JPS6135236B2 - - 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、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。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
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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
塗膜を吸湿性を低減し、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、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。 以下本発明を詳細に述べる。 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、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、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。 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
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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。 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、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％、アルキルベンゼン変性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。 以下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、マグネシウム粉末、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
エポキシ樹脂、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
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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、塩酸で中和後水洗すること
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、塩酸で中和後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
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】

【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 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。 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
℃、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10kΩ７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 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 エポキシ樹脂が180〜450のエポキシ当量、40
   〜150℃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 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％、アルキルベン
   ゼン変性フエノール樹脂が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。