JP2016065269A - 金属調皮膜の製造方法及び金属調皮膜 - Google Patents

Abstract

【課題】 外観の意匠性が良好であって、且つ、電波透過性および電気絶縁性に優れた金属調皮膜の製造方法を提供すること。【解決手段】 粒子状または気化された金属Ｍを、樹脂基材７内のフィラーＦの配向方向に直交する第１面Ｐ１に交差する方向から樹脂基材７の表面に衝突させることにより、樹脂基材７の表面に金属薄膜を成膜する成膜工程と、成膜工程にて成膜した金属薄膜を樹脂基材７とともに加熱することにより、金属薄膜にクラックを形成するクラック形成工程と、を含む、金属調皮膜の製造方法とすること。【選択図】 図３

Description

本発明は、金属調皮膜の製造方法及び金属調皮膜に関し、特に、電波透過性及び電気絶縁性に優れた金属調皮膜の製造方法及び金属調皮膜に関する。

車両に設けられるスマートハンドルは、非導電性の樹脂基材で形成されユーザがドアを開くときに操作するハンドル本体と、ハンドル本体内に内蔵されスマートキーから送信された信号を受信するアンテナとを備える。また、意匠性を向上させるために、ハンドル本体（樹脂基材）の外表面に金属光沢を有する皮膜（以下、金属調皮膜という）が形成される。

スマートハンドルには、外部に位置するスマートキーからハンドル本体内のアンテナに送信された信号を正確に受信する機能が要求される。加えて、スマートハンドルには、ユーザがスマートハンドルの所定位置に接触した際にドアの開閉が成されるように、人体が所定位置に接触したことによる静電容量変化を正確に検知するための機能も要求される。スマートキーから送信される電波を正確に受信するために、ハンドル本体の外表面に形成された金属調皮膜は、高い電波透過性を有していなければならない。また、ユーザがスマートハンドルの所定位置以外の位置に接触した際における誤動作を防止するために、ハンドル本体の外表面に形成された金属調皮膜は、高い電気絶縁性を有していなければならない。

特許文献１は、基材表面に無電解ニッケルメッキ皮膜を形成し、その後のベーキング（アフターベーキング）により無電解ニッケルメッキ皮膜中にクラックを形成することにより、電波透過性を有するように構成された金属調皮膜を開示する。また、特許文献２は、非導電性のポリカーボネート樹脂基材表面にスパッタリングによりアルミニウム皮膜およびクロム皮膜を形成し、その後、加熱によるポリカーボネート樹脂の体積膨張を利用してクロム皮膜中にクラックを形成することにより、電波透過性および電気絶縁性を有するように構成された金属調皮膜を開示する。

特開２０１１−１６３９０３号公報 特開２００９−２８６０８２号公報

（発明が解決しようとする課題）
特許文献１に記載の金属調皮膜は、キャタライザー工程、アクセレーター工程、アクチベーター工程、無電解ニッケル工程、と、数多くの工程を経て製造される。このため金属調皮膜の生産性が悪い。また、各工程間に水洗が必要であり、排水処理設備も必要である。このため、金属調皮膜の生産設備のコストが高い。また、特許文献１及び２によれば、加熱による熱膨張差に基づいて皮膜中にクラックを形成しているが、成り行きでのクラックの形成であってクラックの方向性を制御できない。そのため、時にはクラックがスジのように観察される虞があって、外観の意匠性が損なわれる可能性がある。

本発明は、外観の意匠性が良好であって、且つ、電波透過性および電気絶縁性に優れた金属調皮膜の製造方法、及び、外観の意匠性が良好であって、且つ電波透過性及び電気絶縁性に優れた金属調皮膜を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
本発明は、非導電性であり且つフィラーが配向性を持って内部に含有されている樹脂基材（７）の表面に形成される金属調皮膜（１０）の製造方法であって、粒子状または気化された金属（Ｍ）を、フィラーの配向方向に直交する第１面（Ｐ１）に交差する方向から樹脂基材の表面に衝突させることにより、樹脂基材の表面に金属薄膜（９）を成膜する成膜工程と、成膜工程にて成膜した金属薄膜を樹脂基材とともに加熱することにより、金属薄膜にクラック（Ｃ）を形成するクラック形成工程と、を含む、金属調皮膜の製造方法を提供する。

本発明によれば、成膜工程にて、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどの手法により生じた粒子状の金属あるいは気化された金属が非導電性の樹脂基材表面に衝突する。衝突した金属が樹脂基材表面に堆積することにより、樹脂基材表面に金属薄膜が成膜される。この場合において、粒子状又は気化された金属が樹脂基材表面に衝突する際における金属の進行方向（この方向を以下、衝突方向と呼ぶ）は、樹脂基材内のフィラーの配向方向に直交する面（第１面）に交差する方向である。つまり、衝突方向は、上記第１面に平行でない方向である。換言すれば、衝突方向は、樹脂基材内のフィラーの配向方向に直交する方向とは異なる方向である。ここで、成膜される金属薄膜の平面方向、つまり金属薄膜が成膜される樹脂基材の表面に垂直な方向から見た衝突方向を平面視衝突方向と定義した場合、本発明によれば、平面視衝突方向が、フィラーの配向方向に直交する方向とは異なる方向となる。

一般に、スパッタリング等によってターゲットから放出されて基材表面に衝突した金属により形成される金属薄膜の引張強度は、基材表面に衝突する金属の衝突方向を基材の表面に射影した方向、つまり平面視衝突方向に沿って低く、平面視衝突方向に直交する方向に沿って高い。従って、本発明において、成膜工程後のクラック形成工程にて樹脂基材とともに金属薄膜が加熱膨張された場合、金属薄膜は、平面視衝突方向に沿って分断されやすい。

