聚乙烯醇缩异醛用于陶瓷配制品的用图
【专利说明】聚乙婦醇缩异醇用于陶瓷配制品的用途
[0001] 本发明设及支化的聚乙締醇缩异醒在用于陶瓷应用的配制品中的用途，所述支化 的聚乙締醇缩异醒通过聚乙締醇与支化的醒的反应获得。
技术领域
[0002] 由呈粉末和液态载体形式的陶瓷材料组成的陶瓷泥釉料用作制备陶瓷的起始材 料。所述泥釉料成型为所谓的生巧后，随后通过热处理转化为陶瓷。用于制备陶瓷所使用的 陶瓷泥釉料被称为W下同义词："陶瓷配制品"、"浆料"、"生片"、"生膜(Gruenfolien)"或 "用于陶瓷应用的配制品"。
[0003] 陶瓷材料具有悠久的传统，但现代高性能陶瓷或技术陶瓷近年来获得广泛的应用 范围，因为由于它们的硬度和它们的化学和热稳定性使其优于其它材料。目前运类高性能 陶瓷主要应用于机械制造和汽车制造、电气工程或医疗技术中。
[0004] 在电气工程中，为制备所谓的MLCC(多层陶瓷电容器)例如通过所谓的膜诱注方法 来制备陶瓷膜。为了制备运样的膜，将陶瓷细粉末研磨，并转化成溶液、分散体、悬浮液或凝 胶。运些前体的一个重要成分是作为加工助剂在之后的过程中被烧尽的合适的粘合剂。
[000引在陶瓷膜或板的情况下，使用刮刀将运些前体从所谓的诱注器诱注到用作载体材 料的环绕带上。将运样形成的呈膜(也称为带)形式的陶瓷生巧，在后续过程中进行热处理， W为随后的烧结过程除去所有有机成分(包括粘合剂）。
[0006] -种用于陶瓷应用的粘合剂具有众多功能特性。在电子器件的小型化的范围内， 对越来越高效的系统的需求增加，运也影响对所使用的粘合剂的高效性能的要求。 现有技术
[0007] 聚乙締醇缩醒，尤其是聚乙締醇缩下醒(PVB)作为用于陶瓷应用的聚合物粘合剂 的用途早已是公知的。对此在公开uFortschrittsberichte der Dt. Keram. Ges. 18 (2004) 35-42"中描述了用于基于有机溶剂的膜诱注的PVB的用途。在运种情况下，PVB在制 备生膜的过程中用作临时粘合剂。为此目的是，在使用尽可能少的粘合剂含量的情况下通 常实现在陶瓷泥釉(浆料）中高充填度，且同时产生高的机械稳定性。在聚乙締醇缩醒的制 备中，已知选择聚乙締醇作为原料，使用反应性醒-通常是正下醒-将其缩醒化。已知的基于 聚乙締醇缩下醒的聚乙締醇缩醒例如用于特别薄的陶瓷膜的陶瓷浆料的用途是受限的。薄 膜需要高的机械稳定性，其在使用已知的基于例如缩正下醒的聚乙締醇缩醒的情况中仅可 通过提高分子量或聚合度来实现。在此的缺点是，使用具有高分子量的聚乙締醇缩醒一方 面显著增加了粘合剂溶液的粘度和因此也显著增加了浆料粘度，因此不允许足够的可加工 性，和另一方面由于很大程度的增稠使得陶瓷浆料不能达到需要的充填度。由于不足的充 填度不能制备或仅能很困难制备特定的生膜。
[000引在DE 103 20 969 A1中描述了陶瓷组合物，其包含聚乙締醇缩醒，特别地其特征 在于，具有65-99 mol-%的残余-聚乙締醇-含量。
[0009]肝2012-072256 A公开了用于陶瓷浆料的聚乙締醇缩醒，其由环氧基团改性。
[0010] 从WO 2011/102197的教导中已知聚乙締醇缩醒用于陶瓷生膜的用途，所述聚乙締 醇缩醒具有3000-5000的聚合度，4-23 mol-%的乙締醋含量和60-80 mol-%的缩醒化度。
