KR20210005578A - 전자파 투과성 금속 광택 물품 및 그 제조 방법 - Google Patents

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다이치 와타나베
샤오레이 천
히데유키 요네자와
고다이 미야모토
마사하루 아리모토
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 요철면을 갖는 기체 (10) 와, 상기 기체 (10) 의 상기 요철면 상에 형성된 금속층 (12) 을 구비하고, 상기 금속층 (12) 은, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 부분 (12a) 을 포함하는 전자파 투과성 금속 광택 물품 (1) 에 관한 것이다.

Description

전자파 투과성 금속 광택 물품 및 그 제조 방법
본 발명은, 전자파 투과성 금속 광택 물품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 전자파 투과성 및 금속 광택을 갖는 부재가, 그 금속 광택에서 유래하는 외관의 고급감과, 전자파 투과성을 겸비하는 것으로부터, 전자파를 송수신하는 장치에 바람직하게 이용되고 있다.
예를 들어, 프론트 그릴, 엠블럼과 같은 자동차의 프론트 부분에 탑재되는 밀리파 레이더의 커버 부재에 장식을 가한, 광 휘성과 전자파 투과성의 쌍방을 겸비한 금속 광택 물품이 요구되고 있다.
밀리파 레이더는, 밀리파대의 전자파 (주파수 약 77 ㎓, 파장 약 4 ㎜) 를 자동차의 전방으로 송신하고, 타깃으로부터의 반사파를 수신하여, 반사파를 측정, 분석함으로써, 타깃과의 거리나, 타깃의 방향, 사이즈를 계측할 수 있는 것이다.
계측 결과는, 차간 계측, 속도 자동 조정, 브레이크 자동 조정 등에 이용할 수 있다.
이와 같은 밀리파 레이더가 배치되는 자동차의 프론트 부분은, 말하자면 자동차의 얼굴로, 유저에게 큰 임펙트를 부여하는 부분이기 때문에, 금속 광택풍의 프론트 장식으로 고급감을 연출하는 것이 바람직하다. 그러나, 자동차의 프론트 부분에 금속을 사용한 경우에는, 밀리파 레이더에 의한 전자파의 송수신이 실질적으로 불가능, 혹은, 방해되게 된다. 따라서, 밀리파 레이더의 작용을 방해하지 않고, 자동차의 의장성을 해치지 않게 하기 위해서, 광 휘성과 전자파 투과성의 쌍방을 겸비한 금속 광택 물품을 필요로 하게 되었다.
이 종류의 금속 광택 물품은, 밀리파 레이더뿐만 아니라, 통신을 필요로 하는 여러 가지 기기, 예를 들어, 스마트 키를 설치한 자동차의 도어 핸들, 차재 통신 기기, 휴대 전화, PC 등의 전자 기기 등에 대한 응용이 기대되고 있다. 또한, 최근에는, IoT 기술의 발달에 수반하여, 종래에는 통신 등 실시되는 경우가 없었던, 냉장고 등의 가전 제품, 생활 기기 등, 폭 넓은 분야에서의 응용도 기대되고 있다.
금속 광택 부재에 관해서, 일본 공개특허공보 2007-144988호 (특허문헌 1) 에는, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 으로 이루어지는 금속 피막을 포함하는 수지 제품이 개시되어 있다. 이 수지 제품은, 수지 기재와, 당해 수지 기재 상에 성막된 무기 화합물을 포함하는 무기질 하지막과, 당해 무기질 하지막 상에 물리 증착법에 의해 성막된 광 휘성 및 불연속 구조의 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 으로 이루어지는 금속 피막을 포함한다. 무기질 하지막으로서, 특허문헌 1 에서는, (a) 금속 화합물의 박막, 예를 들어, 산화티탄 (TiO, TiO2, Ti3O5 등) 등의 티탄 화합물 ; 산화규소 (SiO, SiO2 등), 질화규소 (Si3N4 등) 등의 규소 화합물 ; 산화알루미늄 (Al2O3) 등의 알루미늄 화합물 ; 산화철 (Fe2O3) 등의 철 화합물 ; 산화셀렌 (CeO) 등의 셀렌 화합물 ; 산화지르콘 (ZrO) 등의 지르콘 화합물 ; 황화아연 (ZnS) 등의 아연 화합물 등, (b) 무기 도료의 도막, 예를 들어, 실리콘, 아모르퍼스 TiOz 등 (그 외, 상기 예시의 금속 화합물) 을 주성분으로 하는 무기 도료에 의한 도막이 사용되고 있다.
