JP2000153393A - アルミニウムろう付け用バインダ、フラックス又はフラックス及びろう材塗布用の塗料及び、アルミニウムろう付け方法 - Google Patents
アルミニウムろう付け用バインダ、フラックス又はフラックス及びろう材塗布用の塗料及び、アルミニウムろう付け方法Info
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Abstract
付けフラックス又はフラックスとろう材の混合物の塗布
に適切なバインダであって、そのバインダを使用してろ
う付け用組成物を塗布する際に、引火や爆発等の危険性
が低く、かつアルミニウムやアルミニウム合金からなる
部材へ均一に塗布でき、さらに部材同士のブロッキング
が起こらない塗料を提供することを目的とする。 【解決手段】 ガラス転移温度が−30℃〜60℃の範
囲であり、乾燥時の酸価が20〜80であるメタクリル
酸エステル系重合体を、水溶液中でカチオン性を示す化
合物で鹸化し、固形分濃度が1〜50重量%の水溶液と
したバインダ。前記バインダ1〜50重量部と、ふっ化
アルミン酸カリウム系フラックス50〜100重量部
と、特定のアルコール1〜50重量部とを含み、水で希
釈して固形分濃度を10〜50重量%としたフラックス
塗布用の塗料。
Description
アルミニウム合金をろう付けする際に使用するバインダ
に関するものであって、また当該バインダを使用したろ
う付け用フラックス又は、当該フラックス及びろう材を
塗布するための塗料に関し、さらにこれらの塗料を使用
してアルミニウム又はアルミニウム合金をろう付けする
方法に関するものである。
金をろう付けする際には、ろう付け用のフラックス又
は、フラックスとろう材との混合物を、ろう付け部に塗
布する必要があり、そのためにはこれらのフラックスな
どをバインダに混合して塗布することが行われていた。
みに可溶の有機樹脂や、水溶性有機樹脂が使用されてい
た。そしてこれらのバインダと、フラックス又はフラッ
クスとろう材との混合物とを、有機溶剤や水に溶解して
ろう付け用組成物とし、そのろう付け用組成物を、アル
ミニウム又はアルミニウム合金の部材におけるろう付け
箇所に塗布することが行われてきた。
剤に溶解したバインダを用いた場合には、アルミニウム
又はアルミニウム合金からなる部材への塗布性について
は、母材への付着性は良好であって著しいハジキ現象も
なく、均一にろう付け用組成物が塗布できるものの、有
機溶剤を使用するために使用時に引火や爆発の危険性が
あり、さらにこれらの危険性を回避するためには、高価
な防爆装置を必要とし、さらには衛生上の問題もあり、
実用上問題があった。
用いた場合は、引火や爆発の可能性からは回避できるも
のの、溶媒に水を使用しているため、アルミニウム又は
アルミニウム合金への濡れ性が著しく低下し、母材によ
る水のハジキ現象のために均一にろう付け用組成物を塗
布することが困難であった。さらに、水溶性有機樹脂を
バインダとして使用した場合には、一般的にバインダの
熱分解性が悪く、ろう付け時にバインダが炭化してして
しまい、ろう付けに悪影響をもたらすという問題があっ
た。
あって、アルミニウム又はアルミニウム合金に対する濡
れ性が良好であって、母材に対する付着性に優れ、且つ
引火や爆発などの危険がなく、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金に対して適正にろう付けすることを目的とす
るものである。
は、ガラス転移温度が−30℃〜60℃の範囲であり、
乾燥時の酸価が20〜80であるメタクリル酸エステル
系重合体を、水溶液中でカチオン性を示す化合物で鹸化
し、固形分濃度が1〜50重量%の水溶液としたことを
特徴とするものである。
系重合体としては、その重合体を構成する単量体成分
が、次の化1で表される単量体の少なくとも1成分以上
と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン
酸などの、前記単量体と共重合可能なカルボキシル基を
含有した単量体の1成分以上を含む、共重合体であるこ
とが適当である。
を含有した単量体の共重合量が増大し、前記メタクリル
酸エステル系重合体の乾燥時の酸価が高くなるに従っ
て、ろう付け時において炭化物が発生し易い傾向にあ
り、乾燥時の酸価が80以下であるべきである。
メタクリル酸エステル系重合体が水溶液中でカチオン性
を示す化合物により鹸化して水に対する溶解性が低下す
るので、前記メタクリル酸エステル系重合体の乾燥時の
酸価は、20〜80の範囲内であることが必要である。
るメタクリル酸エステル系重合体では粘着性が増大し、
ろう付け用組成物を塗布する量産工程において、ろう付
け前の製品を積層放置している際に、それぞれの製品が
