(57)【要約】【解決手段】（Ａ）熱により架橋皮膜を形成するオルガノ変性シリコーン、（Ｂ）ペインタブル性耐熱シリコーン、（Ｃ）高級脂肪酸塩及び（Ｄ）界面活性剤を含むことを特徴とするダイカスト用水性離型剤組成物。【効果】本発明のダイカスト用水性離型剤組成物は、低温金型のみならず、高温金型においても優れた潤滑性や離型性を発揮し、ペインタブル性に優れ、また金型汚れ防止性にも優れたものであり、ダイカスト製品の生産性向上に大きく寄与する。【選択図】　な　し【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）熱により架橋皮膜を形成するオルガノ変性シリコーン、（Ｂ）ペインタブル性耐熱シリコーン、（Ｃ）高級脂肪酸塩及び（Ｄ）界面活性剤を含むことを特徴とするダイカスト用水性離型剤組成物。
【請求項２】
（Ａ）成分のオルガノ変性シリコーンが、アルキル変性シリコーン、アルキル・アラルキル共変性シリコーン又はアルキル・エステル共変性シリコーンであり、オルガノ変性基の炭素数が６〜１８であり、オルガノ変性基の含有率がケイ素原子に結合する全有機基の２５〜５０モル％であり、かつ、２５℃における動粘度が２００〜５，０００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする請求項１記載の離型剤組成物。
【請求項３】
（Ｂ）成分のペインタブル性耐熱シリコーンが、メチルフェニルシリコーンであり、かつ、２５℃における動粘度が２００〜５，０００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする請求項１又は２記載の離型剤組成物。
【請求項４】
（Ｃ）成分が、高級脂肪酸のアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種以上の高級脂肪酸塩であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の離型剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカスト用金型に対して好適に適用されて、潤滑性、離型性を与えるダイカスト用水性離型剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水溶性のダイカスト用離型剤の代表的な成分として、シリコーンオイルがあり、中でも、アルキル変性シリコーン、アルキル・アラルキル共変性シリコーン及びアルキル・エステル共変性シリコーン等のアルキル変性シリコーンが実際の作業で多用されている。これらのアルキル変性シリコーンは、アルキル基が潤滑性を有し、また金型上で加熱されてゲル化し、強固な離型皮膜を形成するので、優れた離型性が得られるものである。しかしながら、より高温の条件下においては十分な潤滑性を欠いてしまう。
【０００３】
即ち、アルキル変性シリコーン、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は、低温域では優れた離型性を発揮するものの、金型が３００℃以上の高温になると分解してしまうため、十分な離型性を得ることができないという欠点を有しており、高温時における離型性の改良が課題となっていた。
【０００４】
そこで最近では、アルキル変性シリコーンと熱安定性に優れるジメチルシリコーンとを併用する離型剤組成物が提案されている（特許文献１参照）が、これはジメチルシリコーンを含有するため、ペインタブル性に劣るという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２５９７８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低温金型のみならず、高温金型においても優れた潤滑性や離型性を発揮し、かつ、ペインタブル性にも優れたダイカスト用水性離型剤組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、従来より多用されてきたアルキル変性シリコーン、アルキル・アラルキル共変性シリコーンあるいはアルキル・エステル共変性シリコーン等のオルガノ変性シリコーンと、メチルフェニルシリコーン等の耐熱性に優れたペインタブルシリコーンと、高級脂肪酸塩とを有効成分として併用することにより、低温金型のみならず、高温金型においても優れた潤滑性、離型性を発揮し、かつ、ペインタブル性にも優れたダイカスト用水性離型剤組成物が得られることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
