JPH08151548A - 溶接用ワイヤの伸線及び送給用コーティング型潤滑剤並びにその製造方法 - Google Patents
溶接用ワイヤの伸線及び送給用コーティング型潤滑剤並びにその製造方法Info
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- JPH08151548A JPH08151548A JP6294562A JP29456294A JPH08151548A JP H08151548 A JPH08151548 A JP H08151548A JP 6294562 A JP6294562 A JP 6294562A JP 29456294 A JP29456294 A JP 29456294A JP H08151548 A JPH08151548 A JP H08151548A
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Abstract
凝集を防止でき、しかも凝集したとしても再分散を容易
に行える溶接用ワイヤの伸線及び送給用コーティング型
潤滑剤を得る。 【構成】 平均粒径0.1μm 以上0.4μm 以下のポ
リ四フッ化エチレが水に分散しているポリ四フッ化エチ
レン水分散液に、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン重
縮合物界面活性剤及びポリカルボン酸高分子型界面活性
剤の少なくとも一つの界面活性剤をポリ四フッ化エチレ
ンに対して1重量%以上20重量%以下添加する。その
後に、水溶性有機樹脂とケイ酸塩との混合物からなるバ
インダーをポリ四フッ化エチレン水分散液に添加する。
Description
したり、ワイヤ送給抵抗を軽減する際に用いる伸線及び
送給用コーティング型潤滑剤並びにその製造方法に関す
るものである。
イス、ローラダイスを用いて所望の径寸法にする。とこ
ろが伸線を行うと溶接用ワイヤの表面にダイスマークや
バリが生じることがある。このようなダイスマークやバ
リを有する溶接用ワイヤをワイヤ送給装置からコンジッ
トケーブルを通して溶接トーチに送るとコンジットケー
ブル内において溶接用ワイヤとコンジットケーブルの内
面との間の摩擦が大きくなり、溶接用ワイヤの送給抵抗
が大きくなって、溶接用ワイヤの送給不良が発生し、ア
ーク切れや不安定なアーク移行から溶接欠陥を起こしや
すくなる。そのため、溶接用ワイヤを伸線したり送給す
る際には、溶接用ワイヤの表面に潤滑剤を塗布してい
る。このような潤滑剤としては、ポリ四フッ化エチレン
のファインパウダーをフロンCFC113等のフッ素系
溶剤や1.1.1.トリクロルエタン等の塩素系溶剤に分散し
たものや、フッ素系溶剤中で重合させた低分子のポリ四
フッ化エチレンテロマーの分散液を用いている。しかし
ながら、フロンCFC113等のフッ素系溶剤や1.1.1.
トリクロルエタン等の塩素系溶剤は、オゾン層を破壊す
るため、これらの溶剤は生産が打ち切られることになっ
た。
化エチレンを水に分散させた潤滑剤が提案された。例え
ば、特開平5−329683号公報には、平均粒径0.
