CN1838482B - 用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品。该成形品具有类似于镀铬等色调的精美金属设计，并且不会妨碍无线电波传输。该金属光泽层装饰成形品包括由透明树脂层构成的基体，设置在该基体的背面上的锡和/或锡合金层，以及设置在该锡和/或锡合金层的背面上的装饰漆层。

Description

用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品
技术领域
本发明涉及一种用于保护雷达装置的金属光泽层装饰成形(成型)品，尤其涉及一种位于安装在汽车前格栅后方的雷达装置的射束(波束)路径中的金属光泽层装饰成形品。
背景技术
通常，通信设备或雷达上的用于无线电波传输或接收的天线例如在它们的关于天线体或其周围结构的设计方面没有被刻意限制，这是因为优先考虑它们的功能。例如，在用于车载无线电的汽车天线的情况下，使用裸杆天线。但是，根据天线的位置有时希望隐藏天线。例如，在用于监控汽车前的障碍或测量其与前方汽车的距离的雷达及其类似物的情况下，希望将天线安装在汽车前部的中心位置以便实现最优性能。在这种情况下，天线必须安装在围绕汽车的前格栅的普通区域中。但是，鉴于设计考虑，即使在此情况下天线仍应从外部不可见。
在被称为“汽车巡航系统”的技术中，安装在车辆前部的传感器用于测量本方汽车与前方汽车之间的距离或相对速度。根据这样获得的信息，控制节气门或制动器以便使车辆加速或减速并控制车间距离。汽车巡航系统被认为是旨在减小交通阻塞和事故的所谓智能交通系统(ITS)的核心技术。汽车巡航系统中使用的传感器通常由无线电波传输/接收装置例如毫米波雷达提供。
图4示出安装在汽车上的雷达装置100，该装置通常安装在前格栅101的后方。前格栅101装有车辆制造商的厂标102或其它独特的装饰品。雷达装置经由前格栅和厂标朝前方发射毫米波，并且物体反射的波经由前格栅和厂标返回雷达。
因此，前格栅、厂标以及雷达装置的射束路径中的其它部分优选地使用具有很小传输(透过)损失并且可提供所需外观的材料和涂料。
无线电波传输/接收装置因此通常安装在车辆的前格栅后方。但是，该前格栅通常镀有金属，其是良好的电导体并且使无线电波不易于传输。前格栅还具有用于空气进入的通风口，这使得厚度不均匀。如果无线电波通过这样的前格栅传输，则会导致前格栅的较薄和较厚部分之间的波传输速度不同，从而难以获得良好的雷达灵敏度。
在这种情况下，一般惯例是在前格栅的对应于无线电波传输/接收装置的位置的部位处设置可供无线电波通过的窗口。通过在前格栅中设置这样的窗口，可通过该窗口传输和接收无线电波。但是，窗口会破坏前格栅的外部的连续性。这还使得可看到车辆内部例如无线电波传输/接收装置或发动机室，从而损害车辆外观。
在常规技术中，为了解决此问题，在前格栅的窗口部中插入如日本专利公报(公开)No.2000-159039A公开的无线电波传输盖，从而可在窗口和前格栅之间建立一体感。日本专利公报(公开)No.2000-159039A中公开的无线电波传输盖由凹凸不平的多个树脂层的叠层形成。具有在树脂层之间蒸汽淀积的凹凸不平的金属层的覆盖部件可提供前格栅的翅片连续存在于无线电波发射盖中的印象。
使用铟作为蒸汽淀积在无线电波传输盖上的金属。当在被淀积部件上蒸汽淀积铟时，不是以均匀薄膜的形式而是以微小岛状物的形式将铟淀积在被淀积部件的表面上。具体地，当将铟淀积在被淀积部件上时，被淀积部件的表面呈现微小岛状铟淀积部和非淀积部很好地共存的状态。在此情况下，可通过非淀积部传输无线电波，但是由于小岛状铟淀积部，被淀积部件的表面可被看作是具有金属光泽的部件。
但是，铟是昂贵的金属材料，将该金属用于淀积会使得材料成本增加。此外，难以形成具有所需比例的淀积部和非淀积部。例如，当淀积部相互非常接近地形成时，会妨碍无线电波的出入。
日本专利公报(公开)No.2003-252137A公开了一种用于制造设置在具有格子状翅片部的车辆前格栅上的无线电波传输盖的方法，其中无线电波传输/接收装置安装在前格栅后方。在此方法中，可使用除了铟之外的各种金属材料形成金属覆盖薄膜，并确保无线电波优良的出入。该方法包括：形成平板状盖基体的第一步骤；在该盖基体的一个表面上形成金属薄膜的第二步骤，该金属薄膜的形状对应于翅片的形状；通过物理或化学地去除金属薄膜的一部分而形成岛状金属光泽部的第三步骤；以及在已在盖基体中形成金属光泽部的表面的上层形成透明树脂层的第四步骤。
