(57)【要約】【課題】  本発明は、鋼材等を溶接する際に飛散するスパッタが、溶接箇所の周辺部に付着するのを効果的に防止することができ、更には環境にも優しい溶接スパッタ付着防止剤を提供することを目的とする。【解決手段】  無機物又は無機化合物の微粉末を含む溶接スパッタ付着防止剤である。更に、水；ジカルボン酸；金属水酸化物；トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質を含んで成る混合液を含む溶接スパッタ付着防止剤である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機物又は無機化合物の微粉末を含む溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項２】
前記微粉末の粒径が１０〜１００ｎｍである請求項１に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項３】
更に、水、
ジカルボン酸、
金属水酸化物、
トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質
を含んで成る混合液を含む請求項１又は請求項２に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の溶接スパッタ付着防止剤において、更に、
ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩、
水可溶のアルコール類又はその誘導体
を含む溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項５】
更に、ハロゲン化イオンを含んで成る、請求項４に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項６】
更に、炭酸水素イオンを含んで成る、請求項４又は請求項５に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項７】
更に、水、
ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩、
を含んで成る水溶液を含む請求項１又は請求項２に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項８】
更に、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、界面活性剤、水可溶のアルコール類又はその誘導体からなる群より選択される１以上の物質を含む請求項７に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材等を溶接する際に飛散するスパッタが、溶接箇所の周辺部に付着するのを防止するための溶接スパッタ付着防止剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材等の金属部材の結合には、溶接が広く用いられているが、溶接部材（母材）の溶接箇所周辺にスパッタが付着し、溶接継手部の美観・性能等を損ねる問題がある。
【０００３】
このスパッタは、溶接作業後に物理的に除去されるが、除去作業には手間と時間がかかり、コスト低減の面から問題があった。このため、スパッタが付着しないように、溶接電源制御・溶接ワイヤ成分・使用ガス等によるスパッタ発生防止が従来から図られているが十分ではなく、母材の上にスパッタ付着防止剤を塗布し、発生したスパッタの母材への付着を防止しているのが現状である。
【０００４】
スパッタ付着防止剤としては、あらかじめ溶接箇所周辺に塗布して皮膜を形成しておき、溶接後も塗布被膜を残したまま直接塗料を塗る直接塗布タイプのものと、塗布被膜をアルカリや酸で洗浄して除去した後に塗装する脱脂洗浄タイプのものとがある。しかし、これらのスパッタ付着防止剤を使用しても、スパッタの付着を無くすことは困難であった。
【０００５】
特に、従来のスパッタ付着防止剤としては溶剤・油性タイプのものが多く用いられてきたが、最近、トリクロロエタン等を始めとする有機溶媒の全廃・制限等の法的規制がなされ、使用することができなくなってきたため、水溶性のスパッタ付着防止剤が開発されつつある。しかし、水溶性のスパッタ付着防止剤は、塗布後、乾燥するまでに時間がかかる、ブローホール等の溶接欠陥が入りやすい等の問題があるため、依然として溶剤タイプのものが一部使用されている状況である。更には、廃液処理の問題、除去が困難という問題、洗浄液の処理問題等もある。
【０００６】
また更に、近年、傷がついても金属の腐食が進まない等の利点があることから、溶融亜鉛メッキした金属が、支柱等に広く用いられている。しかし、溶接によって亜鉛の粉末が析出するなどの問題が生じるため、亜鉛メッキした金属を溶接することは通常避けられている。
【０００７】
上記問題を解決するため、本願発明者は、先に新規な溶接スパッタ付着防止剤を開発し、出願している（特許文献１参照。）。スパッタの付着防止効果が高く、廃液処理上の問題も特にない。
【０００８】
一方、無機酸化物粒子及び結合剤を溶媒に混合してなるスパッタ付着防止剤等も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。このスパッタ付着防止剤は、シリコン樹脂等の結合剤と、シリカやアルミナ等の無機酸化物粒子とを溶媒に混合、分散させてスラリ状にしたものである。母材の溶接部及びその近傍にスパッタ付着防止剤を塗布してコーティング膜を形成した際、母材表面には無機酸化物粒子による凹凸が形成される。この凹凸によって形成される空気層及び空隙により、スパッタが母材に溶着する前にスパッタを冷却、固化して、母材に付着することを防止するものである。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１７６６８０号（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００３−２９０９７９号公報（特許請求の範囲、実施例１、実施例２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に記載の溶接スパッタ付着防止剤は、廃液処理の問題等を解決でき、従来の溶接スパッタ付着防止剤に比較してもスパッタの付着防止効果は高いものであるが、更なるスパッタの付着防止効果が望まれている。
【００１１】
また、特許文献２に開示されているスパッタ付着防止剤は、結合剤として樹脂を使用しているため、廃液処理の観点から必ずしも好ましいとは言えない。更に、実施例においては、母材に塗布した後にスパッタ付着防止剤の乾燥工程を必要としているが、溶接作業の時間短縮を図る上では、この乾燥工程を省略できることが好ましい。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決し、環境に優しく、溶接の際、スパッタの付着を効果的に防止することのできる溶接スパッタ付着防止剤を提供することを目的とする。従来使用されている添加剤は、環境への影響の観点、及び人体や動物への影響の観点等から、使用を制限される物質を含んでいる。例えば、有害大気汚染物質等に該当する可能性のある物質として、硫黄系、塩素系添加剤、ホウ素化合物、亜硝酸塩およびその誘導体、ホルムアルデヒド及びその誘導体、ヒドロキシルアミン、ジエタノールアミン、ニトロソアミン、トリエタノールアミン等のアミン類、ＰＣＰ，ＰＣＢ等、その他ダイオキシン含有物質、重金属類、エチレングリコール等の使用が法的規制されつつある（日本国環境省環境管理局で指定している「有害大気汚染物質に該当する可能性がある物質」（改正大気汚染防止法（１９９７年４月１日施行）第２条第９項掲載）。従って、環境を汚染しない物質を用いた溶接スパッタ付着防止剤の開発が待たれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の要旨とするところは、無機物又は無機化合物の微粉末を含むことにある。
【００１４】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記微粉末には、その粒径が１０〜１００ｎｍのものが含まれ得る。
【００１５】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、水；ジカルボン酸；金属水酸化物；トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質を含んで成る混合液を含んで成ることにある。
【００１６】
ここで、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記ジカルボン酸は、ドデカン二酸、セバチン酸から選択され得る。
【００１７】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記金属水酸化物は、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウムから選択される１又は２以上であり得る。
【００１８】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記トリアゾール類は、トリルトリアゾール又はベンゾトリアゾールであり得る。
【００１９】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸錯体であり得る。
【００２０】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記飽和脂肪酸は、カプロン酸、カプリル酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチル酸、バルミチン酸、ステアリン酸から選択される１又は２以上であり得る。
【００２１】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記不飽和脂肪酸は、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレイン酸、アラキドン酸から選択される１又は２以上であり得る。
【００２２】
また、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の別の要旨とするところは、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩；水可溶のアルコール類又はその誘導体を含むことにある。
【００２３】
