JP2011152551A - ダイカスト用水性離型剤及びそれを用いたダイカスト鋳造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ダイカスト金型のキャビティ面に塗布される水性離型剤において、(A)常温で固体のネオペンチルポリオールエステルワックスと、(B)平均粒径が0.05μm以下の無機微粒子と、(C)前記キャビティ面への付着性を高めるための付着性向上剤とを、水性媒体中に分散、含有せしめた。
【選択図】なし
Description
(2) 前記ネオペンチルポリオールエステルワックスが、脂肪族モノカルボン酸とネオペンチルポリオールとの縮合反応により得られた、常温で固体状のものである上記態様(1)に記載のダイカスト用水性離型剤。
(3) 前記ネオペンチルポリオールエステルワックスが、炭素数が14〜30の直鎖状の飽和脂肪族モノカルボン酸と炭素数が5〜18のネオペンチルポリオールとの縮合反応により得られた、融点:55℃〜90℃、酸価:3mgKOH/g以下、水酸基価:5mgKOH/g以下のエステルワックスである上記態様(1)又は(2)に記載のダイカスト用水性離型剤。
(4) 前記無機微粒子が、球状形状を有している上記態様(1)乃至(3)の何れか一つに記載のダイカスト用水性離型剤。
(5) 前記無機微粒子が、コロイド粒子である上記態様(1)乃至(4)の何れか一つに記載のダイカスト用水性離型剤。
(6) 前記付着性向上剤が、アミノ変性シリコーン油及び/又はアミノ基含有シランカップリング剤である上記態様(1)乃至(5)の何れか一つに記載のダイカスト用水性離型剤。
(7) 前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計量に対して、重量基準にて、該(A)成分が10〜60%の割合において、該(B)成分が30〜80%の割合において、該(C)成分が10〜60%の割合において、それぞれ用いられる上記態様(1)乃至(6)の何れか一つに記載のダイカスト用水性離型剤。
(8) 前記付着性向上剤がアミノ変性シリコーン油であるとき、前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計量に対して、重量基準にて、該(A)成分が10〜40%の割合において、該(B)成分が30〜60%の割合において、該(C)成分が30〜60%の割合において、それぞれ用いられる上記態様(1)乃至(7)の何れか一つに記載のダイカスト用水性離型剤。
(9) 前記付着性向上剤がアミノ基含有シランカップリング剤であるとき、前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計量に対して、重量基準にて、該(A)成分が40〜60%の割合において、該(B)成分が30〜50%の割合において、該(C)成分が10〜30%の割合において、それぞれ用いられる上記態様(1)乃至(7)の何れか一つに記載のダイカスト用水性離型剤。
(10) 前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分が、合計量において、0.1〜5重量%の濃度で分散、含有せしめられている上記態様(1)乃至(9)の何れか一つに記載のダイカスト用水性離型剤。
(11) 上記態様(1)乃至(10)の何れか一つに記載のダイカスト用水性離型剤を用い、それを、ダイカスト金型のキャビティ面に付着せしめた後、所定の金属溶湯を該キャビティ内に射出して、鋳造を行なうことを特徴とするダイカスト鋳造法。
(12) 前記鋳造操作が、前記キャビティ内を真空吸引して、100torr以下の高真空下の鋳造雰囲気とした状態において、行なわれる上記態様(11)に記載のダイカスト鋳造法。
ダイカストマシンにおける押出しピンの後端部と押出し板との間に取り付けたロードセルにより、押出しピンに作用する押出し力を測定し、ダイカスト鋳造された鋳物が金型より離型される際の最大押出し力を、離型抵抗値とした。そして、その値が、1.0kN以下の場合に◎、1.0kNを超え、2.0kN以下の場合に○、2.0kNを超え、3.0kN以下の場合に△、3.0kNを超える場合に×として、評価した。
ダイカスト鋳造して得られた鋳物を、減圧密閉した溶解炉(保持炉温度:750℃、溶器温度:700℃)で溶かし込み、その時の圧力変化から、鋳物中に含まれるガス量を算出した。また、発生したガスは、ガスクロマトグラフィ装置に導かれ、その発生したガスの成分分析を実施した。そして、その求められたガス量が、総量で、5.0ml/100gAl以下の場合に◎、5.0ml/100gAlを超え、6.0ml/100gAl以下の場合に○、6.0ml/100gAlを超え、7.0ml/100gAl以下の場合に△、7.0ml/100gAlを超える場合に×として、評価した。
