WO2022113793A1 - フェンダーライナー及びその製造方法、並びに車両 - Google Patents

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foam layer
fender liner
resin composition
tire
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鷹典 下坂
崇志 ▲高▼田
孝太郎 兒玉
幸宏 藤原
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Ａｇｃ株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a fender liner, a manufacturing method thereof, and a vehicle.
  • the fender liner is arranged in a curved shape along the outer circumference of the tire of the vehicle to prevent foreign matter such as pebbles that are flipped up when the vehicle is running from colliding with the vehicle body. Further, the fender liner includes a non-woven fabric and the like, and absorbs the running sound of a vehicle, the collision sound of a foreign substance, and the like (see Patent Document 1).
  • the inventor of the present application investigated the relationship between the frequency and the magnitude of the sound wave observed in the vicinity of the fender liner while the vehicle was running, and found that the characteristics of the sound wave differed in the circumferential direction of the tire.
  • One aspect of the present disclosure provides a technique for reducing the magnitude of noise in a wide frequency band using a fender liner.
  • the fender liner is arranged in a curved shape along the outer circumference of the tire of the vehicle.
  • the fender liner includes a first foam layer and a second foam layer.
  • the first foam layer is formed of the first foam.
  • the second foam layer is formed of a second foam having a composition different from that of the first foam.
  • the first foam layer and the second foam layer are aligned in the circumferential direction of the tire.
  • the sound absorption characteristics of the fender liner can be changed in the circumferential direction of the tire, and the magnitude of noise can be reduced in a wide frequency band by using the fender liner.
  • FIG. 1 is a diagram showing a lower structure of a vehicle on which a fender liner according to an embodiment is mounted.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a method of manufacturing a fender liner according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of S102 in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of S105 in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of S106 of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing the sound absorption characteristics of the foam A and the foam B used in Examples 1 to 3.
  • FIG. 7 is a diagram showing infrared absorption spectra of the foam A and the foam B used in Examples 1 to 3.
  • the fender liner 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG.
  • the white arrow indicates the traveling direction of the vehicle
  • the left side is the front side of the vehicle
  • the right side is the rear side of the vehicle.
  • the fender liner 1 is arranged inside the tire house 31.
  • the tire house 31 is a space for accommodating the tire 2 of the vehicle body 3.
  • the fender liner 1 is arranged in a curved shape along the outer circumference of the tire 2.
  • the fender liner 1 forms a certain gap or more with the tire 2 so as not to come into contact with the tire 2.
  • the fender liner 1 prevents foreign matter such as pebbles that are flipped up while the vehicle is running from colliding with the vehicle body 3. Further, the fender liner 1 absorbs the running sound of the vehicle, the collision sound of foreign matter, and the like.
  • the fender liner 1 is attached to the vehicle body 3 with, for example, a pin and a washer.
  • the inventor of the present application investigated the relationship between the frequency and the magnitude of the sound wave observed in the vicinity of the fender liner 1 while the vehicle was running, and found that the characteristics of the sound wave differed in the circumferential direction of the tire 2. Details will be described in the column of Examples, but when the frequency of the sound wave is 1250 Hz or less, the magnitude of the sound wave (noise) is larger in front of the upper end of the tire 2 than in the rear. On the other hand, when the frequency of the sound wave exceeds 1250 Hz, the loudness of the sound is louder behind the upper end of the tire 2 than in the front. As described above, the inventor of the present application has found that the place where the loudness of the sound is loudest changes in the circumferential direction of the tire 2 according to the frequency of the sound wave.
  • the characteristics of the sound wave observed in the vicinity of the fender liner 1 may change depending on the shape and dimensions of the fender liner 1, the rotation speed of the tire 2, the tread pattern, and the like. However, even if the shape or size of the fender liner 1 or the rotation speed or tread pattern of the tire 2 changes, the place where the loudness of the sound is loudest changes in the circumferential direction of the tire 2 according to the frequency of the sound wave. It is thought that the tendency itself does not change.
  • the fender liner 1 includes at least a first foam layer 11 and a second foam layer 12.
  • the first foam layer 11 is formed of the first foam.
  • the second foam layer 12 is formed of a second foam having a composition different from that of the first foam.
  • the difference between the composition of the first foam and the composition of the second foam can be confirmed by the difference between the infrared absorption spectrum of the first foam and the infrared absorption spectrum of the second foam.
  • the infrared absorption spectrum is measured according to Japanese Industrial Standards JIS K0117: 2017, and is measured by the total internal reflection method (ATR method).
  • the difference between the infrared absorption spectrum of the first foam and the infrared absorption spectrum of the second foam means that, for example, different peaks are observed or the wave number of the peak is measured with a resolution of 4 cm -1 . Means that is deviated by 20 cm -1 or more, which is 5 times the resolution. Further, even when the wave numbers of the peaks are the same, it can be determined that the compositions are different if the ratio of the intensity of one peak to the intensity of the other peaks is different.
  • the first foam layer 11 and the second foam layer 12 having different compositions are arranged in the circumferential direction of the tire 2 of the vehicle. Therefore, the sound absorption characteristics of the fender liner 1 can be changed in the circumferential direction of the tire 2, and the magnitude of noise can be reduced in a wide frequency band by using the fender liner 1.
  • the first foam layer 11 has a lower peak frequency of sound absorption coefficient than the second foam layer 12, and the position is closer to the front of the vehicle.
  • the fender liner 1 can be used to reduce the loudness of noise in a wide frequency band.
  • the first foam layer 11 may have a higher peak frequency of sound absorption coefficient than the second foam layer 12, and may be located closer to the front of the vehicle. In front of the upper end of the tire 2, when the loudness of high-frequency sound is larger than that in the rear, the fender liner 1 can be used to reduce the loudness of noise in a wide frequency band.
  • the fender liner 1 may include a third foam layer between the first foam layer 11 and the second foam layer 12 along the circumferential direction of the tire 2.
  • the third foam layer is formed of a third foam having an intermediate composition between the first foam and the second foam.
  • the fact that the composition of the third foam is between the composition of the first foam and the composition of the second foam means that the infrared absorption spectrum of the third foam is the infrared absorption spectrum of the first foam and the second foam. It can be confirmed by being in the middle of the infrared absorption spectrum of the body.
  • the fender liner 1 includes a first resin composition that forms a first foam and a second resin composition that forms a second foam in the internal space 56 of the molding die 5 shown in FIG. 3 and the like. Is injected, and the first resin composition and the second resin composition are foamed and solidified. A third foam layer is formed at the confluence of the first resin composition and the second resin composition.
  • the presence of the third foam layer means that the first foam layer 11 and the second foam layer 12 are simultaneously molded in the internal space 56 of the molding die 5. In this case, the number of steps can be reduced and the manufacturing cost of the fender liner 1 can be reduced as compared with the case where the first foam layer 11 and the second foam layer 12 are separately molded and bonded with an adhesive or the like.
  • the first foam layer 11 will be described. Unlike the non-woven fabric, the first foam layer 11 has a three-dimensional network-like skeleton. The first foam layer 11 has a large number of bubbles inside. Many bubbles are connected to each other, and sound waves propagate inside them. At that time, the air vibrates inside the first foam layer 11. Friction occurs between the three-dimensional network skeleton of the first foam layer 11 and air, and the energy of sound waves is converted into heat energy. As a result, the sound is absorbed. The noise level outside the vehicle and the noise level inside the vehicle can be reduced.
  • the first foam layer 11 While the non-woven fabric contains fibers that are two-dimensionally oriented, the first foam layer 11 has a three-dimensionally stretched net-like skeleton. Therefore, the first foam layer 11 can improve the sound absorption coefficient as compared with the non-woven fabric. Further, since the first foam layer 11 has a three-dimensionally stretched net-like skeleton and is continuously connected, shape retention can be improved.
  • the first foam layer 11 is, for example, a polyurethane foam.
  • the polyurethane foam is a so-called polyurethane foam, which is obtained by foaming and solidifying a first resin composition containing a polyisocyanate, a polyol, a catalyst, and a foaming agent.
  • the foaming agent contains water.
  • the foaming agent may contain chlorine. Details of the first resin composition will be described later.
  • the first foam layer 11 is a polyurethane foam in the present embodiment, it may be a foam of polyacrylic acid, melamine, rubber, polyolefin, or polyimide. These materials, including polyurethane, are lightweight and have excellent shape retention.
