(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主体とし、２５℃で固体の数平均分子量が９００〜２０００であるエポキシ樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）ポリビニルブチラール１〜１０重量部、（Ｃ）触媒系硬化剤０．５〜７重量部、（Ｄ）平均粒径０．０１〜０．１μｍの粒子を１５〜４０重量％の割合で含み、１００μｍを超える粒径の粒子を実質上含まない無機充填剤４０〜１００重量部及び（Ｅ）アクリル酸エステルオリゴマー０．１〜１重量部を配合して成る平均粒径２０〜５０μｍの粉体塗装用エポキシ樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保存安定性に優れるとともに、硬化塗膜の表面平滑性が良好で、かつエッジカバー性に優れる絶縁被膜を形成することができ、しかもその薄膜化が可能で、特にマイクロモータのスロット絶縁用として好適な粉体塗装用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどに用いられるマイクロモータのスロット絶縁用に、粉体塗装用エポキシ樹脂組成物（以下、粉体組成物ということがある）を用いることは広く行われている。このマイクロモータのスロット絶縁用の粉体組成物は、一般に平均粒径が６０〜１００μｍ程度であり、そして硬化後の絶縁被膜の厚さは、概略２００μｍ程度である。
【０００３】
しかるに、近年、ハードディスクなどに用いられるマイクロモータなどの被塗装物の小型化に伴い、絶縁被膜を１００μｍ以下程度の薄膜にすることが必要になってきた。ところで、絶縁被膜を１００μｍ以下の薄膜にするためには、粉体組成物の付着量を減らすことが考えられるが、この場合、従来の粉体組成物では、熱硬化後の絶縁被膜表面の平滑性が低下するのを免れない。
【０００４】
このような欠点は粉体組成物の平均粒径を５０μｍ以下にすることにより避けることができるが、従来の一般的な粉体組成物を、通常用いられているピンミル、ハンマミルなどの高速回転式衝撃粉砕機などで、平均粒径が５０μｍ以下になるように粉砕しようとすると、装置にかかる負荷が大きく、装置が高い熱をもち、作業が困難になる。しかも、粉体組成物の粒径を小さくすると、空気中の水蒸気との接触面積が大きくなるため、粉体組成物の保存安定性が低下するという欠点を生じる。
【０００５】
一方、スロットなどの複雑な形状を有するものに、絶縁被膜を形成する場合、平面上に絶縁被膜を形成する場合と異なり、エッジ部分において十分な膜厚が得られにくく、エッジカバー性が不十分になる。そして、このようにエッジカバー性が不十分な場合には、その部分から耐圧不良が起きやすくなるという欠点がある。また、有機溶剤を含む液状エポキシ樹脂組成物を用いて絶縁被膜を形成する方法もあるが、この場合、絶縁被膜の薄膜化は比較的容易であるものの、エッジカバー性が悪い上、有機溶剤の蒸発により、環境汚染をもたらす。有機溶剤を含まない液状エポキシ樹脂組成物を用いて絶縁被膜を形成しようとすると、液状組成物の粘度が高く、絶縁被膜の薄膜化が困難となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、一般的な高速回転式衝撃粉砕機などで容易に所望の粒度に細粉化することができ、しかも、保存安定性に優れ、表面平滑性が良好で、エッジカバー性に優れる薄膜状の硬化塗膜を形成することができ、特にマイクロモータのスロット絶縁用として好適な粉体塗装用エポキシ樹脂組成物を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、薄膜形成可能な粉体塗装用エポキシ樹脂組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主体とする特定の性状を有するエポキシ樹脂に、ポリビニルブチラール、触媒系硬化剤、アクリル酸エステルオリゴマーとともに特定の粒径範囲の無機充填剤を配合したエポキシ樹脂組成物が、その目的に適合しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主体とし、２５℃で固体の数平均分子量が９００〜２０００であるエポキシ樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）ポリビニルブチラール１〜１０重量部、（Ｃ）触媒系硬化剤０．