(57)【要約】【課題】カバーの表面に水滴が付着していてもカバー及び水滴を電波が透過する際の減衰を適切に抑制することができる。【解決手段】電波透過性カバー１０は、ミリ波レーダ装置９０の電波の経路内に配置される。カバー１０は、同カバー１０の表面を構成する透明部材２０と、透明部材２０の裏面に形成された加飾層３０と、を備えている。透明部材２０は、ポリエステル系の共重合ポリカーボネートにより形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波レーダ装置の電波の経路内に配置される電波透過性のカバーにおいて、
前記カバーの表面を構成する透明部材を備え、
前記透明部材は、表面に液滴が付着する際の同表面と同液滴との接触角が８０度以上であり、９０度以下である樹脂材料により形成されている、
電波透過性カバー。
【請求項２】
前記透明部材は、表面に液滴が付着する際の同表面と同液滴との接触角が８３度以上であり、８７度以下である樹脂材料により形成されている、
請求項１に記載の電波透過性カバー。
【請求項３】
前記透明部材は、ポリエステル系の共重合ポリカーボネートによって形成されている、
請求項２に記載の電波透過性カバー。
【請求項４】
前記透明部材の裏面には加飾層が形成されている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電波透過性カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波レーダ装置の電波の経路内に配置される電波透過性カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの車両においては、当該車両とその周囲の車両や障害物との距離などを計測するためにミリ波レーダ装置が搭載されたものがある。こうした車両においては、ミリ波レーダ装置がむき出しで配置されると、車両の意匠性が損なわれるおそれがある。そこで、例えば車両の前面に設けられたエンブレムやフロントグリルの後側にミリ波レーダ装置を配置し、エンブレムなどを電波透過性カバー（以下、カバーと称する。）として用いるようにしている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、カバーの表面に雨水などの水滴が付着すると、ミリ波がカバーを透過する際にその表面の水滴を透過する際に大きく減衰されてしまう。
これに対して、特許文献１においては、カバーの表面をポリカーボネートによって構成するとともに、その表面に撥水処理を施すようにしている。こうしたカバーにおいては、同カバーの表面が強い撥水性を有することとなるため、カバーに付着した水滴が流れ落ちやすくなるとされている。
【０００４】
また、従来一般の電波透過性カバーにおいては、耐衝撃性を向上させるなどの目的から、ポリカーボネートからなる透明部材の表面にハードコートが設けられている。こうしたハードコートは強い撥水性を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２―１３１４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、こうしたカバーは、その表面が強い撥水性を有しているとはいえ、カバーに水滴が付いている状態においては、ミリ波がカバーの表面の水滴を透過する際に大きく減衰されるといった問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、表面に液滴が付着していても電波が透過する際の減衰を適切に抑制することができる電波透過性カバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための電波透過性カバーは、電波レーダ装置の電波の経路内に配置されるものであり、前記カバーの表面を構成する透明部材を備え、前記透明部材は、表面に液滴が付着する際の同表面と同液滴との接触角が８０度以上であり、９０度以下である樹脂材料により形成されている。
【０００９】
例えばカバーの表面がハードコートによって構成されている場合、ハードコートは撥水性が強いことから、カバーの表面に雨水などの液滴が付着すると、当該液滴は球状に近い略半球状となり、同表面からの液滴の高さ、すなわち液滴の厚さが大きくなりやすい。また、液滴の厚さが大きいほど電波が同液滴を透過する際の減衰量が大きくなる。そのため、カバーの表面を構成する透明部材が、このように表面に液滴が付着する際の接触角が９０度よりも大きい材料によって形成される場合には、電波がカバーの表面の液滴を透過する際に大きく減衰される。
【００１０】
