(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 106624457 A(43)申请公布日 2017.05.10
(21)申请号 201611083113.8(22)申请日 2016.11.30
(71)申请人 重庆微世特电子材料有限公司
地址 重庆市巴南区鱼洞花土湾90号-94号
12号(72)发明人 唐远金 徐安莲 (51)Int.Cl.
B23K 35/362(2006.01)
权利要求书2页 说明书4页
CN 106624457 A(54)发明名称
低腐蚀性水基助焊剂组合物(57)摘要
本发明涉及电子工业用助焊剂技术领域，是对现有技术的改进，具体涉及低腐蚀性水基助焊剂组合物，其重量百分比（%）为：0.5~5.0%预处理活化剂、0.5~10.0%水性树脂、0.05~1.0%表面活性剂、0.05~0.5%水性消泡剂、0.01~0.5%水性缓蚀剂、0.01~0.5%水性润湿剂、0.0~0.5%流平剂、0.0~0.5%增溶剂，其余为去离子水，各成分重量之和为100%。本发明相比现有技术具有如下优点：一是水溶性缓蚀剂的添加，显著降低了水基助焊剂对印制电路板和焊接设备的腐蚀性，解决了水基助焊剂的腐蚀性问题；二是水溶性树脂的添加，使得水基助焊剂焊后在焊点表面形成致密的保护膜，使水基助焊剂具有稳定的电气性能；三是预处理活化剂的添加，显著降低了水基助焊剂对印制电路板和焊接设备的腐蚀性，降低水基助焊剂的腐蚀性。本发明实用，市场应用前景广。
CN 106624457 A
权 利 要 求 书
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1.低腐蚀性水基助焊剂组合物，其所含成分重量百分比（%）为：预处理活化剂0.5~5.0%，水性树脂0.5~10.0%，表面活性剂0.05~1.0%，水性消泡剂0.05~0.5%，水性缓蚀剂0.01~0.5%，水性润湿剂0.01~0.5%，流平剂0.0~0.5%，增溶剂0.0~0.5%，其余为去离子水，各成分重量之和为100%。2.根据权利要求1所述的水基助焊剂，其特征在于：所述的预处理活化剂由有机酸和油溶性成膜剂组成，其中有机酸重量百分比（%）为85.0~91.9%，油溶性成膜剂重量百分比（%）8.1~15.0%。
3.根据权利要求2所述的水基助焊剂，其特征在于：所述的有机酸为2-羟基丙酸、左旋体3-羟基丙酸、戊二酸、羟基乙酸、柠檬酸、D-β-羟基异丁酸、3-甲基-3，5-二羟基戊酸、正戊酸、DL-α-氨基-β-羟基戊酸、氟硼酸中的一种或几种，所述的油溶性成膜剂由丙烯酸树脂成膜剂、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、硅丙烯酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的水基助焊剂，其特征在于：所述的水性树脂为水溶性环氧树脂、水溶性醇酸树脂、水溶性氨基改性醇酸树脂、水溶性酚醛改性醇酸树脂、水溶性聚氨酯树脂、氨基改性水溶性丙烯酸树脂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的水基助焊剂，其特征在于：所述的表面活性剂为烷基糖苷、聚乙二醇、椰油酸二乙醇酰胺、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的水基助焊剂，其特征在于：所述的水性消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液型消泡剂、自乳化型聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂中的一种或几种；所述的水性消泡剂进一步优选为斯洛柯4830消泡剂、巴斯夫FoamStar A10消泡剂、巴斯夫S12210消泡剂、巴斯夫1293消泡剂、巴斯夫FoamStar 8034A消泡剂、巴斯夫FoamStar 8034消泡剂、巴斯夫FoamStar 50消泡剂、巴斯夫FoamStar A12消泡剂、巴斯夫FoamStar 111消泡剂、巴斯夫FoamStar 60消泡剂、巴斯夫FoamStar 714消泡剂中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的水基助焊剂，其特征在于：所述的水性缓蚀剂为十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉、双咪唑啉季铵盐、氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的水基助焊剂，其特征在于：所述的水性润湿剂为巴斯夫 