JPH08134263A

JPH08134263A - 高周波電子部品用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08134263A
Application number: JP28179394A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kadode; 宏之門出; Takio Tasaka; 多希雄田坂
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1994-11-16
Publication date: 1996-05-28
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JP2818926B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電気・電子機器の回路基板材料、
特に高周波用の回路基板材料として要求度の高い、低誘
電率、低誘電正接、高耐熱性、高機械的強度及び良好な
熱伝導性を兼備した高周波電子部品用樹脂組成物を提供
することを目的とする。【構成】本発明の高周波電子部品用樹脂組成物は、熱
可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂にケイ酸金属塩系繊維状物
質を主成分とする強化繊維を該樹脂及び繊維の合計重量
を基準にして５〜６０％の割合で配合してなるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波電子部品用樹脂
組成物に関する。更に詳しくは、本発明は、低比誘電
率、低誘電正接、高耐熱性、高機械的強度及び良好な熱
伝導性を兼備し、電気・電子機器の回路基板材料、特に
高周波用の回路基板材料として極めて好適な樹脂組成物
に関する。

【０００２】尚、本明細書において、比誘電率及び誘電
正接は、特に断らない限り、３ＧＨｚ、２５℃の条件下
に測定した値とする。

【０００３】

【従来技術とその課題】電子・電気機器の回路基板材料
には、比誘電率や誘電正接等の誘電特性が低く、耐熱性
や機械的強度等の物理的特性が優れていることが要求さ
れる。

【０００４】比誘電率（ε）とは誘電体内の分極の程度
を示すパラメーターであり、比誘電率が高い程、電気信
号の伝播遅延が大きくなる（Ｔｄ＝３．３３√ε、Ｔ
ｄ：電気信号の伝播遅延時間）。従って、電気信号の伝
播速度を高め、高速演算を可能にするためには、比誘電
率は低い方が好ましい。誘電正接（ｔａｎδ）とは、誘
電体内を伝播する電気信号が熱に変換されて失われる量
を表すパラメーターであり、誘電正接が低い程、電気信
号の損失が少なくなり、信号伝達率が向上する。

【０００５】従来、回路基板材料としては、ガラスクロ
スにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸、硬化させて
作成された通称ガラエポ基板が一般的に用いられてきた
が、その比誘電率は４．５〜５．５と高く、誘電正接も
０．０２０〜０．０３５と大きいので、特にＭＨｚ帯域
以上の高周波域における信号の伝達速度及び伝達率は満
足できるものではない。

【０００６】最近、合成樹脂の易成形性に着目し、これ
を電子部品の材料とすることが検討されている。合成樹
脂の中には、高周波用の回路基板材料に適した比誘電率
や誘電正接を有しているものもあるが、総じて耐熱性や
機械的強度が不十分であり、実使用には耐え得ない。

【０００７】耐熱性や機械的強度等の改良を目的とし
て、電子部品用の合成樹脂に各種ウィスカーや繊維状物
等の強化繊維を添加することは、一般に行われている。
例えば、特開平３−３５５８５号公報によれば、ガラス
繊維、チタン酸カリウムウィスカー等の強化繊維が提案
されている。

【０００８】しかしながら、ガラス繊維を合成樹脂に添
加すると、比誘電率の上昇は比較的小さく抑えられるも
のの、誘電正接が著しく増大する。また、ガラス繊維は
繊維径５〜１５μｍと太く、繊維長１００μｍ以上と長
いため、成形品の表面平滑性が損なわれ、該成形品の表
面に微細回路をメッキするのが困難になり、更にワイヤ
ーボンダーで金線を接続する時に、ワイヤーボンダーの
先端部を傷める等の不都合が生じる。

【０００９】一方、チタン酸カリウムウィスカーは、繊
維径０．０５〜２μｍ、繊維長２〜５０μｍとミクロな
繊維であり、耐熱性や機械的強度の向上、線膨張係数の
低下等には有効であるが、比誘電率及び誘電正接を著し
く上昇させ、特に高周波域での信号伝達速度の遅延、伝
達率の低下をもたらす。しかも、該ウィスカーに含まれ
るカリウム等のアルカリ成分は、電子部品の電極や配線
を腐食させたり、断線や電流の漏れ等を引き起こしたり
する。

【００１０】更に、特開平２−２８２２７号公報は、樹
脂に繊維状を呈するケイ酸亜鉛系充填剤を配合した組成
物を開示するが、繊維状を呈するケイ酸亜鉛系充填剤は
樹脂の光沢や伸びを大きく損なわずに、剛性や機械的強
度等の機械的性質や耐侯性を向上させることのみを目的
として用いられている。

