JPH0539439A - エポキシ樹脂粉体塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐湿信頼性及び耐熱衝撃性に優れる電子部品被
覆用エポキシ樹脂粉体塗料を開発する。 【構成】エポキシ樹脂及び下記式（１）で示されるフェ
ノールノボラック樹脂と下記式（２）で示されるビスフ
ェノール化合物の１０／９０−９０／１０の重量比から
なる混合物及び必要により充填剤を含有するエポキシ樹
脂粉体塗料組成物（式（１）及び式（２）に於いてｎは
正の整数を、Ｒ₁ は水素又はメチル基を、Ｒ₂ 、Ｒ₃ は
水素、メチル基、エチル基又はアリール基を、Ｘは−Ｏ
−、−Ｓ−、又は−ＳＯ₂ −をそれぞれ示す。ｎは１又
は２であり、Ｒ₂ 、Ｒ₃ は同じでも異なっていても良
い。） 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エポキシ系粉体塗料に
関し、更に詳しくは耐湿性及び耐熱衝撃性に優れた電子
部品被覆用エポキシ樹脂粉体塗料組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】粉体塗料は無公害、省資源、省エネルギ
ー型塗料として従来の溶剤型塗料に置き替わりつつあ
る。この内、エポキシ樹脂粉体塗料は、絶縁用として種
々の電気用途に用いられている。例えば、電気・電子部
品の絶縁、モーターの絶縁、あるいは電線、電気製品の
カバー等に広く実用化されている。近年、民生機器や産
業用機器に使用される電子機器が小型化及び薄型化され
るにつれて、これに使用されるハイブリッドＩＣに代表
される電子部品も又同様に小型化、薄型化及び高集積化
が図られる傾向にある。従来のハイブリッドＩＣの製造
法に於いては、回路が印刷されたセラミックあるいはア
ルミナ基板上にＩＣ、トランジスタ、コンデンサー等を
種々の方法で搭載した後、外力からの保護と耐湿信頼性
を向上させる為に外装用樹脂で被覆する方法が取られて
いる。

【０００３】外装用樹脂としては、液状エポキシ樹脂、
液状フェノール樹脂、粉体エポキシ樹脂などが使用され
ており、通常前２者ではディッピング法により、後者で
は流動浸漬法によりハイブリッドＩＣを被覆した後に加
熱処理が行われ、硬化される。液状エポキシ樹脂、液状
フェノール樹脂は耐湿信頼性に関しては良好な結果を示
すが、通常この目的のためには多量の無機充填剤を含有
させるため、作業時に無機充填剤が沈降し易く、しかも
膜厚が５００ー１０００μと厚くなり、ハイブリッドＩ
Ｃの薄型化ができにくく、又対耐熱衝撃性に劣るという
欠点を有する。一方、粉体エポキシ樹脂は、大量生産が
出来るという特徴を有しているが、最近更に厳しくなっ
ている耐湿信頼性に劣るという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のハイブリッドＩ
Ｃで代表される電子部品用粉体塗料の欠点を改良し、小
型化及び薄膜化を図り、且つ耐湿信頼性、耐熱衝撃性に
も優れた電子部品用粉体塗料の開発が求められている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記した様
な課題を解決すべく鋭意研究の結果、特定のフェノール
ノボラック樹脂と特定のビスフェノール化合物との混合
物を硬化剤に用いることにより耐湿信頼性及び耐熱衝撃
性に優れたエポキシ樹脂粉体塗料組成物が得られること
を見いだし本発明を完成させた。即ち本発明は、

【０００６】エポキシ樹脂及び式（１）で示されるフェ
ノ−ルノボラック樹脂と式（２）で示されるビスフェノ
ール化合物の１０／９０−９０／１０（重量比）からな
る混合物を含有することを特徴とする粉体塗料組成物

