JP7448608B2 - ゴム樹脂材料及びそれを用いた金属基板 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム樹脂材料及びその応用に関し、特に、高熱伝導性ゴム樹脂材料及びそれを用いた金属基板に関する。

第５世代移動通信システム（５^th ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｙｓｔｅｍ，５Ｇ）の開発に伴い、５Ｇ無線通信規格を満たすために、高周波伝送が現在の開発の主流となっている。したがって、業界は、高周波伝送に適した高周波基板材料（例えば、６～７７ＧＨｚの周波数範囲）の開発に取り組んでおり、高周波基板を基地局のアンテナ、衛星レーダー、自動車レーダー、無線通信アンテナ、又はパワーアンプに応用できるようにしている。

高周波伝送の機能を与えるために、高周波基板は通常、高い比誘電率（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ，Ｄｋ）と高い誘電正接（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ，Ｄｆ）の特性を持っている。以下、高周波基板の比誘電率と誘電正接とを合わせて、高周波基板の誘電特性と称す。

現在市販のゴム樹脂材料は、特定の比率の液体ゴムを添加し、液体ゴムは、高い溶解性及び反応性官能基を有する、という特徴を有する。このように、ゴム樹脂材料は、高周波基板材料として好適である。しかしながら、液体ゴムの添加量は、高すぎてはいけない。液体ゴムの含有量が高すぎる（２５重量％を超える）と、ゴム樹脂材料のガラス転移温度（ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｔｇ）が比較的に低くなると共に、基板の剥離強度が不良となってしまう。

また、市販の高熱伝導性樹脂材料において、樹脂材料の熱伝導性を向上させるために、所定の比率で熱伝導性フィラーを含有する。樹脂１００重量部に対して、熱伝導性フィラーの添加量は、４５重量部超え６０重量部以下であるが、過量の熱伝導性フィラーは、ゴム樹脂材料と熱伝導性フィラーとの界面相容性に悪影響を与え、基板の耐熱性に影響することで、高周波基板材料での応用にとって不利となる。

本発明が解決しようとする技術の課題は、従来技術の不足に対し、高誘電性且つ高誘電性を有するゴム樹脂材料及びそれを用いた金属基板を提供する。

上記の技術的課題を解決するために、本発明が採用する一つの技術的手段は、高誘電性且つ低誘電性を有するゴム樹脂材料を提供する。前記ゴム樹脂材料は、ゴム樹脂組成物、第１の無機フィラー及び第２の無機フィラーを含む。前記ゴム樹脂組成物は、分子量が２５００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌの液体ゴム３０重量％～６０重量％と、ポリフェニレンエーテル樹脂１０重量％～３０重量％と、架橋剤２０重量％～４０重量％とを含む。前記第１の無機フィラーは、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、炭化ケイ素及びケイ酸アルミニウムからなる群から選択され、前記第２の無機フィラーは、二酸化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム及び二酸化チタンからなる群から選択される。

本発明の一つの実施形態において、前記液体ゴムを構成するモノマーは、スチレンモノマー、ブタジエンモノマー、ジビニルベンゼンモノマー及び無水マレイン酸モノマーからなる群から選択される。

本発明の一つの実施形態において、前記液体ゴムの全ての末端基に占めるビニール基の割合は、３０モル％～９０モル％であり、前記液体ゴムの全ての末端基に占めるスチレン基の割合は、１０モル％～５０モル％である。

本発明の一つの実施形態において、前記ブタジエンモノマーの総重量に基づいて、３０重量％～９０重量％の前記ブタジエンモノマーは、ビニール基を含む側鎖を有する。

本発明の一つの実施形態において、前記第１の無機フィラーは、表面処理を行うことにより、アクリル基及び／又はビニール基を含む。

本発明の一つの実施形態において、前記ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、前記第１の無機フィラーの添加量は、１００重量部～１５０重量部であり、前記第２の無機フィラーの添加量は、２０重量部～２５０重量部である。

本発明の一つの実施形態において、前記ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、前記第１の無機フィラーは、酸化アルミニウム５重量部～１２０重量部と、窒化ホウ素１０重量部～１００重量部と、ケイ酸アルミニウム３０重量部～８０重量部とを含み、前記第２の無機フィラーは、二酸化チタンと、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム又はそれらの組み合わせ２０重量部～５０重量部と、二酸化チタン１０重量部～４０重量部と、を含む。

