WO1998050197A1

WO1998050197A1 - Composition de fondant servant au brasage d'un materiau d'aluminium et procede de brasage d'un materiau d'aluminium

Info

Publication number: WO1998050197A1
Application number: PCT/JP1998/001919
Authority: WO
Inventors: Masahiro Kojima; Futoshi Watanabe; Atsuhiko Tounaka; Kiyotada Yasuhara; Hiroyuki Nojiri; Katsuyoshi Yamasoe
Original assignee: Showa Aluminum Corporation; Nippon Paint Co., Ltd.
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1998-11-12
Also published as: EP0936024A4; AU6370798A; ES2183348T3; CZ436598A3; TW353044B; US6059174A; EP0936024A1; EP0936024B1; DE69807039T2; AU729409C; CZ295579B6; AU729409B2; DE69807039D1; ATE221814T1

Description

― 明細書アルミニウム材ろう付け用フラックス組成物及びアルミニゥム材のろう付方法

技術分野

本発明は、アルミニウム材ろう付け用フラックス組成物、特に熱交換器の製造においてアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部材同士をろう付けする場合に用いられるフラックス組成物、及びアルミニウム材のフラックスろう付法、特に複数のろう付部分を 1回のろう付工程で同時に接合するに適したろう付方法に関する。

なお、この明細書において、「アルミニウム」の語は純アルミニウムの他に各種アルミニウム合金をも含む意味で用いられる-

背景技術

一般に、熱交換器のように一製品中に数百のろう付箇所がある場合、プレートやフィン等の構成部材にブレージングシートを用いるとともに、各部材を組み付けた上で炉中加熱を行い、一度の加熱工程で複数箇所のろう付が行われる。

従来のアルミニウムろう材として熱交換器本体のろう付けには、上記ブレージンダシートが使用されており、パイプ類のろう付けろう成形物を用いた置きろうが一般的に用いられていた。また、その他として熱交換器本体のろう材の補助材として、またパイプ類のろう付けの置きろうの代わりに、粉末ろうペーストが用いられていた c いずれのアルミニウムろう材の形態においても、ろう材組成としては、アルミニウムーシリコン合金系ろう材が使用されていた。

アルミニウム製部材をろう付けする一つの方法として、被接合部表面に介在する酸化アルミニウム被膜をフラックスで除去してろう付けする方法が用いられている。近年、フラックス材料として、従来の塩素系フラックスに代わって、非腐食性、非水溶性の弗化アルミニウム系の弗化物系フラックスが開発された。

この弗化物系フラックスは、上述の炉中ろう付用のフラックスとして用いられ、更に詳説すると、従来の塩素系フラックスに比べ、腐食性及び水溶性、吸湿性がほとんどないため、弗化物系フラックスを使用直前にアルミニウム合金ろう粉末と共に液体に分散させたフラックス懸濁液を、接合部材にスプレーゃ浸漬等により塗布し、乾燥させたのち、各構成部材を組付けていた。

前記フラックス懸濁液の分散媒として、従来は水を使用するのが一般的であつたが、水は粘性が極めて低いために接合部材へのフラックスの密着性が悪いという問題点があった。密着性が悪いと、塗布後の工程において塗布面に摩擦や振動が加わったときにフラックスが脱落しやすく、フラックスの飛散による作業環境の悪化やろう付性の低下を招き、熱交換器の回路内部に脱落すれば内部残留異物となってしまう。また、塗布時に流れ落ちる量が少なくないので、流失量を見込んで余分に塗布すると、ろう付性を改善することはできるが、ろう付後に部材表面に残留するフラックス残渣量も増加し、塗装の際の塗膜の密着性が悪くなったり、大量の残渣が保湿すると耐食性が悪化する、異臭を発生するというような問題が発生する- また、回路内部に残留した残渣が、空気や冷媒の通路抵抗を増大させて熱交換機能を低下させるという問題点もあった。

そこで、フラックス懸濁液の粘性を高めてフラックスの付着性を向上させたベ一スト状のフラックス組成物が種々提案されている。その 1つに、分散媒を有機溶媒としビヒクル（フラックス又はフラックスとアルミニウム合金ろう粉末の分散媒のことで、樹脂類及び有機溶剤をあわせた総称）の粘着性向上剤等として樹脂類（例えば、カルボキシメチルセルロース、ロジン樹脂、酢酸ビニル系樹脂等）を添加する技術が提案されている。例えば、特開平 7— 1 8 5 7 9 6号公報の

