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JP2944504B2 - 絶縁塗料および該塗料の塗膜を有するプリント配線基板 - Google Patents
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JP2944504B2 - 絶縁塗料および該塗料の塗膜を有するプリント配線基板 - Google Patents

絶縁塗料および該塗料の塗膜を有するプリント配線基板

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、種々の電気・電子
部品において、当初確保されている電気絶縁性の低下を
予防し、または一旦低下した電気絶縁性を回復するため
に使用する絶縁塗料に関する。
【０００２】さらに具体的には、カラーテレビ、ＶＴ
Ｒ、その他多くの電子機器に使用されているプリント配
線基板や電子部品を対象とし、これに使用されているコ
ンデンサーなどから漏出した電解質を含んだ液が付着し
たプリント配線基板に塗布して電解質を捕捉し回路の絶
縁性を回復させるための絶縁塗料、およびその塗膜を有
するプリント配線基板に関する。
【０００３】
【従来の技術】電気・電子機器においては電気絶縁性が
確保されていなければならない個所が多数存在する。そ
の代表例としてはプリント配線基板などがあげられる。
しかしながら、使用中にそうした電気絶縁性が確保でき
なくなることがある。
【０００４】たとえば、電解コンデンサの電解質が漏出
したため、あるいは誤ってコーヒーやしょう油を落とし
てしまったため、絶縁性の低下が生じてしまうことがあ
る。その結果、たとえばテレビジョンでは色ズレ、画面
の遅延、ひどいときは全く画面が出なくなることが、携
帯電話などでは通話不良などが起こる。
【０００５】こうした絶縁性の低下は絶縁性を必要とす
る部品間に付着した電解質が関与しているものと考えら
れている。そこで絶縁性の低下が生じたばあい、修理の
現場ではフロン系溶剤あるいはアルコールにより洗浄し
た後で故障部品を交換するのが一般的である。また、プ
リント配線基板の両面に多数の部品が高密度に実装され
ているばあいには、新しい基板と交換するのが普通であ
る。
【０００６】しかし、基板を交換することなく絶縁性の
低下が生じている個所の絶縁性が回復でき、かつその絶
縁性が維持できれば、経済的価値は計り知れないものが
ある。
【０００７】アルカリ金属イオンやハロゲンイオンなど
の不純物イオンを酸化アンチモンや塩化スズなどの無機
イオン交換性物質により捕捉し、電子部品の保護用成形
体の絶縁性を維持しようとする試みが特公昭６２−５５
２４２号公報に提案されている。しかし、この公報で提
案されている保護材料は、低融点ガラスやエポキシ樹
脂、フェノール樹脂などの公知の保護用成形体中にもと
もと存在する不純物イオンを捕捉し、その成形体の絶縁
性を低下させないためのものであり、外的に生ずる電解
質のイオンを捕捉するものではない。したがって、この
手段では、突然で予測のつかない部分で外的要因により
生ずる絶縁性の低下に対応することはできない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は外的要因、と
くに電解質の付着によって生ずる絶縁性の低下を回復ま
たは予防することを目的とする。
【０００９】本発明はさらに、そうした回復を簡単な作
業で迅速かつ容易にしかも安価に行なうことができる方
法およびそれに用いる塗料を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、電気
絶縁性の水溶性アクリル樹脂と陽イオン交換樹脂および
／または陰イオン交換樹脂と親水性有機溶媒とからな
り、電子部品が実装されたプリント配線基板に塗布する
絶縁塗料に関する。
【００１１】
【００１２】
【００１３】本発明の絶縁塗料は絶縁性の低下が外的要
因によって生じうる部分または部品に適用できるが、特
にプリント配線基板の配線部分やそれに実装される、も
しくは実装された電子部品に適用するときに、実用上特
に優れた効果がえられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、基本的には、イオン交
換樹脂のイオン交換能によって外的に入ってくるイオン
を捕捉し、この外的イオンの移動により生ずる絶縁性の
低下を阻止しようとするものである。
【００１５】たとえば、プリント配線基板などに実装さ
