JP2023092785A - 粉体塗料 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗装性の悪化を抑制しつつ、優れた放熱性を塗膜に付与し得る粉体塗料を提供する。【解決手段】 以下では、（Ａ）：２００ｇ／ｅｑ以上１０００ｇ／ｅｑ以下の範囲にエポキシ当量を有するエポキシ化合物、（Ｂ）：（Ａ）と反応する硬化剤、（Ｃ）：１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率、１０μｍ以上６０μｍ以下の粒子径（ｄ50）、および３μｍ以上４０μｍ以下の粒子径（ｄ10）、を有する絶縁性無機充填剤、とする。このとき、本発明に係る粉体塗料は、硬化物を形成するための塗料であって、熱硬化性組成物の微粉砕物で構成してあり、熱硬化性組成物は、（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）を含み、（Ｃ）は、組成物全体中に、７２質量％以上８５質量％以下の範囲で含有されていることを特徴とする。【選択図】 なし

Description

本発明は、電装部品用途、特にコイルの固着に用いて好適な、粉末状の熱硬化性組成物からなる粉体塗料に関する。

電動機や発電機等の回転子（電機子）のコア空間内には、巻成したコイルが設置されている。回転によりコイルの巻線がばらけること、または巻線とティース部との間や巻線どうしで、摩擦や衝突が生じることにより巻線の被覆が剥がれて短絡することを防止するため、コイルはコア空間内に固着されている。このようにコイルを固着させるために、エポキシ系の粉体塗料が用いられてきた（例えば特許文献１）。

特開昭６３－２２１１７４号公報

特許文献１による粉体塗料は、溶融時の流れ性がよいため、コア空間内に良好に充填され得るものの、得られる硬化物（塗膜）は、放熱性に乏しいという課題があった。そこで近年、電動機や発電機等の高性能化・高電力化に伴う発熱量の増大による放熱対策を重視すべく、粉体塗料中への各種放熱剤の添加が検討されている。

硬化物の放熱性を高めるために組成物中へ放熱剤を配合すると、それに起因して粉体塗料の溶融時の流れ性が低下して塗装性が悪化し、平滑で良好な外観を備えた硬化物を得られないことがあった。硬化物に高い放熱性を付与すべく放熱剤の配合量を増やした場合、この傾向が強くなることの他に、組成物中での他の成分の配合割合が相対的に減り、その結果、硬化物の重要な特性である耐熱性等諸特性の低下を伴うという欠点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。本発明は、塗装性の悪化を抑制しつつ、優れた放熱性を塗膜に付与し得る粉体塗料と、該塗料から形成され、良好な外観と優れた放熱性を有する塗膜を備えた被塗装体と、を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討の結果、粉体塗料が、以下の要件を満たすことによって、良好な外観と優れた放熱性を有する塗膜の形成に有効であることを見出した。
・熱硬化性化合物として分子量が小さいエポキシ化合物（特定エポキシ化合物）を用いる。
・絶縁性無機充填剤として自身の熱伝導性が所定値以上で、かつ所定の粒子径（ｄ₅₀、ｄ₁₀）を備えたもの（特定充填剤）を用いる。
・上記特定充填剤の配合量が特定の範囲である。
本発明者らは、こうした新たな知見に基づき、以下に提供される発明を完成させ、上記課題を解決した。

以下では、
（Ａ）：２００ｇ／ｅｑ以上１０００ｇ／ｅｑ以下の範囲にエポキシ当量を有するエポキシ化合物、
（Ｂ）：（Ａ）と反応する硬化剤、
（Ｃ）：１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率、１０μｍ以上６０μｍ以下の粒子径（ｄ₅₀）、および３μｍ以上４０μｍ以下の粒子径（ｄ₁₀）、を有する絶縁性無機充填剤、
（Ｄ）：１μｍ以下に一次粒子の平均粒子径を有する微粒子、
とする。

本発明によれば、硬化物を形成するための粉体塗料であって、
熱硬化性組成物の微粉砕物で構成してあり、
熱硬化性組成物は、（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）を含み、
（Ｃ）は、組成物全体中に、７２質量％以上８５質量％以下の範囲で含有されている、粉体塗料が提供される。
本発明によれば、上記粉体塗料から形成された硬化物からなる塗膜が提供される。
本発明によれば、上記塗膜を有する被塗装体が提供される。
本発明によれば、コイルである上記被塗装体が提供される。