日本专利公报(公开)No.2000-159039A和2000-49522A公开了在位于雷达装置的射束路径中的塑料覆盖部件的从外部可见的金属制部分区域中淀积由铟构成的薄金属层。但是，在此情况下，必须通过在铟金属光泽薄膜层上形成稳定的保护层确保金属光泽设计的耐用性和可靠性以及无线电波传输特性，从而可防止铟金属光泽薄膜层被外力剥落或切除或者由于外部环境应力例如水或污染空气而腐蚀。
上面所述问题中有一些是由以下原因造成的。首先，铟是非常软的金属材料，莫氏硬度为1.2。另外，由于铟本质上是金属材料，所以在上述环境内会腐蚀。另外，因为铟本质上是金属材料，所以会引起形式为导电损失的无线电波传输损失，这样有必要通过可靠地确保薄膜厚度以便可获得铟金属光泽色调设计而无需过多地增加厚度来确保耐用性和可靠性。并且其次，铟的熔点非常低，为156℃，从而在预先在基体表面上形成树脂成形品之后在衬里树脂的二次形成期间，熔融金属的热量会使铟层熔融。
在这方面，日本专利公报(公开)No.2000-344032A公开了设置由二氧化硅形成的陶瓷薄膜作为用于防止铟薄膜剥落并确保其耐蚀性的保护层。
还指出，为了防止雷达装置错误地接收无线电波，具有金属光泽的雷达装置的外部部件需要尽可能地少地削弱无线电强度。即，为了防止无线电波被外部部件本身削弱，无线电波在材料之间的以及被金属薄膜的折射和反射需要最小化。
发明内容
根据常规技术的具有铟淀积层和被漆成黑色的背面的金属光泽层装饰部件仅能够显示远离铬镀层的理想色调的色调。它还不能显示各种金属色调例如金色。这是因为以下事实：(1)被淀积部件是铟；和(2)背面上的设计涂装色是黑色。
鉴于这些问题，本发明的一个目的是提供一种用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，该成形品具有类似于镀铬色调的精美金属设计，不会妨碍装置的无线电波传输。
本发明的上述目的是通过使用一种具有特定金属层作为金属淀积层的特定结构的成形品实现的。
本发明提供了一种用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，该成形品具有如下的模式(1)或(2)：
(1)它包括由透明树脂层构成的基体，设置在该基体的背面上的锡和/或锡合金层，和设置在该锡和/或锡合金层的背面上的装饰漆层。
(2)它包括由透明树脂层构成的基体，设置在该基体的背面上的底涂层(底漆层)，设置在底涂层(底漆层)的背面上的锡和/或锡合金层，和设置在该锡和/或锡合金层的背面上的装饰漆层。
锡合金的优选示例是具有选自铟(In)、镓(Ga)、锑(Sb)和铋(Bi)的一种或多种元素的锡(Sn)的合金。
锡和/或锡合金层的厚度优选为10-更优选为50-最优选为100-
用于形成锡和/或锡合金层的方法没有特别限制。具体示例包括：真空薄膜形成方法例如真空淀积、离子镀和溅射；气相生长法例如热CVD、等离子CVD、光CVD和MOCVD；LB(Langmuir-Blodgett)方法；无电解淀积法；和溶胶凝胶方法。在这些方法中，真空淀积方法或溅射方法是优选的。
在本发明的金属光泽层装饰成形品中，形成基体的透明树脂层优选由选自聚碳酸酯树脂层、丙烯酸树脂层和环状聚烯烃树脂层中的一种或多种构成。
在本发明的金属光泽层装饰成形品中，装饰漆层优选地由聚氨酯树脂层和/或丙烯酸树脂层构成。
优选地，装饰漆层具有10-30μm的厚度。
根据本发明，可在由透明树脂层构成的基体与锡和/或锡合金层之间设置底涂层。底涂层可以是透明的或有色的，底涂层是用于增强粘附(附着)的底漆层。
本发明还提供了一种汽车，它具有上述安装在雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，作为金属光泽层装饰部件。
根据在基体的背面上设置锡和/或锡合金层的本发明，可提供一种用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，该成形品具有类似于镀铬色调的精美金属设计，并且不会妨碍无线电传输。
附图说明
图1示出根据本发明的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品的断面结构的示例；
