(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミダイカスト金型部材に用いられる水溶性離型剤であって、
溶媒としての水と、溶媒としての水に分散されたケイ素化合物と、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ａｌからなる群より選択される少なくとも一種の酸化物、水酸化物または炭酸塩であり、溶媒としての水に溶解された第２金属化合物と、を含み、
前記第２金属化合物がＭｇＯまたはＣａＣＯ３であり、ＭｇＯまたはＣａＣＯ３が飽和した状態で溶解している、水溶性離型剤。
【請求項２】
アルミダイカスト金型部材に用いられる水溶性離型剤の製造方法であって、
離型剤タンク内にケイ素化合物分散水溶液を供給する第１工程と、
前記離型剤タンク内のケイ素化合物分散水溶液に、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ａｌからなる群より選択される少なくとも一種の酸化物、水酸化物または炭酸塩である第２金属化合物を溶解させる第２工程と、
を含み、
前記第２金属化合物がＭｇＯまたはＣａＣＯ３であり、
前記第２工程は、前記離型剤タンク内のケイ素化合物分散水溶液中にＭｇＯまたはＣａＣＯ３の固形物を浸漬させ、所定の時間以上放置することにより、ＭｇＯまたはＣａＣＯ３の溶解量が飽和するまでＭｇＯまたはＣａＣＯ３を溶解させる工程である、水溶性離型剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミダイカスト金型部材の表面に塗布される水溶性離型剤、その製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミダイカスト金型のキャビティ表面やキャビティ内に設けられるダイカストピン、入子等には高温のアルミニウム溶湯が接触するので、接触したアルミニウム溶湯が金型のキャビティ表面やダイカストピンの表面で反応して焼き付きを形成するおそれがある。このような焼き付きを防止して離型性を向上させるために、アルミニウム溶湯をキャビティに射出する前に離型剤がキャビティ表面やダイカストピンの表面などに塗布される。斯かる離型剤として近年では水溶性離型剤が良く用いられる。
【０００３】
特許文献１は、オルガノポリシロキサンを主成分とし、アルミニウム溶湯との接触時に生成されるナトリウム酸化物およびカリウム酸化物が２０００ｐｐｍ以下に抑えられるように不揮発成分が調製された水溶性離型剤を開示する。これによれば、離型剤とアルミニウム溶湯との反応により生成されるＮａ２ＡｌＯ３、Ｋ２ＡｌＯ３等の化合物の生成量が抑えられる。したがって、これらが製品の鋳肌面に付着することによる鋳肌面の荒れを抑えることができ、その結果、製品品質を向上させることができる。
【０００４】
特許文献２は、無機物として酸化アルミニウムの微粒子が含まれる水溶性離型剤を開示する。離型剤中の酸化アルミニウム微粒子により離型剤の断熱性が向上し、金型内でのアルミニウム溶湯の流れが改善されて、薄肉鋳物の湯廻り不良などの欠陥を低減することができる。
【０００５】
特許文献３は、二酸化ケイ素以外の金属酸化物のナノ粒子を分散剤の添加なしで水中に分散させたコロイド水溶液からなる離型剤を開示する。これによれば、離型剤中に分散された金属酸化物ナノ粒子が金型のキャビティ表面に付着するため離型性を向上させることができる。また、このようなナノ粒子は高温のアルミニウム溶湯に接してもガス化することがないため、ナノ粒子の存在によって製品の鋳肌面が荒れることもない。よって、製品品質を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−８４６４３号公報
【特許文献２】特開２００１−７１０９２号公報
【特許文献３】特開２００９−２２６４５９号公報
【発明の概要】
【０００７】
