JPH05287204A - シリコーンエマルジョン組成物 - Google Patents

シリコーンエマルジョン組成物

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JPH05287204A
JPH05287204A JP4119736A JP11973692A JPH05287204A JP H05287204 A JPH05287204 A JP H05287204A JP 4119736 A JP4119736 A JP 4119736A JP 11973692 A JP11973692 A JP 11973692A JP H05287204 A JPH05287204 A JP H05287204A
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silicone emulsion
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努 長縄
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Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的安定性に優れ、水分蒸発後はペインタ
ブル性および極圧潤滑性に優れた油膜を形成するシリコ
ーンエマルジョン組成物を提供する。 【構成】 (A)特定の基を有するオルガノポリシロキサ
ンの水性エマルジョン、および(B)アルキルジフェニル
エーテルジスルホン酸塩{(B)成分の配合量は、(A)成分
中のオルガノポリシロキサン100重量部に対して0.
2〜10重量部である。}からなるシリコーンエマルジ
ョン組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコーンエマルジョ
ン組成物に関し、詳しくは機械的安定性に優れ、水分蒸
発後はペインタブル性および極圧潤滑性に優れた油膜を
形成するシリコーンエマルジョン組成物に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】オルガノポリシロキサンを
乳化剤により水中に均一分散してなるシリコーンエマル
ジョン組成物は、繊維処理剤、金型用離型剤、塗料添加
剤および化粧料用原料等に利用されている。このような
シリコーンエマルジョン組成物としては、例えば、ジメ
チルポリシロキサンの水性エマルジョンとポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムからな
るシリコーンエマルジョン組成物(特公昭53−135
01号公報参照)および環状ジメチルポリシロキサンと
乳化剤と水からなるシリコーンエマルジョン組成物(特
開昭56−95952号公報参照)が知られている。
【0003】ところが、これらのシリコーンエマルジョ
ン組成物は、機械的安定性に劣り、これに機械的剪断力
が加わった場合には、そのエマルジョン形態が破壊され
易いという欠点があった。例えば、これらのシリコーン
エマルジョン組成物をアルミニウムダイキャスト成形用
離型剤として使用する場合は、通常、これらの組成物を
数十倍の水で希釈し、この希釈液をギアポンプにより送
液して金型に吹き付けて、金型表面にオルガノポリシロ
キサンの油膜を均一に形成させ、余剰の希釈液は回収し
てギアポンプにより繰り返し送液する方法が採用されて
いるが、この工程においてエマルジョン破壊が起こり、
金型に均一に塗布することができなくなるという問題点
があった。
【0004】また、これらのシリコーンエマルジョン組
成物は、水分が蒸発した後の油膜のペインタブル性が低
いため、これらのシリコーンエマルジョン組成物を金型
の離型剤として使用した場合、成形品に塗料、マジック
等の乗りが悪いという問題点があった。
【0005】さらに、これらのシリコーンエマルジョン
組成物は、水分が蒸発した後の油膜強度が低いため、極
圧潤滑性が低いという欠点があった。そのため、これら
のシリコーンエマルジョン組成物を複雑な金型の離型
剤、例えば、アルミニウムダイキャスト成形用金型の離
型剤として使用した場合、油膜に亀裂が生じ易く、結果
としてアルミニウムの湯回り性の低下によりアルミニウ
ムダイキャスト成形品に鬆が入るという問題点があっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点を解消するために鋭意研究した結果、本発明に到達
した。
【0007】すなわち、本発明の目的は、機械的安定性
に優れ、水分が蒸発した後はペインタブル性および極圧
潤滑性に優れた油膜を形成するシリコーンエマルジョン
組成物を提供することにある。
【0008】
【問題点を解決するための手段とその作用】本発明は、
(A)一般式:
【化2】 {式中、R1は炭素原子数7以下の一価炭化水素基であ
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:−R3CO
OR4(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、xは0〜50の
整数であり、yは10〜450の整数であり、かつ、x
<yである。}で示されるオルガノポリシロキサンの水
性エマルジョン、および (B)アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩 {(B)成分の配合量は、(A)成分中のオルガノポリシロキ
サン100重量部に対して0.2〜10重量部であ
る。}からなるシリコーンエマルジョン組成物に関す
る。
【0009】以下、本発明のシリコーンエマルジョン組
成物について詳細に説明する。
【0010】(A)成分の水性エマルジョンは、一般式:
【化3】 で示されるオルガノポリシロキサンを必須成分とし、こ
れを乳化剤により水中に均一分散してなる水性エマルジ
ョンである。上式中、R1は炭素原子数7以下の一価炭
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,ブチル基,ペンチル基,ヘキシル基,ヘプチ
ル基等のアルキル基;フェニル基,トリル基等のアリー
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シクロアルキル
基等が例示される。本発明のシリコーンエマルジョン組
成物を離型剤として使用する場合、上式で示されるオル
ガノポリシロキサン中のR1の少なくとも50モル%が
メチル基であることが離型性の点で好ましい。
【0011】上式中、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:−R3OOC
5(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:−
3COOR4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
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、一般式:−R3OOC
5で示される基としては、具体的には、アセチルオキ
シメチル基,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。
【0012】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。
【0013】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、x<yである。これ
はxが50を超えると、ペインタブル性が低下し、塗料
をはじくようになるためである。またyは10未満であ
るとペインタブル性が低下するためであり、450を超
えると、本発明の組成物の機械的安定性が低下するため
である。また、x+yが500を超えるオルガノポリシ
ロキサンの粘度が大きすぎるため乳化が困難であるから
である。ペインタブル性が優れるためには、x<yであ
ることが必要である。R2の内、一般式:−R3COOR
4で示される基または一般式:−R3OOCR5で示され
る基であって、R3がアルキレン基であり、R4が水素原
子またはアルキル基であり、R5がアルキル基であり、
3、R3+R4、R3+R5における炭素原子数が10以
上であるオルガノポリシロキサンを使用すると、該オル
ガノポリシロキサンが金型表面に配向し、離型性が特に
向上するので好ましい。
【0014】上記オルガノポリシロキサンの製造方法は
特に限定されず、具体的には、メチル水素ポリシロキサ
ンまたはジメチルシロキサン・メチル水素シロキサン共
重合体を、塩化白金酸等のヒドロシリル化反応用触媒の
存在下に、式: CH2=CH(CH25CH3、 CH2=CH(CH210CH3、 CH2=CH(CH212CH3 等で例示されるα−オレフィンまたはスチレンまたはα
−メチルスチレンまたは式: CH2=CHCOOH、 CH2=CH(CH25COOH、 CH2=CH(CH28COOH、 CH2=CH(CH212COOH 等で例示される不飽和脂肪酸または式: CH2=CHCOOCH3 CH2=CHCOOC37 CH2=C(CH38COOC37 CH2=CH(CH28COOC65 CH2=CH(CH28COOC25 CH2=CH(CH28COOC37 CH2=CH(CH212COOC37 等で例示される不飽和脂肪酸のエステル化合物または
式: CH2=CHCH2OOCCH3 CH2=CHCH2OOCC65 CH2=CHCH2OOCC1123 CH2=CH(CH25OOCC1123 等で例示される不飽和脂肪族アルコールのエステル化合
物を付加させる方法が例示される。
【0015】(A)成分の水性エマルジョンは、上記オル
ガノポリシロキサンを乳化剤により水中に均一分散する
ことにより製造される。本発明において、使用できる乳
化剤の種類は特に限定されないが、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
ルキレンアルキルフェニルエーテル類;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、(B)成分のアルキルジフェニルエ
ーテルジスルホン酸塩を使用することもできる。
【0016】(B)成分のアルキルジフェニルエーテルジ
スルホン酸塩は、本発明のシリコーンエマルジョン組成
物に機械的安定性と極圧潤滑性を付与するための成分で
ある。(B)成分のアルキルジフェニルエーテルジスルホ
ン酸塩の種類は特に限定されないが、具体的には、一般
式:
【化4】 で示される化合物を例示することができる。上式中、R
6は炭素原子数3〜20のアルキル基であり、具体的に
は、プロピル基,ブチル基,オクチル基,ノニル基,デ
シル基,ドデシル基等のアルキル基が例示され、好まし
くは炭素原子数8〜12のアルキル基である。また、M
は陽イオンであり、具体的には、ナトリウムイオン,カ
リウムイオン,リチウムイオン,アンモニウムオイン等
が例示され、好ましくはナトリウムイオン,カリウムイ
オンである。このような(B)成分としては、具体的に
は、ブチルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウ
ム,ノニルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウ
ム,ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウ
ム,ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸カリウ
ム,ブチルジフェニルエーテルジスルホン酸リチウム,
ノニルジフェニルエーテルジスルホン酸アンモニウム,
ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸アンモニウ
ム,ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸リチウム
等が例示される。
【0017】本発明において、(B)成分の配合量は、(A)
成分中のオルガノポリシロキサン100重量部に対して
0.2〜10重量部の範囲内であり、好ましくは1〜6
重量部の範囲である。これは、(B)成分の配合量が、(A)
成分中のオルガノポリシロキサン100重量部に対して
0.2重量部未満であると、得られたシリコーンエマル
ジョン組成物の機械的安定性および極圧潤滑性が不十分
であり、また10重量部を超えると得られたシリコーン
エマルジョン組成物の保存安定性が低下するためであ
り、またオルガノポリシロキサンの相対濃度が低下し、
離型性が低下するためである。
【0018】本発明のシリコーンエマルジョン組成物
は、上記(A)成分および(B)成分を主成分としてなるが、
その他の成分として、一般にシリコーンエマルジョン組
成物に配合することができる添加剤、例えば、防腐剤、
防黴剤、防錆剤、着色剤、鉱物油、高級脂肪酸、増粘
剤、アルミニウム粉末、黒鉛等を配合することができ
る。
【0019】本発明のシリコーンエマルジョン組成物の
製造方法は特に限定されず、通常のシリコーンエマルジ
ョン組成物の製造方法により製造することができる。具
体的には、上記各成分を、ホモミキサー,コロイドミ
ル,ラインミキサー,ホモジナイザー等の乳化機を用い
て乳化することにより製造することができる。
【0020】本発明のシリコーンエマルジョン組成物
は、機械的安定性および極圧潤滑性に優れているので、
例えば、繰り返し機械的剪断力を受け、さらに極圧潤滑
性を要求されるアルミニウムダイキャスト用金型離型剤
として有用である。
【0021】
【実施例】次に、本発明を実施例により説明する。実施
例中、部とあるのは重量部を意味し、%とあるのは重量
%を意味する。粘度は25℃において測定した値であ
る。また、実施例で使用したオルガノポリシロキサンの
構造式と粘度を下記に示した。
【0022】(A) 粘度1130センチストー
クス
【化5】
【0023】(B) 粘度980センチストーク
【化6】
【0024】(C) 粘度1630センチストー
クス
【化7】
【0025】(D) 粘度1040センチストー
クス
【化8】
【0026】(E) 粘度1320センチストー
クス
【化9】
【0027】また、実施例で使用したアルキルジフェニ
ルジスルホン酸塩を下記に示した。 (a) ノニルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウ
ム (b) ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリ
ウム (c) ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸カリウ
ム 実施例と比較例中、シリコーンエマルジョン組成物は下
記の項目について、下記の方法により評価した。
【0028】・ペインタブル性:シリコーンエマルジョ
ン組成物を、水で50倍に希釈し、簡易型スプレーガン
を用いてクレコート紙に均一に吹き付け、室温で乾燥
後、油性の太書き用フェルトペンで定規を使って等間隔
で線を引き、線のかすれ具合いを次のように判定した。 ○:線のかすれは全くなく、均一にインクが付着した。 △:部分的にわずかに線のかすれがあり、やや不均一に
インクが付着した。 ×:線のかすれが著しかった。
【0029】・離型性:内径5cm×5cm、深さ5m
mであり、底が凸凹で多くの溝を有し金型に、オルガノ
ポリシロキサン濃度が2%になるように希釈したシリコ
ーンエマルジョン組成物を吹き付け、約350℃に予熱
した。この金型に電気炉で約750℃で溶融させたアル
ミニウム湯を注ぎ込み、除冷後、金型からアルミニウム
片を引き剥し、はがれの程度で離型性を評価した。 ◎:型離れ性極めて良好 ○:型離れ性良好 △:やや型離れ性不良 ×:型離れ性不良
【0030】・保存安定性:200ccのガラス瓶にシ
リコーンエマルジョン組成物を180cc入れ、3ヶ月
間25℃の室温中に静置してその保存安定性を調べた。
【0031】・機械的安定性:シリコーンエマルジョン
組成物を、オルガノポリシロキサン濃度が0.5%にな
るように水で希釈した。次いでこの希釈液600gを1
000ccのビーカーに入れ、ホモミキサーを用い、1
0000rpmの回転速度で1時間攪拌した。その後、
3時間静置し、ビーカー壁へのオイル状物の付着や、液
表面のオイル状物の浮きおよびクリーム状物の有無を観
察した。 ◎:液表面にオイル状物の浮きおよびクリーム状物が全
く認められなかった。 ○:液表面に極めて僅かなオイル状物の浮きと、僅かな
クリーム状物が認められた。 △:液表面の一部にオイル状物の浮きと、液表面全体に
クリーム状物が認められた。 ×:液表面全体にオイル状物の浮きと、多量のクリーム
状物が認められた。
【0032】・極圧潤滑性:JIS−K−2519に規
定する潤滑油耐荷重能試験方法に準じて、焼き付き荷重
(kg)を算出した。測定条件および測定機種の仕様は
次の通りである。 形式および名称:4球式摩擦試験機(神鋼造機株式会社
製) 試験用鋼球:玉軸受用鋼球3/4”(基本径19.05
mm) 上級JIS−B−1501 試験鋼球による荷重:最大 1000kg 立軸回転数:750rpm
【0033】