５〜７重量部、（Ｄ）平均粒径０．０１〜０．１μｍの粒子を１５〜４０重量％の割合で含み、１００μｍを超える粒径の粒子を実質上含まない無機充填剤４０〜１００重量部及び（Ｅ）アクリル酸エステルオリゴマー０．１〜１重量部を配合して成る平均粒径２０〜５０μｍの粉体塗装用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明組成物においては、（Ａ）成分のエポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主体とし、２５℃で固体であって、数平均分子量が９００〜２０００の範囲にあるものが用いられる。この数平均分子量が９００未満では得られる組成物がブロッキングしやすいし、２０００を超えると、その組成物の調製時に粉砕性が低下する。本発明組成物のブロッキング防止性及び該組成物調製時の粉砕性を考慮すると、この（Ａ）成分のエポキシ樹脂の好ましい数平均分子量は９００〜１８００の範囲である。なお、この数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により、ポリスチレンを標準として求めた値である。
【００１０】
この（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、原料として、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ビフェノール、フェノールノボラック樹脂などを、ビスフェノールＡと併用することができる。
【００１１】
本発明組成物において、（Ｂ）成分として用いられるポリビニルブチラールは、ポリ酢酸ビニルを部分的に加水分解してポリビニルアルコールとし、これにブチルアルデヒドを作用させてブチラール化したものであって、分子中にビニルブチラール単位と酢酸ビニル単位とビニルアルコール単位を有しており、市販品は白色粉末である。本発明においては、このポリビニルブチラールとしては特に制限はなく、市販品をはじめ、従来公知の方法で製造されたものを用いることができる。
【００１２】
この（Ｂ）成分のポリビニルブチラールの配合量は、前記（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部に対し、１〜１０重量部の範囲で選ぶことが必要である。この配合量が１重量部未満ではエッジカバー性に劣るし、１０重量部を超えると粉砕性が低下する。エッジカバー性及び粉砕性の面から、この（Ｂ）成分の好ましい配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、２〜５重量部の範囲である。
【００１３】
本発明組成物において、（Ｃ）成分として用いられる触媒系硬化剤としては特に制限はなく、従来エポキシ樹脂の硬化剤として慣用されているものを使用することができるが、中でもイミダゾール類、アミン類、ポリアミド類などが好ましく、特に保存安定性と反応性のバランスがよいことから、イミダゾール類が好適である。
【００１４】
この（Ｃ）成分の触媒系硬化剤は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。その配合量は、前記（Ａ）成分１００重量部に対して、０．５〜７重量部の範囲で選ぶことが必要である。この配合量が０．５重量部未満では、例えば２００℃で３０分間加熱しても粉体組成物が十分に硬化せず、絶縁被膜の特性が悪くなる。一方、７重量部を超えると保存安定性が低下する上、硬化が速すぎ、また硬化剤の昇華などによる発泡で硬化塗膜表面の平滑性が低下する場合がある。硬化性、硬化速度、保存安定性、硬化塗膜の表面平滑性などを考慮すると、この（Ｃ）成分の特に好ましい配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、１〜３重量部の範囲である。
【００１５】
本発明組成物において、（Ｄ）成分として用いられる無機充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、アルミナ、タルク、クレー、マイカなど従来公知のものを挙げることができる。これらの無機充填剤は表面処理されたものでもよいし、表面処理されていないものでもよい。表面処理には、通常シラン系カップリング剤やチタネート系カップリング剤などが好ましく用いられる。
