(57)【要約】      （修正有）【課題】バックミラー器具のような、乗物部品に使用することができる、反射被膜、特にクロムをベースとする反射被膜で被覆されたポリマー基体を提供する。【解決手段】クロムをベースとする反射被膜２で被覆されたポリマー基体であって、ポリマー基体およびクロムをベースとする反射被膜２は、少なくとも１個の光要素から発する光を少なくとも一部を透過し、被膜はクロムと少なくとも１種のドーパント物質とからなる合金であり、ドーパント物質は稠密六方晶の遷移金属から選択され、合金は二次オメガ稠密六方晶の相と共存している一次体心立方晶の相からなる結晶構造を有する。【選択図】図７
2017138577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロムをベースとする反射被膜（２）で被覆されたポリマー基体であって、該ポリマー基体およびクロムをベースとする反射被膜（２）は、少なくとも１個の光要素から発する光を少なくとも一部を透過し、被膜はクロムと少なくとも１種のドーパント物質とからなる合金であり、該ドーパント物質は稠密六方晶の遷移金属から選択され、合金は二次オメガ稠密六方晶の相と共存している一次体心立方晶の相からなる結晶構造を有する、前記ポリマー基体。
【請求項２】
前記ポリマー基体が、乗物のバックミラー器具の方向指示器のためのハウジングにより構成され、前記方向指示器は少なくとも１種の光要素を含む、請求項１に記載のポリマー基体。
【請求項３】
前記少なくとも１種の光要素がポリマー基体の一方側に配置される、請求項１または２に記載のポリマー基体。
【請求項４】
ハウジングのポリマー材料で方向指示器をオーバーモールドすることにより、前記方向指示器をポリマーハウジング（１）内に組み入れるか、またはポリマーハウジング（１）と同じ材料を含む蓋で閉鎖可能であり、しかもクロムをベースとする反射被膜（２）で被覆されているポリマーハウジング（１）の表面の開口部に方向指示器を組み入れる、請求項２に記載のポリマー基体。
【請求項５】
前記方向指示器がポリマー光パイプ（４）、好ましくは透明なポリマー材料を含む光パイプを含む請求項４に記載のポリマー基体。
【請求項６】
前記ポリマー光パイプ（４）が、少なくとも１個のＬＥＤランプ（５、５’、５ａ−ｎ）を含み光パイプに光を当てる、請求項５に記載のポリマー基体。
【請求項７】
前記ポリマー光パイプ（４）が、少なくとも１個のＬＥＤランプ（５、５’、５ａ−ｎ）から光を連続的に照射するようになっている、請求項６に記載のポリマー基体。
【請求項８】
前記少なくとも１個の方向指示器が複数のＬＥＤランプ（５、５’、５ａ−ｎ）および光反射体配置を含み、複数のＬＥＤランプ（５、５’、５ａ−ｎ）が光反射体要素に連続的に光を当てるようになっており、少なくとも１個の方向指示器から発する光が中央から外側にスイープし、進路方向を促進し、光は連続的な均等照明の状態を示す、請求項４に記載のポリマー基体。
【請求項９】
前記少なくとも１個の方向指示器が複数のＬＥＤランプ（５、５’、５ａ−ｎ）および光拡散要素を含み、複数のＬＥＤランプ（５、５’、５ａ−ｎ）が光拡散要素（６）に連続的に光を当てるようになっており、少なくとも１個の方向指示器から発する光が中央から外側にスイープし、進路方向を促進し、光は連続的な均等照明の状態を示す、請求項４に記載のポリマー基体。
【請求項１０】
請求項１に記載のポリマー基体を含む乗物のバックミラー器具。
【請求項１１】
前記バックミラー器具が、被覆したポリマー基体により実現される金属外観を有する表面を含む、請求項１０に記載のバックミラー器具。
【請求項１２】
前記方向指示器（３、３’）が、金属外観を有する表面の下に配置されるかまたは前記金属外観を有する前記表面の少なくとも一部を含む、請求項１１に記載のバックミラー器具。
【請求項１３】
前記方向指示器（３、３’）の光源から発する光が、金属外観を有するポリマー基体の表面を通って光る、請求項１２に記載のバックミラー器具。
【請求項１４】
前記方向指示器（３、３’）の光源から発する光が、運転方向を示すために中央から外側のような一方向にスイープする、請求項１３に記載のバックミラー器具。
【請求項１５】
光の前方が前記方向に動く、請求項１４に記載のバックミラー器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射被膜、特にクロムをベースとする反射被膜で被覆されたポリマー基体に関する。該ポリマー基体は、バックミラー器具のような、乗物部品に使用することができる。該被膜は中間色で良好な耐摩耗性を与えることのでき、少なくとも１個の光要素から発生する光を少なくとも部分透過性である。本発明は、ポリマー基体を含む乗物のバックミラー器具にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマー材料は、ガラスなどの在来の材料に比べて商業上および産業上の用途の両方において多くの利点を有する。典型的には、それらは使用者に設計の自由さを与え、また重量の軽さや低い製造コストなどの有利な特性を与える。ポリマー基体の表面工学についての興味深い適用領域は、スマートフォンにおけるミラーへの清掃しやすい被膜や自動車産業における装飾的な（色彩に富んだ）被膜のような、「日常的な」環境において用いるための極度に薄い被膜の設計である。例えば、特別色や色彩（しばしば「艶消し」外見）を示すクロム仕上げの要望が増加してきている。かかる被膜には着色した黒っぽい（ｄｅｅｐ  ｄａｒｋ）クロム色、ならびにステイン仕上げ等がある。さらに、これらの「日常的な」環境条件に長期間にわたって晒すためには、酸性または腐食性の環境や−８０℃程度の低さから＋８０℃の高さまでの温度変化、相対湿度の変化、ならびに日常的な摩耗と引き裂きによって課される摩耗性の条件のような要因に対して、そのような極度に薄い被膜がある程度の強靭性を備えていることを必要とする。
【０００３】
さらに、それらの被膜を用いるほとんど全ての用途において、様々な環境条件の下での長期間の操作にわたって被膜がその一体性を維持する必要がある。すなわち、被膜はこの期間の間に反射率や色彩を著しく変化してはならないし、下にある基体から離層または離脱してはならない。
【０００４】
被膜の永久でかつ一貫した一体性の上記特性に加えて、追加の特性が望ましい。例えば、かかる被膜が動力乗物部品のための被膜として使用される場合、被膜が天然または人工光源からの光に対して一定程度の透過性を与えるのも望ましい。これは、例えば、方向指示器からの光が被膜を通してさえ可視的である場合に適切であり、別の面では、光源をマスクするのに装飾的作用がある。
【０００５】
したがって、改良した耐久性を示し、さらに一定程度の反射性を可能にし、所望の場合、隠された照明機能性を許容するような実質的に透明であることができる特性を与えるポリマー基体用の被膜の必要性がある。これらの特性は動力乗物部品の応用に特に有用であり得る。
【０００６】
背景技術についての以上の説明は、本発明の背景を説明するために記載したものである。言及した事項のいずれも、特許請求の範囲のいずれかの請求項の優先日においてすでに公表されていたか、知られていたか、あるいは常識的な一般的知識の一部となっていたことを自認しているものと理解されるべきではない。
【発明の概要】
【０００７】
