JPS61276733A

JPS61276733A - アルミニウム合金ダイカスト用離型材

Info

Publication number: JPS61276733A
Application number: JP11949785A
Authority: JP
Inventors: Masao Matsui; 松居　正夫; Taisuke Yoshimoto; 吉本　泰介; Ryusuke Tsuji; 龍介辻; Shigeyuki Sato; 佐藤　重幸
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1986-12-06
Also published as: JPH0468062B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、アルミニウム合金ダイカスト用離型の含水珪
酸マグネシウム質粘土鉱物を混合・分散させてなる離型
材に関するものである。

〔従来の技術および問題点〕

従来から、ダイカスト法は、高精度の部品を連続的に大
量生産できるので、車両部品をはじめ各種鋳造品の製造
に用いられている。

このダイカスト法によってアルミニウム合金の製品を作
る場合には、成形型のキャビティと溶湯との直接接触を
避け、焼付きを防止してダイカスト鋳物の型離れをよく
するために離型材が用いられている。　　゛このアルミニウム合金ダイカスト用離型材には。

■成形型のキャビティと溶湯との焼付きを起こさないこ
と、■凝固した製品が歪むことなく容易に型離れをする
こと、■キャビティ面を均一にぬらす性質があること、
■キャビティ面に付着した堆積層の除去が容易であるこ
と、■キャビティへの温度負荷をできるだけ押さえるこ
と等の性質を具備していることが要求されている。

このダイカスト用離型材は、不水溶性離型材と水溶性離
型材に大別される。このうち、不水溶性離型材は９発煙
、引火の危険性が大きく、安全性に対する要求から、最
近では水溶性離型材が多く使用されている。水溶性離型
材は、水、鉱油１合成油等の離型材機材と金属セッケン
等の界面活性剤とを基本組成として成る。具体的には、
耐熱性と極圧性とを付与するために、これら基本組成に
シリコン油９合成ワックス、天然ワックス、石油ワック
ス、脂肪酸エステル、パラフィン、グリース等を添加し
てなる離型材がある。しかし、この離型材は、溶湯の焼
付きが起こり易いので、これら組成物に更に、黒鉛を添
加して焼付防止の不足を補うものが開発されている。

しかしながら、この組成物は、確かに焼付防止に有効な
効果を発揮するものの、黒鉛の添加による環境汚染、ス
プレーノズルの詰まり、成形品への付着・着色等の問題
を生じ易い等の不具合を有していた。また、型離れ、焼
付きを防止するために、１シヨツト毎に離型材を塗布す
る必要があり。

更に、その塗布に際しては、キャビテイ面を均一にぬら
すこと、または堆積層の除去或いは温度負荷低減のため
に高圧の水蒸気を１シヨツト毎に吹き付ける必要がある
等の問題を有していた。

更に、近年、鋳造技術の進歩に伴い、ダイカスト用離型
材に対して、■耐焼付性の向上、■製品の寸法精度の向
上、■製品の外観の向上環の性質を満足する離型材が強
（望まれるに至っている。

そこで９本発明者等は、これら従来の問題点を解決すべ
（鋭意研究し、各種の系統的実験を行った結果２本発明
を成すに至ったものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、焼付防止に優れ、かつ離型材としても
ちいた場合キャビティのぬれ性、離型性に優れた効果を
有するアルミニウム合金ダイカスト用離型材を提供する
にある。

〔発明の構成〕

本発明のアルミニウム合金ダイカスト用離型材は、鉱油
、動植物油９合成油等の離型材基材と含水珪酸マグネシ
ウム質粘土鉱物とより成ることを特徴とするものである
。

以下９本発明の構成をより詳細に説明する。

本発明における離型材基材は、揮発性鉱油、動植物油、
高沸点合成油等であり、その他従来より離型材基材とし
て使用している公知のものを用いることができる。

また、含水珪酸ナトリウム賞粘土鉱物（以下。

該粘土鉱物という）は、含水珪酸マグネシウムを主成分
とし、その表面に反応性に富む水酸基を有する粘土鉱物
である。また、該粘土鉱物は、直径がｏ、ｏｏｓ〜０．
６μｍ程度の繊維からなり、該繊維に平行に約１０×６
人程度の長方形の断面を持つ細孔（チャンネル）が存在
するもので、それ自体が吸着する性質を有する。尚、該
粘土鉱物は。

マグネシウムの一部が、鉄、ナトリウム、アルミニウム
、ニッケル等に置換されている場合もある。

具体的には、含水マグネシウムシリケートを主成分とす
るセピオライト（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ）、シロタイル（
Ｘｙｌｏｔｉｌｅ）　、　　ラフリナイト（Ｌｏｕｇｈ
ｌ　ｉｎｉ　ｔｅ）　、ファルコンドアイト（Ｆａｌｃ
ｏｎｄｏｉｔｅ）　＋含水アルミニウムシリケートを主
成分とするパリゴルスカイト（Ｐａｌｙ−ｇｏｒｓｋｉ
　ｔｅ）　、等があり、これらの一種または二種以上の
混合物を用いる。また、これらのものを３５０℃〜１１
００℃で仮焼したものを用いてもよい。

