JPH0267704A - 絶縁塗装方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミックコンデンサ、バリスター抵抗ネット
ワーク、ハイブリッドＩＣなどの電気・電子部品の被覆
に用いられる多孔質な絶縁塗料によるデイツプ塗装に於
いて、下塗り材として密着性に優れ、かつ耐湿性、耐溶
剤性、耐熱衝撃性に優れた塗料を適用してなる電気絶縁
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

電気・電子部品の樹脂封止方法には注型、封入成形、粉
体塗装、ディッピングなど各種あるが、この中で多量の
フィラーを含有した樹脂でのデイツプ塗装は硬化ストレ
スが少なく、熱膨張係数がセラミック並に低いことから
、耐熱衝撃性に極めて優れた外装材として広く使用され
ている。しかし、この外装材は塗膜がポーラスであり、
容易に水の侵入を受けるので、高度の耐湿性を保持する
ためにはワックスなどの含浸剤によりポーラス部をうめ
る含浸処理工程が必要である。

この含浸処理は上記樹脂外装後行うので工数が多くなる
上積々の制約がある。すなわち、塗装表面から内部まで
全体に含浸する必要があるため、溶融粘度が充分に低く
、揮発性物質を実用上含有せず、かつ樹脂硬化ストレス
が微少のものでなければならない。

このような含浸剤の代表として各種のワックスが多用さ
れている。このワックスは含浸剤の目的に充分にかなう
好適材料ではあるが、近年電気・電子部品業界の多様な
厳しい要求のために、以下に示す３つの対応困難な問題
点が生じている。

■　難燃性・・・一般のワックスは可燃性である。

デイツプ塗装材は不燃であるが、ワックス含浸すること
で部品全体としては可燃性材とみなされ、部品を輸出す
る時に常に要求されるＵＬ９４Ｖ−０などの難燃規格に
合格しない。

この対策として難燃ワックスなるものが開発されている
が、着火するとドリップが起こり、難燃レベルが低い、
また、含浸作業性が悪いなどの点で満足できるものでは
ない。

■　耐熱性・・・ワックスは熱可塑性材料であるためそ
の融点以上では溶出が起こり、防湿効果を失い信頬性が
低下してしまう。

従来の耐熱レベルは８５°Ｃクラスであったので、融点
９０゛Ｃのワックスを採用することで問題なかったが、
近年は１２５°Ｃ〜１５０°Ｃでの耐湿、耐熱特性が要
求されるので、高融点ワックスガ必要である。

含浸作業時の最大温度は１６０〜１７０℃であり、−方
、適用部品はほとんど半田付けされているので、短時間
処理が要求されるが、１４０〜１５０°Ｃの高融点ワッ
クスでは溶融粘度が極めて高く、実質上含浸不可である
。現状では融点１１０〜１３０’Ｃレベルのワックスが
使用されており、高温耐湿性を完全にクリヤできるもの
はない。

■　耐溶剤性 電気・電子部品を回路基板にセットした後、フラックス
の除去を行う目的でクロロセンやフレオン等の溶剤で洗
浄することが多い、ワックス含浸部品はこの洗浄処理に
より白化して外観を極めて悪くするばかりではなく、部
品に付けられた印字がみえなくなってしまう。

以上の欠点を解決するためワックスに替る材料として近
年シリコン樹脂含浸剤が開発された。これは上記問題点
を解決できるものであるが、非常に高価であり、かつ、
含浸したシリコン樹脂の後硬化工程を設定しなければな
らず、多大の工数を必要とするなどの問題点がある。

含浸処理は耐湿特性上は有用であるが、以上の問題点を
包含しているので、この代案として、樹脂外装に先立ち
各種の樹脂の下塗り処理するこやも検討されている。こ
の下塗り材は各種部品や外装材との密着性が良好で１、
耐湿性、耐溶剤性、耐熱衝撃性に優れ、速硬化であるこ
とが望ましい。

従来、この下塗り材としてシリコン樹脂やウレタン樹脂
がバッファー硬化を有することから適用された例もある
が、シリコン樹脂が密着性に、ウレタン樹脂は耐溶剤性
に欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的とするところは、デイツプ塗装におけるワ
ックス等の含浸剤処理による前記の様な問題点を解決す
るために、作業性の簡便な下塗り材を適用し、含浸剤処
理に匹敵する耐湿性、耐熱衝撃性を有する絶縁塗装方法
を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、充填剤含有量が８０％以上で硬化塗膜が多孔
質である絶縁塗料によるデイツプ塗装において、フェノ
ール樹脂とエポキシ化ポリブタジェンを必須成分として
含む塗料を下塗り材として適用することを特徴とする絶
縁塗装方法である。

