(57)【要約】【課題】  電気・電子部品の防湿絶縁性、作業性に優れた一液湿気硬化型コーティング剤、及び絶縁処理された信頼性の高い電気・電子部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】  （ａ）有機ポリイソシアネート、（ｂ）数平均分子量５００〜３０００からなるポリカーボネートジオール、及び（ｃ）炭素数６〜１２のアルキレン基を有するジオールモノマーを構成単位とする数平均分子量１０００〜５０００のポリエステルポリオールを、（ａ）／［（ｂ）＋（ｃ）］のＮＣＯ／ＯＨ比が１．８〜２．３となるように反応させて得られる一液湿気硬化型コーティング剤、及び前記一液湿気硬化型コーティング剤を用いた電子部品の製造法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）有機ポリイソシアネート、（ｂ）数平均分子量５００〜３０００からなるポリカーボネートジオール、及び（ｃ）炭素数６〜１２のアルキレン基を有するジオールモノマーを構成単位とする数平均分子量１０００〜５０００のポリエステルポリオールを、（ａ）／［（ｂ）＋（ｃ）］のＮＣＯ／ＯＨ比が１．８〜２．３となるように反応させて得られる一液湿気硬化型コーティング剤。
【請求項２】
（ｂ）ポリカーボネートジオールと（ｃ）ポリエステルポリオールの水酸基モル数比（（ｂ）／（ｃ））が９５／５〜８０／２０である請求項１に記載の一液湿気硬化型コーティング剤。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の一液湿気硬化型コーティング剤を用いて絶縁処理された電気・電子部品。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の一液湿気硬化型コーティング剤を、電気・電子部品に塗布し、硬化する請求項３に記載の絶縁処理された電気・電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に電気・電子部品の防湿を目的とする防湿絶縁性、作業性に優れた一液湿気硬化型コーティング剤及び絶縁処理された電気・電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の電気・電子部品は小型軽量化および高性能化が進み、各種電気・電子部品に使用される実装回路板は高密度搭載がなされ、湿気、ほこり等から保護する目的で、アクリル樹脂、シリコーン樹脂塗料による保護コーティングやウレタン樹脂、エポキシ樹脂等による注型封止処理がなされている。このような実装回路板は、過酷な環境下、特に高湿度化で使用され、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て使用されている。
しかし、前記塗料は実装回路板に搭載された電子部品のピン足を完全に保護コーティングできず、耐湿性が劣るという問題やシリコーン樹脂塗料の場合、硬化するまでの時間がかかり生産性に問題があった。
一方、注型処理に用いられるウレタン樹脂やエポキシ樹脂は優れた絶縁性、耐湿熱性を有するが、高温の条件下で長時間放置されると、酸化劣化により硬化物が硬くなり、部品、実装回路板等に応力がかかるとクラック、剥離が発生し、信頼性が低下する恐れがあった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４９９４７号公報
【特許文献２】特開２００３−３３５９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決し、防湿絶縁等に適し、さらに、作業性に優れた硬化物を形成しうる一液湿気硬化型コーティング剤及び絶縁処理された信頼性の高い電気・電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は［１］（ａ）有機ポリイソシアネート、（ｂ）数平均分子量５００〜３０００からなるポリカーボネートジオール、及び（ｃ）炭素数６〜１２のアルキレン基を有するジオールモノマーを構成単位とする数平均分子量１０００〜５０００のポリエステルポリオールを、（ａ）／［（ｂ）＋（ｃ）］のＮＣＯ／ＯＨ比が１．８〜２．３となるように反応させて得られる一液湿気硬化型コーティング剤である。
また、本発明は、［２］（ｂ）ポリカーボネートジオールと（ｃ）ポリエステルポリオールの水酸基モル数比（（ｂ）／（ｃ））が９５／５〜８０／２０である上記［１］に記載の一液湿気硬化型コーティング剤である。
さらに、本発明は［３］上記［１］または［２］に記載の一液湿気硬化型コーティング剤を用いて絶縁処理された電気・電子部品である。
