(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線が透過し得る黒色合成樹脂層と、この黒色合成樹脂層の片面の全面に形成された高屈折率物質層と低屈折率物質層とを交互に１層ずつまたは交互に複数層ずつ積層したミラーコート層と、このミラーコート層のミラーコート面に部分的に形成された可視光線を一部の波長領域で吸収しかつ赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種以上混合した色材バインダーとしての塗膜形成ポリマーを含有する色材層を含み、黒色合成樹脂層，ミラーコート層および色材層を積層した状態における赤外線透過率が７０％以上であることを特徴とする赤外線センサーカバー。
【請求項２】
可視光線と赤外線が透過し得る保護材を含んでミラーコート層を保護する保護層をミラーコート層のミラーコート面上に部分的に形成された色材層に跨って積層してなる請求項１に記載の赤外線センサーカバー。
【請求項３】
色材層に、紫外線波長域の吸収スペクトルを有しかつ可視光線および赤外線が透過し得る紫外線吸収剤を含んでなる請求項１または２に記載の赤外線センサーカバー。
【請求項４】
保護層に、紫外線波長域の吸収スペクトルを有しかつ可視光線および赤外線が透過し得る紫外線吸収剤を含んでなる請求項２または３に記載の赤外線センサーカバー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線センサーカバーを備えていることを特徴とする赤外線センサーユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線センサーの前面に配置され、赤外線センサーを隠蔽保護すると同時に装飾機能を有する赤外線センサーカバーおよびこの赤外線センサーカバーを備えた赤外線センサーユニットに係り、とくに、自動車などの車両の車間距離検出センサーなどに用いるのに好適な赤外線センサーカバーおよびこれを用いた赤外線センサーユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記したように、赤外線センサーカバーを、例えば、自動車の合成樹脂製ラジエータグリルに組み付けられる車間距離検出センサーを覆うのに用いる場合、車両のデザインを決定するうえで重要なポイントとなるラジエータグリルの表面には、高品質感を出すための金属光輝色が付与されていることから、ラジエータグリル全体としてのデザインを大きく低下させないようにするために、カバーの表面にミラーコート処理を施すことが検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、赤外線センサーを保護しつつ赤外線を透過させる機能および可視光線を吸収して赤外線センサーを隠蔽する機能の２つの機能をミラーコートにより満足させようとすると、高屈折率物質の薄膜と低屈折率物質の薄膜との２種類の薄膜の積層数を増やす必要があり、赤外線を透過させる黒色基材として、無機質のミラーコート層とは線膨張係数が異なるプラスチックのような合成樹脂を用いた場合には、ミラーコート処理中や使用中にクラックが発生してしまい、装飾品としての機能だけでなくカバーとしての本来の機能も損なわれかねないという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、ミラーコート層を構成する高屈折率物質層および低屈折率物質層の積層数を少なく抑えて、カバー本来の保護機能に加えて、ミラーコートの装飾機能をも発揮することが可能な赤外線センサーカバーおよびこれを用いた赤外線センサーユニットを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる赤外線センサーカバーは、赤外線が透過し得る黒色合成樹脂層と、この黒色合成樹脂層の片面の全面に形成された高屈折率物質層と低屈折率物質層とを交互に１層ずつまたは交互に複数層ずつ積層したミラーコート層と、このミラーコート層のミラーコート面に部分的に形成された可視光線を一部の波長領域で吸収しかつ赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種以上混合した色材バインダーとしての塗膜形成ポリマーを含有する色材層を含み、黒色合成樹脂層，ミラーコート層および色材層を積層した状態における赤外線透過率が７０％以上である構成としたことを特徴としており、この構成の赤外線センサーカバーを前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００６】
本発明の請求項２に係わる赤外線センサーカバーは、可視光線と赤外線が透過し得る保護材を含んでミラーコート層を保護する保護層をミラーコート層のミラーコート面上に部分的に形成された色材層に跨って積層してなる構成としている。
【０００７】
本発明の請求項３に係わる赤外線センサーカバーは、色材層に、紫外線波長域の吸収スペクトルを有しかつ可視光線および赤外線が透過し得る紫外線吸収剤を含んでなる構成とし、本発明の請求項４に係わる赤外線センサーカバーは、保護層に、紫外線波長域の吸収スペクトルを有しかつ可視光線および赤外線が透過し得る紫外線吸収剤を含んでなる構成としている。
【０００８】