れる電解コンデンサには、ジテトラメチルアンモニウム
フタレート（ＤＴＡＰ）とγ−ブチロラクトンとからな
る電解液がブチルゴムなどの封口ゴムで封入されている
が、電解生成物がブチルゴムを侵し、吸湿性の４級アン
モニウムイオン
【００１６】
【化１】
【００１７】とフタル酸イオンを漏出させ、コンデンサ
の接続端子間や近接部分の配線間の絶縁性を低下させて
いる。本発明によればこの４級アンモニウムイオンを陽
イオン交換樹脂で捕捉してイオンの移動を止めて絶縁性
を回復するものである。このばあいイオン交換により発
生する水素イオンは陰イオンであるフタル酸イオンと結
合して酸となるが、この酸は解離度が小さいので絶縁性
の低下にはつながらないものと考えられる。なお、電解
質の種類によって使用するイオン交換樹脂の種類や組合
せを選択できるが、それについては後述する。
【００１８】本発明の絶縁塗料は、前記のとおり電気絶
縁性の水溶性アクリル樹脂と陽イオン交換樹脂および／
または陰イオン交換樹脂と親水性有機溶媒とからなる。
【００１９】イオン交換樹脂は絶縁性を低下させる原因
となっている外部から入ってきた電解質イオンを捕捉し
固定するものであればよく、単独で、または混合して使
用できる。イオン交換樹脂を用いるばあいは比重が小さ
い点で有利である。
【００２０】イオン交換樹脂を別の観点から分類する
と、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とに分けられ
る。陽イオン交換樹脂は絶縁性低下の原因となる電解質
イオンが陽イオン（たとえばＮａ、Ｋ、Ｌｉなどのアル
カリ金属イオン；Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｍｇ、Ｃａなどの他の金属イオン；テトラメチルア
ンモニウムイオン、トリメチルアンモニウムイオンなど
のアンモニウムイオン）のばあいに用いる。陰イオン交
換樹脂は絶縁性低下の原因となる電解質イオンが陰イオ
ン（たとえばＣｌ、Ｂｒ、Ｉなどのハロゲンイオン；Ｓ
Ｏ4、ＮＯ3、ＮＯ2などの酸化物イオン；ギ酸、酢酸、
フタル酸などの有機酸イオン）のばあいに用いる。もち
ろん、両方のイオン交換樹脂を併用してもよい。
【００２１】陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂
はそれぞれさらに、強酸性陽イオン交換樹脂と弱酸性陽
イオン交換樹脂および強塩基性陰イオン交換樹脂と弱塩
基性陰イオン交換樹脂に分けられる。これらの使用形態
は対象とする電解質に応じて決められる。これについて
は後述する。
【００２２】本発明に用いるイオン交換樹脂としては前
記のとおり陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂があ
る。
【００２３】陽イオン交換樹脂にはさらに強酸性のもの
と弱酸性のものがあり、本発明にはいずれの陽イオン交
換樹脂も使用できる。
【００２４】強酸性陽イオン交換樹脂は、たとえばスチ
レン−ジビニルベンゼン共重合体、フェノールホルマリ
ン樹脂などを基体とし、イオン交換基としてスルホン酸
基をもつものがあげられる。これらは、たとえばアンバ
ーライト−ＩＲ１２０Ｂ（ローム・アンド・ハース社の
商品名）、ダイヤイオンＳＫ−１Ａ（三菱化学（株）の
商品名）、ダイヤイオンＦＭＫ−１０（三菱化学（株）
の商品名）として市販されている。
【００２５】弱酸性陽イオン交換樹脂は、たとえばアク
リレートまたはメタクリレートとジビニルベンゼンとの
共重合体などを基体とし、イオン交換基としてカルボキ
シル基、ホスホン基などをもつものがあげられる。これ
らは、たとえばアンバーライトＩＲＣ−８４（ローム・
アンド・ハース社の商品名）、ダイヤイオンＷＫ−１１
（三菱化学（株）の商品名）として市販されている。
【００２６】陰イオン交換樹脂には強塩基性陰イオン交
換樹脂と弱塩基性陰イオン交換樹脂があり、本発明には
いずれの陰イオン交換樹脂も使用できる。
【００２７】強塩基性陰イオン交換樹脂としては、たと
えばスチレン−ジビニルベンゼン共重合体などを基体と
し、イオン交換基としてトリメチルアンモニウム基、β
−ヒドロキシエチルジメチルアンモニウム基などをもつ
ものがあげられる。これらは、たとえばアンバーライト
ＩＲＡ−４００（ローム・アンド・ハース社の商品
名）、ダイヤイオンＳＡ−１０Ｂ（三菱化学（株）の商
品名）、ダイヤイオンＦＭＡ−１０（三菱化学（株）の
商品名）として市販されている。
