JP2003275845A - アルミニウムダイキャスト離型用エマルジョン組成物 - Google Patents

アルミニウムダイキャスト離型用エマルジョン組成物

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JP2003275845A
JP2003275845A JP2002082318A JP2002082318A JP2003275845A JP 2003275845 A JP2003275845 A JP 2003275845A JP 2002082318 A JP2002082318 A JP 2002082318A JP 2002082318 A JP2002082318 A JP 2002082318A JP 2003275845 A JP2003275845 A JP 2003275845A
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Naomi Kamise
尚美 神瀬
Hiroyoshi Shimozu
弘義 下津
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GE Toshiba Silicones Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温の金型に噴霧して用いても、エマルジョ
ン中の不純物や劣化物の金型表面への付着が少なく、金
型汚れの少ないアルミニウムダイキャスト離型用エマル
ジョン組成物を提供する。 【解決手段】 (A)特定のオルガノポリシロキサン1
00重量部と(B)特定のキレート剤0.01〜10重
量部成分を乳化剤により水中に乳化してなるアルミニウ
ムダイキャスト離型用エマルジョン組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金型等の内壁を離
型処理する際に使用するアルミニウムダイキャスト離型
用乳化組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルキル基、アラルキル基、カル
ボキシアルキル基またはカルボン酸エステル基で変性さ
れたオルガノポリシロキサンのエマルジョンは、アルミ
ニウムダイキャスト用の離型剤として不可欠であり、特
に、自動車工業では広く使用されている。
【0003】多くの場合、金型への離型剤処理は金型の
冷却と兼ねるため、水で希釈した後、300℃を越える
ような高温の金型に噴霧して用いられる。
【0004】しかし、このような環境で使用された場
合、急激な水の蒸発と乾燥が起こるため、エマルジョン
中の不純物や劣化物の金型表面への付着が起こり、金型
汚れの原因となっていた。
【0005】アルミニウムダイキャスト用離型剤エマル
ジョンの技術としては特開平5−295264号公報、
特開平5−287204号公報があるが、これらはペイ
ンタブル性を有するエマルジョンの技術で金型汚れをな
くすものではなく、また、特開平4−84643号公報
にはNa2OやK2Oを除くことにより汚れを抑制するこ
とが提案されているが、Na2OやK2Oは水と反応し溶
解するため大量の水で洗い流すような離型処理工程では
ほとんど付着しないとともに、Na2OやK2Oを除いて
も付着物を抑制する効果は十分ではなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者等は上
記欠点を解決するために鋭意検討した結果、特定の金属
キレート剤をオルガノポリシロキサンエマルジョン組成
物に配合することにより金型汚れの少ないエマルジョン
組成物が得られることを見出し、本発明に至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本願第一の発明
は、下記(A)〜(B)成分を乳化剤により水中に乳化
してなるアルミニウムダイキャスト離型用エマルジョン
組成物である。 (A)成分;下記化学式(1)で表されるオルガノポリ
シロキサン 100重量部
【0008】
【化6】
【0009】[式中、R1は炭素原子数7以下の1価脂
肪族炭化水素基であり、R2は炭素原子数8以上の一価
炭化水素基、一般式:−R3COOR4(式中、R3は二
価炭化水素基であり、R4は水素原子または一価炭化水
素基である。)で示される基および一般式:−R3OO
CR5(式中、R3は二価炭化水素基であり、R5は一価
炭化水素基である。)で示される基からなる群から選択
される基であり、Aは水酸基、一価炭化水素基、一般
式:−R3COOR4(式中、R3は二価炭化水素基であ
り、R4は水素原子または一価炭化水素基である。)で
示される基および一般式:−R3OOCR5(式中、R3
は二価炭化水素基であり、R5は一価炭化水素基であ
る。)で示される基からなる群から選択される1種また
は2種以上の有機基である。xは0〜50の整数であ
り、yは5〜500の整数であり、かつ、y/(x+
y)>0.5である。] (B)成分;下記化学式(2)〜(6)で表される化合
物より選ばれる1種以上のキレート剤 0.01〜10
重量部
【0010】
【化7】
