DE60132599T2 - Dielektrischer harzschaum und diesen enthaltende linsenantenne - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen dielektrischen Harzschaum und eine Linse für Radiowellen, welche den dielektrischen Harzschaum verwendet. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine dielektrischen Harzschaum, welcher überlegene dielektrische Eigenschaften aufweist und von geringem Gewicht ist, und ebenso in der Lage ist, in einer reduzierten Größe ausgeformt zu werden, wodurch es möglich wird, ihn vorzugsweise als ein dielektrisches Material für elektronische Geräte in Informations- und Telekommunikations-Gebieten wie eine Antenne, einen Kondensator, ein beschichtetes Schalt-Substrat, einen Konnektor, einen Speicher und der gleichen und eine Linse für Radiowellen, welche das dielektrische Harz nutzt, zu verwenden.
  • STAND DER TECHNIK
  • Der neuste drastische Anstieg in der Menge an Signalinformation, welche durch eine Radiowelle übertragen wird, welcher aus der bemerkenswerten Verbesserung von Informations- und Telekommunikations-Technologien herrührt, erfordert höhere Präzision und Schnelligkeit der Signalinformation und weiteren Anstieg in der Menge an Information, ebenso wie er eine rapide Bewegung hin zu der Verwendung von Hochfrequenz-Radiowellen verursacht hat, welches wiederum Verwendung eines Hochfrequenz-Bandes wie 1 GHz oder mehr, besonders von 10 bis 20 GHz über die gesamte Bandbreite [full scale] realisiert hat, welches vorher nicht verwendet wurde.
  • Beispielsweise werden für Satellitenkommunikation Empfang und Transmission von Radiowellen hauptsächlich vollzo gen durch eine Parabolantenne, deren Antennenausrichtung fixiert ist, unter Verwendung eines stationären Satelliten. Jedoch kann dieses Transmissions- und Empfangssystem nur eine begrenzte Menge an Information bewältigen, was einen Bedarf nach einem Kommunikationssystem verursacht hat, das in der Lage ist eine größere Vielzahl an Information zu bewältigen. Ein kürzlich eingerichtetes Radiowellen-Kommunikationssystem umfasst eine Menge an Transfersatelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen um die Erde, durch welche Radiowellen gesendet und empfangen werden und eine bewegliche Antenne, welche auf dem Boden lokalisiert ist, die die Transfersatelliten verfolgt. Dieses Kommunikationssystem weist einen überlegenen Vorteil auf, dass jeder häusliche Anwender [home user] eine große Menge an Information durch dieses System, welches vergleichbar mit einer optischen Faser ist, senden und empfangen kann.
  • Als eine Linsenantenne, die in einem beweglichen Antennensystem zur Verfolgung von Transfersatelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen verwendet wird, wird eine Luneberg-Linse (eine Kuppelförmige Antenne, d. h. eine Antenne, die eine Luneberg-Linse umfasst) verwendet. Diese Antenne weist einen Vorteil auf, dass sie Radiowellen gleichzeitig bewältigen kann, welche aus mehreren Richtungen kommen oder dorthin gesendet werden und daher ist sie höchst geeignet für ein bewegliches Antennensystem zur Verfolgung von Transfersatelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen.
  • Die Luneberg-Linsen-Antenne beinhaltet eine Luneberg-Linse, welche beispielsweise in der Lage ist, Radiowellen zu fokussieren. Die Linse, die in dieser Antenne verwendet wird, muss überlegene dielektrische Eigenschaften besitzen (zum Beispiel hohe spezifische induktive Kapazität und geringen dielektrischen Verlust), so dass sie eine große Menge an Information bewältigen kann, d. h. hochfrequente Ra diowellen, und sie muss eine geringe Abmessung und geringes Gewicht für Verarbeitbarkeit und Sicherheit aufweisen, da die Antenne mit dieser Linse auf einem Dach einer häuslichen Einrichtung installiert wird. Hierzu ist in Europa das Gewicht einer Luneberg-Linsen-Antenne offiziell standardisiert für Installationsarbeiten.
  • In der Zwischenzeit wurden verschiedene dielektrische Harzzusammensetzungen als dielektrische Materialien mit guten Fabrikationseigenschaften, welche für Massenproduktion erforderlich sind, vorgeschlagen, von denen jede ein synthetisches Harz und eine dielektrischen anorganischen Füllstoff umfasst, um Verkleinerung, Gewichtseinsparung und Leistungsverbesserung von dielektrischen Teilen zu meistern, welche elektronische Bauteile wie eine Antenne, einen Kondensator, ein beschichtetes Schalt-Substrat, einen Konvektor und einen Speicher umfassen.
  • Beispielsweise war eine dielektrische Harzzusammensetzung, welche ein synthetisches Harz und eine pulverige dielektrische Substanz wie ein Erdalkalimetall-Titanat-Salz (zum Beispiel Bariumtitanat, Strontiumtitanat und Bariumstrontiumtitanat) und der gleichen umfasst, bekannt. Eine Luneberg-Linse, die die genannte dielektrische Harzzusammensetzung nutzt, war ebenfalls vorgeschlagen worden ( japanische Patentanmeldung-Veröffentlichungsnummer Sho-45-17242 , japanische Patentanmeldung-Veröffentlichungsnummer Sho-56-17767 ). Jedoch muss, um dielektrische Eigenschaften zu erhalten (hohe Dielektrizitätskonstante und geringer dielektrischer Verlust), welche mit hochfrequenten Radiowellen fertig werden, bei alleiniger Einbringung einer pulverigen dielektrischen Substanz in ein synthetisches Harz, eine große Menge der pulverigen dielektrischen Substanz eingebracht werden, was es für diese dielektrischen Teile unmöglich macht, verringertes Gewicht und kleine Abmessung aufzuweisen.
  • Eine dielektrische Harzzusammensetzung, die ein synthetisches Harz und ein faserförmiges Erdalkalimetall-Titanat-Salz und der gleichen waren ebenfalls vorgeschlagen worden (beispielsweise japanische Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. Hei-5-299871 ). Die faserförmige dielektrische Substanz kann dielektrische Eigenschaften bereitstellen, welche die Handhabung hochfrequenter Radiowellen ermöglichen, auch wenn sie in einer geringeren Menge als die der pulverigen dielektrischen Substanz enthalten ist, und kann daher deren Gewicht teilweise einsparen. Andererseits weist die faserförmige dielektrische Substanz solch eine Eigenschaft auf, in einer einheitlichen Ausrichtung in dem synthetischen Harz orientiert zu sein und zeigt verschiedene dielektrische Eigenschaften in der Substanz zwischen der Orientierungsausrichtung und der dazu senkrecht stehenden Richtung. Diese Eigenschaft ist kein großes Problem in der praktischen Anwendung der existierenden elektronischen Bauteile. Jedoch müssen, im Fortgang der Verwendung von Hochfrequenz-Radiowellen und Entwicklungen von elektronischen Bauteilen, die dazu passen, die dielektrischen Teile, welche diese Bauteile ausmachen, bessere und einheitlichere dielektrische Eigenschaften aufweisen, und daher sind weitere Verbesserungen an ihnen erwünscht.
  • Weiterhin offenbart beispielsweise die japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer Hei-8-133832 eine dielektrische Harzzusammensetzung, in welcher eine plattenförmige dielektrische Substanz, die Barium, Titan und seltene Erdenmetalle als Hauptkomponenten enthält, in ein synthetische Harz gemischt wird. Da die plattenförmige dielektrische Substanz, auch wenn sie in eine geringeren Menge als die pulverige dielektrische Substanz enthalten ist, dielektrische Eigenschaften realisieren kann, die eine Radiowellen-Kommunikation in einem Hochfrequenzband erzielen können, trägt sie in gewissem Umfang auf die gleiche Weise wie die faserförmige dielektrische Substanz zur Gewichtseinsparung bei. Jedoch ist die plattenförmige Substanz ebenfalls in dem synthetischen Harz ausgerichtet, obwohl die Ausrichtung sich nicht zu einem solch einem Grad wie bei der faserförmigen Substanz erstreckt. Diese Ausrichtung der Substanz kann ein uneinheitliches dielektrisches Profil verursachen und daher verbleibt weiterhin die Notwendigkeit zur Verbesserung zum Zwecke der Bereitstellung einheitlicherer dielektrischer Eigenschaften.
  • Andererseits offenbart die japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer Hei-7-320537 einen dielektrischen Polyurethanschaum, welcher durch Einbringung eines pulverigen Erdalkalimetall-Titanats in Polyurethan und Expansion der Mischung erhalten wird. Jedoch muss, um die dielektrischen Charakteristika dieses Schaums zu einem solchen Grad zu verbessern, dass eine Hochfrequenz-Radiowelle nutzbar wird, eine große Menge an pulvriger dielektrischer Substanz eingebracht werden. Dies verhindert Verkleinerung und Gewichtseinsparung. Zudem verursacht eine große Menge an eingebrachter pulvriger dielektrischer Substanz eine substantielle Abnahme der mechanischen Stärke des resultierenden Schaums, welches den Schaum unpraktisch macht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Daher führten die Erfinder intensive Studien durch, um die oben genannten Probleme des konventionellen Stands der Technik zu lösen und waren erfolgreich im Erhalt eines neuen dielektrischen Harzschaums, wodurch die vorliegende Erfindung erdacht wurde.
