(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線が透過し得る透明合成樹脂層と、前記透明合成樹脂層の表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層ずつ又は交互に複数層ずつ積層したミラーコート層と、前記ミラーコート層の上に形成された可視光線を一部の波長領域で吸収し、赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種含有する色材層とを含み、前記各層が積層され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】
赤外線が透過し得る透明合成樹脂層と、前記透明合成樹脂層の上に形成された高屈折率物質と低屈折率物質とを交互に１層ずつ又は交互に複数層ずつ積層したミラーコート層と、前記透明合成樹脂層の前記ミラーコート層が形成された面とは反対側の表面に形成された、可視光線を少なくとも一部の波長領域で吸収し、赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種含有する色材層とを含み、前記各層が積層され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３】
赤外線が透過し得る透明合成樹脂層と、前記透明合成樹脂層の上に形成された、可視光線を少なくとも一部の波長領域で吸収し、赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種含有する色材層と、前期色材層の上に形成された、高屈折率物質層と低屈折率物質層とを交互に１層ずつ又は交互に複数層ずつ積層したミラーコート層とを含み、前記各層の積層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４】
前記透明合成樹脂層が、同一の若しくは異なる２種以上の合成樹脂が積層されたものである請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の赤外線センサーカバー。
【請求項５】
表面及び／又は裏面の全部又は一部に可視光線と赤外線が透過し得る保護材を含む保護層を積層して成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の赤外線センサーカバー。
【請求項６】
上記透明合成樹脂層、色材層及び保護層から成る群より選ばれた少なくとも１種の層に、紫外線波長域に吸収スペクトルを有し可視光線及び赤外線が透過し得る紫外線吸収剤を含んで成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の赤外線センサーカバー。
【請求項７】
上記ミラーコート層を構成する高屈折率物質層の屈折率が１．４〜５．５であり、低屈折率物質層の屈折率が１．２〜４．９であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の赤外線センサーカバー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つの項に記載の赤外線センサーカバーを備え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及び赤外線センサーユニットに係り、更に詳細には、自動車等の車両の車間距離検知センサーなどに好適に利用できる赤外線センサーカバー及び赤外線センサーユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、赤外線センサーに用いられる赤外線を透過させるカバーとしては、透明又は半透明であるものを一般的に利用していた。しかし、外部からセンサー本体が見えてしまうため、意匠性を損ない、センサー本体を隠蔽する必要がある場合には使用できなかった。一方、家電製品用のリモコン装置においては、赤外線センサーの前面に可視光線を吸収し、且つ赤外線を透過させる特殊な染料を混入して成形されたカバーを取り付けることが従来より行なわれていた。
しかしながら、このような従来の家電製品における赤外線センサーカバーは、内部のセンサーを隠蔽するという機能しか考慮されていないため、カバーを外部から目視したときに、単に黒色にしか視認できず、装飾性という観点からは満足できるものではなかった。
【０００３】
近年このような赤外線センサーを車両に搭載し、車間距離の検出に利用するという技術が実用化しつつある。このような場合、その車間距離検出という機能からセンサーを車両の前部に搭載するのが好ましく、ラジエータグリルの一部にセンサーカバーを組み付けることが考えられる。このラジエータグリルは、車両のデザインとしては重要な部分であるため、従来より高品質感を出すために合成樹脂製のラジエータグリルの本体の表面に、メッキ・スパッタリング等により金属光輝色を付与している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなラジエータグリルに上述した従来の赤外線センサーカバーを用いると、単に黒色としか視認されないため、ラジエータグリル全体としてのデザインが大きく劣ったものになってしまうという問題点があった。
また、金属光輝色を呈し赤外線を透過するという機能から、カバーの表面をミラーコート処理することも検討されているが、ミラーコートにより前記２つの機能を満足させようとするとミラーコートの膜層数を厚くせざるを得ず、無機質のミラーコート層と機材となる合成樹脂の基材との線膨張係数の差により、使用中にクラックが発生し、装飾部品としての品質を損なうといった問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、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低減しつつ、めっきのような光輝感を有する赤外線センサーカバー及び赤外線センサーユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、赤外線透過率が一定値以上となるように所定の透明合成樹脂層、ミラーコート層及び色材層を組合せることにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の赤外線センサーカバーは、赤外線が透過し得る透明合成樹脂層と、前記透明合成樹脂層の表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層ずつ又は交互に複数層ずつ積層したミラーコート層と、前記ミラーコート層の上に形成された可視光線を一部の波長領域で吸収し、赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種含有する色材層とを含み、前記各層が積層され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。
【０００８】
