金型鋳造用離型剤及びその塗布方法
【課題】従来と比べ離型剤の塗布・乾燥時間を著しく減少して、作業時間を短縮できると共に、必要最小限の膜厚で鋳造可能となり、塗布膜の過剰な膜厚に伴う膜剥離による問題を回避して、鋳造製品の肌の巣が無くかつ良好な光沢を有する鋳造製品を得ることができることを課題とする。
【解決手段】（Ａ）成分として、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、（Ｂ）成分として、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃であることを特徴とする金型鋳造用離型剤。
【解決手段】（Ａ）成分として、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、（Ｂ）成分として、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃であることを特徴とする金型鋳造用離型剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛等の非鉄金属の重力鋳造及び低圧鋳造に用いる金型鋳造用離型剤及びその塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非鉄金属を鋳造する場合、金型と溶湯の固着を防止するために以下の手法を採用している。即ち、離型剤を金型に塗布し、その金型に溶解した高温の溶湯を流し込み、溶湯の固化後、固化した製品を金型から取り出している。現在、このような鋳造には各種の方法がある。具体的には、湯の流し込み速度で見ると、重力鋳造、低圧鋳造、スクイズ、高速ダイカストが挙げられる。また、溶湯温度から見ると、半凝固鋳造が挙げられる。
【０００３】
金型鋳造用離型剤から考えると、鋳造時の溶湯の流速は大きな因子である。重力鋳造のように鋳造時の溶湯の流速が小さいと、高温の金属溶湯に金型鋳造用離型剤が接している時間は長くなり、金型鋳造用離型剤の劣化が進行する。その結果、塗布膜が薄くなり、溶湯が固化した際、金型に固着することもある。そこで、金型に対して溶湯が固着することを防止するために、無機粉末に水を加えた「塗型剤」なるものが主に使われている（例えば、特許文献１参照）。塗型剤は劣化し難い。しかし、塗型剤は水を含有しているので、乾燥前に溶湯を流し込むと、水蒸気爆発を起こす可能性がある。そのため、塗布後、数時間の乾燥工程が不可欠である。従って、「鋳造ごとに塗布し、生産する」と、生産効率が極端に低くなる。
【０００４】
そこで、「数十個または数百個生産毎に1回塗布する」のが現在の状況である。しかも、塗型剤の塗布は職人芸と言われ、優れた職人は1回塗布当たりの生産個数が多い。また、塗型剤で作られた粉体膜は部分的に剥離することがある。剥離した粉体は製品の中に紛れ込み、製品の強度を極端に低下させる。この場合、いつ剥離が発生したか不明確である。このため、一般には剥離を起こした該当ロットの全製品を不合格とし、回収している。また、製品意匠面の塗型が剥離すると、剥離した部分に対応する製品には凸部が形成される。こうした製品は外観不良となる。
【０００５】
ところで、鋳造工程の中で、固着防止ばかりでなく、細かく刻み込まれた金型の部分にも完全に湯が流れ、期待する型の製品に仕上がることも重要である。この湯流れを確保するため、塗型剤を厚く塗って溶湯の冷却を遅め、もって湯の粘度を低く保ち、金型の細部に湯がいきわたるようにしている。前述のように、数十回に1回塗布して厚い塗布膜（数十から数百ミクロンの厚さ）を確保している。しかし、鋳造ごとに微量の粉体が製品中に持っていかれ、断熱のための塗布膜が徐々に薄くなる。そして、湯流れを確保できなくなる。その結果、初期の製品の冷却速度と塗布直前の冷却速度の違いにより、金属の結晶組織が異なる。そのため、塗布初期と後期で製品の品質が異なる欠点がある。即ち、製品の品質を安定させるには頻繁な塗布が必要となる。しかし、塗布後の乾燥が必要となり、生産効率が低下する。
【０００６】
更に、粉体膜で作られた製品の表面は、一般に梨地状となる。従って、製品によっては外観品質要求を満たさないため、艶出を目的とした後処理が必要になる。加えて、粉体であるので、飛散は避けられない。それ故、作業環境にも注意が必要である。
なお、従来、４００℃以上でも劣化しない無機粉体を配合した油性離型剤として、例えば特許文献２に記載されたものが知られている。
【特許文献１】特開昭５９−１６９６４２号公報
【特許文献２】特開平２−１１７９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術に係る塗型剤は、水を含有している。従って、「塗布後、数時間の乾燥」が不可欠である。また、生産効率向上を目指し、乾燥回数を減らす努力が行われている。しかし、生産ごとに溶湯に巻き込まれて減少する膜厚を考慮したり、初期塗布膜を過剰に厚くしたりする必要がある。しかも、この場合でも、「数十個または数百個生産毎に1回塗布」を行わなければならない。
【０００８】
本発明は、こうした事情を考慮してなされたもので、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃である構成とすることにより、肌の巣が無くかつ良好な光沢をもった鋳造製品を得ることができる金型鋳造用離型剤を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、前記金型鋳造用離型剤を鋳造毎又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布することにより、従来と比べ離型剤の塗布・乾燥時間を著しく減少でき、もって作業時間を短縮できると共に、必要最小限の膜厚で鋳造可能となり、塗布膜の過剰な膜厚に伴う膜剥離による問題を回避でき、もって鋳造製品の肌の巣が無くかつ良好な光沢を有する鋳造製品を得ることができる金型鋳造用離型剤の塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ａ）成分として、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、（Ｂ）成分として、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ｃ）成分として、濡れ性を向上するためのアクリル・コポリマー、引火点が１００℃以下のアクリル変性ポリシロキサン及び極圧剤の群から選ばれる１種又は２種以上を３質量％以下含むことが好ましい。
また、本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ｄ）成分として、４０℃における動粘度が１５０ｍｍ２／ｓ以上のシリコーン油（Ｄ−１成分）を１５質量％以下及び／又は潤滑性能を有する添加剤（Ｄ−２成分）を１０質量％以下含むことが好ましい。
【００１２】
本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ｅ）成分として、４０℃における動粘度が１００〜６００ｍｍ２／ｓの高粘度の鉱物油及び／又は合成油を１０質量％以下含むことが好ましい。
本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ｆ）成分として、アミン系、フェノール系、クレゾール系酸化防止剤からなる群から選ばれる１種又は２種以上を２質量％以下含むことが好ましい。
本発明の金型鋳造用離型剤の塗布方法は、前記金型鋳造用離型剤を、鋳造毎又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の金型鋳造用離型剤によれば、鋳造製品の肌の巣が無くかつ良好な光沢を有する鋳造製品を得ることができる。
本発明の金型鋳造用離型剤の塗布方法によれば、従来と比べ、離型剤の塗布・乾燥時間を著しく減少できる。従って、作業時間を短縮できると共に、塗布膜の過剰な膜厚に伴う膜剥離による問題を回避できる。その結果、肌の巣が無く、かつ良好な光沢を有する鋳造製品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
１．金型鋳造用離型剤の品質
１）重力鋳造では、溶湯を金型の隅々まで押す力は溶湯の自重だけであり、本来、湯流れ性が悪い。そこで、金型面上に厚い断熱膜を形成し、溶湯が冷えず、溶湯が金型の隅々まで流れる工夫が必要となる。そのため、塗布膜の厚さを確保し、湯流れ性を良くする必要がある。即ち、塗布膜の厚さを確保するため、金型鋳造用離型剤の金型への付着量を増加させる工夫が必要である。ところで、金型には水平部分と垂直部分が混在し、垂直部分の塗布膜が薄くなる嫌いがある。垂直部分の塗布膜を厚くする工夫として、塗装業界が採用している速乾性を活用し、溶剤を混合して本金型鋳造用離型剤に揮発性を付与することが考えられる。水平部分を含め塗布膜を厚くする方法として、後述する付着力の高い各種添加剤を配合することが好ましい。
【００１５】
２）湯流れ性を確保し、かつ、鋳造製品取り出し時、焼付・固着問題を起こさせないためには、潤滑性、断熱性、離型性を高める必要がある。潤滑性、断熱性、離型性の有る無機粉体添加剤（例えば断熱性にタルク、マイカ、潤滑性、離型性に、黒鉛）を配合する。
【００１６】
３）前述した技術的長短を勘案し、本発明者らは、（Ａ）成分として、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、（Ｂ）成分として、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃であることを特徴とする、水を含まない金型鋳造用離型剤を探求するに至った。
【００１７】
金型鋳造用離型剤のスプレー可能な粘度はかなり幅広いが、４０℃で２〜４５０ｍｍ２／ｓが好ましい。ここで動粘度が４５０ｍｍ２／ｓを超えると、粒子径が大きくなり、塗布量が増える。一方、動粘度が２ｍｍ２／ｓ未満になると、スプレー用のポンプが磨耗しやすくなる。従って、灯油の粘度の２ｍｍ２／ｓを下限とするのが実用的である。また、作業性の観点から、自動車用軽油の引火点である７０℃より高く、乾燥性の観点から１６０℃以下の引火点を有する揮発性が好ましい。
【００１８】
本発明に係る金型鋳造用離型剤には、（Ｂ）成分として、無機粉体が配合されている。上記特許文献２には油性離型剤が記載されているが、ボロンナイト粉体、粘土系沈降防止剤とシリコーンオイルの組成であり、金型上での揮発性を考慮した本発明と大きく異なる。
【００１９】
ここで、使用条件に応じ、前述の金型鋳造用離型剤の配合に、（Ｃ）成分として、濡れ性向上剤を加えるのが好ましい。濡れ性向上剤を添加することにより、金型面へのスプレー粒子の付着性を向上することが可能となる。使用条件とは、例えば鋳造に必要な皮膜厚さ、要求される鋳造製品の肌のきれいさ、離型剤が塗布されるときの金型の温度条件を示す。これらの条件を総合的に判断して離型剤を配合するのが好ましい。
【００２０】
また、使用条件に応じ、前述の金型鋳造用離型剤の配合に、（Ｄ）成分として、シリコーン油（Ｄ−１）及び／又は潤滑性能を有する添加剤（Ｄ−２）を加えても良い。潤滑性能を有する添加剤（Ｄ−２）としては、例えば植物油、有機モリブデンが挙げられる。シリコーン油及び／又は潤滑性能を有する添加剤を配合することにより、高温での焼き付きを抑制することが可能である。
更に、使用条件に応じ、前述の金型鋳造用離型剤の配合に、（Ｅ）成分として、高粘度の鉱物油及び／又は合成油を加えても良い。
【００２１】
更には、使用条件に応じ、前述の金型鋳造用離型剤の配合に、（Ｆ）成分として、酸化防止剤を加えても良い。酸化防止剤を加えて塗布膜の酸化劣化を抑え、より長時間厚い塗布膜を維持することで、湯流れを保つことが可能となる。
【００２２】
２．金型鋳造用離型剤の成分
１）Ａ成分