また９通称で、マウンテンコルク（Ｍｏｕｎｔａｉｎ　
ｃ−ｏｒｋＬ　７ウンテンウツド（Ｍｏｕｎｔａｉｎ　
ｗｏｏｄ）＋マウンテンレザー（Ｍｏｕｎｔａｉｎ　１
ｅａｔｈｅｒ）、海泡石（Ｍｅｅｒｓ−ｃｈａｕｍ）　
ｒ等と呼ばれる鉱物は、これに当たる。

該粘土鉱物は、粉末状２粒状或いは板状の何れの形で用
いてもよいが、該粘土鉱物の有する孔が残留する程度に
粉砕したものがよく、該大きさが０、１〜２００μ°ｍ
の範囲内にあるものがよい。更に好ましくは、１０μｍ
以下のものである。この際の粉砕は、ミキサー、ボール
ミル、振動ミル。

ピンミル、叩解機などを用い、湿式粉砕または乾式粉砕
により行う。

本発明のアルミニウム合金ダイカスト用離型材は２分散
媒としての鉱油、動植物油２合成油等の離型材基材に、
該粘土鉱物を混合・分散し、更に必要に応じて適宜添加
剤および水を添加・混合して得られる。

ここで、該粘土鉱物のアルミニウム合金ダイカスト用離
型材中への配合量は、０．１〜５．０ｗｔ％であること
が好ましい。これは、該添加量が０．１ｗｔ％未溝の場
合、ぬれ性、離型性、焼付防止等の効果の向上が十分に
得られず、また、５．０ｗｔ％を越えた場合、離型材の
粘度が高すぎて作業性が悪くなるからである。その中で
も、特に、該添加量が１．０〜３．０ｗｔ％である場合
には２本発明の効果をより一層奏することができ、より
好ましい。

また、添加剤として、シリコン油２合成ワックス、天然
ワックス、石油ワックス、脂肪酸エステル等の耐焼付性
添加剤、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポ
リビニルアルコール（ｐｖＡ）、デキストリン、ガゼイ
ン、錯酸ビニル等の結合剤、界面活性剤、酸化防止剤、
黒鉛、アルミニウム粉等の固体潤滑剤１反応抑制剤、風
乾性促進剤、流動性改良剤等がある。

ここで１本発明のアルミニウム合金ダイカスト（用離型
材の製造方法を簡単に示すと以下の様であ、る。

先ず、所定の大きさ・形状とした該粘土鉱物と鉱油、動
植物油９合成油等の離型材基材とを十分に分散・混合し
、更に、これに、必要により耐焼付性添加剤、結合剤、
界面活性剤、固体潤滑剤等の添加剤および水を適宜添加
し、均一に分散・混合してアルミニウム合金ダイカスト
用離型材を得る。なお、該粘土鉱物と該離型材基材との
混合に当たっては、先ず、該粘土鉱物と水とを分散・混
合して該粘土鉱物分散液とし、５らに該分散液に離型材
基材と必要に応じて適宜添加剤を添加してもよい。また
、添加剤は、予め離型材基材中に含んでおいてもよく、
また、該粘土鉱物の混合と同時に添加してもよい。また
、該混合に際しては。

家庭用ミキサー、ホモミキサー、ヘンシェルミキサー、
ボールミル、振動ミル等を用いる。

また２本発明にかかる離型材は、これをそのまま希釈な
しで用いることができるが、更に必要に応じて適当な倍
率に希釈して用いることができる。

〔発明の効果〕

本発明のアルミニウム合金ダイカスト用離型材は、優れ
た焼付防止効果を発揮する。

また１本発明の離型材はキャビティのぬれ性。

離型性に優れた効果を発揮する。

この様に１本発明のアルミニウム合金ダイカスト用離型
材がかかる効果を発揮するメカニズムについては、未だ
必ずしも明らかではないが２次の様に考えられる。

即ち１本発明で用いる離型材の分散質である該粘土鉱物
は、耐熱性を有し、該離型材中で繊維が細かくほぐれて
均一に分散して容易に沈降せず。

該離型材は安定した組成物となっている。この離型材を
、予め１５０〜２００℃に加熱した金型に塗布すると、
該離型材中の揮発成分が蒸発・飛散し、主材としての該
粘土鉱物や適宜添加された固体潤滑剤等の添加成分が金
型内面に細かく均一に分散した緻密な被膜が形成される
。次いで、溶湯が注入されると、５５０〜８００℃で該
粘土鉱物は結晶水を失って半セラミックス化し、該粘土
鉱物の形状がくずれることなく緻密なセラミックス被膜
が形成され、金型から被膜が剥離することなく製品と金
型内面との間に常に介在して両者の接触を妨げる。溶湯
の固化後、該被膜の潤滑作用により容易に製品を取り出
すことができるものと思われる。

