JP2002178122A

JP2002178122A - 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

Info

Publication number: JP2002178122A
Application number: JP2000379443A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ichikawa; 明博市川; Eiji Suzuki; 栄二鈴木; Yuji Okada; 裕二岡田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Sanwa Yuka Industry Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Sanwa Yuka Industry Corp
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2002-06-25
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: JP4481481B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた離型性を実現すると共に、金型表面に
残留・堆積することが少なく、また、金属溶湯に接触し
ても、カーボンやガスを発生することのない、従って製
品の抜けや製品品質に悪影響をもたらすことのないもの
であって、しかも、周辺の機械等に付着しても、錆の発
生を効果的に抑制乃至は防止し得るダイカスト用水性離
型剤を提供すること。【解決手段】イオン化傾向が溶湯金属よりも高い金属
の水溶性無機塩であって、溶湯と反応せず且つ溶融温度
乃至は分解温度が溶湯温度よりも高いものの少なくとも
１種を、水性媒体中に溶解せしめて得られる溶液にて構
成されていると共に、かかる溶液のｐＨが１０以上に調
整されているダイカスト用水性離型剤を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、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に係り、特に、ダイカス
ト金型のキャビティ面に適用されて、優れた製品離型性
を発揮すると共に、そのようなキャビティ面における離
型剤の堆積が少なく、また、周辺の機械等に付着して
も、錆の発生を効果的に抑制乃至は防止し得る水性離型
剤と、それを用いてダイカスト鋳造を有利に行なう方法
に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、アルミニウム等の金属溶湯の鋳
造手法の一つとして、ダイカスト鋳造法が知られてお
り、そこでは、ダイカスト金型のキャビティ内に射出さ
れる金属溶湯が、キャビティ面に焼き付くのを防止し
て、得られた製品を金型から離型し易くする等のため
に、各種の離型剤が提案され、それらは、何れも、金型
のキャビティ面に塗布されて用いられてきている。

【０００３】例えば、特開平６−１５４０６号公報や特
開平６−１１４４９４号公報においては、多孔質合成珪
酸化合物からなる離型剤粒子、又はそれとワックスと
を、分散剤を含有する水中に懸濁させてなる金型鋳造用
離型剤が明らかにされており、また、特開平５−１７７
２９４号公報には、オルガノポリシロキサンと極圧潤滑
剤とを乳化剤により水中に乳化してなるアルミダイカス
ト用離型剤組成物が、そして特開平６−１９８３８６号
公報には、シリコーン微粉末を固形分とし、Ｄ−テトラ
ヒドロキシ吉草酸をバインダとしてなるダイカスト用離
型剤が、それぞれ提案され、更に、特開平９−１２８２
号公報には、ワックス粒子と無機粉末粒子と有機化合物
の粉末粒子とを混合して構成される金型用粉体離型剤
が、また特開平９−４７８４１号公報には、粉末タルク
と無機結合剤としての硼酸とからなる高圧鋳造用離型剤
が、更に特開平１０−３４２７９号公報には、固体潤滑
剤とバインダとしてのエポキシ樹脂とからなる金型鋳造
用離型剤が、それぞれ、明らかにされている。

【０００４】また、水溶性のダイカスト用離型剤として
は、特開平７−６２３８０号公報において、ガラス転移
点が３０℃以下の水溶性若しくは水分散性樹脂、例えば
アクリル系重合体、酢酸ビニル系重合体、無水マレイン
酸系共重合体、或いはポリアルキレンオキサイド系ワッ
クス類をバインダとして用い、これに、ワックス類或い
はシリコーン等の潤滑剤を配合してなるものが提案さ
れ、更に、特開平１０−９４８５１号公報においては、
マイカ、タルク等の鱗片状粒子と、窒化珪素、二酸化珪
素、酸化マグネシウム等の球状粒子と、更にバインダと
を溶液に分散させてなるものが提案されている。

【０００５】しかしながら、それら、従来から提案され
ているダイカスト用離型剤にあっては、一般に、潤滑剤
そのものとして、或いは潤滑剤粒子を金型表面に固定せ
しめるためのバインダとして、樹脂や各種有機化合物か
らなる有機物質が用いられているところから、そのよう
な有機物質が高温の金属溶湯と接触することにより、熱
分解して、炭化・ガス化し、黒煙を発生せしめて、作業
環境を悪化させたり、生じたカーボンやガスが鋳造時に
金型表面より製品内に浸透し、製品の強度を弱めたり、
製品表面の仕上がりを悪くする等の問題を内在している
他、そのような有機物質の変性にて、金型表面に潤滑剤
を漸次固着、堆積せしめ、製品の抜けや表面性状に悪影
響をもたらす等の問題を内在し、更には、有機物質の排
出により、廃水中のＣＯＤを高め、廃水負荷が大きくな
るという問題も内在するものであった。

