(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペンタデセニル無水コハク酸０．０５〜１．０重量％とヘキシレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールから選択される１種以上の溶剤１０〜５０重量％と水溶性染料０．５〜３重量％とを含有し溶媒が水である浸透探傷試験用水ベース染色浸透液。
【請求項２】
請求項１記載の水ベース染色浸透液を用いて金属の開口欠陥部を検出する浸透探傷試験方法。
【請求項３】
前記金属がマグネシウム合金である請求項２記載の浸透探傷試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器や自動車等の各種金属部材の表面に存在する微細な開口欠陥部を検出する浸透探傷試験において使用する水ベース染色浸透液であって、特に腐食を受け易いマグネシウム合金の浸透探傷試験に好適に使用できる水ベース染色浸透液に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム合金は、軽量で強度があり、加工し易く、電磁波の遮蔽性があるため、携帯電話やコンピュータ等の電子機器や自動車等の各種部材に好適に使用することができる。また、リサイクルが可能であるため、マグネシウム合金を使用した各種部材も年々増加している。
【０００３】
一般的に、マグネシウム合金を用いた各種部材表面の微細なクラックやピンホールなどの開口欠陥部の検出には浸透探傷試験が適用されている。
【０００４】
周知のとおり、浸透探傷試験は、非破壊検査方法の一種であり「JIS Z 2343-1〜6」に規格化されている。その基本的態様は、通常、染料を溶解させた浸透性の強い染色浸透液を被検査物表面に付着させて開口欠陥部に浸透させた後、当該欠陥部内に浸透せずに被検査物表面に残留している余剰染色浸透液を除去し、次いで、当該被検査物表面に炭酸マグネシウム粉末や炭酸カルシウム粉末などの無機質白色粉末（当業者間では「現像剤」と呼ばれている）の薄層を形成し、該薄層によって開口欠陥部内に浸透している染色浸透液を薄層表面に吸い出させることによって欠陥指示模様を現出させ、自然光又は白色光の下、又は、デジタルカメラ等で撮影した画像を観察し、当該欠陥指示模様によって開口欠陥部の存在・位置を検出するというものである。
【０００５】
マグネシウム合金に含まれるマグネシウムは卑金属であるため大気中や水の存在下において非常に腐食されやすく、溶媒が水である染色浸透液（以下「水ベース染色浸透液」と言う）を使用すれば、マグネシウム合金が腐食される。
したがって、水ベース染色浸透液では、JIS  Z  2343-2（ISO3452−2）に規定される金属の腐食率の要件を満たすことは困難であり、通常、マグネシウム合金の探傷試験には、溶媒が有機溶剤である染色浸透液（以下「溶剤ベース染色浸透液」と言う）が使用されている。
【０００６】
しかしながら、溶剤ベース染色浸透液は可燃性であるため、火災の危険性があり、消防法によって取扱量や貯蔵量が厳密に規定されている。
また、VOC（揮発性有機溶剤）を含むので、人体や環境に悪影響を及ぼし、有機溶剤中毒予防法における規制の対象にもなっており、販売者や購入者は取り扱いに注意を払う必要がある。
【０００７】
水ベース染色浸透液であれば、火災の危険性がないから、取扱量や貯蔵量を制限されることがなく、また、人体や環境に悪影響を及ぼすことがない。
したがって、水ベースであって、かつ、マグネシウム合金の探傷試験にも使用できる水ベース染色浸透液の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１６９４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献1には、スクシンアミド酸系化合物と塩基性化合物とを水に混合させた防錆剤がマグネシウム合金の腐食を防止できることが開示されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献1記載の防錆剤には染料が十分に溶解せず、また、溶け残った染料によってマグネシウム合金が腐食されるため、マグネシウム合金を探傷する染色浸透液として使用することはできないといった問題がある。