上記の粉体塗料は、以下の態様を含み得る。
・（Ｃ）の質量比は、（Ａ）と（Ｂ）の混合物：１に対して２．６以上６．０以下であることができる。
・（Ｃ）は、４０μｍ以上２００μｍ以下の範囲に最大粒子径（ｄ_max）を有することができる。
・熱硬化性組成物は、さらに（Ｄ）を含むことができる。
・（Ｄ）は、組成物全体中に、０．０２質量％以上０．５質量％以下の範囲で含有されていてもよい。

本発明によれば、特定のエポキシ化合物と充填剤（ＡおよびＣ）を含み、かつ後者の配合比率を調整したため、塗装性の悪化を抑制しつつ、優れた放熱性を塗膜に付与し得る粉体塗料と、該塗料から形成され、良好な外観と優れた放熱性を有する塗膜を備えた、コイル等の被塗装体と、が提供される。

以下、本発明の実施の最良の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し、適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲のものである。

１．（粉体塗料）
本発明の一形態に係る粉体塗料は、硬化物を形成するための粉末状の塗料であり、熱硬化性組成物の微粉砕物（粉体粒子）で構成してある。粉体塗料を形成する一形態に係る熱硬化性組成物（以下単に「組成物」ともいう。）は、熱硬化性化合物、（Ｂ）硬化剤、および充填剤、を含む。熱硬化性化合物、および充填剤は、それぞれ、（Ａ）特定のエポキシ化合物、および（Ｃ）特定の絶縁性無機充填剤を、９５質量％以上（好ましくは１００質量％）含む。熱硬化性化合物、および充填剤は、それぞれ、（Ａ）、および（Ｃ）以外の成分を含むことはあり得る。すなわち、一形態に係る組成物は、少なくとも（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）を含んで構成される。以下、各成分を詳細に説明する。

１－１．（熱硬化性化合物）
一形態に係る組成物では、熱硬化性化合物として特定の、具体的には（Ａ）２００ｇ／ｅｑ以上１０００ｇ／ｅｑ以下の範囲にエポキシ当量を有するエポキシ化合物、を用いる。
エポキシ化合物は、粉体塗料の製造に原料として用いられ得るエポキシ化合物であれば、特に限定されない。例えば、ビスフェノール型エポキシ化合物（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型、ＡＤ型エポキシ化合物等）、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ化合物、ナフタレン環含有エポキシ化合物等が挙げられる。エポキシ化合物としては、上記各エポキシ化合物の重合体であるエポキシ樹脂も含まれる。エポキシ化合物としては、この中でも、好ましくは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物である。

エポキシ化合物として、エポキシ当量が２００ｇ／ｅｑ以上１０００ｇ／ｅｑ以下のもの（すなわち（Ａ））を用いる。エポキシ化合物のエポキシ当量を上記範囲内とすることにより、硬化物の靭性だけでなく、流動性に優れる。詳細には、エポキシ当量を２００ｇ／ｅｑ以上とすることで、硬化物に靭性を付与することができ、１０００ｇ／ｅｑ以下とすることで、塗装時に流動性が良好となる。
エポキシ化合物は、エポキシ当量が２００ｇ／ｅｑ以上１０００ｇ／ｅｑ以下の範囲となるように、エポキシ当量が異なる２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

（Ａ）の物性は、特に限定されないが、好ましくは、軟化点が７０℃以上１２０℃以下である。エポキシ化合物の軟化点を上記範囲内とすることにより、塗装時に流動性が良好となる。また、ブロッキング発生を防止する効果にも優れる。
エポキシ化合物は、軟化点が７０℃以上１２０℃以下の範囲となるように、軟化点が異なる２種類以上を組み合わせて使用してもよい。軟化点は、ＪＩＳ Ｋ ７２３４の環球法で測定することができる。
（Ａ）は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

組成物中での（Ａ）の含有量（総量）は特に限定されないが、他成分との配合バランスを考慮すると、組成物の全固形分総量（１００質量％）に対して、好ましくは１０質量％以上、３０質量％以下である。

