KR20030028542A - 유전성 수지 발포체 및 이를 이용한 전파 렌즈 - Google Patents

유전성 수지 발포체 및 이를 이용한 전파 렌즈 Download PDF

Info

Publication number
KR20030028542A
KR20030028542A KR10-2003-7000090A KR20037000090A KR20030028542A KR 20030028542 A KR20030028542 A KR 20030028542A KR 20037000090 A KR20037000090 A KR 20037000090A KR 20030028542 A KR20030028542 A KR 20030028542A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric
resin
foam
fibrous
foaming
Prior art date
Application number
KR10-2003-7000090A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100704877B1 (ko
Inventor
아키미노루
몬데히로유키
다부치아키라
다치요시후미
가와카미쇼우고
구로다마사토시
기시토모데쯔오
기무라고우이치
Original Assignee
오쯔까 가가꾸 홀딩즈 가부시키가이샤
스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오쯔까 가가꾸 홀딩즈 가부시키가이샤, 스미토모덴키고교가부시키가이샤 filed Critical 오쯔까 가가꾸 홀딩즈 가부시키가이샤
Publication of KR20030028542A publication Critical patent/KR20030028542A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100704877B1 publication Critical patent/KR100704877B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/08—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism formed of solid dielectric material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0085—Use of fibrous compounding ingredients
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/48—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances fibrous materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/062—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers

Abstract

본 발명은 높고 균일한 유전특성을 갖추고 있고, 각종 유전재료용으로서 바람직한 유전성 수지 발포체를 제공하는 것을 과제로 한다. 합성 수지 및 섬유상 및/또는 판상의 유전성 무기 충전재를 함유하는 수지 조성물을 발포하여 이루어지는 유전성 수지 발포체가 제공된다.

Description

유전성 수지 발포체 및 이를 이용한 전파 렌즈{DIELECTRIC RESIN FOAM AND LENS ANTENNA COMPRISING THE SAME}
최근 정보통신기술이 눈부시게 발달함에 따라, 전파에 의해 전달되는 신호정보의 양이 비약적으로 증대되고 있다. 이러한 배경하에서, 신호정보의 더한층의 정확함 및 신속함, 정보량의 한층 증가가 요구되어, 전파의 고주파화가 급속히 진행됨에 따라, 종래 이용되지 않았던 1 GHz이상, 특히 10∼20 GHz 고주파대역의 이용이 본격화되고 있다.
예를 들면, 위성통신에서는, 정지위성을 이용하여, 방향을 고정한 파라볼라안테나로 전파를 송수신하는 방법이 주류로 되어있다. 그러나, 이 방법으로는 송수신할 수 있는 정보량에 제한이 있어, 정보량을 또한 대용량화할 수 있는 통신시스템이 요망되고 있다. 최근, 다수의 저궤도이동위성을 주회시키고, 상기 이동위성을 지상의 가동식 안테나로 추미(追尾)하면서, 전파를 송수신하는 통신시스템의 확립이 진행되고 있다. 이 통신시스템에 의하면, 각 가정단위로, 광섬유에 필적하는 대용량의 정보를 송수신할 수 있다는 큰 이점이 있다.
여기에서, 저궤도 이동위성 추미용 가동식 안테나로는, 루네베르그 (Luneberg) 렌즈형 안테나(돔형 안테나, 즉, 루네베르그 렌즈형의 전파렌즈를 갖춘 안테나)가 사용된다. 이 안테나는 동시에 복수의 방향에서 오는 또는 복수의 방향으로 나가는 전파에 대응할 수 있는 특별한 장점을 갖고 있고, 저궤도 이동위성 추미용 가동식 안테나로는 최적이다.
이 루네베르그 렌즈형 안테나에는, 전파를 집속시키는 루네베르그 렌즈형의 전파렌즈가 구비되어 있지만, 상기 전파렌즈로는, 정보의 대용량화 즉 전파의 고주파화에 대응하기 위한 우수한 유전특성(높은 유전율이나 낮은 유전손실)이 요구되는 동시에, 안테나로서 각 가정의 지붕에 설치되는 것부터, 작업성이나 안전성을 고려하여 소형 또한 경량인 것이 필수적이게 된다. 유럽으로서는, 설치공사를 위해, 루네베르그 렌즈형 안테나의 중량에 공적인 규격이 설정되어 있는 정도이다.
그런데, 안테나, 콘덴서, 적층회로기판, 커넥터, 메모리 등의 전자디바이스를 구성하는 유전성 부품의 소형 경량화 및 고성능화에 대응할 수 있고, 또한 대량 생산을 행하기 위해서 필요한 양호한 성형 가공성을 가지는 유전성 재료로서, 합성 수지에 유전성 무기 충전재를 배합하여 이루어지는 유전성 수지 조성물이 여러 가지 제안되어 있다.
예를 들면, 합성 수지에 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 티탄산바륨스트론튬등의 티탄산 알칼리 토류 금속염 등의 분말상 유전체를 배합하여 이루어지는 유전성 수지 조성물이 알려져 있다. 상기 유전성 수지 조성물을 이용한 루네베르그 렌즈형 안테나도 제안되어 있다(특공소45-17242호 공보, 특공소56-17767공보). 그러나, 합성 수지에 단순히 분말상 유전체를 배합하는 것만으로, 전파의 고주파화에 대응할 수 있는 유전특성(높은 비유전율이나 낮은 유전손실)을 얻기 위해서는, 상기 분말상 유전체를 다량 배합해야 하므로, 경량화나 소형화는 불가능하다.
합성 수지에 섬유상 티탄산 알칼리 토류 금속염등의 섬유상 유전체를 배합하여 이루어지는 유전성 수지 조성물도 제안되어 있다(예를 들면 일본 특개평5-299871호 공보). 섬유상 유전체는, 분말상 유전체보다도 적은 양으로 전파의 고주파화가 가능한 유전특성을 부여할 수 있기 때문에, 어느 정도의 경량화를 가능하다. 한편, 섬유상 유전체는 합성 수지속에서 일정 방향으로 배향하여, 배향방향과 그것에 대하는 직각방향에서 유전특성에 차이가 생기는 특성을 나타낸다. 이 특성은 현재 전자 디바이스에서는 실용상 큰 문제가 되는 것이 아니다. 그러나, 전파의 더 한층의 고주파화 및 그것에 대응한 전자 디바이스의 개발이 진행되고 있는 상황에서는, 상기 디바이스를 구성하는 유전성 부품에는, 보다 높게 그리고 보다 균일한 유전특성이 요구되는 때문에, 한층 개량이 요망된다.
