(57)【要約】【課題】環境負荷の少ない水を溶媒とし、可とう性に優れ、電子部品の絶縁に適した水性防湿絶縁塗料および絶縁処理された信頼性の高い電子部品とその製造法を提供する。【解決手段】（ａ）アクリル酸／メタクリル酸ブチル５０〜９９．９重量部、（ｂ）アルキル基の炭素数が８〜１５のアクリル酸／メタクリル酸アルキルエステル０．１〜５０重量部の総量を１００重量部として重合して得られる（Ａ）モノマーと共に、（Ａ）モノマー１００重量部に対して、さらに（ｃ）共重合可能なその他のモノマーを５０重量部以下を重合して得られるガラス転移点温度が０〜５０℃の共重合体の水性分散組成物よりなる水性防湿絶縁塗料とそれを用いて絶縁処理された電子部品とその製造法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）アクリル酸／メタクリル酸ブチル５０〜９９．９重量部、（ｂ）アルキル基の炭素数が８〜１５のアクリル酸／メタクリル酸アルキルエステル０．１〜５０重量部の総量を１００重量部として重合して得られる（Ａ）モノマーと共に、（Ａ）モノマー１００重量部に対して、さらに（ｃ）共重合可能なその他のモノマーを５０重量部以下を重合して得られるガラス転移点温度が０〜５０℃の共重合体の水性分散組成物よりなる水性防湿絶縁塗料。
【請求項２】
充填剤、造膜助剤、改質剤、消泡剤、および着色剤からなる添加剤から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１記載の水性防湿絶縁塗料。
【請求項３】
請求項１〜２記載の水性防湿絶縁塗料を用いて絶縁処理された電子部品。
【請求項４】
請求項１〜２記載の水性防湿絶縁塗料を、電子部品に塗布し、乾燥する請求項３記載の絶縁処理された電子部品の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性防湿絶縁塗料、なかでも環境負荷の少ない水を溶媒とし、可とう性に優れ、電子部品の絶縁に適した水性防湿絶縁塗料及びこれを用いて絶縁処理された電子部品及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器は年々小型軽量化及び多機能化の傾向にあり、これを制御する各種電気機器に搭載した実装回路板は、湿気、塵埃、ガス等から保護する目的で絶縁処理が行われている。この絶縁処理法には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等の塗料による保護コーティング処理が広く採用されている。このような防湿絶縁塗料は、有機溶剤に溶解した状態で塗布、乾燥することにより目的とする塗膜を形成する方法が一般的に行われている。しかし、これらの防湿絶縁塗料は、塗装の際に大気中に有機溶剤が排出されるため、大気汚染の原因となっており、また、これらの有機溶剤が火災を引き起こす危険性も高く、環境への負荷が高い物となっている。
【０００３】
近年、有機溶剤量を低減する努力が種々なされ、ハイソリッド塗料、粉体塗料、電子線・紫外線硬化塗料、水性塗料等がその目的のために開発されている。特に、危険性がなく、また、経済性の高い水を利用し、さらに、従来の塗装設備からの転用が容易であることから、水性塗料が注目を集めている。既に、木材、紙、繊維、プラスチック、セラミック、鉄、非鉄金属等の塗装用塗料の分野では、種々の水性塗料が実用化され、使用に供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実装回路板は、例えば洗濯機、自動車、フラットパネルディスプレイ等の機器に搭載され、過酷な環境下、特に温度差の大きい環境で使用されているため、従来の水性塗料では塗膜硬度が高く、可とう性に劣るため、寒暖の変化により塗膜に割れを生じ、電子部品の信頼性に劣るという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、環境負荷の少ない水を溶媒としながら、可とう性に優れ、電子部品の絶縁に適した水性防湿絶縁塗料および絶縁処理された信頼性の高い電子部品及びその製造法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、（ａ）アクリル酸／メタクリル酸ブチル５０〜９９．９重量部、（ｂ）アルキル基の炭素数が８〜１５のアクリル酸／メタクリル酸アルキルエステル０．１〜５０重量部の総量を１００重量部として重合して得られる（Ａ）モノマーと共に、（Ａ）モノマー１００重量部に対して、さらに（ｃ）共重合可能なその他のモノマーを５０重量部以下を重合して得られるガラス転移点温度が０〜５０℃の共重合体の水性分散組成物よりなる水性防湿絶縁塗料に関する。
（２）また、本発明は、充填剤、造膜助剤、改質剤、消泡剤、および着色剤からなる添加剤から選ばれる少なくとも１種を含む、（１）記載の水性防湿絶縁塗料に関する。
（３）また、本発明は、（１）〜（２）記載の水性防湿絶縁塗料を用いて絶縁処理された電子部品に関する。
（４）また、本発明は、（１）〜（２）記載の水性防湿絶縁塗料を、電子部品に塗布し、乾燥する（３）記載の絶縁処理された電子部品の製造法に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明における水性分散組成物は、ガラス転移点温度が０〜５０℃の上記モノマーより得られる共重合体であるが、ガラス転移点温度が０℃未満であると塗膜の硬度が低すぎて乾燥後塗膜にべたつきが残り、また５０℃を超えると塗膜が硬くなり、塗膜に割れを生じ易くなる。
