自動車用ダクト
【課題】安価な材料構成で、混合材料の種類を少なくした軽量で低温衝撃性の高い自動車用ダクトの提供を目的とする。
【解決手段】発泡性樹脂を押し出した発泡パリソンからブロー成形したダクト１において、０．９５〜０．９６の長鎖分岐構造を有し、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａ６０〜３０重量部と、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂ４０〜７０重量部を混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を１〜３重量部添加した発泡性樹脂を用いた。
【解決手段】発泡性樹脂を押し出した発泡パリソンからブロー成形したダクト１において、０．９５〜０．９６の長鎖分岐構造を有し、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａ６０〜３０重量部と、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂ４０〜７０重量部を混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を１〜３重量部添加した発泡性樹脂を用いた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡性樹脂から形成した発泡層を有する筒状体（いわゆる発泡パリソン）をブロー成形した自動車用ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の空調あるいは吸気用ダクトとして、発泡層を有するいわゆる発泡ダクトがある。発泡ダクトは、管壁が発泡層からなるため、非発泡のダクトと比べて軽量であり、燃費等の点から軽量性が求められる自動車ダクトとして好適なものである。
【０００３】
従来の発泡ダクトは、発泡に適した溶融張力の高いポリオレフィン樹脂を使用し、前記ポリオレフィン樹脂を押出機で溶融混練中にポリオレフィン樹脂に発泡剤を配合して発泡性樹脂にし、この発泡性樹脂を押出機の環状ダイから押し出して発泡パリソン（発泡層を有する筒状体）を形成し、この発泡パリソンを金型で挟んでブロー成形することで得られる。なおブロー成形は、金型内の発泡パリソンに空気を吹き込んで発泡パリソンを金型内面に押し当てて賦形し、その後冷却し、金型を開いて成形品を取り出す工程からなる。
【０００４】
例えば、特許文献１には溶融張力の高いポリプロピレン樹脂を用いることで軽量な発泡中空品が得られることが示されている。さらに、特許文献２には発泡を促す核剤を２．５〜７％配合することで、発泡層のセルが微細化することが示されている。
また、発泡ダクトは、剛性及び耐熱性を確保するため、ポリプロピレン樹脂を用いるものが主流となっている。しかし、ポリプロピレン樹脂からなる発泡ダクトは、低温環境下で衝撃性が著しく低下し、衝撃により割れるおそれがある。特に自動車用ダクトにおいては、北欧などの寒冷地で気温が−３０℃以下になることが想定されるため、低温衝撃性の高い発泡ダクトが求められていた。
【０００５】
低温衝撃性を高めるため、特許文献３ではポリプロピレン樹脂に水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢＳ）を５〜４０重量部添加することが提案されている。しかし、低温衝撃性はまだ十分ではなく、しかもエラストマーを添加すると発泡ダクトの剛性及び耐熱性の低下を生じるようになり、さらに材料価格が高価になり、また混合材料の種類増加によって従来の生産設備に改良の必要が生じるようになる等の問題がある。
【０００６】
一方、特許文献４、５のようにポリエチレン樹脂を用いる場合、低温衝撃性は向上するが、発泡させるために溶融張力の高い低密度ポリエチレンや特殊な増粘剤を使用する必要があり、耐熱性、剛性の低下が避けられない。
また、特許文献６には発泡倍率の高い発泡層、すなわち軽量性の高い発泡層を得るためには発泡剤として物理発泡剤を用いる必要があると記載されている。なお、物理発泡剤は、熱等で化学反応を起こすことなく気化しているガス状の発泡剤であり、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、塩化メチル、二酸化炭素、窒素、水等を挙げることができるが、専用の生産設備を用い、高圧で溶融樹脂内に注入する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１８１９５７号公報
【特許文献２】特開２００５−１９３７２６号公報
【特許文献３】特開２００９−２４３８６０号公報
【特許文献４】特許３９９７３３４号公報
【特許文献５】特開２００７−１６０５８２号公報
【特許文献６】特開２００４−２４９６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、安価な材料構成で、混合材料の種類を少なくした、軽量で低温衝撃性の高い自動車用ダクト及びその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
自動車用ダクトに関する発明は、発泡性樹脂から形成した発泡層を有する筒状体（発泡パリソン）をブロー成形した自動車用ダクトにおいて、前記発泡性樹脂は、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加したものからなることを特徴とする。また、前記樹脂Ｂは、比重が０．９５〜０．９８であることが好ましい。
【００１０】
自動車用ダクトの製造方法に関する発明は、発泡性樹脂を押出機の環状ダイから押し出して発泡層を有する筒状体を形成し、前記発泡層を有する筒状体を金型に収容してブロー成形することにより自動車用ダクトを製造する方法において、前記発泡性樹脂は、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、比重０．９５〜０．９８、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加したものからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動車用ダクトは、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加した発泡性樹脂からなる発泡パリソンをブロー成形したものであるため、発泡層により軽量となり、また低温でも割れにくく、しかも高い剛性によって組付性が良く、さらにポリプロピレン樹脂に水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢＳ）を添加した場合と比べて構成材料が少なく、製品が安価であるという効果を有する。
【００１２】
また、本発明の自動車用ダクトの製造方法によれば、軽量で、低温衝撃性が高く、しかも組付性が良く、さらに構成材料が少なく、安価な自動車用ダクトを従来の生産設備を用いて容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明における一実施形態のダクトの斜視図である。
