(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボキシビニルポリマー、ノニオン系界面活性剤およびアミン化合物を含有する水溶液からなる超音波非破壊検査用接触媒質。
【請求項２】
カルボキシビニルポリマー、ノニオン系界面活性剤およびアミン化合物を含有するグリセリン水溶液からなる超音波非破壊検査用接触媒質。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種材料、構造物などの非破壊検査、すなわち超音波探傷または厚さ測定用の接触媒質に関する。さらに詳しくは、チクソトロピック性が高く、かつ取扱い性も良好で、しかも超音波透過性にすぐれた超音波探傷または厚さ測定用の防錆性接触媒質に関する。
【背景技術】
【０００２】
非破壊検査の一種である超音波探傷法や超音波厚さ測定法においては、被検査試料の表面より内部に向って超音波パルスを送り、界面あるいは傷、格子欠陥などからの反射波を受け、これを電気信号にかえてブラウン管に映し出し、それによって試料の厚さあるいは試料内部の傷、欠陥の有無、位置、大きさなどを知ることができる。
【０００３】
従来は、超音波発振器の送波面および受波面と被検査試料との間の空気間隔をなくし、送波の減衰量を小さくするために、油、グリセリン、水などの接触媒質を介在させて測定を行なっていた。しかしながら、油、グリセリン、水は粘度が低いため、自動探傷法などのようなギャップが生ずるような探傷法に用いるときは、充分な厚さの接触媒質層が得られず、また垂直面や天井面の探傷を行なう際にはタレが生じるなどの欠点がある。また、ベタつきやタレが生じるだけでなく、高温においては、ゲル化や固化が生じて長時間にわたる作業ができないという欠点があり、使用後拭き取っても数時間ないし数日後には錆が発生し、被検査試料を劣化させるという問題があった。
【０００４】
これらの欠点を改良した接触媒質として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を主成分とする接触媒質や、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を含有する水溶液からなる接触媒質が知られている。また、最近では、カルボキシビニルポリマーおよび界面活性剤を含有する水溶液からなる接触媒質が知られている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、この媒質にも、長時間高温に放置した場合、粘度の低下などによってタレが生じ、劣化を起こすという欠点があった。たとえば、夏場の炎天下に、日のあたる場所に放置したり、車内に放置しておくと、接触媒質の粘度が低下し、チクソトロピック性が失われてしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１０５４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、前記の欠点を改良し、チクソトロピック性で垂直面や天井面に塗布してもタレを生じず、高温でもゲル化や固化などの問題が起こらず、錆による被検査試料の劣化がなく、さらに長時間高温に放置した場合にも粘度の低下などによってタレが生じることがなく、しかも超音波透過性にすぐれた接触媒質を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、カルボキシビニルポリマー、ノニオン系界面活性剤およびアミン化合物を含有する水溶液が、優れた特性を具備する超音波非破壊検査用接触媒質として用いられることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、カルボキシビニルポリマー、ノニオン系界面活性剤およびアミン化合物を含有する水溶液からなる超音波非破壊検査用接触媒質に関する。
【０００９】
また、本発明は、カルボキシビニルポリマー、ノニオン系界面活性剤およびアミン化合物を含有するグリセリン水溶液からなる超音波非破壊検査用接触媒質に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の接触媒質の大きな特徴点は、高温で長時間放置しても粘度が下がらない点である。すなわち、従来のアミン化合物を含有しない接触媒質では、夏場などの炎天下に長時間放置すると、粘度が低下し、チクソトロピック性を失い、垂直面や天井面に塗布すると流動してタレが生じたが、本発明によれば、アミン化合物を含有することによって高温で長時間放置してもチクソトロピック性を有し、いかなる部分でもタレが生じない接触媒質を得ることができる。
【００１１】
つぎに、本発明の接触媒質の別の特徴は、油膜があっても水やグリセリンのようにはじかれることがない点、探触子の滑りがよく探傷作業がしやすい点である。
【００１２】
