電波透過性装飾部材
【課題】電波透過性および鏡面のような金属調光沢を有し、該金属調光沢が失われにくく、かつ低コストである電波透過性装飾部材を提供する。
【解決手段】該課題は、基体１２と、該基体１２上に設けられた、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる光反射層１４とを有する電波透過性装飾部材１０により解決され、光反射層１４としては、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金の物理的蒸着によって形成された蒸着膜であることが好ましい。
【解決手段】該課題は、基体１２と、該基体１２上に設けられた、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる光反射層１４とを有する電波透過性装飾部材１０により解決され、光反射層１４としては、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金の物理的蒸着によって形成された蒸着膜であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属調光沢を有する電波透過性装飾部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話の筐体、ボタン；時計の筐体；自動車のフロントグリル、バンパ等には、意匠性の点から、金属調の装飾部材、特に、鏡面のような金属光沢を有する装飾部材が多用されている。
【０００３】
そして、該装飾部材としては、下記の理由等から、電波（マイクロ波等。）を透過し、かつ電波に影響を及ぼさない装飾部材が要求されている。
（ｉ）携帯電話の筐体内部には、電波を送受信するアンテナが配置されている。
（ii）標準電波を受信して誤差を自動修正する機能を持つ電波時計の筐体内部には、電波を受信するアンテナが配置されている。
（iii）障害物の検知、車間距離の測定等を行うレーダ装置を搭載する自動車では、該レーダ装置のアンテナがフロントグリルまたはバンパの近傍に配置されている。
（iv）通信機器等で扱う電波の周波数が１００ＧＨｚ程度の高い周波数帯域にシフトしており、装飾部材によって電波が影響を受けやすく、該機器において機能障害が発生しやすい。
【０００４】
電波透過性を有する金属調の装飾部材としては、下記のものが提案されている。
（１）基体上に、インジウム、インジウム合金、スズまたはスズ合金の蒸着膜を有する成形品（特許文献１）。
（２）基材上に、インジウム／酸化インジウム複合蒸着膜を有する転写材（特許文献２）。
（３）基材上に、細片状の光輝材が分散した塗膜を有する装飾製品（特許文献３）。
（４）基材上に、開口部が設けられた反射膜（金属）を有する装飾品（特許文献４）。
【０００５】
インジウム、スズ、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン等の金属蒸着膜においては、該金属が微細な独立した島として存在しているため、島と島との間の、金属の存在しない間隙を電波が通過できることが知られている。そのため、（１）、（２）の装飾部材は、電波透過性を有し、かつ金属光沢を有する。
【０００６】
しかし、（１）、（２）の装飾部材において、充分な金属光沢を得るために金属蒸着膜を厚くすると、島同士が部分的に連結し、良導体となるネットワークが形成されるため、電波の周波数によっては反射または吸収が起こる。
また、スズは、酸化、塩化等を起こしやすく、経時的に金属光沢が失われる。一方、インジウムは、たいへん高価である。
【０００７】
（３）の装飾部材は、塗膜に光揮材を分散させたものであるため、鏡面のような金属光沢を有するものではない。
（４）の装飾部材は、光反射層の開口部の大きさに対応した特定の周波数の電波しか通過できない。
【特許文献１】特開２００５−２４９７７３号公報
【特許文献２】特許第３４１４７１７号公報
【特許文献３】特開２００６−２８２８８６号公報
【特許文献４】特開２００６−２７６００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電波透過性および鏡面のような金属調光沢を有し、該金属調光沢が失われにくく、かつ低コストである電波透過性装飾部材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電波透過性装飾部材は、基体と、該基体上に設けられた、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる光反射層とを有することを特徴とする。
前記光反射層は、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金の物理的蒸着によって形成された蒸着膜であることが好ましい。
前記光反射層には、前記合金が存在しない間隙が形成されていないことが好ましい。
【００１０】
前記金属は、反射率が５０％以上の金属であることが好ましい。
前記金属の割合は、前記合金（１００体積％）のうち、０．１〜６０体積％であることが好ましい。
前記基体は、有機高分子の成形体であることが好ましい。
光反射層の厚さは、１０〜５００ｎｍであることが好ましい。
【００１１】
本発明の電波透過性装飾部材は、前記基体と前記光反射層との間に設けられた、白色顔料を含むマスク層を有していてもよい。
本発明の電波透過性装飾部材は、前記基体と前記光反射層との間に設けられた接着促進層を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電波透過性装飾部材は、電波透過性および鏡面のような金属調光沢を有し、該金属調光沢が失われにくく、かつ低コストである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における光とは、可視光を意味し、電波とは、周波数が１０ＭＨｚ〜１０００ＧＨｚの電磁波（サブミリ波〜マイクロ波）を意味する。
【００１４】
図１は、本発明の電波透過性装飾部材の一例を示す断面図である。電波透過性装飾部材１０は、基体１２と、基体１２上に設けられた光反射層１４とを有する。
【００１５】
（基体）
基体としては、電波透過性の基体を用いる。電波透過性の基体としては、絶縁性の有機材料または無機材料からなる絶縁性基体が挙げられる。絶縁性とは、表面抵抗率が１０６Ω以上であることを意味し、表面抵抗率は１０８Ω以上が好ましい。基体の表面抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ７１９４に記載の４探針法により測定する。
基体の形状としては、フィルム、シート、立体成形体等が挙げられる。
【００１６】
基体の材料としては、成形加工性の点から、有機材料が好ましい。
有機材料としては、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等。）、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６等。）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート等。）、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、熱可塑性エラストマー（スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等。）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、ジエン系ゴムの水素添加物、飽和ポリオレフィンゴム（エチレン・プロピレン共重合体等のエチレン・α−オレフィン共重合体等。）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、α−オレフィン−ジエン共重合体、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエーテル系ゴム、アクリルゴム等が挙げられる。
【００１７】
有機材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて共重合体、ブレンド、ポリマーアロイ、積層体等として用いてもよい。
