JP2017515725A - 外部トリム部品 - Google Patents

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Abstract

本発明の第１の態様によれば、その車両用の外部トリム部品は、繊維状多孔質構造体層を有する。この外部トリム部品は、ＤＳＣによる融点が少なくとも１４０℃である熱可塑性ポリウレタンで構成されている、さらに少なくとも１層の少なくとも部分的に穿孔されたフィルム層を含む。このフィルム層は、繊維状多孔質構造体層と少なくとも部分的に物質的に結合している。

Description

本発明は、車両用トリム部品に関する。このトリム部品は、特に車両の外部下部領域での使用に適しており、具体的には車の下のクラッディングとして、エンジン領域でエンジン下のシールドとして、又はメインエリアのアンダーボディトリム部品として特に適している。
この１０年間の自動車業界は、道路に面した車の側面をクラッディング又はいわゆるトリム部品で覆うことを開始した。その理由の一部は、道路上のタイヤから来るロードノイズの低減及び車の下の領域の空力特性の最適化である。
これらのトリム部品の多くは、これらがカバーすることが意図されたボディ部分の形状を追従する３次元形状に形成又は成形される。トリム部品を成形するために、しばしば３次元金型と熱エネルギーが使用される。これらの種類のトリム部品（アンダーボディトリム部品及び／又はアンダーエンジンシールド）は、３次元構造部品であり、車の下に取り付けられた時、使用中に所定レベルのたるみを示すことなく、その構造を維持する必要がある。車の種類に応じて、これらの部品は許容できないたるみが無い状態で、より大きな距離や領域にカバーできなければならない。更にこれらの部品は、自動車のライフサイクル全体にわたって過酷な環境で機能できる必要があり、例えばこれらは、石はね、高温、低温、及び／又は湿潤気象条件に曝され、また使用中に道路の障害物に衝突する可能性がある。またパワートレインに近い部分は高温に曝される。
これらの部品の多くは、時にプラスチックキャリアーと音響性能を向上させるために吸音材で覆われた車両フロアとの間に、射出成形プラスチック部品として製造される。これらの部品は全体的に重い。現在のトレンドは、車全体の重量従って燃料消費量を低減するために、より軽い部品を使用することである。
市場には、熱可塑性バインダーによって結合されたガラス繊維を含む芯層である多孔質芯層で製造されたアンダーボディトリム部品がある。熱可塑性バインダーとして、ポリプロピレン、ポリエステル、又は樹脂が使用される。構造的剛性は、基本的にガラス繊維の使用に由来する。車の部品並びに部品のアセンブリーの製造中のガラス繊維への曝露が、この材料を扱う人に健康問題を引き起こす可能性があるため、近年ガラス繊維はあまり人気がない。
現在市場に出ている部品は、一般的に重いか、又は使用される材料が他の問題を引き起こす。
同じ条件に耐えることができ防音機能を備えている、このようなトリム部品の代替材料及び軽量化バージョンに対するニーズがある。
本発明の目的は、外部トリム部品を提供することであり、特に道路に面する車体を覆うためのトリム部品を提供することである。
この目的は、それぞれの独立請求項の教示によって達成される。有利な発展形が、従属請求項の主題を構成する。
本発明の第１の態様によれば、車両用の外部トリム部品は、繊維状多孔質構造体層を含む。この外部トリム部品は、少なくとも穿孔フィルム層をさらに含み、これは、ＤＳＣによる融点（ｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）が少なくとも１４０℃である熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）から作られる。このフィルム層は、上記繊維状多孔質構造体層に物質的に結合している。
その繊維状多孔質構造体層は、本発明による上記穿孔フィルムに、部分的に又は完全に覆われることができる。
予想外なことに、ＤＳＣによる融点が少なくとも１４０℃である熱可塑性ポリウレタンの穿孔フィルムは、上記繊維状構造体層に物質的に結合するのに十分に溶融する一方で、フィルム層としてのその２次元形状、そしてその穿孔を本質的に維持する。すなわち、そのトリム部品全体の通気抵抗は、予想されるであろう。
従来使用されてきたフィルム材料の多くでは、モールディングプロセス中に材料が大きく溶融する。このフィルムは、大きく崩壊し、繊維状構造体層の周囲の繊維に吸収され、そのフィルム層の一体性は大きく損なわれ、最終製品において穿孔は、もはや有効ではなくなる。その最終製品は向上した通気抵抗を示すが、ばらつきがあり、そして予想不可能である。
本発明によって、繊維状多孔質構造体層と穿孔フィルム層とを組み合わせることによって、外部トリム部品の吸音性は、単独の繊維状多孔質構造体層の吸音性と比較して、向上する。さらに、通気抵抗は、フィルムに存在する穿孔の元々のパターンにしたがって、トリム部品にわたって比較的均一に拡がる。
