JPH02169675A - 電気電子部品封止用粉体塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエポキシ樹脂を主体とする粉体組成物からなる
電気電子部品用粉体塗料組成物に関するものであり、そ
の目的とする所はコンデンサーバリスター、ハイブリッ
ドＩＣなどの封止材料として用いた場合、゛特に耐熱衝
撃性に優れると共に耐湿性及び耐熱性にも優れた、信頼
性の高い物性を有する絶縁被覆層を形成できる組成物を
提供することである。

〔従来の技術〕

従来から電気電子関連の部品には多くの絶縁被覆や封止
を施した絶縁用部品が用いられており、その絶縁材料と
してはエポキシ樹脂系組成物が汎用されている。

エポキシ樹脂系組成物は比較的安価で量産ができ、種々
の環境下においても信頼性の高い特性を得ることができ
るものである。しがし、近年、絶縁用部品の細密化、高
精度化や使用環境の範囲の拡大化が進み、より高い信頼
性が要求されるようになり、従来から使用されているエ
ポキシ樹脂系組成物では特に耐熱衝撃性や耐湿性の点で
このような要求特性を満足し得る絶縁材料を提供できな
いのが実情である。

〔発明が解決しようとする課題〕

エポキシ樹脂系組成物を硬化させてなる絶縁被覆層にお
いて上記耐熱衝撃性と耐湿性は相反する性質であり、架
橋密度を高くして耐湿性を向上させると硬化物自体の応
力や被塗物との界面での応力が大きくなり、絶縁用部品
としての耐熱衝撃性の低下を招き信頼性の高い特性を得
ることが出来なくなる。一方、架ＭＲ密度を低下させた
り可ｔ仝性成分を添加すると耐熱衝撃性特にエツジ部の
被覆部分に於ける耐熱衝撃性に優れる反面、耐熱性や耐
湿性が不充分となる傾向を示す。

本発明者らは上記課題を一挙に解決でき、耐熱衝撃性、
耐湿性、耐熱性の緒特性のバランスに優れた絶縁被覆層
を得るべく鋭意検討を重ねた結果、特定の組成物からな
るエポキシ樹脂系粉体組成物を用いてなる絶縁被覆層を
電気電子部品、特にコンデンサ、−、バリスタ、ハイブ
リッドＩＣに設けた場合、信頼性の高い特性値が得られ
、要求特性を充分に満足することができることを見い出
し、本発明を完成させるに至ったものである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は （Ａ）下記一般式 （但し式中ＸはＢｒ又はＨ） で表されるエポキシ当量が４００〜２０００のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、 （Ｂ）酸無水物及び （Ｃ）配合量が上記エポキシ樹脂１００重量部に対して
１０〜２５０重量部であり、アスペクト比が４以上でか
つ平均繊維長が４０μｍ以上のガラスパウダー を必須成分として含有して成る組成物を電気電子部品封
止用粉体塗料組成物として使用することにより解決され
る。

〔発明の作用並びに構成〕

本発明に於い”では上記（Ａ）成分たる一般式で表され
るビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を使用し、主に耐湿
性、可撓性及び低応力特性を賦与し、上記（Ｂ）成分た
る酸無水物を上記エポキシ樹脂の硬化剤として使用し、
特に好ましくは核酸無水物として３価以上のポリカルボ
ン酸とジカルボン酸とを併用することにより、耐湿性及
び耐熱衝撃性を賦与し、更には（Ｃ）成分たるガラスパ
ウダーを使用することにより耐湿性、耐熱衝撃性を一段
と向上せしめうるちのである。従ってこれ等（Ａ）〜（
Ｃ）三成分を併用することにより、はじめて所期の目的
が達成されるものである。

本発明において用いるエポキシ樹脂系粉体組成物の必須
成分としてのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、上記
した通り耐湿性、可撓性、低応力特性を付与した硬化塗
膜を得るための主成分であり、本発明では低応力特性お
よび耐熱衝撃性を更に向上させるためにエポキシ当量が
４００〜２０００のものを用いる。エポキシ当量が４０
０に満たないと耐熱衝撃性が低下し、また２０００を超
えると耐湿性が低下する傾向を示す。

また、本発明の電気電子部品封止用粉体塗料組成物に難
燃性付与の必要がある場合、上記ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂中の芳香環の水素原子の一部を臭素原子で置
換した臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を使用す
ることが好ましく、全エポキシ樹脂量に対して２重量％
以上、好ましくは５〜１００重量％の範囲で配合する。

この臭素化の程度は臭素含量が１５重量％〜５５重量％
好ましくは２５重量％〜５５重重量程度である。また前
記一般式のｎとしてはＯ〜６好ましくは０〜４程度であ
る。

更に、本発明に於いては上記ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂に他のエポキシ樹脂を適宜配合することができ、
例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の如き多官
能性エポキシ樹脂を耐熱性向上のために、或いは線状脂
肪族エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、シリコーン
変性エポキシ樹脂の如き可撓性エポキシ樹脂などが可撓
性向上の目的で使用できる。これらのエポキシ樹脂の配
合量は耐湿性や耐熱衝撃性を低下させない範囲であれば
よく、通常前記ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００
重量部に対して２００重量部以下、好ましくは１００重
量部以下である。