한편, 일본 공개특허공보 2009-298006호 (특허문헌 2) 에는, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만 아니라, 알루미늄 (Al), 은 (Ag), 니켈 (Ni) 도 금속막으로서 형성할 수 있는 전자파 투과성 광휘 수지 제품이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2010-5999호 (특허문헌 3) 에는 금속막층을 모재 시트에 형성하고, 모재 시트에, 장력을 부하하면서, 가열 처리를 실시함으로써 크랙을 갖는 전자파 투과성의 금속막 가식 시트를 제조하는 방법이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2007-144988호 일본 공개특허공보 2009-298006호 일본 공개특허공보 2010-5999호
종래 기술에 있어서의 금속 광택 물품은, 일반적으로는 평활면에 금속층을 형성한 것이다. 그러나, 금속 광택 물품의 의장에 대한 니즈는 다양화하고 있고, 예를 들어 매트한 질감을 갖는 금속 광택 물품이나, 기하학적인 모양을 배치한 외관을 갖는 금속 광택 물품도 요망되고 있다.
본원 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제는, 신규의 질감 및/또는 외관을 갖는 전자파 투과성 금속 광택 물품을 제공하는 것에 있다.
본 발명자 등은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 요철면을 갖는 기체를 사용함으로써, 신규의 질감 및/또는 외관을 갖는 전자파 투과성 금속 광택 물품을 제공할 수 있는 것을 알아냈다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품은, 요철면을 갖는 기체와, 상기 기체의 상기 요철면 상에 형성된 금속층을 구비하고, 상기 금속층은, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 부분을 포함한다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 기체와 상기 금속층 사이에, 산화인듐 함유층을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 산화인듐 함유층은 연속 상태로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 산화인듐 함유층은, 산화인듐 (In2O3), 인듐주석 산화물 (ITO), 또는 인듐아연 산화물 (IZO) 의 어느 것을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 산화인듐 함유층의 두께는, 1 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 요철면의 최대 높이 Rz 는 1 ∼ 100 ㎛ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 금속층의 두께는, 10 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 금속층의 두께와 상기 산화인듐 함유층의 두께의 비 (상기 금속층의 두께/상기 산화인듐 함유층의 두께) 는, 0.02 ∼ 100 이어도 된다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태는, 시트 저항이, 100 Ω/□ 이상이어도 된다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 복수의 부분은 섬 형상으로 형성되어 있어도 된다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 금속층은, 알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 은 (Ag), 또는 이들의 합금의 어느 것인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 일 양태에 있어서, 상기 기체는, 기재 필름, 수지 성형물 기재, 유리 기재, 또는 금속 광택을 부여해야 할 물품의 어느 것인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 제조 방법은, 상기 기체의 상기 요철면 상에 스퍼터링에 의해 금속층을 형성하는 것을 포함한다.
본 발명의 전자파 투과성 금속 광택 물품의 제조 방법의 일 양태에 있어서는, 상기 기체의 상기 요철면 상에 산화인듐 함유층을 형성한 후에, 상기 산화인듐 함유층 상에 스퍼터링에 의해 금속층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 신규의 질감 및/또는 외관을 갖는 전자파 투과성 금속 광택 물품을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 요철면을 갖는 기체의 요철면 상에 불균일이 적은 금속층이 형성된 전자파 투과성 금속 광택 물품을 용이하게 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 전자파 투과성 금속 광택 물품의 개략 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 전자파 투과성 금속 광택 물품의 개략 단면도이다.
도 3 은, 금속층의 불연속 구조에 대하여 설명하기 위한 전자 현미경 사진 (SEM 화상) 이다.
도 4 는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 전자파 투과성 금속 광택 물품의 금속층의 막 두께의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 금속층의 단면의 투과형 전자 현미경 사진 (TEM 화상) 을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다. 이하에 있어서는, 설명의 편의를 위해서 본 발명의 바람직한 실시형태만을 나타내지만, 물론, 이것에 의해 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
<1. 기본 구성>
도 1 에, 본 발명의 일 실시형태에 의한 전자파 투과성 금속 광택 물품 (이하, 「금속 광택 물품」 이라고 한다) (1) 의 개략 단면도를 나타내고, 도 3 에, 본 발명의 일 실시형태에 의한 금속 광택 물품의 표면의 전자 현미경 사진 (SEM 화상) 의 예를 나타낸다. 또한, 도 5 에, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 섬 형상 구조의 금속층 (11) 의 단면의 투과형 전자 현미경 사진 (TEM 화상) 을 나타낸다.
금속 광택 물품 (1) 은, 요철면을 갖는 기체 (10) 와, 기체 (10) 의 요철면 (10a) 상에 형성된, 금속층 (12) 을 포함한다.
금속층 (12) 은 기체 (10) 의 요철면 상에 형성된다. 금속층 (12) 은 복수의 부분 (12a) 을 포함한다. 금속층 (12) 에 있어서의 이들 부분 (12a) 은, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태, 다시 말하면, 적어도 일부에 있어서 간극 (12b) 에 의해 가로막힌다. 간극 (12b) 에 의해 가로막히기 때문에, 금속 광택 물품의 시트 저항은 커지고, 전파와의 상호 작용이 저하하기 때문에, 전파를 투과시킬 수 있다. 이들 각 부분 (12a) 은 금속을 증착, 스퍼터 등 함으로써 형성된 스퍼터 입자의 집합체여도 된다.
