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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine Fahzeugantenne
und auch ein Kraftfahrzeug, das eine Antennenschicht in einer Beschichtung
eines Außenbleches
aufweist.
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Herkömmlicherweise
spielen Fahrzeugantennen eine wesentliche Rolle beim Empfang von Radiowellen
für das
Autoradio. Seit kurzem übernehmen
Fahrzeugantennen jedoch auch andere Funktionen wie z.B. den Empfang
von Radiowellen für
einen Fernseher, für
das GPS (Global Positioning System), für die Funnkfernbedienung der
Zentralverriegelung, für
ein elektronisches Mautsystem (ETC, Electronic Toll Collection)
usw., so daß verschiedenste
Antennen in einem Fahrzeug eingebaut sind.
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Gewöhnlich ist
die Fahrzeugantenne als eine außen
am Fahrzeug angebrachte Stabantenne ausgebildet. Da eine solche
Stabantenne aber vom Fahrzeug absteht, treten Probleme auf, nämlich daß die Antenne
ein Hindernis beim Fahren, der Reinigung etc. darstellen kann sowie
daß die
Antenne leicht zerstört
werden kann.
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Deshalb
wurde ein Verfahren gebräuchlich, bei
dem die Antenne an einem Scheibenglas angebracht wird (Scheibenantenne),
insbesondere ist ein Verfahren entwickelt worden, die Antenne zwischen zwei
Glaslagen einzubetten, bzw. ein Verfahren, eine schichtförmige Antenne
auf ein Glas zu laminieren. Weiterhin werden Antennen oft im Fahrzeuginneren eingebaut.
In diesem Fall wird die Antenne im Inneren eines Dachblechs, auf
der Rückseite
eines Innenspiegels in der Sonnenblende etc. eingebaut, damit sie
kein Hindernis darstellt (siehe dazu auch die Schriften
JP 08-242114-A ,
JP 05-291809-A und
JP 10-041719-A ).
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Jedoch
besteht beim Einbau einer Scheibenantenne das Problem, daß die Lichtdurchlässigkeit des
Glases vermindert wird. Weiterhin stellt das Antennenmaterial ein
Problem beim Recycling dar, da das Antennenmaterial die Festigkeit
einer recycelten Scheibe wesentlich beeinträchtigt. Auf der anderen Seite
werden für
das Wageninnere Vorkehrungen getroffen, um Probleme mit überflüssigerweise
eindringenden Radiowellen zu vermeiden bzw, zu verringern. Daher
besteht die Schwierigkeit, daß eine
im Wageninneren eingebaute Antenne ihre eigentliche Aufgabe nicht
in voll befriedigender Weise erfüllen kann.
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In
JP 06-152489-A ist
ein Verfahren zum Anbringen der Antenne an einem Außenbereich
der Fahrzeugkarosserie offenbart, bei dem eine Rille in einem Außenbereich
der Fahrzeugkarosserie erzeugt wird und anschließend die Antenne in dieser Rille
eingebettet wird, so daß sie
kein Hindernis bildet. Jedoch muß bei diesem Verfahren eine
Rille in der Fahrzeugkarosserie erzeugt werden, so daß die Fertigungsstraße entsprechend
umgerüstet
werden muß und
somit die Rentabilität
gesenkt wird.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren
für eine
Fahrzeugantenne bereitzustellen, das die oben beschriebenen Probleme
im Stand der Technik zumindest teilweise überwindet. Dabei ist es insbesondere
wünschenswert,
daß die
Fahrzeugantenne vergleichsweise einfach an einem Außenblech
eines Fahrzeugs ausgebildet werden kann, ohne ein Hindernis zu bilden,
und daß sie
eine hervorragende Beständigkeit
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein Fahrzeug
gemäß Anspruch 14
gelöst.
Weitere vorteilhafte Aspekte, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der Beschreibung.
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Durch
aufwendige Untersuchungen kamen die Erfinder vorliegend zu dem Ergebnis,
daß eine Antennenwirkung
zufriedenstellend bewirkt werden kann, wenn eine Antennenschicht
auf einem eine Fahrzeugkarosserie bildenden Metall bzw. Stahlblech über einer
elektrolytischen Abscheidungsschicht (z.B. Elektrotauchlackierung)
oder einer als dielektrischem Material dienenden Zwischenbeschichtung
(z.B. Steinschlagzwischengrund oder Vorlackierung) ausgebildet wird,
wobei eine nicht behindernde Antenne mit hervorragender Witterungsbeständigkeit
dadurch gebildet werden kann, daß ein weiterer Film bzw. Überzug wie
etwa eine Decklackierung oder eine Vorlackierung auf dem Antennenfilm
bzw. der Antennenschicht ausgebildet wird. Die vorliegende Erfindung
beruht auf diesen Erkenntnissen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfingung betrifft insbesondere ein Herstellungsverfahren
für eine
Fahrzeugantenne, das die folgenden Schritte umfaßt: Ausbilden einer Antennenkreisschicht,
die aus einer leitfähigen
Paste hergestellt ist, auf einer elektrolytischen Abscheidungsschicht (Elektrotauchlackierung)
oder einer Zwischenbeschichtung (z.B. Steinschlagzwischengrund oder Vorlackierung),
die auf einem Außenblech
einer Fahrzeugkarosserie ausgebildet sind, und anschließend Ausbilden
einer einlagigen oder mehrlagigen Beschichtung (z.B. Decklackierung,
Vorlackierung etc.) auf der Antennenkreisschicht.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, das eine
Antennenkreisschicht in einer Lackierung auf einem Außenblech
seiner Karosserie aufweist, die gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren
für eine Fahrzeugantenne
erzeugt ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren für eine Fahrzeugantenne
bereit, die das Ausbilden einer Antennenkreisschicht auf einer elektrolytischen
Abscheidungsschicht oder einer Zwischenbeschichtung auf einem Außenblech
einer Fahrzeugkarosserie und das anschließende Erzeugen eines einlagigen
oder mehrlagigen Überzugs
bzw. einer ein- oder mehrlagigen Überlackierung der Antennenkreisschicht
umfaßt.