「ろう付け方法」には、上記樹脂類として、ボリビニルアルコールが提案されている。

しかしながら、このようなフラックス組成物にはろう付け温度（約 6 0 0 °C) に達するまでの昇温過程において発生する分解ガスや、炭化によりフィレット内部等に生ずるボイドゃ、表面に発生する黒色残渣に起因する外観不良あるいは接合不良が認められるという問題があった _e 更に、熱分解物が生成しアルミニウムろう付け炉に付着してしまうという不都合もあった

また、他の技術として、例えば、特開平 8— 1 8 7 5 9 4号公報においては、分散媒として樹脂バインダであるポリアルキレンォキサイドを有機溶剤に溶解させた粘稠性ビヒクルが用いられている。前記ポリアルキレンォキサイドは溶剤に溶かすことにより適度な粘性が得られるとともに、熱分解性が良くろう付後に炭化残渣を生じないという特長がある。このようなフラックスぺ一ストは、接合部に塗布し、加熱してビククル成分を蒸発あるいは分解除去したのちに、常法によりろう付が行われる。

しかしながら、有機溶剤は特異臭を持ち、特に加熱によりその臭気は作業者に不快感を与えるという問題点があった。また、前述のフラックスペーストに用いられる有機溶剤のなかには、 1、 4一ジォキサンのように引火性が高く危険である上に人体に有害なものもあり、作業者の衛生安全面にも問題があった。さらに、未分解物として接合部に残存すればろう付性を悪化させる原因となる- また、分散媒として粘性ビヒクルを用いることにより水に分散させた場合よりもフラックスの付着性は改善されたが、塗布乾燥からろう付までの間の作業中の摩擦や振動によって付着させたフラックスの一部は接合部から脱落し、上述した脱落フラックスによる諸問題は、依然として完全には解決されていない。図面の簡単な説明

図 1は、実施例においてろう付試験の試験体として用いた熱交換器の正面図である。

図 2は、図 1の熱交換器の一部を分離して示す斜視図である。発明の開示

この発明は、このような技術背景に鑑み、ろう付時において接合部に過不足なく適量のフラックスが供給され、かつ作業環境をも改善しうるアルミニウム材のろう付用フラックス組成物及びこの組成物を用いたろう付方法の提供を目的とする。

前述した目的を達成するために、本発明に係るアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物は、数平均分子量 5万〜 5 0 0万のアルキレンォキサイド繰り返し単位を含有する高分子化合物 0 . 5〜 2 5重量部と、弗化物系フラックス 5〜3 0重量部を含有し、更に組成物全量が 1 0 0重量部になるように水が添加されるこのように、フラックスの分散媒として水を用い、更に 1 4 0。C〜 2 0 0。Cで分解揮発する樹脂を使用しているため、ろう付けの前工程で簡単な予備加熱を行うことで、樹脂成分を除去することができ、ろう付けに有効なフラックスのみをアルミニウム材に供給することができる。従って、樹脂成分の分解残渣による炉の汚染やこれに伴うろう付け不良が生じるおそれがなくなる。

更に、本発明に係るアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物は、ノニオン系界面活性剤を 0 . 0 3〜 5重量部含んでいてもよい。

ノニオン系界面活性剤は、フラックスとの親和性が高く、これにより、フラックスを安定的に組成物中に分散させることができる。従って、フラックス組成物の経時安定性が向上する。

また、本発明のアルミニウム材のろう付方法は、前記目的を達成するために、本発明のフラックス組成物を、接合用アルミニウム材に塗布したのちに、塗布面を加熱して水分を除去し、その後前記塗布面を加熱して前記高分子化合物を分解除去したのちに、ろう付のための加熱を行うことを基本要旨とするものである。本発明の方法によりろう付できるアルミニウム材の種類は、本発明のフラックスを用いたろう付が可能である限り限定されない。また、使用するろう材についても本発明のフラックスを用いたろう付が可能である限り何等限定されない。本発明の方法に使用するフラックス組成物は、水を分散媒として用いるとともに水溶性の高分子化合物をバインダとして用いることにより組成物に粘性を付与し、フラックスの接合部への付着性を向上させている _c

