(57)【要約】  本開示は、固化に耐えるより球状の形態などの改善された特性を有する、（例えば、プラズマフラックス用途のための）自由流動性フッ化カリウムアルミニウム（ＫＡｌＦ４）フラックス剤を提供する。フッ化カリウムアルミニウム（ＫＡｌＦ４）フラックス剤は、ＫＡｌＦ４を生成するときの水酸化カリウムの開始温度及び添加速度によって自由流動性にされる。【選択図】図１
2020529323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５マイクロメートル〜１００マイクロメートルの直径を有する丸い形態をそれぞれ有する粒子の形態のＫＡｌＦ４フラックス剤。
【請求項２】
前記フラックス剤が、実質的に球状の形態を有する、請求項１に記載のフラックス剤。
【請求項３】
フラックス剤を生成する方法であって、
水を含有する反応容器を提供することと、
撹拌下で、酸化アルミニウムを前記反応容器に添加することと、
水性フッ化水素酸を添加し、反応混合物を形成することであって、前記水性フッ化水素酸が５０重量％〜７６重量％の濃度を有する、形成することと、
前記反応混合物を４０℃〜７０℃に冷却することと、
水性水酸化カリウムを前記反応混合物に添加することであって、前記水性水酸化カリウムが４５重量％〜５０重量％の濃度を有し、前記水酸化カリウムが、１０ｇ／分〜３００ｇ／分の流速で前記反応混合物に添加される、添加することと、
前記反応混合物を噴霧乾燥し、前記フラックス剤を生成することと、を含む、方法。
【請求項４】
前記水性フッ化水素酸を添加することにより、前記反応混合物の前記温度が５０℃〜１００℃に上昇する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記反応混合物の温度を、前記水酸化カリウムを添加する前に４０℃〜７０℃に低下させる、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記水性水酸化カリウムを添加することにより、前記反応混合物の温度が６０℃〜１００℃に上昇する、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記水性水酸化カリウムを添加することにより、前記反応混合物の温度が約８０℃に上昇する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記噴霧乾燥する工程の入口温度が２５０℃〜４２０℃であり、前記噴霧乾燥する工程の出口温度が１２５℃〜１６５℃である、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記入口温度が２５０℃であり、前記出口温度が１２５℃である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
フラックス剤を生成する方法であって、
水を反応容器に供給することと、
酸化アルミニウムを前記水に添加し、前記水及び前記酸化アルミニウムを前記反応容器内で撹拌することと、
水性フッ化水素酸を添加し、反応混合物を形成することであって、前記反応混合物の温度が５０℃〜１００℃に上昇する、形成することと、
前記反応混合物を４０℃〜７０℃に冷却することと、
水性水酸化カリウムを前記反応混合物に添加することであって、前記水酸化カリウムを１１ｇ／分〜１３ｇ／分の流速で添加し、前記反応混合物の前記温度を７５℃〜８５℃に上昇させる、添加することと、
前記反応混合物を噴霧乾燥し、前記フラックス剤を生成することと、を含む、方法。
【請求項１１】
前記水性フッ化水素酸が、５０重量％〜７６重量％の濃度を有し、
前記水性水酸化カリウムが、４５重量％〜５０重量％の濃度を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記水性フッ化水素酸が５０重量％の濃度を有し、前記水性水酸化カリウムが４９．