【００２８】弱塩基性陰イオン交換樹脂は、たとえばス
チレン−ジビニルベンゼン共重合体、アクリレートまた
はメタクリレートとジビニルベンゼンの共重合体などを
基体とし、イオン交換基として１級、２級および３級ア
ミノ基などを有するものがあげられる。これらは、たと
えばアンバーライトＩＲＡ−９３（ローム・アンド・ハ
ース社の商品名）、ダイヤイオンＷＡ−３０（三菱化学
（株）の商品名）として市販されている。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】絶縁性の低下を招く電解質としては多種多
様なものがある。電解質による絶縁性の低下の機構は前
記したように解離した電解質イオンの移動によるものと
推定される。したがって、付着が予想される電解質の種
類や解離度、イオン強度に合わせて使用するイオン交換
樹脂を選定するのが好ましい。以下、イオン交換樹脂の
使用形態と電解質の種類を説明するが、これらに限定さ
れるものではない。
【００３４】（１）陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹
脂とを併用する態様 この態様は、電解質が塩であるばあいに好適である。そ
うした電解質としては、たとえば強酸と強塩基との塩が
あげられ、具体例としては、たとえばＮａＣｌ、ＮａＢ
ｒ、ＮａＩ、Ｎａ2ＳＯ4、ＮａＮＯ3などがあげられ
る。これらの電解質は海岸地方で電気・電子機器を使用
したとき、しょう油、みそ汁、ソースなどの塩分を含む
液体をこぼしたとき、清涼飲料水、ジュース、コーヒ
ー、紅茶などのアルカリ金属イオンや有機酸イオンなど
を含む液体をこぼしたときなどに付着しうるものであ
る。イオン交換により生じた水素イオンと水酸イオンは
再結合して水となる。この水は電気抵抗が高く、また乾
燥して除去されるので、絶縁性を低下させない。
【００３５】特に好ましい組合せは、イオン交換速度と
イオン交換容量の点から強酸性陽イオン交換樹脂と強塩
基性陰イオン交換樹脂であるが、そのほか強酸性陽イオ
ン交換樹脂と弱塩基性陰イオン交換樹脂、弱酸性陽イオ
ン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂、弱酸性陽イオ
ン交換樹脂と弱塩基性陰イオン交換樹脂といった組合せ
も可能である。
【００３６】対象とする電解質も前記の強酸と強塩基と
の塩に限らず、（ＮＨ4）2ＳＯ4、ＮＨ4Ｃｌ、Ａｌ
2（ＳＯ4）3などの強酸と弱塩基との塩、Ｎａ2ＣＯ3、
Ｋ2ＣＯ3、ＮａＨＣＯ3などの強塩基と弱酸の塩、（Ｎ
Ｈ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）3ＡｓＯ4、ＦｅＡｓＯ4などの
弱酸と弱塩基との塩などにも適用できる。
【００３７】陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂の使
用比率は、対象とする電解質の種類、イオン交換樹脂の
種類などによって適用選定すればよいが、たとえば陽イ
オン交換樹脂／陰イオン交換樹脂（重量比）が約９／１
〜１／９、好ましくは約２／１〜１／２の範囲とするの
がいかなる電解質に対しても対応できる点で好ましい。
【００３８】なお、電解質が強酸と強塩基との塩のばあ
いは等量付近、強塩基と弱酸との塩のばあいは陽イオン
交換樹脂の方を多く、強酸と弱塩基との塩のばあいは陰
イオン交換樹脂の方を多くするのが好ましい。
【００３９】（２）陽イオン交換樹脂を単独で使用する
態様 この態様は、電解質が塩基であるばあいに好適である。
たとえばＮａ、Ｋ、Ｌｉなどのアルカリ金属の水酸化
物、Ｍｇ、Ｃａなどのアルカリ土類金属の水酸化物；ア
ンモニア水および２級、３級、４級アンモニウムの水酸
化物などがあげられる。これらは、たとえば電気・電子
機器などが化学実験室などで使用されたときに蒸気とな
って付着したときや誤ってこぼしたとき、電解コンデン
サの電解質として用いられておりそれが外部に漏出した
ときなどに付着しうるものである。
【００４０】また、電解質が強塩基と弱酸の塩または弱
塩基と弱酸の塩のばあいにも効果的に適用できる。
【００４１】イオン交換樹脂は比重の点から好ましく、
特にイオン交換速度とイオン交換容量の点から強酸性陽
イオン交換樹脂が好ましい。
【００４２】（３）陰イオン交換樹脂を単独で使用する
態様 この態様は、酸であるばあいに好適である。そうした物
質としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸や
