一种用于MLCC凹版印刷的辊印浆料粘结剂及其制备方法与流程

一种用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及mlcc技术领域，具体而言，尤其涉及一种用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂及其制备方法。


背景技术：

2.陶瓷电容器因体积小、容量高、成本低的优势占据了电容市场的60％以上，而片式多层陶瓷电容器(mlcc；multi-layer ceramic capacitors)的出货量又占整个陶瓷电容器的90％以上，并且自2018年以来，每年的产能都保持在20-30％的增长速度。随着mlcc的需求量日益扩大，寻求高效率的mlcc生产工艺也逐渐成为人们探索的新方向。印刷作为mlcc生产工艺的关键制程，一直都是工艺优化升级的主要突破口。传统的mlcc印刷方式采用丝网印刷，丝网印刷不受承印物影响，工艺简单，可进行超小型、高精度印刷等优点使其在早期mlcc印刷方式中占据主导地位，但是丝网印刷的缺点也很突出：由于网版和印刷方式的限制，导致丝网印刷效率低下，这也使印刷环节成为mlcc扩大产能的瓶颈之一的。近年来，随着凹版印刷(辊印)在mlcc制程上的普及，人们认为这种效率极高的印刷方式会逐渐取代丝网印刷成为mlcc的主要印刷方式。
3.辊印与丝印的主要区别是上料方式与印刷方式，辊印通过印版蘸取适当的浆料，之后再由传动装置带动陶瓷带进行高速的印刷，这种印刷方式从根本上解决了丝印过程中限制印刷速度的不利因素，但也对其浆料提出了比较高的技术要求：首先要求浆料粘度不宜过高，其次要求浆料分散性能好；低粘度有助于辊印过程中辊板的取料和印刷，高分散性有助于保证产品的电性能达标。粘结剂作为浆料中主要起分散作用的组分，其粘度高低往往是跟分散性能呈正比的，粘度越高，对粉体的分散性能越好；粘度越低，对粉体的分散性能越差。
4.由上所述，mlcc辊印浆料所要求的低粘度和粉体高分散度似乎是相对矛盾的；现阶段比较主流的辊印浆料大都采用低分子量的乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛酯等，通过与相关溶剂形成低浓度、单一体系的粘结剂。这类粘结剂能够满足高速下的凹版印刷，但是在浆料的保存上存在缺陷，如浆料易分层，使用前需要预处理，这主要是因为粘结剂分子量小、无法形成良好的三维网状结构，因此无法长时间对粉体形成稳定的分散体系；中国专利cn113436886提到一种水性辊印浆料的制作工艺，但是其粘结剂仍旧是单一树脂体系，分散作用有限，这种类型的浆料依旧存在粉体易沉淀分层的现象，使用前必须经慢辊或离心脱泡进行预分散，增加了使用工艺的复杂程度。
5.因此，为了解决这种现象，亟需开发一种具有良好分散特性且粘度满足凹版印刷要求的粘结剂体系。


