CN109311262B - 电磁波透过性金属部件、使用该部件的物品、及电磁波透过性金属膜的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制造成本低廉且制造容易、兼备金属光泽和电磁波透过性的电磁波透过性金属部件、使用该部件的物品、以及电磁波透过性金属膜的制造方法。电磁波透过性金属部件包含金属层和裂缝层，金属层和裂缝层在各自的各面内具有实质上相互平行的多条直线状裂缝。金属层的直线状裂缝与裂缝层的直线状裂缝在厚度方向上贯通各自的层且在厚度方向上连续。

Description

电磁波透过性金属部件、使用该部件的物品、及电磁波透过性 金属膜的制造方法

技术领域

本发明涉及具有金属光泽且具有电磁波透过性的电磁波透过性金属部件、使用该部件的物品、以及电磁波透过性金属膜的制造方法。

背景技术

例如，为了装饰前格栅、车标、保险杠等搭载于车辆前部的毫米波雷达的罩部件，要求兼备金属光泽和电磁波透过性的金属部件。

毫米波雷达将毫米波段的电磁波(频率约77GHz，波长约4mm)向汽车的前方发射，接收来自目标的反射波，通过测定和分析反射波，能够测量与目标的距离及目标的方向、尺寸。测量结果可用于车辆间距测量、速度自动调整、制动自动调整等。配置毫米波雷达的车辆前部可以说是汽车的脸，而且是给用户带来较强感受性的部分，因此，优选通过具有金属光泽感的前装饰呈现出高级感。但是，如果对车辆前部使用金属，实际上毫米波雷达的电磁波收发无法进行或受到妨害。因此，为了既不妨碍毫米波雷达的工作，又不损害车辆的外观，需要兼备金属光泽和电磁波透过性的金属部件。作为一个有效的解决对策，提出有若干将金属层设为不连续并利用该不连续部分来赋予电磁波透过性的金属部件。

例如，专利文献1提出了一种通过真空蒸镀法在基材表面将铟成膜为岛状的金属覆膜。成膜为岛状的铟覆膜具备金属光泽，并且能够通过岛之间的间隙使电磁波透过。

另一方面，专利文献2提出了一种利用加热处理的金属膜装饰片材的制造方法。关于该金属膜装饰片材，制作出母材片材，该母材片材在基体片材上形成有裂缝诱发层和与该裂缝诱发层相接形成的以特定金属作为材料的金属膜层，再对该母材片材施加规定的张力并设为高温(120℃-200℃)，由此，形成丝状面结构体的裂缝。

专利文献3也与专利文献2相同，利用加热处理。在此，将成膜于树脂基材上的铝(Al)膜和成膜于该铝膜上的铬膜与树脂基材一起高温(120℃)加热，由此，利用热应力使铝膜与铬膜不连续。

专利文献4也利用有加热处理，在此，在通过非电解镀敷法在基材表面上形成具有金属光泽的导通膜之后，通过对该导通膜进行后期烘烤，在导通膜上形成用于使电磁波透过的岛状的微细裂缝。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2000-159039号公报

专利文献2：(日本)特开2010-5999号公报

专利文献3：(日本)特开2009-286082号公报

专利文献4：(日本)特开2011-163903号公报

发明内容

发明所要解决的课题

根据专利文献1的技术，虽然能够得到可实用化水平的电磁波透过性金属部件，但如许多文献(例如，专利文献4)指出，由于铟的价格高，该方式导致制造成本变高。

相比之下，专利文献2～4不使用铟，因此不存在材料成本的问题，但为了进行加热处理，需要进行相当程度的设备投资。另外，虽然材料费便宜，但由于需要加热原料，所以制造成本还是变高。进而，在进行加热的情况下，需要进行加热温度及加热时间的细致管理，如果管理不好，裂缝的控制变得不稳定，其结果，电磁波透过特性会产生不均，另外，产生金属光泽部件白浊化的问题。另外，由于在形成裂缝时伴随加热工序，金属层与基材之间的线性膨胀系数差异会导致部件弯曲，产生金属光泽部件的外观恶化的新问题(例如，专利文献4的第0052段落)。

本发明是为了解决这些现有技术中的问题点而完成的，其目的在于，提供一种制造成本低廉且制造容易、兼备金属光泽和电磁波透过性的电磁波透过性金属部件、使用该部件的物品、以及电磁波透过性金属膜的制造方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的一个方式提供一种电磁波透过性金属部件，其特征在于，包含金属层和裂缝层，所述金属层和所述裂缝层在各自的各面内具备实质上相互平行的多条直线状裂缝，所述金属层的直线状裂缝与所述裂缝层的直线状裂缝在厚度方向上贯通各自的层且在厚度方向上连续。

需要说明的是，所述“直线状裂缝”中的“直线状”一词是为了与现有技术中的间隙或裂缝、例如专利文献1中记载的岛状的间隙进行区分而标注的用语，当然并非就是指严格的直线。“直线状裂缝”包括具有通过在保护范围中限定的方法、即通过“将在长条的基材膜上层叠金属层和裂缝层而构成的多层膜以沿着与该多层膜的长度方向交叉的方向朝向所述基材膜侧弯折的状态向所述长度方向弯曲延伸”而能够形成的程度的直线性的所有裂缝。另外，所述“实质上平行”的用语当然也并非是指严格平行，包含可用于作为本发明的应用对象的毫米雷达、手机、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、冰箱等的程度的平行。

在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，在所述金属层或所述裂缝层的至少一方的面内所包含的相邻的所述直线状裂缝相互构成的角度为±10°以下。

另外，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，在从所述金属层或所述裂缝层的400μm□(一边为400μm的正方形，以下相同)的面内所包含的多个所述直线状裂缝中任意选择的两条直线状裂缝相互构成的角度中，40％以上为±10°以下。

进而，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，关于从所述金属层或所述裂缝层的400μm□的面内所包含的多个所述直线状裂缝中任意选择的两条直线状裂缝，在所述选择的两条直线状裂缝相互构成的角度中，40％以上为±10°以下，并且40％以上为80°以上100°以下。