  • the thickness of the first foam layer 11 is, for example, 3 mm to 30 mm, preferably 3 mm to 20 mm, from the viewpoint of achieving both lightness and sound absorption.
  • the density of the first foam layer 11 is, for example, 20 kg / m 3 to 140 kg / m 3 from the viewpoint of achieving both lightness and sound absorption.
  • the density of the first foam layer 11 is a so-called bulk density, and is measured in accordance with JIS K7222: 2005 "Foam plastics and rubber-how to determine the apparent density”.
  • the density of the first foam layer 11 is preferably 30 kg / m 3 to 130 kg / m 3 , and more preferably 55 kg / m 3 to 120 kg / m 3 .
  • the sound absorption coefficient of the first foam layer 11 is, for example, 0.4 to 1.0.
  • the sound absorption coefficient of the first foam layer 11 is measured in accordance with JIS A1405-2: 2007 "Measurement of sound absorption coefficient and impedance by acoustic tube” by cutting out a test piece having a thickness of 10 mm and vertically injecting a sound wave of 1000 Hz. ..
  • the sound absorption coefficient of the first foam layer 11 is preferably 0.5 to 1.0.
  • a sound absorption coefficient of 1.0 means that no sound is reflected.
  • the second foam layer 12 Similar to the first foam layer 11, the second foam layer 12 has a three-dimensionally stretched net-like skeleton. Therefore, the second foam layer 12 can improve the sound absorption coefficient as compared with the non-woven fabric. Further, since the second foam layer 12 has a three-dimensionally stretched net-like skeleton and is continuously connected, the shape retention can be improved.
  • the second foam layer 12 is, for example, a polyurethane foam.
  • the polyurethane foam is a so-called polyurethane foam, which is obtained by foaming and solidifying a second resin composition containing a polyisocyanate, a polyol, a catalyst, and a foaming agent.
  • the foaming agent contains water.
  • the foaming agent may contain chlorine.
  • the composition of the second resin composition is different from the composition of the first resin composition. Details of the second resin composition will be described later.
  • the second foam layer 12 is a polyurethane foam in the present embodiment, it may be a foam of polyacrylic acid, melamine, rubber, polyolefin, or polyimide. These materials, including polyurethane, are lightweight and have excellent shape retention.
  • the thickness of the second foam layer 12 is, for example, 3 mm to 30 mm, preferably 3 mm to 20 mm, from the viewpoint of achieving both lightness and sound absorption.
  • the density of the second foam layer 12 is, for example, 20 kg / m 3 to 140 kg / m 3 from the viewpoint of achieving both lightness and sound absorption.
  • the density of the second foam layer 12 is a so-called bulk density, and is measured in accordance with JIS K7222: 2005 "Foam plastics and rubber-how to determine the apparent density”.
  • the density of the second foam layer 12 is preferably 30 kg / m 3 to 130 kg / m 3 , and more preferably 55 kg / m 3 to 120 kg / m 3 .
  • the sound absorption coefficient of the second foam layer 12 is, for example, 0.4 to 1.0.
  • the sound absorption coefficient of the second foam layer 12 is measured in accordance with JIS A1405-2: 2007 "Measurement of sound absorption coefficient and impedance by acoustic tube” by cutting out a test piece having a thickness of 10 mm and vertically injecting a sound wave of 1000 Hz. ..
  • the sound absorption coefficient of the second foam layer 12 is preferably 0.5 to 1.0.
  • the difference between the frequency of the sound absorbing peak of the second foam layer 12 and the frequency of the sound absorbing peak of the first foam layer 11 is, for example, 1/3 octave or more, preferably 2/3 octave or more, and more preferably 1 octave or more. ..
  • the difference is, for example, 7/3 octave or less, preferably 2 octaves or less.
  • the method for manufacturing the fender liner 1 includes, for example, steps S101 to S107 in FIG.
  • the molding dies 5 shown in FIGS. 3 to 5 are used.
  • the molding die 5 is a die from the viewpoint of temperature controllability.
  • the molding mold 5 may be a sand mold, a wooden mold, or a resin mold.
  • step S101 the temperature of the molding die 5 is adjusted.
  • the temperature control of the mold 5 is continued in the subsequent steps.
  • the temperature control (step S101) may be started before the injection (step S103). Before the injection (step S103), the temperature of the molding die 5 should be stable.
  • the temperature of the mold 5 is adjusted to 50 ° C to 70 ° C.
  • a flow path through which a temperature control medium such as water flows is formed inside the molding die 5.
  • An electric heater or the like may be embedded inside the molding die 5.
  • the temperature of the molding die 5 is 50 ° C. or higher, the polymerization reaction and the foaming reaction can proceed. Further, when the temperature of the molding die 5 is 70 ° C. or lower, these reaction rates can be appropriately suppressed, and it is possible to suppress the completion of solidification before the resin spreads over the entire internal space 56 of the molding die 5, which is not possible. The phenomenon of complete filling, the so-called short circuit, can be suppressed.
  • the temperature distribution of the molding die 5 may be uniform or non-uniform. In the latter case, the polymerization reaction and the foaming reaction of the first resin composition and the second resin composition can be adjusted by the temperature difference.
  • step S102 as shown in FIG. 3, the lower mold 51 and the upper mold 52 constituting the molding mold 5 are closed. Specifically, by moving the upper mold 52 from the mold opening position (see FIG. 5) to the mold closing position (see FIG. 3), the mold 5 is closed. Upon completion of mold closing, an internal space 56 is formed between the lower mold 51 and the upper mold 52.
  • the internal space 56 is a space for molding the fender liner 1.
  • the molding die 5 is divided into a lower die 51 and an upper die 52.
  • the upper die 52 is arranged above the lower die 51.
  • the upper mold 52 is further divided into a plurality of split molds 53 to 55.
  • the lower mold 51 and the upper mold 52 are also split molds of the molding mold 5.
  • the boundary line of these split dies is called the dividing line PL of the forming die 5.
  • the lower mold 51 is a fixed mold.
  • the lower mold 51 has an upper surface 511 that is convex upward, and has a concave portion 512 on the upper surface 511 thereof.
  • the recess 512 is formed at a constant depth from the upper surface 511 of the lower mold 51.
  • the upper mold 52 is a movable type.
  • the upper die 52 has a lower surface 521 that is convex upward.
  • the lower surface 521 of the upper mold 52 contacts the upper surface 511 of the lower mold 51.
  • a second recess may be formed on the lower surface of the upper mold 52, or the resin composition may be foamed inside the second recess.
  • At least one of the first foam layer 11 and the second foam layer 12 can be partially thickened.
  • the number of the second recesses is one or more.
  • the upper mold 52 has an upwardly convex arch shape, and is divided into three split molds 53 to 55 in the circumferential direction thereof.
  • the split molds 53 and 55 at both ends are connected to the lower mold 51 by different hinges H1 and H2.
  • the split mold 53 at one end rotates about the hinge H1 and rotates between the mold closed position (see FIG. 3) and the mold open position (see FIG. 5).
  • the split mold 55 at the other end rotates about the hinge H2 and rotates between the mold closed position (see FIG. 3) and the mold open position (see FIG. 5).
  • the intermediate split mold 54 is connected to one of the two split molds 53 and 55 at both ends (for example, the split mold 53) by a hinge H3.
  • the split mold 54 in the middle rotates about the hinge H3, and rotates between the mold closed position (see FIG. 3) and the mold open position (see FIG. 5) with respect to the split mold 53 at one end.
  • the upper mold 52 is divided into three split molds 53 to 55, but it may be divided into two split molds or four or more split molds.
  • the number of divisions of the upper die 52 is not particularly limited.
  • the upper mold 52 is divided into a plurality of split molds 53 to 55.
  • a plurality of split molds 53 to 55 can be moved individually, and the movable range of the upper mold 52 can be reduced as compared with the case where the entire upper mold 52 is moved at once.
  • step S103 the first resin composition is injected from the first injection port 57 into the internal space 56 of the molding die 5 closed in step S102, and the second resin composition is injected from the second injection port 58. ..
  • the first injection port 57 and the second injection port 58 are separated from each other in the circumferential direction of the tire 2.
  • the internal space 56 of the molding die 5 has an upwardly convex arch shape.
