JPWO2006025368A1 - 油性ダイカスト用離型剤、溶剤混合比率の設定方法、鋳造方法及びスプレー装置 - Google Patents

Abstract

所定の引火点を有した溶剤を７０〜９８質量部、高粘度の鉱油及び／又は合成油を１〜１０質量部、シリコーン油を１５質量部以下、潤滑性能を有する添加剤を１〜５質量部含み、引火点が７０〜１７０℃であるとともに、４０℃における動粘度が２〜３０ｍｍ２／ｓであることを特徴とする油性ダイカスト用離型剤、この離型剤を用いた場合の溶剤混合比率の設定方法、鋳造方法、及びスプレー装置。

Description

本発明は、油性ダイカスト用離型剤、溶剤混合比率の設定方法、この離型剤を用いた鋳造方法及びスプレー装置に関する。本発明は、プランジャーチップ用潤滑剤としても適用可能である。

周知の如く、ダイカスト鋳造では、金型内キャビティー部の潤滑を行なうため、型開き後に離型剤と称する潤滑剤をスプレーで吹き付けてキャビティー表面上に油膜を形成することにより、アルミニウム，マグネシウム，亜鉛等の非鉄金属溶湯のキャビティーへの溶着を防止し、連続鋳造を可能にしている。このダイカスト用離型剤は油性離型剤と水溶性離型剤とに大別されるが、生産性と安全性及び作業環境面から最近では水溶性離型剤が多用されている。

ところで、約４０年以前、離型剤は固形物を含む油性（以下、旧油性離型剤と呼ぶ）であり、黒鉛又はアルミニウムの粉体や使用後機械がべとつくラードを含有し、使用者側で安価な灯油等の溶剤で希釈し、塗布していた。しかし、旧油性離型剤は粉体を含有するため、鋳造中に金型周辺へ飛散した粉体で作業環境が悪化し、金型への堆積要因となり、頻繁な清掃が不可欠であった。また、引火点の低い灯油を混合して使う旧油性離型剤は火災の危険性が高く、ダイカストの自動化が困難であるとともに、手動で塗布していたため生産効率が低い原因となっていた。更に、前記灯油の精製度は低く、硫黄分等の微量成分を含むため人体への影響も否めなかったし、強い油臭があった。即ち、旧油性離型剤は、燃焼、爆発の危険があり、自動化に不向きで、作業環境が油や粉体で汚染され、定期的な清掃が不可欠であった。

こうしたことから、自動化のため、旧油性離型剤から火災の危険性のない水溶性離型剤に置き換えられ、現在に至っている。現在は、市場の９９％が水溶性離型剤であるといっても過言ではない。一方、固形物を含まない油性離型剤（以下、単に高粘度・油性離型剤と呼ぶ）も細々と続いている。従来の油性離型剤は、優れた潤滑性を有している。しかし、高粘度（４０℃における動粘度が１００ｍｍ^２／ｓ以上）であり、スプレーしてもミストの径が大きく、自動スプレーに不向きで、結果的に消費量が多く、油成分が溶湯の流れに巻き込まれてガス化し、鋳造製品中にガスが残り、鋳巣を増やしている。従って、従来の油性離型剤の良好な潤滑性を活用し、水溶性離型剤で鋳造する前の馴らし運転時のみに従来の油性離型剤は使われているのが現状である。

一方、火災の危険性のない水溶性離型剤には、決定的な性能上の欠点がある。即ち、その欠点とは、使用時に約８０倍の水で希釈されるので、主成分（９９％）は水であり、約１５０℃付近から金型上でライデンフロスト現象を起こすことである。つまり、離型剤ミストが約１５０℃の金型面で爆発的に蒸発し、金型面を水蒸気膜で覆い次に飛来する離型剤ミストが金型面へ到達できず、その結果、離型剤中の有効成分の金型への付着量が減少してしまう。従って、付着量を増やすためには、金型温度をライデンフロスト温度以下に保つため、付着効率を犠牲にしても大量の水溶性離型剤を吹き付けなくてはならない。事実、１ショット当たり、鋳造装置の締め付け圧のトン数とほぼ同量の離型剤（例えば、３５０トン装置で約３５０ｃｃ、２５００トン装置で約２５００ｃｃ）を塗布しているのが現状である。当然、装置周りは汚れ、廃液の量も多く、清掃・廃水処理に労力・費用が割かれている。また、殆どの水溶性離型剤がワックスを含むので、金型面や装置付近に固化したワックスが付着し、頻繁な清掃も必要となっている。離型剤成分の析出・堆積による機械周りの汚染ばかりでなく、成分の酸化劣化も懸念されている。特許文献１（特開平８−１０３９１３号公報）には、ゴム加硫作業時の金型の汚染防止を狙い、水溶性離型剤中の油分劣化を抑えるために酸化防止剤を配合しており、明らかに金型の汚れを低減する方策が開示されている。

また、１ショット毎に金型はアルミニウムの溶湯で２００〜３５０℃程に加熱され、その後水溶性離型剤の塗布で１００〜１５０℃程に冷却されるので、金型面で１００〜２００℃の温度変化がショット毎に起きる。従って、長期間連続鋳造後（大型で数千回、小型で数万回）、金型面に熱疲労が蓄積し、クラックと呼ばれるヒビが入り、最終的には高価な金型の破損に至っているのが現状である。

更に、水溶性離型剤は冷却が強いので、キャビティーに注入されたアルミニウムの溶湯が短時間で冷え、溶湯の粘度が高くなり湯廻りが悪化し、キャビティーの細部まで溶湯が到達できないこともある。その結果、「湯廻り不良」や「ひけ」と呼ばれる現象が起こり、完全な鋳造製品が作れない場合もある。更に、水溶性離型剤の付着効率が悪いので金型面上での油膜が薄く、高温の金型部位、特に鋳抜ピンのような細い部分では焼付け・溶着を起こすことも多々ある。

なお、鋳造製品の強度を低下させる鋳巣（巣ともいう）も問題になっている。巣の原因は有機物と水が溶湯の乱流に巻き込まれてガス化することであり、離型剤が過剰に塗布されると巣は増える。従来、この巣を低減する目的で、特許文献２（特開２０００−３３４５７号公報）のように、潤滑性及び離型性に優れた油分の少ない粉体含有の離型剤が提案されている。

以上の様な現状から、水溶性離型剤の欠点である低付着効率を改善し、かつ、従来型の高粘度・油性離型剤の長所である優れた潤滑性を保ちながら、短所であるスプレー性を改善し、少量塗布、金型長寿命、廃液レス等を達成することが望まれている。

本発明は、水を配合しない離型剤とすることにより金型寿命を延長し、かつ廃液レスを可能にし、引火点を適切な範囲にすることにより高温離型潤滑性に優れ、４０℃における動粘度を適切な範囲に設定することにより最適なスプレーが可能となり、空気中への飛散の低減を可能にしえる油性ダイカスト用離型剤を提供することを目的とする。

また、本発明は、前記油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造する際に、２種類の溶剤、あるいは溶剤と鉱油及び／又は合成油の適正な混合比率を設定してライデンフロスト現象を回避しえる溶剤混合比率の設定方法を提供することを目的とする。

更に、本発明は、従来と比べて少量吹き付けを可能にすると共に、カジリ、湯皺、油の波紋模様、鋳巣の問題を解消しえる油性ダイカスト用離型剤、鋳造方法及びスプレー装置を提供することを目的とする。

１）上記目的を達成するために、本発明（第１の発明）の油性ダイカスト用離型剤は、（ａ）４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ^２／ｓで引火点が７０℃〜１７０℃の範囲の溶剤を７０〜９８質量部、（ｂ）４０℃における動粘度が１００ｍｍ^２／ｓ以上の高粘度の鉱油及び／又は合成油を１〜１０質量部、（ｃ）４０℃における動粘度が１５０ｍｍ^２／ｓ以上のシリコーン油を１５質量部以下、（ｄ）潤滑性能を有する添加剤を１〜５質量部含み、引火点が７０〜１７０℃であるとともに、４０℃における動粘度が２〜３０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする。

