JPH0841247A

JPH0841247A - 電子部品用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0841247A
Application number: JP17706494A
Authority: JP
Inventors: Akira Tabuchi; 明田渕; Hiroyuki Kadode; 宏之門出; Yoshiaki Ishii; 好明石井; Ayumi Kakomoto; あゆみ楮本; Shogo Kawakami; 尚吾川上
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-13
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JP2873541B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、良好な誘電特性及び優れた物理的
特性を兼備し、高周波帯域で使用される電子電気部品の
材料、特に高周波通信機のアンテナ基板材料として有用
な樹脂組成物を提供することを目的とする。【構成】本発明の電子部品用樹脂組成物は、合成樹脂
マトリックス中に、繊維径３μｍ以下、繊維長５μｍ以
上であり且つ１ＧＨｚ以上の高周波帯域における比誘電
率が５０以上、誘電正接が０．１以下である繊維状無機
充填材を含有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、電子部品用樹脂組成物
に関する。詳しくは、良好な誘電特性及び優れた物理的
特性を兼備し、高周波帯域で使用される電子電気部品の
材料、特に高周波通信機のアンテナ基板材料として有用
な樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】最近における、携帯電話、コ
ードレスホン、自動車電話等の移動体通信機の目覚しい
普及、衛星通信機の著しい発達等に伴い、通信信号の周
波数の高周波化及び通信機の一層の小型化が望まれてい
る。

【０００３】ところで、信号の高周波化及び通信機の小
型化には、通信機内部に組み込まれたアンテナ基板の比
誘電率（ε）と誘電正接（ｔａｎδ）という２種の誘電
特性が大きく関与する。比誘電率とは誘電体内の分極の
程度を示すパラメーターであり、アンテナ基板の比誘電
率が高い程、該基板上に形成された回路を伝播する信号
の波長は短くなり、信号は高周波化する。従って、該基
板の比誘電率を高く設定できれば、高周波化ひいては回
路の短縮化及び通信機の小型化を図ることができる。誘
電正接とは、誘電体内を伝播する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、これが低い程信
号の損失が少なくなり、消費エネルギーが減少してバッ
テリーを小型化できるので、通信機自体の小型化をも可
能にし、加えて長時間の連続使用が可能となる。

【０００４】従来通信機のアンテナ基板には、主に、
（イ）ビスフェノールトリアジン、熱硬化性ポリフェニ
レンエーテル等の熱硬化性樹脂からなる絶縁層と（ロ）
アルミノ・ホウケイ酸ガラス（ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｂ
₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂）の繊維布に前記熱硬化性樹脂を含浸
させたプリプレグ層を交互に複数枚ずつ加圧積層し、そ
の両面に銅箔を貼着した銅張積層板が使用されている。
該積層板は、１ＭＨｚ、２５℃における誘電正接が０．
００３程度と低いが、比誘電率は６．７程度であり、こ
れでは数百ＭＨｚからＧＨｚに及ぶ高周波用には不十分
である。また、絶縁層とプリプレグ層の比誘電率が異な
り、積層する層の数によって積層板自体の比誘電率が大
きく変化するため、周波数の設定が困難である。絶縁層
とプリプレグ層は熱膨脹率も異なるので、長期の使用に
より積層界面でズレが生じて比誘電率が変化し、通信障
害を起こすこともある。更に、非常に薄い絶縁層とプリ
プレグ層を交互に積層するには、極めて煩雑な作業を必
要とする。

【０００５】また、高誘電性チタニア・ケイ酸ガラス
（ＳｉＯ₂−ＢａＯ₂−ＴｉＯ₂）の繊維布に熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグ層と絶縁層とを積層した銅
張積層板も、知られている。この積層板は、従来のもの
と同等の誘電正接値を示し且つ比誘電率が１１〜１２程
度と高く、高周波用に適したものであるが、周波数の設
定の困難性、長期間使用による通信障害の発生、製造の
煩雑さといった積層板本来の問題点は解消されていな
い。

【０００６】一方、合成樹脂は、その易成形性により、
家電等の一般的な電子電気機器の部品材料として使用さ
れている。更に、合成樹脂の耐熱性、機械的強度、寸法
安定性等を向上させるために、繊維状無機充填材を添加
することも行われている。

【０００７】例えば特開平３−３５５８５号公報は、ガ
ラス繊維、繊維状チタン酸カリウム等の繊維状充填材に
よって強化された樹脂組成物を開示する。該組成物は、
スイッチ、テープガイド、歯車等の一般的な電子電気部
品に適用することを意図したものであり、高周波帯域で
は繊維状無機充填材に起因する好ましくない性質を示す
ため、高周波用の電子電気部品としては使用できない。
ガラス繊維は誘電正接を増大させ、信号伝達率を低下さ
せる。またガラス繊維は、小さいものでも繊維径５〜１
５μｍ程度、繊維長１００μｍ程度以上であるため、合
成樹脂と混合して成形すると、成形品の表面に浮き出
し、高周波帯域において信号伝達の障害となる凹凸を生
じる。繊維状チタン酸カリウムは、繊維径０．０５〜２
μｍ程度、繊維長２〜５０μｍ程度とミクロな繊維であ
り、合成樹脂の強化には有効であるが、誘電正接を著し
く増大させるので、信号伝達率の低下をもたらす。しか
も、該繊維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。

