JP2023158917A - Mold-release agent for die casting - Google Patents

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Abstract

To provide a mold-release agent for die casting that has high stability, improves the abilities to adhere to and be released from a metal mold, and has high safeness.SOLUTION: A mold-release agent for die casting comprises a W/O-type emulsion containing 20-90 mass% of base oil, 1-50 mass% of a silicone compound having a molecular skeleton formed with siloxane bond, 3-20 mass% of basic sodium sulfonate, and 1-30 mass% of water.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明はダイカスト用離型剤に関する。さらに詳細には、本発明は、ダイカスト鋳造において、鋳造を実施する際に金型の成形キャビティの成形型面に塗布される離型剤に関する。 The present invention relates to a mold release agent for die casting. More specifically, the present invention relates to a mold release agent applied to the mold surface of a mold cavity of a metal mold during die casting.

ダイカスト製品は寸法精度が非常に高く、鋳肌の平滑性に優れる。アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金等を用いたダイカスト製品が大量に生産されている。ダイカスト製品を製造する工程の中で、金型とダイカスト製品との離型性を向上させるために、離型剤が使用されている。離型剤は分散媒中に離型成分を含む液体組成物であって、加熱された金型に対して噴霧される。金型が有する熱によって分散媒が蒸発し、離型成分の被膜が金型表面に形成されることで、離型性が発揮される。 Die-cast products have extremely high dimensional accuracy and excellent cast surface smoothness. Die-cast products using aluminum alloys, magnesium alloys, zinc alloys, etc. are produced in large quantities. In the process of manufacturing die-cast products, a mold release agent is used to improve the releasability between the mold and the die-cast product. A mold release agent is a liquid composition containing a mold release component in a dispersion medium, and is sprayed onto a heated mold. The dispersion medium is evaporated by the heat of the mold, and a film of a mold release component is formed on the mold surface, thereby exhibiting mold release properties.

ダイカスト用離型剤として、シリコーン化合物、植物油、鉱物油、ワックス類、油脂類、合成油等の非水溶性の離型成分を、乳化剤を用いて水中に乳化分散せしめたO/W型(水中油型)エマルションの離型剤が一般的に使用されている。O/W型エマルションの離型剤は、水性ダイカスト用離型剤とも称される。従来のダイカスト鋳造においては、水性ダイカスト用離型剤を水で50~200倍に希釈し、その希釈液を通常100~400℃の金型に噴霧していた。希釈液に含有される離型成分の割合は、1%未満であることも多かった。 As a mold release agent for die casting, an O/W type (under water) is prepared by emulsifying and dispersing water-insoluble mold release components such as silicone compounds, vegetable oils, mineral oils, waxes, fats and oils, and synthetic oils in water using an emulsifier. Oil-based emulsion mold release agents are commonly used. The mold release agent for O/W emulsions is also called a water-based die casting mold release agent. In conventional die casting, an aqueous die casting mold release agent is diluted 50 to 200 times with water, and the diluted solution is usually sprayed onto a mold at a temperature of 100 to 400°C. The proportion of the mold release component contained in the diluent was often less than 1%.

金型の温度が300℃以上の高温になっている場合、いわゆるライデンフロスト現象が起こり易くなる。ライデンフロスト現象とは、高温の金型上で水が爆発的に蒸発するために離型剤と金型との間に水蒸気の層ができ、離型剤と金型とが接触し難くなるために離型成分が金型に付着しにくくなる現象である。この現象への対策として、離型成分が付着し易い200℃以下の温度まで金型を冷却する目的で、水性ダイカスト用離型剤の希釈液が冷却水としても利用されていた。このため、離型剤としての必要量よりも過剰量の離型剤希釈液が金型に噴霧され、噴霧された離型剤希釈液の大部分が廃液となっていた。 When the temperature of the mold is as high as 300° C. or higher, the so-called Leidenfrost phenomenon is likely to occur. The Leidenfrost phenomenon occurs when water evaporates explosively on a hot mold, creating a layer of water vapor between the mold release agent and the mold, making it difficult for the mold release agent to come into contact with the mold. This is a phenomenon in which the mold release component becomes difficult to adhere to the mold. As a countermeasure to this phenomenon, a diluted solution of an aqueous die-casting mold release agent has been used as cooling water in order to cool the mold to a temperature of 200° C. or lower, at which the mold release component tends to adhere. For this reason, a diluted mold release agent solution is sprayed onto the mold in an excess amount compared to the required amount as a mold release agent, and most of the sprayed diluted mold release agent solution becomes waste liquid.

また、水性ダイカスト用離型剤希釈液を用いる場合も最終的にはエアブローによって金型から水分が除去されるが、金型に水分が残留した場合には鋳物に鋳巣が発生し、ダイカスト不良が生じる。特許文献1には、水性ダイカスト用離型剤に分散剤を加えて、乾燥性を向上させることが記載されている。しかしながら、従来通り多量の離型剤を噴霧するため、金型上の水の残留を抑制する改善が求められていた。 In addition, when using a water-based mold release agent diluted solution, the moisture is ultimately removed from the mold by air blowing, but if moisture remains in the mold, cavities will occur in the casting, resulting in defective die casting. occurs. Patent Document 1 describes that a dispersant is added to an aqueous die-casting mold release agent to improve drying properties. However, since a large amount of mold release agent is sprayed as in the past, there has been a need for an improvement in suppressing the amount of water remaining on the mold.

また、ダイカスト用離型剤を使用する際、金型への離型成分の付着量が不足している場合は離型性に劣る。一方、付着量が過剰な場合には過剰の離型成分が熱によって分解し、ダイカスト製品中に分解ガスとして混入するといった不良品が増える原因となる。水性ダイカスト用離型剤の希釈液を大過剰に噴霧する従来の方法では、離型成分の付着量を増やすことができる一方で、鋳造サイクルにおける金型の温度変化が大きく、金型に付着する離型成分の量をコントロールすることが難しいといった問題があった。また、大幅な温度変化の繰り返しから生じる金属疲労が、金型の短命化の要因となる懸念があった。 Furthermore, when using a mold release agent for die casting, if the amount of mold release component attached to the mold is insufficient, mold release properties will be poor. On the other hand, if the amount of adhesion is excessive, the excess mold release component will be decomposed by heat and mixed into die-cast products as decomposed gas, causing an increase in the number of defective products. The conventional method of spraying a large excess of diluted aqueous die casting mold release agent can increase the amount of mold release component deposited, but the temperature change of the mold during the casting cycle is large, resulting in increased adhesion to the mold. There was a problem in that it was difficult to control the amount of the mold release component. Additionally, there was a concern that metal fatigue caused by repeated large temperature changes could shorten the lifespan of the mold.

一方、非エマルション型のダイカスト用離型剤も知られている。特許文献2には、非水溶性の離型成分を溶剤等に溶解させた油性ダイカスト用離型剤が開示されている。しかしながら、油性ダイカスト用離型剤は引火点を有しているため、火災の発生の恐れがあり、幅広く使用されるには至っていない。 On the other hand, non-emulsion type release agents for die casting are also known. Patent Document 2 discloses an oil-based mold release agent for die casting in which a water-insoluble mold release component is dissolved in a solvent or the like. However, oil-based mold release agents for die-casting have a flash point, so there is a risk of fire outbreak, so they have not been widely used.