有機材料は、必要に応じて添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、補強材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、防曇剤、防霧剤、可塑剤、顔料、近赤外吸収剤、帯電防止剤、着色剤等が挙げられる。
【００１８】
無機材料としては、ガラス（珪酸塩ガラス、石英ガラス等。）、金属酸化物（Ａｌ２Ｏ３、ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３等。）、金属窒化物（ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ等。）、金属炭化物（ＴｉＣ等。）、金属窒化物（ＭｏＢ２、Ｔｉ２Ｂ等。）、金属ケイ化物（ＭｏＳｉ２、Ｗ３Ｓｉ２等。）等のセラミックスが挙げられる。
無機材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
基体の平均表面粗さは、０．５μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がより好ましい。基体の平均表面粗さが０．５μｍ以下であれば、光反射層を薄くしても、光反射層が基体の表面に追従するため、鏡面のような金属調光沢が充分に得られる。
基体の平均表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１の算術平均粗さＲａである。
【００２０】
（光反射層）
光反射層は、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる層である。シリコンとゲルマニウムを同時に用いても構わない。
シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金は、シリコンまたはゲルマニウム単独に比べ、光反射層の反射率および明度が向上し、明るい光反射層が得られる。また、該合金は、シリコンに比べ軟質であるため、光反射層の内部応力が低下し、基体との密着性が向上し、クラックの発生が抑制される。
【００２１】
シリコンおよびゲルマニウムは、後述の金属とは異なり、半導体物質である。
シリコンおよびゲルマニウムは、光反射層の表面抵抗率を高く維持できる限りは、ドーパントとならない不純物を含んでいてもよい。
シリコンおよびゲルマニウムは、ドーパント（ボロン、リン、砒素、アンチモン等。）をできるだけ含まないことが好ましい。ドーパントの量は１ｐｐｍ以下が好ましく、１０ｐｐｂ以下がより好ましい。
【００２２】
金属としては、反射率が５０％以上の金属が好ましい。該金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、白金、鉄、ニッケル、クロム等が挙げられ、反射率およびコストの点から、アルミニウムが好ましい。
反射率は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２の条件ｄ（ｎ−Ｄ）による、正反射率を含めた拡散反射率を言い、短波長側が３６０ｎｍ〜４００ｎｍ、長波長側が７６０ｎｍ〜８３０ｎｍである可視光線領域の平均値であって、積分球を用い光沢成分の正反射光を含めて測定する。
【００２３】
金属の割合は、合金（１００体積％）のうち、０．１〜６０体積％が好ましい。金属の割合が０．１体積％以上であれば、光反射層の明度が向上し、また、光反射層の内部応力が低下する。金属の割合が６０体積％以下であれば、電波透過性がさらに向上する。
合金は、光反射層の表面抵抗率および金属調光沢を高く維持できる限りは、シリコン、ゲルマニウムおよび金属を除く不純物を含んでいてもよい。
【００２４】
光反射層の厚さは、１０〜５００ｎｍが好ましく、５０〜２００ｎｍがさらに好ましい。光反射層の厚さが１０ｎｍ以上であれば、光が透過しにくくなり、金属調光沢が充分に得られる。光反射層の厚さが５００ｎｍ以下であれば、不純物による導電性の上昇が抑えられ、充分な電波透過性を維持できる。また、内部応力の上昇が抑えられ、装飾部材の反り、変形、クラック、剥離等が抑えられる。
光反射層の厚さは、光反射層の断面の高分解能顕微鏡像から測定できる。
【００２５】
光反射層の表面抵抗率は、１０４Ω以上が好ましく、１０６Ω以上がより好ましい。光反射層の表面抵抗率が１０４Ω以上であれば、充分な電波透過性を維持できる。
光反射層の表面抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ７１９４に記載の４探針法により測定する。
【００２６】
光反射層の平均表面粗さは、０．０５μｍ以下が好ましい。光反射層の平均表面粗さが０．０５μｍ以下であれば、乱反射が抑えられ、充分な金属調光沢が得られる。光反射層の平均表面粗さの下限は、研磨加工で実現可能な０．１ｎｍとする。
光反射層の平均表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１の算術平均粗さＲａである。具体的には、図２に示すように、原子間力顕微鏡により表面形状を測定し、平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、抜き取り部分の平均線から粗さ曲線までの偏差の絶対値を合計し平均した値（算術平均粗さＲａ）を求める。
【００２７】
光反射層は、例えば、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金の物理的蒸着によって形成される。
物理的蒸着法は、真空にした容器の中で蒸発材料（合金）を何らかの方法で気化させ、気化した蒸発材料を近傍に置いた基体上に堆積させて薄膜を形成する方法であり、蒸発材料の気化方法の違いで、蒸発系とスパッタリング系とに分けられる。蒸発系としては、ＥＢ蒸着、イオンプレーティング等が挙げられ、スパッタリング系としては、ＲＦ（高周波）スパッタリング、マグネトロンスパッタリング、対向ターゲット型マグネトロンスパッタリング等が挙げられる。
【００２８】
ＥＢ蒸着法は、膜がポーラスになりやすく膜強度が不足する傾向があるが、基体のダメージが少ないとう特徴がある。イオンプレーティグによれば、付着力の強い膜を得ることができるので好ましい。マグネトロンスパッタリングは、膜の成長速度が速く、対向ターゲット型マグネトロンスパッタリングは、基体にプラズマダメージを与えることなく薄膜を生成することができ、ＲＦスパッタリングでは抵抗の高いターゲット（蒸発材料）を用いることができるので好ましい。
【００２９】
図３は、ゲルマニウム―アルミニウム合金を用いたＲＦスパッタリングによって形成された光反射層の表面の高分解能透過型電子顕微鏡像であり、図４は、該光反射層の断面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。従来のインジウム、スズ等を用いた場合に見られる独立した島（微小クラスター）の集合体とは異なり、合金が存在しない間隙が形成されておらず、均質な非晶質構造を有した連続した層となっている。
【００３０】
（マスク層）
図５に示すように、電波透過性装飾部材１０は、基体１２と光反射層１４との間に、白色顔料を含むマスク層１６を有していてもよい。
光反射層が薄い場合、光の一部が反射することなく透過するため、基体と光反射層との間に電波透過性のマスク層を設けることで、装飾部材の反射率を調整できる。マスク層の反射率を高めることにより、装飾部材の反射率は向上し、明度の高い金属調光沢が得られる。
【００３１】
白色顔料としては、酸化チタン、酸化マグネシウム等が挙げられる。
マスク層の形成方法としては、白色顔料を含む塗料を塗布する方法；白色顔料を用いた物理的蒸着による方法等が挙げられる。
【００３２】
（接着促進層）
本発明の電波透過性装飾部材は、基体と光反射層（またはマスク層）との密着性を向上させるため、基体と光反射層（またはマスク層）との間に接着促進層（図示略）を有していてもよい。また、必要に応じて、接着促進層を形成する前に、基体の表面に酸化処理（酸素プラズマ処理等。）を施してもよい。
接着促進層としては、シランカップリング層、金属層、親水層等が挙げられる。
【００３３】