【０００８】また、特開平３−２８１５７４号公報に
は、繊維状チタン酸バリウムを含む高誘電性樹脂組成物
が記載されているが、該組成物はアンテナ基板等とは異
なる用途であるコンデンサの材料として使用されるもの
である。加えて、該組成物は、総じて誘電正接がやや高
いので、高周波用途には適さない。該公報には、特定の
形状及び誘電特性を有する繊維状チタン酸バリウムを用
いることにより、樹脂組成物の高周波適性が著しく改善
されることは示唆されていない。

【０００９】更に、粒状チタン酸バリウム等の粒状の誘
電性無機充填材を使用することも考えられるが、粒状の
誘電性充填材は、樹脂への添加量を増やしても比誘電率
が一定の数値以上には上がらず、所望の比誘電率が得ら
れない。粒状の充填材を添加した樹脂組成物は、寸法安
定性、耐熱性、機械的強度等の点で不十分であり、電子
電気部品の材料としては好ましくない。

【００１０】上述した様に、従来、高周波用アンテナ基
板には、専ら上記の銅張積層板が使用されており、繊維
状無機充填材で強化した合成樹脂をこの様な用途に適用
することは、行われていない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、無機充填
材として、特定の寸法及び誘電特性を有する繊維状物を
合成樹脂マトリックスに配合することにより、従来の銅
張積層板と同等又はそれ以上の高誘電率及び低誘電正接
を有し、表面平滑性、寸法安定性、耐熱性等に優れ、機
械的強度も高く、高周波帯域で使用される電子電気部品
の材料、特に高周波通信機のアンテナ基板材料として有
用な樹脂組成物が得られることを見い出し、本発明を完
成した。

【００１２】即ち、本発明は、合成樹脂マトリックス中
に、繊維径３μｍ以下、繊維長５μｍ以下であり、且つ
１ＧＨｚ以上の高周波帯域における比誘電率が５０以
上、誘電正接が０．１以下である繊維状無機充填材を含
有することを特徴とする電子部品用樹脂組成物に係る。

【００１３】本発明においては、ＭＨｚ帯における比誘
電率及び誘電正接はＪＩＳＫ−６９１１に準じて測定
した。また、ＧＨｚ帯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（商品名：８５１０Ｃ、
ＨＥＷＬＥＴＰＡＣＫＡＲＤ社製）を用い、空洞共振
法により測定した。

【００１４】本発明においては、マトリックスとなる合
成樹脂としては特に制限されず、公知のものを使用でき
る。具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、塩素化ポリオレフィン、５−メチルペンテン樹脂、
環状ポリオレフィン、ポリスチレン、変性ポリスチレ
ン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレン
エーテル、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、アクリル樹脂、メ
チクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、熱
可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイ
ミド、アイオノマー樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエ
ーテルニトリル、ポリフェニレンサルファイド、ポリス
ルホン、ポリエステル、芳香族ポリエステル、液晶ポリ
エステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、熱溶融性フッ素樹脂等の熱可塑性樹
脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、グア
ナミン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジ
アリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、ウレタン樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル、
トリアジン系樹脂、ポリイミド等の熱硬化性樹脂等を挙
げることができ、熱可塑性樹脂としては、環状ポリオレ
フィン、ポリエーテルイミド、液晶ポリエステル、ポリ
フェニレンエーテル、変性ポリスチレン、熱溶融性フッ
素樹脂、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイ
ミド、５−メチルペンテン樹脂、シンジオタクチックポ
リスチレン等が好ましく、また熱硬化性樹脂としては、
エポキシ樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル、トリ
アジン系樹脂、ポリイミド等が好ましい。これらの中で
も、１ＧＨｚ以上の高周波帯域における誘電正接が１０
^-2以下であるものが特に好ましく、具体的には、環状ポ
リオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエ
ーテル、シンジオタクチックポリスチレン、５−メチル
ペンテン樹脂、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリ
エステル、熱溶融性フッ素樹脂等を挙げることができ
る。

【００１５】合成樹脂は１種を単独で又は２種以上を併
用して使用できる。

【００１６】本発明においては、繊維状無機充填材とし
て、特定の寸法及び誘電特性を有するものを使用する。
この様な特定の繊維状無機充填材を用いることにより、
合成樹脂に高比誘電率と低誘電正接が付与され、表面平
滑性、寸法安定性、耐熱性が向上し、機械的強度も高
く、高周波帯域での信号の伝達効率が良く、長期間使用
による比誘電率の変化もない。更に、この繊維状無機充
填材を含有する樹脂組成物は、高周波帯域になる程比誘
電率が著しく増大し、信号の伝達効率が一層向上するこ
とが見出されている。この様な顕著な効果が得られる理
由は現時点では十分明らかではないが、特定の寸法と誘
電特性を有する繊維状物であるため、分極が起こり易く
なり、これが関与しているものと推測される。