先ず、(A)成分であるネオペンチルポリオールエステルワックス(以下、エステルワックスと略称する)として、ペンタエリスリトールとステアリン酸とのエステル化反応によって得られる、ペンタエリスリトールテトラステアレート(融点:77.3℃、酸価:0.07mgKOH/g、水酸基価:0.8mgKOH/g)を準備した。また、(B)成分である無機微粒子として、平均粒径が0.035μmであるコロイダルシリカを準備し、更に、(C)成分の付着性向上剤として、アミノ変性シリコーン油である(アミノエチルアミノプロピル−ジメチコン)コポリマー(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、XS65−6413)を準備した。
溶湯材質:ADC12、注湯(保持炉)温度:700℃、離型剤吹付け時間:1秒、
離型剤吹付け量:65ml/shot(可動型:39ml、固定型:26ml)、
液圧:0.3MPa、離型剤有効分濃度:0.6%
低速:0.15m/秒、高速:2.00m/秒、鋳造圧力:50MPa、
ダイタイム:6秒、スリーブ温度:250℃、鋳造雰囲気:30torr、
冷却水量:固定型6L/分、可動型3.5L/分、チップ7.8L/分
付着性向上剤である(C)成分として、N−2(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM−602:信越シリコーン株式会社)からなるシランカップリング剤を用いること以外は、実施例1と同様にして、下記表2に示される、各種の離型剤12〜20を調製した。
(C)成分たる付着性向上剤として、実施例1のアミノ変性シリコーン油及び実施例2のシランカップリング剤を併用して、下記表3に示される各種の水性離型剤を、実施例1と同様にして調製した。
(A)成分、(B)成分及び(C)成分の種類を異なるものとすること以外は、実施例1と同様にして、下記表4に示される各種の水性離型剤を調製した。そして、そこで、(A)成分として、離型剤26,27及び30においては、実施例1と同様なエステルワックスを用い、また、離型剤28においては、酸価:5.2mgKOH/g、水酸基価:7.6mgKOH/gのペンタエリスリトールテトラステアレートを用い、更に、離型剤29においては、常温でオイル状のネオペンチルポリオールエステル油を用いた。また、(B)成分として、離型剤26においては、平均粒径が0.008〜0.011μmのコロイダルシリカを用い、離型剤27においては、平均粒径が0.2μmであるコロイダルシリカを用い、そして、離型剤28,29及び30においては、先の実施例と同様な、平均粒径が0.035μmのコロイダルシリカを用いた。更に、(C)成分として、離型剤26〜29においては、アミノ変性シリコーン油を用い、そして離型剤30においては、市販のアルキル変性シリコーン油(アルキル基:オクチル)を用いた。
先ず、(A)成分として、次の9種のネオペンチルポリオールエステルワックスを準備した。
E1:ベヘン酸とトリメチロールプロパンとのエステル(融点:59℃、酸価:0.1 mgKOH/g、水酸基価:1.9mgKOH/g)
E2:パルミチン酸とペンタエリスリトールとのエステル(融点:72℃、酸価:0. 2mgKOH/g、水酸基価:1.5mgKOH/g)
E3:ベヘン酸とペンタエリスリトールとのエステル(融点:83℃、酸価:0.1m gKOH/g、水酸基価:2.1mgKOH/g)
E4:パルミチン酸とジペンタエリスリトールとのエステル(融点:73℃、酸価:0 .1mgKOH/g、水酸基価:1.2mgKOH/g)
E5:ステアリン酸とジペンタエリスリトールとのエステル(融点:79℃、酸価:0 .2mgKOH/g、水酸基価:2.4mgKOH/g)
E6:ベヘン酸とジペンタエリスリトールとのエステル(融点:90℃、酸価:0.3 mgKOH/g、水酸基価:2.6mgKOH/g)
E7:ミリスチン酸とジペンタエリスリトールとのエステル(融点:68℃、酸価:0 .2mgKOH/g、水酸基価:2.0mgKOH/g)
E8:ラウリン酸とペンタエリスリトールとのエステル(融点:52℃、酸価:0.1 mgKOH/g、水酸基価:1.3mgKOH/g)
E9:ラウリン酸とジペンタエリスリトールとのエステル(融点:66℃、酸価:0. 2mgKOH/g、水酸基価:1.9mgKOH/g)
先ず、(B)成分として、次の6種の無機微粒子を準備した。
M1:シリカ(粒径:0.05μm)
M2:アルミナ(粒径:0.04μm)
