JPH0251569A - 電子回路基板用の電着塗装用樹脂組成物 - 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、電子回路に使用するメタルコア（Ｃ基板に絶
縁層を形成するための電着塗装用樹脂組成物に関するも
のである。

（従来技術） 従来、メタルコアＩＣ基板は、基体となる金属板〈鉄、
銅、ステンレス、アルミニウム等〉表面にポリマーフィ
ルムを貼付は絶縁層を形成し、その上に接着剤を介して
金属箔を貼り付けるか又はメツキにより金属皮膜を形成
することが行なわれていた。

又、その改良技術として、絶縁層の形成をアクリル樹脂
、アルキッド樹脂、ポリブタジェン等を用いて電着塗装
で行う方法が試みられている。

（発明が解決しようとする課題） 前記した金属箔を貼り付ける技術は、接着剤の選択を誤
らない限り、絶縁層と金属箔は強固に接着し、十分にそ
の目的を果していた。しかし、多層基板を作成するよう
な場合、スルーホールを設ける際に多大な手間を要し、
生産性やコストに問題があった。

一方、メツキによる方法は、絶縁層上にまず導電層を設
け、ついで電気メツキにより金属皮膜を形成するもので
あるが、金属皮膜と絶縁層との密着性が悪く実用上大き
な問題となっていた。さらに、この方法の最大の問題は
耐熱性におり、絶縁層上に金属皮膜が形成されたとして
も、耐熱性試鋏を行うと、電着塗膜の性質が原因でおる
フクレを生じ金属皮膜がはがれてしまうという欠点があ
った。

本発明は、前記従来技術にみられた欠点を改善し、つき
まわり性が良く、塗装効率の高い電着塗装方法でもって
、耐熱性及び金属メツキ皮膜との密着性に優れる絶縁層
を形成できる電着塗装用樹脂組成物を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者等の研究によると、従来技術の電着塗装用組成
物は、メラミン樹脂等の架橋剤が配合されており、電着
塗装後の加熱焼付けにより架橋が進行し高分子化するた
め、電着塗装上に形成する金属皮膜の金属に対する″ヌ
レ性″が悪くなるという知見を得た。

前記目的を達成するために、本発明者らは上記に従来技
術にみられる欠点の原因を明らかにすべく種々の観点か
ら検討を行った結果、電着塗装により得られる塗料層を
構成する膜の分子量の大きざ、および、それを構成する
高分子化合物の主鎖骨格、さらには、メラミン樹脂等の
ようにかならず低分子量の副生物を発生する架橋剤に、
従来技術の欠点が関連するという知見を得て本発明を完
成したのである。

すなわち、本発明は（メタ）アクリル酸エステル単量体
４５〜９４重量％、α、β−不飽和カルポン駿０．５〜
１０重間％、水酸基含有不飽和単信体０．５〜２５重量
％および下記構造式（イ）で表わされる単量体１〜３０
重徂％とから成るアクリル重合体（Ａ＞３０〜９０重量
％と、下記構造式（ロ）で表わされているポリサルファ
イドポリマー（Ｂ−１）および分子中にエポキシ基を有
する化合物（Ｂ−２）よりなる重合体（Ｂ）７０〜１０
重量％とからなる電子回路基板用の電着塗装用樹脂組成
物である。

以下余白 構造式（イ） 構造式（ロ） Ｈ３（Ｃ２Ｈ４０ＣＨ２０Ｃ２Ｈ４ＳＳ）ｎＣ２Ｈ４−
０−Ｃｆ−ｈＯｃ２Ｈ４ｓＨただし、分子ｆｆ１５００
〜８０００でおる。

（作用） 本発明をより詳細に説明すると、（Ａ＞成分のアクリル
重合体は、次に示す単量体を反応させてえられる。

（メタ）アクリル酸エステル単量体には、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル
、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、
メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸アルキル、メタクリル酸トリデシル、
メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル
、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ベンジル、メタ
クリル酸イソプロピル、メタクリル酸５ｅｃ−ブチル、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、ア
クリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、ア
クリル酸アルキル、アクリル酸トリデシル、アクリル酸
ステアリル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル駿プ
ロピル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸イソプロピル
、アクリル酸５ｅｃ−ブチルなとがあり、該単量体は単
独で用いても、２種以上の混合物として用いてもよい。

該単量体はアクリル重合体（Ａ＞に適度な強度と水中で
の分散安定性を付与する効果がある。４５重量％未満で
は、塗膜が脆くなり分散安定性が悪くなる。９４重量％
を越えると塗膜の耐熱性が悪くなるばかりでなく、本来
の目的である金属皮膜との密着性が悪くなるため好まし
くない。