  • the first resin composition flows down to one lower end of the arched internal space 56, and the second resin composition flows down to the other lower end of the arched internal space 56.
  • the injection of the first resin composition and the injection of the second resin composition may be carried out at the same time or may be carried out at different times.
  • the first resin composition and the second resin organism may be merged in a softened state.
  • the first plug 59 is inserted into the first injection port 57 as shown in FIG. 4, and the first plug 59 closes the first injection port 57. Further, after the injection of the second resin composition, the second plug 60 is inserted into the second injection port 58, and the second plug 60 closes the second injection port 58.
  • step S104 the first resin composition and the second resin composition are foamed in the internal space 56 of the molding die 5. At that time, gas is generated. The generated gas pushes the gas in the internal space 56 from the dividing line PL of the molding die 5 to the outside of the molding die 5. At that time, when the resin composition invades the dividing line PL together with the gas and cools and hardens, so-called burr B is generated.
  • the dividing line PL of this embodiment is not arranged on the surface 1b of the fender liner 1 facing the tire 2. Therefore, no burr B is generated on the surface 1b of the fender liner 1 facing the tire 2. Therefore, it is possible to prevent the burr B from interfering with the tire 2.
  • the burr B is formed on the surface 1a of the fender liner 1 opposite to the tire 2.
  • step S105 as shown in FIG. 4, the foamed first resin composition and the second resin composition are solidified. Solidification involves hardening.
  • a fender liner 1 including the first foam layer 11 and the second foam layer 12 is obtained.
  • a third foam layer is formed between the first foam layer 11 and the second foam layer 12.
  • the first foam layer 11 and the second foam layer 12 are connected to each other near the upper end of the arch-shaped internal space 56 via a third foam layer (not shown).
  • a third foam layer (not shown).
  • the fender liner 1 is molded to have the same shape and dimensions as the internal space 56 of the molding die 5. Therefore, the fender liner 1 having the same shape and the same dimensions can be mass-produced.
  • the shape and dimensions of the fender liner 1 are determined by the shape and dimensions of the internal space 56 of the molding die 5, a fine structure can be imparted, and post-processing such as cutting or pressing is not required.
  • the number of steps can be reduced as compared with the case where the first foam layer 11 and the second foam layer 12 constituting the fender liner 1 are separately molded and bonded with an adhesive or the like, and the manufacturing cost of the fender liner 1 can be reduced. Can be reduced.
  • step S106 as shown in FIG. 5, the lower mold 51 and the upper mold 52 are opened. Specifically, by moving the upper mold 52 from the mold closing position (see FIG. 3) to the mold opening position (see FIG. 5), the mold 5 is opened.
  • the fender liner 1 is taken out from the molding die 5 after the die is opened.
  • the fender liner 1 may include a tapered surface 1c that is tapered toward the tire 2 side (inward in the radial direction of the tire 2).
  • the tapered surface 1c is inclined with respect to the radial direction of the tire 2.
  • the tapered surface 1c makes it easy to remove the fender liner 1 from the lower mold 51 and suppresses damage during mold release.
  • the tapered surface 1c is unnecessary. In this case, the mold is released while deforming the fender liner 1.
  • the method for manufacturing the fender liner 1 may include steps other than steps S101 to S107 in FIG.
  • the method for manufacturing the fender liner 1 may include a step of removing the fender liner 1 from the molding die 5 and then forming a water-repellent layer on the surface 1b of the fender liner 1 facing the tire 2.
  • the water-repellent layer makes the water droplets scattered by the tire 2 slippery. Therefore, it is possible to suppress the remaining of water droplets and the formation of the ice film. If the ice film is not stretched, there will be no damage due to the peeling of the ice film.
  • the water-repellent layer is formed of, for example, a fluorine-based, silicone-based, or hydrocarbon-based coating agent having a small polarity such as polyethylene or polypropylene.
  • the water repellent layer may have breathability. Compared to the case where the water-repellent layer does not have breathability, sound waves such as running noise of the tire 2 are more likely to enter the inside of the fender liner 1. Therefore, the reflection of sound waves can be suppressed.
  • the water-repellent layer having breathability is formed by a spray coating method using, for example, a fluorine-based, silicone-based or hydrocarbon-based coating agent.
  • the hydrocarbon-based coating agent preferably contains polyethylene, polypropylene, or the like having a low polarity.
  • the first resin composition which is a raw material of the first foam
  • the first resin composition comprises a polyisocyanate, a polyol, a catalyst, and a foaming agent.
  • the first resin composition may further contain an additive.
  • the first resin composition is usually prepared by mixing a system liquid containing a raw material other than polyisocyanate with polyisocyanate.
  • polyisocyanate examples include toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (commonly known as crude MDI), xylylene diisocyanate (XDI), isophorone diisocyanate (IPDI) and hexamethylene diisocyanate (HMDI).
  • TDI toluene diisocyanate
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • MDI polymethylene polyphenyl isocyanate
  • XDI xylylene diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • HMDI hexamethylene diisocyanate
  • the TDI may be any of 2,4-TDI and 2,
  • polyol examples include polyoxyalkylene polyols and polyester polyols.
  • Water can be used as the foaming agent, but the foaming agent is not limited to this.
  • an inert compound having a low boiling point is preferable.
  • examples of such an inert compound include an inert gas and a saturated hydrocarbon having a boiling point of 70 ° C. or lower and a carbon number of 8 or less, in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom may be replaced with a halogen atom.
  • the halogen atom is, for example, a chlorine atom or a fluorine atom.
  • saturated hydrocarbons examples include butane, pentane, hexane, dichloromethane (methylene chloride), trichloroethane and various chlorofluorocarbon compounds, but are not limited thereto. Further, one type of foaming agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the catalyst is at least one selected from the group consisting of amine-based catalysts and tin-based catalysts.
  • One type of catalyst may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of the amine-based catalyst include triethylenediamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N, N, N', N'-tetramethylhexamethylenediamine, N, N-dimethylaminoethoxyethoxyethanol, N, N.
  • tin-based catalysts include tin 2-ethylhexanoate, di-n-butyl tin oxide, di-n-butyl tin dilaurate, di-n-butyl tin diacetate, di-n-octyl tin oxide, and di-n-octyl.
  • tin dilaurate monobutyl tin trichloride, di-n-butyl tin dialkyl mercaptan and di-n-octyl tin dialkyl mercaptan.
  • a defoaming agent may be contained.
  • the defoaming agent include, but are not limited to, a silicone-based defoaming agent or a fluorine-containing compound-based defoaming agent.
  • One type of defoaming agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • a cross-linking agent may be contained as an additive.
  • a compound having two or more active hydrogen-containing groups selected from a hydroxyl group, a primary amino group and a secondary amino group can be selected.
  • the cross-linking agent include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and diglycerin.
  • cross-linking agent the above-mentioned polyoxyalkylene polyol having a molecular weight / number of hydroxyl groups of less than 500 can also be used.
  • One type of cross-linking agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Additives other than the above include emulsifiers, antioxidants, antiaging agents such as UV absorbers, fillers such as calcium carbonate or barium sulfate, plasticizers, colorants, flame retardants, antifungal agents, foam breakers and the like. Examples thereof include, but are not limited to, various known additives and auxiliaries, and additives conventionally used for polyurethane foam can be used.
  • the second resin composition which is the raw material of the second foam
  • the second resin composition like the first resin composition, contains a polyisocyanate, a polyol, a catalyst, and a foaming agent.
  • the second resin composition may further contain an additive.
  • the second resin composition is prepared by mixing the same material as the first resin composition in a different compounding ratio, or is prepared with a material different from the first resin composition.
  • the experimental data will be explained below. Examples 1 and 2 below are comparative examples, and Example 3 is an example.
  • the resin composition A which is the material of the foam A, contains 109.3 parts by mass of the system liquid A and 39.3 parts by mass of polyisocyanate (a mixture of TDI and MDI, manufactured by Tosoh Corporation, trade name: Coronate 1021). The mixture was placed in a high-speed mixer, mixed with a high-speed mixer, and prepared at room temperature.
  • the system liquid A contains 60 parts by mass of polyoxyalkylene polyol 1 (manufactured by AGC, trade name: EXCENOL820), 40 parts by mass of polyoxyalkylene polyol 2 (manufactured by AGC, trade name: EXCENOL923), and water as a foaming agent.
