(57)【要約】【課題】水分等によるアンテナの電波障害を抑制可能なアンテナカバーを提供することにある。【解決手段】このアンテナカバー１は、ポリテトラフルオロエチレン製の繊維で構成された布帛を有する。【選択図】      図１
2004364192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリテトラフルオロエチレン製の繊維で構成された布帛を有する、アンテナカバー。
【請求項２】
前記布帛は、下記条件（１）に従って測定される１２ＧＨｚでの誘電正接が０．５×１０−４以上１．５×１０−４以下である、請求項１に記載のアンテナカバー。
条件（１）
ネットワークアナライザーを使用し、空洞共振器により前記布帛の共振周波数およびＱ値の変化を測定し、１２ＧＨｚにおける誘電正接ｔａｎδを次式にしたがって算出する。
ｔａｎδ＝（１／Ｑｕ）×｛１＋（Ｗ２／Ｗ１）｝−（Ｐｃ／ωＷ１）
【数１】
2004364192.tif 000005
式中の記号は次のものである。
Ｄ：空洞共振器直径（ｍｍ）
Ｍ：空洞共振器片側長さ（ｍｍ）
Ｌ：サンプル長さ（ｍｍ）
ｃ：光速（ｍ／ｓ）
Ｉｄ：減衰量（ｄＢ）
Ｆ０：共振周波数（Ｈｚ）
Ｆ１：共振点からの減衰量が３ｄＢである上側周波数（Ｈｚ）
Ｆ２：共振点からの減衰量が３ｄＢである下側周波数（Ｈｚ）
ε０：真空の誘電率（Ｈ／ｍ）
εｒ：サンプルの比誘電率
μ０：真空の透磁率（Ｈ／ｍ）
Ｒｓ：導体空洞の表面粗さも考慮した実効表面抵抗（Ω）
Ｊ０：−０．４０２７５９
Ｊ１：３．８３１７１
【請求項３】
前記布帛は、３０％以上６０％以下の空隙率を有している、請求項１または２に記載のアンテナカバー。
【請求項４】
前記繊維は、半焼成ポリテトラフルオロエチレン製である、請求項１から３のいずれかに記載のアンテナカバー。
【請求項５】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、結晶転化率が０．２以上０．７以下である、請求項１から４のいずれかに記載のアンテナカバー。
【請求項６】
前記布帛は、引っ張り強度が１０Ｎ／ｃｍ以上１００Ｎ／ｃｍ以下である、請求項１から５に記載のアンテナカバー。
【請求項７】
前記布帛は、目付が１５０ｇ／ｍ２以上２５０ｇ／ｍ２以下である、請求項１から６のいずれかに記載のアンテナカバー。
【請求項８】
前記布帛の少なくとも片側の面に積層された他材をさらに有する、請求項１から７のいずれかに記載のアンテナカバー。
【請求項９】
前記他材は織布を含む、請求項１から８のいずれかに記載のアンテナカバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナカバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話基地局等に用いられるアンテナは、一般に、マンションの屋上など屋外に設置され、雨、雪等にさらされる状態にある。このため、これらの水分が付着することによって、透過損失が発生したり電磁波の伝搬に拡散が生じたりする等の問題が生じやすい。このようなアンテナへの水分の付着を防止するための方法として、例えば、シート状物等で構成されたアンテナカバーを上記アンテナを被覆するよう配置することが考えられる。
【０００３】
しかし、近年、携帯電話等に代表されるように、より高い周波数領域（第４世代の携帯電話にあっては５〜８ＧＨｚ）が用いられるようになってきており、これに伴ってアンテナの誘電損失（電力ロス）が大きくなる傾向にある。
