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図面 (2)

課題

車両や水上スクータ走行中にその視界が確保できる水滴が付着し難い車両用ミラーの開発。

解決手段

2輪や4輪の車両に用いられるミラーであって、ミラー表面に水滴が付着して、視界が妨げられることを防止するもの。ミラーボディー12の中にはミラーアッセンブリー14として、前面(左)から奥(右)に向かって塗膜層22、ガラス層24及び反射層26が配置された積層体20と、水滴等を加熱蒸発させるヒータ32及び電源34が置かれる。塗膜層22は20重量%以上の部分加水分解がされたポリオルガノシロキサン縮重合物を含む塗料からなるので、塗膜層22には水滴が着かず、走行中に視界が確保できる。

概要

背景

概要

車両や水上スクータ走行中にその視界が確保できる水滴が付着し難い車両用ミラーの開発。

2輪や4輪の車両に用いられるミラーであって、ミラー表面に水滴が付着して、視界が妨げられることを防止するもの。ミラーボディー12の中にはミラーアッセンブリー14として、前面(左)から奥(右)に向かって塗膜層22、ガラス層24及び反射層26が配置された積層体20と、水滴等を加熱蒸発させるヒータ32及び電源34が置かれる。塗膜層22は20重量%以上の部分加水分解がされたポリオルガノシロキサン縮重合物を含む塗料からなるので、塗膜層22には水滴が着かず、走行中に視界が確保できる。

目的

効果

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請求項1

前面から奥の方向に塗膜層ガラス層及び反射層の3層がこの順序に配置された積層体よりなり、しかも前記塗膜層が20重量%以上部分加水分解されたポリオルガノシロキサン縮重合物を含む塗料からなることを特徴とする車両用ミラー

請求項2

前記塗膜層を形成する塗料として、オルガノアルコキシシラン中のアルコキシ基炭素数1〜20である請求項1に記載の車両用ミラー。

請求項3

前記塗膜層を形成する塗料として、オルガノアルコキシシラン中のアルコキシ基が炭素数1〜20であり、炭素数2以上のアルコキシ基を有するアルコキシシランアルコール全体の10重量%乃至90重量%である塗料を塗装してなる車両用ミラー。

技術分野

0001

本発明は、四輪車両フェンダーミラードアミラー等や二輪車両用や水上スクータハンドル等に設ける車両用ミラーに関し、殊にミラー表面に生じ易い微細水滴に基づく曇りを除去する車両用ミラーに係わる。

0002

高湿度の環境下、例えば雨天濃霧の際、車両を走行しているとき、アウターミラー、フェンダーミラー、ドアミラー等に水滴が付着すると、後方視界視認性が低下し、運転に支障を来すことがある。このような車両用ミラーの付着した水滴を除去するために、種々の検討と提案とが為されている。例えば、アウターミラーの表面に界面活性剤を吹き付け、水滴や表面汚れを取り除く(実公昭47−34209号公報)。また、例えば、アウターミラーの表面に有機系の防曇フィルム吸水フィルム)を貼着する。更に、例えば、ミラーの裏面に発熱体を設置して、付着した水滴を蒸発させる(実公昭51−45803号公報)。さらにまた、例えば、ミラーの裏面に超音波振動装置と発熱体とを設置して、付着した水滴を飛散させ、或いは蒸発させる。

0003

ミラー表面が親水性の膜で覆われていると、水滴除去性能を有することは知られており、例えば、酸化珪素の厚み1000オングストローム(0.1μm)以上の膜をガラス基板の上に設けると水滴除去効果があることが報じられている(特開平8−11631号公報)。

0004

親水性の酸化膜、殊に酸化珪素の膜を水滴除去膜に利用することは有効な手段である。それは、この酸化膜がある程度の耐候性を備えた無機材料であり、膜に傷が生じない限り、安定した水滴除去効果が持続するからである。もっとも、この酸化珪素の膜形成蒸着等の手法に依らねばならず、酸化珪素膜製造加工は比較的高い加工費を要し、厚い膜を造る場合は加工費用が更に嵩むという問題がある。また表面が硬質であっても、サブミクロン(1μm未満)の薄膜は傷が生じやすい、という問題もある。

発明が解決しようとする課題

0005

そこで、製造コストを低く抑え、耐傷性を有する充分な膜厚を持つ表面層を形成した車両用ミラーを開発することが問題を解消できることとなろう。

0006

無機系の物質を表面層に用いれば耐候性、耐光性等の性能は向上し、また表面層を親水性とすれば、結露結霜を抑えることが可能となる。因みに日常使用される鏡は平滑なガラス基板を表面層としているため、容易に結露する。また眼鏡も同様に高湿度の環境(例えば浴場)で曇り易い。

0007

また、例えば、水が液体として止まっていることは、誰でもが知っている事実である。水のような低分子のものが常温で液体に止まれること及びメタノールブタノール等が常温で液体として存在し、さらにメタンプロパン等が常温で気化することも周知である。炭素化合物水酸基が結合することにより、その沸点は大幅に上昇し、揮発しにくくなると共に、水と馴染み易い状態となっていく。

0008

これは、一般には、水素結合の効果と言われている。因みに、親水化すると云うことは、塗膜表面に多くの水酸基を存在させることにより、水との親和性を高め、濡れ拡がり性スプレッダビリティ)を助長することで、水自体の水素結合及び大気圧の影響による通常状態で、水がその表面張力により丸くなろうとする。これがミラーに水滴が着き、屈折が変化することにより視認性低下の要因となっている。ミラー表面を親水化すると、水の濡れ拡がり性が増加し、水滴になり難くなる。

0009

これは、ミラー表面に水の持つ水素結合と同様の機能を有する官能基(水酸基)を配置することで可能となる。

0010

そこで、本発明では、主成分としてポリオルガノシロキサン部分加水分解して、更にそれが重縮合されてポリシロキサンを形成して塗膜となる部分と、塗膜形成時アルコキシ基として残り、塗膜形成後に加水分解されて塗膜表面に水酸基(OH基)を形成し、塗膜表面を親水化し得る塗料となり、塗布される。

0011

本発明は塗布法であるから、塗膜として厚いものを容易に提供できる。また、ロールコーターコーティング静電塗装エアスプレー等の塗装方法塗装し、積層物を積層できるので、効率がよく、膜厚も数〜数10μmのものが容易に得られる。

0012

塗料の主成分となる部分加水分解されたポリシロキサンは、無機質であり、対候性にとむ。

課題を解決するための手段

0013

上述の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、前面から奥の方向に塗膜層ガラス層及び反射層の3層がこの順序に配置された積層体よりなる車両用ミラーである。そして、本発明では、前記塗膜層を構成する塗膜組成物として20重量%以上部分加水分解されたポリオルガノシロキサン縮重合物を含む無機材料を主成分とする塗料からなることを特徴とする。

0014

また、請求項2に係る発明は、前記塗膜層を形成する塗料として、オルガノアルコキシシラン中のアルコキシ基が炭素数1〜20のものを選択することを特徴とする。親水化のためにはアルコキシ基として、メトキシ基エトキシ基等炭素数が20以下の水酸基残基を有する物体を選択すると良い。

0015

更に、請求項3に係る発明は、前記塗膜層を形成する塗料として、オルガノアルコキシシラン中のアルコキシ基が炭素数1〜20であり、炭素数2以上のアルコキシ基を有するアルコキシシランアルコール全体の10重量%乃至90重量%である塗料を使用している。