另外，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，也可以是，所述金属层或所述裂缝层的400μm□的面内所包含的多个所述直线状裂缝中，80％以上相对于基准直线处于±5°以下的范围内。

“基准直线”是指：在具有任意确定的规定角度的第一直线和以通过该第一直线上的任意点为中心沿规定方向旋转了规定角度的第二直线之间的区域中，从第一直线起以单位角度刻度画出多条直线，并将与这些多条直线各自及平行于这些多条直线各自的直线(其中，第二直线及与该第二直线平行的直线)重合的直线状裂缝的长度总和，以所述任意点作为中心在每个规定的角度对于360°方向全部求出，基准直线是位于规定了在求出的总和中具有最大值的区域的第一直线与第二直线的中间的直线。

如果相对于基准直线处于±5°以下的范围内的直线状裂缝的比例大，意味着直线状裂缝在规定的方向上对齐，因此，可认为能够得到良好的极化波特性。

在上述方式的电磁波透过性金属部件中，也可以是，将在基材膜上层叠金属层和裂缝层而构成的多层膜以向所述基材膜侧弯折的状态仅向一方向弯曲延伸，从而在所述金属层和所述裂缝层形成直线状裂缝。在此，“一方向”是指弯曲延伸的方向只沿着一方向，也包含往复搬送处理。

另外，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，也可以是，所述金属层或所述裂缝层的400μm□的面内所包含的多个所述直线状裂缝中，相对于基准直线处于±5°以下的范围的裂缝为70％以下。

与相对于基准直线具有预定范围的角度的直线重合的直线状裂缝的比例小，意味着直线状裂缝未在规定的方向上对齐，因此，虽然极化波特性差，但另一方面，透过性良好。

在上述方式的电磁波透过性金属部件中，也可以是，将在基材膜上层叠金属层和裂缝层而构成的多层膜以向所述基材膜侧弯折的状态向多个方向弯曲延伸，从而在所述金属层和所述裂缝层形成直线状裂缝。在此，“多个方向”是指弯曲延伸的方向为多个方向，可在各方向上进行往复搬送。

另外，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，所述直线状裂缝的长度为200μm以上。

另外，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，在使所述金属层和所述裂缝层以规定的曲率处于弯曲时，在配置于距弯曲侧远的一侧的层中产生的所述直线状裂缝的宽度为0.1nm～100nm以下。

另外，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，所述金属层的厚度与所述裂缝层的厚度之比为0.1～20以下，所述金属层的厚度为10nm～1000nm，所述裂缝层的厚度为5nm～5000nm。

另外，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，所述裂缝层由包含选自莫氏硬度为4以上的金属、以该金属为主成分的合金、及陶瓷中的至少一种的物质构成。

在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，所述陶瓷为含有包含选自金属、硅、硼中的至少一种的元素的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物的任意种物质。

另外，在上述方式的电磁波透过性金属部件中，优选地，所述金属层的莫氏硬度为1以上且低于4，另外，所述金属层包含选自Al、Cu、Ag、Au、Zn中的至少一种金属、及以该金属为主成分的合金中的任意种。

根据本发明的一个方式，也可以提供包含上述方式的电磁波透过性金属部件和基材膜的电磁波透过性金属膜、或包含电磁波透过性金属部件和树脂成形物基材的电磁波透过性金属树脂部件。

为了解决上述课题，本发明的一个方式提供一种电磁波透过性金属膜的制造方法，其特征在于，将在长条的基材膜上层叠金属层和裂缝层而构成的多层膜以沿着与该多层膜的长度方向交叉的方向朝向所述基材膜侧弯折的状态向所述长度方向弯曲延伸，从而在所述金属层和所述裂缝层形成直线状裂缝。

发明效果

提供制造成本低廉且制造容易、兼备金属光泽和电磁波透过性的电磁波透过性金属部件、和使用该部件的物品、以及电磁波透过性金属膜的制造方法。

附图说明

图1为本发明的金属膜的概略剖视图。

图2为示意地表示金属膜的制造工序的图。

图3为示意地表示能够用于制造的装置结构的一部分的图。

图4为产生在金属膜的直线状裂缝的光学显微镜图像。

图5为对图4的同一区域的图像进行二进制处理的图像。

图6为金属膜的截面放大图像。

图7为本发明的另一例的金属膜的二进制处理图像。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个适当实施方式进行说明。以下，为了便于说明，仅表示本发明的适当实施方式，但当然，本发明不限于此。

＜1.基本结构＞

图1中表示本发明一个实施方式的电磁波透过性金属部件(以下，称为“金属部件”)1和使用该金属部件1的本发明一个实施方式的电磁波透过性金属膜(以下，称为“金属膜”)3、3A的概略剖视图。

金属部件1至少包含金属层11和裂缝层12。金属膜3、3A除了这些金属层11和裂缝层12之外，至少还包含基材膜10。图1(a)所示的金属膜3是在基材膜10上依次层叠有裂缝层12和金属层11的膜，另一方面，图1(b)所示的金属膜3A是在基材膜10上依次层叠有金属层11和裂缝层12的膜。在图1的(a)、(b)所示的两种类型都包括在本申请的金属膜3、3’。

在金属部件1或金属膜3、3’中，金属层11与裂缝层12各自形成有直线状的裂缝11’、12’。这些直线状裂缝11’、12’在厚度方向(图示箭头“α”方向)上贯通各自的层11、12，并且在厚度方向“α”上连续而成为一个直线状裂缝15。通过设置这种直线状裂缝15，尽管设置有妨碍电磁波透过的金属层11，金属部件1也能够使电磁波透过。从后述的说明可清楚地知道，基材膜10不会妨碍电磁波的透过。

＜2.金属部件及金属膜的制造＞

参照图2、图3对金属部件1及金属膜3、3’的制造方法的一例进行说明。图2使用与图1相同的剖视图示意地表示制造工序，另外，图3示意地表示能够用于制造的装置结构的一部分。此外，关于金属膜，在此使用图1(a)所示的金属膜3进行说明，但图1(b)所示的金属膜3A也能够通过相同的方法制造。