ここで、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記ケイ酸のアルカリ金属塩は、水ガラスや、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム水和物等のケイ酸のナトリウム塩、ケイ酸のカリウム塩、ケイ酸のリチウム塩であり得る。
【００２４】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記水可溶のアルコール類又はその誘導体は、エタノール、メタノール、プロピレンアルコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールから選択され得る。
【００２５】
更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の別の要旨とするところは、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、ハロゲン化イオンを含んで成ることにある。
【００２６】
ここで、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記ハロゲン化イオンは、フッ化イオン及び／又は臭化イオンであり得る。
【００２７】
また、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、炭酸水素イオンを含み得る。
【００２８】
更にまた、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の別の要旨とするところは、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、水；ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩を含んで成る水溶液を含むことにある。
【００２９】
また、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、界面活性剤、水可溶のアルコール類又はその誘導体からなる群より選択される１以上の物質を含み得る。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、使用制限されていない配合成分で構成され、廃液処理も簡便であり、環境標準化機構ＩＳＯ１４００１の環境マネジメントシステム規格をクリアし得る溶接スパッタ付着防止剤である。
【００３１】
また、溶接亜鉛メッキした金属の溶接に際しても、亜鉛の析出を抑え得る作用を併せ持つ溶接スパッタ付着防止剤である。
【００３２】
更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、溶接部材に均一に塗布することができ、生成するスパッタの粒径も小さい。また、スパッタが母材に付着や溶着しないので、溶接作業後、溶接箇所周辺の表面に存在するスパッタを掃き出すだけの後処理で済み、煩雑なスパッタ除去作業が不要となる。
【００３３】
また更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥を待たずに溶接作業を行っても、スパッタ付着防止効果が発揮されるため、溶接作業の時間短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、無機物又は無機化合物の微粉末を含むものである。溶接スパッタ付着防止剤の調製に用いられる無機物又は無機化合物の微粉末としては、特に限定されないが、金属又は金属化合物の微粉末であることが好ましい。無機物又は無機化合物としては、鉄、チタン、ニッケル、クロム、アルミニウム、亜鉛、銅等の金属及びこれらを含む合金、或いは、これらの金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物等の化合物、更には、カーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、粘土、珪藻土等が挙げられる。
【００３５】
また、これらの微粉末の粒径は、０．０１〜１００μｍであることが好ましく、特に好ましいのは、溶接スパッタ付着防止剤の調製に用いられる微粉末全量に対して、０．０１〜０．１μｍの微粉末を少なくとも１０重量％含む態様である。粒径が０．０１μｍ未満の微粉末も使用可能であるが、このような非常に細かい微粉末を工業的に生産することは困難であり、コスト高にも繋がるため好ましくない。一方、粒径が１００μｍを超える微粉末についても使用可能ではあるが、１００μｍを超える微粉末を調製に用いると、得られた溶接スパッタ付着防止剤を溶接部材へ塗布する際、作業効率が低下し、溶接部材に均一に塗布することも困難となるため、好ましくない。
【００３６】
更に、無機物又は無機化合物の微粉末の含有量は、溶接スパッタ付着防止剤１００重量部に対して０．１重量部〜１０重量部であることが好ましく、より好ましいのは０．４重量部〜５重量部である。
【００３７】
ここで、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製に用いられる無機物又は無機化合物のうち、特に、金属又は金属化合物については、空気、酸素、又は窒素雰囲気中で、金属へのレーザー照射により蒸発又は昇華して得られるもの、具体的には、各種金属材料をレーザー切断加工する際に発生するものを使用できる。
【００３８】
レーザー切断加工は、各種の金属材料にレーザービームを照射して局部的に溶融させ、レーザーと同軸方向に、空気、酸素、又は窒素等のアシストガスを噴き付け、溶融物を吹き飛ばすことで切断を行う方法である。この時、吹き飛ばされた溶融物は固化して金属又は金属化合物の微粉末を形成するが、従来、これらの微粉末は廃棄物として処理されていた。そこで、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製に、これらの微粉末を用いることによって、廃棄物の有効利用を図ることができる。
【００３９】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、無機物又は無機化合物の微粉末を含むことを特徴とするものであるが、本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、これらの微粉末と、水；ジカルボン酸；金属水酸化物；トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質を含んで成る混合液とを含む態様であることが好ましい。なお、本態様における水は、本発明の溶接スパッタ付着防止剤において主成分となるものである。
【００４０】
ここで、本態様に含まれる混合液の調製に用いられるジカルボン酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれのジカルボン酸でもあり得る。好ましくは、ドデカン二酸又はセバチン酸である。ジカルボン酸の含有量は特に限定されないが、０．０１重量％〜１重量％であることが好ましく、より好ましいのは０．０２重量％〜０．１重量％である。
【００４１】
また、混合液の調製に用いられる金属水酸化物は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの金属水酸化物でもあり得る。好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウムから選択される１又は２以上である。金属水酸化物の含有量は特に限定されないが、好ましくは、０．１重量％〜２０重量％である。
【００４２】
更に、混合液の調製に選択的に用いられるトリアゾール類は、特に限定されず、当業者に公知のいずれのトリアゾール類でもあり得る。好ましくは、トリルトリアゾール又はベンゾトリアゾールである。トリアゾール類の含有量は特に限定されないが、好ましくは１×１０-3重量％〜１重量％、より好ましいのは０．０１重量％〜０．１重量％である。
【００４３】
混合液の調製に選択的に用いられるキレート剤は、特に限定されず、当業者に公知のいずれのキレート剤でもあり得る。好ましくは、エチレンジアミン四酢酸錯体である。また、キレート剤の含有量は特に限定されないが、好ましくは０．０１重量％〜１重量％、より好ましいのは０．０２重量％〜０．１重量％である。
【００４４】
混合液の調製に選択的に用いられる飽和脂肪酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの飽和脂肪酸でもあり得る。好ましくは、カプロン酸、カプリル酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチル酸、バルミチン酸、ステアリン酸から選択される１又は２以上である。また、飽和脂肪酸の含有量は特に限定されないが、好ましくは５×１０-3重量％〜５重量％、より好ましいのは０．０１重量％〜１重量％である。
【００４５】
混合液の調製に選択的に用いられる不飽和脂肪酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの不飽和脂肪酸でもあり得る。好ましくは、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレイン酸、アラキドン酸から選択される１又は２以上である。また、不飽和脂肪酸の含有量は特に限定されないが、好ましくは５×１０-3重量％〜５重量％、より好ましいのは０．０１重量％〜１重量％である。
【００４６】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、無機物又は無機化合物の微粉末を含んで成り、更に好ましい態様として、この微粉末と、上述した各種成分から成る混合液とを調製することによって得られる水溶液である。本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、従来の溶接スパッタ付着防止剤の代替として、そのまま使用することもできる。しかし、更に溶接スパッタの付着防止効果を高めるために、ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩、及び水可溶のアルコール類又はその誘導体を添加することが好ましい。
【００４７】
本発明におけるケイ酸のアルカリ金属塩とは、水ガラスや、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム水和物等のケイ酸のナトリウム塩、ケイ酸のカリウム塩、ケイ酸のリチウム塩等をいい、本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、これらのアルカリ塩から選択される１種又は２種以上が含まれていることが好ましく、特に好ましいのは、ケイ酸ナトリウムである。本発明の溶接スパッタ付着防止剤において、このようなケイ酸のアルカリ金属塩の含有量は特に限定されないが、好ましくは０．１重量％〜２５重量％である。
