【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明ははんだ付用フラツクスに関する。
はんだ付用フラツクスは、従来ロジン類に活性
剤を配合し、所望によりこれに適当な溶剤、粘度
調整剤、酸化防止剤および適当なその他の添加剤
が配合されたものが使用されている。
ロジン類を使用した前記フラツクスは、はんだ
付性等においては比較的満足すべき性能を示すが
フラツクスとして要請されるその他の性能、例え
ば、耐熱性、洗浄性、耐酸化性等について全てを
必ずしも満足するものではない。従つて、これを
改良するため、種々の試みがなされている。例え
ば、エステル化ロジンを用いることによつて耐熱
性や耐水絶縁性の向上を計つたものは、洗浄性や
濡れ性およびキャリヤー性が低下し、水素添加ロ
ジンは活性剤との相溶性が低下する。
特に電子部品等のはんだ付けは精密かつ迅速な
処理が必要であり、迅速化のためはんだ付け温度
がかなり高温になつている。前述のごとく、ロジ
ン系フラツクスを用いたはんだは耐熱性が不十分
であり、フラツクスの蒸発、熱分解等による白
煙、ガス、悪臭を発生し、はんだ付箇所の汚染を
起こす。この汚染は特に複雑な形状の精密部品の
はんだ付けには重大な欠陥を引きおこすこととな
る。特に脂入りはんだの場合は内部に充填された
フラツクスの熱による急激な膨張による飛散粒子
による弊害が問題であり、これを解決するために
脂入りはんだの縦方向に溝を切りここにフラツク
スを充填したものや、はんだ表面にフラツクスを
塗布したものが使用されている。しかしながら、
この場合には空気に対する耐酸化性や粘着等の問
題があり、満足すべきものではない。
本発明者は上記の問題を解決するためのフラツ
クス成分の研究を重ねるうち、オキシカルボン酸
またはその誘導体を従来のロジンに代えて使用す
ることにより、前記諸問題、就中、フラツクスの
耐熱性、洗浄性、濡れ性、耐酸化性等に優れたは
んだ付用フラツクスが得られることを究明した。
即ち、本発明は分子量が200以上のオキシカルボ
ン酸またはオキシカルボン酸誘導体を含有するは
んだ付用フラツクスに関する。
本発明において分子量が200以上のオキシカル
ボン酸としては、例えば炭素数12以上の飽和もし
くは不飽和の脂肪族カルボン酸、例えばリシノー
ル酸、オキシパルミチン酸、オキシステアリン
酸、オキシベヘン酸、リノール酸酸化物、リノレ
ン酸酸化物等が例示される。
分子量が200以上のオキシカルボン酸誘導体と
してはグリコール酸、乳酸、グリセリン酸、酒石
酸、サリチル酸、没食子酸等の低級オキシカルボ
ン酸と高級アルコール、例えばオレインアルコー
ル、ステアリルアルコール等とのエステル、ラウ
リルアミン、ステアリルアミン、牛脂アミン等と
のアマイド等および高級オキシカルボン酸エステ
ル、例えばエチレングリコール、プロピレングリ
コール等のアルキレングリコール、ポリアルキレ
ングリコール、（好ましくはジまたはトリ）、グリ
セリン、ソルビトール、ペンタエリスリトール等
とのエステルと高級オキシカルボン酸とのエステ
ル、例えばリシノール酸モノグリゼリド、プロピ
レングリコールモノヒドロキシラウレート、ペン
タエリスリトールテトラ−12−ヒドロキシステア
レート、ひまし油、硬化ひまし油等；高級オキシ
カルボン酸とアミン類、例えばモノアルキルアミ
ン、具体的には１級アミン；メチルアミン、エチ
ルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、
ベンジルアミン等、２級アミン；ジエチルアミン
等、アルカノールアミン；メチルエタノールアミ
ン、モノエタノールアミン等、ポリアミン；エチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン等とのアミ
ド等が例示される。さらに、本発明におけるオキ
シカルボン酸誘導体としてはオキシカルボン酸の
ヒドロキシ基のエステルまたはエーテル化合物が
ある。エステル化合物としてはアセチル化リシノ
ール酸、ベンゾイル化リシノール酸、ステアロイ
ル化リシノール酸、フタロイルモノ（12−オキシ
ステアリン酸）等、エーテル化合物としてはアル
キレンオキシド付加（好ましくは１〜６モル）ひ
まし油等が例示されている。
特に好ましい典型的な化合物はリシノール酸、
オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸、酸化
物12−ヒドロキシステアリン酸またその誘導体、
例えばリシノール酸のモノ、ジ、トリグリセリ
ド、リシノール酸アミド、例えばＮ，N′−エチ
レンビスリシノール酸アミド、Ｎ，N′−ヘキサ
メチレンビス−12−ヒドロキシステアリン酸アミ
ド、Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−12−ヒドロキ
システアリン酸アミド、12−アジポイルオキシス
テアリン酸、ペンタエリストールテトラ−12−フ
タロイルオキシステアリン酸、Ｎ，N′−エチレ
ンビスアジポイルリシノール酸アミド等である。
上記、オキシカルボン酸またはその誘導体の分
子量、好ましくは200以上、特に好ましくは400〜
1000である。分子量が200より小さいと耐熱性が
不十分となり、1000より大きいと一般に洗浄性が
低下する。従つて乳酸、サリチル酸等のごとき低
級オキシカルボン酸はそのままでは使用できず、
これを高級カルボン酸等でエステル化して使用し
なければならない。
本発明オキシカルボン酸およびその誘導体は、
水バリヤー性およびガスバリヤー性が高く、優秀
な絶縁性や非腐蝕性を示す。さらに本発明におい
ては１級カルボン酸であるのが好ましく、これに
よつて、ロジン類に比べ種々の金属酸化物を金属
石けんに変える作用が向上し、その結果はんだ付
性が向上する。またエステルやアミド類の場合は
特に耐熱性や耐水絶縁性が向上し、しかも内在す
るヒドロキシル基の作用で洗浄性が低下しない。
またヒドロキシル基の作用として従来ロジン系フ
ラツクスにおいてしばしば観察されたごとき、ロ
ジンエステルの大量配合時におけるはんだ付性の
低下や金属表面の濡れ性の低下等の欠点が解消さ
れる。
本発明はんだ付用フラツクスは従来フラツクス
に配合されていた他の成分、例えば活性剤（アミ
ン塩酸塩）、溶剤（グリコール類、炭化水素、ア
ルコール、ケトン類、エステル類）、粘度調整剤、