(1)首先，如图2(a)所示，准备在长条的基材膜10上层叠有金属层11和裂缝层12的多层膜20。裂缝层12通过真空蒸镀、溅射、离子镀等形成，金属层11除了该些方法以外，还可通过电镀形成。但是，考虑到大面积也能够严格地控制厚度，优选为溅射法。在金属层11与裂缝层12之间、或在裂缝层12与基材膜10之间，优选不经由其它层(未图示)而直接接触，但不要求一定要直接接触，各层只要以能够形成以上说明的直线状裂缝15的方式层叠即可。

(2)接着，利用图3所示的装置结构，使多层膜20弯曲延伸。该装置结构主要包括圆柱(也可以是圆筒)部件30。圆柱部件30例如可以是鼓或杆，它们的材质可以是木材、塑料、金属中的任一种。但是，由于在弯曲延伸时需要对多层膜20施加较大的张力，因此，优选使用刚性比其它的材质大的金属。圆柱部件30沿着与多层膜20的长度方向(图示箭头“β”方向)交叉的方向“γ”设置。优选地，将长度方向“β”与交叉方向“γ”构成的角度设为90°。此外，自90°的误差范围优选为±5°以内。这是由于，如果是这种范围，能够高效地产生直线状裂缝11’、12’。多层膜20在沿着圆柱部件30的周面带着规定的曲率的R的状态下，换言之，在利用圆柱部件30向基材膜10侧折叠弯曲的状态下，在施加张力的同时沿着长度方向“β”搬送多次。此时，施加于多层膜20的张力优选为30N～200N。通过设为这种大小，既维持在金属层11诱发直线状裂缝11’的张力，又防止基材膜10的断裂。另外，多层膜20的移动速度优选为1cm/秒以上。通过设为这种速度，能够高效地产生直线状裂缝11’、12’。

通过该弯曲延伸处理，如图2(b)所示，在接近弯曲侧的一侧，如果是以图2的金属膜3为例则是裂缝层12，在贯通裂缝层12的状态下，宽度“A”的直线状裂缝12’沿着交叉方向“γ”产生，另一方面，在远离弯曲侧的一侧，即在金属层11，通过在裂缝层12产生直线状裂缝12’时产生于金属层11的应力，在贯通了金属层11的状态下，沿着交叉方向“γ”诱发宽度“B”的直线状裂缝11’。这些直线状裂缝12’和直线状裂缝11’在它们的厚度方向“α”上连续，其结果，尽管设置有金属层11，也可使电磁波透过。此外，直线状裂缝12’、11’的宽度“A”、“B”的大小之差极小，从电磁波透过性方面考虑，属于可忽略的程度。另外，这些宽度“A”、“B”的大小，就算是大，也仅为100nm的程度，不会对金属膜3的外观造成影响。

(3)虽然在图2(b)所示的状态下也能够使用，但如图2(c)所示，可以将金属层11及裂缝层12恢复成平坦的状态。在恢复成平坦的状态的情况下，直线状裂缝15的宽度“C”比弯曲状态下的宽度“A”及“B”略小。但是，即使在该情况下，直线状裂缝15依然贯通金属层11及裂缝层12，并且处于在这些层的厚度方向上连续的状态，而且，一旦产生了直线状裂缝，裂缝不会被完全填埋，因此，即使在图2(c)的状态下使用，也不会给电磁波透过性造成大的影响。

金属膜的电磁波透过性可通过直线状裂缝的宽度“A”～“C”或多个相邻的直线状裂缝的间距宽度(在后述的图4中详细表示)进行微调。这些宽度或间距可通过调整圆柱部件30的曲率而简单地调整。例如，通过使用具有比图3所示的圆柱部件30更大的曲率的圆柱部件，能够将宽度“A”～“C”设定得更大，并且缩小相邻的直线状裂缝的间距宽度设定。另外，直线状裂缝的方向也可通过调整施加张力的方向(即，长度方向“β”与交叉方向“γ”构成的角度)而简单地调整。

金属部件1可通过将在金属膜3的制造时形成的金属部件1进行转印而得到。另外，若是将该金属部件1转印至树脂基材，就能够制造出包含金属部件1和树脂基材(未图示)的电磁波透过性金属树脂部件。

＜3.基材膜＞

基材膜10可使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、聚苯乙烯、聚丙烯(PP)、聚乙烯、聚环烯烃、聚氨酯、亚克力(PMMA)、ABS等均聚物或共聚物构成的透明膜。这些部件适于进行施加张力的弯曲延伸，另外，若采用这些部件，不会对金属光泽或电磁波透过性造成影响。但是，从考虑到金属层11和裂缝层12的形成，优选可承受蒸镀或溅射等的高温的部件，因此，在上述材料中，例如优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、亚克力、聚碳酸酯、环烯烃聚合物、ABS、聚丙烯、聚氨酯。其中，考虑到耐热性与成本的平衡良好，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。

此外，基材膜10可以是单层膜，也可以是层叠膜。厚度例如优选为6μm～250μm左右。为了增强金属层11和裂缝层12的附着力，可以实施等离子处理等。

＜4.裂缝层＞

裂缝层12在直线状裂缝12’的产生时，利用在与裂缝层12相接或与其相邻配置的金属层11产生的应力，在该金属层11诱发与直线状裂缝12’连续的直线状裂缝11’，因此，要求裂缝层12是容易产生直线状裂缝12’的物质，同时也要求能够对金属层11施加充分的应力。

由于这种原因，裂缝层12的厚度通常为5nm～5000nm，优选为10～1000nm，更优选为20～200nm。

另外，具有规定硬度的物质若是适当得薄，则破坏强度较小而容易裂开，因此，裂缝层12例如优选为莫氏硬度4以上的金属，例如包含选自Cr、Ti、W、V、Nb、Mo、Ni中的至少一种的金属，或以该金属为主成分的合金。基于相同的原因，脆性非常高的陶瓷也适合作为裂缝层12。陶瓷也可以含有包含选自金属、及硅、硼中的至少一种的元素的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物的任意种。在此提及的氧化物例如包含Al₂O₃、ITO(锡掺杂氧化铟)、ZnO、TiO₂、Nb₂O₅、SiO₂等，氮化物例如包含AlN、TiN、SiN、BN等，碳化物例如包含TiC、SiC等。此外，ITO是含有昂贵的In的物质，但由于是In与其它物质的混合物，因此，与直接使用In相比，制造成本降低。

