(57)【要約】    【課題】  絶縁性及び熱伝導性に優れるポリマー組成物を提供することにある。    【解決手段】  無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物であって、前記無機フィラーは、溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、が実施されて得られた前記洗浄済み球状アルミナ粒子を含有することを特徴とするポリマー組成物を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物であって、
前記無機フィラーは、
溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、
該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、
該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、
が実施されて得られた前記洗浄済み球状アルミナ粒子を含有することを特徴とするポリマー組成物。
【請求項２】
無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物を作製するポリマー組成物の製造方法であって、
溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、
該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、
該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、
該洗浄工程で得られた洗浄済み球状アルミナ粒子を前記無機フィラーの一部又は全部として前記ポリマー成分と混合することにより、前記ポリマー組成物を得る混合工程と、
を備えることを特徴とするポリマー組成物の製造方法。
【請求項３】
無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物をシート状に形成することで得られるポリマーシートを備える絶縁シートであって、
前記無機フィラーは、
溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、
該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、
該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、
が実施されて得られた前記洗浄済み球状アルミナ粒子を含有することを特徴とする絶縁シート。
【請求項４】
無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物をシート状に形成することで得られるポリマーシートを備える絶縁シートを作製する絶縁シートの製造方法であって、
溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、
該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、
該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、
該洗浄工程で得られた洗浄済み球状アルミナ粒子を前記無機フィラーの一部又は全部として前記ポリマー成分と混合することにより、前記ポリマー組成物を得る混合工程と、
を備えることを特徴とする絶縁シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー組成物及びその製造方法、並びに、絶縁シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エレクトロニクス分野において、金属ベース回路基板、パワーモジュール等に用いられている絶縁シートや樹脂モールドには、熱伝導性が求められる事から、無機フィラーと、ポリマー成分とを含有するポリマー組成物が用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、無機フィラー、及び、ポリマー成分としてのエポキシ樹脂を含むポリマー組成物により形成されたポリマーシートと、金属箔により形成された金属層とが積層された絶縁シートが記載されており、この絶縁シートが多層プリント配線板に用いられることが記載されている。
【０００４】
斯かる絶縁シートに含有される無機フィラーとしては、高い熱伝導率を有するアルミナ粒子等が知られている。
アルミナ粒子は、ポリマー成分よりも高い熱伝導率を有するので、高充填させる方が熱伝導性に有利である。
【０００５】
ところで、ポリマー組成物に高い熱伝導率を発揮させるためのアルミナ粒子としては、不定形のアルミナ粒子と、球状アルミナ粒子とが広く用いられている。
これらのうち球状アルミナ粒子は、不定形のアルミナ粒子に比べて比表面積が小さいので、充填量の割には、ポリマー組成物の粘性を高めすぎない。
従って、アルミナ粒子を高充填させるには、球状アルミナ粒子の方が有利であり、絶縁シートに含有させる無機フィラーとしては、球状アルミナ粒子がよく用いられている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１９１１５０号公報
