JPS6135234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はノボラツク型エポキシ樹脂とアルキル
ベンゼン変性フエ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、ビスフエノールＡ型エ
ポキシ樹脂、ノボラツク型エポキシ樹脂、脂環型
エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、無酸水物、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。また、硬化剤
としてイミダゾールをエポキシ樹脂に配合した粉
体塗料も良く知られている。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
れるようになつた。 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
エノールＡ型エポキシ樹脂にノボラツク型エポキ
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、特定のノボラツク
型エポキシ樹脂と特定の疎水基で変性したノボラ
ツク型フエ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
成するに至つたものである。 すなわち本発明はノボラツク型エポキシ樹脂と
アルキルベンゼン変性フエ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ツク型エポキシ樹脂
は、一価のフエノール類、例えばフエノール、ク
レゾール、キシレノール、エチルフエノール、ｐ
―フエニルフエノール、ｐ―ターシヤリブチルフ
エノール、ｐ―オクチルフエノール、ｐ―ノニル
フエノールとホルムアルヒドを酸性触媒下で反応
させることにより得られるノボラツク型樹脂のフ
エ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、好ましくはエ
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、綿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
樹脂等をノボラツ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30ppm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。 ノボラツ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、
高温電気特性を低下する。 ノボラツ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ツキングしやすく
なり、又融点が100℃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エ
ノール樹脂は、酸性触媒下で一価のフエノール
類、例えばフエノール、クレゾール、キシレノー
ル、エチルフエノール、ｐ―フエニルフエノー
ル、ｐ―ターシヤリブチルフエノール、ｐ―オク
チルフエノール、ｐ―ノニルフエノールとアルキ
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40〜150℃、更に好ましくは水酸
基当量が180〜300、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
30ppm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(株)製のニカノールＨ、ニカノール
Ｍ等である。 本発明のアルキルベンゼン変性フエノール樹脂
を得るのに用いられる一価のフエノール類とアル
キルベンゼン樹脂との配合比率（フエノール類：
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。 一価のフエノール類の配合比率が80重量％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、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。 又一価のフエノール類の配合比率が20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エノール樹脂の水
〓〓〓〓〓
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400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。アルキルベンゼン変性フ
エノール樹脂の融点が40℃を下廻ると、該粉体塗
料組成物がブロツキングしやすくなり、又融点が
150℃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
得られにくくなる。 ノボラツク型エポキシ樹脂とアルキルベンゼン
変性フエノール樹脂との混合割合としては、ノボ
ラツ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
ゼン変性フエ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。 その理由はノボラツク型エポキシ樹脂とアルキ
ルベンゼン変性フエ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、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
度で良い。 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
ミキサーによつ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
ツトスプレー法、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。 本発明のノボラツク型エポキシ樹脂、アルキル
ベンゼン変性フエ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エノール樹
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ツク型エポキシ樹脂、ア
ルキルベンゼン変性フエノール樹脂を特定の配合
比で用いているため、ブロツキングしにくく、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、フイ
ルムコンデンサ、セラミツクコンデンサ、積層セ
ラミツクコンデンサ、抵抗ネツトワーク、ハイプ
リツドIC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 フエノール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ツク型
フエノール樹脂が作り、次いでピクロルヒドリ
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
ラツク型クレゾール樹脂を作り、次いでエピリ
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210、融点78℃のエポキシ樹脂Ｂ
を得た。 ３ フエノール94部とメシチレン樹脂（平均分子
量390〜430、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℃のフエノール
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樹脂Ａを得た。 ４ フエノール94部とキシレン樹脂（平均分子量
460〜500、含酸素率10〜11％）100部と37％ホ
ルムアルドヒド水溶液40部とを酸性触媒下反応
させ、水酸基当量203、融点72℃のフエノール
樹脂Ｂを得た。 ５ フエノール94部とキシレン樹脂（平均分子量
460〜500、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
フエノール樹脂Ｃを得た。 次いで得られたエポキシ樹脂、フエノール樹
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。

【表】 比較例 １ ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂 320部 （エピコート1004、油化シエル(株)製） クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂 80部 （エピクロンＮ―670、大日本インキ化学工業(株)
製） アルミナ粉末 58部 カーボンブラツク 10部 イミダゾール 20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 ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂 400部 （エピコート1004、油化シエル(株)製） シリカ粉末 588部 カーボンブラツク 10部 イミダゾール 20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（ρｖ）を常温及び150℃
で、また125℃、2.3気圧の水蒸気中で吸湿処理
（PCT）を300時間行なつた後について調べた結
果は第２表に示すとおりであつた。

【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10^KΩ7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℃、2.3気圧の水蒸気
中で吸湿処理（PCT）を長時間行なつた場合の
抵抗変化率、及び−50℃、30分←→＋150℃、30分
の冷熱サイクルを繰り返し、粉体塗膜にクラツク
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。 〓〓〓〓〓

【表】 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
ツトワークは、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、セラミツクコンデンサ、ハイブリツド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。 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、ホツトスプレー法、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。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ノボラツク型エポキシ樹脂とアルキルベンゼ
   ン変性フエ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 ノボラツク型エポキシ樹脂が180〜250のエポ
   キシ当量、50〜100℃の融点を有し、アルキルベ
   ンゼン変性フエノール樹脂が150〜400の水酸基当
   量、40〜150℃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 ノボラツク型エポキシ樹脂が40〜70重量％、
   アルキルベンゼン変性フエノール樹脂が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。