JP6541938B2 - ダクト - Google Patents
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Description
発泡ブロー成形体の平均見掛け密度(D)と発泡ブロー成形体の平均厚み(T)[cm]を2乗して得られた値との積(D×T2)が、0.005g/cm以上0.04g/cm以下であり、
発泡ブロー成形体の外面側の平均見掛け密度(D2)に対する、発泡ブロー成形体の内
面側の平均見掛け密度(D1)の比率を示す値(D1/D2)が、0.7以上0.9以下である、ことを特徴とするダクト、
(2)発泡ブロー成形体の平均厚み(T)が0.2cm以上である、ことを特徴とする上
記(1)に記載のダクト、
(3)発泡ブロー成形体の平均見掛け密度(D)が0.13g/cm3以上0.22g/
cm3以下である、ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のダクト、
(4)ポリオレフィン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂とオレフィン系エラストマーとの
混合物であり、且つ、ポリオレフィン系樹脂に対するオレフィン系エラストマーの割合が
5重量%以上20重量%以下である、ことを特徴とする上記(1)から(3)のいずれか
に記載のダクト、
(5)発泡ブロー成形体における気泡についての厚み方向の平均気泡径(d)が0.05
mm以上0.5mm以下であり、該平均気泡径(d)に対する、発泡ブロー成形体におけ
る内面側に位置する気泡についての厚み方向の平均気泡径(d1)の比率を示す値(d1
/d)が1を超えている、ことを特徴とする上記(1)から(4)のいずれかに記載のダ
クト、
(6)発泡ブロー成形体は、該発泡ブロー成形体の少なくとも一部に平坦面部を有すると
共に、相対するパーティング部間の平均距離が40mm以上200mm以下であり、且つ
、平均ブロー比が0.1以上0.5未満である、ことを特徴とする上記(1)から(5)
のいずれかに記載のダクト、
(7)発泡ブロー成形体の平均見掛け密度(D)と発泡ブロー成形体の平均厚み(T)[
cm]を2乗して得られた値との積(D×T2)が、0.005g/cm以上0.03g
/cm以下である、ことを特徴とする上記(1)から(6)のいずれかに記載のダクト、
を要旨とする。
本発明のダクト1は、図1に示すように発泡ブロー成形体2から構成される。
ダクト1を構成する発泡ブロー成形体2は、ダクト1内部の空間10をなす空間を有しており、ポリオレフィン系樹脂を基材樹脂として形成されるものである。
発泡ブロー成形体2を構成するポリオレフィン系樹脂としては、オレフィン成分構造単位がそのポリオレフィン系樹脂に対するモル比率で、50モル%以上の割合で存在するもの、好ましくは60モル%以上、より好ましくは80〜100モル%存在するものが用いられる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、オレフィンの単独重合体、オレフィン同士の共重合体、オレフィン成分とオレフィンと共重合可能なその他の重合性モノマー成分との共重合体のうちオレフィン成分構造単位の存在量の割合(モル%)が上記の範囲を満足するもの、オレフィン重合体と他の重合体との混合物のうちオレフィン成分構造単位の存在量の割合(モル%)が上記の範囲を満足するものが挙げられる。より具体的には、ポリオレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、プロピレン単独重合体(ホモポリプロピレン)、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体等のポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。また、オレフィン重合体と混合される他の重合体としては、例えば、ブタジエンラバー(BR)、エチレンプロピレンラバー(EPR)、エチレン−プロピレン−ジエンラバー(EPDM)、エチレン−オクテン共重合体等のオレフィン系エラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)や、それらの水添物(SEBS、SEPS)等のスチレン系エラストマー、ポリスチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂が挙げられる。
