JPS60240101A

JPS60240101A - 電子部品用被覆コ−テイング材

Info

Publication number: JPS60240101A
Application number: JP9690484A
Authority: JP
Inventors: 孝治西田; 純一金澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-05-15
Filing date: 1984-05-15
Publication date: 1985-11-29
Also published as: JPH0329161B2

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厚膜抵抗体などの保護用塗膜として適した耐湿
性に優れ、かつ速硬化できる塗膜を形成する電子部品用
被覆コーテイング材に関するものである。

従来例の構成とその問題点一般に用いられる厚膜抵抗体の構造を図に示す。

すなわち、シート状アルミナ基板１の上に印刷。

焼成されたＡｑ、、ＣｕまたはＰｄ　、Ａｑ材料からな
る厚膜電極２とＲｕｏ２系厚膜抵抗体３とで抵抗回路を
形成し、チップ部品４が取付けられて構成されている。

ここで、電気的特性機能としては被覆保護されない厚膜
抵抗体（以下、単に抵抗体という）そのものでも十分に
発揮しつるものであるが、実用上その端子取付けや半田
伺けなと、生産工程で受ける機械的な作用に対する保護
、および半田イ」けされたリード線の接着強度の補強、
基板の強度向上、さらには抵抗体の防湿性の保証などの
必要性から、一般に抵抗体またはガラスコートされた抵
抗体上に絶縁材防湿層のコーティングが施されている。

一般に、ある素体上で硬化する塗膜は溶剤の蒸発および
分子間の架橋反応より体積収縮を起し、その結果、塗膜
が抵抗体に対し残留応力による歪を発生する。この歪に
よる残留応力は通常８０〜１２０鶏の大きさに達する。

これにより抵抗体の破壊が生じたシ、抵抗体の電気的特
性値の変化にも大きく影響を与えるものである。この影
響は抵抗体の受ける環境、特に使用雰囲気温度差による
ヒートシゴソクに強く現れる。

また、上記コーティング工程は、厚膜抵抗体の仕上げ作
業であり、生産に対する合理化には、そのコーテイング
材が焼付け、硬化されて作られる塗膜の所要硬化時間の
短縮も重要課題の一つとなる。

このように塗膜の残留応力による歪を緩和することは、
厚膜抵抗体や磁器コンデンサなどの電子部品における絶
縁防湿塗料にとって必須の条件であり、残留応力を緩和
するためのバインダーの工夫が大きな問題となる。以下
に、塗料およびそれに含まれるバインダーにめられる条
件を示す。

（１）塗膜の防湿性および機械的補強効果を損ねること
なしにその残留応力の緩和性に優れ、かつ抵抗体などの
エレメントの特性に塗膜そのものが悪影響を与えないこ
と。

（２）塗膜の経時変化および硬化促進による残留応力の
増加がなく、安全性を維持できること。

また、抵抗体などの通電によるジーール発熱に対する耐
熱性をもつこと。

（３）塗膜自体が強度に優れ、エレメントおよびリード
線に対する補強性が大なること。

（４）塗膜の焼付は工程において、可及的に硬化速度大
で焼付は時間の短縮が可能な生産性に優れていること。

（６）　ポットライフが長く、塗装作業性に優れること
。

（６）塗膜はアッセンブリ一工程で受ける洗浄用溶剤の
作用に耐えること。

（ア）塗装作業および焼付は作業において、環境衛生上
問題ないこと。

ここで、上記条件は互いに矛盾があシ、例えば上記条件
（１）を満たすには単純には残留応力面よシみれば、硬
化時に架橋密度の少ない軟質樹脂を使用することにより
達せられるが、防湿性、補強効果を始め、上記条件（２
）　、　（６）ｌ−１満たし得ない。従って、上記条件
のバランスを考慮した電子部品用被覆コーテイング材の
出現が強く望まれていた。

発明の目的本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、互
いに矛盾する上記条件のバランスをバインダーの化学的
設計工夫により考慮し、種々の技術的問題を克服した電
子部品用被覆コーテイング材を提供しようとする−もの
である。

発明の構成この目的を達成するために本発明の電子部品用被覆コー
テイング材は、バインダー中に少なくとも１成分として
、水酸基およびエポキシ基をもっ可撓性を有するグリセ
ロール型エポキシ樹脂と、メトオキシ基をもつシリコー
ン反応性中間体〔オルガノメトオキシポリシロキサンＣＨ３−０（ＳｔＯ％ＯＣＲ３）とを反応して得られるシリコーン変性エポキシ樹脂を含
み、上記グリセロール型エポキシ樹脂とシリコーン反応
性中間体の配合重量比が７０　：　３０〜５０　：　５
０であることを特徴とするものである。

