JP2013099923A - パネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透光性と、光を吸収して熱に変え、内部に蓄熱する吸光蓄熱性とを有する熱可塑性樹脂製のパネル本体52Aを有するパネル51A。パネル本体52Aは、透光性の第1層2aと、第1層2aに積層された、第1層2aよりも吸光蓄熱性が高い、透光性の第2層2bとを有する。吸光蓄熱性のパネル本体52Aを、IR吸収を担う層2bと断熱層となる層2aとの少なくとも2層の積層構造とし、IR吸収を担う層2bでIR吸収により蓄熱した熱の輻射を断熱層2aで遮断することにより、パネル本体52Aからの輻射熱による温度上昇を防止することができる。
【選択図】図1
Description
本発明はまた、このパネルを備える車輌に関する。
また、パネルの枠部材に熱伝導性に優れた材料を用い、IR吸収を担う層でIR吸収により蓄熱した熱を、この熱伝導性の枠部材を経て放熱させるようにすることにより、パネル本体の蓄熱量を下げて輻射熱による温度上昇を防止することができることを見出した。
(1) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISが5%以上98%以下
(2) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が0%より大きい
(3) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が5%以下であり、かつ、上記(2)の換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)より小さい
TS/V=(0.56×TVIS)+38.8 …(i)
(1) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISが5%以上98%以下
(2) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が0%より大きい
(3) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が0%以下
TS/V=(0.56×TVIS)+38.8 …(i)
また、図2(b)に示すパネル51Cは、パネル本体52Cの第1層の断熱層2a側の全周縁部も第2層のIR吸収層2bで構成され、このIR吸収層2bに接するように枠部材3が設けられている点が図1に示すパネル51Aと異なり、その他は同様の構成とされている。
本発明に係るパネル本体のIR吸収層と断熱層を構成する熱可塑性樹脂組成物の組成については後述するが、本発明のパネルのパネル本体を構成するIR吸収層、断熱層及びパネル本体は、次のような特性ないし物性を有することが好ましい。
IR吸収層の構成材料は、下記(1)及び(2)の特性を満足し、断熱層の構成材料は、下記(1)及び(3)の特性を満足することが好ましい。
(2) 可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUN(以下、単に「全日射透過率TSUN」と称す。)から、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が0%より大きい
(3) 可視光線透過率TVISと、全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が5%以下で、かつ、上記(2)の換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)より小さい
TS/V=(0.56×TVIS)+38.8 …(i)
本発明においては、前記(3)の換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)は、0%以下であることがより好ましい。
可視光線透過率TVISは、透光性の指標となるものであり、本発明に係るIR吸収層及び断熱層の構成材料のISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISは5〜98%であることが好ましい。IR吸収層及び断熱層の構成材料の可視光線透過率TVISが5%未満では、十分な視認性を確保し得ない。この可視光線透過率TVISは高い程視認性に優れるが、通常、98%以下である。また、パネル本体においても、視認性の点から、可視光線透過率TVISは5〜98%であることが好ましく、10〜90%であることがより好ましい。
IR吸収層は、透光性と、光(IR)を吸収して熱に変え、内部に蓄熱する吸光蓄熱性とを有するものである。その透光性とIR吸収性の程度については、可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNとで表すことができ、本発明に係るIR吸収層は、好ましくは前記(1)及び(2)の特性を満足する材料で構成される。
吸光蓄熱性を付与していない着色透光性樹脂組成物として、下記表1に示す配合処方のポリカーボネート樹脂組成物No.1〜8を調製し、各々のポリカーボネート樹脂組成物について、以下の射出成形機を用い、以下の成形条件で150mm×100mm×厚さ5mmの試験片を製造した。
射出成形機:日本製鋼所社製「J220EVP」(型締め力220t)
成形条件:成形時樹脂温度:300℃
金型温度:80℃
充填時間:2.5秒
保圧:射出時のピーク圧力の50%を15秒
冷却時間:20秒
なお、ポリカーボネート樹脂組成物ペレットには、射出成形前に120℃で5時間の熱風乾燥処理を実施して使用した。この成形体についてISO−9050に従って可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを測定した。結果を表1に示す。
ポリカーボネート樹脂2:三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)S−3000FN」(粘度平均分子量21,500)
熱安定剤1:ADEKA社製、商品名「アデカスタブAS2112」(トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト)
熱安定剤2:BASF社製、商品名「イルガノックス1010」ペンタエリスリト−ルテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
離型剤:コグニスジャパン社製、商品名「VPG861」(ペンタエリスリトールテトラステアレート)
紫外線吸収剤:シプロ化成(株)製、商品名「シーソーブ709」(2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール)
赤染料1:有本化学工業社製、商品名「Plast Red 8370」(ペリノン系)
赤染料2:日本化薬社製、商品名「Kayaset Red A−2G」(ペリノン系)
青染料1:有本化学工業社製、商品名「Plast Blue 8580」(アンスラキノン系)
青染料2:ランクセス社製、商品名「Macrolex Blue RR」(アンスラキノン系)
緑染料:住化ケムテックス社製、商品名「Sumiplast Green G」(アンスラキノン系)
黄染料:紀和化学工業社製、商品名「KP Plast Yellow MK」(アンスラキノン系)
カーボンブラック:キャボット社製、商品名「モナーク800」
それ以外の染料とカーボンブラックの数値の単位は「質量部」であり、上記のポリカーボネート樹脂1、ポリカーボネート樹脂2、熱安定剤1、熱安定剤2、離型剤及び紫外線吸収剤の合計100質量部に対する配合質量部を示す。
図4のNo.1〜8のプロットのうち、TSUNが低い2つのプロットを選択し、それらを結んだ線分から、
TSUN=(0.56×TVIS)+38.8
の関係式が計算により求められる。
本発明に係るパネル本体において、断熱層を有色透明の層とすることは可能であるが、好ましくは無色透明もしくは淡い青色透明の層であり、従って、本発明に係るパネル本体の着色の程度は、好ましくは、IR吸収層の着色によって決定される。このため、IR吸収層と本発明に係るパネル本体全体との色差ΔEは10以下、特に5以下であることが好ましい。ΔEが10を超える場合は、パネル本体が要求される色調を得られにくくなる傾向にある。なお、本発明において、IR吸収層とパネル本体との色差ΔEは、後述の実施例の項に記載される方法で測定される。
本発明に係るパネル本体においては、必要とされるIR吸収性を確保した上で、IR吸収層の厚さを薄くし、断熱層の厚さを厚くすることが、パネル本体としての強度、耐湿熱性を断熱層で補うと共に、断熱層による断熱性を高め、線膨張による割れや外観の不具合を抑制し、また、IR吸収剤の添加されているIR吸収層に用いる樹脂材料の使用量を低減することができ、パネル本体の材料コスト、パネル本体の物性等の面において好ましい。
本発明に係るパネル本体においては、断熱層の断熱性は高いが、その熱伝導率はIR吸収層の熱伝導率に対して大きく異ならないことが好ましい。このため、断熱層の熱伝導率T1に対するIR吸収層の熱伝導率T2の比T2/T1は、0.5〜1.5、特に0.7〜1.4であることが好ましい。熱伝導率比T2/T1が上記上限よりも大きいとパネル本体の透明性を維持することが難しくなり、上記下限よりも小さくすることは断熱層を設けたことによる断熱性の効果がなくなる場合がある。IR吸収層の熱伝導率T2は、0.1〜0.4W/m・Kであることが好ましく、0.2〜0.35W/m・Kであることがより好ましい。また、断熱層の熱伝導率T1は、0.1〜0.4W/m・Kであることが好ましく、0.2〜0.35W/m・Kであることがより好ましい。
本発明のパネル本体において、前記IR吸収層の周縁部の少なくとも一部が図2(a)に示すように、前記断熱層で構成されている場合は、IR吸収層により吸光蓄熱された熱量の輻射を断熱層でより一層確実に抑制することができる。この場合、IR吸収層の周縁部を覆う断熱層の厚み、すなわちIR吸収層の周縁端部からパネル本体の周縁端部までの厚みは、好ましくは0.5〜3mm、より好ましくは0.5〜2mmである。断熱層の厚みが上記下限よりも薄い場合は、断熱層を設けたことによる断熱性の効果が少なく、上記上限よりも厚い場合は周縁部でのIR吸収性が損なわれるとともに、パネル全体の見栄えも悪くなる傾向にある。
(1) IR吸収層、断熱層及び枠部材を多色射出成形で一体成形する。
(2) パネル本体のIR吸収層、断熱層及び枠部材のうちのいずれか1又は2層を予め射出成形により成形したものを用いてインサート射出成形で一体成形する。
(3) パネル本体のIR吸収層及び断熱層のうちのいずれか1層として、予め押出成形により成形されたシート状のものを用い、インサート射出成形でパネル本体を成形し、さらに多色成形にて枠部材を一体成形する。
特に、パネル本体を構成するIR吸収層、及び断熱層のうちのいずれかの層が、シート状の場合、例えば厚み0.05〜2mm、好ましくは0.1〜1mmのシート状の場合は、上記(3)の方法を用いることが好ましい。