  • Und zwar betrifft die vorliegende Erfindung einen dielektrischen Harzschaum, welcher durch Expansion einer dielektrischen Harzzusammensetzung, die ein synthetisches Harz und einen faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoff umfasst, erhalten wird.
  • Wie hierin verwendet, ist mit faserförmigem und/oder plattenförmigem dielektrischen anorganischem Füllstoff einer oder beide aus der Gruppe von faserförmigem dielektrischen anorganischem Füllstoff und plattenförmigem anorganischem Füllstoff gemeint.
  • Die Erfinder haben herausgefunden dass, wenn die dielektrische Harzzusammensetzung durch Expansion in eine etwa Kugelform ausgeformt wird, nachdem der faserförmige oder plattenförmige dielektrische anorganische Füllstoff in das synthetische Harz eingebracht wurde, anstatt dass der Füllstoff nicht lediglich in das synthetische Harz eingebracht wird, der plattenförmige oder faserförmige dielektrische anorganische Füllstoff nicht in einer einheitlichen Ausrichtung ausgerichtet ist, sondern uneinheitlich dispergiert wird, womit es ermöglicht wird, dass ein Harzschaum nicht nur überlegene dielektrische Eigenschaften, sondern ebenfalls einheitliche dielektrische Eigenschaften aufweist.
  • Daher weist der dielektrische Harzschaum der vorliegenden Erfindung überlegene dielektrische Eigenschaften auf, welche Hochfrequenz-Radiowellen gerecht werden können, d. h. diese mit hoher Dielektrizitätskonstante, geringem dielektrischen Verlust und der gleichem, und weist durchaus einheitliche dielektrische Eigenschaften auf. Weiterhin, da der Schaum leichtgewichtig ist, kann er miniaturisiert werden. Darüber hinaus, da der Schaum einen faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen Füllstoff umfasst, weist er hohe mechanische Stärke und Hitzeresistenz auf.
  • Der dielektrische Harzschaum der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise als ein Material für verschiedene dielektrische Teile von elektronischen Bauteilen in Zusammenhang mit Informations- und Telekommunikationstechnologien verwendet werden, wie eine Antenne, einen Kondensator, ein beschichtetes Schalt-Substrat, einen Konnektor und einen Speicher.
  • Weiterhin war eine Linse, hergestellt aus dem dielektrischen Harzschaum der vorliegenden Erfindung miniaturisiert und Gewicht eingespart worden, während sie hohe und einheitliche dielektrische Eigenschaften besaß. Diese Linse wurde zu einer sphärischen Gestalt oder einer Luneberg-Linsen-artigen Form ausgeformt (jede beinhaltet halbsphärische Form), so dass Radiowellen, welche aus allen Richtungen gesendet und von dort empfangen werden problemlos fokussiert oder verbreitet werden können, ohne Behinderung der elektrischen Welle.
  • Wie hier verwendet hat die Luneberg-Linse eine Kugel-Form (einschließlich Halbkugel-Form) mit mehreren Schichten, welche verschiedene spezifische induktive Kapazitäten aufweisen, die konzentrisch miteinander überlappen, wodurch eine konzentrische Sphäre gebildet wird. Die Schichten sind generell so ausgebildet, dass eine periphere Schicht eine geringere Dielektrizitätskonstante aufweist.
  • Beispielsweise kann eine Luneberg-Linse, welche in eine Luneberg-Linsen-Antenne eingebaut ist, um einen Satelliten in einer niedrigen Erdumlaufbahn zu verfolgen, eine Dielektrizitätskonstante von nicht weniger als 1,5 bei 12 GHz und 25°C und eine relative Dichte von nicht mehr als 0,5 und vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante von nicht weniger als 2,0 und eine relative Dichte von nicht mehr als 0,5 unter den oben genannten Bedingungen aufweisen. Die so ausgebildete Linse kann ein Hochfrequenzband von nicht weniger als 10 GHz bewältigen, insbesondere im Bereich von 12 bis 20 GHz. Da die Linse solch überragende dielektrische Eigenschaften und geringe Dichte aufweist, kann sie miniaturisiert werden und Gewicht kann eingespart werden, beispielsweise kann sie einen Durchmesser von ca. 10 bis 30 cm und ein Gewicht von ca. einigen Kilogramm aufweisen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein Foto eines elektrischen Mikroskops [electric microscope] (100-fache Vergrößerung) als eine Alternative zu einer Figur, welche den Zustand der Dispersion des dielektrischen anorganischen Füllstoffs entlang der Schnittebene des dielektrischen Harzschaums gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt (6).
  • 2 zeigt das gleiche Foto eines elektrischen Mikroskops wie oben (1000-fache Vergrößerung).
  • 3 zeigt ein Foto eines elektrischen Mikroskops (1500-fache Vergrößerung) als eine Alternative zu einer Figur, welche den Zustand der Dispersion des dielektrischen anorganischen Füllstoffs entlang der Schnittebene der dielektrischen Harzsformteils [resin molded form] gemäß dem Vergleichsbeispiel 3.
  • 4 ist eine schematische Ansicht, welche ein Gerät zur Messung der Verstärkungswerte [gain values] von Hauptstrahlen [main beams] in den Beispielen 8 und 9 und den Vergleichsbeispielen 4 und 5 zeigt.
  • Beste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
  • Ein synthetisches Harz, welches für die vorliegende Erfindung verwendet wird, ist nicht besonders eingeschränkt und verschiedene thermoplastische Harze und duroplastische Harze können verwendet werden. Spezifische Beispiele des thermoplastischen Harzes beinhalten beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyisopren, chloriertes Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polybutadien, Polystyrol, hochschlagzähes Polystyrol, Acrylnitril-Styrol-Harz (AS-Harz), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz (ABS-Harz), Methylmethacrylat-Butadien-Styrol-Harz (MBS-Harz), Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz (MARS-Harz), Acrylnitril-Acryl-Kautschuk-Styrol-Harz (AAS-Harz), Acryl-Harz, Polyester (Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und der gleichen), Polycarbonat, Polyphenylenether, modifizierten Polyphenylenether, aliphatisches Polyamid, aromatisches Polyamid, Polyphenylensulfid, Polyimid, Polyether-Ether-Keton, Polysulfon, Polyarylat, Polyetherketon, Polyethernitril, Polythioethersulfon, Polyethersulfon, Polybenzimidazol, Polyamideimid, Polyetherimid, Flüssigkristallpolymer und der gleichen. Von diesen Harzen sind Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Acryl-Harz und der gleichen bevorzugt im Hinblick auf Expansionsformungseigenschaften, dielektrische Eigenschaften (insbesondere geringen dielektrischen Verlust) und der gleichen. Eines dieser thermoplastischen Harze kann einzeln verwendet werden oder die Mischung von zwei oder mehr von ihnen kann optional verwendet werden. Die spezifischen Beispiele des duroplastischen Harzes beinhalten beispielsweise Polyurethan, Phenolharz, Melaminharz, Harnstoffharz, ungesättigtes Polyesterharz, Diallylphthalatharz, Silikonharz, Epoxidharz (Bisphenol-A-Typus Epoxidharz, Bisphenol-F-Typus Epoxidharz, Bisphenol-AD-Typus Epoxidharz, Phenol-Novolak-Typus Epoxidharz, Kresol-Novolak-Typus Epoxidharz, zyklisches aliphatisches Epoxidharz, Glycidylester-Epoxidharz, Glycidylamin-Epoxidharz, heterozyklisches Epoxidharz, Urethan-modifiziertes Epoxidharz, bromiertes Bisphenol-A-Typus Epoxidharz) und der gleichen. Von diesen Harzen sind Silikonharz, Polyurethan, Epoxidharz und der gleichen bevorzugt. Eines dieser duroplastischen Harze kann allein oder die Mischung aus zwei oder mehr von ihnen kann optional verwendet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung werden thermoplastische Harze unter den synthetischen Harzen vorzugsweise verwendet im Hinblick auf die Fabrikationseigenschaften und der gleichen.
  • Wenn der dielektrische Schaum der vorliegenden Erfindung beispielsweise für eine Linse verwendet wird, insbesondere eine sphärische Linse oder Luneberg-Linse, ist ein thermoplastisches Harz bevorzugt bei Betrachtung der Formbarkeit, dielektrischer Eigenschaften, Wetterbeständigkeit und der gleichen, von welchen wiederum Polyolefine wie Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol und der gleichen besonders bevorzugt sind.
  • Der faserförmige oder plattenförmige dielektrische anorganische Füllstoff, welcher in das synthetische Harz eingebracht wird, kann beispielsweise einen Füllstoff umfassen, welcher eine Zusammensetzung, dargestellt durch die allgemeine Formel MO·nTiO2 (wobei M ein oder mehrere divalente(s) Metall(e) ist und n eine ganze Zahl nicht kleiner als 1 darstellt) und eine faserförmige oder plattenförmige Form aufweist.
