特許 7458590 射出成形用断熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】射出成形用断熱装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/27 20060101AFI20240325BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20240325BHJP

   B22D 17/20 20060101ALI20240325BHJP

【ＦＩ】

B29C45/27

B29C33/38

B22D17/20 N

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020077078

(22)【出願日】2020-04-24

(65)【公開番号】P2021171992

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-04-01

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ・山田浩二氏、上利泰幸氏、和泉康夫氏及び田中岳夫氏が、プラスチック成形加工学会第２７回秋季大会「成形加工シンポジア’１９」ポスターセッションプログラムの予稿集、第３６３頁にて、和泉康夫氏、田中岳夫氏、山田浩二氏及び上利泰幸氏が発明した新規な断熱構造体による射出成形不良現象の抑制効果について公開した。 ・山田浩二氏が、プラスチック成形加工学会第２７回秋季大会「成形加工シンポジア’１９」にて、山田浩二氏、上利泰幸氏、和泉康夫氏及び田中岳夫氏が発明した新規な断熱構造体による射出成形不良現象の抑制効果について口頭発表した。

(73)【特許権者】

【識別番号】306029578

【氏名又は名称】株式会社新日本テック

(73)【特許権者】

【識別番号】517132810

【氏名又は名称】地方独立行政法人大阪産業技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100127166

【弁理士】

【氏名又は名称】本間 政憲

(74)【代理人】

【識別番号】100187399

【弁理士】

【氏名又は名称】上西 敏文

(72)【発明者】

【氏名】和泉 康夫

(72)【発明者】

【氏名】田中 岳夫

(72)【発明者】

【氏名】山田 浩二

(72)【発明者】

【氏名】上利 泰幸

【審査官】和瀬田 芳正

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１６０３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平３－９０９２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６１－１６０９１４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／２７

Ｂ２９Ｃ ４５／１７

Ｂ２９Ｃ ３３／３８

Ｂ２２Ｄ １７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出ノズル湯口に対応する溶融成形材料通過孔を備えた鍔付帽子形状に形成されて、射出成形金型の射出注入部に着脱可能に取り付けられて、前記射出ノズル先端に前記帽子形状の部分を密着させた状態で、前記射出ノズルから前記射出成形金型への熱伝導を断熱する積層構造の射出成形用断熱装置において、
前記積層構造が、
射出ノズル側外殻層、放熱・熱拡散層、断熱層、及び、射出成形金型側外殻層から構成されること、
を特徴とする射出成形用断熱装置。

【請求項2】

前記放熱・熱拡散層が、
積層方向に対して垂直方向に熱を放散させる特性を備えたシート状の素材であること、
を特徴とする請求項１に記載する射出成形用断熱装置。

【請求項3】

前記積層構造が、
射出ノズル側外殻層、放熱・熱拡散層、断熱層、射出成形金型側外殻層の順に積層されること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載する射出成形用断熱装置。

【請求項4】

前記射出ノズル側外殻層が、
射出ノズル側の面に高熱輻射化処理が施されて熱輻射層が形成されたこと、
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載する射出成形用断熱装置

【請求項5】

前記放熱・熱拡散層が、
前記両外殻層外部に引き出された状態で積層されていること、
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載する射出成形用断熱装置。

【請求項6】

前記放熱・熱拡散層が、
当該放熱・熱拡散層周端に放熱部材を接触させた構造を備えたこと、
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載する射出成形用断熱装置。

【請求項7】

前記射出ノズル側外殻層及び射出成形金型側外殻層が、
前記放熱・熱拡散層によって分断されていること、
を特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載する射出成形用断熱装置。

【請求項8】

前記射出注入部に配設されたスプルーブッシュの射出ノズル当接面に着脱可能に取り付けられること、
を特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載する射出成形用断熱装置。

【請求項9】

前記射出ノズル側外殻層に射出ノズル側温度検出センサを備え、
かつ、
前記射出成形金型側外殻層に射出成形金型側温度検出センサを備えたこと、
を特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載する射出成形用断熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形の成形不良を防止し生産性を向上させる技術に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形は、加熱溶融された成形材料を射出ノズルから射出させて、速やかに射出成形金型に圧入し、冷却され成形された後、成形品を取り出す成形方法である。樹脂成形材料における射出成形は自動化が容易であり効率がよく、以前は、熱可塑性樹脂の成形に限られていたが、近年では、熱硬化性樹脂の成形にも採用されるようになった。

【0003】

さらには、樹脂成形材料のみならず、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄ、金属粉末射出成形）やＣＩＭ（Ｃｅｒａｍｉｃｓ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄ、セラミック射出成形）、チクソモールディングなど金属材料やセラミック材料を用いた成形にも射出成形が採用されてきた。ＭＩＭ又はＣＩＭは、金属又はセラミックスの粉末材料に樹脂をバインダとして混ぜたペレット（粒状の原料）を成形材料として射出成形を行う方法である。チクソモールディングは、マグネシウム合金の成形材料をせん断することで半溶融状態にし、射出成形を行う方法である。

【0004】

従来の射出成形機構は、図１４に示したように、射出成形機５０と射出成形金型６０から構成される。

【0005】

射出成形機５０は、ホッパ５６、シリンダ５４、スクリュ機構５５及び射出ノズル５２から構成されるものが一般的である。ホッパ５６は、粒状の成形材料を貯蔵する。シリンダ５４は、射出成形金型６０へと成形材料を送り込む導入管であり、シリンダ５４外側には粒状の成形材料を加熱し溶融させるためのヒータ５８が取り付けられる。シリンダ５４内は、スクリュ機構５５を設けることによって、通過する成形材料を均一に加熱する。また、スクリュ機構５５は、シリンダ５４内を出退することによって、ホッパ５６からシリンダ５４内に落下させた成形材料に圧力を掛けて、射出成形金型６０へ押し出す役割も果たす。射出ノズル５２は、射出成形金型６０の射出注入部６７に接触して、溶融された成形材料を射出成形金型６０内に圧入する。射出ノズル５２には、ノズルヒータ５３が取り付けられ、成形材料の溶融状態を維持するのに適した温度に調整維持される。