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、フタル酸などの有機酸があ
げられる。これらは、たとえば電気・電子機器などが化
学実験室などで使用されたときなどに付着しうるもので
ある。
【００４３】また、電解質が強酸と弱塩基の塩または弱
酸と弱塩基の塩のばあいにも効果的に適用できる。
【００４４】イオン交換樹脂は比重の点から好ましく、
特にイオン交換速度とイオン交換容量の点から強塩基性
陰イオン交換樹脂が好ましい。
【００４５】以上にイオン交換樹脂の組合せを例示した
が、２種以上の陽イオン交換樹脂同士の組合せ、および
２種以上の陰イオン交換樹脂同士の組合せも可能であ
る。
【００４６】陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を併
用するばあいは、どのようなタイプの電解質に対しても
適用できる点で有利である。一方、単独使用では対象と
する電解質の幅が狭くなるが、イオン交換樹脂の全体量
を変えずに捕捉すべきイオンに好適なイオン交換樹脂の
配合量を増加することにより目的とするイオンの捕捉量
を大きくすることができる点で有利である。
【００４７】本発明の絶縁塗料のもう一つの成分である
絶縁性フィルム形成剤は、イオン交換樹脂を目的とする
個所に保持するためのものであり、電気絶縁性とフィル
ム形成性のほか、イオン交換樹脂を均一に分散できかつ
基材への接着性を有していることが好ましい。
【００４８】電気絶縁性フィルム形成剤としては、水溶
性アクリル樹脂がよい。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】本発明の絶縁塗料は、基本的に絶縁性フィ
ルム形成剤として水溶性アクリル樹脂を用い、これとイ
オン交換樹脂とを親水性有機溶媒の存在下に混合するこ
とによってえられる。
【００５４】
【００５５】溶媒としては、親水性有機溶媒を単独また
は混合して使用できる（本明細書では、この系の塗料を
「水性塗料」ということもある）。このばあい、電解質
を溶かしやすい点で有利である。
【００５６】親水性有機溶媒としては、たとえばメタノ
ール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール
類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブなどのセロソルブ類；テトラヒドロフラン、ジオ
キサンなどのエーテル類；アセトンなどの１種または２
種以上があげられるが、これらのみに限られるものでは
ない。
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】混合するイオン交換樹脂は、粒状、繊維
状、鱗片状、ペレット状などの形で使用できるが、粒状
であることが分散性の点から好ましい。そのばあい粒径
は特に制限されないが、分散の均一性と塗布の容易性、
比表面積などの点から平均粒径は約１００μｍ以下、好
ましくは約１〜１００μｍのものが好ましい。
【００６１】イオン交換樹脂の使用量は、イオン交換樹
脂の種類、電解質の種類および量、解離度、イオン強度
などによって異なるが、通常、絶縁塗料の固形分の０．
２〜９０重量％を占める範囲で用いる。好ましくは、２
０〜８０重量％である。
【００６２】絶縁性フィルム形成剤である水溶性アクリ
ル樹脂は、強度や密着性などの塗膜性能、粘度およびイ
オン交換樹脂の沈降性の点から絶縁塗料中に１０〜９
９．８重量％、特に２０〜８０重量％含有させるのが好
ましい。
【００６３】本発明の絶縁塗料にはイオン交換樹脂のイ
オン交換能を低下させずかつ電気絶縁性を損わないかぎ
り、種々の添加剤を配合することができる。添加剤とし
ては、たとえば着色剤、有機または無機フィラー、沈降
防止剤、ハジキ防止剤などがあげられる。これらのうち
着色剤を添加すると、塗布した範囲が明確となり、作業
性が向上する。
【００６４】本発明の絶縁塗料は、以上の成分を常法に
より適宜混合して調製される。その形態は、分散液状、
懸濁液状、エマルジョン状、スラリー状、ペースト状で
もよく、塗布の仕方によって選定すればよい。
【００６５】本発明の絶縁塗料は、少なくとも絶縁性が
低下した部分もしくは部品に塗布して絶縁性を回復する
ために、または少なくとも絶縁性の低下が予測される部
分もしくは部品に予め塗布しておいて絶縁性の低下を防
ぐために用いることができる。絶縁性の低下が生ずるま
たは予測される部分または部品としては、各種の電気電
