含有碱性陶瓷的浆料组合物转让专利
申请号 : CN201280043379.3
文献号 : CN103781743B
文献日 : 2016-02-03
发明人 : 稻家修一 , 吉田宏之
申请人 : 花王株式会社
摘要 :
权利要求 :
1.一种浆料组合物,其含有:
含有含氮杂芳香族季铵阳离子基团的阳离子化合物、重均分子量为6000以上且200000以下的高分子分散剂、非水系溶剂、
碱性陶瓷材料、以及
聚乙烯醇缩醛树脂,
所述阳离子基团为具有选自吡啶鎓、吡唑鎓、咪唑鎓、嘧啶鎓、吡嗪鎓、哒嗪鎓以及吡咯鎓结构中的1种以上的结构的阳离子基团。
2.根据权利要求1所述的浆料组合物,其中,所述高分子分散剂是具有与碱性陶瓷材料亲和性高的结构单元、即吸附单元和与非水系溶剂亲和性高的结构单元、即分散单元的共聚物,所述共聚物的吸附单元选自来自烯化亚胺、烯丙基胺、(甲基)丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸、马来酸以及马来酸酐的结构单元,所述共聚物的分散单元选自具有聚氧化烯基、聚酯基、聚(羟基)烷基(甲基)丙烯酸酯基、烷基、亚烷基的结构单元。
3.根据权利要求1或2所述的浆料组合物,其中,所述阳离子基团为选自下述通式(1)、通式(2)以及通式(3)所示的阳离子基团中的阳离子基团,式(1)中,R1表示碳原子数1~4的烷基,R2、R3及R4相同或不同,表示氢原子、或任选具有羟基的碳原子数1~4的烷基;
式(2)中,R5及R6相同或不同,表示碳原子数1~4的烷基,R7及R8相同或不同,表示氢原子、或任选具有羟基的碳原子数1~4的烷基;
式(3)中,R9及R10相同或不同,表示碳原子数1~4的烷基,R11表示氢原子、或任选具有羟基的碳原子数1~4的烷基。
4.根据权利要求3所述的浆料组合物,其中,所述阳离子基团为所述通式(3)所示的阳离子基团。
5.根据权利要求3所述的浆料组合物,其中,所述阳离子基团为所述通式(3)所示的阳离子基团,所述通式(3)中的R9及R10的碳原子数的总计为2~5。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述阳离子基团的分子量为90~300。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述阳离子基团的分子量为100~150。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述阳离子化合物为所述阳离子基团与阴离子基团的盐,所述阴离子基团为有机阴离子基团。
9.根据权利要求8所述的浆料组合物,其中,所述阴离子基团为选自烷基硫酸及脂肪族羧酸中的1种以上的酸的阴离子基团。
10.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述阳离子化合物的含量,相对于所述碱性陶瓷材料100重量份,为0.05重量份以上且2.0重量份以下。
11.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述阳离子化合物的含量,相对于所述碱性陶瓷材料100重量份,为0.3重量份以上且
1.2重量份以下。
12.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述阳离子化合物的含量,相对于聚乙烯醇缩醛树脂1.0重量份,为0.01重量份以上且0.2重量份以下。
13.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述高分子分散剂为阴离子性高分子分散剂。
14.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述碱性陶瓷材料的基于BET比表面积的平均粒径为5nm以上且500nm以下。
15.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述碱性陶瓷材料为钛酸钡。
16.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述聚乙烯醇缩醛树脂为聚乙烯醇缩丁醛树脂。
17.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述浆料组合物还含有选自邻苯二甲酸二酯、己二酸二酯和烷撑二醇二酯中的增塑剂。
18.根据权利要求17所述的浆料组合物,其中,所述增塑剂的含量,相对于聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,为5重量份以上且40重量份以下。
