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电磁波透射用金属镀膜、电磁波透射用金属镀膜的制造方法及车载雷达装置用的天线罩

摘要

本发明的目的在于提供批量生产性能高、电磁波的透射衰减率极低的电磁波透射用金属镀膜,该电磁波透射用金属镀膜的制造方法,及采用了该金属镀膜的车载雷达装置用的天线罩。为了实现上述目的,本发明提供一种电磁波透射用金属镀膜、该电磁波透射用金属镀膜的制造方法、及采用了该金属镀膜车载雷达装置用的天线罩,所述电磁波透射用金属镀膜是经化学镀工序设置在基材表面的、由每单位面积(1mm

著录项

  • 公开/公告号CN103958735A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-07-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 三惠技研工业株式会社;

    申请/专利号CN201280053858.3

  • 发明设计人 山本修二;

    申请日2012-11-02

  • 分类号C23C18/31;B32B15/02;C23C18/42;G01S7/03;G01S13/93;H01Q1/42;

  • 代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司;

  • 代理人高龙鑫

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-12-17 00:45:42

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-04-05

    授权

    授权

  • 2014-08-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):C23C18/31 申请日:20121102

    实质审查的生效

  • 2014-07-30

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及具有电磁波透射性的电磁波透射用金属镀膜、电磁波透射用金 属镀膜的制造方法及车载雷达装置用的天线罩。

背景技术

以往,为了装饰对电磁波透射性有所要求的部件,采取了通过真空蒸镀法 在部件上设置在基材表面具有海岛结构的铟镀膜的措施。具有海岛结构的铟镀 膜由于具有海岛结构,因此能够使电磁波穿透,同时由于具有极精细的海岛结 构,因此作为装饰用金属镀膜具有充分的金属光泽。由此,具有这种海岛结构 的铟镀膜例如能够作为徽标等、对在汽车上搭载的毫米波雷达装置的覆盖部件 (天线罩)进行装饰的金属镀膜来使用(例如,参照“专利文献1”及“专利 文献2”)。

但是,真空蒸镀法在对真空设备等的设备成本有所要求的同时,由于采用 真空蒸镀法时必须要在真空容器内部进行成膜,因此也存在基材的大小受限于 真空容器内可容纳的大小等的制约。并且,由于每次成膜都需要将基材设置在 真空容器内,因此还存在批量生产性能低的问题。

并且,就毫米波雷达装置而言,当以规定的角度范围发射出发射波并接收 到接收波时,根据接收到该接收波的角度来检测障碍物等的存在方向,并根据 发射出发射波后至接收到接收波的时间来检测与障碍物等的相对速度。此时, 如果电磁波在金属镀膜中衰减,则在发射波或接收波的发射、入射角度上会产 生偏离,进而会产生无法高精度地检测出障碍物等的位置或相对速度的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-159039号公报

专利文献2:日本特开2000-049522号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此,本发明的目的在于提供批量生产性能高、电磁波的透射衰减率极低 的电磁波透射用金属镀膜,该电磁波透射用金属镀膜的制造方法,及采用了该 金属镀膜的车载雷达装置用的天线罩。

解决问题的方法

因此,本发明人进行了潜心研究,其结果,通过采用以下的电磁波透射用 金属镀膜、电磁波透射用金属镀膜的制造方法及车载雷达装置用的天线罩实现 了上述目的。

本发明的电磁波透射用金属镀膜是在基材的表面设置的、由每单位面积 (1mm2)超过10000个的精细金属区域构成的金属镀膜,其特征在于,相互 邻接的精细金属区域被电气隔离。

在本发明的电磁波透射用金属镀膜中,优选所述精细金属区域经由绝缘槽 (裂纹)相互邻接,该绝缘槽分布为网格状。

在本发明的电磁波透射用金属镀膜中,所述精细金属区域的平均最大宽度 优选为14.1μm以下。

在本发明的电磁波透射用金属镀膜中,该金属镀膜的膜厚优选为1μm以 下。

在本发明的电磁波透射用金属镀膜中,该金属镀膜优选由钯或钯合金构 成。

在本发明的电磁波透射用金属镀膜中,该金属镀膜可以是具有金属光泽的 镀膜。

本发明提供一种电磁波透射用金属镀膜的制造方法,其特征在于,在基材 的表面形成金属镀膜,借助于该金属镀膜中残留的内部应力分割该金属镀膜, 从而获得由每单位面积(1mm2)超过10000个的精细金属区域的集合体构成 的金属镀膜。

