JPS6243491B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は浸透探傷法に用いる洗浄剤に関するも
のであり、浸透探傷検査における洗浄操作が正確
かつ能率的に実施でき、更に吸入毒性や引火性に
よる労働安全衛生上の問題を生ずることが極めて
少ない新規な洗浄剤の提供を目的としたものであ
る。 浸透探傷法は非破壊検査の代表的なもので、被
検査物の表面に開口した欠陥を検出する方法であ
り、その中で特に、大型部品や構造物の溶接部又
はスラブ等の探傷方法として、従来から溶剤除去
性染色浸透探傷法が広く実施されている。 ここでまず、溶剤除去性染色浸透探傷法の探傷
原理について説明すると、浸透液（可視染料を溶
解した浸透力の強い液体）を被探傷面上に塗布
し、表面開口欠陥部に十分浸透させ、次に洗浄剤
（浸透液と優れた相溶性を有し、かつ蒸発速度の
速い有機溶剤）をウエスやペーパータオル等に含
ませ、表面開口欠陥部に浸透した浸透液以外の余
剰浸透液を拭き取つた後に、現像剤（白色無機粉
末を有機溶剤に分散させたもの）を被探傷面に薄
く均一に塗布することにより、表面開口欠陥部に
残存する浸透液が毛管作用により吸い上げられ、
その結果、被探傷面の表面開口欠陥部は現像塗膜
上に拡大された着色指示模様として現出し、目視
による判別を可能とするものである。 溶剤除去性染色浸透探傷法は、以上説明したよ
うに、その操作が簡便であること及び浸透液、洗
浄剤、現像剤をそれぞれエアゾール化することに
より、その携帯又は取扱いが容易となるために、
浸透探傷法の内で現在最も普及された方法であ
る。 しかしながら、かかる溶剤除去性染色浸透探傷
法（以下、「浸透探傷法」と記す）に用いられて
いる洗浄剤には、次のような欠点がある。 まず第１に、該洗浄剤は洗浄操作の作業性を重
視する立場より、一般的にアセント、ベンジン、
ゴム揮発油、トリクロルエタン、トリクロルエチ
レン等の揮発性の低沸点有機溶剤が用いられてい
るので、特に密閉されたタンク内検査等にあつて
は、引火性や吸入毒性による労働安全衛生上の問
題が生じている。 第２に、該洗浄剤は浸透液との相溶性が一般的
に極めて高いので、余剰浸透液を拭き取る際、過
度の拭き取り操作（洗浄操作）により、欠陥部に
残存する浸透液をも拭き取る、いわゆる過洗浄に
なる危険性が高いために、探傷検査の信頼性が作
業員の熟練度によつて左右されやすい。 第３に、溶接ビードの凹凸部に入り込んだ余剰
浸透液を完全に拭き取ることは、上記したように
その近傍に存在する欠陥部を過洗浄としやすいの
で極めて難しく、後の現像処理によりかかる余剰
浸透液もまた指示模様、いわゆる擬似指示を呈す
るので、真正な欠陥指示模様との判別が極めて困
難となる。 以上説明した欠点は、浸透探傷法における洗浄
操作の作業性を重視する立場から、浸透液との相
溶性が高く、かつ蒸発速度の速い有機溶剤（引火
性が高く、吸入毒性の強い有機溶剤）を洗浄剤と
して選択していることに起因するものである。 したがつて、上記作業性を従来のものと同一に
維持しながら、浸透液との相溶性が低く、かつ引
火点が高く吸入毒性の極めて低い洗浄剤の出現が
当業界における課題となつていた。 本発明はかかる課題を解決するための新規な浸
透探傷用洗浄剤の提供を目的としてなされたもの
である。 すなわち本発明は、Ｓ―テトラクロルジフルオ
ルエタン（以下、「フロン１１２」と記す）又は
１，１，２―トリフルオル―１，２，２―トリク
ロルエタン（以下、「フロン１１３」と記す）又
はその混合溶媒を他の有機溶剤で希釈した混合溶
剤と、これに溶解した少なくとも一種類の防錆剤
よりなることを特徴とする浸透探傷用洗浄剤であ
り、しかも該洗浄剤はその蒸発速度がスポツトテ
ストで１分乃至３分となるに充分な濃度でフロン
１１２又はフロン１１３又はその混合溶媒が該洗
浄剤中に存在することを特徴とするものである。 ここでスポツトテストとは、ろ紙上に一定量の
溶剤を滴下し、一定条件下で該溶剤が完全に揮発
するに要する時間を測定するものであり、後述の
データ及び特許請求の範囲に記載したスポツトテ
ストの制限的実験条件としては、東洋ろ紙No.２、
