JPH0280197A - 溶接用裏当て材の保持に使用するアルミ粘着テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は溶接用粘着テープに係り、特に溶接用裏当て材
を鋼板（母材）に密着させるために用いる溶接用アルミ
粘着テープに関するものである。 （従来の技術） 一般に、溶接用裏当て材を母材へ密着させる場合、従来
より、アルミなどの当て板をしてから。 マグネットやくさびにより固定する方法が多くとられて
きた。しかし、最近では、取り付は取り外しが簡便で、
且つ軽量なアルミ粘着テープを使用することが多くなっ
てきている。 アルミ粘着テープは所望の長さへの切断が容易なため、
上向き、立て向き姿勢で裏当て材を鋼板へ密着させる作
業を行う際の溶接作業者の負荷軽減に一応の成果を上げ
ている。 （発明が解決しようとする課題） ところが、アルミ粘着テープを使用した溶接用裏当て材
の使用が増えてくると、対象となる鋼板も薄板まで適用
されるようになり、新たな問題が発生してきた。 すなわち、１９＋ｕ＋以上の板厚の鋼板においては、溶
接後、アルミ粘着テープが剥がれるといった事態は発生
しなかったが、１９ｍｍより薄い板厚の鋼板へ適用され
ると、溶接後に溶接用裏当て材が自然に鋼板より剥がれ
るといった現象が起こった。 これは、市販のアルミ粘着テープが常温での粘着用に作
られているためであり、鋼板の温度が高くなりやすい薄
板では粘着剤が高温に耐えられなくなっていることによ
るものと考えられる。このようにニーズの拡大に伴い、
アルミ粘着テープの薄鋼板への適用は増えつつある現状
で、溶接途中で剥離、落下することが無く、安心して使
用することができる溶接用アルミ粘着テープが求められ
ていた。 本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされ
たものであって、薄鋼板の溶接を行っても剥離、落下の
ないアルミ接着テープを提供することを目的とするもの
である。 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため１本発明者は種々のアルミ粘着
テープを試作し、実験を行った。 しかし、対象とする薄鋼板は溶接後、３００℃程度まで
鋼板温度が上がるため、粘着剤は固化して接着力を失い
、溶接用当て材を鋼板へ保持し得るものは、当初見い出
せなかった。 そこで、種々の粘着剤について研究を進めた結果、粘着
剤の厚さ、アルミ箔の厚さが厚いものが相対的に優位性
があることを見い出した。そしてこの点について更に鋭
意研究を進めた結果、本発明に至ったものである。 すなわち、本発明に係る溶接用裏当て材の保持に使用す
るアルミ粘着テープは、要するに、これを構成する粘着
剤とアルミ箔について、粘着剤については厚みを４０〜
１００μｍ、アルミ箔については厚みを６０〜１００μ
ｍにしたことを特徴とするものである。 以下に本発明の構成、作用、効果について更に詳細に説
明する。 猪１」１久厚座＝ 粘着剤の厚みは、粘着力と相関関係は無いと云うのが粘
着剤製造業界の常識である。そのため、通常の粘着テー
プは粘着剤の厚みが５〜２０μｍ程度に設定されている
。 しかし、本発明者は、溶接用アルミ粘着テープが固有の
使用温度条件に曝されることに鑑みて、溶剤型アクリル
酸エステル系粘着剤を７０μｍ厚のアルミ箔へ塗工し、
幅１３０ｍｍ、長さ６００ｍｒａで粘着剤厚みが種々異
なる溶接用アルミ粘着テープを製作し、第１図に示すよ
うにこのアルミ粘着テープ４を鋼板１へ貼り、次に示す
溶接条件にて溶接を行った後、第２図に示すように、引
き剥がし速度３００　＋ａ＋ａ／　ｗｉｎにて引き剥が
