HU177241B - Soldering flux to soft soldering - Google Patents

Description

A találmány lágyforrasztáshoz alkalmazható új folyasztó készítményre vonatkozik. A folyasztó készítmény elsősorban, de nem kizárólag az elektromos és az elektronikus iparban kerül alkalmazásra.

Lágy forraszokkal, például körülbelül 400 C alatt olvadó ón-ólom alapú ötvözetekkel történő forrasztást széles körben használnak az elektromos és az elektronikus iparban, például nyomtatott áramkörök, elektronikus részek és vezetékek összeillesztésénél. Megfelelő forrasztott kötések kialakítása érdekében szükség van valamely folyasztószernek a Jágyforrasszal együtt történő használatára bizonyos maradék felületi oxidfilmek eltávolítása és tiszta felület előállítása érdekében. Szükség van ezekre azért is, hogy a megolvadt forrasz felületi feszültségét csökkenteni lehessen és ezzel lehetővé váljék a fel ilet jobb nedvesítése. Lágyforraszokkal együtt alkalmazható folyasztószerek korrozív, közepesen korrozív és nem-korrozív osztályokba sorolhatók. Az elektronikus iparban rendszerint nagyon fontos az, hogy olyan nem-korrozív folyasztószer kerüljön felhasználásra, amely forrasztás után olyan maradékot szolgáltat, amely lényegében közömbös és ennélfogva — különösen nedves viszonyok között — nem korrodeálja észrevehetően a forrasztott kötéseket. A nem-korrozív folyasztószerek hagyományosan természetes gyanta-bázisúak, amelyek fenyőgyantát vagy kaucsukot tartalmaznak. A fenyőgyanta (kolofónium) főként gyantasavak elegye, amelyek legfőbb alkotója az abíetinsav. A gyanta-folyasztószer kis mennyiségben olyan adalékokat tartalmazhat, amely általában aktiváló hatású és a gyanta folyasztó hatását növeli, ilyen gyanta-folyasziószerek a forrasztó2 huzalban lehetnek bélként beágyazva, de használhatók oldatok vagy paszták formájában is.

Gyanta-folyasztószerek lágyforrasztásnál való alkalmazásának az a hátránya, hogy különösen az elektronikus 5 iparban, ahol nagy számú kötést alakítanak ki gyors egymásutánban forrasztással, kellemetlen füst képződhet akkor, ha a gyanta-folyasztószer hőhatásnak van kitéve.

A 152769 sz. csehszlovák szabadalmi leírás olyan folyasztószert ír le, amelyet lágyforrasztásnál használnak az 10 elektronikus iparban. Ennek a készítménynek az alapkomponense glicerol-ftalát, ami polihidroxialkohol (glicerin) és ftálsav (aromás dikarbonsav) reakciójából származik.

Azt találtuk, hogy valamely, polihidroxialkohol és szer15 vés monokarbonsav reakciójából származó semleges észtért. különösen nagyobb molekulasúlyú észtereket tartalmazó készítmények használhatók folyasztószerként lágyforrasztásnál és ilyen észter-alapú készítmények kevesebb füstöt fejlesztenek, mint a hagyományos gyanta-bázisú fo20 lyasztószerek hasonló körülmények között történő használat esetén. Ezeknek a készítményeknek a további előnye az ismert folyasztószerekkel szemben, hogy átlátszó maradékot képeznek és így könnyebben ellenőrizhetők a forrasztott kötések. Ezek a maradékok hajlékonyak és emiatt 25 megnövekszik a forrasztott kötések rezgéssel szembeni ellenállása, ezenkívül ellenállnak magas hőmérsékletek hatásának is. A találmány szerinti észter-alapú készítmények kevésbé savasak, mint az ismert folyasztószerek, ennélfogva kisebb mértékben okoznak korróziót a forrasztott kö30 téseknél.