【0006】

射出成形金型６０は、固定型６１、可動型６２、可動型駆動機構（不図示）及び冷却流路６８から構成されるのが一般的であり、固定型６１と可動型６２とが当接した際には、製品形状に成形される空間であるキャビティ６６と成形材料の流路となるランナー６４が形成される。固定型６１には、溶融成形材料の通路であるスプルー６３と射出ノズル５２との当接部とを備えて射出注入部６７が構成される。射出注入部６７を着脱可能にしたスプルーブッシュ４０（図５参照）が用いられる場合がある。スプルー６３はランナー６４に連通して、溶融成形材料を通過させる。可動型６２は、可動型駆動機構によって、固定型６１との当接位置と型開き位置との間を往復移動する。固定型６１及び可動型６２には、冷却流路６８が形成され、射出成形金型６０全体を溶融成形材料が固化するのに適した温度に調整維持される。

【0007】

射出成形工程を以下に示す。ホッパ５６から落下した粒状の成形材料は、スクリュ機構５５によってシリンダ５４内に圧入される。シリンダ５４内において、加熱されて溶融された成形材料を所定の圧力によって射出ノズル５２から射出させ、射出成形金型６０の射出注入部６７を介して、速やかに射出成形金型６０の固定型６１と当接位置にある可動型６２との間に設けられたキャビティ６６内に圧入する。冷却されて固化した後、可動型６２を移動させて型開きし成形品を取り出す。

【0008】

射出成形方法では、溶融された成形材料を射出ノズル５２から射出させるため、射出ノズル５２の温度は成形材料を加熱し溶融するのに適した温度に維持する必要がある一方で、射出成形金型６０では、成形材料を冷却し成形品の形状に固化するのに適した温度に維持する必要があり、当接する射出ノズル５２と射出注入部６７の各々において真逆の温度管理が要求される。温度管理が十分でない場合には、射出ノズル（高温）５２と射出成形金型（低温）６０との間の熱移動や溶融成形材料が移動する通路各部の温度の不安定さによって、成形材料が通路に詰まる射出不良や、射出ノズル５２の成形材料の垂れ落ち不良、スプルー６３にあった半溶融状態の成形材料の一部が射出成形金型６０に残存することによる異物不良、又は、型開きの際に糸引き不良が発生する。

【0009】

従来、上記の不良に対応するために、サックバック機構を導入し、射出完了後スクリュを強制的に油圧などの動力を用いて少し後退させて、シリンダ５４内に設けられたスクリュ機構５５先端部の溶融成形材料の圧力を下げて、射出ノズル５２から溶融成形材料の垂れ落ちの対策が試みられた。また、熱移動防止対策には、フェノール樹脂を溶融紡糸したノボロイド繊維で、耐熱性に優れたカイノールを使用して温度管理が試みられたが、不良の発生を減少させる効果は小さかった。上記の不良の更なる改善を図るために、本願発明に係る出願人から以下の先行技術が開示されている。

【0010】

特許文献１では、射出成形機構において、射出成形機の射出ノズルと射出成形金型との間の熱伝導の遮熱を実現することができ、これによりエネルギロスを低減しつつ成形性の向上を図ることを目的として、金属製支持基板と遮熱層との積層構造を有する帽子形状の遮熱板体の形態とされた帽子状の射出成形用遮熱装置が開示されている。また、当該射出成形用遮熱装置を、本願発明に係る出願人が発明した射出成形用の冷却スプルーブッシュ（特許文献２）と組み合わせることにより、固定型における熱溜りを小さく抑え、高温の射出ノズルと低温の射出注入部の温度管理が効果的に行えることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特許第６０３１７０２号公報

【文献】特許第４７９２５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

特許文献１では、射出成形用遮熱装置によって、射出ノズルと射出注入部との当接部分において温度差を設けたことにより、糸引き等の不良の発生率は、射出成形用遮熱装置を使用しない場合と比較して減少し当該射出成形用遮熱装置が有効であることが示された。具体的には、ポリアミド樹脂の射出成形では、前記射出成形用遮熱装置を使用しなかった場合、射出ノズルの設定温度が２３０℃～２４５℃までは糸引きは発生しなかったが、２５０℃以上では糸引きが発生した。一方で、前記射出成形用遮熱装置を使用した場合、射出ノズルの設定温度が２３０℃～２５５℃の広い範囲で、糸引きが発生しなかった。

【0013】

しかし、ポリカーボネートなど高融点の樹脂成形材料を射出成形する場合には、前記射出成形用遮熱装置では糸引きなどの不良が防止できない事例があった。特に、長時間の射出成形を行う際に、前記射出成形用遮熱装置を使用しても徐々に糸引きなどの不良の発生率が増加する傾向にあった。したがって、ポリアミド樹脂など成形温度が低い樹脂成形材料と比較して、糸引き等の不良の発生率は高く、安定して良品の成形品が得られるまでには至っていなかった。

【0014】

本願発明に係る出願人らが不良発生の要因を検討したところ、以下の課題があることが分かった。第一に、ポリカーボネートは、成形温度域の溶融粘度や伸長粘度が比較的大きく、射出ノズルの温度を他の樹脂成形材料より高く設定しなければならない一方で、射出成形金型の温度は、射出ノズルとの間において低温で温度差を大きく維持する必要がある。その場合、射出ノズルから射出成形金型へと移動する熱流量が大きくなるため、射出成形用遮熱装置の射出ノズル先端側温度Ｔ１、射出成形用遮熱装置の射出成形金型側温度Ｔ２及び射出成形金型温度Ｔ３の温度制御が難しくなる課題がある。第二に、連続成形を行う場合において、前記射出成形用遮熱装置を介しても射出成形用遮熱装置の射出ノズル先端側温度Ｔ１及び射出成形金型温度Ｔ３の設定温度が、アミド樹脂など成形温度が低い樹脂成形材料と比較して高熱であるため、前記射出成形用遮熱装置が蓄えることができる熱量の限界を超え、時間経過とともに射出成形用遮熱装置の射出ノズル先端側温度Ｔ１及び射出成形用遮熱装置の射出成形金型側温度Ｔ２が同じ温度に近づいて行き、断熱効果が発揮できなくなる（図６参照）。その結果、射出ノズルから射出成形金型への熱移動が定常化し、射出成形金型の冷却能力の限界を超え、射出成形金型の温度が上昇し、溶融樹脂成形材料が十分に固化せず、糸引き等の不良が生じる課題がある。

【0015】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高温の射出ノズル先端と、低温の射出成形金型に設けられた射出注入部の射出ノズル当接部分との間において安定して確実な断熱を図るための断熱装置を提供することを目的とする。さらには、高温の射出ノズル先端を含む射出ノズル全体の温度と、低温の射出注入部の射出ノズル当接部分を含む射出成形金型全体の温度に関して、安定して最適な温度管理を行うことが可能な断熱装置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】