【特許文献２】特開２００４−２４４４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、昨今では、絶縁性に優れつつ、更に、熱伝導性がより一層優れた絶縁シートや樹脂モールドが求められることがあるが、従来の絶縁シートや樹脂モールドでは、斯かる要求を十分満足できない場合がある。
【０００８】
本発明は、上記要望点に鑑み、絶縁性及び熱伝導性に優れるポリマー組成物を提供することを第１の課題とし、絶縁性及び熱伝導性に優れる絶縁シートを提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行い、以下のことを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
α−アルミナは、他の結晶形態のアルミナに比べて、比重が高く、高充填に有利である。
本発明者は、溶融状態のアルミナを冷却して作製した球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程を実施することで、α−アルミナの含有率を高めることができ、高充填に有利な球状アルミナ粒子を作製できることを見出した。
また、本発明者は、溶融状態のアルミナを冷却することにより作製した球状アルミナ粒子は、通常、不純物としてナトリウムイオンを含有しており、また、α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子においては、前記α化工程での前記加熱により、球状アルミナ粒子の内部に存在していたナトリウムイオンが、球状アルミナ粒子の表面に現れ、絶縁性を低下させる要因となることを見出した。
さらに、本発明者は、このナトリウムイオンは、球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、除去できることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物であって、
前記無機フィラーは、
溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、
該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、
該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、
が実施されて得られた前記洗浄済み球状アルミナ粒子を含有することを特徴とするポリマー組成物である。
【００１１】
また、本発明は、無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物を作製するポリマー組成物の製造方法であって、
溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、
該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、
該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、
該洗浄工程で得られた洗浄済み球状アルミナ粒子を前記無機フィラーの一部又は全部として前記ポリマー成分と混合することにより、前記ポリマー組成物を得る混合工程と、
を備えることを特徴とするポリマー組成物の製造方法である。
【００１２】
さらに、本発明は、無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物をシート状に形成することで得られるポリマーシートを備える絶縁シートであって、
前記無機フィラーは、
溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、
該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、
該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、
が実施されて得られた前記洗浄済み球状アルミナ粒子を含有することを特徴とする絶縁シートである。
【００１３】
また、本発明は、無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物をシート状に形成することで得られるポリマーシートを備える絶縁シートを作製する絶縁シートの製造方法であって、
溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、
該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、
該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、
該洗浄工程で得られた洗浄済み球状アルミナ粒子を前記無機フィラーの一部又は全部として前記ポリマー成分と混合することにより、前記ポリマー組成物を得る混合工程と、
を備えることを特徴とする絶縁シートの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、絶縁性及び熱伝導性に優れるポリマー組成物を提供しうる。また、絶縁性及び熱伝導性に優れる絶縁シートを提供しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】塗工装置を表す概略断面図。