A találmány tárgya tehát folyasztó készítmény lágyforrasztáshoz, amely a szokásos kolofóniumgyanta helyett részben vagy egészben lényeges alkotóként legalább egy, polihidroxialkohol és szerves monokarbonsav reakciójából származó legalább 300 molekulasúlyú semleges észtert tartalmaz.

A készítmény további alkotóként legalább egy alábbi ismert komponenst tartalmaz

a) szerves savakat, amelyek oldhatók valamely fenti észterben, ha az olvadt állapotban van;

b) folyasztószer-aktiváló anyagokat; és

c) folyasztószer-maradékot keményítő anyagokat.

A semleges észternek legalább 25% mennyiségben kell jelen lennie a készítmény összsúlyára számítva.

Azok az észterek, amelyeknek a molekulasúlya legalább 300, előnyösen 300-tól 3000-ig terjedő molekulasúllyal rendelkeznek, szobahőmérsékleten szilárdak és valamely polihidroxialkohol, például dietilénglikol, neopentilglikol, glicerin, trietilénglikol, dipropilénglikol, trimetiloletán, trimetilolpropán, pentaeritrit, di-pentaeritrit, szorbit, mannit, izonitol vagy szukróz, és valamely szerves monokarbonsav reakciója útján állíthatók elő. A reakcióhoz megfelelő savak például a telített zsírsavak, mint az ecetsav vagy sztearinsav, telítetlen zsírsavak, például olajsav, továbbá aromás vagy ciklusos karbonsavak, például ben- 25 zoesav, abietinsav vagy a módosított abietinsav közül választhatók. Különösen előnyös észterek a 2—8, előnyösen a 3—6 hidroxil-csoportot tartalmazó polihidroxialkoholokból leszármaztatható észterek, például a pentaeritritoltetraacetát, pentaeritritoltetrasztearát, pentaeritritoltetra- 30 oleát, pentaeritritoltetrabenzoát, mannitolhexaacetát, trietilénglikoldibenzoát, gliceriltribenzoát, neopentilglikoldibenzoát, trimetiloletántribenzoát és a szukrozoktaacetát.

Az a szerves sav (a), amely a folyasztó készítményben segédfolyasztóként van jelen annak érdekében, hogy a 35 megfelelő savasságot biztosítsa és lehetővé tegye, hogy az észter kifejthesse folyasztó hatását, valamely alifás vagy aromás mono- vagy polikarbonsav, például sztearinsav, adipinsav, szebacinsav. lenolajsav, benzoesav vagy szalicilsav lehet. A folyasztó készítményben a szerves savnak 40 legalább olyan mennyiségben kell lennie, hogy az észter folyasztó hatását elősegítse és általában az észternek egy, a gyantáéval egyenértékű folyasztó hatást biztosítson. A szerves sav alkalmazott mennyisége rendszerint a készítmény egészének 20 súly%-át nem lépi túl. 45

A folyasztó készítmény valamely folyasztószer-aktiváló anyagot (b) is tartalmazhat annak érdekében, hogy növelje az észter folyasztó hatását (például a folyasztás sebességét). Ilyen aktiváló anyagok az előzőekben felsorolt szerves savak, szulfonsavak, például a dinonil-naftalinszulfon- 50 sav, továbbá alifás és aromás aminok és ezek halogénhidridjei, például glicin, oktadecilamin, nikotinsav, ciklohexilamin-hidroklorid, 2-klóretilmorfolin-hidroklorid, dietilamin-hidroklorid, trietilamin-hidrobromid és az anilinhidroklorid lehetnek. A folyasztó készítményben jelenlévő 55 aktiváló anyag mennyisége a készítmény egészének 20 Mily,,-át általában nem haladja meg.

