WO2012164977A1

WO2012164977A1 - 自動車用ボディーアンダーカバー

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Publication number: WO2012164977A1
Application number: PCT/JP2012/053630
Authority: WO
Inventors: 雄一郎稲垣
Original assignee: 豊和繊維工業株式会社
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-12-06
Also published as: US20140070562A1; JP2012245925A; CN103415416A

Abstract

　車外へ漏れたエンジン音や路面側が音源となるロードノイズ等に対して吸音特性を発揮するために路面側外表面に不織布を用いた場合でも飛び石等の異物の飛散に対する耐久性を有する自動車用ボディーアンダーカバーを提供する。少なくとも、繊維補強材と第１の熱可塑性合成樹脂（１３）が混合された基材層（１１）と、基材層（１１）の路面側となる面には、熱可塑性合成繊維よりなる不織布層（１５）とが、積層された状態で両層の表面部が熱融着結合され圧縮成形により所定形状に成形されて繊維成形体として形成される構成とされており、基材層（１１）の第１の熱可塑性合成樹脂（１３）は、成形時の加熱工程で溶融する融点であり、不織布層（１５）は、成形時の加熱工程で溶融する融点の第２の熱可塑性合成繊維（１６）と、成形時の加熱工程で溶融しない融点の第３の熱可塑性合成繊維（１７）が混合された不織布層（１５）である。

Description

自動車用ボディーアンダーカバー

　本発明は、自動車用ボディーアンダーカバーに関する。

　近年、自動車の下部には、下方を流通する気流の空気抵抗を抑制するために自動車の下面側を覆うボディーアンダーカバーが装着されている（特許文献１参照）。このボディーアンダーカバーは、車体下面を流通する空気流の流れを良くすることにより空気抵抗値を抑制して燃費向上を図るためのものである。更には、走行安定、操縦安定を図れると共に走行中における飛び石等の異物の飛散から車体構成品を守る役目も果たしている。

　かかる空力特性の向上による燃費向上、走行安定、操縦安定のため自動車の下面側を覆う自動車用ボディーアンダーカバーとして、オレフィンを主体とした樹脂材料が用いられてきた。特許文献２には、自動車用ボディーアンダーカバーの一例としてポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を使用するエンジンアンダーカバーの技術が開示されている。

　ところで、オレフィンを主体とした樹脂材料による自動車用ボディーアンダーカバーは、重量的に重いという問題があった。そのため、軽量化を図るために、ガラス繊維を補強材とした繊維系の板材を基材とする自動車用ボディーアンダーカバーが開示されている。この自動車用ボディーアンダーカバーは繊維間の微細な穴の構成により吸音性能の向上が図れる。ところが、飛び石に対する耐久性、氷雪の着き難さ、平滑性など本来自動車用ボディーアンダーカバーとして要求される機能を損なわないために路面側の外表面に樹脂の補強層を構成する例があった。（特許文献３参照）

実開昭５９－１２９６７６号公報特開平５－２４５５９号公報特開２００９－２９８３４０公報

　しかしながら、樹脂の補強層は、通気を遮断してしまうことから路面側が音源となるロードノイズに対して効率よく吸音性能を発揮できない結果を招く。一方、路面側からの吸音性能を発揮させるために路面側外表面に通気性のある合成繊維による不織布を構成することが考えられる。ところが、この不織布の毛羽立ちによって飛び石に対する耐久性の無さが問題となって自動車用ボディーアンダーカバー本来の機能が損なわれるおそれがあった。

　そこで、車外へ漏れたエンジン音や路面側が音源となるロードノイズ等に対して吸音特性を発揮するために路面側外表面に不織布を用いた場合でも飛び石等の異物の飛散に対する耐久性を有する自動車用ボディーアンダーカバーを提供することが望まれている。

　上記課題を解決するために、本開示の自動車用ボディーアンダーカバーは次の手段をとる。本開示の第１の側面によると、自動車用ボディーアンダーカバーは、自動車の車体下面に配置される。自動車用ボディーアンダーカバーは、少なくとも、繊維補強材と第１の熱可塑性合成樹脂が混合された基材層と、該基材層の路面側となる面には、熱可塑性合成繊維よりなる不織布層とが、積層された状態で前記両層の表面部が熱融着結合され圧縮成形により所定形状に成形されて繊維成形体として形成される構成とされている。前記基材層の第１の熱可塑性合成樹脂は、成形時の加熱工程で溶融する融点である。前記不織布層は、成形時の加熱工程で溶融する融点の第２の熱可塑性合成繊維と、成形時の加熱工程で溶融しない融点の第３の熱可塑性合成繊維とが混合された不織布層である。