また、フィラーが含有された樹脂基材の線膨張率は、フィラーの配向方向に沿って小さく、フィラーの配向方向に直交する方向に沿って大きい。このため、成膜工程後のクラック形成工程にて金属薄膜が樹脂基材とともに加熱膨張された場合、樹脂基材表面の金属薄膜は、樹脂基材の線膨張率が大きい方向、すなわちフィラーの配向方向に直交する方向により多く引っ張られる。そのため、金属薄膜は、フィラーの配向方向に直交する方向沿って分断されやすい。

上述したように、本発明においては、平面視衝突方向とフィラーの配向方向に直交する方向は異なる。そのため、クラック形成工程では、平面視衝突方向及びその方向とは異なるフィラーの配向方向に直交する方向に沿って金属薄膜が分断される。こうして異なる複数の方向に沿って金属薄膜が分断されることにより、網目状のクラックが一様に形成される。このような網目状のクラックにより金属薄膜が微細な海島状の塊に分断される。従って、金属調皮膜の表面に特定の方向に延びたスジのようなクラックが発生する可能性が低く、故に、金属調皮膜の外観の意匠性が向上する。さらに、網目状のクラックの形成によって良好な電気絶縁性（高い表面抵抗）および良好な電波透過性を得ることができる。このように、本発明によれば、外観の意匠性が良好であって、且つ、電波透過性および電気絶縁性に優れた金属調皮膜の製造方法を提供することができる。加えて本発明によれば、金属調皮膜を製造するために特許文献１に記載されたような数多くの工程を経る必要がないので、生産性が向上する。

この場合、成膜工程にて、粒子状または気化された金属を、フィラーの配向方向に平行であり且つ樹脂基材の表面に直交する第２面（Ｐ２）に平行な方向から樹脂基材の表面に衝突させるとよい。より好ましくは、成膜工程にて、粒子状または気化された金属を、第２面に平行であってフィラーの配向方向に交差する方向から樹脂基材の表面に衝突させるとよい。

これによれば、衝突方向が第２面に平行である場合、平面視衝突方向がフィラーの配向方向に平行となる。このため、クラック形成工程では、平面視衝突方向及びその方向に直交するフィラーの配向方向に直交する方向に金属薄膜が分断される。こうして直交する２つの方向に沿って金属薄膜が分断されることにより、より一層、均一に（方向性を持つことなく）金属薄膜が分断されて、網目状のクラックが一様に形成される。

また、成膜工程において、粒子状または気化された金属の発生源（５）から樹脂基材に向かう方向が、第１面に交差し且つ第２面に平行な方向に一致するように、発生源（５）に対して樹脂基材が配置されているとよい。より好ましくは、成膜工程において、発生源から樹脂基材に向かう方向が、第１面に交差し、且つ第２面に平行であってフィラーの配向方向に交差する方向に一致するように、発生源に対して樹脂基材が配置されているとよい。

これによれば、粒子状または気化された金属の発生源から樹脂基材に向かう方向が、衝突方向に一致する。したがって、このように発生源に対して樹脂基材を配置することにより、成膜工程時に平面視衝突方向が樹脂基材内のフィラーの配向方向に平行となるように、粒子状または気化された金属を樹脂基材の表面に衝突させることができる。

本発明においては、粒子状または気化された金属は、いかなる方法により生成されてもよい。典型的には、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等の手法が、粒子状または気化された金属の生成方法として用いられる。スパッタリングを採用する場合、生成される金属は粒子状である。蒸着を採用する場合、金属蒸気が生成される。スパッタリングを採用する場合、固体金属からなるターゲットから、粒子状の金属が放出される（叩き出される）。また、粒子状または気化された金属が樹脂基材表面に衝突するためのエネルギーは、粒子状または気化される金属の生成時に得られるものであっても良いし、その後に得られるものであってもよい。例えば、スパッタリングの場合、金属粒子がターゲットから叩き出される際に得られるエネルギーにより、金属粒子が樹脂基材表面に衝突する。また、粒子状または気化された金属が樹脂基材表面に衝突する際の方向は、粒子状または気化された金属の発生源と樹脂基材との配置関係によって調整することができるが、外力によって方向を調整するように構成してもよい。

樹脂基材を構成する樹脂は、非導電性であり、フィラーが配向性を持って内部に含有されていれば、熱硬化性樹脂であってもよく熱可塑性樹脂であってもよい。樹脂基材を構成する樹脂として、ナイロン（登録商標）、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成）樹脂、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、等の１種又は２種以上が例示される。また、樹脂基材を構成する樹脂はアロイ樹脂（ポリマーアロイ）であってもよい。アロイ樹脂として、ＰＣ／ＰＢＴ樹脂、ＰＣ／ＡＢＳ樹脂が例示されるが、この限りでない。

また、樹脂基材は、フィラーを含有し、且つフィラーが配向性を持つように成形されるのであれば、どのような成形方法で成形されてもよい。例えば、射出成形、押出成形、ブロー成形等により、樹脂基材が成形され得る。好ましくは、樹脂基材は射出成形により成形されると良い。射出成形により樹脂基材が成形される場合、樹脂金型内のキャビティに樹脂が流動する方向に沿って、フィラーが配向する可能性が高い。このため、比較的容易に樹脂基材内のフィラーに配向性を持たせることができる。

成膜工程にて成膜される金属薄膜を構成する金属として、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、ＳＵＳを例示することができるが、この限りでない。また、金属薄膜の膜厚は、１０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましい。膜厚が１０ｎｍ未満である場合、金属調皮膜の明度が低下する。一方、膜厚が２００ｎｍを越える場合、使用する金属材料のコストが高くなる。

また、本発明におけるクラック形成工程においては、成膜工程にて成膜された金属薄膜を樹脂基材とともに、６０℃以上の温度、好ましくは８０℃以上の温度に加熱すると良い。加熱温度が６０℃未満である場合、金属薄膜にクラックが十分に形成されない虞がある。