直径12.5cmを500mlのビーカーにのせ、その上か
ら１mlメスピペツトで溶剤を５滴落とし、温度20
±１℃、湿度60±５％及び無風の状態で該溶剤が
完全に揮発するまでの時間を測定したものであ
る。 浸透探傷法における洗浄操作の作業性は、洗浄
剤の蒸発速度と密接な関係を有しているので、本
発明者等は洗浄剤の蒸発速度を簡便な方法で測定
し、その値と洗浄操作の作業性との関係を種々検
討した結果「通常の探傷検査においては、蒸発速
度がスポツトテストで１分乃至３分の洗浄剤を用
いれば、その洗浄操作は必要かつ十分に実施で
き、良好なる作業性を有する」という結論に到達
した。 すなわち、上記洗浄操作にスポツトテストで１
分以内の洗浄剤を用いた場合は、揮発性が強いた
め飛散量が多く不経済であり、また３分以上の洗
浄剤を用いた場合には、被検査物が乾燥するまで
徒らに時間が空費されるだけでなく、欠陥部に残
存する浸透液のしみ作用により、欠陥指示模様が
不明瞭かつ不正確なものとなるからである。 スポツトテストが１分乃至３分である溶剤はヘ
キサン、ヘプタン、イソオクタン、ゴム揮発油、
ベンジン、イソプロピルエーテル、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸イソプロピル、アセトン、メチ
ルエチルケトン、トリクロルエチレン及びトリク
ロルエタン等多数あるが、これらは皆極めて強い
引火性又は吸入毒性を有し、洗浄剤として、これ
を単独で使用することは好ましくない。 一方、高沸点溶剤は一般的に引火点が高く、蒸
発速度が遅く、低沸点溶剤は引火点が低く、蒸発
速度が速いからこの両者を混合することによつ
て、引火点及び蒸発速度の調整ができることは周
知のことである。 そこで本発明者等は比較的高い沸点を有する溶
剤に低沸点溶剤を混合し、その蒸発速度の変化に
関しスポツトテストを行い第１図乃至第６図に示
すような結果を得た。 尚、図中横軸は混合溶剤の混合組成（重量％）
を、縦軸はスポツトテストの数値を、はフロン
１１２、はフロン１１３、はエチルエーテ
ル、はヘキサン、はアセトン、は塩化メチ
レンを示すものである。 この実験結果から炭化水素、塩化炭化水素、ア
ルコール、エーテル、ケトン及びエステル類の各
溶剤で蒸発速度がスポツトテストで３分以上の溶
剤に対しフロン１１３がエチルエーテル、ヘキサ
ン又はアセトンと同等で、フロン112が最も強
く、フロン１１２とフロン１１３の混合溶媒体が
これに対いで蒸発速度の速化作用を有しているこ
とが理解できる。 又、フロン１１２は第７図に示すように同類の
溶剤に対しては蒸発速度が遅い溶剤（高沸点溶
剤）ほど蒸発速度の速化作用が強く、更に第８図
に示すように、スポツトテストが１分以内の溶剤
に対しては、蒸発速度の遅化作用を呈する。 したがつて、汎用されている全ての有機溶剤の
中で、他の有機溶剤と混合し、その混合溶剤の蒸
発速度をスポツトテストで１分乃至３分となるよ
うに調整する調整作用は、フロン１１２が最とも
強いことが理解できる。 本発明はフロン１１２及びフロン１１３の上記
作用を利用したものである。 次にフロン１１２及びフロン１１３は共にエタ
ンの水素が全て塩素とフツ素で置換された分子構
造をもつているので、引火や爆発の危険がなく、
更にこれを可燃性溶剤と混合すると、その混合割
合に応じて、引火点を高めたり、引火点を無くす
効果を有している。 つまり可燃性溶剤にフロン１１２又はフロン１
１３又はその混合溶媒を添加して行くと、引火点
は次第に上昇し、ある混合割合以上になると引火
点は無くなり（可燃性溶剤の沸点が燃焼点とな
る）、また一定の混合割合によりその混合溶剤を
共沸組成とするとフロン１１２又はフロン１１３
の難燃効果によつて引火性も燃焼性も無くするこ
とができる。 この関係を表―１及び表―２に示す。

【表】

【表】 このように可燃性溶剤であつても、フロン１１
２又はフロン１１３又はその混合溶媒を適当量添
加することにより、その混合溶剤を不燃性とする
かまたは可燃性溶剤の引火点を引き上げることが
できる。 尚、ここにいう不燃性とは引火点が無いことで
