CN114072278A - 减反射材料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不需要改变该介电构件自身的设计而改善反射电波的介电构件的电波透射性的技术。本发明提供一种减反射材料,所述减反射材料层叠在反射电波的介电构件上来使用,并且用于减少所述电波的反射。所述介电构件包含基底层和层叠在该基底层上的覆盖层。所述基底层的厚度TYB为1.2mm以上且3.5mm以下。所述覆盖层的相对介电常数εYC为3.0以上。所述减反射材料的厚度TX为10mm以下。所述减反射材料的相对介电常数εX为2.0以上且7.0以下。

Description

减反射材料及其应用
技术领域
本发明涉及防止电波的反射的减反射材料、将该减反射材料层叠在车辆用保险杠上的带减反射材料的保险杠和包含上述减反射材料的车载雷达系统。
本申请要求基于在2019年7月5日提出的日本专利申请2019-126506号的优先权,其申请的全内容以引用的方式并入本说明书中。
背景技术
雷达装置为通过发送电波并接收所发送的电波的反射波来检测与周围存在的障碍物的距离、方向等的装置。从该装置的耐久性、车辆的设计性的观点考虑,搭载在车辆上的雷达装置大多配置在车辆外饰件的内侧。在此情况下,为了避免雷达的检测性能的降低,要求上述车辆外饰件对由上述雷达装置发送和接收的电波具有高透射性。作为有关提高电波透射性的现有技术文献,可以列举专利文献1、2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2019-7776号公报
专利文献2:日本专利申请公开2007-248167号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1涉及电磁波透射罩,提出了通过将该电磁波透射罩自身的厚度设计成电磁波的波长的1/2的整数倍来提高电波透射性能的方案。另外,专利文献2涉及电波透射性部件,提出了通过设定电波透射性部件的角度来减少电波的透射衰减量的方案。但是,例如像车辆的保险杠那样,在即使外形相同、根据涂装的种类电波透射性不同的介电构件中,难以应用专利文献1、2所述的技术或效率低。
因此,本发明的目的在于提供一种不需要改变该介电构件自身的设计而改善反射电波的介电构件的电波透射性的技术。
用于解决问题的手段
根据本说明书,提供一种减反射材料,其层叠在反射电波的介电构件上来使用,并且用于减少上述电波的反射。上述介电构件包含基底层和层叠在该基底层上的覆盖层。上述基底层的厚度TYB为1.2mm以上且3.5mm以下。上述覆盖层的相对介电常数εYC为3.0以上。上述减反射材料的厚度TX为10mm以下。上述减反射材料的相对介电常数εX为2.0以上且7.0以下。通过在具有这样的构成的介电构件上追加层叠上述减反射材料,调节表示透射衰减量的频率依赖性的曲线图的形状,在层叠有该减反射材料的介电构件(带减反射材料的介电构件)中能够实现良好的电波透射性能。在此,表示透射衰减量的频率依赖性的曲线图(以下,也简称为“频率依赖性曲线图”)是指以频率(Hz)为横轴、以透射衰减量(dB)为纵轴、以数值向该纵轴的上方增大的方式表现的曲线图。透射衰减量(dB)的数值通常为零以下,可以说数值越大,透射衰减量越小,电波透射性越好。
关于在此公开的减反射材料,通过其相对介电常数εX为2.0以上,能够显著地降低规定频带下的透射衰减量(即,进一步增大透射衰减量的数值)。另外,通过减反射材料的相对介电常数εX为7.0以下(例如4.5以下),能够使频率依赖性曲线图的峰形平缓,在宽的频带下降低透射衰减量。这在例如上述介电构件为配置在毫米波雷达的电波发送和接收路径上的介电构件的方式中是有意义的。通过在这样的介电构件上层叠上述减反射材料,能够在宽波段确保高电波透射性,并且能够有效地提高毫米波雷达的距离分辨率。另外,通过减反射材料的厚度TX为10mm以下(例如为0.05mm以上且2.00mm以下),能够避免与其它构件的缓冲等不良情况,并且能够追加层叠在介电构件上。
在一些方式中,上述减反射材料包含构成该减反射材料的一个表面的粘合剂层Xa,并且上述减反射材料以能够通过该粘合剂层Xa固定在上述介电构件上的方式构成。像这样一个表面为由粘合剂层Xa构成的面(粘合面)的减反射材料(以下,也称为“粘合型减反射材料”),例如不需要使用胶粘剂、加热熔合等手段,能够直接层叠固定在介电构件上,因此是优选的。不使用胶粘剂而能够将减反射材料直接层叠在介电构件上,除了操作性好以外,从避免因上述胶粘剂的种类、厚度的偏差而对电波透射性能产生影响的观点考虑也是有意义的。即,根据具有粘贴在介电构件上的粘合面的减反射材料,能够更准确地控制层叠有该减反射材料的介电构件的电波透射性能。
在一些方式中,上述减反射材料包含树脂膜Xn,所述树脂膜Xn为构成该减反射材料的另一个表面的层。这样的构成的减反射材料具有在层叠在介电构件上前的处理性、加工性良好的优点。
另外,根据本说明书,提供一种带减反射材料的介电构件,其包含在此公开的任一种减反射材料和层叠有该减反射材料的上述介电构件。作为上述介电构件的一个优选例,可以列举车辆用保险杠(以下,也简称为“保险杠”)。
在一些方式中,上述带减反射材料的介电构件(例如保险杠)优选具有上述覆盖层配置在上述基底层的外表面上并且上述减反射材料层叠在上述基底层的内表面上的构成。根据这样的构成的带减反射材料的介电构件,通过上述覆盖层对上述基底层赋予设计性而构成具有所期望的外观的介电构件,能够在不损害其外观的情况下通过上述减反射材料赋予良好的电波透射性能。
此外,根据本说明书,提供一种包含在此公开的任一种减反射材料的车载雷达系统。上述车载雷达系统包含:上述减反射材料、上述介电构件、以及发送和接收电波的雷达装置。上述减反射材料层叠在上述介电构件上。在上述电波的发送和接收路径上配置有上述减反射材料和上述介电构件。这样的构成的车载雷达系统通过具有上述减反射材料而能够发挥改善的距离分辨率。
需要说明的是,将上述各要素适当组合而得到的方案也包含在本专利申请要求专利保护的发明范围内。
附图说明
图1为示意性地示出一个实施方式的带减反射材料的保险杠的剖视图。
图2为示意性地示出一个实施方式的减反射材料的构成的剖视图。
图3为示意性地示出另一个实施方式的减反射材料的构成的剖视图。
图4为示意性地示出包含一个实施方式的减反射材料的车载雷达系统的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的优选的实施方式进行说明。需要说明的是,关于本说明书中特别提及的事项以外的、对本发明的实施为必需的事宜,本领域技术人员可以基于本说明书所记载的关于发明的实施的教导和申请时的技术常识来理解。本发明能够基于本说明书中公开的内容以及本领域中的技术常识而实施。另外,在以下附图中,有时对起到相同作用的构件、部位赋予相同的标记进行说明,有时省略或简化重复的说明。另外,附图中记载的实施方式为了清楚地说明本发明而进行了示意化,并不一定准确地表示实际提供的产品、其加工品的尺寸、比例尺。
<减反射材料的使用形态例>
在此公开的减反射材通过层叠在反射电波的介电构件上来用于减少该电波的反射、改善电波透射性。将这样的减反射材料的使用形态的一例示于图1中。图1所示的减反射材料1层叠在作为介电构件的保险杠40上而构成带减反射材料的保险杠50。保险杠40包含作为基底层的树脂成型体42和设置在其一个面(外表面)42A上的作为覆盖层的涂装层44。树脂成型体42的另一个面(内表面)42B兼作保险杠40的内表面40B,在此固定有减反射材料1。
将一个实施方式的减反射材料的构成示于图2中。图2所示的减反射材料1具有层叠有粘合剂层10和作为支撑层的树脂膜22的构成。减反射材料1的一个表面1A为由粘合剂层(表面层)10构成的粘合面。由此,减反射材料(粘合型减反射材料)1被构成为:通过将粘合剂层10的表面(粘合面)10A压接在被粘物上而能够粘贴在被粘物(在图1所示的例子中为保险杠40的内表面40B)上。减反射材料1的另一个表面(背面)1B由层叠在粘合剂层10的另一个表面10B上的树脂膜(背面层)22构成。使用前(即,粘贴在被粘物上之前)的减反射材料1可以为粘合面10A由至少单面为剥离性表面(剥离面)的剥离衬垫30保护的形态。或者,也可以为减反射材料1的背面1B成为剥离面并且通过以粘合面10A接触该背面1B的方式卷绕或层叠来保护粘合面10A的形态。
将另一个实施方式的减反射材料的构成示于图3中。图3所示的减反射材料2具有在图2所示的减反射材料1的粘合剂层10与树脂膜22之间配置有粘合剂层(中间层)12和树脂膜(中间层)24的构成。粘合剂层10和粘合剂层12的厚度可以各自独立地选择。换言之,粘合剂层10和粘合剂层12的厚度可以相同,也可以不同。同样地,粘合剂层10和粘合剂层12的材质(进一步为相对介电常数)可以各自独立地选择。对于树脂膜22、24的厚度和材质而言也是同样。
