JP3312485B2 - 粉体エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

粉体エポキシ樹脂組成物

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JP3312485B2 JP13721094A JP13721094A JP3312485B2 JP 3312485 B2 JP3312485 B2 JP 3312485B2 JP 13721094 A JP13721094 A JP 13721094A JP 13721094 A JP13721094 A JP 13721094A JP 3312485 B2 JP3312485 B2 JP 3312485B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉体エポキシ樹脂組成
物に関する。この樹脂組成物から得られる硬化物は、耐
熱性、冷熱サイクル性及び電気絶縁性に優れ、粉体塗装
による各種電子、電気部品の外装、金属板へのプレコー
トメタル(PCM)塗料として好適である。
【0002】
【従来の技術】近年、粉体塗料は無公害、消資源の塗料
として諸産業の分野で従来の溶剤型塗料に代わって適用
されるようになった。
【0003】粉体塗料の素材としてポリエステル樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂が知られているが、特に電
子、電気分野、耐溶剤性を重視するPCM分野では接着
性、耐熱性、耐溶剤性を必要とすることからエポキシ樹
脂が主に使用されている。
【0004】かかる分野において使用されている硬化剤
としては、安全性、可使時間、硬化物特性に鑑みて、無
水フタル酸、無水トリメリット酸、テトラヒドロ無水フ
タル酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸無水物、エチレングリコールビス(アンヒドロ
トリメリテート)等の酸無水物硬化剤が主に使用されて
いる。
【0005】しかし、これらの酸無水物を硬化剤に使用
して調製されるエポキシ樹脂硬化物は、可撓性の付与が
期待できず、接着性に劣り、製品の冷熱サイクル性が十
分でない等の問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、保存時に良
好な安定性を保持し、使用時には粉体材料としての良好
な付着性、硬化性を有し、各種被着体に対して優れた接
着性を示し、冷熱サイクル性の良好な粉体エポキシ樹脂
組成物を提供することを目的とする。
【0007】
【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した結果、特定の混合酸無水物を
硬化剤として選択して適用することにより、所期の目的
が達成されることを見いだし、かかる知見に基づいて本
発明を完成するに至った。
【0008】即ち、本発明に係る粉体エポキシ樹脂組成
物は、エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤を含有する
エポキシ樹脂組成物において、硬化剤がグリセロールト
リス(アンヒドロトリメリテート)とグリセロールビス
(アンヒドロトリメリテート)モノアセテートとの混合
物であることを特徴とする。
【0009】本発明に使用されるエポキシ樹脂として
は、ビスフェノールA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
シ樹脂等の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、脂環脂肪族エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキ
シ樹脂等を例示できる。
【0010】これらのエポキシ樹脂は、単独で又は2種
以上混合して使用され、得られる樹脂組成物がブロッキ
ングを生じない範囲で、液状エポキシ樹脂を混合するこ
とができる。このとき、エポキシ樹脂の融点は65℃〜
120℃の範囲が一般的である。
【0011】硬化剤成分であるグリセロールトリス(ア
ンヒドロトリメリテート)及びグリセロールビス(アン
ヒドロトリメリテート)モノアセテートは、いずれもト
リアセチンとトリメリット酸のエステル化反応で調製さ
れる化合物である。
【0012】本発明に係る硬化剤成分の組成としては、
グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)10
〜40重量%及びグリセロールビス(アンヒドロトリメ
リテート)モノアセテート90〜60重量%が推奨され
る。グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)
の配合比率が10重量%未満では硬化物の耐熱性が低下
し、目的とする硬化物の特性が得られにくい。一方、4
0重量%を越える添加範囲では冷熱サイクル性が低下す
る。
【0013】本発明に係るエポキシ樹脂組成物には、硬
化促進剤として、従来からエポキシ樹脂に使用されてい
る各種の硬化促進剤を使用することができ、具体的に
は、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチ
ルアニリン等の第三級アミン、イミダゾール化合物、テ
トラアンモニウムブロマイド等の第四級アンモニウム
塩、酢酸亜鉛、酢酸ナトリウム等の金属化合物、トリフ
ェニルホスフィン等を挙げることができる。
【0014】硬化促進剤の使用量は、エポキシ樹脂10
0重量部に対し、0.05〜5重量部、好ましくは0.
