JPWO2011093154A1 - 誘電体アンテナ - Google Patents

Abstract

耐熱性を有するとともに、射出成形時の離型性が良好でありかつ糸曳きが生じにくい、有機高分子材料を含む誘電体ブロックを備える誘電体アンテナを提供する。誘電体アンテナ（１）に備える誘電体ブロック（２）を、液晶ポリマーとポリテトラフルオロエチレンとを含む有機高分子材料をもって構成する。ここで、ポリテトラフルオロエチレンの添加量は、誘電体ブロック（２）の体積に対して２〜１５体積％とする。好ましくは、上記液晶ポリマーとして、その流動開始温度が３１０℃以上かつ３３５℃以下のものを用いる。また、誘電体ブロック（２）は誘電体無機フィラーをさらに含んでもよく、この場合、誘電体無機フィラーの添加量は、誘電体ブロック（２）の体積に対して４５体積％以下とされる。

Description

この発明は、誘電体アンテナに関するもので、特に、誘電体アンテナに備える誘電体ブロックの材料上の改良に関するものである。

近年、携帯電話機は、益々小型化かつ軽量化される傾向があり、そのため、携帯電話機に搭載されるアンテナについても小型化かつ軽量化が求められている。携帯電話機では、アンテナとして、通常、本体部分が誘電体ブロックをもって構成される誘電体アンテナが用いられているが、上述した小型化かつ軽量化に対応するため、誘電体ブロックに用いられる誘電体材料としては、高誘電率かつ低比重のものが望ましい。

一方、携帯電話機のデザイン性の観点から、アンテナ内蔵型の携帯電話機が主流になっている。アンテナ内蔵型は、また、携帯電話機の小型化にも寄与する。これを受けて、誘電体アンテナは、携帯電話機の筺体と筺体内部の配線基板との隙間といった狭いスペースにでも配置できるように、その誘電体ブロックの形状を柔軟に変えられる加工性に優れたものが要求されている。

このような背景の下、誘電体ブロックの材料としては、誘電体セラミックからなるフィラーと樹脂との複合材料が好適に用いられている。なぜなら、このような複合材料によれば、誘電体セラミックが誘電体ブロックの誘電率を高め、その結果、誘電体アンテナの小型化を可能にし、また、樹脂は、誘電体ブロックを軽量化するとともに、誘電体ブロックを自由な形状に造形することを可能にするためである。

上述したような複合材料であって、この発明にとって興味あるものとして、たとえば特開２００４−６３１６号公報（特許文献１）に記載されたものがある。特許文献１には、誘電体無機フィラーと有機高分子材料とを含む複合誘電体材料が記載され、有機高分子材料として、ポリプロピレンを用いることが開示されている。

しかし、特許文献１に記載の複合材料では、有機高分子材料として、ポリプロピレンを用いているため、耐熱性に優れず、これをもって構成された誘電体ブロックを備える誘電体アンテナを実装するにあたり、たとえば、はんだリフロー工程を適用できないといった問題に遭遇し得る。

そこで、誘電体ブロックを構成する複合材料において、樹脂として、耐熱性に優れた液晶ポリマーを用いることも提案されている。しかし、液晶ポリマーを用いた場合、誘電体ブロックの射出成形時に糸曳きを招き、そのため、連続成形を阻害するといった問題に遭遇することがある。

耐熱性の問題を解決しながら、上記の糸曳きの問題を解決するため、たとえば特開２００９−１９７２０９号公報（特許文献２）では、固体相から液体相へ相転移する吸熱ピーク温度から１０００Ｐａ・ｓ以下を満たす溶融粘度になる温度の差が異なる、２種類の液晶ポリマーを複合材料において用いることが提案されている。

しかし、特許文献２に記載の材料を用いて、誘電体ブロックの射出成形を連続して実施しているとき、成形金型に成形材料の一部が付着して残留するという問題を招くことがあることがわかった。このことは、誘電体ブロックの連続成形を阻害することになり、誘電体アンテナ製造の歩留まりを低下させ、その結果、誘電体アンテナのコスト上昇を招いてしまう。

