KR940002047B1

KR940002047B1 - 땜질용 플럭스

Info

Publication number: KR940002047B1
Application number: KR1019910700347A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 다께모도; 다쓰시 오오니시; 마사미 아이하라
Original assignee: 닛뽕덴소오 가부시기가이샤; 다나까 다로오; 하리마 가세이 가부시기가이샤; 하세가와 요시히로
Priority date: 1989-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1994-03-16
Also published as: JP2503099B2; EP0443030A4; DE69030917D1; DE69030917T2; KR920702830A; WO1991001844A1; EP0443030A1; JPH04143093A; US5167729A; EP0443030B1

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

땜질용 플럭스

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 땜질용 플럭스(flux)에 관한 것이다.

[배경기술]

일반적으로 땜납을 금속지금(地金)에 확산시키기 위해서는 금속표면의 산화물등의 오염물을 제거함과 아울러 땜질시의 금속표면의 재산화를 방지하고 땜납의 표면장력을 저하시켜 금속표면에 용융땜납이 습윤하기 쉽게 하기 위해 땜질용 플럭스(goldering flux)가 사용되고 있다.

종래 이러한 땜질용 플럭스로서는 로진등의 저연화점을 가진 열가소성수지에 산화막을 제거하는 활성제등을 첨가하여된 수지계 플럭스가 일반적으로 사용되고 있다.

그러나 땜질된 부분이 자동차의 엔진룸등과 같이 80℃라는 고온의 분위기에 노출될 경우 약 70℃ 이하의 저연화점을 가진 로진등의 열가소성 수지계 플럭스가 잔존하여 있으면 이 열가소성 수지의 용융에 의하여 이 열가소성 수지에 의해 유지되어 있던 활성제중의 활성이온이 유리해 버리게 되어 전기절연성의 저해와 금속표면의 부식등의 한가지 원인이 된다고 하는 문제가 있었다.

따라서 종래에는 땜질후 잔류 플럭스를 세척하여 제거함으로써 위의 문제를 해결하고 있으나 세척용제에 후론등을 사용하기 때문에 환경파괴의 문제가 발생하고 있음과 아울러 세척용제 및 세척공정에 의한 경비가 많이 소요된다는 결점이 있었다.

따라서 본 발명은 잔류 플럭스를 세척할 필요없이, 즉 무세척 공정으로서 고온 분위기에서 사용할 경우라도 전기절연성을 유지할 수 있는 땜질용 플럭스를 제공함을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과 땜질용 플럭스를 다음과 같이 구성함으로써 상기 문제점을 해결하여 목적을 달성할 수 있음을 발견하였다.

즉, 본 발명의 제1의 땜질용 플럭스는,

(가) 연화점이 적어도 80℃인 열가소성 수지와,

(나) 활성제를 적어도 함유해서 된 것이다(제1발명).

제1발명의 플럭스를 채용하면 80℃ 이상의 연화점을 가진 열가소성수지가 자동차의 엔진룸등의 비교적 높은 온도에 노출되어도 용해하지 않기 때문에 활성 이온이 유리되지 않을 뿐 아니라 이 열가소성 수지의 일부를 로진으로 대체하더라도 열가소성 수지가 고온 내구성의 막을 플럭스 표면에 형성하여 땜질후의 잔사(殘渣) 로진을 피복한다. 따라서 고온 분위기에 의해 생성되는 활성제로부터 유리되는 활성 이온을 포집하므로 전기절연불량 및 부식성을 저지할 수가 있다.

본 발명의 제2의 땜질용 플럭스는,

(가) 에폭시기 함유 화합물, 불포화 이중결합기 함유 화합물 및 블록 이소시아네이트기 함유 화합물중의 적어도 한가지와,

(나) 활성제를 적어도 함유해서 된 것이다(제2발명).

제2발명에 의한 플럭스를 사용하면, 가령 플럭스 잔사를 세척제거하지 아니하더라도 에폭시기 함유 화합물, 불포화 이중 결합기 함유 화합물, 블록이소시아네이트기 함유 화합물이 땜질시의 가열에 의해 플럭스 잔사중에 함유된 활성제중의 활성이온인 할로겐화 수소산과 부가반응을 일으켜 활성제의 활성을 상실하게 되는 결과, 플럭스 잔사중의 활성 이온은 제거해 버릴 수가 있고 절연저항성과 내부식성이 저하될 수가 없기 때문에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제3의 땜질용 플럭스는,

(가) 연화점이 80℃ 이상의 범위에 있는 열가소성 수지와,

(나) 에폭시기 함유 화합물, 불포화 이중결합기 함유 화합물 및 블록 이소시아네이트기 함유 화합물중 적어도 한가지와,

(다) 활성제를 함유해서 된 것이다(제3발명).

