほど効果は向上しないので経済的でない。保護剤の硬化条件は、特に限定はない。
【００３３】
上記保護剤によって金属製導電部に形成された被膜は、湿気や腐食性物質から金属製導電部を保護できる。また、この被膜は、金属製導電部に対する接着性が良好であり、更には伸び性能及び耐久性に優れるので、金属製導電部が温度変化により膨張収縮したり、衝撃を受けた場合であってもその変形に対して追従できる。
【００３４】
したがって、このようにして形成された本発明の金属製導電部の保護構造は、金属製導電部の温度変化による膨張伸縮や、外力による変形が生じたとしても、破断や剥落しにくく、金属製導電部を長期にわたって保護でき、金属製導電部の腐食やマイグレーションによる電食を著しく抑制できる。その結果、電気・電子機器の絶縁不良や短絡を生じにくくできる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１）
ジフェニルメタンジイソシアネート１００質量部と、１−６ヘキサメチレンジオール４０質量部とを、酢酸ブチル１００質量部に添加して、攪拌混合した。
得られた混合物に、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（和光純薬工業製）を０．１質量部配合し、攪拌混合して実施例１の保護剤を調製した。
【００３７】
（実施例２）
実施例１において、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールの代わりに、２−チオ酢酸−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールを０．１質量部配合した以外は、実施例１と同様にして実施例２の保護剤を調製した。
【００３８】
（実施例３）
実施例１において、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールの代わりに、２，５−ジチオ酢酸−１，３，４−チアジアゾールを０．１質量部配合した以外は実施例１と同様にして実施例３の保護剤を調製した。
【００３９】
（比較例１）
実施例１において、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールを添加しない以外は、実施例１と同様にして比較例１の保護剤を調製した。
【００４０】
（比較例２）
実施例１において、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールの代わりに、ベンゾトリアゾールを０．１質量部配合した以外は実施例１と同様にして比較例２の保護剤を調製した。
【００４１】
実施例１〜３，比較例１〜２の保護剤を用いて硫黄腐食試験及びマイグレーション試験を行い、結果を表１にまとめて記す。なお、各試験は以下のようにして行った。
【００４２】
［硫黄腐食試験］
導電部間隔が０．２２ｍｍ、導電部幅が０．２２ｍｍ、導電部の重なりしろが１５．７５ｍｍであるＪＩＳ  Ｚ  ３１９７に準拠して作製した銀製櫛型電極ガラス基板に、保護剤を１ｍｍ厚に塗布した後、８０℃×１時間の条件下で保護剤を硬化させて試験体を作製した。この試験体を硫黄０．６ｇの入った４５０ｍｌの密栓できるガラス容器に入れ、８０℃、１日間放置した後、この試験体をガラス容器から取り出し、試験体の銀電極の腐食状況を観察した。
【００４３】
［マイグレーション試験］
導電部間隔が０．２２ｍｍ、導電部幅が０．２２ｍｍ、導電部の重なりしろが１５．７５ｍｍである銀製櫛型電極ガラス基板に、保護剤を１ｍｍ厚に塗布した後、８０℃、５０％ＲＨの条件下で１週間静置することにより保護剤を硬化させて試験体を作製した。この試験体の電極間に電圧１００Ｖ印加した状態で、８５℃℃、８５％ＲＨの条件下で放置し、電極が短絡するまでの時間を測定した。
【００４４】
【表１】
2009215477.tif 000004
【００４５】
表１の結果から明らかなように、本発明の保護剤を用いて金属製導電部を保護することで、金属製導電部の腐食やマイグレーションによる電食を著しく抑制できた。