JPS6021672B2 - 溶接方法 - Google Patents

溶接方法

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JPS6021672B2
JPS6021672B2 JP9703778A JP9703778A JPS6021672B2 JP S6021672 B2 JPS6021672 B2 JP S6021672B2 JP 9703778 A JP9703778 A JP 9703778A JP 9703778 A JP9703778 A JP 9703778A JP S6021672 B2 JPS6021672 B2 JP S6021672B2
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JP
Japan
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welding
rubber
adhesive
cyanoacrylate
parts
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JP9703778A
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JPS5524731A (en
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精一 杉沢
年宏 玉置
昭 山下
秀雄 奥田
英次郎 西
僊治 草山
慎三 高田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良された新規な接着剤で仮付けすることを特
色とした新規な溶酸方法に関する。
溶接接合における仮付けは溶接製品のひずみ、変形をな
くし、正しい寸法を保つため本溶接前に行なう重要な作
業で、その良否は熔接結果に直接影響する。通常、この
仮付け溶接の位置、大きさ、数は溶接製品の使用目的、
大きさ、形状、板厚などにより決められるが、溶接長が
短いので溶け込みが悪く、ボィド、ピンホールあるいは
ブローホールなどを生じて不健全な溶接になりやすい面
があり、従って場合によっては仮付けをハッつてから本
溶接をしなければならないなど問題点が多い。本発明者
らはか)る点に留意し、かねて仮付け溶接の改良を研究
するなかで、仮付けを溶接に代えて硬化速度および接着
強度のきわめて穣れたQ−シアノアクリレート系接着剤
で接着することを試みたところ、有機過酸化物を含有す
るQーシアノアクリレート系接着剤だけが、ポィドやブ
ローホールのない健全な溶接を与えることを知った。
しかしながら一般式(ただ しRは炭素数1〜16のアルキル基、炭素数2〜16の
アルコキシアルキル基、ハロアルキル基、シアノアルキ
ル基、アリルアルキル基、アシルオキシアルキル基、シ
クロヘキシル基、フェニル基などである。
)で示されるQーシアノアクリレート系単量体は、特に
触媒を加えなくとも大気中の徴量の水分によって速やか
にアニオン重合し、高温に加熱しあるいは高い圧力を加
えずとも、また何らかの重合触媒を使用しないでも単に
薄膜状とすることによって室温において数秒乃至数分程
度の短時間で重合し、この特性を利用して−滋性の瞬間
接着剤としてゴム、プラスチックス、金属、繊維、皮革
などの有機、無機の殆んど全ての材料の接着に使用され
ているにもか)わらず、粘度が低いために間隙充填性に
劣り、また硬化ポリマーが硬くて接着物の耐衝撃性が不
足しがちである。従って構築物の材料や大口径鋼管など
の大型材料の溶接前仮付けに適用すると、仮付け接着前
の研磨や清拭などの作業が増大して煩雑になったり、仮
付後、本溶接するまでに材料を移動するような場合に衝
撃によって部分的な接着破壊を起し、ひいては溶接製品
の寸法誤差の原因になったりすることも判明した。本発
明者らはこれらの欠点をさらに改良すべく検討し本発明
に至ったのであり、その特徴とするところは、Qーシア
ノアクリレート系接着剤と、天然ゴムまたは合成ゴムを
有機溶剤に溶解したゴム液との何れか一方または両方に
さらに有機過酸化物を添加溶解させたものを、それぞれ
両被熔着体の一方または両方に塗布した両面を密着させ
て接着させたのち本溶接することにある。
本発明に使用されるQーシアノアクリレート系接着剤は
前記一般式で示されるQ−シアノアクリレート系単量体
、具体的にはメチルQ−シアノアクリレート、エチルQ
−シアノアクリレート、イソプロピルQ−シアノアクリ
レート、n−ブチルQ−シアノアクリレート、アリルQ
ーシアノアクリレート、フエニルQ−シアノアクリレー
トなどを主成分とし、これに従来、通常Qーシアノアク
リレート系接着剤の改質材として添加されてきた助剤、
添加剤、例えばアニオン重合防止剤として亜流酸ガス、
スルホン酸類、無水流酸、スルトン化合物など、ラジカ
ル重合禁止剤としてハイドロキノンなど、増粘剤として
ポリアクリル酸ェステル、ボリメタクリ酸ェステル、ニ
