JP2019086510A - 車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】シルクスクリーン印刷工程を経ずに製造することができ、製造効率の向上、製造コストの低減を図ることができると共に、均一な電磁波透過性が得られ、車載レーダー装置のレーダー性能の低下を確実に防止することができる。【解決手段】表面側から視認される絶縁性の透明基材２と、透明基材２の背面側にマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３と、表面視でマーク形状に対応する領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って不連続金属膜３の背面側に設けられる背景色層を備える車載レーダー装置用レドーム１であり、好適には透明基材２にマーク形状に対応する形状で形成された改質表面２２に無電解めっき金属膜である不連続金属膜３が成膜される。【選択図】図４
Description
本発明は、車載レーダー装置用レドームに係り、特にエンブレム等のマークを有する車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法に関する。
従来、エンブレムを有する車載レーダー装置用レドームとして、特許文献１の電波透過性の不連続金属膜が設けられるレドームが知られている。このレドームは、無電解めっきで形成された金属光沢を有する不連続金属膜を有し、この不連続金属膜は電磁波透過パスとなるクラックに囲まれた微細金属領域の集合体で構成される。
そして、特許文献１のエンブレムを有するレドームは、ポリカーボネート樹脂の透明基材の裏面側にマスキング部を有する背景色塗布層を形成し、背景色塗布層の上に金属光沢を有する不連続金属膜を全面に亘って積層して形成されている。マスキング部を有する背景色塗布層は、顔料粒子が高濃度で含まれたカーボンブラックを用いてシルクスクリーン印刷で形成されるのが一般的であり、シルクスクリーン印刷で形成されたマスキング部はエンブレム形状に対応している。このレドームを透明基材の表面側から視ると、全面に亘って形成された不連続金属膜が背景色塗布層のマスキング部を通してエンブレム形状にのみ設けられているように視える（特許文献１の段落［０００９］、［００７６］、図２参照）。
尚、特許文献１のレドームの電磁波透過性の不連続金属膜は、微細金属領域が単位面積（１ｍｍ２）中に２個〜１００００個存在するものであるが、特許文献２のように微細金属領域を単位面積（１ｍｍ２）当たりに１００００個を超えて設ける電磁波透過性の不連続金属膜を有する車載レーダー装置用レドームもある（特許文献２の段落［００２２］参照）。
ところで、特許文献１のレドームをシルクスクリーン印刷工程を経て製造する場合、シルクスクリーン印刷工程は版詰まりを回避するために乾燥に時間がかかるため、大量の製品を効率的に製造する際にボトルネックとなると共に、シルクスクリーン印刷工程が高コストであるため、製造コストの低減を困難にしている。また、マスキング部以外の背景色塗布層は、カーボンブラックのような電磁波の透過性に影響を与える機能性顔料で構成される一方で、マスキング部にはこの機能性顔料が存在しないため、背景色塗布層のマスキング部とその他の領域とで電磁波透過性が不均一になり、車載レーダー装置のレーダー性能を低下させる可能性がある。
また、特許文献１のレドームは、透明基材、背景色塗布層の全面に亘って不連続金属膜を形成し、エンブレム形状以外の領域全体にも無電解めっきで不連続金属膜を形成するものであるため、使用する金属が無駄になり、金属資源を有効利用することができないという問題もある。
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、シルクスクリーン印刷工程を経ずに製造することができ、製造効率の向上、製造コストの低減を図ることができると共に、均一な電磁波透過性が得られ、車載レーダー装置のレーダー性能の低下を確実に防止することができる車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、金属使用量を削減して製造コストを低減することができると共に、貴重な金属資源を有効利用することができる車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、表面側から視認される絶縁性の透明基材と、前記透明基材の背面側にマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜と、表面視で前記マーク形状に対応する領域と前記マーク形状の周囲の領域の全面に亘って前記不連続金属膜の背面側に設けられる背景色層を備えることを特徴とする。
これによれば、マスキング部を有する背景色塗布層をシルクスクリーン印刷で形成することが不要であり、版詰まりを回避するために乾燥に時間がかかるため大量の製品を効率的に製造する際にボトルネックとなるシルクスクリーン印刷工程を経ずに製造することができる。従って、製造効率の向上、製造コストの低減を図ることができる。また、背景色層が表面視でマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って不連続金属膜の背面側に設けられることから、例えばカーボンブラックのような電磁波に影響を与える機能性顔料をマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って設け、マーク形状の領域とその周囲の領域との電磁波透過性のバラツキを無くして電磁波透過性を均一化することができる。従って、車載レーダー装置のレーダー性能の低下を確実に防止することができる。また、背景色層を表面視でマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って不連続金属膜の背面側に設けることにより、既存の車載レーダー装置用レドームと同等の優れた美観の意匠性を得ることができる。
これによれば、マスキング部を有する背景色塗布層をシルクスクリーン印刷で形成することが不要であり、版詰まりを回避するために乾燥に時間がかかるため大量の製品を効率的に製造する際にボトルネックとなるシルクスクリーン印刷工程を経ずに製造することができる。従って、製造効率の向上、製造コストの低減を図ることができる。また、背景色層が表面視でマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って不連続金属膜の背面側に設けられることから、例えばカーボンブラックのような電磁波に影響を与える機能性顔料をマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って設け、マーク形状の領域とその周囲の領域との電磁波透過性のバラツキを無くして電磁波透過性を均一化することができる。従って、車載レーダー装置のレーダー性能の低下を確実に防止することができる。また、背景色層を表面視でマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って不連続金属膜の背面側に設けることにより、既存の車載レーダー装置用レドームと同等の優れた美観の意匠性を得ることができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記透明基材に若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に前記マーク形状に対応する形状で形成された改質表面に、前記不連続金属膜が成膜されていることを特徴とする。
これによれば、改質表面にだけ選択的に金属を使用して不連続金属膜を形成することが可能となることから、不連続金属膜の成膜に必要な金属使用量を削減して製造コストを低減することができると共に、貴重な金属資源を有効利用することができる。
これによれば、改質表面にだけ選択的に金属を使用して不連続金属膜を形成することが可能となることから、不連続金属膜の成膜に必要な金属使用量を削減して製造コストを低減することができると共に、貴重な金属資源を有効利用することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記不連続金属膜の反応核と前記改質表面の反応性官能基が直接的若しくは間接的に結合している状態で、前記不連続金属膜が成膜されていることを特徴とする。