本発明に係るパネル本体のIR吸収層の構成材料は、好ましくは前記(1)及び(2)の条件を満たすものであればよく、特に制限はないが、例えば、含水率500ppm以上である芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、La、Ce、Pr、Nd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、Sr及びCaからなる群より選択された少なくとも1種の金属ホウ化物微粒子0.0001〜0.5質量部を添加してなる透光性・吸光蓄熱性ポリカーボネート樹脂組成物(特開2007−211213号公報)が挙げられる。
芳香族ポリカーボネート樹脂とは、芳香族ヒドロキシ化合物と、ホスゲン又は炭酸ジエステルと反応させることによって得られる芳香族ポリカーボネート重合体である。芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、ホスゲン法(界面重合法)、溶融法(エステル交換法)等の従来法によることができる。
ここで、粘度平均分子量(Mv)とは、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、ウベローデ粘度計で温度20℃での極限粘度[η](単位dl/g)を求め、Schnellの粘度式([η]=1.23×10−4Mv0.83)から算出される値を意味する。
相対湿度が30%以下の乾燥条件下で保管された芳香族ポリカーボネート樹脂を使用する場合は、本発明の効果を得るために、芳香族ポリカーボネート樹脂の含水率を500ppm以上、好ましくは1,000ppm以上、より好ましくは1,500ppm以上に調湿する必要がある。
本発明の透光性・吸光蓄熱性ポリカーボネート樹脂組成物で用いられる金属ホウ化物は、La、Ce、Pr、Nd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、Sr及びCaからなる群より選択された少なくとも1種の金属のホウ化物で、微粒子状のものであることが必要である。金属ホウ化物微粒子は、表面が酸化されていないものが好ましいが、多少酸化されていても熱線遮蔽効果の有効性に変わりはなく用いることができる。これらの金属ホウ化物微粒子は、灰黒色、茶黒色、緑黒色等有色の粉末であるが、粒径を可視光波長に比べて十分小さくして樹脂成形体中に分散させた状態とすれば、得られる熱線遮蔽能を備えた樹脂成形体に可視光透過性が生じ、かつ、赤外光遮蔽能は十分強く保持できる。また、金属ホウ化物微粒子の粒径は、1,000nm以下、好ましくは200nm以下である。粒子径が1,000nmよりも大きい微粒子若しくは微粒子が凝集した粗大粒子の存在する樹脂成形体は、ヘイズが高くなり透明性が低下するため好ましくない。
本発明の透光性・吸光蓄熱性ポリカーボネート樹脂組成物において、金属ホウ化物微粒子は、その表面をシラン化合物、チタン化合物、ジルコニア化合物等によって被覆処理されているものを使用することができ、これらの化合物で微粒子表面を被覆処理することで金属ホウ化物微粒子の耐水性を向上させることが可能となる。
本発明の透光性・吸光蓄熱性ポリカーボネート樹脂組成物においては、上記芳香族ポリカーボネート樹脂及び金属ホウ化物微粒子以外に、耐候性改良剤、熱安定剤、酸化防止剤、離型剤、染顔料を配合することが、成形時、又は窓若しくは窓部品として使用する上で、色相安定性が向上するので好ましい。
耐候性改良剤としては酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛等の無機紫外線吸収剤の他、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物等の有機紫外線吸収剤が挙げられる。本発明では、これらのうち有機紫外線吸収剤が好ましく、特にベンゾトリアゾール化合物、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチロキシ)フェノール、2,2’−(1,4−フェニレン)ビス[4H−3,1−ベンゾキサジン−4−オン]、[(4−メトキシフェニル)−メチレン]−プロパンジオイックアシッド−ジメチルエステルから選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。
熱安定剤としては、分子中の少なくとも1つのエステルが、フェノール及び/又は炭素数1〜25のアルキル基を少なくとも1つ有するフェノールでエステル化された亜リン酸エステル化合物、亜リン酸及びテトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−ホスホナイトから選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200〜15,000の脂肪族炭化水素化合物及びポリシロキサン系シリコーンオイルから選ばれる少なくとも1種の化合物が挙げられる。
染顔料としては、無機顔料 、有機顔料、有機染料等が挙げられる。
本発明の透光性・吸光蓄熱性ポリカーボネート樹脂組成物には、熱線遮蔽性能をさらに改善する目的で、必要に応じて、さらにアンチモンドープ酸化錫微粒子、In、Ga、Al及びSbよりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素を含有する酸化亜鉛微粒子、錫ドープ酸化インジウム微粒子、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、硫化銅、銅イオン等の他の有機、無機系赤外線吸収剤を配合することもできる。特に、波長長側の領域まで吸収特性を持たせることが必要な場合は、前述の金属ホウ化物微粒子と上記の金属酸化物半導体とを併用することが好ましい。
本発明の透光性・吸光蓄熱性ポリカーボネート樹脂組成物には、さらに、本発明の目的を損なわない範囲で、ABS、PMMA、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の他の熱可塑性樹脂、リン系、金属塩系、シリコーン系等の難燃剤、耐衝撃性改良剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、滑剤、離型剤、防曇剤、天然油、合成油、ワックス、有機系充填材、ガラス繊維、炭素繊維等の繊維状強化材、マイカ、タルク、ガラスフレーク等の板状強化材あるいはチタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、ワラストナイト等のウィスカー等無機系充填材等の添加剤を配合することができる。
本発明に係るパネル本体の断熱層の構成材料は、好ましくは前記(1)及び(3)の条件を満たすものであればよく、特に制限はないが、次のような透明熱可塑性樹脂組成物が挙げられる。
枠部材の構成材料としては特に制限はなく、通常、芳香族ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、及びABS樹脂よりなる群から選ばれる熱可塑性樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂組成物が用いられるが、具体的には、以下のポリカーボネート/ポリエチレンテレフタレート複合樹脂組成物が挙げられる。
本発明のPC/PET複合樹脂組成物に用いられるポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂が挙げられるが、好ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂である。
ポリエチレンテレフタレート樹脂とは、全構成繰り返し単位に対するテレフタル酸及びエチレングリコールからなるオキシエチレンオキシテレフタロイル単位(以下「ET単位」と称す場合がある。)の比率(以下「ET比率」と称す場合がある。)が好ましくは90当量%以上であるポリエチレンテレフタレート樹脂であり、本発明のPC/PET複合樹脂組成物におけるポリエチレンテレフタレート樹脂はET単位以外の構成繰り返し単位を10当量%未満の範囲で含んでいてもよい。ポリエチレンテレフタレート樹脂は、テレフタル酸又はその低級アルキルエステルとエチレングリコールとを主たる原料として製造されるが、他の酸成分及び/又は他のグリコール成分を併せて原料として用いてもよい。
ポリエチレンテレフタレート樹脂を熱水(蒸気)処理してポリエチレンテレフタレート樹脂中のゲルマニウム触媒を失活させる方法。
具体的には、ポリエチレンテレフタレート樹脂を容器に充填し、70〜150℃、例えば約100℃の水蒸気をポリエチレンテレフタレート樹脂に対して毎時1〜100質量%の量で5〜6000分間通蒸して、蒸気処理を行った後乾燥する。
ポリエチレンテレフタレート樹脂を容器内でポリエチレンテレフタレート樹脂の0.3〜10質量倍の蒸留水に浸漬させ、次に、ポリエチレンテレフタレート樹脂及び蒸留水が入った容器を外部より加熱し、内温を70〜110℃にコントロールし、3〜3,000分間保持して熱水処理を行なった後、脱水し、乾燥する。
上記乾燥は、通常、窒素等の不活性ガス中、120〜180℃で3〜8時間行われる。
ポリエチレンテレフタレート樹脂にリン化合物を添加して、ポリエチレンテレフタレート樹脂中のチタニウム触媒を失活させる。この場合、リン原子の添加量は、ポリエチレンテレフタレート樹脂の質量を基準として7〜145ppmの範囲であることが好ましい。リン化合物の添加量が7ppmに満たない場合、触媒の失活が不十分であり、本発明の目的とする効果が得られない場合がある。リン原子の添加量が145ppmを超える場合、リン化合物自体が粗大凝集粒子となり、外観不良や耐衝撃性の低下といった問題が生じる。
(式中、R11及びR12は炭素数1〜4のアルキル基、Zは−CH2−又は−CH(Y)−(Yはフェニル基を示す。)であり、R11及びR12はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)
固相重合速度Ks=([η]s−[η]m)/T …(b)
ここで、[η]sは、当該ポリエチレンテレフタレート樹脂を窒素気流下210℃で3時間保持した後の該ポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度(dl/g)であり、[η]mは、当該ポリエチレンテレフタレート樹脂を窒素気流下210℃で2時間保持した後の該ポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度(dl/g)である。Tは1(時間)である。即ち、窒素気流下210℃にて3時間保持した後の固有粘度を[η]s、そして同条件下で2時間保持した後の固有粘度を[η]mとし、これらの値を用いて、上述した(2)式により算出した固相重合速度Ksを、固相重合速度Ksとした。
本発明のPC/PET複合樹脂組成物の樹脂成分は、前述のポリカーボネート樹脂の1種又は2種以上の95〜30質量%と、上述の失活PETの1種又は2種以上の5〜70質量%とからなる。