シランカップリング層は、シランカップリング剤からなる層である。シランカップリング剤としては、シアノエチルトリメトキシシラン、シアノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
金属層は、厚さ数原子の金属からなる層である。金属としては、ニッケル、クロム、アルミニウム、チタン等、有機材料と親和性のある金属が挙げられ、基体と同様の絶縁性が必要である。
親水層としては、イトロ処理等によって形成された酸化ケイ素膜等が挙げられる。
【００３４】
（保護層）
必要に応じて、光反射層の表面に保護層（図示略）を設けてもよい。
保護層としては、シリカ等からなるトップコート層等が挙げられる。
【００３５】
以上説明した本発明の電波透過性装飾部材にあっては、基体上に、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる光反射層を有するため、電波透過性および鏡面のような金属調光沢を有する。また、スズ等の卑金属単体に比べて酸化、塩化等を起こしにくい、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金を用いているため、経時的に金属調光沢が失われにくい。また、インジウム等のレアメタル単体に比べて安価な、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金を用いているため、低コストである。
【００３６】
シリコンまたはゲルマニウムのような半導体物質を含む合金が電波を透過させ、金属調光沢を示す理由は、以下のように考えられる。
金属の特徴である自由電子は電気伝導性をもたらす。また、電磁波（光、電波）が金属の中に入ろうとすると、自由電子が動いて強い電子分極が起き、入ってきた電磁波の電界とは逆の電束が誘起されるため、電磁波が金属の中に入りにくく、電磁波は反射し透過できない。また、可視光領域にて高い反射率を有するため、金属光沢と認識される。
一方、半導体物質の場合、わずかな数の自由電子しかなく、金属とは異なり電波は反射されず透過できる。金属調光沢は、自由電子によるものではなく、バンド間の直接遷移による強い吸収が可視光領域に存在することによって、強い電子分極が起き、高い屈折率を持ち、それゆえ高い反射率を持つためと考えられている。
【００３７】
また、本発明において、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金を用いる理由は、以下の通りである。
シリコンまたはゲルマニウムは、可視光領域に高い反射率をもつといえども、金属の反射率（例えば、銀９８％、アルミニウム９０％、於６２０ｎｍ、文献値、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ，Ｅ．Ｌ．Ｐａｌｉｋ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ．，（１９８５））よりは低く、３６％（於６２０ｎｍ、文献値）である。そのため、反射率が５０％以上の金属と合金化することにより、反射率を向上させ、明度を上げ、明るい金属調光沢を有する光反射層を得ることができる。また、該金属は、シリコン等より軟質であることから、光反射層の内部応力は低下し、密着性が向上し、クラックの発生が抑えられる。
【実施例】
【００３８】
（電波透過性）
同軸管タイプシールド効果測定システム（キーコム社製、Ｓ−３９Ｄ、ＡＳＴＭ Ｄ４９３５準拠）を用い、外部胴体内径３９ｍｍの同軸管内に円盤上試料を置き、同軸管両端に接続されたベクトルネットワークアナライザー（アンリツ社製、３７２４７Ｃ）により透過減衰量（Ｓ２１）および反射減衰量（Ｓ１１）を求めた。透過減衰量が０ｄＢに近いほど、電波透過性が優れている。
【００３９】
（ミリ波垂直入射透過性）
水平方式透過減衰量測定装置（キーコム社製、入射角度調整可）の２つのレンズアンテナ間にサンプルを置き、レンズアンテナに接続されたスカラーネットワークアナライザ（Ｗｉｌｔｒｏｎ５４１４７Ａ（逓倍器使用））により、入射角度０度の垂直入射透過減衰量を求めた。透過減衰量が０ｄＢに近いほど、電波透過性が優れている。
【００４０】
（ミリ波斜入射透過性）
水平方式透過減衰量測定装置（キーコム社製、入射角度調整可）の２つのレンズアンテナ間にサンプルを置き、レンズアンテナに接続されたスカラーネットワークアナライザ（Ｗｉｌｔｒｏｎ５４１４７Ａ（逓倍器使用））により、サンプルの角度を調整して−４５度から４５度の斜入射透過減衰量を求めた。透過減衰量が０ｄＢに近いほど、電波透過性が優れている。
【００４１】
（反射率）
反射率は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２の条件ｄ（ｎ−Ｄ）による、正反射率を含めた拡散反射率を言い、積分球を用い光沢成分の正反射光を含めて測定した。
具体的には、装飾部材の反射率を、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光社製、Ｖ−５７０）を用い、積分球を用いて光沢成分の正反射光を含めて測定した。波長３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの測定点４０１箇所の平均を求めた。
【００４２】
（透過率）
装飾部材の透過率を、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光社製、Ｖ−５７０）を用い、積分球を用いて測定した。
【００４３】
（光反射層の厚さ）
透過型電子顕微鏡（日本電子社製、ＪＥＭ―４０００ＥＸ）を用い、光反射層の断面を観察し、５箇所の光反射層の厚さを測定し、平均した。
【００４４】
（平均表面粗さ）
走査型プローブ顕微鏡（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、ＳＰＡ３００）を用い、原子間力顕微鏡ＤＦＭモードで、光反射層の表面１μｍ□を走査し、表面形状の像を作成し、平均表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を求めた。
【００４５】
（表面抵抗率）
光反射層の表面抵抗率は、抵抗率計（ダイアインスツルメント社製、ロレスタＧＰ ＭＣＰ−Ｔ６００型、ＪＩＳ Ｋ７１９４準拠）を用い、直列４探針プローブ（ＡＳＰ）を試料上に置き測定した。測定電圧は１０Ｖとした。
【００４６】
（内部応力）
厚さ０．３ｍｍのポリカーボネートシート（大きさ１００ｍｍ角）上に光反射層を形成した後、該シートを定盤の上に載せ、盛り上がったシートの中央部と定盤との隙間を定規で測定した。該隙間を内部応力の指針とした。
【００４７】
（密着性）
光反射層の密着性については、ＪＩＳ Ｋ５４００に準じた碁盤目試験にて評価した。
【００４８】
（化学同定）
Ｘ線回折装置（島津製作所社製、ＸＲＤ−６１００）を用い、ターゲットと蒸着膜との成分比の比較を行い、蒸着膜の成分がターゲットのそれと同様か判断した。
【００４９】
〔実施例１〕
ターゲットとして、ボロンドープされたシリコンとアルミニウムとの合金（アルミニウムの割合：１０体積％、ボロンドープ量：約１ｐｐｂ）を用意した。アルミニウム単体の反射率は８７．６％である。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにて厚さ０．３ｍｍのポリカーボネートシート上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００５０】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。また、化学同定を行ったところ、光反射層のアルミニウムの割合は、ターゲットにおけるアルミニウムの割合と同じであった。結果を表１に示す。
また、該装飾部材の透過減衰量（Ｓ２１）および反射減衰量（Ｓ１１）のグラフを図６に示す。
また、該装飾部材の反射率のグラフ（マスク層なし）を図７に示し、該装飾部材の透過率のグラフ（マスク層なし）を図８に示す。
【００５１】
〔実施例２〜８〕
アルミニウムの割合を表１に示す割合に変更した以外は、実施例１と同様にして装飾部材を得た。