以下に説明されるように、繊維状多孔質構造体層と穿孔フィルム層とを組み合わせることによって、主面Ｐを通じて空気流に課される流れ抵抗［Ｎ・ｓ／ｍ３］（通気抵抗又は「ＡＦＲ」）は向上し、これは、外部トリム部品の吸音するための性能を改良することがある。外部トリム部品又はその繊維状多孔質構造体層は、モールドにおいて外部トリム部品に随意になされる後述の３次元成形の少なくとも前では、２次元の主面Ｐにおいて、本質的に延在すると想定される。
図１ａ〜図１ｃは、外部トリム部品の断面を模式的に示す。 図２は、吸音のプロットである。 図３は、車の下側の図を示す。
定義
本発明の範囲内で、曲げ剛性は屈曲するボディの特性として理解され、曲げトルクが課された時のボディの曲率を示し。曲げ剛性［Ｎ・ｍｍ２］は、ボディの材料の弾性率Ｅ・曲げ軸周りのボディ断面の領域Ｉの二次モーメント、として計算される。あるいは、曲げ剛性は、ＤＩＮ ５３３６２に基づく方法により実験的に決定することができる。
外部トリム部品の曲げ剛性は、繊維状多孔質構造体層によって大きく決定される。その断面は、本質的に水平な平面においてその端部において又は端部近傍において保持された場合に、外部トリム部品の許容できないたるみを避けるように設計される。
本発明の範囲内で、ポリマーの融点、例えばポリウレタン又はポリエステルの融点は、ポリマーが、結晶相又は半結晶相から非晶質固体相へ遷移を受ける最低の温度［℃］である。このポリマー又はフィルム層の融点は、ＩＳＯ １１３５７−３に従う示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）を用いて測定しなければならない。
本発明の範囲内で、上記の主平面Ｐを通る空気流に対する外部トリム部品の抵抗であるＡＦＲ又は通気抵抗は、Ａｕｔｏｎｅｕｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＡＧから市販されている「通気抵抗測定システム（Ａｉｒｆｌｏｗ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）」やＣＡＦＥ＋システムを用いて測定される。あるいはＡＦＲは、ＤＩＮ ＥＮ ２９０５３又はＤＩＮ ９０５３方法Ａに従って測定される。
本発明の範囲内で、外部トリム部品は、車体、特に車両のアンダーボディ（車両の道路に面する側）に接続した車体の一部を覆うように機能する部品として理解される。アンダーボディトリム部品は、アンダーボディの表面を覆う一部又は多くの部品として形成することができる。更に本発明の範囲内で、外部トリム部品はまた、特にアンダーエンジンシールドとして、エンジンベイエリアの下の一部を覆うトリム部品を意味することもできる。しかし外部トリム部品もまた、同一の又は類似の条件を受ける車の外装の他の領域を覆うことができる。
本発明の範囲内において、フィラメント（ｆｉｌａｍｅｎｔ）は、限定されない長さを有する連続繊維（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｒｅ）として設計される。定義されるように、フィラメントは、無限のフィラメント又は連続的なフィラメントとしても知られている。無限のフィラメントは、例えば製造直後に表面に置かれ、例えば製造直後に移動ベルトのようなもの表面に置かれ、そして繊維状層を形成する。
この繊維状層は、トリム部品の製造のための半製品材料として用いることができる。そのような半製品材料のさらなるプロセスは、切断工程を含むことができ、それにより無限のフィラメントは、文言上の意味での単語の無限とは考えられないが、形成された部品を通じて延在できる長さを有するフィラメントを意味することになる。特に、ステープルファイバーを形成する切断されたメルトスパンフィラメントは、除外される。
ステープルファイバーはフィラメントと同様に製造されるが、製造後に切断され、後で使用するために梱包される。切断前に、ステープルファイバーはより容易に処理するためにクリンピングされてもよい。当業者に知られているように追加の処理工程を使用して、例えばカーディング−クロスラッピング又はエアレイド法によって、繊維マットを形成することができる。このマットは更に、本発明の製品を製造するために使用することができる。
本発明の範囲内で、ステープルファイバーは、好ましくは円形又は異形又は三葉の断面を有する、モノコンポーネント（ｍｏｎｏｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）若しくはバイコンポーネント（ｂｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）の繊維である。これは通常メルトスピニング法により調製され、この方法では材料は溶融され、押し出され、スピンパックを通過して、所望の断面形状が得られ、そして冷却される。好ましくはこの方法は、引き伸ばし工程（ｄｒａｗｉｎｇ ｓｔｅｐ）又はクリンピング工程（ｃｒｉｍｐｉｎｇ ｓｔｅｐ）を含み、さらにフィラメントを強化する。そのフィラメントを、所定の長さのステープルファイバーに切断する。繊維混合物を使用する場合、繊維を、繊維層を形成する前に混合する。
