JPS5813275B2 - ヨウセツニオケルスパツタフチヤクボウシザイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属材料を溶接するとき発生するスパツタが溶
接部周辺の母材などに付着するのを防止する謂ゆるスパ
ツタ付着防止剤に関するものである。

その目的とするところは良好なスパツタ付着防止性を有
し、その塗布方法としてスプレ一方式が利用でき、しか
も溶接後も、直接その塗膜の上から塗装しても塗料の密
着性がきわめて良好であるというスパツタ付着防止剤を
提供せんとするものである。

従来よりスパツタ付着防止剤としては、炭酸カルシウム
やタルク等の無機物とアラビャゴムの様な粘着剤とを水
に混和したものや、鉱物油を乳化したものなどが利用さ
れていたが、スパツタ付着防止効果が不充分で、かつ、
直接その上から塗装することができず満足すべきもので
はなかった。

近年、これらに代るものとして合成樹脂を主体とするス
パツタ付着防止剤が使用される様になって来た。

しかし、この合成樹脂製のスパツタ付着防止剤を溶接母
材などに塗布する方法としてはハケ塗りが一般に行われ
ており、したがって作業性と能率が悪く、かつ、非常に
注意して塗布しないと均一な塗膜が得られないという欠
点があった。

この塗布方法としてスプレ一方式を利用することがしば
しば試みられたが、良好な塗膜性のある速硬化性の合成
樹脂ではスプレーノズルの先端がつまりやすく、ハンド
スプレーは勿論のこと加圧空気によるスプレーガンでも
長期間にわたってスプレーすることがほとんど不可能で
あり、一方、スプレー塗布を可能にするために鉱油ある
いは硬化速度を遅くした合成樹脂を利用した場合は溶接
後にその塗膜の上に塗料を直接塗装すると塗料との密着
性が非常に悪くなるという問題が生じたのである。

つまり、スプレー塗布性と塗料密着性とは相反する性質
とされ、この結果、スパツタ付着防止剤はハケ塗りを利
用せざるを得ないとされていたのである。

本発明者は以上の点に留意してスプレー塗布性と塗料密
着性を両立させ、しかもスパツタ付着防止効果もすぐれ
ているものを開発すべく種々検討した結果本発明に達し
たのである。

すなわち、炭素及び水素、又は炭素、水素、及び酸素を
構成元素とする１種又は２種以上のジエン化合物を必須
成分として重合した粘度１０００〜１ ０ ０ ０ ０
０ ｃｐｓの液状重合体であって、かつ、該液状重合
体の残留二重結合が沃素価１００〜４５０であるもの、
を主成分としたエマルジョン又は溶液からなることを特
徴とする溶接におけるスパツタ付着防止剤を発明するに
至ったのである。

本発明におけるジエン化合物とはブタジエン、イソプレ
ンで代表される共軛二重結合を有する炭化水素は勿論の
こと、分子内に二重結合を２個有する炭化水素、例えば
ジシクロペンタジエン、１．４へキサジエン、など各種
のジエン化合物のことであり、これら炭化水素の水素原
子が他のアルキル基や、−Ｃ００ＣＨ３、−ＯＣＯＣＨ
３、−〇ＣＨ３などの基と置換されているものでもよい
。

すなわちそのジエン化合物の構成元素が、炭素及び水素
、又は、炭素、水素、及び酸素であるジエン化合物であ
れば何でも利用できるものである。

ここに窒素、硫黄、リン、ハロゲンなどの他の有機物構
成元素を除いた理由はこれらの元素を有する化合物は溶
接時に悪臭を発し作業性を悪くし、また種々の溶接欠陥
をまねく危険があるからである。

なお本発明にいうジエン化合物の中には実質的に二重結
合が２個あるのに等しい化合物も含まれ例えばエチリデ
ンノルボーネンの如く重合後も二重結合が残留するもの
であればよいのである。

また、本発明は１種又は２種以上のジエン化合物を必須
成分として重合したものを利用するものであって、ジエ
ン化合物以外の単量体、例えばエチレン、プロピレン、
インプチレン、酢酸ビニル、マレイン酸など二重結合を
有する単量体を共重合成分として適宣配合してもよいも
のである。

これら共重合成分もその構成元素が、炭素及び水素、又
は炭素、水素、及び酸素であることが必要であることは
前述の理由より当然である。

本発明は以上の様にジエン化合物を必須成分とし、その
他のオレフインやビニル化合物などを適宣配合して共重
合させた液状重合体を利用したものである。

ここに液状重合体とは重合度がかなり低い重合体であっ
て分子量が数百から数千までのポリマーで、分子内に多
くの反応性の二重結合を有しているものである。

本発明に利用する液状重合体の粘度は１０００〜１００
０００ｃｐｓであり、粘度が１ ０ ０ ０ ｃｐｓ未
満のものは重合度が低くすぎて造膜効果が悪くスバツタ
付着防止性が悪くなるので好ましくない。