HYDROPALAT 110 润湿剂、巴斯夫 HYDROPALAT 120 润湿剂、迪高TEGO 245润湿剂、迪高TEGO 270润湿剂、迪高TEGO 500润湿剂、科宁PE-100润湿剂、亨斯曼OT-75润湿剂、德谦W-469润湿剂中的一种或多种；所述的流平剂为迪高TEGO 450流平剂、迪高TEGO 410流平剂、迪高TEGO Glide 100流平剂、迪高TEGO Flow 370流平剂、巴斯夫 RHEOVIS 112流平剂、巴斯夫 RHEOVIS 132流平剂、巴斯夫 RHEOVIS 152流平剂中的一种或多种；所述的增溶剂为
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权 利 要 求 书
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异丙基苯磺酸钠、聚甘油-10 月桂酸酯、巴斯夫CO-40增溶剂、巴斯夫TC-CS40增溶剂、巴斯夫RH-40增溶剂、、巴斯夫RH-60增溶剂、巴斯夫PEG-40增溶剂、 巴斯夫EUMULGIN HPS增溶剂中的一种或几种。
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说 明 书
低腐蚀性水基助焊剂组合物
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技术领域[0001]本发明涉及电子工业用助焊剂技术领域，是对现有技术的改进，具体涉及低腐蚀性水基助焊剂组合物。
背景技术[0002]助焊剂是电子工业中非常重要的材料之一，目前的助焊剂主要是以醇类溶剂为主，通过有机助溶剂、添加活化剂、表面活性剂、松香树脂和其它助剂制备而成的组合物。众所周知，醇类溶剂和有机助溶剂都是易燃物质，在运输、储存和使用过程中容易引发火灾，带来安全隐患；此外，醇类溶剂和有机助溶剂作为挥发性有机化合物，会产生气体发散在低层大气中，形成光化学烟雾，对人类身体产生直接危害作用并造成空气污染。为此，一种以去离子水为主要成分的水基助焊剂应运而生，它通过在去离子水中添加活化剂、表面活性剂和其它助剂等构成，它不仅可以有效的实现电子产品焊接，而且不会对环境和操作人员造成直接危害，是未来助焊剂的主流产品。但是，目前的水基助焊剂还存在电气性能不够稳定、有机酸活化剂对印制电路板产生强烈腐蚀等问题，阻碍了水基助焊剂的大规模应用。在业界常用苯并三氮唑作为水基助焊剂的缓蚀剂，但是苯并三氮唑微溶于水，将其加入水基助焊剂中并不能很好的发挥其缓蚀作用，有它作为缓蚀剂配制的水基助焊剂并不能很好的解决其腐蚀问题。
发明内容[0003]本发明的目的是避免上述现有技术中的不足之处而提供的低腐蚀性水基助焊剂组合物。本发明水基助焊剂具有优良的焊接性、环保性和焊后可靠性，且腐蚀性低，不会对印制电路板造成明显的腐蚀。[0004]本发明的目的可通过下列的措施来实现：
本发明低腐蚀性水基助焊剂组合物，其所含成分重量百分比（%）为：预处理活化剂0.5~5.0%，水性树脂0.5~10.0%，表面活性剂0.05~1.0%，水性消泡剂0.05~0.5%，水性缓蚀剂0.01~0.5%，水性润湿剂0.01~0.5%，流平剂0.0~0.5%，增溶剂0.0~0.5%，其余为去离子水，各成分重量之和为100%。[0005]所述的预处理活化剂由有机酸和油溶性成膜剂组成，其中有机酸重量百分比（%）为85.0~91.9%，油溶性成膜剂重量百分比（%）8.1~15.0%。所述的有机酸为2-羟基丙酸、左旋体3-羟基丙酸、戊二酸、羟基乙酸、柠檬酸、D-β-羟基异丁酸、3-甲基-3，5-二羟基戊酸、正戊
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说 明 书
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酸、DL-α-氨基-β-羟基戊酸、氟硼酸中的一种或几种；所述的油溶性成膜剂由丙烯酸树脂成膜剂、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、硅丙烯酸酯中的一种或几种。其主要作用是在去除被焊母材和焊料的表面氧化物的同时，显著降低活化剂对印制电路板的腐蚀作用，解决有机酸活化剂对印制电路板产生强烈腐蚀的问题。[0006]所述的水性树脂为水溶性环氧树脂、水溶性醇酸树脂、水溶性氨基改性醇酸树脂、水溶性酚醛改性醇酸树脂、水溶性聚氨酯树脂、氨基改性水溶性丙烯酸树脂中的一种或几种。