JP2012055922A

JP2012055922A - 蝋付け用フラックス及び蝋付け法

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Publication number: JP2012055922A
Application number: JP2010200494A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Harada; 哲男原田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2012-03-22

Abstract

【課題】固体フラックスは蝋付けの前工程や後工程でフラックスの塗布や除去に多大の手間を要しているため、ホウ酸エステル系の気化フラックスが一部使用されているがフッ化物が入っていないために清浄作用が不足し使用範囲が狭い。清浄作用を強化し脱亜鉛などの問題を解消するにはフッ化物を含有した液体フラックスや気化フラックスが必要がある。
【解決手段】各種フッ化物とホウフッ化亜鉛（Ｚｎ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化スズ（Ｓｎ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化カドミウム（Ｃｄ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化銅（Ｃｕ（ＢＦ４）２）もしくはステアリン酸銅Ｃｕ（ＣＨ３（ＣＨ３）１６ＣＯＯ）２のいずれか１種もしくは２種以上組み合わせて５〜１５ｗｔ％混合した混合フッ化物中のフッ素（Ｆ）含有量を３０〜７０ｗｔ％として溶媒に溶解した液体フラックス及び該液体フラックスを気化せしめた気化フラックス。
【選択図】図１

Description

本発明は銀蝋、リン銅蝋、銅及び黄銅蝋、ニッケル蝋、コバルト蝋用の気化フラックス及び気化フラックスの基となる液体フラックスに関する。特に銀蝋は銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）を主成分とする蝋で、用途によりカドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）などを添加し融点を調整した蝋材である。

銀蝋付けをはじめとして一般に蝋付けは前工程として母材の脱脂などの清浄工程と蝋付け部へのフラックス塗布工程が必要である。塗布式フラックスは粘性を低くして塗布する必要があり、しかも蝋付け部以外の脱亜鉛防止を考慮して全体に塗布する必要があるため２〜３回の工程を必要とする。特に３方弁や４方弁となると孔の中にフラックスが入らないようにする内面シール工程に手間がかかる。しかも脱亜鉛防止対策に失敗すると斑な赤色部が出るため商品価値を低くする問題があった。但し、銅同士をリン銅蝋（リン７ｗｔ％（重量％）、銅９２．８ｗｔ％、不純物０．２ｗｔ％未満）により蝋付けするような場合は酸化銅の薄い酸化膜とリン銅蝋中のリン（Ｐ）が反応し酸化銅リン（ＣｕＰＯ２）を生成してフラックスの役目をするのでフラックスは不要な場合もある。蝋付け後においても例えば黄銅母材を銀蝋付けする場合は、固体フラックスは蝋付け後すぐに除去しないと黄銅中の主成分である亜鉛の蒸発による脱亜鉛のため全体的に赤色を帯びた色むらができる。このため蝋付け後の固体フラックスの除去工程は重要であり手間のかかる作業となっている。従って固体フラックスを使用する銀蝋付けにおいては蝋付け前の清浄工程、フラックス塗布工程、蝋付け後のフラックス除去工程が必要であり銀蝋付けの作業効率を低下させていた。またフラックスは酸性の物が多く蝋付け後にフラックスが残留すると発錆の問題もあり、残留フラックスの洗浄は不可避であった。

従来の蝋付けフラックスは固体フラックスのため塗布を容易にするために２〜３倍に薄めて蝋付け部だけでなく全体的に塗布することで酸化防止と脱亜鉛、脱カドミウム、脱スズを防止していた。銀蝋は銅合金と異種金属（ＳＵＳ、鉄及び鉄合金などの特殊鋼）との蝋付けに使用されることが多いが、異種金属側の方が強い酸化膜を有するので、これを除去するためにはフラックスに多くのフッ化物を入れる必要があるものの、一方では蝋付け部の酸化を防止するには蝋付け部にガラス状に張り付きシールドするホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）やホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７）の機能が必要であり必然的にフッ化物の含有量は制限せざるを得なかった。