【００１７】繊維状無機充填材の寸法は、繊維径３μｍ
以下且つ繊維長５μｍ以上である。繊維径が３μｍを越
えると成形品表面に凹凸が生じ、１ＧＨｚ以上の高周波
帯域（特に１２ＧＨｚ程度又はそれ以上の周波帯域）に
おいて信号の受信を妨げ、信号の伝達効率が悪くなる。
また、繊維長が５μｍ未満になると、機械的強度及び耐
熱性を向上させる効果が不十分になる。更に、前記の形
状を有する繊維状無機充填材の中でも、アスペクト比が
３以上のものを好ましく使用できる。

【００１８】繊維状無機充填材の誘電特性は、１ＧＨｚ
以上の高周波帯域における比誘電率が５０以上、好まし
くは１００以上、誘電正接が０．１以下、好ましくは
０．０５以下である。比誘電率が５０を下回ると、例え
ばアンテナ基板として用いる場合の小型化が困難にな
る。また誘電正接が０．１を越えると、信号の伝達効率
が悪くなる。

【００１９】尚、繊維状無機充填材の誘電特性の測定方
法は、次の通りである。繊維状無機充填材をプレス金型
内に充填し、５００ｋｇ〜２ｔ／ｃｍ²の圧力をかけ、
仮成形体を得る。この仮成形体を金型から取り出し、マ
ッフル炉にて１０００〜１４００℃で焼成する。得られ
る焼結体の比重を測定し、空隙率を算出すると共に、該
焼結体の誘電特性をも測定し、対数の混合則により繊維
状無機充填材自体の誘電特性を決定する。

【００２０】本発明において使用し得る繊維状無機充填
材としては、上記特定の寸法及び誘電特性を兼備するも
のであれば特に制限されないが、例えば、繊維状チタン
酸金属塩が挙げられる。繊維状チタン酸金属塩の具体例
としては、例えば、繊維状チタン酸バリウム、繊維状チ
タン酸カルシウム、繊維状チタン酸マグネシウム、繊維
状チタン酸ストロンチウム、繊維状チタン酸バリウムス
トロンチウム、繊維状チタン酸バリウムカルシウム、繊
維状チタン酸バリウムマグネシウム、繊維状チタン酸カ
ルシウムマグネシウム等の繊維状アルカリ土類金属塩、
繊維状チタン酸バリウムビスマス、繊維状チタン酸バリ
ウムネオジム等のアルカリ土類金属原子の一部が他の金
属に置換した繊維状チタン酸金属塩、繊維状チタン酸ジ
ルコン酸鉛、チタン酸ニオブ酸鉛マグネシウム等のチタ
ン酸の一部が他の金属に置換した繊維状チタン酸金属塩
等を挙げることができ、１種を単独で又は２種以上を併
用して使用できる。

【００２１】上記の繊維状チタン酸金属塩の中でも、繊
維状チタン酸アルカリ金属塩が好ましく、更に、繊維状
チタン酸ストロンチウム、繊維状チタン酸バリウムスト
ロンチウム、繊維状チタン酸バリウムカルシウム、繊維
状チタン酸バリウムマグネシウム、繊維状チタン酸カル
シウムマグネシウム等の２種以上のアルカリ土類金属を
含むものが特に好ましい。

【００２２】上記具体例の中、繊維状チタン酸バリウム
ストロンチウム、繊維状チタン酸バリウムカルシウム、
繊維状チタン酸バリウムマグネシウム、繊維状チタン酸
カルシウムマグネシウム等は新規の繊維物質であり、特
開平３−２８１５７４号公報又は特願平５−９１７８１
号に記載の方法に準じて製造できる。例えば、水中に
て、好ましくはｐＨ８〜１０程度の弱アルカリ性下に、
（ハ）繊維状チタニア化合物と（ニ）Ｂａ源化合物、Ｓ
ｒ源化合物、Ｃａ源化合物及びＭｇ源化合物の少なくと
も１種を混合し、これに炭酸アンモニウム等の炭酸塩の
水溶液を加えて、前記チタニア化合物表面にＢａ、Ｓ
ｒ、Ｃａ及びＭｇの炭酸塩の少なくとも１種を沈着させ
た後、これを分取し、７００〜１１００℃程度で加熱処
理することにより製造できる。Ｂａ源化合物、Ｓｒ源化
合物、Ｃａ源化合物及びＭｇ源化合物としては公知のも
のが使用でき、例えば酢酸塩、塩化物等を挙げることが
できる。

【００２３】繊維状無機充填材には、該充填材の合成樹
脂への分散性を一層高める目的で、表面処理剤による処
理を施してもよい。表面処理剤としては公知のものが使
用でき、例えば、シランカップリング剤、チタネート系
カップリング剤等のカップリング剤を挙げることができ
る。また、表面処理剤の使用量は特に制限されないが、
通常、本発明組成物の誘電特性及び物理的特性を損なわ
れない範囲とすればよい。

