JPS6088080A - 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、エポキシ樹脂穴、フェノール系樹脂（鴎、１
．８−ジアザ−ビシクロ（５・４・０）ウンデセン−７
及びその誘導体の群の中から選ばれた１種以上の硬化促
進剤（Ｑ及び無機充填剤（ＩＪＩを必須成分とするエポ
キシ樹脂粉体塗料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
添加剤と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ｉ体払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。

又前記の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ンリ
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１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、強勤性を付与せんとして種
々検討の結果、特定のエポキシ樹脂、特定のフェノール
系樹脂、１，８−ジアザ−ビシクロ（５・４・０）ウン
デセン−７及びその誘導体の群の中から選ばれた１種以
上の硬化促進剤、無機充填剤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、エポキシ当′Ｊｔ１８０〜２０００
　。

融点４０〜１５０℃のエポキシ樹脂囚、水酸基当量ｔｏ
ｏ〜５００、融点６０〜１５０℃の７エノール樹脂の）
、１．８−ジアザ−ビシクロ（５・４・０）ウンデセン
−７及びその誘導体の群の中から選ばれた１種以上の硬
化促進剤（Ｑ及び無機充填剤０を必須成分とする粉体塗
料であり、該粉体塗料の平均粒径が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。

本発明で用いられるエポキシ樹脂（５）は、エポキシ当
量が１８０〜２０００　、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ては、たとえばビスフェノ−／
ｌ／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、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
が上げられる。

これらのエポキシ樹脂は１種もしくは２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が３０　ｐｐｍ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。

エポキシ樹脂（５）のエポキシ当量が１８０を上廻ると
、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２０００を上廻ると、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。

エポキシ樹脂（８）の融点が４０℃を上廻ると、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１５
０℃を上廻ると、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なくなる
。

本発明で用いられるフェノール系樹脂は、フエノール類
、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ノボラック屋樹脂であり、水
酸基当量１００〜５００、融点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３
０　ＰＩ）ｍ以下のものが好適に使用される。

■　フェノール類＋ホルムアルテヒト、■　フェノール
類士アルキルベンゼン樹脂、■　フェノール類＋アルキ
ルベンゼン樹脂＋ホルムアルデヒド。

上記の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
ノール等のアルキルフェノール類、ビスフェノールＡ、
ハロゲン化ビスフェノールＡ、　ビスフェノールＦ、ハ
ロゲン化ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ハロゲ
ン化ビスフェノールＳ等のビスフェノール類及びフェノ
ール等が上げられる。

これらのフェノール類は１種もしくは２種以上の混合系
で用いてもよい。

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、メジケレン等とホルムアルデヒドとを強酸上
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。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、強靭性を最も向上させるためには、上
記（■〜■）の組み合せの内、フェノール類とじ又アル
キルフェノール類を４０重重量以上配合したものを用い
ることが好ましく、アルキルフェノール類を４０重量％
以上配合したフェノール類とアルキルベンゼン樹脂とを
組み合せたものを用いることが更に好ましい。

フェノール系樹脂（ロ）の水酸基当量が１００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、 又水酸基当量が５００を下廻ると、塗膜の架橋密度が低
（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。フェノール系樹脂（Ｂｌの融点が６０℃を下
廻ると、該粉体塗料組成物がブロッキングしやす（なり
、又融点が１５０℃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。

又エポキシ樹脂（５）とフェノール系樹脂（均の混合割
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重景％、重量ノール系
樹脂０力警好ましくは１０〜６５重量％、更に好ましく
は２０〜６０重量％のものが好適に用いられる。その理
由は、エポキシ樹脂（５）とフェノール系樹脂（Ｂｌと
の混合割合が上記の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Ｋ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。

本発明で用いられる硬化促進剤（Ｑは、１．８−ジアザ
−ビシクロ（５・４・０）ウンデセン−７（以下ＤＢＵ
という）もしくはその誘導体であり、例えばフェノール
塩、オルソ−７タル酸塩、アジピン酸塩、フェノールノ
ボラック塩等が好適に使用される。

本発明で硬化促進剤として用いられるＤＢＵ　もしくは
、その誘導体は、一般に硬化促進剤として用いられるイ
ミダゾール類、芳香族第３級アミン類に較べ、粉体塗料
組成物を加熱、溶融、硬化させることＫより得られる塗
膜の耐湿性、高温電気特性が大巾に向上するという長所
を有している。

エポキシ樹脂（Ｎ＋フェノール系樹脂＜Ｂ）と硬化促進
剤（Ｑとの配合割合としては、 （Ａ）　＋　（Ｂｌ　：　（Ｃ）　＝　９９．９　：　
０．１〜９５：５の範囲で配合することが好ましい。