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Positionen zur Antennenerzeugung
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Wenn
die Antennenschicht direkt auf dem Metall (typischerweise Stahlblech)
der Fahrzeugkarosserie ausgebildet wird, ist es kaum möglich, sie
als Antenne zu verwenden. Daher muß die Antennenschicht auf einer
elektrolytischen Abscheidungsschicht oder einer Zwischenbeschichtung
gebildet werden.
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Die
Antenne kann an einem äußeren Blechteil
des Fahrzeugs, z.B. Dach, Motorhaube, Kotflügel, Tür, Kofferraumdeckel etc. ohne
spezielle Beschränkung
der genauen Stelle ausgebildet werden. Insbesondere ist es bevorzugt,
wenn die Antenne auf dem Dach ausgebildet ist, da dort die Radiowellen leicht
empfangbar sind und eher selten Schäden auftreten.
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Herstellungsverfahren
für den
Antennenkreis
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Der
Antennenkreis kann dadurch gebildet werden, daß eine leitfähige Paste
mittels eines Sprays, einer Rolle oder Walze, einer Bürste etc. oder
durch Siebdruck oder ähnliches
direkt auf eine auf dem Außenblechteil
der Fahrzeugkarosserie ausgebildete elektrolytische Abscheidungsschicht
oder Zwischenschicht aufgebracht bzw. aufgedruckt wird. Alternativ
kann der Antennenkreis, der vorher unter Verwendung der leitfähigen Paste
auf einem Film, insbesondere einem Dünnfilm, erzeugt worden ist, auf
die elektrolytische Abscheidungsschicht oder die Zwischenbeschichtung übertragen
werden, z.B. durch Abziehen (Filmübertragungsverfahren). Außerdem kann
der Antennenkreis dadurch hergestellt werden, daß eine Antenne in Filmform
auf die elektrolytische Abscheidungsschicht oder die Zwischenbeschichtung
auflaminiert wird. Natürlich
können auch
andere Verfahren angewendet werden. Desweiteren kann eine Schicht
aus einem dielektrischen Material vor der Bildung des Antennenkreises
auf der elektrolytischen Abscheidungsschicht oder der Zwischenbeschichtung
erzeugt werden, um so die Empfindlichkeit zu erhöhen. Die dielektrische Schicht kann
durch ein beliebiges Verfahren wie etwa Beschichten, Drucken, Übertragung
(z.B. Abziehen) erzeugt werden, aber auch jedes andere Verfahren, das
für den
Herstellungsprozeß geeignet
bzw. günstig
erscheint kann ausgewählt
werden.
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Die
leitfähige
Paste kann dadurch erhalten werden, daß ein leitfähiges Pulver (B) in einem duroplastischen
oder einem thermoplastischen Harz dispergiert wird. Hierbei wird
die Viskosität
der Paste durch ein organisches Lösungsmittel (C) und/oder Wasser
eingestellt.
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Das
duroplastische oder thermoplastische Harz (A) kann ohne besondere
Einschränkung
beliebig gewählt
werden so lange es gewöhnlich
für Autolacke
verwendet wird. Duroplastische Harze sind unter dem Gesichtspunkt
der physikalischen Eigenschaften der Lackschicht bevorzugt. Beispielhaft
für die
Art der verwendbaren Harze können
hier Acrylharze, Poylesterharze, Polyurethanharze und Epoxidharze
genannt werden. Weist das Harz eine Hydroxylgruppe auf, so kann
es durch Verwendung zusammen mit einem Härtungsmittel wie etwa einem Melaminharz
und einem Polyisozyanatbestandteil (wobei das Isozyanat geschützt werden
kann) geeignet verwendet werden. Genauso kann ein Harz mit einer
Carboxylgruppe geeignet verwendet werden, wenn es zusammen mit einem
Härtungsmittel
wie etwa einem eine Epoxygruppe enthaltenden Harz verwendet wird.
Bei den oben beschriebenen Harze können auch solche, die in einem
organischen Lösungsmittel
dispergiert sind, verwendet werden, da sie auch in Wasser gelöst oder
dispergiert werden können.
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Die
leitfähigen
Pulver (B) beinhalten beispielsweise Feinstpulver mit einem oder
mehreren der folgenden Bestandteile: Silber, Nickel, Kupfer, elektrolytisches
Kupfer (KE-Kupfer),
leitendes Eisen, Indiumoxid, zinndotiertes Indiumoxid, leitendes
Zinnoxid, leitendes Zinkoxid und leitfähigkeitsbehandelter Glimmer.