【実施例1】オルガノポリシロキサン(A)50部、ポ
リオキシエチレン(6モル)ラウリルエーテル4部を攪
拌機を用い均一に分散した。次いで、これに水4部を加
え、攪拌後、コロイドミル型乳化機に通して乳化して、
これに水39部を添加し、オルガノポリシロキサン
(A)の水性エマルジョンを得た。次いで、この水性エ
マルジョンに、アルキルジフェニルエーテルジスルホン
酸塩(a)〜(c)を各々1.5部を添加して均一に溶
解させ、3種のシリコーンエマルジョン組成物を調製し
た。これらシリコーンエマルジョン組成物のペインタブ
ル性、離型性、保存安定性、機械的安定性および極圧潤
滑性を測定した。これらの結果を表1に示した。
【0034】
【表1】
【0035】
【比較例1】実施例1において、アルキルジフェニルエ
ーテルジスルホン酸塩を添加せず、代わりに水を添加し
たもの、および下記の乳化剤を添加した以外は実施例1
と同様にしてシリコーンエマルジョン組成物を調製し
た。これらの組成物の諸特性を実施例1と同様にして測
定した。これらの結果を表2に示した。 (d) ラウリル硫酸ナトリウム (e) ポリオキシエチレン(4モル)ラウリルエーテル
硫酸ナトリウム (f) ポリオキシエチレン(4モル)ノニルフェニルエ
ーテル硫酸ナトリウム (g) ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
【0036】
【表2】
【0037】
【実施例2】オルガノポリシロキサン(B),(C)お
よび(E)50部に、各々、ポリオキシエチレン(6モ
ル)ラウリルエーテル4部、ドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウム0.5部を添加して攪拌機を均一に攪拌し
て、これに水を5部加え、攪拌後、コロイドミル型乳化
機に通して乳化後、水38.5部を加えて水性エマルジ
ョンを得た。これらの水性エマルジョンにドデシルジフ
ェニルエーテルスルホン酸ナトリウム2部を添加してシ
リコーンエマルジョン組成物を調製した。これらの組成
物の諸特性を実施例1同様に測定した。これらの結果を
表3に示した。
【0038】
【表3】
【0039】
【比較例2】実施例2において、ドデシルジフェニルエ
ーテルジスルホン酸ナトリウムを使用せず、代わりに下
記の乳化剤を添加した以外は実施例2と同様にして4種
のシリコーンエマルジョン組成物を調製した。これらの
組成物の特性を実施例1同様に測定した。これらの結果
を表4および表5に示した。 (h) ポリオキシエチレン(6モル)ラウリルエーテル (i) ポリオキシエチレン(9.5モル)ノニルフェニ
ルエーテル (j) ポリオキシエチレン(10モル)モノステアレー
ト (k) デカグリセリルモノオレエート
【0040】
【表4】
【0041】
【表5】
【0042】
【実施例3】実施例1においてオルガノポリシロキサン
(A)の代わりにオルガノポリシロキサン(D)を使用
し、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸カリウム
をオルガノポリシロキサン(D)100重量部に対し
0.1部、1部、3部、6部、15部添加した以外は、
実施例1と同様にして、5種のシリコーンエマルジョン
組成物を調製した。またドデシルジフェニルエーテルジ
スルホン酸カリウムを添加しなっかたシリコーンエマル
ジョン組成物も上記と同様にして調製した。これらの組
成物の特性を実施例1と同様に測定し、これらの結果を
表6に示した。この結果より、本発明のシリコーンエマ
ルジョン組成物は、機械的安定性、極圧潤滑性およびペ
インタブル性に優れていることが確認された。しかし、
ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムが
0.1部を添加したものは機械的安定性および極圧潤滑
性が不十分であり、また15部を使用したものでは保存
安定性および離型性が悪いことが確認された。
【0043】
【表6】
【0044】
【発明の効果】本発明のシリコーンエマルジョン組成物
は、(A)成分と(B)成分からなり、(A)成分として特定の
オルガノポリシロキサンを主剤とする水性エマルジョン
を配合しているので、水分蒸発後は離型性およびペイン
タブル性に優れる油膜を形成し、特に、(B)成分として
アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩を配合して
いるので機械的安定性に優れ、水分蒸発後は極圧潤滑性
に優れる油膜を形成するという特徴を有する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)一般式: 【化1】 {式中、R1は炭素原子数7以下の一価炭化水素基であ
    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:−R3CO
    OR4(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、xは0〜50の
    整数であり、yは10〜450の整数であり、かつ、x
    <yである。}で示されるオルガノポリシロキサンの水
    性エマルジョン、および (B)アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩 {(B)成分の配合量は、(A)成分中のオルガノポリシロキ
    サン100重量部に対して0.2〜10重量部であ
    る。}からなるシリコーンエマルジョン組成物。
  2. 【請求項2】 アルミニウムダイキャスト成形用離型剤
    である請求項1記載のシリコーンエマルジョン組成物。
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