【０００８】
従って、本発明は、（Ａ）熱により架橋皮膜を形成するオルガノ変性シリコーン、（Ｂ）ペインタブル性耐熱シリコーン、（Ｃ）高級脂肪酸塩及び（Ｄ）界面活性剤を含むことを特徴とするダイカスト用水性離型剤組成物を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
（Ａ）熱により架橋皮膜を形成するオルガノ変性シリコーン
本発明に使用されるオルガノ変性シリコーンは、熱により架橋皮膜を形成するものであれば、特に限定されるものではないが、アルキル変性シリコーン、アルキル・アラルキル共変性シリコーン及びアルキル・エステル共変性シリコーンから選ばれるものであることが好ましい。これらは、アルキル基が潤滑性を有し、また金型上で加熱されてゲル化し、強固な離型皮膜を形成するので優れた離型性を与えることができる。
【００１０】
オルガノ変性シリコーンのオルガノ変性基としては、炭素数６〜１８、特に８〜１４のアルキル基、アラルキル基又はエステル結合含有基であることが好ましい。ここで、炭素数６〜１８のアルキル基としては、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。また、エステル結合含有基としては、−ＲＣＯＯＲ’又は−ＲＯＯＣＲ’で示される基が例示される。ここで、Ｒ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、ブチレン基等が挙げられ、またＲ’は水素原子又は一価炭化水素基であり、具体的には、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基や、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基などが挙げられる。
【００１１】
本発明のオルガノ変性シリコーンは、オルガノ変性基の含有率がケイ素原子に結合する全有機基中、２５〜５０モル％、特に３０〜５０モル％であることが好ましい。オルガノ変性基の含有率が少なすぎるとペインタブル性に劣る場合があり、多すぎるとコストが高くなる場合がある。
【００１２】
なお、ケイ素原子に結合する他の有機基としては、メチル基、エチル基等の炭素数１〜４のアルキル基、ビニル基、アリル基等の炭素数２〜４のアルケニル基やフェニル基等を挙げることができるが、メチル基、フェニル基が好ましい。
【００１３】
また、本発明においては、オルガノ変性シリコーンの２５℃における動粘度が、２００〜５，０００ｍｍ２／ｓ、特に５００〜４，０００ｍｍ２／ｓであることが好ましい。動粘度が小さすぎると金型への付着性が劣る場合があり、大きすぎるとベタツキやノズルのつまりの原因となる場合がある。
【００１４】
上記オルガノ変性シリコーンとしては、特に下記式で示されるものが好ましい。
【化１】
2004091566.tif 000002
【００１５】
上記式中、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数２〜４のアルケニル基又はフェニル基を示す。Ｒ２は上記オルガノ変性基である。なお、Ｒ１は互いに同じでも異なっていてもよく、Ｒ２も互いに同じでも異なっていてもよい。ｂは１以上の整数、ａ，ｃは０又は１以上の整数であり、（ｂ＋２ｃ）／｛２（ａ＋ｂ＋ｃ）＋６｝が０．２５〜０．５０、特に０．３０〜０．５０であることが好ましい。また、ａ＋ｂ＋ｃは２５℃におけるオルガノ変性シリコーンの粘度を２００〜５，０００ｍｍ２／ｓとする数である。
【００１６】
