JPS6135237B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はビスフエノールジグリシジルエーテル
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、高湿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
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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、硬化とした粉体塗料
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ジグリシ
ジルエーテル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エポキシ樹脂は、例えば第
１式で示すようにビスフエノールＡとエピクロル
ヒドリンをアルカリ触媒の存在下で反応させるこ
とにより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40〜2000、融点が40〜150℃、
更に好ましくはエポキシ当量が700〜1500、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上記のエポキ
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。 エポキシ樹脂(a)のエポキシ当量が400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(a)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、融点が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。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50〜95重量％、更に好ましくは60〜85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５〜50重量％、更に好ましくは15〜40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
る。 〓〓〓〓〓
実施例 １〜３ １ 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。 ２ 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。 ３ 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。 ビスフエノールＡジグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂は、エピコート1001、エピコート1004
（油化シエル(株)製）を用いた。 次いでエポキシ樹脂、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 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（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
（POT）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比べ、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。 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、静電スプレー法等の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ジグリシジルエーテル型エ
   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塗料組成物。 ２ エポキシ樹脂が400〜2000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 エポキシ樹脂が50〜95重量％、アルキルベン
   ゼン変性フエノール樹脂が５〜50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。