또한, 본 명세서에서 말하는 「불연속의 상태」 란, 간극 (12b) 에 의해 서로 가로막혀 있고, 이 결과, 서로 전기적으로 절연되어 있는 상태를 의미한다. 전기적으로 절연됨으로써, 금속 광택 물품의 시트 저항이 커져, 원하는 전자파 투과성이 얻어지게 된다. 즉, 불연속의 상태로 형성된 금속층 (12) 에 의하면, 충분한 광 휘성이 얻어지기 쉽고, 전자파 투과성을 확보할 수도 있다. 불연속의 형태는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 섬 형상 구조, 크랙 구조 등이 포함된다. 여기서 「섬 형상 구조」 란, 도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 금속 입자끼리가 각각 독립되어 있고, 그들 입자가, 서로 약간 이간되거나 또는 일부 접촉한 상태로 고르게 깔려 이루어지는 구조이다.
크랙 구조란, 금속 박막이 크랙에 의해 분단된 구조이다.
크랙 구조의 금속층 (12) 은, 예를 들어 기재 필름 상에 금속 박막층을 형성하고, 굴곡 연신하여 금속 박막층에 크랙을 발생시킴으로써 형성할 수 있다. 이 때, 기재 필름과 금속 박막층 사이에 신축성이 부족한, 즉 연신에 의해 크랙을 생성하기 쉬운 소재로 이루어지는 취성층을 형성함으로써, 용이하게 크랙 구조의 금속층 (12) 을 형성할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이 금속층 (12) 이 불연속이 되는 양태는 특별히 한정되지 않지만, 생산성의 관점에서는 섬 형상 구조로 하는 것이 바람직하다.
금속 광택 물품 (1) 의 전자파 투과성은, 예를 들어 전파 투과 감쇠량에 의해 평가할 수 있다. 금속 광택 물품 (1) 에 있어서, 실시예의 난에 기재된 방법으로 측정한 마이크로파 대역 (5 ㎓) 에 있어서의 전파 투과 감쇠량은, 10 [-dB] 이하인 것이 바람직하고, 5 [-dB] 이하인 것이 보다 바람직하고, 2 [-dB] 이하인 것이 더욱 바람직하다. 10 [-dB] 보다 크면, 90 % 이상의 전파가 차단된다는 문제가 있다. 또한, 마이크로파 대역 (5 ㎓) 에 있어서의 전파 투과 감쇠량과 밀리파 레이더의 주파수 대역 (76 ∼ 80 ㎓) 에 있어서의 전파 투과 감쇠량 사이에는 상관성이 있고, 비교적 가까운 값을 나타내는 것으로부터, 마이크로파 대역에 있어서의 전자파 투과성이 우수한 금속 광택 물품은, 밀리파 레이더의 주파수 대역에 있어서의 전자파 투과성도 우수하다.
금속 광택 물품 (1) 의 시트 저항도 전자파 투과성과 상관을 갖는다. 금속 광택 물품 (1) 의 시트 저항은 100 Ω/□ 이상인 것이 바람직하고, 이 경우 마이크로파 대역 (5 ㎓) 에 있어서의 전파 투과 감쇠량은, 10 ∼ 0.01 [-dB] 정도가 된다. 금속 광택 물품의 시트 저항은 200 Ω/□ 이상인 것이 보다 바람직하고, 600 Ω/□ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 특히 바람직하게는, 1000 Ω/□ 이상이다.
금속 광택 물품 (1) 의 시트 저항은, JIS-Z2316-1 : 2014 에 따라서 와전류 측정법에 의해 측정할 수 있다.
금속 광택 물품 (1) 의 전파 투과 감쇠량 및 시트 저항은, 금속층 (12) 의 재질이나 두께 등에 의해 영향을 받는다. 또한, 금속 광택 물품 (1) 이 산화인듐 함유층 (11) 을 구비하는 경우에는 산화인듐 함유층 (11) 의 재질이나 두께 등에 의해서도 영향을 받는다.
<2. 기체>
기체 (10) 로는, 전자파 투과성의 관점에서, 수지, 유리, 세라믹스 등을 들 수 있다.
기체 (10) 는, 기재 필름, 수지 성형물 기재, 유리 기재, 또는 금속 광택을 부여해야 할 물품의 어느 것이어도 된다.
보다 구체적으로는, 기재 필름으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트 (PC), 시클로올레핀 폴리머 (COP), 폴리스티렌, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌, 폴리시클로올레핀, 폴리우레탄, 아크릴 (PMMA), ABS 등의 단독 중합체나 공중합체로 이루어지는 투명 필름을 사용할 수 있다.
이들 부재에 의하면, 광 휘성이나 전자파 투과성에 영향을 주는 경우도 없다. 단, 산화인듐 함유층 (11) 이나 금속층 (12) 을 후에 형성하는 관점에서, 증착이나 스퍼터 등의 고온에 견딜 수 있는 것인 것이 바람직하고, 따라서, 상기 재료 중에서도, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴, 폴리카보네이트, 시클로올레핀 폴리머, ABS, 폴리프로필렌, 폴리우레탄이 바람직하다. 그 중에서도, 내열성과 비용의 밸런스가 양호한 것으로부터 폴리에틸렌테레프탈레이트나 시클로올레핀 폴리머, 폴리카보네이트, 아크릴이 바람직하다.