オルガノ変性シリコーンの含有量は、有効成分中、５〜９５重量％、特に３０〜８０重量％であることが好ましい。少なすぎると皮膜形成性に劣る場合があり、多すぎると高温離型性に悪影響を与えるおそれがある。
【００１７】
（Ｂ）ペインタブル性耐熱シリコーン
本発明に用いられるペインタブル性耐熱シリコーンは、高温での潤滑性を与えるものであれば、特に限定されるものではないが、メチルフェニルシリコーンであることが好ましい。
【００１８】
メチルフェニルシリコーン中のフェニル基の含有率は、ケイ素原子に結合した全有機基中、１０〜５０モル％、特に２０〜５０モル％であることが好ましい。フェニル基含有量が少なすぎると、ペインタブル性に劣るおそれがあり、また、多すぎると、高粘度となり、ベタツキやノズルのつまりの原因となるおそれがある。
【００１９】
また、メチルフェニルシリコーンは、２５℃における動粘度が２００〜５，０００ｍｍ２／ｓ、特に２００〜１，０００ｍｍ２／ｓであるものが好ましい。動粘度が２００ｍｍ２／ｓよりも低いと十分な金型付着性が得られない場合があり、一方、５，０００ｍｍ２／ｓを超えると金型に過剰に堆積するおそれがある。
【００２０】
このメチルフェニルシリコーンとしては、下記式のものが好ましい。
【化２】
2004091566.tif 000003
【００２１】
上記式中、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基を示し、ｄ，ｆは１以上の整数、ｅは０又は１以上の整数であり、（ｅ＋２ｆ）／｛２（ｄ＋ｅ＋ｆ）＋６｝が０．１０〜０．５０、特に０．２０〜０．５０であることが好ましい。ｄ＋ｅ＋ｆはこのメチルフェニルシリコーンの２５℃における粘度を２００〜５，０００ｍｍ２／ｓとする数である。
【００２２】
（Ｂ）成分の含有量は、有効成分中、１０〜９０重量％、特に１５〜８０重量％であることが好ましい。少なすぎると高温離型性に劣る場合があり、多すぎると皮膜形成性に悪影響を与えるおそれがある。
【００２３】
（Ｃ）高級脂肪酸塩
本発明に使用される高級脂肪酸塩は、高温での熱安定性を付与するものである。このような高級脂肪酸塩としては、高級脂肪酸のアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種以上の高級脂肪酸塩であることが好ましく、具体的には、カルシウムステアレート、亜鉛ステアレート、バリウムステアレート、オレイン酸ナトリウム等が好適に使用できる。
【００２４】
（Ｃ）成分の含有量は、有効成分中、０．０１〜１０重量％、特に０．１〜５重量％であることが好ましい。少なすぎると高温離型性に劣る場合があり、多すぎるとエマルジョン安定性に悪影響を与えるおそれがある。
【００２５】
（Ｄ）界面活性剤
本発明に用いられる界面活性剤は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分を安定に乳化させる乳化剤であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルやそのエステル化物などの非イオン性界面活性剤であることが好ましい。
【００２６】
また、必要に応じて、アルキルサルフェートなどの陰イオン性界面活性剤、又はテトラアルキルアンモニウム塩などの陽イオン性界面活性剤等を併用することができる。
【００２７】
（Ｄ）成分の含有量は、被乳化物に対し、２〜５０重量％、特に５〜２５重量％使用することが好ましい。２重量％より少ないと、有効成分と水が分離するおそれがあり、また、５０重量％よりも多いと、耐熱性が劣るおそれがある。
【００２８】
（その他の成分）
本発明においては、上記成分以外にその他の成分として、本発明の効果を損なわない量的範囲で、鉱物油、油脂、合成エステル油、油性剤、合成ワックス、防腐剤、防錆剤等を配合してもよい。
【００２９】
（離型剤組成物の調製）
本発明の離型剤組成物は、例えば、オルガノ変性シリコーン、耐熱シリコーン、高級脂肪酸塩の混合物、界面活性剤及び水を予備混合した後、ホモジナイザー、コロイドミル、プラネタリーミキサー等の乳化装置を用いて、水中油滴型のエマルジョンを生成し、更に水を加えることにより、調製することができる。
【００３０】