　上記構成によると、成形時の加熱工程で基材層の第１の熱可塑性合成樹脂と不織布層の第２の熱可塑性合成繊維とが溶融し、基材層の繊維補強材と不織布層の第３の熱可塑性合成繊維が熱融着結合した繊維成形体となる。これにより、軽量な自動車用ボディーアンダーカバーを得ることができる。路面側に配置される不織布層の第３の熱可塑性合成繊維は、成形時の加熱工程で溶融しない繊維体であることから第２の熱可塑性合成繊維が溶融しても残存する。溶融した第２の熱可塑性合成繊維は、第３の熱可塑性合成繊維内に含浸して固着することにより繊維間に微細な穴を有した状態の補強層となる。この繊維間の微細な穴の構成により吸音特性を発揮する。また、表面の毛羽立ちを防ぎ平滑な面を形成することから飛び石等の異物の飛散に対する耐久性を有する。以上より、車外へ漏れたエンジン音や、路面側が音源となるロードノイズ等に対して、吸音特性を発揮するために路面側外表面に不織布を用いた場合でも飛び石等の異物の飛散に対する耐久性を有する自動車用ボディーアンダーカバーを提供することができる。

　本開示の第２の側面によると、第１の側面の自動車用ボディーアンダーカバーにおいて、前記第１の熱可塑性合成樹脂と第２の熱可塑性合成繊維は、同質の熱可塑性合成繊維である。

　上記構成によると、第１の熱可塑性合成樹脂と第２の熱可塑性合成繊維を同質の材料とすることで、より効果的に基材層と不織布層の熱融着結合が図ることができる。また、基材層と不織布層が剥離し難くい構成にできる。

　上記構成によれば、車外へ漏れたエンジン音や路面側が音源となるロードノイズ等に対して吸音特性を発揮するために路面側外表面に不織布を用いた場合でも飛び石等の異物の飛散に対する耐久性を有する自動車用ボディーアンダーカバーを提供することができる。

本開示の実施形態に係る自動車用ボディーアンダーカバーの基材層及び不織布層の積層状態を模式的に示す断面図である。図２（Ａ）は、本開示の実施形態に係る自動車用ボディーアンダーカバーの製造工程のうち熱盤プレスでの加熱及び加圧する工程を示した断面図である。図２（Ｂ）は、同じく製造工程のうち冷間プレスにおける冷間プレス工程を示した断面図である。図２（Ｃ）は、同じく製造工程のうち冷間プレス成形時に部品外カット部によって、積層体の外周の余分な部品外をカットする工程を示した断面図である。図２（Ｄ）は、同じく製造工程のうち自動車用ボディーアンダーカバーの成形品３４を示した断面図である。本開示の実施形態に係る自動車用ボディーアンダーカバーを示す斜視図である。本開示の実施形態に係る自動車用ボディーアンダーカバーを車両に取り付けた状態を模式的に示した断面図である。本開示の実施形態に係る自動車用ボディーアンダーカバーの吸音性能を示した図である。

　以下に、本開示の実施形態について図１から図５を用いて説明する。図１、３に図示されるように、本実施形態の自動車用ボディーアンダーカバー３６は、基材層１１と不織布層１５が積層された繊維成形体である。図４に図示されるように、自動車用ボディーアンダーカバー３６は、基材層１１が車体Ａ側に配置され不織布層１５が路面Ｂ側に配置される。基材層１１は、繊維補強材１２と第１の熱可塑性合成樹脂１３を有している。不織布層１５は、第２の熱可塑性合成繊維１６と第３の熱可塑性合成繊維１７を有している。

＜基材層１１について＞
　基材層１１は、繊維補強材１２と第１の熱可塑性合成樹脂１３を有する繊維マットである。この基材層１１は、クロスレイヤー、エアレイ等に代表される乾式法、または抄紙法に代表される湿式法のいずれの製法を選択しても形成できる。
　乾式法（クロスレイヤー）を用いた場合の基材層１１は、繊維補強材１２と第１の熱可塑性合成樹脂１３の繊維体を所定繊維長にカットした上で開繊機でよく混ぜ合わせ（混綿）カード機で積層し所定目付けの繊維ウェブとする。その上で繊維ウェブをニードルパンチして繊維補強材１２と第1の熱可塑性合成樹脂１３の繊維体の繊維同士を交絡させて繊維マットにする。
　乾式法（エアレイ）を用いた場合の基材層１１は、繊維補強材１２と第１の熱可塑性合成樹脂１３の繊維体を所定繊維長にカットした上でエアレイと呼ばれる空気流でよく混ぜ合わせ（混綿）たものを積層し所定目付けの繊維ウェブとする。その上で、繊維ウェブをニードルパンチして繊維補強材１２と第1の熱可塑性合成樹脂１３の繊維体の繊維同士を交絡させて繊維マットにする。なお、上記乾式法における第１の熱可塑性合成樹脂１３は、熱可塑性合成繊維が選択される。
　湿式法を用いた場合の基材層１１は、繊維補強材１２と第１の熱可塑性合成樹脂１３を水中に分散し網状のネット等ですき上げてフリースを形成し、加熱機で乾燥して繊維マットとする。なお、湿式法における第１の熱可塑性合成樹脂１３は、熱可塑性合成樹脂の粉末体を用いる。

