CN107406666A - 热分解性粘结剂 - Google Patents
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Abstract
热分解性粘结剂，其含有脂肪族聚碳酸酯树脂，所述脂肪族聚碳酸酯树脂包含式（1）：（式中，R1、R2和R3任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；n为1或2）所示的结构单元。包含本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂的热分解性粘结剂和无机微粒分散糊剂组合物可以用于一般成形物、膜、纤维、光纤、光盘等光学材料、陶瓷粘结剂、消失模铸造材料等热分解性材料、药剂胶囊等医用材料、生物降解性树脂的添加剂、生物降解性树脂的主要成分等。
Description
技术领域
本发明涉及包含脂肪族聚碳酸酯树脂的热分解性粘结剂和无机微粒分散糊剂组合物。
背景技术
近年来，使导电性颗粒、陶瓷、玻璃、荧光体等无机微粒分散于粘结剂树脂而得到的无机微粒分散糊剂组合物用于获得各种形状的烧结体。例如，作为导电性颗粒而分散有金属微粒的糊剂组合物用于在基板上形成电路等，分散有玻璃的玻璃糊剂、分散有荧光体的荧光体糊剂用于制造等离子体显示器面板，分散有陶瓷的陶瓷糊剂在成型为绿色板材后，用于制造层叠陶瓷电容器等。
以往，作为粘结剂树脂而使用乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯等，这些粘结剂树脂在成形体的制造中，用于通过热分解而去除的脱脂温度高达300℃以上，此外，残留碳多，因此在制造中需要极大的能量。进而，处理与氧发生反应的无机微粒时，优选在非氧化性气氛下进行脱脂，但此时，脱脂所需的温度变为更高的温度。因而，期望在更低温度下即使在非氧化性气氛下也能够与在氧化性气氛下同样地发生脱脂的粘结剂树脂。
对于这种要求，由二氧化碳和环氧化物制造的聚碳酸酯树脂即使在非氧化性气氛下，其分解温度也低至200~250℃，研究了将其用作低温分解粘结剂。例如，专利文献1公开了将属于脂肪族聚碳酸酯之一的聚丙烯碳酸酯作为粘结剂的金属糊剂组合物，同样地，专利文献2公开了陶瓷糊剂，专利文献3公开了玻璃糊剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/128028号
专利文献2：日本特开平5-24934号公报
专利文献3：日本特开2011-178606号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而，近年来，对于节能的要求进一步变大，此外，例如想要使用金属糊剂在塑料基板上形成电路时，塑料基板的耐热温度进一步低于粘结剂树脂的分解温度，因此，存在无法形成电路的课题。
本发明的课题在于，提供能够以更低温度进行热分解的包含脂肪族聚碳酸酯树脂的热分解性粘结剂和无机微粒分散糊剂组合物。
用于解决问题的方法
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：侧链具有特定羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂具备90质量%以上以160℃进行分解的性质，进一步重复深入研究的结果，如果将其用作热分解性粘结剂，则即使烧结温度为160℃以下也能够充分脱脂，从而完成了本发明。
本发明涉及下述技术方案：
〔1〕热分解性粘结剂，其含有脂肪族聚碳酸酯树脂，所述脂肪族聚碳酸酯树脂包含式（1）所示的结构单元，
[化1]
（式中，R1、R2和R3任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；n为1或2）；
〔2〕无机微粒分散糊剂组合物，其含有：包含式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂、无机微粒、以及溶剂，
[化2]
（式中，R1、R2和R3任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；n为1或2）；以及
〔3〕脂肪族聚碳酸酯树脂，其包含式（1）所示的结构单元，
[化3]
（式中，R1、R2和R3任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；n为1或2）。
发明的效果
本发明的热分解性粘结剂中包含的脂肪族聚碳酸酯树脂即使在低温下也能够脱脂，因此发挥出下述效果：不仅能够大幅节能，还能够在耐热性低的树脂基板上进行烧结。此外，前述脂肪族聚碳酸酯树脂即使在非氧化性气氛下也能够脱脂，因此，也可以与无机微粒进行混合来用作无机微粒分散糊剂。
附图说明
图1为实施例1、比较例1和比较例2中得到的脂肪族聚碳酸酯树脂的TG-DTA曲线。
具体实施方式
本发明的热分解性粘结剂包含脂肪族聚碳酸酯树脂，所述脂肪族聚碳酸酯树脂包含式（1）所示的结构单元。
[化4]
（式中，R1、R2和R3任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；n为1或2）
式（1）所示的结构单元在侧链具有键合于亚甲基或亚乙基的羧基，由此实现脂肪族聚碳酸酯树脂的低温下的分解。
在式（1）中，烷基的碳原子数为1~10、优选为1~4。作为烷基，优选为直链或支链的取代或未取代的烷基，可列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。烷基任选被例如选自烷氧基、酯基、甲硅烷基、磺酰基、氰基、硝基、磺基、甲酰基、芳基、卤素原子等中的1种或2种以上取代基取代。