ブロッキングを起こし、ろう付け用組成物の脱落が起こ
ってしまう恐れがある。
合体では、ろう付け用組成物を浸積により塗布する際
に、アルミニウムやアルミニウム合金へのフラックスや
ろう材の付着性が低下してしまうため、メタクリル酸エ
ステル系重合体のガラス転移温度は、−30℃〜60℃
の範囲内とするべきである。
ル酸エステル系重合体として、その重合体を構成する単
量体成分が、前記の化1で表される単量体の少なくとも
1成分以上と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸等の、前記単量体と共重合可能なカルボ
キシル基を含有した単量体の1成分以上と、さらに次の
化2、化3及び化4で表される水酸基を含有した共重合
可能な単量体のうち少なくとも1成分以上を含む、共重
合体を使用することもできる。
る単量体を共重合することにより、アルミニウムやアル
ミニウム合金へのフラックスやろう材の付着性をさらに
向上させることができる。
系重合体の乾燥時の水酸基価が100を超える重合体で
は、ろう付け時において炭化物が発生してろう付けに悪
影響をもたらす可能性があるので、水酸基価は100以
下とするべきである。
合体は、団塊重合、溶液重合、懸濁重合などの公知の重
合法により、ラジカル重合させることにより得られる。
好ましくは、溶剤としてアルコールを用いた溶液重合法
により、種々の重合体を得ることができる。
酸エステル系重合体を、水溶液中でカチオン性を示す化
合物によって鹸化し、固形分濃度が1〜50重量%の水
溶液としたものである。前記カチオン性を示す化合物と
しては、揮発性のアミノアルコール類が好ましいが、ア
ンモニア、ジエチルアミン又はトリエチルアミンなどで
鹸化することもできる。
明は、固形分換算値において、前記バインダ1〜50重
量部と、ふっ化アルミン酸カリウム系フラックス50〜
100重量部と、水溶性であって揮発性を有し且つ引火
点が30℃以上のアルコール1〜50重量部とを含み、
水で希釈することにより固形分濃度を10〜50重量%
としたことを特徴とするものである。
の塗料の発明は、固形分換算値において、前記バインダ
1〜50重量部と、ふっ化アルミン酸カリウム系フラッ
クス30〜70重量部と、ろう材としての金属珪素粉末
10〜40重量部と、水溶性であって揮発性を有し且つ
引火点が30℃以上のアルコール1〜50重量部とを含
み、水で希釈することにより固形分濃度を10〜50重
量%としたことを特徴とするものである。
の発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる
部材をろう付けする際に、部材を前記塗料に浸積して必
要量のフラックス又はフラックス及びろう材を部材表面
に均一に供給し、次いで当該部材を所定構造に組み立
て、ろう付け温度に加熱することを特徴とするものであ
る。
かつ揮発性のアルコールを添加することにより、塗料の
表面張力を低下させてアルミニウム又はアルミニウム合
金へのろう付け用組成物の濡れ性を向上させ、母材によ
る水のハジキ現象を抑制し、均一な塗布を実現すること
ができる。
よびイソプロピルアルコール等の引火点が30℃未満の
水溶性アルコールを塗料中に含有すると、引火や爆発等
の危険性があるため、本発明におにおいては、引火点が
30℃以上のものを使用する。好ましくは、より引火点
が高く、かつ少量の添加で塗料の表面張力をより低下さ
せるアルコールを使用するのが好ましい。
コールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエー
テル、エチレングリコールブチルエーテル、ジエチレン
グリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチル
エーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、1,
3ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオー
ル、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールなどが
挙げられるが、これら以外にも、水溶性かつ揮発性であ
って引火点が30℃以上のアルコールであれば使用可能
である。
ール、および、フラックス又はフラックスとろう材の混
合物を含む水溶性塗料中に、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金からなる部材を浸漬して必要量のフラックスや
ろう材を部材表面に均一に供給し、然る後に当該部材を
所定構造に組み立てて、窒素雰囲気下ろう付け温度まで
加熱してろう付けを行うのである。
素雰囲気下におけるろう付け炉の温度である600℃よ