酸化防止剤等を適宜配合する。またロジン類と併
用してもよい。この場合、オキシカルボン酸また
はその誘導体の添加量はロジン類より多く用いる
のが好ましいが、それに限定されるものではな
く、フラツクスの使用用途、要請される性能等に
もとづいて適当な量配合すればよい。
本発明のはんだ付用フラツクスは脂入はんだ、
液状フラツクス等に使用することができる。
以下実施例をあげて本発明の説明する。
実施例１〜７および比較例１〜４（液状フラツ
クス）
以下の処方でフラツクスを調製した。処方
重量部
表−１に示すオキシカルボン酸 20
またはその誘導体
未エステル化フエノール変性ロジン 19
ジエチルアミン臭化水素酸 １
イソプロパノール 60
上記フラツクスの特性を表−１に示す。比較の
ため上記オキシカルボン酸に代えて天然ロジン
（USガムWW）重合ロジン、乳酸、オレイン酸を
用いてフラツクスを調製し、得られたフラツクス
の特性を同じく表−１に示す。
The present invention relates to soldering flux. Soldering flux has conventionally been prepared by blending rosin with an activator, and optionally containing a suitable solvent, viscosity modifier, antioxidant, and other suitable additives. The above-mentioned fluxes using rosins exhibit relatively satisfactory performance in terms of solderability, etc., but do not necessarily satisfy all other properties required of fluxes, such as heat resistance, cleanability, oxidation resistance, etc. It's not something you do. Therefore, various attempts have been made to improve this. For example, products designed to improve heat resistance and water-resistant insulation properties by using esterified rosins have decreased detergency, wettability, and carrier properties, and hydrogenated rosins have decreased compatibility with activators. . In particular, soldering of electronic components requires precise and rapid processing, and the soldering temperature has become considerably high in order to speed up the process. As mentioned above, solder using rosin-based flux has insufficient heat resistance, and evaporation and thermal decomposition of the flux generate white smoke, gas, and bad odors, causing contamination of the soldering area. This contamination can cause serious defects, especially when soldering precision parts with complex shapes. Particularly in the case of fat-filled solder, there is a problem of harmful effects caused by flying particles caused by the sudden expansion of the flux filled inside due to heat.To solve this problem, grooves are cut in the vertical direction of the fat-filled solder and the flux is filled in these grooves. solder or with flux applied to the solder surface. however,
In this case, there are problems such as oxidation resistance and adhesion to air, and it is not satisfactory. The inventor of the present invention has repeatedly researched flux components to solve the above problems, and found that by using oxycarboxylic acid or a derivative thereof in place of conventional rosin, the heat resistance of flux, among others, can be improved. It has been found that a soldering flux with excellent washability, wettability, oxidation resistance, etc. can be obtained.
