(57)【要約】【課題】最適な材料配置を行ない、建物の室内、炎天下停車時の車室内の温度低下、人体への温熱負荷低減、また、クールダウン時の空調器負荷を低減すること。【解決手段】表皮材料において、その表皮を成す積層構造中のうち、日射を受ける少なくとも一層に向かい合う反射面を敷設した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表皮材料において、その表皮を成す積層構造中のうち、日射を受ける少なくとも一層に向かい合う反射面を敷設したことを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項２】
請求項１に記載の吸光表皮材料において、
前記向かい合う一対の反射面の日射方向に対しての開き角度が３〜４５度であることを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項３】
請求項１または２に記載の吸光表皮材料において、
前記向かい合う一対の反射面の高さが開き幅以上であることを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一つに記載の吸光表皮材料において、
前記向かい合う一対の反射面が、開き幅の１倍以上２倍以下の周期で並ぶことを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一つに記載の吸光表皮材料において、
前記反射面の高さが、０．１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか一つに記載の吸光表皮材料において、
前記反射面が、アルミニウム箔からなることを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか一つに記載の吸光表皮材料において、
前記反射面が、金属蒸着膜から成ることを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか一つに記載の吸光表皮材料において、
前記反射面が、干渉反射膜から成ることを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか一つに記載の吸光表皮材料において、
前記向かい合う反射面が成す角の頂点部分を切り欠いた構造の切り欠き部を持つことを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項１０】
請求項９に記載の吸光表皮材料において、
前記切り欠き部が、反射面の高さに対して、６分の１以下、２００分の１以上であることを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の吸光表皮材料において、
前記切り欠き部の下層に吸光層を設けたことを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか一つに記載の吸光表皮材料において、
最表層に、光線透過層を積層したことを特徴とする吸光表皮材料。
【請求項１３】
請求項１ないし１２いずれか一つに記載の吸光表皮材料を、インストルメントパネル、リアパーセル、ドアトリム、シート、ハンドル、センターコンソールの中から選ばれる少なくとも一カ所に、その部品面積に対して一部または全てに用いたことを特徴とする吸光表皮材料を用いた車両用内装部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に夏期炎天下駐車時における車室内の快適性を保つための断熱及び人体への熱負荷低減を目的とした吸光表皮材料、及びそれを用いた車両用内装部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物や自動車等における、室内への光・熱の侵入経路としては、主にガラス、大面積の壁が挙げられる。その中でも車両の場合には、やはり面積の大きい、天井、フロントガラス（ウィンドシールド）、リアガラス、フロントサイドガラス、リアサイドガラス、サンルーフからの侵入が非常に大きい。これらの部位から侵入した光・熱によって、室内の内装材、特に車両では、インストルメントパネル、シート、ドアトリム、リアパーセル、ハンドル、センターコンソール等の内装材が暖まる。
【０００３】
これらの暖まった内装材が室内空気を暖める。夏季炎天下駐車車両の場合、車室内は７０℃以上にも登る高温にさらされ、然るに乗車直後に感じる不快は言うまでもないが、すぐに運転を開始できない不便や、さらには過大なエアコン負荷による燃料消費、ＣＯ２の排出量増加にもつながる。
【０００４】