【０００６】また、粉体形態の離型剤や離型剤粒子を金
型表面に付着・固定せしめる場合にあっては、そのよう
な潤滑剤を金型表面の全面に亘って均一に存在せしめる
ことが難しく、そのために、所定の金属溶湯が導入され
たときに、焼付きが惹起されたり、製品の抜けが悪い等
の問題がある。

【０００７】そこで、それらの様々な問題を解消するた
めに、本願出願人のうちの一人は、先に、特開２０００
−２５４７５６号公報において、イオン化傾向が溶湯金
属よりも高い金属の水溶性無機塩を、水性媒体中に溶解
せしめてなるダイカスト用水性離型剤を提案した。この
先に提案せる離型剤によって、上述した問題が悉く解消
せしめられ得ることとはなったのであるが、またそれに
よって、新たに、高い温度雰囲気下に晒される金型及び
金型周辺部分において、例えば、スプレー法にて噴霧さ
れた離型剤が飛散して付着したダイカストマシン部分や
その周辺機器において、腐食が発生し易くなるといった
問題が惹起せしめられることが明らかとなったのであ
る。

【０００８】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景にして為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、優れた離型性を実現すると共に、金型表面に残
留・堆積することが少なく、また、金属溶湯に接触して
も、カーボンやガスを発生することのない、従って製品
の抜けや製品品質に悪影響をもたらすことのないもので
あって、しかも、周辺の機械等に付着しても、錆の発生
を効果的に抑制乃至は防止し得るダイカスト用水性離型
剤を提供することにあり、更には、そのような水性離型
剤を用いて、ダイカスト鋳造を有利に行ない得る手法を
提供することをも、その課題とするものである。

【０００９】

【解決手段】そして、本発明者らは、上述せる如き課題
を解決すべく鋭意検討した結果、イオン化傾向が溶湯金
属よりも高い金属の水溶性無機塩を、水性媒体中に溶解
せしめてなるダイカスト用水性離型剤を用い、更に、か
かるダイカスト用水性離型剤のｐＨを、所定の値以上に
調整することによって、優れた離型性等の特性を維持し
つつ、有効な防錆性を付与し得る事実を見出したのであ
る。

【００１０】従って、本発明は、そのような知見に基づ
いて完成されたものであって、その要旨とするところ
は、イオン化傾向が溶湯金属よりも高い金属の水溶性無
機塩であって、溶湯と反応せず且つ溶融温度乃至は分解
温度が溶湯温度よりも高いものの少なくとも１種を、水
性媒体中に溶解せしめて得られる溶液にて構成されてい
ると共に、かかる溶液のｐＨが１０以上に調整されてい
ることを特徴とするダイカスト用水性離型剤にある。

【００１１】すなわち、かかる本発明に従うダイカスト
用離型剤にあっては、それが金型表面に適用されて、乾
燥せしめられることによって、キャビティ面全体に無機
塩が析出せしめられるところから、金属溶湯の金型に対
する焼付きが効果的に阻止され得ると共に、製品の金型
からの離型性も高められ、また、その析出した無機塩
は、溶湯と反応せず且つ溶融温度乃至は分解温度が溶湯
温度よりも高いものであるところから、黒煙やガスが発
生することがなく、製品欠陥を惹起する等の問題も良好
に回避され得るのである。

【００１２】そして、この本発明に従う水性離型剤にあ
っては、そのｐＨが１０以上に調整されているところか
ら、高温雰囲気下に晒される鋳造用装置の金属部分等の
周辺機械に離型剤が付着し、その乾燥によって、塩が析
出しても、金型や金型周辺部分の如き周辺機械における
錆の発生が、効果的に抑制乃至は解消され得ることとな
ったのである。中でも、上述せる如き条件、即ちイオン
化傾向が溶湯金属よりも高い金属の水溶性無機塩であっ
て、溶湯と反応せず且つ溶融温度乃至は分解温度が溶湯
温度よりも高いものである条件を満たし、特に優れた離
型性を示す水溶性無機塩は、一般に、それを水に溶解せ
しめて得られる水溶液が酸性を呈するようになるところ
から、そのような溶液のｐＨを調整することによって、
それが高温度雰囲気下で用いられても、金型や金型周辺
部分の鋳造装置乃至は周辺機器の腐食の発生が効果的に
抑制乃至は阻止され得ることとなるのである。