  • Das divalente Metall, welches in der oben genannten allgemeinen Formel durch M dargestellt wird, beinhaltet beispielsweise und ist, solange als das Oxide dielektrische Eigenschaften zeigt, nicht spezifisch beschränkt darauf, Erdalkalimetalle wie Barium, Strontium, Calzium, Magnesium und der gleichen und Blei und der gleichen. Der Ausdruck „plattenförmige" Form beinhaltet ebenso „schuppig", „glimmerschieferig", „flockig" und derartige Formen.
  • Sowohl für das faserförmige Erdalkalimetall-Titanat-Salz als auch für das faserförmige Bleititanat kann jede der bekannten Substanzen verwendet werden.
  • Das plattenförmige Erdalkalimetall-Titanat-Salz und das plattenförmige Bleititanat können beispielsweise durch Reaktion einer Mischung von plattenförmigen Titanoxid mit einem oder mehreren Salz(en) wie einem Oxid, einem Hydroxid, einem anorganischen sauren Salz, einem organischen sauren Salz und der gleichen des Erdalkalimetalls oder Bleis hergestellt werden, bei Temperaturen von 500 bis 1400°C oder mittels anderer Verfahren. Das plattenförmige Titanoxid, welches eines der Rohmaterialien ist, kann durch bekannte Verfahren hergestellt werden, welche beispielsweise beschrieben sind in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer Hei-6-88786 , der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. Hei-5-221795 und der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. Hei-10-95617 . Die Reaktion des plattenförmigen Titanoxids mit Erdalkalimetallsalz oder Bleisalz kann unter Befolgung eines ähnlichen Verfahrens wie der bei der Reaktion des faserförmigen Titanoxids mit dem Erdalkalimetallsalz oder Bleisalz durchgeführt werden (wie unten beschrieben). Die Reaktion des faserförmigen Titanoxids mit dem Erdalkalimetallsalz oder dem Bleisalz ist bekannt und kann unter Befolgung beispielsweise eines Hydrothermalverfahrens, eines Brennverfahrens [baking method], eines nassen Ablagerungs-Brennverfahrens [wet deposition baking method], eines Fluxverfahrens oder der gleichen durchgeführt werden.
  • Die spezifischen Beispiele des faserförmigen oder plattenförmigen Erdalkalimetall-Titanat-Salzes und Bleititanats können beispielsweise Bariumtitanat, Calziumtitanat, Magnesiumtitanat, Strontiumtitanat, Bariumstrontiumtitanat, BariumCalziumtitanat, Calziumstrontiumtitanat, Bleititanat und der gleichen, von denen jedes eine faserförmige oder plattenförmige Form aufweist, beinhalten. Diese können ein Zusammensetzungsmaterial mit anderen keramischen Materialien wie Titanoxid sein. Von ihnen wird Calziumtitanat bevorzugt verwendet, da es einen geringen dielektrischen Verlust bei dem Hochfrequenzband aufweist. Eines der faserförmigen und plattenförmigen Erdalkalimetall-Titanante oder faserförmiges oder plattenförmiges Bleititanat kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr von ihnen können in Kombination verwendet werden. Weiterhin können die Faserförmigen und Plattenförmigen in Kombination verwendet werden.
  • Obwohl die Größe des faserförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs nicht besonders begrenzt ist, kann der faserförmige Füllstoff generell mit einem mittleren Faserdurchmesser von ca. 0,01 bis 1 μm, vorzugsweise von ca. 0,05 bis 0,5 μm, einer mittleren Faserlänge von ca. 0,5 bis 100 μm, vorzugsweise von ca. 3 bis 50 μm und einem Längenverhältnis (mittlere Faserlänge/mittlerer Faserdurchmesser) von nicht weniger als 5, vorzugsweise von nicht weniger als 10 verwendet werden. Außerdem, obwohl die Größe des plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs nicht besonders begrenzt ist, kann der plattenförmige Füllstoff mit einem mittleren langen Durchmesser von ca. 0,5 bis 100 μm, vorzugsweise von ca. 1 bis 20 μm, einem mittleren kurzen Durchmesser von ca. 0,2 bis 100 μm, vorzugsweise von ca. 0,5 bis 20 μm, einer mittleren Dicke von ca. 0,01 bis 10 μm, vorzugsweise von ca. 0,05 bis 5 μm und einem Längenverhältnis (mittlerer langer Durchmesser/mittlere Dicke) von ca. 3 bis 100, vorzugsweise von ca. 5 bis 50 verwendet werden.
  • Die Menge des faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs, welche in das syn thetische Harz inkorporiert werden soll, ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise aus dem weiten Feld ausgewählt werden, in Abhängigkeit von den verschiedenen Bedingungen wie die Art des synthetischen Harzes, die Art(en) des faserförmigen und/oder plattenförmigen anorganischen Füllstoffs und dessen Form (beinhaltend den alleinigen Gebrauch des faserförmigen oder plattenförmigen Füllstoffs oder deren kombinierten Gebrauch), die Applikation des erhaltenen Materials, die Art(en) der Harzadditive, welche(s) optional in das Harz eingebracht werden/wird und die Menge des/der Additive(s), die eingebracht werden/wird und der gleichen. Beispielsweise wird der faserförmige und/oder plattenförmige dielektrische anorganische Füllstoff bevorzugt in einer Menge von im Allgemeinen 30 bis 80 Gewichts-%, vorzugsweise 45 bis 75 Gewichts-% der Gesamtmenge der dielektrischen Harzzusammensetzung in das Harz im Hinblick auf die Leichtigkeit der Festlegung der Dielektrizitätskonstante innerhalb des bevorzugen Bereichs (ein Bereich, in dem die Dielektrizitätskonstante bei 12 GHz, 25°C nicht kleiner als 1,5, insbesondere nicht kleiner als 2,0 ist) und den Erhalt der Fabrikationseigenschaften und Expansionseigenschaften (beinhaltend Handhabungseigenschaften während Verarbeitung) und der gleichen, eingebracht.
  • Der dielektrische Harzschaum der vorliegenden Erfindung kann durch Mischen eines synthetischen Harzes, eines faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs und optional eines Harzadditives hergestellt werden, um eine dielektrische Harzzusammensetzung zu ergeben und Expansionsformung der dielektrischen Harzzusammensetzung in eine sphärische oder derartige Form.
  • Das Harzadditiv kann in das Harz eingebracht werden, so lange es nicht die bevorzugten Eigenschaften des die lektrischen Harzschaums der vorliegenden Erfindung verschlechtert und nicht eine anschließende Expansionsprozedur stört. Als das Harzadditiv können jedwede Additive, welche konventionell in synthetische Harze eingebracht wurden, verwendet werden, welche beispielsweise einen Hitzestabilisator (zum Beispiel Phosphorsäure, gehindertes Phenol, Phosphat), ein Schmiermittel, ein Trennmittel, einen Farbstoff und ein Pigment (zum Beispiel Chromgelb), ein UV-Absorber (zum Beispiel Benzotriazol-UV-Absorber), ein Flammschutzmittel (zum Beispiel Phosphazen, Phosphatester), ein Schmiermittel, ein Füllstoff (zum Beispiel Titandioxid, Calziumkarbonat, Talk) und der gleichen beinhalten. Zwei oder mehr dieser Harzadditive können in Kombination verwendet werden.
  • Weiterhin kann in der vorliegenden Erfindung die pulvrige dielektrische Substanz, welche konventionell verwendet wurde, ebenso in das Harz eingebracht werden, zusätzlich zu dem faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoff, innerhalb eines solchen Bereichs, dass die bevorzugten Eigenschaften des dielektrischen Harzschaums der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert werden.
  • Das Mischen des synthetischen Harzes, des faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs, des Harzadditives und der gleichen kann unter Befolgung bekannter Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise können die Materialien mit verschiedenen Mischgeräten wie einem biaxialen Extruder, einem uniaxialen Schraubenextruder, einem Co-Kneter, einem multiaxialen Schraubenextruder, einem Kneter, einer Mischrolle, einem Rührer, einem Banbury-Mischer und der gleichen gemischt werden.
  • Das Verfahren zur Expansionsausformung der so erhaltenen dielektrischen Harzzusammensetzung in eine Kugel-Form oder eine ähnliche Form ist nicht besonders eingeschränkt und kann mittels jedweder Verfahren wie Hitzezersetzung-Expansions-Verfahren, Beads-Expansions-Verfahren, überkritischem Fluid-Verfahren und der gleichen durchgeführt werden.
