JPS59226065A - エポキシ樹脂粉体塗料組成物 - 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】 本発明はノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型フェ
ノール樹脂、無機充填剤から成り、特定の粒度を有する
エポキシ樹脂粉体塗料組成物に関するものであシ、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、電子部品等の絶縁被覆に用いられるエポキシ
樹脂粉体塗料として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
、ノボラック製エポキシ樹脂、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シ、経済的に有
利な電気、電子部品の絶縁被覆方法とじて近年多く用い
られるようになった。

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シ、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。前述した
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、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
にノボラッ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。又前述した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
はかなシ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、かつ強靭性を付与せんとして種々研究の
結果、特定のノボラック型エポキシ樹脂、特定のノボラ
ック型フェノール樹脂、特定の無機充填剤を必須成分と
して配合した粉体塗料の耐湿性、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出し、本発明を完
成するに至ったものである。

すなわち本発明は、エポキシｍ脂、硬化剤及び無機充填
剤から成るエポキシ樹脂粉体塗料組成物において、該エ
ポキシ樹脂がノボラック型エポキシ樹脂であシ、該硬化
剤がノボラック型フェノール樹脂であシ、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。

以下に本発明の詳細を述べる。

本発明で用いられるノボラック型エポキシ樹脂は、−価
のフェノール類、例えばフェノール、クレゾール、キシ
レノール、エチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール
、ｐ−ターシャリブチルフェノール、ｐ−オクチルフェ
ノール、ｐ−ノニルフェノールとホルムアルデヒドとを
酸性触媒下で反応させることによシ得られるノボラック
型樹脂のフェノール性水酸基とエピクロルヒドリンとの
反応から得られるエポキシ樹脂であル、好ましくはエポ
キシ当量が１８０〜２５ｏ１融点が５０〜１００℃、更
に好ましくはエポキシ当量が２００〜２３０、融点が６
０〜８０Ｃのものが好適に用いられる。

又上記以外のエポキシ樹脂、例えばグリシジルエーテル
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、脂環式エポキシ樹脂
、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をノボラック型エポキシ樹脂に
対し５０重ｔチ以下の範囲で併用することも可能である
。

又これらのエポキシ樹脂は、ナトリウム、塩素イオンの
含有量が３０　ｐｐｍ以下、加水分解性塩素イオンの含
有量が０．１重量俤以下のものが好適に用いられる。ノ
ボラック型エポキシ樹脂のエポキシ当量が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
によシ得られる塗膜の架橋密度が高くなシすぎ、該粉体
塗料組成物によシ被核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２５０を上期ると、産膜
の架橋密度が低くなシすぎ、被俊された部品の耐湿性、
高温電気特性が低下する。ノボラック型エポキシ樹脂の
融点が４０℃を下廻ると、該粉体塗料組成物がブロッキ
ングしやすくなり、又融点が１００℃を下廻ると、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。

本発明で用いられるノボラック型フェノール樹脂は、酸
性触媒下で一価のフェノール類、例えばフェノール、ク
レゾール、キシレノール、エチルフェノール、ｐ−フェ
ニルフェノール、ｐ−ターシャリブチルフェノール、ｐ
−オクチルフェノール、ｐ−ノニルフェノールとホルム
アルデヒドとの反応から得られる樹脂で、好ましくは水
酸基当量が１００〜２５０、融点が５０〜１２０℃、更
に好ましくは水酸基当量が１２０〜１８°０、融点が６
０℃〜９０℃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３０　ｐｐｍ以下のものが好適に使
用される。ノボラック型フェノール樹脂の水酸基当量が
１００を下期ると、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２５０を上期ると、塗膜の架橋密度が低
くなシすぎ、被覆された部品の耐湿性、高温電気特性が
低下する。ノボラック型フェノール樹脂の融点が５０℃
を下期ると、該粉体塗料組成物がブロッキングしゃすく
なシ、又融点が１２０℃を上期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。ノボラック型エポキシ樹脂とノボ
ラック型フェノール樹脂との混合割合としては、該ノボ
ラック型エポキシ樹脂が好ましくは４０〜８０重量％、
更に好ましくは５０〜７０重量％、該ノボラック型フェ
ノール樹脂が好ましくは２０〜６０重量％、更に好まし
くは３０〜５０重量％の範囲のものが好適に用いられる
。