特開２００４−６３１６号公報 特開２００９−１９７２０９号公報

そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る成形材料をもって構成された誘電体ブロックを備える誘電体アンテナを提供しようとすることである。

この発明は、誘電体ブロックと、誘電体ブロック上に設けられた放射電極と、放射電極にそれぞれ電気的に接続された給電端子および接地端子とを備える、誘電体アンテナに向けられるものであって、誘電体ブロックは有機高分子材料を含む。

この発明は、上述した技術的課題を解決するため、上述した有機高分子材料が液晶ポリマーとポリテトラフルオロエチレンとを含み、ポリテトラフルオロエチレンの添加量が、誘電体ブロックの体積に対して２〜１５体積％であることを特徴としている。

この発明において、液晶ポリマーは、その流動開始温度が３１０℃以上かつ３３５℃以下であることが好ましい。ここで、流動開始温度とは、フローテスター（径１ｍｍ×長さ１０ｍｍの割りダイス）を用い、液晶ポリマーの粉末２ｇをシリンダー内に入れ、９．８ＭＰａの荷重下において、４℃／分の速度で昇温し、押し出し物の粘土が４８００Ｐａ・ｓに達した時点での温度をいう。

また、この発明において、好ましくは、誘電体ブロックは誘電体無機フィラーをさらに含み、この誘電体無機フィラーの添加量は、誘電体ブロックの体積に対して４５体積％以下である。

上述の誘電体無機フィラーは炭酸カルシウムを含むことがより好ましい。

この発明によれば、誘電体ブロックに含まれる有機高分子材料が液晶ポリマーとポリテトラフルオロエチレンとを含み、これら液晶ポリマーおよびポリテトラフルオロエチレンは、双方とも耐熱性を有しているので、まず、誘電体アンテナに対して、たとえばはんだリフローに耐え得る耐熱性を与えることができる。

また、ポリテトラフルオロエチレンは、誘電体ブロックの体積に対して２〜１５体積％の添加により、成形性を阻害することなく、有機高分子材料の離型性を向上させるように作用する。その結果、誘電体ブロックの射出成形を連続して実施しているとき、成形金型に成形材料の一部が付着して残留するという問題を有利に回避することができる。さらに、液晶ポリマーとは相溶しないポリテトラフルオロエチレンが誘電体ブロックの材料中で有機フィラーとして働き、溶融張力低下するため、射出成形時に糸曳きが発生するのを抑制することができる。よって、誘電体ブロックの連続成形を能率的に進めることができ、誘電体アンテナ製造の歩留まりの向上、およびそれによる誘電体アンテナのコストダウンを期待することができる。

なお、上述したように、有機高分子材料が、液晶ポリマーに加えて、ポリテトラフルオロエチレンをも含むと、たとえばはんだリフロー工程といった成形後の温度上昇によって、誘電体ブロックにブリスターが発生しやすい状況がもたらされることがわかった。この場合、液晶ポリマーとして、その流動開始温度が３１０℃以上かつ３３５℃以下のものが用いられると、上述したブリスターを抑制し得ることが本件発明者によって見出された。すなわち、この発明において、液晶ポリマーとして、その流動開始温度が３１０℃以上かつ３３５℃以下のものが用いられると、誘電体ブロックにおけるブリスターの発生を有利に抑制することができる。

また、この発明において、誘電体ブロックが４５体積％以下の添加量をもって誘電体無機フィラーをさらに含んでいると、成形性を阻害することなく、誘電体ブロックの誘電率を向上させることができ、その結果、誘電体アンテナの小型化を図ることができる。

上述の誘電体無機フィラーが炭酸カルシウムを含む場合、誘電体ブロックのＱを向上させ、アンテナ効率を向上させることができるが、このような炭酸カルシウムの含有は、ブリスターをより発生しやすくすることがわかった。よって、この場合には、前述したような特定的な流動開始温度を有する液晶ポリマーを用いることがより有意義なものとなる。