【００１１】特開平３−２１２４５４号公報は、セラミ
ック繊維を含有する合成樹脂硬化物からなる繊維強化合
成樹脂複合材料を開示するが、セラミック繊維は合成樹
脂の成形加工性と電気絶縁性を損なうことなく高度の熱
伝導性及び機械的強度を付与することのみを目的として
用いられている。

【００１２】特開昭６３−２２７６６０号公報は、不飽
和ポリエステル樹脂に充填剤として、繊維状ケイ酸マグ
ネシウム系化合物を用いたことを特徴とする不飽和ポリ
エステル樹脂成形材料を開示するが、繊維状ケイ酸マグ
ネシウム系化合物は、アスベストを用いることなく耐熱
性や耐摩耗性に優れた成形品を得ることのみを目的とし
て用いられている。

【００１３】上記のように本発明のケイ酸金属塩系繊維
状物質は、強化繊維として公知であるが、種々の強化繊
維の中から、成分を制御させた、特に繊維形状を制御さ
せた該繊維状物質を合成樹脂に混合した場合に高周波に
おいて樹脂の誘電率、誘電正接を低く又は誘電率を任意
に制御することができ、また熱伝導率の点においても良
好な結果が得られるとの報告はなされていない。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来技術
の課題を解決すべく鋭意検討した結果、合成樹脂に特定
のケイ酸金属塩系繊維状物を特定量配合する場合には、
高周波域での使用に支障をきたす程の比誘電率及び誘電
正接の上昇を伴うことなく、熱伝導性、耐熱性及び機械
的強度をも向上させることができ、加えて、配合する樹
脂の種類によっては、比誘電率を同程度に維持したま
ま、誘電正接を著しく低下させ得るので、従来、合成樹
脂が適用されてきた電気・電子部品とは異なった電気的
用途である回路基板材料、特に高周波用の回路基板材料
として極めて好適に使用できることを見い出した。本発
明は斯かる知見に基づき完成されたものである。

【００１５】即ち、本発明は、熱可塑性樹脂（ポリアミ
ド樹脂を除く）及び／又は熱硬化性樹脂（フェノール樹
脂を除く）に、一般式ａＭx Ｏy ・ｂＳｉＯ₂・ｃＨ₂Ｏ（１）（ここでａ、ｂ及びｃは正の実数を示す。ｘが１の場合
はｙは１を、ｘが２の場合はｙは１又は３をそれぞれ示
す。ＭはＭｇ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐ
ｂ、Ｂａ、Ｗ及びＬｉなる群より選ばれた少なくとも１
種以上の金属元素を示す。）で表されるケイ酸金属塩系
繊維状物質を主成分とする強化繊維を、上記樹脂及び上
記繊維状物質の合計重量を基準として５〜６０重量％の
割合で配合してなることを特徴とする高周波電子部品用
樹脂組成物に係る。

【００１６】本発明で使用される熱可塑性樹脂として
は、

【００１７】

【化１】

【００１８】を構造単位とするポリフェニレンエーテル
及び若干のポリスチレンもしくはスチレン・ブタジエン
系エラストマーを添加して耐衝撃性や成形性を改善した
ポリフェニレンエーテル系樹脂、メタロセン触媒を使用
して構造制御することにより得られるシンジオタクチッ
クポリスチレン、

【００１９】

【化２】

【００２０】を構造単位とする５−メチルペンテン樹
脂、

【００２１】

【化３】

【００２２】を構造単位とするポリノルボルネン樹脂等
の環状オレフィンを成分に含む環状ポリオレフィン、マ
レイミドを共重合することにより熱変形温度を高めた耐
熱性ＡＢＳ樹脂、

【００２３】

【化４】

【００２４】を構造単位とするポリフェニレンサルファ
イド樹脂、

【００２５】

【化５】

【００２６】を構造単位とする芳香族ポリサルホン系樹
脂、

【００２７】

【化６】

【００２８】を構造単位とするポリエーテルイミド樹
脂、

【００２９】

【化７】

【００３０】を構造単位とするポリエーテルケトン系樹
脂、

【００３１】

【化８】

【００３２】を構造単位とするポリエーテルニトリル樹
脂、

【００３３】

【化９】

【００３４】を構造単位とするサーモトロピック液晶ポ
リエステル樹脂、エチレン／テトラフルオロエチレンコ
ポリマー、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプ
ロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン／パーフ
ルオロアルコキシビニルエーテルコポリマー等の熱溶融
性フッ素樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂等を例示でき
る。本発明では、これら熱可塑性樹脂の中から１種を単
独で使用してもよく、又は２種以上を併用してもよい。