本発明の一つの実施形態において、前記ゴム樹脂材料は、アクリル基及び／又はビニール基を有するシロキサンカップリング剤を更に含む。

本発明の一つの実施形態において、前記ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、シロキサンカップリング剤の含有量は、０．１重量部～５重量部である。

上記の技術的課題を解決するために、本発明が採用するもう一つの技術的手段は、金属基板を提供する。前記金属基板は、基材層と、前記基材層に設置した金属層とを備える。前記基材層の材料は、前記組成を含む高熱伝導性且つ低誘電特性を有するゴム樹脂材料を含む。

本発明の一つの実施形態において、前記金属基板の熱伝導率は、１．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。

本発明の一つの実施形態において、前記金属基板の比誘電率は、６～１２である。

本発明の一つの実施形態において、前記金属基板の剥離強度は、４．５ｌｂ／ｉｎ～７ｌｂ／ｉｎである。

本発明の有利な効果として、本発明に係る高い熱伝導性且つ高いゴム樹脂材料及び金属基板は、「ゴム樹脂組成物は、分子量が２５００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌの液体ゴムを含む」、及び「第１の無機フィラーは、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、炭化ケイ素及びケイ酸アルミニウムからなる群から選択され、第２の無機フィラーは、二酸化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム及び二酸化チタンからなる群から選択される」といった技術特徴によって、実際に応用する際に所望の物性（例えば、熱伝導率、誘電特性、剥離強度、耐熱性など）を達成する。

本発明に係る高熱伝導性且つ高誘電性を有する金属基板の構造を示す模式図である。 本発明に係る高熱伝導性且つ高誘電性を有する金属基板のもう一つの構造を示す模式図である。

本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下の本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照されたい。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の請求の範囲を制限するためのものではない。

以下、所定の具体的な実施態様によって本発明に係る「ゴム樹脂材料及びそれを用いた金属基板」の実施形態を説明し、当業者は、本明細書に開示された内容に基づいて本発明の利点と効果を理解することができる。本発明は、他の異なる具体的な実施態様によって実行または適用でき、本明細書における各細部についても、異なる観点と用途に基づいて、本発明の構想から逸脱しない限り、各種の修正と変更を行うことができる。また、事前に説明するように、本発明の添付図面は、簡単な模式的説明であり、実際のサイズに基づいて描かれたものではない。以下の実施形態に基づいて本発明に係る技術内容を更に詳細に説明するが、開示される内容によって本発明の保護範囲を制限することはない。また、本明細書において使用される「または」という用語は、実際の状況に応じて、関連して挙げられる項目におけるいずれか１つまたは複数の組み合わせを含むことがある。

［高誘電性且つ高誘電性を有するゴム樹脂材料］
本発明は、高誘電性且つ高誘電性を有するゴム樹脂材料を提供する。前記ゴム樹脂材料は、ゴム樹脂系に二種類の異なる無機フィラーを導入するものである。それによって、ゴム樹脂系の物性は（熱伝導性、誘電特性など）高周波・高速の要求を満たし、従来の材料に比べて、高周波高速基板材料として好適である。

具体的に説明すると、本発明に係るゴム樹脂材料は、ゴム樹脂組成物と、第１の無機フィラー（即ち、高熱伝導性無機フィラー）及び第２の無機フィラー（即ち、高誘電性無機フィラー）を含み、また、第１の無機フィラー及び第２の無機フィラーは、ゴム樹脂組成物に均一に分散される。以下にて、ゴム樹脂組成物、第１の無機フィラー及び第２の無機フィラーを詳しく説明する。

［ゴム樹脂組成物］
本発明に係るゴム樹脂組成物は、液体ゴム３０重量％～６０重量％と、ポリフェニレンエーテル樹脂１０重量％～３０重量％と、架橋剤２０重量％～４０重量％とを含む。

特筆すべきことは、液体ゴムの分子量が２５００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌである場合、ゴム樹脂組成物の流動性が向上し、低誘電基板材料の充填性を向上する効果を果たせる。液体ゴムの分子量は、３０００ｇ／ｍｏｌ～５５００ｇ／ｍｏｌであることが好ましく、３０００ｇ／ｍｏｌ～５０００ｇ／ｍｏｌであることがより好ましい。液体ゴムは、溶解性が高い特性を有するため、各成分の間の相溶性を向上させると共に、液体ゴムは、反応性官能基を有するため、ゴム樹脂材料を硬化した後の架橋度を向上させることができる。

