CN104154352B - 管道 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种重量轻且消声性优异的管道。本发明的管道(1)由发泡吹塑成形体构成，所述发泡吹塑成形体由弯曲模量为800MPa以上1300MPa以下的聚烯烃类树脂形成，且平均表观密度D为0.1g/cm3以上0.4g/cm3以下，在管道(1)中，发泡吹塑成形体(2)的平均表观密度D与发泡吹塑成形体(2)的平均厚度T自乘得到的值的乘积D×T2为0.005g/cm以上0.04g/cm以下，其中，平均厚度T的单位为cm；表示发泡吹塑成形体(2)的内面侧的平均表观密度D1相对于发泡吹塑成形体(2)的外面侧的平均表观密度D2的比率的值D1/D2小于1。

Description

管道
技术领域
本发明涉及一种管道，更加详细地，本发明涉及一种能够配置在车辆上使用的管道。
背景技术
在汽车等车辆上，一般在规定位置配置管道。具体地，如果以配置在汽车上的空调用管道为一例，空调用管道配置在汽车的仪表板(instrument panel)的里侧或顶棚部的里侧等。在这样配置了空调用管道(即车辆空调用管道)的车辆上，从安装在车辆上的空调器吹出的空气通过管道内的空间，被引导向车厢内的吹出口。
车辆的形状和结构多种多样，根据这样的车辆的多样性，对于管道也要求多种多样的形状和结构。因此，为了对应该要求，对于管道一直适合采用使用树脂材料的中空的吹塑成形体。此时，作为吹塑成形体，采用非发泡树脂的吹塑成形体。
可是，关于管道，具有如下的噪音问题：由安装在车辆上的空调器的压缩机产生的声音和通过管道的空气的风噪声从管道的吹出口流出到车厢内，或者车外音或发动机室的发动机声通过管道传播到车厢内。因此，要求具有消声性的管道。对于这点，已提出通过在管道的外面侧粘贴吸声材料，从而提供具有消声性的管道的技术(专利文献1)。
此外，近来，对于车辆，进一步强烈要求其形状及结构的轻量化和小型化，作为具有消声性的管道，要求其重量轻。因此，作为管道，已提出通过使用由发泡吹塑成形体构成的管道，来实现提供重量轻于由非发泡树脂的吹塑成形体构成的管道，并且具有消声性的管道的技术(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开平成6-156051号公报
专利文献2：日本专利公开2004-116959号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
对于车辆，不仅在进行其形状及结构的轻量化和小型化，还要求比以往更好的车厢内的舒适性，进一步要求减少令人不快的噪音。此外，由于怠速停止技术的导入、混合动力汽车(Hybrid Vehicle；HV)和电动汽车(Electric Vehicle；EV)等的普及，例如在怠速停止中的发动机停止时，或者在通过装载在HV或EV上的电动机来行驶时等，会发生空调器的压缩机的声音或风噪声在车厢内更易感受到的状况，希望以更高水平来消除这样的噪音。而且，不只是专利文献1的技术，即使使用专利文献2的技术，也不能说充分消除了噪音问题的担忧增大，使得一直以来强烈要求提供一种重量轻且消声性优异的管道。
本发明的目的是提供一种重量轻且消声性优异的管道。
(二)技术方案
本发明的主要内容如下：
(1)一种管道，其由发泡吹塑成形体构成，所述发泡吹塑成形体由弯曲模量为800MPa以上1300MPa以下的聚烯烃类树脂形成，且平均表观密度D为0.1g/cm3以上0.4g/cm3以下，其特征在于，
发泡吹塑成形体的平均表观密度D与发泡吹塑成形体的平均厚度T(cm)自乘得到的值的乘积D×T2为0.005g/cm以上0.04g/cm以下，
表示发泡吹塑成形体的内面侧的平均表观密度D1相对于发泡吹塑成形体的外面侧的平均表观密度D2的比率的值D1/D2小于1；
(2)根据上述(1)所述的管道，其特征在于，发泡吹塑成形体的平均厚度T为0.2cm以上；
(3)根据上述(1)所述的管道，其特征在于，发泡吹塑成形体的平均表观密度D为0.13g/cm3以上0.22g/cm3以下；
(4)根据上述(1)所述的管道，其特征在于，聚烯烃类树脂是聚丙烯类树脂与烯烃类弹性体的混合物，并且烯烃类弹性体相对于聚烯烃类树脂的比例为5重量％以上20重量％以下；
(5)根据上述(1)所述的管道，其特征在于，发泡吹塑成形体中的气泡在厚度方向的平均气泡直径d为0.05mm以上0.5mm以下，表示位于发泡吹塑成形体的内面侧的气泡在厚度方向的平均气泡直径d1相对于所述平均气泡直径d的比率的值d1/d大于1；
(6)根据上述(1)所述的管道，其特征在于，发泡吹塑成形体在该发泡吹塑成形体的至少一部分上具有平坦面部，同时，相对的分型部间的平均距离为40mm以上200mm以下，并且平均吹塑大于等于0.1小于0.5；
(7)根据上述(1)所述的管道，其特征在于，发泡吹塑成形体的平均表观密度D与发泡吹塑成形体的平均厚度T(cm)自乘得到的值的乘积D×T2为0.005g/cm以上0.03g/cm以下；
(8)根据上述(1)所述的管道，其特征在于，表示发泡吹塑成形体的内面侧的平均表观密度D1相对于发泡吹塑成形体的外面侧的平均表观密度D2的比率的值D1/D2为0.9以下。
(三)有益效果
根据本发明，提供了一种重量轻且消声性优异的管道。另外，在本说明书中，消声性表示包含吸收声音的性质和阻断声音传播的性质这两个性质的概念。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的管道的一个实施例的简要立体示意图。