その理由はノボラック型エポキシ樹脂とノボラック型フ
ェノール樹脂との混合割合が上記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シ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。

本発明に用いる無機充填剤としては、公知の無機充填剤
、例えばジルコン粉末、石英ガラス粉末、メルク粉末、
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、シリカ粉末等が単独又は併用して用いられるが
、シリカ粉末を主要構成成分とするものが粉体塗料組成
物の耐ヒートサイクル性等機械的特性を向上する目的で
好適に使用される。無機充填剤の配合割合としては、樹
脂分１００重量部当シ５０〜３００重量部が好適である
。

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硬化促進
剤、顔料、難燃剤等の各種添加剤を配合しても良い。硬
化促進剤としては公知の硬化促進剤、例えばイミダゾー
ル類、第３級アミン類等が上げられる。

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っ
て十分混合したのち、溶融混練し、次いて粉砕機にて粉
砕する方法が例示される。本発明の粉体塗料組成物によ
シミ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、ホットスプレー法、静電スプレー法、静電流動
浸漬法等の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
−カウンター（日科機■製）によシ得られる粒度分布を
重量平均することによシ求められる平均粒径が３０〜８
０踊の範囲のものが好適に使用される。粉体塗料組成物
の平均粒径が３０μｍを下期ると、粒径の小さい粒子が
多くなるため流動浸漬法、ホットスプレー法で粉体塗装
する場合、圧縮空気によシ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抜けにくくな
シ、突沸を起こして周囲に飛散するため好ましくなく、
又均−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。粉体塗料組成物の平均粒径が８０μｍを上期る
と、粒径の大きい粒子が多くなるため流動浸漬法、ホッ
トスプレー法で粉体塗装する場合、粒子が重くなるため
流動しづらくなシ、特にホッ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
い粒子が多くなシ、粒子の重量が増大するため、静電気
力によシ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、粒子の自重によシ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。

本発明のノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型フェ
ノール樹脂、無機充填剤を必須構成成分とする粉体塗料
組成物は、樹脂及び硬化剤として疎水性、強靭性を有す
るノボラック型エポキシ樹脂及びノボラック型フェノー
ル樹脂を用いておル、無機充填剤として耐ヒートサイク
ル性等の機械的特性の向上に最も効果のあるシリカ粉末
を主成分とするものを用いているため、該粉体塗料組成
物を加熱、溶融、硬化させることによシ得られる塗膜紘
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。

又本発明の粉体塗料組成物は、特定の粒度分布を有して
いるため、流動浸漬法、ホットスプレー法、静電流動浸
漬法、静電スプレー法等のいずれの塗装法で粉体塗装す
る場合も容易に塗装出来、又特定の官能基数、融点を有
するノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型フェノー
ル樹脂を特定の配合比で用いているためブロッキングし
にくく、又溶融時の流れ性が良好で平滑性の良い塗膜が
得られる等粉体塗料として要求される緒特性にも優れて
いる。

本発明のエポキシ樹脂粉体塗料組成物は、フィルムコン
デンサ、セラミックコンデンサ、ｙｔｌｔＮセラミック
コンデンサ、抵抗ネットワーク、ノ１イブリッドＩＣ等
の電気電子部品の絶縁被榎に特に適しておシ、耐湿性、
耐と一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１〜３ １）フェノール９４部と３７９６ホルムアルデヒド水溶
液６５部とを酸性触媒下反応させてノボラック型フェノ
ール樹脂を作り、次いでエピクロルヒドリン１４０部と
苛性ソーダ４２部を加え反応させ、塩酸で中和し水洗を
行なうことによ）エポキシ当量１９０、融点７５℃のエ
ポキシ樹脂Ａを得た。