  • Hitzezersetzung-Expansion unter Verwendung einer Verbindung vom thermalen Zersetzungstypus wird vorzugsweise verwendet, da es ein leichtes und kostengünstiges Verfahren ist. Wenn eine Verbindung vom thermischen Zersetzungstypus, d. h. ein Expansionsmittel verwendet wird, wird die Expansion durch Mischen des Expansionsmittels mit dem synthetischen Harz, faserförmigem und/oder plattenförmigem dielektrischen anorganischen Füllstoffs, Harzadditiv und der gleichen, Einfüllen der erhaltenen Harzzusammensetzung in eine passende Form, welche eine sphärische oder derartige Gestalt aufweist und Erhitzen unter Druck oder ohne Druck, durchgeführt. Ein bekanntes Mittel kann als Expansionsmittel verwendet werden und kann beispielsweise ADCA (Azodicarbonsäureamid), OBSH (p,p'-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid), DPT (Dinitropentamethylentetraamin), TSH (p-Toluolsulfonylhydrazid), BSH (Benzolsulfonylhydrazid), und Salze wie Calziumsalz, Aluminumsalz, Bariumsalz, Strontiumsalz und der gleichen davon, Natriumbicarbonat, Mononatriumzitronensäureanhydrid und der gleichen beinhalten. Von diesen ist ADCA für die Verwendung bevorzugt, da es einen einheitlichen und feinen Schaum ergibt und ebenfalls vorteilhaft ist beim Erhalt von Materialstärke und geringer elektrischer Verlust-Tangente [low dielectric loss tangent]. Die Menge des Expansionsmittels, die verwendet wird, ist im Allgemeinen 1 bis 20 Gewichtsteile, vorzugsweise 3 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des unexpandierten Mate rials. Während der Hitzezersetzungs-Expansion können verschiedene Hilfsstoffe zum Zweck der Einstellung der Expansionsrate, Vermeidung der Verschlechterung des Materials und der gleichen verwendet werden. Solche Hilfsstoffe beinhalten beispielsweise tri-basisches Bleisulfat, zweibasisches Phosphitsalz, Bleistearat, Zinkstearat, Zinkcarbonat, Zinkoxid, Bariumstearat, Aluminiumstearat, Calziumstearat, Dibutylzinnmalat, Harnstoff, Maleinsäure und der gleichen.
  • Obwohl die Expansionsrate des Schaums, welche bei Verwendung einer thermalen Zersetzungs-Expansion erhalten wird, nicht besonders beschränkt ist, kann die Expansion im Allgemeinen mit der Expansionsrate von ca. 2 bis 20-mal, vorzugsweise 5 bis 15-mal durchgeführt werden, wenn die Abnahme der Stärke aufgrund der plastischen Verformung des erhaltenen Materials oder Gewichtseinsparung oder der gleichen berücksichtigt werden.
  • Weiterhin ist ein Bead-Expansions-Verfahren effektiv bei der Herstellung des Schaums der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden Erfindung kann die Expansion von Beads unter Befolgung eines bekannten Verfahrens durchgeführt werden. Beispielsweise kann der dielektrische Harzschaum der vorliegenden Erfindung durch Schmelzkneten eines synthetischen Harzes und eines faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs zum Erhalt von Partikeln (Beads), welche die gewünschte Form aufweisen, Pre-Expansion der Partikel zum Erhalt pre-expandierter Partikel, optional die Partikel einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und einer Temperatur, welche um ca. 10 bis 30°C höher als Raumtemperatur ist für mehrere Stunden unterworfen, Einfüllen der Partikel in eine Form, welche eine sphärische oder derartige Gestalt aufweist und Erhitzen der Partikel entweder unter Druck oder ohne Druck, um die pre- expandierten Partikel durch Hitze zu fusionieren und durch Expansion zu formen, hergestellt werden.
  • Um das synthetische Harz und den faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoff schmelzzukneten, kann das oben genannte allgemeine Mischgerät verwendet werden. Die Partikel, welche durch Schmelzkneten erhalten werden, sind in der Form nicht besonders begrenzt und können von einer gewünschten Form sein, beispielsweise eine zylindrische Form, eine eliptisch-sphärische Form, eine Kugel-Form, eine kubische Form, eine Quaderform, eine tetrapote Form [tetrapot shape] und der gleichen. Obwohl die Partikel in der Größe nicht beschränkt sind, kann die Partikelgröße bei Berücksichtigung von Verarbeitbarkeit, jedweder anderen Eigenschaften wie Materialstärke der resultierenden Linse wie einer Luneberg-Linse, im Allgemeinen ca. 0,05 bis 5 mm, vorzugsweise ca. 0,1 bis 3 mm sein. Während des Schmelzknetens des synthetischen Harzes und des faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs kann eine geeignete Menge der anderen Harzadditive eingebracht werden. Diese Harzadditive können beispielsweise einen Luftblasenregulator wie Talkpuder, ein Keimbildungsmittel wie Natriumcarbonat, ein Antioxidans, einen Hitzestabilisator, einen UV-Absorber, ein Schmiermittel, ein Trennmittel, einen Farbstoff, ein Pigment, ein antistatisches Mittel, einen Füllstoff und der gleichen beinhalten. Eines der Harzadditive kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr von ihnen können in Kombination verwendet werden.
  • Die Pre-Expansion der Partikel des synthetischen Harzes und des faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs kann ebenfalls anhand bekannter Verfahren durchgeführt werden. Beispielsweise wird eine Wasserdispersion der Partikel mit einem flüchti gen Expansionsmittel gemischt, um eine Mischung zu haben, welche dann unter Druck in einem druckresistenten Gefäß wie einem Autoklaven heiß gemischt wird, um die Partikel mit dem flüchtigen Expansionsmittel zu imprägnieren. Die Partikel, welche mit dem flüchtigen Expansionsmittel imprägniert wurden, werden dann in einen Raum freigesetzt, in welchem der Druck niedriger als der des druckresistenten Gefäßes ist oder in die Atmosphäre, was Expansion verursacht, so dass die pre-expandierten Partikel vorliegen.
  • Während der Dispersion der Partikel des synthetischen Harzes und des faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoffs in Wasser kann als ein Dispersionsmittel beispielsweise basisches Calziumtriphosphat, basisches Magnesiumcarbonat, Calziumcarbonat und der gleichen und als Dispersionshilfe beispielsweise Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natrium-n-paraffinsulfonat [sodium n-pallafin sulfonate], Natrium-alpha-olefinsulfonat und der gleichen eingebracht werden. Obwohl die Mengen des Dispersionsmittels und der Dispersionshilfe, welche eingebracht werden sollen, nicht besonders begrenzt sind und in geeigneter Weise aus dem weiten Feld in Abhängigkeit von den Bedingungen wie der Art des synthetischen Harzes, der Form und Art des dielektrischen anorganischen Füllstoffes und der gleichen ausgewählt werden können, können im Allgemeinen ca. 0,1 bis 5 Gewichtsteile des Dispersionsmittels und ca. 0,001 bis 3 Gewichtsteile der Dispersionshilfe pro 100 Gewichtsteile Wasser eingebracht werden.
  • Als das flüchtige Expansionsmittel können jedwede Mittel, die im Allgemeinen in der Expansion von Beads verwendet werden, genutzt werden und können beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Propan, Butan, Isobutan, Pentan und Hexan, alizyklische Kohlenwasserstoffe wie Cyclobutan, Cyclopentan und Cyclohexan, niedere Alkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol und Butanol, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylchlorid, Methylendichlorid, Ethylchlorid, Trichlortrifluormethan, Dichlordifluormethan, Dichlortetrafluorethan und Trichlortrifluormethan, innerte Gase wie Kohlendioxid und Stickstoff beinhalten. Eines der flüchtigen Expansionsmittel kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr von ihnen können in Kombination verwendet werden. Obwohl die Menge des flüchtigen Expansionsmittels, welches verwendet wird, nicht besonders begrenzt ist und in geeigneter Weise aus dem weiten Feld in Abhängigkeit von den festgelegten Expansionsraten der pre-expandierten Partikel, welche erhalten werden und anschließend Schaum produzieren, der Art des synthetischen Harzes, der Art und Form des dielektrischen anorganischen Füllstoffes, der Form und Größe der Partikel, welche pre-expandiert werden und der gleichen ausgewählt werden kann, kann sie im Allgemeinen ca. 1 bis 80 Gewichtsteile, vorzugsweise 5 bis 60 Gewichtsteile sein, wobei das Gesamtgewicht des synthetischen Harzes in den Partikeln, welche pre-expandiert werden, als 100 Gewichtsteile angesehen wird.
  • Um die Partikel mit dem flüchtigen Expansionsmittel zu imprägnieren, können die Partikel einem Erhitzen auf ca. 100 bis 150°C bei einem Druck von ca. 10 bis 50 kgf/cm2 für im Allgemeinen ca. 30 min unterworfen werden. Die Partikel, welche mit dem flüchtigen Expansionsmittel imprägniert wurden, werden dann an die Luft freigesetzt, beispielsweise durch eine Öffnungspore, welche einen Durchmesser von ca. 1 bis 10 mm aufweist und sich an der Spitze eines Deckels des druckresistenten Gefäßes befindet, um die pre-expandierten Partikel zu erhalten. Obwohl die Expansionsrate der pre-expandierten Partikel nicht besonders begrenzt ist, kann sie im Allgemeinen ca. 2 bis 100-mal, vorzugsweise 5 bis 70-mal sein, wenn solche Faktoren wie die Expansionsformbarkeit im nächsten Schritt berücksichtigt werden.