１－２．（硬化剤）
組成物の形成に用いる（Ｂ）硬化剤は、熱硬化性化合物、特に（Ａ）と反応するものであれば、特に限定されない。例えば、フェノール系硬化剤、ジアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、シアネート系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、イミダゾール系化合物、有機リン系化合物、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等が挙げられる。
フェノール系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等が挙げられる。ジアミン系硬化剤としては、例えば、ジエチルジアミノジフェニルメタンやジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）等が挙げられる。酸無水物系硬化剤としては、脂環族酸無水物（例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）等）、芳香族酸無水物（例えば、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等）が挙げられる。シアネート系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールＡ型シアネートエステル樹脂等が挙げられる。イソシアネート系硬化剤としては、例えば、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアナート（ＭＤＩ）、２，４－トルエンジイソシアナート（２，４－ＴＤＩ）、２，６－トルエンジイソシアナート（２，６－ＴＤＩ）等が挙げられる。
（Ｂ）は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

組成物中の（Ｂ）の含有量は、特に限定されない。一形態において、（Ａ）に対する（Ｂ）の当量比が０．３以上２．０以下となることが好ましく、０．５以上１．５以下となることがより好ましい。すなわち、（Ａ）および（Ｂ）の各含有量は、上記当量比を満たす含有量であることが好ましい。（Ａ）および（Ｂ）の各含有量が、上記当量比を満たすような含有量であれば、硬化物の耐熱性および機械特性により優れた組成物になる。このことは、（Ａ）および（Ｂ）の硬化反応が好適に進行するためと考えられる。

１－２－１．（硬化促進剤）
組成物は、必要に応じて硬化促進剤を含有してもよい。使用可能な硬化促進剤の種類は特に限定されず、反応速度、反応温度、保存安定性等の観点から、適切なものを選択することができる。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール系化合物、有機リン系化合物、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等が挙げられる。
硬化促進剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
組成物が硬化促進剤を含む場合、組成物中の硬化促進剤の含有量は特に限定されない。保存安定性の観点から、硬化促進剤の（Ｂ）：１に対する質量比は、例えば０．１以上、好ましくは０．２以上、例えば１０以下、好ましくは５以下である。また、硬化促進剤の含有量を上記範囲内とすることにより、塗膜の平滑性も良好となる。

１－３．（充填剤）
一形態に係る組成物では、充填剤として特定の、具体的には（Ｃ）１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率、１０～６０μｍの粒子径（ｄ₅₀）、および３～４０μｍの粒子径（ｄ₁₀）、を有する絶縁性無機充填剤、を用いる。「絶縁性」とは、数百ボルト～数千ボルト程度の電圧をかけても無機充填剤自体が電流を流さない性質のことをいい、電子に占有された最もエネルギー準位の高い価電子帯からその上にある次のバンド（伝導帯）までが大きなエネルギーギャップで隔てられているために有する性質である。
特定充填剤としての（Ｃ）は、塗膜に高い熱伝導性を付与する観点から、自身の熱伝導率が、好ましくは２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、より好ましくは２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、であることが望ましい。

（Ｃ）は、横軸に粒子径（ｄｉａｍｅｔｅｒ）を、縦軸に頻度（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）をとった粒度分布曲線を描いた場合に単一のピークを有していてもよく、複数のピークを有していてもよい。複数のピークを有する（Ｃ）は、例えば、異なる粒子径を有する２種類以上の（Ｃ）を組み合わせることで構成できる。

（Ｃ）が粒度分布曲線を描いたとき、（Ｃ）の、重量累積粒度分布の小粒径側からの累積５０％に対応する粒子径（ｄ₅₀）は、得られる塗膜の放熱性の観点から、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上、好ましくは６０μｍ以下、より好ましくは５５μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下、である。
これに加え、（Ｃ）の、重量累積粒度分布の小粒径側からの累積１０％に対応する粒子径（ｄ₁₀）は、塗料溶融時の流れ性の低下（すなわち塗装性の悪化）を抑制することにより塗膜に良好な外観を付与する観点から、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、好ましくは４０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下、である。
（Ｃ）のｄ₅₀とｄ₁₀は、ともにレーザー回折法を用いて測定され、重量累積粒度分布曲線を小粒径側から描いた場合に、重量累積がそれぞれ５０％、１０％となる粒子径に対応する。レーザー回折法を用いた粒度分布測定は、レーザー回折散乱粒度分布測定装置（例えば、ベックマン・コールター社製、ＬＳ２３０）を用いて行うことができる。

