KR20120103576A - 2차원 통신용 저유전 시트 및 그의 제조방법, 통신용 시트 구조체 - Google Patents
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Abstract
2차원 통신용 시트 구조체에 이용할 수 있는, 유전율 및 유정 정접이 지금까지에 없이 낮은 2차원 통신용 저유전 시트, 및 그의 제조방법, 또한 이 2차원 통신용 유전 시트를 이용한 2차원 통신용 구조체를 제공한다. 밀도가 0.01?0.2g/cm3이며, 유전율이 1.6 이하인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트를 제공한다. 특히 기포를 함유하는 발포체이며, 유전 정접은 0.01 이하인 것이 바람직하다.
Description
본 발명은, 2차원 통신에 사용되는 통신 매체를 구성하는 2차원 통신용 저유전 시트 및 그의 제조방법, 또한 상기 2차원 통신용 저유전 시트를 이용한 통신용 시트 구조체에 관한 것이다.
종래, 통신 기술에는 ISDN 회선이나 LAN 케이블을 접속하는 것에 의하는 1차원적인 통신이나, 무선 LAN 같은 전파나 적외선을 이용한 3차원적인 통신이 사용되고 있다. 이러한 통신 기술의 발달에 의해, 가정 내나 사무실 내에서는, 어디에서도 인터넷에 접속할 수 있고 정보 교환이 가능하게 되었다.
그러나 1차원 통신에서는, 케이블의 배선이 번잡하고, 특히 다수가 일을 하는 사무실에 있어서는 케이블의 취급이나 수납이 문제로 되어 있다. 또한 3차원 통신에서는, 케이블류를 이용하지 않기 때문에 그와 같은 문제는 해소되지만, 신호가 공간을 전파하기 때문에 정보 누설의 위험이나 주변 기기와의 간섭이라는 문제가 지적되어 있다.
이들 문제를 해결하는 방법으로서, 최근, 2차원(시트상)의 통신 매체가 제안되어 있다. 이것은, 시트 표면에 발생한 전자파에 의해 무선 LAN 기능을 갖춘 퍼스널 컴퓨터와 통신을 행한다는 것으로, 케이블와의 접속은 필요 없고, 또한 시트로부터 떠나면 통신을 할 수 없게 되어, 정보 누설의 위험을 경감할 수 있다고 하는 것이다.
또한 이것과 원리를 같이 하여, 시트을 통해서 전파하는 전자파를 이용하여, 비접촉으로 전력을 전송하는 것도 알려져 있다. 이렇게 하여 전송되는 전력은 수 와트 정도이며 전송 가능한 거리도 수 mm 이하로 한정되고 있지만, 예컨대 전술한 무선 LAN 기능을 갖춘 퍼스널 컴퓨터를 본 시트 상에서 사용하면, 정보 통신과 급전의 양쪽이 가능해져, 편리성이 향상된다.
이러한 2차원 통신에 사용되는 통신용 시트 구조체로서, 상층(도전성층)/중층(유전층)/하층(전자파 실드층)으로 이루어지는 통신용 시트 구조체가 제안되어 있다(특허문헌 1?3 참조). 특히 중층은 800MHz 내지 5GHz에서의 유전 정접이 0.01 이하라고 되어 있고, 그것을 초과하면 시트 내에 전자 에너지를 내재시킬 수 없어 에너지 손실이 발생하여 통신 성능이 크게 저하되어 버린다는 것이 기재되어 있다.
이와 같이 통신용 시트 구조체에 있어서 유정 정접이 낮은 유전 시트를 이용하는 것은 통신 성능을 향상시키는 점에서 대단히 중요한 문제이지만, 특허문헌 1?3에 있어서는, 800MHz 내지 5GHz에서의 유정 정접 0.007까지의 유전 시트밖에 개시되어 있지 않다. 또한, 통신 성능을 향상시키기 위해서는 유전 정접뿐만 아니라 유전율도 중요한 요소이지만, 상기 특허문헌에서는 그것에 대해서는 개시되어 있지 않다. 일반적으로 고주파 영역에서의 전송 손실(통신 성능의 저하)을 저감하기 위해서는, 다음 식으로 표시되는 유전 손실을 저하시키는 것이 유효하고, 유전율?유전 정접의 양쪽이 낮은 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 2차원 통신용 시트 구조체에 이용할 수 있는, 유전율이 지금까지에 없이 낮은 2차원 통신용 저유전 시트 및 그 제조방법, 또한 이 2차원 통신용 저유전 시트를 이용한 2차원 통신용 시트 구조체를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 유전율이 지금까지에 없이 낮은 유전 시트를 개발할 수 있었다.
즉, 본 발명은, 밀도가 0.01?0.2g/cm3이며, 유전율이 1.6 이하인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트를 제공한다.
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 추가로 유정 정접 0.01 이하인 것이 적합하다.
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 기포를 함유하는 것이 바람직하고, 특히 기포의 평균 셀 직경이 1?300μm인 것이 적합하다.
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는 열가소성 수지 조성물로 형성되는 것이 적합하며, 특히 상기 열가소성 수지 조성물이 적어도 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것이 적합하다.
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 적어도 한 면에 도전층을 갖는 것이 적합하다.
특히 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 상기 도전층의 표면 저항률이 1cm2당 1Ω 이하인 것이 적합하며, 상기 도전층의 두께가 0.1mm 이하인 것이 적합하다.
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 굽힘 강성이 100N?mm2 이하인 것이 적합하다.
또한 본 발명의 통신용 시트 구조체는, 상기 2차원 통신용 저유전 시트를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트의 제조방법은, 수지 조성물을 발포 성형시켜, 밀도가 0.01?0.2g/cm3이며 유전율이 1.6 이하인 수지 발포체를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트의 제조방법은, 수지 조성물을 고압 가스를 이용하여 발포시키는 것이 적합하다.
또한 상기 고압 가스는, 이산화탄소 또는 질소인 것이 바람직하고, 또한 상기 고압 가스로서, 초임계 유체를 이용하는 것이 적합하다.
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 지금까지에 없이 유전율이 낮기 때문에, 이것을 2차원 통신용 시트 구조체에 이용함으로써 그 통신 성능이 크게 향상된다. 또한 본 발명의 2차원 통신용 시트의 제조방법에 의하면, 간이한 방법으로 효율적으로 유전율이 낮은 2차원 통신용 저유전 시트를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 통신용 시트 구조체의 1실시 형태를 나타내는 도면이고, (a)는 그 개략 단면도이며, (b)는 개략 평면도이다.
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 밀도가 0.01?0.2g/cm3이며, 유전율이 1.6 이하인 것을 특징으로 한다. 이러한 낮은 유전율을 갖는 시트로 하기 위해서는, 기포를 함유하는 발포 시트로 하는 것이 적합하다.