또한, 예를 들면, 일본 특개평8-133832호 공보에는, 바륨, 티탄 및 희토류 원소를 주성분으로 하는 판상 유전체를 합성 수지에 배합하여 이루어지는 유전성 수지 조성물이 개시되어 있다. 판상 유전체도, 분말상 유전체 보다도 적은 양으로, 전파의 고주파 대역화를 가능하게 하는 유전특성을 실현되기 때문에, 섬유상유전체와 같이 어느 정도의 경량화에는 기여한다. 그러나, 판상물도 섬유상 물질 정도는 아니지만 합성 수지속에서 배향하기 위해, 유전특성의 편차를 발생하는 경우가 있고, 보다 균일한 유전특성을 얻는다고 하는 관점에서는 개량의 여지가 있다.
한편, 일본 특개평7-320537호에는, 폴리우레탄에 분말상 티탄산 알칼리 토류 금속을 배합하여, 이것을 발포시켜 되는 유전성 폴리우레탄 발포체가 기재되어 있다. 그러나, 상기 발포체의 유전특성을 전파의 고주파화가 가능한 정도까지 높이기 위해서는, 다량의 분말상 유전체가 필요하게 되고, 소형화 및 경량화에 대응할 수 없다. 또한, 다량의 분말상 유전체를 배합하면 발포체의 기계적 강도가 현저하게 저하되어 실용에 제공될 수 없다.
본 발명은 유전성 수지 발포체 및 이를 이용한 전파 렌즈에 관한 것이다. 보다 상세하게는 우수한 유전특성과 경량성을 가지고 소형화 가능하고, 정보통신과 관련하여 안테나, 콘덴서, 적층회로기판, 커넥터, 메모리 등의 전자 디바이스 용의 유전재료에 적합하게 사용될 수 있는 유전성 수지 발포체 및 이를 사용한 전파 렌즈에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 유전성 수지 발포체(실시예 6)의 절단면에서의 유전성 무기 충전재의 분산 상태를 보인 전자 현미경사진(100배)이다.
도 2는 본 발명에 따른 유전성 수지 발포체(실시예 6)의 절단면에서의 유전성 무기 충전재의 분산 상태를 보인 전자 현미경사진(1000배)이다.
도 3은 비교예 3의 유전성 수지 성형체의 절단면에서의 유전성 무기 충전재의 분산 상태를 보인 전자 현미경사진(1500배)이다.
도 4는 실시예 8∼9, 비교예 4∼5에 있어서, 메인 비임(main beam)의 게인값을 측정하는 장치를 나타내는 개략도이다.
상기 종래 기술의 과제를 해결하도록 예의 연구를 거듭한 결과, 신규한 유전성 수지 발포체를 얻는 것에 성공하여, 본 발명을 완성되었다.
즉, 본 발명은, 합성 수지와 섬유상 및/또는 판상의 유전성 무기 충전재를 함유하는 유전성 수지 조성물을 발포하여 이루어지는 유전성 수지 발포체에 관한 것이다.
여기에서, 섬유상 및/또는 판상의 유전성 무기 충전재는 섬유상의 유전성 무기 충전재 및 판상의 무기충전재중의 어느 한쪽 또는 쌍방을 의미한다.
본 발명자들은, 섬유상 또는 판상의 유전성 무기 충전재를 단순히 합성 수지에 배합하는 것이 아니라, 합성 수지에 배합한 후 구상등으로 발포성형한 경우에는, 판상 또는 섬유상의 유전성 무기 충전재가 합성 수지속에서 일정방향에만 배향하지 않고, 불규칙하게 분산하기 때문에, 우수한 유전특성을 가지고, 또한 유전특성이 균일한 수지 발포체가 얻어지는 것을 발견했다.
따라서, 본 발명의 유전성 수지 발포체는, 전파의 고주파화에 대응할 수 있는 우수한 유전특성, 즉, 높은 비유전율과 낮은 유전손실 등을 가지는 동시에, 유전특성이 대단히 균일하고, 경량이기도 하기 때문에, 소형화에도 대응할 수 있다. 또, 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재를 함유함으로써, 높은 기계적 강도 및 내열성도 갖고 있다.
본 발명의 유전성 수지 발포체는, 예를 들면, 안테나, 콘덴서, 적층회로기판, 커넥터, 메모리 등의 정보통신관련 전자 디바이스에 있어서, 여러 가지의 유전성부품의 재료로서 적합하게 사용할 수 있다.
또, 본 발명의 유전성 수지 발포체를 이용한 전파렌즈는, 상기 전파렌즈가 높고 균일한 유전특성을 가지에도 불구하고, 소형 경량화된 것이고, 상기 전파렌즈를 구상 또는 루네베르그 렌즈형(각각 반구형을 포함함)으로 하는 것에 의해, 전체 방위로부터의 전파의 송수신에 대하여, 전파 장애등을 수반하는 일없이 원활히 전파를 집속 또는 확산시키는 것이 가능하게 될 수 있다.
여기에서, 루네베르그 렌즈형은, 비유전율이 상이한 복수의 층이 직경방향으로 적층된 구상(반구형을 포함함)으로, 각 층이 동심구상을 이루는 형으로 각 층은 통상 외층(外層)이 될 정도로 유전율이 낮아지도록 설정된다.