  • Die pre-expandierten Partikel können optional einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und einer um ca. 10 bis 30°C höher als Raumtemperatur liegenden Temperatur für mehrere Stunden ausgesetzt werden, dann in eine Form gefüllt werden, erhitzt und expansionsgeformt werden. Das Einfüllen der pre-expandierten Partikel in die Form kann mittels bekannter Verfahren durchgeführt werden. Beispielsweise kann der Übergang der pre-expandierten Partikel in die Form mit Druckluft erzwungen werden. Eine Heizmethode wird ebenso verwendet. Beispielsweise kann Erhitzen durch Zufuhr von Dampf von ca. 0,5 bis 5 kgf/cm2, vorzugsweise ca. 1,0 bis 3,5 kgf/cm in eine Form erreicht werden. Die Heißzeit kann im Allgemeinen ca. mehrere Sekunden bis ca. mehrere Minuten sein, vorzugsweise ca. 10 bis 60 Sekunden. Nachdem die Expansionsformung beendet ist, können die Partikel anhand von Wasserkühlung, Luftkühlung und der gleichen gekühlt werden. Als solches kann der Schaum der vorliegenden Erfindung durch Beads-Expansions-Verfahren erzeugt werden.
  • Weiterhin kann das Expansions-Verfahren unter Verwendung eines überkritischen Fluid-Verfahrens Imprägnierung einer Mischung aus einem Harz und einem faserförmigen und/oder plattenförmigen dielektrischen Füllstoff mit überkritischem Kohlendioxid [carbonic gas] und schnelle Reduzierung des Drucks beinhalten.
  • Der dielektrische Harzschaum der vorliegenden Erfindung kann wie oben beschrieben in einer Form expansionsgeformt werden oder mittels eines allgemeinen Verfahrens wie Schneiden nach der Expansion geformt werden, so das ein Schaumprodukt erhalten wird, welches eine gewünschte Form aufweist.
  • Der dielektrische Harzschaum der vorliegenden Erfindung kann von einer hohlen kugelförmigen Gestalt sein (kugelartige Hüllenform). Weiterhin kann der dielektrische Harzschaum der vorliegenden Erfindung von sphärischer Gestalt mit mehrlagiger Struktur sein, in welcher zwei oder mehr Schichten, welche verschiedene spezifische induktive Kapazitäten aufweisen, miteinander konzentrisch überlappen, wodurch eine konzentrische Sphäre (d. h. eine Luneberg-Linsen artige Form) ausgebildet wird.
  • Wenn der dielektrische Harzschaum der vorliegenden Erfindung für eine sphärische Linse oder eine Luneberg-Linse verwendet wird, kann der Schaum in Blockform erzeugt, geschnitten und zu einer gewünschten Form weiterverarbeitet werden (beispielsweise sphärische Gestalt, sphärische Hüllenform, halbsphärische Hüllenform und der gleichen). Jedoch wird das Ausformen des dielektrischen Harzes in eine sphärische Gestalt oder irgendeine andere Form vorzugsweise durch Verwendung einer Form erreicht, welche die gewünschte Form aufweist sowie dem Schritt, es dem Harz zu ermöglichen, in die gewünschte Gestalt innerhalb der Form expansionsgeformt zu werden.
  • Die Ausformung des Schaums zu einer Luneberg-Linsen artigen Form kann durch Kombination eines sphärisch geformten Bauteils (beinhaltend ein halbsphärisch geformtes Bauteil) und mehrer (oder einzelner) sphärischer Hüllenbauteile (hohles sphärisches Bauteil), welche verschiedene spezifische induktive Kapazitäten in Bezug aufeinander und zu dem sphärisch geformten Intermediat aufweisen, erfolgen.
  • Beispiele
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detaillierter mit Bezug auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert.
  • Beispiel 1
  • Zu Polyethylen (LDPE, Dichte 0,922 MFR 1,1, 100 Gewichtsteile) wurden Azodicarbonamid (Expansionsmittel, 5 Gewichtsteile), plattenförmiges Calziumtitantat (100 Gewichtsteile) und Dicumylperoxid (Vernetzungsmittel, 0,7 Gewichtsteile) zugegeben und die Mischung wurde mit einer Mischungsrolle bei 130°C schmelzgeknetet, gefolgt von Pressen, um ein expandierbares nichtvernetztes Blatt, welches eine Dicke von 3 mm aufweist, zu erhalten.
  • Das erhaltene expandierbare unvernetzte Blatt wurde in einen Getriebeofen [gear oven] eingebracht, welcher auf 160°C geheizt worden war und erhitzt bis die Expansionsrate ca. 5-mal erreichte, wonach es dem Harz erlaubt wurde, zu vernetzten und zu expandieren. Somit wurde ein Schaum erhalten, welcher eine Expansionsrate von ca. 5-mal aufwies.
  • Beispiel 2
  • Ein Schaum, welcher eine Expansionsrate von ca. 5-mal aufweist, wurde gemäß einem ähnlichen Verfahren wie dem von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass faserförmiges Calziumtitanat anstelle des plattenförmigen Calziumtitanats verwendet wurde.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Schaum, welcher eine Expansionsrate von ca. 5-mal aufweist, wurde nach einem ähnlichen Verfahren wie dem von Beispiel 1 erzeugt, mit der Ausnahme, dass das plattenförmige Calziumtitanat nicht zugegeben wurde.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein Schaum, welcher eine Expansionsrate von ca. 5-mal aufweist, wurde gemäß einem ähnlichen Verfahren wie dem von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass pulvriges Calziumtitanat anstelle des plattenförmigen Calziumtitanats verwendet wurde.
  • Die relative Dichte, Dielektrizitätskonstante und dielektrische Verlust-Tangente wurden gemessen für die Schäume, die in den oben beschriebenen Beispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhalten wurden. Die Messungen erfolgten bei 25°C, 12 GHz, beziehungsweise mittels Wellenhohlleiterverfahren [wave guide tube method] und die Bedingung war ähnlich für die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
    Anorganischer Füllstoff einzubringende Menge Relative Dichte Dielektrizitätskonstante (ε r) Dielektrische Verlust-Tangente (tan δ) Expansionsrate
    Beispiel 1 Plattenförmiges Calziumtitanat 100 0,298 1,91 0,0007 5-mal
    Beispiel 2 Faserförmiges Calziumtitanat 100 0,298 1,87 0,0009 5-mal
    Vergleichsbeispiel 1 - 0 0,184 1,24 0,0005 5-mal
    Vergleichsbeispiel 2 Pulvriges Calziumtitanat 100 0,299 1,76 0,003 5-mal
  • Die dimensionalen Eigenschaften des faserförmigen oder plattenförmigen Erdalkalimetall-Titanat-Salzes in der Tabelle sind wie folgt.
    • Beispiel 1: plattenförmiges Calziumtitanat, welches einen mittleren langen Durchmesser von 8 μm, einen mittleren kurzen Durchmesser von 5 μm, eine mittlere Dicke von 1,0 μm und ein Längenverhältnis (mittlerer langer Durchmesser/mittlere Dicke) von 8 aufweist.
    • Beispiel 2: faserförmiges Calziumtitanat, welches einen mittleren Faserdurchmesser von 0,5 μm, eine mittlere Faserlänge von 7 μm und ein Längenverhältnis (mittlere Faserlänge/mittlerer Faserdurchmesser) von 14 aufweist.
    • Vergleichsbeispiel 2: pulvriges Calziumtitanat, welches eine mittlere Partikelgröße von 1 μm aufweist.
  • Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, weisen die Schäume der vorliegenden Erfindung eine hohe Dielektrizitätskonstante auf, auch wenn sie die gleiche Menge an dielektrischem anorganischem Füllstoff enthalten und die gleiche Expansionsrate wie die der Vergleichsbeispiele aufweisen.
  • Beispiel 3
  • Ein Schaum, welcher eine Expansionsrate von ca. 5-mal aufweist, wurde gemäß einem ähnlichen Verfahren wie dem von Beispiel 1 erzeugt, mit der Ausnahme, dass plattenförmiges Bariumtitanat (ein mittlerer langer Durchmesser von 10 μm, ein mittlerer kurzer Durchmesser von 6 μm, eine mittlere Dicke von 1,2 μm und ein Längenverhältnis (mittlerer langer Durchmesser/mittlere Dicke) von 8,3) (200 Gewichtsteile) verwendet wurde anstelle des plattenförmigen Calziumtitanats.
  • Die relative Dichte des erhaltenen Schaums war 0,417. Die Dielektrizitätskonstante und deren dielektrische Verlust-Tangente waren 2,62 beziehungsweise 0,0130.
  • Beispiel 4
  • Ein Schaum, welcher eine Expansionsrate von ca. 5-mal aufweist, wurde gemäß einem ähnlichen Verfahren wie dem von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass plattenför miges Strontiumtitanat (mit einem mittleren langen Durchmesser von 10 μm, einem mittleren kurzen Durchmesser von 5 μm, einer mittleren Dicke von 1,1 μm und einem Längenverhältnis (mittlerer langer Durchmesser/mittlere Dicke) von 9) (200 Gewichtsteile) anstelle des plattenförmigen Calziumtitanats verwendet wurde.