（Ｃ）の最大粒子径（ｄ_max）は、２００μｍを超えても構わないが、得られる塗膜の塗装性および放熱性の観点から、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは９０μｍ以下、好ましくは４０μｍ以上、である。ｄ₅₀とｄ₁₀に加え、ｄ_maxが所定範囲の（Ｃ）を用いることで、塗装性の悪化をより抑制でき、かつより優れた放熱性を塗膜に付与し得る粉体塗料とすることができる。
（Ｃ）のｄ_maxは、例えば、所定の篩網目のＪＩＳ標準篩等を用いて（Ｃ）を篩分けする方法等により計測することができる。

（Ｃ）の材質としては、例えば、アルミナ、マグネシア、酸化亜鉛、ベリリア、シリカ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン等が挙げられる。中でも、熱伝導性および電気絶縁性がいずれも高い点で、アルミナ、マグネシア、酸化亜鉛、ベリリア、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素が好ましく、保存安定性および充填性が良くなる点で、アルミナが特に好ましい。

（Ｃ）は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。熱伝導率の異なる２種以上の（Ｃ）を組み合わせて用いる場合、組み合わせ後の熱伝導率が上記条件（１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）を満たしていればよい。ｄ₅₀とｄ_maxの異なる２種以上の（Ｃ）を組み合わせて用いる場合、組み合わせ後のｄ₅₀とｄ_maxが上記条件（ｄ₅₀が好ましくは１０μｍ以上６０μｍ以下、ｄ_maxが好ましくは４０μｍ以上２００μｍ以下）を満たしていればよい。

（Ｃ）としては、市販品を使用してもよい。例えば、商品名 ＡＸ３５－７５（新日鉄住金マテリアルズ社製）、商品名 ＤＡＭ－４５（デンカ社製）等が挙げられる。

組成物中での（Ｃ）の含有量（総量）は、組成物の全固形分総量（１００質量％）に対して、好ましくは７２質量％以上、より好ましくは７５質量％以上、好ましくは８５質量％以下、より好ましくは８３質量％以下、である。（Ｃ）の含有量が少なすぎると、放熱効果の発現が期待できず、一方で、（Ｃ）の含有量が多すぎると、塗膜の平滑性がなくなるため好ましくない。
（Ｃ）の質量比は、（Ａ）と（Ｂ）の混合物：１に対して、好ましくは２．６以上、より好ましくは３．０以上、好ましくは６．０以下、より好ましくは５．０以下、である。（Ｃ）の質量比が少なすぎると、放熱効果の発現が期待できず、一方で、（Ｃ）の質量比が多すぎると、塗膜の平滑性がなくなるため好ましくない。

１－４．（微粒子）
一形態に係る組成物は、必要に応じて、微粒子を含有してもよい。微粒子を組成物中に含有させる場合、微粒子は、（Ｄ）特定の微粒子を、９５質量％以上（好ましくは１００質量％）含むことが好ましい。

（Ｄ）は、粉体塗料に、流動性（流動浸漬法での塗装時に、空気が通り、粉体粒子が均一に流動する）、作業性（べたつきなく、さらさらとする）、保存安定性（ブロッキング防止）を付与する成分である。（Ｄ）として、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、親水性フュームドシリカ、疎水性フュームドシリカ、アクリル微粒子等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

（Ｄ）の市販品としては、旭化成ワッカーシリコーン社、日本アエロジル社、エルケムジャパン社、ＤＳＬ．ジャパン社、トクヤマ社等の製品が挙げられる。

一形態において、組成物が（Ｄ）を含む場合、組成物中での（Ｄ）の含有量（総量）は、組成物の全固形分総量（１００質量％）に対して、好ましくは０．０２質量％以上、より好ましくは０．０５質量％以上、好ましくは０．５質量％以下、より好ましくは０．３質量％以下、である。（Ｄ）の含有量が少なすぎると、粉体塗料への、流動性、作業性、保存安定性の付与が期待できず、一方で、（Ｄ）の含有量が多すぎると、塗膜の平滑性がなくなるため好ましくない。

１－５．（補助成分）
粉体塗料を構成する組成物には、発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、上記成分（（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ））以外の、補助成分を適宜配合することができる。補助成分としては、例えば、（Ｃ）以外の充填剤、（Ｄ）以外の微粒子、レベリング剤、顔料、消泡剤、フロー調整剤等が挙げられる。補助成分の配合量は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜決定される。

