JPH0223584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、エポキシ樹脂(A)、フエノール系樹脂
(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)及び無機充填剤(D)を必
須成分とするエポキシ樹脂粉体塗料に関するもの
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、第３級アミン、イミダゾール
等の硬化促進剤、充填剤、その他の添加剤と配合
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。 前記の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
性が両立するものは得られていない。 上記の問題を解決すべく、硬化した粉体塗料の
塗膜の吸湿性を低減し、かつ可撓性、強靭性を付
与せんとして種々検討の結果、特定のエポキシ樹
脂、特定のフエノール系樹脂、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、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)、水酸基当量100
〜500、融点60〜150℃のフエノール樹脂(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)及び無機充填剤(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。 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フエノール系樹脂は、フエ
ノール類、アルキルベンゼン樹脂、ホルムアルデ
ヒド等の原料を例えば下記（〜）のように組
み合せたものを酸性触媒下で反応させて得られる
ノボラツク型樹脂であり、水酸基当量100〜500、
融点60〜150℃のものが用いられ、ナトリウムイ
オン、塩素イオンの含有量が30ppm以下のものが
好適に使用される。 フエノール類＋ホルムアルデヒド、 フエノール類＋アルキルベンゼン樹脂、 フエノール類＋アルキルベンゼン樹脂＋ホル
ムアルデヒド。 上記のフエノール類としては、たとえばエチル
フエノール、ｐ―フエニルフエノール、ｐ―オク
チルフエノール、ｐ―タ―シヤリ―ブチルフエノ
ール、ｐ―ノニルフエノール等のアルキルフエノ
ール類、ビスフエノールＡ、ハロゲン化ビスフエ
ノールＡ、ビスフエノールＦ、ハロゲン化ビスフ
エノールＦ、ビスフエノールＳ、ハロゲン化ビス
フエノールＳ等のビスフエノール類及びフエノー
ル等が上げられる。 これらのフエノール類は１種もしくは２種以上
の混合系で用いてもよい。 上記のアルキルベンゼン樹脂は、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、メシケレン等とホルムアルデ
ヒドとを強酸下反応させて得られる樹脂で、例え
ば三菱瓦斯化学(株)製のニカノールＨ、ニカノール
Ｍ等である。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疎水性、可撓
性、強勒性を最も向上させるためには、上記（
〜）の組み合せの内、フエノール類としてアル
キルフエノール類を40重量％以上配合したものを
用いることが好ましく、アルキルフエノール類を
40重量％以上配合したフエノール類とアルキルベ
ンゼン樹脂とを組み合せたものを用いることが更
に好ましい。 フエノール系樹脂(B)の水酸基当量が100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。 又水酸基当量が500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。フエノール系樹脂(B)の融
点が60℃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にくくな
る。 又エポキシ樹脂(A)とフエノール系樹脂(B)の混合
割合としては、エポキシ樹脂(A)が好ましくは35〜
90重量％、更に好ましくは40〜80重量％、フエノ
ール系樹脂(B)が好ましくは10〜65重量％、更に好
ましくは20〜60重量％のものが好適に用いられ
る。その理由は、エポキシ樹脂(A)とフエノール系
樹脂(B)との混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得られる塗膜の
電気特性、機械的特性が劣化するためである。 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、粉体塗料組成物を加熱、溶融、硬化さ
せることにより得られる塗膜の耐湿性、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。 エポキシ樹脂(A)＋フエノール系樹脂(B)と硬化促
進剤(C)との配合割合としては、 (A)＋(B)：(C)＝99.9：0.1〜95：５ の範囲で配合することが好ましい。 硬化促進剤Ｃの配合割合が0.1を下廻ると、該
粉体塗料組成物の硬化速度が遅くなり、粉体塗装
する際の生産性あるいは硬化塗膜の電気特性が低
下する傾向にある。又硬化促進剤Ｃの配合割合が
５を上廻ると、硬化速度が速くなりすぎ、硬化塗
膜の外観あるいは電気特性が低下する傾向にあ
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。エポキシ樹脂(A)＋フエノール系樹脂(B)
と無機充填剤(D)との配合割合は、 (A)＋(B)：(D)＝30：70〜60：40 の範囲で配合することが好ましい。 無機充填剤(D)の配合割合が40を下廻ると、樹脂
分が高くなりすぎ、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70を上廻ると、樹
脂分が低くなりすぎ、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装法が用いられる。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
同志が密に充填させるため空気が抜けにくくな
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
特定の官能基数、融点を有する疎水性、強靭性に
優れるフエノール系樹脂を、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 １〜４ (1) フエノール94部と37％ホルムアルデヒド水溶
液60部とを酸性触媒下で反応させて、水酸基当
量105、融点65℃のフエノール樹脂（）を得
た。 (2) フエノール94部とキシレン樹脂（平均分子量
460〜500、含酸素率10〜11％）200部とを酸性
触媒下反応させ、水酸基当量254、融点80℃の
フエノール樹脂（）を得た。 (3) フエノール94部とキシレン樹脂（平均分子量
460〜500、含酸素率10〜11％）100部と37％ホ
ルムアルデヒド水溶液40部とを酸性触媒下反応
させ、水酸基当量203、融点72℃のフエノール
樹脂（）を得た。 次いで得られたフエノール樹脂とエポキシ樹
脂、無機充填剤、顔料、硬化促進剤を第１表に示
す組成比（重量部）で配合し、ミキサーでブレン
ドした後、溶融混練し、その後粉砕機にて粉砕す
ることにより、平均粒径40〜45μmの本発明のエ
ポキシ樹脂粉体塗料組成物を得た。

【表】

【表】 比較例 １ 実施例３において、硬化促進剤をDBUオルソ
ーフタル酸塩４部からイミダゾール（キユアゾー
ル2MZ、四国化成(株)製）１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１〜４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（δv）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２表に示すとおりであつた。

【表】 上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３
表に示すような結果を得た。

【表】

【表】 第３表から明らかな通り、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)、水酸基当量100〜500、融点60〜
   150℃のフエノール系樹脂(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)及び無機充填剤(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 フエノール系樹脂(B)がアルキルベンゼン樹脂
   及び／又はアルキルフエノール類で変性されたノ
   ボラツク型フエノール樹脂であることを特徴とす
   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)、フエノール樹脂(B)、硬化促
   進剤(C)、無機充填剤(D)の混合割合が、重量比で (A)：(B)＝35：65〜90：10、 (A)＋(B)：(C)＝99.9：0.1〜95：５、 (A)＋(B)：(D)＝30：70〜60：40 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。