JP2013144902A - 車両用ドアハンドル - Google Patents

Abstract

【課題】車両用ドアハンドルにおける金属蒸着層を覆う樹脂塗料の耐久性を向上させる。
【解決手段】ハンドル本体２及びカバー体３における各基材２１の表面には、ベースコート２２（ベース樹脂コート層）、インジウム蒸着膜部２３（金属蒸着層）、第１トップコート２４ａ（第１トップコート層）及び第２トップコート２４ｂ（第２トップコート層）がこの順に積層される。第１トップコート２４ａは、インジウム蒸着膜部２３上に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されてインジウム蒸着膜部２３とベースコート２２との一体性を強化する。第２トップコート２４ｂは、インジウム蒸着膜部２３の表面を第１トップコート２４ａとで２重に保護する。第１トップコート２４ａの形成のための樹脂に対する硬化剤の配合率は、ベースコート２２及び第２トップコート２４ｂにおける各樹脂に対する硬化剤の配合率より高くされる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両のドアを車外から開閉するための車両用ドアハンドルに関し、特に電波透過性を有する車両用ドアハンドルに関する。

近時、「スマートエントリー（登録商標）」と称される機能を有するドアハンドルが普及している。この機能を有するドアハンドルは、ハンドル本体に無線発信装置を内装している。そして、無線発信装置と車外の利用者が所持する無線通信端末（例えば登録済みの携帯機、ホブ）との間で無線通信を行い、両者のコードを照合した結果に応じて、例えば車両のドアミラーに内装されている無線受信装置がドアに内装されているドアロック装置を作動する指令を送って、ドアのロック・アンロックの準備を行う。その後、利用者がドアハンドルの所定部分に触れると、ドアのロック・アンロックが行われる。

ドアハンドルは車両の外部に露出するものであるため、意匠が良好であることとが要求される。このため、ドアハンドルの表面が金属調に加飾される場合がある。ドアハンドルの表面を金属調に加飾する技術として、例えば特許文献１に開示されるものがある。この特許文献１では、ドアハンドルを構成するカバー基体の表面に、インジウム又はスズからなる金属蒸着層を形成し、その金属蒸着層の表面を樹脂塗料で覆うようにしている。

特開２０１１−２３６６６４号公報

ところで、ドアハンドルは車両の外部に露出しているため、常に太陽光からの紫外線や赤外線等の熱の影響、雨水などによる加水分解や浸食作用、昼夜の温度変化による材料の伸縮・膨張の影響を受けるほか、利用者の手に付着する汗等の水分や油分、利用者が把持したときの圧力の影響を受ける。このため、上記した樹脂塗料には、金属蒸着層との密着性を高めることに加えて、屋外暴露に耐える耐候処方に対応した樹脂や耐傷付き性に優れた樹脂を選択する必要があり、一つの樹脂塗料にこれらの性能をすべて集約するのは極めて困難であった。

本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、金属蒸着層を覆う樹脂塗料に上記した性能を集約させ、樹脂塗料の耐久性を向上可能な車両用ドアハンドルを提供することにある。

上記した課題を解決するために、本発明は、無線通信部を内蔵し、樹脂製のハンドル基材の表面の全部又は一部に無線通信の電波を通過させる金属メッキが形成された車両用ドアハンドルであって、
ハンドル基材の表面に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されて金属メッキとの親和性を高めるベース樹脂コート層と、
そのベース樹脂コート層上に金属メッキとして無線通信の電波を透過させる微細な間隙（ナノの間隙）を残して金属が蒸着されることにより形成された金属蒸着層と、
その金属蒸着層上に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されて金属蒸着層とベース樹脂コート層との一体性を強化する第１トップコート層と、
その第１トップコート層上に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されて金属蒸着層の表面を第１トップコート層とで２重に保護する第２トップコート層とを備え、
第１トップコート層の形成のための樹脂に対する硬化剤の配合率は、ベース樹脂コート層及び第２トップコート層における各樹脂に対する硬化剤の配合率より高くされたことを特徴とする。