従来気化フラックスとしては、メチルアルコールにホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）を高温高圧で溶解させたホウ酸エステル（ホウ酸トリメチル（（ＣＨ３Ｏ）３Ｂ）７０ｗｔ％とメチルアルコール（ＣＨ３ＯＨ）３０ｗｔ％を混合したものを再度メチルアルコールで希釈して３０ｗｔ％に薄めたものが使用されている。しかしホウ酸エステルを気化させた気化フラックスには全くフッ化物が入っていないため使用範囲が限定され黄銅と銅の蝋付けが主体でありエアコンや温水器などの継手を蝋付けする分野に使用されている。フッ化物が入っていないためにＳＵＳ系のように表面に形成される強力な不動態被膜の除去作用がないことや銅合金と鉄の蝋付けの場合も鉄の酸化膜（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）を浮き上がらせる清浄力不足のため銅合金同士の蝋付け以外には使えないのである。

本発明者は特願２０１０−１６５５６５号広報において、フッ化物だけからなる液体フラックスを発明した。この液体フラックスは主として鋼材のガス切断や溶接・蝋付け用に使用できるものである。しかしながら一般にフッ化物はＰＨ３〜５の酸性であり、フッ化物主体の液体フラックスはＰＨ４〜５の酸性を示す。溶接や蝋付け後は発錆を防止するために洗浄が必要であった。また、銀蝋中に含有されている低融点元素の亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）は蒸発しやすく、特に主力の亜鉛が抜ける（イオン化蒸発）ため色調が斑の赤色化が発生する。銀蝋付け用気化フラックスとしてはこの脱亜鉛、脱スズ、脱カドミウム現象を抑える機能を強化する必要があった。

本発明者は、これまでガス切断のドロス付着防止や溶接、ロウ付けの接合性を向上させるために液体フラックスや液体フラックスを気化装置で気化せしめた気化フラックスを発明した。特開２００９−０９０３６８号広報「ガス切断用気化フラックス」（特許文献１）において、ロウ付けなどに使用するフラックスを適宜混合して前処理した混合フラックスを、アルコールやアセトンなどの溶媒に８〜２５ｗｔ％混合して、超臨界装置内において温度３００〜４００℃、圧力３４．３〜４４．１ＭＰaで溶解し液体フラックスとし、該液体フラックスに気体を吹き込んで気化させるガス切断用気化フラックスを発明した。特開２００９−２９７７８２号広報「液体フラックスの製造方法及びその装置」（特許文献２）において、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲン、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｚｎなどの原子の内、少なくとも２種類以上の原子が結合してできている電解質をアルコールやアセトンなどの溶媒を入れた容器中で、磁場をかけるとともに、該溶媒を回転しながら溶解する液体フラックスの製造方法を発明した。特開２０１０−１００４４１号広報「液体フラックスの製造方法と製造装置及び液体フラックス」（特許文献３）において、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲン、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｚｎなどの原子の内、少なくとも２種類以上の原子が結合してできている電解質をアルコールなどの溶媒を入れた容器中で、磁場をかけるとともに該溶媒を回転しながら溶解する液体フラックスの製造方法において、溶媒中に電極を挿入し電圧を付加するとともにパルス電圧を付加する液体フラックス製造方法を発明した。特開２００９−２５５１０５号広報「気化装置」（特許文献４）において、液体フラックスを気化せしめて気化フラックスを生成するための気化装置を発明した。