Genauer gesagt kann Ein Pulver eines oder mehrerer der leitenden
Metalle Silber, Nickel, Kupfer, KE-Kupfer etc. bevorzugt verwendet
werden. Auch versilbertes Kupferpulver kann verwendet werden. Auch
wird gelahntes leitfähiges
Pulver bevorzugt, um die Leitfähigkeit
zu verbessern. Die durchschnittliche Primärteilchengröße des bei den Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung verwendeten leitfähigen Pulvern (B) liegt vorzugsweise
zwischen einschließlich 0,1 μm bis einschließlich 30 μm, besonders
bevorzugt zwischen einschließlich
0,5 μm bis einschließlich 20 μm. Ist die
durchschnittliche Teilchengröße sehr
klein, so ist die Leitfähigkeit
herabgesetzt, wohingegen bei einer zu großen durchschnittlichen Teilchengröße das Aussehen
der Lackschicht verschlechtert wird.
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Die
optimale Menge der Beimengung des leitfähigen Pulvers (B) hängt von
der Art, der Teilchengröße, der
Form usw. des Metalls ab. Bevorzugt wird die Menge an Pulver so
gewählt,
daß die
aus der leitfähigen
Paste gebildete Schicht einen spezifischen Durchgangswiderstand
(Volumen-Widerstand) von 106 Ω·cm oder
weniger, insbesondere 103 Ω·cm
oder weniger, aufweist. Weiterhin ist es unter dem Gesichtspunkten
der Leitfähigkeit
und den physikalischen Eigenschaften der Lackschicht bevorzugt,
daß die
Menge des leitfähigen
Pulvers (B) innerhalb des Bereichs von 10 bis 400 Gewichtsanteilen,
genauer gesagt etwa 50 bis 300 Gewichtsanteile, liegt bezogen auf
100 Gewichtsanteile des Feststoffanteils des duroplastischen oder
thermoplastischen Harzes (A).
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Die
leitfähige
Paste kann durch Hinzufügen des
Harzes (A) und gegebenenfalls des organischen Lösungsmittels (C) (optional)
zu dem leitfähigen
Pulver (B) und anschließendes
Dispergieren des Erzeugnisses mittels einer Dispergiervorrichtung
wie etwa einer Sandmühle
erhalten werden.
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Für das organische
Lösungsmittel
(C) kann ohne irgendeine Beschränkung
jedes beliebige Lösungsmittel
verwendet werden solange es in der Lage ist, das Harz (A) zu lösen. Die
organischen Lösungsmittel
umfassen beispielsweise Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
wie Toluol, Xylol, und hochsiedende erdölbasierte Kohlenwasserstoffe,
Ketonlösungmittel
wie etwa Methylethylketon, Methyisobutylketon, Cyclohexanon und
Isophoron, Esterlösungmittel
wie etwa Ethylacetat, Butylacetat, Ethylenglykolmonoethyletheracetat
und Diethylenglykolmonoethyletheracetat, Alkohollösungmittel
wie etwa Methanol, Ethanol, Butanol, Etheralkohollösungsmittel
wie etwa Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether
und Diethylenglykolmonobutylether. Diese Lösungsmittel können einzeln
oder als Gemisch von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
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Unter
dem Gesichtspunkt der Handhabungseigenschaften beträgt die Menge
des verwendeten organischen Lösungsmittels
(C) bevorzugt 10 bis 1000 Gewichtsanteile, besonders bevorzugt 50
bis 500 Gewichtsanteile, pro 100 Gewichtsanteile des Feststoffanteils
des duroplastischen oder thermoplastischen Harzes (A).
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Wenn
benötigt
kann die leitfähige
Paste weiterhin herkömmlich
bekannte Pigmente und Zusätze für Farben
bzw. Lacke umfassen, wie etwa Pigmente (z.B. Farbpigmente, Füllstoffe
etc.) und Zusatzstoffe wie Pigmentdispergiermittel, Verklumpungshemmer, Entmischungshemmer,
Schmierstoffe, Verlaufmittel, Entschäumer, Ultravioletabsorber usw.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird der Antennenkreis auf einer elektrolytischen
Abscheidungsschicht oder einer Zwischenbeschichtung beispielsweise
durch Beschichten, Bedrucken oder Übertragen bzw. Abziehen der leitfähigen Paste
oder durch Auflaminieren einer filmförmigen Antenne erzeugt. Dabei
ist es bevorzugt, daß die
Dicke der getrockneten Schicht der Antennenkreisschicht im Bereich
von 1 μm
bis 50 μm,
besonders bevorzugt von 5 μm
bis 30 μm,
liegt. Wenn die Schichtdicke zu gering ist, ist die Leitfähigkeit
der Schicht veringert und die Schicht kann nicht die Funktion einer
Antenne übernehmen.
Falls im Gegensatz dazu die Schichtdicke aber zu groß sein ist, wird
die Gestalt des Antennenkreises auch bei darüber gebildeter Lackschicht
deutlich erkennbar.