【００１３】なお、本発明においては、かかる溶液のｐ
Ｈを調整するための物質として、アルカリ性無機塩を用
いることが望ましく、そのような無機塩を溶存させるこ
とによって、溶湯との接触に際して、製品品質を低下せ
しめるようなことが回避されると共に、水や水性媒体等
を用いた洗浄操作によって、それは金型表面から容易に
除去され得、以て金型表面における離型剤の固着・堆積
が効果的に阻止され得るのである。

【００１４】また、本発明に従うダイカスト用離型剤の
好ましい態様の一つによれば、前記アルカリ性無機塩
は、アルカリ炭酸塩であることが、望ましい。これによ
って、極めて簡単にｐＨを調整することが可能となり、
優れた防錆性と離型性とが両立して実現され得ることと
なる。

【００１５】さらに、本発明の別の好ましい態様の一つ
によれば、前記溶湯金属は、アルミニウムであり、そし
て、該溶湯金属よりもイオン化傾向の高い金属は、マグ
ネシウム、ナトリウム、カルシウム、カリウム又はリチ
ウムであることが望ましい。

【００１６】また、本発明に従う水性離型剤の更に別の
好ましい態様の一つによれば、前記水溶性無機塩が、水
溶性硫酸塩であることが望ましく、このような水溶性無
機塩を採用することによって、より一層優れた離型性能
が発揮せしめられることとなる。

【００１７】さらに、本発明の他の望ましい態様によれ
ば、上述の如き構成のダイカスト用水性離型剤には、更
に、界面活性剤が添加せしめられ、これによって、その
ような離型剤のノビやハネを効果的に高めて、金型表面
の全面に亘って離型剤の膜の形成を有効に行ない、以て
離型性をより一層高めることが可能となる。

【００１８】ところで、本発明は、また、上述の如きダ
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与して、かかる水性離型剤を付着せ
しめた後、乾燥させることにより、該水性離型剤中の前
記無機塩をキャビティ表面に析出せしめた状態下におい
て、所定の金属溶湯を金型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をも、その
要旨とするものであって、これにより、高品質のダイカ
スト鋳造製品を有利に得ることが可能となるのである。

【００１９】

【発明の実施の形態】要するに、本発明に従うダイカス
ト用水性離型剤は、水性媒体中に所定の水溶性無機塩を
溶解せしめると共に、更に、そのｐＨが１０以上に調整
されてなるものである。従って、それが金型表面に適用
されて、その溶媒たる水性媒体が蒸発させられて、乾燥
せしめられることによって、先ず、そのような無機塩が
金型表面に析出され、その存在によって、離型性が良好
に発揮され得るようになるのである。しかも、かかる所
定の水溶性無機塩としては、イオン化傾向が溶湯金属よ
りも高い金属の無機塩であって、溶湯と反応せず、且つ
溶融温度乃至は分解温度が溶湯温度よりも高いものが、
採用されているのである。

【００２０】このように、本発明においては、イオン化
傾向が溶湯金属よりも高い金属の塩が用いられるところ
から、溶湯との反応が効果的に阻止され得て、溶湯品
質、ひいては製品品質に悪影響をもたらすようなことが
回避され得ることとなるのであり、また、溶融温度乃至
は分解温度が溶湯温度よりも高い塩であるところから、
高温の金属溶湯と接触しても熱分解せず、そのために、
黒煙やガスを発生して、製品にガスを巻き込んだりする
等の問題の発生が極めて有利に回避されると共に、高温
下でも一定の離型効果が奏され得ることとなるのであ
る。

【００２１】また、水溶性の無機塩として、水溶液の形
態において、金型表面（キャビティ面）に適用するよう
にしたことによって、その全面に亘っての接触が容易に
行なわれ得て、均一な付着が効果的に為され得ると共
に、金型表面に付着した離型剤層（液膜）の乾燥によっ
て、金型表面の全面に無機塩の析出物を容易に形成せし
めて、目的とする離型性を効果的に発揮させ得るのであ
る。