【０００８】
本発明に用いられる（ｂ）アクリル酸／メタクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が８〜１５の化合物が用いられ、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル等が挙げられ、これらは単独で、または２種以上を併用しても良い。
【０００９】
（ｂ）アクリル酸／メタクリル酸アルキルエステルの配合量は、０〜５０重量部、好ましくは０〜４０重量部の範囲である。（ｂ）アクリル酸／メタクリル酸アルキルエステルの配合量が５０重量部を越えると乾燥後塗膜にべたつきが残る。
【００１０】
本発明に用いられる（ｃ）共重合可能なその他のモノマーは、ガラス転移点温度の調整、共重合体間に架橋を行わせる等の目的で用いることができ、これらは単独で、または２種以上を併用しても良い。
【００１１】
ガラス転移点温度の調整に用いられる（ｃ）共重合可能なその他のモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、スチレン等が挙げられ、５０重量部以下の量で用いられる。ガラス転移点温度の調整に用いられる（ｃ）共重合可能なその他のモノマーの配合量が５０重量部を越えると乾燥後塗膜に割れが生じ易くなる。
【００１２】
共重合体間に架橋を行わせる（ｃ）共重合可能なその他のモノマーとしては、一般式（１）または一般式（２）で表されるシリル基含有ビニル系モノマー等が挙げられる。
【化１】
ＲＳｉＸ３                                  （１）
【化２】
ＲＳｉ（Ｙ）Ｘ２                              （２）
（式中、Ｒはエチレン性不飽和結合を有し、酸素原子を有していてもよい炭素原子および水素原子からなる有機基、Ｘは加水分解性を有する有機基、Ｙは加水分解性を有しない有機基を示す。）
具体例としては、たとえば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、ｐ−スチリルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ｐ−スチリルメチルジメトキシシラン、ｐ−スチリルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルメチルジエトキシシランなどがあげられる。
【００１３】
これらのシリル基含有ビニル系モノマーは、単独で、または２種以上併用してもよく、１〜５０重量％共重合されるのが好ましく、更に好ましくは２〜３０重量％共重合されるのがよい。共重合する量が、１重量％より少ないと、耐水性、耐候性に劣り、５０重量％を超えると、水性分散組成物の安定性が低下し、貯蔵安定性も低下する。
【００１４】
本発明に用いられる水性分散組成物は、通常、水性媒体中で乳化剤の存在下に（Ａ）成分のモノマーを重合させる乳化重合法、水性媒体中で分散安定剤の存在下に（Ａ）成分のモノマーを重合させる懸濁重合法、有機溶媒中で（Ａ）成分のモノマーを重合してえられる重合体を相転換させて水中に分散する相転換法などによって得ることができる。
【００１５】
これらのうち水性分散組成物の安定性の面から乳化重合法が好ましく採用される。すなわち、水に対して、乳化剤の存在下、（Ａ）成分のモノマーを乳化重合させることにより得られる。
【００１６】
その際使用する水は、酸および塩、もしくは塩基および塩の組合せよりなる緩衝液としてもよい。
【００１７】
乳化剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系などのアルキル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤等を用いることができる。さらに、これらの乳化剤としてはエチレン性不飽和結合を有する反応性の乳化剤を使用することもできる。これらの乳化剤は単独で、または２種以上を併用しても良く、５重量部以下、好ましくは１重量部以下で用いられる。
【００１８】
（Ａ）成分のモノマーを重合して得られる重合体の粒子径としては、水性分散組成物の沈降安定性および粘度の点から平均粒子径が５０〜３００μｍ、好ましくは１００〜２００μｍの範囲にあるのが望ましい。
また、水性分散組成物の固形分濃度としては２０〜６０重量％程度が通常である。
【００１９】
本発明では必要に応じ充填剤、造膜助剤、改質剤、消泡剤および着色剤などを水性分散組成物に任意に添加することができる。
【００２０】
充填剤としては、微粉末酸化けい素、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等が挙げられ、通常水性分散組成物１００重量部に対し０．０１〜１００重量部添加することができる。
【００２１】