この発明の一実施形態による誘電体アンテナ１の外観を示す斜視図である。

図１を参照して、まず、この発明の一実施形態による誘電体アンテナ１の構造について説明する。

誘電体アンテナ１は、その本体部分を構成する、たとえば直方体形状の誘電体ブロック２を備える。

誘電体ブロック２上には、放射電極３が設けられる。放射電極３は、誘電体ブロック２の主面上に延びる主要部４と、主要部４から引き出されかつ誘電体ブロック２の側面上に延びる第１および第２の引出し部５および６とを有している。

放射電極３には、給電端子７および接地端子８が電気的に接続されている。より詳細には、給電端子７は前述の第１の引出し部５に接続され、接地端子８は前述の第２の引出し部６に接続される。

上述した放射電極３、給電端子７および接地端子８は、たとえば、これらを一体的に形成する金属板から構成される。金属板としては、たとえば、リン青銅からなるものが用いられ、必要に応じて、金、銀または銅めっきが施される。

また、誘電体アンテナ１を製造するため、誘電体ブロック２は、後述する成形材料を用いた射出成形によって得られるが、この射出成形に際して、上述した放電電極３、給電端子７および接地端子８を形成する金属板を金型内に挿入した状態で成形を実施するインサート成形が適用されることが好ましい。また、このインサート成形において、上記金属板の少なくとも一部が同時に成形されるようにしてもよい。なお、インサート成形に代えて、アウトサート成形が適用されてもよい。

また、放射電極３が、上述したように、金属板から給電端子７および接地端子８とともに一体的に構成されるのではなく、誘電体ブロック２を所定の形状に成形した後、めっき、スパッタリング、蒸着などの方法を適用して、誘電体ブロック２上に放射電極３が形成されてもよく、別に用意された給電端子７および接地端子８が放射電極３の第１および第２の引出し部５および６にそれぞれ接続されてもよい。

このような誘電体アンテナ１において、給電端子７から第１の引出し部５を介して放射電極３に高周波電流が供給され、これにより高周波電磁界が発生し、電波が送信される。他方、電波を受信したときには、放射電極３において高周波電流が誘起され、第２の引出し部６から接地端子８を介して外部のＲＦ回路へと伝達される。

なお、誘電体アンテナ１の形状および構造は、図示したものには限定されない。

たとえば、放射電極３、給電電極７および接地電極８は、複数組設けられてもよい。また、周波数調整のため、放射電極３、給電電極７および接地電極８の各々の形状および配置は適宜変更され得る。

また、誘電体ブロック２は、直方体形状以外の形状、たとえば、円板形状であっても、放射電極３が設けられた主面と反対側の主面にキャビティが設けられた形状であってもよい。

また、誘電体ブロック２は、複数の誘電体層を積層した積層構造を有していてもよい。

このような構成を有する誘電体アンテナ１において、誘電体ブロック２は、液晶ポリマーおよびポリテトラフルオロエチレンを含む有機高分子材料と、誘電体無機フィラーとの複合材料から構成される。有機高分子材料に含まれる液晶ポリマーおよびポリテトラフルオロエチレンは、双方とも耐熱性を有しているので、まず、誘電体アンテナ１に対して、たとえばはんだリフローに耐え得る耐熱性（たとえば、鉛フリーはんだをリフロー工程で用いる場合には、最高温度２６５℃の耐熱性）を与えることができる。なお、誘電体無機フィラーは、誘電体ブロック２の誘電率向上のために添加されるものであるが、誘電体アンテナの構造によっては、添加されないこともある。

液晶ポリマーとしては、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸、ハイドロキノン、２，６−ナフタレンジカルボン酸、およびテレフタル酸を構成モノマーとするものが有利に用いられる。これら構成モノマーの組成比率は特に限定されるものではないが、たとえば、下式（I）、（II）、（III）および（IV）で表わされる繰り返し構造単位からなり、これら（I）〜（IV）の繰り返し構造単位の合計に対して、（I)の繰り返し構造単位が４０〜７４．８モル％、（II）の繰り返し構造単位が１２．５〜３０モル％、（III）の繰り返し構造単位が１２．５〜３０モル％、および（IV）の繰り返し構造単位が０．２〜１５モル％であり、かつ（III）および（IV）で表わされる繰り返し構造単位のモル比が（III）／｛（III）＋（IV）｝≧０．５の関係を満たすものとされる。