そこで、かかる誘電損失の程度を低減すべく、フッ素樹脂を利用したアンテナカバーが既に提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ここでは、具体的に、アンテナカバーは、フッ素樹脂からなる多孔膜と、この多孔膜に積層され、フッ素樹脂等からなる他の膜体等と、からなる積層体で構成されており、フッ素樹脂の有する電磁的特性によりアンテナに対し優れた電磁透過特性を提供することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１８１５２２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のアンテナカバーは通気性が乏しいために、アンテナカバーまたはアンテナ本体側の一部に開口部を設けて通気性を確保する必要があった。しかも、そのような開口部を設けたことによって、粉塵や昆虫などの小生物が進入してしまう問題があった。一方、開口部を設けない場合は、カバー内側に一度水分が進入してしまうとカバー外側に発散されにくく、このため、外気温度の変動により水分が結露するなどして電波障害を引き起こすことがあった。
【０００６】
本発明の目的は、水分等によるアンテナの電波障害を抑制可能なアンテナカバーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、フッ素樹脂を材質とする布帛を用いてアンテナカバーを構成することにより、水分等による電波障害を抑制できることを見出した。
すなわち、本発明は、
（１）ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥ）製の繊維で構成された布帛を有する、アンテナカバー、
（２）前記布帛は、下記条件（１）に従って測定される１２ＧＨｚでの誘電正接が０．５以上１．５×１０−４以下である、（１）に記載のアンテナカバー、
条件（１）
ネットワークアナライザーを使用し、空洞共振器により前記布帛の共振周波数およびＱ値の変化を測定し、１２ＧＨｚにおける誘電正接ｔａｎδを次式にしたがって算出する。
【０００８】
ｔａｎδ＝（１／Ｑｕ）×｛１＋（Ｗ２／Ｗ１）｝−（Ｐｃ／ωＷ１）
【０００９】
【数２】
2004364192.tif 000003
式中の記号は次のものである。
Ｄ：空洞共振器直径（ｍｍ）
Ｍ：空洞共振器片側長さ（ｍｍ）
Ｌ：サンプル長さ（ｍｍ）
ｃ：光速（ｍ／ｓ）
Ｉｄ：減衰量（ｄＢ）
Ｆ０：共振周波数（Ｈｚ）
Ｆ１：共振点からの減衰量が３ｄＢである上側周波数（Ｈｚ）
Ｆ２：共振点からの減衰量が３ｄＢである下側周波数（Ｈｚ）
ε０：真空の誘電率（Ｈ／ｍ）
εｒ：サンプルの比誘電率
μ０：真空の透磁率（Ｈ／ｍ）
Ｒｓ：導体空洞の表面粗さも考慮した実効表面抵抗（Ω）
Ｊ０：−０．４０２７５９
Ｊ１：３．８３１７１
（３）前記布帛は、３０％以上６０％以下の空隙率を有している、（１）または（２）に記載のアンテナカバー、
（４）前記繊維は、半焼成ＰＴＦＥ製である、（１）から（３）のいずれかに記載のアンテナカバー、
（５）前記ＰＴＦＥは、結晶転化率が０．３以上０．６以下である、（１）から（４）のいずれかに記載のアンテナカバー、
（６）前記布帛は、引っ張り強度が１０Ｎ／ｃｍ以上１００Ｎ／ｃｍ以下である、（１）から（５）に記載のアンテナカバー、
（７）前記布帛は、目付が１５０ｇ／ｍ２以上２５０ｇ／ｍ２以下である、（１）から（６）のいずれかに記載のアンテナカバー、
（８）前記布帛の少なくとも片側の面に積層された他材をさらに有する、（１）から（７）のいずれかに記載のアンテナカバー、
（９）前記他材は織布を含む、（１）から（８）のいずれかに記載のアンテナカバー、