<フラックス組成物〉

高分子化合物：

前記高分子化合物は、エチレンォキサイド、プロピレンォキサイド等のアルキレンォキサイド繰り返し単位を有するものであって、アルキレンォキサイドの単独重合体でも、異種アルキレンォキサイドあるいは他の化合物との共重合体でもどちらでも良い。また、直鎖型、分岐型のいずれの高分子化合物も使用できる。より好ましい高分子化合物は、活性水酸基を 2個以上有する有機化合物にェチレンォキサイド等の低級アルキレンォキサイドを付加重合して得られるポリアルキレンオキサイド化合物や、その化合物と多価カルボン酸、その無水物ないしはその低痰アルキルエステルあるいはジィソシァネートと反応させて得られる高分子化合物である：また、分子末端には水酸基のほかアルコキシ基、カルボキシル基あるいはエステル基を有し、分子内にはエーテル結合以外のエステル結合やウレタン結合を有する。

このような高分子化合物の数平均分子量は、 5万〜 5 0 0万のものが好適であり、 5万〜 1 0 0万が更に好ましい。数平均分子量が 5万未満では、高分子化合物を大量に使用しなければ十分な粘性が得られず経済性に劣る。また、熱分解性が悪く（熱分解開始温度は、分子量が 5万〜 5 0 0万の高分子化合物と変わらないが、完全に分解するのに時間を要する）、ろう付け後に熱分解残渣を生じ易くなる。一方、 5 0 0万を超えるとを曳糸性が強くなりすぎて粘弾特性が悪くなる c また、同種のアルキレンォキサイドの単独重合体よりも異種アルキレンォキサイドのブ口ックあるいはランダム共重合体の方が熱分解性が良くろう付後の熱分解残渣による耐黒変性に有利である。なお、エチレンオキサイド一プロピレンォキサイド（E O— P O) ランダム共重合体はエチレンォキサイド（E O ) 単独重合体より熱分解性が良好であるため好ましい。

本発明のフラックス組成物中に、高分子化合物は 0 . 5〜2 5重量部、好ましくは、 1〜 1 0重量部含有する。高分子化合物の含有量が 0 . 5重量部未満の場合には、十分な粘性が得られないため、フラックスの付着量が低下し、ろう付け不良を生じるという不都合が生じる。一方、含有量が 2 5重量部を超えると、必要以上に粘性がでるため、樹脂の付着量が増え、ろう付けを行なう際に熱分解残渣を生じる。さらに過剰にフラックスが付着するため、経済的ではない _c

高分子化合物の含有量は、フラックス組成物の粘性を目安に設定することができる。フラックス,組成物の好ましい粘†生は、 2 3 °Cにおいて 1 5 0〜 5 0 0 c p sであり、使用する高分子化合物の数平均分子量を勘案して粘性がこの範囲となるように含有量を設定することができる。

分散媒：

本発明において分散媒として水を使用する。水は.、無臭であり、有機溶剤を使用しないため、溶剤の揮発による引火や爆発の危険性がなくなり、安全であると共に、有害な溶剤が作業中に拡散しないため衛生面も改善される。弗^物系フラックス：

本発明において用いるフラックスとしては、弗化物系フラックスが好ましい。弗化物系フラックスとしては、弗化アルミェゥムカリウムフラックス、すなわち A 1 F 3-KF KA 1 F 4-K3A 1 F ₆ 、 KsA 1 F ₆ 、 KA 1 F ₄ 、 KF— A 1 F 3-A 1 2 O 3 等があり、他に C s xA 1 ₅.F_Zも挙げられる。

本発明のフラックス組成物中に、弗化物系フラックスは、 5〜30重量部含有され、さらに、好ましくは、フラックスを 5〜 20重量部含有する。含有量が 5 重量部未満の場合には、塗布するフラックス量が少ないために、ろう付け不良を起こす可能性がある。一方、含有量が 30重量部を超える場合には、フラックスがろう材の広がりや流れをよくするが、フィレツト表面に多量の白色残渣ゃ黒斑点が発生するなど、製品の外観品質が低下する。弗化物系フラックスの好ましい下限値は 5重量部である _c

界面活性剤：

更に、本発明のフラックス組成物においては、フラックスの分散性を高めるために界面活性剤を添加することも好ましい _c 界面活性剤の種類は、弗化物系フラックスに対して親和性が良い点で、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコーノレ、ポリォキシエチレンポリォキシプロピレンダリコ一ノレ、ポリォキシエチレンァノレキルフエ二一ルエーテル、ポリォキシエチレンアルキルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシペンタエリスリトール脂肪酸ェステノレ、ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテノレ、エチレンジァミンのポリォキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等のノニオン系界面活性剤が良レ、。