該液状重合体の粘度が１ ０ ０ ０ ｃｐｓ以上であ
ればたとえ固体皮膜でなく塗膜がベタベタの状態でもス
パツタ付着防止効果があり、従来ベタベタの塗膜では発
生スパツタがはねないので付着防止効果に乏しいとされ
ていた常識をくつ返えす結論が得られたのである。

しかし該液状重合体の粘度が１ ０ ０ ０ ０ ０
ｃｐｓを越えると造膜効果に問題はないがスプレー塗布
性に問題が生じ、粘度が１ ０ ０ ０ ０ ０ ｃｐ
ｓを越える様な重合度のものは、たとえ乳化したり溶液
にしてもスプレーノズルの先端で析出しやすくノズルが
つまってスプレー塗布が不可能となり好ましくないので
ある。

したがって本発明に利用する液状重合体の粘度は１００
０〜１ ０ ０ ０ ０ ０ ｃｐｓと限定されるので
ある。

次に本発明に利用される該液状重合体はその単量体にジ
エン化合物を必須成分としているので重合後も反応性の
残留二重結合を有するものである。

この残留二重結合量はその沃素価が１００〜４５０であ
ることが必要とされるのである。

すなわち、その沃素価が１００未満の液状重合体では硬
化性が悪くしたがって溶接後に塗装される塗料の密着性
が悪くなり、一方、沃素価が４５０を越えたものである
と反応性が強すぎて液のポットライフが短かく不安定な
スパツタ付着防止剤となり、かつ、スプレー塗布性もノ
ズル先端における硬化のため好ましくないのである。

以上の様に本発明に利用される液状重合体は、ジエン化
合物を必須成分として重合された粘度１０００〜１ ０
０ ０ ０ ０ ｃｐｓのもので、その沃素価が１０
０〜４５０であることを必要条件とするものである。

したがってこの条件を満すものであれば例えばクマロン
・インデン樹脂の如きいわゆる石油樹脂を精製したもの
などでも利用できるものであり、さらにまた、二重結合
を三つ以上有する化合物すなわちトリエン類、テトラエ
ン類などをジエン化合物の代りに利用して前述の諸条件
に合致したものを重合しても実質的に同一のものである
ことは勿論である。

以上の様な液状重合体を主成分として、硬化剤、皮はり
防止剤、増粘剤、防錆剤、充填剤、湿潤剤、可塑剤、レ
ベリング剤などを適宜配合したエマルジョン又は溶液が
本発明のスパッタ付着防止剤である。

本発明のスパツタ付着防止剤は液状重合体を乳化もしく
は溶解して製造することは勿論、乳化重合もしくは溶液
重合により液状重合体に重合して得たエマルジョン又は
溶液をそのまま利用して製造することもできる。

ここに硬化剤としてはナフテン酸コバルト、アミン類、
Ｄｉ−Ｃｕｐ％などがあげられ、皮はり防止剤としては
溶液の場合はメチルエチルケトオキシム、エマルジョン
の場合は多価アルコール類がその一例であり、防錆剤は
エマルジョンとして利用されるときに主として必要で例
えば亜硝酸ソーダ、ジエタノールアミン、などが好まし
い。

また、充填剤は金属粉、タルク、コロイダルシリカ、ア
ルミナゾル、可塑剤としてはエマルジョンの場合はエチ
レングリコール、グリセリン、尿素、溶液の場合はサフ
ラワー油、大豆油などが利用できる。

湿潤剤はエマルジョンの場合に必要な場合があり例えば
フツ化炭素油、インプロパノールなどが利用される。

レベリング剤としては通常の界面活性剤などがあげられ
る。

この様にして得た本発明のスパツタ付着防止剤は溶接母
材にスプレー塗布することができ、加圧空気式のスプレ
ーガンは勿論のことハンドスプレー器具でもスプレーす
ることが可能で、スプレーノズルの先端に硬化樹脂がつ
まってスプレーしにくくなることは全くないものである
。

この様にスプレー塗布性にすぐれているので塗膜も均一
なものが得られ、したがって塗膜の厚さも従来のハケ塗
りに比べて薄いものでよく、この意味で経済性も秀れて
いる。

また、スパツタ付着防止性も非常に良好で市販されてい
るアルキツド樹脂を主体とする合成樹脂製のスパツタ付
着防止剤と比べて本発明のスパツタ付着防止剤の効果は
すぐれたものである。

たとえ該液状重合体の重合度がかなり低いもので１００
０〜２ ０ ０ ０ ｃｐｓの粘度しかないものを利用
して調合したものであって、スプレー塗布し風乾した後
ベタベタしていてもスパツタ付着防止性を有し、従来の
常識をくつ返すものであることは前述の通りである。