第１の発明に係る油性ダイカスト用離型剤は、潤滑性を阻害する水が配合されておらず油分で潤滑するので、特に高温離型潤滑性に優れている。また、水を含まない離型剤のため金型が冷却されないので、金型寿命を延長できるとともに、空気中への飛散の低減並びに廃液レスを可能にできる。特に自動連続スプレーに適するとともに原液・微量塗布に適し、濡れ性にも優れている。更に、第１の発明によれば、従来と比べて少量吹き付けを可能にすると共に、カジリ、湯皺、油の波紋模様、鋳巣の問題を解消しえる油性ダイカスト用離型剤が得られる。

２）本発明（第２の発明）に係る溶剤混合比率の測定方法は、上記１）の油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造する際に、ライデンフロスト現象を回避するため、前記溶剤の混合比率を設定する方法であり、前記溶剤は２種類以上であり、下記（１），（２）式に期待する最高使用温度（Ｓ）を挿入し、離型剤の引火点（Ｆ）を求める工程と、各々の溶剤の濃度が異なる３種類以上の離型剤を用意した後、各離型剤の引火点を夫々調べる工程と、前記各離型剤中の溶剤の質量％と前記離型剤の各引火点との関係をグラフ化する工程と、（１），（２）式で求めた引火点とグラフから前記離型剤中の溶剤の質量％を求めることを特徴とする。

Ｓ＋８０＝Ｌ …（１）
Ｌ＝４．４×Ｆ＋３６ …（２）
但し、Ｓは離型剤の最高使用温度、Ｌはライデンフロスト温度、Ｆは離型剤の引火点を示す。

第２の発明によれば、油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造する際に、ライデンフロスト現象を回避することができる。

３）本発明（第３の発明）に係る溶剤混合比率の測定方法は、上記１）の油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造する際に、ライデンフロスト現象を回避するため、前記溶剤と、前記鉱油及び／又は前記合成油の混合比率を設定する方法であり、上記（１），（２）式に期待する最高使用温度（Ｓ）を挿入し、離型剤の引火点（Ｆ）を求める工程と、溶剤と、鉱油及び／又は合成油の濃度が異なる３種類以上の離型剤を用意した後、各離型剤の引火点を夫々調べる工程と、前記各離型剤中の溶剤の質量％と前記離型剤の各引火点との関係をグラフ化する工程と、上記（１），（２）式で求めた引火点とグラフから前記離型剤中の溶剤の質量％を求めることを特徴とする。

第３の発明によれば、第２の発明と同様な効果を有する。

４）本発明（第４の発明）に係る鋳造方法は、上記１）の油性ダイカスト用離型剤を用いて離型剤塗布装置によりダイカスト鋳造することを特徴とする。第４の発明によれば、上記第１の発明の油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造可能な鋳造方法が得られる。

５）本発明（第５の発明）に係るスプレー装置は、前記１）の油性ダイカスト用離型剤を金型に吹き付けて塗布するためのスプレー装置であり、前記離型剤を金型に塗布するためのノズル管を複数備えたスプレーユニットと、前記離型剤を低圧力で前記スプレーユニットへ送って前記離型剤を少量金型に塗布する圧送圧力機構を具備することを特徴とする。第５の発明によれば、上記第１の発明の油性ダイカスト用離型剤を用いてスプレーを行うことができる。

６）本発明（第６の発明）に係る鋳造方法は、上記４）のスプレー装置を用いて油性ダイカスト用離型剤によりダイカスト鋳造することを特徴とする。

図１Ａは本発明の実施例に使用した可動金型の正面図である。 図１Ｂは本発明の実施例に使用した固定金型の正面図である。 図２は本発明に係るスプレー装置の概略的な説明図である。 図３は図２のスプレー装置の一構成であるスプレーユニットの説明図である。 図４は図２のスプレー装置の一構成である圧送圧力機構の説明図である。 図５は本発明に係る潤滑剤の付着量の測定に使用される付着試験機の概略的な説明図である。 図６Ａは、試験片の摩擦力を計測するためノズルから離型剤を噴射する状態の説明図である。 図６Ｂはリングを試験台を介して試験機本体上に乗せた状態の説明図である。 図６Ｃは摩擦力を計測する状態の説明図である。 図７は各種の離型剤の引火点とライデンフロスト温度、最高使用温度との関係を示す特性図である。 図８はライデンフロスト温度を測定する為の装置の説明図である。 図９は溶剤濃度と引火点との関係を示す特性図である。

以下、本発明について更に詳しく説明する。
（１）．本発明（第１の発明）に係る油性ダイカスト用離型剤は、（ａ）４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ^２／ｓで引火点が７０℃〜１７０℃の範囲の溶剤を７０〜９８質量部、（ｂ）４０℃における動粘度が１００ｍｍ^２／ｓ以上の高粘度の鉱油及び／又は合成油を１〜１０質量部、（ｃ）４０℃における動粘度が１５０ｍｍ^２／ｓ以上のシリコーン油を１５質量部以下、（ｄ）潤滑性能を有する添加剤を１〜５質量部含み、引火点が７０〜１７０℃であるとともに、４０℃における動粘度が２〜３０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする。

（２）．上記（１）の（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く、石油系でかつ殆どが飽和分の溶剤や低粘度基油が好ましい。この例としては、例えば硫黄分が１ｐｐｍ以下の高度に精製された飽和系の溶剤や低粘度の合成油が挙げられる。上記（ａ）で「４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ^２／ｓ」とするのは、２ｍｍ^２／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からであり、１０ｍｍ^２／ｓを超えると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からである。また、上記（ａ）成分で配合割合を７０〜９７質量部としたのは、揮発性を最適化するためである。

（３）．また、上記（１）の（ａ）成分で引火点を７０℃〜１７０℃の範囲としたのは、次のような理由による。即ち、金型面で厚い油膜を形成するには、速乾性のペンキに見られるように、一旦付着し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ので、蒸発速度の速い方が良い。しかし、あまり蒸発速度が速いと水溶性離型剤で発生しているライデンフロスト現象を起こす懸念があり、ガソリンのような蒸発の速すぎるものは好ましくない。また、蒸発が速いと、引火点が低くなるので、火災の危険が高くなる。従って、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℃）以上が実用的であるので、本組成物としては７０℃以上の引火点とした。
一方、温度の高い金型の場合、離型剤の気化性を抑えるため引火点は高い方が良いが、粘度も高くなる。あまり粘度が高いと離型剤のスプレー状態が悪化するので粘度には上限がある。この上限粘度はほぼ１７０℃の引火点に相当するもので、引火点を１７０℃以下とした。

なお、上記（１）の（ａ）成分では、前記溶剤に、低粘度の鉱油及び／又は合成油を加えて計７０〜９８質量部としてもよい。また、（ａ）成分が溶剤のみの場合、溶剤は２種類以上用いてもよい。但し、ライデンフロスト現象を用いた調整をしない場合、溶剤は１種類のみ用いることができる。

（４）．上記（１）の（ｂ）成分である高粘度の鉱油及び／又は合成油は、塗布後、金型面に付着し、その結果、約１５０〜３００℃の領域での潤滑膜を厚くし、潤滑性を保持する役割を担う。実際の金型温度にて、離型剤が塗布されてから溶湯が流れ込むまでの数秒間は付着した油が垂流れない程度の粘度がこの成分には必要である。しかし、金型温度は個々の装置で異なり、さらに同じ装置でも金型の部位で温度が異なるので、全体として１５０℃以上の金型温度を想定し、高粘度の鉱油及び／又は合成油の４０℃における動粘度を１００ｍｍ^２／ｓ以上としている。
また、（ｂ）成分の配合量が少ないと、金型面での潤滑膜が薄くなり、多すぎると離型剤粘度の上昇によるスプレー状態の不安定化や鋳造製品へのこびり付き（色残り）問題になることがある。これらの問題に対応するため、（ｂ）成分の配合量を１〜１０質量部とした。上記（ｂ）成分としては、例えば石油系鉱油、合成油、シリンダー油が挙げられる。