りかなり低い温度において、重合体が短時間で解重合し
て揮発性の単量体となるため、ろう付け時にはバインダ
が消失し、ろう付けの箇所にバインダやその炭化物が残
存することがない。
ために引火や爆発の危険性が低く、且つ、アルミニウム
母材に対する濡れ性が良好でハジキ現象が生じることが
なく、フラックスやろう材の必要量だけを均一に部材に
供給することができ、ろう付け前の製品を積層放置して
もブロッキングが起こらないためにろう付け用組成物の
脱落等を起こすことがなく、極めて作業性が良好であ
る。
らに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではない。なお、各例中、部および%は特記し
ない限りすべて重量基準である。
導入管を備えた反応装置に、600重量部のイソプロピ
ルアルコールを仕込んだ後、窒素気流下に系内温度が8
0℃となるまで昇温した。次いで、メタクリル酸2−エ
チルヘキシル385重量部、メタクリル酸15重量部お
よび過酸化ベンゾイル4重量部の混合溶液を約3時間か
けて系内に滴下し、さらに10時間同温度に保って重合
を完結させ、乾燥時の酸価が約25で、ガラス転移温度
が約−5℃の樹脂を得た。
入管を備えた反応装置に、100重量部の上記溶液、2
27重量部のイオン交換水および3重量部のジメチルア
ミノエタノールを仕込んだ後、窒素気流下で系内が還流
するまで昇温した。蒸気凝集除去装置を用いて、系内の
イソプロピルアルコール60重量部を除去し、固形分が
15%のアルミニウムろう付け用バインダを得た。
トおよび窒素導入管を備えた反応装置に、600重量部
のイソプロピルアルコールを仕込んだ後、窒素気流下に
系内温度が80℃となるまで昇温した。次いで、メタク
リル酸2−エチルヘキシル350重量部、メタクリル酸
50重量部および過酸化ベンゾイル4重量部の混合溶液
を約3時間かけて系内に滴下し、さらに10時間同温度
に保って重合を完結させ、乾燥時の酸価が約80で、ガ
ラス転移温度が約0℃の樹脂を得た。
入管を備えた反応装置に、100重量部の上記溶液、2
27重量部のイオン交換水および3重量部のジメチルア
ミノエタノールを仕込んだ後、窒素気流下で系内が還流
するまで昇温した。蒸気凝集除去装置を用いて、系内の
イソプロピルアルコール60重量部を除去し、固形分が
15%のアルミニウムろう付け用バインダを得た。
トおよび窒素導入管を備えた反応装置に、600重量部
のイソプロピルアルコールを仕込んだ後、窒素気流下に
系内温度が80℃となるまで昇温した。次いで、メタク
リル酸ラウリル385重量部、メタクリル酸15重量部
及び過酸化ベンゾイル4重量部の混合溶液を約3時間か
けて系内に滴下し、さらに10時間同温度に保って重合
を完結させ、乾燥時の酸価が約25で、ガラス転移温度
が約−60℃の樹脂を得た。
入管を備えた反応装置に、100重量部の上記溶液、2
27重量部のイオン交換水および3重量部のジメチルア
ミノエタノールを仕込んだ後、窒素気流下で系内が還流
するまで昇温した。蒸気凝集除去装置を用いて、系内の
イソプロピルアルコール60重量部を除去し、固形分が
15%のアルミニウムろう付け用バインダを得た。
トおよび窒素導入管を備えた反応装置に、600重量部
のイソプロピルアルコールを仕込んだ後、窒素気流下に
系内温度が80℃となるまで昇温した。次いで、メタク
リル酸イソブチル285重量部、メタクリル酸メチル1
00重量部、メタクリル酸15重量部および過酸化ベン
ゾイル4重量部の混合溶液を約3時間かけて系内に滴下
し、さらに10時間同温度に保って重合を完結させ、乾
燥時の酸価が約25で、ガラス転移温度が約80℃の樹
脂を得た。
入管を備えた反応装置に、100重量部の上記溶液、2
27重量部のイオン交換水および3重量部のジメチルア
ミノエタノールを仕込んだ後、窒素気流下で系内が還流
するまで昇温した。蒸気凝集除去装置を用いて、系内の
イソプロピルアルコール60重量部を除去し、固形分が
15%のアルミニウムろう付け用バインダを得た。
トおよび窒素導入管を備えた反応装置に、600重量部
のイソプロピルアルコールを仕込んだ後、窒素気流下に
系内温度が80℃となるまで昇温した。次いで、メタク
リル酸2−エチルヘキシル337重量部、メタクリル酸
63重量部および過酸化ベンゾイル4重量部の混合溶液
を約3時間かけて系内に滴下し、さらに10時間同温度
に保って重合を完結させ、乾燥時の酸価が約100で、
ガラス転移温度が約5℃の樹脂を得た。
入管を備えた反応装置に、100重量部の上記溶液、2
27重量部のイオン交換水および3重量部のジメチルア
ミノエタノールを仕込んだ後、窒素気流下で系内が還流
するまで昇温した。蒸気凝集除去装置を用いて、系内の
イソプロピルアルコール60重量部を除去し、固形分が