また、本発明は、非導電性であり且つフィラーが配向性を持って内部に含有されている樹脂基材（７）の表面に形成される金属調皮膜（１０）であって、粒子状または気化された金属（Ｍ）を、フィラーの配向方向に直交する第１面（Ｐ１）に交差する方向から樹脂基材の表面に衝突させることにより、樹脂基材の表面に金属薄膜（９）を成膜し、成膜した金属薄膜を樹脂基材とともに加熱することにより、製造された、金属調皮膜を提供する。この場合、金属薄膜は、粒子状または気化された金属を、フィラーの配向方向に平行であり且つ樹脂基材の表面に直交する第２面（Ｐ２）に平行な方向から樹脂基材の表面に衝突させることにより、成膜されるとよい。

上記した本発明に係る金属調皮膜は、外観の意匠性が良好であって、且つ、電波透過性および電気絶縁性に優れる。

スパッタリング装置の側面の概略断面図である。 Ｚ方向から見たターゲットと樹脂基材との配置関係を示す図である。 ターゲットから放出された金属粒子が樹脂基材の表面に衝突する際における金属粒子の進行方向を模式的に示す図である。 ターゲットから放出された金属粒子が樹脂基材の表面に衝突する際における金属粒子の進行方向を、Ｚ方向から見た図である。 ターゲットから放出された金属粒子が樹脂基材の表面に衝突する際における金属粒子の進行方向を、Ｘ方向から見た図である。 ターゲットから放出された金属粒子が樹脂基材の表面に堆積して金属薄膜を形成していく様子をＸ方向から示す模式図である。 ターゲットから放出された金属粒子が樹脂基材の表面に堆積して金属薄膜を形成していく様子をＺ方向から示す模式図である。 成膜工程及びクラック形成工程を経て製造された金属調皮膜の断面概略図である。 テーブル上に載置された各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６の平面方向から見た各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６とターゲットの位置関係を示す図である。 各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６の表面に形成された金属調皮膜の各顕微鏡写真を、それぞれのテストパネルのテーブル上での配置状態と同じように並べて示した図である。 テストパネルＴＰ７のＸ線ＣＴ画像である。 ターゲットとテストパネルＴＰ７との位置関係を示す図である。 テストパネルＴＰ７のうち図１１に示す部分に形成された金属調皮膜の顕微鏡写真である。 テストパネルＴＰ８のＸ線ＣＴ画像である。 ターゲットとテストパネルＴＰ８との位置関係を示す図である。 テストパネルＴＰ９のＸ線ＣＴ画像である。 ターゲットとテストパネルＴＰ９との位置関係を示す図である。 実施例に係る金属調皮膜の顕微鏡写真（図１８（ａ））及び、比較例に係る金属調皮膜の顕微鏡写真（図１８（ｂ））である。

本実施形態に係る金属調皮膜は、成膜工程と、クラック形成工程とを経て製造される。成膜工程では、粒子状または気化された金属を樹脂基材の表面に衝突させることにより、樹脂基材の表面に金属薄膜が成膜される。クラック形成工程では、成膜工程にて樹脂基材の表面に成膜された金属薄膜を樹脂基材とともに加熱し、金属薄膜に熱応力を加えることにより、金属薄膜にクラックが形成される。

成膜工程にて樹脂基材の表面に金属薄膜を成膜するために、成膜装置が用いられる。図１は、本実施形態に係る成膜装置の一例としてのスパッタリング装置１の側面の概略断面図である。図１に示すように、本実施形態に係るスパッタリング装置１は、内部に空間が形成されたケーシング２と、保持プレート３と、円板状のテーブル４とを備えて構成される。保持プレート３はケーシング２内の空間のうちの上方部分に配置され、テーブル４はケーシング２内の空間のうちの下方部分に配置される。保持プレート３の図１において下面に固体金属からなるターゲット５が保持される。

テーブル４の図１において上面に樹脂基材７が載置される。本実施形態において、樹脂基材７は車両のアウトサイドドアハンドルの外郭を構成するハンドル本体である。樹脂基材７は非導電性（絶縁性）の樹脂、例えばＰＣ（ポリカーボネート）樹脂とＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂のアロイ樹脂により形成される。この樹脂基材７の内部には、強度を増加させるためのフィラーＦが含有されている。樹脂基材７内のフィラーＦは配向性を有する。つまり、フィラーＦは、ある特定の方向に沿って樹脂基材７内に配設される。フィラーＦは、例えば樹脂基材７が射出成形によって成形された場合においては、樹脂金型のキャビティー内での樹脂の流動方向に配向する。

また、樹脂基材７の表面に厚さ２０μｍのアクリル樹脂等からなる平滑層１１がＵＶ硬化により形成されている。この平滑層１１により樹脂基材７の表面が平滑化される。ここで、図１の上下方向により示されるスパッタリング装置１の高さ方向をＺ方向と定義する。Ｚ方向は、テーブル４上の樹脂基材７の表面に垂直な方向、すなわち樹脂基材７の平面方向である。

また、図１に示すように、ケーシング２には、その内部に不活性ガスであるアルゴンガスを導入するための不活性ガス導入口２ａと、内部の空気を排気するための排気口２ｂが設けられる。さらに、ケーシング２には、内部のガス圧力（成膜圧力）を検出するための圧力センサ８が取り付けられる。

図２は、Ｚ方向から見たターゲット５と樹脂基材７との配置関係を示す図である。図２に示すように、ターゲット５と樹脂基材７とは、Ｚ方向から見て異なる位置に配置される。ここで、Ｚ方向に直交する面内において、ターゲット５から樹脂基材７に向かう方向をＹ方向と定義し、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向と定義する。この場合、ターゲット５と樹脂基材７は、Ｙ方向に所定の間隔を開けて配置される。また、樹脂基材７は、内部のフィラーＦの配向方向（矢印Ａ方向）がＹ方向に一致するように、ターゲット５に対して配置される。