特開2006-212691号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-212691 特許第4095102号公報Patent No. 4095102

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、安定性が高く、金型への付着性および離型性を向上し、安全性の高いダイカスト用離型剤を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a mold release agent for die casting that is highly stable, has improved adhesion to molds and mold release properties, and is highly safe. The purpose is to

本発明者らは、上記従来技術の課題を解決すべく研究を重ねた結果、特定の組成を有するW/O型(油中水型)エマルションの離型剤を、希釈することなくミストノズルを用いて金型に噴霧することによって、驚くべきことに前記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of repeated research to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present inventors have discovered that a mold release agent for a W/O type (water-in-oil) emulsion having a specific composition can be used without diluting it through a mist nozzle. Surprisingly, the inventors have found that the above object can be achieved by spraying the mold onto the mold using the above-described method, and have completed the present invention.

本発明にかかるダイカスト用離型剤は、基油、シロキサン結合で形成される分子骨格を有するシリコーン化合物、塩基性ナトリウムスルホネートおよび水を特定範囲の割合で含む。これら以外の添加剤が含まれていてもよい。ダイカスト用離型剤中の基油とシリコーン化合物の合計含有量は、水の含有量よりも多い。本発明にかかるダイカスト用離型剤は、油の中に水滴が存在するW/O型エマルションで構成される離型剤である。 The mold release agent for die casting according to the present invention contains a base oil, a silicone compound having a molecular skeleton formed by siloxane bonds, basic sodium sulfonate, and water in proportions within a specific range. Additives other than these may also be included. The total content of base oil and silicone compound in the mold release agent for die casting is greater than the content of water. The mold release agent for die casting according to the present invention is a mold release agent composed of a W/O emulsion in which water droplets are present in oil.

本発明によれば、離型成分を高い割合で含有する離型剤を少量噴霧して使用することができる。本発明によれば、ライデンフロスト現象の発生が抑制され、金型に対して離型成分を効率良く付着させることが可能になる。本発明によれば、ダイカストを繰り返し実施する際の金型の温度変化(冷却幅)が小さく、金型の乾燥も容易になる。しかも、従来の水性ダイカスト用離型剤と比較して使用量を大幅に削減することができるため廃液が少なくなり、水質汚染等の環境汚染の問題を改善することが可能となる。 According to the present invention, a mold release agent containing a high proportion of a mold release component can be used by spraying a small amount. According to the present invention, the occurrence of the Leidenfrost phenomenon is suppressed, and it becomes possible to efficiently attach a mold release component to a mold. According to the present invention, the temperature change (cooling width) of the mold during repeated die casting is small, and the mold can be easily dried. Moreover, since the amount used can be significantly reduced compared to conventional aqueous mold release agents for die casting, the amount of waste liquid is reduced, making it possible to improve environmental pollution problems such as water pollution.

また、本発明のダイカスト用離型剤によれば、油性の離型剤で課題となる火災の危険性を回避するとともに、蒸発した溶媒成分のミストが発生することを抑制するなど、工場内の環境の改善にも繋がる。 In addition, the mold release agent for die casting of the present invention avoids the risk of fire, which is a problem with oil-based mold release agents, and suppresses the generation of mist from evaporated solvent components. It also leads to improvement of the environment.

図1は、付着性評価試験の結果を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the results of the adhesion evaluation test. 図2は、付着性評価試験の結果を示す図像である。FIG. 2 is an image showing the results of the adhesion evaluation test. 図3は、堆積性評価試験の結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the results of the deposition evaluation test.

[実施形態の概要]
本発明にかかる離型剤は、油の中に水滴が存在するW/O型エマルションで構成される。油中水型エマルションは、逆エマルションとも称される。本発明にかかる離型剤は、離型剤としての有効成分(離型成分)を、離型剤中に70~90質量%程度含有することができる。このため、従来の水性エマルションタイプの離型剤と比較して有効成分濃度が非常に高い。また、引火点を有さず安全性が高い。
[Overview of embodiment]
The mold release agent according to the present invention is composed of a W/O emulsion in which water droplets are present in oil. Water-in-oil emulsions are also called inverse emulsions. The mold release agent according to the present invention can contain about 70 to 90% by mass of an active ingredient (mold release component) as a mold release agent. Therefore, the active ingredient concentration is very high compared to conventional aqueous emulsion type mold release agents. It also has no flash point and is highly safe.

本発明にかかる離型剤は、概要的に、基油と、シリコーン化合物と、塩基性ナトリウムスルホネートと、水とを含有する。基油およびシリコーン化合物は油性成分であり、離型成分として機能すると考えられている。塩基性ナトリウムスルホネートは乳化剤成分であり、油性成分中に水を分散させる機能を有すると考えられている。水は、離型剤の引火性を無くすとともに、離型剤の動粘度を下げる機能を奏していると考えられている。また、水は、離型剤の使用時には、金型を冷却する機能を果たす。 The mold release agent according to the present invention generally contains a base oil, a silicone compound, basic sodium sulfonate, and water. The base oil and silicone compound are oily components and are thought to function as mold release components. Basic sodium sulfonate is an emulsifier component and is thought to have the function of dispersing water in oily components. Water is thought to have the function of eliminating the flammability of the mold release agent and lowering the kinematic viscosity of the mold release agent. Water also serves to cool the mold when a mold release agent is used.

本発明にかかる離型剤は、基油を20~90質量%含有する。基油としては、具体的には例えば、タービン油、マシン油、シリンダー油、パラフィン油、ギヤ油等の鉱物油、ポリブテン・ポリブタジエン、ポリエステル等の合成油、有機溶媒等の溶剤が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 The mold release agent according to the present invention contains 20 to 90% by mass of base oil. Specific examples of the base oil include mineral oils such as turbine oil, machine oil, cylinder oil, paraffin oil, and gear oil, synthetic oils such as polybutene, polybutadiene, and polyester, and solvents such as organic solvents. These may be used alone or in combination of two or more.

基油として有機溶媒を用いる場合、具体的には例えば、石油系炭化水素溶媒が挙げられる。石油系炭化水素溶媒としては、例えば、パラフィン系炭化水素溶媒、オレフィン系炭化水素溶媒、ナフテン系炭化水素溶媒、芳香族系炭化水素溶媒、鉱物系炭化水素溶媒などが挙げられる。これらの石油系炭化水素溶媒の中では、作業者の健康上の問題、化学的な安定性などの観点から、パラフィン系炭化水素溶媒などを用いることが好ましい。なお、石油系炭化水素溶媒としては、上記のような溶媒を単独で用いてもよいし、複数用いてもよい。また、石油系炭化水素溶媒には、本発明の趣旨に反しない範囲で、添加物や不純物等が含まれていてもよい。 When using an organic solvent as the base oil, specific examples thereof include petroleum-based hydrocarbon solvents. Examples of petroleum hydrocarbon solvents include paraffin hydrocarbon solvents, olefin hydrocarbon solvents, naphthenic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents, mineral hydrocarbon solvents, and the like. Among these petroleum-based hydrocarbon solvents, it is preferable to use paraffin-based hydrocarbon solvents from the viewpoint of health issues for workers, chemical stability, and the like. Note that as the petroleum-based hydrocarbon solvent, the above solvents may be used alone or in combination. Further, the petroleum-based hydrocarbon solvent may contain additives, impurities, etc. within a range that does not go against the spirit of the present invention.

