CN107614150A - 铸造用脱模剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供甚至在比以往还高温度域内也能应对的新的脱模剂组合物。即,本发明的铸造用脱模剂组合物为包含硅油和溶剂的铸造用脱模剂组合物,硅油包含相对于硅油整体为30质量%以上的式(1)所示的第1硅油和70质量%以下的式(2)所示的第2硅油。其中,式(1)中,R1为C1以上且C6以下的烷基,R2为芳烷基、苯基或巯基烷基,式(2)中,R3为C8以上的烷基,R4为芳烷基、苯基或巯基烷基。
Description
技术领域
本发明涉及铸造用脱模剂组合物。更详细而言,本发明涉及涂布于铸造机的模具而被利用的铸造用脱模剂组合物。
背景技术
铸造中,为了抑制模具与制品的熔接而使脱模良好,在模具表面涂布脱模剂。以往,作为该脱模剂,大多利用水性稀释型脱模剂。该脱模剂成为水占95%以上、发挥脱模作用的有效成分的含量少的构成。而且,该水性稀释型脱模剂在如下方法中利用:通过向模具大量吹送,从而进行模具冷却,并且通过大量涂布,从而确保有效成分的所需量,在模具表面形成覆膜。然而,由于该利用方法而水性稀释型脱模剂存在废液量变得非常多的问题。
相对于此,近年来,随着模具的内部冷却技术的提高,开始使用油性脱模剂。油性脱模剂与水性稀释型脱模剂相比,可以以非常少的用量得到效果,因此,存在没有废液处理的问题这样大的优点。进而,如水性稀释型脱模剂那样,每批不使模具骤冷,因此,还确认了通过利用油性脱模剂而可以延长模具寿命这样的优点。作为这样的油性脱模剂,已知有下述专利文献1和下述专利文献2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2006/025368号
专利文献2:日本特开2011-161464号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上述,油性脱模剂发挥优异的效果,而相反地,基本不具有对模具的冷却作用,因此,例如,大型部件的铸造等使模具的内部冷却强化,有时也无法彻底抑制伴随着使用的模具的温度上升。这样的情况下,如果涂布油性脱模剂,则会产生如下问题:产生油性脱模剂的固化、烧结,或引起蒸汽屏蔽(Leidenfrost)现象而无法形成脱模覆膜等。因此,产生如下情况:不得不利用外冷水进行冷却直至不产生烧结的温度、不引起蒸汽屏蔽现象的温度的情况;不得不组合使用以往的水性稀释型脱模剂的情况,现状是油性脱模剂的应用范围受到限定。
上述专利文献1是示出作为油性脱模剂的基本形态的优异的技术,但无法显示出甚至在来不及进行上述那样的内部冷却而导致模具的温度上升的情况下也能应对的充分的性能。即,对于专利文献1的油性脱模剂,在高温下,引起脱模剂的固化、烧结,或脱模覆膜的形成有时困难,因此,进而要求应对宽范围的温度域。
另外,上述专利文献2中,针对上述专利文献1的问题,通过利用高粘度矿物油,尝试了对烧结、蒸汽屏蔽现象的应对。然而,高粘度矿物油的用量多,因此存在油性脱模剂的粘度变大、容易受到外界气体温度的影响的问题。温度的影响大时,担心涂布时的注射变得不稳定。另外,模具表面的温度是不均匀的,因此,担心产生低温部中的矿物油残留。这是由于,矿物油的残留产生对制品的着色和脱模覆膜性能的降低的问题。
本发明是鉴于上述情况而作出的,其目的在于,提供:甚至在比以往还高的温度域内也能应对的新的脱模剂组合物。
用于解决问题的方案
本发明人等发现:通过使二烷基硅氧烷单元所具备的烷基的碳数为4以下的硅油的配混为硅油整体的30质量%以上,使二烷基硅氧烷单元所具备的烷基的碳数为6以上的硅油的配混为硅油整体的70质量%以下,从而在高温模具中也不会引起固化、烧结,可以得到高的脱模作用,至此完成了本发明。
进而发现:通过使用包含该特定的二烷基硅氧烷单元的硅油,从而可以提高铸造用脱模剂组合物内的硅油的配混比。而且发现如下现象:即使提高硅油的配混比也不会引起固化、烧结,宁可通过增大配混比而蒸汽屏蔽温度变高。即,发现:在抑制温度所导致的粘度变动大的油成分的使用的同时可以提高蒸汽屏蔽温度。而且发现:由此可以抑制温度的影响,可以在更宽范围的温度域内形成均质的脱模覆膜。