需要说明的是,在图1所示的构成中,将减反射材料1层叠在介电构件40的内表面40B上,但减反射材料1的配置不限于此,可以配置在介电构件40的外表面40A上,也可以配置在外表面40A和内表面40B这两者上。另外,覆盖层44可以如图1所示配置在基底层42的外表面42A上,也可以配置在内表面42B上,还可以配置在这两者上。
以下,对在此公开的技术(包含减反射材料、带减反射材料的保险杠等带减反射材料的介电构件、车载雷达系统等。以下相同。)中可以使用的各要素更详细地进行说明。
<减反射材料>
(减反射材料的相对介电常数εX)
在此公开的减反射材料的相对介电常数εX优选从2.0以上且7.0以下的范围中选择。通过使相对介电常数εX为2.0以上,能够显著地降低透射衰减量。另外,通过使相对介电常数εX为7.0以下(例如4.5以下),能够使频率依赖性曲线图的峰形平缓,并且能够在宽频带下降低透射衰减量。通过使相对介电常数εX为2.0以上且7.0以下,能够在宽频带下适当地改善电波透射性。由此,例如能够有效地提高毫米波雷达的距离分辨率。
在此公开的技术的一些方式中,减反射材料的相对介电常数εX例如可以为2.5以上,可以为3.0以上,也可以为3.5以上。另外,减反射材料的相对介电常数εX例如可以为6.5以下,可以为6.0以下,可以为5.5以下,可以为5.0以下,也可以为4.5以下。在优选的一个方式的减反射材料中,相对介电常数εX例如可以为2.0以上且5.0以下。该方式的减反射材料能够优选地应用于76.5GHz频带和79GHz频带中的任一者。在更重视76.5GHz频带下的电波透射性的减反射材料中,相对介电常数εX例如可以设定为2.5以上且5.0以下。在更重视79GHz频带下的电波透射性的减反射材料中,相对介电常数εX例如可以设定为2.0以上且4.5以下。
在此,在本说明书中,除非另有说明,则“相对介电常数”是指,毫米波频带下的相对介电常数,具体而言,例如是指频率74.5GHz~81GHz的范围内的相对介电常数。根据设想的用途,例如在想要提高76.5GHz的电波的透射性的情况下,可以使用76.5GHz或其附近的频率(优选从76.5GHz±0.5GHz的范围中选择的频率)下的相对介电常数,例如在想要提高79GHz的电波的透射性的情况下,可以使用79GHz或其附近的频率(优选从79GHz±2.0GHz的范围中选择的频率)下的相对介电常数。在没有确定想要的频率的情况下(例如,在77GHz频带和79GHz频带中的任一者都能够使用的减反射材料的情况下),作为74.5GHz~81GHz的范围内的相对介电常数的代表值,可以使用77GHz下的介电常数的值。
相对介电常数的测定例如可以使用基于开放式谐振腔法(JIS R1660-2)、自由空间频率变化法、S参数法等公知的方法的市售的测定装置,在25℃、50%的条件下进行。作为上述市售的测定装置,例如可以使用Keycom株式会社制造的介电常数/介质损耗角正切测定系统Model No.DPS10。也可以使用能够得到与其同等的结果的其它的测定装置。
在此公开的减反射材料包含2层以上的层(a层…n层)的层叠结构的情况下,作为减反射材料的相对介电常数εX,可以使用通过上述方法得到的测定值,也可以使用根据下式(A)由各层的相对介电常数和厚度计算出的合计相对介电常数εSUM的值。在此,Ta…Tn为各层的厚度(mm),εa…εn为各层的相对介电常数。作为各层的相对介电常数,可以使用通过上述方法对该层或与其相同组成的材料进行测定而得到的值。另外,作为该层或与其相同组成的材料的相对介电常数,在存在由制造商等提供的标称值或在其它公知资料中记载的值的情况下,可以采用该值。需要说明的是,本式仅能够适用于复相对介电常数的实部。
Figure BDA0003447588490000081
(减反射材料的厚度TX)
可以适当地设定减反射材料的厚度TX,以适当地实现该减反射材料的使用目的,没有特别限制。从避免因在介电构件上层叠减反射材料而产生与其它构件的缓冲等不良情况的观点考虑,将减反射材料的厚度TX设定为约10mm以下是有利的。从这样的观点考虑,在一些方式中,减反射材料的厚度TX例如可以为8.0mm以下,可以为5.0mm以下,可以为2.0mm以下,可以为1.5mm以下,可以为1.0mm以下,也可以小于1.0mm。对减反射材料的厚度TX的下限没有特别限制,但考虑到该减反射材料的处理性、使用效果,通常设定为0.02mm以上是适当的,优选设定为0.05mm以上。在一些方式中,减反射材料的厚度TX例如可以为0.1mm以上,可以为0.3mm以上,也可以为0.5mm以上。
在此公开的技术的一些方式中,可以以使得根据与层叠该减反射材料的介电构件的关系,构成频率依赖性曲线图的峰在74.5GHz~81GHz(优选为75.5GHz~81GHz,更优选为76GHz~81GHz)的范围内的带减反射材料的介电构件的方式设定减反射材料的厚度TX。像这样,通过考虑频率依赖性曲线图的峰频率来设定减反射材料的厚度TX,能够适当地实现在关注的频率附近的宽波段中显示出高电波透射性的带减反射材料的介电构件。在更重视76.5GHz频带下的电波透射性的减反射材料中,优选以使得上述频率依赖性曲线图的峰在76.5GHz±1GHz(更优选为76.5GHz±0.5GHz,进一步优选为76.5GHz±0.2GHz)的范围内的方式设定厚度TX。在更重视79GHz频带下的电波透射性的减反射材料中,优选以使得上述频率依赖性曲线图的峰在79GHz±1GHz(更优选为79GHz±0.5GHz,进一步优选为79GHz±0.2GHz)的范围内的方式设定厚度TX
(表面层Xa)
在此公开的减反射材料包含构成该减反射材料的一个表面的表面层Xa。减反射材料可以为包含表面层Xa的单层结构,也可以为还包含除表面层Xa以外的层的结构。表面层Xa的厚度、材质例如可以考虑表面层Xa的相对介电常数;包含该表面层Xa的减反射材料整体的相对介电常数εX;减反射材料的使用目的、使用方式;等而适当选择。
虽然没有特别限制,但表面层Xa的相对介电常数例如可以为2.0以上,可以为2.5以上,可以为3.0以上,也可以为3.5以上。另外,表面层Xa的相对介电常数例如可以为10.0以下,可以为8.0以下,可以为7.0以下,可以为6.0以下,可以为5.5以下,可以为5.0以下,也可以为4.5以下。
在一些优选的方式的减反射材料中,表面层Xa为粘合剂层。粘合剂层Xa的厚度、材质例如可以考虑粘合剂层Xa的相对介电常数;包含该粘合剂层Xa的减反射材料整体的相对介电常数εX;根据使用目的、使用方式的粘合性能;等而适当地选择。构成粘合剂层Xa的粘合剂例如可以从包含丙烯酸类聚合物、橡胶类聚合物、聚酯类聚合物、氨基甲酸酯类聚合物、聚醚类聚合物、有机硅类聚合物、聚酰胺类聚合物、含氟类聚合物等各种聚合物中的一种或两种以上作为基础聚合物的粘合剂中选择。在此公开的减反射材料包含除粘合剂层Xa以外的粘合剂层(例如,图3所示的中间层12)的方式中,该粘合剂层也可以从上述粘合剂中选择。需要说明的是,在本说明书中,粘合剂的“基础聚合物”是指,在该粘合剂中所含的聚合物成分的主要成分(典型而言,包含大于50重量%的成分)。将在后面详细说明,作为在此公开的减反射材料中可以使用的粘合剂层的优选例,可以列举丙烯酸类粘合剂层(即,包含丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的粘合剂层)和橡胶类粘合剂层。
表面层Xa的厚度可以从减反射材料的厚度以下的范围中选择,没有特别限制。在表面层Xa为粘合剂层的方式中,该粘合剂层Xa的厚度例如可以为0.01mm以上,从对介电构件的粘贴性的观点考虑,设定为0.02mm以上是有利的,可以为0.03mm以上,也可以为0.05mm以上。在一些方式中,从相对介电常数εX的调节、冲击吸收性等观点考虑,粘合剂层Xa的厚度可以为0.07mm以上,可以为0.10mm以上,也可以为0.15mm以上。另外,从提高减反射材料的加工性、抑制该减反射材料的外周端面上的粘合剂的溢出、污垢的附着的观点考虑,粘合剂层Xa的厚度例如可以为1.00mm以下,可以为0.80mm以下,可以为0.50mm以下,也可以为0.30mm以下。在一些方式中,从相对介电常数εX的调节、薄型化等观点考虑,粘合剂层Xa的厚度可以为0.20mm以下,也可以为0.10mm以下。
(背面层Xn)