して接着力を測定した。 （溶接条件） 鋼板：　５Ｍ５０Ａ １２ｔｘ　２００ｗＸ　６００　Ｌ（ａ＋＋ｗ）溶接ワ
イヤ：ＭＧ　　５０　１．２ｎ＋ｍφ溶接電流：　２５
０Ａ 溶接電圧＝２８ｖ 溶接速度：２０ｃｍ／ｌ１ｉｎ 溶接姿勢：下向き シールドガス：　Ｃｏ２２５　ｎ／＋ｓｉｎワイヤ突出
し長さ：２０ｍｍ 第３図に接着力の測定結果を示す。第３図に示すように
、溶接熱を与えた後の接着力には、粘着剤の厚みと接着
力との間に相関性のある結果が得られた。 これは、おおよそ９次のような機構が働いているものと
考えられる。 すなわち、粘着剤の厚みが小さい場合は、第４図（ａ）
に示す如く鋼板１とアルミ箔３に挾まれた粘着層は、溶
接熱により、その中に含まれる揮発性成分がアルミテー
プ外へ逸散し、粘着性の無い固化層５だけになってしま
う。 ところが、粘着層が厚いと揮発性成分が逸散してしまわ
ないで残るので、結果的に、第４図（ｂ）に示す如く同
化層５と粘性層６の２Ｍ状態へ移行する。このため、ア
ルミ粘着テープは同化層５へ貼り付いたような状態とな
り、接着力が維持される。 ヱ西ｆｆｉ榎」も アルミ粘着テープに使用されるアルミ箔の厚みは、−殻
内には２０〜３０μｍである。しかし５本発明者は、前
述の粘着剤の場合に鑑みて、粘着剤の厚みを６０μｍに
してアルミ箔の厚みを種々変えて、溶接後の接着力の調
査をした。その結果を第５図に示す。 第５図に示す如く、アルミ箔の厚みは、アルミ粘着テー
プの接着力に影響を及ぼすことが判明した。これは、厚
みを増したアルミ箔は、粘着剤の熱を奪い揮発性成分の
逸散を規制し、接着力の劣化を防ぐ役目と、アルミ箔の
曲げ抵抗により、剥がれに対する抵抗を示すものと考え
られる。 以上の基礎実験（粘着剤の厚み、アルミ箔の厚み）で得
られた結果より、本発明は、薄鋼板の溶接を行っても剥
離や落下が生じない接着力を確保し得るように、粘着剤
の厚みを４０〜１００μＩ、アルミ箔の厚みを６０〜１
００μｍとするものである。 粘着剤及びアルミ箔の各厚みが下限未満では所定の接着
力が得られない。粘着剤の厚みが１００μ層を超えると
接着力の向上効果がそれほど増大せず、却って粘着剤か
ら発生するガスが多くなって溶接ビードにブローホール
が生じることになるので好ましくない。またアルミ箔の
厚みが１００μｍを超えるとアルミ粘着テープを所定長
さに切断することが容易でなくなるので好ましくない。 なお、アルミ箔としては、特に材質は制限されず、また
粘着剤としては、天然ゴム系１合成樹脂系、アクリル酸
エステル系、合成ゴム系などの種々のものが可能である
が、溶接後の接着力、溶接ビードの健全性５使用性（異
臭）等の面からするとアクリル酸エステル系の粘着剤が
適している。 また、本発明によるアルミ粘着テープは、鋼板（母材）
の表面が清浄でなくとも適用することができ、粗面、錆
付き等々の表面状態であっても支障がない。 また、本発明のアルミ粘着テープを適用する溶接用裏当
て材としては、適宜の形状、構造、材質等のものを使用
することができる。 片面溶接の裏当て材としては、これまでに第６図（ａ）
、（ｂ）に示すような構造の耐火物７が使用されている
が、第７図に示すように、溶接に使用する面と背中合わ
せの面に、溶接方向に沿って平行な２本の溝を有する耐
火物７を搭載する構造のものが望ましい。 すなわち、第６図（ａ）、（ｂ）に示す構造のものは、
溶接用開先の中心に取り付ける際の作業の容易性を確保
するため、耐火物７の裏面中央に溝を設けたり、突起を
付けたりしている。しかし、耐火物７の裏面中央へ溝を
設けたものは溶接時に溝の部分から割れを生じ易く、こ
の割れの部分から溶融金属が垂れ落ちるなど溶接作業の
安全性から問題があり、また耐火物７の裏面に突起を設
