(57)【要約】【課題】省エネルギー化に貢献できるように改良されたホットランナー射出成形方法を提供することを主要な目的とする。【解決手段】ランナー１１内の材料を溶融状態に保ちつつ、金型６から成形品だけを取出すホットランナー射出成形装置であって、溶けた材料を上記金型に流し込むためのランナー１１部と、上記ランナー部８に搭載されたヒーター９とを備える。上記ランナー部８の回りの隙間部分に、ナノ・サイズの多孔性を有する回旋状構造体のシリカエアロゲル又はシリカキセロゲルと、ガラス繊維、カーボン繊維、ＰＥＴ繊維又はシリカ繊維で形成された支持体とを組み合わせた断熱材であるエアロジェルブランケット１が充填されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランナー内の材料を溶融状態に保ちつつ、金型から成形品だけを取出すホットランナー射出成形方法において、
前記ランナーの回りに、ナノ・サイズの多孔性を有する回旋状構造体のシリカエアロゲル又はシリカキセロゲルと、ガラス繊維、カーボン繊維、ＰＥＴ繊維又はシリカ繊維で形成された支持体とを組み合わせた断熱材であるエアロジェルブランケットを配置させて行うことを特徴とする、ホットランナー射出成形方法。
【請求項２】
ランナー内の材料を溶融状態に保ちつつ、金型から成形品だけを取出すホットランナー射出成形装置であって、
溶けた材料を前記金型に流し込むためのランナー部と、
前記ランナー部に搭載されたヒーターと、
前記ランナー部の回りの隙間部分に充填された、ナノ・サイズの多孔性を有する回旋状構造体のシリカエアロゲル又はシリカキセロゲルと、ガラス繊維、カーボン繊維、ＰＥＴ繊維又はシリカ繊維で形成された支持体とを組み合わせた断熱材であるエアロジェルブランケットと、を備えたホットランナー射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にホットランナー射出成形方法に関するものであり、より特定的には、省エネルギー化に貢献できるように改良されたホットランナー射出成形方法に関する。この発明はまたそのような方法を実現できるホットランナー射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形（Injection Molding）は、加熱溶融させた材料を金型内に射出注入し、冷却・固化させる事によって、成形品を得る方法である。この方法は、複雑な形状の製品を大量に生産するのに適している。射出成形の工程は大きく分けて６つあり、型締め、射出、保圧、冷却、型開き、製品の取出しの順序で行われ、このサイクルの繰り返しで、製品を連続的に生産する。
【０００３】
この射出成形には、コールドランナー方式と、これを改良したホットランナー方式がある。図３に示すコールドランナー方式は、溶融樹脂を注入するノズル７と、製品３を形成する製品形成部６と、流動状の樹脂が通過するランナー部４とを備える。コールドランナー方式では、製品形成に関わりのないラインまで、離型のための冷却を必要とする。そのため、ランナー部４が全て廃棄材料５となっていた。
【０００４】
一方、図４に示すホットランナー方式は、溶融樹脂を注入するノズル７と、マニーホールドブロック８と、加熱のできるホットチップ１０と、製品３を形成する製品形成部６とを備える。マニーホールドブロック８はヒーター９を搭載している。マニーホールドブロック８とホットチップ１０の中をスプルゥ・ランナー１１が通過する。ランナー部を、ヒーター９で電気的に加熱することにより、スクラップとなる廃棄材料を全く発生せずに、製品３の射出成形ができる。このように、ホットランナー方式は、大量生産されるプラスチック射出成形品にとってはスクラップの極小化を図ることができるため、材料コストの低減、スクラップ処理コストの低減を飛躍的に達成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のホットランナー射出成形装置では、スプルゥ・ランナー１１が通過するマニーホールドブロック８が外気に直接曝されるため、熱が放散し、電気エネルギーが無駄になっていた。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電気エネルギーが無駄にならない、省エネルギー化に貢献できるように改良されたホットランナー射出成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
この発明の他の目的は、そのような方法を実現することのできるホットランナー射出成形装置の提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ランナー内の材料を溶融状態に保ちつつ、金型から成形品だけを取出すホットランナー射出成形方法において、上記ランナーの回りに、ナノ・サイズの多孔性を有する回旋状構造体のシリカエアロゲル又はシリカキセロゲルと、ガラス繊維、カーボン繊維、ＰＥＴ繊維又はシリカ繊維で形成された支持体とを組み合わせた断熱材であるエアロジェルブランケットを配置させて行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の局面に従うホットランナー射出成形装置は、ランナー内の材料を溶融状態に保ちつつ、金型から成形品だけを取出すホットランナー射出成形装置と、溶けた材料を上記金型に流し込むためのランナー部と、上記ランナー部に搭載されたヒーターと、上記ランナー部の回りの隙間部分に充填された、ナノ・サイズの多孔性を有する回旋状構造体のシリカエアロゲル又はシリカキセロゲルと、ガラス繊維、カーボン繊維、ＰＥＴ繊維又はシリカ繊維で形成された支持体とを組み合わせた断熱材であるエアロジェルブランケットと、を備える。