金型面で厚い油膜を形成させるには、一旦付着した離型剤成分（潤滑、離型を目的として配合された成分）が金型から垂流れないよう早急に溶剤を気化させるほうが良い。従って、速乾性のペンキに見られるように揮発速度の速い溶剤（Ａ成分）が良い。しかし、揮発が速いと、引火点が低くなるので、火災の危険が高くなる。従って、ガソリンのような揮発の速すぎるものは好ましくない。実用的には、旧油性離型剤に多用された灯油の引火点である４３℃よりは高く、自動車用燃料の軽油の引火点（７０℃）以上が好ましい。また、揮発性が低い（引火点が高い）と、乾燥しにくい。そのため、低粘度のＡ成分が残って塗布膜の粘度が低くなる。その結果、金型の垂直部分（垂直面）からの垂れ流れが起こり、塗布膜が薄くなる。引火点で表した揮発性として、１６０℃以下の溶剤（Ａ成分）が好ましい。
【００２３】
Ａ成分の溶剤の配合量は、粘度、揮発性に加え、他の成分（Ｂ，Ｃ，Ｄ、Ｅ成分）の配合量にも影響される。その配合量は、５０〜９０質量％が好ましい。また、Ａ成分の溶剤は、必ずしも1種類の溶剤だけではなく、複数の揮発性を有する溶剤を適宜混合しても良い。
【００２４】
Ａ成分は、高揮発・低粘度成分であり、金型面で蒸発する部分である。なお、人体への影響を考慮し、アルコール、エステル、ケトン等の極性の強い溶剤は使うべきではない。石油系で、かつ、殆どが飽和分の溶剤（溶剤―１）で硫黄、窒素分を極端に低く抑えた高度精製溶剤、あるいは溶剤―１よりも沸点がやや高い低粘度基油（溶剤―２）が好ましい。上記Ａ成分を「４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓ」とするのは、以下の理由による。即ち、２ｍｍ２／ｓ未満では、離型剤全体の粘度が下がり過ぎ噴霧用ポンプの磨耗耐久性に悪影響がある。Ａ成分が１０ｍｍ２／ｓを超えると、金型鋳造用離型剤全体の粘度が上がり、本組成物をスプレーで適正に噴霧できない。
【００２５】
２）Ｂ成分
Ｂ成分は、無機粉体であり、Ｂ−１成分群とＢ−２成分群とからなる。４００℃を超える温度領域では、上記のＣ，Ｄ、Ｅ、Ｆ成分は短時間で分解する。分解しても離型性を保持する添加剤はある。しかし、塗布膜は薄くなり、断熱性が低下する。後述の粉体は高温で劣化しにくく、厚い粉体膜を形成し断熱性を発揮する。
【００２６】
Ｂ−１成分群は、比較的黒くない（即ち、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類）無機粉体である。その配合量は、１〜１０質量％が好ましい。無機粉体の配合量が１０質量％を超えると、金型鋳造用離型剤を使用する前に沈降して品質問題を起こすし、鋳造製品の艶が悪くなる。また、作業現場が粉体で汚れる。配合量が１質量％未満の場合、高温での効果が少ない。無機粉体としては、例えばタルク、マイカ、雲母、粘土、有機クレイ（粘土に微量の有機物を付加したもの）、耐火モルタル、ボロンナイト、フッ素樹脂、セリサイト、ＣａＣＯ３、ホウ酸塩、アルミナ粉、ピロリン酸塩、重曹、酸化チタン、ベンガラ、ラジオライト、酸化ジルコニウムが挙げられる。
【００２７】
Ｂ−２成分群としては、黒鉛、カーボンブラック、ダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体が挙げられる。潤滑性はＢ−１成分群より優れているが、作業現場の汚れはひどい。従って、これらの無機粉体を１０質量％以下で配合すると良い。Ｄ−１成分のシリコーンが存在する領域で、黒鉛を２質量％以上配合しても潤滑性はあまり改良されない。しかし、粉体膜の補強のため、１０質量％まで配合しても良い。
【００２８】
加えて、Ｂ成分である無機粉体を油に均一に分散させるため、分散剤を添加すると良い。使用条件に応じ、上記のＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆ成分の配合量を調整し、塗布膜の形成効率を高めることが好ましい。Ｂ成分の無機粉体を最小限に抑えると、作業現場の汚れが低減し、ユーザーのメリットとなる。
【００２９】
３）Ｃ成分
Ｃ成分は、濡れ性向上剤であり、弱い極性を有する炭化水素及びその化合物が挙げられる。例えばアクリル・コポリマー、引火点が１００℃以下のアクリル変性ポリシロキサン及び硫化エステルのような極圧剤（極圧添加剤）の群れから選ばれる1種以上の成分を３質量％以下含ませることができる。濡れ性向上剤を添加すると、金属面への金型鋳造用離型剤の濡れ性が良くなる。そのため、金型へ金型鋳造用離型剤が付着しやすくなる。特に金属面が高温になると、金型鋳造用離型剤の軽質成分の急激な沸騰により油滴が金属面を濡らせない現象（ライデンフロスト現象）を起こす。その結果、金属面上での油膜形成を阻害する。ところが、濡れ性向上剤があると、濡れ性が良くなる。そのため、この現象は抑えられ、油膜が厚く形成される。アクリル・コポリマー自体は分散能力もありＢ成分の粉体を分散させる能力もある。使用条件に応じＣ成分だけを添加できる。しかし、その他の添加剤、Ｄ，Ｅ，Ｆの中から少なくとも１種類と合わせて添加しても良い。
【００３０】
４）Ｄ成分
Ｄ成分は摩擦を低減する潤滑剤である。金型で焼付を起こす温度は操業条件で異なる。重力鋳造では、約２００〜４５０℃が連続鋳造中の金型温度範囲である。そのため、金型鋳造用離型剤の添加剤には、幅広い温度領域で潤滑性を付与する必要がある。（Ｄ）成分を添加することにより、無機粉体の配合量を最小限にしたとき、焼付を防止する。無機粉体の添加量を最小限に抑えるために、その他の添加剤Ｃ、Ｅ、Ｆ成分の少なくとも１種類の添加剤との組み合わせで添加するのが好ましい。
【００３１】
第一の添加剤群（Ｄ−１成分）として、シリコーン油を１５質量％以下配合することが好ましい。前記シリコーン油は、摩擦係数はあまり低くはないが、約３００〜３７０℃で焼付を防止する効果を有する。ここでシリコーン油は、高温での潤滑性が期待される。従って、「４０℃における動粘度が１５０ｍｍ２／ｓ以上」の高粘度のシリコーン油が好ましい。鋳造製品に塗装しない場合はジメチル・シリコーンを含めたどの市販のシリコーン油でも良い。しかし、塗装する場合は塗装が載りにくい。従って、塗布量によってはジメチル・シリコーンが好ましくない時がある。塗装する場合、シリコーン油としては、例えばアルキル・アラルキルまたはジメチルより長鎖のアルキル基を有するアルキル・シリコーン油が好ましい。
前記Ｄ−１成分を「１５質量％以下」としたのは、１５質量％を超えると金型にシリコーン又はシリコーン分解物が堆積し、鋳造製品の形状に悪影響を及ぼすからである。但し、シリコーン油はコストの観点からは配合量を低減することが好ましい。
【００３２】
第二の添加剤群（Ｄ−２成分）としては、例えば、１５０〜３００℃付近で低い摩擦を与える動植物系の油脂（例えばナタネ油、大豆油、ヤシ油、パーム油、牛油、豚脂等の動植物油脂、脂肪酸エステル）、有機酸（ヤシ油脂肪酸、オレイン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、パルチミン酸）、アルコールエステル（牛脂脂肪酸等の高級脂肪酸のエステル）、有機モリブデン、油溶性の石鹸、油性ワックスが挙げられる。
【００３３】
有機モリブデンとしては、例えばＭｏＤＤＣやＭｏＤＴＣが好ましい。アルミニウムとリン分が反応する可能性のあるＭｏＤＤＰやＭｏＤＴＰは、あまり好ましくない。油溶性の石鹸としては、例えばＣａまたはＭｇのスルフォネート塩、フィネート塩、サリシレート塩が挙げられる。また、溶解性に難点はあるが、有機酸金属塩が挙げられる。更に、若干腐食性はあるが、高温での焼付を防止できる極圧剤が挙げられる。硫黄系の硫化油、硫化エステルが好ましい。Ｓ−Ｐ系のＺｎＤＤＰは臭く、塩素系は金属と反応性による腐食があり、避けるべきである。これらの潤滑性を有する１種類以上の添加剤を１０質量％以下添加する。
【００３４】
５）Ｅ成分
Ｅ成分は、高粘度の鉱物油及び／又は合成油であり、他の成分を付着させるための糊（バインダー）の役目をする。高温で蒸発しにくい高粘度炭化水素が好ましい。そのため、４０℃における動粘度が１００ｍｍ２／ｓ以上６００ｍｍ２／ｓ以下の高粘度の鉱物油及び／又は合成油を配合する。鉱物油（鉱油）としては、ギヤ油に使われるような高粘度基油やシリンダー油を例示できる。合成油としては、ＰＡＯ（ポリアルファー・オレフィン）やエステル系基油を例示できる。ここで、Ｅ成分の動粘度が１００ｍｍ２／ｓ未満の場合、付着油膜が薄く糊の役目が弱くなる。一方、動粘度が６００ｍｍ２／ｓを超えると、金型鋳造用離型剤の粘度が高くなりスプレーし難くなる。従って、金型鋳造用離型剤を生産する際、混合作業が困難になる。また、Ｅ成分の配合量は１０質量％以下が好ましい。１０質量％を越えると、鋳造後、「糊」が炭化した「オイルマーク」と呼ばれる色残り現象が起き、鋳造製品の不良となる。無機粉体の添加量を最小限に抑えるために、その他の添加剤Ｃ、Ｄ、Ｆ成分の少なくとも１種類の添加剤との組み合わせで添加するのが好ましい。
【００３５】
６）Ｆ成分
Ｆ成分は酸化防止剤である。後述する酸化防止剤を２質量％以下配合することで、金型鋳造用離型剤の劣化が抑えられる。その結果、初期油膜厚さを維持でき、断熱性が向上する。最終的には湯流れが向上する。酸化防止剤は３種類に類別でき、１種または２種以上を配合することができる。使用条件により他の添加剤Ｃ、Ｄ、Ｅ成分の少なくとも１種類と合わせて添加するのが好ましい。
【００３６】
第一類群のアミン系酸化防止剤として、例えば、モノノニルジフェニルアミン等のモノアルキルジフェニルアミン系、４，４’−ジブチルフェニルアミン、４，４’−ジペンチルジフェニルアミン、４，４’−ジヘキシルジフェニルアミン、４，４’−ジヘプチルジフェニルアミン、４，４’−ジオクチルジフェニルアミン、４，４’−ジノニルジフェニルアミン等のジアルキルジフェニルアミン系、テトラブチルジフェニルアミン、テトラヘキシルジフェニルアミン、テトラオクチルジフェニルアミン、テトラノニルジフェニルアミン等のポリアルキルジフェニルアミン系、ａ−ナフチルアミン、フェニル−ａ−ナフチルアミン、ブチルフェニル−ａ−ナフチルアミン、ペンチルフェニル−ａ−ナフチルアミン、ヘキシルフェニル−a−ナフチルアミン、ヘプチルフェニル−a−ナフチルアミン、オクチルフェニル−ａ−ナフチルアミン等が挙げられる。
【００３７】
第二類群のフェニル系酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、４，４−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレンビス（４−エチル−６−ブチルフェノール）、高分子量単環フェノリック、多環ターシャリーブチル・フェノール、ＢＨＴ（Ｂｕｔｙｌａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｔｏｌｕｅｎｅ）、ＢＨＡ（Ｂｕｔｙｌａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｘｙ Ａｎｉｓｏｌｅ）が挙げられる。
【００３８】
第三類群のクレゾール系酸化防止剤としては、例えば、ジターシャリーブチルパラクレゾール、２−６−ジーターシャリーブチル・ジメチルアミノ−ｐ−クレゾールが挙げられる。
【００３９】
３．塗布方法
本発明の金型鋳造用離型剤の塗布方法は、金型鋳造用離型剤を、鋳造毎又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布することを特徴とする。以下、この塗布方法について説明する。
１）従来技術に係る塗型剤の場合、上述したように、１回鋳造ごとに無機粉体が溶湯に巻き込まれて減少する膜厚を考慮したり、初期塗布膜を過剰に厚くしたりした。そして、「数十個又は数百個鋳造毎に１回塗布（塗型剤の塗りなおし）」を行っていた。本発明の場合は、従来技術に係る塗型剤と違って油性の金型鋳造用離型剤を鋳造毎（毎回塗布）又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布する。ここで、本発明では、例えば「１〜２秒塗布後、数秒の乾燥」のため「毎回塗布」が可能となる。本発明の場合、百回鋳造しても塗布・乾燥の合計は１０分程度であり、従来技術に係る塗型剤の数十分から数時間より遥かに短い作業時間である。なお、金型鋳造用離型剤を塗布するときはその塗布量を最小限にとどめることが好ましい。