けたものは裏当て材の組み立て時に耐火物のバランスが
悪く、生産性が上がらないという欠点がある。 一方、第７図に示す溶接用裏当て材はこのような欠点が
なく、本発明のアルミ粘着テープを適用するのに好適で
ある。この裏当て材は、溶接に使用する面と背中合わせ
の面に、溶接方向に沿うて平行な２本の溝を有する耐火
物７を搭載する構造のものである。耐火物７は複数のタ
イル状片７′からなっているが、その１つずつは第８図
に示す形状を有している。２本の溝は耐火物中心に対称
な位置関係にある。２本の溝の断面形状はＶ、Ｕ。 その他どのような形状でも構わないが、鋼板の開先ルー
トの間隔を知ることができるよう、内縁の部分では３■
鳳、外縁の部分では８１程度とするのが望ましい（第８
図参照）。８は粘着剤保護テープであり、裏当て材使用
時にこの粘着剤保護テープ８を剥がし、アルミ粘着テー
プ４の粘着剤層を露出させて鋼板に取り付けるまでの保
護のためのものである。 なお１本発明において粘着剤の厚み及びアルミ箔の厚み
を規定しているが、この厚みの測定方法はＪＩＳ　　Ｚ
　　０２３７（粘着テープ・粘着シート試験方法）に定
める方法により行うものとする。 （実施例） 次に本発明の実施例を示す。 尖癒叢よ 第１表に示す厚みの粘着剤及びアルミ箔から構成される
各種試作アルミ粘着テープに重量３５０ｇの溶接用裏当
て材（耐火物）を搭載し、第９図に示す方法で鋼板裏面
に密着させ、第２表の溶接条件にて溶接試験を行った。 溶接後の裏当て材の保持、溶接ヒートの健全性。 切断性、アルミ箔の酸化等について評価した結果を第１
表に併記する。 なお、それぞれの評価基準は、以下のとおりである。 （評価基準） ゛　　　　の　　　て　　の 溶接後裏当て材が鋼板へ密着したものをＯ１溶接後裏当
て材が鋼板より浮いたもの又はぶら下がる状態になって
ものをΔ、溶溶接裏裏当材が鋼板より落下したものを×
とした。 ′　　ビードの　全 溶接ビードに欠陥が認められなかったものをＯ１溶接ビ
ードにブローホール等の欠陥が認められたものをＸとし
た。 功１ｍ 素手、軍手又は皮手袋にてアルミ粘着テープを容易に切
断できるものをＯ１切断が容易でないものを×とした。 また、試作したアルミ粘着テープの粘着剤の厚み、アル
ミ箔の厚みの確認は、ＪＩＳ　　Ｚ　　０２３７により
行った。具体的には以下■〜■の手順である。 ■試作したアルミ粘着テープは粘着部保護のための剥離
ライナーを外した後、ＪＩＳ　　Ｚ　　０２３７に規定
された測定器を用い、総厚（＝アルミ箔十粘着剤厚）を
測定する。 ■　トルエンを含ませたガーゼなどで粘着部を拭く。乾
いてから再度トルエンで拭き、更に新しいガーゼなどで
乾燥するまで良く拭く、このようにトルエンでの洗浄を
目視によって清浄になったと見られるまで３回以上繰り
返して行う。なお。 トルエンに代えてヘキサン、ガソリン、エタノール、イ
ソプロピルアルコールなどを用いてもよく、またガーゼ
に代えてさらし布、ティッシュペーパーなどを用いても
よい。 ■アルミ箔の厚さを■で用いた測定器で測定する。粘着
剤の厚み＝総厚−アルミ箔厚として算出する。 第１表に示した結果より、以下の如く考察される。 Ｎａ　１〜＆４： Ｎα１〜＆４は厚みが５０μｍのアルミ箔を用いた場合
の比較例である。いずれの場合も、アルミ箔が薄いため
、溶接後の裏当て材の保持が充分でなく、また溶接熱（
アーク熱、母材からの熱）によりアルミ箔が酸化し１部
分的にボロボロになってしまった。Ｈａ　４の場合には
粘着剤から発生するガスが多くなり、溶接ビード中にブ
ローホールを生じた。 Ｎａ　５〜嵐８： Ｈａ　５〜Ｎｎ８は厚みが７０μｍのアルミ箔を用いた
場合の本発明例と比較例である。比較例ＮＱ５は粘着剤