在此公开的减反射材料的一些方式中,该减反射材料的另一个表面由背面层Xn构成。减反射材料可以为包含表面层Xa和背面层Xn的两层结构,也可以为除了包含表面层Xa和背面层Xn以外还包含配置在表面层Xa与背面层Xn之间的层(中间层)的结构。背面层Xn的厚度、材质例如可以考虑背面层Xn的相对介电常数;包含该背面层Xn的减反射材料整体的相对介电常数εX;减反射材料的使用目的、使用方式;等而适当选择。
虽然没有特别限制,但背面层Xn的相对介电常数例如可以为2.0以上,可以为2.5以上,可以为3.0以上,可以为3.5以上。另外,背面层Xn的相对介电常数例如可以为20.0以下,可以为10.0以下,可以为8.0以下,可以为7.0以下,可以为6.0以下,可以为5.5以下,可以为5.0以下,也可以为4.5以下。表面层Xa的相对介电常数与背面层Xn的相对介电常数可以为相同程度,也可以不同。
在一些方式中,背面层Xn可以为非粘合性的支撑层。作为支撑层Xn,可以使用树脂膜、纸、布、橡胶片、发泡体膜等。在此所说的树脂膜例如为使用将如以下所示的树脂作为主体的树脂材料并形成为膜状的膜,是区别于所谓的无纺布、织布的概念(即,除无纺布、织布以外的概念)。例如,作为背面层Xn,可以优选使用实质上为非发泡的树脂膜。在此,非发泡的树脂膜是指,未进行用于制成发泡体的有意的处理的树脂膜,具体而言,可以为发泡倍率小于约1.1倍(例如小于1.05倍,典型而言小于1.01倍)的树脂膜。
作为可以在上述树脂膜的形成中使用的树脂的非限定性例子,可以列举:聚酯类树脂(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)、聚烯烃类树脂(例如,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯(醚类聚氨酯、酯类聚氨酯、碳酸酯类聚氨酯等)、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、热塑性弹性体(例如,烯烃类弹性体、苯乙烯类弹性体、丙烯酸类弹性体等)、聚酰胺(例如,尼龙6、尼龙66、部分芳香族聚酰胺等)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯硫醚、聚碳酸酯、丙烯酸类树脂、聚丙烯酸酯(ACM)、聚苯乙烯、玻璃纸、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等。上述树脂膜可以为使用单独包含这样的树脂中的一种的树脂材料形成的树脂膜,也可以为使用将两种以上共混而得到的树脂材料而形成的树脂膜。上述树脂膜例如可以为未拉伸膜、单轴拉伸膜、双轴拉伸膜中的任一种。在一些方式中,可以优选采用由将如上所述的聚酯类树脂作为主体的树脂材料形成的聚酯类树脂膜、由将聚烯烃类树脂作为主体的树脂材料形成的聚烯烃类树脂膜等。从尺寸稳定性、耐久性的观点考虑,优选聚酯类树脂膜,其中,优选PET膜。
对背面层Xn的厚度没有特别限制。背面层(例如,树脂膜)Xn的厚度例如可以为0.002mm以上,可以为0.005mm以上,可以为0.01mm以上,也可以为0.02mm以上。在一些方式中,从相对介电常数εX的调节、强度等观点考虑,背面层Xn的厚度可以为0.07mm以上,可以为0.09mm以上,可以为0.12mm以上,也可以为0.15mm以上。另外,在一些方式中,背面层Xn的厚度例如可以为2.00mm以下,从对介电构件的表面形状的追随性等观点考虑,背面层Xn的厚度优选为1.00mm以下,可以为0.80mm以下,可以为0.60mm以下,可以为0.50mm以下,可以为0.30mm以下,可以为0.20mm以下,也可以为0.15mm以下。
(中间层)
减反射材料可以在表面层Xa与背面层Xn之间还具有一层或两层以上的中间层。从该减反射材料的相对介电常数εX、厚度TX的调节容易性的观点考虑,像这样具有中间层的减反射材料是有利的。中间层(在包含两层以上的中间层的方式中为各中间层。以下相同。)的厚度、材质可以考虑该中间层的相对介电常数;包含该中间层的减反射材料整体的相对介电常数εX;减反射材料的使用目的、使用方式;等而适当选择。中间层例如可以由上述例示的材料作为表面层Xa或背面层Xn的构成材料而构成。对中间层的厚度没有特别限制。中间层的厚度例如可以从作为表面层Xa或背面层Xn的厚度在上述例示的厚度中选择。中间层的数量(层数)例如可以为1~20,可以为1~10,也可以为1~5。
<介电构件>
在此公开的减反射材料层叠在介电构件上来使用。上述介电构件包含基底层和层叠在该基底层上的覆盖层。通过将在此公开的任一种减反射材料层叠在上述介电构件上,构成带减反射材料的介电构件。虽然没有特别限制,但在上述介电构件中,上述基底层为用于确保该介电构件(例如保险杠)的形状保持和耐久性的层,上述覆盖层(在包含两层以上的层的情况下,其中至少一个以上的层)可以为用于赋予上述基底层设计性的层。
(基底层)
基底层的材质只要是能够透射电波(例如毫米波频带的电波,优选为74.5GHz~81GHz的电波)的至少一部分的材质即可,没有特别限制。基底层的材质例如可以从树脂、纸、布、玻璃、陶瓷、它们的混合物或复合物、发泡体等中选择。基底层可以为由作为可以用于形成树脂膜的材料而例示的任一种树脂材料形成的层。在此公开的减反射材料例如可以优选地适用于具有由聚烯烃类树脂(例如,聚丙烯树脂)或聚酯类树脂形成的基底层的介电构件。
对基底层的相对介电常数εYB没有特别限制。基底层的相对介电常数εYB例如可以为5.0以下,优选为4.0以下,更优选为3.0以下,可以为2.8以下,可以为2.7以下、2.6以下。另外,基底层的相对介电常数εYB例如可以为1.0以上,可以为2.0以上,可以为2.1以上,可以为2.2以上,也可以为2.3以上。在此公开的减反射材料例如能够优选地适用于具有相对介电常数εYB为2.2以上且2.7以下的基底层(例如,具有上述相对介电常数εYB的聚烯烃树脂制基底层)的介电构件。
基底层的厚度TYB例如可以为1.0mm以上,优选为1.2mm以上,也可以为1.5mm以上。在此公开的减反射材料通过应用于基底层的厚度TYB为2.0mm以上的介电构件而能够适当地发挥改善电波透射性的效果。另外,基底层的厚度TYB例如可以为4.0mm以下,优选为3.5mm以下。作为在此公开的减反射材料的优选的应用对象,可以例示基底层的厚度TYB为1.2mm以上且2.3mm以下的介电构件和基底层的厚度TYB为2.4mm以上且3.5mm以下的介电构件。在具有这样的厚度TY的介电构件中,能够更适当地发挥由层叠上述减反射材料带来的效果。
(覆盖层)
上述介电构件中的覆盖层可以为单层结构,也可以为包含2层以上的层的结构。上述覆盖层例如可以为在基底层上施加涂料而形成的涂装层。在此所说的涂料是指包含所谓的底涂涂料(有时也称为底漆)、中涂涂料、修饰涂料(有时也称为表涂层、透明涂层等)等的概念。对在上述涂装中使用的涂料的形态没有特别限制,可以为水类涂料、溶剂类涂料、粉末涂料等形态。对涂料的材质没有特别限制,例如可以为环氧类涂料、氨基甲酸酯类涂料、丙烯酸类涂料、聚酯类涂料、醇酸类涂料(例如,氨基醇酸树脂涂料)、三聚氰胺类涂料、硝基纤维素类涂料或它们的复合体系(例如,醇酸三聚氰胺类涂料、丙烯酸三聚氰胺类涂料、丙烯酸氨基甲酸酯类涂料、聚酯三聚氰胺类涂料)等。在上述涂料的非限定性例子中包含含银涂料等金属涂料。在构成覆盖层的涂料(例如中涂涂料)中可以包含颜料、染料等着色剂。在一些方式中,上述覆盖层包含至少一个含有着色剂的层。
覆盖层的相对介电常数εYC例如可以为2.0以上,也可以为2.5以上。在一些方式中,覆盖层的相对介电常数εYC优选为3.0以上。根据这样的方式,能够适当地发挥由应用在此公开的减反射材料所带来的效果。覆盖层的相对介电常数εYC可以为3.5以上,也可以为4.0以上。另外,覆盖层的相对介电常数εYC例如可以为15.0以下,可以为10.0以下,也可以为8.0以下。
需要说明的是,在包含2层以上的层的覆盖层中,作为该覆盖层的相对介电常数εYC,与包含2层以上的层的减反射材料的相对介电常数εX相同,可以使用利用上述方法得到的测定值,也可以使用利用上式(A)计算出的合计相对介电常数的值。另外,作为各层的相对介电常数或覆盖层整体的相对介电常数εYC,在存在由制造商等提供的标称值或在其它公知资料中记载的值的情况下,可以采用该值。
覆盖层的厚度TYC例如可以为0.01mm以上,可以为0.02mm以上,也可以为0.03mm以上。在此公开的减反射材料能够优选以层叠在覆盖层的厚度TYC为0.05mm以上(更优选为0.07mm以上,例如为0.08mm以上)的介电构件上的方式使用。覆盖层的厚度TYC例如可以为0.5mm以下,可以为0.3mm以下,也可以为0.2mm以下。基底层的厚度TYB相对于覆盖层的厚度TYC之比例如可以为约50~约1000,可以为约80~约500,也可以为约100~约400。