を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の一実施形態が採用されたアンテナカバー１を示す。
このアンテナカバー１は、アンテナ３を保護するためのものであって、アンテナ３を覆うように配置される。アンテナカバー１は、ＰＴＦＥ製の繊維が集合してなるウェブで構成された布帛を所定の形状に加工することにより得られる。
【００１１】
ウェブは、ＰＴＦＥ製のステープルファイバー（以下、ＰＴＦＥステープルファイバーともいう。）から実質的に構成される。ここで用いられるＰＴＦＥは、分枝（ループも含む。以下同様）を有するステープルファイバーが多く含まれるのが好ましい。また、繊維層の緻密化を図れる点で半焼成ＰＴＦＥが好ましい。なお、半焼成ＰＴＦＥとは、示差走査熱量分析（；Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、以下、ＤＳＣ）において、未焼成ＰＴＦＥの吸熱（６１５°Ｋ付近の吸熱）と焼成ＰＴＦＥの吸熱（６００°Ｋ付近の吸熱）の両方を表すものをいう。ＤＳＣは市販のＤＳＣ装置によって行うことができる。
【００１２】
また、半焼成ＰＴＦＥの結晶転化率は、ステープルファイバーを作る上で、結晶転化率が小さい場合はフィルム強度が小さくなるために、擦過、解繊によって太い繊維ができやすく、繊維の交絡性が乏しくなってしまうため、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．３以上であり、また、結晶転化率が高くなると誘電特性が低下、あるいは繊維間の自己粘着性、相互融着性が低下していしまうため、好ましくは０．７以下、より好ましくは０．６以下である。なお、本発明において、結晶転化率は、国際公開第ＷＯ９４／２３０９８号パンフレットに示される方法に従って算出される。
【００１３】
ＰＴＦＥステープルファイバーは、上記パンフレットに記載された方法など、公知の方法により製造される。例えば、半焼成ＰＴＦＥのステープルファイバーは、半焼成ＰＴＥＦＥフィルムを擦過、解繊することにより作成される。
半焼成ＰＴＦＥフィルムは、公知の方法で製造される。具体的には、ＰＴＦＥフィルムは、例えば乳化重合法によって得られたＰＴＦＥ微粉末（ファインパウダー）に潤滑剤を添加して熟成させたものをペースト押出しし、次いでカレンダー成形によりシート状に形成した未焼成ＰＴＦＥフィルムを、未焼成ＰＴＦＥの融点（約３３７℃〜約３４７℃）から焼成ＰＴＦＥの融点（約３２７℃）との間の温度で熱処理することによって得られる。熱処理の方法としては、所定温度の雰囲気中で所定時間加熱する方法、所定温度の液浴中で所定時間加熱する方法等が挙げられる。
【００１４】
ＰＴＦＥフィルムの擦過、解繊は、公知の方法で行われる。具体的には、例えば、高速回転する少なくとも１対の針刃ロールの間に、ＰＴＦＥフィルムの一軸延伸物を通過させ、スプリットさせることにより行われる。ＰＴＦＥフィルムのスプリットに用いられる装置としては、特開昭５８−１８０６２１号公報に示されるものを用いることができるが、好ましくは、図２に示すような装置を用いることができる。
【００１５】
この装置は、１対の針刃ロール３１，３２と、送り手段及び引き取り手段（共に図示せず）とを備えている。針刃ロール３１，３２は、それぞれの外周面に針刃３４，３５が植針されている。送り手段は、ＰＴＦＥフィルム３０の一軸延伸物を針刃ロール３１，３２に送るための手段である。引き取り手段は、針刃ロール３１，３２の間を通過したＰＴＦＥフィルムを引き取るための手段である。
【００１６】
この装置では、送り手段によりＰＴＦＥフィルム３０を、針刃ロール３１，３２の間に通すと、ＰＴＦＥフィルムは、針刃ロール３１，３２が回転することで針刃３４，３５によって擦過、解繊され、これにより、ＰＴＦＥのステープルファイバー３６が得られる。