子機器に使用されているプリント配線基板の配線部分ま
たは実装された電子部品の接続端子、電池や電解コンデ
ンサの下部などがあげられるが、これらのみに限られる
ものではない。
【００６６】これらのうち、特にプリント配線基板の絶
縁性の低下の予防と回復に用いるときは、前記のとお
り、配線基板を交換することなく修理現場で容易に作業
でき、経済性、作業性の点で極めて優れた効果が奏され
る。したがって、本発明はさらに、前記絶縁塗料の塗膜
が形成されたプリント配線基板に関する。塗膜の膜厚は
絶縁性フィルム形成剤の種類や濃度などによって異なり
幅広い範囲で選べばよいが、厚くしすぎると乾きが遅く
なりまたハガレやすくなり、また、薄すぎると塗膜欠陥
が出やすくなるので、１μｍ〜１ｍｍの範囲に収めるの
が適当であろう。
【００６７】さらにまた本発明によれば、絶縁性が低下
したプリント配線基板の絶縁性を回復させることができ
る。かかる回復法は、電解質が外的要因によって付着し
絶縁性を低下させているプリント配線基板の該当部分に
前記絶縁塗料を塗布することにより行なうことができ
る。
【００６８】プリント配線基板への塗布方法としてはハ
ケ塗り、ブラシ塗り、スプレー塗布などの方法がある。
これらのうち、絶縁性の低下を惹き起こしている物質、
たとえば電解質と充分混合できる（撹拌効果を奏する）
塗布方法が好ましい。これは、塗布時に電解質とイオン
交換樹脂を充分接触させてイオンを捕捉しやすくすると
共に、イオンの連続性を絶縁性フィルム形成剤で断つこ
とにより絶縁性の回復を迅速かつ容易にするためであ
る。こうした塗布方法としては、たとえばハケ塗り、ブ
ラシ塗りなどがあげられる。
【００６９】絶縁塗料を塗布するまえに、プリント配線
基板を掃除機でホコリを除いた後、アルコールなどの溶
剤により拭き取り、電解質などの付着物を除去しておく
と、絶縁性の回復が早く、また回復した絶縁性が長期間
維持できる。
【００７０】本発明によればさらに、プリント配線基板
の絶縁性低下を予防することができる。かかる予防法
は、プリント配線基板の表面の一部もしくは全部および
／または実装された電子部品に予め前記絶縁塗料を塗布
することにより達成される。
【００７１】プリント配線基板において絶縁性の低下の
原因の主なものは、前述のように、電解コンデンサから
の電解液の漏出である。したがって、電解コンデンサ自
体およびその周辺に絶縁塗料の塗膜を予め形成しておく
ことにより、万一、液漏れが生じても絶縁塗膜により電
解質イオンが捕捉され、絶縁性の低下を惹き起こさな
い。もちろん、コンデンサの周囲だけでなく、絶縁性が
低下しては困る部分あるいは基板全体に絶縁塗膜を形成
してもよい。
【００７２】予防法のばあいの塗布方法としては、回復
法における前述の塗布方法のほかデッピング法、ロール
法、カーテンフロー法などを採用することができる。
【００７３】
【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
さらに詳しく説明する。まず、以下の例で用いた絶縁塗
料の絶縁抵抗回復効果を確認するための絶縁抵抗測定の
手順を示す。
【００７４】図１に示すように、フェノール樹脂製の基
板（１００×１００ｍｍ）上に幅３ｍｍ、長さ８０ｍｍ
の銅箔の電極２を１ｍｍ間隔で形成し、電極２上にスル
ーホール３を設けて、実験用プリント配線基板１を作製
する。この基板１上に、電解質（ジテトラメチルアンモ
ニウムフタレート（ＤＴＡＰ）または硫酸銅）の１重量
％水溶液１０μｌをスポイドを用いて、図２に示すよう
に電極２間を埋めるように滴下し、６５℃で１時間乾燥
させ、電極２間に固体の電解質領域４を残留させる。一
旦、水溶液にして滴下し、これを乾燥することにより、
電極間に固体のＤＴＡＰの薄膜を形成させることができ
る。６５℃で乾燥した後、空気中で放置すると電解質は
周囲の湿気により解離してイオンを生成し、電極間を電
気的に接続する。この状態のものを被験試片とし、電極
２間の絶縁抵抗を測定し、この抵抗値を基準値とする。
なお、何も付着させていない基板の電極２間の絶縁抵抗
は１００００ＭΩ以上である。絶縁抵抗の測定は絶縁性
抗測定器を用いて行なう。
【００７５】ついで、図３〜４に示すように、この電解
質領域４を覆うように本発明の絶縁塗料５を塗布し、乾
燥、硬化させ、さらに１時間経過後に再度、電極２間の
絶縁抵抗を測定することによって、絶縁塗料の効果を評
価する。
【００７６】粒状の電解質を一旦水溶液にして滴下し、
それを乾燥する理由は、電極間に形成される電解質の薄
