Shaped article of luminosity ornament used in beam path of radar device

本発明はレーダ装置を保護するための光輝装飾成形品に関し、特に、自動車のフロントグリルの背後に設けられたレーダ装置のビーム経路内にある光輝装飾成形品に関する。

一般に、通信機器やレーダ等、電波を送受信するアンテナは、その機能が優先されるため、アンテナ本体及び周囲の構造が意匠面で制約を受けることは少なかった。 例えば、自動車用のラジオ等のアンテナは、アンテナの形状をむき出しにしたロッドアンテナが使用されている。 ところで、アンテナの取り付け位置によっては、アンテナを隠したい場合もある。 例えば、自動車の前方の障害物や、車間距離を測定するレーダ等では、その性能を発揮するためには、自動車前部の中心の位置に設けるのが望ましい。 このような場合、おおむね自動車のフロントグリル近傍にアンテナを取り付けることになってしまうが、意匠面からアンテナはなるべく外から見えなくするのが望ましい。

ところで、オートクルーズシステムは、車両前方に搭載されているセンサによって前方車両と自車との車間距離や相対速度を測定し、この情報を基にスロットルやブレーキを制御して、自車を加減速し、車間距離をコントロールする技術である。 このオートクルーズシステムは、近年、渋滞緩和や事故減少を目指す高度道路交通システム（ＩＴＳ）の中核技術の一つとして注目されている。 オートクルーズシステムに使用されるセンサとしては、一般的にはミリ波レーダ等の電波送受信装置が使用されている。

図３に示すように、自動車に装備されるレーダ装置１００は、通常、フロントグリル１０１の背後に配置される。 フロントグリル１０１には、自動車製造会社のエンブレム１０２又は特有な装飾品が装着される。 レーダ装置からのミリ波は、フロントグリル及びエンブレムを経由して前方に放射され、対象物からの反射電波はフロントグリル及びエンブレムを経由してレーダ装置に戻る。

従って、フロントグリル及びエンブレム、特に、レーダ装置のビーム経路に配置される部分には、電波透過損失が少なく且つ所定の美観を提供する材料及び塗料が用いることが好ましい。

このように、電波送受信装置は、一般的には車両のフロントグリルの裏面側に配置される。 しかし、フロントグリルには金属めっきがなされている場合が多く、導電性の高い金属に電波を良好に透過させることは難しい。 またフロントグリルは、空気を取り入れるための通気口が穿設された構造になっており、均一な肉厚を有さないため、このようなフロントグリルを通して電波を出入りさせると、フロントグリルの肉厚の薄い部分と厚い部分とで電波の透過速度に差が生じ、良好なレーダの感度を得ることが難しくなる。

このような事情から、電波送受信装置が配置される部位に対応するフロントグリルの部位には、電波が透過可能な窓部を設けることが一般的である。 フロントグリルに窓部を設ける場合、この窓部を通して電波を出入りさせることが可能になる。 しかし窓部が設けられることでフロントグリルの外観が連続性を失うこととなり、また、この窓部より車両の内側、例えば電波送受信装置やエンジンルーム等が目視されるために、車両の外観が損なわれる恐れがある。

従って、従来は、例えば下記特許文献１に開示されるような電波透過カバーをフロントグリルの窓部に挿入し、窓部とフロントグリル本体とに一体感を持たせることが行われている。 特許文献１に開示される電波透過カバーは、凹凸をもって形成された複数の樹脂層が積層されて形成されたものである。 この被覆部品においては、樹脂層間に凹凸をもって蒸着されている金属層によって、フロントグリルのフィン部材が電波透過カバー中にも連続して存在しているような印象を与えることができる。

このような電波透過カバーに蒸着される金属としてインジウムが用いられる。 インジウムを被蒸着材に蒸着する場合、インジウムは被蒸着材の表面に一様な膜状に蒸着されるのではなく、微細な島状に蒸着される。 すなわち、インジウムを被蒸着材に蒸着した場合、被蒸着材の表面はインジウムが蒸着された微細な島状の蒸着部と、何も蒸着されていない非蒸着部とが微細に混在した状態となっている。 この場合、電波はこの非蒸着部を透過して出入可能であり、かつ、蒸着部は微細な島状にインジウムが蒸着されているため、被蒸着材の表面は金属光沢をもつ部材として視認される。

しかし、インジウムは高価な金属材料であることから、インジウムを用いて蒸着を行う場合は原料コストが高くなるという問題があった。 さらに、蒸着部と非蒸着部とをバランス良く形成することは難しく、例えば、蒸着部が非常に接近して形成された場合には、電波の出入が良好に行われない場合があった。

しかも、インジウムを用い無色プライマー層を挟んで基体である透明樹脂に蒸着しても、高級感のある金色クロムめっき調などの光輝意匠性やその他の色調の光輝意匠性を得ることは出来なかった。

