(57)【要約】【課題】特殊な温度条件及び湿度条件下における曲げ弾性率、引張強さなどの機械的特性に優れ、且つ、軽量化を実現できる微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂により構成された車両用空気調和装置用ケーシングを提供することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するため、真密度が小さく、所定の耐圧強度を備えた平均粒径Ｄ５０が小さい微小ガラス中空球を１０重量％〜２０重量％の範囲で含有し、且つ、ホモポリプロピレン樹脂を含み、２３℃における曲げ弾性率が１９００ＭＰａ以上であるポリプロピレン樹脂を８０重量％〜９０重量％の範囲で含有する微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を射出成形して車両用空気調和装置用ケーシングを得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂で構成される車両用空気調和装置用ケーシングであって、
当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、
ポリプロピレン樹脂として２３℃における曲げ弾性率が１９００ＭＰａ〜２５００ＭＰａのホモポリプロピレン樹脂を８０重量％〜９０重量％の範囲で含有し、
以下に示す（Ａ）〜（Ｃ）の各特性を備える微小ガラス中空球を１０重量％〜２０重量％の範囲で含有することを特徴とする車両用空気調和装置用ケーシング。
［微小ガラス中空球の特性］
真密度      ：０．４５ｇ／ｃｍ３〜０．６２ｇ／ｃｍ３・・・（Ａ）
耐圧強度    ：１００ＭＰａ以上                    ・・・（Ｂ）
平均粒径Ｄ５０：１８μｍ〜３０μｍ                  ・・・（Ｃ）
（ただし、Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積分布５０体積％におけるメジアン径（μｍ）を示す。）
【請求項２】
前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、密度が０．８６ｇ／ｃｍ３以下である請求項１に記載の車両用空気調和装置用ケーシング。
【請求項３】
前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件で測定したメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１４．０ｇ／１０分〜５０．０ｇ／１０分である請求項１又請求項２に記載の車両用空気調和装置用ケーシング。
【請求項４】
前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａである請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用空気調和装置用ケーシング。
【請求項５】
前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、８０℃における曲げ弾性率が８００ＭＰａ以上である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両用空気調和装置用ケーシング。
【請求項６】
前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、２３℃における引張強さが２０ＭＰａ〜４５ＭＰａである請求項１〜請求項５のいずれかに記載の車両用空気調和装置用ケーシング。
【請求項７】
前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、８０℃における引張強さが１１ＭＰａ以上である請求項１〜請求項６のいずれかに記載の車両用空気調和装置用ケーシング。
【請求項８】
前記微小ガラス中空球は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径Ｄ９０が、２８μｍ〜４３μｍである請求項１〜請求項７のいずれかに記載の車両用空気調和装置用ケーシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、車両の車室内に搭載される空気調和装置のケーシングに関する。特に、特殊な温度条件及び湿度条件下における曲げ弾性率、引張強さなどの機械的特性に優れ、且つ、軽量化を実現できる微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂で構成された車両用空気調和装置用ケーシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の車内の冷房や暖房を行って所定の車内環境を形成する車両用空気調和装置は、ＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ、Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）と称されている。この車両用空気調和装置は、中空のケーシング内に冷却手段としての蒸発器や、加熱手段としてのヒータ、送風機等を収容すると共に、複数の空気流路が形成されている。そして、当該車両用空気調和装置は、ケーシング内に設けられた複数のダンパを開閉操作することにより、各空気流路への冷気や暖気の流入を制御し、所望の吹出口から温度調整された空気を吐出する。
【０００３】
そのため、当該車両用空気調和装置を構成するケーシングは、−４０℃〜８０℃の広範囲な温度環境下で使用された場合であっても、変形が生じないもので、所定の曲げ弾性率や引張強さなどの機械的特性を備えている必要がある。また、当該ケーシングは、複雑な空気流路の形成を可能とする成形容易性が要求される。さらに、当該ケーシングは、車両に搭載されるものであることから、燃費向上のため、より一層の軽量化が要求される。
【０００４】
そこで、従来では、自動車部品に用いる熱可塑性樹脂複合体として、例えば、特許文献１に記載の熱可塑性樹脂複合体が採用されていた。即ち、特許文献１には、ポリプロピレン系樹脂及びガラス微小中空球を含む熱可塑性樹脂複合体であって、ポリプロピレン系樹脂として、プロピレン単独重合体や、プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体などを用い、ガラス微小中空球は、ガラス微小中空球１００質量％に対して、０．５質量％〜３質量％のシランカップリング剤及び１質量％〜５質量％の合成樹脂エマルジョンで表面処理されたものを用いる熱可塑性樹脂複合体が開示されている。
【０００５】
また、上述の特許文献１の参考例２には、ガラス微小中空球を添加しないポリプロピレン系樹脂から得られた成形体サンプルが開示されている。当該参考例２としての成形体サンプルは、密度が１．０４ｇ／ｃｍ３であり、室温における曲げ弾性率が１８３８ＭＰａであった。そして、上述の特許文献１の実施例８には、８５質量％のポリプロピレン系樹脂と、１５質量％のガラス微小中空球から構成されるポリプロピレン系樹脂の熱可塑性樹脂複合体のサンプルが開示されている。当該実施例８としての熱可塑性樹脂複合体のサンプルは、密度が０．９５ｇ／ｃｍ３であり、室温における曲げ弾性率が１８４７ＭＰａであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２３３０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示のポリプロピレン系樹脂は、添加されたガラス微小中空球が当該ポリプロピレン系樹脂中において凝集しやすく、ガラス微小中空球の添加によって得られる成形体の曲げ弾性率を向上させることができない。ゆえに、成形体としての熱可塑性樹脂複合体は、ガラス微小中空球を含有させても十分に剛性を向上させることができない。従って、特許文献１に開示される熱可塑性樹脂複合体では、十分な機械的特性を備えた車両用空気調和装置用ケーシングを構成することができなかった。
【０００８】
上述のことから理解できるように、市場からは、特殊な温度条件及び湿度条件下における曲げ弾性率、引張強さなどの機械的特性に優れ、且つ、軽量化を実現できる微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂により構成された車両用空気調和装置用ケーシングの開発が要望されてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、以下の車両用空気調和装置用ケーシングは、低密度で機械的特性に優れた微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を採用することで、特殊な温度条件下における曲げ弾性率、引張強さなどの機械的特性に優れ、且つ、軽量化を可能とすることに至った。
【００１０】
本発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングは、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂で構成されるものであって、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂として２３℃における曲げ弾性率が１９００ＭＰａ〜２５００ＭＰａのホモポリプロピレン樹脂を８０重量％〜９０重量％の範囲で含有し、以下に示す（Ａ）〜（Ｃ）の各特性を備える微小ガラス中空球を１０重量％〜２０重量％の範囲で含有することを特徴とする。
［微小ガラス中空球の特性］
真密度      ：０．４５ｇ／ｃｍ３〜０．６２ｇ／ｃｍ３・・・（Ａ）
耐圧強度    ：１００ＭＰａ以上                    ・・・（Ｂ）
平均粒径Ｄ５０：１８μｍ〜３０μｍ                  ・・・（Ｃ）
（ただし、Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積分布５０体積％におけるメジアン径（μｍ）を示す。）
【００１１】
そして、本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングにおいて、前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、密度が０．８６ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。
【００１２】
また、本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングにおいて、前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件で測定したメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１４．０ｇ／１０分〜５０．０ｇ／１０分であることが好ましい。
【００１３】
そして、本件出願に係る車両用空気調和装置用ケーシングにおいて、前記微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａであることが好ましい。
【００１４】
また、本件出願に係る車両用空気調和装置用ケーシングにおいて、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、８０℃における曲げ弾性率が８００ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００１５】
そして、本件出願に係る車両用空気調和装置用ケーシングにおいて、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、２３℃における引張強さが２０ＭＰａ〜４５ＭＰａであることが好ましい。
【００１６】
さらに、本件出願に係る車両用空気調和装置用ケーシングにおいて、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、８０℃における引張強さが１１ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００１７】
そして、本件出願に係る車両用空気調和装置用ケーシングにおいて、微小ガラス中空球は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径Ｄ９０が、２８μｍ〜４３μｍであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングは、結晶性が高く、曲げ弾性率が高いホモポリプロピレン樹脂に、製造過程で圧壊し難く、真密度が低い微小ガラス中空球を含有させた微小ガラス中空球含有ポリプロピレン樹脂により構成される。その結果、本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングは、従来の車両用空気調和装置用ケーシングと比べて、軽量性に優れると共に、曲げ弾性率や引張強さなどの機械的特性に優れたものとなる。よって、本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングは、当該ケーシング自体の剛性を向上させるために格別に肉厚を増大させることなく、従来と同等の剛性を有する車両用空気調和装置用ケーシングを構成することが可能となる。従って、本件発明の車両用空気調和装置用ケーシングによれば、従来と比べて、より一層、軽量化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した車両用空気調和装置の概略斜視図である。
【図２】図１の車両用空気調和装置の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングの実施の形態に関して説明する。図１は本件発明の車両用空気調和装置用ケーシングを適用した車両用空気調和装置の概略斜視図、図２は図１の車両用空気調和装置の側断面図をそれぞれ示している。
【００２１】
図１の車両用空気調和装置１は、自動車の車室内に配置されて、自動車の車内の冷房や暖房を行って所定の車内環境を形成するものである。当該車両用空気調和装置１は、中空のケーシング２内に、冷却手段としての蒸発器３や、加熱手段としてのヒータ４、図示しない送風機等を収納している。そして、当該ケーシング２内には、複数の仕切壁が設けられて、複数の空気流路が形成されている。図中、１０は車外から吸入された外気、又は、車内から吸入された内気が流入する通風路、１１は蒸発器３から流出した空気と、ヒータ４から流出した空気を混ぜる混合空気通風路、１２は蒸発器３から流出した空気を混合空気通風路１１に導く冷気通風路、１３は蒸発器３から流出した空気をヒータ４を介して混合空気通風路１１に導く暖気通風路、１４は混合空気通風路１１の空気を車内のフェース吹出口に流出させるフェース側通風路、１５は混合空気通風路１１の空気を車内のフット吹出口に流出させるフット側通風路、１６は混合空気通風路１１の空気を車内のデフロスタ吹出口に流出させるデフロスタ側通風路である。また、図中、２Ａはフェース側通風路１４と連通する開口部、２Ｂはフット側通風路１５と連通する開口部、２Ｃはデフロスタ側通風路１６と連通する開口部である。
【００２２】
そして、このケーシング２内には、複数のダンパが設けられている。図中、２０は蒸発器３の下流側の空気をヒータ４に流入させる空気と冷気通風路１２に流入させる空気の配分量を調節するエアミックスダンパである。２１はフェース側通風路１４を開閉するフェースダンパである。２２はフット側通風路１５を開閉するフットダンパである。２３はデフロスタ側通風路１６を開閉するデフロスタダンパである。これらのダンパは、エアミックスダンパ２０やフットダンパ２２のようにダンパの一端に開閉可動軸が設けられている片持ち型のものや、デフロスタダンパ２３のようにダンパの中心近傍に開閉可動軸が設けられているバタフライ型のものや、図示しないフィルムスライド型、等のダンパが用いられる。これらのダンパを開閉制御することにより各通風路への冷気や暖気の流入が制御され、所望の吹出口から温度調整された空気が吐出される。なお、当該実施の形態では、ダンパ式を用いた車両用空気調和装置用ケーシングを例に挙げて説明しているが、ダンパ式に限定されるものではなく、例えば、回転ドア式や、スライドドア式等のドア手段を用いたものなどを適用することができる。
【００２３】
以下に、本件発明を適用した本実施の形態としての車両用空気調和装置用ケーシングを構成する微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂について述べる。
【００２４】
＜微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂＞
本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングを構成する微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、主な成分として、ポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とを含んでいる。
【００２５】
まずはじめに、本件発明において用いられる微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の主成分を構成するポリプロピレン樹脂について述べる。本件発明における当該ポリプロピレン樹脂は、２３℃における曲げ弾性率が１９００ＭＰａ〜２５００ＭＰａのホモポリプロピレン樹脂である。当該ポリプロピレン樹脂の２３℃における曲げ弾性率が１９００ＭＰａより低い場合には、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂としての２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａ以上を確保できなくなるからである。当該ポリプロピレン樹脂の２３℃における曲げ弾性率が２５００ＭＰａより高い場合には、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂としての衝撃強度が不十分となるからである。
【００２６】
当該ポリプロピレン樹脂は、２３℃における引張強さが３５ＭＰａ〜４５ＭＰａであることが好ましい。ポリプロピレン樹脂の２３℃における引張強さが３５ＭＰａより低い場合には、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂としての２３℃における引張強さが２０ＭＰａ以上を確保できなくなるからである。ポリプロピレン樹脂の２３℃における引張強さが４５ＭＰａより高い場合には、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂としての衝撃強度が不十分となるからである。
【００２７】
更に、当該ポリプロピレン樹脂は、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件で測定したメルトフローレイト（ＭＦＲ）が２０．０ｇ／１０分〜５０．０ｇ／１０分であることが好ましい。当該メルトフローレイト（ＭＦＲ）の測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠した。当該ポリプロピレン樹脂のメルトフローレイトが２０．０ｇ／１０分より低い場合には、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂としての当該メルトフローレイトが１４ｇ／１０分を確保することができなくなるからである。すなわち、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂のメルトフローレイトが低いと、溶融成形時の流動性が低下し、成形性が悪くなるからである。また、当該ポリプロピレン樹脂のメルトフローレイトが５０．０ｇ／１０分を超える場合には、成形品としての曲げ弾性率が、車両用空気調和装置用ケーシングを構成するために適した値を維持することができなくなるからである。
【００２８】
また、本実施の形態におけるポリプロピレン樹脂は、融点が１３０℃〜１８０℃であり、１３０℃以上の結晶化温度を有するものが好ましい。更に、当該ポリプロピレン樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）が、１００００〜２０００００であることが好ましく、１５０００〜１５００００であることがより好ましい。当該ポリプロピレン樹脂の最も好ましい数平均分子量は、３００００〜１０００００である。当該ポリプロピレン樹脂の数平均分子量が１００００より小さい場合には、機械的特性が不十分となるからであり、２０００００より大きい場合には、溶融粘度が上昇しすぎて、成形性が大きく低下するからである。
【００２９】
上述した曲げ弾性率や引張強さ、メルトフローレイトを備えるポリプロピレン樹脂としては、結晶性ホモポリプロピレン樹脂や、剛性の高い結晶性アイソタクティックホモポリプロピレン樹脂が挙げられる。曲げ弾性率や引張強さの面から結晶性アイソタクティックホモポリプロピレン樹脂がより好ましい。
【００３０】
本実施の形態においてポリプロピレン樹脂として使用できる市販品としては、例えば、プライムポリマー社製の「Ｊ１０８Ｍ」の結晶性ホモポリプロピレン樹脂、プライムポリマー社製の「Ｊ１３７Ｍ」の結晶性ホモポリプロピレン樹脂、サンアロマー社製の「ＰＭ９００Ｃ」のホモポリプロピレン樹脂、Ｋｏｒｅａ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ社製の「ＨＪ４０４５」のホモポリプロピレン樹脂、日本ポリプロ社製の「ＭＡ０４Ａ」のホモポリプロピレン樹脂、Ｓｕｐｅｒ−Ｄｒａｇｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｐｌａｓｔｉｃ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．社製の「ＳＥ１４５０Ｋ」のホモポリプロピレン樹脂、Ｓａｍｓｕｎｇ  Ｔｏｔａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉａｃｌ社製の「ＨＩ８３１」のホモポリプロピレン樹脂、Ｓａｍｓｕｎｇ  Ｔｏｔａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉａｃｌ社製の「ＨＩ８２０」のホモポリプロピレン樹脂がある。
【００３１】
この「Ｊ１０８Ｍ」は、２３℃における曲げ弾性率が２０５０ＭＰａ、２３℃における引張強さが３９．０ＭＰａ、ＭＦＲ４４．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。この「Ｊ１３７Ｍ」は、有機結晶核剤を約０．１重量％含有しており、２３℃における曲げ弾性率が２２９７ＭＰａ、２３℃における引張強さが３８．８ＭＰａ、ＭＦＲ３１．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。この「ＰＭ９００Ｃ」は、２３℃における曲げ弾性率が２１５０ＭＰａ、２３℃における引張強さが４１．０ＭＰａ、ＭＦＲ３０．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。この「ＨＪ４０４５」は、２３℃における曲げ弾性率が２１００ＭＰａ、２３℃における引張強さが４２．０ＭＰａ、ＭＦＲ４５ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。この「ＭＡ０４Ａ」は、２３℃における曲げ弾性率が２２００ＭＰａ、２３℃における引張強さが４１．０ＭＰａ、ＭＦＲ４０．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。この「ＳＥ１４５０Ｋ」は、２３℃における曲げ弾性率が２１４０ＭＰａ、２３℃における引張強さが３５．０ＭＰａ、ＭＦＲ３２．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。この「ＨＩ８３１」は、２３℃における曲げ弾性率が２１００ＭＰａ、２３℃における引張強さが４５．０ＭＰａ、ＭＦＲ４３ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。この「ＨＩ８２０」は、２３℃における曲げ弾性率が２１５０ＭＰａ、２３℃における引張強さが４２．０ＭＰａ、ＭＦＲ４０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。
【００３２】
本実施の形態におけるポリプロピレン樹脂は、有機結晶核剤を含有したものであっても良い。この有機結晶核剤を含有した場合は、当該有機結晶核剤自身が結晶核となることでポリプロピレン結晶が微細化され、成形品の剛性を向上させることが可能となる。
【００３３】
当該有機結晶核剤としては、例えば、ジベンジリデンソルビトール系化合物や、コハク酸、アジピン酸、安息香酸などの有機酸及びその金属塩や、有機リン酸金属塩などを使用することができる。特に好ましい有機結晶核剤としての有機リン酸金属塩は、ナトリウム−２，２'−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、ナトリウム−ビス（４−ｔ−フェニル）ホスフェート、アルミニウムジヒドロキシ２，２’−メチレン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、アルミニウムヒドロキシ−ビス［２，２'−メチレン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート］である。特に好ましい有機結晶核剤としてのジベンジリデンソルビトール系化合物は、１・３，２・４−ジベンジリデンソルビトール、ジ（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール、ジ（ｐ−エチルベンジリデン）ソルビトール、ジ（ジメチルベンジリデン）ソルビトール、モノ（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール、１・３−ｐ−クロルベンジリデン２・４−ｐ−メチルソルビトールである。これら例示した有機結晶核剤は、硬化後のポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率や硬度などの機械的特性及び成形容易性を向上させるものであって、臭気発生による不都合が少ない点で有効である。
【００３４】
なお、上述した有機結晶核剤は、ポリプロピレン樹脂１００重量％に対して、０．０５重量％〜０．３重量％添加することが好ましい。０．０５重量％未満では添加することにより得られる効果が乏しく、０．３重量％を超えて添加したとしても添加による得られる効果が飽和し、却って衝撃強度の低下を招くからである。有機結晶核剤は、ポリプロピレン樹脂と微小ガラス中空球との溶融混合に先立って、予めポリプロピレン樹脂と溶融混合しておくことが好ましい。
【００３５】
また、本実施の形態におけるポリプロピレン樹脂は、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を含んでいないことが好ましい。当該エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、剛性を低下させる傾向があるからである。なお、本実施の形態におけるポリプロピレン樹脂に当該エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が含まれてしまう場合には、当該エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の含有量は、当該ポリプロピレン樹脂の５重量％以下とすることが好ましい。エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の含有量が５重量％以下である場合には、本件発明における硬化後の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の機械的特性を阻害しないからである。
【００３６】
次に、本件発明において用いられる微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成する微小ガラス中空球について述べる。当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成する微小ガラス中空球は、化学的に安定なソーダ石灰棚珪酸ガラスで構成される。この微小ガラス中空球は、内部に単一の空孔が形成された真球に近い微小ガラス中空球である。
【００３７】
本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングを構成する微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂に用いられる微小ガラス中空球は、真密度が０．４５ｇ／ｃｍ３〜０．６２ｇ／ｃｍ３、平均粒径Ｄ５０が１８μｍ〜３０μｍである。さらに好ましい微小ガラス中空球の真密度は、０．４５ｇ／ｃｍ３〜０．４８ｇ／ｃｍ３、平均粒径Ｄ５０が１８μｍ〜２２μｍである。ここで、平均粒径Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法を用いて得られる体積累積５０％における粒径（メジアン径（μｍ））である。なお、微小ガラス中空球の真密度は、ピクノメーター（気相置換式真密度測定装置、例えば、シスメックス株式会社製のＰｅｎｔａｐｙｃ５２００ｅ）を用いて測定した。
【００３８】
本件発明における微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂の密度は、選択される樹脂成分の種類にもよるが、０．９０ｇ／ｃｍ３〜０．９１ｇ／ｃｍ３である。これに対し、本件発明における微小ガラス中空球の真密度は、当該ポリプロピレン樹脂の密度よりも小さい０．４５ｇ／ｃｍ３〜０．６２ｇ／ｃｍ３である。よって、当該微小ガラス中空球を用いた微小ガラス中空球含有ポリプロピレン樹脂は、好適に低密度化を図ることができる。
【００３９】
また、本件発明における微小ガラス中空球は、耐圧強度（９０体積％残存）が１００ＭＰａ以上であることを特徴とする。ここで、耐圧強度（９０体積％残存）とは、１０体積％の微小ガラス中空球が破壊されるときの圧力強度である。本件発明において用いられる微小ガラス中空球は、耐圧強度（９０体積％残存）が１００ＭＰａ以上であるので、ポリプロピレン樹脂と溶融混練されて、射出成形に使用された場合であっても、製造過程において全体の９０体積％以上の当該微小ガラス中空球が圧壊することなく、中空状態を維持することが可能となる。
【００４０】
上述した微小ガラス中空球は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法を用いて得られる体積累積５０％における平均粒径Ｄ５０が１８μｍ〜２２μｍである。そして、この微小ガラス中空球は、体積累積９０％における平均粒径Ｄ９０が２８μｍ〜４５μｍであることが好ましく、平均粒径Ｄ９０が２８μｍ〜３２μｍであることがさらに好ましい。本件発明における微小ガラス中空球は、平均粒径Ｄ５０と平均粒径Ｄ９０とが上述した範囲にあるので、粒度分布がシャープとなり、粒子のバラツキが小さい。このように、微小、且つ、粒度分布がシャープな微小ガラス中空球は、上述した結晶性の高いホモポリプロピレン樹脂と、溶融混練されることで、結晶性の高いホモポリプロピレン樹脂中において均一に分散される。その結果、当該微小、且つ、粒度分布がシャープな微小ガラス中空球と、結晶性の高いホモポリプロピレン樹脂とから構成される微小ガラス中空球含有ポリプロピレン樹脂の剛性を高めることが可能となる。
【００４１】
また、本件発明における微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、微小ガラス中空球が、射出成形の過程において、その一部である２．０重量％〜５．０重量％程度が破壊され、破片として成形品中に存在するものであっても良い。この場合、微小ガラス中空球の内、破壊された微小ガラス中空球の破片が、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂に分散されて存在することにより、当該破片が補強材として寄与することが可能となり、曲げ弾性率の上昇を可能とすることができる。
【００４２】
また、上述した微小ガラス中空球は、熱伝導率が０．１４Ｗ／ｍＫ〜０．２０Ｗ／ｍＫであることが好ましい。微小ガラス中空球の熱伝導率が０．１４Ｗ／ｍＫ〜０．２０Ｗ／ｍＫであるので、得られる微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の断熱性能及び遮熱性能を向上させることができる。よって、本件発明の車両用空気調和装置用ケーシングは、当該断熱性能及び遮熱性能に優れた微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂により構成することができる。従って、当該ケーシングの内部に形成される空気流路内を流通する空気の放熱を抑制でき、効率的な空調制御が可能となる。
【００４３】
また、微小ガラス中空球は、当該微小ガラス中空球と、ポリプロピレン樹脂との密着性を向上させるために、表面処理を施したものであっても良い。これにより、温度変化に伴って樹脂組成品が変形したときに、ポリプロピレン樹脂と微小ガラス中空球との界面において剥離が生じ、クラック等の原因となることを防止することが可能となる。
【００４４】
上述した微小ガラス中空球としての特性を備えた市販品としては、例えば、住友スリーエム社製の「グラスバブルズｉＭ１６Ｋ」や、住友スリーエム社製の「グラスバブルズＨ６０ＨＳ」、東海工業社製の「セルスターＺ−６０」がある。この「グラスバブルズｉＭ１６Ｋ」は、平均粒径Ｄ５０が２１．２μｍ、平均粒径Ｄ９０が３０．３μｍ、真密度０．４６ｇ／ｃｍ３、耐圧強度（９０体積％残存）１１３ＭＰａである。この「グラスバブルズＨ６０ＨＳ」は、平均粒径Ｄ５０が２５．８μｍ、平均粒径Ｄ９０が４１．４μｍ、真密度０．６０ｇ／ｃｍ３、耐圧強度（９０体積％残存）１２４ＭＰａである。この「セルスターＺ−６０」は、平均粒径Ｄ５０が２８μｍ、真密度０．６ｇ／ｃｍ３、耐圧強度（９０体積％残存）１０８ＭＰａである。
【００４５】
本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングは、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂全体に対して、８０重量％〜９０重量％の上述のポリプロピレン樹脂と、１０重量％〜２０重量％の上述した如き微小ガラス中空球と、を含有する微小ガラス中空球含有ポリプロピレン樹脂を射出成形して得られるものである。
【００４６】
当該微小ガラス中空球の含有量が１０重量％に満たない場合には、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂としての低密度化を十分に図ることができないからである。また、当該微小ガラス中空球の含有量が２０重量％を超える場合には、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂としての引張強さやＭＦＲが不十分となり、車両用空気調和装置用ケーシングを構成する材料としての使用に適さないからである。更に、当該微小ガラス中空球の含有量が２０重量％を超える場合には、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂としてのメルトフローレイトが１４．０ｇ／１０分を下回ってしまい、成形性が悪化する問題があるからである。
【００４７】
また、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とを上述した組成配分とすることにより、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の密度を０．８６ｇ／ｃｍ３以下とすることが好ましい。車両用空気調和装置用ケーシングを上述したポリプロピレン樹脂のみで構成した場合、ケーシング構成樹脂の密度は、選択される樹脂成分の種類にもよるが、０．９０ｇ／ｃｍ３〜０．９１ｇ／ｃｍ３である。これに対し、本件発明における微小ガラス中空球含有ポリプロピレン樹脂の密度は、０．８６ｇ／ｃｍ３以下とすることができる。よって、車両用空気調和装置用ケーシングを構成する材料の実質的な軽量化を実現することが可能となる。具体的には、排気量６６０ｃｃ〜１８００ｃｃクラスの自動車に搭載される車両用空気調和装置用ケーシングの多くは、重量が概ね１．４ｋｇ〜３．５ｋｇ、占有容積が概ね０．０５ｍ３〜０．１５ｍ３、肉厚が概ね１．２ｍｍ〜１．５ｍｍである。そのため、同一の金型を用いて、ポリプロピレン樹脂のみで当該ケーシングを構成する場合と、本件発明における微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂で当該ケーシングを構成する場合とでは、本件発明のケーシングの方が６．６％〜１３．２％程度、軽量化することができる。
【００４８】
更に、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とを上述した組成配分とすることにより、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件で測定したメルトフローレイト（ＭＦＲ）は、１４．０ｇ／１０分〜５０．０ｇ／１０分の範囲とすることが好ましい。当該メルトフローレイト（ＭＦＲ）の測定は、上述のポリプロピレン樹脂の測定方法と同様に、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠したものである。当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂のメルトフローレイトが１４．０ｇ／１０分より低い場合には、溶融成形時の流動性が低下し、成形性が悪くなるからである。また、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂のメルトフローレイトが５０．０ｇ／１０分を超える場合には、成形後の曲げ弾性率が維持することができなくなるからである。さらに、微小ガラス中空球を含有した後のポリプロピレン樹脂のメルトフローレイトは、当該含有前のメルトフローレイトよりも上回ることはないからである。
【００４９】
このように、本件発明における微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂のメルトフローレイト（ＭＦＲ）を当該範囲となるように調整することによって、射出成型時における成形性を良好なものとすることができる。ゆえに、上述した微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂によれば、複雑な空気流路が形成される車両用空気調和装置用ケーシングの成形性を容易とすることが可能となる。
【００５０】
また、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とを上述した組成配分とすることにより、２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａとすることが好ましい。当該２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａ未満であると、車両用空気調和装置用ケーシングに要求される曲げ弾性率を満たすことができないからである。また、当該２３℃における曲げ弾性率が２５００ＭＰａを超える場合には、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が不十分となり、衝撃強度も低下する。よって、２３℃における曲げ弾性率が２５００ＭＰａを超える場合には、車両用空気調和装置用ケーシングとして用いることが困難となる。
【００５１】
更に、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とを上述した組成配分とすることにより、８０℃における曲げ弾性率が８００ＭＰａ以上であることが好ましい。なぜならば、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率は、温度依存性があるため、−４０℃〜８０℃の使用温度範囲で一番高温となる８０℃における曲げ弾性率が８００ＭＰａ以上を備えていれば、当該使用温度範囲全域において、当該ケーシングに要求される曲げ弾性率が８００ＭＰａ以上という条件を満足することとなるからである。また、８０℃における曲げ弾性率が８００ＭＰａである当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、温度依存性の観点に基づき算出される２３℃における曲げ弾性率は、２０００ＭＰａとなる。当該記載から理解できるように、本件発明における微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａ以上を備えたものであることから、８０℃の高温環境となっても、車両用空気調和装置用ケーシングに要求される機械的特性を十分に発揮することが可能となることがいえる。
【００５２】
また、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とを上述した組成配分とすることにより、２３℃における引張強さが２０ＭＰａ〜４５ＭＰａであることが好ましい。当該２３℃における引張強さが２０ＭＰａ未満であると、車両用空気調和装置用ケーシングに要求される引張強さを満たすことができないからである。また、当該２３℃における引張強さが４５ＭＰａを超える場合には、衝撃強度が不十分となり、車両用空気調和装置用ケーシングとして用いることが困難となるからである。
【００５３】
更に、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とを上述した組成配分とすることにより、８０℃における引張強さが１１ＭＰａ以上であることが好ましい。本件発明における微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、８０℃における引張強さが１１ＭＰａ以上を維持している。よって、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂により構成される車両用空気調和装置用ケーシングは、８０℃の高温環境となっても、十分な機械的特性を維持することができる。
【００５４】
本件発明における微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、上述したように車両用空気調和装置用ケーシングを構成するのに好適な機械的特性を備えたものである。ゆえに、本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングは、当該ケーシング自体の剛性を向上させるために格別に肉厚を増大させることなく、従来と同等の剛性を有する車両用空気調和装置用ケーシングを構成することが可能となる。従って、本件発明の車両用空気調和装置用ケーシングによれば、従来と比べて、より一層、軽量化を図ることが可能となる。
【００５５】
＜微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の製造方法＞
次に、上述した本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングを構成する微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の製造方法について述べる。まずはじめに、上述したポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とを、上述した所定の組成配分にて、混練機で溶融混練する。溶融混練する際の温度は、ポリプロピレン樹脂のみを溶融混練する場合の温度よりも２０℃高い、１７０℃〜２５０℃であることが好ましい。より好ましい溶融混練温度は、１９０℃〜２３０℃である。溶融混練温度が１７０℃より低い場合には、混練機内において、ポリプロピレン樹脂の溶融粘度が高くなりすぎて微小ガラス中空球の破壊が起こりやすくなるとともに、混練不良が生じる可能性があるからである。溶融混練温度が２５０℃よりも高い場合には、ポリプロピレン樹脂の熱分解や熱劣化が生じて、着色や物性の低下を生じるので好ましくないからである。
【００５６】
本実施の形態において用いられる混練機としては、例えば、一軸押出機や二軸押出機などの押出機や、二軸連続ミキサーや、バンバリーミキサー、ニーダーなどを採用することができる。これらの中でも、押出機が好ましく、二軸押出機が特に好ましい。
【００５７】
上述の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を製造する場合には、上述したようにポリプロピレン樹脂と微小ガラス中空球とを一度に溶融混練する方法で製造することも可能である。これ以外にも、予め、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂の組成量の一部と、微小ガラス中空球の組成量のすべてとを溶融混練してマスターバッチを製造する。その後、当該マスターバッチの全量と、マスターバッチの製造に用いなかったポリプロピレン樹脂の組成量の残量とを溶融混練して、当初目的とする組成配分の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を製造してもよい。溶融混練して得られる微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、一般にペレタイザーでペレット状とされる。そして、当該ペレット状とされた微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を使用して射出成形などの公知の成形法によって、本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングの成形を行う。
【００５８】
以下に、本件発明に係る車両用空気調和装置用ケーシングを構成する微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の実施例１〜実施例６と、比較例１〜比較例５について述べる。以下に説明する実施例及び比較例では、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製し、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を用いて多目的試験片を射出成形により成形して、当該試験片の物性を測定し、評価を行った。
【実施例】
【００５９】
＜実施例１＞
実施例１の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂として、プライムポリマー社製のＪ１０８Ｍのホモポリプロピレンを用い、微小ガラス中空球として、住友スリーエム社製のグラスバブルズｉＭ１６Ｋを用いた。Ｊ１０８Ｍは、密度が０．９１ｇ／ｃｍ３、２３℃における曲げ弾性率が２０５０ＭＰａ、２３℃における引張強さが３９．０ＭＰａ、ＭＦＲ４４．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。ｉＭ１６Ｋは、平均粒径Ｄ５０が２１．２μｍ、平均粒径Ｄ９０が３０．３μｍ、真密度０．４６ｇ／ｃｍ３、耐圧強度（９０体積％残存）１１３ＭＰａである。
【００６０】
実施例１では、９０重量％のＪ１０８Ｍと、１０重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。溶融混練には、口径φ２５ｍｍ、Ｌ／Ｄが４１の噛み合い型同方向二軸押出混練機（パーカーコーポレーション社製）を採用した。二軸押出混練機の吐出量は、５ｋｇ／時間、スクリュー回転数は、４００ｒｐｍ、樹脂温度は２２０℃に設定した。ポリプロピレン樹脂は重量式定量フィーダーでトップフィーダー孔に供給し、微小ガラス中空球はサイドフィーダーから供給した。紡孔から溶融混練物のストランドを押し出し、このストランドを空冷した後、長さ３ｍｍのペレット状に切断し、乾燥して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂のペレット試料を作製した。
【００６１】
上述したように作製されたペレット試料は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３９（厚さ４．０ｍｍ）Ａ型の樹脂型を使用して射出成形により多目的試験片とした。射出成形には、射出成形機ＣＮ５０（新潟鉄工社製、スクリュー径３０φ）を用いた。成形条件は、シリンダー温度が２８０℃〜２９０℃、金型温度が２３℃〜４０℃、射出圧力が１００ＭＰａ〜１６０ＭＰａとした。
【００６２】
＜実施例２＞
実施例２の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、実施例１の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と比較して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とポリプロピレン樹脂の組成比率のみが異なる。実施例２の試料の作製方法は、実施例１と同様である。
【００６３】
即ち、実施例２は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂として、プライムポリマー社製の「Ｊ１３７Ｍ」の結晶性ホモポリプロピレン樹脂を用いた。「Ｊ１３７Ｍ」は、有機結晶核剤を約０．１重量％含有しており、２３℃における曲げ弾性率が２２９７ＭＰａ、２３℃における引張強さが３８．８ＭＰａ、ＭＦＲ３１．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。そして、実施例２では、８５重量％のＪ１３７Ｍと、１５重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。
【００６４】
＜実施例３＞
実施例３の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、実施例１の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と比較して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とポリプロピレン樹脂の組成比率のみが異なる。実施例３の試料の作製方法は、実施例１と同様である。
【００６５】
即ち、実施例３は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂として、サンアロマー社製の「ＰＭ９００Ｃ」のホモポリプロピレン樹脂を用いた。「ＰＭ９００Ｃ」は、２３℃における曲げ弾性率が２１５０ＭＰａ、２３℃における引張強さが４１．０ＭＰａ、ＭＦＲ３０．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。そして、実施例３では、８０重量％のＰＭ９００Ｃと、２０重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。
【００６６】
＜実施例４＞
実施例４の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、実施例１の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と比較して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とポリプロピレン樹脂の組成比率のみが異なる。実施例４の試料の作製方法は、実施例１と同様である。
【００６７】
即ち、実施例４は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂として、日本ポリプロ社製の「ＭＡ０４Ａ」のホモポリプロピレン樹脂を用いた。「ＭＡ０４Ａ」は、２３℃における曲げ弾性率が２２００ＭＰａ、２３℃における引張強さが４１．０ＭＰａ、ＭＦＲ４０．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。そして、実施例４では、８５重量％のＭＡ０４Ａと、１５重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。
【００６８】
＜実施例５＞
実施例５の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、実施例１の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と比較して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とポリプロピレン樹脂の組成比率のみが異なる。実施例５の試料の作製方法は、実施例１と同様である。
【００６９】
即ち、実施例５は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂として、Ｓｕｐｅｒ−Ｄｒａｇｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｐｌａｓｔｉｃ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．社製の「ＳＥ１４５０Ｋ」のホモポリプロピレン樹脂を用いた。「ＳＥ１４５０Ｋ」は、２３℃における曲げ弾性率が２１４０ＭＰａ、２３℃における引張強さが３５．０ＭＰａ、ＭＦＲ３２．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。そして、実施例５では、８５重量％のＳＥ１４５０Ｋと、１５重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。
【００７０】
＜実施例６＞
実施例６の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、実施例２の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と比較して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成する微小ガラス中空球のみが異なり、ポリプロピレン樹脂と、微小ガラス中空球とポリプロピレン樹脂の組成比率は同様である。実施例６の試料の作製方法は、実施例１と同様である。
【００７１】
即ち、実施例６は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成する微小ガラス中空球として、住友スリーエム社製のグラスバブルズＳ６０ＨＳを用いた。Ｈ６０ＨＳ、平均粒径Ｄ５０が２５．８μｍ、平均粒径Ｄ９０が４１．１μｍ、真密度０．６０ｇ／ｃｍ３、耐圧強度（９０体積％残存）１２４ＭＰａである。そして、実施例６では、８５重量％のＪ１３７Ｍと、１５重量％のＨ６０ＨＳとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。
【比較例】
【００７２】
＜比較例１＞
比較例１の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、実施例３の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と、組成比率のみが異なり、試料の作製方法は、同様である。即ち、比較例１の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、７０重量％のＰＭ９００Ｃと、３０重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。比較例１は、実施例３のｉＭ１６Ｋの配合比率の１．５倍である。
【００７３】
＜比較例２＞
比較例２の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、実施例６の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と、組成比率のみが異なり、試料の作製方法は、同様である。即ち、比較例２の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、７０重量％のＪ１３７Ｍと、３０重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。比較例２は、実施例６のｉＭ１６Ｋの配合比率の２倍である。
【００７４】
＜比較例３＞
比較例３の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、実施例２、実施例４、実施例５の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と比較して、用いるポリプロピレン樹脂のみが異なり、試料の作製方法は、同様である。
【００７５】
即ち、比較例３は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂として、リアイアンス・インダストリーズ社製の「ＡＳ９２７１ＺＸＨＦ」のブロックポリプロピレン樹脂を用いた。「ＡＳ９２７１ＺＸＨＦ」は、２３℃における曲げ弾性率が１６３３ＭＰａ、２３℃における引張強さが３６．３ＭＰａ、ＭＦＲ３０．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。そして、比較例３では、８５重量％のＡＳ９２７１ＺＸＨＦと、１５重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。当該比較例３は、上述の各実施例と比較して、用いるポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率が低い。
【００７６】
＜比較例４＞
比較例４の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、比較例３と同様に、実施例２、実施例４、実施例５の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と比較して、用いるポリプロピレン樹脂のみが異なり、試料の作製方法は、同様である。
【００７７】
即ち、比較例４は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂として、プライムポリマー社製の「Ｊ−６０８３ＨＰ」のブロックポリプロピレン樹脂を用いた。「Ｊ−６０８３ＨＰ」は、２３℃における曲げ弾性率が１５００ＭＰａ、２３℃における引張強さが２８．０ＭＰａ、ＭＦＲ６０．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。そして、比較例４では、８５重量％のＪ−６０８３ＨＰと、１５重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。当該比較例４は、上述の各実施例と比較して、用いるポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率が低い。
【００７８】
＜比較例５＞
比較例５の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、比較例３と同様に、実施例２、実施例４、実施例５の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂と比較して、用いるポリプロピレン樹脂のみが異なり、試料の作製方法は、同様である。
【００７９】
即ち、比較例５は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂として、プライムポリマー社製の「Ｊ−９６６ＨＰ」のブロックポリプロピレン樹脂を用いた。「Ｊ−９６６ＨＰ」は、２３℃における曲げ弾性率が１０００ＭＰａ、２３℃における引張強さが２３．０ＭＰａ、ＭＦＲ２８．０ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重条件）である。そして、比較例５では、８５重量％のＪ−９６６ＨＰと、１５重量％のｉＭ１６Ｋとを、溶融混練して、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の試料を作製した。当該比較例５は、上述の各実施例と比較して、用いるポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率が低い。
【００８０】
＜評価＞
得られた実施例１〜実施例６及び比較例１〜比較例５の多目的試験片について、以下の方法で、物性を測定し、評価を行った。
