JP2009120006A - ウエザストリップ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた外観品質等を実現するとともにコストの低減を実現でき、しかもコーナー部等での折れ皺に起因する外観品質の低下を防止する。
【解決手段】自動車用ドアのドア開口周縁にはウエザストリップ4が装着されている。ウエザストリップ4は、断面略U字形のトリム部5及び中空状のシール部6を備えるとともに、トリム部5には意匠リップ18が延出形成されている。意匠リップ18の外表面など、ウエザストリップ4の意匠面に、ポリエチレン(PE)の樹脂接着層25を介在させ、不織布で構成される加飾層26を設ける。加飾層26を構成する不織布は、ウエザストリップ4の長手方向に延び、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部L1を具備している。凹部L1のピッチは、3mm以下に設定されている。
【選択図】 図2

Description

本発明は、自動車等の車両のドア開口周縁に用いられるウエザストリップ及びその製造方法に関するものである。
従来、自動車等の車両の内装材に、織布を貼り付ける代わりに、不織布を貼り付けることで、外観品質の向上を図るとともに、織布の貼付に比べてコストの低減を図ることが考えられている。内装品としては、例えば車両室内の天井板等が挙げられる。
また、車両のドア開口周縁等にはウエザストリップが設けられる。ウエザストリップは、ドア開口周縁のフランジに嵌め込まれる断面略U字状のトリム部と、該トリム部から突出して設けられた中空状のシール部とを備えている。そして、ドア閉時には、ドアの周縁部にシール部が圧接されることによって、ドアとボディとの間がシールされる。
近年では、天井板等の内装材以外にも、上記のようなウエザストリップの意匠面に、織布に代えて不織布を貼ることも考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004−155237号公報
しかしながら、天井板等のように、予め固定状態にある板材に貼り付け、そのままの状態で装着される場合はともかく、ウエザストリップのように、不織布が貼り付けられた後に、コーナー部等において屈曲又は湾曲させられ、当該屈曲又は湾曲状態で取付けられる場合、次に記すような不具合が生じるおそれがある。すなわち、このような場合において天井板等に貼り付けられるものと同等の不織布を貼り付けることとすると、屈曲又は湾曲させられた部位において、局部的に多数の折れ皺S1(例えば、図8(b)参照)が発生し、外観品質の低下を招いてしまうおそれがある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、織布を貼り付けたものと同等の優れた外観品質等を実現するとともにコストの低減を実現でき、しかもコーナー部等での折れ皺に起因する外観品質の低下を防止できるウエザストリップ及びその製造方法を提供することにある。
以下、上記問題を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。
手段1.車両のドア開口周縁のフランジに保持される断面略U字状のトリム部と、
前記トリム部から突出して設けられ、ドア閉時にドアの周縁に圧接される中空状のシール部とを備えたウエザストリップにおいて、
前記トリム部の外表面に、不織布で構成される加飾層を設けるとともに、前記不織布は、少なくともウエザストリップの長手方向に延び、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部を具備していることを特徴とするウエザストリップ。
上記手段1によれば、トリム部の外表面に設けられる加飾層が、不織布で構成されているため、織布を用いた場合と同様のファブリック調とすることができ、美しい外観が得られると共に風合いにも優れたものとなる。一方で、不織布を用いることにより、生産性が高くなるため、織布を用いる場合と比較して、低コストで生産可能となる。
また、ウエザストリップは、コーナー部等において湾曲又は屈曲された状態で取付けられるのが一般的であるが、手段1における不織布は、少なくともウエザストリップの長手方向に延び、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部を具備している。このため、湾曲又は屈曲されられる部位においても、不織布を構成するウェブがだぶついたりすることがなく、折れ皺が起こりにくく、かつ、目立たない。結果として、折れ皺に起因する外観品質の低下を防止することができる。
手段2.車両のドア開口周縁のフランジに保持される断面略U字状のトリム部と、
前記トリム部から突出して設けられ、ドア閉時にドアの周縁に圧接される中空状のシール部と、
前記トリム部の外表面から延出形成されたリップ部とを備えたウエザストリップにおいて、
少なくとも前記リップ部の外表面に、不織布で構成される加飾層を設けるとともに、前記不織布は、少なくともウエザストリップの長手方向に延び、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部を具備していることを特徴とするウエザストリップ。
手段2によれば、基本的には手段1と同様の作用効果が奏される。
手段3.前記連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部のピッチは、3mm以下であることを特徴とする手段1又は2に記載のウエザストリップ。
上記手段3のように、前記縞状の凹部のピッチが3mm以下の加飾層を用いることで、縞が細かく、上述した折れ皺を目立たなくできるという作用効果がより一層確実に奏されることとなる。尚、ピッチは、2mm以下であることがより望ましく、1mm以下であることがより一層望ましい。
手段4.前記不織布は、ステッチボンド不織布であり、前記連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部は、当該ステッチボンド不織布の製造に際して形成されるものであることを特徴とする手段1乃至3のいずれかに記載のウエザストリップ。
手段4のように、不織布としてステッチボンド不織布を用いることで、比較的安価にウエザストリップを構成することができる。また、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部は、当該ステッチボンド不織布の製造に際して形成されるものであるため、長手方向に凹部が延びる不織布を比較的長く得ることができる。そのため、長手方向に長いウエザストリップにおいて、途中で継ぎ目を形成したりすることなく、不織布(加飾層)を設けることができる。その結果、歩留まり及び生産性の向上、並びに、外観品質の一層の向上を図ることができる。
手段5.前記縫込糸は、前記不織布を構成するウェブの伸縮を許容するべくループ状に形成されていることを特徴とする手段4に記載のウエザストリップ。
手段5によれば、縫込糸がループ状に形成されており、これにより不織布を構成するウェブの伸縮が許容される。従って、湾曲又は屈曲させられる部位において縮められる部位がだぶつかないのは勿論のこと、伸びる部位においても、無理なく引き伸ばされる。そのため、ウエザストリップの形状追従性に支障が及ぶのをより確実に防止することができる。尚、ループ状の縫込糸は、例えばチェーンステッチによって形成することができる。
手段6.前記縫込糸は、各縞毎に1本のモノフィラメントヤーンによって形成されていることを特徴とする手段1乃至5のいずれかに記載のウエザストリップ。
手段6によれば、各縞毎に1本のモノフィラメントヤーンによって縫込糸が形成されている。従って、縞状の凹部のピッチをより狭くすることが可能となる。また、縫込糸が太くなってしまうことに起因する風合いの悪化を防止することができる。これらのことが相俟って、より一層の外観品質の向上を図ることができる。
手段7.前記加飾層には、前記不織布と前記トリム部及び/又は前記リップ部の前記外表面との間に介在する、オレフィン系熱可塑性樹脂からなるシート状の樹脂接着層が設けられていることを特徴とする手段1乃至6のいずれかに記載のウエザストリップ。
手段7によれば、シート状の樹脂接着層を介在させたことによって、接着剤を用いて布地を貼り付ける場合と異なり、接着剤の浸透によって意図しない模様等が加飾層の表面に現れてしまうといった事態を防止できる。なお、樹脂接着層は加飾層に対し予め裏打ちしたものでもよいし、不織布が貼着される直前に介在させられるようなものでもよい。
さらに、樹脂接着層や加飾層に着色を施すこととしてもよい。この場合、ウエザストリップ本体の素材色であるEPDMゴム等の黒色を隠すことができる。結果として、素地色の隠蔽性が高まり、色合いという面からも、美しい外観や優れた風合いを得ることができる。また、樹脂接着層及び加飾層を同色に着色することとした場合、素地色の隠蔽性をさらに高めることができる。
手段8.手段1乃至7のいずれかに記載のウエザストリップの製造方法であって、
前記ウエザストリップの前記トリム部及び/又は前記リップ部を未加硫EPDMソリッドゴムで、シール部を未加硫EPDMスポンジゴムで押出成形する押出成形工程と、
前記押出成形された未加硫EPDMソリッドゴム及び未加硫EPDMスポンジゴムを加硫する加硫工程と、
前記加硫されたEPDMソリッドゴムの前記トリム部及び/又は前記リップ部の外表面に、オレフィン系熱可塑性樹脂シートを介し前記不織布を圧着させて、前記シートの熱溶着により、前記不織布で構成される加飾層を形成する加飾層形成工程とを備えたことを特徴とするウエザストリップの製造方法。
上記手段8によれば、基本的には上記手段1と同様の作用効果が奏される。これに加え、手段8では、オレフィン系熱可塑性樹脂シートの熱溶着により加飾層を全面的に貼着形成しているため、接着剤の塗布工程が不要となる。また、ゴムの部分が高温となる加硫工程の直後に熱溶着を行うようにすれば、熱溶着のための加熱工程を別途設ける必要がない。結果として、加飾層の形成、すなわち不織布の貼着が比較的容易となり、生産性の向上、ひいてはコスト低減に寄与する。
以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、車両としての自動車1の側方にはドア2が開閉可能に設けられ、ドア2に対応するボディ側のドア開口3周縁にはウエザストリップ4が装着されている。本実施形態のウエザストリップ4は、主として押出成形法によって成形され、全体として環状をなす。
図2に示すように、ウエザストリップ4はトリム部5及びシール部6を備えている。トリム部5は、車内側側壁部11、車外側側壁部12及び両側壁11,12を連結する連結部13を備えており、全体として断面略U字状をなす。トリム部5は、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合)ソリッドゴムによって構成されており、その内部には金属製のインサート14が埋設されている。
車外側側壁部12の内面(車内側面)にはトリム部5の内側(車内側)に向かって延びる複数の保持リップ部15が一体形成され、車内側側壁部11の内面(車外側面)にはトリム部5の内側(車外側)に向かって延びる保持リップ部16が一体形成されている。連結部13には図示しないガーニッシュ等の内装品の端部を覆う意匠リップ18が延出形成されている。意匠リップ18が本実施形態におけるリップ部に相当する。尚、内部にインサートが埋設されていなくてもよい。また、保持リップを省略し、両面接着テープによってフランジに貼着される構成としてもよい。
また、ドア開口3周縁には、前記ボディのインナパネル21及びアウタパネル22が接合されることによりフランジ23が形成されており、このフランジ23にトリム部5が嵌め込まれることにより、ウエザストリップ4がドア開口3周縁に保持される。
一方、シール部6は、車外側側壁部12の車外側において突出して一体に設けられ、EPDMスポンジゴムによって中空状に構成されている。そして、ドア2閉時には、シール部6がドア2の周縁に圧接されることで、ドア2と自動車1のボディとの間がシールされる。
ウエザストリップ4の取付状態では、意匠リップ18の略先端部から基端部、さらにはトリム部5の連結部13、車外側側壁部12におけるシール部6との連接部に至る範囲の外表面は、外観に現れる意匠面Dとなる。この意匠面Dには、図4の部分拡大断面図に示すように、シート状(フィルム状を含む)の樹脂接着層25を介在させて、不織布で構成される加飾層26が形成されている。なお、意匠面Dは、図2,3に示すように、意匠リップ18の先端にまで不織布が貼着されてなり、折返し部を含んでいる。
本実施形態における樹脂接着層25は、オレフィン系熱可塑性樹脂であるポリエチレン(PE)を原材料としている。また、この樹脂接着層25には白色の着色が施されている。もちろん、樹脂接着層25に着色される色種は白色に限らず、ガーニッシュ等の内装品に合わせたどのような色であってもよい(例えば、赤、青、緑等)。なお、室内の内装品等が黒色系である場合、室内の内装品等と色・艶を合わせるために黒色顔料を加えて調整する場合もある。また、着色を省略してもよい。
さらに、本実施形態における加飾層26は、例えばポリエチレンフタレート(PET)等のポリエステル繊維を主成分とする不織布で構成されている。より詳しく説明すると、本実施形態の不織布は、図5に示すように、ウエザストリップ4の長手方向に延び、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部L1を具備している。当該縞状の凹部L1のピッチは、3mm以下である必要があるが、より望ましくは2mm以下であり、さらに望ましくは1mm以下である。
本実施形態における不織布は、ステッチボンド不織布であり、前記凹部L1は、当該ステッチボンド不織布の製造に際して形成されるものである。当該不織布の製造方法について簡単に説明すると、まずホッパ内にあるPET等からなる短繊維の塊を空気流で開繊、撹拌し、それを、所定幅を有するベルトコンベアにて搬送する。ベルトコンベアによる搬送経路の途中にはカード機が設けられ、当該ガード機で繊維を搬送方向に整えつつ一定量、一定方向に送り出し、ウェブを形成してゆく。形成されたウェブは単層或いは複数層に重ねられた上で、縫込糸としてのモノフィラメントヤーン(1本ずつの長繊維)でステッチングされ、結合される。これにより、本実施形態におけるステッチボンド不織布が得られる。また、本実施形態では、図7に示すように、ステッチングとしてチェーンステッチが採用され、凹部L1を拡大視すると、当該凹部L1を形成する縫込糸はループ状に形成されており、これにより、不織布を構成するウェブの伸縮が許容されるようになっている。
尚、不織布を構成するウェブは、例えば、PET等のポリエステル以外にもPE、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド等の他の熱可塑性樹脂材料により構成されていてもよく、また、綿等の天然繊維を採用することも可能である。また、この不織布(加飾層26)にも、上記樹脂接着層25と同様、室内の内装品等の色にマッチした着色が施されている。
次に、上記ウエザストリップ4の製造方法について説明する。図6はウエザストリップ4の製造ラインの一部を示す模式図であり、同図中においてウエザストリップ4は左側から右方向に進みながら製造される。
まず、押出成形工程においては、ゴム押出機31に対し、EPDM未加硫ゴムとともにインサート14が連続的に供給される。そして、EPDM未加硫ゴムによってインサート14が被覆された状態で、ゴム押出機31のダイスからウエザストリップ4の本体部となる中間成形体32(図3参照)が押出成形される。この段階では、トリム部5に対応するインサート14を埋設した部位が図3に示すように開いた状態で略平板状に押出される。
続く、加硫工程では、押出された中間成形体32が高周波加硫槽(UHF)33に案内され、一次加硫が施される。その後、熱風加硫槽(HAV)34に案内され、二次加硫が施され、加硫が完了する。
その後、加飾層形成工程において、中間成形体32に加飾層26を形成する。より詳しくは、上述した不織布にPEシートが熱溶着により裏打ちされたラミネート不織布35を繰り出し、加硫の直後で比較的高温となっている中間成形体32の意匠面Dに対応する部位に圧着させる。これにより、PEシートが溶融し、前記ラミネート不織布35が中間成形体32に熱溶着される。PEシート及び不織布の厚さはいずれも0.5〜1mm程度であり、従って、ラミネート不織布35の厚さは1〜2mm程度である。
加飾層形成工程を経た中間成形体32は曲げ加工機37により曲げ加工され、断面略U字状のトリム部5が形成される。その後、カッター38で所定の寸法に裁断され、ウエザストリップ4が得られる。
以上詳述したように、意匠リップ18の外表面など、ウエザストリップ4の意匠面Dに形成される加飾層26が不織布で構成されているため、織布を用いた場合と同様のファブリック調の外観とすることができ、美しい外観が得られ、風合いも優れたものとなる。一方で、生産性の高い不織布を用いるため、低コストで生産可能となる。
また、ウエザストリップ4は、ドア開口のコーナー部等において湾曲又は屈曲された状態で取付けられるのであるが、本実施形態における加飾層26を構成する不織布は、ウエザストリップ4の長手方向に延び、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部L1を具備している。このため、図8(a)に示すように、湾曲又は屈曲されられる部位においても、不織布を主として構成するウェブがだぶついたりすることがなく、折れ皺が起こりにくく、かつ、目立たない。結果として、折れ皺に起因する外観品質の低下を防止することができる。
特に、縞状の凹部L1のピッチが3mm以下の加飾層26を用いることで、縞が細かく、上述した折れ皺を目立たなくできるという作用効果がより一層確実に奏されることとなる。
また、不織布としてステッチボンド不織布を用いることで、比較的安価にウエザストリップを構成することができる。また、縞状の凹部L1は、当該ステッチボンド不織布の製造に際して形成されるものであるため、長手方向に凹部L1が延びる不織布を比較的長く得ることができる。そのため、ウエザストリップ4において、途中で継ぎ目を形成したりすることなく、不織布(加飾層26)を設けることができる。その結果、歩留まり及び生産性の向上、並びに、外観品質の一層の向上を図ることができる。
さらに、凹部L1を形成する縫込糸がループ状に縫い込まれており、これにより不織布を構成するウェブの伸縮が許容される。従って、湾曲又は屈曲させられる部位において縮められる部位がだぶつかないのは勿論のこと、伸びる部位においても、無理なく引き伸ばされる。そのため、ウエザストリップの形状追従性に支障が及ぶのをより確実に防止することができる。併せて、縫込糸は、各縞毎に1本のモノフィラメントヤーンによって形成されている。従って、縞のピッチをより狭くすることが可能となる。また、縫込糸が太くなってしまうことに起因する風合いの悪化を防止することができる。これらのことが相俟って、より一層の外観品質の向上を図ることができる。
また、本実施形態では、PEシートが裏打ちされたラミネート不織布35が、中間成形体32に圧着させられて熱溶着される。従って、接着剤の塗布工程が不要となり、また、加硫直後の比較的高温となっている中間成形体32に圧着させるため、熱溶着のための加熱工程が別途必要となることもない。その結果、加飾層の形成、すなわち不織布の貼着が比較的容易となり、この点においても、生産性の向上が図られ、低コスト化を実現することができる。
また、本実施形態では、シート状の樹脂接着層25を介在させたことによって、接着剤を用いて布地を貼り付ける場合と異なり、接着剤の浸透によって意図しない模様が加飾層26の表面に現れることがない。なお、樹脂接着層25は上記のように予め裏打ちしたものだけではなく、不織布が貼着される直前に介在させるように供給されるものとしてもよい。
さらにまた、本実施形態では、樹脂接着層25及び加飾層26に着色が施されているため、EPDMゴムの素材色である黒色を隠すことができる。結果として、素地色の隠蔽性が高まり、色合いという面からも、美しい外観や優れた風合いを得ることができる。しかも、樹脂接着層25及び加飾層26が同色に着色されているため、素地色の隠蔽性をさらに高めることができる。加えて、合成樹脂製の不織布を用いているため、加飾層をエラストマなどで構成する場合と比較して、着色時の発色もよい。
尚、上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
(a)上記実施形態では、チェーンステッチにより、縫込糸がループ状に縫い込まれているが、必ずしもそのような構成に限定されるものではない。従って、例えば図9(a)に示すように、所謂クロスステッチにより、凹部L2が形成されていてもよいし、図9(b)に示すように、単に長手方向に延びるランニングステッチにより凹部L3が形成されていてもよい。
(b)上記実施形態では、(サイドフロント)ドア2に対応するボディ側のドア開口3周縁に設けられるウエザストリップ4について具体化しているが、リヤドア、バックドア、ラッゲージドア(トランクリッド)、ルーフドア(スライディングルーフパネル)等の他のドアに対向するドアの開口周縁に設けられるウエザストリップについて適用することも可能である。
(c)意匠リップ18を省略し、トリム部5の外表面が意匠面となるウエザストリップにおいては、トリム部5の外表面に樹脂接着層25及び加飾層26を形成する構成としてもよい。
(d)上記実施形態では、ウエザストリップ4を構成する素材としてEPDMを例示しているが、IR(イソプレンゴム)、CR(クロロプレンゴム)等の他のゴム材料を用いてもよい。
(e)上記実施形態では、樹脂接着層25を構成する素材として、PEを例示しているが、PP等の他の樹脂材料を用いてもよい。また、樹脂接着層25を省略し、接着剤等で貼付することとしてもよい。
(f)上記実施形態では、ウエザストリップ4がドア開口3周縁の全周にわたって取付けられているが、必ずしも全周でなくてもよく、例えば部分的に取付けられるウエザストリップであってもよい。また、部分的に型成形部を備えていても良い。
