JPH0259426B2

JPH0259426B2 -

Info

Publication number: JPH0259426B2
Application number: JP57037278A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tamya; Kazuhiko Yamaoka
Original assignee: Marktec Corp
Current assignee: Marktec Corp
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1990-12-12
Also published as: JPS58155354A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、磁気探傷法に用いられる磁粉液用分
散剤に関するものであり、その目的とするところ
は、長時間にわたる消泡効果を維持する能力を備
えた磁粉液用分散剤を提供することにある。一般に、磁性体の非破壊検査法の代表的なもの
として磁気探傷法がよく知られている。この方法
は、磁性体（例えば、角鋼片）の表面又は表面下
の比較的浅い部分にワレやピンホール等の欠陥部
が存在する場合に該磁性体に電流を流すと欠陥部
の磁気抵抗は他の健全な部分より大きいので、そ
の部分に磁束の偏流が生じ空中への漏洩が起る現
象を利用したものであつて、磁化された被検査物
の表面に、鉄粉、ステンレススチール粉等の導磁
性粉末（通常、「磁粉」と呼ばれている。）を散布
し、上記の漏洩磁速の部分に磁粉を集合せしめ、
その磁粉模様により被検査物の欠陥部を検知する
探傷方法であり、磁粉を被検査物表面に散布する
に当つては、磁粉をそのまま空気中に分散させて
被検査物表面に散布する手法（通常、「乾式磁気
探傷法」と呼ばれている。）と、磁粉を界面活性
剤を用いて水に通常１〜３ｇ／水１の濃度で分
散させて磁粉液とし、この磁粉液を被検査物表面
に散布する手法（通常、「湿式磁気探傷法」と呼
ばれている。）とがある。後者の湿式磁気探傷法
は特に鉄鋼業界に於て汎用されており、角ビレツ
ト、丸ビレツト等の鋼材の欠陥部探傷に利用され
ている。さて、上記湿式磁気探傷法において用い
られている磁粉液の調製に当つては、「磁粉液用
分散剤」が使用されていることもよく知られてい
る。この磁粉液用分散剤について説明すると次の
通りである。先づ、現在、市販されている磁粉液用分散剤の
代表的処方は；シリコン消泡剤１〜３重量％（以下、単に％と
する。）と、界面活性剤２〜６％と、防錆剤３〜
５％と、残部水とからなるものである。このシリコン消泡剤とは、ジメチルポリシロキ
サン（オイル）：

【式】を界面活性剤を用いて水中油型（Ｏ／Ｗ）エマルジヨンとした
ものであつて、ジメチルポリシロキサン10〜30
％、界面活性剤５〜10％、残部水なる処方からな
り、市販品としては、例えば「シリコン消泡剤
KM68−1F」、「同KM−70」、「同KM−72F」（い
づれも商品名・信越化学(株)製）等がある。また、界面活性剤とは、シリコン消泡剤に配合
されているそれと同種のものが選定使用され、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル：Ｒ−Ｏ
（CH₂CH₂O）_oＨ、ポリオキシ脂肪酸エステル：
Ｒ−COO（CH₂CH₂O）_oＨ、ポリオキシエチレン
アルキルフエニルエーテル：

【式】多価アルコール脂肪酸エステル：

【式】（各式中のＲは全てアルキル基を示す。）の一又は二以上が用い
られている。防錆剤としては、周知の亜硝酸ソーダー、トリ
エタノールアミン等が配合されている。そして、上記磁粉液用分散剤の代表的使用態様
は、このものを濃度１〜３％／水１となるよう
に添加した水に、磁粉を１〜３％水１の濃度と
なるように加えて磁粉液を調製するものである。分散剤の添加濃度が１〜３％／水１とされて
いるのは、上記濃度の磁粉を充分に分散させ且つ
該磁粉液を被検査物表面に散布した場合に該表面
を均一に濡らすためには、少くとも１％／水１
以上の濃度が必要であり、３％／水１以上の濃
度としても、この分散並びに濡れ効果の顕著な向
上は認められないからである。磁粉液の散布に当つて、磁粉が充分に分散して
おらず、また磁粉液が被検査物表面を均一に濡す
ことができないときには実用できる探傷精度が得
られないことは当業者によく知られているところ
である。磁粉液の磁粉濃度が１〜３ｇ／水１とされて
いるのは、１ｇ／水１以下の場合には、被検査