一般的な内装材料としては、塩化ビニル（塩ビ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、熱可塑性エラストマーや皮革等からなる表皮材や、ポリエステル等からなる繊維材料による織布、不織布、若しくはバルクの熱可塑性樹脂からなる内装部品等が挙げられる。これらの材料の表面では、室内に進入した光を吸収し、赤外線として室内に放出する。
【０００５】
例えばインストルメントパネルでは、シボ模様の付いた塩ビ、ＰＰ等からなる表皮材が用いられる。中には表皮材を用いず、バルクのＰＰからなるインストルメントパネルもある。この場合にも一般に、見た目や手触りの高級感を醸し出すべくシボ模様が付けられる。
【０００６】
このような材料は、可視光線、赤外線を吸収しやすく、然るに表面温度が大変高温になる。表面が高温であれば、放射伝熱による人体、乗員への直接的な熱負荷や、対流熱伝達による空気への放熱によって暖められた室内での人体への負荷、この高温の状態からの空調機の負荷等の様々な問題を引き起こす。
【０００７】
これらの現象を鑑み、近年、車内に流入する光、熱エネルギーを遮蔽し、車室内の温度上昇、冷房負荷を低減させることが目的の技術が各種車両に採用されている。車室内の熱負荷が低減されることで、人体への不快感の低減、燃料の消費の抑制、空調機の小型化による軽量化に伴う燃費の改善、ひいては地球環境の保護への貢献もある。
【０００８】
これらの熱への対策として、例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、可視光吸収膜を施した例として、表面に吸収性のインクを塗布、敷設し、材料に吸収させる技術が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２８６９３０号公報（第３頁、左下段参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内装材表面に塗布するということは、表面での吸収率、すなわち放射率が高くなるため、結局、再放射され、空気や、他の内装材を暖めるため、車両などの限られた閉空間で用いるには適さない。
【００１１】
この他、一般的な正反射材、例えばアルミ蒸着膜、金属表面等を用いることで、その対策を行った内装材自体を暖めないことは可能である。しかし、正反射材により反射された光が他の内装部品へ照射を行うばかりで、結果、車室内の温度上昇を招くことに変わりはない。そればかりか反射面が表面にでることで、メタリックな外観による意匠性の低下、反射光の眩しさも問題であった。
【００１２】
これらの課題を解決すべく、本発明の目的とするところは、最適な材料配置を行ない、建物の室内、炎天下停車時の車室内の温度低下、人体への温熱負荷低減、また、クールダウン時の空調器負荷を低減、また、意匠性を確保することを目的に成されたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、内装材の構成を成す表皮層に反射面を用いる際、向かい合う反射面を持たせることで上記課題を解決するに至った。
【００１４】
【発明の効果】
内装材に吸光表皮材を用い、向かい合う反射面を持たせることで、入射光を表皮材裏面へ導き、表面温度を低下させ、また、表面の意匠性を確保することが可能となる。これにより、室内の温度低下、人体への温熱負荷低減、また、クールダウン時の空調器負荷低減、意匠性の確保といった効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明について詳細に述べる。
本発明はまず、内装材を新規な構成、つまりその内装材を成す表皮材料の積層構造中の日射を受ける面に、向かい合う反射面を敷設することにより、内装材自体の温度上昇を防ぎ、また、室内の温度の上昇を低減することを可能とした（請求項１に対応）。
【００１６】
ここで言う積層構造とは、表皮の断面を見たときに、いくつかの材料からなる構成になっていることを言う。一般的には、クッション性を持たせるために、表皮層の下層にウレタン層等を積層する場合があり、このように異なる材料が積層される場合がある。
【００１７】
次に向かい合う反射面の例を図で示す。図１は向かい合う反射面を示した模式図である。１は吸光表皮材料、２は反射面である。ここで言う向かい合う反射面２とは、吸光表皮材１の表面に来て日射を受ける側の面に敷設された反射面を言う。「向かい合う」とは、この反射面２が各面毎に相対する面を言う。この向かい合う面があることにより、光が多重反射され、この表皮材の裏面側へと導かれる。
【００１８】
これにより室内に一旦侵入した光は、光源方向から遠い裏面側へと導光されるため、対策を行なった内装材の表面を暖めない。また、その表面が反射率の高い材料から構成されているため、その表面からの熱放射を低減する。
【００１９】