本発明のPC/PET複合樹脂組成物は、上述の樹脂成分に対してリン系熱安定剤及び/又はヒンダードフェノール系熱安定剤を含むことを必須とし、これらの特定の熱安定剤を含むことにより、ポリエチレンテレフタレート樹脂として失活PETを用いることによる滞留熱劣化の抑制効果をより一層顕著に高め、耐滞留熱劣化性に優れた樹脂組成物を実現することができる。即ち、リン系熱安定剤は、過酸化物の分解作用により、また、ヒンダードフェノール系熱安定剤は過酸化物ラジカルを捕捉する作用により、熱劣化を抑止することができる。
本発明のPC/PET複合樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂と失活PETよりなる樹脂成分100質量部に対して、1〜10質量部のエラストマーと1〜20質量部の無機充填材を含み、特定量のエラストマーの配合で、熱滞留時の樹脂組成物の増粘を抑制することを特徴の一つとする。即ち、エラストマーの量、そして好ましくは特定のエラストマーを用いることにより、熱滞留時のエラストマーの凝集を抑制して、エラストマーの凝集による増粘を抑制し、これにより、PC/PET複合樹脂組成物の成形安定性を改良することができる。
エラストマーの含有割合が上記下限値より少ないとエラストマーを配合したことによる衝撃強度の改良効果と成形安定性の改良効果を十分に得ることができず、上記上限値を超えると熱安定性や剛性が劣る。
本発明のPC/PET複合樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂と失活PETよりなる樹脂成分100質量部に対して、1〜10質量部のエラストマーと1〜20質量部の無機充填材を含むことを特徴とするものであり、特定量の無機充填材の配合で、熱滞留時の樹脂組成物の増粘を抑制することを特徴の一つとする。そして本発明に用いる無機充填材としては更に、表面処理が施されて樹脂成分との密着性が向上されたものを用いることで、熱滞留時の無機充填材の分散不良が抑制され、凝集による増粘を抑制し、PC/PET複合樹脂組成物の成形安定性を改良することが出来るので、更に好ましい。
無機充填材の含有割合が上記下限値より少ないと無機充填材を配合したことによる寸法安定性や剛性の改良効果を十分に得ることができず、上記上限値を超えると衝撃強度が劣る。
本発明のPC/PET複合樹脂組成物においては、前述の如く、ポリカーボネート樹脂と失活PETよりなる樹脂成分100質量部に対して、エラストマー1〜10質量部と無機充填材1〜20質量部とを併用することにより、成形安定性の向上効果をより有効に得る上で、エラストマーと無機充填材とをエラストマー:無機充填材=1:0.1〜20、特に1:0.2〜10の質量部割合で用いることが好ましく、またエラストマーと無機充填材を合計でポリカーボネート樹脂と失活PETよりなる樹脂成分100質量部に対して2〜30質量部、特に5〜20質量部用いることが好ましい。
本発明のPC/PET複合樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、上述のポリカーボネート樹脂及び失活PETと熱安定剤、エラストマー、及び無機充填材の他、通常のポリカーボネート樹脂組成物に含有される他の種々の添加剤を含有していてもよい。
本発明のPC/PET複合樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂、失活PET、エラストマー、無機充填材、リン系熱安定剤及び/又はヒンダードフェノール系熱安定剤、並びに必要に応じて添加される他の添加剤を用いて、従来公知の任意の方法を適宜選択して製造することができる。
以下に、図2(b)に示すように、IR吸収層2bが断熱層2aの周縁部を構成するように設けられ、このIR吸収層2bに高熱伝導性の枠部材3が接して設けられることにより、IR吸収層2bで吸光蓄熱された熱の伝熱を断熱層2aで遮断すると共に、高熱伝導性の枠部材3側へ伝達させて、枠部材3を介してパネル支持体側へ放熱させるように構成された本発明のパネル(以下、「排熱型パネル」と称す場合がある。)について説明する。
なお、排熱型パネルにおいても、そのパネル本体や枠部材の形状や寸法等について、前述のパネルにおいて説明した内容がそのまま適用される。
このようなものとしては、図7gに示す断面台形状の枠部材3’が設けられたパネル1’が挙げられる。前述の図1,2や図7a〜図7f及び後述の図8〜図18に示すパネルの枠部材についても同様に厚みが変化するものであってもよい。
このように枠部材の厚みをパネル本体の板央側へ向けて薄くすることにより、パネル本体と枠部材とを射出成形により一体成形するに当たり、特に、パネル本体を先に射出成形し、次いで、枠部材を射出成形する際、枠部材の収縮応力が緩和され、パネル本体の歪みが防止されやすくなる。この収縮応力の緩和効果を良好なものとするために、図7gに示すような枠部材3’を有するパネル1’にあっては、枠部材3’の厚みt2と枠部材の全幅L1と厚みが小さくなる部分の幅L2とは次の関係にあることが望ましい。
L2/t2≧1.75
1>L2/L1≧0.25
次に、図8〜18を参照して本発明の排熱型パネルの設置構造の実施の形態を説明する。
なお、枠部材3Bはスナップフィット7と取付孔9との係合だけでなく、接着剤による接着によっても支持体8に連結されてもよい。接着剤を用いる場合は、熱伝導性を持つ枠部材3Bから支持体8への伝熱を阻害しないように、接着剤に熱伝導性を持たせる方が好ましい。また、接着剤の熱伝導性は枠部材よりも大きいことが好ましく、従って、枠部材よりも熱伝導率の大きい接着剤を選択して用いることが好ましい。
なお、この図10では、突起11が凹部12の内面に接しているので、枠部材3Dと支持体8Aとの接触面積が大きく、枠部材3Dから支持体8Aへの伝熱量が大きいものとなる。
また、図7dに示すアタッチメント6から延在させた金属部分を図14〜図16におけるのと同様に、パネル支持体8と当接させても良い。
以下に本発明の排熱型パネルで用いられる高熱伝導性の枠部材の成形材料として好適な高熱伝導性樹脂組成物について説明する。
以下に、本発明の枠部材の成形材料として好適な、高熱伝導性充填材を配合してなる高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物について説明する
(A)ポリカーボネート系樹脂100質量部に対し、(B)黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が100W/m・K以上、かつ繊維平均径5〜20μmの炭素繊維5質量部以上40質量部未満、及び(C)平均粒子径が1〜500μmの黒鉛粉体5質量部以上100質量部以下を含有する樹脂組成物(特開2007−91985号公報)。
(A)ポリカーボネート系樹脂100質量部に対し、(B)芳香族ポリカーボネートオリゴマー1質量部以上40質量部以下、(C)黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が100W/m・K以上、かつ繊維平均径5〜20μmの炭素繊維5質量部以上40質量部未満、及び(D)熱伝導率が10W/m・K以上で平均粒子径が1〜500μmの熱伝導性粉体(但し、窒化ホウ素を除く)5質量部以上100質量部以下を含有する樹脂組成物(特開2007−99798号公報)。
(A)ポリカーボネート系樹脂100質量部に対し、(B)芳香族ポリカーボネートオリゴマー1質量部以上40質量部以下、(C)黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が100W/m・K以上、かつ繊維平均径5〜20μmの炭素繊維5質量部以上40質量部未満、及び(D)平均粒子径が1〜500μmの窒化ホウ素5質量部以上100質量部以下含有する樹脂組成物(特開2007−99799号公報)。
また、(C)黒鉛化されてなる炭素繊維は、前述の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物1における(B)黒鉛化されてなる炭素繊維と同様であり、その好ましい配合量も同等である。
また、該窒化ホウ素の熱伝導率は、10W/m・K以上であるのが好ましい。
(A)熱可塑性樹脂、好ましくはポリカーボネート樹脂と(B)黒鉛とを含む熱可塑性樹脂組成物であって、該(B)黒鉛のアスペクト比が20〜50で、平均粒子径が10〜200μmであり、かつ固定炭素量が98質量%以上である樹脂組成物(特開2011−16937号公報)。
(B)黒鉛の含有量が少な過ぎると必要とされる熱伝導性を得ることができない場合があり、多過ぎると樹脂組成物の混練が困難となり組成物を調製し得ない場合がある。
(A)熱可塑性樹脂、好ましくはポリカーボネート樹脂20質量%以上85質量%以下と、(B)見掛け密度0.16g/cm3以上の板状黒鉛5質量%以上30質量%以下と、(C)電気絶縁性を有する充填材(以下「絶縁性充填材」と称す。)10質量%以上60質量%以下を含む樹脂組成物(特開2011−16936号公報)。
)。
繊維状の(C)絶縁性充填材としてはガラス繊維、ウァラスト繊維等が例示され、好ましくはガラス繊維である。
これらの絶縁性充填材は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
(A)熱可塑性樹脂 55〜85質量%
(B)黒鉛 10〜30質量%
(C)絶縁性充填材 10〜30質量%
である。
また、(C)絶縁性充填材が粒状又は板状充填材の場合、樹脂組成物又はその成形品を高温下で燃焼させた残渣(例えばポリカーボネート樹脂であれば600℃下で4時間)や、有機溶媒(例えばポリカーボネートであればクロロホルム)等で樹脂を溶解、除去した残渣を、比重差などを利用して分離するなどして得られた(C)絶縁性充填材を、プレパラート上に分散配置させた後に光学顕微鏡にて観察し、無作為に100個程度の該充填材について、その充填材の最小外接円の直径を測定し、平均した値である。
本発明で用いる高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物(以下「本発明の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物」と称す場合がある。)は、本発明の目的を損なわない範囲で、以下のようなその他の成分を含有していてもよい。
本発明の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物には、難燃性を付与するために難燃剤を配合することができる。
グレージング等としての用途においては、多くの場合、難燃性も要求されることから、難燃剤を配合することは好ましい。
難燃剤としては、中でも難燃化効果が高く、流動性向上効果があり、金型腐食が生じにくいことから、リン酸エステル系難燃剤が好ましい。
tが0の場合、一般式(1)で表される化合物はリン酸エステルであり、tが0より大きい場合は縮合リン酸エステル(混合物を含む)である。本目的には縮合リン酸エステルが好適に用いられる。