介电构件的厚度TY例如可以为1.0mm以上,优选为1.3mm以上,可以为1.6mm以上,可以为1.8mm以上,也可以为2.1mm以上。另外,介电构件的厚度TY例如可以为4.2mm以下,优选为4.0mm以下,可以为3.8mm以下,也可以为3.6mm以下。作为在此公开的减反射材料的优选的应用对象,可以例示厚度TY为1.3mm以上且2.4mm以下的介电构件和厚度TY为2.5mm以上且3.6mm以下的介电构件。在具有这样的厚度TY的介电构件中,能够更适当地发挥由层叠上述减反射材料所带来的效果。
<带减反射材料的介电构件>
根据本说明书,提供一种带减反射材料的介电构件,其包含在此公开的任一种减反射材料和层叠有该减反射材料的介电构件。作为上述介电构件的一个优选例,可以列举车辆用保险杠。因此,作为在此公开的带减反射材料的介电构件的一个优选例,可以列举包含在此公开的任一种减反射材料和层叠有该减反射材料的车辆用保险杠的带减反射材料的保险杠。上述车辆用保险杠例如可以为前保险杠,也可以为后保险杠。在搭载有雷达装置(例如,利用76.5GHz或79GHz的毫米波的雷达装置)的车辆中,优选为配置在该雷达装置的电波发送和接收路径上的保险杠。通过在这样的保险杠上层叠上述减反射材料,能够有效地提高上述雷达装置的距离分辨率。车辆用保险杠大多通过对一种树脂成型体(基底层)改变对该成形体实施的涂装(覆盖层)的种类来准备各种颜色、质感不同的产品。在这样的情况下,即使是外形实质上相同的介电构件,根据上述覆盖层的种类,该介电构件的电波透射特性也可以不同。对于这样的介电构件,根据在此公开的技术,通过根据需要在该介电构件上追加层叠适当的减反射材料,能够不需要变更该介电构件自身的设计而改善电波透射性。
<车载雷达系统>
在此公开的减反射材料可以优选用作车载雷达系统的构成要素。上述减反射材料可以以层叠在介电构件上的带减反射材料的介电构件的形态构成车载雷达系统。因此,根据本说明书,提供一种车载雷达系统,其包含:在此公开的任一种减反射材料、层叠有该减反射材料的介电构件、以及发送和接收电波的雷达装置。在此,在上述电波的发送和接收路径上配置有上述减反射材料和上述介电构件。例如,如图4所示,提供一种车载雷达系统100,其包含层叠有减反射材料1的介电构件40和安装在车体90上并发送和接收电波的雷达装置80,在上述电波的发送和接收路径上配置有减反射材料1和介电构件40。这样的车载雷达系统能够改善利用雷达装置发送和接收的电波的透射性,因此是优选的。上述介电构件可以为车辆用保险杠,也可以为配置在电波的发送和接收路径上的其它构件。在一些方式中,在上述雷达装置中使用的电波优选为76.5GHz频带或79GHz频带的电波。
<粘合剂层>
以下,在此公开的减反射材料的一些方式中,对可以作为表面层Xa和/或中间层采用的粘合剂层例示地进行了说明,但在本发明中使用的粘合剂不限于以下的粘合剂。
(丙烯酸类粘合剂)
在优选的一个方式中,构成上述粘合剂层的粘合剂为包含丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。在此,丙烯酸类聚合物是指衍生自包含大于50重量%的丙烯酸类单体的单体成分的聚合物。上述丙烯酸类单体是指在一分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体。另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酰基”是指包含丙烯酰基和甲基丙烯酰基。同样地,“(甲基)丙烯酸酯”是指包含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸”是指包含丙烯酸和甲基丙烯酸。
另外,在该说明书中,“质量”和“重量”的含义相同。
作为上述丙烯酸类聚合物,例如优选包含(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要单体、还可以包含与该主要单体具有共聚性的次要单体的单体原料的聚合物。在此,主要单体是指,在上述单体原料中占全部单体成分的大于50重量%的成分。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以适当使用由下式(B)表示的化合物。
CH2=C(R1)COOR2 (B)
在此,上式(B)中的R1为氢原子或甲基。另外,R2为碳原子数1~20的链状烷基(以下,有时将这样的碳原子数的范围表示为“C1-20”)。从粘合剂的储能弹性模量等观点考虑,优选R2为C1-14(例如为C2-10,典型而言为C4-8)的链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选R1为氢原子且R2为C4-8的链状烷基的丙烯酸烷基酯。
作为R2为C1-20的链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等。(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用一种或者组合使用两种以上。作为优选的(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举丙烯酸正丁酯(BA)和丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)。
主要单体在全部单体成分中的配合比例优选为约70重量%以上(例如为约85重量%以上,典型而言为约90重量%以上)。对主要单体的配合比例的上限没有特别限制,通常优选设定为约99.5重量%以下(例如为约99重量%以下)。另外,在使用C4-8丙烯酸烷基酯作为单体成分的情况下,在该单体成分中所含的(甲基)丙烯酸烷基酯中的C4-8丙烯酸烷基酯的比例优选为约70重量%以上,更优选为约90重量%以上,进一步优选为约95重量%以上(典型而言为约99重量%以上且约100重量%以下)。在此公开的技术可以优选以全部单体成分的约50重量%以上(例如为约60重量%以上)为BA的方式实施。上述全部单体成分可以还以比BA少的比例包含2EHA。在一个方式中,上述单体成分中所含的C4-8丙烯酸烷基酯的全部量可以都为BA。
与作为主要单体的(甲基)丙烯酸烷基酯具有共聚性的次要单体对用于向丙烯酸类聚合物引入交联点或者提高丙烯酸类聚合物的凝聚力而言是有用的。作为次要单体,例如可以使用:含羧基的单体、含羟基的单体、含酸酐基团的单体、含酰胺基的单体、含氨基的单体、含酮基的单体、具有含氮原子的环的单体、含烷氧基甲硅烷基的单体、含酰亚胺基的单体、含环氧基的单体等含官能团的单体中的一种或两种以上。例如,从提高凝聚力的观点考虑,作为上述次要单体,优选共聚有含羧基的单体和/或含羟基的单体的丙烯酸类聚合物。
作为上述含羧基的单体的优选例,可以列举丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)等。
作为上述含羟基的单体的例子,可以列举:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类、不饱和醇类等。其中,优选为(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,更优选为丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)。
作为含酸酐基团的单体的例子,可以列举:马来酸酐、衣康酸酐、上述含羧基的单体的酸酐等。
作为含酰胺基的单体,可以例示:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等。
作为含氨基的单体,可以例示:(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯等。
作为含酮基的单体,可以例示:二丙酮(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酸酯、甲基乙烯酮、乙酰乙酸乙烯酯等。
作为具有含氮原子的环的单体,可以例示:N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-丙烯酰基吗啉等。
作为含烷氧基甲硅烷基的单体,可以例示:3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等。
作为含酰亚胺基的单体,可以例示:环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、衣康酰亚胺等。