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Wie
oben beschrieben wird der Antennenkreis auf einer elektrolytischen
Abscheidungsschicht oder einer Zwischenbeschichtung auf einem Außenblech
der Fahrzeugkarosserie ausgebildet, dann wird, falls benötigt, eine
Zwischenbeschichtung (z.B. eine Vorlackierung) optional darauf erzeugt,
und anschließend
wird die Decklackierung darauf angebracht. Die (zweite) Zwischenbeschichtung
und die Decklackierung können
ohne irgendeine besondere Einschränkung gewählt werden solange sie für gewöhnlich im
Kraftfahrzeugbereich verwendet werden. Die Lackierung kann entweder
einen Einzelschichtaufbau oder einen Mehrschichtaufbau aufweisen.
Wenn die zur Bildung des Antennenkreises verwendete leitfähige Paste
duroplastisch ist, dann kann die leitfähige Paste erhitzt werden,
um sofort nach Erzeugung des Antennenkreises auszuhärten. Alternativ
kann die leitfähige
Paste gleichzeitig mit der Vorlackierung oder der darauf angeordneten
Decklackierung asugehärtet
werden, wenn diese zum Aushärten
erhitzt werden.
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Es
kann entweder ein einzelner Antennenkreis oder auch mehrere Antennenkreise
ausgebildet werden. Bevorzugt werden die Gestalt des Antennenkreises,
die Schichtdicke, die Position des Antennenkreises etc. entsprechend
seiner Anwendung in geeigneter Weise ausgewählt.
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Die
Anwendung des Herstellungsverfahrens für eine Antenne gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist nicht auf Kraftfahrzeuge beschränkt sondern
kann auch auf andere Fahrzeuge oder Erzeugnisse angewendet werden,
insofern das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung darauf angewendet
werden kann.
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Weitere
Einzelheiten und bevorzugte Auführungsbeispiele
der oben beschriebenen elektrolytischen Abscheidungsschicht, der
Zwischenbeschichtung, der dielektrischen Schicht und des Überzugs werden
im folgenden beschrieben.
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1) Elektrolytische Abscheidungsschicht
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Die
Elektrophorese-Farbe (elektrolytische Abscheidungsschicht) kann
entweder für
eine Kataphorese oder eine Anaphorese geeignet sein. Im allgemeinen
wird unter dem Gesichtspunkt des Korrosionsschutzes eine kataphoresische
Farbe bevorzugt. Als Harzbasis der Elektrophorese-Farbe kann z.B. Epoxidharz,
Acrylharz, Polybutadienharz, Alkydharz, Polyesterharz usw. verwendet
werden. Darunter sind Polyaminharze, wie etwa Epoxidharz mit Aminzusatz bevorzugt.
Als Härtemittel
können
bekannte Härtemittel
wie etwa geschützte
Polyisozyanatverbindungen, Aminoharze usw. verwendet werden. Insbesondere
sind geschützte
Polyisozyanatverbindungen bevorzugt.
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Die
kationische Elektrophoresebeschichtung kann für gewöhnlich bei einer Badtemperatur
von 15°C
bis 35 °C
und einer angelegten Spannung von 100 V bis 400 V ausgeführt werden.
Die Schichtdicke der Elektrophoresebeschichtung unterliegt keinen besonderen
Beschränkungen.
Im allgemeinen ist es bevorzugt, wenn die Schichtdicke der ausgehärteten Schicht
im Bereich von 10 μm
bis 40 μm
liegt. Im allgemeinen ist es hinreichend, daß die Aushärtetemperatur des Überzugs
im Bereich von 100°C
bis 200° und
die Aushärtezeit
im Bereich von 5 bis 90 Minuten liegt.
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2) Zwischenbeschichtung
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Obwohl
die Erzeugung des Antennenkreises und die Beschichtung mit der Decklackierung
bzw. dem Überzug
direkt auf der Elektrophoreseschicht ausgeführt werden können, kann
ein Zwischenlack bzw. Vorlack zwischen die Elektrophoreseschicht und
den Antennenkreis oder zwischen den Antennenkreis und den Überzug bzw.
den Decklack angeordnet werden, um die Glattheit, Brillianz, Zwischenlagenadhäsion, Steinschlagfestigkeit
usw. zu verbessern. Bekannte Lacke können als Zwischenbeschichtung
verwendet werden. Beispielsweise können auf einem organischen Lösungsmittel
basierende Zwischenbeschichtungen oder wasserlösliche Zwischenbeschichtungen
wie etwa Acrylharz, Polyesterharz, Alkydharz, (geschützte) Polyisozyanatverbindungen
etc., ein Farbpigment, ein Füller
usw. verwendet werden. Die Zwischenbeschichtung bzw. die Zwischenlackschicht
kann auf allen Vorder- und Rückseiten
der Fahrzeugkarosserie aufgebracht werden. Alternativ kann sie lediglich
auf die notwendigen Bereiche, z.B. die äußeren Blechteile des Fahrzeugs,
aufgebracht werden. Die Beschichtung kann mittels Druckluft-Spritzen,
Airless-Spritzen oder elektrostatischer Beschichtung usw. erfolgen.
Die Schichtdicke der Zwischenschicht liegt dabei vorzugsweise im
Bereich von 10 μm
bis 40 μm
bezogen auf die Schichtdicke der ausgehärteten Schicht. Die Beschichtung
kann durch Erhitzen ausgehärtet
werden, typischerweise bei 100°C
bis 170°C
für 10
bis 40 Minuten.
