柔性电子器件用柔性衬底薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性电子器件用柔性衬底薄膜及其制备方法，所述柔性衬底薄膜包括核心层和位于核心层上下表面的两个表层，所述核心层包含原料及其重量百分比为：第一LLDPE 45

【技术实现步骤摘要】
柔性电子器件用柔性衬底薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于柔性电子器件生产领域，尤其涉及一种柔性电子器件用柔性衬底薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]因为柔性电子器件具有轻薄、低能耗、好的生物相容性和力学性能等优点，随着科技的发展，其在生物医学、精密工业及机器人等领域有着重要的应用前景，尤其是可穿戴智能产品的基础。
[0003]而因为可穿戴产品需要长期贴附于人体皮肤而不影响人们的日常活动，为此，需要柔性电子器件具有优越的透气性，即需要柔性电子器件所用的柔性衬底薄膜具有优越的透气性，而且，作为可穿戴的智能产品，柔性电子器件在工作期间经常需要承受较大的应变，故需要柔性电子器件所用的柔性衬底薄膜具有优越的拉伸性能。为了获得越来越好的用户体验，人们一直致力于研究出性能优良的柔性电子器件，同时致力于研究出性能良好的用于制备柔性电子器件的柔性衬底。
[0004]聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。目前市场上供应的聚乙烯有高密度聚乙烯（hdpe，又称低压聚乙烯）、中密度聚乙烯（mdpe)、低密度聚乙烯（ldpe，又称高压聚乙烯）、线性低密度聚乙烯（lldpe)。
[0005]茂金属聚乙烯是一种新颖热塑性塑料，是90年代聚烯烃工业最重要的技术进展，是继LLDPE生产技术后的一项重要革新。由于它是使用茂金属(MAO)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯，因此，在性能上与传统的Ziegler
‑
Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同。茂金属聚乙烯首先是美国埃克森公司投人工业化生产。茂金属聚乙烯可以设定分子的大小，分子量分布很窄，密度为0.9～0.93之间，加工性较好，但依然不能直接制作柔性电子器件用柔性衬底，制作柔性电子器件用柔性衬底的配方需要进一步改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种透气性和拉伸特性俱佳的柔性电子器件用柔性衬底薄膜及其制备方法。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：柔性电子器件用柔性衬底薄膜，包括核心层和位于核心层上下表面的两个表层，按质量比计，表层：核心层：表层 = 1：(2.5
‑
3.5)：1；所述核心层包含原料及其重量百分比为：第一LLDPE 45
‑
55%、第二LLDPE 45
‑
55%、抗静电剂0.05
‑
0.2%、抗菌剂0.1
‑
0.2%、抗氧化剂0.1
‑
0.15%和UV抑制剂0.05
‑
0.2%；所述表层包含原料及其重量百分比为： PBE弹性体5
‑
10%，第一LLDPE 30
‑
45%，第二LLDPE 30
‑
45%，改性海泡石3.5
‑
5.5%，抗静电剂0.05
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0.2%、抗菌剂0.05
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0.2%、抗氧化剂0.05
‑
0.1%、防结块剂0.05
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0.1%和UV抑制剂0.05
‑
0.1%；
所述第一LLDPE为具有2.0
‑
4.0 的分子量分布(Mw/Mn)，0.900
‑
0.920g/ cm3的密度和1
‑
3.0dg/min的I2的LLDPE；所述第二LLDPE为具有2.0
‑
6.0 的分子量分布(Mw/Mn)，0.915
‑
0.927 g/ cm3的密度和2
‑
8.0dg/min 的I
2 的LLDPE；所述第二LLDPE 的密度比所述第一LLDPE 的密度大至少0.002g/ cm
3 ；所述第一LLDPE和第二LLDPE均为通过金属茂催化反应制备的茂金属线型低密度聚乙烯mLLDPE。
[0008]相比于常规采用碳酸钙作为填料制备透气聚乙烯膜过程中，依靠填料颗粒和聚合物基体发生分离，而形成相互连通的微孔道，而碳酸钙的添加，容易导致基体树脂粘度升高，在加工过程中流变性不佳，而使得填料难以在基体中均匀分散，在拉伸作用下不利于微孔道的形成，而本专利技术采用改性海泡石作为表层的原料，首先，海泡石为链层状硅酸盐矿物，经过改性处理后，层间结构得以有效拓宽，层间作用力削弱，且在硅烷偶联剂作用下，制备母料过程中可在母料中良好分散，而硅烷偶联剂中硅羟基和海泡石表面硅羟基相互间发生脱水，形成硅氧键，在拉升过程中，硅烷偶联剂有机链段和聚合物相互缠绕，在拉升力作用下，海泡石拓宽的层间结构被剥离，从而使层间与层间之间形成微孔道，而单片层的海泡石仍然与聚乙烯基体良好结合，使产品力学性能得以有效保持的同时，透气性能也得以优秀发挥；再者，海泡石本身就具有良好的流变性和高粘度的悬浮稳定性，通过偶联剂改善其亲水面后，在树脂体系中可形成稳定分散的悬浮体系，且在加工过程中发挥良好的流变性能，使填料可在加工过程中，在树脂体系中良好稳定的分散，从而有利于微孔结构在树脂中均匀分布，使产品的透气性能进一步提升，然后通过抗静电剂、抗菌剂、抗氧化剂、防结块剂和UV抑制剂各添加剂的协助下，让产品质量进一步提升。
[0009]作为优选，所述茂金属线性低密度聚乙烯mLLDPE为以采用单活性中心催化剂——茂金属催化体系制备的聚乙烯，可以是乙烯和丁烯