このスパッタリング装置１を用いて、樹脂基材７の表面に金属薄膜を形成する。この場合、まず、ケーシング２内を減圧し、次いで、ケーシング２内の圧力（成膜圧力）が所定の圧力となるようにアルゴンガスをケーシング２内に導入する。そして、テーブル４とターゲット５との間でグロー放電を起こしてケーシング２内のアルゴンガスをプラズマ化する。これによりアルゴンイオンが生成される。生成したアルゴンイオン（Ａｒ^＋）が陰極を構成するターゲット５に衝突することによってターゲット５から金属粒子が叩き出される（放出される）。図１において、アルゴンイオンが白丸により示され、ターゲット５から叩き出された金属粒子が黒丸で示される。ターゲット５から叩き出された（放出された）金属粒子は、叩き出された際に得たエネルギーによってターゲット５から樹脂基材７に向かう方向に進行し、樹脂基材７の表面に衝突する。樹脂基材７の表面に衝突した金属粒子が樹脂基材７の表面に堆積することにより、樹脂基材７の表面（平滑層１１の上面）に金属薄膜が成膜される（成膜工程）。金属薄膜の膜厚が予め決められた膜厚に達した時点で放電を停止し、成膜を終了する。なお、上記説明のスパッタリング法は２極ＤＣグロー放電スパッタリング法であるが、これ以外の方式によるスパッタリング、例えば高周波スパッタリング法やマグネトロンスパッタリング法により、金属薄膜を成膜してもよい。

図３は、ターゲット５から放出された金属粒子が樹脂基材７の表面に衝突する際における金属粒子の進行方向を模式的に示す図である。図３に示すように、ターゲット５から放出された金属粒子Ｍは、斜め上方から樹脂基材７の表面に衝突する。ここで、図３の矢印Ａ方向で示される樹脂基材７内のフィラーの配向方向に直交する面を第１面Ｐ１と定義し、ターゲット５から放出された金属粒子Ｍが樹脂基材７の表面に衝突する際における進行方向を衝突方向Ｓと定義する。本実施形態では、ターゲット５から樹脂基材７に向かう方向が、衝突方向Ｓと一致する。ターゲット５と樹脂基材７はＹ方向に離間して配置されているため、ターゲット５から樹脂基材７に向かう方向はＹ方向成分を含む。よって、衝突方向ＳはＹ方向に直交する面に交差する。また、Ｙ方向はフィラーの配向方向（矢印Ａ方向）に平行である。このことから、衝突方向Ｓは、フィラーの配向方向（矢印Ａ方向）に直交する第１面Ｐに交差する。つまり、ターゲット５から放出された金属粒子Ｍは、フィラーの配向方向に直交する第１面Ｐに交差する方向から樹脂基材７の表面に衝突する。

図４は、ターゲット５から放出された金属粒子が樹脂基材７の表面に衝突する際における金属粒子の進行方向を、Ｚ方向（樹脂基材７の平面方向）から見た図である。ここで、Ｚ方向から見た金属粒子Ｍの進行方向を平面視衝突方向Ｓａと定義する。平面視衝突方向Ｓａは図４に示すようにＹ方向に平行である。よって、平面視衝突方向Ｓａは、Ｙ方向に平行であるフィラーＦの配向方向(矢印Ａ方向）にも平行である。また、図４において、フィラーＦの配向方向（矢印Ａ方向）に平行であり且つ樹脂基材７の表面に直交する面を第２面Ｐ２と定義する。Ｘ方向は第２面に垂直な方向である。図４からわかるように、平面視衝突方向Ｓａは、第２面Ｐ２に平行である。

図５は、ターゲットから放出された金属粒子が樹脂基材７の表面に衝突する際における金属粒子の進行方向を、Ｘ方向から見た図である。ここで、図５に示すように、Ｘ方向（第２面Ｐ２に垂直な方向）から見た金属粒子Ｍの進行方向を側面視衝突方向Ｓｂと定義する。側面視衝突方向Ｓｂは、Ｙ方向、すなわち樹脂基材７内のフィラーの配向方向（矢印Ａ方向）に交差する方向である。

図６は、ターゲット５から放出された金属粒子が樹脂基材７の表面に堆積して金属薄膜を形成していく様子をＸ方向から示す模式図である。図６に示すように、金属粒子Ｍが樹脂基材７の表面に斜め上方から衝突すると、樹脂基材７の表面上で金属粒子Ｍが壁状に成長して金属層９ａが形成される。また、壁状の金属層９ａに遮られて金属粒子Ｍが入射し難い隙間部分９ｂが樹脂基材７の表面に形成される。金属層９ａと隙間部分９ｂは、樹脂基材７の表面に射影された金属粒子Ｍの衝突方向、すなわち平面視衝突方向Ｓａに沿って、交互に形成される。上記したように平面視衝突方向Ｓａは樹脂基材７のフィラーＦの配向方向に平行であるので、フィラーＦの配向方向に沿って交互に金属層９ａと隙間部分９ｂが形成されることになる。

図７は、ターゲット５から放出された金属粒子が樹脂基材７の表面に堆積して金属薄膜９を形成していく様子をＺ方向（樹脂基材７の平面方向）から示す模式図である。図７において、黒っぽい領域が金属層９ａを表し、白っぽい領域が隙間部分９ｂを表す。図７に示すように、隙間部分９ｂは、図７の紙面に垂直な方向から見た金属粒子Ｍの基材７への入射方向（平面視衝突方向Ｓａ）に垂直な方向に沿って細長く基材７の表面上に形成される。図７に示すように、金属層９ａと隙間部分９ｂがフィラーの配向方向（矢印Ａ方向）に沿って交互に形成されるため、金属層９ａ及び隙間部分９ｂは、それぞれフィラーの配向方向に直交する方向に沿って延びる。