图2的图2A是示意性地表示图1的管道的俯视状态的简要平面示意图。图2B是示意性地表示图1的管道的侧视状态的简要侧面示意图。图2C是示意性地表示将图2A、图2B所示管道在P2位置切断的情况下的管道的纵剖面的状态的简要纵剖面示意图。图2D是示意性地表示图2C的区域X的部分的放大状态的简要局部放大示意图。
图3是用来说明在形成本发明的管道的发泡吹塑成形体的制造方法中，制造发泡型坯的工序的说明图。
图4是用来说明在形成本发明的管道的发泡吹塑成形体的制造方法中，使发泡型坯成为发泡吹塑成形体的工序的说明图。
图5是用来说明对实施例及比较例中得到的管道进行消声性测定的测定系统的简要结构的说明图。
具体实施方式
(管道1)
本发明的管道1如图1所示，由发泡吹塑成形体2构成。
(发泡吹塑成形体2)
构成管道1的发泡吹塑成形体2具有形成管道1内部空间10的空间，将聚烯烃类树脂作为基材树脂而形成。
(聚烯烃类树脂)
作为构成发泡吹塑成形体2的聚烯烃类树脂，使用烯烃成分结构单元相对于该聚烯烃类树脂的摩尔比率以50摩尔％以上的比例存在，优选存在60摩尔％以上的聚烯烃类树脂，更加优选存在80～100摩尔％的聚烯烃类树脂。作为聚烯烃类树脂，例如，可以列举烯烃的均聚物、烯烃间的共聚物、烯烃成分和能够与烯烃共聚的其他聚合性单体成分的共聚物中，烯烃成分结构单元的存在量的比例(摩尔％)满足上述范围的聚烯烃类树脂，烯烃聚合物与其他聚合物的混合物中烯烃成分结构单元的存在量的比例(摩尔％)满足上述范围的聚烯烃类树脂。更加具体地，作为聚烯烃类树脂，可以列举高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯等的聚乙烯类树脂、丙烯均聚物(均聚聚丙烯)、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-丁烯共聚物等的聚丙烯类树脂等。此外，作为与烯烃聚合物混合的其他聚合物，例如，可以列举丁二烯橡胶(BR)、乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物等的烯烃类弹性体，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、或它们的加氢物(SEBS、SEPS)等的苯乙烯类弹性体，聚苯乙烯类树脂等聚烯烃类树脂以外的热塑性树脂。
作为构成发泡吹塑成形体2的聚烯烃类树脂，特别是从耐热性、强度等机械物性的观点考虑，优选至少含有50重量％以上的高密度聚乙烯或聚丙烯类树脂的聚烯烃类树脂，更加优选以聚丙烯类树脂作为主要成分。另外，形成发泡吹塑成形体2的聚烯烃类树脂以聚丙烯类树脂作为主要成分是指，聚烯烃类树脂中存在50摩尔％以上的丙烯成分结构单元。
此外，从进一步提高发泡吹塑成形体2的消声性的观点考虑，优选地，构成发泡吹塑成形体2的聚烯烃类树脂含有烯烃类弹性体，并且烯烃类弹性体相对于聚烯烃类树脂的比例为5重量％以上20重量％以下。
在构成发泡吹塑成形体2的聚烯烃类树脂中，根据要求，可以适当加入阻燃剂、流动调节剂、紫外线吸收剂、导电剂、抗静电剂、着色剂、热稳定剂、抗氧化剂、无机填充剂等添加剂。
(弯曲模量及平均表观密度D)
形成发泡吹塑成形体2的聚烯烃类树脂，其弯曲模量为800MPa以上1300MPa以下，其平均表观密度D为0.1g/cm3以上0.4g/cm3以下。这里，基材树脂的弯曲模量及成形体的平均表观密度D为上述范围的发泡吹塑成形体，由于其刚性与轻量性的平衡优异，因此适合用作管道。
(弯曲模量的测定方法)
另外，构成发泡吹塑成形体2的聚烯烃类树脂的弯曲模量是基于JIS K7171：1994而测定的值。在测定弯曲模量时使用测定用试验片，测定用试验片例如可以具体如下所述地进行制备。通过将发泡吹塑成形体2或其一部分在加热下(但限于不损害基材树脂的机械物性的温度范围。)进行消泡而制备消泡体后，对消泡体实施热压等，使消泡体成为压制体。此时消泡体的厚度成为作为试验片厚度所规定的厚度。进而，由压制体以试验片尺寸所规定的尺寸(长度×宽度)进行切取。由此可以具体地制备试验片。
(平均表观密度D的测定方法)
发泡吹塑成形体2的平均表观密度D(g/cm3)是如下所述地计算出的值。首先，作为发泡吹塑成形体2上的表观密度的测定对象位置，选择七个部位。七个部位是如下共计七个部位：在使用发泡吹塑成形体2形成管道1的情况下，在成为管道1的通风方向的方向的两端部附近的两个部位并且相对于通风方向的垂直截面两个部位(在图2A、图2B中，为P1、P7)，以及将这两个部位之间沿通风方向分割成6个大致等间隔的长度的部位的相对于长度方向的垂直截面五个部位(在图2A中，为P2、P3、P4、P5、P6)。另外，在图2中，单点划线M是沿发泡吹塑成形体2的长度方向的发泡吹塑成形体2内部空间的中心线。在图2的成形体的情况下，通风方向大致为沿该M的方向。在这些选择的七个部位每个部位上，选择通过发泡吹塑成形体2的内部空间10相对的两处，分别在两处切取面积约10cm2的试验片。此时，对七个部位的每个部位切取两个试验片，制备了共计14个试验片。接着，对于各试验片，通过将其重量Wi(g)除以体积Vi(cm3)，计算各试验片的表观密度Wi/Vi，并将这些值的算术平均值作为平均表观密度D。另外，各试验片的体积可以通过测定试验片的外形尺寸或使试验片没于水中等来计算。
(平均厚度T)
发泡吹塑成形体2的平均厚度T优选为0.2cm以上，更加优选为0.23cm以上。在发泡吹塑成形体2的平均厚度小于0.2cm的情况下，有时在吹塑比大的位置上厚度变得极薄，故不优选。
(平均厚度的测定方法)
这里，发泡吹塑成形体2的平均厚度是指发泡吹塑成形体2的平均壁厚，是通过下述方法测定的值。作为发泡吹塑成形体2上的厚度测定对象位置，选择在平均表观密度D的测定时选择的七个部位，即如下共计七个部位：发泡吹塑成形体2的通风方向两端部附近的相对于通风方向的垂直截面两个部位(与平均表观密度D的测定方法中所示的位置相同，在图2A、图2B中为P1、P7)，以及将这两个部位之间沿通风方向分割成6个大致等间隔的长度的部位的相对于长度方向的垂直截面五个部位(在图2A中，为P2、P3、P4、P5、P6)。进而，在各垂直截面的周向上，测定大致等间隔的八处在垂直截面的厚度方向上的厚度，测定共计56处的厚度。接着，算出实际测定56处的厚度的算术平均值，将该算术平均值作为发泡吹塑成形体2的平均厚度。另外，发泡吹塑成形体2的各处的厚度通过如下方法计算，使用显微镜等拍摄截面的放大图像，在该放大图像上，测定发泡吹塑成形体2在图像的宽度方向中央部的厚度方向的长度，将该测定值除以放大照片拍摄时的放大倍率。
(发泡吹塑成形体2的D×T2的值)
发泡吹塑成形体2形成为，使该发泡吹塑成形体2的平均表观密度D(g/cm3)与平均厚度T(cm)自乘得到的值的乘积D×T2为0.005g/cm以上0.04g/cm以下。
(D×T2的值的范围)
如果D×T2的值为上述范围，则容易得到充分的消声效果。另外，在D×T2的值过小的情况下，构成管道1的发泡吹塑成形体2刚性不足的危险变高。考虑这些方面，构成管道1的发泡吹塑成形体2的D×T2的值优选为0.005g/cm以上0.03g/cm以下，更加优选为0.01g/cm以上0.025g/cm以下。此外，从消声性的观点考虑，在发泡吹塑成形体2的D×T2的值为上述范围的同时，发泡吹塑成形体2的平均表观密度D优选为0.13g/cm3以上0.22g/cm3以下，更加优选为0.15g/cm3以上0.2g/cm3以下。
(平均表观密度的比)
在管道1中，发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均表观密度相对外面8侧的平均表观密度小。具体地，在管道1中，表示发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均表观密度D1相对于发泡吹塑成形体2的外面8侧的平均表观密度D2的比率的值D1/D2小于1，优选为0.9以下。管道1通过发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均表观密度与外面8侧的平均表观密度的比率D1/D2为上述数值范围，其消声性能更加优异。比率D1/D2的下限大约为0.7左右。另外，在发泡吹塑成形体2中，其内面9侧是指以发泡吹塑成形体2的厚度方向中央(在图2D中，发泡吹塑成形体2的厚度方向中央的位置以单点划线C表示)为基准，靠近发泡吹塑成形体2的内面9的一侧。发泡吹塑成形体2的外面8侧是指以发泡吹塑成形体2的厚度方向中央C为基准，靠近发泡吹塑成形体2的外面8的一侧。发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均表观密度D1、发泡吹塑成形体2的外面8侧的平均表观密度D2分别指属于发泡吹塑成形体2的内面9侧的部分19的平均表观密度、属于发泡吹塑成形体2的外面8侧的部分18的平均表观密度。
(平均表观密度的比的测定方法)
平均表观密度的比D1/D2可以如下所述地进行特定。使用在上述平均表观密度的测定方法中说明的试验片，从试验片的表面中与发泡吹塑成形体2的内面9相对应的表面侧，在试验片的厚度方向上削掉试验片厚度的1/2部分。接着，通过将试验片的剩余部分的重量W2i(g)除以试验片的体积V2i(cm3)，来计算各试验片的与外面8侧相对应的部分的表观密度。试验片的体积V2i可以使用使试验片没入水中等方法来计算。接着，将这些值进行算术平均，特定发泡吹塑成形体2的外面8侧的平均表观密度D2(g/cm3)。进而，在各试验片上，基于与试验片的内面9侧相对应的部分的重量W1i(g)及体积V1i(cm3)，计算发泡吹塑成形体2的内面9侧的表观密度W1i/V1i，将这些值进行算术平均，计算出发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均表观密度D1(g/cm3)。另外，W1i(g)通过从Wi减去W2i来计算，V1i(cm3)通过从Vi减去V2i来计算。基于这样得到的发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均表观密度D1和外面8侧的平均表观密度D2，特定平均表观密度的比D1/D2。
关于本发明的管道1发挥消声性的详细机理虽不明确，但认为是如下的机理。即，通过构成管道1的发泡吹塑成形体2具有适度的刚性，并且平均表观密度的比D1/D2的值处于上述范围，关于发泡吹塑成形体2的内面侧和外面侧的刚性，能够使内面侧的刚性低于外面侧的刚性。这样一来，在管道1中，使其内面侧能够更加高效地振动。于是可以认为，由于管道1的内面侧能够更加高效地振动，因此在声音通过管道1内时，通过声能，使发泡吹塑成形体2以其内面侧为主地进行表面振动，通过该振动，使声能的一部分转换成热能，可以实质性地进行吸音。
(独立气泡率)
发泡吹塑成形体2的独立气泡率优选为60％以上。
(独立气泡率的测定)
发泡吹塑成形体2的独立气泡率(％)可以如下所述地进行测定。首先，从在实施上述平均厚度的测定方法时选择的发泡吹塑成形体2的七个部位附近切取测定用试验片。作为测定用试验片，从各部位分别形成一个，即，切取共计七个而形成。接着，作为测定装置，准备比重计，对各测定用试验片，根据ASTM D2856-70(1976再认定)的(步骤C)计算Vx。接着，使用Vx的值，根据下述数学式(1)，计算独立气泡率(％)。算出对各测定用试验片测定的独立气泡率的算术平均值，将该算术平均值作为发泡吹塑成形体2的独立气泡率(％)。另外，作为比重计，例如，具体可以使用空气比较式比重计(东芝贝克曼株式会社生产，型号：930型)等。
(数学式1)
独立气泡率(％)＝(Vx-W/ρs)×100/(Va-W/ρs)—(1)
在上述数学式(1)中，Vx、W、ρs、Va如下所述。即，Vx表示试验片的有效容积(独立气泡部分的容积与树脂部分的容积之和)(cm3)。Va表示由试验片的外形尺寸计算的表观容积(cm3)。W表示试验片的重量(g)。ρs表示形成试验片基材树脂的聚烯烃类树脂的密度(g/cm3)。
(发泡吹塑成形体2的平均直径d、d1)
在发泡吹塑成形体2中，优选地，形成在该发泡吹塑成形体2中的气泡在厚度方向的平均直径(平均气泡直径)d为0.05mm以上0.5mm以下，并且，表示位于发泡吹塑成形体2的内面9侧的气泡在厚度方向的平均直径(内面侧的平均气泡直径)d1相对于所述平均气泡直径d的比率的值d1/d大于1。发泡吹塑成形体2通过这样构成，可以更加有效地得到吸音效果。
(发泡吹塑成形体2的平均气泡直径d的测定)
发泡吹塑成形体2的厚度方向的平均气泡直径d(mm)可以如下所述地进行计算。首先，对在测定发泡吹塑成形体2的平均厚度时选择的七个部位的每个垂直截面，在垂直截面的周向上任意地选择两处。此时，从七个部位的每个垂直截面各选择两处，选择共计14处作为测定对象位置。接着，通过光学显微镜对每个测定对象位置的截面部分进行放大投影(例如50倍)，得到投影图像。进而，在投影图像上的与厚度方向垂直相交的宽度方向的中心附近，沿发泡吹塑成形体2的厚度方向，描画经过发泡吹塑成形体2的整个厚度的线段α，测定投影图像上的线段α的长度L1。然后，描画经过发泡吹塑成形体2的整个厚度，以线段α为中心的具有长度L1的宽度，并与线段α平行的双重线，选择存在于该双重线内侧的全部气泡作为平均气泡直径的测定对象。此时，气泡中与双重线交叉的气泡也包含在平均气泡直径的测定对象中。接着，对作为测定对象的气泡，测定气泡内径中沿发泡吹塑成形体2的厚度方向的长度的最大值。通过将该最大值除以上述的放大倍率，计算各气泡在厚度方向的气泡直径di。对上述14处的截面进行该测定，通过将各气泡在厚度方向的气泡直径di的合计值除以进行了气泡直径di测定的总气泡数，来计算厚度方向的平均气泡直径d。
(发泡吹塑成形体2的厚度方向且内面9侧的平均气泡直径d1的测定)
发泡吹塑成形体2的厚度方向且内面9侧的平均气泡直径d1(mm)可以如下所述地进行计算。这里，发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均气泡直径表示属于发泡吹塑成形体2的内面9侧的部分19的气泡的平均气泡直径。首先，到描画双重线的操作为止，实施与发泡吹塑成形体2的平均气泡直径d的测定相同的操作。接着，在双重线之间，从发泡吹塑成形体2的成形体的内表面沿发泡吹塑成形体2的厚度方向朝向外表面侧的0.5mm的位置上，描画与线段α交叉的线β，选择在由该线β、内表面的轮廓线与双重线包围的区域内存在的全部气泡作为发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均气泡直径的测定对象。此时，将气泡中与双重线交叉的气泡及与线β交叉的气泡也作为发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均气泡直径的测定对象。接着，通过对作为测定对象的气泡，测定各气泡的内径在厚度方向的长度的最大值，将这些测定值除以投影图像拍摄时的放大倍率，来计算位于发泡吹塑成形体2的内面9侧的各气泡在厚度方向的气泡直径d1i。对上述14处的截面进行该测定，通过将各气泡在厚度方向的气泡直径d1i的合计值除以进行了测定的总气泡数，来计算平均气泡直径d1。
(算术平均高度Ra)
在发泡吹塑成形体2中，从提高由发泡吹塑成形体2形成的管道1的通气效率的观点考虑，其内表面的轮廓曲线的算术平均高度Ra优选为1μm以上10μm以下。
(发泡吹塑成形体2的内面9的轮廓曲线的算术平均高度Ra的测定)
上述的算术平均高度Ra是根据JIS B0601-2001测定的值。算术平均高度Ra的测定具体可以适当使用表面粗糙度测定机来测定。作为表面粗糙度测定机，例如，可以列举株式会社小坂研究所生产的Surfcoder(型号：SE1700α)等。内面9中作为测定算术平均高度Ra的测定对象位置，选择上述平均气泡直径d的测定部位的附近规定位置。此外，在每个上述平均气泡直径d的测定部位上选择测定对象位置，选择共计14处。对这些14处的测定对象位置，通过表面粗糙度测定机测定与内面9相对应的表面的算术平均高度，将测定的算术平均高度进行算术平均得到算术平均值，将该算术平均值作为发泡吹塑成形体的内面9的算术平均高度Ra。
(平坦面部3)
发泡吹塑成形体2的形状根据管道1的形状适当决定，但发泡吹塑成形体2优选形成为，在该发泡吹塑成形体2的至少一部分上具有平坦面部3的形状。这里，平坦面部3是指在发泡吹塑成形体2上，发泡吹塑成形体2的外面的状态呈大致平面状的部分。通过在发泡吹塑成形体2上形成平坦面部3，可以更加切实地得到管道1的消声效果。从所述观点考虑，优选一个部位的平坦面部3的面积为25cm3以上。另外，虽然伴随着在构成管道1的发泡吹塑成形体2上形成有平坦面部3，管道1的消声效果提高的详细机理并不明确，但认为是在发泡吹塑成形体2上变得容易产生表面振动，使声能的一部分转换成表面振动时的热能。
(分型部4)
发泡吹塑成形体2具有如上所述的平坦面部3，并且，在通过后述的发泡吹塑成形法制备的情况下，在发泡吹塑成形体2中，优选地，相对的分型部4、4间的平均距离为40mm以上200mm以下。
这里，在发泡吹塑成形体2中，分型部4如图2C所示，是在实施后述的发泡吹塑成形法时能够形成为线状的分型线，是在发泡吹塑成形法中使用的金属模具导致的缝脊部。
(分型部4、4间的平均距离)
另外，分型部4、4间的距离是沿着连结分型线间并与管道1的通风方向垂直相交的线段δ(在图2C中，以附图标记δ表示的线段)的距离La。然后，分型部4、4间的平均距离是分型线间距离的平均值，是指在上述的平均厚度的测定方法中选择的七处(P1至P7)的分型线间距离的算术平均值。
(平均吹塑比)
此外，发泡吹塑成形体2具有如上所述的平坦面部3，并且，在通过后述的发泡吹塑成形法制备的情况下，发泡吹塑成形体2优选形成为平均吹塑比大于等于0.1小于0.5。
吹塑比是指线段ε(在图2C中，以附图标记ε表示的线段)的长度Lc相对于上述线段δ的长度La的比Lc/La，所述线段ε是从线段δ向发泡吹塑成形体的外面描画相对于线段δ垂直的直线时距离最长的线段。
(平均吹塑比的测定)
平均吹塑比是如下值：选择分型部4、4间的平均距离的测定方法中选择的七处作为吹塑比的测定位置，特定为在各测定位置测定的吹塑比的算术平均值。
根据上述内容，更加优选地，管道1由如下发泡吹塑成形体2构成：所述发泡吹塑成形体2在至少一部分上具有平坦面部3的同时，相对的分型部4、4间的平均距离为40mm～200mm，并且平均吹塑比大于等于0.1小于0.5。管道1通过由这样的发泡吹塑成形体2构成，在维持作为管道所要求的刚性的同时，消声性更加优异。
(发泡吹塑成形体2的制备)
构成本发明的管道1的发泡吹塑成形体2，具体可以实施例如下述的吹塑成形法来制备。另外，在本说明书中，为了便于说明，将通过吹塑成形法将发泡状态的型坯成形来制备发泡吹塑成形体2的方法称为发泡吹塑成形法。
(发泡吹塑成形法)
如图3、图4所示地实施发泡吹塑成形法。图3、图4是说明发泡吹塑成形法的一例的工序(工艺)的说明图。
(发泡型坯形成工序)
首先，在发泡吹塑成形法中，实施发泡型坯形成工序。发泡型坯形成工序构成为具有发泡性熔融树脂制备步骤、挤出步骤和立即冷却步骤。
(发泡性熔融树脂制备步骤)
在发泡性熔融树脂制备步骤中，将形成基材树脂的聚烯烃类树脂及发泡剂，进而根据需要添加的添加剂，在挤出机(没有图示)内进行混炼，制备发泡性熔融树脂。
作为发泡剂，例如，可以使用丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷、环己烷等碳原子数3～6的烃，氯甲烷、氯乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷等卤代烃，甲醇、乙醇等醇，二甲醚、二乙醚、甲乙醚等醚，二氧化碳、氮、氩、水等物理发泡剂。此外，作为发泡剂，可以使用化学发泡剂。作为化学发泡剂，可以列举偶氮二酰胺、碳酸氢钠、碳酸氢钠与柠檬酸或柠檬酸金属盐的混合物等。这些发泡剂可以单独使用或混合两种以上来使用。
在这些发泡剂中，在发泡剂中含有20重量％以上的二氧化碳、氮等无机物理发泡剂，进一步地，含有50重量％以上的二氧化碳、氮等无机物理发泡剂的发泡剂，由于能够缩短成形周期，故更加优选。
发泡剂的使用量考虑对发泡吹塑成形体2所要求的平均表观密度来适当决定，大约相对于1kg聚烯烃类树脂以0.1摩尔～1摩尔的比例使用。
此外，在如上所述地制备发泡性熔融树脂时，根据需要添加添加剂。如果列举具体例，为了调整发泡吹塑成形体2的气泡数量及气泡直径，作为添加剂，可以添加滑石等发泡调节剂。此外，也可以将上述化学发泡剂用作气泡调节剂。另外，在添加滑石作为添加剂的情况下，优选相对于100重量份的聚烯烃类树脂加入0.05重量份～2重量份的滑石，更加优选加入0.1重量份～1重量份。
在挤出机的前端安装口模(ダイ)21，形成有从挤出机挤出的发泡性熔融树脂的吐出口(模唇)。另外，优选在挤出机与吐出口之间设置存储器。存储器发挥暂时蓄积发泡性熔融树脂的功能。
(挤出步骤)
如上所述地制备的发泡性熔融树脂如图3所示，从口模21的模唇挤出发泡，由此得到发泡型坯11。此时形成的发泡型坯11处于软化状态。这里，在发泡型坯形成工序中，在挤出时由于剪切发热，发泡型坯11的内表面侧的温度容易变高，因此发泡型坯11的内面侧的气泡的强度变弱，在后述的发泡型坯赋形工序时，这样的内面侧的气泡容易破坏。为了抑制发生发泡型坯11内表面侧的温度高的状态，优选在挤出时形成内外表面间的温度差小的发泡型坯11。
为了在挤出时形成内外表面间的温度差小的发泡型坯11，在挤出时，适合将口模21的模唇前端部的树脂流路(口模前端部树脂流路)的剪切量在能够维持抑制了内部发泡(在口模21内部，发泡性熔融树脂的发泡开始的现象)的状态的范围内减少。即，通过使剪切量为规定范围，从而有效地使剪切发热降低，容易形成抑制了内外表面间的温度差的发泡型坯11。具体地，从模唇出口至10mm内侧位置的树脂流路上的发泡性熔融树脂的剪切量适合设定为大约60以下。另外，口模21内的规定部分的发泡性熔融树脂的剪切量是由口模21内的该规定部分的熔融树脂流路的树脂剪切速度与发泡性熔融树脂在口模21内的该规定部分移动的时间的乘积所特定的值，是表示口模21内的该规定部分上，发泡性熔融树脂受到的剪切的量的值。通过设计形成有满足如上所述的剪切量的条件的树脂流路的口模21，从而有效地形成在挤出步骤实施时抑制了内外表面间的温度差的发泡型坯11，在吹塑成形时，发泡型坯11的内面侧的气泡难以破坏。
通过减小挤出时的发泡型坯11的内外表面间的温度差，不仅容易形成内面侧的气泡不过度破坏的发泡吹塑成形体2，而且在后述的发泡型坯赋形工序时，发泡型坯11容易均匀地延伸，因此容易形成厚度精度高的发泡吹塑成形体2。从这种观点考虑，挤出时的发泡型坯11的内外表面间的温度差优选为10℃以内，更加优选为8℃以内，进一步优选为5℃以内，特别优选为3℃以内。
(立即冷却步骤)
进而，在发泡型坯形成工序中，适合实施下述的立即冷却步骤。立即冷却步骤是在后述的发泡型坯赋形工序之前，向发泡型坯的内面侧喷吹冷却介质，从而冷却发泡型坯的内面侧的步骤，可以带来能够形成内面侧的气泡强度更强的发泡型坯的效果。立即冷却步骤可以与挤出步骤同时实施，也可以在实施挤出步骤之后实施。在实施挤出步骤的同时实施立即冷却步骤，具体能够通过一边从设置在口模正下方的环状狭缝向刚挤出后的发泡性熔融树脂的内面喷吹空气等冷却介质，一边形成发泡型坯来实现。在实施挤出步骤之后实施立即冷却步骤，具体能够通过在发泡型坯挤出结束后，从设置在口模正下方的环状狭缝喷吹空气等冷却介质，从发泡型坯的内面侧进行冷却来实现。在立即冷却步骤中，在将空气用作冷却介质的情况下，优选从0.3mm～4.0mm左右的间隙的狭缝向发泡型坯的内面，以0.1MPa(G)～0.5MPa(G)的压力(表压)喷吹50℃以下的空气。此外，在立即冷却步骤中，在挤出结束后向发泡型坯的内面侧喷吹空气的情况下，优选向发泡型坯的内面侧喷吹0.5秒钟～5秒钟左右上述条件的空气。
但是，在通常的吹塑成形法中，在挤出步骤之后，型坯的下端部为关闭的状态，为了加宽型坯或者不使型坯的内面之间熔接，向处于软化状态的发泡型坯11的内部吹入被称为预吹气体的空气等气体(预吹工序)。在发泡型坯形成工序中，预吹工序可以与立即冷却步骤一起进行，也可以在立即冷却步骤之后进行预吹工序。
在实施发泡型坯形成工序后，进行如下的将发泡型坯11做成与金属模具22相应的适当形状的发泡型坯赋形工序。
(发泡型坯赋形工序)
发泡型坯赋形工序构成为具有合模步骤、吹塑步骤及后冷却步骤。
(合模步骤)
合模步骤例如实施如下。即，在由配置在口模21正下方的金属模具22a与金属模具22b构成的分割式组合金属模具22之间配置发泡型坯11，使组合金属模具22为封闭状态，从而通过金属模具22a和金属模具22b在金属模具内面23侧夹入发泡型坯11。使金属模具22为封闭状态可以通过使金属模具22a与金属模具22b沿箭头K1、K2方向移动等来具体地实现。
(吹塑步骤)
在合模工序中，在通过金属模具22a与金属模具22b夹入发泡型坯11后，吹塑步骤例如实施如下。即，如图4所示，通过将吹针24插入发泡型坯11的内部，并从吹针24向发泡型坯11的内部吹入吹塑气体(用来对型坯吹塑成形的空气等气体)，将发泡型坯11的外面挤压在金属模具内面23上。由此，发泡型坯11按照金属模具形状吹塑成形，从而中空的成形体成形。在吹塑步骤中，优选调整吹塑气体的压力(吹塑压力)，使得得到的发泡吹塑成形体成为其内侧密度更加切实地低于外侧密度的状态。通常，如果提高吹塑压力，则不仅是挤压在金属模具上的发泡型坯的外面侧，在气泡强度容易变弱的内面侧的气泡也容易破坏。但是，由于经过如上所述的各工序得到发泡型坯，内面侧的气泡的强度强，因此内面侧的气泡难以破坏。因此，通过提高吹塑气体的压力，与发泡型坯11的内侧相比，发泡型坯11的外侧挤压在金属模具的外侧，容易成为外侧的气泡稍微破坏的状态。这样一来，成为发泡型坯11的外侧的密度稍微提高的状态，使得能够得到内侧的密度切实地低于外侧的密度的发泡吹塑成形体。
(后冷却步骤)
在吹塑步骤后，后冷却步骤例如实施如下。即，通过保持预定成为发泡吹塑成形体2的中空的成形体内空间的压力和/或从金属模具侧吸引成形体，从而使成形体的外面持续紧贴金属模具，来冷却成形体。后冷却步骤通过从一个吹针24将冷却气体导入空间内，同时从另一个吹针24抽出空间内的气体来实施，这样能够有效地冷却中空的成形体，同时稳定地维持成形体的气泡，故优选。然后，在后冷却步骤之后，进行开模，回收在内部形成空间10a的发泡吹塑成形体2。
然后，通过去除溢料部和凹陷部，适当地在应作为管道的空气导入口6和喷出口7的位置上形成开口，发泡吹塑成形体2的空间10a形成管道1的空间10，使得由发泡吹塑成形体2构成的管道1形成。
这样，在上述发泡吹塑成形法中，使用设计成能够抑制在挤出步骤中的发泡性熔融树脂的剪切发热的口模，并且在立即冷却步骤中，使发泡型坯的内面充分冷却，进而，在后冷却步骤中，使成形体的内面侧进一步充分冷却。因此，通过实施这样的发泡吹塑成形法，作为发泡吹塑成形体2，能够有效地、更加切实地制备表示发泡吹塑成形体2的内面9侧的平均表观密度D1相对于其外面8侧的平均表观密度D2的比率的值D1/D2小于1的发泡吹塑成形体。
(管道1的形状)
管道1形成为中空的形状，在规定的位置开口形成空气导入口6和喷出口7，从而使管道1内部空间与外部连通。管道1内部的空间形成为通风时的空气的通路。
关于管道1的外观形状，根据在车辆等上成为配置部分的形状等而形成预先设计的形状，没有特别限定。将管道形状做成预先设计的形状，可以通过将形成发泡吹塑成形体2时的金属模具22的形状做成与预先设计的形状相对应的形状来具体地实现。
另外，如图1、图2A所示，管道1从进一步提高消声性的观点考虑，优选形成为在一处以上形成有弯曲部5的形状。
(管道1的消声性)
由于本发明的管道1由发泡吹塑成形体2构成，因此其重量轻。此外，本发明的管道1的消声性优异。消声性如前文所述，表示包含吸收声音的性质和阻断声音传播的性质这两个性质的概念。这样，由于管道1的消声性优异，使得空调器的压缩机的声音或通风时的风噪声等声音通过管道1传播到车厢内的危险降低。本发明的管道1在可听音域中相对中低频音域的消声性也优异。这里，可听音域表示20Hz以上20000Hz以下范围的音域，中低频音域表示大约250Hz以上2000Hz以下的范围的音域。
(管道1的用途)
本发明的管道1可以在各种各样的用途中使用，特别是除了能够用作车辆的空调用管道以外，还能够适用于电动汽车的二次电池冷却用管道等。
下面，利用实施例更加具体地对本发明的管道进行说明。
(实施例)
(基材树脂)
作为成为构成发泡吹塑成形体的基材树脂的聚烯烃类树脂，准备聚丙烯类树脂与烯烃类弹性体的混合物。将Daploy WB140HMS(Borealis制，具有长支链的均聚聚丙烯)用于聚丙烯类树脂(PP)，将Adflex Q100F(Basell制)用于烯烃类弹性体(TPO)。将它们混合，使得PP/TPO＝85/15(重量比)，从而制备混合物。另外，有时将该混合物记载为(PP/TPO＝85/15)。
(装置)
作为实施发泡吹塑成形体的成形的装置，使用如下所述的挤出机。即，作为挤出机，使用具有串联连接内径为65mm的第一挤出机和内径为90mm的第二挤出机的结构，其中，使上游侧为第一挤出机，并且，在第一挤出机的终端附近具有发泡剂注入口的挤出机。在实施发泡吹塑成形体的成形的装置上，在第二挤出机的挤出口侧设置有存储器和口模。此外，作为口模，使用环状口模。
(金属模具)
作为用于发泡吹塑成形体的成形的金属模具，准备如下所述的组合金属模具：其形成为与形成如图1所示的管道的发泡吹塑成形体相对应的形状。图1所示的管道形成为如下所述的形状：经过沿着从导入口朝向喷出口的方向的整体，具有平坦面部。此外，关于管道的尺寸，设定其最大长度为1130mm，并且其最大宽度为180mm。此外，作为金属模具，准备与如下所述的管道的成形相对应的金属模具，所述管道的平均膨胀比为1.20，平均吹塑比为0.16，分型线间平均距离(PL间平均距离)为155.6mm。另外，膨胀比是指发泡吹塑成形体周长的长度的一半Lb相对于连结金属模具分型线间的与管道的通风方向垂直相交的线段δ的长度La的比Lb/La，平均膨胀比是选择在分型部4、4间的平均距离的测定方法中选择的七处作为膨胀比的测定位置，并在各测定位置测定的膨胀比的算术平均值而特定的值。
实施例1～4、比较例1～4
关于实施例1～4、比较例1～4，分别在表1所示的制造条件下实施发泡型坯形成工序及发泡型坯赋形工序。
(发泡型坯形成工序)
即，将表1所示的聚烯烃类树脂、相对于100重量份该聚烯烃类树脂的表1所示的量的气泡调节剂及发泡剂投入第一挤出机，在200℃下进行混炼，进而在第二挤出机冷却至发泡适当温度附近，做成发泡性树脂熔融物，填充至存储器(发泡性熔融树脂制备步骤)。这里，作为气泡调节剂，使用滑石，作为发泡剂，使用CO2。
继发泡性熔融树脂制备步骤之后，将调节至表1的“树脂温度”栏所示温度(℃)的发泡性树脂熔融物，从与存储器的下流侧(发泡性树脂熔融物的流向的下流侧)连接的模唇直径为90mm的环状口模，以表1所示的模唇的平均间隙(mm)、排出速度(kg/hr)挤出为筒状，并使其发泡，由此实施挤出步骤，形成发泡型坯。另外，关于实施发泡吹塑成形体的成形的装置，其口模前端部树脂流路的剪切量如表1的“剪切量”栏所示。
此外，关于实施例1～4、比较例1及3，在实施发泡型坯形成工序时，堵塞发泡型坯的下部开口部，并在表1的“发泡型坯内面冷却气体”栏所示的压力(MPa(G))和时间(秒)的条件下，从设置在口模正下方的环状狭缝(直径55mm、间隙1.0mm)向发泡型坯的内面侧沿水平方向吹出40℃的气体来进行冷却，同时，一边加宽发泡型坯，一边将处于软化状态的发泡型坯配置在位于口模正下方的水冷至25℃的组合金属模具间，由此在实施立即冷却步骤的同时实施预吹工序。这样，在实施立即冷却步骤后，实施发泡型坯赋形工序。
关于比较例2及4，不实施从环状狭缝喷吹气体来冷却发泡型坯的内面侧的立即冷却步骤，而是在实施发泡型坯形成工序后，保持原样地实施发泡型坯赋形工序。
(发泡型坯赋形工序)
将构成组合金属模具的金属模具合模，之后实施吹塑步骤。吹塑步骤实施如下。首先，将设置在合模的金属模具的两处的吹针插入发泡型坯内部。接着，一边对发泡型坯外面与金属模具内面之间减压，一边从一个吹针向发泡型坯内部在表1的“吹塑气体”栏所示的压力(MPa)的条件下吹入吹塑气体。由此使发泡型坯成形(赋形)为目标形状。通过吹塑步骤将发泡型坯赋形为规定形状后，实施后冷却步骤。
后冷却步骤实施如下：将一个吹针作为冷却气体供给侧，将另一个吹针作为冷却气体排出侧，一边将表1的“后冷却步骤时的冷却气体”栏所示压力(MPa(G))的30℃的气体从供给侧的吹针吹入，一边从开放的排出侧的吹针排出。此时，发泡吹塑成形体的内面侧冷却了表1的“后冷却步骤时的冷却气体”栏所示的时间(秒)(例如，在实施例1中为60秒)。后冷却步骤结束后，打开构成组合金属模具的金属模具，取出成形体，去除溢料等不需要的部分，得到发泡吹塑成形体。对于各个实施例1～4、比较例1～4，将得到的发泡吹塑成形体分别形成管道。
表2
对在实施例1～4、比较例1～4中得到的各个发泡吹塑成形体，测定基材树脂的弯曲模量、平均表观密度D、平均厚度T、D×T2的值、发泡吹塑成形体的内面侧的平均表观密度D1与发泡吹塑成形体的外面侧的平均表观密度D2间的比率D1/D2、发泡吹塑成形体的平均气泡直径d及发泡吹塑成形体的内面侧的平均气泡直径d1与d间的比率d1/d等物性值。各物性值通过前文所述的方法测定。将结果表示在表2中。
另外，关于基材树脂的弯曲模量，用于弯曲模量测定的试验片通过如下方法制备：将发泡吹塑成形体在温度230℃、压力-0.1MPa(G)的减压下进行消泡而形成消泡体后，对消泡体实施通过在温度230℃下的热压进行的压力加工，作成厚度为4mm的压制体，进而，从压制体切取长度80mm×宽度10mm的尺寸。
对各个实施例1～4、比较例1～4，进行关于得到的管道的消声性的试验和评价。关于实施例1～4、比较例1～4的管道的消声性的试验和评价通过进行如下所示的消声性确认试验来实施。将结果表示在表2中。
(消声性确认试验)
管道的消声性通过利用如下所示的测定系统测定漏音的声压级来实施。首先，如图5所示，测定系统30构成为采取了防止向室外漏音的隔音措施的音响室31。测定系统30具备由隔开音响室31空间的隔壁32划分成集音空间33和声源空间34的结构，在隔壁32上形成有连通集音空间33与声源空间34的开口部35。而且，测定系统30构成为，在集音空间33具备集音装置36，在声源空间34具备声源37。另外，在隔壁32主体上，实施采取了隔音措施的隔音手段。此外，在测定系统30中，集音装置36上连接有声压级测定装置38，使得能够测定由所述集音装置36检测出的声压级。在这样的测定系统30中，在开口部35上安置管道1，并将管道1与开口部35的缝隙密封，抑制来自缝隙的漏音。此时，安置管道1，使导入口6朝向声源空间34侧，使喷出口7朝向集音空间33侧。进而，在声源空间34内的规定位置上安装有成为声源37的粉红噪声产生装置。此外，使集音空间33内的状态为，在从管道1的喷出口7离开规定距离W的位置上安装了麦克风作为集音装置36的状态。另外，将管道1的喷出口7与集音装置36间的距离W设定为20mm。
在测定系统30上安置管道1后，从声源37产生粉红噪声(PinkNoise)(70dBA)，由设置在集音空间33侧的麦克风(集音装置36)检测传播到管道1的喷出口7侧的声音，并测量该检测出的声音的声压级(dB)。由声压级测定装置38对250Hz～2000Hz频率测定声压级，得到关于该范围的频率的声压级的测定值的曲线(プロファイル)。接着，算出250Hz～2000Hz的声压级的测定值总和，作为喷出口侧声压级(dB)。将喷出口侧声压级(dB)的算出结果表示在表2中。该喷出口侧声压级(dB)表示漏音的声压级。另外，作为声压级测定装置38，使用理音株式会社生产的普通噪音计NA-29。
上述的粉红噪声(70dBA)是由20Hz～20000Hz的音域所构成的声音，这里，调整如下。即，粉红噪声(70dBA)在测定了管道1的导入口6侧的20Hz～20000Hz的声压级的总和的情况下，通过调整来自声源37的粉红噪声，使20Hz～20000Hz的总和达到70dBA而得到。
从表2的结果可以确认，实施例1～4的漏音的声压级与比较例1～4相比减少大约1dB以上，可以得到消声性优异的管道。
附图标记说明
1 管道
2 发泡吹塑成形体
3 平坦面部
4 分型部
5 弯曲部
6 导入口
7 喷出口
8 外面
9 内面
10 管道的空间
10a 发泡吹塑成形体的空间
11 发泡型坯
18 属于外面侧的部分
19 属于内面侧的部分
21 口模
22、22a、22b 金属模具
30 测定系统
31 音响室
32 隔壁
33 集音空间
34 声源空间
35 开口部
36 集音装置
37 声源
38 声压级测定装置

Claims (8)

1.一种管道，其由发泡吹塑成形体构成，所述发泡吹塑成形体由弯曲弹性模量为800MPa以上1300MPa以下的聚烯烃类树脂形成，且所述发泡吹塑成形体具有为0.1g/cm3以上0.4g/cm3以下的平均表观密度D和平均厚度T，其中，平均厚度T的单位为cm，其中，
所述发泡吹塑成形体的平均表观密度D与平均厚度T的平方的乘积D×T2为0.005g/cm以上0.04g/cm以下；
其特征在于：
所述发泡吹塑成形体具有呈平均表观密度D1的内面侧区域和呈平均表观密度D2的外面侧区域，并且其中，平均表观密度D1与平均表观密度D2的比率的值D1/D2小于1。
2.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述发泡吹塑成形体的平均厚度T为0.2cm以上。
3.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述发泡吹塑成形体的平均表观密度D为0.13g/cm3以上0.22g/cm3以下。
4.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，聚烯烃类树脂是聚丙烯类树脂与烯烃类弹性体的混合物，并且烯烃类弹性体相对于聚烯烃类树脂的比例为5重量％以上20重量％以下。
5.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述发泡吹塑成形体中的气泡在厚度方向的平均气泡直径d为0.05mm以上0.5mm以下，并且其中位于所述发泡吹塑成形体的内面侧区域的气泡在厚度方向的平均气泡直径d1相对于所述平均气泡直径d的比率d1/d大于1，其中，所述平均气泡直径d1的单位为mm。
6.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述发泡吹塑成形体具有至少一个平坦面部，同时，所述发泡吹塑成形体的相对的分型部间的平均距离为40mm以上200mm以下，并且平均吹塑比为0.1以上小于0.5。
7.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述发泡吹塑成形体的平均表观密度D与平均厚度T的平方的乘积D×T2为0.005g/cm以上0.03g/cm以下，其中，平均厚度T的单位为cm。
8.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述发泡吹塑成形体的内面侧区域的平均表观密度D1相对于所述发泡吹塑成形体的外面侧区域的平均表观密度D2的比率D1/D2为0.9以下。
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