JP2023096471A - 車両用アンダーカバー、及び、その製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバーを低コストで提供する。【解決手段】一体的に成形された車両用アンダーカバー1は、基材層10、第一樹脂フィルム層20、及び、第二樹脂フィルム層30を含む。基材層10は、無機繊維11、及び、固化した熱可塑性バインダー12を含んでいる。第一樹脂フィルム層20は、基材層10における路面側の面13aと一体化されている。第二樹脂フィルム層30は、通気性を有し、基材層10における車体側の面13bと一体化されている。第一樹脂フィルム層20は、第二樹脂フィルム層30よりも厚く、且つ、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口21を有している。本車両用アンダーカバー1は、通気性を有している。【選択図】図3
Description
本発明は、一体的に成形された車両用アンダーカバー、及び、その製造方法に関する。
車内の静粛性を向上させる等のため、エンジンアンダーカバーやフロアアンダーカバー等といった車両用アンダーカバーが車体の下に取り付けられている。
特許文献1に開示された車両用アンダーカバーは、無機繊維と固化した熱可塑性バインダーを含む基材層、合成樹脂繊維と固化した熱可塑性バインダーを含んで基材層における路面側の面と一体化された外層、及び、通気性を有し基材層における車体側の面と一体化された合成樹脂層を含んでいる。
特許文献1に開示された車両用アンダーカバーは、無機繊維と固化した熱可塑性バインダーを含む基材層、合成樹脂繊維と固化した熱可塑性バインダーを含んで基材層における路面側の面と一体化された外層、及び、通気性を有し基材層における車体側の面と一体化された合成樹脂層を含んでいる。
車両用アンダーカバーには、石といった異物の接触に対する耐久性、ロードノイズやエンジンノイズといった騒音に対する吸音性、及び、燃費向上のための軽量性が求められる。そのうえで、車両用アンダーカバーには、コストダウンも求められる。
本発明は、異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバーを低コストで提供する技術を開示するものである。
本発明の車両用アンダーカバーは、一体的に成形された車両用アンダーカバーであって、
無機繊維、及び、固化した熱可塑性バインダーを含む基材層と、
前記基材層における路面側の面と一体化された第一樹脂フィルム層と、
通気性を有し、前記基材層における車体側の面と一体化された第二樹脂フィルム層と、を含み、
前記第一樹脂フィルム層は、前記第二樹脂フィルム層よりも厚く、且つ、厚さ方向へ空気を流通させる複数の開口を有し、
通気性を有する、態様を有する。
無機繊維、及び、固化した熱可塑性バインダーを含む基材層と、
前記基材層における路面側の面と一体化された第一樹脂フィルム層と、
通気性を有し、前記基材層における車体側の面と一体化された第二樹脂フィルム層と、を含み、
前記第一樹脂フィルム層は、前記第二樹脂フィルム層よりも厚く、且つ、厚さ方向へ空気を流通させる複数の開口を有し、
通気性を有する、態様を有する。
また、本発明の車両用アンダーカバーの製造方法は、基材層、該基材層における路面側の面と一体化された第一樹脂フィルム層、及び、前記基材層における車体側の面と一体化された第二樹脂フィルム層を含み、通気性を有する車両用アンダーカバーの製造方法であって、
複数の主開口を有する熱可塑性の主樹脂フィルム及び該主樹脂フィルムよりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルムを含む第一樹脂フィルム、無機繊維及び熱可塑性バインダーを含む基材、並びに、前記第一樹脂フィルムよりも薄い熱可塑性の第二樹脂フィルムをこの順に重ねた積層材を加熱してプレス成形することにより、前記基材から基材層を形成し、前記副樹脂フィルムのうち前記複数の主開口に対応する領域の一部が開口した前記第一樹脂フィルム層を前記第一樹脂フィルムから形成し、通気性を有する前記第二樹脂フィルム層を前記第二樹脂フィルムから形成する、態様を有する。
複数の主開口を有する熱可塑性の主樹脂フィルム及び該主樹脂フィルムよりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルムを含む第一樹脂フィルム、無機繊維及び熱可塑性バインダーを含む基材、並びに、前記第一樹脂フィルムよりも薄い熱可塑性の第二樹脂フィルムをこの順に重ねた積層材を加熱してプレス成形することにより、前記基材から基材層を形成し、前記副樹脂フィルムのうち前記複数の主開口に対応する領域の一部が開口した前記第一樹脂フィルム層を前記第一樹脂フィルムから形成し、通気性を有する前記第二樹脂フィルム層を前記第二樹脂フィルムから形成する、態様を有する。
本発明によれば、異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバーを低コストで提供することができる。
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。
(1)本発明に含まれる技術の概要:
まず、図1~8に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。
また、本願において、数値範囲「Min~Max」は、最小値Min以上、且つ、最大値Max以下を意味する。
まず、図1~8に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。
また、本願において、数値範囲「Min~Max」は、最小値Min以上、且つ、最大値Max以下を意味する。
[態様1]
本技術の一態様に係る車両用アンダーカバー1は、一体的に成形された車両用アンダーカバー1であって、基材層10、第一樹脂フィルム層20、及び、第二樹脂フィルム層30を含む。前記基材層10は、無機繊維11、及び、固化した熱可塑性バインダー12を含んでいる。前記第一樹脂フィルム層20は、前記基材層10における路面側の面13aと一体化されている。前記第二樹脂フィルム層30は、通気性を有し、前記基材層10における車体側の面13bと一体化されている。前記第一樹脂フィルム層20は、前記第二樹脂フィルム層30よりも厚く、且つ、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口21を有している。本車両用アンダーカバー1は、通気性を有している。
本技術の一態様に係る車両用アンダーカバー1は、一体的に成形された車両用アンダーカバー1であって、基材層10、第一樹脂フィルム層20、及び、第二樹脂フィルム層30を含む。前記基材層10は、無機繊維11、及び、固化した熱可塑性バインダー12を含んでいる。前記第一樹脂フィルム層20は、前記基材層10における路面側の面13aと一体化されている。前記第二樹脂フィルム層30は、通気性を有し、前記基材層10における車体側の面13bと一体化されている。前記第一樹脂フィルム層20は、前記第二樹脂フィルム層30よりも厚く、且つ、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口21を有している。本車両用アンダーカバー1は、通気性を有している。
上記態様では、路面側の第一樹脂フィルム層20が車体側の第二樹脂フィルム層30よりも厚いので、石といった異物の接触に対する良好な耐久性が得られる。また、路面側の第一樹脂フィルム層20は、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口21を有しているので、通気性を有する。これにより、良好な吸音性が得られる。さらに、基材層10における路面側の面13aと一体化された層が樹脂フィルム層で済むので、車両用アンダーカバー1が軽量で済むうえ、車両用アンダーカバー1を安価にすることができる。従って、上記態様は、異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバーを低コストで提供することができる。
ここで、無機繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、炭化けい素繊維、アルミナ繊維、セラミック繊維、岩石繊維、スラッグ繊維、等が含まれる。
熱可塑性バインダーは、繊維状でもよいし、繊維状でなくてもよい。
基材層には、無機繊維と熱可塑性バインダー以外の材料が含まれてもよい。基材層は、ニードルパンチされた層でもよいし、複数の層を含んでいてもよい。
基材層における路面側の面と一体化された第一樹脂フィルム層の少なくとも一部は、基材層における路面側の面に含浸した状態でもよい。第一樹脂フィルム層は、複数の層を含んでいてもよい。
基材層における車体側の面と一体化された第二樹脂フィルム層の少なくとも一部は、基材層における車体側の面に含浸した状態でもよい。第二樹脂フィルム層は、複数の層を含んでいてもよい。