[0011] 在运些出版物中公开了基于正下醒的聚乙締醇缩醒或复杂改性的聚乙締醇缩醒。 可使用运些体系使陶瓷生巧的机械稳定性、充填度和陶瓷浆料的粘度能够得到改善。
[001引发明目的 本发明的目的是提供一种用于陶瓷应用的高效的粘合剂，其特征在于，具有与陶瓷泥 釉料的其它成分非常好的相容性，和此外在泥釉配制品的相对低的粘度的情况下确保固体 的高充填度。另一个目的是，所述粘合剂确保由泥釉料得到的生巧的高机械稳定性。此外， 制备方法应与用于已知的聚乙締醇缩下醒的制备方法没有显著不同，W使得能够大规模生 产。
[0013] 解决方案/描述 本发明的目的由此来实现:使用聚乙締醇缩醒作为粘合剂用于制备陶瓷生巧，所述聚 乙締醇缩醒在其缩醒单元中具有结构上的支化。
[0014] 通过使用支化的醒例如异下醒对聚乙締醇的缩醒化所制备的聚乙締醇缩下醒是 已知的化合物（例如来自Fitzhu曲，Crozier, J. Pol. Sci. Vol. VIII，No.2, S. 225-241 或化kamura,如z址i, J.化 1. Sci.，Vol. 34，S 3319-3328(1996))，但由于异下醒 的相比正下醒小的工业可用性而没有技术意义。
[0015] 令人惊奇地发现，基于α-支化的醒或幾基化合物的聚乙締醇缩醒使得陶瓷生巧具 有出色的机械稳定性。同时由于在较高分子量的情况下意想不到的、相对低的浆料粘度使 得陶瓷浆料能够被充分加工。由于改善的可加工性还可实现较高的浆料充填度。
[0016] 发明说明 本发明设及聚乙締醇缩异醒作为配制品中的粘合剂用于制备陶瓷材料的用途，其中聚 乙締醇缩异醒的缩醒基团由一种或多种具有4至10个碳原子的脂族幾基化合物形成，所述 幾基化合物在幾基的α-或0-位置上具有至少一个支链，其中所述聚乙締醇缩异醒具有0.1-6重量％的残余乙酸醋含量和超过1300g/mol的聚合度Pw。
[0017] 通过根据本发明地将聚乙締醇缩异醒用于陶瓷应用中，得出的优点是，在相同的 粘合剂含量(具有未支化的基团例如缩正醒基团的聚乙締醇缩醒的可比较的用途）的情况 下，陶瓷生巧例如陶瓷生膜的机械稳定性运样提高，W使得可W得到较薄的模制品。运例如 在制备层厚度小于25 pm的薄陶瓷生膜时起到作用。此外，使用本发明的聚乙締醇缩异醒使 得能够获得陶瓷浆料的高充填度和粘度，如其通常仅使用低分子量的已知的聚乙締醇缩醒 获得。
[0018] 所W在陶瓷浆料的预定目标粘度的情况中，陶瓷填料和粘合剂的量不可随意增 加。在具有相同分子量的情况下具有较低粘度的粘合剂也较少地有助于总粘度的增加。因 此可W由高分子量的材料来获得高度充填的浆料，其还允许可加工性。
[0019] 本发明的聚乙締醇缩异醒优选通过聚乙締醇与一种或多种的醒的反应获得，所述 醒具有4至16个碳原子并且在幾基的α-位置上具有至少一个支链。
[0020] 在本发明的范围内优选使用聚乙締醇缩醒，它们的缩醒基团由一种或多种脂族醒 或W下群组的幾基化合物形成:异下醒、新戊醒、环己基甲醒、苯甲醒、取代的苯甲醒。
[0021] 任选地，聚乙締醇缩异醒可通过使聚乙締醇同时间与W下反应形成 a) -种或多种脂族幾基化合物，其具有4至16个碳原子并且在幾基的α-位置上具有至 少一个支链，和 b) -种或多种其它脂族幾基化合物，其具有2至10个碳原子。
[0022] 来自具有4至16个碳原子并且在幾基的α-位置上具有至少一个支链的幾基化合物 的聚乙締醇缩异醒的缩醒基团的比例可基于来自具有2至10个碳原子的其它脂族幾基化合 物的聚乙締醇缩醒的缩醒基团为20至95 Mol%，优选50-90 Mol%。