【図２】ブロー成形態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係るダクトについて説明する。図１に示す本発明の一実施形態のダクト１０は、管壁に発泡層を有する発泡ダクトからなり、自動車の吸気ダクトや空調ダクト等として用いられる自動車用のものである。
前記自動車用ダクト１０は、押出機の環状ダイから発泡性樹脂を押し出すことによって形成した発泡パリソンを金型で挟んでブロー成形することにより得られる。なお、ブロー成形直後のダクトは両端が閉じた状態となっており、ブロー成形後のトリミングによってダクトの両端が切断されて開口形状にされる。
【００１５】
前記発泡性樹脂は、高密度ポリエチレンである樹脂Ａと高密度ポリエチレンである樹脂Ｂの混合樹脂に、化学発泡剤を添加したものである。
前記高密度ポリエチレンである樹脂Ａは、長鎖分岐構造を有し、比重が０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が３〜７ｇ／１０分、溶融張力が１００〜２５０ｍＮのものである。なお、本発明における高密度ポリエチレンである樹脂Ａ、Ｂの比重はＪＩＳ Ｋ７１１２、メルトフローレイト（ＭＦＲ）はＪＩＳ Ｋ７２１０（試験温度１９０℃、２１．１８Ｎ）に準じて測定された値である。
【００１６】
また、本発明における溶融張力は、１９０℃におけるものであり、株式会社東洋精機製作所製のキャピログラフ１Ｄによって以下のようにして測定される。バレル（径９．５５ｍｍ、長さ３５０ｍｍ）及びキャピラリー（押出ダイ、径２ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を１９０℃に加熱し、試料（樹脂）の必要量をバレル内に押し込み、５分間以上放置して試料を溶融させた後、ピストンを一定速度２０ｍｍ／分で押し込んでキャピラリーから溶融樹脂を糸状に押し出す。押し出された糸状樹脂をキャピラリーから５０ｃｍ下方に位置する直径４０ｍｍの張力測定用プーリーに掛け、初期値５ｍ／分以下の速度で回転する巻き取りローラに糸状樹脂の先端を挟み込んで糸状樹脂の巻き取りを行い、その際、巻き取り速度を１分当たり１０ｍ／分で加速し、糸状樹脂が切断した際の巻き取り速度を記録する。同様の測定を５回以上繰り返し、切断した際の巻き取り速度の平均値を破断巻き取り速度に決定する。
【００１７】
次に、前記と同様にして糸状樹脂の押し出しを行い、押し出された糸状樹脂の先端を直径４０ｍｍの張力測定用プーリーに掛け、初期値５ｍ／分以下の速度で回転する巻き取りローラに糸状樹脂の先端を挟み込んで糸状樹脂の巻き取りを行う。その際、巻き取り速度を１分当たり１０ｍ／分で加速し、前記破断巻き取り速度の７０％に到達した時点で巻き取り速度を一定にして張力を測定し、張力の上限ピークと下限ピークをそれぞれ５点以上記録して平均値を溶融張力の測定値とする。同様にして溶融張力を繰り返し測定し、５個以上の溶融張力の測定値を取得し、それらの溶融張力の測定値を平均して溶融張力とする。
【００１８】
前記樹脂Ａの比重が０．９５未満の場合、剛性が低下して良好なダクトが得られなくなり、一方、比重が０．９６を超える場合には溶融張力の低下のため、発泡性樹脂が良好に発泡せず、発泡層が得られなくなる。
【００１９】
前記樹脂Ａの長鎖分岐構造は、１３Ｃ−ＮＭＲ測定で検出されるヘキシル基（炭素数６）以上の分岐の数が、１，０００個の炭素原子当たり０．０１個以上で３個以下の長鎖分岐数を有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００以上、１，０００，０００以下が好ましい。分岐数が０．０１個未満では発泡層を形成することができず、一方、３個を超えると耐熱性及び剛性に劣るようになる。重量平均分子量が１００，０００未満では、形状保持が困難となり、１，０００，０００より大きいと、成形が困難になる。また、前記樹脂Ａのメルトフローレイト（ＭＦＲ）が３〜７ｇ／１０分の範囲から外れる場合、及び溶融張力が１００〜２５０ｍＮの範囲から外れる場合、良好な発泡層が得られなくなる。さらに前記樹脂Ａは、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ６９２２）が７００ＭＰａ以上のものが好ましい。前記樹脂Ａの曲げ弾性率を７００ＭＰａ以上とすることにより、剛性が一層良好になる。
【００２０】
前記高密度ポリエチレンである樹脂Ｂは、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンが用いられる。前記樹脂Ｂのメルトフローレイトが０．３ｇ／１０分未満の場合には、流動性が低下して成形困難となり、一方、１．０ｇ／１０分を超えると流動性が過剰となって成形困難になる。また、前記樹脂Ｂの比重は、０．９５〜０．９８が好ましい。０．９５未満の場合には、剛性が低下するため良好なダクトが得られなくなり、一方、密度が０．９８を超える場合には硬くて脆くなり、良好なダクトが得られなくなる。
【００２１】
前記樹脂Ｂの重量平均分子量（Ｍｗ）は１００，０００以上、１，０００，０００以下が好ましい。前記樹脂Ｂの重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００未満の場合には、形状保持が困難となり、一方１，０００，０００を超える場合には成形困難となる。前記樹脂Ｂは、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ６９２２）が１０００ＭＰａ以上のものが好ましく、前記曲げ弾性率とすれば、剛性が良好なダクトが得られる。また、前記樹脂Ｂは、１３Ｃ−ＮＭＲ測定で検出されるヘキシル基（炭素数６）以上の分岐が炭素原子１，０００個当たり０．０１個未満のものであることが好ましい。前記樹脂Ｂをヘキシル基（炭素数６）以上の分岐が炭素原子１，０００個当たり０．０１個未満のものとしたことにより、良好な成形性と十分な軽量性を両立し、自動車用ダクトに必要な剛性と耐熱性が得られる。
【００２２】
前記樹脂Ａと樹脂Ｂの混合割合は、混合樹脂１００重量部において樹脂Ａが６０〜３０重量部、樹脂Ｂが４０〜７０重量部である。前記樹脂Ａが６０重量部を超える場合、すなわち樹脂Ｂが４０重量部未満の場合には、ブロー成形時に発泡パリソンの形状保持が困難になって良好なダクトが得られない。一方、前記樹脂Ａが３０重量部未満、すなわち樹脂Ｂが７０重量部を超える場合には、化学発泡剤から発生した発泡ガスの保持力が低下し、密度の高いダクトとなり、ダクトの軽量性が損なわれるようになる。このように、前記樹脂Ａと樹脂Ｂを前記の割合で混合したことにより、樹脂Ａの単独あるいは樹脂Ｂの単独では実現できない、良好な成形性と十分な軽量性を両立させることができる。
【００２３】
前記化学発泡剤は、加熱により分解してガスを発生し、このガスによって樹脂の発泡を行うタイプの発泡剤である。前記化学発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、トリヒドラジノトリアジン、炭酸亜鉛等を挙げることができる。前記化学発泡剤の量は、前記樹脂Ａと樹脂Ｂからなる混合樹脂１００重量部に対して０．３〜３重量部である。０．３重量部未満の場合には発泡が不十分となってダクトの軽量性が損なわれ、一方、３重量部を超える場合には、ブロー成形機から発泡ガス漏れを起こし、ダクトの軽量性が損なわれるようになる。なお、前記化学発泡剤は、発泡核剤を含む化学発泡剤を、前記樹脂Ａと樹脂Ｂの混合樹脂１００重量部に化学発泡剤中の発泡成分含有量が０．３〜３重量部となるように添加することが好ましい。
【００２４】
なお、前記樹脂Ａと樹脂Ｂからなる混合樹脂には、前記化学発泡剤の他に適宜の添加剤を配合することができる。前記添加剤としては、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、核剤等を挙げることができる。また、発泡パリソン形成時の押出機における前記発泡性樹脂の押出温度は、前記化学発泡剤が発泡する温度とされる。前記化学発泡剤が重曹系化学発泡剤の場合には、１５０〜１９０℃が好ましい。１５０℃より低い場合は重曹系化学発泡剤から発泡ガスが発生せず、一方、１９０℃を超える場合には発泡核剤が分解し始めるため、微細なセルができなくなり、良好な発泡層を形成することができなくなる。
【００２５】
前記自動車用ダクトの製造は、次のようにして行われる。まず、押出機のシリンダー内において、前記樹脂Ａと樹脂Ｂを６０〜３０重量部：４０〜７０重量部の割合で溶融混練した混合樹脂１００重量部に、前記化学発泡剤を０．３〜３重量部添加して調製した発泡性樹脂を、図２に示すように、押出機の環状ダイ２１から押し出して発泡層を有する筒状体からなる発泡パリソンＰを形成し、該発泡パリソンＰをチラーによる冷却構造を有する金型３０の分割型３１、３２間に配置する。次に前記金型３０を型締めし、型内の発泡パリソンＰ内に空気を吹き込んで、前記発泡パリソンＰを金型３０の内面に押し当てる。そして、冷却した後に前記金型３０を開いて、成形品を金型３０から取り出し、トリミングで不要部分を除去して前記自動車用ダクトを得る。前記発泡パリソンＰの押出時における前記発泡性樹脂の温度は、前記化学発泡剤が発泡する温度とされる。また、冷却のためのチラーは水温を１０℃設定とする。
【実施例】
【００２６】
・実施例１
樹脂Ａ１として高密度ポリエチレン、東ソー（株）、品番０８Ｓ５５Ａを用い、また樹脂Ｂ１として高密度ポリエチレン、東ソー（株）、品番８５００Ａを用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１を３０重量部：７０重量部として押出機のシリンダー内で溶融混練し、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１からなる混合樹脂１００重量部に化学発泡剤として永和化成工業（株）、品番ＥＥ４０５Ｆを２重量部（発泡成分含有量０．８重量部相当）添加して１７０〜１９０℃で押出混練を行い、環状ダイから溶融した発泡性樹脂を押し出すことにより発泡層を有する発泡パリソンを形成した。なお、実施例１の化学発泡剤における発泡成分含有量（発泡成分換算量）とは、発泡剤から樹脂成分を除いた値であり、本発明における化学発泡剤の含有量に相当する。続いて、ダクト形状の内面を有する金型に発泡パリソンを収めて発泡パリソン内に空気を吹き込み、発泡パリソンを金型の型面に押し当てて、一般肉厚を１．５ｍｍ±０．５ｍｍとなるように成形し、チラーを使用した冷却後に金型を開いて成形品を取り出し、トリミングで不要部分を除去して実施例１のダクトを得た。
【００２７】
・実施例２
樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１の割合を５０重量部：５０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例２のダクトを得た。
・実施例３
樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１の割合を６０重量部：４０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例３のダクトを得た。
【００２８】
・実施例４
実施例１の樹脂Ｂ１に代えて、樹脂Ｂ２；高密度ポリエチレン、東ソー（株）、品番８３００Ａを用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ２を３０重量部：７０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例４のダクトを得た。
・実施例５
実施例１の樹脂Ｂ１に代えて、樹脂Ｂ３；高密度ポリエチレン、旭化成ケミカルズ（株）、品番Ｂ８７０を用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ３を３０重量部：７０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例５のダクトを得た。
・実施例６
実施例１の樹脂Ｂ１に代えて、樹脂Ｂ４；高密度ポリエチレン、（株）プライムポリマー、品番３６００Ｆを用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ４を３０重量部：７０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例６のダクトを得た。
【００２９】
・比較例１
実施例１における樹脂Ａ１及びＢ１を用い、発泡剤を使用しない状態において、肉厚が薄くなるように成形し、軽量な非発泡のダクトを比較例１のダクトとして得た。
・比較例２
実施例１における樹脂Ａ１のみを用いた以外は実施例１と同様にして比較例２のダクトを得た。
・比較例３
実施例１における樹脂Ｂ１のみを用いた以外は実施例１と同様にして比較例３のダクトを得た。
【００３０】
・比較例４
実施例２における発泡剤の添加量を０．５重量部（発泡成分含有量０．２重量部相当）とした以外は実施例２と同様にして比較例４のダクトを得た。
・比較例５
実施例２における発泡剤の添加量を８．０重量部（発泡成分含有量３．２重量部相当）とした以外は実施例２と同様にして比較例５のダクトを得た。
・比較例６
樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１の割合を７０重量部：３０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例６のダクトを得た。
【００３１】
・比較例７
樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１の割合を２０重量部：８０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例７のダクトを得た。
・比較例８
実施例１の樹脂Ａ１に代えて、樹脂Ａ２；低密度ポリエチレン、東ソー（株）、品番２２５を用い、樹脂Ａ２と樹脂Ｂ１の割合を５０重量部：５０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例８のダクトを得た。
・比較例９
実施例１の樹脂Ｂ１に代えて、樹脂Ｂ５；高密度ポリエチレン、日本ポリエチレン（株）、品番ＨＳ４５１を用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ５の割合を６０重量部：４０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例９のダクトを得た。
・比較例１０
実施例１の樹脂Ａ１に代えて樹脂Ａ３；ポリプロピレン、ＢＯＲＥＡＬＩＳ製、品番ＷＢ２６０ＨＭＳを用い、樹脂Ｂ１に代えて樹脂Ｂ６；ポリプロピレン、サンアロマー（株）、品番ＰＢ１７０Ａを用い、樹脂Ａ３と樹脂Ｂ６の割合を６０重量部：４０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例１０のダクトを得た。
・比較例１１
比較例１０の樹脂Ａ３と樹脂Ｂ６の割合を３０重量部：７０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例１１のダクトを得た。
【００３２】
前記の各実施例及び比較例で使用したポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）の構造及び物性は、表１に示す通りである。なお、表１における「長鎖分岐構造Ｃ６以上」の欄が「有り」は、ポリエチレン及びポリプロピレンにおけるヘキシル基（炭素数６）以上の分岐の数が、１，０００個の炭素原子当たり０．０１個以上で３個以下の長鎖分岐数を有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００以上、１，０００，０００以下であることを示し、一方、「長鎖分岐構造Ｃ６以上」の欄が「無し」は、長鎖分岐数が１，０００個の炭素原子数当たり０．０１個未満であり、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００以上１，０００，０００以下であることを示す。各実施例及び比較例における配合内容を表２にまとめて示す。また、表２における「Ａｎ」は、対応する実施例あるいは比較例において使用されている「Ａ１」〜「Ａ３」の樹脂を示し、一方、「Ｂｎ」は、対応する実施例あるいは比較例において使用されている「Ｂ１」〜「Ｂ６」の樹脂を示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
前記各実施例及び比較例のダクトに対して、比重、発泡倍率、製品重量、耐熱性、低温衝撃性、剛性について測定し、測定結果から成形性、耐熱性、低温衝撃性、組付性について評価、その評価に基づいて総合評価を行った。
【００３６】
比重はＪＩＳ Ｋ７２２２に準じて測定した。比重の測定箇所は、ｎ＝８以上として最大値と最小値を除いて平均値を算出した。発泡倍率は未発泡状態の比重と発泡状態の比重により算出した。耐熱性は実車取付相当の治具にダクトを固定し、８０℃の槽内に４００時間保管してダクトの開口部の寸法変化率を測定した。低温衝撃性は、実車取付相当の治具にダクトを固定し、−３０℃の雰囲気の槽内に２時間放置した後、０．５ｋｇの鉄球を高さを変化させてダクトの上部一般面に落下させ、亀裂、いちじるしい変形などを生じた破壊高さを記録して次の式で破壊強度を算出した。
破壊強度（Ｊ）＝０．５ｋｇ×破壊高さ（ｍ）×９．８
【００３７】
剛性は、実車取付相当の治具にダクトを固定し、２３℃の雰囲気中においてφ２．０のＲ端子をヘッドスピード１０ｍｍ／分でダクトの上部一般面に衝突させて荷重４９Ｎに達した時のダクトの上部一般面に対して５箇所以上で変形量を測定し、最大値、最小値を除いた平均値を変形量（荷重歪）とした。
【００３８】
成形性の評価は、ダクトの形状及び外観の目視観察結果が問題無く、且つ比重が０．７５以下の場合に◎、形状及び外観に問題無く、且つ比重が０．７５より大の場合に×、形状不良の場合に××とした。耐熱性の評価は、寸法変化率が１０％以下の場合に○、１０％を超える場合に×とした。低温衝撃性の評価は、破壊強度が２．０Ｊ以上の場合に○、２．０Ｊ未満の場合に×とした。組付性は、剛性試験の変形量（平均値）が１０ｍｍ以内の場合に○、１０ｍｍを超える場合を×とした。総合評価は、全ての評価が○の場合に○（合格）、一つでも×がある場合に×（不合格）とした。測定結果及び評価結果は表３に示すとおりである。
【００３９】
【表３】
【００４０】
表３に示すように、各実施例は、成形性、耐熱性、低温衝撃性、組付性の何れについても良好なものであり、総合評価が○（合格）となった。
一方、比較例１は、非発泡のまま製品重量を実施例１相当に低減させたものであり、製品の肉厚が薄くなることによって耐熱性及び剛性の低下が見られ、自動車用ダクトとして不向きであった。
比較例２は、樹脂Ａ１単体からなるものであり、ブロー成形時に著しいドローダウンを生じて成形が困難になった。
比較例３は、樹脂Ｂ１単体からなるものであり、成形時に発泡ガスを保持できず、十分な軽量効果が得られなかった。
【００４１】
比較例４は、発泡剤が０．３重量部未満であったため、発泡が不足し十分な軽量効果が得られなかった。
比較例５は、発泡剤が３．０重量部より多かったため、成形時にガス漏れを生じて発泡剤添加量に見合う軽量効果が得られなかった。
比較例６は、樹脂Ａ１が６０重量部より多かったため、ブロー成形時にドローダウンを生じて成形が困難になった。
比較例７は、樹脂Ａ１が３０重量部より少なかったため、成形時に発泡ガスを保持できず、十分な軽量効果が得られなかった。
【００４２】
比較例８は、使用した樹脂Ａ２が長鎖分岐を有しているが、比重０．９５未満であるため、耐熱性、剛性が不足し、自動車用ダクトとしては不向きであった。
比較例９は、使用した樹脂Ｂ５のＭＦＲが１．０ｇ／１０分より大であるため、ブロー成形時にドローダウンを生じて成形が困難になった。
比較例１０及び１１は、使用した樹脂Ａ３が高溶融張力ポリプロピレンであるため、発泡による軽量効果は見られたが、低温衝撃性が低く、自動車用ダクトとしては不向きであった。
【符号の説明】
【００４３】
１０ ダクト
２１ 環状ダイ
３０ 金型
３１、３２ 金型の分割型
Ｐ 発泡パリソン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡性樹脂から形成した発泡層を有する筒状体（いわゆる発泡パリソン）をブロー成形した自動車用ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の空調あるいは吸気用ダクトとして、発泡層を有するいわゆる発泡ダクトがある。発泡ダクトは、管壁が発泡層からなるため、非発泡のダクトと比べて軽量であり、燃費等の点から軽量性が求められる自動車ダクトとして好適なものである。
【０００３】
従来の発泡ダクトは、発泡に適した溶融張力の高いポリオレフィン樹脂を使用し、前記ポリオレフィン樹脂を押出機で溶融混練中にポリオレフィン樹脂に発泡剤を配合して発泡性樹脂にし、この発泡性樹脂を押出機の環状ダイから押し出して発泡パリソン（発泡層を有する筒状体）を形成し、この発泡パリソンを金型で挟んでブロー成形することで得られる。なおブロー成形は、金型内の発泡パリソンに空気を吹き込んで発泡パリソンを金型内面に押し当てて賦形し、その後冷却し、金型を開いて成形品を取り出す工程からなる。
【０００４】
例えば、特許文献１には溶融張力の高いポリプロピレン樹脂を用いることで軽量な発泡中空品が得られることが示されている。さらに、特許文献２には発泡を促す核剤を２．５〜７％配合することで、発泡層のセルが微細化することが示されている。
また、発泡ダクトは、剛性及び耐熱性を確保するため、ポリプロピレン樹脂を用いるものが主流となっている。しかし、ポリプロピレン樹脂からなる発泡ダクトは、低温環境下で衝撃性が著しく低下し、衝撃により割れるおそれがある。特に自動車用ダクトにおいては、北欧などの寒冷地で気温が−３０℃以下になることが想定されるため、低温衝撃性の高い発泡ダクトが求められていた。
【０００５】
低温衝撃性を高めるため、特許文献３ではポリプロピレン樹脂に水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢＳ）を５〜４０重量部添加することが提案されている。しかし、低温衝撃性はまだ十分ではなく、しかもエラストマーを添加すると発泡ダクトの剛性及び耐熱性の低下を生じるようになり、さらに材料価格が高価になり、また混合材料の種類増加によって従来の生産設備に改良の必要が生じるようになる等の問題がある。
【０００６】
一方、特許文献４、５のようにポリエチレン樹脂を用いる場合、低温衝撃性は向上するが、発泡させるために溶融張力の高い低密度ポリエチレンや特殊な増粘剤を使用する必要があり、耐熱性、剛性の低下が避けられない。
また、特許文献６には発泡倍率の高い発泡層、すなわち軽量性の高い発泡層を得るためには発泡剤として物理発泡剤を用いる必要があると記載されている。なお、物理発泡剤は、熱等で化学反応を起こすことなく気化しているガス状の発泡剤であり、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、塩化メチル、二酸化炭素、窒素、水等を挙げることができるが、専用の生産設備を用い、高圧で溶融樹脂内に注入する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１８１９５７号公報
【特許文献２】特開２００５−１９３７２６号公報
【特許文献３】特開２００９−２４３８６０号公報
【特許文献４】特許３９９７３３４号公報
【特許文献５】特開２００７−１６０５８２号公報
【特許文献６】特開２００４−２４９６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、安価な材料構成で、混合材料の種類を少なくした、軽量で低温衝撃性の高い自動車用ダクト及びその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
自動車用ダクトに関する発明は、発泡性樹脂から形成した発泡層を有する筒状体（発泡パリソン）をブロー成形した自動車用ダクトにおいて、前記発泡性樹脂は、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加したものからなることを特徴とする。また、前記樹脂Ｂは、比重が０．９５〜０．９８であることが好ましい。
【００１０】
自動車用ダクトの製造方法に関する発明は、発泡性樹脂を押出機の環状ダイから押し出して発泡層を有する筒状体を形成し、前記発泡層を有する筒状体を金型に収容してブロー成形することにより自動車用ダクトを製造する方法において、前記発泡性樹脂は、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、比重０．９５〜０．９８、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加したものからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動車用ダクトは、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加した発泡性樹脂からなる発泡パリソンをブロー成形したものであるため、発泡層により軽量となり、また低温でも割れにくく、しかも高い剛性によって組付性が良く、さらにポリプロピレン樹脂に水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢＳ）を添加した場合と比べて構成材料が少なく、製品が安価であるという効果を有する。
【００１２】
また、本発明の自動車用ダクトの製造方法によれば、軽量で、低温衝撃性が高く、しかも組付性が良く、さらに構成材料が少なく、安価な自動車用ダクトを従来の生産設備を用いて容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明における一実施形態のダクトの斜視図である。
【図２】ブロー成形態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係るダクトについて説明する。図１に示す本発明の一実施形態のダクト１０は、管壁に発泡層を有する発泡ダクトからなり、自動車の吸気ダクトや空調ダクト等として用いられる自動車用のものである。
前記自動車用ダクト１０は、押出機の環状ダイから発泡性樹脂を押し出すことによって形成した発泡パリソンを金型で挟んでブロー成形することにより得られる。なお、ブロー成形直後のダクトは両端が閉じた状態となっており、ブロー成形後のトリミングによってダクトの両端が切断されて開口形状にされる。
【００１５】
前記発泡性樹脂は、高密度ポリエチレンである樹脂Ａと高密度ポリエチレンである樹脂Ｂの混合樹脂に、化学発泡剤を添加したものである。
前記高密度ポリエチレンである樹脂Ａは、長鎖分岐構造を有し、比重が０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が３〜７ｇ／１０分、溶融張力が１００〜２５０ｍＮのものである。なお、本発明における高密度ポリエチレンである樹脂Ａ、Ｂの比重はＪＩＳ Ｋ７１１２、メルトフローレイト（ＭＦＲ）はＪＩＳ Ｋ７２１０（試験温度１９０℃、２１．１８Ｎ）に準じて測定された値である。
【００１６】
また、本発明における溶融張力は、１９０℃におけるものであり、株式会社東洋精機製作所製のキャピログラフ１Ｄによって以下のようにして測定される。バレル（径９．５５ｍｍ、長さ３５０ｍｍ）及びキャピラリー（押出ダイ、径２ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を１９０℃に加熱し、試料（樹脂）の必要量をバレル内に押し込み、５分間以上放置して試料を溶融させた後、ピストンを一定速度２０ｍｍ／分で押し込んでキャピラリーから溶融樹脂を糸状に押し出す。押し出された糸状樹脂をキャピラリーから５０ｃｍ下方に位置する直径４０ｍｍの張力測定用プーリーに掛け、初期値５ｍ／分以下の速度で回転する巻き取りローラに糸状樹脂の先端を挟み込んで糸状樹脂の巻き取りを行い、その際、巻き取り速度を１分当たり１０ｍ／分で加速し、糸状樹脂が切断した際の巻き取り速度を記録する。同様の測定を５回以上繰り返し、切断した際の巻き取り速度の平均値を破断巻き取り速度に決定する。
【００１７】
次に、前記と同様にして糸状樹脂の押し出しを行い、押し出された糸状樹脂の先端を直径４０ｍｍの張力測定用プーリーに掛け、初期値５ｍ／分以下の速度で回転する巻き取りローラに糸状樹脂の先端を挟み込んで糸状樹脂の巻き取りを行う。その際、巻き取り速度を１分当たり１０ｍ／分で加速し、前記破断巻き取り速度の７０％に到達した時点で巻き取り速度を一定にして張力を測定し、張力の上限ピークと下限ピークをそれぞれ５点以上記録して平均値を溶融張力の測定値とする。同様にして溶融張力を繰り返し測定し、５個以上の溶融張力の測定値を取得し、それらの溶融張力の測定値を平均して溶融張力とする。
【００１８】
前記樹脂Ａの比重が０．９５未満の場合、剛性が低下して良好なダクトが得られなくなり、一方、比重が０．９６を超える場合には溶融張力の低下のため、発泡性樹脂が良好に発泡せず、発泡層が得られなくなる。
【００１９】
前記樹脂Ａの長鎖分岐構造は、１３Ｃ−ＮＭＲ測定で検出されるヘキシル基（炭素数６）以上の分岐の数が、１，０００個の炭素原子当たり０．０１個以上で３個以下の長鎖分岐数を有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００以上、１，０００，０００以下が好ましい。分岐数が０．０１個未満では発泡層を形成することができず、一方、３個を超えると耐熱性及び剛性に劣るようになる。重量平均分子量が１００，０００未満では、形状保持が困難となり、１，０００，０００より大きいと、成形が困難になる。また、前記樹脂Ａのメルトフローレイト（ＭＦＲ）が３〜７ｇ／１０分の範囲から外れる場合、及び溶融張力が１００〜２５０ｍＮの範囲から外れる場合、良好な発泡層が得られなくなる。さらに前記樹脂Ａは、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ６９２２）が７００ＭＰａ以上のものが好ましい。前記樹脂Ａの曲げ弾性率を７００ＭＰａ以上とすることにより、剛性が一層良好になる。
【００２０】
前記高密度ポリエチレンである樹脂Ｂは、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンが用いられる。前記樹脂Ｂのメルトフローレイトが０．３ｇ／１０分未満の場合には、流動性が低下して成形困難となり、一方、１．０ｇ／１０分を超えると流動性が過剰となって成形困難になる。また、前記樹脂Ｂの比重は、０．９５〜０．９８が好ましい。０．９５未満の場合には、剛性が低下するため良好なダクトが得られなくなり、一方、密度が０．９８を超える場合には硬くて脆くなり、良好なダクトが得られなくなる。
【００２１】
前記樹脂Ｂの重量平均分子量（Ｍｗ）は１００，０００以上、１，０００，０００以下が好ましい。前記樹脂Ｂの重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００未満の場合には、形状保持が困難となり、一方１，０００，０００を超える場合には成形困難となる。前記樹脂Ｂは、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ６９２２）が１０００ＭＰａ以上のものが好ましく、前記曲げ弾性率とすれば、剛性が良好なダクトが得られる。また、前記樹脂Ｂは、１３Ｃ−ＮＭＲ測定で検出されるヘキシル基（炭素数６）以上の分岐が炭素原子１，０００個当たり０．０１個未満のものであることが好ましい。前記樹脂Ｂをヘキシル基（炭素数６）以上の分岐が炭素原子１，０００個当たり０．０１個未満のものとしたことにより、良好な成形性と十分な軽量性を両立し、自動車用ダクトに必要な剛性と耐熱性が得られる。
【００２２】
前記樹脂Ａと樹脂Ｂの混合割合は、混合樹脂１００重量部において樹脂Ａが６０〜３０重量部、樹脂Ｂが４０〜７０重量部である。前記樹脂Ａが６０重量部を超える場合、すなわち樹脂Ｂが４０重量部未満の場合には、ブロー成形時に発泡パリソンの形状保持が困難になって良好なダクトが得られない。一方、前記樹脂Ａが３０重量部未満、すなわち樹脂Ｂが７０重量部を超える場合には、化学発泡剤から発生した発泡ガスの保持力が低下し、密度の高いダクトとなり、ダクトの軽量性が損なわれるようになる。このように、前記樹脂Ａと樹脂Ｂを前記の割合で混合したことにより、樹脂Ａの単独あるいは樹脂Ｂの単独では実現できない、良好な成形性と十分な軽量性を両立させることができる。
【００２３】
前記化学発泡剤は、加熱により分解してガスを発生し、このガスによって樹脂の発泡を行うタイプの発泡剤である。前記化学発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、トリヒドラジノトリアジン、炭酸亜鉛等を挙げることができる。前記化学発泡剤の量は、前記樹脂Ａと樹脂Ｂからなる混合樹脂１００重量部に対して０．３〜３重量部である。０．３重量部未満の場合には発泡が不十分となってダクトの軽量性が損なわれ、一方、３重量部を超える場合には、ブロー成形機から発泡ガス漏れを起こし、ダクトの軽量性が損なわれるようになる。なお、前記化学発泡剤は、発泡核剤を含む化学発泡剤を、前記樹脂Ａと樹脂Ｂの混合樹脂１００重量部に化学発泡剤中の発泡成分含有量が０．３〜３重量部となるように添加することが好ましい。
【００２４】
なお、前記樹脂Ａと樹脂Ｂからなる混合樹脂には、前記化学発泡剤の他に適宜の添加剤を配合することができる。前記添加剤としては、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、核剤等を挙げることができる。また、発泡パリソン形成時の押出機における前記発泡性樹脂の押出温度は、前記化学発泡剤が発泡する温度とされる。前記化学発泡剤が重曹系化学発泡剤の場合には、１５０〜１９０℃が好ましい。１５０℃より低い場合は重曹系化学発泡剤から発泡ガスが発生せず、一方、１９０℃を超える場合には発泡核剤が分解し始めるため、微細なセルができなくなり、良好な発泡層を形成することができなくなる。
【００２５】
前記自動車用ダクトの製造は、次のようにして行われる。まず、押出機のシリンダー内において、前記樹脂Ａと樹脂Ｂを６０〜３０重量部：４０〜７０重量部の割合で溶融混練した混合樹脂１００重量部に、前記化学発泡剤を０．３〜３重量部添加して調製した発泡性樹脂を、図２に示すように、押出機の環状ダイ２１から押し出して発泡層を有する筒状体からなる発泡パリソンＰを形成し、該発泡パリソンＰをチラーによる冷却構造を有する金型３０の分割型３１、３２間に配置する。次に前記金型３０を型締めし、型内の発泡パリソンＰ内に空気を吹き込んで、前記発泡パリソンＰを金型３０の内面に押し当てる。そして、冷却した後に前記金型３０を開いて、成形品を金型３０から取り出し、トリミングで不要部分を除去して前記自動車用ダクトを得る。前記発泡パリソンＰの押出時における前記発泡性樹脂の温度は、前記化学発泡剤が発泡する温度とされる。また、冷却のためのチラーは水温を１０℃設定とする。
【実施例】
【００２６】
・実施例１
樹脂Ａ１として高密度ポリエチレン、東ソー（株）、品番０８Ｓ５５Ａを用い、また樹脂Ｂ１として高密度ポリエチレン、東ソー（株）、品番８５００Ａを用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１を３０重量部：７０重量部として押出機のシリンダー内で溶融混練し、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１からなる混合樹脂１００重量部に化学発泡剤として永和化成工業（株）、品番ＥＥ４０５Ｆを２重量部（発泡成分含有量０．８重量部相当）添加して１７０〜１９０℃で押出混練を行い、環状ダイから溶融した発泡性樹脂を押し出すことにより発泡層を有する発泡パリソンを形成した。なお、実施例１の化学発泡剤における発泡成分含有量（発泡成分換算量）とは、発泡剤から樹脂成分を除いた値であり、本発明における化学発泡剤の含有量に相当する。続いて、ダクト形状の内面を有する金型に発泡パリソンを収めて発泡パリソン内に空気を吹き込み、発泡パリソンを金型の型面に押し当てて、一般肉厚を１．５ｍｍ±０．５ｍｍとなるように成形し、チラーを使用した冷却後に金型を開いて成形品を取り出し、トリミングで不要部分を除去して実施例１のダクトを得た。
【００２７】
・実施例２
樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１の割合を５０重量部：５０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例２のダクトを得た。
・実施例３
樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１の割合を６０重量部：４０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例３のダクトを得た。
【００２８】
・実施例４
実施例１の樹脂Ｂ１に代えて、樹脂Ｂ２；高密度ポリエチレン、東ソー（株）、品番８３００Ａを用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ２を３０重量部：７０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例４のダクトを得た。
・実施例５
実施例１の樹脂Ｂ１に代えて、樹脂Ｂ３；高密度ポリエチレン、旭化成ケミカルズ（株）、品番Ｂ８７０を用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ３を３０重量部：７０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例５のダクトを得た。
・実施例６
実施例１の樹脂Ｂ１に代えて、樹脂Ｂ４；高密度ポリエチレン、（株）プライムポリマー、品番３６００Ｆを用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ４を３０重量部：７０重量部とした以外は実施例１と同様にして実施例６のダクトを得た。
【００２９】
・比較例１
実施例１における樹脂Ａ１及びＢ１を用い、発泡剤を使用しない状態において、肉厚が薄くなるように成形し、軽量な非発泡のダクトを比較例１のダクトとして得た。
・比較例２
実施例１における樹脂Ａ１のみを用いた以外は実施例１と同様にして比較例２のダクトを得た。
・比較例３
実施例１における樹脂Ｂ１のみを用いた以外は実施例１と同様にして比較例３のダクトを得た。
【００３０】
・比較例４
実施例２における発泡剤の添加量を０．５重量部（発泡成分含有量０．２重量部相当）とした以外は実施例２と同様にして比較例４のダクトを得た。
・比較例５
実施例２における発泡剤の添加量を８．０重量部（発泡成分含有量３．２重量部相当）とした以外は実施例２と同様にして比較例５のダクトを得た。
・比較例６
樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１の割合を７０重量部：３０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例６のダクトを得た。
【００３１】
・比較例７
樹脂Ａ１と樹脂Ｂ１の割合を２０重量部：８０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例７のダクトを得た。
・比較例８
実施例１の樹脂Ａ１に代えて、樹脂Ａ２；低密度ポリエチレン、東ソー（株）、品番２２５を用い、樹脂Ａ２と樹脂Ｂ１の割合を５０重量部：５０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例８のダクトを得た。
・比較例９
実施例１の樹脂Ｂ１に代えて、樹脂Ｂ５；高密度ポリエチレン、日本ポリエチレン（株）、品番ＨＳ４５１を用い、樹脂Ａ１と樹脂Ｂ５の割合を６０重量部：４０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例９のダクトを得た。
・比較例１０
実施例１の樹脂Ａ１に代えて樹脂Ａ３；ポリプロピレン、ＢＯＲＥＡＬＩＳ製、品番ＷＢ２６０ＨＭＳを用い、樹脂Ｂ１に代えて樹脂Ｂ６；ポリプロピレン、サンアロマー（株）、品番ＰＢ１７０Ａを用い、樹脂Ａ３と樹脂Ｂ６の割合を６０重量部：４０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例１０のダクトを得た。
・比較例１１
比較例１０の樹脂Ａ３と樹脂Ｂ６の割合を３０重量部：７０重量部とした以外は実施例１と同様にして比較例１１のダクトを得た。
【００３２】
前記の各実施例及び比較例で使用したポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）の構造及び物性は、表１に示す通りである。なお、表１における「長鎖分岐構造Ｃ６以上」の欄が「有り」は、ポリエチレン及びポリプロピレンにおけるヘキシル基（炭素数６）以上の分岐の数が、１，０００個の炭素原子当たり０．０１個以上で３個以下の長鎖分岐数を有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００以上、１，０００，０００以下であることを示し、一方、「長鎖分岐構造Ｃ６以上」の欄が「無し」は、長鎖分岐数が１，０００個の炭素原子数当たり０．０１個未満であり、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００以上１，０００，０００以下であることを示す。各実施例及び比較例における配合内容を表２にまとめて示す。また、表２における「Ａｎ」は、対応する実施例あるいは比較例において使用されている「Ａ１」〜「Ａ３」の樹脂を示し、一方、「Ｂｎ」は、対応する実施例あるいは比較例において使用されている「Ｂ１」〜「Ｂ６」の樹脂を示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
前記各実施例及び比較例のダクトに対して、比重、発泡倍率、製品重量、耐熱性、低温衝撃性、剛性について測定し、測定結果から成形性、耐熱性、低温衝撃性、組付性について評価、その評価に基づいて総合評価を行った。
【００３６】
比重はＪＩＳ Ｋ７２２２に準じて測定した。比重の測定箇所は、ｎ＝８以上として最大値と最小値を除いて平均値を算出した。発泡倍率は未発泡状態の比重と発泡状態の比重により算出した。耐熱性は実車取付相当の治具にダクトを固定し、８０℃の槽内に４００時間保管してダクトの開口部の寸法変化率を測定した。低温衝撃性は、実車取付相当の治具にダクトを固定し、−３０℃の雰囲気の槽内に２時間放置した後、０．５ｋｇの鉄球を高さを変化させてダクトの上部一般面に落下させ、亀裂、いちじるしい変形などを生じた破壊高さを記録して次の式で破壊強度を算出した。
破壊強度（Ｊ）＝０．５ｋｇ×破壊高さ（ｍ）×９．８
【００３７】
剛性は、実車取付相当の治具にダクトを固定し、２３℃の雰囲気中においてφ２．０のＲ端子をヘッドスピード１０ｍｍ／分でダクトの上部一般面に衝突させて荷重４９Ｎに達した時のダクトの上部一般面に対して５箇所以上で変形量を測定し、最大値、最小値を除いた平均値を変形量（荷重歪）とした。
【００３８】
成形性の評価は、ダクトの形状及び外観の目視観察結果が問題無く、且つ比重が０．７５以下の場合に◎、形状及び外観に問題無く、且つ比重が０．７５より大の場合に×、形状不良の場合に××とした。耐熱性の評価は、寸法変化率が１０％以下の場合に○、１０％を超える場合に×とした。低温衝撃性の評価は、破壊強度が２．０Ｊ以上の場合に○、２．０Ｊ未満の場合に×とした。組付性は、剛性試験の変形量（平均値）が１０ｍｍ以内の場合に○、１０ｍｍを超える場合を×とした。総合評価は、全ての評価が○の場合に○（合格）、一つでも×がある場合に×（不合格）とした。測定結果及び評価結果は表３に示すとおりである。
【００３９】
【表３】
【００４０】
表３に示すように、各実施例は、成形性、耐熱性、低温衝撃性、組付性の何れについても良好なものであり、総合評価が○（合格）となった。
一方、比較例１は、非発泡のまま製品重量を実施例１相当に低減させたものであり、製品の肉厚が薄くなることによって耐熱性及び剛性の低下が見られ、自動車用ダクトとして不向きであった。
比較例２は、樹脂Ａ１単体からなるものであり、ブロー成形時に著しいドローダウンを生じて成形が困難になった。
比較例３は、樹脂Ｂ１単体からなるものであり、成形時に発泡ガスを保持できず、十分な軽量効果が得られなかった。
【００４１】
比較例４は、発泡剤が０．３重量部未満であったため、発泡が不足し十分な軽量効果が得られなかった。
比較例５は、発泡剤が３．０重量部より多かったため、成形時にガス漏れを生じて発泡剤添加量に見合う軽量効果が得られなかった。
比較例６は、樹脂Ａ１が６０重量部より多かったため、ブロー成形時にドローダウンを生じて成形が困難になった。
比較例７は、樹脂Ａ１が３０重量部より少なかったため、成形時に発泡ガスを保持できず、十分な軽量効果が得られなかった。
【００４２】
比較例８は、使用した樹脂Ａ２が長鎖分岐を有しているが、比重０．９５未満であるため、耐熱性、剛性が不足し、自動車用ダクトとしては不向きであった。
比較例９は、使用した樹脂Ｂ５のＭＦＲが１．０ｇ／１０分より大であるため、ブロー成形時にドローダウンを生じて成形が困難になった。
比較例１０及び１１は、使用した樹脂Ａ３が高溶融張力ポリプロピレンであるため、発泡による軽量効果は見られたが、低温衝撃性が低く、自動車用ダクトとしては不向きであった。
【符号の説明】
【００４３】
１０ ダクト
２１ 環状ダイ
３０ 金型
３１、３２ 金型の分割型
Ｐ 発泡パリソン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性樹脂から形成した発泡層を有する筒状体をブロー成形した自動車用ダクトにおいて、
前記発泡性樹脂は、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加したものからなることを特徴とする自動車用ダクト。
【請求項２】
前記高密度ポリエチレンである樹脂Ｂの比重が０．９５〜０．９８であることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ダクト。
【請求項３】
発泡性樹脂を押出機の環状ダイから押し出して発泡層を有する筒状体を形成し、前記発泡層を有する筒状体を金型に収容してブロー成形することにより自動車用ダクトを製造する方法において、
前記発泡性樹脂は、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、比重０．９５〜０．９８、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加したものからなることを特徴とする自動車用ダクトの製造方法。
【請求項１】
発泡性樹脂から形成した発泡層を有する筒状体をブロー成形した自動車用ダクトにおいて、
前記発泡性樹脂は、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加したものからなることを特徴とする自動車用ダクト。
【請求項２】
前記高密度ポリエチレンである樹脂Ｂの比重が０．９５〜０．９８であることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ダクト。
【請求項３】
発泡性樹脂を押出機の環状ダイから押し出して発泡層を有する筒状体を形成し、前記発泡層を有する筒状体を金型に収容してブロー成形することにより自動車用ダクトを製造する方法において、
前記発泡性樹脂は、長鎖分岐構造を有し、比重０．９５〜０．９６、メルトフローレイト（ＭＦＲ）３〜７ｇ／１０分、溶融張力１００〜２５０ｍＮの高密度ポリエチレンである樹脂Ａを６０〜３０重量部と、比重０．９５〜０．９８、メルトフローレイト（ＭＦＲ）０．３〜１．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレンである樹脂Ｂを４０〜７０重量部混合した混合樹脂１００重量部に、化学発泡剤を０．３〜３重量部添加したものからなることを特徴とする自動車用ダクトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１９４７００（Ｐ２０１１−１９４７００Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６３６２５（Ｐ２０１０−６３６２５）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
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