また、本発明の接触媒質の別の特徴は、高温においてもゲル化や固化を生じず、したがって探傷作業に何らの支障も生じない点にある。炎天下における探傷作業では、鋼管などの被探傷物はすぐに７０℃をこえる高温になり、従来のＰＶＡやＣＭＣを主成分とする接触媒質は、直ちにゲル化や固化を生じて、もはやその機能を果たすことができなくなっていた。しかし、本発明の接触媒質はかかる高温においてもゲル化も固化もせず、かつタレがないので、高温時の作業も常温時と同様に容易に行なうことができる。さらに低温（たとえば−２０℃）においても凝固しないので、きわめて広い温度範囲での使用が可能である。
【００１３】
本発明のさらに別の特徴は、使用後に被検査試料に錆を発生させない点にある。したがって、使用後の後処理がきわめて簡単で、ウエスで拭き取るだけでよい。
【００１４】
そのほか、本発明の接触媒質は、被検査物表面に対する濡れ性がよく、また、前述のように、本発明の接触媒質は、手動、半自動、自動の超音波探傷ないし厚さ測定に有利に使用され、そしていかなる部所、作業環境においても、接触媒質としてきわめて優れた機能を果たすものであり、また使用後も何ら問題を残さないものであり、非破壊検査において卓越した効果を奏し得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の防錆性の非破壊検査用接触媒質は、水、カルボキシビニルポリマー、ノニオン系界面活性剤およびアミン化合物を混合攪拌することによって得られる。
【００１６】
前記カルボキシビニルポリマーの配合量は、目的とする粘性によって異なるが、通常水１００重量部（以下、「重量部」を単に「部」と記す。）に対して、０．１〜２５部、好ましくは０．２〜１０部、とくに好ましくは０．３〜５部である。カルボキシビニルポリマーの配合量が０．１部未満では、増粘効果が小さいため、粘度が低く、タレを生じる傾向があり、２５部をこえると、増粘効果はほとんど変わらなくなる傾向がある。
【００１７】
前記カルボキシビニルポリマーとしては、分子量１００００００〜３００００００のものが用いられ、さらに、そのアンモニウム塩などの形として用いてもよい。具体例としては、たとえば、ビー・エフ・グッドリッチ・ケミカル（B. F. Goodrich Chemical）社製のカーボポール（商品名）９３４、９４１、９４０、９６０、９６１などがあげられる。
【００１８】
本発明の接触媒質に配合されるノニオン系界面活性剤は、錆の発生を抑える作用を果たすものである。しかも、粘度およびチクソトロピック性も失わないものである。かつゲル化もしない。
【００１９】
前記ノニオン系界面活性剤の配合量は、通常水１００部に対し、０．１〜１５部、好ましくは０．３〜１０部、とくに好ましくは０．７〜７部である。ノニオン系界面活性剤の配合量が０．１部未満では、防錆効果がほとんど得られない傾向があり、１５部をこえると、防錆効果はほとんど変わらない傾向がある。
【００２０】
好ましいノニオン系界面活性剤としては、たとえば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル型ノニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステルなどのエーテルエステル型ノニオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルなどのエステル型ノニオン系界面活性剤、シクロアルキルアミンエチレンオキサイドなどの含チッ素型ノニオン系界面活性剤などがあげられる。
【００２１】
本発明の接触媒質に配合されるアミン化合物は、カルボキシビニルポリマーに添加することで増粘性が向上し、広い温度範囲で安定した粘度特性があるので、粘度の低下などの劣化を制御するのに効果があり、とくに高温で長時間放置してもチクソトロピック性を失わない。
【００２２】
前記アミン化合物の配合量は、通常水１００部に対し、０．１〜１７部、好ましくは０．２〜１２部、とくに好ましくは０．５〜６部である。
【００２３】
好ましいアミン化合物としては、モノ−，ジ−，トリ−イソプロパノールアミン、モノ−，ジ−，トリ−エタノールアミン、モノ−，ジ−，トリ−エチルアミンなどの１級、２級および３級のアミン、アンモニアなどがあり、劣化などに効果的である。
【００２４】
本発明の接触媒質は水をベースにしているが、とくに良好な超音波透過性が要求されるときは、さらにグリセリンを配合すればよい。
【００２５】
グリセリンを配合する場合は、水１００部に対してグリセリン２０〜１１００部、好ましくは６８〜１０５０部、カルボキシビニルポリマー０．１〜２５部、好ましくは０．２〜１０部配合すればよい。グリセリンの配合量が２０部未満では、良好な超音波透過性が得られない傾向があり、１１００部をこえると、超音波透過性がほとんど変わらない傾向がある。
【００２６】
さらに要すれば、防腐剤、中和剤などを適宜添加してもよい。
【００２７】
