JP2013165022A

JP2013165022A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2013165022A
Application number: JP2012028349A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Osada; 和仁長田; Shin Masuda; 深増田; Takenao YOSHIMURA; 剛直吉村
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2013-08-22
Also published as: CN104114937A; US20150036376A1; WO2013121915A1; US9359539B2

Abstract

【課題】ベース樹脂と植物繊維とを含有する樹脂組成物から形成されたランプボディを用いた車両用灯具において、ランプボディと前面カバーとの接着性が良好で、経時によりランプボディと前面カバーとの接合の剥離がないものを提供する。
【解決手段】前方が開口したランプボディ３と、その前方開口部を閉塞して取り付けられた前面カバー２とを有する車両用灯具１であって、ランプボディ３がベース樹脂と植物繊維とを含有する樹脂組成物から形成されたものであり、ランプボディ３と前面カバー２との接合部が湿気硬化型接着剤により接合されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関し、軽量かつ高強度で、ランプボディと前面カバーとの接着性が良好で、経時によるランプボディと前面カバーとの接合部の剥離がない車両用灯具に関する。

近年、車両の軽量化が望まれており、そのため車両を構成する各パーツの軽量化が進められている。軽量化が求められる車両パーツの１つに灯具（ランプ類）も含まれる。
車両用灯具は、一般的に、前方が開口したランプボディ、その前方開口部を閉塞して取り付けられた前面カバー、エクステンション、リフレクタ、光源、電装部品等を有するものである。このような車両用灯具の総重量を軽量化には、一般的に樹脂材料で形成されかつ車両用灯具の総重量に対して比較的高い比率を占めるランプボディの軽量化が有効であると考えられる。

一方、樹脂材料から形成される樹脂成形体は、樹脂のみから形成すると強度等が不十分であるため、充填剤（フィラー）をベース樹脂に添加するのが一般的である。そして機械的強度等を必要とする樹脂成形体に好適なフィラーとしては、一般的に、タルク等の比較的比重の高い鉱物性のものが用いられていた。
このことから、樹脂材料から形成される樹脂成形体において、その強度を保ちながら、軽量化を目指す場合には、フィラーとしては比重のより小さいものを使用することが有効と考えられる。
そして特許文献１には、ポリプロピレンと植物繊維を含む樹脂組成物で成型体を得る技術が開示されている。

一方、前方が開口したランプボディとその前方開口部を閉塞して取り付けられた前面カバーを有する車両用灯具は、該ランプボディと該前面カバーの接合は、ホットメルト接着剤を使用することが一般的である。

特開２０１１−８８９９７号公報

しかしながら、ベース樹脂と植物繊維とを含有する樹脂組成物から形成されたランプボディと前面カバーとの接合に、ホットメルト接着剤を使用すると、ランプボディと前面カバーとの接着性が悪く、一旦接合ができたとしても、時間の経過により接合部が剥離するという問題があった。
これらの事情に鑑み、本発明は、ベース樹脂と植物繊維とを含有する樹脂組成物から形成されたランプボディを用いた車両用灯具において、ランプボディと前面カバーとの接着性が良好で、経時によりランプボディと前面カバーとの接合の剥離がない車両用灯具を提供しようとするものである。

本発明の発明者らは、鋭意検討の結果、下記構成を採ることにより上記課題を解決することができた。
即ち、本発明は以下の通りである。

（１）前方が開口したランプボディと、その前方開口部を閉塞して取り付けられた前面カバーとを有する車両用灯具であって、
該ランプボディがベース樹脂と植物繊維とを含有する樹脂組成物から形成されたものであり、
該ランプボディと該前面カバーとの接合部が湿気硬化型接着剤により接合されていることを特徴とする車両用灯具。
（２）前記湿気硬化型接着剤が、シリコーン系、変性シリコーン系、ウレタン系、シアノ系及び反応性ホットメルト系のものから選ばれる少なくともいずれかであることを特徴とする前記（１）記載の車両用灯具。

（３）前記ベース樹脂が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ乳酸、ポリカーボネート、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、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体、塩素化ポリエチレン−アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリサルフォン、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びシリコーン樹脂から選ばれる少なくともいずれかであることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の車両用灯具。
（４）前記植物繊維が、パルプ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、ガンピ、ミツマタ、コウゾ、スギ、タケ、カカオ、ケナフ、バナナ、パイナップル、サトウキビ、ココヤシ、トウモロコシ、バガス、ヤシ、ヨシ、エスパルト、サバイグラス、シュロ、バショウ、マツ、クワ、リュウゼツラン、ムギ、イネ及びヒノキから選ばれる少なくともいずれかであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか記載の車両用灯具。

