JPH02268995A - ろうペースト用バインダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は大気中や、中性雰囲気中、或いは、還元性雰
囲気中でろう付けをするときに使用されるろうペースト
のバインダーに係る技術分野に属する。

〈従来技術〉 当業者に周知の如く、金属等の接合等に用いるろう付け
の合理化のため、ろう粉末とバインダー及び、必要に応
じてフラックスを混合し、ペースト状とした所謂ろうペ
ーストが採用されつつある。

而して、核種ろうペーストに使用されるろう粉末は、公
知のろう材粉末、例えば、Ａｕろう粉末、Ａ（ＩＩろう
粉末、ＡＵ　Ｐｄろう粉末、Ｐｄろう粉末、Ｎｉろう粉
末、Ｑｕろう粉末等が使用可能である。

ところで、バインダーに要求される条件としてはまず、
大気中、中性雰囲気中、或いは、還元性雰囲気中で使用
した際、バインダー組成は燃焼、又は、分子鎖が分解し
て完全に揮発し、カーボン残渣が残らないことが上げら
れ、次に、保管中にろう粉末とフラックスとが分離して
２層や３層にならないことでおり、又、ろう粉末を腐蝕
しないことも必要であり、更に、被ろう付は母材を酸化
せず、加えてろう付は箇所から流れ落ちない程度の適度
の粘性を有し、そのうえ、ろう粉末が熔融する前にペー
ストが流れず、これにプラスして加熱時にはペーストが
はねない性質を有し、最後に、例えば、ろうペーストを
被ろう付は母材に塗布したとき、糸引きが大きく、切れ
が悪く、又、ろうペーストが固化し、被ろう付は母材へ
の付着性が悪いこと等がなく作業性が良いことがおる。

次に、ろう粉末とフラックスとをバインダーと混合して
ペースト状となし、６か月の長期保管を行なうと、ろう
粉末を腐蝕してしまう虞があるため、バインダー組成は
ろう粉末に対して化学的に安定で、且つ、非水系バイン
ダー組成であることが望ましいことである。

而して、在来のろうペーストに使用されるバインダーと
しては、例えば、特公昭５７−５０５９８号公報発明の
銅ペースト組成物としてポリアルキレングリコウル、又
は、ポリアルキレングリコウル誘導体と水とからなるバ
インダーが示されている。

又、特公昭６３−４３２００＠公報発明のアルミペース
ト組成物には脂肪族炭化水素重合体が記載されており、
ポリイソブチレン、及び、ポリブテンは該脂肪族炭化水
素重合体に含まれはする。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述公報の前者のバインダーは大気中で
ろう付けを行なった場合、カーボン残渣が残り、又、保
管中にろう粉末が腐蝕する欠点がおり、満足出来る物で
はなかった。

又、後者の脂肪族炭化水素重合体に含まれ得るポリイソ
ブチレン、及び、ポツプテンを液体パラフィンで溶解混
合しバインダーとなし、ろう粉末と混合してろうペース
トとした物は保管中にろう粉末と分離し、上述の如きバ
インダーに要求される条件を満足する物ではない難点が
あった。

更に、ポリインブチレン、及び、ポリブテンにゲル化剤
を添加したバインダーもあるが、Ｎ２雰囲気中、又は、
大気中の使用では残渣が残り、１〜３か月の保管期間で
ろう粉末とバインダーが分離する難点があった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づくペースト
使用のバインダーの問題点を解決すべき技術的課題とし
、バインダーに要求される条件、及び、バインダーの組
成に要求される条件を可及的に全て充分に満足し得るよ
うにして金属製品製造産業における接合技術利用分野に
益する優れたろうペースト用バインダーを提供せんとす
るものである。

〈発明の技術的背景〉 次に、この出願の発明の背景について述べると、発明者
らはポリイソブチレンとポリブテンは大気中、中性雰囲
気中、或いは、還元性雰囲気中で加熱した際、カーボン
残漬がなく、又、これらは広範囲の分子量を選択するこ
とが出来ることを見出した。

しかしながら、ポリイソブチレンとポリブテンの１種以
上を必要に応じ溶剤にて溶解し、ペースト用バインダー
に適合する軟らかさ（粘度）とした時、バインダーは流
動性を示し、ろう粉末と混合してろうペーストとなした
とき、ろう粉末が分離してしまうことが分かり、又、高
分子のポリイソブチレンを溶剤にて粘度調整してバイン
ダーとし、更にろう粉末と混合して、ろうペーストとし
た物はろう粉末の分離を抑制する効果が認められるが、
１〜６か月の長期保管ではろう粉末を分離することが分
った。