発泡ブロー成形体2を形成するポリオレフィン系樹脂は、その曲げ弾性率が800MPa以上1300MPa以下であり、その平均見掛け密度(D)が0.1g/cm3以上0.4g/cm3以下である。ここに、基材樹脂の曲げ弾性率及び成形体の平均見掛け密度(D)が前記範囲である発泡ブロー成形体は、剛性と軽量性とのバランスに優れるものであるため、ダクトとして好適に用いられる。
なお、発泡ブロー成形体2を構成するポリオレフィン系樹脂の曲げ弾性率は、JIS K7171:1994に基づき測定された値である。曲げ弾性率の測定にあたっては測定用の試験片が用いられるが、測定用の試験片は、例えば、次のように具体的に調製できる。発泡ブロー成形体2又はその一部を加熱下(ただし、基材樹脂の機械的物性が損なわれない温度範囲に限る。)において脱泡して脱泡体を調製した後、脱泡体に対して加熱プレスなどを施すことにより、脱泡体をプレス体となす。このとき脱泡体の厚みは、試験片の厚みとして規定された厚みとされる。さらに、プレス体から試験片の寸法として規定された寸法(長さ×幅)に切り出す。これにより、試験片を具体的に調製することができる。
発泡ブロー成形体2の平均見掛け密度(D)[g/cm3]は、次のようにして求めた値である。まず、発泡ブロー成形体2における見掛け密度の測定対象箇所として、7部位を選択する。7部位は、発泡ブロー成形体2でダクト1を形成した場合におけるダクト1の通風方向となる方向の両端部付近の2つの部位且つ通風方向に対する垂直断面2部位(図2A、図2Bにおいて、P1、P7)と、その間を通風方向に沿って略等間隔の長さに6分割した部位の長手方向に対する垂直断面5部位(図2Aにおいて、P2、P3、P4、P5、P6)の計7部位である。なお、図2において1点鎖線Mは、発泡ブロー成形体2の長手方向に沿った発泡ブロー成形体2内部の空間の中心線である。図2の成形体の場合、通風方向は、おおよそこのMに沿った方向となる。これら選択された7部位のそれぞれにおいて発泡ブロー成形体2の内部の空間10を介して向かい合う2箇所を選択し、2箇所それぞれにおいて面積約10cm2の試験片を切り出す。このとき7部位のそれぞれについて2つの試験片が切り出されることとなり、試験片として、計14個が調製される。そして、各試験片について、その重量Wi[g]を体積Vi[cm3]で除することにより各試験片の見掛け密度(Wi/Vi)を求め、それらの値の算術平均値を平均見掛け密度(D)とした。なお、各試験片の体積は、試験片の外形寸法の測定や試験片を水没させることなどにより求めることができる。
発泡ブロー成形体2は、その平均厚み(T)が、0.2cm以上であることが好ましく、0.23cm以上であることがより好ましい。発泡ブロー成形体2の平均厚みが、0.2cm未満の場合には、ブロー比の大きな箇所で極度に厚みが薄くなることがあり好ましくない。
ここに、発泡ブロー成形体2の平均厚みとは、発泡ブロー成形体2の平均肉厚みであり、以下の方法により測定される値である。発泡ブロー成形体2における厚みの測定対象箇所として、平均見掛け密度(D)の測定の際に選択された7つの部位、すなわち発泡ブロー成形体2の通風方向両端部付近の通風方向に対する垂直断面2部位(平均見掛け密度(D)の測定方法に示すのと同様、図2A、図2Bにおいて、P1、P7)と、その間を通風方向に沿って略等間隔の長さに6分割した部位の長手方向に対する垂直断面5部位(図2Aにおいて、P2、P3、P4、P5、P6)の計7部位を選択する。更に、各垂直断面の周方向において略等間隔に8箇所の垂直断面の厚み方向の厚み測定を行って、計56箇所の厚みが測定される。そして実測された56箇所の厚みの算術平均値を算出し、この算術平均値を発泡ブロー成形体2の平均厚みとする。なお、発泡ブロー成形体2の各箇所の厚みは、顕微鏡などにより断面の拡大画像を撮影し、その拡大画像において発泡ブロー成形体2の画像の幅方向中央部での厚み方向の長さを測定し、その測定値を拡大写真撮影時の拡大倍率で除することによって求める。