上記各特許文献に記載された水溶性離型剤を用いた場合であっても、金型表面での焼き付きを十分に抑えることができない。例えば、特許文献１に記載の水溶性離型剤の主成分はオルガノポリシロキサンであるが、この主成分がアルミニウム溶湯と反応し、反応生成物が金型表面に焼き付くおそれがある。また、特許文献２に記載の水溶性離型剤に添加された酸化アルミニウム微粒子は断熱性を向上させることができものの、焼き付きに対する効果は薄い。また、特許文献３に記載の水溶性離型剤は、その中に混入された金属酸化物ナノ粒子が金型表面と金属溶湯との間に介在することによって多少の焼き付きを抑えるかもしれないが、ナノ粒子間の結合力が弱いためにアルミニウム溶湯の射出時に除去されてしまう。このため十分に金型表面での焼き付きを抑えることができない。
【０００８】
本発明は、焼き付きを十分に抑えることができる水溶性離型剤およびその製造方法、ならびにそのような水溶性離型剤の製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
（課題を解決するための手段）
本発明は、アルミダイカスト金型部材に用いられる水溶性離型剤であって、溶媒としての水と、溶媒としての水に均一分散された変性シリコーン等のケイ素化合物と、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ａｌからなる群より選択される少なくとも一種の酸化物、水酸化物または炭酸塩であり、溶媒としての水に溶解された第２金属化合物と、を含み、第２金属化合物がＭｇＯまたはＣａＣＯ３であり、ＭｇＯまたはＣａＣＯ３が飽和した状態で溶解している、水溶性離型剤を提供する。この場合、水溶性離型剤のｐＨは８以上であり且つ１１以下であるのがよい。さらに、水溶性離型剤中へのＭｇＯまたはＣａＣＯ３の溶解量が、０．００３ｇ／ｌ以上であり且つ０．７ｇ／ｌ以下であるのがよい。
【００１０】
また、本発明は、アルミダイカスト金型部材に用いられる水溶性離型剤の製造方法であって、離型剤タンク内にケイ素化合物分散水溶液（ケイ素化合物が分散された水溶液）を供給する第１工程と、離型剤タンク内のケイ素化合物分散水溶液に、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ａｌからなる群より選択される少なくとも一種の酸化物、水酸化物または炭酸塩である第２金属化合物を溶解させる第２工程と、を含み、第２金属化合物がＭｇＯまたはＣａＣＯ３であり、第２工程は、離型剤タンク内のケイ素化合物分散水溶液中にＭｇＯまたはＣａＣＯ３の固形物を浸漬させ、所定の時間以上放置することにより、ＭｇＯまたはＣａＣＯ３の溶解量が飽和するまでＭｇＯまたはＣａＣＯ３を溶解させる工程である、水溶性離型剤の製造方法を提供する。この場合、第２工程にて、ｐＨが８以上であり且つ１１以下であるようにケイ素化合物分散水溶液に第２金属化合物を溶解させるのがよい。
【００１２】
本発明によれば、焼き付きを十分に抑えることができる水溶性離型剤およびその製造方法を提供することができる。
【００１３】
なお、本発明において、「アルミダイカスト金型部材」とは、アルミダイカストに用いられる金型および金型キャビティ内にセットされる部品のうち、アルミニウム溶湯に接触する部材をいう。したがって、キャビティが形成される金型はもちろんのこと、キャビティ内にセットされるダイカストピン、中子、入子等も、本発明の「アルミダイカスト金型部材」に包含される。また、アルミダイカスト金型部材の表面に、通常ダイカスト金型に用いられる表面処理（窒化、セラミックコーティング、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）等）が施されているものも、アルミダイカスト金型部材に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る水溶性離型剤の製造装置の一例としての離型剤タンクの概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る水溶性離型剤の製造装置の他の一例としての離型剤タンクの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（離型剤の構成）
