JP4687421B2 - ハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョンおよびハンダ付けフラックス - Google Patents

Description

本発明は、ハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン、その製造法およびハンダ付けフラックスに関する。より詳しくは、超音波乳化装置を用いて特定乳化剤の存在下にハンダ付けフラックス用樹脂の有機溶剤溶液を水に分散させてなるハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン、該エマルジョンの製造法ならびに該エマルジョンを含有するハンダ付けフラックスに関する。

従来、電子部品などの実装に用いられるハンダ付けフラックスとしては、スプレー方式などにより塗布して用いる液状フラックスと、フラックス組成物とハンダ粉末を混練した、いわゆるクリームハンダ組成物として用いるためのペースト状フラックスが知られている。

当該液状フラックスは、一般的にロジン類、活性剤、溶剤などから構成され、またクリームハンダ組成物は、一般的にロジン類、溶剤、活性剤、チキソ剤、ハンダ粉末などから構成されている。これらの液状フラックスやクリームハンダ組成物に用いられるベース樹脂としては、上記のようにロジン類（ロジンまたはその誘導体）が一般的に使用されている。該樹脂が使用される理由としては、ロジン骨格に起因して耐腐食性に優れるとともに、電気絶縁抵抗、誘電特性などの電気特性に優れていることにある。

ハンダ付けされた電子部品などは一般的に高度の電気特性が要求されるため、ハンダ付け後のフラックス残さに起因する絶縁抵抗低下やマイグレーション発生、残存タックなどの問題を解消するために、洗浄液（フロン、代替フロン、有機溶剤類）を用いてフラックス残さを洗浄除去することが行われている。しかし、用途によっては、ハンダ付けされた電子部品に対する要求特性が一般環境下に求められる程度の絶縁抵抗（８５℃、８５％恒温恒湿槽中で１０⁸Ω以上）とされ、また生産コスト低減の観点からも、無洗浄のままで電子部品が出荷され使用されることがあり、該用途では、いわゆる汎用液状フラックスが使用されている。

ところで、該汎用液状フラックスに用いられる一般的溶剤は、イソプロピルアルコールに代表されるような揮発性化合物（ＶＯＣという）であるが、今日の地球環境に対する配慮、引火の危険や労働安全衛生などに着目し、当該溶剤の見直し検討（ＶＯＣ対策）がなされている。例えば、水性溶剤に置換した水性フラックスが開発されている。しかしながら、該水性フラックスが水に溶解・分散するように、用いるベース樹脂をアルカリ金属水酸化物で中和したり、ロジン系樹脂ではない有機酸塩などを用いるなどの工夫がされているが、その結果、該フラックス残さの耐湿性低下に基づくハンダ付け部の絶縁抵抗低下などの問題がある。当該問題を解消するためにはハンダ付け製品を洗浄する必要があり、洗浄工程や水すすぎ工程などの工程数が増え電子部品などの製品コストが上昇したり、洗浄工程などから発生する廃液処理の問題も生じる。

そのため、従来のベース樹脂をそのまま使用し、かつＶＯＣに該当しない有機溶剤（以下、非ＶＯＣという）へ置換する対策が有望視されるが、非ＶＯＣは沸点が高いため、これを多量に含有するフラックスでは乾燥性が悪いため、ハンダフロー工程後も残留タックが認められたり、マイグレーション発生などの問題が生じる。従って、フラックス中の非ＶＯＣ含有率はある程度低く設計する必要があるが、単に非ＶＯＣ含有率を下げるとフラックス中のベース樹脂含有量が高くなって該フラックスの塗布粘度も高くなり、薄くて均一な皮膜を容易に形成できなくなる。そのため当業界では、従来のベース樹脂と非ＶＯＣを用い、乾燥性に優れた均一薄膜を容易に形成できるハンダ付けフラックスの開発が急務とされている。

本発明では、従来のベース樹脂を用い、ＶＯＣ対策としての非ＶＯＣの含有量を低減させることができ、しかも乾燥性、均一薄膜形成性、絶縁抵抗などに優れたハンダ付けフラックスを提供することを目的とする。

