[发明专利]聚乙烯醇缩异醛用于陶瓷配制品的用途

说明书

本发明涉及支化的聚乙烯醇缩异醛在用于陶瓷应用的配制品中的用途，所述支化 的聚乙烯醇缩异醛通过聚乙烯醇与支化的醛的反应获得。

技术领域

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坯后，随后通过热处理转化为陶瓷。用于制备陶瓷所使用的 陶瓷泥釉料被称为以下同义词：“陶瓷配制品”、“浆料”、“生片”、“生膜（Gruenfolien）”或 “用于陶瓷应用的配制品”。

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。目前这类高性能 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。

在电气工程中，为制备所谓的MLCC（多层陶瓷电容器）例如通过所谓的膜浇注方法 来制备陶瓷膜。为了制备这样的膜，将陶瓷细粉末研磨，并转化成溶液、分散体、悬浮液或凝 胶。这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。

在陶瓷膜或板的情况下，使用刮刀将这些前体从所谓的浇注器浇注到用作载体材 料的环绕带上。将这样形成的呈膜（也称为带）形式的陶瓷生坯，在后续过程中进行热处理， 以为随后的烧结过程除去所有有机成分（包括粘合剂）。

一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，这也影响对所使用的粘合剂的高效性能的要求。

现有技术

聚乙烯醇缩醛，尤其是聚乙烯醇缩丁醛(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?FortschrittsberichtederDt.Keram.Ges.18 (2004)35-42“中描述了用于基于有机溶剂的膜浇注的PVB的用途。在这种情况下，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。在聚乙烯醇缩醛的制 备中，已知选择聚乙烯醇作为原料，使用反应性醛-通常是正丁醛-将其缩醛化。已知的基于 聚乙烯醇缩丁醛的聚乙烯醇缩醛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丁醛的聚乙烯醇缩醛的情况中仅可 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烯醇缩醛一方 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。

在DE10320969A1中描述了陶瓷组合物，其包含聚乙烯醇缩醛，特别地其特征 在于，具有65–99mol-%的残余-聚乙烯醇-含量。

JP2012-072256A公开了用于陶瓷浆料的聚乙烯醇缩醛，其由环氧基团改性。

从WO2011/102197的教导中已知聚乙烯醇缩醛用于陶瓷生膜的用途，所述聚乙烯 醇缩醛具有3000-5000的聚合度，4-23mol-%的乙烯酯含量和60-80mol-%的缩醛化度。

在这些出版物中公开了基于正丁醛的聚乙烯醇缩醛或复杂改性的聚乙烯醇缩醛。 可使用这些体系使陶瓷生坯的机械稳定性、充填度和陶瓷浆料的粘度能够得到改善。

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坯的高机械稳定性。此外， 制备方法应与用于已知的聚乙烯醇缩丁醛的制备方法没有显著不同，以使得能够大规模生 产。

解决方案/描述

本发明的目的由此来实现：使用聚乙烯醇缩醛作为粘合剂用于制备陶瓷生坯，所述聚 乙烯醇缩醛在其缩醛单元中具有结构上的支化。

通过使用支化的醛例如异丁醛对聚乙烯醇的缩醛化所制备的聚乙烯醇缩丁醛是 已知的化合物(例如来自Fitzhugh,Crozier,J.Pol.Sci.Vol.VIII,No.2,S.225- 241或Nakamura,Suzuki,J.Pol.Sci.,Vol.34,S3319-3328(1996))，但由于异丁醛 的相比正丁醛小的工业可用性而没有技术意义。