예를 들면, 루네베르그 렌즈형 저궤도 위성 추미용 안테나에 구비되는 루네베르그형의 전파렌즈로는, 12 GHz, 25℃에 있어서의 비유전율을 1.5 이상, 비중을 0.5이하, 바람직하게는, 비유전율을 2.0 이상, 비중을 0.5 이하로 할 수 있다. 이것을 이용하면, 10 GHz 이상, 특히 12∼20 GHz의 고주파대역에 대응할 수 있다. 이러한 우수한 유전특성과 저비중을 갖고 있기 때문에, 소형 경량화가 가능하여, 예를 들면, 직경을 10∼30 cm 정도, 중량을 수 kg 정도로 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 합성 수지로는 특히 제한은 없고, 각종 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 모두 이용할 수 있다. 열가소성 수지의 구체적인 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소프렌, 염소화 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리부타디엔, 폴리스티렌, 충격내성 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 수지(AS 수지),아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(ABS 수지), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 수지(MBS 수지), 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(MABS 수지), 아크릴로니트릴-아크릴고무-스티렌 수지(AAS 수지), 아크릴 수지, 폴리에스테르(폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등), 폴리카보네이트, 폴리페닐렌에테르, 변성 폴리페닐렌에테르, 지방족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리설폰, 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르케톤, 폴리에테르니트릴, 폴리티오에테르설폰, 폴리에테르설폰, 폴리벤즈이미다졸, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 액정폴리머 등을 들 수 있다. 이들 그 중에서도, 발포성형성, 유전특성(특히 낮은 유전손실) 등을 고려하면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 아크릴 수지 등이 바람직하다. 열가소성 수지는 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 필요에 따라 2종 이상을 혼합하고 사용할 수도 있다. 열경화성 수지의 구체적인 예로는, 예를 들면, 폴리우레탄, 페놀 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지(비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 비스페놀 AD 형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 환형 지방족 에폭시 수지, 글리시딜 에스테르계 에폭시 수지, 글리시딜 아민계 에폭시 수지, 복소환식 에폭시 수지, 우레탄 변성 에폭시 수지, 브롬화 비스페놀 A 형 에폭시 수지)등을 들 수 있다. 이들 그 중에서도, 실리콘수지, 폴리우레탄, 에폭시 수지 등이 바람직하다. 열경화성 수지는 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 필요에 따라 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
본 발명에서 성형 가공성등을 고려하면, 합성 수지 중에서도 열가소성 수지를 바람직하게 사용할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 유전성 수지 발포체를 전파렌즈, 특히 구상 또는 루네베르그 렌즈형의 전파렌즈로서 이용하는 경우에는 발포성형성, 유전특성, 내후성 등을 고려하고, 열가소성 수지가 바람직하고, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 폴리올레핀류가 특히 바람직하다.
합성 수지에 배합되는 섬유상 또는 판상 유전성 무기 충전재로는, 예를 들면, 일반식 MO·nTiO2(식 중에서, M은 1종 또는 2종이상의 2가 금속을 나타내고, n은 1이상의 정수를 나타낸다.)로 나타내어지는 조성을 가지고, 또한 그 형상이 섬유상 또는 판상의 것을 들 수 있다.
상기 일반식에 있어서 M에서 나타내는 2가 금속으로는, 그 산화물이 유전성을 나타내는 것이면 특히 제한되지 않지만, 예를 들면, 바륨, 스트론튬, 칼슘, 마그네슘등의 알칼리 토류 금속이나 납 등이 바람직하다. 또한, 「판상」이라고 하는 용어에는, 「인편상」,「운모상」,「박편상」등의 것도 포함된다.
섬유상 티탄산 알칼리 토류 금속염 및 섬유상 티탄산 납으로는, 주지의 것을 모두 사용할 수 있다.
판상 티탄산 알칼리 토류 금속염 및 판상 티탄산 납은, 예를 들면, 판상 산화 티탄과, 알칼리 토류 금속 또는 납의 산화물, 수산화물, 무기산염, 유기산염 등의 1종 또는 2종 이상의 염과의 혼합물을 500∼1400℃의 온도 하에서 반응시키는것 등 에 의하여 제조할 수 있다. 여기에서, 원료의 하나인 판상 산화 티탄은, 예를 들면, 일본국 특공평6-88786호 공보, 일본 특개평5-221795호 공보, 일본 특개평10-95617호 공보 등 기재의 주지의 방법에 따라서 제조할 수 있다. 판상 산화 티탄과 알칼리 토류 금속염 또는 납염과의 반응은, 섬유상 산화 티탄과 알칼리 토류 금속염 또는 납염과의 반응(하기)과 동일하게 행할 수 있다. 섬유상 산화 티탄과 알칼리 토류 금속염 또는 납염과의 반응은 주지이며, 예를 들면, 수열법, 소성법, 습식침착소성법, 플럭스법 등에 따라서 실시할 수 있다.
섬유상 또는 판상 티탄산 알칼리 토류 금속염 및 티탄산염이 구체적인 예로는, 예를 들면, 섬유상 또는 판상의 티탄산바륨, 티탄산칼슘, 티탄산마그네슘, 티탄산스트론튬, 티탄산바륨스트론튬, 티탄산바륨칼슘, 티탄산칼슘스트론튬, 티탄산납 등을 들 수 있다. 이들은 산화 티탄등의 다른 세라믹스 재료와의 복합재료가 될 수도 있다. 그 중에서도 고주파대역에 있어서의 유전손실이 작은 것부터 티탄산칼슘이 바람직하게 이용된다. 섬유상 및 판상 티탄산 알칼리토류 금속, 및 섬유상 또는 판상 티탄산 납은 각각 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다. 또, 섬유상의 것과 판상의 것을 병용할 수도 있다.
섬유상 유전성 무기 충전재의 크기는 특히 제한되지 않지만, 통상 평균 섬유직경 0.01∼1 ㎛ 정도, 바람직하게는 0.05∼0.5 ㎛ 정도, 평균 섬유길이 0.5∼100 ㎛ 정도, 바람직하게는 3∼50 ㎛ 정도, 종횡비(평균 섬유길이/평균 섬유직경) 5 이상, 바람직하게는 10 이상의 것을 사용하면 된다. 또 판상 유전성 무기 충전재의 크기도 특히 제한되지 않지만, 평균 장직경 0.5∼100 ㎛ 정도, 바람직하게는 1∼20㎛ 정도, 평균 단직경 0.2∼100 ㎛ 정도, 바람직하게는 0.5∼20 ㎛ 정도, 평균 두께 0.01∼10 ㎛ 정도, 바람직하게는 0.05∼5 ㎛ 정도, 종횡비(평균 장직경/평균 두께) 3∼100 정도, 바람직하게는 5∼50 정도의 것을 사용하면 된다.
섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재의 합성 수지에 대한 배합량은 특히 제한되지 않고, 합성 수지의 종류, 섬유상 및/또는 판상 무기 충전재 그 자체의 종류나 형상(섬유상 또는 판상의 것을 단독으로 사용하거나 또는 이들을 병용하는 것도 포함), 얻어지는 재료의 용도, 기타 필요에 따라 배합되는 수지첨가제의 종류나 배합량등의 각종 조건에 따라서 넓은 범위로부터 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 비유전율을 바람직한 범위(12 GHz, 25℃에서의 비유전율이 1.5이상, 특히 2.0 이상)로 설정하는 것이 용이한 것, 양호한 성형 가공성이나 발포성(발포작업성도 포함함)을 얻는 것 등을 고려하면, 유전성 수지 조성물 전량의, 통상 30∼80 중량%, 바람직하게는 45∼75 중량%의 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재를 배합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유전성 수지 발포체는, 합성 수지, 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재 및 필요에 따라 수지첨가제를 혼합하여 유전성 수지 조성물을 얻고, 이 유전성 수지 조성물을 구상등으로 발포 성형함으로써 제조할 수 있다.
수지첨가제는, 본 발명의 유전성 수지 발포체의 바람직한 특성을 손상되지 않고 또한 계속해서 행하여지는 발포작업의 지장이 되지 않는 범위에서 배합할 수도 있다. 수지 첨가제로는, 종래부터 합성 수지에 배합되어 있는 것을 모두 사용할 수 있고, 예를 들면, 열안정제(예를 들면 아인산, 힌더드 페놀, 포스페이트),활제, 이형제, 염안료(染顔料(예를 들면 크롬옐로)), 자외선 흡수제(예를 들면 벤조트리아졸계 자외선 흡수제), 난연제(예를 들면 포스파젠, 인산에스테르), 윤활제, 충전재(예를 들면 이산화티탄, 탄산칼슘, 탈크) 등을 들 수 있다. 수지첨가제는 2종 이상 병용하더라도 상관없다.
또한 본 발명에서는, 본 발명의 유전성 수지 발포체의 바람직한 특성을 해치지 않은 범위에서, 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재와 동시에, 종래부터 이용되고 있는 분말상 유전체를 배합할 수도 있다.
합성 수지, 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재, 수지첨가제 등의 혼합은 주지의 방법에 따라서 행할 수 있고, 예를 들면, 각 재료를 2축 압출기, 단축 스크루압출기, 코니더, 다축 스크루 압출기, 교반기, 2량 롤, 스타라, 밴버리믹서 등의 각종 혼합장치를 사용하면 좋다.
이와 같이하여 얻어지는 유전성 수지 조성물을 구상등으로 발포성형하는 방법으로는 특히 제한은 없고, 가열분해형 발포법, 비드발포법, 초임계유체법 등 임의의 수단에 의해 수행할 수 있다.
열분해형 화합물을 이용한 가열 분해형 발포는 간편 또한 저비용인 방법으로서 바람직하게 이용된다. 열분해형 화합물, 즉 발포제를 이용하는 경우에는, 합성 수지, 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재, 수지첨가제 등과 함께 발포제도 혼합하고, 얻어지는 수지 조성물을 적당한 구상등의 금형에 충전하여 감압하 또는 비감압하에서 가열함으로써, 발포가 행하여진다. 발포제로는, 주지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, ADCA(아조디카르본아미드), OBSH(p, p′-옥시비스벤젠설포닐히드라지드), DPT(디니트로펜타메틸렌테트라민), TSH(p-톨루엔설포닐히드라지드), BSH(벤젠설포닐히드라지드), 및 이들 칼슘염, 알루미늄염, 바륨염, 스트론튬염 등의 염류, 탄산수소나트륨, 무수 구연산모노나트륨 등을 들 수 있다. 그 중에서도 균일 또한 섬세한 발포가 가능하고 재료강도와 저유전정접(正接)의 확보에 유리한 것부터, ADCA가 바람직하게 이용된다. 발포제의 사용량으로는 발포전의 재료 100 중량부에 대하여, 통상 1∼20 중량부, 바람직하게는 3∼10 중량부의 비율로 하는 것이 바람직하다. 가열 분해형 발포에 있어서는, 발포속도의 조절, 재료의 열화방지 등을 목적으로서 각종 보조제를 병용할 수도 있다. 이러한 보조제로는, 예를 들면 3염기성 황산납, 2염기성 아인산염, 스테아르산납, 스테아르산아연, 탄산아연, 산화아연, 스테아르산바륨, 스테아르산알루미늄, 스테아르산칼슘, 디부틸틴말레이트, 요소, 말레산 등을 들 수 있다.
열분해형 발포제를 이용하여 얻어지는 발포체의 발포배율은 특히 제한은 없지만, 얻어지는 재료의 소성변형에 의한 강도저하나 경량화 등을 고려하면, 통상 2∼20배 정도, 바람직하게는 5∼15배 정도가 되도록 발포를 행하면 된다.
또, 비드발포법도 본 발명의 발포체를 제조하는 유력한 수단이다. 본 발명에 있어서, 비드발포는, 주지의 방법에 따라서 실시할 수 있다. 예를 들면, 합성 수지와 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재를 용융 혼련하여 원하는 형상의 입자(비드)로 하여, 이 입자를 예비 발포시켜 예비 발포입자를 얻어, 필요에 따라 실온∼실온보다도 10 내지 30℃ 정도 높은 온도에 수시간 정도 노출시킨 후, 적당한 구상등의 금형에 충전하여, 감압하 또는 비감압하에서 가열하고 상기 예비 발포입자를 가열융착 및 발포성형함으로써, 본 발명의 유전성 수지 발포체를 제조할 수 있다.
합성 수지와 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재를 용융 혼련하는 데에는, 전술한 일반적인 혼합장치를 이용할 수 있다. 용융 혼련에 의해 얻어지는 입자의 형상은 특히 제한되지 않고, 예를 들면, 원주형, 타원 구상, 구상, 입방체형, 직사각형, 테트라폿형 등의 원하는 형상이라고 하면 된다. 또 상기 입자의 크기로 관해서 제한도 없지만, 작업성, 최종적으로 얻어지는 루네베르그 렌즈형등의 전파렌즈의 기계적 강도등의 물성을 고려하면, 통상 입경 0.05∼5 mm 정도, 바람직하게는 0.1∼3 mm로 하면 된다. 합성 수지와 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재를 용융 혼련할 때에, 다른 수지첨가제를 적량 배합할 수 있다. 상기 수지첨가제로는, 예를 들면, 탈크 분말 등의 기포조정제, 탄산나트륨 등의 핵제, 산화 방지제, 열안정제, 자외선 흡수제, 활제, 이형제, 염료, 안료, 대전 방지제, 충전제 등을 들 수 있다. 상기 수지첨가제는 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
합성 수지와 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재와의 입자의 예비 발포도 주지의 방법에 따라서 실시할 수 있다. 예를 들면, 먼저 오토클레이브등의 내압용기중에서, 상기 입자의 물분산액에 휘발성 발포제를 배합하여 감압하에서 가열혼합하고, 상기 입자에 휘발성 발포제를 함침시킨다. 이어서, 이 휘발성 발포제 함침입자를 내압용기중 보다도 압력이 낮은 공간(예를 들면 대기중)에 방출함으로써, 발포가 일어나, 예비 발포입자가 얻어진다.
합성 수지와 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재와의 입자를 물에 분산시키는 때, 분산제로서, 예를 들면, 염기성 제3 인산칼슘, 염기성 탄산마그네슘, 탄산칼슘 등을, 분산보조제로서, 예를 들면, 도데실벤젠설폰산나트륨, n-파라핀설폰산나트륨, α-올레핀설폰산나트륨 등을 배합할 수도 있다. 분산제 및 분산보조제의 배합량은 특히 제한되지 않고, 합성 수지의 종류, 유전성 무기 충전재의 형상이나 종류등의 각종조건에 따라서 넓은 범위로부터 적절한 선택하면 좋지만, 통상, 물 100 중량부에 대하여, 분산제를 0.1∼5 중량부 정도, 분산보조제를 0.001∼3 중량부 정도배합하면 된다.
휘발성 발포제로는, 비드발포에 있어서 상용되어 있는 것을 모두 사용할 수 있고, 예를 들면, 프로판, 부탄, 이소부탄, 펜탄, 헥산 등의 지방족 탄화수소류, 사이클로부탄, 사이클로펜탄, 시클로헥산 등의 지환족 탄화수소류, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등의 저급 알코올류, 메틸클로라이드, 메틸렌디클로라이드, 에틸클로라이드, 트리클로로트리플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 트리클로로트리플루오로메탄 등의 할로겐화 탄화수소류, 이산화탄소, 질소 등의 불활성 가스등을 들 수 있다. 휘발성 발포제는 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다. 휘발성 발포제의 사용량은 특히 제한되지 않고, 얻고자 하는 예비 발포입자 나아가서는 발포체의 설정 발포배율, 합성 수지의 종류, 유전성 무기 충전재의 종류나 형상, 예비 발포시키고자 하는 입자의 형상이나 크기 등의 여러 가지의 조건에 따라서 넓은 범위로부터 적절한 선택할 수 있지만, 예비 발포시키고자 하는 입자중의 합성 수지의 전량을 100 중량부로서, 통상 1∼80 중량부 정도, 바람직하게는 5∼60 중량부 정도로 하면 된다.
휘발성 발포제를 입자중에 함침시키는 것은, 10∼50 kgf/cm2정도의 감압하 및 100∼150℃ 정도의 가열하에, 통상, 30분 정도 노출시키면 된다. 이어서, 휘발성 발포제 함침입자를, 예를 들면, 내압용기에 설치된 금속마개의 선단의 오리피스 구멍(직경 1∼10 mm 정도)부터 대기중에 방출함으로써, 예비 발포입자가 얻어진다. 예비 발포입자의 발포배율은 특히 제한은 없지만, 다음 공정에서의 발포 성형성등을 고려하면, 통상 2∼100배 정도, 바람직하게는 5∼70배 정도로 하면 된다.
이 예비 발포입자를, 필요에 따라 실온∼실온보다도 10 내지 30℃ 정도 높은 온도에 수시간 정도 노출시킨 뒤, 금형에 충전하여, 가열하여 발포성형하면 된다. 예비 발포입자의 금형에의 충전에는 주지의 방법이 채용할 수 있고, 예를 들면, 예비 발포입자를 가압공기와 함께 강제적으로 보내주면 된다. 가열수단도 주지이며, 예를 들면, 금형내에 0.5∼5 kgf/cm2정도, 바람직하게는 1.0∼3.5 kgf/cm2정도의 수증기를 공급하는 방법을 들 수 있다. 이 때, 가열시간은, 통상 수초∼수분 정도, 바람직하게는 10∼60초 정도로 하면 된다. 발포성형 종료 후, 수냉, 방냉(放冷) 등의 수단으로 냉각할 수도 있다. 이와 같이하여 비드 발포법에 의해, 본 발명의 발포체를 제조할 수 있다.
또한 초임계유체법에 의한 발포방법으로는, 수지에 섬유상 및/또는 판상 유전성 무기 충전재를 배합한 것에 초임계 탄산 가스를 함침시켜 급속히 감압하는 방법에 의해 수행할 수 있다.
본 발명의 유전성 수지 발포체는 상기와 같이 금형내에서 발포성형시키거나 또는 발포 후에 절삭 가공등의 보통의 수단에 따라서 성형 가공함으로써, 원하는 형상의 발포 성형체로 할 수 있다.
본 발명의 유전성 수지 발포체는, 중공구상(구껍질형) 발포체로 하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 유전성 수지 발포체는, 비유전율이 상이한 2종 이상의 층이 직경방향으로 적층되어, 각 층이 동심구상을 이루는 복층 구조의 구상 발포체(즉, 루네베르그형)로 할 수도 있다.
본 발명의 유전성 수지 발포체를 구상 또는 루네베르그 렌즈형의 전파렌즈로 하는 경우에는, 발포체의 블록을 제조하여 이것을 절삭 가공하여 원하는 형상(예를 들면, 구상, 구껍질형, 반구껍질형 등)으로서도 상관없지만, 미리 구상등의 원하는 금형을 이용하여 원하는 형상으로 발포성형하는 것이 바람직하다.
또한, 루네베르그형의 전파렌즈로 하는 경우에는, 구상체(반구형체를 포함함)과, 상기 구상체와 비유전율이 달리, 또한 각각 비유전율이 다른 복수(또는 단수)의 구껍질(중공구체)을 조합하는 방법을 채용할 수 있다.
(실시예)
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
실시예 1
폴리에틸렌(LDPE, 밀도 0.922, MFR 1.1) 100 중량부에 아조디카본아미드(발포제) 5 중량부, 판상 티탄산칼슘 100 중량부 및 디큐밀퍼옥사이드(가교제) 0.7 중량부를 가공, 믹싱롤로써 130℃에서 용융 혼련한 뒤, 프레스하여 두께 3 mm의 발포성 미가교 시트를 얻었다.
얻어진 발포성 미가교 시트를 160℃로 가열된 기어오븐 중에 넣어, 발포배율이 약 5배가 될 때까지 가열하고, 수지를 가교 및 발포시켜 발포배율 약 5배의 발포체를 얻었다.
실시예 2
판상 티탄산칼슘 대신 섬유상 티탄산칼슘을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 발포배율 약 5배의 발포체를 제조했다.
비교예 1
판상 티탄산칼슘을 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 발포배율 약 5배의 발포체를 제조했다.
비교예 2
판상 티탄산칼슘 대신 분말상 티탄산칼슘을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 발포배율 약 5배의 발포체를 제조했다.
상기 실시예 1∼2 및 비교예 1∼2로 얻어진 발포체의 비중, 비유전율 및 유전정접(25℃, 12 GHz, 도파관법, 이하 각 실시예 및 비교예에 있어서 동일함)을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
표 1의 섬유상 또는 판상 티탄산 알칼리 토류 금속염의 치수적 특징은 다음과 같다.
실시예1: 판상 티탄산칼슘 평균 장직경 8 ㎛, 평균 단직경 5 ㎛, 평균 두께 1.0 ㎛, 종횡비(평균 장직경/평균 두께) 8.
실시예 2:섬유상 티탄산칼슘 평균 섬유직경 0.5 ㎛, 평균 섬유장 7 ㎛, 종횡비(평균 섬유길이/평균 섬유직경) 14.
비교예 2: 분말상 티탄산칼슘 평균 입경 1 ㎛.
표 1로부터 본 발명의 발포체는 동량의 유전성 무기 충전재로 또한 동일 발포배율이더라도 높은 비유전율을 가지는 것을 알 수 있다.
실시예 3
판상 티탄산칼슘 대신 판상 티탄산바륨(평균 장직경 10 ㎛, 평균 단직경 6 ㎛, 평균 두께 1.2 ㎛, 종횡비(평균 장직경/평균 두께) 8.3)을 200 중량부 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같이하여 발포배율 약 5배의 발포체를 제조했다.
얻어진 발포체의 비중은 0.417였다. 또한 그 비유전율 및 유전정접은 각각 2.62 및 0.0130였다.
실시예 4
판상 티탄산칼슘 대신 판상 티탄산스트론튬(평균 장직경 10 ㎛, 평균 단직경 5 ㎛, 평균 두께 1.1 ㎛, 종횡비(평균 장직경/평균 두께) 9)을 200 중량부 사용한 것이외에는 실시예 1과 같이 하여 발포배율 약 5배의 발포체를 제조했다.
얻어진 발포체의 비중은, 0.401였다. 또, 그 비유전율 및 유전정접은 각각2.37,0.0008였다.
실시예 5
판상 티탄산칼슘 대신 섬유상 티탄산칼슘스트론튬(평균 섬유직경 0.6 ㎛, 평균 섬유길이 6 ㎛, 종횡비(평균 섬유길이/평균 섬유직경) 10)을 200 중량부 사용한 것 이외에는, 실시예1과 같이 하여 발포배율 약 5배의 발포체를 제조했다.
얻어진 발포체의 비중은 0.394였다. 또, 그 비유전율 및 유전정접은 각각2.59, 0.0006였다.
실시예 6
폴리에틸렌(LDPE, 밀도 0.922, MFR 1.1)100 중량부, 섬유상 티탄산칼슘(실시예2와 같은 것) 100 중량부, 탈크 1 중량부 및 탄산나트륨 0.01 중량부를 2축 압출기(상품명: KTX46,(주)고베제강소제)에 공급하고, 170℃의 온도 밑으로 용융 혼련하고, 입경 0.8∼1.2 mm의 수지 비드(발포용 펠릿을「비드」라고 나타낸다)를 제조했다.
이 수지비드 1500 g, 이온 교환물 3000 g, 펜탄 100 g, 염기성 제3 인산칼슘20 g 및 n-파라핀설폰산나트륨 0.3 g을 내압을 유지하면서 내용물을 외부에 방출할 수 있는 밸브를 하부에 구비한 5리터 오토클레이브에 넣고, 120℃에서 2시간 유지하고, 수지 비드에 펜탄을 함침시켰다. 이 펜탄 함침 수지 비드를, 오토클레이브 하부의 밸브로부터, 개공직경 4.4 mm의 오리피스 판을 통해서 대기압하에 꺼내어 발포시키고, 발포배율 약 10배의 예비 발포비드를 제조했다.
이 예비 발포비드를 35℃에서 6시간 유지한 뒤, 내압용기에 넣어, 공기압으로 압축하여, 320×320×60 mm의 블록 금형에 압축율 36%로 충전했다.
다음에 증기압 1.0 kgf/cm2의 수증기를 금형내에 도입하고, 금형내의 공기를 빼낸 후, 또한 이 증기압의 수증기를 30초간 도입하고, 충전한 예비 발포비드를 발포성형하여 냉각했다. 금형으로부터 인출한 발포 성형체를 80℃의 온도 밑으로 20시간 양생 건조하여 표면외관이 양호한 발포체를 제조했다.
얻어진 발포체의 비중은 0.150였다. 또, 그 비유전율 및 유전정접은 1.52 및 0.0006였다.
또한, 이 발포체를 절단하여, 절단면을 전자 현미경으로 관찰했다. 그 상태를 도 1 및 도 2에 나타낸다. 본 발명의 발포체는 섬유상 티탄산칼슘이 일정방향으로 배향하지 않고, 불규칙한 분산 상태인 것이 확인되었다. 또, 이 발포체에 대해, 복수의 방향에서의 유전율 및 유전정접을 측정했지만, 모두 상기 비유전율 및 유전정접의 측정 오차의 범위내에서 거의 일정한 값을 나타내었다.
실시예 7
펜탄 대신 헥산, 염기성 제3 인산칼슘 대신 염기성 탄산칼슘 및 n-파라핀설폰산나트륨 대신 도데실벤젠설폰산을 사용한 것 이외에는, 실시예 6과 같이 하여, 예비 발포비드를 제조했다. 이 예비 발포비드를 40℃에서 6시간 유지한 뒤, 내압용기에 넣어, 공기압으로 압축하여, 직경 320 mm의 구상 금형에 압축율 36%로 충전했다. 다음에 증기압 1.0 kgf/cm2의 수증기를 금형내에 도입하고, 금형내의 공기를 빼낸 후, 또한 이 증기압의 수증기를 30초간 도입하고, 충전한 예비 발포비드를 발포성형하여 냉각했다. 금형으로부터 인출한 발포성형체를 80℃의 온도 밑으로 20시간 양생 건조하여 표면외관이 양호한 구상의 발포체를 제조했다.
얻어진 발포체의 비중은 0.153, 비유전율은 1.49 및 유전정접은 0.0007였다.
이 발포체를 절단하여, 절단면을 전자 현미경으로 관찰한 바, 섬유상 티탄산칼슘은 일정방향으로 배향하지 않고, 불규칙한 분산 상태인 것이 확인되었다. 또, 이 발포체에 대해, 복수방향에서의 유전율 및 유전정접을 측정했지만, 모두 상기 비유전율 및 유전정접의 측정 오차의 범위내에서 거의 일정한 값을 나타내었다.
비교예 3
폴리에틸렌(LDPE, 밀도 0.922, MFR 1.1) 100 중량부, 섬유상 티탄산칼슘(실시예 2와 같은 것) 100 중량부, 탈크 1 중량부 및 탄산나트륨 0.01 중량부를, 2축압출기(상품명: KTX46,(주)고베제강소제)에 공급하고, 170℃의 온도 밑으로 용융 혼련하고, 입경 0.8∼1.2 mm의 수지 펠릿을 제조했다.
이 수지펠릿을, 320×320×60 mm의 블록 금형을 갖춘 사출 성형기에 실린더온도 170℃, 사출압력 600 kgf/cm2, 금형온도 40℃의 조건으로 사출 성형하여, 블록을 제조했다. 얻어진 블록의 비중은 1.48, 비유전율은 8.5, 유전정접은 0.0018였다.
또한, 이 블록을 절단하여, 절단면을 전자 현미경으로 관찰했다. 그 상태를 도 3에 나타낸다. 이 블록은 섬유상 티탄산칼슘이 배향하고 있는 것이 확인되었다.
이 블록은, 섬유상 티탄산칼슘의 배향 방향에서는 상기의 유전특성치를 나타내었지만, 배향 방향과 직각의 방향에서는, 다른 비유전율 및 유전정접을 나타내었다.
실시예 6, 7 및 비교예 3으로부터 명확히 나타난 바와 같이, 본 발명의 발포체는 전체 방위에 걸쳐 균일한 유전특성을 가지는 경량체로 이루어지고, 유전성부품 중에서도 안테나의 전파렌즈, 특히, 루네베르그 렌즈형 저궤도 위성 추미용 안테나의 전파렌즈로서 가장 적절하다.
실시예 8
예비 발포시의 펜탄의 첨가량을 30 g로 하여, 발포배율 약 3배의 예비 발포비드를 제조하여, 또한, 상기 예비 발포비드 및 직경 450 mm의 구상 금형을 이용한 것 이외에는, 실시예 6과 같이하고, 비유전율 3.4의 구상의 전파렌즈(발포체)를 제조했다. 이 전파렌즈를, 도 4에 나타낸 바와 같이, 수신 안테나의 전파렌즈로 하여, 도 4에 도시한 바와 같은 측정계에서, 송신 안테나로부터 송신되어 수신 안테나로 수신되는 메인 비임의 게인값을 측정했다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
또, 전파렌즈를 도 4에 나타내는 x-y 면에서 360°회전시켜, 메인 비임의 게인을 동일하게 평가한 바, 거의 오차는 없고, 똑같은 특성을 가졌다.
비교예 4
섬유상 티탄산칼슘 대신 입자상 티탄산칼슘을 사용하고, 예비 발포시의 펜탄의 첨가량을 37 g로 한 것 이외에는, 실시예 8과 같이하고, 비유전율 3.4의 구상의 전파렌즈를 제조했다. 그리고, 이 전파렌즈를 도 4에 나타내는 수신 안테나의 전파렌즈로 한 것 이외에는, 실시예 8과 동일 조건으로, 메인 비임의 게인값을 측정했다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
또, 실시예 8과 같이, 전파렌즈를 x-y 면에서 360°회전시켜, 메인 비임의 게인을 동일하게 평가한 바, ± 2.0 dB와 오차의 큰 전파렌즈가 되었다.
[표 2]
실시예 8 및 비교예 4로부터 명확히 나타난 바와 같이, 본 발명의 전파렌즈는, 게인이 높음(큼)에도 불구하고, 경량인 것을 알 수 있다.
실시예 9
예비 발포시의 펜탄의 첨가량을 34 g로 하여, 발포배율 약 3배의 예비 발포비드를 제조하여, 또한, 상기 예비 발포비드 및 형상이 상이한 금형을 이용한 것 이외에는, 실시예 6과 같이하고, 비유전율 2.94, 직경 370 mm의 구상 발포체를 1개 제조했다. 또, 예비 발포시의 펜탄의 첨가량을 56 g로 하여, 발포배율 약 5배의예비 발포비드를 제조하여, 또한, 상기 예비 발포비드 및 형상이 상이한 금형을 이용한 것 이외에는, 실시예 6과 같이하고, 비유전율 2.05, 외직경 422 mm, 내직경 370 mm의 반구껍질의 발포체를 2개 제조했다. 또한, 형상이 상이한 금형을 이용한 것 이외에는, 실시예 6과 동일(재료, 방법 동일)로 하고, 비유전율 1.50, 외직경 450 mm, 내직경 422 mm의 반구껍질의 발포체를 2개 제조했다.
그리고 이들을 조합하여 3층으로 이루어지는 루네베르그 렌즈형의 전파렌즈를 제조했다.
이 전파렌즈를 수신 안테나의 전파렌즈로 한 것 이외에는, 실시예 8과 동일 조건으로, 메인 비임의 게인값을 측정했다. 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
또, 실시예 8과 같이, 전파렌즈를 도 4에 나타내는 x-y 면에서 360°회전시켜, 메인 비임의 게인을 동일하게 평가한 바, 거의 오차는 없고, 똑같은 특성을 갖는 전파렌즈였다.
비교예 5
섬유상 티탄산칼슘 대신 입자상 티탄산칼슘을 이용하여, 예비 발포시의 펜탄의 첨가량을 각각, 35 g, 59 g, 110 g으로 하여, 각각 발포배율 약 3배, 5배, 10배의 예비 발포비드를 제조하여, 또한, 이들 예비 발포비드를 각각 사용한 것 이외에는, 실시예 9와 같이하고, 각각 비유전율 약 2.94, 직경 370 mm의 구상 발포체를 1개, 비유전율 약 2.05, 외직경 422 mm, 내직경 370 mm의 반구껍질의 발포체를 2개, 비유전율 약 1.50, 외직경 450 mm, 내직경 422 mm의 반구껍질의 발포체를 2개 제조하여, 이들을 조합하여 3층으로 이루어지는 루네베르그 렌즈형의 전파렌즈를 제조했다.
이 전파렌즈를 수신 안테나의 전파렌즈로 한 것 이외에는, 실시예 9와 동일 조건으로, 메인 비임의 게인값을 측정했다. 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
또, 실시예 9와 같이, 전파렌즈를 도 4에 나타내는 x-y 면에서 360°회전시켜, 메인 비임의 게인을 동일하게 평가한 바, ±1.5 dB와 오차의 큰 렌즈였다.
[표 3]
실시예 9 및 비교예 5에 명확히 나타난 바와 같이, 본 발명의 전파렌즈는, 게인이 높음(큼)에도 불구하고, 경량인 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 유전성 발포 수지체는, 높은 유전특성을 균일하게 구비하고 있다. 따라서, 구상 렌즈 및 루네베르그 렌즈 등 각종 유전재료로서 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 합성 수지 및 섬유상 및/또는 판상의 유전성 무기 충전재를 함유하는 수지 조성물을 발포시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전성 수지 발포체.
  2. 제1항에서,
    상기 유전성 무기 충전재가 섬유상 및/또는 판상의 티탄산알칼리토류 금속염인 유전성 수지 발포체.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    12GHz, 25℃에서의 비유전율이 1.5 이상인 유전성 수지 발포체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 유전성 수지 발포체가 이용되고, 비유전율이 일정하고 구상으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전파렌즈.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 유전성 수지 발포체가 이용되고, 비유전율이 상이한 복수의 층이 직경방향으로 적층된 구상으로 형성되고, 각 층이 동심구상을 이루는 루네베르그 렌즈형에 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전파렌즈.
KR1020037000090A 2000-07-27 2001-07-25 유전성 수지 발포체 및 이를 이용한 전파 렌즈 KR100704877B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2000-00227971 2000-07-27
JP2000227971 2000-07-27
JP2001222685A JP3638889B2 (ja) 2000-07-27 2001-07-24 誘電性樹脂発泡体及びそれを用いた電波レンズ
JPJP-P-2001-00222685 2001-07-24
PCT/JP2001/006407 WO2002010266A1 (fr) 2000-07-27 2001-07-25 Mousse resineuse dielectrique et antenne a lentille contenant ladite mousse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030028542A true KR20030028542A (ko) 2003-04-08
KR100704877B1 KR100704877B1 (ko) 2007-04-10

Family

ID=26596863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037000090A KR100704877B1 (ko) 2000-07-27 2001-07-25 유전성 수지 발포체 및 이를 이용한 전파 렌즈

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7179844B2 (ko)
EP (1) EP1310518B1 (ko)
JP (1) JP3638889B2 (ko)
KR (1) KR100704877B1 (ko)
CN (1) CN1206264C (ko)
AT (1) ATE384757T1 (ko)
AU (1) AU2001275789A1 (ko)
DE (1) DE60132599T2 (ko)
RU (1) RU2263124C2 (ko)
TW (1) TW561171B (ko)
WO (1) WO2002010266A1 (ko)

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 (en) * 2007-03-13 2009-12-23 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Insulator material and method for manufacturing thereof
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
DE60132599D1 (de) 2008-03-13
EP1310518A1 (en) 2003-05-14
US20040029985A1 (en) 2004-02-12
AU2001275789A1 (en) 2002-02-13
TW561171B (en) 2003-11-11
CN1206264C (zh) 2005-06-15
EP1310518A4 (en) 2005-03-16
KR100704877B1 (ko) 2007-04-10
EP1310518B1 (en) 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
DE60132599T2 (de) 2009-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100704877B1 (ko) 유전성 수지 발포체 및 이를 이용한 전파 렌즈
JP4891230B2 (ja) 誘電体成形用ポリプロピレン系樹脂発泡粒子及びそのポリプロピレン系樹脂発泡粒子により成形された誘電体レンズ部材
JP4638487B2 (ja) 誘電体レンズ
US8476527B2 (en) Resin composition and high-frequency co-axial cable using same
US6562448B1 (en) Low density dielectric having low microwave loss
CA2547888A1 (en) Particle foam moulded parts made of expandable polymer granulates containing filling material
US4663095A (en) Method of making a foamed insulation coaxial cable for hyperfrequencies transmissions
CN107226922B (zh) 发泡颗粒成型体
US5346926A (en) Small diameter electric wire insulated with highly expanded cellular polyethylene and production thereof
US5180754A (en) Polymer composition for foam molding
MX2007012266A (es) Metodo para producir particulas de espuma de poliestireno con una densidad alta.
JP2007335680A (ja) 電波吸収体
CN112280179A (zh) 一种轻质宽带吸波复合材料的制备方法
CN1759505B (zh) 椤勃透镜及其制造方法
JPS59147029A (ja) 均一微細な気泡を有するポリエチレン発泡粒子の製造方法
Weiser et al. High temperature structural foam
JP2006121664A (ja) ルーネベルグレンズおよびその製造方法
JPH0520928A (ja) 絶縁電線及びその製造方法
JP6505570B2 (ja) 発泡粒子成形体及びこれを用いた電波吸収体
JP2004297789A (ja) ルーネベルグレンズおよびその製造方法
CN117467219A (zh) 热塑性树脂发泡粒子和热塑性树脂发泡粒子成型体
Grimsley et al. Hampton, VA 23681
JP2000269737A (ja) 高周波発振器及びそれを用いた無線機器およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee