JP2017088923A - 樹脂基材上へ金属皮膜形成したミリ波透過性樹脂部材の製造方法およびミリ波透過性樹脂部材 - Google Patents

Abstract

【課題】インジウムを用いて金属皮膜を形成する場合よりも製造コストが低く、かつ、高いミリ波透過性と十分な金属光沢とを併せ持つミリ波透過性樹脂部材の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】透明樹脂からなる基材の一方の面にスパッタリング法または真空蒸着法により錫又は錫合金からなるＡ層を形成するＡ層形成工程と、Ａ層の基材と接している面とは反対側の面にアルミニウム又はアルミニウム合金層からなるＢ層を形成するＢ層形成工程とを有するミリ波透過性樹脂部材の製造方法。【選択図】 なし

Description

本発明は、樹脂基材上へ金属皮膜形成したミリ波透過性樹脂部材の製造方法およびミリ波透過性樹脂部材に関する。

近年、自動車の運転支援システムが普及しつつあり、その中でも衝突被害軽減ブレーキ（自動ブレーキ）は最も重要な機能の一つである。前方の障害物との距離を計測する方法には幾つかの方法があるが、ミリ波レーダ方式が多くの自動車メーカーで採用されている。ミリ波レーダ装置の設置場所としては、前方の障害物との距離を正確に測定するという観点から、車両のフロントエンド部分の中央位置が適している。

ミリ波レーダ装置を車両の上記の位置に設置した場合、その前方（ミリ波の経路上）に配設される車両部品、例えば、ラジエータグリルや装飾用のエンブレムなどの金属皮膜を有する部品においても、高いミリ波透過性が求められる。装飾用のエンブレムなどの金属皮膜を有する部品が高いミリ波透過性を有するためには、その金属皮膜が、不連続な独立した島からなる、いわゆる島状構造を有することが必要とされている。一方で、ラジエータグリルや装飾用のエンブレムなどは車両の外観を構成するものであるため、意匠性の観点から、これらには十分な金属光沢を有することも求められる。これらが十分な金属光沢を有するためには、これらに施された金属皮膜が、一定以上（例えば、１０ｎｍ以上）の厚みを有することが必要である。しかし、大部分の金属において、島状構造は金属皮膜が薄い場合（例えば、１０ｎｍ未満）にしか現れず、金属皮膜の膜厚を十分な金属光沢を得られるような厚みにすると、島状構造は消失してしまう。

金属皮膜の膜厚を、金属光沢が得られる程度の厚みとした場合においてもある程度の島状構造を維持することができる金属として、インジウムや錫が知られている。しかし、インジウムは高価であり、インジウムを用いて金属皮膜を形成した場合は、製造コストが高くなるという問題があった。この製造コストを下げることを目的として、例えば、特許文献１には、インジウムと、インジウムと合金化しやすいアルミニウム又はパラジウムとを、樹脂基材上にこの順でスパッタリングして金属皮膜を形成した樹脂製品が提案されている。特許文献１の樹脂製品は、インジウムの使用量を削減することで製造コストを下げているが、金属皮膜の大部分がインジウムであるため、製造コストを十分に下げられるようなものではなかった。

錫は、インジウムよりも安価な金属であるため、インジウムの代わりに錫を用いて金属皮膜を形成することで、上記のような製造コストの問題は解決できる。例えば、特許文献２には、透明樹脂層からなる基体の裏面に錫及び／又は錫合金層を形成し、該錫及び／又は錫合金層の裏面に意匠塗料層を形成した、ミリ波透過性の光輝装飾成形品が提案されている。しかし、特許文献２に記載されている光輝装飾成形品は、金属皮膜の膜厚を所望の金属光沢が得られる程度の厚みとした場合において、十分なミリ波透過性を有しているとはいえず、高いミリ波透過性と十分な金属光沢とを両立したものではなかった。

特開２００７−１３８２７０号公報 特開２００５−２１２７４５号公報

本発明は、上記のような課題を鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、インジウムを用いて金属皮膜を形成する場合よりも製造コストが低く、かつ、高いミリ波透過性と十分な金属光沢とを併せ持つミリ波透過性樹脂部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、透明樹脂からなる基材の一方の面にスパッタリング法または真空蒸着法により錫又は錫合金からなるＡ層を形成するＡ層形成工程と、Ａ層の基材と接している面とは反対側の面にアルミニウム又はアルミニウム合金層からなるＢ層を形成するＢ層形成工程とを有するミリ波透過性樹脂部材の製造方法に関する。