【0016】

上記課題を解決するため、本発明の射出成形用断熱装置は、射出ノズル湯口に対応する溶融成形材料通過孔を備えた鍔付帽子形状に形成されて、射出成形金型の射出注入部に着脱可能に取り付けられて、前記射出ノズル先端に前記帽子形状の部分を密着させた状態で、前記射出ノズルから前記射出成形金型への熱伝導を断熱する積層構造の射出成形用断熱装置において、前記積層構造が、射出ノズル側外殻層、放熱・熱拡散層、断熱層、及び、射出成形金型側外殻層から構成されること、を特徴とする。

【0017】

また、本発明の射出成形用断熱装置は、前記放熱・熱拡散層が、積層方向に対して垂直方向に熱を放散させる特性を備えたシート状の素材であること、を特徴とする。

【0018】

また、本発明の射出成形用断熱装置は、前記積層構造が、射出ノズル側外殻層、放熱・熱拡散層、断熱層、射出成形金型側外殻層の順に積層されること、を特徴とする。

【0019】

また、本発明の射出成形用断熱装置は、前記射出ノズル側外殻層が、射出ノズル側の面に高熱輻射化処理が施されて熱輻射層が形成されたこと、を特徴とする。

【0020】

また、本発明の射出成形用断熱装置は、前記放熱・熱拡散層が、前記両外殻層外部に引き出された状態で積層されていること、を特徴とする。

【0021】

また、本発明の射出成形用断熱装置は、前記放熱・熱拡散層が、当該放熱・熱拡散層周端に放熱部材を接触させた構造を備えたこと、を特徴とする。

【0022】

また、本発明の射出成形用断熱装置は、前記射出ノズル側外殻層及び射出成形金型側外殻層が、前記放熱・熱拡散層によって分断されていること、を特徴とする。

【0023】

また、本発明の射出成形用断熱装置は、前記射出注入部に配設されたスプルーブッシュの射出ノズル当接面に着脱可能に取り付けられること、を特徴とする。

【0024】

また、本発明の射出成形用断熱装置は、前記射出ノズル側外殻層に射出ノズル側温度検出センサを備え、かつ、前記射出成形金型側外殻層に射出成形金型側温度検出センサを備えたこと、を特徴とする。

【発明の効果】

【0025】

本発明の射出成形用断熱装置によれば、熱流量を射出ノズル及び射出成形金型以外の方向へ誘導することによって、射出ノズル先端の当接部分と固定型の射出注入部との温度差を増大させることで、射出ノズル及び射出成形金型の温度を最適化することが容易になり、高温の射出ノズルと低温の射出成形金型との間の熱伝導や溶融成形材料通路における熱ムラを解消することができる。これにより、成形材料が通路に詰まる射出不良や、射出ノズルの成形材料の垂れ落ち不良、スプルーにあった半溶融状態の成形材料の一部が射出成形金型に残存することによる異物不良、又は、型開きの際の糸引き不良を防止する効果を奏する。また、射出ノズルから射出成形金型方向への定常熱流によって移動する熱流量を減少させることができるので、長時間成形を行う場合においても成形不良を防止することが可能になる効果を奏する。さらに、本発明に係る射出成形用断熱装置は、従来の射出成形用遮熱装置と比較して、射出ノズル先端の温度Ｔ１の低下を抑制する効果が高い。一方で、本発明に係る射出成形用断熱装置の射出成形金型側温度Ｔ２は低く保持することが可能であり、射出した溶融成形材料の固化が迅速に進み、成形サイクルタイムの短縮による生産性向上の効果を生じる。

【0026】

本発明の射出成形用断熱装置によれば、射出ノズル及び射出成形金型方向へ熱放散を行わないため、射出ノズル及び射出成形金型の熱ムラ防止の制御が容易になる効果を奏する。

【0027】

本発明の射出成形用断熱装置によれば、射出ノズルに近い側において射出ノズル及び射出成形金型方向以外の方向に熱を放散し射出成形用断熱装置に留まる熱量を減少させて、断熱層で熱移動を防止するため、断熱効果が高い。

【0028】

本発明の射出成形用断熱装置によれば、射出ノズル側外殻層の射出ノズル側の面に高熱輻射化処理を施すことによって、射出ノズル側外殻層の射出ノズル側の外気への輻射熱量を増大させる効果を奏する。

【0029】

本発明の射出成形用断熱装置によれば、熱量の放散を促進させることにより、射出ノズル先端の当接部分及び固定型の射出注入部の温度差を増大させることができる。また、射出ノズルから射出成形金型方向への定常熱流を減少させるので、安定した長時間成形が可能となる効果を奏する。

【0030】

本発明の射出成形用断熱装置によれば、両側の外殻層を分断し接触させないことにより、射出ノズル先端の当接部分及び固定型の射出注入部の温度差を増大させることができる効果を奏する。

【0031】

本発明の射出成形用断熱装置によれば、放熱・拡散層に沿って鍔の外周方向に移動した熱は、スプルーブッシュに配設された冷却流路の外側の固定型に流れ込むことによって、射出注入口付近に流れる熱流量を減少させて、結果として、スプルーブッシュ内の溶融成形材料の温度を下げる効果を奏する。特に、射出成形用断熱装置の鍔を大きくし、スプルーブッシュ外側の固定型に接触させておくと固定型に直接熱が流れ込み、スプルーブッシュ内の溶融成形材料の温度を下げる効果が増大する。また、本発明に係る射出成形用断熱装置をスプルーブッシュに取り付けることにより、本発明に係る射出成形用断熱装置及びスプルーブッシュの温度調節機能が劣化した際に交換を行うことで、射出成形機構の温度制御機能の回復を図ることが可能になる効果を奏する。

【0032】

本発明の射出成形用断熱装置によれば、温度検出センサを備えることにより、射出ノズル先端の当接部分と射出ノズルのそれ以外の部分との温度差と、固定型の射出注入部と射出成形金型のそれ以外との温度差の把握を可能にし、射出ノズル及び射出成形金型の温度制御が容易となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した斜視図である。

