JPH1017793A - エポキシ樹脂系粉体塗料組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂系粉体塗料組成物

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JPH1017793A
JPH1017793A JP17260896A JP17260896A JPH1017793A JP H1017793 A JPH1017793 A JP H1017793A JP 17260896 A JP17260896 A JP 17260896A JP 17260896 A JP17260896 A JP 17260896A JP H1017793 A JPH1017793 A JP H1017793A
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JP
Japan
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epoxy resin
powder coating
phenol
resin
coating composition
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JP17260896A
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English (en)
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Hirosuke Takuma
啓輔 詫摩
Tatsunobu Uragami
達宣 浦上
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 硬化剤として、α,α’−ジハロキシレ
ン化合物とフェノール化合物を無触媒またはハロゲン化
水素触媒下反応して得られるフェノールアラルキル樹脂
を少なくとも10%以上含有することを特徴とするエポ
キシ樹脂系粉体塗料組成物。 【効果】 耐ヒートサイクル性に優れ、かつ、高湿度下
で良好な電気抵抗特性を示し、しかも劣化が極めて少な
い電気絶縁被覆用粉体塗料を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体塗料、さらに
詳しくは電気・電子製品に用いる電気絶縁塗料に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】溶剤を使用しない粉体塗料は、大気汚染
や水質汚濁の心配がなく、また火災の危険性もないた
め、環境対応型塗料として非常に注目されている。その
中でエポキシ樹脂系粉体塗料は耐蝕性、耐薬品性等に優
れているため鋼管類、プレハブ鉄骨、金属家具などに広
く用いられている。最近では、その良好な耐熱性や電気
絶縁性などが注目され、電子・電気製品や電線などにも
使用されてきている。例えば、セラミックコンデンサ、
フィルムコンデンサ、抵抗ネットワーク、ハイブリット
IC、バリスタ、サーミスタなどの電気絶縁材料として
用いられる。このような用途のための電気絶縁被覆用粉
体塗料として、特開平4−337367号には硬化剤と
して軟化点が75℃以下であるフェノールノボラック樹
脂を含有するエポキシ樹脂系粉体塗料組成物、特開平5
−337366号および特開平5−39439号にはフ
ェノールノボラック樹脂と特定のビスフェノール化合物
の混合物を含有するエポキシ樹脂系粉体塗料組成物、特
開平5−287219号には結晶性エポキシ樹脂・ビス
フェノール型エポキシ樹脂・ハロゲン化エポキシ樹脂お
よび無機充填剤を含有してなるエポキシ樹脂系粉体塗
料、特開平6−116514号には硬化剤として特定の
フェノールアラルキル樹脂及び特定のビスフェノール類
を含有するエポキシ樹脂系粉体塗料など数多くの組成物
が開示されている。これらの中で、特に最後に挙げたフ
ェノールアラルキル樹脂およびビスフェノール類含有組
成物は耐湿熱性、塗膜強度、接着強度、耐薬品性、耐ヒ
ートサイクル性等に優れているために注目される。しか
しながら、最近、電子・電気部品の高信頼化が強まり、
それに伴い電気絶縁被覆用粉体塗料に対する要求特性も
さらに高度化してきている。特に、高湿度下での電気抵
抗特性劣化については現状では満足されておらず、更な
る改良が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、塗膜強度、
接着強度、耐薬品性、耐ヒートサイクル性等に優れ、か
つ、高湿度下で良好な電気抵抗特性を示し、しかもその
劣化が極めて少ない電気絶縁被覆用粉体塗料を提供する
ことを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させ
るに至った。即ち、本発明は、エポキシ樹脂および硬化
剤を含有する粉体塗料組成物において、硬化剤として、
α,α’−ジハロキシレン化合物とフェノール化合物と
を、無触媒またはハロゲン化水素触媒下に、反応させて
得られるフェノールアラルキル樹脂を少なくとも10%
以上含有することを特徴とするエポキシ樹脂系粉体塗料
組成物に関するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明のエポキシ樹脂系粉体塗料
組成物について以下に詳細に説明する。本発明の粉体塗
料組成物は、エポキシ樹脂および硬化剤を含有する組成