本発明は、さらに、Ｂ層形成工程が、スパッタリング法または真空蒸着法によりＢ層を形成する工程であることが好ましい。

本発明は、さらに、Ａ層形成工程におけるスパッタリングの条件が、成膜速度０．１〜６ｎｍ／秒、Ｂ層形成工程におけるスパッタリングの条件が、成膜速度０．０３〜２ｎｍ／秒であることが好ましい。

本発明は、さらに、Ａ層の膜厚が５〜２０ｎｍであり、Ｂ層の膜厚が２〜１０ｎｍであることが好ましい。

本発明は、さらに、Ｂ層におけるＡ層と接している面とは反対側の面に、スパッタリング法または真空蒸着法により錫又は錫合金層からなるＣ層を形成するＣ層形成工程を有することが好ましい。

本発明は、透明樹脂からなる基材と、該基材の一方の面に形成された錫又は錫合金からなるＡ層と、Ａ層の基材と接している面とは反対側の面に形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金からなるＢ層とを備え、Ａ層が島状構造を有するミリ波透過性樹脂部材に関する。

本発明は、さらに、Ｂ層におけるＡ層と接している面とは反対側の面に、さらに、錫又は錫合金からなるＣ層を備えることが好ましい。

本発明は、さらに、錫合金が、亜鉛、銅または銀からなる群より選ばれる一種以上の金属を含む合金であることが好ましい。

本発明は、さらに、透明樹脂が、軟質アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、または熱可塑性エラストマーであることが好ましい。

本発明は、さらに、基材の一方の面に形成された前記Ａ層、前記Ｂ層、及び選択的に形成される前記Ｃ層からなる金属皮膜が、基材のもう一方の面にも形成されていることが好ましい。

本発明にかかるミリ波透過性樹脂部材の製造方法は、透明樹脂からなる基材の一方の面にスパッタリング法または真空蒸着法により錫又は錫合金からなるＡ層を形成するＡ層形成工程と、Ａ層の基材と接している面とは反対側の面にアルミニウム又はアルミニウム合金層からなるＢ層を形成するＢ層形成工程とを有する。錫又は錫合金は、島状構造を形成しやすい金属ではあるが、一般的な金属と同様に、膜厚が厚くなるにつれ、その島状構造は消失していき、ミリ波透過性が低下する。本発明では、錫又は錫合金からなるＡ層の上に、アルミニウム又はアルミニウム合金層からなるＢ層を形成することにより、金属皮膜のミリ波透過性を向上させ又は金属皮膜の膜厚の増加に伴うミリ波透過性の低下を抑制し、かつ、十分な金属光沢が発揮される程度の金属皮膜の厚さを得ることができる。本発明によれば、インジウムを用いて金属皮膜を形成する場合よりも低い製造コストで、高いミリ波透過性と十分な金属光沢とを併せ持つミリ波透過性樹脂部材を製造することができる。

各試料におけるミリ波透過性評価試験の結果を示すグラフである。 実施例２の樹脂部材にかかる、金属皮膜の表面の電子顕微鏡写真である。 実施例７の樹脂部材にかかる、金属皮膜の表面の電子顕微鏡写真である。 実施例１０の樹脂部材にかかる、金属皮膜の表面の電子顕微鏡写真である。 比較例１の樹脂部材にかかる、金属皮膜の表面の電子顕微鏡写真である。 比較例２の樹脂部材にかかる、金属皮膜の表面の電子顕微鏡写真である。 比較例３の樹脂部材にかかる、金属皮膜の表面の電子顕微鏡写真である。 比較例５の樹脂部材にかかる、金属皮膜の表面の電子顕微鏡写真である。 比較例１０の樹脂部材にかかる、金属皮膜の表面の電子顕微鏡写真である。

以下、本発明の実施の形態について説明をするが、本発明の趣旨に反しない限り、本発明は以下の実施の形態に限定されない。

基材に用いられる透明樹脂は、例えば、シート成形や射出成形などの公知の成形方法によって、最終製品に適した形状に成形される。透明樹脂としては、特に限定されないが、例えば、錫又は錫合金との密着性が高く、柔軟性に優れるという観点から、軟質アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、又は熱可塑性エラストマーが好ましい。錫又は錫合金との密着性が高い透明樹脂を用いることにより、例えば、アンダーコート層を設ける必要がなくなり、製造コストの削減や作業環境の改善等が可能となる傾向にある。また、例えば、装飾用のエンブレムにおいては、同じ自動車メーカーであっても、その車体形状が異なる場合には、求められるエンブレムの形状も僅かに異なることが多いが、基材として柔軟性に優れる透明樹脂を用いることにより、基材の成形後に、上記のようなエンブレムの形状の僅かな違いに対応することが可能となる。そのため、基材の成形に複数の金型を必要とせず、製造コストを削減できる傾向にある。