其主要作用是在焊点表面形成致密的保护膜，使水基助焊剂焊后具有稳定的电气性能。[0007]所述的表面活性剂为烷基糖苷、聚乙二醇、椰油酸二乙醇酰胺、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。其主要作用是降低水基助焊剂的表面张力，提高其焊接性能。[0008]所述的水性消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液型消泡剂、自乳化型聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂中的一种或几种；所述的水性消泡剂进一步优选为斯洛柯4830消泡剂、巴斯夫FoamStar A10消泡剂、巴斯夫S12210消泡剂、巴斯夫1293消泡剂、巴斯夫FoamStar 8034A消泡剂、巴斯夫FoamStar 8034消泡剂、巴斯夫FoamStar 50消泡剂、巴斯夫FoamStar A12消泡剂、巴斯夫FoamStar 111消泡剂、巴斯夫FoamStar 60消泡剂、巴斯夫FoamStar 714消泡剂中的一种或几种。其主要作用在水基助焊剂生产过程中起到抑泡和消泡作用。[0009]所述的水性缓蚀剂为十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉、双咪唑啉季铵盐、氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸中的一种或几种。其主要作用是有效降低水基助焊剂对印制电路板的腐蚀作用。[0010]所述的水性润湿剂为巴斯夫 HYDROPALAT 110 润湿剂、巴斯夫 HYDROPALAT 120 润湿剂、迪高TEGO 245润湿剂、迪高TEGO 270润湿剂、迪高TEGO 500润湿剂、科宁PE-100润湿剂、亨斯曼OT-75润湿剂、德谦W-469润湿剂中的一种或多种。其主要作用是增强水基助焊剂的润湿性能。[0011]所述的流平剂为迪高TEGO 450流平剂、迪高TEGO 410流平剂、迪高TEGO Glide 100流平剂、迪高TEGO Flow 370流平剂、巴斯夫 RHEOVIS 112流平剂、巴斯夫 RHEOVIS 132流平剂、巴斯夫 RHEOVIS 152流平剂中的一种或多种。其主要作用是增强水基助焊剂的流平性。[0012]所述的增溶剂为异丙基苯磺酸钠、聚甘油-10 月桂酸酯、巴斯夫CO-40增溶剂、巴斯夫TC-CS40增溶剂、巴斯夫RH-40增溶剂、、巴斯夫RH-60增溶剂、巴斯夫PEG-40增溶剂、 巴斯夫EUMULGIN HPS增溶剂中的一种或几种。其主要作用是促进水基助焊剂中各成分在去离子水中的溶解。[0013]本发明低腐蚀性水基助焊剂组合物的制备方法，包括如下步骤：（1）制备预处理活化剂，首先称取85.0~91.9%有机酸加入到反应釜中，并加入2倍活性剂重量的蒸馏水；接着将其加热到50±5℃搅拌(1±0.5)h，搅拌转速为200~1000r/min；然后加入8.1~15.0%油溶性成膜剂，快速升温到(90±5)℃搅拌(5±1)h，搅拌转速为500~1000r/min；再水冷同时快速搅拌；最后经烘干、研碎即得所述的预处理活化剂；（2）制备水基助焊剂，首先在反应釜中加入去离子水，0.5~5.0%步骤（1）制得的预处理活化剂、0.5~10.0%水性树脂，搅拌至均匀，转速为300~2000r/min，再依次加入0.05~1.0%表面活性剂、0.05~0.5%水性消泡剂、0.01~
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说 明 书
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0.5%水性缓蚀剂、0.01~0.5%水性润湿剂、0.0~0.5%流平剂和0.0~0.5%增溶剂搅拌至均匀，转速为300~2000r/min；即得本发明低腐蚀性水基助焊剂组合物。[0014]本发明相比现有技术具有如下优点：一是水溶性缓蚀剂的添加，显著降低了水基助焊剂对印制电路板的腐蚀性，解决了水基助焊剂的腐蚀性问题；二是水溶性树脂的添加，使得水基助焊剂焊后在焊点表面形成致密的保护膜，使水基助焊剂具有稳定的电气性能。本发明实用，市场应用前景广。具体实施方式[0015]实施例1：预处理活化剂0.5%，
水溶性氨基改性醇酸树脂0.5%，椰油酸二乙醇酰胺0.05%，巴斯夫S12210消泡剂0.05%，
