(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波通信、２次元通信シートに使用される基板材料であり、導電体層と樹脂層および樹脂発泡体層から構成し、シーラントを介して接合することで、高周波特性、配線の自由度、柔軟性および接着力が優れた基板材料を提供する。【解決手段】少なくとも導電体層と樹脂発泡体層から構成し、シーラントを介して接合することで、比誘電率３以下、誘電正接、０．０１以下の優れた高周波特性を有し、柔軟性、配線の自由度、接着強度が得られた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも導電体層と樹脂発泡体層から構成され、樹脂発泡体層が１２ＧＨｚにおける比誘電率が３以下、誘電正接０．０１以下の特性を有し、前記導電体層と前記樹脂発泡体層がシーラントＡ層を介して接合され、かつ前記導電体層と前記樹脂発泡体層の接着強度が0.05kN/m以上であることを特徴とする高周波基板材料。
【請求項２】
前記導電体層は導電体とシーラントＢ層からなり、導電体がアルミニウム箔ないし銅箔であり、導電体の厚みが５〜３５μｍの範囲にあり、シーラントＢ層がポリエチレン、エチレン系アイオノマー、エチレン系エラストマーから選ばれる少なくとも一つの樹脂層からなる請求項１に記載の高周波基板材料。 
【請求項３】
シーラントＢ層の比誘電率が３以下、誘電正接が０．０１以下である請求項２に記載の高周波基板材料。
【請求項４】
前記樹脂発泡体層に、さらにシーラントＢ層と導電体層を積層してなる請求項２または請求項３に記載の高周波基板材料。
【請求項５】
前記導電体層とシーラントＢ層の間に、さらに、ポリエチレン、オレフィン系アイオノマー、ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−ペンテン−１から選ばれる少なくとも一つの樹脂層を積層した請求項２乃至４のいずれかに記載の高周波基板材料。
【請求項６】
シーラントＡ層が、ポリエチレン、ポリエチレン系アイオノマー、エチレン系エラストマーから選ばれる少なくとも一つの樹脂層である請求項１乃至５のいずれかに記載の高周波基板材料。
【請求項７】
樹脂発泡体層の厚みが１００〜３０００μｍである請求項１乃至６のいずれかに記載の高周波基板材料。
【請求項８】
各シーラントのそれぞれの厚みが、１〜５００μｍである請求項１乃至７のいずれかに記載の高周波基板材料。
【請求項９】
導電層の表面に樹脂からなる保護層を有し、該保護層の厚みが、１〜５００μｍである請求項１乃至８のいずれかに記載の高周波基板材料。
【請求項１０】
前記保護層が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−ペンテン−１、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、エチレン−ビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂のいずれかを含むフィルムである請求項９に記載の高周波基板材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波通信、高周波ワイヤレス給電、ICタグ等に使用される基板の材料を提供する。特に軽量、フレキシブル性を必要とする材料を提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットに代表される通信技術の発達により、高周波帯域の通信が盛んに行われるようになった。それに伴って、パソコン、サーバー、ルーター等のコンピュータ周辺機器、携帯電話等の無線通信機器、ICタグに代表されるユビキタス通信機器、次世代の電力供給手段としてのワイヤレス給電技術等の技術の進歩がある。これらの機器に使用される材料として、高周波の基本特性に優れた基板材料が求められている。
【０００３】
高周波に代表されるプリント配線板としては、比誘電率５.０以下好ましくは3.0以下、誘電正接０．０１以下の材料が提供される。例えば特開２００３−１７８２１に提示されるガラス基材樹脂プリプレグがプリント配線板材料として提案される。本材料は、低誘電率、低誘電正接に優れており、高速ネットワークの回路形成が可能であるが、ガラスを代表とするリジッドな基材であり配線基板の配線の自由度、基板の柔軟性がない。
【０００４】
また、配線基板の柔軟性や配線の自由度から、フレキシブル基材が提供される。代表的なものとして、例えば特開２００７−３０２００３に提示されるポリイミド金属箔積層板が提供される。配線の自由度と柔軟性優れるものの、ポリイミド樹脂の誘電率は、3.3であり、また誘電正接は、0.03と高く、高周波基材としては不十分な誘電率特性であった。また、インターネットの通信形態として、２次元で行う通信形態が提案されている。本通信シートの構造と使用基材として、例えば、特開２００８−１６０６１６に提示される内容として、上層が導電体層、中層が誘電正接が、0.01以下の誘電体層、下層が導電体層の３層構造である。
【０００５】
また材料としては、上層の導電体層に銅、銀、アルミニウム、ニッケルなどの金属層とし、中層は、ポリエチレン、ポリカーボネート、PET、PEN、PBT、PTT等発泡体、不織布が利用される誘電正接、０．０１以下の誘電体層であり、また、下層の材料としては、銅、銀、アルミニウム、ニッケル等の金属材料が利用されている。本材料を利用することにより、高速通信に使用できる高周波特性が優れた材料であり、配線の自由度とシートとしての柔軟性の両方を兼ね備えた材料として提案されている。しかしながら、上層と中層を接着する接着剤が、エステル系ホットメルト樹脂やナイロン系ホットメルト樹脂、SBR系ホットメルト樹脂が必要であり、発泡体と接着樹脂層の接着力が低く、はがれ易いことが課題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７８２１
【特許文献２】特開２００７−３０２００３
【特許文献３】特開２００８−１６０６１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、インターネットに代表するネットワーク通信機器やコンピュータ通信機器として利用される誘電率３以下の誘電正接０．０１以下の誘電特性を
有する基材であり、また配線の自由度、柔軟性を有するフレキシブルな基材として使用可能であり、また導電体層と誘電体層とくに発泡体層が安定的に十分な接着強度有する高周波基材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、導電体層と樹脂発泡体層から構成され、樹脂発泡体層の１２ＧＨｚにおける比誘電率が３．０以下、誘電正接が０．０１以下の特性を有し、導電体層と樹脂発泡体層がシーラントＡ層を介して接着することを特徴とする。
【０００９】
（樹脂発泡体層）
樹脂発泡体層の比誘電率が３．０を超えれば、高速通信に不適であり、誘電正接が０．０１を超えれば、電力の損失が大きい。このような樹脂発泡体層として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−ペンテン−１から選ばれる樹脂発泡体を用いると前記した比誘電率と誘電正接を有するため好ましい。発泡体層の発泡倍率に制限はないが、好ましくは1.1倍〜５倍、更に好ましくは、1.5倍〜３倍の範囲である。発泡の方法には制限はないが、公知の炭酸ガス発泡、化学発泡剤法が好ましい。
【００１０】
（導電体層）
導電体層が金属層とシーラントＢ層からなり、金属層はアルミニウム箔ないし銅箔であることが好ましい。であり、導電体層の厚みが、５〜３５μｍの範囲であることが好ましい。アルミニウム箔ないし銅箔は工業的に生産される箔であり、電気導電率に優れている。また５μｍ未満では、ロール状で取り扱う場合、切断し易く、３５μｍ超える厚みでは、柔軟性が失われる。
【００１１】
（シーラントＢ）
シーラントＢ層は、ポリエチレン、エチレン系アイオノマー、エチレン系エラストマーから選ばれる少なくとも一つの樹脂層であることが好ましい。ポリエチレンとしては線状低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、があげられる。エチレン系エラストマーとしてはエチレンにα−オレフィンを８〜２０ｍｏｌ％程度共重合した密度０．８９ｇ／ｃｍ３以下の物を用いる事ができる。エチレン系アイオノマーは金属層との接着性に優れているが、単体では比誘電率と誘電正接が高いため、ポリエチレンないしエチレン系エラストマーとブレンドして用いる事が好ましい。また、シーラントＢ層の比誘電率が３．０以下、誘電正接が０．０１以下であることが好ましい。導電体層は金属層とシーラントＢ層を定法でラミネートして得る事ができる。また、導電体層が、片面または両面であることを特徴とする。
【００１２】
（シーラントＡ）
シーラントＡ層は、ポリエチレン、エチレン系エラストマーから選ばれる少なくとも一つの樹脂層であることが好ましい。ポリエチレンとしては線状低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、があげられる。エチレン系エラストマーとしてはエチレンにα−オレフィンを８〜２０ｍｏｌ％程度共重合した密度０．８９ｇ／ｃｍ３以下の物を用いる事ができる。シーラントＡ層は、前記導電体層と前記樹脂発泡体層を接着する役割を有する。すなわち導電体層／シーラントＡ／樹脂発泡体層、好ましくは金属層／シーラントＢ／シーラントＡ／樹脂発泡体層という構成が得られる。
【００１３】
（接着強度）
導電体層と発泡体層間の接着強度は0.05kN/m以上であり、さらには0.1kN/m以上であることが好ましい。導電体層と樹脂発泡体層をラミネートするに際し、シーラントＡ層を溶融押出して導電体層と樹脂発泡体層の間に挿入し、貼り合せる方法を用いる事で接着が強固となり、接着強度が0.05kN/m以上である積層体を得ることができる。
【００１４】
（樹脂層）
また金属層とシーラントＢ層の間には、更にシーラントＢ層と樹脂層を設けることが出来る。すなわち金属層／シーラントＢ／樹脂層／シーラントＢ／シーラントＡ／樹脂発泡体層という構成になる。この樹脂層はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−ペンテン−１のいずれかであることが、比誘電率と誘電正接の点で好ましい。金属層と樹脂層の間に位置するシーラントＢの材料としては、前述のごとくポリエチレン、オレフィン系アイオノマー、エチレン系エラストマーから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。また樹脂層の厚みが、５〜200μｍ、樹脂発泡層の厚みが、100〜3000μｍであることが好ましい。またシーラントの厚みが１〜500μｍであることが好ましい。
【００１５】
（保護樹脂層）
また導電層の表面に保護の樹脂層を有しても良い。保護層はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−ペンテン−１、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、エチレン−ビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂のいずれかを含むフィルムを用いる事ができる。ポリエステルとしてはポリエチレンテレフタレートが好ましく、フッ素樹脂としてはポリテトラフロロエチレンが好ましい。保護層の厚みが１〜500μｍの範囲であり、シーラントを介して接合することが好ましい。シーラントの材料としては、前述のシーラントＢを用いる事ができる。
【００１６】
（積層体）
本発明の詳細な内容の一例を図によって説明する。図１は本発明の高周波基材の両面が導電体の一例の断面図である。０１は樹脂発泡層である。０２はシーラントである。また０３は、シーラントまたは樹脂層である。０４は、金属箔層である。０５はシーラントであり、０６は保護用の樹脂層である。
【００１７】
図１は両面導電体であり、両面シールド基材として好適に使用できる。また、加工して、片面を回路形成すれば、高周波回路として好適に利用できる。また図２は、本発明の高周波基材の片面が導電体の一例の断面図である。０１は樹脂発泡層、０２はシーラント、０３は樹脂層またはシーラント、０４が金属箔層、０５がシーラント、０６が保護用の樹脂層、０７がシーラント、０８がシーラントまたは樹脂層、０８が樹脂層である。
【００１８】
図２は片面シールド基材であり、樹脂層の片面にマイクロスプリットラインや２次元通信に利用されるメッシュパターン回路が形成すれば好適に利用できる。回路の形成方法には制限はないが、銀ペースト、銅ペーストを使用し、スクリーン印刷により回路形成する方法も好ましい。
【００１９】
図３は、両面に導電体層を有し、片面の導電体層には保護層、もう一方の片面には保護層のない導電体層を有する高周波基材の一例である。０１は発泡体層、０２はシーラント、０３はシーラント、０４は金属箔層、０５はシーラント、０６は、保護用の樹脂層である。保護層のない導電体層をエッチングまたは機械加工して回路形成すれば、高周波基板として好適に利用できる。回路形成の方法に制限はないが、導電体層にドライフィルムを貼り合せ、光照射により配線パターン形成し、エッチング処理により配線パターンの回路形成すること高周波基板として好適に利用できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の高周波基材を使用することにより、高周波に適した誘電特性を有し、配線の自由度と柔軟性を有し、更に折り曲げ等に対して、各層の接着強度が十分大きい基材を提供することができる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の詳細な内容を実施例により説明する。
誘電率  および誘電正接：  空洞共振器法により測定した。周波数は代表例として１２GHzを使用した。
接着強度  ：  導電体層と樹脂発泡体層の剥離強度は巾１ｃｍ、長さ５ｃｍの短冊を作成し、テンシロンにより測定した。測定はＪＩＳＫ６８５４（１９９９）に準じて行った。
（実施例１）
【００２２】
（発泡シートの形成）
プライムポリマー製の低密度ポリエチレンを使用した。単軸の押出機により樹脂を溶解し、炭酸ガスを注入し、サーキュレーションダイによる樹脂発泡体を形成した。発泡倍率は、2倍で発泡層の厚みは１ｍｍであった。
【００２３】
（導電層の形成）
３層繰り出しの加熱ラミネーターを使用した。保護層としてPET／PEシーラントの２層構成で、それぞれの厚みが１２μｍと１５μｍのフィルムをロールより繰り出し、また２軸目は、アルミニウム７μｍのロール状の箔をロールより繰り出して、３軸目は厚み２０μｍエチレンアイオノマーフィルムを繰り出した。３層のフィルムを１５０℃に加熱したシリコン製のゴムロールにてラミネートし、保護層PET／PEシーラント／Ａｌ／アイオノマー樹脂シーラントＢ層の付いた、導電体層を形成した。
【００２４】
（発泡体層と導電層の貼合による基材の作成）
２軸繰出貼合機を使用した。１軸に発泡シートロール、２軸目にシーラント等の樹脂層を貼合わせた前記導電体フィルムをロールにセットした。貼り合せ用のシーラントＡ層は低密度ポリエチレンを使用した。低密度ポリエチレンを単軸の押出機でTダイから押し出し、発泡シートと導電体フィルムとの間にシーラントを挿入し、ラミネーターにより接着し、片面が導電体である発泡シート：PET／PEシーラントＢ／Ａｌ／エチレンアイオノマーシーラントＢ／PEシーラントＡ／発泡シートを形成した。各シーラントの厚みは、３５μｍであった。
【００２５】
出来たシートを再び１軸にセットし、2軸目に導電体フィルムをセットし、ポリエチレンのシーラントを単軸の押出機から押し出し、片面導電体の発泡シートと導電体フィルムの間にシーラントを挿入し、ラミネータにより接着し、両面が導電体である発泡シート：PET／PEシーラントＢ／Ａｌ／エチレンアイオノマーシーラントＢ／PEシーラントＡ／発泡シート／PEシーラントＡ／Ａｌを形成した。シーラントの厚みは、３５μｍであった。出来たシートを加工し、空洞共振法で１２GHzで比誘電率と誘電正接を測定した結果、比誘電率は、１．７であり、誘電正接が０．０００７であった。また、短冊状の試験片を作成し、導電体層と発泡体層の剥離強度を測定した結果、いずれも材料破壊であった。その結果、高周波基材として優れた特性を有する基材であった。
（実施例２）
【００２６】
片面導電体の発泡シート作成まで実施例１と同様に行った。
（表面樹脂フィルムの形成）
２軸繰出熱ラミネータを使用した。１軸目にポリ−４−メチル−ペンテン−１フィルム（三井化学東セロ株式会社製、オピュランフィルム）５０μｍをセットし、２軸目にシーラントのPEフィルム３０μｍをセットし、１５０℃の温度でシリコン製ゴムロールでラミネートした。出来たフィルムをシーラント付き表面樹脂フィルムとした。
【００２７】
（片面導電体の形成による基材の作成）
２軸の繰出貼合機を使用した。１軸に片面導電体発泡シート、２軸目にシーラントを貼
りあわせたポリ−４−メチル−ペンテン−１フィルムをセットした。貼り合せ用シーラントは低密度ポリエチレンを使用した。ポリエチレンを単軸の押出機でT−ダイから押し出し、発泡シートとシーラント付きポリ−４−メチル−ペンテン−１フィルムとの間にシーラントを挿入し、ロールラミネーターにより接合した。シーラントの厚みは３５μｍであった。片面が導電体である発泡シートの基材を形成した。出来たシートを加工し、空洞共振器法により、周波数１２GHｚで測定した結果、比誘電率が１．７、誘電正接が０．０００７であった。また、短冊状の試験片を作り、導電体層と発泡体層の剥離強度を測定した結果、いずれも材料破壊であった。この結果、高周波基材として優れた特性を有する基材であった。
（実施例３）
【００２８】
（片面導電層の形成）
実施例１と同様に実施した。
（保護層なしの導電層の形成）
２軸繰り出しの熱ラミネータ設備で実施した。１軸目に厚み７μｍのアルミニウム箔、２軸目に厚み２０μｍのエチレンアイオノマーフィルムを繰り出した。２層のフィルムを１５０℃に加熱したシリコン製ゴムロールにてラミネートし、エチレンアイオノマー付きの導電体フィルムを形成した。
【００２９】
（両面導電層の形成による基材の作成）
２軸の繰出貼合機を使用した。１軸に実施例１の片面導電体発泡シートロール。２軸目に上記の導電体層のフィルムを使用した。貼りあわせ用シーラントは低密度ポリエチレンを使用した。ポリエチレンを単軸の押出機を用いてT−ダイより押し出し、発泡シートと導電体フィルムとの間にシーラントを挿入し、ラミネーターにより接合し、両面が導電体である基材を作成した。シーラントの厚みは３５μｍであった。出来たシートを加工し、空洞共振器法で周波数１２GHｚで測定した結果、比誘電率１．７、誘電正接０．０００７であった。また、短冊状に切り出し、導電体層と樹脂層および樹脂層と発泡体層の剥離試験を行った結果、いずれも材料破壊であった。以上の結果から、高周波基材として優れて特性を有する基材であった。
（比較例１）
【００３０】
実施例１と同様に発泡体層と導電体フィルムを作成した。
（導電体層と発泡体層の接合による基材の作成）
３軸のラミネーターを使用した。１軸目に導電体層、２軸目にエステル系ホットメルト樹脂（東レファインケミカル社製ケミットフィルム）、３層目に発泡体シートをセットし、繰り出し１３０℃の温度でシリコン製ゴムロールラミネーターで貼り合わせした。貼りあわせの結果、片面が導電体のロール状基材を得た。出来たシートを再び１軸にセットし、２軸目にエステル系ホットメルト樹脂、３軸目に導電体フィルムをセットし、１３０℃でシリコン製ゴムロールラミネーターで熱ラミネートし両面が導電体である発泡シートを形成した。出来たシートを加工し、空洞共振器法により周波数１２GHzで測定した結果、比誘電率１．７、誘電正接０．０１であった。短冊状に切り出し、導電体層と発泡体層の引き剥がし強度を測定した結果、導電体層と発泡体層の剥離強度は０．００１ｋN／ｍであり、簡単に剥がれる特性であった。
（実施例４）
【００３１】
（片面導電体層の形成）
実施例１と同様に実施した。
（導電層の形成）
実施例１と同様の設備で行った。１軸目にPET／PEシーラント、２軸目に厚み６μｍの銅箔、３軸目にアイオノマーフィルムを使用し、１５０℃の温度で加熱したシリコン製ゴ
ムロールにてラミネートした。
（両面導電層の形成による基材の作成）
銅箔をラミネートした導電層を使用した以外は、実施例２と同様に実施した。出来たシートを加工し、空洞共振器法で１２GHzで測定した結果、比誘電率は、１．７．誘電正接は、０．０００７であった。
（実施例）５〜８
【００３２】
発泡体層の樹脂をポリプロピレン、ポリ−４−メチル−ペンテン−１として以外は、実施例１、実施例２と同様に行った。得られた結果を表１に記載した。
【００３３】
【表１】
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接着強度１：導電体層と発泡体層の剥離強度
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の高周波基板材料は、高周波基板配線のマイクロストリップラインやメッシュ状の回路を形成し、高周波機器の配線基板として有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の高周波基材の両面が導電体層の一例の断面図である
【図２】本発明の高周波基材の片面が導電体層の一例の断面図である
【図３】本発明の高周波基材の両面が導電体層の一例の断面図である
【符号の説明】
【００３６】
０１  樹脂発泡体層
０２  シーラント
０３  シーラント
０４  金属箔層
０５  シーラント
０６  樹脂層
０７  シーラント
０８  シーラント
０９  樹脂層
【図１】
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【図２】
2013206892.tif 000005
【図３】
2013206892.tif 000006