本発明のフラックス組成物中に、ノニオン系界面活性剤は、 0. 03〜5重量部含有される。さらに好ましくは、 0. 04〜1重量部含有する。ノ-オン系界面活性剤の含有量が 0. 03未満の場合には、フラックスの分散性が低下し、フラックスが分離し易くなる。一方、含有量が 5重量部を超える場合には、フラックスの分散性は向上するが、ろう付けを行う際、ノニオン系界面活性剤による熱分散 ¾渣を生じるという不具合が挙げられる。

フラックス Z高分子化合物の比率：

本発明のフラックス組成物は、上述したように高分子化合物を 0. 5〜2 5重量部に対して、弗化物系フラックスを 5〜3 0重量部含有する。すなわち、フラックス Z高分子化合物の重量比は、 0. 2〜6 0である。さらに好ましい重量比は 0. 5〜 2 0である。上記重量比が 0. 2未満の場合には、十分な付着性は得られるが、フラックスを保持するための高分子化合物が増え過ぎ、ろう付けを行う際に熱分解残渣を生じる。一方、上記重量比が 6 0を超えると、フラックスを保持するために必要な高分化合物が少なくなり、付着性が低下するという不都合が生じる- フラックス/ノニオン系界面活性剤の比率：

フラックス/ノニオン系界面活性剤の重量比は、 1〜 1 0 0 0であり、さらに好ましい重量比は 5〜5 0 0である- 上記重量比が 1未満の場合には、フラックスの分散性は、向上するがろう付けを行なう際、ノニオン系界面活性剤による熱分解残渣を生じる。すなわち、高分子化合物は 1 4 0〜 2 0 0°Cで熱分解するのに対し、界面活性剤は 2 0 0〜 2 5 0°Cで熱分解するからである。一方、上記重量比が 1 0 0 0を超えると、フラックスの分散性が低下し、フラックスが分離し易くなるという不都合が生じる _c

フラックス組成物の粘度：

本発明のフラックス組成物の粘度は、室温（2 3 °C) で 1 5 0 c p s〜5 0 0 c p sであることが好ましい。 1 5 0 c p s未満の場合には、フラックスの付着量が低下し、ろう付け不良を生じる： 5 0 0 c p sを超えると、フラックスが必要以上に付着するため、ろう付けを行なう際、フラックスの白色残渣を生じる： <ろう付け方法 >

本発明では、前述のフラックス組成物を用いて、次の工程によりアルミニゥム材のろう付を行う。

先ず、アルミニウム材の接合部に前記フラックス組成物を塗布する。塗布方法はスプレー、浸漬など周知の方法で行えば良く特に限定されない。塗布量は、弗化物系フラックス量換算で 1〜3 gZm² 程度が好ましい。例えば、アルミニゥム材製クラッド板材（例えば芯材 J I S 3 0 0 3材の両面に J I S 4 3 4 3材をクラッド率 1 0 %でクラッドしたアルミニウム合金材）の被接合部に適当量（弗化アルミニウム力リウムフラックスとして 2 g Zm ²程度）塗布する。

次に、塗布面を加熱してフラックス組成物の水分のみを蒸発除去し、組成物の流動性を失わせて高分子化合物の粘着力によりフラックスを接合部に密着させる _c この加熱においては、水を除去しかつ高分子化合物を熱分解させないことが必要であるから、温度は高分子化合物を分解しない 1 5 0 C未満、特に 1 0 0〜1 3 (TCが好ましい。また加熱時間は、 1〜 1 0分程度が好ましい。

次に、アルミニウム材に摩擦や振動が加わる作業を行う。例えばフラックス組成物の塗布作業場から組付け作業場への搬送、組付け、組付け作業場から高分子化合物の熱分解工程への搬送等である。フラックスは、高分子化合物の作用によつて接合部に強く密着しているため、摩擦や振動が加わっても脱落するおそれはなレ、。