本発明者は、前記課題を解決するべく、非ＶＯＣの一部を水に置換した混合媒体中にベース樹脂やその他の成分を乳化分散させることで、非ＶＯＣの含有量を低減ができるとの着想に基づき、公知の乳化分散方法（高圧乳化機や超音波乳化機を用いる連続法、回分撹拌槽を用いてバッチ式で転相させるバッチ式転相法）を適用して、従来のベース樹脂を一般的な低分子乳化剤の存在下に該混合媒体中に乳化分散させたが、安定な乳化分散液を容易に得難いことが分かった。該低分子乳化剤の使用量を増加すれば安定な乳化分散液を得ることは可能であるが、得られるフラックスの親水性が強くなり、フラックス残さの絶縁抵抗が極端に低下する不利があることも認められた。

更に用いる乳化剤の種類やその使用量に着目して鋭意検討した結果、特定乳化剤の所定量と特定乳化機を使用して初めて、該課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、超音波発振子を備えた乳化装置を用いてハンダ付けフラックス用樹脂の有機溶剤溶液を水中に乳化分散させて得られる該樹脂エマルジョンであって、該有機溶剤として沸点２００℃以上の有機溶剤を用いたことを特徴とするハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン；超音波発振子を備えた乳化装置を用いてハンダ付けフラックス用樹脂の有機溶剤溶液を乳化剤存在下に水中に乳化分散させて得られる該樹脂エマルジョンであって、該乳化剤としてカルボキシル基を含有する高分子の未中和物または該高分子の揮発性アミン部分中和物を用い、かつ該有機溶剤として沸点２００℃以上の有機溶剤を用いたことを特徴とするハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン；および前記ハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョンを含有することを特徴とするハンダ付けフラックスに係わる。

本発明のハンダ付けフラックスフラックス用樹脂エマルジョンおよび当該エマルジョンの製造法によれば、従来のベース樹脂とＶＯＣ対策として求められる非ＶＯＣとを用い、しかも乾燥性に優れた均一薄膜を容易に形成できるハンダ付けフラックスを提供することができる。該フラックス用樹脂エマルジョンや該エマルジョンを含有するハンダフラックスを連続的に製造する工程は、ハンダ付け製品の製造ラインの一部に組み込むことができ、ハンダ付け製品の製造の効率化、当該製品の低廉化にも寄与するなどの効果を奏する。

本発明において使用されるベース樹脂としては、特に制限はされず、従来公知の各種ロジン類が挙げられる。例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の天然ロジン類；該天然ロジン類の各種誘導体（水素化ロジン、脱水素化ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、当該ロジンエステル、当該ロジンのα，β−不飽和カルボン酸付加物、当該ロジンエステルのα，β−不飽和カルボン酸付加物など）を例示でき、いずれも１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用しうる。当該ロジン類のうちでは、フラックスの耐熱性を向上させうることから前記各種ロジンの水素化物が好ましい。また、これらロジン類の構成成分である樹脂酸の形態で使用することもできる。該樹脂酸としては、アビエチン酸、レボピマル酸、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、ピマル酸、イソピマル酸、サンダラコピマル酸、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸およびテトラヒドロアビエチン酸からなる群より選ばれる少なくとも１種を例示できる。フラックスにおけるベース樹脂の含有量は、通常１〜３０重量％程度、好ましくは５〜２５重量％である。

本発明において使用される沸点２００℃以上の有機溶剤としては、格別限定されないが、得られるフラックスの乾燥性やタックをより考慮して更に選定することができる。好ましい具体的としては、例えばジエチレングリコールモノＣ_２〜６アルキルエーテル、ジエチレングリコールジＣ_３〜4アルキルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノＣ_３〜６アルキルエーテル、ジプロピレングリコールジＣ_３〜4アルキルエーテル、およびジプロピレングリコールモノフェニルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。その他、オクタンジオール、ベンジルアルコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、テルピネオール等のアルコール類；安息香酸ブチル、アジピン酸ジエエチル、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチルアセテート等のエステル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン類を例示でき、これらは２種以上を併用しうる。フラックスにおける溶剤の含有量は、通常１０〜３０重量％程度、好ましくは１５〜２５重量％である。なお該有機溶剤の沸点の上限値は格別限定されないが、後述する予備乾燥工程でのハンダフラックスの乾燥性の点から、３００℃以下であることが好ましい。

本発明においては、前記のように特定の高分子乳化剤が必須使用され、該高分子乳化剤は、カルボキシル基を含有する高分子の未中和物または該高分子の揮発性アミン部分中和物である。

前記カルボキシル基を含有する高分子としては、カルボキシル基を含有する（メタ）アクリル系共重合体（以下、高分子（１）という）、カルボキシル基を含有するスチレン系共重合体（以下、高分子（２）という）、カルボキシル基を含有するスチレン−（メタ）アクリル系共重合体（以下、高分子（３）という）を挙げることができる。