成膜工程後のクラック形成工程にて金属薄膜９にクラックが形成される。クラック形成工程では、金属薄膜９を樹脂基材７とともに加熱する。例えば、金属薄膜９が形成された樹脂基材７を恒温槽に入れ、所定の温度で所定時間恒温槽内に保持する。金属薄膜９を樹脂基材７とともに加熱することにより、金属薄膜９の線膨張係数と樹脂基材７を構成する樹脂の線膨張係数との差に起因する熱応力（引張応力）が金属薄膜９に作用する。こうして金属薄膜９に熱応力を加えることにより、金属薄膜９が分断されてクラックが形成される。このように、成膜工程及びクラック形成工程を経て、本実施形態に係る金属調皮膜が製造される。

図８は、成膜工程及びクラック形成工程を経て製造された金属調皮膜１０の断面概略図である。図８に示すように、樹脂基材７の表面に形成された平滑層１１上に、金属調皮膜１０が形成される。この金属調皮膜１０は、成膜工程にて成膜された金属薄膜９を、クラック形成工程にて形成されたクラックＣにより分断することにより製造される。クラックＣが形成されることにより、金属調皮膜１０の電波透過性及び電気絶縁性が向上する。

ところで、成膜工程にて樹脂基材７の表面に成膜された金属薄膜９には、上述したように、金属層９ａと隙間部分９ｂが交互に形成される。樹脂基材７の表面に細長い隙間部分９ｂが形成されると、引張強度が引張方向によって異なるように金属薄膜が生成される。具体的には、隙間部分９ｂの長手方向に金属層９が長く繋がっているため、隙間部分９ｂの長手方向への引張強度は高い。一方、隙間部分９ｂの長手方向に垂直な方向には金属層９ａが分断されているので、この方向への引張強度は低い。このように金属薄膜の引張強度が異方性を持つ場合、成膜工程後のクラック形成工程にて金属薄膜に熱応力を加えると、強度の低い方向に分断されるように金属薄膜が割れる。その結果、クラック形成工程における熱処理により、金属薄膜９は、隙間部分９ｂが延在する方向に直交する方向に優先的に分断される。

また、フィラーが含有された樹脂基材７は、フィラーの配向方向に伸び難く、フィラーの配向方向に直交する方向に伸び易い。つまり、フィラーの配向方向における線膨張率が小さく、フィラーの配向方向に直交する方向における線膨張率が大きい。従って、金属薄膜９が樹脂基材７とともに加熱された場合、樹脂基材７の表面の金属薄膜９は、フィラーの配向方向に直交する方向に大きく伸ばされる（引っ張られる）。このため、クラック形成工程における熱処理により、金属薄膜９は、フィラーの配向方向に直交する方向にも優先的に分断される。

以上のことから、金属薄膜９は、クラック形成工程において、隙間部分９ｂの延在方向に直交する方向と、樹脂基材７内のフィラーの配向方向に直交する方向に、それぞれ分断される。ここで、上記したように、隙間部分９ｂは、フィラーの配向方向に直交する方向に延びている。つまり、隙間部分９ｂの延在方向に直交する方向は、フィラーの配向方向である。従って、クラック形成工程においては、金属薄膜９は、フィラーの配向方向と、フィラーの配向方向に直交する方向に、それぞれ分断される。このように、クラック形成工程にて金属薄膜９が直交する２方向に沿って分断される結果、金属薄膜９に網目状のクラックが一様に形成される。このような網目状のクラックにより金属薄膜９が微細な海島状の塊に分断される。従って、金属調皮膜１０の表面に特定の方向に延びたスジのようなクラックが形成される可能性が低く、故に、金属調皮膜１０の外観の意匠性が向上する。さらに、クラックが網目状に形成されているため、金属調皮膜の電気絶縁性及び電波透過性はいずれも良好である。

（平面視衝突方向とクラックの形成状態との関係の調査）
非導電性の樹脂基材として、フィラーが含有されたＰＣ樹脂とＰＢＴ樹脂のアロイ樹脂からなる平板状のテストパネル（ＴＰ１〜ＴＰ６）を６個作製した。このとき、各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６内のフィラーが配向性を持たないように、各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６を作製した。作製した６個のテストパネルＴＰ１〜ＴＰ６の表面に、アクリル樹脂からなる膜厚２０μｍの平滑層を形成した。次いで、平滑層が形成された６個のテストパネルＴＰ１〜ＴＰ６を、図１に示すスパッタリング装置１のテーブル４上の特定の位置にそれぞれ載置した。図９は、テーブル４上に載置された各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６の平面方向（図１のＺ方向）から見た各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６とターゲット５との位置関係を示す図である。

そして、ターゲット５としてクロムのバルク金属を用い、成膜条件を以下のように設定してスパッタリング装置１を作動させることにより、各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６の表面にクロム薄膜を成膜した。
・成膜速度：３．０ｎｍ／ｓｅｃ．（出力５ｋＷ）
・膜厚：３０ｎｍ
・成膜圧力：０．３Ｐａ
・Ａｒ流量：３５ｓｃｃｍ

成膜後、各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６を恒温槽に入れ、８０℃の温度雰囲気中で３０分間保持することにより各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６を加熱し、テストパネルの材質とクロム薄膜との線膨張係数の差に起因した熱応力をクロム薄膜に加えてクロム薄膜にクラックを形成した。このようにして、非導電性の各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６の表面に形成される金属調皮膜を製造した。