【００２４】繊維状無機充填材の配合量は特に制限され
ず、比誘電率や誘電正接の設定値、組成物の用途等に応
じて広い範囲から適宜選択できるが、通常組成物全量の
１０〜９５重量％程度、好ましくは３０〜７５重量％程
度とすればよい。

【００２５】本発明組成物には、その誘電特性及び物理
的特性を損なわない範囲で、公知の樹脂用添加剤を加え
てもよい。該添加剤の具体例としては、例えば、紫外線
吸収剤、帯電防止剤、表面処理剤、相溶化剤、熱伝導改
良剤、潤滑性向上剤、着色剤、染料、酸化防止剤、可塑
剤、界面活性剤、難燃剤、メッキ特性改良剤等を挙げる
ことができる。

【００２６】本発明組成物は、上記の合成樹脂と繊維状
無機充填材を公知の方法に従って混合することにより製
造できる。

【００２７】本発明組成物においては、例えば繊維状無
機充填材の配合量を適宜変化させることにより、所望の
比誘電率及び誘電正接を設定することができるが、通常
１ＧＨｚ以上の高周波帯域における比誘電率を７．０以
上、誘電正接を１０^-2以下とすることが好ましい。この
様な誘電特性を設定することにより、得られる組成物の
高周波帯域における信号伝播速度が一層速くなったり、
或いは信号の損失が少なり、信号の伝達効率が顕著に向
上する。

【００２８】また、本発明組成物を耐熱性が要求される
用途に適用する場合には、１８．５ｋｇ／ｃｍ²荷重下
の荷重たわみ温度を１３０℃以上に設定するのが好まし
い。この設定も、繊維状無機充填剤の添加量を調整する
ことにより、容易に行うことができる。

【００２９】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。

【００３０】本発明組成物を用いて例えばアンテナ基板
等の配線板を製造するには、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
グを施した後、必要に応じてその全面又は一部に銅等の
金属の被膜を形成し、次いで配線を印刷すればよい。金
属被膜の形成は、スパッタリング、イオンプレーティン
グ、真空蒸着等の公知の方法により行うことができる。
また、金属箔を適当な接着剤にて接着又は圧着してもよ
い。

【００３１】

【発明の効果】本発明組成物は、比誘電率が高く且つ誘
電正接が低いという良好な誘電特性を有し、表面平滑
性、寸法安定性、耐熱性等に優れ、機械的強度が高い。

【００３２】本発明組成物は、高周波帯域での信号の伝
達効率が良く、更に高周波になる程伝達効率が一層向上
する。

【００３３】本発明組成物は、表面平滑性に優れるの
で、例えばアンテナ基板の材料として使用すれば、極め
て良好な反射特性を発揮し、信号の伝達効率を一層向上
させることができ、加えて回路を印刷するのも極めて容
易である。

【００３４】本発明組成物は、寸法安定性及び耐熱性に
優れ、機械的強度が高く、加えて繊維状無機充填材が均
一に分散し銅張積層板の様な誘電特性の部分的な偏りが
ないので、比較的高温になる部位に長期間使用しても誘
電特性の変化が起こらず、信号の伝達効率が低下しな
い。

【００３５】本発明組成物は、繊維状無機充填材の配合
量に応じて誘電特性が相関的に変化するので、配合量を
調整することにより容易に周波数を設定することができ
る。

【００３６】本発明組成物は、公知の成形法により一体
成形できるので、成形品の製造は非常に簡単である。

【００３７】本発明組成物は、上述の様な優れた特性を
有することから、通信機のアンテナ基板、通信機以外の
電子電気機器のプリント配線板、電波フィルター等の高
周波帯域で使用される電子電気部品の材料として極めて
好適に使用できる。ここで、通信機以外の電子電気機器
としては、例えば、コンピューターとその端末、事務機
器、計測制御機器、ビデオ機器、自動車、飛行機等の輸
送機器、オーディオ、テレビ、カメラ等を挙げることが
できる。

【００３８】

【実施例】以下に、参考例、実施例及び比較例を挙げ、
本発明を一層明瞭なものとする。尚、ここに示す荷重撓
み温度（１８．５ｋｇｆ／ｃｍ²荷重）はＪＩＳＫ−
６９１１、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の規定によ
りそれぞれ測定した。