高分子（１）は、各種エチレン性不飽和カルボン酸と各種（メタ）アクリル酸エステルからなる共重合体である。該エチレン性不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸等が例示でき、共重合性の点からアクリル酸、メタクリル酸が好ましく使用できる。また該（メタ）アクリル酸エステルとしては、各種公知の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類や（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類を格別限定なく使用できる。高分子（１）において、上記以外の構成単量体（但し、後述するスチレン系単量体を除く）として、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、炭素数６〜２２のα−オレフィン、ビニルピロリドン等を使用できる。

高分子（１）における各構成単量体の使用割合は、一義的に決定できないが、通常はエチレン性不飽和カルボン酸が８〜２０重量％程度、好ましくは１０〜１５重量％であり、（メタ）アクリル酸エステルが４０〜８０重量％程度、好ましくは５０〜７０重量％であり、前記他の単量体が３０重量％程度以下の範囲とされる。高分子（１）の分子量は格別限定されないが、通常は重量平均分子量（ポリスチレン換算）が５，０００〜１００，０００程度、好ましくは７，０００〜５０，０００である。高分子（１）の酸価（固形分換算）は格別限定されないが、上記のエチレン性不飽和カルボン酸の含有量に従い、適宜に決定でき、通常は３０〜１５０程度、好ましくは５０〜１００である。なお、高分子（１）の製造方法は格別限定されず、各種公知の方法を採用できる。例えば、前記構成単量体、ラジカル重合開始剤（過酸化物系、過硫酸系、レドックス系など）、および必要により連鎖移動剤（チオエーテル系、炭化水素系、アミン系など）を不活性ガス気流下に水媒体中で水溶液重合したり、前記各種成分に加えて乳化剤存在下に不活性ガス気流下に水媒体中で乳化重合すればよい。高分子（１）を乳化重合法で製造する場合に用いる乳化剤としては、格別限定はされず、例えばソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー等のノニオン系乳化剤；アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、ロジン石鹸、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルのスルホコハク酸塩等のアニオン系乳化剤を挙げることができる。これら乳化剤の塩の種類についても金属塩よりアミン塩の方が、得られるフラックスの絶縁抵抗、マイグレーションの観点から好ましい。

高分子（２）としては、前記各種のエチレン性不飽和カルボン酸と、以下のようなスチレン系単量体からなる共重合体である。該スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、これらスチレン類の芳香環に炭素数１〜４のアルキル基を有する化合物を挙げることができるが、共重合性、価格などの点からスチレン、α−メチルスチレンが好ましく使用できる。なお高分子（２）においても、上記以外の構成単量体（但し、（メタ）アクリル酸エステルを除く）として、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、炭素数６〜２２のα−オレフィン、ビニルピロリドン等を使用することもできる。

高分子（２）における各構成単量体の使用割合も、一義的に決定できないが、通常はエチレン性不飽和カルボン酸が８〜２０重量％程度、好ましくは１０〜１５重量％であり、スチレン系単量体が４０〜８０重量％程度、好ましくは５０〜７０重量％であり、前記他の単量体が３０重量％程度以下の範囲とされる。高分子（２）の分子量および酸価はいずれも格別限定されないが、通常は高分子（１）と同様の数値範囲とされる。高分子（２）の製造方法は、高分子（１）におけると同様である。

高分子（３）としては、前記各種のエチレン性不飽和カルボン酸、前記各種の（メタ）アクリル酸エステルおよび前記各種のスチレン系単量体からなる共重合体が例示できる。なお、高分子（３）においても、他の構成単量体として、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、炭素数６〜２２のα−オレフィン、ビニルピロリドン等を使用することもできる。

高分子（３）における各構成単量体の使用割合も、一義的に決定できないが、通常はエチレン性不飽和カルボン酸が８〜２０重量％程度、好ましくは１０〜１５重量％であり、スチレン系単量体が１０〜４０重量％程度、好ましくは１５〜３５重量％であり、（メタ）アクリル酸エステルが１０〜４０重量％程度、好ましくは１５〜３５重量％であり、前記他の単量体が３０重量％程度以下の範囲とされる。高分子（３）の分子量および酸価はいずれも格別限定されないが、通常は高分子（１）と同様の数値範囲とされる。高分子（３）の製造方法は、高分子（１）におけると同様である。