又、下記特許文献１及び特許文献２には、レーダ装置のビーム経路内にあるプラスチック被覆部品において、外部から見える金属製部分範囲にインジウムから成る薄い金属層を蒸着することが開示されている。 しかしながら、インジウム光輝成膜層を外的な力によって剥がれない、傷つけない、更には水や汚染空気などの外部環境ストレスによって腐食させないように安定した保護層を形成させて、光輝意匠性、電波透過性の耐久信頼性を確保する必要がある。

その理由は、インジウムはモース硬度１．２と極めて柔らかい金属材料であること、インジウムは基本的に金属材料であるため、前記の環境で腐食すること、インジウムは基本的に金属材料であるため、導電損失として電波の透過損失が発生するのでインジウムの成膜層を必要以上に厚くすることなくインジウム光輝調意匠が得られる成膜厚さを確実に確保して耐久信頼性を確保する必要があること、インジウムの融点は１５６℃であり極めて低いため、あらかじめ基体表面に成膜した樹脂成形品に引き続き裏うちの樹脂を２次成形するときに溶融樹脂の熱でインジウム層が溶ける等である。

そこで、特許文献３には、インジウム膜の剥離保護、耐食性確保の為の保護層として二酸化珪素からなるセラミック皮膜を設けることが開示されている。

一方、金属光沢を持ったレーダ装置の外装部品は、レーダ装置が電波の誤受信するのを防ぐため、電波の強度を減衰させにくいものである必要がある。 即ち、外装部品自身での電波の減衰を防ぐために、材料間及び金属膜での電波の屈折・反射を極力少なくする必要がある。

特開２０００−１５９０３９号公報

特開２０００−４９５２２号公報

特開２０００−３４４０３２号公報

従来技術であるインジウム蒸着層に裏面が黒色塗装の光輝装飾部品は、目標とするクロムメッキの色調に対して程遠い色目しか表現できず、また、金色をはじめとする種々の金属色目を出すことが出来ない。

上記のような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、電波透過性を妨げることなく、高級感のあるクロムめっきなどの色調に類似した金属意匠性を有し、基体との接着性に優れたレーダ装置のビーム経路内用光輝装飾成形品を提供することを目的とする。

本発明者らは、特定構造の成形品によって、上記課題が解決されることを見出し本発明に到達した。

即ち、本発明はレーダ装置ビーム経路内用光輝装飾成形品の発明であり、透明樹脂層からなる基体と、該基体裏面に設けられ着色されたプライマー層（アンダーコート層）と、該プライマー層（アンダーコート層）裏面に設けられたインジウム層、インジウム合金層、錫層、及び錫合金層の１層以上からなる金属層とを有する。

インジウム合金としては、インジウム（Ｉｎ）と、錫（Ｓｎ）、ガリウム（Ｇａ）、アンチモン（Ｓｂ）、及びビスマス（Ｂｉ）から選択される１種以上の元素との合金が好ましく例示される。

錫合金としては、錫（Ｓｎ）と、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、アンチモン（Ｓｂ）、及びビスマス（Ｂｉ）から選択される１種以上の元素との合金が好ましく例示される。

金属層の厚さとしては、１０〜１００００Åが好ましく、５０〜５０００Åが更に好ましく、１００〜６００Åが特に好ましい。

金属層の形成方法は限定されない。 具体的には、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法等の真空薄膜形成法、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ等の気相成長法、ＬＢ（ラングミュラー−ブロジェクト）法、無電解めっき、ゾル・ゲル法等が挙げられる。 この中で、真空蒸着法又はスパッタリング法が好ましい。

本発明の光輝装飾成形品において、基体となる透明樹脂層としては、ポリカーボネート樹脂層、アクリル樹脂層、及び環状ポリオレフィン樹脂層から選択される１種以上が好ましく例示される。

透明樹脂層からなる基体と、金属層の間に、プライマー層（アンダーコート層）が設けられる。 プライマー層は接着性を高めるアンダーコート層であり、透明または着色することができる。 プライマー層の厚さは限定的ではないが、５〜１０μｍが好ましい。

また、本発明は、上記レーダ装置ビーム経路内用光輝装飾成形品を光輝装飾部品としてレーダ装置ビーム経路内に備えた自動車である。

基体裏面に着色されたプライマー層を設けることによって、金属層との接着性を高めるとともに、反射光を高級感のあるクロムメッキ調とすることができる。 また、インジウム層、インジウム合金層、錫層、及び錫合金層の１層以上からなる金属層を設けることによって、電波透過性を妨げることなく、高級感のあるクロムめっきなどの色調に類似した金属意匠性を有するレーダ装置のビーム経路内用光輝装飾成形品を提供することができる。

図１に、本発明のレーダ装置ビーム経路内用成形品の断面構造の一例を示す。 光輝装飾成形品は、その表面から順次、基体となる透明樹脂層１と、透明樹脂層１と錫及び／又は錫合金層２の間に両者の接着性を高めるプライマー層（アンダーコート層）２、金属層３とからなる。 光輝装飾成形品に入射した自然光は、透明樹脂層１を透過し、着色されたプライマー層２で金属層３の色調を反映しつつ反射する。 このプライマー層２が、インジウム、インジウム合金、錫及び／又は錫合金層３をクロム調などの高級感ある色調に引き立たせる。

