JP7201368B2 - 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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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、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、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、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、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、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、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、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。
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。
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
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。
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~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。
Claims (10)
- 環状ポリオレフィン樹脂を除く樹脂基材で形成され、レドーム外表面側である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、
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1記載の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、無電解めっき金属膜の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又は2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1~3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1~3の何れかに記載の車載レーダー装置用レドーム。
- 請求項1~3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6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6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6~8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6~8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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