기재 필름은, 단층 필름이어도 되고 적층 필름이어도 된다. 가공의 용이함 등으로부터, 두께는, 예를 들어, 6 ㎛ ∼ 250 ㎛ 정도가 바람직하다. 산화인듐 함유층 (11) 이나 금속층 (12) 과의 부착력을 강하게 하기 위해서, 플라즈마 처리나 접착 용이 처리 등이 실시되어도 된다.
기체 (10) 가 기재 필름인 경우, 금속층 (11) 은 기재 필름 상의 적어도 일부에 형성하면 되고, 기재 필름의 편면에만 형성해도 되고, 양면에 형성해도 된다.
여기서, 기재 필름은, 그 표면 상에 금속층 (12) 을 형성할 수 있는 대상 (기체 (10)) 의 일례에 지나지 않는 점에 주의해야 한다. 기체 (10) 에는, 상기한 바와 같이 기재 필름 외에, 수지 성형물 기재, 유리 기재, 금속 광택을 부여해야 할 물품 그 자체도 포함된다. 수지 성형물 기재, 및 금속 광택을 부여해야 할 물품으로는, 예를 들어, 차량용 구조 부품, 차량 탑재 용품, 전자 기기의 케이싱, 가전 기기의 케이싱, 구조용 부품, 기계 부품, 여러 가지 자동차용 부품, 전자 기기용 부품, 가구, 부엌 용품 등의 가재용 용도, 의료 기기, 건축 자재의 부품, 그 밖의 구조용 부품이나 외장용 부품 등을 들 수 있다.
금속층 (12) 은, 이들 모든 기체 상에 형성할 수 있고, 기체의 표면의 일부에 형성해도 되고, 기체의 표면 모두에 형성해도 된다. 이 경우, 금속층 (12) 을 부여해야 할 기체 (10) 는, 상기의 기재 필름과 동일한 재질, 조건을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 기체 (10) 는, 요철면 (10a) 을 갖는다. 기체 (10) 이 요철면을 가짐으로써, 예를 들어 매트한 질감이나, 기하학적인 모양을 배치한 외관 등의 신규의 질감 및/또는 외관을 갖는 전자파 투과성 금속 광택 물품이 얻어진다. 기체 (10) 는, 편면만이 요철면이어도 되고, 양면이 요철면이어도 된다.
기체 (10) 의 요철면의 최대 높이 Rz 는 1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 인 것이 바람직하고, 1 ㎛ ∼ 30 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 최대 높이 Rz 는 JIS K 7105 에 준거하여 측정할 수 있다.
요철면을 갖는 기체 (10) 를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 기체 (10) 에 입자를 혼입시키는, 기체 (10) 에 엠보싱 가공, 샌드 블라스트 가공, UV 몰딩 가공을 실시하는, 기체 (10) 에 입자를 함유하는 액을 도공하는 등의 방법을 들 수 있다.
기체 (10) 에 입자를 혼입시키는 경우나, 입자를 함유하는 액을 도공하는 경우에는, 혼입시키는 입자의 입경이나 혼입량을 조정함으로써, 요철면의 성상, 즉, 최대 높이 Rz 나 표면 조도 Ra 등을 제어할 수 있다. 또한, 혼입시키는 입자로는, 실리카, 알루미나 등의 열 변형하기 어려운 무기 입자가 바람직하다.
<3. 산화인듐 함유층>
또한, 일 실시형태에 관련된 전자파 투과성 금속 광택 물품 (1) 은, 도 2 에 나타나는 바와 같이, 기체 (10) 와 금속층 (12) 사이에, 산화인듐 함유층 (11) 을 추가로 구비해도 된다. 산화인듐 함유층 (11) 은, 기체 (10) 의 면에 직접 형성되어 있어도 되고, 기체 (10) 의 면에 형성된 보호막 등을 개재하여 간접적으로 형성되어도 된다. 산화인듐 함유층 (11) 은, 금속 광택을 부여해야 할 기체 (10) 의 면에 연속 상태로, 다시 말하면, 간극 없이, 형성되는 것이 바람직하다. 연속 상태로 형성됨으로써, 산화인듐 함유층 (11), 나아가서는, 금속층 (12) 이나 전자파 투과성 금속 광택 물품 (1) 의 평활성이나 내식성을 향상시킬 수 있고, 또한, 산화인듐 함유층 (11) 을 면내 편차 없이 성막하는 것도 용이해진다.
