JP2003042841A

JP2003042841A - 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

Info

Publication number: JP2003042841A
Application number: JP2001229286A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Sada; 利彦佐田; Tetsuya Asada; 哲也浅田; Tamami Ofu; 珠美大附
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2021-07-30
Also published as: JP3646930B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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つつ、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。【解決手段】赤外線が透過し得る黒色合成樹脂層１
と、この黒色合成樹脂層１の片面に部分的に形成された
高屈折率物質層と低屈折率物質層とを積層したミラーコ
ート層２を含み、黒色合成樹脂層１およびミラーコート
層２を積層した状態における赤外線透過率を７０％以上
とする。この構成の赤外線センサーカバーを具備した赤
外線センサーユニットとする。

Description

【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に部分的に形成
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を
含み、黒色合成樹脂層およびミラーコート層を積層した
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、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。

【０００７】本発明の請求項３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
保護層を積層してなる構成とし、本発明の請求項４に係
わる赤外線センサーカバーは、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５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６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１〜５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１および図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。なお、これらの赤外線センサ
ーカバーには、黒色合成樹脂層１およびミラーコート層
２に加えて保護層３が積層されており、図２に示す赤外
線センサーカバーには、色材層４も積層されている。

【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、ＣａＦ_２、ＮａＦ、Ｎａ
_３ＡｌＦ_６、ＬｉＦ、ＭｇＦ _２、ＳｉＯ_２、ＬａＦ_３、
ＮｄＦ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣｅＦ_３、ＰｂＦ_２、ＭｇＯ、
ＴｈＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３、ＳｉＯ、Ｉｎ
_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、Ｃｅ
Ｏ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＳ、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＳｅ、Ｃｄ
Ｓ、Ｓｂ_２Ｓ_３、ＣｄＴｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＴｅおよびＰ
ｂＴｅ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、ＴｉＯ_２薄膜とＳｉＯ_２
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】（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、Ｇ
ＥＰｌａｓｔｉｃｓ（株）製）で成形した黒色基材の
表面の一部をマスキングし、ＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２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。

【００３０】（実施例２）赤外線を透過させるポリカー
ボネート（商品名：Ｌｅｘａｎ１４３−７１２８０、Ｇ
ＥＰｌａｓｔｉｃｓ（株）製）で成形した黒色基材の
表面の全体にＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２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３）計１５層のコールドミラー処
理をした以外は、実施例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。

【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。

【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ＴｉＯ_２−Ｓｉ
Ｏ_２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１
００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、Ｇ
ＥＰｌａｓｔｉｃｓ（株）製）で成形した黒色基材の
表面の全体にＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２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、８５
０ｎｍ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】

【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、赤外線が透過し得る黒色合成樹脂層と、この黒色合
成樹脂層の片面に部分的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を組み合わせる構成、ある
いは、これらの黒色合成樹脂層およびミラーコート層
に、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種含有する色材層を加えた
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。

【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色材層（赤外線透過物質含有色材）４保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 5/22 Ｇ０２Ｂ 5/22 5/26 5/26 (72)発明者大附珠美神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AB02 BB26 BB50 2H042 DA08 DA11 DA17 DA21 DB03 DC02 DC04 DE00 DE01 DE09 2H048 CA01 CA04 CA14 CA17 CA24 CA27

Claims

【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に部分的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を含み、黒色合
成樹脂層およびミラーコート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】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３】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】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２または３に記載の赤外線セ
ンサーカバー。
【請求項５】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３または４に記載の赤外線セ
ンサーカバー。
【請求項６】請求項１〜５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。