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。なお、光反射層のアルミニウムの割合は、ターゲットにおけるアルミニウムの割合と同じとした。結果を表１〜２に示す。
【００５２】
〔比較例１〕
ターゲットとして、アルミニウム単体を用いた以外は、実施例１と同様にして装飾部材を得た。
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表２に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
〔実施例９〕
厚さ０．５ｍｍのポリプロピレンシート（有機化モンモリナイトを１０質量％含有）を脱脂洗浄した後、表面に酸素プラズマ処理を施し、ついで、クロムを厚さ１．５原子分となるようにスパッタリングし、接着促進層を形成した。
ターゲットとして、ゲルマニウムとアルミニウムとの合金（アルミニウムの割合：４０体積％）を用意した。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにて接着促進層上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００５６】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定し、密着性（剥離したマス目／全マス目）を評価した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表３に示す。光反射層の剥離は見られなかった。
【００５７】
〔実施例１０〕
厚さ０．５ｍｍのポリメチルメタクリレートシートを脱脂洗浄した後、表面に酸素プラズマ処理を施し、ついで、チタンを厚さ１．０原子分となるようにスパッタリングし、接着促進層を形成した。
接着促進層上に、酸化チタン粉を含有した隠蔽性の高い白色アクリル塗料を塗布し、マスク層を形成した。
ターゲットとして、シリコンとアルミニウムとの合金（アルミニウムの割合：１０体積％）を用意した。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにて接着促進層上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００５８】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表３に示す。
また、該装飾部材の反射率のグラフ（マスク層あり）を図７に示し、該装飾部材の透過率のグラフ（マスク層あり）を図８に示す。実施例１０の装飾部材は、マスク層の効果により、実施例１の装飾部材に比べ、反射率は上がり、透過率はほぼ０となった。その結果、明度の高い金属調光沢を呈した。
【００５９】
【表３】
【００６０】
〔実施例１１〕
厚さ２．５ｍｍのポリカーボネートシートを脱脂洗浄した後、表面に酸素プラズマ処理を施し、シリカ微粒子を含有したアクリレート塗料を塗布し、ＵＶ照射により硬化させ、接着促進層を形成した。
ターゲットとして、ゲルマニウムとアルミニウムとの焼結合金（アルミニウムの割合：３０体積％）を用意した。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにてマスク層上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００６１】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、６０ＧＨｚから９０ＧＨｚにおける垂直入射透過減衰量、反射率、表面抵抗率を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表４および該装飾部材の垂直入射透過減衰量のグラフを図９に示す。
実施例１１の装飾部材は、６０ＧＨｚから９０ＧＨｚの高周波帯域においても透過率はほぼ０で良い透過性を示し、明度の高い金属調光沢を呈した。
【００６２】
〔実施例１２〕
厚さ２．５ｍｍのポリカーボネートシートを脱脂洗浄した後、表面に酸素プラズマ処理を施し、酸化マグネシウム粉を含有した隠蔽性の高い白色のアクリレート塗料を塗布し、ＵＶ照射により硬化させ、マスク層を形成した。
ターゲットとして、ゲルマニウムと銀との焼結合金（銀の割合：０．１体積％）を用意した。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにてマスク層上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００６３】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、７６ＧＨｚにおいて入射角度を−４５度から４５度に変化させた斜入射透過減衰量、反射率、表面抵抗率を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表４および該装飾部材の斜入射透過減衰量のグラフを図１０に示す。
実施例１２の装飾部材は、７６ＧＨｚの高周波域において、入射角度を変化させてもその影響は少なく、透過率はほぼ０で良い直進性を示し、明度の高い金属調光沢を呈した。
【００６４】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の電波透過性装飾部材は、携帯電話の筐体、ボタン；電波時計の筐体；通信機器の筐体；レーダ搭載の自動車のフロントグリル、バンパ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の電波透過性装飾部材の一例を示す断面図である。
【図２】光反射層の表面の原子間力顕微鏡像である。
【図３】光反射層の表面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。
【図４】光反射層の断面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。
【図５】本発明の電波透過性装飾部材の他の例を示す断面図である。
【図６】実施例１の電波透過性装飾部材の透過減衰量（Ｓ２１）および反射減衰量（Ｓ１１）のグラフである。
【図７】実施例１および実施例１０の電波透過性装飾部材の反射率のグラフである。
【図８】実施例１および実施例１０の電波透過性装飾部材の透過率のグラフである。
【図９】実施例１１の電波透過性装飾部材の垂直入射透過減衰量のグラフである。
【図１０】実施例１２の電波透過性装飾部材の斜入射透過減衰量のグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 電波透過性装飾部材
１２ 基体
１４ 光反射層
１６ マスク層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属調光沢を有する電波透過性装飾部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話の筐体、ボタン；時計の筐体；自動車のフロントグリル、バンパ等には、意匠性の点から、金属調の装飾部材、特に、鏡面のような金属光沢を有する装飾部材が多用されている。
【０００３】
そして、該装飾部材としては、下記の理由等から、電波（マイクロ波等。）を透過し、かつ電波に影響を及ぼさない装飾部材が要求されている。
（ｉ）携帯電話の筐体内部には、電波を送受信するアンテナが配置されている。
（ii）標準電波を受信して誤差を自動修正する機能を持つ電波時計の筐体内部には、電波を受信するアンテナが配置されている。
（iii）障害物の検知、車間距離の測定等を行うレーダ装置を搭載する自動車では、該レーダ装置のアンテナがフロントグリルまたはバンパの近傍に配置されている。
（iv）通信機器等で扱う電波の周波数が１００ＧＨｚ程度の高い周波数帯域にシフトしており、装飾部材によって電波が影響を受けやすく、該機器において機能障害が発生しやすい。
【０００４】
電波透過性を有する金属調の装飾部材としては、下記のものが提案されている。
（１）基体上に、インジウム、インジウム合金、スズまたはスズ合金の蒸着膜を有する成形品（特許文献１）。
（２）基材上に、インジウム／酸化インジウム複合蒸着膜を有する転写材（特許文献２）。
（３）基材上に、細片状の光輝材が分散した塗膜を有する装飾製品（特許文献３）。