제3발명은 제1발명과 제2발명의 양쪽의 작용효과를 더불어 나타낸다. 본 발명의 제4의 땜질용 플럭스는 카르복실기 함유 수지와 에폭시 수지와의 두가지 수지의 혼합물로 된 열경화성 수지 또는 카르복실기 및 에폭시기의 두가지 기를 가진 열경화성 수지중에서 적어도 한쪽의 것으로 된 열경화성 수지와 활성제를 적어도 함유해서 된 것이다(제4발명).

제4발명에 의한 플럭스를 사용하면 카르복실기와 에폭시기와의 반응에 의해 열경화성 수지 성분이 땜질 종료시에 강고한 3차원 가교피막을 형성하고, 또한 플럭스 표면의 피막중에 과잉의 활성제로 부터 유리하는 활성이온이 잔존해 있더라도 피막중에 에폭시기를 함유하기 때문에 활성 이온과 반응하여 그 활성이온을 포착해 버리므로 플럭스 성분이 잔존하더라도 땜질부분의 전기절연성과 내부식성이 저해되는 일은 없고 땜질부분의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.

본 발명을 채용함으로써 땜질 후 플럭스를 세척할 필요없이 고온 분위기에서 사용할 경우라도 우수한 전기절연성을 유지할 수 있고 땜질부분의 신뢰성을 향상시킨 땜질용 플럭스를 제공할 수 있다. 또한 본 발명을 채용함으로써 땜질후의 플럭스 잔사를 세척제거할 필요가 없기 때문에 세척공정의 생략에 의해 경비 절감을 기할 수 있을 뿐만 아니라 후론등에 의한 환경오염도 방지할 수가 있다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

제1발명에 있어서 사용되는 열가소성 수지로서는 고온에서 내구성을 가진 연화점 80℃ 이상의 것을 선택할 필요가 있다. 그런데 바람직하게는 연화점은 230℃ 이하가 좋으데, 그 이유는 연화점이 230℃ 이상이 되면 플로우 솔더링(flow soldering)시의 플럭스의 유동성을 저해하므로 바람직하지 않기 때문이다.

특히 아크릴 수지, 스티렌 말레산 수지가 바람직하고 활성작용을 조장하는 점에서 산가(酸價) 20이상의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

따라서 중합성 불포화기를 가진 모너머(monomer), 예컨데 (메타)아크릴산과 그 각종 에스테르, 크로톤산, 이타콘산, 무수 말레산 및 그 에스테르, 스티렌, 비닐톨루엔; (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, 염화 비닐, 아세트산 비닐등을 사용하고 과산화물등의 촉매를 사용해서 괴상(愧狀) 중합법, 용액 중합법, 현탁 중합법, 유화중화법 등 라디칼 중합에 의해 중합되는 것을 사용하는 것이 좋다.

활성제로는 에틸아민, 프로필아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌 디아민, 아닐린등의 할로겐화 수소산염, 락트산, 시트르산, 스테아르산, 아디프산, 디페닐아세트산등의 유기 카르복실산을 사용하는 것이 좋다.

그리고, 제1발명에서는 상기 열가소성 수지의 일부를 종래 사용하고 있던 로진 및/또는 그 유도체로 하여도 좋다. 이 로진 및/또는 그 유도체로서는 통상의 검(gum), 토-루, 우드로진이 사용되며 그 유도체로서는 열처리한 수지, 중합 로진, 수소첨가 로진, 포르밀화 로진, 로진 에스테르, 로진 변성 말레산 수지, 로진 변성 페놀 수지, 로진 변성 알키드 수지가 있고, 금속의 활성제를 균일히 도포하기 위한 바인더(binder)로서 사용된다. 또한 제1발명의 플럭스를 액상으로 해서 사용할 경우에는 용제를 가해도 좋다. 이 용제로서는 열가소성 수지, 활성제, 그리고 로진등의 성분을 용해하여 용액으로한 극성용제가 바람직한데, 통상 알코올계를 사용해도 된다. 특히 이소프로필 알코올은 휘발성, 활성제의 용해성의 점에서 바람직하다.

제1발명에 사용하는 땜질용 플럭스에 있어서의 연화점 80℃ 이상의 열가소성 수지는 플럭스 전체의 0.5∼80중량%가 바람직하다. 0.5중량% 이하가 되면 땜질후의 피막성이 저하하고 고온 내구성이 저하하여 버린다.

