JP2022011344A - 車両用樹脂ウィンドウパネル - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光に起因する車内の温度上昇の抑制と、車内のプライバシー性の確保と、車内から車外への一定の透視性の確保とを実現しつつ、優れた耐久性を発揮可能な車両用樹脂ウィンドウパネルを提供する。【解決手段】本発明のルーフウィンドウパネル１は、基板３と、第１コート層５と、第２コート層７とを備えている。基板３は透明な樹脂製であり、車外Ｃ１を向く外面３ａと、車内Ｃ２を向く内面３ｂとを有している。第１コート層５は、透明な樹脂を主成分としており、外面３ａに一体に形成されている。第２コート層７は、透明な樹脂を主成分としており、内面３ｂに一体に形成されている。第２コート層７には、太陽光を反射する反射粒子９が配合されている。反射粒子９は、第２コート層７に埋没している。【選択図】図３

Description

本発明は車両用樹脂ウィンドウパネルに関する。

特許文献１に従来の車両用ウィンドウパネルが開示されている。この車両用ウィンドウパネルは、車両のルーフに設けられており、基板と、熱線反射膜と、保護膜とを備えている。基板は、有色透明な無機ガラス製であり、車外を向く外面と、車内を向く内面とを有している。熱線反射膜は基板の内面に形成されている。熱線反射膜は、金属皮膜等で構成されており、車外からの太陽光を反射可能でありつつ、車内から車外への一定の透視性を有している。保護膜は樹脂製であり、熱線反射膜を覆うことによって、熱線反射膜を保護している。

この車両用ウィンドウパネルでは、熱線反射膜が車外からの太陽光を反射することにより、太陽光に起因する車内の温度上昇を抑制する。また、この車両用ウィンドウパネルでは、熱線反射膜が太陽光を反射しつつ、車内から車外への透視性を発揮することで、いわゆるマジックミラーとして機能する。こうして、この車両用ウィンドウパネルによれば、一定の透視性を確保しつつ、車内のプライバシー性を高めることができる。

しかし、この車両用ウィンドウパネルは無機ガラスからなることから重量が大きく、車両に用いることで、車両の重量が増大して燃費性能が低下する等の難点がある。

そのため、特許文献２の車両用樹脂ウィンドウパネルが提案されつつある。この車両用樹脂ウィンドウパネルは、透明な樹脂製の基板と、透明な樹脂製の第１コート層と、透明な第２コート層とを備えている。第１コート層は、アクリル系樹脂を含んで基板の外面に一体に形成されている。第２コート層は、基板の内面に一体に形成された熱線反射層と、防曇層とからなる。熱線反射層は、ＴｉＯ₂、Ａｇ及びＴｉＯ₂を基板の内面に順次スパッタリングすることによって形成されている。この車両用樹脂ウィンドウパネルは、基板が樹脂製であることから、軽量であり、車両の燃費向上等の利点を発揮する。そして、この車両用樹脂ウィンドウパネルでも、第２コート層の熱線反射層が車外からの太陽光を反射することから、太陽光に起因する車内の温度上昇を抑制できる。

特開昭６４－６３４１９号公報 実開平１－１１５９８５号公報

しかしながら、上記特許文献２の車両用樹脂ウィンドウパネルは、熱線反射層がスパッタリングによって形成される。このため、スパッタリングされたＴｉＯ₂及びＡｇが基板から露出している。これにより、この車両用樹脂ウィンドウパネルでは、基板からＡｇ及びＴｉＯ₂、すなわち熱線反射層が剥離するおそれがあることから、耐久性が懸念される。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、太陽光に起因する車内の温度上昇の抑制と、車内のプライバシー性の確保と、車内から車外への一定の透視性の確保とを実現しつつ、優れた耐久性を発揮可能な車両用樹脂ウィンドウパネルを提供することを解決すべき課題としている。

本発明の車両用樹脂ウィンドウパネルは、車外を向く外面と、車内を向く内面とを有し、透明な樹脂製の基板と、
透明な樹脂を主成分とし、前記外面に一体に形成された第１コート層と、
透明な樹脂を主成分とし、前記内面に一体に形成された第２コート層とを備え、
前記第１コート層又は前記第２コート層には、太陽光を反射する反射粒子が配合されており、
前記反射粒子は、前記第１コート層又は前記第２コート層に埋没していることを特徴とする。