1〜3重量部である。0.05重量部未満では硬化に長
時間を要し、又は高温が必要であり実用的でない。5重
量部を越えて配合した場合には粉体エポキシ組成物の貯
蔵安定性が悪くなる。
【0015】本発明に係る粉体エポキシ樹脂組成物に
は、汎用的な充填剤の他に、難燃剤、顔料、カップリン
グ剤、表面改質剤等を適宜配合することができる。
【0016】充填剤としては、シリカ粉末、炭酸カルシ
ウム、ケイ酸カルシウム等の無機充填剤が例示され、か
かる充填剤を配合することにより、収縮率、機械強度等
の物理特性及び吸湿率が更に改良される。
【0017】充填剤の配合量としては、エポキシ樹脂1
00重量部に対し、50〜150重量部程度が例示され
る。
【0018】本発明に係る粉体エポキシ樹脂組成物は、
所定の成分を混合後、押出機など、従来公知の混合装置
を用いて均一に混合し、粉砕、分級して、調製される。
【0019】粉体エポキシ樹脂組成物の粒子径として
は、その用途に応じて適宜選択することができるが、通
常、80メッシュ(JIS目盛)より小さい粒子径の粉
体が推奨される。80メッシュより大きい粒子が多いと
硬化物表面の平滑性が損なわれる傾向が顕著である。
【0020】
【実施例】以下に実施例を掲げ、本発明を詳しく説明す
る。尚、粉体エポキシ樹脂組成物の特性は、以下の方法
により測定し、評価した。
【0021】粉体エポキシ樹脂組成物の調製 所定の成分からなる配合物をエクストルーダーにて溶融
混合し、冷却後粉砕して目的の粒度分布の粉体塗料を得
る。このエポキシ粉体塗料を使用して硬化物のガラス転
移温度及び中高圧セラミックコンデンサに塗装した試料
の冷熱サイクル性を評価する。
【0022】ガラス転移温度 120℃×5hの硬化条件で硬化した試料からテストピ
ースを切り出し、DSC法によりガラス転移温度(T
g)を測定する。
【0023】中高圧セラミックコンデンサの冷熱サイク
ル性 中高圧セラミックコンデンサ(0.001μF×100
0v)にエポキシ粉体塗料を流動浸漬法で塗装し、12
0℃×5hの後硬化を行った後、−30℃〜100℃の
冷熱サイクルテストを行う。
【0024】実施例1 ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名「エピコート
1004」、油化シェルエポキシ(株)製)100重量
部に対し、硬化剤としてグリセロールトリス(アンヒド
ロトリメリテート)5重量部、グリセロールビス(アン
ヒドロトリメリテート)モノアセテート17重量部、硬
化促進剤としてイミダゾール(商品名「キュアゾール2
MZーCN」、四国化成(株)製)1重量部及び無機充
填剤としてシリカ粉末(商品名「クリスタライトA
A」、龍森(株)製)60重量部及び炭酸カルシウム
(商品名「ホワイトンB」、白石カルシウム(株)製)
35重量部からなる粉体エポキシ樹脂組成物(100メ
ッシュスルー)を調製し、その硬化物の特性を評価し
た。その結果、Tgは112℃、冷熱サイクル回数は7
5回であった。
【0025】比較例1 硬化剤としてグリセロールトリス(アンヒドロトリメリ
テート)21重量部を使用した他は、実施例1に準じて
粉体エポキシ樹脂組成物を調製し、その硬化物の特性を
評価した。その結果、Tgは127℃、冷熱サイクル回
数は27回であった。
【0026】比較例2 硬化剤としてグリセロールビス(アンヒドロトリメリテ
ート)モノアセテート24重量部を使用した以外は、実
施例1に準じて粉体エポキシ樹脂組成物を調製し、その
硬化物の特性を評価した。その結果、Tgは102℃、
冷熱サイクル回数は65回であった。
【0027】比較例3 硬化剤としてベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物1
6重量部を使用した他は、実施例1に準じて粉体エポキ
シ樹脂組成物を調製し、その硬化物を評価した。その結
果、Tgは125℃、冷熱サイクル回数は11回であっ
た。
【0028】比較例4 硬化剤として5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3
−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,
2−ジカルボン酸無水物(商品名「EXB−400
0」、大日本インキ化学工業(株)製)13重量部を使
用した他は、実施例1に準じて粉体エポキシ樹脂組成物
を調製し、その硬化物の特性を評価した。その結果、T
gは110℃、冷熱サイクル回数は8回であった。
【0029】
【発明の効果】本発明に係る粉体エポキシ樹脂組成物
は、保存安定性が良好で、好適な硬化性を有し、金属や
セラミックスに対して良好な接着性を示し、その硬化物
は耐熱性に優れ、同時に優れた電気絶縁性を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−157720(JP,A) 特開 平7−28043(JP,A) 特開 平6−166802(JP,A) 特開 平7−41647(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/42 C09D 5/03 C09D 163/00 - 163/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤を
    含有するエポキシ樹脂組成物において、硬化剤がグリセ
    ロールトリス(アンヒドロトリメリテート)とグリセロ
    ールビス(アンヒドロトリメリテート)アセテートとの
    混合物であることを特徴とする粉体エポキシ樹脂組成
    物。
  2. 【請求項2】 硬化剤の組成が、グリセロールトリス
    (アンヒドロトリメリテート)10〜40重量%とグリ
    セロールビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテ
    ート90〜60重量%である請求項1に記載の粉体エポ
    キシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 エポキシ樹脂100重量部に対し、硬化
    剤15〜50重量部、硬化促進剤0.05〜5重量部を
    含有してなる請求項1に記載の粉体エポキシ樹脂組成
    物。
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