【図２】熱伝導率の測定における配置を示す概略図。
【図３】絶縁の信頼性試験の様子を表す図。
【図４】絶縁の信頼性試験の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１７】
まず、本実施形態に係るポリマー組成物の製造方法について説明する。
本実施形態に係るポリマー組成物の製造方法では、無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物を作製する。
【００１８】
具体的には、本実施形態に係るポリマー組成物の製造方法は、ボーキサイトからバイヤー法により水酸化アルミニウム粉末を得るバイヤー工程と、水酸化アルミニウム粉末から溶融状態のアルミナを得る溶融工程と、溶融状態のアルミナを冷却することにより、球状アルミナ粒子を作製する球状化工程と、該球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めるα化工程と、該α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液で洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する洗浄工程と、該洗浄工程で得られた洗浄済み球状アルミナ粒子を前記無機フィラーの一部又は全部として前記ポリマー成分と混合することにより、前記ポリマー組成物を得る混合工程と、を備える。
【００１９】
バイヤー工程は、加熱した水酸化ナトリウム水溶液（例えば、２５０℃）にボーキサイトを入れて、水酸化アルミニウム粉末を得る方法である。よって、前記バイヤー工程で得られる水酸化アルミニウムには、水酸化ナトリウム水溶液に含まれていたナトリウムイオンが、不純物として混入し、その結果、α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子にも、不純物としてナトリウムイオンが混入した状態となる。
【００２０】
前記溶融工程では、水酸化アルミニウム粉末と分散媒とを混合して懸濁液を作製し、該懸濁液を火炎中に噴霧することにより、溶融状態のアルミナを得る。前記分散媒としては、従来公知のものを用いることができる。
或いは、水酸化アルミニウム粉末をキャリアガスとともに火炎中に噴霧して、溶融状態のアルミナを得る。前記キャリアガスとしては、空気、窒素、酸素、二酸化炭素等が挙げられる。
前記火炎の温度は、２０５０〜２３００℃が好ましい。
【００２１】
そして、前記溶融状態のアルミナを液滴化させることにより、冷却固化させて球状アルミナ粒子を生成し、バグフィルター等によって球状アルミナ粒子を回収する。
【００２２】
前記α化工程では、前記球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱することにより、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高める工程である。
前記α化工程での加熱温度は、球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナとは異なる結晶形態のアルミナをα−アルミナに変えることができると一般的に知られている温度にすれば良い。
球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率が高まったことは、球状アルミナ粒子の真比重が高まったことで確認することができる。
【００２３】
前記洗浄工程では、前記α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液に接触させて洗浄することにより、該球状アルミナ粒子よりもナトリウムイオンの含有率が低い洗浄済み球状アルミナ粒子を作製する工程である。
前記洗浄液は、球状アルミナ粒子と接触して球状アルミナ粒子の表面に付着しているナトリウムイオンを除去できる液であり、洗浄している間に球状アルミナ粒子と実質的に化学反応しないものであれば特に限定されないが、前記洗浄液としては、例えば、蒸留水等が挙げられる。
前記洗浄工程では、球状アルミナ粒子を洗浄液に漬け込むことにより、球状アルミナ粒子を洗浄液に接触させて洗浄する。また、前記洗浄工程では、洗浄液を球状アルミナ粒子に流下させることで、球状アルミナ粒子を洗浄液に接触させて洗浄してもよい。
【００２４】
前記混合工程は、無機フィラーとしての洗浄済み球状アルミナ粒子と、ポリマー成分と、必要に応じて、洗浄済み球状アルミナ粒子以外の他の無機フィラーと、揮発性溶媒と、その他の成分とを一般的な方法で混合して前記ポリマー組成物を作製する工程である。
【００２５】
前記混合工程におけるポリマー組成物の作製方法としては、例えば、ポリマー成分を揮発性溶媒で溶解し、更に洗浄済み球状アルミナ粒子やその他の成分等を加え混合する方法を採用することができる。また、例えば、前記ポリマー組成物のポリマー成分が熱可塑性を有する場合、ポリマー成分を加熱溶融しながら、洗浄済み球状アルミナ粒子とこの加熱溶融したポリマー成分とその他の成分等とをミキサー等によって混合する方法を採用することができる。