特開２００９−０９０３６８号広報特開２００９−２９７７８２号広報特開２０１０−１００４４１号広報特開２００９−２５５１０５号広報特願２０１０−１６５５６５号広報

固体フラックスを用いた銀蝋付けにおいては蝋付けの前工程や後工程でフラックスの塗布や除去に多大の手間を要する問題がある。また固体フラックスの問題を解消するためのホウ酸エステル系の気化フラックスにおいてもフッ化物が入っていないために黄銅や銅の銀蝋付けしかできない問題がある。本発明者は自在に配合できる液体フラックスや気化フラックスの製造方法を発明しているが銀蝋付けにおいて脱亜鉛、脱カドミウム、脱スズ現象を解消する液体フラックスや気化フラックスは製造できていなかった。フッ化物はＰＨ３〜５の酸性をしめし液体フラックスはＰＨ４〜５の酸性をしめす。このため蝋付け後の発錆が問題になっていた。本発明は以上の問題点を解決するものでありその課題は、（１）蝋付け前の固体フラックスの塗布工程や蝋付け後の固体フラックスの除去工程を解消する、２）蝋付け部の脱亜鉛、脱カドミウム、脱スズ現象を解消する、（３）脱亜鉛、脱カドミウム、脱スズ現象を低減する作用のある気化フラックスの具現化、（４）中性もしくは中性に近い液体フラックスの具現化である。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、カリウム（Ｋ）、ホウ素（Ｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃａ）、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（ＡＬ）、窒素（Ｎ）のいずれかを含むフッ化物の中から１種または２種以上のフッ化物を選択し、フッ素（Ｆ）含有量が３０〜７０ｗｔ％となるように調合した調合フッ化物をアルコールもしくはアセトンなどの溶媒に溶解した液体フラックスにおいて、前記調合フッ化物がホウフッ化亜鉛（Ｚｎ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化スズ（Ｓｎ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化カドミウム（Ｃｄ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化銅（Ｃｕ（ＢＦ４）２）もしくはステアリン酸銅Ｃｕ（ＣＨ３（ＣＨ３）１６ＣＯＯ）２のいずれか１種もしくは２種以上組み合わせて５〜１５ｗｔ％含有している液体フラックスである。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記調合フッ化物がホウフッ化アンモニウム（ＮＨ４ＢＦ４）を５〜１０ｗｔ％含有している液体フラックスである。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、アルコールやアセトンなどの前記溶媒にアミン、アミド類を５〜１０ｗｔ％添加した液体フラックスである。

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記液体フラックスを気化装置に充填し、プロパン（Ｃ３Ｈ６）やアセチレン（Ｃ２Ｈ２）などの燃焼ガスを吹き込んで気化せしめて前記気化フラックスとして、蝋付け炉のバーナーに導き、前記蝋付け炉を加熱しながら前記気化フラックスを吹き込んで蝋付けする蝋付け方法である。

第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記液体フラックスを前記気化装置に充填し、該気化装置にアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ）などの不活性ガスを吹き込んで前記液体フラックスを気化せしめて前記気化フラックスとして、該気化フラックスを蝋付け炉に吹き込みながら蝋付けする蝋付け方法である。

第６の解決手段は特許請求項６に示すように、前記液体フラックスを前記気化装置に充填し、該気化装置にアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ）などの不活性ガスを吹き込んで前記液体フラックスを気化せしめて前記気化フラックスとして、蝋付け部に吹き付けながら蝋付けする蝋付け方法である。

本発明による効果は次のようになる。（１）液体フラックスを気化せしめた気化フラックスはガス状の中にフラックス成分が含有されているので前工程のフラックス塗布工程は全く不要となる。（２）液体フラックスの主成分はフッ化物主体の無機化合物であり、従来のフラックスに多用されていた酸化物が全く含まれていないため、溶接後のホウ酸ガラスの生成が減少することから後工程の残フラックス除去工程は簡単な洗浄だけでよい。（３）気化装置内に液体フラックスを充填し燃焼ガスや不活性ガスを吹き込むことにより簡単に気化フラックスを生成できる。（４）燃焼ガスであるプロパンガスまたはアセチレンガスを気化装置に充てんした液体フラックスに吹き込むことで気化フラックスを生成できるので、蝋付け炉を加熱しながら蝋付け炉を気化フラックスで充満できるので、蝋材や被蝋付け材の酸化防止や清浄作用ができる。（５）気化フラックスはホウ素を含有しているので被蝋付け材全体に薄くガラス状に張り付くことで１００％シールすることが可能となる。このとき、気化フラックスに含有されているホウフッ化亜鉛（Ｚｎ（ＢＦ４）２）、ホウフッ化第一スズ（Ｓｎ（ＢＦ４）２）、ホウフッ化銅（Ｃｕ（ＢＦ４）２）もしくはステアリン酸銅Ｃｕ（ＣＨ３（ＣＨ３）１６ＣＯＯ）２などが低融点元素の蒸発をシールドするため脱亜鉛、脱スズ、脱カドミウムなどを防止する。（６）本発明によるフラックスはＰＨ６〜７となり略中性にすることができる。もしくは完全にＰＨ７に調整することも可能である。（７）液体フラックスにアミン、アミド類を５〜１０％添加することで、液体フラックスの気化にともなう含有成分の析出を防止し、長時間安定して溶解状態を保つことが可能となる。（８）リン銅蝋付けは液体フラックスにリン酸エステル（Ｐ（ＯＣ６Ｈ５）３、沸点３９９℃）などを最大１０％メタノールに加えることで８７５〜１０８３℃の高温帯を高温酸化から守り蝋付けが可能になる。

