JPS6088079A - 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】 本発明はエポキシ樹脂（６）とアルキルフェノール類を
主要原料として得られるノボラック型フェノール樹脂（
均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。

前記の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ＡＭ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。

又前記の従来のエポキシ樹脂一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（・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工しま５゜ 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℃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
々検討の結果、分子内に２個以上のエポキシ基を有する
特定のエポキシ樹脂と疎水性で且つ可撓性、強靭性を有
する特定の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組成物の耐湿性、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い出し、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、分子内に少なくとも２個以上のエ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂面、及びアルキルフェノ
ール類を主要原料として得られるノボラック型フェノー
ル樹脂（Ｂ）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。

本発明で用いられるエポキシ樹脂面は分子内に２個以上
のエポキシ基を有する、好ましくはエポキシ当量が１８
０〜２０００、融点が４０〜１５０℃のエポキシ樹脂が
好適に使用される。

上記のエポキシ樹脂とし又は、たとえばビス７スフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂等一般のジグリシジルエーテル型
エポキシ樹脂、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等のノボラック型
エポキシ樹Ｂ旨、グリシジルエステル型エボギシ樹脂、
グリシジルアミ社 ン畿エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹Ｂ旨、蘂素環
型エポキシ樹脂、ノ・ロゲン化エポキシ樹月旨等が上げ
られる。

これらのエポキシ樹脂は１種もしく蚤１２種以上の混合
系で用いてもよい。又これらのエポキシ樹脂はナトリウ
ムイオン、塩素イオンの含有量カニ３０　ｐｐｍ以下、
加水分解性塩素イオンの含有量力ζ０．１重量％以下の
ものが好適に用（・られる。

エポキシ樹脂（６）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、硬イヒさせることに
より得られる塗膜の架橋密度カー高くなりすぎ、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
が低下する傾向にある。又エポキシ当量が２０００を上
層ると、塗膜の架橋密度カー低くな□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傾向にある。

エポキシ樹脂（６）の融点が４０℃を下廻ると、該粉時
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（Ｂ）
は、アルキルフェノール類、フェノール、アルキルベン
ゼン樹脂、ホルムアルデヒド等の原料を、例えば下記（
■〜■）のように組み合せたものを酸性触媒下で反応さ
せて得られる樹脂であり、好ましくは水酸基当量が１５
０〜５００、融点が６０〜１５０℃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３０１）ｐｍ
以下のものが好適に用いられる。

■　アルキルフェノール類＋ホルムアルデヒド、■　ア
ルキルフェノール類士フェノール＋ホルムアルデヒド、 ■　アルキルフェノール類＋アルキルヘンゼン樹脂、■
　アルキルフェノール類＋フェノール士アルキルベンゼ
ン樹脂、 ■　アルキルフェノール類＋アルキルベンゼン樹脂＋ホ
ルムアルデヒド、 ■　アルキルフェノール類＋フェノール＋アルキルベン
ゼン樹脂十ホルムアルデヒド。

上記のアルキルフェノール類としては、たとえばエチル
フェノール、ｐ−フェニルフェノール、ｐ−オクチルフ
ェノール、ｐ−ターシャリ−ブチルフェノール、ｐ−ノ
ニルフェノール等カ上ケラれ、これらのアルキルフェノ
ール類は１種もしく２種以上の混合系で用いてもよい。

又上記のアルキルフェノール類には、例えばビスフェノ
ールＡ１ハロゲン化ビスフエノールＡ。

ビスフェノールＳ１ハロゲン化ビスフエノールＳ１ビス
フエノールＦ、ハ四ゲン化ビスフェノールＦ等のビスフ
ェノール類を併用することが出来る。

又本発明で用いられるホルムアルデヒドは、ホルマリン
、ホルムアルデヒドガス、パラホルムアルデヒド等のい
ずれ形ででも用いることが出来る。

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ニカノールＭ等である。

本発明のノボラック型フェノール樹脂（Ｂｌを得るのに
用いられるアルキルフェノール類の配合比率は、原料の
全仕込み量に対し４０重重量以上であることが好ましい
。

アルキルフェノールフェノール類の配合比率カ４０重量
％を下層ると、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疎水性、可撓性、強靭性
が低下し、被覆された部品の耐湿性、高温電気特性、耐
ヒートサイクル性が低下する傾向にある。