次に、フラックス組成物の塗布面を加熱して高分子化合物を熱分解して接合部から除去し、接合部にはフラックスのみが存在する状態にしてろう付に備える：接合部に高分子化合物が残存していると、次工程のろう付のための高温加熱により高分子化合物の分解残渣がフィレツト中に取り込まれてしまい、継手強度を低下させるおそれがあるからである。この加熱においては、高分子化合物を熱分解し、かつろう材を溶融させないことが必要であるから、 1 5 0 °C以上で 5分以上加熱することが好ましい c 特に 1 5 0〜2 0 O ^eC以下が好ましい。この温度で 5 分以上加熱すると、高分子化合物の 9 0 %以上が分解され、接合部にはフラックスのみが付着した状態となる。この状態では、もはや高分子化合物による粘着力は失われているので、塗布面に摩擦や振動を与えないようにする。

さらに、フラックス組成物が付着しているクラッド板を目的とする構造に組み合わせ、この組み付け構造体を窒素雰囲気中で 6 0 0 に数分加熱保持することにより、ろう付けを行うと、フラックスの作用により良好なろう付が達成される _c 発明の実施するための最良の形態

次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。実施例 1〜 5及び比較例 4

(1) フラックス組成物の調製 . 表 1に示す処方に従って、実施例及び比較例に洪するフラックス組成物を調製した。

表 1

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(2) 評価試験

芯材 J I S 3003材の両面に J I S 4343材をクラッド率 1 0 %でクラッドしたアルミニウム合金材の被接合部に適当量弗化物系フラックスとして 2 g/ m²程度塗布し、水分乾燥を行う。次いで、このフラックス組成物が付着しているクラッド板を目的とする構造に組み合せ、フラックス組成物中の高分子化合物を熱分解させた後、この組み付け構造体を窒素雰囲気中で 600°Cに数分加熱保持することにより、ろう付けを行った。

(3) 評価方法

(a) フラックスの付着性

〇：手でこすってもフラックスが脱落しない

△ ：手で触ってもフラックスが脱落しないが、こすると脱落する X ：手で触るとフラックスが脱落する

(b) ろう付け性（フィレット形成率）

〇：フィレット形成率 1 00 %

△ ：フィレツト形成率 60 %以上 1 00 %未満

X ：フィレット形成率 60%未満

(c) ビヒクルの燃焼性（ろう付け後の熱分解残渣）

〇：熱分解残渣を生じない

X ：熱分解残渣を生じる

(d) 塗布作業性

〇：所定のろう付け部に所定量の塗布ができる

△ ：所定のろう付け部よりだれて広がる

X ：思うとおりに塗布ができない

(e) 塗布作業時の臭気

〇：特に気にならない

X ：特異臭がする

( f ) フラックスの分散性（一日室温放置後のフラックスの分離）

〇：フラックスが分離しない

X ：フラックスが分離する以上の評価方法に基づいて、実施例及び比較例を評価した。結果を表 ₂に示す:

表 2

これらの結果から、本実施例のフラックス組成物によれば、ろう付けされる部材に塗布されたフラックスの付着性が向上すると共に、ろう付けを行う際の熱分解残渣のないろう付けを行うことができることが判明した。

実施例 6〜 8及び比鲛例 5〜 S

次に、本発明のアルミニウム材のろう付方法の具体的実施例について説明するフラックス組成物として、後掲の表 3に示す割合で各材料を配合したものを調製した-

組成物

A B C D E F G

(発明） (発明） (発明） (発明） (発明） (比較例） (比較例) ビポリアルキレンォキサイド高分子 # 1 1 0 5 2 0 3 3 5

ヒ

クノ二オン系界面活性剤 # 2 2 3 3 4 5 3 3 ル

成水 7 8 7 7 6 2 7 3 6 7 8 2 分

( t% ) ジプロピレングリコール 7 7

弗化物系フラックス #3 1 0 1 5 1 5 2 0 2 5 1 5 1 5 フラックスの付着性合格合格合格合格合格合格不合格加熱時の異臭性 m 有註）ポリエチレン才キサイド；分子量 6 0万

ポリオキシエチレンアルキルフエノールェテル

アルキャン社製「ノコロック 1 0 0」

これらのフラックス組成物について、アルミニウム材への付着性および加熱時の不快臭の有無について調べた。

付着性試験は、 J I S 3 0 0 3材からなる平板試験片上に、フラックス組成物を 2 . 5 g Zm ² の割合でスプレー塗布し、 1 2 0 °C X 5分間加熱して乾燥させたのち、塗布面を布で擦った。そして、フラックスのはがれ面積が 1 0 %以下のものを合格とした。これらの試験結果を表 3に併せて示す。

さらに、上記フラックス組成物を用いてろう付試験を行った。

ろう付試験は、図 1および図 2に示す熱交換器 Aの製作により行った- 図 1に示す熱交換器 Aの全体図において、複数枚の偏平状チューブエレメント 1は、垂直状態でかつ左右方向に積層されており、コルゲートフィン 2は、その隣接するチューブエレメント 1， 1間および最外側のチューブエレメント 1の外側に配置され、かつろう付接合一体化されている。そして、前記各チューブエレメント 1は、長さ方向の両端に膨出状のタンク部 3 a , 3 bを有するとともに、長さ方向の中間部に両タンク部 3 a , 3 bを連通する偏平状の冷媒通路 4を構成するプレート部 5と有している。そして、各チューブエレメント 1は、隣接するもの同士がタンク部 3 a , 3 bにおいて当接状態にろう付接合されると共に、各タンク部 3 a， 3 bに設けた冷媒流通孔 6， 6を介して隣接タンク部相互が連通状態となされている。

前記コルゲートフィン 2は、 J I S 3 2 0 3材からなり厚さ 0 . 1 2 m mのシートを所要形状に成形したものである。

また、前記各チューブエレメント 1は、いずれも 2枚の皿状コアプレート 7をその周端接合面 7 aにおいて対向状に重ね合わせ、ろう付一体化することにより形成されている。このコアプレート 7は、 J I S 3 0 0 3材からなる厚さ 0 . 4 m mの心材の両面に、 J I S 4 3 4 3材からなる皮材をクラッド率各 1 2 %でクラッドしたブレージングシートを所要形状に成形したものである。

図 2に示すように、前記コアプレート 7は、最外側のチューブエレメント 1を構成する外側コアプレート 7 ' を除いて、両端部に外方突出状のカップ部 1 0が形成され、その頂壁には 3つの冷媒流通孔 6が穿設されている。最外側のチューブエレメント iの外側コアプレート 7 ' は、その両端部ともにフラットな状態となされ下端部に 3つの冷媒流通孔 6が穿設されている。そして、このような 2枚のコアプレート 7， 7または 7， T を対向状に重ね合わせることにより、カツプ部 1 0においてタンク部 3 a， 3 bが形成されるとともに、前記冷媒流通孔 6 を通じて隣接するチューブエレメント 1のタンク部 3 a , 3 aまたは 3 b， 3 b 相互が連通状態となされている。

一方、前記各コアプレート 7の内面には、一方のカップ部 1 0から他方のカツプ 1 0に向かって凹陥状内方突出リブ 1 1が前記コアプレート 7の幅方向に所定間隔で突出形成されている。そして、かかるリブ 1 1を有する 2枚のコアプレート 7， 7を重ね合わせることで、周端接合面 7 a同士が接合されるとともに、両コアプレート 7 , 7のリブ 1 1， 1 1同士が交互に配置された状態となされ、かつ各リブ 1 1の先端部が、対向するコアプレート 7のリブ 1 1相互間の平面部 1 2に当接された交互配置状態で接合され、チューブエレメント 1の冷媒通路 4內に、下側タンク部 3 bから上側タンク部 3 aに向かって真っ直ぐに延びた複数の単位冷媒通路が形成されている。

従って、図 1に示すように、前記のようなチ一ブエレメント 1の複数枚が、相互間にコルゲートフィン 2を介在配置せしめた状態で、隣接するもの同士がタンク部 3 a， 3 bにおいて当接状態にろう付接合されている。ここに、コアプレート 7相互の接合はコアプレ一ト 7の内側皮材層を介して行われ、チューブエレメント 1 とコルゲートフイン 2との接合はコアプレート 7の外側皮材層を介して行われる。また、隣接チューブエレメント 1， 1同士の接合は、コアプレート 7の外側皮材層を介して行われるなお、図 1および図 2において、冷媒入口管 1 4 および冷媒出口管 1 5は、左右の最外側のチューブエレメント 1の下側タンク部 3 bにそれぞれ前記冷媒流通孔 6を介して連通接続され、サイドブレート 1 6は、最外側のコルゲートフィン 2の外側に配設され、これらのサイドプレート 1 6も前記コアプレート 7と同じブレージングシートによって形成され、最外側のコルゲートフイン 2にろう付されている。