　繊維補強材１２は、チヨツプドストランド等の無機繊維であるガラス繊維や、有機繊維であるジュート(黄麻)、ケナフ(洋麻)、ラミー、ヘンプ(麻)、サイザル麻、竹等の天然繊維等が適宜選択される。
　乾式法（クロスレイヤー、エアレイ）を用いる場合の繊維補強材１２の繊維長は、２０～１００ｍｍの範囲で構成される。繊維補強材１２が２０ｍｍ未満である場合、繊維補強材１２による有効な曲げ剛性を得られない。また、繊維補強材１２と第１の熱可塑性合成樹脂１３の絡み合いが少なくなってしまう。繊維補強材１２を１００ｍｍより長くした場合、混綿が難しくなり単位面積に対して繊維補強材１２と第１の熱可塑性合成樹脂１３が均等に混ぜ合わせることが困難となって均一な曲げ強度、耐衝撃性を得ることができない。また、二-ドルパンチの交絡が困難となる。繊維補強材１２の太さは、５～５０μｍの範囲である。
　湿式法（抄紙法）を用いる場合の繊維補強材１２の繊維長は、５～２０ｍｍの範囲で構成される。乾式法に比べて短いのは、水中で均一に分散させるためである。

　乾式法（クロスレイヤー、エアレイ）を用いる場合の第１の熱可塑性合成樹脂１３は、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等が選択される。ポリエチレン繊維の軟化点は１００～１１５℃であり、融点は１２５～１３５℃である。ポリプロピレン繊維の軟化点は１４０～１６０℃であり、融点は１６５～１７３℃である。第１の熱可塑性合成樹脂１３は、後述する成形時の加熱工程において溶融するため、ニードルパンチにおいて繊維補強材１２と均一に混合された繊維マットに作成できれる範囲であれば、繊維長、繊維径は限定されない。
　湿式法（抄紙法）を用いる場合の第１の熱可塑性合成樹脂１３は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の粉末が選択される。ポリエチレン、ポリプロピレンの軟化点、融点は上記と同様である。

　基材層１１の総目付量は、５００～２０００ｇ／ｍ²の範囲とする。基材層１１の総目付量の下限値は、５００ｇ／ｍ²、好ましくは、７００ｇ／ｍ²以上、より好ましくは１０００ｇ／ｍ²以上である。基材層１１の総目付量がこの下限値より低いと、曲げ剛性、耐衝撃性が低下する。基材層１１の総目付量の上限値は、２０００ｇ／ｍ²以下、好ましくは１５００ｇ／ｍ²以下、より好ましくは１４００ｇ／ｍ²以下である。基材層１１の総目付量がこの上限値より高いと基材層１１の嵩が増加しニードルパンチするときに良好に繊維同士を交絡させることができないことがある。また、重量が大きくなることから軽量化を図ることができない。このような、目付量の範囲内において、車種それぞれの自動車用ボディーアンダーカバー３６としての要求値に応じて最終的に求められる基材層１１の目付量を適宜設定される。
　ここで、基材層１１の総目付量５００～２０００ｇ／ｍ²に対して、繊維補強材１２の目付量は、３０～６０重量％である。３０重量％未満の目付量であると曲げ剛性、耐衝撃性が低下する。６０重量％より多い目付量であると第１の熱可塑性合成樹脂１３が少なくなって後述する不織布層１５との接着強度の低下を招く。

　＜不織布層１５について＞
　不織布層１５は、第２の熱可塑性合成繊維１６と第３の熱可塑性合成繊維１７を有する繊維マットである。第２の熱可塑性合成繊維１６は、自動車用ボディーアンダーカバー３６の加工時の加熱温度によって溶融する材質が選択される。第３の熱可塑性合成繊維１７は、加工時の加熱温度で溶融しない材質が選択される。第２の熱可塑性合成繊維１６は、加工時の加熱温度によって溶融して第３の熱可塑性合成繊維１７に含浸し固着して微細な穴が開いた状態の補強層となる。加工時の加熱温度は、基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３の溶融温度によって決定される。第３の熱可塑性合成繊維１７は、基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３の溶融温度よりも高い融点（好ましくは軟化点）とされる。第２の熱可塑性合成繊維１６は、基材層１１と不織布層１５がより効果的に熱融着結合することに鑑み基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３と同じ材質のものが選択されるのが好ましい。

　第２の熱可塑性合成繊維１６は、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等が選択される。ポリエチレン繊維の軟化点は１００～１１５℃であり、融点は１２５～１３５℃である。ポリプロピレン繊維の軟化点は１４０～１６０℃であり、融点は１６５～１７３℃である。第２の熱可塑性合成繊維１６は、第１の熱可塑性合成樹脂１３と同質の材料とすることが好ましい。基材層１１と不織布層１５の熱融着結合をより効果的に図り、基材層１１と不織布層１５が剥離し難くするためである。
　第２の熱可塑性合成繊維１６の繊維長は、２０～１００ｍｍの範囲である。第２の熱可塑性合成繊維１６が２０ｍｍ未満である場合、第３の熱可塑性合成繊維１７との絡み合いが少なくなってしまう。一方、１００ｍｍより長くした場合、第３の熱可塑性合成繊維１７との混綿が難しくなり単位面積に対して両繊維が均等に混ぜ合わせることが困難であり、均一な曲げ強度、耐衝撃性を得ることができない。
　第２の熱可塑性合成繊維１６は、後述する成形時の加熱工程において溶融するためニードルパンチにおいて第３の熱可塑性合成繊維１７と均一に混合された繊維マットに形成できる範囲であれば繊維径は限定されない。