気化フラックスを燃料ガスとともに蝋付け炉に吹込む場合のイメージ図気化フラックスを不活性ガスとともに蝋付け炉に吹込む場合のイメージ図気化フラックスを不活性ガスとともに蝋付け部に吹付ける場合のイメージ図

本発明の実施形態を図１、図２、図３に基づいて説明する。

本発明による液体フラックス及び気化フラックスは、本発明者が発明した特開２００９−０９０３６８号広報「ガス切断用気化フラックス」（特許文献１）、特開２００９−２９７７８２号広報「液体フラックスの製造方法及びその装置」（特許文献２）、特開２０１０−１００４４１号広報「液体フラックスの製造方法と製造装置及び液体フラックス」（特許文献３）、特開２００９−２５５１０５号広報「気化装置」（特許文献４）よって製造することができる。

前記混合フッ化物は、フッ化カリウム（ＫＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、三フッ化ホウ素（ＢＦ３）、四フッ化珪素（ＳｉＦ４）、ホウフッ化カリウム（ＫＢＦ４）、ホウフッ化ナトリウム（ＮａＢＦ４）、ホウフッ化アンモニウム（ＮＨ４ＢＦ４）、テトラフルオロホウ酸（ＨＢＦ４）、ケイフッ化カリウム（Ｋ２ＳｉＦ６）、フッ化アルミナトリウム（液晶石、Ｎａ３ＡＬＦ６）、フッ化アルミカリウム（カリ永晶石、Ｋ３ＡＬＦ６）、ヘキサフルオロケイ酸（Ｈ２ＳｉＦ６）、酸性フッ化カリウム（ＫＨＦ２）、酸性フッ化ナトリウム（ＮａＨＦ２）、ケイフッ化ナトリウム（ＮａＨＦ６）、ケイフッ化ナトリウム（ＮａＨＦ６）などから選択して組み合わせることができる。
できる。

固体フラックスを用いた銀蝋付けにおいては蝋付けの前工程や後工程でフラックスの塗布や除去に多大の手間を要する問題がある。固体フラックスのこのような問題を解消するためにホウ酸エステル系の気化フラックスが使用されているが、フッ化物が入っていないために黄銅や銅の銀蝋付けしかできない問題がある。ホウ酸エステル系の気化フラックスはメチルアルコールにホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）を高温高圧で溶解させたホウ酸エステル（ホウ酸トリメチル（（ＣＨ３Ｏ）３Ｂ）７０ｗｔ％とメチルアルコール（ＣＨ３ＯＨ）３０ｗｔ％を混合したものを再度メチルアルコールで希釈して３０ｗｔ％に薄めたものである。しかしこの気化フラックスには全くフッ化物が入っていないため黄銅と銅の蝋付けが主体でありエアコンや温水器などの継手を蝋付けする分野において限定的に使用されているにすぎない。フッ化物が入っていないためにＳＵＳ系のように表面に形成される強力な不動態被膜の除去作用がないことや銅合金と鉄の蝋付けの場合も鉄の酸化膜（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）を浮き上がらせる清浄力不足のため銅合金同士の蝋付け以外には使えないのが現状である。また、本発明者は特願２０１０−１６５５６５号広報によりフッ化物だけを含有する液体フラックスを発明したが、フッ化物はＰＨ３〜５であり液体フラックスはＰＨ４〜５となるため蝋付け部周辺の発錆の原因となっている。また液体フラックスは溶媒が先行して気化する傾向にあるため気化が進むにつれて徐々に含有成分が濃縮して析出する問題がある。