在以下的表1中，表示主要金属的莫氏硬度。

[表1]

元素	莫氏硬度
		In	1.2
Sn	1.5
		Pb	1.5
Au	2.5
		Ag	2.5
Mg	2.5
		Zn	2.5
Al	2.75
		Cu	3
Fe	4
		Ni	4
Mo	5.5
		Ti	6
Nb	6
		V	6.7
W	7.5
		Cr	8.5

<5.金属层＞

金属层11要求具有充分的金属光泽，并且，需要被直线状裂缝12’诱发且产生直线状裂缝11’。另一方面，需要在产生了裂缝时不发生散射或白浊等而损害外观的程度的裂缝宽度，优选硬度比上述裂缝层所包含的金属小的物质。

基于这种原因，作为金属层11，莫氏硬度为1以上且低于4的金属是适合的，例如优选含有选自Al、Cu、Ag、Au、Zn中的至少一种的金属、以及以该金属为主成分的合金的任意种。特别是从物质的稳定性及价格等方面考虑，优选Al、Cu及它们的合金。

金属层11的厚度需容易诱发直线状裂缝11’，通常为10nm～1000nm，优选为20～200nm，更优选为30～100nm。该厚度适合形成均匀的膜，另外，作为最终产品的树脂成形品的外观也良好。另外，考虑到上述的金属层11和裂缝层12的厚度及脆性等，金属层的厚度与裂缝层的厚度之比，即金属层的厚度/裂缝层的厚度优选为0.1～20的范围，更优选为0.2～10的范围。进而，基于同样的原因，金属层11的莫氏硬度优选比裂缝层12的莫氏硬度小，通常低于1～4，优选为2～3.5。

＜6.直线状裂缝＞

图4表示产生于金属膜3的直线状裂缝的光学显微镜图像。该图是与图1的(a)所示的金属膜3对应的图像，但也可以认为图1的(b)所示的金属膜3A也可得到同样的图像。另外，该图像是在将金属膜3卷绕于金属杆的状态(与图2(b)相当的状态)下拍摄的图，因此，这些直线状裂缝11’的宽度(相当于图2(b)的宽度“B”)比使金属层11及裂缝层12恢复成平坦的状态的状态(相当于图2(c)的状态)下的直线状裂缝的宽度(相当于图2(c)的宽度“C”)略大，在图中强调表示了这一点。另外，图4是实际上只显示了金属层11的直线状裂缝11’，但由于直线状裂缝11’和直线状裂缝12’在厚度方向上连续，因此，也可以认为是将金属层11的直线状裂缝11’和裂缝层12的直线状裂缝12’双方均显示。

根据图4清楚可知，金属层11及裂缝层12在各自的各面内具有实质上相互平行的多条直线状裂缝(相当于图2(b)、(c)中的直线状裂缝11’、12’、15相当)。例如，因使用毫米波雷达收发的电磁波具有指向性，这种直线状裂缝适合用于毫米波雷达之类的装置。在此所说的“实质上平行”当然也包括虽不严格平行，但可用于具有指向性的电磁波使用的程度的平行。

直线状裂缝可以不仅沿一个方向形成，还可以沿多个方向形成。例如，在膜的长度方向“β”(参照图3)上进行膜的弯曲延伸而形成图4所示的直线状裂缝之后，通过使膜的角度发生90°旋转并在与“β”垂直的方向“γ”进行弯曲延伸，能够得到直线状裂缝相互交叉的格子状的金属膜。在该情况下，能够得到与电磁波的指向性无关的、在所有方位上均具有高电磁波透过性的电磁波透过性金属部件。

这些直线状裂缝11’、12’、15即使微小，也使薄层电阻大幅增大。通过薄层电阻增大，电磁波透过衰减率变小，通过电磁波透过衰减率变小，金属膜3、3’可获得充分的电磁波透过性。金属膜3、3’的薄层电阻通常为100Ω/□以上，优选为200Ω/□以上，更优选为400Ω/□以上。另外，本发明的金属膜3、3’的电磁波透过衰减率通常为-10dB以下，优选为-5dB以下，更优选为-1dB以下。

金属膜3、3’的弯曲时的直线状裂缝的宽度，更准确地说是配置于距弯曲侧远的一侧的层(例如图4的例子中金属层11)的直线状裂缝11’(12’)的宽度，在将金属膜3以在直径6mm的金属杆的周围朝向基材膜侧折叠的状态卷绕的状态下，通常为0.1nm～100nm，优选为0.2nm～60nm，更优选为0.3nm～30nm。此外，强调弯曲时的直线状裂缝11’(12’)的宽度是比将金属层11恢复成平坦的状态的状态下的直线状裂缝15的宽度略大的宽度，因此，无论如何，直线状裂缝的宽度与上述宽度相同或更小。

另外，在金属膜3、3’中，面内所包含的相邻的直线状裂缝11’、12’、15相互构成的角度通常为±10°以下，优选为±5°以下。这些直线状裂缝的角度差可以说是对于例如毫米波雷达实质上平行的角度。

在直线状裂缝构成大致矩形的格子状的情况下，从任意的400μm□的面内所包含的多条直线状裂缝11’、12’、15中任意选择的两条直线状裂缝相互构成的角度中，通常40％以上为±10°以下，优选为±5°以下，更优选为±2°以下。同样，在直线状裂缝构成大致矩形的格子状的情况下，从400μm□的面内所包含的多条直线状裂缝11’、12’、15中任意选择的两条直线状裂缝相互构成的角度中，通常40％以上为±10°以下(优选为±5°以下，更优选为±2°以下)，并且，40％以上为80°以上(优选为85°以下，更优选为±87°以上)且100°以下(优选为105°以下，更优选为102°以下)。这样，通过抑制直线状裂缝的偏差，能够提高性能。