本発明の範囲内で、バイコンポーネントのフィラメント又はステープルファイバーは、１つのポリマーの芯と他のポリマーの周囲の鞘を有するフィラメント又は繊維を形成するように組合せた２つのポリマーから形成されてもよい。具体的にはバイコンポーネントフィラメント又は繊維は、鞘−芯構造、隣り合わせ構造、海島型構造、又は分割したパイ構造で配置されてもよい。更にフィラメント又は繊維は、異なる断面を有することができ、好ましくは使用される繊維は、円形、異形、又は三葉の断面を有することができる。バイコンポーネントフィラメント又は繊維の製造は当技術分野で知られており、例えばＰ．−Ａ．Ｋｏｃｈ（２００８，Ｓｈａｋｅｒ Ｖｅｒｌａｇ，ＩＳＢＮ ９７８−３８３２２−７０３７−７）の繊維表（Ｆｉｂｒｅ Ｔａｂｌｅ）を参照されたい。第１ポリマーは、第２ポリマーのＤＳＣによる融点より低いＤＳＣによる融点を有し、したがってバイコンポーネントフィラメント又は繊維の加熱時に、第１及び第２ポリマーは異なって反応する。例えば、バイコンポーネントフィラメント又は繊維が、第１ポリマー（鞘ポリマー）のＤＳＣに従う軟化温度又は融点より高く、かつ第２ポリマー（芯ポリマー）のＤＳＣによる融点より低い温度に加熱されると、第１ポリマーは軟化又は溶融するが、第２ポリマーは軟化も溶融もしない。第１ポリマーのこの軟化は、第１ポリマーが粘性になり、近くのフィラメント又はステープルファイバーに結合することを引き起こす。芯ポリマーは損傷のないままであり、最終生成物においてフィラメント又はステープルファイバーのネットワークを形成する。
本発明の範囲内で、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）はポリエステルファミリーのポリマーのメンバーとして理解される。ポリエステルは、その主鎖中にエステル官能基を含むポリマーのファミリーである。ポリエステルは、一般にジカルボン酸とグリコールとの反応によって調製される。ＰＥＴは、基本的にテレフタル酸とモノエチレングリコールを用いて調製される。
本発明の範囲内で、ＣｏＰＥＴは改質ポリエチレンテレフタレートとして理解され、ここで、ＰＥＴと比較してＤＳＣによる融点を低下させるために、重合中に少量の追加のモノマーが使用される。一般的に使用される追加のモノマーは、ジエチレングリコール又はイソフタル酸である。
繊維状多孔質構造体層
使用されるバイコンポーネントフィラメントが芯−鞘型である場合、第１ポリマーは鞘であり、第２は芯ポリマーである。
好ましくは本発明の繊維状多孔質構造体層はＰＥＴ及びＣｏＰＥＴの組み合わせで構成され、こうして、使用されるコポリエステル（ＣｏＰＥＴ）は、少なくとも１９０℃のＤＳＣによる融点を有し、好ましく使用されるポリエステルは少なくとも２４０℃の融点を有する。
ＰＥＴとＣｏＰＥＴは１つのフィラメント又は繊維に、バイコンポーネントフィラメント又は繊維として組み合わせることができるか、又はＰＥＴとＣｏＰＥＴのモノコンポーネント繊維の混合物でもあり得る。また、ＰＥＴモノコンポーネント繊維とＣｏＰＥＴを有するバイコンポーネントフィラメント又は繊維の混合物が存在してもよい。
好ましくは、繊維状多孔質構造体層は：
１．少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴ鞘と、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴ芯とを有するバイコンポーネントフィラメントからなるか、
２．少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴ鞘と、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴ芯とを有するバイコンポーネントステープルファイバーからなるか、
３．少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴ鞘と、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴ芯とを有する第１のバイコンポーネントステープルファイバーを含むか、
４．３番に従って、第１のバイコンポーネントステープルファイバーの鞘の融点より少なくとも２０℃低い融点を有するＣｏＰＥＴ鞘からなる第２のバイコンポーネントステープルファイバーを更に含むか、
５．３番又は４番に従って、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴステープルファイバー及び／又はＣｏＰＥＴステープルファイバーを更に含むか、
６．少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴステープルファイバーと、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴステープルファイバーとを有するステープルファイバーの混合物を含む。
繊維状多孔質構造体層の上記実施態様の「鞘」は、ステープルファイバー又はフィラメント内の少なくとも２つのポリマーの構成に依存しないステープルファイバーの第１ポリマーとして理解されなければならない。
繊維状多孔質構造体層の上記実施態様の「芯」は、ステープルファイバー又はフィラメント内の少なくとも２つのポリマーの構成に依存しないステープルファイバーの第２ポリマーとして理解されなければならない。
好ましくは、繊維状多孔質構造体層は：