이와 같이, 기체 (10) 와 금속층 (12) 사이에, 산화인듐 함유층 (11) 을 추가로 구비하는 것, 즉, 기체 (10) 상에 산화인듐 함유층 (11) 을 형성하고, 그 위에 금속층 (12) 을 형성하는 것에 의하면, 금속층 (12) 을 불연속의 상태로 형성하기 쉬워지기 때문에 바람직하다. 그 메커니즘의 상세한 것은 반드시 분명하지는 않지만, 금속의 증착이나 스퍼터에 의한 스퍼터 입자가 기체 상에서 박막을 형성할 때에는, 기체 상에서의 입자의 표면 확산성이 박막의 형상에 영향을 미쳐, 기체의 온도가 높고, 기체에 대한 금속층의 젖음성이 작고, 금속층의 재료의 융점이 낮은 것이 불연속 구조를 형성하기 쉬운 것으로 생각된다. 그리고, 기체 상에 산화인듐 함유층을 형성함으로써, 그 표면 상의 금속 입자의 표면 확산성이 촉진되어, 금속층을 불연속의 상태로 성장시키기 쉬워지는 것으로 생각된다.
산화인듐 함유층 (11) 으로서, 산화인듐 (In2O3) 그 자체를 사용할 수도 있고, 예를 들어, 인듐주석 산화물 (ITO) 이나, 인듐아연 산화물 (IZO) 과 같은 금속 함유물을 사용할 수도 있다. 단, 제 2 금속을 함유한 ITO 나 IZO 가, 스퍼터링 공정에서의 방전 안정성이 높은 점에서, 보다 바람직하다. 이들 산화인듐 함유층 (11) 을 사용함으로써, 기체의 면을 따라 연속 상태의 막을 형성할 수도 있고, 또한, 이 경우에는, 산화인듐 함유층 상에 적층되는 금속층을, 예를 들어, 섬 형상의 불연속 구조로 하기 쉬워지기 때문에, 바람직하다. 또한, 후술하는 바와 같이, 이 경우에는, 금속층에, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만이 아니라, 통상적으로는 불연속 구조가 되기 어려워, 본 용도에는 적용이 어려웠던, 알루미늄 등의 여러 가지 금속을 포함하기 쉬워진다.
ITO 에 포함되는 산화주석 (SnO2) 의 질량 비율인 함유율 (함유율 = (SnO2/(In2O3 + SnO2)) × 100) 은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 2.5 wt% ∼ 30 wt%, 보다 바람직하게는, 3 wt% ∼ 10 wt% 이다. 또한, IZO 에 포함되는 산화아연 (ZnO) 의 질량 비율인 함유율 (함유율 = (ZnO/(In2O3 + ZnO)) × 100) 은, 예를 들어, 2 wt% ∼ 20 wt% 이다. 산화인듐 함유층 (11) 의 두께는, 시트 저항이나 전파 투과 감쇠량, 생산성의 관점에서, 통상적으로 1000 ㎚ 이하가 바람직하고, 50 ㎚ 이하가 보다 바람직하고, 20 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 적층되는 금속층 (12) 을 불연속 상태로 하기 쉽게 하기 위해서는, 1 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 확실하게 불연속 상태로 하기 쉽게 하기 위해서는, 2 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 5 ㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
<4. 금속층>
금속층 (12) 은 기체 (10) 의 요철면 상에 형성되고, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 부분 (12a) 을 포함한다.
금속층 (12) 은, 충분한 광 휘성을 발휘할 수 있는 것은 물론, 융점이 비교적 낮은 것이 바람직하다. 금속층 (12) 은, 스퍼터링을 사용한 박막 성장에 의해 형성하는 것이 바람직하기 때문이다. 이와 같은 이유로부터, 금속층 (12) 으로는, 융점이 약 1000 ℃ 이하인 금속이 적합하고, 예를 들어, 알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 은 (Ag) 에서 선택된 적어도 1 종의 금속, 및 그 금속을 주성분으로 하는 합금의 어느 것을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 물질의 광 휘성이나 안정성, 가격 등의 이유로부터 Al 및 그들의 합금이 바람직하다. 또한, 알루미늄 합금을 사용하는 경우에는, 알루미늄 함유량을 50 질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
금속층 (12) 의 두께는, 충분한 광 휘성을 발휘하도록, 통상적으로 10 ㎚ 이상이 바람직하고, 한편, 시트 저항이나 전파 투과 감쇠량의 관점에서, 통상적으로 100 ㎚ 이하가 바람직하다. 예를 들어, 15 ㎚ ∼ 70 ㎚ 가 바람직하고, 15 ㎚ ∼ 50 ㎚ 가 보다 바람직하다. 이 두께는, 균일한 막을 양호한 생산성으로 형성하는 데에도 적합하고, 또한, 최종 제품인 수지 성형품의 외관도 양호하다. 또한, 금속층 (12) 의 두께는 실시예의 난에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
또한, 동일한 이유로부터, 금속층 (12) 의 두께와 산화인듐 함유층 (11) 의 두께의 비 (금속층 (12) 의 두께/산화인듐 함유층 (11) 의 두께) 는, 0.1 ∼ 100 의 범위가 바람직하고, 0.3 ∼ 35 의 범위가 보다 바람직하다.
금속층 (12) 의 부분 (12a) 의 원 상당 직경은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 10 ∼ 1000 ㎚ 정도이다. 또한, 각 부분 (12a) 끼리의 거리는 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로는 10 ∼ 1000 ㎚ 정도이다.