【０００７】

【化３】 （式（１）中ｎは正の整数を、Ｒ₁ は水素またはメチル
基をそれぞれ表す。）

【０００８】

【化４】

【０００９】（式中Ｒ₂ 、Ｒ₃ は水素、メチル基、エチ
ル基又はアリール基を、Ｘは−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＳＯ
₂ −をそれぞれ表す。ｎは１又は２であり、Ｒ₂ 、Ｒ₃
は同じであっても異なっていてもよい。）を提供する。

【００１０】本発明を詳細に説明する。本発明に用いら
れるエポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられ
る。本発明で使用する式（１）で示されるフェノールノ
ボラック樹脂は例えば、以下のようにして得ることが出
来る。即ち、蓚酸等の酸触媒の存在下過剰のフェノール
又はクレゾールとホルマリンを反応させた後、未反応の
フェノール又はクレゾールを回収することにより得られ
る。

【００１１】式（２）で示されるビスフェノール化合物
の具体例としては４，４’−ジヒドロキシジフェニルエ
ーテル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィ
ド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、
４，４’−ジヒドロキシ−３、３’−ジメチルジフェニ
ルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３、３’−ジメ
チルジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシ−
３、３’−ジメチルジフェニルスルフォン、４，４’−
ジヒドロキシ−３、３’−ジエチルジフェニルエーテ
ル、４，４’−ジヒドロキシ−３、３’−ジエチルジフ
ェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシ−３、３’
−ジエチルジフェニルスルフォン、４，４’−ジヒドロ
キシ−３、３’−ジアリルジフェニルエーテル、４，
４’−ジヒドロキシ−３、３’−ジアリルジフェニルス
ルフィド、４，４’−ジヒドロキシ−３、３’−ジアリ
ルジフェニルスルフォン、４，４’−ジヒドロキシ−
２、２’−ジメチルジフェニルエーテル、４，４’−ジ
ヒドロキシ−２、２’−ジエチルジフェニルスルフィ
ド、４，４’−ジヒドロキシ−２−メチル、３’−エチ
ルジフェニルスルフォン、４，４’−ジヒドロキシ−３
−メチル、２’−エチルジフェニルスルフォン、４，
４’−ジヒドロキシ−３、３’、４、４’−テトラメチ
ルジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３、
３’、４、４’−テトラエチルジフェニルスルフィド、
４，４’−ジヒドロキシ−３、３’、４、４’−テトラ
メチルジフェニルスルフォン等が挙げられる。

【００１２】式（１）のフェノールノボラック樹脂と式
（１）ビスフェノール化合物の配合割合は１０／９０−
９０／１０（重量比、％、以下同じ）であるが、特に好
ましくは２０／８０−８０／２０の割合である。ビスフ
ェノール化合物が１０％以下だと耐熱衝撃性が劣り、９
０％以上では耐湿熱性に劣る。このような混合割合にお
いては式（１）のフェノールノボラック樹脂と式（２）
のビスフェノール化合物の相溶性が非常に良好である。
本発明で硬化剤として働く前記フェノールノボラック樹
脂とビスフェノール化合物の混合物の配合量は通常エポ
キシ樹脂のエポキシ基に対するフェノール性水酸基の当
量比に於て０．５−１．５であり、好ましくは０．８−
１．１である。硬化物としての混合物の使用量が水酸基
の等量比で０．５より小さいと耐湿性に劣り、１．５よ
り大きいと耐熱衝撃性が劣る。

【００１３】本発明の硬化剤は硬化速度が遅い為、それ
を改良するために硬化促進剤を用いることが望ましい。
用いられうる硬化促進剤の具体例としては、第３級アミ
ン類、イミダゾール類、テトラ置換ボレート類、トリフ
ェニルフォスフィン類、環状脂肪族アミン類等が挙げら
れるが、これに限定されるものではない。硬化促進剤の
配合割合は、硬化性及び安定性のバランスからエポキシ
樹脂に対し０．１−２５重量％であり、好ましくは０．
３−２０重量％が望ましい。本発明に於て必要により充
填剤を併用してもよい。本発明に於て使用しうる充填剤
としては、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、水酸化
アルミニウム、マイカ、珪酸カルシウム、クレー、タル
ク、硝子繊維粉末等の無機系充填剤及びポリエチレンパ
ウダー、ポリアミドパウダー等の有機系充填剤が挙げら
れる。これらの充填剤はエポキシ樹脂に対して０〜７０
重量部％、好ましくは５〜６０％使用される。