【００４０】
その結果、次のａ）〜ｇ）のメリットが期待できる。
ａ）乾燥工程が短く、金型を生産に使える。その結果、ダウンタイムが減少する。
ｂ）離型剤を塗りなおすため、金型を鋳造機から下ろす必要が無い。従って、生産性が上がる。
ｃ）毎回スプレーにより離型剤を塗布するため、塗職人の技量の差が最小限に抑えられる。従って、品質が安定する。
ｄ）毎回スプレーにより塗布膜の厚みが均質となる。従って、鋳造製品の品質が安定する。
ｅ）従来法のように塗布膜を過剰の厚みにする必要が無くなる。そのため、剥離による不合格のリスクを低減できる。
ｆ）過剰な膜厚さがなくなり、膜の厚さは必要最小限である。そのため、冷却性が良くなる。
ｇ）凝固が短い時間で起こり、金属結晶が微細となる。その結果、強靭な製品となる。
【００４１】
本発明の「毎回塗布」に換え、本発明の金型鋳造用離型剤を１回置き又は２回置きに塗布する（間欠的に塗布）場合が考えられる。この場合、ゆとりを持って塗布膜を若干厚くする必要がある。ここで、過剰な塗布膜は、一部熱分解によるガスの発生、鋳巣の問題、製品の強度低下に至る可能性がある。従って、必要最小限の塗膜厚さとするため、毎回塗布することが最も好ましい。
【００４２】
２）上記したように、毎回塗布した場合、毎回乾燥が速くなければならない。そこで、本発明の金型鋳造用離型剤から水を排除し、かつ、乾燥性を速めるため高い揮発性を付与している。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明の実施例について説明する。
（Ａ）図の説明
まず、本発明の実施例で使用するアルミ溶湯の湯流れ性評価試験器、及び重力鋳造を模した成形性評価試験器について説明する。
図１は、湯流れ試験器の概略的な斜視図を示す。図２（Ａ）は図１の湯流れ試験器の一構成である台の正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の側面図、図３（Ａ）は図１の湯流れ試験器の一構成である蓋の正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の側面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）の底面図、図３（Ｄ）は図３（Ｃ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示す。図４（Ａ）は図１の湯流れ試験器の一構成である枡の斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の底面図、図５は図１の湯流れ試験器の一構成である棒の正面図を示す。
【００４４】
前記湯流れ試験器は、鉄製の台１と、この台１の上に載置される鉄製の蓋２と、この蓋２の上に載置されるイソライト・レンガ製の枡３と、イソライト・レンガ製の棒４と、ガスバーナー５とから構成されている。台１は、図１及び図２に示すように、長手方向に沿う一端側に上部方向に突出する突出部１ａを備え、その突出部１ａにはテーパ面１ｂが形成されている。蓋２の一端側で台１と接する部分には、図１及び図３（Ａ）に示すようにテーパ面２ａが形成されている。図３（Ｃ），（Ｄ）に示すように、蓋２のテーパ面２ａには溶湯を流すための溝２ｂが形成され、下面には溝２ｂに連通する溝２ｃが形成されている。
【００４５】
蓋２の上部には、把手６が取り付けられている。枡３には、溶湯を供給するための開口部７と該開口部７に連通する穴８が形成されている。枡３は、枡３の穴８が蓋の溝２ｂに位置するように蓋２上に載置される。棒４の先端は図５に示すように円錐形状になっており、この部分が枡３の穴８を塞ぐように枡３にセットされる。棒４は、溶湯を枡３に収容する前は棒４の先端を穴８に差し込んだ状態にし、溶湯を蓋２の溝２ｂ、２ｃ側に流す時は棒４を上方に持ち上げるようになっている。
【００４６】
前記成形性評価試験器は、図６、図７及び図８に示すようになっている。ここで、図６（Ａ）は第１の金型の正面図、図６（Ｂ）は第１の金型の平面図を示す。図７（Ａ）は第２の金型の正面図、図７（Ｂ）は第２の金型の平面図を示す。図８は第１の金型及び第２の金型を加熱する時の説明図を示す。
【００４７】
鉄製の第１の金型１１には、図６に示すように、溶湯を注ぐための湯口１２を構成するための断面半円形状の切欠け部１２ａと、この切欠け部１２ａに連通された，製品形状のキャビティ部１３が刻み込まれている。キャビティ部１３は左右に分岐する６本のあばら骨状になっており、合計１８個のセル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ…からなっている。図６（Ｂ）のセル中の数字は各セルの厚みを示しており、左側と右側で厚みが異なっている。例えば、左側のセル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの厚みは夫々１０ｍｍ，８ｍｍ，６ｍｍであるが，右側のセル１４ｄ，１４ｅ，１４ｆの厚みは夫々６ｍｍ，４ｍｍ，２ｍｍである。鉄製の第２の金型１５は、図７に示すように、断面半円形状の切欠け部１２ｂを除いて平坦である。なお、切り欠け部１２ａ，１２ｂが合わさって図９に示す湯口１２が構成される。第１の金型１１の内面、第２の金型１５の内面は、図８に示すようにバーナー１６により所定の温度まで加熱される。
【００４８】
（Ｂ）製造方法
溶剤、粉体、黒鉛、濡れ性向上剤、高粘度鉱油、シリコーン油、潤滑添加剤、酸化防止剤を目的に応じて添加し、４０℃に加温した状態にて１０分間攪拌することにより、重力鋳造用の潤滑離型剤（金型鋳造用離型剤）を試料として製造した。
【００４９】
（Ｃ）試験方法
（Ｃ−１）引火点の測定方法
試料の引火点の測定はＪＩＳ−Ｋ−２２６５に沿って、ペンスキーマルテン法で測定した。
（Ｃ−２）動粘度の測定方法
ＪＩＳ−Ｋ−７１１７−１に準拠した回転粘度計で測定した４０℃の絶対粘度（ｃＰ）と比重から４０℃の動粘度を算出した。
（Ｃ−３）ラボ酸化試験、ＲＯＢＴ法
ＪＩＳ−Ｋ−２５１４に沿って、回転式密閉型ポンプに試料を採取し、その後酸素を封入し、１５０℃条件下で酸化し、急激に酸素圧力の低下を起こすまでの時間を測定した。
【００５０】
（Ｃ−４）湯流れ性評価試験
図１の湯流れ性評価試験の操作は次のとおりである。
まず、鉄製の自家製試験の台１と蓋２を別々にバーナー５の上に置き、所定の温度（実施例では２３０℃）まで加熱する。また、別のバーナーで枡３と棒４を５００℃付近まで加熱する。台１と蓋２が所定の温度に達したなら、蓋２の溝２ｃに鋳造用潤滑離型剤を塗布し、蓋２の取手６をつかんで台１の上に蓋２を乗せる。蓋２の穴８にイソライト・レンガ製の枡３を置き、イソライト・レンガ製の棒４で栓をする。別途、陶芸用溶解炉に溶かしてあるアルミ溶湯（ＡＣ４ＣＨ材、温度７００℃）９０ｃｃを鉄製の柄杓で採取し、直ちに枡３に注ぐ。５秒後、棒４の栓を抜き、溶湯を流す。３０秒後、蓋２をどけ、台１の上で固化したアルミの長さを測定する。長く流れると湯流れ性が良いと判断する。
【００５１】
（Ｃ−５）成形性評価試験
図６〜図８の成形性評価試験器による成形性評価試験の操作は、次の通りである。
まず、図８に示すように、第１の金型１１と第２の金型１５を別々のバーナー１６で所定の温度までに加熱する。次に、第１の金型１１及び第２の金型１５の内面に金型鋳造用離型剤を塗布し、数秒後、図９に示すように第１の金型１１と第２の金型１５を合わせる。つづいて、直ちに、溶解炉より鉄製の柄杓１７でアルミ溶湯１８（ＡＣ４ＣＨ，７００℃）を汲みだし、湯口１２よりアルミ溶湯１８（約２．８ｋｇ）を注湯する。アルミ凝固後（約２分）、第１の金型１１と第２の金型１５を分割し、第１の金型１１で固化した鋳造品１９（図１０図示）を取り出す。アルミが完全にキャビティを充填した形状になっているセルから転写した厚みの異なる部位２０の数を求める。完全な形状の部位２０の数が多ければ、成形性がよく、湯流れ性が良いと判断する。
【００５２】
（Ｄ−１）試験測定結果：原液塗布型油性離型剤
下記表１の比較例１には本出願人製のダイカスト用油性離型剤，比較例２には重力鋳造で現在使用されている代表的な他社製の水溶性粉体塗型剤，比較例３には水溶性粉体塗型剤を湯流れ試験機にて１００回連続試験したときの１００回目の値,比較例４として「塗型剤なし・離型剤なし」のブランクを示す。更に、比較例１，２，３，４の成分、物性値、湯流れ性評価試験、成形性評価試験の結果を示す。
【表１】
【００５３】
但し、表１において、 ・「−」印：測定なし
・油性離型剤…青木科学研究所の商品名:ＷＦＲ−３Ｒ
・水溶性塗型剤…三和油化の商品名:サンバリューＭＲ−Ｗ１４
・溶剤−１…Shell・Chemicalの商品名:Shellzol・TM
・高粘度鉱油…ジャパン・エナジーの商品名:ブライストック
・シリコーン油…旭化成ワッカーシリコーンの商品名:Release agentＴＮ
・菜種油…名糖油脂工業の商品名:ナタネ油
・有機モリブデン…旭電化工業の商品名:サクラルブ１６５
・フェノール系酸化防止剤…第一工業製薬の商品名:ラスミットＢＨＴ
・アミン系酸化防止剤…アフトンケミカル社の商品名:HiTEC-569
・アクリル・コポリマー…ウイルバ・エリス社の商品名:EFKA-3778
・比較例１〜３、６に示す鋳造製品の肌の光沢、肌の巣は湯流れ試験で得られたサンプルから判断できる。
【００５４】
何も塗布していない比較例４の場合、３０ｍｍしか溶湯は流れない。しかし、代表的な水溶性塗型剤の比較例２の場合は、４００ｍｍも流れた。鋳造を連続すると、徐々に塗型剤粉体が鋳造製品に取られ、膜厚が薄くなる。そのため、湯流れ不良による不良品が出てくるのは、約５０μｍであるので、初期膜厚は１５０μｍと約３倍も厚く塗るのが現状である。即ち、初期は過剰に塗膜を厚くするので、断熱膜が厚い。従って、溶湯の温度が低下せず、溶湯の粘度が低く保たれる。その結果、４００ｍｍと溶湯は長く流れた。
【００５５】
更に、１回塗型剤を塗った湯流れ試験機にて、１００回連続で湯流れ試験を実施した。その結果、比較例３に示すように２４０ｍｍの湯流れとなった。前述のように塗型剤の膜厚が１回の湯流れごとに削り取られ、湯流れが悪くなることがわかる。そこで、このときの湯流れ試験の値、２４０ｍｍを塗型剤皮膜の良品を鋳造するための最低皮膜であったと想定した。
【００５６】
本研究の目標は不良品が出る直前の皮膜厚さで、毎回塗布することである。前述のように、湯流れ試験機を使って水溶性塗型剤を１回塗り、湯流れ試験を１００回連続で実施したときの湯流れ距離２４０ｍｍを、本研究の目標値とした。比較例１に示すように、ダイカスト用油性離型剤では５０ｍｍの湯流れである。比較例１は、何も塗らない状態（ブランク）の比較例４と比べて若干良くなる程度であった。油膜が極端に薄いのが理由と言える。高額な油膜厚さ計で１回だけ測定したところ、３μｍの油膜厚さであった。
【００５７】
更に、実機により近い条件の成形性評価試験器（Ｃ−５項参照）で製品を評価した。この試験器で鋳造された製品の形状は、「３対合計６本のアバラ骨」である。左側の各あばら骨は、先端に向かって夫々１０ｍｍ,８ｍｍ,６ｍｍの３段階の厚みである。右側の各あばら骨は、先端に向かって夫々６ｍｍ,４ｍｍ,２ｍｍの厚みである。合計で１８区のセルに分かれている。従って、測定結果は「その区分の個数」で表し、「１８」が最良である。比較例２の水溶性塗型剤の場合、１８個と良好な値である。一方、ダイカスト用油性離型剤の比較例１では、５個分しか流れない。明らかに、湯流れ性が劣る。
【００５８】
（Ｄ−２）試験測定結果：濡れ性向上剤、酸化防止剤の効果（その１）