【００３５】また、熱硬化性樹脂としては、例えば、ト
リアジン樹脂、ビスマレイミド・トリアジン（ＢＴ）樹
脂等のトリアジン系樹脂、熱硬化変性を施した熱硬化性
ポリフェニレンエーテル系樹脂、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂等を挙げることができるが、本発明の
組成物には、特に、グリシジルエーテル型耐熱性多官能
エポキシ樹脂に硬化剤としてフェノール樹脂の変性や触
媒の選択により熱時低弾性化の図られた樹脂組成物を使
用するのが望ましい。本発明では、これら熱硬化性樹脂
の中から１種を単独で使用してもよく、又は２種以上を
併用してもよい。

【００３６】本発明では、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹
脂を併用することができる。この場合、例えば熱硬化性
樹脂の硬化物を分散した熱可塑性樹脂の形態で用いても
よいし、熱可塑性樹脂を分散した熱硬化性樹脂の形態で
用いてもよい。

【００３７】本発明で用いられる強化繊維は、ケイ酸金
属塩系の繊維状物質を主成分とするものである。

【００３８】ケイ酸金属塩系繊維状物質は、マトリック
ス樹脂の比誘電率及び誘電正接を高周波域での使用に支
障をきたす程上昇させることなく、熱伝導性、耐熱性、
機械的強度等を向上させることができる。更に、例え
ば、ポリエーテルイミド系樹脂やエポキシ樹脂等、マト
リックス樹脂の種類によっては、比誘電率の上昇を低く
抑えたまま誘電正接を著しく（例えば１桁以上）低下さ
せることができる。この様な特殊な効果は、全ての強化
繊維が有しているものではなく、ケイ酸金属塩系繊維状
物質特有のものと考えられる。

【００３９】ケイ酸金属塩系繊維状物質としては、公知
のものを広く使用できるが、その中でも、例えば、２Ｍ
ｇＯ・ＳｉＯ₂で示されるオルソケイ酸マグネシウム
（フォルステライト）、ＭｇＯ・ＳｉＯ₂で示されるメ
タケイ酸マグネシウム（ステアタイト）、２ＺｎＯ・Ｓ
ｉＯ₂で示されるオルソケイ酸亜鉛、ＺｎＯ・ＳｉＯ₂
で示されるメタケイ酸亜鉛、Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂で示
されるオルソケイ酸アルミニウム、３Ａｌ₂Ｏ₃・２Ｓ
ｉＯ₂で示されるムライト等が好ましい。

【００４０】本発明で用いられる上記一般式（１）で表
されるケイ酸金属塩系繊維状物質において、Ｍは１種単
独のものが好ましい。

【００４１】ケイ酸金属塩系繊維状物質としては、天然
品及び合成品のいずれでも使用され得るが、本発明にお
いてはケイ酸金属塩系繊維状物質は成分を制御させた合
成品を用いることが好ましい。

【００４２】天然品のケイ酸金属塩系繊維状物質は不純
物（特にアルカリ金属）を含有しているものが多く、高
周波域での比誘電率及び誘電正接を著しく上昇させ、電
子部品を腐食させる虞れがある。特に天然品の場合、放
射性同位元素（α線等）を含有している物質では、能動
部品のソフトエラーを起こすことがあり、本発明で用い
ることは好ましくはない。

【００４３】本発明で用いられるケイ酸金属塩系繊維状
物質のアスペクト比（繊維長／繊維径）は、６以上、好
ましくは６〜１００程度のものがよい。また、繊維径
は、３μｍ以下、好ましくは０．１〜２μｍのものがよ
い。繊維径が３μｍ以上の太いケイ酸金属塩系繊維状物
を用いた場合、成形品表面の平滑性が劣り、特に高周波
域での信号伝達速度の遅延を起こしたり、成形品内の誘
電特性のバラツキが大きくなるので、好ましくない。

【００４４】本発明においては、上記ケイ酸金属塩系繊
維状物質は、１種を単独で用いてもよく、又は２種以上
を併用してもよい。

【００４５】特に、機械的強度、耐熱性、熱伝導性等の
物理的特性の向上効果と誘電特性の維持又は低下効果の
バランス等を考慮すると、アスペクト比が６以上の繊維
を６０重量％以上、好ましくは８０重量％以上含有し且
つ繊維径３μｍ以下の繊維を８０重量％、好ましくは９
５重量％以上含有しているケイ酸塩系繊維状物質を好ま
しく使用できる。

