(57)【要約】【課題】塗布性に優れ、ろう付後の製品の寸法精度が良好で、エロージョンが生じにくく、ろう付後のろう付部（フィレット）の外観が良好であるアルミニウムろう付用ペースト状組成物、それが塗布されたアルミニウム含有部材、および、それを用いたアルミニウム含有部材のろう付方法を提供する。【解決手段】アルミニウムろう付用ペースト状組成物は、アルミニウム含有粉末を含むアルミニウムろう付用ペースト状組成物であって、アルミニウム含有粉末の累積粒度曲線において、Ｑ容量％に対応する粒径ＤμｍをＤ（Ｑ）μｍと表した場合、Ｄ（５０）μｍが２０μｍ以上、１５０μｍ以下、かつ、Ｄ（９０）μｍ／Ｄ（１０）μｍの値が５以下であり、目開き４５μｍの篩目を通過するアルミニウム含有粉末中の粒子の質量割合が５０％以下であり、アルミニウム含有粉末の流動度が８０秒／５０ｇ以下である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム含有粉末を含むアルミニウムろう付用ペースト状組成物であって、
前記アルミニウム含有粉末中に粒径Ｄμｍ以下の粒子が含まれる体積割合としてＱ容量％を横軸Ｄμｍ、縦軸Ｑ容量％のグラフにプロットした累積粒度曲線において、Ｑ容量％に対応する粒径ＤμｍをＤ（Ｑ）μｍと表した場合、Ｄ（５０）μｍが２０μｍ以上、１５０μｍ以下であり、かつ、Ｄ（９０）μｍ／Ｄ（１０）μｍの値が５以下であり、
目開き４５μｍの篩目を通過する前記アルミニウム含有粉末中の粒子の質量割合が５０％以下であり、
前記アルミニウム含有粉末の流動度が８０秒／５０ｇ以下であることを特徴とする、アルミニウムろう付用ペースト状組成物。
【請求項２】
前記アルミニウム含有粉末を１０質量％以上７０質量％以下、弗化物フラックスを２質量％以上５０質量％以下、バインダを１質量％以上１５質量％含み、残部が実質的に有機溶剤からなる、請求項１に記載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物。
【請求項３】
前記バインダが、ブチルゴム、石油樹脂、アクリル樹脂およびアルキッド樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１つを含む、請求項２に記載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物。
【請求項４】
前記アルミニウム含有粉末は、アルミニウム−けい素系の合金粉末、または、アルミニウム−けい素−亜鉛系の合金粉末である、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物。
【請求項５】
前記アルミニウム含有粉末は、アルミニウム粉末とけい素粉末の混合粉末、または、アルミニウム粉末とけい素粉末と亜鉛粉末の混合粉末である、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物。
【請求項６】
カップリング剤をさらに含む、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物が少なくとも一部の表面に塗布された、アルミニウム含有部材。
【請求項８】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物を一方のアルミニウム含有部材の少なくとも一部の表面に塗布した後、一方のアルミニウム含有部材と他方のアルミニウム含有部材とのろう付を行う、アルミニウム含有部材のろう付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的にはアルミニウムろう付用ペースト状組成物、それが塗布されたアルミニウム含有部材、および、それを用いたアルミニウム含有部材のろう付方法に関し、特定的にはアルミニウム含有部材同士をろう付接合する際にろう材粉末としてアルミニウム含有粉末を含むペースト状組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アルミニウム含有部材のろう付には、ブレージングシートが用いられている。ブレージングシートとしては、たとえば、３００３合金（以下、４ケタの番号・記号はＪＩＳで定められているものである）や３Ｎ０３合金等の心材の片面または両面に４３４３合金や４０４５合金等のろう材を接合したクラッド材が用いられている。このようなブレージングシートを用いてろう付すると、ろう付される部分以外にもろう材が接合されることになる。このため、最終製品の製造コストが高くなる。また、製造上厚みの制限があるので、ブレージングシートとしては厚みが６０μｍ程度のクラッド材を用いるのが限度である。この厚みより薄いクラッド材を製造することは、工業上極めて困難であり、製造することができたとしても皮材の厚みが不均一となり、安定した品質や性能は得られない。
【０００３】
近年、ブレージングシートを使用せず、アルミニウム−けい素系のろう材粉末とフラックスとを混合したものをアルミニウム含有部材のろう付部に塗布してろう付する方法も提案されている。
【０００４】