物であり、硬化剤として、α,α’−ジハロキシレン化
合物とフェノール化合物とを、無触媒またはハロゲン化
水素触媒下に、反応させて得られるフェノールアラルキ
ル樹脂を少なくとも10%以上含有することにより、塗
膜強度、接着強度、耐薬品性、耐ヒートサイクル性等に
優れ、かつ、高湿度下で良好な電気抵抗特性を示し、し
かもその劣化が極めて少ない電気絶縁被覆用粉体塗料で
あるエポキシ樹脂系粉体塗料組成物である。
【0006】本発明で用いるエポキシ樹脂としては、分
子内に少なくとも2ケのエポキシ基を有する化合物であ
れば良く、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、
ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環
式型エポキシ樹脂、ポリオレフィン型エポキシ樹脂、レ
ゾルシン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等
を挙げることができる。これらは、1種あるいは2種以
上混合して使用してもよい。
【0007】本発明で硬化剤として用いるフェノールア
ラルキル樹脂は、α,α’−ジハロキシレン化合物とフ
ェノール化合物とを、無触媒またはハロゲン化水素触媒
下に、反応させて得られるフェノールアラルキル樹脂で
ある。現在、種々の分野で使用されているフェノールア
ラルキル樹脂、例えば、三井東圧化学(株)社製ミレッ
クスXL−225は、フェノール化合物とα、α’−ジ
メトキシパラキシレンとを、ジメチル硫酸等のフリーデ
ルクラフツ触媒存在下、反応させることによって得られ
ている。しかし、この製法で得られるものは、反応器材
や、残存触媒およびその反応分解物に由来するイオン成
分が、樹脂中に、数10ppm〜数100ppm含有さ
れているために、電気絶縁材料としての使用は大幅に制
限されてしまい、好ましくない。本発明者らは、鋭意検
討を行った結果、α,α’−ジハロキシレン化合物とフ
ェノール化合物とを、無触媒またはハロゲン化水素触媒
下に、反応させて得られたものは、イオン含有率が極め
て低く、実質的に影響がない(1ppm以下)フェノー
ルアラルキル樹脂であり、これを電気絶縁被覆用粉体塗
料に用いた場合、極めて優れた電気絶縁特性を示すこと
を見だした。
【0008】本発明で用いるフェノールアラルキル樹脂
の製造において、用いるα,α’−ジハロキシレン化合
物としては、α,α’−ジクロルパラキシレン、α,
α’−ジブロムパラキシレン、α,α’−ジクロルメタ
キシレン、α,α’−ジブロムメタキシレン、α,α’
−ジクロルオルトキシレン、α,α’−ジブロムオルト
キシレン等が挙げられる。また、フェノール化合物とし
ては、フェノール、オルトクレゾール、メタクレゾー
ル、パラクレゾール、オルトクロルフェノール、メタク
ロルフェノール、パラクロルフェノール、パラフェニル
フェノール、オルトフェニルフェノール、レゾルシンな
どが挙げられる。
【0009】本発明で用いるフェノールアラルキル樹脂
の製造においては、触媒は必ずしも用いる必要はなく、
反応時間短縮のために、塩化水素、臭化水素等のハロゲ
ン化水素を用いてもよいが、反応終了後完全に留去でき
るものに限られる。反応は、必要に応じて、溶媒を用い
てもよく、用いる場合には、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド等の高沸点の不活性溶媒を選択する
必要がある。反応に用いるフェノール化合物の量は、
α,α’−ジハロキシレン化合物に対して、0.5〜1
0モル倍、好ましくは0.7〜2.0モル倍である。ま
た、反応温度は、60℃〜200℃、好ましくは70℃
〜160℃である。反応終了後、未反応のフェノール化
合物と、反応で生成したハロゲン化水素とを留去するこ
とにより、フェノールアラルキル樹脂が得られる。この
ようにして得られたフェノールアラルキル樹脂は、本発
明の組成物において、硬化剤として用いられ、組成物中
の含量は10%以上、好ましくは50%以上である。
【0010】また、本発明の組成物においては、硬化剤
として、上記フェノールアラルキル樹脂の他に、該樹脂
と共にその他の硬化剤を添加してもよい。但し、その他
の硬化剤を用いる場合、それらの中のイオン性不純物含
有率は、フェノールアラルキル樹脂中のイオン性不純物
含有率と同じか、又はそれ以下まで処理されていること
が必要である。本発明で用いられる他の硬化剤として
は、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノ
ールS、4,4’−ジヒドロキシビフェニルエーテル、
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、4,
4’−ジヒドロキシビフェニル等のビスフェノール類、
1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタ
ン、1,1,2,2−テトラ(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン等の多価フェノール類が挙げられる。これら
の他の硬化剤の含量は、硬化剤成分中、90%以下、好
ましくは50%以下である。本発明の組成物において、
全硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂のエポキシ基に対し
て、水酸基の当量比で0.5〜1.5、好ましくは0.