カルボキシル基を含有する高分子の揮発性アミン部分中和物は、前記高分子（１）〜（３）中のカルボキシル基を揮発性アミンで部分中和したもの、または前記高分子（１）〜（３）の合成時にあらかじめエチレン性不飽和カルボン酸を揮発性アミンで部分中和したものを重合したものであってもよい。該揮発性アミンとしては、アンモニア、モノＣ_１〜4アルキルアミン、ジＣ_１〜4アルキルアミン、トリＣ_１〜4アルキルアミン、モノメタノールアミン、ジメタノールアミン、トリメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも一種が例示でき、これらはそれぞれ単独で、または複数を組み合わせて使用することができる。なお、中和剤として、アルカリ金属水酸化物等のアルカリ物質を使用した場合は、得られるフラックス樹脂用エマルジョンの親水性が強くなり、これを用いたフラックスの絶縁抵抗が著しく低下するため使用できない。

後述のように、得られるフラックスが塗工された後、塗工フラックス皮膜はハンダフロー工程で加熱条件に曝されるが、該加熱条件下で揮発性塩基が実質的に遊離することが望ましいため、かかる観点から中和度が適宜に決定される。本発明では、前記の「部分中和」とは、通常は中和度が５０％程度未満をいい、好ましくは３０％以下である。

本発明のフラックス用樹脂エマルジョンは、ベース樹脂の効果が十分に発現するため、活性剤を配合することなく、そのまま本発明のフラックスとして使用できる。また、用途に応じ、本発明のフラックス用樹脂エマルジョンに公知各種の活性剤を適宜選択して配合して本発明のフラックスとすることもできる。該活性剤としてはアミンのハロゲン化水素酸塩、有機酸類、有機アミン類、有機ハロゲン化物等各種公知のものを特に制限なく使用することができる。アミンのハロゲン化水素酸塩の具体的な例は、ジエチルアミン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩等を挙げることができ、有機酸の具体例としては、アジピン酸、ステアリン酸等を挙げることができ、有機アミン類の具体例としては、トリブチルアミン等を挙げることができ、有機ハロゲン化物の具体例としては、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール等を挙げることができる。フラックスにおける活性剤の含有量は、ベース樹脂の使用量（固形分換算）に対し通常４０重量％程度以下、好ましくは２０重量％以下である。

なお、本発明のフラックスにおいては、酸化防止剤、防カビ剤、つや消し剤などの各種公知の添加剤を配合することができる。フラックスにおける該添加剤の含有量は、通常１０重量％程度以下、好ましくは５重量％以下である。

また、本発明では、発明の効果を妨げない限り、各種公知の合成レジンを併用してもよい。具体的には、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン樹脂）、ポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリオレフイン樹脂、フツ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴムまたはナイロンゴム、ナイロン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等のエラストマーを例示でき、これらは２種以上を併用しうる。該合成レジンのフラックスにおける含有量は、通常２０重量％程度以下、好ましくは１０重量％以下である。

本発明のフラックス用樹脂エマルジョンは、以下の方法に従い製造できる。すなわち、ハンダ付けフラックス用樹脂の前記有機溶剤溶液及び前記乳化剤水溶液を、異なる流路から超音波発振子を備えた乳化装置へ連続供給して該樹脂エマルジョンを連続的に得る方法、またはハンダ付けフラックス用樹脂の前記有機溶剤溶液及び前記乳化剤水溶液からなる混合液を、超音波発振子を備えた乳化装置へ連続供給して該樹脂エマルジョンを連続的に得る方法が採用できる。なお、前記の活性剤やその他の添加剤は、フラックス用樹脂エマルジョンの製造後に添加してもよく、またフラックス用樹脂エマルジョンの製造段階では、以下の方法で添加してもよい。各種添加剤をフラックス用樹脂エマルジョンの製造段階で添加した場合には、直ちにフラックスを調製できるので効率的であるが、添加剤の選択次第では、調製フラックスの乳化分散安定性が低下することもあるため、慎重に添加剤の種類やその添加方法を決定するのがよい。

本発明のハンダフラックス用樹脂エマルジョンにおける、前記ハンダフラックス用樹脂、前記有機溶剤、および水分の各含有率は、格別限定されないが、通常は得られる該エマルジョンの塗工性、粘度などを考慮して適宜に決定でき、ハンダフラックス用樹脂１〜３０重量％程度、該有機溶剤が１５〜３０重量％程度、水が４０〜７０重量％程度であるのが好ましい。