在金属膜3、3’中，直线状裂缝11’、12’、15的长度通常为200μm以上，优选为500μm以上。例如，毫米波雷达收发的信号波长为4mm左右，因此，认为该长度在毫米波雷达的使用中是充分的。

＜7.实施例1～4、以及比较例1～8＞

以下，例举实施例及比较例，更具体地说明本发明。关于金属膜，准备各种试样，并评价可见光反射率、表面电阻及微波电场透过衰减量。可见光反射率是与金属光泽相关的评价，表面电阻和微波电场透过衰减量是与电磁波透过性相关的评价。可见光反射率和表面电阻的值越大越好，微波电场透过衰减量的值越小越好。

评价方法的详细情况如下。

(1)可见光反射率

使用Hitachi High-Technologies株式会社制分光光度计U4100，测定550nm的测定波长处的反射率。作为基准，将Al蒸镀反射镜的反射率视为反射率100％。

为了具有充分的金属光泽，可见光反射率需要在40％以上，优选为60％以上，进一步优选为70％以上。此外，如果可见光反射率为40％以下，就会存在金属光泽显著降低，外观不好的问题。

(2)表面电阻

使用Napson株式会社制非接触式电阻测定装置NC-80MAP，根据JIS-Z2316，通过涡电流测定法测定表面电阻。

表面电阻例如需要在100Ω/□以上，优选为200Ω/□以上，进而更优选为400Ω/□以上。此外，如果是100Ω/□以下，就会存在得不到充分的电磁波透过性的问题。

(3)微波电场透过衰减量

使用KEC法测定评价工具及Agilent株式会社制频谱分析仪CXAsignalAnalyzerNA9000A评价1GHz下的电场透过衰减量。

微波电场透过衰减量需要在-10dB以下，优选为-5dB以下，更优选为-1dB以下。此外，如果是-10dB以上，就会存在90％以上的电磁波被阻断的问题。

此外，毫米波雷达的频段(76～80GHz)中的电磁波透过性与微波带域(1GHz)中的电磁波透过性具有相关性，呈现较为相近的值，因此，在此以微波带域(1GHz)中的电磁波透过性作为指标。

在以下的表2中表示评价结果。表2中的“层结构”栏所示的“上层”是指距弯曲侧(基材膜10侧)远的一侧的层，“下层”是指距弯曲侧近的一侧的层。另外，在只设有金属层或裂缝层中的任一方的情况下，设置的层标注为“具有”，未设置的层标注为“-”。此外，在实施例1及比较例1中，在“莫氏硬度”栏未记载数值仅是由于难以测定莫氏硬度的精确值，并不意味着莫氏硬度小。用于裂缝层的材料的莫氏硬度至少在4以上，比金属层所使用的材料的莫氏硬度充分大。

[表2]

[实施例1]

在本例中，在上层配置金属层，在下层配置裂缝层。作为基材膜(相当于图1、图2的基材膜10)，使用了三菱树脂株式会社制PET膜(厚度125μm)。在基材膜上通过溅射法形成50nm的ITO层，接着，在ITO层上通过溅射法形成70nm的铝(Al)层，从而得到多层膜。此外，ITO为In₂O₃将SnO₂含有10wt％。

接着，如参照图3说明，将该多层膜以在直径6mm的金属杆的周围向基材膜侧弯折的状态卷绕，用100N的力以10cm/秒的速度移动，由此，制造出金属膜。弯曲延伸处理为在长度方向“β”上将膜进行往复搬送，将该处理进行12次。

图4表示通过该弯曲延伸处理得到的金属膜表面的光学显微镜图像，另外，图5表示将与图4相同区域的图像进行二进制处理的图像。图5的图像尺寸为400μm□，分析了该区域内所包含的直线状裂缝(相当于图2(c)的直线状裂缝15)的数量、间隔、长度。进而，在图6中，将金属膜的截面利用透射电子显微镜(TEM)放大的图像与SEM图像一并表示。此外，图4～图6的图像是在将金属膜卷绕于直径6mm的金属杆的状态下拍摄的图，因此，严格而言，与未卷绕时的状态相比，直线状裂缝被夸大表示，但相较于毫米级的金属杆直径，作为微米级的图像区域极小，所以即使在未卷绕的情况下，也可以认为能够得到实质上与图4等相同的图像。

根据图4、图5可知，在面内产生了多条直线状裂缝。另外，根据图6可知，上层(Al层)的直线状裂缝和下层(ITO层)的直线状裂缝在厚度方向上贯通各自的层，并且作为在厚度方向上连续的一个直线状裂缝而形成。

在图5所示的每单位面积的面内包含23条直线状裂缝。对这23条进一步进行了分析，结果，相邻的直线状裂缝彼此的间隔平均为11μm。另外，以图5的垂直方向作为0°，测定面内所包含的直线状裂缝的平行度的偏差，结果，在-3.4～+1.4°的范围。另外，在从面内所包含的多条直线状裂缝中任意选择的两条直线状裂缝相互构成的角度中，50％以上为±0.5°以下，90％以上为±2.0°以下。另外，在形成了图5所示的直线状裂缝之后，通过在与其垂直的方向上进行弯曲延伸，得到直线状裂缝相互交叉的格子状的金属膜，结果，在每单位面积的面内所包含的多条直线状裂缝相互构成的角度中，50％以上为±0.5°以下，并且，40％以上为0.5°以上且1°以下。

根据实施例1的结构，可见光反射率、表面电阻及微波电场透过衰减量全部得到了良好的结果。即，可得到兼备金属光泽和电磁波透过性的金属膜或金属部件。

[实施例2]

与实施例1一样，本例在上层配置金属层，在下层配置裂缝层，但将裂缝层设为氧化铝(Al₂O₃)。其它的条件与实施例1相同。此外，氧化铝的莫氏硬度为9，相比之下，用作金属层的铝(Al)的莫氏硬度为2.5。

在该情况下，也可得到兼备金属光泽和电磁波透过性的金属膜或金属部件。

[实施例3]

与实施例1、2不同，本例在上层配置裂缝层，在下层配置金属层。另外，与实施例1不同，将裂缝层设为45nm的铬(Cr)，将金属层设为20nm的铝(Al)。其它的条件与实施例1相同。此外，铬的莫氏硬度为8.5，相比之下，铝的莫氏硬度为2.5。