【００４６】尚、アスペクト比が６以上の繊維を６０重
量％以上含有していても、繊維径４μｍを越える繊維を
８０重量％以上含有しているようなケイ酸塩系繊維状物
は、樹脂と混練中に折れやすいため、機械的強度及び耐
熱性の向上効果という点から、上記のものよりはやや劣
っている。

【００４７】本発明で用いられる強化繊維中のケイ酸金
属塩系繊維状物質の割合は、通常５０重量％以上、好ま
しくは８０重量％以上とするのがよい。５０重量％未満
では、補強効果はあっても、所望の誘電特性が充分発揮
されない。

【００４８】ケイ酸金属塩系繊維状物質以外の強化繊維
としては、本発明の効果を損なわない範囲内で、従来公
知の無機系繊維状物及びウィスカーが使用でき、例えば
ガラス繊維、ミルドガラスファイバー、炭素繊維、チタ
ン酸アルカリ金属ウィスカー等が挙げられる。更に本発
明者らが、先に出願している樹脂組成物に配合されてい
る強化繊維を併用してもよい。ホウ酸金属塩系ウイスカ
ーとしては、特開平６−２２０２４９号公報に記載のホ
ウ酸金属塩系ウイスカーを広く使用でき、例えばホウ酸
アルミニウムウイスカー、ホウ酸マグネシウムウイスカ
ー、ホウ酸ニッケルウイスカー等を挙げることができ
る。またケイ酸カルシウム系繊維状物としては、ワラス
トナイト、ゾノトライト等を挙げることができる。これ
ら強化繊維は、１種単独で又は２種以上併用することが
できる。

【００４９】本発明で使用される強化繊維には、マトリ
ックス樹脂との濡れ性、結合性等、ひいては本発明組成
物の機械的強度を更に向上させることを目的として、カ
ップリング剤処理を施してもよい。ここで使用されるカ
ップリング剤としては、特に制限されず公知のものが使
用でき、例えば、エポキシシラン、アミノシラン、アク
リルシラン等のシランカップリング剤、チタネート系カ
ップリング剤等を挙げることができる。この中でも、エ
ポキシシラン、アミノシラン等のシランカップリング剤
を好ましく使用できる。カップリング剤の使用量は、特
に制限されず、得ようとする組成物の用途等に応じて適
宜選択すればよいが、通常強化繊維の量の０．３〜５重
量％とすればよい。

【００５０】上記、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に対
する強化繊維の配合割合は、樹脂と強化繊維の合計重量
に対し、強化繊維を通常５〜６０％、好ましくは１０〜
４０％とするのがよい。強化繊維が５％未満の場合に
は、誘電正接の低下効果、機械物性の改良効果、耐熱変
形性の改良効果等が充分でなく、一方６０％を越える
と、熱可塑性樹脂への溶融混練や熱硬化性樹脂溶液への
分散が困難になったり、この混練・分散操作の際に粘度
上昇を招き、成形が著しく困難になるという欠点を生ず
る。

【００５１】本発明においては、本発明の目的を損なわ
ない範囲で、メッキ性改良のためのタルク、ピロリン酸
カルシウム等の微粒子状充填剤、酸化防止剤、熱安定
剤、紫外線吸収剤、染料、顔料等の着色剤、フッ素樹脂
等の潤滑性付与剤、離型改良剤、帯電防止剤、難燃剤、
難燃助剤等の通常の樹脂添加剤を適宜配合することがで
きる。

【００５２】難燃剤としては、特に制限されず公知のも
のが使用でき、例えば、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃
剤等を挙げることができる。ハロゲン系難燃剤の具体例
としては、例えば、デカブロモビフェニルエーテル、ヘ
キサブロモビフェニル、臭素化ポリスチレン、テトラブ
ロモビスフェノールＡとそのオリゴマー、臭素化ポリカ
ーボネートオリゴマー等のハロゲン化ポリカーボネー
ト、ハロゲン化エポキシ樹脂等を挙げることができる。
またリン系難燃剤としては、例えば、リン酸アンモニウ
ム、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフィ
ンオキサイド等を挙げることができる。尚、難燃剤は、
使用する樹脂マトリックスが熱可塑性樹脂であるか又は
熱硬化性樹脂であるかにより適宜選択すればよい。また
難燃助剤としても公知のものが使用でき、例えば、三酸
化アンチモンに代表されるアンチモン系化合物、ホウ酸
亜鉛、メタホウ酸バリウム、酸化ジルコニウム等が好ま
しい。