而して、発明者らにおいては上述発見に基づきバインダ
ーの流動性を抑える手段を種々検討した結果、ポリイン
ブチレンとポリブテンの１種以上を必要に応じ溶剤にて
溶解したものに、溶解し、ろう付は時にカーボン残渣を
残さず、室温で固体である物質を添加することにより、
ろう粉末の分離を抑制することが可能であることをも見
出したのである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、（Ａ）ポ
リイソブチレン、及び、ポリブテンの少なくとも１、種
が３〜９６ｗｔ％で、（Ｂ）融点が３０℃以上であるメ
タン列炭化水素、及び、脂肪酸の少なくとも１種が４〜
４０ｗｔ％であり、（Ｃ）融点が０℃以下である脂肪族
炭化水素、及び、芳香族炭化水素の少なくとも１種の溶
剤が０〜９４ｗｔ％でおる組み合わせからなる非水系ろ
うペースト用バインダーであるようにし、使用されるポ
リイソブチレン、及び、ポリブテンは広範囲の分子量を
選択することが可能であり、例えば、ポリイソブチレン
は粘度平均分子ｆｆ１（Ｆｌｏｒｙ）が３０．０００〜
３、０００．０００であり、又、ポリブテンは平均分子
量が２００〜４，０００に亘る範囲の各グレードを選択
することが可能である。

而して、ポリイソブチレン、及び、ポリブテンの少なく
とも１種を必要に応じ溶剤にて粘度調整を行ない、ＥＨ
Ｄ型粘度計（東京計器株式会社製）にて２０℃、５　ｐ
ｐｍで１０〜９０（ローター１°３４で測定した値）の
読みに大体対応するｉ　、　ｏｏｏ〜９．０００センチ
ポイズ、及び、２０℃、５ｒｐｍで０．５〜１２．５（
ＨＨ型ローターＮ０−４で測定した値）の読みに大体対
応するａ、ｏｏｏ〜２００．０００センチポイズの範囲
の粘度に調整し、次に融点が３０℃以上であるメタン列
炭化水素及び脂肪酸の少なくとも１種を加え、攪拌しな
がら９０±１０℃で加熱溶解し、その後常温まで冷却す
る。

而して、ろうペーストに使用されるバインダーの粘度は
ろうペーストを構成するろう粉末とフラックスの比率に
よって異なり、ろう粉末とバインダーを混合し、ろうペ
ーストとなす時の粘度は２０、０００〜３００．０００
センチポイズであって、ろう粉末と７ラツクスとバイン
ダーとの王者を混合し、ろうペーストと成す時の粘度は
１，５００〜ｉｏｏ、　ｏｏｏセンチボイズである。

而して、バインダーはポリイソブチレン、及び、ポリブ
テンの少なくとも１種を必要に応じ溶剤にて粘度調整し
、更に融点が３０℃以上でおるメタン列炭化水素、及び
、脂肪酸の少なくとも１種を混合溶解したバインダーで
おり、６か月間の長期に亘つろう粉末、及び、フラック
スを分離せず、大気中、中性雰囲気中、還元性雰囲気中
でろう付けした際カーボン残漬を残さずに燃焼、又は、
分解、揮発するようにした技術的手段を講じたものであ
る。

〈発明の構成の限定理由〉 而して前述特許請求の範囲の構成要件の限定理由につい
て詳説すると、ポリイソブチレンとポリブテンの少なく
とも１種の割合を３〜９６ｗｔ％とした理由は各種実験
の結果、３ｗｔ％未満ではろう粉末と混合してろうペー
ストとする際、被ろう付は部分への付着性、及び、ろう
付は時の付着性が悪く、充分なろう付けが出来ないため
であり、一方、９６ｗｔ％を越えると、保管中にろう粉
末と分離し、バインダーとして不適当でおることが分っ
たからであり、又、実用上好ましくは５〜９４ｗｔ％で
ある。

そして、融点が３０℃以上であるメタン列炭化水素、及
び、脂肪酸の少なくとも１種の割合を４〜４０ｗｔ％と
した理由はこれまた実験を重ねた結果、４ｗｔ％未満で
はバインダーの流動性を抑えることが出来ない為、ろう
粉末と混合してペーストにした際、保管中に分離してし
まうことが知られたためであり、４０ｗｔ％を越えると
固化してしまうため、バインダーとして不適当であるこ
とが分り、そして、実用上好ましくは５〜３６ｗｔ％で
あることが分った。

次に、融点が０℃以下である脂肪族炭化水素と芳香族炭
化水素の少なくとも一種の割合を０〜９４ｗｔ％とじた
理由は同様実験により確認されたもので、下限を□ｗｔ
％とした理由は低分子量のポリブテンを選択することに
より溶剤を加えなくとも、バインダーとして満足するた
めである。

一方、９４ｗｔ％を越えると、ろう粉末と混合してペー
ストにした際、被ろう付は部分への付着性、及び、ろう
付は時の付着性が悪く、又、保管中に分離してしまうこ
とが分ったためである。

