JPS63236639A - 高周波回路用積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は高周波回路用積層板に関し、詳しくは、電気的
特性、接着強度等の諸特性に優れ、マイクロ波用の機器
の回路板として用いられる高周波回路用積層板に関する
。

［従来技術およびその問題点コ 近年、情報化社会の進展は目覚しく、それに伴ないマイ
クロ波に相当する周波数帯域においても衛星通信やパー
ンナル無線等によりその利用が拡大しつつある。

このマイクロ波帯域では信号速度および損失による回路
性能への影響が大きくなる。従って、全体としての回路
に対するのと同様、個別のチップ部品や回路用積層板に
対しても高周波帯域における信号速度の向上、損失の低
減が求められている。

すなわち、積層板上の回路の信号速度は誘電体の誘電率
に依存しており、誘電率が低くなるほど速度が速くなる
。また、信号の損失は誘電率と誘電正接の積の増大に伴
って増加する。そのため、マイクロ波帯域で使用される
積層板は誘電率や誘電正接がより小さいことが望ましい
。また、使用環境が激しくなってきており、耐環境性も
求められている。

このマイクロ波用機器に現用されている金属張り積層板
には、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板（以下、エ
ポキシ−ガラス材と称する）やガラス布基材フッ素樹脂
銅張積層板（以下、フッ素−ガラス材と称する）等があ
る。

しかし、エポキシ−ガラス材は誘電率、誘電正接ととも
に大きく　　ＩＧＨ２を超えると回路の損失が増大して
使用できない。また、吸水率が大きいので環境変化によ
り吸水が起こり電気特性の悪化がみられる。

一方、フッ素−ガラス材は電気特性に優れるものの、ス
ルーホールメッキ時に特別な表面処理を必要とし、かつ
金属との接着性が悪く、価格も極めて高価あるなどの問
題を抱いている。

更に他の方法として、ポリオレフィンを誘電体層として
用いる試みがなされている。しかしながら、ポリオレフ
ィンは無極性であるために金属箔との接着強度が非常に
低く、基板の反りが生じ易いので好ましくない。

このような問題を解決するものとしてポリオレフィンと
金属箔との間に不飽和カルボン酸等で変性されたポリオ
レフィン層を介在させることにより、接着強度を向上さ
せた回路基板が知られている（特開昭６１−１９３８４
４号、特開昭６１−１９３８４５号、特開昭６１−１９
３８４６号等）。

しかしながら、これらのものは、高周波回路用積層板に
要求される実用的な特性を必ずしも満足させるものでは
なかった。

［発明の目的Ｊ 本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、積
層板に要求される電気的特性、接着強度および耐水性等
を高い水準に維持し、金属張積層板としての価格が安く
、かつ回路加工性が良く、種々の環境下で安定した電気
特性を示す高周波回路用積層板を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、次に示す高周波回路用積層板によ
って達成される。

すなわち本発明は、超高分子量ポリエチレン層の少なく
とも片面に、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性
されたポリオレフィンおよび／またはエポキシ基含有オ
レフィン系重合体からなる接着層を介して、硬化性樹脂
およびエチレン−カルボン酸共重合体および／またはエ
チレン−カルボン酸エステル共重合体またはこれら共重
合体塩から選ばれる少なくとも１種を含浸させたガラス
クロス層を積層した構造を基本とする多層構造体の少な
くとも片面に金属箔を積層してなることを特徴とする高
周波回路用積層板にある。

本発明で用いる超高分子（至）ポリエチレンは、１３５
℃デカリン溶液における極限粘度が８ｄｌ／（１以上、
分子団にして１００万以上のポリエチレンであることが
望ましい。ここでいうポリエチレンとしては、エチレン
の単独重合体、エチレンと他のα−オレフィン、例えば
プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１
、オクテン−１，４−メチル−１−ペンテン、スチレン
等との共重合体、エチレン重合体の塩素化物およびこれ
らの混合物等が包含される。このような超高分子量ポリ
エチレンからなる層の厚さは、３０〜１０００μが好ま
しい。