此外，芳基的碳原子数为6~20、优选为6~14。作为芳基，可列举出例如苯基、茚基、萘基、四氢萘基等。芳基任选被例如选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基、苯基、萘基等其它芳基、烷氧基、酯基、甲硅烷基、磺酰基、氰基、硝基、磺基、甲酰基、卤素原子等中的1种或2种以上取代基取代。
本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂可以仅由式（1）所示的结构单元构成，优选的是，除了包含式（1）所示的结构单元之外，还包含式（2）所示的结构单元。
[化5]
（式中，R4、R5和R6任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；X为氢原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的卤代烷基、含醚键的基团、含酯键的基团、或者烯丙基）
式（2）中，烷基的碳原子数为1~10、优选为1~4。作为烷基，优选为直链或支链的取代或未取代的烷基，可列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。烷基任选被例如选自烷氧基、酯基、甲硅烷基、磺酰基、氰基、硝基、磺基、甲酰基、芳基、卤素原子等中的1种或2种以上取代基取代。
此外，芳基的碳原子数为6~20、优选为6~14。作为芳基，可列举出例如苯基、茚基、萘基、四氢萘基等。芳基任选被例如选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等烷基、苯基、萘基等其它芳基、烷氧基、酯基、甲硅烷基、磺酰基、氰基、硝基、磺基、甲酰基、卤素原子等中的1种或2种以上取代基取代。
式（2）中，X为氢原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的卤代烷基、含醚键的基团、含酯键的基团、或者烯丙基，X优选为氢原子或碳原子数1~4的烷基，更优选为氢原子或甲基。
用X表示的烷基的碳原子数为1~10、优选为1~4。作为烷基，可列举出甲基、乙基、正丙基等。
卤代烷基的碳原子数为1~10、优选为1~4。作为卤代烷基，可列举出氟甲基、氯甲基、溴甲基、碘甲基等。
作为含醚键的基团，优选为被碳原子数1~4的烷氧基、烯丙氧基等取代的碳原子数1~4的烷基，可列举出甲氧基甲基、乙氧基甲基、烯丙氧基甲基等。
作为含酯键的基团，优选为被碳原子数1~4的酰氧基、苄氧基羧基等取代的碳原子数1~4的烷基，可列举出乙酰氧基甲基、丁酰氧基甲基等。
作为脂肪族聚碳酸酯树脂的制造方法，可列举出使环氧化物与二氧化碳在金属催化剂的存在下发生聚合反应的方法等。
作为用于形成式（1）所示结构单元的环氧化物，没有特别限定，优选的是，羧基被碳原子数1~10的烷基、碳原子数7~20的芳烷基、烯丙基、三氧杂双环[2,2,2]辛基等保护基保护，可列举出例如2-环氧乙烷基乙酸甲酯、3-环氧乙烷基丙酸甲酯、2-环氧乙烷基乙酸苄酯、3-环氧乙烷基丙酸苄酯、2-环氧乙烷基乙酸烯丙酯、3-环氧乙烷基丙酸烯丙酯、2-环氧乙烷基乙酸叔丁酯、3-环氧乙烷基丙酸叔丁酯、2-环氧乙烷基乙酸三氧杂双环[2,2,2]辛酯、3-环氧乙烷基丙酸三氧杂双环[2,2,2]辛酯等。使这些环氧化物与二氧化碳共聚，得到羧基被保护的含羧基脂肪族聚碳酸酯树脂的前体，然后进行适当的脱保护反应，从而能够得到具有式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂。其中，从合成容易度的观点出发，优选的是，使用2-环氧乙烷基乙酸苄酯作为环氧化物，通过加氢反应进行脱保护的方法。
作为用于形成式（2）所示结构单元的环氧化物，可列举出例如环氧乙烷、环氧丙烷、1-环氧丁烷、2-环氧丁烷、异环氧丁烷、1-环氧戊烷、2-环氧戊烷、1-环氧己烷、1-环氧辛烷、1-环氧十二烷、氧化环戊烯、氧化环己烯、氧化苯乙烯、乙烯基氧化环己烷、3-苯基环氧丙烷、3,3,3-三氟环氧丙烷、3-萘基环氧丙烷、3-苯氧基环氧丙烷、3-萘氧基环氧丙烷、丁二烯单氧化物、3-乙烯氧基环氧丙烷、3-三甲基甲硅烷氧基环氧丙烷等。其中，从具有高反应性的观点出发，优选为环氧乙烷和环氧丙烷。
作为金属催化剂，可列举出例如锌系催化剂、铝系催化剂、铬系催化剂、钴系催化剂等。这些之中，由于在环氧化物与二氧化碳的聚合反应中具有高聚合活性，因此，优选为锌系催化剂和钴系催化剂。
作为锌系催化剂，可列举出例如乙酸锌、二乙基锌、二丁基锌等有机锌催化剂；使伯胺、2价的苯酚（苯二醇）、芳香族二羧酸、芳香族羟基酸、脂肪族二羧酸、脂肪族单羧酸等化合物与锌化合物发生反应而得到的有机锌催化剂等。这些有机锌催化剂之中，由于具有更高的聚合活性，因此，优选为使锌化合物与脂肪族二羧酸与脂肪族单羧酸发生反应而得到的有机锌催化剂，更优选为使氧化锌与戊二酸与乙酸发生反应而得到的有机锌催化剂。
作为前述钴系催化剂，可以使用例如式（3）所示的钴络合物。
[化6]
（式中，R7和R8可以相同也可以不同，彼此独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳香族基团、或者取代或未取代的芳香族杂环基，或者2个R7或2个R8任选彼此键合而形成取代或未取代的饱和或不饱和的脂肪族环；R9、R10和R11各自独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳香族基团、取代或未取代的芳香族杂环基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的酰基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的芳香族氧基羰基、取代或未取代的芳烷氧基羰基，或者相邻的碳原子上的R10与R11任选彼此键合而形成取代或未取代的脂肪族环或取代或未取代的芳香环；Z为选自F-、Cl-、Br-、I-、N3 -、CF3SO3 -、p-CH3C6H4SO3 -、BF4 -、NO2 -、NO3 -、OH-、PF6 -、BPh4 -、SbF6 -、ClO4 -、OTf-、OTs-、脂肪族羧酸酯基、芳香族羧酸酯基、醇盐和芳香族氧化物中的阴离子性配体）
式（3）所示的钴络合物之中，优选为式（4）所示的钴络合物。
[化7]
（式中，R7和R8可以相同也可以不同，彼此独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳香族基团、或者取代或未取代的芳香族杂环基，或者2个R7或2个R8任选彼此键合而形成取代或未取代的饱和或不饱和的脂肪族环；多个R12各自独立地为氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、取代或未取代的芳香族基团、或者卤素原子；Z为选自F-、Cl-、Br-、I-、N3 -、CF3SO3 -、p-CH3C6H4SO3 -、BF4 -、NO2 -、NO3 -、OH-、PF6 -、BPh4 -、SbF6 -、ClO4 -、OTf-、OTs-、脂肪族羧酸酯基、芳香族羧酸酯基、醇盐和芳香族氧化物中的阴离子性配体）
式（4）所示的钴络合物之中，作为适合的具体例，可列举出下式（4-1）~（4-5）所示的钴络合物。
[化8]
从促进聚合反应推进的观点出发，前述聚合反应中使用的金属催化剂的用量相对于环氧化物100质量份优选为0.001质量份以上、更优选为0.01质量份以上，从获得与用量相符的效果的观点出发，优选为20质量份以下、更优选为10质量份以下。
前述聚合反应可根据需要在金属催化剂的基础上在助催化剂的存在下进行。作为助催化剂，可列举出双（三苯基膦烯）氯化铵（PPNCl）、哌啶、双（三苯基膦烯）氟化铵（PPNF）、双（三苯基膦烯）五氟苯甲酸铵（PPNOBzF5）、四正丁基氯化铵（nBu4NCl）、四正丁基溴化铵（nBu4NBr）、四正丁基碘化铵（nBu4NI）、四正丁基乙酸铵（nBu4NOAc）、四正丁基硝酸铵（nBu4NO3）、三乙基膦（Et3P）、三正丁基膦（nBu3P）、三苯基膦（Ph3P）、吡啶、4-甲基吡啶、4-甲酰基吡啶、4-（N,N-二甲基氨基）吡啶、N-甲基咪唑、N-乙基咪唑、N-丙基咪唑等。这些之中，优选为PPNCl、PPNF、PPNOBzF5和nBu4NCl，从具有高反应活性的观点出发，更优选为PPNCl和PPNF。
助催化剂的用量相对于金属催化剂1摩尔优选为0.1~10摩尔、更优选为0.3~5摩尔、进一步优选为0.5~1.5摩尔。
前述聚合反应中，根据需要可以使用反应溶剂。作为反应溶剂，没有特别限定，可以使用各种有机溶剂。作为有机溶剂，可列举出例如戊烷、己烷、辛烷、癸烷、环己烷等脂肪族烃系溶剂；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂；二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烷、三氯乙烷、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、氯苯、溴苯等卤代烃系溶剂；二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二噁烷、1,3-二氧戊环等醚系溶剂；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯等酯系溶剂；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂；碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸亚丙酯等碳酸酯系溶剂等。
从顺利地进行反应的观点出发，反应溶剂的用量相对于环氧化物100质量份优选为100~10000质量份。
作为使环氧化物与二氧化碳在金属催化剂的存在下发生聚合反应的方法，没有特别限定，可列举出例如向高压釜中投入环氧化物、金属催化剂和根据需要的助催化剂、反应溶剂等，并进行混合后，压入二氧化碳使其反应的方法。
前述聚合反应中使用的二氧化碳的用量相对于环氧化物1摩尔优选为1~10摩尔、更优选为1~5摩尔、进一步优选为1~3摩尔。
前述聚合反应中使用的二氧化碳的使用压力没有特别限定，从顺利地进行反应的观点出发，优选为0.1MPa以上、更优选为0.2MPa以上、进一步优选为0.5MPa以上，从获得与使用压力相符的效果的观点出发，优选为20MPa以下、更优选为10MPa以下、进一步优选为5MPa以下。
前述聚合反应中的聚合反应温度没有特别限定，从缩短反应时间的观点出发，优选为0℃以上、更优选为10℃以上、进一步优选为20℃以上，从抑制副反应、提高收率的观点出发，优选为100℃以下、更优选为90℃以下、进一步优选为80℃以下。
聚合反应时间因聚合反应条件而异，无法一概而论，通常优选为1~40小时左右。
关于由此得到的脂肪族聚碳酸酯树脂的质均分子量，从将脂肪族聚碳酸酯树脂与无机微粒混合而用作糊剂组合物时避免无机微粒的分散性降低、在成形时避免烧结体的性能因无机微粒的偏在而降低的观点出发，优选为3,000以上、更优选为10,000以上，从避免因脂肪族聚碳酸酯树脂在溶剂中的溶解性降低而导致的处理性降低的观点出发，优选为1,000,000以下、更优选为500,000以下、进一步优选为300,000以下。