【００５３】本発明の樹脂組成物を製造するに当って
は、従来公知の方法を広く採用できる。例えば、熱可塑
性樹脂の場合は、該樹脂に必要に応じて、上記添加剤を
タンブラー又はリボンミキサー等を用いて混合した後、
二軸押出機を用いて溶融混練しながら、途中で上記ケイ
酸金属塩系繊維状物質を所定量供給混練し、ペレット化
するのがよい。また、熱硬化性樹脂の場合には、スーパ
ーミキサー又はニーダーに未硬化の樹脂を入れ、上記繊
維状物及び必要に応じて、上記添加剤を混合した後に最
後に硬化剤、触媒を入れてペースト状で取り出す方法が
一般的である。

【００５４】本発明組成物は、例えば、射出成形、押出
成形、圧縮成形、注型成形等の公知の方法に従って、所
望の形状の成形品とすることができる。

【００５５】本発明組成物を用いて回路基板を製造する
には、公知の方法が採用できる。例えば、本発明組成物
の成形品に必要に応じて、エッチングを施したり及び／
又は銅等の金属の被膜を貼着もしくはメッキした後、そ
の表面に回路を形成すればよい。回路の形成は、例え
ば、メッキ、スパッタリング、イオンプレーティング、
真空蒸着、印刷等の公知の方法に従って行うことができ
る。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、低誘電率、低誘電正
接、高耐熱性及び高機械的強度を兼備し、電気・電子機
器の回路基板材料、特に高周波用の回路基板材料として
好適に使用できる樹脂組成物が提供される。また、本発
明の樹脂組成物は、良好な熱伝導性を有し、言い換えれ
ば放熱性にも優れるので、その点においても電気・電子
機器の材料として有用である。

【００５７】本発明の樹脂組成物は、具体的には、例え
ば、衛星放送関連機器等に代表される高周波機器や情報
処理機器のプリント回路基板材料として極めて好適に使
用できる。更に本発明の樹脂組成物は、例えば、チップ
キャリアやピングリッドアレイ等の半導体パッケージの
分野、抵抗器、スイッチ、コンデンサ、フォトセンサ等
のベース部品からＩＣソケットやコネクタ等の機構部品
に至るまで、幅広い範囲で応用可能である。また身近な
ところでは、電子レンジ用の容器類にも使用が可能であ
る。

【００５８】

【実施例】本発明で用いられるケイ酸金属塩系繊維状物
質は、水熱法、フラックス法、加熱焼成法、気相法等公
知の方法で製造できる。具体的に以下の実施例で用いる
各種ケイ酸金属塩系繊維状物質の合成法を参考例１〜５
に示す。

【００５９】参考例１塩基性炭酸亜鉛、エアロジル（日本エアロジル社製、超
微粒子無水シリカ）、塩化カリウムを粉砕混合し（Ｚｎ
／Ｓｉ／Ｋ＝２／１／３．９モル比）、圧縮成形してア
ルミナ坩堝内に入れ、大気雰囲気中９００℃で５時間焼
成した。得られた焼成物を温水中に１２時間浸漬した
後、５時間攪拌し、濾過、水洗した。これを乾燥して、
Ｚｎ₂ＳｉＯ₄の白色粉末を得た。この粉末は、平均繊
維径が１．０μｍ、平均繊維長が１３μｍの針状結晶で
あった。以下この針状結晶を「ケイ酸亜鉛１」という。

【００６０】参考例２参考例１と同じ原料で、溶融剤の塩化カリウムの配合量
をＺｎ／Ｓｉ／Ｋ＝２／１／１１．７（モル比）とし
た。参考例１と同じ条件で焼成、解繊処理した。得られ
たＺｎ₂ＳｉＯ₄の白色粉末は、平均繊維径が２．０μ
ｍ、平均繊維長が２０μｍの針状結晶であった。以下こ
の針状結晶を「ケイ酸亜鉛２」という。

【００６１】参考例３特開平３−２６５６００号公報に示すように、アルミナ
ゾル、シリカゾルの配合量をＡｌ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂＝３
／２（モル比）で混合させ、ムライト組成ゾルを調製
し、４７％のフッ酸をＨＦ／３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂
＝１／１０（モル比）で添加してゲル化させ、乾燥後粉
砕し、１３００℃で１時間焼成した。得られた粉末は、
平均繊維径０．６μｍ，平均繊維長１４μｍの針状結晶
であった。以下この針状結晶を「ムライト」という。