１．少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマーと、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーとを有するバイコンポーネントフィラメントからなるか、
２．少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマーと、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーとを有するバイコンポーネントステープルファイバーからなるか、
３．少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマーと、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーとを有する第１のバイコンポーネントステープルファイバーを含むか、
４．３番に従って、第１のバイコンポーネントステープルファイバーの第１ポリマーの融点より少なくとも２０℃低い融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマーからなる第２のバイコンポーネントステープルファイバーを更に含むか、
５．３番又は４番に従って、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴステープルファイバー及び／又はＣｏＰＥＴステープルファイバーを更に含むか、
６．少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴステープルファイバーと、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴステープルファイバーとを有するステープルファイバーの混合物を含む。
好ましくはバイコンポーネントフィラメント又はステープルファイバーは、鞘が第１ポリマーから形成され、これが第２ポリマーから形成された芯を実質的に取り囲む、鞘−芯構成で形成される。鞘ポリマーが完全に芯ポリマーを取り囲むことは、必要とはされていない。
ステープルファイバーの１つの特性である繊維長は、任意の組成の繊維群の平均長さを指す用語である。好ましくは、一部の、ほとんどの、又は全てのステープルファイバーは１０〜１５０ｍｍの繊維長を有する。好ましくは最長の繊維長を有するステープルファイバーは、最高の融点を有するＰＥＴから形成される。
好ましくは、使用されるステープルファイバー又はフィラメントは、１０〜４０μｍ、より好ましくは１８〜３０μｍの直径を有する。
好ましくは、混合物中のＣｏＰＥＴポリマーの重量百分率は、５〜５０％、好ましくは２０〜３５％である。ＣｏＰＥＴポリマーは、別々のステープルファイバー又はステープルファイバーの鞘又はフィラメントの鞘を形成する。
好ましくは、変更態様３又は４のステープルファイバー混合物は、繊維混合物の総重量の最大２０％まで、バルクを形成する他の繊維を含むことができる。好ましくは、これはポリプロピレン、綿、ポリアミドステープルファイバーである。
好適な発展形において、繊維状多孔質構造体層の断面重量（ｇ／ｍ２）［以後「面積重量」（ＡＷ）と呼ぶ］は、５００〜２，５００ｇ／ｍ２である。好適な発展形は、外部トリム部品の重量が低減されるという利点を提供することができる。
好適な発展形において、繊維状多孔質構造体層の所望のＡＦＲは、２００〜２，５００Ｎ・ｓ／ｍ３であり、これはトリム部品を通して変化し得る、好適な発展形は、外部トリム部品の吸音性が改善されるという利点を提供することができる。
好適な発展形において、繊維状多孔質構造体層の所望の厚さは、１．５〜１０ｍｍであり、これはトリム部品を通して変化し得る、好適な発展形は、機械的特性及び／又は吸音特性が改善されるという利点を提供することができる。
好適な発展形において、繊維状多孔質構造体層は、１５．０００Ｎ・ｍｍ２の曲げ剛性（ヤング率Ｅ・領域Ｉの二次モーメント）を有し、これは、ＤＩＮ ５３３６２に基づく方法により決定することができる。
好ましくは、この多孔質構造体繊維状層は、実質的にガラス繊維又は他のミネラル繊維が含まない。
熱可塑性ポリウレタンフィルム
本発明の範囲内で、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）はエラストマーとして理解され、その基本的に直鎖状の主鎖はセグメント化された構造を有する。同じ主鎖内で、可逆的に伸長することができる「ソフトセグメント」は「ハードセグメント」と交互に存在する。ハードセグメントの極性はこれらの間で強い引力を発生させ、これはこの相中で高度の凝集性と規則性とを引き起こし、柔らかく柔軟なマトリックス中に位置する結晶性又は擬似結晶性領域を形成する。この結晶性又は擬似結晶性領域は物理的架橋として作用する。ＴＰＵは発泡体であるべきではないと理解される。熱可塑性ポリウレタンは好ましくは、ポリエステル又はポリエーテルに基づく。対照的に、熱硬化性ポリウレタンは、ソフトセグメント中の主鎖間の共有結合を含む。
ＤＳＣに従って１４０℃超の融点を持つＴＰＵを選択することにより、フィルムは成形中に充分溶融して粘性になるが、液滴を形成して周囲の材料にウィッキングするのに十分ではない。