また、本発明の他の赤外線センサーカバーは、赤外線が透過し得る透明合成樹脂層と、前記透明合成樹脂層の上に形成された高屈折率物質と低屈折率物質とを交互に１層ずつ又は交互に複数層ずつ積層したミラーコート層と、前記透明合成樹脂層の前記ミラーコート層が形成された面とは反対側の表面に形成された、可視光線を少なくとも一部の波長領域で吸収し、赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種含有する色材層とを含み、前記各層が積層され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。
【０００９】
更に、本発明の更に他の赤外線センサーカバーは、赤外線が透過し得る透明合成樹脂層と、前記透明合成樹脂層の上に形成された可視光線を少なくとも一部の波長領域で吸収し、赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種含有する色材層と、前期色材層の上に形成された、高屈折率物質層と低屈折率物質層とを交互に１層ずつ又は交互に複数層ずつ積層したミラーコート層とを含み、前記各層の積層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。
【００１０】
更にまた、本発明の赤外線センサーユニットは、上記赤外線センサーカバーを備えることを特徴とする。
【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し、透明とは着色透明を含む。
【００１１】
本発明の赤外線センサーカバーは、透明合成樹脂層、ミラーコート層及び色材層を任意の組合せで積層して成る。例えば、図１〜３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。なお、これら赤外線センサーカバーには、透明合成樹脂層１、ミラーコート層２及び色材層３に加えて保護層４が積層されて成る。
【００１２】
ここで、上記透明合成樹脂層は、赤外線が透過し得る透明基材を含有して成る。
かかる透明基材としては、所望の赤外線透過率（９８〜１００％程度）を有するものであれば特に限定されず、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。
また、透明合成樹脂層を単独で使用する場合とは、赤外線センサーカバーの形状が比較的単純な形状であるときに好適に用いることができる。即ち、赤外線センサーカバーの形状が比較的フラットな面で形成されるようであれば、透明合成樹脂層を例えば射出成形により形成し、その上に積層されるミラーコート層及び色材層の形成が容易である。一方、透明合成樹脂層が同一の又は異なる２種以上の樹脂が積層された場合とは、赤外線センサーカバーの形状が、凹凸部を有する、異形形状である、などの比較的複雑な形状であるときに好適に用いることができる。即ち、このような面にミラーコート層及び色材層を均一に積層するには困難を伴うため、予めフィルム上に形成された透明樹脂層にミラーコート処理を施して、例えば射出成形により同種又は異種の透明合成樹脂層を一体化するのが好ましい。
【００１３】
また、上記ミラーコート層は、高屈折率物質層及び低屈折率物質層を交互に１層ずつ又は交互に複数層ずつ積層して成る。
かかる高屈折率物質及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及びＰｂＴｅなど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。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高級感を与え、また隠蔽性が向上し易い。
また、上記高屈折率物質及び低屈折率物質は、真空蒸着法、イオンプレーティング法及びスパッタリング法などにより薄膜（０．１〜０．２μｍ程度）とすることができる。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。
【００１４】
更に、上記色材層は、可視光線を一部の波長範囲で吸収し且つ赤外線が透過し得る色材を少なくとも１種含有して成る。
かかる色材層には、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、ポリウレタン樹脂及びアミノ樹脂などを使用できる。また、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又はブロックイソシアネート化合物、ポリ酸無水物及びポリエポキシ化合物などを含有させることができる。更に、溶剤の揮発時に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。更にまた、上記ポリマーや硬化剤を溶解又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、脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素などを添加してもよい。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。
また、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又は顔料を使用できる。例えば、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、ビスマスエロー及びアゾ系化合物などが挙げられる。これら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、本発明の赤外線センサーカバーの赤外線透過率は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８０〜１００％とし、上記色材層は所定の膜厚（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。
【００１５】
更にまた、本発明の赤外線センサーカバーの表面及び／又は裏面の全部又は一部に、可視光線と赤外線が透過し得る保護材を含む保護層を積層することができる。これより、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。かかる保護層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。
【００１６】
また、上記透明合成樹脂層、色材層又は保護層及びこれらの任意の組合せに係る層に、紫外線波長域に吸収スペクトルを有し可視光線及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る。これより、更に耐候性が向上し得るので有効である。かかる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でき、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。また、これら紫外線吸収剤に更にヒンダードアミン系光安定剤を添加することもできる。このときは更に耐候性が向上し得る。