〔実施例〕

実施例１゜先ず、水１１に２００μｍ以下の粒度を持つセピオライ
ト粉末１０ｇを加えてホモミキサーにより均一に分散・
混合し、セピオライト懸濁液とした。次に、該液中に市
販の離型材Ａ（主成分；鉱油、ワックスおよび金属セッ
ケン）を添加し、攪拌・混合して本発明にかかる離型材
（試料番号１；離型材基材：セピオライト：水の重量比
＝　１７１゜３：１３０）を得た。得られたダイカスト
金型のキャビテイ面にスプレー塗布した後、アルミニウ
ム合金（ＡＣＤ１２）の溶湯を注湯し、凝固させて８０
Ｘ３０Ｘ５ｍｍの長方体状のアルミニウム合金製品を製
造したところ２Ｍ型時の押出し力は。

市販の離型材Ａ（水で１３０倍に希釈）の場合の約０．
５倍であった。また、市販の離型材Ａを用いた場合には
、一度の塗布で３シヨツトの成形で型への焼付きがみら
れたが１本発明にかかる離型材では、一度の塗布で５シ
ヨツト成形してもキャビテイ面には焼付きが見られず、
良好な製品が得られた。

実施例２゜市販の離型材Ａ（主成分；鉱油、ワックスおよび金属セ
ッケン）を水で１３０倍に希釈し、これに０．５〜２０
０μｍの粒度を持つセピオライトを第１表に示す量添加
し、混合・分散させ本発明にかかる離型材を得た（試料
番号２〜５）。

得られた離型材を、１６０〜２２０℃に加熱した鉄板上
に滴下し、ぬれ性試験を行った。得られた結果を表に示
す。表中、「○」は「ぬれ性が良好Ｊ、、ｒＸＪは「ぬ
れ性不良」をそれぞれ示す。

比較のために、上述の離型材Ａを用いて同様にぬれ試験
を行った。その結果を表に併せて示す（試料番号Ｃ１）
。

このぬれ性試験において、比較用離型材を１８・０℃の
鉄板に滴下したところ該離型材は鉄板と接触せず玉にな
ってしまったが２本発明にかかる離型材を用いて行った
ところ、該ぬれ性温度はセピオライト添加量の増大とと
もに上昇し、試料番号５の場合には２２０℃の温度でも
玉にならず、鉄板とよくぬれることが分かった。

なお、試料番号Ｃ１の比較用離型材をはじめ従来から用
いられていた離型材は排水処理が悪く。

悪臭も発生したが、上述の試料番号２〜５の本発明にか
かる離型材を用いた場合には、これら問題を改善する効
果も確認された。

実施例３゜実施例２で得られた試料番号３の離型材を丸棒（ＳＫＤ
６１製）に塗布した後、６０℃の湯水に浸漬して布でこ
すったところ、丸棒に塗布された離型材を簡単に取り除
くことができた。

また、比較のために、試料番号Ｃ１の離型材を用いて同
様の試験を行ったところ、この比較用離型材は９強固に
付着していて容易に取り除くことはできなかった。

実施例４゜エステル系オイル、パラフィン系ワックスおよび界面活
性剤を主成分とする離型材Ｂを水で１３０倍に希釈し、
これに２００μｍの粒度を持つアタパルジャイトを１．
０重量％添加し、混合・分散して本発明にかかる離型材
（試料番号６）を得た。

該離型材を室温で１週間放置したが、何ら変化はしなか
った。

比較のために、離型材Ｂを室温で放置したところ、上面
に黄色のオイル分が分離してきた。

この様に１本発明にかかる離型材が分離しなかったのは
、該離型材中のアクパルジャイト粒子がオイル分をおお
う形で捕獲しているためであると思われる。

実施例５゜鋼棒材（φ１５）を１７０℃で加熱した後、核材を実施
例２で得た試料番号４の離型材中に浸漬して該材表面に
離型材を塗布した。これを、アルミニウム命命（ＡＣＤ
Ｉ２）の溶湯中に２秒間浸漬して引き上げたが、核材に
溶湯が全く付着せず。

核材の変色も全んど見られなかった。

尚、比較のために、同じ鋼棒材に比較用離型材（試料番
号ＣＩ）を上述と同様の方法で塗布し。

アルミニウム合金溶渦中に浸漬して引き上げたところ、
該材表面に溶湯が残存して固まって付着した。また、浸
漬部分で溶湯の付着がなかった部分は、青黒く変色して
酸化膜が形成されていた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉱油、動植物油、合成油等の離型材基材と含水珪
酸マグネシウム質粘土鉱物とより成ることを特徴とする
アルミニウム合金ダイカスト用離型材。
（２）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セピオライ
ト、アタパルジャイト、パリゴルスカイト、ラフリナイ
トであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載のアルミニウム合金ダイカスト用離型材。