図１０は、各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６の表面に形成された金属調皮膜の各顕微鏡写真を、それぞれのテストパネルＴＰ１〜ＴＰ６のテーブル４上での配置と同じように並べて示した図である。図１０に示すように、ＴＰ１及びＴＰ３の表面に形成された金属調皮膜には図１０の水平方向に伸びるスジ状クラックが、ＴＰ２及びＴＰ６の表面に形成された金属調皮膜には図１０の上下方向に伸びるスジ状クラックが、ＴＰ４及びＴＰ５の表面に形成された金属調皮膜には図に１０の斜め方向に伸びるスジ状クラックが、それぞれ形成されている。スジ状クラックの延在方向は、ターゲット５に対する各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６のテーブル４上での位置に関連する。具体的には、図１０に示す方向（各テストパネルの平面方向）から見てターゲット５から各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６に向かう方向に垂直な方向に沿って、各テストパネルＴＰ１〜ＴＰ６の表面の金属調皮膜にスジ状クラックが形成される。図１０に示す方向から見たターゲット５から各テストパネルに向かう方向は、平面視衝突方向Ｓａである。従って、図１０に示す各金属調皮膜に形成されたスジ状クラックは、平面視衝突方向Ｓａに直交する方向に延びていることがわかる。すなわち、金属調皮膜が平面視衝突方向Ｓａに沿って分断されることがわかる。

（フィラーの配向方向とクラックの形成状態との関係の調査）
非導電性の樹脂基材として、フィラーが含有されたＰＣ樹脂とＰＢＴ樹脂のアロイ樹脂からなる平板状のテストパネルＴＰ７を作製した。このとき、テストパネルＴＰ７内のフィラーが配向性を持つように、テストパネルＴＰ７を作製した。図１１は、テストパネルＴＰ７のＸ線ＣＴ画像である。図１１において、テストパネルＴＰ７内のフィラーが白い部分により表される。図１１に示すように、テストパネルＴＰ７内のフィラーは、図１１の矢印Ａで示すように左右方向に配向している。

また、テストパネルＴＰ７の表面に、アクリル樹脂からなる膜厚２０μｍの平滑層を形成した。次いで、平滑層が形成されたテストパネルＴＰ７を、図１に示すスパッタリング装置１のテーブル４上に載置した。図１２は、テーブル４に載置されたテストパネルＴＰ７とターゲット５との位置関係を示す図であり、図１２（ａ）が、テストパネルＴＰ７の平面方向（図１のＺ方向）から見たテストパネルＴＰ７とターゲット５との位置関係を表し、図１２（ｂ）が、テストパネルＴＰ７の側面方向（図１のＸ方向）から見たテストパネルＴＰ７とターゲット５との位置関係を表す。図１２に示すように、テストパネルＴＰ７は、ターゲット５の直下に配置される。つまり、Ｚ方向から見たテストパネルＴＰ７の位置とターゲット５の位置がほぼ一致する。このようにテストパネルＴＰ７をターゲット５の直下に配置することにより、平面視衝突方向Ｓａがクラックの形成に及ぼす影響が除外される。

そして、ターゲット５としてクロムのバルク金属を用い、成膜条件を以下のように設定してスパッタリング装置１を作動させることにより、テストパネルＴＰ７の表面にクロム薄膜を成膜した。
・成膜速度：３．０ｎｍ／ｓｅｃ．（出力５ｋＷ）
・膜厚：３０ｎｍ
・成膜圧力：０．３Ｐａ
・Ａｒ流量：３５ｓｃｃｍ

成膜後、テストパネルＴＰ７を恒温槽に入れ、８０℃の温度雰囲気中で３０分間保持することによりテストパネルＴＰ７を加熱し、テストパネルＴＰ７の材質とクロム薄膜との線膨張係数の差に起因した熱応力をクロム薄膜に加えてクロム薄膜にクラックを形成した。このようにして、非導電性のテストパネルＴＰ７の表面に形成される金属調皮膜を製造した。

図１３は、テストパネルＴＰ７の表面のうち図１１に示す部分に形成された金属調皮膜の顕微鏡写真である。図１３に示すように、金属調皮膜に、テストパネルＴＰ７内のフィラーの配向方向（矢印Ａ方向）とほぼ同じ方向に延びたクラックが形成されている。このことから、金属調皮膜は、テストパネルＴＰ７内のフィラーの配向方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に沿って分断されることがわかる。

（実施例）
非導電性の樹脂基材として、フィラーが含有されたＰＣ樹脂とＰＢＴ樹脂のアロイ樹脂からなる平板状のテストパネル（ＴＰ８）を作製した。このとき、テストパネルＴＰ８内のフィラーが配向性を持つように、テストパネルＴＰ８を作製した。図１４に、テストパネルＴＰ８のＸ線ＣＴ画像を示す。図１４において、テストパネルＴＰ８内のフィラーが白い部分により表される。図１４に示すように、テストパネルＴＰ８内のフィラーは、図１４の矢印Ａで示すように左右方向に配向している。なお、このようなＸ線ＣＴ画像は、島津製作所製のサブミクロンフォーカスＸ線ＣＴシステム（型式：ＳＭＸ−１６０ＣＴＳ）により撮像した。