本発明に係る車両用ドアハンドルは、ハンドル基材、ベース樹脂コート層、金属蒸着層、第１トップコート層及び第２トップコート層がこの順に配置されて構成されている。ベース樹脂コート層及び第１トップコート層は、例えばそれぞれ主剤としての樹脂に、金属蒸着層との密着性を高める密着性向上剤と、樹脂との橋渡し結合により該樹脂を硬化させる硬化剤とが少なくとも添加されることにより形成されている。また、第２トップコート層は、例えば主剤としての樹脂に、樹脂との橋渡し結合により該樹脂を硬化させる硬化剤と、耐候性を高める耐候性向上剤と、耐傷付き性を高める耐傷付き性向上剤とが少なくとも添加されることにより形成されている。

本発明によれば、第１トップコート層によって金属蒸着層との密着性が高められ、第２トップコート層によって耐候性及び耐傷付き性が高められる。すなわち、本発明では、トップコート層を、金属蒸着層との密着性を高めるように機能する第１トップコート層と、耐候性及び耐傷付き性を高めるように機能する第２トップコート層との２層に分け、トップコート層毎に上記機能をそれぞれ特化させることにより、必要とされる性能を集約化するようにしたものである。

そして、第１トップコート層の形成のための樹脂に対する硬化剤の配合率が、ベース樹脂コート層及び第２トップコート層における各樹脂に対する硬化剤の配合率より高くされている。この場合、ベース樹脂コート層及び第１トップコート層における各樹脂の配合量を１００とした場合に、ベース樹脂コート層における硬化剤の配合量が１００に設定され、第１トップコート層における硬化剤の配合量が１１０〜２００に設定されると好適である。

これによれば、過剰に添加された第１トップコート層における硬化剤によって、第１トップコート層と金属蒸着層との密着性を高めることができる。このような密着性を高めるメカニズムとしては、例えば第１トップコート層における硬化剤により、第１トップコート層における樹脂の成膜化に際して第１トップコート層における樹脂が硬化されることに加え、橋渡し結合に関与しない余剰の第１トップコート層における硬化剤の反応基とベース樹脂コート層とが金属蒸着層を間に挟んで橋渡し結合するものと推測することができる。

ドアハンドル１００の斜視図。 ドアハンドル１００の正面断面図。 ドアハンドル１００の分解図。 ハンドル本体２又はカバー体３の断面図。 インジウム蒸着膜部２３の拡大図。 第１トップコート２４ａとインジウム蒸着膜部２３との密着性を高めるメカニズムを示す説明図。

以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。

最初に、ドアハンドル１００の構成について簡単に説明する。ドアハンドル１００は、図１及び図２に示すように、車両のドア（ドアパネル）に内装されたベース部材１に装着されるハンドル本体２（基材）と、ハンドル本体２を表面から（即ち、車外の利用者の側から）覆うカバー体３（基材）とを備えている。ハンドル本体２とカバー体３は、いずれも熱可塑性樹脂材を射出成形することによって製作される。なお、以下の記載では、車両のドアに対して車外側が表面側に対応し、車内側が裏面側に対応する。

ハンドル本体２は、利用者がドアを開ける際に手で把持する部分で、把持したときのフィーリングが良好となるように曲面形状で細長いグリップ部４と、ハンドル本体２の長手方向の一端部（図２の図面視における左端部）から裏面側（ベース部材１と対向する側）へ突出し、ベース部材１に装着されたドアハンドル１００が手前側に引き起こされるときの支点となる回動支点部５と、ハンドル本体２の長手方向の他端部（図２の図面視における右端部）から裏面側へ突出し、ドアハンドル１００が手前側に引き起こされるときにその回動を案内する回動案内部６とを備えている。

ハンドル本体２のグリップ部４には、表面に向かって開口する細長い凹部７が設けられている。この凹部７の底面部に、車外に向かって電波を発信する無線通信装置１１（無線通信部）が所定の固着手段（例えば、両面テープ１２等）によって固着される。