あり、可燃性溶剤の沸点が燃焼点となる場合を含
むものと定義する。 したがつて、浸透探傷用洗浄剤に上記混合溶剤
を用いれば、該洗浄剤は不燃性となるか又は引火
点を高く維持できるので引火による労働安全上の
問題を生ずることは極めて少なく、更にフロン１
１２又はフロン１１３又はその混合溶媒に混合す
る可燃性溶剤の物理的又は化学的性質に応じた
種々の特徴ある該洗浄剤の製造を可能にするとい
う効果を有する。 以上説明したようにフロン１１２又はフロン１
１３又はその混合溶媒は、これと可燃性溶剤との
混合溶剤を不燃性とする効果を有するが、塩化炭
化水素溶剤もまた同一の効果を呈する。 しかしながら、塩化炭化水素溶剤は吸入毒性が
極めて強く、これを洗浄剤の主成分とすることは
前記した如く好ましくない。 因みに、フロン１１２、フロン１１３、塩化炭
化水素溶剤及びアルコール溶剤の最大許容濃度を
表―３に示す。

【表】 フロン１１３はエチルアルコールと同等の最大
許容濃度値で示されているから、ほとんど吸入毒
性の無い溶剤と考えることができる。 フロン１１２は塩化メチレンと同等の最大許容
濃度値を示しているが、他の塩化炭化水素溶剤に
比較すれば、その吸入毒性は極めて低いものであ
り、また本発明に係る洗浄剤はフロン１１２を単
独で使用せず、他の有機溶剤と混合して使用する
ものであるから、フロン１１２を吸入毒性の低い
溶剤と混合すれば該洗浄剤は極めて毒性の低いも
のと評価されうる。 更にフロン１１２は第１図乃至第６図に示した
ように、他の有機溶剤と混合した場合の混合溶剤
の蒸発速度をスポツトテストで１分乃至３分とす
る調整作用が塩化メチレンと比較し全ての有機溶
剤に対し極めて強いという利点を有している。 次にフロン１１２及びフロン１１３の溶解性す
なわち浸透液との相溶性について説明する。 一般に溶剤の溶解性については、その溶解能力
を示す絶対的な単一尺度がないので、実際に除去
しようとするものに対し洗浄試験をその都度実施
するのが望ましい。 しかしながら、相対的な溶解能力を計る目安と
してカウリーブタノール値（K.B値）がよく用い
られている。この値は溶剤の溶解性を推定するた
めの経験的な方法であり、K.B値が大なる程溶解
力が大きいと考えられている。 そこで現在使用されている不燃性の浸透探傷用
洗浄剤の主成分をなす、塩化炭化水素溶剤とフロ
ン１１２及びフロン１１３のK.B値を表―４に示
す。

【表】 表―４に示されているように、フロン１１２及
びフロン１１３のK.B値は塩化炭化水素溶剤に比
較しいずれも低く、その溶解性が低いことが理解
できる。 しかしながら、このK.B値はあくまでも溶解性
の目安を知るだけであり、浸透液との相溶性の高
低は個々の浸透液について実際に洗浄操作を実施
してみなければその正確なる結果を論ずることは
できない。 そこで、現在市販されている溶剤除去性染色浸
透液２種（Ａ・Ｂ）と溶剤除去性蛍光浸透液Ｃの
各々を45度に傾斜させたサンドブラスト板（ステ
ンレス板に100メツシユサンドブラストしたも
の）上に２mlずつ滴下し、15分間放置した後、こ
れをゴム揮発油Ｘ、トリクロルエチレンＹ又は本
発明に係る洗浄剤Ｚ中に浸漬し、自然光又はブラ
ツクライト下で上記浸透液の痕跡（残光）が消失
するまでの時間を測定した。その結果を表―５に
示す。

【表】 この実験結果より、本発明に係る洗浄剤はＡ・
Ｂ・Ｃのどの浸透液に対しても、その相溶性はゴ
ム揮発油及びトリクロルエチレンより低いことが
理解できる。 フロン１１２及びフロン１１３は上記したよう
に浸透探傷用洗浄剤に関し種々の有益な効果を呈
するが、アルコール溶剤と混合した場合又は水分
が混入した場合には、長時間放置すると鉄、マグ
ネシウム及び亜鉛等の金属と反応し、保管容器を
腐食させるという欠点を有している。 そこで本発明者等はこの欠点を除去し、かつ洗
浄剤の蒸発速度をスポツトテストで１分乃至３分
に維持できるような防錆剤について種々検討を重
ねた結果、次の防錆剤が上記要請を満足するもの
であることを見出した。 その防錆剤は、ニトロメタン、ニトロエタン、
ニトロプロパン、ニトロベンゼン、エチレンジア
ミン、エチレンジアミンテトラ酢酸塩、トリエタ