本発明で使用する超音波発振子を備えた乳化装置とは、発振子の振幅をホーンで増幅し、それを効果的に伝える乳化室を装備した構造を有する乳化装置であり、例えば特許公開平０４−５９０３２号などに記載された装置を使用できる。当該装置の市販品として、例えば（株）ギンセン製、商品名「ＧＳＤ６００」が好適である。乳化装置の構成部品（超音波発振子など）の材質は格別制限されないが、金属イオンなどが溶出しない部材で表面処理しておく（例えば、セラミック加工）のが望ましい。溶出金属イオンなどの溶出によりハンダ付け部の絶縁抵抗の低下やマイグレーション発生などが懸念されるためである。

該乳化装置において用いる超音波の振幅や周波数は、乳化分散させるフラックスの組成に応じて適宜に決定できるが、乳化分散性の観点から該振幅は２０〜３０μｍ程度、該周波数は２０〜１００ＫＨｚ程度であるのが好ましい。

ところで、本発明のフラックス用樹脂エマルジョンやフラックスは、あらかじめこれらを調製して、電子部品の組立業者に納入してもよいが、この場合には、過度の乳化分散安定性が要求されるため、前記乳化剤を比較的多量に用いる必要があり、その結果としてハンダ接合部の絶縁抵抗が低下する傾向がある。他の方法として、電子部品の組立工程の一部にフラックス用樹脂エマルジョンやフラックスの製造工程やそれらの供給工程を組み込む方式（以下、「インライン方式」という）を採用できる。該インライン方式によれば、フラックス用樹脂エマルジョンやフラックスに過度の乳化分散安定性を付与する必要はなく、フラックス塗工工程に適用可能な程度の乳化分散安定性を付与すれば足りること、また連続組立工程の一部として効率的に組み込むことができるなどの利点がある。当該インライン方式を具体的に示すために、インライン方式の装置概略図の一例を示す（図１参照）。本装置では、フラックス用樹脂の有機溶剤溶液貯蔵槽２と乳化剤水溶液貯蔵槽３とを設けることにより、フラックス用樹脂の有機溶剤溶液と乳化剤水溶液が別々に保持されている。各液は送液ポンプＰ１、Ｐ２で、それぞれの送液ライン４ａ、４ｂに送り出され、途中、送液ライン４ｃで予備混合されながら乳化装置１へ導入される。該予備混合液は、該乳化装置内の、超音波発振子１ａを備えた乳化室１ｂで乳化分散され、ハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョンとなる。該エマルジョンは、フラックス用樹脂エマルジョン供給ライン４ｄを通して、程なく、図示しない塗工装置（例えば、スプレーノズル）へ送られるという構成になっている。

本発明のフラックスは、電子部品等が実装される諸工程で塗工されるが、該塗工方法は格別限定されず、スプレー塗工、浸漬塗工、噴流塗工、ローラー塗工など従来公知の各種方法が適用でき、いずれの方法でも薄くて均一なフラックス皮膜を容易に形成させることができる。一般的なハンダ付け工程は、フラックス塗工、予備加熱、ハンダ付け、冷却の各工程に分けられる。該ハンダ付け工程を具体的に示すために、当該工程の概略を図２に示す。この例では、本発明のフラックスは、フラクサーと呼ばれるフラックス塗工装置に装備されたスプレーノズル６ａにより噴霧され、実装品等の所定部分にスプレー塗工される。塗工された実装品等は、搬送路５を移動しながら、次いで予熱乾燥装置７およびハンダ槽８に導かれ、当該所定部分にハンダ皮膜が形成される。ハンダ付け工程は、格別限定はされず、例えば浸漬ハンダ付け、リフローハンダ付けなど公知各種の方法を採用できる。ハンダ付け工程を経たあと、実装品等は冷却装置９により冷却された後、装置から取り出される。なお、当該ハンダ付け工程において加熱を伴うので、予熱乾燥工程は必ずしも必要でなく、冷却工程も同様に省略可能である。

本発明のフラックスが適用されるハンダは格別限定されず、本発明のフラックスは各種公知のハンダに適用できる。該ハンダとしては、例えば、Ｓｎハンダ、Ｓｎ−Ａｇハンダ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕハンダ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉハンダ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉハンダ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎハンダ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｓハンダ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｇｅハンダ等の鉛フリーハンダ；Ｓｎ−Ｐｂ系ハンダ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系ハンダ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ系ハンダ、Ｉｎ−Ｐｂ系ハンダ、Ｐｂ−Ａｇ系ハンダ等の鉛共晶ハンダを例示できる。環境問題を考慮すると鉛フリーハンダが好ましい。