（４）基材上に、開口部が設けられた反射膜（金属）を有する装飾品（特許文献４）。
【０００５】
インジウム、スズ、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン等の金属蒸着膜においては、該金属が微細な独立した島として存在しているため、島と島との間の、金属の存在しない間隙を電波が通過できることが知られている。そのため、（１）、（２）の装飾部材は、電波透過性を有し、かつ金属光沢を有する。
【０００６】
しかし、（１）、（２）の装飾部材において、充分な金属光沢を得るために金属蒸着膜を厚くすると、島同士が部分的に連結し、良導体となるネットワークが形成されるため、電波の周波数によっては反射または吸収が起こる。
また、スズは、酸化、塩化等を起こしやすく、経時的に金属光沢が失われる。一方、インジウムは、たいへん高価である。
【０００７】
（３）の装飾部材は、塗膜に光揮材を分散させたものであるため、鏡面のような金属光沢を有するものではない。
（４）の装飾部材は、光反射層の開口部の大きさに対応した特定の周波数の電波しか通過できない。
【特許文献１】特開２００５−２４９７７３号公報
【特許文献２】特許第３４１４７１７号公報
【特許文献３】特開２００６−２８２８８６号公報
【特許文献４】特開２００６−２７６００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電波透過性および鏡面のような金属調光沢を有し、該金属調光沢が失われにくく、かつ低コストである電波透過性装飾部材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電波透過性装飾部材は、基体と、該基体上に設けられた、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる光反射層とを有することを特徴とする。
前記光反射層は、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金の物理的蒸着によって形成された蒸着膜であることが好ましい。
前記光反射層には、前記合金が存在しない間隙が形成されていないことが好ましい。
【００１０】
前記金属は、反射率が５０％以上の金属であることが好ましい。
前記金属の割合は、前記合金（１００体積％）のうち、０．１〜６０体積％であることが好ましい。
前記基体は、有機高分子の成形体であることが好ましい。
光反射層の厚さは、１０〜５００ｎｍであることが好ましい。
【００１１】
本発明の電波透過性装飾部材は、前記基体と前記光反射層との間に設けられた、白色顔料を含むマスク層を有していてもよい。
本発明の電波透過性装飾部材は、前記基体と前記光反射層との間に設けられた接着促進層を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電波透過性装飾部材は、電波透過性および鏡面のような金属調光沢を有し、該金属調光沢が失われにくく、かつ低コストである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における光とは、可視光を意味し、電波とは、周波数が１０ＭＨｚ〜１０００ＧＨｚの電磁波（サブミリ波〜マイクロ波）を意味する。
【００１４】
図１は、本発明の電波透過性装飾部材の一例を示す断面図である。電波透過性装飾部材１０は、基体１２と、基体１２上に設けられた光反射層１４とを有する。
【００１５】
（基体）
基体としては、電波透過性の基体を用いる。電波透過性の基体としては、絶縁性の有機材料または無機材料からなる絶縁性基体が挙げられる。絶縁性とは、表面抵抗率が１０６Ω以上であることを意味し、表面抵抗率は１０８Ω以上が好ましい。基体の表面抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ７１９４に記載の４探針法により測定する。
基体の形状としては、フィルム、シート、立体成形体等が挙げられる。
【００１６】
基体の材料としては、成形加工性の点から、有機材料が好ましい。
有機材料としては、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等。）、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６等。）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート等。）、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、熱可塑性エラストマー（スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等。）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、ジエン系ゴムの水素添加物、飽和ポリオレフィンゴム（エチレン・プロピレン共重合体等のエチレン・α−オレフィン共重合体等。）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、α−オレフィン−ジエン共重合体、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエーテル系ゴム、アクリルゴム等が挙げられる。
【００１７】
有機材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて共重合体、ブレンド、ポリマーアロイ、積層体等として用いてもよい。
有機材料は、必要に応じて添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、補強材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、防曇剤、防霧剤、可塑剤、顔料、近赤外吸収剤、帯電防止剤、着色剤等が挙げられる。
【００１８】
無機材料としては、ガラス（珪酸塩ガラス、石英ガラス等。）、金属酸化物（Ａｌ２Ｏ３、ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３等。）、金属窒化物（ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ等。）、金属炭化物（ＴｉＣ等。）、金属窒化物（ＭｏＢ２、Ｔｉ２Ｂ等。）、金属ケイ化物（ＭｏＳｉ２、Ｗ３Ｓｉ２等。）等のセラミックスが挙げられる。
無機材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
基体の平均表面粗さは、０．５μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がより好ましい。基体の平均表面粗さが０．５μｍ以下であれば、光反射層を薄くしても、光反射層が基体の表面に追従するため、鏡面のような金属調光沢が充分に得られる。
基体の平均表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１の算術平均粗さＲａである。
【００２０】
（光反射層）
光反射層は、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる層である。シリコンとゲルマニウムを同時に用いても構わない。
シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金は、シリコンまたはゲルマニウム単独に比べ、光反射層の反射率および明度が向上し、明るい光反射層が得られる。また、該合金は、シリコンに比べ軟質であるため、光反射層の内部応力が低下し、基体との密着性が向上し、クラックの発生が抑制される。
【００２１】
シリコンおよびゲルマニウムは、後述の金属とは異なり、半導体物質である。
シリコンおよびゲルマニウムは、光反射層の表面抵抗率を高く維持できる限りは、ドーパントとならない不純物を含んでいてもよい。
シリコンおよびゲルマニウムは、ドーパント（ボロン、リン、砒素、アンチモン等。）をできるだけ含まないことが好ましい。ドーパントの量は１ｐｐｍ以下が好ましく、１０ｐｐｂ以下がより好ましい。
【００２２】
