JP3941493B2

JP3941493B2 - ガラスアンテナのチューニングテープ及びチューニング方法

Info

Publication number: JP3941493B2
Application number: JP2001381166A
Authority: JP
Inventors: 文範渡辺; 勝寿中山; 俊夫箕輪
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP2003188622A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用又は建築用等の窓のガラス板等に設けられる導電性金属を含有するプリント線条（以下、単に導電性金属含有プリント線条という）をアンテナパターンとして用いる、ガラスアンテナ用のチューニングテープ及びチューニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より車両用又は建築用等の窓のガラス板に導電性金属含有プリント線条で形成するガラスアンテナが知られている。特に車両用の後部窓のガラス板又は側部窓のガラス板に設けられるＡＭ放送用、ＦＭ放送用及びＴＶ放送用のガラスアンテナは、車両用アンテナとして広く一般的に用いられている。
【０００３】
これらの車両用ガラスアンテナは、銀含有ペースト等の導電性金属含有ペーストをスクリーン印刷により車両の窓のガラス板の車内側表面にプリントし、焼き付けて形成して製造される。その際、所望の放送帯において好適なアンテナ特性を得るために、アンテナパターンを構成する各エレメントの最適な形状、最適な長さ又は最適な間隔等の設計値を調整（チューニング）する必要がある。
【０００４】
銀含有ペーストを焼成したプリント線条（以下、銀含有プリント線条と略称する）については、各エレメントの長さを変更し調整することや間隔を変更し調整することは実質的に困難であるので、従来では幅が１ｍｍ程度で厚さが３５μｍ程度の銅箔テープであって、この銅箔テープの裏面に接着剤が形成された銅箔テープをガラス板に貼り付けてアンテナパターンを試作し、このアンテナパターンの特性を調べることにより各エレメントのチューニングを行っていた。
【０００５】
しかし、銅箔テープを形成したガラスアンテナと、実際に車両の窓のガラス板に設けられた銀含有プリント線条で構成したガラスアンテナとは、アンテナ特性に違いが生じる問題点があった。
【０００６】
このため、特開平９−２３２８４６号公報に記載されている発明では、アンテナ特性の違いがガラス波長短縮率に起因する共振周波数の違いによって発生することに着目し、チューニングテープで形成したアンテナパターンのガラス波長短縮率の数値を変更するために、誘電率の高い物質でチューニングテープを被覆することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９−２３２８４６号公報におけるチューニングテープにてチューニングを行う場合、そのチューニングテープのみに比誘電率が３〜１４の範囲の誘電体ペースト等を塗布するか、又はチューニングテープの上部を樹脂製シートで覆っている。誘電体ペーストや樹脂製シート等の誘電物質の厚さはチューニングテープの幅に応じて変化させ、最大で２ｍｍ程度の厚さの誘電物質を用いている。
【０００８】
特開平９−２３２８４６号公報に記載されている手段では、チューニングテープの厚さが厚くなりすぎるため、著しくチューニング作業性を損なう問題があった。また、この誘電物質とチューニングテープとの間に空気層（比誘電率１）が介在すると空気層の影響で大きくアンテナ特性が変わるため、アンテナ特性が安定せず再現性が損なわれる問題があった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、本発明のチューニングテープで形成したガラスアンテナのアンテナ特性は、導電性金属含有プリント線条で形成したガラスアンテナのアンテナ特性と同等又は近似しており、本発明はチューニング作業性の良いチューニングテープ及びチューニング方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであり、ガラス板に設けられる銀含有プリント線条をアンテナとして用いるガラスアンテナのチューニングに用いられるガラスアンテナ用のチューニングテープにおいて、