本発明はポリマー基体に関し、当該ポリマー基体はクロムをベースとする反射被膜で被覆されている。
本発明はポリマー基体のためのクロムをベースとする反射被膜も提供するものでもあり、この被膜はクロムと少なくとも１種のドーパント物質との合金であり、ドーパント物質は稠密六方晶の遷移金属から選択され、合金は二次オメガ稠密六方晶の相と共存している一次体心立方晶の相からなる結晶構造を有する。本発明の好ましい形において、合金はクロムとドーパント物質との二元合金である。
【０００８】
本発明はまた、ポリマー基体の上にクロムをベースとする反射被膜を形成する方法をも提供するものであり、その方法はポリマー基体にクロムと少なくとも１種のドーパント物質とを物理蒸着によって付与することを含み、ドーパント物質は稠密六方晶の遷移金属から選択され、それによって合金被膜が形成され、二次オメガ稠密六方晶の相と共存している一次体心立方晶の相からなる結晶構造を有するように施用される。本発明の好ましい形において、合金はクロムとドーパント物質との二元合金となるように施用される。
【０００９】
本発明の一実施態様では、少なくとも１種の光要素をポリマー基体の一方側に配置し、ここで、ポリマー基体とクロムをベースとする反射被膜とがその少なくとも１種の光要素から発生する光に対して少なくとも一部透過性である。
【００１０】
本発明のポリマー基体は、例えば、自動車産業、広告産業または光反射ならびに光透過性特性も与える保護被膜を示す製品を与えるいずれかの産業のような異なる技術分野に使用できる。
【００１１】
本発明のクロムをベースとする反射被膜は、クロムを含む合金に基づく。クロムは遷移金属の６族の一員であり、体心立方（ｂｃｃ）結晶構造を有する。二つの主要な金属成分からなる合金である本発明の好ましい二元合金における基本成分として組み込まれるとき、クロムは主に腐食に対して耐性のある輝く硬い表面を生成することに寄与するものとして用いられ、従って、光の反射率についての望ましい特性（好ましくは５０％を超えるＲ％）を合金にもたらし、そのため鏡を形成するのに受け入れられる用途が見いだされる。それは高い融点、安定した結晶構造および適度の熱膨張性を有し、そのため上述した厳しい環境条件下での用途のために理想的な基本成分となる。
【００１２】
好ましい二元合金の二次成分は上述した少なくとも１種のドーパント物質であり、このドーパント物質を本明細書ではしばしばＭと称し、またこれは稠密六方晶（ｈｃｐ）の遷移金属から選択される。ｈｃｐ構造は、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ルビジウム（Ｒｕ）、イットリウム（Ｙ）およびオスミウム（Ｏｓ）を含めた遷移金属の中では最も一般的である。これに関して、これらのｈｃｐ遷移金属の幾つかのもの（例えばＺｒ、ＴｉおよびＣｏ）は加工するのが特に容易な材料であり、従って、本発明の目的のためには好ましいドーパント物質であろう。
【００１３】
Ｚｒは最も好ましいｈｃｐドーパント物質であると考えられ、従って、本明細書ではｈｃｐドーパント物質として主にＺｒに関連させて本発明を説明するであろうが、このことは本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。したがって、本発明の一実施態様では、本発明は、クロムおよびジルコニウムを含むクロムをベースとする反射被膜に関する。別の本発明の実施態様では、本発明は、クロムおよびチタンを含むクロムをベースとする反射被膜に関する。さらに別の本発明の実施態様では、クロムおよびコバルトを含むクロムをベースとする反射被膜に関する。
【００１４】
本発明の好ましい形において、合金は二元合金であり、この二元合金におけるドーパント物質の原子パーセントは約１．９原子％から約５．８原子％の範囲である。しかし、この広い範囲の中で、特定のドーパント物質に関してはもっと狭い範囲があってもよく、これについては後にさらに説明する。
【００１５】
クロム（ｂｃｃ遷移金属）に少量のｈｃｐドーパント物質を導入すると、ｂｃｃ相とオメガ-ｈｃｐ相が共存する金属間結晶構造を有するある範囲の合金組成が得られることが見いだされ、これがこれらの合金に（クロム単独の特性を上回る）さらに有利な特性を与えることが見いだされた。実際に、クロムの量に対してｈｃｐドーパント物質の量を注意深く選択すると、そのような範囲内で特に好ましい合金組成をもたらすことができ、このとき、（耐摩耗性のような）望ましい特性は最大限となり、そして（無彩色以外の色のような）望ましくない特性は最小限となることが見いだされた。
【００１６】
説明のために、ドーパント物質の元素組成が増大すると、本発明に係る被膜は相の構成をｂｃｃのみからｂｃｃ＋オメガ-ｈｃｐへ、またｂｃｃ＋非晶質相へと変化することが見いだされた。被膜について観察される光学的特性と機械的特性は、構造におけるこれらの変化に応じた変化を示し、相の構成がｂｃｃ＋オメガ-ｈｃｐであるときに好ましい光学的特性と機械的特性が生じる。理論にしばられることは望まないが、この観察される変化は、原子の電子構造の変化および互いに関連する結晶の適合性によるものであると考えられる。
【００１７】
特に、相の構成がｂｃｃ＋オメガ-ｈｃｐであるとき、被膜の結晶構造はｄ軌道の遷移を示したが、これが無彩色と比較的低い反射率および比較的高い耐摩耗性をもたらす良好な規則性のある結晶構造を生じさせる。比較として、非晶質相が存在するとき、ｄ軌道の遷移はもはや観察されず、隣接する原子どうしの軌道の混成によってｄ軌道の部分的な充填が示され、このことがあまり望ましくない低い反射率と関連している。さらに、そのような非晶質相における低い原子充填密度が耐摩耗性の低い被膜をもたらすことが見いだされ、これも当然にあまり望ましくない。
【００１８】
このことを念頭に置いて、一般式ＣｒＭｘにおけるドーパント物質Ｍについて言及すると、ドーパント物質がＺｒであるとき、ｂｃｃ＋オメガ-ｈｃｐからｂｃｃ＋非晶質相へのこの相転移はｘの値が約０．０６のときに生じることが見いだされたが、これは約５．８原子％に相当する。同様の転移は、ＴｉとＣｏについてもほぼ同じｘの値において起こることが予想される。
【００１９】
反射率とは異なって、本発明の被膜の色は、ｂｃｃ＋オメガ-ｈｃｐからｂｃｃ＋非晶質相へと相が転移するときに変化を示さない傾向にあることが見いだされた。それとは逆に、ｂｃｃからｂｃｃ＋オメガ-ｈｃｐへと相が転移するとき、この転移はＺｒについて（上の一般式において）ｘの値が約０．０５（これは下限の約４．５原子％に相当する）のときに生じることが見いだされ、本発明の被膜の色の転移が見いだされた。このことは、電子構造における軌道の混成の開始がドーパント物質としてのＺｒの濃度が約４．５原子％に近いときに起こることを示唆している。しかし、ドーパント物質としてのＣｏについての同様の転移点は約１．９原子％であることが見いだされた。
【００２０】