【００２６】
前記無機フィラーは、ポリマー組成物の製品において所望の含有量となるように前記ポリマー組成物に配合される。具体的には、前記無機フィラーの含有量は、ポリマー組成物のうち、揮発性溶媒を除いた成分に占める無機フィラーの体積割合により決定することができる。
【００２７】
前記ポリマー組成物の製品に含まれる洗浄済み球状アルミナ粒子が５０体積％以上となるように、前記ポリマー組成物に洗浄済み球状アルミナ粒子が配合されることが好ましく、前記ポリマー組成物の製品に含まれる洗浄済み球状アルミナ粒子が６０体積％以上となるように、前記ポリマー組成物に洗浄済み球状アルミナ粒子が配合されることがより好ましい。前記ポリマー組成物の製品に含まれる洗浄済み球状アルミナ粒子が５０体積％以上であることにより、熱伝導性がより高まり得る。また、ポリマー組成物に含有し得る上限という点で、前記ポリマー組成物の製品に含まれる洗浄済み球状アルミナ粒子が６５体積％以下となるように、前記ポリマー組成物に洗浄済み球状アルミナ粒子が配合されることが好ましい。なお、体積は２０℃における体積を意味する。
【００２８】
前記ポリマー成分としては、特に限定されるものではなく、一般に用いられている樹脂成分やゴム成分を単独または複数組み合わせて用いることができる。
この樹脂成分としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を例示でき、この内、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルアミドイミド樹脂、ポリエーテルアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などが挙げられる。
前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
また、前記ゴム成分としては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体ゴム、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロ・スルホン化ポリエチレン、ポリウレタンゴムなどが挙げられる。
なかでも、ポリマー組成物を加熱接着により素子等に接着する場合には、ポリマー成分としては、優れた接着性を示すと共に耐熱性にも優れていることからエポキシ樹脂を用いることが好適である。
この加熱接着の際に、接着箇所からの滲み出し等を防止しうる点において、常温固体のエポキシ樹脂が好ましい。
【００２９】
一方で、被着体への接着時にある程度の粘度低下が生じないとポリマー組成物にあるボイド（空隙）などが消滅しにくく、絶縁性を低下させるおそれもある。
ポリマー組成物に適度な流れ性を付与して、これらの問題をより確実に抑制させ得る点において、このエポキシ樹脂としては、エポキシ当量４５０〜２０００ｇ／ｅｑの常温固体のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、エポキシ当量１６０〜２２０ｇ／ｅｑの多官能の常温固体で６０℃から９３℃の間に軟化点を有するノボラック型エポキシ樹脂とが（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／ノボラック型エポキシ樹脂）＝４０／６０〜６０／４０となる質量比率で混合されているものを用いることが好ましい。
なお、このエポキシ当量は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２３６により求めることができる。
【００３０】
このように、ポリマー組成物にポリマー成分としてエポキシ樹脂が含まれる場合においては、さらに、エポキシ樹脂の硬化剤、硬化促進剤をポリマー組成物に含有させて熱硬化性を付与することができる。
前記硬化剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、トリエチレンテトラミンなどのアミン系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂、ビスフェノール系フェノール樹脂などのフェノール系硬化剤、酸無水物などを用いることができる。
中でも、電気特性における信頼性を確保し易い点において、フェノールノボラック樹脂、ジアミノジフェニルスルホンが好適である。
前記硬化促進剤としては、特に限定されるものではないが、イミダゾール類や、トリフェニルフォスフェイト（ＴＰＰ）、三フッ化ホウ素モノエチルアミンなどのアミン系硬化促進剤が保存性などにおいて好適である。
【００３１】
前記その他の成分としては、分散剤、粘着性付与剤、老化防止剤、酸化防止剤、加工助剤、安定剤、消泡剤、難燃剤、増粘剤、顔料などといったプラスチック配合薬品として一般に用いられるその他の成分を本発明の効果を損なわない範囲において適宜加えることができる。
【００３２】
前記揮発性溶媒は、例えば、前記ポリマー成分を加熱溶解することが困難な場合に、前記ポリマー組成物に含まれる成分を均一分散させるべく用いられる。
前記揮発性溶媒としては、特に限定されないが、ポリマー組成物の硬化時において揮発除去が容易であるという点で、沸点が１２０℃以下のものが好ましい。また、ポリマー組成物との反応性がないという点で、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン等を用いることが好ましい。