【００１６】
この無機充填剤は、平均粒径０．０１〜０．１μｍの微粒子を１５〜４０重量％の割合で含有することが必要である。この含有量が上記範囲を逸脱するとエッジカバー性が悪くなる。エッジカバー性の点から、該微粒子の好ましい含有割合は１０〜３０重量％の範囲である。また、この無機充填剤は、１００μｍを超える粒径の粒子を実質上含まないものであることが必要である。１００μｍを超える粒径の粒子を含むと、膜厚１００μｍ以下の塗膜の形成が困難になる。
【００１７】
この（Ｄ）成分の無機充填剤は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、またその配合量は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、４０〜１００重量部の範囲で選ぶことが必要である。この配合量が４０重量部未満では、加熱硬化時に熱溶融した粉体組成物にたれが生じ、エッジカバー性が悪くなるとともに、絶縁被膜の耐衝撃性が低下し、一方、１００重量部を超えると粉砕性が悪くなる。加熱硬化時のたれ防止及び粉砕性などの点から、この（Ｄ）成分の好ましい配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、５０〜７０重量部の範囲である。
【００１８】
本発明組成物において、（Ｅ）成分として用いられるアクリル酸エステルオリゴマーは、例えばアクリル酸とアクリル酸アルキル１種又は２種以上を共重合して得られる分子量５００〜１５００、好ましくは７００〜１２００のアクリル酸アルキルエステル共重合体を挙げることができる。
【００１９】
この（Ｅ）成分のアクリル酸エステルオリゴマーは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。その配合量は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し、０．１〜１重量部の範囲で選ぶことが必要である。この配合量が０．１重量部未満では硬化塗膜表面の平滑性に劣るし、１重量部を超えると被塗装物との密着性が低下する。硬化塗膜表面の平滑性及び被塗装物との密着性の面から、この（Ｅ）成分の好ましい配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、０．２〜０．８重量部の範囲である。
【００２０】
本発明組成物には、本発明の目的がそこなわれない範囲で、所望により、従来粉体塗装組成物に慣用されている各種添加成分、例えば硬化促進剤、難燃剤、着色剤、タレ防止剤、レベリング剤などを配合することができる。
【００２１】
本発明組成物の調製方法については特に制限はなく、例えば従来公知の溶融混合法で各成分を混合し、冷却、固化後、粗粉砕し、さらにピンミルやハンマミルなどの一般的な高速回転式衝撃粉砕機などで、所望の粒径に粉砕することにより、調製することができる。
【００２２】
本発明の粉体塗装用エポキシ樹脂組成物の塗装方法としては、種々の方法が適用できるが、中でも静電塗装法が好適である。流動浸漬法では、被塗装物に付着する粉体組成物の量を一定にすることが困難であり、好ましくない。
【００２３】
本発明組成物は、平均粒径が２０〜５０μｍの範囲にあることが必要である。平均粒径がこの範囲を逸脱すると静電塗装性が低下する。静電塗装性の面から、特に粒径５μｍ未満の粒子の含有量が５重量％より少なく、かつ粒径１００μｍを超える粒子の含有量が１０重量％未満のものが好適である。
本発明はまた、前記の粉体塗装用エポキシ樹脂組成物の硬化塗膜を、２０〜１００μｍの厚さで設けて成るマイクロモータをも提供する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の粉体塗装用エポキシ樹脂組成物は、ピンミルやハンマミルなどの一般的な、高速回転式衝撃粉砕機などで容易に所望の粒径に粉砕しうる上、保存安定性に優れ、硬化塗膜の表面平滑性が良好で、かつエッジカバー性に優れる絶縁被膜を形成することができ、しかもその薄膜化が可能で、特にマイクロモータのスロット絶縁用として好適である。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例におけるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物の物性は次に示す方法に従って評価した。
