(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子物質を主成分とする有機溶剤溶液に、前記高分子物質の固形分１００重量部に対して１０〜７００重量部のノルマルプロピルブロマイドを配合したことを特徴とする、溶接スパッタ付着防止剤
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶接スパッタ付着防止剤に関するものであって、金属材料を炭酸ガスアーク溶接や手溶接するに際して発生するスパッタが、母材の溶接周辺に付着するのを防止するためのものであって、特に高分子材料を主成分とする樹脂液組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の溶接スパッタ付着防止剤としては、アルキド樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂や、これらの変性物などの高分子材料を、トルエンやミネラルスピリットなどの有機溶剤に溶解したものが広く使用されている。
【０００３】
しかしながらこれらの油性樹脂液型のものでは、金属材料に塗布した後の乾燥性が悪く、均一な皮膜を形成するまでに長時間を要していた。そのため溶接作業の効率が悪いと共に、金属材料の垂直面に塗布したときには樹脂液の垂れ落ちが生じ、溶接の開先部に入ってブローホールやピットなどの溶接欠陥を生じることがあった。
【０００４】
そのため従来から、速乾性の有機溶剤を混合して乾燥性を高めることが行われている。ここで使用される有機溶剤としては、沸点が低く速乾性を有し、不燃性でありかつ毒性が低いことが求められ、かつてはフロン系の溶剤が使用されていた。しかしながら近年、フロン系の物質による地球の温暖化やオゾン層の破壊の問題がクローズアップされ、フロン系の溶剤の使用に大きな制約が加えられるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、油性の樹脂液に非フロン系であってかつ毒性が低い不燃性の有機溶剤を添加し、地球の環境破壊の問題を生じることなく、速乾性で均一な皮膜を形成する溶接スパッタ付着防止剤を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
而して本発明は、高分子物質を主成分とする有機溶剤溶液に、前記高分子物質の固形分１００重量部に対して１０〜７００重量部のノルマルプロピルブロマイドを配合したことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明における高分子物質は特に限定されるものではないが、その形態は有機溶剤溶液であることが必要である。
【０００８】
高分子物質としては、ポリアクリル酸若しくはポリメタクリル酸又はそれらの塩類、ポリビニルアルコール、メチル化又はエチル化メチロールメラミン樹脂、メチロール化尿素樹脂、メチロール化フェノール樹脂、メチロール化レゾルシン樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ポリアクリル酸若しくはポリメタクリル酸のアミド又はそのメチロール化物、窒素含有アクリル酸若しくはメタクリル酸共重合物の酸付加物、その他のアクリル酸又はメタクリル酸共重合物、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、キシレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、フラン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、レゾルシン系樹脂、フェノール系樹脂、ブタジエン系樹脂、さらにはこれらの変性物などを使用することができる。また天然又は合成ゴムを使用することもできる。さらにこれらの高分子物質は、単独で使用しても良く、また二種以上混合して使用しても良い。
【０００９】
またこれらの高分子材料の有機溶剤溶液としては、前記高分子材料を、トルオール、キシロールなどの芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、ＭＥＫ、ＭＩＢＫなどのケトン系溶剤、ＤＩＰＥ、ＤＢＥなどのエーテル系溶剤、ミネラルスピリットなどの炭化水素系溶剤に溶解したものを使用することができる。
【００１０】
そして本発明においては、この高分子物質を主成分とする油性樹脂液に、不燃性有機溶剤としての、ノルマルプロピルブロマイドを配合する点に特徴を有している。
【００１１】
前記ノルマルプロピルブロマイドは、かつては引火点を有する可燃性の溶剤と考えられていたが、現在では不燃性であることが確認されており、また人体に対する毒性が小さく、オゾン層の破壊や地球の温暖化に対する影響も極めて小さいことが確認されている。
【００１２】
本発明における前記ノルマルプロピルブロマイドの添加量は、前記油性樹脂液における高分子物質の固形分１００重量部に対して、１０〜７００重量部の範囲で使用することができ、好ましくは５０〜５００重量部である。ノルマルプロピルブロマイドの添加量が１０重量部未満では、得られた溶接スパッタ付着防止剤の乾燥が遅くなり、本発明の効果が十分に得られない。
【００１３】