即,本发明如以下所述。
〈1〉技术方案1的铸造用脱模剂组合物的主旨在于,其为包含硅油和溶剂的铸造用脱模剂组合物,
前述硅油包含下述式(1)所示的第1硅油和下述式(2)所示的第2硅油中的至少前述第1硅油,
相对于前述硅油整体,前述第1硅油为30质量%以上,前述第2硅油为70质量%以下。
〔式(1)中,R1为碳数1以上且4以下的烷基,R2选自芳烷基、苯基和巯基烷基的组,n1为正的整数,m1为0或正的整数。〕
〔式(2)中,R3为碳数6以上的烷基,R4选自芳烷基、苯基和巯基烷基的组,n2为正的整数,m2为0或正的整数。〕
〈2〉技术方案2的铸造用脱模剂组合物的主旨在于,技术方案1所述的铸造用脱模剂组合物中,将前述硅油和前述溶剂的总计设为100质量%时,前述硅油为15质量%以上。
〈3〉技术方案3的铸造用脱模剂组合物的主旨在于,技术方案1或2所述的铸造用脱模剂组合物中,将该铸造用脱模剂组合物整体设为100质量%时,前述溶剂为55质量%以上。
〈4〉技术方案4的铸造用脱模剂组合物的主旨在于,技术方案1至3中任一项所述的铸造用脱模剂组合物中,包含矿物油和/或合成油。
〈5〉技术方案5的铸造用脱模剂组合物的主旨在于,技术方案1至4中任一项所述的铸造用脱模剂组合物中,包含自由基捕捉剂。
〈6〉技术方案6的铸造用脱模剂组合物的主旨在于,技术方案5所述的铸造用脱模剂组合物中,将前述硅油整体设为100质量份时,前述自由基捕捉剂的配混量为1质量份以上。
〈7〉技术方案7的铸造用脱模剂组合物的主旨在于,技术方案5或6所述的铸造用脱模剂组合物中,包含有机金属化合物作为对前述自由基捕捉剂的助剂。
发明的效果
对于技术方案1所述的铸造用脱模剂组合物,二烷基硅氧烷单元所具备的2个烷基的碳数分别为1以上且4以下的第1硅油的含量为硅油整体的30质量%以上,二烷基硅氧烷单元所具备的2个烷基中的至少一者的碳数为6以上的第2硅油的含量为硅油整体的70质量%以下。通过该特征,在高温的模具表面也可以防止铸造用脱模剂组合物的固化而维持流动性,可以甚至在比以往还高的温度域内发挥脱模作用。
对于技术方案2所述的铸造用脱模剂组合物,将硅油和溶剂的总计设为100质量%时,硅油为15质量%以上。通过该特征,可以得到高的蒸汽屏蔽温度,可以防止高温下的模具表面中的蒸汽屏蔽现象。因此,可以甚至在比以往还高的温度域内发挥脱模作用。
对于技术方案3所述的铸造用脱模剂组合物,相对于组合物整体,溶剂为55质量%以上。通过该特征,可以抑制高粘度化,可以抑制外界气体温度所引起的对涂布量的影响。
对于技术方案4所述的铸造用脱模剂组合物,包含矿物油和/或合成油。通过该特征,可以确保形成覆膜的均匀性。
对于技术方案5所述的铸造用脱模剂组合物,包含自由基捕捉剂。通过该特征,第1硅油所具有的二烷基硅氧烷单元具备的烷基的碳数在4以下的范围内较大的情况下,可以防止第1硅油的固化,更确实地维持流动性。
对于技术方案7所述的铸造用脱模剂组合物,包含有机金属化合物作为对自由基捕捉剂的助剂。通过该特征,可以更长时间地确保覆膜的流动性。
附图说明
图1为用于说明实施例中的覆膜状态的评价方法的说明图。
图2为确认到流动痕迹的图。
图3为未确认到流动痕迹的图。
图4为用于说明实施例中的脱模阻力的评价方法的说明图。
图5为用于说明实施例中的润滑性的评价方法的说明图。
图6为用于说明实施例中的蒸汽屏蔽温度的评价方法的说明图。
图7为示出实施例中的润滑性的评价结果的图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
本发明的铸造用脱模剂组合物包含硅油。硅油是以硅氧烷键(-Si-O-Si-)为主链的聚合物,通常在常温(25℃)下为液态。另外,本发明的铸造用脱模剂组合物包含式(1)所示的第1硅油(以下,也简称为“第1硅油”)和式(2)所示的第2硅油(以下,也简称为“第2硅油”)中的至少第1硅油作为硅油。即,本发明的铸造用脱模剂组合物中所含的硅油可以仅为第1硅油,也可以为第1硅油和第2硅油这两者。