如上所述，本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂具有下述特征：侧链具有键合于亚甲基或亚乙基的羧基，且热分解温度为低温。因此，本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂在热重量分析测定中以160℃保持1小时后的质量减少率优选为90%以上、更优选为95%以上、进一步优选为99%以上，从防止加热分解工序前的工艺中的分解的观点出发，以100℃保持1小时后的质量减少率优选为5%以下、更优选为3%以下、进一步优选为1%以下。热分解温度可通过式（1）所示结构单元的含量来调整。
因此，关于本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂中的式（1）所示结构单元的含量，在构成脂肪族聚碳酸酯树脂的所有结构单元中，从降低热分解后的残留碳的观点出发，优选为30摩尔%以下、更优选为20摩尔%以下、进一步优选为10摩尔%以下，从降低分解温度的观点出发，优选为0.001摩尔%以上、更优选为0.1摩尔%以上、进一步优选为0.5摩尔%以上、进一步优选为1.0摩尔%以上。从所述观点出发，式（1）所示的结构单元的含量在构成脂肪族聚碳酸酯树脂的所有结构单元中优选为0.001~30摩尔%、更优选为0.1~20摩尔%、进一步优选为0.5~20摩尔%、进一步优选为1.0~10摩尔%。
关于本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂的热分解起始温度，从在分解工序前的工艺中防止分解的观点出发，优选为80℃以上、更优选为100℃以上、进一步优选为120℃以上，从缩短分解工序中的升温时间的观点出发，优选为160℃以下、更优选为155℃以下、进一步优选为150℃以下。
关于本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度，从在烧结前进行成型时的成型体强度的观点出发，优选为0℃以上、更优选为10℃以上、进一步优选为15℃以上，从在烧结前进行成型时的成型体的柔软性的观点出发，优选为50℃以下、更优选为40℃以下、进一步优选为30℃以下。
本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂在烧结后的残留碳少，能够在160℃以下进行脱脂处理，因此，作为用于制造成形体的粘结剂树脂是有用的，通过使用本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂，不仅能够实现脱脂工序的大幅节能，还能够应用于耐热性不过于高的基板。
本发明的热分解性粘结剂可以使例如脂肪族聚碳酸酯树脂溶解于可溶解的溶剂来使用。
作为能够溶解脂肪族聚碳酸酯树脂的溶剂，没有特别限定，可列举出例如甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、甲基异丁基酮、甲乙酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单异丁醚、三甲基戊二醇单异丁酸酯、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、萜品醇、萜品醇乙酸酯、二氢萜品醇、二氢萜品醇乙酸酯、TEXANOL、异佛尔酮、乳酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、苄基醇、苯基丙二醇、甲酚、N,N-二甲基甲酰胺、碳酸亚丙酯等。其中，从沸点适度高、在烧结时容易均匀挥发的观点出发，优选为N-甲基-2-吡咯烷酮、萜品醇、萜品醇乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、TEXANOL和碳酸亚丙酯。应予说明，这些有机溶剂可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
从所得粘结剂的处理容易度的观点出发，溶剂的混合量相对于脂肪族聚碳酸酯树脂100质量份优选为100~2000质量份、更优选为200~1500质量份、进一步优选为300~1000质量份。
此外，本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂即使在非氧化性气氛下也能够进行脱脂处理，因此，可以与因与氧发生反应而期望在非氧化性气氛下进行脱脂的无机微粒混合使用。
因此，本发明还提供含有本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂作为粘结剂树脂的无机微粒分散糊剂组合物。
应予说明，热分解性粘结剂和无机微粒分散糊剂组合物不仅可以包含含有本发明式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂，还可以包含不含式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂。
因此，构成热分解性粘结剂和无机微粒分散糊剂组合物中包含的脂肪族聚碳酸酯树脂的所有结构单元中的式（1）所示结构单元的含量优选处于作为本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂中的式（1）所示结构单元的含量而记载的范围。
即，热分解性粘结剂仅包含本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂时，本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂中的式（1）所示结构单元的含量优选为前述范围。