本発明において用いる酸無水物は前記エポキシ樹脂の硬
化剤として作用するものであって、酸無水物としては通
常ジカルボン酸及び３価以上のポリカルボン酸の夫々の
無水物の１種または２種以上が使用される。３価以上の
ポリカルボン酸としては３〜６価のものが、好ましくは
３〜４価のものが使用される。好ましい具体例としては
、例えば無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無
水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルシクロヘキ
センテトラカルボン酸等に代表される３価以上のポリカ
ルボン酸無水物が例示出来る。またジカルボン酸として
は無水テトラヒドロフタル酸、無水へキサヒドロフタル
酸等に代表されるジカルボン酸無水物が挙げられ、これ
ら酸無水物に関しては特に限定はないが、好ましくは上
記３価以上のポリカルボン酸無水物中の１種または２種
以上と、上記ジカルボン酸無水物中の１種または２種以
上とを併用することにより本発明の目的である耐湿性や
耐熱衝撃性などの特性に特に優れた絶縁被覆層が得られ
る。即ち、上記２種類の酸無水物を併用して硬化剤とし
て用いることにより、架橋密度を高くする効果を有する
ポリカルボン酸無水物と、架橋密度を高める効果が弱い
ジカルボン酸無水物との相互作用が起こり、本発明にお
けるエポキシ樹脂系粉体組成物が耐湿性、耐熱衝撃性、
可撓性のバランスのとれた優れた硬化物となり得る。

上記２種の酸無水物の混合割合は重量比で１／９〜９／
１、好ましくは２７８〜７／３であり、前記エポキシ樹
脂１００重量部に対して２〜８０重量部、好ましくは３
〜５０重量部、さらに好ましくは５〜２０重景部重量囲
で使用される。この範囲に配合することによって耐湿性
および耐熱衝撃性のバランスのとれた絶縁被覆層を得る
ことができる。

また、各酸無水物の混合比を上記範囲にすると、融点が
低下しエポキシ樹脂系組成物を混練、溶融する際の粘度
も比較的低くなって流れ性が良好となる。この結果得ら
れる絶縁被覆層の表面が平滑でピンホールがなくなり、
絶縁欠陥が起こりにくくなるという効果も奏するのであ
る。

本発明において用いる無機充填剤のガラスパウダーは、
線膨張率の低下、機械的強度の向上、熱放散性の向上、
エツジ部の被覆性の向上などに効果を発揮し、前記エポ
キシ樹脂及び前記酸無水物と共に併用することにより、
硬化塗膜の耐熱衝撃性の向上に極めて著しい効果を発現
し、合わせて耐湿性、耐熱性にも優れた絶縁液ＮＮを得
ることができる。

これらの効果を発現するためには、ガラスパウダーの形
状が、アスペクト比が４以上でかつ平均繊維長が４０μ
ｍ以上の針状である必要がある。

即ち、このような特定されたガラスパウダーを前記エポ
キシ樹脂系粉体組成物に配合することにより、電気電子
部品の絶縁被覆層において、一般の破砕状もしくは球状
の無機充填剤を配合した場合に比べて、著しい耐熱衝撃
性の向上が現れる。これは、ガラスパウダーの形状効果
によるところが大きい。従って、ガラスパウダーのアス
ペクト比が４未満や平均繊維長が４０μｍ未満の場合は
、これに基づく形状効果が発現しにくくなり、本発明の
目的とする耐熱衝撃性の優れた絶縁被覆層が得られ難い
。

上記ガラスパウダーの配合量は前記エポキシ樹脂１００
重量部に対して１０〜２５０重量部、好ましくは２０〜
２００重量部であり、１０重量部に満たない場合は充填
剤を配合してもその添加効果を発揮しがたく、３００重
量部を超えて配合すると外観不良を起こし、平滑な表面
を有する硬化塗膜が得がたい。

ガラスパウダーとしてシラン系、チタン系等の通常のカ
ップリング剤で処理されたものを用いることにより、組
成物とガラスパウダー界面とが確実に結合し、耐湿性、
耐熱衝撃性が更に一段と向上する。

このようにガラスパウダーは、耐熱衝撃性の向上に効果
があり、これと耐湿性、耐熱性、可撓性に優れた前記エ
ポキシ樹脂及び前記酸無水物を必須成分として得られる
エポキシ樹脂系粉体組成物は、これ等３者の協力作用に
より極めて優れた耐熱衝撃性を有し、合わせて耐湿性、
耐熱性のバランスの優れた絶縁被覆物を得ることができ
、電気電子関連部品、特にコンデンサー、バリスターハ
イブリッ）ＩＣに適用した場合、従来得られなかった高
度の耐熱衝撃性と、耐湿性、耐熱性に優れた、信頼性の
高い特性を示すようになる。