本発明の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物には、燃焼時の滴下防止を目的として、滴下防止剤を配合することができる。滴下防止剤としては好ましくはフッ素樹脂を用いることができる。
本発明の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物には、衝撃強度向上のために、耐衝撃性改良剤としてエラストマーを配合することができる。
本発明の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物には、弾性率、強度、荷重たわみ温度の向上のために、補強材を添加することができる。
本発明の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物には、射出成形時の金型離型性を良好なものとするために離型剤を配合することができる。
本発明の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物には、上記の成分以外に、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の安定剤、顔料、染料、滑剤等の添加剤をそれぞれ必要量配合してもよい。
以下に本発明に係る枠部材の成形材料として好適な高熱伝導性ポリエステル樹脂組成物について説明する。
(A)ポリアルキレンテレフタレート系樹脂:100質量部
(B)窒化硼素:10〜120質量部
(C)ガラス繊維:20〜100質量部
(D)ハロゲン化フタルイミド系難燃剤:0〜40質量部、例えば5〜40質量部
(E)アンチモン化合物:0〜20質量部、例えば2〜20質量部
ポリアルキレンテレフタレート系樹脂とは、テレフタル酸が全ジカルボン酸成分の50モル%以上を占め、エチレングリコール又は1,4−ブタンジオールが全ジオールの50質量%以上を占める樹脂をいう。テレフタル酸は全ジカルボン酸成分の70モル%以上を占めることがより好ましく、95モル%以上占めることがさらに好ましい。エチレングリコール又は1,4−ブタンジオールは全ジオール成分の70モル%以上を占めることがより好ましく、95モル%以上占めることがさらに好ましい。ポリアルキレンテレフタレート系樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。
(A−1)ポリアルキレンテレフタレート樹脂とは、いわゆるホモポリマーであって、テレフタル酸が全ジカルボン酸成分の50モル%以上を占め、エチレングリコール又は1,4−ブタンジオールが全ジオールの50質量%以上を占める樹脂をいう。テレフタル酸は全ジカルボン酸成分の80モル%以上を占めるのが好ましく、95モル%以上を占めるのがさらに好ましい。エチレングリコール又は1,4−ブタンジオールは全ジオール成分の80モル%以上を占めるのが好ましく、95モル%以上を占めるのがさらに好ましい。
(A−2)ポリテトラメチレンエーテルグリコール共重合ポリエステル樹脂(以下、「ポリエステルエーテル樹脂」と、いうことがある。)は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸と、1,4−ブタンジオール及びポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、PTMGと言うことがある。)を主成分とするジオール類を共重合してなる、ポリエステルエーテル樹脂であり、PTMGに由来する成分の割合は、2〜30質量%であることが好ましい。この成分の割合が2質量%未満では所望の靭性の発現が困難となる傾向があり、30質量%を超えると成形性が低下し、樹脂成形体の強度や耐熱性が不十分となる場合がある。PTMGに由来する成分の割合は中でも3〜25質量%、特に5〜20質%であることが好ましい。
ダイマー酸共重合ポリエステル樹脂は、1,4−ブタンジオールを主とするグリコールと、テレフタル酸、ダイマー酸とを共重合した、共重合ポリエステル樹脂である。
イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂は、1,4−ブタンジオールを主とするグリコールと、テレフタル酸及びイソフタル酸を主とするジカルボン酸を共重合した、共重合ポリエステル樹脂である。
本発明の高熱伝導性ポリアルキレンテレフタレート系樹脂組成物は、窒化硼素を、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂100質量部に対し、10〜120質量部の割合で含み、好ましくは20〜100質量部であり、より好ましくは30〜90質量部の割合で含む。窒化硼素を用いることによって、得られるポリアルキレンテレフタレート系樹脂組成物の熱伝導性を大きく向上させることができる。また、窒化硼素の含有量が多すぎると、成形加工性、耐衝撃性及び曲げ歪み特性が低下する場合があり、逆に少なすぎると熱伝導性が不充分となる場合がある。
本発明の高熱伝導性ポリアルキレンテレフタレート系樹脂組成物は、さらに、珪酸マグネシウムを含んでいても良い。珪酸マグネシウムを含むことにより、熱伝導性及び耐トラッキング性能がより効果的に向上する傾向にある。珪酸マグネシウム塩の配合量は、上記窒化硼素との合計量が、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂100質量部に対し、200質量部以下であることが好ましく、150質量部以下であることがより好ましく、100質量部以下であることがさらに好ましい。このような配合量で珪酸マグネシウム塩を含むことにより、熱伝導性及び耐トラッキング性能が向上する傾向にある。
本発明の高熱伝導性ポリアルキレンテレフタレート系樹脂組成物は、(C)ガラス繊維を含んでいる。(C)ガラス繊維の含有量は、(A)ポリアルキレンテレフタレート系樹脂100質量部に対し、20〜100質量部であることが好ましく、30〜90質量部であることがより好ましい。
この様な異形断面形状を有するガラス繊維を用いると、通常の断面形状が丸型(扁平率は1)の、いわゆる通常のガラス繊維を用いた場合と比較して、熱伝導率が特に良好となるので好ましい。これは異形断面形状を有するガラス繊維が樹脂成形体中において、とりわけ射出成形により得られた樹脂成形体において、その表面から樹脂成形体内部に向かう広い範囲に於いて、樹脂成形時の溶融樹脂の流れ方向に配向し、そしてこのガラス繊維の配向に沿って窒化硼素や珪酸マグネシウム等の板状無機化合物が配向することによると考えられる。
本発明の高熱伝導性ポリアルキレンテレフタレート系樹脂組成物は、必要に応じてハロゲン化フタルイミド系難燃剤を含んでいてもよい。ハロゲン化フタルイミド系難燃剤を含む場合、ハロゲン化フタルイミド系難燃剤をポリアルキレンテレフタレート系樹脂100質量部に対し、40質量部以下、好ましくは5〜40質量部の割合で含み、より好ましいハロゲン化フタルイミド系難燃剤の含有量は、10〜35質量部であり、更に好ましくは15〜30質量部である。本発明では、窒化硼素とハロゲン化フタルイミド系難燃剤を併用することにより、熱伝導性を向上することが可能になる。
ここで、ハロゲン化フタルイミド系難燃剤が含んでいるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、臭素原子が好ましい。
ハロゲン化フタルイミド系難燃剤は、公知の方法によって合成してもよいし、市販品を用いてもよい。
本発明の高熱伝導性ポリアルキレンテレフタレート系樹脂組成物は、必要に応じてアンチモン化合物を含有していてもよい。アンチモン化合物を含有する場合、アンチモン化合物の含有量は、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂100質量部に対し、20質量部以下、好ましくは2〜20質量部であり、より好ましくいアンチモン化合物の含有量は、3〜15質量部であり、更に好ましくは5〜12質量部である。
アンチモン化合物としては三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、アンチモン酸ナトリウム等が挙げられ、三酸化アンチモンが好ましい。三酸化アンチモンを用いることにより、高い難燃効果が得られる。
本発明の高熱伝導性ポリアルキレンテレフタレート系樹脂組成物は、白色顔料を含んでいてもよい。白色顔料は、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂100質量部に対し、10質量部以下の割合で含まれることが好ましく、より好ましくは、1〜10質量部であり、さらに好ましくは、3〜10質量部の割合で含まれる。
白色顔料としては、公知の方法によって合成してもよいし、市販品を用いてもよい。
本発明のパネルが枠部材を介して支持されるパネル支持体は、通常金属よりなる。
本発明のパネルが建築物等の窓部材である場合、そのパネル支持体は、窓部の金属フレームであり、各種鉄鋼材料又は非鉄材料よりなり、例えば鋼材(鋼板)、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金などが例示される。中でも鋼材、アルミニウム合金が好適である。金属フレームの表面は、パネルの枠部材接合面等において、他の材料の被膜を有してもよい。例えば、溶融メッキ、電気メッキ、その他塗装などの被膜が形成されていてもよい。
本発明のパネルの枠部材は、上記のようなパネル支持体に対して直接接触することにより、パネル本体からの熱を伝熱するものであってもよく、枠部材とパネル支持体との間に、接着剤やシール部材などが介在されていてもよい。枠部材とパネル支持体との間にシール部材を介在させる場合、そのシール部材としては、枠部材とパネル支持体との間隙が極めて狭い場合は、特に高熱伝導性である必要はないが、熱の伝わりを阻害する介在物となるため、高熱伝導枠部材の全面を覆う形での利用は好ましくない。シール部材としては、両面テープ、通常の接着剤、グリース、ゴムなどを用いることができる。枠部材とパネル支持体との間隙が広い場合(例えば1mm以上の場合)は、シール部材としては熱伝導率が0.5W/m・K以上の高熱伝導性のものが好ましく、具体的には金属粉、黒鉛、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの高熱伝導性充填材を含有した樹脂、ゴム、ポリウレタン、グリースなどが用いられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明においては、パネル本体の傷つきや劣化を主に防止するため、保護膜としてのハードコート(硬質被膜)が設けられてもよい。かかる硬質被膜は、枠部材と反対側のパネル本体の前面側と、パネル本体の後面のうちの枠部材の内側領域のうちの一方、又は双方に形成されるが、少なくとも、パネル本体の前面に形成されることが好ましい。
硬質皮膜の厚さはパネル本体の厚さの1/100以下が好ましく、通常は1〜50μm特に5〜20μmが好ましい。硬質皮膜の厚さが薄すぎる場合、耐候性や耐擦傷性の面でパネル本体の保護層としての機能を損なう場合がある。また、厚さが厚すぎる場合は、パネル本体との線膨張差によって経年破断に至る可能性が高くなる傾向にある。