【００６２】参考例４コロイダルシリカ（日産化学（株）社製「Ｓｎｏｗｔｅ
ｘ−Ｏ」に硝酸マグネシウム（Ｍｇ（ＮＯ₃）₂・６Ｈ
₂Ｏ）をステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ₂）組成となる
ように添加溶解し、この酸性液にアンモニア水（２８％
溶液）を徐々に添加してｐＨ７としゲル化した。得られ
たゲルに塩化カリウムを５０重量％加え、アルミナ製坩
堝に入れ、温度１１００℃３時間空気中で焼成した。得
られた焼成物を温水中にて１２時間浸漬後５時間攪拌
し、濾別、水洗し、これを乾燥し、ＭｇＯ・ＳｉＯ₂白
色粉末を得た。この粉末は、平均繊維径１．５μｍ，平
均繊維長１２μｍの針状結晶であった。以下この針状結
晶を「ステアタイト」という。

【００６３】参考例５参考例４と同様にフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ
₂）組成となるように配合後１４００℃３時間空気中で
焼成し、２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂白色粉末を得た。この粉末
は、平均繊維径０．２μｍ，平均繊維長３０μｍの針状
結晶であった。以下この針状結晶を「フォルステライ
ト」という。

【００６４】次に、実施例及び比較例を掲げて本発明を
より一層明らかにする。

【００６５】尚、ここに示す１ＭＨｚにおける比誘電率
及び誘電正接は、ＪＩＳＫ−６９１１、３ＧＨｚ及び
３０ＧＨｚにおける比誘電率及び誘電正接は、ネットワ
ークアナライザー（８５１０Ｃ，ＨｅｗｌｅｔＰａｃ
ｋａｒｄ社製）を用い、空洞共振法で測定した。

【００６６】引張強度は、ＪＩＳＫ−７１１３、曲げ
強度及び曲げ弾性率は、ＪＩＳＫ−７２０３、アイゾッ
ト衝撃強さ（ノッチ付き）は、ＪＩＳＫ−７１１０に
よりそれぞれ測定した。

【００６７】更に、荷重撓み温度（１８．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ²荷重）は、ＪＩＳＫ−７２０７により測定した。

【００６８】実施例１〜４及び比較例１〜２下記のマトリックス樹脂及び強化繊維を表１に示す量で
配合し、樹脂組成物を製造した。

【００６９】マトリックス樹脂：環状ポリオレフィン系
樹脂（商品名：ゼオネックス４８０、日本ゼオン（株）
製、熱変形温度：１２３℃）ケイ酸亜鉛１：平均繊維径１μｍ、平均繊維長１３μ
ｍ、アスペクト比６以上の繊維を８０重量％以上、繊維
径３μｍ以下の繊維を９５重量％以上含有ケイ酸亜鉛２：平均繊維径２．０μｍ、平均繊維長２０
μｍアスペクト比８以上の繊維を６０重量％以上、繊維
径３μｍ以下の繊維を８０重量％以上含有ステアタイト：平均繊維径１．５μｍ、平均繊維長１２
μｍチタン酸カリウムウィスカー：（商品名：ティスモＤ、
大塚化学（株）製、Ｋ₂Ｏ・８ＴｉＯ₂、平均繊維径
０．４μｍ、平均繊維長１５μｍ）押出機のシリンダー温度を３００℃とし、ゼオネックス
４８０を溶融した後、強化繊維を添加してストランドカ
ットを行い、本発明組成物及び比較組成物のペレット製
造した。このペレットを射出成形機（商品名：ＦＳ−１
５０、日精樹脂工業（株）製）を用い、シリンダー温度
２９０℃、金型温度１３０℃、射出圧力８００ｋｇ／ｃ
ｍ²Ｇにて射出成形し、得られた成形物について物性測
定を行った。結果を表１に示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】表１より、ケイ酸亜鉛１、ケイ酸亜鉛２又
はステアタイト（実施例１〜４）は、１ＭＨｚにおける
比誘電率が２．３〜２．６、誘電正接が０．０００２〜
０．０００６と、いずれも低比誘電率及び低誘電正接を
保持しながら、耐熱性（熱変形温度）や機械的強度（曲
げ弾性率）を向上させ得ることが判る。尚、３ＧＨｚで
の誘電特性を測定したところ、ケイ酸亜鉛１、ケイ酸亜
鉛２又はステアタイト（実施例１〜４）は、比誘電率が
２．３〜２．６、誘電正接が０．０００２〜０．０００
４と良好な値を示し、高周波材料の強化繊維として有用
性の高いことが確認された。一方、チタン酸カリウムウ
ィスカーを用いると、３ＧＨｚにおける比誘電率が４．
６、誘電正接が０．０５３といずれもマトリックス樹脂
そのものの値より大きく増大し、高周波材料の強化繊維
には適していないことが明らかである（比較例２）。ま
た、ミリ波帯の誘電特性（３０ＧＨｚ）を測定した結
果、ケイ酸亜鉛１、ケイ酸亜鉛２又はステアタイト（実
施例１〜４）は、比誘電率が２．３〜２．６、誘電正接
が０．０００３〜０．０００５とミリ波帯においても有
用性の高いことが確認された。