【００４８】
本発明において、ケイ酸のアルカリ金属塩は、スパッタの付着を防止する効果がある。ケイ酸のアルカリ金属塩の含有量が０．１重量％〜５重量％程度であっても、有効に溶接スパッタ付着防止効果を発揮する。しかし、ケイ酸のアルカリ金属塩の含有量が０．１重量％より少ない場合は、有効な溶接スパッタ付着防止効果が発揮されず、一方、２５重量％以上になると溶接欠陥を発生しやすくなる。
【００４９】
また、本発明における水可溶のアルコール類又はその誘導体は、溶接スパッタの付着防止効果を奏する。更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤に好適に溶解する。好ましくは、エタノール、メタノール、プロピレンアルコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール又はその誘導体等が挙げられる。ここで、「アルコール類の誘導体」とは、アルコールのエステル、エーテルを含む概念である。これらは、１種、或いは２種以上の組み合わせで用いられ得る。このうち、特に好ましくはプロピレングリコールであり、グリセリンとの組み合わせも好適に用いられる。
【００５０】
水可溶のアルコール類又はその誘導体の含有量は特に限定されないが、好ましくは０．１重量％〜２０重量％、より好ましくは０．５重量％〜１０重量％である。
【００５１】
また、本発明の溶接スパッタ付着防止剤に含まれるアルコール類又はその誘導体は、グリセリンとプロピレングリコールを含む態様が挙げられる。プロピレングリコールとグリセリンの重量比は、１：１〜１：２であり得る。
【００５２】
更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、ハロゲン化イオンが添加されて成ることが好ましい。ハロゲン化イオンを加えることによって、溶接スパッタ付着防止剤の水成分の構成を保持する働きがある。ハロゲン化イオンとして好ましいのは、フッ化イオン、臭化イオンであり、本発明の溶接スパッタ付着防止剤では、フッ化ナトリウム及び／又は臭化ナトリウムが特に好適に用いられ得る。また、これらの含有量は、特に限定されないが、本発明の溶接スパッタ付着防止剤全量に対し、ハロゲン化イオンの含有量が、１×１０-3重量％〜１０重量％であることが好ましい。
【００５３】
更にまた、本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、炭酸水素イオンが添加されてもよい。炭酸水素イオンには、溶接部材（母材）のきず防止、摩耗・摩痕を防止する効果がある。炭酸水素イオンの含有量は、特に限定されないが、本発明の溶接スパッタ付着防止剤全量に対し、炭酸水素イオンの含有量は、１×１０-2重量％〜１０重量％であることが好ましい。
【００５４】
本発明は、以上の構成を含む溶接スパッタ付着防止剤であり、無機物又は無機化合物の微粉末、及びジカルボン酸、金属水酸化物、トリアゾール類等により、有効なスパッタ付着防止効果を発揮し、更にケイ酸のアルカリ金属塩を加えることによって、スパッタ付着防止効果の向上が図られる。また、水可溶のアルコール類又はその誘導体、ハロゲン化イオン、炭酸水素イオン等の作用により、鋼材等を被覆して表面を保護することができる。
【００５５】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は上述したものに限定されず、本発明の他の態様として、無機物又は無機化合物の微粉末と、水；ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩を含んで成る水溶液とを含む溶接スパッタ付着防止剤であってもよい。
【００５６】
本態様の溶接スパッタ付着防止剤は、まず主成分となる水に、ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩を溶解させて水溶液を調製し、更に、無機物又は無機化合物の微粉末を混合撹拌することにより得られる。
【００５７】
水溶液の調整方法は特に限定されず、当業者に公知のいずれの方法であってもよい。直接的、且つ容易な方法としては、ケイ酸のアルカリ金属塩を適切な量取り、水に溶解させる方法がある。ケイ酸のアルカリ金属塩としては、上述したように、水ガラスや、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトウリウム水和物等のケイ酸のナトリウム塩、ケイ酸のカリウム塩、リチウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５８】
また、本態様におけるケイ酸のアルカリ金属塩の含有量は、好ましくは１×１０-4〜１０重量％、より好ましいのは１×１０-4〜５重量％である。本態様におけるケイ酸のアルカリ金属塩の含有量は特に限定されないが、これらの物質の含有量があまりに低い水準であれば、良好なスパッタ付着防止効果を発揮することができない。一方、これらの物質の含有量を高めるとスパッタ付着防止効果も向上するが、一定の含有量に達すると、スパッタ付着防止効果は変化がなくなるため、必要以上に含有量を増加させることは、高コスト化を招くと共に、溶接スパッタ付着防止剤の調製を困難にするため、好ましくない。
【００５９】
更に、上記の態様に係る溶接スパッタ付着防止剤には、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、界面活性剤、水可溶のアルコール類またはその誘導体からなる群より選択される１以上の物質が添加されてもよい。これらの物質を本態様の溶接スパッタ付着防止剤に添加することによって、水溶液中に含まれるケイ素が溶接部材に付着した際、このケイ素を容易に除去することが可能となる。
【００６０】
特に、界面活性剤を添加した場合には、溶接スパッタ付着防止剤を溶接部材に塗布した際、溶接部材の表面における濡れ性が向上し、スパッタの付着防止効果を高めることができる。更に、界面活性剤を添加した溶接スパッタ付着防止剤は、スプレー等で噴霧した際に泡立つため、溶接箇所が水平でなくとも溶接部材に付着して留まり、液だれすることなく、スパッタの付着防止効果を発揮できる。
【００６１】
本態様に用いられる界面活性剤には、石鹸等の陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれもが含まれる。界面活性剤の含有量は特に限定されないが、本態様の溶接スパッタ付着防止剤に対して、１×１０-3重量％〜１重量％とすることが好ましい。
【００６２】
なお、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、及び水可溶のアルコール類については、上述した態様と同様であるが、水可溶のアルコール類としては、特にグリセリンが好適に使用され得る。
【００６３】
本態様は、以上の構成を含む溶接スパッタ付着防止剤であり、無機物又は無機化合物の微粉末、及びケイ酸のアルカリ金属塩により有効なスパッタ付着防止効果を有する。また、飽和脂肪酸、界面活性剤、水可溶のアルコール類又はその誘導体等の作用により、濡れ性の向上を図ることができると共に、鋼材等を被覆して表面を保護することができる。
【００６４】
以上、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の種々の態様について詳述したが、本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、その他、実際の使用条件に適用し得るように、適当量の増粘剤、レベリング剤、着色剤、および香料等が添加されてもよい。
【００６５】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、無機物又は無機化合物の微粉末と、主成分としての水；ジカルボン酸；金属水酸化物；トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質を溶解して得られる混合液とを混合することにより得られる。或いは、無機物又は無機化合物の微粉末と、主成分としての水；ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩を含んで成る水溶液とを混合することによっても得られる。更には、その他の任意の成分を適度な濃度範囲内で溶解することによっても得られる。
【００６６】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤に用いられる水には、蒸留水、水道水、或いは、鉱泉水等が用いられる。
【００６７】
本発明は、以上の構成を含む溶接スパッタ付着防止剤であり、無機物又は無機化合物の微粉末、及びその他の種々の物質により、有効なスパッタ付着防止効果が発揮される。また、溶接スパッタ付着防止剤に含まれる水可溶のアルコール類、炭酸水素イオン、界面活性剤等により溶接部材の表面が被覆され、部材表面の保護機能も兼ね備える。更には、酸やアルカリに浸漬して洗浄するまでもなく、被覆表面をその後の塗料塗布に供することが可能となる。また、亜鉛メッキした金属を溶接する際に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤を用いると、熱影響部を最小限に抑制し、原質部を広げる働きをする。
【実施例１】
【００６８】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製した。６５℃〜８０℃の温水９４７ｃｃに、重炭酸ナトリウム１ｇ、フッ化ナトウリウム２ｇ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ（クレワットＳ２、帝国化学産業株式会社製）１０ｇ、ドデカン酸０．５ｇ、トリルトリアゾール０．５ｇ、カプリル酸２０ｇ、オレイン酸１０ｇ、水酸化カリウム水溶液１０ｇを添加し、約１０分、混合撹拌した。更に、水ガラス８ｇ、酸化鉄の微粉末（平均粒径８０μｍ）２５ｇを添加して、約３０〜６０分、高速で混合撹拌することにより、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００６９】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００７０】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例２】