Ａ層は、錫又は錫合金からなる層であり、不連続な独立した島からなる、いわゆる島状構造を有している。錫合金としては、特に限定されないが、例えば、島状構造を形成しやすいという観点から、亜鉛、銅及び銀からなる群より選ばれる一種以上の金属を含む合金であることが好ましい。

Ａ層の膜厚は、５ｎｍ以上が好ましく、８ｎｍ以上がより好ましく、１１ｎｍ以上がさらに好ましい。また、２０ｎｍ以下が好ましく、１５ｎｍ以下がより好ましく、１３ｎｍ以下がさらに好ましい。Ａ層の膜厚が５ｎｍ未満の場合は、十分な金属光沢を得ることが困難となる傾向にある。また、Ａ層の膜厚が２０ｎｍを超える場合は、ミリ波透過性が低下する傾向にある。なお、本明細書において、Ａ層、後述するＢ層及びＣ層の膜厚とは、蛍光Ｘ線分析法を用いて測定した膜厚のことをいう。

Ａ層は、透明樹脂からなる基材の一方の面に、錫又は錫合金をスパッタリングまたは真空蒸着することによって形成される。これらの層形成方法の中でも、基材とＡ層との密着性が高くなるという観点、及び生産性に優れ、製造コストを低減できるという観点から、スパッタリング法を用いることが好ましい。スパッタリングに用いる装置としては、特に限定されず、例えば、ＤＣスパッタリング装置、ＲＦスパッタリング装置、マグネトロンスパッタリング装置、又はイオンビームスパッタリング装置などが挙げられる。これらの中でも、成膜速度が速く、生産性に優れるという観点からは、ＤＣスパッタリング装置、ＲＦスパッタリング装置、又はマグネトロンスパッタリング装置を用いることが好ましい。Ａ層と基材との密着性が向上し、また、ミリ波透過性が向上するという観点からは、イオンビームスパッタリング装置を用いることが好ましい。

Ａ層の成膜速度としては、特に限定されないが、例えば、スパッタリング法によってＡ層を形成する場合は、０．１ｎｍ／秒以上が好ましく、０．３ｎｍ／秒以上がより好ましい。また、Ａ層の成膜速度は、６ｎｍ／秒以下が好ましい。Ａ層の成膜速度が、０．１ｎｍ／秒未満の場合は、生産性が低下する傾向にある。また、Ａ層の成膜速度が、６ｎｍ／秒を超える場合は、所望の膜厚を得るための時間制御が困難となる傾向にある。Ａ層の成膜速度を上記の範囲とするには、例えば、ＲＦスパッタリング装置を用いて、真空到達度を０．００１Ｐａ程度とし、Ａｒのガス圧を０．５〜１５Ｐａとし、出力を１０〜４００Ｗとすることが挙げられる。

本発明は、Ａ層形成工程の前に、さらに、透明樹脂からなる基材におけるＡ層を形成する側の面にアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成工程を有していてもよい。基材とＡ層との間にアンダーコート層を設けることで、基材とＡ層との密着性が高くなり、また、金属皮膜の耐久性を向上できる傾向にある。アンダーコート層に用いる樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂などが挙げられる。

Ｂ層は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる層である。本発明は、金属皮膜をＡ層の上にＢ層が形成された構造とすることにより、金属皮膜のミリ波透過性を向上させている。ミリ波透過性は金属皮膜が島状構造を有する場合に高くなることが知られているが、金属皮膜に島状構造が現れる場合は、その表面抵抗率が上昇する。Ａ層にＢ層を積層させた金属皮膜では、Ａ層のみの金属皮膜よりも表面抵抗率が上昇しているため、Ａ層にＢ層を積層させた場合、Ｂ層の作用により、Ａ層の島状構造がさらに顕著なものになっていると推測される。

また、アルミニウム又はアルミニウム合金は、錫又は錫合金に比べて、可視光線の反射率が高く、硬度も高い。そのため、Ａ層に一定以上（例えば、２ｎｍ以上）の膜厚のＢ層を積層させることによって、Ａ層のみで金属皮膜を形成する場合よりも、金属皮膜の意匠性、及び耐摩耗性が向上する傾向にある。