【００３３】
前記洗浄済み球状アルミナ粒子以外の他の無機フィラーとしては、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ガリウム、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、ダイヤモンドなどの粒子が挙げられる。
【００３４】
本実施形態に係るポリマー組成物は、前記無機フィラー及び前記ポリマー成分を含有する。本実施形態に係るポリマー組成物は、本実施形態に係るポリマー組成物の製造方法によって作製することができる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る絶縁シートの製造方法について説明する。
本実施形態に係る絶縁シートの製造方法では、無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物をシート状に形成することで得られるポリマーシートを備える絶縁シートを作製する。
【００３６】
具体的には、本実施形態に係る絶縁シートの製造方法は、本実施形態に係るポリマー組成物をシート状に成形してポリマーシートを備える絶縁シートを形成する形成工程を備えている。
【００３７】
前記形成工程では、例えば、揮発性溶媒が用いられていない熱可塑性樹脂をベースとしたポリマー組成物を用いる場合には、Ｔ−ダイなどを用いた押出し成形などによって、ポリマー組成物を加熱溶融させてポリマーシートを形成することができる。
【００３８】
また、前記形成工程では、例えば、揮発性溶媒が用いられるなどしてポリマー組成物として常温で液状のものを用いる場合には、図１に示すような一般的な塗工装置により、ポリマーシートを形成させるためのポリマー組成物２’を支持層１の一面側に塗工し、続いて、ポリマー組成物２’を乾燥させることにより支持層１上にポリマーシートを形成させることができる。
【００３９】
前記ポリマー組成物２’を塗工する方法としては、特に限定されず、ドクターブレード法、コーター法、押し出し成形法、スクリーン印刷法、メタルマスク印刷法などを採用できる。
【００４０】
前記ポリマー組成物２’を乾燥する方法としては、常圧での加温による乾燥方法の他、真空条件下で前記ポリマー組成物２’中の揮発性溶媒を揮発除去させる方法も採用できる。前記ポリマー組成物２’中に揮発性溶媒が含まれている場合、通常、この乾燥によりポリマー組成物２’が乾燥し固化する。前記ポリマー組成物２’を乾燥する温度としては、特に限定されないが、例えば熱硬化性樹脂に関して、常圧での乾燥の場合、ポリマー組成物２’に配合された揮発性溶媒の沸点以上であって熱硬化性樹脂の完全硬化温度以下の温度が好ましく、通常は７０〜１３０℃が適当である。
【００４１】
前記形成工程では、図１に示したように支持層１を用いる場合、該支持層１としては、例えば、表面未処理の他、表面粗化処理、表面離型処理されたシート状のものを用いることができる。前記支持層１の材質としては、特に限定されるものではなく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリイミドなどのプラスチック、銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属等が挙げられる。なかでも、剥離性が良好で、外形加工性もよく、安価であるという点において、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。前記支持層１の厚みとしては、通常、２５〜１８８μｍを例示できる。
【００４２】
また、前記形成工程では、例えば、支持層１を一方で送り出すとともに他方で巻き取り、この送り出しと巻き取りとの間において液状のポリマー組成物２’の塗工と乾燥とを連続的に実施させる、いわゆる「ロール  トゥ  ロール」などと呼ばれる生産性に優れた方法などを採用することもできる。
【００４３】
次に、本実施形態に係る絶縁シートについて説明する。
本実施形態に係る絶縁シートは、無機フィラー及びポリマー成分を含有するポリマー組成物をシート状に形成することで得られるポリマーシートを備える。本実施形態に係る絶縁シートは、本実施形態に係る絶縁シートの製造方法によって作製することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る絶縁シートは、ポリマーシートが脆いため、例えば、ポリマーシートに、支持層が積層された構成で用いられうる。支持層としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属箔若しくは金属板等が挙げられる。絶縁シートは、ポリマーシートに金属箔若しくは金属板が積層されてなることにより、絶縁シートの強度が高まる。
【００４５】
さらに、本実施形態における絶縁シートは、金属ベース回路基板に用いられうる。該金属ベース回路基板は、例えば、前記金属板を備えた絶縁シートにおけるポリマーシート上に回路層が接着されて構成されうる。斯かる構成からなる金属ベース回路基板は、前記絶縁シートを有しているため、この金属ベース回路基板も熱伝導性ならびに絶縁性に比較的優れたものとなる。
【００４６】