そして、その範囲は好ましくは０〜９０ｗｔ％である。

〈実施例〉 次に、この発明の詳細な説明すれば以下の通りでおる。

（実施例１） ポリイソブチレン、及び、ポリブテンの少なくとも１種
をキシレンにて溶解した後、これに融点が約７０℃であ
るメタン列炭化水素の混合体（以下メタン列炭化水素の
混合体をメタン列炭化水素と略称）と、ステアリン酸の
少なくとも１種を混合して、攪拌しながら９０±１０℃
で２時間加熱溶解し、その後常温まで冷却してろうペー
スト用バインダー（後述表−１の実施例１−１〜実施例
１−５）を作製した。

次に、比較例として本特許請求の間外の組成について同
方法によりバインダー（同様表−１の比較例１−１〜比
較例１−５）を作製した。

各成分の組成は表−１の通りでおる。

かようにして作製した各バインダー１０ｇに７２％Ａｇ
Ｃｕろう粉末９０ｇを混合し攪拌してろうペースト１０
種を作製した。

作製したろうペーストの混合状態は後述表−１の通りで
ある。

次に、各ろうペーストｉｏｏｇをガラス容器に入れ、温
度２５±１℃の恒温機にでろう粉末とバインダーの分離
状況を確認した。

結果は表−１の通りである。

該表−１中の項目の◎印は６か月間保管で分離が認めら
れなかったもので、○印は３〜６か月の間に分離が認め
られたもの、Δ印は１〜３か月の間に分離が認められた
もの、Ｘ印は１か月以内に分離が認められたものを意味
するものでおる。

更に、これらのろうペース１〜を鉄母材（７＠試験片）
に塗布しＮ２雰囲気中、Ｈ２雰囲気中８４０℃で重ねろ
う付けを行ない、カーボン残渣を確認した。

これらの結果は表−１に示す通りである。

（実施例２） ポリイソブチレン、及び、ポリブテンの少なくとも１種
を液体パラフィンの溶剤（例えば、ｎ　−パラフィンで
必るｎ−オクタン、イソパラフィンであるイソ−オクタ
ン、イソパラフィンと少量のｎ−パラフィンを含むｌ５
ＯＰＡＲ（エクソン化学株式会社製）、ｎ−パラフィン
とイソパラフィンの混合体）にて溶解し、更に、融点が
７０℃であるメタン列炭化水素を加え、上述実施例１と
同じ方法にでろうペースト用バインダー（表−２の実施
例２−１〜実施例２−４）を作製した。

次に、比較例として常温で液体でおる流動パラフィンを
加え、混合攪拌してろうペースト用バインダー（同じく
表−２の比較例２−１〜比較例２−５）を作製した。

各成分の組成は当該表−２の通りである。

こうして作製した各バインダー１０ｇに７２％ＡｆＪＣ
ｕろう粉末９０（Ｊを混合攪拌してろうペースト９種を
作製した。

この各ろうペーストのろう粉末とバインダーの分離状況
を実施例１と同方法にて確認した。

結果は表−２の通りである。

（実施例３） ポリイソブチレン、及び、ポリブテンの少なくとも１種
をキシレンにて溶解し、融点が加°Ｃであるメタン列炭
化水素及び、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸
の少なくとも１種を加え、実施例１と同じ方法にでろう
ペースト用バインダー（後述表−３の実施例３−１〜実
施例３−４）を作製した。

次に、比較例としてポリイソブチレン、及び、ポリブテ
ンの少なくとも１種をキシレンにて溶解した後、有機ゲ
ル化剤としてゲルオウルＤ（新日本理化株式会社製）を
加え充分攪拌した後、恒温機にて８０±１°Ｃで１時間
加熱し、その後常温まで冷却してろうペースト用バイン
ダー（同じく表−３の比較例３−１）を作製した。

次に、比較例として有機ゲル化剤としてボルチセットペ
ーストＵＺ（ヘキストジャバン株式会社製）を高速攪拌
しながら加えた後、恒温機にて４５±１℃で２時間加熱
し、その後常温まで冷却してろうペースト用バインダー
（比較例３−２）を作製した。

更に比較例として有機ゲル化剤としてボルチゲルチクソ
Ａ（ヘキストジャパン株式会社製）を高速攪拌しながら
加えた債、恒温機にて４５±１℃で４８時間加熱し、そ
の後常温まで冷却してろうペースト用バインダー（同表
−３比較例３−３）を作製した。