さらにまた、溶接後の塗装においても塗料との密着性は
非常によく、本発明のスパツタ付着防止剤の塗膜が硬化
する前に塗料をその上から塗装してもその密着性には何
ら悪影響はなく、この点においても従来の常識をくつ返
したものといえる。

以上の様に本発明のスパツタ付着防止剤は、従来両立さ
せることができなかったスプレー塗布性と塗料密着性を
両立させ、しかもきわめて良好なスパツタ付着防止性を
有するものであり、溶接業界に与えるその効果はきわめ
て著るしいものである。

実施例 調合例 １ ブタジエンとインブチレンをモル比で４対６で共重合し
、粘度５１００ＣＩ）Ｓ％沃素価１９０の液状重合体を
得た。

この液状重合体２０重量部と硬化剤であるナフテン酸コ
バルト２重量部を、水８０重量部及び非イオン界性剤２
重量部の水溶液中にホモミキサーで乳化せしめた。

このエマルジョンに、増粘剤として高分子多糖類の２％
水溶液を５重量部、防錆剤としてジエタノールアミンを
０．１重量部、湿潤剤としてイソプロビルアルコール５
重量部、を添加し撹拌して調合した。

調合例 ２ ブタジエン、イソプレン、及び酢酸ビニルを５対４対１
のモル比で共重合せしめ、粘度５５０００ｃｐｓ，沃素
価３９５の液状ポリマーを得た。

この液状ポリマー２０重量部を１．１．１−トリクロロ
エタン７０重量部に溶解させた。

この溶液に硬化剤としてオクチル酸マンガン０．５重量
部、充填剤としてタルク１０重量部、皮はり防止剤とし
てメチルエチルケトオキシムを０．２重量部、可塑剤と
してサフラワー油を５重量部、それぞれ配合して調合し
た。

使用例 溶接母材としてｓｓ−４１で４ ５ ０ｍｍ×７ ５ｍ
ｍＸ１２ｍｍのショット鋼板を使用し、その表面にスパ
ツタ付着防止剤をハンドスプレーガンにて風乾膜厚が５
ミクロンとなる様に塗布した。

アークの不安定な溶接条件をとりできるだけ多くのスパ
ツクを発生させた。

溶接方法はＹ開先下向つき合せ溶接方法とし、溶接機は
炭酸ガス全自動溶接機を使用した。

溶接ワイヤーとしてＤＳＩ−０．６φのものを使用して
溶接電流３４０Ａ、溶接電圧３４Ｖ、炭酸ガス流量２０
ｌ／分、溶接速度４０ｃｍ／分の条件で各々溶接した。

本発明のスパツタ付着防止剤として前記調合例１及び調
合例２を使用し、比較のため市販品２例とを上記の方法
でテストした。

その結果第１表の如き結果が得られた。

市販品Ａ・・・・・・エマルジョン型アルキツド樹脂系
のスパツタ付着防止剤 市販品Ｂ・・・・・・金属粉を含有する溶剤型アルキツ
ド樹脂系のスパツタ付着防止剤、 この様に市販品が特に悪い結果となっているのはスプレ
ー塗布性が全く悪くスプレー塗布が困難で均一な塗膜が
得にくかったからである。

さらに比較のためこれらをハケ塗りで風乾皮膜の厚さが
５ミクロンとなる様にして上と同一のテストをした結果
、第２表の如き結果となった。

第２表 この様に本発明による調合例のものはスプレー塗布性に
おいても、スパツタ付着防止性においてもすぐれたもの
であった。

なお、本発明の調合例および市販品Ａ，Ｂについてスプ
レー塗布性のテストをくり返えし、その経口変化を調べ
た。

その結果、市販品Ａは４日経過後、また市販品Ｂは２日
経過後スプレーノズルに目づまりを生じスプレー塗布が
不可能となったが調合例１および調合例２は２週間経過
後もそのスプレー塗布性は全く低下していなかった。

次に本発明による調合例１及び２においてのスプレ一方
式で溶接母材に塗布して溶接後の母材表面に各種塗料を
塗布し、その塗料密着性をコバン目試験でテストした。

塗料の塗布量は１ ０ ｇ／ｄｍ２でハケ塗り１回で塗
布し７日間乾燥して試験に供した結果は第３表の如きも
のであった。

この表の様に密着性はきわめて良好で本発明のスパツタ
付着防止剤がスプレー塗布性がきわめて良好であるにも
かかわらず、何ら塗料密着性に悪影響を及ぼさないもの
であることが判断される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭素及び水素、又は、炭素、水素、及び酸素を構成
   元素とする１種又は２種以上のジエン化合物を必須成分
   として重合した粘度１０００〜１０００００ｃｐｓの液
   状重合体であって、かつ、該液状重合体の残留二重結合
   が沃素価１００〜４５０であるもの、を主成分きしたエ
   マルジョン又は溶液からなることを特徴とする溶接にお
   けるスパツタ付着防止剤。