この向かい合う反射面２は、図１の様に、必ずしも、片側（反射面もしくは向かい合う面のどちらか一方）の面が鉛直方向を向いている必要はなく、この反射面２と向かい合う面２との角度自体が、保たれていれば、任意の方向を向いていて構わない。
【００２０】
この向かい合う反射面２の形状を形成する材料としては、一般的な金属材料、樹脂材料等を用いることができる。その中でも、成形性、経済性、リサイクル性等を考慮すると、樹脂材料である熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。
【００２１】
また、これらの発明の構成に用いる樹脂は、主に熱可塑性樹脂で、スチレン、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリブタジエン、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、テトラメチレングリコールエーテルの熱可塑性ポリウレタン、ナイロン６６などの脂肪族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン、ポリプロピレン等のことで、これらを用いるのが、加工性、経済性、市場入手性、リサイクル性等の点から好適であるが、ここでは特に限定は行わない。もちろん、これらの樹脂の耐候性を向上するための紫外線吸収剤や、各種の顔料等が混合されていても構わない。
【００２２】
また、ここで言う反射面２とは、一般にメタリックな表面を持つもの、例えばアルミホイル、アルミ蒸着フィルム、金属薄膜等広く一般に用いられるものからなる。光学的には日射反射率（Ｒｅ）９０％以上のものが望ましい。
【００２３】
一般にこれらの材料を表面に用いると、金属光沢により、外観が金属調になり、内装材に用いるには、見た目上適さないばかりか、反射光が眩しく、まともに用いることができない。これに対し、本発明のように向かい合う反射面２の形状を適用することで、光が吸収されるため、色見は黒くなり、眩しさがなく、意匠性も確保された表面とすることが可能となる。
【００２４】
なお、本発明の中に記載している日射反射率（Ｒｅ）、日射透過率（Ｔｅ）、可視光反射率（Ｒｖ）、可視光透過率（Ｔｖ）等の値は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６に準じて、測定されたものである。
【００２５】
次に、好ましい構成として、向かい合う一対の反射面２の日射方向に対しての開き角度が３〜４５度であることが好ましい（請求項２に対応）。
【００２６】
開き角度をこの範囲とすることで、より効率的な光の吸収を行うことが出来、また、成形性も容易となる。４５度以下とすることで、表皮面積に対する反射に有効な面積が最大となる。３度以上とすることで、成形が容易となる。ここで言う開き角度とは、図１の向かい合う一対の反射面２の裏面側で形成される角度のことを言う。
【００２７】
また、向かい合う一対の反射面２の高さが開き幅以上であることも好ましい（請求項３に対応）。高さを開き幅以上とすることで、一対あたりの吸光効率は大きくなり、また、表面からより遠い位置で光線の吸収、熱への変換が起こることになる。
【００２８】
図２は、向かい合う一対の反射面を、開き幅の１倍以上２倍以下の周期で並ぶよう構成した例を表す図である（請求項４に対応）。この形状が並ぶ周期がこの範囲内では、周期間の反射面が密に詰まることにより、吸光性能を向上することができる。
【００２９】
さらには、反射面２の高さが０．１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることがより好ましい（請求項５に対応）。反射面２の高さを０．１ｍｍ以上とすることで、裏面側と表面側を離し、吸光させた効果が大きく現れる。また、１０ｍｍ以内とすることでは、反射面２の形状成型が容易となる。
【００３０】
次に、反射面２については、本発明の反射面２は、アルミニウム箔または金属蒸着膜、干渉反射膜からなることが好ましい（請求項６，７，８に対応）。
【００３１】
反射性能の良い材料として先述したものの中で、これらの材料による反射面２が、反射性能、成形性、市場入手性等の点から好ましい。アルミニウム箔については、市場でごく一般に用いられるもので構わない。金属蒸着膜については、アルミ、銀等の金属によるものが一般的で、特にはアルミニウムの蒸着膜が、反射性能、経済性等の点からも好適である。また、干渉反射膜とは、光学的な干渉を利用した多重積層フィルムで、たとえば住友スリーエム製ＳＲＦ１１００、ＥＳＲ等が挙げられる。その中でも可視光領域の光を反射できるＥＳＲがより好ましい。
【００３２】
図３は、向かい合う反射面２がなす角の頂点部分を切り欠いた構造の切り欠き部４を表す図である（請求項９に対応）。
【００３３】
この切り欠き部４は裏面側の頂点に設けることで、反射導光されてきた光を効率よく吸収することができる。