技术实现要素：

6.根据上述提出现有辊印浆料中粘合剂体系分散性不好的技术问题，而提供一种具有良好分散性与合适粘度的用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂及其制备方法。本发明主
要改善了粘结剂体系的组成与制备工艺，使其粘度和分散性均适合辊印浆料的技术要求。
7.本发明采用的技术手段如下：
8.一种用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂，其特征在于，包括：由以下质量百分比的原料构成：
9.树脂a 4～8％；
10.树脂b 2～4％；
11.溶剂80～95％；
12.润湿分散剂0.5～3％；
13.稳定剂0.5～3％；
14.抗沉降剂0.5-5％。
15.进一步地，所述树脂a包括甲基纤维素，乙基纤维素，羟丙基纤维素，羟丙甲基纤维素邻苯二甲酸酯，微晶纤维素醚，聚乙烯醇缩丁醛酯中的一种或一种以上的混合，优选为乙基纤维素。
16.进一步地，所述树脂b包括松香，氯醋树脂，呋喃树脂，酚醛树脂，环氧树脂，紫胶中的一种或一种以上的混合，优选为氯醋树脂。
17.进一步地，所述溶剂包括乙二醇单乙醚，松油醇，丙二醇单甲醚，丙二醇丙醚，乙二醇丁醚醋酸酯，丙二醇单甲醚，二乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或一种以上的混合，优选为丙二醇丙醚。
18.进一步地，所述润湿分散剂包括全氟烷基甜菜碱，烷基铵盐，壬基酚聚氧乙烯醚，苯乙基酚聚氧乙烯醚，硬脂酰胺，二十一烷酸，棕榈酸乙酯，乳酸薄荷酯中的一种或一种以上的混合，优选为壬基酚聚氧乙烯醚。
19.进一步地，所述稳定剂包括蓖麻油衍生物，蓖麻油氢化物，有机膨润土，卵磷脂化合物，聚乙烯醇中的一种或一种以上的混合，优选为聚乙烯醇。
20.进一步地，所述抗沉降剂包括对苯二甲酸酯类，环氧化烷基酯，饱和脂肪酸烷基酯(c8-c10)中的一种或一种以上的混合，优选为环氧化烷基酯。
21.本发明还公开了一种上述的凹版印刷浆料粘结剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤，
22.步骤一、称取一定量的溶剂置于搅拌釜内，设置温度40-60℃，设置转速40-50rpm/min，混合搅拌5-10min；
23.步骤二、按预设比例向搅拌釜内添加润湿分散剂、稳定剂、抗沉降剂，设置温度40-60℃，设置转速40-50rpm/min，混合搅拌5-10min；
24.步骤三、按预设比例向搅拌釜内添加树脂a和树脂b，设置温度70-90℃，设置转速500-700rpm/min，混合搅拌4-6h；
25.步骤四、使用3微米滤芯对反应后的粘结剂进行过滤；
26.步骤五、将过滤后的粘结剂使用三辊轧机进行分散，设置三辊轧机压力5-10，辊间距为5-15单位，辊压次数是1-3次。
27.分散后取少量粘结剂采用压片法制样，之后使用金相显微镜观察树脂分散程度，如果显微镜视野下没有观察到明显的团聚现象，说明粘结剂分散度良好。
28.本发明采用低分子量树脂制作mlcc辊印浆料专用粘结剂，可以有效满足印刷过程
中对粘度的要求；体系中加入润湿分散剂、稳定剂、抗沉降剂等助剂，一方面可以跟树脂形成交联结构，使体系由单一的链状结构变成三维网状结构，进一步增加粘结剂分散能力；另一方面，由多种组分组成的粘结剂，可以通过微调各组分比例来获得适合的触变性。
29.与常规辊印浆料粘结剂体系相比，本发明具有以下优点：
30.1、本发明所采用的粘结剂体系树脂含量低，可以降低浆料在排胶过程中因树脂挥发速度过快而产生的开裂风险；
31.2、本发明所采用的粘结剂体系为双重树脂交联体系，分散性能较单一粘结剂体系有较大提升，分散性能更加稳定，可以保证浆料有较长的储存时间，不易分层；
32.3、本发明所采用的粘结剂体系中所有助剂沸点低于浆料的排胶温度，并且在排胶工艺可以完全挥发，可以保证在浆料烧结过程中无炭残留，不会影响后续产品生产；
33.4、本发明所采用的粘结剂体系在高温搅拌后有针对性的分散工艺，可以进一步避免树脂团聚状态的形成；
34.5、本发明所采用的粘结剂体系触变性调整窗口大。
35.基于上述理由，本发明可以在辊印浆料制造领域广泛应用。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为使用本发明粘结剂对金属粉体的分散效果的显微镜图片。
38.图2为使用本发明粘结剂(左)与普通单一组分粘结剂(右)对粉体分散效果对比图(放置一个月后)；两者仅粘结剂体系不同，其他组份一致。
39.图3为本发明实施例1-5(由左往右依次是实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5)得到的粘结剂对粉体分散效果对比图(放置一个月后)。
具体实施方式
40.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
41.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
43.实施例1
44.一种用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂，包括以下质量百分比物质：
45.乙基纤维素6％；
46.氯醋树脂2％
47.松油醇90％；
48.壬基酚聚氧乙烯醚0.5％；
49.聚乙烯醇0.5％；
50.环氧化烷基酯1％
