JP5628881B2

JP5628881B2 - 車両用内装材

Info

Publication number: JP5628881B2
Application number: JP2012243551A
Authority: JP
Inventors: 大樹野村
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2032-11-05
Also published as: JP2014091442A

Description

本発明は、車両用内装材に関し、より詳細には、車室内の温度上昇を抑制する技術に関する。

従来、車両用内装材に関し、太陽光等による車室内の温度上昇を抑制する各種の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の自動車用内装材は、自動車ボディのルーフパネルに向く赤外線反射機能を有する層を備えており、この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５０〜９０％であり、厚さが０．１μｍ〜１ｍｍに設定される。

この特許文献１の自動車用内装材によれば、自動車ボディ上に太陽からの熱が伝わっても、赤外線反射機能を有する層で熱が遮蔽されるため、内装材の表面側（車室側）に熱が伝わりにくくなる。

ところで、車両の仕様等によっては、長波長の赤外線（以下、「遠赤外線」と称する。）を効率的に反射し、車室内の温度上昇をより効果的に抑えたいとの要望がある。このような要望に応えるには、遠赤外線に対して有効な遮熱対策を講じる必要がある。この場合、単なる赤外線反射層の材質選定だけでなく、赤外線反射層の遮熱性能を最大限に発揮させる仕様が求められる。車両用内装材における遮熱効果は、赤外線反射層の位置による影響を受け易いことから、遠赤外線に対する遮熱対策においても、赤外線反射層の配置について十分な検討を行い、赤外線反射層を最適に配置することが要求される。

特許４１８０２１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載される技術は、３５０〜２５００ｎｍの赤外線を反射することを目的としており、遠赤外線を反射するための技術ではない。これに加え、特許文献１には、赤外線反射層の配置と遮熱効果との関係についての記述もない。したがって、遠赤外線に対する赤外線反射層の最適な配置について十分な検討がなされ、赤外線反射層の遮熱性能を最大限に発揮できる技術が望まれる。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、遠赤外線に対して赤外線反射層を最適に配置し、車室内の温度上昇をより効果的に抑えることができる車両用内装材を提供することにある。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の車両用内装材は、基材と、前記基材の車室側に設けられる表皮層と、前記基材の車体パネル側に設けられる裏面層と、を有する車両用内装材であって、前記裏面層は、前記基材側に配置されるベース層と、前記ベース層の前記車体パネル側に配置される無機質材料からなる赤外線反射層と、を有し、前記赤外線反射層は、厚みが０．０１〜０．０９μｍの範囲内に設定され、且つ、４０００〜１６０００ｎｍの波長領域における光線反射率が８０％以上であることを特徴とする。

本発明者は、４０００〜１６０００ｎｍの波長領域における、赤外線反射層の配置と光線反射率との関係を調べた。その結果、裏面層において赤外線反射層をベース層の車体パネル側（熱源側）に配置することが、遠赤外線に対する光線反射率を高めるうえで、有効であることを見出した。これに対し、赤外線反射層をベース層の車体パネル側（熱源側）ではなく、ベース層の内側（基材側）に配置しても、赤外線反射層の性能自体は変わらない。しかし、この場合、４０００〜１６０００ｎｍの遠赤外線が照射されると、例えば、合成樹脂製のベース層において分子振動が発生してしまい、発熱が生ずる。これでは、赤外線反射層の遮熱性能を十分に生かすことができず、車室内の温度上昇を効果的に抑えることができない。この点、本発明では、ベース層の車体パネル側（熱源側）に赤外線反射層を配置したので、ベース層における発熱が防止される。結果、４０００〜１６０００ｎｍの波長領域における光線反射率が８０％以上である赤外線反射層の遮熱性能を最大限に発揮させることができ、車室内の温度上昇をより効果的に抑えることができる。

（２）本発明の車両用内装材では、（１）の構成において、前記ベース層は、厚みが０．８〜２５μｍの範囲内に設定される合成樹脂製のフィルムであることを特徴とする。

この構成によれば、厚みが０．８〜２５μｍである合成樹脂製のフィルムからなるベース層を含む車両用内装材において、車室内の温度上昇をより効果的に抑えることができる。

（３）本発明の車両用内装材では、（１）または（２）の構成において、前記赤外線反射層は、金属膜で構成されることを特徴とする。

この構成によれば、金属膜である赤外線反射層により、車室内の温度上昇をより効果的に抑えることができる。

本発明の車両用内装材によれば、遠赤外線に対して赤外線反射層を最適に配置し、車室内の温度上昇をより効果的に抑えることができる。

本発明の車両用内装材が適用される車両の斜視図である。本発明の車両用内装材を、図２の矢印Ａ方向から見た平面図である。（ａ）は図２のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部を拡大して各層を分離して示す図である。本発明の車両用内装材の製造方法を示す説明図である。実験に用いた試験品の断面図である。実験に用いた対照品の断面図である。試験品における波長と光線吸収率の関係を示す図である。対照品における波長と光線吸収率の関係を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する。）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。また、実施形態において、「表面」は、車室側に向く面を示し、「裏面」は、車体パネル（ルーフパネル）側に向く面を示す。

