(57)【要約】【課題】  高い熱吸収性を有すると共に、反射による窓写りを抑制することができる表皮材及び内装部品を提供する。【解決手段】  基材１７上に設けられる受熱層１９と、該受熱層１９上に形成された空間保持層２１と、該空間保持層２１上に設けられた日射透過層２３とを備えた表皮材２５であって、前記受熱層１９の少なくとも表面における日射吸収率が１０％以上７０％未満であり、かつ、日射透過層２３の日射透過率が３０％以上８０％未満であることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に設けられる受熱層と、該受熱層上に形成された空間保持層と、該空間保持層上に設けられた日射透過層とを備え、前記受熱層の少なくとも表面における日射吸収率が１０％以上７０％未満であり、かつ、日射透過層の日射透過率が３０％以上８０％未満であることを特徴とする表皮材。
【請求項２】
前記受熱層の少なくとも表面における日射吸収率が３０％以上６０％未満であることを特徴とする請求項１に記載の表皮材。
【請求項３】
前記空間保持層の厚さが０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表皮材。
【請求項４】
前記空間保持層中の空間が表皮材の単位面積当たりに占める空間容積が、４．０×１０−５ｍ３／ｍ２以上４．０×１０−３ｍ３／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表皮材。
【請求項５】
前記受熱層の表面に複数の突設部を形成し、前記日射透過層の裏面を前記突設物の頂部に当接させることにより、これらの受熱層と日射透過層との間に、外気と連通する前記空間保持層を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表皮材。
【請求項６】
前記日射透過層の裏面に複数の突設部を形成し、前記受熱層の表面を前記突設物の頂部に当接させることにより、これらの受熱層と日射透過層との間に、外気と連通する前記空間保持層を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表皮材。
【請求項７】
前記日射透過層の表面に、艶消し絞加工、艶消し塗装、及び透明着色塗装のうちの少なくともいずれかを施したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の表皮材。
【請求項８】
前記日射透過層は、塩化ビニル樹脂、熱可塑性オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂の群から選択される一又は二以上の樹脂から形成したことをことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の表皮材。
【請求項９】
前記受熱層は、熱可塑性オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂の少なくともいずれかの樹脂から形成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の表皮材。
【請求項１０】
前記請求項１〜９のいずれか１項に記載された表皮材を、放熱性を有する基材の表面側に設けたことを特徴とする内装部品。
【請求項１１】
前記基材内に、前記表皮材に蓄積した熱を集熱する導熱板を設け、かつ、集熱された熱を所定の放熱部に輸送するヒートパイプを前記導熱板に接続したことを特徴とする請求項１０に記載の内装部品。
【請求項１２】
自動車のインストルメントパネル、ドアトリム、リアパーセルシェルフの少なくともいずれかの部品に適用されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の内装部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の室内等に配設される内装部品及び該内装部品に用いられる表皮材に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、炎天下に自動車を駐車しておくと、車両室内の温度が上昇する。この温度上昇の要因の一つにインストルメントパネルの上面に蓄積した熱が車室内の空気中に輻射されることが挙げられる。例えば、夏場の炎天下に駐車した自動車の室内温度は約７０℃にも達し、内装部品については、インストルメントパネル上面で約１００℃、シートの表面で約７０℃という高温に達することが知られている。
【０００３】