硬化促進剤Ｃの配合割合が０．１を下廻ると、該粉体塗
料組成物の硬化速度が遅くなり、粉体塗装する際の生産
性あるいは硬化塗膜の電気特性が低下する傾向にある。

又硬化促進剤Ｃの配合割合が５を下廻ると、硬化速度が
速くなりすぎ、硬化塗膜の外観あるいは電気特性が低下
する傾向にある。

本発明で用いられる無機充填剤（功は、公知の無機充填
剤、たとえばジルコン粉末、タルク粉末、石英ガラス粉
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、シリカ粉末等であるが、これらの中でシリ
カ粉末が最も好適に用いられる。エポキシ樹脂（５）＋
フェノール系樹脂（Ｂ）と無機充填剤０との配合割合は
、 （ん＋（Ｂ）　：　（ロー　３０　：　７０〜６０　：
　４０の範囲で配合することが好ましい。

無機充填剤０の配合割合が４０を下廻ると、樹脂分が高
くなりすぎ、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耐ヒートサイクル性が低下
する傾向にある。

又無機充填剤（ｎの配合割合が７０を上廻ると、樹脂分
が低くなりすぎ、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外観が低下する傾向に
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顔料、難
燃剤等各種添加剤を配合してもよい。

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、静電流動
浸漬法等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）により得られる粒度分布を重量平均する
ことによりめられる平均粒径が３０〜８０μｍの範囲の
ものが好適に使用される。

該粉体塗料組成物の平均粒径が３０μｍを下廻ると、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、圧縮空気により該粉体塗料
組成物を流動させる際粒子同志が密に充填させるため空
気が抜けにく（なり、突沸を起こして周囲に飛散するた
め好ましくなく、１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。該粉体塗料組成物の平均粒径が８０μｍを上廻
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り、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
きい粒子が多くなり粒子の重量が増大するため、静電気
力により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、粒子の自重により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。

本発明のエポキシ樹脂粉体塗料組成物は、樹脂として特
定の官能基数、融点を有する可撓性、電気絶縁性に優れ
るエポキシ樹脂を、硬化剤とじて特定の官能基数、融点
を有する疎水性、強靭性に優れるフェノール系樹脂を、
硬化促進剤として耐湿性、高温電気特性に優れるＤＢＵ
ないしその誘導体を、又耐ヒートサイクル性向上のため
無機充填剤を特定の割合で配合したものであり、特定の
粒度分布を有しているため、いずれの粉体塗装法で粉体
塗装する場合も容易に外観良好な塗膜が得られ、又ブロ
ッキングもしに（いなど粉体塗料として要求される諸物
件に優れ又おり、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。

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ゆ」する。

実施例　１〜４ （１）フェノール９４部と３７％ホルムアルデヒド０水
溶液６０部とを酸性触媒下で反応させて、水酸基当量１
０５、融点６５℃のフェノール樹脂（Ｉ）を得た。

（２）フェノール９４部とキシレン樹脂（平均分子量４
６０〜５００、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°Ｃの
フェノール樹脂ＣＩりを得た。

（３）フェノール９４部とキシレン樹脂（平均分子量４
６０〜５００．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（
ＩＤを得た。

次いで得られたフェノール樹脂とエポキシ樹脂、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、平均粒径４０〜
４５．ａｍの本発明のエポキシ樹脂粉体塗料組成物を得
た。

比較例１゜ 実施例３において、硬化促進剤をＤＢＵオルンーフタ、
Ａ／酸塩４部からイミダゾール（キュアゾール２ＭＺ、
四国化成■製）１部に変え、他は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■製）　４００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、大日本イン羽げにＤ装用製）　１００部シリカ
粉末　４９０部 カーボンブラック　１０部 イミダゾール（キュアゾール２ｐｚ、四国化成■製→　
２部を上記組成比で配合し、実施例１〜４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１〜４、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℃で、また１
２５℃、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 上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１〜４、比較例１〜２の粉体塗料組成物によ
り流動浸漬法にて１０１（（２７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℃入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−一＋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表から明らかな通り、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２により粉体塗
装されたものと（らべ、高温電気特性、耐湿性、耐ヒー
トサイクル性が著し〆 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、ホットスプレー決、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。

特許出顕人　住友デュレズ株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ当量１８０〜２０００、融点４０〜１５
   ０℃のエポキシ樹脂（６）、水酸基当量１００〜５００
   、融点６０〜１５０℃のフェノール系樹脂（８１，１，
   ８−ジアザ−ビシクロ（５・４・０）ウンデセン−７及
   びその誘導体の群の中から選ばれた１種以上の硬化促進
   剤（Ｑ及び無機充填剤０を必須成分とする粉体塗料であ
   り、該粉体塗料の平均粒径が３０〜８０μｍであるエポ
   キシ樹脂粉体塗料組成物。
2. （２）フェノール系樹脂（ロ）がアルキルベンゼン樹脂
   及び／又はアルキルフェノール類で変性されたノボラッ
   ク型フェノール樹脂であ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）エポキシ樹脂穴、フェノール樹脂（均、硬化促進
   剤０、無機充填剤（Ｄの混合割合が、重量比で囚　：　
   （Ｂｌ＝３５：６５〜９０　：　１０、（Ａ）＋（Ｂ）
   ：（Ｑ＝９９．９：０．１〜９５　：　５、（５）＋（
   Ｂ）：　（ＤＪ＝　３０　：　７０〜６０　：　４０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。
4. （４）無機充填剤（旬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（１）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。