特開２００３−３３４６９０号公報（特許文献１）には、Ｓｉ：４〜１３質量％、Ｚｎ：０．５〜２０質量％を含有し、残部がＡｌ及び不純物からなり、平均粒径が１〜１００μｍであるアルミニウム合金粉末ろう材が記載されている。
【０００５】
また、特開１０−３２３７９２号公報（特許文献２）には、Ｓｉ：１３〜４５％、Ｚｎ：６〜３５％を含み、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成を有する平均粒径が５〜１００μｍのＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末と平均粒径が１〜５０μｍのＳｉ粉末とからなる混合粉末で構成されるアルミニウム合金粉末ろう材が記載されている。
【０００６】
さらに、特開２００１−２９３５９３号公報（特許文献３）には、ろう付用金属粉末が平均粒径１μｍ以上１０μｍ未満の純アルミニウム粉末と平均粒径０．１μｍ以上１０μｍ未満のけい素粉末の混合粉であるアルミニウムろう付用ペースト状組成物が記載されている。
【０００７】
これらの従来のアルミニウムろう付用ろう材粉末を使用した場合、ろう付後の製品の寸法精度が未だ十分でないとともに、エロージョン（表面粗度の悪化）が生じるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−３３４６９０号公報
【特許文献２】特開平１０−３２３７９２号公報
【特許文献３】特開２００１−２９３５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の目的は、塗布性に優れ、ろう付後の製品の寸法精度が良好で、エロージョンが生じにくく、ろう付後のろう付部（フィレット）の外観が良好であるアルミニウムろう付用ペースト状組成物、それが塗布されたアルミニウム含有部材、および、それを用いたアルミニウム含有部材のろう付方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は鋭意検討を重ねた結果、ろう材粉末の粒度特性、流動性を限定することによって、上記の課題を解決することができることを見出した。このような発明者の知見に基づいて本発明は完成されたものである。
【００１０】
すなわち、この発明に従ったアルミニウムろう付用ペースト状組成物は、アルミニウム含有粉末を含むアルミニウムろう付用ペースト状組成物であって、アルミニウム含有粉末中に粒径Ｄμｍ以下の粒子が含まれる体積割合としてＱ容量％を横軸Ｄμｍ、縦軸Ｑ容量％のグラフにプロットした累積粒度曲線において、Ｑ容量％に対応する粒径ＤμｍをＤ（Ｑ）μｍと表した場合、Ｄ（５０）μｍが２０μｍ以上、１５０μｍ以下であり、かつ、Ｄ（９０）μｍ／Ｄ（１０）μｍの値が５以下であり、目開き４５μｍの篩目を通過するアルミニウム含有粉末中の粒子の質量割合が５０％以下であり、アルミニウム含有粉末の流動度が８０秒／５０ｇ以下である。
【００１１】
この発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物においては、アルミニウム含有粉末を１０質量％以上７０質量％以下、弗化物フラックスを２質量％以上５０質量％以下、バインダを１質量％以上１５質量％含み、残部が実質的に有機溶剤からなることが好ましい。
【００１２】
また、この発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物においては、バインダが、ブチルゴム、石油樹脂、アクリル樹脂およびアルキッド樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００１３】
さらに、この発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物においては、アルミニウム含有粉末は、アルミニウム−けい素系の合金粉末、または、アルミニウム−けい素−亜鉛系の合金粉末であることが好ましい。
【００１４】
この発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物においては、アルミニウム含有粉末は、アルミニウム粉末とけい素粉末の混合粉末、または、アルミニウム粉末とけい素粉末と亜鉛粉末の混合粉末でもよい。
【００１５】
この発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物は、カップリング剤をさらに含むのが好ましい。
【００１６】
この発明に従ったアルミニウム含有部材は、上述した特徴の少なくともいずれかを有するアルミニウムろう付用ペースト状組成物が少なくとも一部の表面に塗布されたものである。
【００１７】