またノルマルプロピルブロマイドの添加量が７００重量部を超えると、溶接スパッタ付着防止剤の塗膜が不均一となり、亀裂が生じてスパッタの付着防止効果が低下し、また防錆性も低下する。
【００１４】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤には、以上の各成分の他、必要に応じて炭酸カルシウム、タルクなどの顔料類、アルミニウムペーストや銅粉などの金属粉、界面活性剤、分散剤、ゲル化防止剤、硬化剤、防腐剤、安定剤などを適宜配合することもできる。
【００１５】
特にアルミニウムペーストや銅粉末などの金属粉を使用する場合には、組成物の安定性が失われやすいので、ニトロメタン、ニトロプロパンなどのニトロ化合物、1,2-エポキシブタン、1,4-ジオキサンなどのオキサイド類を添加することが好ましい。
【００１６】
【作用】
本発明の溶接スパッタ付着防止剤においては、そこに含まれるノルマルプロピルブロマイドは沸点が低く高い揮発性を有するので、これを金属材料の表面に塗布すると、ノルマルプロピルブロマイドが有機溶剤を随伴して揮発し、短時間のうちに乾燥するのである。
【００１７】
【発明の効果】
従って本発明によれば、溶接スパッタ付着防止剤を金属材料に塗布すると速やかに乾燥し、短時間で溶接作業を行うことができる。また垂直面に塗布したときにも垂れ落ちがおきることがなく、均一でかつ強靭な皮膜を形成し、スパッタやヒュームが付着することもなく、優れた付着防止効果を有する。
【００１８】
さらに短時間で乾燥して均一な皮膜を形成するので、皮膜に溶剤が残ることがなく、金属材料に錆が発生することがなくかつ防錆効果も優れており、またスパッタ付着防止剤が溶接を阻害することがなく、ブローホールやピットなどの欠陥が生じることもない。
【００１９】
またノルマルプロピルブロマイドは不燃性であり、しかも人体に対する毒性が低いので、これが大気中に揮散しても火災や溶剤中毒などが生じることがなく、またノルマルプロピルブロマイドはアルキルハロゲン化物のうちでも、オゾン層の破壊や地球温暖化の原因となることはないとされており、問題なく使用することができる。
【００２０】
【実施例】
［実施例１］
油性樹脂液の調製
下記組成により、アルキド樹脂を主成分とする有機溶剤溶液型の油性樹脂液を調製した。
【００２１】
0003805474.tif 000002
【００２２】
溶接スパッタ付着防止剤の調製
上記の油性樹脂液に、表１の組成に従ってノルマルプロピルブロマイドを混合して、溶接スパッタ付着防止剤を調製した。
【００２３】
【表１】
0003805474.tif 000003
【００２４】
［実施例２］
油性樹脂液の調製
下記組成により、アクリル樹脂を主成分とする有機溶剤溶液型の油性樹脂液を調製した。
【００２５】
0003805474.tif 000004
【００２６】
溶接スパッタ付着防止剤の調製
上記の油性樹脂液に、表２の組成に従ってノルマルプロピルブロマイドを混合して、溶接スパッタ付着防止剤を調製した。
【００２７】
【表２】
0003805474.tif 000005
【００２８】
［性能試験］
以上の実施例１及び実施例２における、各試料番号の試料について、次の性能試験を行った。
【００２９】
乾燥性試験
１５０mm×３００mm×２mmのショット鋼板を試験片とし、その表面の約半分の範囲に、各試料番号の溶接スパッタ付着防止剤を、ウェット膜厚３０μのバーコーターで塗布し、直ちに塗布部分が上部となるように試験片を垂直に立てて支持台で支持して乾燥性を試験した。指触乾燥に至るまでの時間を測定すると共に、その間の発錆の有無及び垂れ落ちの状況を観察した。
【００３０】
溶接試験
また溶接母材として３００mm×１５０mm×６．５mmのＳＳ−４１の鋼板を試験片とし、各試料番号の溶接スパッタ付着防止剤を溶接側表面にスプレーガンにて乾燥膜厚が約１０μとなるようにスプレー塗布し、その後２０℃の温度で１０分間乾燥した後、炭酸ガス全自動溶接機を使用して、ＤＳＩ−１．６φの溶接ワイヤーを用いて、電流３６０Ａ、電圧３２Ｖ、溶接速度５０cm／分、炭酸ガス流量２０リットル／分の条件でＴ型水平隅肉方式で溶接を行った。
【００３１】
然る後、溶接母材表面のスパッタの付着個数をカウントし、また溶接部に２mmのＶノッチを入れた後破断して、ブローホール及びビットなどの有無を調べた。各試験の結果を、それぞれ表１及び表２に示す。
【００３２】
［評価］
試験の結果からも理解できるように、試料番号１−１及び２−１においてはノルマルプロピルブロマイドが配合されていないので、指触乾燥に至る時間が長く、また垂れ落ちをも生じている。
【００３３】
これに対し試料番号１−２〜１−４及び２−２〜２−４においては、広範囲のノルマルプロピルブロマイドの配合範囲において、指触時間が短く垂れ落ちが生じていない。
【００３４】
また試料番号１−５及び２−５においては、ノルマルプロピルブロマイドの配合量が過多であるため、多数の亀裂が生じて連続した均一な皮膜が形成されず、皮膜の亀裂にスパッタが付着するため、適切な溶接スパッタ付着防止剤とはならない。
【００３５】
また溶接試験においても、試料番号１−１、２−１及び１−５、２−５においては、スパッタの付着が見られ、またブローホールやピットが生じていたのに対し、本発明の範囲内においてはスパッタの付着はなく、またブローホールもピットも発生していないのであって、極めて優れたスパッタ付着防止効果を有するものであることが判る。