上記のようにしてハンダ付けされた電子部品は、ついで冷却され、最終製品とされる。本発明のハンダ付けフラックスは、いわゆる無洗浄フラックスとして好適に使用できるため、前記電子部品は洗浄工程が不要である。なお、洗浄工程を経由させても差し支えないことはもとよりである。洗浄する場合は、用いる洗浄剤は特に限定されず、従来公知の各種洗浄剤を使用できる。

実施例１
撹拌機、温度計を備えた撹拌装置に、水素添加酸変性ロジン（荒川化学工業（株）製、商品名「ＫＥ−６０４」、酸価２３５、軟化点（環球法）１２９℃、色調１３０ハーゼン）４８０部およびジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＤＧ）７２０部を入れ、約１００℃まで加熱しながら撹拌下に固形分４０％の当該溶液を調製した。ついで、加熱を止め撹拌下に、乳化剤として、スチレン−アクリル系共重合体の未中和物（モノマー組成：メタクリル酸／メタクリル酸メチル／スチレン／α−メチルスチレン＝４０／１０／２５／２５、重量平均分子量（ポリスチレン換算）約１００００、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇ、不揮発分２３％）６．４部および水１９９４部を加えて３０分間撹拌し、予備混合液を調製した。

ついで、図１に示す連続生産式の超音波乳化装置（超音波発振機：（株）ギンセン製、出力６００W、周波数１９．６ＫＨｚ±０．４ＫＨｚ）を組み立て、該予備混合液を撹拌下、ギアポンプで５０ｇ／分の流量で送液しながら、内容積約３０ｍｌの乳化室において、振幅３０μｍで超音波を照射し乳化させた。こうして得られたフラックスにつき、以下の評価を行った。

（ハンダ付け性（広がり性））
ＪＩＳ Ｚ ３１９７（１９９９）８．３．１．１に準じて評価した。但し、評価に用いた線ハンダは、Ｓｎ３．５Ａｇの鉛フリーハンダとした。評価結果を表２に示す。○はハンダの広がり率が７４％以上になったことを示し、△は広がり率が７０％以上７４％未満、×は広がり率が７０％未満であったことを、それぞれ示す。

（絶縁抵抗）
ＪＩＳ Ｚ ３１９７（１９９９）８．５．３に準じて評価した。試験条件は、温度８５℃、相対湿度８５％、１６８時間とし、絶縁抵抗の測定は８５℃、８５％の恒温恒湿槽中で行った値を示す。

（安定性試験）
製造後のフラックスをガラス容器に取り、その安定性を目視観察した結果を表２に示す。表中、○は乳化後１０分を超えて均一に白濁していること、△は１０分以内に樹脂が一部分離していること、×は１０分以内に二層に分離していること、をそれぞれ示す。

実施例２〜１１および比較例１
表１に示す各配合につき、実施例１と同様にして調製した。得られた各フラックスを実施例１と同様に試験した。結果を表２に示す。

比較例２
実施例１に示す配合物と同一の予備混合液をホモミキサー用いて、回転数：１００００ｒｐｍ、所要時間：１分間の条件で乳化した。結果を表２に示す。

表１中、
樹脂Ａ：水素添加酸変性ロジン（荒川化学工業（株）製、商品名「ＫＥ−６０４」、酸価２３５、軟化点１２９℃、色調１３０ハーゼン）
樹脂Ｂ：重合ロジン（荒川化学工業（株）製、商品名「中国重合ロジン１４０」、酸価１４８、軟化点１４０℃、色調８ガードナー）
樹脂Ｃ：ガムロジン（荒川化学工業（株）製、商品名「ＣＧ−Ｘ」、酸価１７０、軟化点７８℃、色調６ガードナー）
ＢＤＧ：ジエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点２３１℃）
ＰｈＧ：エチレングリコールモノフェニルエーテル（沸点２４５℃）
ＨＤＧ：ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（沸点２５９℃）
乳化剤Ａ：スチレン−アクリル系共重合体の未中和物（モノマー組成：メタクリル酸／メタクリル酸メチル／スチレン／α−メチルスチレン＝４０／１０／２５／２５、重量平均分子量（ポリスチレン換算）約１０，０００、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇ、不揮発分２３％）
乳化剤Ｂ：アクリル系共重合体の未中和物（モノマー組成：メタクリル酸／メタクリル酸ブチル／アクリル酸ブチル＝４０／３０／３０、重量平均分子量（ポリスチレン換算）約１９，０００、酸価２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、不揮発分２３％）
乳化剤Ｃ：乳化剤Ａのナトリウム塩水溶液（不揮発分２３％）
乳化剤Ｄ：アルキルポリオキシアルキレンスルホコハク酸ナトリウム塩水溶液（第一工業製薬（株）製、商品名「ネオハイテノールＳ−７０」、不揮発分３０％）
活性剤Ａ：ジエチルアミン塩酸塩
活性剤Ｂ：アジピン酸
を示す。