【００１１】
本発明者らは、前記諸問題点を解決することを技術的課題とし、試行錯誤的な数多くの試作・実験を重ねた結果、ペンタデセニル無水コハク酸とグリコール骨格を有する溶剤と水溶性染料とを含む水ベースの染色浸透液であれば、マグネシウム合金が腐食されず、JIS  Z  2343-2（ISO3452−2）に規定される要件を満たす水ベース染色浸透液となり、更には、火災の虞がなく、取扱量や貯蔵量の制限を受けず、加えて、人体や環境に悪影響を及ぼさない染色浸透液となるという刮目すべき知見を得て、前記技術的課題を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記技術的課題は、次のとおり本発明によって解決できる。
【００１３】
本発明は、ペンタデセニル無水コハク酸０．０５〜１．０重量％とヘキシレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールから選択される1種以上の溶剤１０〜５０重量％と水溶性染料０．５〜３重量％とを含有し溶媒が水である浸透探傷試験用水ベース染色浸透液である。
【００１５】
また、本発明は前記水ベース染色浸透液を用いて金属の開口欠陥部を検出する浸透探傷試験方法である。
【００１６】
また、本発明は、前記金属がマグネシウム合金である前記浸透探傷試験方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、金属の微細な開口欠陥部を感度良く検出ことができ、しかも、マグネシウム合金の腐食を抑制できるので、マグネシウム合金の探傷試験に使用してもJIS  Z  2343-2（ISO3452−2）に規定される要件を満たす浸透探傷試験用水ベース染色浸透液が提供できる。
【００１８】
また、本発明に係る染色浸透液は水ベースであるため、火災の危険性がなく、取扱量や貯蔵量の制限を受けることもなく、取扱者等の人体や環境に悪影響を及ぼすこともない。
【００１９】
また、本発明に係る水ベース染色浸透液を使用すれば、深さ約30〜50μmの開口欠陥部が検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例1〜6の試験片浸漬面の写真である。
【図２】比較例1〜14の試験片浸漬面の写真である。
【図３】実施例と比較例の感度試験の結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、ペンタデセニル無水コハク酸とグリコール骨格を有する溶剤と水溶性染料とを含有し水を溶媒とする水ベース染色浸透液である。
本明細書においては、グリコール骨格を有する溶剤を「グリコール系溶剤」と言うことがある。
【００２２】
ペンタデセニル無水コハク酸の含有量は0.05〜1.0重量％が好ましく、より好ましくは0.05〜0.７重量％である。0.05重量％未満であればマグネシウム合金の腐食を十分に抑制できないので、JIS  Z  2343-2（ISO3452−2）に規定される要件を満たさず、また、1.0重量％を超えて含有させると、洗浄の際に、余分な染色浸透液が十分に落ちず、鮮明な欠陥指示模様が得られないからである。
【００２３】
なお、ペンタデセニル無水コハク酸等のアルケニルコハク酸はマグネシウム合金に対して薄い酸化被膜を作るとされている。
本発明者らは、本発明における水ベース染色浸透液のマグネシウム合金の腐食の抑制効果は、ペンタデセニル無水コハク酸が作る酸化被膜によると推定している。
【００２４】
本発明に係る水ベース染色浸透液にはグリコール系溶剤を1種以上含有する。
【００２５】
グリコール系溶剤の含有量は10〜50重量％が好ましい。グリコール系溶剤が10重量％より少ないと、ペンタデセニル無水コハク酸及び水溶性染料が溶媒である水に十分に溶解せず、また、50重量％より多く含有すれば、マグネシウム合金の腐食抑制効果を阻害するからである。
【００２６】
本発明に使用できるグリコール系溶剤としては、ヘキシレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。
【００２７】
水溶性染料はマグネシウム合金の腐食抑制効果を阻害しない限り、特に限定されないが、ROB-B（solvent Red 49, オリエント化学工業株式会社製）が好適である。