導電性樹脂層が所望のパターンで複数枚の転写フィルム上に形成され、かつ該導電性樹脂層は、ガラス板上にアンテナパターンを形成する金属粉末及び熱硬化性樹脂と加熱により揮発する有機溶剤を混練した導電性樹脂ペーストより構成されていることを特徴とするガラスアンテナ用チューニングテープを提供する。
【００１１】
また、本発明は、ガラス板に設けられる導電性金属含有プリント線条をアンテナとして用いるガラスアンテナのチューニングに用いられるガラスアンテナ用のチューニングテープを用いてチューニングするチューニング方法において、
前記チューニングテープは、導電性樹脂層が所望のパターンで複数枚の転写フィルム上に形成され、かつ該導電性樹脂層は、金属粉末、熱硬化性樹脂及び有機溶剤を混練した導電性樹脂ペーストより構成されており、
前記チューニングテープの前記導電性樹脂層側を次々にガラス板に押しつけ加圧、加熱することにより前記ガラス板上にアンテナパターンを形成することを特徴とするチューニング方法を提供する。
【００１２】
上述したチューニング方法により調整したガラスアンテナは、同じアンテナパターン形状、すなわち、各エレメントの長さ及び間隔等を同じとする銀含有プリント線条又は導電性金属含有プリント線条により形成されるガラスアンテナと同等又は近似したアンテナ特性を有する。
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下に説明する。ガラスアンテナは、図１に示すように、ガラス板１にアンテナパターン２及び給電点３を形成することにより構成される。本発明のチューニングテープは、転写フィルム上に導電性樹脂層が形成されている。この導電性樹脂層をガラス板へ加熱、加圧し、転写することによって、所望のアンテナパターンを形成し、このアンテナパターンの特性を調べることにより各エレメントのチューニングを行う。本発明の実施の形態におけるガラスアンテナの製造方法を図２、３を用いて以下に説明する。
【００１５】
導電性樹脂ペースト層６を例えば次のようにしてガラス板１上に形成する。最初に、金属粉末、熱硬化性樹脂及び有機溶剤を混練して導電性樹脂ペーストを作製し、剥離層８を有する転写フィルム５上に所望のパターンにスクリーン印刷等によって塗布し、導電性樹脂ペースト層６を形成する。
【００１６】
前記塗布後、通常、熱硬化性樹脂が熱硬化しない程度に加熱して乾燥させる。さらに、その導電性樹脂ペースト層６の上層に接着剤７をスクリーン印刷等によって塗布し形成する。前記塗布後、接着剤７に含まれる有機溶剤が揮発する温度に加熱して乾燥される。
【００１７】
上記のようにして得られた転写フィルム５について、導電性樹脂ペースト層６側をガラス板１に対向させて転写フィルム５をガラス板１に押しつけ加圧、加熱することによりガラス板１上に図１のようなアンテナパターン２を形成する（仮形成）。ここで、転写フィルム５の面積が小さいため、１枚の転写フィルム５に図１のアンテナパターン２に相当するすべての導電性樹脂ペースト層６を形成できない場合には、複数枚の転写フィルム５を次々にガラス板１に押しつけ加圧、加熱することによりそれぞれの転写フィルム５の導電性樹脂ペースト層６を継ぎ足すようにする。
【００１８】
こうして得られたガラス上のアンテナパターン２を低温で一定時間加熱し導電性樹脂ペースト層６に含まれている熱硬化性樹脂を熱硬化させて導電性樹脂層を得る（本形成）。形成したアンテナパターン２の断面構造は図４に示すとおりとなる。
【００１９】
導電性樹脂層は、導電性の金属粉末と樹脂及び有機溶剤から構成される。金属粉末は通常、価格や導電率を考慮し、銀が用いられるが、該金属粉末として、金、白金、パラジウム、ロジウム等の粉末も用いることができる。また、その平均粒径は１μｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
本発明の実施の形態における導電性樹脂層は、加熱することにより不溶不融の状態に硬化し、ガラス板と強固に接着する熱硬化性樹脂であることが好ましい。この熱硬化性樹脂は、１５０℃の範囲に６０分間保持することにより、又は２００℃に３０分間保持することにより熱硬化するもの、又は、金属粉末を含有しても化学的に安定なものであることが好ましく、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂からなる群から選ばれる１種以上であることがより好ましい。さらに、この熱硬化性樹脂は熱硬化後の耐候性に優れ、かつ、入手も容易なエポキシ樹脂を含有することが特に好ましい。
【００２１】