【００１０】
ホットランナー射出成形装置のランナー部の回りには、膨大な隙間があるわけではない。本発明に用いたナノ・サイズの多孔性を有する回旋状の、主成分がシリカの構造物であるエアロジェルブランケットは、非常に低い熱伝導率（１２〜２１ｍＷ／ｍ・Ｋ）を有し、長寿命で、広範囲の温度域（−２００℃〜＋６５０℃）で使用できるという特性を有する。非常に低い熱伝導率（１２〜２１ｍＷ／ｍ・Ｋ）を有するため、少量の使用で優れた断熱効果を発揮する。この特性を利用して、ランナー部の回りの狭い隙間部分に、このエアロジェルブランケットを充填することで、ランナー部からの熱の放散を防ぐ。これによって、省エネルギーを図ることができた。
【００１１】
また、エアロジェルブランケットは、主成分がシリカキセロゲルであるので、撥水性を有し、耐水性をも有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るホットランナー射出成形方法によれば、放熱エネルギーを削減するので、電気代の削減効果がある。さらに、エアロジェルブランケットは撥水性を有し、耐水性を有するので、水気の浸入が防がれ、ランナー部の金属の腐食や劣化を防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】エアロジェルブランケットの形態を示す図である。
【図２】実施例に係るホットランナー射出成形装置の概念図である。
【図３】従来のコールドランナー方式の射出成形装置の概念図である。
【図４】従来のホットランナー射出成形装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
省エネルギー化に貢献できるように改良されたホットランナー射出成形装置を得るという目的を、ナノ・サイズの多孔性を有する回旋状構造体のシリカエアロゲル（シリカキセロゲルなどでもよい。）とガラス繊維（カーボン繊維、ＰＥＴ繊維、シリカ繊維でもよい）支持体を組み合わせた断熱材であるエアロジェルブランケットを、ランナーの回りに配置させて、ランナーからの熱の放散を防止することによって実現した。以下、本発明の実施例を、図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、実施例に用いるエアロジェルブランケット構造の概念図である。エアロジェルブランケット１の形態は、柔らかで薄いマット状構造を有する。このようなマット形状のエアロジェルブランケット１は、シリカエアロゲル１ａ（シリカキセロゲルなどでもよい）を用いたナノ・サイズの多孔性を有する回旋状の、主成分がシリカの構造物である。エアロジェルブランケット１は、非常に低い熱伝導率（１２〜２１ｍＷ／ｍ・Ｋ）を有し、長寿命で、撥水性能で水分を弾き、水蒸気透過性があり、全ての金属の腐食や劣化を防ぐ。広範囲の温度域（−２００℃〜＋６５０℃）で使用できる。
【００１６】
ガラス繊維、カーボン繊維、ＰＥＴ繊維、シリカ繊維などの補強剤となる不織布２にシリカエアロゲル１ａのゲル状原料溶液を流し込み、充填し、次いで溶剤を除去し、乾燥させることにより作られる。断熱性に富むので、従来の断熱材（例えばロックウール保温材）に比べて、厚みを１／５〜１／２にできる。コンパクト化により、省スペース化を実現できる。エアロジェルブランケット１は、衝撃や圧力に対して強く、また柔軟性に優れている。エアロジェルブランケット１は、フェルト状で軽く、簡単に切ったりすることができ、加工性に優れる。
【００１７】
図２は、本発明に係るホットランナー射出成形装置の概念図である。ホットランナー射出成形装置は、溶融樹脂を注入するノズル７と、マニーホールドブロック８を備える。マニーホールドブロック８はヒータ９を搭載している。マニーホールドブロック８と、加熱のできるホットチップ１０の中をスプルゥ・ランナー１１が通過する。マニーホールドブロック８の回りの隙間部分にエアロジェルブランケット１が充填されている。スプルゥ・ランナー１１部分をヒータ９で加熱制御して常に流動化状態に保たせている。スプルゥ・ランナー１１とともにホットチップ１０でも樹脂を常に溶融状態に保つような構造となっている。
【００１８】
この金型は、製品３である成形品のみを排出し、スプルゥ・ランナー１１は金型から排出されない。そのため、コールドランナー方式のように、ランナーを粉砕、再使用する工程が不要になる。
【００１９】
ナノ・サイズの多孔性を有する回旋状構造体のシリカエアロゲル（シリカキセロゲルなどでもよい。）とガラス繊維（カーボン繊維、ＰＥＴ繊維、シリカ繊維でもよい）支持体を組み合わせた水蒸気透過性のある断熱材であるエアロジェルブランケット１を、マニホールドブロック８の回りの隙間部分に配置させているので、ランナーからの熱の放散を防止する。熱の無駄な散逸が防止され、省エネルギー化を図ることができる。
【００２０】
今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、省エネルギー化に貢献できるホットランナー射出成形装置を与える。
【符号の説明】
【００２２】
１    エアロジェルブランケット
１ａ  シリカエアロゲル
２    不織布
３    製品
４    ランナー部
５    廃棄材料
６    製品形成部
７    ノズル
８    マニーホールドブロック
９    ヒーター
１０  ホットチップ
１１  スプルゥ・ランナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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