発泡ブロー成形体2は、その発泡ブロー成形体2の平均見掛け密度(D)[g/cm3]と平均厚み(T)[cm]を2乗して得られた値との積(D×T2)が、0.005g/cm以上0.04g/cm以下となるように形成されている。
D×T2の値が上記範囲であると、十分な消音効果が得られやすくなる。なお、D×T2の値が小さすぎる場合、ダクト1を構成する発泡ブロー成形体2の剛性が不足する虞が高くなる。これらの点を考慮してダクト1を構成する発泡ブロー成形体2のD×T2の値は、0.005g/cm以上0.03g/cm以下であることが好ましく、0.01g/cm以上0.025g/cm以下であることがより好ましい。また、消音性の観点から、発泡ブロー成形体2のD×T2の値が上記範囲であると共に、発泡ブロー成形体2の平均見掛け密度(D)が0.13g/cm3以上0.22g/cm3以下であることが好ましく、0.15g/cm3以上0.2g/cm3以下であることがより好ましい。
ダクト1においては、発泡ブロー成形体2の内面9側の平均見掛け密度が外面8側の平均見掛け密度に対して小さい。具体的には、ダクト1においては、発泡ブロー成形体2の外面8側の平均見掛け密度(D2)に対する、発泡ブロー成形体2の内面9側の平均見掛け密度(D1)の比率を示す値(D1/D2)が、1未満であり、好ましくは0.9以下である。ダクト1は、発泡ブロー成形体2の内面9側の平均見掛け密度と外面8側の平均見掛け密度の比率(D1/D2)が上記数値範囲となっていることで、消音性能により一層優れたものとなる。比率(D1/D2)の下限は概ね0.7程度である。なお、発泡ブロー成形体2において、その内面9側とは、発泡ブロー成形体2の厚み方向中央(図2Dにおいて、発泡ブロー成形体2の厚み方向中央の位置は1点鎖線Cで示す)を基準として発泡ブロー成形体2の内面9のほうに近い側を示す。発泡ブロー成形体2の外面8側とは、発泡ブロー成形体2の厚み方向中央Cを基準として発泡ブロー成形体2の外面8のほうに近い側を示す。発泡ブロー成形体2の内面9側の平均見掛け密度D1、発泡ブロー成形体2の外面8側の平均見掛け密度D2とは、それぞれ発泡ブロー成形体2の内面9側に属する部分19の平均見掛け密度、発泡ブロー成形体2の外面8側に属する部分18の平均見掛け密度を示す。
平均見掛け密度の比(D1/D2)は、次のように特定できる。上記平均見掛け密度の測定方法において説明した試験片を用い、試験片の面のうち発泡ブロー成形体2の内面9に対応する面側から試験片の厚み方向に、試験片の厚みの1/2の部分を削り取る。そして、試験片の残部の重量W2i[g]を、試験片の体積V2i[cm3]で除することにより、各試験片における外面8側に対応する部分の見掛け密度を求める。試験片の体積V2iは、試験片を水没させること等の方法を用いて求められる。そして、それらの値を算術平均して発泡ブロー成形体2の外面8側の平均見掛け密度D2[g/cm3]が特定される。さらに、各試験片において、試験片における内面9側に対応する部分の重量W1i[g]及び体積V1i[cm3]に基づき発泡ブロー成形体2の内面9側の見掛け密度(W1i/V1i)を求め、それらの値を算術平均して発泡ブロー成形体2の内面9側の平均見掛け密度D1[g/cm3]を求めた。なお、W1i(g)は、WiからW2iを差し引くことにより求められ、V1i[cm3]は、ViからV2iを差し引くことにより求められる。こうして得られた発泡ブロー成形体2の内面9側の平均見掛け密度D1と外面8側の平均見掛け密度D2に基づき、平均見掛け密度の比(D1/D2)が特定された。
発泡ブロー成形体2は、独立気泡率が60%以上であることが好ましい。
発泡ブロー成形体2の独立気泡率(%)は、次のように測定することができる。まず、上記平均厚みの測定方法を実施する際に選択される発泡ブロー成形体2の7部位付近から、測定用試験片を切り出す。測定用試験片としては、各部位から各1個形成され、すなわち計7個が切り出し形成される。次に測定装置として比重計を準備し、各測定用試験片について、ASTM D 2856−70(1976再認定)の(手順C)によりVxを求める。そして、Vxの値を用いるとともに下記数式(1)に基づき、独立気泡率(%)を求める。各測定用試験片について測定された独立気泡率の算術平均値を算出し、その算術平均値を発泡ブロー成形体2の独立気泡率(%)とする。なお、比重計としては、例えば、空気比較式比重計(東芝ベックマン株式会社製、型式:930型)等を具体的に用いることができる。