또한, 금속층 (12) 은 기체 (10) 의 요철면 상에 형성되어 있지만, 통상적으로 요철면 상에 금속층을 형성하면, 요철면에 있어서 그림자가 되어 있는 부분에 금속 입자가 잘 부착되지 않고, 그 결과 불균일이 있는 금속층이 형성되기 쉽다. 그러나, 양호한 금속풍의 외관을 얻기 위해서는, 이 불균일을 억제하는 것이 바람직하고, 그러기 위해서는 금속층은 후술하는 바와 같이 스퍼터링에 의해 형성된 것이 바람직하다.
본 실시형태의 금속 광택 물품은, 상기 서술한 금속층, 및 산화인듐 함유층 외에, 용도에 따라 그 밖의 층을 구비해도 된다.
그 밖의 층으로는 색미 등의 외관을 조정하기 위한 고굴절 재료 등의 광학 조정층 (색미 조정층), 내습성이나 내찰상성 등의 내구성을 향상시키기 위한 보호층 (내찰상성층), 배리어층 (부식 방지층), 접착 용이층, 하드 코트층, 반사 방지층, 광 취출층, 안티글레어층 등을 들 수 있다.
<5. 금속 광택 물품의 제조>
금속 광택 물품 (1) 의 제조 방법의 일례에 대하여, 설명한다. 특별히 설명하지 않지만, 기재 필름 (10) 이외의 기체를 사용한 경우에 대해서도 동일한 방법으로 제조할 수 있다.
기체 (10) 의 요철면 상에 금속층 (12) 을 형성하는 데에 있어서는, 예를 들어, 진공 증착, 스퍼터링 등의 방법을 사용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 양호한 금속풍의 외관을 갖는 금속 광택 물품 (1) 을 얻기 위해서는, 요철면 상에 불연속의 금속층이 불균일 없이 형성되는 것이 바람직한데, 이 관점에서는 스퍼터링을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 금속 광택 물품 (1) 의 제조 방법은 기체 (10) 의 요철면 상에 스퍼터링에 의해 금속층 (12) 을 형성하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
진공 증착을 사용한 경우, 증발원으로부터 기체에 비상하는 금속 입자는, 고진공하에 있어서 평균 자유 공정이 길고, 진행 방향의 지향성이 높고, 따라서, 요철면에 있어서 그림자가 되어 있는 부분에는 금속 입자가 잘 부착되지 않아, 기체 (10) 의 요철면 상에 형성되는 금속층에 불균일이 발생하기 쉽다.
한편, 스퍼터링을 사용한 경우에는, 타깃으로부터 기체에 비상하는 금속 입자는 도입하는 가스 입자의 존재에 의해, 평균 자유 공정은 짧아지고, 다양한 방향으로 진행되기 때문에, 요철면에 있어서 그림자가 되어 있는 부분에도 금속 입자가 부착하기 쉬워, 기체 (10) 의 요철면 상에 형성되는 금속층에 불균일이 잘 발생하지 않는다.
또한, 스퍼터링은 대면적이어도 두께를 엄밀하게 제어할 수 있는 점에 있어서도 우수하다.
또한, 기체 (10) 의 요철면 상에 산화인듐 함유층 (11) 을 형성하는 경우에는, 금속층 (12) 의 형성에 앞서, 산화인듐 함유층 (11) 을, 진공 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 등에 의해 형성한다. 즉, 기체 (10) 의 요철면 상에 산화인듐 함유층 (11) 을 형성한 후에, 산화인듐 함유층 (11) 상에 금속층 (12) 을 형성한다. 산화인듐 함유층 (11) 의 형성 방법은, 상기와 동일한 이유에 의해, 스퍼터링이 바람직하다.
또한, 기체 (10) 와 금속층 (12) 사이에 산화인듐 함유층 (11) 을 형성하는 경우, 산화인듐 함유층 (11) 과 금속층 (12) 사이에는, 다른 층을 개재시키지 않고 직접 접촉시키는 것이 바람직하다.
<6. 금속 광택 물품의 용도>
본 실시형태의 금속 광택 물품 (1) 은, 전자파 투과성을 갖는 것으로부터 전자파를 송수신하는 장치나 물품 및 그 부품 등에 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 차량용 구조 부품, 차량 탑재 용품, 전자 기기의 케이싱, 가전 기기의 케이싱, 구조용 부품, 기계 부품, 여러 가지 자동차용 부품, 전자 기기용 부품, 가구, 부엌 용품 등의 가재용 용도, 의료 기기, 건축 자재의 부품, 그 밖의 구조용 부품이나 외장용 부품 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 차량 관계에서는, 인스트루먼트 패널, 콘솔 박스, 도어 노브, 도어 트림, 시프트 레버, 페달류, 글로브 박스, 범퍼, 보닛, 펜더, 트렁크, 도어, 루프, 필러, 좌석 시트, 스티어링 휠, ECU 박스, 전장 부품, 엔진 주변 부품, 구동계·기어 주변 부품, 흡기·배기계 부품, 냉각계 부품 등을 들 수 있다.