另外,相对于硅油整体,第1硅油为30质量%以上,第2硅油为70质量%以下。
第1硅油(以下,也简称为“第1硅油”)如下述式(1)所示。
〔式(1)中,R1为碳数1以上且4以下的烷基,R2选自芳烷基、苯基和巯基烷基的组,n1为正的整数,m1为0或正的整数。〕
作为式(1)中的R1的碳数1以上且4以下的烷基,可以举出甲基、乙基、丙基(正丙基、异丙基)、丁基(正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基)等。
另外,式(1)中的R2中的芳烷基表示芳基具有烷基作为取代基的基团。构成芳烷基的芳基的碳数通常为6~14,构成芳烷基的烷基的碳数通常为1~12,芳烷基整体的碳数通常为7~26。
具体而言,作为构成芳烷基的芳基,可以举出苯基和萘基。另外,作为构成芳烷基的烷基,在作为R1的上述各种烷基的基础上,可以举出庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。即,作为芳烷基,可以举出苄基、甲基苄基、甲苯基、二甲苯基、苯基乙基、苯基丙基、十二烷基苯基等。
进而,R2中的巯基烷基表示烷基具有巯基(-SH)作为取代基的基团。构成巯基烷基的烷基的碳数通常为1~12。即,作为巯基烷基,可以举出巯基甲基、巯基丙基、巯基己基、巯基癸基等。
另外,对于作为R1的烷基、以及作为R2的芳烷基、苯基和巯基烷基,构成这些基团的氢原子的至少1个可以被卤素原子所取代。作为卤素原子,可以举出氟原子、氯原子等。
第1硅油相对于硅油整体包含30质量%以上(也可以为100质量%)。第1硅油在硅油整体中所占的比率低于30质量%时,变得缺乏耐热性,有成为烧结的倾向,故不优选。第1硅油相对于硅油整体的比率优选40质量%以上、更优选50质量%以上、进一步优选60质量%以上。
模具温度越高,式(1)中的R1越特别优选选择碳数小的烷基,进而,优选提高第1硅油相对于硅油的比率。由此,在高温的模具中也可以防止固化、烧结并维持流动性。
式(1)中的n1没有限定,例如可以设为1≤n1≤3000。另外,式(1)中的m1没有限定,例如可以设为0≤m1≤3000。n1和m1的相关性没有特别限定,例如可以设为10≤(n1+m1)≤3000。
第2硅油(以下,也简称为“第2硅油”)如下述式(2)所示。
〔式(2)中,R3为碳数6以上的烷基,R4选自芳烷基、苯基和巯基烷基的组,n2为正的整数,m2为0或正的整数。〕
式(2)中的R3为碳数6以上的烷基。该碳数的上限没有限定,通常碳数为14。即,R3的碳数优选6~14。作为R3的碳数6以上的烷基,可以举出己基(包括正己基等各种己基)、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。
另外,对于R4中的芳烷基和巯基烷基,与前述R2中的各基团同样。另外,组合使用第1硅油和第2硅油时,R2和R4可以为相同的基团,也可以为不同的基团。
进而,对于作为R3的烷基、以及作为R4的芳烷基、苯基和巯基烷基,构成这些基团的氢原子的至少1个可以被卤素原子所取代。作为卤素原子,可以举出氟原子、氯原子等。
包含第2硅油时,可以对硅油赋予粘性,可以形成更难以从涂布的模具表面流动的覆膜。因此,包含第2硅油的硅油适合于熔液的供给流速快的铸造。
包含第2硅油时,第2硅油在硅油整体中所占的比率优选70质量%以下(也可以为0质量%)。由此,可以防止脱模剂组合物的固化,抑制烧结。第2硅油相对于硅油整体的比率优选55质量%以下、更优选35质量%以下、进一步优选25质量%以下。
式(2)中的n2没有限定,例如可以设为1≤n2≤3000,进而,可以设为1≤n2≤500。另外,式(2)中的m2没有限定,例如可以设为0≤m2≤3000,进而,可以设为1≤m2≤500。n2和m2的相关性没有特别限定,例如可以设为10≤(n2+m2)≤3000,进而,可以设为10≤(n2+m2)≤500。