即ち、このろう付試験体は、 1組のコアプレートの対向接触部分において J I S 3 0 0 3材同士を J I S 4 3 4 3ろう材でろう付接合し、チューブエレメントの外面とコルゲートフインとの接触部分において J I S 3 0 0 3材と J I S 3 2 03材とを同じく J I S 4 34 3ろう材でろう付接合するものである：そして、各部材は、前掲表 3のフラックス組成物のいずれかと、次の 2種類の工程を組み合わせてろう付した。フラックス組成物の種類と後述の工程の組み合わせを表 4に示す。表 4

註）表中、下線を付したものは本発明の範囲を逸脱することを示す,

[工程 I (本発明の方法） ]

( i ) コアプレート 7， 1' およびサイドプレート 1 6に所定量のフラックス組成物をスプレー塗布した。

(ii) コアプレート 7， 1' およびサイドプレート 1 6を 1 00°Cで 5分間加熱し、フラックス組成物中の水分を除去した。

(iii) コアプレート 7， 7' およびサイドプレート 1 6を搬送し、コルゲートフィン 2、冷媒入口管 1 4および冷媒出口管 1 5とともに、熱交換器を組み立てた。

(iv) 組み立てた熱交換器を 1 50⁼Cで 5分間加熱し、フラックス組成物中の高分子化合物を熱分解した。

(V) 600 Cで 5分間加熱してろうを溶融させ、接合した。

[工程 Π (比較例の方法） ]

( i ) コアプレート 7， 7' およびサイドプレ一ト 1 6に所定量のフラックス組成物をスプレー塗布した。

(ii) コアプレート 7， T およびサイドプレート 1 6を 1 50°Cで 5分間加熱し、フラックス組成物中の水分を除去するとともに、高分子化合物を熱分解した。

(iii) コアプレート 7， 1' およびサイドプレート 1 6を搬送してコルゲートフィン 2、冷媒入口管 1 4および冷媒出口管 1 5とともに、熱交換器を組み立てた。

(iv) 600°Cで 5分間加熱してろうを溶融させ、接合した。ろう付後、フィレットの形成状態によりろう付性を評価するとともに、熱交換器内に脱落したフラックス残渣量について目視観察により評価した。評価結果を表 4に示す。

表 3および表 4の結果より、本発明のろう付方法は、使用するフラックス組成物の付着性が良いだけでなく、塗布後水分のみを除去しフラックスを強く付着させた状態で搬送組付け等のフラックスを脱落させるおそれのある作業を行い、その後で樹脂バインダを熱分解させることにより、接合部に対してろうの溶融時にフラックスを過不足なく確実に供給することができ、良好なろう付を達成できることを確認しえた。また、このような工程を採用することにより、脱落フラックスの残渣がろう付品内部に残留することも防ぐことができた。産業上の利用可能性

以上説明したように、この発明のアルミニウム材のろう付方法は、数平均分子量 5万〜 5 0 0万のアルキレンォキサイド繰り返し単位を含有する高分子化合物 0 . 5〜 2 5重量部と、弗化物系フラックス 5〜3 0重量部を含有し、更に組成物全量が 1 0 0重量部になるように水が添加された本発明のフラックス組成物を使用するから、その粘性によりフラックスはアルミニウム材に強力に付着する _c また、分散媒は水であり加熱しても不快臭を発生しないから、良好な環境で作業を行え人体に対しても安全である。さらに、このようなフラックス組成物を、接合用アルミニウム材に塗布したのちに、塗布面を加熱して水分を除去し、その後前記塗布面を加熱して前記高分子化合物を分解除去したのちに、ろう付のための加熱を行うから、水分除去加熱後高分子化合物分解加熱前に、アルミニウム材に摩擦、振動が加わる作業を行った場合にも、作業中のフラックスの脱落がなく、ろうの溶融時に接合部にはフラックスを過不足なく確実に存在させることができ, 良好なろう付を達成できる。また、ろう付製品の内外にフラックス残渣が残留することもないから、これらに起因する塗装不良、耐食性低下、異臭発生というような諸問題が抑制され、特に熱交換器のろう付においてはフラックス残渣による通路抵抗の増大も解消される。

また、前記ろう付方法において、前記水分除去のための加熱を 1 5 0 °C未満で行うことにより、確実に水分のみを除去してバインダである高分子化合物を残存させることができ、その強力な粘着力を効率良く利用できる。

