WO2009122734A1 - 車両用軽量空調ダクト - Google Patents

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WO2009122734A1
WO2009122734A1 PCT/JP2009/001518 JP2009001518W WO2009122734A1 WO 2009122734 A1 WO2009122734 A1 WO 2009122734A1 JP 2009001518 W JP2009001518 W JP 2009001518W WO 2009122734 A1 WO2009122734 A1 WO 2009122734A1
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air conditioning
conditioning duct
duct
styrene
lightweight
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PCT/JP2009/001518
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小野寺正明
武彦 鷲見
玉田輝雄
五十嵐優
大野慶詞
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キョーラク株式会社
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00507—Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00557—Details of ducts or cables
    • B60H1/00564—Details of ducts or cables of air ducts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
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    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1397—Single layer [continuous layer]

Definitions

  • the present invention relates to a lightweight air conditioning duct for a vehicle.
  • such an air conditioning duct can improve various functions by adjusting the foaming state.
  • Patent Document 1 a hollow molded product whose inner surface is broken
  • Patent Document 2 a duct that specifies surface hardness and bubble deformation rate
  • Patent Document 3 a foam duct having a specified surface roughness
  • Patent Document 4 a vehicle air duct having a multilayer structure
  • the conventional air conditioning ducts including the air conditioning ducts described in Patent Documents 1 to 4 have insufficient mechanical strength such as tensile strength.
  • tensile strength For example, when a curtain airbag for protecting a passenger from a side collision is deployed in a roof side air conditioning duct of a vehicle by the force of pressurized gas, the roof side air conditioning duct is scattered by the impact during deployment. There is a risk of cracking.
  • weight reduction of air conditioning ducts is also desired for the purpose of improving fuel consumption and reducing raw materials.
  • the expansion ratio of the air conditioning duct is increased, the mechanical strength is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a lightweight air conditioning duct for a vehicle that is light in weight and excellent in mechanical strength.
  • the inventors of the present invention have intensively studied to solve the above-mentioned problem, and are able to solve the above-mentioned problem by using a predetermined material, obtained by blow molding, and setting to a predetermined Izod impact strength. As a result, the present invention has been completed.
  • the present invention is (1) a lightweight air conditioning duct for a vehicle for ventilating air-conditioning air supplied from an air-conditioning unit to a desired site, which is a polypropylene-based resin for foaming, a hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer, Is obtained by blow molding a mixed resin containing, and exists in a lightweight air conditioning duct for vehicles having an Izod impact strength at ⁇ 20 ° C. of 10 J / m or more.
  • the present invention has (2) a closed cell structure with an expansion ratio of 2.0 times or more, a tensile fracture elongation at ⁇ 10 ° C. of 40% or more, and a tensile elastic modulus at room temperature of 1000 kg / cm 2 or more. It exists in the lightweight air conditioning duct for vehicles as described in said (1).
  • the present invention resides in the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the above (1) or (2), wherein (3) the polypropylene-based resin for foaming is a propylene homopolymer having a long-chain branched structure.
  • the hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer is selected from the group consisting of a styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer, a styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymer, and a hydrogenated styrene-butadiene rubber. It exists in the lightweight air-conditioning duct for vehicles as described in any one of said (1)-(3) which is at least 1 selected.
  • the hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer has a styrene content of less than 30 wt% and an MFR at 230 ° C. of 1.0 to 10 g / 10 min. It exists in the lightweight air-conditioning duct for vehicles as described in any one.
  • the blending ratio of the polypropylene resin for foaming in the mixed resin is 60 to 95 wt%, and the blending ratio of the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer is 5 to 40 wt%. It exists in the lightweight air conditioning duct for vehicles as described in any one of 5).
  • the present invention resides in (7) the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to any one of the above (1) to (6), wherein the mixed resin further includes a polyolefin polymer.
  • the present invention resides in (8) the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to any one of the above (1) to (7), which is a roof side duct.
  • the lightweight air conditioning duct for a vehicle of the present invention is obtained by blow molding a predetermined mixed resin, it can be lightweight, highly foamed, and has a predetermined Izod impact strength. Even when an impact due to the deployment of the curtain airbag or the like is applied at a low temperature, scattering cracking can be suppressed.
  • the Izod impact strength can be adjusted to a desired range by adjusting, for example, the blending ratio of the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer in the mixed resin. Therefore, the lightweight air conditioning duct for vehicles is lightweight and excellent in mechanical strength, and is not easily damaged such as scattering cracks.
  • the above-mentioned lightweight air conditioning duct for vehicles has a closed cell structure with an expansion ratio of 2.0 times or more, a tensile fracture elongation at ⁇ 10 ° C. of 40% or more, and a tensile elastic modulus at room temperature of 1000 kg / cm 2 or more. If it is, there will be no unevenness in mechanical strength, and it will be excellent in rigidity, impact resistance, durability against changes in temperature and humidity.
  • the vehicle light weight air-conditioning duct has a high melt tension and a higher expansion ratio.
  • the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer is a group consisting of a styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, a styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer, and a hydrogenated styrene-butadiene rubber.
  • the impact strength is surely improved without lowering the mechanical strength.
  • the above-mentioned lightweight air-conditioning duct for vehicles reduces the mechanical strength when the styrene content of the hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer is less than 30 wt% and the MFR at 230 ° C. is 1.0 to 10 g / 10 min.
  • the impact strength can be further improved without any problems.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view showing a case where the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the present embodiment is used as a roof side duct
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line XX ′ in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view when the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the present embodiment is used as a roof side duct
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an aspect when blow molding the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a case where the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the present embodiment is used as an air conditioning floor duct.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view showing a case where the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the present embodiment is used as a roof side duct
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line XX ′ in FIG. FIG.
  • a lightweight air conditioning duct for vehicles (hereinafter referred to as a “roof side duct”) 1 supplies air conditioning air supplied from an air conditioning unit to a desired part. It is for ventilating.
  • the roof side duct 1 has a hollow polygonal column shape and is integrally formed by blow molding. The blow molding will be described later.
  • the roof side duct 1 is supported by a transverse duct 3 on a flat plate.
  • An air supply port 2 for supplying air-conditioning air is provided at one end of the transverse duct 3, and the air-conditioning air supplied from the air supply port circulates inside the transverse duct (not shown) It flows into the hollow part of the duct 1.
  • the inflowing air-conditioning air is discharged from an air discharge port 5 provided in the roof side duct 1.
  • the roof side duct 1 has an average thickness of the wall 1a of 3.5 mm or less.
  • the flow path of the conditioned air flowing through the roof side duct 1 can be set wide.
  • the average bubble diameter of the bubble cell in the thickness direction of the wall part 1a is less than 300 micrometers. In this case, there is an advantage that the mechanical strength is further increased.
  • the average cell diameter is more preferably less than 100 ⁇ m.
  • the roof side duct 1 has an Izod impact strength at ⁇ 20 ° C. of 10 J / m or more, preferably 20 to 45 J / m.
  • the Izod impact strength is a value measured according to JIS K-7110 (notched). If the Izod impact strength is less than 10 J / m, the durability against temperature change is insufficient, and in particular, scattering cracking may occur due to impact at low temperatures.
  • the roof side duct 1 has a closed cell structure with an expansion ratio of 2.0 times or more.
  • the expansion ratio is a value obtained by dividing the density of the thermoplastic resin used for foam blow molding by the apparent density of the wall portion 1a of the foam blow molded product.
  • the closed cell structure is a structure having a plurality of bubble cells, and means a structure having at least a closed cell ratio of 70% or more.
  • the roof side duct 1 has a tensile fracture elongation at ⁇ 10 ° C. of preferably 40% or more, and more preferably 100% or more.
  • the tensile elongation at break is a value measured according to JIS K-7113.
  • the tensile fracture elongation at ⁇ 10 ° C. is less than 40%, scattering cracking may occur as compared with the case where the tensile fracture elongation is within the above range.
  • the roof side duct 1 preferably has a tensile elastic modulus at room temperature of 1000 kg / cm 2 or more, more preferably 1100 to 1500 kg / cm 2 .
  • the tensile modulus is a value measured according to JIS K-7113.
  • the roof side duct 1 may be deformed as compared with the case where the tensile elastic modulus is within the above range.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view when the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the present embodiment is used as a roof side duct.
  • the roof side duct 1 is arranged side by side with the curtain airbag 7 between the interior ceiling material 6 of the vehicle and the vehicle body panel 4. Then, when the curtain airbag 7 is deployed by the pressurized gas, the impact due to the deployment of the curtain airbag 7 is transmitted to the roof side duct 1 disposed behind the curtain airbag 7.
  • the roof side duct 1 according to the present embodiment has a predetermined Izod impact strength as described above, for example, even when an impact due to deployment of a curtain airbag or the like is applied at low temperatures, scattering cracks are suppressed. be able to. Therefore, the lightweight air conditioning duct for vehicles is lightweight and has excellent mechanical strength and low-temperature impact strength.
  • the lightweight air conditioning duct for vehicles according to the present embodiment is obtained by blow molding a predetermined mixed resin.
  • a mixed resin includes a polypropylene resin for foaming and a hydrogenated styrene thermoplastic elastomer.
  • polypropylene resin for foaming
  • a polyolefin resin which has an ethylene unit or a propylene unit in a molecule
  • numerator examples thereof include polypropylene resin and ethylene-propylene block copolymer.
  • the polypropylene resin preferably has a propylene homopolymer having a long-chain branched structure, and more preferably an ethylene-propylene block copolymer. In this case, the melt tension is increased and a higher expansion ratio is obtained.
  • the propylene homopolymer having a long chain branched structure is preferably a propylene homopolymer having a weight average branching index of 0.9 or less.
  • the weight average branching index g ′ is represented by V1 / V2, where V1 is the intrinsic viscosity of the branched polyolefin, and V2 is the intrinsic viscosity of a linear polyolefin having the same weight average molecular weight as that of the branched polyolefin.
  • melt tension means melt tension.
  • the polypropylene resin for foaming exhibits strain hardening and a high foaming ratio can be obtained.
  • the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer is not particularly limited as long as it is a resin having a styrene unit to which hydrogen is added in the molecule.
  • hydrogenated styrene-butadiene rubber such as styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, styrene-butadiene random copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, Examples thereof include styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymers.
  • the hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer is at least one selected from the group consisting of a styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer, a styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymer, and a hydrogenated styrene-butadiene rubber.
  • a styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer a styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymer
  • a hydrogenated styrene-butadiene rubber When it is, mechanical strength improves reliably.
  • the hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer preferably has a styrene content of less than 30 wt%, and more preferably less than 20 wt%. When the styrene content exceeds 30 wt%, the expansion ratio and blow moldability tend to be lower than when the styrene content is within the above range.
  • the hydrogenated styrene elastomer preferably has a melt flow rate (MFR) at 230 ° C. of 10 g / 10 min or less, more preferably 1 to 10 g / 10 min, and more preferably 1 to 5 g / 10 min. Is more preferable.
  • MFR is a value measured according to JIS K-7210. If the MFR is less than 1.0 g / 10 min, the impact resistance at low temperatures may not be obtained as compared with the case where the MFR is within the above range.
  • the blending ratio of the foamed polypropylene resin and the hydrogenated styrene elastomer in the mixed resin is preferably 5 to 40 wt% of the hydrogenated styrene elastomer and 15 to 30 wt% with respect to the total amount of the mixed resin. It is more preferable that The foaming polypropylene resin is preferably 45 to 95 wt%, more preferably 60 to 95 wt%. By setting it as such a mixture ratio, it can be made highly foamed while maintaining light weight, and can improve impact resistance and also maintain rigidity as a lightweight air conditioning duct for vehicles.
  • the mixed resin described above may contain a polyolefin polymer as the third component.
  • polyolefin polymers include ethylene polymers, and specific examples include low density ethylene- ⁇ -olefins, linear ultra-low density polyethylene, ethylene elastomers, and propylene elastomers. These polymerizations are preferably performed using a metallocene catalyst from the viewpoint of impact resistance at low temperatures.
  • the ethylene- ⁇ -olefin is preferably obtained by copolymerizing ethylene and an ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms.
  • One ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the ethylene- ⁇ -olefin is ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-dodecene. More preferably, it is obtained by copolymerizing 4-methyl-1-pentene or 4-methyl-1-hexene, and is obtained by copolymerizing ethylene with 1-butene, 1-hexene or 1-octene. More preferred are
  • the content of monomer units based on ethylene in the ethylene- ⁇ -olefin copolymer is preferably in the range of 50 to 99 wt% with respect to the ethylene- ⁇ -olefin copolymer.
  • the content of the monomer unit based on ⁇ -olefin is preferably in the range of 1 to 50 wt% based on the ethylene- ⁇ -olefin copolymer.
  • polystyrene-based polymer those having a density of 0.91 g / cm 3 or less are suitably used from the viewpoint of impact resistance at low temperatures.
  • the polyolefin-based polymer is blended in a range of 20 wt% or less with respect to the mixed resin.
  • the foamed polypropylene resin is 60 to 95 wt%
  • the hydrogenated styrene elastomer is 5 to 40 wt%
  • the polyolefin polymer is 0 to 20 wt%.
  • the mixed resin is foamed using a foaming agent before being blow-molded.
  • foaming agents include inorganic foaming agents such as air, carbon dioxide gas, nitrogen gas, and water, or organic foaming agents such as butane, pentane, hexane, dichloromethane, and dichloroethane.
  • inorganic foaming agents such as air, carbon dioxide gas, nitrogen gas, and water
  • organic foaming agents such as butane, pentane, hexane, dichloromethane, and dichloroethane.
  • a supercritical fluid as the foaming method. That is, it is preferable that carbon dioxide gas or nitrogen gas is in a supercritical state to foam the mixed resin. In this case, air bubbles can be uniformly and reliably formed.
  • the supercritical fluid is nitrogen gas
  • the conditions may be a critical temperature of 149.1 ° C. and a critical pressure of 3.4 MPa or more.
  • the supercritical fluid is carbon dioxide
  • the conditions are a critical temperature of 31 ° C. and a critical temperature.
  • the pressure may be 7.4 MPa or more.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an aspect when blow molding the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the present embodiment.
  • the foamed mixed resin is kneaded by an extruder (not shown), and then stored in an in-die accumulator (not shown). Subsequently, after a predetermined amount of resin is stored, a ring-shaped piston (not shown) ) Is pushed vertically to the horizontal direction. And it extrudes between the split molds 10 as the cylindrical parison 9 with the extrusion speed of 700 kg / hour or more from the die slit of the extrusion head 8 shown in FIG. Thereafter, the molds 10 are clamped together to sandwich the parison 9 and air is blown into the parison 9 in the range of 0.05 to 0.15 MPa to form the roof side duct 1.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a case where the lightweight air conditioning duct for a vehicle according to the present embodiment is used for an air conditioning floor duct.
  • the lightweight air conditioning duct for vehicles (hereinafter referred to as “floor duct”) 11 according to the present embodiment is for allowing the air conditioning air supplied from the air conditioning unit to flow to a desired part.
  • the floor duct 11 is the same as the roof side duct 1 described above except that it is bent in the three-dimensional direction. That is, the floor duct 11 has a hollow polygonal column shape and is integrally formed by blow molding. The floor duct 11 is used as an open state by cutting off the closed portion 12 at one end and the other end of the floor duct 11 by post-processing after blow molding.
  • the air-conditioning air flows through the inside of the floor duct 11 and is discharged from the opened portion.
  • the prepared polypropylene resin for foaming, the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer, and the polyolefin polymer as the third component are as follows.
  • Table 1 shows the MFR value and styrene content of these resins at 230 ° C.
  • the melt flow rate (MFR value) is a value measured at a test temperature of 230 ° C. and a test load of 2.16 kg according to JIS K-7210.
  • PP1 propylene homopolymer having a long-chain branched structure (manufactured by Sun Allomer Co., Ltd., trade name: PF814, melt tension 200 mN at 230 ° C.)
  • PP2 crystalline ethylene-propylene block copolymer (manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., trade name: Novatec PP EC9)
  • PP3 Propylene homopolymer (trade name: Daploy WB130, manufactured by Porealis)
  • PP4 crystalline ethylene-propylene block copolymer (manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., trade name: New Former FB3312)
  • TPE1 Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: Tuftec H1062)
  • TPE2 Styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymer (Kuraray Co., Ltd., trade name: Septon S2063)
  • TPE3 hydrogenated styrene-butadiene rubber (manufactured by JSR Corporation, trade name: Dynalon P1320P)
  • TPE4 Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: Lavalon SE8400)
  • TPE5 Styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymer (Kuraray Co., Ltd., trade name: Septon S2007)
  • PE1 an ethylene-hexene-1 copolymer which is a linear ultra-low density polyethylene polymerized by a metallocene catalyst (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., Excelen CX2001, density 0.898 g / cm 3 )
  • PE2 ethylene-butene-1 copolymer (manufactured by Mitsui Chemicals, Tuffmer A4090, density 0.893 g / cm 3 )
  • Example 1 70 wt% of PP1, 10 wt% of PP2, and 20 wt% of TPE1 were mixed to obtain a mixed resin. Then, supercritical nitrogen as a foaming agent, 3 parts by weight of talc MB as a nucleating agent, and 1 part by weight of black MB as a coloring agent were added to the mixed resin and foamed to obtain a foamed resin.
  • an in-die accumulator which is a cylindrical space between the mandrel and the die outer cylinder, and extruded into a split mold as a cylindrical parison using a ring-shaped piston, after clamping Blow-molded sample A was obtained by blowing air into the parison at a pressure of 0.1 MPa.
  • Example 2 PP1 was mixed at 60 wt%, PP2 was mixed at 10 wt%, and TPE1 was mixed at 30 wt% to obtain a mixed resin. Subsequent steps obtained Sample B blow-molded by the same method as in Example 1.
  • Example 3 70 wt% of PP1, 10 wt% of PP2, and 20 wt% of TPE2 were mixed to obtain a mixed resin. Subsequent steps obtained Sample C blow-molded by the same method as in Example 1.
  • Example 4 70 wt% of PP1, 10 wt% of PP2, and 20 wt% of TPE3 were mixed to obtain a mixed resin. Subsequent steps obtained a sample D blow-molded by the same method as in Example 1.
  • Example 5 70 wt% of PP1, 20 wt% of TPE1, and 10 wt% of PE1 were mixed to obtain a mixed resin. Subsequent steps obtained Sample E blow-molded by the same method as in Example 1.
  • Example 6 70 wt% of PP3, 10 wt% of PP4, and 20 wt% of TPE1 were mixed to obtain a mixed resin. In the subsequent steps, a sample F blow-molded by the same method as in Example 1 was obtained.
  • Example 7 PP1 was mixed at 45 wt%, PP2 was mixed at 10 wt%, and TPE1 was mixed at 45 wt% to obtain a mixed resin. Subsequent steps obtained a sample G blow-molded by the same method as in Example 1.
  • Example 8 70 wt% of PP1, 10 wt% of PP2, and 20 wt% of TPE4 were mixed to obtain a mixed resin. Subsequent steps obtained a sample H blow-molded by the same method as in Example 1.
  • Example 9 70 wt% of PP1, 10 wt% of PP2, and 20 wt% of TPE5 were mixed to obtain a mixed resin. Subsequent steps obtained Sample I blow-molded by the same method as in Example 1.
  • Samples A to L obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated as follows. 1. Tensile breaking elongation Samples A to L were cut out and stored at ⁇ 10 ° C., and then measured as a No. 2 type test piece according to JIS K-7113 and measured at a tensile rate of 50 mm / min. 2. Tensile modulus Samples A to L were cut out and measured at room temperature (23 ° C.) as No. 2 test pieces according to JIS K-7113, and measured at a tensile rate of 50 mm / min. 3.
  • Foaming ratio The foaming ratio was calculated by dividing the density of the mixed resin used in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 by the apparent density of the walls of the corresponding samples A to L. 4). Izod impact strength Cut out the walls of Samples A to L, store them at -20 ° C, cut them out as 80 x 10 (length x width mm) test pieces, and stack the test pieces cut out to a thickness of 4 mm Using this, measurement was performed according to JIS K-7110 (notched). The obtained results are shown in Table 2.
  • Samples A to I of Examples 1 to 9 were able to improve the tensile fracture elongation and Izod impact strength at low temperatures.
  • Samples A to F, H, and I of Examples 1 to 6, 8, and 9 do not lower the tensile elastic modulus at room temperature.
  • Example 1 which added 10 wt% of the ethylene-based polymer (Example 5) compared to the one obtained by increasing the addition amount of the hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer by 10 wt% (Example 2). It was found that the tensile fracture elongation at low temperatures was dramatically improved.
  • Example 5 in which the addition amount of the hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer was suppressed to a range in which the foamed state was not affected and the low-density ethylene polymer was used in combination as the third component was not reduced in the foamed state. It was found that a significant improvement in impact resistance at low temperatures was observed.
  • thermoplastic elastomer ethylene- ⁇ -olefin copolymer
  • the desired low temperature impact resistance is improved. Was not planned.
  • Samples A to I of Examples 1 to 9 were confirmed to have excellent ball drop impact resistance and improved impact resistance at low temperatures.
  • the addition amount of the hydrogenated styrene elastomer was excessively increased, the rigidity was lowered, and the shape retention performance as a duct tended to be lowered.
  • the MFR and styrene content of the hydrogenated styrene-based elastomer within a predetermined range is preferable for improving the low temperature impact strength of the lightweight air conditioning duct for vehicles made of a foamed polypropylene-based resin.
  • Samples J to L of Comparative Examples 1 to 3 have insufficient ball drop impact properties, and there is a possibility that scattering cracks may occur due to the impact when the curtain airbag is deployed.
  • the lightweight air conditioning duct for vehicles according to the present invention can be suitably used as an air conditioning duct for vehicles, in particular, as a thin and lightweight roof side duct that is disposed adjacent to a curtain airbag or the like and requires impact resistance.
  • the vehicle air conditioning duct contributes to weight reduction of the vehicle without deteriorating various physical properties such as mechanical strength.

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Abstract

【課題】軽量であり、且つ機械的強度に優れる車両用軽量空調ダクトを提供すること。 【解決手段】本発明は、エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるための車両用軽量空調ダクト１であって、発泡用ポリプロピレン系樹脂と、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーと、を含む混合樹脂をブロー成形して得られるものであり、－２０°Cにおけるアイゾット衝撃強度が１０Ｊ／ｍ以上である車両用軽量空調ダクト１である。

Description

車両用軽量空調ダクト
　本発明は、車両用軽量空調ダクトに関する。
　エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるための車両用の空調ダクトが知られている。
　このような空調ダクトには、軽量性、断熱性が求められるので、一般に発泡させた樹脂の成形品が用いられる。
　ところで、このような空調ダクトは、発泡状態を調整することにより各種の機能性を向上させることが可能である。
　例えば、吸音・消音効果を持たせるために、内面を破泡させた中空成形品（例えば、特許文献１参照）、表面硬度および気泡変形率を特定したダクト（例えば、特許文献２参照）、空調ダクトの外表面に結露が発生することを防止するために、表面粗さを特定した発泡体ダクト（例えば、特許文献３参照）、多層構造とした車両用空気ダクト（例えば、特許文献４参照）が開示されている。
特公平０８－２５２３０号公報 特許第３９９７３３４号公報 特開２００５－２４１１５７号公報 特開２００６－２０５８３１号公報
　しかしながら、上記特許文献１～４に記載の空調ダクトを含めた従来の空調ダクトは、引張り強度等の機械的強度が不十分である。
　例えば、車両のルーフサイドの空調ダクトにおいて、側面衝突から搭乗者を保護するためのカーテンエアバッグが加圧ガスの勢いにより展開された場合、展開の際の衝撃によって、ルーフサイドの空調ダクトが飛散割れするおそれがある。
　一方、燃費の向上及び原料の低減を目的として空調ダクトの軽量化も望まれている。なお、軽量性、断熱性を向上させるため、空調ダクトの発泡倍率を高くすると、機械的強度が低下することになる。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量であり、且つ機械的強度に優れる車両用軽量空調ダクトを提供することを目的とする。
　本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、所定の材料を用い、ブロー成形して得られるものとし、且つ、所定のアイゾット衝撃強度に設定することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
　すなわち、本発明は、（１）エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるための車両用軽量空調ダクトであって、発泡用ポリプロピレン系樹脂と、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーと、を含む混合樹脂をブロー成形して得られるものであり、－２０℃におけるアイゾット衝撃強度が１０Ｊ／ｍ以上である車両用軽量空調ダクトに存する。
　本発明は、（２）発泡倍率２．０倍以上の独立気泡構造を有し、－１０℃における引張破壊伸びが４０％以上で、且つ常温時における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２以上である上記（１）記載の車両用軽量空調ダクトに存する。
　本発明は、（３）発泡用ポリプロピレン系樹脂が、長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体である上記（１）又は（２）に記載の車両用軽量空調ダクトに存する。
　本発明は、（４）水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体及び水添スチレン－ブタジエンゴムからなる群より選ばれる少なくとも１つである上記（１）～（３）のいずれか一つに記載の車両用軽量空調ダクトに存する。
　本発明は、（５）水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有量が３０ｗｔ％未満であり、且つ２３０℃におけるＭＦＲが１．０～１０ｇ／１０分である上記（１）～（４）のいずれか一つに記載の車両用軽量空調ダクトに存する。
　本発明は、（６）混合樹脂中の発泡用ポリプロピレン系樹脂の配合割合が６０～９５ｗｔ％であり、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの配合割合が５～４０ｗｔ％である上記（１）～（５）のいずれか一つに記載の車両用軽量空調ダクトに存する。
　本発明は、（７）混合樹脂が、ポリオレフィン系重合体を更に含む上記（１）～（６）のいずれか一つに記載の車両用軽量空調ダクトに存する。
　本発明は、（８）ルーフサイドダクトである上記（１）～（７）のいずれか一つに記載の車両用軽量空調ダクトに存する。
　本発明の車両用軽量空調ダクトは、所定の混合樹脂をブロー成形して得られるので、軽量であり、高発泡のものとすることができ、且つ、所定のアイゾット衝撃強度とすることで、例えば、低温時にカーテンエアバッグの展開等による衝撃が加わった場合であっても飛散割れを抑制することができる。なお、アイゾット衝撃強度は、例えば、混合樹脂中の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの配合割合を調整することにより、所望の範囲に調整することができる。
　よって、上記車両用軽量空調ダクトは、軽量であり、且つ機械的強度に優れ、飛散割れ等の破損も生じ難い。
　上記車両用軽量空調ダクトは、発泡倍率２．０倍以上の独立気泡構造を有し、－１０℃における引張破壊伸びが４０％以上で、且つ常温時における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２以上であるものであると、機械的強度にムラがなく、剛性、耐衝撃性、温度及び湿度の変化に対する耐久性、にも優れるものとなる。
　上記車両用軽量空調ダクトは、発泡用ポリプロピレン系樹脂が、長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体であると、溶融張力が高くなり、より高い発泡倍率が得られる。
　上記車両用軽量空調ダクトは、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体及び水添スチレン－ブタジエンゴムからなる群より選ばれる少なくとも１つであると、機械的強度を低下させることなく確実に耐衝撃強度が向上する。
　上記車両用軽量空調ダクトは、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有量が３０ｗｔ％未満であり、且つ２３０℃におけるＭＦＲが１．０～１０ｇ／１０分であると、機械的強度を低下させることなく耐衝撃強度をより向上できる。
図１の（ａ）は、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトをルーフサイドダクトとして用いた場合を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ－Ｘ'線矢視断面図である。 図２は、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトをルーフサイドダクトとして用いた場合の断面図である。 図３は、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトをブロー成形する際の態様を示す断面図である。 図４は、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトを空調用フロアダクトとして用いた場合を示す斜視図である。
　以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
［第１実施形態］
　第１実施形態として、本発明の車両用軽量空調ダクトがルーフサイドダクトである場合について説明する。
　図１の（ａ）は、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトをルーフサイドダクトとして用いた場合を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ－Ｘ'線矢視断面図である。
　図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクト（以下「ルーフサイドダクト」という。）１は、エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるためのものである。
　かかるルーフサイドダクト１は、中空多角柱状の形状を有しており、ブロー成形により一体成形されたものである。なお、ブロー成形については後述する。
　ルーフサイドダクト１は、平板上の横断ダクト３に支持されている。
　横断ダクト３の一端には、空調エアを供給するためのエア供給口２が設けられており、該エア供給口から供給された空調エアは、横断ダクトの図示しない内部を流通して、ルーフサイドダクト１の中空部分に流入される。
　そして、流入した空調エアは、ルーフサイドダクト１に設けられたエア排出口５から排出される。
　上記ルーフサイドダクト１は、壁部１ａの平均肉厚が３．５ｍｍ以下となっている。このように、ルーフサイドダクト１の壁部１ａの厚さを薄くすることにより、ルーフサイドダクト１内を流通する空調エアの流路を広く設定することができる。
　また、壁部１ａの厚み方向における気泡セルの平均気泡径は３００μｍ未満であることが好ましい。この場合、機械的強度がより高まるという利点がある。なお、平均気泡径は、１００μｍ未満であることが更に好ましい。
　ルーフサイドダクト１は、－２０℃におけるアイゾット衝撃強度が１０Ｊ／ｍ以上であり、２０～４５Ｊ／ｍであることが好ましい。ここで、アイゾット衝撃強度とは、ＪＩＳ　Ｋ－７１１０（ノッチ付き）に準じて測定した値である。
　アイゾット衝撃強度が１０Ｊ／ｍ未満であると、温度変化に対する耐久性が不十分であり、特に、低温時の衝撃により飛散割れが起こる虞がある。
　ルーフサイドダクト１は、発泡倍率が２．０倍以上の独立気泡構造を有する。ここで、発泡倍率とは、発泡ブロー成形に用いた熱可塑性樹脂の密度を発泡ブロー成形品の壁部１ａの見かけ密度で割った値である。また、独立気泡構造とは、複数の気泡セル有する構造であり、少なくとも独立気泡率が７０％以上のものを意味する。
　発泡倍率が２．０倍未満であると、発泡倍率が上記範囲内にある場合と比較して、軽量化が不十分なものとなり、断熱性の効果も低く、結露が発生する虞がある。
　ルーフサイドダクト１は、－１０℃における引張破壊伸びが４０％以上であることが好ましく、１００％以上であることがより好ましい。ここで、引張破壊伸びとは、ＪＩＳ　Ｋ－７１１３に準じて測定した値である。
　－１０℃における引張破壊伸びが４０％未満であると、引張り破壊伸びが上記範囲内にある場合と比較して、飛散割れが生じる場合がある。
　ルーフサイドダクト１は、常温時における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２以上であることが好ましく、１１００～１５００ｋｇ／ｃｍ２であることがより好ましい。ここで、引張弾性率とは、ＪＩＳ　Ｋ－７１１３に準じて測定した値である。
　常温時における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２未満であると、引張弾性率が上記範囲内にある場合と比較して、ルーフサイドダクト１が変形する場合がある。
　図２は、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトをルーフサイドダクトとして用いた場合の断面図である。
　図２に示すように、ルーフサイドダクト１は、車両の内装天井材６と車体パネル４との間に、カーテンエアバッグ７と並べて配置される。
　そして、カーテンエアバック７が加圧ガスにより展開された際、カーテンエアバック７の背後に配置されるルーフサイドダクト１にカーテンエアバック７の展開による衝撃が伝わることになる。
　本実施形態に係るルーフサイドダクト１は、上述したように、所定のアイゾット衝撃強度とするので、例えば、低温時にカーテンエアバッグの展開等による衝撃が加わった場合であっても飛散割れを抑制することができる。よって、上記車両用軽量空調ダクトは、軽量であり、機械的強度、耐低温衝撃強度に優れるものである。
　本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトは、所定の混合樹脂をブロー成形して得られる。
　かかる混合樹脂には、発泡用ポリプロピレン系樹脂と、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーと、が含まれる。
　発泡用ポリプロピレン系樹脂としては、特に限定されないが、分子内にエチレン単位又はプロピレン単位を有するポリオレフィン系樹脂であればよい。例えば、ポリプロピレン樹脂、エチレン－プロピレンブロック共重合体等が挙げられる。
　これらの中でも、ポリプロピレン樹脂が長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体を有するものであることが好ましく、これに加え、エチレン－プロピレンブロック共重合体であることがより好ましい。
　この場合、溶融張力が高くなり、より高い発泡倍率が得られる。
　なお、長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体は、０．９以下の重量平均分岐指数を有するプロピレン単独重合体であることが好ましい。また、重量平均分岐指数ｇ'は、Ｖ１／Ｖ２で表され、Ｖ１が分岐ポリオレフィンの極限粘度数、Ｖ２が分岐ポリオレフィンと同じ重量平均分子量を有する線状ポリオレフィンの極限粘度数を示す。
　発泡用ポリプロピレン系樹脂は、２３０℃におけるメルトテンションが３０～３５０ｍＮの範囲内のポリプロピレンを用いることが好ましい。ここで、メルトテンションとは、溶融張力を意味する。メルトテンションが上記範囲であると、発泡用ポリプロピレン系樹脂は歪み硬化性を示し、高い発泡倍率を得ることができる。
　水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されないが、分子内に水素が添加されたスチレン単位を有する樹脂であればよい。例えば、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体、スチレン－イソプレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－ブタジエンランダム共重合体等の水添スチレン－ブタジエンゴム、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体等が挙げられる。すなわち、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体及び水添スチレン－ブタジエンゴムからなる群より選ばれる少なくとも１つであると、確実に機械的強度が向上する。
　水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは、スチレン含有量が３０ｗｔ％未満であることが好ましく、２０ｗｔ％未満であることがより好ましい。
　スチレン含有量が３０ｗｔ％を超えると、スチレン含有量が上記範囲内にある場合と比較して、発泡倍率及びブロー成形性が低下する傾向にある。
　水素添加スチレン系エラストマーは、２３０℃におけるメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１０ｇ／１０分以下であることが好ましく、１～１０ｇ／１０分であることがより好ましく、１～５ｇ／１０分であることが更に好ましい。ここで、ＭＦＲとは、ＪＩＳ　Ｋ－７２１０に準じて測定した値である。
　ＭＦＲが１．０ｇ／１０分未満であると、ＭＦＲが上記範囲内にある場合と比較して、低温時の耐衝撃性が得られない場合がある。
　混合樹脂における上記発泡用ポリプロピレン系樹脂と、水素添加スチレン系エラストマーとの配合割合は、混合樹脂の全量に対して、水素添加スチレン系エラストマーが５～４０ｗｔ％であることが好ましく、１５～３０ｗｔ％であることがより好ましい。なお、発泡用ポリプロピレン系樹脂が、４５～９５ｗｔ％であることが好ましく、６０～９５ｗｔ％であることがより好ましい。
　このような配合割合とすることにより、軽量を維持しつつ、高発泡のものとすることができ、且つ耐衝撃性を改善するとともに車両用軽量空調ダクトとしての剛性も維持することができる。
　上述した混合樹脂には、第３成分として、ポリオレフィン系重合体が含まれていてもよい。
　かかるポリオレフィン系重合体としては、エチレン系重合体が挙げられ、具体的には低密度のエチレン－α－オレフィン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン系エラストマー又はプロピレン系エラストマー等が挙げられる。
　また、これらの重合は、低温時の耐衝撃性の観点から、メタロセン系触媒を用いることが好ましい。
　上記エチレン－α－オレフィンは、エチレンと、炭素原子数３～２０のα－オレフィンとを共重合して得られるものが好ましい。なお、炭素原子数３～２０のα－オレフィンは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　より具体的には、上記エチレン－α－オレフィンは、エチレンと、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－ヘプテン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－ドデセン、４－メチル－１－ペンテン又は４－メチル－１－ヘキセンとを共重合して得られるものがより好ましく、エチレンと、１－ブテン、１－ヘキセン又は１－オクテンとを共重合して得られるものが更に好ましい。
　エチレン－α－オレフィン共重合体中のエチレンに基づく単量体単位の含有量は、エチレン－α－オレフィン共重合体に対して、５０～９９ｗｔ％の範囲であることが好ましい。また、α－オレフィンに基づく単量体単位の含有量は、エチレン－α－オレフィン共重合体に対して、１～５０ｗｔ％ の範囲であることが好ましい。
　上記ポリオレフィン系重合体は、低温時の耐衝撃性の観点から、密度０．９１ｇ／ｃｍ３以下のものが好適に用いられる。
　上記ポリオレフィン系重合体は、混合樹脂に対して、２０ｗｔ％以下の範囲で配合される。この場合、発泡用ポリプロピレン系樹脂が６０～９５ｗｔ％、水素添加スチレン系エラストマーが５～４０ｗｔ％、ポリオレフィン系重合体が０～２０ｗｔ％となる。
　上記混合樹脂は、ブロー成形される前に、発泡剤を用いて発泡される。
　かかる発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系発泡剤、又は、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発泡剤が挙げられる。
　これらの中でも、発泡剤は、空気、炭酸ガス又は窒素ガスを用いることが好ましい。この場合、有体物の混入が防げるので、耐久性等の低下が抑制される。
　また、発泡方法としては、超臨界流体を用いることが好ましい。すなわち、炭酸ガス又は窒素ガスを超臨界状態とし、混合樹脂を発泡させることが好ましい。この場合、均一且つ確実に気泡することができる。
　なお、超臨界流体が窒素ガスの場合、条件は、臨界温度１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上とすればよく、超臨界流体が炭酸ガスの場合、条件は、臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすればよい。
　こうして、発泡処理された混合樹脂（以下「発泡混合樹脂」という。）は、公知の方法により、ブロー成形される。
　図３は、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトをブロー成形する際の態様を示す断面図である。
　まず、発泡混合樹脂を押出機（図示せず）で混練した後、ダイ内アキュムレーター（図示せず）に貯留し、続いて、所定の樹脂量が貯留された後にリング状ピストン（図示せず）を水平方向に対して垂直に押し下げる。
　そして、図３に示す押出ヘッド８のダイスリットより、押出速度７００ｋｇ／時以上で円筒状のパリソン９として分割金型１０同士の間に押出す。
　その後、分割金型１０同士を型締めしてパリソン９を挟み込んで、パリソン９内に０．０５～０．１５ＭＰａの範囲でエアを吹き込み、ルーフサイドダクト１を形成する。
［第２実施形態］
　第２実施形態として、本発明の車両用軽量空調ダクトがフロア内に配置される空調ダクトである場合について説明する。
　図４は、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクトを空調用フロアダクトに用いた場合を示す斜視図である。
　図４に示すように、本実施形態に係る車両用軽量空調ダクト（以下「フロアダクト」という。）１１は、エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるためのものである。
　フロアダクト１１は、三次元方向に屈曲していること以外は、上述したルーフサイドダクト１と同様である。すなわち、フロアダクト１１は、中空多角柱状の形状を有しており、ブロー成形により一体成形されたものである。なお、フロアダクト１１は、ブロー成形後の後加工によりフロアダクト１１の一端および他端の閉鎖部１２を切除し、開口状態として用いられる。
　フロアダクト１１において、空調エアはフロアダクト１１の内部を流通して、開口された部分から排出される。　
　以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
　まず、準備した発泡用ポリプロピレン系樹脂、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー、及び、第３成分であるポリオレフィン系重合体は以下の通りである。また、これらの樹脂の２３０℃におけるＭＦＲ値及びスチレン含有量を表１に示す。なお、メルトフローレイト（ＭＦＲ値）は、ＪＩＳ　Ｋ－７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定を行った値である。
（発泡用ポリプロピレン系樹脂）
ＰＰ１：長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体（サンアロマー株式会社製、商品名：ＰＦ８１４、２３０℃におけるメルトテンション２００ｍＮ）
ＰＰ２：結晶性エチレン－プロピレンブロック共重合体（日本ポリプロ株式会社製、商品名：ノバテックＰＰ　ＥＣ９）
ＰＰ３：プロピレン単独重合体（ポレアリス社製、商品名：Ｄａｐｌｏｙ　ＷＢ１３０）
ＰＰ４：結晶性エチレン－プロピレンブロック共重合体（日本ポリプロ株式会社製、商品名：ニューフォーマー　ＦＢ３３１２）
（水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー）
ＴＰＥ１：スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体（旭化成工業株式会社製、商品名：タフテックＨ１０６２）
ＴＰＥ２：スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体（株式会社クラレ製、商品名：セプトンＳ２０６３）
ＴＰＥ３：水添スチレン－ブタジエンゴム（ＪＳＲ株式会社製、商品名：ダイナロンＰ１３２０Ｐ）
ＴＰＥ４：スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体（三菱化学株式会社製、商品名：ラバロンＳＥ８４００）
ＴＰＥ５：スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体（株式会社クラレ製、商品名：セプトンＳ２００７）
（ポリオレフィン系重合体）
ＰＥ１：メタロセン系触媒により重合された直鎖状超低密度ポリエチレンであるエチレン－ヘキセン－１共重合体（住友化学工業株式会社製、エクセレンＣＸ２００１、密度０．８９８ｇ／ｃｍ３）
ＰＥ２：エチレン－ブテン－１共重合体（三井化学株式会社製、タフマーＡ４０９０、密度０．８９３ｇ／ｃｍ３）
〔表１〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
（実施例１）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＴＰＥ１を２０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　そして、この混合樹脂に、発泡剤として超臨界状態の窒素、核剤としてタルクＭＢ３重量部および着色剤として黒色ＭＢ１重量部を添加して発泡させ発泡樹脂とした。これを、押出機で混練した後にマンドレルとダイ外筒の間の円筒状空間であるダイ内アキュムレーターに貯留し、リング状ピストンを用いて円筒状のパリソンとして分割金型に押出し、型締め後パリソン内に０．１ＭＰａの圧力でエアを吹き込むことにより、ブロー成形されたサンプルＡを得た。
（実施例２）
　ＰＰ１を６０ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＴＰＥ１を３０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＢを得た。
（実施例３）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＴＰＥ２を２０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＣを得た。
（実施例４）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＴＰＥ３を２０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＤを得た。
（実施例５）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＴＰＥ１を２０ｗｔ％、ＰＥ１を１０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＥを得た。
（実施例６）
　ＰＰ３を７０ｗｔ％、ＰＰ４を１０ｗｔ％、ＴＰＥ１を２０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＦを得た。
（実施例７）
　ＰＰ１を４５ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＴＰＥ１を４５ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＧを得た。
（実施例８）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＴＰＥ４を２０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＨを得た。
（実施例９）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＴＰＥ５を２０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＩを得た。
（比較例１）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＰＰ２を３０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＪを得た。
（比較例２）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＰＥ１を２０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＫを得た。
（比較例３）
　ＰＰ１を７０ｗｔ％、ＰＰ２を１０ｗｔ％、ＰＥ２を２０ｗｔ％、混合し、混合樹脂とした。
　その後の工程は、実施例１と同様の方法によりブロー成形されたサンプルＬを得た。
　実施例１～９及び比較例１～３で得られたサンプルＡ～Ｌの物性を以下のように評価した。
１．引張破壊伸び
　サンプルＡ～Ｌの壁部を切り出し、－１０℃で保管後に、ＪＩＳ　Ｋ－７１１３に準じて２号形試験片とし、引張速度５０ｍｍ／分で測定した。
２．引張弾性率
　サンプルＡ～Ｌの壁部を切り出し、常温（２３℃）で、ＪＩＳ　Ｋ－７１１３に準じて２号形試験片とし、引張速度５０ｍｍ／分で測定した。
３．発泡倍率
　実施例１～９及び比較例１～３で用いた混合樹脂の密度を、対応するサンプルＡ～Ｌの壁部の見かけ密度で割ることにより、発泡倍率を算出した。
４．アイゾット衝撃強度
　サンプルＡ～Ｌの壁部を切り出し、－２０℃で保管後に、８０×１０（長さ×幅ｍｍ）の試験片として切り出し、厚さが４ｍｍとなるように切り出した試験片を重ねてこれを用いてＪＩＳ　Ｋ－７１１０（ノッチ付き）に準じて測定した。
　得られた結果を表２に示す。
〔表２〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　実施例１～９のサンプルＡ～Ｉは、低温時の引張破壊伸びおよびアイゾット衝撃強度を向上させることができた。特に、実施例１～６、８及び９のサンプルＡ～Ｆ、Ｈ及びＩは、常温時の引張弾性率を低下させることがない。
　また、実施例１を基準として水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの添加量を１０ｗｔ％増やしたもの（実施例２）に比べ、エチレン系重合体を１０ｗｔ％添加したもの（実施例５）の方が低温時の引張破壊伸度を飛躍的に向上させることがわかった。これは、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは低温時の耐衝撃性を向上させることに貢献するものの、添加量が高くなると発泡時における成形性を阻害して発泡倍率の低下および部分的な薄肉、気泡セルのばらつきなどが生じるためと考えられる。
　一方、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの添加量を発泡状態に影響がでない範囲に抑え、第３成分として低密度のエチレン系重合体を併用させた実施例５は、発泡状態を低下させることなく顕著な低温時の耐衝撃性の向上が認められることがわかった。
　比較例１のサンプルＪのように、スチレン系熱可塑性エラストマーを添加しない場合、低温時の引張破壊伸びおよびアイゾット衝撃強度が低く、添加量が過剰になると常温での引張弾性率が極端に低下した。また、発泡倍率の低下及び部分的な薄肉による成形時のピンホールが発生して成形不良も発生していた。
　比較例２及び３のサンプルＫ及びＬのように、スチレン系熱可塑性エラストマーの代わりにオレフィン系熱可塑性エラストマー（エチレン－α－オレフィン共重合体）を用いた場合、所望の低温耐衝撃性の改善が図られなかった。
　次に、実施例１～９及び比較例１～３で得られたサンプルＡ～Ｌの効果について以下のように評価した。
１．落球衝撃試験
　サンプルＡ～Ｌを－１０℃の条件下、高さを変更して１ｋｇの鉄球をそれぞれのサンプルに落下させ、ひび割れの状態を以下の基準にしたがって、評価した。
◎：１５０ｃｍの高さから落下させた場合であっても、ひび割れの発生がなかった。
○：８０～１４０ｃｍの高さからの落下でひび割れが発生した。
△：５０～８０ｃｍの高さからの落下でひび割れが発生した。
×：５０ｃｍ未満の高さからの落下でひび割れが発生した。
　得られた結果を表３に示す。
〔表３〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
　実施例１～９のサンプルＡ～Ｉは、落球衝撃性に優れ、低温時の耐衝撃性が向上することが確認された。なお、水素添加スチレン系エラストマーの添加量を増やし過ぎると剛性が低下し、ダクトとしての形状保持性能が低下する傾向にあった。
　また、水素添加スチレン系エラストマーのＭＦＲ及びスチレン含有量が所定の範囲内のものが発泡状態のポリプロピレン系樹脂からなる車両用軽量空調ダクトの低温耐衝撃強度を向上させるうえで好ましいといえる。
　一方、比較例１～３のサンプルＪ～Ｌは、落球衝撃性が不十分であり、カーテンエアバック展開時の衝撃により飛散割れが発生する虞がある。
　本発明に係る車両用軽量空調ダクトは、車両用空調ダクト、特に、カーテンエアバッグ等に隣接して配置される耐衝撃性が要求される薄肉・軽量なルーフサイドダクトとして好適に利用できる。
　また、上記車両用空調ダクトは、機械的強度等の各種物性を低下させることなく車両の軽量化に貢献するものである。
符号の説明
　１・・・ルーフサイドダクト（車両用軽量空調ダクト）
　１ａ・・・壁部
　２・・・エア供給口
　３・・・横断ダクト
　４・・・車体パネル
　５・・・エア排出口
　６・・・内装天井材
　７・・・カーテンエアバッグ
　８・・・　押出ヘッド
　９・・・パリソン
　１０・・・分割金型
　１１・・・フロアダクト（車両用軽量空調ダクト）
　１２・・・閉鎖部

Claims (8)

  1. 　エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるための車両用軽量空調ダクトであって、
    　発泡用ポリプロピレン系樹脂と、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーと、を含む混合樹脂をブロー成形して得られるものであり、
    　－２０℃におけるアイゾット衝撃強度が１０Ｊ／ｍ以上である車両用軽量空調ダクト。
  2. 　発泡倍率２．０倍以上の独立気泡構造を有し、
    　－１０℃における引張破壊伸びが４０％以上で、且つ常温時における引張弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ２以上である請求項１記載の車両用軽量空調ダクト。
  3. 　前記発泡用ポリプロピレン系樹脂が、長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体である請求項１又は２に記載の車両用軽量空調ダクト。
  4. 　前記水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体及び水添スチレン－ブタジエンゴムからなる群より選ばれる少なくとも１つである請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用軽量空調ダクト。
  5. 　前記水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有量が３０ｗｔ％未満であり、且つ２３０℃におけるＭＦＲが１．０～１０ｇ／１０分である請求項１～４のいずれか一項に記載の車両用軽量空調ダクト。
  6. 　前記混合樹脂中の前記発泡用ポリプロピレン系樹脂の配合割合が６０～９５ｗｔ％であり、前記水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの配合割合が５～４０ｗｔ％である請求項１～５のいずれか一項に記載の車両用軽量空調ダクト。
  7. 　前記混合樹脂が、ポリオレフィン系重合体を更に含む請求項１～６のいずれか一項に記載の車両用軽量空調ダクト。
  8. 　ルーフサイドダクトである請求項１～７のいずれか一項に記載の車両用軽量空調ダクト。
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