此外，热分解性粘结剂为本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂与不含式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂的混合物时，将热分解性粘结剂中包含的多种脂肪族聚碳酸酯树脂统合得到的所有结构单元中的式（1）所示结构单元的含量优选为前述范围。
无机微粒分散糊剂组合物仅包含本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂作为粘结剂树脂的情况、以及包含本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂和不含式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂的情况也是同样的。
本发明的无机微粒分散糊剂组合物含有本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂、无机微粒和溶剂。
作为无机微粒，没有特别限定，优选为选自导电体颗粒、陶瓷粉末、玻璃粉末和无机荧光体微粒中的至少1种。
作为导电体颗粒，可列举出例如包含铜、铁、镍、钯、铂、金、银、铝、钨、它们的合金等的金属颗粒等。
作为玻璃粉末，可列举出例如CaO-Al2O3-SiO2系、MgO-Al2O3-SiO2系、LiO2-Al2O3-SiO2系等各种硅氧化物、氧化铋玻璃、硅酸盐玻璃、铅玻璃、锌玻璃、硼玻璃等玻璃粉末等。
此外，作为玻璃粉末，也可以使用PbO-B2O3-SiO2混合物、BaO-ZnO-B2O3-SiO2混合物、ZnO-Bi2O3-B2O3-SiO2混合物、Bi2O3-B2O3-BaO-CuO混合物、Bi2O3-ZnO-B2O3-Al2O3-SrO混合物、ZnO-Bi2O3-B2O3混合物、Bi2O3-SiO2混合物、P2O5-Na2O-CaO-BaO-Al2O3-B2O3混合物、P2O5-SnO混合物、P2O5-SnO-B2O3混合物、P2O5-SnO-SiO2混合物、CuO-P2O5-RO混合物、SiO2-B2O3-ZnO-Na2O-Li2O-NaF-V2O5混合物、P2O5-ZnO-SnO-R2O-RO混合物、B2O3-SiO2-ZnO混合物、B2O3-SiO2-Al2O3-ZrO2混合物、SiO2-B2O3-ZnO-R2O-RO混合物、SiO2-B2O3-Al2O3-RO-R2O混合物、SrO-ZnO-P2O5混合物、SrO-ZnO-P2O5混合物、BaO-ZnO-B2O3-SiO2混合物等玻璃粉末。此处，前述R表示选自Zn、Ba、Ca、Mg、Sr、Sn、Ni、Fe和Mn中的元素。
作为陶瓷粉末，可列举出例如氧化铝、氧化锆、氧化钛、钛酸钡、氮化氧化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅等的粉末。此外，也可适合地使用透明电极材料中使用的纳米ITO（掺杂锡的氧化铟）、色素增敏太阳能电池中使用的纳米氧化钛等。
作为无机荧光体微粒，可列举出例如BaMgAl10O17：Eu、Zn2SiO4：Mn、（Y、Gd）BO3：Eu等。
关于无机微粒分散糊剂组合物中的脂肪族聚碳酸酯树脂的含量，相对于前述无机微粒100质量份，从无机微粒的分散性降低、在成形时避免烧结体的性能因无机微粒的偏在而降低的观点出发，优选为0.001质量份以上、更优选为0.01质量份以上、进一步优选为0.1质量份以上，从将无机微粒分散糊剂组合物烧结时降低因脂肪族聚碳酸酯树脂的过度分解而生成的分解物、得到致密烧结体的观点出发，优选为20质量份以下、更优选为15质量份以下、进一步优选为10质量份以下。应予说明，此处提及的脂肪族聚碳酸酯树脂的含量不仅是指具有式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯，在组合使用2种以上的脂肪族聚碳酸酯树脂时是指其总量。
作为溶剂，优选为与前述热分解性粘结剂中使用的溶剂相同的溶剂。
关于无机微粒分散糊剂组合物中的溶剂含量，相对于无机微粒100质量份，从无机微粒的分散性的观点出发，优选为0.001质量份以上、更优选为0.01质量份以上、进一步优选为0.1质量份以上，从调整无机微粒分散糊剂组合物的粘度的观点出发，优选为100质量份以下、更优选为80质量份以下、进一步优选为50质量份以下。
本发明的无机微粒分散糊剂组合物可根据需要含有添加剂。
作为添加剂，可列举出密合促进剂、表面活性剂、增塑剂、保存稳定剂、消泡剂等。
作为密合促进剂，可列举出胺系硅烷偶联剂、缩水甘油基系硅烷偶联剂等。作为表面活性剂，可列举出聚氧乙烯系表面活性剂、脂肪酸酯系表面活性剂等。作为增塑剂，可列举出聚醚多元醇、邻苯二甲酸酯等。作为保存稳定剂，可列举出胺化合物、羧酸化合物、磷化合物、硫化合物、三唑系化合物等。作为消泡剂，可列举出疏水性二氧化硅、聚亚烷基衍生物、聚醚衍生物等。
无机微粒分散糊剂组合物中的添加剂含量相对于无机微粒100质量份优选为50质量份以下、更优选为30质量份以下。
作为本发明的无机微粒分散糊剂组合物的制造方法，没有特别限定，可列举出：使用现有公知的搅拌方法，将脂肪族聚碳酸酯树脂、溶剂、无机微粒和根据需要的添加剂进行混合、搅拌的方法等。
作为前述公知的搅拌方法，可列举出使用例如球磨机、布拉本德磨（Brabendermill）、三辊磨等装置进行混炼的方法；使用乳钵进行混炼的方法等。
将本发明的热分解性粘结剂或无机微粒分散糊剂组合物与原料进行混炼并成形后，通过烧结进行脱脂，从而能够得到成形体。在烧结工序中，本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂可通过低温下的加热而进行热分解、去除。