‑
1、己烯
‑
1 共聚而得，也可以由乙烯均聚而得。
[0010]作为优选，按质量比计，表层：核心层：表层 = 1：3：1。
[0011]作为优选，所述核心层还包含原料及其重量百分比为：高温防雾剂2
‑
3.5%，低温防雾剂2
‑
2 .5%；作为优选，所述表层还包含原料及其重量百分比为：高温防雾剂1
‑
2.5%，低温防雾剂1.5
‑
2%，超细硅藻土1.0
‑
2%；所述高温防雾剂为油酸二乙醇酰胺，低温防雾剂为聚环氧乙烷甘油三油酸酯。通过在表层和核心层中添加一定比例的高低温复配防雾剂，使得薄膜同时具有高低温防雾性能。而通过在表层中添加一定量的超细硅藻土，可以利用硅藻土具有的吸附功能，延缓防雾剂等助剂的析出，延长薄膜的防雾时间，利用硅藻土的颗粒性，也增加薄膜的透气性能，另一方面无机材料硅藻土可增加薄膜的强度，解决了因防雾剂等助剂的加入所引起的薄膜强度降低的问题；在表层中添加有一定比例的PBE弹性体，PBE弹性体具有增黏作用，可以解决因防雾剂等助剂的增加而引起的薄膜热封强度下降问题。
[0012]作为优选，所述柔性衬底薄膜包括有孔径在5nm到1000nm范围内的多个微透气孔。
[0013]作为优选，所述柔性衬底薄膜的厚度为20um
‑
150um。
[0014]作为优选，所述改性海泡石的改性过程为：将海泡石和水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.柔性电子器件用柔性衬底薄膜，包括核心层和位于核心层上下表面的两个表层，按质量比计，表层：核心层：表层 = 1：(2.5
‑
3.5)：1，其特征在于，所述核心层包含原料及其重量百分比为：第一LLDPE 45
‑
55%、第二LLDPE 45
‑
55%、抗静电剂0.05
‑
0.2%、抗菌剂0.1
‑
0.2%、抗氧化剂0.1
‑
0.15%和UV抑制剂0.05
‑
0.2%；所述表层包含原料及其重量百分比为： PBE弹性体5
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10%，第一LLDPE 30
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45%，第二LLDPE 30
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45%，改性海泡石3.5
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5.5%，抗静电剂0.05
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0.2%、抗菌剂0.05
‑
0.2%、抗氧化剂0.05
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0.1%、防结块剂0.05
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0.1%和UV抑制剂0.05
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0.1%；所述第一LLDPE为具有2.0
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4.0 的分子量分布(Mw/Mn)，0.900
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0.920g/ cm3的密度和1
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3dg/min的I2的LLDPE；所述第二LLDPE为具有2.0
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6.0 的分子量分布(Mw/Mn)，0.915
‑
0.927 g/ cm3的密度和2
‑
8.0dg/min 的I
2 的LLDPE；所述第二LLDPE 的密度比所述第一LLDPE 的密度大至少0.002g/ cm
3 ；所述第一LLDPE和第二LLDPE均为通过金属茂催化反应制备的茂金属线型低密度聚乙烯mLLDPE。2.根据权利要求1所述的柔性电子器件用柔性衬底薄膜，其特征在于，所述茂金属线性低密度聚乙烯mLLDPE为以采用单活性中心催化剂——茂金属催化体系制备的聚乙烯，为乙烯和丁烯
‑
1、己烯
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1 共聚而得，或由乙烯均聚而得。3.根据权利要求1所述的柔性电子器件用柔性衬底薄膜，其特征在于，所述核心层还包含原料及其重量百分比为：高温防雾剂2
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3.5%，低温防雾剂2
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2 .5%；所述表层还包含原料及其重量百分比为：高温防雾剂1
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2.5%，低温防雾剂1.5
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2%，超细硅藻土1.0
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2.0%；所述高温防雾剂为油酸二乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：季强，
申请(专利权)人：江阴市彩虹塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：