在本发明的电磁波透射用金属镀膜的制造方法中,优选在所述基材的表面 形成金属镀膜,并使所述金属镀膜的厚度为1μm以下。

在本发明的电磁波透射用金属镀膜的制造方法中,通过化学镀法形成所述 金属镀膜时,优选用化学镀钯液或化学镀钯合金液在所述基材的表面形成钯镀 膜或钯合金镀膜。

本发明的车载雷达装置用的天线罩,其特征在于,其采用在基材表面具有 所述电磁波透射用金属镀膜的覆盖部件。

发明的效果

与通过真空蒸镀法来形成具有海岛结构的金属镀膜的情况不同,本发明采 用了化学镀法,因此能够进行大量生产,且能够降低真空设备等的设备成本。 并且,与真空蒸镀法不同,由于不需要在真空容器的内部进行成膜,因此关于 设置该电磁波透射用金属镀膜的基材的大小受限于真空容器内可容纳的大小 等的、对于基材大小的限制少。并且,由于采用化学镀法,因此对于基材形状 的限制少,即使在具有复杂的表面形状的基材上也能够设置具有电磁波透射性 的金属镀膜。因此,能够以良好的批量生产性能在各种产品上设置在外观上具 有充分的金属光泽、且可以透射电磁波的金属镀膜。

此外,本发明的电磁波透射用金属镀膜由每单位面积(1mm2)超过10000 个的精细金属区域的集合体构成。通过形成每单位面积(1mm2)超过10000 个的极精细的金属区域(金属镀膜)的集合体,能够使该电磁波透射用金属镀 膜的电磁波透射衰减率大致为0dB。因此,就采用了本发明的电磁波透射用金 属镀膜的毫米波雷达装置而言,在发射波发射或接收波入射时的指向性高,能 够高精度地检测出障碍物的位置或相对速度。

附图说明

图1是对实施例1中得到的电磁波透射用金属镀膜的表面进行拍摄的实际 状态的显微镜照片。

图2是表示经由天线罩发射、接收毫米波时的接收波的信号水平的图。

图3是表示经由天线罩发射、接收毫米波时的接收波的信号水平的图,所 述天线罩采用了精细金属区域的平均最大宽度不同的电磁波透射用金属镀膜。

图4是表示精细金属区域的平均最大宽度和透射衰减率的关系的图。

图5是对实施例2中得到的电磁波透射用金属镀膜的表面进行拍摄的实际 状态的显微镜照片。

图6是对比较例1中得到的电磁波透射用金属镀膜的表面进行拍摄的实际 状态的显微镜照片。

图7是对比较例2中得到的电磁波透射用金属镀膜的表面进行拍摄的实际 状态的显微镜照片。

图8是对比较例3中得到的电磁波透射用金属镀膜的表面进行拍摄的实际 状态的显微镜照片。

图9是对比较例4中得到的电磁波透射用金属镀膜的表面进行拍摄的实际 状态的显微镜照片。

具体实施方式

以下,对本发明的电磁波透射用金属镀膜、电磁波透射用金属镀膜的制造 方法、车载雷达装置用的天线罩的优选实施方式进行说明。

<电磁波透射用金属镀膜>

首先,对本发明的电磁波透射用金属镀膜进行说明。本发明的电磁波透射 用金属镀膜是经由化学镀工序设置在基材表面的、由每单位面积(1mm2)超 过10000个的精细金属区域的集合体构成的金属镀膜,其特征在于,相互邻接 的精细金属区域被电气隔离。如图1所示,相互邻接的精细金属区域由绝缘槽 (裂纹)进行了电气隔离,在平面视图中该绝缘槽呈网格状分布。由此,本发 明的电磁波透射用金属镀膜由被绝缘槽包围的、无数个精细金属区域的集合体 构成。此外,在图1中,绝缘槽是呈黑色线状的精细的区域,而精细金属区域 是被这些绝缘槽包围的、呈白色且具有规定面积的区域。以下,对金属镀膜、 基材依次进行说明。此外,在本实施方式中,主要以能够使从汽车等搭载的毫 米波雷达装置发射、入射的毫米波穿透的毫米波透射用金属镀膜为例进行说 明。