上記表１には、比較例５，６の成分、物性、及び湯流れ性評価試験の結果も示した。表１に示すように、比較例５，６の引火点は７０℃以上、４０℃における動粘度は４５０（ｍｍ２／ｓ）以下である。また、ラボ酸化試験における耐酸化性能を測定した。その結果、比較例５の場合、劣化時間の測定値は２４０分である。また、酸化防止剤を添加した比較例６の場合、劣化時間は８９０分である。比較例６の場合、酸化防止剤は油性離型剤の酸化劣化を抑制していることがラボ酸化試験で確認できた。
【００５９】
一方、湯流れ性評価試験における湯流れ長さに関し、比較例１に示すダイカスト用離型剤の湯流れ性試験結果は５０ｍｍである。しかし、比較例１に示す配合にアクリル・コポリマー（濡れ性向上剤）を添加した比較例５は、７８ｍｍとなる。一方、酸化防止剤を添加した比較例６では１２０ｍｍ流れるようになった。
【００６０】
濡れ性向上剤を添加することにより油膜を厚くすること、並びに酸化防止剤を配合し金型鋳造用離型剤の酸化防止性を高めることが好ましい。これにより、１）湯流れ性評価試験器に付着した塗布膜が酸化しにくくなる、２）塗布膜の厚さが維持されて断熱性が向上する、３）溶湯の温度が低下しにくくなり、溶湯の粘度が低く保たれる。その結果、溶湯が長くまで流れたものと推定する。
しかし、濡れ性向上剤、酸化防止剤の添加だけではまだまだ湯流れは不十分である。さらに断熱性を向上させるために、粉体などの他の添加剤と併用することが望まれる。
【００６１】
図１１は、上記比較例６により得られた部位の写真を模式的に描いた図を示す。図１１より、比較例６によれば、各セルから転写された厚みが異なりかつ欠けのない１２個の部位２０１〜２０１２が得られることが確認できた。
【００６２】
鋳造製品の肌の光沢に関し、比較例２の代表的な塗型剤は灰色で良くない。しかし、比較例６の油性離型剤の場合は艶が増え良くなった。一方、鋳造製品の肌の巣に関しては、有機物を殆ど含有していない比較例２（水溶性塗型剤）が最良である。比較例６の油性離型剤の場合は、比較例２に比べて若干劣るが、良好な外観を示す。
【００６３】
（Ｄ−３）試験測定結果：無機粉体を含有する場合及び濡れ性向上剤の効果（その２）
下記表２には、実施例１〜３の成分、物性、湯流れ性評価試験及び成形性評価試験の結果を示した。
【表２】
【００６４】
但し、表２において、
・溶剤−１（その２）…Shell・Chemicalの商品名：Shellzol・TK
・有機クレイ…ウイルバ・エリスの商品名：ガラマイト １５９８
・酸化防止剤…LIAONING TIANHE FINE CHEMICALS製の商品名：BHT(クレゾール系酸化防止剤)
・タルク…日本タルク（株）の商品名：ミクロエースＰ４
・黒鉛…中越黒鉛の商品名：96L-3（鱗状）３部と150F（土状）７部の混合物
・その他は表１と同じ
粉体による保温性を確認するために、上記実施例１に示すように、（Ａ）溶剤と（Ｂ−１）タルク及び有機クレイ、（Ｂ−２）黒鉛の配合では、湯流れ性評価試験で３３０ｍｍ流れであった。この値は、本研究の目標値である、２４０ｍｍを超える湯流れである。更に、成形性評価試験においても１７個のセルまで成型できた。比較例６（有機物だけの配合）と比較して、実施例１では、粉体の保温性による湯流れ性向上の効果が確認できた。
【００６５】
表２に示すように、実施例１〜３の引火点は７０℃以上、４０℃における動粘度は１３０（ｍｍ２／ｓ）であった。実施例１の配合に、（Ｃ）成分の濡れ性向上剤（アクリル・コポリマー）を添加した実施例２では、湯流れ性評価で４６０ｍｍと湯流れ性が、格段によくなった。濡れ性向上剤を添加することにより、皮膜形成時に塗布された試料が金型へ衝突したときに、濡れ易くなり厚い皮膜が形成されると推定される。更に成形性評価においても１８個のセルを形成し、比較例２の水溶性塗型剤の初期皮膜（厚く塗られた状態）と同等の結果が得られた。
【００６６】
実施例３では、実施例２の配合中の黒鉛を７％から５％へ減量して添加した。湯流れ性は３７０ｍｍとなった。この結果から、黒鉛（粉体）を減量したことによる、保温性の減少が確認できる。しかしながら、実施例１と比較すると、黒鉛は減少しているにもかかわらず、湯流れ性は３３０ｍｍから３７０ｍｍへと伸びている。ここでも、濡れ性向上剤（アクリル・コポリマー）の効果が確認できる。
【００６７】
（Ｄ−４）試験測定結果：（Ｃ）濡れ性向上剤の効果（その３）
上記表２には、実施例４〜１３の成分、物性、湯流れ性評価試験及び成型性評価試験の結果も示した。実施例４〜１３の引火点は７０℃以上、４０℃における動粘度は１３０又は１４０（ｍｍ２／ｓ）であった。
【００６８】
上記実施例４，５，６において、粉体分の配合を固定して、（Ｄ）成分：潤滑剤、（Ｅ）成分：高粘度基油、（Ｆ）成分：酸化防止剤を添加したときの湯流れ性評価の結果を示す。実施例４の場合、（Ｄ−１）成分であるシリコーン油を添加した結果、２７０ｍｍの湯流れであった。実施例５の場合、（Ｅ）成分である高粘度基油を添加した結果、２７０ｍｍの湯流れであった。実施例６の場合、（Ｆ）成分である酸化防止剤を添加した結果、３１０ｍｍの湯流れであった。これらの実施例においても、目標値である２４０ｍｍを上回る結果となった。
【００６９】
上記、実施例７，８，９は、実施例４，５，６に（Ｃ）成分の濡れ性向上剤（アクリル・コポリマー）を夫々添加したものである。実施例７は、実施例４に（Ｃ）成分を添加したものである。実施例７の湯流れ性は４１０ｍｍであった。実施例８は、実施例５に（Ｃ）成分を添加したものである。実施例８の湯流れ性は３４０ｍｍであった。実施例９は、実施例６に（Ｃ）成分を添加したものである。実施例９の湯流れ性は４９０ｍｍであった。
【００７０】
上記、実施例４〜９に示す結果より、以下のことが推定できる。即ち、（Ｄ，Ｅ，Ｆ）成分の添加剤に（Ｃ）成分の濡れ性向上剤を添加することにより、有機物添加剤である（Ｄ，Ｅ、Ｆ）成分の各添加剤の濡れ性が向上し、厚い皮膜が形成される、と推定できる。
（Ｄ、Ｅ，Ｆ）成分の各添加剤には、夫々前述したような効果が見込まれる。そのため、使用条件に応じて、（Ｄ,Ｅ,Ｆ）成分の添加剤のうち少なくとも１種類と（Ｃ）成分の濡れ性向上剤とを合わせて使用することが出来る。
【００７１】
特に、実施例９（（Ｆ）成分の酸化防止剤を添加した場合）は、実施例２（（Ｃ）成分の濡れ性向上剤のみ添加した場合）と比較して、４６０ｍｍから４９０ｍｍへと湯流れ性が良くなっている。酸化防止剤により濡れ性向上剤の酸化劣化が抑えられ、更に厚い皮膜が形成されるためと推測できる。
【００７２】
（Ｄ−５）試験測定結果、（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）の効果：
上記表２には、実施例１０，１１，１２，１３の成分、物性、湯流れ性試験及び形成性評価試験の結果も示した。
【００７３】
上記実施例１０〜１３は、（Ｂ）無機粉体の配合量を固定し、（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）成分の各添加剤の組み合わせにおける評価を示した。実施例１０は（Ｄ）潤滑剤、（Ｅ）高粘度基油の組み合わせである。実施例１０の湯流れ性は、実施例４，５（各添加剤を個別に添加した場合）と比較して、３３０ｍｍと向上している。実施例１１は、（Ｄ）潤滑剤と（Ｆ）酸化防止剤との組み合わせである。実施例１１の湯流れ性は、実施例４，６と比較して、４７０ｍｍと飛躍的に向上している。
【００７４】
実施例１２は、（Ｅ）成分と（Ｆ）成分の組み合わせである。実施例１２の湯流れ性は、実施例５，６と比較して、３５０ｍｍと向上する。実施例１３は、（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）成分３種類の添加剤の組み合わせである。実施例１３の湯流れ性は、各添加剤を単独で添加したときと比較して、３５０ｍｍと向上している。成型評価試験に関しても、１８個のセルまで成型できた。
【００７５】
上記のごとく、すべての組み合わせにおいて、本研究の湯流れ性評価における目標値である２４０ｍｍを超える結果を得た。
【００７６】
更に、実施例１０〜１３の湯流れ性は、実施例１（（Ａ）溶剤と（Ｂ）無機粉体のみの配合）の湯流れ性：３３０ｍｍをも上回っている。つまり、断熱性の高い無機粉体を金型に効率的に付着させるためには、（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）成分の各種添加剤を、使用目的に応じ最適に配合することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の金型鋳造用離型剤は、重力鋳造する際の自動連続スプレー及び原液・微量塗布に適し、金型表面の潤滑にも適している。また、低圧鋳造では、溶湯の速度が重力鋳造より若干速い．そのため、離型剤が高温に接する時間は短くなる。従って、低圧鋳造にも、本発明の金型鋳造用離型剤は適している。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、湯流れ試験器の概略的な斜視図を示す。
【図２】図２は、図１の湯流れ試験器の一構成である台の説明図を示す。
【図３】図３は、図１の湯流れ試験器の一構成である蓋の説明図を示す。
【図４】図４は、図１の湯流れ試験器の一構成である枡の説明図を示す。
【図５】図５は、図１の湯流れ試験器の一構成である棒の説明図を示す。
【図６】図６は、成形性評価試験器に使用される第１の金型の説明図を示す。
【図７】図７は、成形性評価試験器に使用される第２の金型の説明図を示す。
【図８】図８は、第１の金型及び第２の金型を加熱する時の説明図を示す。
【図９】図９は、第１の金型及び第２の金型を一体化したときの状態を示す。
【図１０】図１０は、第１の金型に固化した製品の平面図を示す。
【図１１】図１１は、実施例２により得られた製品の写真を模式的に描いた図を示す。
【符号の説明】
【００８０】
１…台、１ａ…突出部、１ｂ，２ａ…テーパ面、２…蓋、２ｂ，２ｃ…溝、３…枡、４…棒、５…ガスバーナー、６…把手、７…開口部、８…穴、１１…第１の金型、１２…湯口、１３…キャビティ部、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ…セル、１５…第２の金型、１６…ガスバーナー、１７…柄杓、１８…溶湯、１９…鋳造品、２０，２０１〜２０１２…部位。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛等の非鉄金属の重力鋳造及び低圧鋳造に用いる金型鋳造用離型剤及びその塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非鉄金属を鋳造する場合、金型と溶湯の固着を防止するために以下の手法を採用している。即ち、離型剤を金型に塗布し、その金型に溶解した高温の溶湯を流し込み、溶湯の固化後、固化した製品を金型から取り出している。現在、このような鋳造には各種の方法がある。具体的には、湯の流し込み速度で見ると、重力鋳造、低圧鋳造、スクイズ、高速ダイカストが挙げられる。また、溶湯温度から見ると、半凝固鋳造が挙げられる。
【０００３】
金型鋳造用離型剤から考えると、鋳造時の溶湯の流速は大きな因子である。重力鋳造のように鋳造時の溶湯の流速が小さいと、高温の金属溶湯に金型鋳造用離型剤が接している時間は長くなり、金型鋳造用離型剤の劣化が進行する。その結果、塗布膜が薄くなり、溶湯が固化した際、金型に固着することもある。そこで、金型に対して溶湯が固着することを防止するために、無機粉末に水を加えた「塗型剤」なるものが主に使われている（例えば、特許文献１参照）。塗型剤は劣化し難い。しかし、塗型剤は水を含有しているので、乾燥前に溶湯を流し込むと、水蒸気爆発を起こす可能性がある。そのため、塗布後、数時間の乾燥工程が不可欠である。従って、「鋳造ごとに塗布し、生産する」と、生産効率が極端に低くなる。
【０００４】
そこで、「数十個または数百個生産毎に1回塗布する」のが現在の状況である。しかも、塗型剤の塗布は職人芸と言われ、優れた職人は1回塗布当たりの生産個数が多い。また、塗型剤で作られた粉体膜は部分的に剥離することがある。剥離した粉体は製品の中に紛れ込み、製品の強度を極端に低下させる。この場合、いつ剥離が発生したか不明確である。このため、一般には剥離を起こした該当ロットの全製品を不合格とし、回収している。また、製品意匠面の塗型が剥離すると、剥離した部分に対応する製品には凸部が形成される。こうした製品は外観不良となる。