また、本発明は、［４］上記［１］または［２］に記載の一液湿気硬化型コーティング剤を、電気・電子部品に塗布し、硬化する上記［３］に記載の絶縁処理された電気・電子部品の製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一液湿気硬化型コーティング剤は作業性に優れ、高い信頼性の絶縁処理された各種電気・電子部品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明で使用する（ａ）成分である有機ポリイソシアネートは、ジイソシアネート化合物、トリイソシアネート化合物、テトライソシアネート化合物等のポリイソシアネートを用いることができる。例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルスルホンジイソシアネート、トリフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、３−イソシアネートエチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、３−イソシアネートエチル−３，５，５−トリエチルシクロヘキシルイソシアネート、ジフェニルプロパンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、シクロヘキシリレンジイソシアネート、３，３’−ジイソシアネートジプロピルエーテル、トリフェニルメタントリイソシアネート、ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート、メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネートなどのポリイソシアネートが挙げられ、これらを単独で、または２種以上組合せて使用することができる。
【０００８】
本発明で使用する（ｂ）成分の数平均分子量５００〜３０００からなるポリカーボネートジオールは、例えばカーボネート化合物とジオールとを反応させて得ることができる。カーボネート化合物としては、ジメチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネートなどを用いることができる。
ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ドデカンジオールなどの脂肪族ジオール、シクロヘキサンジオール、水添キシリレングリールなどの脂環式ジオール、キシリレングリールなどの芳香族ジオールなどの一種もしくは二種以上の混合物が用いられるが、なかでも脂肪族ジオールとりわけブタンジオール、メチルペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、メチルオクタンジオール、ノナンジオールなどの炭素鎖長が４〜９の脂肪族ジオールの一種もしくは二種以上の混合物が好適な例として挙げられる。カーボネートジオールの数平均分子量は５００〜３０００である必要がある。この値が５００未満だと回路板との接着性が劣り、３０００を超えるとコーティング剤の粘度が高くなり作業性が低下する。
【０００９】
本発明で使用する（ｃ）成分の炭素数６〜１２のアルキレン基を有するジオールモノマーを構成単位とする数平均分子量１０００〜５０００のポリエステルポリオールは、例えば二塩基酸とジオールとを反応させて得ることができる。
二塩基酸としてはコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ブラシル酸のごとき脂肪族二塩基酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族二塩基酸の一種またはそれらの組合せで用いることができる。なかでも脂肪族二塩基酸が、とりわけグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、などのメチレン鎖長が３〜８の二塩基酸がさらに好適に用いられる。
ジオールとしては炭素数６〜１２、好ましくは炭素数８〜１２のアルキレン基を有するジオールモノマーを用いる必要がある。このようなモノマーの例としては、メチルペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ドデカンジオールなどを挙げることができる。アルキレン基の炭素数が６未満であると、結晶化しにくくなり、固化時間が長くなる。また、この値が１２を超えると高粘度化により作業性の低下や塗布素材への密着性の低下を招く。他のジオールモノマーの例としては、低級アルコールで置換されてもよいエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジオール、シクロヘキサンジオール、水添キシリレングリールなどの脂環式ジオール、キシリレングリールなどの芳香族ジオールなどの一種もしくは二種以上の混合物が用いられる。ポリエステルポリオールの数平均分子量１０００〜５０００である必要がある。この値が１０００未満だと、結晶化しにくく固化時間が長くなり、５０００を超えるとコーティング剤の粘度が高くなり作業性が低下する。
【００１０】
本発明における（ａ）成分の有機ポリイソシアネート化合物と（ｂ）＋（ｃ）成分のポリオール混合物のＮＣＯ／ＯＨ比（（ａ）／［（ｂ）＋（ｃ）］）は、１．８〜２．３の範囲となるよう決定される。１．８未満では、得られるプレポリマーの粘度が高くなり過ぎ、作業性の悪化を招き、塗布作業時の加熱安定性にも劣る傾向がある。２．３を超えると得られる被膜が脆くなり、防湿絶縁性の低下を生じるという欠点があるためである。