1、金属镀膜

如上所述,本发明的金属镀膜是被精细的绝缘槽包围的、极精细的金属区 域的集合体,基材的表面被这些精细金属区域不连续地包覆。

精细金属区域的分布率:如上所述,该精细金属区域以每单位面积(1mm2) 超过10000个的方式设置在基材的表面。由于能够使电磁波的透射衰减率大致 为0dB,因此优选以每单位面积(1mm2)超过10000个的方式使精细金属区 域分布在基材的表面。并且,通过使精细金属区域以每单位面积(1mm2)超 过10000个的方式分布在基材的表面,能够将精细金属区域及绝缘槽两者均做 得极精细,并能够使其大小大变得较均一。由此,能够将极精细的精细金属区 域及绝缘槽均一地分布在基材的表面,并在外观上能够呈现出充分的金属光 泽。

另一方面,当分布在基材表面的精细金属区域的数目为每单位面积 (1mm2)10000个以下时,会产生电磁波的一部分被金属镀膜吸收或反射的情 况,从而透射衰减率难以达到0dB,因此不优选。并且,当电磁波在金属镀膜 中衰减时,就天线罩采用了这种金属镀膜的毫米波雷达装置而言,如下所述, 发射、入射角度会产生偏差,从而对接收到接收波的方向会产生误测的问题, 因此不优选。此外,随着每单位面积的精细金属区域的数目的减少,绝缘槽的 宽度有变大的倾向,当绝缘槽的宽度为肉眼可观察到的程度时,则无法将该金 属镀膜用于装饰目的,因此不优选。

精细金属区域的平均最大宽度:在本发明中,根据透射的电磁波的最大波 长将精细金属区域的最大宽度控制在规定的大小以下,从而能够防止该最大波 长以下的电磁波被金属镀膜吸收或反射,并能够使该波长的电磁波无衰减地透 射。其中,这里所说的精细金属区域的最大宽度指的是,例如,当对作为测定 对象的精细金属区域的一端到另一端的距离进行测定时,最长的端部之间的距 离。并且,也可以用图像处理装置等算出与该精细金属区域的面积等同的圆的 直径,并将得到的直径作为上述最大宽度。具体而言,可以用图像处理装置求 出在单位面积(1mm2)中存在的精细金属区域的数目、及精细金属区域所占 的面积,由此求得精细金属区域的平均面积,并通过计算求出与该平均面积等 同的圆的直径,从而将该直径作为精细金属区域的平均最大宽度。当分布在基 材表面的精细金属区域的数目超过每单位面积(1mm2)10000个时,该精细金 属区域的平均最大宽度为14.1μm。这相当于每个精细金属区域呈边长为10μm 的正方形时的对角线的长度。此处,虽然对平均最大宽度进行了阐述,但毋庸 多言,也优选各精细金属区域的最大宽度不存在大的偏差,及各精细金属区域 呈现大致相同的大小、大致相同的形状。

此处,对将该电磁波透射用金属镀膜作为毫米波透射用金属镀膜使用时的 情况进行特别说明。此时,通过将该精细金属区域的平均最大宽度控制在 14.1μm以下(或假设各精细金属区域为正方形时,将边的平均长度控制在10μm 以下),能够使毫米波、或频率比毫米波小的电磁波的透射衰减率为0dB。另 一方面,当该精细金属区域的平均最大宽度超过14.1μm时,不但难以将精细 金属区域的分布率控制在上述范围内,而且会由于电磁波的一部分被吸收或反 射而发生电磁波衰减的问题,因此不优选。当把该电磁波透射用金属镀膜应用 在毫米波雷达装置时,如在以下参照图2及图3所进行的说明,如果发生电磁 波衰减,则有雷达的指向性降低的问题,从而不优选。此外,毫米波指的是波 长1mm~10mm、频率30GHz~300GHz的电磁波,在毫米波雷达装置中主要 使用的是76.5GHz的电磁波,且将来的趋势是使用81GHz左右的电磁波频带 范围。在本发明中,虽然主要对使用了76.5GHz的电磁波的毫米波雷达装置进 行说明,但该电磁波透射用金属镀膜能够透射的电磁波也不局限于76.5GHz 频率,而是能够透射各种频率的电磁波。

在图2中示出了在毫米波雷达装置中,从中心位置的±12.5度的角度范围 发射出发射波(毫米波)时所接收到的接收波的信号波形。箭头A表示不经 由天线罩进行毫米波的发射、入射时的信号波形,箭头B表示经由天线罩同 样地进行毫米波的发射、入射时的信号波形。此外,天线罩指的是用于保护在 毫米波雷达装置中设置的天线或内部的电子仪器等的、具有电磁波透射性的圆 顶状的外包装部件。