この発明に従ったアルミニウム含有部材のろう付方法は、上述した特徴の少なくともいずれかを有するアルミニウムろう付用ペースト状組成物を一方のアルミニウム含有部材の少なくとも一部の表面に塗布した後、一方のアルミニウム含有部材と他方のアルミニウム含有部材とのろう付を行うものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物を用いることにより、ろう付後のフィレットの外観を良好にすることができ、黒変化や白色残さを生じさせない。また、本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物を用いてろう付を行うと、乾燥後も良好な塗膜状態であるので、粉塵等が発生せず、作業環境が良好である。さらに、本発明のろう付方法は、特別な装置や機器が不要であるので、既存の設備で実施可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
（アルミニウム含有粉末）
アルミニウム含有粉末は、アルゴンガスまたは窒素ガスを用いたガス噴霧法（ガスアトマイズ）によって得られる粉末が好ましい。
【００２１】
アルミニウム含有粉末中に粒径Ｄμｍ以下の粒子が含まれる体積割合としてＱ容量％を横軸Ｄμｍ、縦軸Ｑ容量％のグラフにプロットした累積粒度曲線において、Ｑ容量％に対応する粒径ＤμｍをＤ（Ｑ）μｍと表す。
【００２２】
本発明のアルミニウム含有粉末のＤ（５０）μｍは２０μｍ以上１５０μｍ以下、好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下である。Ｄ（５０）μｍが２０μｍより小さいアルミニウム含有粉末は、酸素含有量が多くなる可能性が高いとともに、ペースト状組成物中で凝集してペーストの滑らかさを失い、塗布性を劣化させ、さらには良好なろう付け性を得るためにフラックスを多く配合する必要があるので、製造コストが高くなる。一方、Ｄ（５０）μｍが１５０μｍを超える場合には、塗布後の塗膜厚みが必要以上に厚くなり、ろう付後の製品の寸法精度が悪くなったり、ペースト状組成物中での均一性が損なわれたりする恐れがある。
【００２３】
本発明のアルミニウム含有粉末のＤ（９０）μｍ／Ｄ（１０）μｍの値は１より大きく、５以下、好ましくは３以下である。アルミニウム含有粉末のＤ（９０）μｍ／Ｄ（１０）μｍの値が ５を超える場合には、塗布性が低下してろう付後の製品の寸法精度が悪くなったり、ペースト状組成物中での均一性が損なわれたりする恐れがある。
【００２４】
アルミニウム含有粉末のＤ（５０）μｍを２０μｍ以上１５０μｍ以下、アルミニウム含有粉末のＤ（９０）μｍ／Ｄ（１０）μｍの値を５以下の範囲に粉末粒度を制御するためには、ガス噴霧法で用いられるガスの圧力を１０ｋｇｆ／ｃｍ２以下に、ガスメタル比を５以下に制御するとよい。より好ましくは、ガスの圧力を５〜７ｋｇｆ／ｃｍ２にするとよい。ガスメタル比は１／１０００以上が好ましく、３以下が好ましい。
【００２５】
ここでいう、ガスメタル比はガス噴霧法で使用されるガス量をガス噴霧法で用いられるアルミニウム含有溶湯の流量で除した値であり、次式にて表される。
【００２６】
ガスメタル比＝ガス量(ｋｇ／ｈ)／アルミニウム含有溶湯流量(ｋｇ／ｈ)
本発明のアルミニウム含有粉末は、Ｖ（−４５）（目開き４５μｍの篩目を通過する粒子の質量割合）が５０％以下、流動度が８０秒／５０ｇ以下である。好ましくは、Ｖ（−４５）が３０％以下、流動度が６０秒／５０ｇ以下である。Ｖ（−４５）が５０％を超えると、ペースト状組成物中で凝集することにより、ペーストの滑らかさが失われ、塗布性が低下してろう切れやフィレット形成が不安定になるなどの弊害を生じる恐れがある。また、流動度が８０秒／５０ｇを超えると、塗布性が低下してろう付後の製品の寸法精度が悪くなる。Ｖ（−４５）および流動度を上記の好ましい範囲内にするためには、篩い分け（分級）により、アルミニウム含有粉末の粒度分布を調整すればよい。
【００２７】
アルミニウム含有粉末に含まれる酸素量は、粒度や形状にもよるが、１．５質量％以下が好ましい。含有酸素量が１．５質量％を超える場合には、酸化皮膜が厚くなり、十分に溶融しなかったり、多くのフラックスを配合することにより、ろう付け後の外観が悪くなる恐れがある。
【００２８】
本発明で用いるアルミニウム含有粉末は、純アルミニウム粉末の他に、アルミニウム−けい素系の合金粉末、または、アルミニウム−けい素−亜鉛系の合金粉末を使用することができる。また、アルミニウム含有粉末として、純アルミニウム粉末に、けい素粉末を混合した混合粉末、または、けい素粉末と亜鉛粉末を混合した混合粉末も好適に使用することができる。
【００２９】
上記の純アルミニウム粉末、アルミニウム合金粉末、けい素粉末および亜鉛粉末は、主に、ガス噴霧法、粉砕法、回転円盤法、キャビテーション法、メルトスピニング法等、またはこれらを組合せた方法によって得ることができる。もちろん、これらの粉末は市販品を選別して使用することもできる。これらの粉末の形状は球状、偏平状、板状、涙滴状、針状、回転楕円体状、不定形状等のいずれであっても差し支えない。
【００３０】
