発泡成形品の製造方法
【課題】安価な材料を用いて、軽量であり、且つ耐衝撃性に優れる発泡成形品を成形することが可能な、発泡成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとを所定の配合比で混合した基材樹脂に、発泡剤を添加して発泡成形する発泡成形体の製造方法である。所定の配合比は、混合する各材料のメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値、引張破壊伸びに基づいて決定される。
【解決手段】長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとを所定の配合比で混合した基材樹脂に、発泡剤を添加して発泡成形する発泡成形体の製造方法である。所定の配合比は、混合する各材料のメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値、引張破壊伸びに基づいて決定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用軽量空調ダクト等に用いられる発泡成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるための車両用の空調ダクトが知られている。
このような空調ダクトには、軽量性、断熱性が求められるので、一般に発泡させた樹脂の成形品が用いられる。
【０００３】
ところで、このような空調ダクトは、発泡状態を調整することにより各種の機能性を向上させることが可能である。
例えば、吸音・消音効果を持たせるために、内面を破泡させた中空成形品（例えば、特許文献１参照）、表面硬度および気泡変形率を特定したダクト（例えば、特許文献２参照）、空調ダクトの外表面に結露が発生することを防止するために、表面粗さを特定した発泡体ダクト（例えば、特許文献３参照）、多層構造とした車両用空気ダクト（例えば、特許文献４参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平０８−２５２３０号公報
【特許文献２】特許第３９９７３３４号公報
【特許文献３】特開２００５−２４１１５７号公報
【特許文献４】特開２００６−２０５８３１号公報
【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、上記特許文献１〜４に記載の空調ダクトを含めた従来の空調ダクトの製造方法においては、軽量性及び高断熱性を確保するため、発泡倍率を高くすると、耐衝撃性が不十分になってしまうため問題となっている。
例えば、車両のルーフサイドの空調ダクトにおいて、側面衝突から搭乗者を保護するためのカーテンエアバッグが加圧ガスの勢いにより展開された場合、展開の際の衝撃によって、ルーフサイドの空調ダクトが飛散割れするおそれがある。
【０００６】
なお、長鎖分岐構造を有するポリプロピレンなど、高価な発泡成形用のポリプロピレンを多量に使用するとともに、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などの高価な耐衝撃性材料を混合することで、発泡倍率が高く、且つ、耐衝撃性が高い発泡成形品を成形することも考えられるが、コスト的に問題がある。
そのため、より安価な材料を用いて、軽量であり、且つ、耐衝撃性に優れる発泡成形体が成形できることが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安価な材料を用いて、軽量であり、且つ耐衝撃性に優れる発泡成形品を成形することが可能な、発泡成形品の製造方法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】
【０００８】
（１）本発明は、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとを混合した基材樹脂に、発泡剤を添加して発泡成形する発泡成形体の製造方法であって、前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーは、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が３０ｇｆ・ｇ／１０分以上であり、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーは、超高分子量ポリエチレンを含み、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が１０ｇｆ・ｇ／１０分以上、３０ｇｆ・ｇ／１０分未満であり、前記基材樹脂における、前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの重量％をＷ１（ｗｔ％）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの重量％をＷ２（ｗｔ％）、前記低密度ポリエチレンの重量％をＷ３（ｗｔ％）としたときに、
２０≦Ｗ１≦６０、１０≦Ｗ２≦５０、３０≦Ｗ３≦５０
を満たし、
前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ１（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ２（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記低密度ポリエチレンの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ３（ｇｆ・ｇ／１０分）としたときに、
Ｍ１×Ｗ１／１００＋Ｍ２×Ｗ２／１００＋Ｍ３×Ｗ３／１００≧１７
を満たし、
前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ１（％）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ２（％）、前記低密度ポリエチレンの２３℃での引張破壊伸びをＥ３（％）としたときに、
Ｅ１×Ｗ１／１００＋Ｅ２×Ｗ２／１００＋Ｅ３×Ｗ３／１００≧２００
を満たす、発泡成形品の製造方法に存する。
【０００９】
（２）本発明は、−０．５×Ｗ３＋６０≦Ｗ１≦−０．５×Ｗ３＋７０
を満たす、上記（１）に記載の発泡成形品の製造方法に存する。
【００１０】
（３）本発明は、Ｗ３≧４０
を満たす、上記（２）に記載の発泡成形品の製造方法に存する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の上記（１）に記載の発泡成形品の製造方法によると、発泡倍率を高くして成形することが可能であり、軽量の発泡成形品を成形することができる。
また、耐衝撃性に優れる発泡成形品を成形することができる。
また、低密度ポリエチレンが３０〜５０ｗｔ％配合されているため、低コストで発泡成形品を成形できる。
【００１２】
本発明の上記（２）に記載の発泡成形品の製造方法によると、発泡倍率が２．５倍以上で、且つ、衝撃強度が４０ｋｇ・ｃｍ以上の発泡成形品を低コストで得ることができる。
【００１３】
本発明の上記（３）に記載の発泡成形品の製造方法によると、発泡倍率が２．５倍以上で、且つ、衝撃強度が７０ｋｇ・ｃｍ以上の発泡成形品を低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、本発明の製造方法により製造されたルーフサイドダクトを示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’線矢視断面図である。
【図２】図１に記載のルーフサイドダクトを車両に取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】図１に記載のルーフサイドダクトをブロー成形する際の態様を示す断面図である。
【図４】本発明の製造方法により製造された空調用フロアダクトを示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
実施形態として、本発明の製造方法により、車両用空調ダクト（ルーフサイドダクト）を製造する場合について説明する。
【００１６】
図１に示すルーフサイドダクト１は、エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるためのものである。
【００１７】
かかるルーフサイドダクト１は、中空多角柱状の形状を有しており、ブロー成形により一体成形されたものである。なお、ブロー成形については後述する。