これによれば、不連続金属膜の反応核と改質表面の反応性官能基とが直接的若しくは間接的に結合することにより、不連続金属膜を高い固着強度で改質表面に固着して形成することができる。
これによれば、不連続金属膜の反応核と改質表面の反応性官能基とが直接的若しくは間接的に結合することにより、不連続金属膜を高い固着強度で改質表面に固着して形成することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記不連続金属膜が無電解めっき金属膜であることを特徴とする。
これによれば、改質表面にだけ選択的に金属を使用して不連続金属膜を確実に形成することが可能となることから、不連続金属膜の成膜に必要な金属使用量の削減による製造コストの低減、貴重な金属資源の有効利用をより確実に図ることができる。また、真空スパッタや真空蒸着を行う場合の設備コストの増加、真空容器による成膜対象の透明基材の大きさや形状の制約等がなく、低コストで、多様な形状のレドームに適応することができる。
これによれば、改質表面にだけ選択的に金属を使用して不連続金属膜を確実に形成することが可能となることから、不連続金属膜の成膜に必要な金属使用量の削減による製造コストの低減、貴重な金属資源の有効利用をより確実に図ることができる。また、真空スパッタや真空蒸着を行う場合の設備コストの増加、真空容器による成膜対象の透明基材の大きさや形状の制約等がなく、低コストで、多様な形状のレドームに適応することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記背景色層を構成する保護膜が前記不連続金属膜を埋設するように形成されていることを特徴とする。
これによれば、背景色層の保護膜で不連続金属膜を保護することができると共に、背景色層を保護膜とすることで多様な背景色層を簡単に形成することができる。
これによれば、背景色層の保護膜で不連続金属膜を保護することができると共に、背景色層を保護膜とすることで多様な背景色層を簡単に形成することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームは、前記背景色層を構成する射出成型材の背面基材が前記不連続金属膜を埋設するように形成されていることを特徴とする。
これによれば、背景色層を射出成型材の背面基材で構成することで、背景色を担う別途の保護膜を用いずに、保護膜を形成しない製造工程によって効率的にレドームを製造することが可能となる。また、背面基材を不連続金属膜の背面側に射出成型材で形成することにより、多様な形状で高い固着強度のレドームをより効率的に製造することが可能となる。また、射出成型で形成される背景色層を構成する背面基材の内部着色は、着色剤の含有量を低くして行うことや、或いは電磁波透過性に影響が無いか或いは影響が極めて小さい着色剤で行うことが可能であり、より高レベルの電磁波透過性能を得ることも可能となる。また、背景色を担う別途の保護膜を不連続金属と背面基材との間に介在させることが不要となることから、保護膜の介在による透過減衰を無くし、電磁波透過性に一層優れたレドームとすることが可能となる。
これによれば、背景色層を射出成型材の背面基材で構成することで、背景色を担う別途の保護膜を用いずに、保護膜を形成しない製造工程によって効率的にレドームを製造することが可能となる。また、背面基材を不連続金属膜の背面側に射出成型材で形成することにより、多様な形状で高い固着強度のレドームをより効率的に製造することが可能となる。また、射出成型で形成される背景色層を構成する背面基材の内部着色は、着色剤の含有量を低くして行うことや、或いは電磁波透過性に影響が無いか或いは影響が極めて小さい着色剤で行うことが可能であり、より高レベルの電磁波透過性能を得ることも可能となる。また、背景色を担う別途の保護膜を不連続金属と背面基材との間に介在させることが不要となることから、保護膜の介在による透過減衰を無くし、電磁波透過性に一層優れたレドームとすることが可能となる。
本発明の車載レーダー装置用レドームの製造方法は、本発明の車載レーダー装置用レドームを製造する方法であって、前記透明基材に若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に、前記マーク形状に対応する形状で反応性官能基を生成して前記マーク形状に対応する形状の改質表面を形成する第１工程と、無電解めっきによって不連続金属膜の反応核と前記改質表面の反応性官能基が直接的若しくは間接的に結合させ、前記改質表面に前記マーク形状の前記不連続金属膜を成膜する第２工程を備えることを特徴とする。
これによれば、不連続金属膜の反応核と改質表面の反応性官能基とが直接的若しくは間接的に結合することにより、不連続金属膜を高い固着強度で形成することができる。また、改質表面にだけ選択的に金属を使用して不連続金属膜を確実に形成することが可能となることから、不連続金属膜の成膜に必要な金属使用量の削減による製造コストの低減、金属資源の有効利用をより確実に図ることができる。また、真空スパッタや真空蒸着を行う場合の設備コストの増加、真空容器による成膜対象の透明基材の大きさや形状の制約等がなく、低コストで、多様な形状のレドームに適応することができる。
これによれば、不連続金属膜の反応核と改質表面の反応性官能基とが直接的若しくは間接的に結合することにより、不連続金属膜を高い固着強度で形成することができる。また、改質表面にだけ選択的に金属を使用して不連続金属膜を確実に形成することが可能となることから、不連続金属膜の成膜に必要な金属使用量の削減による製造コストの低減、金属資源の有効利用をより確実に図ることができる。また、真空スパッタや真空蒸着を行う場合の設備コストの増加、真空容器による成膜対象の透明基材の大きさや形状の制約等がなく、低コストで、多様な形状のレドームに適応することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームの製造方法は、前記第１工程において、前記透明基材に若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に紫外線を照射して前記反応性官能基を生成し、前記改質表面を形成することを特徴とする。
これによれば、マーク形状に対応する形状の反応性官能基を有する改質表面を紫外線照射で効率的且つ確実に形成することができる。
これによれば、マーク形状に対応する形状の反応性官能基を有する改質表面を紫外線照射で効率的且つ確実に形成することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームの製造方法は、前記第１工程において、前記透明基材に若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に赤外線を照射して前記反応性官能基を生成し、前記改質表面を形成することを特徴とする。
これによれば、マーク形状に対応する形状の反応性官能基を有する改質表面を赤外線照射で効率的且つ確実に形成することができる。
これによれば、マーク形状に対応する形状の反応性官能基を有する改質表面を赤外線照射で効率的且つ確実に形成することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームの製造方法は、前記背景色層を構成する保護膜を前記マーク形状に対応する領域と前記マーク形状の周囲の領域の全面に亘って前記不連続金属膜を埋設するように形成し、前記保護膜の背面側に背面基材を射出成型で形成して前記保護膜に固着する第３工程を備えることを特徴とする。
これによれば、背景色層の保護膜で不連続金属膜を保護することができると共に、背景色層を保護膜とすることで多様な背景色層を簡単に形成することができる。また、保護膜の背面側に背面基材を射出成型で形成することにより、多様な形状で、各層間の固着強度が高いレドームを効率的に製造することができる。
これによれば、背景色層の保護膜で不連続金属膜を保護することができると共に、背景色層を保護膜とすることで多様な背景色層を簡単に形成することができる。また、保護膜の背面側に背面基材を射出成型で形成することにより、多様な形状で、各層間の固着強度が高いレドームを効率的に製造することができる。