如图2所示,当不经由天线罩进行毫米波的发射、入射时,将0度为中心, 主瓣得到左右对称的信号波形。但是,当经由天线罩进行毫米波的发射、入射 时,不但接收波的信号水平降低,而且其信号波形的中心位置(峰位置)从0 度偏离。在图3中示出了对于分别采用了精细金属区域的平均最大宽度为 14.1μm以下的电磁波透射用金属镀膜(箭头B)、精细金属区域的平均最大 宽度为20μm的金属镀膜(箭头C)、精细金属区域的平均最大宽度为30μm 的金属镀膜(箭头D)的天线罩,利用与图2相同的方式测定出的接收波的信 号波形。此外,图3中的箭头A表示不经由天线罩发射、入射毫米波时的接 收波的信号波形。

如图3所示,当使用精细金属区域的平均最大宽度为14.1μm以下的电磁 波透射用金属镀膜时,信号波形的中心位置发生了0.2度的偏离。而使用精细 金属区域的平均最大宽度为20μm的金属镀膜时发生0.3度的偏差,使用该平 均最大宽度为30μm的金属镀膜时发生0.4度的偏离。

当使用精细金属区域的平均最大宽度为14.1μm以下的电磁波透射用金属 镀膜时,可以确认该金属镀膜的电磁波透射衰减率大致为0dB。因此,可以认 为,由箭头B所示的接收波的信号水平的降低及信号波形中产生的偏离是由 基材或基材的形状所导致。由此,预先根据因基材等导致的信号波形的偏离来 修正接收角度时,即可高精度地检测出障碍物等存在的位置。

另一方面,当精细金属区域的平均最大宽度超过14.1μm时,则由于电磁 波透射衰减率不再是0dB,因此经由该金属镀膜发射、入射毫米波时,电磁波 也会在该金属镀膜中衰减,从而导致接收波的信号水平降低。同时,如果电磁 波透射衰减率不为0dB,则会因部位不同而发生透射率的偏差,从而导致信号 波形的中心位置的偏离变大。此时,由于难以使天线罩整个面上的电磁波透射 衰减率均一化,因此根据发射、入射毫米波的方向不同,在接收波的信号水平 的降低程度、接收角度的偏离上发生偏差的可能性变高。因此,将电磁波透射 衰减率不为0dB的电磁波透射用金属镀膜用于天线罩时,以高精度检测障碍 物的存在位置会变得困难。并且,由于不同天线罩的偏差会不同,因此在产品 之间的位置检测精度方面也会产生偏差。

基于如上所述的观点,精细金属区域的平均最大宽度优选为14.1μm以下。 由此,能够使毫米波的透射衰减率为0dB,且通过将该电磁波透射用金属镀膜 应用在天线罩,能够高精度地检测出障碍物的存在位置等。

绝缘槽:在本发明中,所谓绝缘槽是指隔离精细金属区域的间隙,如上所 述,对相互邻接的精细金属区域进行电气隔离。如在以下所述,作为该绝缘槽, 通过化学镀法在基材表面形成连续的金属镀膜后,由借助于残留的内部应力产 生的裂纹来形成。对于该绝缘槽的宽度虽然没有特别的限定,但应当为能够在 单位面积(1mm2)设置超过10000个的精细金属区域的宽度。并且,就绝缘 槽的宽度而言,为了对各个精细金属区域进行电气隔离,要求具有充足的宽度, 从而能够实现相互邻接的精细金属区域间的绝缘,即,其宽度应当为能够确保 在相互邻接的精细金属区域间不发生短路的宽度。此外,由于本发明的电磁波 透射用金属镀膜被用作为外包装部件的装饰镀膜,因此优选该绝缘槽的宽度为 肉眼无法识别的程度的宽度。

金属镀膜的膜厚:在本发明中,金属镀膜的膜厚最大为1μm,但优选为 0.01μm~0.5μm。如果金属镀膜的膜厚不足0.01μm,则会有光亮性降低,在外 观上无法展现充分的金属光泽的情况。另一方面,如果金属镀膜的膜厚超过 0.5μm,则如在以下所述,当通过化学镀法形成该金属镀膜时,难以设置无数 个精细的绝缘槽,并难以以单位面积(1mm2)超过10000个的方式形成上述 的精细金属区域。根据该观点,金属镀膜的膜厚优选为0.3μm以下,更优选为 0.1μm以下。