【０００５】
ところで、鋳造工程の中で、固着防止ばかりでなく、細かく刻み込まれた金型の部分にも完全に湯が流れ、期待する型の製品に仕上がることも重要である。この湯流れを確保するため、塗型剤を厚く塗って溶湯の冷却を遅め、もって湯の粘度を低く保ち、金型の細部に湯がいきわたるようにしている。前述のように、数十回に1回塗布して厚い塗布膜（数十から数百ミクロンの厚さ）を確保している。しかし、鋳造ごとに微量の粉体が製品中に持っていかれ、断熱のための塗布膜が徐々に薄くなる。そして、湯流れを確保できなくなる。その結果、初期の製品の冷却速度と塗布直前の冷却速度の違いにより、金属の結晶組織が異なる。そのため、塗布初期と後期で製品の品質が異なる欠点がある。即ち、製品の品質を安定させるには頻繁な塗布が必要となる。しかし、塗布後の乾燥が必要となり、生産効率が低下する。
【０００６】
更に、粉体膜で作られた製品の表面は、一般に梨地状となる。従って、製品によっては外観品質要求を満たさないため、艶出を目的とした後処理が必要になる。加えて、粉体であるので、飛散は避けられない。それ故、作業環境にも注意が必要である。
なお、従来、４００℃以上でも劣化しない無機粉体を配合した油性離型剤として、例えば特許文献２に記載されたものが知られている。
【特許文献１】特開昭５９−１６９６４２号公報
【特許文献２】特開平２−１１７９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術に係る塗型剤は、水を含有している。従って、「塗布後、数時間の乾燥」が不可欠である。また、生産効率向上を目指し、乾燥回数を減らす努力が行われている。しかし、生産ごとに溶湯に巻き込まれて減少する膜厚を考慮したり、初期塗布膜を過剰に厚くしたりする必要がある。しかも、この場合でも、「数十個または数百個生産毎に1回塗布」を行わなければならない。
【０００８】
本発明は、こうした事情を考慮してなされたもので、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃である構成とすることにより、肌の巣が無くかつ良好な光沢をもった鋳造製品を得ることができる金型鋳造用離型剤を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、前記金型鋳造用離型剤を鋳造毎又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布することにより、従来と比べ離型剤の塗布・乾燥時間を著しく減少でき、もって作業時間を短縮できると共に、必要最小限の膜厚で鋳造可能となり、塗布膜の過剰な膜厚に伴う膜剥離による問題を回避でき、もって鋳造製品の肌の巣が無くかつ良好な光沢を有する鋳造製品を得ることができる金型鋳造用離型剤の塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ａ）成分として、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、（Ｂ）成分として、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ｃ）成分として、濡れ性を向上するためのアクリル・コポリマー、引火点が１００℃以下のアクリル変性ポリシロキサン及び極圧剤の群から選ばれる１種又は２種以上を３質量％以下含むことが好ましい。
また、本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ｄ）成分として、４０℃における動粘度が１５０ｍｍ２／ｓ以上のシリコーン油（Ｄ−１成分）を１５質量％以下及び／又は潤滑性能を有する添加剤（Ｄ−２成分）を１０質量％以下含むことが好ましい。
【００１２】
本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ｅ）成分として、４０℃における動粘度が１００〜６００ｍｍ２／ｓの高粘度の鉱物油及び／又は合成油を１０質量％以下含むことが好ましい。
本発明の金型鋳造用離型剤は、（Ｆ）成分として、アミン系、フェノール系、クレゾール系酸化防止剤からなる群から選ばれる１種又は２種以上を２質量％以下含むことが好ましい。
本発明の金型鋳造用離型剤の塗布方法は、前記金型鋳造用離型剤を、鋳造毎又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の金型鋳造用離型剤によれば、鋳造製品の肌の巣が無くかつ良好な光沢を有する鋳造製品を得ることができる。
本発明の金型鋳造用離型剤の塗布方法によれば、従来と比べ、離型剤の塗布・乾燥時間を著しく減少できる。従って、作業時間を短縮できると共に、塗布膜の過剰な膜厚に伴う膜剥離による問題を回避できる。その結果、肌の巣が無く、かつ良好な光沢を有する鋳造製品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
１．金型鋳造用離型剤の品質
１）重力鋳造では、溶湯を金型の隅々まで押す力は溶湯の自重だけであり、本来、湯流れ性が悪い。そこで、金型面上に厚い断熱膜を形成し、溶湯が冷えず、溶湯が金型の隅々まで流れる工夫が必要となる。そのため、塗布膜の厚さを確保し、湯流れ性を良くする必要がある。即ち、塗布膜の厚さを確保するため、金型鋳造用離型剤の金型への付着量を増加させる工夫が必要である。ところで、金型には水平部分と垂直部分が混在し、垂直部分の塗布膜が薄くなる嫌いがある。垂直部分の塗布膜を厚くする工夫として、塗装業界が採用している速乾性を活用し、溶剤を混合して本金型鋳造用離型剤に揮発性を付与することが考えられる。水平部分を含め塗布膜を厚くする方法として、後述する付着力の高い各種添加剤を配合することが好ましい。
【００１５】
２）湯流れ性を確保し、かつ、鋳造製品取り出し時、焼付・固着問題を起こさせないためには、潤滑性、断熱性、離型性を高める必要がある。潤滑性、断熱性、離型性の有る無機粉体添加剤（例えば断熱性にタルク、マイカ、潤滑性、離型性に、黒鉛）を配合する。
【００１６】
３）前述した技術的長短を勘案し、本発明者らは、（Ａ）成分として、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、（Ｂ）成分として、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃であることを特徴とする、水を含まない金型鋳造用離型剤を探求するに至った。
【００１７】
金型鋳造用離型剤のスプレー可能な粘度はかなり幅広いが、４０℃で２〜４５０ｍｍ２／ｓが好ましい。ここで動粘度が４５０ｍｍ２／ｓを超えると、粒子径が大きくなり、塗布量が増える。一方、動粘度が２ｍｍ２／ｓ未満になると、スプレー用のポンプが磨耗しやすくなる。従って、灯油の粘度の２ｍｍ２／ｓを下限とするのが実用的である。また、作業性の観点から、自動車用軽油の引火点である７０℃より高く、乾燥性の観点から１６０℃以下の引火点を有する揮発性が好ましい。
【００１８】
本発明に係る金型鋳造用離型剤には、（Ｂ）成分として、無機粉体が配合されている。上記特許文献２には油性離型剤が記載されているが、ボロンナイト粉体、粘土系沈降防止剤とシリコーンオイルの組成であり、金型上での揮発性を考慮した本発明と大きく異なる。
【００１９】
ここで、使用条件に応じ、前述の金型鋳造用離型剤の配合に、（Ｃ）成分として、濡れ性向上剤を加えるのが好ましい。濡れ性向上剤を添加することにより、金型面へのスプレー粒子の付着性を向上することが可能となる。使用条件とは、例えば鋳造に必要な皮膜厚さ、要求される鋳造製品の肌のきれいさ、離型剤が塗布されるときの金型の温度条件を示す。これらの条件を総合的に判断して離型剤を配合するのが好ましい。
【００２０】
また、使用条件に応じ、前述の金型鋳造用離型剤の配合に、（Ｄ）成分として、シリコーン油（Ｄ−１）及び／又は潤滑性能を有する添加剤（Ｄ−２）を加えても良い。潤滑性能を有する添加剤（Ｄ−２）としては、例えば植物油、有機モリブデンが挙げられる。シリコーン油及び／又は潤滑性能を有する添加剤を配合することにより、高温での焼き付きを抑制することが可能である。
更に、使用条件に応じ、前述の金型鋳造用離型剤の配合に、（Ｅ）成分として、高粘度の鉱物油及び／又は合成油を加えても良い。
【００２１】
更には、使用条件に応じ、前述の金型鋳造用離型剤の配合に、（Ｆ）成分として、酸化防止剤を加えても良い。酸化防止剤を加えて塗布膜の酸化劣化を抑え、より長時間厚い塗布膜を維持することで、湯流れを保つことが可能となる。
【００２２】
２．金型鋳造用離型剤の成分
１）Ａ成分
金型面で厚い油膜を形成させるには、一旦付着した離型剤成分（潤滑、離型を目的として配合された成分）が金型から垂流れないよう早急に溶剤を気化させるほうが良い。従って、速乾性のペンキに見られるように揮発速度の速い溶剤（Ａ成分）が良い。しかし、揮発が速いと、引火点が低くなるので、火災の危険が高くなる。従って、ガソリンのような揮発の速すぎるものは好ましくない。実用的には、旧油性離型剤に多用された灯油の引火点である４３℃よりは高く、自動車用燃料の軽油の引火点（７０℃）以上が好ましい。また、揮発性が低い（引火点が高い）と、乾燥しにくい。そのため、低粘度のＡ成分が残って塗布膜の粘度が低くなる。その結果、金型の垂直部分（垂直面）からの垂れ流れが起こり、塗布膜が薄くなる。引火点で表した揮発性として、１６０℃以下の溶剤（Ａ成分）が好ましい。
【００２３】
Ａ成分の溶剤の配合量は、粘度、揮発性に加え、他の成分（Ｂ，Ｃ，Ｄ、Ｅ成分）の配合量にも影響される。その配合量は、５０〜９０質量％が好ましい。また、Ａ成分の溶剤は、必ずしも1種類の溶剤だけではなく、複数の揮発性を有する溶剤を適宜混合しても良い。
【００２４】
Ａ成分は、高揮発・低粘度成分であり、金型面で蒸発する部分である。なお、人体への影響を考慮し、アルコール、エステル、ケトン等の極性の強い溶剤は使うべきではない。石油系で、かつ、殆どが飽和分の溶剤（溶剤―１）で硫黄、窒素分を極端に低く抑えた高度精製溶剤、あるいは溶剤―１よりも沸点がやや高い低粘度基油（溶剤―２）が好ましい。上記Ａ成分を「４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓ」とするのは、以下の理由による。即ち、２ｍｍ２／ｓ未満では、離型剤全体の粘度が下がり過ぎ噴霧用ポンプの磨耗耐久性に悪影響がある。Ａ成分が１０ｍｍ２／ｓを超えると、金型鋳造用離型剤全体の粘度が上がり、本組成物をスプレーで適正に噴霧できない。
【００２５】
２）Ｂ成分
Ｂ成分は、無機粉体であり、Ｂ−１成分群とＢ−２成分群とからなる。４００℃を超える温度領域では、上記のＣ，Ｄ、Ｅ、Ｆ成分は短時間で分解する。分解しても離型性を保持する添加剤はある。しかし、塗布膜は薄くなり、断熱性が低下する。後述の粉体は高温で劣化しにくく、厚い粉体膜を形成し断熱性を発揮する。
【００２６】
Ｂ−１成分群は、比較的黒くない（即ち、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類）無機粉体である。その配合量は、１〜１０質量％が好ましい。無機粉体の配合量が１０質量％を超えると、金型鋳造用離型剤を使用する前に沈降して品質問題を起こすし、鋳造製品の艶が悪くなる。また、作業現場が粉体で汚れる。配合量が１質量％未満の場合、高温での効果が少ない。無機粉体としては、例えばタルク、マイカ、雲母、粘土、有機クレイ（粘土に微量の有機物を付加したもの）、耐火モルタル、ボロンナイト、フッ素樹脂、セリサイト、ＣａＣＯ３、ホウ酸塩、アルミナ粉、ピロリン酸塩、重曹、酸化チタン、ベンガラ、ラジオライト、酸化ジルコニウムが挙げられる。
【００２７】