一方、本発明の請求項５に係わる赤外線センサーカバーを用いた赤外線センサーユニットは、請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線センサーカバーを備えている構成としたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の赤外線センサーカバーにつき詳細に説明する。なお、本明細書において「％」は、特記しない限り質量百分率を示す。
【００１０】
本発明に係わる赤外線センサーカバーは、黒色合成樹脂層およびミラーコート層を積層してなり、例えば、図２に示すような赤外線センサーカバーとすることができる。この赤外線センサーカバーにおいて、黒色合成樹脂層１に積層したミラーコート層２のミラーコート面には、色材層４が部分的に形成されているのに加えて、ミラーコート層２を保護する保護層３がミラーコート面上に部分的に位置する色材層４に跨って積層されている。なお、図１には、色材層４を有していない赤外線センサーカバーを参考例として示している。
【００１１】
ここで、上記黒色合成樹脂層１は、赤外線が透過し得る透明基材を含有してなり、この透明基材としては、例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート・ブチル（メタ）アクリレート共重合体等の（メタ）アクリル酸エステルの単独又は共重合体等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、エチレン・テレフタレート・イソフタレート共重合体等の熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン・４フッ化エチレン共重合体等のフッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のビニル樹脂、ポリカーボネート等のカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂等を使用できる。なお、これらは単独で使用することもできるし、２種以上を任意に組合せて使用することもできる。
【００１２】
上記透明基材を黒色とするためには、上記合成樹脂に、波長が７５０ｎｍ〜１０００ｎｍで透過性を有する染料を使用する。例えば、アゾ染料、アントラキノン染料、ナフトール染料、ポリメチン染料を使用できる。これらも、単独で使用したり、２種以上を任意に組合せて使用したりすることができ、配合量は、カバーとして使用する厚さのときに、上記合成樹脂の可視光透過率が０〜４０％となるように配合し、より好ましくは、０〜２０％となるように配合する。配合量が４０％を越えると、隠蔽性が低下し、裏側にあるものが見えてしまう。
【００１３】
また、上記ミラーコート層２は、高屈折率物質層及び低屈折率物質層を交互に１層ずつまたは交互に複数層ずつ積層してなり、この高屈折率物質および低屈折率物質としては、例えば、ＣａＦ２、ＮａＦ、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２、ＬａＦ３、ＮｄＦ３、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＦ３、ＰｂＦ２、ＭｇＯ、ＴｈＯ２、ＳｎＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＳｉＯ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ、Ｓｂ２Ｓ３、ＣｄＴｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＴｅおよびＰｂＴｅを挙げることができ、これらの中から屈折率の高い物質と屈折率の低い物質の２種類を任意に選択して使用できる。
【００１４】
上記高屈折率物質層の屈折率は１．４〜５．５、上記低屈折率物質層の屈折率は１．２〜４．９であることが好ましく、双方の屈折率の差は０．５〜１．２であることが望ましい。このような構成であれば、被覆対象物にめっきのような光輝感を発現させて高級感を与え、また、隠蔽性が向上し易い。
【００１５】
この場合、上記高屈折率物質および低屈折率物質は、真空蒸着法、イオンプレーティング法およびスパッタリング法により、０．１〜０．２μｍ程度の薄膜とすることができ、例えば、ＴｉＯ２薄膜とＳｉＯ２薄膜とを交互に計１０層積層してミラーコート層を形成することができる。
【００１６】
さらに、上記色材層４は、可視光線を一部の波長範囲で吸収しかつ赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種含有してなっており、この色材層４には、１種以上の色材を混合した色材バインダーとして、一般に知られている塗膜形成ポリマーを含有させることができ、例えば、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂およびアミノ樹脂を使用できる。
【００１７】