That is, the present invention relates to a soldering flux containing an oxycarboxylic acid or an oxycarboxylic acid derivative having a molecular weight of 200 or more. In the present invention, examples of oxycarboxylic acids having a molecular weight of 200 or more include saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acids having 12 or more carbon atoms, such as ricinoleic acid, oxypalmitic acid, oxystearic acid, oxybehenic acid, linoleic acid oxide, Examples include linolenic acid oxide. Examples of oxycarboxylic acid derivatives with a molecular weight of 200 or more include esters of lower oxycarboxylic acids such as glycolic acid, lactic acid, glyceric acid, tartaric acid, salicylic acid, and gallic acid with higher alcohols such as oleic alcohol and stearyl alcohol, lauryl amine, and stearyl. Amides with amines, tallow amines, etc., and esters with higher oxycarboxylic acid esters, such as alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, polyalkylene glycols (preferably di- or tri-), glycerin, sorbitol, pentaerythritol, etc. Esters with higher oxycarboxylic acids, such as ricinoleic acid monoglyceride, propylene glycol monohydroxylaurate, pentaerythritol tetra-12-hydroxystearate, castor oil, hydrogenated castor oil; higher oxycarboxylic acids and amines, such as monoalkylamines, etc. Primary amines; methylamine, ethylamine, laurylamine, stearylamine,
Examples include secondary amines such as benzylamine; alkanolamines such as diethylamine; polyamines such as methylethanolamine and monoethanolamine; and amides with ethylenediamine, diethylenetriamine, etc. Further, the oxycarboxylic acid derivative in the present invention includes an ester or ether compound of a hydroxy group of an oxycarboxylic acid. Examples of ester compounds include acetylated ricinoleic acid, benzoylated ricinoleic acid, stearoylated ricinoleic acid, phthaloyl mono(12-oxystearic acid), etc., and examples of ether compounds include alkylene oxide-added (preferably 1 to 6 mol) castor oil. There is. Particularly preferred typical compounds are ricinoleic acid,
Oleic acid, linoleic acid or linolenic acid, oxide 12-hydroxystearic acid or derivatives thereof,
For example, mono-, di-, or triglycerides of ricinoleic acid, ricinoleic acid amide, such as N,N'-ethylenebisricinoleic acid amide, N,N'-hexamethylenebis-12-hydroxystearic acid amide, N-2-hydroxypropyl-12 -hydroxystearic acid amide, 12-adipoyloxystearic acid, pentaerythritoltetra-12-phthaloyloxystearic acid, N,N'-ethylenebisadipoylricinoleic acid amide, and the like. The molecular weight of the above oxycarboxylic acid or its derivative, preferably 200 or more, particularly preferably 400-
It is 1000. If the molecular weight is less than 200, the heat resistance will be insufficient, and if it is greater than 1000, the detergency will generally decrease. Therefore, lower oxycarboxylic acids such as lactic acid and salicylic acid cannot be used as they are.