【図2】本発明に係る射出成形用断熱装置１０の正面図である。

【図3】本発明に係る射出成形用断熱装置１０の断面図である。

【図4】図３におけるＡ－Ａ’部分の拡大断面図である。

【図5】本発明に係る射出成形用断熱装置１０を射出成形金型６０に装着した際の射出成形機構を示した断面図である。

【図6】本発明に係る射出成形用断熱装置１０を射出成形金型６０に装着した際の熱の移動を示した模式図である。

【図7】本発明に係る射出成形用断熱装置１０の断熱効果を測定する方法を示した模式図である。

【図8】本発明に係る射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置の断熱効果を比較した表である。

【図9】本発明に係る射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置を使用し、ポリカーボネートを樹脂成形材料の一例として成形を行った際の結果を示した表である。

【図10a】放熱・熱拡散層１５を外殻層外部に延伸した状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０の例を示した断面図である。

【図10b】放熱・熱拡散層１５を外殻層外部に延伸した状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０の別の例を示した平面図である。

【図11a】放熱・熱拡散層１５によって射出ノズル側外殻層１４の外周端部と射出成形金型側外殻層１７の外周端部とが、分断されて接触していない状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した断面図である。

【図11b】放熱・熱拡散層１５によって射出ノズル側外殻層１４の外周端部と射出成形金型側外殻層１７の外周端部とが、分断されて接触していない状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した平面図である。

【図12】外部に引き出された放熱・熱拡散層１５に放熱フィンを接続した状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した模式図である。

【図13】熱電対を備えた本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した図である。

【図14】射出成形金型６０及び射出成形機５０の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本発明に係る射出成形用断熱装置１０を実施するための形態について、図を参照しつつ説明する。

【0035】

図１は、本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した斜視図である。図２は、本発明に係る射出成形用断熱装置１０の正面図である。射出成形用断熱装置１０は、射出成形金型６０の射出注入部６７（図１４において示されるように射出注入部６７は通常固定型６１に形成される）に着脱可能に取り付け、かつ、射出ノズル５２の先端に密着して接するために半球の帽子状に形成された帽子状部１２と、固定型６１の射出ノズル側の面の平坦部分の一部に密着するために形成された鍔１１とから形成される。鍔１１は、放熱効果を高めることを考慮すると広く大きい方が好ましい。また、図において鍔１１は円形状を示したが、楕円形状又は多角形状であってもよい。帽子状部１２の中央には、射出ノズル５２湯口及び射出注入口４２に対応する溶融成形材料通過孔１３を備える。

【0036】

図３は、本発明に係る射出成形用断熱装置１０の断面図である。図４は、図３におけるＡ－Ａ’部分の拡大断面図である。射出成形用断熱装置１０は、射出ノズル側外殻層１４、放熱・熱拡散層１５、断熱層１６、及び、射出成形金型側外殻層１７が密着した積層構造に形成される。図３において、帽子状部１２の凹形状側が射出ノズル側外殻層１４で、帽子状部１２の凸形状側が射出成形金型外殻層である。

【0037】

射出ノズル側外殻層１４及び射出成形金型側外殻層１７は、金属板材料によって形成される。両外殻層は、放熱・熱拡散層１５及び断熱層１６を内部に実装する外装体の役割を備える。金属板の材質は、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム等から構成される。射出ノズル側外殻層１４及び射出成形金型側外殻層１７は、異なる材質であってもよい。その際には、射出ノズル側外殻層１４が、熱伝導性が高い材質、射出成形金型側外殻層１７は、熱伝導性が低い材質が好ましい。射出ノズル側外殻層１４及び射出成形金型側外殻層１７は、外周端部が鍔１１と垂直方向に折り曲げられてフランジが形成される。具体的には、帽子状部１２の凹形状を同じ方向に向け溶融成形材料通過孔１３が一致するように両外殻層を重ね合せた際に、一方の外殻層外周端部の垂直に折り曲げられたフランジ外側面が、他方の外殻層外周端部の垂直に折り曲げられたフランジ内側面に接することができるように形成される。外殻層の溶融成形材料通過孔側の端は、一方の外殻層の溶融成形材料通過孔側の端部が外周端部と同じ垂直方向に折り曲げられ、他方の外殻層の溶融成形材料通過孔側の端面と接して、溶融成形材料通過孔１３を形成する。射出ノズル側外殻層１４及び射出成形金型側外殻層１７の各々の厚みは、０．０５ｍｍ～１ｍｍに形成される。

【0038】

射出ノズル側外殻層１４と射出成形金型側外殻層１７とを重ね合わせることによって形成される内部空間に、放熱・熱拡散層１５及び断熱層１６が、実装され全体が覆われる。両外殻層の外周端部フランジの接触面は、圧着、溶接又は接着剤などによって固定される。

【0039】

放熱・熱拡散層１５は、グラファイトシート（ＧＳ）が好ましい。層状の結晶構造を備え１０μｍ程度の厚みを有するグラファイトシートは、層の方向、すなわち沿面方向の熱伝導率が、層の厚み方向に対して約２００倍になる特徴を有する。当該グラファイトシートを射出成形用断熱装置１０と同じ形状又は射出ノズル側外殻層１４と射出成形金型側外殻層１７とで形成される内部空間に実装可能な寸法に形成され、射出成形用断熱装置１０内部に実装することによって、通常射出ノズル５２から射出成形金型６０方向に移動する熱流量を、図３において示すように射出成形用断熱装置１０の鍔１１方向（白抜き矢印方向）に放出又は拡散（放散）することができる。

【0040】

断熱層１６は、耐熱塗料を基材として、微細な真空セラミックパウダを均一に混合し芯材の金属網体に盛り付けて板状の真空体に形成される。断熱層１６の厚みは、０．０５ｍｍ～１ｍｍに形成される。

【0041】

放熱・熱拡散層１５及び断熱層１６が実装された射出成形用断熱装置１０の厚みは、０．１５ｍｍ～３ｍｍに仕上げられる。

【0042】

各層は、図４に示すように射出ノズル側外殻層１４、放熱・熱拡散層１５、断熱層１６、射出成形金型側外殻層１７の順に積層されることが好ましい。射出ノズル側外殻層１４に隣接して放熱・熱拡散層１５を配設して、射出ノズル５２及び射出成形金型６０方向に対して垂直方向に熱量を放散し、射出成形用断熱装置１０に蓄熱される熱量を減少させることによって、射出成形金型側に配置した断熱層１６が遮断する熱流量の負担を軽減することができ、断熱効果が向上する。放熱・熱拡散層１５は、外殻層と当接していることが好ましい。射出成形用断熱装置１０を装着した際の射出成形機構における熱の移動については、後に詳述する。断熱層１６を射出成形金型側外殻層１７に隣接して配設することにより、射出成形用断熱装置１０から固定型６１の射出注入部６７への熱伝導が減少し固定型６１の射出注入部６７と射出成形金型６０のそれ以外の部分との温度差を減少させることが可能になる。