15%のアルミニウムろう付け用バインダを得た。
れたバインダ10部(固形分換算)と、ふっ化アルミン
酸カリウム系フラックス90部又はふっ化アルミン酸カ
リウム系フラックス60部とろう材としての金属珪素粉
末30部の混合物とを混合し、これに水を加えて希釈
し、固形分濃度が15%のアルミニウムろう付け用塗料
を得た。また、前記塗料に各種アルコールを所定量添加
した塗料も得た。
アルミニウム合金チューブ材1と、マンガン1.2%及
び亜鉛2.5%を含むアルミニウム合金にケイ素−アル
ミニウム合金をクラッドしたブレージングシートよりな
るフィン2を、図1のように組み合わせたろう付け用部
材3を作成した。
合金のみよりなり、ケイ素−アルミニウム合金をクラッ
ドしないシートを使用したものについても同様にしてろ
う付け用部材3を作成した。
秒間浸積し、取り出した後に180℃のギアオーブンで
約1分間乾燥させた。なお塗料としてろう材を含まない
ものについては、フィン2としてブレージングシートよ
りなるものを使用し、ろう材を含む塗料については、ア
ルミニウム合金のみのシートよりなるフィン2を使用し
た。
用部材を用いて、以下の試験方法により評価試験を行っ
た。
を用いて配合後の塗料の引火点の測定を行った。結果の
評価は次の通りである。 ○:水分が蒸発するまでの引火性は認められない。 △:40℃以上で引火性が認められる。 ×:40℃未満で引火性が認められる。
フラックス又はフラックスとろう材の混合物の付着状態
を観察した。評価は次の通りである。 ○:ハジキ現象はなく、各所の塗布量のばらつきが±2
0%以下である。 △:著しいハジキ現象はないが、各所の塗布量のばらつ
きが±20%以上である。 ×:著しいハジキ現象があり、塗布されていない箇所が
ある。
材のチューブ面同士を、100kg/cm2の圧力で1分間貼
り合わせた後、直ちに剥離したときの相互の塗布面の表
面状態を観察した。結果の評価は次の通りである。 ○:初期の状態と同じ ×:初期の状態と異なる
の部材を、窒素ガス雰囲気下において600℃まで加熱
してろう付けを行い、バインダの炭化状況と接合部のフ
ィレットの状態を観察した。 ○:バインダの炭化物は観察されず、フィレットも良好
である。 △:フィレットは良好であるが、バインダの炭化残査が
観察される。 ×:バインダの炭化残査が観察され、フィレットも小さ
い。
視図
Claims (5)
- 【請求項1】 ガラス転移温度が−30℃〜60℃の範
囲であり、乾燥時の酸価が20〜80であるメタクリル
酸エステル系重合体を、水溶液中でカチオン性を示す化
合物で鹸化し、固形分濃度が1〜50重量%の水溶液と
したことを特徴とする、アルミニウムろう付け用バイン
ダ - 【請求項2】 固形分換算値において、請求項1に記載
のバインダ1〜50重量部と、ふっ化アルミン酸カリウ
ム系フラックス50〜100重量部と、水溶性であって
揮発性を有し且つ引火点が30℃以上のアルコール1〜
50重量部とを含み、水で希釈することにより固形分濃
度を10〜50重量%としたことを特徴とする、ふっ化
アルミン酸カリウム系フラックス塗布用の塗料 - 【請求項3】 固形分換算値において、請求項1に記載
のバインダ1〜50重量部と、ふっ化アルミン酸カリウ
ム系フラックス30〜70重量部と、ろう材としての金
属珪素粉末10〜40重量部と、水溶性であって揮発性
を有し且つ引火点が30℃以上のアルコール1〜50重
量部とを含み、水で希釈することにより固形分濃度を1
0〜50重量%としたことを特徴とする、ふっ化アルミ
ン酸カリウム系フラックス及びろう材塗布用の塗料 - 【請求項4】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なる部材をろう付けする際に、部材を請求項2記載の塗
料に浸積して必要量のフラックスを部材表面に均一に供
給し、次いで当該部材を所定構造に組み立て、ろう付け
温度に加熱することを特徴とする、アルミニウムろう付
け方法 - 【請求項5】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なる部材をろう付けする際に、部材を請求項3記載の塗
料に浸積して必要量のフラックス及びろう材を部材表面
に均一に供給し、次いで当該部材を所定構造に組み立
て、ろう付け温度に加熱することを特徴とする、アルミ
ニウムろう付け方法
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JP26149398 | 1998-09-16 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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