  • catalyst 1 manufactured by Toso Co., Ltd., trade name: TEDA L-33
  • catalyst 2 manufactured by Toso Co., Ltd., trade name: TOYOCAT-ET
  • foam conditioning It contained 3 parts by mass of Agent 1 (manufactured by Evonik, trade name: Tegostab B8737LF2) and 3 parts by mass of cross-linking agent 1 (manufactured by AGC, trade name: EXCENOL555).
  • the resin composition B which is the material of the foam B, contains 142.4 parts by mass of the system liquid B and 42.4 parts by mass of polyisocyanate (a mixture of TDI and MDI, manufactured by Tosoh Corporation, trade name: Coronate 1021). The mixture was placed in a high-speed mixer, mixed with a high-speed mixer, and prepared at room temperature.
  • the system liquid B contains 60 parts by mass of the above polyoxyalkylene polyol 1, 40 parts by mass of the above polyoxyalkylene polyol 2, and polyoxyalkylene polyol 3 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: polytetramethylene oxide 2).
  • a colorant manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., trade name FTR5570 was contained in an amount of 3 parts by mass, and the above-mentioned cross-linking agent 1 was contained in an amount of 3 parts by mass.
  • the resin composition A was injected, foamed, and solidified to prepare a test piece consisting of the foam A only, and the frequency dependence of the vertical incident sound absorption coefficient of the test piece was measured. Further, the resin composition B was injected, foamed, and solidified to prepare a test piece composed of only the foam B, and the frequency dependence of the vertical incident sound absorption coefficient of the test piece was measured.
  • These measurements were carried out by WinZac MTX manufactured by Nippon Acoustic Engineering Co., Ltd. The results of these measurements are shown in FIG. As shown in FIG. 6, the foam A had a lower peak frequency of sound absorption coefficient than the foam B. The difference between the frequency of the sound absorption peak of the foam A and the frequency of the sound absorption peak of the foam B was 1/3 octave.
  • FIG. 7 shows the infrared absorption spectra of the foam A and the foam B.
  • An infrared absorption analyzer (FT-IR, Nicolet iZ10 manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.) was used for the measurement. Absorbance was normalized by the maximum value of absorbance measured at 800 cm -1 to 4000 cm -1 .
  • FIG. 7 shows only the wave number in the range of 2700 cm -1 to 3100 cm -1 . Infrared absorption derived from the CH bond of hydrocarbons is observed in the wave number range of 2700 cm -1 to 3100 cm -1 . The number of scans was 32, and the resolution was 4 cm -1 .
  • the analysis model of the fender liner of Example 1 was prepared only with foam A.
  • the analysis model of the fender liner of Example 2 was prepared only with foam B.
  • the front part (the part before the upper end of the tire) was made of foam A, and the rear part (the part after the upper end of the tire) was made of foam B.
  • Example 1 the relationship between the frequency and the magnitude of the sound wave observed in the vicinity of the fender liner while the vehicle is running was analyzed by the finite element method.
  • the analysis conditions were as follows. -Acoustic boundary conditions: The ground and tire surface were set to the perfect reflection boundary, and the fender liner was set to the admitance boundary based on the vertical incident sound absorption coefficient. -Air: The speed of sound was set to 340 m / s, and the density was set to 1.225 kg / m 3 . -Tire: The diameter was set to 636 mm and the width was set to 226 mm. No tread pattern was set.
  • -Input sound source As an input sound source, a point sound source was set at each of the front end and the rear end of the ground contact surface in contact with the ground on the tire surface. The loudness of each of the two point sound sources was set based on the noise level value observed by the surrounding microphone when the tire was rotated at a constant speed in the laboratory. The rotation speed of the tire was a rotation speed corresponding to the speed of the vehicle of 50 km / h.
  • -Shape of fender liner Set to a general shape.