このため従来の内装部品は、基材上に、受熱層、空間保持層、日射透過層を順に積層させた構造とすることにより、内装部品の表面温度の抑制を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２０５５６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来例では、受熱層に明度の高い材料を用いた場合、受熱層での反射が大きくなり、熱吸収性が低下すると共に、反射によって窓写りが生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、高い熱吸収性を有すると共に、反射によって発生する車両室内のウィンドガラスの窓写りを抑制することができる表皮材及び内装部品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係る表皮材は、基材上に設けられる受熱層と、該受熱層上に形成された空間保持層と、該空間保持層上に設けられた日射透過層とを備え、前記受熱層の少なくとも表面における日射吸収率が１０％以上７０％未満であり、かつ、日射透過層の日射透過率が３０％以上８０％未満であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る内装部品は、前記表皮材を、放熱性を有する基材の表面側に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る表皮材及び内装部品によれば、熱吸収性を高めると共に、反射による車両室内のウィンドガラスの窓写りを抑制することができる。
【０００９】
つまり、日射透過層から表皮材中に入射した太陽光線は、受熱層の表面で反射して日射透過層の裏面側に進行するが、この日射透過層で再度反射して受熱層へ戻される。このように、入射した太陽光線は日射透過層と受熱層との間で反射を繰り返して、空間保持層中を進行するため、高明度の表皮材であっても十分な集熱効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態による内装部品を採用する車両室内の部位を示す自動車全体の斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、この内装部品は、自動車１の車両室内に広く採用することができる。例えば、車両前部のインストルメントパネル３、前後ドアのドアトリム５、リアパーセルシュルフ７などに好適に用いることができる。
【００１３】
前記インストルメントパネル３にはフロントウィンドウ９を介して、前記ドアトリム５にはサイドウィンドウ１１を介して、及びリアパーセルシュルフ７にはリアウィンドウ１３を介して太陽光線Ｌが注がれるため、これらの内装部品は高温になりやすい。このように、本実施形態に係る内装部品を、インストルメントパネル３、前後ドアのドアトリム５、リアパーセルシュルフ７等に採用しているため、特に夏の炎天下等における駐車時の内装部品の表面温度を低減させて、車両室内環境を向上させることができる。
【００１４】
図２は、本発明の実施形態による内装部品を拡大して示す断面図である。
【００１５】
この内装部品１５は、熱を伝導しやすく放熱性の高い基材１７と、該基材１７上に設けられた受熱層１９と、該受熱層１９上に形成された空間保持層２１と、該空間保持層２１上に設けられた日射透過層２３とを備えている。また、表皮材２５は、前記受熱層１９、空間保持層２１及び日射透過層２３を備えており、基材１７の表面側に表皮材２５を設けたものが内装部品１５となっている。
【００１６】
前記受熱層１９は、熱可塑性オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂の少なくともいずれかの樹脂から形成することが好ましい。このように、受熱層１９は、後述する日射透過層２３と同等の材質から形成されるため、容易に真空成形によって成形することができる。
【００１７】
そして、受熱層１９の少なくとも表面における日射吸収率は、１０％以上７０％未満に設定する必要がある。この日射吸収率は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６に基づく測定方法で求められる数値であり、１０％未満の場合は、受熱層１９での吸収率が小さいため充分な集熱ができないのと同時にその表面で反射が発生して室内側に熱として供給してしまい、室温上昇を発生するという問題がある。
【００１８】
一方、日射吸収率が７０％以上では、受熱層１９での熱吸収が大きく、受熱層１９の温度が著しく上昇し、日射透過層２３に熱伝導することで、日射透過層２３の表面温度が上昇して所望の性能が得られなくなるという問題がある。従って、受熱層１９の少なくとも表面における日射吸収率は、１０％以上７０％未満にする必要がある。
【００１９】
また、受熱層１９の日射吸収率は、３０％以上６０％未満が好ましく、４０％以上６０％未満が更に好ましい。さらに、受熱層１９の厚さは、０．５ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。
【００２０】