の厚みが小さいので、溶接後の粘着力が不足している。 本発明例のＮα６、Ｎα７はいずれの点も良好である６
比較例＆８は粘着力は充分であるが、粘着剤から発生す
るガスが多くなり、溶接ビード中にブローホールを生じ
た。 Ｎα９〜魔１２： Ｎ１ｋｇ〜尚１２は厚みが９０μ烏のアルミ箔を用いた
場合の本発明例と比較例である。比較例Ｎα９は粘着剤
の厚みが小さいので、溶接後の粘着力が不足している０
本発明例の＆１０、Ｍａｉｌはいずれの点も良好である
。比較例＆１２は粘着力は充分であるが、粘着剤から発
生するガスが多くなり、溶接ビード中にブローホールを
生じた。 Ｎα１３〜Ｎα１６： Ｎα１〜＆４は厚みが１１０μｍのアルミ箔を用いた場
合の比較例である。いずれもアルミ箔が厚いため、アル
ミ粘着テープの切断性が悪い。動１３の場合は粘着剤の
厚みが小さいので、溶接後の粘着力が不足している。Ｎ
Ｑ　１６は粘着力は充分であるが、粘着剤から発生する
ガスが多くなり。 溶接ビード中にブローホールを生じた。

【以下余白） 第 表 溶接条件 た。 第３表に示すように、合成樹脂系、合成ゴム系は溶接後
の接着力は充分あったが、合成樹脂系はガスの発生が多
く、溶接部にブローホール等の欠陥を生じ、合成ゴム系
は発生ガスの臭気が嫌悪感を催すため、溶接用としては
難点がある。 溶接用の粘着剤としてはアクリル酸エステル系の粘着剤
が好適である。 【以下余白】 溶接用アルミ粘着テープに使用する粘着剤を評価するた
めに、第３表に示す各種の粘着剤を使用したアルミ粘着
テープを試作した。なお、粘着剤の厚みを４０μｍ、ア
ルミ箔の厚みを６０μｍとし、第７図に示す溶接用裏当
て材（耐火物）を搭載し。 実施例１の場合と同様の条件にて溶接し、評価し（発明
の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、溶接用裏当て材
を常温で保持できることは勿論のこと、溶接後の保持も
充分であり、剥離、落下することがなく、溶接性も良好
である。また簡単に切断できるので使用性も優れている
。特に薄鋼板溶接用に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は基礎実験でのアルミ粘着テープの適用法を示す
説明図、 第２図は接着力を測定する要領を示す説明図、第３図は
粘着剤の厚みと接着力の関係を示す図、第４図（ａ）、
（ｂ）はアルミ粘着テープの接着機構を説明する図であ
って、（ａ）は粘着剤の厚みが小さい場合、（ｂ）は大
きい場合をそれぞれ示し、第５図はアルミ箔の厚みと接
着力の関係を示す図、 第６図（ａ）、　（ｂ）及び第７図は溶接用裏当て材の
一例を示す斜視図であり、第８図は第７図に示す耐火物
を構成する１つのタイル状片を示す斜視図であり、 第９図は実施例１においてアルミ粘着テープを適用した
状態を示す説明図である。 １・・・鋼板（母材）、２・・・粘着剤、３・・・アル
ミ箔、４・・・アルミ粘着テープ、５・・・固化層、６
・・・粘性層、７・パ耐人物（裏当て材）、９・・・粘
着剤保護テープ、１０・・溶接トーチ。 特許出願人　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　中　　村　　　尚 第 図 第 図 第 図 （ｂ） 第 図 アルミ箔０Ｋ２ｔ　（メ＃ｌ） 第 図 （Ｇ） （ｂ） 第 図 Ｉ占　１３ヒ１　の　４２や （ハ１ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　粘着剤の厚みが４０〜１００μｍであって、アルミ箔
   の厚みが６０〜１００μｍであることを特徴とする溶接
   用裏当て材の保持に使用するアルミ粘着テープ。