【0043】

図５は、本発明に係る射出成形用断熱装置１０を射出成形金型６０に装着した際の射出成形機構を示した断面図である。図右から、射出ノズル５２、射出成形用断熱装置１０、固定型６１及びスプルーブッシュ４０、可動型６２の順に配置される。固定型６１の射出注入部６７には、内部にスプルー４５と冷却流路４６が形成されて、かつ、取付フランジ４８を備えたＴ字形状のスプルーブッシュ４０が着脱可能に装着される。スプルーブッシュ４０の冷却流路４６は、固定型６１の冷却流路６８と接続され、固定型６１から導入された冷却媒体が、スプルー４５の周囲を巡り固定型６１の冷却媒体排出用の冷却流路６８に流出する。スプルー４５の溶融成形材料出口側の端部は、可動型６２が密着し、成形品の形状のキャビティ６６が形成される。キャビティ６６はゲート６５を介してランナー６４と連通する。スプルーブッシュ４０は、温度調節機能が劣化した際には交換することができる。射出成形用断熱装置１０は、スプルーブッシュ４０の射出ノズル当接面４４に溶融成形材料通過孔１３及び射出注入口４２を合致させて帽子状部１２を密着した状態で、また、スプルーブッシュ４０の取付フランジ４８の上面平坦部には、耐熱性の両面テープ（不図示）などを介して射出成形用断熱装置１０の鍔１１が載置される。両面テープの他には、粘着剤又は接着剤を用いることができる。

【0044】

図５に基づいて、射出成形工程を以下に説明する。
溶融成形材料を注入する前の射出ノズル５２は、スプルーブッシュ４０に載置された射出成形用断熱装置１０から後退した状態、すなわち、図中右側矢印方向の一点鎖線の位置で待機する。可動型６２を型開きの状態（図中左側矢印方向の一点鎖線の位置）から前進（図中右側に向けて移動）させて固定型６１に密着し、ランナー６４とキャビティ６６を形成する。射出ノズル５２を前進（図中左側に向けて移動）させて、射出成形用断熱装置１０の帽子状部１２に密着させる。溶融成形材料をスプルー４５からランナー６４へと押し出し、ゲート６５を介してキャビティ６６に充填させる。充填が完了しキャビティ６６内の成形材料が固化した後、可動型６２を型開きさせて、成形品を取り出す。その際、射出ノズル５２は後退させる。

【0045】

射出成形の際、成形材料の溶融状態を維持するために高い温度に保持された射出ノズル５２の熱は、射出ノズル当接面４４を通じて、成形品を固化するために冷却しているスプルーブッシュ４０の低温側に定常的に移動する。射出成形用断熱装置１０は、成形不良を防止するために、このような熱量の移動を遮断する役割を果たす。図６には、本発明に係る射出成形用断熱装置１０を射出成形金型６０に装着した際の熱量の移動の状態を示した。Ｔ０は射出ノズル５２の設定温度、Ｔ１は射出ノズル先端の温度、すなわち、射出成形用断熱装置１０の帽子状部１２の射出ノズル先端側の温度、Ｔ２は射出成形用断熱装置１０の帽子状部１２の射出成形金型側の温度、Ｔ３はスプルーブッシュ４０の可動型６２近傍の温度、すなわち、射出成形金型６０の温度である。また、Ｑ０は射出ノズル５２から発せられる熱流量、Ｑ１は射出成形用断熱装置１０が受け取る単位時間当たりの熱エネルギー量、Ｑ２は射出成形用断熱装置１０が放散する熱流量、Ｑ３は射出成形金型６０が受け取る熱流量と定めると、以下の関係が成立する。

【0046】

射出ノズル５２が射出成形金型６０に接した時点の非定常の状態では、射出ノズル５２から発せられる熱流量Ｑ０は、数式１で示すように、射出成形用断熱装置１０が蓄えられる単位時間当たりの熱エネルギー量Ｑ１、射出成形用断熱装置１０が放散する熱流量Ｑ２及び射出成形金型６０が受け取る熱流量Ｑ３の和で計算される。

【数1】

【0047】

しかし、射出成形用断熱装置１０や射出ノズル当接面４４付近の射出成形金型６０が十分温められて定常状態となった際には、射出成形用断熱装置１０が受け取る単位時間当たりの熱エネルギー量Ｑ１は０になり、数式１は数式２となる。

【数2】

【0048】

なお、射出成形金型６０が受け取る熱流量Ｑ３には、射出成形時の１ショットごとに射出成形機５０から射出成形金型６０に移動する熱量も含まれるが、ここでは簡略化するためにその効果を考慮しない。

【0049】

射出成形用断熱装置１０の帽子状部１２の射出ノズル先端側温度Ｔ１と射出成形金型側の温度Ｔ２との差（Ｔ１－Ｔ２）は、射出成形用断熱装置１０の断熱効果を表わし、熱流量Ｑ０が変化しないものとすれば、射出成形用断熱装置１０が有する熱抵抗に比例して大きくなる。（Ｔ１－Ｔ２）が大きくなると射出ノズル５２の温度Ｔ０と射出ノズル５２先端の温度Ｔ１との差（Ｔ０－Ｔ１）や、射出ノズル当接面４４付近の射出成形用断熱装置１０の射出成形金型側の温度Ｔ２と射出成形金型６０の温度Ｔ３との差（Ｔ２－Ｔ３）が小さくなる。

【0050】

グラファイトシートを備えない従来の射出成形用遮熱装置の場合を考察すると、高温の成形材料を射出成形するために射出ノズル５２の温度Ｔ０が高温に設定され、射出成形金型６０の温度Ｔ３との差が大きくなると、移動する熱量が増大する。そのため、定常状態になったとき、従来の射出成形用遮熱装置は断熱効果を十分に発揮できなくなり、射出ノズル先端側温度Ｔ１と射出成形金型側の温度Ｔ２との温度差（Ｔ１－Ｔ２）は小さくなる。その際、Ｔ１は射出ノズルの設定温度Ｔ０との温度差が大きくなるので、ノズル先端部内部の溶融成形材料の温度が低下し溶融粘度が大きくなり、糸引きが生じる。一方、射出成形金型６０の温度Ｔ３は冷却され低い温度に維持されているため、射出成形金型側の温度Ｔ２と射出成形金型６０の温度Ｔ３との温度差が大きくなり、スプルーブッシュ４０内部の冷却過程にある成形材料の固化が阻害される。すなわち、従来の射出成形用遮熱装置は断熱効果を十分に発揮できなくなり、成形条件の制御だけでは問題を解決できない場合が生じる。