硅油除第1硅油和第2硅油以外还可以包含第3硅油。
作为第3硅油,可以举出被称为非改性直馏油的硅油。具体而言,可以举出二甲基硅油(侧链由甲基构成的聚硅氧烷)、甲基苯基硅油(侧链由甲基和苯基构成的聚硅氧烷)、甲基氢硅油(侧链由甲基和氢原子构成的聚硅氧烷)等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
包含第3硅油时,第3硅油在硅油整体中所占的比率优选10质量%以下、更优选7质量%以下、特别优选5质量%以下。
另外,对于硅油,将该铸造用脱模剂组合物整体设为100质量%时,通常含有10质量%以上、50质量%以下是优选的。在该范围内,可以特别有效地提高该铸造用脱模剂组合物的蒸汽屏蔽温度。即,具体而言,可以使蒸汽屏蔽温度为350度以上。进而,该比率更优选15~50质量%、特别优选20~40质量%。
该铸造用脱模剂组合物除上述硅油以外还包含溶剂。
上述溶剂为发挥如下功能的成分:在该铸造用脱模剂组合物内,用于将硅油等成分稀释并维持可以使涂布量稳定的粘度。
作为该溶剂,可以举出石蜡、烯烃等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
溶剂的配混比率没有特别限定,将该铸造用脱模剂组合物整体设为100质量%时,通常至少含有30质量%以上,优选50质量%以上。进而该比率更优选50~90质量%、特别优选55~80质量%。
进而,该铸造用脱模剂组合物除上述硅油和上述溶剂以外还可以包含矿物油和合成油中的至少一者。
这些矿物油和合成油(以下,将它们统称为“非硅油”)作为促进形成于模具表面的覆膜的均匀化的成分发挥功能。
其中,矿物油是将石油进行蒸馏、纯化而得到的油,其种类没有特别限定。作为矿物油,可以举出石蜡系矿物油、环烷系矿物油和芳香族系矿物油。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
另外,作为合成油,可以举出聚烯烃油、烷基芳香族油、环烷油等合成烃油、单酯油、二酯油、多元醇酯油和磷酸酯等酯系合成油、聚二醇油、苯基醚油等聚醚系合成油等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
非硅油的运动粘度没有特别限定,例如可以使用40℃下的运动粘度(依据JISK2283利用坎农-芬斯克粘度计测定的运动粘度)为20mm2/s以上的非硅油。其中,优选为40~500mm2/s的非硅油、更优选为100~400mm2/s的非硅油、特别优选为150~350mm2/s的非硅油。
非硅油的配混比率没有特别限定,将该铸造用脱模剂组合物整体设为100质量%时,通常含有1质量%以上、10质量%以下是优选的。进而,该比率更优选1~7质量%、特别优选1~5质量%。
本发明的铸造用脱模剂组合物除上述硅油、上述溶剂和上述非硅油以外还可以包含其他成分。作为其他成分,可以举出自由基捕捉剂、自由基捕捉助剂、极压添加剂、表面活性剂、消泡剂、阻燃剂、防腐蚀剂等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
自由基捕捉剂是可以抑制构成硅油、非硅油的成分和其分解物发生自由基聚合的成分。即,通过包含自由基捕捉剂,可以使该铸造用脱模剂组合物有效地维持油状性状。
作为自由基捕捉剂,可以举出酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、肼系抗氧化剂、酰胺系抗氧化剂等。其中,优选酚系抗氧化剂等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
自由基捕捉剂的配混比率没有特别限定,从确保覆膜的油状性状的观点和防止低温时的析出的观点出发,将该铸造用脱模剂组合物整体设为100质量%时,通常至少含有0.01质量%以上,优选0.1质量%以上。进而,该比率更优选0.2~8质量%、特别优选0.3~5质量%。