【００７１】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製において、無機物又は無機化合物の微粉末として、酸窒化鉄の微粉末（平均粒径７０μｍ）２５ｇを使用した。その他の条件は実施例１と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００７２】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００７３】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例３】
【００７４】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製において、酸窒化鉄の微粉末２５ｇ中、粒径１０〜１００ｎｍ（平均粒径６０ｎｍ）のものを５ｇ使用し、残りを１００ｎｍ〜１００μｍ（平均粒径７０μｍ）のものとした。その他の条件は実施例１と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００７５】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００７６】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができた。また、実施例１に比較して、鋼板上に確認できるスパッタは更に減少し、スパッタ付着防止効果が向上した。更に、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。また、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。更にまた、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境も改善された。
【実施例４】
【００７７】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製において、無機物又は無機化合物の微粉末として、カーボンブラックの微粉末（平均粒径９０μｍ）２５ｇを使用した。その他の条件は実施例１と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００７８】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００７９】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例５】
【００８０】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製した。６５℃〜８０℃の温水９４７ｃｃに、重炭酸ナトリウム１ｇ、フッ化ナトウリウム２ｇ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ（クレワットＳ２、帝国化学産業株式会社製）１０ｇ、ドデカン酸０．５ｇ、トリルトリアゾール０．５ｇ、カプリル酸２０ｇ、オレイン酸１０ｇ、水酸化カリウム水溶液１０ｇを添加し、約１０分、混合撹拌した。更に、水ガラス８ｇ、酸化鉄とクロムニッケルの微粉末（平均粒径７０μｍ）１０ｇを添加して、約３０〜６０分、高速で混合撹拌することにより、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００８１】
ＳＵＳ３０４材の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：フラックス入りワイヤ・ＤＷ−３０８（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３２３  ＹＦ３０８Ｃ該当
シールドガス：ＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２４０Ａ、電圧約３０Ｖ
【００８２】
溶接作業後、ＳＵＳ３０４材表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、ＳＵＳ３０４材の表面にはスパッタが殆ど確認できなかった。また、表面に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、表面が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例６】
【００８３】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製において、無機物又は無機化合物の微粉末として、酸窒化鉄とクロムニッケルの微粉末（平均粒径６０μｍ）１０ｇを使用した。その他の条件は実施例５と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００８４】
ＳＵＳ３０４材の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：フラックス入りワイヤ・ＤＷ−３０８（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３２３  ＹＦ３０８Ｃ該当
シールドガス：ＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２４０Ａ、電圧約３０Ｖ
【００８５】
溶接作業後、ＳＵＳ３０４材表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、ＳＵＳ３０４材の表面にはスパッタが殆ど確認できなかった。また、表面に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、表面が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例７】
【００８６】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製した。６５℃〜８０℃の温水１Ｌに、ケイ酸ナトウリウム２．５ｇを添加し、約１０分混合撹拌して水溶液を得た。この水溶液に、更に、酸化鉄の微粉末（平均粒径８０μｍ）１０ｇを添加して、約３０〜６０分、高速で混合撹拌することにより、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００８７】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００８８】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。更に、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境が改善された。
【実施例８】
【００８９】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製した。６５℃〜８０℃の温水に、炭酸水素ナトリウム５４．５ｇ、ケイ酸ナトウリウム４．５ｇ、グリセリン６２５ｃｃを添加し、約１０分混合撹拌して水溶液１ｋｇを得た。この水溶液を２５倍希釈した希釈液１ｋｇに、更に、酸窒化鉄の微粉末（平均粒径７０μｍ）１０ｇを添加して、約３０〜６０分、高速で混合撹拌することにより、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００９０】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００９１】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境が改善された。
【実施例９】
【００９２】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製において、無機物又は無機化合物の微粉末として、酸窒化鉄とニッケルクロムの微粉末（平均粒径６０μｍ）１０ｇを使用した。その他の条件は実施例８と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００９３】
ＳＵＳ３０４材の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：フラックス入りワイヤ・ＤＷ−３０８（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３２３  ＹＦ３０８Ｃ該当
シールドガス：ＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２４０Ａ、電圧約３０Ｖ
【００９４】
溶接作業後、ＳＵＳ３０４材表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、ＳＵＳ３０４材の表面にはスパッタが殆ど確認できなかった。また、表面に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、表面が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【００９５】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、スパッタ付着防止効果が高く、また、環境に与える悪影響も非常に少ない。
【００９６】
更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥させることなく直ぐに溶接作業を開始しても、スパッタ付着防止効果が発揮され、溶接工程の時間短縮が図られる。
【００９７】
また、本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、防錆作用もあるため、溶接部材や溶接作業場周辺の金属部分に発錆することがない。
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月3日(2004.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機物又は無機化合物の微粉末を含む溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項２】
前記微粉末の粒径が１０〜１００ｎｍである請求項１に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項３】