なお、本発明では、ステープルファイバー（以下、単に繊維ともいう。）は、後述するウェータージェット交絡処理を行った場合に繊維間の交絡がより促進される点で、分枝を含むものが好ましく用いられる。
【００１７】
得られた多数のステープルファイバーは、コンベア上に堆積され、コンベアの速度変化により目付を調整しながらシート状のウェブに加工される。
得られたウェブには、ウォータージェット交絡処理が施され不織布に加工される。ウォータージェット交絡処理は、公知の方法により行われるが、ここでは、通常のコットン繊維に用いられる条件が好ましく用いられる。
【００１８】
ウォータージェットニードル交絡処理が施されたウェブには、３００℃〜３６０℃に加熱された１対のロールによりカレンダー加工がさらに施され、布帛が得られる。
このようにして得られる布帛は、目付が、繊維の厚み方向の重なりが低下して隙間が大きくなって耐水度が低下するのを防止するために、好ましくは１５０ｇ／ｍ２以上、また、所定の強度、耐水度を得るのに十分な量、或いは布帛のコストなどを考慮して、２５０ｇ／ｍ２以下で十分である。
【００１９】
また、この布帛は、結晶転化率との間に相関関係があり、後述する条件に従って測定される１２ＧＨｚでの誘電正接は、例えば、結晶転化率が０．２のときは概ね０．５〜０．６×１０−４であり、結晶転化率０．８のときは１．４〜１．５×１０−４である。
さらに、この布帛の空隙率は、通気性を確保するために、好ましくは３０％以上、より好ましくは４０％以上、好ましくは６０％以下、より好ましくは５５％以下である。空隙率は、布帛の重量，サイズ及び厚みから、ＰＴＦＥの充実体（空隙のない若しくは空隙率５％以下のＰＴＦＥの成形体）の比重を２．２ｇ／ｃｍ３として算出される。
【００２０】
さらに、この布帛は、アンテナの枠体に四方からテンションを加えて、太鼓張りのような状態で貼り付けられるので、四方の引張り強度が必要である。したがって、この布帛の引張り強度は、最低１０Ｎ／ｃｍ以上、より好ましくは１５Ｎ／ｃｍ以上であり、また、上限は特に限定されないが１００Ｎ／ｃｍ以下が現在加工可能な範囲と推定される。
【００２１】
このアンテナカバー１は、かかる布帛を、アンテナ３の枠体の形状に応じた所定の形状に加工することにより得られる。
このように構成されたアンテナカバー１は、多数の繊維が集合してなる布帛を有し、所定の空隙率を有しているため、通気性に優れている。このため、このアンテナカバー１によれば、カバー内側に浸透した水分が、カバー外側に発散され易くなっている。したがって、ここでは、外気温度の変動により結露を起こす等して、電波障害が生じるのを抑えられる。
【００２２】
また、このアンテナカバー１は、その材質として、電磁的透明性に優れたＰＴＦＥのみで構成されているため、電導損失等を有効に抑えられる
さらに、このアンテナカバー１は、引っ張り強度が向上することで機械的強度が改善されているため、風雨や積雪による加重等の外力を受けても、安定した形態を維持できる。
【００２３】
また、このアンテナカバー１は、表面において布帛の繊維が露出した状態であり、インク、塗料等が繊維間に浸透でき、その保持性に優れていることから、例えば、マジック等で図柄を描くことができる。
［他の実施形態］
（ａ）本発明のアンテナカバーは、布帛の少なくとも片側の面に基材が積層されてもよい。このような基材としては、好ましくは織布が挙げられる。基材は、布帛に対しウォータージェットニードル交絡処理により積層されるのが好ましい。このようなアンテナカバーでは、機械的強度が改善される。