好適な発展形において、フィルム層のＤＳＣによる融点は、繊維状多孔質構造体層のＤＳＣによる融点より低い。好適な発展形は、フィルム層と繊維状多孔質構造体層を結合後、フィルム層が外部トリム部品を介する気流速度をまだ低下させるという利点を提供することができる。好適な発展形は、フィルム層の穿孔が、フィルム層と繊維状多孔質構造体層を結合後、フィルム層を通気性に本質的に維持するという利点を提供することができる。
好ましくは、熱可塑性ポリウレタンのＤＳＣによる融点は、１５０℃より高く、より好ましくは１６０℃より高い。
好ましくは、ＴＰＵフィルムの融点は２２０℃未満である。
予想外にも、フィルム層は成形プロセス中に分解されず、その代わりにほとんど損傷を受けずに維持される。更に、穿孔はフィルム上に負の影響を与えず、例えば穿孔自体は、トリム部品の３次元成形時の引裂の原因とはならない。好適な発展形は、繊維状多孔質構造体層とフィルム層の結合中に、フィルム層が基本的にフィルムのままであるという利点を提供することができる。
驚くべきことに、更にＴＰＵフィルムの弾性率は、３次元成形時の割れ又は引裂からフィルムを防止することを可能にし、成形の前後のＡＦＲの小さな差にもかかわらず、通気抵抗を維持する損傷のないフィルム層が、予測されるように本発明から逸脱することなく観察されるという利点を提供する。
好適な発展形において、フィルム層の穿孔は、少なくとも部分的には、１ｍ２当たり１５万超、好ましくは２０万超、好ましくは７５万未満の穴を有する。１ｍ２当たりの穴を増加又は減少させることにより、外部トリム部品全体上の通気抵抗は、所望の吸音を得るために必要なＡＦＲを反映するように設計することができる。
好適な発展形において、フィルム層の穿孔は少なくとも部品的に、その断面領域が１０〜１０００μｍの直径を有する基本的に円筒形の穴に相当する穴を有する。好適な発展形は、外部トリム部品の吸音性が改善されるという利点を提供することができる。
好適な発展形において、フィルム層の穿孔、すなわちその穿孔密度及びサイズは、外部トリム部品のＡＦＲが１，０００〜４，５００Ｎ・ｓ／ｍ３、より好ましくは１，５００〜２，５００Ｎ・ｓ／ｍ３であるように、選択される。好適な発展形は、外部トリム部品の吸音性が改善されるという利点を提供することができる。
好適な発展形において、外部トリム部品の厚さは、少なくとも部品的に１．５〜１０ｍｍの範囲である。
好適な発展形において、フィルム層は穿孔されていないが、好ましくは成形された外部トリム部品内で通気性である。これは、水分や汚れに対する繊維状多孔質構造体層を覆うフィルム層の効果が改善されるという利点を提供することができる。
好適な発展形において、フィルム層は、好ましくは成形外部トリム部品内で部分的にのみ穿孔されており、そのため通気性の無い領域が形成される。これは、前記部品を通る空気流が、車両の熱管理を妨害している領域で利点を提供することができる。
追加の層
好適な発展形において、外部トリム部品は更に、好ましくは物質的にフィルム層に結合しているスクリム層を有する。フィルム層は、少なくとも部分的にスクリム層と繊維状多孔質構造体層との間に配置されている。スクリム層は、空気などの流体に対して透過性である。スクリム層は外部トリム部品のＡＦＲに大きくは寄与しない。
好ましくはスクリム層は熱可塑性繊維材料からなる。好ましくは、スクリム層の材料のＤＳＣによる融点は、フィルム層の材料のＤＳＣによる融点よりも高い。スクリム層の面積重量は、１５〜２５０ｇ／ｍ２、好ましくは５０〜１５０ｇ／ｍ２である。
好ましくはスクリム層は、フィラメント又はステープルファイバー又はステープルファイバーの混合物から構成することができる。好ましくは繊維は、メルトブローン又はスパンボンド技術によって調製される。これらのタイプのスクリム層は、また不織布層としても知られている。好ましくは、選択された材料は長期間の熱負荷の曝露にわたって熱安定性である。好ましくはスクリム層の繊維は、ポリエステル、ポリアミド、又は酸化され熱的に安定化されたポリアクリロニトリル（ＰＡＮ、ＰＡＮｏｘとしても知られている）、又は例えばポリエステルとセルロースの、又はポリアミドとポリエステルの繊維の組み合わせから構成される。好ましくは、スクリム層は、適用の領域に必要な通常の処理、例えば撥油性、撥水性、可燃性などの通常の処理法で処理することができる。
スクリム層の好適な例は、繊維状構造体層と同一又は類似の材料で作られた不織スクリム層とすることができる。
フィルム層の熱可塑性ポリウレタンは、スクリム層などの更なる層の積層を可能にすることが見出された。別の接着剤並びに関連するコストと労力を回避することができる。
好適な発展形は、外部トリム部品が成形後の金型からより容易に取り外すことができるという利点を提供することができる。
好適な発展形において、外部トリム部品は更に、繊維状多孔質構造体層、ＴＰＵフィルム層、又はスクリム層のいずれかに、特に物質的に結合された熱反射層を含む。好ましくは熱反射層は、外部トリム部品の一部のみをカバーする。好ましくは熱反射層は、金属、より好ましくはアルミニウム又はアルミニウム合金を含む。好ましくは熱反射層は、外部トリム部品の更なる層を形成する。