この際、硬化剤として、例えばアルコキシメチロールメラミン樹脂、イソシアネート化合物またはブロックイソシアネート化合物、ポリ酸無水物およびポリエポキシ化合物を含有させることができる。また、溶剤が揮発することにより膜を形成するポリマーであるニトロセルロース樹脂や高分子アクリル樹脂など、空気中の酸素や湿気と反応して膜を形成するポリマーであるアルキド樹脂などを添加することもできる。さらに、上記ポリマーや硬化剤を溶解または分散させ得る溶剤、例えば、トルエン、キシレン、ブチルアセテート、メチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ブチルアルコール、脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素を添加してもよい。なお、上記溶剤は有機溶剤に限定されず、水などの無機溶剤を使用してもよい。
【００１８】
上記色材としては、７５０〜１０００ｎｍの波長範囲で赤外線が透過可能である染料または顔料を使用でき、例えば、アゾ染料、アントラキノン染料、ナフトール染料、ポリメチン染料、カドウミウムレッド、コバルトブルー、イソインドリノン、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、ペリレンレッド、ビスマスエローおよびアゾ系化合物が挙げられる。これらの色材は単独での使用に限られず、２種以上を混合して使用してもよい。なお、色材は、バインダー１００重量部に対して０．１〜１００重量部程度配合できるが、本発明に係わる赤外線センサーカバーには、赤外線透過率７０％以上であることが要求されるので、上記ミラーコート層の赤外線透過率を９０〜１００％とし、上記色材層４は所定の膜厚（例えば３０μｍ程度）で色材の赤外線透過率を７０％以上とすることが望ましい。
【００１９】
さらにまた、本発明に係わる赤外線センサーカバーは、可視光線と赤外線が透過し得る保護材を含む保護層３を積層することができ、これにより、赤外線センサーカバーの表面の傷付き性や耐候性を向上できる。
【００２０】
この保護層３に含有する保護材としては、アクリルシリコーン系塗料、シリコーン変性アルキド系塗料及びシリコーン変性ウレタン系塗料等を例示できる。
【００２１】
さらにまた、上記保護層３および／または色材層４に、紫外線波長域の吸収スペクトルを有し可視光線および赤外線が透過し得る紫外線吸収剤を含有することができ、これによって、より耐候性が向上し得るので有効である。
【００２２】
このような紫外線吸収剤としては、可視光線から赤外線の波長域の光を吸収しないものを選択し、具体的にはベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、シアノアクリレート系等を例示できる。この際、これら紫外線吸収剤にヒンダードアミン系光安定剤を添加することもでき、これにより耐候性がより一層向上する。
【００２３】
なお、これらの紫外線吸収剤や光安定剤は、樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部程度とすることが望ましい。
【００２４】
次に、本発明の赤外線センサーカバーにつき詳細に説明する。
【００２５】
この赤外線センサーカバーは、赤外線透過率が７０％以上であることを特徴とする。これにより、赤外線センサーの赤外線光路上であっても、所望形状のカバーを設置でき、赤外線センサーの隠蔽性および外部からの意匠性が確保される。なお、赤外線透過率が７０％未満では上記赤外線センサーカバーが赤外線光路上で障害となり、赤外線センサーを正常に作動させることが困難となる。
【００２６】
次に、本発明の赤外線センサーユニットについて詳細に説明する。
【００２７】
この赤外線センサーユニットは、上述の赤外線センサーカバーを備えていることを特徴とする。これにより、従来の赤外線センサーユニットに比べ、赤外線センサーの隠蔽性が高く、そして、赤外線センサーの機能を低下させることがなく、加えて、自由に形状等を設計できるため意匠性も向上する。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を、実施例，参考例および比較例により詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２９】
（参考例）
赤外線を透過させるポリカーボネート（商品名：Ｌｅｘａｎ１４３−７１２８０、ＧＥ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ（株）製）で成形した黒色基材の表面の一部をマスキングし、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２で構成される計１５層のコールドミラー処理を行った後、マスキングを剥がして、本例の赤外線センサーカバーを得た（図１参照）。
【００３０】
（実施例１）
赤外線を透過させるポリカーボネート（商品名：Ｌｅｘａｎ１４３−７１２８０、ＧＥ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ（株）製）で成形した黒色基材の表面の全体にＴｉＯ２−ＳｉＯ２で構成される計１０層のコールドミラー処理を行い、ミラーコート処理をした面の一部をマスキングしたものに、ペリレン系赤色顔料（商品名：ペリントマルーン  Ｒ６４３６、バイエル（株）製）、シアニン系青色顔料（商品名：シヤニンブルーＧ３１４、山陽色素（株）製）およびビスマス系黄色顔料（商品名：イルガカラーエロー２ＧＬＭＡ、チバ・スペシャリティーケミカルズ（株）製）を同量ずつ配合した混合顔料を樹脂１００重量部に対して２．５重量部配合したアクリルウレタン塗料（商品名：Ｒ２４１、日本ビーケミカル（株）製）を乾燥膜厚で３０μｍ塗装した後、マスキングを剥がしたものを本例の赤外線センサーカバーとした。