【0051】

射出成形用断熱装置１０の単位時間当たりの蓄熱エネルギー量Ｑ１及び放熱流量Ｑ２は、材質や体積に大きく依存していると考えられる。射出成形用断熱装置１０は、射出ノズル５２及び射出成形金型６０に密接させて射出成形が行われるため、体積を大型化することには限界がある。

【0052】

そこで、改良された射出成形用断熱装置１０では、沿面方向の熱伝導率が層の厚み方向に対して約２００倍有する特徴を持ったグラファイトシートに着目し、射出ノズル当接面４４付近には熱流を集中させずに、射出ノズル５２及び射出成形金型６０以外の方向に熱を放散することによって、熱流量Ｑ２を増大させることを検討した。従来の射出成形用遮熱装置と比較してＱ２の値を大きくすることができれば、数式２において、Ｑ０が一定の場合、射出成形金型６０が受け取る熱流量Ｑ３を減少させて、射出成形用断熱装置１０の射出ノズル先端側温度Ｔ１と射出成形金型側の温度Ｔ２との温度差（Ｔ１－Ｔ２）を十分大きくすることができ、見かけの断熱効果が向上することになる。

【0053】

断熱効果の差異を判断するために、射出成形金型６０の温度を予め定められた温度Ｔ３に設定し、従来の射出成形用遮熱装置及び射出成形用断熱装置１０の射出ノズル先端側の温度Ｔ１及び射出成形金型側の温度Ｔ２を測定し、射出ノズル５２の各種設定温度での（Ｔ１－Ｔ２）を算出し比較した。なお、測定に使用した射出成形用断熱装置１０は、従来の射出成形用遮熱装置にはない放熱・熱拡散層１５を備える。放熱・熱拡散層１５は、グラファイトシートを射出ノズル側外殻層１４に隣接して配設した。図７は、射出成形用断熱装置１０の断熱効果を測定する方法を示した模式図である。射出成形用断熱装置１０の帽子状部１２の射出ノズル側の面及び射出成形金型側の面の相対する位置に温度検出センサ、例えば熱電対をろう付け又は耐熱性接着剤により取り付けた。後に説明する図１３の温度検出センサの位置と同じである。上述の温度検出センサが取り付けられた射出成形用断熱装置１０を、固定型６１に配設されたスプルーブッシュ４０の射出ノズル当接面４４に装着して、ポリカーボネートの射出成形を実際に２０ショット実施し、射出ノズル側温度検出センサ２０及び射出成形金型側温度検出センサ２２の温度を測定した。具体的には、射出ノズル５２の設定温度Ｔ０を３００℃、３１０℃又は３２０℃の３種類に設定し、射出ノズル５２に配設された温度センサ（不図示）で射出ノズル５２の温度を測定し定常状態（定常状態の温度はＴ０である）になった後に射出を開始し、射出成形用断熱装置１０の射出ノズル先端側温度Ｔ１及び射出成形金型側温度Ｔ２を射出成形用断熱装置１０に取付けた温度検出センサによって測定した。

【0054】

図８は、射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置の断熱効果を比較した表である。放熱・熱拡散層有が、グラファイトシートを備えた射出成形用断熱装置１０の測定結果である。放熱・熱拡散層無が、グラファイトシートを備えていない従来の射出成形用遮熱装置の測定結果である。射出ノズル５２の三種類の設定温度において、射出成形を２０ショット行い、その間、温度検出センサから出力される温度の平均値を計算した。

【0055】

射出成形用断熱装置１０（放熱・熱拡散層有）の射出ノズル先端側と射出成形金型側との間の温度差（Ｔ１－Ｔ２）は、いずれの射出ノズル設定温度においても６２．０℃～６４．０℃であった。ここで特に、３２０℃で（Ｔ１－Ｔ２）の差が大きくなったのは、高温になるにしたがって熱輻射（放射）の効果が大きくなる原理と一致している。一方、従来の射出成形用遮熱装置（放熱・熱拡散層無）の射出ノズル先端側と射出成形金型側の間の温度差（Ｔ１－Ｔ２）は、いずれの射出ノズル設定温度においても４６．０℃であった。断熱効果の比較実験の結果、放熱・熱拡散層１５を備えることによって射出ノズル側と射出成形金型側との間の温度差（Ｔ１－Ｔ２）が１６．０℃以上増大し、断熱効果が大きく向上することを確認できた。

【0056】

また、いずれの射出ノズル設定温度Ｔ０においても、射出成形用断熱装置１０は、従来の射出成形用遮熱装置と比較して、射出ノズル先端側温度Ｔ１が２℃～３℃高いことから、射出成形用断熱装置１０が射出ノズル５２の温度低下を抑制する効果が向上した。一方で、射出成形用断熱装置１０を用いた際の射出成形金型側温度Ｔ２は、従来の射出成形用遮熱装置と比較して、１６℃～１８℃低く保持することができており、射出成形金型６０では射出した溶融成形材料の固化が迅速に進み、成形サイクルタイムの短縮による生産性向上の効果を生じる。

【0057】

次に、本発明に係る射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置を用いて、ポリカーボネートを成形材料の一例として射出成形を行い、糸引きの発生状況を比較した。図９は、本発明に係る射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置を使用し、ポリカーボネートを成形材料の一例として射出成形を行った際の結果を示した表である。このとき、射出成形金型６０の温度は予め定められた温度Ｔ３に設定した。ポリカーボネートの射出成形では、通常射出ノズル５２の設定温度Ｔ０は、３００℃であるが、射出成形用断熱装置１０又は従来の射出成形用遮熱装置のいずれも使用しない場合、射出成形金型６０の低い温度Ｔ３の影響を受けて、射出ノズル５２先端の温度Ｔ１は、低くなる傾向にあるため、射出ノズル５２の設定温度Ｔ０は、環境条件をも加味し通常３１０℃前後と高く設定する必要がある。