그리고 80중량% 이상이 되면 플럭스 자체의 점도가 높아져서 플럭스의 후막화(厚膜化)에 의한 땜질 작업성이 저하한다는 문제가 생긴다. 본 발명에 사용되는 활성제는 플럭스 전체의 0.1∼20중량%가 바람직하다. 0.1중량% 이하가 되면 활성력이 부족하고 땜질 작업성이 저하하며, 20중량% 이상이 되면 플럭스의 피막성이 저하하고 친수성이 강하게 되기 때문에 부식성 및 절연성 저하가 발생한다. 본 발명의 플럭스를 액상으로 하여 사용하기 위해 용제를 첨가할 경우에는 용제는 플럭스 전체의 20-99중량%가 바람직하다. 용제가 20중량% 이하일 경우에는 플럭스의 점도가 커지고 플럭스의 도포성이 악화하여 버린다. 또한 99중량% 이상일 경우에는 플럭스로서의 유효성분(열가소성 수지 등)이 감소하게 되어 땜질 작업성이 악화하게 된다.

제2발명에서 사용되는 에폭시기 함유 화합물로서는 비스페놀계, 노볼락계, 알킬 페놀계, 레조르신계등의 페놀계 글리시딜형의 것, 다가 알코올계 글리시딜형의 것, 에스테르계 글리시딜형의 것, 환상 지방족 에폭사이드, 에폭시화 폴리부타디엔, 에폭시화 글리세리드, 에폭시와 지방산등이 있고, 이들을 사용하여 변성시킨 에폭시 화합물도 있다. 이들은 1분자중에 2개 이상의 에폭시기를 가지며 로진등이 함유될 경우에 있어서는 로진등의 카르복실산과도 반응하여 플럭스 잔사의 융점을 상승시키는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

제2발명에서 사용되는 라디칼 중합성 불포화 이중결합기 함유 화합물로서는 (메타)아크릴산 및 그 각종 에스테르, (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, 아세트산 비닐, 스티렌, 비닐톨루엔, 디비닐벤젠, 비닐나프탈렌, 비닐피롤리돈, 말레산 및 그 에스테르, (메타)알릴 알코올 및 그 에스테르, 쿠마론, 인덴, 디시클로펜타디엔, 폴리부타디엔, 리놀산 및 위에 나온 것들로 변성된 수지등이 있다.

이들은 땜질후의 잔사중에 그대로의 형태로 다량 잔류하면 연화등에 의해 내구성을 저하시키기 때문에 땜질시의 가열에 따라 80중량% 이상 휘발하여 소실(消失)하는 것이나 중합등의 열변화에 의해 고분자화 및 고융점화하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

제2발명에서 사용되는 블록 이소시아네이트기 함유 화합물로서는 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 단량체, 이들 단량체로 부터 유도되는 중합체 및 다가 알코올 부가체등의 이소시아네이트 프리폴리머(prepolymer)와 페놀, 크레졸, 아민류, 알코올류 락탐, 옥심등의 활성 수소 화합물과의 반응물이 있는데, 저휘발성, 저독성의 점에서 이소시아네이트 프리폴리머의 블록 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

제2발명에서 사용되는 활성제로서는 에틸아민 프로필아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 아닐린등의 할로겐화 수소산이 있는데 금속표면의 청정화를 위해 필요하다.

제2발명의 땜질용 플럭스 중에는 우드 로진(wood rosin), 검 로진(gum rosin), 톨 로진, 불균화(不均化)로진, 수첨(水添)로진, 중합 로진, 변성 로진등의 로진계 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 페놀수지등의 열가소성 또는 열경화성의 합성수지등 통상 사용되는 수지를 사용해도 좋다.

활성 작용을 조장하기 위해서는 락트산, 시트르산, 스테아르산, 아디프산, 벤조산등의 유기산을 사용할 수 있다. 액상으로 사용할 경우에는 이소프로필 알코올, 부틸카르비톨 등의 알코올계 용제, 아세트산 에틸 등의 에스테르계 용제, 톨루엔등의 탄화수소계 용제, 메틸에틸케톤등의 케톤계 용제등을 사용할 수 있다.

여기서 제2발명의 땜질용 플럭스로서는 에폭시기 함유 화합물, 라디칼 중합성 불포화이중결합기 함유 화합물 및 블록 이소시아네이트기 함유 화합물은 플럭스 전체에 대하여 1∼70중량%가 바람직하다. 1중량% 이하에서는 활성제중의 활성이온을 충분히 상실하도록 할수가 없고, 내부식성과 내열성에 문제가 생기게 된다. 또한 70중량% 이상에서는 플럭스 자신의 점도가 커져서 플럭스의 도포성이 저하하게 되어 플럭스의 도포가 두꺼운 막으로 되기 쉽고 땜질 작업성이 악화하게 된다. 그리고 플럭스 잔사의 점성화 및 활성제와의 상용성(相溶性)의 저하라는 문제도 발생하게 된다.

활성제는 플럭스 전체의 0.1∼30중량%가 바람직하다. 0.1중량% 이하가 되면 활성력이 부족하고 땜질작업성이 불량하게 되며, 30중량% 이상일 경우에는 플럭스로서의 피막성이 저하함과 아울러 흡습성이 증가하게 되고 절연성에 문제가 생기게 된다.

제3발명은 제1발명에서 사용한 (가) 연화점 80℃ 이상의 열가소성 수지와, 제2발명에서 사용한 (나) 에폭시기 함유화합물, 불포화 이중결합기 함유 화합물 및 블록 이소시아네이트기 함유 화합물 중 적어도 한가지를 병용한다.

제3발명에서 사용하는 땜질용 플럭스에 있어서 연화점 80℃ 이상의 열가소성 수지(가)는 플럭스 전체의 0.5∼80중량%가 바람직하다. 0.5중량% 이하가 되면 땜질후의 피막성이 저하하고 고온 내구성이 저하한다. 80중량% 이상이 되면 플럭스 자체의 점도가 커지고 후막화(厚膜化)에 의한 땜질작업성의 저하라는 문제가 생긴다. 제3발명에 사용되는 화합물 (나)는 플럭스 전체의 1중량% 이상이 바람직한데 1중량% 이하가 되면 활성제의 활성상실 작용이 충분하게 되지 않고 내부식성과 내절연성을 충분히 유지할 수 없게 된다.

제3발명에 사용되는 활성제는 플럭스전체의 0.1∼30중량%가 바람직하다. 0.1중량% 이하이면 활성력이 부족하여 땜질 작업성이 저하하게 되고, 30중량% 이상되면 플럭스의 피막성이 저하하여 친수성이 강하게 되고 부식성과 절연성 저하가 나타나게 된다. 제3발명의 플럭스를 액상으로 하여 사용하기 위해 용제를 첨가할 때에는 용제를 플럭스 전체의 20∼99중량%로 사용하는 것이 좋다. 용제가 20중량% 이하일 때는 플럭스의 점도가 커져서 플럭스의 도포성이 악화하게 되고, 99중량% 이상일 때에는 플럭스로서의 유효성분(열가소성 수지등)이 감소하게 되어 땜질 작업성이 악화하게 된다.

제4발명에 있어서는 카르복실기 함유 수지로서 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 에폭시 에스테르 수지, 페놀수지등을 들 수 있으며 특히 절연 저항성, 경화성, 상용성의 점에서 아크릴 수지가 바람직하다.

에폭시 수지로서는 지방족 및 방향족 등의 에폭시 수지를 사용할 수가 있고, 특히 액상의 것이 땜질시의 플럭스의 유동성을 조장하기 때문에 바람직하다.

에폭시기와 카르복실기를 함유하는 수지로서는 에폭시수지의 히드록실기에 다염기산 무수물을 반(半) 에스테르 반응시킨 수지, 글리시딜 메타크릴레이트, 아크릴산등을 함유한 모노머를 공중합하여 제조한 아크릴수지등을 들수있다.

상기 수지성분에 대하여 통상 플럭스 구성 성분으로 알려진 활성제, 예를들자면 에틸아민, 프로필아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 아닐린등의 할로겐화 수소산염, 락트산, 시트르산, 스테아르산, 아디프산등의 유기 카르복실산등을 배합한다.

이 플럭스를 액상으로 사용할 경우는 용제를, 예컨대 에틸 알코올, 이소프로필 알코올, 에틸 셀로솔브, 부틸카르비톨등의 알코올계용제, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸등의 에스테르계 용제, 톨루엔, 테르펜유등의 탄화수소 용제, 아세톤, 메틸에틸케톤등의 케톤계 용제를 배합한다.

상기 제4발명의 열경화성 수지의 일부를 열가소성 수지로 치환해도 좋은데, 이렇게 함으로써 땜질시의 플럭스의 유동성, 피막 형성성(形成性)을 제어할 수 있다. 이 경우에 있어서 열가소성 수지로서 제1발명에서 사용한 수지, 또는 로진 및 그 유도체, 예를 들자면 중합 로진, 수소첨가 로진, 불균화 로진, 로진 변성 말레산 수지, 로진 변성 페놀 수지, 로진 변성 알키드 수지등을 병용하여도 좋다.

상기 열경화성 수지에 대한 열가소성 수지의 배합비는 80중량% 이하 정도가 적당한데, 열가소성 수지가 80중량% 이상이면 열경화성 수지의 특성이 저해되기 때문이다.

제4발명에 사용하는 땜질용 플럭스에 있어서 열경화성 수지는 플럭스 전체의 0.5∼70중량%가 바람직한데, 0.5중량% 이하에서는 활성제중의 활성 이온을 충분히 비활성화 할수가 없어 부식성과 절연성에 문제가 생긴다. 한편으로 70중량% 이상이 되면 플럭스 자체의 점도가 커져서 플럭스의 후막화와 도포성이 악화하게 된다.

활성제는 플럭스 전체의 0.1∼30중량%가 바람직한데, 0.1중량% 이하인 경우에는 플럭스의 활성력이 부족하여 땜질 작업성이 불량하게 되고, 30중량% 이상인 경우에는 플럭스의 피막성이 저하하여 이로 인해 흡습성이 증가하고 절연성에 문제가 생기게 된다.

[실시예1∼5]

실시예 1에서는 80℃ 이상의 연화점을 가진 열가소성 수지로서 아크릴 수지를 사용하는데, 상세하게는 산가(酸價) 160, 연화점 130℃의 스티렌 아크릴 수지를 플럭스 전체의 11.1중량% 사용하였고, 불균화(不均化)로진을 7.4중량% 사용하였다. 활성제로서는 아디프산을 1.2중량%, 아닐린 브롬화 수소산염을 0.3중량% 사용하였다. 용제로서는 이소프로필 알코올을 80중량% 사용하였다. 상기 성분을 충분히 균일하게 용해확산시켜 실시예 1의 플럭스를 제조한 후 각 시험을 실시하였다.

시험방법으로서는 불점착성(不粘着性) 확전율(擴展率), 절연저항, 부식성, 땜질 작업성, 및 코우팅제와의 부착성을 시험하였다. 불점착성 시험, 확전율 시험, 절연성 시험 및 부식성 시험은 JIS.Z3197에 따랐다. 땜질 작업성은 종이 페놀 기판(90×135㎜)을 분류(噴流) 땜질 장치로 땜질한 후 불량상태를 눈으로 관찰하였다. 코우팅제와의 부착성은 아크릴성 코우팅제를 위에 도포한 후 냉열 사이클 시험(-30℃×30분 → 25℃×30분을 10회 반복)을 하여 박리와 균열을 눈으로 관찰하였다. 실시예 1의 결과는 제1표에 나와 있다.

실시예 2에서는 열가소성 수지로서 산가 130, 연화점 약 120℃의 메틸 메타크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴 수지를 11.1중량% 사용하였다. 기타 성분은 실시예 1과 동일하게 하여 이들을 충분히 균일하게 용해확산 시켜 실시예 2의 플럭스를 제조한 다음 실시예 1과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제1표에 나와있다.

실시예 3으로서는 열가소성 수지를, 산가 160이고 연화점 110℃인 이소부틸 메타크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴 수지 11.1중량%로 한것 이외에는 실시예 1과 동일성분으로 하여 균일히 혼합용해한 후 실시예 1과 마찬가지로 시험을 하였다.

그 결과는 제1표에 나와있다.

실시예 4로서는 열가소성 수지를, 산가 150이고 연화점이 110℃인 스티렌 말레산 수지로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일 성분으로 하여 균일히 혼합용해한 후 실시예 1과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제1표에 나와있다.

[비교실시예 1]

불균화 로진을 18.5중량%, 활성제로서 아디프산을 1.2중량%, 아닐린 브롬화 수소산염 0.3중량%, 그리고 용제로서 이소프로필 알코올 80.0중량%를 균일히 혼합용해하여 플럭스를 제조한 후 실시예 1과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제1표에 나와 있다.

[제1표]

제1표에서 명백한 바와 같이 제1발명의 플럭스 종래의 플럭스에 비해 내절연성과 내부식성이 우수함을 알 수 있다. 또한 실시예 5에서는 로진계 플럭스 성분과 80℃ 이상의 높은 연화점을 가진 열가소성 수지가 상용(相溶)하여 균일 도포가 가능하게 되어 땜질 불량이 발생하기 어렵고 위의 코우팅제와의 부착성도 양호하여 저온시의 막의 균열도 발생하기 어려운 플럭스를 제조할 수가 있었다.

따라서 땜질용 플럭스로서 극히 유용하고 무세척의 결과 용접 코스트를 절감할 수 있다.

[실시예 6∼9]

실시예 6의 땜질용 플럭스를 이하의 조성으로 하였다.

즉 중합 로진을 플럭스 전체에 대하여 11.1중량% 사용하였고, 에폭시기 함유 화합물로서는 에폭시당량 470의 비스페놀형 에폭시 수지 7.4중량%를 사용하였다. 활성제로서 아디프산을 1.2중량%, 프로필아민 0.3중량% 및 프로필 알코올 50.0중량%, 톨루엔 30.0중량%를 사용하였다. 이들을 균일히 혼합용해하여 실시예 1의 플럭스를 얻은 시험 방법으로서는 플럭스를 제조한 후 절연저항, 부식성, 땜질작업성 및 잔사중의 염소 함유량에 대하여 관찰하였다. 절연저항 시험 및 부식성시험은 JIS.Z3197에 따랐다. 땜질 작업성 시험은 종이 페놀기판(90×135㎜)을 분류땜질 장치로 땜질한 후 불량을 눈으로 관찰하였다. 잔사중의 염소 함유량은 메탄올로 가용분을 추출한 후 JIS.Z3197에 따랐다. 그 시험결과는 제2표에 나와있다. 실시예 7의 땜질용 플럭스로서 중합 로진을 플럭스 전체에 대하여 11.1중량% 사용하였다. 에폭시기 화합물로서 에폭시 당량 430의 아크릴 수지, 7.4중량%를 사용하였다. 활성제 및 용제는 실시예 1과 동일 성분으로 하였고 균일히 혼합용해시켜 실시예 7의 플럭스를 제조한 다음 실시예 6과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제2표에 나와 있다.

실시예 8의 땜질용 플럭스로서 중합 로진을 플럭스 전체에 대하여 13.0중량% 사용하였다. 그리고 블록 이소시아네이트기 함유 화합물로서 住友바이엘 우레탄사 제(Crelan UI)인 블록 이소시아네이트를 5.5중량% 사용하고, 활성제 및 용제는 실시예 1과 동일성분으로 하여 이들 성분을 균일히 혼합 용해해서 실시예 8의 플럭스를 제조한 다음 실시예 6과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제2표에 나와 있다.

실시예 9의 땜질용 플럭스로서 중합 로진을 플럭스 전체에 대하여 18.0중량% 사용하였다. 그리고 불포화 이중결합기 함유 화합물로서 디비닐 벤젠을 5.5중량% 사용하고 활성제와 용제는 실시예 1과 동일성분으로 하여 이들 성분을 균일히 혼합용해해서 실시예 9의 플럭스를 제조한 다음 실시예 6과 마찬가지로 시험을 하였다.

그 결과는 제2표에 나와 있다.

[비교실시예 2]

중합 로진을 18.5중량% 사용한 것외에는 활성제와 용제를 실시예 6과 동일성분 및 동일비율로 해서 사용하였다. 이들 성분을 균일히 용해혼합하여 플럭스를 제조한 다음 실시예 6과 마찬가지로 시험을 하였다.

그 결과는 제2표에 나와있다.

[제2표]

제2표에서 명백한 바와같이 제2발명의 플럭스는 종래의 플럭스에 비교하여 절연저항과 내부식성등에 있어서 우수함을 알 수 있다.

[실시예 10-14]

제3발명인 땜질용 플럭스에 있어서는 실시예 10으로서 80℃ 이상의 연화점을 가진 열가소성 수지로는 아크릴 수지를 사용했는데, 상세하게는 산가 130, 연화점 130℃의 스티렌아크릴 수지를 18.5중량% 사용하였다. 활성제로는 아디프산을 1.2중량%, 프로필아민 염산염을 0.3중량% 사용하였다. 라디칼 중합성 불포화기를 가진 모노머로서는 메타아크릴산의 에스테르의 일종인 2-에틸헥실메타크릴레이트를 4.8중량% 사용하였고, 용제로서는 이소프로필 알코올을 75.2중량% 사용하였다.

상기 성분을 충분히 균일하게 용해확산시켜 제2발명의 플럭스를 제조한 후 각 시험을 하였다. 시험방법으로서는, 불점착성, 확전율, 절연저항, 부식성, 땜질 작업성, 피막중의 염소 함유율을 시험하였다. 불점착성 시험, 확전율 시험, 절연성 시험 및 부식성 시험은 JIS.Z.3197에 따랐다. 또한 염소 함유량은 메탄올로 가용분을 추출한 후 JIS.Z3197에 따랐다. 땜질 작업성은 종이 페놀기판(90×135㎜)을 분류 땜질장치로 땜질한 후 불량을 눈으로 관찰하였다. 실시예 10의 결과는 제3표에 나와있다.

실시예 11에 있어서는 열가소성 수지로서 스티렌 아크릴 수지를 11.1중량%, 불균화 로진을 7.4중량% 사용한 것외에는 실시예 10과 마찬가지로 하였고, 또한 활성제로서는 아디프산 1.2중량%와 프로필아민 염산염 0.3중량%를 사용하였다. 모노머로서는 2-에틸헥실메타크릴레이트를 4.8중량% 사용하였고, 용제로서는 이소프로필 알코올을 75.2중량% 사용하였다. 이들을 충분히 균일하게 용융확산시킨 후 실시예 10과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제3표에 나와 있다.

실시예 12에서는 실시예 11의 모노머를 메타아크릴산의 에스테르의 일종인 벤질메타크릴레이트를 4.8중량%로 한것외에는 실시예 11과 동일 성분으로 하였고, 실시예 10과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제3표에 나와 있다.

실시예 13에서는 실시예 11의 모노머를 메타아크릴산의 에스테르의 일종인 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트를 4.8중량%로 한 것외에는 실시예 11과 동일 성분으로 하였고, 실시예 10과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제3표에 나와 있다.

실시예 14로서는 실시예 11의 열가소성 수지를 스티렌 말레산 수지, 상세하게는 산가 150, 연화점 120℃의 수지를 11.1중량% 사용한 것 외에는 실시예 11과 동일 성분으로 하였고, 실시예 10과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제3표에 나와 있다.

[비교 실시예 3]

열가소성 수지로서 불균화 로진 18.5중량%, 용제로서 이소프로필 알코올을 80중량%로 한 것외에는 실시예 11과 동일 성분으로 하였고, 실시예 10과 마찬가지로 시험을 하였다. 그 결과는 제3표에 나와 있다.

[제3표]

제3표에서 명백한 바와같이 제3발명을 채용함으로써 종래의 플럭스에 비해 각종 특성이 우수한 플럭스를 제조할 수가 있었다. 또한 제3표에서 피막중의 할로겐의 일종인 염소 함유율이 본 발명의 플럭스를 사용해서 땜질한 후에 있어서는 0.1% 이하를 나타내고 있는 것으로 부터 플럭스중의 모노머의 활성제중에 함유되는 활성이온(할로겐)의 불활성화가 충분히 작용하고 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 실시예에서 연화점 80℃ 이상인 열가소성 수지로서 아크릴 수지와 스티렌 말레산수지를 사용하였기 때문에 고온분위기에서의 전기절연성과 내부식성이 유지되었을 뿐만 아니라 저온시에 있어서 땜질용 플럭스 잔류, 균열을 방지할 수 있었다.

[실시예 15∼18]

실시예 15에서는 카르복실기 함유 수지로서 산가 100의 아크릴을 11.1중량% 사용하였고, 에폭시 수지로서는 비스페놀 A디글리시딜 에테르를 7.4중량% 사용하였으며, 활성제로서는 아디프산 1.2중량%, 프로필아민 염산염 0.3중량%을 사용하였다. 용제로서는 톨루엔 10중량%, 이소프로필 알코올 70중량%를 사용하였다

이들 성분을 균일히 혼합용해시켜 실시예 15의 플럭스를 제조하였다.

이 플럭스의 시험방법으로서 불점착성, 확전율, 절연저항, 부식성, 땜질 작업성, 피막의 경화도 및 피막중의 염소 함유량을 시험하였다. 여기서 불점착성, 확전율, 절연성 및 부식성의 각 시험은 JIS.Z3197에 따랐다. 또한 땜질 작업성은 종이 페놀기판(90×135㎜)을 분류땜질 장치로 땜질한 후 불량을 눈으로 관찰하였다. 피막의 경화도는 플럭스 도포 동판(100×200㎜)을 열판에서 가열한 후 아세톤 추출, 불용분의 건조 중량을 측정하여 겔분율(分率)(%)로 나타내었다. 피막중의 염소 함유량은 메탄올로 가용분을 추출한 후 JIS.Z3197에 따랐다. 이 시험결과는 제4표에 나와있다.

실시예 16에서는 카르복실기 함유 수지로서 산가 100의 아크릴을 7.8중량%, 에폭시 수지로서 비스페놀 A디글리시딜 에테르 5.2중량%을 사용하였고, 불균화 로진을 5.5중량% 사용하였으며, 기타 활성제와 용제는 실시예 15와 동일성분, 동일 비율로 하였다. 상기 성분을 균일히 혼합용해시켜 실시예 16의 플럭스를 제조하였다. 이 플럭스를 실시예 15와 마찬가지 방법으로 시험하여 그 결과를 제4표에 나타내었다.