金属としては、反射率が５０％以上の金属が好ましい。該金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、白金、鉄、ニッケル、クロム等が挙げられ、反射率およびコストの点から、アルミニウムが好ましい。
反射率は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２の条件ｄ（ｎ−Ｄ）による、正反射率を含めた拡散反射率を言い、短波長側が３６０ｎｍ〜４００ｎｍ、長波長側が７６０ｎｍ〜８３０ｎｍである可視光線領域の平均値であって、積分球を用い光沢成分の正反射光を含めて測定する。
【００２３】
金属の割合は、合金（１００体積％）のうち、０．１〜６０体積％が好ましい。金属の割合が０．１体積％以上であれば、光反射層の明度が向上し、また、光反射層の内部応力が低下する。金属の割合が６０体積％以下であれば、電波透過性がさらに向上する。
合金は、光反射層の表面抵抗率および金属調光沢を高く維持できる限りは、シリコン、ゲルマニウムおよび金属を除く不純物を含んでいてもよい。
【００２４】
光反射層の厚さは、１０〜５００ｎｍが好ましく、５０〜２００ｎｍがさらに好ましい。光反射層の厚さが１０ｎｍ以上であれば、光が透過しにくくなり、金属調光沢が充分に得られる。光反射層の厚さが５００ｎｍ以下であれば、不純物による導電性の上昇が抑えられ、充分な電波透過性を維持できる。また、内部応力の上昇が抑えられ、装飾部材の反り、変形、クラック、剥離等が抑えられる。
光反射層の厚さは、光反射層の断面の高分解能顕微鏡像から測定できる。
【００２５】
光反射層の表面抵抗率は、１０４Ω以上が好ましく、１０６Ω以上がより好ましい。光反射層の表面抵抗率が１０４Ω以上であれば、充分な電波透過性を維持できる。
光反射層の表面抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ７１９４に記載の４探針法により測定する。
【００２６】
光反射層の平均表面粗さは、０．０５μｍ以下が好ましい。光反射層の平均表面粗さが０．０５μｍ以下であれば、乱反射が抑えられ、充分な金属調光沢が得られる。光反射層の平均表面粗さの下限は、研磨加工で実現可能な０．１ｎｍとする。
光反射層の平均表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１の算術平均粗さＲａである。具体的には、図２に示すように、原子間力顕微鏡により表面形状を測定し、平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、抜き取り部分の平均線から粗さ曲線までの偏差の絶対値を合計し平均した値（算術平均粗さＲａ）を求める。
【００２７】
光反射層は、例えば、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金の物理的蒸着によって形成される。
物理的蒸着法は、真空にした容器の中で蒸発材料（合金）を何らかの方法で気化させ、気化した蒸発材料を近傍に置いた基体上に堆積させて薄膜を形成する方法であり、蒸発材料の気化方法の違いで、蒸発系とスパッタリング系とに分けられる。蒸発系としては、ＥＢ蒸着、イオンプレーティング等が挙げられ、スパッタリング系としては、ＲＦ（高周波）スパッタリング、マグネトロンスパッタリング、対向ターゲット型マグネトロンスパッタリング等が挙げられる。
【００２８】
ＥＢ蒸着法は、膜がポーラスになりやすく膜強度が不足する傾向があるが、基体のダメージが少ないとう特徴がある。イオンプレーティグによれば、付着力の強い膜を得ることができるので好ましい。マグネトロンスパッタリングは、膜の成長速度が速く、対向ターゲット型マグネトロンスパッタリングは、基体にプラズマダメージを与えることなく薄膜を生成することができ、ＲＦスパッタリングでは抵抗の高いターゲット（蒸発材料）を用いることができるので好ましい。
【００２９】
図３は、ゲルマニウム―アルミニウム合金を用いたＲＦスパッタリングによって形成された光反射層の表面の高分解能透過型電子顕微鏡像であり、図４は、該光反射層の断面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。従来のインジウム、スズ等を用いた場合に見られる独立した島（微小クラスター）の集合体とは異なり、合金が存在しない間隙が形成されておらず、均質な非晶質構造を有した連続した層となっている。
【００３０】
（マスク層）
図５に示すように、電波透過性装飾部材１０は、基体１２と光反射層１４との間に、白色顔料を含むマスク層１６を有していてもよい。
光反射層が薄い場合、光の一部が反射することなく透過するため、基体と光反射層との間に電波透過性のマスク層を設けることで、装飾部材の反射率を調整できる。マスク層の反射率を高めることにより、装飾部材の反射率は向上し、明度の高い金属調光沢が得られる。
【００３１】
白色顔料としては、酸化チタン、酸化マグネシウム等が挙げられる。
マスク層の形成方法としては、白色顔料を含む塗料を塗布する方法；白色顔料を用いた物理的蒸着による方法等が挙げられる。
【００３２】
（接着促進層）
本発明の電波透過性装飾部材は、基体と光反射層（またはマスク層）との密着性を向上させるため、基体と光反射層（またはマスク層）との間に接着促進層（図示略）を有していてもよい。また、必要に応じて、接着促進層を形成する前に、基体の表面に酸化処理（酸素プラズマ処理等。）を施してもよい。
接着促進層としては、シランカップリング層、金属層、親水層等が挙げられる。
【００３３】
シランカップリング層は、シランカップリング剤からなる層である。シランカップリング剤としては、シアノエチルトリメトキシシラン、シアノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
金属層は、厚さ数原子の金属からなる層である。金属としては、ニッケル、クロム、アルミニウム、チタン等、有機材料と親和性のある金属が挙げられ、基体と同様の絶縁性が必要である。
親水層としては、イトロ処理等によって形成された酸化ケイ素膜等が挙げられる。
【００３４】
（保護層）
必要に応じて、光反射層の表面に保護層（図示略）を設けてもよい。
保護層としては、シリカ等からなるトップコート層等が挙げられる。
【００３５】
以上説明した本発明の電波透過性装飾部材にあっては、基体上に、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる光反射層を有するため、電波透過性および鏡面のような金属調光沢を有する。また、スズ等の卑金属単体に比べて酸化、塩化等を起こしにくい、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金を用いているため、経時的に金属調光沢が失われにくい。また、インジウム等のレアメタル単体に比べて安価な、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金を用いているため、低コストである。
【００３６】
シリコンまたはゲルマニウムのような半導体物質を含む合金が電波を透過させ、金属調光沢を示す理由は、以下のように考えられる。
金属の特徴である自由電子は電気伝導性をもたらす。また、電磁波（光、電波）が金属の中に入ろうとすると、自由電子が動いて強い電子分極が起き、入ってきた電磁波の電界とは逆の電束が誘起されるため、電磁波が金属の中に入りにくく、電磁波は反射し透過できない。また、可視光領域にて高い反射率を有するため、金属光沢と認識される。
一方、半導体物質の場合、わずかな数の自由電子しかなく、金属とは異なり電波は反射されず透過できる。金属調光沢は、自由電子によるものではなく、バンド間の直接遷移による強い吸収が可視光領域に存在することによって、強い電子分極が起き、高い屈折率を持ち、それゆえ高い反射率を持つためと考えられている。
【００３７】
また、本発明において、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金を用いる理由は、以下の通りである。