本発明者は自在に配合できる液体フラックスや気化フラックスの製造方法を発明しているが銀蝋付けにおいて脱亜鉛、脱カドミウム、脱スズを防止する液体フラックスや気化フラックスは製造できていなかった。本発明は以上の問題点を解決するものでありその課題は、（１）蝋付け前の固体フラックスの塗布工程や蝋付け後の固体フラックスの除去工程を解消する、（２）ＳＵＳ系のように表面に形成される強力な不動態被膜や鉄の酸化膜（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）を浮き上がらせる強力な清浄力を有する液体フラックスや気化フラックスを具現化する、（３）液体フラックス中の含有成分の析出を防止することである。

従来の固体型蝋付けフラックスの代表例として、フッ化カリウム（ＫＦ）：１５〜２０％、酸性フッ化カリウム（ＫＨＦ２)：１５〜２０％、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）：４０〜５０％、ホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７）：１０±２％、ホウフッ化カリウム（ＫＢＦ４）：１０±２％を配合したものがあるが、約５０％以上はホウ酸やホウ砂などの酸化物である。常温から８００℃の幅広い温度帯において酸化防止作用のあるホウ酸を主力として入れているが、清浄作用のあるフッ化物も最大４０％近く入っている。しかしながら、１００％フッ化物だけのフラックスはできていなかった。従来の蝋付けフラックスは固体フラックスのため塗布を容易にするために２〜３倍に薄めて蝋付け部だけでなく全体的に塗布することで酸化防止と脱亜鉛、脱カドミウム、脱スズを防止していた。銀蝋は銅合金と異種金属（ＳＵＳ、鉄及び鉄合金などの特殊鋼）との蝋付けに使用されることが多いが、異種金属側の方が強い酸化膜を有するので、これを除去するためにはフラックスに多くのフッ化物を入れる必要があるものの、一方では蝋付け部の酸化を防止するには蝋付け部にガラス状に張り付きシールドするホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）やホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７）の機能が必要であり必然的にフッ化物の含有量は制限せざるを得なかったのである。

本発明者は、本発明者による液体フラックスの製造方法を応用して、特願２０１０−１６５５６５号広報にて１００％フッ化物を含有した液体フラックスを発明した。蝋材の固相線温度は５００〜６００℃で、液相線温度は５５０〜６５０℃が多いため常温から６５０℃（液相線温度）＋５０℃を保持すれば蝋付けできる。例えば、２２５℃で分解する酸性フッ化カリウム（ＫＨＦ２）、２００〜５３０℃で分解するホウフッ化カリウム（ＫＢＦ４）、８５９．５〜１５０５℃で分解するフッ化カリウム（（ＫＦ）などをうまく配合することで銀蝋の液相線温度である６５０±５０℃間を清浄することが可能な液体フラックスを具現化することができた。蝋付け後の洗浄においても、ホウ酸ガラスなどの薄膜が生成しないので５０〜７０℃の湯洗浄で簡単に除去できる。従来の銀蝋用固体フラックスには５０％以上のホウ酸酸化物が入っているためホウ酸ガラスが蝋付け部周辺に強く張り付く。このホウ酸ガラスを除去するため多額の洗浄費用を要している。従来の固体フラックスを使用した蝋付けの最大のネックがここにある。

銀蝋中に含有されている低融点元素の亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）は蒸発しやすく、特に主力の亜鉛が抜ける（イオン化蒸発）ため色調が斑の赤色化が発生する。銀蝋付け用気化フラックスとしてはこの脱亜鉛現象を抑える必要がある。銀蝋材ＢＡＧは大別すると、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）の入った蝋付け温度６００〜８５０℃の比較的中温度領域で使用するＢＡＧ−１〜ＢＡＧ−３、カドミウムを含まないで６５０〜９８０℃の高温度で使用するＢＡＧ−４〜ＢＡＧ−２６、スズの入ったＢＡＧ−７、ＢＡＧ−２８、ＢＡＧ−３４、ＢＡＧ−３６、ＢＡＧ−３７に大別される。このように銀蝋材も温度領域や接合材によって多くの種類があるので、一種類のフラックスで全ての銀蝋材に対応するのは不可能である。ＢＡＧ−１〜ＢＡＧ−３は脱亜鉛と脱カドミウム（Ｃｄ）を防ぐ目的で３〜４種類のフッ化物とともにホウフッ化亜鉛（Ｚｎ（ＢＦ４）２）とホウフッ化カドミウム（Ｃｄ（ＢＦ４）２）を両方合わせて最大１５％入る。亜鉛、カドミウムの蒸発を抑えるため赤色の斑色が全く出ない。