物表面の欠陥部に集合する磁粉の量が少なくなつ
て実用できる探傷精度が得られず、３ｇ／水１
以上の場合には欠陥部以外の部分にも磁粉が付着
し「バツクグランド」現象が起り探傷精度が低下
するからであつて、この事実も当業者によく知ら
れているところである。尚、上記磁粉液用分散剤の処方は、液中の磁粉
濃度、その分散剤、液の濡れ性及び後述する液の
泡立ち現象を勘案して、定められているものであ
る。例えば、前記シリコン消泡剤にも界面活性剤が
配合されているが、これを磁粉液用分散剤に添加
した場合には、当該シリコン消泡剤に配合されて
いる界面活性剤の量だけでは磁粉を充分分散させ
ることは到底不可能であり、磁粉を充分分散させ
るとともに散布時の濡れ性を満足させるに必要な
界面活性剤の量として、前記の通り、２〜６％の
界面活性剤が配合されているのである。尚、この
２〜６％なる規定量はシリコン消泡剤にあらかじ
め配合されている界面活性剤の量を含むものでは
ない。さて、上記処方の磁粉液用分散剤を上記使用態
様によつて調製された磁粉液を用いて湿式磁気探
傷法が実施されるに当つて、当業界においてネツ
クとされているのは、当該磁粉液用分散剤の消泡
効果維持時間は、長いとされているものでも、10
〜24時間程度であり、しかもこの時間が夏場には
短かくなる傾向にあるという点である。詳言すると、磁粉液が被検査物表面に散布され
るに当つては、磁粉液中の磁粉が常に均一に分散
された状態にあることが要求されるとともに散布
された磁粉液が回収再使用されることが要求さ
れ、この二要求を満たすために、当業界では、第
１図に示す如き磁粉液撹拌装置を用い、磁粉液を
タンク１に入れ、タンク１よりポンプ２を用いて
磁粉液を所定の散布場所に運んで被検査物Ａに散
布し、散布された磁粉液をタンク１に回収し、回
収された磁粉液を再びタンク１よりポンプ２を用
いて所定の散布場所に運んで散布するという循環
を繰返す態様が採られている。尚、この態様につ
いては例えば実公昭47−41518号公報により詳し
く示されている。即ち、磁粉液は常に撹拌状態で
用いられているのである。従つて、使用中の磁粉
液は非常に泡立ちし易い状態にある。もし、泡立
ちが激しい場合には、被検査物表面で泡立ちを起
し探傷に支障を来たしたり、またタンク１から泡
があふれ出したりしてしまうことは容易に理解さ
れるであろう。かゝる泡立ち現象を押えるために
磁粉液用分散剤には消泡剤が必須成分として配合
されているのである。前掲の磁粉液用分散剤の代表的処方は、かゝる
激しい泡立ち現象を押える能力、換言すれば消泡
効果を維持する能力が優れている処方として当業
界で評価されているものであり、このものを用い
た磁粉液は使用開始時より10〜24時間は消泡効果
を維持する能力を有している。尚、この消泡効果維持時間は、磁粉液に対する
分散剤の添加濃度を３％／水１以上としても殆
んど変らず、また、この消泡効果維持時間経過後
に磁粉液が泡立ち現象を起して来た時に、このも
のや前記シリコン消泡剤そのものを追加添加して
みても、追加時に泡立ち現象が一時的に押えられ
るだけであり３〜４時間程度経過すれば再び泡立
ち現象が起きてしまう。そして、夏場には消泡効果時間が短くなる傾向
にあり、期待できる消泡時間内であるにもかゝわ
らず、突然、使用中の磁粉液が泡立ち現象を起
し、探傷作業に支障を来たしたり、作業場を汚し
てしまう事故が頻発しているのである。事実、当業界、特に鉄鋼業界においては、夏場
においても少くとも24時間以上の消泡時間を確実
にもつ磁粉液用分散剤の出現が切望されている。本発明は、以上の通りの現況に鑑み完成したも
のである。即ち、本発明は、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシ脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンアルキルフエニルエーテル及び多価ア
ルコール脂肪酸エステルから選ばれる１又は２以
上の界面活性剤２〜６％と、ジメチルポリシロキ
サンを前記と同じ界面活性剤を用いて水中油型エ
マルジヨンとしたシリコン消泡剤１〜３％と、防
錆剤３〜５％と、ジメチルポリシロキサン−ポリ
オキシアルキレン共重合体（但し、エチレン基の
モル数５以下。）0.1〜0.5％と、残部水とを配合
してなる磁気探傷法に用いられる磁粉液用分散剤
である。次に、本発明の構成、効果を説明する。本発明の最も特徴とする点は、前掲の磁粉液用
分散剤の代表的処方に、更にジメチルポリシロキ