自動車を示す斜視図である。 一実施形態におけるウエザストリップを示す断面図である。 ウエザストリップの中間成形体を示す断面図である。 樹脂接着層及び加飾層を説明するための部分拡大断面図である。 不織布(加飾層)を模式的に示す平面図である。 ウエザストリップの製造ラインの一部を示す模式図である。 不織布(加飾層)を拡大視したときの縫込跡を説明する模式図である。 (a)は本実施形態の作用効果を説明する模式図であり、(b)は従来の折れ皺を説明する模式図である。 (a),(b)ともに別の実施形態における不織布(加飾層)を拡大視したときの縫込跡を説明する模式図である。
符号の説明
1…自動車、2…ドア、3…ドア開口、4…ウエザストリップ、5…トリム部、6…シール部、18…意匠リップ、25…樹脂接着層、26…加飾層、32…中間成形体、35…ラミネート不織布、D…意匠面、L1,L2,L3…凹部。

Claims (8)

  1. 車両のドア開口周縁のフランジに保持される断面略U字状のトリム部と、
    前記トリム部から突出して設けられ、ドア閉時にドアの周縁に圧接される中空状のシール部とを備えたウエザストリップにおいて、
    前記トリム部の外表面に、不織布で構成される加飾層を設けるとともに、前記不織布は、少なくともウエザストリップの長手方向に延び、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部を具備していることを特徴とするウエザストリップ。
  2. 車両のドア開口周縁のフランジに保持される断面略U字状のトリム部と、
    前記トリム部から突出して設けられ、ドア閉時にドアの周縁に圧接される中空状のシール部と、
    前記トリム部の外表面から延出形成されたリップ部とを備えたウエザストリップにおいて、
    少なくとも前記リップ部の外表面に、不織布で構成される加飾層を設けるとともに、前記不織布は、少なくともウエザストリップの長手方向に延び、連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部を具備していることを特徴とするウエザストリップ。
  3. 前記連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部のピッチは、3mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のウエザストリップ。
  4. 前記不織布は、ステッチボンド不織布であり、前記連続した糸を縫い込むことにより形成される互いに平行な縞状の凹部は、当該ステッチボンド不織布の製造に際して形成されるものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のウエザストリップ。
  5. 前記縫込糸は、前記不織布を構成するウェブの伸縮を許容するべくループ状に形成されていることを特徴とする請求項4に記載のウエザストリップ。
  6. 前記縫込糸は、各縞毎に1本のモノフィラメントヤーンによって形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のウエザストリップ。
  7. 前記加飾層には、前記不織布と前記トリム部及び/又は前記リップ部の前記外表面との間に介在する、オレフィン系熱可塑性樹脂からなるシート状の樹脂接着層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のウエザストリップ。
  8. 請求項1乃至7のいずれかに記載のウエザストリップの製造方法であって、
    前記ウエザストリップの前記トリム部及び/又は前記リップ部を未加硫EPDMソリッドゴムで、シール部を未加硫EPDMスポンジゴムで押出成形する押出成形工程と、
    前記押出成形された未加硫EPDMソリッドゴム及び未加硫EPDMスポンジゴムを加硫する加硫工程と、
    前記加硫されたEPDMソリッドゴムの前記トリム部及び/又は前記リップ部の外表面に、オレフィン系熱可塑性樹脂シートを介し前記不織布を圧着させて、前記シートの熱溶着により、前記不織布で構成される加飾層を形成する加飾層形成工程とを備えたことを特徴とするウエザストリップの製造方法。
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