更に、本実施形態における絶縁シートは、パワーモジュールに用いられうる。該パワーモジュールは、例えば、前記金属ベース回路基板の回路層の上に半導体チップや、パワーＩＣなどの発熱素子が実装され、これらの素子が一旦シリコーンゲルにて封止され、さらにシリコーンゲル上に樹脂モールドが実施されて構成されうる。斯かる構成からなるパワーモジュールは、前記絶縁シートを有しているため、このパワーモジュールも熱伝導性ならびに絶縁性に比較的優れたものとなる。
【００４７】
また、本実施形態における絶縁シートの体積抵抗率は、好ましくは、１．０×１０１３Ωｃｍ以上、より好ましくは１．０×１０１４〜１．０×１０１６Ωｃｍである。
なお、体積抵抗率は、ＪＩＳ  Ｃ  ２１３９：２００８に準じて測定した値を意味する。
【００４８】
なお、本実施形態に係るポリマー組成物及びポリマー組成物の製造方法、並びに、絶縁シート及び絶縁シートの製造方法は、上記構成を有するものであったが、本発明のポリマー組成物及びポリマー組成物の製造方法、並びに、絶縁シート及び絶縁シートの製造方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。
【実施例】
【００４９】
次に、実施例、及び、比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。
【００５０】
（絶縁シートの熱伝導率の測定）
後述する実施例１、及び、比較例１〜３の絶縁シートの熱伝導率の測定を行った。
絶縁シートの熱伝導率はトランジスタ法により測定した。測定方法の詳細について図２を参照しながら以下に説明する。
絶縁シートのポリマーシート側の面にアルミ板を積層し加熱して、アルミ板を絶縁シートに一体化させた。この絶縁シートにおける銅箔を１０×１５ｍｍのサイズでエッチングし、この部分に、トランジスタ（ＴＯ−２２０型  「Ｃ２２３３」）をハンダで固定し、アルミ板側に「１Ｗ／ｍ・Ｋの放熱グリース」を適量塗布して、ここにヒートシンクを貼り付けた。そしてトランジスタにかける電圧と電流とを調整してトランジスタの消費電力が１０〜４０Ｗとなるようにして、トランジスタの放熱部の直下、及びアルミ板それぞれに取り付けた熱電対で温度を測定した。
トランジスタの放熱部の直下の温度から、アルミ板の温度を引き、それを電力で割り、その逆数から熱伝導率を算出した。
【００５１】
（実施例１）
＜球状化工程＞
まず、水酸化アルミニウム粉末を分散媒と混合して懸濁液を作製した。そして、該懸濁液を火炎中に噴霧して、溶融状態のアルミナを得た。次に、該溶融状態のアルミナを液滴化させ冷却固化させることにより球状アルミナを生成し、バグフィルターで該球状アルミナ粒子を回収した。
【００５２】
＜α化工程＞
そして、前記球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を加熱して、該球状アルミナ粒子中におけるα−アルミナの含有率を高めた。
【００５３】
＜洗浄工程＞
前記α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を洗浄液としての蒸留水に漬け込むことにより、洗浄済みアルミナ粒子を作製した。
【００５４】
＜混合工程＞
次に、該洗浄工程で得られた洗浄済みアルミナ粒子を含め、下記の＜ポリマー組成物の配合＞に示す配合にてポリマー組成物の成分をディスパーにて減圧下で混合した。
【００５５】
＜ポリマー組成物の配合＞
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂  ５０質量部
（ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとを重縮合させて得られる重合体、
エポキシ当量４５０〜５００［ｇ／ｅｑ］）
・ノボラック型エポキシ樹脂  ５０質量部
（フェノールノボラック、ｏ―クレゾールノボラックをグリシジルエーテル化
したもの、エポキシ当量１９５〜２２０［ｇ／ｅｑ］）
・アミン系硬化剤  （４，４’−ジアミノジフェニルスルホン）  ２０質量部
・アミン系促進剤  （３フッ化ホウ素・モノエチルアミン錯化合物）  ２質量部
・洗浄済み球状アルミナ粒子  １１００質量部
・メチルエチルケトン    １２０質量部
【００５６】
＜形成工程＞
上記ポリマー組成物６７１ｇ（ポリマーシートの質量：６１１ｇ）を、厚み１ｏｚ（約３８μｍ）、面積２５００ｃｍ２の銅箔に塗工した。塗工方式としては、コーター方式、ロール  トゥ  ロールを採用し、乾燥条件としては、１２０℃で５分間とした。以上のようにして、形成工程を実施し、絶縁シートを作製した。
【００５７】
（比較例１）
前記洗浄済み球状アルミナ粒子の代わりに、不定形のアルミナ粒子を用いたこと以外は、実施例１と同様に絶縁シートを作製しようとしたところ、ポリマー組成物の粘度が高く、絶縁シートを作製することができなかった。
【００５８】
（比較例２）
比較例１で用いた不定形のアルミナ粒子の量のみを減らしてポリマー組成物を作製し（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びノボラック型エポキシ樹脂の合計量１００質量部に対する不定形のアルミナ粒子の量：９００質量部）、該ポリマー組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして絶縁シートを作製した。