第二樹脂フィルム層が通気性を有することは、第二樹脂フィルム層において一面側から他面側へ空気が流通可能であることを意味する。車両用アンダーカバーが通気性を有することは、車両用アンダーカバーにおいて一面側から他面側へ空気が流通可能であることを意味する。
車両用アンダーカバーは、通気性を有する極薄い繊維層等といった、上述した層以外の部位を有してもよい。
尚、上述した付言は、以下の態様においても適用される。
熱可塑性バインダーは、繊維状でもよいし、繊維状でなくてもよい。
基材層には、無機繊維と熱可塑性バインダー以外の材料が含まれてもよい。基材層は、ニードルパンチされた層でもよいし、複数の層を含んでいてもよい。
基材層における路面側の面と一体化された第一樹脂フィルム層の少なくとも一部は、基材層における路面側の面に含浸した状態でもよい。第一樹脂フィルム層は、複数の層を含んでいてもよい。
基材層における車体側の面と一体化された第二樹脂フィルム層の少なくとも一部は、基材層における車体側の面に含浸した状態でもよい。第二樹脂フィルム層は、複数の層を含んでいてもよい。
第二樹脂フィルム層が通気性を有することは、第二樹脂フィルム層において一面側から他面側へ空気が流通可能であることを意味する。車両用アンダーカバーが通気性を有することは、車両用アンダーカバーにおいて一面側から他面側へ空気が流通可能であることを意味する。
車両用アンダーカバーは、通気性を有する極薄い繊維層等といった、上述した層以外の部位を有してもよい。
尚、上述した付言は、以下の態様においても適用される。
[態様2]
図5~7に例示するように、前記第一樹脂フィルム層20は、複数の主開口23を有する主樹脂フィルム層22を含んでいてもよい。当該第一樹脂フィルム層20は、前記主樹脂フィルム層22よりも薄く、且つ、複数の副開口25を有する副樹脂フィルム層24を含んでいてもよい。前記複数の主開口23と前記複数の副開口25とは、前記複数の開口21を構成してもよい。前記副樹脂フィルム層24は、前記基材層10における前記路面側の面13aのうち前記複数の主開口23に対応する領域の一部に通気性を有するように存在してもよい。
以上の場合、基材層10における路面側の面13aのうち主樹脂フィルム層22の複数の主開口23に対応する主開口対応領域A1の一部に副樹脂フィルム層24が通気性を有するように存在するので、基材層10における路面側の面13aの露出部分が少なくなる。従って、上記態様は、耐着氷性を向上させることができる。
図5~7に例示するように、前記第一樹脂フィルム層20は、複数の主開口23を有する主樹脂フィルム層22を含んでいてもよい。当該第一樹脂フィルム層20は、前記主樹脂フィルム層22よりも薄く、且つ、複数の副開口25を有する副樹脂フィルム層24を含んでいてもよい。前記複数の主開口23と前記複数の副開口25とは、前記複数の開口21を構成してもよい。前記副樹脂フィルム層24は、前記基材層10における前記路面側の面13aのうち前記複数の主開口23に対応する領域の一部に通気性を有するように存在してもよい。
以上の場合、基材層10における路面側の面13aのうち主樹脂フィルム層22の複数の主開口23に対応する主開口対応領域A1の一部に副樹脂フィルム層24が通気性を有するように存在するので、基材層10における路面側の面13aの露出部分が少なくなる。従って、上記態様は、耐着氷性を向上させることができる。
[態様3]
前記主樹脂フィルム層22のMFRは、0.1~10g/10minでもよい。前記副樹脂フィルム層24のMFRは、前記主樹脂フィルム層22のMFRよりも大きい範囲で0.5~30g/10minでもよい。ここで、MFRは、JIS K7210-1:2014(プラスチック-熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の求め方-第1部:標準的試験方法)に規定されたメルトマスフローレイトであるものとする。
以上の場合、副樹脂フィルム層24よりも厚い主樹脂フィルム層22のMFRが比較的小さいことにより、主樹脂フィルム層22の主開口23の潰れが抑制されている。また、主樹脂フィルム層22よりも薄い副樹脂フィルム層24のMFRが比較的大きいことにより、副樹脂フィルム層24による主開口23の閉塞が抑制されている。従って、上記態様は、耐着氷性を向上させる好適な例を提供することができる。
前記主樹脂フィルム層22のMFRは、0.1~10g/10minでもよい。前記副樹脂フィルム層24のMFRは、前記主樹脂フィルム層22のMFRよりも大きい範囲で0.5~30g/10minでもよい。ここで、MFRは、JIS K7210-1:2014(プラスチック-熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の求め方-第1部:標準的試験方法)に規定されたメルトマスフローレイトであるものとする。
以上の場合、副樹脂フィルム層24よりも厚い主樹脂フィルム層22のMFRが比較的小さいことにより、主樹脂フィルム層22の主開口23の潰れが抑制されている。また、主樹脂フィルム層22よりも薄い副樹脂フィルム層24のMFRが比較的大きいことにより、副樹脂フィルム層24による主開口23の閉塞が抑制されている。従って、上記態様は、耐着氷性を向上させる好適な例を提供することができる。
[態様4]
図5,6に例示するように、前記第二樹脂フィルム層30は、前記副樹脂フィルム層24よりも厚く、且つ、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口31を有していてもよい。前記第二樹脂フィルム層30のMFRは、前記副樹脂フィルム層24のMFRよりも小さくてもよい。
以上の場合、副樹脂フィルム層24よりも厚い第二樹脂フィルム層30のMFRが比較的小さいことにより、第二樹脂フィルム層30の開口31の潰れが抑制されている。従って、上記態様は、良好な吸音性を有する車両用アンダーカバーの好適な例を提供することができる。
図5,6に例示するように、前記第二樹脂フィルム層30は、前記副樹脂フィルム層24よりも厚く、且つ、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口31を有していてもよい。前記第二樹脂フィルム層30のMFRは、前記副樹脂フィルム層24のMFRよりも小さくてもよい。
以上の場合、副樹脂フィルム層24よりも厚い第二樹脂フィルム層30のMFRが比較的小さいことにより、第二樹脂フィルム層30の開口31の潰れが抑制されている。従って、上記態様は、良好な吸音性を有する車両用アンダーカバーの好適な例を提供することができる。
[態様5]
前記副樹脂フィルム層24は、着色剤を含有していてもよい。
以上の場合、第一樹脂フィルム層20の複数の開口21から基材層10が見え難くなる。従って、上記態様は、車両用アンダーカバーの見栄えを向上させることができる。
前記副樹脂フィルム層24は、着色剤を含有していてもよい。
以上の場合、第一樹脂フィルム層20の複数の開口21から基材層10が見え難くなる。従って、上記態様は、車両用アンダーカバーの見栄えを向上させることができる。
[態様6]
ところで、図8に例示するように、本技術の一態様に係る車両用アンダーカバー1の製造方法は、複数の主開口73を有する熱可塑性の主樹脂フィルム72及び該主樹脂フィルム72よりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルム74を含む第一樹脂フィルム70、無機繊維11及び熱可塑性バインダー12を含む基材60、並びに、前記第一樹脂フィルム70よりも薄い熱可塑性の第二樹脂フィルム80をこの順に重ねた積層材50から前記車両用アンダーカバー1を製造する。本製造方法は、前記積層材50を加熱してプレス成形することにより、前記基材60から基材層10を形成し、前記副樹脂フィルム74のうち前記複数の主開口73に対応する領域(例えば主開口対応領域A1)の一部が開口した前記第一樹脂フィルム層20を前記第一樹脂フィルム70から形成し、通気性を有する前記第二樹脂フィルム層30を前記第二樹脂フィルム80から形成する。
ところで、図8に例示するように、本技術の一態様に係る車両用アンダーカバー1の製造方法は、複数の主開口73を有する熱可塑性の主樹脂フィルム72及び該主樹脂フィルム72よりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルム74を含む第一樹脂フィルム70、無機繊維11及び熱可塑性バインダー12を含む基材60、並びに、前記第一樹脂フィルム70よりも薄い熱可塑性の第二樹脂フィルム80をこの順に重ねた積層材50から前記車両用アンダーカバー1を製造する。本製造方法は、前記積層材50を加熱してプレス成形することにより、前記基材60から基材層10を形成し、前記副樹脂フィルム74のうち前記複数の主開口73に対応する領域(例えば主開口対応領域A1)の一部が開口した前記第一樹脂フィルム層20を前記第一樹脂フィルム70から形成し、通気性を有する前記第二樹脂フィルム層30を前記第二樹脂フィルム80から形成する。