  • Die relative Dichte des erhaltenen Schaums war 0,401. Weiterhin waren die Dielektrizitätskonstante und deren dielektrische Verlust-Tangente 2,37 beziehungsweise 0,0008.
  • Beispiel 5
  • Ein Schaum, welcher eine Expansionsrate von ca. 5-mal aufweist, wurde nach einem ähnlichen Verfahren wie dem aus Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass faserförmiges Calziumstrontiumtitanat (aufweisend einen mittleren Faserdurchmesser von 0,06 μm, eine mittlere Faserlänge von 6 μm und ein Längenverhältnis (mittlere Faserlänge/mittlerer Faserdurchmesser) von 10) (200 Gewichtsteile) anstelle des plattenförmigen Calziumtitanats verwendet wurde.
  • Die relative Dichte des erhaltenen Schaums war 0,394. Weiterhin waren die Dielektrizitätskonstante und deren dielektrische Verlust-Tangente 2,59 beziehungsweise 0,0006.
  • Beispiel 6
  • Polyethylen (LDPE, Dichte 0,922, MFR 1,1) (100 Gewichtsteile), faserförmiges Calziumtitanat (das gleiche, welches in Beispiel 2 verwendet wurde, 100 Gewichtsteile), Talk (1 Gewichtsteil) und Natriumcarbonat (0,01 Gewichtsteile) wurden in einen biaxialen Extruder eingespeist (Handelsname KTX46, hergestellt von Kobe Steel Ltd.) und schmelzgeknetet bei einer Temperatur von 170°C, um Harzbeads herzustellen, welche eine Partikelgröße von 0,8 bis 1,2 mm aufweisen (Pellets, welche expandiert werden sollen werden als „Beads" bezeichnet).
  • Die Harzbeads (1500 g), innengetauschtes Wasser (3000 g), Pentan (100 g), basisches Calziumtriphosphat (20 g) und Natrium-n-paraffinsulfonat (0,3 g) wurden in einen Autoklaven geladen (Volumen 5 Liter), ausgestattet mit einem Ventil in dessen unterem Bereich, welches die Inhalte zur Außenseite unter Aufrechterhaltung des internen Drucks entlassen kann und bei 120°C für 2 Stunden gehalten, um die Harzbeads mit Pentan zu imprägnieren. Die Pentanimprägnierten Harzbeads wurden unter atmosphärischem Druck aus dem Ventil im unteren Bereich des Autoklaven freigesetzt, durch eine Meßblende [orifice plate], welche einen Porendurchmesser von 4,4 mm aufweist und expandiert, um pre-expandierte Beads herzustellen, welche eine Expansionsrate von ca. 10-mal aufweisen.
  • Die pre-expandierten Beads wurden bei 35°C für 6 Stunden gehalten und in ein druckresistentes Gefäß gegeben, durch Luftdruck komprimiert und in eine Blockform mit 320 × 320 × 60 mm bei der Kompressibilität von 36% eingefüllt.
  • Dampf mit einem Dampfdruck von 1,0 kgf/cm2 wurde dann in die Form eingeleitet, um Luft aus der Form zu entfernen. Dampf mit demselben Dampfdruck wie oben wurde dann für 30 Sekunden eingeführt und die eingefüllten, pre-expandierten Beads wurden expansionsgeformt und dann gekühlt. Der ausgeformte Artikel, der aus der Form genommen worden war, wurde bei einer Temperatur von 80°C für 2 Stunden härtend getrocknet. Damit wurde ein Schaum erzeugt, welcher ein gutes Flächenerscheinungsbild aufweist.
  • Die relative Dichte des erhaltenen Schaums war 0,150. Die Dielektrizitätskonstante und deren dielektrische Verlust-Tangente waren 1,52 beziehungsweise 0,0006.
  • Der Schaum wurde dann geschnitten, um eine Schnittebene zur Untersuchung mit einem elektrischen Mikroskop zu haben. Deren Textur ist in 1 und 2 gezeigt. Es wurde beim Schaum der vorliegenden Erfindung beobachtet, dass das faserförmige Calziumtitanat nicht in einer einheitlichen Ausrichtung orientiert war, sondern vielmehr irregulär dispergiert war.
  • Weiterhin zeigte die Messung des Schaums hinsichtlich der Dielektrizitätskonstante und der dielektrischen Verlust-Tangente aus mehreren Richtungen eine allgemein konstante Dielektrizitätskonstante und dielektrische Verlust-Tangente innerhalb des Messfehlers.
  • Beispiel 7
  • Pre-expandierte Beads wurden hergestellt nach einem ähnlichen Verfahren wie dem von Beispiel 6 mit der Ausnahme, dass Hexan anstelle von Pentan, basisches Calziumcarbonat anstelle von basischem Calziumtriphosphat und Dodecylbenzolsulfonat anstelle von Natrium-n-paraffinsulfonat verwendet wurden. Die pre-expandierten Beads wurden für 6 Stunden bei 40°C gehalten und in ein druckresistentes Gefäß eingeführt, durch Luftdruck komprimiert und in eine sphärisch ausgebildete Form eingefüllt, welche einen Durchmesser von 320 mm aufwies, bei einer Kompressibilität von 36%. Dampf mit einem Dampfdruck von 1,0 kgf/cm2 wurde dann in die Form eingeführt, um Luft aus der Form zu entfernen. Weiterhin wurde Dampf mit demselben Dampfdruck wie oben für 30 Sekunden eingebracht und die eingefüllten, preexpandierten Beads wurden expansionsgeformt und dann abgekühlt. Der ausgeformte Artikel, der aus der Form genommen worden war, wurde für 20 Stunden bei der Temperatur von 80°C härtend getrocknet. Damit wurde ein sphärischer Schaum erhalten, welcher ein gutes Flächenerscheinungsbild aufweist.
  • Die relative Dichte des erhaltenen Schaums war 0,153. Die Dielektrizitätskonstante und deren dielektrische Verlust-Tangente waren 1,49 beziehungsweise 0,0007. Der Schaum wurde dann für den Erhalt einer Schnittebene, welche mit einem elektrischen Mikroskop untersucht wurde, geschnitten. Es wurde beobachtet, dass das faserförmige Calziumtitanat nicht in einer einheitlichen Richtung orientiert war, sondern vielmehr irregulär dispergiert war. Weiterhin zeigte die Messung des Schaums hinsichtlich der Dielektrizitätskonstante und dielektrischer Verlust-Tangente aus mehreren Richtungen eine allgemein konstante Dielektrizitätskonstante und dielektrische Verlust-Tangente innerhalb des Messfehlers.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Polyethylen (LDPE, Dichte 0,922, MFR 1,1) (100 Gewichtsteile), faserförmiges Calziumtitanat (das gleiche, welches in Beispiel 2 verwendet wurde) (100 Gewichtsteile), Talk (1 Gewichtsteil) und Natriumcarbonat (0,01 Gewichtsteile) wurden in einen biaxialen Extruder eingespeist (Handelsname KTX46, hergestellt von Kobe Steel Ltd.) und schmelzgeknetet bei einer Temperatur von 170°C, um Harzpellets herzustellen, die eine Partikelgröße von 0,8 bis 1,2 mm aufweisen.
  • Das Harzpellet wurde spritzgegossen mit einer Spritzgussmaschine, welche eine Blockform von 320 × 320 × 60 mm aufweist, unter der Bedingung einer Zylindertemperatur von 170°C, Injektionsdruck von 600 kgf/cm2 und Formtemperatur von 40°C zur Herstellung eines Blocks. Dessen relative Dichte des erhaltenen Blocks war 1,48, dessen Dielektrizitätskonstante war 8,5 und deren dielektrische Verlust-Tangente war 0,0018.
  • Der Block wurde geschnitten, um eine Schnittebene zu haben, welche mit einem elektrischen Mikroskop untersucht wurde. Die Textur ist in 3 gezeigt. Es wurde bestätigt, dass das faserförmige Calziumtitanat in dem Block orientiert vorlag.
  • Der Block zeigte die oben genannten Werte der dielektrischen Eigenschaften in der Orientierungsrichtung des faserförmigen Calziumtitanats, wohingegen er eine andere Dielektrizitätskonstante und dielektrische Verlust-Tangente in einer senkrecht zur Orientierungsrichtung stehenden Richtung zeigte.
  • Wie aus den Beispielen 6 und 7 und dem Vergleichsbeispiel 3 ersichtlich, ist der Schaum der vorliegenden Erfindung aus einer leichten Substanz gemacht, welche einheitliche dielektrische Eigenschaften über alle Richtungen aufweist und ist daher für dielektrische Teile bevorzugt, insbesondere eine Linse für eine Antenne und mehr speziell für eine Linse einer Luneberg-Linsen-Antenne zur Verfolgung von Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen.