本発明においては、上記超高分子量ポリエチレン層の少
なくとも片面に、不飽和カルボン酸またはその誘導体に
よって変性されたポリオレフィンおよび／またはエポキ
シ基含有オレフィン系重合体からなる接着層を積層する
。上記変性ポリオレフィンに用いられるポリオレフィン
（オレフィン重合体）としては、低・中・高密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ−４−メチ
ル−ペンテン−１等の単独重合体、エチレン、プロピレ
ンを主成分とする他のα−オレフィンまたは極性上ツマ
−との共重合体、例えばエチレン−プロピレン共重合体
、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン
−１共重合体、エチレン−４−メチル−ペンテン−１共
重合体、エチレン−オクテン−１共重合体またはプロピ
レン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重
合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
アクリル酸共重合体もしくはこれらの混合物が挙げられ
る。

また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタア
クリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコ
ン酸、シトラコン酸等の一塩基酸および二塩基酸が挙げ
られる。また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、上
記不飽和カルボン酸の金属塩、アミド、イミド、エステ
ル、無水物等が挙げられるが、これらのうち無水マレイ
ン酸が最も好ましい。

これら不飽和カルボン酸また。はその誘導体（以下、不
飽和カルボン酸類という）の添加量は、ポリオレフィン
に対してＯ，ＯＳ〜１０重量％、好ましくは０．１〜０
．７重量％であり、有機過酸化物の存在下で加熱して生
成させる。ここに用いられる有機過酸化物としては、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、２
．５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン等である。

このようにして得られた不飽和カルボン酸類で変性され
たポリオレフィン（以下、単に変性ポリオレフィンとい
う）からなる層の厚みは、１０〜１００μが好ましい。

一方、エポキシ基含有オレフィン系重合体としては、好
ましくは高圧ラジカル重合によるオレフィンと不飽和グ
リシジル基含有型ω体との２元共重合体またはオレフィ
ンと不飽和グリシジル基含有単量体およびエチレン系不
飽和単量体との３元または多元の共重合体であり、上記
共重合体のオレフィンとしては特にエチレンが好ましく
、エチレン５０〜９９．９５重量％、グリシジル基含有
川沿体０．０５〜５０重間％、エチレン系不飽和単量体
０〜４９．９５重量％からなる共重合体が好ましい。

上記不飽和グリシジル基含有単量体としては、グリシジ
ルアクリレート、グリシジルメタアクリレート、イタコ
ン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸モ
ノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸ジグリシ
ジルエステル、ブテントリ力ルボン酸トリグリシジルエ
ステルα−クロロアリル、マレイン酸、クロトン酸、フ
マル酸等のグリシジルエステル類またはビニルグリシジ
ルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−メチルア
リルグリシジルエーテル、グリシジルオキシエチルビニ
ルエーテル、スチレン−ｐ−グリシジルエーテル等のグ
リシジルエーテル類、ｐ−グリシジルスチレン等が挙げ
られるが、特に好ましいものとしてグリシジルメタアク
リレート、アリルグリシジルエーテルを挙げることがで
きる。

また本発明のエチレン系不飽和中間体としては、オレフ
ィン類、ビニルエステル類、α，βエチレン性不性用飽
和カルボン酸はその誘導体等から選ばれた少なくとも１
種の単量体で、具体的にはプロピレン、ブテン−１、ヘ
キセン−１、デセン−１、オクテン−１、スチレン等の
オレフィン類、酢酸ビニル、ビニルプロピオネート、ビ
ニルベンゾエート等のビニルエステル類、アクリル酸も
しくはメタアクリル酸、アクリル酸もしくはメタアクリ
ル酸のメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、２
−エチルへキシル−、シクロへキシル−、ドデシル−、
オクタデシル−等のエステル類、マレイン酸、マレイン
酸無水物、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸七ノー、
およびジ−エステル、ビニルクロライド、ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類
およびアクリル酸アミド系化合物等が挙げられるが、特
にアクリル酸エステルが妊ましい。

高圧ラジカル重合法によるエポキシ基含有オレフィン系
重合体の製造法は前記のエチレン５０〜９９、９５重間
％、１種以上の不飽和グリシジル基含有単量体０．０５
〜５０重量％、少なくとも１種のその他のエチレン系不
飽和単ｍ体０〜４９．９５重量％のモノマーを、それら
の全単量体の総重椿に基づいて０．０００１〜１重量％
の遊離基触媒の存在下で重合圧力５００　〜４０００ｋ
Ｇ　／　ｃｔｄ　、好ましくは１０００〜３５００ｋＧ
ｌ／Ｃｉ、反応温度５０〜４００℃、好ましくは１００
〜３５０℃の条件下、連鎖移動剤、必要ならば助剤の存
在下に槽型または管型反応器内で該単量体を同時に、あ
るいは段階的に接触、重合させる方法である。