本発明の車載レーダー装置用レドームの製造方法は、前記背景色層を構成する背面基材を前記不連続金属膜の背面側に射出成型で形成して、前記不連続金属膜と前記透明基材若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に固着する第３工程を備えることを特徴とする。
これによれば、背景色層を背面基材で構成することで、背景色を担う別途の保護膜を用いずに、保護膜を形成しない製造工程によって効率的にレドームを製造することができる。また、背面基材を不連続金属膜の背面側に射出成型で形成することにより、多様な形状で高い固着強度のレドームをより効率的に製造することができる。また、射出成型で形成される背景色層を構成する背面基材の内部着色は、着色剤の含有量を低くして行うことや、或いは電磁波透過性に影響が無いか或いは影響が極めて小さい着色剤で行うことが可能であり、より高レベルの電磁波透過性能を得ることができる。また、背景色を担う別途の保護膜を不連続金属膜と背面基材との間に介在させることが不要であるから、保護膜の介在による透過減衰を無くし、電磁波透過性に一層優れたレドームを製造することができる。
これによれば、背景色層を背面基材で構成することで、背景色を担う別途の保護膜を用いずに、保護膜を形成しない製造工程によって効率的にレドームを製造することができる。また、背面基材を不連続金属膜の背面側に射出成型で形成することにより、多様な形状で高い固着強度のレドームをより効率的に製造することができる。また、射出成型で形成される背景色層を構成する背面基材の内部着色は、着色剤の含有量を低くして行うことや、或いは電磁波透過性に影響が無いか或いは影響が極めて小さい着色剤で行うことが可能であり、より高レベルの電磁波透過性能を得ることができる。また、背景色を担う別途の保護膜を不連続金属膜と背面基材との間に介在させることが不要であるから、保護膜の介在による透過減衰を無くし、電磁波透過性に一層優れたレドームを製造することができる。
本発明によれば、シルクスクリーン印刷工程を得ずに製造することができ、製造コストを低減することができると共に、均一な電磁波透過性が得られ、車載レーダー装置のレーダー性能の低下を確実に防止することができる。
〔第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法〕
本発明による第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１は、図１〜図４に示すように、表面側から視認される絶縁性の透明基材２と、透明基材２の背面側にエンブレム形状等のマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３を有する。尚、図１〜図３の例におけるマーク形状は、正面視で略四角形の枠内の略中央に菱形形状が設けられたものになっている。
本発明による第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１は、図１〜図４に示すように、表面側から視認される絶縁性の透明基材２と、透明基材２の背面側にエンブレム形状等のマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３を有する。尚、図１〜図３の例におけるマーク形状は、正面視で略四角形の枠内の略中央に菱形形状が設けられたものになっている。
本実施形態における透明基材２は、絶縁性の透明樹脂であり、板厚２ｍｍで可視光線透過率５０％以上の無色の合成樹脂としている。尚、透明基材２には、本発明の趣旨の範囲内で合成樹脂、ガラス、セラミックス等の適宜の材料を用いることが可能であるが、好適には絶縁性の透明合成樹脂とするとよい。また、透明基材２は、良好な視認性を確保するため可視光線透過率５０％以上の無色材料又は有色材料とすることが好ましい。
透明基材２を絶縁性の透明合成樹脂とする場合の材料は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができ、又、添加剤を含有させてもよい。
透明基材２の背面側には、エンブレムの形状等のマーク形状に対応する領域に凹溝２１が形成されており、この凹溝２１にエンブレムの形状等のマーク形状に対応する形状で改質表面２２が形成されている。尚、図４（ｂ）及び図５では透明基材２の背面の凹溝２１の領域（マーク形状対応領域Ｓ１）と凹溝２１以外の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）とを面一になるようにして模式的に示しており（後述する第２実施形態の図６、第３実施形態の図７も同様）、又、透明基材２の背面には凹溝２１を形成せずにエンブレムの形状等のマーク形状に対応する形状で改質表面２２を形成する構成とすることも可能である。
また、透明基材２の背面側にマーク形状に対応する形状で改質表面２２を形成する構成に代え、透明基材２の背面側に透明下地層を固着して積層し、この透明下地層の背面側にマーク形状に対応する形状で改質表面を形成する構成とすることも可能である。この透明下地層の材料は、例えば通常塗装に用いられる合成樹脂を主成分としており、具体例としてアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ビニル樹脂、スチレン樹脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂、ニトロセルロース樹脂、メラミン樹脂等とすることが可能であり、又、良好な視認性を確保するため透明基材２と透明下地層の合計の可視光線透過率を５０％以上とし、表面視でマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って透明下地層を設けることが好ましい。
透明基材２のマーク形状に対応する形状の改質表面２２には、電波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３がマーク形状で成膜されて固着しており、不連続金属膜３は無電解めっきにより成膜された無電解めっき金属膜になっている。改質表面２２に成膜された不連続金属膜３は、不連続金属膜３の反応核と改質表面２２の反応性官能基が直接的若しくは薬液成分等を介して間接的に結合している状態で、改質表面２２に略全面に亘って、好ましくは全面に亘って固着している。尚、湿式の無電解めっき処理において、コンディショニング液等の薬液を用いた場合には反応性官能基は薬液成分を介してパラジウム等の不連続金属膜３の反応核（無電解めっき反応の触媒）と結合している状態となり、又、湿式の無電解めっき処理において、コンディショニング液等の薬液を用いない場合には、反応性官能基はパラジウム等の不連続金属膜３の反応核（無電解めっき反応の触媒）と直接結合している状態となる。
無電解めっきで成膜された電磁波透過性の不連続金属膜３は、例えばニッケル若しくはニッケル合金、クロム若しくはクロム合金、コバルト若しくはコバルト合金、錫若しくは錫合金、銅若しくは銅合金、銀若しくは銀合金、パラジウム若しくはパラジウム合金、白金若しくは白金合金、ロジウム若しくはロジウム合金、金若しくは金合金等から構成される。
尚、無電解めっきで成膜される電磁波透過性の不連続金属膜３は、例えば特許文献１のように、不連続金属膜３の膜厚を０．０１μｍ〜１μｍ、不連続金属膜３中のクラックの幅を０．０１μｍ〜１００μｍ、不連続金属膜３中の分割された微細金属領域を単位面積（１ｍｍ２）中に２個〜１００００個の範囲で存在するように設けてもよいが、特許文献２のように、不連続金属膜３の膜厚を０．５μｍ以下とし、不連続金属膜３中の絶縁チャネルをなすクラックで互いに隔離される微細金属領域を単位面積（１ｍｍ２）当たり１００００個を超えて設け、分割された微細金属領域の平均最大幅を１４．１μｍ以下とすると、電磁波の透過減衰率を概ね０ｄＢにすることができて好適である。
また、レドーム１は、表面視でマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って不連続金属膜３の背面側に設けられる背景色層を有し、本実施形態における背景色層は顔料を含有する保護膜４になっている。保護膜４はマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って形成され、不連続金属膜３を埋設するように形成されている。保護膜４は、マーク形状対応領域Ｓ１とマーク形状周囲領域Ｓ２の全面に亘って固着して積層され、不連続金属膜３に固着していると共に、不連続金属膜３のクラックから入り込んで透明基材２に固着している。