  • Beispiel 8
  • Eine sphärische Linse (geschäumtes Produkt), welche eine Dielektrizitätskonstante von 3,4 aufweist, wurde gemäß einem ähnlichen Verfahren wie dem aus Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge an Pentan, welche während der Pre-Expansion zugegeben wird, 30 g war und die pre-expandierten Beads, welche die Expansionsrate von ca. 3-mal aufwiesen, hergestellt wurden und die pre-expandierten Beads und eine sphärisch ausgebildete Form, welche einen Durchmesser von 450 mm aufwies, benutzt wurden. Die Linse wurde für eine Empfängerantenne wie in 4 gezeigt verwendet und in dem Messsystem wie in 4 gezeigt, wurde der Verstärkungswert des Hauptstrahls, der von einer Transmissionsantenne gesendet und empfangen wurde, gemessen. Das Ergebnis der Messung ist in Tabelle 2 gezeigt.
  • Die Linse wurde auf ihre Einheitlichkeit der Verstärkung des Hauptstrahls während seiner Drehung auf der x-y-Ebene untersucht wie in 4 über 360 Grad gezeigt. Sie zeigte ein einheitliches Profil mit im Wesentlichen keinem Fehler.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Eine sphärische Linse, die eine Dielektrizitätskonstante von 3,4 aufweist, wurde nach einem ähnlichen Verfahren wie dem aus Beispiel 8 erzeugt, mit der Ausnahme, dass partikuläres Calziumtitanat anstelle von faserförmigen Calziumtitanat verwendet wurde und die Menge an Pentan, welche während der Pre-Expansion zugegeben werden sollte 37 g betrug. Die Verstärkung des Hauptstrahls wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 gemessen, mit der Ausnahme, dass die Linse für eine Empfängerantenne wie in 4 gezeigt verwendet wurde. Das Ergebnis der Messung ist in Tabelle 2 gezeigt.
  • In der gleichen Weise wie in Beispiel 8 wurde die Linse auf ihre Einheitlichkeit der Verstärkung des Hauptstrahls bei Drehung in der x-y-Ebene untersucht, wie in 4 über 360 Grad gezeigt. Sie zeigte einen großen Fehler von ± 2,0 dB. Tabelle 2
    Dielektrizitätskonstante (ε r) Verstärkung (dB) Gewicht (kg)
    Beispiel 8 3,4 29,4 38
    Vergleichsbeispiel 4 3,4 27,1 45
  • Wie aus Beispiel 8 und Vergleichsbeispiel 4 ersichtlich, ist die Linse der vorliegenden Erfindung leicht, während sie eine hohe (große) Verstärkung aufweist.
  • Beispiel 9
  • Ein sphärischer Schaum, der eine Dielektrizitätskonstante von 2,94 und einen Durchmesser von 370 mm auf weist, wurde nach einem ähnlichen Verfahren wie dem von Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge an Pentan, welche während der Präg-Expansion zugegeben werden sollte, 34 g betrug, pre-expandierte Beads, die eine Expansionsrate von ca. 3-mal aufwiesen, hergestellt wurden und diese pre-expandierten Beads und eine Form mit einer anderen Gestalt verwendet wurden. Zwei halbkugelförmige Hüllenschäume, von denen jeder eine Dielektrizitätskonstante von 2,05, einen äußeren Durchmesser von 422 mm und einen inneren Durchmesser von 370 mm aufweist, wurden ebenfalls nach einem ähnlichen Verfahren wie dem von Beispiel 6 erzeugt, mit der Ausnahme, dass die Menge an Pentan, welche während der Präg-Expansion zugegeben werden sollte, 56 g war, pre-expandierte Beads mit einer Expansionsrate von ca. 5-mal hergestellt wurden und diese pre-expandierten Beads und eine Form mit einer abweichenden Gestalt verwendet wurden. Weiterhin wurden ebenso zwei halbsphärische Hüllenschäume nach einem ähnlichen Verfahren wie dem aus Beispiel 6 erzeugt (hier genutzte Materialien und Methoden waren ebenfalls dieselben wie in Beispiel 6), von denen jeder eine Dielektrizitätskonstante von 1,50, einen äußeren Durchmesser von 450 mm und einen inneren Durchmesser von 422 mm aufwies, mit der Ausnahme, dass eine Form mit einer anderen Gestalt verwendet wurde.
  • Diese Schäume wurden miteinander kombiniert, um eine Luneberg-Linse zu ergeben, welche aus drei Schichten aufgebaut war.
  • Die Verstärkung des Hauptstrahls wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 gemessen, mit der Ausnahme, dass die hier verwendete Linse als eine Linse für eine Empfängerantenne verwendet wurde. Die Ergebnisse der Messung sind in Tabelle 3 gezeigt.
  • In der gleichen Weise wie in Beispiel 8 wurde die Linse auf ihre Einheitlichkeit der Verstärkung des Hauptstrahls bei Drehung in der x-y-Ebene untersucht, wie es in 4 über 360 Grad gezeigt ist. Sie zeigte ein einheitliches Profil mit im Wesentlichen keinem Fehler.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Ein kugelförmiger Schaum mit einer Dielektrizitätskonstanten von ca. 2,94 und einem Durchmesser von 370 mm, zwei halbkugelförnige Hüllenschäume, von denen jeder eine Dielektrizitätskonstante von ca. 2,05, einen äußeren Durchmesser von 422 mm und einen inneren Durchmesser von 370 mm aufwies und zwei halbsphärische Hüllenschäume, von denen jeder eine Dielektrizitätskonstante von ca. 1,50, einen äußeren Durchmesser von 450 mm und einen inneren Durchmesser von 422 mm aufwies, wurden jeweils nach einem Verfahren ähnlich dem aus Beispiel 9 erzeugt, mit der Ausnahme, dass partikuläres Calziumtitanat anstelle von faserförmigen Calziumtitanat verwendet wurde und die Menge an Pentan, welche bei der Pre-Expansion zugegeben werden sollte, 35 g, 59 g beziehungsweise 110 g betrug und pre-expandierte Beads, welche jeweils Expansionsraten von ca. 3-mal, 5-mal beziehungsweise 10-mal hergestellt wurden und diese pre-expandierten Beads jeweils verwendet wurden. Diese Formen wurden miteinander kombiniert, um eine Luneberg-Linse zu ergeben, welche aus drei Schichten aufgebaut ist.
  • Die Verstärkung des Hauptstrahls wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 gemessen, mit der Ausnahme, dass die Linse für eine Empfängerantenne verwendet wurde. Das Ergebnis der Messung ist in Tabelle 3 gezeigt.
  • In der gleichen Weise wie in Beispiel 9 wurde die Linse auf ihre Einheitlichkeit der Verstärkung des Hauptstrahls während Drehung in der x-y-Ebene untersucht, wie es in 4 über 360 Grad gezeigt ist. Sie zeigte einen großen Fehler von ± 1,5 dB. Tabelle 3
    Figure 00330001
  • Wie aus Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 5 ersichtlich, ist die Linse der vorliegenden Erfindung leicht, während sie eine hohe (große) Verstärkung aufweist.
  • Wie oben ausgeführt, weist der dielektrische Schaumharz gemäß der vorliegenden Erfindung hohe und einheitliche dielektrische Eigenschaften auf und wird daher vorzugsweise als ein dielektrisches Material für eine sphärische Linse, eine Luneberg-Linse und der gleichen verwendet.

Claims (5)

  1. Dielektrischer Harzschaum, erhalten durch Expansion einer Harzzusammensetzung durch Hitzezersetzungs-Expansion, Beads-Expansion oder durch überkritisches-Fluid-Verfahren, umfassend ein synthetisches Harz und mindestens einen Stoff aus der Gruppe bestehend aus einem faserförmigem dielektrischen anorganischen Füllstoff und einem plattenförmigen dielektrischen anorganischen Füllstoff der Formel MO·nTiO2 (wobei M ein oder mehrere divalente(s) Metall(e) ist und n eine ganze Zahl nicht kleiner als 1 darstellt), wobei der anorganische Füllstoff nicht in einer einheitlichen Richtung in dem synthetischen Harz ausgerichtet, aber einheitlich verteilt ist, wodurch der Harzschaum einheitliche dielektrische Eigenschaften aufweist.
  2. Dielektrischer Harzschaum nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Stoff aus der Gruppe bestehend aus faserförmigem dielektrischem anorganischem Füllstoff und plattenförmigem dielektrischem anorganischem Füllstoff mindestens ein Stoff aus der Gruppe bestehend aus faserförmigem Erdalkalimetall-Titanat und plattenförmigem Erdalkalimetall-Titanat ist.
  3. Dielektrischer Harzschaum nach Anspruch 1 oder 2, welcher eine Dielektrizitätskonstante von nicht weniger als 1,5 bei 12 GHz und 25°C aufweist.
  4. Linse für Radiowellen, umfassend den dielektischen Harzschaum nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche eine konstante Dielektrizitätskonstante und eine sphä rische Form aufweist.
  5. Linse für Radiowellen, umfassend den dielektrischen Harzschaum nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der dielektrische Harzschaum zu einer Luneberg-Linse ausgeformt wird, wobei diese Luneberg-Linse eine sphärische Form und multiple Schichten aufweist, von denen jede eine unterschiedliche Dielektrizitätskonstante aufweist, wobei die multiplen Schichten miteinander konzentrisch überlappen, wodurch eine konzentrische Kugel [sphere] ausgebildet wird.