ハンドル本体２のグリップ部４の裏面には、利用者がドアハンドル１００を把持したときのフィーリングを良好にするために窪み部１３が設けられている。また、グリップ部４における凹部７よりも左側方の部分には孔部１４が設けられ、この孔部１４に利用者の指がドアハンドル１００に触れたことを検知する指検知装置１５が配置される。さらに、グリップ部４における凹部７よりも右側方の部分は切り欠かかれて切欠き部１６が形成されていて、この切欠き部１６に利用者が車両のキー（図示せず）によってドアのロック・アンロックを行うためのシリンダ錠１７が配置される。

カバー体３は、図２及び図３に示すように、ハンドル本体２のグリップ部４と対応する薄板の船底形状をなす。そして、ハンドル本体２にそのグリップ部４の表面の全体を、手前側から覆う形で取り付けられる。これにより、ハンドル本体２の凹部７の開口、孔部１４及び切欠き部１６が覆われ、それらの部分に取り付けられた無線通信装置１１、指検知装置１５及びシリンダ錠１７が雨水等から保護される。また、カバー体３の両側壁部は、グリップ部４の窪み部１３に対応するように曲線状に切り欠かれている。これにより、利用者がドアハンドル１００（カバー体３を装着した状態のハンドル本体２）を把持したときのフィーリングが良好になる。

次に、ハンドル本体２及びカバー体３の表面部位について説明する。ハンドル本体２及びカバー体３の表面の全部には、同じ加飾が施されている。なお、加飾は、ハンドル本体２及びカバー体３の表面の一部に施される態様であってもよい。図４にカバー体３の表面部位を代表して示す。カバー体３は、基材２１の表面に、ベースコート２２（ベース樹脂コート層、ベース樹脂塗料膜部）、インジウム蒸着膜部２３（金属蒸着層）及びトップコート２４（トップコート層、トップ樹脂塗料膜部）がこの順に積層されて構成されている。

基材２１は、金属調加飾を施す前のハンドル基体であり、例えばポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂材の射出成形品である。

ベースコート２２は、基材２１の表面に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されて後述するインジウム蒸着膜部２３との親和性を高める。具体的に、ベースコート２２は、主剤としての例えばアクリルウレタン系のベース樹脂液に、上層のインジウム蒸着膜部２３との密着性を高める、例えばシランカップリング剤などのカップリング剤（キレート剤、密着性向上剤）と、そのベース樹脂液との橋渡し結合によりベース樹脂液を硬化させる、例えばトリレジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどのベース樹脂用硬化剤とが少なくとも添加され、膜厚が例えば１５〜２５μｍ（好ましくは１７〜２２μｍ）となるように形成されている。ベースコート２２は、インジウム蒸着膜部２３が動かないように、鉛筆硬度が例えばＨＢ以上に設定される。十分な硬さを確保するために、例えば乾燥時間が８０℃で１２０分程度に設定される。

インジウム蒸着膜部２３は、ベースコート２２上に金属メッキとして無線通信の電波を透過させる微細な間隙を残してインジウム（Ｉｎ）が蒸着されることにより形成されている。具体的に、インジウム蒸着膜部２３においては、図５に示すように、インジウムの金属粒子が組成、厚さ、密度又は分布等に関して島状の不連続構造（海島構造）となっており、島状部分２３ａの隙間に、無線通信装置１１（図２参照）から発信された、例えば１４５ｋＨｚ（ＬＦ帯域）での電波の通過を許容する海状部分２３ｂが形成される。島状部分の厚みは、例えば数ｎｍ〜数十ｎｍであり、インジウム蒸着膜部２３の膜厚は、例えば４０ｎｍ〜６０ｎｍ（４００Å〜６００Å）程度である。この場合、ベースコート２２へのインジウムの蒸着は、所定圧（１０^−３〜１０^−２Ｐａ程度）に減圧した真空容器（チャンバ）内でインジウムを融点（約１６７℃）以上に加熱し、インジウムを蒸発（気化）させる周知の蒸着方法で行う。なお、この実施例１では、蒸着金属としてインジウムを採用したが、インジウムに代えてスズを採用してもよい。

トップコート２４は、インジウム蒸着膜部２３側に配置される第１トップコート２４ａ（第１トップコート層、第１トップ樹脂塗料膜部）と、インジウム蒸着膜部２３とは反体側に配置される第２トップコート２４ｂ（第２トップコート層、第２トップ樹脂塗料膜部）とで構成されている。

第１トップコート２４ａは、インジウム蒸着膜部２３上に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されてインジウム蒸着膜部２３とベースコート２２との一体性を強化する。具体的に、第１トップコート２４ａは、ベースコート２２と同様、主剤としての例えばアクリルウレタン系の第１トップ樹脂液に、下層のインジウム蒸着膜部２３との密着性を高める、例えばシランカップリング剤などのカップリング剤（キレート剤、密着性向上剤）と、その第１トップ樹脂液との橋渡し結合により該第１トップ樹脂液を硬化させる、例えばトリレジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの第１トップ樹脂用硬化剤とが少なくとも添加されることにより、膜厚が例えば１５〜２５μｍ（好ましくは１７〜２２μｍ）となるように形成され、鉛筆硬度が例えばＨＢ以上に設定される。

第１トップコート２４ａが大きく収縮すると、それに伴って下層のインジウム蒸着膜部２３が乱れ易くなる。このため、第１トップコート２４ａは、その塗膜の収縮を抑えるように設定されるとともに、ベースコート２２を膨潤させない程度に浸透力の弱い溶剤が使用される。また、インジウム蒸着膜部２３は、黄色の金属光沢を帯びており、これを銀灰色に見せるために、第１トップコート２４ａには、青色の顔料が所定量だけ添加される（ブルーイング）。

第２トップコート２４ｂは、第１トップコート２４ａ上に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されてインジウム蒸着膜部２３の表面を第１トップコート２４ａとで２重に保護する。具体的に、第２トップコート２４ｂは、主剤としての例えばアクリルウレタン系の第２トップ樹脂液（顔料を入れないため、透明）に、例えばヒンダードアミン系の光安定剤や、ベンゾトリアゾール系又はトリアジン系の紫外線吸収剤などが少なくとも添加されることにより、屋外暴露に耐える耐候性や耐傷付き性、耐バリア性などに優れた効果を発揮する。光安定剤は、紫外線吸収剤が吸収した紫外線に基づく光エネルギーを熱エネルギーに変換することで、吸収した紫外線により塗膜がダメージを受けないように機能する。

第２トップコート２４ｂの膜厚は、例えば１５〜２５μｍ（好ましくは１７〜２２μｍ）となるように形成され、鉛筆硬度が例えばＨＢ以上に設定される。また、ガラス転移点Ｔｇが、例えば６０℃以上のアクリル樹脂を主成分とする塗料が望ましい。さらに、ＯＨ価を積極的に高めて高架橋化が図られている。なお、第２トップコート層としての第２トップコート２４ｂには、第１トップコート層としての第１トップコート２４ａの変色を抑制する変色抑制剤としての紫外線吸収剤が添加されている。換言すれば、第２トップコート２４ｂに添加された紫外線吸収剤によって、下層の第１トップコート２４ａが紫外線から保護されるので、第１トップコート２４ａの変色が抑制され、インジウム蒸着膜部２３を覆う第１トップコート２４ａにより呈される銀灰色の金属調が長持ちするという効果が得られる。

ところで、この実施例１では、第１トップコート２４ａの形成のための樹脂に対する硬化剤の配合率が、ベースコート２２及び第２トップコート２４ｂにおける各樹脂に対する硬化剤の配合率より高く設定されている。具体的には、ベースコート２２及び第１トップコート２４ａにおける各樹脂の配合量を１００とした場合に、ベース樹脂用硬化剤の配合量が１００に設定され、第１トップ樹脂用硬化剤の配合量が１１０〜２００に設定されている。

これにより、過剰に添加された第１トップ樹脂用硬化剤により、第１トップコート２４ａとインジウム蒸着膜部２３との密着性を高めることができる。このような密着性を高めるメカニズムとしては、例えば図６に示すように、第１トップ樹脂用硬化剤により、第１トップ樹脂液の成膜化に際して第１トップコート２４ａが硬化されることに加え、橋渡し結合に関与しない余剰の第１トップ樹脂用硬化剤の反応基２４ａ１とベースコート２２の塗膜とがインジウム蒸着膜部２３を間に挟んで橋渡し結合するものと推測することができる。

以上の説明からも明らかなように、本実施例１によれば、インジウム蒸着膜部２３を覆うトップコート２４を、インジウム蒸着膜部２３側の第１トップコート２４ａと最表層の第２トップコート２４ｂとの２層に分け、低収縮を図りつつインジウム蒸着膜部２３との密着性を高める機能を第１トップコート２４ａに特化させる一方、耐候性、耐傷付き性及び耐バリアー性を高める機能を第２トップコート２４ｂに特化させることで、必要とされる性能をトップコート２４に集約化することができた。その際、トップコート２４におけるトータル膜厚も厚くなって、トップコート２４全体としての耐久性を向上させることができた。

上記実施例１では、ハンドル本体２及びカバー体３の基材２１として、例えばポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂材を用いたが、これに代えて、例えば非晶性ナイロン（非晶性ポリアミド）を使用してもよい。

１００ 車両用ドアハンドル
２ ハンドル本体
３ カバー体
１１ 無線通信装置（無線通信部）
２１ 基材
２２ ベースコート（ベース樹脂コート層）
２３ インジウム蒸着膜部（金属蒸着層）
２４ トップコート
２４ａ 第１トップコート（第１トップコート層）
２４ａ１ 反応基
２４ｂ 第２トップコート（第２トップコート層）

Claims (4)

1. 無線通信部を内蔵し、樹脂製のハンドルの基材の表面の全部又は一部に無線通信の電波を通過させる金属メッキが形成された車両用ドアハンドルであって、
   前記基材の表面に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されて金属メッキとの親和性を高めるベース樹脂コート層と、
   そのベース樹脂コート層上に前記金属メッキとして前記無線通信の電波を透過させる微細な間隙を残して金属が蒸着されることにより形成された金属蒸着層と、
   その金属蒸着層上に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されて前記金属蒸着層と前記ベース樹脂コート層との一体性を強化する第１トップコート層と、
   その第１トップコート層上に硬化剤を含む樹脂がコーティングされることにより形成されて前記金属蒸着層の表面を前記第１トップコート層とで２重に保護する第２トップコート層とを備え、
   前記第１トップコート層の形成のための樹脂に対する硬化剤の配合率は、前記ベース樹脂コート層及び前記第２トップコート層における各樹脂に対する硬化剤の配合率より高くされたことを特徴とする車両用ドアハンドル。
2. 前記ベース樹脂コート層及び前記第１トップコート層における各樹脂の配合量を１００とした場合に、前記ベース樹脂コート層における硬化剤の配合量が１００に設定され、前記第１トップコート層における硬化剤の配合量が１１０〜２００に設定される請求項１に記載の車両用ドアハンドル。
3. 前記ベース樹脂コート層の膜厚が１５〜２５μｍ、前記第１トップコート層の膜厚が１５〜２５μｍ、前記第２トップコート層の膜厚が１５〜２５μｍ及び前記金属蒸着層の膜厚が４０ｎｍ〜６０ｎｍに設定され、前記ベース樹脂コート層の鉛筆硬度がＨＢ以上、前記第１トップコート層の鉛筆硬度がＨＢ以上及び前記第２トップコート層の鉛筆硬度がＨＢ以上に設定される請求項１又は２に記載の車両用ドアハンドル。
4. 前記金属蒸着層は、前記ベース樹脂コート層にインジウム又はスズを蒸着したものである請求項１ないし３のいずれか1項に記載の車両用ドアハンドル。