전자 기기 및 가전 기기로서 보다 구체적으로는, 냉장고, 세탁기, 청소기, 전자 레인지, 에어컨, 조명 기기, 전기 온수기, 텔레비전, 시계, 환기 팬, 프로젝터, 스피커 등의 가전 제품류, PC, 휴대 전화, 스마트 폰, 디지털 카메라, 태블릿형 PC, 휴대 음악 플레이어, 휴대 게임기, 충전기, 전지 등 전자 정보 기기 등을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 실시예 1 ∼ 8 및 비교예 1 ∼ 3 의 금속 광택 물품을 준비하고, 금속층의 두께, 시트 저항, 전파 투과 감쇠량, 및 외관을 평가하였다. 또한, 기체 (10) 로는, 기재 필름을 사용하였다.
(1) 금속층의 두께
먼저, 금속 광택 물품으로부터, 도 4 에 나타내는 바와 같이 1 변 5 ㎝ 의 정방형 영역 (3) 을 적당히 추출하고, 그 정방형 영역 (3) 의 세로 변 및 가로 변 각각의 중심선 (A, B) 을 각각 4 등분함으로써 얻어지는 합계 5 개 지점의 점 「a」 ∼ 「e」 를 측정 지점으로서 선택하였다.
이어서, 선택한 측정 지점 각각에 있어서의, 도 5 에 나타내는 바와 같은 단면 화상 (투과형 전자 현미경 사진 (TEM 화상)) 을 측정하고, 얻어진 TEM 화상으로부터, 5 개 이상의 금속 부분 (12a) 이 포함되는 시야각 영역을 추출하였다.
5 개 지점의 측정 지점 각각에 있어서 추출된 시야각 영역에 있어서의 금속층의 총단면적을 시야각 영역의 가로 폭으로 나눈 것을 각 시야각 영역의 금속층의 두께로 하고, 5 개 지점의 측정 지점 각각에 있어서의, 각 시야각 영역의 금속층의 두께의 평균치를 금속층의 두께로 하였다.
(2) 시트 저항
냅슨사 제조 비접촉식 저항 측정 장치 NC-80MAP 를 이용하여, JIS-Z2316 에 준거하여, 와전류 측정법에 의해 산화인듐 함유층을 구비하는 것에 대해서는 금속층과 산화인듐 함유층의 적층체로서의 시트 저항을, 산화인듐 함유층을 구비하지 않는 것에 대해서는 금속층의 시트 저항을 측정하였다.
(3) 전파 투과 감쇠량
5 ㎓ 에 있어서의 전파 투과 감쇠량을, 방형 도파관 측정 평가 지그 WR-187 로 샘플을 사이에 끼우고, 안리츠사 제조 스펙트럼 애널라이저 MS4644B 를 사용하여 측정하였다. 또한, 측정치에 기초하여 하기 기준으로 전파 투과 감쇠량을 평가하였다.
(전파 투과 감쇠량의 평가 기준)
10 [-dB] 이상 : ×
10 [-dB] 미만 ∼ 5 [-dB] : △
5 [-dB] 미만 ∼ 2 [-dB] : ○
2 [-dB] 미만 : ◎
(4) 외관의 평가
육안으로, 금속 광택 물품의 외관을 금속 질감과 면내 균일성의 관점에서, 이하의 기준으로 평가하였다.
(외관의 평가 기준)
금속 질감, 면내 균일성 모두 양호 : ◎
금속 질감, 면내 균일성의 어느 것, 또는 모두에서 경미한 불량 있음 : ○
금속 질감, 면내 균일성의 어느 것에서 불량 : △
금속 질감, 면내 균일성 모두 불량 : ×
이하의 표 1 에, 평가 결과를 나타낸다.
Figure pct00001
[실시예 1]
요철면을 갖는 기재 필름으로서, 폴리카보네이트 (두께 : 120 ㎛, 표면 높이 Rz : 30 ㎛) 를 사용하였다.
먼저, DC 마그네트론 스퍼터링을 사용하여, 기재 필름의 면을 따라, 50 ㎚ 의 두께의 ITO 층 (하지층) 을 그 위에 직접 형성하였다. ITO 층을 형성할 때의 기재 필름의 온도는, 130 ℃ 로 설정하였다. ITO 에 포함되는 산화주석 (SnO2) 의 함유율 (함유율 = (SnO2/(In2O3 + SnO2)) × 100) 은 10 wt% 였다.
이어서, 교류 스퍼터링 (AC : 40 ㎑) 을 사용하여, ITO 층 (하지층) 상에, 50 ㎚ 의 두께의 알루미늄 (Al) 층을 형성하여, 금속 광택 물품을 얻었다. Al 층을 형성할 때의 기재 필름의 온도는, 130 ℃ 로 설정하였다.