２．（粉体塗料の製造例）
一形態に係る粉体塗料の製造方法は特に限定されないが、例えば以下の方法により製造することができる。
初めに、ミキサー等により配合成分を乾式混合した後、エクストルーダーを用いて溶融混合等を行う。混合温度や混合時間は、特に限定されず、原料の種類や組成比等に応じて設定される。通常、混合温度は、１００℃～１５０℃が好ましく、１０５℃～１２０℃がより好ましい。その後、得られた混合物を冷却固化し、固化した混合物を微粉砕して、分級することにより粉体塗料が得られる。

一形態に係る粉体塗料は、少なくとも（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）を含有する。混合条件によっては、一部重合が進行し、（Ａ）に由来する構造単位を含む重合体を含有する。

３．（粉体塗料の形態、特性）
３－１．（体積平均粒子径）
一形態に係る粉体塗料の粒子径は、特に限定されないが、レーザー回折・散乱法（ＪＩＳ Ｚ ８８２５）による体積平均粒子径が、例えば２０μｍ以上、好ましくは３０μｍ以上、例えば８０μｍ以下、好ましくは７０μｍ以下である。なお、上記体積平均粒子径は、レーザー回折式粒子径分布測定装置（ＳＹＭＰＡＴＥＣ社製、ＨＥＬＯＳ ａｎｄ ＰＲＯＤＯＳ 解析ソフト：ＷＩＮＤＯＸ５）を用いて測定することができる。体積平均粒子径が上記範囲の粉体塗料を用いることにより、より優れた塗膜の平滑性が得られる。

３－２．（溶融水平流れ率）
一形態に係る粉体塗料は、その溶融水平流れ率が、例えば０％以上、好ましくは２％以上、例えば４０％以下、好ましくは３０％以下である。塗料の溶融水平流れ率が小さすぎると溶融時に塗料が流れなくなるため、小穴が生じる等の塗膜欠陥が起こりやすく、平滑な塗膜が得られない。塗料の溶融水平流れ率が大きすぎると硬化塗膜を得る際の溶融から硬化の過程においていわゆるタレと呼ばれる現象が生じ、所望の膜厚を形成することができなくなる。
なお、溶融水平流れ率とは、粉体塗料における加熱時の溶融性を示すものであり、この値が大きいと溶融時に低粘度であるため塗料が流れやすいことを示し、小さいと溶融時に高粘度であるため塗料が流れにくいことを示す。塗料の溶融水平流れ率の測定方法は後述する。

３－３．（ゲル化時間）
一形態に係る粉体塗料は、ＪＩＳ Ｃ ２１０４準拠による２００℃におけるゲル化時間が、例えば１２０秒以下、好ましくは６０秒以下となる硬化性を備えている。ゲル化時間が長すぎると、十分に硬化した塗膜を形成しないため、所望の耐熱性や機械特性が得られない。また、ゲル化時間が短すぎる（例えば１０秒未満）と、溶融時に塗料が十分に流動せず、平滑な塗膜を形成することができなくなる。

４．（粉体塗料の塗装方法）
一形態に係る粉体塗料の塗装方法は、特に限定されず、公知の塗装方法が適用できる。具体的には、静電塗装、摩擦帯電塗装、無荷電塗装、流動浸漬等が挙げられる。必要に応じて塗装対象物に予め表面処理を施すことにより、硬化物の密着性等を向上させることもできる。

５．（塗膜（粉体塗料の硬化物））
一形態に係る粉体塗料から形成される塗膜（硬化物）の膜厚は特に限定されないが、５０μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。
一形態に係る粉体塗料から形成される塗膜（硬化物）の熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上となるように調整する。塗膜の熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であると、近年、各種機器の高性能化・高電力化に伴う発熱量の増大による放熱対策の観点から十分ではない。塗膜の熱伝導率の測定方法は後述する。

６．（被塗装体）
一形態に係る被塗装体は、上記塗膜（粉体塗料の硬化物）を有する。被塗装体としては、例えば電機電子部品用の塗装後コイル等が挙げられる。塗装後コイルを製造するには、塗装対象物のコイル表面に粉体塗料を塗布し、該塗料をコイル中に溶融含浸させ、加熱硬化すればよい。このような、被塗装体の一例としての塗装後コイルは、例えば駆動用ステーター、ローターモーター類等の電機電子部品に使用される。

以下、本発明を実験例（実施例および比較例を含む）に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実験例に限定されない。以下の記載において、「部」は「質量部」を示し、「％」は「質量％」を示すものとする。