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3) Dielektrische Schicht
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Zur
Erzeugung der dielektrischen Schicht kann in geeigneter Weise eine
Beschichtungsmischung verwendet werden, die durch Dispergieren eines
hochdielektrischen Pulvers in einem duroplastischen oder thermoplastischen
Harz hergestellt wird. Als duroplastisches oder thermoplastisches
Harz können
die Harze verwendet werden, die bei der Beschreibung der leitfähigen Paste
aufgezählt
wurden und die beispielsweise Acrylharze, Polyesterharze, Polyurethanharze,
Epoxidharze usw. umfassen. Weist das Harz eine Hydroxylgruppe auf,
so kann es durch Verwendung zusammen mit einem Härtungsmittel wie etwa einem
Melaminharz und einem Polyisozyanatbestandteil (wobei das Isozyanat
geschützt werden
kann) geeignet verwendet werden. Genauso kann ein Harz mit einer
Carboxylgruppe geeignet verwendet werden, wenn es zusammen mit einem
Härtungsmittel
wie etwa einem eine Epoxygruppe enthaltenden Harz verwendet wird.
Bei den oben beschriebenen Harzen können auch solche, die in einem
organischen Lösungsmittel
dispergiert sind, verwendet werden, da sie auch in Wasser gelöst oder dispergiert
werden können.
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Bevorzugte
hoch-dielektrische Materialien beinhalten beispielsweise Titanatverbindungen
wie etwa Bariumtitanat, Strontiumtitanat, Zirkoniumtitanat, Kaliumtitanat,
usw., sowie Siliziumkarbid und Siliziumnitrid.
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Das
hoch-dielektrische Material weist eine körnige Struktur auf oder liegt
in Form eines Whiskers vor. Obwohl die Teilchengröße bzw.
die Whiskerlänge
keinen besonderen Beschränkungen
unterworfen sind, sind sie unter dem Gesichtspunkt des Dispersionsvermögens vorzugsweise
100 μm oder
kleiner. Die Schichtdicke der getrockneten dielektrischen Schicht
liegt vorzugsweise im Bereich von 1 μm bis 50 μm, besonders bevorzugt im Bereich
von 5 μm
bis 30 μm.
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4) Überzug (Decklack)
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Die
Erzeugung des Überzugs
(Decklacks) kann beispielsweise durch Verwendung eines Feststoff-Farblacks
oder eines Metallic-Lacks als Decklack und der optionalen zusätzlichen
Verwendung eines Klarlacks sofern erforderlich erfolgen, wobei ein 1-Beschichtung/1-Trocknung-System,
ein 2-Beschichtungen/1-Trocknung-System oder ein 2-Beschichtungen/2-Trocknungen-System
usw. verwendet werden können.
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Der
Feststoff-Farblack ist ein duroplastischer Lack, der als Farbpigment
ein Feststoff-Farbpigment enthält
wie etwa Titanoxid, Zinkweiß,
Kohlenschwarz, Kadmiumrot, Molybdänrot, Chromgelb, Chromoxid,
Preußisch
Blau, Kobaltblau, Azopigment, Phtalocyaninpigment, Quinacridonpigment, Isoindolinpigment,
Threnpigment und Perylenpigment. Der Metallic-Lack ist ein duroplastischer
Lack, der ein Metallic-Pigment wie etwa blättriges Aluminium, Glimmer,
mit einem Metalloxid oberflächenbeschichteten
Glimmer oder glimmerförmiges
Eisenoxid enthält.
Diese Lacke sind bevorzugt solche, die den Hintergrund hervorragend
abdecken.
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Der
Festoff-Farblack ist ein duroplastischer Lack, der einen duroplastischen
Harzbestandteil und ein Feststoff-Farbpigment beinhaltet. Als Beispiele dafür lassen
sich Zusammensetzungen nennen, die als duroplastischen Harzbestandteil
eine Harzbasis wie etwa Acrylharz mit einer quervernetzenden funktionalen
Gruppe (z.B. einer Hydroxylgruppe), Polyesterharz und Urethanharz
sowie ein Vernetzungsmittel wie etwa Melaminharz, Polyisozyanat
und geschütztes
Polyisozyanat umfassen. Der Metallic-Lack ist ein duroplatischer
Lack, der einen duroplastischen Harzbestandteil und ein Metallic-Pigment beinhaltet.
Als Beispiele dafür
lassen sich Zusammensetzungen nennen, die als duroplastischen Harzbestandteil
eine Harzbasis wie etwa Acrylharz mit einer quervernetzenden funktionalen
Gruppe (z.B. einer Hydroxylgruppe), Polyesterharz und Urethanharz
sowie ein Vernetzungsmittel wie etwa Melaminharz, Polyisozyanat
und geschütztes
Polyisozyanat umfassen.
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Weiterhin
ist der Klarlack ein Lack, der hauptsächlich einen duroplastische
Harzbestandteil aufweist und einen farblosen transparenten oder
farbigen transparenten Lackfilm ausbildet. Als Beispiele dafür lassen
sich Zusammensetzungen nennen, die als duroplastischen Harzbestandteil
eine Harzbasis wie etwa Acrylharz mit einer quervernetzenden funktionalen
Gruppe (z.B. einer Hydroxylgruppe), Polyesterharz und Urethanharz
sowie ein Vernetzungsmittel wie etwa Melaminharz, Polyisozyanat
und geschütztes
Polyisozyanat umfassen.