トロセルロ−スなどを配合したものであり、更にその他
可塑剤、着色剤、溶剤などが配合されていてもよい。
本発明に使用されるゴム液は天然ゴムまたは合成ゴムを
有機溶剤に濃度1〜2の重量%、好ましくは2〜1の重
量%に溶解して調整される。こ)に好ましい合成ゴムと
しては例えばアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR
)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム(
11R)、クooプレンゴム、ポリウレタンなどが挙げ
られる。また前記有機溶剤としては芳香族系、ケトン系
のうち上記ゴム類を溶解しうるものであればよいが、具
体的には例えばベンゼン、トルェン、アセトン、メチル
エチルケトンなどが挙げられる。又、本発明に使用され
る有機過酸化物としては、例えばジアシルパーオキサイ
ド類、ジアルキルパーオキサィド類、ハイドロパーオキ
サィド類などが挙げられるが、取扱いの安全性を考慮し
て過酸化物の半減期1加持間を得るための温度が90q
○以上のものを選ぶことが望ましく、具体的には例えば
ジ−t−ブチルパーオキサイド、tt−ブチルパーオキ
シーiーブロピカルカーボネート、tーブチルパーオキ
シベンゾエート、t−プチルパーオキシアセテート、2
.5−ジメチルヘキサンー2.5ージ(パーオキシベン
ゾェート)などが挙げられる。
これらの有機過酸化物を前記Qーシアノアクリレート系
接着剤またはゴム液に配合して得た組成物は常温で貯蔵
する限りは何れも安定であるので、配合時期は自由に選
ぶことができる。
またその配合量はQーシアノアクリレート系接着剤にあ
ってはQーシアノアクリレート系単量体10低重量部に
対し、またゴム液にあってはゴム類100重量部に対し
、ともに0.5〜3の重量部、好ましくは2〜2の重量
部であるが、何れの場合も0.5重量部以下では本溶接
を行っても接着ポリマーの分解、燃焼が遅れて結局熔接
部のボィド、ピンホール、フローホールなどの原因とな
り、3の重量部以上になる仮付け接着強さが低下して本
溶接前に接着破壊を起し溶接製品の形状違いなどを生ず
る原因となる。次に本発明の溶接方法にあっては先ずQ
−シァノアクリレート系接着剤とゴム液との何れかに有
機過酸化物を配合しておき、ゴム液を被港着体の一方ま
たは両方に塗布し、好ましくは溶媒を漣散させ、次いで
Q−シアノアクリレート系接着剤を被落着体の他の一方
または両方に塗布し、両面を密着させることによって行
なわれるが、数秒乃至数分で速かに重合が起って接着結
合、すなわち仮付けが完成する。
なお上記の接着剤及びゴム液の塗布において被溶着体の
両方に接着剤とゴム液の両方を塗布する場合にはその塗
布順序は何れが先であっても差支えない。一方、仮付け
接着は突合せ継手におけるV型、X型開先に当っては溶
着面が小さいので特に慎重を期さねばならないが、その
他の継手、関先については問題がない。また該仮付け接
着の位置、大きさおよび数などは従来の仮付け熔接にお
いて考慮される溶接製品の使用目的、大きさ、形状、板
厚などにより同機に決定される。
前記仮付け接着が終れば以後、常法に従って本溶接を行
えば本発明方法による溶接が完成する。
本発明の溶接方法によれば仮付け接着の強度が強固であ
り、かつ接着層が可操曲こ富み、衝撃にも強いので仮付
後本溶接までの間に仮付け品を移動運搬など相当手荒く
取扱っても全く心配がない。また熔接面にはピンホール
、フローホールもなく、内部のボィドも認められない。
このような本発明溶接方法による効果は、本溶接の際の
熱による有機過酸化物の急激な分解、それに伴なう接着
剤およびゴム類の急速な分解、燃焼があって、本熔接時
にはそれらの有機物乃至その分解ガスも既に失われてい
るためと推定される。従って従来の溶接仮付けでは不健
全な仮付けの上に本溶接が重なって溶接製品自体の品質
の低下することを防ぐために、本熔接前に仮付けをハッ
リとっていたが本発明方法ではそのような煩雑な作業は
全く必要もなくなった。なお、本発明において仮付け接
着時の接着速度をさらに早めるためには、有機過酸化物
を含んだQーシァノアクリレート系接着剤と、有機過酸
化物を含むことのないゴム液に有機アミン類、例えばジ
エチルアミン、トリエチルアミン、ジヱタノールアミン
、ジーi−プロピルアミン、ジーnーフ。
ロピルアミン、N,Nージメチル−mートルイジン、N
,N−ジメチル−pートルイジンなどを少量配合溶解し
、前記した本発明方法に従って仮付け接着、本溶接すれ
ばよく、このようにすることにより本発明効果をさらに
増大する。以下に実施例、参考例、比較例を挙げて説明
する。
例中「部」は重量部を、「%」は重量%を示す。参考例
1 エチルQ−シアノアクリレート(亜硫酸ガス15胸、ハ
イドロキノン150の曲含有)10の轍こポリメチルメ
タクリレート24部と2.5ジメチルヘキサン−2.5
ージ(パーオキシベンゾエート)2礎都とを添加溶解し
て接着剤Aを調製した。