（５）．上記（１）の（ｃ）成分であるシリコーン油は高温時の潤滑性を確保するもので、「４０℃における動粘度が１５０ｍｍ^２／ｓ以上のシリコーン油を１５質量部以下」としている。この部分も金型に付着し、約２５０℃〜４００℃の高温で潤滑性を維持する部分であり、（ｂ）の高粘度鉱油より高温の領域で潤滑性を維持することが期待されるので、（ｂ）成分よりさらに高粘度の４０℃における動粘度は１５０ｍｍ^２／ｓ以上が好ましい。
また、上記（１）の（ｃ）成分の「シリコーン油」に関し、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場合があり、塗布量によってはジメチル・シリコーンが好ましくない場合がある。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。
更に、上記（１）の（ｃ）成分を「１５質量部以下」としたのは、１５質量部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。なお、金型を低中温（２５０℃未満）で使用する場合、（ｄ）成分として潤滑性能を有する添加剤を添加するのでシリコーン油は不要であり、高温（２５０℃以上）で使用する場合は分解しにくいシリコーン油を用いる必要がある。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。潤滑性能を有する（ｄ）成分の添加剤としては、例えば有機モリブデンが挙げられる。

（６）．上記（１）の（ｄ）成分である潤滑性能を有する添加剤は低中温度の潤滑性を確保するものである。この添加剤としては、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、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、牛脂脂肪酸等の高級脂肪酸の一価アルコールエステル又は多価アルコールエステルに加え、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。有機モリブデンとしては、例えばＭｏＤＤＣやＭｏＤＴＣが好ましく、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、また溶解性に難点はあるが、有機酸金属塩が挙げられる。

（７）．本発明において、前記粘度及び引火点をもつ溶剤と、鉱油及び／又は合成油との組合せは、溶剤単独、溶剤と鉱油、溶剤と合成油、溶剤と鉱油及び合成油の４種類となる。前記溶剤は１種類に限らず、２種類以上用いてもよいが、石油系溶剤が作業者の健康面から好ましい。前記鉱油としては、例えばマシン油、タービン油、スピンドル油、シリンダー油、合成エステルが挙げられる。

（８）．本発明においては、離型剤の引火点は７０〜１７０℃である必要がある。ここで、下限値である７０℃は、離型剤の引火点を従来の灯油（約４０℃）よりも高くして、火災の危険性を低減させ、ダイカストの自動化を図るためである。また、引火点の上限値を１７０℃としたのは次の理由による。即ち、粘性の高い（即ち、引火点の高い）鉱油又は合成油を使うと、金型に付着した油膜が乾燥せずにたれ流れ、廃液が増加するので、付着効率の悪化、環境の悪化の要因になる。従って、これを回避するためには引火点で表すと１７０℃以下となる。
（９）．また、離型剤の動粘度は４０℃における動粘度が２〜３０ｍｍ^２／ｓであることが必要である。この理由は、動粘度が２ｍｍ^２／ｓ未満では離型剤塗布時のポンプ磨耗が増大し、３０ｍｍ^２／ｓを越えると、離型剤塗布時のポンプアップが困難となり、塗布量２０ｃｃ以下の制御が困難となるからである。ここで、制御が困難になると、離型剤の供給がショット毎に変動し、安定した鋳造性を保持することができなくなる。なお、動粘度のより好ましい範囲は２〜２０ｍｍ^２／ｓであり、より安定した塗布量を確保でき、且つ、より細かな粒子の離型剤を噴霧することができる。

（１０）．第１の発明の油性離型剤によれば、従来の水溶性離型剤のような急冷作用を起さないので、さらに油性離型剤としても耐熱性が高く焼付きが少ないので、金型寿命を延長でき、又は廃液レスが可能になる。また、引火点を７０〜１７０℃とすることにより、付着効率が保たれて高温潤滑性が確保できる。更に、４０℃における動粘度を２〜３０ｍｍ^２／ｓの適切な範囲に設定することにより、最適なスプレーが可能となり、空気中への飛散の低減を実現できる。しかも、本発明の油性離型剤は、少量で金型表面に均一で薄い膜を形成することができるので、ダイカスト製品の金型への溶着（カジリ、焼きつき）、並びにダイカスト製品の熱処理時の膨れをより少なくすることができる。

（１１）．第１の発明において、離型剤の金型への塗布量は原液で１ショット当たり２０ｃｃ以下にすることが好ましく、より好ましくは１ｃｃ以下、さらに好ましくは０．５ｃｃ以下である。この理由は、塗布量が２０ｃｃを超えると、廃液レスを実現しにくく、かつ鋳物製品中のガス巻き込み量が多くなり、鋳巣が増えるからである。上記のように、本油性離型剤の塗布・使用量が２０ｃｃ以下と非常に少ないので、廃液レスを実現することができる。また、同様の理由より、鋳物製品中のガス取込量も少ない。さらに、粉体やワックスを使用することがないため、金型への堆積固化がない。

（１２）．前述した溶着の原因には、鋳造製品と金型間の油膜が薄過ぎることが考えられる。特に、溶着は鋳抜きピンのような突起物部位に発生が多い。一般に、鋳抜きピンはスプレーのミストが当たりにくい部位であり、他の部位より油膜が薄いと言われている。加えて、油性で連続鋳造を開始すると、外部冷却能力がないため徐々に高温となってくる。高温では離型剤の付着は少なくなり、また、油膜が熱劣化を起こし、油膜は更に薄くなっていると考えられる。その対応として、濡れ性向上剤を添加して付着量を増し、油膜を厚くする方法や、油膜の熱劣化を遅らせるために酸化防止剤を配合する方法が考えられる。

そこで、第１の発明において、上記（１）の各成分（ａ）〜（ｄ）以外に、濡れ性向上剤あるいは酸化防止剤を含ませることが好ましい。濡れ性向上剤としては、例えばアクリル・コポリマー又は引火点が１００℃以下のアクリル変性ポリシロキサンを０．１〜３質量部を含ませることができる。この範囲は、濡れ性向上剤でありながら弱い接着効果が得られる。ここで、濡れ性向上剤を添加すると、金属面への濡れ性が良くなり、金属面へ離型剤が載りやすくなる。特に金属面が高温になると、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）を起こし、金属面上での油膜生成を阻害する。濡れ性向上剤があると、濡れ性が良くなるので、この現象は抑えられ、油膜が厚く形成される。

（１３）．また、酸化防止剤としては、例えばアミン系、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種以上を計０．２〜２質量部を含ませることが好ましい。この成分は、高温時の酸化劣化を防止又は遅延させ、高温時の油膜厚さを維持し、潤滑性を確保して溶着を阻止する狙いで配合される。
前記アミン系酸化防止剤としては、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。
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。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。上述した酸化防止剤のうち、ＢＨＴとアルキルジフェニルアミン系の混合物が好ましい。

なお、本発明においては、防錆剤、界面活性剤、防腐剤、消泡剤、及びその他の添加剤（例えば、極圧添加剤、粘度指数向上剤、清浄分散剤、着色剤、香料剤）を適宜配合して使用することができる。

（１４）．本発明においては、上記（ａ）〜（ｄ）の各成分を含む前記油性ダイカスト用離型剤においては、これらの各成分のうち、任意の１〜３個の成分を予め混合して混合物とした後、残りの成分を前記混合物に混合して離型剤を構成するようにしてもよい。具体的には、例えば成分（ｂ），（ｃ），（ｄ）を予め混合して混合物１とし、後で使用者側が成分（ａ）を混合物１と混合して離型剤を構成させてもよい。また、成分（ａ），（ｂ）を混合して混合物２とし、後で使用者側が成分（ｃ），（ｄ）からなる混合物３を混合物２に混合して離型剤を構成させてもよい。
また、前記各成分（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に濡れ性向上剤又は酸化防止剤（成分（ｅ）とする）を含んだ５成分のうち、任意の１〜４個の成分を予め混合されて混合物とした後、残りの成分を前記混合物に混合されて離型剤を構成させてもよい。