本発明の車両用樹脂ウィンドウパネルは、基板が樹脂製である他、第１コート層及び第２コート層がいずれも樹脂を主成分としているため、軽量である。

また、この車両用樹脂ウィンドウパネルでは、第１コート層又は第２コート層に配合された反射粒子が車外から侵入する太陽光を反射する。これにより、太陽光に起因する車内の温度上昇を抑制できる。また、反射粒子が太陽光を反射することにより、この車両用樹脂ウィンドウパネルでは、車内のプライバシー性を確保できる。ここで、反射粒子は、第１コート層又は第２コート層に配合されているに過ぎないため、車内から車外への一定の透視性を確保できる。この際、この車両用樹脂ウィンドウパネルでは、第１コート層又は第２コート層における反射粒子の配合割合を調整することにより、太陽光の反射性、車内のプライバシー性及び車内から車外への透視性を調整できる。

また、この車両用樹脂ウィンドウパネルでは、反射粒子が第１コート層又は第２コート層に埋没しているため、反射粒子は、第１コート層又は第２コート層から剥がれ難い。

したがって、本発明の車両用樹脂ウィンドウパネルは、太陽光に起因する車内の温度上昇の抑制と、車内のプライバシー性の確保と、車内から車外への一定の透視性の確保とを実現しつつ、優れた耐久性を発揮する。

基板は、無色透明であっても良く、有色透明であっても良い。また、基板を構成する樹脂は、車両用樹脂ウィンドウパネルとして使用可能であれば、その種類は制限されない。具体例としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル及びエポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、基板は、平坦な板状には限定されず、用いられる車両の意匠等に応じて、湾曲形状等に形成されても良い。

第１コート層や第２コート層の主成分となる樹脂についても、車両用樹脂ウィンドウパネルとして使用可能であれば、その種類は制限されない。具体例としては、アクリル系樹脂やシリコン系樹脂等が挙げられる。また、第１コート層及び第２コート層は、透明な樹脂を主成分としていれば、他の添加物等を含んでいても良い。さらに、第１コート層の主成分となる樹脂と、第２コート層の主成分となる樹脂とは、同一であっても良く、異なっていても良い。

反射粒子は、太陽光を反射可能な種々の粒子を採用することができる。具体的には、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｐｔ等の金属の粒子の他、これらの２種以上の合金の粒子、金属化合物の粒子等、表面の金属光沢によって太陽光を反射する粒子を採用することができる。また、反射粒子として、コアとなる粒子の表面に金属光沢を有する金属をメッキ法や還元法等によって形成した金属光沢粒子を採用しても良い。

第１コート層又は第２コート層における反射粒子の配合割合の他、反射粒子の粒径及び第１コート層又は第２コート層における反射粒子以外の添加物等については、本発明における車両用樹脂ウィンドウパネルが用いられる車両の箇所に応じて適宜選択可能である。

反射粒子は第２コート層に配合されていることが好ましい。基板の外面は車外に向くため、外面に形成される第１コート層には平滑性が要求される一方、第１コート層に反射粒子が分散されれば、第１コート層の平滑性が損なわれるおそれがある。また、第１コート層は基板の外面に形成されるため、第１コート層に反射粒子が配合された場合には、第１コート層だけでなく、第１コート層を通じて反射粒子も車外の環境の影響が及ぶことが懸念される。これに対し、第２コート層は、基板の車内を向く内面に形成されることから、さほど平滑性は要求されない。このため、反射粒子が分散されて第２コート層の平滑性がある程度損なわれたとしても、不都合が生じ難い。また、第２コート層は車内に面するため、第２コート層だけでなく、第２コート層に配合された反射粒子も車外の環境の影響を受け難い。さらに、第２コート層に反射粒子が配合されることで、第１コート層には反射粒子が配合されないため、車外の環境に対する第１コート層自体の耐性も高くできる。これらのため、この車両用樹脂ウィンドウパネルでは、耐久性をより向上させることができる。

本発明の車両用樹脂ウィンドウパネルは、車両のルーフに設けられることが好ましい。この場合には、太陽光を反射する効果が大きく、車内の温度上昇を好適に抑制できる。また、反射粒子が太陽光を反射しても、周囲を走行する車両等への影響を小さくできる。

本発明の車両用樹脂ウィンドウパネルは、太陽光に起因する車内の温度上昇の抑制と、車内のプライバシー性の確保と、車内から車外への一定の透視性の確保とを実現しつつ、優れた耐久性を発揮する。

図１は、実施例の車両用樹脂ウィンドウパネルが用いられた車両を示す平面図である。 図２は、実施例の車両用樹脂ウィンドウパネルの拡大断面図である。 図３は、実施例の車両用樹脂ウィンドウパネルがマジックミラーとして作用する状態を示す拡大断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、実施例のルーフウィンドウパネル１は、乗用自動車Ｃに採用されている。ルーフウィンドウパネル１は、本発明における「車両用樹脂ウィンドウパネル」の一例である。また、乗用自動車Ｃは、本発明における「車両」の一例である。

乗用自動車Ｃはルーフ１００を有しており、このルーフ１００には、開口１０１が形成されている。そして、ルーフウィンドウパネル１は、開口１０１内に設けられている。これにより、図２に示すように、ルーフウィンドウパネル１は、乗用自動車Ｃの車外Ｃ１と、乗用自動車Ｃの車内Ｃ２とを隔てている。なお、詳細な図示及び説明を省略するものの、乗用自動車Ｃには、ルーフウィンドウパネル１及びルーフ１００の他に、走行に必要なエンジン等が設けられている。

ルーフウィンドウパネル１は、基板３と、第１コート層５と、第２コート層７とで構成されている。基板３は、無色透明のポリカーボネート製である。基板３は、開口１０１の形状に沿って形成されており、５ｍｍ程度の板厚を有する平坦な板状をなしている。これにより、基板３は、外面３ａと内面３ｂとを有している。外面３ａは車外Ｃ１を向いており、内面３ｂは車内Ｃ２を向いている。換言すれば、ルーフウィンドウパネル１は、基板３の外面３ａを車外Ｃ１に向けるとともに、基板３の内面３ｂを車内Ｃ２に向けた状態で開口１０１に設けられている。なお、基板３は、ポリカーボネート以外の樹脂によって形成されても良い。また、基板３の板厚は、ルーフウィンドウパネル１に要求される強度等に応じて適宜設計可能である。

第１コート層５は、基板３の外面３ａに一体に形成されている。これにより、第１コート層５は車外Ｃ１に面している。第１コート層５は、無色透明の樹脂によって形成されている。より具体的には、第１コート層５は、無色透明のアクリル系樹脂からなるプライマ層５ａと、無色透明のシリコン系樹脂からなる表面層５ｂとの２層構造である。プライマ層５ａは、外面３ａに形成されており、外面３ａと接している。表面層５ｂは、プライマ層５ａに形成されており、車外Ｃ１の環境に接している。表面層５ｂは、平滑に形成されている。これにより、第１コート層５は平滑である。なお、アクリル系樹脂以外の樹脂によってプライマ層５ａを形成しても良く、シリコン系樹脂以外の樹脂によって表面層５ｂを形成しても良い。また、第１コート層５を一層構造としても良い。

第２コート層７は、基板３の内面３ｂに一体に形成されている。これにより、第２コート層７は車内Ｃ２に面している。第２コート層７は、無色透明のアクリル系樹脂を主成分としている。また、第２コート層７は、第１コート層５とは異なり、一層構造である。なお、アクリル系樹脂以外の樹脂によって第２コート層７を形成しても良い。

これらの第１、２コート層５、７により、基板３の外面３ａ及び内面３ｂが保護されている。これにより、このルーフウィンドウパネル１では、基板３が樹脂製であっても、外面３ａや内面３ｂに傷等が生じ難くなっている。ここで、第２コート層７は、内面３ｂに対して、５μｍ程度の厚さで形成されている。一方、外面３ａは車外Ｃ１に向くことから、内面３ｂに比べて傷等が生じ易い。このため、第１コート層５は、第２コート層７よりも厚く形成されており、外面３ａを強固に保護している。なお、第１、２コート層５、７の各厚さは適宜設計可能である。また、第１、２コート層５、７は、他の添加物等を含んでいても良い。

このルーフウィンドウパネル１では、第２コート層７に反射粒子９が配合されている。反射粒子９は、所定の粒径をなすＮｉ粒子が採用されている。このように、第２コート層７に反射粒子９が配合されることにより、反射粒子９は、第２コート層７の全体にほぼ均等に分散しつつ、第２コート層７の内部に埋没している。一方、反射粒子９は、第１コート層５には配合されていない。なお、図２では、説明を容易にするため、基板３や第１、２コート層５、７の各厚さの他、反射粒子９の粒径を誇張して図示している。図３についても同様である。

このルーフウィンドウパネル１は、以下の製造方法によって製造されている。まず初めに、基板形成工程を行う。基板形成工程では、図示しない押出成型機を用い、可塑化したポリカーボネートを図１に示すルーフ１００の開口１０１に沿う形状、つまり、ルーフウィンドウパネル１の製品形状に押し出す。そして、このように押し出されたポリカーボネートを冷却して固化させることで、基板３を得る。

次に、第１コート層形成工程を行う。第１コート層形成工程では、最初に、図示しないスプレー装置を用い、基板３の外面３ａに対して、プライマ層５ａを構成するアクリル系樹脂を塗布する。そして、塗布されたアクリル系樹脂が固化することにより、プライマ層５ａが形成される。次に、プライマ層５ａに対し、スプレー装置を用いて表面層５ｂを構成するシリコン系樹脂を塗布する。そして、塗布されたシリコン系樹脂が固化することにより、表面層５ｂがプライマ層５ａに一体に形成される。こうして、外面３ａに対して、第１コート層５が形成される。

次に、第２コート層形成工程を行う。第２コート層形成工程では、最初に準備工程を行い、アクリル系樹脂と反射粒子９とを準備する。次に、混合工程を行い、準備工程で準備したアクリル系樹脂と反射粒子９とを混合する。そして、図示しないスプレー装置を用い、基板３の内面３ｂに対して、反射粒子９が混合したアクリル系樹脂を塗布する。この後、内面３ｂに塗布されたアクリル系樹脂が固化することにより、反射粒子９が全体に分散した状態にある第２コート層７が形成される。こうして、ルーフウィンドウパネル１が完成する。

このように、混合工程において、反射粒子９をアクリル系樹脂に混合することにより、内面３ｂに形成された第２コート層７では、反射粒子９が第２コート層７の全体、つまり、第２コート層７の内部にほぼ均等に分散する。そして、反射粒子９は、アクリル系樹脂の固化によって、第２コート層７に埋没した状態で第２コート層７に定着する。

以上のように構成されたルーフウィンドウパネル１は、基板３が樹脂製である他、第１コート層５及び第２コート層がいずれも樹脂を主成分としている。このため、このルーフウィンドウパネル１は、基板３が無機ガラス製である場合に比べて軽量である。これにより、このルーフウィンドウパネル１を採用した乗用自動車Ｃは、軽量化が可能となり、燃費等の走行性能を向上させることができる。

また、このルーフウィンドウパネル１では、基板３及び第１、２コート層５、７がいずれも無色透明である。そして、第２コート層７には、反射粒子９が配合されており、反射粒子９は第２コート層７の全体に分散している。このため、図３の黒色矢印で示すように、反射粒子９は、車外Ｃ１から侵入する太陽光の大部分を反射する。つまり、太陽が昇っている時間等、車内Ｃ２よりも車外Ｃ１の方が明るい環境において、このルーフウィンドウパネル１を車外Ｃ１から見た際、反射粒子９によって、ルーフウィンドウパネル１全体が鏡のような態様となる。この結果、このルーフウィンドウパネル１では、車内Ｃ２に侵入する太陽光を少なくでき、太陽光に起因する車内Ｃ２の温度上昇を抑制できる。また、反射粒子９が太陽光を反射することで、このルーフウィンドウパネル１では、車外Ｃ１から車内Ｃ２が見え難い。

ここで、反射粒子９は、第２コート層７に配合されて、第２コート層７に分散しているに過ぎない。このため、このルーフウィンドウパネル１は、完全な鏡ではなく、マジックミラーとして機能する。これにより、このルーフウィンドウパネル１では、車外Ｃ１から車内Ｃ２を見え難くして車内のプライバシー性を確保しつつ、図３の白色矢印で示すように、車内Ｃ２から車外Ｃ１への一定の透視性を確保している。

また、このルーフウィンドウパネル１では、第２コート層７の主成分となるアクリル系樹脂に対し、反射粒子９を混合することで、第２コート層７に反射粒子９を配合している。これにより、反射粒子９は、第２コート層７の内部に埋没した状態で第２コート層７に定着している。このため、このルーフウィンドウパネル１では、反射粒子９が第２コート層７から剥がれ難くなっている。

したがって、実施例のルーフウィンドウパネル１は、太陽光に起因する車内Ｃ２の温度上昇の抑制と、車内Ｃ２のプライバシー性の確保と、車内Ｃ２から車外Ｃ１への一定の透視性の確保とを実現しつつ、優れた耐久性を発揮する。

特に、このルーフウィンドウパネル１では、反射粒子９が第２コート層７に分散するため、第１コート層５には反射粒子９が存在しておらず、第１コート層５が平滑に形成されている。これにより、このルーフウィンドウパネル１は、ルーフ１００の開口１０１に設けられた際、優れた美観を発揮する。また、反射粒子９が配合された第２コート層７は車内Ｃ２に面するため、第２コート層７は車外Ｃ１の環境の影響を受け難い。これにより、反射粒子９が第１コート層５に配合された場合と異なり、反射粒子９にも車外Ｃ１の環境の影響が及び難い。この点においても、反射粒子９は第２コート層７から剥がれ難い。さらに、第１コート層５には反射粒子９が配合されないため、車外Ｃ１の環境に対する第１コート層５自体の耐性も高くできる。このため、第１コート層５に傷等が付き難い。こうして、このルーフウィンドウパネル１では、第２コート層７からの反射粒子９の剥がれ難さを含め、全体としての耐久性を十分に高くすることができる。

また、このルーフウィンドウパネル１では、混合工程において、アクリル系樹脂に対する反射粒子９の配合量を調整することにより、第２コート層７における反射粒子９の配合割合を好適に調整することができる。このため、車両用樹脂ウィンドウパネルに要求される規制等に適合させつつ、太陽光の反射性、車内Ｃ２のプライバシー性及び車内Ｃ２から車外Ｃ１への透視性を好適に調整することができる。

また、ルーフウィンドウパネル１を製造するに当たり、基板３の内面３ｂに第２コート層７を形成する際に、第２コート層７の主成分となるアクリル系樹脂に反射粒子９を混合している。このため、このルーフウィンドウパネル１では、反射粒子９を第２コート層７の全体にほぼ均等に分散させつつ、第２コート層７の内部に埋没させることができる。このため、このルーフウィンドウパネル１では、車内Ｃ２から車外Ｃ１への透視性等について、局所的なバラツキが生じ難くなっている。また、このルーフウィンドウパネル１では、アクリル系樹脂の固化によって、第２コート層７の内部に反射粒子９を埋没させた状態で、第２コート層７に反射粒子９を好適に定着させることができるため、第２コート層７から反射粒子９がより剥がれ難くなっている。

また、ルーフウィンドウパネル１は、ルーフ１００の開口１０１に設けられている。ルーフ１００は、乗用自動車Ｃにおいて太陽光を受け易いため、ルーフウィンドウパネル１における上記の作用効果が好適に発揮される。また、反射粒子９が太陽光を反射しても、乗用自動車Ｃの周囲を走行する車両等への影響を小さくできる。さらに、このルーフウィンドウパネル１では、車内Ｃ２から車外Ｃ１への一定の透視性が確保されるため、開口１０１に設けられることで、乗員に対する車内Ｃ２の解放感も向上させることができる。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、基板３は、ルーフ１００の形状に応じて、車外Ｃ１に向かって凸形状に湾曲していても良い。

また、基板３、第１コート層５及び第２コート層７について、全てを有色透明の樹脂製としたり、少なくとも１つについて有色透明の樹脂製としたりしても良い。

さらに、第２コート層形成工程では、第２コート層７の主成分となるアクリル系樹脂のみを最初に基板３の内面３ｂに塗布し、このアクリル系樹脂が固化する前に、アクリル系樹脂に対して反射粒子９をスプレーによって塗布しても良い。この場合、塗布された反射粒子９をアクリル系樹脂に好適に埋没させることができるように、専用の器具を利用したり、塗布された反射粒子９に作用する重力を利用したりしても良く、また、固化前のアクリル系樹脂の粘度を調整しても良い。

また、第２コート層７に換えて、第１コート層５に反射粒子９を配合しても良い。ここで、実施例のように第１コート層５がプライマ層５ａと表面層５ｂとの２層構造である場合には、プライマ層５ａに反射粒子９が配合されていることが好ましい。

さらに、乗用自動車Ｃのフロントウィンドウの他、リヤウィンドウやサイドウィンドウとして、本発明の車両用樹脂ウィンドウパネルを採用しても良い。

本発明は、乗用自動車、運送車両及び産業車両等のウィンドウパネルに利用可能である。

１…ルーフウィンドウパネル（車両用樹脂ウィンドウパネル）
３…基板
３ａ…外面
３ｂ…内面
５…第１コート層
７…第２コート層
９…反射粒子
１００…ルーフ
Ｃ…乗用自動車（車両）
Ｃ１…車外
Ｃ２…車内

Claims (3)

1. 車外を向く外面と、車内を向く内面とを有し、透明な樹脂製の基板と、
   透明な樹脂を主成分とし、前記外面に一体に形成された第１コート層と、
   透明な樹脂を主成分とし、前記内面に一体に形成された第２コート層とを備え、
   前記第１コート層又は前記第２コート層には、太陽光を反射する反射粒子が配合されており、
   前記反射粒子は、前記第１コート層又は前記第２コート層に埋没していることを特徴とする車両用樹脂ウィンドウパネル。
2. 前記反射粒子は前記第２コート層に配合されている請求項１記載の車両用樹脂ウィンドウパネル。
3. 車両のルーフに設けられる請求項１又は２記載の車両用樹脂ウィンドウパネル。

Images