参考例 2 エチルQ−シアノアクリレート(亜硫酸ガス15脚、ハ
イドロキノン150の風合有)10礎轍こポリメチルメ
タクリレート3碇都とtーブチルパーオキシーi−ブロ
ピルカーポネート15部を添加溶解して接着剤Bを調製
した。
参考例 3 エチルQ−シアノアクリレート(亜硫酸ガス15個、ハ
イドロキノン150の剛含有)10碇轍こポリメチルメ
タクリレート24部を溶解して接着剤Cを調製した。
さらに接着剤Cと同じ組成物にジーt−ブチルパーオキ
サィド1の部を添加溶解して接着剤Dを調製した。
参考例 4 NBRの2%トルェン溶液をゴム液Aとし、コム液Aと
同じ組成ゴム液10礎部‘こN,N−ジメチル−mート
ルイジン2部を添加溶解してゴム液Bを調製した。
参考例 5 NBRの5%トルェン溶液をゴム液Cとし、コム液Cと
同じ組成ゴム液10の都‘こt−ブチルパーオキシ−i
−プロピルカーボネート1庇部を配合溶解してゴム液D
を調製した。
参考例 6 SBRのトルェン5%溶液をゴム液Eとした。
比較例 1厚さ6側の鋼板を長さ30仇豚で突合せ溶接
(開先1型)するに際し、関先面の一方に接着剤Cを塗
布して両面を合わせて接着を終え、24時間後に片側づ
つ本溶接を行ない、溶接面および溶接内部を観察したと
ころ、ピンホール、ブローホールお■よびボィドが何れ
も多数発生していた。
接着剤の分解が遅れて起きた結果と思われる。比較例
2 比較例1において関先面の他方にはゴム液Cを塗布して
溶剤を輝散させたのち両面を合わせ接着し、2独特間後
に片側づつ本溶接したところ、比較例1の場合よりさら
にボイドが多く、ピンホール・フローホールも多かった
実施例 1 厚さ6肋の鋼板を長さ30仇豚で突合せ溶接(関先1型
)するに際し開先面の一方にゴム液Dを塗布して溶剤を
輝散し、他方に接着剤Cを塗布して両面を合わせて接着
し、10分後に片側づつ本溶接し、溶接内外面を観察し
たところ、ごく僅かのピンホールとボイドを認めただけ
であった。
こように接着剤に有機過酸化物を配合していなくても、
ゴム液に配合してお仇よ殆んど完全に近い改良溶接が得
られた。実施例 2〜4 実施例1に使用したと同じ鋼板の突合せ溶接するに当り
、第1表に示す接着剤およびゴム液の組み合わせでそれ
ぞれ実施例1に従って仮付け接着し、2独特間後にそれ
ぞれ本溶接した結果、何れもボィド、ピンホール、フロ
ーホールとも認めなかつた。
第1表 本例の結果でわかるように、有機過酸化物を配合したQ
−シアノアクリレート系接着剤を使用した場合、ゴム液
に有機過酸化物を含む必要はなく、溶接は完全である。
実施例 5〜7鋼管の製造に本発明の溶接方法を適用し
た。
すなわちU型プレス機より出た厚さ18脚鋼板(開先Y
型になるように端面が切削されているので接着面厚さは
6肋になっている。)の端面の一方に第2表に示すゴム
液を塗布して溶剤を薄散させ、他方の端面に第2表に示
すQーシアノアクリレートを塗布したのちO型プレス機
でU鋼板を管状に曲げて両端面を合わせて接着を完了し
た。第2表 2独特間後片側づつ本溶接を行なって溶接を完了して鋼
管を得た。
この鋼管の溶接面を検査したがボイド、ピンホール、フ
ローホールなど全く認められなかった。別に実施例5〜
7と同じ実施例を行ない、仮付け接着2分後にそれぞれ
の鋼管をクレーンで移動し落下させたところ、実施例5
および7相当例では鋼管中央部でともに僅かの閉口部を
認めたが、実施例6相当例ではそのようなこともなく全
く実施例 16と同じ結果であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属を溶接接合するにあたり、被溶着体の一方また
    は両方に有機過酸化物を含有するかまたは含有しないα
    −シアノアクリレート系接着剤を塗布し、被溶着体の他
    の一方または両方に天然ゴム又は合成ゴムを有機溶剤に
    溶解(ただし前記α−シアノアクリレート系接着剤が有
    機過酸化物を含有しないときには、さらに有機過酸化物
    を添加溶解)したゴム液を塗布して、両面を密着、接着
    させたのち本溶接することを特徴とする溶接方法。 2 有機過酸化物を含有するα−シアノアクリレート系
    接着剤又はゴム液における有機過酸化物の配合量がα−
    シアノアクリレート系単量体又はゴム類100重量部に
    対し0.5〜30重量部である特許請求の範囲第1項記
    載の溶接方法。 3 有機過酸化物を含まないゴム液中に有機アミン類が
    配合される特許請求の範囲第1項記載の溶接方法。
JP9703778A 1978-08-08 1978-08-08 溶接方法 Expired JPS6021672B2 (ja)

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JPS5524731A JPS5524731A (en) 1980-02-22
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