(수지 조성물)
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 수지를 적어도 함유하고, 필요에 따라 분말 입자나 첨가제 등을 함유하는 수지 조성물로부터 얻을 수 있다. 2차원 통신용 저유전 시트의 원료인 수지 조성물은 특별히 한정되지 않지만, 성형성(발포체의 제조 용이성), 리사이클성 때문에 열가소성 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지로서는, 폴리올레핀계 수지, 폴리염화바이닐계 수지, 폴리에스터계 수지, 폴리스타이렌계 수지, 폴리아세트산 바이닐계 수지, 아크릴계 수지, ABS계 수지, 폴리아마이드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 열가소성 수지는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 이용할 수 있다. 이들 열가소성 수지 중에서도, 유전율 및 유정 정접이 비교적 낮은 점에서 폴리올레핀계 수지가 적합하게 사용된다.
폴리올레핀계 수지로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌과 프로필렌의 공중합체, 에틸렌 또는 프로필렌과 다른 α-올레핀(예컨대, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1 등)의 공중합체, 에틸렌과 다른 에틸렌성 불포화 단량체(예컨대, 아세트산 바이닐, 아크릴산, 아크릴산 에스터, 메타크릴산, 메타크릴산 에스터, 바이닐알코올 등)의 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 폴리올레핀계 수지는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 이용할 수 있다. 한편, 폴리올레핀계 수지가 공중합체인 경우, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 중 어느 형태의 공중합체이더라도 좋다.
폴리올레핀계 수지로서는, 분자량 분포가 넓고 또한 고분자량측에 숄더부를 가지는 타입의 수지, 미가교 타입의 수지(약간 가교된 타입의 수지), 장쇄 분기 타입의 수지 등을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 수지 조성물에, 열가소성 수지와 함께, 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분이 사용되고 있더라도 좋다. 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분을 이용함으로써 면방향에 유연성이 부여되어, 통신용 시트 구조체를 형성했을 때에 절곡하거나 롤상으로 권회하더라도 주름이 발생하기 어렵게 된다. 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분의 비율은 특별히 제한되지 않는다. 열가소성 수지와, 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분의 혼합물의 혼합 비율(중량%)은, 예컨대 전자/후자=1/99?99/1(바람직하게는 10/90?90/10, 더 바람직하게는 20/80?80/20)이다. 열가소성 수지와, 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분의 혼합물에 있어서, 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분의 비율이 1중량% 미만이면, 수지 조성물을 발포 시트로 했을 때의 유연성이 저하되기 쉽고, 한편 99중량%을 초과하면, 발포시에 가스 빠짐이 일어나기 쉽게 되어, 고발포성의 발포체를 얻기 어렵게 된다.
고무 성분 또는 열가소성 엘라스토머 성분으로서는, 고무 탄성을 갖고, 바람직하게는 발포 가능한 것이면 특별히 제한은 없고, 예컨대 천연 고무, 폴리아이소부틸렌, 폴리아이소프렌, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 나이트릴 부틸 고무 등의 천연 또는 합성 고무; 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-다이엔 공중합체, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체, 폴리부텐, 염소화 폴리에틸렌 등의 올레핀계 엘라스토머; 스타이렌-부타다이엔-스타이렌 공중합체, 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 공중합체, 및 그들의 수소첨가물 등의 스타이렌계 엘라스토머; 폴리에스터계 엘라스토머; 폴리아마이드계 엘라스토머; 폴리우레탄계 엘라스토머 등의 각종 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들 고무 성분 또는 열가소성 엘라스토머 성분은 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 이용할 수 있다. 이들 고무 성분이나 열가소성 엘라스토머 성분은, 예컨대 유리 전이 온도가 실온 이하(예컨대 20℃ 이하)이기 때문에, 2차원 통신용 저유전 시트로서 고무 성분이나 열가소성 엘라스토머 성분을 갖는 폴리올레핀계 수지 발포체를 이용하면, 유연성 및 형상 추종성을 현저히 향상시킬 수 있다.
고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분으로서는, 올레핀계 엘라스토머를 적합하게 이용할 수 있다. 한편, 올레핀계 엘라스토머는, 통상, 올레핀계 수지 성분과, 에틸렌-프로필렌 고무가 마이크로 상분리한 구조를 갖고 있고, 폴리올레핀계 수지와의 상용성이 양호하다.
본 발명에서는, 2차원 통신용 저유전 시트의 형성에 사용되는 수지 조성물을 발포체로 하는 경우에는, 추가로 분말 입자를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 발포 성형에 사용되는 수지 조성물은, 열가소성 수지 및 분말 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 분말 입자는, 발포 성형시의 발포핵제로서 기능할 수 있다. 그 때문에, 분말 입자를 배합함으로써 양호한 발포 상태의 수지 발포체를 얻을 수 있다. 한편, 수지 조성물에 분말 입자를 사용하고, 또한 수지 조성물의 발포에 이용하는 발포제인 고압 가스로서 초임계 상태의 유체를 이용하면, 특히 미세하고 균일한 기포를 갖는 수지 발포체를 얻을 수 있다.
이러한 분말 입자로서는, 예컨대 탈크, 실리카, 알루미나, 제올라이트, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 산화아연, 산화타이타늄, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 마이카, 몬모릴로나이트 등의 클레이, 카본 입자, 유리 섬유, 카본 튜브 등을 이용할 수 있다. 분말 입자는 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 이용할 수 있다.
분말 입자의 배합량은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 수지 조성물에 있어서의 수지 성분(폴리머 성분) 100중량부에 대하여 5?150중량부, 바람직하게는 10?130중량부, 더 바람직하게는 20?120중량부의 범위로부터 적절히 선택할 수 있다. 분말 입자의 배합량이 수지 성분(폴리머 성분) 100중량부에 대하여 5중량부 미만이면, 균일한 발포체를 얻기 어렵게 되고, 한편 150중량부를 초과하면, 수지 조성물로서의 점도가 현저히 상승함과 아울러, 발포 형성시에 가스 빠짐이 일어나 버려, 발포 특성을 손상시킬 우려가 있다.
분말 입자의 평균 입경은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 0.1?10μm, 바람직하게는 0.5?5μm 정도이다. 분말 입자의 평균 입경이 0.1μm 미만이면 핵제로서 충분히 기능하지 않는 경우가 있고, 평균 입경이 10μm를 초과하면 발포 성형시에 가스 빠짐의 원인이 되는 경우가 있다.
또한, 수지 조성물은 연소되기 쉽다고 하는 특성(물론, 결점이기도 하다)을 갖고 있다. 그 때문에, 수지 조성물이 사용되고 있는 2차원 통신용 저유전 시트에 난연성의 부여가 요구되는 경우, 분말 입자로서, 난연성을 갖고 있는 분말 입자(예컨대, 분말상의 각종 난연제 등)를 배합하는 것이 바람직하다. 한편, 난연제는, 난연제 이외의 분말 입자와 함께 이용할 수 있다.