アルミニウム合金粉末に含まれるけい素の量、また、混合粉末である場合には混合粉末に含まれるけい素粉末の量は、金属成分１００質量％に対して５〜８５質量％の範囲内であるのが適切である。アルミニウム含有粉末にけい素を含ませる場合、混合粉末を用いるのが好ましい。これは、上記の範囲内の組成でアルミニウムとけい素とが合金化されるとき、融点が低く、溶融状態での流動性が良好なことによる。特に共晶点以上（平衡状態図ではけい素約１２質量％）の場合は、アルミニウム部材と合金化することにより、ろう付温度で溶融してより流動化が増長される。混合粉末を用いる場合には、特に純度９９．０質量％以上、望ましくは９９．７質量％以上の純アルミニウム粉と純度９０．０質量％以上、望ましくは９７．０質量％以上のけい素粉を使用すればよい。これらの純度未満の粉末では、不純物である鉄の含有量が多くなり、ろう付後の耐食性が低下するので好ましくない。けい素粉末の平均粒径は０．１μｍ以上１０μｍ未満が好ましい。平均粒径が０．１μｍ未満のけい素粉末は、酸素量が多くなる上、ペースト状組成物中で凝集しやすいので好ましくない。一方、平均粒径が１０μｍ以上のけい素粉末は、ペースト状組成物中での均一性が損なわれる恐れや、ろう付したアルミニウム部材にエロージョンが発生する場合があるため、好ましくない。
【００３１】
本発明のアルミニウム含有粉末は、犠牲防食効果を得るために亜鉛を含んでもよい。アルミニウム合金粉末に含まれる亜鉛の量、また、混合粉末である場合には混合粉末に含まれる亜鉛粉末の量は、金属成分１００質量％に対して０．５〜６０質量％、好ましくは１０〜５０質量％であればよい。亜鉛粉末の平均粒径は、０．１μｍ以上１０μｍ未満が好ましい。平均粒径が０．１μｍ未満の亜鉛粉末は、酸素量が多くなる上、ペースト状組成物中で凝集しやすいので好ましくない。一方、平均粒径が１０μｍ以上の亜鉛粉末は、塗布後の塗膜厚みが必要以上に厚くなり、ろう付後の製品の寸法精度が悪くなったり、ペースト状組成物中での均一性が損なわれる恐れがあるため、好ましくない。混合粉末を用いる場合は、純度９０．０質量％以上、望ましくは９７．０質量％以上の亜鉛粉末を使用すればよい。純度９０質量％未満の亜鉛粉末は、不純物であるＰｂ（鉛）の含有量が多くなり、ろう付後の耐食性が低下するので、好ましくない。
【００３２】
また、その他の元素を添加しても差し支えなく、必要に応じてＣｕ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｂａ等の１種以上の元素を金属成分１００％に対して約５質量％以下添加することも可能である。これらの元素はアルミニウム合金粉末を構成する合金元素として添加してもよく、または混合粉末を構成する単体の粉末として添加してもよい。
【００３３】
本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物に含まれるアルミニウム含有粉末の量は、組成物全体を１００質量％としたとき、アルミニウム含有粉末が１０質量％〜７０質量％、好ましくは２０質量％〜６０質量％とすればよい。アルミニウム含有粉末が１０質量％未満では、ろう材としての性能に乏しくなり、良好なフィレットが形成できない恐れがある。一方、アルミニウム含有粉末の含有量が７０質量％を超えると、過剰になり、必要となるフラックスやバインダの量が多くなり、製造コストの上昇につながる。
【００３４】
（弗化物系フラックス）
本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物に含まれる弗化物系フラックスは、ＡｌＦ3−ＫＦ、ＫＡｌＦ4−Ｋ3ＡｌＦ6、Ｋ3ＡｌＦ6およびＫＡｌＦ4等の弗化物系フラックスが例示されるが、Ｋ3ＡｌＦ6とＫＡｌＦ4を主成分とする市販品の「ノコロック（商品名）」（アルキャン社製）が特に好適である。本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物に含まれる弗化物系フラックスの量は２〜５０質量％、好ましくは５〜３０質量％程度である。弗化物系フラックスの含有量が２質量％未満の場合には、十分なフラックス作用を得ることが困難である。一方、弗化物系フラックスの含有量が５０質量％を超えると、過剰にあり、製造コストの上昇につながる。
【００３５】
（バインダ）
アルミニウムろう付用ペースト状組成物中で、バインダの作用を担う樹脂／ゴムとしては、ブチルゴム、石油樹脂、アクリル樹脂およびアルキッド樹脂の群から選ばれる少なくとも１つを含むものを使用することができる。ブチルゴムは、イソブチレンとイソプレンの共重合体であるブチルゴムで、分子量が２５万〜５５万のものが好ましい。石油樹脂は、Ｃ５系石油樹脂、Ｃ９系石油樹脂およびＣ５Ｃ９共重合石油樹脂の１種以上が使用することができ、好ましい分子量は６００〜２０００程度である。
【００３６】
アクリル樹脂としては、アクリル系モノマーと他のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体が挙げられる。上記の共重合に使用し得るアクリル系モノマーとしては、アクリル酸またはメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、２−エチルヘキシル、ラウリル、フェニル、ベンジル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル等のエステル化物類、アクリル酸またはメタクリル酸の２−ヒドロキシエチルのカプロラクトンの開環付加物類、アクリル酸またはメタクリル酸のグリシジル、多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。これらのアクリル系モノマーと共重合可能なエチレン性不飽和モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、イタコン酸、マレイン酸、酢酸ビニル等が挙げられる。特に、分子量が１００〜１００００００のものが好適である。
【００３７】
アルキッド樹脂としては、多塩基酸および多価アルコールに、油脂・油脂脂肪酸（大豆油、アマニ油、ヤシ油、ステアリン酸等）および天然樹脂（ロジン、コハク等）等の変性剤を反応させて変性させることによって得られたアルキッド樹脂を用いることができる。多塩基酸としては、例えば、無水フタル酸、テレフタル酸、コハク酸等の飽和多塩基酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等の不飽和多塩基酸等が挙げられる。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等の二価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の三価アルコール等が挙げられる。
【００３８】
本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物中のバインダの含有量は１質量％〜１５質量％が好ましく、より好ましくは２質量％〜１０質量％である。バインダの含有量が１質量％未満では、フラックス組成物の粘度が低く、アルミニウム含有部材に塗布した際にダレが生じ、アルミニウム含有部材との密着性が悪くなるので好ましくない。一方、バインダの含有量が１５質量％を超えると、過剰になり、製造コストの上昇になる恐れがある。
【００３９】
本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物に含まれる有機溶剤は、上記のバインダが可溶であれば、特に限定されず、トルエン、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等を単独、あるいは２種以上を混合して用いることができる。有機溶剤の含有量は、ペースト状組成物の粘度等を調整するために適宜加えればよいが、具体的には０．１〜８７質量％好ましくは５〜７０質量％の範囲内で調整すればよい。
【００４０】
本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物には、公知の添加物を添加しても差し支えなく、たとえば、消泡剤、レべリング剤、チクソトロピック剤、界面活性剤、顔料湿潤剤、可塑剤、分散剤、滑剤、光安定剤、タックファイヤー、カップリング剤等を必要に応じて添加することができる。特にカップリング剤は、塗膜の付着性を向上させるために有効であり、０．００１〜１．０質量％程度の添加が有効である。その中でもチタネート系カップリング剤は、特に有効である。
【００４１】
消泡剤、レベリング剤としては、たとえば、アクリル系消泡剤、アクリル系レベリング剤、ビニル系消泡剤、ビニル系レベリング剤、シリコーン系消泡剤、シリコーン系レベリング剤、鉱物系消泡剤、チクソトロピック剤（増粘剤、沈降防止剤、タレ防止剤）等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００４２】
チクソトロピック剤の形態については、特に限定はなく、溶剤系用チクソトロピック剤、水系用チクソトロピック剤等を挙げることができる。
【００４３】
溶剤系用チクソトロピック剤としては、たとえば、有機ベントナイト系、超微粉シリカ系、表面処理炭酸カルシウム系等の無機微粒子系溶剤系用チクソトロピック剤；アマイドワックス系、水添ひまし油ワックス系、ベンジリデンソルビトール系、金属石鹸（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等）、酸化ポリエチレン系、重合植物油系、硫酸エステル系アニオン界面活性剤系、ポリエーテル・エステル型界面活性剤系、ポリカルボン酸アミン塩系等の有機系溶剤系用チクソトロピック剤等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００４４】
水系用チクソトロピック剤としては、たとえば、超微粉シリカ系、マグネシウムアルミニウムシリケート系等の無機微粒子系水用チクソトロピック剤；キサンタンガム、グアーガム、ポリアクリル酸ソーダ系、アクリル酸・アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、ポリエチレンオキサイド系、ウレタン変性ポリエーテル系等の有機系水用チクソトロピック剤等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００４５】
界面活性剤としては、たとえば、ノニオン系（ポリエチレングリコール型、多価アルコール型等）、アニオン系（硫酸エステル型、スルホン酸型、カルボン酸型、リン酸エステル型等）、カチオン系（アミン塩型、第４級アンモニウム塩等）、両性系（アミン酸型、ベタイン型等）の界面活性剤等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００４６】
顔料湿潤剤・分散剤としては、たとえば、溶剤系用顔料湿潤剤・分散剤、水系用顔料湿潤剤・分散剤等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００４７】
溶剤系用顔料湿潤剤・分散剤としては、たとえば、高分子量不飽和ポリカルボン酸、ポリエーテル・ポリエステルカルボン酸塩、高分子量ポリエステル酸ポリアミン塩、ポリカルボン酸塩、高分子量ポリエステル酸のアマイドアミン塩、長鎖ポリアミノアマイドリン酸、脂肪族ポリアマイド、長鎖ポリアミノアマイドと高分子ポリエステル酸の塩、高分子ポリエーテル系化合物等の各種高分子量化合物；リン酸エステル、リン酸エステル塩、脂肪族アルコール硫酸エステル塩類、スルホン化油、アルキルスルホン酸塩類等のアニオン性化合物；脂肪族アミンの塩類、第４級アンモニウム塩等のカチオン性化合物等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００４８】
水用顔料湿潤剤・分散剤としては、たとえば、高分子量ポリカルボン酸の塩、スチレン・マレイン酸共重合物の塩、ナフタレン・スルホン酸のホルマリン縮合物、長鎖アルキル有機スルホン酸の塩、リグニンスルホン酸の塩、ポリリン酸、ポリケイ酸の塩、長鎖アルキルアミン塩、ポリエチレングリコール誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００４９】
可塑剤としては、たとえば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル、リン酸トリクレシル、リン酸ジフェニルクレジール、リン酸トリフェニルセバシン酸ジブチル等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００５０】
滑剤としては、たとえば、脂肪族炭化水素系滑剤、高級脂肪族系アルコール・高級脂肪酸系滑剤、脂肪酸アマイド系滑剤、金属石鹸系滑剤、脂肪酸エステル系滑剤、複合滑剤等を挙げることができ、これらが１種または２種以上併存し得る。光安定剤としては、たとえば、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、メチル１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルセバケート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−オクチルオキシ−４−ピペリジル）デカンジオエート等のヒンダードアミン系光安定剤等を挙げることができ、これらを１種または２種以上使用することができる。
【００５１】
本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物は、アルミニウム含有部材の表面の少なくとも一部に、すなわち、少なくともろう付しようとする部分に必要量塗布して使用することができる。未乾燥の状態での塗布量は１〜３００ｇ／ｍ２が好ましく、１ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２がさらに好ましい。１ｇ／ｍ２未満では、塗布量が不足で、十分にフィレットが形成されない恐れがあり、好ましくない。一方、塗布量が３００ｇ／ｍ２を超えると、過剰になり、ろう付後の外観を損なわせる恐れがある。乾燥させる場合には、乾燥後の平均膜厚は、好ましくは３〜５００μｍ、より好ましくは１０〜１５０μｍである。平均膜厚が３μｍ未満でも、ろう付は可能ではあるが、ろう付強度が不足する恐れがある。一方、平均膜厚が５００μｍを超えると、過剰になり、製造コストの上昇につながる恐れがある。しかしながら、穴を塞ぐためや隙間を埋めるために本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物を使用する場合には、乾燥後の平均膜厚が５００μｍに限定されることはなく、乾燥後の平均膜厚が５００μｍを超えても使用することができる。
【００５２】
塗布の方法は、公知の方法を採用することができ、はけ塗り、スプレー塗装、ロールコーター、バーコーター、ドクターブレード等での方法を用いることができる。これらの方法以外にも、本発明のアルミニウムろう付用ペースト状組成物にアルミニウム含有部材を単に浸漬する等の方法でもよい。
【００５３】
ペースト状組成物の塗布後の乾燥は、通常、室温乾燥、必要に応じて３０〜１５０℃程度の温度で乾燥させればよい。ろう付の方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができるが、炉中でろう付する方法が特に好ましい。炉中でろう付する方法は、人手をかけずに一度に大量にろう付することができ、工業生産に適している。ろう付の温度はペースト状組成物の組成にもよるが、通常４５０℃〜６３０℃程度である。雰囲気については、真空、Ａｒ、窒素等の非酸化性雰囲気が好ましい。ろう付雰囲気中の酸素濃度については２００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下が望ましい。酸素濃度が２００ｐｐｍを超える場合にはフラックス作用の低下、ろう材として用いられるアルミニウム合金粉末の酸化等のためにろう付不良が発生する恐れがある。
【００５４】
本発明のペースト状組成物は、ろう付可能なアルミニウム含有部材に適用することができ、たとえば、ヒーターコア、エバポレータ、コンデンサ等の熱交換器を構成するフィン・ピン・パイプ・チューブ・プレート等のろう付接合に使用することができる。また、本発明のペースト状組成物は、熱交換器に限定されることはなく、各種機械部品、車両部品、構造部品、スポーツ用品、ＯＡ機器、日用品等に適用可能である。
【実施例】
【００５５】
（実施例１〜２）
アルミニウム含有粉末として、ガスアトマイズ装置を用いて、窒素ガス圧力７ｋｇｆ／ｃｍ２、ガスメタル比２で噴霧することにより得られたＡｌ−１２質量％Ｓｉ合金粉末を分級し、４５μｍ目開きの篩目として金網を通過させることによって、Ｖ（−４５）（目開き４５μｍの篩目を通過する粒子の質量割合）が表１に示す値の粉末を得た。この粉末を用いて、弗化物系フラックス（アルキャン社製、製品名  ノコロックフラックス１００）、ブチルゴムバインダ（エクソン化学社製、製品名  エクソンブチル２６８）および有機溶剤（トルエン）を表１に示す割合で配合してペースト状組成物を作製し、評価した。その結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例３〜４）
アルミニウム含有粉末として、ガスアトマイズ装置を用いて、窒素ガス圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ２、ガスメタル比４で噴霧することにより得られたＡｌ−１２質量％Ｓｉ合金粉末を分級し、４５μｍ目開きの篩目として金網を通過させることによって、Ｖ（−４５）が表１に示す値の粉末を得た。この粉末を用いて、弗化物系フラックス（アルキャン社製、製品名  ノコロックフラックス１００）、ブチルゴムバインダ（エクソン化学社製、製品名  エクソンブチル２６８）および有機溶剤（トルエン）を表１に示す割合で配合してペースト状組成物を作製し、評価した。その結果を表１に示す。
【００５７】
（実施例５〜６）
アルミニウム含有粉末として、ガスアトマイズ装置を用いて、窒素ガス圧力５ｋｇｆ／ｃｍ２、ガスメタル比１で噴霧することにより得られたＡｌ−１２質量％Ｓｉ合金粉末を分級し、４５μｍ目開きの篩目として金網を通過させることによって、Ｖ（−４５）が表１に示す値の粉末を得た。この粉末を用いて、弗化物系フラックス（アルキャン社製、製品名  ノコロックフラックス１００）、ブチルゴムバインダ（エクソン化学社製、製品名  エクソンブチル２６８）および有機溶剤（トルエン）を表１に示す割合で配合してペースト状組成物を作製し、評価した。その結果を表１に示す。
【００５８】
（比較例１〜２）
アルミニウム含有粉末として、ガスアトマイズ装置を用いて、窒素ガス圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ２、ガスメタル比１０で噴霧することにより得られたＡｌ−１２質量％Ｓｉ合金粉末を４５μｍ目開きの篩目として金網を通過させることによって、Ｖ（−４５）が表１に示す値の粉末を得た。この粉末を用いて、実施例１〜２と同様にしてペースト状組成物を作製し、評価した。その結果を表１に示す。
【００５９】
（比較例３〜４）
アルミニウム含有粉末として、ガスアトマイズ装置を用いて、窒素ガス圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ２、ガスメタル比１０で噴霧することにより得られたＡｌ−１２質量％Ｓｉ合金粉末を４５μｍ目開きの篩目として金網を通過させることによって、Ｖ（−４５）が表１に示す値の粉末を得た。この粉末を用いて、実施例３〜４と同様にしてペースト状組成物を作製し、評価した。その結果を表１に示す。
【００６０】
（比較例５〜６）
アルミニウム含有粉末として、ガスアトマイズ装置を用いて、窒素ガス圧力５ｋｇｆ／ｃｍ２、ガスメタル比１０で噴霧することにより得られたＡｌ−１２質量％Ｓｉ合金粉末を４５μｍ目開きの篩目として金網を通過させることによって、Ｖ（−４５）が表１に示す値の粉末を得た。この粉末を用いて、実施例５〜６と同様にしてペースト状組成物を作製し、評価した。その結果を表１に示す。
【００６１】
（従来例）
平均粒径が８μｍの市販の純アルミニウム粉末（純度９９．９質量％）と平均粒径４．８μｍのけい素粉末（純度９９．９質量％）とを１：１の配合割合で、Ｖブレンダーを用いて３０分間混合することにより、表１に示す特性のアルミニウム混合粉末を得た。この混合粉末を用いて、弗化物系フラックス（アルキャン社製、製品名  ノコロックフラックス１００）、ブチルゴムバインダ（エクソン化学社製、製品名  エクソンブチル２６８）および有機溶剤（トルエン）を表１に示す割合で配合して、ペースト状組成物を作製し、評価した。その結果を表１に示す。
【００６２】
なお、表１に示す各特性は次のように評価した。表１中、下線を付した数値は、本発明の範囲を外れていることを示す。
【００６３】
（Ｄ（１０）、Ｄ（５０）、Ｄ（９０））
アルミニウム含有粉末中に粒径Ｄμｍ以下の粒子が含まれる体積割合としてＱ容量％を横軸Ｄμｍ、縦軸Ｑ容量％のグラフにプロットした累積粒度曲線において、Ｑ容量％に対応する粒径ＤμｍをＤ（Ｑ）μｍと表す。一例として、実施例２と比較例４で得られた累積粒度曲線を図２に示す。
【００６４】
なお、粒径は、レーザー回折式粒度測定装置（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製、製品名  マイクロトラックＨＲＡ）により測定した。
【００６５】
（Ｖ（−４５））
Ｖ（−４５）（目開き４５μｍの篩目を通過する粒子の質量割合）は、目開き４５μｍのステンレス合金製ＪＩＳ標準篩い用金網を通過したアルミニウム含有粉末の質量Ｂと通過前のアルミニウム含有粉末の質量Ａとから、次式に従って求めた。
【００６６】
Ｖ（−４５）＝（Ｂ／Ａ）×１００（％）
（流動度）
ＪＩＳ  Ｚ−２５０２に基づき、５０ｇの粉末が直径２．６３ｍｍのオリフィスを通過するのに要する時間として求めた。
【００６７】
（ペーストの滑らかさ）
目視により、ペースト組成物の滑らかさを以下の基準で判定した。
【００６８】
Ａ：非常に滑らかで、表面にツヤがある。
【００６９】
Ｂ：滑らかであるが、ツヤが僅かしかない。
【００７０】
Ｃ：表面につやが無く、ペースト表面がざらざらしている。
【００７１】
（残炭）
作製したペースト状組成物を刷毛で３００３アルミニウム板（６０×５０×２ｍｍ）の片面に(乾燥後の平均膜厚で１００μｍ)塗布した後、希釈用有機溶剤（トルエン）を完全に蒸発させるために、温度１０５℃で５分間加熱し、乾燥後の塗板をアルミニウム箔で包んだ状態（クローズド状態）で窒素ガス雰囲気（窒素ガスフロー４Ｎｍ３／時間）の炉に入れて温度５３０℃で５分間保持して冷却した後、炉から取り出し、ろう付部の表面を目視にて観察した。残炭状況を以下の基準で判定した。
【００７２】
Ａ：まったく黒変化していない。
【００７３】
Ｂ：若干黒点部あるが気にならない。
【００７４】
Ｃ：明らかに黒変部あるが、全体の半分未満である。
【００７５】
Ｄ：全体の半分以上が黒っぽい。
【００７６】
Ｅ：全体が黒っぽく商品価値がない。
【００７７】
（フィレット形成）
図１に示すように、上記で作製した塗板１の塗布面の中央に３００３アルミニウム板２を垂直に立て、ステンレスワイヤーで仮留めした後、窒素ガス雰囲気（窒素ガスフロー４Ｎｍ３／時間）の炉に入れて温度６００℃で３分間保持してろう付を行った。冷却した後、炉から取り出し、ろう付部のフィレット３の形成性を評価するために、図１に示すのど厚ｄを測定した。のど厚は、図１の紙面に垂直な方向にそって複数箇所の厚みを測定し、その最大値と最小値を求めた。得られた最大のど厚（ｄｍａｘ）と最小のど厚（ｄｍｉｎ）とから、次式に従ってフィレット形成性を評価した。
【００７８】
ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ＝フィレット形成性（％）
Ａ：フィレットの形状具合が良好である（フィレット成形性  ８０％以上）。
【００７９】
Ｂ：フィレットは形成されているが、やや不均一である（フィレット形成性  ５０〜７９％）。
【００８０】
Ｃ：フィレットは形成されているが、かなり不均一である（フィレット形成性  ３０〜４９％）。
【００８１】
Ｄ：フィレットが十分に形成されておらず、切れがある（フィレット形成性  ０〜２９％）。
【００８２】
【表１】
2007275898.tif 000003
【００８３】
表１の結果から、本発明の実施例のアルミニウムろう付用ペースト状組成物を用いることにより、ろう付後のフィレットの外観を良好にすることができ、黒変化を生じさせないことがわかる。
【００８４】
以上に開示された実施の形態や実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態や実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】ろう付後のフィレット形成部の断面を模式的に示す断面図である。
【図２】アルミニウム含有粉末の累積粒度曲線の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１：塗板、２：アルミニウム板、３：フィレット。
【図１】
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【図２】
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