一方、カバーの表面を構成する透明部材が、接触角が９０度以下の樹脂材料によって形成される場合、接触角が小さくなるほどカバーの表面に付着した液滴が同表面に濡れ拡がりやすくなる。特に接触角が８０度よりも小さくなると、カバーの表面に付着した液滴がカバーに浸透しやすくなる。そのため、水滴の厚さは小さくなるが、浸透した液によってカバーの誘電率が変化することとなり、電波がカバー及び液滴を透過する際に大きく減衰される。
【００１１】
上記構成によれば、カバーの表面を構成する透明部材が、前記接触角が８０度以上であり、９０度以下である樹脂材料によって形成されている。このため、カバーの表面に液滴が付着したときに、同表面からの液滴の高さ、すなわち液滴の厚さが小さくなるとともに、同表面に付着した液滴が透明部材に浸透することが適切に抑制される。従って、カバー及び水滴を電波が透過する際の減衰が適切に抑制される。
【００１２】
この場合、前記透明部材は、表面に液滴が付着する際の同表面と同液滴との接触角が８３度以上であり、８７度以下である樹脂材料により形成されている、といった態様が好ましい。
【００１３】
接触角が小さくなるほど透明部材の吸水率が大きくなる。このため、上記態様のように接触角が８３度以上であり、８７度以下であると、吸水率が小さくなり、透明部材の表面に付着した液滴が透明部材に浸透することが一層適切に抑制される。
【００１４】
この場合、前記透明部材は、ポリエステル系の共重合ポリカーボネートによって形成されている、といった態様が好ましい。
また、前記透明部材の裏面には加飾層が形成されている、といった態様が好ましい。
【００１５】
同態様によれば、裏面に加飾層が形成された透明部材の表面がカバーの表面を構成することから、透明部材の表面にハードコートが設けられる従来の構成とは異なり、カバーの層構成を簡易なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、表面に液滴が付着していても電波が透過する際の減衰を適切に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態の電波透過性カバーの正面図。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図。
【図３】同実施形態の電波透過性カバーの要部を拡大して示す断面図。
【図４】カバーの表面に付着している水滴の形状を示す模式図であって、（ａ）は、接触角θｃが９０度よりも大きい場合の図、（ｂ）は、接触角θｃが９０度の場合の図、（ｃ）は、接触角θｃが９０度よりも小さい場合の図。
【図５】接触角とミリ波の減衰量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図５を参照して、電波透過性カバーを具体化した一実施形態について説明する。なお、各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更して示している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、電波透過性カバー（以下、カバー１０と略称する。）は、車両の前面に設けられたフロントグリルの開口部に取り付けられるエンブレムである。カバー１０は、ミリ波レーダ装置９０の前側に位置しており、ミリ波レーダ装置９０の電波（ミリ波）の経路内に配置されている。
【００２０】
図２に示すように、カバー１０は、同カバー１０の表面を構成する透明部材２０を有している。本実施形態の透明部材２０は、特に耐衝撃性、耐候性、耐吸水性に優れたポリエステル系の共重合ポリカーボネートによって形成されている。
【００２１】
図３に示すように、透明部材２０の後面には、一般部２０ａと、同一般部２０ａよりも前側に位置する凹部２０ｂとが形成されている。凹部２０ｂの深さは約３．０ｍｍとされている。この一般部２０ａが、図１〜図３に示すカバー１０の背景領域１０ａに対応している。また、凹部２０ｂが、図１〜図３に示すカバー１０の文字領域１０ｂに対応している。
【００２２】
図２及び図３に示すように、透明部材２０の後面には、加飾層３０が形成されている。図３に示すように、加飾層３０は、透明部材２０の後面の一般部２０ａにプリントにより形成された例えば黒色などの有色層３１と、透明部材２０の凹部２０ｂの後面や有色層３１の後面全体にわたって金属材料を蒸着することにより形成された金属層３２と、金属層３２の後面全体に塗装により形成された腐食防止層３３とを有している。金属層３２は例えばインジウムからなり、約２０ｎｍの膜厚を有している。腐食防止層３３は、金属層３２の腐食を抑制するためのものであり、アクリル系又はウレタン系の樹脂材料からなり、数十μｍの膜厚を有している。従って、腐食防止層３３の後面、すなわち加飾層３０の後面には、透明部材２０の一般部２０ａ及び凹部２０ｂにそれぞれ対応した一般部３０ａ及び凹部３０ｂが形成されている。なお、腐食防止層３３の耐熱温度は約２００℃とされている。
