JPH1051214A - 氷雪付着防止性を有するアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 氷雪が付着しにくい表面を有し、かつ長期的
に維持できるアンテナを提供すること。 【解決手段】 アンテナにおいて、基材表面に、光触媒
性酸化物粒子が外気と接するように露出した親水性を呈
する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露
出した撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散
された構造を有し、かつ表面の水との接触角が９０゜以
上である表面層が形成されているようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷雪の付着による
電界強度の低下、通信の質の低下等の通信障害を防止す
ることを可能とするアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】アンテナに氷雪が付着すると、電界強度
の低下、通信の質の低下等の通信障害の原因となる。更
に、アンテナに氷雪が付着すると、放置しておけば、そ
の重みによって、例えば、アンテナの折れ曲がり等が生
じるおそれがある。そのため、降雪地域では頻繁に除雪
する必要性が生じ、多大のコストと労力を要していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
氷雪が付着しにくい表面を有し、かつ長期的に維持でき
るアンテナを提供し、引いてはそれに基づく通信障害を
防止することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、基材表面に、光触媒性酸化物粒子が外気と
接するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性フ
ッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈する
部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有し、か
つ表面の水との接触角が９０゜以上である表面層が形成
されていることを特徴とする水滴付着防止性を有するア
ンテナを提供する。光触媒性酸化物粒子が外気と接する
ように露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹
脂が外気と接するように露出した撥水性を呈する部分の
双方が表面に微視的に分散された構造では、親水性表面
と撥水性表面が隣接するため、親水性表面になじみやす
い親水性の付着物は隣接する撥水性部分になじまない。
逆に撥水性表面になじみやすい疎水性の付着物は隣接す
る親水性部分になじまない。そのため、親水性付着物
も、疎水性付着物も部材表面に固着されることはなく、
表面は清浄な状態に維持される。さらに、光触媒が存在
することにより、光触媒の光励起に応じて光触媒性酸化
物粒子が外気と接するように露出した親水性を呈する部
分は恒久的に親水性を維持するので、上記親水性を呈す
る部分と撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分
散された構造は維持される。すなわち、水との接触角を
９０゜以上にすると、その状態は光触媒の光励起に応じ
て維持され、水滴が付着しにくくなる。従って、水滴が
付着しにくい表面が形成可能となり、以てアンテナに氷
雪が付着することが防止され、引いてはそれに基づく通
信障害を防止することが可能となる。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１は、アンテナの斜視図を示し
ており、本発明の態様においては、アンテナ基材上に
は、光触媒性酸化チタンが外気と接するように露出した
親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接す
るように露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に微
視的に分散された構造を有し、かつ表面の水との接触角
が９０゜以上である表面層が形成されている。基材と表
面層との間には、基材との密着性向上等の目的で透明な
中間層を設けることもできる。

【０００６】光触媒とは、その結晶の伝導帯と価電子帯
との間のエネルギ−ギャップよりも大きなエネルギ−
（すなわち短い波長）の光（励起光）を照射したとき
に、価電子帯中の電子の励起（光励起）が生じて、伝導
電子と正孔を生成しうる物質をいい、光触媒性酸化物に
は、例えば、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物が好適に利用できる。光触媒の光励起に用いる光
源としては、太陽光、街灯等の環境にある光源を利用し
てもよいし、及び専用光源として、励起光を照射しうる
光源を使用してもよい。その場合使用する光源には、例
えば、蛍光灯、白熱電灯、メタルハライドランプ、水銀
ランプ、キセノンランプ、殺菌灯等が利用できる。とり
わけ、紫外線と可視光の双方を発光する発光体を有する
照明が好ましい。光触媒の光励起により、基材表面が高
度に親水化されるためには、励起光の照度は０．００１
ｍＷ／ｃｍ²以上あればよいが、０．０１ｍＷ／ｃｍ²以
上だと好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ²以上だとより好ま
しい。

【０００７】撥水性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリヘ
キサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマ−等が好適に利用でき
る。

【０００８】表面層の膜厚は、０．４μｍ以下にするの
が好ましい。そうすれば、光の乱反射による白濁を防止
することができ、表面層は実質的に透明となる。さら
に、表面層の膜厚を、０．２μｍ以下にすると一層好ま
しい。そうすれば、光の干渉による表面層の発色を防止
することができる。また、表面層が薄ければ薄いほどそ
の透明度は向上する。更に、膜厚を薄くすれば、表面層
の耐摩耗性が向上する。

【０００９】表面層には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎのような金
属を添加することができる。前記金属を添加した表面層
は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させること
ができる。

【００１０】表面層にはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
ｒ、Ｏｓのような白金族金属を添加することができる。
前記金属を添加した表面層は、光触媒の酸化還元活性を
増強でき、有機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解
性を向上させることができる。