基油の物性は、本発明の効果を奏する限り制限されないが、例えば、引火点が70~170℃である石油系炭化水素溶媒を用いることができる。引火点が70℃以上である基油を用いると、速乾性が高く、金型表面に形成される離型成分の被膜の厚さが均一になる。また、金型の焼き付きや、離型成分の堆積に由来する鋳物の寸法のばらつきが抑制される。また、範囲の上限としては、適度な揮発性を有する観点から、引火点は170℃以下であることが好ましい。離型剤の乾燥性(揮発性)が低く、離型剤が金型に残ってしまうと、金型からの離型剤のたれ落ち、鋳物の鋳巣などが発生する原因になりうる。 The physical properties of the base oil are not limited as long as the effects of the present invention are achieved, but for example, a petroleum-based hydrocarbon solvent having a flash point of 70 to 170°C can be used. If a base oil with a flash point of 70° C. or higher is used, it will dry quickly and the thickness of the release component film formed on the mold surface will be uniform. In addition, variations in dimensions of the casting due to mold seizure and deposition of mold release components are suppressed. Further, as the upper limit of the range, the flash point is preferably 170° C. or lower from the viewpoint of having appropriate volatility. If the drying property (volatility) of the mold release agent is low and the mold release agent remains in the mold, it may cause dripping of the mold release agent from the mold and formation of cavities in the casting.

本発明にかかる離型剤は、シロキサン結合で形成される分子骨格を有するシリコーン化合物を1~50質量%含有する。シリコーン化合物としては、ジメチルシリコーン、α-オレフィン変性シリコーン等のアルキル変性シリコーン、フェニル変性シリコーン、α-メチルスチレン変性シリコーン等のアラルキル変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、アルキル・アラルキル共変性シリコーン、アルキル・エステル共変性シリコーン等の各種変性シリコーン等が挙げられる。 The mold release agent according to the present invention contains 1 to 50% by mass of a silicone compound having a molecular skeleton formed by siloxane bonds. Examples of silicone compounds include alkyl-modified silicones such as dimethyl silicone and α-olefin-modified silicones, aralkyl-modified silicones such as phenyl-modified silicones and α-methylstyrene-modified silicones, carboxy-modified silicones, alkyl-aralkyl co-modified silicones, and alkyl-esters. Examples include various modified silicones such as modified silicone.

シリコーン化合物の動粘度は、本発明の効果を奏する限り制限されないが、25℃における動粘度は下限が好ましくは100mm/s以上、より好ましくは500mm/s以上であり、上限が好ましくは5000mm/s以下、より好ましくは3000mm/s以下である。シリコーン化合物の動粘度が500mm/sより低い場合は、焼き付き不良が発生し易くなる。シリコーン化合物の動粘度が3000mm/sより高い場合は、安定なW/O型エマルションを形成することが難しくなる。 The kinematic viscosity of the silicone compound is not limited as long as it achieves the effects of the present invention, but the lower limit of the kinematic viscosity at 25°C is preferably 100 mm 2 /s or more, more preferably 500 mm 2 /s or more, and the upper limit is preferably 5000 mm 2 /s or less, more preferably 3000 mm 2 /s or less. When the kinematic viscosity of the silicone compound is lower than 500 mm 2 /s, seizure defects are likely to occur. When the kinematic viscosity of the silicone compound is higher than 3000 mm 2 /s, it becomes difficult to form a stable W/O emulsion.

塩基性ナトリウムスルホネートは、本発明にかかる離型剤中に3~20質量%含有される。本発明では、乳化剤として、アニオン界面活性剤である塩基性ナトリウムスルホネートを使用することによって、基油およびシリコーン化合物で構成される油相中に水を均一に分散することができ、かつ、低粘度の離型剤が得られることを見出している。塩基性ナトリウムスルホネートの含有量が3質量%未満の場合は、安定なW/O型エマルションを生成しにくく、また20質量%を超える場合にはエマルションの粘度が上昇したり、貯蔵安定性が低下したりするため好ましくない。エマルションの安定性の観点から、塩基性ナトリウムスルホネートの含有量は4質量%以上であることが好ましく、5質量%以上がさらに好ましい。塩基性ナトリウムスルホネートの含有量は、17質量%以下であることが好ましく、13質量%以下がさらに好ましい。塩基性ナトリウムスルホネートは、基油等に溶解されているものを用いてもよい。 Basic sodium sulfonate is contained in the mold release agent according to the present invention in an amount of 3 to 20% by mass. In the present invention, by using basic sodium sulfonate, which is an anionic surfactant, as an emulsifier, water can be uniformly dispersed in an oil phase composed of a base oil and a silicone compound, and the viscosity is low. It has been discovered that a mold release agent can be obtained. When the content of basic sodium sulfonate is less than 3% by mass, it is difficult to produce a stable W/O emulsion, and when it exceeds 20% by mass, the viscosity of the emulsion increases and storage stability decreases. This is not desirable because it can cause From the viewpoint of emulsion stability, the content of basic sodium sulfonate is preferably 4% by mass or more, more preferably 5% by mass or more. The content of basic sodium sulfonate is preferably 17% by mass or less, more preferably 13% by mass or less. The basic sodium sulfonate may be dissolved in base oil or the like.

塩基性ナトリウムスルホネートとしては、JIS K-2501に従う塩基価が100mgKOH/g以上のものが使用される。100mgKOH/g以上の塩基価を有する塩基性ナトリウムスルホネートは、高塩基性ナトリウムスルホネートあるいは過塩基性ナトリウムスルホネートとも称される。塩基価が100mgKOH/g未満の場合は、安定なエマルションを生成しにくくなる。また安定的な離型性能を維持するためには、塩基価は200~600mgKOH/g、特に300~500mgKOH/gの範囲にあることが好ましい。塩基価が上記範囲を超える場合は基油に対する溶解性に劣る場合がある。 As the basic sodium sulfonate, those having a base number of 100 mgKOH/g or more according to JIS K-2501 are used. Basic sodium sulfonate having a base number of 100 mgKOH/g or more is also referred to as overbased sodium sulfonate or overbased sodium sulfonate. When the base value is less than 100 mgKOH/g, it becomes difficult to produce a stable emulsion. Further, in order to maintain stable mold release performance, the base number is preferably in the range of 200 to 600 mgKOH/g, particularly 300 to 500 mgKOH/g. If the base number exceeds the above range, the solubility in base oil may be poor.

本発明にかかる離型剤は、水を1~30質量%含有する。水の含有割合は、5~25質量%であれば好ましい。本発明にかかる離型剤において、水は、連続相である基油およびシリコーン化合物の中に、微粒子として分散されている。水が1質量%未満であると、離型剤が引火点を有し、高温環境における引火の懸念がある。水の含有割合が30質量%を超えると、原液の貯蔵安定性が不良となるおそれ、離型剤の粘度が上昇するおそれがある。 The mold release agent according to the present invention contains 1 to 30% by mass of water. The water content is preferably 5 to 25% by mass. In the mold release agent according to the present invention, water is dispersed in the form of fine particles in the continuous phase of base oil and silicone compound. If the water content is less than 1% by mass, the mold release agent has a flash point, and there is a concern that it may catch fire in a high-temperature environment. If the water content exceeds 30% by mass, the storage stability of the stock solution may be poor and the viscosity of the release agent may increase.

なお、離型剤の貯蔵安定性の向上を図るため、塩基性ナトリウムスルホネートに、離型成分の乳化に適した公知の乳化剤を混合して使用してもよい。乳化剤としては例えば、高級アルコールアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アルキレンオキサイド付加物、高級アミンアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドアルキレンオキサイド付加物等のノニオン系界面活性剤等を使用できる。乳化剤の使用量は、離型成分の種類により適宜選択することができるが、増粘等を抑制するためには、塩基性ナトリウムスルホネートの配合量よりも少なく、乳化および安定に必要な最小量とすることが好ましい。本発明にかかる離型剤はノニオン系界面活性剤を用いない、もしくは少量の使用にとどめることができるため、曇点効果による、高低温での離型剤の安定性の影響を受けない。さらに、水素結合による離型剤の粘度の上昇も起こらず、ミストノズルの詰まり抑制、吐出不良の問題発生も低減できる。 In addition, in order to improve the storage stability of the mold release agent, a known emulsifier suitable for emulsifying the mold release component may be mixed with the basic sodium sulfonate. As the emulsifier, for example, nonionic surfactants such as higher alcohol alkylene oxide adducts, fatty acid alkylene oxide adducts, higher amine alkylene oxide adducts, fatty acid amide alkylene oxide adducts, etc. can be used. The amount of emulsifier used can be selected as appropriate depending on the type of release component, but in order to suppress thickening etc., it should be less than the amount of basic sodium sulfonate and the minimum amount necessary for emulsification and stability. It is preferable to do so. Since the mold release agent according to the present invention does not use a nonionic surfactant or can use only a small amount of nonionic surfactant, the stability of the mold release agent at high and low temperatures is not affected by the cloud point effect. Furthermore, the viscosity of the mold release agent does not increase due to hydrogen bonding, and the clogging of the mist nozzle can be suppressed and the occurrence of problems with poor discharge can be reduced.

さらに、本発明にかかる離型剤には、ダイカスト用離型剤に従来から添加されているその他の薬剤を、付着効率や離型性を損なわない程度に併用することもできる。このようなその他の薬剤としては例えば、高分子化合物、ワックス類、消泡剤、腐食防止剤、増粘剤、防錆剤、防腐剤等が挙げられる。 Furthermore, the mold release agent according to the present invention can also be used in combination with other chemicals conventionally added to mold release agents for die casting to the extent that adhesion efficiency and mold release properties are not impaired. Examples of such other agents include polymer compounds, waxes, antifoaming agents, corrosion inhibitors, thickeners, rust preventives, preservatives, and the like.

離型剤の粘度が低いと鋳造時にミストが発生することがあるため、これを抑制するために高分子化合物を添加してもよい。このような高分子化合物としては、例えば、ポリ(メタ)アクリレート、ポリイソブチレン、オレフィン共重合体(例えば、エチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体)等が使用され、その数平均分子量が2,000~300,000、特に2,000~150,000のものが好ましく用いられる。高分子化合物は、本発明の離型剤中に、0.05~20質量%配合される。高分子化合物を配合する場合、配合量を0.05質量%以上とすることで、ミストの発生を十分抑制することができ、20質量%以下とすることで粘度上昇によるミストノズルの詰まりなどを防止することができる。このような点から、配合量は、0.1~5質量%であることがさらに好ましい。 If the viscosity of the mold release agent is low, mist may be generated during casting, so a polymer compound may be added to suppress this. Examples of such polymer compounds include poly(meth)acrylate, polyisobutylene, olefin copolymers (e.g., ethylene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer), etc. Those having a number average molecular weight of 2,000 to 300,000, particularly 2,000 to 150,000 are preferably used. The polymer compound is blended in the mold release agent of the present invention in an amount of 0.05 to 20% by mass. When blending a polymer compound, by setting the blending amount to 0.05% by mass or more, it is possible to sufficiently suppress the generation of mist, and by setting the blending amount to 20% by mass or less, clogging of the mist nozzle due to increased viscosity can be prevented. It can be prevented. From this point of view, the blending amount is more preferably 0.1 to 5% by mass.

本発明にかかる離型剤は、離型成分であるシリコーン化合物を、離型剤中に1~50質量%の割合で含有する。また、離型成分として機能しうる基油を離型剤中に20~90質量%の割合で含有する。さらに、本発明にかかる離型剤は希釈の必要が無く、この濃度のままで金型に噴霧して使用できる。このため、従来の水性エマルションタイプの離型剤と比較して、ダイカストにおいて離型剤を噴霧する際の離型剤中の有効成分濃度を、100倍以上(具体的には140~180倍程度)にまで高めることができる。 The mold release agent according to the present invention contains a silicone compound as a mold release component in a proportion of 1 to 50% by mass. Furthermore, the mold release agent contains a base oil that can function as a mold release component in an amount of 20 to 90% by mass. Furthermore, the mold release agent according to the present invention does not need to be diluted and can be used by spraying it onto a mold as it is at this concentration. For this reason, compared to conventional aqueous emulsion type mold release agents, the concentration of active ingredients in the mold release agent when sprayed during die casting can be increased by 100 times or more (specifically, about 140 to 180 times). ) can be increased to

本発明にかかる離型剤の動粘度は、JIS K 2283動粘度試験に準拠して測定することができる。この試験にて測定した時、本発明にかかるW/O型エマルションの動粘度は、1~40mm/s(40℃)であることが好ましい。離型剤はノズルを備える噴霧装置を用いて金型に吹き付けられるところ、離型剤の粘度が高いとノズルの詰まりの原因となる可能性がある。また、ダイカスト工程の汎用性を考慮すると、離型剤の粘度は、従来使用されている水性ダイカスト用離型剤と大きく異ならないことが好ましい。一般的にW/O型エマルションは高粘度となりやすく、とりわけ高濃度のW/Oエマルションは高粘度となるため、ノズル噴霧には向かないと考えられていた。これに対して本発明にかかる離型剤は、特定の組成を有するW/Oエマルションで構成され、高濃度の離型成分を含有しながらもノズル噴霧が可能な粘度範囲を実現している。 The kinematic viscosity of the mold release agent according to the present invention can be measured in accordance with JIS K 2283 kinematic viscosity test. When measured in this test, the kinematic viscosity of the W/O emulsion according to the present invention is preferably 1 to 40 mm 2 /s (40° C.). The mold release agent is sprayed onto the mold using a spray device equipped with a nozzle, and if the viscosity of the mold release agent is high, it may cause clogging of the nozzle. Furthermore, considering the versatility of the die-casting process, it is preferable that the viscosity of the mold release agent is not significantly different from that of conventionally used aqueous die-casting mold release agents. In general, W/O emulsions tend to have high viscosity, and in particular, high-concentration W/O emulsions have high viscosity, so it was thought that they were not suitable for nozzle spraying. On the other hand, the mold release agent according to the present invention is composed of a W/O emulsion having a specific composition, and has a viscosity range that allows nozzle spraying even though it contains a high concentration of mold release component.

[実施例]
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
[Example]
EXAMPLES Below, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way.

(実施例1~4および比較例1~9)
[サンプルの作製]
表1および表2に示す組成のダイカスト用離型剤を準備した。
実施例1~4および比較例1~7は、W/O型エマルションで構成される離型剤である。比較例8はO/W型エマルションで構成される離型剤である。比較例9は非エマルションの油性離型剤である。
(Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 9)
[Preparation of sample]
A mold release agent for die casting having the composition shown in Tables 1 and 2 was prepared.
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 are mold release agents composed of W/O emulsions. Comparative Example 8 is a mold release agent composed of an O/W emulsion. Comparative Example 9 is a non-emulsion oil-based mold release agent.

Figure 2023158917000002
Figure 2023158917000002

Figure 2023158917000003
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(使用成分の詳細)
上表に示す各サンプルでは、次の材料を使用した。
・シリコーン化合物A:アルキル・アラルキル変性シリコーン(アルキルユニット80.8%、アラルキルユニット19.2%)、アルキル側鎖C=12、分子量21,000
・シリコーン化合物B:アルキル・アラルキル変性シリコーン(アルキルユニット45.5%、アラルキルユニット54.5%)、アルキル側鎖C=6、分子量16,000
・パラフィン系溶剤(基油):イソパラフィン系炭化水素、密度(15℃)0.82、動粘度(37.8℃)12.7mm/s
・防錆・防食剤:二塩基酸系防錆防食剤
・界面活性剤1:塩基性ナトリウムスルホネート(高塩基性合成ナトリウムスルホネート、有効成分65%、塩基価450mgKOH/g)、LUBRIZOL社製、品番LZ5318B
・界面活性剤2:高塩基性合成カルシウムスルホネート(有効成分55%、塩基価400mgKOH/g)、LUBRIZOL社製、品番LZ5347LC
・界面活性剤2:天然型ナトリウムスルホネート(中性)、株式会社MORESCO製、スルホールS-465、分子量465
・界面活性剤3:天然型カルシウムスルホネート(中性)、株式会社MORESCO製、スルホールCA-45N
・界面活性剤4:ポリオキシアルキレンラウリルエーテル、第一工業製薬株式会社製、DKS NL-Dash400
・界面活性剤5:ポリオキシアルキレン分岐デシルエーテル、第一工業製薬株式会社製、ノイゲンXL
・界面活性剤6:ポリオキシアルキレンオレイルセチルエーテル、第一工業製薬株式会社製、ノイゲンET-89
・界面活性剤7:ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、三洋化成工業株式会社製、イオネットS-80
(Details of ingredients used)
The following materials were used in each sample shown in the table above.
・Silicone compound A: Alkyl/aralkyl modified silicone (alkyl unit 80.8%, aralkyl unit 19.2%), alkyl side chain C = 12, molecular weight 21,000
・Silicone compound B: alkyl/aralkyl modified silicone (alkyl unit 45.5%, aralkyl unit 54.5%), alkyl side chain C = 6, molecular weight 16,000
・Paraffinic solvent (base oil): Isoparaffinic hydrocarbon, density (15°C) 0.82, kinematic viscosity (37.8°C) 12.7mm 2 /s
・Rust/corrosion inhibitor: Dibasic acid-based rust/corrosion inhibitor ・Surfactant 1: Basic sodium sulfonate (highly basic synthetic sodium sulfonate, active ingredient 65%, base value 450mgKOH/g), manufactured by LUBRIZOL, product number LZ5318B
・Surfactant 2: Highly basic synthetic calcium sulfonate (active ingredient 55%, base value 400mgKOH/g), manufactured by LUBRIZOL, product number LZ5347LC
・Surfactant 2: Natural sodium sulfonate (neutral), manufactured by MORESCO Co., Ltd., Sulhole S-465, molecular weight 465
・Surfactant 3: Natural calcium sulfonate (neutral), manufactured by MORESCO Co., Ltd., Sulhole CA-45N
・Surfactant 4: Polyoxyalkylene lauryl ether, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., DKS NL-Dash400
・Surfactant 5: Polyoxyalkylene branched decyl ether, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neugen XL
・Surfactant 6: Polyoxyalkylene oleyl cetyl ether, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neugen ET-89
・Surfactant 7: Polyoxyethylene sorbitan monooleate, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., Ionet S-80

実施例1~4、比較例1~7のW/O型離型剤は、次の手順で作製した。温度条件はいずれも室温とした。
1.パラフィン系溶剤をビーカーに規定量添加した。
2.ビーカーをRIKO社製マグネチックスターラー(MAGNETIC STIRRER MSR-10S)にセットし、攪拌子にて全体が均一に混ざるように攪拌した。
3.シリコーン化合物A、Bを規定量添加し、マグネチックスターラーにて約20分間攪拌した。
4.各種界面活性剤を規定量添加し、マグネチックスターラーにて約20分間攪拌した。
5.防錆・防食剤を規定量添加し、マグネチックスターラーにて約20分攪拌した。
6.系内が均一になったことを目視にて確認した後、純水を緩やかに規定量滴下しながら、マグネチックスターラーにて約20分間攪拌した。
7.さらに、系内を安定化するために、マグネチックスターラーにて約1時間攪拌した。
The W/O mold release agents of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were produced by the following procedure. The temperature condition was room temperature in all cases.
1. A specified amount of paraffinic solvent was added to the beaker.
2. The beaker was set in a magnetic stirrer (MAGNETIC STIRRER MSR-10S) manufactured by RIKO, and stirred with a stirrer so that the entire mixture was mixed uniformly.
3. Specified amounts of silicone compounds A and B were added and stirred using a magnetic stirrer for about 20 minutes.
4. Specified amounts of various surfactants were added and stirred using a magnetic stirrer for about 20 minutes.
5. A specified amount of a rust/corrosion inhibitor was added, and the mixture was stirred using a magnetic stirrer for about 20 minutes.
6. After visually confirming that the inside of the system had become uniform, the system was stirred using a magnetic stirrer for about 20 minutes while slowly dropping a specified amount of pure water.
7. Furthermore, in order to stabilize the inside of the system, the mixture was stirred using a magnetic stirrer for about 1 hour.

比較例8のO/W型離型剤は、次の手順で作製した。
1.シリコーン化合物A,B及び各種界面活性剤をビーカーに規定量添加した。
2.ビーカーをプライミクス社製ホモジナイザー(HOMOMIXER MARK II Model2.5)にセットし、4000rpm、常温の条件にて約30分間攪拌した。
3.純水をビーカーに緩やかに添加し、著しく系内が増粘したところで、乳化粒子径が設計値内に入るまで、4000rpm、常温の条件にてホモジナイザーで攪拌した。攪拌時間は、約30分~1時間とした。
4.乳化粒子径の設計値は0.17μmに制御しており、測定はHORIBA製Partica LA-960V2にて測定した。
5.乳化粒子径が設計値内に入ったことを確認後、残りの純水を全量添加し、1000rpm、常温の条件にてホモジナイザーで約30分間攪拌した。
6.防錆・防食剤を規定量添加し、1000rpm、常温の条件にてホモジナイザーで約30分間攪拌した。
7.さらに、系内を安定化するため、1000rpm、常温の条件にてホモジナイザーで約1時間攪拌した。
The O/W mold release agent of Comparative Example 8 was produced by the following procedure.
1. Silicone compounds A and B and various surfactants were added in specified amounts to a beaker.
2. The beaker was set in a homogenizer manufactured by Primix Co., Ltd. (HOMOMIXER MARK II Model 2.5), and stirred at 4000 rpm and room temperature for about 30 minutes.
3. Pure water was slowly added to the beaker, and when the viscosity of the system significantly increased, the mixture was stirred with a homogenizer at 4000 rpm and room temperature until the emulsified particle size fell within the designed value. The stirring time was approximately 30 minutes to 1 hour.
4. The designed value of the emulsion particle diameter was controlled to 0.17 μm, and the measurement was performed using Partica LA-960V2 manufactured by HORIBA.
5. After confirming that the emulsified particle size was within the designed value, the remaining pure water was added in its entirety and stirred for about 30 minutes using a homogenizer at 1000 rpm and room temperature.
6. A specified amount of a rust/corrosion inhibitor was added, and the mixture was stirred with a homogenizer at 1000 rpm and room temperature for about 30 minutes.
7. Further, in order to stabilize the inside of the system, the mixture was stirred with a homogenizer at 1000 rpm and room temperature for about 1 hour.

比較例9は、油性離型剤として、青木科学株式会社製ルブローレンWFR-7Rを用いた。 Comparative Example 9 used Lubroren WFR-7R manufactured by Aoki Kagaku Co., Ltd. as an oil-based mold release agent.

[評価:引火性、動粘度、安定性]
実施例1~4、比較例1~9の離型剤について、1.引火の危険性、2.動粘度を評価し、3.安定性試験を実施した。
[Evaluation: Flammability, kinematic viscosity, stability]
Regarding the mold release agents of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 9, 1. Risk of ignition, 2. Evaluate kinematic viscosity; 3. Stability tests were conducted.

(評価1:引火の危険性)
引火の危険性について、◎:不燃性、○:難燃性、×:引火性として評価した。なお、不燃性/難燃性/引火性の基準は、引火点の判定基準(JIS K 2265)、高圧スプレー試験(Fed.6052/MIL F-7100)、及びホットマニホールド試験(Fed.6053/MIL F-7100)の結果より、総合的に判断した。
(Evaluation 1: Risk of ignition)
The risk of ignition was evaluated as ◎: nonflammable, ○: flame retardant, and ×: flammable. The standards for nonflammability/flammability/flammability are the flash point determination standard (JIS K 2265), high pressure spray test (Fed.6052/MIL F-7100), and hot manifold test (Fed.6053/MIL A comprehensive judgment was made based on the results of F-7100).

(評価2:動粘度)
JIS K 2283動粘度試験に準拠し、各サンプルの40℃における動粘度(mm/s)を測定した。
(Evaluation 2: Kinematic viscosity)
The kinematic viscosity (mm 2 /s) of each sample at 40° C. was measured in accordance with JIS K 2283 kinematic viscosity test.

(評価3:安定性)
以下の条件で各サンプルの安定性を評価した。
・評価量:100mL
・容器:ガラス製沈殿管
・冷却-加熱条件:4℃×72時間-40℃×72時間を1サイクルとした。
・測定:ガラス製沈殿管に収容した各サンプルについて、1,2,3サイクルの冷却-加熱を行った。その後、各サンプルの液の状態を目視で確認した。評価基準は次のとおりとした。
〇:液が均一に混合し安定
×:液が2層に分離
××:液が2層に分離し、析出物が発生
(Evaluation 3: Stability)
The stability of each sample was evaluated under the following conditions.
・Evaluation amount: 100mL
- Container: Glass precipitation tube - Cooling-heating conditions: 4°C x 72 hours - 40°C x 72 hours was one cycle.
- Measurement: Each sample contained in a glass sedimentation tube was subjected to 1, 2, and 3 cycles of cooling and heating. Thereafter, the state of the liquid in each sample was visually confirmed. The evaluation criteria were as follows.
〇: The liquid is mixed uniformly and stable ×: The liquid is separated into two layers XX: The liquid is separated into two layers and a precipitate is generated

引火の危険性、動粘度および安定性の評価結果を[表3]、[表4]にまとめて示す。

Figure 2023158917000004
The evaluation results of flammability risk, kinematic viscosity, and stability are summarized in [Table 3] and [Table 4].
Figure 2023158917000004

Figure 2023158917000005
Figure 2023158917000005

動粘度に関して、乳化剤としてノニオン系界面活性剤を添加した比較例4~7は、動粘度が40mm/sを超える高い値となった。ノニオン系界面活性剤と水との水素結合により粘度が上昇したものと考えられた。動粘度が高い場合、ダイカスト鋳造において離型剤を噴霧するためのミストノズルが詰まったり、ノズルからの吐出が不安定になったりする問題が生じる可能性が高くなる。実施例1~4は、動粘度が油性離型剤(比較例9)よりも低く、O/W型エマルション離型剤(比較例8)に近い値となり、良好な性質を示した。 Regarding kinematic viscosity, Comparative Examples 4 to 7 in which a nonionic surfactant was added as an emulsifier had a high kinematic viscosity exceeding 40 mm 2 /s. It was thought that the viscosity increased due to hydrogen bonding between the nonionic surfactant and water. If the kinematic viscosity is high, problems such as clogging of a mist nozzle for spraying a mold release agent during die casting or unstable discharge from the nozzle are likely to occur. Examples 1 to 4 had a kinematic viscosity lower than that of the oil-based mold release agent (Comparative Example 9) and close to that of the O/W emulsion mold release agent (Comparative Example 8), and exhibited good properties.

安定性に関して、乳化剤として高塩基性ナトリウムスルホネートを含む実施例1~4は、安定性が認められた。実施例1~4の離型剤は、ノニオン系界面活性剤を添加しなくても、アニオン系界面活性剤である高塩基性合成ナトリウムスルホネート(塩基価450mgKOH/g)を用いて、エマルションを安定化することができた。なお、高塩基性ナトリウムスルホネートの配合量が2.6wt%以下の例(比較例1、2)、26wt%である例(比較例3)では安定性が不充分であった。 Regarding stability, Examples 1 to 4 containing highly basic sodium sulfonate as an emulsifier were found to be stable. The mold release agents of Examples 1 to 4 stabilize the emulsion by using highly basic synthetic sodium sulfonate (base number 450 mgKOH/g), which is an anionic surfactant, without adding a nonionic surfactant. I was able to convert it into In addition, the stability was insufficient in the examples in which the amount of highly basic sodium sulfonate was 2.6 wt% or less (Comparative Examples 1 and 2) and in the example in which it was 26 wt% (Comparative Example 3).

安定性に関して、表1には示していないが、高塩基性ナトリウムスルホネートに代えて塩基性カルシウムスルホネート(有効成分55%、塩基価400mgKOH/g)を使用し、他の界面活性剤を添加しなかった離型剤は、エマルションの安定性が不充分であった。塩基性ナトリウムスルホネートよりも極性が低いことにより、系内の水分を捕捉することができなかったことが要因と考えられた。そこで、比較例4では、塩基性カルシウムスルホネートに加えてノニオン系界面活性剤を配合したが、安定性の改善は見られず、分離および析出物が発生した。 Regarding stability, although not shown in Table 1, basic calcium sulfonate (active ingredient 55%, base value 400 mgKOH/g) was used in place of high basic sodium sulfonate, and no other surfactants were added. The mold release agent used had insufficient emulsion stability. This was thought to be due to the fact that it was less polar than basic sodium sulfonate, so it was unable to capture water in the system. Therefore, in Comparative Example 4, a nonionic surfactant was blended in addition to basic calcium sulfonate, but no improvement in stability was observed, and separation and precipitates occurred.

また、表2には示していないが、アニオン界面活性剤として天然型ナトリウムスルホネート(中性)または天然型カルシウムスルホネート(中性)を単独で使用したW/O型エマルションのダイカスト用離型剤は、エマルションの安定化が図れなかった。そのため、比較例5および比較例6として、天然型ナトリウムスルホネート(中性)あるいは天然型カルシウムスルホネート(中性)とノニオン系界面活性剤とを併用したが、加熱-冷却のサイクルに対する安定性が得られず、分離および析出物が発生した。また、動粘度が47.2mm/s以上の高い値となった。ノニオン系界面活性剤による水素結合の影響を受けたものと考えられた。 Although not shown in Table 2, the release agent for die casting of W/O emulsion using natural sodium sulfonate (neutral) or natural calcium sulfonate (neutral) alone as an anionic surfactant is , the emulsion could not be stabilized. Therefore, in Comparative Examples 5 and 6, natural sodium sulfonate (neutral) or natural calcium sulfonate (neutral) was used in combination with a nonionic surfactant, but stability against heating-cooling cycles was not achieved. Separation and precipitate occurred. Further, the kinematic viscosity was a high value of 47.2 mm 2 /s or more. It was thought that this was influenced by hydrogen bonding caused by the nonionic surfactant.

比較例7のW/O型ダイカスト用離型剤は、ノニオン系界面活性剤のみを数種類併用することによって、エマルションの安定性が改良された。しかしながら、動粘度が62.7mm/sと高い値となり、ミストノズルの詰まり、吐出の安定性に関する問題が懸念された。また、ノニオン系界面活性剤の曇点効果による高低温域での安定性の影響を受けるため、加熱-冷却のサイクルに対する安定性が得られず、分離および析出物が発生した。 In the W/O type mold release agent for die casting of Comparative Example 7, the stability of the emulsion was improved by using several types of nonionic surfactants in combination. However, the kinematic viscosity was as high as 62.7 mm 2 /s, and there were concerns about clogging of the mist nozzle and problems regarding discharge stability. In addition, stability in high and low temperature ranges was affected by the cloud point effect of nonionic surfactants, so stability against heating-cooling cycles was not achieved, resulting in separation and precipitation.

比較例8は水中油型(O/W型)エマルション離型剤の原液を用いた。比較例8は、離型剤のうち90%が水であり、ノニオン系界面活性剤の含有量も1wt%程度であるため、動粘度が3.5mm/sと低い値であった。このため、ノズルからの噴霧には問題ないと考えられた。しかしながら、比較例8の離型剤は金型に噴霧する際には通常原液を10~100倍程度に希釈して用いられるため、離型成分の濃度は1%未満となり、大量に噴霧する必要がある。また、長期間、高温域で使用しているとミストノズル先端付近にシリコーン化合物の凝集による析出が確認され、これがミストノズルの詰まり、安定供給に悪影響を及ぼす。比較例8はホモジナイザー等を用い、乳化粒子径を0.17μmに制御しているため、高低温域においても優れた乳化安定性を有しているが、長期間、高温域で使用しているとミストノズル先端付近にシリコーン化合物の凝集による析出が確認され、これがミストノズルの詰まり、安定供給に悪影響を及ぼす。 Comparative Example 8 used a stock solution of an oil-in-water (O/W) emulsion mold release agent. In Comparative Example 8, 90% of the mold release agent was water and the content of the nonionic surfactant was about 1 wt%, so the kinematic viscosity was as low as 3.5 mm 2 /s. Therefore, it was thought that there would be no problem with spraying from the nozzle. However, when the mold release agent of Comparative Example 8 is sprayed onto a mold, the stock solution is usually diluted 10 to 100 times, so the concentration of the mold release component is less than 1%, and it is necessary to spray a large amount. There is. In addition, when used in a high temperature range for a long period of time, precipitation due to aggregation of silicone compounds is observed near the tip of the mist nozzle, which clogs the mist nozzle and adversely affects stable supply. Comparative Example 8 uses a homogenizer etc. to control the emulsion particle size to 0.17 μm, so it has excellent emulsion stability even in high and low temperature ranges, but it is used in high temperature ranges for a long period of time. Precipitation due to aggregation of silicone compounds was confirmed near the tip of the mist nozzle, which clogged the mist nozzle and adversely affected stable supply.

比較例9は、シリコーンオイルおよび溶剤を主成分とした油性離型剤であるため、安定性評価試験においては分離および析出物の発生はなかった。しかしながら、引火の危険性があるため、作業性が劣り、作業環境が制約された。 Since Comparative Example 9 is an oil-based mold release agent mainly composed of silicone oil and a solvent, no separation or precipitate occurred in the stability evaluation test. However, due to the risk of ignition, workability was poor and the working environment was restricted.

[評価:付着性および堆積性]
実施例2および比較例8の離型剤について、4.鋼板に対する付着性、5.鋼板に対する堆積性の評価試験を実施した。鋼板は、金型を模擬したものである。
[Evaluation: Adhesion and deposition]
Regarding the mold release agents of Example 2 and Comparative Example 8, 4. Adhesion to steel plate, 5. A deposition evaluation test was conducted on steel plates. The steel plate simulates a mold.

(評価4:付着性)
実施例2および比較例8の離型剤を、150℃、250℃、350℃の各温度に加熱した鋼板(縦100mm×横100mm×厚さ10mm、材質:SUS304)に下記のスプレー装置・試験条件にて噴霧し、離型成分の付着量を測定した。良好な離型性を発揮するためには付着量が多い方がよい。なお、実施例2、比較例8の離型剤は希釈を行わず、原液のまま噴霧を行った。
・噴霧条件
使用ノズル ATOMAXノズル AM45B-OST(株式会社アトマックス製、二流体ノズル)
エアー圧 0.4MPa
液圧 0.1MPa
スプレー時間 0.5sec
スプレー量 0.3g
スプレー距離 200mm
(Evaluation 4: Adhesion)
The mold release agents of Example 2 and Comparative Example 8 were applied to a steel plate (100 mm long x 100 mm wide x 10 mm thick, material: SUS304) heated to temperatures of 150°C, 250°C, and 350°C using the following spray equipment and test. It was sprayed under the following conditions and the amount of the release component adhered was measured. In order to exhibit good mold releasability, it is better to have a large amount of adhesion. Note that the mold release agents of Example 2 and Comparative Example 8 were not diluted and were sprayed as undiluted solutions.
・Spraying conditions Nozzle used ATOMAX nozzle AM45B-OST (manufactured by ATOMAX Co., Ltd., two-fluid nozzle)
Air pressure 0.4MPa
Liquid pressure 0.1MPa
Spray time 0.5sec
Spray amount 0.3g
Spray distance 200mm

付着性試験の結果を[表5]に示す。また、[図1]にグラフを、[図2]に付着性試験結果の図像をそれぞれ示す。

Figure 2023158917000006
The results of the adhesion test are shown in [Table 5]. Further, a graph is shown in [FIG. 1], and an image of the adhesion test results is shown in [FIG. 2].
Figure 2023158917000006

[表5]、[図1]に示すとおり、比較例8の離型剤は、150℃および250℃では付着量が少なく、350℃ではスプレー中に蒸発し、鋼板にはほとんど付着しなかった。これに対して、実施例2の離型剤は150℃では充分に多い付着量となり、350℃でも鋼板への付着が認められた。
なお、油性離型剤である比較例9の離型剤は、150℃、250℃、350℃において付着量の変化が小さく、安定して鋼板に付着した。しかしながら、引火の危険性があり、防火設備を備えた適切な環境下でスプレー作業をする必要があった。
As shown in [Table 5] and [Figure 1], the mold release agent of Comparative Example 8 had a small amount of adhesion at 150°C and 250°C, and at 350°C, it evaporated during spraying and hardly adhered to the steel plate. . On the other hand, the mold release agent of Example 2 showed a sufficiently large amount of adhesion at 150°C, and adhesion to the steel plate was observed even at 350°C.
In addition, the mold release agent of Comparative Example 9, which is an oil-based mold release agent, had a small change in the amount of adhesion at 150° C., 250° C., and 350° C., and adhered stably to the steel plate. However, there was a risk of ignition, and the spraying work had to be carried out in an appropriate environment with fire prevention equipment.

[図2]に示すとおり、実施例2においては、150℃の鋼板では、鋼板全面に離型剤が付着していることが確認できた。また、250℃、350℃の高温領域においても、鋼板上に離型剤がしっかり付着し、拡がっていることが確認できた。一方、比較例8では、いずれの温度領域においても、実施例2のような鋼板上での離型剤の付着、拡がり性は確認できなかった。 As shown in FIG. 2, in Example 2, it was confirmed that the mold release agent was attached to the entire surface of the steel plate at 150°C. Furthermore, it was confirmed that the mold release agent firmly adhered and spread on the steel plate even in the high temperature range of 250°C and 350°C. On the other hand, in Comparative Example 8, adhesion and spreading of the release agent on the steel plate as in Example 2 could not be confirmed in any temperature range.

(評価5:洗浄性)
離型剤は、金型の表面に一定量の被膜を形成した後、付着、洗浄、脱着を繰り返して使用される。より具体的には、最初にスプレーした際に、粗い金属面に強固に吸着被膜が形成され、その後、水圧洗浄によって剥離され、再度スプレーにより離型剤が吹き付けられる。これらの作業により、離脱と付着が繰り返されるため、離型剤には皮膜が過剰に堆積せずに、一定した膜厚の皮膜が維持されることが求められる。
(Evaluation 5: Cleanability)
After forming a certain amount of film on the surface of the mold, the mold release agent is used by repeating adhesion, cleaning, and desorption. More specifically, when first sprayed, a strongly adsorbed film is formed on the rough metal surface, which is then peeled off by water pressure washing, and the release agent is sprayed again. Since detachment and adhesion are repeated during these operations, the release agent is required to maintain a constant film thickness without excessively depositing a film.

鋼板温度以外は付着性の評価と同じ条件で、実施例2、比較例8、比較例9の離型剤を、250℃に加熱した鋼板(縦100mm×横100mm×厚さ10mm、材質:SUS304)に対して1分間隔で5回スプレーし、離型成分の付着量から堆積率を評価した。
堆積率は、以下の計算式より算出した。堆積率が小さい方が良好な洗浄性を示す。
堆積率(%)=(5回スプレー後の付着量)/(1回スプレー後の付着量)×100
なお、試験はn=2で実施し、平均値を採用した。
A steel plate (length 100 mm x width 100 mm x thickness 10 mm, material: SUS304) was heated to 250°C with the mold release agents of Example 2, Comparative Example 8, and Comparative Example 9 under the same conditions as the evaluation of adhesion except for the steel plate temperature. ) was sprayed 5 times at 1 minute intervals, and the deposition rate was evaluated from the amount of the release component attached.
The deposition rate was calculated using the following formula. The smaller the deposition rate, the better the cleaning performance.
Deposition rate (%) = (Amount of adhesion after 5 sprays) / (Amount of adhesion after 1 spray) x 100
The test was conducted with n=2, and the average value was used.

堆積性試験の結果を[表6]に示す。また、[図3]にグラフを示す。 The results of the deposition test are shown in [Table 6]. A graph is also shown in [Figure 3].

Figure 2023158917000007
Figure 2023158917000007

[表6]に示すとおり、実施例2は、比較例9とほぼ同等の良好な洗浄性を示した。実施例2の離型剤によれば、良好な洗浄性と作業性の両立と、ミストノズルの詰まりの不具合を低減することができた。一方、比較例8はシリコーン化合物の凝集、析出が見られ、堆積率が高かった。比較例8の離型剤は、堆積率が過大であり作業性が劣り、ミストノズルの詰まりの懸念も考えられる。本発明にかかる離型剤によれば、良好な離型性および洗浄性を示し、かつ安定したW/O型離型剤組成物を実現することが可能となる。 As shown in [Table 6], Example 2 exhibited good cleaning performance that was almost equivalent to Comparative Example 9. According to the mold release agent of Example 2, it was possible to achieve both good cleanability and workability, and to reduce the problem of mist nozzle clogging. On the other hand, in Comparative Example 8, agglomeration and precipitation of silicone compounds were observed, and the deposition rate was high. The mold release agent of Comparative Example 8 had an excessively high deposition rate, resulting in poor workability, and there is also a possibility of clogging of the mist nozzle. According to the mold release agent according to the present invention, it is possible to realize a stable W/O type mold release agent composition that exhibits good mold release properties and washability.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive in any respect. The scope of the present invention is defined by the claims, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.

Claims (3)

基油20~90質量%と、
シロキサン結合で形成される分子骨格を有するシリコーン化合物1~50質量%と、
塩基性ナトリウムスルホネート3~20質量%と、
水1~30質量%と、
を含有するW/O型エマルションで構成される、ダイカスト用離型剤。
20 to 90% by mass of base oil,
1 to 50% by mass of a silicone compound having a molecular skeleton formed by siloxane bonds;
3 to 20% by mass of basic sodium sulfonate,
1 to 30% by mass of water,
A mold release agent for die casting, which is composed of a W/O type emulsion containing.
前記塩基性ナトリウムスルホネートの塩基価は、100mgKOH/g以上である、請求項1に記載のダイカスト用離型剤。 The mold release agent for die casting according to claim 1, wherein the basic sodium sulfonate has a base value of 100 mgKOH/g or more. JIS K 2283に基づいて測定される動粘度(40℃)が、1~40mm/sである、請求項1または請求項2に記載のダイカスト用離型剤。
The mold release agent for die casting according to claim 1 or 2, which has a kinematic viscosity (40° C.) of 1 to 40 mm 2 /s as measured based on JIS K 2283.
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