サン−ポリオキシエチレンアルキレン共重合体
（但し、エチレン基のモル数５以下。）を0.1〜0.5
％配合した点である。本発明者は、前掲処方の市販の磁粉液用分散剤
の消泡効果維持時間が最長24時間程度であり、し
かも、この時間内の消泡能力が保証されているも
のであつても夏場には保証時間内に消泡能力が減
少又は消滅してしまう傾向にる要因について追求
した。そして、この要因は、このものを用いて磁
粉液を調製し、該磁粉液を使用中に、当初は水中
油型エマルジヨンとなつているジメチルポリシロ
キサンが、時間の経過とともにエマルジヨン状態
がくずれて、水から分離してしまうところにある
と考えた。即ち、ジメチルポリシロキサンは、シリコン消
泡剤中にある時には、安定な水中油型エマルジヨ
ンとなつている。（前記のジメチルポリシロキサ
ン10〜30％、界面活性剤５〜10％、残部水なるシ
リコン消泡剤の処方は、安定な水中油型エマルジ
ヨンとするために設定された最適処方である。）。
次に、ジメチルポリシロキサンが磁粉液用分散剤
中にある時、換言すればシリコン消泡剤が磁粉液
用分散剤の一成分として配合された時にも、水中
油型エマルジヨンとなつている（磁粉液用分散剤
に配合される界面活性剤が、シリコン消泡剤中の
界面活性剤と同種のものに選定されているのは、
水中油型エマルジヨン状態をくずさないためであ
る。）。更に、ジメチルポリシロキサンが磁粉液中にあ
る時、換言すれば磁粉液用分散剤を用いて磁粉液
が調製された時にも水中油型エマルジヨンとなつ
ている。しかし、この最終段階の磁粉液中にある
時には、ジメチルポリシロキサンは水中油型エマ
ルジヨンとはなつてはいても、その状態は不安定
なものである。この理由は種々考えられるが、ジ
メチルポリシロキサン自体が本質的に界面活性剤
のアルキル基、アルキルフエニル基となじみが悪
いことが理由の一つとして考えられる。磁粉液は前述の如く常に撹拌状態で用いられ、
かゝる状態にある磁粉液中に不安定な水中油型エ
マルジヨンとして存在するジメチルポリシロキサ
ンは、時間の経過とともに徐々に水から分離して
行き、これとともにその消泡能力も失われて行
き、泡立ち現象が起きるのである。また、磁粉液
を使用する現場の温度が高い程、詳言すれば磁粉
液の水温が高い程、エマルジヨン状態がくずれ易
く、ジメチルポリシロキサンの水からの分離が早
くなる。本発明者は、前掲処方の市販の磁粉液用分散剤
に添加物を加えることによつて消泡効果維持時間
を延長できないかと考え、数多くの物質について
系統的な実験を長期にわたつて行い、その結果、
ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン
共重合体（但し、エチレン基のモル数５以下。）
を0.1〜0.5％添加することが極めて有効であるこ
とを見出したのである。勿論、この添加によつて
も磁粉液用分散剤に要求される磁粉の分散性、液
の濡れ性には何等の悪影響を及ぼさないことも伴
せて確認したのである。ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレ
ン共重合体は、公知物質であり、例えば、次式の
ものがよく知られており；また市販品としても、「シリコン界面活性剤SP
−2990」、「同SP−2972」、「同SP−3637」（いづ
れも商品名・信越化学(株)製がある。本発明において用いるジメチルポリシロキサン
−ポリオキシアルキレン共重合体は、そのエチレ
ン基のモル数が５以下のものでなければならな
い。これは５モル以上のものは、水に容易に溶解
してしまうものであり、かゝるものを加えても消
泡効果維持時間を延長することはできず、かえつ
て磁粉液の泡立ち現象を助長してしまうことを確
認している。また、添加量は0.1〜0.5％の範囲でなければな
らず、0.1％以下の場合には効果はなく、かえつ
て磁粉液の泡立ち現象を助長してしまう。0.1以
上の添加によつて消泡効果維持時間を顕著に延長
することができ、この延長効果は水温約35℃の下
においても確実に発揮され、添加量を増加すれば
する程、その効果は大きくなるが、0.5％以上の
場合には、磁粉の分散性、液の濡れ性に悪影響を
及ぼすことになるので、最大0.5％迄の添加にと
どめなければならない。ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレ
ン共重合体（但し、エチレン基のモル数５以下。）
の添加による消泡効果維持時間の延長効果は、そ
の添加量が極めて小量であるにもかゝわらず驚異
的であり、後出実施例にも見られる通り、未添加