前記無機物又は無機化合物が、鉄及び／又は酸窒化鉄である請求項１又は請求項２に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項４】
前記無機物又は無機化合物が、更に、ニッケル、ニッケル化合物、クロム、クロム化合物のうちから選択される１以上を含む請求項３に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項５】
前記無機物又は無機化合物が、空気、酸素、又は窒素雰囲気中で、金属へのレーザー照射により溶融、蒸発又は昇華して得られるものである請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項６】
更に、水、
ジカルボン酸、
金属水酸化物、
トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質
を含んで成る混合液を含む請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の溶接スパッタ付着防止剤において、更に、
ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩、
水可溶のアルコール類又はその誘導体
を含む溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項８】
更に、ハロゲン化イオンを含んで成る、請求項７に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項９】
更に、炭酸水素イオンを含んで成る、請求項７又は請求項８に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項１０】
更に、水、
ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は種以上の塩
を含んで成る水溶液を含む請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【請求項１１】
更に、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、界面活性剤、水可溶のアルコール類又はその誘導体からなる群より選択される１以上の物質を含む請求項１０に記載の溶接スパッタ付着防止剤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材等を溶接する際に飛散するスパッタが、溶接箇所の周辺部に付着するのを防止するための溶接スパッタ付着防止剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材等の金属部材の結合には、溶接が広く用いられているが、溶接部材（母材）の溶接箇所周辺にスパッタが付着し、溶接継手部の美観・性能等を損ねる問題がある。
【０００３】
このスパッタは、溶接作業後に物理的に除去されるが、除去作業には手間と時間がかかり、コスト低減の面から問題があった。このため、スパッタが付着しないように、溶接電源制御・溶接ワイヤ成分・使用ガス等によるスパッタ発生防止が従来から図られているが十分ではなく、母材の上にスパッタ付着防止剤を塗布し、発生したスパッタの母材への付着を防止しているのが現状である。
【０００４】
スパッタ付着防止剤としては、あらかじめ溶接箇所周辺に塗布して皮膜を形成しておき、溶接後も塗布被膜を残したまま直接塗料を塗る直接塗布タイプのものと、塗布被膜をアルカリや酸で洗浄して除去した後に塗装する脱脂洗浄タイプのものとがある。しかし、これらのスパッタ付着防止剤を使用しても、スパッタの付着を無くすことは困難であった。
【０００５】
特に、従来のスパッタ付着防止剤としては溶剤・油性タイプのものが多く用いられてきたが、最近、トリクロロエタン等を始めとする有機溶媒の全廃・制限等の法的規制がなされ、使用することができなくなってきたため、水溶性のスパッタ付着防止剤が開発されつつある。しかし、水溶性のスパッタ付着防止剤は、塗布後、乾燥するまでに時間がかかる、ブローホール等の溶接欠陥が入りやすい等の問題があるため、依然として溶剤タイプのものが一部使用されている状況である。更には、廃液処理の問題、除去が困難という問題、洗浄液の処理問題等もある。
【０００６】
また更に、近年、傷がついても金属の腐食が進まない等の利点があることから、溶融亜鉛メッキした金属が、支柱等に広く用いられている。しかし、溶接によって亜鉛の粉末が析出するなどの問題が生じるため、亜鉛メッキした金属を溶接することは通常避けられている。
【０００７】
上記問題を解決するため、本願発明者は、先に新規な溶接スパッタ付着防止剤を開発し、出願している（特許文献１参照。）。スパッタの付着防止効果が高く、廃液処理上の問題も特にない。
【０００８】
一方、無機酸化物粒子及び結合剤を溶媒に混合してなるスパッタ付着防止剤等も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。このスパッタ付着防止剤は、シリコン樹脂等の結合剤と、シリカやアルミナ等の無機酸化物粒子とを溶媒に混合、分散させてスラリ状にしたものである。母材の溶接部及びその近傍にスパッタ付着防止剤を塗布してコーティング膜を形成した際、母材表面には無機酸化物粒子による凹凸が形成される。この凹凸によって形成される空気層及び空隙により、スパッタが母材に溶着する前にスパッタを冷却、固化して、母材に付着することを防止するものである。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１７６６８０号（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００３−２９０９７９号公報（特許請求の範囲、実施例１、実施例２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に記載の溶接スパッタ付着防止剤は、廃液処理の問題等を解決でき、従来の溶接スパッタ付着防止剤に比較してもスパッタの付着防止効果は高いものであるが、更なるスパッタの付着防止効果が望まれている。
【００１１】
また、特許文献２に開示されているスパッタ付着防止剤は、結合剤として樹脂を使用しているため、廃液処理の観点から必ずしも好ましいとは言えない。更に、実施例においては、母材に塗布した後にスパッタ付着防止剤の乾燥工程を必要としているが、溶接作業の時間短縮を図る上では、この乾燥工程を省略できることが好ましい。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決し、環境に優しく、溶接の際、スパッタの付着を効果的に防止することのできる溶接スパッタ付着防止剤を提供することを目的とする。従来使用されている添加剤は、環境への影響の観点、及び人体や動物への影響の観点等から、使用を制限される物質を含んでいる。例えば、有害大気汚染物質等に該当する可能性のある物質として、硫黄系、塩素系添加剤、ホウ素化合物、亜硝酸塩およびその誘導体、ホルムアルデヒド及びその誘導体、ヒドロキシルアミン、ジエタノールアミン、ニトロソアミン、トリエタノールアミン等のアミン類、ＰＣＰ，ＰＣＢ等、その他ダイオキシン含有物質、重金属類、エチレングリコール等の使用が法的規制されつつある（日本国環境省環境管理局で指定している「有害大気汚染物質に該当する可能性がある物質」（改正大気汚染防止法（１９９７年４月１日施行）第２条第９項掲載）。従って、環境を汚染しない物質を用いた溶接スパッタ付着防止剤の開発が待たれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の要旨とするところは、無機物又は無機化合物の微粉末を含むことにある。
【００１４】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記微粉末には、その粒径が１０〜１００ｎｍのものが含まれ得る。
【００１５】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記無機物又は無機化合物は、鉄及び／又は酸窒化鉄であり得る。
【００１６】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記無機物又は無機化合物には、更に、ニッケル、ニッケル化合物、クロム、クロム化合物のうちから選択される１以上を含み得る。
【００１７】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記無機物又は無機化合物は、空気、酸素、又は窒素雰囲気中で、金属へのレーザー照射により溶融、蒸発又は昇華して得られるものであり得る。
【００１８】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、水；ジカルボン酸；金属水酸化物；トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質を含んで成る混合液を含んで成ることにある。
【００１９】
ここで、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記ジカルボン酸は、ドデカン二酸、セバチン酸から選択され得る。
【００２０】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記金属水酸化物は、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウムから選択される１又は２以上であり得る。
【００２１】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記トリアゾール類は、トリルトリアゾール又はベンゾトリアゾールであり得る。
【００２２】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸錯体であり得る。
【００２３】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記飽和脂肪酸は、カプロン酸、カプリル酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチル酸、バルミチン酸、ステアリン酸から選択される１又は２以上であり得る。
【００２４】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記不飽和脂肪酸は、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレイン酸、アラキドン酸から選択される１又は２以上であり得る。
【００２５】
