JPS6135235B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はビスフエノールＡを少なくとも一部含
有するフエノール類とホルムアルデヒドとの縮合
生成物のグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂
とノボラツク型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も目的とするもの
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、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、充填材、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、特定のエポキシ樹
脂と特定の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、ビスフエノールＡを少なく
とも一部含有するフエノール類とホルムアルデヒ
ドとの縮合生成物のグリシジルエーテルであるエ
ポキシ樹脂及びノボラツク型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について述べる。 本発明で用いられるエポキシ樹脂は、ビスフエ
ノールA50〜100重量％、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０〜50重量％か
らなるフエノール類を、それぞれ同時又は分割添
加してホルムアルデヒドと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180〜450、融点が40〜150℃、更に好ま
しくはエポキシ当量が200〜300、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、例えばクレゾー
ルあるいはフエノール等のノボラツク型エポキシ
樹脂、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、複素環型エポキシ樹脂、ハロ
ゲン化エポキシ樹脂等を前述のエポキシ樹脂に対
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、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。 本発明のエポキシ樹脂を得るのに用いられるビ
スフエノールＡと一価のフエノール類との混合比
が上記の範囲からはずれると、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
膜の可撓性が小さくなり、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。 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450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。 本発明で用いられるノボラツク型フエノール樹
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ホルムアルデヒ
ドとの反応から得られる樹脂で、好ましくは水酸
基当量が100〜250、融点が50〜120℃、更に好ま
しくは、水酸基当量が120〜180、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。 ノボラツク型フエノール樹脂の水酸基当量が
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、
高温電気特性が低下する。 ノボラツク型フエノール樹脂の融点が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120℃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。 エポキシ樹脂とノボラツク型フエノール樹脂と
の混合割合としては、エポキシ樹脂が好ましくは
40〜80重量％、更に好ましくは50〜70重量％、ノ
ボラツク型フエノール樹脂が好ましくは20〜60重
量％、更に好ましくは30〜50重量％の範囲のもの
が好適に用いられる。 その理由はエポキシ樹脂とノボラツク型フエノ
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、無機充填材、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材、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
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。 本発明のエポキシ樹脂及びノボラツク型フエノ
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、強靭性を有するエポキ
シ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、融点を有するエポキシ樹脂及びノボラツク型
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、又溶融時の流れ性が
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、ハイブ
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 ビスフエノールA228部と37％ホルムアルデ
ヒド水溶液120部とを酸性触媒下反応させてノ
ボラツク型のビスフエノールＡ樹脂を作り、次
いでエピクロルヒドリン280部と苛性ソーダ82
部を加え反応させ塩酸で中和し水洗することに
よりエポキシ当量220、融点70℃のエポキシ樹
脂Ａを得た。 ２ ビスフエノールA182部とフエノール20部と
37％ホルムアルデヒド水溶液105部とを酸性触
媒下で反応させてノボラツク型型のビスフエノ
ールＡ、フエノール共縮合樹脂を作り、次いで
エピクロルヒドリン280部と苛性ソーダ82部を
加え反応させ、塩酸で中和し水洗することによ
りエポキシ当量200、融点68℃のエポキシ樹脂
Ｂを得た。 ３ フエノール94部と37％ホルムアルデヒド水溶
液60部とを酸性触媒下で反応させて水酸基当量
105、融点65℃のフエノール樹脂Ａを得た。 ４ メタクレゾール108部と37％ホルムアルデヒ
ド水溶液60部とを酸性触媒下で反応させて水酸
基当量124、融点69℃のフエノール樹脂Ｂを得
た。 次いで得られたエポキシ樹脂、フエノール樹
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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（エピコート
1004、油化シエル(株)製） 320部 クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂（エピク
ロンＮ―670、大日本インキ化学工業(株)製）
80部 アルミナ粉末 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
た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（エピコート
1004、油化シエル(株)製） 400部 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℃、23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10kΩ７端子抵抗ネツ
トワークをそれぞれ60個分粉体塗装し、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樹脂粉体塗料
により粉体塗装した場合についても、同様な従来
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えられた。 又え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
膜がえられた。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビスフエノールＡを少なくとも一部含有する
   フエノール類とホルムアルデヒドとの縮合生成物
   のグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂及びノ
   ボラツク型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 エポキシ樹脂が180〜450のエポキシ当量、40
   〜150℃の融点を有し、ノボラツク型フエノール
   樹脂が100〜250の水酸基当量、50〜120℃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 ビスフエノールＡを少なくとも一部含有する
   フエノール類が、ビスフエノールA50〜100重量
   ％、一価のフエノール類０〜50重量％からなるこ
   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 エポキシ樹脂が40〜80重量％、ノボラツク型
   フエノール樹脂が20〜60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，第２項
   又は第３項記載のエポキシ樹脂粉体塗料組成物。