各成分の組成は表−３の通りである。

こうして作製した各バインダー１０ｇに７２％ＡｇＣｕ
ろう粉末９０ｇを混合攪拌してろうペースト７種を作製
した。

この各ろうペーストのろう粉末とバインダーの分離（Ａ
）状況を実施例１と同じ方法にて確認した。

結果は当該表−３の通りである。

更に、このろうペーストを鉄片母材に塗布し、Ｎ２雰囲
気中、Ｈ２雰囲気中８４０℃で重ねろう付けを行ないカ
ーボン残渣の有無を確認した。

結果は表−３の通りである。

次に、各バインダー１２ｇにＢＡｇ−７Ａｇろう粉末６
５（ｌとＡｇろう用フラックス２３ｇとを混合攪拌して
ろうペーストとなした。

この各ろうペーストのろう粉末、及び、フラックスとバ
インダーの分離（Ｂ）状況を実施例１と同じ方法にて確
認した。

結果は同じく表−３の通りである。

更に、このろうペーストを鉄母材（７号試験片）に塗布
し、大気中トウチバーナーで重ねろう付けを行ないろう
付は強度を確認した。

結果は表−３の通りである。

該表−３に於てもろう付は強度は強度が３０Ｋｇ／！Ｍ
１２以上を○印、３０ＫＩ／ｍｍ２未満をＸ印として表
示した。

（実施例４） ポリイソブチレン、及び、ポリブテンの少なくとも１種
をｎ−ヘキサン、ｎ−へブタン、ｎ−ペンタン、イソヘ
キサン、イソペンタン、イソヘキサン、シクロヘキサン
、シクロペンタン、ｌ５Ｏ３ＱＬ（日本石油化学株式会
社製）、白石ソルベント（日本石油株式会社製）ベンゼ
ン、トルエン、ツルベントナフタ、石油ベンジンの少な
くとも１種にて溶解した後、融点が、約５０℃、約６０
℃、約８０℃、約９０℃であるメタン列炭化水素、及び
、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、ソルビン酸、ステアロール酸の少なくとも１種を
加え、それぞれ特許請求の範囲内の組成にて、実施例１
と同じ方法にでろうペースト用バインダーを作製した。

作製した各バインダーｉｏｇにＪＩＳＢＡＬＩ−４ＡＬ
Ｊろう粉末、Ｊ　ｌ５ＢＰｄ−６Ｐｄろう粉末、Ｊ　ｌ
５ＢＮｉ−４Ｎｉろう粉末、Ｃｕろう粉末等の１種９０
ｇを混合攪拌してろうペーストを作製した。

而して、このろうペーストについて、ろう粉末の分離、
カーボン残渣、ろうぺ、−ストの被ろう付は母材への付
着性、ろう付は強度、加熱時にバインダーがはねたため
に生ずるろう付は後のろう材の飛散熔融等について試験
、確認し、た結果、いずれも良好な結果が得られた。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、先述特許請求の範囲の限定構
成にしたことにより、金属に対するろう付けを行なう際
の取扱いがし易く、・而も、大気中、中性雰囲気中、或
は、還元性雰囲気中で使用する際に、カーボン残渣が残
らない効果があり、保管中にろう粉末とフラックスとが
分離するようなこともなく、ろう粉末が腐蝕もせず、更
に、被ろう付は部材を酸化させるようなこともなく、そ
のうえ、ろう付は箇所から流れ落ちない程度の適宜の粘
性をも有し、ろう粉末が溶融する前に、ペーストが流出
せず、加熱時にはペーストがはねず、糸引きが小さく、
切れが良く、ペーストの同化も無く、被ろう付は部材へ
の付着性が良好である等種々の優れた効果が秦される。

そして、先述特許請求の範囲の組成にしたことにより、
ろう付は時に燃焼に際して分子鎖が分解して完全に揮発
する効果があり、６か月等の長期保管を行なっても、ろ
う粉末が腐蝕ぜず、化学的に安定し、安定した組成とす
ることが出来、作業性が良好で、ろう付強度を満足する
ろう付は用バインダーが得られるという優れた効果が奏
される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）ポリイソブチレン及びポリブテンの少なく
   とも１種が３〜９６ｗｔ％、 （Ｂ）融点が３０℃以上であるメタン列炭化水素及び脂
   肪酸の少なくとも１種が４〜４０ｗｔ％、（Ｃ）融点が
   ０℃以下である脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素の少
   なくとも１種の溶剤が０〜９４ｗｔ％、 とからなることを特徴とする非水系のろうペースト用バ
   インダー。
2. （２）ろうペーストがろう粉末とバインダーから成り、
   中性雰囲気、還元性雰囲気中でろう付けされることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のろうペースト用バ
   インダー。
3. （３）ろうペーストがろう粉末及びフラックスとバイン
   ダーとから成り、大気中でろう付けされることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のろうペースト用バイン
   ダー。
4. （４）ろう粉末の融点が５００℃以上であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項および第３項いずれか記載
   のろうペースト用バインダー。