例として表１にＢＡＧ−１〜３用の液体フラックスを示す。フッ化物としてＫＨＦ２、ＫＢＦ４、ＫＦを選択し、低融点金属の蒸発を抑えるためのホウフッ化物としてホウフッ化亜鉛（Ｚｎ（ＢＦ４）２）、ホウフッ化カドミウム（Ｃｄ（ＢＦ４)２を含有した液体フラックスを示す。本液体フラックスを蝋付け部に塗布するかもしくは気化せしめて気化フラックスとして蝋付け中に蝋付け部に吹き付けることにより、酸化防止、清浄作用、脱亜鉛、脱カドミウムを防止できる。

例として表２にＢＡＧ７，２８，３４，３６，３７用の液体フラックスを示す。フッ化物としてＫＨＦ２、ＫＢＦ４、ＫＦを選択し、低融点金属の蒸発を抑えるためホウフッ化物としてＺｎ(ＢＦ４)２、Ｓｎ（ＢＦ４)２を含有した液体フラックスである。本液体フラックスを蝋付け部に塗布するかもしくは気化せしめて気化フラックスとして蝋付け中に蝋付け部に吹き付けることにより、酸化防止、清浄作用、脱亜鉛、脱スズを防止できる。

例として表３にＢＣｕＺｎ−０〜７用の液体フラックスを示す。銅及び黄銅蝋はＢＣｕＺｎ−１〜ＢＣｕＺｎ−７に大別される。ＢＣｕＺｎ−１とＢＣｕＺｎ−２は主として純銅に近いため銅に銅の蝋付けは一般にしないため省略し、ＢＣｕＺｎ−３〜７の黄銅蝋を目的とする。黄銅蝋は銅、亜鉛（３０〜４０％）、スズ（１〜４％）、Ｎｉ（９〜１１％）が入っているため蝋付け温度も８００〜９８０℃と高温となる。そのためフッ化物として、ＫＨＦ２、ＫＢＦ４、ＫＦ、（ＣＨ３Ｏ）３Ｂ、Ｋ２ＳｉＦ６を選択し、Ｚｎ（ＢＦ４）２、Ｓｎ（ＢＦ４）２を最大１５ｗｔ％入れることで脱亜鉛、脱スズが可能となる。

例として表４にＢＣｕＰ−１〜６用の液体フラックスを示す。リン銅蝋はＢＣｕＰ−１〜ＢＣｕＰ−６に分かれるが主成分の銅に対してＰが４．５〜７．７％、Ａｇが１．８〜１５．５％入っているため液相線７２０℃〜固相線６４５℃の間に入り蝋付け温度も６９０〜９３０℃と比較的中温度蝋付けとなる。リン銅は液相温度９５０℃、固相温度６４５℃でありこの広い温度範囲をカバーするためのフッ化物としては、ホウフッ化カリウム（ＫＢＦ４、融点２００、沸点５３０℃）、フッ化カリウム（ＫＦ、融点８５９．５、沸点１５０５℃）、フッ化水素カリウム（ＫＨＦ２、２２５℃にて分解）を選択し、ホウフッ化銅（Ｃｕ（ＢＦ４）２）もしくはステアリン酸銅Ｃｕ（ＣＨ３（ＣＨ３）１６ＣＯＯ）２を５〜１５ｗｔ％加える。この液体フラックスをアルゴンや窒素などの不活性ガスを吹き込んで気化フラックスとして作用させることにより蝋付け面の黒色を帯びた酸化銅ができることを防ぐ。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記混合フッ化物が５〜１０ｗｔ％のホウフッ化アンモニウム（ＮＨ４ＢＦ４）を含有している液体フラックスである。

特願２０１０−１６５５６５号広報の発明を基にＰＨの調整を具現化したものである。一般にフッ化物はＰＨ３〜５の酸性であり、フッ化物主体の液体フラックスはＰＨ４〜５の酸性を示す。そのため、ＰＨ８〜９であるホウフッ化アンモニウム（ＮＨ４ＢＦ４）を５〜１０％入れることによりＰＨ６〜７に調整する。フッ化物主体のフラックスが接合部周辺に残留すると発錆の問題となる。残留フラックスは洗浄で簡単に洗い落とせるが、洗浄の手間を省略するにはフラックス自体を中性にしておけばよい。蝋付け作業は自動化が急速に進展しており洗浄工程の削減は更なる自動化に繋がる技術である。

