JPH0223583B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、エポキシ樹脂(A)、無水トリメリツト
酸、無水ピロメリツト酸、無水ベンゾフエノンテ
トラカルボン酸の群の中から選ばれた１種以上の
酸無水物系硬化剤(B)、１，８―ジアザ―ビシクロ
（５・４・０）ウンデセン―７及びその誘導体の
群の中から選ばれた１種以上の硬化促進剤(C)、無
機充填剤(D)を必須成分とするエポキシ樹脂粉体塗
料組成物に関するものであり、電気電子部品の絶
縁被覆に適した耐湿性、高温電気特性、耐ヒート
サイクル性の極めて優れた粉体塗料組成物を提供
することを目的とするものである。 従来、電気電子部品の絶縁被覆に用いられるエ
ポキシ樹脂粉体塗料としてビスフエノールＡ型エ
ポキシ樹脂、ノボラツク型エポキシ樹脂、脂環型
エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、酸無水物、ポリ
アミン等の硬化剤、芳香族第３級アミン、イミダ
ゾール等の硬化促進剤、充填剤、その他の添加剤
を配合した粉体塗料が良く知られている。これら
の粉体塗料は流動浸漬法、静電流動浸漬法等の方
法で電気電子部品に塗装されるものであり、経済
的に有利な電気電子部品の絶縁被覆方法として近
年多く用いられるようになつた。 しかし最近電気電子部品の高信頼性化の動きに
伴ない、この被覆に用いられるエポキシ樹脂粉体
塗料には高温高湿度処理による電気的特性、機械
的特性の劣化の少ないものが要求されており、こ
の要求に従来のエポキシ樹脂粉体塗料で対応する
ことは困難である。 前記従来のエポキシ樹脂粉体塗料の耐湿性、高
温電気特性を向上する方法として、ビスフエノー
ルＡ型エポキシ樹脂にノボラツク型エポキシ樹脂
を一部併用する方法が知られているが、この方法
では耐湿性、高温電気特性がやや向上するもの
の、塗装した部品の耐ヒートサイクル性が大巾に
低下してしまう。又前記の従来のエポキシ樹脂粉
体塗料の耐ヒートサイクル性を向上する方法とし
て、無機充填剤として溶融シリカを用いる方法が
知られているが、この方法では塗装した部品の耐
ヒートサイクル性はかなり向上するものの耐湿性
が大巾に低下してしまう。 このように従来の方法では耐湿性、高温電気特
性等高温高湿下の電気特性と耐ヒートサイクル性
が両立するものを得ることは困難である。上記の
問題を解決すべく、特に硬化剤と硬化促進剤との
組み合せに重点を置き種々検討の結果、特定のエ
ポキシ樹脂、特定の酸無水物硬化剤、特定の硬化
促進剤及び無機充填剤を必須成分として配合した
粉体塗料組成物の耐湿性、高温電気特性、耐ヒー
トサイクル性が極めて優れることを見い出し、本
発明を完成するに至つたものである。 すなわち本発明は、エポキシ当量180〜2000、
融点40〜150℃のエポキシ樹脂(A)、無水トリメリ
ツト酸、無水ピロメリツト酸、無水ベンゾフエノ
ン、テトラカルボン酸の群の中から選ばれた１種
以上の酸無水物系硬化剤(B)、１，８―ジアザ―ビ
シクロ（５・４・０）ウンデセン―７及びその誘
導体の群の中から選ばれた硬化促進剤(C)、無機充
填剤(D)を必須成分とする粉体塗料組成物であり、
該粉体塗料組成物の平均粒径が30〜80μmである
エポキシ樹脂粉体塗料組成物に関するものであ
る。 本発明で用いられるエポキシ樹脂(A)は、エポキ
シ当量が180〜2000、融点が40〜150℃のエポキシ
樹脂が好適に使用される。上記のエポキシ樹脂と
しては、たとえばビスフエノールＡ型エポキシ樹
脂等一般のジグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、フエノールノボラツク型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラツク型エポキシ樹脂等のノボラツク
型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ
樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂
肪族エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロ
ゲン化エポキシ樹脂等が上げられるが、これらの
中でビスフエノールＡ型エポキシ樹脂が最も好適
に使用される。これらのエポキシ樹脂は１種もし
くは２種以上の混合系で用いてもよい。又これら
のエポキシ樹脂は、ナトリウムイオン、塩素イオ
ンの含有量が30ppm以下、加水分解性塩素イオン
の含有量が0.1重量％以下のものが好適に用いら
れる。エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が180を下
廻ると、該粉体塗料組成物を加熱、溶融、硬化さ
せることにより得られる塗膜の架橋密度が高くな
りすぎ、該粉体塗料組成物により被覆された部品
の耐ヒートサイクル性が低下する。又エポキシ当
量が2000を上廻ると、塗膜の架橋密度が低くなり
すぎ被覆された部品の耐湿性、高温電気特性が低
下する。エポキシ樹脂(A)の融点が40℃を下廻る
と、該粉体塗料組成物がブロツキングしやすくな
り、又融点が150℃を上廻ると、該粉体塗料組成
物の溶融時の粘度が高くなるため、平滑な外観を
有する塗膜が得られなくなる。 本発明で用いられる酸無水物系硬化剤(B)は、無
水トリメリツト酸

【式】無水ピロメリ ツト酸

【式】ないし無水ベ ンゾフエノンテトラカルボン酸

【式】に限定 されるが、その理由はこれらの酸無水物は多官能
性であるため一般の低官能性の酸無水物に較べ、
粉体塗料組成物の硬化塗膜の電気特性、なかんづ
く高温電気特性が大巾に優れているためである。 本発明で用いられる硬化促進剤(C)は、１，８―
ジアザ―ビシクロ（５・４・０）ウンデセン―７
（以下DBUという）もしくはその誘導体であり、
例えばフエノール塩、オルソーフタル酸塩、アジ
ピン酸塩、フエノールノボラツク塩等が好適に使
用される。 本発明で硬化促進剤として用いられるDBUも
しくはその誘導体は、一般に硬化促進剤として用
いられるイミダゾール類、芳香族第３級アミン類
に較べ、粉体塗料組成物の硬化物の耐湿性、高温
電気特性が大巾に向上するという長所を有してい
る。又酸無水物系硬化剤(B)、硬化促進剤(C)は、エ
ポキシ樹脂(A)100重量部に対し、酸無水物系硬化
剤(B)５〜20重量部、硬化促進剤(C)0.05〜２重量部
配合することが好ましいが、その理由は酸無水物
系硬化剤(B)、硬化促進剤(C)の配合割合が上記の範
囲からはずれると、反応が十分おこらず、該粉体
塗料組成物を加熱、溶融、硬化させることにより
電気特性、機械的特性が劣化する傾向にあるため
である。 本発明で用いられる無機充填剤(D)は、公知の無
機充填剤、たとえばジルコン粉末、タルク粉末、
石英ガラス粉末、炭酸カルシウム粉末、マグネシ
ア粉末、ケイ酸カルシウム粉末、シリカ粉末等で
あるが、これらの中でシリカ粉末が最も好適に用
いられる。無機充填剤(D)は、エポキシ樹脂100重
量部に対し50〜200重量部配合することが好まし
い。無機充填剤(D)の配合割合が50重量部を下廻る
と、樹脂分が多くなりすぎ、該粉体塗料組成物を
加熱、溶融、硬化させることにより得られる塗膜
の耐ヒートサイクル性が低下する傾向にある。又
無機充填剤(D)の配合割合が200重量部を上廻ると、
樹脂分が少なくなりすぎ、該粉体塗料組成物を加
熱、溶融、硬化させることにより得られる塗膜の
外観が低下する傾向にある。 以上本発明の粉体塗料組成物の必須成分につい
て説明したが、本発明の粉体塗料組成物には、必
要に応じ顔料、難燃剤等各種添加剤を配合しても
よい。 本発明の粉体塗料組成物を製造する方法の一例
を述べれば、所定の組成比に配合した原料成分を
ミキサーによつて十分混合したのち、溶融混練
し、次いで粉砕機にて粉砕する方法が例示され
る。 本発明の粉体塗料組成物により電気電子部品の
絶縁被覆を行なう方法としては、流動浸漬法、ホ
ツトスプレー法、静電スプレー法、静電流動浸漬
法等一般の粉体塗料法が用いられる。 本発明の粉体塗料組成物の粒度分布としては、
コールターカウンター（日科機(株)製）により得ら
れる粒度分布を重量平均することにより求められ
る平均粒径が30〜80μmの範囲のものが好適に使