図１において、着色されたプライマー層２及び／又は金属層３を構成する材料の種類及びその層の厚さを適当に選択することにより、所望の色を発現させることが可能である。 また、金属層３を多層構造とすることにより、金属色で且つ虹色の干渉色を呈する美観を得ることもできる。

透明樹脂層１は、電波透過損失が小さく且つ誘電特性に優れた材料により構成される。 誘電特性として、例えば、比誘電率ε'と誘電損失ｔａｎδが指標となる。 好ましくは、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂からなる。

本発明において基体として用いられる透明樹脂の１つである環状ポリオレフィン樹脂、例えばポリノルボルネン系樹脂やポリシクロヘキセン系樹脂は非晶性のため、透明性に優れた性質を有する。

透明樹脂層１として、電波透過損失が小さく且つ誘電特性に優れた環状ポリオレフィン樹脂を用いる場合は、環状ポリオレフィン樹脂層からなる基体表面をプラズマエッチング処理及び／又は高濃度オゾン水処理することにより、基体表面の濡れ性が向上し、錫及び／又は錫合金層との密着性が格段に向上する。

本発明において基体として用いる透明樹脂には、必要に応じてその他のポリマーを配合することができる。 その他のポリマーの例として、ゴム、その他の熱可塑性樹脂が挙げられる。 ゴムとして、例えば、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、スチレン・イソプレン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエン・イソプレン共重合体ゴム、ジエン系ゴムの水素添加物、エチレン・プロピレン共重合体などのエチレン・α−オレフィン共重合体などの飽和ポリオレフィンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、α−オレフィン・ジエン共重合体、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエーテル系ゴム、アクリルゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体ゴムなどの熱可塑性エラストマー、水素添加熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、１，２−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。

その他の熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ＬＬＤＰＥ、超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、シンジオタクトポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフテレート、ポリブチレンテレフテレートなどのポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、シンジオタクトポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリアミド、ポリカーボネートなどが挙げられる。 これらその他の熱可塑性樹脂は、単独または２種以上を組み合わせ用いることができ、その配合量は透明樹脂が有する電波透過性、耐久性、及び耐磨耗性を失わない量であり、透明樹脂に対して５０質量％以下、好ましくは３０質量％以下である。

透明樹脂には、必要に応じて添加剤を配合することができる。 添加剤の例として、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、防曇剤、防霧剤、可塑剤、顔料、近赤外吸収剤、帯電防止剤などが挙げられる。

透明樹脂の成形体は、溶融成形法、溶液流延法など、通常行われている方法で製造することができる。 溶融成形法としては、Ｔダイやインフレーション成形などの溶融押し出し法、カレンダー法、熱プレス法、射出成形法などが挙げられる。 溶液流延法は、各成分を溶媒に溶解又は分散させた液状体を支持体上に流延し、溶媒を乾燥する。 これに用いる溶剤として、例えば、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素、シクロヘキサン、デカリンなどの脂環式炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、クロルベンゼン、ジクロルベンゼンなどのハロゲン化合物などが挙げられる。 液状物中の透明樹脂濃度は、通常、０．１〜６０質量％、好ましくは３〜４５質量％である。 液状物を支持体上に流延する方法として、例えば、バーコータ、ドクターブレード、マイヤバー、ロールコータ、ダイコータ、スプレー、エアナイフコート、スピンコート、ディップコートなどが挙げられる。 溶媒の乾燥除去は、常法によって行い、残留溶剤含量は５質量％以下、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下となるように乾燥させる。

以下、本発明の実施例と比較例を示す。

［実施例１及び比較例１］
板厚５．５ｍｍで大きさ１５０×１５０ｍｍの平板状試験片をポリカーボネート樹脂で製作し、黄色系のプライマーを６μｍの厚さに塗布し、その上に錫を厚さ３００Åに蒸着した。 表面の目視外観（意匠性）、ミリ波電波の透過損失、碁盤目試験による密着性能を、ポリカーボネート成膜基体に無色のプライマーを６μｍの厚さに塗布し、その上に錫を厚さ３００Åに蒸着した試験片（比較例１）との比較で示す。

尚、電波透過損失性は、図２に示すように、電波透過損失性車載用ミリ波レーダの適用周波数である、７６ＧＨｚでの電波透過損失を所定の方法で測定した。 碁盤目試験は剥がれた碁盤目数を全碁盤目数で割って１００倍したものである。 性能比較を表１に示す。

表１の結果より、着色されたプライマー層を用いた本発明の実施例１は、レーダー機能を妨げることなく、高級感を有するクロムめっき調や色彩色を帯たクロムめっき調を呈する。 一方、７６ＧＨｚ帯のミリ波電波透過損失の性能は、インジウム蒸着層を有する比較例と比べても優れているか遜色ない。

本発明のレーダ装置ビーム経路内用光輝装飾成形品の断面構造の一例を示す。

電波特性試験方法を説明するための説明図である。

レーダ装置を設けた自動車の概念図である。

符号の説明

１：透明樹脂層、２：プライマー層（アンダーコート層）、３：金属層。