また、ポリオール混合物のポリカーボネートジオールとポリエステルポリオールの水酸基モル数比は、９５／５〜８０／２０（ポリカーボネートジオール／ポリエステルポリオール）が好ましい。ポリエステルポリオールの比率が５未満では固化時間が長くなり、２０を超えて大きいと耐湿熱性が低下する。
上記有機ポリイソシアネート化合物とポリオール混合物からプレポリマーを得るには、加熱および脱泡可能な混合機を用いて、５０〜１３０℃の範囲で窒素ガスをパージする等の方法で空気を遮断しつつ数時間加熱、反応させる。
【００１１】
本発明では、必要に応じて、熱可塑性ポリマー（ポリウレタン、エチレン系共重合体、プロピレン系共重合体、塩化ビニル系共重合体、アクリル共重合体、スチレン−共役ジエンブロック共重合体等の各種ゴム系）、粘着付与樹脂（ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、水添ロジンエステル樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、水添テルペン樹脂、石油樹脂、水添石油樹脂、クマロン樹脂、ケトン樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂等の各種樹脂系）、さらに触媒（ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジオクテート、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリオクチルアミン等）、顔料または染料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、難燃剤、充填剤等を適量配合しても良い。
【００１２】
本発明になる一液湿気硬化型コーティング剤を用いて絶縁される電気・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、さらにこれら電気・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。また、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機エレクトロルミネッセンスパネル、フィールドエミッションディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイパネルの信号入力部等も挙げられる。
【００１３】
本発明になる一液湿気硬化型コーティング剤を用いて絶縁される電気・電子部品の製造方法としては、例えば、一液湿気硬化型コーティング剤を加熱、溶融させた状態で上記電気・電子部品上に塗布し放冷により固化させた後、空気中の水分により硬化させれば良い。
【実施例】
【００１４】
以下に実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明し、表１にこれら具体例の結果を示すが、本発明はこれらによって制限されるものではない。
【００１５】
（実施例１）
予め真空乾燥機により脱水処理した１，６ヘキサンジオールを主成分とするポリカーボネートジオール（日本ポリウレタン工業株式会社製Ｎ−９８０、官能基数  ２．０、数平均分子量２０００）とセバチン酸と１，６−ヘキサンジオールを主成分とするポリエステルポリオール（日立化成ポリマー株式会社製Ａ−４８、官能基数  ２．０、数平均分子量５０００）の水酸基モル数比を９０／１０としたポリオール成分１００重量部とジフェニルメタンジイソシアネート２２．３重量部（ＮＣＯ／ＯＨ比は２．０５）を加熱、脱泡攪拌可能な反応容器に投入し、窒素ガス雰囲気中で混合撹拌しながら、１１０℃で２時間反応させた後、更に１１０℃で２時間減圧脱泡攪拌し、ポリウレタンプレポリマー（粘度：７．０Ｐａ・ｓ／１２０℃）を得た。
【００１６】
（実施例２）
予め真空乾燥機により脱水処理したカプロラクトンと１，６−ヘキサンジオールを主成分とするポリカーボネートジオール（日本ポリウレタン工業株式会社製Ｎ−９８２、官能基数  ２．０、数平均分子量２０００）とセバチン酸と１，６ヘキサンジオールを主成分とするポリエステルポリオール（日立化成ポリマー株式会社製Ａ−４８，官能基数  ２．０、数平均分子量５０００）の水酸基モル数比を８０／２０としたポリオール成分１００重量部とジフェニルメタンジイソシアネート１９．７重量部（ＮＣＯ／ＯＨ比は２．０５）を加熱、脱泡攪拌可能な反応容器に投入し、窒素ガス雰囲気中で混合撹拌しながら、１１０℃で２時間反応させた後、更に１１０℃で２時間減圧脱泡攪拌し、ポリウレタンプレポリマー（粘度：６．０Ｐａ・ｓ／１２０℃）を得た。
【００１７】
（比較例１）
予め真空乾燥機により脱水処理した１，６−ヘキサンジオールを主成分とするポリカーボネートジオール（日本ポリウレタン工業株式会社製Ｎ−９８０、官能基数  ２．０、数平均分子量１０００）１００重量部とジフェニルメタンジイソシアネート２５．６重量部（ＮＣＯ／ＯＨ比は２．０５）を加熱、脱泡攪拌可能な反応容器に投入し、窒素ガス雰囲気中で混合撹拌しながら、１１０℃で２時間反応させた後、更に１１０℃で２時間減圧脱泡攪拌し、ポリウレタンプレポリマー（粘度：２．０Ｐａ・ｓ／１２０℃）を得た。
【００１８】
（比較例２）