空間保持層２１は、図３及び図４に詳細に示すように、受熱層１９と日射透過層２３との間に形成されて、外気に連通している。具体的には、受熱層１９の表面に、日射透過層２３側に突出した半球状の突設部２７が複数形成され、これらの突設部２７の頂部に日射透過層２３の裏面が当接した状態で日射透過層２３が設けられている。従って、空間保持層２１は、前記突設部２７で日射透過層２３が支持されることによって、外気と連通している連続気泡構造を構成している。
【００２１】
これによって、表皮材２５を真空成形によって成形するとき、真空成形時の加熱によって空間保持層２１が膨張して、その膨張空気が外気に排出されるため、日射透過層２３が破裂を起こすことがない。一方、真空成形で加熱吸引成形した後の冷却時には、外気から空間保持層２１の中に空気が戻るため、日射透過層２３の凹み等の外観不良が発生することがないという効果を奏する。さらに、本実施形態によれば、表皮材２５の表面温度を低くして乗員への輻射熱を低減する表皮材２５としての効果と、高温の車室内空気の熱を受熱層１９の裏面を通じて車室外に放熱する車体放熱構造としての効果を充分に両立することができる。
【００２２】
なお、前記突設部２７は、日射透過層２３の裏面側に形成しても良く、この場合は、突設部２７の下側（受熱層１９側）の頂部が受熱層１９に当接した状態になる。また、突設部２７の形状は、半球状に限定されず、円柱状に形成しても良い。
【００２３】
そして、空間保持層２１の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。
【００２４】
空間保持層２１の厚さが０．１ｍｍ未満の場合は、表皮材２５を真空成形する際、加熱時に膨張した空気を外気へ十分に排出させることが困難となる。また、表皮材２５の表面温度を低くして乗員への輻射熱を低減することが困難となる。
【００２５】
一方、空間保持層２１の厚さが、１．０ｍｍよりも大きいの場合は、高温の車室内空気の熱を受熱層１９の裏面を通じて車外に放熱することが困難となる。また、真空成形時の加熱吸引による日射透過層２３の凹みが発生し、外観不良となるおそれがある。
【００２６】
そこで、本実施形態においては、空間保持層２１の厚さを０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【００２７】
また、本明細書中において、前記空間保持層２１中の空間が表皮材２５の単位面積当たりに占める容積を「空間容積」と呼ぶこととする。この空間容積は、４．０×１０−５ｍ３／ｍ２以上４．０×１０−３ｍ３／ｍ２以下が好ましい。空間容積が４．０×１０−５ｍ３／ｍ２未満の場合は、空間保持層２１の空気が断熱材として作用するので、空間保持層２１の容積を小さく（例えば、０．４以下）にすると、日射透過層２３と空間保持層２１を透過した日射によって、暖められた受熱層１９の熱が日射透過層２３へ逆流する量が増大するので、日射透過層２３の表面温度が高くなり、受熱層１９の温度が低くなるという問題がある。即ち、表皮材２５の表面温度を低くして乗員への輻射熱を低減する効果を高める為には、空間保持層２１の空間容積を４．０×１０−５ｍ３／ｍ２以上に大きくする必要がある。
【００２８】
一方、空間容積が４．０×１０−３ｍ３／ｍ２よりも大きい場合は、真空成形時に日射透過層２３が破裂したり、凹んだりして、外観不良となりやすいという問題がある。即ち、高温の車室内空気の熱を受熱層１９の裏面を通じて車外に放熱する効果、及び真空成形して部品化できる効果を高めるためには、空間保持層２１の空間容積を４．０×１０−３ｍ３／ｍ２以下に小さくする必要がある。
【００２９】
日射透過層２３は、塩化ビニル樹脂、熱可塑性オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂の群から選択される一又は二以上の樹脂から形成することが好ましい。これにより、真空成形時の加熱吸引による日射透過層の凹みや空間保持層の破裂等の外観不良の発生を抑制することができる。
【００３０】
日射透過層２３の日射透過率は、３０％以上８０％未満に設定する必要がある。日射透過率が３０％未満になると、受熱層１９へ日射が到達する量が減り、かつ日射透過層２３で日射が吸収され、表層の温度上昇が発生して所望の性能が得られない。また、日射透過率が８０％以上の場合、本発明における効果としては受熱層１９に反射率が大きい高明度の材料を用いているため、受熱層１９で反射された太陽光線Ｌをそのまま車内に放出してしまうため集熱機能が損なわれるという問題がある。
【００３１】
なお、日射透過層２３の日射透過率は、好ましくは、３５％〜７０％であり、その厚さは、０．２〜１．０ｍｍが好ましい。
【００３２】
また、日射透過層２３の表面に、艶消し絞加工、艶消し塗装、及び透明着色塗装のうちの少なくともいずれかを施すことが好ましい。これにより、表皮材２５の表面温度を低減することによって、乗員への輻射熱を低下させると共に、高温の車両室内空気の熱を受熱層１９の裏面を介して放熱させる効果を有する。さらに、自動車の内装部品１５として意匠性に優れた外観品質を保持することができ、表皮材２５表面からの反射によるウィンドウパネルへの窓写りを防止することができる。