作为含环氧基的单体,可以例示:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。
可以适当选择上述次要单体的量以实现所期望的特性,没有特别限制。在一些方式中,将次要单体的量设定为丙烯酸类聚合物的全部单体成分中的约0.5重量%以上是适当的,优选为约1重量%以上。另外,次要单体的量为全部单体成分中的约30重量%以下是适当的,优选为约10重量%以下(例如为约5重量%以下)。在丙烯酸类聚合物中共聚有含羧基的单体的情况下,含羧基的单体的含量在丙烯酸类聚合物的合成中使用的全部单体成分中,例如优选为约0.1重量%以上(例如为约0.2重量%以上,典型而言为约0.5重量%以上),另外,优选为约10重量%以下(例如为约8重量%以下,典型而言为约5重量%以下)。在丙烯酸类聚合物中共聚有含羟基的单体的情况下,含羟基的单体的含量在丙烯酸类聚合物的合成中使用的全部单体成分中,优选为约0.001重量%以上(例如为约0.01重量%以上,典型而言为约0.02重量%以上),另外,优选为约10重量%以下(例如为约2重量%以下)。
例如,为了调节该丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度(Tg)、调节粘合剂的粘弹性、调节粘合性能等,在此公开的丙烯酸类聚合物中可以共聚有除上述以外的单体(其它单体)。作为上述其它单体的非限定性例子,例如可以列举:苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸等含磺酸基的单体;例如磷酸2-羟乙基丙烯酰酯等含磷酸基的单体;例如丙烯腈、甲基丙烯腈等含氰基的单体;乙酸乙烯酯(VAc)、丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯等乙烯酯类;例如苯乙烯、取代苯乙烯(α-甲基苯乙烯等)、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物;例如(甲基)丙烯酸芳基酯(例如(甲基)丙烯酸苯酯)、(甲基)丙烯酸芳氧基烷基酯(例如(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯)、(甲基)丙烯酸芳基烷基酯(例如(甲基)丙烯酸苄酯)等含芳香族环的(甲基)丙烯酸酯;例如乙烯、丙烯、异戊二烯、丁二烯、异丁烯等烯烃类单体;例如氯乙烯、偏氯乙烯等含氯单体;例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚类单体;以及在聚合了乙烯基的单体末端具有自由基聚合性乙烯基的大分子单体等。
上述其它单体可以单独使用一种或组合使用两种以上。其中,作为优选的例子,可以列举乙烯酯类(例如VAc)。上述其它单体的含量优选设定为在丙烯酸类聚合物的合成中使用的全部单体成分中的约30重量%以下(例如为约10重量%以下),另外,例如可以设定为约0.01重量%以上(典型而言为约0.1重量%以上)。另外,在共聚有作为上述其它单体的乙酸乙烯酯等乙烯酯类单体的情况下,上述乙烯酯类单体的含量优选设定为在丙烯酸类聚合物的合成中使用的全部单体成分中的约30重量%以下,例如可以为10重量%以下,可以为7重量%以下,另外,优选设定为约0.01重量%以上,可以为0.1重量%以上,可以为1重量%以上,也可以为3重量%以上。
对得到丙烯酸类聚合物的方法没有特别限制,可以适当采用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法等作为丙烯酸类聚合物的合成方法已知的各种聚合方法。例如,可以优选使用溶液聚合法。或者,可以采用照射UV等光而进行的光聚合(典型而言,在光聚合引发剂的存在下进行);照射β射线、γ射线等放射线而进行的辐射聚合等活性能量射线照射聚合。
(橡胶类粘合剂)
在此公开的减反射材料的其它的优选的一个方式中,上述粘合剂层由橡胶类粘合剂构成。上述橡胶类粘合剂可以包含选自天然橡胶和合成橡胶中的一种或两种以上的橡胶类聚合物。
对天然橡胶的门尼粘度没有特别限制。在一个方式中,可以使用在MS(1+4)100℃的测定条件下的门尼粘度为约10以上(典型而言为30以上,优选为50以上,例如65以上)的天然橡胶。另外,可以使用上述门尼粘度为约150以下(优选为120以下,例如100以下)的天然橡胶。
作为合成橡胶的具体例,可以列举:聚异戊二烯、聚丁二烯、聚异丁烯、丁基橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯类嵌段共聚物等。作为合成橡胶的其它例子,可以列举:乙烯-丙烯橡胶、丙烯-丁烯橡胶、乙烯-丙烯-丁烯橡胶。作为合成橡胶另一个例子,可以列举在天然橡胶上接枝有其它的单体(例如,丙烯酸类单体、苯乙烯等)的接枝改性天然橡胶。
作为上述苯乙烯类嵌段共聚物的具体例,可以列举:苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、它们的氢化产物等。在此,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物是指分别具有至少一个苯乙烯嵌段和丁二烯嵌段的共聚物。对于苯乙烯异戊二烯共聚物也是同样。上述苯乙烯嵌段是指将苯乙烯作为主要单体(是指大于50重量%的共聚成分。以下相同。)的链段。实质上仅由苯乙烯构成的链段为在此所说的苯乙烯嵌段的典型例。对于丁二烯嵌段和异戊二烯嵌段也是同样。
在此公开的技术的优选的一个方式中,上述基础聚合物包含苯乙烯类嵌段共聚物。例如,上述基础聚合物包含苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物中的至少一者。在粘合剂中所含的苯乙烯类嵌段共聚物中,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的比例优选为70重量%以上,或者苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的比例优选为70重量%以上,或者苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的合计比例优选为70重量%以上。在优选的一个方式中,上述苯乙烯类嵌段共聚物的实质上全部(例如为95重量%以上且100重量%以下)为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。在其它的优选的一个方式中,上述苯乙烯类嵌段共聚物的实质上全部(例如为95重量%以上且100重量%以下)为苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。
上述苯乙烯类嵌段共聚物可以为将二嵌段共聚物、三嵌段共聚物等直链结构的聚合物作为主要成分的共聚物,也可以为将放射状(radial)结构的聚合物作为主要成分的共聚物。从对被粘物的粘合力(剥离强度)、耐冲击性的观点考虑,例如可以优选使用二嵌段共聚物比率为30重量%以上(更优选为40重量%以上,进一步优选为50重量%以上,特别优选为60重量%以上,典型而言为65重量%以上)的苯乙烯类嵌段共聚物。可以为二嵌段共聚物比率为70重量%以上(例如为75重量%以上)的苯乙烯类嵌段共聚物。另外,从凝聚性等观点考虑,可以优选使用二嵌段共聚物比率为90重量%以下(更优选为85重量%以下,例如80重量%以下)的苯乙烯类嵌段共聚物。例如,可以优选采用二嵌段共聚物比率为60重量%以上且85重量%以下的苯乙烯类嵌段共聚物。
上述苯乙烯类嵌段共聚物的苯乙烯含量例如可以为5重量%以上且40重量%以下。从粘合特性的观点考虑,通常优选苯乙烯含量为10重量%以上(更优选大于10重量%、例如为12重量%以上)的苯乙烯类嵌段共聚物。另外,从对被粘物的粘合力、耐冲击性的观点考虑,优选苯乙烯含量为35重量%以下(典型而言为30重量%以下,更优选为25重量%以下,例如小于20重量%)的苯乙烯类嵌段共聚物。例如,可以优选采用苯乙烯含量大于等于12重量%且小于20重量%的苯乙烯类嵌段共聚物。