予め真空乾燥機により脱水処理したとセバチン酸と１，６−ヘキサンジオールを主成分とするポリエステルポリオール（日立化成ポリマー株式会社製Ａ−４８、官能基数  ２．０、数平均分子量５０００）とアジピン酸と１，６−ヘキサンジオールを主成分とするポリエステルポリオール（日立化成ポリマー株式会社製Ａ−４３、官能基数  ２．０、数平均分子量５０００）の水酸基モル数比を８５／１５としたポリオール成分１００重量部とジフェニルメタンジイソシアネート１０．３重量部（ＮＣＯ／ＯＨ比は２．０５）を加熱、脱泡攪拌可能な反応容器に投入し、窒素ガス雰囲気中で混合撹拌しながら、１１０℃で２時間反応させた後、更に１１０℃で２時間減圧脱泡攪拌し、ポリウレタンプレポリマー（粘度：２０．０Ｐａ・ｓ／１２０℃）を得た。
【００１９】
（比較例３）
予め真空乾燥機により脱水処理した１，６ヘキサンジオールを主成分とするポリカーボネートジオール（日本ポリウレタン工業株式会社製Ｎ−９８０、官能基数  ２．０、数平均分子量２０００）とセバチン酸と１，６−ヘキサンジオールを主成分とするポリエステルポリオール（日立化成ポリマー株式会社製Ａ−４８、官能基数  ２．０、数平均分子量５０００）の水酸基モル数比を９０／１０としたポリオール成分１００重量部とジフェニルメタンジイソシアネート１７．４重量部（ＮＣＯ／ＯＨ比は１．６０）を加熱、脱泡攪拌可能な反応容器に投入し、窒素ガス雰囲気中で混合撹拌しながら、１１０℃で２時間反応させた後、更に１１０℃で２時間減圧脱泡攪拌し、ポリウレタンプレポリマー（粘度：２４．０Ｐａ・ｓ／１２０℃）を得た。
【００２０】
（比較例４）
予め真空乾燥機により脱水処理した１，６ヘキサンジオールを主成分とするポリカーボネートジオール（日本ポリウレタン工業株式会社製Ｎ−９８０、官能基数  ２．０、数平均分子量２０００）とセバチン酸と１，６−ヘキサンジオールを主成分とするポリエステルポリオール（日立化成ポリマー株式会社製Ａ−４８、官能基数  ２．０、数平均分子量５０００）の水酸基モル数比を９０／１０としたポリオール成分１００重量部とジフェニルメタンジイソシアネート２７．１重量部（ＮＣＯ／ＯＨ比は２．５０）を加熱、脱泡攪拌可能な反応容器に投入し、窒素ガス雰囲気中で混合撹拌しながら、１１０℃で２時間反応させた後、更に１１０℃で２時間減圧脱泡攪拌し、ポリウレタンプレポリマー（粘度：２．０Ｐａ・ｓ／１２０℃）を得た。
【００２１】
実施例１〜２で得た本発明の一液湿気硬化型コーティング剤と比較例１〜４で得た一液湿気硬化型コーティング剤を用いて以下の試験を行った。
【００２２】
（固化時間）
２０℃雰囲気中でＰＥＴシート（厚み：３０μｍ）の上に１２０℃で１〜２時間放置した上記一液湿気硬化型コーティング剤をヘラでビード状（幅約２ｍｍ×高さ約２ｍｍ）に塗工し、放置したときに指にコーティング剤がついてこなくなるまでの時間および指でコーティング剤を押しても変形が見られない時間を固化時間として測定した。
【００２３】
（耐湿熱性）
ブリキ板（大きさ：５０ｍｍ×１８０ｍｍ×０．２５ｍｍ）の両端にポリエステルテープ（幅：１０ｍｍ、厚み：約５０μｍ）を３枚重ねたものを作製し、１２０℃で１〜２時間放置した上記一液湿気硬化型コーティング剤をガラス棒で厚みが約１００〜１５０μｍになるように調整しながら塗工し、室温（２５℃）で２４時間放置し硬化したものを試験片とした。この試験片を９０℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽に垂直立てて入れ、コーティング剤の状態を観察評価した。軟化しないものを「○」、僅かに軟化したものを「△」、軟化したものを「×」として評価した。
【００２４】
（耐熱性）
ブリキ板（大きさ：５０ｍｍ×１８０ｍｍ×０．２５ｍｍ）の両端にポリエステルテープ（幅：１０ｍｍ、厚み：約５０μｍ）を３枚重ねたものを作製し、１２０℃で１〜２時間放置した上記一液湿気硬化型コーティング剤をガラス棒で厚みが約１００〜１５０μｍになるように調整しながら塗工し、室温で２４時間放置し硬化したものを試験片とした。この試験片を１２５℃の熱風循環乾燥機に垂直立てで入れ、コーティング剤の垂れを評価した。垂れがないものを「○」、僅かに垂れがあるものを「△」、垂れがあるものを「×」として評価した。
【００２５】
（防湿絶縁性）
ガラスＡｇ電極くし型基板（線間１００μｍ）を用いて、コーティング剤を塗膜厚さ約１５０μｍで回路板上に塗布・硬化した試験片に、ＤＣ６０Ｖの電圧を印加し、６０℃、９０％ＲＨに放置し、通電するまでの時間を測定した。５００時間まで通電しないものを５００＜とした。
これらの測定結果をまとめて表１に示した。
【００２６】
【表１】
2007332279.tif 000002
【００２７】
表１の結果より、ポリカーボネートジオールのみを用いた比較例１は、耐湿熱性、防湿絶縁性は良好であるが固化時間が長い。また、２種類のポリエステルポリオールのみを用いた比較例２では、固化時間が短く硬化性は良好であるが、耐湿熱性、防湿絶縁性に劣る。これに対し、本発明のポリカーボネートジオールとポリエステルポリオールを併用した実施例１，２は、固化時間、耐湿熱性、防湿絶縁性に優れ、本発明の一液湿気硬化型コーティング剤は、各種電気・電子部品に使用される実装回路板の防湿絶縁等に適し、作業性に優れる。