이러한 난연제로서는, 무기 난연제가 적합하다. 무기 난연제로서는, 예컨대 브롬계 난연제, 염소계 난연제, 인계 난연제, 안티몬계 난연제 등이더라도 좋지만, 염소계 난연제나 브롬계 난연제는, 연소시에 인체에 대하여 유해하고 기기류에 대하여 부식성을 갖는 가스 성분을 발생시키고, 또한 인계 난연제나 안티몬계 난연제는 유해성이나 폭발성 등의 문제가 있기 때문에, 논할로젠논안티몬계 무기 난연제를 적합하게 이용할 수 있다. 논할로젠-논안티몬계 무기 난연제로서는, 예컨대 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화마그네슘?산화니켈의 수화물, 산화마그네슘?산화아연의 수화물 등의 수화 금속 화합물 등을 들 수 있다. 한편, 수화 금속 산화물은 표면 처리되어 있더라도 좋다. 난연제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 이용할 수 있다.
난연제를 이용하는 경우, 난연제의 사용량은, 특별히 제한되지 않고, 예컨대, 수지 조성물 전량에 대하여 8?70중량%, 바람직하게는 25?65중량%의 범위로부터 적절히 선택할 수 있다. 난연제의 사용량이 지나치게 적으면, 난연화 효과가 작게 되고, 역으로 지나치게 많으면, 고발포의 발포체를 얻기 어렵게 된다.
본 발명에 있어서의 수지 조성물은, 추가로 지방족계 화합물을 배합하더라도 좋다. 지방족계 화합물은 결정성이 높고, 특히 폴리올레핀계 수지에 첨가하면 수지 표면에 강고한 막을 형성하기 때문에, 셀을 형성하는 수지 벽면끼리가 서로 블록킹하는 것을 막는 기능을 하기 때문에, 발포체의 기포가 없어지기 어렵게 되어, 형상 회복성이 향상된다.
상기 지방족계 화합물로서는, 지방산, 지방산 아마이드, 지방산 금속 비누로부터 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 극성이 높은 작용기를 포함하는 것은, 폴리올레핀계 수지에 상용하기 어렵기 때문에, 수지 표면에 석출하기 쉬워, 상기의 효과를 발휘하기 쉽다. 상기 지방족계 화합물의 융점은, 성형 온도를 낮추고, 폴리올레핀계 수지 조성물의 열화를 억제하고, 내승화성을 부여하는 등의 관점에서, 50?150℃이며, 바람직하게는 70?100℃이다.
상기 지방산으로서는, 탄소수 18?38 정도(보다 바람직하게는, 18?22)의 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예컨대 스테아르산, 베헨산, 12-하이드록시스테아르산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 베헨산이 특히 바람직하다. 지방산 아마이드로서는, 지방산 부분의 탄소수가 18?38 정도(보다 바람직하게는, 18?22)인 지방산 아마이드가 바람직하고, 모노아마이드, 비스아마이드 중 어느 것이더라도 좋다. 구체적으로는, 예컨대, 스테아르산 아마이드, 올레산 아마이드, 에루크산 아마이드, 메틸렌 비스스테아르산 아마이드, 에틸렌 비스스테아르산 아마이드 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 에루크산 아마이드가 특히 바람직하다. 또한, 지방산 금속 비누로서는, 상기 지방산의 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 리튬, 바륨, 아연, 납의 염 등을 들 수 있다. 지방족계 화합물로서는, 특히 지방산, 지방산 아마이드가 바람직하다.
상기 지방족계 화합물의 함유량은, 수지 조성물에 있어서의 수지 성분(폴리머 성분) 100중량부에 대하여, 예컨대 1?20중량부이며, 바람직하게는 5?15중량부, 보다 바람직하게는 8?13중량부이다. 지방족계 화합물의 함유량이 1중량부 미만이면 수지 표면에 충분한 양의 성분이 석출하지 않아, 형상 회복성의 효과가 얻어지기 어렵게 된다. 또한, 20중량부를 넘는 경우에는, 수지가 가소화하여 압출기 내에서 충분한 압력을 유지할 수 없어, 이산화탄소 등의 발포제의 수지에의 함유량이 저하되어, 높은 발포 배율이 얻어지지 않아 충분한 발포체 밀도를 갖는 발포체가 얻어지기 어렵게 된다.
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트에 사용되는 수지 조성물에는, 필요에 따라, 각종 첨가제를 함유하고 있더라도 좋다. 첨가제의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 발포 성형에 통상 사용되는 각종 첨가제를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 첨가제로서, 기포핵제, 결정핵제, 가소제, 활제, 착색제(안료, 염료 등), 자외선흡수제, 산화방지제, 노화방지제, 충전제, 보강제, 대전방지제, 계면활성제, 장력개질제, 수축방지제, 유동성개질제, 클레이, 가황제, 표면처리제, 분말상 이외의 각종 형태의 난연제, 분산조제, 폴리올레핀용 수지 개질제 등을 들 수 있다. 첨가제의 첨가량은, 기포의 형성 등을 손상하지 않는 범위로 적절히 선택할 수 있고, 통상의 열가소성 수지의 성형시에 사용되는 첨가량을 채용할 수 있다.
(수지 발포체)
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 상기 수지 조성물을 원료로 하고, 상기 수지 조성물을 발포 성형하여, 수지 발포체를 형성함으로써 얻을 수 있다.
본 발명과 같은 낮은 유전율을 갖는 시트로 하기 위해서는, 기포를 함유하는 발포 시트로 하는 것이 적합하다. 또한 발포체는 미세한 기포가 다량으로 포함되는 고발포 배율(저밀도)의 발포 시트인 것이 바람직하다.
즉 수지 조성물로 이루어지는 시트는, 그것에 포함되는 재료 유래의 유전율이나 유전 정접을 갖지만, 이것에 기포를 함유함으로써 공기의 유전율(1.00)이나 유전 정접(0.00)에 가까이 할 수 있다. 기포의 기여를 크게 하기 위해서는 그 함유량을 많게 하면 된다, 즉, 발포 배율을 크게(밀도를 작게) 하면 된다. 한편, 단지 밀도를 작게 할 뿐으로는 시트로서의 강도나 유연성이라는 기계적 물성이 저하되게 되기 때문에, 이것을 유지하기 위해서 기포의 평균 셀 직경이 작은, 미세한 기포를 다수 함유하는 발포체인 것이 바람직하다. 이러한 미세한 기포를 다량으로 포함하는 저밀도의 발포체를 제조하는 것은 용이하지 않고, 이러한 발포 시트를 2차원 통신용 저유전 시트로서 이용하는 것은 알려져 있지 않다.
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 그 밀도는 0.01?0.2g/cm3인 것이 바람직하고, 0.015?0.15g/cm3인 것이 또한 바람직하고, 0.02?0.1g/cm3인 것이 특히 바람직하다. 발포체의 밀도가 0.2g/cm3를 초과하면 낮은 유전 정접이나 유전율을 얻기 어려운 경우가 있고, 0.01 g/cm3 미만에서는 2차원 통신용 저유전 시트로서의 강도가 현저히 저하되는 경우가 있다.
상기 2차원 통신용 저유전 시트의 밀도는, 2차원 통신용 저유전 시트를 타발하여 시험편으로 하고, 상기 시험편의 부피 및 질량을 구하여, 다음 식으로 구한다.
밀도(g/cm3) = 시험편의 질량/시험편의 부피
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트에 있어서 기포를 함유하는 발포체를 이용하는 것이 바람직하지만, 그 경우, 기포의 평균 셀 직경은 1?300μm인 것이 바람직하고, 2?200μm인 것이 더욱 바람직하고, 5?100μm인 것이 특히 바람직하다. 평균 셀 직경이 300μm을 초과하면 형상 유지성(발포체의 강도)이 저하되는 경우가 있고, 1μm 미만으로는 충분한 기공율이 얻어지지 않고, 낮은 유전 정접이나 유전율을 얻기 어려운 경우가 있다. 또 평균 셀 직경은, 발포체의 확대 화상을 화상 해석 소프트웨어에 의해 해석함으로써 구할 수 있다.
이러한 수지 발포체를 제조하는 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 발포 방법으로서 수지 조성물을 고압 가스를 이용하여 발포시키는 방법[발포제로서의 고압 가스를 함침시킨 후, 감압하는(압력을 해방하는) 발포 방법]을 이용하는 것이 바람직하다. 물리적 발포 방법(물리적 방법에 의한 발포 방법)에서는, 발포제로서 사용되는 물질의 가연성이나 독성, 및 오존층 파괴 등의 환경에의 영향이 걱정되지만, 고압 가스를 이용한 발포 방법은, 이러한 발포제를 사용하지 않는 점에서, 환경을 배려한 방법이다. 또한, 화학적 발포 방법(화학적 방법에 의한 발포 방법)에서는, 발포 가스의 잔사가 발포체 중에 잔존하기 때문에, 특히 저오염성의 요구가 높은 전자 기기 용도에 있어서는, 부식성 가스나 가스 중의 불순물에 의한 오염이 문제로 되는 경우가 있지만, 고압 가스를 이용한 발포 방법에서는, 이러한 불순물 등이 없는 깨끗한 발포체를 얻을 수 있다. 또한, 물리적 발포 방법 및 화학적 발포 방법에서는, 어느 것에 있어서도 미세한 기포 구조를 형성하는 것은 어렵고, 특히 100μm 이하의 미세 기포를 형성하는 것은 매우 곤란하다고 되어 있다.
고압 가스로서는, 수지 조성물에 대하여 불활성이고 또한 함침 가능한 것이면 특별히 제한되지 않고, 예컨대, 공기, 불활성 가스[예컨대, 이산화탄소(탄산 가스), 질소, 헬륨 등] 등을 들 수 있다. 이들 가스는 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중, 함침량이 많고, 함침 속도가 빠른 점에서, 불활성 가스를 적합하게 이용할 수 있고, 불활성 가스 중에서도, 이산화탄소나 질소를 특히 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 함침 속도를 빠르게 한다고 하는 관점에서, 상기 고압 가스(특히, 이산화탄소)는, 초임계 상태의 유체인 것이 바람직하다. 초임계 상태에서는, 수지 조성물에의 가스의 용해도가 증대하여, 고농도의 혼입이 가능하다. 또한, 함침 후의 급격한 압력 강하시에는, 상기한 바와 같이 고농도로 함침하는 것이 가능하기 때문에, 기포핵의 발생이 많아져, 그 기포핵이 성장하여 만들어지는 기포의 밀도가 기공율이 같더라도 커지기 때문에, 미세한 기포를 얻을 수 있다. 한편, 이산화탄소의 임계 온도는 31℃, 임계 압력은 7.4MPa이다.
수지 발포체를 제조함에 있어서는, 미리 수지 조성물을, 예컨대, 시트상 등의 적당한 형상으로 성형하여 미발포 수지 성형체(미발포 성형물)로 한 후, 이 미발포 수지 성형체에 고압 가스를 함침시키고, 압력을 해방하는 것에 의해 발포시키는 배치 방식으로 행하더라도 좋고, 수지 조성물을 가압하에 고압 가스와 함께 혼련하고, 성형함과 동시에 압력을 해방하여, 성형과 발포를 동시에 행하는 연속 방식으로 행하더라도 좋다. 이와 같이, 미리 성형한 미발포 수지 성형체를 불활성 가스에 함침시키더라도 좋고, 또한, 용융한 수지 조성물에 불활성 가스를 가압 상태 하에서 함침시킨 후, 감압시에 성형시킬 수도 있다.
구체적으로는, 배치 방식으로 수지 발포체를 제조할 때, 미발포 수지 성형체를 제조하는 방법으로서는, 예컨대 폴리올레핀계 수지를 포함하는 수지 조성물을, 단축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기를 이용하여 성형하는 방법, 수지 조성물을, 롤러, 캠, 니더, 밴버리형 등의 날개를 설치한 혼련기를 사용하여 균일하게 혼련해 두고, 열판의 프레스 등을 이용하여 소정의 두께로 프레스 성형하는 방법, 사출 성형기를 이용하여 성형하는 방법 등을 들 수 있다. 원하는 형상이나 두께의 성형체가 얻어지는 적당한 방법에 의해 성형하면 바람직하다. 이렇게 하여 수득된 미발포 수지 발포체를 내압 용기(고압 용기) 중에 넣고, 고압 가스(예컨대 이산화탄소 등)를 주입(도입)하여, 미발포 수지 성형체 내에 고압 가스를 함침시키는 가스 함침 공정, 충분히 고압 가스를 함침시킨 시점에서 압력을 해방하여(통상, 대기압까지), 폴리올레핀계 수지 중에 기포핵을 발생시키는 감압 공정, 경우에 따라서는(필요에 따라), 가열함으로써 기포핵을 성장시키는 가열 공정을 거쳐, 폴리올레핀계 수지 중에 기포를 형성시킨다. 한편, 가열 공정을 마련하지 않고서, 실온으로 기포핵을 성장시키더라도 좋다. 이렇게 하여 기포를 성장시킨 후, 필요에 따라 냉수 등에 의해 급격히 냉각하여, 형상을 고정화함으로써 폴리올레핀계 수지 발포체를 얻을 수 있다. 또한, 고압 가스의 도입은 연속적으로 행하더라도 좋고 불연속적으로 행하더라도 좋다. 또한, 기포핵을 성장시킬 때의 가열 방법으로서는, 워터 배쓰(bath), 오일 배쓰, 열 롤, 열풍 오븐, 원적외선, 근적외선, 마이크로파 등의 공지 내지 관용의 방법을 채용할 수 있다. 더욱 또, 미발포 수지 성형체(미발포 성형물)는, 시트상의 것에 한하지 않고, 용도에 따른 여러 가지 형상의 것을 사용할 수 있다. 또한, 미발포 수지 성형체는, 압출 성형, 프레스 성형, 사출 성형 이외에, 다른 성형 방법에 의해 제작할 수도 있다.
한편, 연속 방식으로 수지 발포체를 제조하는 경우는, 예컨대, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 수지 조성물을, 단축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기를 사용하여 혼련하면서, 고압 가스(이산화탄소 등)를 주입(도입)하여, 충분히 고압 가스를 폴리올레핀계 수지 중에 함침시키는 혼련 함침 공정, 압출기의 선단에 설치된 다이스 등을 통해서 수지 조성물을 압출하는 것에 의해 압력을 해방하여(통상, 대기압까지), 성형과 발포를 동시에 행하는 성형 감압 공정에 의해 제조할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는(필요에 따라), 가열함으로써 기포를 성장시키는 가열 공정을 마련하더라도 좋다. 이렇게 하여 기포를 성장시킨 후, 필요에 따라 냉수 등에 의해 급격히 냉각하여, 형상을 고정화함으로써 폴리올레핀계 수지 발포체를 얻을 수 있다. 한편, 상기 혼련 함침 공정 및 성형 감압 공정에서는, 압출기 외에, 사출 성형기 등을 이용하여 행할 수도 있다. 또한, 시트상, 각주상, 그 밖의 임의의 형상의 폴리올레핀계 수지 발포체를 얻을 수 있는 방법을 적절히 선택하면 바람직하다.
고압 가스의 혼합량은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 수지 조성물의 전량에 대하여 2?10중량% 정도이다. 원하는 밀도나 발포 배율이 얻어지도록 적절히 조절하여 혼합하면 바람직하다.
배치 방식에 있어서의 가스 함침 공정이나 연속 방식에 있어서의 혼련 함침 공정에서, 고압 가스를 미발포 수지 성형체나 수지 조성물에 함침시킬 때의 압력은, 가스의 종류나 조작성 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있지만, 예컨대, 가스로서 이산화탄소를 이용하는 경우에는, 3MPa 이상(예컨대, 3?100MPa 정도), 바람직하게는 4MPa 이상(예컨대, 4?100MPa 정도)으로 하는 것이 좋다. 가스의 압력이 3MPa보다 낮은 경우에는, 발포시의 기포 성장이 현저하고, 기포 직경이 커져, 예컨대, 유전율이나 유정 정접이 저하되는 등의 불량이 생기기 쉽게 되어 바람직하지 못하다. 이것은, 압력이 낮으면 가스의 함침량이 고압시에 비하여 상대적으로 적고, 기포핵 형성 속도가 저하되어 형성되는 기포 핵수가 적어지기 때문에, 1기포당의 가스량이 역으로 늘어나 기포 직경이 극단적으로 커지기 때문이다. 또한, 3MPa보다 낮은 압력 영역에서는, 함침 압력을 조금 변화시키는 것만으로 기포 직경, 기포 밀도가 크게 변하기 때문에, 기포 직경 및 기포 밀도의 제어가 곤란하게 되기 쉽다.
또한, 배치 방식에 있어서의 가스 함침 공정이나 연속 방식에 있어서의 혼련 함침 공정에서, 고압 가스를 미발포 수지 성형체나 수지 조성물에 함침시킬 때의 온도는, 이용하는 고압 가스나 열가소성 수지의 종류 등에 따라 다르고, 넓은 범위로 선택할 수 있지만, 조작성 등을 고려한 경우, 예컨대 10?350℃ 정도이다. 예컨대, 배치 방식에 있어서, 시트상의 미발포 수지 성형체에 고압 가스를 함침시키는 경우의 함침 온도는, 10?200℃(바람직하게는 40?200℃) 정도이다. 또한, 연속 방식에 있어서, 수지 조성물에 고압 가스를 주입하여 혼련할 때의 온도는, 60?350℃ 정도가 일반적이다. 한편, 고압 가스로서 이산화탄소를 이용하는 경우에는, 초임계 상태를 유지하기 위해, 함침시의 온도(함침 온도)는 32℃ 이상(특히 40℃ 이상)인 것이 바람직하다.
한편, 상기 감압 공정에서, 감압 속도는 특별히 한정되지 않지만, 균일한 미세 기포를 얻기 위해, 바람직하게는 5?300MPa/s 정도이다. 또한, 상기 가열 공정에서의 가열 온도는, 예컨대 40?250℃(바람직하게는 60?250℃) 정도이다.
이렇게 하여 얻어지는 수지 발포체의 발포 배율은, 특별히 제한되지 않지만, 낮은 유전 정접이나 유전율을 갖는 2차원 통신용 저유전 시트를 얻는 관점에서, 5배 이상(예컨대 5배?50배)인 것이 바람직하고, 15배 이상(예컨대 15?40배)인 것이 더욱 바람직하다. 발포 배율이 5배 미만이면, 낮은 유전 정접이나 유전율을 얻기 어려운 경우가 있고, 또한, 발포 배율이 50배를 초과하면, 발포체의 강도가 현저히 저하되는 경우가 있다.
한편, 폴리올레핀계 수지 발포체의 발포 배율은 하기 식으로 산출한다.
발포 배율(배)=미발포 상태에서의 밀도(미발포 수지 성형체)의 밀도(g/cm3)/발포체의 밀도(g/cm3)
미발포 상태에서의 밀도는, 상기한 발포체의 밀도와 마찬가지로 하여 구할 수 있다.
수지 발포체의 두께는, 특별히 제한되지 않고, 통신용 시트 구조체의 형상, 형태 등에 따라 적절히 선택되지만, 예컨대 0.5?5mm이며, 바람직하게는 0.5?2mm이다. 또 2차원 통신용 저유전 시트로서 수지 조성물의 발포체를 이용하는 경우, 상기한 고압 가스에 의한 수지 발포체의 제조방법에 의하면, 고발포 배율의 수지 발포체를 제조할 수 있기 때문에, 두꺼운 수지 발포체를 제조할 수 있다고 하는 이점을 갖는다. 예컨대, 연속 방식으로 수지 발포체를 제조하는 경우, 혼련 함침 공정에서 압출기 내부에서의 압력을 유지하기 위해서는, 압출기 선단에 부착하는 다이스의 갭을 될 수 있는 한 좁게(통상 0.1?1mm) 할 필요가 있다. 따라서, 두꺼운 폴리올레핀계 수지 발포체를 얻기 위해서는, 좁은 갭을 통해서 압출된 수지 조성물을 높은 배율로 발포시킬 필요가 있지만, 종래에는, 높은 발포 배율을 얻을 수 없기 때문에, 형성되는 발포체의 두께는 얇은 것(예컨대 0.5?2mm 정도)에 한정되어 버리고 있었다. 이와 대조적으로, 고압 가스를 이용하여 제조되는 수지 발포체는, 최종적인 두께로 0.5?5mm의 발포체를 연속하여 얻는 것이 가능하다.
한편, 이러한 수지 발포체에 있어서, 기포 구조로서는, 독립 기포 구조, 반연속 반독립 기포 구조(독립 기포 구조와 연속 기포 구조가 혼재하고 있는 기포 구조이며, 그 비율은 특별히 제한되지 않는다)가 바람직하고, 반연속 반독립 기포 구조는, 기포 구조 중의 독립 기포 구조부가 40% 이하인 것이 바람직하고, 특히 독립 기포 구조부가 30% 이하로 되어 있는 것이 적합하다.
수지 발포체의 두께, 밀도, 발포 배율, 평균 셀 직경 등은, 이용하는 고압 가스, 수지 등의 종류에 따라, 예컨대, 가스 함침 공정이나 혼련 함침 공정에 있어서의 온도, 압력, 시간 등의 조작 조건, 감압 공정이나 성형 감압 공정에서의 감압 속도, 온도, 압력 등의 조작 조건, 감압 후 또는 성형 감압 후의 가열 공정에서의 가열 온도 등을 적절히 선택, 설정하는 것에 의해 조정할 수 있다.
(2차원 통신용 저유전 시트)
이렇게 하여 얻을 수 있는 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 그 유전율이 1.6 이하인 것을 특징으로 하고, 1.4 이하인 것이 바람직하고, 1.3 이하인 것이 또한 바람직하고, 1.2 이하인 것이 특히 바람직하다(통상, 1.0 이상). 유전율을 1.6 이하로 하는 것으로 유전층에서의 에너지 손실(유전 손실)이 억제되고, 발열이나 노이즈를 막아, 소비 전력을 억제한다고 하는 효과를 발휘한다. 또 본 발명에 있어서 유전율은, 공동 공진기 섭동법(空洞共振機攝動法)에 의해 측정한 값을 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 주파수 1GHz에서의 유정 정접 0.01 이하인 것이 바람직하고, 0.005 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.002 이하인 것이 특히 바람직하고, 0.001 이하인 것이 매우 바람직하다(통상 0.000 이상). 유전 정접을 0.01 이하로 하는 것으로 유전층에서의 에너지 손실(유전 손실)이 억제되고, 발열이나 노이즈를 막아, 소비 전력을 억제한다고 하는 이점이 있다. 또 본 발명에 있어서 유전 정접은, 공동 공진기 섭동법에 의해 측정한 값을 이용할 수 있다.
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트의 형상으로서는, 특별히 제한되지 않고 임의의 형상을 선택할 수 있고, 예컨대, 필름상, 시트상, 판상, 각주상 등이다. 또한, 권회체상, 굴곡상, 만곡상 등의 굽은 모양을 포함하는 형상이더라도 좋다.
또한 2차원 통신용 저유전 시트의 구조로서는, 특별히 제한되지 않고, 단층 구조이더라도 좋고, 적층 구조이더라도 좋다.
2차원 통신용 저유전 시트의 구조가 단층 구조인 경우, 2차원 통신용 저유전 시트는 상기 수지 발포체로 이루어지는 발포층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 2차원 통신용 저유전 시트는, 상기 수지 발포체로 이루어지는 발포층만으로 구성되는 단층체이더라도 좋다.
단층 구조의 2차원 통신용 저유전 시트는, 상기 수지 발포체를 그대로 발포층으로서 이용하는 것이나, 필요에 따라 원하는 형상이나 두께로 상기 수지 발포체를 절단 가공하는 것에 의해 얻을 수 있다.
또한, 2차원 통신용 저유전 시트의 구조가 적층 구조인 경우, 2차원 통신용 저유전 시트는, 예컨대, 상기 수지 조성물로 이루어지는 무발포층의 적층 구조에 의해 구성되어 있더라도 좋고, 상기 수지 발포체로 이루어지는 발포층의 적층 구조에 의해 구성되어 있더라도 좋고, 상기 수지 조성물로 이루어지는 무발포층 및 상기 수지 발포체로 이루어지는 발포층의 적층 구조에 의해 구성되어 있더라도 좋지만, 상기 수지 발포체로 이루어지는 발포층을 포함하는 구성인 것이 바람직하다. 한편, 적층 구조의 2차원 통신용 저유전 시트에 있어서, 층의 총수, 수지 발포체로 이루어지는 발포층의 수, 무발포층의 수, 각각의 층의 두께 등은, 용도에 따라 적절히 선택된다.
무발포층으로서는, 층내에 발포 구조(기포 구조)를 갖지 않는 층이면 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 상기 수지 조성물을 적당한 형상(예컨대, 시트상, 필름상 등)으로 성형하는 것에 의해 제작되는 미발포 수지 성형체로 이루어지는 층을 들 수 있다. 한편, 무발포층은, 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 그 한 면 또는 양면의 표면에 점착제층을 설치할 수 있다. 상기 점착제층을 형성하기 위한 점착제는, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 우레탄계 점착제, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스터계 점착제, 폴리아마이드계 점착제, 에폭시계 점착제, 바이닐알킬에터계 점착제, 불소계 점착제 등의 공지된 점착제를 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제가 특히 바람직하다. 이들 점착제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 이용할 수 있다. 한편, 점착제의 형태는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 에멀션형 점착제, 용제형 점착제, 열용융형 점착제(가열용융형 점착제) 등을 들 수 있다. 또한, 점착제층은, 단층, 다층의 어느 것이더라도 좋다.
또한, 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트에는, 미리 도전층을 설치할 수 있다. 도전층은 후술하는 통신용 시트 구조체를 구성할 때의 부품으로서 기능할 수 있고, 직접, 2차원 통신용 저유전 시트의 적어도 한 면에 구리, 니켈 등을 도금 처리함으로써 형성할 수 있다. 또는, 필름면에 구리, 은, 알루미늄 등을 증착시킨 필름상의 것, 구리박이나 알루미늄박 등의 금속박 등을 도전층으로서 2차원 통신용 저유전 시트에 접착하여 형성할 수도 있다. 도전층의 표면 저항률은, 1cm2당 1Ω 이하인 것이 바람직하고, 0.5Ω 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.1Ω 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한 도전층의 두께는, 통상 0.1mm 이하이며, 바람직하게는 0.001mm?0.1mm, 보다 바람직하게는 0.001mm?0.05mm이다.
2차원 통신용 저유전 시트의 두께로서는, 특별히 제한되지 않고, 2차원 통신용 저유전 시트의 용도나 형상, 형태 등에 따라 적절히 선택되지만, 예컨대 0.5?5mm이며, 바람직하게는 0.5?2mm이다.
본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트는, 굽힘 강성이 100N?mm2 이하인 것이 바람직하고, 1?100N?mm2인 것이 보다 바람직하고, 1?50N?mm2인 것이 특히 바람직하고, 1?30N?mm2인 것이 매우 바람직하다. 굽힘 강성이 100N?mm2 이하이면, 가요성이 우수하여, 롤상으로 성형할 수 있다.
(통신용 시트 구조체)
본 발명의 통신용 시트 구조체는, 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트를 그의 일부분으로서 포함하고 있거나, 또는 2차원 통신용 저유전 시트그 자체이다.
이하, 도 1을 참조하면서 본 발명의 통신용 시트 구조체를 설명한다. 도 1(a)는 본 발명의 통신용 시트 구조체(1)의 개략 단면도이며, 도 1(b)는 그의 평면도이다. 단 도 1(b)에 있어서는, 도전 메쉬(3)가 격자상으로 형성되어 있는 것을 나타내기 위해, 절연층(5)을 제외한 상태로 나타내고 있다.
본 발명의 통신용 시트 구조체(1)는, 도전층(4) 상에 본 발명의 2차원 통신용 저유전 시트가 유전 재료(2)로서 설치되고, 그 위에 도전 메쉬(3)가 설치되어 있다. 추가로 그 위에 절연층(5)이 설치된 구성이다.
도전층(4)은 전자파 실드성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 그 표면 저항률이 1cm2당 1Ω 이하이다. 더욱 바람직하게는 0.5Ω 이하이다. 그리고 가장 바람직하게는 0.1Ω 이하이다. 도전층(4)은, 전술한 바와 같이, 2차원 통신용 저유전 시트에 미리 형성되어 있더라도 좋고, 또한 별도 필름면에 구리, 은, 알루미늄 등을 증착시킨 필름상의 것, 구리박이나 알루미늄박 등의 금속박 등을 준비하여 이것을 적층하여 이용할 수 있다. 또한 도전층(4)의 두께는, 통상 0.1mm 이하이며, 바람직하게는 0.001mm?0.1mm, 보다 바람직하게는 0.001mm?0.05mm이다.
도전 메쉬(3)는, 도 1(b)에 나타내는 대로 유전 재료(2) 위에 도전성 재료로 격자상으로 형성되어 있다. 또, 도 1(b)에서는 도전 메쉬(3)를 격자상으로서 나타내고 있지만, 이것은 구멍 또는 그물코의 형상을 갖고 있으면 되고, 삼각형, 사각형(예컨대, 정방형, 직사각형, 마름모, 사다리꼴 등), 원형(예컨대, 진원, 진원에 가까운 원, 타원형상 등)이더라도 좋다. 또한 도 1(b)에서는 도전 메쉬(3)를 유전 재료(2)에 매몰한 양상을 나타내고 있지만, 유전 재료(2) 위에 설치되어 있더라도 좋다. 도전 메쉬(3)는, 도전성을 갖는 소재를 사용하면 되고, 구리, 은, 알루미늄, 니켈 등의 금속을 포함한 것, 카본블랙을 포함한 것 등을 이용할 수 있다.
절연층(5)은 절연성을 갖는 필름이면 특별히 한정되지 않고, 폴리에스터 필름, 폴리올레핀 필름, 염화바이닐 필름, 폴리우레탄 필름 등 종래 주지된 것을 이용할 수 있다.
이들 각 층은, 각각 종래 주지된 방법으로 접착되어 있더라도 좋고, 예컨대 가열 용융 수지에 의해 접착하는 방법, 점착제층을 설치하여 접착하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명의 통신용 시트 구조체는, 유전층으로서 밀도가 0.01?0.2g/cm3이며, 유전율이 1.6 이하인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트를 이용하고 있고, 이것 때문에 에너지 손실이 적고, 통신 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 하등 한정되는 것이 아니다.
(실시예 1)
폴리프로필렌[200℃의 용융 유량(MFR): 0.35g/10min]을, 니폰제강소(JSW)사제 이축 혼련기로 200℃의 온도로 혼련한 후, 스트랜드상으로 압출하고, 수냉 후 펠렛상으로 절단하여 성형했다.
이 펠렛을, 니폰제강소사제 단축 압출기에 투입하여, 220℃의 분위기 중, 13(주입 후 12) MPa/cm3의 압력으로 이산화탄소 가스를 주입했다. 이산화탄소 가스는, 폴리머 전량에 대하여 9.5중량%의 비율로 주입했다. 이산화탄소 가스를 충분히 포화시킨 후, 발포에 적합한 온도 170℃까지 냉각 후, 다이로부터 압출하여, 수지 발포체를 수득했다. 그리고 이 수지 발포체를 슬라이싱하여, 두께가 1.0mm인 2차원 통신용 저유전 시트를 수득했다.
(실시예 2)
폴리프로필렌[200℃의 용융 유량(MFR): 0.35g/10min] 45중량부, 폴리올레핀계 엘라스토머[200℃의 용융 유량(MFR): 0.35g/10min, JIS A 경도: 79도] 45중량부, 수산화마그네슘 10중량부, 카본(상품명 「아사히 #35」 아사히카본사제) 10중량부, 및 스테아르산 모노글리세라이드 10중량부를, 니폰제강소(JSW)사제 2축 혼련기로 200℃의 온도로 혼련한 후, 스트랜드상으로 압출, 수냉 후 펠렛상으로 절단하여 성형했다.
이 펠렛을, 니폰제강소사제 단축 압출기에 투입하여, 220℃의 분위기 중, 13(주입 후 12) MPa/cm3의 압력으로 이산화탄소 가스를 주입했다. 이산화탄소 가스는, 수지 조성물 전량에 대하여 5.6중량%의 비율로 주입했다. 이산화탄소 가스를 충분히 포화시킨 후, 발포에 적합한 온도 170℃까지 냉각 후, 다이로부터 압출하여 수지 발포체를 수득했다. 그리고 이 수지 발포체를 슬라이싱하여, 두께가 1.0mm인 2차원 통신용 저유전 시트를 수득했다
(실시예 3)
폴리프로필렌[200℃의 용융 유량(MFR): 0.35g/10min] 45중량부, 폴리올레핀계 엘라스토머[200℃의 용융 유량(MFR): 0.35g/10min, JIS A 경도: 79도] 45중량부, 수산화마그네슘 120중량부, 카본(상품명 「아사히 #35」 아사히카본사제) 10중량부, 및 스테아르산 모노글리세라이드 10중량부를, 니폰제강소(JSW)사제 2축 혼련기로 200℃의 온도로 혼련한 후, 스트랜드상으로 압출, 수냉 후 펠렛상으로 절단하여 성형했다.
이 펠렛을, 니폰제강소사제 단축 압출기에 투입하여, 220℃의 분위기 중, 13(주입 후 12) MPa/cm3의 압력으로 이산화탄소 가스를 주입했다. 이산화탄소 가스는, 수지 조성물 전량에 대하여 6.3중량%의 비율로 주입했다. 이산화탄소 가스를 충분히 포화시킨 후, 발포에 적합한 온도 170℃까지 냉각 후, 다이로부터 압출하여 수지 발포체를 수득했다. 그리고 이 수지 발포체를 슬라이싱하여, 두께가 1.0mm인 2차원 통신용 저유전 시트를 수득했다.
(실시예 4)
실시예 2에서 작성한 2차원 통신용 저유전 시트의 한 면에 전해 도금 공정으로 두께 0.003mm의 구리 도금층을 형성하여, 한 면에 도전층을 갖는 2차원 통신용 저유전 시트를 수득했다.
(실시예 5)
실시예 2에서 작성한 2차원 통신용 저유전 시트의 한 면에 아크릴계 점착제(두께: 30μm)로 두께 30μm의 알루미늄 증착 필름을 적층하여, 한 면에 도전층을 갖는 2차원 통신용 저유전 시트를 수득했다.
(비교예 1)
밀도가 0.4g/cm3, 평균 셀 직경이 70μm인 폴리우레탄을 주성분으로 하는 발포체를 슬라이싱하여, 두께가 1.0mm인 2차원 통신용 저유전 시트를 수득했다.
실시예 및 비교예에 따른 2차원 통신용 저유전 시트에 대하여, 하기의 평가를 행했다. 또한, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(밀도의 측정 방법)
2차원 통신용 저유전 시트로서 작성한 수지 발포체 및 발포 전의 펠렛상 성형체의 밀도는, 상기 시험편의 치수를 노니어스(nonius)로 측정한 후, 전자 천칭으로 질량을 측정하여, 다음 식으로 구했다.
밀도(g/cm3)=시험편의 질량/시험편의 부피
(발포 배율)
발포 배율은 발포 전의 펠렛상 성형체의 밀도와, 수지 발포체의 밀도로부터, 다음 식으로 구했다.
발포 배율(배)=발포 전의 펠렛상 성형체의 밀도/수지 발포체의 밀도
(평균 셀 직경)
디지털 마이크로스코프(상품명 「VH-8000」 키엔스 주식회사제)에 의해, 발포체 기포부의 확대 화상을 입력하여, 화상해석 소프트웨어(상품명 「Win ROOF」 미타니상사주식회사제)를 이용하여 화상 해석함으로써 임의의 기포 400개의 평균 셀 직경(μm)을 구했다.
(유전 정접)
실시예 및 비교예에서 수득된 2차원 통신용 저유전 시트를 폭 2mm×길이 70mm로 절단하여 평가용 샘플로 하여, 공동 공진기 섭동법(아질런트 테크놀로지제 벡터 네트워크 애널라이저 8722A, 간토전자응용개발제 공동 공진기)에 의해서, 1GHz에서의 유전 정접의 값을 관측했다.
(유전율)
실시예 및 비교예에서 수득된 2차원 통신용 저유전 시트를 폭 2mm×길이 70mm로 절단하여 평가용 샘플로 하여, 공동 공진기 섭동법(아질런트 테크놀로지제 벡터 네트워크 애널라이저 8722A, 관동전자응용개발제 공동 공진기)에 의해서, 1GHz에서의 유전율의 값을 관측했다.
(표면 저항률)
JIS K 6271에 기재되어 있는 2중 링 전극법에 준하여, 표면 저항률을 측정했다. 저항치의 측정에는, 장치명 「디지털?멀티미터 VOAC7520」(이와츠계측주식회사제)을 사용했다.
(굽힘 강성)
굽힘 탄성률 E를, JIS K 7203(1982)에 준하여, 시험편으로서, 길이 100mm×폭 25mm×두께: 판상 발포체의 두께(판상 발포체가 적층 판상 발포체인 경우는 적층된 수지층을 포함한 판상 발포체의 두께)인 것을 판상 발포체로부터 잘라내어 사용하여, 측정을 행했다. 다음으로 다음 식으로 굽힘 탄성률 E, 및 치수를 대입하여 굽힘 강성 EI[N?mm2]를 계산했다.
단, E: 굽힘 탄성률[mPa], b: 샘플 길이[mm], h: 샘플 두께[mm]이다.
(권취 작업성)
실시예 및 비교예에서 수득된 2차원 통신용 저유전 시트를, 직경 100mm 및 길이 300mm의 롤에 권취하여, 주름의 발생 유무를 관측했다.
실시예의 2차원 통신용 저유전 시트는, 유전율?유전 정접이 우수한 것이 확인할 수 있었다. 또한 실시예의 2차원 통신용 저유전 시트의 제조방법에 의하면, 우수한 유전율과 유전 정접을 갖는 2차원 통신용 저유전 시트를 용이하게 제조할 수 있는 것이 확인되었다. 또한, 실시예의 2차원 통신용 저유전 시트는 굽힘 강성이 낮아, 롤상으로 성형 가능한 것이 확인되었다.
1: 통신용 시트 구조체
2: 유전 재료(2차원 통신용 저유전 시트)
3: 도전 메쉬
4: 도전층
5: 절연층
2: 유전 재료(2차원 통신용 저유전 시트)
3: 도전 메쉬
4: 도전층
5: 절연층
Claims (15)
- 밀도가 0.01?0.2g/cm3이며, 유전율이 1.6 이하인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트.
- 제 1 항에 있어서,
유정 정접 0.01 이하인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 1 항에 있어서,
기포를 함유하는 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 3 항에 있어서,
기포의 평균 셀 직경이 1?300μm인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 1 항에 있어서,
열가소성 수지 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 5 항에 있어서,
상기 열가소성 수지 조성물이 적어도 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 1 항에 있어서,
적어도 한 면에 도전층을 갖는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 7 항에 있어서,
상기 도전층의 표면 저항률이 1cm2당 1Ω 이하인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 7 항에 있어서,
상기 도전층의 두께가 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 1 항에 있어서,
굽힘 강성이 100N?mm2 이하인 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트. - 제 1 항에 기재된 2차원 통신용 저유전 시트를 이용한 통신용 시트 구조체.
- 수지 발포체로 이루어지는 2차원 통신용 저유전 시트의 제조방법으로서, 수지 조성물을 발포 성형시켜, 밀도가 0.01?0.2 g/cm3이며, 유전율이 1.6 이하인 수지 발포체를 형성하는 것을 특징으로 하는 2차원 통신용 저유전 시트의 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,
수지 조성물을 고압 가스를 이용하여 발포시키는 2차원 통신용 저유전 시트의 제조방법. - 제 13 항에 있어서,
고압 가스가 이산화탄소 또는 질소인 2차원 통신용 저유전 시트의 제조방법. - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
고압 가스가 초임계 유체인 2차원 통신용 저유전 시트의 제조방법.
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