また、前記高分子化合物除去のための加熱を、 1 5 0 C以上で、好ましくは 1 5 0〜2◦ 0 °Cで 5分以上行うことにより、確実に高分子化合物を熱分解させることができる。そのため、高分子化合物を接合部から除去した状態でろう溶融のための高温加熱を行うことができ、良好なろう付を達成することができる。

Claims

― 請求の範囲

1 . 数平均分子量 5万〜 5 0 0万のアルキレンォキサイド繰り返し単位を含有する高分子化合物 0 . 5〜 2 5重量部と、

弗化物系フラックス 5〜 3 0重量部を含有し、

更に組成物全量が 1 0 0重量部になるように水が添加されたことを特徴とするアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

2 . 更に、ノニオン系界面活性剤を 0 . 0 3〜 5重量部含むことを特徴とする請求項 1に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

3 . フラックス/前記ノユオン系界面活性剤の重量比は 1〜1 0 0 0であることを特徴とする請求項 2に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

4 . フラックス前記ノニオン系界面活性剤の重量比は 5〜5 0 0であることを特徴とする請求項 2に記載のアルミニゥム材ろう付け用フラックス組成物。

5 . 前記高分子化合物は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの少なくとも一方のアルキレンォキサイドを繰り返し単位とすることを特徴とする請求項 1に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

6 . 前記高分子化合物は、数平均分子量が 5万〜 1 0 0万の高分子化合物であることを特徴とする請求項 1に記載のァルミ二ゥム材ろう付け用フラックス組成物 c

7 . 前記高分子化合物の添加量は、 1〜 1 0重量部であることを特徴とする請求項 1に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

8 . 弗化物系フラックスの添加量は、 5〜 2 0重量部であることを特徴とする請求項 1に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

9. 前記弗化物系フラックスは、弗化アルミニウムカリウムフラックスであることを特徴とする請求項 1又は 8に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

1 0. 前記弗化物系フラックスは、 A 1 F₃_KF、 KA 1 F₄— K₃A 1 F₆ 、 KaA 1 F 、 KA 1 F 、 KF— A 1 F₃— A 1 ₂0₃ 、 C _x A 1 _yFzの少なくとも一種であることを特徴とする請求項 1， 8又は 9に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

1 1. フラックス Z前記高分子化合物の重量比は 0. 2〜60であることを特徴とする請求項 1又は 8に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

1 2. フラックス前記高分子化合物の重量比は 1〜20であることを特徴とする請求項 1又は 8に記載のアルミニウム材ろう付け用フラックス組成物。

1 3. 数平均分子量 5万〜 500万のアルキレンォキサイド繰り返し単位を含有する高分子化合物 0. 5〜25重量部と、

弗化物系フラックス 5〜30重量部を含有し、

更に組成物全量が 1 00重量部になるように水が添加されたフラックス組成物を、接合用アルミニウム材に塗布したのちに、塗布面を加熱して水分を除去し、その後前記塗布面を加熱して前記高分子化合物を分解除去したのちに、ろう付のための加熱を行うことを特徴とするアルミニウム材のろう付方法。

1 . 前記水分除去のための加熱は、 1 50°C未満で行うことを特徴とする請求項 1 3に記載のアルミニウム材のろう付方法。

1 5. 前記水分除去のための加熱は、 1 00〜 1 30°Cで 1〜 1 0分間行うことを特徴とする請求項 1 3に記載のアルミニウム材のろう付方法。

1 6. 前記高分子化合物除去のための加熱は、 1 50°C以上で 5分以上行うことを特徴とする請求項 1 3に記載のアルミニウム材のろう付方法。

1 7. 前記高分子化合物除去のための加熱は、 1 50〜200°Cで 5分以上行うことを特徴とする請求項 1 3に記載のアルミニウム材のろう付方法。

1 8. 前記フラックス組成物の塗布量は、弗化物系フラックス量換算で 1〜3 g Zm²であることを特徴とする請求項 1 3に記載のアルミニウム材のろう付方法。

1 9. 前記高分子化合物の添加量は、 1〜 1 0重量部であることを特徴とする請求項 1 3に記載のアルミニウム材のろう付方法。

20. 前記弗化物系フラックスの添加量は、 5〜 20重量部であることを特徴とする請求項 1 3に記載のアルミニウム材のろう付方法。