This must be esterified with a higher carboxylic acid or the like before use. The oxycarboxylic acids and derivatives thereof of the present invention are
It has high water and gas barrier properties, and exhibits excellent insulation and non-corrosion properties. Furthermore, in the present invention, a primary carboxylic acid is preferred, which improves the effect of converting various metal oxides into metal soap compared to rosins, and as a result, improves solderability. Furthermore, in the case of esters and amides, the heat resistance and water resistance and insulation properties are particularly improved, and furthermore, the detergency does not deteriorate due to the action of the inherent hydroxyl group.
In addition, as a result of the action of the hydroxyl group, the disadvantages often observed in conventional rosin-based fluxes, such as a decrease in solderability and a decrease in the wettability of metal surfaces when a large amount of rosin ester is incorporated, are eliminated. The soldering flux of the present invention does not contain other components conventionally contained in fluxes, such as activators (amine hydrochloride), solvents (glycols, hydrocarbons, alcohols, ketones, esters), viscosity modifiers,
Add antioxidants and the like as appropriate. It may also be used in combination with rosins. In this case, it is preferable to use a larger amount of oxycarboxylic acid or its derivative than the rosin, but the amount is not limited to this, and an appropriate amount can be added based on the intended use of the flux, required performance, etc. good. The soldering flux of the present invention is a fat-filled solder,
Can be used for liquid flux, etc. The present invention will be explained below with reference to Examples. Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 (liquid flux) Fluxes were prepared according to the following formulations. Prescription Weight Parts Oxycarboxylic acid shown in Table 1 20 or its derivative Unesterified phenol modified rosin 19 Diethylamine hydrobromide 1 Isopropanol 60 The properties of the above flux are shown in Table 1. For comparison, a flux was prepared using natural rosin (US Gum WW), polymerized rosin, lactic acid, and oleic acid in place of the above oxycarboxylic acid, and the characteristics of the obtained flux are also shown in Table 1.
【表】
◎：良好 ○：良 △：不良 ×：いちぢるし
い不良
実施例８〜13および比較例５（ヤニ入りはんだ
用フラツクス）
以下の処方で脂入りはんだ用フラツクスを調製
した。処方
重量部
表−２に示すオキシカルボン酸 68
またはその誘導体
水素添加ロジン 30
ジエチルアミンHCl塩 ２
上記処方のフラツクスを用いて脂入りはんだを
調製し、前記と同様に試験した。比較のため前記
処方のオキシカルボン酸に代えて天然ロジン
（USガムロジンWW）を用いてフラツクスを調製
し試験した。結果を表−２に示す。[Table] ◎: Good ○: Good △: Bad ×: Significantly poor Examples 8 to 13 and Comparative Example 5 (Flux for resin-containing solder) Flux for fat-containing solder was prepared according to the following formulation. Formula weight parts: Oxycarboxylic acid shown in Table 2 68 or its derivative Hydrogenated rosin 30 Diethylamine HCl salt 2 A fat-filled solder was prepared using the flux of the above formulation and tested in the same manner as above. For comparison, a flux was prepared and tested using natural rosin (US gum rosin WW) in place of the oxycarboxylic acid in the above formulation. The results are shown in Table-2.
【表】【table】