실시예 17에서는 카르복실기 함유 수지로서 산가 60의 아크릴을 11.1중량%, 에폭시 수지로서 비스페놀 A디글리시딜 에테르 7.4중량%을 사용하였고, 활성제와 용제는 실시예 15와 동일성분, 동일 비율로 하였다. 상기 성분을 균일히 혼합용해하여 실시예 17의 플럭스를 제조하였다. 이 플럭스를 실시예 15와 마찬가지 방법으로 시험하여 그 결과를 제4표에 나타내었다.

실시예 18에서는 카르복실기 및 에폭시기 함유 수지로서 산가 60, 에폭시 당량 300의 아크릴을 13.0중량% 사용하였고, 불균화 로진을 5.5중량% 사용하였으며, 활성제와 용제는 실시예 15와 동일성분, 동일비율로 하였다.

상기 성분을 균일히 혼합용해하여 실시예 18의 플럭스를 제조하였다. 이 플럭스를 실시예 15와 마찬가지 방법으로 시험하여 그 결과를 제4표에 나타내었다.

[비교실시예 4]

불균화 로진 18.5중량%로 하고, 활성제와 용제는 실시예 15와 동일성분, 동일비율로 하였다. 상기 성분을 균일히 혼합용해시켜 비교실시예 4의 플럭스를 제조하였다. 이 플럭스를 실시예 15와 마찬가지 방법으로 시험하여 그 결과를 제4표에 나타내었다.

[제4표]

제4표에서 명백한 바와 같이 이들 실시예에서는 절연성과 내부식성이 우수한 땜질용 플럭스를 제조할 수 있었다. 또한 이들 실시예를 채용함으로써 땜질후의 플럭스 잔사를 세척제거할 필요가 없기 때문에 세척공정의 생략에 의하여 코스트 저하를 가할 수 있고 후론등에 의한 환경오염도 방지할 수 있다.

그런데 본 발명의 플럭스는 분류땜질, 크리임 땜질등의 땜질용 플럭스로 유용한 것이다.

[산업상 이용가능성]

본 발명의 땜질용 플럭스는 자동차의 엔진룸 등의 80℃이상의 고온분위기에 노출되어도 금속표면의 부식등의 장애를 일으키지 아니하고, 따라서 세척공정을 생략할 수 있기 때문에 코스트면에서 유리하고, 또한 후론 세척제에 의한 환경파괴의 문제도 없기 때문에 각종 공업적 땜질 용도, 특히 자동차용으로 유용하다.

Claims

(가) 연화점이 적어도 80℃이고, 중합성 불포화기를 가진 모노머의 중합 또는 공중합에 의해 제조된 아크릴 수지 및/또는 스티렌-말레산 수지이며, 로진 변성 페놀 수지를 함유하지 아니한 열가소성 수지와, (나) 활성제를 적어도 함유함을 특징으로 하는 땜질용 플럭스.
제1항에 있어서, 열가소성 수지 0.5∼80중량%와 활성제 0.1∼20중량% 함유한 땜질용 플럭스.
(가) 에폭시기 함유 화합물, 라디칼 중합성 불포화 이중결합기 함유 화합물과 블록 이소시아네이트기 함유 화합물로 된 군으로 부터 선택되며, 로진 변성 페놀 수지를 함유하지 아니한 적어도 한가지 화합물과, (나) 활성제를 적어도 함유함을 특징으로 하는 땜질용 플럭스.
제3항에 있어서, 에폭시기 함유 화합물, 라디칼 중합성 불포화 이중결합기 함유 화합물 및 블록 이소시아네이트기 함유 화합물로 된 군으로 부터 선택된 적어도 한가지의 화합물 1∼70중량%와 활성제 0.1∼30중량%를 함유한 땜질용 플럭스.
(가) 연화점이 80℃ 이상인 열가소성 수지와, (나) 에폭시기 함유 화합물, 라디칼 중합성 불포화 이중결합기 함유 화합물 및 블록 이소시아네이트기 함유 화합물로 된 군으로 부터 선택된 적어도 한가지 화합물과, (다) 활성제를 적어도 함유함을 특징으로 하는 땜질용 플럭스.
제5항에 있어서, 열가소성 수지 0.5∼80중량%와 전기한 적어도 한가지 화합물 1중량% 이상과 활성제 0.1∼30중량%를 함유한 땜질용 플럭스.
카르복실기 함유 수지와 에폭시 수지의 두가지 수지를 함유하여 되는 열경화성 수지 또는 카르복실기 및 에폭시기의 두가지 기를 가진 열경화성 수지중 적어도 어느 한가지로 된 열경화성 수지와, 활성제를 함유함을 특징으로 하는 땜질용 플럭스.
제7항에 있어서, 열경화성 수지 0.5∼70중량%와 활성제 0.1∼30중량%를 함유한 땜질용 플럭스.