また、テストパネルＴＰ８の表面に、アクリル樹脂からなる膜厚２０μｍの平滑層を形成した。次いで、平滑層が形成されたテストパネルＴＰ８を、図１に示すスパッタリング装置１のテーブル４上に載置した。図１５は、テーブル４に載置されたテストパネルＴＰ８とターゲット５との位置関係を示す図であり、図１５（ａ）が、テストパネルＴＰ８の平面方向（図１のＺ方向）から見たテストパネルＴＰ８とターゲット５との位置関係を表し、図１５（ｂ）が、テストパネルＴＰ８の側面方向（図１のＸ方向）から見たテストパネルＴＰ８とターゲット５との位置関係を表す。図１５に示すように、平面方向（Ｚ方向）及び側面方向（Ｘ方向）から見て、ターゲット５とテストパネルＴＰ８とはＹ方向に離間してそれぞれ配置される。また、平面方向から見て、ターゲット５からテストパネルＴＰ８に向かう方向がテストパネルＴＰ８内のフィラーＦの配向方向（矢印Ａ方向）に一致するように、テストパネルＴＰ８がターゲット５に対して配設される。この場合、テストパネルＴＰ８は、ターゲット５からテストパネルＴＰ８に向かう方向が、フィラーＦの配向方向（矢印Ａ方向）に直交する第１面Ｐ１に交差し、且つ、フィラーＦの配向方向（矢印Ａ方向）に平行な面であってテストパネルＴＰ８の表面に直交する第２面Ｐ２に平行であるように、ターゲット５に対して配置されていることになる。

そして、ターゲット５としてクロムのバルク金属（固体金属）を用い、成膜条件を以下のように設定してスパッタリング装置１を作動させることにより、テストパネルＴＰ８の表面にクロム薄膜を成膜した（成膜工程）。
・成膜速度：３．０ｎｍ／ｓｅｃ．（出力５ｋＷ）
・膜厚：３０ｎｍ
・成膜圧力：０．３Ｐａ
・Ａｒ（アルゴン）流量：３５ｓｃｃｍ

成膜工程においてターゲット５から放出された金属粒子（クロム粒子）がテストパネルＴＰ８に衝突する際における衝突方向Ｓは、テストパネルＴＰ８内のフィラーＦの配向方向に直交する第１面Ｐ１に交差する。また、衝突方向Ｓは、フィラーＦの配向方向に平行な面であってテストパネルＴＰ８の表面に直交する第２面Ｐ２に平行である。すなわち、図１５（ａ）に示すように、平面視衝突方向ＳａがフィラーＦの配向方向（矢印Ａ方向）に平行である。

成膜後、テストパネルＴＰ８を恒温槽に入れ、８０℃の温度雰囲気中で３０分間保持することによりテストパネルＴＰ８を加熱し、テストパネルＴＰ８とクロム薄膜との線膨張係数の差に起因した熱応力をクロム薄膜に加えてクロム薄膜にクラックを形成した（クラック形成工程）。このようにして、成膜工程とクラック形成工程とを経て非導電性のテストパネルＴＰ８の表面に形成される金属調皮膜を製造した。

（比較例）
非導電性の樹脂基材として、フィラーが含有されたＰＣ樹脂とＰＢＴ樹脂のアロイ樹脂からなる平板状のテストパネル（ＴＰ９）を作製した。このとき、テストパネルＴＰ９内のフィラーが配向性を持つように、テストパネルＴＰ９を作製した。図１６に、テストパネルＴＰ９のＸ線ＣＴ画像を示す。図１６において、テストパネルＴＰ９内のフィラーが白い部分により表される。図１６に示すように、テストパネルＴＰ９内のフィラーは、図１６の矢印Ａで示すように上下方向に配向している。

また、テストパネルＴＰ９の表面に、アクリル樹脂からなる膜厚２０μｍの平滑層を形成した。次いで、平滑層が形成されたテストパネルＴＰ９を、図１に示すスパッタリング装置１のテーブル４上に載置した。図１７は、テーブル４に載置されたテストパネルＴＰ９とターゲット５との位置関係を示す図であり、図１７（ａ）が、テストパネルＴＰ９の平面方向（図１のＺ方向）から見たテストパネルＴＰ９とターゲット５との位置関係を表し、図１７（ｂ）が、テストパネルＴＰ９の側面方向（図１のＸ方向）から見たテストパネルＴＰ９とターゲット５との位置関係を表す。図１７に示すように、平面方向（Ｚ方向）及び側面方向（Ｘ方向）から見て、ターゲット５とテストパネルＴＰ９とはＹ方向に離間してそれぞれ配置される。また、平面方向から見てターゲット５からテストパネルＴＰ９に向かう方向がテストパネルＴＰ９内のフィラーＦの配向方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に一致するように、テストパネルＴＰ９がターゲット５に対して配設される。

そして、ターゲット５としてクロムのバルク金属を用い、成膜条件を以下のように設定してスパッタリング装置１を作動させることにより、アクリル系樹脂からなる平滑層が形成された樹脂基材７の表面にクロム薄膜を成膜した。
・成膜速度：３．０ｎｍ／ｓｅｃ．（出力５ｋＷ）
・膜厚：３０ｎｍ
・成膜圧力：０．３Ｐａ
・Ａｒ流量：３５ｓｃｃｍ

成膜後、テストパネルＴＰ９を恒温槽に入れ、８０℃の温度雰囲気中で３０分間保持することによりテストパネルＴＰ９を加熱し、テストパネルＴＰ９の材質とクロム薄膜との線膨張係数の差に起因した熱応力をクロム薄膜に加えてクロム薄膜にクラックを形成した。このようにして、非導電性のテストパネルＴＰ９の表面に形成される金属調皮膜を製造した。

図１８は、テストパネルＴＰ８を用いた実施例に係る金属調皮膜の顕微鏡写真（図１８（ａ））及び、テストパネルＴＰ９を用いた比較例に係る金属調皮膜の顕微鏡写真（図１８（ｂ））である。図１８（ａ）に示すように、実施例に係る金属調皮膜には網目状のクラックが一様に形成される。このような網目状のクラックにより金属薄膜が微細な海島状の塊に分断される。また、金属調皮膜の表面には、特定の方向に延びたスジのようなクラックがほとんど見られない。よって、金属調皮膜の外観の意匠性が向上する。一方、図１８（ｂ）に示すように、比較例に係る金属調皮膜には、特定の方向（図１８（ｂ）において上下方向）に延びたスジ状のクラックが形成されている。このため金属調皮膜に傷が付いているような印象を与え、意匠性が悪化する。