【００３９】参考例１（繊維状チタン酸バリウムストロ
ンチウムの製造）繊維状チタニア水和物（ＴｉＯ₂・１／８Ｈ₂Ｏ、平均
繊維長１５μｍ、平均繊維径０．３μｍ）２０．０ｇ
（０．２４４モル）を１リットルの脱イオン水に分散さ
せ、攪拌しながら２５％アンモニア水を１０ｍｌ滴下
し、ｐＨ９に調整した後、２０．０重量％の酢酸バリウ
ム水溶液１５３ｇ（０．１２０モル）及び２０．０重量
％の酢酸ストロンチウム水溶液１２７ｇ（０．１２３モ
ル）を各々同時に滴下した。滴下は、室温（２０℃）で
攪拌しながら３０分かけて行った。その後、１５重量％
の炭酸アンモニウム水溶液２００ｇを６０分間かけて攪
拌しながら滴下した。更に３０分間攪拌を続けた後、固
形物を濾取し、水洗及び乾燥し、白色の繊維状物６１ｇ
を得た。この繊維状物３０ｇをアルミナ製るつぼに入
れ、大気雰囲気中で９７０℃にて３時間加熱処理し、２
４．５ｇの繊維状チタン酸バリウムストロンチウムを得
た。

【００４０】繊維状チタン酸バリウムストロンチウム
は、平均繊維径０．３μｍ、平均繊維長８μｍ、アスペ
クト比２７であった。

【００４１】繊維状チタン酸バリウムストロンチウム
８．０ｇをプレス金型内に充填し、１ｔ／ｃｍ²の圧力
をかけ仮成形体を得た。この成形体を取り出し、マッフ
ル炉にて１３５０℃、２時間焼成し、焼結体を得た。得
られた焼結体の比重を求め、空隙率を算出したところ
３．２％であった。該焼結体の１ＧＨｚにおける比誘電
率を測定したところ１１１０であり、対数の混合則によ
り繊維状チタン酸バリウムストロンチウム自体の比誘電
率を算出すると１４００となった。また誘電正接は０．
０１であった。以下「ＢＳＴＷ」という。

【００４２】参考例２（繊維状チタン酸バリウムの製
造）繊維状チタニア水和物（ＴｉＯ₂・１／８Ｈ₂Ｏ、平均
繊維長１５μｍ、平均繊維径０．３μｍ）２０．０ｇ
（０．２４４モル）を１リットルの脱イオン水に分散さ
せ、攪拌しながら２５％アンモニア水を１０ｍｌ滴下
し、ｐＨ９に調整した後、２０重量％の酢酸バリウム水
溶液３１２ｇ（０．２４４モル）を各々滴下した。滴下
は、室温（２０℃）で攪拌しながら３０分かけて行っ
た。その後、１５重量％の炭酸アンモニウム水溶液２０
０ｇを６０分間かけて攪拌しながら滴下した。更に３０
分間攪拌を続けた後、固形物を濾取し、水洗及び乾燥し
たところ、白色の繊維状物６８ｇを得た。

【００４３】この繊維状物３０ｇをアルミナ製るつぼに
入れ、大気雰囲気中で９８０℃にて２時間加熱処理し、
白色の繊維状チタン酸バリウム２４．３ｇを得た。

【００４４】この繊維状チタン酸バリウムは、平均繊維
径１μｍ、平均繊維長１０μｍ、平均アスペクト比１０
であった。このものの１ＧＨｚにおける比誘電率は１０
００、誘電正接は０．０２であった。以下ＢＴＷ（Ａ）
という。

【００４５】比較参考例１加熱処理温度を１０５０℃とする以外は、参考例１と同
様に操作し、平均繊維径１μｍ、平均繊維長２μｍ、平
均アスペクト比２の繊維状チタン酸バリウムを得た。こ
のものの１ＧＨｚにおける比誘電率は８５０、誘電正接
は０．０３であった。以下ＢＴＷ（Ｂ）という。

【００４６】参考例３（繊維状チタン酸カルシウムマグ
ネシウムの製造）酢酸バリウム水溶液及び酢酸ストロンチウム水溶液に代
えて、２０重量％の塩化カルシウム水溶液６７．７ｇ及
び２０重量％の塩化マグネシウム溶液５８．１ｇを用
い、炭酸アンモニウム水溶液の使用量を２０４ｇとし、
且つ加熱処理温度を９８０℃とする以外は、参考例１と
同様に操作し、繊維状チタン酸カルシウムマグネシウム
を得た。

【００４７】繊維状チタン酸カルシウムマグネシウム
は、平均繊維径０．２μｍ、平均繊維長８μｍ、平均ア
スペクト比４０であった。このものの１ＧＨｚにおける
比誘電率は１１００、誘電正接は０．００８であった。
以下「ＣＭＴＷ」という。

【００４８】実施例１表１に示す配合割合（重量％）で、環状ポリオレフィン
樹脂（商品名：ゼオネックス２８０、日本ゼオン（株）
製、１ＧＨｚにおける比誘電率２．３０、誘電正接２．
３×１０^-4）と繊維状チタン酸バリウム（参考例２のＢ
ＴＷ（Ａ））とを混合し、本組成物のペレットを得た。

【００４９】混合には、二軸押出機（商品名：ＰＣＭ４
５、池貝鉄工（株）製）を用い、シリンダー温度３００
℃にて環状ポリオレフィン樹脂を溶融した後、チタン酸
バリウム繊維を添加するサイドフィード方式を採用し、
混合後にストランドカットを行って本組成物のペレット
を得た。

【００５０】得られたペレットを用い、下記の条件でＪ
ＩＳ試験片を射出成形し、誘電特性及び物理的強度を測
定した。結果を表１に示す。

【００５１】射出成形機…商品名：ＦＳ−１５０、日精
樹脂工業（株）製シリンダー温度２９０℃、金型温度１３０℃、射出圧力
８００ｋｇ／ｃｍ² 比較例１繊維状充填材として、繊維状チタン酸バリウム（比較参
考例１のＢＴＷ（Ｂ））又は繊維状チタン酸カリウム
（商品名：ティスモＤ、大塚化学（株）製、平均繊維径
０．４μｍ、平均繊維長１５μｍ、平均アスペクト比：
３８、１ＧＨｚにおける比誘電率：１７、誘電正接：
０．１３、「ＰＴＷ（Ａ）」という）を用いる以外は、
実施例１と同様にして試験片を得、物性測定を行った。
結果を表１に示す。

【００５２】ＢＴＷ（Ｂ）は、誘電特性は本発明の範囲
にあるが、寸法が本発明の範囲にない繊維状物である。

【００５３】ＰＴＷ（Ａ）は、寸法は本発明の範囲にあ
るが、誘電特性は本発明の範囲ではない繊維状物であ
る。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１から、ＢＴＷ（Ａ）を含有する本発明
の樹脂組成物（実施例１）が、高い比誘電率及び低い誘
電正接を有し、物理的特性全般についても優れている。

【００５６】これに対し、ＢＴＷ（Ｂ）を含有する樹脂
組成物（比較例１、Ｎｏ．２、３）は、比誘電率及び誘
電正接の点では本発明の組成物と同程度に優れている
が、熱変形温度や曲げ弾性率が劣っており、電子部品用
としては不向きであることが明らかである。

【００５７】また、ＰＴＷ（Ａ）を含有する樹脂組成物
（比較例１、Ｎｏ．４）は、物理的強度全般は優れてい
るが、比誘電率は満足の行く程高くなく、且つ誘電正接
がかなり高いので、高周波用のアンテナ基板には不適当
であることも判る。

【００５８】実施例２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（株）製）を、また繊維状充填材として参考例
２の繊維状チタン酸バリウムストロンチウム（参考例２
のＢＳＴＷ）をそれぞれ表２の配合割合（重量％）で用
い、シリンダー温度を３４０℃とする以外は実施例１と
同様にして、本組成物のペレットを得た。

【００５９】得られたペレットを用い、下記の条件でＪ
ＩＳ試験片を射出成形し、誘電特性及び物理的強度を測
定した。結果を表２に示す。

【００６０】射出成形機（商品名：ＦＳ−１５０、日精
樹脂工業（株）製）シリンダー温度３７０℃、金型温度１２０℃、射出圧力
７００ｋｇ／ｃｍ² 比較例２無機充填材として、粒子状チタン酸バリウムストロンチ
ウム（平均粒径０．８μｍ、共立窯業（株）製、「ＢＳ
Ｔ」とする）又は繊維状チタン酸カリウム（商品名：テ
ィスモＮ、大塚化学（株）製、平均繊維径０．４μｍ、
平均繊維長１５μｍ、平均アスペクト比：３８、１ＧＨ
ｚにおける比誘電率：１８、誘電正接：０．１１、「Ｐ
ＴＷ（Ｂ）」とする）を用いる以外は、実施例２と同様
にして試験片を得、物性測定を行った。結果を表２に示
す。

【００６１】尚、ＰＴＷ（Ａ）は、寸法は本発明の範囲
にあるが、誘電特性は本発明の範囲ではない繊維状物で
ある。

【００６２】

【表２】

【００６３】表２から、ＢＳＴＷを含有する本発明の樹
脂組成物（実施例２）は、高比誘電率及び低誘電正接を
有し、物理的特性にも優れており、しかも高周波帯域に
なる程低誘電正接を保持したまま比誘電率が増大し、信
号の伝達効率等が向上することが明らかである。

【００６４】一方、粒状であるＢＳＴを含有する樹脂組
成物（比較例２、Ｎｏ．２、３）は、１ＭＨｚにおける
比誘電率及び誘電正は本発明の組成物と同程度である
が、３ＧＨｚの高周波帯域でも比誘電率の向上は認めら
れず、加えて、曲げ強度、曲げ弾性率、荷重たわみ温度
等の物理的特性の点で著しく劣っている。

【００６５】ＰＴＷ（Ｂ）を含有する樹脂組成物（比較
例２、Ｎｏ．４）は、物理的特性は本発明のものと同程
度であるが、誘電正接が高く好ましくない。

【００６６】実施例３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
テル樹脂（商品名：ベクトラＣ９５０、ポリプラスチッ
クス（株）製）を、繊維状充填材として参考例１の繊維
状チタン酸カルシウムマグネシウム（参考例３のＣＭＴ
Ｗ）を、更にエッチング助剤としてピロリン酸カルシウ
ム（平均粒子径約１０μｍ、太平化学産業（株）製）を
それぞれ表３の配合割合（重量％）で用い、シリンダー
温度を３１０℃とする以外は実施例１と同様にして、本
組成物のペレットを得た。

【００６７】得られたペレットを用い、下記の条件を採
用する以外は実施例１と同様にしてＪＩＳ試験片を射出
成形し、誘電特性及び物理的強度を測定した。結果を表
３に示す。

【００６８】シリンダー温度３３０℃、金型温度１２０
℃、射出圧力８００ｋｇ／ｃｍ² 比較例３繊維状無機充填材として、繊維状チタン酸カリウム（テ
ィスモＮ、ＰＴＷ（Ｂ））を用いる以外は、実施例３と
同様にして成形品を得、物性測定を行った。結果を表３
に示す。

【００６９】

【表３】

【００７０】表３から、ＣＭＴＷを含有する本発明の樹
脂組成物（実施例３）は、物理的特性の点では、ＰＴＷ
（Ｂ）を含有する樹脂組成物（比較例３、Ｎｏ．２、
３）とほぼ同程度であるが、比誘電率は高く、誘電正接
は著しく低いことが判る。また、実施例２のＢＳＴＷと
同様、高周波帯域では比誘電率が増大することも判る。
尚、エッチング助剤として配合したピロリン酸カルシウ
ム粉末は、誘電特性を向上させる効果がほとんどないこ
とが確認できる。

【００７１】実施例４マトリックス樹脂として、ポリエーテルイミド樹脂（ウ
ルテム［１０１０−１０００）、ＰＰＥ樹脂（商品名：
ＰＰＥＰ１０１Ｌ、旭化成工業（株）製、２，６−ジ
メチルフェニレンエーテルのホモポリマー）及びエポキ
シ変性スチレン−スチレングラフト共重合体（商品名：
ＲＥＳＥＤＡＧＰ−５００、東亜合成化学工業（株）
製）を、繊維状充填材として繊維状チタン酸バリウム
（参考例２のＢＴＷ（Ａ））又は繊維状チタン酸バリウ
ムストロンチウム（参考例３のＢＳＴＷ）を表４に示す
配合割合（重量％）で用い、シリンダー温度を３４０℃
とする以外は実施例１と同様にして、本組成物のペレッ
トを得た。

【００７２】得られたペレットを用い、下記の条件を採
用する以外は実施例１と同様にしてＪＩＳ試験片を射出
成形し、誘電特性及び物理的強度を測定した。結果を表
４に示す。

【００７３】射出成形機…商品名：ミニマット２６／１
５Ｂ、住友重機械工業（株）シリンダー温度３４０℃、金型温度８０℃、射出圧力１
４００ｋｇ／ｃｍ² 比較例４無機充填材として、粒子状チタン酸バリウム（平均粒
径：０．５μｍ、富士チタン工業（株）製、「ＢＴ」と
する）又は繊維状チタン酸カリウム（ティスモＮ、ＰＴ
Ｗ（Ｂ））を用いる以外は、実施例４と同様にして試験
片を得、物性測定を行った。結果を表４に示す。

【００７４】

【表４】

【００７５】表４から、ＢＴＷ（Ａ）又はＢＳＴＷを含
有する本発明の樹脂組成物は、高比誘電率及び低誘電正
接を有し、機械的物性及び耐熱性（熱変形温度）にも優
れていることが判る。更に、３ＧＨｚの高周波帯域では
比誘電率の著しい向上が認められる。

【００７６】一方、粒状であるＢＴを含有する樹脂組成
物（比較例４、Ｎｏ．２）は、１ＭＨｚの比誘電率及び
誘電正接は本発明の組成物と同等であるが、３ＧＨｚで
はいずれの特性も劣っており、更に機械的強度も著しく
低い。またＰＴＷは、物理的な補強効果は高いが、満足
し得る誘電特性（特に誘電正接）を付与できないことが
判る（比較例４、Ｎｏ．３、４）。

【００７７】実施例５マトリックス樹脂としてフッ素樹脂（商品名：ネオフロ
ンＰＦＡＡＰ−２１０、ダイキン工業（株））を、繊
維状充填材として繊維状チタン酸バリウムストロンチウ
ム（参考例３のＢＳＴＷ）を表５に示す配合割合（重量
％）で用い、シリンダー温度を３９０℃とする以外は実
施例１と同様にして、本発明組成物のペレットを得た。

【００７８】得られたペレットを用い、下記の条件を採
用する以外は実施例１と同様にしてＪＩＳ試験片を射出
成形し、誘電特性及び物理的強度を測定した。結果を表
４に示す。

【００７９】シリンダー温度３８０℃、金型温度２００
℃、射出圧力５００ｋｇ／ｃｍ² 比較例５無機充填材として、粒子状チタン酸バリウムストロンチ
ウム（ＢＳＴ）又はＥガラス短繊維（直径１３μｍ、長
さ１．５ｍｍ、アスペクト比約１１５、日本電気硝子繊
維（株）製）を用いる以外は、実施例５と同様にして試
験片を得、物性測定を行った。結果を表５に示す。

【００８０】

【表５】

【００８１】表５から、ＢＳＴＷを含有する本発明の樹
脂組成物は、高比誘電率及び低誘電正接を有し、機械的
物性及び耐熱性（熱変形温度）にも優れていることが判
る。更に、３ＧＨｚ以上の高周波帯域では比誘電率の著
しい向上が認められる。

【００８２】一方、粒状であるＢＳＴを含有する樹脂組
成物（比較例４、Ｎｏ．２）は、１ＭＨｚの比誘電率及
び誘電正接は本発明の組成物と同等であるが、３ＧＨｚ
以上ではいずれの特性も著しく劣っており、更に機械的
強度も著しく低い。またガラス繊維を含有する樹脂組成
物（比較例５、Ｎｏ．３）は、誘電特性（特に誘電正
接）の付与効果が小さく、その上機械的物性の補強効果
も不十分である。

【００８３】実施例６マトリックス樹脂としてフェノール型エポキシ樹脂（商
品名：ＥＰＣＬＯＮ８５０、大日本インキ化学工業
（株）製）を、繊維状充填材として繊維状チタン酸バリ
ウム（参考例２のＢＴＷ（Ａ））又は繊維状チタン酸バ
リウムストロンチウム（参考例３のＢＳＴＷ）をそれぞ
れ用い、表６の配合割合（重量％）で充分混合した。こ
れに、硬化剤であるメタキシリンジアミンを１５ｐｈＲ
（エポキシ樹脂１００重量部に対して１５重量部）添加
して充分に混合し分散させた後、真空脱泡し、本組成物
を得た。

【００８４】テフロンシートの上に厚さ３ｍｍのスペー
サーを周囲に置き、上記本組成物を流延して３時間室温
に放置後、１３０℃で３時間加熱硬化させ、曲げ強度及
び荷重撓み温度（１８．５ｋｇｆ／ｃｍ²荷重）を測定
した。また、サーフコム３００Ｂ（商品名、（株）東京
精密製）を用い、表面粗さ（中心平均粗さＲａ）を測定
した。結果を表６に示す。

【００８５】比較例６繊維状充填材として、Ｅガラス短繊維（直径１３μｍ、
長さ１．５ｍｍ、アスペクト比約１１５、日本電気硝子
繊維（株）製）又は繊維状チタン酸カリウム（ティスモ
Ｄ、ＰＴＷ（Ａ））を用いる以外は、実施例６と同様に
して操作を行い、曲げ強度、荷重撓み温度及び表面粗さ
を測定した。結果を表６に示す。

【００８６】

【表６】

【００８７】表６から、いずれの場合も機械的強度の補
強効果は同等であるが、ＢＴＷ（Ａ）又はＢＳＴＷを含
有する樹脂組成物（実施例６）は、ガラス繊維又はＰＴ
Ｗを含有する樹脂組成物に比し（比較例６）、特に誘電
正接が低く、誘電特性に優れていることが判る。更に、
ガラス繊維を含有すると、組成物の表面平滑性が著しく
低下し、高周波用の電子部品としては使用できないこと
が判る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者楮本あゆみ徳島県徳島市川内町加賀須野463番地大塚化学株式会社徳島研究所内 (72)発明者川上尚吾大阪府大阪市中央区大手通３丁目２番27号大塚化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂マトリックス中に、繊維径３μ
ｍ以下、繊維長５μｍ以上であり且つ１ＧＨｚ以上の高
周波帯域における比誘電率が５０以上、誘電正接が０．
１以下である繊維状無機充填材を含有することを特徴と
する電子部品用樹脂組成物。
【請求項２】繊維状無機充填材が、アスペクト比３以
上のものである請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】繊維状無機充填材が、繊維状チタン酸金
属塩である請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項４】繊維状チタン酸金属塩が、繊維状チタン
酸バリウム、繊維状チタン酸カルシウム、繊維状チタン
酸マグネシウム、繊維状チタン酸ストロンチウム、繊維
状チタン酸バリウムストロンチウム、繊維状チタン酸バ
リウムカルシウム、繊維状チタン酸バリウムマグネシウ
ム及び繊維状チタン酸カルシウムマグネシウムから選ば
れる少なくとも１種の繊維状チタン酸アルカリ土類金属
塩である請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項５】合成樹脂の１ＧＨｚ以上の高周波帯域に
おける誘電正接が１０^-2以下である請求項１に記載の樹
脂組成物。
【請求項６】１ＧＨｚ以上の高周波帯域における比誘
電率が７．０以上、誘電正接が１０^-2以下である請求項
１に記載の樹脂組成物。
【請求項７】１８．５ｋｇ／ｃｍ²荷重における荷重
たわみ温度が１３０℃以上である請求項１に記載の樹脂
組成物。