上記態様では、副樹脂フィルム74のうち主樹脂フィルム72の複数の主開口73に対応する領域(A1)の一部が加熱により通気性を有するように開口した第一樹脂フィルム層20が第一樹脂フィルム70から形成される。基材層10における路面側の面13aのうち主樹脂フィルム72の複数の主開口73に対応する主開口対応領域A1の一部に副樹脂フィルム74が通気性を有するように存在することにより、基材層10における路面側の面13aの露出部分(例えば基材層露出領域A3)が少なくなる。従って、上記態様は、異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバー1の耐着氷性を低コストで向上させることができる。
(2)車両用アンダーカバーを有する自動車の構成の具体例:
図1,2は、アンダーカバーを有する自動車の例を模式的に示している。図1,2に示す自動車100は、道路上で使用されるように設計及び装備された路上走行自動車であり、車体101に囲まれた車室CA1を有する乗用自動車であるものとする。これらの図中、FRONT、REAR、LEFT、RIGHT、UP、DOWNは、それぞれ、前、後、左、右、上、下を示す。左右の位置関係は、車室CA1内の運転席に座って前を見る方向を基準とする。図1に示す自動車100において、前輪のタイヤ111と後輪のタイヤ112が路面200と接触している。
図1,2は、アンダーカバーを有する自動車の例を模式的に示している。図1,2に示す自動車100は、道路上で使用されるように設計及び装備された路上走行自動車であり、車体101に囲まれた車室CA1を有する乗用自動車であるものとする。これらの図中、FRONT、REAR、LEFT、RIGHT、UP、DOWNは、それぞれ、前、後、左、右、上、下を示す。左右の位置関係は、車室CA1内の運転席に座って前を見る方向を基準とする。図1に示す自動車100において、前輪のタイヤ111と後輪のタイヤ112が路面200と接触している。
車体101の下には、路面200と接触しないように車両用アンダーカバー1が取り付けられている。アンダーカバー1は、車体101の下において車両走行時に生じる空気抵抗を下げる(燃費を向上させる)機能、車両走行時に跳ね上がる石等といった異物から車体101を保護する機能、及び、車室CA1の静粛性を向上させる吸音機能及び遮音機能を有する。
図2に示すアンダーカバー1は、複数のアンダーカバー1a,1b,1c,1c,1d,1dに分けられている。エンジンアンダーカバー1aは、左右の前輪のタイヤ111,111の間において自動車100のエンジンの下に配置されている。ミッションカバー1bは、エンジンアンダーカバー1aから後側において自動車100の変速装置(トランスミッション)の下に配置されている。左右のフロントフロアアンダーカバー1c,1cは、前輪のタイヤ111,111よりも後側において自動車100のフロアパネルの下に配置されている。左右のリヤフロアアンダーカバー1d,1dは、後輪のタイヤ112,112よりも前側であってフロントフロアアンダーカバー1c,1cから後側において自動車100のフロアパネルの下に配置されている。
図3は、アンダーカバー1の垂直断面を模式的に例示している。図4は、基材層10を形成するための基材60の垂直断面を模式的に例示している。図3,4に示す例の断面は、分かり易くするため誇張して示している。図3,4に示す符号D1は、アンダーカバー1の厚さ方向であり、各層10,20,30の厚さ方向でもあり、基材60の厚さ方向でもある。
プレス成形された基材層10は、無機繊維11、及び、固化した熱可塑性バインダー12を含んでいる。図3では、無機繊維11が細線で示され、固化した熱可塑性バインダー12は無機繊維11の周りにある。基材層10は、通気性があるため、厚さ方向D1へ空気が流通可能である。尚、通気性があるとは、通気度が0.05cc/cm2/sec以上(より好ましくは1cc/cm2/sec以上、さらに好ましくは3cc/cm2/sec以上)であることを意味する。ここで、通気度は、JIS L1096:2010(織物及び編物の生地試験方法)に規定されたA法(フラジール形法)に従うものとする。無機繊維11及び熱可塑性バインダー12の間に空気を含む基材層10は、吸音性能を発揮する。
一体的にプレス成形されたアンダーカバー1の路面側の面2aには、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口21を有する第一樹脂フィルム層20が形成されている。第一樹脂フィルム層20は、基材層10における路面側の面13aと一体化されている。第一樹脂フィルム層20の一部又は全部は、基材層10における路面側の面13aに含浸した状態でもよい。これにより、第一樹脂フィルム層20の良好な耐チッピング性(剥離し難さ)が得られる。多くの場合、アンダーカバー1の路面側の面2aには、凹凸が形成されている。第一樹脂フィルム層20は、複数の開口21による通気性を有するため、厚さ方向D1へ空気が流通可能である。路面側の面2aから第一樹脂フィルム層20を通り抜けた音は、基材層10に吸収される。また、アンダーカバー1の路面側の面2aに第一樹脂フィルム層20が有ることにより、石といった異物の接触に対する良好な耐久性が得られる。
一体的にプレス成形されたアンダーカバー1の車体101側の面2bには、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口31を有する第二樹脂フィルム層30が形成されている。第二樹脂フィルム層30は、基材層10における車体側の面13bと一体化されている。第二樹脂フィルム層30の一部又は全部は、基材層10における車体側の面13bに含浸した状態でもよい。これにより、第二樹脂フィルム層30の良好な耐チッピング性が得られる。多くの場合、アンダーカバー1の車体側の面2bには、凹凸が形成されている。第二樹脂フィルム層30は、複数の開口31による通気性を有するため、厚さ方向D1へ空気が流通可能である。車体側の面2bから第二樹脂フィルム層30を通り抜けた音は、基材層10に吸収される。また、アンダーカバー1の車体側の面2bに第二樹脂フィルム層30が有ることにより、軽量ながらアンダーカバー1の車体側の面2bに良好な耐久性が得られる。
以下、各層10,20,30の詳細を説明する。
基材層10の無機繊維11は、無機物質を主に含む繊維であり、基材層10を形成するための基材60が加熱されても溶融せず繊維の状態を保つ材料である。従って、基材60の無機繊維11がプレス成形後にも残ることになる。無機繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、炭化けい素繊維、アルミナ繊維、セラミック繊維、岩石繊維、スラッグ繊維、等を用いることができ、特に、比較的安価なガラス繊維が好適である。無機繊維の直径は、特に限定されないが、例えば5~14μmとすることができる。無機繊維の長さは、特に限定されないが、例えば5~200mmとすることができる。無機繊維の断面形状は、特に限定されず、真円を含む楕円、三角形、扁平形状、等とすることができる。無機繊維11には、複数の種類の無機繊維を組み合わせて用いてもよい。
基材層10の無機繊維11は、無機物質を主に含む繊維であり、基材層10を形成するための基材60が加熱されても溶融せず繊維の状態を保つ材料である。従って、基材60の無機繊維11がプレス成形後にも残ることになる。無機繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、炭化けい素繊維、アルミナ繊維、セラミック繊維、岩石繊維、スラッグ繊維、等を用いることができ、特に、比較的安価なガラス繊維が好適である。無機繊維の直径は、特に限定されないが、例えば5~14μmとすることができる。無機繊維の長さは、特に限定されないが、例えば5~200mmとすることができる。無機繊維の断面形状は、特に限定されず、真円を含む楕円、三角形、扁平形状、等とすることができる。無機繊維11には、複数の種類の無機繊維を組み合わせて用いてもよい。
基材層10の熱可塑性バインダー12は、熱可塑性樹脂といった熱可塑性の接着成分を主に含むバインダーであり、基材60が加熱されると軟化し更に加熱されると溶融する材料である。熱可塑性バインダー12は、溶融されることにより、無機繊維11同士を接着させ、基材層10と第一樹脂フィルム層20とを接着させ、基材層10と第二樹脂フィルム層30とを接着させる。熱可塑性バインダー用の熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む。)には、PP(ポリプロピレン)樹脂やPE(ポリエチレン)樹脂といったポリオレフィン樹脂、これらの合成樹脂にエラストマーを添加した改質樹脂、これらの合成樹脂に着色剤といったといった添加剤を添加した材料、等を用いることができ、特に、比較的安価なPP樹脂が好適である。熱可塑性バインダー12には、複数の種類の熱可塑性バインダーを組み合わせて用いてもよい。