在该情况下，也可得到兼备金属光泽和电磁波透过性的金属膜或金属部件。

[实施例4]

与实施例1不同，通过将多层膜沿多个方向进行弯曲延伸处理，更详细而言，在长度方向“β”(参照图3)上进行弯曲延伸处理之后，在与“β”正交的方向“γ”上进行弯曲延伸处理，由此，得到具有直线状裂缝相互交叉的形状的金属部件。

在该情况下，也可得到兼备金属光泽和电磁波透过性的金属膜或金属部件。

[比较例1]

与实施例1一样，本例在上层配置金属层，在下层配置裂缝层。但是与实施例1不同，并未进行弯曲延伸处理。其它的条件与实施例1相同。

在该情况下的结果为，虽然金属光泽良好，但电磁波透过性不充分。

[比较例2]

与实施例1一样，本例在上层配置金属层、在下层配置裂缝层。上层的铝(Al)的厚度设为70nm，并且，作为裂缝层使用了氧化铝(Al2O3)。与实施例1不同，并未进行弯曲延伸处理。另外，其它的条件与实施例1相同。

在该情况下的结果为，金属光泽良好，但电磁波透过性不充分。

[比较例3]

与实施例1不同，本例在上层配置裂缝层、在下层配置金属层。另外，与实施例1不同，未进行弯曲延伸处理，此外，作为裂缝层使用45nm的铬，作为金属层使用了20nm的铝。其它的条件与实施例1相同。

在该情况下的结果为，金属光泽良好，但电磁波透过性不充分。

[比较例4]

与实施例1不同，本例在上层配置裂缝层，在下层配置金属层。另外，与实施例1不同，作为裂缝层使用了45nm的铬，作为金属层使用了20nm的铝。进而，代替弯曲延伸处理而进行了加热处理。加热处理为，使金属膜处于2小时、120度的环境下。其它的条件与实施例1相同。

在该情况下的结果为，金属光泽良好，但电磁波透过性不充分。另外，加热处理后金属膜弯曲，难以实际使用。

[比较例5，6]

与实施例1不同，本例仅使用了金属层。作为金属层使用了70nm的铝。另外，比较例5并未进行弯曲延伸处理，比较例6与实施例1一样，进行了弯曲延伸处理。其它的条件与实施例1相同。

在该情况下的结果为，金属光泽良好，但电磁波透过性不充分。

[比较例7，8]

与实施例1不同，本例仅使用了裂缝层。另外，与实施例1不同，作为裂缝层使用了50nm的铬。进而，比较例7并未进行弯曲延伸处理，比较例8与实施例1一样，进行了弯曲延伸处理。其它的条件与实施例1相同。

在该情况下的结果为，电磁波透过性良好，但外观出现白浊化，可见光反射率显著降低，因此，金属光泽不充分。

＜8.实施例5～9以及比较例9＞

对于各种金属膜，评价了可见光反射率、电磁波透过衰减量、极化波度、以及裂缝比例。“可见光反射率”与上述实施例1等的“可见光反射率”相同，“电磁波透过衰减量”实际上相当于上述实施例1等的“微波电场透过衰减量”，是与电磁波透过性相关的评价。“极化波度”是与因直线状裂缝的方向在规定的方向上对齐而得到的极化波特性相关的评价。大的极化波度意味着电磁波的指向性高，从该指向性的观点来看，极化波度越大越好。“裂缝比例”与极化波度相关，因此，也设为评价对象。评价方法的详细情况如下。

(1)可见光反射率

使用与实施例1等相同的装置，通过相同的方法进行了测定。

(2)电磁波透过衰减量(透过率)

使用Keycom株式会社制透射反射衰减测定系统LAF-26.5A评价76.5GHz下的电磁波透过衰减量。电磁波透过衰减量相当于上述实施例1等中的“微波电场透过衰减量”，但在此分别单独地求出“透过轴”和“阻断轴”的电磁波透过衰减量。上述实施例1等的“微波电场透过衰减量”实际上相当于“透过轴”的电磁波透过衰减量。在此，“透过轴”的电磁波透过衰减量是指，在上述测量系统中，使入射出射天线的电场成分的“极化波方向”相对于“应作为基准的直线状裂缝”的方向成为垂直的配置下得到的电磁波透过衰减量，另一方面，“阻断轴”的电磁波透过衰减量是指在成为平行的配置下得到的电磁波透过衰减量。在“极化波方向”为椭圆的情况下，将其长轴用作极化波方向。使“应作为基准的直线状裂缝”沿着下述“(4)裂缝比例”中的“基准直线”。“透过轴”的电磁波透过衰减量与上述实施例1等的“微波电场透过衰减量”一样，需要在-10dB以下，优选为-5dB以下，更优选为-1dB以下。

“透过率”并非用于求出电磁波透过衰减量，而是为了求出下述“(3)极化波度”而所需要的值，能够使用电磁波透过衰减量的值，通过下式求得。

透过率(％)＝10^(-X/10)×100(其中，X为电磁波透过衰减量(dB))

(3)极化波度

极化波度是“透过轴”的电磁波透过衰减量的透过率(％)(在此，称为“T1”)与“阻断轴”的电磁波透过原子量的透过率(％)(在此，称为“T2”)之比，即以T1/T2算出的值。极化波度可根据使用目的而适当调整，但一般优选为1000以上，更优选为2000以上，进一步优选为4000以上。

(4)裂缝比例

参照图7说明裂缝比例的计算方法。该图相当于图5，是对后述的实施例9的金属膜表面的光学显微镜图像进行了二进制处理的图像。与图5一样，图像尺寸被设定成400μm□。虽然是参照图7进行说明，但图5所示的裂缝也能够用相同的方法算出。