在此公开的橡胶类粘合剂也可以为包含作为基础聚合物的天然橡胶和合成橡胶的粘合剂。作为与天然橡胶组合使用的合成橡胶,例如可以使用上述各种合成橡胶中的一种或两种以上。从粘合特性的观点考虑,优选共聚有苯乙烯成分的组成的合成橡胶(苯乙烯类嵌段共聚物、SBR等)与天然橡胶的组合。例如,可以优选采用天然橡胶与苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的组合、天然橡胶与苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的组合等。对天然橡胶与合成橡胶的使用量的关系没有特别限制。例如,可以设定为相对于100重量份的天然橡胶包含5重量份以上(优选为10重量份以上,例如20重量份以上)、且120重量份以下(优选为80重量份以下,更优选为60重量份以下,例如40重量份以下)的合成橡胶的组成。
(氨基甲酸酯类粘合剂)
在此公开的减反射材料的其它的优选的一个方式中,上述粘合剂层由氨基甲酸酯类粘合剂构成。在此,氨基甲酸酯类粘合剂(层)是指包含氨基甲酸酯类聚合物作为基础聚合物的粘合剂(层)。上述氨基甲酸酯类粘合剂典型而言包含氨基甲酸酯类树脂,所述氨基甲酸酯类树脂包含将多元醇与多异氰酸酯化合物反应而得到的氨基甲酸酯类聚合物作为基础聚合物。作为氨基甲酸酯类聚合物,没有特别限制,可以从能够作为粘合剂发挥功能的各种氨基甲酸酯类聚合物(醚类聚氨酯、酯类聚氨酯、碳酸酯类聚氨酯等)中采用适当的聚合物。作为多元醇,例如可以列举:聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇等。作为多异氰酸酯化合物,例如可以列举:二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等。
(基础聚合物的Mw)
对在此公开的基础聚合物(优选为丙烯酸类聚合物)的重均分子量(Mw)没有特别限制,例如可以在10×104以上且500×104以下的范围内。从高水平地平衡凝聚力与胶粘力的观点考虑,基础聚合物的Mw优选为20×104以上,更优选为30×104以上,进一步优选为40×104以上,另外,优选为150×104以下,更优选为110×104以下,进一步优选为90×104以下。在优选的一个方式中,可以使用Mw为40×104以上且60×104以下的聚合物(优选为丙烯酸类聚合物)作为基础聚合物。在优选的另一个方式中,可以使用Mw大于60×104且小于等于90×104的聚合物(优选为丙烯酸类聚合物)作为基础聚合物。在此,Mw是指通过凝胶渗透色谱法(GPC)得到的标准聚苯乙烯换算的值。作为GPC装置,例如可以使用型号名“HLC-8320GPC”(柱:TSKgelGMH-H(S),东曹公司制造)。在后述的实施例中也是同样。
(基础聚合物的Tg)
对基础聚合物的玻璃化转变温度(Tg)没有特别限制,例如可以为-80℃以上。从耐冲击性的观点考虑,在此公开的粘合剂的基础聚合物(优选为丙烯酸类聚合物)设计成Tg为约-15℃以下(典型而言为约-25℃以下,例如为约-40℃以下)是适当的。另外,从凝聚性等观点考虑,上述基础聚合物设计成Tg为约-70℃以上(优选为-60℃以上,例如为-55℃以上)是适当的。
在此,基础聚合物的Tg是指,基于构成该聚合物的各单体的均聚合物(均聚物)的Tg和该单体的重量分数(重量基准的共聚比例),由福克斯(Fox)式求出的值。Fox式如以下所示,是共聚物的Tg与将构成该共聚物的各单体均聚而得到的均聚物的玻璃化转变温度Tgi的关系式。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
需要说明的是,在上述Fox式中,Tg表示共聚物的玻璃化转变温度(单位:K),Wi表示该共聚物中的单体i的重量分数(重量基准的共聚比例),Tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度(单位:K)。作为均聚物的Tg,采用在公知资料中记载的值。
在此公开的技术中,作为上述均聚物的Tg,具体而言,使用以下的值。
Figure BDA0003447588490000251
对于除上述例示以外的均聚物的Tg,使用在“聚合物手册”(第3版,John Wiley&Sons,Inc.,1989年)中记载的数值。对于在本文献中记载了多种值的单体,采用最高的值。在上述聚合物手册中也没有记载的情况下,使用通过在日本特开2007-51271号公报中记载的测定方法得到的值。
(增粘树脂)
在此公开的粘合剂层可以为包含增粘树脂的组成。作为增粘树脂,没有特别限制,例如可以使用:松香类增粘树脂、萜烯类增粘树脂、烃类增粘树脂、环氧类增粘树脂、聚酰胺类增粘树脂、弹性体类增粘树脂、酚类增粘树脂、酮类增粘树脂等各种增粘树脂。这样的增粘树脂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为松香类增粘树脂的具体例,可以列举:脂松香、木松香、妥尔油松香等未改性松香(生松香);通过氢化、歧化、聚合等对这些未改性松香进行了改性而得到的改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香、其它进行了化学改性而得到的松香等);其它各种松香衍生物等。在采用丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的情况下,优选使用松香类增粘树脂。例如,可以从上述松香类增粘树脂中单独选择一种,或者并用种类、特性(例如软化点)等不同的两种或三种以上。
作为萜烯类增粘树脂的例子,可以列举:α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、松油精聚合物等萜烯树脂;将这些萜烯树脂改性(酚改性、芳香族改性、氢化改性、烃改性等)而得到的改性萜烯树脂;等。作为上述改性萜烯树脂的例子,可以列举:萜烯改性酚醛树脂、苯乙烯改性萜烯树脂、芳香族改性萜烯树脂、氢化萜烯树脂等。在采用丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的情况下,优选使用萜烯类增粘树脂(例如萜烯改性酚醛树脂)。例如,优选并用上述萜烯类增粘树脂(例如萜烯改性酚醛树脂)中的种类、特性(例如软化点)等不同的一种或两种以上。
作为烃类增粘树脂的例子,可以列举:脂肪族类(C5类)石油树脂、芳香族类(C9类)石油树脂、脂肪族/芳香族共聚类(C5/C9类)石油树脂、它们的氢化产物(例如,将芳香族类石油树脂氢化而得到的脂环族类石油树脂)、它们的各种改性物(例如,马来酸酐改性物)、香豆酮类树脂、香豆酮茚类树脂等各种烃类树脂。
在此公开的技术中,作为上述增粘树脂,可以优选使用软化点(软化温度)为约70℃以上(典型而言为约80℃以上,优选为约100℃以上,更优选为约110℃以上)的增粘树脂。根据包含具有上述下限值以上的软化点的增粘树脂的粘合剂,能够实现胶粘力更优异的减反射材料。对上述增粘树脂的软化点的上限没有特别限制,例如可以设定为约200℃以下(典型而言为约180℃以下)。需要说明的是,在此所说的增粘树脂的软化点定义为符合JISK 5902和JIS K 2207中的任一个规定的软化点试验方法(环球法)测定的值。
对增粘树脂的使用量没有特别限制,可以适当设定以能够得到所期望的使用效果。增粘树脂相对于100重量份的基础聚合物的使用量例如可以设定为0.5重量份以上,通常为2重量份以上是适当的,优选为5重量份以上,更优选为10重量份以上,可以为15重量份以上,进一步为20重量份以上。在一个方式中,可以将增粘树脂相对于100重量份的基础聚合物的使用量设定为25重量份以上,也可以设定为30重量份以上。另一方面,增粘树脂相对于100重量份的基础聚合物的使用量例如可以设定为150重量份以下,通常为120重量份以下是适当的,优选为90重量份以下,更优选为60重量份以下(例如50重量份以下)。在此公开的减反射材料也可以以具有实质上不含增粘树脂的粘合剂层的方式实施。
实施例
以下,对于关于本发明的一些实施例进行说明,但并不旨在将本发明限定于所述实施例中所示的方式。需要说明的是,除非另有说明,以下的说明中,“份”和“%”为重量基准。
<实验例1>
(例A1~A7)
在图1所示的带减反射材料的介电构件(覆盖层、基底层、减反射层的层叠结构)中,在将基底层的厚度TYB固定为2.7mm、将基底层的相对介电常数εYB固定为2.4、将覆盖层的厚度TYC固定为0.1mm、将覆盖层的相对介电常数εYC固定为7.5的条件下,如表1所示,在2.00~7.00的范围内改变减反射材料的相对介电常数εX,利用以下的方法求出各例的带减反射材料的介电构件的76.5GHz±2GHz的频带下的平均透射衰减量(dB)。
需要说明的是,构成带减反射材料的介电构件的各层的相对介电常数(在此为εYB、εYC、εX)在上述频率的范围内视为恒定来进行计算。另外,以使得在表示透射衰减量的频率依赖性的曲线图中,透射衰减量最少的频率(将透射衰减量作为纵轴,将该纵轴的向上方向作为数值大的曲线图中的峰频率)为76.5GHz的方式设定减反射材料的厚度TX