（１５）．ところで、低粘度・油性離型剤は多くの長所を有するが、水を含有しない離型剤を少量塗布するので、欠点もある。即ち、金型表面の外部冷却が起こらず、既存の金型装置ではダイカスト１サイクル内の金型温度変化が少なく、高温で定常となる。ここで、その温度が約３５０℃以下であれば全く問題なく、低粘度・油性離型剤の長所をそのまま生かすことができる。しかし、それより高温では、鋳造製品と金型の溶着が発生し、連続鋳造が困難となる場合がある。その他の欠点としては、水溶性離型剤を金型に吹き付けて外部冷却する方式を主体として操業している既存鋳造装置に油性離型剤を使う際、内部冷却強化の為の金型改造が必要となる場合がある。また、金型構造上及び製品形状上の理由で内部冷却が不可能な場合もある。そこで、装置改造ではなく、高温潤滑性を付加したライデンフロスト問題対応型の油性離型剤を望む声もある。

本発明（第２の発明）の溶剤混合比率の設定方法は、こうした背景に基づいてなされたものである。即ち、第２の発明は、第１発明の油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造する際に、ライデンフロスト現象を回避するため、前記溶剤の混合比率を設定する方法であり、前記溶剤は２種類以上であり、下記（１），（２）式に期待する最高使用温度（Ｓ）を挿入し、離型剤の引火点（Ｆ）を求める工程と、各々の溶剤の濃度が異なる３種類以上の離型剤を用意した後、各離型剤の引火点を夫々調べる工程と、前記各離型剤中の溶剤の質量％と前記離型剤の各引火点との関係をグラフ化する工程と、（１），（２）式で求めた引火点とグラフから前記離型剤中の溶剤の質量％を求めることを特徴とする。

Ｓ＋８０＝Ｌ …（１）
Ｌ＝４．４×Ｆ＋３６ …（２）
但し、Ｓは離型剤の最高使用温度、Ｌはライデンフロスト温度、Ｆは離型剤の引火点を示す。

また、第３の発明の溶剤混合比率の設定方法は、第１の発明の油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造する際に、ライデンフロスト現象を回避するため、前記溶剤と、前記鉱油及び／又は前記合成油の混合比率を設定する方法であり、上記（１），（２）式に期待する最高使用温度（Ｓ）を挿入し、離型剤の引火点（Ｆ）を求める工程と、溶剤と、鉱油及び／又は合成油の濃度が異なる３種類以上の離型剤を用意した後、各離型剤の引火点を夫々調べる工程と、前記各離型剤中の溶剤の質量％と前記離型剤の各引火点との関係をグラフ化する工程と、（１），（２）式で求めた引火点とグラフから前記離型剤中の溶剤の質量％を求めることを特徴とする。

（１６）．次に、上記（１５）のライデンフロスト現象について説明する。
油性ダイカスト離型剤が高温の金型に接すると、軽質分の急激な沸騰が起こり、発生した炭化水素ガスの上昇気流により、離型剤の油滴が金型面から浮き出し、金型面への接触が悪くなる。その結果、油滴に熱が伝わらずに蒸発速度が遅くなるとともに、油滴の有効成分が金型へ付着しないので、付着量の低下を起こし、離型性が悪化する。これをライデンフロスト現象と呼び、水溶性離型剤ではよく知られた現象である。水溶性離型剤では１５０〜２００℃付近でこの現象が発生し、本油性離型剤の場合、３５０℃以上でこの現象が起こっていることが本研究で判明した。

本発明者等は、こうした点を考慮して、試験的なライデンフロスト現象が生じる温度と、実機での最高使用温度、離型剤の引火点との相関を調べた。図７はその結果を示す。図７に示すように、引火点が高くなると、ライデンフロスト温度が上昇し、かつ実機での最高使用温度も高まることが明らになった。但し、ライデンフロスト現象が生じる温度は最も蒸発速度の遅くなった点と定義されており、それ以前の低温でも蒸発速度が遅くなっていることが認められている。即ち、ライデンフロスト温度より約８０℃低温で離型剤の実用限界に達していると言える。図７より次の関係が導かれる。
Ｓ＋８０＝Ｌ
Ｌ＝４．４×Ｆ＋３６
但し、Ｓ：油性離型剤の最高使用温度（℃）、Ｌ：ライデンフロスト温度（℃）、Ｆ：引火点（℃）、
図７から推測されるように、離型剤のライデンフロスト点を高めれば、実用最高温度が高まる。ここで、実用最高使用温度を高めるための方法は、引火点を高め実機での実用性を確認する方法（前者）と、引火点を高めライデンフロスト温度を高める方法（後者）がある。しかし、実機での実用性を確認するのは大掛かりな試験が必要であり、試験室的なライデンフロスト温度の測定の方が簡便であるので、後者を採用することにした。但し、引火点を高め、かつ、塗布量を多くし過ぎると、塗布時に煙が濃くなるので、注意が必要である。

次に、ライデンフロスト温度の測定方法について図８を参照して説明する。この測定には、日本機械学会論文集（Ｂ編）、７０巻７００号（２００４−１２）のＮｏ．０３−１２４８に記載されている「水中油滴型エマルジョン液滴の加熱面上での蒸発に関する研究」、高島武雄、塩田広史著の中に示されているＦｉｇ．１の装置を使用した。
まず、直径６０ｍｍ、高さ３０ｍｍの円筒で、かつ、上面が曲率半径Ｒ２００の受け皿状の構造で、中心部の皿の深さが４ｍｍの黄銅製の受け皿５１をヒーター５２の上に配置する。また、前記受け皿５１を絶縁物５３で覆い、ヒーター５２に変圧器５４をつなぎ、受け皿５１の中央から２ｍｍ下に熱電対５５を埋め、温度記録計５６につなぐ。更に、沸騰状態を撮影するためビデオカメラ５７を設置する。また、ポリエチレン製細管付きシリンジ５８に離型剤を入れ、細管の先端を受け皿中央で、かつ、高さ４０ｍｍに配置する。このとき、液滴５９の直径は約２．７ｍｍとなる。受け皿５１が所定の温度に達した時、室温の液滴５９を１滴たらし、ストップウォッチで蒸発時間を計測する。また、液滴の様子をビデオカメラ５７で観察する。１０℃毎に上記の計測を実施し、温度対蒸発時間のグラフを作図する。最も長い蒸発時間に相当する温度をライデンフロスト温度とする。

（１７）．上記離型剤について更に詳しく説明をすると、油性離型剤は水、粉体や乳化剤を含有していない。水を含まないと、金型の冷却が少なく、熱疲労が小さい為、金型寿命が大幅に改善されることが理解されている。例えば、実機データの小物製品では、水溶性の場合、２万ショットで金型修理・保全を要するのに対し、油性の場合は３２万ショット鋳造しても、金型の修理は不要であり、１６倍以上の長寿であることが実証されている。この経済効果は、小型の３５０トンの例で数百万円の金型経費の削減に相当する。また、水が無く少量吹きが可能であるので、廃液がなく、廃水処理費の大幅な削減に貢献している。更に、少量吹きなので、煙が激減し、作業環境が大幅に改善される。

また、本願の油性離型剤は、水溶性離型剤に必ず使われていた乳化剤を含まないので、排水処理ばかりでなく、環境ホルモン問題にも対応することができる。更に、本願の離型剤は粉体を含まないので、装置の汚れを低減すること、貯蔵中の沈降による離型剤の品質変化を防止すること、及び鋳造製品の表面を粉体で傷つけることなく表面光沢を保つことにも有効である。

（１８）．本発明（第４の発明）に係る鋳造方法は、第１の発明の油性ダイカスト用離型剤を用いて離型剤塗布装置によりダイカスト鋳造をすることを特徴とする。この発明によれば、油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造が可能である。図１Ａは本発明に使用される金型の可動金型の正面図を、図１Ｂは本発明に使用される金型の固定金型の正面図を示す。前記金型は可動金型１と固定金型２からなり、前記可動金型１は上スライド３と下スライド４と可動製品入子５を備えている。なお、図中の符番６はガイドピン、符番７はリターンピン、符番８はランナー押しピン、符番９は固定製品入子を示す。