液体フラックスの溶媒であるメチルアルコール（沸点６４．８℃、氷点６５℃）、アセトン（沸点５６．５℃、氷点１５℃）は沸点が低く極めて蒸発しやすく、含有物より先に蒸発する蒸発むらという現象を作るため気化フラックスが生成するにつれて液体フラックスが次第に濃縮して含有物が析出する問題がある。溶媒としてアミン、アミド類を５〜１０％添加することで、アルコールやアセトンが蒸発してもアミン、アミド類が残留することにより溶解成分を溶媒中に長時間安定的に保つことが可能となった。アミン（ａｍｉｎｅ）とは、アンモニアの水素原子を炭化水素基で1つ以上置換した化合物の名称である。置換した数が１つであれば第一級アミン、２つであれば第二級アミン、３つであれば第三級アミンという。また、アルキル基が第三級アミンに結合して第四級アンモニウムイオンとなる。アンモニアもアミンに属する。アミドとは有機化合物の分類のひとつでオキソ酸とアンモニアあるいは１級、２級アミンとが脱水縮合した構造を持つものを指す。カルボン酸アミド、スルホンアミド、リン酸アミドなどがある。

例えば、ジエチルアミン塩酸塩（（Ｃ２Ｈ３）ＮＨ・ＨＣｌ）（沸点３２０〜３３０℃、融点２２６℃）などの有機化合物やリン酸エステル（トリメチルホスフェート（Ｐ（ＯＣＨ３）３）、沸点１８０〜１０５℃）、トリフェニルホスフェート（Ｐ（ＯＣ６Ｈ５）３、沸点３００℃）、トリクレジルホスフェート（Ｐ（ＯＣ６Ｈ４ＣＨ３）３、沸点４２０℃）などを５〜１０％加えることで溶媒の蒸発を抑えることができる。コストを下げるため炭酸ジアミドである尿素（ＣＯ（ＮＨ２）２））（昇華温度１３２℃）を添加するとＢＡＧ１やＢＡＧ１ａなどの融点の低い銀蝋には適する。

第４の解決手段は特許請求項４及び図１に示すように、前記液体フラックス１を気化装置２に充填し、プロパン（Ｃ３Ｈ６）やアセチレン（Ｃ２Ｈ２）などの燃焼ガスを吹き込んで気化せしめて前記気化フラックスとして、蝋付け炉５のバーナー６に導き、前記蝋付け炉５を加熱しながら前記気化フラックスを吹き込んで蝋付けする蝋付け方法である。

通常蝋付け炉５は酸素タンク３に充填した酸素と燃焼ガスタンク４に充填したアセチレンやプロパンなどの燃焼ガスをバーナー６に導いて燃焼させることにより加熱している。酸素やガスは配管９，１０，１１によってバーナー６に導かれる。酸素の代わりに空気を吹き込んでもよい。気化装置２は特開２００９−２５５１０５号広報「気化装置」によって製作できる。気化装置２に燃料タンク４に充填したアセチレンやプロパンなどの燃料ガスを吹き込むことにより液体フラックス１は気化するとともに燃料ガスとともにバーナー６に導かれる。燃焼ガスは酸素とともに燃焼し蝋付け炉５を加熱するが気化フラックスは蝋付け炉５に充満して被蝋付け材８ａ、８ｂと蝋材７の酸化防止や清浄作用の機能を発揮する。以上の構成により、蝋付け炉５の加熱と同時に気化フラックスを吹き込んで蝋付けを行うことにより個体フラックスを事前に蝋付け部及びその周辺に塗布することなく蝋付けを行うことができる。

第５の解決手段は特許請求項５及び図２に示すように、前記液体フラックス１を気化装置２に充填し、該気化装置２にアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ）などの不活性ガスを吹き込んで前記液体フラックス１を気化せしめて前記気化フラックスとして、該気化フラックスを蝋付け炉５に吹き込みながら蝋付けすることを特徴とする蝋付け方法である。