【００７２】また、ケイ酸亜鉛１（実施例１及び２）
は、繊維径の太いケイ酸亜鉛２（実施例３）や繊維径が
若干太く、アスペクト比の小さなステアタイト（実施例
４）に比べ、物理的特性の向上効果と誘電特性の維持効
果のバランスが良いことが判る。

【００７３】実施例５〜７及び比較例３〜５マトリックス樹脂としてポリエーテルイミド樹脂（商品
名：ウルテム＃１０１０−１０００、日本ジーイープラ
スチックス（株）販売）を、強化繊維としてケイ酸亜鉛
１、ステアタイト又は中性チタン酸カリウムウィスカー
（商品名：ティスモＮ、大塚化学（株）製）をそれぞれ
用い、押出機のシリンダー温度を３４０℃とする以外
は、実施例１〜４と同様に操作して、本発明組成物及び
比較組成物のペレットを製造した。このペレットをシリ
ンダー温度３７０℃、金型温度１２０℃、射出圧力７０
０ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇにて射出成形し、得られた成形物に
ついて物性測定を行った。結果を表２に示す。

【００７４】

【表２】

【００７５】表２より、ケイ酸亜鉛１又はステアタイト
（実施例５〜７）が、ポリエーテルイミド樹脂の比誘電
率を殆ど上昇させることなく、誘電正接を著しく低下さ
せることができ、併せて機械的強度の向上効果を有して
いることが判る。

【００７６】一方、チタン酸カリウムウィスカーは、機
械的強度の向上効果は有しているものの誘電特性の保持
又は低下効果は全くなく、却って比誘電率及び誘電正接
を著しく増大させており、回路基板材料には適用できな
いことが判る（比較例４及び５）。

【００７７】実施例８〜１０及び比較例６〜８マトリックス樹脂としてサーモトロピック液晶ポリエス
テル（商品名：ベクトラＣ９５０、ポリプラスチックス
（株）販売）を、強化繊維としてケイ酸亜鉛１又はチタ
ン酸カリウムウィスカーを、エッチング助剤としてピロ
リン酸カルシウム粉末（平均粒子径約１０μｍ、太平化
学産業（株）製）をそれぞれ用い、押出機のシリンダー
温度を３１０℃とする以外は、実施例１〜４と同様に操
作し、本発明組成物及び比較組成物のペレットを製造し
た。このペレットをシリンダー温度３３０℃、金型温度
１２０℃、射出圧力８００ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇにて射出成
形し、得られた成形物について物性測定を行った。結果
を表３に示す。

【００７８】

【表３】

【００７９】表３より、ケイ酸亜鉛１は、比誘電率及び
誘電正接を高周波域での使用に支障をきたす程、上昇さ
せることなく、機械的強度を向上させる効果を有してい
ることが判る（実施例８〜１０）。これに対し、チタン
酸カリウムウィスカーは、機械的強度を向上させる効果
は有しているものの比誘電率及び誘電正接を著しく増大
させており、回路基板材料には適用できないことが判る
（比較例７及び８）。

【００８０】実施例１１〜１３及び比較例９〜１０熱可塑性ポリイミド樹脂としてオーラムＰＤ４００（三
井東圧化学（株）販売）を、強化繊維としてケイ酸亜鉛
１、ムライト（平均繊維径０．６μｍ、平均繊維長１４
μｍ）又はチタン酸カリウムウィスカーをそれぞれ用
い、押出機のシリンダー温度を４００℃とする以外は実
施例１〜４と同様に操作し、本発明組成物及び比較組成
物のペレットを製造した。このペレットをシリンダー温
度４１０℃、金型温度１８０℃、射出圧力１０００ｋｇ
ｆ／ｃｍ²Ｇにて射出成形し、得られた成形物について
物性測定を行った。結果を表４に示す。

【００８１】

【表４】

【００８２】実施例１４〜１５及び比較例１１〜１３下記のマトリックス樹脂及び強化繊維を表４に示す量で
配合し、樹脂組成物を製造した。

【００８３】マトリックス樹脂：フェノール型エポキシ
樹脂（ＥＰＣＬＯＮ８５０、大日本インキ化学工業
（株）製）ケイ酸亜鉛１フォルステライト：平均繊維径０．２μｍ、平均繊維長
３０μｍＥガラス短繊維：平均繊維径１３μｍ、平均繊維長１．
５ｍｍ、日本電気硝子繊維（株）製チタン酸カリウムウィスカー：ティスモＤエポキシ樹脂５０重量部及び強化繊維５０重量部を混合
し、充分攪拌して均一に分散させ、次いで硬化剤として
メタキシリンジアミンを７．５重量部添加し、更に攪拌
し、真空脱泡し、本発明組成物及び比較組成物を製造し
た。

【００８４】この組成物をテフロンシートの上に厚さ３
ｍｍのスペーサーを周囲に置いて流延し、室温で３時間
放置後、１３０℃で３時間熱硬化させ、得られた成形物
の物性測定を行った。尚、表面粗さは、中心平均粗さ
（Ｒａ）を意味する。中心平均粗さは、（商品名：サー
フコム３００Ｂ、（株）東京精密製）により測定した。
結果を表５に示す。

【００８５】

【表５】

【００８６】表５から、熱硬化性樹脂についてもケイ酸
亜鉛１及びフォルステライトが、他の強化繊維に比べ、
誘電特性の維持効果と物理的特性の向上効果のバランス
の点で遥かに優れており、回路基板材料に好適に使用で
きることが判る。

【００８７】尚、ケイ酸亜鉛１及びフォルステライトを
含む成形品の表面は、ミクロン単位以下の凸凹しかな
い、極めて平滑な状態となるので、銅箔等の金属箔の密
着性、回路印刷性等が非常に良好になることも判る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂（ポリアミド樹脂を除く）
及び／又は熱硬化性樹脂（フェノール樹脂を除く）に、
一般式ａＭx Ｏy ・ｂＳｉＯ₂・ｃＨ₂Ｏ（ここで
ａ、ｂ及びｃは正の実数を示す。ｘが１の場合はｙは１
を、ｘが２の場合はｙは１又は３をそれぞれ示す。Ｍは
Ｍｇ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｂａ、
Ｗ及びＬｉなる群より選ばれた少なくとも１種以上の金
属元素を示す。）で表されるケイ酸金属塩系繊維状物質
を主成分とする強化繊維を、上記樹脂及び上記繊維状物
質の合計重量を基準として５〜６０重量％の割合で配合
してなることを特徴とする高周波電子部品用樹脂組成
物。
【請求項２】ケイ酸金属塩系繊維状物質が２ＭｇＯ・
ＳｉＯ₂で示されるオルソケイ酸マグネシウム及びＭｇ
Ｏ・ＳｉＯ₂で示されるメタケイ酸マグネシウムからな
る群より選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載
の高周波電子部品用樹脂組成物。
【請求項３】ケイ酸金属塩系繊維状物質が２ＺｎＯ・
ＳｉＯ₂で示されるオルソケイ酸亜鉛及びＺｎＯ・Ｓｉ
Ｏ₂で示されるメタケイ酸亜鉛からなる群より選ばれた
少なくとも１種である請求項１に記載の高周波電子部品
用樹脂組成物。
【請求項４】ケイ酸金属塩系繊維状物質がＡｌ₂Ｏ₃
・ＳｉＯ₂で示されるオルソケイ酸アルミニウム及びＡ
ｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂で示されるムライトからなる群よ
り選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載の高周
波電子部品用樹脂組成物。
【請求項５】ケイ酸金属塩系繊維状物質のアスペクト
比の平均が６以上、平均繊維径が３μｍ以下であり、強
化繊維中のケイ酸金属塩系繊維状物質の配合割合が５０
重量％以上である請求項１の高周波電子部品用樹脂組成
物。
【請求項６】熱可塑性樹脂がポリフェニレンエーテル
系樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、５−メ
チルペンテン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、耐熱性Ａ
ＢＳ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、芳香族ポ
リサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテ
ルケトン系樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、サーモト
ロピック液晶ポリエステル樹脂、熱溶融性フッ素樹脂及
び熱可塑性ポリイミド樹脂から選ばれた少なくとも１種
である請求項１に記載の高周波電子部品用樹脂組成物。
【請求項７】熱硬化性樹脂がトリアジン系樹脂、熱硬
化性ポリフェニレンエーテル樹脂、エポキシ系樹脂及び
不飽和ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種で
ある請求項１に記載の高周波電子部品用樹脂組成物。
【請求項８】樹脂成分が熱硬化性樹脂の硬化物を分散
した熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂を分散した熱硬化性
樹脂である請求項１に記載の高周波電子部品用樹脂組成
物。