【0058】

しかし、図９によると、通常の射出ノズル設定温度Ｔ０より低い２９０℃に設定した場合であっても、射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置のいずれにおいても、糸引きの不良は発生していない。射出ノズル設定温度Ｔ０と射出成形金型６０の温度Ｔ３との温度差に対して、射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置の断熱効果が十分発揮できている場合には、射出ノズル設定温度Ｔ０と射出ノズル５２先端の温度Ｔ１との差（Ｔ０－Ｔ１）が小さくなる。その際、射出ノズル５２内の溶融成形材料の温度が高く維持され、溶融粘度を低下させることができるので、糸引きが生じなかったと考えられる。また、スプルーブッシュ４０付近の温度が十分低く維持できていることも、射出ノズル５２の設定温度Ｔ０を低く設定することができる要因である。

【0059】

次に、通常の射出ノズル設定温度３００℃又は３１０℃に設定した。この場合も、射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置のいずれにおいても、糸引きの不良は発生しないだけでなく、スプルーブッシュ４０内部での成形材料の冷却固化不足もなく良好である。通常の射出ノズル設定温度Ｔ０より１０℃高い３２０℃においても、射出成形用断熱装置１０及び従来の射出成形用遮熱装置は、射出ノズル５２先端の温度Ｔ１と射出成形金型側温度Ｔ２との差（Ｔ１－Ｔ２）が、糸引きが発生しない程度に十分大きな温度差の範囲にあったため、断熱性が確保され、同様の結果が得られたと考えられる。

【0060】

続いて、射出ノズル設定温度Ｔ０をより高い３２５℃に設定した場合、従来の射出成形用遮熱装置では、１０ショット中９ショットにおいて糸引きが発生した。これは、放熱・熱拡散層１５を備えない従来の射出成形用遮熱装置が、射出ノズル温度Ｔ０と射出成形金型６０の温度Ｔ３との間の大きな温度差に基づく熱流量Ｑ３の増大に対応できず、射出ノズル５２先端の温度Ｔ１及び射出成形金型側温度Ｔ２の差（Ｔ１－Ｔ２）を十分な大きさに保つことができなかったためと考えられる。その結果、成形材料が溶融状態と固化状態との間に明確な境界がなくなり、溶融状態及び固化状態の中間的な伸長しやすい状態が存在したため、糸引きが生じたものと考えられる。すなわち、熱流量Ｑ３が、従来の射出成形用遮熱装置において断熱効果が発揮できる許容範囲を超えたことが要因である。

【0061】

一方、本発明に係る射出成形用断熱装置１０は、１０ショットすべてにおいて糸引きは発生していない。放熱・熱拡散層１５としてグラファイトシートを配設したことによって、射出ノズル５２及び射出成形金型６０以外の方向に熱を放散し、射出ノズル当接面４４付近に熱流を集中させずに、熱流量Ｑ２が増大したため、射出成形金型側外殻層１７に隣接する断熱層１６の負荷が減少し、射出ノズル側から射出ノズル当接面４４や固定型６１の射出注入口４２の付近への熱の流入が大きく低下し、熱流量Ｑ３が減少することが糸引き防止につながっている。

【0062】

加えて、時間の経過によって糸引きが発生することもなくなった。放熱・熱拡散層１５を備えて射出成形用断熱装置１０の射出ノズル先端側及び射出成形金型側の間の温度差（Ｔ１－Ｔ２）を１６℃～１８℃増大させることができたことによって、従来の射出成形用遮熱装置を使用した場合と比較して、射出ノズル設定温度Ｔ０を高く設定しても射出成形金型６０の温度Ｔ３の上昇を伴うことがないため、糸引きが発生せず正常に射出成形が行なえるようになった。すなわち、射出ノズル設定温度Ｔ０に幅を持たせることが可能になったといえる。

【0063】

上記の結果は、低融点のポリアミド樹脂などの成形材料の射出成形においては、射出ノズル５２及び射出成形金型６０以外の方向に放散できる熱流量Ｑ２には、さらに余裕があり、受け取ることができる単位時間当たりの熱エネルギー量Ｑ１の許容範囲内に十分収まるため、糸引きは発生しない。また、射出ノズル設定温度Ｔ０を３２５℃に設定する高融点の他の成形材料に対しても適用が可能であることを示唆している。

【0064】

本発明に係る射出成形用断熱装置が適用可能な成形材料を例示する。
ＭＩＭ（金属粉末射出成形）では、所定の複数の元素の合計含有量が規定値以下のＳＣＭ４１５を代表とする低合金鋼、ＳＫＤ１１を代表とする治工具等の耐摩耗部品に用いられる工具鋼、ＳＵＳ３０４Ｌを代表とするステンレス鋼、インコネルを代表とする耐熱材料、純鉄（Ｆｅ）を代表とする磁性材料、コバールを代表とする低膨張材料又は純チタン（Ｔｉ）若しくはチタン合金が挙げられる。

【0065】

ＣＩＭ（セラミック射出成形）では、アルミナ、ジルコニア、チタン酸塩、窒化ケイ素、炭化ケイ素、フェライトが挙げられる。

【0066】

チクソモールディングでは、ＡＭ６０Ｂを代表とするマグネシウム合金が挙げられる。上記の各種の成形方法で挙げた成形材料は本発明に係る射出成形用断熱装置が適用可能な材料の一例であり、これに限定されるものではなく、射出成形分野における通常の知識を有する者が容易に想到可能な材料について射出成形を行うことができる。

【0067】

射出成形用断熱装置１０の射出ノズル側外殻層１４の射出ノズル側の面に高熱輻射化処理を施すことによって、射出ノズル側外殻層１４の射出ノズル側の外気への輻射熱量を増大させることができる。高熱輻射化処理は、例えば、黒色塗料や白色塗料などの高熱輻射塗料塗布や金属酸化処理によって行うことができるが、これに限定されない。高熱輻射化処理を施した際の熱輻射率は、０．７以上を有していることが好ましい。

【実施例1】

【0068】

図１０ａは、放熱・熱拡散層１５を外殻層外部に延伸した状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０の例を示した断面図である。図１０ｂは、放熱・熱拡散層１５を外殻層外部に延伸した状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０の別の例を示した平面図である。前述の射出成形用断熱装置１０は、射出ノズル側外殻層１４及び射出成形金型側外殻層１７を外装体として、内部に放熱・熱拡散層１５の全部が封入されている状態であるが、放熱・熱拡散層１５の外周端の一部を射出成形用断熱装置１０の外部に引き出すことにより、熱量の放散を促進させることが可能となる。これによって、射出ノズル５２及び射出成形金型６０以外の方向に熱を放散し、射出ノズル当接面４４付近に熱流を集中させることなく、熱流量Ｑ２をさらに増大させることができる。