基材層10を形成するための基材60の熱可塑性バインダー12は、熱可塑性樹脂繊維といった熱可塑性の接着性繊維でもよい。従って、基材60の繊維状の熱可塑性バインダー12は、溶融によりプレス成形後に繊維状でなくなることがある。接着性繊維には、上述した熱可塑性樹脂の繊維(例えばPP(ポリプロピレン)繊維やPE(ポリエチレン)繊維といったポリオレフィン繊維)等を用いることができ、芯鞘構造やサイドバイサイド構造等といったコンジュゲート構造の繊維を用いてもよく、複数の種類の接着性繊維を組み合わせて用いてもよい。接着性繊維の融点は、例えば100~220℃とすることができる。接着性繊維の繊度は、特に限定されないが、例えば2.2~16dtex(デシテックス)とすることができる。ここで、単位「dtex」は、長さ10km当たりの質量のグラム数を意味する。接着性繊維の長さは、特に限定されないが、例えば27~76mmとすることができる。接着性繊維の断面形状は、特に限定されず、真円を含む楕円、三角形、扁平形状、等とすることができる。基材60は、通気性があるため、厚さ方向D1へ空気が流通可能である。
尚、基材60の熱可塑性バインダー12が繊維でない場合も、本技術に含まれる。
尚、基材60の熱可塑性バインダー12が繊維でない場合も、本技術に含まれる。
基材60(すなわち基材層10)に対する無機繊維11の配合比(R1とする。)は、例えば、10~90重量%とすることができる。基材60に対する熱可塑性バインダー12の配合比(R2とする。)は、例えば、10~90重量%とすることができる。ただし、R1+R2≦100重量%である。基材60には、R1+R2以下の範囲(好ましくはR1+R2≧75重量%となる範囲)の配合比で他の材料(例えば繊維)が添加されてもよい。
基材60(すなわち基材層10)の目付(単位面積あたりの重量)は、500~3000g/m2程度が好ましい。基材60の目付が3000g/m2以下であると、アンダーカバー1を好ましく軽量化させることができる。基材60の目付が500g/m2以上であると、異物の接触に対する好ましい耐久性を有するアンダーカバー1を製造することができる。基材60は、ニードルパンチされた材料でもよい。この場合、例えば、無機繊維11と繊維状の熱可塑性バインダー12とを含む繊維材料を混合しマット状に配置してニードルパンチ加工機でニードルパンチすることにより、基材60を形成することができる。基材60は、特開2018-69813号公報に示されるように、ニードルパンチされた繊維材料を複数重ねた材料でもよい。
基材層10の通気度は、3~200cc/cm2/sec程度が好ましい。基材層10の通気度が3cc/cm2/sec以上になると、アンダーカバー1の通気性が高まることにより500~2000Hz程度の騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。基材層10の通気度が200cc/cm2/sec以下になると、アンダーカバー1の吸音特性のピーク周波数が低くなることにより500~2000Hz程度の騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
基材層10の通気度は、例えば、次のようにして調節することができる。基材層10の通気度を大きくするためには、基材60に対する熱可塑性バインダー12の配合比R2を少なくしたり、基材60の目付を少なくしたりすればよい。基材層10の通気度を小さくするためには、基材60に対する熱可塑性バインダー12の配合比R2を多くしたり、基材60の目付を多くしたりすればよい。
第一樹脂フィルム層20は第一樹脂フィルム70(図8参照)から形成されたフィルム状の層であり、第二樹脂フィルム層30は第二樹脂フィルム80(図8参照)から形成された層である。樹脂フィルム70,80には、熱可塑性樹脂といった合成樹脂を少なくとも含む材料を用いることができる。樹脂フィルム70,80のための熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む。)には、PE樹脂やPP樹脂といったポリオレフィン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、これらの樹脂にエラストマーを添加した改質樹脂、これらの樹脂に着色剤といったといった添加剤を添加した材料、等を用いることができ、特に、LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)といった低流動性のポリオレフィン樹脂が好適である。低流動性を示す樹脂フィルム70,80が複数の開口を有する場合、樹脂フィルム70,80が溶融して一部又は全部が基材層10に含浸しても、複数の開口が残る。これにより、複数の開口21を有する第一樹脂フィルム層20が容易に形成され、複数の開口31を有する第二樹脂フィルム層30が容易に形成される。また、基材60に重ねられた第一樹脂フィルム70が溶融した時に複数の開口21が形成されてもよいし、基材60に重ねられた第二樹脂フィルム80が溶融した時に複数の開口31が形成されてもよい。
樹脂フィルム層20,30(樹脂フィルム70,80)が熱可塑性を示す場合、樹脂フィルム層20,30(樹脂フィルム70,80)のMFRは、例えば、0.1~30g/10min程度、より好ましくは0.3~20g/10min程度とすることができる。
第一樹脂フィルム70の厚さは、第二樹脂フィルム80よりも厚い範囲で、50~350μmが好ましく、100~300μmがより好ましい。第一樹脂フィルム層20は基材層10に含浸することがあるので、第一樹脂フィルム層20の厚さT1は、第二樹脂フィルム層30よりも厚い範囲で50~700μmが好ましく、100~600μmがより好ましい。ここで、樹脂フィルム層20,30の厚さT1,T2は、樹脂フィルム層20,30が基材層10に含浸している場合は基材層10に含浸した状態の樹脂フィルム層20,30の厚さとする。当該厚さT1,T2は、アンダーカバー1の断面を顕微鏡で見て樹脂フィルム層20,30の厚さを複数箇所(例えば10箇所)測定したときの測定値の相加平均値とする。第一樹脂フィルム層20の厚さT1が700μm以下であると、アンダーカバー1を好ましく軽量化させることができる。第一樹脂フィルム層20の厚さT1が50μm以上であると、アンダーカバー1の通気度がある程度抑えられるため、騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
第二樹脂フィルム80の厚さは、第一樹脂フィルム70よりも薄い範囲で、10~200μmが好ましく、30~100μmがより好ましい。第二樹脂フィルム層30は基材層10に含浸することがあるので、第二樹脂フィルム層30の厚さT2は、第一樹脂フィルム層20よりも薄い範囲で10~400μmが好ましく、30~200μmがより好ましい。第二樹脂フィルム層30の厚さT2が400μm以下であると、アンダーカバー1を好ましく軽量化させることができる。第二樹脂フィルム層30の厚さT2が10μm以上であると、アンダーカバー1の通気度がある程度抑えられるため、騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
第一樹脂フィルム層20(第一樹脂フィルム70)の目付は、第二樹脂フィルム層30(第二樹脂フィルム80)の目付よりも大きい範囲で、50~350g/m2が好ましく、100~300g/m2がより好ましい。第一樹脂フィルム層20の目付が350g/m2以下であると、アンダーカバー1を好ましく軽量化させることができる。第一樹脂フィルム層20の目付が50g/m2以上であると、アンダーカバー1の通気度がある程度抑えられるため、騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
第二樹脂フィルム層30(第二樹脂フィルム80)の目付は、第一樹脂フィルム層20(第一樹脂フィルム70)の目付よりも小さい範囲で、10~200g/m2が好ましく、30~100g/m2がより好ましい。第二樹脂フィルム層30の目付が200g/m2以下であると、アンダーカバー1を好ましく軽量化させることができる。第二樹脂フィルム層30の目付が10g/m2以上であると、アンダーカバー1の通気度がある程度抑えられるため、騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
樹脂フィルム層20,30の通気度は、0.1~200cc/cm2/sec程度が好ましい。樹脂フィルム層20,30の通気度が0.1cc/cm2/sec以上になると、アンダーカバー1の通気性が高まることにより500~2000Hz程度の騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。樹脂フィルム層20,30の通気度が200cc/cm2/sec以下になると、アンダーカバー1の吸音特性のピーク周波数が低くなることにより500~2000Hz程度の騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