【００２２】ここにおいて、そのような水溶性無機塩を
与える金属としては、溶湯金属の種類により自ずから規
制され、それよりもイオン化傾向が高い金属の中から、
適宜に選択されることとなる。例えば、溶湯金属がアル
ミニウム（合金）や亜鉛（合金）である場合には、マグ
ネシウム、ナトリウム、カルシウム、カリウム及びリチ
ウムの中から選択されることとなるのであり、また、溶
湯金属がマグネシウム（合金）の場合には、マグネシウ
ムよりもイオン化傾向の高いナトリウム、カルシウム、
カリウム又はリチウムが選択されることとなる。

【００２３】また、本発明で用いられる水溶性の無機塩
は、上記で選択される金属の各種の塩形態のものが対象
とされるのであって、一般に、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシ
ウム等のハロゲン化物（特に、塩化物）；硫酸ナトリウ
ム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム等
の硫酸塩；燐酸カリウム、燐酸ナトリウム等の燐酸塩等
を、例示することが出来る。特に、それらの中でも、硫
酸ナトリウム、硫酸カリウム等の水溶性硫酸塩が有利に
採用され、これによって、極めて優れた離型性が実現さ
れ得ることとなる。また、そのような硫酸塩を水性媒体
に溶解せしめて得られる溶液は、酸性を示すようになる
ところから、本発明が有利に適用されることとなるので
ある。なお、上記した本発明に好適に採用される水溶性
無機塩は、何れも汎用的な物質であって、安価であると
共に、安全性の高いものであり、またそれが排出されて
も、有機物ではないところから、廃水中のＣＯＤを著し
く高めるようなこともないといった利点も得られるので
ある。

【００２４】そして、かかる所定の水溶性無機塩の少な
くとも１種が、水道水や蒸留水、イオン交換水の如き水
や、他の適当な水溶液等の水性媒体中に溶解せしめられ
ることにより、ダイカスト用水性離型剤が調製されるの
であるが、その際の無機塩の濃度は、鋳造製品の特性や
用途等に応じて、適宜に選定され、一般に、０．１〜１
０重量％、より好ましくは０．５〜５％程度の濃度にお
いて用いられることとなる。なお、この無機塩の濃度が
余りにも低くなると、その析出による離型効果を充分に
発揮し得なくなる一方、濃度が高くなり過ぎると、金型
表面に析出する無機塩が大きな粒子となって、鋳肌荒れ
等の問題を惹起するようになる。

【００２５】ところで、本発明において用いられるダイ
カスト用水性離型剤は、上述の如き水溶性無機塩を溶解
せしめて得られる水溶液が、更に、１０以上のｐＨ値を
示すように調整されたものであり、これによって、鋳造
用装置等の周辺機械の金属部分に水性離型剤が付着して
も、錆の発生が効果的に抑制乃至は防止され得るように
なっているのである。

【００２６】そして、そのようなｐＨへの調整には、従
来から公知の各種手法、例えば、アンモニア緩衝液等の
ｐＨ緩衝剤や、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の
アルカリ調整剤を用いて行なう手法等を、適宜に選択し
て実施することが可能であり、それによって、溶液のｐ
Ｈを容易に１０以上に調整することが出来るのである
が、鋳造品の強アルカリによる腐食を抑制するため、及
び、ダイカスト鋳造における作業環境を悪化せしめるこ
とがないように、本発明においては、特に、アルカリ性
無機塩を用いて、それを溶解、含有せしめることによっ
て、ｐＨを調整する手法が、有利に採用され得ることと
なる。そして、そのような無機塩を用いた手法を採用す
ることによって、有機物質が溶湯に接触せしめられた際
に生じる作業環境の悪化や製品品質の低下が、有利に抑
制乃至は回避され得ると共に、水や水性媒体等による洗
浄操作によって、金型表面から容易に除去され、以て金
型表面における離型剤の固着・堆積が効果的に阻止され
得るといった利点が得られるのである。

【００２７】また、そのようなアルカリ性無機塩として
は、それを水等の水性媒体中に溶解させた際に、その溶
液をアルカリ性を為す無機塩であれば、何等限定される
ものではなく、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアル
カリ炭酸塩；第三燐酸ナトリウム、第三燐酸カリウム等
のアルカリ燐酸塩；ピロ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸カリ
ウム等のアルカリピロ燐酸塩等を挙げることが出来る。
また、本発明においては、そのようなアルカリ性無機塩
の中でも、アルカリ炭酸塩が、上述せる如き水溶性無機
塩の有利な特性を充分に維持するものであるところか
ら、特に、推奨されるのである。なお、上記のアルカリ
性無機塩は、離型剤のｐＨを１０以上に保持することが
出来るように、一般に０．１〜１０％程度、より好適に
は０．５〜５％程度の濃度において添加されることが望
ましい。尤も、かかるアルカリ性無機塩の濃度が余りに
も低くなると、所望とするｐＨが得られなくなり、目的
とする防錆性が実現され得なくなるのであり、また逆
に、濃度が高くなり過ぎると、上記の水溶性無機塩と同
様に、金型表面に析出する無機塩が大きな粒子となっ
て、鋳肌荒れ等の問題を惹起するようになる。