（１）密度
ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２（水中置換法）に準拠して密度を測定した。測定装置としては、ザルトリウス社製のＡＣ２１１Ｓを採用した。
（２）メルトフローレイト（ＭＦＲ）
ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠して２３０℃で２．１６ｋｇ荷重条件でメルトフローレイトを測定した。測定装置としては、インストロン社製のＤ−Ｍを採用した。
（３）引張強さ
ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に準拠して２３℃及び８０℃における引張強さを測定した。測定装置としては、インストロン社製の５５８１（ロードセル  ５０ｋＮ）を採用した。測定条件は、試験温度が２３℃及び８０℃のいずれの場合においても、試験速度を５０ｍｍ／ｍｉｎ、評点間距離を２５ｍｍとした。この際、伸び計としては、非接触式ビデオ伸び計を採用した。
（４）曲げ弾性率
ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１に準拠して２３℃及び８０℃における曲げ弾性率を測定した。測定装置としては、インストロン社製の５５８１（ロードセル  ２ｋＮ）を採用した。測定条件は、試験温度が２３℃及び８０℃のいずれの場合においても、試験速度を５ｍｍ／ｍｉｎ、支点間距離を６０ｍｍ、支持台・圧子半径を５．０ｍｍとして、３点曲げ試験を行った。
（５）衝撃強度（アイゾット衝撃、先ノッチ）
ＪＩＳ  Ｋ  ７１７０に準拠して２３℃における衝撃強度を測定した。測定装置としては、安田精機社製のＮｏ．２５８を採用した。
【００８１】
以下に、実施例１〜実施例６及び比較例１〜比較例５の評価結果について述べる。実施例１〜実施例６の評価結果は、表１に示し、比較例１〜比較例５の評価結果を表２に示す。
【００８２】
【表１】
2015051657.tif 000003
【００８３】
【表２】
2015051657.tif 000004
【００８４】
表１に記載されているように、実施例１〜実施例６の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、いずれも密度が０．８６ｇ／ｃｍ３以下であって、２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａ以上、２３℃における引張強さが２０ＭＰａ以上、衝撃強度が１．０ｋＪ／ｍ２以上であった。
【００８５】
実施例１〜実施例６は、いずれもポリプロピレン樹脂のみの２３℃における曲げ弾性率と比べて、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の２３℃における曲げ弾性率は上昇していた。これは、結晶性の高いホモポリプロピレン樹脂中に、微小、且つ、粒度分布がシャープな微小ガラス中空球が均一に分散されることによって、剛性を高めることが可能となったと考えられる。
【００８６】
また、実施例２の８０℃における曲げ弾性率は、１１２４ＭＰａであり、引張強度は、１４．５ＭＰａであった。実施例６の８０℃における曲げ弾性率は、８７２ＭＰａであり、引張強度は、１１．２ＭＰａであった。当該測定結果から分かるように、実施例２及び実施例６の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、８０℃の高温環境であっても、８００ＭＰａ以上の曲げ弾性率と、１１ＭＰａ以上の引張強さを維持していることが分かる。従って、本件発明により実現される結晶性の高いホモポリプロピレン樹脂中に、微小、且つ、粒度分布がシャープな微小ガラス中空球が均一に分散された微小ガラス中空球含有ポリプロピレン樹脂は、８０℃の高温環境であっても、十分な機械的特性を備えていることが分かる。ゆえに、本件発明における微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、−４０℃〜８０℃の広範囲な温度環境下で使用される車両用空気調和装置用ケーシングを構成するのに、好適であることが分かる。
【００８７】
更に、表１には、組成配合比率から算出される微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の密度が記載されている。当該組成配合比率から算出される密度と、実際に得られた微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の密度を比較すると、実施例１〜実施例５は、実際の密度の方が２．４％〜４．９％程度大きい。これは、射出成形の過程において、微小ガラス中空球の一部が破壊されることによって、密度が増加したものと考えられる。ここで、当該実施例１〜実施例５と、組成配合比率から算出される密度と変化のなかった実施例６と比較すると、密度の増加がみられる実施例１〜実施例５は、曲げ弾性率が大きく上昇している。これは、微小ガラス中空球の内、破壊された微小ガラス中空球の破片が、当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂に分散されて存在することにより、当該破片が補強材として寄与することが可能となって、曲げ弾性率の上昇を可能とすることができたものと考えられる。
【００８８】
一方、比較例１及び比較例２のように、微小ガラス中空球の組成割合を上昇させると、同様の材料にて構成される実施例３や実施例６と比較することで分かるように、より一層、低密度化を図ることができる。しかしながら、比較例１や比較例２のように微小ガラス中空球の組成割合が全体の２０重量％を超えると、車両用空気調和装置用ケーシングを構成する樹脂材料として適さない程度にまで、引張強さや衝撃強度が低下してしまう。また、比較例１のように、メルトフローレイトが５．５ｇ／１０分にまで低下した場合には、射出成形時において、流動性を確保することができなくなる。当該メルトフローレイトが所定の値を維持することができない微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、複雑な空気流路が構成される車両用空気調和装置用ケーシングの成形に用いることができない。
【００８９】
表２に示す比較例３〜比較例５の微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂を構成するポリプロピレン樹脂は、２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａに満たない結晶性の低いポリプロピレン樹脂を用いている。比較例３〜比較例５は、微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂の２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａに達していない。比較例３及び比較例５に至っては、２３℃における引張強さが２０ＭＰａに達していない。従って、２３℃における曲げ弾性率が２０００ＭＰａに満たない結晶性の低いポリプロピレン樹脂を用いた微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、低密度化を図ることができるものの、車両用空気調和装置用ケーシングに要求される剛性を満たすことができないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本件発明にかかる車両用空気調和装置用ケーシングは、結晶性の高いホモポリプロピレン樹脂を含んだポリプロピレン樹脂が８０重量％〜９０重量％と、真密度が０．４５ｇ／ｃｍ３〜０．６２ｇ／ｃｍ３、耐圧強度が１００ＭＰａ以上、平均粒径Ｄ５０が１８μｍ〜３０μｍの微小ガラス中空球を１０重量％〜２０重量％の配合比率で含有した微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂で構成されるものである。当該微小ガラス中空球を含有するポリプロピレン樹脂は、所定の曲げ弾性率や、引張強さなどの機械的特性を備えると共に、ポリプロピレン樹脂のみで構成される場合と比較して、顕著な軽量化を実現することができる。よって、特殊な温度条件及び湿度条件下において、所定の曲げ弾性率、引張強さなどの機械的特性と、軽量化が要求される車両用空気調和装置用ケーシングとして好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１    車両用空気調和装置
２    ケーシング
２Ａ〜２Ｃ    開口部
３    蒸発器
４    ヒータ
１０〜１５  空気通風路
２０〜２３  ダンパ
【図１】
2015051657.tif 000005
【図２】
2015051657.tif 000006