シリコンまたはゲルマニウムは、可視光領域に高い反射率をもつといえども、金属の反射率（例えば、銀９８％、アルミニウム９０％、於６２０ｎｍ、文献値、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ，Ｅ．Ｌ．Ｐａｌｉｋ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ．，（１９８５））よりは低く、３６％（於６２０ｎｍ、文献値）である。そのため、反射率が５０％以上の金属と合金化することにより、反射率を向上させ、明度を上げ、明るい金属調光沢を有する光反射層を得ることができる。また、該金属は、シリコン等より軟質であることから、光反射層の内部応力は低下し、密着性が向上し、クラックの発生が抑えられる。
【実施例】
【００３８】
（電波透過性）
同軸管タイプシールド効果測定システム（キーコム社製、Ｓ−３９Ｄ、ＡＳＴＭ Ｄ４９３５準拠）を用い、外部胴体内径３９ｍｍの同軸管内に円盤上試料を置き、同軸管両端に接続されたベクトルネットワークアナライザー（アンリツ社製、３７２４７Ｃ）により透過減衰量（Ｓ２１）および反射減衰量（Ｓ１１）を求めた。透過減衰量が０ｄＢに近いほど、電波透過性が優れている。
【００３９】
（ミリ波垂直入射透過性）
水平方式透過減衰量測定装置（キーコム社製、入射角度調整可）の２つのレンズアンテナ間にサンプルを置き、レンズアンテナに接続されたスカラーネットワークアナライザ（Ｗｉｌｔｒｏｎ５４１４７Ａ（逓倍器使用））により、入射角度０度の垂直入射透過減衰量を求めた。透過減衰量が０ｄＢに近いほど、電波透過性が優れている。
【００４０】
（ミリ波斜入射透過性）
水平方式透過減衰量測定装置（キーコム社製、入射角度調整可）の２つのレンズアンテナ間にサンプルを置き、レンズアンテナに接続されたスカラーネットワークアナライザ（Ｗｉｌｔｒｏｎ５４１４７Ａ（逓倍器使用））により、サンプルの角度を調整して−４５度から４５度の斜入射透過減衰量を求めた。透過減衰量が０ｄＢに近いほど、電波透過性が優れている。
【００４１】
（反射率）
反射率は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２の条件ｄ（ｎ−Ｄ）による、正反射率を含めた拡散反射率を言い、積分球を用い光沢成分の正反射光を含めて測定した。
具体的には、装飾部材の反射率を、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光社製、Ｖ−５７０）を用い、積分球を用いて光沢成分の正反射光を含めて測定した。波長３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの測定点４０１箇所の平均を求めた。
【００４２】
（透過率）
装飾部材の透過率を、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光社製、Ｖ−５７０）を用い、積分球を用いて測定した。
【００４３】
（光反射層の厚さ）
透過型電子顕微鏡（日本電子社製、ＪＥＭ―４０００ＥＸ）を用い、光反射層の断面を観察し、５箇所の光反射層の厚さを測定し、平均した。
【００４４】
（平均表面粗さ）
走査型プローブ顕微鏡（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、ＳＰＡ３００）を用い、原子間力顕微鏡ＤＦＭモードで、光反射層の表面１μｍ□を走査し、表面形状の像を作成し、平均表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を求めた。
【００４５】
（表面抵抗率）
光反射層の表面抵抗率は、抵抗率計（ダイアインスツルメント社製、ロレスタＧＰ ＭＣＰ−Ｔ６００型、ＪＩＳ Ｋ７１９４準拠）を用い、直列４探針プローブ（ＡＳＰ）を試料上に置き測定した。測定電圧は１０Ｖとした。
【００４６】
（内部応力）
厚さ０．３ｍｍのポリカーボネートシート（大きさ１００ｍｍ角）上に光反射層を形成した後、該シートを定盤の上に載せ、盛り上がったシートの中央部と定盤との隙間を定規で測定した。該隙間を内部応力の指針とした。
【００４７】
（密着性）
光反射層の密着性については、ＪＩＳ Ｋ５４００に準じた碁盤目試験にて評価した。
【００４８】
（化学同定）
Ｘ線回折装置（島津製作所社製、ＸＲＤ−６１００）を用い、ターゲットと蒸着膜との成分比の比較を行い、蒸着膜の成分がターゲットのそれと同様か判断した。
【００４９】
〔実施例１〕
ターゲットとして、ボロンドープされたシリコンとアルミニウムとの合金（アルミニウムの割合：１０体積％、ボロンドープ量：約１ｐｐｂ）を用意した。アルミニウム単体の反射率は８７．６％である。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにて厚さ０．３ｍｍのポリカーボネートシート上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００５０】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。また、化学同定を行ったところ、光反射層のアルミニウムの割合は、ターゲットにおけるアルミニウムの割合と同じであった。結果を表１に示す。
また、該装飾部材の透過減衰量（Ｓ２１）および反射減衰量（Ｓ１１）のグラフを図６に示す。
また、該装飾部材の反射率のグラフ（マスク層なし）を図７に示し、該装飾部材の透過率のグラフ（マスク層なし）を図８に示す。
【００５１】
〔実施例２〜８〕
アルミニウムの割合を表１に示す割合に変更した以外は、実施例１と同様にして装飾部材を得た。
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。なお、光反射層のアルミニウムの割合は、ターゲットにおけるアルミニウムの割合と同じとした。結果を表１〜２に示す。
【００５２】
〔比較例１〕
ターゲットとして、アルミニウム単体を用いた以外は、実施例１と同様にして装飾部材を得た。
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表２に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
〔実施例９〕
厚さ０．５ｍｍのポリプロピレンシート（有機化モンモリナイトを１０質量％含有）を脱脂洗浄した後、表面に酸素プラズマ処理を施し、ついで、クロムを厚さ１．５原子分となるようにスパッタリングし、接着促進層を形成した。
ターゲットとして、ゲルマニウムとアルミニウムとの合金（アルミニウムの割合：４０体積％）を用意した。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにて接着促進層上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００５６】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定し、密着性（剥離したマス目／全マス目）を評価した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表３に示す。光反射層の剥離は見られなかった。
【００５７】
〔実施例１０〕
厚さ０．５ｍｍのポリメチルメタクリレートシートを脱脂洗浄した後、表面に酸素プラズマ処理を施し、ついで、チタンを厚さ１．０原子分となるようにスパッタリングし、接着促進層を形成した。
接着促進層上に、酸化チタン粉を含有した隠蔽性の高い白色アクリル塗料を塗布し、マスク層を形成した。
ターゲットとして、シリコンとアルミニウムとの合金（アルミニウムの割合：１０体積％）を用意した。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにて接着促進層上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００５８】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、平均表面粗さ、１ＧＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過減衰量（Ｓ２１）、反射率、表面抵抗率、内部応力を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表３に示す。
