JP7277740B2 - Duct and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ダクト及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a duct and its manufacturing method.
自動車のダッシュボードや天井には、空調装置からの空気を通風させるためダクトが設けられる。このようなダクトには、断熱性や静音性を考慮して発泡成形体で構成される発泡ダクトが用いられることがある(特許文献1)。発泡ダクトは、発泡ブロー成形などによって形成される。 Ducts are provided in dashboards and ceilings of automobiles to ventilate air from air conditioners. As such a duct, a foam duct made of a foam molding is sometimes used in consideration of heat insulation and quietness (Patent Document 1). The foam duct is formed by foam blow molding or the like.
ところで、高湿環境下でダクト内に冷風を流通させると、ダクトの外表面での結露によって生じた結露水が滴下してしまうという問題が生じる場合がある。 By the way, when cold air is circulated in the duct in a high-humidity environment, a problem may arise in that dew condensation water produced by dew condensation on the outer surface of the duct drips.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、結露水の滴下を抑制することができるダクトを提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a duct capable of suppressing dripping of condensed water.
本発明によれば、ダクト本体に不織布が一体成形されたダクトであって、前記ダクト本体は、発泡ブロー成形体である、ダクトが提供される。 According to the present invention, there is provided a duct in which a non-woven fabric is integrally formed with a duct body, wherein the duct body is a foam blow molding.
本発明のダクトは、発泡ブロー成形体であるダクト本体に不織布が一体成形されているので、ダクト本体の表面での結露が生じにくく、たとえ結露が生じたとしても結露水が不織布に吸収されるので、結露水の滴下が抑制される。 In the duct of the present invention, the non-woven fabric is integrally formed with the duct body, which is a foam blow molded body, so dew condensation is less likely to occur on the surface of the duct body, and even if dew condensation occurs, the dew condensation water is absorbed by the non-woven fabric. Therefore, dripping of condensed water is suppressed.
また、不織布が粘着剤等で貼り付けられている場合には、不織布が結露水の吸収及び乾燥を繰り返した場合に不織布がダクト本体から剥がれてしまう虞があるが、本発明のダクトでは、ダクト本体に不織布が一体成形されているので、不織布がダクト本体から剥がれることが抑制される。 In addition, when the nonwoven fabric is attached with an adhesive or the like, the nonwoven fabric may peel off from the duct main body when the nonwoven fabric repeatedly absorbs and dries the condensed water. Since the non-woven fabric is integrally formed with the main body, the non-woven fabric is prevented from being peeled off from the duct main body.
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記記載のダクトであって、前記ダクトは、前記不織布が設けられた面に凹部と凸部の少なくとも一方を有する、ダクトである。
好ましくは、前記記載のダクトであって、前記不織布は、直交する二方向について測定した10%伸び荷重の平均値が5.5N以下である、ダクトである。
好ましくは、前記記載のダクトであって、前記不織布は、目付が170g/cm2以下である、ダクトである。
好ましくは、第1及び第2金型を用いたダクトの製造方法であって、ブロー成形工程を備え、前記ブロー成形工程では、第1及び第2金型の間に発泡パリソンが配置され、且つ第1金型と前記発泡パリソンの間に不織布が配置された状態で第1及び第2金型を閉じ、第1及び第2金型の間のキャビティ内に閉じ込められた前記発泡パリソン内にエアーを吹き込む、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記第1金型は、前記不織布に対向する部位に凹部と凸部の少なくとも一方を有する、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記不織布は、直交する二方向について測定した10%伸び荷重の平均値が5.5N以下である、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記不織布は、目付が170g/cm2以下である、方法である。
Various embodiments of the present invention are illustrated below. The embodiments shown below can be combined with each other.
Preferably, in the above-described duct, the duct has at least one of concave portions and convex portions on the surface on which the nonwoven fabric is provided.
Preferably, in the duct described above, the nonwoven fabric has an average 10% elongation load measured in two orthogonal directions of 5.5 N or less.
Preferably, in the duct described above, the nonwoven fabric has a basis weight of 170 g/cm 2 or less.
Preferably, a method for manufacturing a duct using first and second molds, comprising a blow molding step, wherein a foamed parison is placed between the first and second molds, and With the nonwoven fabric placed between the first mold and the foamed parison, the first and second molds are closed, and air is introduced into the foamed parison trapped in the cavity between the first and second molds. It is a method of blowing in.
Preferably, in the method described above, the first mold has at least one of concave portions and convex portions in a portion facing the nonwoven fabric.
Preferably, in the method described above, the nonwoven fabric has an average 10% elongation load measured in two orthogonal directions of 5.5 N or less.
Preferably, in the method described above, the nonwoven fabric has a basis weight of 170 g/cm 2 or less.
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。 Embodiments of the present invention will be described below. Various features shown in the embodiments shown below can be combined with each other. In addition, the invention is established independently for each characteristic item.
1.ダクト1
ダクト1は、好ましくは、車両のインパネや天井に配置される車両用ダクトである。図1では、ダクト1は、分岐を有していないが、分岐を有するものであってもよい。ダクト1には、開口1cが設けられている。開口1cは、2つであっても3つ以上であってもよい。ダクト1は、ダクト本体2と不織布3を備える。
1. Duct 1
The
ダクト本体2は、発泡ブロー成形体であり、発泡パリソン23(図2~図3に図示)のブロー成形によって製造可能である。このようなダクト本体2は、断熱性及び吸音性に優れている。
The
ダクト本体2は、筒部2aと、筒部2aから突出する板状のフランジ部2bを備える。筒部2a内をエアーが流通する。フランジ部2bは、発泡パリソン23を第1及び第2金型21,22(図3に図示)で圧縮して形成した部位であり、ダクト1のパーティングラインPL上に設けられる。フランジ部2bは、ダクト1を他部材に固定するために用いられる。他部材との固定方法としては、螺子やピンによる機械固定、接着剤等を用いたシール固定、振動溶着等、材料の一部を溶かす固定が例示され、何れの方法で固定してもよい。筒部2aの発泡倍率は、例えば1.5~6倍であり、具体的には例えば、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0倍であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
The
不織布3は、ダクト本体2に一体成形されている。このような構成によれば、ダクト本体2の表面での結露が生じにくく、かつたとえ結露が生じたとしても結露水が不織布3に吸収されるので、結露水の滴下が抑制される。また、ダクト本体2に不織布3を一体成形することによって、ダクト1の破損時に破片が飛び散ることが抑制される。
The
また、一体成形では、不織布3をダクト本体2に貼着する手間を省くことができると共に、接着剤を用いずにアンカー効果(樹脂が不織布3に滲み込むことによって不織布3がダクト本体2に固定される効果)によって不織布3をダクト本体2に固定することができる。また、一体成形の場合、ダクト本体2と不織布3が強固に一体化されているので、不織布3が結露水の吸収と乾燥を繰り返した場合でも、不織布3がダクト本体2から剥がれることが抑制される。
In addition, the integral molding can save the trouble of attaching the
不織布3は、パーティングラインPLを境にして、片側のみに設けてもよく、両側に設けてもよい。ダクト1が天井ダクトである場合、車両に設置されたときに下側になる側に不織布3を設けることが好ましい。この場合、ダクト1の破損時に破片が飛び散ることが効果的に抑制される。
The
ところで、ダクト1と他の部材との干渉を避けたりする等の目的で、ダクト1には、凹部1aと凸部1bの少なくとも一方が設けられる場合がある。不織布3が設けられた面に凹部1a又は凸部1bが設けられていると、不織布3が凹部1a又は凸部1bの形状に追従するには、不織布3が引き伸ばされる必要がある。不織布3が引き伸ばされにくいものである場合には、不織布3が凹部1a又は凸部1bに追従しにくく、ダクト本体2と不織布3の一体化が不十分になって、両者の間に隙間が空いてしまう場合がある。
For the purpose of avoiding interference between the
不織布3の引き伸ばされやすさの指標としては、10%伸び荷重が挙げられる。10%伸び荷重とは、不織布3を10%伸ばしたときの荷重であり、以下の条件で測定可能である。
試験片:100mm×150mm
チャック間距離:76.2mm
試験速度:200mm/min
チャック部寸法:25.4mm×25.4mm
A 10% elongation load is given as an index of the ease of stretching the
Test piece: 100mm x 150mm
Distance between chucks: 76.2mm
Test speed: 200mm/min
Chuck part dimensions: 25.4 mm x 25.4 mm
不織布3は、10%伸び荷重が5.5N以下であることが好ましく、4.5N以下であることがさらに好ましい。この値は、例えば1.0~5.5Nであり、具体的には例えば、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5Nであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。10%伸び荷重は、互いに直行する二方向について測定することが好ましく、その平均値が上記範囲内であることが好ましく、両方向のそれぞれの測定値が上記範囲内であることが好ましい。二方向は、MD方向(発泡パリソン23の押出方向)とTD方向であることが好ましい。
The
不織布3は、目付が170g/cm2以下であることが好ましい。目付が小さいほど不織布3を引き伸ばす際の荷重が小さくなる傾向があるからである。目付は、例えば50~170g/cm2であり、具体的には例えば、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170g/cm2であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
The
不織布3は、厚さが0.5~2.0mmであることが好ましく、0.5~1.5mmであることがさらに好ましい。不織布3が薄すぎると、結露水の吸収や破片の飛散防止の効果が不十分になる場合があり、不織布3が厚すぎると、不織布3が凹部1a又は凸部1bに追従しにくくなる場合がある。
The
不織布3の厚さに対する凹部1aの深さ又は凸部1bの高さの比の値は、例えば3~30であり、5~25が好ましい。この値は、具体的には例えば、3、5、10、15、20、25、30であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
The ratio of the depth of the
不織布3は、フランジ部2bには設けないことが好ましい。フランジ部2bに不織布3を設けると、他部材との締結強度が低下したり、寸法精度が低下したりしやすいからである。
The
ダクト1の成形時に、金型21,22によって、ダクト1の表面に刻印が転写される場合がある。このような刻印は、不織布3には転写されにくい。このため、刻印がなされる部位には、不織布3を設けないことが好ましい。このような構成は、例えば、刻印がなされる部位に開口を設けた不織布3を用いることによって実現可能である。
When the
不織布3は、1枚で構成されていてもよく、複数枚で構成されていてもよい。不織布3が複数枚構成であれば、不織布3を設ける面が複雑な形状である場合には、不織布3を一体成形しやすい。
The
2.成形機10の構成
図2を用いて、本発明の一実施形態の発泡ダクトの製造に利用可能な成形機10について説明する。成形機10は、樹脂供給装置20と、ヘッド18と、第1及び第2金型21,22を備える。樹脂供給装置20は、ホッパー12と、押出機13と、インジェクタ16と、アキュームレータ17を備える。押出機13とアキュームレータ17は、連結管25を介して連結される。アキュームレータ17とヘッド18は、連結管27を介して連結される。
以下、各構成について詳細に説明する。
2. Configuration of Molding Machine 10 A
Each configuration will be described in detail below.
<ホッパー12,押出機13>
ホッパー12は、原料樹脂11を押出機13のシリンダ13a内に投入するために用いられる。原料樹脂11の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂11は、例えばポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂である。原料樹脂11は、ホッパー12からシリンダ13a内に投入された後、シリンダ13a内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ13a内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ13aの先端に向けて搬送される。
<Hopper 12,
The hopper 12 is used to charge the raw material resin 11 into the
<インジェクタ16>
シリンダ13aには、シリンダ13a内に発泡剤を注入するためのインジェクタ16が設けられる。インジェクタ16から注入される発泡剤は、物理発泡剤、化学発泡剤、及びその混合物が挙げられるが、物理発泡剤が好ましい。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、およびブタン、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物理発泡剤、さらにはそれらの超臨界流体を用いることができる。化学発泡剤は、インジェクタ16から注入する代わりに、ホッパー12から投入してもよい。
<
The
<アキュームレータ17、ヘッド18>
原料樹脂と発泡剤が溶融混練されてなる溶融樹脂11aは、シリンダ13aの樹脂押出口から押し出され、連結管25を通じてアキュームレータ17内に注入される。アキュームレータ17は、シリンダ17aとその内部で摺動可能なピストン17bを備えており、シリンダ17a内に溶融樹脂11aが貯留可能になっている。そして、シリンダ17a内に溶融樹脂11aが所定量貯留された後にピストン17bを移動させることによって、連結管27を通じて溶融樹脂11aをヘッド18内に設けられたダイスリットから押し出して垂下させて発泡パリソン23を形成する。発泡パリソン23の形状は、特に限定されず、筒状であってもよく、シート状であってもよい。
<
A
<第1及び第2金型21,22>
発泡パリソン23は、金型21,22間に導かれる。図3に示すように、金型21,22は、キャビティ21a,22aを有し、キャビティ21a,22aを取り囲むようにピンチオフ部21b,22bが設けられている。キャビティ21a,22aは、金型21,22が閉じたときに構造体31の形状となるように構成されている。金型21には、好ましくは、凹部1a及び凸部1bに対応する凸部21c及び凹部21dが設けられる。
<First and
A
3.発泡ダクトの製造方法
本実施形態の発泡ダクトの製造方法は、成形工程を備える。
3. Foam Duct Manufacturing Method The foam duct manufacturing method of the present embodiment includes a molding step.
成形工程では、金型21,22の間に発泡パリソン23が配置され、且つ第1金型21と発泡パリソン23の間に不織布3が配置された状態で金型21,22を閉じ、金型21,22の間のキャビティ21a,22a内に閉じ込められて形成された袋状の発泡パリソン23内にエアーを吹き込む。
In the molding step, the
成形工程は、例えば、不織布セット工程と、押出工程と、型閉じ工程と、ブロー工程を備える。 The molding process includes, for example, a nonwoven fabric setting process, an extrusion process, a mold closing process, and a blow process.
不織布セット工程では、図3に示すように、金型21に不織布3を保持させる。押出工程では、金型21,22の間に発泡パリソン23を押し出す。型閉じ工程では、押出工程の後に金型21,22を閉じることによって、金型21,22の間のキャビティ21a,22a内に発泡パリソン23の一部を閉じ込める。発泡パリソン23のうち、キャビティ21a,22a内に閉じ込められた部位が袋状になる。ブロー工程では、袋状の発泡パリソン23内にエアーを吹き込む。この際に、発泡パリソン23及び不織布3がキャビティ21a,22aの表面形状に沿って賦形されると共に、発泡パリソン23を構成する樹脂が不織布3に滲み込むことによって発泡パリソン23と不織布3が一体化される。
In the nonwoven fabric setting step, the
以上の工程によって、図4に示すように、キャビティ21a,22a内では発泡パリソン23が成形されて発泡ブロー成形体32が形成され、発泡ブロー成形体32に不織布3が一体成形される。発泡パリソン23のうち、ピンチオフ部21b,22bの外側の部位がバリ34となる。
By the above steps, as shown in FIG. 4, the foamed
このような構成の構造体31を金型21,22から取り出し、バリ34を除去した後の状態を図5に示す。図5の状態から構造体31の両端の袋部31aを切除することによって、図1に示すように、ダクト本体2に不織布3が一体成形されたダクト1が得られる。なお、成形工程において、袋部31aが形成されないように構造体31を形成することによって、袋部31aを切除する工程を省略することが可能である。
FIG. 5 shows a state after the
成形工程の際に、発泡パリソン23を構成する樹脂が不織布3に滲み込むことによって不織布3が発泡ブロー成形体32に一体成形される。成形工程でのエアーの吹込み圧力が高いほど、不織布3が凸部21c及び凹部21dに沿った形状になりやすいが、エアーの吹込み圧力が高すぎると、発泡パリソン23の気泡が潰れてしまって、発泡ブロー成形体32の発泡倍率が低くなってしまう。このため、発泡ブロー成形では、エアーの吹込み圧力を高くすることが好ましくない。エアーの吹込み圧力を高くしすぎずに、不織布3の追従性を高めるべく、本実施形態で用いる不織布3は、上述した通り、10%伸び荷重が5.5N以下であることが好ましい。
During the molding process, the
図2に示す成形機10を用いて、以下に示す条件で、表1に示す構造のダクト1を作製した。
Using the
押出機13のシリンダ13aの内径は50mmであり、L/D=34であった。原料樹脂には、プロピレン単独重合体(ポレアリス社(Borealis AG)製、商品名「Daploy WB140」)と、長鎖分岐ポリプロピレン(日本ポリプロ株式会社製、商品名「EX6000K」)を質量比30:70で混合し、樹脂100質量部に対して、核剤として20wt%の炭酸水素ナトリウム系発泡剤を含むLDPEベースマスターバッチ(大日精化工業株式会社製、商品名「ファインセルマスターP0217K」)を1.0重量部、および着色剤として40wt%のカーボンブラックを含むLLDPEベースマスターバッチ1.0重量部を添加したものを用いた。発泡パリソン23の温度が190~200℃になるように各部位の温度制御を行った。発泡剤は、N2ガスを用い、インジェクタ16を介して注入した。発泡剤の注入量、溶融樹脂11aの押出速度及びヘッド18のダイスリットの隙間は、発泡パリソン23の発泡倍率が2.5倍、平均肉厚が2.5mmとなるように設定した。
The inner diameter of the
以上の条件で形成された発泡パリソン23を第1及び第2金型21,22の間に配置し、第1金型21と発泡パリソン23の間に厚さ1.0mmの不織布3が配置された状態でブロー成形を行って図5に示す構造体31を作製した。次に、構造体31の両端の袋部31aを切除してダクト1を得た。サンプル1~6では、表1に示す目付及び10%伸び荷重を有する不織布3を用いた。
The foamed
10%伸び荷重の測定条件は、以下の通りである。
試験装置:株式会社エー・アンド・デイ社製万能試験機RTF-1325
試験片:100mm×150mm
チャック間距離:76.2mm
試験速度:200mm/min
チャック部寸法:25.4mm×25.4mm
The measurement conditions for the 10% elongation load are as follows.
Test equipment: Universal testing machine RTF-1325 manufactured by A&D Co., Ltd.
Test piece: 100mm x 150mm
Distance between chucks: 76.2mm
Test speed: 200mm/min
Chuck part dimensions: 25.4 mm x 25.4 mm
得られたダクト1について、目視及び指触によって成形性評価を行い、以下の基準で評価した。
○:ダクト本体2と不織布3の間に隙間が全く確認できなかった(キャビティの形状を明瞭に転写可能)。
△:凹部1a又は凸部1bの縁(具体的には、壁面同士で形成される[角度が110°以下]の部分)において、ダクト本体2と不織布3の間に隙間が確認された(キャビティの形状を転写できなかった)。
×:凹部1aと凸部1bの縁以外の部位においてもダクト本体2と不織布3の間に隙間が確認された(キャビティの形状を転写できなかった)。
The resulting
◯: No gap was observed between the
Δ: A gap was confirmed between the duct
x: A gap was observed between the duct
表1に示すように、10%伸び荷重が5.5N以下であるサンプル1~4では、成形性が良好であり、10%伸び荷重が4.5N以下であるサンプル1~3では、成形性が特に良好であった。
As shown in Table 1,
1 :ダクト
1a :凹部
1b :凸部
1c :開口
2 :ダクト本体
2a :筒部
2b :フランジ部
3 :不織布
10 :成形機
11 :原料樹脂
11a:溶融樹脂
12 :ホッパー
13 :押出機
13a:シリンダ
16 :インジェクタ
17 :アキュームレータ
17a:シリンダ
17b:ピストン
18 :ヘッド
20 :樹脂供給装置
21 :第1金型
21a:キャビティ
21b:ピンチオフ部
21c:凸部
21d:凹部
22 :第2金型
22a:キャビティ
22b:ピンチオフ部
23 :発泡パリソン
25 :連結管
27 :連結管
31 :構造体
31a:袋部
32 :発泡ブロー成形体
34 :バリ
Reference Signs List 1:
Claims (6)
前記ダクト本体は、発泡ブロー成形体であり、
前記不織布は、直交する二方向について測定した10%伸び荷重の平均値が4.5N以下であり、
前記不織布は、厚さが1.0~2.0mmである、ダクト。 A duct in which a non-woven fabric is integrally formed on a duct body,
The duct body is a foam blow molded body,
The nonwoven fabric has an average value of 10% elongation load measured in two orthogonal directions of 4.5 N or less,
The duct , wherein the nonwoven fabric has a thickness of 1.0 to 2.0 mm .
前記ダクトは、前記不織布が設けられた面に凹部と凸部の少なくとも一方を有する、ダクト。 A duct according to claim 1,
The duct has at least one of concave portions and convex portions on the surface on which the nonwoven fabric is provided.
前記不織布は、目付が170g/cm2以下である、ダクト。 A duct according to claim 1 or claim 2 ,
The duct, wherein the nonwoven fabric has a basis weight of 170 g/cm 2 or less.
ブロー成形工程を備え、
前記ブロー成形工程では、第1及び第2金型の間に発泡パリソンが配置され、且つ第1金型と前記発泡パリソンの間に不織布が配置された状態で第1及び第2金型を閉じ、第1及び第2金型の間のキャビティ内に閉じ込められた前記発泡パリソン内にエアーを吹き込み、
前記不織布は、直交する二方向について測定した10%伸び荷重の平均値が4.5N以下であり、
前記不織布は、厚さが1.0~2.0mmである、方法。 A method for manufacturing a duct using first and second molds,
Equipped with a blow molding process,
In the blow molding step, the foamed parison is placed between the first and second molds, and the first and second molds are closed with the nonwoven fabric placed between the first mold and the foamed parison. , blowing air into the foamed parison confined within the cavity between the first and second molds;
The nonwoven fabric has an average value of 10% elongation load measured in two orthogonal directions of 4.5 N or less,
The method , wherein the nonwoven fabric has a thickness of 1.0 to 2.0 mm .
前記第1金型は、前記不織布に対向する部位に凹部と凸部の少なくとも一方を有する、方法。 5. The method of claim 4 , wherein
The method, wherein the first mold has at least one of a concave portion and a convex portion in a portion facing the nonwoven fabric.
前記不織布は、目付が170g/cm2以下である、方法。 A method according to claim 4 or claim 5 ,
The method, wherein the nonwoven fabric has a basis weight of 170 g/cm 2 or less.
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Citations (10)
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