ルーフサイドダクト１は、平板上の横断ダクト３に支持されている。
横断ダクト３の一端には、空調エアを供給するためのエア供給口２が設けられており、該エア供給口から供給された空調エアは、横断ダクトの図示しない内部を流通して、ルーフサイドダクト１の中空部分に流入される。
そして、流入した空調エアは、ルーフサイドダクト１に設けられたエア排出口５から排出される。
【００１８】
上記ルーフサイドダクト１は、壁部１ａの平均肉厚が３．５ｍｍ以下となるように成形されている。このように、ルーフサイドダクト１の壁部１ａの厚さを薄くすることにより、ルーフサイドダクト１内を流通する空調エアの流路を広く設定することができる。
【００１９】
また、壁部１ａの厚み方向における気泡セルの平均気泡径は３００μｍ未満であることが好ましい。この場合、機械的強度がより高まるという利点がある。なお、平均気泡径は、１００μｍ未満であることが更に好ましい。
【００２０】
ルーフサイドダクト１は、発泡倍率が２．０倍以上の独立気泡構造を有する。ここで、発泡倍率とは、発泡ブロー成形に用いた熱可塑性樹脂の密度を発泡ブロー成形品の壁部１ａの見かけ密度で割った値である。また、独立気泡構造とは、複数の気泡セル有する構造であり、少なくとも独立気泡率が７０％以上のものを意味する。
発泡倍率が２．０倍未満であると、発泡倍率が上記範囲内にある場合と比較して、軽量化が不十分なものとなり、断熱性の効果も低く、結露が発生する虞がある。
【００２１】
ルーフサイドダクト１は、−１０℃における引張破壊伸びが４０％以上であることが好ましく、１００％以上であることがより好ましい。ここで、引張破壊伸びとは、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて測定した値である。
−１０℃における引張破壊伸びが４０％未満であると、引張破壊伸びが上記範囲内にある場合と比較して、飛散割れが生じる場合がある。
【００２２】
ルーフサイドダクト１は、常温時（２３℃）における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２以上であることが好ましく、１１００〜１５００ｋｇ／ｃｍ２であることがより好ましい。ここで、引張弾性率とは、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて測定した値である。
常温時における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２未満であると、引張弾性率が上記範囲内にある場合と比較して、ルーフサイドダクト１が変形する場合がある。
【００２３】
図２に示すように、ルーフサイドダクト１は、車両の内装天井材６と車体パネル４との間に、カーテンエアバッグ７と並べて配置される。
そして、カーテンエアバック７が加圧ガスにより展開された際、カーテンエアバック７の背後に配置されるルーフサイドダクト１にカーテンエアバック７の展開による衝撃が伝わることになる。
【００２４】
本実施形態に係るルーフサイドダクトは、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンと、を混合した基材樹脂に、発泡剤を添加して発泡ブロー成形することにより得られる。
【００２５】
長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーとしては、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が３０ｇｆ・ｇ／１０分以上のものが用いられる。
例えば、ボレアリス社製の「ダプロイ（ＷＢ１３０、ＷＢ１３５）」等を用いることができる。
【００２６】
プロピレン−エチレンブロックコポリマーとしては、超高分子量ポリエチレンを含み、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が１０ｇｆ・ｇ／１０分以上、３０ｇｆ・ｇ／１０分未満のものが用いられる。
例えば、日本ポリプロ株式会社製の「ニューフォーマー（ＦＢ３３１２）」等を用いることができる。
【００２７】
低密度ポリエチレンとしては、例えば、住友化学株式会社製の「スミカセン（Ｆ１０８−１）」等を用いることができる。尚、「低密度ポリエチレン」とは、繰り返し単位としてエチレン骨格が重合したポリマーであり、分枝鎖を多数有する。低密度ポリエチレンは、一般に、ポリエチレンを１０００〜３５００気圧の高圧で重合させることにより得られるポリエチレンである。低密度ポリエチレンの密度は、９１０ｋｇ／ｍ３以上９３０ｋｇ／ｍ３未満である。
【００２８】
発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系発泡剤、又は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系発泡剤が挙げられる。
これらの中でも、発泡剤は、空気、炭酸ガス又は窒素ガスを用いることが好ましい。この場合、有体物の混入が防げるので、耐久性等の低下が抑制される。
【００２９】
また、発泡方法としては、超臨界流体を用いることが好ましい。すなわち、炭酸ガス又は窒素ガスを超臨界状態とし、基材樹脂を発泡させることが好ましい。この場合、均一且つ確実に気泡することができる。
【００３０】
なお、超臨界流体が窒素ガスの場合、条件は、臨界温度−１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上とすればよく、超臨界流体が炭酸ガスの場合、条件は、臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすればよい。
【００３１】
図３は、ルーフサイドダクトをブロー成形する際の態様を示す断面図である。
【００３２】
まず、押出機内で、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとを所定の割合で混練して、基材樹脂を作製する。
【００３３】
このとき、基材樹脂における、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの重量％をＷ１（ｗｔ％）、プロピレン−エチレンブロックコポリマーの重量％をＷ２（ｗｔ％）、低密度ポリエチレンの重量％をＷ３（ｗｔ％）としたときに、下記式１を満たすように、上記Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が決定される。
（式１）
２０≦Ｗ１≦６０、１０≦Ｗ２≦５０、３０≦Ｗ３≦５０
【００３４】
また、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ１（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ２（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記低密度ポリエチレンの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ３（ｇｆ・ｇ／１０分）としたときに、下記式２を満たすように、上記Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が決定される。
（式２）
Ｍ１×Ｗ１／１００＋Ｍ２×Ｗ２／１００＋Ｍ３×Ｗ３／１００≧１７
【００３５】
また、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ１（％）、プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ２（％）、低密度ポリエチレンの２３℃での引張破壊伸びをＥ３（％）としたときに、下記式３を満たすように、上記Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が決定される。
（式３）
Ｅ１×Ｗ１／１００＋Ｅ２×Ｗ２／１００＋Ｅ３×Ｗ３／１００≧２００
【００３６】
即ち、基材樹脂における、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとの配合割合は、上記式（式１）、（式２）、及び（式３）を全て満たすように調整される。
【００３７】
当該基材樹脂に発泡剤を添加し押出機内で混合した後、ダイ内アキュムレーター（図示せず）に貯留し、続いて、所定の樹脂量が貯留された後にリング状ピストン（図示せず）を水平方向に対して垂直に押し下げる。