【００５９】
（比較例３）
前記α化工程及び前記洗浄工程を実施しなかったこと以外は、実施例１と同様にして絶縁シートを作製した。
【００６０】
実施例１及び比較例１、２の熱伝導率の試験結果を表１に示す。なお、比較例１は、アルミナ粒子の量をかなり減らさないと粘性を低くさせることができなかったので、熱伝導率の測定は行わなかった。
【００６１】
【表１】
2016089136.tif 000002
【００６２】
表１に示すように、本発明の範囲内である実施例１の絶縁シートは、比較例２、３に比べて、熱伝導率が高かった。
従って、本発明によれば、従来に比べて、絶縁性及び熱伝導性に優れるポリマー組成物、及び、絶縁シートを提供できることがわかる。
【００６３】
（ナトリウムイオン溶出試験）
後述する実施例２、及び、比較例４、５の絶縁シートにおけるポリマーシートについて、ナトリウムイオン溶出試験を行った。
まず、絶縁シートの銅箔がない面同士が向かい合うように、２枚の絶縁シートを重ね合わせて、温度：１８０℃、圧力：８ＭＰａ、時間：１２０分間の条件で熱プレスし、積層したポリマーシートから銅箔をエッチングにより取り除いた。なお、積層されたポリマーシートの合計厚みは、２００μｍにした。
そして、ポリマーシートを粉砕し、この粉砕物１．５ｇと、精製水３０ｇとをテフロン（登録商標）製のプレッシャークッカー容器に入れ、プレッシャークッカー容器を１２１℃に２０時間加熱した。この際、プレッシャークッカー容器内の圧力は２気圧となった。その後、プレッシャークッカー容器を室温（２５℃）下で３時間放置し、上澄み液を採取した。次に、上澄み液のナトリウムイオン濃度をイオンクロマトグラフィー（検出器：電気伝導度検出器）で測定した。
【００６４】
（絶縁の信頼性試験）
後述する実施例２、及び、比較例４、５の絶縁シートにおけるポリマーシートについて、絶縁の信頼性試験を行った。
絶縁シート（１０ｃｍ×２０ｃｍ）とアルミニウム板（１０ｃｍ×２０ｃｍ×厚み２ｍｍ）とを、ポリマーシートがアルミニウム板と接するように積層し、温度：１８０℃、圧力：８ＭＰａ、時間：１２０分間の条件で熱プレスした。次に、図３に示すように、直径２０ｍｍの銅箔が５つ残るようにエッチングを行った。そして、ポリマーシートにアース線を繋いだ。次に、それぞれの銅箔部分に電線を繋いだ。そして、電流を検知するセンサーをそれぞれの電線に取り付けた。次に、それぞれの電線を介して４ｋＶの電圧を印加し（８５℃、相対湿度８５％下）、電流検知センサーで電流を検知した時点を、銅箔部分が破壊された時点として、印加し始めた時から各銅箔部分が破壊された時までの時間を求めた。そして、このデータを用いてワイブルプロットにより、印加時間と破壊率との関係を示す図４を作成した。
【００６５】
（実施例２）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとを重縮合させて得られる重合体、エポキシ当量４５０〜５００［ｇ／ｅｑ］）と、硬化剤としての４，４’−ジアミノジフェニルスルホンと、硬化促進剤としての３フッ化ホウ素・モノエチルアミン錯化合物と、実施例１と同様にして得た洗浄済みアルミナ粒子と、不定形のアルミナ粒子と、メチルエチルケトンとを混合して、ポリマー組成物を得た。なお、洗浄済みアルミナ粒子と、不定形のアルミナ粒子との配合割合は、質量比で７０：３０にした。
そして、上記ポリマー組成物を、厚み１ｏｚ（約３８μｍ）、面積２５００ｃｍ２の銅箔に塗工し、絶縁シートを得た。塗工方式としては、コーター方式、ロール  トゥ  ロールを採用し、乾燥条件としては、１２０℃で５分間とした。ポリマーシートにおけるアルミナ粒子の体積割合は、７０％にした。
【００６６】
（比較例４）
実施例１と同様にして得た洗浄済みアルミナ粒子の代わりに、実施例１と同様にして得た前記α化工程でα−アルミナの含有率が高められた球状アルミナ粒子を用いたこと以外は、実施例２と同様にして絶縁シートを作製した。
【００６７】
（比較例５）
実施例１と同様にして得た洗浄済みアルミナ粒子の代わりに、実施例１と同様にして得た前記球状化工程で得られた球状アルミナ粒子を用いたこと以外は、実施例２と同様にして絶縁シートを作製した。
【００６８】
実施例２及び比較例４、５のナトリウムイオン溶出試験の結果を表２に示す。また、実施例２及び比較例４、５の絶縁の信頼性試験の結果を図４に示す。
【００６９】
【表２】
2016089136.tif 000003
【００７０】
表２に示すように、本発明の範囲内である実施例２の絶縁シートは、洗浄していないアルミナ粒子を用いた比較例４の絶縁シートに比べて、ナトリウムイオンの溶出量が少なかった。また、図４に示すように、本発明の範囲内である実施例２の絶縁シートは、洗浄していないアルミナ粒子を用いた比較例４の絶縁シートに比べて、絶縁の信頼性に優れていた。
【符号の説明】
【００７１】
１：支持層、２’：ポリマー組成物、３：無機フィラー、４：ポリマー成分
【図１】
2016089136.tif 000004
【図２】
2016089136.tif 000005
【図３】
2016089136.tif 000006
【図４】
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