８重量％の濃度を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記水性水酸化カリウムを添加することにより、前記反応混合物の前記温度が約８０℃に上昇する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記噴霧乾燥する工程の入口温度が２５０℃〜４２０℃であり、前記噴霧乾燥する工程の出口温度が１２５℃〜１６５℃である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記入口温度が２５０℃であり、前記出口温度が１２５℃である、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年８月３日に出願された、ＦＲＥＥ  ＦＬＯＷＩＮＧ  ＰＯＴＡＳＳＩＵＭ  ＡＬＵＭＩＮＵＭ  ＦＬＵＯＲＩＤＥ  ＦＬＵＸ  ＡＧＥＮＴと題された米国仮特許出願第６２／５４０，７５４号の米国特許法第１１９条（ｅ）下での利益を主張するものであり、その米国仮特許出願の全開示が、本明細書に参照によって明確に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、概して、（例えば、プラズマフラックス用途のための）自由流動性フッ化カリウムアルミニウムフラックス剤に関する。
【背景技術】
【０００３】
熱交換器の製造などの特定の製造操作で使用されるろう付け操作は、従来、真空炉内で行われてきた。より最近では、「制御空気下ろう付け（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ  ｂｒａｚｉｎｇ、ＣＡＢ）」として知られているろう付け技術は、ろう付けされたアルミニウム熱交換器を製造するための自動車産業によって受け入れられている。ＣＡＢろう付けされたアルミニウム熱交換器の例示的な最終用途としては、ラジエータ、凝縮器、蒸発器、ヒータコア、充気クーラ、及びインタークーラが挙げられる。
【０００４】
ＣＡＢろう付けは、生産歩留まりの向上、炉の維持要件の低下、ろう付けプロセス堅牢性の増大、及び利用される設備の資本コストの低下に起因して、真空炉ろう付けに比べて好ましい。
【０００５】
ＣＡＢプロセスでは、結合される予め組み立てられた構成要素表面にフラクシング又はフラックス剤が塗布される。フラックス剤は、アルミニウム合金表面上に自然に形成する酸化アルミニウム層を解離又は溶解及び変位させるために使用される。フラックス剤はまた、ろう付け中に酸化アルミニウム層の再形成を防止し、ろう付け合金の流れを強化するためにも使用される。例示的なフラックス剤としては、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属フッ化物又は塩化物が挙げられる。
【０００６】
フッ化物系フラックスは、アルミニウム又はアルミニウム合金をろう付けするのに一般的に好ましい。なぜなら、それらが、アルミニウム及びその合金であるので、不活性又は非腐食性であるからであり、さらに、ろう付け後に実質的に非水溶性であり、かつアルミニウム及びアルミニウム合金熱交換器の製造において自動車産業によって一般的に使用されるからである。
【０００７】
プラズマフラックス用途の場合、フッ化物系フラックス（例えば、ＫＡｌＦ４）は、望ましくは自由に流動して、装置の固化及び詰まりを伴わずにオーガーを通して材料を輸送することを可能にする。固化は、材料の表面を覆い、粒子の滑らかでより球状の形態をもたらす有機添加剤（例えば、ポリエチレングリコール）によって防止され得る。しかしながら、有機添加剤の添加は、フラックス剤の揮発性有機化合物（ｖｏｌａｔｉｌｅ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ＶＯＣ）及び全有機炭素（ｔｏｔａｌ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃａｒｂｏｎ、ＴＯＣ）レベルを上昇させるため、所望されない。有機添加剤はまた、有害な特性を有し得るので、添加剤の取り扱いは、可能な限り回避されるべきである。
【０００８】
前述のことを改善するフッ化物系フラックス剤が必要とされる。
【発明の概要】
【０００９】
本開示は、固化に耐えるより球状の形態などの改善された特性を有する、（例えば、プラズマフラックス用途のための）自由流動性フッ化カリウムアルミニウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＫＡｌＦ４）フラックス剤を提供する。フッ化カリウムアルミニウム（ＫＡｌＦ４）フラックス剤は、ＫＡｌＦ４を生成するときの水酸化カリウムの開始温度及び添加速度によって自由流動性にされる。
【００１０】
