JP2013139495A - 離型剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】離型剤は、300℃〜400℃という高温の温度範囲においても発光可能な、例えばY3Al5O12:Ce、YVO4:Eu、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn等の無機蛍光体を含んでいる。300℃〜400℃という高温の温度範囲においても、蛍光発光により塗布状態の確認が可能となる優れた特性を有している離型剤となる。
【選択図】なし
Description
この離型剤の吹き付け塗布は、ダイカスト鋳造において製品の品質を左右する重要な工程の一つである。
この問題を解決するために、例えばダイカスト用離型剤において、塗布状態を確認する手段として光顔料を発色剤として含むという提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。
この特許文献1中には、光顔料として、有機物系の蛍光顔料を用いることが提案されている。しかしながら、有機物系の蛍光顔料は温度上昇により発光しなくなる問題や、蛍光体自体が分解してしまう問題がある。実際に特許文献1の出願人の製品においても、250℃以下でないと蛍光が観察できないという問題がある。
一般的な金型の使用温度は300℃〜400℃程度と言われており、少なくともこの使用温度の範囲においても塗布状態が確認できる離型剤が求められている。
本発明は、この問題を鑑み、金型が少なくとも300℃〜400℃という高温の温度範囲にあっても、蛍光発光により塗布状態の確認が可能となる離型剤の提供を目的とする。
(Ba,Mg)2Al16O24:Eu、(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu、Sr4Al14O25:Eu、Sr3Si3O8Cl2:Eu、Sr4Si3O8Cl4:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、(Ba,Mg)2Al16O24:Eu,Mn、Y2SiO5:Ce,Tb、YMgB5O10:Ce,Tb、LaPO4:Ce,Tb、Y3Al5O12:Ce、YVO4:Eu、Y(P,V)O4:Eu、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn、3.5MgO・0.5BeO・GeO2:Mn、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn。
そして、これら無機蛍光体は、常温はもとより300℃〜400℃といった高温状態でも紫外線の照射により発光するため、これらを含む離型剤は300℃〜400℃の温度範囲においても、蛍光発光により塗布状態の確認が可能となる優れた特性を有する離型剤となる。
なお、上記無機蛍光体の母体を構成する元素の一部を他の元素に置き換えたとしても、同様に用いることができる。
第2の発明の離型剤は、上記無機蛍光体の粒径がD50において0.1μm以上50μm以下の微粒子であることを特徴としている。そして、この範囲の粒径の微粒子とすることにより、離型剤中の無機蛍光体の分散性が良好となり蛍光発光強度に優れた、バランスが良い離型剤となる。
第3の発明の離型剤は、上記無機蛍光体の粒子形状粒が略球形状であり、粒子の長径をa、短径をbとすると、0.6≦(b/a)≦1であることを特徴としている。そして、粒子形状を略球形状とすることにより、離型剤中の無機蛍光体の分散性が良好となり、吹き付け塗布する際の均一性が良好な離型剤となる。
本発明の離型剤は、吹き付け等の手段により金型の内面に塗布され付着される。このとき、本発明の離型剤は特定の無機蛍光体を含有しているため、紫外線等の光の刺激により蛍光を発する。本発明の離型剤を金型へ吹き付ける際または吹き付けた後に、紫外線等の光を照射すると、金型に付着した離型剤の量に比例して発せられる蛍光の強度が変化する。
このため、金型に対して離型剤が均一に塗布されているか、塗りムラが無いかどうかを、肉眼による視認または光学的手段(例えばビデオカメラ等の撮像手段)により確認することができる。
青色発光:(Ba,Mg)2Al16O24:Eu
青緑色発光:(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu、Sr4Al14O25:Eu、Sr3Si3O8Cl2:Eu、Sr4Si3O8Cl4:Eu
緑色発光:BaMg2Al16O27:Eu,Mn、(Ba,Mg)2Al16O24:Eu,Mn、Y2SiO5:Ce,Tb、YMgB5O10:Ce,Tb、LaPO4:Ce,Tb
黄色発光:Y3Al5O12:Ce
赤色発光:YVO4:Eu、Y(P,V)O4:Eu、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn、3.5MgO・0.5BeO・GeO2:Mn、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn
上記いずれの無機蛍光体でも、好適に用いることができるが、特に緑色および黄色に発光をする無機蛍光体であれば、視感度が高い蛍光を有するため、視感輝度が高く、視認しやすく、より好適に用いることができる。
また、紫外線光源としてブラックライトを用いた場合、紫外線とともに青色領域の光も照射されるため、青色の中で対比して確認しやすい黄色から赤色に発光する無機蛍光体、例えばY3Al5O12:Ce、YVO4:Eu、Y(P,V)O4:Eu、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn等の蛍光体が視認しやすく、好適に用いることができる。
無機蛍光体の粒子形状は、分散性や吹き付け塗布する際の均一性を鑑みると、略球形状のものがより好ましい。ここで略球形状の長径をa、短径をbとすると、(b/a)は0.6以上が好ましく、1に近いほうがより好ましい。
(b/a)を測定するには、例えば電子顕微鏡写真により無機蛍光体粒子を撮影し、顕微鏡写真より複数個の長径aと短径bを測定し、(b/a)の平均値を求める方法がある。
略球形状の粒子形状を有する無機蛍光体を得るには様々な手段があるが、例えば蛍光体材料を溶液にして混合し、噴霧等により液滴状のまま乾燥あるいは焼成まで行う方法や、蛍光体材料の中で母体の主要部分となる材料の粒子径状をあらかじめ略球状のものを採用する方法等が有効である。
無機蛍光体の含有量は、無機蛍光体の種類や粒径、ベースとなる離型剤の組成、離型剤の塗布量および使用する金型等の相性などにより、適宜調整し決定できる。
照射する紫外線の強さが一定で塗布量も一定であれば、無機蛍光体の含有量が多いほど、強く蛍光を発する。また、無機蛍光体の含有量が一定で、塗布量が一定であれば、照射する紫外線の強度を強くすれば、強い蛍光を発する。
すなわち、さまざまな制約で仮に離型剤中に含まれる無機蛍光体の含有量が少なくなった場合でも、照射する紫外線強度を強くすれば、離型剤の塗布状態に応じた蛍光が観察可能である。
上記Y3Al5O12:Ce蛍光体を0.5質量%、スピンドル油87.5質量%、高粘度鉱油5質量%、ナタネ油1質量%、シリコーン油5質量%、有機モリブデン1質量%の比率で充分に混合し、本発明の実施例1の離型剤とした。
上記YVO4:Eu蛍光体を1質量%、イソパラフィン系溶剤87質量%、高粘度鉱油5質量%、ナタネ油1質量%、シリコーン油5質量%、有機モリブデン1質量%の比率で充分に混合し、本発明の実施例2の離型剤とした。
なお、実施例2に用いたYVO4:Eu蛍光体は、室温から高温になるに伴い365nmの紫外線励起による発光効率が大幅に高まり、約300℃〜350℃付近で最高の発光効率となる。このことから、本発明の300〜400℃といった高温状態における使用用途に適している。
上記(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn蛍光体を2質量%、イソパラフィン系溶剤86質量%、高粘度鉱油5質量%、ナタネ油1質量%、シリコーン油5質量%、有機モリブデン1質量%の比率で充分に混合し、本発明の実施例3の離型剤とした。
なお、実施例3に用いた(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn蛍光体は、室温から高温になるに伴い発光色が短波長側にシフトするため、実質的な視感輝度が高まる。このことから、本発明の300〜400℃といった高温状態における使用用途に適している。
Claims (4)
- 金型の内面に付着させて使用する離型剤であり、次に掲げる無機蛍光体の群から選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とした離型剤;
(Ba,Mg)2Al16O24:Eu、(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu、Sr4Al14O25:Eu、Sr3Si3O8Cl2:Eu、Sr4Si3O8Cl4:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、(Ba,Mg)2Al16O24:Eu,Mn、Y2SiO5:Ce,Tb、YMgB5O10:Ce,Tb、LaPO4:Ce,Tb、Y3Al5O12:Ce、YVO4:Eu、Y(P,V)O4:Eu、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn、3.5MgO・0.5BeO・GeO2:Mn、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn。 - 無機蛍光体は、母体の構成元素の一部を他の元素で置換したことを特徴とした請求項1記載の離型剤。
- 無機蛍光体の粒径は、D50において0.1μm以上50μm以下の微粒子であることを特徴とした請求項1または2記載の離型剤。
- 無機蛍光体の粒子形状は、略球形状であり、粒子の長径をa、短径をbとすると、0.6≦(b/a)≦1であることを特徴とした請求項1ないし3いずれか一つ記載の離型剤。
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