　第３の熱可塑性合成繊維１７は、およそ２００℃以上の融点（好ましくは軟化点）を有する熱可塑性合成繊維の材質である。ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエステル繊維等が選択される。ポリエチレンテレフタレート繊維の軟化点は２３８～２４０℃であり、融点は２５５～２６０℃である。ポリエステル繊維の軟化点は２３８～２４０℃であり融点は２５５～２６０℃である。
　第３の熱可塑性合成繊維１７の繊維長は、２０～１００ｍｍの範囲である。第３の熱可塑性合成繊維１７が２０ｍｍ未満である場合、第２の熱可塑性合成繊維１６との絡み合いが少なくなってしまう。一方、１００ｍｍより長くした場合、第２の熱可塑性合成繊維１６との混綿が難しくなり単位面積に対して両繊維が均等に混ぜ合わせることが困難である。
　第３の熱可塑性合成繊維１７の太さは、２～１５ｄｔｅｘの範囲である。
　太さが２ｄｔｅｘ未満であると、第３の熱可塑性合成繊維１７の編み目が小さくなって吸音率の低下を招く。
　太さが１５ｄｔｅｘより太いと、第３の熱可塑性合成繊維１７の編み目が大きくなって通気度が大きくなって表面の平滑性が劣るため、飛び石等による耐久性が低下するおそれがある。より好ましくは、３～１１ｄｔｅｘの範囲が好ましい。

　不織布層１５の総目付量は、５０～４００ｇ／ｍ²の範囲とする。不織布層１５の総目付量の下限値は、５０ｇ／ｍ²、好ましくは、８０ｇ／ｍ²以上、より好ましくは１００ｇ／ｍ²以上である。不織布層１５の総目付量がこの下限値より低いと、不織布層１５が薄く透けてしまい表面の一部が破れて氷雪の付着が発生しやすくなる。また、曲げ剛性、耐衝撃性の低下を招いて飛び石等による耐久性が低下する。不織布層１５の総目付量の上限値は、４００ｇ／ｍ²以下、好ましくは２３０ｇ／ｍ²以下、より好ましくは２００ｇ／ｍ²以下である。不織布層１５の総目付量がこの上限値より高いと重量が大きくなることから軽量化を図ることができない。不織布層１５の総目付量は上記範囲内において車種それぞれの自動車用ボディーアンダーカバー３６としての要求値に応じて最終的に求められる目付量を適宜設定する。不織布層１５は、基材層１１と同様の製造方法の乾式法（クロスレイヤー、エアレイ）によって製造する。
　ここで、不織布層１５の総目付量５０～４００ｇ／ｍ²に対して、第３の熱可塑性合成繊維１７の目付量は、３０～５０重量％である。第３の熱可塑性合成繊維１７の目付量が３０重量％未満である場合、溶融する第２の熱可塑性合成繊維１６が多くなってしまい第３の熱可塑性合成繊維１７の繊維間の目が詰まってしまい吸音性能が低下する。第３の熱可塑性合成繊維１７の目付量が５０重量％より多いと第３の熱可塑性合成繊維１７の毛羽立ちが著しく飛び石等による耐久性が低下する。

＜自動車用ボディーアンダーカバー３６の製造工程＞
　次に、本開示の自動車用ボディーアンダーカバー３６の製造方法を図１～４を参照して説明する。本開示の自動車用ボディーアンダーカバー３６は、以下の構成を含むことにより製造される。
（１）少なくとも、繊維補強材１２と第１の熱可塑性合成樹脂１３が混合された基材層１１と、基材層１１の路面Ｂ側となる面には、第２の熱可塑性合成繊維１６と第３の熱可塑性合成繊維１７よりなる不織布層１５を積層した積層体１０を有すること。
（２）基材層１１と、不織布層１５の積層状態で両層の表面部が熱融着結合され圧縮成形により所定形状に成形されて繊維成形体として形成される構成とされること。
（３）基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３は、成形時の加熱工程で溶融する融点であること。
（４）不織布層１５は、成形時の加熱工程で溶融する融点の第２の熱可塑性合成繊維１６と、成形時の加熱工程で溶融しない融点の第３の熱可塑性合成繊維１７が混合された不織布層１５である。

　自動車用ボディーアンダーカバー３６の製造の一例を示す。自動車用ボディーアンダーカバー３６の製造は、基材層１１と不織布層１５が積層された状態で熱盤プレス１８による第一工程と、冷間プレス２４による冷却、圧縮及び成形を行う第二工程により所定の形状の繊維成形体とする。

　図２（Ａ）に図示されるように、第一工程は、熱盤プレス１８において基材層１１と不織布層１５の積層体１０を加熱及び加圧し、基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３を溶融させて繊維補強材１２と絡み合って熱融着させると共に、不織布層１５の第２の熱可塑性合成繊維１６を溶融させて基材層１１と不織布層１５の両表面部を熱融着させて結合する。