膜の絶縁抵抗のばらつきを少なくするためである。
【００７７】また、絶縁抵抗がいくら以上に回復すれば
実用的に使用できるかということについては、電子回路
の仕様、すなわち配線間隔や印加電圧、配線間の耐電圧
などにより異なり、さらには使用環境、要求信頼度など
の条件の影響も受けるので一概には決められないが、テ
レビ、オーディオ、冷蔵庫、洗濯機などの家庭用電化製
品においては絶縁抵抗が少なくとも１ＭΩ以上、望まし
くは１０ＭΩ以上が必要とされる。
【００７８】なお、この絶縁抵抗測定実験においては、
電解質としてＤＴＡＰや硫酸銅などを用いたが、絶縁性
の評価を行なうために使用すべき電解質としては、これ
らに限定されるものではなく、塩化物、硫酸塩、酸、ア
ルカリなど吸湿することによってイオンに解離し、導電
性をもつ均質であればよい（実施例１４参照）。
【００７９】［実施例１］ 下記の組成のアクリル系樹脂の水性塗料（アトミクス
（株）製のつや出しニス）に、陽イオン交換能をもつ官
能基がスルホン酸基である強酸性陽イオン交換樹脂（三
菱化学（株）製のダイヤイオンＦＭＫ−１０）と陰イオ
ン交換能をもつ官能基が４級アンモニウム基である強塩
基性陰イオン交換樹脂（三菱化学（株）製のダイヤイオ
ンＦＭＡ−１０）を混合したものを絶縁塗料とした。い
ずれのイオン交換樹脂も平均粒径約１００μｍのもので
あった。この絶縁塗料の固形分のうち、強酸性陽イオン
交換樹脂と強塩基製陰イオン交換樹脂が表１に示す量と
なるように混合した。この絶縁塗料０．１ｍｌを、ＤＴ
ＡＰを付着させた基板にスポイドを用いて滴下し、乾
燥、硬化させ、さらに１時間経過後に再度、室内（約２
０℃、相対湿度約７５％）で絶縁抵抗を測定した。結果
を表１に示す。
【００８０】基準値が０．１ＭΩであるのに対し、実験
番号１−１〜１−１１では基準値よりも高い絶縁抵抗を
示していることから、絶縁塗料による絶縁抵抗回復効果
が認められる。一方、イオン交換樹脂を混合しなかった
実験番号１−１２では充分な回復効果がえられていな
い。
【００８１】 水性塗料組成 （重量％） 水溶性アクリル樹脂 ３５ エチルセロソルブ ３５〜４０ ブチルセロソルブ ５〜１０ イソプロピルアルコール ２０〜３０ 計 １００
【００８２】
【表１】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】［実施例２］ 実施例１において、強塩基性陰イオン交換樹脂を混合せ
ず、水性塗料に強酸性陽イオン交換樹脂のみを混合して
調製した絶縁塗料を用いて実施例１と同様の実験を行な
った。結果を表２に示す。
【００８８】いずれも、絶縁抵抗回復効果は充分であ
る。
【００８９】
【表２】
【００９０】［実施例３］ 図１の基板上に、硫酸銅１重量％水溶液１０μｌをスポ
イドを用いて、図２に示すように電極２間を埋めるよう
に滴下し、６５℃で１時間乾燥させる。つぎに、水性塗
料（アトミクス（株）製のつや出しニス）に強塩基性陰
イオン交換樹脂（三菱化学（株）製のダイヤイオンＦＭ
Ａ−１０）のみを混合して調製した絶縁塗料を、電極２
間に残留させた硫酸銅を覆うように、スポイドを用いて
塗布し、乾燥、硬化させ、さらに１時間経過後に電極２
間の絶縁抵抗を測定した。その結果を表３に示す。いず
れの実験でも回復効果は充分である。
【００９１】
【表３】
【００９２】なお、絶縁塗料の塗布方法として、実施例
１〜３ではスポイドを用いて滴下したが、スプレー塗
布、ハケ塗り、ブラシ塗り、ローラー塗りなどによって
も絶縁塗料の絶縁抵抗回復効果が変わるものではない。
かえって、ハケ塗りやブラシ塗りなどの方法の方が撹拌
効果により、回復速度が大きくなる（実施例１０参
照）。
【００９３】［実施例４］ 実施例１〜３で用いた陽イオン交換樹脂はイオン交換能
をもつ官能基がスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）であるため
に強酸性を示し、陰イオン交換樹脂はイオン交換能をも
つ官能基が４級アンモニウム基（−ＮＲ3ＯＨ）である
ため強塩基性を示す。
【００９４】この実施例では官能基としてカルボン酸基
（−ＣＯＯＨ）をもち弱酸性を示す陽イオン交換樹脂
と、官能基として１級アミン（−ＮＨ2）をもち弱塩基
性を示す陰イオン交換樹脂とを組み合わせて用いたばあ
いの効果を調べた。実験番号４−１〜４−３はイオン交
換樹脂の組み合わせが異なるだけで、その他は実験番号
１−７とまったく同じ条件で塗布し測定した。結果を表
４に示す。参考として実験番号１−７の結果も付記す