転写フィルム５は高分子フィルム上に易剥離性の例えばアクリル樹脂層等の剥離剤８を塗布したフィルムを用いることが好ましい。
【００２２】
接着剤７は、例えば、セルロース誘導体、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂等の樹脂を秤量しトルエン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等と混合して作製される。なお、本発明の実施の形態における有機溶剤は、それとともに使用される熱硬化性樹脂を溶解できるものであれば限定されない。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面に従って詳細に説明する。本発明の実施例は、図１のガラスアンテナの構成図において、ガラス板１を縦略５００ｍｍ、横略１０００ｍｍの寸法の自動車用サイド窓のガラス板とし、長さ略２１００ｍｍのアンテナパターン２及び給電点３を形成して評価した。
【００３０】
アンテナパターン２として、基準となる銀含有プリント線条、従来例である銅箔テープ（比較例）及び本発明の実施例である例１のチューニングテープを用いて、それぞれアンテナパターン２を形成し、３種のガラスアンテナを作成した。
【００３１】
これらのアンテナパターン２の断面構造を図４及び図５に示す。図４では、アンテナパターン２は銀含有プリント線条又は例１のチューニングテープの導電性樹脂層である。また、図５には銅箔テープでアンテナパターン２を形成した場合の断面構造を示し、５１は銅箔、６０は接着層、Ｄは接着層の厚さを表す。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
以下、例１におけるチューニングテープを用いたアンテナパターン２の作成について、具体的に説明する。２００℃に３０分加熱することによって熱硬化するエポキシ樹脂１０質量部（以下、単に部という。）と、平均粒径（各粒子の最大径の平均値）が０．１〜２μｍのフレーク状銀粉末８０部と、トルエン５部と、酢酸ブチル５部とからなる混合物を混練して導電性樹脂ペーストを作製した。
【００４６】
幅１０ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)フィルムの上に剥離性のアクリル層（剥離層８）を２μｍ塗布した。このアクリル層の上に幅０．７ｍｍ長さ２００ｍｍの長方形の該導電性樹脂ペーストのパターンを印刷した。印刷はステンレス鋼製メッシュ（２５０メッシュ）を有するスクリーン版（乳剤厚３０μｍ）を用いて行い、１００℃で１０分間乾燥して、厚さ５０μｍの導電性樹脂ペースト層６を得た。
【００４７】
さらに、この導電性樹脂ペースト層６の上にエチルセルロースを８０質量％と酢酸メチル２０質量％とを混練した接着剤７を導電性樹脂ペースト６を覆うように幅０．９ｍｍ長さ２１０ｍｍの長方形のパターンで印刷した。この印刷はポリエステル製メッシュ（３２５メッシュ）を有するスクリーン版（乳剤厚３０μｍ）を用いて行い、この印刷後、６０℃で１０分間乾燥した。
【００４８】
次に、このフィルムをガラス板１の所望のアンテナパターン２の必要な場所に置き、耐熱シリコーン製のハンドローラを用いて、このハンドローラを２５０℃に加熱し速度５ｍｍ／ｓｅｃで移動させながら上から加圧した。加熱後速やかにフィルムをガラス板から引き剥がすことにより上記フィルム上に形成された導電性樹脂ペーストのパターンがガラス板上に転写された。こうして得られたガラス板上のアンテナパターン２を２００℃で３０分加熱し導電性樹脂ペースト層６に含まれている熱硬化性樹脂を熱硬化させた。
【００４９】
表１にアンテナパターン２の寸法や電気抵抗率等の諸数値及びインピーダンス測定の結果を示す。測定したＦＭ帯（７６〜９０ＭＨｚ）、ＴＶのＶＨＦ帯（９０〜１１０ＭＨｚ及び１７０〜２２５ＭＨｚ）において、直列共振がそれぞれ存在したので、それぞれの共振周波数におけるインピーダンス（抵抗値）と共振周波数の測定結果を示した。インピーダンスの測定は、アンテナパターン２の給電点３と車体との間のインピーダンスについて行った。なお、表１において、第１の共振周波数をｆ _１、第２の共振周波数をｆ _２、第３の共振周波数をｆ _３と表す。その結果、各共振周波数において、例１のチューニングテープを用いてアンテナパターン２を形成した場合、銀含有プリント線条の場合とほぼ等しいアンテナ特性が得られることがわかる。
【００５０】