また、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の別の要旨とするところは、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩；水可溶のアルコール類又はその誘導体を含むことにある。
【００２６】
ここで、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩は、ケイ酸ナトリウムであり得る。
【００２７】
かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記水可溶のアルコール類又はその誘導体は、エタノール、メタノール、プロピレンアルコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールから選択され得る。
【００２８】
更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の別の要旨とするところは、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、ハロゲン化イオンを含んで成ることにある。
【００２９】
ここで、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、前記ハロゲン化イオンは、フッ化イオン及び／又は臭化イオンであり得る。
【００３０】
また、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、炭酸水素イオンを含み得る。
【００３１】
更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の別の要旨とするところは、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、水；ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩を含んで成る水溶液を含むことにある。
【００３２】
また、かかる溶接スパッタ付着防止剤において、更に、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、界面活性剤、水可溶のアルコール類又はその誘導体からなる群より選択される１以上の物質を含み得る。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、使用制限されていない配合成分で構成され、廃液処理も簡便であり、環境標準化機構ＩＳＯ１４００１の環境マネジメントシステム規格をクリアし得る溶接スパッタ付着防止剤である。
【００３４】
また、溶接亜鉛メッキした金属の溶接に際しても、亜鉛の析出を抑え得る作用を併せ持つ溶接スパッタ付着防止剤である。
【００３５】
更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、溶接部材に均一に塗布することができ、生成するスパッタの粒径も小さい。また、スパッタが母材に付着や溶着しないので、溶接作業後、溶接箇所周辺の表面に存在するスパッタを掃き出すだけの後処理で済み、煩雑なスパッタ除去作業が不要となる。
【００３６】
また更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥を待たずに溶接作業を行っても、スパッタ付着防止効果が発揮されるため、溶接作業の時間短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、無機物又は無機化合物の微粉末を含むものである。溶接スパッタ付着防止剤の調製に用いられる無機物又は無機化合物の微粉末としては、特に限定されないが、金属又は金属化合物の微粉末であることが好ましい。無機物又は無機化合物としては、鉄、チタン、ニッケル、クロム、アルミニウム、亜鉛、銅等の金属及びこれらを含む合金、或いは、これらの金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物等の化合物、更には、カーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、粘土、珪藻土等が挙げられる。
【００３８】
また、これらの微粉末の粒径は、０．０１〜１００μｍであることが好ましく、特に好ましいのは、溶接スパッタ付着防止剤の調製に用いられる微粉末全量に対して、０．０１〜０．１μｍの微粉末を少なくとも１０重量％含む態様である。粒径が０．０１μｍ未満の微粉末も使用可能であるが、このような非常に細かい微粉末を工業的に生産することは困難であり、コスト高にも繋がるため好ましくない。一方、粒径が１００μｍを超える微粉末についても使用可能ではあるが、１００μｍを超える微粉末を調製に用いると、得られた溶接スパッタ付着防止剤を溶接部材へ塗布する際、作業効率が低下し、溶接部材に均一に塗布することも困難となるため、好ましくない。
【００３９】
更に、無機物又は無機化合物の微粉末の含有量は、溶接スパッタ付着防止剤１００重量部に対して０．１重量部〜１０重量部であることが好ましく、より好ましいのは０．４重量部〜５重量部である。
【００４０】
ここで、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製に用いられる無機物又は無機化合物のうち、特に、金属又は金属化合物については、空気、酸素、又は窒素雰囲気中で、金属へのレーザー照射により蒸発又は昇華して得られるもの、具体的には、各種金属材料をレーザー切断加工する際に発生するものを使用できる。
【００４１】
レーザー切断加工は、各種の金属材料にレーザービームを照射して局部的に溶融させ、レーザーと同軸方向に、空気、酸素、又は窒素等のアシストガスを噴き付け、溶融物を吹き飛ばすことで切断を行う方法である。この時、吹き飛ばされた溶融物は固化して金属又は金属化合物の微粉末を形成するが、従来、これらの微粉末は廃棄物として処理されていた。そこで、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製に、これらの微粉末を用いることによって、廃棄物の有効利用を図ることができる。
【００４２】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、無機物又は無機化合物の微粉末を含むことを特徴とするものであるが、本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、これらの微粉末と、水；ジカルボン酸；金属水酸化物；トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質を含んで成る混合液とを含む態様であることが好ましい。なお、本態様における水は、本発明の溶接スパッタ付着防止剤において主成分となるものである。
【００４３】
ここで、本態様に含まれる混合液の調製に用いられるジカルボン酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれのジカルボン酸でもあり得る。好ましくは、ドデカン二酸又はセバチン酸である。ジカルボン酸の含有量は特に限定されないが、０．０１重量％〜１重量％であることが好ましく、より好ましいのは０．０２重量％〜０．１重量％である。
【００４４】
また、混合液の調製に用いられる金属水酸化物は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの金属水酸化物でもあり得る。好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウムから選択される１又は２以上である。金属水酸化物の含有量は特に限定されないが、好ましくは、０．１重量％〜２０重量％である。
【００４５】
更に、混合液の調製に選択的に用いられるトリアゾール類は、特に限定されず、当業者に公知のいずれのトリアゾール類でもあり得る。好ましくは、トリルトリアゾール又はベンゾトリアゾールである。トリアゾール類の含有量は特に限定されないが、好ましくは１×１０-3重量％〜１重量％、より好ましいのは０．０１重量％〜０．１重量％である。
【００４６】
混合液の調製に選択的に用いられるキレート剤は、特に限定されず、当業者に公知のいずれのキレート剤でもあり得る。好ましくは、エチレンジアミン四酢酸錯体である。また、キレート剤の含有量は特に限定されないが、好ましくは０．０１重量％〜１重量％、より好ましいのは０．０２重量％〜０．１重量％である。
【００４７】
混合液の調製に選択的に用いられる飽和脂肪酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの飽和脂肪酸でもあり得る。好ましくは、カプロン酸、カプリル酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチル酸、バルミチン酸、ステアリン酸から選択される１又は２以上である。また、飽和脂肪酸の含有量は特に限定されないが、好ましくは５×１０-3重量％〜５重量％、より好ましいのは０．０１重量％〜１重量％である。
【００４８】
混合液の調製に選択的に用いられる不飽和脂肪酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの不飽和脂肪酸でもあり得る。好ましくは、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレイン酸、アラキドン酸から選択される１又は２以上である。また、不飽和脂肪酸の含有量は特に限定されないが、好ましくは５×１０-3重量％〜５重量％、より好ましいのは０．０１重量％〜１重量％である。
【００４９】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、無機物又は無機化合物の微粉末を含んで成り、更に好ましい態様として、この微粉末と、上述した各種成分から成る混合液とを調製することによって得られる水溶液である。本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、従来の溶接スパッタ付着防止剤の代替として、そのまま使用することもできる。しかし、更に溶接スパッタの付着防止効果を高めるために、ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩、及び水可溶のアルコール類又はその誘導体を添加することが好ましい。
【００５０】
