(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３層構造の車両ボディー用パネルであって、
第１の層と第３の層は、ラミー繊維とポリ乳酸繊維が７０：３０の重量％で混合された第１の繊維混合材から形成されており、
前記第１、第３の層の間に介在する第２の層は、ケナフ繊維とラミー繊維とポリ乳酸繊維が３５：３５：３０の重量％で混合された第２の繊維混合材から形成されており、
前記車両ボディー用パネルが光透過性を有するように、前記第１および第３の層の目付け量が１００ｇ／ｍ２で且つその厚みが０．１ｍｍであり、前記第２の層の目付け量が４５０ｇ／ｍ２で且つその厚みが２ｍｍである車両ボディー用パネル。
【請求項２】
前記第２の層の内部に、第１の層、第２の層、第３の層に比して高密度な骨部材が内蔵されており、該骨部材が少なくともケナフ繊維を含む第３の繊維混合材から形成されている請求項１に記載の車両ボディー用パネル。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両ボディー用パネルを車両ボディーの一部または全部に備えてなる車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両ボディー用パネルとこれを備えた車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、環境負荷影響等に優しい車両としてハイブリッド自動車や電気自動車が注目されており、その一層の小型化、軽量化、高性能化を目指した開発が自動車メーカー各社、自動車関連メーカー各社で日々進められている。これらの車両をはじめとする車両全般に目を向けると、車両の軽量化、環境循環型素材の適用等を目的として、車両ボディー用パネルの一部または全部に天然繊維等からなる木質系パネルを適用するニーズが高まっている。
【０００３】
従来の車両ボディー用パネル（ボード）のたとえばルーフパネルを採り挙げると、これは車両外装側の板金プレス板と車両内装側のルーフライニングとから構成されていることから、必然的に重量が嵩んでしまい、さらには、降雨時に不快な金属反響音を生じるなどの課題も有していることから、上記する木質系パネルに代替することのメリットは計り知れない。
【０００４】
しかし、天然繊維といってもその種類は多様にあり、素材の選択を間違えば、車両の外観（意匠性）を損ねかねないこと、天然素材であることからパネル自体の剛性が従来パネルに比して大きく低下することなど、木質系パネルの適用には解決すべき課題が存在しているのもまた事実である。
【０００５】
ところで、特許文献１には、ポリ乳酸などの生分解性を有する結晶性熱可塑性樹脂材料と木質材料からなる粒子とを含有してなる結晶性樹脂組成物が開示されており、この組成物は、生分解性が良好に維持され、結晶化性能が向上されたものとなっている。
【０００６】
また、特許文献２には、天然繊維であるケナフ繊維と、植物由来素材であるポリ乳酸繊維とから製造される生分解性濾材（フィルター）が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３１５５７７号公報
【特許文献２】特開２００４−２４３２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２に開示のポリマー繊維と天然繊維からたとえば上記する車両ボディー用パネルを製作することにより、車両の軽量化を図ることができ、環境影響負荷の少ない車両を実現することはできる。しかし、上記する課題、すなわち、車両の意匠性を高めること、車両の剛性を低下させないこと、降雨時の反響不快音を低減すること、などの課題の解決には依然として至らない。
【０００９】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、車両の軽量化を図ることができ、環境影響負荷を低減することができ、さらには、車両の意匠性に優れ、車両の剛性低下を抑止することのできる車両ボディー用パネルと、この車両ボディー用パネルをボディーの一部または全部に備えた車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明による車両ボディー用パネルは、少なくとも３層構造の車両ボディー用パネルであって、第１の層と第３の層は、少なくともラミー繊維を含む第１の繊維混合材から形成されており、前記第１、第３の層の間に介在する第２の層は、前記第１の繊維混合材にさらにケナフ繊維が混合された第２の繊維混合材から形成されているものである。
【００１１】
本発明の車両ボディー用パネルは、天然繊維とバインダーとなる樹脂繊維の混合材等からなる複数の層を積層してなる多層構造のパネルであり、各層がそれぞれ、パネルへの剛性付与効果、不快音低減効果、意匠性付与効果等を有することで、パネル剛性の確保と、高い意匠性および吸音性の全てを備えたパネルである。なお、使用されるパネル素材がいずれも環境循環型素材であること、軽量であることは言うまでもない。
【００１２】
ここで、たとえば車両の外装面を形成する第１の層と内装面を形成する第３の層は、意匠性を高めるために少なくともラミー繊維を含む第１の繊維混合材から形成する。天然繊維であるラミー繊維は、光沢があって繊維径が小さく、きめが細かく、配列度が高く、したがって、車両の意匠性に大きく寄与できる素材である。たとえば、細径のラミー繊維を使用することで、白色で木目の細かな意匠性を付与することが可能となる。また、このラミー繊維は、天然繊維の中でも高い強度（ヤング率）を有していることから、パネル全体の剛性確保にも効果的である。
【００１３】
第１、第３の層はともに、上記するラミー繊維と樹脂繊維の混合材から形成されるものであるが、第１、第３の層の極薄化、一体化を図る上で、この樹脂繊維に脂肪族ポリエステル繊維を使用するのが好ましく、より好ましくは、融点が高く、加工性にも優れたポリ乳酸繊維を使用するのがよい。
【００１４】
この第１、第３の層の間に介在する第２の層は、パネル全体の剛性を高めるための層であり、第１、第３の層を形成する繊維材料にケナフ繊維を加えた繊維混合材から形成されるものである。
【００１５】
天然繊維であるケナフ繊維も、天然繊維の中で極めて高い強度を有するものであり、また、耐熱性にも優れた素材である。このケナフ繊維を有する中間層（第２の層）を第１、第３の層で挟んだ３層構造のパネルとすることで、高剛性で高断熱性のパネルを得ることができる。また、ケナフ繊維は蜂の巣状に多数の空洞を備えた内部構造を呈しており、この内部構造ゆえに吸音性を有しており、たとえば雨水がパネルへ落ちた際の衝突音を吸音する効果も得られる。さらに、外装層である第１の層から内装層である第３の層への色の移り込みをケナフ繊維を有する第２の層で抑止する効果も得られる。
【００１６】
なお、第２の層の厚みを調整することにより、所要の剛性や吸音性、断熱性をパネルに付与することができる。また、場合によっては、第１、第３の層の間に、混合繊維の素材の組合せや素材の混合割合などが異なる複数の第２の層を形成することもでき、この場合には、実質的に４層以上の層が積層されたパネルとなる。
【００１７】
また、本発明による車両ボディー用パネルの他の実施の形態は、前記第２の層の内部に、第１の層、第２の層、第３の層に比して高密度な骨部材が内蔵されており、該骨部材が少なくともケナフ繊維を含む第３の繊維混合材から形成されているものである。
【００１８】
本実施の形態は、第２の層の内部に相対的に高密度な骨部材（パネルの長手方向に延びる棒状の主部材やこの主部材から他の方向へさらに延びる枝部材などから構成された部材）を内蔵しておくことで、剛性が一層高められた車両ボディー用パネルに関するものである。たとえば、第１の層〜第３の層がそれぞれ０．２〜０．３（ｇ/ｃｍ３）の密度を有している場合に、この骨部材の密度を１．０（ｇ/ｃｍ３）以上に設定することにより、より高剛性な車両ボディー用パネルが得られる。
【００１９】
また、本発明による車両ボディー用パネルの他の実施の形態は、前記車両ボディー用パネルにおいて、前記第１の繊維混合材は、ラミー繊維とポリ乳酸繊維が７０：３０の重量％で混合されるものであり、前記第２の繊維混合材は、ケナフ繊維とラミー繊維とポリ乳酸繊維が３５：３５：３０の重量％で混合されるものである。
【００２０】
本発明者等の検証によれば、第１、第３の層を形成するラミー繊維とポリ乳酸繊維の割合、第２の層を形成するケナフ繊維とラミー繊維とポリ乳酸繊維の割合を上記のごとく設定することにより、第１、第３の層では特に上記重量％のラミー繊維によって強度が若干劣るものの意匠性が極めて良好になり、第２の層では特に上記重量％のケナフ繊維によって高い強度が得られることが特定されている。
【００２１】
ここで、第３の繊維混合材は、ケナフ繊維とリグリン樹脂を６０：４０の重量％で混合して生成することができる。このリグリン樹脂は、ケナフコアや木材から抽出されるリグリンを主として接着剤化したものである。
【００２２】
さらに、本発明者によれば、パネルに光透過性を付与するための各層の目付け量と各層の厚みとして、第１、第３の層の目付け量を１００ｇ／ｍ２程度で厚みを０．１ｍｍ程度、第２の層の目付け量を４５０ｇ／ｍ２程度で厚みを２ｍｍ程度とするのが好ましいことも特定されている。なお、パネルに光透過性を要求しない場合には、第２の層の目付け量および厚みを上記数値よりも高い値に調整すればよい。