本開示の実施形態によれば、ＫＡｌＦ４フラックス剤が提供される。粒子形態のＫＡｌＦ４フラックス剤は、５マイクロメートル〜１００マイクロメートルの直径を有する丸い形態をそれぞれ有する。より具体的な実施形態では、フラックス剤は、実質的に球状の形態を有する。
【００１１】
本開示の実施形態によれば、フラックス剤の生成方法が提供される。本方法は、水を含有する反応容器を提供することと、撹拌下で、酸化アルミニウムを反応容器に添加することと、水性フッ化水素酸を添加し、反応混合物を形成することであって、水性フッ化水素酸が５０重量％〜７６重量％の濃度を有する、形成することと、反応混合物を４０℃〜７０℃に冷却することと、水性水酸化カリウムを反応混合物に添加することであって、水性水酸化カリウムが４５重量％〜５０重量％の濃度を有し、水酸化カリウムが１０ｇ／分〜３００ｇ／分の流速で反応混合物に添加される、添加することと、反応混合物を噴霧乾燥し、フラックス剤を生成することと、を含む。
【００１２】
上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、水性フッ化水素酸を添加することにより、反応混合物の温度を５０℃〜１００℃まで上昇させる。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、反応混合物の温度は、水酸化カリウムを添加する前に４０℃〜７０℃に低下させる。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、水性水酸化カリウムを添加することにより、反応混合物の温度を６０℃〜１００℃まで上昇させる。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、水性水酸化カリウムを添加することにより、反応混合物の温度を約８０℃まで上昇させる。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、噴霧乾燥する工程の入口温度が２５０℃〜４２０℃であり、噴霧乾燥する工程の出口温度が１２５℃〜１６５℃である。上記の実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、入口温度が２５０℃であり、出口温度が１２５℃である。
【００１３】
本開示の別の実施形態によれば、フラックス剤の生成方法が提供される。本方法は、水を反応容器に提供することと、酸化アルミニウムを水に添加し、水及び酸化アルミニウムを反応容器内で撹拌することと、水性フッ化水素酸を添加し、反応混合物を形成することであって、反応混合物の温度が５０℃〜１００℃に上昇する、形成することと、反応混合物を４０℃〜７０℃に冷却することと、水性水酸化カリウムを反応混合物に添加することであって、水酸化カリウムを１１ｇ／分〜１３ｇ／分の流速で添加し、反応混合物の温度を７５℃〜８５℃に上昇させる、添加することと、反応混合物を噴霧乾燥し、フラックス剤を生成することと、を含む。
【００１４】
上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、水性フッ化水素酸は、５０重量％〜７６重量％の濃度を有し、水性水酸化カリウムは、４５重量％〜５０重量％の濃度を有する。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、水性フッ化水素酸は５０重量％の濃度を有し、水性水酸化カリウムは４９．８重量％の濃度を有する。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、水性水酸化カリウムを添加することにより、反応混合物の温度を約８０℃まで上昇させる。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、噴霧乾燥する工程の入口温度が２５０℃〜４２０℃であり、噴霧乾燥する工程の出口温度が１２５℃〜１６５℃である。上記の実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、入口温度が２５０℃であり、出口温度が１２５℃である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】フラックス剤を調製する方法を示すフローチャートである。
