CS212104B1

CS212104B1 - Vodou smývatelný lak na bázi polyglykolů pro pájení

Info

Publication number: CS212104B1
Application number: CS547680A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Svoboda; Jiri Svoboda; Rudolf Vrabec
Original assignee: Bohumil Svoboda; Jiri Svoboda; Rudolf Vrabec
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Vodou smývatelný lak na běsi polyglykolů pro pájení obsahující polyetýlanglykol a/nebo polypropylenglykol o mol. hmotnosti 3 000 a£ 10 000, povrchově aktivní látky, s výhodou neionogennlho typu, vodu a případně ve vodě rospustné polymery na bázi vinylických monomerů, zejména polyvinylalkoholu, kyseliny polyakrylové a/nebo polymetakrylové nebo jejich kopolymerů se styrenem, a/nebo vodné disperze kopolymerů nenasycených monomerů ze skupiny zahrnující kyselinu akrylovou a metakrylovou či jejich alkylestery a počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 8, dále styren a vinylacetát, popřípadě s kárboxylovými skupinami zčásti nebo zcela převedenými do formy amoniové soli, a/nebo alifatické jednomocné alkoholy s počtem uhlíkových atomů 2 až 3 a/nebo alifatické ketony s počtem uhlíkových atomů 3 až 5.

Description

Vynález popisuje vádou smývatelný lak na bázi polyglykolů pro pájení, zejména cínovými pájkami, na kovové,keramické a skleněné podklady.

Při pájení kovů, předevěím v elektrotechnice, se používá ve značné míře cínových pájek spolu s tavidly. Pro dosažení dokonalého spoje je nutné nejlépe mechanicky očistit povrchy kovů a v nejkratěí možné době provést pájení. Při pájení se rovněž používají tzv. tavidla, která zlepšují smáčivost povrchů pájkou, odstraňují chemicky kysličníky s povrchů, zvyšují schopnost pájky v roztaveném stavu pronikat i do vnitřních členitých prostorů podkladů.

Jako tavidla se používají např. kalafuna a její parciální estery, kyseliny boritá nebo směs s boraxem, některá uhličitany, křemlčltany, halogenidy, nejčastěji chlorid zinečnatý v roztoku kyseliny solné. Většina těchto látek působí na podklad korozivně a při nedostatečném odstranění mohou mít dodatečně nepříznivý vliv na funkčnost provedených jednotlivých dílců. Tak např. u plošných spojů, do kterých se pájí řada součástek, mohou zbytky tavidla značně naruěit jejich funkci. Z tavidel se dává často přednost typům odstranitelným vodou. Jako tavidlo se mohou např. používat i pevná polyglykoly, které se při teplotách pájení depolymerují a tvoří izolační vrstvy.

Jejich vodná roztoky však mají tu nevýhodu, že mají na kovech malou smáčivost. Nátěrové filmy z nich připravené jsou snadno mechanicky porušitelné, což je nevýhodné předevěím pro větší plochy určené k pájení cínovou vlnou. Tavidla ve vodě nerozpustná, jako např. kalafuna, se musí odstraňovat organickými rozpouštědly, což je často velmi náročné, rovněž tak i samotná likvidace rozpouštědel. Při pájeni v cínové lázni se zvyšují nároky i na rovnoměrné nanesení vhodného tavidla nebo ochranné adhezivní látky na větěí plochu. Vzniklý nátěrový film má být dostatečně pružný, má chránit dokonale očištěný povrch proti oxidaci. Těmto požadavkům výše uvedené látky převážně nevyhovují v plném rozsahu potřeb kontinuálního zpracování.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je vodou omývatelný lak na bázi polyglykolů pro pájeni, zejména cínovými pájkami na kovové, keramické a skleněné podklady. Podstata vynálezu spočívá v tom, že lak sestává ze 100 hmotnostních dílů polyetylenglykolu a/nebo polypropylenglykolu o střední molekulové hmotnosti 3 000 až 10 000, z 0,01 až 5 hmotnostních dílů povrchově aktivní létky, s výhodou neionogenního typu, 300 až 5 000 hmotnostních dílů vody a případně až 500 hmotnostních dílů ve vodě rozpustných polymerů na bázi vinylických monomerů, zejména polyvinylalkoholu, kyseliny polyakrylové a/nebo polymetakrylové nebo jejich kopolymerů se styrenem, a/nebo vodné disperze kopolymerů nenasycených monomerů ze skupiny zahrnující kyselinu akrylovou a metakrylovou Či jejich alkylestery s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 8, dále styren a vinylacetát, popřípadě s karboxylovými skupinami zčásti nebo zcela převedenými do formy amoniové soli, a/nebo alifatických jednomocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 3 a/nebo alifatických ketonů s počtem uhlíkových atomů 3 až 5.