ノール樹脂にはレゾール型フェノール樹脂とノボラック
型フェノール樹脂がある。

レゾール型フェノール樹脂は、フェノール類１モルに対
し通常ホルムアルデヒドを１モル以上、好ましくは１．
１〜１．８モルで、かつ触媒として含窒素化合物触媒、
あるいは含窒素化合物とアルカリ土類金属触媒を併用使
用して、常法により縮合脱水させた樹脂である。

ここで言うフェノール類とは、フェノール、クレゾール
、キシレノール、レゾルシン、及びパラターシャリブチ
ルフェノール、バラオクチルフェノール、パラノニルフ
ェノール、バラフェニルフェノールなどのアルキルフェ
ノールである。

ホルムアルデヒドは通常ホルマリン水溶液の他にパラホ
ルムアルデヒドでもよい。

含窒素化合物とは、アンモニア、トリエチルアミン、ト
リエタノールアミン、ジエチレンアミン、アニリン、ヘ
キサメチレンテトラミンなどである。

アルカリ土類金属とは、カルシウム、マグネシウム、バ
リウムなどアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物である
。

レゾール型フェノール樹脂として、好ましくはアンモニ
ア、ヘキサメチレンテトラミンを反応触媒として使用し
たアンモニアレゾールである。好ましい触媒量はフェノ
ール１００部に対して、Ｎ■、として３〜１５部である
。

ノボラック型フェノール樹脂は、前記レゾール型フェノ
ール樹脂中で記載したフェノール類とホルムアルデヒド
を用い、触媒としてシュウ酸などの有機酸及び塩酸、硫
酸などの無機酸を使用して、常法により縮合脱水させた
樹脂である。

さらに必要に応じて、これらのフェノール樹脂はキシレ
ン樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、植物油等で変性
したものであってもよい。

本発明に使用する下塗り材の他の成分であるエポキシ化
ポリブタジェンはポリブタジェンの主鎖／ 中及び宇又は末端に複数のエポキシ基を付与したもので
、数平均分子量（Ｍｎ）が６００〜５０００の液状ゴム
である０例えば日本曹達■製ＢＦ−１０００、アデカア
ーガス化学■製ＢＦ′：″１００Ｏ５出光石油化学■製
　Ｐｏ１ｙ　ｂｄ　Ｒ４５ＥＰＴＸＰｏｌｙ　ｂｄ　Ｒ
−４５ＥＰｒなどを挙げることができる。

これらのエポキシ化ポリブタジェンは塗料のタレを防止
する効果が期待できると共に塗膜に可撓性を付与して熱
衝撃性を向上し、硬化物の高周波特性向上を計ることが
できる。

これらエポキシ化ポリブタジェンの中でも、１．４結合
が５０％以上のエポキシ化重合体が可撓性付与、他成分
との相熔性面より好ましい。

また、ここでのエポキシ化ポリブタジェンの一部をたと
えば平均分子量７７０以上のビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂に部分置換して塗膜の諸持性を調整することもで
きる。

本発明に係る下塗り材成分の組成はフェノール樹脂とエ
ポキシ化ポリブタジェンの合計量に対して、フェノール
樹脂　１５〜８５重量％、エポキシ化ポリブタジェン８
５〜１５重量％の範囲で使用できる。

更に、ポリビニルブチラール樹脂、フェノキシ樹脂、上
記以外のエポキシ樹脂などを適宜配合することもできる
。

本発明に使用する下塗り材に用いる溶剤は、トルエン、
キシレンなどの炭化水素系溶剤、エチルアルコールなど
のアルコール系溶剤、メチルエチルケントなどのケント
系溶剤、セロソルブアセテート、醋酸ブチルなどのエス
テル系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど
のセロソルブ系溶剤などの溶剤、１種または２種以上使
用する。

その他の添加剤については、密着性をより向上さるため
にシラン系カップリング剤やチタン系カップリングを含
有させることが好ましい。

また、必要に応じてイミダゾール類や芳香族アミン、有
機アルミニウム化合物などの硬化促進剤、消泡剤、タレ
止め剤、レベリング剤、染顔料など通量配合することが
できる。

この様にして得た下塗り材は、部品や基板及び充填材含
有量が８０％以上で硬化塗膜が多孔質の塗料との密着性
に優れ、１００μｍ以下の薄膜で耐湿特性、耐溶剤性、
耐熱衝撃性に優れた効果を発揮することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。