【００２３】
たとえば、車両のルーフを採り挙げると、ルーフの部位によってパネルの厚みも異なっている。そこで、相対的に厚みの薄いパネルに光透過性を持たせることにより、車内に柔らかい光を差し込ませることができ、内装層である第３の層の意匠性と相俟って、車室内の美観を高めることができ、優れた乗り心地を提供することに繋がる。
【００２４】
上記する車両ボディー用パネルを車両ボディーの一部または全部（ルーフ、ドア、ボンネットなど）に備えた車両とすることで、軽量化を図ることができ、環境影響負荷を低減できることに加えて、車両ボディーの剛性確保、断熱性確保と車両内外の高い意匠性の実現、のすべてを有する車両を提供することが可能となる。また、車両ボディー用パネルに光透過性を付与させることで、車室内の乗り心地を一層快適なものとすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上の説明から理解できるように、本発明の車両ボディー用パネルによれば、これを具備する車両の軽量化、環境影響負荷の低減を図ることができ、さらに、車両ボディーの剛性確保、断熱性確保と車両内外の高い意匠性の実現を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１，２は本発明の車両ボディー用パネルからなるルーフパネルの一実施の形態がルーフ架構に取り付けられている状態を説明した模式図であり、図３，４は本発明の車両ボディー用パネルの一実施の形態の斜視図である。なお、図示する実施の形態では、本発明の車両ボディー用パネル（パネル）をルーフ架構に取り付けた状態を図示しているが、本発明のパネルがルーフ以外の車両部位、たとえば、ドアやボンネット、トランクなどの多様な部位に適用できることは勿論のことである。また、図示する車両ボディー用パネルは第１〜第３の層の３層構造であるが、これが４層以上の層構造からなるパネルであってもよいことは勿論のことである。さらに、第１〜第３の層を形成する繊維材料の混合割合は以下で説明する混合割合に何ら限定されるものではない。
【００２７】
図１は、車両ボディーＣを形成する架構、より具体的には車両ボディーのルーフ架構Ｆに本発明のパネル１０，１０’が取り付けられてルーフパネル１００が形成された状態を説明した模式図であり、車両の他の部位の図示を省略した図である。なお、パネル１０’はパネル１０に比して薄肉のパネルであり、厚みの異なるそれぞれのパネル１０，１０’がルーフ架構Ｆの適所に敷設されている。
【００２８】
ルーフ架構Ｆは、ウインドシールドヘッダ、ルーフサイドインナ、リヤヘッド、ルーフＲ／Ｆなどから構成されており、このルーフ架構Ｆ上にパネル１０，１０’が所定箇所にそれぞれ敷設され、構造用接着剤で接着固定されたり、メカニカルファスナー等で固定される。
【００２９】
図１で示す実施の形態は複数のパネル１０，１０’がルーフ架構Ｆの長手方向および幅方向に敷き並べられてルーフパネル１００が形成された形態である。これに対し、図２で示すルーフパネル１００Ａは、ルーフ架構Ｆの長手方向の長さを有する一枚もののパネルがそのままルーフパネル１００Ａとなるものである。
【００３０】
図１で示すパネル１０を拡大した斜視図を図３に示している。パネル１０は、３つの繊維層が一体に形成されたものであり、使用される繊維は天然繊維もしくはポリマー繊維であって、すべて植物由来のものである。なお、薄肉のパネル１０’も、肉厚は相違するもののパネル１０と同様の構成からなるものである。
【００３１】
まず、ルーフの外装面を形成する第１の層１と、ルーフの内装面を形成する第３の層３はともに、ラミー繊維とポリ乳酸繊維を７０：３０の重量％で混合された繊維混合材から形成される。ここで、ラミー繊維とはイラクサ科の多年草の靭皮繊維であり、繊維径：約４０μｍのものを使用することができる。
【００３２】
また、ポリ乳酸（ＰＬＡ）繊維とは、熱可塑性プラスチックであるポリ乳酸からなる繊維であり、天然繊維であるラミー繊維等を接着させるバインダーの役割を担うものである。
【００３３】
さらに、第１の層１と第３の層３の間に介在する第２の層２は、ケナフ繊維とラミー繊維とポリ乳酸繊維を３５：３５：３０の重量％で混合された繊維混合材から形成される。ここで、ケナフ繊維とは、アオイ科フヨウ属の一年草の靭皮繊維であり、繊維径：約１００μｍのものを使用することができる。
【００３４】