保護膜４は、例えば通常塗装に用いられる合成樹脂を主成分とし、これに顔料が含有されたものである。この主成分の合成樹脂の具体例としては、例えばアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ビニル樹脂、スチレン樹脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂、ニトロセルロース樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。また、含有させる顔料の具体例としてはカーボンブラック等が挙げられるが、本発明の趣旨の範囲内で主成分の合成樹脂に含有させて使用可能なものであれば適宜である。
また、レドーム１は、保護膜４の背面側に設けられ、保護膜４に固着している背面基材５を有する。背面基材５は、絶縁性の合成樹脂等でレドームを構成する所定形状で形成されていると共に、保護膜４の全面に亘って保護膜４と固着している。
背面基材５の絶縁性の合成樹脂の材料には、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、アクリロニトリル−エチレンプロピルラバー−スチレン共重合体（ＡＥＳ）、ＰＣ／ＡＢＳやＰＣ／ＰＥＴ等のポリカーボネート系樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−ブチルアクリレートラバー−スチレン共重合体（ＡＡＳ）、アクリロニトリル−塩化ポリエチレン−スチレン共重合体（ＡＣＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＳＵ）、セルロースアセテート（ＣＡ）、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、エチルセルロース（ＥＣ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマ（ＴＰＵ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマ（ＴＰＥＥ）、オレフィン系熱可塑性エラストマ（ＴＰＯ）等の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができ、又、添加剤を含有させてもよい。
第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１を製造する際には、例えば図５（ａ）、（ｂ）に示すように、透明基材２の背面側にマーク形状に対応する形状で反応性官能基を生成してマーク形状に対応する形状の改質表面２２を形成する。この反応性官能基を生成しての改質表面２２の形成は本発明の趣旨の範囲内で適宜の方法により行うことが可能であるが、例えば透明基材２のマーク形状対応領域Ｓ１にフォトマスクを用いて紫外線を照射し、マーク形状に対応する形状で反応性官能基を生成してマーク形状に対応する形状の改質表面２２を形成する工程を用いると好適であり、又、透明基材２のマーク形状対応領域Ｓ１に赤外線を照射し、マーク形状に対応する形状で反応性官能基を生成してマーク形状に対応する形状の改質表面２２を形成する工程を用いても良好である。赤外線照射による改質表面２２を形成する場合には、赤外線を対象材の表面に吸収させて発生する熱エネルギーで表面改質を行うこととなるため、可視光領域より長波長で、且つ透明樹脂等の透明基材２若しくは透明樹脂等の透明下地層に吸収される波長帯の赤外線を、レーザー光等で改質に必要なエネルギー密度或いは出力で照射することが要件となる。尚、透明基材２の背面側に透明下地層を設ける場合には、透明下地層に同様の処理で反応性官能基を生成してマーク形状に対応する形状の改質表面を形成する。
次いで、図５（ｃ）に示すように、湿式の無電解めっき処理を行い、不連続金属膜３の反応核と改質表面２２の反応性官能基を直接的若しくは薬液成分等を介して間接的に結合させ、改質表面２２にマーク形状の不連続金属膜３を選択的に成膜する。その後、図５（ｄ）に示すように、背景色層を構成する保護膜４をマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って不連続金属膜３を埋設するように塗布して形成し、積層する。
次いで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、保護膜４の背面側に背面基材５を所定形状に射出成型で形成して、背面基材５を保護膜４の全面に亘って固着し、第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１を得る。
第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１によれば、マスキング部を有する背景色塗布層をシルクスクリーン印刷で形成することが不要であり、版詰まりを回避するために乾燥に時間がかかるため大量の製品を効率的に製造する際にボトルネックとなるシルクスクリーン印刷工程を経ずに製造することができる。従って、製造効率の向上、製造コストの低減を図ることができる。また、背景色層を構成する保護膜４が表面視でマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って不連続金属膜３の背面側に設けられることから、例えばカーボンブラックのような電磁波に影響を与える機能性顔料をマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って設け、マーク形状の領域とその周囲の領域との電磁波透過性のバラツキを無くして電磁波透過性を均一化することができる。従って、車載レーダー装置のレーダー性能の低下を確実に防止することができる。また、背景色層を構成する保護膜４を表面視でマーク形状の領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って不連続金属膜３の背面側に設けることにより、既存の車載レーダー装置用レドームと同等の優れた美観の意匠性を得ることができる。
また、透明基材２に若しくは透明基材２の背面側に積層される透明下地層にマーク形状に対応する形状で改質表面２２を形成し、改質表面２２にだけ選択的に金属を使用して不連続金属膜３を形成することにより、不連続金属膜３の成膜に必要な金属使用量を削減して製造コストを低減することができると共に、貴重な金属資源を有効利用することができる。また、不連続金属膜３の反応核と改質表面２２の反応性官能基とが直接的若しくは間接的に結合することにより、不連続金属膜３を高い固着強度で改質表面２２に固着して形成することができる。
また、不連続金属膜３を無電解めっきで改質表面２２に形成する無電解めっき金属膜とすることにより、改質表面２２にだけ選択的に金属を使用して不連続金属膜３を確実に形成することが可能となることから、不連続金属膜３の成膜に必要な金属使用量の削減による製造コストの低減、貴重な金属資源の有効利用をより確実に図ることができる。また、真空スパッタや真空蒸着を行う場合の設備コストの増加、真空容器による成膜対象の透明基材の大きさや形状の制約等がなく、低コストで、多様な形状のレドームに適応することができる。
また、紫外線照射、又は赤外線照射による反応性官能基の生成、改質表面２２の形成により、マーク形状に対応する形状の反応性官能基を有する改質表面２２を効率的且つ確実に形成することができる。また、背景色層を構成する保護膜４により、保護膜４で不連続金属膜３を保護することができると共に、背景色層を保護膜４とすることで多様な背景色層を簡単に形成することができる。また、保護膜４の背面側に背面基材５を射出成型で形成することにより、多様な形状で高い固着強度のレドーム１を効率的に製造することができる。
〔第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法〕