【００２３】
腐食防止層３３の後面上には、腐食防止層３３の後面全体を覆うように緩和部材４０が配置されている。緩和部材４０は加飾層３０の後面の形状に対応した形状を有しており、その前面には加飾層３０の後面の一般部３０ａに密着する一般部４１ａと、加飾層３０の後面の凹部３０ｂに密着する凸部４１ｂとが形成されている。緩和部材４０は例えばポリアミド樹脂などの樹脂材料からなり、予め成形されている。緩和部材４０の厚さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内が好ましい。本実施形態の緩和部材４０の厚さは約０．６ｍｍとされている。また、緩和部材４０の耐熱温度は約１４０℃とされている。この緩和部材４０は、基材５０のインサート成形時における透明部材２０側への熱の移動を緩和するために配置されている。なお、基材５０の成形時に、透明部材２０及び加飾層３０の少なくとも一方の熱損傷が問題にならない場合には、緩和部材４０を省略することもできる。具体的には、荷重たわみ温度が１１５℃以上である透明部材２０の場合には、緩和部材４０を省略することができ、１１５℃未満の場合には緩和部材４０を設けることとしている。ここでの荷重たわみ温度は、ＩＳＯ７５の試験方法に基づく値である。
【００２４】
緩和部材４０の後面には、ＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合体）からなる基材５０が形成されている。基材５０の前面は緩和部材４０の後面の形状に対応した形状を有しており、緩和部材４０の後面の一般部４２ａに密着する一般部５０ａと、緩和部材４０の後面の凹部４２ｂに密着する凸部５０ｂとを有している。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）に、カバーの表面に付着した水滴の形状と接触角θｃとの関係を示す。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、カバーの表面Ｓと水滴Ｗとの接触角θｃが９０度よりも大きい場合には、水滴Ｗは球状に近い略半球状となる。また、図４（ｂ）に示すように、カバーの表面Ｓと水滴Ｗとの接触角θｃが９０度の場合には、水滴Ｗは半球状となる。また、図４（ｃ）に示すように、カバーの表面Ｓと水滴Ｗとの接触角θｃが９０度よりも小さい場合には、水滴はカバーの表面に濡れ拡がる。また、接触角θｃが小さくなるほど、カバーの表面に水が濡れ拡がりやすくなる。
【００２７】
第１比較例のカバーは、ポリカーボネートからなる透明部材と、同透明部材の表面に設けられたアクリル系樹脂からなるハードコートとを有している。
第１比較例のカバーの場合、ハードコートは撥水性が強いことから、カバーの表面に雨水などの水滴Ｗが付着すると、当該水滴Ｗは球状に近い略半球状となり、カバーの表面と水滴Ｗとの接触角θｃが約９１度になる。そのため、カバーの表面からの水滴Ｗの高さ、すなわち水滴Ｗの厚さｄが大きくなり、電波がカバーの表面の水滴Ｗを透過する際に大きく減衰される。
【００２８】
第２比較例のカバーは、イソソルバイド系の共重合ポリカーボネートによって形成され、同カバーの表面を構成する透明部材を有している。
第２比較例のカバーの場合、カバーの表面に付着した水滴Ｗが同表面に濡れ拡がり、カバーの表面と水滴Ｗとの接触角θｃが約７７度になる。そのため、水滴Ｗの厚さｄは小さくなるが、水滴Ｗの一部がカバーに浸透し、その浸透した水によってカバーの誘電率が変化することとなり、電波がカバー及び水滴Ｗを透過する際に大きく減衰される。
【００２９】
これに対して、本実施形態のカバー１０の場合、カバー１０の表面を構成する透明部材２０が、同カバー１０の表面と水滴Ｗとの接触角θｃが約８４度であるポリエステル系の共重合ポリカーボネートによって形成されている。ここで、カバー１０の表面と水滴Ｗとの接触角θｃが８０度以上であり、９０度以下であると、カバー１０の表面に水滴が付着したときに、水滴Ｗの厚さｄが小さくなるとともに、同表面に付着した水滴Ｗが透明部材２０に浸透することが抑制される。また、接触角θｃが小さくなるほどカバー１０の吸水率が大きくなる。このため、本実施形態のカバー１０のように、接触角θｃが８３度以上であり、８７度以下であると、吸水率が０．２％以下となり、カバー１０の表面に付着した水滴Ｗが透明部材２０に浸透することが適切に抑制される。従って、カバー１０及び水滴Ｗを電波が透過する際の減衰が適切に抑制される。
【００３０】
本発明の発明者は、各カバーの表面の所定面積に対して所定量の水滴を滴下し、カバー及び水滴を電波が透過する際の減衰量を測定した。