【0011】また、本願第二の発明は、上記(A)〜
(B)成分を乳化剤により水中に乳化するに際し、下記
(C)成分を含む乳化剤により乳化してなるアルミニウ
ムダイキャスト離型用エマルジョン組成物である。 (C)成分:下記化学式(7)で表されるポリオキシエ
チレン高級アルコールエーテル硫酸塩 0.01〜5重
量部
【0012】
【化8】
【0013】(式中、R6は炭素原子数12〜20の飽
和又は不飽和の1価の炭化水素基、qは1〜100の整
数、及びMはアルカリ金属又はアンモニウム基であ
る。)
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、(A)成分である前記化学式(1)で表されるオ
ルガノポリシロキサンは、離型性を付与するための成分
であり、本発明のエマルジョン組成物の主成分である。
【0015】上式中、R1は炭素原子数7以下の1価炭
化水素基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、
シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、シクロヘ
キシル基、シクロヘプチル基等の飽和の一価の炭化水素
基あるいはビニル基、アリル基、フェニル基などの不飽
和の一価の炭化水素基が挙げられるが、離型性の点で好
ましくは分子中のR1の少なくとも50モル%以上はメ
チル基である。
【0016】上式中、R2はペインタブル性、離型性、
他の有機系原料との相溶性を上げるため炭素原子数8以
上の一価炭化水素基、一般式:−R3COOR4(式中、
3は二価炭化水素基であり、R4は水素原子または一価
炭化水素基である。)で示される基および一般式:−R
3OOCR5(式中、R3は二価炭化水素基であり、R5
水素原子または一価炭化水素基である。)で示される基
からなる群から選択される基である。炭素原子数8以上
の一価炭化水素基として具体的には、オクチル基、ノニ
ル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキ
ル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチル
フェニル基等のアリール基、フェネチル基、フェニルプ
ロピル基、フェニルブチル基等のアラルキル基等が例示
される。一般式:−R3COOR4で示される基におい
て、R3は二価炭化水素基であり、具体的にはエチレン
基、プロピレン基、メチルエチレン基、ブチレン基、ペ
ンチレン基等の二価炭化水素基等が例示され、R4は水
素原子または一価炭化水素基であり、具体的には、水素
原子またはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキ
ル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール
基等が例示される。このように一般式:−R3COOR4
で示される基としては具体的には、カルボキシメチル
基、カルボキシエチル基、カルボキシプロピル基等のカ
ルボキシアルキル基、メトキシカルボニルメチル基、メ
トキシカルボニルエチル基、メトキシカルボニルプロピ
ル基、エトキシカルボニルエチル基、プロポキシカルボ
ニルエチル基、ブトキシカルボニルプロピル基等のアル
コキシカルボニルアルキル基等が例示される。一般式:
−R3OOCR5で示される基において、R5は一価炭化
水素基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピ
ル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル
基等のアリール基等が例示される。このような、一般:
−R3OOCR5で示される基としては、具体的には、ア
セチルオキシエチル基、アセチルオキシプロピル基、プ
ロピオニルオキシエチル基、プロピオニルオキシプロピ
ル基、ブチリルオキシプロピル基等のアシルオキシアル
キル基等が例示される。
【0017】上式中、Aは水酸基、一価炭化水素基、一
般式:−R3COOR4(式中、R3は二価炭化水素基で
あり、R4は水素原子または一価炭化水素基である。)
で示される基および一般式:−R3OOCR5(式中、R
3は二価炭化水素基であり、R5は一価炭化水素基であ
る。)で示される基からなる群から選択される基であ
る。一価炭化水素基としては、具体的には、前記同様の
基が例示され、一般式:−R3COOR4で示される基と
しては前記同様の基が例示され、一般式:−R3OOC
5で示される基としては前記同様の基が例示される。
【0018】上式中、xは0〜50の整数であり、yは
10〜450の整数であり、かつ、y/(x+y)>
0.5であることが好ましく、特に、y/(x+y)>
0.7以上であることが好ましい。y/(x+y)が
0.5より小さいとペインタブル性が低下する。また、
x+yが500を超えるとオルガノポリシロキサンの粘
度が大きすぎるため乳化が困難となる。
【0019】上記の式で示されるオルガノポリシロキサ
ンは、一般に、公知のアルキルハイドロジェンポリシロ