　基材層１１と不織布層１５が積層されて積層体１０の状態で、所定温度まで加熱された熱盤プレス１８の上盤２０と下盤２２間に投入され加熱及び加圧されて圧縮成形される。基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３は、溶融し繊維補強材１２に絡み合って熱融着する。不織布層１５の第２の熱可塑性合成繊維１６は、溶融し第３の熱可塑性合成繊維１７に絡み合って熱融着する。基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３と不織布層１５の第２の熱可塑性合成繊維１６のそれぞれの表面が熱融着する。

　熱盤プレス１８の加熱温度の下限値は、第１の熱可塑性合成樹脂１３の融点より高い１８０℃以上に設定する。熱盤プレス１８の加熱温度の上限値は、第３の熱可塑性合成繊維１７の軟化点より低い２３０℃以下に設定される。好ましくは、１９０～２１０℃に設定される。

　図２（Ｂ）に図示されるように、第二工程は、冷間プレス２４において熱融着結合した基材層１１と不織布層１５の積層体１０を冷却、圧縮及び成形して所定の形状の繊維成形体とする。熱融着結合した基材層１１と不織布層１５の積層体１０は、加熱された状態のまま冷間プレス２４に運ばれる。冷間プレス２４の金型には冷却水が循環しており、積層体１０は冷却と同時に加圧されて圧縮成形することにより基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３と不織布層１５の第２の熱可塑性合成繊維１６が塑性変形した状態で成形される。
　第二工程の最終板厚は、１．０～１０．０ｍｍの範囲で加工される。自動車用ボディーアンダーカバー３６の最終板厚は一律に同一の板厚でも良いし、部分的に板厚に変化を有するものでも良い。
　例えば、自動車用ボディーアンダーカバー３６の配置部位によっては飛び石等が当たりやすい部位も考えられる。かかる場合、型の形状によって部分的に板厚を１．０～２．５ｍｍとする高密度に厚みを潰して成形して耐衝撃性の向上を図るものでもよい。一方吸音率の向上を図るために、板厚を５．０～１０．０ｍｍとする低密度に成形するものでもよい。

　熱融着した積層体１０は、熱盤プレス１８から取り出されて冷間プレス２４に搬送される。冷間プレス２４の上型２６、下型２８には冷却水が循環しており積層体１０をより効果的に冷却するようになっている。熱盤プレス１８から搬送された積層体１０は、冷間プレス２４の上型２６、下型２８間にセットされ圧着、及び加圧され最終板厚までつぶされ冷却される。

　図２（Ｃ）に図示されるように、この冷間プレス２４における成形時に、部品外カット部３０，３２によって、積層体１０の外周の余分な製品外をカットする。また、孔加工も同時に金型内で行われる。なお、ここでは、積層体１０の外周の余分な製品外の除去や、孔加工を成形と同時に行ったものについて示した。しかしこれに限定されず、後工程において、トリムプレスを用いて製品外をカットするものでも良いし、ウォーターナイフにより製品外をカットするものでも良い。また、後工程において、孔加工を行うものであってもよい。

　図２（Ｄ）に図示されるように、最終的に自動車用ボディーアンダーカバー３６の成形品３４となる。製品の要求によって金型内で行えなかった孔加工、部品取付けを行い自動車用ボディーアンダーカバー３６の完成品となる。図３に図示されるように、自動車用ボディーアンダーカバー３６はその一例である。
　また、上記の製造方法では、第一工程は、熱盤プレス１８において基材層１１と不織布層１５の積層体１０を加熱及び加圧し、基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３を溶融させて繊維補強材１２と絡み合って熱融着させると共に、不織布層１５の第２の熱可塑性合成繊維１６を溶融させて基材層１１と不織布層１５の両表面部を熱融着させて結合する。第二工程では、冷間プレス２４において熱融着結合した基材層１１と不織布層１５の積層体１０を冷却、圧縮及び成形して所定の形状の繊維成形体とする。このように上記製造方法においては、第一工程と第二工程を連続して行う例について示した。
　しかしながら、これに限定されず第一工程と第二工程を断続して行うものであっても良い。すなわち、第一工程の行った後、別途の冷却プレス又は冷却ロールにおいて冷却及び圧縮を行い平板状の板部材とする。そして、第二工程を行う際は、改めて板部材を遠赤外線ヒータ等の非接触加熱機にて第１の熱可塑性合成樹脂及び第２の熱可塑性合成繊維が溶融する温度まで再加熱を行う。そして冷間プレス２４にて冷却、圧縮及び成形して自動車用ボディーアンダーカバーの所定形状の繊維成形体とする製造方法であっても良い。

　＜吸音率について＞
　本開示における自動車用ボディーアンダーカバー３６は全体として、上記構成を有することにより次のような吸音率で構成されている。この吸音率は、ＪＩＳ　Ａ　１４０９の基準に従い、残響室法吸音率によって測定される数値である。具体的には、車両取り付け状態を模すために、５．０ｍｍの平板において、背後空気層２０ｍｍの条件で測定した。
　４００～６３００Ｈｚの周波数帯では少なくともとも３０％の吸音率を有している。
　６３０～６３００Ｈｚの周波数帯では少なくともとも４０％の吸音率を有している。
　１０００～５０００Ｈｚの周波数帯では少なくともとも６０％の吸音率を有している。
　１２５０～４０００Ｈｚの周波数帯では少なくともとも７０％の吸音率を有している。
　１６００～３１５０Ｈｚの周波数帯では少なくともとも７５％の吸音率を有している。
　２０００～３１５０Ｈｚの周波数帯では少なくともとも８０％の吸音率を有している。