【００２８】
水溶性染料の含有量は0.5〜3重量％が好ましく、より好ましくは、1.0〜2.0重量％である。
0.5重量％未満であれば鮮明な欠陥指示模様が得られず、3重量％を超えて含有させても探傷精度の上昇は望めず、また、マグネシウム合金の腐食抑制効果を阻害する虞があるためである。
【００２９】
溶媒には、純水、蒸留水、水道水のいずれも使用できる。
【００３０】
本発明における水ベース染色浸透液を使用した浸透探傷試験方法の一形態を示す。
室温（約20℃）の検査作業雰囲気において、同室温で貯蔵されていた本発明に係る水ベース染色浸透液を被検査物表面に塗布し、付着させて開口欠陥部に浸透させる（浸透処理）。
次いで、当該被検査物表面を水道水又はエコチェック（登録商標）ER−ST（マークテック株式会社製）等の洗浄剤を使用し、水圧：約0.3〜0.5Mpa・流量：1〜3L／minにて当該欠陥部内に浸透せずに被検査物表面に残っている余剰染色浸透液を洗浄・除去する（洗浄処理）。
被検査物を乾燥させた後、表面に炭酸マグネシウム粉末や炭酸カルシウム粉末などの無機質白色粉末やスーパーチェック（登録商標）UD−ST（マークテック株式会社製）等の現像剤を塗布し、欠陥部に残存している染色浸透液が現像剤に染み込むことにより表れた欠陥指示模様を肉眼で観察、若しくは、デジタルカメラ等で撮影後観察することにより被検査物の開口欠陥部を検出する。
【実施例】
【００３１】
本発明を実施例及び比較例を挙げてより詳しく説明する。
【００３２】
（腐食試験）
マグネシウム合金AZ31B（アルミニウム3重量％及び亜鉛1重量％を含むマグネシウム合金板：長さ10cm、幅1.2cm、厚さ0.05cm）の一方の面を表1〜5に記載のとおり配合した水ベース染色浸透液に浸漬し、50℃2時間静置後、アセトンにて試験片を洗浄した。水ベース染色浸透液に浸漬した面（以下「浸漬面」と言う）の腐食を目視により観察し、変化なしを○、薄茶色に変色したものを△、黒又は白に変化したものを×として評価した。
【００３３】
（感度試験）
感度試験は、JIS  Z2343−3に規定されるタイプ2対比試験片を使用して行った。
表1〜5記載のとおり配合した水ベース染色浸透液を試験片に5分間浸透させた後、余剰染色浸透液を水道水にて除去し、60℃5分間乾燥した後、スーパーチェックUD-STを塗布して現れた星状指示模様（欠陥指示模様）をデジタルカメラで撮影して、目視により観察し、星状指示模様が全5個とも検出できたものを○、4個検出できたものを△、4個未満のもの又は水溶性染料が溶解せず、欠陥部を検出できなかったものを×として評価した。
【００３４】
各表に記載しているPDSA-DAはペンタデセニル無水コハク酸、DSAはドデセニルコハク酸無水物、OSAはオクテニルコハク酸無水物、ODSAはテトラプロペニル無水コハク酸、B・D・Gは2-(2-ブトキシエトキシ）エタノールをそれぞれ表わす。
また、ROB-Bは水溶性赤色染料であり、ファーストレッド260（株式会社双葉化学研究所製）は分散性赤色染料である。
各表における各成分の配合量は重量％である。
【００３５】
【表１】
0006655369.tif 000002
【００３６】
【表２】
0006655369.tif 000003
【００３７】
【表３】
0006655369.tif 000004
【００３８】
【表４】
0006655369.tif 000005
【００３９】
【表５】
0006655369.tif 000006
【００４０】
表1〜5より、ペンタデセニル無水コハク酸とグリコール骨格を有する溶剤と水溶性染料とを含有し、水を溶媒とする水ベース染色浸透液であれば、マグネシウム合金の腐食を抑制し、感度良くマグネシウム合金を探傷できることが証明された。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る水ベース染色浸透液は、腐食を受けやすいマグネシウム合金であっても感度良く探傷でき、引火点がないため消防法による取扱量や貯蔵量の制限はなく、また、VOCを含有せず、取扱者等や環境に悪影響がないため本発明の産業上の利用可能性は大きいと言える。
【図１】
0006655369.tif 000007
【図２】
0006655369.tif 000008
【図３】
0006655369.tif 000009