【００２８】なお、本発明にあっては、その目的の達成
において許容される範囲内で、従来のエマルジョン型や
ディスパージョン型の離型剤を、水性媒体として使用す
ることも可能であり、その場合にあっては、そのような
離型剤による離型効果も期待され得るところから、本発
明に従う水溶性無機塩の濃度を低くすることも可能であ
る。

【００２９】また、本発明に従うダイカスト用水性離型
剤には、上述したような必須の離型成分としての所定の
水溶性無機塩の他に、本発明の目的に悪影響をもたらさ
ない限りにおいて、公知の各種の添加剤が添加せしめら
れ得るが、中でも、界面活性剤が有利に添加され、それ
によって離型剤のノビやハネが向上されて、金型表面に
おける離型剤の被覆性が効果的に高められ得、以て無機
塩が金型表面により均一に析出せしめられ得ることとな
る。なお、そのような有効な作用を為す界面活性剤の中
でも、特に有利には、ノニオン系界面活性剤が用いられ
ることとなる。ノニオン系界面活性剤は、低温で分解
し、本発明に従う離型剤の特徴を減ずることなく、金型
表面にスプレー塗装される離型剤の飛沫のハネとノビを
効果的に向上せしめ得るのである。

【００３０】さらに、この好適に添加されるノニオン系
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ノールエ
ーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルエステル類、
ソルビタ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、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレン・
ポリオキシプロピレンブロック共重合体等の公知の各種
のものの中から、適宜に選択され、またその添加量とし
ては、一般に、０．０１〜１０重量％程度、好ましくは
０．１〜５重量％程度の濃度となるように添加せしめら
れることとなる。

【００３１】ところで、かくの如き本発明に従う水性離
型剤を用いて、アルミニウム溶湯やマグネシウム溶湯、
亜鉛溶湯等の所定の金属溶湯から、目的とする製品を得
るべく、ダイカスト鋳造するに際しては、そのような離
型剤は、従来と同様に、ダイカスト金型のキャビティ面
に付与乃至は適用されて、金型表面に付着せしめられる
のである。具体的には、スプレー法等の公知の塗装方法
に従って、本発明に従う水性離型剤が塗装せしめられ
て、そのような金型表面（キャビティ面）の全面に亘っ
て水性離型剤の塗膜が形成されることとなる。その際、
本発明に従う水性離型剤は、完全な水溶液の形態におい
て金型表面に適用されるものであるところから、キャビ
ティ内における離型剤の回り込みが良好であって、離型
剤の付着しないキャビティ面の発生が効果的に回避され
得るのである。

【００３２】次いで、そのキャビティ面に付着して塗膜
を形成する水性離型剤が、乾燥せしめられることによ
り、換言すれば、その溶媒である水性媒体が蒸発、除去
せしめられることにより、溶解されていた無機塩がキャ
ビティ表面に析出して、かかる表面を覆う状態とされる
のである。なお、ここで用いられるダイカスト金型は、
一般に、金型温度が安定するまで捨て打ちが実施され、
比較的高温の金型温度の状態下において、目的とするダ
イカスト鋳造が実施されるものであるところから、その
ような比較的高温の金型に対して本発明に従う水性離型
剤が塗布されて形成される塗膜の乾燥は、金型自体の有
する熱にて容易に実現せしめ得るものであるが、更に、
外部から熱を加えて、塗膜の乾燥をより迅速に行なうよ
うにすることも可能である。

【００３３】このように、本発明に従う水性離型剤は、
比較的に高温の金型に対して、従来と同様に適用される
ものではあるが、そのような離型剤は無機塩を主体とす
るものであって、熱分解するものではないところから、
高温下でも変質せず、一定の離型効果を奏するという特
徴を有しているのであり、加えて、ダイカスト鋳造の繰
り返しにより上昇する金型温度を低下せしめるための冷
却液を用いた冷却操作も簡略化し得ることとなったので
ある。また、黒煙の発生もないところから、作業環境が
清浄化され得る特徴も有している。