【００３１】
（実施例２）
計１５層のコールドミラー処理をした以外は、実施例１と同様な操作を繰返して、本例の赤外線センサーカバーを得た。
【００３２】
（比較例１）
計３３層のコールドミラー処理をした以外は、実施例１と同様な操作を繰返して、本例の赤外線センサーカバーを得た。
【００３３】
（比較例２）
透明なポリカーボネート（商品名：ＬＭ３００、三菱エンジニアリングプラスチック（株）製）で成形した透明基材の表面にＴｉＯ２−ＳｉＯ２で構成される計１５層のコールドミラー処理を行い、ミラーコート処理をした面の一部をマスキングしたものに、ペリレン系赤色顔料（商品名：ペリントマルーン  Ｒ６４３６、バイエル（株）製）、シアニン系青色顔料（商品名：シヤニンブルーＧ３１４、山陽色素（株）製）およびビスマス系黄色顔料（商品名：イルガカラーエロー２ＧＬＭＡ、チバ・スペシャリティーケミカルズ（株）製）を同量ずつ配合した混合顔料を樹脂１００重量部に対して２．５重量部配合したアクリルウレタン塗料（商品名：Ｒ２４１、日本ビーケミカル（株）製）を乾燥膜厚で３０μｍ塗装した後、マスキングを剥がして、本例の赤外線センサーカバーを得た。
【００３４】
（比較例３）
ミラーコート処理をした面の反対側にカーボンブラックを含むアクリルウレタン塗料（商品名：Ｒ２４１、日本ビーケミカル（株）製）を乾燥膜厚で３０μｍ塗装した以外は、比較例２と同様な操作を繰返して、本例の赤外線センサーカバーを得た。
【００３５】
（比較例４）
赤外線を透過させるポリカーボネート（商品名：Ｌｅｘａｎ１４３−７１２８０、ＧＥ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ（株）製）で成形した黒色基材の表面の全体にＴｉＯ２−ＳｉＯ２で構成される計１５層のコールドミラー処理を行い、ミラーコート処理をした面の一部をマスキングしたものに、カーボンブラックを含むアクリルウレタン塗料（商品名：Ｒ２４１、日本ビーケミカル（株）製）を乾燥膜厚で３０μｍ塗装した後、マスキングを剥がして、本例の赤外線センサーカバーを得た。
【００３６】
［性能評価］
各例で得られた赤外線センサーカバーについて、３６０〜９００ｎｍの分光反射率・透過率を分光光度計（Ｕ−４０００：日立製作所製）によって測定し、４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍの反射率・透過率を可視光線の反射率・透過率とし、８５０ｎｍの透過率を赤外線の透過率とした。
【００３７】
なお、反射率はミラーコート処理をした面側からミラーコート部分に光を入射し、透過率は塗装をした面側から層数の最も少ない部分に光を入射して測定した。
【００３８】
また、ミラーコート層の像の写り具合については、十分に明るい部屋の内部において各例で得られた赤外線センサーカバーを手で持ち、腕を曲げずに肩の高さまで上げて自分の顔をミラーコートに写して、像の写り具合を評価した。
【００３９】
さらに、耐熱性については、各例で得られた赤外線センサーカバーを８０℃の恒温槽に２４時間入れて、取り出した後にミラーコート処理にクラックが入っているか否かを目視にて評価した。
【００４０】
各例の評価結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
0003646930.tif 000002
【００４２】
表１に示すように、実施例１および実施例２で得られた赤外線センサーカバーは、本発明の好適形態であり、積層数が少なくても可視光線の反射率・透過率、像の写り具合および耐熱性が優れていることがわかる。一方、比較例１〜４で得られた赤外線センサーカバーは、本発明の好適範囲外のものであり、上記効果が得られていないことがわかる。
【００４３】
以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能であり、例えば、本発明において、赤外線センサーカバーの各構成部位を製造する際には、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤等の充填剤および強化剤などの各種添加剤を適宜加えることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、上記した構成としたため、ミラーコート層を構成する高屈折率物質層及び低屈折率物質層の積層数を少なく抑えた赤外線センサーカバーおよび赤外線センサーユニットを提供することができる、すなわち、カバー本来の保護機能に加えて、ミラーコートの装飾機能をも発揮することが可能な赤外線センサーカバーおよび赤外線センサーユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の赤外線センサーカバーの参考例を示す断面図である。
【図２】  本発明の赤外線センサーカバーの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    黒色合成樹脂層
２    ミラーコート層（高屈折率物質層＋低屈折率物質層）
３    保護層
４    色材層（赤外線透過物質含有色材）
【図１】
0003646930.tif 000003
【図２】
0003646930.tif 000004