实施例
以下，通过实施例来具体说明本发明，但本发明完全不限定于这些实施例。脂肪族聚碳酸酯树脂等的物性通过下述方法进行测定。
〔脂肪族聚碳酸酯树脂中的式（1）所示的结构单元的含量〕
通过1H-NMR来分析树脂中的结构单元的组成比，将脂肪族聚碳酸酯树脂中的羧基含有比例作为式（1）所示的结构单元的含量。
将脂肪族聚碳酸酯树脂在氘代氯仿中以25℃测定1H-NMR，求出在5.0ppm附近出现的源自与碳酸酯基相邻的次甲基的峰的积分值（A）以及在2.8ppm附近出现的源自与羧基相邻的亚甲基的峰的积分值（B），通过下述计算式算出羧基含有比例。
羧基含有比例（摩尔%） = B/（2×A）×100。
此外，羧基含有比例小时，有时难以利用上述方法来计算。此时，在由羧基被保护的含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂前体得到含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂的工序中，羧基的量视作不变，将前体在氘代氯仿中以25℃测定1H-NMR，求出源自保护基中包含的基团的峰的积分值（C）和源自不含保护基的结构单元中包含的基团的峰的积分值（D），通过下述计算式来算出羧基含有比例。例如，在实施例1的情况下，使用在7.3~7.4ppm附近出现的源自苯基的峰的积分值（C）以及在1.3~1.4ppm附近出现的源自甲基的峰的积分值（D）。
羧基含有比例（摩尔%） = 5×D/（3×C＋5×D）×100。
〔脂肪族聚碳酸酯树脂的质均分子量（Mw）〕
制备脂肪族聚碳酸酯树脂浓度为0.5质量%的氯仿溶液，使用高效液相色谱进行测定。在测定后，将在相同条件下测定的质均分子量与已知的聚苯乙烯进行对比，从而算出质均分子量。此外，测定条件如下所示。
柱：GPC柱（昭和电工株式会社的商品名、Shodex K-804L）
柱温：40℃
溶出液：氯仿
流速：1.0mL/min。
〔脂肪族聚碳酸酯树脂的热分解起始温度〕
使用日立ハイテクサイエンス公司制造的TG/DTA6200，在氮气气氛下，以20℃/min的升温速度从室温升温至400℃，测定热分解行为。热分解起始温度设为平行于穿过试验加热开始前的质量的横轴的线与以分解曲线中的拐点之间的斜率达到最大的方式引出的切线的交点。
〔脂肪族聚碳酸酯树脂的以规定温度保持1小时后的质量减少率〕
使用日立ハイテクサイエンス公司制造的TG/DTA7220，在氮气气氛下，以50℃/min的升温速度从室温升温至特定的温度（160℃或100℃），其后，在该温度下保持1小时，测定热分解行为。质量减少率通过由分解曲线读取加热1小时后的质量（W1），根据其与初始质量（W0）之比〔（W0-W1）/W0×100〕来计算。
〔脂肪族聚碳酸酯的玻璃化转变温度（Tg）〕
使用日立ハイテクサイエンス公司制造的DSC7020，在氮气气氛下，以10℃/min的升温速度、降温速度分别在-30℃~60℃进行升温、降温，从而测定玻璃化转变温度。玻璃化转变温度设为：将低温侧的基线延长至高温侧而得到的直线与用玻璃化转变的阶段状变化部分的曲线的斜率达到最大的点引出的切线的交点。
制造例1〔钴络合物的制造〕
向具备搅拌机和气体导入管的0.2L容量的三颈烧瓶中投入（S,S）-N,N’-双（3,5-二叔丁基亚水杨基）-1,2-环己烷二氨基钴（购自Aldrich公司）5.0g（8.3mmol）、五氟苯甲酸1.80g（8.5mmol）和二氯甲烷100mL，一边导入空气一边搅拌12小时使其反应。减压蒸馏去除挥发成分后，将所得固体用冷己烷100mL进行清洗，从而以褐色固体的形式获得前述式（4-3）所示的钴络合物（收量为6.6g、收率为98.5%）。
制造例2〔2-环氧乙烷基乙酸苄酯的制造〕
[化9]
向具备搅拌机、氮气导入管、温度计和滴液漏斗的1L容量的四颈烧瓶中投入3-丁烯酸51.3g（0.59mol）、吡啶117.9g（1.49mol）和二氯甲烷752g。接着，将反应容器用冰水浴冷却至10℃以下，在氮气气氛下，从滴液漏斗以2.5mL/min的速度添加氯甲酸苄酯106.7g（0.62mol），以内部温度不超过20℃的方式搅拌8小时使其反应。其后，通过过滤来去除所析出的固体，用饱和氯化铵水清洗滤液，从而去除过量的吡啶。将有机层用硫酸钠干燥后，进行浓缩，从而馏去二氯甲烷。将残留的黄色液体用凝胶柱色谱法（己烷/乙酸乙酯=40/1（v/v）、Rf值为0.33）进行精制，从而以淡黄色液体的形式得到3-丁烯酸苄酯（收量为74.4g、收率为72.3%）。
[化10]
向具备搅拌机、氮气导入管和温度计的1L容量的四颈烧瓶中投入3-丁烯酸苄酯37.6g（0.21mol）和二氯甲烷528g，将反应容器用冰水浴冷却至5℃以下，在氮气气氛下分10次添加70%间氯过苯甲酸100g（0.40mol）。以内部温度不超过20℃的方式搅拌18小时使其反应。其后，冷却至内部温度达到5℃以下，通过过滤来去除所产生的固体，向所得滤液中添加饱和硫代硫酸钠水溶液和饱和碳酸氢钠水溶液，消耗未反应的间氯过苯甲酸。将有机层用硫酸钠干燥后，进行浓缩，蒸馏去除二氯甲烷。将残留的黄色液体用凝胶柱色谱法（己烷/乙酸乙酯=10/1（v/v）、Rf值为0.31）进行精制，从而以淡黄色液体的形式得到2-环氧乙烷基乙酸苄酯（收量为37.8g、收率为92.0%）。
实施例1
〔含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂前体的制造〕
[化11]