本発明のパネル及びパネル設置構造は、建築物の窓や車輌のグレージング等として有用である。
車輌のグレージングとしては、サイドドア、バックドア、スライドドア、フード、ルーフなどに適用することができる。
例えば、本発明のパネルをバックドアパネルに用いた場合、熱伝導性の枠部材を、バックドアガラスに配設されたデフォッキング機能の熱のやり取りに利用することも可能である。
例えば、高熱伝導性の枠部材を、熱の伝熱側に利用する場合、枠部材内に熱源を配設することで枠部材を伝って窓の周縁全体に熱を伝え、ガラスの晴れ性を上げることができる。
逆に、ガラス内に配設する面発熱体や熱伝導ワイヤーによって発生する熱を、本発明のパネルの高熱伝導性の枠部材を介して外部に逃がすことにより、余剰の蓄熱を抑制することも可能である。
なお、いずれの場合においても、熱源からの電気的短絡を防ぐために、高熱伝導性の枠部材は絶縁性であることが好ましい。
以下の実施例及び比較例において、試験用サンプルのパネル本体の作成に用いた樹脂組成物の配合、物性は以下の通りである。
ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)S−2000UR/5355」、淡青色、粘度平均分子量25,000)
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:89.64%
全日射透過率TSUN:89.01%
換算全日射透過率TS/V:89.00%
TS/V−TSUN:−0.01%
上記PCIの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
ポリカーボネート樹脂1(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)E−2000FN」、粘度平均分子量28,000):44.47質量部
ポリカーボネート樹脂2(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)S−3000FN」、粘度平均分子量21,500):55.53質量部
6ホウ化ランタン微粒子分散物(住友金属鉱山(株)製、商品名「KHDS−02」、6ホウ化ランタン微粒子含量10.5質量%、酸化ジルコニウム含量10.6質量%、高分子系分散剤含量78.9質量%、粒子径20〜100nm):0.05質量部
耐候性改良剤(シプロ化成(株)製、商品名「シーソーブ709」、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール):0.3質量部
熱安定剤(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAS2112」、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト):0.02質量部
酸化防止剤(BASF社製、商品名「イルガノックス1010」、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]):0.1質量部
離型剤(理研ビタミン社製、商品名「リケマールS−100A」、グリセリンモノステアレート):0.1質量部
青色染料(バイエル社製、商品名「MACROLEX Blue RR」(アンスラキノン系)):0.0034質量部
赤色染料(三菱化学社製、商品名「D−RED−HS」(ペリノン系)):0.003質量部
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:18.40%
全日射透過率TSUN:34.70%
換算全日射透過率TS/V:49.10%
TS/V−TSUN:14.40%
上記PCIIの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
前記PCIとPCIIを、1対1の質量割合で混合した樹脂組成物
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:44.27%
全日射透過率TSUN:46.26%
換算全日射透過率TS/V:63.59%
TS/V−TSUN:17.33%
上記PCIIIの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
前記PCIとPCIIを、3対2の質量割合で混合した樹脂組成物
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:45.71%
全日射透過率TSUN:50.68%
換算全日射透過率TS/V:64.40%
TS/V−TSUN:13.72%
上記PCIVの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
ポリカーボネート樹脂1(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)E−2000FN」、粘度平均分子量28,000):59.8質量部
ポリカーボネート樹脂2(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)S−3000FN」、粘度平均分子量21,500):40.2質量部
6ホウ化ランタン微粒子分散物(住友金属鉱山(株)製、商品名「KHDS−02」、6ホウ化ランタン微粒子含量10.5質量%、酸化ジルコニウム含量10.6質量%、高分子系分散剤含量78.9質量%、粒子径20〜100nm):0.03質量部
6ホウ化ランタン微粒子分散物(住友金属鉱山(株)製、商品名「KHDS−06」、6ホウ化ランタン微粒子含量0.25質量%マスターバッチ):1.80質量部
熱安定剤1(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAS2112」(トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト)):0.04質量部
熱安定剤2(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAO50」(ステアリル−β-(3.5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕プロピオネート)):0.03質量部
離型剤:コグニスジャパン社製、商品名「VPG861」(ペンタエリスリトールテトラステアレート):0.15質量部
紫外線吸収剤:シプロ化成(株)製、商品名「シーソーブ709」(2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール):0.05質量部
紫色染料(住友化学社製、商品名「MACROLEX Violet 3R」(アンスラキノン系)):0.0012質量部
青色染料(住友化学社製、商品名「MACROLEX Blue RR」(アンスラキノン系)):0.0025質量部
赤色染料(三菱化学社製、商品名「D−RED−HS」(ペリノン系)):0.0015質量部
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:13.39%
全日射透過率TSUN:31.87%
換算全日射透過率TS/V:46.30%
TS/V−TSUN:14.43%
上記PCVの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
ポリカーボネート樹脂1(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)E−2000FN」、粘度平均分子量28,000):67.4質量部
ポリカーボネート樹脂2(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)S−3000FN」、粘度平均分子量21,500):32.6質量部
6ホウ化ランタン微粒子分散物(住友金属鉱山(株)製、商品名「KHDS−06」、6ホウ化ランタン微粒子含量0.25質量%マスターバッチ):2.0質量部
熱安定剤1(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAS2112」(トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト)):0.05質量部
熱安定剤2(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAO50」(ステアリル−β-(3.5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕プロピオネート)):0.05質量部
離型剤:コグニスジャパン社製、商品名「VPG861」(ペンタエリスリトールテトラステアレート):0.3質量部
紫外線吸収剤:シプロ化成(株)製、商品名「シーソーブ709」(2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール):0.1質量部
紫色染料(住友化学社製、商品名「MACROLEX Violet 3R」(アンスラキノン系)):0.0003質量部
青色染料(住友化学社製、商品名「MACROLEX Blue RR」(アンスラキノン系)):0.0002質量部
緑色染料(住化ケムテックス社製、商品名「Sumiplast Green G」(アンスラキノン系):0.0004質量部
黄色染料:紀和化学工業社製、商品名「KP Plast Yellow MK」(アンスラキノン系):0.0001質量部
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:58.43%
全日射透過率TSUN:54.81%
換算全日射透過率TS/V:71.52%
TS/V−TSUN:16.71%
上記PCVIの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
ポリカーボネート樹脂1(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)E−2000FN」、粘度平均分子量28,000):74.9質量部
ポリカーボネート樹脂2(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)S−3000FN」、粘度平均分子量21,500):25.1質量部
6ホウ化ランタン微粒子分散物(住友金属鉱山(株)製、商品名「KHDS−06」、6ホウ化ランタン微粒子含量0.25質量%マスターバッチ):3.2質量部
熱安定剤1(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAS2112」(トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト)):0.05質量部