本発明におけるケイ酸のアルカリ金属塩とは、水ガラスや、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム水和物等のケイ酸のナトリウム塩、ケイ酸のカリウム塩、ケイ酸のリチウム塩等をいい、本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、これらのアルカリ塩から選択される１種又は２種以上が含まれていることが好ましく、特に好ましいのは、ケイ酸ナトリウムである。本発明の溶接スパッタ付着防止剤において、このようなケイ酸のアルカリ金属塩の含有量は特に限定されないが、好ましくは０．１重量％〜２５重量％である。
【００５１】
本発明において、ケイ酸のアルカリ金属塩は、スパッタの付着を防止する効果がある。ケイ酸のアルカリ金属塩の含有量が０．１重量％〜５重量％程度であっても、有効に溶接スパッタ付着防止効果を発揮する。しかし、ケイ酸のアルカリ金属塩の含有量が０．１重量％より少ない場合は、有効な溶接スパッタ付着防止効果が発揮されず、一方、２５重量％以上になると溶接欠陥を発生しやすくなる。
【００５２】
また、本発明における水可溶のアルコール類又はその誘導体は、溶接スパッタの付着防止効果を奏する。更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤に好適に溶解する。好ましくは、エタノール、メタノール、プロピレンアルコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール又はその誘導体等が挙げられる。ここで、「アルコール類の誘導体」とは、アルコールのエステル、エーテルを含む概念である。これらは、１種、或いは２種以上の組み合わせで用いられ得る。このうち、特に好ましくはプロピレングリコールであり、グリセリンとの組み合わせも好適に用いられる。
【００５３】
水可溶のアルコール類又はその誘導体の含有量は特に限定されないが、好ましくは０．１重量％〜２０重量％、より好ましくは０．５重量％〜１０重量％である。
【００５４】
また、本発明の溶接スパッタ付着防止剤に含まれるアルコール類又はその誘導体は、グリセリンとプロピレングリコールを含む態様が挙げられる。プロピレングリコールとグリセリンの重量比は、１：１〜１：２であり得る。
【００５５】
更に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、ハロゲン化イオンが添加されて成ることが好ましい。ハロゲン化イオンを加えることによって、溶接スパッタ付着防止剤の水成分の構成を保持する働きがある。ハロゲン化イオンとして好ましいのは、フッ化イオン、臭化イオンであり、本発明の溶接スパッタ付着防止剤では、フッ化ナトリウム及び／又は臭化ナトリウムが特に好適に用いられ得る。また、これらの含有量は、特に限定されないが、本発明の溶接スパッタ付着防止剤全量に対し、ハロゲン化イオンの含有量が、１×１０-3重量％〜１０重量％であることが好ましい。
【００５６】
更にまた、本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、炭酸水素イオンが添加されてもよい。炭酸水素イオンには、溶接部材（母材）のきず防止、摩耗・摩痕を防止する効果がある。炭酸水素イオンの含有量は、特に限定されないが、本発明の溶接スパッタ付着防止剤全量に対し、炭酸水素イオンの含有量は、１×１０-2重量％〜１０重量％であることが好ましい。
【００５７】
本発明は、以上の構成を含む溶接スパッタ付着防止剤であり、無機物又は無機化合物の微粉末、及びジカルボン酸、金属水酸化物、トリアゾール類等により、有効なスパッタ付着防止効果を発揮し、更にケイ酸のアルカリ金属塩を加えることによって、スパッタ付着防止効果の向上が図られる。また、水可溶のアルコール類又はその誘導体、ハロゲン化イオン、炭酸水素イオン等の作用により、鋼材等を被覆して表面を保護することができる。
【００５８】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は上述したものに限定されず、本発明の他の態様として、無機物又は無機化合物の微粉末と、水；ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩を含んで成る水溶液とを含む溶接スパッタ付着防止剤であってもよい。
【００５９】
本態様の溶接スパッタ付着防止剤は、まず主成分となる水に、ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩を溶解させて水溶液を調製し、更に、無機物又は無機化合物の微粉末を混合撹拌することにより得られる。
【００６０】
水溶液の調整方法は特に限定されず、当業者に公知のいずれの方法であってもよい。直接的、且つ容易な方法としては、ケイ酸のアルカリ金属塩を適切な量取り、水に溶解させる方法がある。ケイ酸のアルカリ金属塩としては、上述したように、水ガラスや、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトウリウム水和物等のケイ酸のナトリウム塩、ケイ酸のカリウム塩、リチウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６１】
また、本態様におけるケイ酸のアルカリ金属塩の含有量は、好ましくは１×１０-4〜１０重量％、より好ましいのは１×１０-4〜５重量％である。本態様におけるケイ酸のアルカリ金属塩の含有量は特に限定されないが、これらの物質の含有量があまりに低い水準であれば、良好なスパッタ付着防止効果を発揮することができない。一方、これらの物質の含有量を高めるとスパッタ付着防止効果も向上するが、一定の含有量に達すると、スパッタ付着防止効果は変化がなくなるため、必要以上に含有量を増加させることは、高コスト化を招くと共に、溶接スパッタ付着防止剤の調製を困難にするため、好ましくない。
【００６２】
更に、上記の態様に係る溶接スパッタ付着防止剤には、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、界面活性剤、水可溶のアルコール類またはその誘導体からなる群より選択される１以上の物質が添加されてもよい。これらの物質を本態様の溶接スパッタ付着防止剤に添加することによって、水溶液中に含まれるケイ素が溶接部材に付着した際、このケイ素を容易に除去することが可能となる。
【００６３】
特に、界面活性剤を添加した場合には、溶接スパッタ付着防止剤を溶接部材に塗布した際、溶接部材の表面における濡れ性が向上し、スパッタの付着防止効果を高めることができる。更に、界面活性剤を添加した溶接スパッタ付着防止剤は、スプレー等で噴霧した際に泡立つため、溶接箇所が水平でなくとも溶接部材に付着して留まり、液だれすることなく、スパッタの付着防止効果を発揮できる。
【００６４】
本態様に用いられる界面活性剤には、石鹸等の陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれもが含まれる。界面活性剤の含有量は特に限定されないが、本態様の溶接スパッタ付着防止剤に対して、１×１０-3重量％〜１重量％とすることが好ましい。
【００６５】
なお、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、及び水可溶のアルコール類については、上述した態様と同様であるが、水可溶のアルコール類としては、特にグリセリンが好適に使用され得る。
【００６６】
本態様は、以上の構成を含む溶接スパッタ付着防止剤であり、無機物又は無機化合物の微粉末、及びケイ酸のアルカリ金属塩により有効なスパッタ付着防止効果を有する。また、飽和脂肪酸、界面活性剤、水可溶のアルコール類又はその誘導体等の作用により、濡れ性の向上を図ることができると共に、鋼材等を被覆して表面を保護することができる。
【００６７】
以上、本発明の溶接スパッタ付着防止剤の種々の態様について詳述したが、本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、その他、実際の使用条件に適用し得るように、適当量の増粘剤、レベリング剤、着色剤、および香料等が添加されてもよい。
【００６８】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、無機物又は無機化合物の微粉末と、主成分としての水；ジカルボン酸；金属水酸化物；トリアゾール類、キレート剤、飽和脂肪酸、及び不飽和脂肪酸からなる群より選択される１以上の物質を溶解して得られる混合液とを混合することにより得られる。或いは、無機物又は無機化合物の微粉末と、主成分としての水；ケイ酸のアルカリ金属塩から選択される１種又は２種以上の塩を含んで成る水溶液とを混合することによっても得られる。更には、その他の任意の成分を適度な濃度範囲内で溶解することによっても得られる。
【００６９】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤に用いられる水には、蒸留水、水道水、或いは、鉱泉水等が用いられる。
【００７０】
本発明は、以上の構成を含む溶接スパッタ付着防止剤であり、無機物又は無機化合物の微粉末、及びその他の種々の物質により、有効なスパッタ付着防止効果が発揮される。また、溶接スパッタ付着防止剤に含まれる水可溶のアルコール類、炭酸水素イオン、界面活性剤等により溶接部材の表面が被覆され、部材表面の保護機能も兼ね備える。更には、酸やアルカリに浸漬して洗浄するまでもなく、被覆表面をその後の塗料塗布に供することが可能となる。また、亜鉛メッキした金属を溶接する際に、本発明の溶接スパッタ付着防止剤を用いると、熱影響部を最小限に抑制し、原質部を広げる働きをする。
【実施例１】
【００７１】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製した。６５℃〜８０℃の温水９４７ｃｃに、重炭酸ナトリウム１ｇ、フッ化ナトウリウム２ｇ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ（クレワットＳ２、帝国化学産業株式会社製）１０ｇ、ドデカン酸０．５ｇ、トリルトリアゾール０．５ｇ、カプリル酸２０ｇ、オレイン酸１０ｇ、水酸化カリウム水溶液１０ｇを添加し、約１０分、混合撹拌した。更に、水ガラス８ｇ、酸化鉄の微粉末（平均粒径８０μｍ）２５ｇを添加して、約３０〜６０分、高速で混合撹拌することにより、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００７２】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００７３】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例２】