熱可塑性を示す樹脂フィルム層20,30の通気度は、例えば、次のようにして調節することができる。樹脂フィルム層20,30の通気度を大きくするためには、樹脂フィルム層20,30のMFRを大きくしたり、樹脂フィルム70,80の目付を少なくしたりすればよい。これらによりプレス成形後の樹脂フィルム層20,30の開口21,31が大きくなり易くなり、樹脂フィルム層20,30の通気度が大きくなる。樹脂フィルム層20,30の通気度を小さくするためには、樹脂フィルム層20,30のMFRを小さくしたり、樹脂フィルム70,80の目付を多くしたりすればよい。これらによりプレス成形後の樹脂フィルム層20,30の開口21,31が小さくなり易くなり、樹脂フィルム層20,30の通気度が小さくなる。
プレス成形されたアンダーカバー1の厚さは、例えば、1~17mmとすることができる。アンダーカバー1の一般部の厚さT0は、例えば、3~17mmとすることができる。
プレス成形されたアンダーカバー1の密度は、例えば、0.05~0.5g/cm3、より好ましくは0.1~0.3g/cm3とすることができる。
プレス成形されたアンダーカバー1の密度は、例えば、0.05~0.5g/cm3、より好ましくは0.1~0.3g/cm3とすることができる。
アンダーカバー1の目付は、560~3550g/m2が好ましい。アンダーカバー1の目付が560g/m2以上であると、異物の接触に対する好ましい耐久性を有するアンダーカバー1が得られる。従って、目付が3550g/m2以下と軽量でありながら、良好な耐久性を有するアンダーカバー1が得られる。
基材層10及び樹脂フィルム層20,30が通気性を有することにより、アンダーカバー1は通気性を有する。アンダーカバー1の通気度は、0.05~70cc/cm2/secが好ましく、1~50cc/cm2/secがより好ましく、2~30cc/cm2/secがさらに好ましく、3~15cc/cm2/secが特に好ましい。アンダーカバー1の通気度が0.05cc/cm2/sec以上になると、500~2000Hz程度の騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。通気度が70cc/cm2/sec以下になると、アンダーカバー1の吸音特性のピーク周波数が低くなることにより500~2000Hz程度の騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
プレス成形されたアンダーカバー1は、一般部とともに、部分的に薄くされた厚み低減部を有していてもよい。厚み低減部は、アンダーカバー1において、端末部、車両構成部品との締結部、等、車両が縁石等といった障害物に乗り上がった時に車両構成部品と障害物とに挟まれ易い位置に設定されている。厚み低減部の厚さは、一般部の厚さよりも薄い範囲で、例えば、1~3mmとすることができる。
図5,6に例示するように、第一樹脂フィルム層20は、主樹脂フィルム層22と副樹脂フィルム層24を含んでいてもよい。図5は、基材層10と副樹脂フィルム層24との間に主樹脂フィルム層22を有するアンダーカバー1Aの垂直断面を模式的に例示している。図6は、基材層10と主樹脂フィルム層22との間に副樹脂フィルム層24を有するアンダーカバー1Bの垂直断面を模式的に例示している。アンダーカバー1A,1Bの概念は、アンダーカバー1の概念に含まれる。主樹脂フィルム層22は主樹脂フィルム72から形成されたフィルム状の層であり、副樹脂フィルム層24は副樹脂フィルム74から形成されたフィルム状の層である。
図5,6に示す主樹脂フィルム層22は、副樹脂フィルム層24よりも厚く、且つ、複数の主開口23を有する。図5,6に示す副樹脂フィルム層24は、主樹脂フィルム層22よりも薄く、且つ、複数の副開口25を有する。複数の主開口23と複数の副開口25とは、第一樹脂フィルム層20が有する複数の開口21を構成する。
図7は、アンダーカバー1Aにおける路面側の面2aの要部を模式的に例示している。
図5~7に示すように、副樹脂フィルム層24は、基材層10における路面側の面13aのうち複数の主開口23に対応する主開口対応領域A1の一部に通気性を有するように存在する。図5では図示の都合上、主開口対応領域A1において副樹脂フィルム層24が基材層10から離隔しているように描かれているが、プレス成形された副樹脂フィルム層24は主開口対応領域A1において基材層10における路面側の面13aと一体化される。主開口対応領域A1には、副樹脂フィルム層24が存在する副樹脂存在領域A2、及び、基材層10が露出している基材層露出領域A3が存在する。図7は領域A1~A3を模式的に示しているため、領域A1~A3が図7に示すような形状を有するとは限らない。主開口対応領域A1は円形に限定されず、複数の基材層露出領域A3が主開口対応領域A1に存在してもよいし、周囲から独立した副樹脂存在領域A2が主開口対応領域A1に存在してもよい。尚、アンダーカバー1Bにおける路面側の面2aは、主開口対応領域A1を除いて主樹脂フィルム層22が見える以外は、アンダーカバー1Aにおける路面側の面2aと同じように見える。
図5~7に示すように、副樹脂フィルム層24は、基材層10における路面側の面13aのうち複数の主開口23に対応する主開口対応領域A1の一部に通気性を有するように存在する。図5では図示の都合上、主開口対応領域A1において副樹脂フィルム層24が基材層10から離隔しているように描かれているが、プレス成形された副樹脂フィルム層24は主開口対応領域A1において基材層10における路面側の面13aと一体化される。主開口対応領域A1には、副樹脂フィルム層24が存在する副樹脂存在領域A2、及び、基材層10が露出している基材層露出領域A3が存在する。図7は領域A1~A3を模式的に示しているため、領域A1~A3が図7に示すような形状を有するとは限らない。主開口対応領域A1は円形に限定されず、複数の基材層露出領域A3が主開口対応領域A1に存在してもよいし、周囲から独立した副樹脂存在領域A2が主開口対応領域A1に存在してもよい。尚、アンダーカバー1Bにおける路面側の面2aは、主開口対応領域A1を除いて主樹脂フィルム層22が見える以外は、アンダーカバー1Aにおける路面側の面2aと同じように見える。
主樹脂フィルム72及び副樹脂フィルム74には、熱可塑性を示す樹脂フィルムを用いることができる。ただし、副樹脂フィルム74は、主樹脂フィルム72よりも薄く、主樹脂フィルム72よりもMFRが大きい。これにより、加熱時に溶融した副樹脂フィルム74が主開口対応領域A1において部分的に開口し、主開口対応領域A1の一部に通気性を有するように存在する副樹脂フィルム層24が形成される。これにより、基材層10における路面側の面13aの露出部分が少なくなり、耐着氷性が向上する。
また、副樹脂フィルム74が着色剤を含有していると、主開口対応領域A1の一部に存在する副樹脂フィルム層24により第一樹脂フィルム層20の複数の開口21から基材層10が見え難くなる。従って、副樹脂フィルム層24が着色剤を含有する場合、アンダーカバー1の見栄えが向上する。
また、副樹脂フィルム74が着色剤を含有していると、主開口対応領域A1の一部に存在する副樹脂フィルム層24により第一樹脂フィルム層20の複数の開口21から基材層10が見え難くなる。従って、副樹脂フィルム層24が着色剤を含有する場合、アンダーカバー1の見栄えが向上する。
熱可塑性を示す主樹脂フィルム層22(主樹脂フィルム72)のMFRは、副樹脂フィルム層24(副樹脂フィルム74)のMFRよりも小さい範囲で、0.1~10g/10minが好ましく、0.3~5g/10minがより好ましい。これにより、加熱時に主樹脂フィルム72が低流動性を示し、主樹脂フィルム72に設けられた複数の主開口が加熱時に主樹脂フィルム72により閉塞されず、主樹脂フィルム層22に主開口23が形成される。
熱可塑性を示す副樹脂フィルム層24(副樹脂フィルム74)のMFRは、主樹脂フィルム層22(主樹脂フィルム72)のMFRよりも大きい範囲で、0.5~30g/10minが好ましく、0.6~20g/10minがより好ましい。加熱時に副樹脂フィルム74が主樹脂フィルム72よりも高い流動性を示すことにより、溶融した副樹脂フィルム74が主開口対応領域A1において部分的に開口し、主開口23よりも小さい副開口25を複数有する副樹脂フィルム層24が形成される。
尚、車体側の第二樹脂フィルム層30(第二樹脂フィルム80)は、副樹脂フィルム層24(副樹脂フィルム74)よりもMFRが高い方が好ましい。これにより、加熱時に第二樹脂フィルム80が低流動性を示し、第二樹脂フィルム80に設けられた複数の開口が加熱時に第二樹脂フィルム80により閉塞されず、第二樹脂フィルム層30に開口31が形成される。
熱可塑性を示す副樹脂フィルム層24(副樹脂フィルム74)のMFRは、主樹脂フィルム層22(主樹脂フィルム72)のMFRよりも大きい範囲で、0.5~30g/10minが好ましく、0.6~20g/10minがより好ましい。加熱時に副樹脂フィルム74が主樹脂フィルム72よりも高い流動性を示すことにより、溶融した副樹脂フィルム74が主開口対応領域A1において部分的に開口し、主開口23よりも小さい副開口25を複数有する副樹脂フィルム層24が形成される。