【００２４】
また、本発明のアンテナカバーは、布帛の少なくとも片側の面に通気性を失わない程度にパンチング（孔開け）加工が施されたフィルム材が積層されてもよく、また、布帛に上記基材が積層されてなる布帛−基材複合体の少なくとも片側の面にフィルム材がさらに積層されてもよい。フィルム材としては、好ましくはフッ素樹脂フィルムが挙げられる。このようなアンテナカバーでは、フッ素樹脂を材質とするフィルム材を用いることにより、低誘電性を確保しつつ塵などの付着を防止できる。
【００２５】
（ｂ）本発明のアンテナカバーは、図１に示されるようなタイプのアンテナの保護のためのみでなく、図３及び図４に示すような他のタイプのアンテナの保護のためにも採用しうる。
（ｃ）アンテナカバーのアンテナに対する装着態様は、特に限定されるものでなく、アンテナとの間に隙間を介して配置されてもよく、或いはアンテナに接して配置されてもよい。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
［布帛の作成］
まず、上記パンフレットに記載された方法に従ってＰＴＦＥステープルファイバーからなる布帛を作成した。
【００２７】
具体的には、まず、ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業社製「ポリフロンＦ１０４」）を用いて、未焼成フィルムを作成し、次いで、この未焼成フィルムを、３３７℃に加熱した塩浴中で４５秒間熱処理を行うことにより、結晶転化率０．４の半焼成フィルムを得た。得られた半焼成フィルムは、厚み１００μｍ、幅１８０ｍｍであった。
【００２８】
次に、この半焼成フィルムを、３００℃に加熱した回転速度の異なる２つのロールにより長手方向に２５倍の延伸を行い、一軸延伸フィルムを得た。
得られた一軸延伸フィルムを、図２に示す装置を用いて、フィルム送り速度１．５ｍ／分で、直径１００ｍｍの針刃ロール３１，３２を回転数４５０ｒｐｍで回転させながら擦過、解繊を行い、ステープルファイバーを得た。得られたステープルファイバーを、コンベア上に堆積させて、目付２５０ｇ／ｍ２のウェブを得た。
【００２９】
このウェブに対し、０．５ｍｍのピッチで直線上に配置したノズル径０．０７ｍｍの複数のノズルが装着された水平ベルト走行式ウォータージェットニードル交絡装置を用いて、水圧７ＭＰａ、ウェブ通過速度３ｍ／分で４回通すことにより、ウォ−タージェットニードル交絡処理を行い、水分乾燥して不織布（布帛Ａ）を得た。得られた布帛Ａは、厚みが０．４ｍｍ、上記ウォ−タージェットニードル交絡処理におけるウェブの進行方向と同方向の引っ張り強度が２３．６Ｎ／ｃｍ、この方向と直行する方向の引っ張り強度が１４．８Ｎ／ｃｍ、空隙率が約７０％であった。
【００３０】
次いで、布帛Ａを、３２０℃に加熱した１対のロールによりカレンダー加工を施して布帛Ｂを得た。得られた布帛Ｂは、厚がみ０．３ｍｍ、カレンダー加工での布帛の進行方向の引っ張り強度が４７．０Ｎ／ｃｍ、この方向と直交する方向の引っ張り強度が３５．５Ｎ／ｃｍ、空隙率が約５０％であった。
なお、布帛Ａ及びＢの厚みは、マイクロメーター（ミツトヨ社製「Ｎｏ．２３３０Ｆ」）を用い、１００ｇ／ｃｍ２の荷重下で測定した。引っ張り強度は、布帛を裁断して得た幅２ｃｍの帯状物をサンプルとして、引っ張り試験機（島津製作所社製「オートグラフＡＧ−１」）を用い、伸張速度２００ｍｍ／分の条件下で測定した。
【００３１】
［通気度及び耐水圧の測定］
布帛Ａ及びＢの通気度は、市販の測定装置（テスター産業社製「Ｂ型ガーレ式デンソメータ」（Ｇｕｒｌｅｙ’ｓ  Ｄｅｎｓｏ  ｍｅｔｅｒ））を用い、布帛の任意の１０箇所においてそれぞれ測定した。その結果、布帛Ａ及びＢの通気度は、３００ｃｃの空気が通過するのに２．５秒以上３秒以下の範囲であった。