上記遊Ｉ！！を基触媒としてはペルオキシド、ヒドロペ
ルオキシド、アゾ化合物、アミンオキシド化合物、酸素
等の通例の開始剤が挙げられる。

また連鎖移動剤としては水素、プロピレン、ブテン−１
、０１〜Ｃ２０またはそれ以上の飽和脂肪族水素および
ハロゲン置換炭化水素、例えば、メタン、エタン、プロ
パン、ブタン、イソブタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へブタ
ン、シクロパラフィン類、クロロホルムおよび四塩化炭
素、０１〜Ｇ　２０またはそれ以上の飽和脂肪族アルコ
ール、例えばメタノール、エタノール、プロパツールお
よびイソプロパツール、Ｃ１〜Ｃ　２０またはそれ以上
の飽和脂肪族カルボニル化合物、例えば二酸化炭素、ア
セトンおよびメチルニーチルケトンならびに芳香族化合
物、例えばトルエン、ジエチルベンゼンおよびキシレン
の様な化合物等が挙げられる。

また本発明においては前記のエポキシ基含有オレフィン
系重合体を、前記のオレフィン重合体を混合希釈した組
成物として用いても差支えなく、この際の混合割合はエ
ポキシ基含有単量体の１度が０．０５〜５０重母％の範
囲になる様に適宜選択される。上記エポキシ基含有単量
体の濃度が０．　０５重量％未満においては層間剥離強
度が弱く、実用に供せない恐れを生じる。一方、５０重
量％を超えるものは取扱いにくいものとなる。

このようにして得られたエポキシ基含有オレフィン系重
合体からなる層の厚みは１０〜１００μ位が好ましい。

次に上記接着層の外面に硬化性樹脂およびエヂレンーカ
ルボン酸共重合体および／またはエチレン−カルボン酸
−カルボン酸エステル共重合体またはこれら共重合体娼
から選ばれる少なくとも１種を含浸させたガラスクロス
層を積層する。ここに用いられる硬化性樹脂としては、
ポリエステル樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂等の
エポキシ樹脂、レゾール型フェノール樹脂等のフェノー
ル樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱
硬化性樹脂が好ましく用いられる。

また、エチレン−カルボン酸共重合体および／またはエ
チレン−カルボン酸エステル共重合体またはこれらの共
重合体塩とは、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチ
レン−アクリル酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重
合体等の二元共重合体、エチレン−メタアクリル酸−メ
タクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸−ア
クリル酸エチル共重合体等の三元共重合体等が挙げられ
、特にエチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アク
リル酸−アクリル酸エチル共重合体が好ましく、更に上
記したこれらの共重合体に、水酸化ナトリウム、水酸化
マグネシウム等のアルカリ金属化合物、アルカリ土類金
属化合物、アンモニア、アミン等の無ｍ塩基性化合物ま
たは有様塩基性化合物のように水中で塩基性を示す化合
物を用いて完全もしくは部分的に中和した共重合体塩等
が挙げられる。

上記エチレン−カルボン酸二元共重合体もしくはエチレ
ン−カルボン酸−カルボン酸エステル三元共重合体は粘
度平均分子量が５００〜２００００の低分子量共重合体
のものが樹脂ワニスとの相溶性が良いので好ましい。こ
の低分子量共重合体は直接エチレンと不飽和カルボン酸
とを共重合させて製造しても良いが、好ましくは比較的
高分子量のエチレン−カルボン酸エステル共重合体を不
活性雰囲気中で、水または水蒸気の存在下、温度２００
〜５００℃の範囲で加熱減成した減成物であることが、
安価で、かつ分子量を任意にコントロールできる等の点
で望ましい。

