JP4430047B2 - 自動車用内装材 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光等の照射が原因である自動車車内の温度上昇を抑制するのに好適な自動車用内装材に関するものである。

炎天下に自動車を放置すると車内温度が上昇する。これを抑制するためにエアコンを使用するとガソリンの使用量が増え、ＣＯ_２ガスの排出量も増加する。このような、温度上昇抑制のために消費するエネルギー量は膨大なものである。

そこで、エネルギーを消費することなく温度上昇を防ぐ一手段として種々の遮熱塗料が提案されている。例えば特公昭５９−３１５４５号公報には酸化ニッケル、三酸化アンチモン等の顔料を含む熱反射エナメルが、特許第２５９３９６８号公報には重金属を含有しない黒色の太陽熱遮蔽塗料組成物が開示されている。

しかし、上記熱反射エナメルや太陽熱遮蔽塗料組成物は、その性質から、太陽光の当たる塗装物の最表面に塗らなければ効果がないと考えられている。そのため特に自動車等、商品の意匠（外観）が重要なファクターとなる物品については、選定できる塗料が限定されてしまうという難点があった。従って、本発明の目的は、塗膜最表面の意匠に影響を与えない熱遮蔽効果を有する内装材を提供することである。

本発明は、樹脂発泡体からなる芯材と該芯材の室内側に積層したクッション材及び表装材から構成される基体と赤外線反射機能を有する層とからなる自動車用内装材であって、前記自動車用内装材は、前記赤外線反射機能を有する層を自動車ボディのルーフパネルに向けて取り付けられるものであり、前記赤外線反射機能を有する層は、３５０〜２５００ｎｍの波長領域における光線反射率が２０％以上であり、乾燥膜厚が１μｍ〜１００μｍである塗膜層であり、該塗膜層が、リーフィングアルミニウムフレーク顔料を含む塗料によって形成されたものであることを特徴とする自動車用内装材である。

以下、本発明を図１に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の自動車用内装材を自動車ボディへ取り付けた様子の一例を示す断面図である。本図において、自動車ボディ１のルーフパネル２には本発明の内装材３が図示しない金属やプラスチック製の取付具、例えばボルトやビス等により取り付けられている。内装材３は基体４および赤外線反射層５から構成される。内装材３の赤外線反射層５は、ルーフパネル２側に向けて取り付けられているため、ルーフパネル２の上から太陽光が入射しても、熱は赤外線反射層５で遮蔽される。このため、基体４には熱が伝わらない。

本発明に使用する内装材３の基体４は、例えば樹脂板あるいは樹脂発泡体からなる芯材と、この芯材の室内側に積層したクッション材と、クッション材の表面を被覆する表装材とから製造することができる。また、芯材がクッション材を兼ねる素材であれば、その表面に表装材を直接積層することも可能である。この表装材は、発泡性芯材と同じ材質の低発泡化あるいは無発泡化したものでも良い。さらに芯材として、樹脂の替わりに、あるいは樹脂と併用した複合材として有機繊維や無機繊維を使用することも可能である。この他、基体４には制振機能や吸音機能を有する層、例えば合成繊維からなる層を組み込むこともできる。

上記樹脂板の例としては、プロピレン・エチレンブロック共重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂成分に軽量化を目的としてタルク、有機発泡粒子、無機発泡粒子等のフィラーを加えて成形したものが挙げられる。また、樹脂発泡体の例としては、スチレンモノマーと他の共重合性モノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸とからなる変性スチレン樹脂発泡体、プロピレンを主体とし、他のオレフィンと共重合させた変性プロピレン樹脂発泡体、変性フェニレンエーテル樹脂発泡体、およびこれら樹脂の混合物からなる発泡体が挙げられる。

芯材の厚さは使用する個所によって適宜調整することができるが、ルーフパネル２に取り付ける内装材用としては、２〜１０ｍｍ程度が好ましい。また、上記クッション材の例としては、ウレタンフォームが挙げられ、表装材としては、シボ模様、レザー加工等を施した合成樹脂シート、織布、不織布等が挙げられる。

上記赤外線反射層５の形成手段は２種類あり、その一つは基体４に赤外線反射機能を有する箔等の薄板を貼り付ける方法であり、他の一つは基体４に赤外線反射機能を有する塗膜層を設ける方法である。ここにおいて、赤外線反射機能とは、３５０〜２５００ｎｍの波長領域におけるＪＩＳ Ａ ５７５９に準拠した光線反射率が２０％以上、望ましくは５０〜９０％であることを意味する。