1μm 以上0.4μm 以下のポリ四フッ化エチレンが水
に分散する乳化重合により作られたポリ四フッ化エチレ
ン水分散液を潤滑剤として用いることが開示されてい
る。このポリ四フッ化エチレン水分散液は、四フッ化エ
チレンモノマー(C2 F4 )をノニオン(非イオン)系
界面活性剤等により水に乳化分散させた溶液を加圧する
と共に該溶液に重合開始剤を添加して作る。このように
重合開始剤を添加すると四フッ化エチレンモノマー(C
2 F4 )は重合されてポリ四フッ化エチレンになるが、
重合されたポリ四フッ化エチレンは水中に分散した微粒
子で存在する。ここでポリ四フッ化エチレンの平均粒径
を0.1μm 以上0.4μm 以下とするのは、水分散液
中に分散可能なポリ四フッ化エチレンの最小粒径は約
0.1μm であり、粒径が0.4μm 以下であれば塗膜
の厚みを均一に形成しやすいためである。また、特開平
6−106129号公報には、このようなポリ四フッ化
エチレン水分散液に樹脂系エマルジョンタイプのバイン
ダーを添加したものを潤滑剤として用いることが開示さ
れている。
剤はフロン等の溶剤を用いた潤滑剤に比べて乾燥性が低
い。このため水分散液からなる潤滑剤は潤滑剤塗布後の
溶接用ワイヤの乾燥性を促進したり潤滑剤の塗膜の厚み
をより均一化するために加熱が必要になる。しかしなが
ら、上記のポリ四フッ化エチレン水分散液にバインダー
を添加したり、ポリ四フッ化エチレン水分散液を加熱す
るとポリ四フッ化エチレンの粒子が凝集してポリ四フッ
化エチレンが沈降する問題が生じる。特にノニオン(非
イオン)系界面活性を用いたポリ四フッ化エチレン水分
散液は凝集が著しい。このように沈降したものは攪拌し
ても容易に分散せず、そのまま潤滑剤として用いると塗
膜むらが発生し、溶接用ワイヤの伸線性及び送給性が低
下する。
粒子の凝集を防止できて、しかも凝集したとしても再分
散を容易に行えるワイヤの伸線及び送給用潤滑剤を提供
することにある。
ンの粒子の凝集を防止でき、しかも凝集したとしても再
分散を容易に行えるワイヤの伸線及び送給用潤滑剤の製
造方法を提供することにある。
1μm 以上0.4μm 以下のポリ四フッ化エチレンが非
イオン系界面活性剤の作用により水に分散しているポリ
四フッ化エチレン水分散液にバインダーが添加されてな
る溶接用ワイヤの伸線及び送給用コーティング型潤滑剤
を対象にする。本発明では、ポリ四フッ化エチレンの濃
度を2重量%以上20重量%以下にする。そして、ナフ
タレンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面活性剤及び
ポリカルボン酸高分子型界面活性剤の少なくとも一つの
界面活性剤を前記ポリ四フッ化エチレン対して1〜20
重量%を更に添加する。
上10重量%以下とするのがより好ましい。またナフタ
レンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面活性剤及びポ
リカルボン酸高分子型界面活性剤の少なくとも一つの界
面活性剤はポリ四フッ化エチレンに対して2〜10重量
%添加するのがより好ましい。
イ酸塩との混合物または水溶性有機樹脂をポリ四フッ化
エチレンに対して1重量%以上20重量%以下好ましく
は、2重量%以上10重量%以下含んでいるものを用い
ることができる。
脂を用い、ケイ酸塩としてはケイ酸カリウム(K2 Si
O3 )を用いるのが好ましい。
1μm 以上0.4μm 以下のポリ四フッ化エチレンが非
イオン系界面活性剤により水に分散するポリ四フッ化エ
チレン水分散液にバインダーを添加し、ポリ四フッ化エ
チレンの濃度を2重量%以上20重量%以下にする製造
方法を対象にして、ポリ四フッ化エチレン水分散液にバ
インダーを添加する前にナフタレンスルホン酸塩ホルマ
リン重縮合物界面活性剤及びポリカルボン酸高分子型界
面活性剤の少なくとも一つの界面活性剤をポリ四フッ化
エチレン水分散液にポリ四フッ化エチレンに対して1重
量%以上20重量%以下添加する。なお、ここでいう
「ポリ四フッ化エチレン水分散液」は、乳化重合により
作ったり、ポリ四フッ化エチレンのファインパウダーを
水に分散させて作ることができる。このようにすれば、
ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面活性剤
及びポリカルボン酸高分子型界面活性剤の少なくとも一
つの界面活性剤により、ポリ四フッ化エチレンの粒子が
マイナスに帯電する。またポリ四フッ化エチレン水分散
液にバインダーを添加しても、バインダーがマイナスに
帯電する。そのためポリ四フッ化エチレンの各粒子同志
及びポリ四フッ化エチレンの粒子とバインダーとが反発
しあい、ポリ四フッ化エチレン水分散液にバインダーを
添加したり、加熱してもポリ四フッ化エチレンが凝集す
るのを防ぐことができる。また凝集したとしてもポリ四
フッ化エチレンの再分散を容易に行うことができる。
上10重量%以下とするのがより好ましい。またナフタ
レンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面活性剤及びポ
リカルボン酸高分子型界面活性剤の少なくとも一つの界
面活性剤はポリ四フッ化エチレンに対して2〜10重量
%添加するのがより好ましい。
マリン重縮合物界面活性剤及びポリカルボン酸高分子型
界面活性剤の少なくとも一つの界面活性剤により、ポリ
四フッ化エチレンの粒子及びバインダーがマイナスに帯
電する。そのため、ポリ四フッ化エチレンの各粒子同志
及びポリ四フッ化エチレンの粒子とバインダーとが反発
しあい、ポリ四フッ化エチレン水分散液にバインダーを
添加したり、加熱してもポリ四フッ化エチレンが凝集す
るのを防ぐことができる。また凝集したとしてもポリ四
フッ化エチレンの再分散を容易に行うことができる。な
おポリ四フッ化エチレンの濃度が20重量%を超えると
潤滑剤のコストが高くなる上、溶接用ワイヤに塗布する
とポリ四フッ化エチレンの皮膜が厚くなって溶接用ワイ
ヤから脱落する恐れがある。脱落したポリ四フッ化エチ
レンはチップ内に堆積して溶接用ワイヤとチップとの間
の導電性が低下する。
示すように平均粒径が異なる乳化重合により製造された
ポリ四フッ化エチレン(PTFE)が水に分散する各種
のポリ四フッ化エチレン水分散液を準備した。そして、
このポリ四フッ化エチレン水分散液に所定量のナフタレ
ンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面活性剤及びポリ
カルボン酸高分子型界面活性剤を添加してから攪拌し
た。そして各種のバインダーを所定量添加して試験用の
各種の潤滑剤を作った。またバインダーに添加するケイ
酸塩としてはケイ酸カリウム(K2 SiO3 )を用い
た。
としてフッ素系溶剤を用いた潤滑剤であり、具体的には
フロンCFC113分散四フッ化エチレンテロマーの単
体である。
重合により作られたポリ四フッ化エチレン水分散液にナ
フタレンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面活性剤及
びポリカルボン酸高分子型界面活性剤のいずれも添加せ
ず作った潤滑剤である。
0℃恒温槽内に24時間放置してから溶接用ワイヤをを
各潤滑剤中に浸漬して溶接用ワイヤに潤滑剤を塗布し
た。なお加熱する60℃は効率のよい乾燥性が促進でき
る最低温度で、水の蒸発による液の濃度変化が管理可能
な程度の温度である。そして溶接用ワイヤを70℃の温
風に30秒間晒して潤滑剤を乾燥してから、塗膜厚の均
一性、溶接用ワイヤの伸線性、溶接用ワイヤの送給性を
調べた。
る。
は平均粒径別の潤滑剤に対する濃度(重量%)を示して
おり、界面活性剤及びバインダーはPTFEに対する重
量%を示している。
で判定を行った。
D:不良 溶接用ワイヤの伸線性は、四フッ化エチレンモノマーを
フロンCFC113に分散させた潤滑剤を塗布した溶接
用ワイヤを伸線する際のダイス寿命時間と試験に用いた
溶接用ワイヤを伸線する際のダイス寿命時間とを比較し
て下記の表3の基準で判定を行った。
長さ3mのコンジットチューブ1内の溶接用ワイヤ2を
送給用モータ3によってスプール4からトーチ5に送給
して送給用モータ3にかかる負荷電流値(A)を電流計
6により測定して行った。ワイヤの送供性は負荷電流値