【００３４】
この切り欠き部４の大きさは、反射面の高さ方向に対して、６分の１以下、２００分の１以上であることが好ましい（請求項１０に対応）。この範囲とすることで、反射された光とより効率よく吸収する。
【００３５】
さらに、図４は、切り欠き部４の下層に吸光層５を設けた構成を表す図である（請求項１１に対応）。ここで言う吸光層５とは、反射面より反射率の小さい材料を言う。特に反射機能が必要なわけではなく、一般的な樹脂材料、金属材料等を用いることができる。
【００３６】
図５は、吸光表皮材料１の最表層に、光線透過層３を積層した構成を表す図である（請求項１２に対応）。
反射面２を最表面に形成する場合、凹凸形状が最表面となるため、手触りや埃が溜まって機能低下する等の問題が生じることがあり得る。この場合には、光線透過層３の下に、反射面２を設置することでも、充分に性能を発揮することができる。ここで言う光線透過層３とは、一般に用いられる透明性の高い樹脂（日射透過率６０％以上）を用いることが出来る。
【００３７】
さらに好適な例としては、高光線透過性樹脂（例：旭硝子製サイトップ、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等）や、反射防止膜、反射防止フィルター（例：旭硝子製ＡＲＣＴＯＰ、東レ製Ｅ−Ｆｉｌｔｅｒ等）等の日射透過率が、一般の透明樹脂材料よりも大きくなる加工を施された材料を用いることで、より室内温度を下げることが出来、さらには、ガラス面への映りこみ防止、乗員へ向けての直接反射防止の機能をも併せ持たせることができる。車両においては、この映りこみが問題になることがしばしはある。一般に内装材表面を明るい色合いのもの、もしくは白い紙などを置くとガラス面に映りこみ、視界が不良となることがある。これを解決する手段として、本構成とすることで、温熱性能の向上、映りこみ防止の双方の機能を付与することが出来る。
【００３８】
これらの材料、高光線透過性樹脂や、反射防止膜を表面に積層、塗布することや、反射防止フィルターを、再帰反射材に積層することで、再帰反射層を保護しつつ、性能向上することができる。一般的にこれらの材料は、店頭のディスプレイや、ビルのガラス、メガネ、サングラス等の光をより透過させたい部位、はっきりと像を見せたい部位に用いられるものである。これらの材料の光線透過性、反射防止性を活かし、再帰反射材の上層に積層することで、反射機能をより効率良く引き出すことが出来る。
【００３９】
これらの吸光表皮材料を車両用内装部品としてインストルメントパネル、リアパーセル、ドアトリム、シートの中から選ばれる少なくとも一ヶ所に、その部品面積に対して一部またはすべてに用いることは、勿論好適である（請求項１３に対応）。
【００４０】
図６は車両の内装を表す概略斜視図である。上述の内装材を車両のインストルメントパネル２１、シート２２、ドアトリム２３、リアパーセル２４、ハンドル２５、センターコンソール２６の中から選ばれる少なくとも一ヶ所に、その部品面積に対して一部またはすべてに用いることは好ましい。これらの部位は、先述のとおり、車室内の内装部材のなかでも直接、日射が照射される部位である。入熱源により近い部位で、本発明の対策を行なうのが、吸収によるロス、つまりは内装材を暖めることが少なく、より効果的に車室内の温度を低減することができる。
また、これらの内装材料に用いる場合には、上述の範囲内であれば、内装材料自体に、その他の機能（抗菌、脱臭等）を持っていても一向に構わない。
【００４１】
（実施例）
次に、本発明の実施例および従来例としての比較例を説明する。
【００４２】
（実施例１）
基材として、塩ビに開き角度１５度、高さ５ｍｍの向かい合う反射面を、周期１倍で作成し、その表面にアルミニウムを蒸着し、サンプルを得た。この吸光表皮材を、車両に設置するべく図７に示す日産製スカイライン（Ｖ３５）を用意し、図６のようにインストルメントパネル２１に車両用内装部品として車両に用いた。
【００４３】
（実施例２）
開き角度を３度とした以外は、実施例１と同様のサンプルを得て、同様に車両に設置した。
【００４４】
（実施例３）
開き角度を４５度とした以外は、実施例１と同様のサンプルを得て、同様に車両に設置した。
【００４５】
（実施例４）
高さを０．１ｍｍとした以外は、実施例１と同様のサンプルを得て、同様に車両に設置した。
【００４６】
（実施例５）
高さを１０ｍｍとした以外は、実施例１と同様のサンプルを得て、同様に車両に設置した。
【００４７】
（実施例６）
図２に示すように、周期を２倍とした以外は、実施例１と同様のサンプルを得て、同様に車両に設置した。
【００４８】
（実施例７）
反射膜の材料にアルミニウム箔を用い、実施例１と同様にして得られた基材に敷設し、サンプルを得た。その他は実施例１と同様に、車両に設置した。
【００４９】
（実施例８）