Tekintettel arra, hogy a polihidroxialkohol észterek általában viaszszerűek vagy lágyak, vagy bizonyos idő után hajlamosak arra, hogy gyantaszerű állapotba menjenek át, 60 ha a forrasztás hőmérsékletére hevítjük és utána hagyjuk lehűlni őket, a folyasztó készítménybe kívánt esetben, valamely folyasztószer-maradékot keményítő anyagot (c) is vihetünk be, amely valamely észter, például szukrózbenzoát vagy valamely abietínsav-származék, így egy polimeri- 65 zált kolofóniumgyanta vagy egy módosított abietinsavészter, például egy maleát-kolofóniumgyanta (kolofóniumgyanta és maleinsav-anhidrid adduktja) pentaeritritésztere lehet. Ilyen folyasztószer-maradékot keményítő anyagok 5 magas olvadáspontúak, például olvadáspontjuk legalább 100 C, előnyösen 100 C—200 C. A folyasztó készítményben jelenlévő keményítő anyag mennyisége a készítmény egészének 20 súly%-át általában nem lépi túl.

Abban az esetben, ha egyetlen adalék-komponens az 0 (a), (b) és (c) komponensek közül kettőnek vagy többnek a feladatát látja el, e komponens mennyisége a folyasztó készítményben összegeződhet, például ha egyetlen komponens végzi el mind a három funkciót, ez a komponens a készítmény 60 súly%-áig terjedő mennyiségben lehet jelen 5 a folyasztó készítményben.

A következő példák olyan folyasztó készítményekre vonatkoznak, amelyek szilárd formában készülnek.

1. példa

Szilárd folyasztó készítményt állítunk elő oly módon, hogy emelt hőmérsékleten homogénen összekeverjük a következő alkotókat:

súly⁰,, pentaeritrit-tetrabenzoát92 adipinsav1,5 nikotinsav1,5 szukrózbenzoát ’5

2. példa

Szilárd folyasztó készítményt állítunk elő oly módon, hogy emelt hőmérsékleten homogénen összekeverjük a következő alkotókat;

súly,, pentaeritrit-tetrabenzoát92 adipinsav1.5

2-klóretilmorfolin-hidroklorid1.5 polimerizált kolofóniumgyanta5

3. példa

Szilárd folyasztó készítményt állítunk elő a következő alkotókból:

súly¹’,, trimetiloletán-tribenzoát80 benzoesav3 ciklohexilamin-hidrokloriddimerizált kolofóniumgyanta15

A tribenzoátésztert és a dimerizált kolofóniumgyantát együtt megolvasztjuk 160 C-on. Az elegyet ezután 120 °C-ra hagyjuk lehűlni és hozzáadjuk a benzoesavat, valamint a ciklohexilamin-hidrokloridot. A hőmérsékletet keverés közben lassan 150 C-ra emeljük és addig tartjuk, amíg átlátszó oldatot nem kapunk. Ezután az elegyet szobahőmérsékletre hagyjuk lehűlni és így a kívánt folyasztó készítményt kapjuk.

8. példa

Folyékony folyasztó készítményt állítunk elő a következő alkotókból:

súly'¹/,

4. példa

Szilárd folyasztó készítményt állítunk elő a 3. példában leirt módon a következő alkotókból:

súly⁰,, pentaeritrit tetrabenzoát80 trimetiloletán-tribenzoát5 szebacinsav5 polimerizált kolofóniumgyanta10

Pentaeritrit-tetrabenzoát15 ciklohexilamin-hidroklorid1 maleátgyanta-pentaeritritolészter5 toluol58 aceton21

5. példa

Szilárd folyasztó készítményt állítunk elő a 3. példában leírt módon a következő alkotókból:

súly.,

- pentaeritritol-tetrabenzoát90 adipinsav3

2-klóretilmorfolin-hidroklorid2 maleát-kolofóniumgyanta-pentaeritritészter5

A találmány szerinti folyasztó készítményeket folyékony formában is előállíthatjuk. Ekkor az alkotókat valamely szerves oldószerben oldjuk, amelynek a megválasztása a folyékony folyasztó készítmény kívánt viszkozitásától és száradási sebességétől függ.