フィルム層の熱可塑性ポリウレタンは、繊維状多孔質構造体層の材料への、熱反射層などの更なる層の積層を可能にすることが見出された。別の接着剤並びに関連するコストと労力を回避することができる。
好適な発展形は、例えば車両のエンジンルーム内又はその排気口近くの、１６０℃超の温度に対する外部トリム部品の抵抗性が改善されるという利点を提供することができる。好適な発展形は、外部トリム部品が、例えばアンダーエンジンシールドとして車両のエンジンルーム内やその排気口の近くで使用することができるという利点を提供することができる。
外部トリム部品は、成形後に繊維状多孔質構造体層を形成する少なくとも繊維状多孔質層と、少なくとも１４０℃のＤＳＣによる融点を有する熱可塑性ポリウレタンで作製されるフィルム層とを、金型中で積層することにより製造される。これらの層は熱（熱処理）、例えば所定の温度の加圧蒸気で金型内で処理され、こうして、繊維層のＣｏＰＥＴ内容物がフィルム層と同様に軟化及び／又は融解される。互いに向かう駆動力が課され、これは必要な場合、繊維材料を圧縮し、外部トリム部品の３次元形状を形成することができる。外部トリム部品は成形ツール中で冷却され、層が物質的に相互に結合する。
熱処理は、熱成形により、又は赤外線加熱又は接触加熱により材料を予熱し、次に好ましくは熱間ツールで成形することにより行うことができる。
ＤＳＣによる特定の融点を有する熱可塑性ポリウレタンを選択することにより、フィルム層の基本的に２次元形状がほとんど維持され、フィルム層の穿孔が、フィルム層と繊維多孔質層が結合された後、通気性を維持することが発見された。
予想外に、少なくとも１４０℃のＤＳＣによる融点を有する熱可塑性ポリウレタン穿孔フィルムは、フィルム層としてその２次元形状を基本的に維持し、したがって穿孔は、溶融中に繊維状構造体層に物質的に結合させるのに充分である。したがって、トリム部品全体の通気抵抗を予測することができる。
追加の層、例えばスクリム層又は熱反射層は、金型を閉じる前に添加することができる。
フィルム層が繊維状多孔質構造体層から追加の層を分離する時でさえ、軟化した繊維状多孔質構造体層の材料によって、フィルム層の熱可塑性ポリウレタンがスクリム層又は熱反射層などの追加の層の積層を可能にすることが見いだされた。別の接着剤並びに関連するコストと労力を回避することができる。
この外部トリム部品は、エンジンルームをカバーするパネル、エンジンの上部、側面、若しくは下部カバー、オイルパンカバー、アンダーエンジンシールド、防火壁、少なくとも部分的カにバーする外部ダッシュパネル、エンジンルームのクーラーの背部の空気ガイドパネル、又は車両のアンダーボディカバーパネル、外部ホイールアーチライナー、又は自動車外部トリム部品として使用することができる。
好ましくは、繊維状多孔質構造体層は、車両のアンダーボディの近くに、隣接して、又はと物理的に接触して配置され、一方、穿孔フィルムはノイズ源に面している。これは、改善された吸音性という利点を提供することができる。
好ましくは、構造的剛性は、多孔性繊維構造体層の繊維質材料によるものである。剛性は、例えば圧縮された領域の注意深く配置されたリブを組み込むことによって、３次元トリム部品の有利な設計機能により強化することができる。好ましくは最終部品の剛性は、ガラス繊維又はミネラル繊維の使用によるものではない。
図面の説明
本発明の更なる利点、特徴、及び用途は、図面を参照することにより以下の説明から明らかになる。
図１ａ〜図１ｃは、外部トリム部品の断面を模式的に示す。
図２は、吸音のプロットである。
図３は、車の下側の図を示す。
図１ａは、本発明の第１の態様に従う外部トリム部品１の展開図を示す。層の厚さは、実際の縮尺で描かれていない。繊維状多孔質構造体層２は、穿孔フィルム層３と結合している。
図１ｂは、図１の外部トリム部品１の好適な発展形を示す。層の厚さは一定の縮尺で描かれていない。この外部トリム部品１はスクリム層４を有する。フィルム層３は、繊維状多孔質構造体層２とスクリム層４との間に配置される。スクリム層４は、フィルム層３に物質的に結合される。スクリム層４はフィルム層３を保護し、製造時の金型からの外部トリム部品１の取り出しを簡単にするように機能する。
図１ｃは、図１の外部トリム部品１の更に好適な発展形を示す。層の厚さは一定の縮尺で描かれていない。この外部トリム部品１は熱反射層６を有する。フィルム層３は繊維状多孔質構造体層２と熱反射層６との間に配置される。熱反射層６は、フィルム層３に物質的に結合される。熱反射層６は、排気口などの車両の高温部に対向して配置された１つ又は複数のパッチ６Ａ、６Ｂを用いて設計される。
図２は、周波数に応じた吸音［−］のプロットを示す。破線はフィルム層の無い繊維状多孔質構造材（参照）を示す。実線は、本発明のフィルムを有する繊維状多孔質構造体層（本発明）を示す。参照に関して、試験体にわたって６４６Ｎ・ｓ／ｍ３の平均値が測定された。本発明に関して、試験体にわたって２，１２０Ｎ・ｓ／ｍ３の平均値が測定された。吸音性を測定する場合、マイクは外部トリム部品のフィルム側に位置していた。吸音性を測定する場合、マイクは外部トリム部品のフィルム側に位置していた。試験した試験体の繊維状多孔質層は１，０００ｇ／ｍ２の公称面積重量を有し、試験体の公称厚さは４ｍｍであった。本発明に従って繊維状多孔質構造体層をフィルム層とともに使用することにより、記載された範囲内で吸音性が大幅に改善された。吸音性を測定する場合、マイクは外部トリム部品のフィルム側に位置していた。吸音性を測定する場合、マイクは外部トリム部品のフィルム側に位置していた。試験した試験体の繊維状多孔質層は１，０００ｇ／ｍ２の公称面積重量を有し、試験体の公称厚さは４ｍｍであった。本発明に従って繊維状多孔質構造体層をフィルム層とともに使用することにより、記載された範囲内で吸音性が大幅に改善された。