また、該装飾部材の反射率のグラフ（マスク層あり）を図７に示し、該装飾部材の透過率のグラフ（マスク層あり）を図８に示す。実施例１０の装飾部材は、マスク層の効果により、実施例１の装飾部材に比べ、反射率は上がり、透過率はほぼ０となった。その結果、明度の高い金属調光沢を呈した。
【００５９】
【表３】
【００６０】
〔実施例１１〕
厚さ２．５ｍｍのポリカーボネートシートを脱脂洗浄した後、表面に酸素プラズマ処理を施し、シリカ微粒子を含有したアクリレート塗料を塗布し、ＵＶ照射により硬化させ、接着促進層を形成した。
ターゲットとして、ゲルマニウムとアルミニウムとの焼結合金（アルミニウムの割合：３０体積％）を用意した。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにてマスク層上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００６１】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、６０ＧＨｚから９０ＧＨｚにおける垂直入射透過減衰量、反射率、表面抵抗率を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表４および該装飾部材の垂直入射透過減衰量のグラフを図９に示す。
実施例１１の装飾部材は、６０ＧＨｚから９０ＧＨｚの高周波帯域においても透過率はほぼ０で良い透過性を示し、明度の高い金属調光沢を呈した。
【００６２】
〔実施例１２〕
厚さ２．５ｍｍのポリカーボネートシートを脱脂洗浄した後、表面に酸素プラズマ処理を施し、酸化マグネシウム粉を含有した隠蔽性の高い白色のアクリレート塗料を塗布し、ＵＶ照射により硬化させ、マスク層を形成した。
ターゲットとして、ゲルマニウムと銀との焼結合金（銀の割合：０．１体積％）を用意した。
ＲＦスパッタ装置（芝浦メカトロニクス社製、ＣＦＳ−４ＥＳ）のカソードとしてターゲットを装着し、真空チャンバ内を真空にした後、真空チャンバ内にアルゴンガスを導入し、ＲＦスパッタリングにてマスク層上に、ターゲットの合金を物理的に蒸着させ、装飾部材を得た。
【００６３】
該装飾部材について、光反射層の厚さ、７６ＧＨｚにおいて入射角度を−４５度から４５度に変化させた斜入射透過減衰量、反射率、表面抵抗率を測定した。また、該装飾部材の外観を観察した。結果を表４および該装飾部材の斜入射透過減衰量のグラフを図１０に示す。
実施例１２の装飾部材は、７６ＧＨｚの高周波域において、入射角度を変化させてもその影響は少なく、透過率はほぼ０で良い直進性を示し、明度の高い金属調光沢を呈した。
【００６４】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の電波透過性装飾部材は、携帯電話の筐体、ボタン；電波時計の筐体；通信機器の筐体；レーダ搭載の自動車のフロントグリル、バンパ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の電波透過性装飾部材の一例を示す断面図である。
【図２】光反射層の表面の原子間力顕微鏡像である。
【図３】光反射層の表面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。
【図４】光反射層の断面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。
【図５】本発明の電波透過性装飾部材の他の例を示す断面図である。
【図６】実施例１の電波透過性装飾部材の透過減衰量（Ｓ２１）および反射減衰量（Ｓ１１）のグラフである。
【図７】実施例１および実施例１０の電波透過性装飾部材の反射率のグラフである。
【図８】実施例１および実施例１０の電波透過性装飾部材の透過率のグラフである。
【図９】実施例１１の電波透過性装飾部材の垂直入射透過減衰量のグラフである。
【図１０】実施例１２の電波透過性装飾部材の斜入射透過減衰量のグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 電波透過性装飾部材
１２ 基体
１４ 光反射層
１６ マスク層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
該基体上に設けられた、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる光反射層と
を有する電波透過性装飾部材。
【請求項２】
前記光反射層が、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金の物理的蒸着によって形成された蒸着膜である、請求項１に記載の電波透過性装飾部材。
【請求項３】
前記光反射層には、前記合金が存在しない間隙が形成されていない、請求項１または２に記載の電波透過性装飾部材。
【請求項４】
前記金属が、反射率が５０％以上の金属である、請求項１〜３のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項５】
前記金属の割合が、前記合金（１００体積％）のうち、０．１〜６０体積％である、請求項１〜４のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項６】
前記基体が、有機材料の成形体である、請求項１〜５のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項７】
光反射層の厚さが、１０〜５００ｎｍである、請求項１〜６のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項８】
前記基体と前記光反射層との間に、白色顔料を含むマスク層を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項９】
前記基体と前記光反射層との間に接着促進層を有する、請求項１〜８のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項１】
基体と、
該基体上に設けられた、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金からなる光反射層と
を有する電波透過性装飾部材。
【請求項２】
前記光反射層が、シリコンまたはゲルマニウムと金属との合金の物理的蒸着によって形成された蒸着膜である、請求項１に記載の電波透過性装飾部材。
【請求項３】
前記光反射層には、前記合金が存在しない間隙が形成されていない、請求項１または２に記載の電波透過性装飾部材。
【請求項４】
前記金属が、反射率が５０％以上の金属である、請求項１〜３のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項５】
前記金属の割合が、前記合金（１００体積％）のうち、０．１〜６０体積％である、請求項１〜４のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項６】
前記基体が、有機材料の成形体である、請求項１〜５のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項７】
光反射層の厚さが、１０〜５００ｎｍである、請求項１〜６のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項８】
前記基体と前記光反射層との間に、白色顔料を含むマスク層を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【請求項９】
前記基体と前記光反射層との間に接着促進層を有する、請求項１〜８のいずれかに記載の電波透過性装飾部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−９０６３８（Ｐ２００９−９０６３８Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９４７３９（Ｐ２００８−１９４７３９）
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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