これら硬化性樹脂等はプリプレグ、ブリミックス、ある
いは有様溶剤または水で所定含有量に希釈され、ワニス
としてガラスクロスに含浸される。

また、ガラスクロスとは、ガラス繊維を編組したガラス
織布をいう。この樹脂ワニス含浸ガラスクロス層の厚み
は５０〜１５０μが好ましい。

さらに、本発明においては、硬化性樹脂およびエチレン
−カルボン酸共重合体および／またはエチレン−カルボ
ン酸−カルボン酸エステル共重合体またはこれらの共重
合体塩から選ばれる少なくとも１種を含浸させたガラス
クロス層の外面に金Ｂ箔を積層する。金属箔としては、
銅、アルミニウム、ニッケル、鉄等の金属またはこれら
の合金からなる箔（板）が用いられるが、とりわけ銅箔
が好ましい。この金属箔の厚みは、好ましくは５〜７０
μ、さらに好ましくは１０〜５０μである。

ることができる。

本発明においては上記超高分子量ポリエチレン層（Ａ）
／接着層（Ｂ）／硬化性樹脂等を含浸させたガラスクロ
ス層（Ｃ）の積層された多層構造体を基本とした積層体
に、金属箔（Ｄ）を積層した高周波回路用積層板であり
、具体的にはＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄ、Ｄ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ
、Ｄ／Ｃ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ、Ｄ／Ｃ／Ｂ／Ａ／Ｂ／
Ｃ／Ｂ／Ａ／８／Ｃ／Ｄ等であり、用途によって、剛性
、曲げ強度等の機械的強度や耐熱性等が要求される分野
においては適宜積層して行なうことができる。

これら各成分からなる層は、各々積層され、例えば約５
　ｋｇ／　ｃｒ／Ｉのプレス加工条件下、１７０℃以上
、３０分以上プレス加熱することによって、本発明の高
周波回路用積層板が得られる。

また、接＠Ｊｉ（Ｂ）を押出機から押出すると同時に各
層も同時に繰出しｆａ層押押圧て連続的に成形すること
も可能である。

［実施例］ 以下、実施例等に基づき本発明を具体的に説明する。

実施例１ （Ａ＞　　超高分子ポリエチレン（分子ｌ　３００万、
極限粘度１７ｄｌ／（＋　　（１３５℃デカリン溶液中
）、商品名：タフタレックス、日本石油化学■製）（厚
さ２５０μｍ） （Ｂ）　　無水マレイン酸変性ポリエチレン（Ｍｌ　＝
　　１．０　（Ｊ／１０分、ｄ　＝　　０，９２３　（
Ｊ／ｃｒｉｌ。

商品名二日石Ｎポリマーｌ　６０３３　、日本石油化学
■製）（厚さ１０μｍ） （Ｃ）　　プリプレグの作成 樹脂ワニス配合 ■　環状脂肪族エポキシ樹脂（商品名：チッソノックス
ＣＸ２２１、チッソ■製）・・・１４０ｇ■　エチレン
−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体（分子量２９
００、アクリル酸濃度４．０モル％、アクリル酸エチル
濃度２．０モル％、商品名：８石しクスポール、日本石
油化学■製）　　　　　　　　　　　　　・・・５７８
ｇ■　ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）・・・０．
７ｇ ■　トルエン　　　　　　　　　　・・・２８７２０の
９１合で温度８０℃の条件下で溶かしワニスとし、これ
をガラスクロスに含浸させる。そして、風乾侵、このガ
ラスクロスを１６０℃の熱風乾燥オーブンで１２分間乾
燥してプリプレグを作成した。

（Ｄ）　　銅箔（３５μｍ） 上記各基材（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）を第１図に示すようにＤ
／Ｃ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄの順に積層し、熱プレス成形
機で、温度１７０℃、圧力５　ｋＧ＋　／　ｄ、３０分
間の条件で積層板を作成し、引きはがし強度（接着強度
）、電気的特性（誘電率、誘電正接、絶縁抵抗）、吸水
率、加工性を評価した結果を第１表に示した。

実施例２ 実施例１の各基材（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）を、（Ｄ／Ｃ／Ｂ
／Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ａ／８／Ｃ／Ｄ）のように組合せて
、実施例１のプレス条件で積層板にして同様に評価し、
その結果を第１表に示した。

比較例１〜２ 従来、市販されているガラス布基材エポキシ樹脂銅張積
層板（エポキシ−ガラス材：比較例１）およびガラス布
基材フッ素樹脂鋼張積層板（フッ素−ガラス材：比較例
２）について、実施例１と同様にして評価し、その結果
を第１表に示した。

第１表に示されるように、本発明である実施例１〜２の
積層板は、比較例１〜２の積層板に比較して、誘電率や
誘電正接が低いことから電気特性に優れる。また、実施
例１〜２の積層板は耐吸水性や加工性も良好である。