（車両の構成）
実施形態の車両用内装材が適用される車両を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明の車両用内装材が適用される車両の斜視図である。

図１に示すように、車両１０は、車体パネル１１、前輪１２、後輪１３、車室１５を備えている。車両用内装材２０は、例えば、車室１５の天井面を内装する車両用天井材であり、車体パネル１１を構成するルーフパネル１６の内側（下側）に設けられる。

（車両用内装材の全体構成）
次に、車両用内装材２０の全体構成を図２に基づいて説明する。
図２は、車両用内装材２０を、図１の矢印Ａ方向から見た平面図である。
図２に示すように、車両用内装材２０は、前部２１がほぼ平板状に形成され、前部２１から後方部分は、中央に行くに従って高くなる湾曲部２２が形成される。車両用内装材２０には、例えば、室内灯（ルームランプ、マップランプ等）を取り付けるための開口部２３、サンバイザを取り付けるための開口部２５、グリップを取り付けるための開口部２６が設けられる。

（車両用内装材の層構造）
次に、車両用内装材２０の層構造を図３に基づいて説明する。
図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部を拡大して各層を分離して示す図である。

図３（ａ）および（ｂ）に示すように、車両用内装材２０は、基材３１と、基材３１を挟むように配置される補強用の表面側繊維層３２および裏面側繊維層３３と、表面側繊維層３２の表面３２ａに設けられ車室１５（図１参照）の天井面を形成する表皮層３５と、裏面側繊維層３３の裏面３３ｂに設けられる裏面層３６とを有する。

基材３１は、例えば半硬質ウレタンフォーム等の発泡材料から構成される。表皮層３５は、不織布、織布、ニット等の通気性の材料から任意に選択される。表面側繊維層３２、裏面側繊維層３３は、ガラスマット等の繊維材料から構成される。表面側繊維層３２、裏面側繊維層３３は、その表裏面の全面に亘って接着剤３７が塗布されており、車両用内装材２０を補強する補強層であると共に、表皮層３５および裏面層３６を基材３１側に接着する接着層としての機能を果たす。接着剤３７としては、イソシアネート等の湿気硬化型接着剤または熱硬化性樹脂接着剤が好適である。

なお、ここでは、表面側繊維層３２および裏面側繊維層３３に接着剤３７を塗布して表皮層３５、裏面層３６を接着するようにしたが、車両用内装材２０の各層を接着する方法は、これに格別に限定されるものではなく、任意の接着手段から選択可能である。例えば、基材３１に塗布または含浸された接着剤３７を表面側繊維層３２および裏面側繊維層３３に浸透させ、表面側繊維層３２の表面３２ａおよび裏面側繊維層３３の裏面３３ｂに接着剤３７を付着させ、この接着剤３７によって、表面側繊維層３２および裏面側繊維層３３のそれぞれに表皮層３５および裏面層３６を接着するようにしてもよい。

裏面層３６は、基材３１側に配置されるベース層３８と、このベース層３８のルーフパネル１６側（熱源側）に配置される赤外線反射層４１とを有する。なお、この赤外線反射層４１をベース層３８の熱源側に配置することの有効性については、後述する。

ベース層３８は、車両用内装材２０における厚み方向の通気を遮断して表皮層３５の表面に塵埃が付着することを防ぐ通気止めの層であり、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの合成樹脂製の非通気性フィルムで構成される。ベース層３８の厚みｔ１は、０．８〜２５μｍの範囲内に設定されることが望ましい。

赤外線反射層４１は、厚みｔ２が０．０１〜０．０９μｍの範囲内に設定され、且つ、４０００〜１６０００ｎｍの波長領域における光線反射率が８０％以上である無機質材料からなる。このような赤外線反射層４１は、ベース層３８の裏面３８ｂに蒸着される金属膜（例えば、アルミニウム蒸着膜）や金属箔（例えば、アルミニウム箔）など、各種の無機系の反射体から選択可能である。なお、アルミニウム蒸着膜で赤外線反射層４１を構成する場合、ベース層３８である合成樹脂製のベースフィルムにアルミニウム蒸着膜を形成し、これらベースフィルム（ベース層３８）とアルミニウム蒸着膜（赤外線反射層４１）を特殊処理（例えば、コロナ処理またはアンカーコート）によって強固に接着することが好ましい。また、アルミニウム蒸着膜などの無機質材料からなる層は、紫外線、可視光線、赤外線に対する吸収が極めて少ないため、赤外線反射層４１として好適である。

（車両用内装材の製造例）
ここで、車両用内装材２０の製造方法の一例を図４に基づいて説明する。なお、図４では、成形素材４２の向きに合わせ、上位に表皮層３５を配置させ、下位に裏面層３６を配置させて示している。