そして、図３に示す押出ヘッド８のダイスリットより、押出速度７００ｋｇ／時以上で円筒状のパリソン９として分割金型１０同士の間に押出す。
その後、分割金型１０同士を型締めしてパリソン９を挟み込んで、パリソン９内に０．０５〜０．１５ＭＰａの範囲でエアを吹き込み、ルーフサイドダクト１を形成する。
【００３８】
尚、上述のようにブロー成形により発泡成形体を成形する場合に限らず、押し出されたパリソンを金型に吸い付けて所定の形状の成形品を成形するバキューム成形を用いてもよい。また、エアの吹き込みや、吸引を行わず、押し出されたパリソンを金型で挟み込んで成形するコンプレッション成形を用いて、発泡成形品を成形してもよい。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
まず、実施例及び比較例として用いた、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマー（ＰＰ１、ＰＰ２）と、プロピレン−エチレンブロックコポリマー（ＰＰ３）と、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とは、以下の通りである。
【００４１】
ＰＰ１：ボレアリス社製、商品名「ダプロイ（ＷＢ１３０）」
ＰＰ２：ボレアリス社製、商品名「ダプロイ（ＷＢ１３５）」
ＰＰ３：日本ポリプロ株式会社製、商品名「ニューフォーマー（ＦＢ３３１２）」
ＬＤＰＥ：住友化学株式会社製、商品名「スミカセン（Ｆ１０８−１）」
【００４２】
また、これらの樹脂の、２３０℃におけるＭＴ（メルトテンション）（ｇｆ）、ＭＦＲ（メルトフローレイト）（ｇ／１０分）、ＭＴ×ＭＦＲの値（ｇｆ・ｇ／１０分）、２３℃における引張弾性率（ＭＰａ）、引張破壊伸び（％）を表１に示す。
【００４３】
なお、ＭＴは、メルトテンションテスター（株式会社東洋精機製作所製）を用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示すものである。
また、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定を行った値である。
また、引張弾性率は、常温（２３℃）で、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて２号形試験片とし、常温（２３℃）にて、引張速度５０ｍｍ／分で測定した値である。
また、引張破壊伸びは、常温（２３℃）で、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて測定した値である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（実施例１）
ＰＰ１を６０ｗｔ％、ＰＰ３を１０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
そして、この基材樹脂に、発泡剤として超臨界状態の窒素、核剤として６０ｗｔ％タルクマスターバッチ１．５重量部および着色剤として４０ｗｔ％カーボンブラックマスターバッチ１．５重量部を添加して発泡させ発泡樹脂とした。これを、押出機で混練した後にマンドレルとダイ外筒の間の円筒状空間であるダイ内アキュムレーターに貯留し、リング状ピストンを用いて円筒状のパリソンとして分割金型に押出し、型締め後パリソン内に０．１ＭＰａの圧力でエアを吹き込むことにより、ブロー成形されたサンプルを得た。
【００４６】
（実施例２）
ＰＰ１を４０ｗｔ％、ＰＰ３を１５ｗｔ％、ＬＤＰＥを４５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例３）
ＰＰ１を４５ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例４）
ＰＰ１を３０ｗｔ％、ＰＰ３を３５ｗｔ％、ＬＤＰＥを３５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例５）
ＰＰ１を２０ｗｔ％、ＰＰ３を３０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例６）
ＰＰ１を２０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例７）
ＰＰ１を４０ｗｔ％、ＰＰ３を１０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例８）
ＰＰ２を６０ｗｔ％、ＰＰ３を１０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例９）
ＰＰ２を４０ｗｔ％、ＰＰ３を１５ｗｔ％、ＬＤＰＥを４５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例１０）
ＰＰ２を４５ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例１１）
ＰＰ２を３０ｗｔ％、ＰＰ３を３５ｗｔ％、ＬＤＰＥを３５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例１２）
ＰＰ２を２０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例１３）
ＰＰ２を４０ｗｔ％、ＰＰ３を１０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１）
ＰＰ１を２０ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、ＬＤＰＥを６０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例２）
ＰＰ１を１０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを４０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例３）
ＰＰ３を６０ｗｔ％、ＬＤＰＥを４０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例４）
ＰＰ１を８０ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例５）
ＰＰ１を８０ｗｔ％、ＬＤＰＥを２０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例６）
ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例７）
ＰＰ１を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例８）
ＰＰ１を５０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
（比較例９）
ＰＰ２を２０ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、ＬＤＰＥを６０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１０）
ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを４０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１１）
ＰＰ２を８０ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１２）
ＰＰ２を８０ｗｔ％、ＬＤＰＥを２０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１３）
ＰＰ２を７０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１４）
ＰＰ２を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１５）
ＰＰ２を５０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
（比較例１６）
ＰＰ２を２０ｗｔ％、ＰＰ３を３０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
【００４７】
実施例１〜１３及び比較例１〜１６で得られたサンプルの物性を以下のように評価した。
＜発泡倍率＞
実施例１〜１３及び比較例１〜１６で用いた混合樹脂の密度を、対応する発泡成形体サンプルの壁部の見かけ密度で割ることにより、発泡倍率を算出した。
＜衝撃強度＞
衝撃強度は、発泡成形体のサンプルを−１０℃の恒温槽に１時間以上放置した後に、該発泡成形体の平面部に、１ｋｇの金属球を落下衝突させて、クラックが生じる際の、金属球の最低高さ（ｃｍ）を１０ｃｍ間隔で測定することで、金属球の重量１ｋｇと最低高さ（ｃｍ）の積により算出した。
【００４８】
実施例１〜１３及び比較例１〜１６について、ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３、ＬＤＰＥの配合比と、上記評価方法により得られた発泡倍率及び衝撃強度を表２に示す。
また、各実施例及び比較例について、基材樹脂を構成する長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマー（ＰＰ１またはＰＰ２）の重量％（Ｗ１）及びＭＴ×ＭＦＲの値（Ｍ１）、プロピレン−エチレンブロックコポリマー（ＰＰ３）の重量％（Ｗ２）及びＭＴ×ＭＦＲの値（Ｍ２）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の重量％（Ｗ３）及びＭＴ×ＭＦＲの値（Ｍ３）を、上記式２の左辺に代入して得られる値を併せて示す。
また、各実施例及び比較例について、基材樹脂を構成する長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマー（ＰＰ１またはＰＰ２）の重量％（Ｗ１）及び引張破壊伸び（Ｅ１）、プロピレン−エチレンブロックコポリマー（ＰＰ３）の重量％（Ｗ２）及び引張破壊伸び（Ｅ２）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の重量％（Ｗ３）及び引張破壊伸び（Ｅ３）を、上記式３の左辺に代入して得られる値を併せて示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
実施例１〜１３のサンプルは、発泡倍率が２．０倍を超えており、且つ、衝撃強度が３０ｋｇ・ｃｍよりも大きい。
このように、実施例の製造方法においては、発泡倍率を高く、且つ、耐衝撃性に優れる発泡成形品を成形することが可能である。
また、低密度ポリエチレンが３０〜５０ｗｔ％配合されているため、低コストで発泡成形品を成形できる。
ここで、車両用ダクトにおいては、軽量化の観点から発泡倍率が２．０倍以上のものが望まれており、また、衝撃強度は、３０ｋｇ・ｃｍ以上のものが望まれている。したがって、上記実施例１〜１３のサンプルは車両用ダクトに適している。
【００５１】
これに対して、比較例１、２、３、７、９、１０、１４、１６のサンプルは、発泡倍率が２．０倍よりも小さく、また、比較例４、５、６、８、１１、１２、１３、１５のサンプルは、衝撃強度が３０ｋｇ・ｃｍよりも小さい。このように、比較例１〜１６においては、発泡倍率と衝撃強度との両方を向上させることができない。
【００５２】
また、下記の式４を満たすような配合比で構成されている実施例２、３、７、９、１０、１３のサンプルは、発泡倍率と衝撃強度との双方が、比較的高くなるため、より車両用ダクトに適している。
（式４）
−０．５×Ｗ３＋６０≦Ｗ１≦−０．５×Ｗ３＋７０
【００５３】
具体的には、上記式４を満たす実施例のサンプルは、発泡倍率が２．５倍以上で、且つ、衝撃強度が４０ｋｇ・ｃｍ以上である。そして、ＰＰ１の樹脂を配合した実施例１〜７で比較すると、実施例３では、発泡倍率が３．３倍と高い。また、実施例２、７では、衝撃強度が７５ｋｇ・ｃｍ以上で高強度である。また、ＰＰ２の樹脂を配合した実施例８〜１３において、実施例１０では、発泡倍率が２．８倍と高い。また、実施例９、１３では、衝撃強度が７５ｋｇ・ｃｍ以上で高強度である。
尚、Ｗ１≦−０．５×Ｗ３＋６５を満たす場合より好ましい。
【００５４】
また、上記式４を満たし且つ低密度ポリエチレンが４０ｗｔ％以上配合されている実施例２、７、９、１３のサンプルは、安価な構成で、高い発泡倍率を維持しつつ衝撃強度を高くすることができるため車両用ダクトに特に適している。
【００５５】
具体的には、ＰＰ１の樹脂を配合した実施例１〜７において、上記式４を満たし且つ低密度ポリエチレンが４０ｗｔ％以上配合されている実施例のサンプルは、発泡倍率が２．９倍以上で、且つ、衝撃強度が７５ｋｇ・ｃｍ以上である。
また、ＰＰ２の樹脂を配合した実施例８〜１３において、上記式４を満たし且つ低密度ポリエチレンが４０ｗｔ％以上配合されている実施例のサンプルは、発泡倍率が２．５倍以上で、且つ、衝撃強度が７５ｋｇ・ｃｍ以上である。
【００５６】
尚、本発明は、車両用軽量空調ダクトに限らず、例えば、自動車用、航空機用、車両・船舶用、建材用、各種電気機器のハウジング用、スポーツ・レジャー用の構造部材等に用いられる。カーゴフロアボード、デッキボード、リアパーセルシェルフ、ルーフパネル、ドアトリム等の内装パネル、ドアインナーパネル、プラットフォーム、ハードトップ、サンルーフ、ボンネット、バンパー、フロアスペーサー、ディビアパッド等の自動車の構造部材として用いると、自動車の軽量化が測れるので、燃費が向上することになる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る発泡成形品は、車両用空調ダクト、特に、カーテンエアバッグ等に隣接して配置される耐衝撃性が要求される薄肉・軽量なルーフサイドダクト等として好適に利用できる。
また、上記車両用空調ダクトは、機械的強度等の各種物性を低下させることなく車両の軽量化に貢献するものである。
【符号の説明】
【００５８】
１ ルーフサイドダクト（車両用軽量空調ダクト）
１ａ 壁部
１ｂ Ｘ−Ｘ’線矢視断面図
２ エア供給口
３ 横断ダクト
４ 車体パネル
５ エア排出口
６ 内装天井材
７ カーテンエアバッグ
８ 押出ヘッド
９ パリソン
１０ 分割金型
１１ フロアダクト（車両用軽量空調ダクト）
１２ 閉鎖部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用軽量空調ダクト等に用いられる発泡成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるための車両用の空調ダクトが知られている。
このような空調ダクトには、軽量性、断熱性が求められるので、一般に発泡させた樹脂の成形品が用いられる。
【０００３】
ところで、このような空調ダクトは、発泡状態を調整することにより各種の機能性を向上させることが可能である。
例えば、吸音・消音効果を持たせるために、内面を破泡させた中空成形品（例えば、特許文献１参照）、表面硬度および気泡変形率を特定したダクト（例えば、特許文献２参照）、空調ダクトの外表面に結露が発生することを防止するために、表面粗さを特定した発泡体ダクト（例えば、特許文献３参照）、多層構造とした車両用空気ダクト（例えば、特許文献４参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平０８−２５２３０号公報
【特許文献２】特許第３９９７３３４号公報
【特許文献３】特開２００５−２４１１５７号公報
【特許文献４】特開２００６−２０５８３１号公報
【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、上記特許文献１〜４に記載の空調ダクトを含めた従来の空調ダクトの製造方法においては、軽量性及び高断熱性を確保するため、発泡倍率を高くすると、耐衝撃性が不十分になってしまうため問題となっている。
例えば、車両のルーフサイドの空調ダクトにおいて、側面衝突から搭乗者を保護するためのカーテンエアバッグが加圧ガスの勢いにより展開された場合、展開の際の衝撃によって、ルーフサイドの空調ダクトが飛散割れするおそれがある。
【０００６】
なお、長鎖分岐構造を有するポリプロピレンなど、高価な発泡成形用のポリプロピレンを多量に使用するとともに、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などの高価な耐衝撃性材料を混合することで、発泡倍率が高く、且つ、耐衝撃性が高い発泡成形品を成形することも考えられるが、コスト的に問題がある。
そのため、より安価な材料を用いて、軽量であり、且つ、耐衝撃性に優れる発泡成形体が成形できることが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安価な材料を用いて、軽量であり、且つ耐衝撃性に優れる発泡成形品を成形することが可能な、発泡成形品の製造方法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】
【０００８】
（１）本発明は、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとを混合した基材樹脂に、発泡剤を添加して発泡成形する発泡成形体の製造方法であって、前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーは、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が３０ｇｆ・ｇ／１０分以上であり、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーは、超高分子量ポリエチレンを含み、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が１０ｇｆ・ｇ／１０分以上、３０ｇｆ・ｇ／１０分未満であり、前記基材樹脂における、前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの重量％をＷ１（ｗｔ％）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの重量％をＷ２（ｗｔ％）、前記低密度ポリエチレンの重量％をＷ３（ｗｔ％）としたときに、
２０≦Ｗ１≦６０、１０≦Ｗ２≦５０、３０≦Ｗ３≦５０
を満たし、
前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ１（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ２（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記低密度ポリエチレンの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ３（ｇｆ・ｇ／１０分）としたときに、
Ｍ１×Ｗ１／１００＋Ｍ２×Ｗ２／１００＋Ｍ３×Ｗ３／１００≧１７
を満たし、
前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ１（％）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ２（％）、前記低密度ポリエチレンの２３℃での引張破壊伸びをＥ３（％）としたときに、
Ｅ１×Ｗ１／１００＋Ｅ２×Ｗ２／１００＋Ｅ３×Ｗ３／１００≧２００
を満たす、発泡成形品の製造方法に存する。
【０００９】
（２）本発明は、−０．５×Ｗ３＋６０≦Ｗ１≦−０．５×Ｗ３＋７０
を満たす、上記（１）に記載の発泡成形品の製造方法に存する。
【００１０】
（３）本発明は、Ｗ３≧４０
を満たす、上記（２）に記載の発泡成形品の製造方法に存する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の上記（１）に記載の発泡成形品の製造方法によると、発泡倍率を高くして成形することが可能であり、軽量の発泡成形品を成形することができる。
また、耐衝撃性に優れる発泡成形品を成形することができる。
また、低密度ポリエチレンが３０〜５０ｗｔ％配合されているため、低コストで発泡成形品を成形できる。
【００１２】
本発明の上記（２）に記載の発泡成形品の製造方法によると、発泡倍率が２．５倍以上で、且つ、衝撃強度が４０ｋｇ・ｃｍ以上の発泡成形品を低コストで得ることができる。
【００１３】
本発明の上記（３）に記載の発泡成形品の製造方法によると、発泡倍率が２．５倍以上で、且つ、衝撃強度が７０ｋｇ・ｃｍ以上の発泡成形品を低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、本発明の製造方法により製造されたルーフサイドダクトを示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’線矢視断面図である。
【図２】図１に記載のルーフサイドダクトを車両に取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】図１に記載のルーフサイドダクトをブロー成形する際の態様を示す断面図である。
【図４】本発明の製造方法により製造された空調用フロアダクトを示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
実施形態として、本発明の製造方法により、車両用空調ダクト（ルーフサイドダクト）を製造する場合について説明する。
【００１６】
図１に示すルーフサイドダクト１は、エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるためのものである。
【００１７】
かかるルーフサイドダクト１は、中空多角柱状の形状を有しており、ブロー成形により一体成形されたものである。なお、ブロー成形については後述する。
ルーフサイドダクト１は、平板上の横断ダクト３に支持されている。
横断ダクト３の一端には、空調エアを供給するためのエア供給口２が設けられており、該エア供給口から供給された空調エアは、横断ダクトの図示しない内部を流通して、ルーフサイドダクト１の中空部分に流入される。
そして、流入した空調エアは、ルーフサイドダクト１に設けられたエア排出口５から排出される。
【００１８】
上記ルーフサイドダクト１は、壁部１ａの平均肉厚が３．５ｍｍ以下となるように成形されている。このように、ルーフサイドダクト１の壁部１ａの厚さを薄くすることにより、ルーフサイドダクト１内を流通する空調エアの流路を広く設定することができる。
【００１９】
また、壁部１ａの厚み方向における気泡セルの平均気泡径は３００μｍ未満であることが好ましい。この場合、機械的強度がより高まるという利点がある。なお、平均気泡径は、１００μｍ未満であることが更に好ましい。
【００２０】
ルーフサイドダクト１は、発泡倍率が２．０倍以上の独立気泡構造を有する。ここで、発泡倍率とは、発泡ブロー成形に用いた熱可塑性樹脂の密度を発泡ブロー成形品の壁部１ａの見かけ密度で割った値である。また、独立気泡構造とは、複数の気泡セル有する構造であり、少なくとも独立気泡率が７０％以上のものを意味する。
発泡倍率が２．０倍未満であると、発泡倍率が上記範囲内にある場合と比較して、軽量化が不十分なものとなり、断熱性の効果も低く、結露が発生する虞がある。
【００２１】
ルーフサイドダクト１は、−１０℃における引張破壊伸びが４０％以上であることが好ましく、１００％以上であることがより好ましい。ここで、引張破壊伸びとは、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて測定した値である。
−１０℃における引張破壊伸びが４０％未満であると、引張破壊伸びが上記範囲内にある場合と比較して、飛散割れが生じる場合がある。
【００２２】
ルーフサイドダクト１は、常温時（２３℃）における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２以上であることが好ましく、１１００〜１５００ｋｇ／ｃｍ２であることがより好ましい。ここで、引張弾性率とは、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて測定した値である。
常温時における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２未満であると、引張弾性率が上記範囲内にある場合と比較して、ルーフサイドダクト１が変形する場合がある。
【００２３】
図２に示すように、ルーフサイドダクト１は、車両の内装天井材６と車体パネル４との間に、カーテンエアバッグ７と並べて配置される。
そして、カーテンエアバック７が加圧ガスにより展開された際、カーテンエアバック７の背後に配置されるルーフサイドダクト１にカーテンエアバック７の展開による衝撃が伝わることになる。
【００２４】
本実施形態に係るルーフサイドダクトは、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンと、を混合した基材樹脂に、発泡剤を添加して発泡ブロー成形することにより得られる。
【００２５】
長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーとしては、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が３０ｇｆ・ｇ／１０分以上のものが用いられる。
例えば、ボレアリス社製の「ダプロイ（ＷＢ１３０、ＷＢ１３５）」等を用いることができる。
【００２６】
プロピレン−エチレンブロックコポリマーとしては、超高分子量ポリエチレンを含み、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が１０ｇｆ・ｇ／１０分以上、３０ｇｆ・ｇ／１０分未満のものが用いられる。
例えば、日本ポリプロ株式会社製の「ニューフォーマー（ＦＢ３３１２）」等を用いることができる。
【００２７】
低密度ポリエチレンとしては、例えば、住友化学株式会社製の「スミカセン（Ｆ１０８−１）」等を用いることができる。尚、「低密度ポリエチレン」とは、繰り返し単位としてエチレン骨格が重合したポリマーであり、分枝鎖を多数有する。低密度ポリエチレンは、一般に、ポリエチレンを１０００〜３５００気圧の高圧で重合させることにより得られるポリエチレンである。低密度ポリエチレンの密度は、９１０ｋｇ／ｍ３以上９３０ｋｇ／ｍ３未満である。
【００２８】
発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系発泡剤、又は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系発泡剤が挙げられる。
これらの中でも、発泡剤は、空気、炭酸ガス又は窒素ガスを用いることが好ましい。この場合、有体物の混入が防げるので、耐久性等の低下が抑制される。
【００２９】
また、発泡方法としては、超臨界流体を用いることが好ましい。すなわち、炭酸ガス又は窒素ガスを超臨界状態とし、基材樹脂を発泡させることが好ましい。この場合、均一且つ確実に気泡することができる。
【００３０】
なお、超臨界流体が窒素ガスの場合、条件は、臨界温度−１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上とすればよく、超臨界流体が炭酸ガスの場合、条件は、臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすればよい。
【００３１】
図３は、ルーフサイドダクトをブロー成形する際の態様を示す断面図である。
【００３２】
まず、押出機内で、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとを所定の割合で混練して、基材樹脂を作製する。
【００３３】
このとき、基材樹脂における、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの重量％をＷ１（ｗｔ％）、プロピレン−エチレンブロックコポリマーの重量％をＷ２（ｗｔ％）、低密度ポリエチレンの重量％をＷ３（ｗｔ％）としたときに、下記式１を満たすように、上記Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が決定される。
（式１）
２０≦Ｗ１≦６０、１０≦Ｗ２≦５０、３０≦Ｗ３≦５０
【００３４】
また、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ１（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ２（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記低密度ポリエチレンの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ３（ｇｆ・ｇ／１０分）としたときに、下記式２を満たすように、上記Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が決定される。
（式２）
Ｍ１×Ｗ１／１００＋Ｍ２×Ｗ２／１００＋Ｍ３×Ｗ３／１００≧１７
【００３５】
また、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ１（％）、プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ２（％）、低密度ポリエチレンの２３℃での引張破壊伸びをＥ３（％）としたときに、下記式３を満たすように、上記Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が決定される。
（式３）
Ｅ１×Ｗ１／１００＋Ｅ２×Ｗ２／１００＋Ｅ３×Ｗ３／１００≧２００
【００３６】
即ち、基材樹脂における、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとの配合割合は、上記式（式１）、（式２）、及び（式３）を全て満たすように調整される。
【００３７】
当該基材樹脂に発泡剤を添加し押出機内で混合した後、ダイ内アキュムレーター（図示せず）に貯留し、続いて、所定の樹脂量が貯留された後にリング状ピストン（図示せず）を水平方向に対して垂直に押し下げる。
そして、図３に示す押出ヘッド８のダイスリットより、押出速度７００ｋｇ／時以上で円筒状のパリソン９として分割金型１０同士の間に押出す。
その後、分割金型１０同士を型締めしてパリソン９を挟み込んで、パリソン９内に０．０５〜０．１５ＭＰａの範囲でエアを吹き込み、ルーフサイドダクト１を形成する。
【００３８】
尚、上述のようにブロー成形により発泡成形体を成形する場合に限らず、押し出されたパリソンを金型に吸い付けて所定の形状の成形品を成形するバキューム成形を用いてもよい。また、エアの吹き込みや、吸引を行わず、押し出されたパリソンを金型で挟み込んで成形するコンプレッション成形を用いて、発泡成形品を成形してもよい。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
まず、実施例及び比較例として用いた、長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマー（ＰＰ１、ＰＰ２）と、プロピレン−エチレンブロックコポリマー（ＰＰ３）と、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とは、以下の通りである。
【００４１】
ＰＰ１：ボレアリス社製、商品名「ダプロイ（ＷＢ１３０）」
ＰＰ２：ボレアリス社製、商品名「ダプロイ（ＷＢ１３５）」
ＰＰ３：日本ポリプロ株式会社製、商品名「ニューフォーマー（ＦＢ３３１２）」
ＬＤＰＥ：住友化学株式会社製、商品名「スミカセン（Ｆ１０８−１）」
【００４２】
また、これらの樹脂の、２３０℃におけるＭＴ（メルトテンション）（ｇｆ）、ＭＦＲ（メルトフローレイト）（ｇ／１０分）、ＭＴ×ＭＦＲの値（ｇｆ・ｇ／１０分）、２３℃における引張弾性率（ＭＰａ）、引張破壊伸び（％）を表１に示す。
【００４３】
なお、ＭＴは、メルトテンションテスター（株式会社東洋精機製作所製）を用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示すものである。
また、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定を行った値である。
また、引張弾性率は、常温（２３℃）で、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて２号形試験片とし、常温（２３℃）にて、引張速度５０ｍｍ／分で測定した値である。
また、引張破壊伸びは、常温（２３℃）で、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて測定した値である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（実施例１）
ＰＰ１を６０ｗｔ％、ＰＰ３を１０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
そして、この基材樹脂に、発泡剤として超臨界状態の窒素、核剤として６０ｗｔ％タルクマスターバッチ１．５重量部および着色剤として４０ｗｔ％カーボンブラックマスターバッチ１．５重量部を添加して発泡させ発泡樹脂とした。これを、押出機で混練した後にマンドレルとダイ外筒の間の円筒状空間であるダイ内アキュムレーターに貯留し、リング状ピストンを用いて円筒状のパリソンとして分割金型に押出し、型締め後パリソン内に０．１ＭＰａの圧力でエアを吹き込むことにより、ブロー成形されたサンプルを得た。
【００４６】
（実施例２）
ＰＰ１を４０ｗｔ％、ＰＰ３を１５ｗｔ％、ＬＤＰＥを４５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例３）
ＰＰ１を４５ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例４）
ＰＰ１を３０ｗｔ％、ＰＰ３を３５ｗｔ％、ＬＤＰＥを３５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例５）
ＰＰ１を２０ｗｔ％、ＰＰ３を３０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例６）
ＰＰ１を２０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例７）
ＰＰ１を４０ｗｔ％、ＰＰ３を１０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例８）
ＰＰ２を６０ｗｔ％、ＰＰ３を１０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例９）
ＰＰ２を４０ｗｔ％、ＰＰ３を１５ｗｔ％、ＬＤＰＥを４５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例１０）
ＰＰ２を４５ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例１１）
ＰＰ２を３０ｗｔ％、ＰＰ３を３５ｗｔ％、ＬＤＰＥを３５ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例１２）
ＰＰ２を２０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（実施例１３）
ＰＰ２を４０ｗｔ％、ＰＰ３を１０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１）
ＰＰ１を２０ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、ＬＤＰＥを６０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例２）
ＰＰ１を１０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを４０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例３）
ＰＰ３を６０ｗｔ％、ＬＤＰＥを４０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例４）
ＰＰ１を８０ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例５）
ＰＰ１を８０ｗｔ％、ＬＤＰＥを２０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例６）
ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例７）
ＰＰ１を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例８）
ＰＰ１を５０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
（比較例９）
ＰＰ２を２０ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、ＬＤＰＥを６０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１０）
ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを４０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１１）
ＰＰ２を８０ｗｔ％、ＰＰ３を２０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１２）
ＰＰ２を８０ｗｔ％、ＬＤＰＥを２０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１３）
ＰＰ２を７０ｗｔ％、ＬＤＰＥを３０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１４）
ＰＰ２を５０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
（比較例１５）
ＰＰ２を５０ｗｔ％、ＰＰ３を５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
（比較例１６）
ＰＰ２を２０ｗｔ％、ＰＰ３を３０ｗｔ％、ＬＤＰＥを５０ｗｔ％、混合して、基材樹脂とした。
その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルを得た。
【００４７】
実施例１〜１３及び比較例１〜１６で得られたサンプルの物性を以下のように評価した。
＜発泡倍率＞
実施例１〜１３及び比較例１〜１６で用いた混合樹脂の密度を、対応する発泡成形体サンプルの壁部の見かけ密度で割ることにより、発泡倍率を算出した。
＜衝撃強度＞
衝撃強度は、発泡成形体のサンプルを−１０℃の恒温槽に１時間以上放置した後に、該発泡成形体の平面部に、１ｋｇの金属球を落下衝突させて、クラックが生じる際の、金属球の最低高さ（ｃｍ）を１０ｃｍ間隔で測定することで、金属球の重量１ｋｇと最低高さ（ｃｍ）の積により算出した。
【００４８】
実施例１〜１３及び比較例１〜１６について、ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３、ＬＤＰＥの配合比と、上記評価方法により得られた発泡倍率及び衝撃強度を表２に示す。
また、各実施例及び比較例について、基材樹脂を構成する長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマー（ＰＰ１またはＰＰ２）の重量％（Ｗ１）及びＭＴ×ＭＦＲの値（Ｍ１）、プロピレン−エチレンブロックコポリマー（ＰＰ３）の重量％（Ｗ２）及びＭＴ×ＭＦＲの値（Ｍ２）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の重量％（Ｗ３）及びＭＴ×ＭＦＲの値（Ｍ３）を、上記式２の左辺に代入して得られる値を併せて示す。
また、各実施例及び比較例について、基材樹脂を構成する長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマー（ＰＰ１またはＰＰ２）の重量％（Ｗ１）及び引張破壊伸び（Ｅ１）、プロピレン−エチレンブロックコポリマー（ＰＰ３）の重量％（Ｗ２）及び引張破壊伸び（Ｅ２）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の重量％（Ｗ３）及び引張破壊伸び（Ｅ３）を、上記式３の左辺に代入して得られる値を併せて示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
実施例１〜１３のサンプルは、発泡倍率が２．０倍を超えており、且つ、衝撃強度が３０ｋｇ・ｃｍよりも大きい。
このように、実施例の製造方法においては、発泡倍率を高く、且つ、耐衝撃性に優れる発泡成形品を成形することが可能である。
また、低密度ポリエチレンが３０〜５０ｗｔ％配合されているため、低コストで発泡成形品を成形できる。
ここで、車両用ダクトにおいては、軽量化の観点から発泡倍率が２．０倍以上のものが望まれており、また、衝撃強度は、３０ｋｇ・ｃｍ以上のものが望まれている。したがって、上記実施例１〜１３のサンプルは車両用ダクトに適している。
【００５１】
これに対して、比較例１、２、３、７、９、１０、１４、１６のサンプルは、発泡倍率が２．０倍よりも小さく、また、比較例４、５、６、８、１１、１２、１３、１５のサンプルは、衝撃強度が３０ｋｇ・ｃｍよりも小さい。このように、比較例１〜１６においては、発泡倍率と衝撃強度との両方を向上させることができない。
【００５２】
また、下記の式４を満たすような配合比で構成されている実施例２、３、７、９、１０、１３のサンプルは、発泡倍率と衝撃強度との双方が、比較的高くなるため、より車両用ダクトに適している。
（式４）
−０．５×Ｗ３＋６０≦Ｗ１≦−０．５×Ｗ３＋７０
【００５３】
具体的には、上記式４を満たす実施例のサンプルは、発泡倍率が２．５倍以上で、且つ、衝撃強度が４０ｋｇ・ｃｍ以上である。そして、ＰＰ１の樹脂を配合した実施例１〜７で比較すると、実施例３では、発泡倍率が３．３倍と高い。また、実施例２、７では、衝撃強度が７５ｋｇ・ｃｍ以上で高強度である。また、ＰＰ２の樹脂を配合した実施例８〜１３において、実施例１０では、発泡倍率が２．８倍と高い。また、実施例９、１３では、衝撃強度が７５ｋｇ・ｃｍ以上で高強度である。
尚、Ｗ１≦−０．５×Ｗ３＋６５を満たす場合より好ましい。
【００５４】
また、上記式４を満たし且つ低密度ポリエチレンが４０ｗｔ％以上配合されている実施例２、７、９、１３のサンプルは、安価な構成で、高い発泡倍率を維持しつつ衝撃強度を高くすることができるため車両用ダクトに特に適している。
【００５５】
具体的には、ＰＰ１の樹脂を配合した実施例１〜７において、上記式４を満たし且つ低密度ポリエチレンが４０ｗｔ％以上配合されている実施例のサンプルは、発泡倍率が２．９倍以上で、且つ、衝撃強度が７５ｋｇ・ｃｍ以上である。
また、ＰＰ２の樹脂を配合した実施例８〜１３において、上記式４を満たし且つ低密度ポリエチレンが４０ｗｔ％以上配合されている実施例のサンプルは、発泡倍率が２．５倍以上で、且つ、衝撃強度が７５ｋｇ・ｃｍ以上である。
【００５６】
尚、本発明は、車両用軽量空調ダクトに限らず、例えば、自動車用、航空機用、車両・船舶用、建材用、各種電気機器のハウジング用、スポーツ・レジャー用の構造部材等に用いられる。カーゴフロアボード、デッキボード、リアパーセルシェルフ、ルーフパネル、ドアトリム等の内装パネル、ドアインナーパネル、プラットフォーム、ハードトップ、サンルーフ、ボンネット、バンパー、フロアスペーサー、ディビアパッド等の自動車の構造部材として用いると、自動車の軽量化が測れるので、燃費が向上することになる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る発泡成形品は、車両用空調ダクト、特に、カーテンエアバッグ等に隣接して配置される耐衝撃性が要求される薄肉・軽量なルーフサイドダクト等として好適に利用できる。
また、上記車両用空調ダクトは、機械的強度等の各種物性を低下させることなく車両の軽量化に貢献するものである。
【符号の説明】
【００５８】
１ ルーフサイドダクト（車両用軽量空調ダクト）
１ａ 壁部
１ｂ Ｘ−Ｘ’線矢視断面図
２ エア供給口
３ 横断ダクト
４ 車体パネル
５ エア排出口
６ 内装天井材
７ カーテンエアバッグ
８ 押出ヘッド
９ パリソン
１０ 分割金型
１１ フロアダクト（車両用軽量空調ダクト）
１２ 閉鎖部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとを混合した基材樹脂に、発泡剤を添加して発泡成形する発泡成形体の製造方法であって、前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーは、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が３０ｇｆ・ｇ／１０分以上であり、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーは、超高分子量ポリエチレンを含み、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が１０ｇｆ・ｇ／１０分以上、３０ｇｆ・ｇ／１０分未満であり、前記基材樹脂における、前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの重量％をＷ１（ｗｔ％）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの重量％をＷ２（ｗｔ％）、前記低密度ポリエチレンの重量％をＷ３（ｗｔ％）としたときに、
２０≦Ｗ１≦６０、１０≦Ｗ２≦５０、３０≦Ｗ３≦５０
を満たし、
前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ１（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ２（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記低密度ポリエチレンの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ３（ｇｆ・ｇ／１０分）としたときに、
Ｍ１×Ｗ１／１００＋Ｍ２×Ｗ２／１００＋Ｍ３×Ｗ３／１００≧１７
を満たし、
前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ１（％）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ２（％）、前記低密度ポリエチレンの２３℃での引張破壊伸びをＥ３（％）としたときに、
Ｅ１×Ｗ１／１００＋Ｅ２×Ｗ２／１００＋Ｅ３×Ｗ３／１００≧２００
を満たす、発泡成形品の製造方法。
【請求項２】
−０．５×Ｗ３＋６０≦Ｗ１≦−０．５×Ｗ３＋７０
を満たす、請求項１に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項３】
Ｗ３≧４０
を満たす、請求項２に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項１】
長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーと、プロピレン−エチレンブロックコポリマーと、低密度ポリエチレンとを混合した基材樹脂に、発泡剤を添加して発泡成形する発泡成形体の製造方法であって、前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーは、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が３０ｇｆ・ｇ／１０分以上であり、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーは、超高分子量ポリエチレンを含み、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値が１０ｇｆ・ｇ／１０分以上、３０ｇｆ・ｇ／１０分未満であり、前記基材樹脂における、前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの重量％をＷ１（ｗｔ％）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの重量％をＷ２（ｗｔ％）、前記低密度ポリエチレンの重量％をＷ３（ｗｔ％）としたときに、
２０≦Ｗ１≦６０、１０≦Ｗ２≦５０、３０≦Ｗ３≦５０
を満たし、
前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの、２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ１（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ２（ｇｆ・ｇ／１０分）、前記低密度ポリエチレンの２３０℃におけるメルトテンションとメルトフローレイトとを乗算した値をＭ３（ｇｆ・ｇ／１０分）としたときに、
Ｍ１×Ｗ１／１００＋Ｍ２×Ｗ２／１００＋Ｍ３×Ｗ３／１００≧１７
を満たし、
前記長鎖分岐を有するプロピレンホモポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ１（％）、前記プロピレン−エチレンブロックコポリマーの２３℃での引張破壊伸びをＥ２（％）、前記低密度ポリエチレンの２３℃での引張破壊伸びをＥ３（％）としたときに、
Ｅ１×Ｗ１／１００＋Ｅ２×Ｗ２／１００＋Ｅ３×Ｗ３／１００≧２００
を満たす、発泡成形品の製造方法。
【請求項２】
−０．５×Ｗ３＋６０≦Ｗ１≦−０．５×Ｗ３＋７０
を満たす、請求項１に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項３】
Ｗ３≧４０
を満たす、請求項２に記載の発泡成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１１６８０４（Ｐ２０１１−１１６８０４Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７２８９７（Ｐ２００９−２７２８９７）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]