【００３２】
布帛Ａ及びＢの耐水圧は、市販の耐水度試験機（安田精機製作所社製）を用い、布帛をこの試験機に挟み、布帛の直径１００ｍｍの面部分の一方側から水圧を加え他方側から水が滲み出したときの前記一方側の水柱の高さにより評価した。測定は、布帛の任意の５箇所において行った。その結果、水柱の高さに若干の分布が見られ、最初の１つの水滴が布帛表面から漏洩してきたときの水圧は、５００ｍｍ以上１０００ｍｍ未満の範囲内にあった。
【００３３】
［誘電特性の評価］
布帛Ｂをサンプルとして、後述するように、ネットワークアナライザー（ヒューレットパッカード社製「ＨＰ８５１０Ｃ」）を用い、空洞共振器により共振周波数及びＱ値の変化を測定して、１２ＧＨｚでのｔａｎδを次式にしたがって算出した。その結果、布帛Ｂのｔａｎδは０．７８×１０−４であった。サンプルの比誘電率は１．６であった。ｔａｎδの測定方法を比誘電率の計算式と共に以下に示す。
【００３４】
［ｔａｎδの測定］
ネットワークアナライザー（ヒューレットパッカード社製「ＨＰ８５１０Ｃ」）を使用し、空洞共振器により前記布帛の共振周波数及びＱ値の変化を測定し、１２ＧＨｚにおけるｔａｎδを次式にしたがって算出した。この式は、埼玉大学工学部の小林禧夫氏及び佐藤純也氏により開発された計算式（小林禧夫、佐藤純也「誘電体平板材料のマイクロ波複素誘電率測定」、信学技報、ＭＷ８７−７、１９８７年５月号）に従っている。ただし、１２ＧＨｚの空洞共振器にサンプルを挿入すると、サンプルにより共振周波数が変化し、１２ＧＨｚよりも低くなる。その共振周波数の値は、ＰＴＦＥ５００μｍ厚のサンプルでおよそ１１．７４ＧＨｚである。この場合、無サンプル状態での共振周波数をもってｔａｎδを表記する。
【００３５】
ｔａｎδ＝（１／Ｑｕ）×｛１＋（Ｗ２／Ｗ１）｝−（Ｐｃ／ωＷ１）
【００３６】
【数３】
2004364192.tif 000004
ただし、式中の記号は次のものである。
Ｄ：空洞共振器直径（ｍｍ）
Ｍ：空洞共振器片側長さ（ｍｍ）
Ｌ：サンプル長さ（ｍｍ）
ｃ：光速（ｍ／ｓ）
Ｉｄ：減衰量（ｄＢ）
Ｆ０：共振周波数（Ｈｚ）
Ｆ１：共振点からの減衰量が３ｄＢである上側周波数（Ｈｚ）
Ｆ２：共振点からの減衰量が３ｄＢである下側周波数（Ｈｚ）
ε０：真空の誘電率（Ｈ／ｍ）
εｒ：サンプルの比誘電率
μ０：真空の透磁率（Ｈ／ｍ）
Ｒｓ：導体空洞の表面粗さも考慮した実効表面抵抗（Ω）
Ｊ０：−０．４０２７５９
Ｊ１：３．８３１７１
【００３７】
【発明の効果】
本発明のアンテナカバーは、多数の繊維が集合してなる布帛を有し、所定の空隙率を有しているため、通気性に優れている。このため、カバー内側に浸透した水分が、カバー外側に発散され易くなっている。したがって、このアンテナカバーによれば、外気温度の変動により結露を起こす等して、電波障害が生じるのを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が採用されたアンテナカバーを示す斜視図。
【図２】ＰＴＦＥフィルムを擦過、解繊するための装置を示す縦断面図。
【図３】本発明の他の実施形態が採用されたアンテナカバーを示す斜視図。
【図４】本発明の他の実施形態が採用されたアンテナカバーを示す斜視図。
【符号の説明】
１  アンテナカバー
３  アンテナ
【図１】
2004364192.tif 000006
【図２】
2004364192.tif 000007
【図３】
2004364192.tif 000008
【図４】
2004364192.tif 000009