実施例の説明このように本発明はバインダー中に少なくとも１成分と
して、シリコーン変性エポキシ樹脂を含んで構成される
コーテイング材を提供するものである。すなわち、まず
残留応力緩和性を有する水酸基およびエポキシ基をもつ
グリセロール型エポキシ樹脂を選定した。この樹脂はエ
ポキシ官能基間に距離があり、その硬化物はたわみ性を
もち、分子の動き易さより残留応力性を少なくする機能
、つまり構造上より可撓性を有している。一方、その構
造上よりこの種コーティング材として一般に用いられる
ビスフェノール型エポキシ樹脂と比較した場合、耐熱性
、防湿性の点では劣っている。

従って、このグリセロール型エポキシ樹脂のもつ欠点を
是正し、その特長を引出して厚膜抵抗体などの絶縁防湿
塗料としての最適なバインダーの設計が必要となるので
ある。そのために本発明では、グリセロール型エポキシ
樹脂の電気的な絶縁性を向」ニさせ、ゴム弾性の塗膜を
形成せしめるメトオキシ基をもつシリコーン反応性中間
体（オルガノメトオキシポリシロキサン）を上記グリセ
ロール型エポキシ樹脂に反応させ、シリコーン変性エポ
キシ樹脂として用いる。本反応のメカニズムは次に示す
通りである。

以下余白小　小このシリコーン変性エポキシ樹脂は、グリセロール型エ
ポキシ樹脂中の水酸基とオルガノメトオキシポリシロキ
サン分子中のオドオキシ基の間との反応により行われ、
系外に脱メタオールがある。

本樹脂中には本反応後もエポキシ基かそのまま保存され
、塗膜の硬化反応時に利用される。例えば、厚膜抵抗体
用絶縁防湿塗料のバインダーのグリセロール型エポキシ
樹脂としては、エポキシ基当量および水酸基当量はそれ
ぞれ１７０のものが特性上において適当である。また、
塗料化において、本シリコーン変性エポキシ樹脂は改質
材として使用し、ビスフェノール型エポキシ樹脂と併用
し、溶液の形で適用される。そして、このようにして得
られたバインダーと共に塗膜の充填補強フィラーとして
　フイ７−／・　−重量比６〜７のハインダフユーズドシリカを配合し、チクソトロピー剤。

増粘剤、シランカップリング剤、消泡剤、硬化剤および
溶剤として速乾性であるアセトン、メチルてけ、例えば
イミダゾール系潜在硬化剤を使用することにより、実用
上長いポットライフに設計された絶縁防湿塗料とするこ
とができる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。−捷ず
、水酸基当け１．エポキシ基当用がそれぞれ１７０のグ
リセロール型エポキシ樹脂と、メトオキシ基含有量１６
チのオルガノメトオキシポリシロキサンとを配合重量比
６０：４０でもって合成樹脂プラント中に仕込み、Ｎ２
　ガスを通じた状態で１５０〜１６０℃でかき混ぜなが
ら６〜８時間保つ。この間、脱メタノールが行われる。

そして、ガラス板上に反応物をとり、冷却後反応物が透
明になってからさらに反応を１時間続ける。次いで、１
２０℃に冷却後、トルエンを加え、５０％溶液とする。

このようにしてシリコーン変性エポキシ樹脂を合成した
。

上記のようにして得られたシリコーン変性エポキシ樹脂
を用いて塗料化を行った例を次に説明する。下記の表１
に塗料化の具体例を示している。

〈表　１〉上記各塗料は、原料をニーグーマシン中に全て仕込み、
６時間均一に分散させ、６０〜１００ＰＳ／２６℃の黒
色の粘稠なる塗料液を作った。表１における塗料／Ｖ＝
１１／′ｉ上記により得られた本発明によるシリコーン
変性エポキシ樹脂を使用したものである。また、塗料ｔ
Ｋ２はビスフェノール型エポキシ樹脂に、残留応力の緩
和用として可撓性エポキシ樹脂を併用したものである。

さらに、塗料層３はビスフェノール型エポキシ樹脂に、
未反応の反応性オルガノヒドロキシポリシロキサンを反
応させることなく混合してその応力緩和効果をねらった
例であるが、この屑３の配合はオルガノヒドロキシポリ
シロキサンとアミン性硬化剤との反応により、室温でわ
ずか２日にてゲル化固化して実用に供し得なかった。