0016

図面を参照して、本発明を説明すると、図1において、本発明の車両用ミラーは、前面からミラーの奥の方向に順次、塗膜層(22)、ガラス層(24)及び反射層(26)の3層が配置された積層体(20)よりなる車両用ミラー(10)である。そして、本発明では、前記塗膜層(22)を構成する途膜組成物として20重量%以上部分加水分解されたポリオルガノシロキサン縮重合物を含む無機材料を主成分とする塗料からなることを特徴とする。ポリオルガノシロキサン縮重合物は無機系の材料であり、耐候性や耐熱性に優れているものの、水滴が表面に付着すると、撥水作用があるので、一部の水は滴状のまま弾かれ飛ばされる。そして、残部はミラー表面に液滴として存在し、視界の視認性が低下し、車両の運転に支障を招き易い。

0017

そこで、請求項1の発明は、ポリオルガノシロキサン縮重合物を部分加水分解して、この無機縮重合物を親水化する。親水化された無機縮重合物は、水に濡れ易くなる。表面に付着した水分は、滴状とならずに、表面を濡らすように拡がる。

0018

大気下における固体表面(この場合は積層体外表面の塗膜層)と液体(この場合は水、)との界面には接触角γの水滴が形成される。液滴固有の接触角は、界面の状態によって、変化するものであって、固体表面の状態と液滴含有不純物(水滴の場合、含有する不純物により接触角が変化する)等により相当変化する傾向がある。積層体の外表面となる塗膜層はポリオルガノシロキサンを親水化しただけで、液滴を形成しない、濡れ状態となる。つまり化学的親水化処理を施すと、多くの物質は水に対し濡れ易くなる。一般に凝集エネルギの大きい化学物質は臨界接触角γcが高く、濡れ難く、接触する液体は滴状となる。液体の表面張力が固体表面の臨界接触角γc以下の固有値を持つ液体でなければ、固体を濡らすことはないらしい。例えば、臨界接触角γcが約40(erg/cm2)であるプラスチックは、純水(表面張力:72dyne/cm)に濡れないが、アルコール類(表面張力:約20dyne/cm)とよく濡れる。

0019

これに対し、物理的・機械的処理では、固体表面を平滑化できれば表面自由エネルギを低減でき、濡れ易くできる。また表面に微細凹凸を形成すると表面自由エネルギが増大し、液滴を形成し易い。

0020

植物では、ハス(蓮)やサトイモ里芋)の葉は微細な戎毛に覆われ、液体がスプレッドし難い状態を形成する。

0021

以上の観点から、平滑な表面を有し、親水化処理されたポリオルガノシロキサンを塗膜層とすると、水滴が形成され難い車両用ミラーが得られることが判る。

0022

また、請求項2に係る発明は、前記塗膜層を形成する塗料として、オルガノアルコキシシラン中のアルコキシ基が炭素数1〜20である。炭素数の低いアルコキシ基を使用する方が反応としては短時間で迅速な結果を得られる優位性がある。親水化の処理条件を規定していると言えよう。

0023

更に、請求項3に係る発明は、前記塗膜層を形成する塗料として、オルガノアルコキシシラン中のアルコキシ基が炭素数1〜20でありうえに、炭素数2以上のアルコキシ基を有するアルコキシシランがアルコール全体の10重量%乃至90重量%である条件を付している。

0024

本発明を適用するに当っては、例えば、株式会社トウペが販売している「ポーセリン#200」が塗膜層として使用できる。この無機系塗料とは、オルガノアルコキシシランを含有する塗装膜、塗料を指す。

0025

本発明にあっては、図1に示したように、塗膜層(22)、ガラス層(24)及び反射層(26)の3層が配置された積層体(20)により構成される車両用ミラー(10)である。

0026

殊に、本発明では最外層となる塗膜層(22)を塗装により形成する。従来技術では、表面層を親水化処理するに際し、スパッタリングCVD( chemicalvapor depositing ) 法で形成する例が多いが、本発明では塗装とするため、塗膜層は100μm以上の厚みを持つものが容易に得られる。従って、表面に多少の傷が発生しても親水性が損なわれる危惧が少ない。これに対して、従来技術のスパッタリングやCVD法からなる表面層は約30μmと比較的薄く、表面に傷が生じたときのダメージが起き易い問題がある。

0027

そして、本発明では、前記塗膜層(22)を構成する途膜組成物として20重量%以上部分加水分解されたポリオルガノシロキサン縮重合物を含む無機材料を主成分とする塗料からなることを特徴とする。

0028

ここで、オルガノシロキサン含有塗料とは、部分加水分解縮合物であるオルガノシロキサンと相溶性良好な他の樹脂とを含み、塗膜形成成分である樹脂のうち、20重量%以上が部分加水分解縮合物であるオルガノアルコキシシランであると言う意味である。オルガノアルコキシシランには親水化剤も含む。

0029

オルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物とは、オルガノアルコキシシランの一般式は、RnSi(OR’)4-nであり、これが加水分解することにより、
RnSi(OR’)4-n-m(OH)m + m ROH
<但し、n、mは4以下の整数であり、且つ n+mは4以下の整数である。また、R及びR’それぞれH、又はCH3、C2H5等の同一又は異なるアルキル基メチルメタクリレート又はブチルメタクリレート等を表す。>となる。これを縮重合して、
ID=000003HE=020 WI=111 LX=0495 LY=0800
<ここに、m、nは3以下の整数であり、m+nは3以下の整数である。>塗膜の反応機構として、シロキサン部分は、脱水反応又は脱アルコール反応により、シロキサンを形成することとなり、化学式として、
ID=000004 HE=030 WI=111 LX=0495 LY=1100
Rn−Si(OR’)3-n-m (OH)m-O-Si(OR’)3-n-m−(OH)mとなり、・高分子化して塗膜を形成する。Rnがアルキル基、メチルメタクリレート又はブチルメタクリレート等を表すことは既に述べている。

0030

図1を用いて本発明の実施例を説明する。

0031

株式会社トウペが販売している「ポーセリン#200」が塗膜層として使用した。この無機系塗料とは、オルガノアルコキシシランを含有する塗装膜、塗料である。

0032

本発明にあっては、塗膜層(22)、ガラス層(24)及び反射層(26)の3層が配置された積層体(20)により構成される車両用ミラー(10)である。

0033

殊に、本発明では最外層として塗膜層(22)をロールコーター塗装法により膜厚120μmに形成した。この塗膜層は100μm以上の厚みを持つので、耐スクラッチ性に優れ、また表面に多少の傷が発生しても親水性が損なわれる恐れがない。

0034

そして、本発明では、前記塗膜層(22)を構成する途膜組成物として約30重量%部分加水分解されたポリオルガノシロキサン縮重合物を含む無機材料を主成分とする塗料を塗布した。この塗料は、部分加水分解縮合物であるポリオルノアルコシシランと、充分に加水分解され重縮合された無機系のポリシロキサンから構成されている。オルガノアルコキシシランの部分は塗布面に水酸基が形成されて、親水化剤としての作用をも有する。

0035

塗膜の厚みについて述べると、塗膜層の形成方法には種々の方法があり。具体的にはエアスプレー法静電スプレー法フローコーター法等が挙げられる。これらの方法は比較的厚い塗布膜を容易に形成できる利点がある。予め乾燥による膜の減量化を考慮して、乾燥後に所望の厚みが得られるように、濃度や塗料の付着量を調整するとよい。乾燥後の塗膜の厚みは少なくとも60μm、200μm程度が上限である。ミラ−積層体(20)の背面にはヒータ(32)を配置し結露を予防することができる。

発明の効果

0036

本発明によれば、水との接触角を低減させ、ひいてはスプレッダビリティをもたらす効果により、水に濡れる表面層を備えた車両用ミラーが得られる効果を奏する。

図面の簡単な説明

0037

図1本発明の車両用ミラーの構成図である。積層体は、塗膜層、ガラス層及び反射層から構成され、塗膜層の外表面は親水化処理がほどこされている。

--

0038

10車両用ミラー
12ミラーボディー
14ミラーアッセンブリ
20積層体
22塗膜層
24ガラス層
26反射層
32ヒータ
34 電源

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