JPS59226066A - 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とアルキルベンゼン
変性フェノール樹脂と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、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノ
ボラック型エポキシ樹脂、脂環型ダエボキシ樹脂等のエ
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
々研究の結果、特定のノボラック型エポキシ樹脂と特定
の疎水基で変性したノボラック型フェノール樹脂を必須
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。

すなわち本発明はノボラック型エポキシ樹脂とアルキル
ベンゼン変性フェノール樹脂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り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り、好ましくは工′
ポキシ当量が１８０〜２５０、融点が“５０℃〜１００
℃、更に好ましくはエポキシ当量が２００〜２３０、融
点が６０〜８０℃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、複素環部エポキシ樹脂、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重量％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３０２９ｍ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。

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２５０を下廻ると、
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。

ノボラック型エポキシ樹脂の融点が５０℃を下廻ると、
該粉体塗料組成物がブロッキングしゃす＜１ヨリ、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（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アルキルベンゼン変性フェノール樹
脂は、酸性触媒下で一価のフェノール類、例工ばフェノ
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
とアルキルベンゼン樹脂、例えばトルエン樹脂、キシレ
ン樹脂、メシチレン樹脂との反応から得られる樹脂、又
はこれに更にホルムアルデヒドを反応させて得られる樹
脂であり、好ましくは水酸基当量が１５０〜４００、融
点が４０〜１５０℃、更に好ましくは水酸基当量が１８
０〜３００、融点が６０〜９０℃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３０９ｐｍ以下
のものが好適に使用される。

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、メシチ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■製の
二カノールＨ１二カノールＭ等である。

本発明のアルキルベンゼン変性フェノール樹脂を得るの
に用いられる一価のフェノール類とアルキルベンゼン樹
脂との配合比率（フェノール類：アルキルベンゼン樹脂
）としては、重量％で８０　：　２０〜２０　：　８０
の範囲内で良い。

−価のフェノール類の配合比率が８０重量％を上層ると
、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、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
る傾向にある。

又−価の７エノール類の配合比率が２０重重量を下廻る
と、塗膜の架橋密度が低くなり、被覆された部品の耐湿
性、高温電気特性が低下する傾向にある。アルキルベン
ゼン変性フェノール樹脂の水酸基当量が１５０を下廻る
と、該粉体塗料組成物を加熱、溶融、硬化ざ−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４００を上層ると、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。アルキルベンゼン変性フェノール樹脂の融点
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１５０℃を上層ると、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アルキルベンゼン変性フェ
ノール樹脂との混合割合としては、ノボラック型エポキ
シ樹脂が好ましくは４０〜７０重量％、更に好ましくは
５０〜６０重量％、アルキルベンゼン変性フェノール樹
脂が好ましくは３０〜６０重量％、更に好ましくは４０
〜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アルキルベンゼ
ン変性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。

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、無機充填剤、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。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
等が上げられる。無機充填剤の配合割合としては、樹脂
分１００重量部当り５０〜３００重量部程度で置部。

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。

本発明のノボラック型エポキシ樹脂、アルキルベンゼン
変性フェノール樹脂を必須成分とする粉体塗料組成物は
、樹脂として疎水性、可撓性、強靭性を有するアルキル
ベンゼン変性フェノール樹脂を用いているため、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。

又本発明の粉体塗料組成物は、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、アルキルベンゼン変
性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Ｋくく、又溶融時の流水性が良好で平滑性
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、積層セラミックコンデ
ンサ、抵抗ネットワーク、バイブＣ リッドに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１〜３ １）フェノール９４部と３７％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
なうことによりエポキシ当量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％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り、次い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りエポキシ当量２１０、融点７８
℃のエポキシ樹脂Ｂを得た。

３）フェノール９４部とメシチレン樹脂（平均分子量３
９０〜４３０、含酸素率１０〜１２％）８０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２２０、融点７８℃のフェノール樹脂Ａを
得た。

４）フェノール９４部とキシレン樹脂（平均分子量４６
０〜５００、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℃のフェノール樹脂Ｂを
得た。

５）フェノール９４部とキシレン樹脂（平均分子量４６
０〜５００、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℃のフェ
ノール樹脂Ｃ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り本発明の、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Ａ型エポキシ樹脂　　　　３２０　部（
エピコート１００４、油化シェル■製）クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂　　　８０部（エピクロンＮ−６
７０、大日本インキ化学工業■製） アルミナ粉末　　　　　　　　　　　　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。

比較例２゜ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂　　　　４００部（エ
ピコート１００４　、油化シェル■製）シリカ粉末　　
　　　　　　　　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℃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の粉体塗料組成物の硬化物
の体積抵抗率（ｆＩｖ）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（ｐｃ’ｒ
）を３００時間行なった後について調べた結果は第２表
に示すとおりであった。

第　　　２　　　表 第２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１〜３、比較例１〜２の粉体塗料組成物によ
り流動浸漬法にて１０１＜Ｑ７端子抵抗ネットワークな
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　）を長時間性なった場合の抵抗変化率、及
び−５０℃、３０分−十１５０℃、３０分の冷熱サイク
ルを繰り返し、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ットワークは、
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
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、ホットスプレー法、静電流動浸偵法、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ンノボラツク型エポキシ樹脂とアルキルベンゼン変
   性フェノール樹脂を必須成分とするエポキシ樹脂粉体塗
   料組成物。 （２）ノボラック型エポキシ樹脂が１８０〜２５０のエ
   ポキシ樹脂、５０〜１ｏｏ℃の融点を有し、アルキルベ
   ンゼン変性フェノール樹脂が１５０〜４００の水酸基当
   量、４０〜１５０’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）ノボラック型エポキシ樹脂が４０〜７０重量％、
   アルキルベンゼン変性フェノール樹脂が３０〜６０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（２）項記載のエポキシ樹脂粉体塗料組
   成物。