19.根据权利要求1~3中任一项所述的浆料组合物,其中,所述非水系溶剂含有选自醇类和溶纤剂类中的非水系溶剂。
说明书 :
含有碱性陶瓷的浆料组合物
技术领域
背景技术
的浆料组合物所制造的烧成前的陶瓷成型品(陶瓷片材),从成型时防止异物附着的观点
出发,要求陶瓷片材的抗静电性。
发明内容
片材的薄膜化,与现有技术相比,陶瓷片材的强度不足、剥离性的恶化这样的处理性的问题
变严重了。专利文献1虽然公开了关于陶瓷片材的抗静电性提高的内容,但是关于强度、剥
离性等处理性方面,性能并不充分,另外,也没有公开有关制造厚度15μm以下的陶瓷片材
以及与此相伴而产生的问题这方面的认识。
材的含有碱性陶瓷的浆料组合物。
高陶瓷片材的处理特性,从而高效地制造品质得到了提高的层叠型陶瓷电子部件。另外,虽
然随着陶瓷片材的薄膜化进行,而需要比以往更高的强度和剥离性,但是根据本发明,即使
是例如厚度15μm以下的薄陶瓷片材,也能够提高处理特性,制造高品质的层叠型陶瓷电
子部件。
具体实施方式
为抗静电剂,进一步包含高分子分散剂,从而能够制造抗静电性、剥离性以及韧性优良的薄
层化陶瓷片材。
所以π电子及阳离子并非局部存在,因此,与浆料组合物中的碱性陶瓷材料以及高分子分
散剂的相互作用变小,所以容易向陶瓷片材表面漏出,从而呈现优良的抗静电性能和良好
的剥离性。另外,高分子分散剂吸附于陶瓷材料的表面,能够抑制前述阳离子化合物向陶瓷
材料表面吸附,而使前述阳离子化合物均匀地分散于陶瓷片材中而赋予增塑性,由此陶瓷
片材的韧性得到提高。但是,这仅仅是推定,本发明的机理并不限于该机理。
瓷片材的抗静电性、剥离性以及韧性优良这样的效果。也就是说,第一、本发明的浆料组合
物能够良好地防止由含有碱性陶瓷的浆料组合物所得到的陶瓷片材的带电,减小剥离力。
第二、本发明的浆料组合物可以提高由含有碱性陶瓷的浆料组合物所得到的陶瓷片材的韧
性。具体而言,能够制造拉伸容易、断裂应力大的陶瓷片材。
瓷材料的“抗静电性”越优良。另外,本说明书中,“剥离性”是指将使浆料组合物涂敷于基材膜并使其干燥而成型后的陶瓷片材从基材膜剥离时所需的力(剥离力)小,剥离力越小,
则陶瓷片材的“剥离性”越优良。另外,本说明书中,陶瓷片材的“韧性”是指陶瓷片材的强度的指标之一,是指拉伸试验中,断裂应力大、断裂变形(拉伸度)大的情况。断裂应力越
大,则拉伸度越大,陶瓷片材的“韧性”越优良。
良的陶瓷片材的观点出发,为在芳香环中具有季铵的阳离子基团,优选为含氮五元环或六
元环杂芳香族化合物的季铵阳离子基团。作为前述含氮五元环或六元环杂芳香族化合物的
季铵阳离子基团,可以举出具有吡啶鎓、吡唑鎓、咪唑鎓、嘧啶鎓、吡嗪鎓、哒嗪鎓以及吡咯鎓等结构的季铵阳离子基团,其中,优选具有吡啶鎓、吡唑鎓或咪唑鎓结构的季铵阳离子基
团,更优选为选自下述通式(1)、通式(2)以及通式(3)所示的阳离子基团中的阳离子基团。
本发明的浆料组合物也可含有2种以上的阳离子化合物。
1~4的烷基,R7以R8相同或不同,表示氢原子、或可以具有羟基的碳原子数1~4的烷基。
式(3)中,R9及R10相同或不同,表示碳原子数1~4的烷基,R11表示氢原子、或可以具有羟
基的碳原子数1~4的烷基。]
样的观点出发,R2、R3及R4相同或不同,为氢原子、或可以被羟基取代的碳原子数1~4的
烷基,优选氢原子、或可以被羟基取代的碳原子数1~2的烷基,更优选氢原子、甲基或羟甲
基。作为上述通式(1)所示的阳离子基团,可以举出例如1-甲基吡啶鎓、1-乙基吡啶鎓、
1-乙基-3-羟甲基吡啶鎓、1-乙基-3-甲基吡啶鎓、1-丙基吡啶鎓、1-丁基吡啶鎓、1-丁
基-3-甲基吡啶鎓、1-丁基-4-甲基吡啶鎓等阳离子基团。其中,从陶瓷片材的抗静电性、
剥离性以及韧性提高的观点出发,优选1-乙基-3-甲基吡啶鎓以及1-乙基-3-羟甲基吡
啶鎓。
优选为甲基或乙基,更优选为甲基。另外,从同样的观点出发,R5及R6的碳原子数的总计优
选为2~5,更优选为2~3,进一步优选为2。另外,从同样的观点出发,R7及R8相同或不
同,为氢原子、或可以被羟基取代的碳原子数1~4的烷基,优选氢原子、或可以被羟基取
代的碳原子数1~2的烷基,更优选氢原子、甲基或羟甲基,进一步优选氢原子或甲基,更优
选R7及R8的碳原子数的总计为1。作为前述通式(2)所示的阳离子基团,可以举出例如1,
2-二甲基吡唑鎓、1-甲基-2-乙基吡唑鎓、1-甲基-2-丙基吡唑鎓、1-甲基-2-丁基吡唑
鎓、1,2-二乙基吡唑鎓、1,2-二丙基吡唑鎓、1,2-二丁基吡唑鎓、1,2,4-三甲基吡唑鎓、1,
2,3,5-四甲基吡唑鎓、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓、1-乙基-3-甲氧基-2,5-二甲基吡
