JPH0788685A - スパッタ付着防止剤 - Google Patents

スパッタ付着防止剤

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JPH0788685A
JPH0788685A JP25521493A JP25521493A JPH0788685A JP H0788685 A JPH0788685 A JP H0788685A JP 25521493 A JP25521493 A JP 25521493A JP 25521493 A JP25521493 A JP 25521493A JP H0788685 A JPH0788685 A JP H0788685A
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JP
Japan
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solvent
base material
preventive agent
welding
spatter adhesion
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JP25521493A
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English (en)
Inventor
Shunji Tsumura
俊二 津村
Kenji Okada
健司 岡田
Kenji Oka
健司 岡
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NOF Corp
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属材料を溶接する際に発生するスパッタ溶
接材料への付着を防止する。 【構成】 引火点50℃〜120℃の飽和脂肪酸、飽和
脂環族炭化水素系溶剤の少なくとも一種と基材であるア
ルキッド樹脂、鉱油、界面活性剤中の一種とよりなり、
基材が2〜10重量%である溶接用スパッタ付着防止
剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属材料を溶接する際
に発生するスパッタが溶接部周辺の母材部や溶接トーチ
等に付着することを防止するためのスパッタ付着防止剤
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、溶接用のスパッタ付着防止剤とし
ては耐熱性があり不揮発性の基材を溶剤に溶解又は分散
させたものが使用されている。基材は、金属表面に薄い
膜を作り、溶接時に発生する高熱の溶融した金属・スパ
ッタが溶接部周辺の金属表面に付着することを防止する
もので、一般的には、無機粉末類では炭酸カルシウム、
ケイ酸及びケイ酸塩、アルミニウム粉末、炭酸マグネシ
ウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、炭化ケイ素な
ど、有機物では、樹脂類、界面活性剤、水溶性高分子
類、油脂類などが挙げられる。溶剤は、基材をスプレ
ー、はけ等で塗布し易くする役目、基材の連続した均一
の薄膜を形成させる役目を果たすために用いられてい
る。基材が厚く塗布されると、溶接時にアークが出にく
かったり、ブローホール、割れ、湯流れが悪くなる現象
が生じるためである。尚、スパッタ付着防止剤は、溶接
時に使用されるため、引火性があると引火、爆発等の危
険性が伴うため、それらに使用する溶剤は不燃性である
ことが好ましく、水又は乾燥性のよい不燃性の溶剤が採
用されてきた。
【0003】溶剤に水をベースとしたスパッタ付着防止
剤は、安価で毒性、臭気も少なく引火性もないが、濡れ
たまま溶接するとブローホール、割れなどの原因となる
ため、塗布後、乾燥させてから溶接する必要がある。し
かしながら、湿度の高い時期や、冬期などで温度が低い
場合などでは、乾燥までに長い時間がかゝることもあ
り、作業工程上、非常に厄介な問題になってくる。又、
急いで溶接する場合など、乾燥時間が十分取れず、溶接
部の健全性に疑問を生ずることも多い。これに対し、速
乾性の不燃性溶剤をベースとしたスパッタ付着防止剤
は、塗布後、すぐ乾燥するため、直ちに溶接作業に移る
ことができ、作業能率も非常に良い。しかしながら、現
在不燃性溶剤として使用されている主な溶剤である1,
1,1,トリクロルエタン、フロン溶剤であるCFC1
13、CFC112は地球のオゾン層破壊という問題が
あり好ましくない。又、速乾性の不燃性溶剤としては、
パークロルエチレン、トリクロロエチレン、塩化メチレ
ンなどがあるが臭気、毒性が強く、人体に対して好まし
くない。後者の不燃性溶剤を使用した場合は、換気面で
は局所排気が必要となるが、広範囲に塗布する場合や現
地工事などでは十分な換気が行えないこともあり、又、
ホースマスク、有機溶剤用防毒マスクの着用も作業上、
困難な場合が多い。尚、それら塩素、弗素を含む溶剤は
溶接時に高熱とアーク光で分解し、著しい刺激臭を発生
するという欠点もある。いずれにしろ、水をベースとし
たスパッタ付着防止剤では、乾燥に時間がかかり、冬期