Ｂ層に用いられるアルミニウム合金としては、特に限定されないが、例えば、大気中での耐食性と硬さ（傷つきにくさ）の観点から、亜鉛、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、及びニッケルからなる群より選ばれる一種以上の金属を含む合金であることが好ましい。

Ｂ層の膜厚は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましい。また、Ｂ層の膜厚は、１０ｎｍ以下が好ましく、６ｎｍ以下がより好ましい。Ｂ層の膜厚が１０ｎｍを超える場合は、ミリ波透過性が低下する傾向にある。

Ｂ層は、Ａ層の基材と接している面とは反対側の面に形成される。Ｂ層を形成する方法としては、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができるが、例えば、生産性が高く、製造コストを低減できるという観点から、スパッタリング法または真空蒸着法が好ましい。これらの中でも、基材とＡ層とＢ層の密着性が高くなるという観点、及びより生産性に優れ、より製造コストを低減できるという観点から、スパッタリング法を用いることが好ましい。Ｂ層をスパッタリング法によって形成する場合に用いるスパッタリング装置としては、Ａ層形成工程で使用するものと同様のものを使用することができる。

Ｂ層の成膜速度としては、特に限定されないが、例えば、スパッタリング法によってＢ層を形成する場合は、０．０３ｎｍ／秒以上が好ましく、０．１ｎｍ／秒以上がより好ましい。また、Ｂ層の成膜速度は、２ｎｍ／秒以下が好ましい。Ｂ層の成膜速度が、０．０３ｎｍ／秒未満の場合は、生産性が低下する傾向にある。また、Ｂ層の成膜速度が、２ｎｍ／秒を超える場合は、所望の膜厚を得るための時間制御が困難となる傾向にある。Ｂ層の成膜速度を上記の範囲とするには、例えば、ＲＦスパッタリング装置を用いて、真空到達度を０．００１Ｐａ程度とし、Ａｒのガス圧を０．５〜１５Ｐａとし、出力を１０〜４００Ｗとすることが挙げられる。

本発明は、Ｂ層におけるＡ層と接している面とは反対側の面に、スパッタリング法または真空蒸着法により錫又は錫合金層からなるＣ層を形成するＣ層形成工程を有していてもよい。Ｂ層の上に、Ｃ層を形成することによって、ミリ波透過性の低下を抑制しながら、得られるミリ波透過性樹脂部材をさらに金属光沢の富んだものとすることができる傾向にある。Ｃ層に用いられる錫合金としては、Ａ層形成工程にて言及したものと同様のものを用いることができる。Ｃ層は、Ａ層と同様の素材を用いて形成しても良いし、異なる素材を用いて形成しても良い。Ｃ層形成工程は、Ａ層形成工程にて言及した方法や条件と、同様の方法や条件にて行なうことができる。

Ａ層、Ｂ層、及び選択的に形成されるＣ層からなる金属皮膜の膜厚は、１０ｎｍ以上であることが好ましく、１５ｎｍ以上であることがより好ましく、また、２５ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましい。金属皮膜の膜厚が１０ｎｍ未満の場合は、十分な金属光沢を得ることが困難な傾向にあり、また、２５ｎｍを超える場合は、ミリ波透過性が低下する傾向にある。

上述のように、ミリ波透過性は金属皮膜が島状構造を有する場合に高くなり、また、金属皮膜に島状構造が現れる場合は、その表面抵抗率が上昇する。そのため、表面抵抗率は、ミリ波透過性の簡易指標として用いられている。例えば、自動車分野においては、金属皮膜が良好なミリ波透過性を有するための目安として、１×１０^７Ω／□以上の表面抵抗率を有することが挙げられている。本発明におけるＡ層、Ｂ層、及び選択的に形成されるＣ層からなる金属皮膜の表面抵抗率は、１×１０^７Ω／□以上であることが好ましく、１×１０⁸Ω／□以上であることがより好ましい。金属皮膜の表面抵抗率が、１×１０^７Ω／□未満である場合は、良好なミリ波透過性を得ることが困難な傾向にある。

本発明は、金属皮膜の形成後に、その金属皮膜の上にトップコート層を形成するトップコート層形成工程を有していてもよい。金属皮膜の上にトップコート層を設けることで、金属皮膜の耐久性を向上させることができる傾向にある。トップコート層に用いる樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂などが挙げられる。

上記のような製造方法により製造されたミリ波透過性樹脂部材は、高いミリ波透過性と十分な金属光沢とを併せ持ったものであり、例えば、自動車のラジエータグリルや装飾用のエンブレムなど、このような特性を必要とする製品に好適に用いることができる。

本発明のミリ波透過性樹脂部材は、上記のＡ層、Ｂ層、及び選択的に形成されるＣ層からなる金属皮膜が、透明樹脂からなる基材の両面に形成されていても良い。金属皮膜を基材の両面に設けることにより、可視光の反射率が高くなる。そのため、金属皮膜を基材の両面に設けたミリ波透過性樹脂部材は、ミリ波透過性の鏡などとしても用いることができる。本発明のミリ波透過性樹脂部材を用いた鏡の裏にミリ波レーダ装置を設置すれば、ミリ波レーダ装置を人目につかせることなく、人感センサとして機能させることが可能となる。ミリ波レーダ装置を人感センサとして使用した場合、監視カメラのように映像によって人の有無を判別するものではないことから、プライバシを侵害しにくいという利点がある。

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（金属皮膜における各層の膜厚測定、及び金属皮膜の表面抵抗率測定）
以下の実施例及び比較例において、金属皮膜の膜厚は、微小部蛍光Ｘ線分析装置（株式会社堀場製作所製、ＸＧＴ−５０００）を用いて測定した。金属皮膜の表面抵抗率は、低抵抗率計（株式会社三菱化学アナリテック製、ロレスターＧＸ）、又は高抵抗率計（株式会社三菱化学アナリテック製、ハイレスターＵＸ）を用いて測定した。

（ミリ波透過性の評価試験）
以下の実施例及び比較例においては、以下に説明する評価試験方法によって、樹脂部材のミリ波透過性を評価した。高周波ネットワークアナライザー（アジレント・テクノロジー株式会社製、Ｅ８３６２Ｃ）に接続した送信アンテナ及び受信アンテナを、互いに対向するように、アクリルレール上に設置した。両アンテナ間の距離は、６ｃｍとした。さらに、両アンテナの筐体間で起こる多重反射を抑制しＳＮ比（信号雑音比）を向上させるため、両アンテナの筐体をアルミホイルで覆った。樹脂基材の片面に金属皮膜を形成した縦５ｃｍ、横５ｃｍ、厚さ１ないし３ｍｍの平板状の試料を、両アンテナを結ぶ直線の中間地点に設置し、送信アンテナから試料へとミリ波を照射し、試料を透過して受信アンテナへと入射するミリ波の強度を測定した。測定周波数は、７５〜１１０ＧＨｚとした。

上記の試験方法によりミリ波透過性が定量的に評価できることを確認するため、ミリ波透過性を把握している、又は予測できる試料を用いて、各周波数におけるミリ波の減衰を測定した。樹脂基材には、ＡＢＳ樹脂（株式会社コクゴ製、ＡＢＳシート）を使用した。試料には、ＡＢＳ樹脂のみ、「インジウム（１０ｎｍ）」（厚さ１０ｎｍのインジウム皮膜を形成した試料）、「インジウム（１６ｎｍ）」（厚さ１６ｎｍのインジウム皮膜を形成した試料）、「クロム（１１ｎｍ）」（厚さ１１ｎｍのクロム皮膜を形成した試料）、及び「クロム（２０ｎｍ）」（厚さ２０ｎｍのクロム皮膜を形成した試料）を用いた。なお、上記の金属皮膜の形成は、ＲＦスパッタリング装置（キャノンアネルバ株式会社製、ＳＰＦ−３３２Ｈ）を用いて、真空到達０．００１Ｐａ以下、Ａｒのガス圧５Ｐａ、出力１００Ｗの条件で実施した。測定結果をグラフにしたものを、図１に示す。図１のグラフは、空間をゼロ基準としたミリ波のエネルギーの減衰を表しており、ミリ波のエネルギーが１／１０となった場合、減衰は−２０ｄＢとなる。図１において、１１はＡＢＳ樹脂のみ、１２は空間、１３は「インジウム（１０ｎｍ）」、１４は「インジウム（１６ｎｍ）」、１５は「クロム（１１ｎｍ）」、１６は「クロム（２０ｎｍ）」のグラフを表す。