图2示出根据本发明的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品的断面结构的另一示例；
图3是说明无线电特性试验方法的视图；以及
图4示出配备有雷达装置的汽车的概念图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品的断面结构的示例。金属光泽层装置成形品从其正面到背面包括：作为基体的透明树脂层1，设置在该基体的背面上的锡和/或锡合金层2，和设置在该锡和/或锡合金层的背面上的装饰漆层3。当从正面看时，入射在金属光泽层装饰成形品上的自然光透过透明树脂层1和锡和/或锡合金层2，然后被装饰漆层3反射。装饰漆层3将锡和/或锡合金层2的色调增强为精美的色调例如铬色。
图2示出根据本发明的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品的断面结构的另一示例。金属光泽层装置成形品从其正面开始依次包括：作为基体的透明树脂层1，用于增强透明树脂层1与锡和/或锡合金层2之间的粘附的底涂层4(底漆层)，锡和/或锡合金层2，以及设置在该锡和/或锡合金层的背面上的装饰漆层3。如图1所示，入射在金属光泽层装饰成形品上的自然光透过透明树脂层1、底涂层4以及锡和/或锡合金层2，然后被装饰漆层3反射。
在图1和2中，通过选择锡和/或锡合金层2的材料和厚度，可显示任何希望的颜色。另外，通过以多层结构形成锡和/或锡合金层2，可获得具有五彩缤纷的干涉色的金属外观。
透明树脂层1由具有小无线电波传输损失和优良电介质特性的材料构成。在例如作为指标的相对介电常数ε’和介电损失tanδ方面测量介电特性。优选地，透明树脂层1由聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂或环状聚烯烃树脂制成。
由于环状聚烯烃树脂是无定形的，所以其具有良好的透明度，该环状聚烯烃是本发明中用作基体的透明树脂中的一种并且其示例包括聚降冰片烯树脂和聚环已烷树脂。
当在透明树脂层1中使用具有小无线电波传输损失和优良介电特性的环状聚烯烃树脂时，通过用等离子蚀刻和/或高浓度臭氧水处理环状聚烯烃树脂层的基体表面，可改进基体表面的润湿性并且可显著提高其与锡和/或锡合金层的粘附。
在需要时，可向在本发明中用作基体的透明树脂添加其它聚合物例如橡胶或其它热塑树脂。橡胶的示例包括热塑性弹性体例如天然橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯共聚物橡胶、苯乙烯-丁二烯-异戊二烯共聚物橡胶、加氢的二烯系橡胶、饱和的聚烯烃橡胶例如乙烯-α-烯烃共聚物如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、α-烯烃-二烯共聚物、聚氨酯橡胶、硅橡胶、聚醚橡胶、丙烯酸橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶、加氢的热塑性弹性体、聚氨脂热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体和1，2-聚丁二烯热塑性弹性体。
其它热塑树脂的示例包括聚烯烃例如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、LLDPE、非常低密度的聚乙烯、聚丙烯、间规聚丙烯、聚丁烯和聚戊烯、聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰胺例如尼龙6和尼龙66、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯、间规聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、芳香族聚酰胺和聚碳酸酯。这些其它热塑树脂可单独使用或两种或多种组合使用，并且它们的添加量为使得透明树脂的无线电波传输特性、耐用性和耐磨性不损失。具体地，它们相对于透明树脂的量按质量计算为50％，并且优选地按质量计算为30％。
在需要时可向透明树脂增加添加剂。添加剂的示例包括抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、防雾剂、去雾剂、增塑剂、颜料、近红外吸收剂和抗静电剂。
