JP2020093562A - 車両用空調ダクト - Google Patents
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Abstract
Description
[1]ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材樹脂、黒色顔料及び難燃剤を含む発泡ブロー成形体からなる車両用空調ダクトであって、
該難燃剤が、ホスホン酸エステルとNOR型ヒンダードアミン系化合物とを含む複合難燃剤であることを特徴とする車両用空調ダクト。
[2]前記複合難燃剤の総配合量が前記基材樹脂100重量部に対して0.1〜1重量部であることを特徴とする前記1に記載の車両用空調ダクト。
[3]前記ホスホン酸エステルの総配合量と前記NOR型ヒンダードアミン系化合物の総配合量との比が1:20〜10:1であることを特徴とする前記1又は2に記載の車両用空調ダクト。
[4]前記黒色顔料がカーボンブラックであり、該カーボンブラックの総配合量が前記基材樹脂100重量部に対して0.1〜2重量部であることを特徴とする前記1〜3のいずれかに記載の車両用空調ダクト。
[5]前記発泡ブロー成形体の見掛け密度が150〜450kg/m3であり、該見掛け密度と該発泡ブロー成形体の平均厚み(mm)との積が350〜500kg・mm/m3であることを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載の車両用空調ダクト。
[6]前記発泡ブロー成形体の厚み方向の平均気泡径が50〜300μmであり、長手方向の気泡変形率(厚み方向の平均気泡径/長手方向の平均気泡径)及び周方向の気泡変形率(厚み方向の平均気泡径/周方向の平均気泡径)が共に0.2〜0.8であることを特徴とする前記1〜5のいずれかに記載の車両用空調ダクト。
本発明の車両用空調ダクト(以下、単に空調ダクトともいう。)は、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材樹脂、黒色顔料及び難燃剤を含む発泡ブロー成形体からなるものである。
該基材樹脂の主成分はポリプロピレン系樹脂である。
該ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンに由来する構造単位が50重量%以上のプロピレン系共重合体が挙げられる。該共重合体としては、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−ブテン共重合体などのプロピレンとエチレン又は炭素数4以上のαオレフィンとの共重合体や、プロピレン−アクリル酸共重合体、プロピレン−無水マレイン酸共重合体等が例示される。なお、これらの共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれでもよい。さらに、ポリプロピレン系樹脂には、プロピレン単独重合体中又はプロピレン−エチレンランダム共重合体などのプロピレン共重合体中に、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体などのゴム成分が分散している耐衝撃性ポリプロピレンも包含される。
該複合難燃剤は、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材樹脂の押出発泡性を阻害することないので、良好な気泡状態の発泡パリソンを得ることができ、さらに該発泡パリソンをブロー成形することにより、低密度且つ薄肉の発泡ブロー成形体を得ることができる。さらに、得られた発泡ブロー成形体は、難燃性に優れるものである。
発泡ブロー成形体は、その厚みが均一ではないため、部位によって樹脂量が異なることから、燃焼のしやすさが部位ごとに異なりやすい。本発明においては、ホスホン酸エステルとNOR型ヒンダードアミン系化合物とを含む複合難燃剤が用いられているため、発泡ブロー成形体は安定して難燃性を発現する。
本発明による発泡ブロー成形体の見掛け密度は、特に制限はないが、好ましくは150〜450kg/m3である。該見掛け密度が上記範囲内であると、圧縮応力等の機械的強度を維持しつつ、発泡体特有の軽量性、断熱性等に優れる発泡ブロー成形体となる。かかる観点から、発泡ブロー成形体の見掛け密度は、より好ましくは170〜400kg/m3、さらに好ましくは190〜350kg/m3である。
見掛け密度は、発泡ブロー成形体から採取した試験片の重量(g)を、試験片の体積(cm3)で割り、単位換算をして求められる。試験片の体積は、試験片を水の入った目盛り線の付いた容器中に沈めて水位の上昇を測定する方法(水没法)により求められる。