α、β−不飽和カルボン酸には、アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、イタコン酸などがあり、該単量体は
単独で用いても、２種以上の混合物として用いてもよい
。該単量体はアクリル樹脂（Ａ＞に水溶性あるいは水分
散性を付与するための必須成分である。０．５重量％未
満ではこの効果が不十分で電着塗装液が調整できないか
あるいは簡単に沈澱を生じたりゲル化を起こしたりする
ので好ましくない。１０重徂％を越えると電着塗装液は
調整できるものの、塗料のつきまわり性や耐薬品性が悪
くなるので好ましくない。

水酸基含有不飽和単量体には、メタクリル酸２ヒドロキ
シエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、１．
４−ブタンジオールモノメタクル−ド、ジエチレングリ
コールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモ
ノアクリレー、ポリプロピレングリコールモノアクリレ
ー、ポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート
、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒ
ドロキシプロピル、１．４−ブタンジオールモノアクリ
レート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ポリ
エチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレン
グリコールモノアクリレート、ポリテトラメチレングリ
コールモノアクリレートなどが必り、該単量体は単独で
用いても、２種以上の混合物として用いてもよい。

該単量体はアクリル重合体（Ａ＞に水溶性あるいは水分
散性を付与するための成分でおる。２５重量％を越える
と、塗膜の耐薬品性が悪くなり、また、水洗時塗膜がな
かれ易くなるので好ましくない。該化合物は３−２２重
量％で使用するのが特に好ましい。このとき塗装液の貯
蔵安定性、塗膜と金属との密着性が最もよくなる。

構造式（イ）で示される単量体としては、Ｎ−フェニル
マレイミド、Ｎ−２−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−
２−エチルフェニルマレイミド等がおり、該単量体は、
アクリル重合体（Ａ＞に耐熱性、耐薬品性を付与するう
えで極めて効果がおる。

この単量体の使用量は、全県量体の５０重量％以下、好
ましくは、１〜３０重量％の範囲が、塗膜が脆くならず
クラックの発生がみられないため好ましい。塗膜が、耐
熱性、耐薬品性、優れた外観等最もバランスのとれた状
態とするために、１０〜２５重量％の範囲の使用が最も
好ましい。アクリル重合体は、例えば溶液重合、塊状重
合、けん濁重合、乳化重合のような一般的によく知られ
た方法で製造される。Ｂ成分のうち構造式（ロ）で示さ
れるポリサルファイドポリマー（Ｂ−１）は、分子量が
５００〜８０００を有するものが使用できる。具体的に
は、野村事務所社が市販している商品名チオコールＬＰ
−３、ＬＰ−７０，ＬＰ−５６、ＬＰ−５５、ＬＰ−１
２、ＬＰ−３２、ＬＰ−７２、ＬＰ−５８、ＬＰ−２、
ＬＰ−３１などがあり、これらの単独あるいは二種以上
の混合物として使用できる。

ポリサルファイドポリマーは、アクリル重合体（Ａ＞と
相俟って金属皮膜との密着性を向上させるために極めて
効果的に使用されている。

一方、分子中にエポキシ基を有する化合物（Ｂ２〉とし
ては、ブチルグリシジルエーテル、］工ニルグリシジル
エーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、５
ｅＣ−ブチルフェノールグリシジルエーテル、グリシド
ール、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル
、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリ
セロールポリグリシジルエーテル、ポリプロピレングリ
コールジグリシジルエーテル、エチレングリコルジグリ
シジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジル
エーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等が挙
げられる。

これらの化合物は、塗膜に耐熱性、耐薬品性、金属皮膜
との密着性等を向上するために使用される。

本発明の電着塗装用樹脂組成物におけるＡ成分とＢ成分
の配合割合は、Ａ成分３０〜９０重量％に対しＢ成分７
０〜１０重量％が適当である。Ｂ成分のうち（Ｂ−１）
成分と（Ｂ−２）成分の配合割合は、（Ｂ−１）成分７
５〜２５重量％、（Ｂ−２）成分２５〜７５重量％の範
囲が適当である。

（Ｂ−１）成分の使用量が２５重量％未満では、金属皮
膜との密着性が悪く、７５重量％を越えると電着塗装液
の安定性を損ね、ざらに−殻内に知られているイオウ毒
のため密着性に逆効果をもたらすため好ましくない。

一方、（Ｂ−２）成分の使用量が２５重母％未満では、
塗膜に耐熱性、耐薬品性、金属皮膜との密着性の改良効
果がほとんどえられず、７５重量％を越えると、電＠塗
装液の貯蔵安定性を極端に悪くし、沈澱物、ゲル物を生
起せしめるため好ましくない。

本発明の電着塗装用樹脂組成物は、通常樹脂固形分濃度
を３〜５０重母％程度の範囲に調製して使用する。この
際、常用の着色剤、塗料添加剤等を混合して使用するこ
とかできる。