[실시예 2] ∼ [실시예 4]
ITO 층 상에, 알루미늄 (Al) 층을 형성할 때의 스퍼터 시간을 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 알루미늄 (Al) 층의 두께가 상이한 실시예 2 ∼ 4 의 금속 광택 물품을 얻었다.
[실시예 5] ∼ [실시예 8]
기재 필름 상에 ITO 층을 형성할 때의 스퍼터 시간을 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, ITO 층의 두께가 상이한 실시예 5 ∼ 8 의 금속 광택 물품을 얻었다.
[비교예 1]
ITO 층 상에, 알루미늄 (Al) 층을 형성할 때의 스퍼터 시간을 변경한 것 이외에는 실시예 6 과 동일하게 하여, 알루미늄 (Al) 층의 두께가 상이한 비교예 1 의 금속 광택 물품을 얻었다.
[비교예 2]
ITO 층을 형성하지 않은 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 비교예 2 의 금속 광택 물품을 얻었다.
[비교예 3]
진공 증착법을 사용하여 알루미늄 (Al) 층을 형성한 점 이외에는 비교예 2 와 동일하게 하여, 비교예 3 의 금속 광택 물품을 얻었다.
실시예 1 ∼ 8 의 금속 광택 물품은, 모두 전파 투과성이 우수하였다. 외관의 평가 결과도 양호하였다. 또한, 요철면을 갖는 기체를 사용한 것에 의해 기하학적인 모양을 배치한 신규의 외관을 가졌다.
비교예 1 ∼ 3 의 금속 광택 물품에서는, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 부분을 포함하지 않는, 즉, 연속의 금속층이 형성되었다. 그 결과, 비교예 1 ∼ 3 의 금속 광택 물품은 전자파 투과성이 열등한 것이었다.
또한, 이상의 실시예에서 특별히 사용한 알루미늄 (Al) 이외의 금속에 대해서도, 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 은 (Ag) 등의 비교적 융점이 낮은 금속에 대해서는, 동일한 수법으로 불연속 구조를 형성할 수 있는 것으로 생각된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 구체화할 수도 있다.
본 발명을 특정한 양태를 참조하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 여러 가지 변경 및 수정이 가능한 것은, 당업자에게 있어서 분명하다. 또한, 본 출원은, 2018년 4월 23일자로 출원된 일본 특허출원 (특원 2018-082660) 및 2018년 4월 23일자로 출원된 일본 특허출원 (특원 2018-082661) 에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다. 또한, 여기에 인용되는 모든 참조는 전체로서 받아들여진다.
산업상 이용가능성
본 발명에 관련된 금속 광택 물품은, 전자파를 송수신하는 장치나 물품 및 그 부품 등에 사용할 수 있다. 예를 들어, 차량용 구조 부품, 차량 탑재 용품, 전자 기기의 케이싱, 가전 기기의 케이싱, 구조용 부품, 기계 부품, 여러 가지 자동차용 부품, 전자 기기용 부품, 가구, 부엌 용품 등의 가재용 용도, 의료 기기, 건축 자재의 부품, 그 밖의 구조용 부품이나 외장용 부품 등, 의장성과 전자파 투과성의 쌍방이 요구되는 여러 가지 용도에도 이용할 수 있다.
1 ; 금속 광택 물품
10 ; 기체
11 ; 산화인듐 함유층
12 ; 금속층
12a ; 부분
12b ; 간극

Claims (14)

  1. 요철면을 갖는 기체와, 상기 기체의 상기 요철면 상에 형성된 금속층을 구비하고,
    상기 금속층은, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 부분을 포함하는 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체와 상기 금속층 사이에, 산화인듐 함유층을 추가로 구비하는 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 산화인듐 함유층은 연속 상태로 형성되어 있는 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 산화인듐 함유층은, 산화인듐 (In2O3), 인듐주석 산화물 (ITO), 또는 인듐아연 산화물 (IZO) 의 어느 것을 포함하는 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산화인듐 함유층의 두께는, 1 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 인 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요철면의 최대 높이 Rz 는 1 ∼ 100 ㎛ 인 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층의 두께는, 10 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  8. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층의 두께와 상기 산화인듐 함유층의 두께의 비 (상기 금속층의 두께/상기 산화인듐 함유층의 두께) 는, 0.02 ∼ 100 인 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    시트 저항이, 100 Ω/□ 이상인 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 부분은 섬 형상으로 형성되어 있는 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층은, 알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 은 (Ag), 또는 이들의 합금의 어느 것인 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기체는, 기재 필름, 수지 성형물 기재, 유리 기재, 또는 금속 광택을 부여해야 할 물품의 어느 것인 전자파 투과성 금속 광택 물품.
  13. 기체의 상기 요철면 상에 스퍼터링에 의해 상기 금속층을 형성하는 것을 포함하는, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 전자파 투과성 금속 광택 물품의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기체의 상기 요철면 상에 산화인듐 함유층을 형성한 후에, 상기 산화인듐 함유층 상에 스퍼터링에 의해 상기 금속층을 형성하는 전자파 투과성 금속 광택 물품의 제조 방법.
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