［組成物の構成成分］
Ａ（エポキシ化合物）として、以下のものを準備した。
・Ａ１： エポキシ当量６３０ｇ／ｅｑのビスフェノールＡ型（固形）エポキシ樹脂
（ｊＥＲ１００２、三菱ケミカル社製）
・Ａ２： エポキシ当量９１０ｇ／ｅｑのビスフェノールＡ型（固形）エポキシ樹脂
（ｊＥＲ１００４、三菱ケミカル社製）
・Ａ３： エポキシ当量２１０ｇ／ｅｑのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（ＥＰＩＣＬＯＮ Ｎ－６８０、ＤＩＣ社製）

Ｂ（硬化剤）として、以下のものを準備した。
・Ｂ１： ジシアンジアミド
（ｊＥＲキュアＤＩＣＹ２０、三菱ケミカル社製、固体分散型アミン系硬化剤）

硬化促進剤として、以下のものを準備した。
・イミダゾール系化合物１（キュアゾール２ＭＺ－Ａ、四国化成工業社製）
・イミダゾール系化合物２（キュアゾール２ＭＺ－Ｐ、四国化成工業社製）

Ｃ（絶縁性無機充填剤）として、以下のものを準備した。
・Ｃ１： 球状アルミナ１ （熱伝導率：３０Ｗ／（ｍ・Ｋ））
（ＡＸ３５－７５、新日鉄住金マテリアルズ社製）
・Ｃ２： 球状アルミナ２ （熱伝導率：３０Ｗ／（ｍ・Ｋ））
（ＡＸ３－１０、新日鉄住金マテリアルズ社製）

Ｃ１（ＡＸ３５－７５）とＣ２（ＡＸ３－１０）はともに、横軸に粒子径（ｄｉａｍｅｔｅｒ）を、縦軸に頻度（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）をとった粒度分布曲線を描いたときにその描いた粒度分布曲線から読み取れる、ｄ₅₀はＣ１が３７μｍ、Ｃ２が３μｍ、ｄ₁₀はＣ１が１３μｍ、Ｃ２が０．７μｍ、ｄ_maxはＣ１が８５μｍ、Ｃ２が３２μｍ、であった。

Ｄ（微粒子）として、以下のものを準備した。
・Ｄ１： 親水性フュームドシリカ （一次粒子の平均粒子径：１２ｎｍ）
（アエロジル２００、日本アエロジル社製）

補助成分として、以下のものを準備した。
・レベリング剤 （ニカライトＸＫ－２１、日本カーバイド工業社製）
・黒色顔料 （カーボンブラック、三菱ケミカル社製）

１．粉体塗料の作製
［実験例１～９］
表１に示す配合比（質量）で、実験例ごとのすべての材料をドライブレンドした後、エクストルーダーにより混練することによって混練物を得た。得られた混練物を冷却固化した後、微粉砕することにより粉体塗料を得た。

２．評価
各実験例で得られた粉体塗料について、下記に示す方法で各種特性（塗装性、硬化性）を評価した。また、各実験例で得られた粉体塗料の硬化物（熱硬化塗膜）について、下記に示す方法で各種特性（熱伝導性、平滑性）を評価した。結果を表１に示す。

（２－１）塗装性
粉体塗料の塗装性は、水平流れ率を測定することにより評価した。
各実験例で得られた粉体塗料１．０ｇを内径１６ｍｍφの錠剤成形用金型に入れ、荷重１１３ＭＰａで６０秒加圧し錠剤を得た後、該錠剤の直径（ａ）をノギスで測定した。次に、得られた錠剤をスライドガラスに載せ、熱風乾燥機中にて１４０℃で１０分間加熱後取り出し、同様に錠剤の直径（ｂ）を測定した。そして、加熱による直径の増加値（ｂ－ａ）を加熱前の直径（ａ）で除した後、これに１００を乗じることで、各実験例で得られた粉体塗料ごとに水平流れ率を算出した。評価基準は、以下のとおりである。

〇：水平流れ率が２％以上
×：水平流れ率が２％未満

（２－２）硬化性
粉体塗料の硬化性は、ゲル化時間を測定することにより評価した。
各実験例で得られた粉体塗料の約０．０５～０．１ｇを２００℃に保持した熱板の円形凹部に入れ、かきまぜ棒でかきまぜ、糸がひかなくなるまでの時間、すなわちゲル化に至るまでの時間（秒）を測定した。ＪＩＳ Ｃ ２１０４に準じて測定した。評価基準は、以下のとおりである。