本発明の一実施形態に係る超音波発振子を備えた連続生産式乳化装置の概略図である。 電子部品等のハンダ付け工程の概略図である。

符号の説明

１ 乳化装置
１ａ 超音波発振子
１ｂ 乳化室
２ ハンダ付けフラックス用樹脂の有機溶剤溶液貯蔵槽
３ 乳化剤水溶液貯蔵槽
４ａ ハンダ付けフラックス用樹脂の有機溶剤溶送液ライン
４ｂ 乳化剤水溶液送液ライン
４ｃ 予備混合液送液ライン
４ｄ フラックス用樹脂エマルジョン供給ライン
５ 電子部品搬送路
６ フラクサー（フラックス塗工装置）
６ａ スプレーノズル
７ 予備加熱装置
８ ハンダ槽
９ 冷却装置
Ｐ１，Ｐ２ 送液ポンプ
Ｖ１〜６ バルブ
Ｗ 電子部品（実装基板）

Claims (9)

1. 超音波発振子を備えた乳化装置を用いてハンダ付けフラックス用樹脂の有機溶剤溶液を水中に乳化分散させて得られる該樹脂エマルジョンであって、該有機溶剤として沸点２００℃以上の有機溶剤を用いたことを特徴とするハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン。
   
2. 超音波発振子を備えた乳化装置を用いてハンダ付けフラックス用樹脂の有機溶剤溶液を乳化剤存在下に水中に乳化分散させて得られる該樹脂エマルジョンであって、該乳化剤としてカルボキシル基を含有する高分子の未中和物または該高分子の揮発性アミン部分中和物を用い、かつ該有機溶剤として沸点２００℃以上の有機溶剤を用いたことを特徴とするハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン。
   
3. ハンダ付けフラックス用樹脂がロジン、水素化ロジン、脱水素化ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、当該ロジンエステル、当該ロジンのα，β−不飽和カルボン酸付加物、当該ロジンエステルのα，β−不飽和カルボン酸付加物からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１または２に記載のハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン。
   
4. カルボキシル基を含有する高分子が、カルボキシル基を含有する（メタ）アクリル系共重合体、カルボキシル基を含有するスチレン系共重合体、およびカルボキシル基を含有するスチレン−（メタ）アクリル系共重合体のいずれか少なくとも一種である請求項２または３に記載のハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン。
   
5. カルボキシル基を含有する高分子の揮発性アミン部分中和物に用いるアミンが、アンモニア、モノＣ_１〜4アルキルアミン、ジＣ_１〜4アルキルアミン、トリＣ_１〜4アルキルアミン、モノメタノールアミン、ジメタノールアミン、トリメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項２〜４のいずれかに記載のハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン。
   
6. カルボキシル基を含有する高分子の揮発性アミン部分中和物の中和度が５０％未満である請求項２〜５のいずれかに記載のハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン。
   
7. 沸点２００℃以上の有機溶剤が、ジエチレングリコールモノＣ_２〜６アルキルエーテル、ジエチレングリコールジＣ_３〜４アルキルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノＣ_３〜６アルキルエーテル、ジプロピレングリコールジＣ_３〜4アルキルエーテル、およびジプロピレングリコールモノフェニルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１〜６のいずれかに記載のハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン。
   
8. 前記の樹脂エマルジョンが、該樹脂濃度１〜３０重量％、有機溶剤濃度１５〜３０重量％、水分濃度４０〜７０重量％からなるものである請求項１〜７のいずれかに記載のハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン。
   
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョンを含有することを特徴とするハンダ付けフラックス。

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