発泡ブロー成形体2においては、その発泡ブロー成形体2に形成されている気泡についての厚み方向の平均径(平均気泡径)(d)が0.05mm以上0.5mm以下であり、且つ、その平均気泡径(d)に対する、発泡ブロー成形体2における内面9側に位置する気泡についての厚み方向の平均径(内面側の平均気泡径)(d1)の比率を示す値(d1/d)が1を超えている、ことが好ましい。発泡ブロー成形体2が、このように構成されていることで、より効果的に吸音効果が得られる。
発泡ブロー成形体2の厚み方向の平均気泡径(d)(mm)は、次のようにして求められる。まず、発泡ブロー成形体2の平均厚みを測定する際に選択された7部位のそれぞれの垂直断面について、垂直断面の周方向に任意に2箇所を選択する。このとき7部位のそれぞれの垂直断面から2箇所ずつ選択されることとなって計14箇所が測定対象箇所として選択される。次に、それぞれの測定対象箇所の断面部分を光学顕微鏡により拡大投影(例えば50倍)して投影画像を得る。さらに投影画像上の厚み方向と直交する幅方向の中心付近に、発泡ブロー成形体2の厚み方向に沿って発泡ブロー成形体2の全厚みにわたる線分(α)を引き、投影画像上の線分(α)の長さL1を測定する。次に、発泡ブロー成形体2の全厚みにわたって、線分(α)を中心とし長さL1の幅を有して線分(α)に平行な二重線を引き、この二重線の内側に存在する全気泡を平均気泡径の測定対象として選択する。このとき、気泡のうち二重線と交差するものも平均気泡径の測定対象に含める。そして、測定対象とされた気泡について、気泡の内径のうち発泡ブロー成形体2の厚み方向に沿った長さの最大値を測定する。その最大値を上記した拡大倍率で除することによって各気泡の厚み方向の気泡径diを求める。この測定を上記14箇所の断面について行い、各気泡の厚み方向の気泡径diの合計値を気泡径diの測定を行った全気泡の数で除することにより、厚み方向の平均気泡径dを求める。
発泡ブロー成形体2の厚み方向且つ内面9側の平均気泡径(d1)(mm)は、次のようにして求められる。ここに、発泡ブロー成形体2の内面9側の平均気泡径は、発泡ブロー成形体2の内面9側に属する部分19の気泡についての平均気泡径を示す。まず、二重線を引く作業までは、発泡ブロー成形体2の平均気泡径(d)の測定と同様の作業が実施される。次に、二重線間に発泡ブロー成形体2の成形体の内表面から発泡ブロー成形体2の厚み方向に沿って外表面側に向かって0.5mmの位置に線分(α)と交差する線(β)を引き、この線(β)と内表面の輪郭線と二重線とで囲まれた領域内に存在する全気泡を発泡ブロー成形体2の内面9側の平均気泡径の測定対象として選択する。このとき、気泡のうち二重線と交差するもの及び線(β)と交差するものも発泡ブロー成形体2の内面9側の平均気泡径の測定対象とする。そして、測定対象とされた気泡について、各気泡における気泡の内径の厚み方向の長さの最大値を測定し、それらの測定値を投影画像撮影時の拡大倍率で除することによって発泡ブロー成形体2の内面9側に位置する各気泡の厚み方向の気泡径d1iを求める。この測定を上記14箇所の断面について行い、各気泡の厚み方向の気泡径d1iの合計値を、測定を行なった全気泡の数で除することにより、平均気泡径d1を求める。
発泡ブロー成形体2においては、その内表面の輪郭曲線の算術平均高さ(Ra)が1μm以上10μm以下であることが、発泡ブロー成形体2で形成されるダクト1の通気効率を高める観点からは好ましい。
上記した算術平均高さRaは、JIS B0601−2001に基づき測定された値である。算術平均高さRaの測定は、表面粗さ測定機を適宜用いて具体的に測定することができる。表面粗さ測定機としては、例えば、株式会社小坂研究所製、Surfcoder(型式:SE1700α)等をあげることができる。内面9のうち算術平均高さRaを測定される測定対象箇所としては、上記平均気泡径(d)の測定部位の近傍所定位置が選択された。また、測定対象箇所は、上記平均気泡径(d)の測定部位ごとに選択され、計14箇所が選択される。これら14箇所の測定対象箇所について、表面粗さ測定機で内面9に対応する面の算術平均高さが測定され、測定された算術平均高さを算術平均して算術平均値を得て、その算術平均値を発泡ブロー成形体の内面9の算術平均高さRaとする。
発泡ブロー成形体2の形状は、ダクト1の形状に応じて適宜決定されるが、発泡ブロー成形体2は、その発泡ブロー成形体2の少なくとも一部に平坦面部3を有するような形状に形成されていることが好ましい。ここに、平坦面部3とは、発泡ブロー成形体2において発泡ブロー成形体2の外面の状態が略平面状になっている部分を示す。発泡ブロー成形体2に平坦面部3が形成されていることで、ダクト1の消音効果がより確実に得られるようになる。かかる観点から、一部位における平坦面部3の面積が25cm3以上であることが好ましい。なお、ダクト1を構成する発泡ブロー成形体2に平坦面部3が形成されていることにともなってダクト1の消音効果が向上する機構の詳細は明らかでないが、発泡ブロー成形体2に面振動が生じやすくなって、音のエネルギーの一部が面振動時の熱エネルギーに変換されることが考えられる。
発泡ブロー成形体2が、上記したように平坦面部3を有し、且つ、後述する発泡ブロー成形法で調製される場合には、発泡ブロー成形体2において、相対するパーティング部4,4間の平均距離が40mm以上200mm以下であることが好ましい。
なお、パーティング部4,4間の距離とは、パーティングライン間を結びダクト1の通風方向に直交する線分δ(図2Cにおいて符号δで示す線分)に沿った距離(La)である。そして、パーティング部4,4間の平均距離とは、パーティングライン間距離の平均値であり、上記した平均厚みの測定方法で選択される7箇所(P1からP7)についてのパーティングライン間距離の算術平均値を示す。
また、発泡ブロー成形体2が、上記したように平坦面部3を有し、且つ、後述する発泡ブロー成形法で調製される場合には、発泡ブロー成形体2は、平均ブロー比が0.1以上0.5未満となるように形成されていることが好ましい。
平均ブロー比は、パーティング部4,4間の平均距離の測定方法で選択される7箇所をブロー比の測定位置として選択し、各測定位置で測定されたブロー比の算術平均値として特定される。
本発明のダクト1を構成する発泡ブロー成形体2は、例えば次のようにブロー成形法を実施して具体的に調製することができる。なお、本明細書において、説明の便宜上、発泡状態のパリソンをブロー成形法にて成形して発泡ブロー成形体2を調製する方法を発泡ブロー成形法とよぶ。
発泡ブロー成形法は、図3、図4に示すように実施される。図3、図4は、発泡ブロー成形法の1つの例における工程(プロセス)を説明する説明図である。
まず、発泡ブロー成形法では、発泡パリソン形成工程が実施される。発泡パリソン形成工程は、発泡性溶融樹脂調製ステップと押出ステップと即時冷却ステップを有して構成される。
発泡性溶融樹脂調製ステップでは、基材樹脂をなすポリオレフィン系樹脂、及び、発泡剤、さらに必要に応じて添加される添加剤が、押出機(図示しない)内で混練されて、発泡性溶融樹脂が調製される。
上記したように調製された発泡性溶融樹脂は、図3に示すように、ダイ21のダイリップから押出発泡され、これにより発泡パリソン11が得られる。この際に形成された発泡パリソン11は軟化状態にある。ここで、発泡パリソン形成工程においては、押出時に剪断発熱により発泡パリソン11の内表面側の温度が高くなりやすいため、発泡パリソン11の内面側の気泡の強度が弱くなり、後述の発泡パリソン賦形工程時にそうした内面側の気泡が潰れやすくなる。発泡パリソン11の内表面側の温度が高い状態の発生を抑制するためには、押出時に内外表面間の温度差が小さい発泡パリソン11を形成することが好ましい。
さらに、発泡パリソン形成工程では、次に述べる即時冷却ステップが好適に実施される。即時冷却ステップは、後述の発泡パリソン賦形工程の前に発泡パリソンの内面側に冷却媒体を吹き付けて発泡パリソンの内面側を冷却するステップであり、内面側の気泡の強度がより強い発泡パリソンを形成することができるという効果をもたらしうる。即時冷却ステップは、押出ステップに並行して実施されてもよいし、押出ステップの実施後に実施されてもよい。即時冷却ステップを押出ステップの実施に並行して実施することは、押出された直後の発泡性溶融樹脂の内面に、ダイ直下に設けられた環状のスリットから空気などの冷却媒体を吹き付けて冷却しながら発泡パリソンを形成することなどにより、具体的に実現できる。即時冷却ステップを押出ステップの実施後に実施することは、発泡パリソンの押出完了後にダイ直下に設けられた環状のスリットから空気などの冷却媒体を吹き付けて発泡パリソンの内面側から冷却するこ・BR>ニなどにより、具体的に実現できる。即時冷却ステップにおいて、冷却媒体として空気が用いる場合には、0.3mm〜4.0mm程度のクリアランスのスリットから、発泡パリソンの内面に向けて、50℃以下の空気を0.1MPa(G)〜0.5MPa(G)の圧力(ゲージ圧)で吹き付けることが好ましい。また、即時冷却ステップにおいて、押出完了後に発泡パリソンの内面側に空気が吹き付けられる場合には、上記条件の空気を0.5秒間〜5秒間程度発泡パリソンの内面側に吹き付けることが好ましい。
発泡パリソン賦形工程は、形締めステップとブローステップと後冷却ステップを有して構成される。
形締めステップは、例えば次のように実施される。すなわち、ダイ21直下に配置した金型22aと金型22bからなる分割形式の組合せ金型22間に発泡パリソン11が配置され、組合せ金型22を閉鎖状態とすることにより発泡パリソン11が金型22aと金型22bとで金型内面23側にて挟み込まれる。金型22を閉鎖状態にすることは、金型22aと金型22bを矢印K1、K2方向に移動させるなどにより具体的に実現可能である。
型締め工程で発泡パリソン11が金型22aと金型22bとで挟み込まれた後、ブローステップが、例えば次のように実施される。すなわち、図4に示すように、発泡パリソン11の内部にブローピン24を挿入し、発泡パリソン11の内部にブローピン24からブローエア(パリソンをブロー成形するための空気などの気体)を吹き込むことにより、発泡パリソン11の外面を金型内面23に押し付ける。これにより、発泡パリソン11を金型形状通りにブロー成形して中空の成形体が成形される。ブローステップでは、得られる発泡ブロー成形体の内側の密度のほうが外側の密度よりもより確実に低い状態となるようにブローエアの圧力(ブロー圧)が調整されることが好ましい。通常、ブロー圧を高めると、金型に押し付けられる発泡パリソンの外面側だけではなく、気泡の強度が弱くなりやすい内面側の気泡も潰されやすくなる。しかしながら、上記したような各工程を経て得られた発泡パリソンは内面側の気泡の強度が強いため、内面側の気泡が潰れにくい。このため、ブローエアの圧力が高められることで、発泡パリソン11の内側よりも発泡パリソン11の外側が金型の外側に押し付けられて外側の気泡がややつぶれた状態となりやすくなる。すると、発泡パリソン11の外側の密度がやや高まった状態となって、確実に内側の密度のほうが外側の密度よりもより低い発泡ブロー成形体を得ることができることとなる。
ブローステップの後、後冷却ステップが、例えば次のように実施される。すなわち、発泡ブロー成形体2となることを予定された中空の成形体内の空間の圧力を保つこと及び/又は金型側から成形体を吸引することによって、成形体の外面を金型に密着させ続けて、成形体を冷却する。後冷却ステップは、一方のブローピン24から冷却エアを空間内に導入するとともに他方のブローピン24から空間内のエアを抜くことで実施されることが、中空の成形体を効果的に冷却することができるとともに成形体の気泡が安定的に維持されて好ましい。そして、後冷却ステップの後、型開きして、内部に空間10aを形成した発泡ブロー成形体2が回収される。
ダクト1は、中空な形状に形成され、所定の位置に空気の導入口6と噴出し口7とが開口形成されてダクト1内部の空間と外部とを連通させている。ダクト1内部の空間は、通風時の空気の通路を形成している。
本発明のダクト1は、発泡ブロー成形体2で構成されていることから、軽量なものである。また、本発明のダクト1は、消音性に優れるものである。消音性とは、既述したように、音を吸収する性質と音の伝達を遮断する性質の両方の性質を包含する概念を示すものである。このように、ダクト1が消音性に優れることで、ダクト1を通して、エア・コンディショナーのコンプレッサーの音や通風時の風切り音などの音が車室内に伝達されてしまう虞が低減されるようになる。本発明のダクト1は、可聴音域のなかでも比較的中低周波の音域での消音性に優れたものである。ここに、可聴音域とは、20Hz以上20000Hz以下の範囲の音域を示し、中低周波の音域とは、概ね250Hz以上2000Hz以下の範囲の音域を示すものとする。
本発明のダクト1は、様々は用途で使用可能であり、特に、車両の空調用のダクトとして使用可能であるほか、電気自動車の二次電池冷却用ダクトなどにも適用することが可能である。
発泡ブロー成形体を構成する基材樹脂となるポリオレフィン系樹脂として、ポリプロピレン系樹脂とオレフィン系エラストマーとの混合物が準備された。ポリプロピレン系樹脂(PP)には、Daploy WB140HMS(Borealis製、長鎖分岐を有するホモポリプロピレン)が用いられ、オレフィン系エラストマー(TPO)には、Adflex Q100F(Basell製)が用いられた。これらをPP/TPO=85/15(重量比)となるように混合して混合物が調製された。なお、この混合物を(PP/TPO=85/15)と表記することがある。
発泡ブロー成形体の成形を実施する装置として、次のような押出機が用いられた。すなわち、押出機として、上流側が第1押出機となるように内径65mmの第1押出機と内径90mmの第2押出機が直列に連結された構成を有し、且つ、第1押出機の終端付近に発泡剤注入口を有するものが用いられた。発泡ブロー成形体の成形を実施する装置には、第2押出機の押出口側にアキュムレータとダイが設けられている。また、ダイとしては、環状ダイが用いられた。
発泡ブロー成形体の成形に供する金型として、図1に示すようなダクトをなす発泡ブロー成形体に対応した形状に形成された組み合せ金型が準備された。図1に示すダクトは、導入口から噴出し口に向かう方向に沿った全体に亘って平坦面部を有するような形状に形成されたものである。また、ダクトの寸法については、その最大長さ1130mm、且つ、その最大幅180mmが設定された。また、金型としては、平均展開比が1.20、平均ブロー比が0.16、パーティングライン間平均距離(PL間平均距離)が155.6mmであるようなダクトの成形に対応した金型が、準備された。なお、展開比とは、金型パーティングライン間を結ぶダクトの通風方向に直交する線分δの長さ(La)に対する発泡ブロー成形体周長の長さの半分(Lb)の比(Lb/La)を意味し、平均展開比は、パーティング部4,4間の平均距離の測定方法で選択される7箇所を展開比の測定位置として選択し、各測定位置で測定された展開比の算術平均値として特定される値である。
実施例1から4、比較例1から4のそれぞれについて、表1に示す製造条件で、発泡パリソン形成工程及び発泡パリソン賦形工程を実施した。
すなわち、表1に示すポリオレフィン系樹脂と、該ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、表1に示す量の気泡調整剤及び発泡剤とを第1押出機に投入して200℃で混錬し、さらに第2押出機にて発泡適正温度付近まで冷却して、発泡性樹脂溶融物とし、アキュムレータに充填した(発泡性溶融樹脂調製ステップ)。ここに、気泡調整剤として、タルクを用い、発泡剤として、CO2を用いた。
組み合せ金型を構成する金型を型締めし、その後、ブローステップを実施した。ブローステップは、次のように実施された。まず、型締めされた金型の2ヵ所に設置したブローピンを発泡パリソン内部へと挿入した。そして、発泡パリソン外面と金型内面との間を減圧しながら、ブローピンの一方から発泡パリソン内部に表1の「ブローエア」欄に示す圧力(MPa)の条件でブローエアを吹き込んだ。これにより発泡パリソンを目的の形状に成形(賦形)された。ブローステップにより発泡パリソンが所定形状に賦形された後、後冷却ステップが実施された。
ダクトの消音性は、次に示すような測定系で漏れ音の音圧レベルを測定することで実施された。まず、図5に示すように、測定系30は、室外への音もれを防止する防音措置が講じられた音響室31に構成される。測定系30は、音響室31の空間を仕切る仕切り壁32で集音空間33と音源空間34とに区分された構成を備えており、仕切り壁32には集音空間33と音源空間34を連通させる開口部35が形成されている。そして測定系30は、集音空間33に集音装置36を備え、音源空間34に音源37を備えて構成される。なお、仕切り壁32本体には、防音措置を講じられた防音手段が施されている。また、測定系30において、集音装置36には、その集音装置36で検出された音圧レベルを測定可能となるように音圧レベル測定装置38が接続されている。このような測定系30において、開口部35にダクト1をセッティングし、ダクト1と開口部35の隙間をシーリングして、隙間からの音漏れが抑制されている。このとき、ダクト1は、音源空間34側に導入口6を向け、集音空間33側に噴出し口7を向けるようにセッティングされた。さらに、音源空間34内の所定位置に、音源37となるピンクノイズ発生装置が取り付けられている。また、集音空間33内の状態は、ダクト1の噴出し口7から所定距離(W)離れた位置に集音装置36としてマイクが取り付けられた状態とされた。なお、ダクト1の噴出し口7と集音装置36との距離Wは、20mmに設定された。
2 発泡ブロー成形体
3 平坦面部
4 パーティング部
5 屈曲部
6 導入口
7 噴出し口
8 外面
9 内面
10 ダクトの空間
10a 発泡ブロー成形体の空間
11 発泡パリソン
18 外面側に属する部分
19 内面側に属する部分
21 ダイ
22、22a、22b 金型
30 測定系
31 音響室
32 仕切り壁
33 集音空間
34 音源空間
35 開口部
36 集音装置
37 音源
38 音圧レベル測定装置
Claims (7)
- 曲げ弾性率が800MPa以上1300MPa以下のポリオレフィン系樹脂から形成され、平均見掛け密度(D)が0.1g/cm3以上0.4g/cm3以下であり、且つ、独立気泡率が60%以上の発泡ブロー成形体からなるダクトにおいて、
発泡ブロー成形体の平均見掛け密度(D)と発泡ブロー成形体の平均厚み(T)[cm]を2乗して得られた値との積(D×T2)が、0.005g/cm以上0.04g/cm以下であり、
発泡ブロー成形体の外面側の平均見掛け密度(D2)に対する、発泡ブロー成形体の内
面側の平均見掛け密度(D1)の比率を示す値(D1/D2)が、0.7以上0.9以下である、ことを特徴とするダクト。 - 発泡ブロー成形体の平均厚み(T)が0.2cm以上である、ことを特徴とする請求項1に記載のダクト。
- 発泡ブロー成形体の平均見掛け密度(D)が0.13g/cm3以上0.22g/cm3以下である、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のダクト。
- ポリオレフィン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂とオレフィン系エラストマーとの混合物であり、且つ、ポリオレフィン系樹脂に対するオレフィン系エラストマーの割合が5重量%以上20重量%以下である、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のダクト。
- 発泡ブロー成形体における気泡についての厚み方向の平均気泡径(d)が0.05mm以上0.5mm以下であり、該平均気泡径(d)に対する、発泡ブロー成形体における内面側に位置する気泡についての厚み方向の平均気泡径(d1)の比率を示す値(d1/d)が1を超えている、ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のダクト。
- 発泡ブロー成形体は、該発泡ブロー成形体の少なくとも一部に平坦面部を有すると共に、相対するパーティング部間の平均距離が40mm以上200mm以下であり、且つ、平均ブロー比が0.1以上0.5未満である、ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のダクト。
- 発泡ブロー成形体の平均見掛け密度(D)と発泡ブロー成形体の平均厚み(T)[cm]を2乗して得られた値との積(D×T2)が、0.005g/cm以上0.03g/cm以下である、ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のダクト。
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