（１９）．本発明（第５の発明）に係るスプレー装置は、油性ダイカスト用離型剤を金型に吹き付けて塗布するためのスプレー装置であり、離型剤を金型に塗布するためのノズル管を複数備えたスプレーユニットと、離型剤を低圧力で前記スプレーユニットへ送って離型剤を少量金型に塗布する圧送圧力機構を具備することを特徴とする。スプレー装置は、例えば図２に示すように、複数のスプレーノズル２１を備えたスプレーユニット２２を備えている。エアーが導入されるエアー導入用管２３と、油性ダイカスト離型剤が導入される離型剤導入用管２４は、前記スプレーユニット２２に接続されている。油性ダイカスト用離型剤を収容したタンク２５は、前記離型剤導入用管２４に離型剤圧送減圧弁２６、離型剤汲み上げポンプ２７を介して接続されている。前記圧送圧力機構は、タンク２５、離型剤圧送減圧弁２６、離型剤汲み上げポンプ２７、及び図示しない離型剤圧送ホースにより構成されている。なお、図中の符番２９は、キャビティー部２８を備えた金型を示す。

（２０）．上記油性離型剤を水溶性離型剤用の既存のスプレー装置、即ち多数ノズルを有するユニットタイプのスプレー装置に適用した場合、油性離型剤は水溶性離型剤より粘度が高い為に、ノズル一本当たりの吹きつけ量のバランスが悪い、あるいは吹きつけ量の微量調整が難しいという問題がある。この為、油性離型剤を水溶性離型剤用の既存のスプレー装置を改造せずに自動塗布してダイカスト鋳造に供した場合に、カジリ、湯皺、油の波紋模様、製品内のガス残量（鋳巣）が多いという問題が発生する。この問題に対応するため、離型剤を金型に均等に塗布することが必要となる。

本発明に係るスプレー装置において、離型剤スプレーユニットは、離型剤及びエアーが夫々供給されるスプレーユニット本体と、このスプレーユニット本体に夫々連結された離型剤導入用管及びエアー導入用管とを具備し、前記離型剤導入用管と前記エアー導入用管のセットが２箇所以上で対向して配置され、スプレーノズルからの離型剤が金型に均等に塗布されるような構成にすることができる。

前記スプレーユニット２２は、例えば図３に示すような構成になっている。図中の符番３１はスプレーユニット本体を示す。前記エアー導入用管２３から分岐したエアー導入用管２３ａ，２３ｂは、前記スプレーユニット本体３１の両端に連結されている。また、前記離型剤導入用管２４から分岐した離型剤導入用管２４ａ，２４ｂは、スプレーユニット本体３１の両サイドに連結されている。従って、スプレーユニット本体３１の両端で、分岐したエアー導入用管２３ａと離型剤導入用管２４ａ、及び分岐したエアー導入用管２３ｂと離型剤導入用管２４ｂが夫々対向して配置されることになる。なお、図３では２箇所でエアー導入用管と離型剤導入用管が対向して配置されているが、３箇所以上で対向して配置されていてもよい。

前記離型剤導入用管と前記エアー導入用管のセットが２箇所以上で対向して配置させるのは、以下に述べる理由による。
（２１）．即ち、水溶性ダイカスト離型剤を使用するスプレーユニットでは、多数の離型剤塗布ノズルを持つスプレーノズルが取り付けられている。従来、離型剤の供給口（離型剤導入用管）とエアー供給口（エアー導入用管）セットは、１箇所であった。この為、本装置をそのまま油性離型剤の塗布に使用した場合、離型剤が少量吹き付けである事、及び水溶性離型剤に比べ油性離型剤の粘度が高い事より、油性ダイカスト離型剤供給口とエアー供給口のセットに近いスプレーノズルからは、必要量より多く離型剤が塗布されるが、ノズルが遠くなるに従って塗布量が減少して均一に塗布できなくなった。そこで、本発明のように離型剤導入用管とエアー導入用管セットを相対向して２箇所以上とすることにより、各スプレーノズルにより均等に圧力が伝わり、ノズルへの油性ダイカスト離型剤とエアーの供給が均等に分配される。従って、油性ダイカスト離型剤を少量均一に塗布可能になった。

本発明に係るスプレー装置において、前記圧送圧力機構は、油性ダイカスト用離型剤を収容したタンクと、このタンクと前記離型剤スプレーユニットを接続する圧送ホースとを具備し、前記タンクのスプレー停止時の油面先端位置が、前記スプレーノズルが待機している時の上面位置とスプレーノズルから離型剤を吹き付ける時の下降限位置の間にセットされている構成にすることができる。

（２２）．圧送圧力機構４０は、例えば図４に示すような構成になっている。図４中の符番４１はダイカスト鋳造機を示す。図１の可動金型１及び固定金型２は、前記ダイカスト鋳造機４１に互いに離間して配置されている。油性ダイカスト用離型剤を収容したタンク２５は、前記スプレーユニット２２に離型剤圧送ホース４２を介して接続されている。なお、図示されていないが、図３に示す減圧弁や離型剤汲み上げポンプは前記タンク２５に配置されている。前記スプレーユニット２２は、上下（矢印Ｙ）方向に移動可能な支柱４３により上下動するようになっている。支柱４３は、ダイカスト鋳造機４１の一部に支持された支柱４４と、この支柱４４に連結された横バー４５により支持されている。

タンクのスプレー停止時の油面先端位置を上記のように設定したのは、次の理由による。即ち、油性ダイカスト離型剤を少量塗布する為には、油性ダイカスト離型剤をポンプで低圧力にてスプレーユニットに送ることが求められ、油性ダイカスト離型剤の送る圧力は、０．０２〜０．０５ＭＰａと非常に低圧である。従って、油性ダイカスト離型剤中に混入している微量の空気が離型剤とともにポンプで押し出されると、配管中の最も高い位置にエアースポットと呼ばれる大きな空気層が形成される。このエアースポットが油性ダイカスト離型剤の流れを阻害し、塗布量の安定性が失われる。その結果、鋳造量産において、油性ダイカスト離型剤の塗布量調整の繰り返し精度が悪くなり、製品の品質に悪影響を及ぼす。

一方、本提案のように、タンクのスプレー停止時の油面先端位置を、前記スプレーノズルが待機している時の上面位置（タンクより高い位置）Ｌ_１と前記スプレーノズルから離型剤を吹き付ける時の下降限位置Ｌ_２の間にセットされている構成にする（図４参照）ことにより、上述した問題を解消できることが判明した。即ち、スプレーノズルが下面位置に待機している間は、タンク位置から見た離型剤の液圧（高さ）分だけ圧力が増加し、その分、離型剤の流量が多くなり、蓄積したエアーも流れ出やすくなり、エアースポットも減少する。しかし、その位置より更に下に油面先端位置を置くと、より早くエアーは流出するが、離型剤も多量に流出し、少量塗布が実現できなくなる。従って、下降限位置を設定する必要がある。一方、スプレーノズルが上面位置に待機している間は圧力が低いので離型剤の流れも少なくなり、エアーは先端位置から流れ出にくくなる。また、それ以上の高さに油面先端位置を置くと、離型剤の液圧が低下し、ついには離型剤がタンクへ戻ろうと働き、油面先端位置からエアーを吸い込んでしまうこともある。そのため、スプレーノズルの上面位置にも限度がある。離型剤のタンク位置をこの下限と上限の中間に置くことで、少量塗布とエアースポット問題を同時に解消できる。更には、必要最低限の圧送圧力でスプレーユニットに離型剤を供給することができるようになった。この効果により、ノズルからの塗布量は、ノズル１本当たり０．１ｃｃ〜０．２ｃｃの微量塗布が可能となり、ダイカスト製品面に均一に少量塗布が可能になった。