【００３４】しかも、そのような本発明に従う水性離型
剤が、スプレー法等の公知の塗装方法に従って、ダイカ
スト金型のキャビティ面に塗装せしめられる際に、飛散
した離型剤がダイカストマシン等の周辺機械に付着せし
められ、その乾燥によって塩が析出しても、かかる本発
明に従う離型剤は、ｐＨ＝１０以上のアルカリ性を示す
ものであるところから、そのような離型剤の付着部位に
おける錆の発生が効果的に抑制乃至は阻止せしめられ得
るのである。

【００３５】そして、本発明に従う水性離型剤中の無機
塩がダイカスト金型のキャビティ表面に析出された状態
下において、所定の金属溶湯が、従来と同様にして金型
キャビティ内に射出され、鋳造操作が実施されることと
なるのであり、その際、射出された金属溶湯は、キャビ
ティ表面に存在する無機塩の析出物によって、金型表面
に焼付くことが効果的に阻止され、抜き勾配が小さく
て、離型精巧の大きな形状の製品であっても、離型時に
おける押出操作にて、製品が変形することが効果的に阻
止され得ているのである。

【００３６】また、かくの如くダイカスト鋳造が実施さ
れた金型は、従来と同様に、再度のダイカスト鋳造に繰
り返し使用されることとなるが、そのような金型に、本
発明に従う水性離型剤（無機塩の析出物）が付着、残留
していても、単に冷却水を吹き付ける等の洗浄操作によ
って、容易に溶解、除去せしめ得るところから、金型に
対する堆積が極めて少なく、従って製品性状に対する悪
影響も顧慮する必要がなくなったのである。

【００３７】従って、かくの如きダイカスト鋳造手法に
従って得られる製品にあっては、薄肉で、抜き勾配の小
さな形状のものであっても、何等変形することなく、ま
た焼付きの発生も認められ得ない、製品品質において、
優れたものとなっているのである。

【００３８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるも
のでないことは、言うまでもないところである。また、
本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した発
明の実施の形態における記述以外にも、本発明の趣旨を
逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種
々なる変更、修正、改良等を加え得るものであること
が、理解されるべきである。なお、以下の実施例中の部
及び百分率は、何れも、特に断りのない限り、重量基準
にて示されるものである。

【００３９】実施例１ −防錆性の評価− 先ず、ダイカスト用水性離型剤の防錆性を評価するため
に、下記表１及び表２に示される如き各種の水性離型剤
（本発明例１ａ〜２ｂ、比較例１〜４ｃ）を準備し、以
下の如くして、錆の発生の程度を、それぞれ調べた。な
お、かかる表１及び表２において、ｂ，ｃの符号が付さ
れた水性離型剤は、ａの水性離型剤を原液として、水に
て、それぞれ、１０倍，１００倍に希釈することによっ
て、調製されたものである。また、表１中、ノニオン系
界面活性剤としては、ニューポール５０ＨＢ−１００
（三洋化成株式会社製）を用いると共に、比較例１には
水道水のみを用い、さらに、表２に示される比較例４ａ
〜４ｃには、市販のエマルジョン系ダイカスト離型剤：
ユシロフォームＡＺ６３０ＷＴ（ユシロ化学工業株式会
社製）を採用した。

【００４０】なお、防錆性の評価は、次の通りである。
先ず、ダイカストマシンや製品金型に使用されている材
質であるＦＣＤ４５０材の８０ｍｍ×３０ｍｍ×１０ｍ
ｍのテストピースを準備し、それを＃１２０の砂でショ
ットブラストして、その表面粗さを均一とした後、下記
表１及び表２に示される各種離型剤を、テストピース表
面に、通常のエアスプレー法に従って一定条件で噴霧せ
しめ、その後テストピースを、室温下、湿度９９％の遮
光した恒温槽中において保持した。そして、１時間後の
テストピースの表面を観察し、錆の発生の程度を、Ａ〜
Ｅの５段階にて評価し、その結果を、下記表１及び表２
に示した。但し、かかるＡ〜Ｅの５段階評価における評
価基準は、Ａ：錆の発生無し、Ｂ：僅かに錆の発生有
り、Ｃ：少し錆の発生有り、Ｄ：一面に錆の発生有り、
Ｅ：一面に濃く錆の発生有り、とした。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】上記の表１及び表２の結果から明らかなよ
うに、アルカリ炭酸塩である炭酸ナトリウムの添加によ
って、ｐＨが１０以上に調整された本発明例の水性離型
剤にあっては、単なる水のみを使用した比較例やｐＨが
１０以上に調整されていない比較例の水性離型剤に比し
て、更に市販の離型剤を用いた比較例に比して，錆の発
生が著しく抑制されていることは明らかである。また、
そのようなアルカリ炭酸塩の濃度を適宜に選択して、ｐ
Ｈ値を制御することによって、錆の発生が効果的に抑制
されることが理解されるのである。