向50mL容量的高压釜中投入通过制造例1得到的钴络合物11mg（0.015mmol）和双（三苯基膦烯）氯化铵8.0mg（0.014mmol），将体系内置换成氩气气氛后，投入环氧丙烷1.62g（28mmol）和通过制造例2得到的2-环氧乙烷基乙酸苄酯0.153g（0.78mmol）。接着，在搅拌下添加二氧化碳，填充二氧化碳直至反应体系内达到1.5MPa为止（二氧化碳投入量为30mmol）。其后，以22℃进行22小时的聚合反应。二氧化碳的消耗量为20.2mmol。反应结束后，将高压釜进行脱压，将内容物注入至甲醇而使白色固体析出。将所得白色固体进行减压干燥，从而得到脂肪族聚碳酸酯树脂1.92g。所得脂肪族聚碳酸酯树脂的质均分子量为15,700，苄酯基的导入量为1.6mol%。
所得脂肪族聚碳酸酯树脂的结构通过1H-NMR进行鉴定。
〔含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂的制造〕
[化12]
向具备搅拌机、气体导入管和温度计的20mL容量的舒伦克瓶中投入所得脂肪族聚碳酸酯树脂1.0g、10%钯碳0.5g、乙酸乙酯13.5g和甲醇12.0g，进行冻结脱气。其后，将反应容器内用氢气置换，在40℃、1个大气压的氢气下搅拌24小时。通过过滤来去除固体，将所得滤液进行浓缩后，将滤液注入至甲醇中，使聚合物析出。使所得聚合物干燥，从而得到含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂0.927g。
所得脂肪族聚碳酸酯树脂的结构通过1H-NMR和13C-NMR进行鉴定。
实施例2~4
除了将环氧丙烷和2-环氧乙烷基乙酸苄酯的用量变更为表1所示的量之外，与实施例1同样地进行反应，从而得到含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂。
比较例1
除了不使用2-环氧乙烷基乙酸苄酯之外，与实施例1进行相同的反应，从而得到不含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂2.06g。
比较例2
〔含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂前体的制造〕
[化13]
向50mL容量的高压釜中投入通过制造例1得到的钴络合物13.8mg（0.018mmol）和双（三苯基膦烯）氯化铵10mg（0.018mmol），将体系内首先置换成二氧化碳气氛后，投入环氧丙烷8.0g（140mmol）和烯丙基缩水甘油醚0.49g（4.3mmol）。接着，在搅拌下添加二氧化碳，填充二氧化碳直至反应体系内达到1.0MPa为止。其后，一边补充因反应而消耗的二氧化碳，一边以25℃进行20小时的聚合反应。在反应结束后，将高压釜进行脱压，将内容物注入至甲醇中，使白色固体析出。将所得白色固体进行减压干燥，从而得到脂肪族聚碳酸酯树脂9.75g。所得脂肪族聚碳酸酯树脂的质均分子量为61,000，烯丙基的导入量为1.9mol%。
所得脂肪族聚碳酸酯树脂的结构利用1H-NMR进行鉴定。
〔含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂的制造〕
[化14]
向具备搅拌机、气体导入管和温度计的100mL容量的四颈烧瓶中投入所得脂肪族聚碳酸酯树脂5g（相当于烯丙基量为1.0mmol）、碳酸二甲酯10g和甲苯10g，将反应容器内用氮气进行置换，添加2,2’-偶氮双（2,4-二甲基戊腈）23.6mg（0.5mmol）和巯基乙酸0.44g（5.0mmol），以60℃搅拌15小时。其后，浓缩反应溶液，将残留溶液注入至甲醇中，使聚合物析出。使所得聚合物干燥，从而得到含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂4.7g。
所得脂肪族聚碳酸酯树脂的结构利用1H-NMR进行鉴定。
将通过实施例1、比较例1和比较例2得到的脂肪族聚碳酸酯树脂的TG-DTA（热重量差示热分析）曲线示于图1。
此外，将通过各实施例和比较例得到的脂肪族聚碳酸酯树脂的质均分子量、羧基含有率、热分解起始温度、以160℃保持1小时后的质量减少率、以100℃保持1小时后的质量减少率和玻璃化转变温度示于表1。
[表1]
。
实施例5
向5mL容量的茄型烧瓶中投入通过实施例1得到的含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂0.12g和N-甲基-2-吡咯烷酮0.88g，使其溶解，从而得到均匀的粘结剂溶液1.0g。
向乳钵中量取银颗粒（大研化学工业株式会社制、商品名：S-211、中位粒径：0.311μm）4.0g，一边混炼，一边缓慢地添加全部前述粘结剂溶液。混炼至形成均匀的糊剂，从而得到银颗粒分散糊剂组合物5.0g。
实施例6
除了将脂肪族聚碳酸酯树脂变更成通过实施例1得到的含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂0.03g和通过比较例1得到的不含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂0.09g的树脂混合物之外，与实施例5同样操作，从而得到银颗粒分散糊剂组合物5.0g。所述树脂混合物的以160℃保持1小时后的减少重量率为95.5%、以100℃保持1小时后的重量减少率为1.0%。
比较例3
除了将脂肪族聚碳酸酯树脂变更为通过比较例1得到的不含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂0.12g之外，与实施例5同样操作，从而得到银颗粒分散糊剂组合物5.0g。
比较例4