【００１４】本発明の粉体塗料組成物にはさらに目的に
応じて、着色剤、カップリング剤、レベリング剤、消泡
剤、難燃剤等を添加することが出来る。本発明のエポキ
シ樹脂粉体塗料組成物を調製するには、通常の方法を用
いれば良く、例えば、前記配合成分をヘンシェルミキサ
ー等により乾式混合した後、ニーダー等による溶融混合
処理を施すか、エクストルーダーによる溶融混合処理を
施した後、混合物を冷却固化し、微粉砕後分級すれば良
い。本発明のエポキシ系粉体塗料組成物はそれ自体公知
の流動浸漬法、静電流動槽法、静電スプレイ法、振りか
け法、ころがし法、スプレイ法、溶射法、霧箱法等の各
種塗装方法により電気・電子部品に塗装される。塗装条
件は通常８０〜２００℃である。本発明のエポキシ系粉
体塗料組成物は高い耐湿信頼性及び耐熱衝撃性の要求さ
れる電気・電子部品（ハイブリッドＩＣ、コンデンサー
類、モーター等の塗装に最も適すものであるがその他の
塗装に使うことも可能である。

【００１５】

【実施例】次に本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。

【００１６】実施例１〜６及び比較例１〜３ 表１及び表２に示す配合組成（重量比）の混合物を２軸
ニーダーにより溶融混合し、ついで得られた溶融混合物
を冷却固化した後、１００メッシュの篩を通して本発明
のエポキシ樹脂粉体塗料組成物を得、これを１５０℃に
予熱したハイブリッドＩＣに流動浸漬法により塗装し、
１５０℃で硬化して、その物性評価を行った。結果を表
３および表４に示す。尚、表１及び表２に示した配合成
分は次の内容を示す。

【００１７】エポミックＲ−３０７：三井石油化学製
（ビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１９
５０） エポミックＲ−３０４：三井石油化学製（ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量９４０） エポミックＲ−３０２：三井石油化学製（ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量６２０） エポミックＲ−３０１：三井石油化学製（ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量４７０） ＥＴＢＡ：日本化薬社製（臭素化ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂、エポキシ当量３５０） ＰＮ−８０：明和化成社製（フェノールノボラック樹
脂、軟化点８０℃） ＰＮ−１００：明和化成社製（フェノールノボラック樹
脂、軟化点１００℃） ＯＣＮ−１００：明和化成社製（クレゾールノボラック
樹脂、軟化点１００℃） ２ーメチルイミダゾール（２ーＭＺ）：四国化成製 シリカ：龍森製ＲＤ−８ カップリング剤：３ーグリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン

【００１８】本発明のエポキシ樹脂粉体塗料組成物を塗
装して得られた塗装製品の評価法は次の通りである。 （耐湿信頼性）１２１℃、２気圧、１００％ＲＨの水蒸
気圧下に塗装されたハイブリッドＩＣを放置し１００時
間毎に印刷抵抗の変化を測定し、初期値が１．０％以上
変化した物を不良発生物とし、時間毎の不良発生数を調
べた。本試験は試料数１０ケ で行った。数字の小さいも
の程良い。 （耐熱衝撃性）塗装したハイブリッドＩＣにー５５℃で
３０分続いて１５０℃で３０分を１サイクルとした熱衝
撃を加え、５０サイクル毎にクラックの発生の有無を見
て、クラックが発生した物の不良発生数を調べた。本試
験は試料数２０ケで行った。数字の小さいもの程良い。

【００１９】 表１ 配合組成比（重量部） 実 施 例 比較例 成分名 1 2 3 4 5 6 1 2 3 （１） 40 50 50 50 （２） 80 75 60 80 80 （３） 40 10 （４） 30 20 30 （５） 20 25 20 20 30 30 20 20 20 （６） 11.9 3.8 （７） 3.2 8.5 14.9 （８） 8.0 10.6 （９） 7.7 12.3 14.8 （１０） 3.1 （１１） 10.1 （１２） 9.1 （１３） 14.2 （１４） 9.1 （１５） 0.7 0.7 1.0 1.0 1.0 1.0 0.7 1.0 0.5 （１６） 140 50 90 150 70 150 50 140 140 （１７） 1.4 0.5 0.9 1.5 0.7 1.5 0.5 1.4 1.4

【００２０】 成分名 （１）Ｒ−３０７ （２）Ｒ−３０４ （３）Ｒ−３０２ （４）Ｒ−３０１ （５）ＥＴＢＡ （６）ＰＮ−８０ （７）ＰＮ−１００ （８）ＯＣＮ−１００ （９）４，４’−ジヒドロキシジフェニルエ−テル （１０）４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド （１１）４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン （１２）４，４’−ジヒドロキシ−２，２’，６，６’−テトラメチルジフェニ ルスルフォン （１３）４，４’−ジヒドロキシ−２，２’−ジアリルジフェニルスルフォン （１４）無水トリメリット酸 （１５）２−ＭＺ （１６）シリカ （１７）カップリング剤（３ーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン）

【００２１】 表２ 耐湿信頼性試験結果（サンプル１０個の内の不良個数、個） 経過時間（時間） 実施例No. 100 200 300 400 500 600 実施例１ 0 0 0 0 0 2 実施例２ 0 0 0 0 1 2 実施例３ 0 0 0 2 3 3 実施例４ 0 0 1 3 4 6 実施例５ 0 0 0 1 3 6 実施例６ 0 1 2 3 4 7 比較例１ 1 2 4 5 7 8 比較例２ 1 2 5 7 8 10 比較例３ 3 5 7 10 10 10

【００２２】 表３ 耐熱衝撃性試験結果（サンプル２０個の内の不良個数、個） サイクル数 実施例No. 100 200 300 400 500 600 実施例１ 0 0 0 0 0 0 実施例２ 0 0 0 0 0 0 実施例３ 0 0 0 1 3 4 実施例４ 0 0 1 3 4 5 実施例５ 0 0 2 3 5 7 実施例６ 0 0 2 3 4 6 比較例１ 0 1 3 5 6 8 比較例２ 1 3 6 8 13 14 比較例３ 4 7 10 15 19 20

【００２３】表２及び表３で示される結果から明らかな
ように本発明のエポキシ樹脂系粉体塗料組成物から得ら
れた塗装物は耐湿信頼性及び耐熱衝撃性に優れている。

【００２４】

【発明の効果】耐湿信頼性及び耐熱衝撃性に優れた塗装
物を与えるエポキシ樹脂系粉体塗料組成物が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ樹脂及び式（１）で示されるフェ
   ノールノボラック樹脂と式（２）で示されるビスフェノ
   ール化合物の１０／９０−９０／１０（重量比）からな
   る混合物を含有することを特徴とするエポキシ樹脂粉体
   塗料組成物。 【化１】 （式中ｎは正の整数を、Ｒ₁ は水素又はメチル基をそれ
   ぞれ表す。） 【化２】 （式中Ｒ₂ 、Ｒ₃ は水素、メチル基、エチル基又はアリ
   ール基を、Ｘは−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＳＯ₂ −をそれぞ
   れ表す。又、ｎは１又は２であり、Ｒ₂ 、Ｒ₃ は同じで
   あっても異なっていても良い。）