首先，对于图7的图像，

在具有任意确定的规定角度的第一直线与以通过该第一直线的任意点为中心沿规定方向旋转了2°的第二直线之间的区域，从第一直线起以0.1°的刻度画出多个直线，并将与这些多个直线各自及平行于这些多个直线各自的直线(其中，不包含第二直线及与该第二直线相平行的直线)重合的直线状裂缝的长度的总和(以下，称为“长度和”)求出。接着，以上述的第二直线作为第一直线，并且将以上述的任意点为中心沿规定的方向进一步旋转了2°的直线作为第二直线，通过同样的方法求得长度和。将相同的处理重复进行多次，求得对应于360°的、即共90个长度和。

接着，将这些共90个长度和相加，求得直线状裂缝的总长(以下，称为“总长”)。

另外，在这些90个长度和中，提取具有最大的“长度和”的区域(以下，称为“最大区域”)。

另外，对于位于规定最大区域的第一直线与第二直线的中间的直线(以下，称为“基准直线”)，求得处于±5°以下的范围的直线状裂缝的长度和之和。更详细而言，求得将最大区域的长度和、从最大区域沿规定的方向旋转了2°的区域的长度和及进一步旋转了2°的区域的长度和、从最大区域沿规定方向的相反方向旋转了2°的区域的长度和及进一步旋转了2°的区域的长度和相加的值(以下，称为“总长度和”)。

“裂缝比例”为“总长度和”相对于“总长”所占的比例，即，

裂缝比例(％)＝总长度和(μm)/总长(μm)

裂缝比例与极化波度相关，从指向性方面考虑，裂缝比例越大越好，优选为80％以上100％以下，更优选为90％以上100％以下，进一步优选为95％以上100％以下，再进一步优选为97％以上100％以下。

另一方面，当极化波度或裂缝比例变大时，被阻断的电磁波增多，其结果，电磁波透过性变差。这样，极化波度和电磁波透过性属于彼此权衡的关系，从电磁波透过性方面考虑，优选极化波度或裂缝比例小到一定程度。从电磁波透过性方面考虑，裂缝比例优选为65％以下，更优选为62％以下。下限没有特别限定，但从与指向性的均衡来看，优选为30％以上，更优选为40％以上，进一步优选为50％以上。

以下的表3中表示评价结果。“金属层”、“裂缝层”、“可见光反射率”的项目如参照表2所说明。对于裂缝处理条件，变更了弯曲次数、卷绕基材膜等的金属杆的直径。实施例6～8中未在“莫氏硬度”栏记载数值的原因只是由于难以测定莫氏硬度的精确值，并非意味着莫氏硬度小。用于裂缝层的材料的莫氏硬度至少为4以上，比金属层所使用的材料的莫氏硬度充分大。此外，下述表中的极化波度的值是以实际数据为基础算出的值，因有效数字的关系上，并非与同表中的T1/T2的值严格一致。

[表3]

[实施例5]

首先，将与实施例2相同的层结构的多层膜通过与其相同的方法制作。接着，与实施例2一样，使用直径6mm的金属杆实施弯曲延伸处理。但是，该弯曲延伸处理与实施例2不同，沿着长度方向“β”将膜往复搬送两次。结果，得到与图4所示的图像相同的光学显微镜图像，另外，得到与图5所示的图像相同的二进制处理图像。

在该情况下，图5所示的相当于单位面积(400μm□)的面内所包含的直线状裂缝的总长为4317μm，总长度和成为4167μm，得到高达97％的裂缝比例值。另外，与裂缝比例相关的极化波度也可得到2599这样的良好值，具有较高的极化波特性。

另外，可见光反射率和电磁波透过衰减量也可得到良好的结果。即，可得到兼备金属光泽和电磁波透过性的金属膜或金属部件。

[实施例6]

与实施例5不同，在下层的裂缝层使用了50nm的STO。另外，弯曲延伸处理与实施例5不同，在长度方向“β”上将膜往复搬送“60次”。其它的条件与实施例5相同。

在该情况下，图5所示的相当于单位面积(400μm□)的面内所包含的直线状裂缝的总长为4423μm，总长度和为4326μm，可得到高达98％的裂缝比例值。另外，与裂缝比例相关的极化波度也可得到4822这样的大值，具有较高的极化波特性。另外，可见光反射率和电磁波透过衰减量也可得到良好的结果。

[实施例7]

与实施例5不同，在下层的裂缝层使用了50nm的AZO。弯曲延伸处理与实施例5不同，在长度方向“β”上将膜往复搬送“60次”。其它的条件与实施例5相同。

在该情况下，图5所示的相当于单位面积(400μm□)的面内所包含的直线状裂缝的总长为3861μm，总长度和为3762μm，可得到高达97％的裂缝比例值。另外，与裂缝比例相关的极化波度也可得到3229这样的大值，具有较高的极化波特性。另外，可见光反射率和电磁波透过衰减量也可得到良好的结果。

[实施例8]

与实施例5不同，在上层的金属层使用了50nm的铜(Cu)，在下层的裂缝层使用了50nm的ITO。此外，ITO与实施例1一样，In₂O₃将SnO₂含有10wt％。弯曲延伸处理与实施例5不同，在长度方向“β”上将膜往复搬送了“60次”。其它的条件与实施例5相同。

在该情况下，图5所示的相当于单位面积(400μm□)的面内所包含的直线状裂缝的总长为5582μm，总长度和为5572μm，可得到高达99％的裂缝比例值。另外，与裂缝比例相关的极化波度可得到10872这样非常大的值，极化波特性可得到非常良好的结果。电磁波透过衰减量也可得到良好的结果，但可见光反射率比实施例5等差。

[实施例9]

与实施例5不同，在上层配置裂缝层，在下层配置金属层。金属层与实施例5一样使用了铝(Al)，但其厚度为20nm。另一方面，与实施例5不同，在裂缝层使用了45nm的铬(Cr)。弯曲延伸处理与实施例1一样，将往复搬送处理进行了两次。其它的条件与实施例1相同。此外，上述的图7表示将该实施例中得到的金属膜表面的光学显微镜图像进行了二进制处理的图像。

在该情况下，图5所示的相当于单位面积(400μm□)的面内所包含的直线状裂缝的总长为9762μm，总长度和为6079μm，裂缝比例为62％。另外，与裂缝比例相关的极化波度为30这样的小值。这样，裂缝比例及极化波度成为比实施例5等差的结果，但另一方面，电磁波透过性可得到-0.6dB这样的比实施例5等更加良好的结果。进而，可见光反射率和电磁波透过衰减量也可得到良好的结果。