る。
【００９５】表４に示すとおり、絶縁抵抗回復効果は充
分である。
【００９６】
【表４】
【００９７】［実施例５］ 実施例１で用いた強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰
イオン交換樹脂は平均粒径が約１００μｍであった。こ
の実施例では、イオン交換樹脂の平均粒径が絶縁抵抗回
復効果におよぼす影響を調べた。
【００９８】実施例１で用いたものと同じ強酸性陽イオ
ン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂を各々ボールミ
ルにより粉砕し、平均粒径が表５に示す粒径のものとし
た。これらと水性塗料（アトミクス（株）製のつや出し
ニス）を混合して調製した絶縁塗料を用いたほかは実験
番号１−７と同様にして塗布し絶縁抵抗を測定した。結
果を表５に示す。
【００９９】
【表５】
【０１００】表５に示すように、絶縁抵抗回復効果は充
分である。ただし、実用的な観点から、スポイドで絶縁
塗料を滴下するばあいや絶縁塗料をハケ塗りするばあい
を考えると、イオン交換樹脂の粒径が大きいと不都合を
生じるばあいがある。すなわち、通常イオン交換樹脂は
塗料よりも比重が大きいため、粒径が大きいとすぐに沈
降する結果、スポイドで滴下する際濃度のばらつきが生
じる。また、ハケ塗りを考えても、粒径が大きいと均一
には塗りにくい。これらのことから、平均粒径は１００
μｍ以下が望ましい。一方、粒径が小さすぎると二次凝
集が生じたり取り扱い性がわるいという点から、平均粒
径は１μｍ以上とするのが望ましい。
【０１０１】
【０１０２】
【０１０３】
【０１０４】
【０１０５】
【０１０６】
【０１０７】
【０１０８】
【０１０９】
【０１１０】
【０１１１】［実施例６］ この実施例では、本発明の絶縁塗料の絶縁性低下予防効
果を調べた。
【０１１２】実施例１で用いたのと同じ基板に実験番号
５−１で使用したのと同じ組成の絶縁塗料をハケ塗りで
塗布し、室温で１時間乾燥させた後、電子部品を模擬し
た電極を実装した。この基板に１％塩化ナトリウム水溶
液を霧吹きを用いて吹き付けた（実験番号６−１）。こ
の操作で基板１００ｃｍ2当たり約１ｍｇの塩化ナトリ
ウムを付着させることができる。この基板を４０℃、９
０％ＲＨの環境中に放置し、電極間の絶縁抵抗の経時変
化を測定した。結果を図５に示す。
【０１１３】なお、絶縁塗料を塗布しないばあい（実験
番号６−２）の結果も図５に併記する。
【０１１４】図５から明らかなように、本発明の絶縁塗
料を塗布したばあいは優れた絶縁性が長時間維持でき
る。
【０１１５】［実施例７］ 液漏れを起こした電解コンデンサの電極の部分を、エタ
ノールをしみ込ませた布できれいにふき取り、この電極
部分に対しハンダ付けする部分をマスキングした後実験
番号５−１で使用したのと同じ絶縁塗料を塗布し、乾燥
させた。その後、実施例１で使用したものと同じ基板に
この液漏れした電解コンデンサを実装した（実験番号７
−１）。この基板を４０℃、９０％ＲＨの環境中に放置
し、電極間の絶縁抵抗の経時変化を測定した。結果を図
６に示す。
【０１１６】なお、絶縁塗料を塗布しないで液漏れを起
こした電解コンデンサを実装したばあい（実験番号７−
２）の結果も図６に併記する。
【０１１７】図６から明らかなように、本発明の絶縁塗
料を塗布したばあいは優れた絶縁効果が長時間維持でき
る。
【０１１８】
【０１１９】［実施例８］ 電解コンデンサの液漏れにより、映像が出なくなってい
るカラーテレビのプリント配線基板の液漏れ部分に、実
験番号１−７で用いた絶縁塗料を漏れた物質とよくまざ
るように綿棒で塗布した。室温で２０分間放置し、硬化
させた後、通電すると正常な映像が現れ、故障がなおっ
た。
【０１２０】［実施例９］ 実施例１と同様の条件で、図２の基板の電解質を付着さ
せる部分に表６に示す各種の物質を１ｍｇ付着させ、塗
料中のイオン交換樹脂の比率を変えたものについて絶縁
抵抗を測定した。この結果を表６に示す。
【０１２１】ＤＴＡＰのように強塩基と弱酸の塩や、水
酸化ナトリウムや水酸化アンモニウムなどのような塩基
では、陰イオン交換樹脂を配合しなくても、塗布により
絶縁抵抗が増大する。
【０１２２】硫酸銅のように弱塩基と強酸の塩や、塩酸
や酢酸などのような酸では、陽イオン交換樹脂を配合し
なくても、塗布により絶縁抵抗が増大する。
【０１２３】食塩のように強塩基と強酸の塩では、陽イ
オン交換樹脂と陰イオン交換樹脂の配合を、それぞれの