【図２】実施例の欄で記載されている実施例１及び比較例１のそれぞれの形態の比較を示す。
【００１６】
対応する参照文字は、いくつかの図にわたって対応する部分を示す。本明細書に記載される例示は、特定の例示的な実施形態を示すために提供され、このような例示は、いかなる方法でも範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
Ｉ．概要
本開示は、（例えば、プラズマフラックス用途のための）自由流動性フラックス剤を提供する。フラックス剤は、以下に記載されるように、酸化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｏｘｉｄｅ、Ａｌ２Ｏ３）、水性フッ化水素酸（ａｑｕｅｏｕｓ  ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  ａｃｉｄ、ＨＦ）、及び水性水酸化カリウム（ａｑｕｅｏｕｓ  ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、ＫＯＨ）を含む原材料を混合して反応させることによって形成される。フラックス剤はまた、自由流動性であり、以前に使用されているような有機添加剤を添加することなく固化に対する耐性を有する。更に、フラックス剤は、改善された粒子形態及び流動特性を有する。
【００１８】
以下に示すように、本開示のフラックス剤は、フッ化カリウムアルミニウム（以下、ＫＡｌＦ４）を含み、以下に示す一連の反応によって生成される。
Ａｌ２Ｏ３＋８ＨＦ→２ＨＡｌＦ４＋３Ｈ２Ｏ        （Ｉ）
ＨＡｌＦ４＋ＫＯＨ→ＫＡｌＦ４＋Ｈ２Ｏ          （ＩＩ）
【００１９】
上記のように、反応Ｉは、酸化アルミニウムを水性フッ化水素酸と反応させて、ＨＡｌＦ４の反応中間体を生成することを含む。次に、反応中間体ＨＡｌＦ４を水性水酸化カリウムで中和し、反応ＩＩに示すように、フッ化カリウムアルミニウム（ＫＡｌＦ４）前駆体及び水を生じさせる。次に、ＫＡｌＦ４前駆体は、反応混合物を噴霧乾燥することによって単離し、本明細書に更に記載するような自由流動性ＫＡｌＦ４を生じさせる。
【００２０】
例示的な自由流動性ＫＡｌＦ４は、１．０：１．０：４．０、１．１：１．０：４．１と小さいか、１．２：１．０：４．４、１．３：１．０：４：５と大きいか、又は１．１〜１．２：１．０：４．０〜４．２などの前述の値のいずれか２つの間で定義される任意の範囲内であり得るカリウム対アルミニウム対フッ素の比を有する。この比は、本明細書に記載される際、方法１００で使用される原材料（酸化アルミニウム、フッ化水素酸、及び水酸化カリウム）の量に基づいて変化する。例示的な実施形態では、カリウム対アルミニウム対フッ素の比は、１．２：１：４．１である。
【００２１】
ここで図１を参照すると、自由流動性ＫＡｌＦ４を作り出すための方法１００が提供される。ブロック１０２において、ビーカーなどの反応容器に水が提供される。このように限定されるものではないが、特定の一実施形態では、２５０グラムの水が反応容器内に提供される。
【００２２】
ブロック１０４において、粉末酸化アルミニウムは、反応容器に添加され、撹拌を介してブロック１０２に提供された水に懸濁させる。例示的な実施形態では、４８．９グラムの酸化アルミニウムが反応容器に添加される。前述したように、ブロック１０４において提供された反応混合物は、撹拌によって維持される。
【００２３】
ブロック１０６において、水性フッ化水素酸を３０分以内に懸濁液に添加し、反応混合物を形成する。水性フッ化水素酸は、５０重量％、５５重量％、６０重量％と小さいか、７０重量％、７２重量％、７４重量％、７６重量％と大きいか、又は前述の値のいずれか２つの間で定義される任意の範囲内、例えば５０重量％〜７６重量％の濃度（重量百分率に基づく）を有し得る。例示的な実施形態では、水性フッ化水素酸の濃度（重量百分率に基づく）は、５０重量％である。発熱反応が進行し、ＨＡｌＦ４中間体が生成されると、反応混合物の温度は、約５０℃、約６０℃、約７０℃と低いか、約８０℃、約９０℃、約１００℃と高いか、又は前述の値のいずれか２つの間で定義される任意の範囲内、例えば７０℃〜８０℃まで上昇する。例示的な実施形態では、混合物内の温度は、７０℃〜８０℃である。
【００２４】