なお、これら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重量部程度であることが望ましい。
【００１７】
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。
かかる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及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。
【００１８】
次に、本発明の赤外線センサーユニットにつき詳細に説明する。
かかる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ることを特徴とする。これより、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、赤外線センサーの機能を低下させることがなく、更に自由に形状等を設計できるため意匠性も向上する。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を、実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２０】
以下の実施例及び比較例では、赤外線センサーカバーを得た。
【００２１】
（実施例１）
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反対側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）及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塗装して、本例の赤外線センサーカバーを得た。
【００２２】
（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。
【００２３】
（実施例３）
透明なポリカーボネイトのフィルム（商品名：ＣＦＩ−ＮＦＵ、三菱エンジニアリングプラスチック（株）製、厚さ０．５ｍｍ）の一方の表面に、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２で構成される計１５層のコールドミラー処理を行なった。この片面がコールドミラーコート処理されたフィルムを、ポリカーボネイト層がキャビティ空間に面するように射出成形金型にセットして、透明なポリカーボネイト（商品名：ＬＭ３００、三菱エンジニアリングプラスチック（株）製）を板厚５ｍｍとなるように射出成形し、コールドミラーコート層が一体化された基材を得た。この基材のミラーコート層の上に、アゾ系染料を樹脂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系塗料（商品名：Ｒ２４１  ブラック、日本ビーケミカル（株）製）を乾燥膜厚で３０μｍ塗装し、更にポリカーボネート層の上に保護層（商品名：フジハードＨＨ９９８６Ｕ−Ｎ５、藤倉化成（株）製）を膜厚１０μｍ形成して、本例の赤外線センサーカバーを得た。
【００２４】
（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。
【００２５】
（比較例２）
ミラーコート処理をした面の反対側に顔料を全く含まないアクリルウレタン塗料（Ｒ２４１：日本ビーケミカル製）を乾燥膜厚で３０μｍ塗装した以外は、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。
【００２６】
（比較例３）
計１５層のコールドミラー処理をし、ミラーコート処理をした面の反対側に顔料を全く含まないアクリルウレタン塗料（Ｒ２４１：日本ビーケミカル製）を乾燥膜厚で３０μｍ塗装した以外は、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。
【００２７】
（比較例４）
計３３層のコールドミラー処理をし、ミラーコート処理をした面の反対側に顔料を全く含まないアクリルウレタン塗料（Ｒ２４１：日本ビーケミカル製）を乾燥膜厚で３０μｍ塗装した以外は、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。
【００２８】
［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。
なお、反射率はミラーコート処理をした面側より光を入射し、透過率は塗装をした面側より光を入射して測定した。
また、ミラーコート層の像の写り具合については、十分に明るい部屋で各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、像の写り具合を評価した。
更に、耐熱性については、各赤外線センサーカバーを８０℃の恒温槽に２４時間入れ、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を目視にて評価した。各例の評価結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0004627610.tif 000002
【００３０】
表１に示すように、実施例１及び実施例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、像の写り具合及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。
【００３１】
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る。
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及び強化剤などの各種添加剤を適宜加えることもできる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、赤外線透過率が一定値以上となるように所定の透明合成樹脂層、ミラーコート層及び色材層を組合せることとしたため、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低減しつつ、めっきのような光輝感を有する赤外線センサーカバー及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一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他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の赤外線センサーカバーの更に他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    透明合成樹脂層
２    ミラーコート層（高屈折率物質層＋低屈折率物質層）
３    色材層（ＩＲ透過物質含有色材）
４    保護層
【図１】
0004627610.tif 000003
【図２】
0004627610.tif 000004
【図３】
0004627610.tif 000005