另外,将硅油整体设为100质量份时,自由基捕捉剂优选0.5~10质量份、更优选1~5质量份、特别优选1~3质量份。
自由基捕捉助剂是可以辅助自由基捕捉剂的功能的有机金属化合物。具体而言,可以举出二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代磷酸钼、二烷基二氨基甲酸钼、钼酸二烷基胺盐等。其中,优选二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代磷酸钼、二烷基二氨基甲酸钼等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
自由基捕捉助剂的配混比率没有特别限定,将该铸造用脱模剂组合物整体设为100质量%时,通常至少含有0.01质量%以上,优选0.1质量%以上。进而,该比率更优选0.2~8质量%、特别优选0.3~5质量%。
另外,将硅油整体设为100质量份时,自由基捕捉助剂优选0.5~10质量份、更优选1~5质量份、特别优选1~3质量份。
进而,将自由基捕捉助剂整体设为100质量份时,自由基捕捉助剂优选30~200质量份、更优选50~150质量份、特别优选70~130质量份。
该铸造用脱模剂组合物的各性能没有特别限定,40℃下的运动粘度优选1~30mm2/s(依据JIS K2283利用坎农-芬斯克粘度计测定的运动粘度)。该运动粘度进而更优选1~20mm2/s、进一步优选1~10mm2/s。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行具体说明。
[1]铸造用脱模剂组合物的调制
以表1所示的比率将各种成分混合,分别得到实施例1~9的铸造用脱模剂组合物和比较例1~3的铸造用脱模剂组合物。这些铸造用脱模剂组合物的调制中使用的各种成分如以下所示。
“硅油S1-C1”:为式(1)所示的第1硅油,R1为碳数1的烷基,R2为芳烷基(α-甲基苯乙烯基),m1为正的整数。
“硅油S1-C3”:为式(1)所示的第1硅油,R1为碳数3的烷基,R2为芳烷基(α-甲基苯乙烯基),m1为正的整数。
“硅油S1-C4”:为式(1)所示的第1硅油,R1为碳数4的烷基,R2为芳烷基(α-甲基苯乙烯基),m1为正的整数。
“硅油S2-C6”:为式(2)所示的第2硅油,R3为碳数6的烷基,R4为芳烷基(α-甲基苯乙烯基),m2为正的整数。
“硅油S2-C10”:为式(2)所示的第2硅油,R3为碳数10的烷基,R4为芳烷基(α-甲基苯乙烯基),m2为正的整数。
“硅油S2-C12”:为式(2)所示的第2硅油,R3为碳数12的烷基,R4为芳烷基(α-甲基苯乙烯基),m2为正的整数。
“矿物油”:依据JIS K2283的40℃的运动粘度为100~300mm2/s。
“自由基捕捉剂”:酚系抗氧化剂
“自由基捕捉助剂”:二烷基二硫代磷酸钼
“溶剂”:为石蜡。另外,石蜡单独的蒸汽屏蔽温度为240℃。
[表1]
[2]覆膜状态的评价
使用上述[1]中调制的实施例1~9和比较例1~3的铸造用脱模剂组合物,利用以下的方法(参照图1),进行由涂布于模具材的表面的铸造用脱模剂组合物所得到的覆膜状态的评价。
(1)将金属材1(JIS G3141中规定的SPCC-SB钢板、冷轧钢板的表面镜面加工材料、100mm×100mm×2mm)加热至400℃并保持。
(2)以各约0.4cc地将实施例1~9和比较例1~3的各铸造用脱模剂组合物3喷涂(涂布时间0.5秒、金属材1与喷涂器间的距离150mm)于金属材1上,保持20秒,形成熔液接触前的涂布面2{参照图1的(a)}。
(3)在金属材1上以覆盖涂布面2的方式设置圆筒夹具4(内径75mm)。
(4)在圆筒夹具4内投入680℃的铝熔液(100cc){参照图1的(b)}。
(5)熔液投入后40秒后,除去圆筒夹具4和铝固化物5,使熔液接触后的涂布面2’露出{参照图1的(c)}。
(6)利用X射线分析显微镜(株式会社堀场制作所制、型号“XGT-5000”),针对Si进行涂布面2和涂布面2’的元素分析。