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Der
Feststoff-Farblack oder der Metallic-Lack sind im allgemeinen so
eingestellt, daß sie einen
Festoffanteil von ungefähr
20 bis 60 Gew.-% und eine Viskosität von ungefähr 10 bis 40 Sekunden Ausfließzeit bei
einem Ford Cup Nr. 4 bei 20°C
aufweisen. Dann kann der Feststoff-Farblack oder der Metallic-Lack
auf die Antennenkreisschicht, die optional auf dem Antennenkreis
aufgebrachte dielektrische Beschichtung oder die Zwischenbeschichtung mittels
Sprühen,
Airless-Sprühen
oder elektrostatischer Beschichtung usw. aufgebracht werden, so daß sich,
bezogen auf die ausgehärtete
Schicht, eine Schichtdicke von ungefähr 20 μm bis 60 μm im Fall des Feststoff-Farblacks
und ungefähr
5 μm bis
30 μm im
Fall des Metallic-Lacks ergibt. Der Lackfilm kann durch Erwärmen auf
eine Temperatur von 120°C
bis 160°C
für 10
bis 40 Minuten ausgehärtet
werden. Weiterhin kann entweder nach dem Aushärten der Beschichtungen oder
im nicht ausgehärteten
Zustand der Klarlack, der so eingestellt ist, daß er einen Feststoffanteil
von 20 bis 60 Gew.-% und eine Viskosität von ungefähr 10 bis 40 Sekunden Ausfließzeit bei
einem Ford Cup Nr. 4 bei 20°C
aufweist, mittels Sprühen,
Airless-Sprühen
oder elektrostatischer Beschichtung usw. aufgebracht werden, so
daß sich, bezogen
auf die ausgehärtete
Schicht, eine Schichtdicke von ungefähr 20 μm bis 60 μm ergibt. Anschließend wird
er durch Erwärmen
auf eine Temperatur von 120°C
bis 160°C
für 10
bis 40 Minuten ausgehärtet.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird nun in weiteren Einzelheiten anhand der
folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert. Jedoch sollte daraus nicht
abgeleitet werden, daß die
Erfindung etwa auf diese Beispiele beschränkt sei. Wenn nichts anderes angegeben
ist, beziehen sich im weiteren alle "Teile"- und "%"-Angaben
auf das Gewicht.
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Synthesebeispiel 1 (Acrylharz)
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Xylol
(100 Teile) wurde in eine herkömmliche Vorrichtung
zur Herstellung von Acrylharz gegeben, wobei die Vorrichtung mit
einer Heizeinheit, einem Rührer,
einer Rückflußeinheit,
einem Thermometer usw. ausgerüstet
ist. Anschließend
wurde das Xylol bei 125°C
gerührt
während
Stickstoffgas in die Vorrichtung geblasen und eine Mischung bestehend
aus 20 Teilen Styrol, 20 Teilen i-Butylmethacrylat, 20 Teilen Methymethacrylat,
21,7 Teilen 2-Ethylhexylacrylat, 0,5 Teilen Acrylsäure, 17,8
Teilen 2-Hydroxyethylacrylat
und 3,3 Teilen 2,2'-Azobisisobutyronitril bei
einer gleichbleibenden Rate über
einen Zeitraum von drei Stunden hineingetropft wurde. Das sich ergebende
Gemisch wurde bei der gleichen Temperatur zwei Stunden lang entwickelt,
um so eine Acrylharzlösung
(A) mit einem Feststoffanteil von 50 % zu erhalten. Das mittlere
Molekülgewicht
des sich daraus ergebenden Acrylharzes betrug 11.000.
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Synthesebeispiel 2 (Polyesterharz)
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Isophtalsäure (0,29
mol), 0,23 mol Phtalsäure,
0,43 mol Hexahydrophtalsäure,
0,4 mol Trimethylolpropan, 0,6 mol Neopentylglykol und 0,1 mol Kokosölfettsäure wurden
in eine herkömmliche
Vorrichtung zur Herstellung von Polyesterharz gegeben, Vorrichtung
mit einer Heizeinheit, einem Rührer,
einer Rückflußeinheit,
einem Dampfabscheider, einer Rektifikationskolonne, einem Thermometer
usw. ausgerüstet
war, und dann erhitzt. Mit dem Rühren
wurde begonnen, nachdem die Materialien geschmolzen waren, um überhaupt
ein Rühren
zu erlauben, und die Temperatur des Reaktionsbehälters wurde bis auf 230°C angehoben.
Dabei wurde die Temperaturerhöhung
von 160°C
auf 230°C
bei einer gleichförmigen Rate über einen
Zeitraum von drei Stunden ausgeführt.
Das erzuegte Kondenswasser wurde über die Rektifikationskolonne
aus dem System entfernt. Nachdem die Temperatur 230°C erreicht
hatte, wurde sie konstant gehalten und das Rühren für weitere zwei Stunden fortgesetzt.
Danach wurde Xylol in den Reaktionsbehälter zugegeben und dann die
Reaktion durch Wechsel zum Lösungsmittelkondensationsverfahren
fortgesetzt. Die Reaktion wurde beendet, als der Säurewert
8 mgKOH/g erreicht hatte, und von einer Abkühlung gefolgt. Als die Temperatur
auf 140°C heruntergekühlt war,
wurde die sich ergebende Lösung
durch Zusatz von Xylol verdünnt.