図５に示すように、第１比較例のカバーにおける電波の減衰量は約２．６ｄＢであり、第２比較例のカバーにおける電波の減衰量は約５．１ｄＢである。これに対して、本実施形態のカバー１０における電波の減衰量は、約１．７ｄＢである。
【００３１】
表１に、カバーの表面を構成する透明部材の材質と、各種の性能試験結果との関係を示す。なお、表１において、ＰＣはポリカーボネートを示し、ＰＭＭＡは、ポリメタクリル酸メチル樹脂を示し、ＰＤＭＳは、ジメチルポリシロキサンを示す。
【００３２】
【表１】
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この表において、吸水率の欄では、２３℃、相対湿度が１００％の環境下に２４時間置かれたときの透明部材の吸水率の測定結果が示されている。透明部材の吸水率が０．２％以下の場合に「○」とされ、吸水率が０．２％よりも大きい場合に「×」とされている。
【００３３】
また、耐衝撃性の欄では、−１５℃の環境下に３時間置かれた透明部材に対し、落錘重量が４．９Ｎでの落錘型衝撃試験を行なった結果が示されている。詳しくは、透明部材の最小破壊強度が５Ｊよりも大きい場合に「○」とされ、最小破壊強度が１Ｊよりも大きく、５Ｊ以下の場合に「△」とさ、最小破壊強度が１Ｊ以下の場合に「×」とされている。
【００３４】
また、耐候性の欄では、１０００時間のサンシャインウェザー試験の結果が示されている。透明部材の色差ΔＥが３以下である場合に「○」とされ、色差ΔＥが３よりも大きい場合に「×」とされている。
【００３５】
また、金属層３２（光輝膜）の密着性の欄では、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−７の試験の結果が示されている。透明部材の密着性が１ＭＰａ以上である場合に「○」とされ、密着性が１ＭＰａ未満である場合に「×」とされている。
【００３６】
上記表１からも明らかなように、本実施形態のカバー１０の表面を構成する透明部材２０は、吸水率、耐衝撃性、耐候性、及び光輝膜の密着性のいずれにおいてもエンブレムとして求められる性能を満足している。
【００３７】
以上説明した本実施形態に係る電波透過性カバーによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）カバー１０は、同カバー１０の表面を構成する透明部材２０と、透明部材２０の裏面に形成された加飾層３０と、を備えている。透明部材２０は、表面に水滴が付着する際の同表面と同水滴との接触角θｃが８０度以上であり、９０度以下である樹脂材料により形成されている。
【００３８】
こうした構成によれば、カバー１０の表面に水滴が付着したときに、水滴Ｗの厚さｄを小さくすることができるとともに、同表面に付着した水滴Ｗが透明部材２０に浸透することを適切に抑制することができる。従って、カバー１０の表面に水滴が付着していてもカバー１０及び水滴Ｗを電波が透過する際の減衰を適切に抑制することができる。
【００３９】
また、裏面に加飾層３０が形成された透明部材２０の表面がカバー１０の表面を構成することから、透明部材の表面にハードコートが設けられる従来の構成とは異なり、カバー１０の層構成を簡易なものとすることができる。
【００４０】
（２）透明部材２０は、ポリエステル系の共重合ポリカーボネートによって形成されている。
こうした構成によれば、カバー１０の表面に水滴が付着した状態において同カバー１０及び水滴を電波が透過する際の減衰を大幅に抑制することができる。
【００４１】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・透明部材を形成する樹脂材料を、接触角θｃが８３度以上であり、８７度以下である他の樹脂材料に変更することもできる。
【００４２】
・例えばポリカーボネートによって形成された内側層の表面に、ポリエステル系の共重合ポリカーボネートからなる外側層を形成し、同外側層をカバーの表面として構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…カバー（電波透過性カバー）、１０ａ…背景領域、１０ｂ…文字領域、２０…透明部材、２０ａ…一般部、２０ｂ…凹部、３０…加飾層、３０ａ…一般部、３０ｂ…凹部、３１…有色層、３２…金属層、３３…腐食防止層、４０…緩和部材、４１ａ…一般部、４１ｂ…凸部、４２ａ…一般部、４２ｂ…凹部、５０…基材、５０ａ…一般部、５０ｂ…凸部、９０…ミリ波レーダ装置（電波レーダ装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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