其结果,针对实施例1和实验例2得到的图中,确认到流动痕迹(参照图2,左为熔液接触前的图,右为熔液接触后的图)。即,实施例1和实验例2的熔液接触前的图中,涂布面上确认到均匀的圆形状的Si分布,但在熔液接触后的图中,涂布面2’上确认到环状的Si分布。其变化认为是由于铝熔液的投入而使覆膜从中心向外周移动的痕迹(即,流动痕迹)。由此可以确认,实施例1和实施例2的铸造用脱模剂组合物可以说是油状,在高温(400~680℃)下也维持高的流动性。
另外,针对实施例3得到的图中,确认到流动痕迹,但少于实施例1和实施例2。进而,比较例1~3中,没有确认到流动痕迹。即,实施例3的熔液接触前的图中,涂布面上确认到均匀的圆形状的Si分布,熔液接触后的图中,涂布面2’上确认到环状的Si分布,但浓度比实施例1和实验例2的熔液接触后的图中确认到的环形状的浓度要淡。即,虽然确认到流动痕迹,但形成于涂布面2的覆膜成为半油状,认为这是由于,覆膜对金属材1的密合性与实施例1和实施例2相比得到提高。覆膜的移动与实施例1和实施例2相比,不显著。由此可以说,实施例3的铸造用脱模剂组合物是半油状。
另一方面,针对比较例1~3得到的图中,涂布面上确认到均匀的圆形状的Si分布,但熔液接触后的图中,涂布面2’上没有确认到环状的Si分布(参照图3,左为熔液接触前的图,右为熔液接触后的图)。即,没有确认到覆膜的流动痕迹。认为这是由于,比较例1~3的铸造用脱模剂组合物发生了固化。由此可以说,比较例1~3的铸造用脱模剂组合物是固态。
需要说明的是,图2和图3中,与涂布面2相比,涂布面2’的检测强度降低是由于,覆膜的一部分附着于铝固化物,从涂膜面2’被去除。
[3]脱模阻力的评价
使用上述[1]中调制的实施例1~9和比较例1~3的铸造用脱模剂组合物,利用以下的方法(参照图4),进行涂布于模具材的表面的铸造用脱模剂组合物所得到的脱模阻力的评价。
(1)将金属材6(JIS G4404中规定的SKD61钢板、合金工具钢钢材、200mm×200mm×30mm)加热至400℃并保持。
(2)以各约0.4cc地将实施例1~9和比较例1~3的各铸造用脱模剂组合物3喷涂(涂布时间0.5秒、金属材1与喷涂器间的距离150mm)于金属材6上,保持20秒,形成熔液接触前的涂布面2{参照图4的(a)}。
(3)在金属材6上以覆盖涂布面2的方式设置带有用于剥离的链71的圆筒夹具7(内径75mm)。
(4)在圆筒夹具7内投入680℃的铝熔液(100cc){参照图4的(b)}。
(5)熔液投入后40秒后,在铝固化物上载置重物8(9kg),之后,经过20秒时,牵引链71,测定此时的脱模阻力{参照图4的(c)}。
其结果,实施例1~9中,未产生粘附,以7~13kg的牵引载荷可以没有问题地脱模。与此相对,比较例1~3中,产生烧结,金属材6与铝固化物由于发生了熔接,因此,利用20kg的牵引载荷也无法脱模。
[4]润滑性(滑动次数)的评价
使用上述[1]中调制的实施例1~9和比较例1~3的铸造用脱模剂组合物,利用以下的方法(参照图5),进行铸造用脱模剂组合物所得到的润滑性的评价。
(1)将金属材10(JIS G4404中规定的SKD61钢板、合金工具钢钢材、30mm×100mm×2mm)在加热器11上加热至400℃并保持。
(2)以各约0.2cc地将实施例1~9和比较例1~3的各铸造用脱模剂组合物3滴加至金属材10上。
(3)在金属材10上借助各铸造用脱模剂组合物3放置钢球9(SUJ-2制、英寸),对该钢球9,借助钢球固定柱12,施加载荷4kg。
(4)在金属材10的温度200℃的状态下,在金属材10表面借助各铸造用脱模剂组合物3,使钢球9与钢球固定柱12一起滑动,利用表面性测定机(新东科学株式会社制、型号“HEIDON TRIBOGEAR TYPE:38”)测定此时的摩擦系数(μ)。此时的滑动速度设为4mm/秒、滑动距离设为25mm。
将其结果示于图7。