下塗り材に使用した樹脂組成及びその適用結果を表−１
に示す。

レゾール型フェノール樹脂は、フェノール類１モルに対
しホルムアデヒド１．２モルを配合し、表−１に示す　
それぞれの触媒により常法により反応し、真空脱水後、
メチルエチルケトン／メチルセロソルブ−１／２の混合
溶剤により溶解し、樹脂分５０％に調整した。

ノボラック型フェノール樹脂はフェノール類１モルに対
しホルムアルデヒド０．９モル以下を配合し、表−１に
示す触媒により常法により反応し、真空脱水後メチルエ
チルケトン／メチルセロソルブ−１／２の混合溶剤によ
り溶解し、樹脂分５０％に調整した。

ウレタン樹脂は２液硬化型で可撓性のあるもの（住友ベ
ークライト製ｒ　Ｇ　ＣＲ−３２００Ｊ　）を、シリコ
ン樹脂は室温硬化型のもの（「信越シリコンＫＲ−２Ｓ
ＩＪ）をそれぞれ使用した。

特性測定試験に際して、素子としては横４０１１Ｉ＋１
、縦２０国、厚み０．７閣のアルミナ板にへｇ／Ｐｄペ
ーストにて回路幅０．３ｍａ＋、回路間０．３鵬のくし
型抵抗を焼付け、リードフレームをとりつけたものを使
用した。

この素子に表−１の各下塗り材をメチルセロソ度 ルブを希釈し、粘＊調整し塗装膜厚２０μｍになるよう
に塗布し、室温乾燥１時間後、１１０°Ｃ１時間、！５
０’Ｃ１，５時間焼成硬化した。

この後、多孔質なフェノール樹脂系デイツプ塗料（住人
デュレズ製ｒ　Ｐ　Ｒ−５３３６５Ａ　Ｊ　）をメチル
エチルケトンで粘度１５ポイズに希釈し、希釈塗料中に
素子を浸漬して２回デイツプ塗装し、３時間風乾後１５
０’Ｃ１時間焼成硬化した。このようにして膜厚０．８
ｓｉの評価用素子を準備した。

なお、参考例で示したワックス含浸素子は、素子に上記
希釈塗料を用いてデイツプ塗装し、焼成硬化後、温度１
５０°Ｃで３０分間ワックス（住人デュレズ製ｒ　Ｐ　
Ｒ−５３１９１Ｄ　Ｊ　）含浸処理を実施して評価用素
子を準備した。

各特性の評価方法は次の通りである。

密着性：評価用素子をプレッシャークツカー試験にて１
２１“Ｃ５０時間吸湿処理後、素子中央をダイヤモンド
カッターで切断し、断面について拡大鏡で上塗りとの接
合状況を観察するとともに、剥離の有無により密着性を
判定した。

下塗り材の耐溶剤性：下塗り材を塗布した素子をメチル
エチルケント液中に１時間浸漬し、下塗り材の塗膜の膨
潤有無を観察した。

膨潤しないものを０、膨潤したものを×と表示した。

耐湿性：評価用素子にプレッシャークツカー試験機にて
１２１°Ｃ１００時間吸湿処理後、回路間の絶縁抵抗変
化により耐湿性を評価した。　（初期値１０”Ω） 難燃性：評価用素子にプロパンガス炎を１５秒間接炎し
、炎を取除いた後の燃焼継続状況を観察した。

着火しなかったものを０１着火燃焼継続した場合を×と
表示した。

表−１の結果から、実施例では、ワックス含浸したレベ
ル以上の耐湿性が得られ、難燃性も不燃である。ウレタ
ン樹脂、シリコン樹脂の下塗りでは密着性、耐溶剤性に
問題があり、また、耐湿性も劣る。

〔発明の効果］ 本発明に従うと、従来耐湿性付与のために作業工数が長
大な含浸工程を実施していたが、これを作業が簡単な下
塗り方法に置換することができるので、大幅な工数低減
及び低コスト化になるばかりでなく、ワックス含浸方法
の欠点である難燃性、耐熱性、耐溶剤性を一挙に解決す
ることができる。

特許出願人　　住友ベークライト株式会社住友デュレズ
株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱硬化性樹脂、充填剤、添加剤、顔料からなり、
   その充填剤含有量が８０％以上で硬化塗膜が多孔質であ
   る絶縁塗料による塗装において、フェノール樹脂とエポ
   キシ化ポリブタジエンを必須成分として含む塗料を下塗
   り材として適用することを特徴とする絶縁塗装方法。