図１のグラフを見ると、ＡＢＳ樹脂のみの場合は空間とほぼ変わらない減衰を示し、特に、８５ＧＨｚ近傍では、ほぼ完全に同等である。ミリ波透過性が高いことが知られているインジウムを用いている「インジウム（１０ｎｍ）」、及び「インジウム（１６ｎｍ）」は、両者とも、１００ＧＨｚ付近まで、ＡＢＳ樹脂のみの場合と同様の減衰を示した。一方、金属光沢が認められる程度の厚みになると導体となり、表面抵抗率が下がることが知られているクロムを用いている「クロム（１１ｎｍ）」では、金属皮膜の膜厚が同程度である「インジウム（１０ｎｍ）」よりも、大きな減衰を示した。また、「クロム（２０ｎｍ）」は、「クロム（１１ｎｍ）」よりもさらに大きな減衰を示した。これらの結果から、上記のミリ波透過性の評価試験により、金属皮膜のミリ波透過性が定量的に測定できていると判断した。

なお、以下に記載するミリ波の減衰は、上記の測定方法により測定した各周波数におけるミリ波の減衰を、実際にミリ波レーダ装置で用いられている７５〜８１ＧＨｚの領域で平均したものを表す。また、ミリ波透過率（％）は、ミリ波の減衰（ｄＢ）から換算したものである。

（金属皮膜の微視的な表面構造の観察）
以下の実施例及び比較例において、金属皮膜の微視的な表面構造は、電界放出型電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ−７００１Ｆ）を用いて５万倍の倍率で実施した。

（基材と金属皮膜との密着性評価試験）
以下の実施例及び比較例において、基材と金属皮膜との密着性は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６に定められているクロスカット法試験に準じて評価した。密着性評価試験の概要は以下の通りである。まず、鋭利なカッターを用いて、試料に、試料の基材まで達する碁盤目状（１マス：１ｍｍ×１ｍｍ）の切り込みを入れた。次に、規定の付着力のテープを貼り、そのテープを引き剥がした。１０マス×１０マス内において、金属皮膜の剥離が生じているクロスカット部分の表面の状態を観察し、表１に示す評価基準に従い、基材と金属皮膜との密着性を評価した。

（金属皮膜の耐久性評価試験）
以下の実施例及び比較例において、金属皮膜の耐久性は、金属皮膜上にトップコート層を形成した後に、ヒートサイクル試験を行なうことにより評価した。ヒートサイクル試験は、ＪＩＳ Ｈ８５０２に定められているめっきの耐食性試験方法の中性塩水噴霧サイクル試験に準じて行なった。ヒートサイクル試験の概要は以下の通りである。まず、温度３５±１℃の条件下で２時間、試料に５％塩化ナトリウム水溶液（ｐＨ７）を噴霧した。次に、温度６０±１℃、相対湿度２０〜３０％の条件下で４時間、試料を乾燥させた。次に、温度５０±１℃、相対湿度９５％の条件下で２時間、試料を湿潤させた。上記を１サイクルとして、３サイクルで試験を行ない、金属皮膜の耐久性を評価した。

（スパッタリング条件）
以下の実施例及び比較例において、金属皮膜の形成は、ＲＦスパッタリング装置（キャノンアネルバ株式会社製、ＳＰＦ−３３２Ｈ）を用いて、真空到達度０．００１Ｐａ以下、Ａｒのガス圧５Ｐａ、出力１００Ｗの条件で実施した。

（実施例１）
ＡＢＳ樹脂（株式会社コクゴ製、ＡＢＳシート）を用いて、縦５ｃｍ、横５ｃｍ、厚さ１ｍｍの平板状の透明樹脂基材を作製した。次に、該樹脂基材の一方の面に錫を５秒間スパッタリングし、Ａ層を形成した。次に、Ａ層の上に、アルミニウム合金（Ａｌ：９４．８質量％、Ｃｕ：４質量％、Ｓｉ：０．５質量％、Ｍｇ：０．７質量％）を１２秒間スパッタリングしてＢ層を形成し、実施例１の樹脂部材を得た。Ａ層の厚さは８ｎｍ、Ｂ層の厚さは４ｎｍであった。上記の方法により、ミリ波の減衰を測定し、測定されたミリ波の減衰からミリ波の透過率を算出した。結果を表２に示す。なお、透明樹脂基材のみについて、ミリ波の減衰を測定したところ、ミリ波の減衰は−０．１９ｄＢであり、ミリ波の透過率は、９７．８％であった

（実施例２〜３）
Ａ層を形成する際のスパッタリング時間を表２に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、実施例２〜３の樹脂部材を製造した。実施例２〜３の樹脂部材における各層の膜厚、ミリ波の減衰、及びミリ波の透過率について、表２に示す。実施例２については、上記の高抵抗率計を用いて、表面抵抗率の測定も行なった。表面抵抗率の測定結果についても表２に示す。

（実施例４〜６）
Ａ層を形成する金属として錫・９質量％亜鉛合金（Ｓｎ９Ｚｎ）を用い、Ａ層及びＢ層を形成する際のスパッタリング時間を表２に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、実施例４〜６の樹脂部材を製造した。実施例４〜６の樹脂部材における各層の膜厚、ミリ波の減衰、及びミリ波の透過率について、表２に示す。

（比較例１〜３）
Ｂ層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、比較例１の樹脂部材を製造した。また、Ａ層を形成する際のスパッタリング時間を、表２に示すように変更したこと以外は、比較例１と同様の方法により、比較例２〜３の樹脂部材を製造した。

（比較例４〜９）
Ａ層を形成する金属として錫・９質量％亜鉛合金を用い、Ａ層を形成する際のスパッタリング時間を表２に示すように変更したこと以外は、比較例１と同様の方法を用いて、比較例４〜９の樹脂部材を製造した。

（比較例１０）
実施例１と同様の透明樹脂基材の一方の面に、インジウムを１０秒間スパッタリングして金属皮膜を形成し、比較例１０の樹脂部材を得た。

比較例１〜１０の樹脂部材における金属皮膜の膜厚、ミリ波の減衰、及びミリ波の透過率について、表２に示す。比較例１、２、５、及び１０については、上記の高抵抗率計を用いて、また、比較例３については上記の低抵抗率計を用いて、表面抵抗率の測定も行なった。表面抵抗率の測定結果についても表２に示す。

（実施例７）
樹脂基材として、軟質アクリル樹脂（株式会社クラレ製、パラペットＳＡ−１０００ＮＨ２０１）を用いたこと、及び、Ｂ層の上に、錫を５秒間スパッタリングしてＣ層を形成したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、実施例７の樹脂部材を製造した。Ｃ層の厚みは、８ｎｍであった。実施例７の樹脂部材におけるミリ波の減衰、ミリ波の透過率、及び表面抵抗率を、表３に示す。なお、基材として用いた軟質アクリル樹脂は、それ自体が−１．４７ｄＢのミリ波の減衰を示すため、表３に示す実施例７のミリ波の減衰は、実際の測定値に、１．４７ｄＢを加えた値としている。表３に示す通り、実施例７の樹脂部材は、ミリ波の透過性が良好であり、かつ、金属光沢及び反射率のいずれも良好であった。

（実施例８）
軟質アクリル樹脂（株式会社クラレ製、パラペットＳＡ−１０００ＮＨ２０１）を用いて、エンブレムを成形した。成形したエンブレムの一方の面に、アクリルウレタン樹脂（藤倉化成株式会社製、フジハードＶＢ３２１８Ａ−２）を乾燥後の膜厚が１５μｍとなるようにスプレー塗布し、７５℃、６０分間の条件で乾燥させ、アンダーコート層を形成した。アンダーコート層の上に、錫を５秒間スパッタリングしてＡ層を形成し、Ａ層の上に実施例１で用いたアルミニウム合金を１５秒間スパッタリングしてＢ層を形成して、実施例８の樹脂部材を製造した。

（実施例９〜１０）
Ａ層を形成する金属として錫・９質量％亜鉛合金を用いたこと、及びＡ層及びＢ層を形成する際のスパッタリング時間を表３に示すように変更したこと以外は、実施例８と同様の方法を用いて、実施例９〜１０の樹脂部材を製造した。

実施例８〜１０の樹脂部材におけるミリ波の減衰、及びミリ波の透過率を、表３に示す。なお、基材として用いたエンブレムは、それ自体が−０．７７ｄＢのミリ波の減衰を示すため、表３に示す実施例８〜１０のミリ波の減衰は、実際の測定値に、０．７７ｄＢを加えた値としている。また、実施例１０については、表面抵抗率の測定も行なった。表面抵抗率の測定結果を、表３に示す。

（比較例１１〜１４）
金属皮膜の構成を表３に示すように変更したこと以外は、実施例８と同様の方法を用いて、比較例１１〜１４の樹脂部材を製造した。比較例１１〜１４の樹脂部材におけるミリ波の減衰、及びミリ波の透過率を、表３に示す。なお、実施例８〜１０と同様に、表３に示す比較例１１〜１４のミリ波の減衰は、実際の測定値に、０．７７ｄＢを加えた値としている。

アンダーコート層の有無によって、ミリ波の透過性や金属皮膜の耐久性が変化するか否かを確認するため、以下のような試験を行なった。実施例８、比較例１１、及び比較例１４の樹脂部材について、金属皮膜の上にアクリルウレタン樹脂（藤倉化成株式会社製、フジハードＶＴ３２６５Ａ）を乾燥後の膜厚が１５μｍとなるようにスプレー塗布し、７０℃、６０分間の条件で乾燥させ、トップコート層を形成した。これらの樹脂部材について、ミリ波の減衰の測定、及びクロスカット試験を実施した。その後、ヒートサイクル試験を実施し、ヒートサイクル試験後の樹脂部材についても、ミリ波の減衰の測定、及びクロスカット試験を実施した。結果を表４に示す。

実施例８、比較例１１、及び比較例１４の樹脂部材を、アンダーコート層を形成せずに製造した。これらの樹脂部材及び実施例７の樹脂部材について、上記と同様の方法を用いてトップコート層を形成した。得られた樹脂部材について、ミリ波の減衰の測定、及びクロスカット試験を実施した。その後、ヒートサイクル試験を実施し、ヒートサイクル試験後の樹脂部材についても、ミリ波の減衰の測定、及びクロスカット試験を実施した。結果を表４に示す。

表５に示した実施例８についての結果から、金属皮膜の最外層にアルミニウム合金からなる層が存在すると、ヒートサイクル試験後に、金属皮膜の表面が褐色化しやすい傾向にある。しかし、このような金属皮膜の表面における状態の変化は、実施例７のように、さらにその上に、錫からなる層を形成することで改善できる。

実施例２、７、及び１０、並びに、比較例１〜３、５、及び１０について、金属皮膜の微視的な表面構造を観察した。得られた顕微鏡写真を、それぞれ図２〜９に示す。図４と図８とを比較すると、錫合金層の上にさらにアルミニウム層を形成した図４では、島状構造がさらに顕著になっていることがわかる。

Claims (10)

1. 透明樹脂からなる基材の一方の面にスパッタリング法または真空蒸着法により錫又は錫合金からなるＡ層を形成するＡ層形成工程と、Ａ層の基材と接している面とは反対側の面にアルミニウム又はアルミニウム合金層からなるＢ層を形成するＢ層形成工程とを有するミリ波透過性樹脂部材の製造方法。
2. Ｂ層形成工程が、スパッタリング法または真空蒸着法によりＢ層を形成する工程である請求項１に記載のミリ波透過性樹脂部材の製造方法。
3. Ａ層形成工程におけるスパッタリングの条件が、成膜速度０．１〜６ｎｍ／秒であり、Ｂ層形成工程におけるスパッタリングの条件が、成膜速度０．０３〜２ｎｍ／秒である請求項１または２に記載のミリ波透過性樹脂部材の製造方法。
4. Ａ層の膜厚が５〜２０ｎｍであり、Ｂ層の膜厚が２〜１０ｎｍである請求項１〜３のいずれかに記載のミリ波透過性樹脂部材の製造方法。
5. さらに、Ｂ層におけるＡ層と接している面とは反対側の面に、スパッタリング法または真空蒸着法により錫又は錫合金層からなるＣ層を形成するＣ層形成工程を有する請求項１〜４のいずれかに記載のミリ波透過性樹脂部材の製造方法。
6. 透明樹脂からなる基材と、
   該基材の一方の面に形成された錫又は錫合金からなるＡ層と、
   Ａ層の基材と接している面とは反対側の面に形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金からなるＢ層とを備え、
   Ａ層が島状構造を有するミリ波透過性樹脂部材。
7. Ｂ層におけるＡ層と接している面とは反対側の面に、さらに、錫又は錫合金からなるＣ層を備える請求項６に記載のミリ波透過性樹脂部材。
8. 錫合金が、亜鉛、銅及び銀からなる群より選ばれる一種以上の金属を含む合金である請求項６または７に記載のミリ波透過性樹脂部材の製造方法。
9. 透明樹脂が、軟質アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、または熱可塑性エラストマーである請求項６〜８のいずれかに記載のミリ波透過性樹脂部材。
10. 基材の一方の面に形成された前記Ａ層、前記Ｂ層、及び選択的に形成される前記Ｃ層からなる金属皮膜が、基材のもう一方の面にも形成されている、請求項６〜９のいずれかに記載のミリ波透過性樹脂部材。

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