【００３３】
内装部品１５の基材１７は、熱伝導性（放熱性）を有するため、表面側に設けられた表皮材２５からの熱は、基材１７を介して車両室外に放熱される。
【００３４】
また、図５に示すように、内装部品１５に放熱手段２９を設けることもできる。具体的には、放熱手段２９は、基材１７の内部に埋設された導熱板３１と、該導熱板３１に接続されたループ型のヒートパイプ３３と、該ヒートパイプ３３に取り付けられた放熱部である放熱フィン３５とを備えている。前記導熱板３１は、例えば基材１７にインサート成形することによって設けることができる。前記放熱手段２９によれば、表皮材２５に蓄積された熱を導熱板３１に集熱させ、この熱をヒートパイプ３３を介して放熱フィン３５まで輸送することができるため、車両室内の熱を更に効率的に車外に放出できる。
【００３５】
さらに、図６を用いて、本発明の実施形態と従来例による太陽光線Ｌの進行の差違を説明する。
【００３６】
実線は、本実施形態の表皮材に入射した太陽光線Ｌの進行経路を示し、破線は、従来の表皮材に入射した太陽光線Ｌの進行経路を示している。従来は、受熱層の表面で反射したのち、そのまま表皮材２５の外部に漏れてしまう。しかし、本実施形態によれば、受熱層１９の表面で反射したのち、日射透過層２３の裏面で再度反射するというサイクルを繰り返すため、太陽光線Ｌが表皮材２５の外部に漏れる量が大幅に低減する。従って、本実施形態の表皮材２５によれば、熱吸収性を大幅に向上させることができる。
【００３７】
ここで、内装部品の成形方法を説明する。
【００３８】
まず、表皮材２５を所定温度（例えば、約１８０℃前後）で所定時間（例えば、６０秒間）加熱し、表面形状に合わせて作った凸型で真空成形をする。
【００３９】
次いで、樹脂（例えば、ガラス繊維含有のポリプロピレン樹脂）をインジェクション成形することによって基材１７を成形する。 
そして、これらの表皮材２５と基材１７とを接着剤を用いて貼り合わせることによって、内装部品１５を作成する。
【００４０】
なお、図７について簡単に説明する。
【００４１】
図７は、日射透過層の日射透過率と温度低減幅との関係を示すグラフである。本発明例は太い実線で示し、細い破線は従来の比較例を示す。なお、温度低減幅は、日射透過層の表面温度と受熱層の裏面温度との差違を示すものであり、▲Ｔ℃が大きいほど良好な結果となる。
【００４２】
このグラフに示すように、受熱層１９の日射吸収率が４０％と従来よりも低い本発明例の場合は、日射透過層２３の日射透過率が３０〜８０％のときに、温度低減幅が所定値を満足する。
【００４３】
次に、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。
【００４４】
実施例１
まず、黒顔料により原着したポリプロピレン製のシートを絞押し加工により艶消し処理を行い、半透明の日射透過層２３を得た。次いで、半球状の突設部２７を複数形成し黒色原着した熱可塑性オレフィン製の受熱層１９を成形した。そして、これらの受熱層１９と日射透過層２３とを積層させることによって、空間容積が１．２２４×１０−４ｍ３／ｍ２、厚さが０．２ｍｍの連続気泡状の空間保持層２１を形成した表皮材２５をインストルメントパネルの形状に真空成形した。
【００４５】
実施例１の表皮材２５の仕様を以下の表１に示す。
【表１】
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【００４６】
この表皮材２５を従来のインストルメントパネルの基材上に設置した自動車を屋外温度が３５℃の炎天下に放置し、日射透過層２３の表面温度と受熱層１９の裏面温度とを測定した結果、それぞれ８０℃、８４℃であり、温度低減幅は４℃だった。また、表皮材２５の表面反射が小さいため、窓に表皮材２５の写り込みはなかった。
【００４７】
実施例２〜４
また、実施例２〜４についても、表１の仕様に従って表皮材２５を成形した。これらの場合も、表皮材２５の表面反射が小さいため、窓に表皮材２５の写り込みはなかった。
【００４８】
比較例１
比較例１は、従来から自動車のインストルメントパネル用表皮材２５として広く用いられている熱可塑性オレフィン製のシートである。この受熱層１９における日射吸収率は、実施例１〜４よりも大きい０．９４とした。
【００４９】
この表皮材２５を従来のインストルメントパネルの基材上に設置した自動車を屋外温度が３５℃の炎天下に放置し、日射透過層２３の表面温度と受熱層１９の裏面温度とを測定した結果、それぞれ９０．１℃、９０℃であり、温度低減幅は−０．１℃だった。このように、比較例１においては、日射透過層２３でのエネルギー吸収が大きいため、表面温度低減を図れなかった。また、表皮材２５の表面反射が小さいため、窓に表皮材２５の写り込みはなかった。
【００５０】
比較例２