が低いほど良く、下記の表4の基準で判定を行った。な
お図中の7は長さ5mのフレコンであり、またRはルー
プ径である。
のポリ四フッ化エチレン(PTFE)でポリ四フッ化エ
チレンの濃度が2重量%以上になると良好なワイヤ送給
性が得られるのが判る。しかし、ポリ四フッ化エチレン
の濃度が20重量%を超えて25重量%以上になると比
較例2のように溶接用ワイヤに塗布したポリ四フッ化エ
チレンの皮膜が脱落しワイヤ送給性は悪化する。またポ
リ四フッ化エチレンの濃度が2重量%未満では、比較例
1のように伸線性、送給性が低下する。またポリ四フッ
化エチレンの平均粒径が0.4μmを超えると(比較例
3〜6,12〜15)、塗膜均一性、伸線性、送給性の
いずれにおいても、性能が低下する。
縮合物界面活性剤及びポリカルボン酸高分子型界面活性
剤の少なくとも1つを添加することにより、塗膜厚の均
一性、溶接用ワイヤの伸線性、溶接用ワイヤの送給性の
いずれも向上するのが判る。しかし、所定量以下、また
は所定量以上の添加は塗膜の性状を悪化させ、伸線性と
送給性とを低下させる(比較例7〜11,16)。
たポリ四フッ化エチレン水分散液に適用した実施例の特
性を調べたが、ポリ四フッ化エチレンファインパウダー
を水に平均粒径0.1〜0.4μmにて分散させたポリ
四フッ化エチレン水分散液に適用したものも本実施例と
同様の効果を得ることができた。
法により潤滑剤を塗布したが、溶接用ワイヤを全周に亘
って塗布できる方法であれば良く、垂れかけ、吹き付け
により潤滑剤を塗布しても構わない。垂れかけを行うと
界面活性剤により発泡する恐れがあるので、塗膜に影響
を与えない程度に非シリコン系消泡剤を添加するのが好
ましい。
溶性有機樹脂としては水溶性アクリル樹脂を用いたが、
水溶性フタル酸樹脂、水溶性エポキシ樹脂等を用いるこ
とができる。水溶性アクリル樹脂を用いると、燃焼時に
悪臭を放たないという利点がある。また、本実施例のよ
うにバインダーにケイ酸を添加すると、伸線条件によっ
ては潤滑剤の溶接用ワイヤへの密着性が向上するという
利点がある。
いくつかの発明についてその構成を示す。
m 以下のポリ四フッ化エチレンが水に分散する乳化重合
により作られたポリ四フッ化エチレン水分散液に水溶性
アクリル樹脂とケイ酸ナトリウムとの混合物からなるバ
インダーを前記ポリ四フッ化エチレンに対して1重量%
以上20重量%以下添加し、前記ポリ四フッ化エチレン
の濃度が2重量%以上20重量%以下の溶接用ワイヤの
伸線及び送給用潤滑剤を製造する方法において、前記ポ
リ四フッ化エチレン水分散液に前記バインダーを添加す
る前にナフタレンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面
活性剤及びポリカルボン酸高分子型界面活性剤を前記ポ
リ四フッ化エチレン水分散液に前記ポリ四フッ化エチレ
ンに対して1重量%以上20重量%以下添加することを
特徴とする溶接用ワイヤの伸線及び送給用潤滑剤の製造
方法。
m 以下のポリ四フッ化エチレンが水に分散するポリ四フ
ッ化エチレンファインパウダー水分散液に水溶性アクリ
ル樹脂とケイ酸ナトリウムとの混合物からなるバインダ
ーを前記ポリ四フッ化エチレンに対して1重量%以上2
0重量%以下添加し、前記ポリ四フッ化エチレンの濃度
が2重量%以上20重量%以下の溶接用ワイヤの伸線及
び送給用潤滑剤を製造する方法において、前記ポリ四フ
ッ化エチレン水分散液に前記バインダーを添加する前に
ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面活性剤
及びポリカルボン酸高分子型界面活性剤を前記ポリ四フ
ッ化エチレン水分散液に前記ポリ四フッ化エチレンに対
して1重量%以上20重量%以下添加することを特徴と
する溶接用ワイヤの伸線及び送給用潤滑剤の製造方法。
塩ホルマリン重縮合物界面活性剤及びポリカルボン酸高
分子型界面活性剤の少なくとも一つの界面活性剤によ
り、ポリ四フッ化エチレンの粒子及びバインダーがマイ
ナスに帯電する。そのため、ポリ四フッ化エチレンの各
粒子同志及びポリ四フッ化エチレンの粒子とバインダー
とが反発しあい、ポリ四フッ化エチレン水分散液にバイ