尚、車体側の第二樹脂フィルム層30(第二樹脂フィルム80)は、副樹脂フィルム層24(副樹脂フィルム74)よりもMFRが高い方が好ましい。これにより、加熱時に第二樹脂フィルム80が低流動性を示し、第二樹脂フィルム80に設けられた複数の開口が加熱時に第二樹脂フィルム80により閉塞されず、第二樹脂フィルム層30に開口31が形成される。
主樹脂フィルム72の厚さは、第二樹脂フィルム80及び副樹脂フィルム74よりも厚い範囲で、50~250μmが好ましく、100~200μmがより好ましい。主樹脂フィルム層22は基材層10に含浸することがあるので、主樹脂フィルム層22の厚さT3は、第二樹脂フィルム層30及び副樹脂フィルム層24よりも厚い範囲で50~500μmが好ましく、100~400μmがより好ましい。ここで、樹脂フィルム層22,24の厚さT3,T4は、樹脂フィルム層22,24が基材層10に含浸している場合は基材層10に含浸した状態の樹脂フィルム層22,24の厚さとする。当該厚さT3,T4は、アンダーカバー1の断面を顕微鏡で見て樹脂フィルム層22,24の厚さを複数箇所(例えば10箇所)測定したときの測定値の相加平均値とする。尚、図5,6に示す例において、第一樹脂フィルム70の厚さT1はT3+T4であり、T4<T2<T3である。主樹脂フィルム層22の厚さT3が500μm以下であると、アンダーカバー1を好ましく軽量化させることができる。主樹脂フィルム層22の厚さT3が50μm以上であると、アンダーカバー1の通気度がある程度抑えられるため、騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
副樹脂フィルム74の厚さは、主樹脂フィルム72よりも薄い範囲で、5~100μmが好ましく、10~50μmがより好ましい。副樹脂フィルム層24は基材層10に含浸することがあるので、副樹脂フィルム層24の厚さT4は、主樹脂フィルム層22よりも薄い範囲で5~200μmが好ましく、10~100μmがより好ましい。副樹脂フィルム層24の厚さT4が200μm以下であると、好適な複数の副開口25が副樹脂フィルム層24に形成される。
主樹脂フィルム層22(主樹脂フィルム72)の目付は、第二樹脂フィルム層30及び副樹脂フィルム層24の目付よりも大きい範囲で、50~250g/m2が好ましく、100~200g/m2がより好ましい。主樹脂フィルム層22の目付が250g/m2以下であると、アンダーカバー1を好ましく軽量化させることができる。主樹脂フィルム層22の目付が50g/m2以上であると、アンダーカバー1の通気度がある程度抑えられるため、騒音に対してさらに良好な吸音性が得られる。
副樹脂フィルム層24(副樹脂フィルム74)の目付は、主樹脂フィルム層22(主樹脂フィルム72)の目付よりも小さい範囲で、5~100g/m2が好ましく、10~50g/m2がより好ましい。副樹脂フィルム層24の目付が100g/m2以下であると、好適な複数の副開口25が副樹脂フィルム層24に形成される。
(3)車両用アンダーカバーの製造方法の具体例、並びに、その作用及び効果:
次に、図8等を参照してアンダーカバー1の製造方法の例を説明する。
図8は、アンダーカバー1を製造する具体例を示している。図8に示す製造方法では、まず、図3,5,6に示す各層20,10,30を形成するための第一樹脂フィルム70、基材60、及び、第二樹脂フィルム80をこの順に重ねることにより積層材50を形成する材料積層工程S1が行われる。上述したように、第一樹脂フィルム70は、第二樹脂フィルム80よりも厚い。第一樹脂フィルム70は、溶融状態又は液状の合成樹脂を押出成形機のTダイ(フラットダイ)からフィルム状に押出成形し開孔機で複数の開口(開口21に対応)を穿孔することにより形成されてもよい。また、第一樹脂フィルム70は、複数の主開口73を有する熱可塑性の主樹脂フィルム72、及び、該主樹脂フィルム72よりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルム74を含んでいてもよい。尚、図8に示すように主樹脂フィルム72が副樹脂フィルム74と基材60との間にあると、図5に示すようなアンダーカバー1Aが形成される。副樹脂フィルム74が主樹脂フィルム72と基材60との間にあると、図6に示すようなアンダーカバー1Bが形成される。主樹脂フィルム72は、溶融状態の樹脂を押出成形機のTダイからフィルム状に押出成形し開孔機で複数の主開口73を穿孔することにより形成されてもよい。副樹脂フィルム74は、溶融状態の樹脂を押出成形機のTダイからフィルム状に押出成形することにより形成されてもよい。基材60は、無機繊維11と繊維状の熱可塑性バインダー12とを含む繊維材料をカーディングしマット状に配置してニードルパンチ加工機でニードルパンチすることにより形成されてもよい。第二樹脂フィルム80は、溶融状態の樹脂を押出成形機のTダイからフィルム状に押出成形し開孔機で複数の開口81を穿孔することにより形成されてもよい。
次に、図8等を参照してアンダーカバー1の製造方法の例を説明する。
図8は、アンダーカバー1を製造する具体例を示している。図8に示す製造方法では、まず、図3,5,6に示す各層20,10,30を形成するための第一樹脂フィルム70、基材60、及び、第二樹脂フィルム80をこの順に重ねることにより積層材50を形成する材料積層工程S1が行われる。上述したように、第一樹脂フィルム70は、第二樹脂フィルム80よりも厚い。第一樹脂フィルム70は、溶融状態又は液状の合成樹脂を押出成形機のTダイ(フラットダイ)からフィルム状に押出成形し開孔機で複数の開口(開口21に対応)を穿孔することにより形成されてもよい。また、第一樹脂フィルム70は、複数の主開口73を有する熱可塑性の主樹脂フィルム72、及び、該主樹脂フィルム72よりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルム74を含んでいてもよい。尚、図8に示すように主樹脂フィルム72が副樹脂フィルム74と基材60との間にあると、図5に示すようなアンダーカバー1Aが形成される。副樹脂フィルム74が主樹脂フィルム72と基材60との間にあると、図6に示すようなアンダーカバー1Bが形成される。主樹脂フィルム72は、溶融状態の樹脂を押出成形機のTダイからフィルム状に押出成形し開孔機で複数の主開口73を穿孔することにより形成されてもよい。副樹脂フィルム74は、溶融状態の樹脂を押出成形機のTダイからフィルム状に押出成形することにより形成されてもよい。基材60は、無機繊維11と繊維状の熱可塑性バインダー12とを含む繊維材料をカーディングしマット状に配置してニードルパンチ加工機でニードルパンチすることにより形成されてもよい。第二樹脂フィルム80は、溶融状態の樹脂を押出成形機のTダイからフィルム状に押出成形し開孔機で複数の開口81を穿孔することにより形成されてもよい。
本具体例では、材料積層工程S1で得られる積層材50を予備加熱装置で熱可塑性バインダー12及び樹脂フィルム70,80の融点以上に加熱して予備プレス装置で厚さ方向D1へプレスする予備プレス工程S2を行うことにしている。これにより、熱可塑性バインダー12及び樹脂フィルム70,80の少なくとも一部が一旦溶融して各材料70,60,80が互いに接着し、積層材50が一体化されて扱い易くなる。また、副樹脂フィルム74のうち主樹脂フィルム72の複数の主開口73に対応する領域の一部が開口して複数の副開口75が副樹脂フィルム74に通気性を有するように形成されることがある。さらに、第二樹脂フィルム80の少なくとも一部が基材60の表面に含浸して複数の開口81が形成されることがある。従って、材料積層工程S1において開口81の無い第二樹脂フィルム80が基材60に重ねられてもよい。一体化された積層材50が熱可塑性バインダー12及び樹脂フィルム70,80の軟化温度よりも低い温度となると、熱可塑性バインダー12及び樹脂フィルム70,80が固化し、積層材50が一体化された状態で維持される。
その後、一体化された積層材50を加熱装置で熱可塑性バインダー12及び樹脂フィルム70,80の融点以上に加熱する積層材料加熱工程S3が行われる。これにより、熱可塑性バインダー12及び樹脂フィルム70,80の少なくとも一部が溶融し、厚さ方向D1へ圧縮されていた基材60の無機繊維11の復元力により基材60が厚さ方向D1へ膨らむ。また、副樹脂フィルム74のうち主樹脂フィルム72の複数の主開口73に対応する領域の一部が開口して複数の副開口75が副樹脂フィルム74に通気性を有するように形成されることがある。さらに、第二樹脂フィルム80の少なくとも一部が基材60の表面に含浸して複数の開口81が形成されることがある。
尚、予備プレス工程S2及び積層材料加熱工程S3の加熱は、赤外線ヒーターによる輻射加熱、サクションヒーター(熱風循環ヒーター)による熱風加熱、熱プレスによる接触加熱、これらの組合せ、等により行うことができる。