２）オルソクレゾール１０８部と３７悌ホルムアルデヒ
ド水溶液６５部とを酸性触媒下反応させてノボラック型
クレゾール樹脂を作シ、次めでエピクロルヒドリン１４
０部と苛性ソーダ４２部を加え反応させ、塩酸で中和し
水洗を行なうことによ）エポキシ当Ｈ２１０，１１点７
８℃のエポキシ樹脂Ｂを得た。

３）フェノール９４部と３７チ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℃のフェノール樹脂Ａを得た。

４）メタクレゾール１０８部と３７チホルムアルデヒド
水溶液６０部とを酸性触媒下で反応させて水酸基当量１
２４、融点６９℃のフェノール樹脂Ｂを得た。

次いで得られたエポキシ樹脂、フェノール樹脂、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溶融混練し、その後
粉砕機にて粉砕することによυ平均粒径４０〜４５μｍ
のエポキシ樹脂粉体塗料組成物を得た。

第１表 比較例１ ビスフェノールＡＭエポキシ樹脂（エピコート１００４
、油化シェル■製）　　　　　　　３２０部クレゾール
ノボ２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■製）８０部 アルミナ粉末　　　　　　　　　　　５８８部カーボン
ブラック　　　　　　　　　　１０部イミダゾール　　
　　　　　　　　　　２部を上記組成比で配合し、実施
例１〜３と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 ビスフェノールＡｍエポキシ樹脂（エピコート１００４
、油化シｘ　／ｌ／■ｉｆり　　　　　　　４００部シ
リカ粉末　　　　　　　　　　　　５８８部カーボンブ
ラック　　　　　　　　　　１部部イミダゾール　　　
　　　　　　　　　２部を上記組成比で配合し、実施例
１〜３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１〜３、比較例１〜２の粉体塗料組成物九 の硬化物の体積抵抗率（Ｊｈ）を常温及び１５０’Ｃで
、また１２５℃、２．３気圧の水蒸気中で吸湿処理（Ｐ
ＣＴ　）を３００時間行なった後について調べた結果は
第２表に示すとおシであった。

第　　　２　　表 第２表から明らかなとおシ、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１〜３、比較例１〜２の粉体塗料組成物によ
シ、流動浸漬法にて１０ｖ７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℃、２３気圧の水蒸気中で吸湿処理（
ＰＣＴ　）を長時間性なった場合の抵抗変化率及び−５
０℃、３０分→＋１５０℃、３０分の冷熱サイクルを繰
シ返し、粉体塗膜にクラッ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。

第３表から明らかなとおシ、本発明のエポキシ樹脂粉体
塗料組成物によシ粉体塗装された抵抗ネットワークは、
従来公知の比較例１．２によシ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。

又セラミックコンデンサ、ハイブリッド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によシ粉
体塗装されたものとくらべ、高温電気特性、耐湿性、劇
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、ホットスプレー法、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。

特許出願人　住友デーレズ株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填剤がら成るエ
   ポキシ樹脂粉体塗料組成物において、該エポキシ樹脂が
   ノボラック型エポキシ樹脂であシ、該硬化剤がノボラッ
   ク型フェノール樹脂であシ、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
   。
2. （２）エポキシ樹脂が１８０〜２５０のエポキシ当量、
   ５０〜１００℃の融点を有し、硬化剤が１００〜２５０
   の水酸基当量、５０〜１２０’Ｃの融点を有することを
   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. （３）エポキシ樹脂が４０〜８０重量％、硬化剤が２０
   〜６０重量−の混合割合であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項又は第ｅ）項記載のエポキシ樹脂粉
   体塗料組成物。
4. （４）無機充填剤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Ｕ）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。