ンダーを添加したり、加熱してもポリ四フッ化エチレン
が凝集するのを防ぐことができる。また凝集したとして
もポリ四フッ化エチレンの再分散を容易に行うことがで
きる。そのため、ワイヤに塗布する際の塗膜むらを防い
で、ワイヤの送給性及び伸線性が低下するの防ぐことが
できる。
図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 平均粒径0.1μm 以上0.4μm 以下
のポリ四フッ化エチレンが非イオン系界面活性剤により
水に分散するポリ四フッ化エチレン水分散液にバインダ
ーが添加されてなる溶接用ワイヤの伸線及び送給用コー
ティング型潤滑剤において、 前記ポリ四フッ化エチレンの濃度は2重量%以上20重
量%以下であり、 ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン重縮合物界面活性剤
及びポリカルボン酸高分子型界面活性剤の少なくとも一
つの界面活性剤が前記ポリ四フッ化エチレンに対して1
〜20重量%更に添加されていることを特徴とする溶接
用ワイヤの伸線及び送給用コーティング型潤滑剤。 - 【請求項2】 前記ポリ四フッ化エチレンの濃度が3重
量%以上10重量%以下であることを特徴とする請求項
1に記載の溶接用ワイヤの伸線及び送給用コーティング
型潤滑剤。 - 【請求項3】 前記ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン
重縮合物界面活性剤及びポリカルボン酸高分子型界面活
性剤の少なくとも一つの前記界面活性剤が前記ポリ四フ
ッ化エチレンに対して2〜10重量%添加されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の溶接用ワイヤの伸線及
び送給用コーティング型潤滑剤。 - 【請求項4】 前記バインダーは前記ポリ四フッ化エチ
レンに対して1重量%以上20重量%以下の水溶性有機
樹脂とケイ酸塩との混合物または水溶性有機樹脂からな
ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに
記載の溶接用ワイヤの伸線及び送給用コーティング型潤
滑剤。 - 【請求項5】 前記バインダーは前記ポリ四フッ化エチ
レンに対して2重量%以上10重量%以下の水溶性有機
樹脂とケイ酸塩との混合物または水溶性有機樹脂からな
ることを特徴とする請求項4に記載の溶接用ワイヤの伸
線及び送給用コーティング型潤滑剤。 - 【請求項6】 前記水溶性有機樹脂として水溶性アクリ
ル樹脂を用い、前記ケイ酸塩としてケイ酸カリウムを用
いることを特徴とする請求項4または5に記載の溶接用
ワイヤの伸線及び送給用コーティング型潤滑剤。 - 【請求項7】 平均粒径0.1μm 以上0.4μm 以下
のポリ四フッ化エチレンが非イオン系界面活性剤により
水に分散してなるポリ四フッ化エチレン水分散液にバイ
ンダーを添加し、前記ポリ四フッ化エチレンの濃度が2
重量%以上20重量%以下の溶接用ワイヤの伸線及び送
給用コーティング型潤滑剤を製造する方法において、 前記ポリ四フッ化エチレン水分散液に前記バインダーを
添加する前にナフタレンスルホン酸塩ホルマリン重縮合
物界面活性剤及びポリカルボン酸高分子型界面活性剤の
少なくとも一つの界面活性剤を前記ポリ四フッ化エチレ
ン水分散液に前記ポリ四フッ化エチレンに対して1重量
%以上20重量%以下添加することを特徴とする溶接用
ワイヤの伸線及び送給用コーティング型潤滑剤の製造方
法。 - 【請求項8】 前記ポリ四フッ化エチレンの濃度が3重
量%以上10重量%以下であることを特徴とする請求項
7に記載の溶接用ワイヤの伸線及び送給用コーティング
型潤滑剤の製造方法。 - 【請求項9】 前記バインダーは前記ポリ四フッ化エチ
レンに対して2重量%以上10重量%以下の水溶性有機
樹脂とケイ酸塩との混合物または水溶性有機樹脂からな
ることを特徴とする請求項7に記載の溶接用ワイヤの伸
線及び送給用コーティング型潤滑剤の製造方法。
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