造膜助剤としては、水に可溶な有機溶剤等が用いられ、例えば２−エトキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２、２’−ジメチル−２−エトキシエタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、エタノール、ブタノール、酢酸２−エトキシエタン、酢酸２−ブトキシエタン等が挙げられる。通常水性分散組成物１００重量部に対し０．０１〜２０重量部添加することができる。
【００２２】
改質剤としては例えば、シリコン系スリップレベリング剤等の表面処理剤などが使用でき、通常水性分散組成物１００重量部に対し０．０１〜１０重量部添加することができる。
【００２３】
消泡剤としては例えば、シリコン系オイル、フッ素系オイル、ポリカルボン酸系ポリマーなど公知の消泡剤が挙げられ、水性分散組成物１００重量部に対し０．００１〜５重量部添加することができる。
【００２４】
着色剤としては、公知の無機顔料、有機系顔料、及び有機系染料等が挙げられ、所望する色調に応じてそれぞれを配合する。これらは、２種以上組み合わせて使用しても良い。通常、これら顔料及び染料の添加量は水性分散組成物１００重量部に対し、０．０１〜５０重量部添加することができる。
【００２５】
本発明になる水性防湿絶縁塗料を用いて絶縁される電子部品としてはマイコン、トランジスタ、コンデンサ、抵抗、リレー、トランス等、及びこれらを搭載した実装回路板などが挙げられ、さらにこれら電子部品に接合されるリード線、ハーネス、フィルム基板等も含むことができる。
【００２６】
本発明になる水性防湿絶縁塗料を用いて絶縁される電子部品の製造法としては、一般に知られている浸漬法、ハケ塗り法、スプレー法、線引き塗布法等の方法によってこの塗料を上記電子部品に塗布し、自然乾燥又は乾燥機による強制乾燥により塗膜を乾燥させ、硬化させればよい。
【００２７】
【実施例】
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。本発明で、「部」として表わしたものは特に限定しない限り重量部を示す。
【００２８】
実施例１
撹拌機、冷却管、温度計を備えた内容量１リットルの四つ口フラスコに、イオン交換水１５０ｇを仕込み、これにアルキルアリルスルホサクシネートアルカリ塩水溶液（三洋化成工業（株）製、商品名エレミノールＪＳ２、固形分３８％）３．９ｇを添加した。
窒素雰囲気下に水浴中で加温、攪拌し、槽温が８０℃に達したところで、過硫酸アンモニウムの２％水溶液１ミリリットルを添加し、引き続きメタクリル酸ブチル１３５ｇ、アクリル酸２−エチルヘキシル６０ｇ、アクリル酸５ｇの混合液をアルキルアリルスルホサクシネートアルカリ塩の１％水溶液１００ｇで乳化した乳化液を２時間かけて滴下した。
２時間後に、槽内温度を８５℃に上げ、１時間保持したのちに冷却、アンモニア水でｐＨを７に、固形分濃度を３０％に調整し、３００メッシュの金網で濾過して青白色のアクリル系水性防湿絶縁塗料（Ｒ−１）を得た。
【００２９】
実施例２
実施例１で得たアクリル系水性防湿絶縁塗料（Ｒ−１）１００部にカーボンブラック（三菱カーボン（株）製、商品名ＭＡ−１００）２部及びガラスビーズ（粒子径：２ｍｍ）５０部を添加し、サンドグラインダを用いて分散させ、アクリル系水性防湿絶縁塗料（Ｒ−２）を得た。
【００３０】
比較例１
実施例１と同様の四つ口フラスコに、イオン交換水１５０ｇを仕込み、これにアルキルアリルスルホサクシネートアルカリ塩水溶液（三洋化成工業（株）製、商品名エレミノールＪＳ２、固形分３８％）３．９ｇを添加した。
窒素雰囲気下に水浴中で加温、攪拌し、槽温が８０℃に達したところで、過硫酸アンモニウムの２％水溶液１ミリリットルを添加し、引き続きメタクリル酸ブチル２００ｇをアルキルアリルスルホサクシネートアルカリ塩の１％水溶液１００ｇで乳化した乳化液を２時間かけて滴下した。
２時間後に、槽内温度を８５℃に上げ、１時間保持したのちに冷却、アンモニア水でｐＨを７に、固形分濃度を３０％に調整し、３００メッシュの金網で濾過して青白色のアクリル系水性防湿絶縁塗料（Ｒ−３）を得た。
【００３１】
評価方法
以上で得た水性防湿絶縁塗料（Ｒ−１〜Ｒ−３）を鉛筆硬度および耐ヒートサイクル性試験用としてブリキ板（５０×１８０×０．２５ｍｍ）に各々塗布し、９０℃で２時間乾燥し２０μｍの塗膜を作成した。、鉛筆硬度はＪＩＳ  Ｋ  ５４００に準拠して測定した。また耐ヒートサイクル性は−４０℃〜１５０℃／１０００サイクル後に目視により測定した。結果を表１に示す。
【００３２】
また水性防湿絶縁塗料（Ｒ−１〜Ｒ−３）を動的弾性率試験用としてテフロン板（５０×１００×１．６ｍｍ、登録商標）に各々塗布、９０℃で２時間乾燥し作成した１００μｍの塗膜を、６×４０ｍｍに切断し、動的弾性率測定用試験片とした。動的弾性率測定はＲＳＡ−ＩＩ粘弾性アナライザー（レオメトリック社製）を用い、試験温度：−５０℃〜１００℃、試験周波数：１Ｈｚ、チャック間距離：３０ｍｍにて行い、−４０℃の値を比較した。また、動的弾性率変化より各々ガラス転移点温度を求めた。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2005036026.tif 000002
＊１  目視による
＊２  割れなし：良好、割れあり：不良
＊３  動的弾性率法による
【００３４】
【発明の効果】本発明の水性防湿絶縁塗料の塗膜は、環境負荷の少ない水を溶媒としながら、可とう性に優れ、割れ難く、これによって高い信頼性の絶縁処理された電子部品を得ることができる。