构成金属:以上的金属镀膜是能够通过化学镀法析出的金属,且只要是能 够形成上述结构的金属,则可以由任何金属形成。但是,在本发明中基于以下 所要说明的理由,特别优选该金属镀膜由钯或钯合金构成。作为钯合金,例如, 可以举出钯-磷、钯-镍、钯-镍-磷、钯-钴等。通过使用钯或钯合金,即使是 上述的极薄的镀膜,在外观上也能够展现充分的金属光泽。并且,钯或钯合金 是内部应力比较高的金属,在通过化学镀法形成金属镀膜后,借助于残留应力 即能够在金属镀膜中形成无数个精细的绝缘槽。钯由于是贵金属,因此与镍或 锡相比难以发生氧化,针对环境因素也不容易发生变色。

2、基材

以下,对本发明的基材进行说明。作为设置上述金属镀膜的基材,可以使 用树脂、陶瓷、纸、玻璃及纤维等各种材料。作为树脂,可以使用热塑性绝缘 树脂及热固性绝缘树脂中的任意一种,且对于作为基材使用的树脂的材质没有 特别的限定。作为能够作为基材使用的绝缘树脂的一个例子,可以举出ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、AES(丙烯腈-乙烯-苯乙烯)树脂、丙烯酸 树脂、聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯 树脂、聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚醚砜、聚醚醚酮、 液晶聚合物(LCP)、聚氯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯 树脂、聚砜树脂、纤维素树脂、聚苯硫醚树脂等。但是,这些列举的各种树脂 只是一个例子,在本发明中,作为基材可以使用各种热塑性绝缘树脂及热固性 绝缘树脂。

对于上述基材的形状没有特别的限定,除了板材、片材、膜材等之外,还 可以使用上述的汽车徽标等呈立体形状的材料。本发明的电磁波透射用金属镀 膜由于通过化学镀法来得到,因此即使是具有复杂的立体形状的基材,也能够 在基材的整个表面高精度地形成金属镀膜。

基底层:当利用化学镀法在基材的表面形成金属镀膜时,例如,可以设置 用于改性基材表面的各种基底层。尤其是,如在以下所述,在本发明中利用化 学镀法在基材的表面形成金属镀膜后,为了利用金属镀膜中残留的内部应力来 生成裂纹,优选在基材和金属镀膜之间设置具有弹性、且粘合性好的基底层。 作为这种基底层,例如,可以通过将丙烯酸类树脂、或聚氨酯类树脂等溶解在 溶剂中来配制清漆,在基材的表面涂布清漆,进行干燥或UV固化等来形成。

<电磁波透射用金属镀膜的制造方法>

以下,对上述电磁波透射用金属镀膜的制造方法进行说明。作为本发明的 电磁波透射用金属皮膜的制造方法,其特征在于,在基材的表面形成金属镀膜, 借助于该金属镀膜中残留的内部应力使该金属镀膜产生裂纹,从而得到由每单 位面积(1mm2)超过10000个的精细金属区域的集合体构成的金属镀膜。由 此可知,本发明的特征在于,当得到作为精细金属区域的集合体的电磁波透射 用金属镀膜时,不进行用于精细地分割金属镀膜的特别处理。即,根据本发明, 由于不采用通过热处理等方法使金属镀膜生成裂纹的方法,因此,例如在采用 了树脂制的基材时也能够防止热的影响波及到基材的问题,并能够形成形状均 一的没有皱褶的金属镀膜。

此处,在本发明中,对于化学镀法的具体步骤等没有限定,只要能够形成 上述金属镀膜即可。例如,通过在通常被称为催化剂溶液的锡-钯混合催化剂 溶液中浸渍基材,水洗后,在由5体积%~10体积%的硫酸或盐酸构成的加速 剂(促进剂)中浸渍后,在化学镀浴中浸渍,从而将吸附在基材表面的钯作为 催化剂来使金属析出等常规的步骤即能够在基材表面形成金属镀膜。但是,与 通过常规的化学镀法在基材表面单纯以装饰等为目的而形成金属镀膜的情况 相比,在以下几点存在不同。

不连续的非导通性镀膜:本发明的特征在于,在利用化学镀法在基材的表 面形成金属镀膜后,在水洗工序或干燥工序等的后处理工序中,借助于金属镀 膜中残留的内部应力来生成精细的裂纹,从而形成在本发明中提到的网格状的 绝缘槽。其中,所谓干燥工序既可以通过自然干燥来进行,也可以是在对基材 不造成热影响程度的温度进行干燥的工序。

浸渍时间:常规的化学镀法需要在化学镀浴中充分浸渍基材,直至在基材 的表面形成完全连续的导通膜,但在本发明中不需要获得在基材的表面完全连 续的导通膜,因此与通常的情况相比能够缩短浸渍时间。就基材的浸渍时间而 言,虽然根据具体的浴液组成或浴液的金属盐浓度等而不同,但优选在30秒~ 90秒的范围内。就化学镀浴而言,通过将浸渍基材的时间控制在该范围内, 能够在随后的后处理工序中借助金属镀膜中残留的内部应力在金属镀膜的表 面生成无数个裂纹,从而来设置每单位面积(1mm2)超过10000个的精细金 属区域。