○：ゲル化時間が１０秒以上６０秒未満
×：ゲル化時間が６０秒以上または１０秒未満

（２－３）熱伝導性
硬化物の熱伝導性（放熱性）は、熱伝導率を求めることにより評価した。熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））は、熱拡散率（ｍ²／ｓ）、密度（ｋｇ／ｍ³）、および比熱（Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））の積で算出される。熱拡散率は熱拡散係数とも呼ばれる。
各実験例で得た粉体塗料を、熱プレス機により０．５ｍｍ厚に成型後、２００℃で１０分間硬化させたもの（硬化物）を試験片とした。試験片の熱拡散係数は熱拡散率測定装置（アイフェイズ社製、ａｉ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｂｉｌｅ１ｕ）にて測定した。試験片の密度は電子比重計（アルファミラージュ社製、ＥＤ－１２０Ｔ）にて測定した。試験片の比熱は示差走査熱量計（セイコーインスツル社製、ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＤＳＣ６２２０）により測定した。

各試験片に対する熱伝導性の評価基準は、以下のとおりである。
○：熱伝導率の平均値が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
×：熱伝導率の平均値が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満

（２－４）平滑性
硬化物の平滑性は、以下のとおり、試験片の外観を目視することにより評価した。
各実験例で得た粉体塗料を、流動浸漬法により、２００℃に予熱した鉄板の表面に塗装し、２００℃で５分間加熱し硬化させ、鉄板の表面に塗膜を形成させて試験片を得た。

平滑性の評価基準は、以下のとおりである。
○：塗膜に凸凹や小穴がない
×：塗膜に凸凹や小穴がある

３．考察
表１で示すように、塗料中に（Ｃ）として（Ｃ１）を含めなかった場合（実験例６～８）、塗料の塗装性（水平流れ率）と塗膜（硬化物）の平滑性を満足させることができなかった。一方、（Ｃ１）を含めたとしても（実験例１～５、９、１０）、組成物（塗料）全体（１００質量％）に対する（Ｃ１）の含有率が、７２質量％未満（実験例１）が、８５質量％超（実験例５）であると、塗料の塗装性（水平流れ率）、塗膜の平滑性、および、塗膜の熱伝導性、の１つ以上を満足させることができなかった。
これに対し、組成物全体に対する（Ｃ１）の含有率が７２質量％以上８５質量％以下であると（実験例２～４、９、１０）、塗料の塗装性および硬化性、並びに、塗膜の熱伝導性および平滑性、のすべてを満足させることができた。

Claims (8)

1. 硬化物を形成するための粉体塗料であって、
   熱硬化性組成物の微粉砕物で構成してあり、
   熱硬化性組成物は、（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）を含み、
   （Ｃ）は、組成物全体中に、７２質量％以上８５質量％以下の範囲で含有されている、粉体塗料。
   （Ａ）：２００ｇ／ｅｑ以上１０００ｇ／ｅｑ以下の範囲にエポキシ当量を有するエポキシ化合物
   （Ｂ）：（Ａ）と反応する硬化剤
   （Ｃ）：１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率、１０μｍ以上６０μｍ以下の粒子径（ｄ₅₀）、および３μｍ以上４０μｍ以下の粒子径（ｄ₁₀）、を有する絶縁性無機充填剤
2. （Ｃ）の質量比は、（Ａ）と（Ｂ）の混合物：１に対して２．６以上６．０以下である、請求項１に記載の粉体塗料。
3. （Ｃ）は、４０μｍ以上２００μｍ以下の範囲に最大粒子径（ｄ_max）を有するものを含む、請求項１または２に記載の粉体塗料。
4. 熱硬化性組成物は、（Ｄ）を含む、請求項１～３のいずれかに記載の粉体塗料。
   （Ｄ）：１μｍ以下に一次粒子の平均粒子径を有する微粒子
5. （Ｄ）は、組成物全体中に、０．０２質量％以上０．５質量％以下の範囲で含有されている、請求項１～４のいずれかに記載の粉体塗料。
6. 請求項１～５のいずれかに記載の粉体塗料から形成された硬化物からなる塗膜。
7. 請求項６に記載の塗膜を有する被塗装体。
8. コイルである請求項７に記載の被塗装体。