植物繊維を含有する樹脂組成物から形成されたランプボディと前面カバーとの接合にホットメルト接着剤を使用した場合に、一旦接合ができたとしても時間の経過により接合部が剥離する原因としては、明確ではないが、以下の理由が考えられる。
植物繊維は水分を含み易い。水分を含んだ植物繊維を含むランプボディと前面カバーとをホットメルト接着剤を使用して接合したものを、車両用灯具としての通常の使用条件下（１００℃付近、長時間）で使用した場合、ランプボディの接着面付近に含まれる植物繊維から水分が放湿され、接着界面に水分が入り込み、剥離が促進されると考えられる。この剥離の促進は、接着界面に入り込んだ水分が、接着剤の硬化面に押し込まれて、該接着剤硬化面に接着性が劣化するような空孔が発生するためと推測され、該空孔は前面カバー（ＰＣ）越しに確認できる。

しかしながら、本発明では、ランプボディと前面カバーとの接合に湿気硬化型接着剤を使用することにより、ランプボディの接着面付近に含まれる植物繊維から水分が放湿され接着界面に水分が入り込んだとしても、その水分は湿気硬化型接着剤により吸収され、接着剤の硬化面に接着性が劣化するような空孔が発生しないものと推測される。
また、ランプボディと前面カバーとの接合作業時に、ランプボディに含まれる植物繊維から放湿される水分が、却って、接着剤の効果を促進し、ランプボディと前面カバーとの接合作業性を向上させるものと推測される。また、該接着剤が、灯室内の湿気を吸収することにより、完成した灯具の水曇りの問題も低減できるものと推測される。

本発明によれば、植物繊維を含むランプボディと前面カバーとの接合に湿気硬化型接着剤を使用することにより、ランプボディと前面カバーとの接着性が良好になり、経時によるランプボディと前面カバーとの接合部の剥離を無くすことができる。

本発明の車両用灯具の一例を示す模式断面図である。

以下、本発明の車両用灯具についての好ましい実施形態を詳細に説明する。
本発明の車両用灯具の一例を図１の模式断面図にて説明する。
本発明の車両用灯具１は、素通し状の透明な前面カバー２とランプボディ３とを有し、前面カバー２とランプボディ３とで区画形成された灯室４内に、灯具ユニット５がランプボディ３にエイミング機構６を介して支持されている。図１に示す灯具ユニット５は、投影レンズ８と、光源１０と、リフレクタ１３とを備えている。また、前面カバー２の後方に投影レンズ８を露出させるようにランプボディ３の内面を覆うエクステンション５０が配置される。

本発明の車両用灯具に使用するランプボディ（以下「本発明のランプボディ」とも称する）３について説明する。
本発明のランプボディ３は、上述したように、前方が開口した形状を有し、その前方開口部には、前面カバー２が取り付けられる。
また、本発明のランプボディ３は、ベース樹脂と植物繊維とを含有する樹脂組成物から成形されたものである。
本発明のランプボディ３を成形するために用いる樹脂組成物に使用される植物繊維としては、特に限定されないが、パルプ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、ガンピ、ミツマタ、コウゾ、スギ、タケ、カカオ、ケナフ、バナナ、パイナップル、サトウキビ、ココヤシ、トウモロコシ、バガス、ヤシ、ヨシ、エスパルト、サバイグラス、シュロ、バショウ、マツ、クワ、リュウゼツラン、ムギ、イネ及びヒノキ等が挙げれら、中でも、パルプ、ジュート麻が好ましい。
上記の植物繊維の含有量は、特に限定されず、使用する植物繊維の種類、共に使用する後述のベース樹脂の種類等によって、適宜選択されることが好ましいが、本発明のランプボディ３中に５〜８０質量％含むことが好ましく、１５〜６０質量％含むことがより好ましい。

本発明のランプボディ３を成形するために用いる樹脂組成物に使用されるベース樹脂としては、特に限定されないが、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート共重合体（ＡＡＳ）、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体（ＡＥＳ）、塩素化ポリエチレン−アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＣＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリサルフォン（ＰＳＵ）、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びシリコーン樹脂等が挙げれら、中でも、ＰＰが好ましい。

本発明のランプボディ３を成形するために用いる樹脂組成物を調製する際には、少なくとも前記ベース樹脂と植物繊維が均一になるように混錬する。
この際の混錬方法としては、特に限定されず、公周知のスクリュー混錬等各種の混錬方法を採ることができる。