図６に上記３種のガラスアンテナの７５〜１１０ＭＨｚにおける受信電圧−周波数特性を示し、図７に上記３種のガラスアンテナの１７０〜２３０ＭＨｚにおける受信電圧−周波数特性を示した。
【００５１】
図６、７では、銀含有プリント線条を単に銀プリントと表示した。例１では、ほぼ同等のアンテナ特性を得ることができ、比較例である銅箔プリントに比較し、明らかにチューニングの特性が改善されていることがわかる。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【発明の効果】
本発明のチューニングテープで形成したガラスアンテナのアンテナ特性は、導電性金属含有プリント線条で形成したガラスアンテナのアンテナ特性と同等又は近似しており、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラスアンテナの構成図。
【図２】本発明のチューニングテープを用いてアンテナパターン２を製作する場合に用いる転写フィルムの平面図。
【図３】本発明のチューニングテープを用いてアンテナパターン２を製作する場合に用いる転写フィルムの断面図。
【図４】銀含有プリント線条又は本発明のチューニングテープからなるアンテナパターン２の断面構造図。
【図５】従来例である銅箔テープからなるアンテナパターン２の断面構造図。
【図６】例１における３種のガラスアンテナの７５〜１１０ＭＨｚにおける受信電圧−周波数特性図。
【図７】例１における３種のガラスアンテナの１７０〜２３０ＭＨｚにおける受信電圧−周波数特性図。
【符号の説明】
１：ガラス板
２：アンテナパターン
３：給電点
５１：銅箔
６０：接着層
ｄ：接着層６０の厚さ
Ｄ：接着層の厚さ
Ｗ：線幅

Claims

ガラス板に設けられる銀含有プリント線条をアンテナとして用いるガラスアンテナのチューニングに用いられるガラスアンテナ用のチューニングテープにおいて、
導電性樹脂層が所望のパターンで複数枚の転写フィルム上に形成され、かつ該導電性樹脂層は、ガラス上にアンテナパターンを形成する金属粉末及び熱硬化性樹脂と加熱により揮発する有機溶剤を混練した導電性樹脂ペーストより構成されていることを特徴とするガラスアンテナ用チューニングテープ。
ガラス板に設けられる銀含有プリント線条をアンテナとして用いるガラスアンテナのチューニングに用いられるガラスアンテナ用のチューニングテープにおいて、
導電性樹脂層が所望のパターンで複数枚の転写フィルム上に形成され、かつ該導電性樹脂層は、金属粉末、熱硬化性樹脂及び有機溶剤を混練した導電性樹脂ペーストより構成され、前記導電性樹脂層が２５０℃以下の加熱によりアンテナパターンとして十分な導電性を示すことを特徴とするガラスアンテナ用チューニングテープ。
前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂群から選ばれる１種以上である請求項１又は２に記載のガラスアンテナ用チューニングテープ。
前記金属粉末の平均粒径が１μｍ以下である請求項１、２又は３に記載のガラスアンテナ用チューニングテープ。
ガラス板に設けられる導電性金属含有プリント線条をアンテナとして用いるガラスアンテナのチューニングに用いられるガラスアンテナ用のチューニングテープを用いてチューニングするチューニング方法において、
前記チューニングテープは、導電性樹脂層が所望のパターンで複数枚の転写フィルム上に形成され、かつ該導電性樹脂層は、金属粉末、熱硬化性樹脂及び有機溶剤を混練した導電性樹脂ペーストより構成されており、
前記チューニングテープの複数枚の転写フィルム上の前記導電性樹脂層側をガラス板に押しつけ加圧、加熱することにより前記ガラス板上に熱可塑性樹脂と金属粉末により構成されるアンテナパターンを形成し、前記導電性樹脂層が２５０℃以下の加熱によりアンテナパターンとして十分な導電性を示すことを特徴とするチューニング方法。
前記アンテナパターンを２５０℃以下で３０分以上加熱し、前記導電性樹脂ペーストに含まれている熱硬化性樹脂を熱硬化させる請求項５に記載のチューニング方法。
前記アンテナパターンを１５０〜２００℃で３０〜６０分加熱し、前記導電性樹脂ペーストに含まれている熱硬化性樹脂を熱硬化させる請求項５又は６に記載のチューニング方法。
前記転写フィルムは、高分子フィルム上に剥離層を有しており、前記チューニングテープの前記導電性樹脂層側を次々にガラス板に押しつけ加圧、加熱後速やかに前記転写フィルムを前記ガラス板から引き剥がす請求項５〜７のいずれかに記載のガラスアンテナ用チューニング方法。