唑鎓、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑鎓等阳离子基团。其中,从陶瓷片材的抗静电性、剥离性以及韧性提高的观点出发,优选1,2,4-三甲基吡唑鎓。
方为甲基或乙基,更优选为甲基。另外,从同样的观点出发,R0及R10的碳原子数的总计优
选为2~5,更优选为3~5。另外,从同样的观点出发,R11为氢原子、或可以被羟基取代的
碳原子数1~4的烷基,优选为氢原子、或可以被羟基取代的碳原子数1~2的烷基,更优
选为氢原子、甲基或羟甲基,进一步优选为氢原子。作为前述通式(3)所示的阳离子基团,
可以举出例如1,3-二甲基咪唑鎓、1,2,3-三甲基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1,3-二乙基咪唑鎓、1-乙基-2,3-二甲基咪唑鎓、1,2,3-三乙基咪唑鎓、1-丙基-3-甲基咪唑鎓、
1-丙基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓、2-羟
乙基-1,3-二甲基咪唑鎓等阳离子基团。其中,从陶瓷片材的抗静电性、剥离性以及韧性
提高的观点出发,优选为1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1-乙基-2,3-二甲基咪唑鎓以及1-丁
基-3-甲基咪唑鎓,进一步优选为1-乙基-3-甲基咪唑鎓以及1-丁基-3-甲基咪唑鎓。
性提高的观点出发,优选通式(3)所示的阳离子基团。另外,从陶瓷片材的韧性提高的观点
出发,优选通式(2)以及(3)所示的阳离子基团,更优选通式(3)所示的阳离子基团。另外,
从陶瓷片材的抗静电性、剥离性以及韧性提高的观点出发,作为本发明的阳离子基团,进一
步优选通式(3)所示的阳离子基团。
下。从同样的观点出发,前述阳离子基团的分子量优选为90以上,更优选为95以上,进一
步优选为100以上。另外,从同样的观点出发,前述阳离子基团的分子量优选为90~300,
更优选为95~300,进一步优选为95~200,更进一步优选为100~150,再更进一步优选
为100~120。
以及电特性降低、不含有可能成为锈的发生原因的卤素化合物的方面出发,优选有机阴离
子基团。
基团。其中,从陶瓷片材的抗静电性、剥离性以及韧性提高的观点出发,优选烷基草酸、烷基硫酸以及脂肪族羧酸的阴离子基团,更优选烷基硫酸以及脂肪族羧酸的阴离子基团,进一
步优选甲基硫酸、乙基硫酸以及乙酸的阴离子基团,从抗静电性以及韧性提高的观点出发,
进一步更优选乙基硫酸的阴离子基团。
上,更优选为0.1重量份以上,进一步优选为0.2重量份以上,更进一步优选为0.3重量份
以上。另外,从抑制聚乙烯醇缩醛树脂的增塑性的增加而来维持陶瓷成型品的强度的观点
出发,浆料组合物中的所述阳离子化合物的含量,相对于碱性陶瓷材料100重量份,优选为
2.0重量份以下,更优选为1.8重量份以下,进一步优选为1.5重量份以下,更进一步优选为
1.2重量份以下。
量份以上,更优选为0.015重量份以上,进一步优选为0.02重量份以上,更进一步优选为
0.03重量份以上。另外,从抑制聚乙烯醇缩醛树脂的增塑性的增加而来维持陶瓷成型品的
强度的观点出发,浆料组合物中的所述阳离子化合物的含量,相对于聚乙烯醇缩醛树脂1.0
重量份,优选为0.2重量份以下,更优选为0.18重量份以下,进一步优选为0.15重量份以
下,更进一步优选为0.12重量份以下。
发,相对于抗静电剂,优选为80重量%以上,更优选为90重量%以上,进一步优选95重
量%以上,更进一步优选实质上为100重量%。
烃等为主成分的游离性不饱和单体的乙烯基共聚物。作为(甲基)丙烯酸酯的具体例,可
以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸
异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)
丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸
十八酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯
酸异冰片酯等具有碳原子数1~22的烷基的(甲基)丙烯酸酯;以及甲氧基聚乙二醇(甲
基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯等具
有聚氧化烯基的聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯。另外,作为烯丙基醚,可以举出(甲氧基-)
聚乙二醇-烯丙基醚、(丁氧基-)聚乙二醇-聚丙二醇-烯丙基醚等(烷氧基-)聚氧化
烯-烯丙基醚。作为烯烃,可以举出十六烯、二十烯等α-烯烃。
作为市售品,有日油公司制的“Malialim AKM-0531”、“Malialim AWS-0851”、“Malialim AAB-0851”、“Malialim AFB-1521”。
啶、2-乙基-5-乙烯基吡啶、N-乙烯基咪唑、2-甲基-N-乙烯基咪唑等碱性单体共聚而可
得到阳离子性高分子分散剂。作为市售品,有BASF公司制的“Efca4310”、“Efca4320”等。
另外,通过使(甲基)丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基
(甲基)丙烯酸酯、3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯等具有中性官能团的单体共聚而可获得非
离子性高分子分散剂。作为市售品,有日本ISP公司制的“AntaronV-216(乙烯基吡咯烷酮
/十六烯共聚物)”、“Antaron V-220(乙烯基吡咯烷酮/二十烯共聚物)”等。
聚乙烯亚胺之类的聚烯烃亚胺或聚烯丙基胺、与羟基硬脂酸的聚合物或环状酯的聚合物之
类的具有游离羧酸基的聚酯进行反应而形成的酰胺或盐形成,并且其中的各聚烯烃亚胺主
链或聚烯丙基胺主链上键合有2个以上的聚酯链的分散剂。作为市售品,有Lubrizol公
司制的“Solsperse26000”、“Solsperse28000”、“Solsperse32000”、”Solsperse33000”、”Solsperse36000”、”Solsperse39000”,味之素Fine-Techno公司制的“Ajisper PB-711”、“Ajisper PB-821”、“Ajisper PB-822”、“Ajisper PB-814”、”Ajisper PB-824”等。另外,可以举出具有游离羧酸的聚酯、或具有选自羟基、氨基、三唑基、嘧啶基、咪唑基、吡啶基、吗啉基、吡咯烷基、哌嗪基、苯并咪唑啉基、苯并噻唑基以及三嗪基中的官能团的化合物,与聚异氰酸酯化合物的异氰酸酯基分别进行加成反应而得到的分散剂。作为市售品,有日本毕
克化学公司制的“DISPERBYK-161”、“DISPERBYK-162”、“DISPERBYK-167”、Lubrizol公司制的“Solsperse76500”等。进而,可以举出使苯乙烯或其衍生物、(甲基)丙烯酸或其酯或
者具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的共聚物与聚异氰酸酯进行加成反应,使由此而得到的产
物进一步与具有氨基或咪唑基的化合物进行加成反应而得到的分散剂等。作为市售品,有
BASF公司制的“Efca4046”、“Efca4047”等。另外,进一步可以举出聚乙烯基吡咯烷酮系分散剂,作为市售品,有日本ISP公司制的“PVPK-15”、“PVPK-30”、“PVPK-60”、“PVPK-90”等。
陶瓷材料亲和性高的结构单元(吸附单元)和与非水系溶剂亲和性高的结构单元(分散单
元)的共聚物。具有吸附单元的共聚物有效吸附于陶瓷材料表面,容易在浆料组合物中覆
盖陶瓷材料。另外,可认为分散单元在非水系溶剂中立体扩散,浆料组合物中的碱性陶瓷材
料与本发明的阳离子化合物的相互作用进一步变小,其结果,呈现出更优良的抗静电能和
良好的剥离性,可更进一步提高陶瓷片材的韧性。
化亚胺以及烯丙基胺的结构单元。另外,作为所述非离子性的结构单元,从同样的观点出
发,优选来自(甲基)丙烯酰胺以及乙烯基吡咯烷酮的结构单元。另外,作为所述阴离子性
的结构单元,从同样的观点出发,优选来自(甲基)丙烯酸以及马来酸(酐)的结构单元,
从抗静电性提高的观点出发,更优选来自(甲基)丙烯酸的结构单元。
酯基、烷基以及亚烷基中的基团的结构单元,更优选具有选自聚氧化烯基、聚己内酯基以及
烷基中的基团的结构单元,进一步优选具有聚氧化烯基的结构单元,更进一步优选具有聚
氧乙烯基的结构单元。另外,从同样的观点出发,优选来自(烷氧基-)聚氧化烯(甲基)
丙烯酸酯、(烷氧基-)聚氧化烯-烯丙基醚、具有羧基的聚酯以及α-烯烃的结构单元,更
优选来自(烷氧基-)聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯的结构单元。
另外,从抗静电性以及剥离性提高的观点出发,作为高分子分散剂,更优选为阴离子性的高
分子分散剂。作为所述阳离子性高分子分散剂,从抗静电性、剥离性以及韧性提高的观点
出发,优选由通过聚乙烯亚胺与羟基硬脂酸的聚酯的反应而形成的酰胺或盐形成,并且其
中的各个聚乙烯亚胺主链上键合有2个以上的聚酯链的共聚物。另外,作为所述非离子性
高分子分散剂,从抗静电性、剥离性以及韧性的观点出发,优选从(甲基)丙烯酸酯、(烷氧
基)聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酰胺中选择的单体的共聚物、以及乙烯
基吡咯烷酮与α-烯烃的共聚物,从抗静电性以及韧性的观点出发,更优选从(甲基)丙烯
酸酯、(烷氧基)聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酰胺中选择的单体的共聚
物。进而,作为所述阴离子性高分子分散剂,从抗静电性、剥离性以及韧性的观点出发,优选具有(甲基)丙烯酸或马来酸(酐)、以及(烷氧基)聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯或(烷氧
基)聚氧化烯烯丙基醚作为单体而成的共聚物,从抗静电性的观点出发,进一步优选具有
(甲基)丙烯酸和(烷氧基)聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯作为单体而成的共聚物。
步优选为8000以上。另外,从陶瓷片材的剥离性以及碱性陶瓷材料的分散性的观点出发,
优选为200000以下,更优选为120000以下,进一步优选60000以下,更进一步优选36000
以下。
2
BET比表面积[单元m/g]除以5所得到的值作为基准。例如,作为碱性陶瓷材料而使用钛
酸钡时,对于相对于钛酸钡100重量份的高分子分散剂的含量而言,若粒径为200nm(比表
2 2
面积5m/g),则以1重量份为基准,若粒径为100nm(比表面积10m/g),则以2重量份为基
2
准,若粒径为50nm(比表面积20m/g),则以4重量份为基准。
瓷材料的分散性的观点出发,优选为碱性陶瓷材料的BET比表面积[单元m/g]除以5所
得到的值的0.3倍以上,更优选为其0.4倍以上。另外,从陶瓷片材的剥离性的观点出发,
2
优选为碱性陶瓷材料的BET比表面积[单元m/g]除以5所得到的值的1.5倍以下,更优
选为1.2倍以下。
为0.4重量份以上。另外,从陶瓷片材的剥离性的观点出发,相对于碱性陶瓷材料100重量
份,优选为1.5重量份以下,更优选为1.2重量份以下。
为0.8重量份以上。另外,从陶瓷片材的剥离性的观点出发,相对于碱性陶瓷材料100重量
份,优选为3.0重量份以下,更优选为2.4重量份以下。
为1.6重量份以上。另外,从陶瓷片材的剥离性的观点出发,相对于碱性陶瓷材料100重量
份,优选为6.0重量份以下,更优选为4.8重量份以下。碱性陶瓷材料的BET比表面积为其
他的值时,进行同样的计算来确定高分子分散剂的优选含量。
乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸-正丁酯等酯类;乙基醚、二噁烷、四氢呋喃等醚类;
石脑油(naphtha)、正己烷、环己烷等烃类;甲苯、二甲苯、吡啶等芳香族类。
成型的观点出发,优选沸点不同的2种以上的有机溶剂的混合物,更优选难以与醇类及溶
纤剂类共沸的其他的有机溶剂、与醇类及溶纤剂类的混合物。作为难以与所述醇类及溶纤
剂类共沸的其他有机溶剂,优选烃类以及芳香族类,更优选芳香族类,进一步优选甲苯。另
外,从聚乙烯醇缩醛树脂的溶解性以及使均匀的陶瓷片材成型的观点出发,作为非水系溶
剂,优选芳香族类与醇类的混合物,更优选甲苯与乙醇的混合物。非水系溶剂中的甲苯与
乙醇的容积比(甲苯/乙醇),从同样的观点出发,优选10/90~75/25,更优选25/75~
65/35,进一步优选40/60~55/45。
而言,可以举出氧化钛、氧化镁、氧化钡、氧化铝等金属氧化物、碳酸镁、碳酸钡等金属碳酸盐、以及锆酸钡、锆酸钙、钛酸钙、钛酸钡、钛酸锶等复合氧化物等。这些中,从层叠陶瓷电子部件性能提高的观点出发,优选锆酸的复合氧化物以及钛酸的复合氧化物,更优选钛酸的
复合氧化物,进一步优选钛酸钡。
法是指首先按照一定的比例将浓度已知的碱性试药(或酸性试药)与陶瓷材料混合,充分
中和后,用离心分离机等使其固液分离,滴定上清液,根据减少的碱性试药的量(或酸性试
药的量)而求出酸量(或碱量)的方法。本说明书中,碱量以及酸量通过下述方法求得。
置24小时后,使用离心分离机(日立公司制型式CP-56G)在25,000rpm、60分钟的条件下
对陶瓷材料分散液的一部分进行固液分离。将分离后的液体部10mL加入到添加了酚酞指
示剂的甲苯/乙醇(容量比2/1)溶液20mL中后,用1/100N氢氧化钾-乙醇溶液进行中和
滴定。将此时的滴定量设定为XmL,将中和1/100N乙酸-甲苯/乙醇(容量比48/52)溶液
10mL所需的滴定量设定为BmL,将样品量设定为Sg,通过以下的式子求得碱量。
理。静置24小时后,将陶瓷材料分散液的一部分使用离心分离机(日立公司制型式CP-56G)
在25,000rpm、60分钟的条件下进行固液分离。将分离后的液体部10mL加入至添加了溴甲
酚绿指示剂的甲苯/乙醇(容量比2/1)溶液20mL中后,用1/100N盐酸-乙醇溶液进行中和
滴定。将此时的滴定量设定为XmL、将中和1/100N正丁基胺-甲苯/乙醇(容量比48/52)
溶液10mL所需的滴定量设定为BmL,将样品量设定为Sg,利用以下的式子求出酸量。
进一步优选为20~40重量%。
料组合物的操作性以及碱性陶瓷材料的微分散性、与陶瓷片材的抗静电性同时实现的观点
出发,优选为5nm以上,更优选为10nm以上,进一步优选为20nm以上。
2 3
附法所测定的BET比表面积S(m/g)以及碱性陶瓷材料的比重ρ(g/cm)而求得。即,BET
2
比表面积为每单位重量的表面积,因此将表面积设定为A(m)、将粒子的重量设定为W(g)
时,可通过
BET比表面积的平均粒径)。例如钛酸钡(比重6.0)的BET比表面积为5.0(m/g)时,则
其平均粒径(基于BET比表面积的平均粒径)为200nm。
中,将该聚乙烯醇水溶液保持在规定的温度,加入醛以及酸催化剂,边搅拌边进行缩醛化反
应,接着,提高反应温度而使其熟成,反应完成后,进行中和、清洗、干燥的方法等。
等优良的各种特性的丁醛以及乙醛,从陶瓷片材的柔软性的观点出发,更优选丁醛。
可挠性。另一方面,若缩醛化度为80摩尔%以下,则可提高所得到的陶瓷片材的涂膜强度。
在此,缩醛化度是指聚乙烯醇的羟基中经缩醛化的羟基的比例,例如在聚乙烯醇缩丁醛树
脂的情况下,依照JISK6728进行测定。
瓷材料的分散性。另一方面,若残存羟基量为45摩尔%以下,则容易溶解于有机溶剂。聚
乙烯醇缩醛树脂的残存羟基量在例如聚乙烯醇缩丁醛树脂的情况下,依照JISK6728进行
测定。
醛树脂。作为聚乙烯醇缩丁醛树脂的市售品,可以举出积水化学工业公司制S-REC B系列
的“BL-1”、“BL-2”、“BL-5”、“BM-1”、“BM-2”、“BM-5”、“BH-3”、“BX-1”、“BX-3”以及“BX-5”,电气化学工业公司制Denka Butylal(日文商品名デソカブチラ-ル)系列的“#3000-1”、
“#3000-2”、“#3000-4”以及“#3000-K”以及Kuraray公司制Mowital(日本商品名モビ
タ-ル)系列的“B30T”、“B30H”、“B45M”、“B45H”、“B60T”以及“B60H”等。
份,优选为2重量份以上,更优选为4重量份以上、进一步优选为6重量份以上。另外,从陶
瓷片材的抗静电性、剥离性以及韧性提高的观点、以及使浆料组合物的粘度降低而容易形
成片材的观点出发,相对于碱性陶瓷材料100重量份,优选为20重量份以下,更优选为18
重量份以下,进一步优选为16重量份以下。另外,本发明的浆料组合物中的聚乙烯醇缩醛
树脂的含量,相对于碱性陶瓷材料100重量份,优选为2~20重量份,更优选为4~18重
量份,进一步优选为6~16重量份。
剂。作为上述增塑剂,没有特别的限定,可以举出例如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等邻苯二甲酸二酯、二辛基己二酸酯等己二酸二酯、三甘醇2-乙基己酯等烷
撑二醇二酯等。其中,从挥发性低、容易保持片材的柔软性的观点出发,优选DOP。本发明的浆料组合物中的所述增塑剂的含量,从陶瓷片材的柔软性的观点出发,相对于聚乙烯醇缩
醛树脂100重量份,优选为5重量份以上,更优选10重量份以上,进一步优选15重量份以
上。另外,从陶瓷片材的剥离性的观点出发,相对于聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,优选为
40重量份以下,更优选30重量份以下,进一步优选25重量份以下。
散剂、所述碱性陶瓷材料以及所述非水系溶剂与氧化锆珠等一起混合的步骤。然后,使其含
有包含所述阳离子化合物以及所述聚乙烯醇缩醛树脂的剩余成分,即可得到本发明的浆料
组合物。各成分的含量参照上述来确定。
材的韧性(断裂应力以及拉伸度)。予以说明,本说明书中,“薄层化陶瓷片材”或“薄的陶
瓷片材”是指厚度优选小于15μm、更优选为10μm以下、进一步优选为8μm以下的陶瓷片
材。厚度的下限没有特别的限定,但为大于0μm,例如为0.02μm以上。
团。