  • Example 1 The analysis results of Example 1 are shown in Table 2, the analysis results of Example 2 are shown in Table 3, and the analysis results of Example 3 are shown in Table 4.
  • L max_f is the maximum value of the noise level observed in the front part of the fender liner.
  • L max _r is the maximum value of the noise level observed at the rear of the fender liner.
  • L max is the maximum value of the noise level observed in the entire fender liner.
  • L0 max is the maximum value of the noise level observed in the entire fender liner when the fender liner is composed of a dense resin sheet, specifically, a polypropylene resin sheet. L0 max was analyzed for each sound wave frequency.
  • Example 3 unlike Examples 1 and 2, the fender liner is formed by combining foam A and foam B having different compositions from each other, so that the noise level is large in a wide frequency band. Can be reduced.
  • the first foam layer 11 and the second foam layer 12 having different compositions may be arranged in the width direction of the tire 2 of the vehicle.
  • the loudness of the noise can be reduced in a wide frequency band.

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Abstract

フェンダーライナーは、車両のタイヤの外周に沿って湾曲状に配置される。前記フェンダーライナーは、第１発泡層と、第２発泡層と、を備える。前記第１発泡層は、第１発泡体で形成される。前記第２発泡層は、前記第１発泡体とは異なる組成の第２発泡体で形成される。前記第１発泡層と前記第２発泡層とは、前記タイヤの周方向に並ぶ。

Description

フェンダーライナー及びその製造方法、並びに車両
　本開示は、フェンダーライナー及びその製造方法、並びに車両に関する。
　フェンダーライナーは、車両のタイヤの外周に沿って湾曲状に配置され、車両の走行時に跳ね上げられた小石等の異物が車体に衝突するのを防止する。また、フェンダーライナーは、不織布等を含み、車両の走行音、及び異物の衝突音などを吸収する（特許文献１参照）。
日本国特開２０１５－１７３３９号公報
　本願発明者は、車両の走行中にフェンダーライナーの近傍で観測される音波の周波数と大きさの関係を調べ、タイヤの周方向で音波の特性が異なることを見出した。
　本開示の一態様は、フェンダーライナーを用いて広い周波数帯で騒音の大きさを低減する、技術を提供する。
　本開示の一態様に係るフェンダーライナーは、車両のタイヤの外周に沿って湾曲状に配置される。前記フェンダーライナーは、第１発泡層と、第２発泡層と、を備える。前記第１発泡層は、第１発泡体で形成される。前記第２発泡層は、前記第１発泡体とは異なる組成の第２発泡体で形成される。前記第１発泡層と前記第２発泡層とは、前記タイヤの周方向に並ぶ。
　本開示の一態様によれば、フェンダーライナーの吸音特性をタイヤの周方向に変化でき、フェンダーライナーを用いて広い周波数帯で騒音の大きさを低減できる。
図１は、一実施形態に係るフェンダーライナーが搭載される車両の下部構造を示す図である。 図２は、一実施形態に係るフェンダーライナーの製造方法を示すフローチャートである。 図３は、図２のＳ１０２の一例を示す断面図である。 図４は、図２のＳ１０５の一例を示す断面図である。 図５は、図２のＳ１０６の一例を示す断面図である。 図６は、例１～例３で使用した発泡体Ａと発泡体Ｂの吸音特性を示す図である。 図７は、例１～例３で使用した発泡体Ａと発泡体Ｂの赤外吸収スペクトルを示す図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。また、明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
　先ず、図１を参照して、一実施形態に係るフェンダーライナー１について説明する。図１において、白抜き矢印は車両の進行方向であり、左方が車両前方であり、右方が車両後方である。
　フェンダーライナー１は、タイヤハウス３１の内部に配置される。タイヤハウス３１とは、車体３のタイヤ２を収容する空間である。フェンダーライナー１は、タイヤ２の外周に沿って湾曲状に配置される。フェンダーライナー１は、タイヤ２と接触しないように、タイヤ２との間に一定以上の間隙を形成する。
　フェンダーライナー１は、車両の走行時に跳ね上げられた小石等の異物が車体３に衝突するのを防止する。また、フェンダーライナー１は、車両の走行音、及び異物の衝突音などを吸収する。フェンダーライナー１は、例えばピン及びワッシャーなどで車体３に対して取り付けられる。
　本願発明者は、車両の走行中にフェンダーライナー１の近傍で観測される音波の周波数と大きさの関係を調べたところ、タイヤ２の周方向で音波の特性が異なることを見出した。詳しくは実施例の欄で説明するが、音波の周波数が１２５０Ｈｚ以下である場合に、タイヤ２の上端よりも前方では、後方に比べて、音波（騒音）の大きさが大きかった。一方、音波の周波数が１２５０Ｈｚを超える場合に、タイヤ２の上端よりも後方では、前方に比べて、音の大きさが大きかった。このように、音波の周波数に応じて、音の大きさが最も大きい場所がタイヤ２の周方向に変化することを本願発明者は見出した。
　なお、フェンダーライナー１の近傍で観測される音波の特性は、フェンダーライナー１の形状及び寸法、並びにタイヤ２の回転数及びトレッドパターン等で変化しうる。但し、フェンダーライナー１の形状若しくは寸法、又はタイヤ２の回転数若しくはトレッドパターン等が変化しても、音波の周波数に応じて、音の大きさが最も大きい場所がタイヤ２の周方向に変化するという傾向自体は変わらないと考えられる。
　そこで、図１に示すように、フェンダーライナー１は、少なくとも第１発泡層１１と第２発泡層１２とを備える。第１発泡層１１は、第１発泡体で形成される。一方、第２発泡層１２は、第１発泡体とは異なる組成の第２発泡体で形成される。
　第１発泡体の組成と、第２発泡体の組成が異なることは、第１発泡体の赤外吸収スペクトルと、第２発泡体の赤外吸収スペクトルが異なることで確認できる。赤外吸収スペクトルは、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ０１１７：２０１７に従って測定し、全反射法（ＡＴＲ法）により測定する。第１発泡体の赤外吸収スペクトルと、第２発泡体の赤外吸収スペクトルが異なるとは、例えば、異なるピークが観測されるか、あるいは、分解能４ｃｍ－１で測定した際に、ピークの波数が分解能の５倍である２０ｃｍ－１以上ずれていることを意味する。また、ピークの波数が同等である場合にも、一のピークの強度と他のピークの強度の比が異なれば異なる組成であると判断できる。
　本実施形態によれば、異なる組成の第１発泡層１１と第２発泡層１２とが、車両のタイヤ２の周方向に並ぶ。従って、フェンダーライナー１の吸音特性をタイヤ２の周方向に変化でき、フェンダーライナー１を用いて広い周波数帯で騒音の大きさを低減できる。
　例えば、第１発泡層１１は、第２発泡層１２に比べて、吸音率のピーク周波数が低く、且つ位置が車両前方寄りである。タイヤ２の上端よりも前方では、後方に比べて、周波数の低い音の大きさが大きい場合に、フェンダーライナー１を用いて広い周波数帯で騒音の大きさを低減できる。
　なお、第１発泡層１１は、第２発泡層１２に比べて、吸音率のピーク周波数が高く、且つ位置が車両前方寄りであってもよい。タイヤ２の上端よりも前方では、後方に比べて、周波数の高い音の大きさが大きい場合に、フェンダーライナー１を用いて広い周波数帯で騒音の大きさを低減できる。
　図示しないが、フェンダーライナー１は、タイヤ２の周方向に沿って、第１発泡層１１と第２発泡層１２の間に、第３発泡層を備えてもよい。第３発泡層は、第１発泡体と第２発泡体の中間組成の第３発泡体で形成される。第３発泡体の組成が第１発泡体の組成と第２発泡体の組成の中間であることは、第３発泡体の赤外吸収スペクトルが第１発泡体の赤外吸収スペクトルと第２発泡体の赤外吸収スペクトルの中間であることで確認できる。
　フェンダーライナー１は、後述するように図３等に示す成形型５の内部空間５６に、第１発泡体を形成する第１樹脂組成物と、第２発泡体を形成する第２樹脂組成物とを注入し、第１樹脂組成物と第２樹脂組成物とを発泡させ、固化させて得られる。第１樹脂組成物と第２樹脂組成物の合流地点に、第３発泡層が形成される。