Als Resultat erhielt man ein kokosfett-modifiziertes Polyesterharz (B)
mit einem Feststoffanteilkonzentration von 60 %. Der Hydroxylwert
des sich ergebenden Harzes war 72 mgKOH/g.
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Beispiel 1
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Metallisches
Nickelpulver (100 Teile) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 μm wurde zu
100 Teilen der Acrylharzlösung
(A) mit einem Feststoffanteil von 50% hinzugegeben und anschließend für 60 Minuten
in einem Lackmischer gemahlen. Anschließend wurden 10 Teile eines
amidierten Castoröl-Ausfällungshemmers
(Produktname DISPARLON, hergestellt von Kusumoto Chemicals, Inc.)
hinzugegeben und das Mahlen mittels Lackmischer wurde für weitere
20 Minuten fortgesetzt, um die sich ergebende Mischung einheitlich
zu machen. Dann wurden 25 Teile "U-VAN
28-60 (Produktname eines von Mitsui Chemicals Inc. hergestellten
butylveretherten Melaminharzes mit einem Feststoffanteil von 60%)
und weiterhin ein gemischtes Lösungsmittel
aus Xylol/Butanol (50/50) zum Einstellen der Viskosität der Beschichtung
zugegeben, um so eine leitfähige
Paste zu erhalten. Die leitfähige
Paste wurde mittels Druckluftspritzen auf eine Glasplatte aufgetragen,
so daß sich
eine Schichtdicke des getrockneten Films von 30 μm ergab. Anschließend wurde
die Beschichtung durch Erhitzen auf eine Atmosphärentemperatur von 140°C für 20 Minuten
mittels eines Heißluft-Trocknungsofens
ausgehärtet.
Der nach dem Abkühlen gemessene
spezifische Volumenwiderstand (Durchgangswiderstand) betrug 4,3 × 10–3 Ω·cm.
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Eine
auf einem duroplastischen Epoxidharz basierende kationische Elektrophorese-Farbe "ELECRON 9600" (Produktname der
von Kansai Paint CO., Ltd. hergestellten Farbe) wurde auf ein Blech aus
Mattstahl, das eine Dicke von 0,8 mm aufwies und das einer chemischen
Behandlung mit Zinkphosphat unterzogen wurde (Phosphatieren), mittels
elektrolytischer Abscheidung (Elektrophorese oder Elektrotauchverfahren)
aufgetragen, so daß sich
für die gehärtete Schicht
eine Dicke von ungefähr
20 μm ergab.
Dann wurde die Beschichtung erhitzt und bei 170°C für 30 Minuten ausgehärtet. Danach
wurde darauf ein Fahrzeugzwischenlack (Vorlack) mit dem Produktnamen "TP-65 PRIMER-SURFACER" (ein duroplastischer
Polyesterharz/Melaminharz basierter Kunstharzlack mit organischen
Lösungsmitteln,
der von Kansai Paint Co., Ltd. hergestellt wird) mittels Druckluftspritzen
aufgetragen, so daß sich
für die
gehärtete
Beschichtung eine Schichtdicke von ungefähr 25 μm ergab. Dann wurde die Beschichtung
erhitzt und bei 140°C
für 30
Minuten ausgehärtet.
Auf diese Weise wurde eine zu beschichtende Substanz präpariert.
Dann wurde durch das Auftragen der oben beschriebenen leitfähigen Paste
auf die Testsubstanz mittels Druckluftspritzens durch ein Musterpapier eine
Antennenschicht in Form einer geraden Antenne (für das Autoradio) erzeugt, so
daß sich
für die ausgehärtete Schicht
eine Dicke von ungefähr
30 μm ergab.
Dann wurde die aufgetragene leitfähige Paste erhitzt und bei
140°C für 20 Minuten
ausgehärtet. Nach
dem Verkabeln der Antennenschicht mit einem Empfangsteil wurde ein
Decklack mit dem Produknamen "NEO
AMILAC 300" (ein
weißer
Hydoxylgruppen enthaltender Polyesterharz/Melaminharz basierter
Feststoff-Farblack mit organischen Lösungsmitteln, der von Kansai
Paint Co., Ltd. hergestellt wird) mittels Durckluftspritzen auf
das die Antennenschicht tragende beschichtete Blech aufgetragen,
so daß sich
für die
ausgehärtete
Schicht eine Dicke von ungefähr
30 μm ergab.
Dannach wurde der Lack erhitzt und bei 140°C für 30 Minuten ausgehärtet. Die
sich ergebende Antennenschicht zwischen den Lackschichten war in
der Lage, die Radiowellen für
ein Autoradio in zufriedenstellender Qualität zu empfangen.