等では問題であるし、不燃性溶剤をベースとしたもので
はオゾン層破壊や毒性の問題で好ましくないというのが
現状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】人体に対する毒性が少
なく、オゾン層破壊などの環境的にも問題の少ない、
又、火災に対する安全性が高く且つ、塗布後、すぐ溶接
しても溶接に悪影響を与えないようなスパッタ付着防止
剤が望まれていた。本発明は、そのような問題を解決し
たスパッタ付着防止効果の優れ、且つ、塗布後、すぐ溶
接を行ってもブローホール、割れ等の発生のない、又、
火災、爆発などの危険性が少なく、且つ人体及び地球の
環境面でも有害とならないようなスパッタ付着防止剤を
提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は引火点50
℃〜120℃の飽和脂肪族炭化水素系溶剤と飽和脂環族
炭化水素系溶剤の少なくとも一種と基材であるアルキッ
ド樹脂、鉱油、界面活性剤中のいずれか一種とよりな
り、基材が2〜10重量%である溶融用スパッタ付着防
止剤に関する。従来のスパッタ防止剤は前述のように溶
剤として水又は不燃性のものが用いられていた。本発明
者等は、多数の溶接実験の結果、通常の溶接では、溶接
部は数千度という高熱状態で金属が溶融し、火花が飛び
散る状態ではあるが、それは溶接ビートのみであり、そ
の周辺で50℃を越える領域は非常に狭い。従って引火
点が50℃以上であれば、広範囲に塗布しても引火、炎
上して事故につながる恐れはないとの結論を得た。又引
火点の上限を120℃としたのは、120℃を越える溶
剤では、粘度が高くなるため塗膜が厚くなり過ぎるこ
と、又、溶接開先に入った場合、溶接時にも速やかな蒸
発、分解が起こりにくく、ブローホール、割れなどの溶
接欠陥の発生の原因となるからである。周知の通り、
水、塗料などが付着したり、錆などのある面を溶接する
とブローホール等の発生が起こるが、本発明に使用する
引火点が120℃以下の飽和脂肪族又は飽和脂環族炭化
水素系溶剤の場合は、粘度が低くぬれ性も良いため塗膜
は薄く拡がる。又、溶接部は、溶接熱で瞬時に蒸発又は
分解し、溶接欠陥の発生にはつながらない。尚引火点が
50℃に達しない溶剤を用いた場合は溶接時に広範囲に
炎上する。
【0006】引火点50℃〜120℃の溶剤としては各
種のものがあるが、飽和脂肪族又は飽和脂環族炭化水素
系溶剤に限定した理由は、芳香族系炭化水素では表面張
力も高く、塗布した時に均一な薄膜を形成しにくいこ
と、又、臭気、毒性が強く作業環境面でも問題がある。
更に不飽和脂肪族炭化水素系の場合は不安定であり、
又、ハロゲン元素、イオウ、リン等を含む溶剤について
は、溶接性、毒性等の点で好ましくない。又、アルコー
ル類の場合引火点が50〜120℃のものは臭気が強
く、粘度も高く好ましくない。即ち本発明における飽和
脂肪族又は飽和脂環族炭化水素系溶剤は表面張力も小さ
く、粘度も低いため、ねれ性が良く薄く均一に塗膜がで
き、又、臭気、毒性が少ないという優れた特徴を有す
る。
【0007】本発明の優れた点を次に詳述する。本発明
に使用した引火点が50℃〜120℃の飽和脂肪族又は
飽和脂環族炭化水素系溶剤は、スパッタが飛散する溶接
周辺部では、塗布後、すぐには乾燥しないため、その溶
剤膜が耐熱性基材と共に、スパッタ付着防止効果を高め
ることとなり、耐熱性基材の添加量を実質的に少なく抑
えることが可能である。このことは、速乾性溶剤を使用
し、耐熱基材のみでスパッタ付着防止効果を果たさせる
従来のスパッタ付着防止剤が、耐熱性基材の影響を受け
易く、ブローホール等が出やすい欠点を有しているが、
本発明の溶剤では、それを少なくする効果もある。その
ため、本発明では、耐熱基材として使用するアルキッド
樹脂、鉱油、界面活性剤を最低の場合、2%と非常に少
なくてもよくなっている。
【0008】更に本発明のスパッタ付着防止剤は、使用
する溶剤は引火点が50℃〜120℃の溶剤であり、通
常では塗布後12〜24時間で蒸発し、その後は基材の
みが残ることとなる。この現象は、基材としてアルキッ
ド樹脂を使用した場合は、12〜24時間後にはアルキ
ッド樹脂でコーティングされているため、その上から塗
料を塗ることが可能となること、又、界面活性剤の場合
は、溶剤蒸発後に水洗いで完全に除去できることとな
り、ステンレス鋼やメッキ処理を施す鋼板などにも十分
使用できることとなる。鉱油の場合等は、短期防錆とし
て使用でき、不要となった時にシンナー等で除去できる
こととなる。耐熱基材としてアルキッド樹脂、鉱油、界
面活性剤に限定した理由は、樹脂系ではアルキッド樹脂
が溶接時のブローホールも少なく、又、溶接時での熱分
解によっても比較的臭気、悪性ガスを発生しないためで
ある。又、鉱油は本発明の飽和脂肪族又は飽和脂環族炭
化水素系溶剤に対する溶解性も良く、焼付きも少ないこ
と、界面活性剤は水洗除去が可能であることに含め、そ
れらのいずれもがスパッタ付着防止効果に優れ、又溶接
性にも悪影響を与えないことによる。本発明でのそれら
の含有量は2〜10重量%である。その理由は2重量%
未満では、スパッタ付着防止効果が劣り、又、10%を
越えると塗膜が厚くなり過ぎ溶接時にブローホール等の