本発明の発泡成形体の平均厚みは、目的とする発泡ブロー成形体の形状により異なるが、通常好ましくは1〜5mmであり、より好ましくは1.2〜4mm、さらに好ましくは1.4〜3mm、特に好ましくは1.5〜2.5mmである。平均厚みが上記範囲内であれば、軽量性と機械的強度とのバランスに優れる発泡成形体となる。
発泡ブロー成形体の長手方向中央部および長手方向両端部付近、さらに中央部と両端部との中間部の計5部位の長手方向に対する垂直断面を得る。各垂直断面の周方向に等間隔に6箇所の発泡ブロー成形体の厚み(肉厚)の測定を行い、得られた30箇所の厚みの測定値から最大値と最小値を除く28箇所の厚みの算術平均値を発泡ブロー成形体の平均厚みとする。
発泡ブロー成形体の独立気泡率は、断熱性や機械的物性等の面から、60%以上であることが好ましく、70%以上であることより好ましく、80%以上であることがさらに好ましく、85%以上であることが特に好ましい。
得られた発泡ブロー成形体から試験片を切り出し、ASTM D2856−70(1976年再認定)の(手順C)によりVxを測定し、次式により算出する。なお、気泡の潰れた部分は測定の対象から除くこととする。
独立気泡率(%)=(Vx−W/ρ)×100/(Va−W/ρ)
Vx;試験片の真の体積(独立気泡部分の体積と樹脂組成物の体積との和)(cm3)
Va;試験片の外形寸法から求められる試験片の見掛けの体積(独立気泡部分の体積と連続気泡部分の体積と樹脂組成物の体積との和)(cm3)
W;試験片の重量(g)
ρ;試験片を構成する樹脂組成物の密度(g/cm3)
なお、試験片を熱プレスするなどして気泡を除くことにより、前記樹脂組成物を得ることができる。
なお、図1には、筒状の発泡パリソンを図示したが、シート状の発泡パリソンであってもよい。
なお、本発明の方法においては、押出機とダイ3との間に、またはダイ内にアキュムレーターを配置することが好ましい。
実施例、比較例において、発泡成形体の製造に用いた基材樹脂、難燃剤、黒色顔料、タルク、回収相当原料を次に示す。
(1)略称「PP1」:分岐状ホモポリプロピレン:商品名「Daploy WB140HMS」(Borealis社製)
(2)略称「TPO1」:オレフィン系熱可塑性エラストマー:商品名「キャタロイ Adflex Q100F」(Basell製)
(1)略称「難燃剤A」:ホスホン酸エステル:商品名「ノンネン73」(丸菱油化工業製)
(2)略称「難燃剤B」:NOR型ヒンダードアミン化合物:商品名「Flamestab NOR116」(BASF製)
(3)略称「難燃剤C」:ポリリン酸アンモニウム:商品名「FCP−770」(鈴裕化学製)
略称「MB1」:カーボンブラック含有マスターバッチ:商品名「PP Black Master Batch,BT920F−JSJ」(B&Tech Corporation製、CB濃度45重量%、)
カーボンブラックの略称を「CB」とする。
タルク:商品名「ハイフィラー#12」(松村産業製、メジアン径7.5μm)
まず、PP85重量部とTPO15重量部とをドライブレンドしたブレンド物を230℃に設定した押出機にて混錬して溶融樹脂とし、この溶融物を押出してペレット化してペレット(1)を得た。次に、このペレット(1)80重量部とPP17重量部とTPO3重量部とをドライブレンドしたブレンド物を230℃に設定した押出機にて混錬して溶融樹脂とし、この溶融物を押出してペレット化してペレット(2)を得た。そして、このペレット(2)80重量部とPP17重量部とTPO3重量部とをドライブレンドしたブレンド物を230℃に設定した押出機にて混錬して溶融樹脂とし、この溶融物を押出してペレット化してペレット(3)を得た。実施例・比較例においては、このペレット(3)を回収相当原料として用いた。
表1に示す種類、配合量のポリプロピレン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー、回収相当原料、難燃剤、カーボンブラックマスターバッチ及び気泡調整剤を口径65mmの押出機に供給し、押出機内にて溶融混練し、押出機の途中から二酸化炭素(CO2)をポリプロピレン系樹脂とオレフィン系熱可塑性エラストマーと回収相当原料との合計1kg当たり表1に示す量(mol/kg)となるように圧入し、さらに混練して発泡性溶融樹脂とした。該発泡性溶融樹脂を押出機に連結したアキュームレータに充填した。アキュームレータの先端に配置した環状ダイより発泡性溶融樹脂を常圧域に押出すことにより発泡させて発泡パリソンを形成した。発泡パリソンにプリブローエアを吹き込みながら、ダイ直下に配置した2分割式の金型を閉じて金型で発泡パリソンを挟み込んだ。挟み込まれた発泡パリソンの内部にブローピンからブローエアを吹き込むこと、及び金型に設けた孔より吸引して発泡パリソン外面と金型内面との間の空間を減圧することにより、発泡パリソンの外面を金型内面に押し付けて、発泡パリソンをブロー成形した。冷却後、金型を開き成形体を取り出し、バリ及びポケット部を取り除くことにより、最大長さ650mm、最大幅180mmの中空状の発泡ブロー成形体からなる車両用空調ダクトを得た。実施例、比較例において得られた発泡成形体の物性、評価を表2に示す。
前記の方法により発泡ブロー成形体の平均厚みを測定した。
前記の方法により発泡ブロー成形体の見掛け密度を測定した。
前記の方法により発泡ブロー成形体の厚み方向の平均気泡径a、長手方向の平均気泡径b、周方向の平均気泡径cを測定した。
前記の方法により発泡ブロー成形体の独立気泡率(%)を測定した。測定装置として、空気比較式比重計(東芝ベックマン株式会社製、型式:930型)を用いた。なお、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の5部位付近から、それぞれ試験片を切り出し、各試験片の独立気泡率を求め、各試験片の独立気泡率を算術平均し、その算術平均値を発泡ブロー成形体の独立気泡率(%)とした。
発泡ブロー成形体から、縦120mm×横102mm×厚み:発泡ブロー成形体の厚みのままのサイズの試験片を切り出した。得られた試験片を用い、FMVSS No.302の燃焼試験に準じて、A標線(試験片の端部から38mmの位置)からB標線(前記端部から88mmの位置)までの50mm間の燃焼速度を測定した。この測定を異なる5個の試験片に対して行って燃焼速度を測定し、この燃焼速度を基に以下の基準にて発泡ブロー成形体の難燃性を評価した。また、表2に、燃焼速度の最大値と最小値を併せて記載した。
◎:5個の試験片のうち3個以上の試験片が自消性を示す。
○:5個の試験片のうち3個以上の試験片が自消性を示さず、自消性を示さない試験片の燃焼速度の最大値が80mm/min未満である。
△:5個の試験片のうち3個以上の試験片が自消性を示さず、自消性を示さない試験片の燃焼速度の最大値が80〜100mm/minである。
×:5個の試験片のうち3個以上の試験片が自消性を示さず、自消性を示さない試験片の燃焼速度の最大値が100mm/min超である。
2 ダイ
3 分割形式の成形型
Claims (6)
- ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材樹脂、黒色顔料及び難燃剤を含む発泡ブロー成形体からなる車両用空調ダクトであって、
該難燃剤が、ホスホン酸エステルとNOR型ヒンダードアミン系化合物とを含む複合難燃剤であることを特徴とする車両用空調ダクト。
- 前記複合難燃剤の総配合量が前記基材樹脂100重量部に対して0.1〜1重量部であることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調ダクト。
- 前記ホスホン酸エステルの総配合量と前記NOR型ヒンダードアミン系化合物の総配合量との比が1:20〜10:1であることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用空調ダクト。
- 前記黒色顔料がカーボンブラックであり、該カーボンブラックの総配合量が前記基材樹脂100重量部に対して0.1〜2重量部であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用空調ダクト。
- 前記発泡ブロー成形体の見掛け密度が150〜450kg/m3であり、該見掛け密度と該発泡ブロー成形体の平均厚み(mm)との積が350〜500kg・mm/m3であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両用空調ダクト。
- 前記発泡ブロー成形体の厚み方向の平均気泡径が50〜300μmであり、長手方向の気泡変形率(厚み方向の平均気泡径/長手方向の平均気泡径)及び周方向の気泡変形率(厚み方向の平均気泡径/周方向の平均気泡径)が共に0.2〜0.8であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の車両用空調ダクト。
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