95以上、更优选为100以上,或为90~300,优选为95~300、更优选为95~200、进一步
优选为100~150,更进一步优选100~120。
选为0.2重量份以上、进一步优选为0.3重量份以上,或相对于碱性陶瓷材料100重量份为
2.0重量份以下、优选为1.8重量份以下、更优选为1.5重量份以下、进一步优选为1.2重量
份以下,或相对于碱性陶瓷材料100重量份为0.05~2.0重量份,优选为0.1~1.8重量
份、进一步优选为0.2~1.5重量份、更进一步优选为0.3~1.2重量份。
优选为0.02重量份以上、进一步优选为0.03重量份以上,或相对于聚乙烯醇缩醛树脂1.0
重量份为0.2重量份以下、优选为0.18重量份以下、更优选为0.15重量份以下、进一步优
选为0.12重量份以下,或相对于聚乙烯醇缩醛树脂1.0重量份为0.01~0.2重量份、优选
为0.015~0.18重量份、更优选为0.02~0.15重量份、进一步优选为0.03~0.12重量
份。
为200000以下、优选为120000以下、更优选为60000以下、进一步优选为36000以下,或
为2000~200000、优选为4000~120000、更优选为6000~60000、进一步优选为8000~
36000。
2
比表面积[单位m/g]除以5所得的值的0.3倍以上、优选为0.4倍以上,或为碱性陶瓷材料
2
的BET比表面积[单位m/g]除以5所得到的值的1.5倍以下、优选为1.2倍以下,或为碱
2
性陶瓷材料的BET比表面积[单位m/g]除以5所得到的值的0.3~1.5倍、优选为0.4~
1.2倍。
酯,更优选含有邻苯二甲酸二辛酯。
于聚乙烯醇缩醛树脂100重量份为40重量份以下、优选为30重量份以下、更优选为25重
量份以下,或相对于聚乙烯醇缩醛树脂100重量份为5~40重量份、优选为10~30重量
份、更优选为15~25重量份。
优选为钛酸钡。
5nm以上、优选为10nm以上、更优选为20nm以上,或为5~500nm、优选为10~200nm、更优
选为20~120nm。
元的共聚物,更优选为具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元和具有聚氧乙烯基的结构单元
的共聚物。
合物。
述A9~A13的阳离子化合物。将所使用的阳离子化合物A1~A13与阳离子部的分子量一
并汇总于下述表1。
高分子分散剂的不挥发成分的测定以及重均分子量的测定在下述条件下进行。
公司制NK-ester M-230G、环氧乙烷的平均加成摩尔数23)5.5g、甲基丙烯酰胺(和光纯药
工业公司制)3.0g及乙醇(和光纯药工业公司制)12.25g,进行氮置换,加热至65℃。槽内
温度达到65℃后,添加2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(和光纯药工业公司制V-65)0.3g、
乙醇2.5g的混合物。然后,花3小时滴入甲基丙烯酸甲酯13.5g、49.5g的PEGMA23、甲基
丙烯酰胺27.0g、乙醇110.25g和2.7g的V-65的混合液。在65℃熟化3小时后,冷却至室
温。为了浓度调整而加入乙醇,得到高分子分散剂B3的乙醇溶液。高分子分散剂B3溶液
的不挥发成分为33.6重量%,高分子分散剂B3的重均分子量为32900。
尔数23)8.5g、甲基丙烯酸(和光纯药工业公司制)1.5g、乙醇(和光纯药工业公司制)10g
以及3-巯基-1,2-丙二醇(和光纯药工业公司制)0.1g,进行氮置换,加热至65℃。槽内温
度达到65℃后,添加2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(和光纯药工业公司制V-65)0.3g、
乙醇2.5g的混合物。然后,花3小时滴入76.5g的PEGMA23、甲基丙烯酸13.5g、乙醇90g、
2.7g的V-65和3-巯基-1,2-丙二醇0.9g的混合液。在65℃下熟化3小时后,冷却至室
温。为了浓度调整而加入乙醇,得到高分子分散剂B5的乙醇溶液。高分子分散剂B5溶液
的不挥发成分为53.2重量%,高分子分散剂B5的重均分子量为17400。
公司制NK-ester M-230G、环氧乙烷的平均加成摩尔数23)7.0g、甲基丙烯酸(和光纯药工
业公司制)1.5g、乙醇(和光纯药工业公司制)15g以及3-巯基-1,2-丙二醇(和光纯药工
业公司制)0.3g,进行氮置换,加热至65℃。槽内温度到达65℃后,添加2,2’-偶氮双(2,
4-二甲基戊腈)(V-65:和光纯药工业公司制)0.3g、乙醇2.5g的混合物。然后,花3小时