[平均透射衰减量的计算方法]
对于构成带减反射材料的介电构件的各层,频率f(Hz)的电波的传播常数γi(i=1,2…n)由以下的式(1)表示。
Figure BDA0003447588490000281
在此,j为虚数
Figure BDA0003447588490000282
λ为上述电波的波长(m),εr为相对介电常数ε’r或为后述的复相对介电常数ε*r
上述带减反射材料的介电构件的频率f(Hz)下的电波的透射率t(%)和透射衰减量T(dB)由以下的式(2)、(3)表示。
Figure BDA0003447588490000283
Figure BDA0003447588490000284
在此,上式(2)中的Z0为空气的阻抗(≈377)。上式(2)中的A、B、C、D由各层的εi(相对介电常数ε’r或后述的复相对介电常数ε*r)、传播常数γi和厚度di(m),根据以下的矩阵公式(4)计算出。
Figure BDA0003447588490000291
通过上述方法,在频率f(Hz)为60GHz~90GHz的范围内以0.2GHz的间隔计算出透射衰减量T(dB),得到了表示透射衰减量的频率依赖性的曲线图。求出其中74.5GHz~78.5GHz的范围的透射衰减量T(dB)的平均值,将其作为各例的带减反射材料的介电构件的平均透射衰减量(dB)。将结果示于表1中。
另外,在表示上述透射衰减量的频率依赖性的曲线图中,将74.5GHz~78.5GHz的范围内的透射衰减量的最小值(即,在上述范围内透射衰减量最多的频率下的透射衰减量的值)作为最低透射衰减量(dB)。例1A~A7的带减反射材料的介电构件均在上述范围内的78.5GHz下的透射衰减量最多,因此将78.5GHz下的透射衰减量作为最低透射衰减量(dB)记录。将结果示于表1中。
(例A8)
在例A1的带减反射材料的介电构件中,将减反射材料的相对介电常数εX变更为2.60,将减反射材料的厚度TX变更为10.45mm。利用上述的方法对这样的构成的带减反射材料的介电构件求出平均透射衰减量(dB)和最低透射衰减量(dB)(78.5GHz下的透射衰减量(dB))。将结果示于表1中。
(例N1)
利用上述方法对从例A1中除去了减反射材料的介电构件求出平均透射衰减量(dB)。另外,在74.5GHz~78.5GHz的范围内,78.5GHz下的透射衰减量(dB)最低,因此将其作为最低透射衰减量(dB)记录。将结果示于表1中。
表1
Figure BDA0003447588490000301
频带:76.5GHz±2GHz
介电构件:基底层厚度为2.7mm、基底层相对介电常数为2.4
覆盖层厚度为0.1mm、覆盖层相对介电常数为7.5
如表1所示,与不具有减反射材料的例N1的介电构件相比,例A1~A8的带减反射材料的介电构件的平均透射衰减量的数值高,最低透射衰减量的数值也高。即,构成例A1~A8的减反射材料通过层叠在例N1的介电构件上来使用,显示出改善上述频带下的电波透射性的效果。例A1~A7的减反射材料的平均透射衰减量为-0.50dB以上,这表示在上述频带中显示出平均89.2%以上的透射率。另外,例A1~A7的减反射材料的最低透射衰减量为-1.00dB以上,这表示在上述频带的整个区域中显示出至少79.5%的透射率。像这样,根据例A1~A7的减反射材料,能够在76.5GHz±2GHz的宽频带内降低透射衰减量。由此,能够得到有效改善距离分辨率的效果。
需要说明的是,在减反射材料的厚度大于10mm的例A8的带减反射材料的介电构件中,将该减反射材料的厚度变更为9.25mm,结果平均透射衰减量为-0.47dB。
(例N2~N7)
对于将基底层的相对介电常数εYB固定为2.4、将覆盖层的厚度TYC固定为0.1mm、如表2、3所示那样变更基底层的厚度和覆盖层的相对介电常数εYC的例N2~N4的介电构件,利用上述方法求出76.5GHz±2GHz的频带下的平均透射衰减量(dB)。将结果示于表2、3中。
(例B1~B3和例C1~C5)
对于在表2、3所示的构成的带减反射材料的介电构件,利用上述方法求出76.5GHz±2GHz的频带下的平均透射衰减量(dB)。将结果示于表2、3中。
表2
Figure BDA0003447588490000311
频带76.5GHz±2GHz
介电构件:基底层的相对介电常数为2.4
覆盖层的厚度为0.1mm
表3
Figure BDA0003447588490000312
频带:76.5GHz±2GHz
介电构件:基底层的相对介电常数为2.4
覆盖层的厚度为0.1mm
如表2、3所示,与例N1~N7的介电构件相比,例B1~B3和例C1~C5的带减反射材料的介电构件均显示出良好的电波透射性。
需要说明的是,例B1的减反射材料具体而言例如可以为将以下的层a~d按该顺序层叠而得到的结构的减反射材料B1A。
[减反射材料B1A]
层a:厚度为0.17mm、相对介电常数为2.5的粘合剂层(粘合剂层Xa)
层b:厚度为0.3mm、相对介电常数为3.1的树脂膜
层c:厚度为0.17mm、相对介电常数为2.5的粘合剂层层d:厚度为0.3mm、相对介电常数为3.1的树脂膜(树脂膜Xn)
该减反射材料B1A的厚度(总厚)为0.94mm,根据上式(A)计算出的合计相对介电常数为2.88。
例B2的减反射材料具体而言例如可以为将以下的层a~d按该顺序层叠而得到的结构的减反射材料B2A。
[减反射材料B2A]
层a:厚度为0.17mm、相对介电常数为2.5的粘合剂层(粘合剂层Xa)
层b:厚度为0.125mm、相对介电常数为3.1的树脂膜
层c:厚度为0.17mm、相对介电常数为2.5的粘合剂层层d:厚度为0.125mm、相对介电常数为3.1的树脂膜(树脂膜Xn)
该减反射材料B2A的总厚为0.59mm,根据上式(A)计算出的合计相对介电常数为2.75。
例B3的减反射材料具体而言例如可以为将以下的层a~d按该顺序层叠而得到的结构的减反射材料B3A。
[减反射材料B3A]
层a:厚度为0.17mm、相对介电常数为2.5的粘合剂层(粘合剂层Xa)
层b:厚度为0.33mm、相对介电常数为3.1的树脂膜
层c:厚度为0.17mm、相对介电常数为2.5的粘合剂层
层d:厚度为0.33mm、相对介电常数为3.1的树脂膜(树脂膜Xn)
该减反射材料B3A的总厚为1.00mm,根据上式(A)计算出的合计相对介电常数为2.90。
作为构成例B1A~B3A的层a、c,可以适当选择使用满足上述相对介电常数和厚度的粘合剂层,例如可以使用由后述的粘合剂组成物d1形成的厚度为0.17mm的粘合剂层。层a、c可以为带基材的双面粘合剂层,作为这样的粘合剂层,例如可以使用如在后述的例D1a中制作的双面粘合片。作为上述层b、d,可以适当选择使用满足上述相对介电常数和厚度的树脂膜(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜)。
<实验例2>
(例N8、例D1)
利用上述方法对表4所示的构成的介电构件(例N8)和带减反射材料的介电构件(例D1)求出76.5GHz±2GHz的频带下的平均透射衰减量(dB)和最低透射衰减量(dB)。将所得到的结果与对应于上述平均透射衰减量(dB)的平均透射率(%)一起示于表4中。
(例D1a)
(减反射材料的制作)
在具有搅拌器、温度计、氮气导入管、回流冷凝器、滴液漏斗的反应容器中放入100份丙烯酸正丁酯(BA)、5份乙酸乙烯酯(VAc)、3份丙烯酸(AA)、0.1份丙烯酸2-羟基乙酯(HEA)、0.3份作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)和作为聚合溶剂的甲苯,在60℃下进行溶液聚合6小时,得到了丙烯酸类聚合物的溶液。该丙烯酸类聚合物的重均分子量(Mw)为55×104
在上述丙烯酸类聚合物溶液中,相对于100份该溶液中所含的丙烯酸类聚合物,加入40份增粘树脂和2份异氰酸酯类交联剂(商品名“Coronate L”,东曹公司制造),并进行搅拌混合,制备了粘合剂组成物d1。
作为上述增粘树脂,使用10份软化点为约125℃的聚合松香酯(商品名“HARITACKPCJ”,哈利玛化成公司制造)、10份软化点为约80℃的稳定化松香酯(商品名“HARITACKSE10”,哈利玛化成公司制造)、5份氢化松香甲酯(商品名“M-HDR”,广西梧州日成林产化工有限公司社制造,液态)和15份软化点为约133℃的萜烯酚醛树脂(商品名“Sumilite ResinPR-12603”,住友电木公司制造)。
准备2张单面为利用有机硅类剥离处理剂形成的剥离面的聚酯制剥离膜。将上述粘合剂组成物d1涂布在这些剥离膜的剥离面上,使其干燥而形成了粘合剂层。将上述粘合剂层贴合在厚度为12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的第一面和第二面上,制作了总厚为150μm的双面粘合片S1。测定该双面粘合片S1的相对介电常数,结果在频率76.5GHz下相对介电常数为2.5。
需要说明的是,双面粘合片S1的相对介电常数使用Keycom公司制造的介电常数/介质损耗角正切测定系统Model No.DPS10(Antenna DPS10-01)和分析软件,在23℃、50%RH的环境下测定。后述的双面粘合片S2、聚丙烯树脂板和涂装层的相对介电常数也是同样。
分别准备2张厚度为0.188mm的PET膜(东丽公司制造,Lumirror S10)和上述双面粘合片S1,并交替地层叠,由此制作了图3所示的构成的减反射材料D1a。该减反射材料D1a的总厚为0.68mm,频率76.5GHz下的相对介电常数为2.82。
(带减反射材料的介电构件的制作)
通过将上述得到的减反射材料D1a粘贴在介电构件上,制作了带减反射材料的介电构件。作为介电构件,使用在厚度为2.9mm、相对介电常数为2.5的聚丙烯树脂板的一个面上设置有包含聚酯类透明涂层材料的厚度为0.1mm的涂装层(相对介电常数为3.0)的介电构件M1。将上述减反射材料D1a粘贴在上述介电构件M1的另一个面(非涂装面)上。
(性能评价)
对于例D1a的粘贴有减反射材料的带减反射材料的介电构件,参考在JIS R 1679(电波吸收体的毫米波频带下的电波吸收特性测定方法)中记载的方法,使用市售的透射衰减量测定系统(Keycom公司制造,毫米波/微波透射衰减量测定系统,Model No.RTS01),在25℃、50%RH的测定环境下,测定76.5GHz±2GHz的频带的平均透射衰减量(dB),求出该频带中的最低透射衰减量(dB)。
另外,对于不具有减反射材料的介电构件E1(例N8a),同样地测定平均透射衰减量(dB)和最低透射衰减量(dB)。将所得到的结果与对应于上述平均透射衰减量(dB)的平均透射率(%)一起示于表4中。
表4
Figure BDA0003447588490000351
频带:76.5GHz±2GHz
介电构件:覆盖层的厚度为0.1mm
如表4所示,与例N8的介电构件相比,例D1的带减反射材料的介电构件显示出良好的电波透射性,这也可以通过实测值(例N8a与例D1a的对比)来确认。
需要说明的是,在本说明书中记载的相对介电常数表示作为复相对介电常数ε* r=ε’r-jε”r的实数项的相对介电常数ε’r。在讨论通过电介质的电波的透射、反射时,例如用Schelkunoff式来说,一般需要考虑反射损耗、衰减损耗、多重反射效应的影响。在本说明书中,着眼于作为反射损耗的影响因子的相对介电常数ε’r,但认为为了表现出高电波透射性,也需要考虑作为衰减损耗的影响因子的介质损耗率ε”r。但是,顾名思义介质损耗率ε”r有助于损耗,其绝对值越小损耗越小,越不影响电波透射性。因此,从将电波透射性保持在高值的观点考虑,可以说介质损耗率ε”r越小越优选。
另外,通过对使用在上述[平均透射衰减量的计算方法]中记载的(1)~(4)式能够计算出的透射衰减量计算值代入不仅包含实数项的相对介电常数ε’r还包含衰减项的ε”r的复相对介电常数ε* r=ε’r-jε”r的物性值,能够计算出与实测值的一致性更高的平均透射衰减量。对复相对介电常数的测定方法没有特别限制,但实数项的相对介电常数ε’r可以利用与上述方法相同的方法测定,介质损耗率ε”r作为介质损耗角正切,可以与相对介电常数测定同样地使用例如开放式谐振腔法,自由空间频率变化法、S参数法等测定。
以下的实验例3为使用各材料的复相对介电常数的实测值计算介电构件和带减反射材料的介电构件的透射衰减量并将这些计算结果与对应的介电构件和带减反射材料的介电构件的实测值进行对比的例子。
<实验例3>
(例N9、例E1)
对于表5所示的构成的介电构件(例N9)和带减反射材料的介电构件(例E1),使用各材料的复相对介电常数的实测值计算介电构件和带减反射材料的介电构件的透射衰减量。将所得到的结果与对应于上述平均透射衰减量(dB)的平均透射率(%)一起示于表5中。
(例E1a)
(减反射材料的制作)
将上述粘合剂组成物d1以双面的重量相同的方式直接涂覆在在99重量%的马尼拉麻中混抄有1重量%的维尼纶而得到的无纺布(厚度为75μm,密度为0.31g/cm3)的双面上,使其干燥而形成粘合剂层,由此制作了总厚为170μm的双面粘合片S2。测定该双面粘合片S2的相对介电常数,结果在频率76.5GHz下的相对介电常数为2.5。
分别准备2张厚度为0.188mm的PET膜(东丽公司制造,Lumirror S10)和上述双面粘合片S2,交替地层叠,由此制作了图3所示的构成的减反射材料E1a。该减反射材料E1a的总厚为0.72mm,在频率76.5GHz下的相对介电常数为2.83。
(带减反射材料的介电构件的制作)
通过将在上述得到的减反射材料E1a粘贴在介电构件上,制作了带减反射材料的介电构件。作为介电构件,使用在厚度为2.70mm、相对介电常数为2.4的聚丙烯树脂板的一个面上设置有包含聚酯类透明涂层材料和含银涂膜的涂装层(相对介电常数为7.5)的介电构件M2。在上述介电构件M2的另一个面(非涂装面)上粘贴上述减反射材料E1a。
(性能评价)
对例E1a的粘贴有减反射材料的带减反射材料的介电构件和不具有减反射材料的介电构件M2(例N9a),与上述同样地测定平均透射衰减量(dB)和最低透射衰减量(dB)。将所得到的结果与对应于上述平均透射衰减量(dB)的平均透射率(%)一起示于表5中。
表5
Figure BDA0003447588490000381
频带:76.5GHz±2GHz
介电构件:覆盖层的厚度为0.1mm
如表5所示,与例N9的介电构件相比,例E1的带减反射材料的介电构件显示出良好的电波透射性,这也可以通过实测值(例N9a与例E1a的对比)来确认。另外,由表4与表5的对比可知,在使用复相对介电常数计算透射衰减量的情况下,特别是对于带减反射材料的介电构件,与实测值更具有相关性。
以上,详细地对本发明的具体例进行了说明,但它们仅为例示,并不限定权利要求书。在权利要求书中记载的技术中包含对以上例示的具体例进行了各种变形、变更而得到的方案。
标号说明
1、2 减反射材料
10 粘合剂层(表面层Xa)
10A 一个表面(粘合面)
10B 另一个表面
12 粘合剂层(中间层)
22 树脂膜(背面层Xn)
24 树脂膜(中间层)
30 剥离衬垫
40 保险杠(介电构件)
40A 外表面
40B 内表面
42 树脂成型体(基底层)
42A 外表面
44 涂装层(覆盖层)
50 带减反射材料的保险杠(带减反射材料的介电构件)
80 雷达装置
90 车体
100 车载雷达系统

Claims (8)

1.一种减反射材料,所述减反射材料层叠在反射电波的介电构件上来使用,并且用于减少所述电波的反射,其中,
所述介电构件包含基底层和层叠在所述基底层上的覆盖层,所述基底层的厚度TYB为1.2mm以上且3.5mm以下,所述覆盖层的相对介电常数εYC为3.0以上,
所述减反射材料的厚度TX为10mm以下,并且
所述减反射材料的相对介电常数εX为2.0以上且7.0以下。
2.如权利要求1所述的减反射材料,其中,所述减反射材料的相对介电常数εX为2.0以上且4.5以下。
3.如权利要求1或2所述的减反射材料,其中,所述减反射材料的厚度TX为0.05mm以上且2.00mm以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的减反射材料,其中,所述减反射材料包含构成该减反射材料的一个表面的粘合剂层Xa,并且所述减反射材料被构成为能够通过该粘合剂层Xa固定在所述介电构件上。
5.如权利要求4所述的减反射材料,其中,所述减反射材料包含树脂膜Xn,所述树脂膜Xn为构成所述减反射材料的另一个表面的层。
6.一种带减反射材料的保险杠,其中,所述带减反射材料的保险杠包含权利要求1~5中任一项所述的减反射材料和作为所述介电构件的车辆用保险杠。
7.如权利要求6所述的带减反射材料的保险杠,其中,所述覆盖层配置在所述基底层的外表面上,并且所述减反射材料层叠在所述基底层的内表面上。
8.一种车载雷达系统,其中,所述车载雷达系统包含权利要求1~5中任一项所述的减反射材料、层叠有该减反射材料的所述介电构件、以及发送和接收电波的雷达装置,并且
在所述电波的发送和接收路径上配置有所述减反射材料和所述介电构件。
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