反射膜の材料に干渉反射膜（住友スリーエム製ＥＳＲ）を用い、実施例１と同様にして得られた基材に敷設し、サンプルを得た。その他は実施例１と同様に、車両に設置した。
【００５０】
（実施例９）
実施例１と同様の基材を作成し、図５のように表面側にＰＭＭＡを用いて光線透過層３を形成し、サンプルを得た。その他は実施例１と同様に、車両に設置した。
【００５１】
（実施例１０）
反射面高さが４．５ｍｍとなるように裏面側をスライサーによりスライスして、図３に示すような切り欠き部を設けた以外は、実施例９と同様にして、サンプルを得た。その他は実施例１と同様に、車両に設置した。
【００５２】
（実施例１１）
反射面高さが３ｍｍとなるように裏面側をスライサーによりスライスして、図３に示すような切り欠き部を設けた以外は、実施例９と同様にして、サンプルを得た。その他は実施例１と同様に、車両に設置した。
【００５３】
（実施例１２）
反射面高さが４．９ｍｍとなるように裏面側をスライサーによりスライスして、図３に示すような切り欠き部を設けた以外は、実施例９と同様にして、サンプルを得た。その他は実施例１と同様に、車両に設置した。
【００５４】
（実施例１３）
実施例９と同様の吸光表皮を作成し、図４に示すように、裏面側にＰＰからなる吸光層を設け、サンプルを得た。その他は実施例１と同様に、車両に設置した。
【００５５】
（比較例１）
一般的な表皮材として、塩ビからなる表皮材を作成し、車両（Ｖ３５）に設置した。
【００５６】
（比較例２）
実施例１と同様に、基材として、塩ビに開き角度１５度、高さ５ｍｍの向かい合う反射面を、周期１倍で作成したが、その表面は塩ビのままで、サンプルを得た。その他は実施例１と同様に、車両に設置した。
【００５７】
〔評価方法〕
得られた車両の車室内の温熱性能について下記の測定、評価を行なった。
（測定および評価方法）
【００５８】
（車両温熱特性）
図８はクルマに当たる日射が車室内をどのくらい暖めるかを評価する装置の概略図を示す。人工太陽灯４１による日照量は真夏の炎天下を模し、１０００Ｗ／ｍ２とした。ドライバー席頭部付近（ヘッドレストから前方へ１５ｃｍ付近、図９参照）の位置の温度をヴァイサラ社製温湿度計（ＨＭＰ２３３ＬＤ）、およびＫ型熱電対を用いて測定した。なお、車両の外気温は３５℃とし、人工太陽灯照射開始２時間後の温度を結果として用いた。
【００５９】
（実施例の効果）
前述の評価方法で得られた結果を表１に示す。人工太陽灯の評価結果では、温熱特性として車室内空気温度が比較例１と比較して、７℃以上温度が低下したものは◎、低下幅が７℃未満、３℃以上であったものは○、３℃未満の低下代のものは×で示した。
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【００６０】
このように、本発明の実施例においては、従来例に比較して表皮材表面温度、車室内温度が大きく低下した。これらは、車内の断熱効果に優れるため乗員の居住性を快適にするばかりか、車両の冷房負荷を低減することができるので、燃費の低減、ＣＯ２の削減にも大いに貢献するものである。また、意匠性を損なうことなく、内装材として用いることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸光表皮材の断面を表す側断面模式図である。
【図２】反射面の周期を２倍とした吸光表皮材の断面を表す側断面模式図である。
【図３】切り欠き部を設けた吸光表皮材の断面を表す側断面模式図である。
【図４】切り欠き部の下層に吸光層を設けた吸光表皮材の断面を表す側断面模式図である。
【図５】反射面の再表層に光線透過層を設けた吸光表皮材の断面を表す側断面模式図である。
【図６】吸光表皮材の車両での適用例を示した模式図である。
【図７】スカイライン（Ｖ３５）の概略図である。
【図８】車両評価装置の模式図である。
【図９】車両評価時のセンサー設置位置を示した模式図である。
【符号の説明】
１    吸光表皮材
２    反射面
３    光線透過層
４    切り欠き部
５    吸光層
２１    インストルメントパネル
２２    シート
２３    ドアトリム
２４    リアパーセル
２５    ハンドル
２６    センターコンソール
２６，２７，２８，２９    日射照射窓
４１    人工太陽灯
【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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【図８】
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【図９】
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