【００７４】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製において、無機物又は無機化合物の微粉末として、酸窒化鉄の微粉末（平均粒径７０μｍ）２５ｇを使用した。その他の条件は実施例１と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００７５】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００７６】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例３】
【００７７】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製において、酸窒化鉄の微粉末２５ｇ中、粒径１０〜１００ｎｍ（平均粒径６０ｎｍ）のものを５ｇ使用し、残りを１００ｎｍ〜１００μｍ（平均粒径７０μｍ）のものとした。その他の条件は実施例１と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００７８】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００７９】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができた。また、実施例１に比較して、鋼板上に確認できるスパッタは更に減少し、スパッタ付着防止効果が向上した。更に、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。また、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。更にまた、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境も改善された。
【実施例４】
【００８０】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製において、無機物又は無機化合物の微粉末として、カーボンブラックの微粉末（平均粒径９０μｍ）２５ｇを使用した。その他の条件は実施例１と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００８１】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００８２】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例５】
【００８３】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製した。６５℃〜８０℃の温水９４７ｃｃに、重炭酸ナトリウム１ｇ、フッ化ナトウリウム２ｇ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ（クレワットＳ２、帝国化学産業株式会社製）１０ｇ、ドデカン酸０．５ｇ、トリルトリアゾール０．５ｇ、カプリル酸２０ｇ、オレイン酸１０ｇ、水酸化カリウム水溶液１０ｇを添加し、約１０分、混合撹拌した。更に、水ガラス８ｇ、酸化鉄とクロムニッケルの微粉末（平均粒径７０μｍ）１０ｇを添加して、約３０〜６０分、高速で混合撹拌することにより、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００８４】
ＳＵＳ３０４材の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：フラックス入りワイヤ・ＤＷ−３０８（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３２３  ＹＦ３０８Ｃ該当
シールドガス：ＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２４０Ａ、電圧約３０Ｖ
【００８５】
溶接作業後、ＳＵＳ３０４材表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、ＳＵＳ３０４材の表面にはスパッタが殆ど確認できなかった。また、表面に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、表面が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例６】
【００８６】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤の調製において、無機物又は無機化合物の微粉末として、酸窒化鉄とクロムニッケルの微粉末（平均粒径６０μｍ）１０ｇを使用した。その他の条件は実施例５と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００８７】
ＳＵＳ３０４材の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：フラックス入りワイヤ・ＤＷ−３０８（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３２３  ＹＦ３０８Ｃ該当
シールドガス：ＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２４０Ａ、電圧約３０Ｖ
【００８８】
溶接作業後、ＳＵＳ３０４材表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、ＳＵＳ３０４材の表面にはスパッタが殆ど確認できなかった。また、表面に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、表面が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【実施例７】
【００８９】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製した。６５℃〜８０℃の温水１Ｌに、ケイ酸ナトウリウム２．５ｇを添加し、約１０分混合撹拌して水溶液を得た。この水溶液に、更に、酸化鉄の微粉末（平均粒径８０μｍ）１０ｇを添加して、約３０〜６０分、高速で混合撹拌することにより、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００９０】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００９１】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。更に、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境が改善された。
【実施例８】
【００９２】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製した。６５℃〜８０℃の温水に、炭酸水素ナトリウム５４．５ｇ、ケイ酸ナトウリウム４．５ｇ、グリセリン６２５ｃｃを添加し、約１０分混合撹拌して水溶液１ｋｇを得た。この水溶液を２５倍希釈した希釈液１ｋｇに、更に、酸窒化鉄の微粉末（平均粒径７０μｍ）１０ｇを添加して、約３０〜６０分、高速で混合撹拌することにより、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００９３】
ＳＳ４００鋼板の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：ワイヤ・ＭＧ−５０（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３１２  ＹＧＷ１１該当
シールドガス：アルゴン８０％・ＣＯ２２０％、及びＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２２０Ａ、電圧約２５Ｖ
【００９４】
溶接作業後、ＳＳ４００鋼板の表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、鋼板上にもスパッタは殆ど確認できなかった。また、鋼板上に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、鋼板上が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境が改善された。
【実施例９】
【００９５】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤を調製において、無機物又は無機化合物の微粉末として、酸窒化鉄とニッケルクロムの微粉末（平均粒径６０μｍ）１０ｇを使用した。その他の条件は実施例８と同様とし、溶接スパッタ付着防止剤を得た。
【００９６】
ＳＵＳ３０４材の表面に、得られた溶接スパッタ付着防止剤をスプレー塗布した後、以下の溶接条件で溶接作業を行った。
溶接方法：炭酸ガス溶接法
溶接材料：フラックス入りワイヤ・ＤＷ−３０８（株式会社神戸製鋼所製）、
ワイヤ径１．２ｍｍ；ＪＩＳ  Ｚ３３２３  ＹＦ３０８Ｃ該当
シールドガス：ＣＯ２１００％
溶接条件：電流１５０〜２４０Ａ、電圧約３０Ｖ
【００９７】
溶接作業後、ＳＵＳ３０４材表面のスパッタを掃き出して、スパッタの付着状況を確認した。溶接箇所周辺に飛散したスパッタは掃き出し作業のみで容易に除去することができ、ＳＵＳ３０４材の表面にはスパッタが殆ど確認できなかった。また、表面に形成された溶接スパッタ付着防止剤による被膜も容易に除去することができた。更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥工程を経ずに、表面が濡れた状態で溶接作業を行っても、スパッタの付着防止効果が発揮された。また、臭いや発煙も殆ど無く、溶接時の作業環境改善も図られた。
【００９８】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤は、スパッタ付着防止効果が高く、また、環境に与える悪影響も非常に少ない。
【００９９】
更に、溶接スパッタ付着防止剤を塗布後、乾燥させることなく直ぐに溶接作業を開始しても、スパッタ付着防止効果が発揮され、溶接工程の時間短縮が図られる。
【０１００】
また、本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、防錆作用もあるため、溶接部材や溶接作業場周辺の金属部分に発錆することがない。