相对于此,如果浸渍时间不足30秒,则无法充分生成精细的裂纹,每单 位面积(1mm2)的精细金属区域的数目在10000个以下,因此不优选。并且, 如果浸渍时间超过90秒,虽然能够获得在基材的表面具有裂纹的金属镀膜, 但裂纹用肉眼即可识别,降低了装饰性,因此从外观的角度考虑时并不优选。 并且,如果浸渍时间超过90秒,析出的金属镀膜的厚度变大,其结果难以形 成具有每单位面积(1mm2)超过10000个的精细金属区域的金属镀膜,因此 不优选。

根据上述的本发明的电磁波透射用金属镀膜的制造方法,从化学镀浴中取 出基材后,即使是连续膜,通过水洗工序或干燥工序等的后处理工序也能够在 基材的表面形成由上述的精细金属区域集合体形成的不连续的、非导通性的金 属镀膜。

化学镀浴:作为化学镀浴,可以采用含有在基材表面析出的金属(包括合 金)的盐、还原剂等的已知的化学镀浴。如上所述,该金属镀膜优选由钯或钯 合金等的内部应力高的金属构成,此时,优选使用化学镀钯浴或化学镀钯合金 浴。

此外,通过化学镀法在基材的表面形成金属镀膜时,毋庸多言,可以进行 如酸、碱洗涤等脱脂处理等的清洁处理,或利用市售的药液等进行护理处理、 预浸处理等的各种前处理。

并且,当基材的表面平滑而导致催化剂无法顺利附着时,可以通过机械处 理、化学处理或光学处理(UV处理、等离子处理等)等来对基材的表面进行 粗糙化等的前处理。并且,为了提高基材的催化剂附着性能,也可以设置利用 上述亲水性树脂材料形成的基底层。

再者,获得上述金属镀膜后,毋庸多言,可以适当进行通过水洗等清洁表 面等的各种后处理。

<本发明的电磁波透射用金属镀膜的利用方式>

作为以上说明的本发明的电磁波透射用金属镀膜,适于被用作为对毫米波 雷达装置的覆盖部件(天线罩)进行装饰的金属镀膜。

车载雷达装置:本发明的车载雷达装置(省略图示)的构成为,具有将毫 米波作为发射波进行发射的发射单元,将发射波被前方车辆等的对象物反射的 电波作为接收波进行接收的接收单元,计量发射出发射波后至接收到接收波为 止的时间的计量单元,根据计量单元测出的时间来算出和对象物之间的距离、 和对象物之间的相对速度等的计算单元等。这种车载雷达装置通常配置在车辆 前格栅的里侧等、车辆的外包装部件的里侧处。更具体而言,在设置在前格栅 的车辆宽度方向中央的徽标、或徽标及前格栅的后方配置车载雷达装置。并且, 作为毫米波雷达装置的覆盖部件,采用徽标或/和前格栅。

徽标:作为徽标,可以构成为具有在聚碳酸酯树脂等透明基材的里侧依次 层合包括掩蔽部的背景色涂布层、本发明的金属镀膜层而成的层结构。可以从 基材的表面侧观察在被掩蔽的外观部分上设置的金属镀膜。因此,如果从基材 的表面侧观察该徽标,则形同只在外观部分上设置了金属镀膜。并且,优选在 金属镀膜层上设置用于保护金属镀膜的保护膜。由于本发明的电磁波透射用金 属镀膜由极精细的精细金属区域的集合体构成,因此在对基材表面的粘合强度 方面存在一定的界限。但是,通过设置保护膜,能够防止电磁波透射用金属镀 膜从基材表面剥离。

并且,作为徽标的其他形式,可以构成为在成形为表示徽标的形状的基材 的表面设置本发明的金属镀膜。具体而言,可以构成为在成形为表示徽标的规 定形状的基材的表面依次设置本发明的金属镀膜、外观涂装层、上层涂层而成 的层结构。此时,由于不是在基材的里侧设置金属镀膜,而是形成了在基材的 表面设置有金属镀膜的层结构,因此可以使用不透明的基材。作为基材,例如, 可以使用ABS树脂、AES树脂、聚碳酸酯树脂、环烯烃聚合物等。此时,由 于金属镀膜介于基材、和外观涂装层或上层涂层之间,因此即使在金属镀膜和 基材的粘合强度上存在一定界限时也能够防止电磁波透射用金属镀膜从基材 表面剥离。

前格栅:并且,对于前格栅,也可以构成为在成形为前格栅形状的树脂基 材的表面设置本发明的电磁波透射用金属镀膜。此时,除了在树脂基材的表面 设置本发明的电磁波透射用金属镀膜之外,还可以采用以往公知的方法同样地 制造前格栅。

并且,根据上述实施方式,由于采用了化学镀法,因此与通过真空蒸镀法 形成具有海岛结构的金属镀膜的情况不同,能够降低真空设备等的设备成本。 并且,与真空蒸镀法不同,由于不需要在真空容器的内部成膜,因此关于设置 该电磁波透射用金属镀膜的基材的大小受限于真空容器内可容纳的大小等的、 对于基材大小的限制少。并且,由于采用了化学镀法,因此对于基材的形状的 限制少,即使是对于具有复杂的表面形状的基材,也可以设置由精细金属区域 的集合体构成的电磁波透射用金属镀膜。因此,能够在多种产品上以低成本、 良好的批量生产性能设置外观上具有充分的金属光泽、且可透射电磁波的金属 镀膜。

再者,在本发明中,通过使精细金属区域以每单位面积(1mm2)超过10000 个的方式分布在基材的表面,可以使该电磁波透射用金属镀膜的电磁波的透射 衰减率大致为0dB。因此,由于在覆盖雷达面积的天线罩区域不存在透射率的 偏差,因此就采用了本发明的电磁波透射用金属镀膜的毫米波雷达装置而言, 在发射出发射波或接收到接收波时的发射、入射角度上不会发生偏离,能够高 精度地检测出障碍物等的位置或相对速度。

毋庸多言,以上说明的上述实施方式是本发明的一种方式,在不超出本发 明的技术构思的范围内可以做适当的变化。例如,在上述实施方式中,作为电 磁波透射用金属镀膜,以在毫米波雷达装置的毫米波路径上配置的覆盖部件等 为主进行了说明,但本发明的电磁波透射用金属镀膜的用途并不局限在装饰毫 米波雷达装置的覆盖部件。如上所述,作为本发明的电磁波透射用金属镀膜, 通过适当调整每单位面积的精细金属区域的数目、或精细金属区域的平均最大 宽度等,能够选择性地透射各种波长的电磁波。

以下,示出实施例和比较例对本发明做具体说明。但是,本发明并不受以 下实施例的限定。

实施例1

在实施例1中,采用20mm×50mm×0.3mm的聚碳酸酯片作为基材。在该 基材的一侧的面上涂布用溶剂稀释丙烯酸类树脂而成的涂布液,随后使其UV 固化,从而形成厚度20μm的基底层。

其次,在60℃的条件下对形成了基底层的基材进行碱性脱脂处理。之后, 在45℃的条件下在市售的护理液中浸渍2分钟,之后在45℃的条件下在0.3g/L 的锡-钯水溶液中浸渍2分钟。

其次,在45℃的条件下把基材在10%的硫酸水溶液中浸渍1分钟。随后, 将经过上述工序在基底层上吸附了作为催化剂的钯金属的基材在调整为40℃ 的、浴液组成如以下所示的的化学镀钯-磷合金浴中浸渍40秒,从而在基底层 的表面上形成由钯-磷构成的金属镀膜。

化学镀钯-磷合金浴

氯化钯:0.01M(mol/L)

次亚磷酸钠:0.2M

硫代二乙酸:3.0g/L

随后,将基材从化学镀钯-磷合金浴中取出后,通过残留应力生成裂纹, 从而得到了由在单位面积(1mm2)分布有30720个精细的精细金属区域的金 属镀膜构成的电磁波透射用金属镀膜。此时形成的精细金属区域的平均最大宽 度为8.1μm,金属镀膜的膜厚为0.027μm。此外,如果假定各精细金属区域为 正方形时,则边的平均长度(以下,称之为“边平均长度”)为5.7μm。

实施例2

在实施例2中,除了将在化学镀钯-磷合金浴中浸渍基材的时间变为70秒 以外,通过与实施例1相同的方法得到了电磁波透射用金属镀膜。此时,在基 材表面设置的精细金属区域的分布率为10203/mm2,该精细金属区域的平均最 大宽度为13.9μm(边平均长度为9.9μm),膜厚为0.055μm。