まず、黒顔料により原着したポリプロピレン製のシートを絞押し加工により艶消し処理を行い、半透明の日射透過層２３を得た。この日射透過層２３における日射透過率は、実施例１〜４よりも小さい０．２５とした。また、半球状の突設部２７を複数形成した熱可塑性オレフィン製の黒色の受熱層１９を成形した。この受熱層１９における日射吸収率は、実施例１〜４よりも大きい０．９４とした。そして、これらの受熱層１９と日射透過層２３とを積層させることによって、空間容積が１．２２４×１０−４ｍ３／ｍ２、厚さが０．２ｍｍの連続気泡状の空間保持層２１を形成した表皮材２５をインストルメントパネルの形状に真空成形した。
【００５１】
この表皮材２５を従来のインストルメントパネルの基材上に設置した自動車を屋外温度が３５℃の炎天下に放置し、日射透過層２３の表面温度と受熱層１９の裏面温度とを測定した結果、それぞれ８８．５℃、８８．４℃であり、温度低減幅は−０．１℃だった。このように、比較例１においては、日射透過層２３でのエネルギー吸収が大きいため、表面温度低減を図れなかった。また、表皮材２５の表面反射が小さいため、窓に表皮材２５の写り込みはなかった。
【００５２】
比較例３
まず、黒顔料により原着したポリプロピレン製のシートを絞押し加工により艶消し処理を行い、半透明の日射透過層２３を得た。この日射透過層２３における日射透過率は、実施例１〜４よりも大きい０．８７５とした。また、半球状の突設部２７を複数形成した熱可塑性オレフィン製のベージュ色の受熱層１９を成形した。そして、これらの受熱層１９と日射透過層２３とを積層させることによって、空間容積が１．２２４×１０−４ｍ３／ｍ２、厚さが０．２ｍｍの連続気泡状の空間保持層２１を形成した表皮材２５をインストルメントパネルの形状に真空成形した。
【００５３】
この表皮材２５を従来のインストルメントパネルの基材上に設置した自動車を屋外温度が３５℃の炎天下に放置し、日射透過層２３の表面温度と受熱層１９の裏面温度とを測定した結果、それぞれ８２℃、８０℃であり、温度低減幅は−２．０℃だった。このように、比較例３においては、日射透過層２３でのエネルギー吸収が大きいため、表面温度低減を図れなかった。また、表皮材２５の表面反射が大きいため、窓に表皮材２５の写り込みが発生し、実施例１〜４の場合よりも視認性が低下した。
【００５４】
比較例４
まず、黒顔料により原着したポリプロピレン製のシートを絞押し加工により艶消し処理を行い、半透明の日射透過層２３を得た。この日射透過層２３における日射透過率は、実施例１〜４よりも小さい０．２５とした。また、半球状の突設部２７を複数形成した熱可塑性オレフィン製の黒色の受熱層１９を成形した。この受熱層１９における日射吸収率は、実施例１〜４よりも小さい０．０５とした。そして、これらの受熱層１９と日射透過層２３とを積層させることによって、空間容積が１．２２４×１０−４ｍ３／ｍ２、厚さが０．２ｍｍの連続気泡状の空間保持層２１を形成した表皮材２５をインストルメントパネルの形状に真空成形した。
【００５５】
この表皮材２５を従来のインストルメントパネルの基材上に設置した自動車を屋外温度が３５℃の炎天下に放置し、日射透過層２３の表面温度と受熱層１９の裏面温度とを測定した結果、それぞれ９０．１℃、８４℃であり、温度低減幅は−６．１℃だった。このように、比較例４においては、日射透過層２３でのエネルギー吸収が大きいため、表面温度低減を図れなかった。また、表皮材２５の表面反射が小さいため、窓に表皮材２５の写り込みはなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態による内装部品を好適に採用できる車両室内の部位を示す自動車全体の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態による内装部品を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態による表皮材を拡大して詳細に示す断面図である。
【図４】図３の表皮材を示す平面図であり、日射透過層を省略して示している。
【図５】放熱手段を設けた内装部品を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態による内装部品内に入射した太陽光線の経路を示す概略図である。
【図７】日射透過層の日射透過率と温度低減幅との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
３…インストルメントパネル
５…ドアトリム
７…リアパーセルシュルフ
１５…内装部品
１７…基材
１９…受熱層
２１…空間保持層
２３…日射透過層
２５…表皮材
２７…突設部
３１…導熱板
３３…ヒートパイプ
３５…放熱フィン（放熱部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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