尚、予備プレス工程S2及び積層材料加熱工程S3の加熱は、赤外線ヒーターによる輻射加熱、サクションヒーター(熱風循環ヒーター)による熱風加熱、熱プレスによる接触加熱、これらの組合せ、等により行うことができる。
積層材料加熱工程S3の後、加熱された積層材50をプレス成形装置300でプレス成形するプレス成形工程S4が行われる。プレス成形装置300は、アンダーカバー1の路面側の凹凸を有する面2aを形成する型310と、アンダーカバー1の車体101側の凹凸を有する面2bを形成する型320とを有している。図8では型310が下型であって型320が上型となっているが、型310が上型であって型320が下型であってもよい。プレス成形は、冷間プレスでよいが、熱間プレスでもよい。アンダーカバー1が熱可塑性バインダー12及び樹脂フィルム70,80の軟化温度よりも低い温度となると、熱可塑性バインダー12及び樹脂フィルム70,80が固化し、アンダーカバー1の形状が維持される。プレス成形により、基材60から基材層10が形成され、副樹脂フィルム74のうち複数の主開口73に対応する主開口対応領域A1(図7参照)の一部が開口した第一樹脂フィルム層20が第一樹脂フィルム70から形成され、通気性を有する第二樹脂フィルム層30が第二樹脂フィルム80から形成される。
尚、必要に応じてプレス成形品の外周を裁断機で裁断する裁断工程S5が行われてもよい。裁断方法は、裁断刃による裁断、ウォータージェット裁断、カッターを用いた手裁断、等を採用することができる。
以上説明したようにして、図3,5,6で示したような各層20,10,30を有するアンダーカバー1を製造することができる。
以上説明したようにして、図3,5,6で示したような各層20,10,30を有するアンダーカバー1を製造することができる。
本具体例のアンダーカバー1は、路面側の第一樹脂フィルム層20が車体側の第二樹脂フィルム層30よりも厚いので、石といった異物の接触に対する良好な耐久性を有する。また、路面側の第一樹脂フィルム層20は、厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口21を有しているので、通気性を有する。これにより、アンダーカバー1は、良好な吸音性を有する。さらに、基材層10における路面側の面13aと一体化された層が樹脂フィルム層で済むので、アンダーカバー1が軽量で済むうえ、アンダーカバー1を安価にすることができる。従って、本具体例は、異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバーを低コストで提供することができる。
第一樹脂フィルム70が主樹脂フィルム72と副樹脂フィルム74を含む場合、副樹脂フィルム74のうち主樹脂フィルム72の複数の主開口73に対応する主開口対応領域A1の一部が加熱により通気性を有するように開口した第一樹脂フィルム層20が第一樹脂フィルム70から形成される。基材層10における路面側の面13aのうち主開口対応領域A1の一部に副樹脂フィルム74が通気性を有するように存在することにより、基材層10における路面側の面13aの基材層露出領域A3(図7参照)が少なくなる。従って、本具体例の製造方法は、異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバーの耐着氷性を低コストで向上させることができる。
また、車両用アンダーカバー1に車体側の第二樹脂フィルム層30が無くても、主開口対応領域A1の一部に副樹脂フィルム74が通気性を有するように存在することにより、車両用アンダーカバー1の耐着氷性を向上させる効果が得られる。
以上より、本技術の車両用アンダーカバー1は、一体的に成形された車両用アンダーカバー1であって、
無機繊維11、及び、固化した熱可塑性バインダー12を含む基材層10と、
厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口21を有し、前記基材層10の一面(13a)と一体化された樹脂フィルム層と、を含み、
前記樹脂フィルム層は、
複数の主開口23を有する主樹脂フィルム層22と、
前記主樹脂フィルム層22よりも薄く、且つ、複数の副開口25を有する副樹脂フィルム層24と、を含み、
前記複数の主開口23と前記複数の副開口25とが前記複数の開口21を構成し、
前記副樹脂フィルム層24は、前記基材層10の前記一面のうち前記複数の主開口23に対応する領域(A1)の一部に通気性を有するように存在する、態様を有する。
上記態様は、車両用アンダーカバー1の耐着氷性を向上させることができる。
無機繊維11、及び、固化した熱可塑性バインダー12を含む基材層10と、
厚さ方向D1へ空気を流通させる複数の開口21を有し、前記基材層10の一面(13a)と一体化された樹脂フィルム層と、を含み、
前記樹脂フィルム層は、
複数の主開口23を有する主樹脂フィルム層22と、
前記主樹脂フィルム層22よりも薄く、且つ、複数の副開口25を有する副樹脂フィルム層24と、を含み、
前記複数の主開口23と前記複数の副開口25とが前記複数の開口21を構成し、
前記副樹脂フィルム層24は、前記基材層10の前記一面のうち前記複数の主開口23に対応する領域(A1)の一部に通気性を有するように存在する、態様を有する。
上記態様は、車両用アンダーカバー1の耐着氷性を向上させることができる。
また、本技術の車両用アンダーカバー1の製造方法は、基材層10、及び、該基材層10の一面(13a)と一体化された樹脂フィルム層(20)を含み、通気性を有する車両用アンダーカバー1の製造方法であって、
無機繊維11及び熱可塑性バインダー12を含む基材60、並びに、複数の主開口73を有する熱可塑性の主樹脂フィルム72及び該主樹脂フィルム72よりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルム74を含む樹脂フィルム(70)を重ねた積層材50を加熱してプレス成形することにより、前記基材60から基材層10を形成し、前記副樹脂フィルム74のうち前記複数の主開口73に対応する領域(A1)の一部が開口した前記樹脂フィルム層(20)を前記樹脂フィルム(70)から形成する、態様を有する。
上記態様は、車両用アンダーカバー1の耐着氷性を向上させることができる。
無機繊維11及び熱可塑性バインダー12を含む基材60、並びに、複数の主開口73を有する熱可塑性の主樹脂フィルム72及び該主樹脂フィルム72よりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルム74を含む樹脂フィルム(70)を重ねた積層材50を加熱してプレス成形することにより、前記基材60から基材層10を形成し、前記副樹脂フィルム74のうち前記複数の主開口73に対応する領域(A1)の一部が開口した前記樹脂フィルム層(20)を前記樹脂フィルム(70)から形成する、態様を有する。
上記態様は、車両用アンダーカバー1の耐着氷性を向上させることができる。
以下、より詳細な例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は以下の例により限定されるものではない。
[例1]
基材60には、ガラス繊維(無機繊維11の例)とPP繊維(熱可塑性バインダー12の例)を含んでニードルパンチされた繊維材料(目付525g/m2)を2層重ねた繊維材を用いた。主樹脂フィルム72には、MFR0.64g/10minのLLDPEから作製された厚さ150μm(目付150g/m2)のLLDPEフィルムに縦10mm及び横10mmの間隔で直径1.5mmの主開口73を形成したフィルムを用いた。副樹脂フィルム74には、黒色の着色剤を含むMFR3.45g/10minのLLDPEから作製された厚さ30μm(目付30g/m2)の開口無し黒色フィルムを用いた。
図8に示す製造方法に従って、図5に示すような通気性を有するアンダーカバー1Aのサンプルを作製した。
基材60には、ガラス繊維(無機繊維11の例)とPP繊維(熱可塑性バインダー12の例)を含んでニードルパンチされた繊維材料(目付525g/m2)を2層重ねた繊維材を用いた。主樹脂フィルム72には、MFR0.64g/10minのLLDPEから作製された厚さ150μm(目付150g/m2)のLLDPEフィルムに縦10mm及び横10mmの間隔で直径1.5mmの主開口73を形成したフィルムを用いた。副樹脂フィルム74には、黒色の着色剤を含むMFR3.45g/10minのLLDPEから作製された厚さ30μm(目付30g/m2)の開口無し黒色フィルムを用いた。
図8に示す製造方法に従って、図5に示すような通気性を有するアンダーカバー1Aのサンプルを作製した。
[例2]
基材60及び主樹脂フィルム72には、例1と同じものを用いた。副樹脂フィルム74には、黒色の着色剤を含むMFR0.68g/10minのLLDPEから作製された厚さ20μm(目付20g/m2)の開口無し黒色フィルムを用いた。
図8に示す製造方法に従って、図5に示すような通気性を有するアンダーカバー1Aのサンプルを作製した。