前記樹脂組成物から形成された本発明のランプボディ３と前面カバー２は、湿気硬化型接着剤よって接合される。なお、この場合、必要に応じて接着部に事前にプラズマ処理やＵＶ処理等の活性処理を施してもよい。
本発明に使用する湿気硬化型接着剤としては、大気中の水分により硬化が促進されるものであり、このようなものであれば特に限定されないが、例えば、シリコーン系、変性シリコーン系、ウレタン系、シアノ系及び反応性ホットメルト系のものが挙げられる。

本発明に使用する前面カバー２は、素通し状の透明なもので、ランプボディ３の前方開口部を閉塞し灯室を形成し得るものであれば、材質は特に限定されず、公周知のもの等を用いることができるが、具体的なものとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂及びポリスチレン等の透明な熱可塑性樹脂や、ガラス等の無機透明材料等が挙げられる。

以下、本発明に係る実施例、比較例及び参考例（従来例）を用いた評価試験の結果を示し、本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〜３、比較例１〜３及び従来例〕
（ベース樹脂と植物繊維の混合・ペレット化）
ポリプロピレン（ＰＰ）をベース樹脂とし、下記表１に記載の植物繊維を、ベース樹脂と植物繊維の総量に対して下記表１に記載の含有量になるように添加し混錬を行った。
混錬後、押出し混錬機を用いて平均直径３ｍｍ、平均長８ｍｍのペレットを作製した。

（成型体の作製）
各ペレットを９０℃、４時間の事前乾燥を行った後、射出成形機（東芝機械（株）製、ＥＣ４０Ｎ）に各々投入し、シリンダ温度１９０℃、金型温度４０℃で射出成形して、１１０ｍｍ×６０ｍｍ×３ｍｍの長方形の板状試験片を成形した。

（接着性評価）
成形した板状試験片を接着部に予め活性化処理した後、下記表１に示す接着剤を用いて、同サイズのポリカーボネート（ＰＣ）板と貼り合わせた。但し、接着剤の塗布は、貼り合わせ面の全面ではなく１部分のみとした。ウレタン系湿気硬化型接着剤で張り合わせたものは、室温で１週間静置し、硬化を終了させた。
各張り合わせサンプルについて、接着剤塗布部から一定距離離れた隙間（試験片とＰＣ板の間）に楔を打ち、下記表１に示す各環境条件下に晒し、試験片とＰＣ板との接着性が維持できるかを評価した。結果を下記表１に示す。

ホットメルト型接着剤を用いた場合、従来例では、ＰＣ板と植物繊維非含有ＰＰ板とを接着することができたが、比較例では、植物繊維含有ＰＰ板との接着では１００℃の環境下ですべて剥離した。これは、高温で植物繊維から放湿された水分が接着剤との界面に入り込み、この水分が接着剤硬化面に押し込まれて、該接着剤硬化面に空孔が発生したためと推測される。
一方、湿気硬化型接着剤を用いた実施例では、植物繊維から放湿された水分が該接着剤に吸収されるため、高温環境下でも剥離が生じない。また、植物繊維から水分が供給されることにより、植物繊維非含有ＰＰを用いた場合よりも接着剤の硬化が進みやすくなる。

１車両用灯具
２前面カバー
３ランプボディ
４灯室
５灯具ユニット
６エイミング機構
８投影レンズ
１０光源
１３リフレクタ
５０エクステンション

Claims

前方が開口したランプボディと、その前方開口部を閉塞して取り付けられた前面カバーとを有する車両用灯具であって、
該ランプボディがベース樹脂と植物繊維とを含有する樹脂組成物から形成されたものであり、
該ランプボディと該前面カバーとの接合部が湿気硬化型接着剤により接合されていることを特徴とする車両用灯具。
前記湿気硬化型接着剤が、シリコーン系、変性シリコーン系、ウレタン系、シアノ系及び反応性ホットメルト系のものから選ばれる少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
前記ベース樹脂が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ乳酸、ポリカーボネート、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、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体、塩素化ポリエチレン−アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリサルフォン、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びシリコーン樹脂から選ばれる少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用灯具。
前記植物繊維が、パルプ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、ガンピ、ミツマタ、コウゾ、スギ、タケ、カカオ、ケナフ、バナナ、パイナップル、サトウキビ、ココヤシ、トウモロコシ、バガス、ヤシ、ヨシ、エスパルト、サバイグラス、シュロ、バショウ、マツ、クワ、リュウゼツラン、ムギ、イネ及びヒノキから選ばれる少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の車両用灯具。