ノボラック型フェノール樹脂（Ｂ）の水酸基当量が１５
０を下層ると、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すぎ
、該粉体塗料組成物により被覆された部品の嗣ヒー゛ト
サイクル性が低下する。

又水酸基当量が５００を上相ると、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。

ノボラック型フェノール樹脂（８１の融点が６０℃を下
層ると、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℃を上相ると、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。

又、エポキシ樹脂（８）とノボラック型フェノール樹脂
（Ｂ）の混合割合としては、エポキシ樹脂囚が好ましく
は３５〜９０重量％、更に好ましくは４０〜８０重ｉ％
、ノボラック型フェノール樹脂（［３１が好ましくは１
０〜６５重量％、更に好ましくは２０〜６０重ｆｆ％の
ものが好適に用いられる。

その理由はエポキシ樹脂囚とノボラック型フェノール樹
脂（Ｅ９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
が劣化する傾向にあるためである。

以上本発明の粉体塗料組成物の必須成分につい℃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、難燃剤等各種添加剤を配合し
ても良い。

硬化促進剤とし′Ｃ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、タルク粉末、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、次いで粉砕機にて粉
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、静電スプ
レー法、静電流動浸漬法等一般の粉体塗装法が用いられ
る。

本発明のエポキシ樹脂（Ｎ１　ノボラック型フエノ−ル
樹脂（ハ）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、強靭性を有するノボラック型フェ
ノール樹脂ＣＢ＋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
有するエポキシ樹脂（Ｎ１　ノボラック凰フェノール樹
脂０を特定の配合比で用いているため、此 ブロッキングしにくく、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
諸物件にも優れている。

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、ハイブリッドＩｃ、半導体部
品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）ハラーオクチルフェノール２０４部ト３７％　ホ
ルムアルデヒド水溶液７０部とを酸性触媒下で反応させ
て、水酸基当量２２ｏ、融点８０℃のフェノール樹脂（
１）を得た。

（２）　ハラ−ターシャリ−ブチルフェノール１５０　
部とメシチレン樹脂（平均分子ｉ　３９０〜４３０、含
酸素率１０〜１２％）１９０部とを酸性触媒下で反応さ
せ又、水酸基当量３４ｏ１融点１０５℃のフェノール樹
脂（Ｉｔ）を得た。

次いで得られたフェノール樹脂とエホ−ＩＦ　シ樹脂、
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た後溶融混練
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。

比較例１゜ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 （エピコート１００４、油化シェル■製）　３２０部ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂 （エピクロンＮ−６７０、大日本インキ化学１製）　８
０部アルミナ粉末　６００部 カーボンブラック　１部部 イ　ミ　グゾール　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 （エピコート１００４．油化シェル四ｇ４）　４００部
シ　リ　カ　粉　末　６００　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の粉体塗料組成物の硬化物
の体積抵抗率（Ｊ）Ｖ）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（ＰＣＴ）
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Ｋ（らぺ、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１０ＫＱ７端子抵抗ネツトワークをそ
れぞれ６０個粉体塗装し、１５０　’Ｃ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’Ｃ１３０分−−＋１５０℃、３０分の冷熱
サイクルを繰り返し、粉体塗膜にり２ツクの発生が見ら
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　住友デュレズ株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）分子内に少なくとも２個以上のエポキシ基を有ス
   るエポキシ樹脂囚、及びアルキルフェノール類を主要原
   料とし１得られるノボラック凰フェノール樹脂（Ｂｌを
   必須成分とするエポキシ樹月旨粉体塗料組成物。
2. （２）エポキシ樹脂（５）が１８０〜２０００のエポキ
   シ当量、４０〜１５０℃の融点を有し、アルキルフェノ
   ール類を主要原料として得られるノボ２ツク型フエノー
   ル樹脂（Ｂｌが１５０〜５００の水酸基当量、６０〜１
   ５０℃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）エポキシ樹脂囚が３５〜９０重量％、アルキルフ
   ェノール類を主要原料として得られるノボラック製フェ
   ノール樹脂（Ｂ）が１０〜６５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ａ）項又は第（２）
   項記載のエポキシ樹脂粉体塗料組成物。