用される。該粉体塗料組成物の平均粒径が30μm
を下廻ると、粒径の小さい粒子が多くなるため、
流動浸漬法、ホツトスプレー法で粉体塗装する場
合、圧縮空気により該粉体塗料組成物を流動させ
る際粒子同志が密に充填されるため空気が扱いに
くくなり、突沸を起こして周囲に飛散するため好
ましくなく、又均一な流動状態が得られないため
均一な膜厚が得られない。又静電流動浸漬法、静
電スプレー法で粉体塗装する場合、高電圧を印加
した際粒子表面に蓄えられる静電気量が少ない粒
径の小さい粒子が多くなるため、静電気力が弱く
なり接地された部品に付着しにくくなるため好ま
しくない。該粉体塗料組成物の平均粒径が80μm
を上廻ると、粒径の大きい粒子が多くなるため、
流動浸漬法、ホツトスプレー法で粉体塗装する場
合、粒子が重くなるため流動しづらくなり、特に
ホツトスプレー法の場合はスプレーガンのノズル
の目づまりの原因になるため好ましくない。又静
電流動浸漬法、静電スプレー法の場合は粒径の大
きい粒子が多くなり、粒子の重量が増大するため
静電気力により該粉体塗料組成物を接地された部
品の表面に付着させた後、粒子の自重により該粉
体塗料組成物が部品表面より脱落しやすくなるた
め好ましくない。 本発明のエポキシ樹脂粉体塗料組成物は、樹脂
として特定の官能基数、融点を有する可撓性、電
気絶縁性に優れるエポキシ樹脂を、硬化剤として
多官能性で特に高温電気特性に優れる酸無水物系
の無水トリメリツト酸、無水ピロメリツト酸ない
し無水ベンゾフエノンテトラカルボン酸を、硬化
促進剤として耐湿性、高温電気特性に優れる
DBUないしその誘導体を、又耐ヒートサイクル
性向上のため無機充填剤を特定の割合で配合した
ものであり、特定の粒度分布を有しているため、
いずれの粉体塗装法で粉体塗装する場合も容易に
外観良好な塗膜が得られ、又ブロツキングもしに
くいなど粉体塗料として要求される諸特性に優れ
ており、該粉体塗料組成物を加熱、溶融、硬化さ
せることにより得られる塗膜は耐湿性、高温電気
特性、耐ヒートサイクル性等の特性が著しく優れ
ている。 本発明の必須成分の内、酸無水物系硬化剤のみ
を一般の低官能性酸無水物にかえた粉体塗料組成
物あるいは硬化促進剤のみを一般のイミダゾール
類、芳香族第３級アミン類にかえた粉体塗料組成
物でも、従来公知の粉体塗料組成物にくらべ耐湿
性、高温電気特性に若干の向上は見られるが、大
巾な耐湿性、高温電気特性の向上は、本発明の組
み合せによつてはじめて得られるのである。 本発明のエポキシ樹脂粉体塗料組成物は、フイ
ルムコンデンサ、セラミツクコンデンサ、積層セ
ラミツクコンデンサ、抵抗ネツトワーク、ハイブ
リツドIC、半導体部品等の電気電子部品の絶縁
被覆に特に適しており、耐湿性、耐ヒートサイク
ル性等の著しく優れた部品を得ることができる。 次に本発明を実施例により更に詳しく説明す
る。 実施例 １ ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート
1004、油化シエル(株)製） 500部 シリカ粉末 490部 カーボンブラツク 10部 無水ベンゾフエノンテトラカルボン酸 75部 DBUオルソフタル酸塩（DBU含有量48％）
2.5部 を上記組成比で配合し、ミキサーでブレンドした
後溶融混練し、その後粉砕機で粉砕することによ
り平均粒径が42μmである本発明のエポキシ樹脂
粉体塗料組成物を得た。 実施例 ２ 実施例１においてDBUオルソフタル酸塩2.5部
をDBU1部に変え、他は同様にして平均粒径が
50μmである本発明のエポキシ樹脂粉体塗料組成
物を得た。 実施例 ３ 実施例１において、無水ベンゾフエノンテトラ
カルボン酸75部を無水トリメリツト酸100部にか
え、他は同様にして平均粒径が55μmである本発
明のエポキシ樹脂粉体塗料組成物を得た。 実施例 ４ 実施例１において、無水ベンゾフエノンテトラ
カルボン酸75部を無水ピロメリツト酸に変え、他
は同様にして平均粒径が47μmである本発明のエ
ポキシ樹脂粉体塗料組成物を得た。 比較例 １ 実施例１において、DBUオルソフタル酸塩2.5
部をイミダゾール（キユアゾール2MZ、四国化