このようにして調製した電着塗装液中で金属基板を陽極
とし、対極との間に直流電圧を印加した後、該金属基板
を引き上げ、洗浄の後又洗浄せずに加熱焼付すると、金
属基板表面上に均一な電着塗膜が形成される。

本発明の電着塗装用樹脂組成物は、塗膜の加熱焼付が１
３０〜２５０℃、好ましくは１４０〜２３Ｏ℃で１５〜
６０分間という条件で達成される。

（実施例） 以下、本発明をより具体的に説明するため、実施例を示
す。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではない。

実施例１ 温度計、撹拌機、窒素導入管を備えた重合容器にブチル
セロソルブ４７．４９、イソプロピルアルコール２３．
７ｇ、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエー
ト１．４ｇを仕込み８５℃に昇温した。

メタクリル酸メチル２３．９ｇ、メタクリル酸ｎ−ブチ
ル２３．７ｇ、アクリル酸エチル２６．１３、アクリル
酸３．３ｇ、アクリル酸２−ヒドロキシエチル２３．７
ｇ、Ｎ−フェニルマレイミド１７．８！？、２．４−ジ
フェニル−４−メチル−１−ペンテン０．２ｇを混合し
た。モノマー組成物を１８０分間で該重合容器内に滴下
し、ざらに１２０分間重合を行った。

次いで、ブチルセロソルブ５．９ｇ、ｔ−ブチルパーオ
キシ−２−エチルヘキサノエート０．１３の混合物を６
０分毎にそれぞれ３回滴下した。滴下終了後、ざらに１
２０分間重合を行い常温まで冷却してアクリル樹脂を得
た。ついで、これにエポキシ樹脂（商品名エピコート８
２８　シェル化学社１１）１９．１、ポリサルファイド
化合物（商品名チオコールＬＰ−３野村事務所社製）９
．９ｇ、硬化触媒とじて２．４．６−トリス（ジメチル
アミンメチル）フェノール２．０ｇ、中和剤としてＮ、
Ｎ−ジメチルアミノエタノール２．８ｇを加え十分に撹
拌混合した後、脱イオン水７５６．４ｇを徐々に添加し
て電着塗装液を調製した。

実施例２〜５および比較例１〜３ 実施例１と同様の方法において、第１表に示すよう溶剤
量、モノマー組成、ポリサルファイド化合物、エポキシ
樹脂の配合はを変量する以外はすべて同じ方法を行いそ
れぞれ電着塗装液を調製した。

実施例１〜５および比較例１〜３で調製した樹脂組成物
を用い、これにそれぞれＮ、Ｎジメチルアミノエタノー
ルを添加し十分に撹拌を行った。さらに撹拌しながら脱
イオン水を徐々に加え、樹脂固形分約１５重量％の電着
塗装液を調整した。

次に、前記各電着塗装液を用いて、常法により陽極酸化
処理したアルミニウム板を陽極とし、陰極にステンレス
板を結線して直流電着塗装を行った。

電着塗装条件は、次の通りである。

アルミ材質：ＪＩＳ　　Ａ−１１００ アルマイト厚＝８〜１０μ而 電　　　　圧：１６０ボルト 通電時間：５分 塗膜焼付：１８０’ＣＸ３０分 この結果、第１表に示す性能を有する電着塗膜かえられ
た。

以下余白 （発明の効果） 本発明は、以上説明したように電子回路基板用の電着塗
膜液として使用することにより、耐熱性、電気絶縁性、
金属皮膜との密着性に優れた塗膜を形成するという効果
を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （メタ）アクリル酸エステル単量体４５〜９４重量％、
   α、β−不飽和カルボン酸０．５〜１０重量％、水酸基
   含有不飽和単量体０．５〜２５重量％および下記構造式
   （イ）で表わされる単量体１〜３０重量％とから成るア
   クリル重合体（Ａ）３０〜９０重量％と、下記構造式（
   ロ）で表わされるポリサルファイドポリマー（Ｂ−１）
   および分子中にエポキシ基を有する化合物（Ｂ−２）よ
   りなる重合体（Ｂ）７０〜１０重量％とからなる電子回
   路基板用の電着塗装用樹脂組成物。 構造式（イ） ▲数式、化学式、表等があります▼ ここに、Ｒは炭素原子数１〜 ６個のアルキル基で置換され たフェニル基、またはフエニ 基である。 構造式（ロ） ＨＳ（Ｃ＿２Ｈ＿４ＯＣＨ＿２ＯＣ＿２Ｈ＿４ＳＳ）＿
   ｎ−Ｃ＿２Ｈ＿４−Ｏ−ＣＨ＿２ＯＣ＿２Ｈ＿４ＳＨた
   だし、分子量は５００〜８０００である。