基材60及び主樹脂フィルム72には、例1と同じものを用いた。副樹脂フィルム74には、黒色の着色剤を含むMFR0.68g/10minのLLDPEから作製された厚さ20μm(目付20g/m2)の開口無し黒色フィルムを用いた。
図8に示す製造方法に従って、図5に示すような通気性を有するアンダーカバー1Aのサンプルを作製した。
[例3]
基材60、主樹脂フィルム72、及び、副樹脂フィルム74には、例3と同じものを用いた。
図8に示す製造方法に従って、図6に示すような通気性を有するアンダーカバー1Bのサンプルを作製した。
基材60、主樹脂フィルム72、及び、副樹脂フィルム74には、例3と同じものを用いた。
図8に示す製造方法に従って、図6に示すような通気性を有するアンダーカバー1Bのサンプルを作製した。
[例4]
基材60には、例1~3と同じものを用いた。第一樹脂フィルム70には、黒色の着色剤を含むMFR0.64g/10minのLLDPEから作製された厚さ150μm(目付150g/m2)の黒色フィルムに縦10mm及び横10mmの間隔で直径1.5mmの開口を形成したフィルムを用いた。
図8に示す製造方法に従って、図3に示すような通気性を有するアンダーカバー1のサンプルを作製した。
基材60には、例1~3と同じものを用いた。第一樹脂フィルム70には、黒色の着色剤を含むMFR0.64g/10minのLLDPEから作製された厚さ150μm(目付150g/m2)の黒色フィルムに縦10mm及び横10mmの間隔で直径1.5mmの開口を形成したフィルムを用いた。
図8に示す製造方法に従って、図3に示すような通気性を有するアンダーカバー1のサンプルを作製した。
[比較例1]
基材60には、例1~4と同じものを用いた。第一樹脂フィルム70の代わりに、PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維とPP繊維を含む目付200g/m2の不織布を用い、通気性を有するアンダーカバーのサンプルを作製した。
基材60には、例1~4と同じものを用いた。第一樹脂フィルム70の代わりに、PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維とPP繊維を含む目付200g/m2の不織布を用い、通気性を有するアンダーカバーのサンプルを作製した。
[評価]
例1~4のサンプルは、比較例1のサンプルよりも若干、軽量である。また、例1~4のサンプルは、異物の接触に対する耐久性、及び、吸音性について、比較例1のサンプルとほぼ同等の性能を有する。基材層10における路面側の面13aと一体化された層が樹脂フィルム層で済むことにより、車両用アンダーカバーを安価にすることができる。
また、例1~3のサンプルは、良好な耐着氷性を有する。
例1~4のサンプルは、比較例1のサンプルよりも若干、軽量である。また、例1~4のサンプルは、異物の接触に対する耐久性、及び、吸音性について、比較例1のサンプルとほぼ同等の性能を有する。基材層10における路面側の面13aと一体化された層が樹脂フィルム層で済むことにより、車両用アンダーカバーを安価にすることができる。
また、例1~3のサンプルは、良好な耐着氷性を有する。
(4)変形例:
本発明は、他にも種々の変形例が考えられる。
例えば、基材60として繊維材料を複数重ねる場合、或る繊維材料と別の繊維材料とで無機繊維11と熱可塑性バインダー12の少なくとも一方を異なる種類にしてもよい。すなわち、基材層10が複数の層を含む場合、或る層と別の層とで無機繊維11と熱可塑性バインダー12の少なくとも一方が異なる種類であってもよい。
本発明は、他にも種々の変形例が考えられる。
例えば、基材60として繊維材料を複数重ねる場合、或る繊維材料と別の繊維材料とで無機繊維11と熱可塑性バインダー12の少なくとも一方を異なる種類にしてもよい。すなわち、基材層10が複数の層を含む場合、或る層と別の層とで無機繊維11と熱可塑性バインダー12の少なくとも一方が異なる種類であってもよい。
(5)結び:
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバーを低コストで提供する技術、車両用アンダーカバーの耐着氷性を向上させる技術、等を提供することができる。むろん、独立請求項(実施形態に記載した態様を含む。)に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、異物の接触に対する良好な耐久性、及び、良好な吸音性を有する軽量の車両用アンダーカバーを低コストで提供する技術、車両用アンダーカバーの耐着氷性を向上させる技術、等を提供することができる。むろん、独立請求項(実施形態に記載した態様を含む。)に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
1,1A,1B…アンダーカバー、
2a…路面側の面、2b…車体側の面、
10…基材層、11…無機繊維、12…熱可塑性バインダー、
13a…路面側の面、13b…車体側の面、
20…第一樹脂フィルム層、21…開口、
22…主樹脂フィルム層、23…主開口、
24…副樹脂フィルム層、25…副開口、
30…第二樹脂フィルム層、31…開口、
50…積層材、60…基材、
70…第一樹脂フィルム、
72…主樹脂フィルム、73…主開口、
74…副樹脂フィルム、75…副開口、
80…第二樹脂フィルム、81…開口、
100…自動車、101…車体、111,112…タイヤ、200…路面、
300…プレス成形装置、310,320…型、
A1…主開口対応領域、A2…副樹脂存在領域、A3…基材層露出領域、
CA1…車室、D1…厚さ方向。
2a…路面側の面、2b…車体側の面、
10…基材層、11…無機繊維、12…熱可塑性バインダー、
13a…路面側の面、13b…車体側の面、
20…第一樹脂フィルム層、21…開口、
22…主樹脂フィルム層、23…主開口、
24…副樹脂フィルム層、25…副開口、
30…第二樹脂フィルム層、31…開口、
50…積層材、60…基材、
70…第一樹脂フィルム、
72…主樹脂フィルム、73…主開口、
74…副樹脂フィルム、75…副開口、
80…第二樹脂フィルム、81…開口、
100…自動車、101…車体、111,112…タイヤ、200…路面、
300…プレス成形装置、310,320…型、
A1…主開口対応領域、A2…副樹脂存在領域、A3…基材層露出領域、
CA1…車室、D1…厚さ方向。
Claims (6)
- 一体的に成形された車両用アンダーカバーであって、
無機繊維、及び、固化した熱可塑性バインダーを含む基材層と、
前記基材層における路面側の面と一体化された第一樹脂フィルム層と、
通気性を有し、前記基材層における車体側の面と一体化された第二樹脂フィルム層と、を含み、
前記第一樹脂フィルム層は、前記第二樹脂フィルム層よりも厚く、且つ、厚さ方向へ空気を流通させる複数の開口を有し、
通気性を有する車両用アンダーカバー。 - 前記第一樹脂フィルム層は、
複数の主開口を有する主樹脂フィルム層と、
前記主樹脂フィルム層よりも薄く、且つ、複数の副開口を有する副樹脂フィルム層と、を含み、
前記複数の主開口と前記複数の副開口とが前記複数の開口を構成し、
前記副樹脂フィルム層は、前記基材層における前記路面側の面のうち前記複数の主開口に対応する領域の一部に通気性を有するように存在する、請求項1に記載の車両用アンダーカバー。 - 前記主樹脂フィルム層のメルトマスフローレイトが0.1~10g/10minであり、
前記副樹脂フィルム層のメルトマスフローレイトが前記主樹脂フィルム層のメルトマスフローレイトよりも大きい範囲で0.5~30g/10minである、請求項2に記載の車両用アンダーカバー。 - 前記第二樹脂フィルム層は、前記副樹脂フィルム層よりも厚く、且つ、厚さ方向へ空気を流通させる複数の開口を有し、
前記第二樹脂フィルム層のメルトマスフローレイトが前記副樹脂フィルム層のメルトマスフローレイトよりも小さい、請求項3に記載の車両用アンダーカバー。 - 前記副樹脂フィルム層が着色剤を含有する、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の車両用アンダーカバー。
- 基材層、該基材層における路面側の面と一体化された第一樹脂フィルム層、及び、前記基材層における車体側の面と一体化された第二樹脂フィルム層を含み、通気性を有する車両用アンダーカバーの製造方法であって、
複数の主開口を有する熱可塑性の主樹脂フィルム及び該主樹脂フィルムよりも薄い熱可塑性の副樹脂フィルムを含む第一樹脂フィルム、無機繊維及び熱可塑性バインダーを含む基材、並びに、前記第一樹脂フィルムよりも薄い熱可塑性の第二樹脂フィルムをこの順に重ねた積層材を加熱してプレス成形することにより、前記基材から基材層を形成し、前記副樹脂フィルムのうち前記複数の主開口に対応する領域の一部が開口した前記第一樹脂フィルム層を前記第一樹脂フィルムから形成し、通気性を有する前記第二樹脂フィルム層を前記第二樹脂フィルムから形成する、車両用アンダーカバーの製造方法。
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