本発明による第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ａは、図６（ｄ）に示すように、第１実施形態と同様の構成で、表面側から視認される絶縁性の透明基材２と、透明基材２の背面側にエンブレム形状等のマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３を備え、透明基材２のマーク形状に対応する形状の改質表面２２に不連続金属膜３の反応核と改質表面２２の反応性官能基が直接的若しくは薬液成分等を介して間接的に結合している状態で、無電解めっき金属膜の不連続金属膜３が設けられている。尚、第２実施形態でも、透明基材２の背面側に透明下地層を固着して積層し、この透明下地層の背面側にマーク形状に対応する形状で改質表面を形成し、この改質表面に不連続金属膜を設ける構成とすることも可能である。
本発明による第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ａは、図６（ｄ）に示すように、第１実施形態と同様の構成で、表面側から視認される絶縁性の透明基材２と、透明基材２の背面側にエンブレム形状等のマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３を備え、透明基材２のマーク形状に対応する形状の改質表面２２に不連続金属膜３の反応核と改質表面２２の反応性官能基が直接的若しくは薬液成分等を介して間接的に結合している状態で、無電解めっき金属膜の不連続金属膜３が設けられている。尚、第２実施形態でも、透明基材２の背面側に透明下地層を固着して積層し、この透明下地層の背面側にマーク形状に対応する形状で改質表面を形成し、この改質表面に不連続金属膜を設ける構成とすることも可能である。
そして、図６（ｄ）に示すように、第１実施形態の保護膜４を設けずに、表面視でマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って不連続金属膜３の背面側に設けられる背景色層として、背景色に内部着色された背面基材５ａが設けられている。背面基材５ａは、絶縁性の合成樹脂等でレドームを構成する所定形状で形成されていると共に、マーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って透明基材２と不連続金属膜３に固着している。尚、背面基材５ａを絶縁性の合成樹脂とする場合の材料には第１実施形態の背面基材５と同様の材料を用い、これに黒色等の着色剤を含有させたものを用いることができる。
第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ａを製造する際には、例えば図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様の製造工程を用い、透明基材２の背面側にマーク形状に対応する形状で反応性官能基を生成してマーク形状に対応する形状の改質表面２２を形成し、湿式の無電解めっき処理を行い、不連続金属膜３の反応核と改質表面２２の反応性官能基を直接的若しくは薬液成分等を介して間接的に結合させ、改質表面２２にマーク形状の不連続金属膜３を選択的に成膜する。尚、透明基材２の背面側に透明下地層を設ける場合には、透明下地層に同様の処理で反応性官能基を生成してマーク形状に対応する形状の改質表面を形成し、ここに不連続金属膜３を選択的に成膜する。
その後、図６（ｄ）に示すように、背景色層を構成する背面基材５ａを不連続金属膜３の背面側に射出成型で形成して、マーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って背面基材５ａを不連続金属膜３と透明基材２（或いは透明基材２の背面側に積層されている透明下地層）に固着し、背面基材５ａを不連続金属膜３を埋設するように形成する。これにより、第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ａを得る。
第２実施形態によれば、第１実施形態と対応して備える構成から対応する効果が得られる。また、背景色層を背面基材５ａで構成することにより、背景色を担う別途の保護膜を用いずに、保護膜を形成しない製造工程によって効率的にレドーム１ａを製造することができる。更に、背面基材５ａを不連続金属膜３の背面側に射出成型で形成することにより、多様な形状で高い固着強度のレドーム１をより効率的に製造することができる。また、射出成型で形成される背景色層を構成する背面基材５ａの内部着色は、着色剤の含有量を低くして行うことや、或いは電磁波透過性に影響が無いか或いは影響が極めて小さい着色剤で行うことが可能であり、より高レベルの電磁波透過性能を得ることができる。また、背景色を担う別途の保護膜を不連続金属膜３と背面基材５ａとの間に介在させることが不要であるから、保護膜の介在による透過減衰を無くし、電磁波透過性に一層優れたレドーム１ａを製造することができる。
〔第３実施形態の車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法〕
本発明による第３実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ｂは、図７（ｄ）に示すように、表面側から視認される絶縁性の透明基材２ｂと、透明基材２ｂの背面側にエンブレム形状等のマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３ｂを有する。透明基材２ｂの構成と形状は改質表面を有しないこと以外は第１実施形態の透明基材２と同様であり、又、透明基材２ｂの背面側に透明下地層を固着して積層し、表面視でマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って透明下地層を設け、この透明下地層の上に不連続金属膜３ｂを積層する構成とすることも可能である。この場合も、透明基材２ｂと透明下地層の合計の全光線透過率(JIS K7361-1による)が５０％以上となるようにすることが好ましい。
本発明による第３実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ｂは、図７（ｄ）に示すように、表面側から視認される絶縁性の透明基材２ｂと、透明基材２ｂの背面側にエンブレム形状等のマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３ｂを有する。透明基材２ｂの構成と形状は改質表面を有しないこと以外は第１実施形態の透明基材２と同様であり、又、透明基材２ｂの背面側に透明下地層を固着して積層し、表面視でマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って透明下地層を設け、この透明下地層の上に不連続金属膜３ｂを積層する構成とすることも可能である。この場合も、透明基材２ｂと透明下地層の合計の全光線透過率(JIS K7361-1による)が５０％以上となるようにすることが好ましい。
不連続金属膜３ｂは、不連続スパッタで形成された金属膜であり、マーク形状で成膜されて透明基材２ｂ（或いは透明基材２ｂ上に積層される透明下地層）に固着している。不連続スパッタで成膜された電磁波透過性の不連続金属膜３ｂは、例えばインジウム若しくはインジウム合金、アルミ若しくはアルミ合金、ニッケル若しくはニッケル合金、クロム若しくはクロム合金、コバルト若しくはコバルト合金、錫若しくは錫合金、銅若しくは銅合金、銀若しくは銀合金、パラジウム若しくはパラジウム合金、白金若しくは白金合金、ロジウム若しくはロジウム合金、金若しくは金合金等から構成される。尚、不連続スパッタに代えて不連続蒸着により不連続金属膜３ｂを形成してもよい。
また、レドーム１ｂは、表面視でマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って不連続金属膜３ｂの背面側に設けられる背景色層を有し、第３実施形態における背景色層は第１実施形態と同一構成の顔料を含有する保護膜４になっている。保護膜４はマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って形成され、不連続金属膜３ｂを埋設するように形成されており、不連続金属膜３ｂに固着していると共に、不連続金属膜３ｂのクラックから入り込んで透明基材２ｂに固着している。
レドーム１ｂは、保護膜４の背面側に設けられ、保護膜４に固着している背面基材５を有する。背面基材５は、第１実施形態と同様の構成であり、絶縁性の合成樹脂等でレドームを構成する所定形状で形成されていると共に、保護膜４の全面に亘って保護膜４と固着している。