ＨＦ添加が完了すると、反応混合物は高温で撹拌される。反応混合物の例示的な温度は、７０℃、７２℃、７４℃と低いか、７６℃、７８℃、８０℃と高いか、又は前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内、例えば７０℃〜８０℃などであってもよい。反応混合物を、最大６０分間の更なる時間にわたって撹拌してもよい。例示的な実施形態では、反応混合物を更に３０分間撹拌する。例示的な実施形態では、温度は、更に１５分間約７０℃〜８０℃の間にある。
【００２５】
次に、方法１００は、ブロック１０８に進み、ブロック１０６の反応混合物が冷却される。反応混合物は、４０℃、４５℃、５０℃と低いか、６０℃、６５℃、７０℃と高いか、又は前述の値のいずれか２つの間で定義される任意の範囲内、例えば５０℃〜６０℃などの温度まで冷却される。例示的な実施形態では、反応混合物が冷却される温度は、約５０℃〜６０℃である。
【００２６】
反応混合物が冷却されると、方法１００は、次にブロック１１０に進み、ブロック１０８の完了の数分以内に水性水酸化カリウムを高流速で添加する。水性水酸化カリウムは、滴下漏斗又は追加の投入ユニットを介して添加することができる。水性水酸化カリウムは、１０グラム／分（ｇ／分）、１１．５ｇ／分、１２ｇ／分、１２．５ｇ／分、１２．８ｇ／分、１３ｇ／分と低いか、１００ｇ／分、１５０ｇ／分、２００ｇ／分、２５０ｇ／分、３００ｇ／分と高いか、又は前述の値のいずれか２つの間で定義される任意の範囲内の速度で添加されてもよい。例示的な実施形態では、水性水酸化カリウムの流速は１１．９ｇ／分である。水性水酸化カリウムの温度もまた、添加前に低下され得る。特定の理論に束縛されることを望むものではないが、水酸化カリウムを短期間で（すなわち、より速い速度で）低下した温度で添加することにより、有機添加剤を添加することなく、異なる形態及び改善された流動挙動をもたらすと考えられる。高速添加により、ＫＡｌＦ４の結晶化条件は、噴霧乾燥後に球状の自由流動性ＫＡｌＦ４粒子が得られるように変更されると考えられる。
【００２７】
水性水酸化カリウムは、４５重量％、４６重量％、４７重量％と小さいか、４８重量％、４９重量％、５０重量％と大きいか、又は前述の値のいずれか２つの間で定義される任意の範囲内、例えば４５重量％〜５０重量％の濃度を有してもよい。例示的な実施形態では、水性水酸化カリウムの濃度（重量百分率に基づく）は、４９．８重量％である。水性水酸化カリウムの濃度は、以下に更に記載されるように、水性水酸化カリウムの添加速度を介して自由流動性ＫＡｌＦ４に間接的に影響する。添加される水性水酸化カリウムの量は、８０グラム、８２グラム、８４グラムと小さいか、８６グラム、８８グラム、若しくは９０グラムと大きいか、又は前述の値のいずれか２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。例示的な実施形態では、８３．２グラムの水性水酸化カリウムを反応容器に添加する。
【００２８】
この時点で、反応混合物内にＫＡｌＦ４前駆体が沈殿する。発熱反応により、反応混合物内の温度は、６０℃、７０℃、８０℃ほど低くまでか、９０℃、９５℃、１００℃ほど高くまでか、又は前述の値のいずれか２つの間で定義される任意の範囲内、例えば６０℃〜１００℃若しくは７５℃〜８５℃などまで増加する。反応混合物を高温で１０分〜６０分間撹拌してもよい。例示的な実施形態では、反応混合物が増加する温度は、約８０℃であり、反応混合物は、更に３０分間撹拌される。
【００２９】
ブロック１１２において、ＫＡｌＦ４前駆体は、噴霧乾燥によって単離され、自由流動性ＫＡｌＦ４を形成する。噴霧乾燥の間、入口温度は、２５０℃、２７５℃、３００℃と低いか、３７５℃、４００℃、４２０℃と高いか、又は上述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内、例えば２５０℃〜４２０℃などであってもよい。出口温度は、１２５℃、１３５℃、１４５℃と低いか、１５５℃、１６０℃、１６５℃と高いか、又は上述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内、例えば１２５℃〜１６５℃などであってもよい。例示的な実施形態では、入口温度は２５０℃であり、出口温度は１２５℃である。ノズル及び回転ディスクの両方を使用して、噴霧乾燥のために反応混合物を霧化することができる。反応混合物（ＫＡｌＦ４前駆体）を、２０℃〜６０℃の温度で噴霧乾燥機に供給する。