比较例

比较例1

在比较例1中,除了将基材浸渍在以下化学镀钯-磷合金浴中,并将浴温 变为50℃、浸渍时间变为30秒以外,通过与实施例1同样的方法得到了电磁 波透射用金属镀膜。此时,在基材表面设置的精细金属区域的分布率为 3614/mm2,该精细金属区域的平均最大宽度为23.5μm(边平均长度为15.7μm)。

化学镀钯-磷合金浴

氯化钯:0.01M(mol/L)

次亚磷酸钠:0.2M

硫代二乙酸:200mg/L

比较例2

在比较例2中,除了将在化学镀钯-磷合金浴中浸渍基材的时间变为70秒 以外,通过与比较例1同样的方法得到了电磁波透射用金属镀膜。此时,在基 材表面设置的精细金属区域的分布率为496/mm2,该精细金属区域的平均最大 宽度为63.5μm(边平均长度为45.0μm)。

比较例3

在比较例3中,除了未添加硫代二乙酸以外,采用了与比较例1相同的化 学镀钯-磷合金浴,其它条件与比较例1相同,从而得到了电磁波透射用金属 镀膜。此时,在基材表面设置的精细金属区域的分布率为2267/mm2,该精细 金属区域的平均最大宽度为21.0μm(边平均长度为14.9μm)。

比较例4

在比较例4中,除了将在化学镀钯-磷合金浴中浸渍基材的时间变为70秒 以外,通过与比较例3同样的方法得到了电磁波透射用金属镀膜。此时,在基 材表面设置的精细金属区域的分布率为887/mm2,该精细金属区域的平均最大 宽度为47.5μm(边平均长度为33.7μm)。

评价

用安捷伦科技有限公司制的网络分析仪来测定在各实施例及比较例中得 到的电磁波透射用金属镀膜在76.6GHz时的电磁波透射衰减量。测定时,首先 测定了聚碳酸酯制的基材本身的电磁波透射衰减量,其次测定了在各实施例及 比较例中得到的试样(基材+电磁波透射用金属镀膜)整体的电磁波透射衰减 量。随后,从各试样的电磁波透射衰减量中减去基材本身的电磁波透射衰减量, 从而求出了在各实施例及比较例中得到的电磁波透射用金属镀膜本身的电磁 波透射衰减量。这些结果示于表1。并且,在图4中示出了与精细金属区域的 平均最大宽度相对应的电磁波透射衰减率。

表1

  最大宽度的平均值(μm) 透射衰减率(dB) 实施例1 8.1 0.00 实施例2 13.9 0.00 比较例1 23.5 -0.38 比较例2 63.5 -1.30

比较例3 29.7 -0.45 比较例4 47.5 -0.87

如表1及图4所示,可以确认构成电磁波透射用金属镀膜的精细金属区域 的分布率及平均最大宽度、和电磁波透射衰减率呈负相关,当精细金属区域的 分布率超过10000/mm2,精细金属区域的平均最大宽度为14.1μm以下时,电 磁波的透射衰减率大致为0dB。

并且,如图1及图5~图9所示,可以确认,在实施例1及实施例2中得 到的电磁波透射用金属镀膜与在比较例1~比较例4中得到的电磁波透射用金 属镀膜相比较,在实施例1及实施例2中得到的金属镀膜的各精细金属区域的 面积小,平均最大宽度小的情况。并且,也可以确认,由于精细金属区域的分 布率高,因此精细金属区域间的大小的偏差变小的情况。相对于此,如同在比 较例中得到的电磁波透射用金属镀膜,当精细金属区域的分布率变低时,则在 各精细金属区域的大小上会产生偏差,从而将导致例如毫米波的透射衰减率变 高,同时在面内产生透射衰减率的偏差的可能性变高的问题。其结果,如同参 照图2及图3所做的说明,毫米波的发射、入射角度将发生偏离,从而难以以 高精度对障碍物等的存在位置进行检测。另一方面,就在本实施例中得到的电 磁波透射用金属镀膜而言,毫米波雷达装置发射出的发射波、接收到的接收波 中的任意一方都可以按照预先设计好的方向进行发射、入射,从而能够以高精 度对障碍物等的位置或相对速度进行检测。

工业实用性

根据本发明的电磁波透射用金属镀膜,通过采用化学镀法,能够在各种形 状的基材的表面设置在外观上具有充分的金属光泽、且可透射电磁波的电磁波 透射用金属镀膜。因此,能够在多种产品上以良好的批量生产性能设置外观上 具有充分的金属光泽、且可透射电磁波的金属镀膜。

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