のものと比較してその消泡効果維持時間を２〜５
倍にも延長できる。本発明者は、上記添加効果についての理論的解
明は残念ながらいまだ充分に行えていないが、添
加されたジメチルポリシロキサン−ポリオキシア
ルキレン共重合体（但し、エチレン基のモル数５
以下。）が前記最終段階の磁粉液中にあるジメチ
ルポリシロキサンと界面活性剤との間の仲介者的
役割を果たし、その結果、ジメチルポリシロキサ
ンの分離が抑制されているものと推定している。次に、本発明を実施例によつて説明する。実施例１処方ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル
（10モル）５％シリコン消泡剤KM68−1Ff（商品名：信越化
学(株)製：ジメチルポリシロキサンを界面活性剤
を用いて水中油型エマルジヨンとしたもの）
３％亜硝酸ソーダ５％水 86.9％ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキ
レン共重合体（但し、エチレン基のモル数
1.5）：シリコン界面活性剤SP2990（商品名：信
越化学(株)製） 0.1％上記処方の磁粉液用分散剤の消泡効果維持時間
を次の通りにして測定した。第１図のタンク１（容積100）に水60を入
れ、これに上記磁粉液用分散剤を１％／水１濃
度となるように600c.c.添加し、更に磁粉２ｇ／水
１濃度となるように120ｇ添加して磁粉液を調
製する。次にポンプ２を作動させ図中矢印の通り
に磁粉液を循環させる。磁粉液の循環開始時点よりタンク１の上面より
泡があふれ出す時点までの時間を消泡効果維持時
間として測定する。尚、測定を行つたタンク内の
水温は30℃である。上記処方の磁粉液用分散剤の消泡効果維持時間
は、約52時間であつた。一方、上記処方よりを除きを87％とした比
較処方の磁粉液用分散剤の消泡効果維持時間を、
上記と同様にして測定したところ約15時間であつ
た。実施例２処方ポリオキシエチレンエーテル（16モル）２％シリコン消泡剤KM−70（商品名：信越化学
(株)製：ジメチルポリシロキサンを界面活性剤を
用いて水中油型エマルジヨンとしたもの）２％亜硝酸ソーダ３％水 92.8％ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキ
レン共重合体（但し、エチレン基のモル数
３）：シリコン界面活性剤SP2972（商品名：信
越化学(株)製） 0.2％上記処方の磁粉液用分散剤の消泡効果維持時間
と、上記処方よりを除きを93％とした比較処
方の磁粉液用分散剤のそれとを実施例１と同様に
して測定したところ前者は約50時間、後者は約24
時間であつた。尚、測定を行つたタンク内の温度は35℃であ
る。実施例３処方ポリオキシエチレンステアレート（６モル）
６％シリコン消泡剤KM−72F（商品名：信越化学
(株)製：ジメチルポリシロキサンを界面活性剤を
用いて水中油型エマルジヨンとしたもの）１％亜硝酸ソーダ５％水 87.5％ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキ
レン共重合体（但し、エチレン基のモル数
５）：シリコン界面活性剤SP−3637（商品名：
信越化学(株)製） 0.5％上記処方の磁粉液用分散剤の消泡効果維持時間
と、上記処方よりを除きを88％とした比較処
方の磁粉液用分散剤のそれとを実施例１と同様に
して測定したところ前者は約45時間、後者は約10
時間であつた。尚、測定を行つたタンク内の水温は35℃であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、湿式磁気探傷法に汎用されている磁
粉液撹拌装置を示す一部縦断面説明図である。図において、１はタンク、２はポンプ、Ａは被
検査物を示す。尚、図中の矢印は磁粉液の循環系
路を示すものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアル
キルフエニルエーテル及び多価アルコール脂肪酸
エステルから選ばれる１又は２以上の界面活性剤
２〜６％と、ジメチルポリシロキサンを前記と同
じ界面活性剤を用いて水中油型エマルジヨンとし
たシリコン消泡剤１〜３％と、防錆剤３〜５％
と、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキ
レン共重合体（但し、エチレン基のモル数５モル
以下。）0.1〜0.5％と、残部水とを配合してなる
磁気探傷法に用いられる磁粉液用分散剤。