また、液体ゴムは、特定の分子量を有し、且つ特定の構造及び構成単位を有するため、より大量にゴム樹脂組成物に添加し、即ち、液体ゴムのゴム樹脂組成物での含有割合を大幅に向上させることができる。具体的に説明すると、ゴム樹脂組成物の総重量を１００重量％として、液体ゴムの含有量は４０重量％を超えることが可能であり、従来の技術のゴム樹脂組成物での液体ゴムの含有量（２５重量％）を明らかに超える。好ましくは、液体ゴムのゴム樹脂組成物での含有量は、３０重量％～６０重量％である。

一つの実施形態において、液体ゴムは、液体ジエン系ゴムを含む。具体的に説明すると、液体ジエン系ゴムは、ポリブタジエン樹脂を含む。ポリブタジエン樹脂とは、ブタジエンモノマーを用いて重合されたポリマーであり、例えばブタジエンホモポリマー、又はブタジエンと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。

一つの好ましい実施形態において、液体ジエン系ゴムは、ブタジエン及びスチレンで形成された共重合体である。即ち、液体ゴムを構成するモノマーは、スチレン及びブタジエンを含む。スチレンモノマー及びブタジエンモノマーは、ランダムに配列してランダム共重合体（ｒａｎｄｏｍ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）として形成されることか、若しくは、規則的に配列して交互共重合体（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）又はブロック共重合体（ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）として形成されることができる。

液体ゴムの総重量を１００重量％として、スチレンモノマーの液体ゴムでの含有量は、１０重量％～５０重量％である。スチレンモノマーの液体ゴムでの含有量が１０重量％～５０重量％である場合、液体ゴムの構造が液晶分子配列の分子幾何構造に類似することで、耐熱性及びシステム相溶性が向上させることができる。好ましくは、スチレンモノマーの液体ゴムでの含有量は、１５重量％～５０重量％である。スチレンモノマーの含有量が５０重量％を超える場合、ゴム樹脂材料の粘度は高くなるため、高熱伝導性金属基板の製造にとって不利となる。

更に説明すると、ブタジエンそのものは、２つの二重結合を有することから、重合する際に、重合方法の違いによって、異なる構造を得る。即ち、ポリブタジエンは、ｃｉｓ－１，４－ポリブタジエン、ｔｒａｎｓ－１，４－ポリブタジエン、１，２－ポリブタジエンの中の任意１つ又は複数の構造から構成されてもよい。具体的に説明すると、ブタジエンが１，４－付加重合反応を行う場合に、ｃｉｓ－１，４－ポリブタジエン又はｔｒａｎｓ－１，４－ポリブタジエンの構造が生成される。ｃｉｓ－１，４－ポリブタジエン又はｔｒａｎｓ－１，４－ポリブタジエンの構造において、ポリブタジエンは、不飽和側鎖を有しない。ブタジエンが１，２－付加重合反応を行う場合に、１，２－ポリブタジエンの構造が生成される。１，２－ポリブタジエンの構造において、ポリブタジエンは、不飽和側鎖（ビニール基）を有する。

好ましくは、ブタジエンモノマーの総重量を１００重量％として、３０重量％～９０重量％の前記ブタジエンモノマー（重合後）は、ビニール基を含む側鎖を有する。好ましくは、ブタジエンモノマーの総重量を１００重量％として、３０重量％～８０重量％の前記ブタジエンモノマー（重合後）は、ビニール基を含む側鎖を有する。若しくは、３０重量％～８０重量％の前記ブタジエンモノマー（重合後）は、ビニール基側鎖を有する。

液体ゴムが少なくとも１つのビニール基を含む側鎖（又はビニール基）を有する場合に、架橋したゴム樹脂組成物の架橋密度及び耐熱性が向上する。又、本発明において、液体ゴムにおけるビニール基を含む不飽和側鎖（又はビニール基）の測定は、化学分析におけるヨウ素価で定量することができる。

液体ゴムにおけるビニール基を含む不飽和側鎖（又はビニール基）の含有量が高いほど、液体ゴムのヨウ素価が高い。ビニール基を含む不飽和側鎖（又はビニール基）は、架橋したゴム樹脂組成物の物理特性を向上させることができる。本発明において、液体ゴムのヨウ素価は、３０ｇ／１００ｇ～６０ｇ／１００ｇである。

ヨウ素価の測定方法は、まず０．３ｍｇ～１ｍｇの液体ゴムを採取し、クロロホルムを添加して液体ゴムを完全に溶解させ、ウィイス試液（Ｗｉｊｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を添加して３０分間暗所に放置する。次に、２０ｍＬのヨウ化カリウム（１００ｇ／Ｌ）及び１００ｍＬの水を添加した後に、０．１ｍｏｌ／Ｌのチオ硫酸ナトリウム溶液を用いて滴定を行い、溶液が薄黄色となった時に、数滴のデンプン溶液（１０ｇ／Ｌ）を加え、青色が消えるまで滴定を行う。