（ここで、（II）および（IV）におけるＡｒ₁およびＡｒ₂は、それぞれ独立に、１，４フェニレン、またはパラ位でつながるフェニレン数２以上の二価の残基から選ばれる基である。）
ポリテトラフルオロエチレンは、有機高分子材料を含む成形材料の離型性を向上させ、また糸曳きの問題を解消するように作用する。したがって、誘電体ブロック２の射出成形を連続して実施しているとき、成形金型に成形材料の一部が付着して残留するという問題を有利に回避することができる。このポリテトラフルオロエチレンの添加量は、誘電体ブロック２の体積に対して２〜１５体積％に選ばれる。２体積％未満の場合には、十分な離型性を発揮できず、他方、１５体積％を超えると、成形材料の流動性を低下させ、たとえばショートショット発生といった成形性の低下を招くことがあるためである。

なお、有機高分子材料がポリテトラフルオロエチレンを含まない場合には、問題とはならなかったが、有機高分子材料が、液晶ポリマーに加えて、ポリテトラフルオロエチレンをも含むと、前述したように、たとえばはんだリフロー工程といった成形後の温度上昇によって、誘電体ブロック２にブリスターが発生しやすい状況がもたらされることがわかった。これは、液晶ポリマーとポリテトラフルオロエチレンとは相溶しないために、これらの間の界面での密着性が弱くなったことが原因であると推測することができる。

この問題を解決するため、本件発明者は、研究を重ねた結果、液晶ポリマーの分子量あるいは流動開始温度が関連しているのではないかということに着目した。そして、この流動開始温度が３１０℃以上かつ３３５℃以下のものを用いると、上述したブリスターを抑制し得ることを見出した。よって、この発明では、液晶ポリマーとして、その流動開始温度が３１０℃以上かつ３３５℃以下のものが用いられることが好ましい。

なお、液晶ポリマーとして、流動開始温度が３１０℃未満のものが用いられると、液晶ポリマーの低分子量成分の揮発が原因で、ブリスターが発生しやすい。他方、流動開始温度が３３５℃を超えると、成形時に成形材料が十分な流動性を示さないため、成形物にショートショットが発生することがある。

液晶ポリマーは、たとえば、それに及ぼす熱処理温度を変えることによって、分子量の大きさが変化し、それに伴い、流動開始温度も変化させることができる。すなわち、分子量が増加すれば、流動開始温度も上昇する。

より具体的に説明すると、液晶ポリマーを得るため、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸、ハイドロキノン、２，６−ナフタレンジカルボン酸およびテレフタル酸を所定量ずつ秤量し、これらを混合するとともに、触媒として１−メチルイミダゾールを添加し、室温で１５分間攪拌した後、攪拌しながら昇温する。そして、内温が１４５℃となったところで、同温度を保持したまま１時間攪拌する。

次に、留出する副生酢酸、および未反応の無水酢酸を留去しながら、１４５℃から３１０℃まで３時間３０分間かけて昇温した後、同温度で３時間保温して液晶ポリマーを得る。得られた液晶ポリマーを室温にまで冷却し、粉砕機で粉砕して、液晶ポリマーの粉末を得る。

このようにして得られた粉末を２５℃から２５０℃まで１時間かけて昇温した後、同温度から所定の温度（以下、「二次昇温温度」と言う。）まで３時間かけて昇温し、次いで同温度で３時間保温して固相重合させ、その後、固相重合した後の粉末を冷却する。

このようにして得られる冷却後の粉末（液晶ポリマー）は、
二次昇温温度が２９５℃であるとき、３１０℃の流動開始温度を示し、
二次昇温温度が３０５℃であるとき、３２０℃の流動開始温度を示し、
二次昇温温度が３１５℃であるとき、３３０℃の流動開始温度を示し、
二次昇温温度が３２０℃であるとき、３３５℃の流動開始温度を示すことが確認されている。

所望の流動開始温度を得るため、上記のように、二次昇温温度を制御する方法のほか、二次昇温温度を付与する時間を制御する方法もある。

なお、この発明において、液晶ポリマーを規定するため、分子量ではなく、流動開始温度というファクタを用いたのは、液晶ポリマーは、耐溶剤性に優れているため、通常の分子量測定（ＧＰＣ）に使用する溶液（テトラヒドロフランなど）には溶かすことが難しく、精度良く分子量を測定することができないためである。

誘電体ブロック２の誘電率を向上させるため、誘電体ブロック２を構成する成形材料が誘電体無機フィラーを含む場合、その添加量は、誘電体ブロック２の体積に対して４５体積％以下となるように、すなわち、成形材料の４５体積％以下の量で含有するように選ばれる。これによって、誘電体ブロック２の成形性が阻害されることを防止することができる。

誘電体無機フィラーとしては、好ましくは、チタン酸カルシウム粉末および炭酸カルシウム粉末が用いられる。チタン酸カルシウムは主として誘電率の向上により寄与し、炭酸カルシウムは主としてＱの向上により寄与する点を考慮して、これらの添加量または添加比率が選ばれる。なお、炭酸カルシウムの添加比率は、誘電体無機フィラー全体に対して５０重量％以下とされることが好ましい。

上述した誘電体無機フィラーの添加は、また、ブリスターの発生を助長することがわかった。特に、誘電体無機フィラーとして炭酸カルシウムを用いる場合、炭酸カルシウムは、チタン酸カルシウムよりも塩基点量が低いため、誘電体無機フィラーと液晶ポリマーとの密着力が弱くなり、ブリスターをより発生しやすくしてしまう。よって、前述したように、ブリスターの発生を抑制するための手段として、液晶ポリマーの流動開始温度を規定することは、誘電体無機フィラー、特に炭酸カルシウムが添加される場合、より有効かつ有意義なものとなる。

次に、この発明の範囲または好ましい範囲を求めるために実施した実験例について説明する。

［実験例１］
実験例１では、ポリテトラフルオロエチレンの添加量と離型性および成形性との関係について評価した。

まず、誘電体無機フィラーとなるべきセラミック粉末として、平均粒径１．６μｍのチタン酸カルシウム粉末（塩基点量：０．０１９mmol／g）、および平均粒径１０．０μｍの炭酸カルシウム粉末（塩基点量：０．０１３mmol／g）を用意した。

また、有機高分子材料として、ポリテトラフルオロエチレンを用意するとともに、液晶ポリマーを用意した。ここで、液晶ポリマーとして、次のように作製したものを用いた。

２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸が５５．０モル％、ハイドロキノンが２２．５モル％、２，６−ナフタレンジカルボン酸が１７．５モル％およびテレフタル酸が５．０モル％となるように、これら液晶ポリマーの構成モノマーを秤量し、これらを混合するとともに、触媒として微量の１−メチルイミダゾールを添加し、室温で１５分間攪拌した後、攪拌しながら昇温した。そして、内温が１４５℃となったところで、同温度を保持したまま１時間攪拌した。

次に、留出する副生酢酸、および未反応の無水酢酸を留去しながら、１４５℃から３１０℃まで３時間３０分間かけて昇温した後、同温度で３時間保温して液晶ポリマーを得た。得られた液晶ポリマーを室温にまで冷却し、粉砕機で粉砕して、液晶ポリマーの粉末を得た。

次に、このようにして得られた粉末を２５℃から２５０℃まで１時間かけて昇温した後、同温度から３０５℃まで３時間かけて昇温し、次いで同温度で３時間保温して固相重合させ、その後、固相重合した後の粉末を冷却した。

この固相重合した後の粉末について、以下のようにして、流動開始温度を評価した。フローテスター（径１ｍｍ×長さ１０ｍｍの割りダイス）を用い、上記樹脂粉末２ｇをシリンダー内に入れ、２８０℃で３分間予熱した後、９．８ＭＰａの荷重下において、４℃／分の速度で昇温し、押し出し物の粘度が４８００Ｐａ・ｓに達した時点での温度を測定し、これを液晶ポリマーの流動開始温度とした。その結果、当該液晶ポリマーの流動開始温度は３２０℃であった。

次に、上記液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、チタン酸カルシウム粉末および炭酸カルシウム粉末を、それぞれ、表１に示す組成比率となるように秤量し、次いで、２軸の押出し機を用いて、３３０℃の温度にて、これらを溶融混練した。得られた複合材料を、溶融混練時にヘッド穴を通して糸状にしながら、ペレタイザーにより直径２ｍｍ×長さ５ｍｍ程度の寸法にカットして、射出成形用ペレットとした。

次に、上記射出成形用ペレットを用いて、誘電体ブロックを得るべく、３２０℃の温度を付与しながら連続射出成形を実施し、表１に示すように、離型性および成形性を評価した。

離型性については、連続成形を行ない、金型に成形材料が付着し始めたショット数を求め、４００００ショットまで成形材料が金型に付着しなかったとき、離型性が良好であると判定し、表１に「○」で示した。他方、４００００ショット未満で成形材料が金型に付着したとき、成形性が不良であると判定し、表１に「×」で示した。

成形性については、成形物にショートショットが発生していないとき、良好であると判定し、表１に「○」で示した。他方、成形物にショートショットが発生したとき、成形性が不良であると判定し、表１に「×」で示した。

表１を参照して、試料１〜５のように、ポリテトラフルオロエチレンを２体積％以上かつ１５体積％以下添加することにより、離型性および成形性の双方について良好な結果が得られた。離型性については、ポリテトラフルオロエチレンを２体積％以上添加することにより、成形物の表面にポリテトラフルオロエチレンが析出することによって、これが向上したものと考えられる。他方、成形性については、ポリテトラフルオロエチレンの添加量を１５体積％以下とすることにより、流動性の低下を招かなかったためであると考えられる。

これらに対して、ポリテトラフルオロエチレンの添加量が２体積％未満の試料６および７では、離型性が不良であった。より詳細には、試料６では、２０００ショットで成形材料の金型への付着が生じ、試料７では、８０００ショットで成形材料の金型への付着が生じた。

また、ポリテトラフルオロエチレンの添加量が１５体積％を超える試料８では、成形性が不良であった。これは、マトリックスである液晶ポリマーの相対量が減少し、成形材料の流動性が低下したためであると考えられる。試料８では、成形性不良のため、離型性を評価しなかった。

［実験例２］
実験例２では、液晶ポリマーの流動開始温度と成形性およびブリスター有無との関係を評価した。

実験例２では、液晶ポリマーとして、表２に示すような流動開始温度をそれぞれ有する複数種類のものを用意した。ここで、種々の流動開始温度の液晶ポリマーを得るため、前述した「二次昇温温度」を制御した。

そして、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、チタン酸カルシウム粉末および炭酸カルシウム粉末を、それぞれ、７２．０体積％、３．０体積％、１３．２体積％および１１．８体積％の組成比率となるように秤量して溶融混練したことを除いて、実験例１の場合と同様の操作を実施して、表２に示すように、成形性を評価した。

また、実験例２では、表２に示すように、ブリスターの有無を評価した。すなわち、最高温度２６５℃に達するリフロー耐熱性試験を実施し、試験後において成形物を観察して、ブリスターの有無を確認した。ブリスターが確認されなかったとき、良好と判定し、表２において「○」で示した。他方、ブリスターが確認されたとき、不良と判定し、表２に「×」で示した。

表２を参照して、試料１１〜１４のように、液晶ポリマーの流動開始温度が３１０℃〜３３５℃の範囲にあるとき、成形性が良好であり、かつブリスターが発生しなかった。

これらに対して、液晶ポリマーの流動開始温度が３１０℃未満の試料１５では、ブリスターが発生したものがあった。これは、液晶ポリマーの流動開始温度が低いため、低分子量成分の揮発により、密着力の弱い液晶ポリマー／ポリテトラフルオロエチレン界面で剥離が起き、リフロー耐熱性試験時にブリスターが発生したと考えられる。なお、表２には示されないが、試料１５の組成において、チタン酸カルシウムおよび炭酸カルシウムといった誘電体無機フィラーを添加しなかった試料では、ブリスターの発生が起こりにくかった。

また、液晶ポリマーの流動開始温度が３３５℃を超える試料１６では、液晶ポリマーの分子量が増加し、成形材料の粘度が増加したため、成形時に十分な流動性がなく、成形物にショートショットが発生し、成形性が不良となったものがあった。試料１６では、成形性不良のため、ブリスター有無を評価しなかった。なお、表２には示されないが、試料１６の組成において、チタン酸カルシウムおよび炭酸カルシウムといった誘電体無機フィラーを添加しなかった試料では、良好な成形性が得られた。

［実験例３］
実験例３では、誘電体無機フィラーの添加量と成形性、誘電率、Ｑおよびブリスター有無との関係について評価した。

実験例３では、実験例１において用いたのと同様の液晶ポリマー（流動開始温度：３２０℃）、ポリテトラフルオロエチレン、チタン酸カルシウム粉末および炭酸カルシウム粉末を用意し、これらを表３に示す組成比率となるように秤量して溶融混練したことを除いて、実験例１の場合と同様の操作を実施して、表３に示すように、成形性を評価した。また、表３に示すように、実験例２の場合と同様にして、ブリスター有無を評価した。

さらに、表３に示すように、誘電率ε_ｒおよびＱを評価した。すなわち、直径５５ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの試験片を作製し、ネットワークアナライザー（アジレントテクノロジー社製；「ＨＰ８５１０」）を用いて、摂動法により３ＧＨｚでの誘電率ε_rおよびＱを求めた。

表３を参照して、チタン酸カルシウムおよび炭酸カルシウムからなる誘電体無機フィラーの総充填量が４５体積％以下の試料２１〜２５では、成形材料に十分な流動性を維持することができ、良好な成形性を示した。

これらに対して、誘電体無機フィラーの総充填量が４５体積％を超える試料２６では、成形材料の流動性が低下し、ショートショットが発生し、成形性が不良となった。試料２６では、成形性不良のため、ε_ｒ、Ｑおよびブリスター有無を評価しなかった。

また、試料２１〜２３および２５のように、誘電体無機フィラーの総充填量を５体積％以上とすることにより、ε_ｒを４．０以上とすることができた。これに対して、試料２４では、誘電体無機フィラーの総充填量が５体積％未満であるため、ε_ｒは４．０未満となった。

また、試料２５では、誘電体無機フィラーとして、炭酸カルシウムを含まないため、Ｑが７００未満となった。このことから、Ｑを高め、アンテナ効率を向上させるためには、炭酸カルシウムの添加が有効であることがわかる。

１ 誘電体アンテナ
２ 誘電体ブロック
３ 放射電極
７ 給電端子
８ 接地端子

Claims (4)

1. 誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック上に設けられた放射電極と、前記放射電極にそれぞれ電気的に接続された給電端子および接地端子とを備え、
   前記誘電体ブロックは有機高分子材料を含み、
   前記有機高分子材料は液晶ポリマーとポリテトラフルオロエチレンとを含み、
   前記ポリテトラフルオロエチレンの添加量は、前記誘電体ブロックの体積に対して２〜１５体積％である、
   誘電体アンテナ。
2. 前記液晶ポリマーは、その流動開始温度が３１０℃以上かつ３３５℃以下である、請求項１に記載の誘電体アンテナ。
3. 前記誘電体ブロックは誘電体無機フィラーをさらに含み、前記誘電体無機フィラーの添加量は、前記誘電体ブロックの体積に対して４５体積％以下である、請求項１または２に記載の誘電体アンテナ。
4. 前記誘電体無機フィラーは炭酸カルシウムを含む、請求項３に記載の誘電体アンテナ。

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