Ｂ−２成分群としては、黒鉛、カーボンブラック、ダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体が挙げられる。潤滑性はＢ−１成分群より優れているが、作業現場の汚れはひどい。従って、これらの無機粉体を１０質量％以下で配合すると良い。Ｄ−１成分のシリコーンが存在する領域で、黒鉛を２質量％以上配合しても潤滑性はあまり改良されない。しかし、粉体膜の補強のため、１０質量％まで配合しても良い。
【００２８】
加えて、Ｂ成分である無機粉体を油に均一に分散させるため、分散剤を添加すると良い。使用条件に応じ、上記のＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆ成分の配合量を調整し、塗布膜の形成効率を高めることが好ましい。Ｂ成分の無機粉体を最小限に抑えると、作業現場の汚れが低減し、ユーザーのメリットとなる。
【００２９】
３）Ｃ成分
Ｃ成分は、濡れ性向上剤であり、弱い極性を有する炭化水素及びその化合物が挙げられる。例えばアクリル・コポリマー、引火点が１００℃以下のアクリル変性ポリシロキサン及び硫化エステルのような極圧剤（極圧添加剤）の群れから選ばれる1種以上の成分を３質量％以下含ませることができる。濡れ性向上剤を添加すると、金属面への金型鋳造用離型剤の濡れ性が良くなる。そのため、金型へ金型鋳造用離型剤が付着しやすくなる。特に金属面が高温になると、金型鋳造用離型剤の軽質成分の急激な沸騰により油滴が金属面を濡らせない現象（ライデンフロスト現象）を起こす。その結果、金属面上での油膜形成を阻害する。ところが、濡れ性向上剤があると、濡れ性が良くなる。そのため、この現象は抑えられ、油膜が厚く形成される。アクリル・コポリマー自体は分散能力もありＢ成分の粉体を分散させる能力もある。使用条件に応じＣ成分だけを添加できる。しかし、その他の添加剤、Ｄ，Ｅ，Ｆの中から少なくとも１種類と合わせて添加しても良い。
【００３０】
４）Ｄ成分
Ｄ成分は摩擦を低減する潤滑剤である。金型で焼付を起こす温度は操業条件で異なる。重力鋳造では、約２００〜４５０℃が連続鋳造中の金型温度範囲である。そのため、金型鋳造用離型剤の添加剤には、幅広い温度領域で潤滑性を付与する必要がある。（Ｄ）成分を添加することにより、無機粉体の配合量を最小限にしたとき、焼付を防止する。無機粉体の添加量を最小限に抑えるために、その他の添加剤Ｃ、Ｅ、Ｆ成分の少なくとも１種類の添加剤との組み合わせで添加するのが好ましい。
【００３１】
第一の添加剤群（Ｄ−１成分）として、シリコーン油を１５質量％以下配合することが好ましい。前記シリコーン油は、摩擦係数はあまり低くはないが、約３００〜３７０℃で焼付を防止する効果を有する。ここでシリコーン油は、高温での潤滑性が期待される。従って、「４０℃における動粘度が１５０ｍｍ２／ｓ以上」の高粘度のシリコーン油が好ましい。鋳造製品に塗装しない場合はジメチル・シリコーンを含めたどの市販のシリコーン油でも良い。しかし、塗装する場合は塗装が載りにくい。従って、塗布量によってはジメチル・シリコーンが好ましくない時がある。塗装する場合、シリコーン油としては、例えばアルキル・アラルキルまたはジメチルより長鎖のアルキル基を有するアルキル・シリコーン油が好ましい。
前記Ｄ−１成分を「１５質量％以下」としたのは、１５質量％を超えると金型にシリコーン又はシリコーン分解物が堆積し、鋳造製品の形状に悪影響を及ぼすからである。但し、シリコーン油はコストの観点からは配合量を低減することが好ましい。
【００３２】
第二の添加剤群（Ｄ−２成分）としては、例えば、１５０〜３００℃付近で低い摩擦を与える動植物系の油脂（例えばナタネ油、大豆油、ヤシ油、パーム油、牛油、豚脂等の動植物油脂、脂肪酸エステル）、有機酸（ヤシ油脂肪酸、オレイン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、パルチミン酸）、アルコールエステル（牛脂脂肪酸等の高級脂肪酸のエステル）、有機モリブデン、油溶性の石鹸、油性ワックスが挙げられる。
【００３３】
有機モリブデンとしては、例えばＭｏＤＤＣやＭｏＤＴＣが好ましい。アルミニウムとリン分が反応する可能性のあるＭｏＤＤＰやＭｏＤＴＰは、あまり好ましくない。油溶性の石鹸としては、例えばＣａまたはＭｇのスルフォネート塩、フィネート塩、サリシレート塩が挙げられる。また、溶解性に難点はあるが、有機酸金属塩が挙げられる。更に、若干腐食性はあるが、高温での焼付を防止できる極圧剤が挙げられる。硫黄系の硫化油、硫化エステルが好ましい。Ｓ−Ｐ系のＺｎＤＤＰは臭く、塩素系は金属と反応性による腐食があり、避けるべきである。これらの潤滑性を有する１種類以上の添加剤を１０質量％以下添加する。
【００３４】
５）Ｅ成分
Ｅ成分は、高粘度の鉱物油及び／又は合成油であり、他の成分を付着させるための糊（バインダー）の役目をする。高温で蒸発しにくい高粘度炭化水素が好ましい。そのため、４０℃における動粘度が１００ｍｍ２／ｓ以上６００ｍｍ２／ｓ以下の高粘度の鉱物油及び／又は合成油を配合する。鉱物油（鉱油）としては、ギヤ油に使われるような高粘度基油やシリンダー油を例示できる。合成油としては、ＰＡＯ（ポリアルファー・オレフィン）やエステル系基油を例示できる。ここで、Ｅ成分の動粘度が１００ｍｍ２／ｓ未満の場合、付着油膜が薄く糊の役目が弱くなる。一方、動粘度が６００ｍｍ２／ｓを超えると、金型鋳造用離型剤の粘度が高くなりスプレーし難くなる。従って、金型鋳造用離型剤を生産する際、混合作業が困難になる。また、Ｅ成分の配合量は１０質量％以下が好ましい。１０質量％を越えると、鋳造後、「糊」が炭化した「オイルマーク」と呼ばれる色残り現象が起き、鋳造製品の不良となる。無機粉体の添加量を最小限に抑えるために、その他の添加剤Ｃ、Ｄ、Ｆ成分の少なくとも１種類の添加剤との組み合わせで添加するのが好ましい。
【００３５】
６）Ｆ成分
Ｆ成分は酸化防止剤である。後述する酸化防止剤を２質量％以下配合することで、金型鋳造用離型剤の劣化が抑えられる。その結果、初期油膜厚さを維持でき、断熱性が向上する。最終的には湯流れが向上する。酸化防止剤は３種類に類別でき、１種または２種以上を配合することができる。使用条件により他の添加剤Ｃ、Ｄ、Ｅ成分の少なくとも１種類と合わせて添加するのが好ましい。
【００３６】
第一類群のアミン系酸化防止剤として、例えば、モノノニルジフェニルアミン等のモノアルキルジフェニルアミン系、４，４’−ジブチルフェニルアミン、４，４’−ジペンチルジフェニルアミン、４，４’−ジヘキシルジフェニルアミン、４，４’−ジヘプチルジフェニルアミン、４，４’−ジオクチルジフェニルアミン、４，４’−ジノニルジフェニルアミン等のジアルキルジフェニルアミン系、テトラブチルジフェニルアミン、テトラヘキシルジフェニルアミン、テトラオクチルジフェニルアミン、テトラノニルジフェニルアミン等のポリアルキルジフェニルアミン系、ａ−ナフチルアミン、フェニル−ａ−ナフチルアミン、ブチルフェニル−ａ−ナフチルアミン、ペンチルフェニル−ａ−ナフチルアミン、ヘキシルフェニル−a−ナフチルアミン、ヘプチルフェニル−a−ナフチルアミン、オクチルフェニル−ａ−ナフチルアミン等が挙げられる。
【００３７】
第二類群のフェニル系酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、４，４−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレンビス（４−エチル−６−ブチルフェノール）、高分子量単環フェノリック、多環ターシャリーブチル・フェノール、ＢＨＴ（Ｂｕｔｙｌａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｔｏｌｕｅｎｅ）、ＢＨＡ（Ｂｕｔｙｌａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｘｙ Ａｎｉｓｏｌｅ）が挙げられる。
【００３８】
第三類群のクレゾール系酸化防止剤としては、例えば、ジターシャリーブチルパラクレゾール、２−６−ジーターシャリーブチル・ジメチルアミノ−ｐ−クレゾールが挙げられる。
【００３９】
３．塗布方法
本発明の金型鋳造用離型剤の塗布方法は、金型鋳造用離型剤を、鋳造毎又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布することを特徴とする。以下、この塗布方法について説明する。
１）従来技術に係る塗型剤の場合、上述したように、１回鋳造ごとに無機粉体が溶湯に巻き込まれて減少する膜厚を考慮したり、初期塗布膜を過剰に厚くしたりした。そして、「数十個又は数百個鋳造毎に１回塗布（塗型剤の塗りなおし）」を行っていた。本発明の場合は、従来技術に係る塗型剤と違って油性の金型鋳造用離型剤を鋳造毎（毎回塗布）又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布する。ここで、本発明では、例えば「１〜２秒塗布後、数秒の乾燥」のため「毎回塗布」が可能となる。本発明の場合、百回鋳造しても塗布・乾燥の合計は１０分程度であり、従来技術に係る塗型剤の数十分から数時間より遥かに短い作業時間である。なお、金型鋳造用離型剤を塗布するときはその塗布量を最小限にとどめることが好ましい。
【００４０】
その結果、次のａ）〜ｇ）のメリットが期待できる。
ａ）乾燥工程が短く、金型を生産に使える。その結果、ダウンタイムが減少する。
ｂ）離型剤を塗りなおすため、金型を鋳造機から下ろす必要が無い。従って、生産性が上がる。
ｃ）毎回スプレーにより離型剤を塗布するため、塗職人の技量の差が最小限に抑えられる。従って、品質が安定する。
ｄ）毎回スプレーにより塗布膜の厚みが均質となる。従って、鋳造製品の品質が安定する。
ｅ）従来法のように塗布膜を過剰の厚みにする必要が無くなる。そのため、剥離による不合格のリスクを低減できる。
ｆ）過剰な膜厚さがなくなり、膜の厚さは必要最小限である。そのため、冷却性が良くなる。
ｇ）凝固が短い時間で起こり、金属結晶が微細となる。その結果、強靭な製品となる。
【００４１】
本発明の「毎回塗布」に換え、本発明の金型鋳造用離型剤を１回置き又は２回置きに塗布する（間欠的に塗布）場合が考えられる。この場合、ゆとりを持って塗布膜を若干厚くする必要がある。ここで、過剰な塗布膜は、一部熱分解によるガスの発生、鋳巣の問題、製品の強度低下に至る可能性がある。従って、必要最小限の塗膜厚さとするため、毎回塗布することが最も好ましい。
【００４２】
２）上記したように、毎回塗布した場合、毎回乾燥が速くなければならない。そこで、本発明の金型鋳造用離型剤から水を排除し、かつ、乾燥性を速めるため高い揮発性を付与している。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明の実施例について説明する。
（Ａ）図の説明
まず、本発明の実施例で使用するアルミ溶湯の湯流れ性評価試験器、及び重力鋳造を模した成形性評価試験器について説明する。
図１は、湯流れ試験器の概略的な斜視図を示す。図２（Ａ）は図１の湯流れ試験器の一構成である台の正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の側面図、図３（Ａ）は図１の湯流れ試験器の一構成である蓋の正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の側面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）の底面図、図３（Ｄ）は図３（Ｃ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示す。図４（Ａ）は図１の湯流れ試験器の一構成である枡の斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の底面図、図５は図１の湯流れ試験器の一構成である棒の正面図を示す。
【００４４】