【００１１】光触媒性酸化物粒子が外気と接するように
露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外
気と接するように露出した撥水性を呈する部分の双方が
表面に微視的に分散された構造を有するか否かは、以下
の方法により確認可能である。 その１つの方法は以下
のように行う。すなわち、まず、硝酸銀、乳酸銀、塩化
白金酸、塩化パラジウムなどのＡｇ、Ｐｔ、Ｐｄといっ
た原子番号の大きな金属を含む溶液を基材表面に塗布
し、基材表面に光触媒の励起光を照射して、Ａｇ、Ｐ
ｔ、Ｐｄといった原子番号の大きな金属を基材表面に析
出させる。上記金属の析出反応は光触媒による上記金属
の還元作用に基づくので、このとき、金属は光触媒性酸
化物粒子が外気と接するように露出した親水性を呈する
部分には付着するが、撥水性フッ素樹脂が外気と接する
ように露出した撥水性を呈する部分には付着しにくい。
次に、走査型電子顕微鏡の反射電子像の観察により、濃
淡（コントラスト）が分散して生じていれば、光触媒性
酸化物粒子が外気と接するように露出した親水性を呈す
る部分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出
した撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散さ
れた構造を有すると結論づけられる。他の観察方法とし
ては、反射電子像による濃淡の観察の代わりに、エネル
ギ−分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）、或いはエレクトロ
ンプロ−ブマイクロアナライザ−（ＥＰＭＡ）等によ
り、表面の元素分析を行うようにしてよい。他の観察方
法としては、上記金属が銀のように有色であれば、反射
電子像による濃淡の観察の代わりに、光学顕微鏡によ
り、色の観察を行うようにしてよい。

【００１２】次に、基材表面に、光触媒性酸化物粒子が
外気と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥
水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を
呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有
する表面層が形成されている防汚性部材の製法について
説明する。この場合の製法は、基本的には、基材表面に
コ−ティング組成物を塗布し、コ−ティング組成物を基
材表面に固着せしめることによる。

【００１３】ここでコ−ティング組成物は、光触媒粒子
と撥水性フッ素樹脂を必須構成要件とし、その他に水、
エタノ−ル、プロパノ−ル等の溶媒、フッ素樹脂の架橋
剤や、コ−ティング液の分散性を向上させる界面活性剤
などを添加してもよい。

【００１４】上記コ−ティング組成物の塗布方法として
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。上記コ−ティング組成物は、フッ
素樹脂の溶融する３００℃以上の温度での熱処理、フッ
素樹脂の架橋剤を添加する場合には、架橋剤によりフッ
素樹脂が硬化する温度での熱処理、加圧処理、加圧処理
と上記熱処理との併用、衝撃圧力による固定等の方法で
固着できる。また、上記方法で固着させる前に、基材表
面をブラスト処理等して凹凸を設けるようにしてもよ
い。そうすれば、基材と表面層との固着性を向上させる
ことができる。

【００１５】

【実施例】

実施例．アナタ−ゼ型酸化チタンゾル（石原産業、ＳＴ
Ｓ−１１）と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）粒子（ダイキン工業、Ｄ−１）と蒸留水を混合し、
３０分撹拌して得たコ−ティング液を、スプレ−コ−テ
ィング法にて、アンテナ基材（テレビ用の八木式アンテ
ナから１０ｃｍの長さに切出したもの）上に塗布し、３
８０℃で３分熱処理して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子
４重量部、ポリテトラフルオロエチレン粒子６重量部か
らなる表面層を形成して＃１試料を得た。＃１試料の表
面観察により光触媒性酸化物粒子が外気と接するように
露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外
気と接するように露出した撥水性を呈する部分の双方が
表面に微視的に分散された構造を有する表面層が形成さ
れていることが確認された。次に、＃１試料の表面の水
との接触角を測定した。ここで水との接触角は接触角測
定器（協和界面科学、ＣＡ−Ｘ１５０）を用い、滴下後
３０秒後の水との接触角で評価した。その結果、水との
接触角は１２０゜と９０゜以上の値となり、＃１試料を
水槽中の水に浸漬させた後引き上げても、ほとんど水滴
の付着は認められなかった。次に、＃１試料に紫外線光
源（三共電気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ）蛍光
灯）を用いて試料の表面に０．５ｍＷ／ｃｍ²の紫外線
照度で約１日間紫外線を照射して＃２試料を得た。＃２
試料について水との接触角を測定した。その結果、水と
の接触角は１１０゜と９０゜以上の値となり、＃２試料
を水槽中の水に浸漬させた後引き上げても、やはりほと
んど水滴の付着は認められなかった。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、水滴が付着しにくい表
面を有し、かつ長期的に維持できるアンテナを提供する
ことが可能となり、以てアンテナに氷雪が付着すること
が防止され、引いてはそれに基づく通信障害を防止する
ことを可能とするアンテナを提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンテナの斜視図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子が外気
   と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性
   フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈す
   る部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有し、
   かつ表面の水との接触角が９０゜以上である表面層が形
   成されていることを特徴とする氷雪付着性を有するアン
   テナ。