キサンとビニル基含有有機化合物とを、白金触媒の存在
下にヒドロシリル化反応させることによって容易に製造
することができる。(米国特許3,885,984
号)。
【0020】本発明で用いられる乳化剤としては、具体
的にはノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等
が例示される。ノニオン系界面活性剤としてはポリオキ
シアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレ
ンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキル
エステル類、ポリオキシアルキレンソルビタンアルキル
エステル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリエチ
レングライコール、ポリプロピレングライコール等が例
示される。また、アニオン系界面活性剤としては、オク
チルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸
等のアルキルベンゼンスルホン酸、高級アルコール硫酸
エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エ
ステル、アルキルナフチルスルホン酸のナトリウム塩、
カリウム塩、リチウム塩またはアンモニウム塩等が例示
される。
【0021】(B)成分としての前記化学式(2)〜
(6)で表される化合物より選ばれる1種以上のキレー
ト剤としては、ニトリロ三酢酸三ナトリウム、エチレン
ジアミン四酢酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸
四ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウ
ム、メチルグリシン二酢酸三ナトリウム等が例示され
る。エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム水溶液は強酸
性を示し、ニトリロ三酢酸三ナトリウム、エチレンジア
ミン四酢酸四ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸
五ナトリウム、メチルグリシン二酢酸三ナトリウム水溶
液は強アルカリ性を示すため、エチレンジアミン四酢酸
二ナトリウムとニトリロ三酢酸三ナトリウム、エチレン
ジアミン四酢酸四ナトリウム、ジエチレントリアミン五
酢酸五ナトリウム、メチルグリシン二酢酸三ナトリウム
とを任意に組み合わせて水溶液のpHを適するpHに調
整して使用することが好ましい。
【0022】このキレート剤は(A)成分のオルガノポ
リシロキサン100重量部に対して0.01〜10重量
部、好ましくは0.05〜5重量部の割合で配合され
る。配合量が0.01重量部未満では金型汚れを抑制す
る効果が低下するため好ましくない。また、10重量部
を超えるとエマルジョンの保存安定性が悪くなることか
ら10重量部以下とすることが好ましい。
【0023】(C)成分としての前記化学式(7)で表
されるポリオキシエチレン高級アルコールエーテル硫酸
塩において、R6の具体例としては、ドデシル基、トリ
デシル基、テトラデシル基、セチル基、ステアリル基等
の飽和の一価炭化水素基、及びオレイル基等の不飽和の
一価炭化水素基等が挙げられるが、これらの中では特に
トリデシル基が好ましい。また、化学式(7)中のqは
1〜100の範囲の整数であることが好ましいが、
(A)成分であるオルガノポリシロキサンの水中への乳
化分散性を良好にする観点から、特に1〜12の整数で
あることが望ましい。
【0024】このポリオキシエチレン高級アルコールエ
ーテル硫酸塩は(A)成分のオルガノポリシロキサン1
00重量部に対して0.01〜5重量部、好ましくは
0.1〜2.0重量部の割合で配合される。配合量が
0.01重量部未満ではエマルジョン組成物の排水処理
性が低下するため好ましくない。また、5重量部を超え
るとエマルジョン組成物の保存安定性が悪くなることか
ら5重量部以下とすることが好ましい。
【0025】上記(A)成分を乳化して、(B)成分と
水、もしくは(B)、(C)成分と水を配合することに
より、本発明のアルミニウムダイキャスト離型用エマル
ジョン組成物の組成とする。
【0026】本発明のアルミニウムダイキャスト離型用
エマルジョン組成物は、(A)成分であるオルガノポリ
シロキサンに、乳化剤を添加し、該当混合物を、ホモミ
キサー、コロイドミル、ラインミル、高圧ホモジナイザ
ー等の高せん断乳化分散機を用いて、前もって水に
(B)成分のキレート剤を添加配合した溶液中に乳化分
散させて容易に製造することができる。用いる乳化分散
機は特に制限されるものではなく、用いるジオルガノポ
リシロキサンの粘度等により適宜の機種を選択すればよ
い。
【0027】また、(A)成分であるオルガノポリシロ
キサンに、乳化剤を添加し、前もって水に(B)成分の
キレート剤と(C)成分のポリオキシエチレン高級アル
コールエーテル硫酸塩を添加配合した溶液中に乳化分散