除了将脂肪族聚碳酸酯树脂变更为通过比较例2得到的含羧基的脂肪族聚碳酸酯树脂0.12g之外，与实施例5同样操作，从而得到银颗粒分散糊剂组合物5.0g。
使用通过实施例5、6和比较例3、4得到的银颗粒分散糊剂组合物来制作烧结体，测定所得烧结体的体积电阻率。将结果示于表2。体积电阻率高是指：存在成为电阻的成分、即粘结剂树脂未完全分解、或者即使分解其残留碳成分也多。另一方面，体积电阻率低是指：不存在成为电阻的成分、即粘结剂树脂完全分解且基本不存在残留碳成分。
〔烧结体的制作〕
作为绝缘基板，准备滑动玻璃（宽度：26mm、长度：76mm、厚度：1mm），使用丙酮清洗表面。其后，使用UV-臭氧处理装置（セン特殊光源株式会社制、商品名：台式光表面处理装置PL16-110），进行滑动玻璃的表面处理，作为试验用滑动玻璃。
在试验用滑动玻璃上，使用遮蔽胶带形成长方形（10mm×40mm）的图案，流入银颗粒分散糊剂组合物。涂布后，去除遮蔽胶带，在25℃下干燥6小时。利用相同的方法，针对一个条件各制作3个涂布物。
使用台式电马弗炉（EYELA公司制、商品名：KDF S90），将所得涂布物耗费10分钟从25℃分别升温至150℃、160℃，以前述温度保持30分钟后，空冷至25℃，分别获得各3个烧结体。
〔烧结体的厚度〕
使用膜厚测定装置（株式会社小坂研究所制、商品名：微细形状测定机 surfcorderET3000i），测定所得烧结体的厚度，求出3个烧结体的平均值。将结果示于表2。
〔烧结体的体积电阻率〕
使用电阻率计（三菱化学株式会社制、商品名：ロレスタEP MCP-T360）测定烧结体的体积电阻率，求出3个烧结体的平均值。应予说明，体积电阻率通过向前述电阻率计中输入前述烧结体的厚度而自动算出。将结果示于表2。
[表2]
。
根据实施例5与比较例3的对比可知：在任意烧结温度下，将实施例5的脂肪族聚碳酸酯树脂用作粘结剂时，烧结体的体积电阻系数均低，脱脂均完全结束。此外，由实施例6可知：即使将具有式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂与不具有式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂混合使用，也具有与本发明相同的效果。另一方面，根据实施例5与比较例4的对比可知：通过比较例2得到的脂肪族聚碳酸酯树脂虽然具有羧基，但自主链起的距离远，因此，体积电阻率高、热分解温度未降低。
产业上的可利用性
包含本发明的脂肪族聚碳酸酯树脂的热分解性粘结剂和无机微粒分散糊剂组合物可用于一般成形物、膜、纤维、光纤、光盘等光学材料、陶瓷粘结剂、消失模铸造材料等热分解性材料、药剂胶囊等医用材料、生物降解性树脂的添加剂、生物降解性树脂的主要成分等。
Claims (11)
1.热分解性粘结剂，其含有脂肪族聚碳酸酯树脂，所述脂肪族聚碳酸酯树脂包含式（1）所示的结构单元，
[化1]
式中，R1、R2和R3任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；n为1或2。
2.根据权利要求1所述的热分解性粘结剂，其中，式（1）所示的结构单元的含量在构成脂肪族聚碳酸酯树脂的所有结构单元中为0.001~30摩尔%。
3.根据权利要求1或2所述的热分解性粘结剂，其中，脂肪族聚碳酸酯树脂还包含式（2）所示的结构单元，
[化2]
式中，R4、R5和R6任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；X为氢原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的卤代烷基、含醚键的基团、含酯键的基团、或者烯丙基。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的热分解性粘结剂，其中，在热重量分析测定中以160℃保持1小时时的质量减少率为90%以上。
5.无机微粒分散糊剂组合物，其含有：包含式（1）所示结构单元的脂肪族聚碳酸酯树脂、无机微粒、以及溶剂，
[化3]
式中，R1、R2和R3任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；n为1或2。
6.根据权利要求5所述的无机微粒分散糊剂组合物，其中，脂肪族聚碳酸酯树脂的含量相对于无机微粒100质量份为0.001~20质量份。
7.根据权利要求5或6所述的无机微粒分散糊剂组合物，其中，无机微粒为选自导电体颗粒、陶瓷粉末、玻璃粉末和无机荧光体微粒中的至少1种。
8.脂肪族聚碳酸酯树脂，其包含式（1）所示的结构单元，
[化4]
式中，R1、R2和R3任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；n为1或2。
9.根据权利要求8所述的脂肪族聚碳酸酯树脂，其中，式（1）所示的结构单元的含量在构成脂肪族聚碳酸酯树脂的所有结构单元中为0.001~30摩尔%。
10.根据权利要求8或9所述的脂肪族聚碳酸酯树脂，其中，脂肪族聚碳酸酯树脂还包含式（2）所示的结构单元，
[化5]
式中，R4、R5和R6任选相同或不同，为氢原子、碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~20的芳基；X为氢原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的卤代烷基、含醚键的基团、含酯键的基团、或者烯丙基。
11.根据权利要求8~10中任一项所述的脂肪族聚碳酸酯树脂，其中，在热重量分析测定中以160℃保持1小时时的质量减少率为90%以上。
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