【００４４】実施例２ −離型性の評価− ８００ｔダイカストマシンを用いて、自動車部品に使用
される製品肉厚２．５ｍｍのオーバードライブケースの
連続鋳造を行なった。

【００４５】先ず、水に硫酸ナトリウムの７．５％とノ
ニオン系界面活性剤の０．５％と炭酸ナトリウムの３．
０％とを含有せしめてなる、本発明例３に係る水性離型
剤（ｐＨ＝１１．９）を準備し、かかる離型剤を、手動
スプレーにて、金型のキャビティ面に吹き付け、金型の
余熱により乾燥せしめて、金型表面に硫酸ナトリウムと
炭酸ナトリウムを析出させた後、アルミニウム溶湯：Ａ
ＤＣ１２（成分：Ａｌ−１０％Ｓｉ、溶湯温度：６９０
℃）を金型キャビティ内に射出して、ダイカスト鋳造を
実施し、その連続鋳造の際のショット数と金型温度の関
係を、図１に示した。なお、かかる図１中、○は張付き
等の問題が何等惹起されることなく鋳造が実施されたこ
とを示す一方、●及び▲は、それぞれ、金型のゲート前
部（キャビティに湯を注ぐ入口部分）や真空バルブ部
（キャビティを減圧する口の部分）に張付きが発生した
ことを示している。

【００４６】また、比較のために、比較例４の離型剤と
して、市販のエマルジョン系離型剤：グラフェース（花
野商事株式会社製）を用い、上記と同様の鋳造を行な
い、その際のショット数と金型温度の関係を、図１に併
せ示した。なお、かかる図１中、□は、張付き等の問題
が何等惹起されることなく、鋳造が実施されたことを示
す一方、■は、ゲート前部分に、張付きが発生したこと
を示している。

【００４７】かかる図１から明らかなように、市販品で
ある比較例４のエマルジョン系離型剤を用いた場合にあ
っては、金型温度が１６０℃付近から、張付き、即ちキ
ャビティからの製品の抜けが悪い状態が発生しているの
に対して、本発明例３に係る水性離型剤は、多少の部分
的な張付きは発生するものの、金型温度２００℃まで、
実用的に問題なく、鋳造することが可能であった。

【００４８】実施例３また、上記の実施例２と同様な連続鋳造を、アルミニウ
ム溶湯：ＡＤＣ１２に代えて、より張付きが発生し易い
アルミニウム溶湯：ＡＣ４ＣＨ（溶湯温度：６５０℃）
を用いて行ない、その結果を、図２に示した。なお、か
かる図２中、丸印及び四角印は、それぞれ、本発明例３
及び比較例４の離型剤を用いて、ダイカスト鋳造を実施
したことを示す。

【００４９】かかる図２からも明らかなように、比較例
４のエマルジョン系離型剤：グラフェースを用いた場合
にあっては、金型温度が１００℃付近から張付きが発生
したのに対して、本発明例３の水性離型剤を用いた場合
においては、金型温度が１３０℃以上で、２回の張付き
が発生したのみで、優れた離型性が実現され得ているこ
とが、理解されるのである。

【００５０】実施例４ −ガス発生量の低減効果− ８００ｔダイカストマシンを用いて、自動車部品のバル
ブボディの連続鋳造を行なった。

【００５１】先ず、上記の本発明例３にかかる水性離型
剤を、水にて１０倍に希釈して、本発明例４の水性離型
剤（ｐＨ＝１０．９）を準備する一方、比較のために、
市販品として、市販のエマルジョン系離型剤：ユシロフ
ォーム（ユシロ化学工業株式会社製）を準備した。そし
て、それらを、スプレー装置にて、金型のキャビティ面
に吹き付け、金型の余熱により乾燥せしめて、金型表面
に硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウムを析出させた後、ア
ルミニウム溶湯：ＡＤＣ１２（溶湯温度：６５０℃）を
金型キャビティ内に射出することによって、それぞれ、
３ショットずつ、ダイカスト鋳造を実施した。また、そ
の際の鋳造条件としては、金型温度：１３０〜１７０
℃、射出速度：２．５ｍ／ｓ、射出圧力：６０ＭＰａを
採用した。