【００３０】
ＩＩ．フラックス剤の特性
有機添加剤は、通常、有機添加剤がフラックス剤の表面を覆うように、フラックス剤の固化を防止するために使用され、その結果、粒子の滑らかで、より球状の形態が得られる。
【００３１】
ここで生成される自由流動性ＫＡｌＦ４フラックス剤は、有機添加剤を含まない。代わりに、噴霧乾燥された生成物が前述の自由流動特性を得るように、ＫＡｌＦ４の生成パラメータを調整する。水性ＨＡｌＦ４の温度を低下させ、水酸化カリウムの添加速度を上昇させて、ＫＡｌＦ４の自由流動特性を得る。更に、自由流動性ＫＡｌＦ４フラックス剤は、有機添加剤によって材料の表面を改質するための追加の処理工程を回避し、それによって、使用者は材料コスト、運用コスト、及び時間を節約する。
【００３２】
加えて、生成プロセスは、有機添加剤又は炭素化合物を含まない。したがって、自由流動性ＫＡｌＦ４フラックス剤は、検出可能な場合、ごくわずかな揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び全有機炭素（ＴＯＣ）レベルを有する。また、有機化合物の取り扱いから生ずる危険性が回避される。
【００３３】
更に、自由流動性ＫＡｌＦ４フラックス剤は、本明細書に更に記載されるように、有機添加剤を用いる従来のフラックス剤と比較して、より丸い粒子形態及びより良好な流動挙動を有する。具体的には、自由流動性ＫＡｌＦ４フラックス剤は、実質的に球状の形態、及び５マイクロメートル、１０マイクロメートル、２０マイクロメートル、４０マイクロメートルと小さいか、６０マイクロメートル、８０マイクロメートル、１００マイクロメートルと大きいか、又は前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内の直径を有する。別の実施形態では、自由流動性ＫＡｌＦ４フラックス剤は、やや長円形を有する。自由流動性ＫＡｌＦ４フラックス剤は、１：０．８、１：０．９、１：１、１：１．１、又は１：１．２のアスペクト比を有し得る。
【００３４】
本明細書で使用するとき、「前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内」という語句は、それらの値が列挙のより低い部分にあるか又は列挙のより高い部分にあるかにかかわらず、任意の範囲がそのようなフレーズの前に列挙された値のうちの任意の２つから選択され得ることを意味する。例えば、１対の値は、２つのより低い値、２つのより高い値、又はより低い値及びより高い値から選択されてもよい。
【００３５】
ＩＩＩ．実施例
実施例１の調製
実施例１を調整するために、４８．９グラムの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）をビーカーに加え、２５０グラムの水に懸濁させた。次いで、１０１．４グラムの水性フッ化水素酸（５０重量％水溶液）を３０分以内に撹拌済み反応混合物に添加した。反応がＨＡｌＦ４を生成すると、反応混合物の温度は約８０℃に上昇した。ＨＦの添加が完了すると、反応混合物を７０℃〜８０℃の温度で更に１５分間撹拌した。
【００３６】
次いで、反応混合物を約５０℃〜６０℃まで冷却し、この時点で、８３．２グラムの水性水酸化カリウム（ＫＯＨ、４９．８重量％水溶液）を７分（約１１．９ｇ／分の流速）以内に添加した。この時点で、反応混合物からＫＡｌＦ４が沈殿した。次いで、温度を約８０℃に上げ、反応混合物を更に３０分間撹拌した。
【００３７】
次いで、入口温度が２５０℃であり、出口温度が１２５℃である噴霧乾燥によって、生成物を単離した。
【００３８】
比較実施例１の調製（比較例１）
比較例１を調製するために、４９．２グラムの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）をビーカーに加え、２５０グラムの水に懸濁させた。次いで、１０１．４グラムの水性フッ化水素酸（５０重量％水溶液）を３０分以内に撹拌済み反応混合物に添加した。反応がＨＡｌＦ４を生成したとき、反応混合物の温度は約８０℃に上昇した。ＨＦ添加が完了すると、反応混合物を７０℃〜８０℃の温度で更に１５分間撹拌した。
【００３９】