さらに、本発明では上記ガラスパウダーと他の無機充填
剤を適宜併用することができ、例えば、シリカ、アルミ
ナ、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、タルク
、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウムなどである。これら
無機充填剤は、粒状形破砕状でも球状でもよく、また平
均粒径も特に限定されない。またこれら無機充填剤の配
合量等は、耐熱衝撃性や耐湿性等を低下させない範囲で
あればよく、通常重量比でガラスパウダーエに対し０〜
１０、好ましくは０〜５である。また特にＭ燃性が要求
される用途には三酸化アンチモンなどの従来公知の難燃
性充填剤を用いることが好ましい。

本発明の絶縁被覆層組成物に用いるエポキシ樹脂系粉体
組成物には上記成分以外に、必要に応じて従来公知の添
加削を配合してもよく、例えばイミダゾール類、フェノ
ール類、三級アミン類、１゜８−ジアザ−ビシクロ（５
，４、Ｏ）ウンデセン−７などの特殊アミン類やトリフ
ェニルホスフィンの如き硬化促進剤、カーボン、ベンガ
ラ、シアニンブルー、酸化クロム、シアニングリーンの
如き顔料、シラン系、チタン系、アルミ系のカップリン
グ剤、流れ調整剤などが挙げられる。

このような成分からなるエポキシ樹脂系粉体組成物は、
通常各成分を乾式混合したのち、二本ロール、−軸又は
二軸の混練機などを用いて溶融混合を充分行い、その後
粉砕、分級することによって得ることができる。

得られた粉体組成物は被塗物であるコンデンサーの如き
電気電子部品に、例えば流動浸漬法、スプレー法、静電
スプレー法、ふりかけ法、プライマー法、射出成形法、
静電流動浸漬法などの公知の手段によって絶縁被覆層を
形成し、加熱硬化させることによって目的物品を得るこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の粉体塗料組成物は、特定の組成か
らなるエポキシ樹脂系粉体組成物となっているため、電
気電子関連部品、特にコンデンサー、バリスター、ハイ
ブリット■Ｃなどに適用することによって、従来品と比
べて特に耐熱衝撃性に優れ、また耐湿性、耐熱性にも優
れたものとなり、コンデンサー、バリスター、ハイブリ
ットＩＣなどが本来発揮すべき特性に欠陥を生ずること
なく得られる特性に対して高い信頼性を有するものであ
る。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示し、さらに具体的に説明する
。

実施例１〜９ 第１表に示す各成分を加熱溶融、混合し、冷却後粉砕分
級を施してエポキシ樹脂系粉体組成物とし、得られた組
成物を予熱温度１５０″Ｃにて流動浸漬塗装を行い絶縁
用部品を得た。尚被塗物としてセラミックサージアブリ
ーバを用いた。

比較例１〜４ 第１表に示す各成分を実施例と同様に処理して被塗物に
塗装を施し絶縁用部品を得た。

上記各実施例および比較例にて得た絶縁用部品（バリス
タ）の特性を評価し、第１表にその結果を示した。

なお、第１表中の耐熱衝撃性、耐湿性についての測定方
法は下記の通りである。

（１）耐熱衝撃性 一４０℃で５分間冷却した後、１２５℃で５分間加熱す
ることを１サイクルとする（液層型）加熱条件を２５０
サイクルあるいは５００サイクルで行い、その後のクラ
ックの発生数を調べた。同一試験サンプルの数は各３０
個である。

（２）耐湿性 １２１°Ｃ，２気圧の飽和水蒸気中、１００時間放置し
て、放置前と放置後における漏れ電流１０μへの時の電
圧を測定し、電圧変化率を次式により算出した。同一試
験サンプルの数は各３０個である。

■　＝所期電圧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中ＸはＢｒ又はＨ） で表されるエポキシ当量が４００〜２０００のビスフェ
   ノールＡ型エポキシ樹脂、 （Ｂ）酸無水物及び （Ｃ）配合量が上記エポキシ樹脂１００重量部に対して
   １０〜２５０重量部であり、アスペクト比が４以上でか
   つ平均繊維長が４０μｍ以上のガラスパウダー、 を必須成分として含有して成る電気電子部品封止用粉体
   塗料組成物。
2. （２）上記酸無水物として、３価以上のポリカルボン酸
   無水物と、ジカルボン酸無水物とを併用する請求項１に
   記載の電気電子部品封止用粉体塗料組成物。
3. （３）３価以上のポリカルボン酸無水物と、ジカルボン
   酸無水物との割合が重量比で１／９〜９／１である請求
   項２に記載の電気電子部品封止用粉体塗料組成物。