　第３発泡層が存在することは、第１発泡層１１と第２発泡層１２とが成形型５の内部空間５６で同時に成形されたことを意味する。この場合、第１発泡層１１と第２発泡層１２とを別々に成形し、接着剤等で結合する場合に比べて、工程の数を低減でき、フェンダーライナー１の製造コストを低減できる。
　次に、図１を再度参照して、フェンダーライナー１を構成する第１発泡層１１と第２発泡層１２について説明する。
　先ず、第１発泡層１１について説明する。第１発泡層１１は、不織布とは異なり、３次元的な網状の骨格を有する。第１発泡層１１は、内部に多数の気泡を有する。多数の気泡は互いにつながっており、その内部を音波が伝播する。その際に、第１発泡層１１の内部で空気が振動する。第１発泡層１１の３次元的な網状の骨格と空気との間に摩擦が生じ、音波のエネルギーが熱のエネルギーに変換される。その結果、音が吸収される。車外の騒音レベル、及び車内の騒音レベルを低減できる。
　不織布が２次元的に配向される繊維を含むのに対し、第１発泡層１１は３次元的に張り巡らされた網状の骨格を有する。それゆえ、第１発泡層１１は、不織布に比べて、吸音率を向上できる。また、第１発泡層１１は、３次元的に張り巡らされた網状の骨格を有し、連続的につながっているので、保形性を向上できる。
　第１発泡層１１は、例えばポリウレタンの発泡体である。ポリウレタンの発泡体は、いわゆるポリウレタンフォームであって、ポリイソシアネート、ポリオール、触媒、及び発泡剤を含む第１樹脂組成物を発泡させ、固化して得られる。発泡剤は、水を含む。なお、発泡剤は、塩素を含んでもよい。第１樹脂組成物の詳細は、後述する。
　なお、第１発泡層１１は、本実施形態ではポリウレタンの発泡体であるが、ポリアクリル、メラミン、ゴム、ポリオレフィン、又はポリイミドの発泡体であってもよい。ポリウレタンを含むこれらの材料は、軽量性、保形性に優れている。
　第１発泡層１１の厚みは、軽量性と吸音性の両立の観点から、例えば３ｍｍ～３０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ～２０ｍｍである。
　第１発泡層１１の密度は、軽量性と吸音性の両立の観点から、例えば２０ｋｇ／ｍ３～１４０ｋｇ／ｍ３である。第１発泡層１１の密度は、いわゆる、かさ密度であって、ＪＩＳ　Ｋ７２２２：２００５「発泡プラスチック及びゴム－見かけ密度の求め方」に準拠して測定する。第１発泡層１１の密度は、好ましくは３０ｋｇ／ｍ３～１３０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは５５ｋｇ／ｍ３～１２０ｋｇ／ｍ３である。
　第１発泡層１１の吸音率は、例えば０．４～１．０である。第１発泡層１１の吸音率は、厚み１０ｍｍの試験片を切り出し、１０００Ｈｚの音波を垂直に入射し、ＪＩＳ　Ａ１４０５－２：２００７「音響管による吸音率及びインピーダンスの測定」に準拠して測定する。第１発泡層１１の吸音率は、好ましくは０．５～１．０である。吸音率が１．０であることは、音が全く反射されないことを意味する。
　次に、第２発泡層１２について説明する。第２発泡層１２は、第１発泡層１１と同様に、第２発泡層１２は３次元的に張り巡らされた網状の骨格を有する。それゆえ、第２発泡層１２は、不織布に比べて、吸音率を向上できる。また、第２発泡層１２は、３次元的に張り巡らされた網状の骨格を有し、連続的につながっているので、保形性を向上できる。
　第２発泡層１２は、例えばポリウレタンの発泡体である。ポリウレタンの発泡体は、いわゆるポリウレタンフォームであって、ポリイソシアネート、ポリオール、触媒、及び発泡剤を含む第２樹脂組成物を発泡させ、固化して得られる。発泡剤は、水を含む。なお、発泡剤は、塩素を含んでもよい。第２樹脂組成物の組成は、第１樹脂組成物の組成とは異なる。第２樹脂組成物の詳細は、後述する。
　なお、第２発泡層１２は、本実施形態ではポリウレタンの発泡体であるが、ポリアクリル、メラミン、ゴム、ポリオレフィン、又はポリイミドの発泡体であってもよい。ポリウレタンを含むこれらの材料は、軽量性、保形性に優れている。
　第２発泡層１２の厚みは、軽量性と吸音性の両立の観点から、例えば３ｍｍ～３０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ～２０ｍｍである。
　第２発泡層１２の密度は、軽量性と吸音性の両立の観点から、例えば２０ｋｇ／ｍ３～１４０ｋｇ／ｍ３である。第２発泡層１２の密度は、いわゆる、かさ密度であって、ＪＩＳ　Ｋ７２２２：２００５「発泡プラスチック及びゴム－見かけ密度の求め方」に準拠して測定する。第２発泡層１２の密度は、好ましくは３０ｋｇ／ｍ３～１３０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは５５ｋｇ／ｍ３～１２０ｋｇ／ｍ３である。
　第２発泡層１２の吸音率は、例えば０．４～１．０である。第２発泡層１２の吸音率は、厚み１０ｍｍの試験片を切り出し、１０００Ｈｚの音波を垂直に入射し、ＪＩＳ　Ａ１４０５－２：２００７「音響管による吸音率及びインピーダンスの測定」に準拠して測定する。第２発泡層１２の吸音率は、好ましくは０．５～１．０である。
　第２発泡層１２の吸音ピークの周波数と、第１発泡層１１の吸音ピークの周波数との違いは、例えば１／３オクターブ以上、好ましくは２／３オクターブ以上、より好ましくは１オクターブ以上である。また、その違いは、例えば７／３オクターブ以下、好ましくは２オクターブ以下である。
　次に、図２を参照して、一実施形態に係るフェンダーライナーの製造方法について説明する。フェンダーライナー１の製造方法は、例えば図２のステップＳ１０１～Ｓ１０７を有する。本実施形態では、図３～図５に示す成形型５が用いられる。成形型５は、温度制御性の観点から、金型である。なお、成形型５は、砂型、木型又は樹脂型であってもよい。
　先ず、ステップＳ１０１では、成形型５を温調する。成形型５の温調は、その後の工程でも継続される。なお、温調（ステップＳ１０１）は、注入（ステップＳ１０３）の前に開始されればよい。注入（ステップＳ１０３）の前に、成形型５の温度が安定すればよい。
　成形型５の温度は、５０℃～７０℃に調節される。成形型５の内部には、水などの温調媒体が流れる流路が形成される。なお、成形型５の内部には、電気ヒータなどが埋設されてもよい。
　成形型５の温度が５０℃以上であれば、重合反応、及び発泡反応を進めることができる。また、成形型５の温度が７０℃以下であれば、これらの反応速度を適度に抑制でき、成形型５の内部空間５６の全体に樹脂が行き渡る前に固化が終了するのを抑制でき、不完全な充填が起きる現象、いわゆるショートの発生を抑制できる。
　なお、成形型５の温度分布は、均一でもよいし、不均一でもよい。後者の場合、温度差によって、第１樹脂組成物及び第２樹脂組成物の重合反応、及び発泡反応を調整できる。
　次に、ステップＳ１０２では、図３に示すように、成形型５を構成する下型５１と上型５２を閉じる。具体的には、上型５２を型開位置（図５参照）から型閉位置（図３参照）に移動することで、成形型５の型閉が行われる。型閉の完了時に、下型５１と上型５２の間に、内部空間５６が形成される。内部空間５６は、フェンダーライナー１を成形する空間である。
　成形型５は、下型５１と上型５２に分割される。上型５２は、下型５１の上方に配置される。上型５２は、更に複数の割型５３～５５に分割される。なお、下型５１及び上型５２も、成形型５の割型である。これらの割型の境界線を、成形型５の分割線ＰＬと呼ぶ。
　下型５１は、固定型である。下型５１は、上に凸の上面５１１を有し、その上面５１１に凹部５１２を有する。凹部５１２は、下型５１の上面５１１から一定の深さで形成される。
　一方、上型５２は、可動型である。上型５２は、上に凸の下面５２１を有する。上型５２の下面５２１が、下型５１の上面５１１に接触する。図示しないが、上型５２の下面には第２凹部が形成されてもよく、第２凹部の内部で樹脂組成物が発泡させられてもよい。第１発泡層１１及び第２発泡層１２の少なくとも一方の厚みを部分的に厚くできる。第２凹部の数は、１つ以上である。
　上型５２は、上に凸のアーチ状であって、その周方向に３つの割型５３～５５に分割される。両端の割型５３、５５は、異なるヒンジＨ１、Ｈ２で下型５１に対して連結される。一端の割型５３は、ヒンジＨ１を中心に回転し、型閉位置（図３参照）と型開位置（図５参照）との間で回転する。また、他端の割型５５は、ヒンジＨ２を中心に回転し、型閉位置（図３参照）と型開位置（図５参照）との間で回転する。
　中間の割型５４は、両端の２つの割型５３、５５の一方（例えば割型５３）に対してヒンジＨ３で連結される。中間の割型５４は、ヒンジＨ３を中心に回転し、一端の割型５３に対して型閉位置（図３参照）と型開位置（図５参照）との間で回転する。
　なお、本実施形態では、上型５２は３つの割型５３～５５に分割されるが、２つの割型に分割されてもよいし、４つ以上の割型に分割されてもよい。上型５２の分割数は、特に限定されない。
　上型５２は、上記の通り、複数の割型５３～５５に分割される。複数の割型５３～５５を個別に移動でき、上型５２の全体を一括で移動する場合に比べて、上型５２の可動範囲を小さくできる。
　次に、ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で閉じた成形型５の内部空間５６に、第１注入口５７から第１樹脂組成物を注入し、第２注入口５８から第２樹脂組成物を注入する。第１注入口５７と第２注入口５８とは、タイヤ２の周方向に離れている。
　成形型５の内部空間５６は、上に凸のアーチ状である。第１樹脂組成物はアーチ状の内部空間５６の一方の下端に流れ落ち、第２樹脂組成物はアーチ状の内部空間５６の他方の下端に流れ落ちる。