熱安定剤2(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAO50」(ステアリル−β-(3.5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕プロピオネート)):0.05質量部
離型剤:コグニスジャパン社製、商品名「VPG861」(ペンタエリスリトールテトラステアレート):0.3質量部
紫外線吸収剤:シプロ化成(株)製、商品名「シーソーブ709」(2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール):0.1質量部
紫色染料(住友化学社製、商品名「MACROLEX Violet 3R」(アンスラキノン系)):0.0022質量部
青色染料(住友化学社製、商品名「MACROLEX Blue RR」(アンスラキノン系)):0.0018質量部
赤色染料(住化ケムテックス社製、商品名「Sumiplast RED HL5B」(ペリノンノン系):0.0002質量部
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:4.86%
全日射透過率TSUN:28.29%
換算全日射透過率TS/V:41.52%
TS/V−TSUN:13.23%
上記PCVIIの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
前記PCIとPCIIを、63対37の質量割合で混合した樹脂組成物
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:42.82%
全日射透過率TSUN:48.40%
換算全日射透過率TS/V:62.78%
TS/V−TSUN:14.38%
上記PCVIIIの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
前記PCIとPCIIを、2対3の質量割合で混合した樹脂組成物
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:30.61%
全日射透過率TSUN:41.55%
換算全日射透過率TS/V:55.94%
TS/V−TSUN:14.39%
上記PCIXの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ノバレックス(登録商標)7022R/HRR1953」、蛍光赤色、粘度平均分子量21,500)
<光学特性>
可視光線透過率TVIS:11.83%
全日射透過率TSUN:66.41%
換算全日射透過率TS/V:45.42%
TS/V−TSUN:−20.99%
上記PCXの可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを図4に「●」で示す。
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
<樹脂組成物配合>
ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)S−3000FN」、粘度平均分子量21,500):100質量部
黒鉛化された炭素繊維(ピッチ系)(三菱樹脂社製、商品名「ダイヤリードK223GM」、長さ方向の熱伝導率20W/m・K、繊維平均径10μm、繊維平均長6mm):15質量部
鱗片状黒鉛(西村黒鉛工業社製、商品名「PB90]、平均粒子径26μm):20質量部
<熱伝導性>
熱伝導率:6W/m・K
<樹脂組成物配合>
ポリカーボネート樹脂1(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)S−3000FN」、粘度平均分子量21,500):76質量部
ポリカーボネート樹脂2(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン(登録商標)H−4000FN」、粘度平均分子量14,500):4質量部
ポリエチレンテレフタレート樹脂(三菱化学社製、商品名「ノバペックスGG501H」):20質量部
ガラス繊維(日本電気硝子社製、商品名「チョップドストランドECS−03T−187」):9.1質量部
熱安定剤1(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAS2112」(トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト)):0.1質量部
熱安定剤2(ADEKA社製、商品名「アデカスタブAO50」(ステアリル−β-(3.5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕プロピオネート)):0.2質量部
エラストマー(ガンツ化成社製、商品名「スタフィロイドMG1011」(スチレン系コア−シェルグラフト共重合体)):3.4質量部
黒色顔料(越谷化成工業社製、商品名「ロイヤルブラック904G」):1.1質量部
<熱伝導性>
熱伝導率:0.3W/m・K
用いた樹脂組成物の物性の測定方法は以下の通りである。
前記PCI〜PCXの樹脂組成物について、以下の射出成形機を用い、以下の成形条件で150mm×100mm×厚さ5mmの試験片を製造した。
射出成形機:日本製鋼所社製「J220EVP」(型締め力220t)
成形条件:成形時樹脂温度:300℃
金型温度:80℃
充填時間:2.5秒
保圧:射出時のピーク圧力の50%を15秒
冷却時間:20秒
なお、得られたポリカーボネート樹脂組成物ペレットには、射出成形前に120℃で5時間の熱風乾燥処理を実施して使用した。この成形体についてISO−9050に従って可視光線透過率TVISと全日射透過率TSUNを測定した。
また、パネル本体の可視光線透過率TVIS、全日射透過率TSUNは、下記記載の方法で得られたパネル本体中央から、大きさ150mm×100mm×厚さ5mmの成形体を切り出し、この成形体についてISO−9050に従って測定することにより求めた。
各樹脂組成物を用い、射出成形機(住友重機械工業社製、SH100、型締め力100T)により、シリンダー温度:300℃、金型温度:80℃にて、金型:縦100mm、横100mm、厚み3mmの成形品を、射出圧力:147MPaの条件で射出成形し、得られた射出成形品を3枚重ねて、迅速熱伝導率測定装置(京都電子工業社製、Kemtherm QTM−D3)を用いてプローブの電熱線の方向を、3枚重ねた最上部の成形品の流動方向に合うように押し当てて熱伝導率を測定し、この値をλXとする。同様に流動方向と直角方向にプローブの電熱線の方向が合うように押し当てて熱伝導率を測定し、この値をλYとする。また、得られた射出成形品10枚をメチレンクロライドで貼り合わせた後に、流動方向とは垂直方向に20mmの間隔で5等分に切削し、得られた切削品を全て断面が観察できる向きでメチレンクロライドを用いて貼り合わせる。その後、貼り合わせた切削品の表面をベルトサンダーで滑らかに加工した後、加工面にプローブの電熱線を押し当てて熱伝導率を測定し、この値をλZとする。得られた3つの測定値から、「熱物性値測定法 その進歩と工学的応用」(日本機械学会編、養賢堂発行)にて紹介されている、xyz軸方向の熱伝導率から算出する方法を参考に、下式を用いてλMを算出する。
λM=λY×λZ/λX
本発明では、上記流動方向の熱伝導率λMを熱伝導率の値とした。
日本電色工業社製、分光色差計「SE6000」を用い、IR吸収層のみの色調を測定し、次いでパネル本体の色調を測定し、色差ΔEを算出した。なお、色調の測定はJIS Z8722に、色差の算出はJIS Z8730にもとづき実施した。なお、IR吸収層の色調の測定には、下記記載の方法で得られたIR吸収層のみの成形体から、大きさ100mm×50mmの成形体を切り出したものを使用した。また、パネル本体の色調の測定には、下記記載の方法で得られたパネル本体から、大きさ100mm×50mmの成形体を切り出したものを使用した。
以下の実施例1〜9及び比較例1では、自動車のパノラマルーフを模擬した図5,6に示す試験装置を用いて断熱性の試験を行った。図5は試験装置の全体を示す概略的な斜視図であり、図6は、図5のa−a線に沿う断面図である。
サンプルのパネル本体60は、この試験用百葉箱61の上に載置され、側面61Aの上側に開口部61Cを形成している。
測定点No.2:パネル本体60裏面側、第1層表面の中心部(図6参照)
測定点No.3:パネル本体60表面側、第2層表面の対角線上、端部より対角線の1/4の位置(図5,6参照)
測定点No.4:パネル本体60裏面側、第1層表面の対角線上、端部より対角線の1/4の位置(図6参照)
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCIIを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用いて、以下の方法で、表2の厚み構成となる試験用サンプルのパネル本体を成形した。
まず、金型温度80℃に温調されている固定型と可動型との間に形成されるキャビティへPCIIを射出成形(シリンダー温度300℃)してIR吸収層(第2層)を成形した。射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いで60秒冷却後、可動型を型開きし、IR吸収層の成形体を脱型した。
次いで、脱型したIR吸収層を最終パネル本体の厚みになるように調整した可動型内に装着し、IR吸収層の反金型表面全体と、IR吸収層の周縁部1.5mm分を覆う状態となるようにPCIを射出成形(シリンダー温度300℃)した。この時の金型温度は80℃、射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いで60秒冷却後、可動型を型開きし、IR吸収層と断熱層が積層一体化されたパネル本体を脱型した。
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCIIIを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用い、シリンダー温度320℃にて成形した以外は、実施例1と同様にIR吸収層と断熱層が積層一体化された試験用サンプルのパネル本体を成形した。
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCVを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用い、以下の方法で、表2の厚み構成となる試験用サンプルのパネル本体を成形した。
まず、金型温度80℃に温調されている固定型と可動型との間に形成されるキャビティへPCIを射出成形(シリンダー温度300℃)して断熱層(第1層)を成形した。射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いで60秒冷却後、可動型を型開きし、断熱層の成形体を脱型した。