先ず、第１の手段である基体４に赤外線反射機能を有する材料を貼り付ける方法について説明する。薄板としては、赤外線反射機能を有するものであれば材質は問わないが、その例としては、アルミニウム箔、アルミニウムシート、ステンレス箔があり、さらにプラスチック等の基材にアルミニウム箔、ステンレス箔を貼り付けたりアルミニウムを蒸着して製造した積層シート等がある。上記アルミニウムに代えてクロム蒸着シート、スズめっきシート等も使用できる。

これら薄板の厚さは、赤外線反射機能を有するアルミニウム材料等の部分が少なくとも０．０１μｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．１μｍ〜１ｍｍである。厚さが０．０１μｍ未満では熱遮蔽効果が低下することがあり、一方１０ｍｍを超えると成形性が低下し、また車体総重量が増加する等の問題が生ずることがある。

赤外線反射層５を基体４に貼り付けるには、例えばエポキシ樹脂系、スチレン樹脂系、ポリオレフィン系等、基体４の材料に適合する接着剤を用いることができるが、赤外線反射層５は必ずしも基体４に強固に密着させる必要はない。すなわち、内装材３を自動車ボディ１に取り付ける迄に剥がれ落ちない程度の接着性があれば良いため、金属針による打ち付け、部分熱融着、あるいは金属箔への粘着剤塗布等、他の手段を用いることも良い。

また別法として、基体４と赤外線反射層５とを同時に成形する方法がある。すなわち、金型内に敷設した赤外線反射層５上に熱可塑性樹脂と発泡剤との混合物を流し込み、積層と発泡体成形とを同時に行う方法、あるいは、表装材上に上記混合物を流し、その上に赤外線反射層５を置き、圧縮下または減圧下に発泡体を硬化させて一挙に積層体を製造する方法等である。

次に、他の一つの方法である基体４に赤外線反射機能を有する塗膜層を設ける方法を説明する。赤外線反射機能を有する塗膜は、例えばアルミニウムフレーク顔料を含む塗料によって形成することができる。なかでも好ましいのはリーフィングアルミニウムフレーク顔料を含む塗料である。

リーフィングアルミニウムフレーク顔料とは、長径１〜１５０μｍの大きさの鱗片状アルミニウム粉末表面をステアリン酸等の処理剤で覆ったものであり、この顔料を含有する塗料を基体４に塗装すると、塗膜表面にアルミニウム粉末が浮いて来て完全なアルミニウム層を形成する。また、その他の顔料としてはリーフィング機能を持たないアルミニウム粉末顔料等がある。

赤外線反射層５の乾燥膜厚は、１〜１００μｍであることが好ましく、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。塗膜厚が１μｍ未満では熱遮蔽機能が不十分となり、一方１００μｍを超えても熱遮蔽効果は飽和して経済上不利になることがある。

上記顔料の分散に用いるビヒクルとしては、従来公知のアルキド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、およびこれら樹脂の変性体等が挙げられるが、例えばポリプロピレン製の基体４を使用する場合はビヒクルとしてオレフィン系樹脂を選ぶ等、基体４を構成する材料と密着性の良い樹脂を選択する必要がある。

塗料形態は、有機溶剤型塗料か水性塗料が好ましく、低温焼付けまたは常温乾燥によって塗膜を形成することが好ましい。なお、塗装方法についてはスプレー塗装、刷毛塗り塗装、浸漬塗装、ロール塗装、流し塗装等どのような方法も使用できる。

上記の通り、基体４に赤外線反射層５を設けた内装材３は、自動車ボディ１に赤外線反射層５側を向けて取り付ける。図１ではルーフパネル２への取り付けの例を示したが、その他ピラーやドアー等へも同様に取り付け可能である。

本発明の自動車用内装材は、自動車ボディと相対する面に、赤外線反射機能を有する層を設けている。したがって、自動車ボディ上に太陽からの熱が伝わっても、熱は赤外線反射層で遮蔽され内装材の表装材側には伝わりにくい。そのため、室内温度の上昇は抑制されてエアコンディショナーの使用量が減り、無駄なエネルギー消費を防ぐことができる。
さらに、本発明の内装材を使用すれば、内装材の室内から見えない側のみを加工して熱遮蔽機能を付与しているため、熱遮蔽塗料を使用した場合のように自動車外観に影響を与えることがなく、自由な意匠の自動車を作ることができることは固より、自動車内部の装飾についても何ら制約されることなく熱遮蔽効果を発揮することができる。

次に本発明を実施例および比較例により更に詳細に説明する。
実施例１
図２に示すように、厚さ０．３ｍｍのタクシー用ルーフ内装材６の上面に厚さ０．１ｍｍのアルミニウムシート７を敷いたものを試験板とし、遮熱試験を行った。試験方法は、図２に示す木製の温度測定用試験ボックス８を使用した。

先ず木製の本体９上に試験板をセットし、枠１０で押さえ、さらにその上に塗装外板１１を置き、これを枠１２で押さえた。なお塗装外板１１は、グレー電着塗料（パワーコートＶ−６、日本ペイント社製）を施した冷延鋼板に中塗り塗膜（オルガＰ−２ ８１０１、日本ペイント社製）および上塗り塗膜（オルガＰ−２−１ ２０２Ｂ、日本ペイント社製）を重ねて焼き付けた一般的なものである。

また、表面温度測定用熱電対１３を、試験板の裏面と試験ボックス８の中央とに設けた。それぞれの温度は、図示しない温度計（ＨＲ２５００Ｅ、横河電機社製）で測定する。そして塗装外板１１の中央上方１５ｃｍの位置に１００Ｖ、２００Ｗの赤外線ランプ１４（東芝レフランプＲＦ、東芝社製）をセットして熱線を照射し、１時間経過後の遮熱効果を測定した。

その結果、試験板裏面温度は３４．９℃、ボックス中央温度は２４．９℃であった。なお、ルーフ内装材６を用いずに塗装外板１１のみをセットし、上記と同じ条件で温度測定を行ったところ、塗装外板１１の裏面温度は８３．７℃、ボックス中央温度は３２．６℃であり、関東地方の真夏とほぼ同等の熱射条件であることが判った。

実施例２
ルーフ内装材６を厚さ７ｍｍの乗用車用ルーフ内装材に代えた以外は実施例１と同様にして遮熱効果を測定した。その結果、試験板裏面温度は３５．４℃、ボックス中央温度は２４．２℃であった。

実施例３
木製の温度測定用試験ボックス８を、内面をアルミテープで内張りした発泡材製の温度測定用試験ボックス８に代えた以外は実施例１と同様にして遮熱効果を測定した。その結果、試験板裏面温度は４５．７℃、ボックス中央温度は３５．２℃であった。

実施例４
木製の温度測定用試験ボックス８を、内面をアルミテープで内張りした発泡材製の温度測定用試験ボックス８に代えた以外は実施例２と同様にして遮熱効果を測定した。その結果、試験板裏面温度は４４．２℃、ボックス中央温度は３２．２℃であった。

比較例１および２
アルミニウムシートを使用せず、実施例１のタクシー用ルーフ内装材のみを使用した場合を比較例１、実施例２の自家用車用ルーフ内装材のみを使用した場合を比較例２として遮熱効果を測定した。その結果、比較例１では試験板裏面温度が５３．１℃、ボックス中央温度が２８．９℃、比較例２では試験板裏面温度が４８．２℃、ボックス中央温度が２６．２℃であった。

比較例３および４
木製の温度測定用試験ボックス８を、内面をアルミテープで内張りした発泡材製の温度測定用試験ボックス８に代えた以外は、比較例３では比較例１と同様にして、比較例４では比較例２と同様にして遮熱効果を測定した。その結果、比較例３では試験板裏面温度が６３．３℃、ボックス中央温度が４３．１℃、比較例４では試験板裏面温度が５８．９℃、ボックス中央温度が３８．０℃であった。

上記各実施例および比較例の結果から明らかなように、本実施例の通り、ルーフ内装材６の塗装外板１１側にアルミニウムシート７を配置すれば、真夏と同じ熱射条件下でも遮熱効果が大きいため、冷房効率を上げることができる。一方、従来通りのルーフ内装材のみでは、比較例の結果の通り遮熱効果が低いことが判明した。

本発明の自動車用内装材を自動車ボディへ取り付けた様子の一例を示す断面図である。 内装材の熱遮蔽効率を測定するための温度測定用試験ボックスの断面図である。

符号の説明

１ 自動車ボディ
２ ルーフパネル
３ 内装材
４ 基体
５ 赤外線反射層
６ ルーフ内装材
７ アルミニウムシート
８ 試験ボックス
９ 本体
１０ 枠
１１ 塗装外板
１２ 枠
１３ 熱電対
１４ 赤外線ランプ

Claims (2)

1. 樹脂発泡体からなる芯材と該芯材の室内側に積層したクッション材及び表装材から構成される基体と赤外線反射機能を有する層とからなる自動車用内装材であって、
   前記自動車用内装材は、前記赤外線反射機能を有する層を自動車ボディのルーフパネルに向けて取り付けられるものであり、
   前記赤外線反射機能を有する層は、３５０〜２５００ｎｍの波長領域における光線反射率が２０％以上であり、乾燥膜厚が１μｍ〜１００μｍである塗膜層であり、
   該塗膜層が、リーフィングアルミニウムフレーク顔料を含む塗料によって形成されたものであることを特徴とする自動車用内装材。
2. 前記樹脂発泡体が、変性スチレン樹脂発泡体、変性プロピレン樹脂発泡体、変性フェニレンエーテル樹脂発泡体、及びこれら樹脂の混合物である発泡体からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装材。

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