51.本发明还提供上述粘结剂的制备方法，包括步骤如下：
52.步骤一、称取一定量的溶剂至于搅拌釜内，设置混合温度40℃，设置混合转速40rpm/min，混合搅拌5min；
53.步骤二、按比例向搅拌釜内添加分散剂、稳定剂、抗沉剂，设置混合温度40℃，设置混合转速40rpm/min，混合搅拌5min；
54.步骤三、按比例向搅拌釜内添加适量树脂，设置反应温度70℃，设置反应转速500rpm/min，反应4h；
55.步骤四、使用3微米滤芯对反应后的粘结剂进行过滤；
56.步骤五、将过滤后的粘结剂使用三辊轧机进行分散，设置三辊轧机压力5，gap为5，辊压次数是3。
57.如图1所示，可以看到本发明提供的粘结剂对金属粉体的分散效果良好。如图2所示，可以看出使用本发明粘结剂(左)与普通单一组分粘结剂(右)对粉体分散效果对比图(放置一个月后)，本发明的分散性更好，两者仅粘结剂体系不同，其他组份一致。
58.实施例2
59.一种用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂，包括以下质量百分比物质：
60.乙基纤维素8％；
61.松油醇90％；
62.壬基酚聚氧乙烯醚0.5％；
63.聚乙烯醇0.5％；
64.环氧化烷基酯1％
65.本发明还提供上述粘结剂的制备方法，包括步骤如下：
66.步骤一、称取一定量的溶剂至于搅拌釜内，设置混合温度50℃，设置混合转速50rpm/min，混合搅拌5min；
67.步骤二、按比例向搅拌釜内添加分散剂、稳定剂、抗沉剂，设置混合温度50℃，设置混合转速50rpm/min，混合搅拌5min；
68.步骤三、按比例向搅拌釜内添加适量树脂，设置反应温度80℃，设置反应转速600rpm/min，反应5h；
69.步骤四、使用3微米滤芯对反应后的粘结剂进行过滤；
70.步骤五、将过滤后的粘结剂使用三辊轧机进行分散，设置三辊轧机压力5，gap为5，辊压次数是2。
71.实施例3
72.一种用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂，包括以下质量百分比物质：
73.乙基纤维素6％；
74.氯醋树脂2％；
75.松油醇90％；
76.二十一烷酸0.5％；
77.聚乙烯醇0.5％；
78.环氧化烷基酯1％。
79.本发明还提供上述粘结剂的制备方法，包括步骤如下：
80.步骤一、称取一定量的溶剂至于搅拌釜内，设置混合温度60℃，设置混合转速45rpm/min，混合搅拌10min；
81.步骤二、按比例向搅拌釜内添加分散剂、稳定剂、抗沉剂，设置混合温度60℃，设置混合转速45rpm/min，混合搅拌10min；
82.步骤三、按比例向搅拌釜内添加适量树脂，设置反应温度85℃，设置反应转速600rpm/min，反应5h；
83.步骤四、使用3微米滤芯对反应后的粘结剂进行过滤；
84.步骤五、将过滤后的粘结剂使用三辊轧机进行分散，设置三辊轧机压力5，gap为5，辊压次数是2。
85.实施例4
86.一种用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂，包括以下质量百分比物质：
87.乙基纤维素6％；
88.氯醋树脂2％
89.松油醇90％；
90.壬基酚聚氧乙烯醚0.5％；
91.卵磷脂化合物0.5％；
92.环氧化烷基酯1％
93.本发明还提供上述粘结剂的制备方法，包括步骤如下：
94.步骤一、称取一定量的溶剂至于搅拌釜内，设置混合温度40℃，设置混合转速50rpm/min，混合搅拌8min；
95.步骤二、按比例向搅拌釜内添加分散剂、稳定剂、抗沉剂，设置混合温度40℃，设置混合转速50rpm/min，混合搅拌8min；
96.步骤三、按比例向搅拌釜内添加适量树脂，设置反应温度90℃，设置反应转速700rpm/min，反应6h；
97.步骤四、使用3微米滤芯对反应后的粘结剂进行过滤；
98.步骤五、将过滤后的粘结剂使用三辊轧机进行分散，设置三辊轧机压力10，gap为5，辊压次数是3。
99.实施例5
100.一种用于mlcc凹版印刷的辊印浆料粘结剂，包括以下质量百分比物质：
101.乙基纤维素6％；
102.氯醋树脂2％；
103.松油醇90％；
104.壬基酚聚氧乙烯醚0.5％；
105.聚乙烯醇0.5％；
106.对苯二甲酸酯类1％。
107.本发明还提供上述粘结剂的制备方法，包括步骤如下：
108.步骤一、称取一定量的溶剂至于搅拌釜内，设置混合温度60℃，设置混合转速50rpm/min，混合搅拌5min；
109.步骤二、按比例向搅拌釜内添加分散剂、稳定剂、抗沉剂，设置混合温度60℃，设置混合转速50rpm/min，混合搅拌5min；
110.步骤三、按比例向搅拌釜内添加适量树脂，设置反应温度80℃，设置反应转速600rpm/min，反应5h；
111.步骤四、使用3微米滤芯对反应后的粘结剂进行过滤；
112.步骤五、将过滤后的粘结剂使用三辊轧机进行分散，设置三辊轧机压力5，gap为5，辊压次数是2。
113.综上，如图3所示，本发明实施例1-5(由左往右依次是实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5)得到的粘结剂对粉体分散效果对比图(放置一个月后)。较现有技术相比，本发明的粘结剂分散性能更加稳定，可以保证浆料有较长的储存时间，不易分层。
114.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。