本発明の離型剤組成物をダイカスト金型に使用する場合は、約１０〜２００倍に希釈したものをスプレー塗布して行うのがよい。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において部及び％はそれぞれ重量部と重量％を示し、また、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基を示す。
【００３２】
［実施例１〜４、比較例１，２］
〔離型剤組成物の調製〕
オルガノ変性シリコーンとしては、下記に示す成分を使用した。
【００３３】
アルキル変性シリコーン：
Ｍｅ３ＳｉＯ（ＲＭｅＳｉＯ）ｎＳｉＭｅ３，
（但し、Ｒ＝−Ｃ１２Ｈ２５、ｎ＝４０）
（２５℃における動粘度：９５０ｍｍ２／ｓ）
【００３４】
アルキル・アラルキル共変性シリコーン：
Ｍｅ３ＳｉＯ（ＲＭｅＳｉＯ）ｎ（Ｒ’ＭｅＳｉＯ）ｍＳｉＭｅ３、
（但し、Ｒ＝−Ｃ１２Ｈ２５、Ｒ’＝−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−Ｐｈ、ｎ＝３０、ｍ＝１０）
（２５℃における動粘度：１，１００ｍｍ２／ｓ）
【００３５】
アルキル・エステル共変性シリコーン：
Ｍｅ３ＳｉＯ（ＲＭｅＳｉＯ）ｎ（Ｒ’ＭｅＳｉＯ）ｍＳｉＭｅ３、
（但し、Ｒ＝−Ｃ１２Ｈ２５、Ｒ’＝−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＯＯＣ１１Ｈ２３、ｎ＝３０、ｍ＝１０）
（２５℃における動粘度：１，０００ｍｍ２／ｓ）
【００３６】
メチルフェニルシリコーンは、下記式で示されるものを使用した。
Ｍｅ３ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）ｎ（Ｐｈ２ＳｉＯ）ｍＳｉＭｅ３
（但し、ｎ＝８、ｍ＝３）
（２５℃における動粘度：６００ｍｍ２／ｓ）
【００３７】
界面活性剤は、炭素数１０の直鎖高級アルコールのエチレンオキサイド１０モル付加物と３モル付加物を併用して使用した。
【００３８】
表１に示すように、有効成分（オルガノ変性シリコーン／メチルフェニルシリコーン／油脂（菜種油）／高級脂肪酸塩の混合物）１００部、界面活性剤１０部、水１００部を予備混合したのち、ホモミキサーにて攪拌し、残りの水を加えて、合計５００部とし、離型剤組成物を調製した。
【００３９】
【表１】
2004091566.tif 000004
【００４０】
次に、本発明の離型剤組成物の性能を明らかにするために、以下の性能試験を行った。これらの結果を表２に示す。
【００４１】
希釈安定性試験：
エマルジョンを水で２％に希釈し、この希釈液１００ｇを２００ｍｌガラスビーカーに入れ、２５℃で２４時間放置後の表面状態を目視観察し、下記評価基準で評価した。
○：均一　　△：クリーミング　　×：オイル浮き、分離
【００４２】
堆積試験：
鋼板上にエマルジョンを０．１ｇ落下させ、乾燥後、４５０℃で１時間処理して外観を観察した。また、これをウエスで拭き取り、固着物を下記評価基準で評価した。
○：ほとんど無し　　△：一部に固着物があり　　×：全体に固着物がある
【００４３】
スプレー試験：
２０倍希釈したエマルジョン１０ｍｌを２５０℃に加熱した鋼板に１０ｃｍの距離からスプレー塗布し、広がりの大きさを測定し、これから拡散性を比較した。また、皮膜の状態を観察し、均一性を評価した。ペインタブル性は２５０℃／１０分間処理した皮膜に対する油性ペンのインクのはじき性から下記評価基準で比較した。
○：はじきなし　　△：一部にはじきがあり　　×：全体にはじきがある
更に、離型剤有効成分の付着量を測定した。
【００４４】
摩擦係数：
加熱した鋼板に２０倍希釈したエマルジョン１０ｍｌを１０ｃｍの距離からスプレー塗布し、加熱下で表面摩擦抵抗を測定した。
【００４５】
【表２】
2004091566.tif 000005
【００４６】
【発明の効果】
本発明のダイカスト用水性離型剤組成物は、低温金型のみならず、高温金型においても優れた潤滑性や離型性を発揮し、ペインタブル性に優れ、また金型汚れ防止性にも優れたものであり、ダイカスト製品の生産性向上に大きく寄与する。