図３は、車の下側の図を示す。本発明の外部トリム部品は、例えばアンダーエンジンシールド７として、又はメインフロア下のパネル（アンダーボディパネル８としても知られている）として使用することができる。好ましくは、外部トリム部品、例えばアンダーボディパネル８は複数の部分に分割されて、輸送時のより良好な取り扱い又は最適化を可能にする。
符号のリスト
１ 外部トリム部品
２ 繊維状多孔質構造体層
３ フィルム層
４ スクリム層
６ 熱反射層
７ アンダーエンジンシールド
８ アンダーボディパネル
この目的は、それぞれの以下の独立的態様の教示によって達成される。有利な発展形が、従属請求項の主題を構成する。
すなわち本発明の態様は、以下のとおりである：
《態様１》
繊維状多孔質構造体層（２）を有する車両用の外部トリム部品（１）であって、ＤＳＣによる融点が少なくとも１４０℃である熱可塑性ポリウレタンで構成されており、前記繊維状多孔質構造体層（２）に物質的に結合されている、少なくとも１層の穿孔フィルム層（３）をさらに含む、車両用の外部トリム部品（１）。
《態様２》
前記繊維状多孔質構造体層（２）が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマー及び少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーを含む、バイコンポーネントフィラメントからなる、態様１に記載の外部トリム部品（１）。
《態様３》
前記繊維状多孔質構造体層（２）が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマー及び少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーを含む、バイコンポーネントステープルファイバーからなる、態様１に記載の外部トリム部品（１）。
《態様４》
前記繊維状多孔質構造体層（２）が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマー及び少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーを含む、第１のバイコンポーネントステープルファイバーを含む、態様１に記載の外部トリム部品（１）。
《態様５》
前記繊維状多孔質構造体層（２）が、前記第１のバイコンポーネントステープルファイバーの前記第１ポリマーの融点よりも、少なくとも２０℃低い融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマーを含む、第２のバイコンポーネントステープルファイバーをさらに含む、態様４に記載の外部トリム部品（１）。
《態様６》
前記繊維状多孔質構造体層が、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴのステープルファイバー及び／又はＣｏＰＥＴのステープルファイバーをさらに含む、態様４又は５に記載の外部トリム部品（１）。
《態様７》
前記繊維状多孔質構造体層が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴのステープルファイバーと、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴのステープルファイバーとの混合物を含む、態様１に記載の外部トリム部品（１）。
《態様８》
前記第１ポリマーが、フィラメント又はステープルファイバーの鞘を形成し、前記第２ポリマーが、前記フィラメント又はステープルファイバーの芯を形成する、態様１〜７のいずれか一項に記載の外部トリム部品。
《態様９》
前記熱可塑性ポリウレタンフィルムが、ポリエーテル又はポリエステルに基づく、態様１〜８のいずれか一項に記載の外部トリム部品。
《態様１０》
前記外部トリム部品（１）が、１．５〜１０ｍｍの総厚さを有し、かつ厚さの方向に１，０００〜４，５００Ｎ・ｓ／ｍ ３ の通気抵抗（ＡＦＲ）を有する、態様１〜９のいずれか一項に記載の外部トリム部品（１）。
《態様１１》
前記フィルムが、部分的にのみ穿孔されている、態様１〜１０のいずれか一項に記載の外部トリム部品。
《態様１２》
前記フィルム層（３）が、穿孔されていないが通気性である、態様１〜１１のいずれか一項に記載の外部トリム部品（１）。
《態様１３》
前記フィルム層（３）に結合しているスクリム層（４）、特に前記フィルム層（３）に物質的に結合しているスクリム層（４）を有する、態様１〜１２のいずれか一項に記載の外部トリム部品（１）。
《態様１４》
エンジンルームをカバーするパネル、エンジンの上部カバー、側面カバー、若しくは下部カバー、オイルパンカバー、アンダーエンジンシールド、防火壁、少なくとも部分的にカバーする外部ダッシュパネル、エンジンルームのクーラーの背部の空気ガイドパネル、又は車両のアンダーボディカバーパネル、外部ホイールアーチライナー、又は自動車外部トリム部品としての、態様１〜１３のいずれか一項に記載の外部トリム部品（１）の使用。

Claims (14)

  1. 繊維状多孔質構造体層（２）を有する車両用の外部トリム部品（１）であって、ＤＳＣによる融点が少なくとも１４０℃である熱可塑性ポリウレタンで構成されており、前記繊維状多孔質構造体層（２）に物質的に結合されている、少なくとも１層の穿孔フィルム層（３）をさらに含む、車両用の外部トリム部品（１）。
  2. 前記繊維状多孔質構造体層（２）が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマー及び少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーを含む、バイコンポーネントフィラメントからなる、請求項１に記載の外部トリム部品（１）。
  3. 前記繊維状多孔質構造体層（２）が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマー及び少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーを含む、バイコンポーネントステープルファイバーからなる、請求項１に記載の外部トリム部品（１）。
  4. 前記繊維状多孔質構造体層（２）が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマー及び少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴの第２ポリマーを含む、第１のバイコンポーネントステープルファイバーを含む、請求項１に記載の外部トリム部品（１）。
  5. 前記繊維状多孔質構造体層（２）が、前記第１のバイコンポーネントステープルファイバーの前記第１ポリマーの融点よりも、少なくとも２０℃低い融点を有するＣｏＰＥＴの第１ポリマーを含む、第２のバイコンポーネントステープルファイバーをさらに含む、請求項４に記載の外部トリム部品（１）。
  6. 前記繊維状多孔質構造体層が、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴのステープルファイバー及び／又はＣｏＰＥＴのステープルファイバーをさらに含む、請求項４又は５に記載の外部トリム部品（１）。
  7. 前記繊維状多孔質構造体層が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも１９０℃の融点を有するＣｏＰＥＴのステープルファイバーと、少なくとも２４０℃の融点を有するＰＥＴのステープルファイバーとの混合物を含む、請求項１に記載の外部トリム部品（１）。
  8. 前記第１ポリマーが、フィラメント又はステープルファイバーの鞘を形成し、前記第２ポリマーが、前記フィラメント又はステープルファイバーの芯を形成する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の外部トリム部品。
  9. 前記熱可塑性ポリウレタンフィルムが、ポリエーテル又はポリエステルに基づく、請求項１〜８のいずれか一項に記載の外部トリム部品。
  10. 前記外部トリム部品（１）が、１．５〜１０ｍｍの総厚さを有し、かつ厚さの方向に１，０００〜４，５００Ｎ・ｓ／ｍ３の通気抵抗（ＡＦＲ）を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の外部トリム部品（１）。
  11. 前記フィルムが、部分的にのみ穿孔されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の外部トリム部品。
  12. 前記フィルム層（３）が、穿孔されていないが通気性である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の外部トリム部品（１）。
  13. 前記フィルム層（３）に結合しているスクリム層（４）、特に前記フィルム層（３）に物質的に結合しているスクリム層（４）を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の外部トリム部品（１）。
  14. エンジンルームをカバーするパネル、エンジンの上部カバー、側面カバー、若しくは下部カバー、オイルパンカバー、アンダーエンジンシールド、防火壁、少なくとも部分的にカバーする外部ダッシュパネル、エンジンルームのクーラーの背部の空気ガイドパネル、又は車両のアンダーボディカバーパネル、外部ホイールアーチライナー、又は自動車外部トリム部品としての、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の外部トリム部品（１）の使用。
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