させて本発明のアルミニウムダイキャスト離型用エマル
ジョン組成物を製造することもできる。尚、本発明のア
ルミニウムダイキャスト離型用エマルジョン組成物に、
更にpH緩衝剤、防腐剤、防錆剤、防黴剤、極圧潤滑剤
などを適宜添加配合しても良い。
【0028】本発明のアルミニウムダイキャスト離型用
エマルジョン組成物は、そのままで、或いは水に希釈し
て金型に塗布することによってアルミニウムダイキャス
ト離型剤として使用することができるが、更に黒鉛、マ
イカ、セリサイト、タルク等の無機化合物粉末や、フッ
素樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコ
ーン樹脂等の有機化合物粉末や、各種天然ワックス、合
成ワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂
肪酸塩等の他の離型性付与剤を配合してもよい。本発明
のアルミニウムダイキャスト離型用エマルジョン組成物
は、通常スプレーマシンを用い、アルミニウムダイキャ
スト用金型表面に均一に吹きつけて使用される。
【0029】
【発明の効果】本発明のアルミニウムダイキャスト離型
用エマルジョン組成物は離型性を阻害することなく使用
でき、さらに、金型への付着物を抑制することができ
る。
【0030】
【実施例】本発明のアルミニウムダイキャスト離型用エ
マルジョン組成物を実施例により詳細に説明する。な
お、以下の記載において、「部」は全て「重量部」を示
す。 実施例1 粘度1200センチストークスのオルガノポリシロキサ
ン100部、乳化剤としてポリオキシエチレンラウリル
エーテル(エチレンオキサイド4モル)5.7部、ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド
8モル)5.7部を均一に混合した後、水11部を徐々
に添加して予備混合した。これをコロイドミルにて乳化
後、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム0.02部、
ニトリロ三酢酸三ナトリウム0.02部、酢酸ナトリウ
ム0.08部、亜硝酸ナトリウム0.08部、水77部
で希釈してエマルジョン組成物を得た。 実施例2 粘度1200センチストークスのオルガノポリシロキサ
ン100部、乳化剤としてポリオキシエチレンラウリル
エーテル(エチレンオキサイド4モル)5.7部、ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド
8モル)5.7部を均一に混合した後、水11部を徐々
に添加して予備混合した。これをコロイドミルにて乳化
後、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム0.5部、エ
チレンジアミン四酢酸四ナトリウム0.5部、酢酸ナト
リウム0.08部、亜硝酸ナトリウム0.08部、水7
7部で希釈してエマルジョン組成物を得た。 実施例3 粘度1200センチストークスのオルガノポリシロキサ
ン100部、乳化剤としてポリオキシエチレンラウリル
エーテル(エチレンオキサイド4モル)5.7部、ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド
8モル)5.7部を均一に混合した後、水11部を徐々
に添加して予備混合した。これをコロイドミルにて乳化
後、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム5.0部、エ
チレンジアミン四酢酸四ナトリウム5.0部、酢酸ナト
リウム0.08部、亜硝酸ナトリウム0.08部、水7
7部で希釈してエマルジョン組成物を得た。 実施例4 粘度1200センチストークスのオルガノポリシロキサ
ン100部、乳化剤としてポリオキシエチレンラウリル
エーテル(エチレンオキサイド4モル)5.7部、ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド
8モル)5.7部を均一に混合した後、水11部を徐々
に添加して予備混合した。これをコロイドミルにて乳化
後、ポリオキシエチレン(2モル)ラウリル硫酸ナトリ
ウム1.0部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム
0.5部、ニトリロ三酢酸三ナトリウム0.5部、酢酸
ナトリウム0.08部、亜硝酸ナトリウム0.08部、
水77部で希釈してエマルジョン組成物を得た。 比較例1 粘度1200センチストークスのオルガノポリシロキサ
ン100部、乳化剤としてポリオキシエチレンラウリル
エーテル(エチレンオキサイド4モル)5.7部、ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド
8モル)5.7部を均一に混合した後、水11部を徐々
に添加して予備混合した。これをコロイドミルにて乳化
後、水77部で希釈してアルミニウムダイキャスト離型
用エマルジョン組成物を得た。
【0031】次に、こうして得られたアルミニウムダイ
キャスト離型用エマルジョン組成物について、下記に従