滴入甲基丙烯酸甲酯13.5g、63.0g的PEGMA23、甲基丙烯酸13.5g、乙醇135g、2.7g的V-65
和3-巯基-1,2-丙二醇2.7g的混合液。在65℃下熟化3小时后,冷却至室温。为了浓度
调整而加入乙醇,得到高分子分散剂B6的乙醇溶液。高分子分散剂B6溶液的不挥发成分
为52.0重量%,高分子分散剂B6的重均分子量为8300。
减压干燥机(压力8kPa)干燥2小时。称量干燥后的重量,将通过下式得到的值作为不挥
发成分。
的分子量可通过预先制作的校正曲线来算出。校正曲线的制作使用以下的单分散聚苯乙烯
作为标准试料。
制聚苯乙烯4.0×10、3.0×10、9.0×10(数字分别为分子量)
0.8g的高分子分散剂B6(有效成分(不挥发成分)),与直径1mm的氧化锆珠50g一起加入
到100mL的容器中,加入甲苯/乙醇=48/52(容积比)的混合溶剂,调整钛酸钡的固体成分
浓度为50重量%,利用台式球磨机进行分散处理96小时。接着,加入聚乙烯醇缩丁醛树脂
(缩醛化度68摩尔%、残存羟基量31摩尔%)2.8g、邻苯二甲酸二辛酯0.56g、0.2g的阳离
子化合物A1、以及甲苯/乙醇=48/52(容积比)的混合溶剂,调整钛酸钡的固体成分浓度以
使其相对于浆料组合物为35重量%,利用台式球磨机混合2小时后,通过过滤而除去氧化
锆珠,得到实施例1的浆料组合物(下述表3)。
不使用阳离子化合物A1以外,与实施例1同样地制备浆料组合物。
0.8g的高分子分散剂B1(有效成分(不挥发成分)),与直径1mm的氧化锆珠50g一起加入
到100mL的容器中,加入甲苯/乙醇=48/52(容积比)的混合溶剂,调整钛酸钡的固体成分
浓度为50重量%,利用台式球磨机进行分散处理96小时。接着,加入聚乙烯醇缩丁醛树脂
(缩醛化度68摩尔%、残存羟基量31摩尔%)1.6g、邻苯二甲酸二辛酯0.32g、0.16g的阳
离子化合物A1、以及甲苯/乙醇=48/52(容积比)的混合溶剂,调整钛酸钡的固体成分浓度
以使其相对于浆料组合物为35重量%,利用台式球磨机混合2小时后,通过过滤而除去氧
化锆珠,得到实施例9的浆料组合物(下述表3)。
子分散剂B1以外,与实施例9同样地制备浆料组合物。
0.32g的高分子分散剂B5(有效成分(不挥发成分)),与直径1mm的氧化锆珠50g一起加
入到100mL的容器中,加入甲苯/乙醇=48/52(容积比)的混合溶剂,调整钛酸钡的固态成
分浓度为50重量%,利用台式球磨机进行分散处理96小时。接着,加入聚乙烯醇缩丁醛树
脂(缩醛化度68摩尔%、残存羟基量31摩尔%)2.8g、邻苯二甲酸二辛酯0.56g、0.1g的阳
离子化合物A1、以及甲苯/乙醇=48/52(容积比)的混合溶剂,调整钛酸钡的固体成分浓度
以使其相对于浆料组合物为35重量%,用台式球磨机混合2小时后,通过过滤除去氧化锆
珠。得到实施例16的浆料组合物(下述表3)。
阳离子化合物A1以外,与实施例16同样地制备浆料组合物。
瓷片材成型。予以说明,干燥后的陶瓷片材的厚度为5~8μm。
面胶将所述试验片固定在装配了90度剥离试验用夹具的台式精密试验机(岛津制作所公
司制Autograph AGS-X)的底座上。接着,将陶瓷片材试验片的短边侧的一端从脱模膜上剥
离1cm,然后用夹子夹持,将夹子固定于测力传感器。然后,使测力传感器以1cm/秒的速度
上升,进行90度剥离,利用在距离所述剥离面3cm处设置的静电传感器(Keyence公司制
SK-200)来测定陶瓷片材的剥离面侧的带电量(剥离带电量)的最大值。将结果示于下述
表3。该剥离带电量的绝对值越小,抗静电性越良好。
的期间内对测力传感器所施加的负荷的平均值作为剥离力。将该结果示于下述表3。该剥
离力越小,则剥离性越良好。
的陶瓷片材置于在台式精密试验机(岛津制作所公司制Autograph EZ-TEST)上安装的测
力传感器上,以6cm/分钟的试验速度进行拉伸,测定试验片断裂时的应力、以及断裂变形
(拉伸度)。将该结果示于下述表3。断裂应力越大,拉伸度越大,则韧性越好。
断裂应力和拉伸度的测定值大,韧性也得到了提高。另外,就由实施例16~17的浆料组合
物成型后的陶瓷片材而言,也同样地,与比较例8~9的陶瓷片材相比,抗静电性、剥离力以
及韧性得到了提高。从抗静电性提高的观点出发,优选含有具有所述通式(1)及(3)所示
的阳离子基团的阳离子化合物的浆料组合物,从剥离性提高的观点出发,优选含有具有所
述通式(3)所示的阳离子基团的阳离子化合物的浆料组合物,从韧性的观点出发,优选含
有具有所述通式(2)以及(3)所示的阳离子基团的阳离子化合物的浆料组合物。另外,从
抗静电性、剥离力以及韧性得到提高的观点出发,作为本发明的阳离子基团,更进一步优选
通式(3)所示的阳离子基团。