【００５２】そして、上述のようにして得られた鋳造製
品の表面を観察したところ、焼付きの発生を示すカジリ
等の発生は認められなかった。また、製品中のガス量
（ｎ＝３）を減圧測定法にて測定したところ、市販品に
おいては、１５．７ｃｍ³ ／１００ｇＡｌであるのに対
して、本発明例４の水性離型剤においては、１３．０ｃ
ｍ³ ／１００ｇＡｌであり、ガスの発生が抑制されてい
ることが確認された。

【００５３】実施例５２５００ｔのダイカストマシンを用いて、大型部品の鋳
造を行なった。

【００５４】先ず、硫酸カリウム：７．５％と炭酸ナ
トリウム：１０％と、ノニオン系界面活性剤：０．５％
と、水：残部とからなる原液を、水にて１０倍に希釈し
てなる、本発明例５に係る水性離型剤（ｐＨ＝１１．
４）を準備し、これを、スプレー装置にて、金型のキャ
ビティ面に吹き付け、金型の余熱により乾燥せしめて、
金型表面に硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウムを析出させ
た後、アルミニウム溶湯：ＡＤＣ１２（成分：Ａｌ−１
０％Ｓｉ、溶湯温度６８０℃）を金型キャビティ内に射
出して、ダイカスト鋳造を実施した。また、この際の鋳
造条件としては、金型温度：２００℃、射出速度：２．
５ｍ／ｓ、射出圧力：４０ＭＰａを採用した。

【００５５】そして、このようにして得られた鋳造製品
の表面を観察したところ、焼付き状態を示すカジリ等の
発生は、何等認められなかった。また、製品中のガス量
は、５ｃｍ³ 以下／１００ｇＡｌであり、ガス発生の優
れた抑制性能が認められた。加えて、かかる離型剤が飛
散して付着した鋳造装置部分や金型部分において、錆の
発生は、何等認められなかった。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従うダイカスト用水性離型剤を用いることによって、
優れた離型性が実現され得ると共に、離型剤の金型表面
への残留・堆積が効果的に抑制され得、また金属溶湯に
接触しても、カーボンやガスの発生が効果的に抑制され
得ることとなる他、そのような水性離型剤が、金型キャ
ビティ面への塗布に際して、金型の他の部位や周辺の機
械等に付着しても、その付着部位における錆の発生が効
果的に抑制乃至は防止され得るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例２における、金型温度とショット数の関
係を示すグラフである。

【図２】実施例３における、金型温度とショット数の関
係を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木栄二愛知県刈谷市一里山町東石根36番地３三和油化工業株式会社内 (72)発明者岡田裕二愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 4E092 AA14 AA16 AA19 AA36 BA20 DA02 EA10 GA01 4E093 NA01 NB08 NB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン化傾向が溶湯金属よりも高い金属
の水溶性無機塩であって、溶湯と反応せず且つ溶融温度
乃至は分解温度が溶湯温度よりも高いものの少なくとも
１種を、水性媒体中に溶解せしめて得られる溶液にて構
成されていると共に、かかる溶液のｐＨが１０以上に調
整されていることを特徴とするダイカスト用水性離型
剤。
【請求項２】前記溶液のｐＨが、アルカリ性無機塩を
用いて調整されている請求項１に記載のダイカスト用水
性離型剤。
【請求項３】前記アルカリ性無機塩が、アルカリ炭酸
塩である請求項２に記載のダイカスト用水性離型剤。
【請求項４】前記溶湯金属がアルミニウムであり、該
溶湯金属よりもイオン化傾向の高い金属が、マグネシウ
ム、ナトリウム、カルシウム、カリウム、またはリチウ
ムである請求項１乃至請求項３の何れかに記載のダイカ
スト用水性離型剤。
【請求項５】前記水溶性無機塩が、水溶性硫酸塩であ
る請求項１乃至請求項４の何れかに記載のダイカスト用
水性離型剤。
【請求項６】界面活性剤が更に添加せしめられている
請求項１乃至請求項５の何れかに記載のダイカスト用水
性離型剤。
【請求項７】請求項１乃至請求項６の何れかに記載の
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与して、かかる水性離型剤を付着
せしめた後、乾燥させることにより、該水性離型剤中の
前記無機塩をキャビティ表面に析出せしめた状態下にお
いて、所定の金属溶湯を金型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。