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Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060165971A1 (en) * 2003-03-11 2006-07-27 Masatoshi Kuroda Luneberg lens and process for producing the same
JP2006121664A (ja) * 2003-03-11 2006-05-11 Sumitomo Electric Ind Ltd ルーネベルグレンズおよびその製造方法
WO2006028300A1 (en) * 2004-09-10 2006-03-16 Jsp Corporation Expanded polypropylene bead for forming a dielectric material and dielectric lens member formed by the expanded polypropylene beads
CN101057370B (zh) * 2004-09-10 2011-03-09 住友电气工业株式会社 Luneberg介电透镜及其制造方法
JP4297027B2 (ja) * 2004-10-27 2009-07-15 株式会社村田製作所 複合誘電体レンズを用いたレンズアンテナの焦点距離調整方法
JP4750491B2 (ja) * 2005-07-19 2011-08-17 神島化学工業株式会社 板状チタン酸金属化合物およびその製造方法
DE102006023209A1 (de) 2006-05-17 2007-11-22 Airbus Deutschland Gmbh Isolierung einer Flugzeugrumpfstruktur
KR20090110308A (ko) * 2007-01-18 2009-10-21 니폰 가가쿠 고교 가부시키가이샤 무기 충전재 및 그것을 사용한 복합 유전체 재료
EP2135259A2 (de) * 2007-03-13 2009-12-23 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Isolatormaterial und verfahren zu seiner herstellung
US20090054553A1 (en) * 2007-08-20 2009-02-26 General Electric Company High dielectric constant thermoplastic composition, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
US7847658B2 (en) * 2008-06-04 2010-12-07 Alcatel-Lucent Usa Inc. Light-weight low-thermal-expansion polymer foam for radiofrequency filtering applications
US9293800B2 (en) * 2010-12-10 2016-03-22 Northrop Grumman Systems Corporation RF transmission line disposed within a conductively plated cavity located in a low mass foam housing
DK3245242T3 (da) 2015-01-14 2019-01-02 Synthos Sa Anvendelse af et mineral med perovskitstruktur i vinylaromatisk polymerskum
MA41342A (fr) 2015-01-14 2017-11-21 Synthos Sa Procédé pour la production de granulés de polymère vinylique aromatique expansible ayant une conductivité thermique réduite
MA41344B1 (fr) 2015-01-14 2019-01-31 Synthos Sa Combinaison de silice et de graphite et son utilisation pour réduire la conductivité thermique d'une mousse de polymère aromatique vinylique
CA2973630A1 (en) 2015-01-14 2016-07-21 Synthos S.A. Geopolymer composite and expandable vinyl aromatic polymer granulate and expanded vinyl aromatic polymer foam comprising the same
CN107428984B (zh) * 2015-03-13 2021-05-18 巴斯夫欧洲公司 基于热塑性弹性体的导电颗粒泡沫
CN104774416B (zh) * 2015-04-03 2017-09-26 上海杰上杰化学有限公司 一种可发泡树脂粒子及用其制备发泡材料的方法
US11367959B2 (en) 2015-10-28 2022-06-21 Rogers Corporation Broadband multiple layer dielectric resonator antenna and method of making the same
US10374315B2 (en) 2015-10-28 2019-08-06 Rogers Corporation Broadband multiple layer dielectric resonator antenna and method of making the same
US10476164B2 (en) 2015-10-28 2019-11-12 Rogers Corporation Broadband multiple layer dielectric resonator antenna and method of making the same
US10601137B2 (en) 2015-10-28 2020-03-24 Rogers Corporation Broadband multiple layer dielectric resonator antenna and method of making the same
SG11201804035UA (en) * 2016-01-19 2018-06-28 Commscope Technologies Llc Multi-beam antennas having lenses formed of a lightweight dielectric material
JP6534950B2 (ja) * 2016-02-29 2019-06-26 日本電信電話株式会社 分配合成回路
US11431100B2 (en) * 2016-03-25 2022-08-30 Commscope Technologies Llc Antennas having lenses formed of lightweight dielectric materials and related dielectric materials
WO2017165342A1 (en) * 2016-03-25 2017-09-28 Commscope Technologies Llc Antennas having lenses formed of lightweight dielectric materials and related dielectric materials
JP6620736B2 (ja) * 2016-12-28 2019-12-18 トヨタ自動車株式会社 複合材料およびその製造方法
US11876295B2 (en) 2017-05-02 2024-01-16 Rogers Corporation Electromagnetic reflector for use in a dielectric resonator antenna system
US11283189B2 (en) 2017-05-02 2022-03-22 Rogers Corporation Connected dielectric resonator antenna array and method of making the same
CN110754017B (zh) 2017-06-07 2023-04-04 罗杰斯公司 介质谐振器天线系统
WO2019055134A1 (en) * 2017-09-15 2019-03-21 Commscope Technologies Llc METHODS FOR PREPARING COMPOSITE DIELECTRIC MATERIAL
US10910722B2 (en) 2018-01-15 2021-02-02 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna having first and second dielectric portions
US10892544B2 (en) 2018-01-15 2021-01-12 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna having first and second dielectric portions
US11616302B2 (en) 2018-01-15 2023-03-28 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna having first and second dielectric portions
JP7044595B2 (ja) * 2018-03-09 2022-03-30 帝人株式会社 熱可塑性樹脂組成物
US11552390B2 (en) * 2018-09-11 2023-01-10 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna system
TWI820237B (zh) * 2018-10-18 2023-11-01 美商羅傑斯公司 聚合物結構、其立體光刻製造方法以及包含該聚合物結構之電子裝置
US11031697B2 (en) 2018-11-29 2021-06-08 Rogers Corporation Electromagnetic device
WO2020117489A1 (en) 2018-12-04 2020-06-11 Rogers Corporation Dielectric electromagnetic structure and method of making the same
TW202043298A (zh) 2019-05-30 2020-12-01 美商羅傑斯公司 用於立體微影的光可固化組合物、形成該組合物的方法、使用該組合物的立體微影方法、藉由該立體微影方法形成的聚合物組件、及包含該聚合物組件的裝置
GB201911130D0 (en) * 2019-08-05 2019-09-18 Qinetiq Ltd MAterials and methods
US11482790B2 (en) 2020-04-08 2022-10-25 Rogers Corporation Dielectric lens and electromagnetic device with same
CN111748125B (zh) * 2020-07-03 2022-10-21 成都新光微波工程有限责任公司 一种改性聚氨酯泡沫及用其制备低密度龙伯透镜的方法
CN113105665B (zh) * 2021-04-29 2022-05-31 华东理工大学 一种介电材料及其制造方法
CN116001176B (zh) * 2022-12-27 2023-09-29 苏州申赛新材料有限公司 一种制备发泡龙勃透镜的方法
CN116922656A (zh) * 2023-02-03 2023-10-24 广东福顺天际通信有限公司 发泡电磁波透镜生产方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB947238A (en) * 1961-10-03 1964-01-22 Fairey Eng Spherical microwave lens
JPS5617767A (en) 1979-07-24 1981-02-19 Honda Motor Co Ltd Fuel tank for motorcycle
JPS60188465A (ja) * 1984-03-09 1985-09-25 Kyushu Refract Co Ltd 多孔質樹脂複合体の製造方法
JPS60215586A (ja) * 1984-04-10 1985-10-28 積水化成品工業株式会社 チタン酸金属塩多孔体の製造方法
US4996097A (en) 1989-03-16 1991-02-26 W. L. Gore & Associates, Inc. High capacitance laminates
JP3151544B2 (ja) * 1992-04-22 2001-04-03 大塚化学株式会社 高周波電磁波吸収用樹脂組成物
DE69427789T2 (de) * 1993-06-30 2002-04-18 Murata Manufacturing Co Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Linse für eine Antenne und dielektrische Linse nach diesem Verfahren
JP3227910B2 (ja) * 1993-06-30 2001-11-12 株式会社村田製作所 誘電体レンズの製造方法
JP3395352B2 (ja) * 1994-05-25 2003-04-14 株式会社村田製作所 軽量誘電体の製造方法
US5538756A (en) 1994-09-23 1996-07-23 W. L. Gore & Associates High capacitance sheet adhesives and process for making the same
JPH08105188A (ja) 1994-10-06 1996-04-23 Marui Sangyo Kk 外壁用電波吸収タイル
JPH08133832A (ja) 1994-11-04 1996-05-28 Ube Ind Ltd 板状酸化物誘電体粒子
JPH08181482A (ja) 1994-12-22 1996-07-12 Matsushita Electric Works Ltd 電磁波吸収体

Also Published As

Publication number Publication date
RU2263124C2 (ru) 2005-10-27
JP3638889B2 (ja) 2005-04-13
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CN1206264C (zh) 2005-06-15
EP1310518A4 (de) 2005-03-16
KR20030028542A (ko) 2003-04-08
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EP1310518B1 (de) 2008-01-23
JP2002121310A (ja) 2002-04-23
WO2002010266A1 (fr) 2002-02-07
CN1444621A (zh) 2003-09-24
US7179844B2 (en) 2007-02-20
ATE384757T1 (de) 2008-02-15

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