以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。
（Ｉ）実施例１〜５、比較例１〜３
（Ａ）成分と試験測定結果
下記表１は、実施例１，２，３，４，５の成分、物性値、付着試験結果、摩擦試験結果を示す。また、下記表１には、比較例１，２，３として、本出願人製造の水溶性ダイカスト用離型剤で、夫々、水溶性ピグメント離型剤（商品名：ルブローレンＡ−７０４）、水溶性離型剤（商品名：ルブローレンＡ−２０１）、水溶性離型剤（商品名：ルブローレンＡ−１６０９）の成分、物性値、付着試験結果、摩擦試験結果を示す。

（Ｂ）製造方法
高粘度鉱油、シリコーン油、菜種油、有機モリブデンを表１に示す質量％で混合した後、４０℃に加温し、１０分間攪拌した。次に、これらの混合物に溶剤を表１に示す質量％添加し、再度１０分間攪拌して、油性ダイカスト用離型剤を製造した。

但し、表１において、
溶剤：シェル・ケミカルズ・ジャパンの商品名：シェルゾール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
油脂：名糖油脂工業のナタネ油
シリコーン油：旭化成ワッカ−シリコーン（株）のＲｅｌｅａｓｅ ａｇｅｎｔＴＮ
有機モリブデン：旭電化工業の商品名：アデカ１６５
（Ｃ）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。

（Ｄ）動粘度の測定方法
４０℃の動粘度は、ＪＩＳ−Ｋ−２２８３に沿って測定した。

（Ｅ）付着量の測定方法
（Ｅ−１）準備
試験片としての鉄板（ＳＰＣＣ、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ厚さ）を２００℃で３０分間オーブンで空焼きし、デシケーターで一晩放冷した後、鉄板の重量を０．１ｍｇ単位まで計測した。
（Ｅ−２）油性ダイカスト用離型剤の塗布
図５の付着試験機の操作は次のとおりである。
まず、電源・温度調節装置１２を所定の温度に設定し、ヒータ１３で試験片用架台１４を加熱する。ここで、第１の熱電対１７が設定温度に達したら、試験片支持金具１５に試験片としての鉄板１６を置き、第２の熱電対１８を鉄板１６に密着させる。この後、鉄板１６の温度が所定の温度に達したとき、スプレー２０から所定の量の離型剤１９が鉄板１６に自動的に噴霧される。その後、鉄板１６を取り出し、空気中で垂直に一定時間立てて放冷し、鉄板１６から垂れ流れる油分を絞り捨てる。

（Ｅ−３）付着量の測定方法
付着物の乗った鉄板１６を所定の温度、所定の時間オーブンに置いた後、取り出して空冷し、デシケーターで一定時間放冷する。その後、付着物の付いた鉄板１６の質量を０．１ｍｇ単位まで計測し、空試験と試験片の質量変化から付着物量を算出する。

（Ｅ−４）試験条件
試験機：付着量試験機（（株）山口技研製）
測定条件：下記表２のとおりである。

（Ｆ）摩擦力の測定方法
（Ｆ−１）摩擦試験方法
図６Ａ〜６Ｃを参照する。まず、メックインターナショナル製の自動引張試験機（商品名：ＬｕｂテスターＵ）に付属する熱電対１を内蔵する摩擦試験台（ＳＫＤ−６１製、２００ｍｍ×２００ｍｍ×３４ｍｍ）２を市販のヒーターで所定の温度まで加熱する。次に、図６Ａに示すように試験台２を垂直に立て、前記付着性試験に示す条件でノズル３から離型剤４を塗布する。この後、直ちに、試験台２を試験機本体５上に水平に置き、メックインターナショナル製リング（Ｓ４５Ｃ製、内径７５ｍｍ、外径１００ｍｍ、高さ５０ｍｍ）６を中央に乗せる（図６Ｂ参照）。つづいて、そのリング６中に陶芸用溶解炉に溶かしてあるアルミ溶湯（ＡＤＣ−１２、温度６７０℃）７を９０ｃｃ注ぎ、４０秒間放冷し、固化させる。更に、直ちに固化したアルミニウム（ＡＤＣ−１２）上に８．８ｋｇの鉄製重し８を静かに乗せ、リング６を同装置のギヤーで矢印Ｘ方向に引っ張りながら、摩擦力を計測する（図６Ｃ参照）。

（Ｆ−２）摩擦力測定条件
摩擦力測定条件は、下記表３のとおりである。

（Ｇ）測定結果のまとめ（油性離型剤）
上記実施例及び比較例における引火点，動粘度，付着量（３００℃）及び３００℃、３５０℃における摩擦力は、上記表１に示すとおりである。

なお、上記自動引張試験機での結果は、実機との優れた相関を有しており、試験機では離型性・１０ｋｇｆが目安となり、この値を超えると、実機で溶着やカジリの不具合が見られるようになることが確認されている。

性能比較試験の結果、実施例１〜５の油性離型剤は比較例１〜３の水溶性離型剤より付着量が多く、摩擦力が低くなっており、優れた離型性能を発揮することが分かった。また、水溶性離型剤では焼き付きが発生する３５０℃という高温下においても、油性離型剤は充分優れた離型性能を有していることが明らかになった
（ＩＩ）実施例６〜１１、比較例４〜７
以下、濡れ性向上剤を含有する実施例６〜１１を比較例４〜７とともに説明する。

（Ａ）成分と試験測定結果
下記表４は、実施例６，７，８，９，１０，１１に係る油性ダイカスト用離型剤の物性値、成分、付着試験結果、摩擦試験結果を示す。下記表５は、比較例４，５，６に係る油性ダイカスト用離型剤、比較例７に係る水溶性離型剤（（株）青木科学研究所の商品名：ルブローレンＡ−１６０９）の物性値、成分、付着試験結果、摩擦試験結果を示す。

（Ｂ）製造方法
実施例１と同じである。但し、濡れ性向上剤は溶剤を入れる前に混合した。
（Ｃ）引火点の測定方法
実施例９と比較例６はクリーブランド・オープン法で測定し、実施例６，７，８，１０，１１と比較例４，５はペンスキーマルテン法で測定した。
（Ｄ）動粘度の測定方法
実施例１と同じである。
（Ｅ）付着量の測定方法
準備、付着量の計測は実施例１と同じであるが、試験条件は下記表６に示す。

（Ｆ）摩擦力の測定方法
摩擦試験方法は実施例１と同じであり、摩擦力測定条件は前述した表３と同様である。

（Ｇ）測定結果のまとめ（濡れ性向上剤の効果）
実施例６（濡れ性向上剤あり）と比較例４（濡れ性向上剤なし）、実施例７（濡れ性向上剤あり）と比較例５（濡れ性向上剤なし）、実施例８（濡れ性向上剤あり）と比較例６（濡れ性向上剤なし）を比較すると、濡れ性向上剤は付着量を大幅に増し、摩擦力を低くしていることが分かる。

実機では必ずしも均一に塗布されるわけではなく、油滴が少量しか濡れない隠れた金型部位もあり、そのような際に付着量の多い実施例６〜１１が優れた離型性を発揮する。また、粘度が３〜５ｍｍ^２／ｓの実施例６，７，８，１０ばかりでなく、２４ｍｍ^２／ｓと高粘度の実施例９でも濡れ性向上剤は効果がある。なお、参考の比較例７の水溶性離型剤は３００℃で摩擦力が１０ｋｇｆと使用限界であるが、油性離型剤は３００℃でも摩擦力は１〜３ｋｇｆであり、使用可能である。

濡れ性向上剤を配合した本発明の離型剤は、金型面への付着量を増加させる効果がある。ミストが周り難く金型細部で溶着を発生する場合、付着量の多い離型剤で問題発生を回避できる可能性が高く、優れた油性離型剤といえる。また、付着効率が高いので、付着油膜を厚くせず少量吹きの用途にも活用でき、また上記成分（ａ）で希釈した形の低粘度型のスプレー性のよい離型剤としても活用できる。

次に、本発明のダイカスト用油性離型剤を均一に塗布する為のスプレー装置について説明する。装置の説明は前述したとおりである。なお、実施例１２は実機での性能比較を行なった。

下記表７は、本発明の実施例１３〜１６に係る離型剤、比較例８，９に係る離型剤及び上記スプレー装置を用いてアルミダイカスト鋳造した時の品質等について示している。但し、実施例１３，１４では実施例４の離型剤を、実施例１５，１６では実施例６の離型剤を、比較例８では比較例７の離型剤を、比較例９では比較例４の離型剤を夫々用いた。なお、本実施例では、金型仕様は図１に示すように、製品取り数は２個取りで、可動金型と固定金型からなるキャビティー部に上スライド、下スライドが加わった鋳抜き構造を持つダイカスト鋳造型を使用した。

このキャビティー部への油性ダイカスト用離型剤の塗布方法は、本発明のスプレーユニットを自動塗布装置に取り付けて行った。また、油性ダイカスト離型剤専用のスプレーユニット（図３図示）と圧送圧力機構（図４図示）を使用した。更に、離型剤は汲み上げポンプでスプレーユニット３０へ０．０２〜０．０５ＭＰａで低圧圧送した。そして、工場で使用するエアーにより油性離型剤を噴霧して、金型製品面に微量塗布するようにした。

表７より、実施例１３〜１６の離型剤（前者）は比較例８，９の離型剤（後者）に比べてカジリ、焼き付け、湯皺、波紋模様、バリ発生の点で優れ、製品内ガス量も少なく、品質が優れていることが分かった。また、前者は後者に比べ、離型剤の塗布量が少なくて済むとともに、塗布時間も少なく、離型剤の広がり性に優れている。また、個々のノズルからの噴出量が安定するので圧送圧力の制御性にも優れ、噴出量のバラツキが少ないので日常整備が少なく、作業性の点で優れていることが分かった。更に、前者は後者に比較して、日常整備性、寸法精度の維持、型クラックの発生の点で同等以上となり、金型メンテナンス・精度の点で優れていることが分かった。

なお、この発明は、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。例えば、上記実施例では、２箇所でエアー導入用管と離型剤導入用管が対向して配置されているが、３箇所以上で対向して配置されていてもよい。但し、この配置に当たっては、片寄らずに相対向してできるだけ均一に配置するのが望ましい。このように配置することにより、スプレーノズルの先端より離型剤を金型にいっそう均一に塗布でき、波紋模様・製品内ガス量及び塗布量も改善できる。

また、上記実施例１２では、離型剤用タンクのスプレー停止時の油面先端位置が、前記スプレーノズルが待機している時の上面位置と前記スプレーノズルから離型剤を吹き付ける時の下降限位置の間にセットされている。しかし、これに限らず、離型剤用タンクを、この間に置かず、圧力を付加して油性ダイカスト離型剤の油面先端位置Ｌ_３をこの位置に設定してもよい。こうした構成にすることにより、離型剤を塗布しない場合は、スプレーユニットの停止位置（上昇限）は、油面位置より上にある為、離型剤が垂れ落ちることがない。一方、離型剤を塗布する場合は、スプレーユニット下降限停止位置に、スプレーユニットが停止する為に油性離型剤が自然に落下する圧力となる。これにより、油圧ホース内部のエアースポットがなくなり、工場エアー圧により油性離型剤を噴霧する際のバラツキが少なくなる。

（ＩＩＩ）実施例１７及び比較例１０，１１
以下、本発明の実施例１７を比較例１０，１１とともに説明する。
（Ａ）成分と試験測定結果
下記表８は、実施例１７及び比較例１０，１１に係る油性ダイカスト用離型剤の成分と、配合割合及び試験結果を示す。

（Ｂ）製造方法
実施例６の濡れ性向上剤の代わりに酸化防止剤を使う点を除いて、実施例６と同様に行った。
（Ｃ）引火点の測定方法
試料の引火点は、実施例１と同様に行った。
（Ｄ）動粘度の測定方法
試料の粘度は、実施例１と同様に行った。

（Ｅ）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。

（Ｆ）摩擦力の測定方法
摩擦の試験方法、摩擦力測定条件は、実施例１と同様である。

（Ｇ）測定結果のまとめ（酸化防止剤の効果）
実施例１７及び比較例１０，１１における引火点（℃）、４０℃における動粘度（ｍｍ^２／ｓ）、ラボ酸化試験、３５０℃、４００℃におけるラボ摩擦試験及び実機における連続鋳造性について測定したところ、上記表８に示す結果が得られた。

実施例１７（酸化防止剤有り）と比較例１１（酸化防止剤無し）を比較すると、ラボ酸化試験の観点からは比較例１１の測定値（劣化時間）は２４０分であるが、実施例１７は８９０分と約４倍長持ちし、劣化しにくいことが明らかである。従って、実施例１７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確認できた。
また、摩擦試験の観点からは、比較例１１の摩擦力は３５０℃で５Ｋｇｆと実用に十分耐えるほどに低いが、４００℃では焼付を起こし、固着した。これに対し、実施例１７の場合、４００℃でも９Ｋｇｆと低い摩擦力であり、比較例１１より高温潤滑性に優れていることが明らかである。従って、実施例１７の場合、酸化防止剤が効果を発揮し、焼付を防止していることが確認できた。

上記２種類の実験から、酸化防止剤は高温で油性離型剤成分の酸化劣化を遅らせるので、油膜厚さの保持に寄与し、油膜があるので摩擦抵抗が低下したと考えられる。
また、実機で比較例１１を評価したところ、１０回目で溶着が発生し、連続鋳造ができなくなった。これに対し、実施例１７では、２２０回以上連続鋳造ができた。この結果により、酸化防止剤は溶着の低減に貢献し、連続鋳造回数を大幅に増やすことが確認できた。なお、今回使用した実機の場合、製品取り出し直後の鋳抜ピン部の温度は４１０℃であり、実機と比較例１１の配合の組合せの場合、約３８０℃が連続鋳造の限界であった。この結果により、酸化防止剤の配合により、約３０度も高温側で耐えられるようになったと言える。

更に、低中温の潤滑性の確保のために、実施例１７、比較例１１では有機モリブデンが配合されている。これに対し、比較例１０では有機モリブデンが配合されていない。比較例１０に比べ比較例１１では酸化安定性が若干向上し、ラボ摩擦試験でも３５０℃の摩擦が若干低下し、実機での鋳造回数も若干多くなった。これにより、有機モリブデンの副次的効果である酸化防止性が示されているが、フェノール系やアミン系の酸化防止剤の効果ほどには優れていないことが確認できた。

以下に、第２の発明に係る溶剤混合比率の設定方法について説明する。
図７から明らかのように、離型剤の引火点を変えることで、簡単にライデンフロスト温度を調整できる。本研究で明らかになったことだが、油性離型剤の引火点Ｆ（式（１））と最高使用温度Ｓ（式（２））およびライデンフロスト温度Ｌに相関があり、その関係は Ｓ＋８０＝Ｌ …（１）
Ｌ＝４．４×Ｆ＋３６ …（２）
で表わされる。

１）まず、上記式（１）の温度Ｓに求める最高使用温度を代入してライデンフロスト温度Ｌを求めた後、求めた温度Ｌを上記式（２）に代入して油性離型剤に必要な引火点Ｆを求めた。
２）次に、油性離型剤の組成の中で、溶剤と鉱油の混合比率を変更した３種類の離型剤（試料１、試料２、試料３）を試作した。下記表９は３つの試料の成分や引火点を示す。推奨混合比率は、溶剤を８０％、７０％、６０％とした。

３）この後、この３種の離型混合物の引火点を測定し、図９に示すように、溶剤（％）と引火点との関係を示すグラフを作図した。

４）更に、前記１）で求めた引火点（Ｆ）をグラフに代入し、必要な溶剤％（Ｖ）を求めた。

５）次に、溶剤と添加剤の比率を差し引いた残りを、軽質分（低粘度鉱油及び／又は合成油）とした。

このように、実施例１８では、溶剤と鉱油の混合比率を適宜に設定することにより、ライデンフロスト現象を回避することができる。
なお、実施例１８では、溶剤と鉱油を用いた場合について述べたが、溶剤と合成油、あるいは溶剤と鉱油と合成油を用いた場合、あるいは２種類の溶剤を用いた場合についても適用できる。

また、上記実施例では、油性ダイカスト用離型剤については請求項１記載の発明に基づいて説明したが、各成分の組合せ、配合割合、条件等を適宜設定することにより、次の油性ダイカスト用離型剤を用いることもできる。即ち、この油性ダイカスト用離型剤は、溶剤、鉱油、合成油、油脂、脂肪酸及び脂肪酸エステルからなる群からから選択される１種又は２種以上を計５０重量部以上、シリコーン油４０重量部以下、及び潤滑性能を有する添加剤を含み、引火点が５０〜２５０℃であるとともに、４０℃における動粘度が２〜５０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする。こうした構成によれば、従来のような急冷作用が起きないので、さらに油性離型剤としても耐熱性が高く焼き付きが少ないので、型寿命を延長ことが可能になる。また、こうした油性離型剤によれば、少量で型表面に均一で薄い膜を形成することができるので、ダイカスト製品の金型への溶着（カジリ、焼き付き）、並びに熱処理時の膨れをより少なくすることができる。なお、前記油性離型剤の各成分の種類、性状等は既述したとおりである。

本発明の油性ダイカスト用離型剤は、ダイカスト鋳造で潤滑剤を吹き付けて金型表面の潤滑を行う場合、あるいは溶湯を注入する際のプランジャーチップを潤滑する場合に適している。また、本発明の油性ダイカスト用離型剤は、自動連続スプレー及び原液・微量塗布する場合に適している。

Claims (18)

1. （ａ）４０℃における動粘度が２〜１０ｍｍ^２／ｓで引火点が７０℃〜１７０℃の範囲の溶剤を７０〜９８質量部、（ｂ）４０℃における動粘度が１００ｍｍ^２／ｓ以上の高粘度の鉱油及び／又は合成油を１〜１０質量部、（ｃ）４０℃における動粘度が１５０ｍｍ^２／ｓ以上のシリコーン油を１５質量部以下、（ｄ）潤滑性能を有する添加剤を１〜５質量部含み、引火点が７０〜１７０℃であるとともに、４０℃における動粘度が２〜３０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする油性ダイカスト用離型剤。
2. 前記（ａ）成分は、前記溶剤に、低粘度の鉱油及び／又は合成油を加えて計７０〜９８質量部含むことを特徴とする請求項１記載の油性ダイカスト用離型剤。
3. 金型への塗布量は原液で１ショット当たり２０ｃｃ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の油性ダイカスト用離型剤。
4. 濡れ性向上剤を更に含むことを特徴とする請求項１記載の油性ダイカスト用離型剤。
5. 濡れ性向上剤として、アクリル・コポリマー又は引火点が１００℃以下のアクリル変性ポリシロキサンを０．１〜３質量部を含むことを特徴とする請求項４記載の油性ダイカスト用離型剤。
6. 酸化防止剤を更に含むことを特徴とする請求項１記載の油性ダイカスト用離型剤。
7. 酸化防止剤として、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０．２〜２質量部含むことを特徴とする請求項６記載の油性ダイカスト用離型剤。
8. 前記シリコーン油は、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・シリコーン油であることを特徴とする請求項１記載の油性ダイカスト用離型剤。
9. 前記各成分（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の４成分のうち、任意の１〜３の成分が予め混合されて混合物とされた後、残りの成分が前記混合物に混合されて離型剤が構成されることを特徴とする請求項１記載の油性ダイカスト用離型剤。
10. 前記各成分（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に濡れ性向上剤を含んだ５成分のうち、任意の１〜４の成分が予め混合されて混合物とされた後、残りの成分が前記混合物に混合されて離型剤が構成されることを特徴とする請求項４または請求項５記載の油性ダイカスト用離型剤。
11. 前記各成分（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に酸化防止剤を含んだ５成分のうち、任意の１〜４の成分が予め混合されて混合物とされた後、残りの成分が前記混合物に混合されて離型剤が構成されることを特徴とする請求項６または請求項７記載の油性ダイカスト用離型剤。
12. 請求項１、若しくは３乃至１１いずれか記載の油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造する際に、ライデンフロスト現象を回避するため、前記溶剤の混合比率を設定する方法であり、前記溶剤は２種類以上であり、下記（１），（２）式に期待する最高使用温度（Ｓ）を挿入し、離型剤の引火点（Ｆ）を求める工程と、各々の溶剤の濃度が異なる３種類以上の離型剤を用意した後、各離型剤の引火点を夫々調べる工程と、各離型剤中の溶剤の質量％と前記離型剤の各引火点との関係をグラフ化する工程と、（１），（２）式で求めた引火点とグラフから前記離型剤中の溶剤の質量％を求めることを特徴とする溶剤混合比率の設定方法。
    Ｓ＋８０＝Ｌ …（１）
    Ｌ＝４．４×Ｆ＋３６ …（２）
    但し、Ｓは離型剤の最高使用温度、Ｌはライデンフロスト温度、Ｆは離型剤の引火点を示す。
13. 請求項２記載の油性ダイカスト用離型剤を用いてダイカスト鋳造する際に、ライデンフロスト現象を回避するため、前記溶剤と、前記鉱油及び／又は前記合成油の混合比率を設定する方法であり、下記（３），（４）式に期待する最高使用温度（Ｓ）を挿入し、離型剤の引火点（Ｆ）を求める工程と、溶剤と、鉱油及び／又は合成油の濃度が異なる３種類以上の離型剤を用意した後、各離型剤の引火点を夫々調べる工程と、前記各離型剤中の溶剤の質量％と前記離型剤の各引火点との関係をグラフ化する工程と、（３），（４）式で求めた引火点とグラフから前記離型剤中の溶剤の質量％を求めることを特徴とする溶剤混合比率の設定方法。
    Ｓ＋８０＝Ｌ …（３）
    Ｌ＝４．４×Ｆ＋３６ …（４）
    但し、Ｓは離型剤の最高使用温度、Ｌはライデンフロスト温度、Ｆは離型剤の引火点を示す。
14. 請求項１乃至１１いずれか記載の油性ダイカスト用離型剤を用いて離型剤塗布装置によりダイカスト鋳造をすることを特徴とする鋳造方法。
15. 請求項１乃至１１いずれか記載の油性ダイカスト用離型剤を金型に吹き付けて塗布するためのスプレー装置であり、前記離型剤を金型に塗布するためのスプレーノズルを複数備えた離型剤スプレーユニットと、前記離型剤を低圧力で前記スプレーユニットへ送って前記離型剤を少量金型に塗布する圧送圧力機構を具備することを特徴とするスプレー装置。
16. 前記離型剤スプレーユニットは、前記離型剤及びエアーが夫々供給されるスプレーユニット本体と、このスプレーユニット本体に夫々連結された離型剤導入用管及びエアー導入用管とを具備し、前記離型剤導入用管とエアー導入用管のセットが２箇所以上で対向して配置され、前記スプレーノズルからの離型剤が金型に均等に塗布されるようにしたことを特徴とする請求項１５記載のスプレー装置。
17. 前記圧送圧力機構は、油性ダイカスト用離型剤を収容した離型剤用タンクと、この離型剤用タンクと前記離型剤スプレーユニットを接続する圧送ホースとを具備し、
    前記離型剤用タンクのスプレー停止時の油面先端位置が、前記スプレーノズルが待機している時の上面位置と前記スプレーノズルから離型剤を吹き付ける時の下降限位置の間にセットされていることを特徴とする請求項１５記載のスプレー装置。
18. 請求項１５乃至１７いずれか記載のスプレー装置を用いて油性ダイカスト用離型剤によりダイカスト鋳造することを特徴とする鋳造方法。

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