って付着性試験、排水処理水の透過率を調べたところ表
1の結果が得られた。 ・付着性試験:300℃の電気炉で5分間加熱した鉄板
(JIS.G.3141 50mm×100mm)をエ
マルジョン組成物の2%水溶液に5秒間浸漬させ、風乾
する。その後、300℃で5分間加熱する。この処理を
10回繰り返して鉄板の表面状態を目視にて観察し、付
着物の数を数えた。また、鉄板に対する、付着物の占有
面積%を求めた。 ・排水処理試験:1000ミリリットルビーカーにエマ
ルジョン組成物3gを入れて、水997gで希釈する。
希釈溶液にPAC(ポリ塩化アルミニウム)1.0gを
添加し、室温にて80rpmで10分間撹拌する。その
後、10%水酸化ナトリウム溶液で中和し、ポリアクリ
ルアミド2.0gを添加して撹拌棒で30秒間撹拌す
る。処理後の溶液をろ紙(No.5A)でろ過して凝集
物を取り除き、排水処理水とする。得られた排水処理水
について、光電比色計(ANA−18A)で透過率
(%)を測定した。
【0032】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 83/06 C08L 83/06 //(C08L 83/06 71:02 71:02) Fターム(参考) 4E092 AA14 AA55 EA10 GA01 GA02 4E093 NB10 4J002 CH022 CP051 CP141 EH116 EV257 GT00 HA07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(A)〜(B)成分を乳化剤により
    水中に乳化してなるアルミニウムダイキャスト離型用エ
    マルジョン組成物; (A)成分;下記化学式(1)で表されるオルガノポリ
    シロキサン 100重量部 【化1】 [式中、R1は炭素原子数7以下の1価脂肪族炭化水素
    基であり、R2は炭素原子数8以上の一価炭化水素基、
    一般式:−R3COOR4(式中、R3は二価炭化水素基
    であり、R4は水素原子または一価炭化水素基であ
    る。)で示される基および一般式:−R3OOCR5(式
    中、R3は二価炭化水素基であり、R5は一価炭化水素基
    である。)で示される基からなる群から選択される基で
    あり、Aは水酸基、一価炭化水素基、一般式:−R3
    OOR4(式中、R3は二価炭化水素基であり、R4は水
    素原子または一価炭化水素基である。)で示される基お
    よび一般式:−R3OOCR5(式中、R3は二価炭化水
    素基であり、R5は一価炭化水素基である。)で示され
    る基からなる群から選択される1種または2種以上の有
    機基である。xは0〜50の整数であり、yは5〜50
    0の整数であり、かつ、y/(x+y)>0.5であ
    る。] (B)成分;下記化学式(2)〜(6)で表される化合
    物より選ばれる1種以上のキレート剤 0.01〜10
    重量部 【化2】
  2. 【請求項2】 下記(A)〜(B)成分を下記(C)成
    分を含む乳化剤により水中に乳化してなるアルミニウム
    ダイキャスト離型用エマルジョン組成物; (A)成分;下記化学式(1)で表されるオルガノポリ
    シロキサン 100重量部 【化3】 [式中、R1は炭素原子数7以下の1価脂肪族炭化水素
    基であり、R2は炭素原子数8以上の一価炭化水素基、
    一般式:−R3COOR4(式中、R3は二価炭化水素基
    であり、R4は水素原子または一価炭化水素基であ
    る。)で示される基および一般式:−R3OOCR5(式
    中、R3は二価炭化水素基であり、R5は一価炭化水素基
    である。)で示される基からなる群から選択される基で
    あり、Aは水酸基、一価炭化水素基、一般式:−R3
    OOR4(式中、R3は二価炭化水素基であり、R4は水
    素原子または一価炭化水素基である。)で示される基お
    よび一般式:−R3OOCR5(式中、R3は二価炭化水
    素基であり、R5は一価炭化水素基である。)で示され
    る基からなる群から選択される1種または2種以上の有
    機基である。xは0〜50の整数であり、yは5〜50
    0の整数であり、かつ、y/(x+y)>0.5であ
    る。] (B)成分;下記化学式(2)〜(6)で表される化合
    物より選ばれる1種以上のキレート剤 0.01〜10
    重量部 【化4】 (C)成分:下記化学式(7)で表されるポリオキシエ
    チレン高級アルコールエーテル硫酸塩 0.01〜5重
    量部 【化5】 (式中、R6は炭素原子数12〜20の飽和又は不飽和
    の1価の炭化水素基、qは1〜100の整数、及びMは
    アルカリ金属又はアンモニウム基である。)
JP2002082318A 2002-03-25 2002-03-25 アルミニウムダイキャスト離型用エマルジョン組成物 Pending JP2003275845A (ja)

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