M3:黒鉛(粒径:0.03μm)
M4:コロイダルシリカ(粒径:0.015μm)
M5:コロイダルアルミナ(粒径:0.03μm)
M6:コロイダルチタニア(粒径:0.05μm)
先ず、(C)成分として、次の6種の付着性向上剤を準備した。
F1:ジイソブチレン無水マレイン酸共重合物アンモニウム塩
F2:スチレン無水マレイン酸共重合物ナトリウム塩
F3:ポリビニルアルコール
F4:N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン
F5:3−アミノプロピルトリエトキシシラン
F6:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
Claims (12)
- ダイカスト金型のキャビティ面に塗布される水性離型剤にして、(A)常温で固体のネオペンチルポリオールエステルワックスと、(B)平均粒径が0.05μm以下の無機微粒子と、(C)前記キャビティ面への付着性を高めるための付着性向上剤とを、水性媒体中に分散、含有せしめてなることを特徴とするダイカスト用水性離型剤。
- 前記ネオペンチルポリオールエステルワックスが、脂肪族モノカルボン酸とネオペンチルポリオールとの縮合反応により得られた、常温で固体状のものである請求項1に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 前記ネオペンチルポリオールエステルワックスが、炭素数が14〜30の直鎖状の飽和脂肪族モノカルボン酸と炭素数が5〜18のネオペンチルポリオールとの縮合反応により得られた、融点:55℃〜90℃、酸価:3mgKOH/g以下、水酸基価:5mgKOH/g以下のエステルワックスである請求項1又は請求項2に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 前記無機微粒子が、球状形状を有している請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 前記無機微粒子が、コロイド粒子である請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 前記付着性向上剤が、アミノ変性シリコーン油及び/又はアミノ基含有シランカップリング剤である請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計量に対して、重量基準にて、該(A)成分が10〜60%の割合において、該(B)成分が30〜80%の割合において、該(C)成分が10〜60%の割合において、それぞれ用いられる請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 前記付着性向上剤がアミノ変性シリコーン油であるとき、前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計量に対して、重量基準にて、該(A)成分が10〜40%の割合において、該(B)成分が30〜60%の割合において、該(C)成分が30〜60%の割合において、それぞれ用いられる請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 前記付着性向上剤がアミノ基含有シランカップリング剤であるとき、前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計量に対して、重量基準にて、該(A)成分が40〜60%の割合において、該(B)成分が30〜50%の割合において、該(C)成分が10〜30%の割合において、それぞれ用いられる請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分が、合計量において、0.1〜5重量%の濃度で分散、含有せしめられている請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載のダイカスト用水性離型剤。
- 請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載のダイカスト用水性離型剤を用い、それを、ダイカスト金型のキャビティ面に付着せしめた後、所定の金属溶湯を該キャビティ内に射出して、鋳造を行なうことを特徴とするダイカスト鋳造法。
- 前記鋳造操作が、前記キャビティ内を真空吸引して、100torr以下の高真空下の鋳造雰囲気とした状態において、行なわれる請求項11に記載のダイカスト鋳造法。
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