第３実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ｂを製造する際には、例えば図７（ａ）、（ｂ）に示すように、透明基材２ｂ（或いは透明下地層）の背面側にエンブレムの形状等のマーク形状の周囲の領域を覆うようにしてメタルマスク６を配置、固定する。そして、不連続スパッタ処理或いは不連続蒸着処理を行い、透明基材２ｂの背面側の表面（或いは透明下地層の背面側の表面）にマーク形状の不連続金属膜３ｂを選択的に成膜する。尚、メタルマスク６を用いずに、透明基材２ｂ或いはその透明下地層の全面に亘って不連続スパッタ処理或いは不連続蒸着処理を行い、その後にマーク形状以外の不連続金属膜をレーザー等で除去し、マーク形状の不連続金属膜３ｂを選択的に成膜する構成としてもよい。
その後、メタルマスク６を剥離して外し、図７（ｃ）に示すように、背景色層を構成する保護膜４をマーク形状に対応する領域（マーク形状対応領域Ｓ１）とマーク形状の周囲の領域（マーク形状周囲領域Ｓ２）の全面に亘って不連続金属膜３ｂを埋設するように塗布して形成し、積層する。次いで、図７（ｄ）に示すように、第１実施形態と同様に、保護膜４の背面側に背面基材５を所定形状に射出成型で形成して、背面基材５を保護膜４の全面に亘って固着し、第３実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ｂを得る。
第３実施形態によれば、第１実施形態と対応して備える構成から対応する効果が得られる。
〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
例えば本発明の車載レーダー装置用レドームにおけるマーク形状は、主として車両のエンブレムの形状であるが、これに限定されず、本発明の趣旨の範囲内で適宜のマーク形状が含まれる。また、本発明における反応性官能基を生成しての改質表面の形成は上記実施形態の紫外線照射や赤外線照射以外にも適宜の方法で行うことが可能である。
また、本発明の車載レーダー装置用レドームには、表面側から視認される絶縁性の透明基材と、透明基材の背面側にマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜と、表面視でマーク形状に対応する領域とマーク形状の周囲の領域の全面に亘って不連続金属膜の背面側に設けられる背景色層を備える適宜の構成が含まれ、例えばこれらの構成に対して電磁波透過性の印刷層が付加されているものも包含する。
〔実施例１〕
実施例１は第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１に対応するものであり、110mm×150mmのポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材２を用いた。
実施例１は第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１に対応するものであり、110mm×150mmのポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材２を用いた。
そして、フォトマスクを介して、透明基材２の表面に選択的に紫外線（ＵＶ光）を10分間照射した。照射は、低圧水銀ランプ(主波長253.7nm、副波長184.9nm)を有する光源を、透明基材２から30mmの距離に配置し、大気雰囲気下で行った。使用したフォトマスクは、合成石英ガラスに、マーク形状に対応する形状の開口部を有するクロム蒸着膜が形成されたものである。このため、透明基材２には、マーク形状に対応する領域にだけ紫外線が照射され、当該領域に官能性反応基が生成されて改質表面２２が形成された。
次に、不連続金属膜３を成膜するため、湿式の無電解めっき処理を行った。まず、アルカリ処理として、温度50℃、濃度1mol/LのNaOH水溶液に5分間、改質表面２２が形成された透明基材２を浸漬した。更に、透明基材２の表面の濡れ性を均一化するために、市販のコンディショニング液（JCU社製、PB-102、窒素系官能基を持つ有機化合物を主成分とする）に45℃の条件下で2分浸漬した。更に、キャタリスト溶液として、45℃のスズーパラジウム水溶液（パラジウムとして0.1g/L）に透明基材２を2分間浸漬し、表面にパラジウムを吸着させ、その後、45℃の10%の硫酸水溶液に30秒間浸漬し、表面の活性化を行った。
その後、透明基材２を下記の無電解パラジウム−リン合金めっき浴に40℃の条件下で40秒浸漬し、パラジウム―リン合金からなる金属被膜を成膜した。
無電解パラジウム−リン合金めっき浴
塩化パラジウム：0.01mol/L
次亜リン酸ナトリウム：0.02mol/L
チオジグリコール酸：0.02mol/L
無電解パラジウム−リン合金めっき浴
塩化パラジウム：0.01mol/L
次亜リン酸ナトリウム：0.02mol/L
チオジグリコール酸：0.02mol/L
パラジウム―リン合金からなる金属被膜が成膜された透明基材２を無電解パラジウム−リン合金めっき浴から引き揚げると、残留応力によってクラックが生じ、クラックで隔離された微細金属領域により構成される電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜３を得た。
その後、透明基材２の上に成膜されたパラジウム―リン合金による不連続金属膜３の上に、ポリウレタン樹脂を主成分とする塗料に黒色顔料溶液（カーボンブラック分散有機溶剤）を10％混合した着色塗料をスプレー塗布した。その後、80℃の条件下で30分熱処理を行うことで、塗布した塗料を硬化反応させ、背景色層を構成する厚み20μmの黒色の保護膜４を形成した。
そして、保護膜４、不連続金属膜３を形成した透明基材２を射出成形の型にセットし、黒色のABS樹脂を射出成形して背面基材５を形成し、実施例１の車載レーダー装置用レドーム１の完成品を得た。
〔実施例２〕
実施例２は第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１に対応するものである。実施例２は、実施例１の紫外線（ＵＶ光）を10分間照射する処理に代え、赤外線レーザー（ＣＯ２レーザー、波長10.6μm）をマーク形状のデータを基に照射領域を制御し、走査速度10mm/secで、透明基材２のマーク形状に対応する領域にだけ照射して表面を励起した。この赤外線レーザーでの処理は、ポリカーボネート（ＰＣ）の改質に最低必要な出力０．４Ｗを超える１Ｗで処理を行った。この処理により、当該領域に官能性反応基が生成されて改質表面２２が形成された。それ以外は、実施例１と同様の処理を行い、実施例２の車載レーダー装置用レドーム１の完成品を得た。
実施例２は第１実施形態の車載レーダー装置用レドーム１に対応するものである。実施例２は、実施例１の紫外線（ＵＶ光）を10分間照射する処理に代え、赤外線レーザー（ＣＯ２レーザー、波長10.6μm）をマーク形状のデータを基に照射領域を制御し、走査速度10mm/secで、透明基材２のマーク形状に対応する領域にだけ照射して表面を励起した。この赤外線レーザーでの処理は、ポリカーボネート（ＰＣ）の改質に最低必要な出力０．４Ｗを超える１Ｗで処理を行った。この処理により、当該領域に官能性反応基が生成されて改質表面２２が形成された。それ以外は、実施例１と同様の処理を行い、実施例２の車載レーダー装置用レドーム１の完成品を得た。
〔実施例３〕
実施例３は第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ａに対応するものである。実施例３では、不連続金属膜３を得るまで実施例１と同様の処理を行って不連続金属膜３を透明基材２に形成した。そして、実施例３では、保護膜４を形成せずに、不連続金属膜３を形成した透明基材２を射出成形の型にセットし、実施例１と同様の黒色のABS樹脂を射出成形して背景色層を構成する背面基材５ａを形成し、実施例３の車載レーダー装置用レドーム１ａの完成品を得た。
実施例３は第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ａに対応するものである。実施例３では、不連続金属膜３を得るまで実施例１と同様の処理を行って不連続金属膜３を透明基材２に形成した。そして、実施例３では、保護膜４を形成せずに、不連続金属膜３を形成した透明基材２を射出成形の型にセットし、実施例１と同様の黒色のABS樹脂を射出成形して背景色層を構成する背面基材５ａを形成し、実施例３の車載レーダー装置用レドーム１ａの完成品を得た。