【実施例2】

【0069】

図１１ａは、放熱・熱拡散層１５によって射出ノズル側外殻層１４の外周端部と射出成形金型側外殻層１７の外周端部とが、分断されて接触していない状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した断面図である。図１１ｂは、放熱・熱拡散層１５によって射出ノズル側外殻層１４の外周端部と射出成形金型側外殻層１７の外周端部とが、分断されて接触していない状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した平面図である。放熱・熱拡散層１５の外周端の全部を射出成形用断熱装置１０の外部に引き出すことによって、射出ノズル側外殻層１４と射出成形金型側外殻層１７との外周端部を非接触の状態にした。金属で形成された射出ノズル外殻層と射出成形金型外殻層とが、フランジを介して接触すると、当該接触部分を通じて熱伝導が生じ、断熱効果が減殺されることになる。両側の外殻層のフランジ間に放熱・熱拡散層１５であるグラファイトシートを延伸させて挟み込むことによって、グラファイトシートの沿面方向に熱が伝導し、射出成形用断熱装置１０外部に熱が放出され、射出成形金型側への熱伝導が減少する。グラファイトシートは柔軟性に富んでおり、両外殻層を圧着することにより、グラファイトシートを挟んだ状態で固定することが可能である。

【0070】

その結果、射出成形用断熱装置１０の射出ノズル先端の当接部分の温度Ｔ１及び射出成形金型側の温度Ｔ２の温度差（Ｔ１－Ｔ２）を増大させることができる。また、射出ノズル５２から射出成形金型６０方向への定常熱流を減少させるので、安定して長時間射出成形することが可能となる。

【実施例3】

【0071】

図１２は、外部に延伸された放熱・熱拡散層１５に放熱フィンを接続した状態の本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した模式図である。図は、薄膜のグラファイトシートの層方向、すなわち断面視したものである。放熱・熱拡散層１５に用いたグラファイトシートは、射出ノズル５２及び射出成形金型６０以外の方向に放散できる熱流量Ｑ２を増大させることができるが、当該熱流量にもグラファイトシートの形状や寸法によって限界が生じる。そこで、射出成形用断熱装置１０の外部に延伸させたグラファイトシートの先端に放熱部材３０として効率的に放熱を行うために複数の羽根を備えた放熱フィンを接続し、グラファイトシートの放熱を補助する。射出成形用断熱装置１０と放熱フィンとの間において、グラファイトシートを固定型６１とは接触させないことにより、固定型６１が熱の外乱を受けないので好ましい。これにより、射出ノズル５２及び射出成形金型６０以外の方向に放散できる熱流量Ｑ２をさらに増大させることが可能となり、射出ノズル側から射出ノズル当接面４４や金型側の射出注入口４２の付近への熱の流入を大きく低下させることができ、熱流量Ｑ３が減少する。放熱フィンは、アルミニウムや銅など熱伝導性の高い放熱部材３０として周知の材質が採用される。図においては、放熱フィンを固定型６１上面に設置したため、放熱フィンに蓄えられた熱が固定型６１に伝導し、固定型６１に熱の外乱が加わることを防止し、温度制御を容易にするために放熱フィンと固定型６１の間には、断熱材を配設した。射出成形金型６０は、冷却装置等により十分冷却されているため、放熱フィンは射出成形金型６０と接触していても射出成形に影響が出ることはない。

【実施例4】

【0072】

図１３は、熱電対を備えた本発明に係る射出成形用断熱装置１０を示した図である。温度検出センサとして熱電対を備えることにより、射出ノズル５２先端の射出成形用断熱装置１０との当接部分及び射出成形金型射出注入部６７から温度を検出し測定することで、射出ノズル５２及び射出成形金型６０の温度制御を行うことができる。一の温度検出センサ（射出ノズル側温度検出センサ２０）は、射出ノズル５２と接触する射出ノズル側外殻層１４の帽子状部１２の外側面に取付ける。別の温度センサ（射出成形金型側温度検出センサ２２）は、射出成形金型側外殻層１７の帽子状部１２の外側面の一の温度検出センサに相対する位置に配設することが好ましいが、これに限定されない。温度検出センサは、熱電対に限定されないが、射出ノズル５２が射出成形用断熱装置１０の射出ノズル側外殻層表面に強く当接し、射出成形用断熱装置１０の射出成形金型側外殻層表面は固定型６１又はスプルーブッシュ４０の射出注入口４２に強く当接するため、薄く小型であるものが好ましい。

【0073】

また、取り付ける温度検出センサの個数は、射出成形用断熱装置１０の射出ノズル側外殻層側に１個及び射出成形金型側外殻層側に１個に限られない。射出ノズル側外殻層１４又は射出成形金型側外殻層１７の鍔１１にも取り付け、さらに綿密に温度情報を得ることにより、温度管理を精密にすることが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明に係る射出成形用断熱装置は、射出成形分野において各種の成形材料への適用が可能である。

【符号の説明】

【0075】

１０ 射出成形用断熱装置
１１ 鍔
１２ 帽子状部
１３ 溶融成形材料通過孔
１４ 射出ノズル側外殻層
１５ 放熱・熱拡散層
１６ 断熱層
１７ 射出成形金型側外殻層
２０ 射出ノズル側温度検出センサ
２２ 射出成形金型側温度検出センサ
３０ 放熱部材
４０ スプルーブッシュ
４２ 射出注入口
４４ 射出ノズル当接面
４５ スプルー
４６ 冷却流路
４８ 取付フランジ
５０ 射出成形機
５２ 射出ノズル
５３ ノズルヒータ
５４ シリンダ
５５ スクリュ機構
５６ ホッパ
５８ ヒータ
６０ 射出成形金型
６１ 固定型
６２ 可動型
６３ スプルー
６４ ランナー
６５ ゲート
６６ キャビティ
６７ 射出注入部
６８ 冷却流路

Ｍ 成形材料
ＣＵ 銅
ＨＩ 断熱材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10a】

【図10b】

【図11a】

【図11b】

【図12】

【図13】

【図14】