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Beispiel 2
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KE-Kupferpulver
(100 Teile) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2 μm wurde zu
83 Teilen des kokosfettmodifizierten Polyesterharzes (B) mit einem
Feststoffanteil von 60 % hinzugegeben und dann in einem Lackmischer
für 60
Minuten gemahlen. Anschließend
wurden 10 Teile eines Amidierungs-Castoröl-Ausfällungshemmers
(Produktname DISPARLON, hergestellt von Kusumoto Chemicals, Inc.)
hinzugegeben und das Mahlen mittels Lackmischer wurde für weitere
20 Minuten fortgesetzt, um die sich ergebende Mischung einheitlich
zu machen. Dann wurden 25 Teile "U-VAN
28-60 (Produktname eines von Mitsui Chemicals Inc. hergestellten
butylveretherten Melaminharzes mit einem Feststoffanteil von 60%)
und weiterhin ein gemischtes Lösungsmittel
aus Xylol/Butanol/Butylacetat (40/40/20) zum Einstellen der Viskosität der Beschichtung
zugegeben, um so eine leitfähige
Paste zu erhalten. Die leitfähige Paste
wurde mittels Siebdrucken auf eine Glasplatte aufgetragen, so daß sich eine
Schichtdicke des getrockneten Films von 25 μm ergab. Anschließend wurde
die Beschichtung durch Erhitzen auf eine Atmosphärentemperatur von 140°C für 20 Minuten
mittels eines Heißluft-Trocknungsofens
ausgehärtet. Der
nach dem Abkühlen
gemessene spezifische Volumenwiderstand (Durchgangswiderstand) betrug 2,5 × 10–3 Ω·cm.
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Eine
auf einem duroplastischen Epoxidharz basierende kationische Elektrophorese-Farbe "ELECRON 9600" (Produktname der
von Kansai Paint CO., Ltd. hergestellten Farbe) wurde auf ein Blech aus
Mattstahl, das eine Dicke von 0,8 mm aufwies und das einer chemischen
Behandlung mit Zinkphosphat unterzogen wurde (Phosphatieren), mittels
elektrolytischer Abscheidung (Elektrophorese oder Elektrotauchverfahren)
aufgetragen, so daß sich
für die gehärtete Schicht
eine Dicke von ungefähr
20 μm ergab.
Dann wurde die Beschichtung erhitzt und bei 170°C für 30 Minuten ausgehärtet. Danach
wurde durch Aufdrucken der oben beschriebenen leitfähigen Paste
auf die elektrolytische Abscheidungsschicht mittels Siebdruck eine
Antennenschicht in Form einer geraden Antenne (für das Autoradio) erzeugt, so
daß sich
für die
ausgehärtete
Schicht eine Dicke von ungefähr
25 μm ergab.
Dann wurde die aufgetragene leitfähige Paste erhitzt und bei
140°C für 20 Minuten
ausgehärtet.
Nach dem Verkabeln der Antennenschicht mit einem Empfangsteil wurde
darauf ein Fahrzeugzwischenlack (Vorlack) mit dem Produktnamen "TP-65 PRIMER-SURFACER" (ein duroplastischer
Polyesterharz/Melaminharz basierter Kunstharzlack mit organischen
Lösungsmitteln,
der von Kansai Paint Co., Ltd. hergestellt wird) mittels Druckluftspritzen
auf das die Antennenschicht tragende Blech aufgetragen, so daß sich für die gehärtete Beschichtung
eine Schichtdicke von ungefähr
25 μm ergab.
Dann wurde die Beschichtung erhitzt und bei 140°C für 30 Minuten ausgehärtet. Danach
wurde ein Basislack mit dem Produktnamen "MAGIRON SILVER METALLIC" (ein Acrylharz/Melaminharz
basierter Metallic-Lack, der von Kansai Paint Co., Ltd. hergestellt
wird) mit 15 μm
Dicke bezogen auf die ausgehärtete
Schicht und ein Fahrzeug-Klarlack als Decklack mit dem Produktnamen "MAGIRON CLEAR" (ein von Kansai
Lack Co., Ltd. hergestellter Acrylharz/Melaminharz basierter Lack)
mit 35 μm
Dicke bezogen auf die ausgehärtete
Schicht im Nass-in-Nass-Verfahren auf diese Zwischenschicht aufgetragen.
Danach wurden beide Lacke gleichzeitig durch Erhitzen auf 140°C für 30 Minuten
ausgehärtet.
Die sich ergebende Antennenschicht zwischen den Lackschichten war
in der Lage, die Radiowellen für
ein Autoradio in zufriedensteilender Qualität zu empfangen.
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Durch
die Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung kann, da der Einbauort der Antenne keinerlei
Einschränkungen
unterworfen ist, in vorteilhafter Weise erreicht werden, daß die Antenne
auf einfache Weise durch Beschichten und in Übereinstimmung mit dem Fahrzeugprofil
am Einbauort, z.B. dem Dach, ausgebildet werden kann. Dadurch beeinträchtigt die
Antenne weder die Sicht noch das Design bzw. das Aussehen des Fahrzeugs.
Darüberhinaus
wird sie nur selten beschädigt
und ist für
den Radioempfang bestens geeignet. Weiterhin kann ein anderer Vorteil
erreicht werden, nämlich
daß die
Antenne von hervorragender Beständigkeit
ist, da sie durch den Überzug
(z.B. den Decklack) vor schädigenden
Einflüssen
der Umgebung geschützt
ist.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in ihren Einzelheiten anhand spezieller
Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, ist es für
den Fachmann ersichtlich, daß verschiedene Änderungen
oder Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom eigentlichen
Kern der Erfindung abzugehen.
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Die
vorliegende Anmeldung beruht auf der am 14. Mai 2003 eingereichten
japanischen Patentanmeldung 2003-136369, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme
vollständig
aufgenommen wird.