其结果,对于比较例1~3,从第1次的滑动起摩擦系数(μ)为0.2左右,但从第2次的滑动起摩擦系数急剧上升。另一方面,对于实施例1~9,摩擦系数(μ)为0.4以下且可以稳定地滑动直至第1~15次的滑动。特别是对于除实施例3以外的铸造用脱模剂组合物,在20次以上的滑动中,也可以维持0.3以下的摩擦系数(μ)。实施例3的铸造用脱模剂组合物在1-15次之间摩擦系数缓慢上升,第16次以及以后的滑动中,摩擦系数开始上升,最终达到超过0.4。
该结果意外地与一般越是烷基链长的硅油越是润滑性良好的结果相反。即,使用烷基链短的硅油的组合物的情况下,显示出良好的滑动性。其结果推测这是由于,对于无法在高温下维持油状的比较例1-3,脱模剂成分由于热劣化而无法得到充分的润滑性。
[5]蒸汽屏蔽温度的评价
调制下述表2所示的配方的参考例1~6的组合物,利用以下的方法(参照图6),进行蒸汽屏蔽温度的评价。
即,准备图6所示的凹型的金属材12,使金属材12的温度变化,而且从注射器13滴加表2所示的参考例1~6的各组合物3’,测定蒸汽屏蔽现象发生的温度。将其结果示于表2。它们的蒸汽屏蔽温度的评价中使用的各种成分如以下所示。
“硅油S1-C1a”:为式(1)所示的第1硅油,R1为碳数1的烷基,R2为芳烷基(α-甲基苯乙烯基),m1为正的整数,粘度为100cSt/25℃。
“硅油S1-C1b”:为式(1)所示的第1硅油,R1为碳数1的烷基,R2为芳烷基(α-甲基苯乙烯基),m1为正的整数,粘度为1000cSt/25℃。
[表2]
根据表2的结果可以确认:通过增加第1硅油的配混量,蒸汽屏蔽现象发生的温度(蒸汽屏蔽温度)逐渐上升。
需要说明的是,本发明中,不限定于上述的实施例,可以在本发明的权利要求所示的范围内进行各种变形或变更。
产业上的可利用性
本发明的铸造用脱模剂组合物可以作为进行各种铸造时的脱模剂而广泛利用。作为铸造方法,可以举出模具铸造法、低压铸造法、挤压铸造法、无孔性压铸法、真空压铸法、触变成形法和它们的组合的铸造法。另外,可以在各种金属的铸造时利用,尤其适于轻金属和轻金属合金。具体而言,可以举出铝、镁和锌、以及这些金属的合金。
附图标记说明
1;金属材、
2;铸造用脱模剂组合物的涂布面(熔液接触前)、2’;铸造用脱模剂组合物的涂布面(熔液接触后)、
3;铸造用脱模剂组合物、3’;参考例的组合物、
4;圆筒夹具、
5;铝固化物、
6;金属材、
7;圆筒夹具、71;链、
8;重物、
9;钢球、
10;金属材、
11;加热器、
12;钢球固定柱、
13;金属材、
14;注射器。
Claims (7)
1.一种铸造用脱模剂组合物,其特征在于,其为包含硅油和溶剂的铸造用脱模剂组合物,
所述硅油包含下述式(1)所示的第1硅油和下述式(2)所示的第2硅油中的至少所述第1硅油,
相对于所述硅油整体,所述第1硅油为30质量%以上,所述第2硅油为70质量%以下,
式(1)中,R1为碳数1以上且4以下的烷基,R2选自芳烷基、苯基和巯基烷基的组,n1为正的整数,m1为0或正的整数,
式(2)中,R3为碳数6以上的烷基,R4选自芳烷基、苯基和巯基烷基的组,n2为正的整数,m2为0或正的整数。
2.根据权利要求1所述的铸造用脱模剂组合物,其中,将所述硅油和所述溶剂的总计设为100质量%时,所述硅油为15质量%以上。
3.根据权利要求1或2所述的铸造用脱模剂组合物,其中,将该铸造用脱模剂组合物整体设为100质量%时,所述溶剂为55质量%以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铸造用脱模剂组合物,其中,包含矿物油和/或合成油。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的铸造用脱模剂组合物,其中,包含自由基捕捉剂。
6.根据权利要求5所述的铸造用脱模剂组合物,其中,将所述硅油整体设为100质量份时,所述自由基捕捉剂的配混量为1质量份以上。
7.根据权利要求5或6所述的铸造用脱模剂组合物,其中,包含有机金属化合物作为对所述自由基捕捉剂的助剂。
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