透明树脂的成形品可用任何常规方法例如熔融成形法和铸造法(流延法)制造。熔融成形法的示例包括熔体挤出法例如T-对模成形和膨胀成形、砑光法、热压法和注塑成形法。在铸造法中，在支承体上流动铸造具有溶解或分散在溶剂中的各种成分的液状体，然后干燥该溶剂。所用溶剂的示例包括芳香烃例如甲苯、二甲苯、三甲苯、脂环烃例如环己烷和萘烷，和卤素化合物例如二氯甲烷、氯仿、氯苯和二氯苯。透明树脂在液状物中的浓度通常按质量计算为0.1-60％，并优选地按质量计算为3-45％。用于在支承体流动铸造液状物的方法包括那些包含刮条涂布机、刮墨刀、涂布棒、辊涂机、涂布模具、溅射、气刀涂布、旋转涂布和浸泡式涂布的方法。以常用的方式进行溶剂的干燥和去除，使得剩余溶剂的量按质量计算为5％或小于5％，优选地按质量计算为1％或小于1％，更优选地按质量计算为0.5％或小于0.5％。
示例
下文说明本发明的示例和比较示例。
(示例1-3和比较示例1)
用聚碳酸酯树脂制备厚度为5.5mm的150×150mm的平板状试验片，然后该试验片上淀积有锡。从表面的目视外观(设计)和毫米波传输损失方面与(比较示例1的)试验片相比较，该试验片由淀积有铟的聚碳酸酯制薄膜基体形成。
如图4所示，在76GHz下利用预定方法测量无线电波传输损失(往返)，76GHz是具有无线电波传输损失的车载毫米波雷达使用的频率。表1中示出性能比较的结果。
表1
表1中所示的结果指示出在根据本发明的在金属淀积层中使用锡的示例1-3中，可获得精美的镀铬色调或带有不同浅色的镀铬色调而不会妨碍雷达功能。另外，示例1-3在76GHz频带的毫米波传输损失(往返)方面的性能也不比具有铟淀积层的比较示例的性能逊色。

Claims (8)

1.一种用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，所述成形品包括：
由透明树脂层构成的基体；
设置在所述基体的背面上的锡和/或锡合金层；和
设置在所述锡和/或锡合金层的背面上的灰色、白色或黑色的装饰漆层，其中所述装饰漆层包括聚氨酯树脂层和/或丙烯酸树脂层。
2.一种用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，所述成形品包括：
由透明树脂层构成的基体；
设置在所述基体的背面上的底涂层；
设置在所述底涂层的背面上的锡和/或锡合金层；和
设置在所述锡和/或锡合金层的背面上的灰色、白色或黑色的装饰漆层，其中所述装饰漆层包括聚氨酯树脂层和/或丙烯酸树脂层。
3.根据权利要求1或2所述的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，其特征在于，所述锡合金是具有选自铟(In)、镓(Ga)、锑(Sb)和铋(Bi)的一种或多种元素的锡(Sn)的合金。
4.根据权利要求1或2所述的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，其特征在于，所述锡和/或锡合金层具有100-600
Figure F2006100661508C00011
的厚度。
5.根据权利要求1或2所述的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，其特征在于，所述锡和/或锡合金层通过真空淀积或溅射形成。
6.根据权利要求1或2所述的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，其特征在于，所述透明树脂层包括选自聚碳酸酯树脂层、丙烯酸树脂层和环状聚烯烃树脂层的一个或多个层。
7.根据权利要求1或2所述的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，其特征在于，所述装饰漆层具有10-30μm的厚度。
8.一种汽车，它具有根据权利要求1-7中任一项所述的用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，其中，所述金属光泽层装饰成形品安装在雷达装置的射束路径中，作为金属光泽层装饰部件。
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