各層の形成方法は、上記各重量％の繊維混合材を構成する繊維を開繊することによって第１〜第３の層の各不織布体を形成し、次いで、この不織布体を加熱圧縮することによって各層のハードボードを形成する。
【００３５】
この各層のハードボードを積層し、各層を再加熱しながら再圧縮する、いわゆるフレームラミネート法により、各層間が熱溶着されて一体に形成されたパネル１０（またはパネル１０’）を製造することができる。
【００３６】
ここで、第１の層１〜第３の層３までの各層の目付け量と厚みに関し、第１、第３の層の目付け量を１００ｇ／ｍ２程度で厚みを０．１ｍｍ程度とし、第２の層の目付け量を１８００ｇ／ｍ２程度で厚みを８ｍｍ程度とすることができる。なお、第１の層１は外装材であることから、耐水コート処理が施されていてもよい。
【００３７】
また、たとえば薄肉のパネル１０’に光透過性を持たせる場合には、第２の層の目付け量を４５０ｇ／ｍ２程度で厚みを２ｍｍ程度とするのがよい。
【００３８】
第１、第３の層に、細径のラミー繊維を使用することで、白色で木目が細かな意匠性に
優れたパネル１０，１０’を得ることができる。
【００３９】
さらに、この第１、第３の層の間にケナフ繊維からなる第２の層を介在させることにより、パネルの剛性と断熱効果の双方を高めることができる。さらに、多孔質なケナフ繊維の構造により、パネルの吸音効果をも高めることができ、雨水等に起因する反響不快音を低減する効果も併せて具備することが可能となる。
【００４０】
また、ルーフの部位において、パネル厚の薄い箇所に上記する光透過性を有するパネルを設置することにより、ランプシェード越しのような柔らかい光を車内に投光させることが可能となり、乗り心地のよい車内環境を形成することに繋がる。
【００４１】
図３は、本発明のパネルの他の実施の形態を示したものである。
【００４２】
このパネル１０Ａは、第２の層２の内部に第１の層１、第２の層２、第３の層３に比して高密度で植物由来の繊維材料からなる骨部材４を内蔵したものである。この骨部材４は、ケナフ繊維とリグニン樹脂繊維を６０：４０の重量％で混合した繊維混合材から薄肉のハードボードを形成し、これを複数積層させて形成することができる。ここで、リグニン樹脂とは、ケナフコアや木材から抽出されるリグニンを主として接着剤化したものである。
【００４３】
ここで、骨部材４とは、図示のごとくパネル１０Ａの一方向に延びる棒状の形態のほかに、この棒状を主部材として該主部材から枝部材が延びた形態など、任意の形態を選定できる。
【００４４】
また、上記する各層の目付け量に対し、この骨部材４の目付け量を２４００ｇ／ｍ２程度に設定することができる。
【００４５】
さらに、第１の層１〜第３の層３の各層の密度を０．２〜０．３（ｇ/ｃｍ３）程度とした際に、骨部材４の密度を１．２（ｇ/ｃｍ３）程度に調整することができる。
【００４６】
上記するルーフパネル１００，１００Ａによれば、従来の鋼板からなるルーフパネル重量がたとえば１３ｋｇ程度であるに対し、その半分以下の６ｋｇ程度まで重量低減を図ることが可能となる。しかも、第２の層２を介在した３層構造であること、場合によっては骨部材４が内蔵された構造であることから、鋼板パネルに比して剛性を大きく低下させることにはならない。さらに、車両の外観、内観の意匠性にも優れており、降雨時の反射音低減性能も優れた車両の形成を実現することができる。
【００４７】
上記する植物由来の繊維からなる多層構造のパネルを車両ボディーの適所に適用して車両を製造することにより、軽量で、環境影響負荷が極めて少なく、さらには意匠性および断熱性に優れ、所要の剛性が確保された車両を得ることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の車両ボディー用パネルからなるルーフパネルの一実施の形態がルーフ架構に取り付けられている状態を説明した模式図である。
【図２】本発明の車両ボディー用パネルからなるルーフパネルの他の実施の形態がルーフ架構に取り付けられている状態を説明した模式図である。
【図３】本発明の車両ボディー用パネルの一実施の形態の斜視図である。
【図４】本発明の車両ボディー用パネルの他の実施の形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…第１の層、２…第２の層、３…第３の層、４…骨部材、１０，１０’，１０Ａ…パネル,１００，１００Ａ…ルーフパネル、Ｃ…車両ボディー、Ｆ…ルーフ架構
【図１】
0004990730.tif 000002
【図２】
0004990730.tif 000003
【図３】
0004990730.tif 000004
【図４】
0004990730.tif 000005