本発明の接触媒質は、チクソトロピック性を有しており、垂直面や天井面に塗布する場合、通常２０℃における降伏値が９８ｄｙｎ／ｃｍ2以上、とくには１１８〜７００ｄｙｎ／ｃｍ2であり、また８０℃における降伏値が９８ｄｙｎ／ｃｍ2以上、とくには１０７〜６６５ｄｙｎ／ｃｍ2であることが好ましい。
【００２８】
本発明の接触媒質は、超音波探傷、厚さ測定などの非破壊検査において、被検査試料表面に塗布して使用される。被検査試料としては、たとえば、建築鉄骨、橋梁、造船、コンビナートのタンクや配管、球形タンク、鉄道の車体やレールなどがあげられる。
【００２９】
本発明の接触媒質を被検査試料表面に塗布するにあたっては、刷毛、ヘラなどを用いて塗布すれば良い。
【実施例】
【００３０】
つぎに実施例および比較例をあげて本発明の接触媒質を説明する。
【００３１】
実施例１〜５および比較例１〜５
表１に示す組成の接触媒質を調製した。カルボキシビニルポリマーとしては、カーボポール９４１、カーボポール９４０、カーボポール９３４（ビー・エフ・グッドリッチ・ケミカル（B. F. Goodrich Chemical）社製）を、ノニオン系界面活性剤としては、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、シクロアルキルアミンエチレンオキサイド、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを、アミン化合物としては、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミンを用いた。
【００３２】
比較例１〜５は、実施例１〜５のアミン化合物のない組成で調合した。
【００３３】
調製した接触媒質を用いて、以下の方法により粘度および降伏値の測定とタレ試験を実施した。粘度および降伏値の測定結果を表１に、タレ試験の結果を表２に示す。
【００３４】
（粘度、降伏値）
円錐平板回転粘度計（Ｅ型粘度計、株式会社東京計器製）を用いて、２０℃と８０℃における接触媒質の粘度と降伏値を測定した。なお、接触媒質の温度は、接触媒質は、ガラス瓶に入れ恒温槽で温度を一定に保つことにより調整し、８０℃における粘度および降伏値は、接触媒質が８０℃になってから、その温度で３時間保持したのちに測定を行なった。
【００３５】
【表１】
0003728307.tif 000002
【００３６】
表１に示すとおり、本発明の接触媒質は、８０℃の高温時でも、２０℃のときとほぼ同等の粘度が得られた。降伏値も、８０℃の高温時でも２０℃のときとほぼ同等の降伏値が得られ、チクソトロピー性を失っていない。
【００３７】
（タレ試験）
鋼板の一部に、各接触媒質を厚さ１ｍｍとなるように塗布したのち、鋼板を垂直に立て、鋼板上を２００ｍｍタレて落下するのに要する時間を測定した。この試験を、鋼板の温度２０℃と８０℃の２つの場合についてそれぞれ行なった。各接触媒質も２０℃と８０℃にし、８０℃の場合は３時間８０℃の状態を保時したのち試験を行なった。
【００３８】
また、前記と同様に２０℃と８０℃の鋼板に各接触媒質を塗布したのち、鋼板を逆さにして天井面における接触媒質の状態を調べた。
【００３９】
【表２】
0003728307.tif 000003
【００４０】
表２から明らかなように、本発明の接触媒質はいかなる部分に用いてもタレが生じない。
【００４１】
つぎに、実施例１〜５および比較例１〜５で調製した接触媒質、さらに、比較例６としてグリセリン、比較例７として７５％グリセリン水溶液、比較例８として一般の油（マシン油）、比較例９として水、比較例１０として５％ＣＭＣ水溶液、比較例１１として４０％グリセリン水溶液を用い、以下のタレ試験、高温処理試験、滑り性試験および防錆試験を実施した。結果を表３に示す。
【００４２】
（感度試験）
それぞれ０〜１０μｍ、３０μｍ、６０μｍ、１００μｍの表面粗さを有する厚さ１３ｍｍの鋼板（１００ｍｍ×２００ｍｍ）に、各接触媒質を厚さ０．３ｍｍとなるように塗布し、超音波探傷（三菱電機（株）社製のＦＤ−６１０Ｓ）により、感度の測定（垂直方向で５ＭＨｚ）を行なった。
【００４３】
評価は、超音波透過性が最も優れているとされているグリセリン（比較例６）を用いた場合の底面エコー高さが８０％になるときの感度を基準（ゼロ）とし、同じ底面エコー高さ（８０％）とするために必要な感度（−ｄＢ）を調べた。
【００４４】
（高温処理試験）
各接触媒質を８０℃に３０分間保持し、そのゲル化（固化）の状態を調べた。
【００４５】
（滑り性試験）
表面粗さ２０μｍの鋼板表面に、各接触媒質を０．３ｍｍの厚さに塗布し、探触子の滑り性を調べた。
【００４６】
（防錆試験）
ショットブラストで表面粗さ５０μｍとした平鋼板に、各接触媒質を厚さ０．５ｍｍに塗布し、温度４０℃および湿度１００％の恒温槽に１４日間放置し、発錆するまでの日数を観察した。
【００４７】
【表３】
0003728307.tif 000004
【００４８】
表３から明らかなように、本発明の接触媒質はアミン化合物を含まない接触媒質と同等の性能を有し、超音波透過性および探傷作業性に優れ、防錆効果を有している。