説明のために、典型的なｈｃｐドーパント物質として再びＺｒを用いると、低い濃度において、Ｚｒの元素組成が増大すると耐摩耗性が増大する。耐摩耗性の最大値はｂｃｃからｂｃｃ＋オメガ-ｈｃｐへと転移するときに観察され、その後、Ｚｒの濃度が増大すると、測定される摩耗率の一定した低下が起こる。実際に、ＣｒＺｒｘ被膜の電子回折による分析によれば、一つの相構成から別の相構成への変化を示す二つの転移の集中が明確になる。ドーパント物質としてのＺｒについて、これらの転移はｘが約０．０５であるとき（ｂｃｃからｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐへ）および約０．０６であるとき（ｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐからｂｃｃ＋非晶質へ）である。この点で、オメガ-ｈｃｐ相はｂｃｃ構造からの置換型の相変態であると理解される。
【００２１】
従って、本発明の一つの態様において、合金は二元合金であってドーパント物質はＺｒであり、ここで、二元合金におけるドーパント物質の原子パーセントは約４．５原子％から約５．８原子％までの範囲であろう。
【００２２】
本発明のさらに別の態様において、合金は二元合金であってドーパント物質はＴｉであり、ここで、二元合金におけるドーパント物質の原子パーセントは約１．９原子％から約５．８原子％までの範囲であろう。
【００２３】
本発明の別の形態では、合金は二元合金であってドーパント物質はＣｏであり、ここで、二元合金におけるドーパント物質の原子パーセントは約１．９原子％から約５．７原子％までの範囲であろう。ＺｒおよびＣｏ、そしてＴｉまでに関して行われた（後述する）実験的な研究から（全てのｈｃｐ遷移金属の物理的性質の類似性に基づいて）発明者が引き出すことのできる予測的な結論に関して、本発明におけるドーパント物質としてのその他のｈｃｐ遷移金属の性質はＺｒ、ＣｏおよびＴｉについて認められる性質と同一であるか、もしくは類似すると合理的に予想することができる、ということが当業者であれば認識するであろう。実際に、この遷移金属の異なる物理的性質の故に類似する挙動が予想されなかった（また実際に認められなかった）ｂｃｃ遷移金属であるモリブデン（Ｍｏ）について行われた（やはり後述する）比較実験的な研究もまた、ｈｃｐ遷移金属についてのこれらの予測的な結論を確認できる傾向のものであった。
【００２４】
実際のところ、他のｈｃｐ遷移金属の物理的性質がＺｒとＣｏの両者と類似するとすれば、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｒｕ、ＹおよびＯｓは、これらの濃度が約１．９原子％から約５．８原子％までの範囲内であるときは、本発明のＣｒをベースとする合金におけるのと同じ構造を形成する能力を発揮するであろう。
【００２５】
本発明の被膜は好ましくは極度に薄い被膜であり、この薄さは所望の光学的特性、例えば、伝導性および／または反射性を達成するために選択される。例えば、被膜は２００ｎｍ以下の厚さの被膜であると本明細書中で定められている。一実施態様では、被膜は１００ｎｍの厚さを有する。好ましい厚さは１００ｎｍ以下の範囲であろうと考えられ、より好ましくは４０ｎｍから８０ｎｍまでの範囲であり、より好ましくはもっと狭い５０ｎｍから７０ｎｍまでの範囲である。一実施態様では、厚さは約６０ｎｍである。
【００２６】
好ましくは、本発明のポリマー基体は射出圧縮成形によって形成されるが、圧縮成形、吹込み成形、反応成形およびシートキャスティングなどの当分野で知られている他の全ての方法も利用することができ、したがって、これらも本発明の範囲内に入る。
【００２７】
ポリマー基体は任意の公知のタイプのポリマー基体材料であってよく、例えば、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、エポキシ、フェノール樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン、アクリロニトリル-スチレン-アリレート、アセタールおよびこれらの混合物を含む群から選択される物質から形成される基体とすることができる。好ましい基体材料としては、ポリカーボネート、ポリ(２,２’-ジヒドロキシフェニルプロパン)カーボネート、ポリジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンまたはこれらのブレンドがある。しかし、本発明は前述のポリマー材料に限定されず、意図する目的に適切ないずれかのポリマー材料であっても本発明により包含される。
【００２８】
本発明の被膜を支えるポリマー基体は、被膜と基体との間、被膜内、あるいは外層として他の被膜（予備被膜）も含むことができる。特に、幾つかの実施態様では、被膜と基体との間の被膜、または外層被膜としての硬質被膜を含むと利点があると予見できる。この形態では、硬質被膜が全体の所望の光学的作用に貢献しないが、一方で、他の実施態様において装飾被膜上の外部保護被膜はそれ自身が硬質被膜である。
【００２９】
これに関し、「硬質被膜」と呼ばれる被膜は基体よりも硬く剛性である被膜であり、それにより、その基体の摩耗抵抗性を増加させる。硬質被膜の例は、オルガノシリコン、アクリル、ウレタン、メラミンや非晶質ＳｉＯｘＣｙＨｚ等があるが、これらに制限されない。かかる摩耗抵抗性硬質被膜は、衝撃や引っ掻きによる損傷を減じるものである。摩耗抵抗性は、テーバー摩耗試験器によるか、周知のスチールウオール試験を使用することによる、ＡＳＴＭ  Ｆ７３５「振動砂試験法を使用する透明プラスチックおよび被膜の摩耗抵抗性のための標準的試験方法」、ＡＳＴＭ  ０４０６０「有機被膜の摩耗抵抗性のための標準的試験方法」のような試験により測定できる。
【００３０】
摩耗抵抗性層は、好ましくは、オルガノシリコン、アクリル、ウレタン、メラミンや非晶質ＳｉＯｘＣｙＨｚからなる群から選択される１種以上の材料から形成される。最も好ましくは、摩耗抵抗性層は、優れた摩耗抵抗性および物理的蒸着フィルムとの相容性のため、オルガノシリコンである。例えば、オルガノシリコンポリマーを含む摩耗抵抗性層は、ディップ被覆等のような方法および次いで層を硬化させることにより次の化合物から選択させる化合物の層を形成することにより形成することができる：すなわち、該化合物はメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、ガンマ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−クロロプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−クロロプロピルトリプロポキシシラン，３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−（ベータ−グリシドキシエトキシ）プロピルトリメトキシシラン、ベータ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ベータ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ベータ（アミノエチル）−ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ベータシアノエチルトリエトキシシランのようなトリアルコキシシランまたはトリアシロキシシランならびにジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルフェニルジメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルフェニルジエトキシシラン、ガンマ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン等のようなジアルコキシシランまたはジアシルオキシシランである。
【００３１】
予備被覆した膜には、無機酸化物（シリカ、チタニア、アルミナ）、金属薄膜（Ｃｒ等）等も含むことができ、ここで、予備被覆した基体は、Ｃｒをベースとする合金被膜のような特定の用途により要求される所望の表面エネルギー、残留応力、熱膨張係数、伝導性、化学官能性等を有するように製造される。この予備被覆膜は、かかる予備被覆膜の組み合わせであることもできる。
【００３２】
同様に、当業者は、保護膜を本発明の被膜上に施用できることを了解し、当該保護被膜は機械強度、湿潤性、工学干渉フィルター、改質摩擦係数等の目的のため透明被膜を含むことができ得る。保護被膜は上記硬質被膜、またはその他のいずれかのとの保護性層であることができる。かかる保護層（単層または複数層）は、強化した摩耗抵抗性、耐指紋性および「容易洗浄性」機能を与える。かかる保護被膜の適切な材料は、プラズマ重合ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、フルオロポリマー系被膜蒸着または液体移送技術、あるいはスピン、ディップ、スプレーもしくはフロー被覆技術により施用される液体硬質被膜であることができ、曇り制御のための粉末添加剤（艶消し添加剤）を添加しても添加しなくてもよい。一実施態様では、バックミラー器具のハウジングとしてポリマー基体を使用する場合、保護被膜は光要素からの光を透過でき、バックミラ器具や乗物他の部品として同じ色を有することができる。一実施態様では、乗物の他の部品と異なることができる。
【００３３】
好ましい態様において、本発明の方法で採用される物理蒸着法はマグネトロンスパッタ法に基づくものであり、これは一次合金のターゲットを用いるか、あるいは各々の合金成分で製造された二つのターゲットによる同時スパッタ法を用いるものである。あるいは、好ましい合金を、各々の合金成分の加熱蒸発または電子ビーム蒸発を用いて堆積することができることも理解されるであろう。
【００３４】
本発明の様々な好ましい態様についての説明に移る前に、ポリマーの基体の性質の故に、本発明のタイプの合金被膜の特性を改変するためには、概して（堆積を行う間に、または堆積を行った後に）通常の温度処理を用いることはできないことを認識されたい（しかし、これは、ポリマー基体のポリマー材料に最終的に依存する）。本発明の被膜において、（Ｚｒ、ＴｉまたはＣｏのような）ドーパント物質の元素組成が増大すると、この好ましい合金はｂｃｃだけからｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐへ、またｂｃｃ＋非晶質相へと相の構成を変化させることを発明者らは明らかにした。（極度に薄い被膜としての）これらの好ましい合金についての光学的特性と機械的特性はその相構成に応じた変化を示し、そして観察される変化は、原子の電子構造の変化および互いに関連する結晶の適合性と関連する。
【００３５】
上述したように、本発明はポリマー基体に向けられ、該ポリマー基体はクロムをベースとする反射被膜で被覆される。ポリマー基体およびクロムをベースとする反射被膜は、少なくとも１種の光要素から発される光を少なくとも部分的に透過させる。
【００３６】
本発明の一実施態様では、バックミラー器具のような乗物部品はクロムをベースとする反射被膜で被覆されるポリマー基体を含む。少なくとも１種の光要素はこの目的に適するいずれかの光源であることができる。一実施態様では、少なくとも１種の光要素はＬＥＤランプであり、該基体上に直接配置できる。例えば、これは、接着、ねじ留め、溶接による等の、光要素をポリマー基体に直接結合するのに適したいずれかの手段により行うことができる。あるいは、光源は基体に密接に、すなわち、基体のすぐ側に配置できる。例えば、ポリマー基体を含むバックミラー器具のハウジング内部に光源を配置することができ、ＬＥＤランプから発する光はポリマー基体を通しておよびクロムをベースとする反射被膜を通して光ることができる。有利なことに、乗物部品またはその部品の少なくとも一部は環境光源として使うことができる。
【００３７】
本発明の一実施態様では、ポリマー基体は乗物のバックミラー器具の方向指示器のためのハウジングにより構成され、該方向指示器は少なくとも一つの光要素を含む。
ポリマーハウジングは乗物、好ましくは、カー、バス、バン、オートバイ等のような自動車のバックミラー器具のハウジングの一部であることができる。しかし、ポリマーハウジングは、バックミラー器具のバックミラー要素ならびにバックミラー要素を動かすのに必要な部品を収容することもできる。バックミラー要素は、例えば、ガラス製のミラーまたは電子ディスプレーを含む可視ミラーであることができる。ポリマーハウジングは、対向交通に対する方向を変える運転者の意図を報せるカーの運転方向に向けるように配置できる。
【００３８】
ポリマーハウジングは、少なくとも１個の方向指示器も含む。一般に、少なくとも１個の方向指示器はいずれかの可能な形体であることができ、技術的理由、設計的理由または法的理由のために望まれるいずれの方向にでも配置できる。例えば、少なくとも１個の方向指示器は実質的に細長くすることができ、ポリマーハウジング内に配列でき、その結果、通りに対して実質的に平行に位置合わせできる。ここで、「実質的に平行」という用語は、方向指示器がハウジング中に配列され、その結果、運転方向に水平に向いていると定義する。ポリマーハウジングは、２個の方向指示器、３個の方向指示器またはそれ以上のように単に２個以上だけでない方向指示器も含む。例えば、ポリマーハウジングは、運転方向から離れて指示する第二の方向指示器を含むことができ、その結果、ドライビングインジケーターのオンおよびオフ状態も乗物運転者にも明示する。
【００３９】
本発明の一実施態様では、方向指示器の形態の少なくも１個の光要素は、ハウジングのポリマー材料で方向指示器をオーバーモールドすることによりポリマーハウジング中に組み込む。ここで、オーバーモールドおよびコモールドという用語は、ポリマーハウジングのポリマー材料中に方向指示器の少なくとも一部を組み入れるという意味において交換可能に使用できる。有利なことに、方向指示器はポリマーハウジング中に封入することができ、その結果、ポリマーハウジングの外側から方向指示器は見えない。しかし、方向指示器が作動すると、方向指示器から発する光は、ポリマーハウジング（すなわち、ポリマー基体およびクロムをベースとする反射被膜）を通して光り、方向を変えようとする運転者の意図が分かる。ここで、「通して光る」という用語は、ポリマーハウジングの材料が少なくとも一部で光りを透過することを定義するのに使用できる。したがって、方向指示器は、材料表面の真下に配置できる。方向指示器を統合するこの方法は、空間制約および外部表面制約が観察されることが必要であるあるときに特に適している。
【００４０】
本発明の別の実施態様では、ポリマーハウジングと同じ材料を含む蓋で閉鎖可能であり、しかもクロムをベースとする反射被膜で被覆されているポリマーハウジングの表面の開口部に方向指示器を組み入れられる。方向指示器をオーバーモールドする代わりに、ポリマーハウジングの開口部に方向指示器も統合できる。ここで、方向指示器を、ねじ留め、溶接により、および／または接着剤により繋ぐことができる。次いで、開口部をポリマーハウジングと同じ材料を含む蓋で閉鎖し、クロムをベースとする反射被膜で被覆することができ、その結果、方向指示器から発する光りが蓋を通して光ることができる。
【００４１】
本発明の一実施態様では、方向指示器はポリマー光パイプ、好ましくは、透明なポリマーを材料を含むポリマー光パイプを含む。該透明なポリマー材料はポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）のようなポリアクリレート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカルボネート、エポキシ、フェノール性、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート、アセタールおよびこれらのブレンドからなる群から選択できる。好適な基体材料には、ポリカルボネート、ポリ（２，２’−ジヒドロキシフェニルプロパン）カルボネート、ポリジエチレングリコールビス（アリルカルボネート）、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンまたはそれらのブレンド等がある。一実施態様では、前記光パイプはＰＭＭＡから製造される。ここで、「光パイプ」という用語は光を透過するように適合された管状構造を称するのに使用できる。 光は光パイプ中１端で結合されるか、または光パイプの両端で結合されることができる。次いで、光はその長さ方向に沿うかまたは少なくともその長さ方向の一部に少なくとも沿ってライトチューブから照射される。光パイプは反射要素も含むことができ、その結果、光は乗物の運転方向に向けられる。ここで、この例では、光パイプはハウジングのポリマー材料によりオーバーモールドされることができる。さらに、光パイプの内表面および／または外表面は少なくとも一部に光学的パターンを含むことができる。係るパターンを使用することにより、一定の照明効果が有利に達成できる。
【００４２】
光源は意図する目的のために適用できるいずれかの適切な光源であることができる。本発明の一実施態様では、ポリマー光パイプは少なくとも１個のＬＥＤランプを含み光パイプに光を当てる。ここで、少なくとも１個のＬＥＤランプを光パイプの一端に配置でき、光パイプ内に光を照射する。次いで、上述したように、光パイプの長さ方向に沿って光パイプから離れて光を照射する。好ましくは、２個のＬＥＤランプを使用し、光パイプの各端部において１個のＬＥＤランプを置く。ＬＥＤランプをポリマーハウジング内に配置でき、その結果、これらのランプはポリマーハウジング内部から容易にアクセスできる。有利なことに、少なくとも１個ＬＥＤランプをこのような配置に容易に取り付けることができる。
【００４３】
本発明の一実施態様では、少なくとも１個のポリマー光パイプは、少なくとも１個ＬＥＤランプから光を連続的に照射するようになっている。明細書中で、「連続的に」という用語は、光のスイープ効果を称するのに使用できる。例えば、光は、乗物の中心から外側にスイープし、進路方向に促進し、ここで、光は連続な均等照明の状態を示す。したがって、ポリマー光パイプは、光スイープ効果を作り出すために反射および／または拡散要素を含むことができる。
【００４４】
本発明の一実施態様では、本発明にしたがうポリマー基体を含むバックミラー器具に関する。本発明の特定の一実施態様では、バックミラー器具は被覆したポリマー基体により実現される金属外観を有する表面を含む。本発明の特定の一実施態様では、金属外観を有する表面下に配列された方向指示器または金属外観を有する表面の少なくとも一部を含む方向指示器である。本発明の特定の一実施態様では、方向指示器の光源から発する光が、金属外観を有するポリマー基体の表面を通って光る。本発明の特定の一実施態様では、方向指示器の光源から発する光が、運転方向を示すために中心から外側のような、一方向にスイープする。本発明の一実施態様では、光の前方が運転方向に動く。
【００４５】
以下の概略図は、いくらかの例証と関連づけて本発明の理解をますために本発明の態様を示す。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１はＣｒＺｒｘ被膜の相の構成をその元素組成の関数として示す。Ω−ｈｃｐの存在は矢印で強調した回折である。
【図２】図２は元素組成の関数としてのＣｒＺｒｘ被膜の明所視の反射率を示す。被膜の光学反射率はその相組成にしたがう。
【図３】図３はＣｒＺｒｘ被膜の元素組成の関数としての薄膜の反射彩度を示す。彩度は、特定の観察される色ではなく天然に関連する色の大きさを具体化する；相間の移動は与えられた濃度で離散しないようである。
【図４】図４はＣｒＺｒｘ被膜の元素組成の関数としてのＣｒＺｒｘ被膜の耐摩耗性を示す。
【図５】図５は本発明の態様に従うＣｒＭｘサンプル（Ｍ＝Ｚｒ、ＣｏおよびＴｉ）および比較の対象のもの（Ｍ＝ＷおよびＭｏ）についての透過型電子顕微鏡による回折パターンを示す。
【図６】図６は実施例のために調製されたクロムをベースとするサンプルについての格子パラメーターと耐摩耗性との間の関係を示す。
【図７】本発明にしたがうポリマーハウジング、およびＬＥＤランプの概略図を示す。
【図８】図８ａおよび８ｂは、作動状態および非作動状態の方向指示器の本発明の実施例にしたがう乗物のバックミラー器具のハウジングの一部である方向指示器のためのポリマーハウジングの概略図を示す。
【図９】９ａ、９ｂ、９ｃは、本発明の実施例にしたがうポリマーハウジングおよびポリマー光パイプの概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例にしたがう複数のＬＥＤおよび光拡散要素を有する方向指示器を含むハウジングの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１はＣｒＺｒｘ被膜の相の構成をその元素組成と相関するものとして示している。Ω-ｈｃｐの存在は矢印で強調された回折によって示されている。
【実施例】
【００４８】
実施例−物理的特性
ポリマー基体の上に本発明に係る様々な被膜を形成するために実験を行った。これらの実験において、特別に調製されたポリマー基体が用いられ、それらの基体はそれ自体の上に直接付与された被膜を有していた。実際には、ポリマー基体はポリカーボネート材料（およそ８ｃｍ×８ｃｍ四方で、厚さが０．５ｃｍ）にハードコート樹脂（Momentive Performance Materials Inc. からのPHC587B、SDC Technologies Inc. からのTSR2626BまたはSDC Technologies Inc. からのPR660/MP101）を被覆したものであり、次いで、このハードコート自体に反応性スパッタによってＳｉＯ２層を被覆した。
【００４９】
ポリマー基体に１１ｍｍ/ｓの引上げ速度で浸漬被覆を行い、あるいは毎分３００回転（３００ｒｐｍ）で５秒にわたって回転塗布を行い、そして製造者が規定した条件に従って硬化し、それによりポリマー基体の上にハードコート樹脂の層を形成した。ＳｉＯ２層については、Ａｒ＋Ｏ２の環境中で高純度のＳｉターゲットをスパッタするために、特注の反応器を用いた。ハードコート樹脂の層とＳｉＯ２層はそれぞれ５μｍと１４０ｎｍの厚さを有していたが、これはFilmetrics Inc. のＦ２０薄膜分析器（F20 Thin Film Analyzer）を用いて測定したものである。
【００５０】
続いて、この特別に調製されたポリマー基体に本発明のクロムをベースとする反射被膜を特注の反応器の中でＣｒＭｘ合金層（ここで、Ｍはｈｃｐ遷移金属のＺｒまたはＣｏである）をマグネトロン同時スパッタ法によって付着させ、これによってある範囲の例証用のサンプルを形成した。加えて、比較サンプルを調製したが、この場合、Ｍはｂｃｃ遷移金属のモリブデン（Ｍｏ）であった。
【００５１】
チャンバーを約１×１０−４ミリバールまで排気しながら、特注の反応器の中で赤外線ランプを用いて基体を８５℃まで加熱した。ＣｒＭｘ合金層を堆積するために、二つのスパッタターゲットを使用する同時スパッタ法を用いた。５×１２インチの長方形の高純度Ｃｒターゲットと３インチの円盤状のドーパント物質のターゲットから発生するそれぞれのプラズマの中で、基体のホルダーを６０ｒｐｍで回転させた。６０ｒｐｍのサンプル回転速度を選んだ理由は、ターゲットからの配合された物質がプラズマの中を一回通過するたびに約４〜６オングストローム堆積するように計算し、それによってサンドイッチのタイプの層構造が形成するのを避けて、好ましい二元合金の被膜が得られるようにするためである。
【００５２】
作動ガスであるＡｒを８０立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）の流量で導入した。堆積を行うために、Ｃｒのターゲットを１ｋＷの一定の出力に設定し、一方、無彩色で耐摩耗性の合金被膜のための実験上の窓（window）を確定するためにドーパント物質のターゲットを２５〜１００Ｗの範囲内に設定した。サンプルについての最終的な反射被膜は、原子間力顕微鏡の画像によって測定して４０〜６０ｎｍのオーダーのＣｒＭｘ膜の厚さを有していた。Ｃｒに対するドーパント物質（Ｍ）の堆積速度を変化させることによってサンプルの被膜の中のＣｒ：Ｍの比率が生じ、このとき、得られた実際の比率はＸ線光電子分光（ＸＰＳ）による分析（Ａｌ-Ｋα単色源を備えたKratos Axis Ultra DLD）を用いて測定した。
【００５３】
極度に薄いＣｒＭｘ膜のｘによって規定される元素組成が、それぞれのサンプルについて測定された。収集したデータについて後掲する表１（Ｚｒについて）と表２（Ｃｏについて）を参照されたい。ドーパント物質Ｍとして用いられたＺｒについて、ＺｒとＣｒのターゲットに施用される出力密度の間の比率が増大すると、極度に薄い膜におけるＺｒの濃度はほぼ直線的に増大した。それぞれのＺｒサンプルについて、ＴＥＭを用いて電子回折パターンを集め（図１を参照）、次いで、膜の中の主要成分について分析した。これらの多結晶で極度に薄い膜（膜を構成する小さな粒状または柱状の構造について多結晶である）について、できるだけ鮮明な回折パターンを得るために、電子ビームのスポットサイズを最小限にした。
【００５４】
ＣｒＺｒｘ膜の電子回折分析によって、一つの相構成から別の相構成への変化を示す二つの転移濃度が明示される。これらの転移はｘ＝０．０５（ｂｃｃからｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐへ）および０．０６（ｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐからｂｃｃ＋非晶質へ）において起こる。Ω-ｈｃｐ相はｂｃｃ構造からの置換可能な相変態である。
【００５５】
HunterLab UltraScan Pro装置を用いて、それぞれのサンプルの光学的性質を測定した。これらの光学的測定量は、ＣＩＥＬＡＢカラーモデルにより定量化した。「無彩色」について言及するとき、それは１９７６ＣＩＥ Ｌ★ａ★ｂ★空間（またはＣＩＥＬＡＢ）色モデルに従って測定されるＬ★、ａ★およびｂ★の値によって定義づけられる色を指し、これは立方体の形で体系づけられるほぼ均等な色のスケールである。直交するａ★とｂ★の色彩軸において、正のａ★の値は赤色であり、負のａ★の値は緑色であり、正のｂ★の値は黄色であり、そして負のｂ★の値は青色である。一方、明度Ｌ★についての垂直なスケール（またはグレースケール）は０（黒色）から１００（白色）までに及び、三点で全色彩Ｅの位置をとることができる。色の彩度（クロマ）（Ｃ★）はν（ａ★２＋ｂ★２）として定義づけられ、それは色の明度には依存しない色の等級（大きさ）を定量化するために用いられる。理想的には、色Ｅが無彩色であるためには、Ｃ★の値が１以下であり、従って、色Ｅは中立のＬ★軸に近くなるだろう。ここで、これは、透過または反射して捕捉された光の色または彩度（Ｃ★＝ν（ａ★２＋ｂ★２））を具体化するものである。また、被膜のトータルの明所視反射率（Ｒ％）も測定した。表１と表２および図２を参照すると、反射率は、示された元素組成の範囲の全体を通して変化することが認められた。さらには、膜の相構成に従う光学的な応答が、遷移濃度における元素組成に対する反射率の観察された不連続性とともに、電子回折の評価から示された。
【００５６】
反射率におけるこの変化に加えて、Ｚｒの比較的低い濃度において、反射率の最大値と最小値が光子エネルギーの関数として観察された。実際には、ＣｒＺｒｘ＝０．１１までの濃度において、それら最大値と最小値についての光子エネルギーの測定値は、それぞれ２．５ｅＶおよび２．２ｅＶとなった。これらのエネルギーレベルにおいて、その観察された最大値は、原子の充満したｄ軌道帯から空のｄ軌道帯への電子の遷移、すなわち、３→５の遷移によるものである。電子回折画像によれば、この濃度範囲における結晶構造はＣｒについてのｂｃｃ構造を示すものであった。
【００５７】
反射率の最大値と最小値の損失は、純粋に結晶質の合金膜（ｂｃｃおよびｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐ）からその結晶質＋非晶質への転移と相互に関係がある。非晶質相においては、Ｚｒの濃度が比較的高いとき、軌道の混成によってＣｒＺｒｘ構造について部分的に充填したｄ軌道帯が生じたと考えられる。軌道の充填度が増大すると、次にそれらは占有されたために、ｄ軌道帯どうしの遷移がなくなった。このときに、原子の電子構造において生じた電子の遷移は、可視スペクトルから外れたエネルギー（＞３．５ｅＶ）において起こった。Ｚｒの濃度が増大することによってｄ軌道の遷移が減少し、そして無くなったとき、可視スペクトルの黄色の部分（約２．１５ｅＶ）が他のエネルギー領域よりも反射率を増大させた。すなわち、図３から明らかなように、Ｚｒの元素組成が増大したとき、サンプルはそれらの色の強度（彩度）を無彩色から黄色へと変化させた。
【００５８】
実際のところ、反射率とは異なって、極度に薄い膜の彩度は、結晶質と結晶質プラス非晶質との間で転移が集中するときに、変化する傾向を示さなかった（図３を参照されたい）。（ｘ＝０．０５において）転移が集中するときに（ここで、追加のΩ-ｈｃｐが観察されるのであるが）、極度に薄い膜におけるＣ★値の変化がある。このことは、ｘ＝０．０５に近いＺｒの濃度において電子構造における軌道の混成の開始が起こることを示唆している。
【００５９】
各々のサンプルの反射被膜の耐摩耗性を、バイエル（Bayer）摩耗試験を用いることによって測定した。この試験は様々な異なる産業分野において被膜の耐摩耗性を認定するために用いられていて、ここで用いられた変形は航空機の窓やめがねレンズの耐摩耗性を測定するためのＡＳＴＭＦ７３５標準規格に類似している。テーバー振動摩耗試験機（モデル６１００）を用いて、サンプルに対してアランダムチップ（Norton Company（米国、マサチューセッツ州、Worcester））によって０．５ｋｇの荷重を負荷しながら１００ｍｍのストローク長さ（行程長さ）にわたって３００サイクル（１５０サイクル/分）に供した。この試験においては、摩耗によるサンプルの曇り度（ヘイズ）（すなわち、反射物質についての反射曇り度）の変化を評価するバイエル比によって耐摩耗性を定量化し、このとき、参照のサンプルについて観察される曇り度の変化を基準にする（ＳＡＥＪ９６４による）。曇り度は次の式によって決定される：
曇り度＝（Ｒ％ＳＥ／Ｒ％ＳＩ）×１００
ここで、Ｒ％ＳＥおよびＲ％ＳＩはそれぞれ、鏡面ビーム（鏡面光線）を除いた反射率および鏡面ビームを含めた反射率である。
【００６０】
色と反射率の測定のために用いたのと同じHunterLab UltraScan Pro装置を用いて、サンプルと参照のものの両方を曇り度について試験した。この調査において、バイエル比を測定するために同じタイプの参照材料（被覆していないポリカーボネート片）を用いた。測定されたバイエル比が大きいほど、参照のサンプルに対する耐摩耗性は大きい。本発明の被膜の性能について論及するために、ポリマー基体の一部として様々な上塗り膜が存在する状態で、この同じ上塗りをした基体を用いた窒化クロム（ＣｒＮ）の被膜についてバイエル比に関する耐摩耗性を比較し、このとき、ＣｒＮの被膜の耐摩耗性を許容できるレベルの耐摩耗性であると定め、次に、本発明の態様についての許容できるレベルの耐摩耗性を１００％の耐摩耗性（％）に相当するものとする。
【００６１】
特にドーパント物質ＭとしてやはりＺｒを有するサンプルに関して、極度に薄いＣｒＺｒｘ膜の機械的性質を耐摩耗性の測定値によって特徴づけた。重要なこととして、耐摩耗性はＣｒ：Ｚｒの比率によってだけではなく、多層構造において下にある層によっても特徴づけられることが認められた。従って、この実験研究において、特別に調製された支持体は所定のサンプルの中で一定であり、従って、その機械的性質における相対的な変化は、極度に薄いＣｒＺｒｘ被膜における変化によるものであろう。
【００６２】
上述したバイエル摩耗試験によって測定された摩耗比を、ドーパント物質としてのＺｒについて表１と図４および図６に示し、またドーパント物質としてのＣｏについて表２と図６に示す。比較して分析する目的で、ｂｃｃ遷移金属であるＭｏをドーパントとして用いた。
【００６３】
表１は、Ｚｒの元素組成が増大すると耐摩耗性が増大したことを示している。耐摩耗性の最大値はｂｃｃからｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐへと転移した直後に観察され、その後、Ｚｒ濃度が増大すると、測定された摩耗比は一定して低下した。表２は、Ｃｏの元素組成が増大するのに従って耐摩耗性が増大し、ｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐからｂｃｃ＋非晶質構造へと転移する前に最大の耐摩耗性に達したことを示している。表１と表２で例証した両方のドーパントについて、ｂｃｃ＋Ω-ｈｃｐの構造が生じた濃度においてドーパントが存在したときに耐摩耗性が最大であった（灰色の欄）。
【００６４】
【表１】
2017138577.tif 000003
【００６５】
【表２】
2017138577.tif 000004
【００６６】
実施例−被膜の結晶構造
同時スパッタにより、別の金属（ここで説明しているものの大部分の場合においてＺｒであるが、しかしＴｉまたはＣｏの場合もあり、あるいはそれほど好ましくはないものとしてはＨｆ、Ｒｕ、ＹおよびＯｓがある）が微量添加されたＣｒの薄膜が生成する。上述したように、これらのドーパント物質は、ｂｃｃ結晶格子の中のＣｒ原子を置換することによってＣｒをベースとする被膜の構造を改質する。ｂｃｃのＣｒ被膜の原子構造のこの改質は、電子回折を用いて結晶構造の格子パラメーターを測定することによって、好ましいＺｒドーパント物質について観察され、そして定量化された。ドーパントを含めることと、それによって生じる格子パラメーターの変化は、巨視的な耐摩耗性と相互に関係があることが観察された。室温におけるドーパント金属の種類（ｂｃｃまたはｈｃｐ）に応じて、ｂｃｃのＣｒ結晶格子の改質の程度を制御できることが見いだされた。
【００６７】
本発明の反射被膜において形成される好ましい二元合金の原子構造の理解は、フィリップスCM200透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いてサンプルについて電子回折実験を行うことによって進んだ。これらのサンプルは、ＮａＣｌ結晶の上に直接スパッタし、結晶をミリＱ水の中で溶解して除去し、次いで、合金被膜を未被覆の銅のＴＥＭグリッドの上に浮流させることによって調製した。サンプルには、追加のｈｃｐ遷移金属であるＴｉの使用と、さらに比較の目的のために調査したｂｃｃ遷移金属であるＭｏとＷの使用も含めた。
【００６８】
結晶質の被膜の場合の格子パラメーターａ０を決定するためと、あるいは結晶質の物質が観察されない場合には単に非晶質構造を確認するために、各々のサンプルからの回折パターンを分析した。各々のドーパント物質について得られた全体の最大バイエル比に基づいて、ドーパントターゲットの出力のための実験上の窓（window）を選んだ。この窓は５０〜１００Ｗの範囲であった。その結果、様々な合金混合物について試験をした出力は、ＭｏとＷについて１００Ｗ、そしてＣｏ、ＴｉおよびＺｒついて５０Ｗであった。
【００６９】
これらのサンプルの固溶体について存在するドーパントの相はｂｃｃ構造であることが見いだされたが、しかし、あるサンプルについては追加の相が観察された。図５において矢印で示すように、ＣｒＣｏｘ、ＣｒＺｒｘおよびＣｒＴｉｘの回折スペクトルはｂｃｃとは異なる二次相の存在を示した。この二次相はΩ-ｈｃｐ相であると確認されたが、これはｂｃｃ相から置換的に相変態したものである。この分析に加えて、回折パターンのバックグラウンドに非晶質物質が存在することが認められたが、この相はＣｒＴｉｘ合金について最も顕著なものである（図５におけるＣｒＴｉｘ回折画像の中の不鮮明なバックグラウンド）。
【００７０】
原子構造と巨視的な耐摩耗性との間の関係が表１、２において明らかである。加えて、図６においてわかるように、Ｃｒをベースとする合金のサンプルを通して、格子パラメーターが低下すると耐摩耗性が増大する傾向があることが明らかである。耐摩耗性のこの増大は主に、原子の充填密度が増大することに起因する。
【００７１】
実際には、ドーパント物質の原子半径とＣｒの原子半径を比較すると、ＣｒＭｘ合金の格子パラメーターの変化は充填密度についてのサイズの制約に基づいて合理的に説明することはできないということが強調される（例えば、Ｗは比較的大きな原子半径を有するが、それにもかかわらず、ドーパント物質としてＷを含む合金について格子パラメーターの低下が観察された）。実際には、遷移金属の合金について、合金化した原子の電子状態とそれらの電子の相互作用が一般に、格子パラメーターを定めるのに寄与する役割を演じる。Ｃｒについての価電子（４ｓ１および３ｄ５）を本発明の好ましいドーパント物質と比較すると、Ｍｏが同等である（５ｓ１および４ｄ５）ことが示され、一方、その他のものは追加のｓ軌道および異なる数のｄ軌道価電子を有する。Ｃｒと比較して異なる数の価電子を有するドーパント物質はその合金において格子パラメーターの低下が生じるが、一方、Ｍｏにおいては増大が生じる（Ｍｏはドーパント物質として用いるのに理想的な好ましいｈｃｐ遷移金属のうちの一つではない）。
【００７２】
本発明の好ましい合金の機械的性質に関しては、これらの結果は、比較的多くの数の価電子を有するドーパント物質を添加するとＶＩ族の金属であるＭｏやＷと合金化したときに固溶体軟化を生じるような他の場合とは対照的である。
【００７３】
理論によって拘束されることは望まないが、ドーパント物質についての追加の価電子との軌道の重なりが合金における結合強度を増大させ、従って、格子パラメーターの低下が生じると考えられる。重要なこととして、堆積したままのＣｒのｂｃｃ構造はドーパント物質によってある程度まで改質されたが、その耐摩耗性は堆積したままのｂｃｃ  ＣｒＮの被膜の耐摩耗性に匹敵する（注文製の反応器を用いて特別に調製した支持体の上に堆積したままのＣｒＮ１．３被膜について約７のバイエル摩耗比）。
【００７４】
最後に、この実験研究において用いた好ましいドーパント物質は、それらの室温での平衡構造によって分類することもできる。ＭｏとＷは室温でｂｃｃであり、一方、Ｔｉ、ＣｏおよびＺｒは室温でｈｃｐである。ｈｃｐのドーパント物質はｂｃｃのドーパント物質よりも格子パラメーターの低下が大きい。ドーパント物質の電子構造が結合強度に影響するとする所見からすれば、ｈｃｐのドーパント物質の電子構造がより高い結合強度をもたらすと考えられる。加えて、上述したように、これらのｈｃｐのドーパント物質はｂｃｃ相とΩ-ｈｃｐ相の両方を有する好ましい複合膜を生じさせる。
【００７５】
図７は、本発明の例にしたがうポリマーハウジング１およびＬＥＤランプ５の概略図である。例に示されているようにＬＥＤランプ５がポリマーハウジング１の一方側に配列されている。ＬＥＤランプ５から発生する光はハウジング１のポリマー材料およびポリマーハウジング１上に配列されているクロムをベースとする反射被膜２を通って光ることができることを表示された光線が示す。
【００７６】
８ａおよび８ｂでは、方向指示器３のポリマーハウジング１の概略図を示す。示されている例では、ポリマーハウジング１は乗物のバックミラー器具のハウジングの一部である。図８ａでは、作動していない方向指示器３を示す。したがって、ポリマーハウジング１の外側で単に見ることによっては、方向指示器３がポリマーハウジング１の内部に配置されていることを示していない。図８ｂは方向指示器３が作動状態にあり、方向指示器３から発生する光がハウジング１のポリマー材料およびクロムをベースとする反射被膜２を通って光り、曲がる方向に対する運転者の意図を明示する。
【００７７】
図８ａおよび８ｂでは、ポリマーハウジング１およびバックミラー器具ハウジングが分離した構成として示されている。しかし、当業者は、方向指示器３のポリマーハウジング１がバックミラー器具のバックを視る要素を収容できることを理解するであろう。
【００７８】
図９ａ、９ｂおよび９ｃは本発明の例にしたがうポリマーハウジング１およびポリマー光パイプ４の概略図を示す。図９ａでは、ポリマー光パイプ４が示され、該光パイプ４は管状構造を有し、ポリマーハウジング１内に本質的に水平に配置される。示されている例では、光は少なくとも１個のＬＥＤランプ５により光パイプ４内に連結される。図９ａ、９ｂおよび９ｃでは、第二番目の方向指示器３‘が少なくとも１個のＬＥＤランプ５’も使用することが示され、乗物の反対方向に運転方向と別の方向を示す。図９ｂは、ポリマーハウジング１のポリマー材料によりオーバーモールドされたポリマー光パイプ４を示す。
【００７９】
別の例では、少なくとも１個の方向指示器が複数のＬＥＤランプおよび光反射配置を含み、ここで、複数のＬＥＤランプは光反射要素に順に光を当てるようになっている。該複数のＬＥＤランプは方向指示器の全体の長さに沿って、例えば、次々と密に配列できる。反射配置は、ＬＥＤランプから照射した光が乗物の運転方向に反射されるように配置することができる。複数のＬＥＤランプの各ＬＥＤは、各ＬＥＤ個々に駆動するのに足る出力でマイクロコントローラーにより誘発できる。このようにして、すべてのＬＥＤランプを同時点にまたはスイープ外観を作り出すように短期間に次々に切り替えて光らせることができる。あるいは、複数のＬＥＤランプは、マイクロコントローラーの単一出力により駆動されるシフト・レジスター成分により誘発もできる。マイクロコントローラーは乗物のフロントターン信号と論理的に結合されることもでき、その結果、そのフロントターン信号が運転可能でないとき、少なくとも１個の方向指示器の複数のＬＥＤランプが誘発されない。
【００８０】
別の例では、少なくとも１個の方向指示器は複数のＬＥＤランプおよび光拡散要素を含み、複数のＬＥＤランプは光拡散要素に次々と光を当てるようになっている。有利なことに、複数のＬＥＤランプからすべてのＬＥＤランプは一端から共通の拡散要素に光を当てることができ、出力の重なりのレベルがより滑らかなスイープ外観を与えることができる。上述したように、充分な量の出力を有するマイクロコントローラーによりおよび／またはマイクロコントローラーの単一出力により駆動されるシフトレジスターにより複数のＬＥＤランプにより誘発できる。
【００８１】
図１０は、本発明の例にしたがう複数のＬＥＤランプ５ａ・・・５ｎおよび光拡散要素６を有する方向指示器を含むハウジングの概略図である。示されている例では、方向指示器１４は、すべて一列に水平に配列され、互いに等しい間隔により分離されたＬＥＤランプ５ａ・・・５ｎを含む。光拡散要素６が下部に配列され、わずかに傾いて示されており、その端部の一方のＬＥＤランプ５ａ・・・５ｎから光を当て、出力の重なりのレベルがより滑らかなスイープ外観を与えることができる。
【００８２】
ここで説明した構成には他の変形や改良形であってやはり本発明の範囲内であるものがあり得ることが認識されるであろう。
【符号の説明】
【００８３】
１                  ポリマーハウジング
２                  クロムをベースとする反射膜
３、３’            方向指示器
４                  ポリマー光パイプ
５，５’，５ａ−ｎ  ＬＥＤランプ
６                  光拡散要素
【図１】
2017138577.tif 000005
【図２】
2017138577.tif 000006
【図３】
2017138577.tif 000007
【図４】
2017138577.tif 000008
【図５】
2017138577.tif 000009
【図６】
2017138577.tif 000010
【図７】
2017138577.tif 000011
【図８】
2017138577.tif 000012
【図９】
2017138577.tif 000013
【図１０】
2017138577.tif 000014
【外国語明細書】
2017138577000001.pdf