　第１樹脂組成物の注入と、第２樹脂組成物の注入とは、同時に実施されてもよいし、時間をずらして実施されてもよい。第１樹脂組成物と第２樹脂生物とが、両方とも軟化した状態で合流すればよい。
　第１樹脂組成物の注入後、第１注入口５７には図４に示すように第１栓５９が挿入され、第１栓５９が第１注入口５７を塞ぐ。また、第２樹脂組成物の注入後、第２注入口５８には第２栓６０が挿入され、第２栓６０が第２注入口５８を塞ぐ。
　次に、ステップＳ１０４では、成形型５の内部空間５６で、第１樹脂組成物と、第２樹脂組成物を発泡させる。その際に、ガスが発生する。発生したガスは、内部空間５６のガスを、成形型５の分割線ＰＬから成形型５の外部に押し出す。その際に、ガスと共に樹脂組成物が分割線ＰＬに侵入し、冷え固まると、いわゆるバリＢが生じてしまう。
　本実施形態の分割線ＰＬは、フェンダーライナー１のタイヤ２との対向面１ｂには配置されない。それゆえ、フェンダーライナー１のタイヤ２との対向面１ｂには、バリＢが生じない。従って、バリＢとタイヤ２との干渉を防止できる。バリＢは、フェンダーライナー１のタイヤ２とは反対側の面１ａに形成される。
　次に、ステップＳ１０５では、図４に示すように、発泡させた第１樹脂組成物と、第２樹脂組成物を固化させる。固化は、硬化を含む。ステップＳ１０５によって、第１発泡層１１と第２発泡層１２を備えるフェンダーライナー１が得られる。図示しないが、第１発泡層１１と第２発泡層１２の間に、第３発泡層が形成される。
　第１発泡層１１と第２発泡層１２は、アーチ状の内部空間５６の上端付近で、不図示の第３発泡層を介して接続される。なお、第１樹脂組成物の注入量と第２樹脂組成物の注入量を変更することにより、第１発泡層１１と第２発泡層１２の境界（第３発泡層）の位置をタイヤ２の周方向に変更することも可能である。また、成形型５を上下逆に設置してもよい。成形型５を上下逆に設置する場合も、第１注入口５７及び第２注入口５８は、内部空間５６の上方に設けられる。
　いずれにしろ、フェンダーライナー１は、成形型５の内部空間５６と同一の形状及び同一の寸法に成形される。それゆえ、同一の形状及び同一の寸法を有するフェンダーライナー１を大量生産できる。
　また、成形型５の内部空間５６の形状及び寸法で、フェンダーライナー１の形状及び寸法が決まるので、微細な構造も付与可能であり、また、切削又はプレスなどの後加工が不要である。
　更に、フェンダーライナー１を構成する第１発泡層１１と第２発泡層１２とを別々に成形し、接着剤等で結合する場合に比べて、工程の数を低減でき、フェンダーライナー１の製造コストを低減できる。
　次に、ステップＳ１０６では、図５に示すように、下型５１と上型５２を開く。具体的には、上型５２を型閉位置（図３参照）から型開位置（図５参照）に移動することで、成形型５の型開が行われる。
　最後に、ステップＳ１０７では、型開後の成形型５からフェンダーライナー１を取り出す。フェンダーライナー１は、タイヤ２側（タイヤ２の径方向内方）に向けて先細り状のテーパ面１ｃを含んでもよい。テーパ面１ｃは、タイヤ２の径方向に対して傾斜している。テーパ面１ｃによって、フェンダーライナー１を下型５１から抜きやすく、離型時の破損を抑制できる。
　なお、フェンダーライナー１が柔軟性に優れる場合、テーパ面１ｃは不要である。この場合、フェンダーライナー１を変形しながら、離型を実施する。
　フェンダーライナー１の製造方法は、図２のステップＳ１０１～Ｓ１０７以外のステップを含んでもよい。例えば、フェンダーライナー１の製造方法は、成形型５からフェンダーライナー１を取り出した後、フェンダーライナー１のタイヤ２との対向面１ｂに撥水層を形成するステップを含んでもよい。
　撥水層は、タイヤ２によって飛散する水滴を滑りやすくする。従って、水滴が残るのを抑制でき、氷の膜が張るのを抑制できる。氷の膜が張らなければ、氷の膜の剥離による損傷も生じない。撥水層は、例えばフッ素系、シリコーン系、ポリエチレンやポリプロピレンなどの極性の小さな炭化水素系のコーティング剤により形成される。
　撥水層は、通気性を有してもよい。撥水層が通気性を有していない場合に比べて、タイヤ２の走行音等の音波がフェンダーライナー１の内部に入り込みやすい。従って、音波の反射を抑制できる。通気性を有する撥水層は、例えばフッ素系、シリコーン系又は炭化水素系のコーティング剤を用いたスプレーコート法で形成される。炭化水素系のコーティング剤は、極性の小さいポリエチレンやポリプロピレンなどを含むことが好ましい。
　次に、第１発泡体の原料である第１樹脂組成物について説明する。第１発泡体がポリウレタンフォームである場合、第１樹脂組成物は、ポリイソシアネート、ポリオール、触媒、及び発泡剤を含む。第１樹脂組成物は、更に添加剤を含んでもよい。第１樹脂組成物は、通常、ポリイソシアネート以外の原料を含むシステム液と、ポリイソシアネートとを混合して調製する。
　ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（通称：クルードＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）及びヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、これらのポリイソシアネートのプレポリマー変性体、イソシアヌレート変性体、ウレア変性体及びカルボジイミド変性体であるが、これらに限定されない。ＴＤＩは２，４－ＴＤＩ及び２，６－ＴＤＩのいずれでもよく、混合物でもよい。ＭＤＩは２，２'－ＭＤＩ、２，４'－ＭＤＩ及び４，４'－ＭＤＩのいずれでもよく、これらのうち２種類又は３種類の混合物でもよい。
　ポリオールとしては、ポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール等を挙げることができる。
　発泡剤としては、水を用いることができるが、これに限定されない。水以外の発泡剤としては、低沸点の不活性化合物が好ましい。このような不活性化合物としては、例えば、不活性ガス、及び沸点が７０℃以下で、炭素数が８以下の、炭素原子に結合する水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい飽和炭化水素が挙げられる。前記ハロゲン原子は、例えば、塩素原子又はフッ素原子である。飽和炭化水素の例は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン（塩化メチレン）、トリクロロエタン及び各種フロン化合物であるが、これらに限定されない。また、発泡剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
　触媒としては、アミン系触媒及びスズ系触媒からなる群から選択される少なくとも１種である。触媒は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。前記アミン系触媒の例は、トリエチレンジアミン、ビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ－６－ヘキサノール、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエトキシエタノールに２モルのエチレンオキシドを付加した化合物、及び５－（Ｎ，Ｎ－ジメチル）アミノ－３－メチル－１－ペンタノールであるが、これらに限定されない。前記スズ系触媒の例は、２－エチルヘキサン酸スズ、ジ－ｎ－ブチルスズオキシド、ジ－ｎ－ブチルスズジラウレート、ジ－ｎ－ブチルスズジアセテート、ジ－ｎ－オクチルスズオキシド、ジ－ｎ－オクチルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロリド、ジ－ｎ－ブチルスズジアルキルメルカプタン及びジ－ｎ－オクチルスズジアルキルメルカプタンであるが、これらに限定されない。
　添加剤として、整泡剤を含んでもよい。整泡剤の例として、シリコーン系整泡剤又は含フッ素化合物系整泡剤が挙げられるがこれらに限定されない。整泡剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
　添加剤として、架橋剤を含んでもよい。架橋剤としては、水酸基、１級アミノ基及び２級アミノ基から選ばれる活性水素含有基を２個以上有する化合物を選択することができる。架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ビスフェノールＡ、エチレンジアミン、３，５－ジエチル－２，４－ジアミノトルエン、３，５－ジエチル－２，６－ジアミノトルエン、２－クロロ－ｐ－フェニレンジアミン、３，５－ビス（メチルチオ）－２，４－ジアミノトルエン、３，５－ビス（メチルチオ）－２，６－ジアミノトルエン、１－トリフルオロメチル－３，５－ジアミノベンゼン、１－トリフルオロメチル－４－クロロ－３，５－ジアミノベンゼン、２，４－トルエンジアミン、２，６－トルエンジアミン、ビス（３，５－ジメチル－４－アミノフェニル）メタン、４，４'－ジアミノジフェニルメタン、ｍ－キシリレンジアミン、１，４－ジアミノヘキサン、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン及びイソホロンジアミンであるが、これらに限定されない。また、架橋剤として、上述した分子量／水酸基数が５００未満のポリオキシアルキレンポリオールも使用できる。架橋剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
　上記以外の添加剤としては、乳化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の老化防止剤、炭酸カルシウム又は硫酸バリウム等の充填剤、可塑剤、着色剤、難燃剤、抗カビ剤及び破泡剤等の公知の各種添加剤及び助剤が挙げられるが、これらに限定されず、従来ポリウレタンフォームに使用されている添加剤を使用できる。