車両用内装材２０の製造方法は、成形素材４２を得る素材準備工程と、この成形素材４２を用いてホットプレス成形を行う成形工程とを有する。

図４（ａ）に示すように、素材準備工程では、基材３１、表面側繊維層３２、裏面側繊維層３３、表皮層３５および裏面層３６を積層させることによって成形素材４２を得る。そして、成形素材４２を成形金型５０に搬送し、セットする。さらに、成形工程では、図４（ｂ）に示すように、表皮層３５側を成形する上型５１および裏面層３６側を成形する下型５２からなる成形金型５０を用い、上型５１と下型５２を合わせて型締めし、成形素材４２を上型５１と下型５２で挟持することにより１３０〜１５０℃の型温でホットプレスを行う。これにより、各層が積層された所定の形態の車両用内装材２０を得ることができる。

（実験例）
次に、車両用内装材２０における赤外線反射層４１の最適な配置を調べるために行った実験例を図５〜図８に基づいて説明する。

図５は、実験に用いた試験品の断面図、図６は、実験に用いた対照品の断面図である。図７は、試験品における波長と光線吸収率の関係を示す図、図８は、対照品における波長と光線吸収率の関係を示す図である。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。

○試料
試験品には、実施形態の車両用内装材２０（図５参照）を用いた。
対照品には、車両用内装材２０Ｂ（図６参照）を用いた。

この対照品の車両用内装材２０Ｂは、図６に示すように、車両用内装材２０（図５参照）において裏面層３６（図５参照）の表裏を反転した層構造を有しており、車両用内装材２０Ｂの裏面層３６Ｂでは、ベース層３８の表面３８ａに赤外線反射層４１が設けられ、ベース層３８の裏面３８ｂが最裏面となる。

○方法
図５、図６に示すように、試験品の車両用内装材２０、対照品の車両用内装材２０Ｂのそれぞれに対し、熱源を用いて、裏面層３６，３６Ｂ側から４０００〜１６０００ｎｍの遠赤外線を照射し、光線吸収率を測定する。

○結果
実験の結果を図７、図８に示す。
試験品の車両用内装材２０では、図７に示されるように、４０００〜１６０００ｎｍの全領域において、光線吸収率が２０％未満であり、安定して低い値を示した。一方、対照品の車両用内装材２０Ｂでは、図８に示されるように、赤外線反射層４１による遮熱効果があるにも関わらず、４０００〜１６０００ｎｍの波長領域において、光線吸収率が高い結果であった。これは、熱源側（図１に示されるルーフパネル１６側に相当）に配置したベース層３８において、遠赤外線により分子振動が発生して発熱が起きたためであると考えられる。すなわち、対照品の車両用内装材２０Ｂでは、赤外線反射層４１の上に発熱体（ベース層３８）が乗った状態であると言える。したがって、ベース層３８を熱源側に配置した層構造では、赤外線反射層４１による遮熱性能が十分に生かされないことが示された。

以上の実験の結果から、ベース層３８における発熱を防いで赤外線反射層４１の遮熱性能を最大限に発揮させるためには、赤外線反射層４１を熱源側（図１に示されるルーフパネル１６側）に配置することが最適であり、このように赤外線反射層４１を配置した試験品の車両用内装材２０では、４０００〜１６０００ｎｍの波長領域において、８０％以上の光線反射率が得られることが確認された。

したがって、実施形態の車両用内装材２０によれば、遠赤外線に対して赤外線反射層４１を最適に配置することにより、車室１５内の温度上昇をより効果的に抑えることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、実施形態では、基材３１の表裏に表面側繊維層３２および裏面側繊維層３３を設けた車両用内装材２０に本発明を適用した例を示したが、本発明は、基材と、基材の車室側に設けられる表皮層と、基材の車体パネル側に設けられる裏面層とを有する車両用内装材であれば、車両用内装材の層構造は任意である。

１０車両
１１車体パネル
１５車室
１６ルーフパネル
２０車両用内装材
３１基材
３５表皮層
３６裏面層
３８ベース層
４１赤外線反射層
ｔ１ベース層の厚み
ｔ２赤外線反射層の厚み

Claims

半硬質ウレタンフォームの発泡材料からなる基材と、
前記基材を挟むように配置され、前記基材に接着材で接着されたガラスマットからなる表面側繊維層及び裏面側繊維層と、
前記表面側繊維層の表面に配置され、前記表面側繊維層に接着剤で接着された通気性の材料からなる表皮層と、
前記裏面側繊維層の裏面に配置され、前記裏面側繊維層に接着材で接着された前記基材の車体パネル側の最外層となる裏面層と、を有する車両用内装材であって、
前記接着剤は、湿気硬化型接着剤または熱硬化性樹脂接着剤であり、
前記裏面層は、
前記基材側に配置される合成樹脂製の非通気性フィルムで構成される０．８〜２５μｍの範囲内の厚みのベース層と、
前記ベース層の前記車体パネル側に蒸着されたアルミニウム蒸着膜からなる赤外線反射層と、からなり、
前記赤外線反射層は、厚みが０．０１〜０．０９μｍの範囲内に設定され、且つ、４０００〜１６０００ｎｍの波長領域における光線反射率が８０％以上であることを特徴とする車両用内装材。