成(株)製）0.5部に変え、他は同様にしてエポキシ
樹脂粉体塗料組成物を得た。 比較例 ２ ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート
1004、油化シエル(株)製） 400部 クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂（エピク
ロンＮ―670、大日本インキ化学工業(株)製）
100部 シリカ粉末 490部 カーボンブラツク 10部 イミダゾール（キユアゾール2PZ、四国化成(株)
製） ２部 を上記組成比で配合し、実施例１と同様にしてエ
ポキシ樹脂粉体塗料組成物を得た。 実施例１〜４、比較例１〜２の粉体塗料組成物
の硬化物の体積抵抗率（ζv）を常温及び150℃
で、また125℃、２，３気圧の水蒸気中で吸湿処
理（PCT）を300時間行なつた後について調べた
結果は第１表に示すとおりであつた。

【表】 第１表から明らかなとおり、本発明の粉体塗料
組成物から得られる硬化物は従来公知の比較例
１，２の粉体塗料組成物にくらべ、耐湿性、高温
電気特性が大巾に向上していることがわかる。 次に実施例１〜４、比較例１〜２の粉体塗料組
成物により流動浸漬法にて10KΩ７端子抵抗ネツ
トワークをそれぞれ60個粉体塗装し、150℃で高
温長時間放置した場合及び125℃、２，３気圧の
水蒸気中で吸湿処理（PCT）を長時間行なつた
場合の抵抗変化率及び−50℃、30分←→＋150℃、
30分の冷熱サイクルを繰り返し、粉体塗膜にクラ
ツクの発生が見られるかどうかを調べ、第２表に
示すような結果を得た。

【表】 第２表から明らかなとおり、本発明のエポキシ
樹脂粉体塗料組成物により粉体塗装された抵抗ネ
ツトワークは、従来公知の比較例１，２により粉
体塗装されたものとくらべ、高温電気特性、耐湿
性、耐ヒートサイクル性が著しく優れていること
がわかる。又セラミツクコンデンサ、ハイブリツ
ドIC等の電気電子部品を本発明のエポキシ粉体
塗料により粉体塗装した場合についても同様に、
従来公知の比較例１，２により粉体塗装されたも
のとくらべ、高温電気特性、耐湿性、耐ヒートサ
イクル性が著しく優れるという結果が得られた。
又得られた本発明のエポキシ樹脂粉体塗料組成物
は、流動浸漬法、ホツトスプレー法、静電流動浸
漬法、静電スプレー法等いずれの塗装法において
も容易に粉体塗装でき、非常に平滑性良好な塗膜
が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エポキシ当量180〜2000、融点40〜150℃のエ
   ポキシ樹脂(A)、無水トリメリツト酸、無水ピロメ
   リツト酸、無水ベンゾフエノン、テトラカルボン
   酸の群の中から選ばれた１種以上の酸無水物系硬
   化剤(B)、１，８―ジアザ―ビシクロ（５・４・
   ０）ウンデセン―７及びその誘導体の群の中から
   選ばれた１種以上の硬化促進剤(C)、無機充填剤(D)
   を必須成分とする粉体塗料であり、該粉体塗料の
   平均粒径が30〜80μmであるエポキシ樹脂粉体塗
   料組成物。 ２ エポキシ樹脂(A)の主要構成成分がビスフエノ
   ールＡジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂であ
   る特許請求の範囲第１項記載のエポキシ樹脂粉体
   塗料組成物。 ３ エポキシ樹脂(A)、酸無水物系硬化剤(B)、硬化
   促進剤(C)、無機充填剤(D)の配合割合が、エポキシ
   樹脂(A)100重量部に対し、酸無水物系硬化剤(B)５
   〜20重量部、硬化促進剤(C)0.05〜２重量部、無機
   充填剤(D)50〜200重量部であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載のエポキシ
   樹脂粉体塗料組成物。 ４ 無機充填剤(D)の主要構成成分がシリカ粉末で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
   ２項又は第３項記載のエポキシ樹脂粉体塗料組成
   物。