前記湯流れ試験器は、鉄製の台１と、この台１の上に載置される鉄製の蓋２と、この蓋２の上に載置されるイソライト・レンガ製の枡３と、イソライト・レンガ製の棒４と、ガスバーナー５とから構成されている。台１は、図１及び図２に示すように、長手方向に沿う一端側に上部方向に突出する突出部１ａを備え、その突出部１ａにはテーパ面１ｂが形成されている。蓋２の一端側で台１と接する部分には、図１及び図３（Ａ）に示すようにテーパ面２ａが形成されている。図３（Ｃ），（Ｄ）に示すように、蓋２のテーパ面２ａには溶湯を流すための溝２ｂが形成され、下面には溝２ｂに連通する溝２ｃが形成されている。
【００４５】
蓋２の上部には、把手６が取り付けられている。枡３には、溶湯を供給するための開口部７と該開口部７に連通する穴８が形成されている。枡３は、枡３の穴８が蓋の溝２ｂに位置するように蓋２上に載置される。棒４の先端は図５に示すように円錐形状になっており、この部分が枡３の穴８を塞ぐように枡３にセットされる。棒４は、溶湯を枡３に収容する前は棒４の先端を穴８に差し込んだ状態にし、溶湯を蓋２の溝２ｂ、２ｃ側に流す時は棒４を上方に持ち上げるようになっている。
【００４６】
前記成形性評価試験器は、図６、図７及び図８に示すようになっている。ここで、図６（Ａ）は第１の金型の正面図、図６（Ｂ）は第１の金型の平面図を示す。図７（Ａ）は第２の金型の正面図、図７（Ｂ）は第２の金型の平面図を示す。図８は第１の金型及び第２の金型を加熱する時の説明図を示す。
【００４７】
鉄製の第１の金型１１には、図６に示すように、溶湯を注ぐための湯口１２を構成するための断面半円形状の切欠け部１２ａと、この切欠け部１２ａに連通された，製品形状のキャビティ部１３が刻み込まれている。キャビティ部１３は左右に分岐する６本のあばら骨状になっており、合計１８個のセル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ…からなっている。図６（Ｂ）のセル中の数字は各セルの厚みを示しており、左側と右側で厚みが異なっている。例えば、左側のセル１４ａ，１４ｂ，１４ｃの厚みは夫々１０ｍｍ，８ｍｍ，６ｍｍであるが，右側のセル１４ｄ，１４ｅ，１４ｆの厚みは夫々６ｍｍ，４ｍｍ，２ｍｍである。鉄製の第２の金型１５は、図７に示すように、断面半円形状の切欠け部１２ｂを除いて平坦である。なお、切り欠け部１２ａ，１２ｂが合わさって図９に示す湯口１２が構成される。第１の金型１１の内面、第２の金型１５の内面は、図８に示すようにバーナー１６により所定の温度まで加熱される。
【００４８】
（Ｂ）製造方法
溶剤、粉体、黒鉛、濡れ性向上剤、高粘度鉱油、シリコーン油、潤滑添加剤、酸化防止剤を目的に応じて添加し、４０℃に加温した状態にて１０分間攪拌することにより、重力鋳造用の潤滑離型剤（金型鋳造用離型剤）を試料として製造した。
【００４９】
（Ｃ）試験方法
（Ｃ−１）引火点の測定方法
試料の引火点の測定はＪＩＳ−Ｋ−２２６５に沿って、ペンスキーマルテン法で測定した。
（Ｃ−２）動粘度の測定方法
ＪＩＳ−Ｋ−７１１７−１に準拠した回転粘度計で測定した４０℃の絶対粘度（ｃＰ）と比重から４０℃の動粘度を算出した。
（Ｃ−３）ラボ酸化試験、ＲＯＢＴ法
ＪＩＳ−Ｋ−２５１４に沿って、回転式密閉型ポンプに試料を採取し、その後酸素を封入し、１５０℃条件下で酸化し、急激に酸素圧力の低下を起こすまでの時間を測定した。
【００５０】
（Ｃ−４）湯流れ性評価試験
図１の湯流れ性評価試験の操作は次のとおりである。
まず、鉄製の自家製試験の台１と蓋２を別々にバーナー５の上に置き、所定の温度（実施例では２３０℃）まで加熱する。また、別のバーナーで枡３と棒４を５００℃付近まで加熱する。台１と蓋２が所定の温度に達したなら、蓋２の溝２ｃに鋳造用潤滑離型剤を塗布し、蓋２の取手６をつかんで台１の上に蓋２を乗せる。蓋２の穴８にイソライト・レンガ製の枡３を置き、イソライト・レンガ製の棒４で栓をする。別途、陶芸用溶解炉に溶かしてあるアルミ溶湯（ＡＣ４ＣＨ材、温度７００℃）９０ｃｃを鉄製の柄杓で採取し、直ちに枡３に注ぐ。５秒後、棒４の栓を抜き、溶湯を流す。３０秒後、蓋２をどけ、台１の上で固化したアルミの長さを測定する。長く流れると湯流れ性が良いと判断する。
【００５１】
（Ｃ−５）成形性評価試験
図６〜図８の成形性評価試験器による成形性評価試験の操作は、次の通りである。
まず、図８に示すように、第１の金型１１と第２の金型１５を別々のバーナー１６で所定の温度までに加熱する。次に、第１の金型１１及び第２の金型１５の内面に金型鋳造用離型剤を塗布し、数秒後、図９に示すように第１の金型１１と第２の金型１５を合わせる。つづいて、直ちに、溶解炉より鉄製の柄杓１７でアルミ溶湯１８（ＡＣ４ＣＨ，７００℃）を汲みだし、湯口１２よりアルミ溶湯１８（約２．８ｋｇ）を注湯する。アルミ凝固後（約２分）、第１の金型１１と第２の金型１５を分割し、第１の金型１１で固化した鋳造品１９（図１０図示）を取り出す。アルミが完全にキャビティを充填した形状になっているセルから転写した厚みの異なる部位２０の数を求める。完全な形状の部位２０の数が多ければ、成形性がよく、湯流れ性が良いと判断する。
【００５２】
（Ｄ−１）試験測定結果：原液塗布型油性離型剤
下記表１の比較例１には本出願人製のダイカスト用油性離型剤，比較例２には重力鋳造で現在使用されている代表的な他社製の水溶性粉体塗型剤，比較例３には水溶性粉体塗型剤を湯流れ試験機にて１００回連続試験したときの１００回目の値,比較例４として「塗型剤なし・離型剤なし」のブランクを示す。更に、比較例１，２，３，４の成分、物性値、湯流れ性評価試験、成形性評価試験の結果を示す。
【表１】
【００５３】
但し、表１において、 ・「−」印：測定なし
・油性離型剤…青木科学研究所の商品名:ＷＦＲ−３Ｒ
・水溶性塗型剤…三和油化の商品名:サンバリューＭＲ−Ｗ１４
・溶剤−１…Shell・Chemicalの商品名:Shellzol・TM
・高粘度鉱油…ジャパン・エナジーの商品名:ブライストック
・シリコーン油…旭化成ワッカーシリコーンの商品名:Release agentＴＮ
・菜種油…名糖油脂工業の商品名:ナタネ油
・有機モリブデン…旭電化工業の商品名:サクラルブ１６５
・フェノール系酸化防止剤…第一工業製薬の商品名:ラスミットＢＨＴ
・アミン系酸化防止剤…アフトンケミカル社の商品名:HiTEC-569
・アクリル・コポリマー…ウイルバ・エリス社の商品名:EFKA-3778
・比較例１〜３、６に示す鋳造製品の肌の光沢、肌の巣は湯流れ試験で得られたサンプルから判断できる。
【００５４】
何も塗布していない比較例４の場合、３０ｍｍしか溶湯は流れない。しかし、代表的な水溶性塗型剤の比較例２の場合は、４００ｍｍも流れた。鋳造を連続すると、徐々に塗型剤粉体が鋳造製品に取られ、膜厚が薄くなる。そのため、湯流れ不良による不良品が出てくるのは、約５０μｍであるので、初期膜厚は１５０μｍと約３倍も厚く塗るのが現状である。即ち、初期は過剰に塗膜を厚くするので、断熱膜が厚い。従って、溶湯の温度が低下せず、溶湯の粘度が低く保たれる。その結果、４００ｍｍと溶湯は長く流れた。
【００５５】
更に、１回塗型剤を塗った湯流れ試験機にて、１００回連続で湯流れ試験を実施した。その結果、比較例３に示すように２４０ｍｍの湯流れとなった。前述のように塗型剤の膜厚が１回の湯流れごとに削り取られ、湯流れが悪くなることがわかる。そこで、このときの湯流れ試験の値、２４０ｍｍを塗型剤皮膜の良品を鋳造するための最低皮膜であったと想定した。
【００５６】
本研究の目標は不良品が出る直前の皮膜厚さで、毎回塗布することである。前述のように、湯流れ試験機を使って水溶性塗型剤を１回塗り、湯流れ試験を１００回連続で実施したときの湯流れ距離２４０ｍｍを、本研究の目標値とした。比較例１に示すように、ダイカスト用油性離型剤では５０ｍｍの湯流れである。比較例１は、何も塗らない状態（ブランク）の比較例４と比べて若干良くなる程度であった。油膜が極端に薄いのが理由と言える。高額な油膜厚さ計で１回だけ測定したところ、３μｍの油膜厚さであった。
【００５７】
更に、実機により近い条件の成形性評価試験器（Ｃ−５項参照）で製品を評価した。この試験器で鋳造された製品の形状は、「３対合計６本のアバラ骨」である。左側の各あばら骨は、先端に向かって夫々１０ｍｍ,８ｍｍ,６ｍｍの３段階の厚みである。右側の各あばら骨は、先端に向かって夫々６ｍｍ,４ｍｍ,２ｍｍの厚みである。合計で１８区のセルに分かれている。従って、測定結果は「その区分の個数」で表し、「１８」が最良である。比較例２の水溶性塗型剤の場合、１８個と良好な値である。一方、ダイカスト用油性離型剤の比較例１では、５個分しか流れない。明らかに、湯流れ性が劣る。
【００５８】
（Ｄ−２）試験測定結果：濡れ性向上剤、酸化防止剤の効果（その１）
上記表１には、比較例５，６の成分、物性、及び湯流れ性評価試験の結果も示した。表１に示すように、比較例５，６の引火点は７０℃以上、４０℃における動粘度は４５０（ｍｍ２／ｓ）以下である。また、ラボ酸化試験における耐酸化性能を測定した。その結果、比較例５の場合、劣化時間の測定値は２４０分である。また、酸化防止剤を添加した比較例６の場合、劣化時間は８９０分である。比較例６の場合、酸化防止剤は油性離型剤の酸化劣化を抑制していることがラボ酸化試験で確認できた。
【００５９】
一方、湯流れ性評価試験における湯流れ長さに関し、比較例１に示すダイカスト用離型剤の湯流れ性試験結果は５０ｍｍである。しかし、比較例１に示す配合にアクリル・コポリマー（濡れ性向上剤）を添加した比較例５は、７８ｍｍとなる。一方、酸化防止剤を添加した比較例６では１２０ｍｍ流れるようになった。
【００６０】
濡れ性向上剤を添加することにより油膜を厚くすること、並びに酸化防止剤を配合し金型鋳造用離型剤の酸化防止性を高めることが好ましい。これにより、１）湯流れ性評価試験器に付着した塗布膜が酸化しにくくなる、２）塗布膜の厚さが維持されて断熱性が向上する、３）溶湯の温度が低下しにくくなり、溶湯の粘度が低く保たれる。その結果、溶湯が長くまで流れたものと推定する。
しかし、濡れ性向上剤、酸化防止剤の添加だけではまだまだ湯流れは不十分である。さらに断熱性を向上させるために、粉体などの他の添加剤と併用することが望まれる。
【００６１】
図１１は、上記比較例６により得られた部位の写真を模式的に描いた図を示す。図１１より、比較例６によれば、各セルから転写された厚みが異なりかつ欠けのない１２個の部位２０１〜２０１２が得られることが確認できた。
【００６２】
鋳造製品の肌の光沢に関し、比較例２の代表的な塗型剤は灰色で良くない。しかし、比較例６の油性離型剤の場合は艶が増え良くなった。一方、鋳造製品の肌の巣に関しては、有機物を殆ど含有していない比較例２（水溶性塗型剤）が最良である。比較例６の油性離型剤の場合は、比較例２に比べて若干劣るが、良好な外観を示す。
【００６３】
（Ｄ−３）試験測定結果：無機粉体を含有する場合及び濡れ性向上剤の効果（その２）
下記表２には、実施例１〜３の成分、物性、湯流れ性評価試験及び成形性評価試験の結果を示した。
【表２】
【００６４】
但し、表２において、
・溶剤−１（その２）…Shell・Chemicalの商品名：Shellzol・TK
・有機クレイ…ウイルバ・エリスの商品名：ガラマイト １５９８
・酸化防止剤…LIAONING TIANHE FINE CHEMICALS製の商品名：BHT(クレゾール系酸化防止剤)
・タルク…日本タルク（株）の商品名：ミクロエースＰ４
・黒鉛…中越黒鉛の商品名：96L-3（鱗状）３部と150F（土状）７部の混合物
・その他は表１と同じ
粉体による保温性を確認するために、上記実施例１に示すように、（Ａ）溶剤と（Ｂ−１）タルク及び有機クレイ、（Ｂ−２）黒鉛の配合では、湯流れ性評価試験で３３０ｍｍ流れであった。この値は、本研究の目標値である、２４０ｍｍを超える湯流れである。更に、成形性評価試験においても１７個のセルまで成型できた。比較例６（有機物だけの配合）と比較して、実施例１では、粉体の保温性による湯流れ性向上の効果が確認できた。
【００６５】
表２に示すように、実施例１〜３の引火点は７０℃以上、４０℃における動粘度は１３０（ｍｍ２／ｓ）であった。実施例１の配合に、（Ｃ）成分の濡れ性向上剤（アクリル・コポリマー）を添加した実施例２では、湯流れ性評価で４６０ｍｍと湯流れ性が、格段によくなった。濡れ性向上剤を添加することにより、皮膜形成時に塗布された試料が金型へ衝突したときに、濡れ易くなり厚い皮膜が形成されると推定される。更に成形性評価においても１８個のセルを形成し、比較例２の水溶性塗型剤の初期皮膜（厚く塗られた状態）と同等の結果が得られた。
【００６６】
実施例３では、実施例２の配合中の黒鉛を７％から５％へ減量して添加した。湯流れ性は３７０ｍｍとなった。この結果から、黒鉛（粉体）を減量したことによる、保温性の減少が確認できる。しかしながら、実施例１と比較すると、黒鉛は減少しているにもかかわらず、湯流れ性は３３０ｍｍから３７０ｍｍへと伸びている。ここでも、濡れ性向上剤（アクリル・コポリマー）の効果が確認できる。
【００６７】
（Ｄ−４）試験測定結果：（Ｃ）濡れ性向上剤の効果（その３）
上記表２には、実施例４〜１３の成分、物性、湯流れ性評価試験及び成型性評価試験の結果も示した。実施例４〜１３の引火点は７０℃以上、４０℃における動粘度は１３０又は１４０（ｍｍ２／ｓ）であった。
【００６８】
上記実施例４，５，６において、粉体分の配合を固定して、（Ｄ）成分：潤滑剤、（Ｅ）成分：高粘度基油、（Ｆ）成分：酸化防止剤を添加したときの湯流れ性評価の結果を示す。実施例４の場合、（Ｄ−１）成分であるシリコーン油を添加した結果、２７０ｍｍの湯流れであった。実施例５の場合、（Ｅ）成分である高粘度基油を添加した結果、２７０ｍｍの湯流れであった。実施例６の場合、（Ｆ）成分である酸化防止剤を添加した結果、３１０ｍｍの湯流れであった。これらの実施例においても、目標値である２４０ｍｍを上回る結果となった。
【００６９】
上記、実施例７，８，９は、実施例４，５，６に（Ｃ）成分の濡れ性向上剤（アクリル・コポリマー）を夫々添加したものである。実施例７は、実施例４に（Ｃ）成分を添加したものである。実施例７の湯流れ性は４１０ｍｍであった。実施例８は、実施例５に（Ｃ）成分を添加したものである。実施例８の湯流れ性は３４０ｍｍであった。実施例９は、実施例６に（Ｃ）成分を添加したものである。実施例９の湯流れ性は４９０ｍｍであった。
【００７０】
上記、実施例４〜９に示す結果より、以下のことが推定できる。即ち、（Ｄ，Ｅ，Ｆ）成分の添加剤に（Ｃ）成分の濡れ性向上剤を添加することにより、有機物添加剤である（Ｄ，Ｅ、Ｆ）成分の各添加剤の濡れ性が向上し、厚い皮膜が形成される、と推定できる。
（Ｄ、Ｅ，Ｆ）成分の各添加剤には、夫々前述したような効果が見込まれる。そのため、使用条件に応じて、（Ｄ,Ｅ,Ｆ）成分の添加剤のうち少なくとも１種類と（Ｃ）成分の濡れ性向上剤とを合わせて使用することが出来る。
【００７１】
特に、実施例９（（Ｆ）成分の酸化防止剤を添加した場合）は、実施例２（（Ｃ）成分の濡れ性向上剤のみ添加した場合）と比較して、４６０ｍｍから４９０ｍｍへと湯流れ性が良くなっている。酸化防止剤により濡れ性向上剤の酸化劣化が抑えられ、更に厚い皮膜が形成されるためと推測できる。
【００７２】
（Ｄ−５）試験測定結果、（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）の効果：
上記表２には、実施例１０，１１，１２，１３の成分、物性、湯流れ性試験及び形成性評価試験の結果も示した。
【００７３】
上記実施例１０〜１３は、（Ｂ）無機粉体の配合量を固定し、（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）成分の各添加剤の組み合わせにおける評価を示した。実施例１０は（Ｄ）潤滑剤、（Ｅ）高粘度基油の組み合わせである。実施例１０の湯流れ性は、実施例４，５（各添加剤を個別に添加した場合）と比較して、３３０ｍｍと向上している。実施例１１は、（Ｄ）潤滑剤と（Ｆ）酸化防止剤との組み合わせである。実施例１１の湯流れ性は、実施例４，６と比較して、４７０ｍｍと飛躍的に向上している。
【００７４】
実施例１２は、（Ｅ）成分と（Ｆ）成分の組み合わせである。実施例１２の湯流れ性は、実施例５，６と比較して、３５０ｍｍと向上する。実施例１３は、（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）成分３種類の添加剤の組み合わせである。実施例１３の湯流れ性は、各添加剤を単独で添加したときと比較して、３５０ｍｍと向上している。成型評価試験に関しても、１８個のセルまで成型できた。
【００７５】
上記のごとく、すべての組み合わせにおいて、本研究の湯流れ性評価における目標値である２４０ｍｍを超える結果を得た。
【００７６】
更に、実施例１０〜１３の湯流れ性は、実施例１（（Ａ）溶剤と（Ｂ）無機粉体のみの配合）の湯流れ性：３３０ｍｍをも上回っている。つまり、断熱性の高い無機粉体を金型に効率的に付着させるためには、（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）成分の各種添加剤を、使用目的に応じ最適に配合することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の金型鋳造用離型剤は、重力鋳造する際の自動連続スプレー及び原液・微量塗布に適し、金型表面の潤滑にも適している。また、低圧鋳造では、溶湯の速度が重力鋳造より若干速い．そのため、離型剤が高温に接する時間は短くなる。従って、低圧鋳造にも、本発明の金型鋳造用離型剤は適している。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、湯流れ試験器の概略的な斜視図を示す。
【図２】図２は、図１の湯流れ試験器の一構成である台の説明図を示す。
【図３】図３は、図１の湯流れ試験器の一構成である蓋の説明図を示す。
【図４】図４は、図１の湯流れ試験器の一構成である枡の説明図を示す。
【図５】図５は、図１の湯流れ試験器の一構成である棒の説明図を示す。
【図６】図６は、成形性評価試験器に使用される第１の金型の説明図を示す。
【図７】図７は、成形性評価試験器に使用される第２の金型の説明図を示す。
【図８】図８は、第１の金型及び第２の金型を加熱する時の説明図を示す。
【図９】図９は、第１の金型及び第２の金型を一体化したときの状態を示す。
【図１０】図１０は、第１の金型に固化した製品の平面図を示す。
【図１１】図１１は、実施例２により得られた製品の写真を模式的に描いた図を示す。
【符号の説明】
【００８０】
１…台、１ａ…突出部、１ｂ，２ａ…テーパ面、２…蓋、２ｂ，２ｃ…溝、３…枡、４…棒、５…ガスバーナー、６…把手、７…開口部、８…穴、１１…第１の金型、１２…湯口、１３…キャビティ部、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ…セル、１５…第２の金型、１６…ガスバーナー、１７…柄杓、１８…溶湯、１９…鋳造品、２０，２０１〜２０１２…部位。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）成分として、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、（Ｂ）成分として、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃であることを特徴とする金型鋳造用離型剤。
【請求項２】
（Ｃ）成分として、濡れ性を向上するためのアクリル・コポリマー、引火点が１００℃以下のアクリル変性ポリシロキサン及び極圧剤の群から選ばれる１種又は２種以上を３質量％以下含むことを特徴とする請求項１記載の金型鋳造用離型剤。
【請求項３】
（Ｄ）成分として、４０℃における動粘度が１５０ｍｍ２／ｓ以上のシリコーン油（Ｄ−１成分）を１５質量％以下及び／又は潤滑性能を有する添加剤（Ｄ−２成分）を１０質量％以下含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金型鋳造用離型剤。
【請求項４】
（Ｅ）成分として、４０℃における動粘度が１００〜６００ｍｍ２／ｓの高粘度の鉱物油及び／又は合成油を１０質量％以下含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の金型鋳造用離型剤。
【請求項５】
（Ｆ）成分として、アミン系、フェノール系、クレゾール系酸化防止剤からなる群から選ばれる１種又は２種以上を２質量％以下含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載の金型鋳造用離型剤。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の金型鋳造用離型剤を、鋳造毎又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布することを特徴とする金型鋳造用離型剤の塗布方法。
【請求項１】
（Ａ）成分として、４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ２／ｓで引火点が７０℃〜１６０℃の範囲の溶剤を５０〜９０質量％、（Ｂ）成分として、白色又は灰色又は赤色の少なくとも１種類の無機粉体を１〜１０質量％と、黒鉛又はカーボンブラック又はダイヤモンド粉の少なくとも１種類の無機粉体を１０質量％以下とを含有し、引火点が７０〜１６０℃であることを特徴とする金型鋳造用離型剤。
【請求項２】
（Ｃ）成分として、濡れ性を向上するためのアクリル・コポリマー、引火点が１００℃以下のアクリル変性ポリシロキサン及び極圧剤の群から選ばれる１種又は２種以上を３質量％以下含むことを特徴とする請求項１記載の金型鋳造用離型剤。
【請求項３】
（Ｄ）成分として、４０℃における動粘度が１５０ｍｍ２／ｓ以上のシリコーン油（Ｄ−１成分）を１５質量％以下及び／又は潤滑性能を有する添加剤（Ｄ−２成分）を１０質量％以下含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金型鋳造用離型剤。
【請求項４】
（Ｅ）成分として、４０℃における動粘度が１００〜６００ｍｍ２／ｓの高粘度の鉱物油及び／又は合成油を１０質量％以下含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の金型鋳造用離型剤。
【請求項５】
（Ｆ）成分として、アミン系、フェノール系、クレゾール系酸化防止剤からなる群から選ばれる１種又は２種以上を２質量％以下含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載の金型鋳造用離型剤。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の金型鋳造用離型剤を、鋳造毎又は１回置き又は２回置きに金型内面に塗布することを特徴とする金型鋳造用離型剤の塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−９３７２２（Ｐ２００８−９３７２２Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８０５８８（Ｐ２００６−２８０５８８）
【出願日】平成１８年１０月１３日（２００６．１０．１３）
【出願人】（３０４０２８６４５）株式会社青木科学研究所 (10)
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１３日（２００６．１０．１３）
【出願人】（３０４０２８６４５）株式会社青木科学研究所 (10)
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【Ｆターム（参考）】
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