蝋付け炉５はバーナー６や電気（（図示せず）によって加熱される。不活性ガスはガスタンク１２から配管１０を通して気化装置２に導かれる。液体フラックス１は気化装置５で不活性ガスを吹き込むことで気化し気化フラックスとなり配管１１を通して蝋付け炉に導かれる。気化装置２は特開２００９−２５５１０５号広報「気化装置」によって製作できる。気化フラックスは蝋付け炉５に充満して被蝋付け材８ａ、８ｂと蝋材７の酸化防止や清浄作用の機能を発揮する。以上の構成により、蝋付け炉５の加熱と同時に気化フラックスを吹き込んで蝋付けを行うことによりフラックスを事前に蝋付け部及びその周辺に塗布することなく蝋付けを行うことができる。

第６の解決手段は特許請求項６及び図３に示すように、前記液体フラックス１を気化装置５に充填し、該気化装置５にアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ）などの不活性ガスを吹き込んで前記液体フラックスを気化せしめて前記気化フラックスとして、蝋付け部に吹き付けながら蝋付けする蝋付け方法である。

不活性ガスはガスタンク１２から配管１０を通して気化装置２に導かれる。液体フラックス１は気化装置５で不活性ガスを吹き込むことで気化し気化フラックスとなり配管１１を通して蝋付け部に導かれる。気化装置２は特開２００９−２５５１０５号広報「気化装置」によって製作できる。蝋材７をトーチ１３によって加熱しながら気化フラックスをノズル１４から吹き出しては被蝋付け材８ａ、８ｂと蝋材７の酸化防止や清浄作用の機能を発揮する。以上の構成により、蝋材を事前に蝋付け部及びその周辺に塗布することなく蝋付けを行うことができる。

１：液体フラックス
２：気化装置
３：酸素タンク
４：燃焼ガスタンク
５：気化装置
６：バーナー
７：蝋材
８ａ：被蝋付け材
８ｂ：被蝋付け材
９：配管
１０：配管
１１：配管
１２：ガスタンク
１３：トーチ

Claims

カリウム（Ｋ）、ホウ素（Ｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃａ）、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（ＡＬ）、窒素（Ｎ）のいずれかを含むフッ化物の中から１種または２種以上のフッ化物を選択し、フッ素（Ｆ）含有量が３０〜７０ｗｔ％となるように調合した調合フッ化物をアルコールもしくはアセトンなどの溶媒に溶解した液体フラックスにおいて、前記調合フッ化物がホウフッ化亜鉛（Ｚｎ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化スズ（Ｓｎ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化カドミウム（Ｃｄ（ＢＦ４）２）もしくはホウフッ化銅（Ｃｕ（ＢＦ４）２）もしくはステアリン酸銅Ｃｕ（ＣＨ３（ＣＨ３）１６ＣＯＯ）２のいずれか１種もしくは２種以上組み合わせて５〜１５ｗｔ％含有していることを特徴とする液体フラックス。
前記調合フッ化物がホウフッ化アンモニウム（ＮＨ４ＢＦ４）を５〜１０ｗｔ％含有していることを特徴とする請求項１記載の液体フラックス。
前記溶媒にアミン、アミド類を５〜１０ｗｔ％添加したことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の液体フラックス。
前記液体フラックスを気化装置に充填し、プロパン（Ｃ３Ｈ６）やアセチレン（Ｃ２Ｈ２）などの燃焼ガスを吹き込んで気化せしめて前記気化フラックスとして、蝋付け炉のバーナーに導き、前記蝋付け炉を加熱しながら前記気化フラックスを吹き込んで蝋付けすることを特徴とする蝋付け方法。
前記液体フラックスを前記気化装置に充填し、該気化装置にアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ）などの不活性ガスを吹き込んで前記液体フラックスを気化せしめて前記気化フラックスとして、該気化フラックスを蝋付け炉に吹き込みながら蝋付けすることを特徴とする蝋付け方法。
前記液体フラックスを前記気化装置に充填し、該気化装置にアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ）などの不活性ガスを吹き込んで前記液体フラックスを気化せしめて前記気化フラックスとして、蝋付け部に吹き付けながら蝋付けすることを特徴とする蝋付け方法。