8〜1.1である。この比が、0.5より小さければ耐
湿性が悪くなり、1.5より大きくなると耐衝撃性が低
下する傾向がある。
【0011】本発明の組成物では、硬化速度を速めるた
めに、硬化促進剤を用いるのが望ましい。硬化促進剤と
しては、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダ
ゾール、ベンズイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7、トリフェニルフォスフ
ィン等が挙げられるが、特に好ましいのはイミダゾール
類及びフォスフィン類である。硬化促進剤の使用料は、
エポキシ樹脂100重量部に対して0.2〜5重量部、
好ましくは、0.5〜3重量部である。また、本発明の
組成物には、必要に応じて、無機あるいは有機の充填剤
を配合してもよい。充填剤としては、シリカ、アルミ
ナ、マイカ、タルク、ガラス繊維、ポリエチレン、ポリ
エステル、アクリル樹脂、炭素繊維等が挙げられ、特に
好ましくはシリカである。充填剤の平均粒径は0.5〜
75μ、好ましくは2〜50μである。この充填剤の添
加量は、エポキシ樹脂100重量部に対して0〜100
重量部、好ましくは0〜70重量部の割合で用いる。1
00重量部以上用いると可とう性が低下する傾向がある
ため好ましくない。本発明の組成物には、さらに目的に
応じて着色剤、難燃剤、レベリング剤、消泡剤等を適宜
添加してもよい。
【0012】本発明のエポキシ樹脂系粉体塗料組成物を
調製するには、エポキシ樹脂、本フェノールアラルキル
樹脂、必要に応じて、その他硬化剤、硬化促進剤、充填
剤、着色剤、難燃剤、レベリング剤、消泡剤等を加え、
ヘンシェルミキサー等で乾式混合して、ニーダー等で溶
融混合処理した後、冷却固化、微粉砕、さらに分級を行
えば良い。得られる粉体の粒度は、10〜150μが好
ましい。こうして得られた組成物を、公知の流動浸漬
法、静電スプレイ法、静電流動槽法、転がし法、、スプ
レイ法、溶射法等の塗装方法により、電気・電子部品に
塗装処理することができる。塗装の際の温度条件は、通
常80℃〜200℃である。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れによりなんら限定されるものではない。 実施例1〜6、および、比較例1〜2 表−1(表1)に示した各成分を、表−1に示した組成
で配合し、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、それを
2軸ニーダーで溶融混合し、冷却固化した後、100メ
ッシュ篩を通してそれぞれの粉体塗料組成物を得た。こ
れらの粉体塗料組成物を用いて、150℃に加熱した直
径20mm、厚み1.5mmの円盤型セラミックサージ
アブソーバーを、流動浸漬法により50μの膜厚になる
ように塗装し、さらに150℃で1時間かけ十分硬化を
行った後、それらの物性を評価した。結果を表−1に合
わせて示した。
【0014】尚、表−1中の配合成分および評価方法は
下記に示す通りであり、配合成分の表−1中の数値は重
量部を表すものである。 ・エポキシ樹脂(A):三井石油化学社製エポミックR
−302(ビスフェノールA型エポキシ樹脂でエポキシ
当量620の化合物) ・エポキシ樹脂(B):油化シェル社製YX−4000
(ビフェニル型エポキシ樹脂でエポキシ当量183の化
合物) ・硬化剤(A):下記の合成例1で得られたフェノール
アラルキル樹脂 ・硬化剤(B):下記の合成例2で得られたフェノ−ル
アラルキル樹脂 ・硬化剤(C):ビスフェノールA ・硬化剤(D):下記の合成例3で得られたフェノール
アラルキル樹脂 ・硬化剤(E):三井東圧化学(株)社製 PN−20
00(フェノールノボラック樹脂) ・硬化促進剤(A):トリフェニルフォスフィン ・硬化促進剤(B):2−フェニルイミダゾール ・充填剤(A):シリカ
【0015】合成例1 攪拌機、温度計、窒素導入管、還流冷却器を備えたガラ
ス製反応装置に、フェノール:150.4g(1.6m
ol)、α,α’−ジクロロ−p−キシリレン:175
g(1mol)を装入し、ゆっくり攪拌を行いながら昇