イオン交換容量が等しくなる比率で混合し、塗布するこ
とにより絶縁抵抗が増大する。
【０１２４】
【表６】
【０１２５】
【０１２６】
【０１２７】
【０１２８】
【０１２９】
【０１３０】
【０１３１】
【０１３２】
【０１３３】
【０１３４】
【０１３５】
【０１３６】
【０１３７】
【０１３８】［実施例１０］ この実施例では、本発明の絶縁塗料の絶縁抵抗回復効果
に及ぼす塗布方法の影響について調べた。
【０１３９】図１の基板上に、ＤＴＡＰの１重量％水溶
液１０μｌをスポイドを用いて、図２に示すように電極
２間を埋めるように滴下し、６５℃で１時間乾燥させ
る。つぎに実験番号５−１で用いた絶縁塗料０．１ｍｌ
を、スポイドを用いて滴下したばあい（実験番号１０−
１）とハケを用いて絶縁塗料とＤＴＡＰがよく混ざるよ
うにして塗布したばあい（実験番号１０−２）につい
て、塗布直後からの絶縁抵抗の経時変化を測定した。そ
の結果を図７に示す。
【０１４０】図７から明らかなように、いずれの塗布方
法によっても絶縁抵抗は１０００ＭΩ以上の値に達する
が、ハケを用いて絶縁塗料とＤＴＡＰがよく混ざるよう
にして塗布したばあいの方が絶縁抵抗回復速度が大き
い。
【０１４１】
【発明の効果】電気絶縁性の水溶性アクリル樹脂とイオ
ン交換樹脂と親水性有機溶媒とからなる絶縁塗料をたと
えばプリント配線基板などの絶縁性が低下した部分に塗
布するときはその絶縁性を回復することができ、またプ
リント配線基板などの予め絶縁性の低下が予測される部
分に塗布しておくときは絶縁性の低下を防ぐことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における実験に用いたプリント配線基
板の概略平面図である。
【図２】 本発明における実験に用いたプリント配線基
板の配線部に電解質を塗布した状態を示す概略平面図で
ある。
【図３】 本発明における実験に用いたプリント配線基
板の配線部に電解質ついで絶縁塗料を塗布した状態を示
す概略平面図である。
【図４】 図３のＸ−Ｘ線拡大断面図である。
【図５】 実施例６で測定した絶縁抵抗の経時変化を示
すグラフである。
【図６】 実施例７で測定した絶縁抵抗の経時変化を示
すグラフである。
【図７】 実施例１０で測定した絶縁抵抗の経時変化を
示すグラフである。
【符号の説明】
１ プリント配線基板、２ 電極、３ スルーホール、
４ 電解質領域、 ５ 絶縁塗料。
フロントページの続き (72)発明者 狩野 勇 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−98337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−135180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−83567（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09D 5/25

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気絶縁性の水溶性アクリル樹脂と陽イ
    オン交換樹脂および／または陰イオン交換樹脂と親水性
    有機溶媒とからなり、電子部品が実装されたプリント配
    線基板に塗布する絶縁塗料。
  2. 【請求項２】 電解コンデンサが実装されたプリント配
    線基板の該電解コンデンサ自体およびその周辺に塗布す
    る請求項１記載の絶縁塗料。
  3. 【請求項３】 親水性有機溶媒がアルコール類、セロソ
    ルブ類、エーテル類およびアセトンよりなる群から選ば
    れた少なくとも１種である請求項１または２記載の絶縁
    塗料。
  4. 【請求項４】 親水性有機溶媒がアルコール類および／
    またはセロソルブ類である請求項３記載の絶縁塗料。
  5. 【請求項５】 親水性有機溶媒がアルコール類とセロソ
    ルブ類との混合溶媒である請求項４記載の絶縁塗料。
  6. 【請求項６】 親水性有機溶媒がイソプロピルアルコー
    ルとエチルセロソルブとブチルセロソルブとの混合溶媒
    である請求項５記載の絶縁塗料。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の絶
    縁塗料の塗膜を有するプリント配線基板。
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