反応混合物を約６０℃に冷却し、次いで、８３．２グラムの水性水酸化カリウム（ＫＯＨ、４９．８重量％水溶液）を２５分（約３．３ｇ／分の流速）以内にゆっくりと添加した。この時点で、反応混合物からＫＡｌＦ４が沈殿した。次いで、温度を約８０℃に上げ、反応混合物を更に３０分間撹拌した。
【００４０】
次いで、入口温度が２５０℃であり、出口温度が１２５℃である噴霧乾燥によって、生成物を単離した。
【００４１】
比較例１及び実施例１の比較
図２を参照すると、比較例１及び実施例１の形態の比較を示す。画像は、倍率５００及び５ｋＶのＥＨＴ電圧レベルで走査型電子顕微鏡（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）を使用して得た。比較例１の画像を１０μｍにスケーリングし、実施例１の画像を２０μｍにスケーリングした。示されているように、比較例１は、一般的な球状形態を有する実施例１と比較して不規則な形態を有する。形状の違いは、比較例１及び実施例１の流動挙動を比較するときに明らかである。
【００４２】
比較例１及び実施例１の流動挙動は、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ６１８６に従う金属漏斗を使用して試験した。金属漏斗は底部で閉じられ、試験される粉末（すなわち、比較例１又は実施例１）を充填した。次いで、金属漏斗に底孔を開け、孔を開けたとき、実施例１の粉末は、数秒以内に漏斗から均一に流出し、一方で、比較例１の材料は、漏斗に付着し、更なる撹拌（例えば、漏斗上でのタッピング）を必要とし、金属漏斗を徐々に出た。
【００４３】
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、水酸化カリウムを短期間で（すなわち、より速い速度で）低下した温度で添加することにより、有機添加剤を添加することなく、異なる形態及び改善された流動挙動をもたらすと考えられる。高速添加により、ＫＡｌＦ４の結晶化条件は、噴霧乾燥後に球状の自由流動性ＫＡｌＦ４粒子が得られるように変更されると考えられる。
【００４４】
本発明の範囲から逸脱することなく、記載した例示的な実施形態に対して様々な修正及び付加を行うことができる。例えば、上述の実施形態は、特定の特徴に言及するものであるが、本発明の範囲はまた、異なる特徴の組み合わせを有する実施形態及び上述の特徴の全てを含むわけではない実施形態を含む。
【図１】
2020529323.tif 000003
【図２】
2020529323.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月1日(2020.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５マイクロメートル〜１００マイクロメートルの直径を有する丸い形態をそれぞれ有する粒子の形態のＫＡｌＦ４フラックス剤。
【請求項２】
フラックス剤を生成する方法であって、
水を含有する反応容器を提供することと、
撹拌下で、酸化アルミニウムを前記反応容器に添加することと、
水性フッ化水素酸を添加し、反応混合物を形成することであって、前記水性フッ化水素酸が５０重量％〜７６重量％の濃度を有する、形成することと、
前記反応混合物を４０℃〜７０℃に冷却することと、
水性水酸化カリウムを前記反応混合物に添加することであって、前記水性水酸化カリウムが４５重量％〜５０重量％の濃度を有し、前記水酸化カリウムが、１０ｇ／分〜３００ｇ／分の流速で前記反応混合物に添加される、添加することと、
前記反応混合物を噴霧乾燥し、前記フラックス剤を生成することと、を含む、方法。
【請求項３】
フラックス剤を生成する方法であって、
水を反応容器に供給することと、
酸化アルミニウムを前記水に添加し、前記水及び前記酸化アルミニウムを前記反応容器内で撹拌することと、
水性フッ化水素酸を添加し、反応混合物を形成することであって、前記反応混合物の温度が５０℃〜１００℃に上昇する、形成することと、
前記反応混合物を４０℃〜７０℃に冷却することと、
水性水酸化カリウムを前記反応混合物に添加することであって、前記水酸化カリウムを１１ｇ／分〜１３ｇ／分の流速で添加し、前記反応混合物の前記温度を７５℃〜８５℃に上昇させる、添加することと、
前記反応混合物を噴霧乾燥し、前記フラックス剤を生成することと、を含む、方法。
【国際調査報告】
2020529323.tif 000005
2020529323.tif 000006