[0023] 优选使用乙醒和/或正下醒作为其它的脂族幾基化合物。
[0024] 本发明所使用的聚乙締醇缩异醒优选具有超过1300,优选超过2000的聚合度Pw或 50.000-600.000 g/mol，优选60.000-400.000 g/mo巧P特别优选 100.000-400.000 g/mol 的分子量，各经由GPC测得。
[0025] 针对陶瓷应用，除（临时)粘合剂外，还包含陶瓷颗粒，例如金属氧化物、分散介质 诸如例如溶剂、染料和/或颜料和任选的添加剂，例如增塑剂、消泡剂、分散添加剂、UV-和/ 或氧化稳定剂、蜡、干燥延迟剂或-促进剂和/或助粘合剂。
[0026] 根据本发明使用基于陶瓷配制品的比例为0.1-25重量％的聚乙締醇缩异醒。在一 个优选的实施方案中，使用0.5-20重量％，特别优选1-10重量％。
[0027] 在本发明的范围内，可W使用聚乙締醇缩异醒和现有技术已知的具有缩正醒基团 的聚乙締醇缩醒的混合物作为粘合剂用于制备陶瓷浆料。
[0028] 本发明的其它目的因此为使用聚乙締醇缩异醒与至少另一种聚乙締醇缩醒的混 合物作为浆料配制品中的粘合剂，其中聚乙締醇缩异醒的缩醒基团由一种或多种具有4至 10个碳原子并且在幾基的α-位置上具有至少一个支链的脂族幾基化合物形成，并且所述至 少另一种聚乙締醇缩醒通过聚乙締醇与一种或多种其它的具有2至10个碳原子的脂族幾基 化合物的反应获得。
[0029] 为使用聚乙締醇缩异醒所描述的特别的实施方案同样适用在与常用的聚乙締醇 缩醒的混合物中的使用中。
[0030] 因此聚乙締醇缩异醒优选通过聚乙締醇与异下醒的反应获得和聚乙締醇缩醒通 过聚乙締醇与正下醒的反应获得。
[0031] 在一个特别的实施方案中，所述聚乙締醇缩异醒通过聚乙締醇与异下醒的反应获 得和聚乙締醇缩醒通过聚乙締醇与正下醒的反应获得，其中所述聚乙締醇缩异醒和所述聚 乙締醇缩醒分别具有0.1-6重量%的残余乙酸醋含量和超过1300 g/mol的摩尔量Pw。
[0032] 优选地其它聚乙締醇缩醒通过例如乙醒和/或正下醒与聚乙締醇的反应获得。反 应条件对应聚乙締醇缩异醒的那些。特别地使用通过聚乙締醇与支化的幾基化合物的反应 获得的聚乙締醇缩异醒和通过聚乙締醇与正下醒的反应获得的聚乙締醇缩醒的混合物。
[0033] 根据本发明使用的混合物优选包含10至90重量％的聚乙締醇缩异醒和90至10重 量%的其它聚乙締醇缩醒，尤其是各为50重量％。
[0034] 聚乙締醇缩异醒的制备方法与具有缩正醒基团的聚乙締醇缩醒的制备方法没有 太大的差别。根据本发明使用的聚乙締醇缩异醒可通过至少一种聚乙締醇与至少一种上述 幾基化合物在酸催化下的反应获得。该反应为本领域技术人员所已知并可例如从W0 2009/ 132987 A1 或EP 09175666.8中得知。
[0035] 通常在制备聚乙締醇缩醒时首先使聚乙締醇在加热下溶于水并置于在约0至20°C 的溫度下的反应容器中。对此在第一方法变型中添加酸化C1、HN化或此S〇4)或在另一变型中 添加一种或多种幾基化合物或醒。作为幾基化合物或醒优选使用来自在幾基的α-位置具有 至少一个支链的幾基化合物的群组W获得根据本发明的聚乙締醇缩异下醒。
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