〔実施例４〕
実施例４は第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ａに対応するものである。実施例４では、不連続金属膜３を得るまで実施例２と同様の処理を行って不連続金属膜３を透明基材２に形成した。そして、実施例４では、保護膜４を形成せずに、不連続金属膜３を形成した透明基材２を射出成形の型にセットし、実施例１と同様の黒色のABS樹脂を射出成形して背景色層を構成する背面基材５ａを形成し、実施例４の車載レーダー装置用レドーム１ａの完成品を得た。
実施例４は第２実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ａに対応するものである。実施例４では、不連続金属膜３を得るまで実施例２と同様の処理を行って不連続金属膜３を透明基材２に形成した。そして、実施例４では、保護膜４を形成せずに、不連続金属膜３を形成した透明基材２を射出成形の型にセットし、実施例１と同様の黒色のABS樹脂を射出成形して背景色層を構成する背面基材５ａを形成し、実施例４の車載レーダー装置用レドーム１ａの完成品を得た。
〔実施例５〕
実施例５は第３実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ｂに対応するものであり、110mm×150mmのポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材２を用いた。
実施例５は第３実施形態の車載レーダー装置用レドーム１ｂに対応するものであり、110mm×150mmのポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材２を用いた。
次いで、透明基材２ｂのマーク形状の周囲の領域を覆うようにしてメタルマスク６を配置し、テープで固定した後、インジウムのターゲットを用い、スパッタリング時間15秒の処理条件でインジウムの不連続スパッタ処理を行って電磁波透過性で金属光沢を有するマーク形状の不連続金属膜３ｂを選択的に成膜した。
その後、メタルマスク６を剥離して外し、マーク形状の不連続金属膜３ｂが成膜された透明基材２に、実施例１と同様の処理で背景色層を構成する保護膜４を形成した。更に、保護膜４、不連続金属膜３ｂを形成した透明基材２を射出成形の型にセットし、実施例１と同様の黒色のABS樹脂を射出成形して背面基材５を形成し、実施例５の車載レーダー装置用レドーム１ｂの完成品を得た。
〔比較例１〕
比較例１では、110mm×150mmのポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材を用い、透明基材の背面側のマーク形状が不要な部位に、黒色顔料（カーボンブラック顔料）を用いてシルクスクリーン印刷を施し、黒色の印刷層を形成した。その後、インジウムのターゲットを用い、スパッタリング時間15秒の処理条件でインジウムの不連続スパッタ処理を行って電磁波透過性で金属光沢を有するマーク形状の不連続金属膜を成膜した。
比較例１では、110mm×150mmのポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材を用い、透明基材の背面側のマーク形状が不要な部位に、黒色顔料（カーボンブラック顔料）を用いてシルクスクリーン印刷を施し、黒色の印刷層を形成した。その後、インジウムのターゲットを用い、スパッタリング時間15秒の処理条件でインジウムの不連続スパッタ処理を行って電磁波透過性で金属光沢を有するマーク形状の不連続金属膜を成膜した。
その後、マーク形状の不連続金属膜が成膜された透明基材に、実施例１と同様の処理で背景色層を構成する保護膜を形成した。更に、保護膜、不連続金属膜を形成した透明基材を射出成形の型にセットし、実施例１と同様の黒色のABS樹脂を射出成形して背面基材を形成し、比較例１の車載レーダー装置用レドームの完成品を得た。
〈実施例１〜５と比較例１の意匠性の評価〉
比較例１のレドームでは、金属調であるマーク形状の部分とその背景が黒色である意匠外観を得た。また、実施例１と実施例２と実施例５では、金属調であるマーク形状の部分と背景が黒色である、比較例１と同様の意匠外観を得た。これは背景として見えている黒色塗料から構成される保護膜４が、比較例１の黒色印刷層とほぼ同様の発色を示しているためである。また、実施例３と実施例４では、金属調であるマーク形状の部分と背景が黒色である、比較例１と同様の意匠外観を得た。これは背景として見えている黒色のABS樹脂が、比較例１の黒色印刷層とほぼ同様の発色を示しているためである。即ち、実施例１〜５のレドーム１、１ａ、１ｂはいずれも、マスキング部に顔料粒子による黒色印刷層を有し且つマーク形状の部分に黒色印刷層を有しない構造の比較例１と同等の優れた美観の意匠性を発現する。
比較例１のレドームでは、金属調であるマーク形状の部分とその背景が黒色である意匠外観を得た。また、実施例１と実施例２と実施例５では、金属調であるマーク形状の部分と背景が黒色である、比較例１と同様の意匠外観を得た。これは背景として見えている黒色塗料から構成される保護膜４が、比較例１の黒色印刷層とほぼ同様の発色を示しているためである。また、実施例３と実施例４では、金属調であるマーク形状の部分と背景が黒色である、比較例１と同様の意匠外観を得た。これは背景として見えている黒色のABS樹脂が、比較例１の黒色印刷層とほぼ同様の発色を示しているためである。即ち、実施例１〜５のレドーム１、１ａ、１ｂはいずれも、マスキング部に顔料粒子による黒色印刷層を有し且つマーク形状の部分に黒色印刷層を有しない構造の比較例１と同等の優れた美観の意匠性を発現する。
〈実施例１〜５と比較例１の電磁波透過性能の評価〉
実施例１〜実施例５で得たレドーム１、１ａ、１ｂ及び比較例１で得たレドームについて、76.5GHzにおける電磁波透過性能の試験を行った。この電磁波透過性能の試験は、実施例１〜５及び比較例１の各レドームにおける図８の測定点１〜１３に対して、透明基材と逆側の背面基材側から部分的に電磁波を照射して行った。試験装置は、ベクトルネットワークアナライザ（N5227A、Keysight社製）とホーンアンテナ2つを組み合わせて構成し、自由空間法にて測定を行った。電磁波照射及び測定時における、測定点(レドーム背面側最表層)と送信側のアンテナ(ポートＡ)の距離が305mm、測定点の背面(レドーム表面側最表層)と受信側のアンテナ(ポートＢ)の距離が305mmとし、ポートＡとポートＢを互いに相対するように配置し、ポートＡとポートＢを結ぶ直線がレドームの測定点を鉛直に貫くようにレドームを配置した。そして、ポートＡから電磁波を送信し、レドームの測定点を透過した電磁波をポートＢで検出して測定を行った。以上の測定をレドームのセット位置を変えることで、各測定点１〜１３に対して行った。
実施例１〜実施例５で得たレドーム１、１ａ、１ｂ及び比較例１で得たレドームについて、76.5GHzにおける電磁波透過性能の試験を行った。この電磁波透過性能の試験は、実施例１〜５及び比較例１の各レドームにおける図８の測定点１〜１３に対して、透明基材と逆側の背面基材側から部分的に電磁波を照射して行った。試験装置は、ベクトルネットワークアナライザ（N5227A、Keysight社製）とホーンアンテナ2つを組み合わせて構成し、自由空間法にて測定を行った。電磁波照射及び測定時における、測定点(レドーム背面側最表層)と送信側のアンテナ(ポートＡ)の距離が305mm、測定点の背面(レドーム表面側最表層)と受信側のアンテナ(ポートＢ)の距離が305mmとし、ポートＡとポートＢを互いに相対するように配置し、ポートＡとポートＢを結ぶ直線がレドームの測定点を鉛直に貫くようにレドームを配置した。そして、ポートＡから電磁波を送信し、レドームの測定点を透過した電磁波をポートＢで検出して測定を行った。以上の測定をレドームのセット位置を変えることで、各測定点１〜１３に対して行った。