　＜耐久性について（耐チッピング性）＞
　本開示における自動車用ボディーアンダーカバー３６の飛び石や路面干渉による不織布層１５のけずれについて以下のような特性を有している。
　飛び石や路面干渉による不織布層１５のけずれは、５．０ｍｍの平板において、ＪＩＳ　Ｌ　１０９６．８．１９の基準に従いテーバ型磨耗試験機により、Ｈ－１８磨耗輪を用いて、９．８１Ｎ、５００回の条件で磨耗による重量減を測定した。このような条件において磨耗減少量は、０．１２ｇ以内の減少量である特性を有している。

　このように本開示の自動車用ボディーアンダーカバー３６は、成形時の加熱工程で基材層１１の第１の熱可塑性合成樹脂１３と不織布層１５の第２の熱可塑性合成繊維１６とが溶融し、基材層１１の繊維補強材１２と不織布層１５の第３の熱可塑性合成繊維１７が熱融着結合した繊維成形体となる。これにより、軽量な自動車用ボディーアンダーカバー３６を得ることができる。路面Ｂ側に配置される不織布層１５の第３の熱可塑性合成繊維１７は、成形時の加熱工程で溶融しない繊維体であることから第２の熱可塑性合成繊維１６が溶融しても残存する。溶融した第２の熱可塑性合成繊維１６は、第３の熱可塑性合成繊維１７内に含浸して固着することにより繊維間に微細な穴を有した状態の補強層となる。この繊維間の微細な穴の構成により、多孔質な基材層の吸音特性を発揮する。また、表面の毛羽立ちを防ぎ平滑な面を形成することから飛び石等の異物の飛散に対する耐久性を有する。以上より、車外へ漏れたエンジン音や、路面Ｂ側が音源となるロードノイズ等に対して、吸音特性を発揮するために路面Ｂ側外表面に不織布を用いた場合でも氷雪が着き難く飛び石等の異物の飛散に対する耐久性を有する自動車用ボディーアンダーカバー３６を提供することができる。

　第１の熱可塑性合成樹脂１３と第２の熱可塑性合成繊維１６を同質の材料とすることで、より効果的に基材層１１と不織布層１５の熱融着結合を図ることができる。また、基材層１１と不織布層１５が剥離し難くすることができる。

　以下、実施例及び比較例によって本開示を具体的に説明する。

［実施例１］
（１）基材層１１
　（ａ）繊維補強材１２として、ガラス繊維（平均繊維長７５ｍｍ（３ｉｎｃｈ）、平均径１０μｍ、目付量：６００ｇ／ｍ²）を選択した。
　（ｂ）第１の熱可塑性合成樹脂１３として、ポリプロピレン繊維（平均繊維長６４ｍｍ（２．５ｉｎｃｈ）、平均径６．６ｄｔｅｘ、目付量：６００ｇ／ｍ²）を選択した。
　（ｃ）総目付量は、１２００ｇ／ｍ²とした。
　（ｄ）上記ガラス繊維（繊維補強材１２）とポリプロピレン繊維（第１の熱可塑性合成樹脂１３）を混綿機にてウェブ形成しニードルパンチして得た。なお、実施例1における基材層は、日本グラスファイバー工業株式会社製のものを選択した。
（２）不織布層１５
　（ａ）第２の熱可塑性合成繊維１６として、ポリプロピレン繊維（平均繊維長６４ｍｍ（２．５ｉｎｃｈ）、平均径６．６ｄｔｅｘ、目付量：１００ｇ／ｍ²）を選択した。
　（ｂ）第３の熱可塑性合成繊維１７として、ポリエチレンテレフタレート繊維（平均繊維長６４ｍｍ（２．５ｉｎｃｈ）、平均径３．３ｄｔｅｘ、目付量：５０ｇ／ｍ²）を選択した。
　（ｃ）ポリプロピレン繊維（第２の熱可塑性合成繊維１６）とポリエチレンテレフタレート繊維（第３の熱可塑性合成繊維１７）の配合量は、第２の熱可塑性合成繊維１６が６７重量％（目付量１００ｇ／ｍ²）、第３の熱可塑性合成繊維１７が３３重量％（目付量５０ｇ／ｍ²）とした。すなわち、総目付量は、１５０ｇ／ｍ²とした。
　（ｄ）ポリプロピレン繊維（第２の熱可塑性合成繊維１６）とポリエチレンテレフタレート繊維（第３の熱可塑性合成繊維１７）を混綿機にてウェブ形成しニードルパンチして得た。なお、実施例1における不織布層は、株式会社ユニックス製のものを選択した。
（３）基材層１１と不織布層１５を積層した積層体１０を１９０～２１０℃の温度まで加熱された熱盤プレス１８に投入して加圧、加熱、圧縮する。積層体１０は、およそ２００℃程度の温度になって基材層１１及び不織布層１５のポリプロピレン繊維は溶融した状態となって厚みが１０．０ｍｍ程度になる。熱盤プレス１８で加熱された積層体１０を冷間プレス２４で加圧して最終板厚の１．５～５．０ｍｍまで圧着して成形し、同時に冷却する。実施例１では、板厚１．５～５．０ｍｍ、目付量１３５０ｇ／ｍ²の自動車用ボディーアンダーカバー３６を得た。