Z použitých polyglykolů je to polyetylenglykol a/nebo polypropylenglykol o střední číselné molekulární hmotnosti 3 000 až 10 000. Jsou to voskovité látky při běžných teplotách tuhého skupenství. Ve vodě jsou rozpustné i za studená, nejlépe však při teplotách do 70 °Ú.

Při volbě povrchově aktivní látky se dává přednost látkám neionogenního typu z toho důvodu, že neobsahují žádné funkční skupiny, které mohou reagovat s kovy. Jsou dobře rozpustné ve vodě, případně i v organických rozpouštědlech. Používají se zejména etoxylované nonylfenoly, kde množstvím vázaného etylenoxidu se řídí jejich povrchově aktivní vlastnosti, mohou se případně použít i jejich kombinace s anion- či kationaktivními sméčedly, jako jsou např. soli sulfonovaných alkoholů, sulfonovaných aromatických uhlovodíků nebo soli amonných či heterocyklických sloučenin obsahujících dusík.

212,04

Jako vodné roztoky polymerů jsou vhodné např. polyvinylalkoholy, jejichž 4% roztoky charakterizované viskozitou 10 až 40 mPa.s/20 °C a/nebo kopolymery kyseliny akrylové,případné metakrylové ve formě vodných roztoků éi disperzí, které lze čpavkem přivést do formy vodných koloidních roztoků. Obsah těchto polymerů v laku je vžak nutno volit podle snášenlivosti se základním roztokem polyglykolu. Použité typy vodných disperzí polymerů a/nebo kopolymerů nenasycených monomerů ze skupiny zahrnující kyselinu akrylovou a metakrylovou, jejich alkylestery s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 8, styren a vinylacetát musí mít filmotvorné vlastnosti. Ve vodě rozpustné alifatické jednomocné alkoholy s počtem uhlíkových atomů 2 až 3, jako např. etylalkohol a propylalkohol a ve vodě rozpustné alifatické ketony s počtem uhlíkových atomů 3 až 5, jako např. aceton, zlepšující sinéčivost laku na neodmaštěných podkladech.

Lak lze pro krátkodobé použití kombinovat i s chemicky reaktivními, běžně známými tavidly rozpustnými ve vodě, jako např. s boraxem, kyselinou fosforečnou a některými běžně používanými solemi.

Uvedený lak je vodou ředitelný a po zaschnutí vytváří souvislý film výborných mechanických vlastností, jehož tloušlku lze řídit způsobem nanášení, sušinou laků a přídavkem ve vodě rozpustných alkoholů a ketonů. Předností laků s obsahem disperzí je zlepšená stabilita nátěrových filmů, kontrola nanášení a rovnoměrnosti pokrytí plochy vlivem mléčného zabarvení laku, možnost řízení mechanických vlastností apod. Lak je sice rozpustný ve vodě, ale i při zvýšené relativní vlhkosti prostředí poskytuje dobrou ochranu podkladu při dosažení adheze pájky na spojované plochy. Předností laku je jeho snadná a dokonalá odstranitelnost vadou studenou i teplou, nejlépe ponořením a omytím vodní sprchou. Lak lze nanášet natíráním, máčením a stříkáním.