図９及び図１０から分かるように、実施例１〜実施例５のレドーム１、１ａ、１ｂは、いずれも各測定点１〜１３の全体に亘って電磁波透過減衰率或いは電磁波透過減衰量の高い均一性が得られており、不連続金属膜３、３ｂが存在する領域とそれ以外の領域で全体に亘って均一性の高い電磁波透過性能が得られている。更に、黒色顔料を含有する背景色層の保護膜４が存在せず、背面基材５ａを背景色層とする実施例３、４では、実施例１、２、５に比べて各測定点１〜１３の全体に亘って電磁波透過減衰率或いは電磁波透過減衰量が低下しており、より高い電磁波透過性能を得られると共に、全体に亘って均一性の高い電磁波透過性能が得られることが分かる。
これに対して、比較例１のレドームは、シルクスクリーン印刷が施されていないマーク形状の不連続金属膜の領域に対応する測定点１、４、１０、１３では電磁波透過減衰率或いは電磁波透過減量が小さく、高い電磁波透過性能を有する一方で、マーク形状の不連続金属膜の部位以外の黒色顔料による印刷が施された領域に対応する測定点２、３、５〜９、１１、１２では電磁波透過減衰率或いは電磁波透過減量が大きく、電磁波透過性能が格段に低下している。即ち、比較例１のレドームは、不連続金属膜のマーク形状の領域とそれ以外の領域で電磁波透過性に大きなバラツキが生じ、全体的な電磁波透過性の均一性に劣ることが分かる。
〈実施例１、３及び実施例２、４の不連続金属膜の結合状態〉
実施例１の中間品である紫外線照射前のポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材２（未処理）、アルカリ処理前で紫外線照射で改質表面２２が形成された透明基材２（紫外線照射後）、紫外線照射後にコンディショニング液とキャタリスト溶液に浸漬した後の透明基材２（キャタリスト後）について、ＸＰＳ（光電子分光装置）を用いて極表層（表面から５ｎｍ以内）の元素分析を行った。その結果を図１１〜図１４に示す。
実施例１の中間品である紫外線照射前のポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材２（未処理）、アルカリ処理前で紫外線照射で改質表面２２が形成された透明基材２（紫外線照射後）、紫外線照射後にコンディショニング液とキャタリスト溶液に浸漬した後の透明基材２（キャタリスト後）について、ＸＰＳ（光電子分光装置）を用いて極表層（表面から５ｎｍ以内）の元素分析を行った。その結果を図１１〜図１４に示す。
図１２及び図１３から明らかなように紫外線照射後には酸素（Ｏ）の比率が増加しており、改質表面２２に酸素系の反応性官能基が形成されていることが分かる（図１５（ａ）参照）。その後、コンディショニング液とキャタリスト溶液の浸漬した後にはコンディショニング液の主成分である窒素（Ｎ）による窒素系の反応性官能基も形成される。そして、図１４の結果から、コンディショニング液の主成分である窒素（Ｎ）或いは窒素系の反応性官能基を介して、後工程のパラジウム―リン合金の無電解めっきによる不連続金属膜３の反応核に相当するパラジウム（Ｐｄ）の一部が酸素系の反応性官能基と間接的に結合している状態にあると共に、不連続金属膜３の反応核（触媒核）に相当するパラジウム（Ｐｄ）の他の一部が酸素系の反応性官能基と直接結合している状態にあることが分かる（図１５（ｂ）参照）。
この不連続金属膜３の反応核に相当するパラジウム（Ｐｄ）と酸素系の反応性官能基、窒素系の反応性官能基の結合状態は、パラジウム―リン合金の無電解めっきによる不連続金属膜３が形成された状態でも維持される。尚、この実施例１の中間品である透明基材２に対する試験結果は、不連続金属膜３の形成まで同様の工程で製造される実施例３についても当てはまる。
また、実施例２の中間品である赤外線照射前のポリカーボネート（ＰＣ）の透明基材２（未処理）、アルカリ処理前で赤外線照射で改質表面２２が形成された透明基材２（紫外線照射後）、赤外線照射後にコンディショニング液とキャタリスト溶液に浸漬した後の透明基材２（キャタリスト後）について、ＸＰＳ（光電子分光装置）を用いて極表層（表面から５ｎｍ以内）の元素分析を行った。その結果を図１６〜図１９に示す。
図１７〜図１９から明らかなように、赤外線照射によって改質表面２２を形成した場合も上述の紫外線照射によって改質表面２２と形成した場合と同様の結果と状態にあることが分かり（図１５参照）、その結合状態はパラジウム―リン合金の無電解めっきによる不連続金属膜３が形成された状態でも維持される。尚、この実施例２の中間品である透明基材２に対する試験結果は、不連続金属膜３の形成まで同様の工程で製造される実施例４についても当てはまる。
本発明は、車載レーダー装置用レドームに利用することができる。
１、１ａ、１ｂ…車載レーダー装置用レドーム ２、２ｂ…透明基材 ２１…凹溝 ２２…改質表面 ３、３ｂ…不連続金属膜 ４…保護膜 ５、５ａ…背面基材 ６…メタルマスク Ｓ１…マーク形状対応領域 Ｓ２…マーク形状周囲領域
Claims (11)
- 表面側から視認される絶縁性の透明基材と、
前記透明基材の背面側にマーク形状で成膜されている電磁波透過性で金属光沢を有する不連続金属膜と、
表面視で前記マーク形状に対応する領域と前記マーク形状の周囲の領域の全面に亘って前記不連続金属膜の背面側に設けられる背景色層
を備えることを特徴とする車載レーダー装置用レドーム。 - 前記透明基材に若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に前記マーク形状に対応する形状で形成された改質表面に、前記不連続金属膜が成膜されていることを特徴とする請求項１記載の車載レーダー装置用レドーム。
- 前記不連続金属膜の反応核と前記改質表面の反応性官能基が直接的若しくは間接的に結合している状態で、前記不連続金属膜が成膜されていることを特徴とする請求項２記載の車載レーダー装置用レドーム。
- 前記不連続金属膜が無電解めっき金属膜であることを特徴とする請求項２又は３記載の車載レーダー装置用レドーム。
- 前記背景色層を構成する保護膜が前記不連続金属膜を埋設するように形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車載レーダー装置用レドーム。
- 前記背景色層を構成する射出成型材の背面基材が前記不連続金属膜を埋設するように形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車載レーダー装置用レドーム。
- 請求項２〜４の何れかに記載の車載レーダー装置用レドームの製造方法であって、
前記透明基材に若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に、前記マーク形状に対応する形状で反応性官能基を生成して前記マーク形状に対応する形状の改質表面を形成する第１工程と、
無電解めっきによって不連続金属膜の反応核と前記改質表面の反応性官能基が直接的若しくは間接的に結合させ、前記改質表面に前記マーク形状の前記不連続金属膜を成膜する第２工程
を備えることを特徴とする車載レーダー装置用レドームの製造方法。 - 前記第１工程において、前記透明基材に若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に紫外線を照射して前記反応性官能基を生成し、前記改質表面を形成することを特徴とする請求項７記載の車載レーダー装置用レドームの製造方法。
- 前記第１工程において、前記透明基材に若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に赤外線を照射して前記反応性官能基を生成し、前記改質表面を形成することを特徴とする請求項７記載の車載レーダー装置用レドームの製造方法。
- 前記背景色層を構成する保護膜を前記マーク形状に対応する領域と前記マーク形状の周囲の領域の全面に亘って前記不連続金属膜を埋設するように形成し、前記保護膜の背面側に背面基材を射出成型で形成して前記保護膜に固着する第３工程を備えることを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の車載レーダー装置用レドームの製造方法。
- 前記背景色層を構成する背面基材を前記不連続金属膜の背面側に射出成型で形成して、前記不連続金属膜と前記透明基材若しくは前記透明基材の背面側に積層されている透明下地層に固着する第３工程を備えることを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の車載レーダー装置用レドームの製造方法。
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