［実施例２］
（１）基材層１１
　基材層１１として、実施例１と同様の構成を選択した。
（２）不織布層１５
　（ａ）第２の熱可塑性合成繊維１６として、実施例１と同様のポリプロピレン繊維を用いた。
　（ｂ）第３の熱可塑性合成繊維１７として、ポリエチレンテレフタレート繊維（平均繊維長６４ｍｍ（２．５ｉｎｃｈ）、平均径１１ｄｔｅｘ、目付量：１５０ｇ／ｍ²）を選択した。
　（ｃ）ポリプロピレン繊維（第２の熱可塑性合成繊維１６）とポリエチレンテレフタレート繊維（第３の熱可塑性合成繊維１７）の配合量は、第２の熱可塑性合成繊維１６が５０重量％（目付量１５０ｇ／ｍ²）、第３の熱可塑性合成繊維１７が５０重量％（目付量１５０ｇ／ｍ²）とした。総目付量は、３００ｇ／ｍ²とした。
　（ｄ）不織布層１５の製造は、実施例１と同様である。なお、実施例２における不織布層は、株式会社ユニックス製のものを選択した。
（３）製造方法は、実施例１と同様である。実施例２では、板厚１．５～５．０ｍｍ、目付量１５００ｇ／ｍ²の自動車用ボディーアンダーカバー３６を得た。

［比較例１］
（１）基材層
　基材層は、実施例１と同様の構成を使用した。
（２）補強層
　実施例１の基材層１１の路面Ｂ側に不織布層１５に代えて、ポリエチレンテレフタレート繊維（平均繊維長６４ｍｍ（２．５ｉｎｃｈ）ｍｍ、平均径３．３ｄｔｅｘ、目付量：１５０ｇ／ｍ²）を選択した。
　基材層１１とポリエチレンテレフタレート繊維層の間には、ポリエチレン３０μｍ、ポリアミド樹脂４０μｍ、ポリエチレン３０μｍが積層された接着フィルムを張り合わせた。なお、比較例１における接着フィルムは、倉敷紡績株式会社製のものを選択した。
（３）基材層１１と、接着フィルムと、ポリエチレンテレフタレート繊維層を積層した積層体を１９０～２１０℃の温度まで加熱された熱盤プレス１８に投入して加圧、加熱、圧縮する。積層体は、およそ２００℃程度の温度になって基材層のポリプロピレン繊維及び接着フィルムのポリエチレンが溶融した状態となって厚みが１０．０ｍｍ程度になる。冷間プレス２４で加圧して最終板厚の１．５～５．０ｍｍまで圧着して成形し、同時に冷却する。このようにして、比較例１では、板厚１．５～５．０ｍｍ、目付量１３５０ｇ／ｍ²の積層体を得た。

　＜吸音率について＞
　実施例１及び実施例２、比較例１の吸音率を図５に示す。吸音率は、ＪＩＳ　Ａ　１４０９の基準に従い、残響室法吸音率によって測定される数値である。具体的には、車両取り付け状態を模すために、５．０ｍｍの平板部分を用いて、背後空気層２０ｍｍの条件で測定した。

［実施例１及び実施例２の吸音率］
　４００～６３００Ｈｚの周波数帯では少なくともとも３０％の吸音率を有している。
　６３０～６３００Ｈｚの周波数帯では少なくともとも４０％の吸音率を有している。
　１０００～５０００Ｈｚの周波数帯では少なくともとも６０％の吸音率を有している。
　１２５０～４０００Ｈｚの周波数帯では少なくともとも７０％の吸音率を有している。
　１６００～３１５０Ｈｚの周波数帯では少なくともとも７５％の吸音率を有している。
　２０００～３１５０Ｈｚの周波数帯では少なくともとも８０％の吸音率を有している。

［比較例１の吸音率］
　比較例１の吸音率は、２５０～４００Ｈｚまで徐々に上昇する結果を得た。しかしながら、比較例１の吸音率は、４００Ｈｚの周波数帯のピークを境に４００Ｈｚ以上の高周波帯では、徐々に減少する結果となった。
　詳しくは、２５０Ｈｚの周波数帯では、少なくともとも２０％の吸音率を有している。
　３１５Ｈｚの周波数帯では、少なくともとも３０％の吸音率を有している。
　４００Ｈｚの周波数帯では、少なくともとも４０％の吸音率を有している。なお、この４００Ｈｚの周波数帯の吸音率が最高値を示した。
　５００Ｈｚの周波数帯では、少なくともとも３０％の吸音率を有している。
　６３０Ｈｚの周波数帯では、少なくともとも２０％の吸音率を有している。
　８００～６３００Ｈｚの周波数帯では、２０％未満の吸音率しか得られなかった。