次いで、脱型した断熱層を最終パネル本体の厚みになるように調整した可動型内に、IR吸収層と断熱層の周縁端部が同一面を形成するように装着しPCVを射出成形(シリンダー温度300℃)した。この時の金型温度は80℃、射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いで60秒冷却後、可動型を型開きし、IR吸収層と断熱層が積層一体化されたパネル本体を脱型した。
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCVIを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用いた以外は、実施例3と同様にIR吸収層と断熱層が積層一体化された試験用サンプルのパネル本体を成形した。
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCIIを用い、断熱層の成形材料としてPCXを用いた以外は、実施例3と同様にIR吸収層と断熱層が積層一体化された試験用サンプルのパネル本体を成形した。
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCVを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用いた。
まず、創研社製押出機(スクリュー径φ30mm、L/D=38、フルフライトスクリュー)を用い、厚み0.1mmのPCI製シートを製造した。この時の樹脂温度は280℃、押出機の回転数は20rpm、引き取りロールの温度は140℃であった。
次いで、最終パネル本体の厚みになるように調整した可動型内に、IR吸収層と断熱層の周縁端部が同一面を形成するように、PCIのシートを装着し、PCVを射出成形(シリンダー温度300℃)した。この時の金型温度は80℃、射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いで60秒冷却後、可動型を型開きし、IR吸収層と断熱層が積層一体化されたパネル本体を脱型した。
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCVIIIを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用いた。創研社製押出機を用い、押出機の回転数を80rpmとして、厚み0.75mmのPCI製シートを製造した以外は、実施例6と同様にIR吸収層と断熱層が積層一体化された試験用サンプルのパネル本体を成形した。
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCVIIを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用いた。
まず、創研社製押出機(スクリュー径φ30mm、L/D=38、フルフライトスクリュー)を用い、厚み0.5mmのPCVII製シートを製造した。この時の樹脂温度は280℃、押出機の回転数は80rpm、引き取りロールの温度は140℃であった。
次いで、最終パネル本体の厚みになるように調整した可動型内に、IR吸収層と断熱層の周縁端部が同一面を形成するように、PCVIIのシートを装着し、PCIを射出成形(シリンダー温度300℃)した。この時の金型温度は80℃、射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いで60秒冷却後、可動型を型開きし、IR吸収層と断熱層が積層一体化されたパネル本体を脱型した。
表2及び3に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCVIIを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用い、射出成形によって成形されるPCI製断熱層の厚みを3.5mmにした以外は、実施例8と同様にIR吸収層と断熱層が積層一体化された試験用サンプルのパネル本体を成形した。
表2及び3に記載のように、成形材料としてPCIVを用い、実施例1、2と同じ厚みの試験用サンプルのパネル本体(単層体)を成形(シリンダー温度300℃)した。この時の金型温度は80℃、射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いで60秒冷却後、可動型を型開きし、単層パネル成形体を脱型した。
実施例1〜9はIR吸収層の表面温度(表面側温度)と、断熱層の表面温度(裏面側温度)との間に温度差を有していることが分かる。これは、IR吸収層と断熱層の積層構造体となっているため、IR吸収層が吸収蓄熱した熱量が断熱層によってパネル本体の裏面側に伝達するのを抑制しているためである。
これに対して、実施例1、2、7と同等な可視光線透過率及び全日射透過率を有しているが、積層構造となっていない比較例1は、パネル本体の表裏面に温度差が生じていない。これは、比較例1がIR吸収機能を持つ材料の単層構造体であるため、吸収蓄熱した熱量がパネル本体全体に伝達していることを示している。また、パネル本体の裏面側において評価用百葉箱が閉空間となっているため、熱がこもり、逆に裏面側の温度の方が高くなる現象が生じている。
さらに、対角線上、端部より対角線の1/4位置(測定点No.4)の人口太陽光灯点灯後のパネル本体の裏面側温度を見ても、十分な断熱性を有し、同等な可視光線透過率及び全日射透過率を有する実施例1、2、7の裏面側温度は、比較例1に比べ低く、IR吸収層により吸収蓄熱された熱のパネル本体裏面側への伝達が、断熱層により抑制されていることがわかる。
従って、例えば、自動車のグレージングとしての用途において、IR吸収層が車輌外側、断熱層が車輌内側となるように取り付けることにより、IR吸収で温度上昇したIR吸収層の熱が車輌内側へ輻射されることを断熱層で遮蔽することができ、車輌室内の温度上昇を抑制することが可能となる。
以下の実施例及び比較例では、自動車のパノラマルーフを模擬した図19〜図21に示す試験装置を用いて放熱性の試験を行った。図19は試験装置の全体を示す概略的な斜視図であり、図20は、図19のa−a線又はb−b線に沿う断面図であり、図21はパネルへの金属板取付部を示す拡大断面図である。
サンプルのパネル100は、この試験用百葉箱103の上に、上部開口103Aを塞ぐように載置されている。
なお、試験用百葉箱103内の底部には百葉箱103の底面部分の温度を測定するためのブラックパネル温度計104が設けられている。
また、パネル100の枠部材102からの熱伝導性を評価するための長尺の金属(S55C製)板(厚さ1mm)105が枠部材102に固定されている。この金属板105は、図21に示す如く、一端側にネジ止め用の開孔105Aを有し、パネル100の枠部材102のボス部102Aがこの開口105Aに挿入されると共に、ワッシャ106を介してボルト107で固定されている。108は伝熱ペースト(二硫化モリブデンペースト)である。
本測定箇所は、パネル本体のIR吸収層側表面(No.1−1)と断熱層側表面の表裏両面の温度差(No.1−2)を測定した。
測定点No.2:枠部材102のパネル100中心側の辺縁部に沿う箇所に対応するパネル100の表面位置であって、パネル100の長手方向の中央部(図19,20参照)
本測定箇所は、パネル本体のIR吸収層側表面(No.2−1)と断熱層側表面の表裏両面の温度差(No.2−2)を測定した。
測定点No.3:枠部材102の幅方向の中央部であって、パネル100の長手方向の中央部における枠部材102表面(試験用百葉箱103の上面当接面)(図20参照)
測定点No.4:枠部材102のパネル100中心側の辺縁部に沿う箇所に対応するパネル100の表面位置であって、パネル100の短手方向の中央部(図19,20参照)
本測定箇所は、パネル本体のIR吸収層側表面(No.4−1)と断熱層側表面の表裏両面の温度差(No.4−2)を測定した。
測定点No.5:枠部材102の幅方向の中央部であって、パネル100の短手方向の中央部における枠部材102表面(試験用百葉箱103の上面当接面)(図20参照)
測定点No.6:長尺金属板105の枠部材102への取付側と反対側の端部(図21参照)
枠部材102の外側縁部と測定点No.6との距離は150mmである。
測定点No.7:評価用百葉箱103の底部の中央位置(図19参照)
この測定点No.7と人工太陽光灯120との距離は1050mmである。
単層パネル本体の成形材料としてPCIXのみを用い、枠部材の成形材料としてPCβを用いて、以下の方法で試験用サンプルのパネルを成形した。
まず、PCIXを金型温度90℃で温調されている固定型と第1の可動型との間に形成されるキャビティへ射出成形(射出温度300℃)してパネル本体を成形した。射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いでパネル本体を60秒冷却後、第1の可動型を型開きし、パネル本体を第一の可動型に保持した状態で、金型温度90℃に温調されている第2の可動型を型合わせし、第2の可動型とパネル本体との間に形成されるキャビティにPCβを射出速度40mm/secの単一速度で充填(射出樹脂温度275℃)した。射出保圧切り替え位置は35mmとした。25MPaの保圧を5秒間かけ、枠部材を形成した。60秒の冷却時間後、第2の可動型を型開きし、成形されたパネル本体と枠部材が一体化されたパネルを脱型した。
パネル本体のIR吸収層の成形材料としてPCIIを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用い、枠部材の成形材料としてPCβを用た。
まず、創研社製押出機(スクリュー径φ30mm、L/D=38、フルフライトスクリュー)を用い、厚み1mmのPCI製シートを製造した。この時の樹脂温度は280℃、押出機の回転数は80rpm、引き取りロールの温度は140℃であった。
次いで、最終パネル本体の厚みになるように調整した可動型内に、PCI製のシートを装着しPCIIを射出成形(シリンダー温度320℃)した。この時の金型温度は90℃、射出速度は50mm/secの単一速度とし、射出保圧切り替え位置は2mmとした。成形はバルブゲート型のホットランナーで行った。射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tの再型締めを行った。このときの再型締めの保持時間は15秒とした。次いで60秒冷却後、第1の可動型を型開きし、パネル本体を第一の可動型に保持した状態で、金型温度90℃に温調されている第2の可動型を型合わせし、第2の可動型とパネル本体との間に形成されるキャビティにPCβを射出速度40mm/secの単一速度で充填(射出樹脂温度275℃)した。射出保圧切り替え位置は35mmとした。25MPaの保圧を5秒間かけ、枠部材を形成した。60秒の冷却時間後、第2の可動型を型開きし、成形されたパネル本体と枠部材が一体化されたパネルを脱型した。
なお、この試験用サンプルのパネル本体は、図2(b)に示すように、断熱層の周縁部がIR吸収層で構成されており、枠部材はIR吸収層に接合されている。また、枠部材と断熱層との重なり代(図2(b)におけるd2)は3mmである。