欠陥が発生するためである。
【0009】本特許に使用できる溶剤の例を挙げれば、
炭素数が10〜16であるC1024〜C1630で表示で
きるような飽和脂肪族又はC1022〜C1628で表示で
きる飽和脂環族炭化水素系溶剤を主とした引火点が50
℃〜120℃のパラフィン、インパラフィン及びナフテ
ン系溶剤ということになり、日本油脂(株)製NAS−
3ソルベント、NAS−4ソルベント、エクソン化学
(株)製エグゾールD−80、エグゾールD−110な
どが挙げられる。本特許に使用できるアルキッド系樹脂
としては、長油型及び中油型が代表的で飽和脂肪族又は
飽和脂環族炭化水素系溶剤に溶解し易い樹脂であれば良
い。鉱油については、流動パラフィン等でできるだけ精
製度が高く、イオウ分などの少ないものが良い。界面活
性剤は非イオン系では、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ソルビタン
エステル型、アルキルアルキロールアミド等、又、陰イ
オン界面活性剤としては、ジオクチルスルホコハク酸塩
などが挙げられる。尚、本発明のスパッタ付着防止剤に
防錆剤、若干のアルコール類などが添加されても、その
効果を損なうものではない。
【0010】
【発明の効果】本発明のスパッタ付着防止剤を使用する
ことにより、水ベースの乾燥が遅いことによる作業能率
の悪さを解決し、又、不燃性の溶剤を使用した場合の地
球のオゾン層破壊や人体に対する有害性を解決すること
ができ、安全で作業能率のよい溶接作業が行えることに
なる。
【0011】
【実施例】
実施例,比較例 実施例 1〜6 表1に示す組成の本発明の溶接用スパッタ付着防止剤を
作成し、次に示すように溶接試験を行った。溶接は水平
に置いた鋼板(材質、SS400、19mm×600m
m×600mm)の中央に垂直に同質の鋼板(材質 S
S400、19mm×300mm×600mm)を立
て、JIS Z 3211 D4301に該当する被覆
アーク溶接棒4.0φを用いて両側隅肉溶接を行った。
その際夫々表1に示す組成の溶接用スパッタ付着防止剤
を塗布した。
【0012】
【表1】
【0013】表1における鉱油は、「沸点が330〜4
90℃のパラフィン系鉱油」、界面活性剤は、「ジオク
チルスルホコハク酸ナトリウム」、樹脂は、「アマニ油
変性の長油型アルキッド樹脂」であり、溶剤は次に示す
ものを用いた(含比較例)。 溶剤:A NAS−3 ソルベント(日本油脂(株)
製:イソパラフィン溶剤 引火点 55℃) 溶剤:B NAS−4 ソルベント(日本油脂(株)
製:イソパラフィン溶剤 引火点 95℃) 溶剤:C エグゾールD−110 (エクソン化学
(株)製:脂肪族炭化水素 50%,脂環族炭化水素
50% 引火点 108℃) 溶剤:D NAS−5 ソルベント(日本油脂(株)
製:イソパラフィン溶剤 引火点 140℃) 溶剤:E オクタン (C818 引火点 16℃) 溶剤:F ソルベッソ#150(エクソン化学(株)
製:芳香族系溶剤 引火点 66℃)
【0014】次に付着防止剤の塗布状態及び溶接結果を
〈表2〉に示す。
【表2】
【0015】比較例 1〜5 表3に示す組成の本発明外の溶接用スパッタ付着防止剤
を作成し、実施例と同様に溶接を行った。防止剤組成を
表3に示す。
【0016】
【表3】
【0017】実施例と同様に塗布状態及び溶接結果を
〈表4〉に示す。
【表4】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 引火点60℃〜120℃の飽和脂肪族炭
    化水素系溶剤と飽和脂環族炭化水素系溶剤の少なくとも
    一種と基材であるアルキッド樹脂、鉱油、界面活性剤中
    のいずれか一種とよりなり、基材が2〜10重量%であ
    る溶融用スパッタ付着防止剤。
JP25521493A 1993-09-20 1993-09-20 スパッタ付着防止剤 Pending JPH0788685A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007062458A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Newcastle Innovation Limited Anti-spatter formulation
WO2009060790A1 (ja) 2007-11-05 2009-05-14 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. グリース組成物及びその製造方法
JP2010274273A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Taseto:Kk スパッタ付着防止剤
CN111250898A (zh) * 2020-03-24 2020-06-09 柯福(上海)化工科技有限公司 一种焊接防飞溅剂及制备方法
CN113927209A (zh) * 2021-09-24 2022-01-14 上海精星物流设备工程有限公司 一种co2焊接过程中使用的防飞溅剂

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