Použití tohoto laku je vhodné především při pájení laminátů opatřených tenkou povrchovou vrstvou kovu, jako jeou např. tištěné spoje, kde pájení se provádí tzv. pájecí vlnou ponořením do roztaveného cínu. Produkty tepelné destrukce laku jsou dobře rozpustná ve vodě a jsou navíc částečně těkavé. Jak polyglykoly, tak polyakryláty netvoří zuhelnatělé zbytky, což podstatně snižuje pravděpodobnost vzniku studených spojů. S dobrými výsledky lze lak použít i při spojování některých keramických materiálů a skla a kovem. Lze tedy podle uvedeného vynálezu přizpůsobit lak pro pájení ředě specifických požadavků jak z hlediska způsobu jeho nanášení, tak i požadavkům pro pájení rozdílných materiálů.

Přikladl

Pólyetylenglykol o molekulární hmotnosti 6 000	100 hmot. dílů
neionogenní smáčedlo na bázi etoxylovaného
nonylřenolu β hodnoutou HLB 13,7	5 hmot. dílů
voda	500 hmot. dílů
filmotvorné disperze 60 % na bázi kopolymerů
etylakrylátu, butylakrylátu a styrenu	50 hmot. dílů

Lak má vzhled mléčné kapaliny a pro aplikaci se ředí vodou v objemovém poměru 1:1 až 5.

.'S

Příklad 2

Polyetylenglykol o molekulární hmotnosti 8 000	50	hmot. dílů
polypropylenglykol o molekulární hmotnosti 4 000	50	hmot. dílů
směs neionogenního a anionaktivného smáčedla
v hmot. poměru 9:1	0,1	hmot. dílů
demineralizovaná voda	3 000	hmot. dílů
Polyvinylalkohol (4% roztok viskozity ,5 mřa.s)	0,5	hmot. dílů
etyalkohol	300	hmot. dílů
aceton	100	hmot. dílů

Lak má slabý xákel, nátěrový film je transparentní. Pro aplikaci se neředí.

Příklad 3' '

Lak podle příkladu 1 s tím rozdílem, Se místo pólyetylenglykolu obsahuje polypropylenglykol o molekulové hmotnosti 7 000 a filmotvorné disperze je na bázi etylakrylétu, butylakrylátu a vinylacetétu.

Příklad 4

Lak podle příkladu , a tím rozdílem, še místo filmotvorné disperze obsahuje 5 hmot, dílů kopolymeru kyseliny akrylové a metakrylové částečně neutralizované čpavkem a obsah vody se zvýěí na 5 000 hmot. dílů.

Příklad 5

Lak podle příkladu 2 s tím rozdílem, še místo etyalkoholu obsahuje směs etyl- a isopropylalkoholu v poměru 1:1 hmot. dílů a místo acetonu obsahuje směs metyletylketonu, metylisobutylketonu a acetonu v poměru 1:1:8 hmot. dílů.

Příklad 6

Lak podle příkladu 2 s tím rozdílem, še navíc obsahuje 100 hmot. dílů vodné akrylátové disperze na bázi etyl-, butyl-, 2-etylhexylakrylátu, styrenu a kyseliny metakrylové o sušině 18 % hmot.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Vodou smývatelný lak na bázi polyglykolů pro pájení zejména cínovými pájkami na kovové, keramické a skleněné podklady, vyznačující se tím, še sestává ze 100 hmotnostních dílů polyetylenglykolu a/nebo polypropylenglykolu o střední molekulové hmotnosti 3 000 aš 10 000, z 0,01 aš 5 hmotnostních dílů povrchově aktivní látky, s výhodou neionogenního typu, 300 aš 5 000 hmotnostních dílů vody a případně aš 500 hmotnostních dílů ve vodě rozpustných polymerů na bázi vinylických monomerů, zejména polyvinylalkoholu, kyseliny polyakrylové a/nebo polymetakrylové nebo jejich kopolymerů se styrenem, a/nebo vodné disperze kopolymerů nenasycených monomerů ze skupiny zahrnující kyselinu akrylovou a metakrylovou či jejich alkylestery s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 aš 8, dále styren a vinylacetát, popřípadě s karboxylovýai skupinami zčásti nebo zcela převedenými do formy amoniové soli, a/nebo alifatických jednoaocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 aš 3 a/nebo alifatických ketonů s počtem uhlíkových atomů 3 aš 5.