［発明の効果］ 以上説明したように、超高分子量ポリエチレン層、変性
ポリオレフィンおよび／またはエポキシ基含有オレフィ
ン重合体からなる接着層、硬化性樹脂およびエチレン−
カルボン酸共重合体等を含浸させたガラスクロス層を積
層した構造を基本とする多層構造体に金属箔を８１層し
てなる本発明の高周波回路用積層板は、積層板として要
求される電気的特性、接着強度および耐吸水性等の諸特
性に優れる。

例えば、本発明の高周波回路用積層板は、従来のガラス
布基材エポキシ樹脂銅張積層板に比べて高周波特性が優
れる。すなわちマイクロ波用機器（パラボラアンテナ等
）に使用した場合に低損失である。

また、ガラス布基材フッ素樹脂鋼張積層板に比較して加
工性がよく、かつ低価格であり、種々の環境下で安定し
た電気特性を示すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の高周波回路用積層板の一実施例を示
す断面図である。 （Ａ）：超高分子量ポリエチレン層、 （Ｂ）：接着層、 （Ｃ）：硬化性樹脂等を含浸させたガラスクロス層、 （Ｄ）：金属箔。 特許出願人　　日本石油化学株式会社 特許出願人　　中興化成工業株式会社 代理人　弁理士　伊　東　辰　雄 代理人　弁理士　伊　東　哲　也 第１図

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．超高分子量ポリエチレン層の少なくとも片面に、不
   飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレ
   フィンおよび／またはエポキシ基含有オレフィン系重合
   体からなる接着層を介して、硬化性樹脂およびエチレン
   −カルボン酸共重合体および／またはエチレン−カルボ
   ン酸エステル共重合体またはこれら共重合体塩から選ば
   れる少なくとも１種を含浸させたガラスクロス層を積層
   した構造を基本とする多層構造体の少なくとも片面に金
   属箔を積層してなることを特徴とする高周波回路用積層
   板。
2. ２．前記超高分子量ポリエチレンが１３５℃デカリン溶
   液による極限濃度が８ｄｌ／ｇ以上である特許請求の範
   囲第１項記載の高周波回路用積層板。
3. ３．前記不飽和カルボン酸またはその誘導体の添加量が
   ポリオレフィンに対して０．０５〜１０重量％である特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の高周波回路用積
   層板。
4. ４．前記不飽和カルボン酸またはその誘導体が無水マレ
   イン酸である特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか
   に記載の高周波回路用積層板。
5. ５．前記エポキシ基含有オレフィン系重合体がエチレン
   と不飽和グリシジル基含有単量体からなるエチレン共重
   合体またはエチレンと不飽和グリシジル基含有単量体お
   よびエチレン系不飽和単量体からなるエチレン共重合体
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載の高周波
   回路用積層板。
6. ６．前記エチレン共重合体が、エチレン５０〜９９．５
   重量％、グリシジル基含有単量体０．０５〜５０重量％
   、エチレン系不飽和単量体０〜４９．９５重量％からな
   る共重合体である特許請求の範囲第５項記載の高周波回
   路用積層板。
7. ７．前記不飽和グリシジル基含有単量体がグリシジルア
   クリレートもしくはグリシジルメタアクリレートである
   特許請求の範囲第５項または第６項記載の高周波回路用
   積層板。
8. ８．前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂である特許請求の範
   囲第１項〜第７項のいずれかに記載の高周波回路用積層
   板。
9. ９．前記エチレン−カルボン酸共重合体および／または
   エチレン−カルボン酸エステル共重合体またはこれら共
   重合体塩がエチレン−（メタ）アクリル酸共重合体もし
   くはエチレン−（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル
   酸エチル共重合体またはこれら共重合体塩である特許請
   求の範囲第１項〜第８項のいずれかに記載の高周波回路
   用積層板。
10. １０．前記共重合体が、粘度平均分子量５００〜２００
    ００の低分子量共重合体である特許請求の範囲第９項記
    載の高周波回路用積層板。
11. １１．前記共重合体が比較的高分子量の共重合体を熱減
    成してなる特許請求の範囲第１０項記載の高周波回路用
    積層板。
12. １２．前記金属箔が銅箔である特許請求の範囲第１項〜
    第１１項のいずれかに記載の高周波回路用積層板。