[比较例9]

与实施例5不同，并未进行弯曲延伸处理。其它的条件与实施例5相同。

在该情况下得到的结果为，金属光泽良好，但电磁波透过性不充分。

＜8.评价＞

从实施例及比较例可知，仅靠金属层或裂缝层的一方无法得到金属光泽和电磁波透过性都满意的结果(比较例5～8)。因此，至少要设置金属层和裂缝层双方。

另外，即使是设置了金属层和裂缝层的情况下，在未进行弯曲延伸处理的情况(比较例1～3，5，7，9)或进行了加热处理(比较例4)的情况下，均得不到良好的结果。

进而，在金属层比裂缝层厚的情况下，可能是因为莫氏硬度的差异，难以得到良好的结果(实施例1及比较例1，实施例2及比较例2)。

另外，在多层膜上，不仅在与长度方向交叉的方向上，在长度方向上也使直线状裂缝产生，由此，在以格子状(网状)形成直线状裂缝的情况下，可得到电磁波透过性进一步提高的结果(实施例3)。

再进一步可知，还有可能得到优异的极化波特性(实施例5～8)，另一方面，在极化波特性小的情况下，可得到良好的电磁波透过性(实施例9)。

本发明不限于上述实施例，可在不脱离发明构思的范围内适当变更而具体化。

产业上的可利用性

本发明的金属膜及金属部件例如可用于装饰搭载于前格栅、车标、保险杠之类的车辆前部的毫米波雷达的罩部件。另外，也能够用作雷达天线罩等雷达用罩或用于基站等的极化波用天线。但是，显然不限于此，例如也可用于便携式电话及智能手机、平板电脑、笔记本电脑、冰箱等既要求外观又要求电磁波透过性的各种用途。

符号说明

1 金属部件

3、3A 金属膜

10 基材膜

11 金属层

11’ 直线状裂缝

12 裂缝层

12’ 直线状裂缝

15 直线状裂缝

20 多层膜

Claims (20)

1.一种电磁波透过性金属部件，其特征在于，

包含金属层和裂缝层，

所述金属层和所述裂缝层在各自的各面内具备实质上相互平行的多条直线状裂缝，

所述金属层的直线状裂缝与所述裂缝层的直线状裂缝在厚度方向上贯通各自的层且在厚度方向上连续，

所述金属层的莫氏硬度为1以上且低于4，

所述裂缝层是由包含选自莫氏硬度为4以上的金属及以该金属为主成分的合金中的至少一种的物质构成的、莫氏硬度比所述金属层的莫氏硬度大1～4的层。

2.如权利要求1所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

在所述金属层或所述裂缝层的至少一方的面内所包含的相邻的所述直线状裂缝相互构成的角度为±10°以下。

3.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

在从所述金属层或所述裂缝层的400μm□的面内所包含的多个所述直线状裂缝中任意选择的两条直线状裂缝相互构成的角度中，40％以上为±10°以下。

4.如权利要求3所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

关于从所述金属层或所述裂缝层的400μm□的面内所包含的多个所述直线状裂缝中任意选择的两条直线状裂缝，在所述选择的两条直线状裂缝相互构成的角度中，40％以上为±10°以下，并且40％以上为80°以上100°以下。

5.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

所述金属层或所述裂缝层的400μm□的面内所包含的多个所述直线状裂缝中，80％以上相对于基准直线处于±5°以下的范围内。

6.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

将在基材膜上层叠金属层和裂缝层而构成的多层膜以向所述基材膜侧弯折的状态仅向一方向弯曲延伸，从而在所述金属层和所述裂缝层形成直线状裂缝。

7.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

所述金属层或所述裂缝层的400μm□的面内所包含的多个所述直线状裂缝中，相对于基准直线处于±5°以下的范围的裂缝为70％以下。

8.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

将在基材膜上层叠金属层和裂缝层而构成的多层膜以向所述基材膜侧弯折的状态向多个方向弯曲延伸，从而在所述金属层和所述裂缝层形成直线状裂缝。

9.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

所述直线状裂缝的长度为200μm以上。

10.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

在使所述金属层和所述裂缝层以规定的曲率处于弯曲时，在配置于距弯曲侧远的一侧的层中产生的所述直线状裂缝的宽度为0.1nm～100nm。

11.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

所述金属层的厚度与所述裂缝层的厚度之比为0.1～20。

12.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

所述金属层的厚度为10nm～1000nm。

13.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

所述裂缝层的厚度为5nm～5000nm。

14.如权利要求1或2所述的电磁波透过性金属部件，其特征在于，

所述金属层包含选自Al、Cu、Ag、Au、Zn中的至少一种金属、及以该金属为主成分的合金中的任意种。

15.一种电磁波透过性金属膜，其包含权利要求1～14中任一项所述的电磁波透过性金属部件和基材膜。

16.一种电磁波透过性金属树脂部件，其包含权利要求1～14中任一项所述的电磁波透过性金属部件和树脂成形物基材。

17.一种车载用雷达装置，其使用了权利要求1～14中任一项所述的电磁波透过性金属部件、权利要求15所述的电磁波透过性金属膜、或权利要求16所述的电磁波透过性金属树脂部件。

18.一种雷达用罩，其包含权利要求5或6所述的电磁波透过性金属部件。

19.一种极化波用天线，其包含权利要求5或6所述的电磁波透过性金属部件。

20.一种电磁波透过性金属膜的制造方法，其特征在于，

将在长条的基材膜上层叠金属层和裂缝层而构成的多层膜以沿着与该多层膜的长度方向交叉的方向朝向所述基材膜侧弯折的状态向所述长度方向弯曲延伸，从而在所述金属层和所述裂缝层形成直线状裂缝，

所述金属层的莫氏硬度为1以上且低于4，

所述裂缝层是由包含选自莫氏硬度为4以上的金属及以该金属为主成分的合金中的至少一种的物质构成的、莫氏硬度比所述金属层的莫氏硬度大1～4的层。

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