【００２６】
（１）粉砕性
ホソカワミクロン社製ＡＣＭ−１０パルベライザで、ディスク４０００ｒｐｍ、セパレータ１８００ｒｐｍ、供給量５０ｋｇ／ｈｒの条件にて粉砕し、日機装社製マイクロトラック（タイプＳＲＡ）で粒度分布を測定した。その結果を下記の基準で評価した。◎及び○のものは、粉砕性が良好である。
◎：粒径５μｍ未満の粒子の含有量が５重量％未満及び粒径が１００μｍより大きい粒子の含有量が１０重量％未満であり、粉砕時に装置の発熱がほとんどない。
○：粒径５μｍ未満の粒子の含有量が５重量％未満及び粒径が１００μｍより大きい粒子の含有量が１０重量％未満であるが、粉砕時に装置の発熱が若干ある。
×：粒径５μｍ未満の粒子の含有量が５重量％以上又は粒径１００μｍより大きい粒子の含有量が１０重量％以上である。
【００２７】
（２）保存安定性
粉体組成物を４０℃、相対湿度８０％の恒温恒湿槽に３日間貯蔵した際のゲルタイム（ＪＩＳ  Ｃ−２１４０、熱板温度１５０℃）を測定し、その値を粉体組成物製造直後のゲルタイム（上記と同じ条件）を１００としたときの相対値で求めた。その結果を下記の基準で評価した。○のものは保存安定性が良好である。
○：７０以上
×：７０未満
【００２８】
（３）エッジカバー性
１／２インチ棒に約０．３ｍｍの厚さに粉体組成物を塗装し、ＡＳＴＭ  Ｄ２９６７に準じて測定した。その結果を下記の基準で評価した。
◎：５０％以上
○：４０％以上、５０％未満
△：３０％以上、４０％未満
×：３０％未満
【００２９】
（４）平滑性
２００℃に予熱した縦６０ｍｍ、横６０ｍｍ、厚さ３．１ｍｍの平板に、加熱硬化後の硬化物の塗膜厚さが約０．３ｍｍになるように粉体組成物を粉体塗装し、２００℃で３０分間加熱、硬化させた。この硬化塗膜の表面を東京精密社製三次元表面粗さ形状測定機サーフコム５７０Ａ−３Ｄで、二次元表面粗さのパラメータの１つである中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定した。その結果を下記の基準で評価した。○のものは平滑性が良好である。
○：Ｒａが１０μｍ未満
×：Ｒａが１０μｍ以上
【００３０】
実施例１〜４、比較例１〜８
各成分を表１及び表２に示す配合割合で、池貝製作所社製ＰＣＭ−４５押出機で溶融混合し、冷却、固化後、粗粉砕したものをホソカワミクロン社製ＡＣＭ−１０パルベライザで、ディスク回転数４０００ｒｐｍ、セパレータ回転数１８００ｒｐｍ、供給量５０ｋｇ／ｈｒの条件で、平均粒径３０〜４０μｍに粉砕し、粉砕性及び保存安定性を求めた。結果を表１及び表２に示す。
さらに、この組成物について、エッジカバー性及び硬化塗膜の表面平滑性を求めた。結果を表１及び表２に示す。
【００３１】
【表１】
0003825128.tif 000002
【００３２】
【表２】
0003825128.tif 000003
【００３３】
注１）エピコート１００４（商品名）：油化シェルエポキシ社製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、２５℃で固体、エポキシ当量９２５、数平均分子量１６００
２）エピコート１００７（商品名）：油化シェルエポキシ社製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、２５℃で固体、エポキシ当量１９７５、数平均分子量２９００
３）エスレックＢＭＳ（商品名）：住友化学社製、ポリビニルブチラール
４）Ｐ−１０１（商品名）：油化シェルエポキシ社製、エポキシイミダゾールアダクト
５）２ＭＺ−Ａ：２，４‐ジアミノ‐６‐［２‐メチルイミダゾリル‐（１）］エチル‐Ｓ‐トリアジン
６）ソフトン１８００（商品名）：備北粉化工業社製、炭酸カルシウム、平均粒径１．２５μｍ、粒径１００μｍ以上の粒子含量０重量％。
７）ホモカルＤ（商品名）：白石工業社製、炭酸カルシウム、平均粒径０．０７μｍ、粒径１００μｍ以上の粒子含量０重量％。
８）ニカライトＸＫ−２１（商品名）：日本カーバイド工業社製、アクリル酸エステルオリゴマー、２５℃における粘度１３００センチポイズ、屈折率１．４６４６