次に、上記により得られた塗料４１および２について、
厚膜抵抗体の被覆コーテイング材として使用した場合の
各特性の比較結果を下記の表２に示す。ここで、供試厚
膜抵抗体は、幅５ｍＸ長さ２２、Ｉ５ｍＸ厚ミ０．８テ
、アルミナ基板（Ａ２２０３含有率９６％）七にＲｕ　
Ｏ２系抵抗体をスクリーン印刷し、焼結されたものであ
る。

〈表　２ン上記表２より明らかなように、本発明の構成による塗料
／に１を用いたものは、塗膜応力の緩和効果により急激
な温度変化や加圧加湿テストなどにおいて、機械的強度
、防湿性、耐熱性に優れた性能を示している。一方、比
較例としてその塗料・１６２を用いたものは、塗膜残留
応力緩和の効果が得られるものの、軟質のため十分な耐
湿性か得られていない。また、塗膜硬化時間の比較では
、塗料、Ｖ、２のものに比較して本発明による塗料４１
のものは短時間で硬化することが認められる。

この本発明の構成による塗料・ぢ１の組合せ効果・は、
塗膜の耐熱性と高絶縁性を確保し、かつ塗膜の残留応力
緩和の効果をもつシリコーン変性エポキシ樹脂と、その
単独樹脂のもつ欠点である塗膜強度および耐溶剤性をカ
バーするためにビスフェノール型エポキシ樹脂を組み合
せていることにより、塗料としての上記１条件（１）〜
（３）および（６）を満たしたものである。寸だ、硬化
剤として実施例のようにイミダゾール系潜在硬化剤を用
いていることにより、長いポットライフを維持し、また
焼付け時間の短縮化が図られ、さらに硬化反応による副
生我物が少なく、衛生的である利点を有しているもので
ある。

なお、上記の一実施例においては、シリコーン変性エポ
キシ樹脂として、グリ、セロール型エポキシ樹脂とメト
オキシ基をもつシリコーン反応性中間体（オルガノメト
オキシポリシロキサン）の配合重量比を６０　＋　４０
としたものについて説明したが、木発Ｆ３Ａはそれに限
られることなく、グリセロール型エポキシ樹脂とシリコ
ーン反応性中間体の配合重量比が７０　：　３０〜５０
　：　６０の範囲で有効であることを実験により確認し
た。ここで、グリセロール型エポキシ樹脂の配合重量比
が７０を超えると、すなわちシリコーン反応性中間体の
配合重量比が３０より少ないと、反応の結果グリセロー
ル型エポキシ樹脂の水酸基が残るため、塗膜の耐湿性が
劣化することになる。また、これとは逆にシリコーン反
応性中間体の配合重量比が６０を超え、グリセロール型
エポキシ樹脂の配合重量比が６０より少なくなると、反
応の結果メトオキシ基が伐り、水和物として耐湿劣化を
起し、かつ反応が不十分なため硬化不十分となり、好ま
しくないものである。

発明の効果以上のように本発明の電子部品用被覆コーテイング材は
構成されているものであり、残留応力緩和性のあるグリ
セロール型エポキシ樹脂と、この樹脂のもつ欠点である
耐熱性、防湿性の点を補なうメトオキシ基をもつシリコ
ーン反応性中間体とを反応して得られるシリコーン変性
エポキシ樹脂をバインダー中に含む構成のため、これを
用いた塗料により塗膜を形成した場合、上述したように
耐熱性、耐湿性、塗膜強度、耐溶剤性などの点において
優れた効果が得られ、かつポットライフが長く、硬化時
開の短縮化を図ることができるといった利点も併せもつ
ものであり、その産業性は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図は一般的な厚膜抵抗体を示す斜視図である。

Claims

【特許請求の範囲】バインダー中に少なくとも１成分として、水酸基および
エポキシ基をもつ可撓性を有するグリセロール型エポキ
シ樹脂と、メトオキシ基をもつシリコーン反応性中間体〔オル
ガノメトオキシポリシロキサンＣＨ３−ｏ壬５ｉＯ−１−ｎＯＣＨ３〕とを反応して得
られるシリコーン変性エポキシ樹脂を含み、上記グリセ
ロール型エポキシ樹脂とシリコーン反応性中間体の配合
重量比が７０　：　３０〜５０　：　６０であることを
特徴とする電子部品用被覆コーテイング材。