表5及び6に記載のように、IR吸収層の成形材料としてPCIIを用い、断熱層の成形材料としてPCIを用い、PCI製のシート厚みを2mmとした以外は、実施例10と同様にIR吸収層と断熱層が積層一体化されたパネル本体と枠部材とを一体成形して試験用サンプルを成形した。
表5及び6に記載のように、枠部材の成形材料としてPCαを用いた以外は、実施例10と同様にIR吸収層と断熱層が積層一体化されたパネル本体と枠部材とを一体成形して試験用サンプルを成形した。
また、人工太陽光灯を点灯してから試験用百葉箱内のブラックパネルの温度(測定点No.7)の温度が52℃に達するまでの時間(52℃到達時間)を調べ、結果を表7に示した。
実施例10,11では、枠部材に高熱伝導性の成形材料を用いていないが、パネル本体がIR吸収層と断熱層との積層構造であるため、車室内の温度上昇は抑制されている。
実施例10と同一のパネル本体に対して枠部材として高熱伝導性の成形材料を用いた実施例12では、枠部材を介してパネル本体の熱が効果的に放熱されたことにより、車室内の温度上昇をより一層抑制することができている。
これに対して、パネル本体が単層構造で枠部材の成形材料として高熱伝導性のものを用いていない比較例2では、車室内の温度上昇が著しい。
2,2A,2B,2B’,52A,52B,52C パネル本体
2a 断熱層(第1層)
2b IR吸収層(第2層)
2x 凸部
2x’ 凹部
3,3’,3A,3B,3C,3D,3E,3F,3G,3I,3J,3K,3L,3M,3M’ 枠部材
3x 凹部
3x’ 凸部
4 溝
5 凹条
6 アタッチメント
6a 脚片部
7 スナップフィット
8,8A 支持体(車体フレーム)
9 取付孔
10 樹脂リベット
11 突起
12 凹部
13 ボス部
14 ボルト
15 インサートナット
16 補助接着剤
17,18,19 金属片
19a 小孔
20 ピン
55 接着剤
60 パネル(パネル本体)
61 試験用百葉箱
61A,61B 側面
61C 開口部
70 人工太陽光灯
100 パネル
101 パネル本体
102 枠部材
102A ボス部
102B 傾斜形状部
103 試験用百葉箱
103A,103B 開口
104 ブラックパネル温度計
105 金属板
105A 開口
106 ワッシャ
107 ボルト
108 伝熱ペースト
120 人工太陽光灯
21 パネル
22 パネル本体
23 枠部材
24 車体フレーム
25 接着剤
26 シール部材
Claims (33)
- 透光性と、光を吸収して熱に変え、内部に蓄熱する吸光蓄熱性とを有する熱可塑性樹脂製のパネル本体を有するパネルであって、該パネル本体は、透光性の第1層と、該第1層に積層された、該第1層よりも吸光蓄熱性が高い、透光性の第2層とを有することを特徴とするパネル。
- 請求項1において、前記第2層の構成材料が、下記(1)及び(2)の特性を満足し、前記第1層の構成材料が、下記(1)及び(3)の特性を満足することを特徴とするパネル。
(1) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISが5%以上98%以下
(2) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が0%より大きい
(3) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が5%以下であり、かつ、上記(2)の換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)より小さい
TS/V=(0.56×TVIS)+38.8 …(i) - 請求項1において、前記第2層の構成材料が、下記(1)及び(2)の特性を満足し、前記第1層の構成材料が、下記(1)及び(3)の特性を満足することを特徴とするパネル。
(1) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISが5%以上98%以下
(2) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が0%より大きい
(3) ISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISと、ISO−13837によって測定された5mm厚みの全日射透過率TSUNから、下記式(i)によって算出される換算全日射透過率TS/Vと、全日射透過率TSUNとの差(TS/V−TSUN)が0%以下
TS/V=(0.56×TVIS)+38.8 …(i) - 請求項2又は3において、前記第1層の構成材料のISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVISが70%以上98%以下であることを特徴とするパネル。
- 請求項2ないし4のいずれか1項において、前記第1層の構成材料のISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVIS1と、前記第2層の構成材料のISO−9050によって測定された5mm厚みの可視光線透過率TVIS2との差(TVIS1−TVIS2)が20〜90%であることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記第2層と前記パネル本体との色差ΔEが5以下であることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし6のいずれか1項において、前記パネル本体の厚さDに対する前記第2層の厚さD2の比(D2/D)が0.01〜0.9であることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし7のいずれか1項において、前記第1層の熱伝導率T1に対する前記第2層の熱伝導率T2の比(T2/T1)が0.5〜1.5であることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし8のいずれか1項において、前記パネル本体は、前記第2層側が凸となるように湾曲していることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし9のいずれか1項において、前記熱可塑性樹脂が芳香族ポリカーボネート樹脂であることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし10のいずれか1項において、前記第1層及び/又は第2層が射出成形により成形されてなることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし10のいずれか1項において、前記第1層及び第2層のいずれか一方が、押出成形により成形されたシート状物であり、前記シート状物に前記第1層及び第2層のいずれか他方を射出成形することにより成形されてなることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし12のいずれか1項において、前記パネル本体の前記第2層側の周縁部の少なくとも一部が前記第1層で構成されていることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし13のいずれか1項において、前記パネル本体の前記第1層側の表面の周縁部に設けられた枠部材を有することを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし12のいずれか1項において、前記パネル本体の前記第1層側の周縁部の少なくとも一部が前記第2層で構成されており、該パネル本体の前記第1層側の表面の周縁部に該第2層と接するように枠部材が設けられており、該枠部材を介してパネル支持体に支持されるパネルであって、該枠部材の熱伝導率が0.5W/m・K以上であることを特徴とするパネル。
- 請求項15において、前記パネル本体の前記第2層で構成された周縁部に溝が設けられ、前記枠部材は、該溝に嵌合するように設けられていることを特徴とするパネル。
- 請求項15又は16において、前記第2層と枠部材との接合面に凹凸部が形成されていることを特徴とするパネル。
- 請求項15ないし17のいずれか1項において、前記枠部材のパネル外側側面及び/又は内側側面に、凹部及び/又は凸部が形成されていることを特徴とするパネル。
- 請求項15ないし18のいずれか1項において、前記パネル支持体が金属材料よりなることを特徴とするパネル。
- 請求項14ないし19のいずれか1項において、前記枠部材の外縁部は、パネル本体の外縁部よりも該パネル本体の板央側に後退していることを特徴とするパネル。
- 請求項14ないし20のいずれか1項において、前記枠部材の少なくともパネル本体の板央側の辺縁部は、該板央側へ向けて厚みが小さくなっていることを特徴とするパネル。
- 請求項14ないし21のいずれか1項において、前記パネル本体及び枠部材が射出成形により一体成形されてなることを特徴とするパネル。
- 請求項14ないし22のいずれか1項において、前記パネル本体の前記第2層側の表面と、パネル本体の前記第1層側の表面のうちの前記枠部材の内側領域との一方又は双方に、硬質皮膜が形成されていることを特徴とするパネル。
- 請求項14ないし23のいずれか1項において、前記枠部材が、芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、芳香族ポリアミド樹脂及びABS樹脂よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の熱可塑性樹脂より形成されていることを特徴とするパネル。
- 請求項1ないし24のいずれか1項において、車輌の窓材に用いられることを特徴とするパネル。
- 請求項15ないし25のいずれか1項に記載のパネルを、前記枠部材を介してパネル支持体に支持してなることを特徴とするパネル設置構造。
- 請求項26において、前記枠部材とパネル支持体とが、該枠部材から突設された突部と該パネル支持体に形成された取付孔との係合により支持されていることを特徴とするパネル設置構造。
- 請求項26において、前記枠部材とパネル支持体とが、該パネル支持体から突設された突部と該枠部材に形成された凹部との嵌合により支持されていることを特徴とするパネル設置構造。
- 請求項26において、前記枠部材が、ボルトにより前記パネル支持体に固定されていることを特徴とするパネル設置構造。
- 請求項26ないし29のいずれか1項において、前記枠部材とパネル支持体との間に接着剤層が設けられていることを特徴とするパネル設置構造。
- 請求項26ないし30のいずれか1項において、一端が前記枠部材内に挿入されると共に、他端が前記パネル支持体に接する金属部材を有することを特徴とするパネル設置構造。
- 請求項1ないし25のいずれか1項に記載のパネルを備えることを特徴とする車輌。
- 請求項26ないし31のいずれか1項に記載のパネル設置構造を備えることを特徴とする車輌。
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