十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐0.01%，巴斯夫 HYDROPALAT 110 润湿剂0.01%，去离子水98.88%。[0016]制备方法：（1）制备预处理活化剂，首先称取85.0%有机酸加入到反应釜中，并加入2倍活性剂重量的蒸馏水；接着将其加热到50±5℃搅拌(1±0.5)h，搅拌转速为800r/min；然后加入15.0%油溶性成膜剂，快速升温到(90±5)℃搅拌(5±1)h，搅拌转速为800r/min；再水冷同时快速搅拌；最后经烘干、研碎即得所述的预处理活化剂；（2）制备水基助焊剂，首先在反应釜中加入98.88%去离子水，0.5%步骤（1）制得的预处理活化剂、0.5%水溶性氨基改性醇酸树脂，搅拌至均匀，转速为1000r/min，再依次加入0.05%椰油酸二乙醇酰胺、0.05%巴斯夫S12210消泡剂、0.01%十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐和0.01%巴斯夫 HYDROPALAT 110 润湿剂，搅拌至均匀，转速为1000r/min；即得本发明低腐蚀性水基助焊剂组合物。
[0017]
实施例2：预处理活化剂5.0%，
水溶性酚醛改性醇酸树脂5.0%，水溶性聚氨酯树脂5.0%，烷基酚聚氧乙烯醚1.0%，斯洛柯4830消泡剂0.25%，巴斯夫FoamStar A10消泡剂0.25%，氨基三亚甲基膦酸0.25%，羟基亚乙基二膦酸0.25%，亨斯曼OT-75润湿剂0.25%，德谦W-469润湿剂0.25%，迪高TEGO Flow 370流平剂0.25%，巴斯夫 RHEOVIS 112流平剂0.25%，聚甘油-10 月桂酸酯0.25%，巴斯夫CO-40增溶剂0.25%，去离子水81.5%。
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说 明 书
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制备方法：（1）制备预处理活化剂，首先称取90.0%有机酸加入到反应釜中，并加入
2倍活性剂重量的蒸馏水；接着将其加热到50±5℃搅拌(1±0.5)h，搅拌转速为800r/min；然后加入10.0%油溶性成膜剂，快速升温到(90±5)℃搅拌(5±1)h，搅拌转速为800r/min；再水冷同时快速搅拌；最后经烘干、研碎即得所述的预处理活化剂；（2）制备水基助焊剂，首先在反应釜中加入81.5%去离子水，5.0%步骤（1）制得的预处理活化剂、5.0%水溶性酚醛改性醇酸树脂和5.0%水溶性聚氨酯树脂，搅拌至均匀，转速为1000r/min，再依次加入1.0%烷基酚聚氧乙烯醚、0.25%斯洛柯4830消泡剂、0.25%巴斯夫FoamStar A10消泡剂、0.25%氨基三亚甲基膦酸、0.25%羟基亚乙基二膦酸、0.25%亨斯曼OT-75润湿剂、0.25%德谦W-469润湿剂、0.25%迪高TEGO Flow 370流平剂、0.25%巴斯夫 RHEOVIS 112流平剂、0.25%聚甘油-10 月桂酸酯和0.25%巴斯夫CO-40增溶剂，搅拌至均匀，转速为1000r/min；即得本发明低腐蚀性水基助焊剂组合物。
[0019]
实施例3：预处理活化剂2.5%，水溶性酚醛改性醇酸树脂3.0%，烷基酚聚氧乙烯醚0.5%，巴斯夫FoamStar A10消泡剂0.15%，羟基亚乙基二膦酸0.15%，亨斯曼OT-75润湿剂0.15%，德谦W-469润湿剂0.15%，巴斯夫 RHEOVIS 112流平剂0.15%，巴斯夫EUMULGIN HPS增溶剂0.15%，去离子水93.1%。[0020]制备方法：（1）制备预处理活化剂，首先称取90.0%有机酸加入到反应釜中，并加入2倍活性剂重量的蒸馏水；接着将其加热到50±5℃搅拌(1±0.5)h，搅拌转速为800r/min；然后加入10.0%油溶性成膜剂，快速升温到(90±5)℃搅拌(5±1)h，搅拌转速为800r/min；再水冷同时快速搅拌；最后经烘干、研碎即得所述的预处理活化剂；（2）制备水基助焊剂，首先在反应釜中加入93.1%去离子水，2.5%步骤（1）制得的预处理活化剂、3.0%水溶性酚醛改性醇酸树脂、0.5%烷基酚聚氧乙烯醚、0.15%巴斯夫FoamStar A10消泡剂、0.15%羟基亚乙基二膦酸、0.15%亨斯曼OT-75润湿剂、0.15%德谦W-469润湿剂、0.15%巴斯夫 RHEOVIS 112流平剂和0.15%巴斯夫EUMULGIN HPS增溶剂，搅拌至均匀，转速为1000r/min；即得本发明低腐蚀性水基助焊剂组合物。
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