ノールアミン、トリエチレンジアミン等である。 以下本発明を実施例にもとづき説明する。 ＜実施例＞ （実施例 １） フロン１１２ 38％、フロン１１３ 48％、エ
チルアルコール 13％、ニトロメタン １％（ス
ポツトテスト １分45秒） （実施例 ２） フロン１１２ 62％、塩化メチレン 37％、ニ
トロエタン １％、（スポツトテスト １分30
秒） （実施例 ３） フロン１１２ 34％、フロン１１３ 35％、酢
酸Secブチル30％、ニトロメタン１％（スポツト
テスト ２分30秒） （実施例 ４） フロン１１２ 33％、フロン１１３ 33％、ト
ルエン 33％、エチレンジアミン １％（スポツ
トテスト ２分15秒） （実施例 ５） フロン１１２ 26％、フロン１１３ 53％、メ
チルエチルケトン 20％、ニトロメタン １％
（スポツトテスト １分15秒） 上記混合割合（重量％）で本発明に係る洗浄剤
を製造し、これとトリクロルエチレンより成る従
来の洗浄剤（従来品）とを用いて欠陥の検出感度
の比較を行つた。 すなわち、突き合せ肉盛溶接部に市販の溶剤除
去性染色浸透液３種（芳香族炭化水素・植物油を
主成分とするもの〔Ａ〕、塩化炭化水素を主成分
とするもの〔Ｂ〕、飽和脂肪酸・エステル・アル
コールを主成分とするもの〔Ｃ〕）を用い、各々
浸透処理を行つた後、本発明に係る洗浄剤又は従
来品をウエスに含ませ、余剰浸透液を完全に拭き
取り、自然乾燥後、現像処理を行い欠陥指示模様
の比較を行つた。 この実験を繰り返し行い次の結果を得た。 すなわち、欠陥指示模様は上記３種の浸透液の
種類には関係なく、洗浄処理に関係している。つ
まり該洗浄処理を各々熟練者が行つた場合には、
過洗浄による欠陥指示模様の消失及び擬似指示の
現出は、本発明に係る洗浄剤を用いた場合も、従
来品を用いた場合も比較的少なく、良好かつ同等
の検出感度を呈する。しかしながら該洗浄処理を
従来品を用い、初心者が行つた場合には、殆ど検
出不能な程多くの擬似指示及び過洗浄による欠陥
指示模様の消失があつた。一方、該洗浄処理を本
発明に係る洗浄剤を用い初心者が行つた場合に
は、擬似指示は比較的多く現出したが、過洗浄に
よる欠陥指示模様の消失は殆どなかつた。 以上の結果から、本発明に係る洗浄剤を用いて
洗浄処理を行えば、その探傷検査の信頼性は作業
員の熟練度によつて左右されることは極めて少な
いことが理解できる。 また同時に本発明に係る洗浄剤の浸透液との相
溶性は、Ａ，Ｂ，Ｃの３種の浸透液に対しては同
等であり、かつその相溶性はトリクロルエチレン
に比較し各々低いことが理解できる。 以上説明したように本発明に係る洗浄剤は、当
業界の課題「作業性を従来のものと同一に維持し
ながら、浸透液との相溶性が低く、かつ引火点が
高く、吸入毒性が低い洗浄剤」を全て満足させる
ものであり、その実用上の効果は極めて大きいも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は夫々蒸発速度の遅い溶剤
に、蒸発速度の速い溶剤を混合した混合溶剤の蒸
発速度曲線図、第７図は混合溶剤の蒸発速度の速
化作用を、第８図は逆に遅化作用を示す蒸発速度
曲線図である。 図中、はフロン１１２、はフロン１１３、
はエチルエーテル、はヘキサン、はアセト
ン、は塩化メチレンを示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｓ―テトラクロルジフルオルエタン又は１，
   １，２―トリフルオル―１，２，２―トリクロル
   エタン又はその混合溶媒を他の有機溶剤で希釈し
   た混合溶剤と、これに溶解した少なくとも一種類
   の防錆剤よりなることを特徴とする浸透探傷用洗
   浄剤。 ２ 前記洗浄剤中には、該洗浄剤の蒸発速度がス
   ポツトテストで１分乃至３分となるに充分な濃度
   で、Ｓ―テトラクロルジフルオルエタン又は１，
   １，２―トリフルオル―１，２，２―トリクロル
   エタン又はその混合溶媒が存在することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の浸透探傷用洗浄
   剤。