A találmány szerinti folyékony folyasztó készítmények, ahogy már említettük, úgy készíthetők, hogy az alkotókat megfelelő szerves oldószerben vagy oldószerek elegyében oldjuk. Alkalmas oldószerek a ketonok, például metilizobutilketon vagy aceton, alkoholok, például izopropanol, vagy az aromás oldószerek, például toluol és xilol, közül kerülnek ki.

A találmány szerinti folyasztó készítmények folyékony formájukban előnyösen legalább 40 súly%, különösen pedig legalább 50 súly% polihidroxialkoholésztert tartalmaznak, a készítmény szilárdanyagtartalmára vonatkoztatva, míg szilárd formájukban a folyasztó készítmények előnyösen legalább 80%, különösen pedig legalább 90% ilyen észtert foglalnak magukban, a készítmény teljes súlyára számítva.

A következő példák a találmány szerinti, folyékony folyasztó készítményeket mutatják be.

6. példa

Folyékony folyasztó készítményt állítunk elő a következő alkotókból:

pentaeritrit-tetrabenzoát15 dimerizált kolofóniumgyanta4

2-klóretilmorfolin-hidroklorid1 metilizobutilketon80

7. példa

Folyékony folyasztó készítményt állítunk elő a következő alkotókból:

súly%

9. példa

Folyékony folyasztó készítményt állítunk elő a következő alkotókból:

súly¹’,, pentaeritrit-tetrabenzoát10 adipinsav1 maleátgyanta-pentaeritritolészter10 toluol58 aceton21

A következő példák olyan, találmány szerinti folyasztó készítményeket mutatnak be, amelyek egyszerre forrasztófürdő oxidációgátló fedőrétegeként és folyasztószerként hatnak.

10. példa

Folyasztó készítményt állítunk elő a következő alkotókból:

súly'¹,, pentaeritrit-tetrabenzoát 95 dimerizált lenolajsav 5

11. példa

Folyasztó készítményt állítunk elő a következő alkotókból:

súly,, trimetiloletán-tribenzoát 90 dimerizált kolofóniumgyanta 10

Claims (6)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Folyasztó készítmény lágyforrasztáshoz, azzal jellemezve, hogy folyasztó anyagként 0—25% kolofóniumgyantát és legalább 25% mennyiségben polihidroxialkohol és szerves monokarbonsav reakciójából származó, legalább 300 molekulasúlyú semleges észtert, mely észter szilárd alakban, vagy szerves oldószerben oldva, folyadék formájában van jelen, továbbá a következő ismert adalékanyagok közül egyet vagy többet:

   a) szerves savakat, amelyek az olvadt állapotban lévő polihidroxialkoholészterben oldhatók, előnyösen adipinsavat vagy benzoesavat;

   b) folyasztószert aktiváló anyagot, előnyösen amin-hidrokloridot és

   c) legalább 100 C olvadáspontú folyasztószer-maradékot keményítő anyagot, előnyösen maleát-kolofóniumtrimetiloletán-tribenzoát 12 polimerizált kolofóniumgyanta 6 adipinsav 2 metilizobutilketon 40 aceton 40 gyanta pentaeritrit-észterét, a készítmény összsúlyára vonatkoztatva adalékanyagonként legfeljebb 20%-ban — tartalmaz.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve. hogy a készítmény 80„ szilárd alakú poli- 5 hidroxialkoholésztert tartalmaz a készítmény összsúlyára számítva.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a készítmény szerves oldószerben oldott polihidroxialkoholésztert és adalékanyagokat tártál- 10 máz, és a polihidroxialkoholészter a készítmény összsúlyának legalább 40%-át teszi ki.
4. 4. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy szobahőmérsékleten szilárd 300—3000 molekulasúlyú polihidroxialkoholésztert tartalmaz.
5. 5. A megfelelő igénypontok bármelyike szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy valamely 2- 8 hidroxil-csoportot tartalmazó polihidroxialkoholból leszármaztatott észtert tartalmaz.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy polihidroxialkoholészterként pentaeritritol-tetrabenzoátot tartalmaz.

   A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója