二维通信用低介电薄片及其制造方法、通信用薄片结构体的制作方法

专利名称：二维通信用低介电薄片及其制造方法、通信用薄片结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及构成二维通信中使用的通信介质的二维通信用低介电薄片及其制造方法，另外，还涉及使用了该二维通信用低介电薄片的通信用薄片结构体。
背景技术：
以往，通信技术中使用通过连接ISDN线路、LAN电缆而进行的一维通信，利用无线 LAN那样的电波、红外线的三维通信。通过这样的通信技术的发展，在家中、办公室中的任何地方都可以连接到因特网从而使信息交换变为可能。然而，在一维通信中，电缆的布线繁杂，尤其是在进行大量工作的办公室中，电缆的处理、收纳成为问题。另外，在三维通信中，由于不使用电缆类而消除了那样的问题，但被指出存在以下问题由于信号为空间传播，存在信息泄露的风险、与周围机器的干扰。作为解决这样的问题的方法，近年来，提出了二维(薄片状)的通信介质。其为通过薄片表面产生的电磁波与具备无线LAN功能的电脑进行通信的通信介质，无需与电缆连接，另外，离开薄片则会变得无法通信，从而可以减轻信息泄露的风险。另外，已知有通过与此相同的原理，利用介由薄片传播的电磁波，以非接触方式传送电力的方法。由此传送的电力虽然限定在数瓦特左右且能够传送的距离也在数mm以下， 但例如在本薄片上使用前述的具有无线LAN功能的电脑时，信息通信和供电两者均变为可能，便利性获得提高。作为这种用于二维通信的通信用薄片结构体，提出了包含上层(导电性层)/中层 (介电层)/下层(电磁波屏蔽层)的通信用薄片结构体(参照专利文献1 3)。其中，据记载，特别是将中层在800MHz至5GHz的介质损耗角正切设为0. 01以下，若超过该值则无法使电磁能量存在于薄片内部，产生能量损失，从而使通信性能大幅降低。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-160615号公报专利文献2 日本特开2008-160616号公报专利文献3 日本特开2008-206074号公报

发明内容
发明要解决的问题这样在通信用薄片结构体中使用介质损耗角正切低的介电薄片在提高通信性能的观点上是非常重要的问题，但专利文献1 3中只公开了 800MHz至5GHz的介质损耗角正切低至0. 007的介电薄片。另外，使通信性能提高的重要因素不仅有介质损耗角正切，还有介电常数，前述专利文献中未针对其进行公开。一般为了降低高频区域中的传输损失(通信性能的降低)，使下式所示的介电损失降低是有效的，理想的是介电常数·介质损耗角正切两者均低。
[数学式1]Ad=27.3xf/Cxtan6xAd:介电损失f:频率(Hz)ε 介电常数C:光速tan δ 介质损耗角正切因此，本发明的目的在于，提供可以用于二维通信用薄片结构体的、介电常数为至今最低的二维通信用低介电薄片及其制造方法，另外还提供使用该二维通信用低介电薄片的二维通信用薄片结构体。用于解决问题的方案本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果成功开发出了介电常数为至今最低的介电薄片。S卩，本发明提供密度为0. 01 0. 2g/cm3、介电常数为1. 6以下的二维通信用低介
电薄片。另外，本发明的二维通信用低介电薄片进一步优选其介质损耗角正切为0.01以下。另外，本发明的二维通信用低介电薄片优选含有气泡，特别优选气泡的平均泡孔直径为1 300 μ m。另外，本发明的二维通信用低介电薄片优选由热塑性树脂组合物形成，特别优选前述热塑性树脂组合物至少含有聚烯烃系树脂。另外，本发明的二维通信用低介电薄片优选至少在单面具有导电层。本发明的二维通信用低介电薄片特别优选前述导电层的表面电阻率等于或小于 ΙΩ/lcm2，特别优选前述导电层的厚度为0. Imm以下。另外，本发明的二维通信用低介电薄片优选其弯曲刚度为100N · mm2以下。另外，本发明的通信用薄片结构体的特征在于，其使用前述二维通信用低介电薄片。另外，本发明的二维通信用低介电薄片的制造方法的特征在于，使树脂组合物发泡成形，从而形成密度为0. 01 0. 2g/cm3、介电常数为1. 6以下的树脂发泡体。另外，本发明的二维通信用低介电薄片的制造方法优选使用高压气体使树脂组合物发泡。另外，前述高压气体优选为二氧化碳或氮气，另外，作为前述高压气体，优选使用超临界流体。发明的效果本发明的二维通信用低介电薄片由于介电常数为至今最低，通过将其用于二维通信用薄片结构体，其通信性能获得大幅提升。另外，利用本发明的二维通信用薄片的制造方法，可以以简易的方法有效地提供介电常数低的二维通信用低介电薄片。


CN 图1为表示本发明的通信用薄片结构体的一个实施方式的附图，(a)为其剖面示意图，(b)为俯视示意图。附图标记说明1通信用薄片结构体2介电材料(二维通信用低介电薄片)3导电网4导电层5绝缘层
具体实施例方式本发明的二维通信用低介电薄片的特征在于，其密度为0. 01 0. 2g/cm3，介电常数为1.6以下。为了制成具有如此低的介电常数的薄片，优选将其制成含有气泡的发泡薄片。(树脂组合物)本发明的二维通信用低介电薄片可以由至少含有树脂、根据需要而含有粉末颗粒、添加剂等的树脂组合物制得。对作为二维通信用低介电薄片的原料的树脂组合物并无特别限定，从成形性(发泡体的制作容易程度)、再循环性出发优选包含热塑性树脂。作为热塑性树脂，可列举出聚烯烃系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙酸乙酯系树脂、丙烯酸系树脂、ABS系树脂、聚酰胺系树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用或组合使用2种以上。在这些热塑性树脂中，从介电常数及介质损耗角正切较低的观点出发，优选使用聚烯烃系树脂。作为聚烯烃系树脂，并无特别限定，例如，可列举出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、 高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯与丙烯的共聚物、乙烯或丙烯与其他的 α-烯烃(例如，1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基1-戊烯等)的共聚物、乙烯与其他的烯属不饱和单体(例如，乙酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、乙烯醇等) 的共聚物等。另外，聚烯烃系树脂可以单独使用或组合使用2种以上。需要说明的是，聚烯烃系树脂为共聚物的情况下，为无规共聚物、嵌段共聚物中的任意形态的共聚物均可。作为聚烯烃系树脂，优选使用分子量分布广且高分子量侧带有肩峰(shoulder) 型的树脂、微交联型的树脂(少许交联型的树脂)、长链支链型的树脂等。本发明中，在树脂组合物中，可以与热塑性树脂一起使用橡胶成分及/或热塑性弹性体成分。通过使用橡胶成分及/或热塑性弹性体成分，可以于面方向赋予柔软性，从而在形成通信用薄片结构体时，即使折弯、卷成卷状也难以起皱。对橡胶成分及/或热塑性弹性体成分的比例并无特别限定。热塑性树脂与橡胶成分及/或热塑性弹性体成分的混合物的混合比例(重量％ )例如为前者/后者=1/99 99/1 (优选为10/90 90/10，进一步优选为20/80 80/20)。热塑性树脂与橡胶成分及/或热塑性弹性体成分的混合物中，橡胶成分及/或热塑性弹性体成分的比例低于1重量％时，将树脂组合物制成发泡薄片时的柔软性容易降低，另一方面，超过99重量％时，发泡时变得容易产生放气，难以获得高发泡性的发泡体。作为橡胶成分或热塑性弹性体成分，只要是具有橡胶弹性、优选为能够发泡的橡
5胶成分或热塑性弹性体成分则无特别限定，例如，可列举出天然橡胶、聚异丁烯、聚异戊二烯、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等天然橡胶或合成橡胶；乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯烃共聚物、乙烯-乙酸乙酯共聚物、聚丁烯、氯化聚乙烯等烯烃系弹性体；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物及它们的氢化物等苯乙烯系弹性体；聚酯系弹性体；聚酰胺系弹性体；聚氨酯系弹性体等各种热塑性弹性体等。这些橡胶成分或热塑性弹性体成分可以单独使用或组合使用2种以上。由于这些橡胶成分、 热塑性弹性体成分的例如玻璃化转变温度为室温以下(例如20°C以下)，因此使用具有橡胶成分、热塑性弹性体成分的聚烯烃系树脂发泡体作为二维通信用低介电薄片时，可以显著提升柔软性及形状追随性。作为橡胶成分及/或热塑性弹性体成分，可以合适地使用烯烃系弹性体。另外，烯烃系弹性体通常具有烯烃系树脂成分与乙烯-丙烯橡胶进行了微相分离的结构，与聚烯烃系树脂的相容性良好。本发明中，将用于形成二维通信用低介电薄片的树脂组合物制成发泡体时，优选进一步包含粉末颗粒。即，发泡成形中使用的树脂组合物优选包含热塑性树脂及粉末颗粒。 粉末颗粒可以作为发泡成形时的发泡成核剂发挥功能。因此，通过配混粉末颗粒可以获得发泡状态良好的树脂发泡体。另外，在树脂组合物中使用粉末颗粒，作为在树脂组合物的发泡中使用的发泡剂的高压气体而进一步使用超临界状态的流体时，可以获得具有特别微小、均一的气泡的树脂发泡体。作为这样的粉末颗粒，例如可以使用滑石、硅石、氧化铝、沸石、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、氧化锌、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化镁、云母、蒙脱土等粘土、碳颗粒、玻璃纤维、碳管等。粉末颗粒可以单独使用或组合使用2种以上。对粉末颗粒的配混量并无特别限定，例如，相对于树脂组合物中的树脂成分(聚合物成分)100重量份，可以在5 150重量份，优选为10 130重量份，进一步优选为20 120重量份的范围内适当选择。粉末颗粒的配混量相对于树脂成分(聚合物成分)100重量份为小于5重量份时，会变得难以获得均一的发泡体，另一方面，超过150重量份时，作为树脂组合物的粘度会显著上升，并且有可能在发泡形成时发生放气，损伤发泡特性。对粉末颗粒的平均粒径并无特别限定，例如为0. 1 10 μ m，优选为0. 5 5 μ m左右。粉末颗粒的平均粒径低于0. Ιμπι时，有时无法充分发挥作为成核剂的功能，平均粒径超过ΙΟμπι时，有时会成为发泡成形时的放气的原因。另外，树脂组合物具有易燃的特性(当然，也是缺点)。因此，要求为树脂组合物所使用的二维通信用低介电薄片赋予阻燃性的情况下，作为粉末颗粒，优选配混具有阻燃性的粉末颗粒(例如，粉末状的各种阻燃剂等)。另外，阻燃剂可以与除阻燃剂以外的粉末颗
粒一起使用。作为这种阻燃剂，无机阻燃剂是适合的。作为无机阻燃剂，例如，可以是溴系阻燃齐U、氯系阻燃剂、磷系阻燃剂、锑系阻燃剂等，但氯系阻燃剂、溴系阻燃剂燃烧时会产生对人体有害、对设备类具有腐蚀性的气体，另外，磷系阻燃剂、锑系阻燃剂存在有害性、爆炸性等问题，因此可以适合的使用非卤素-非锑系无机阻燃剂。作为非卤素-非锑系无机阻燃剂， 例如，可列举出氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁 氧化镍的水合物、氧化镁 氧化锌的水合物等水合金属化合物等。需要说明的是，水合金属氧化物也可以经过表面处理。阻燃剂可以单独使用或组合使用2种以上。使用阻燃剂的情况下，对阻燃剂的使用量并无特别限定，例如，可以在相对于树脂组合物的总量为8 70重量％、优选为25 65重量％的范围内适当选择。阻燃剂的使用量过少时，阻燃效果变小，相反过多时，会变得难以获得高发泡的发泡体。本发明中的树脂组合物还可以进一步配混脂肪族系化合物。脂肪族系化合物的结晶性高，尤其是添加至聚烯烃系树脂中时会在树脂表面形成坚固的薄膜，从而起到防止形成孔(cell)的树脂壁面彼此相互粘连的作用，或使发泡体的气泡变得难以挤破，提升形状恢复性。作为上述脂肪族系化合物，可以使用选自脂肪酸、脂肪酸酰胺、脂肪酸金属皂中的至少1种。含有高极性官能基团的脂肪族系化合物难溶于聚烯烃系树脂，因此易在树脂表面析出，易发挥出上述效果。从降低成形温度、抑制聚烯烃系树脂组合物的劣化、赋予耐升华性等的观点出发，上述脂肪族系化合物的融点为50 150°C，优选为70 100°C。作为上述脂肪酸，优选碳原子数为18 38左右(更优选为18 22)的脂肪酸， 具体而言，例如可列举出，硬脂酸、山嵛酸，12-羟基硬脂酸等。其中，特别优选山嵛酸。作为脂肪酸酰胺，优选脂肪酸部分的碳原子数为18 38左右(更优选为18 22)的脂肪酸酰胺，单酰胺、双酰胺均可。具体而言，例如可列举出，硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、亚甲基二硬脂酰胺、乙烯基双硬脂酸酰胺等。其中，特别优选芥酸酰胺。另外，作为脂肪酸金属皂，可列举出上述脂肪酸的铝、钙、镁、锂、钡、锌、铅盐等。作为脂肪族系化合物，特别优选脂肪酸、脂肪酸酰胺。上述脂肪族系化合物的含量相对于树脂组合物中的树脂成分(聚合物成分)100 重量份，例如为1 20重量份，优选为5 15重量份，更优选为8 13重量份。脂肪族系化合物的含量低于1重量份时，无法在树脂表面析出充分的量的成分，从而变得难以获得形状恢复性的效果。另外，超过20重量份时，树脂增塑而无法在挤出机内保持充分的压力， 二氧化碳等发泡剂在树脂中的含量降低，无法获得高发泡倍率，从而变得难以获得具有充分发泡体密度的发泡体。在本发明的二维通信用低介电薄片所使用的树脂组合物中，根据需要，还可以含有各种添加剂。对添加剂的种类并无特别限定，可以使用例如在发泡成形中通常使用的各种添加剂。具体地，作为添加剂，可列举出气泡成核剂、结晶成核剂、增塑剂、润滑剂、着色剂(颜料、染料等)、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防老剂、填充剂、增强剂、抗静电剂、表面活性齐U、张力改性剂、抗收缩剂、流动性改性剂、粘土、硫化剂、表面处理剂、除粉末状以外的各种形态的阻燃剂、分散助剂、聚烯烃用树脂改性剂等。添加剂的添加量可以在不损害气泡的形成等的范围内适当选择，可以采用通常的热塑性树脂的成形时使用的添加量。(树脂发泡体)本发明的二维通信用低介电薄片可以通过如下方式获得以前述树脂组合物作为原料，将前述树脂组合物发泡成形，形成树脂发泡体，从而获得。为了制成本发明这样的具有低介电常数的薄片，优选将其制成含有气泡的发泡薄片。另外，理想的是，发泡体为包含大量微小气泡的高发泡倍率(低密度)的发泡薄片。S卩，由树脂组合物形成的薄片具有来源于其所含材料的介电常数、介质损耗角正切，但通过使其含有气泡，能够接近空气的介电常数(1.00)、介质损耗角正切(0.00)。为了增大气泡的作用，只要增加其含量即可，即只要增大发泡倍率(减小密度)即可。另一方面，由于仅减小密度会降低薄片的强度、柔软性的机械物性，因此，为了对其进行维持，理想的是，其为大量含有气泡的平均泡孔直径小、微小的气泡的发泡体。制造大量包含这种微小气泡的低密度的发泡体并非易事，使用这种发泡薄片作为二维通信用低介电薄片并不是已知的。对本发明的二维通信用低介电薄片的密度而言，其优选为0. 01 0. 2g/cm3，进一步优选为0. 015 0. 15g/cm3,特别优选为0. 02 0. lg/cm3。发泡体的密度超过0. 2g/cm3 时，有时难以获得低介质损耗角正切、低介电常数，低于O.Olg/cm3时，有时作为二维通信用低介电薄片的强度会显著降低。冲切二维通信用低介电薄片，制成试验片，求出该试验片的体积及质量，由下式求出上述二维通信用低介电薄片的密度。密度(g/cm3)=试验片的质量/试验片的体积另外，理想的是，在本发明的二维通信用低介电薄片中使用含有气泡的发泡体，这时，气泡的平均泡孔直径优选为1 300 μ m，进一步优选为2 200 μ m，特别优选为5 100 μ m。平均泡孔直径超过300 μ m时，有时形状保持性(发泡体的强度)会降低，低于1 μ m 时，有时无法获得充分的孔隙率，难以获得低介质损耗角正切、低介电常数。需要说明的是， 平均泡孔直径可以利用图像分析软件对发泡体的放大图像进行分析而求出。对制造这种树脂发泡体的方法并无特别限定，优选使用利用高压气体使树脂组合物发泡的方法作为发泡方法[使作为发泡剂的高压气体浸渍后，减压(释放压力)的发泡方法]。在物理发泡方法(利用物理方法的发泡方法)中，有作为发泡剂使用的物质的可燃性、毒性及破坏臭氧层等对环境的影响的顾虑，而使用高压气体的发泡方法从不使用这种发泡剂的观点来看，是考虑了环境的方法。另外，在化学发泡方法(利用化学方法的发泡方法)中，由于发泡气体的残渣会残留在发泡体中，因此特别是在对低污染性的要求高的电子仪器的用途中，有时会出现由腐蚀性气体、气体中的杂质造成污染的问题，而在使用高压气体的发泡方法中，可以获得没有这种杂质等的、洁净的发泡体。进而，认为物理发泡方法及化学发泡方法的任一种均难以形成微小的气泡结构，尤其是极难形成100 μ m以下的微小气泡。作为高压气体，只要是相对于树脂组合物为非活性且可以浸渍的高压气体就无特别限定，例如，可列举出空气、非活性气体[例如，二氧化碳(碳酸气体)、氮气、氦气等]等。 这些气体可以混合使用。在它们当中，从浸渍量大，浸渍速度快的观点出发，可以适宜地使用非活性气体，而在非活性气体之中，可以特别合适的使用二氧化碳、氮气。进而，从加快浸渍速度的观点出发，前述高压气体(尤其是二氧化碳)优选为超临界状态的流体。在超临界状态下，气体在树脂组合物中的溶解度增大，能够高浓度地混入。 另外，由于在浸渍后的压力急剧降低时，能够如前述那样以高浓度进行浸渍，从而气泡核的产生增多，由该气泡核生长而形成的气泡的密度即使在孔隙率相同的情况下也会增加，因此可以获得微小的气泡。需要说明的是，二氧化碳的临界温度为31°C，临界压力为7. 4MPa。在制造树脂发泡体时，可以通过预先将树脂组合物成形为例如薄片状等适当的形状，制成未发泡树脂成形体(未发泡成形物)后，使高压气体浸渍在该未发泡树脂成形体中，通过释放压力而使其发泡的间歇方式进行，也可以将树脂组合物在加压下，与高压气体共同混炼、成形并同时释放压力，同时进行成形与发泡的连续方式。可以这样将预先成形的未发泡树脂成形体浸渍在非活性气体中，另外，也可以将非活性气体在加压状态下浸渍在熔融的树脂组合物中，然后在减压时进行成形。具体而言，以间歇方式制造树脂发泡体时，作为制造未发泡树脂成形体的方法，例如可例举出使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等挤出机将包含聚烯烃系树脂的树脂组合物成形的方法；使用辊、凸轮、捏合机、班伯里型(banbury type)等设置有桨叶的混炼机将树脂组合物均一地混炼，使用加热板的压制而压制成形至规定厚度的方法；使用注射成形机进行成形的方法等。只要通过能够获得规定形状、厚度的成形体的适当的方法进行成形即可。将由此得到的未发泡树脂发泡体放入耐压容器(高压容器)中，经过如下工序使气泡在聚烯烃系树脂中形成注入(导入)高压气体(例如二氧化碳等)，使高压气体浸渍在未发泡树脂成形体中的气体浸渍工序；在浸渍足够的高压气体的时刻释放压力(通常，至大气压为止)，使聚烯烃系树脂中产生气泡核的减压工序；根据情况(根据需要)，利用加热使气泡核生长的加热工序。需要说明的是，也可以不设定加热工序而在室温下使气泡核生长。由此使气泡生长后，根据需要通过冷水等进行急速冷却而使形状固定化，从而能够获得聚烯烃系树脂发泡体。另外，高压气体的导入可以连续地进行，也可以不连续地进行。进而， 作为使气泡核生长时的加热方法，可以采用水浴、油浴、加热辊(heated roll)、热风烤箱、 远红外线、近红外线、微波等公知惯用的方法。而且，未发泡树脂成形体(未发泡成形物) 不限定于薄片状，根据用途可以使用各种形状。另外，除了挤出成形、压制成形、注射成形以外，未发泡树脂成形体还可以利用其它的成形方法进行制造。另一方面，利用连续方式制造树脂发泡体的情况下，例如，可以通过以下工序进行制造边使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等挤出机对包含聚烯烃系树脂的树脂组合物进行混炼，边注入(导入)高压气体(二氧化碳等)，而使高压气体充分浸渍在聚烯烃系树脂中的混炼浸渍工序；通过设置在挤出机的前端的模具等挤出树脂组合物而释放压力(通常，至大气压为止)，使成形与发泡同时进行的成形减压工序。另外，根据情况(根据需要)， 也可以设置利用加热使气泡生长的加热工序。由此使气泡生长后，根据需要通过冷水等进行急速冷却使形状固定化，从而能够获得聚烯烃系树脂发泡体。需要说明的是，在上述混炼浸渍工序及成形减压工序中，除了挤出机之外，还可以使用注射成形机等进行。另外，可以适当选择获得薄片状、棱柱状、其他任意的形状的聚烯烃系树脂发泡体的方法。对高压气体的混合量并无特别限定，例如，相对于树脂组合物的总量为2 10重量％左右。用可以以获得所希望的密度、发泡倍率的方式进行适当调节并混合。在间歇方式中的气体浸渍工序、连续方式中的混炼浸渍工序中，使高压气体浸渍在未发泡树脂成形体、树脂组合物中时的压力可以考虑气体的种类、操作性等而适当选择， 例如，使用二氧化碳作为气体的情况下，可以设定为3MPa以上(例如，3 IOOMPa左右)， 优选为4MPa以上(例如，4 IOOMPa左右)。气体的压力低于3MPa时，发泡时的气泡生长显著，气泡径会变得过大，例如，会容易产生介电常数、介质损耗角正切降低等不良情况，故不优选。这是因为压力低时气体的浸渍量与高压时相比相对偏少，气泡核形成速度降低， 形成的气泡核数量减少，由此每1气泡的气体量反而增加，气泡径变得极大。另外，在低于 3MPa的压力范围内，浸渍压力仅稍加变化，气泡径、气泡密度就会大幅变化，因此气泡径及气泡密度的控制容易变得困难。
另外，在间歇方式中的气体浸渍工序、连续方式中的混炼浸渍工序中，将高压气体浸渍在未发泡树脂成形体、树脂组合物中时的温度根据所使用的高压气体、热塑性树脂的种类等而不同，可以在大范围内进行选择，但在考虑操作性等的情况下，例如，为10 350°C左右。例如，在间歇方式中，在薄片状的未发泡树脂成形体中浸渍高压气体时的浸渍温度为10 200°C (优选为40 200°C)左右。另外，在连续方式中，向树脂组合物中注入高压气体进行混炼时的温度通常为60 350°C左右。需要说明的是，使用二氧化碳作为高压气体的情况下，为了保持超临界状态，浸渍时的温度(浸渍温度)优选为32°C以上(特别优选为40°C以上)。此外，在前述减压工序中，对减压速度并无特别限定，但为了获得均一的微小气泡，优选为5 300MPa/s左右。另外，前述加热工序中的加热温度例如为40 250°C (优选为60 250°C )左右。对由此制得的树脂发泡体的发泡倍率并无特别限定，但从获得具有低介质损耗角正切、低介电常数的二维通信用低介电薄片的观点出发，优选为5倍以上(例如5 50倍)， 进一步优选为15倍以上(例如15 40倍)。发泡倍率低于5倍时，有时会难以获得低介质损耗角正切、低介电常数，另外，发泡倍率超过50倍时，有时发泡体的强度会显著降低。需要说明的是，聚烯烃系树脂发泡体的发泡倍率通过下述的公式算出。发泡倍率(倍)=未发泡状态下的密度(未发泡树脂成形体的密度)(g/cm3) /发泡体的密度(g/cm3)未发泡状态下的密度可以与前述的发泡体的密度同样地求出。对树脂发泡体的厚度并无特别限定，可以根据通信用薄片结构体的形状、形态等进行适当选择，例如为0. 5 5mm，优选为0. 5 2mm。需要说明的是，使用二维通信用低介电薄片作为树脂组合物的发泡体时，根据利用前述高压气体的树脂发泡体的制造方法，可以制造高发泡倍率的树脂发泡体，因此具有可以制造厚的树脂发泡体的优点。例如，利用连续方式制造树脂发泡体的情况下，为了保持混炼浸渍工序中挤出机内部的压力，需要尽量缩小安装在挤出机前端的模具的间隙(通常为0.1 1mm)。因此，为了获得厚的聚烯烃系树脂发泡体，必须使通过狭窄的缝隙而被挤出的树脂组合物以高倍率进行发泡，由于以往不能获得高发泡倍率，所形成的发泡体的厚度被限定为薄的发泡体(例如为0. 5 2mm左右)。与此相对，使用高压气体而制造的树脂发泡体能够连续获得最终厚度为0. 5 5mm的发泡体。此外，在这样的树脂发泡体中，作为气泡结构，优选为独立气泡结构、半连续半独立气泡结构(独立气泡结构与连续气泡结构混合存在的气泡结构，其比率并无特别限定)， 半连续半独立气泡结构优选其气泡结构中的独立气泡结构部为40%以下，特别是独立气泡结构部为30%以下是合适的。树脂发泡体的厚度、密度、发泡倍率、平均泡孔直径等可根据所使用的高压气体、 树脂等的种类而异，通过适当选择并设定例如气体浸渍工序、混炼浸渍工序中的温度、压力、时间等操作条件，减压工序、成形减压工序中的减压速度、温度、压力等操作条件，减压后或成形减压后的加热工序中的加热温度等而进行调整。( 二维通信用低介电薄片)可以如上所述地获得的本发明的二维通信用低介电薄片的特征在于，其介电常数为1. 6以下，优选为1. 4以下，进一步优选为1. 3以下，特别优选为1. 2以下(通常为1. 0 以上)。通过将介电常数控制在1. 6以下，可以抑制介电层中的能量损失(介电损失)，起到防止发热、噪音，抑制电力消耗的效果。需要说明的是，本发明中的介电常数可以使用利用谐振腔微扰法(Cavity Perturbation Method)测定的值。另外，本发明的二维通信用低介电薄片优选在频率IGHz下的介质损耗角正切为 0. 01以下，进一步优选为0. 005以下，特别优选为0. 002以下，极其优选为0. 001以下(通常为0.000以上)。将介质损耗角正切控制在0.01以下，可以抑制介电层中的能量损失(介电损失)，具有防止发热、噪音，抑制电力消耗的优点。需要说明的是，本发明中的介质损耗角正切可以使用利用谐振腔微扰法测定的值。作为本发明的二维通信用低介电薄片的形状，并无特别限定，可以选择任意的形状，例如，为薄膜状、薄片状、板状、棱柱状等。另外，也可以为包含卷绕体状、挠曲状、弯曲状等曲形的形状。另外，作为二维通信用低介电薄片的结构，并无特别限定，可以是单层结构，也可以是层叠结构。二维通信用低介电薄片的结构为单层结构的情况下，二维通信用低介电薄片优选包含由前述树脂发泡体形成的发泡层。即，二维通信用低介电薄片也可以是仅由发泡层形成的单层体，所述发泡层由前述树脂发泡体形成。单层结构的二维通信用低介电薄片可以通过将前述树脂发泡体直接作为发泡层使用而获得，或者可以根据需要通过将前述树脂发泡体切割加工成所希望的形状、厚度而获得。另外，二维通信用低介电薄片的结构为层叠结构的情况下，二维通信用低介电薄片，例如，可以通过由前述树脂组合物形成的无发泡层的层叠结构来构成，也可以通过由前述树脂发泡体形成的发泡层的层叠结构来构成，还可以通过由前述树脂组合物形成的无发泡层及由前述树脂发泡体形成的发泡层的层叠结构来构成，优选包含由前述树脂发泡体形成的发泡层的构成。需要说明的是，在层叠结构的二维通信用低介电薄片中，层的总数、由树脂发泡体形成的发泡层的数量、无发泡层的数量、各层的厚度等可以根据用途进行适当选择。作为无发泡层只要是层内不具有发泡结构(气泡结构)的层就无特别限定，例如可列举出由通过将前述树脂组合物成形为适当形状(例如，薄片状、薄膜状等)而制作的未发泡树脂成形体形成的层。需要说明的是，无发泡层可以单独使用，或者组合使用2种以上。本发明的二维通信用低介电薄片可以在其单面或者两面的表面上设置粘接剂层。 对用于形成上述粘接剂层的粘接剂并无特别限定，例如，可列举出聚氨酯系粘接剂、丙烯酸系粘接剂、橡胶系粘接剂、有机硅系粘接剂、聚酯系粘接剂、聚酰胺系粘接剂、环氧系粘接剂、乙烯基烷基醚系粘接剂、氟系粘接剂等公知的粘接剂。其中，特别优选丙烯酸系粘接剂、 橡胶系粘接剂。这些粘接剂可以单独使用或组合使用2种以上。需要说明的是，对粘接剂的形态并无特别限定，例如，可列举出乳液型粘接剂、溶剂型粘接剂、热熔融型粘接剂(热熔型粘接剂)等。另外，粘接剂层为单层、多层均可。另外，可以预先在本发明的二维通信用低介电薄片中设置导电层。导电层可以作为构成后述的通信用薄片结构体时的部件发挥功能，可以通过直接在二维通信用低介电薄片的至少单面上进行铜、镍等镀敷处理而形成。或者，也可以以使铜、银、铝等在薄膜面上蒸镀而得到的薄膜状物、铜箔、铝箔等的金属箔等作为导电层贴附在二维通信用低介电薄片上而形成。导电层的表面电阻率优选为等于或小于ΙΩ/lcm2，更优选为0.5Ω以下，特别优选为0. 1Ω以下。另外，导电层的厚度通常为0. Imm以下，优选为0.001mm 0. 1mm，更优选为 0.OOlmm 0. 05mm。作为二维通信用低介电薄片的厚度并无特别限定，可以根据二维通信用低介电薄片的用途、形状、形态等进行适当选择，例如为0. 5 5mm，优选为0. 5 2mm。本发明的二维通信用低介电薄片优选其弯曲刚度为100N -mm2以下，更优选为1 100N · mm2，特别优选为1 50N · mm2，极其优选为1 30N ·πιπι2。弯曲刚度为100Ν · mm2以下时，挠性优异，可以以卷状成形。(通信用薄片结构体)本发明的通信用薄片结构体包含本发明的二维通信用低介电薄片作为其一部分， 或为二维通信用低介电薄片其本身。以下，边参照图1边对本发明的通信用薄片结构体进行说明。图1的(a)为本发明的通信用薄片结构体1的剖面示意图，图1的(b)为其俯视图。其中，在图1的(b)中， 为了显示导电网3形成为格子状，以除去绝缘层5的状态进行显示。本发明的通信用薄片结构体1为如下构成在导电层4上设置本发明的二维通信用低介电薄片作为介电材料2，在其上设置导电网3，并在其上进一步设置绝缘层5。导电层4只要是具有电磁波屏蔽性的导电层就无特别限定，优选其表面电阻率为等于或小于ΙΩ/lcm2、进一步优选为0.5 Ω以下、并且最优选为0. 1 Ω以下。导电层4如前述所示，可以预先在二维通信用低介电薄片上形成，另外，也可以另行准备将铜、银、铝等蒸镀在薄膜面上而得到的薄膜状物、铜箔、铝箔等金属箔等，将其层叠使用。另外，导电层4的厚度通常为0. Imm以下，优选为0. OOlmm 0. Imm,更优选为0. OOlmm 0. 05mm。导电网3如图1的(b)所示，在介电材料2上用导电性材料形成为格子状。需要说明的是，虽然在图1的(b)中将导电网3显示为格子状，但只要其具有孔或者网眼的形状即可，也可以为三角形、四边形(例如，正方形、长方形、菱形、梯形等)、圆形(例如，正圆、接近正圆的圆，椭圆形状等)。另外，图1的(b)中显示了导电网3包埋在介电材料2中的形状，也可以设置在介电材料2上。导电网3只要使用具有导电性的材料即可，可以使用包含铜、银、铝、镍等金属的材料，包含炭黑的材料等。绝缘层5只要是具有绝缘性的薄膜则无特别限定，可以使用聚酯薄膜、聚烯烃薄膜、氯乙烯薄膜、聚氨酯薄膜等以往公知的薄膜。上述各层可以分别利用以往公知的方法粘接，例如可列举出通过热熔树脂进行粘接的方法、设置粘接剂层来进行粘接的方法等。本发明的通信用薄片结构体使用特征在于密度为0. 01 0. 2g/cm3，介电常数为 1.6以下的二维通信用低介电薄片作为介电层，因此可以降低能量损失，大幅提高通信性能。实施例以下，基于实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明不受这些实施例的任何
12限定。(实施例1)使用日本制钢所(JSW)制造的双螺杆混炼机，在200°C的温度下，将聚丙烯[200°C 下的熔体流动速率(MFR) 0. 35g/10min]混炼后，挤出为股状，水冷后切断并成形为颗粒状。将该颗粒投入至日本制钢所制造的单螺杆挤出机，在220°C的气氛中，以13 (注入后为U)MPa/Cm3的压力注入二氧化碳气体。二氧化碳气体以相对于聚合物总量为9. 5重量％的比率注入。使二氧化碳气体充分饱和后，冷却至适合于发泡的温度170°C，然后从口模中挤出，得到树脂发泡体。接着，将该树脂发泡体切片，从而得到厚度为1.0mm的二维通信用低介电薄片。(实施例2)使用日本制钢所(JSW)制造的双螺杆混炼机，在200°C的温度下，将45重量份聚丙烯[200°C下的熔体流动速率(MFR) :0.35g/10min]、45重量份聚烯烃系弹性体[200°C下的熔体流动速率(MFR) 0. 35g/10min, JIS A硬度79度]、10重量份氢氧化镁、10重量份碳 (商品名“旭#35"asahi carbon co.，ltd.制造)及10重量份硬脂酸单甘油酯混炼后，挤出成股状，水冷后切断并成形为颗粒状。将该颗粒投入至日本制钢所制造的单螺杆挤出机中，在220°C的气氛中，以13 (注入后为12)MPa/cm3的压力，注入二氧化碳气体。二氧化碳气体以相对于聚合物总量为5. 6 重量％的比率注入。使二氧化碳气体充分饱和后，冷却至适合于发泡的温度170°C，然后从口模中挤出，得到树脂发泡体。接着，将该树脂发泡体切片，从而得到厚度为1.0mm的二维通信用低介电薄片。(实施例3)使用日本制钢所(JSW)制造的双螺杆混炼机，在200°C的温度下，将45重量份聚丙烯[200°C下的熔体流动速率(MFR) :0.35g/10min]、45重量份聚烯烃系弹性体[200°C下的熔体流动速率(MFR) 0. 35g/10min,JIS A硬度79度]、120重量份氢氧化镁、10重量份碳 (商品名“旭#35”asahi carbon co. , ltd.制造)及10重量份硬脂酸单甘油酯混炼后，挤出成股状，水冷后切断并成形为颗粒状。将该颗粒投入至日本制钢所制造的单螺杆挤出机中，在220°C的气氛中，以13(注入后为12)MPa/cm3的压力，注入二氧化碳气体。二氧化碳气体以相对于聚合物总量为6. 3 重量％的比率注入。使二氧化碳气体充分饱和后，冷却至适合于发泡的温度170°C，然后从口模中挤出，得到树脂发泡体。接着，将该树脂发泡体切片，从而得到厚度为1.0mm的二维通信用低介电薄片。(实施例4)利用电解镀敷工序，在实施例2中制作的二维通信用低介电薄片的单面形成厚度为0. 003mm的镀铜层，从而获得单面具有导电层的二维通信用低介电薄片。(实施例5)利用丙烯酸系粘接剂(厚度30μπι)，在实施例2中制作的二维通信用低介电薄片的单面层叠厚度为30 μ m的铝蒸镀薄膜，从而获得单面具有导电层的二维通信用低介电薄片。
(比较例1)将以密度为0. 4g/cm3,平均泡孔直径为70 μ m的聚氨酯为主成分的发泡体切片，从而获得厚度为1. Omm的二维通信用低介电薄片。针对实施例及比较例的二维通信用低介电薄片，进行下述的评价。另外，其结果如表1所示。(密度的测定方法)作为二维通信用低介电薄片而制作的树脂发泡体及发泡前的颗粒状成形体的密度如下求出使用游标卡尺测定该试验片的尺寸后，用电子天平对质量进行测定，由下式求
出ο密度(g/cm3)=试验片的质量/试验片的体积(发泡倍率)发泡倍率是通过下式，由发泡前的颗粒状成形体的密度和树脂发泡体的密度求出的。发泡倍率(倍)=发泡前的颗粒状的成形体的密度/树脂发泡体的密度(平均泡孔直径)通过数字显微镜(商品名“VH-8000”，KEYENCE CORPORATION制造)获取发泡体气泡部的放大图像，使用图像分析软件(商品名“Win R00F”，三谷商事株式会社制造)进行图像分析，从而求出任意400个气泡的平均泡孔直径(μ m)。(介质损耗角正切)将实施例及比较例所得到的二维通信用低介电薄片切割至宽度2mmX长度70mm， 制作评价用样品，利用谐振腔微扰法(Agilent Technologies制造的矢量网络分析仪 8722A，关东电子应用开发株式会社制谐振腔)观测其IGHz下的介质损耗角正切的值。(介电常数)将实施例及比较例所得到的二维通信用低介电薄片切割至宽度2mmX长度70mm， 制作评价用样品，利用谐振腔微扰法(Agilent Technologies制造的矢量网络分析仪 8722A，关东电子应用开发株式会社制谐振腔)观测其IGHz下的介电常数的值。(表面电阻率)根据JIS K 6271所记载的双环电极法，测定表面电阻率。电阻值的测定使用的装置名为“Digital Multimeter VOAC 7520”(岩通计测株式会社制造)。(弯曲刚度)根据JIS K 7203(1982)，使用从板状发泡体切出的、长度IOOmmX宽度25mmX厚度板状发泡体的厚度(板状发泡体为层叠板状发泡体的情况下为包含被层叠的树脂层的板状发泡体的厚度)的发泡体作为试验片，对弯曲弹性模量E进行了测定。接着，向下述公式中代入弯曲弹性模量E及尺寸，计算弯曲刚度EI [N · mm2]。
b3EI=Exh-
12其中，E 弯曲弹性模量[mPa]，b 样品长度[mm]，h 样品厚度[mm]。(卷取操作性)将实施例及比较例所得到的二维通信用低介电薄片卷取为直径IOOmrn及长度300mm的卷，观测有无起皱。[表 1]
权利要求
1.一种二维通信用低介电薄片，其特征在于，其密度为0.01 0.2g/cm3，介电常数为 1. 6以下。
2.根据权利要求1所述的二维通信用低介电薄片，其特征在于，其介质损耗角正切为 0. 01以下。
3.根据权利要求1所述的二维通信用低介电薄片，其特征在于，其含有气泡。
4.根据权利要求3所述的二维通信用低介电薄片，其中，气泡的平均泡孔直径为1 300 μ HIo
5.根据权利要求1所述的二维通信用低介电薄片，其特征在于，其由热塑性树脂组合物形成。
6.根据权利要求5所述的二维通信用低介电薄片，其特征在于，所述热塑性树脂组合物至少包含聚烯烃系树脂。
7.根据权利要求1所述的二维通信用低介电薄片，其中，其在至少单面具有导电层。
8.根据权利要求7所述的二维通信用低介电薄片，其中，所述导电层的表面电阻率等于或小于ΙΩ/lcm2。
9.根据权利要求7所述的二维通信用低介电薄片，其特征在于，所述导电层的厚度为 0. Imm以下。
10.根据权利要求1所述的二维通信用低介电薄片，其中，弯曲刚度为100N*mm2以下。
11.一种通信用薄片结构体，其使用了权利要求1所述的二维通信用低介电薄片。
12.—种二维通信用低介电薄片的制造方法，其特征在于，其为由树脂发泡体形成的二维通信用低介电薄片的制造方法，使树脂组合物发泡成形，从而形成密度为0. 01 0. 2g/ cm3，介电常数为1.6以下的树脂发泡体。
13.根据权利要求12所述的二维通信用低介电薄片的制造方法，其使用高压气体使树脂组合物发泡。
14.根据权利要求13所述的二维通信用低介电薄片的制造方法，其中，高压气体为二氧化碳或氮气。
15.根据权利要求13或14所述的二维通信用低介电薄片的制造方法，其中，高压气体为超临界流体。
全文摘要
本发明提供一种可以用于二维通信用薄片结构体的、介电常数及介质损耗角正切为至今最低的二维通信用低介电薄片及其制造方法，另外提供使用了该二维通信用介电薄片的二维通信用结构体。提供一种二维通信用低介电薄片，其特征在于，其密度为0.01～0.2g/cm3、介电常数为1.6以下。特别优选其为含有气泡的发泡体，且其介质损耗角正切为0.01以下。
文档编号H04B5/02GK102549949SQ20108004398
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年9月30日
发明者儿玉清明, 富田俊彦, 斋藤诚, 请井博一 申请人:日东电工株式会社