本発明に係る水溶性離型剤には、溶媒としての水と、水に溶解した変性シリコーンなどのケイ素化合物と、水に溶解した第２金属化合物とが含有される。第２金属化合物は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ａｌからなる群より選択される少なくとも一種又は二種以上である第２金属の酸化物、水酸化物または炭酸塩である。
【００１６】
このような構成の水溶性離型剤は、アルミダイカスト金型のキャビティ表面や、キャビティ内にセットされているダイカストピン等の、アルミダイカスト金型部材に塗布される。その後、アルミニウム溶湯がキャビティ内に射出されると、水溶性離型剤にアルミニウム溶湯が接触する。このとき水溶性離型剤中に含有されるケイ素化合物および第２金属化合物がアルミニウム溶湯の熱を受けて反応することによりケイ素化合物と第２金属化合物との化合物層がガラス層として形成される。ここで、水溶性離型剤中に第２金属化合物が含有されていない場合、水溶性離型剤中のケイ素化合物がアルミニウム溶湯と反応してしまうために、アルミニウムの焼き付きが生じてしまう。水溶性離型剤中に第２金属化合物を溶解させることによって、アルミニウム溶湯に接触されたときにその熱によりケイ素化合物と第２金属化合物の複合反応が容易に進み、ガラス層の形成がうまく進行すると推定される。
【００１７】
このガラス層は、アルミダイカスト金型部材の表面に非常に薄く被覆される可能性がある。ガラス層が金型部材の表面に被覆された場合、金型部材の表面とアルミニウム溶湯との直接接触がガラス層により阻害されるため、金型部材を構成するＳＫＤ６１などの金属成分とアルミニウム溶湯との反応によって焼き付きが起きることを未然に防止することができる。さらに、ガラス層を構成する成分中に含まれる第２金属化合物あるいはケイ素と第２金属との複合化合物はアルミニウム溶湯との反応性が悪い。したがって、ガラス層上での焼き付きの発生をも効果的に防止し得る。第２金属化合物あるいは複合化合物（ガラス層）がアルミニウム溶湯との反応を抑制する理由は、上記に列挙した第２金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ）の酸化物生成自由エネルギーやケイ素との複合化酸化物生成自由エネルギーがケイ素の酸化物生成自由エネルギーよりも小さいから、ケイ素化合物単体に比べアルミニウムと反応し難くなると推定される。
【００１８】
このような金型部材の表面上でのガラス層の形成は、金型部材の表面に表面処理層（ＣｒＮ層、ＴｉＮ層、ＴｉＡｌ層、ＤＬＣ層等）が形成されている場合にこの表面処理層の損傷を抑制する効果を有する。さらに、このガラス層は断熱効果を発揮するので、金型に加えられる熱衝撃や冷熱サイクルによる型割れ等の損傷をも抑制する効果を有する。
【００１９】
本発明に係る水溶性離型剤中には、上記した成分（水、ケイ素化合物、第２金属化合物）の他、通常離型剤に含有されている成分が含まれていてもよい。例えば合成エステルや界面活性剤が含有されていてもよい。
【００２０】
本発明に係る水溶性離型剤中のケイ素化合物は、離型性を有するような態様で水に分散され、一般的に水溶性離型剤として用いられる態様で本発明に係る水溶性離型剤中に存在していればよく、例えば変性シリコーンのようにシロキサン結合による主骨格を持つ高分子として水溶性離型剤中に含有されているとよい。
【００２１】
本発明に係る水溶性離型剤中の第２金属化合物は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ａｌからなる群より選択される少なくとも一種（第２金属）の酸化物、水酸化物または炭酸塩であり、溶媒（水）中に溶解されている。水に溶解しないものは、本発明の第２金属化合物として用いることができない。第２金属化合物は、一種類の金属化合物（例えばＭｇＯ）のみで構成されていてもよいし、複数の金属化合物（例えばＭｇＯとＣａＣＯ３）により構成されていてもよい。