本発明の一つの実施形態において、液体ジエン系ゴムは、ブタジエンモノマー、スチレンモノマー、ジビニルベンゼンモノマー及び無水マレイン酸モノマーで形成された共重合体である。即ち、液体ゴムを構成するモノマーは、スチレンモノマー、ブタジエンモノマー、ジビニルベンゼンモノマー及び無水マレイン酸モノマーを含む。スチレンモノマー、ブタジエンモノマー、ジビニルベンゼンモノマー及び無水マレイン酸モノマーは、規則的に配列するか、もしくはランダムに配列されることができる。ブタジエンモノマー、スチレンモノマー、ジビニルベンゼンモノマー及び無水マレイン酸モノマーの総量を１００モル％として、ブタジエンモノマーの含有量は、３０モル％～９０モル％であり、スチレンモノマーの含有量は、１０モル％～５０モル％であり、ジビニルベンゼンモノマーの含有量は、１０モル％～４０モル％であり、且つ無水マレイン酸モノマーの含有量は、２モル％～２０モル％であってもよい。液体ジエン系ゴムにおいて、ジビニルベンゼンモノマー及び無水マレイン酸モノマーは、剥離強度（ｐｅｅｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）及び耐熱性、との作用を果たせる。

ポリフェニレンエーテル樹脂の分子量は、１０００ｇ／ｍｏｌ～２００００ｇ／ｍｏｌであり、好ましくは、２０００ｇ／ｍｏｌ～１００００ｇ／ｍｏｌであり、より好ましくは、２０００ｇ／ｍｏｌ～２２００ｇ／ｍｏｌである。特筆すべきことは、ポリフェニレンエーテル樹脂の分子量が２００００ｇ／ｍｏｌ未満である場合に、より優れた溶解性を有するため、ゴム樹脂組成物の製造に有利である。

好ましくは、ポリフェニレンエーテル樹脂は、少なくとも１つの改質基を有してもよい。改質基は、水酸基、アミノ基、ビニール基、スチレン基、メタクリレート基及びエポキシ基からなる群から選択されてもよい。ポリフェニレンエーテル樹脂での改質基は、不飽和結合を提供して、架橋反応の進行が有利となり、それによって、高ガラス転移温度且つ耐熱性が良好な材料を形成することができる。本実施形態において、ポリフェニレンエーテルの分子構造における２つの末端にはそれぞれ、改質基を有すると共に、前記２つの改質基が同一である。

好ましくは、ポリフェニレンエーテル樹脂は、単一の種類であるポリフェニレンエーテルを含んでもよく、複数の種類のポリフェニレンエーテルを同時に含んでもよい。

例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂として、ＳＡＢＩＣ社の品番ＳＡ９０（２つの末端にある改質基が水酸基である）又はＳＡ９０００（２つの末端にある改質基がメタクリレート基である）であるポリフェニレンエーテル樹脂、もしくは、三菱ガス化学株式会社（ＭＧＣ）製のＯＰＥ－２Ｓｔ（２つの末端にある改質基がスチレン基である）、ＯＰＥ－２ＥＡ（２つの末端にある改質基がメタクリレート基である）、又はＯＰＥ－２Ｇｌｙ（２つの末端にある改質基がエポキシ基である）であるポリフェニレンエーテル樹脂を用いられるが、本発明はこれに制限されるものではない。

例えば、ポリフェニレンエーテルとして、２つの末端にある改質基が水酸基であるポリフェニレンエーテル、２つの末端にある改質基がメタクリレート基であるポリフェニレンエーテル、２つの末端にある改質基がスチレン基であるポリフェニレンエーテル、又は２つの末端にある改質基がエポキシ基であるポリフェニレンエーテルであってもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。

一つの実施形態において、ポリフェニレンエーテル樹脂は、第１のポリフェニレンエーテル及び第２のポリフェニレンエーテルを含んでもよい。第１のポリフェニレンエーテル及び第２のポリフェニレンエーテルのそれぞれの分子末端に少なくとも１つの改質基を有し、改質基は、水酸基、アミノ基、ビニール基、スチレン基、メタクリレート基及びエポキシ基などの基からなる群から選択されると共に、第１のポリフェニレンエーテルの改質基は、第２のポリフェニレンエーテルの改質基と異なっている。具体的に説明すると、第１のポリフェニレンエーテルと第２のポリフェニレンエーテルとの重量比は、０．５～１．５であり、好ましくは、０．７５～１．２５であり、より好ましくは、１である。

例えば、第１のポリフェニレンエーテル及び第２のポリフェニレンエーテルは独立に、２つの末端にある改質基が水酸基であるポリフェニレンエーテル、２つの末端にある改質基がメタクリレート基であるポリフェニレンエーテル、２つの末端にある改質基がスチレン基であるポリフェニレンエーテル、又は２つの末端にある改質基がエポキシ基であるポリフェニレンエーテルであってもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。

第１のポリフェニレンエーテル樹脂及び第２のポリフェニレンエーテル樹脂は独立に、ＳＡＢＩＣ社の品番ＳＡ９０（２つの末端にある改質基が水酸基である）又はＳＡ９０００（２つの末端にある改質基がメタクリレート基である）であるポリフェニレンエーテル樹脂、もしくは、三菱ガス化学株式会社（ＭＧＣ）製のＯＰＥ－２Ｓｔ（２つの末端にある改質基がスチレン基である）、ＯＰＥ－２ＥＡ（２つの末端にある改質基がメタクリレート基である）、又はＯＰＥ－２Ｇｌｙ（２つの末端にある改質基がエポキシ基である）であるポリフェニレンエーテル樹脂を用いられるが、本発明はこれに制限されるものではない。

本発明の架橋剤は、ポリフェニレンエーテル樹脂と液体ゴムとの架橋度を向上させることができる。本実施形態において、架橋剤は、アリル基（ａｌｌｙｌ ｇｒｏｕｐ）を含んでもよい。例えば、架橋剤は、トリアリルシアヌレート（ｔｒｉａｌｌｙｌ ｃｙａｎｕｒａｔｅ，ＴＡＣ）、トリアリルイソシアヌレート（ｔｒｉａｌｌｙｌ ｉｓｏｃｙａｎｕｒａｔｅ，ＴＡＩＣ）、フタル酸ジアリル（ｄｉａｌｌｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ジビニルベンゼン（ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、トリアリルトリメリテート（ｔｒｉａｌｌｙｌ ｔｒｉｍｅｌｌｉｔａｔｅ）又はそれらの組み合わせであってもよい。好ましくは、架橋剤は、トリアリルイソシアヌレートであるが、本発明はこれに制限されるものではない。

［第１の無機フィラー］
第１の無機フィラーを添加することによって、ゴム樹脂材料の粘度を低減させ、且つゴム樹脂材料の熱伝導性を向上させることができる。以上の内容は、第１の無機フィラーの作用を簡単に説明するものであって、本発明を限定するためのものではない。実際に応用する際に、第１の無機フィラーは、ゴム樹脂材料の誘電特性を向上させることもある。

本発明において、第１の無機フィラーは、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ケイ酸アルミニウム及びそれらの組み合わせであってもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。一つの好ましい実施形態において、第１の無機フィラーは、酸化アルミニウム及び窒化ホウ素の中の少なくとも一種を含む。

一つの好ましい実施形態において、第１の無機フィラーは、表面処理を行うことにより、第１の無機フィラーの表面にアクリル基及び／又はビニール基に与え、即ち、アクリル基及び／又はビニールの中の少なくとも一種を有する。このように、第１の無機フィラーと液体ゴムとを反応することが可能となり、それによって、ゴム樹脂組成物が良好な相容性を有し、金属基板の耐熱性に悪影響を与えない。また、ゴム樹脂材料における第１の無機フィラーの添加量は、従来の技術における無機フィラーの添加量の上限を超えることができる。故に、本発明に係るゴム樹脂材料は、高周波基板材料としてより好適である。

特筆すべきことは、第１の無機フィラーは、単一の無機物粉末又は複数種の無機物粉末で混合されてもよい。また、第１の無機フィラーは、全てが表面処理されるか、もしくは、一部が表面処理されてもよい。第１の無機フィラーが酸化アルミニウム及び窒化ホウ素を含む具体例において、酸化アルミニウムが表面改質によってアクリル基及び／又はビニール基を有し、窒化ホウ素が表面改質されない。以上の内容は可能な実施形態であるが、本発明はこれに制限されるものではない。

一つの好ましい実施形態において、熱伝導性フィラーは、酸化アルミニウム、窒化ホウ素及びケイ酸アルミニウムを同時に含む。ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、酸化アルミニウムの添加量は、５０重量部～１２０重量部であり、窒化ホウ素の添加量は、１０重量部～１００重量部であり、ケイ酸アルミニウムの添加量は、３０重量部～８０重量部である。

具体的に、第１の無機フィラーの表面改質方法は、第１の無機フィラーにアクリル基及び／又はビニール基を与えるために、特定の官能性を有するシランに含浸させる（例えば、ビニール基を有するシラン又はアクリル基を有するシラン）ことである。

第１の無機フィラーの添加量は、製品の規格に応じて調整することができる。一つの実施形態において、ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、第１無機フィラーの添加量は、１００重量部～１５０重量部であり、１１０重量部～１４０重量部であることが好ましく、１２０重量部～１３０重量部であることがより好ましい。しかしながら、上述した例はあくまでも一つの実施形態に過ぎなく、本発明はこれに制限されるものではない。

第１の無機フィラーの外観は、球状又はシート状であってもよい。第１の無機フィラーの平均粒子径は、０．３μｍ～３０μｍであると共に、第１の無機フィラーの粒子径の分布範囲が、０．３～３０μｍであることによって、第１無機フィラーをゴム樹脂組成物に均一に分散することにとって有利である。

［第２の無機フィラー］
第２の無機フィラーの添加により、高誘電性ゴム樹脂材料の粘度を低減させ、且つ高誘電性ゴム樹脂材料の比誘電率を向上させることができる。以上の内容は、第２の無機フィラーの作用を簡単に説明するものであって、本発明を限定するためのものではない。実際に応用する際に、第２の無機フィラーは、ゴム樹脂材料の熱伝導性を向上させることもある。

本発明において、第２の無機フィラーは、二酸化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、及び二酸化チタンからなる群から選択されるが、本発明はこれに制限されるものではない。一つの好ましい実施形態において、第２の無機フィラーは、二酸化ケイ素及び二酸化チタンとを同時に含み、また、二酸化チタンは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム又はそれらの組み合わせで置換されてもよい。二酸化ケイ素は、溶融シリカ又は結晶シリカであってもよい。好ましくは、二酸化ケイ素は溶融シリカである。

一つの好ましい実施形態において、第２の無機フィラーは、表面処理を行うことにより、第２の無機フィラーの表面にアクリル基及び／又はビニール基に与え、即ち、アクリル基及び／又はビニールの中の少なくとも一種を有する。このように、第２の無機フィラーと液体ゴムとを反応することが可能となり、それによって、ゴム樹脂組成物が良好な相容性を有し、高い誘電特性を有する金属基板の耐熱性に悪影響を与えない。また、ゴム樹脂材料における第２の無機フィラーの添加量は、従来の技術における無機フィラーの添加量の上限を超えることができる。故に、本発明に係るゴム樹脂材料は、高周波基板材料としてより好適である。

特筆すべきことは、第２の無機フィラーは、単一の無機物粉末又は複数種の無機物粉末で混合されてもよい。また、第２の無機フィラーは、全てが表面処理されるか、もしくは、一部が表面処理されてもよい。第２の無機フィラーが二酸化ケイ素を含む具体例において、一部の二酸化ケイ素が表面改質によってアクリル基及び／又はビニール基を有し、他部の二酸化ケイ素が表面改質されない。以上の内容は可能な実施形態であるが、本発明はこれに制限されるものではない。

具体的に、第２の無機フィラーの表面改質方法は、第２の無機フィラーにアクリル基及び／又はビニール基を与えるために、特定の官能性を有するシランに含浸させる（例えば、ビニール基を有するシラン又はアクリル基を有するシラン）ことである。

第２の無機フィラーの添加量は、製品の規格に応じて調整することができる。一つの実施形態において、ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、第２の無機フィラーの添加量は、２０重量部～２５０重量部であり、３０重量部～２００重量部であることは好ましく、４０重量部～１６０重量部であることはより好ましい。しかしながら、上述した例はあくまでも一つの実施形態に過ぎなく、本発明はこれに制限されるものではない。

本発明の一つの好ましい実施形態において、ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、第２の無機フィラーは、二酸化チタンと、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム又はそれらの組み合わせ２０重量部～５０重量部と、二酸化ケイ素１０重量部～４０重量部と、を含む。

第２の無機フィラーの外観は、球状であってもよい。第２の無機フィラーの平均粒子径は、０．３μｍ～３０μｍであると共に、第２の無機フィラーの粒子径の分布範囲も、０．３μｍ～３０μｍであることによって、第２の無機フィラーをゴム樹脂組成物に均一に分散することに有利である。

［シロキサンカップリング剤］
本発明のゴム樹脂材料は、シロキサンカップリング剤を更に含んでもよい。シロキサンカップリング剤の添加は、繊維布、高熱伝導性ゴム樹脂組成物及びフィラー（第１の無機フィラー及び第２の無機フィラーを含む）の間の反応性及び相容性を向上させ、高熱伝導性金属基板の剥離強度及び耐熱性を向上させることができる。

一つの好ましい実施形態において、シロキサンカップリング剤は、アクリル基及びビニール基の中の少なくとも１つを含む。シロキサンカップリング剤の分子量は、１００ｇ／ｍｏｌ～５００ｇ／ｍｏｌであり、１１０ｇ／ｍｏｌ～２５０ｇ／ｍｏｌであることは好ましく、１２０ｇ／ｍｏｌ～２００ｇ／ｍｏｌであることはより好ましい。

ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、シロキサンカップリング剤の含有量は、０．１重量部～５重量部であり、好ましくは、０．５重量部～３重量部である。

［難燃剤］
本発明のゴム樹脂材料は、難燃剤を更に含んでもよい。難燃剤の添加により、高周波基板の難燃性を向上させることができる。例えば、難燃剤は、リン系難燃剤又は臭素系難燃剤であってもよい。好ましくは、難燃剤はハロゲンフリー難燃剤であり、即ち、臭素を含まないものである。

臭素系難燃剤として、エチレンビス（テトラブロモフタルイミド）（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｂｉｓｔｅｔｒａｂｒｏｍｏｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ）、テトラデカブロモジフェノキシベンゼン（ｔｅｔｒａｄｅｃａｂｒｏｍｏｄｉｐｈｅｎｏｘｙ ｂｅｎｚｅｎｅ）、デカブロモジフェノキシオキシド（ｄｅｃａｂｒｏｍｏ ｄｉｐｈｅｎｏｘｙ ｏｘｉｄｅ）又はそれらの組み合わせであってもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。

リン系難燃剤として、リン酸エステル系（ｓｕｌｐｈｏｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒ）、ホスファゼン系（ｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ）、ポリリン酸アンモニウム系、ポリリン酸メラミン系（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅ）又はシアヌル酸メラミン（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｃｙａｎｕｒａｔｅ）であってもよい。リン酸エステル系難燃剤としては、リン酸トリフェニル（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ＴＰＰ）、テトラフェニルレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌ ｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ），ＲＤＰ）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ Ａ ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ），ＢＰＡＰＰ）、ビスフェノールＡビス（ジメチル）ホスファート（ＢＢＣ）、レゾルシノール二リン酸（例えば、大八化学工業社製、ＣＲ－７３３Ｓ）、レゾルシノールビス（２，６－ジメチルフェニルホスフェート）（例えば、大八化学工業社製、ＰＸ－２００）が挙げられるが、本発明はこれに制限されるものではない。

難燃剤の添加量は、製品の規格に応じて調整することができる。一つの実施形態において、ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、難燃剤の添加量は、０．１～５重量部である。

［金属基板］
図１及び図２に示すように、本発明は、基材層１と、基材層１に設置した少なくとも１つの金属層２と、を備える金属基板Ｚを更に提供する。基材層１の材料は、前記組成を有し、高誘電性且つ高誘電性を有するゴム樹脂材料を含む。具体的に説明すると、金属基板Ｚは、銅箔基板（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ，ＣＣＬ）であってもよい。金属層２（銅箔層）は、基材層１の片面（例えば、上面）に形成されてもよい（金属層２の数は１つのみである）。もしくは、金属層２は、基材層１の両表面（例えば、上面、下面）にそれぞれ形成されてもよい（金属層２の数は２つである）。

具体的に説明すると、金属基板Ｚの比誘電率（１０ＧＨｚ）は、６～１２である。金属基板Ｚの誘電正接（１０ＧＨｚ）は、０．００４０以下であり、０．００３５以下であることが好ましく、０．００３０以下であることがより好ましい。金属基板Ｚの熱伝導率は、１．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、１．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、１．４Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。金属基板Ｚの剥離強度は、４．５ｌｂ／ｉｎ～７ｌｂ／ｉｎであることが好ましく、５ｌｂ／ｉｎ～７ｌｂ／ｉｎであることがより好ましい。

金属基板Ｚの特性を評価する方法として、以下に示す通りである。
（１）比誘電率（１０ＧＨｚ）：誘電分析装置（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｎａｌｙｚｅｒ）（品番：ＨＰ Ａｇｉｌｅｎｔ Ｅ５０７１Ｃ）を用いて、１０ＧＨｚの周波数での比誘電率を測定する。
（２）誘電正接（１０ＧＨｚ）：誘電分析装置（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｎａｌｙｚｅｒ）（品番：ＨＰ Ａｇｉｌｅｎｔ Ｅ５０７１Ｃ）を用いて、１０ＧＨｚの周波数での誘電正接を測定する。
（３）剥離強度：試験方法ＩＰＣ－ＴＭ－６５０－２．４．８に基づいて、銅箔基板の剥離強度を測定する。
（４）熱伝導率：測定方法ＡＳＴＭ Ｄ５４７０に基づいて、銅箔基板の熱伝導率を測定する。

［実施形態による有利な効果］
本発明の有利な効果として、本発明に係る高い熱伝導性且つ高いゴム樹脂材料及び金属基板は、「ゴム樹脂組成物は、分子量が２５００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌの液体ゴムを含む」、及び「第１の無機フィラーは、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、炭化ケイ素及びケイ酸アルミニウムからなる群から選択され、第２の無機フィラーは、二酸化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム及び二酸化チタンからなる群から選択される」といった技術特徴によって、実際に応用する際に所望の物性（例えば、熱伝導率、誘電特性、剥離強度、耐熱性など）を達成する。

以上に開示された内容は、ただ本発明の好ましい実行可能な実施態様であり、本発明の請求の範囲はこれに制限されない。そのため、本発明の明細書及び図面内容を利用して成される全ての等価な技術変更は、いずれも本発明の請求の範囲に含まれる。

Claims (11)

1. ゴム樹脂組成物、第１の無機フィラー及び第２の無機フィラーを含むゴム樹脂材料であって、
   前記ゴム樹脂組成物は、
   分子量が２５００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌの液体ゴム３０重量％～６０重量％と、
   ポリフェニレンエーテル樹脂１０重量％～３０重量％と、
   架橋剤２０重量％～４０重量％のみを含み、
   前記液体ゴムは、少なくとも１つのビニール基を含む不飽和側鎖又はビニール基を有し、
   前記架橋剤は、アリル基を含み、
   前記ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、前記第１の無機フィラーの添加量は、１００重量部～１５０重量部であり、前記第２の無機フィラーの添加量は、２０重量部～２５０重量部であり、
   前記ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、前記第１の無機フィラーは、酸化アルミニウム５重量部～１２０重量部と、窒化ホウ素１０重量部～１００重量部と、ケイ酸アルミニウム３０重量部～８０重量部とを含み、前記第２の無機フィラーは、二酸化チタンと、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム又はそれらの組み合わせ２０重量部～５０重量部と、二酸化ケイ素１０重量部～４０重量部と、を含む、ゴム樹脂材料。
2. 前記液体ゴムを構成するモノマーは、スチレンモノマー、ブタジエンモノマー、ジビニルベンゼンモノマー及び無水マレイン酸モノマーからなる群から選択される、請求項１に記載のゴム樹脂材料。
3. 前記液体ゴムの全ての末端基に占めるビニール基の割合は、３０モル％～９０モル％であり、前記液体ゴムの全ての末端基に占めるスチレン基の割合は、１０モル％～５０モル％である、請求項２に記載のゴム樹脂材料。
4. 前記ブタジエンモノマーの総重量に基づいて、３０重量％～９０重量％の前記ブタジエンモノマーは、ビニール基を含む側鎖を有する、請求項２に記載のゴム樹脂材料。
5. 前記第１の無機フィラーは、表面処理を行うことにより、アクリル基及び／又はビニール基を含む、請求項１に記載のゴム樹脂材料。
6. アクリル基及び／又はビニール基を有するシロキサンカップリング剤を更に含む、請求項１に記載のゴム樹脂材料。
7. 前記ゴム樹脂組成物１００重量部に対して、前記シロキサンカップリング剤の含有量は、０．１重量部～５重量部である、請求項６に記載のゴム樹脂材料。
8. 基材層と、前記基材層に設置した金属層とを備える、金属基板であって、前記基材層の材料は、請求項１に記載のゴム樹脂材料を含むことを特徴とする、金属基板。
9. 熱伝導率は、１．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項８に記載の金属基板。
10. 比誘電率は、６～１２である、請求項８に記載の金属基板。
11. 前記金属基板の剥離強度は、０．５１Ｎ・ｍ～０．８Ｎ・ｍである、請求項８に記載の金属基板。