また、実施例に係る金属調皮膜及び比較例に係る金属調皮膜の表面抵抗を測定した。表面抵抗の測定には、シート抵抗測定装置を使用した。この場合、１０^８Ω／□以上の抵抗値は三菱化学アナリテック製のハイレスタ ＵＰ ＭＣＰ-ＨＴ４５０により測定し、１０^８Ω／□未満の抵抗値は三菱化学アナリテック製のロレスタ ＧＰ ＭＣＰ−Ｔ６００により測定した。

さらに、実施例に係る金属調皮膜及び比較例に係る金属調皮膜について、外観評価、アンテナ機能評価、およびタッチセンサ機能評価を実施した。外観評価するにあたり、実施例に係る金属調皮膜及び比較例に係る金属調皮膜の表面を目視観察した。そして、表面にスジ状クラックが確認できない場合を○と評価し、確認できる場合を×と評価した。「アンテナ機能評価」は、実施例及び比較例に係る金属調皮膜が表面に形成されたハンドル本体を備えるスマートハンドルの内部にアンテナを配置し、このアンテナが、外部のスマートキーからの信号を正確に受信するか否かに基づく評価である。アンテナがスマートキーからの信号を正確に受信した場合を合格（○）と評価し、正確に受信しなかった場合を不合格（×）と評価した。アンテナ機能評価が合格（○）である場合、金属調皮膜は高い電波透過性を有すると判断できる。また、「タッチセンサ機能評価」は、実施例及び比較例に係る金属調皮膜が表面に形成されたハンドル本体を備えるスマートハンドルの所定の位置以外の位置に人の手が接触したときに車両ドアの開閉に関する誤作動を起こすか否かに基づく評価である。誤作動を起こさない場合を合格（○）と評価し、誤作動を起こす場合を不合格（×）と評価した。タッチセンサ機能評価が合格（○）である場合、金属調皮膜は高い電気絶縁性を有すると判断できる。

表１に、実施例および比較例係る金属調皮膜の成膜条件、および、外観評価結果、表面抵抗の測定値、アンテナ機能評価結果、および、タッチセンサ機能評価結果を示す。

表１に示すように、実施例に係る金属調皮膜は、外観の意匠性も良好であり、表面抵抗も高く、アンテナ機能評価及びタッチセンサ機能評価も合格（○）である。これに対し、比較例に係る金属調皮膜は、外観の意匠性が悪く、表面抵抗も低く、タッチセンサ機能評価において誤作動を起こした。このことから、本実施形態に係る金属調皮膜は、外観上の意匠性も良く、且つ、電波透過性および電気絶縁性に優れており、極めて有用であることがわかる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態では、スパッタリングにより樹脂基材の表面に金属薄膜を成膜しているが、蒸着或いはＣＶＤにより成膜してもよい。また、樹脂基材としてスマートハンドルのハンドル本体を例示したが、金属光沢を有し、且つ、優れた電波透過性および電気絶縁性が必要とされるものであれば、本発明を適用できる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。また、本発明では、フィラーが含有されている樹脂基材が用いられる。しかしながら、フィラーが含有されていない樹脂基材を用いた場合でも本発明と同等の作用効果を得ることができる場合がある。例えば、樹脂組成が配向性を有する樹脂基材を用いて本発明を実施した場合には、本発明と同等の作用効果を得ることができる。

１…スパッタリング装置、２…ケーシング、３…保持プレート、４…テーブル、５…ターゲット（発生源）、７…樹脂基材、８…圧力センサ、９…金属薄膜、９ａ…金属層、９ｂ…隙間部分、１０…金属調皮膜、Ｃ…クラック、Ｍ…金属粒子、Ｐ１…第１面、Ｐ２…第２面、Ｓ…衝突方向、Ｓａ…平面視衝突方向

Claims (5)

1. 非導電性であり且つフィラーが配向性を持って内部に含有されている樹脂基材の表面に形成される金属調皮膜の製造方法であって、
   粒子状または気化された金属を、前記フィラーの配向方向に直交する第１面に交差する方向から前記樹脂基材の表面に衝突させることにより、前記樹脂基材の表面に金属薄膜を成膜する成膜工程と、
   前記成膜工程にて成膜した前記金属薄膜を前記樹脂基材とともに加熱することにより、前記金属薄膜にクラックを形成するクラック形成工程と、
   を含む、金属調皮膜の製造方法。
2. 請求項１に記載の金属調皮膜の製造方法において、
   前記成膜工程にて、前記粒子状または気化された金属を、前記フィラーの配向方向に平行であり且つ前記樹脂基材の表面に直交する第２面に平行な方向から前記樹脂基材の表面に衝突させる、金属調皮膜の製造方法。
3. 請求項２に記載の金属調皮膜の製造方法において、
   前記成膜工程において、前記粒子状または気化された金属の発生源から前記樹脂基材に向かう方向が、前記第１面に交差し且つ前記第２面に平行な方向に一致するように、前記発生源に対して前記樹脂基材が配置されている、金属調皮膜の製造方法。
4. 非導電性であり且つフィラーが配向性を持って内部に含有されている樹脂基材の表面に形成される金属調皮膜であって、
   粒子状または気化された金属を、前記フィラーの配向方向に直交する第１面に交差する方向から前記樹脂基材の表面に衝突させることにより、前記樹脂基材の表面に金属薄膜を成膜し、成膜した前記金属薄膜を前記樹脂基材とともに加熱することにより、製造された、金属調皮膜。
5. 請求項４に記載の金属調皮膜において、
   前記金属薄膜は、前記粒子状または気化された金属を、前記フィラーの配向方向に平行であり且つ前記樹脂基材の表面に直交する第２面に平行な方向から前記樹脂基材の表面に衝突させることにより、成膜される、金属調皮膜。