【００２２】
本発明に係る水溶性離型剤のｐＨが８以上であれば、水溶性離型剤の防腐効果が高いため、水溶性離型剤の品質を長期間安定化させることができる。水溶性離型剤のｐＨが８未満であると、腐食による劣化が生じるので好ましくない。一方、水溶性離型剤のｐＨが１１よりも大きいと環境上好ましくない。したがって、水溶性離型剤のｐＨは８〜１１、より好ましくは９〜１０であるのがよい。
【００２３】
なお、第２金属化合物（酸化物、水酸化物、炭酸塩）を水に溶解させると、第２金属がイオン化するとともにＯＨ−イオンを生じるために水溶性離型剤がアルカリ性を呈する。第２金属化合物の溶解量が少なすぎるとｐＨが８に達せず、多すぎるとｐＨが１１を越える。したがって、水溶性離型剤のｐＨを８〜１１の範囲に収めるために、第２金属化合物として適度に水に溶解する金属化合物が選択されるとよい。このような条件を満たす第２金属化合物として、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）２、ＣａＣＯ３、ＢａＣＯ３、Ａｌ（ＯＨ）３が好適に用いられる。ＣａＯは溶解量が多すぎて離型剤のｐＨが１１を容易に超えて１４程度の強アルカリを示すため良くない。
【００２４】
特に、第２金属化合物がＭｇＯ（酸化マグネシウム）またはＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）であれば、安価で取り扱い安いのでよい。水へのＭｇＯやＣａＣＯ３の溶解量はさほど多くなく、飽和するまで溶解した場合であってもｐＨは８〜１１の範囲に収まる。したがって、固形のＭｇＯやＣａＣＯ３を飽和するまでケイ素化合物分散水溶液に溶解させることで、離型剤のｐＨを８〜１１の範囲に調節することができる。このためｐＨの管理がしやすい。この場合、離型剤中のＭｇＯまたはＣａＣＯ３の溶解量が０．００３ｇ／ｌ以上であり且つ０．７ｇ／ｌ以下であるのがよい。上記範囲内の濃度であれば、水溶性離型剤のｐＨを８〜１１の範囲に収めることができる。
【００２５】
（離型剤の製造方法）
本発明に係る水溶性離型剤は、離型剤タンク内にケイ素化合物分散水溶液を供給する第１工程と、離型剤タンク内のケイ素化合物分散水溶液に、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ａｌからなる群より選択される少なくとも一種の酸化物、水酸化物または炭酸塩である第２金属化合物を溶解させる第２工程と、を経て製造される。
【００２６】
第１工程では、離型剤タンク内にケイ素化合物分散水溶液が供給される。離型剤タンクはケイ素化合物分散水溶液を貯留することができる容器であれば、どのようなものでもよい。また、離型剤タンクに供給するケイ素化合物分散水溶液として例えば変性シリコーンを主成分とする水溶性離型剤が好適に用いられる。この第１工程で離型剤タンク内に供給されたケイ素化合物分散水溶液が、水溶性離型剤としての基本的な機能（離型性等）を有する。
【００２７】
第２工程では、離型剤タンク内のケイ素化合物分散水溶液に、第２金属化合物を溶解させる。この場合において、ケイ素化合物分散水溶液に第２金属化合物の粉末を混合させることにより第２金属化合物をケイ素化合物分散水溶液に溶解させてもよいし、あるいは、ケイ素化合物分散水溶液中に第２金属化合物の固形物を浸漬させることにより第２金属化合物をケイ素化合物分散水溶液に溶出させてもよい。
【００２８】
また、第２工程でケイ素化合物分散水溶液に第２金属化合物（酸化物、水酸化物、炭酸塩）を溶解させると、上述したように第２金属がイオン化するとともにＯＨ−イオンを生じて水溶性離型剤がアルカリ性を呈する。この場合において、離型剤タンク内の水溶性離型剤のｐＨが８〜１１となるようにケイ素化合物分散水溶液中への第２金属化合物の溶解量を調節するとよい。さらにこの場合、第２金属化合物がＭｇＯまたはＣａＣＯ３であり、第２工程にて、ケイ素化合物分散水溶液へのＭｇＯまたはＣａＣＯ３の溶解量が飽和するまで、ＭｇＯまたはＣａＣＯ３をケイ素化合物分散水溶液に溶解させるとよい。ＭｇＯまたはＣａＣＯ３はケイ素化合物分散水溶液に微量に溶け込み、それが飽和するまで溶解した場合であっても水溶性離型剤のｐＨは８以上且つ１１以下である。したがって、例えばＭｇＯやＣａＣＯ３の固形物をケイ素化合物分散水溶液に浸漬し、しばらくの間放置しておくことによって、特別な管理をすることなく離型剤のｐＨを８〜１１の範囲に収めることができる。また、このようにしてＭｇＯやＣａＣＯ３の固形物を離型剤に常時接触させておくことにより、例えばケイ素化合物分散水溶液が補充された場合であってもすぐにＭｇＯやＣａＣＯ３をケイ素化合物分散水溶液中に溶け込ませることができる。したがって、ＭｇＯやＣａＣＯ３の溶解量およびｐＨをほぼ一定に維持することができる。
【００２９】
（離型剤の製造装置）
本発明に係る水溶性離型剤の製造装置は、第１室および第２室を備える。第１室にはケイ素化合物分散水溶液が供給される。第２室にはＭｇＯまたはＣａＣＯ３の固形物が収容される。第２室は第１室に連通されており、第１室内のケイ素化合物分散水溶液が第２室に進入可能である。第１室内のケイ素化合物分散水溶液が第２室内に進入することにより、ＭｇＯまたはＣａＣＯ３の固形物が常時ケイ素化合物分散水溶液に浸される。そのためＭｇＯまたはＣａＣＯ３がケイ素化合物分散水溶液中に溶け込む。溶け込んだＭｇＯまたはＣａＣＯ３は第１室に放出される。このようにして、製造装置内で、ＭｇＯまたはＣａＣＯ３が溶解した水溶性離型剤が製造される。
【００３０】
図１は、本実施形態に係る水溶性離型剤の製造装置の一例としての離型剤タンクの概略断面図である。図１に示すように、この離型剤タンク１は、直方体状の第１ケーシング２と、第１ケーシング２の内部に配設された第２ケーシング３とを備える。第２ケーシング３は吊り下げられた状態で第１ケーシング２内に配設されている。
【００３１】
離型剤タンク１の第１ケーシング２内にケイ素化合物分散水溶液（例えば市販の変性シリコーン含有の水溶性離型剤）Ｌが供給される。また、第２ケーシング３内に、例えばＭｇＯクリンカー等のようなＭｇＯの固形物あるいはＣａＣＯ３の固形物（以下、固形物Ｓ）が収容される。この固形物Ｓの大きさは、ケイ素化合物分散水溶液中に溶解し易い大きさ、具体的には直径（代表径）が１〜５０ｍｍ、好ましくは３〜３０ｍｍであるのがよい。
【００３２】
第２ケーシング３は、例えば金網により構成されている。そのため、第２ケーシング３内の空間は、第２ケーシング３の外側の空間であって第１ケーシング２内の空間に連通する。したがって、第１ケーシング２内に供給されたケイ素化合物分散水溶液は第２ケーシング３内の空間にも進入する。その結果、第２ケーシング３に収容されたＭｇＯやＣａＣＯ３の固形物Ｓが第２ケーシング３内でケイ素化合物分散水溶液中に常時浸される。第１ケーシング２内の空間であって且つ第２ケーシング３の外側の空間が本発明の第１室に相当し、第２ケーシング３内の空間が本発明の第２室に相当する。
【００３３】
また、第１ケーシング２の内壁部分に攪拌装置４が取付けられる。攪拌装置４が作動することによって第１ケーシング２内のケイ素化合物分散水溶液が攪拌される。また、第１ケーシング２には、圧力センサ５および液面センサ６が取付けられる。圧力センサ５は第１ケーシング２内の圧力を検出する。液面センサ６は第２ケーシング２内に供給されたケイ素化合物分散水溶液の液面高さを検出する。圧力センサ５で検出された圧力情報および液面センサ６で検出された液面高さ情報は、図示しない制御装置に入力される。
【００３４】
また、この離型剤タンク１に、供給ユニット７および吐出ユニット８が取付けられる。供給ユニット７はケイ素化合物分散水溶液を離型剤タンク１内に供給するための装置であり、吐出ユニット８は離型剤タンク１内の水溶性離型剤を外部（例えば金型キャビティ等）に吐出するための装置である。供給ユニット７は供給配管７１と供給ポンプ７２とを備える。供給配管７１の一方端は図示しないケイ素化合物分散水溶液の供給源に接続され、他方端は第１ケーシング２内の空間に開口する。供給ポンプ７２は供給配管７１の途中に介装される。吐出ユニット８は吐出配管８１と吐出ポンプ８２とを備える。吐出配管８１の一方端は第１ケーシング２に開口し、他方端は水溶性離型剤の供給先に接続される。吐出ポンプ８２は吐出配管８１の途中に介装される。
【００３５】
液面センサ６により検知される液面高さが所定の高さ（例えば第２ケーシング３の配設位置の高さ）以下になったときに、図示しない制御装置から供給ポンプ７２に駆動指令信号が出力される。これにより供給ポンプ７２が駆動して、ケイ素化合物分散水溶液が供給配管７１を流れて第１ケーシング２内に供給される。また、図示しない制御装置から吐出ポンプ８２に駆動指令信号が出力された場合に、吐出ポンプ８２が駆動して、第１ケーシング２内の水溶性離型剤が吐出配管８２を流れて外部の供給先に吐出される。水溶性離型剤の吐出量は圧力センサ５により検知される圧力に基づいて制御される。
【００３６】
このような構成の離型剤タンク１によれば、第２ケーシング３内でＭｇＯあるいはＣａＣＯ３の固形物Ｓがケイ素化合物分散水溶液に常時接しているので、固形物Ｓは第２ケーシング２内でケイ素化合物分散水溶液中に溶出する。溶出したＭｇＯあるいはＣａＣＯ３は第２ケーシング３から放出されて第１室２内を拡散する。第１室２は攪拌装置４で攪拌されているので、第１室２内に放出されたＭｇＯあるいはＣａＣＯ３は均等に分散する。このため吐出ユニット８によって吐出される水溶性離型剤中に含有されるＭｇＯあるいはＣａＣＯ３の溶解量を均一化することができる。
【００３７】
また、第２ケーシング３内でＭｇＯあるいはＣａＣＯ３の固形物Ｓをケイ素化合物分散水溶液に常時浸しておくことにより、ケイ素化合物分散水溶液中に溶解する固形物Ｓの溶解量が飽和する。飽和時における水溶性離型剤のｐＨは、８〜１１の範囲に収まる。したがって、特別なｐＨの管理をせずとも、単に第２ケーシング３内に固形物Ｓを入れて所定時間（固形物Ｓの飽和に要する時間）以上放置することにより、離型剤タンク１内の水溶性離型剤のｐＨを８〜１１に調節することができる。
【００３８】
また、新たに供給ユニット７からケイ素化合物分散水溶液が補充されて離型剤タンク１中の水溶液のｐＨが一時的に低下した場合でも、速やかに固形物Ｓの溶解が進み、自動的にｐＨを元の弱アルカリ性の値に戻すことができる。このため水溶性離型剤のｐＨをほぼ常時一定に保つことができる。
【実施例】
【００３９】
（第１実施例）
図１に示す離型剤タンク１の第２ケーシング３内に、５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の大きさのＭｇＯクリンカーを入れ、その後、第１ケーシング２内に市販の水溶性離型剤（ユシロ化学製）を供給した（第１工程）。ここで、供給した市販の水溶性離型剤は、変性シリコーン（ケイ素化合物）が水に分散したケイ素化合物分散水溶液である。第１ケーシング２内に供給された水溶性離型剤は第２ケーシング３内に進入し、これにより第２ケーシング３内のＭｇＯクリンカーは水溶性離型剤中に浸される（第２工程）。その状態で一昼夜放置し、水溶性離型剤中に溶解するＭｇＯの溶解量を飽和させた。こうしてケイ素化合物およびＭｇＯが溶解した水溶性離型剤（ＭｇＯ含有水溶性離型剤）を製造した。
【００４０】
試験用のダイカスト金型のキャビティ内に、熱間ダイス鋼（ＳＫＤ６１）からなるダイカストピンをセットし、セットしたダイカストピンの表面にＭｇＯ含有水溶性離型剤を塗布した。その後、５００ｔのダイカストマシンを用いてキャビティ内にアルミニウム溶湯を射出した。ダイカストピンへのＭｇＯ含有水溶性離型剤の塗布とアルミニウム溶湯の射出を繰り返し行い、アルミニウム溶湯のショット数とダイカストピンへのアルミニウム金属の焼き付き状況（凝着状況）を調査した。
【００４１】
（第２実施例）
図１に示す離型剤タンク１の第２ケーシング３内に、５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の大きさのＣａＣＯ３の塊を入れ、その後、第１ケーシング２内に第１実施例で用いた市販の水溶性離型剤（ユシロ化学製）を供給した（第１工程）。第１ケーシング２内に供給された水溶性離型剤は第２ケーシング３内に進入し、これにより第２ケーシング３内のＣａＣＯ３の塊は水溶性離型剤中に浸される（第２工程）。その状態で一昼夜放置し、水溶性離型剤中に溶解するＣａＣＯ３の溶解量を飽和させた。こうしてケイ素化合物およびＣａＣＯ３が溶解した水溶性離型剤（ＣａＣＯ３含有水溶性離型剤）を製造した。
【００４２】
試験用のダイカスト金型のキャビティ内に、熱間ダイス鋼（ＳＫＤ６１）からなるダイカストピンをセットし、セットしたダイカストピンの表面にＣａＣＯ３含有水溶性離型剤を塗布した。その後、５００ｔのダイカストマシンを用いてキャビティ内にアルミニウム溶湯を射出した。ダイカストピンへのＣａＣＯ３含有水溶性離型剤の塗布とアルミニウム溶湯の射出を繰り返し行い、アルミニウム溶湯のショット数とダイカストピンへのアルミニウム金属の焼き付き状況（凝着状況）を調査した。
【００４３】
（第３実施例）
第１実施例と同様にしてＭｇＯ含有水溶性離型剤を製造した。また、ＰＶＤ法により熱間ダイス鋼（ＳＫＤ６１）からなるダイカストピンの表面にＴｉＡｌＮ膜をコーティングすることにより、ＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンを作製した。そして、試験用のダイカスト金型のキャビティ内に、ＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンをセットし、セットしたＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンにＭｇＯ含有水溶性離型剤を塗布した。その後、５００ｔのダイカストマシンを用いてキャビティ内にアルミニウム溶湯を射出した。ＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンへのＭｇＯ含有水溶性離型剤の塗布とアルミニウム溶湯の射出を繰り返し行い、アルミニウム溶湯のショット数とＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンへのアルミニウム金属の焼き付き状況（凝着状況）を調査した。
【００４４】
（比較例１）
試験用のダイカスト金型のキャビティ内に、熱間ダイス鋼（ＳＫＤ６１）からなるダイカストピンをセットし、セットしたダイカストピンに市販の水溶性離型剤を塗布した。その後、５００ｔのダイカストマシンを用いてキャビティ内にアルミニウム溶湯を射出した。ダイカストピンへの市販の水溶性離型剤の塗布とアルミニウム溶湯の射出を繰り返し行い、アルミニウム溶湯のショット数とダイカストピンへのアルミニウム金属の焼き付き状況（凝着状況）を調査した。
【００４５】
（比較例２）
ＰＶＤ法により熱間ダイス鋼（ＳＫＤ６１）からなるダイカストピンの表面にＴｉＡｌＮ膜をコーティングすることにより、ＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンを作製した。そして、試験用のダイカスト金型のキャビティ内に、ＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンをセットし、セットしたＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンに市販の水溶性離型剤を塗布した。その後、５００ｔのダイカストマシンを用いてキャビティ内にアルミニウム溶湯を射出した。ＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンへの市販の水溶性離型剤の塗布とアルミニウム溶湯の射出を繰り返し行い、アルミニウム溶湯のショット数とＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンへのアルミニウム金属の焼き付き状況（凝着状況）を調査した。
【００４６】
なお、上記実施例および比較例では市販の水溶性離型剤として同じものを使用した。この市販の水溶性離型剤には、有機変性シリコーン等のケイ素化合物の他、合成エステルやノニオン界面活性剤等が含有されている。
【００４７】
（焼き付き状況の確認試験）
各実施例および各比較例における焼き付き状況の調査結果を表１に示す。
【表１】
0005950871.tif 000002
【００４８】
表１からわかるように、市販の水溶性離型剤が塗布されたダイカストピンをセットしたキャビティ内にアルミニウム溶湯を繰り返し射出した比較例１に示す場合においては、アルミニウム溶湯の射出を４５ショット繰り返した時点で、製品の許容寸法（６０μｍ）を越える厚みのＡｌがダイカストピンに凝着した。一方、ＭｇＯ含有水溶性離型剤あるいはＣａＣＯ３含有水溶性離型剤が塗布されたダイカストピンをセットしたキャビティ内にアルミニウム溶湯を繰り返し射出した実施例１および２に示す場合においては、アルミニウム溶湯の射出を１２０ショット繰り返した時点でやっと許容寸法（６０μｍ）の厚みのＡｌが凝着した。また、市販の水溶性離型剤が塗布されたＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンをセットしたキャビティ内にアルミニウム溶湯を繰り返し射出した比較例２に示す場合においては、アルミニウム溶湯の射出を４５ショット繰り返した時点で２５μｍ以上の厚みのＡｌが凝着したが、ＭｇＯ含有水溶性離型剤が塗布されたＴｉＡｌＮコーティングダイカストピンをセットしたキャビティ内にアルミニウム溶湯を繰り返し射出した実施例３に示す場合においては、アルミニウム溶湯の射出を１２０ショット繰り返した時点でも１５μｍの厚みのＡｌしか凝着しなかった。これらのことから、本実施例の水溶性離型剤、つまりＭｇＯ含有水溶性離型剤あるいはＣａＣＯ３含有水溶性離型剤を用いた場合、アルミダイカスト金型部材へのアルミニウムの焼き付きを効果的に防止できることがわかる。その理由は上述したように、ダイカストピンの表面に塗布されたＭｇＯ含有水溶性離型剤あるいはＣａＣＯ３含有水溶性離型剤がアルミニウム溶湯の熱で反応してケイ素化合物と第２金属化合物との化合物層からなるガラス層を生成し、生成したガラス層がダイカストピンの表面に薄く被覆され、被覆されたガラス層がアルミニウム溶湯との反応をブロックして焼き付きを阻害するためであると考えられる。
【００４９】
なお、上記実施例では第２金属化合物としてＭｇＯ、ＣａＣＯ３を用いているが、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ａｌの酸化物、水酸化物、炭酸塩であれば、どのような化合物を用いても良い。ただし、ＣａＯ（酸化カルシウム）は水溶性離型剤に溶解させると強アルカリを示すのであまり好ましくない。また、上記実施形態で説明した図１に示す離型剤タンク１は、第２金属化合物の固形物Ｓが収容された第２ケーシング３が第１ケーシング２内に吊り下げられた状態で配設されているが、図２に示すように、第２金属化合物の固形物Ｓが収容された２ケーシング３が第１ケーシング２に単に置かれているように構成してもよい。あるいは、互いに連通した第１ケーシング２と第２ケーシング３とを分離して構成し、両ケーシングで囲まれたそれぞれの室にケイ素化合物分散水溶液を満たすとともに、どちらか一方の室に第２金属化合物の固形物を収容するように構成してもよい。本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…離型剤タンク（製造装置）、２…第１ケーシング、３…第２ケーシング、４…攪拌装置、５…圧力センサ、６…液面センサ、７…供給ユニット、８…吐出ユニット
【図１】
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【図２】
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