　次に、第２発泡体の原料である第２樹脂組成物について説明する。第２発泡体がポリウレタンフォームである場合、第２樹脂組成物は、第１樹脂組成物と同様に、ポリイソシアネート、ポリオール、触媒、及び発泡剤を含む。第２樹脂組成物は、更に添加剤を含んでもよい。第２樹脂組成物は、第１樹脂組成物とは同じ材料を異なる配合比で混ぜて調製されるか、第１樹脂組成物とは異なる材料で調製される。
　以下、実験データについて説明する。下記の例１～例２は比較例であり、例３は実施例である。先ず、例１～例３で使用した発泡体Ａと発泡体Ｂについて説明する。発泡体Ａの材料である樹脂組成物Ａは、システム液Ａを１０９．３質量部、ポリイソシアネート（ＴＤＩとＭＤＩの混合物、東ソー社製、商品名：コロネート１０２１）を３９．３質量部それぞれ容器に入れ、高速ミキサーで混合し、室温で調製した。システム液Ａは、ポリオキシアルキレンポリオール１（ＡＧＣ社製、商品名：ＥＸＣＥＮＯＬ８２０）を６０質量部、ポリオキシアルキレンポリオール２（ＡＧＣ社製、商品名：ＥＸＣＥＮＯＬ９２３）を４０質量部、発泡剤である水を３質量部、触媒１（東ソー社製、商品名：ＴＥＤＡ　Ｌ－３３）を０．３質量部、触媒２（東ソー社製、商品名：ＴＯＹＯＣＡＴ－ＥＴ）を０．０５質量部、整泡剤１（Ｅｖｏｎｉｋ社製、商品名：Ｔｅｇｏｓｔａｂ　Ｂ８７３７ＬＦ２）を３質量部、架橋剤１（ＡＧＣ社製、商品名：ＥＸＣＥＮＯＬ５５５）を３質量部含むものであった。
　発泡体Ｂの材料である樹脂組成物Ｂは、システム液Ｂを１４２．４質量部、ポリイソシアネート（ＴＤＩとＭＤＩの混合物、東ソー社製、商品名：コロネート１０２１）を４２．４質量部それぞれ容器に入れ、高速ミキサーで混合し、室温で調製した。システム液Ｂは、上記のポリオキシアルキレンポリオール１を６０質量部、上記のポリオキシアルキレンポリオール２を４０質量部、ポリオキシアルキレンポリオール３（富士フイルム和光純薬社製、商品名ポリテトラメチレンオキシド２，０００）を３０質量部、発泡剤である水を３質量部、上記の触媒１を０．３質量部、上記の触媒２を０．０５質量部、上記の整泡剤１を３質量部、着色剤（大日精化工業社製、商品名ＦＴＲ５５７０）を３質量部、上記の架橋剤１を３質量部含むものであった。
　樹脂組成物Ａの注入、発泡、及び固化を実施し、発泡体Ａのみからなる試験片を作製し、その試験片の垂直入射吸音率の周波数依存性を測定した。また、樹脂組成物Ｂの注入、発泡、及び固化を実施し、発泡体Ｂのみからなる試験片を作製し、その試験片の垂直入射吸音率の周波数依存性を測定した。これらの測定は、日本音響エンジニアリング社製のＷｉｎＺａｃＭＴＸにより実施した。これらの測定結果を、図６に示す。図６に示すように、発泡体Ａは、発泡体Ｂよりも、吸音率のピーク周波数が低かった。発泡体Ａの吸音ピークの周波数と、発泡体Ｂの吸音ピークの周波数との違いは、１／３オクターブであった。
　図７に発泡体Ａと発泡体Ｂの赤外吸収スペクトルを示す。測定には赤外吸光分析装置（ＦＴ－ＩＲ、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 Ｎｉｃｏｌｅｔ ｉＺ１０）を用いた。吸光度は８００ｃｍ－１～４０００ｃｍ－１において測定された吸光度の最大値で規格化した。図７には、波数が２７００ｃｍ－１～３１００ｃｍ－１の範囲のみを示す。波数が２７００ｃｍ－１～３１００ｃｍ－１の範囲では炭化水素のＣ－Ｈ結合に由来する赤外吸収が観察される。スキャン回数は３２回、分解能は４ｃｍ－１とした。
　図７に示す発泡体Ａ及び発泡体Ｂの赤外吸収スペクトルにおいて、発泡体Ｂにのみ、２８００ｃｍ－１付近にピークが観測され、異なる組成であると判断できる。また、２８７０ｃｍ－１付近のピークと２９７０ｃｍ－１付近のピーク強度比が異なることからも、異なる組成であると判断できる。
　例１～例３では、表１に示すように、発泡体Ａと発泡体Ｂを用いてフェンダーライナーの解析モデルを作成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　表１に示すように、例１のフェンダーライナーの解析モデルは、発泡体Ａのみで作成した。例２のフェンダーライナーの解析モデルは、発泡体Ｂのみで作成した。例３のフェンダーライナーの解析モデルは、前部（タイヤの上端よりも前の部分）を発泡体Ａで構成し、後部（タイヤの上端よりも後の部分）を発泡体Ｂで作成した。
　例１～例３では、車両の走行中にフェンダーライナーの近傍で観測される音波の周波数と大きさの関係を、有限要素法で解析した。解析条件は、下記の通りであった。
・音響境界条件：地面とタイヤ表面は完全反射境界に設定し、フェンダーライナーは垂直入射吸音率を基にしたアドミッタンス境界に設定した。
・空気：音速は３４０ｍ／ｓに設定し、密度は１．２２５ｋｇ／ｍ３に設定した。
・タイヤ：直径は６３６ｍｍに設定し、幅は２２６ｍｍに設定した。トレッドパターンは無しに設定した。
・入力音源：入力音源として、タイヤ表面の地面と接触した接地面の前端と後端のそれぞれに点音源を設定した。２つの点音源のそれぞれの音の大きさは、実験室でタイヤを定速で回転した時に周囲マイクロフォンで観測された騒音レベル値を基に設定した。タイヤの回転数は、車両の速度５０ｋｍ／ｈに相当する回転数であった。
・フェンダーライナーの形状：一般的な形状に設定した。
　例１の解析結果を表２に示し、例２の解析結果を表３に示し、例３の解析結果を表４に示す。表２～表４において、Ｌｍａｘ＿ｆは、フェンダーライナー前部で観測される騒音レベルの最大値である。Ｌｍａｘ＿ｒは、フェンダーライナー後部で観測される騒音レベルの最大値である。Ｌｍａｘは、フェンダーライナー全体で観測される騒音レベルの最大値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 　表２～表４から明らかなように、音波の周波数が１２５０Ｈｚ以下である場合に、フェンダーライナー前部では、フェンダーライナー後部に比べて、音波（騒音）の大きさが大きかった。一方、音波の周波数が１２５０Ｈｚを超える場合に、フェンダーライナー後部では、フェンダーライナー前部に比べて、音の大きさが大きかった。
　表２～表４の結果をまとめて、表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 　表５において、Ｌ０ｍａｘは、フェンダーライナーが緻密な樹脂シート、具体的にはポリプロピレン樹脂シートで構成される場合に、フェンダーライナー全体で観測される騒音レベルの最大値である。Ｌ０ｍａｘは、音波の周波数毎に解析した。
　表５から明らかなように、例３では、例１及び例２とは異なり、互いに異なる組成の発泡体Ａと発泡体Ｂとを組み合わせてフェンダーライナーを構成したので、広い周波数帯で騒音の大きさを低減できる。
　以上、本開示に係るフェンダーライナー及びその製造方法、並びに車両の実施形態などについて説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
　異なる組成の第１発泡層１１と第２発泡層１２とが、車両のタイヤ２の幅方向に並んでもよい。音波の周波数に応じて、音の大きさが最も大きい場所がタイヤ２の幅方向に変化する場合に、広い周波数帯で騒音の大きさを低減できる。
　本出願は、２０２０年１１月２５日に日本国特許庁に出願した特願２０２０－１９４９６２号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２０－１９４９６２号の全内容を本出願に援用する。
１　　フェンダーライナー
２　　タイヤ
１１　第１発泡層
１２　第２発泡層

Claims (8)

  1. 　車両のタイヤの外周に沿って湾曲状に配置されるフェンダーライナーであって、
    　第１発泡体で形成される第１発泡層と、
    　前記第１発泡体とは異なる組成の第２発泡体で形成される第２発泡層と、を備え、
    　前記第１発泡層と前記第２発泡層とは、前記タイヤの周方向に並ぶ、フェンダーライナー。
  2. 　前記タイヤの周方向に沿って、前記第１発泡層と前記第２発泡層の間に、前記第１発泡体と前記第２発泡体の中間組成の第３発泡体で形成される第３発泡層を更に備える、請求項１に記載のフェンダーライナー。
  3. 　前記第１発泡体は、ポリウレタン、ポリアクリル、メラミン、ゴム、ポリオレフィン、又はポリイミドを含む、請求項１又は２に記載のフェンダーライナー。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載のフェンダーライナーを製造する、フェンダーライナーの製造方法であって、
    　前記第１発泡体を形成する第１樹脂組成物と、前記第２発泡体を形成する第２樹脂組成物とを、成形型の内部空間に注入することと、
    　前記成形型の前記内部空間で、前記第１樹脂組成物と、前記第２樹脂組成物とを発泡させることと、
    　前記成形型の前記内部空間で発泡させた前記第１樹脂組成物と前記第２樹脂組成物とを固化させ、前記第１発泡層と前記第２発泡層を成形することと、を含む、フェンダーライナーの製造方法。
  5. 　タイヤと、請求項１～３のいずれか１項に記載のフェンダーライナーと、を備えた、車両。
  6. 　前記第１発泡層は、前記第２発泡層に比べて、吸音率のピーク周波数が低く、且つ位置が前記車両前方寄りである、請求項５に記載の車両。
  7. 　前記フェンダーライナーの前記タイヤとの対向面に、撥水層を含む、請求項５又は６に記載の車両。
  8. 　前記撥水層は、通気性を有する、請求項７に記載の車両。
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