　比較例１は、基材層１１とポリエチレンテレフタレート繊維層の間に接着フィルム（ポリエチレン３０μｍ、ポリアミド樹脂４０μｍ、ポリエチレン３０μｍ）が積層された構成である。この接着フィルムのうち、ポリエチレンフィルムは溶融する。しかしながら、ポリアミド樹脂フィルムは溶融しないで残存する。そのため、このポリアミド樹脂フィルムが通気を遮断してしまい吸音特性を低下させることとなる。
　比較例１は、２５０～５００Ｈｚの周波数帯では、実施例１及び実施例２より高い吸音率を有することが明らかになった。しかしながら、６３０～６３００Ｈｚの周波数帯では、実施例１及び実施例２よりも低い吸音率であることが明らかになった。特に、１０００Ｈｚの周波数帯では、実施例１及び実施例２が少なくとも６０％の吸音率であるのに対し、比較例１は、２０％以下の吸音率であることが明らかになった。自動車用ボディーアンダーカバー３６は、路面Ｂ側が音源となるロードノイズが主な吸音対象である。ここでロードノイズの周波数帯の音は、１０００Ｈｚ前後である。したがって、実施例１及び２は、路面Ｂ側が音源となるロードノイズの吸音に対して適した構成であることが明らかになった。すなわち、自動車用ボディーアンダーカバー３６は、材料全体が通気性を有している構成であり、かつ、通気を遮断するような層を構成していないことが好ましいことが考えられる。

　＜耐久性について（耐チッピング性）＞
　自動車用ボディーアンダーカバー３６の飛び石や路面干渉による不織布層１５のけずれについては次のような結果を得た。飛び石や路面干渉によるけずれは、５．０ｍｍの平板部分を用いて、ＪＩＳ　Ｌ　１０９６．８．１９の基準に従いテーバ型磨耗試験機により、Ｈ－１８磨耗輪を用いて、９．８１Ｎ、５００回の条件で磨耗による重量減を測定した。
　実施例１は、磨耗減少量が０．０８ｇであった。実施例２は、磨耗減少量が０．１２ｇであった。この実施例１及び２の磨耗減少量においては、不織布層１５のけずれのみであった。
　これに対し、比較例１は、０．３５ｇであり基材層までけずれてしまう結果となった。

　＜着氷の剥離強度について＞
　なお、自動車用ボディーアンダーカバーは、車両の下面側を覆う構成であることから着氷が着き難いものであることが好ましい。また、着氷した場合には剥離しやすい構成であることが好ましい。そのため、この観点に鑑み着氷の剥離強度について以下の条件で実施例１及び実施例２、比較例１の比較を行った。
（１）テストピースは、縦４０ｍｍ以上、横４０ｍｍ以上の大きさとした。
（２）縦４０ｍｍ、横４０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚み１．６ｍｍの角パイプ（ＪＩＳＧ３４６６）を用意する。角パイプの一端の端面から、５ｍｍの位置における側面の中央部分に孔部を設ける。
（３）マイナス１５℃雰囲気中において、テストピースの不織布層１５上に角パイプの両端のうち孔部を設けた端面と反対側の端面を当接させて載置する。その上で、角パイプ内に０～３℃の氷水を０．５～１．０ｇずつ霧吹きで５分おきに噴霧して不織布層を底面とした高さ１５ｍｍの氷柱を作る。
（４）角パイプの孔部に荷重計を取り付けて、角パイプ内の氷柱を剥離する際の剥離荷重を測定する。
　実施例１の剥離強度は、４３Ｎの結果を得た。実施例２の剥離強度は、１０７Ｎの結果を得た。これに対し、比較例１の剥離強度は、１４２Ｎの結果を得た。
　これにより、実施例１、実施例２、比較例１の中で比較すると、比較例１が相対的に着氷がはがれ難いことが明らかになった。一方、実施例１及び実施例２は、比較例１に比して低い剥離強度であるため、着氷がはがれやすいことが明らかとなった。

　本開示の自動車用ボディーアンダーカバーは、本実施形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができる。

Claims

　自動車の車体下面に配置される自動車用ボディーアンダーカバーであって、
　少なくとも、繊維補強材と第１の熱可塑性合成樹脂が混合された基材層と、該基材層の路面側となる面には、熱可塑性合成繊維よりなる不織布層とが、積層された状態で前記両層の表面部が熱融着結合され圧縮成形により所定形状に成形されて繊維成形体として形成される構成とされており、
　前記基材層の第１の熱可塑性合成樹脂は、成形時の加熱工程で溶融する融点であり、
　前記不織布層は、成形時の加熱工程で溶融する融点の第２の熱可塑性合成繊維と、成形時の加熱工程で溶融しない融点の第３の熱可塑性合成繊維が混合された不織布層である自動車用ボディーアンダーカバー。
　請求項１に記載の自動車用ボディーアンダーカバーであって、
　前記第１の熱可塑性合成樹脂と第２の熱可塑性合成繊維は、同質の熱可塑性合成繊維である自動車用ボディーアンダーカバー。