温した。70℃付近から発生してきた塩酸ガスは、窒素
気流下において速やかに系外へ導き、水に吸収させて処
理をした。70℃から150℃まで、3時間かけてゆっ
くり昇温し、さらに150℃において2時間熟成させて
反応を完結させた。この後、未反応のフェノールを最高
170℃、7mmHgの条件で減圧留去し、245gの
フェノールアラルキル樹脂を得た。この樹脂の分子量は
3850(Mw=ポリスチレン換算)、軟化点は84℃
(環球法)、水酸基当量は180g/eqであった。
【0016】合成例2 合成例1におけるフェノールに換えて、o−クレゾー
ル:172.8g(1.6mol)を用い、同様にして
o−クレゾールアラルキル樹脂228gを得た。この樹
脂の分子量は3920(Mw=ポリスチレン換算)、軟
化点は86℃(環球法)、水酸基当量は194g/eq
であった。
【0017】合成例3 攪拌機、温度計、窒素導入管、ディーンスターク水分離
器および還流冷却器を備えたガラス製反応装置に、フェ
ノール:150.4g(1.6mol)、ジエチル硫
酸:1.5gを装入し、攪拌しながら130℃まで昇温
した。同温度を保ちながら、α,α’−ジメトキシ−p
−キシレン:166g(1mol)を3時間で滴下し
た。反応に伴い生成するメタノールは、窒素気流下にお
いてデーンスターク水分離器を用いて速やかに系外へ除
去した。滴下終了後、150℃まで昇温し2時間熟成さ
せて反応を完結させた。この後、未反応のフェノールを
最高170℃、7mmHgの条件で減圧留去し、247
gのフェノールアラルキル樹脂を得た。この樹脂の分子
量は3835(Mw=ポリスチレン換算)、軟化点は8
4℃(環球法)、水酸基当量は180g/eqであっ
た。
【0018】また、物性評価としては次の2点を行っ
た。なお、試験サンプルは各30個であり、その平均値
として表した。 〈耐熱衝撃性〉:−40℃で5分間放置した後、125
℃まで加熱しその温度で5分間保持することを1サイク
ルとし、クラックが発生し始めた最初のサイクル数を表
に示した。 〈耐湿熱電圧保持性〉:120℃、2気圧の飽和水蒸気
雰囲気下、100時間放置して初期と放置後の漏れ電流
10μA時の電圧を測定し、電圧変化率を下記の式で算
出した。 なお、V0 は初期電圧で、V100 は100時間放置後の
電圧である。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂系粉体塗料組成物
は、実施例と比較例との比較からも明らかなように、従
来達成できなかった耐熱衝撃性及び耐湿熱電圧保持性を
有しており、電気絶縁塗料として極めて優れた特性を示
すものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂および硬化剤を含有する粉
    体塗料組成物において、硬化剤として、α,α’−ジハ
    ロキシレン化合物とフェノール化合物とを、無触媒また
    はハロゲン化水素触媒下に、反応させて得られるフェノ
    ールアラルキル樹脂を少なくとも10%以上含有するこ
    とを特徴とするエポキシ樹脂系粉体塗料組成物。
JP17260896A 1996-07-02 1996-07-02 エポキシ樹脂系粉体塗料組成物 Pending JPH1017793A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002017413A1 (fr) * 2000-08-24 2002-02-28 Nok Corporation Boitier pour elements electroniques
WO2016080503A1 (ja) * 2014-11-20 2016-05-26 ソマール株式会社 粉体塗料
JP2017002208A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 ソマール株式会社 粉体塗料
JP2020169314A (ja) * 2019-04-01 2020-10-15 住友ベークライト株式会社 エポキシ樹脂粉体塗料

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