CN111916249B - 高性能柔性电子功能基础材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高性能柔性电子功能基础材料，所述基础材料包括有基材和微米功能层，微米功能层通过以下方复合在基材上：步骤一、胶粘剂的调制；步骤二、预热，将基材和微米功能层分别预热处理；步骤三、复合，将预热好的微米功能层利用胶粘剂加压复合在预热好的基材上；步骤四、熟成，多次加热烘烤形成基础材料。本发明在传统基材表面复合了一层微米功能层，解决了现有柔性/可延性基板粘附性差的缺陷，导电银浆、导电炭黑等有机/无机材料电子器件不容易脱落，提高了最终电子产品的质量和寿命。

Description

高性能柔性电子功能基础材料
技术领域
本发明属于柔性电子基础材料技术领域，具体涉及高性能柔性电子功能基础材料。
背景技术
柔性电子是一种技术的通称，是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子，柔性电子具有更大的灵活性，能够在一定程度上适应不同的工作环境，满足设备的形变要求。但是相应的技术要求同样制约了柔性电子的发展。最为突出的问题是：柔性电子在不损坏本身电子性能的基础上的伸展性和弯曲性，对电路的制作基础材料提出了新的挑战和要求。现有基础材料在附着导电银浆、导电炭黑等有机/无机材料电子器件时，存在粘附性差等缺陷，严重影响了最终电子产品的质量和寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：高性能柔性电子功能基础材料，所述基础材料包括有基材和微米功能层，微米功能层通过以下方复合在基材上：
步骤一、胶粘剂的调制；
步骤二、预热，将基材和微米功能层分别预热处理；
步骤三、复合，将预热好的微米功能层利用胶粘剂加压复合在预热好的基材上；
步骤四、熟成，多次加热烘烤形成基础材料。
作为上述技术方案的优选，所述基材为高分子聚酯。
作为上述技术方案的优选，所述微米功能层为多分子丙烯酸和聚氨酯丙烯酸脂，微米功能层的厚度为5-50微米。
作为上述技术方案的优选，所述步骤一中的胶粘剂由固化剂与溶剂调配而成，固化剂与溶剂的比重为1:30-50。
作为上述技术方案的优选，所述固化剂为N-76树脂，所述溶剂为弱度氢键基溶剂。
作为上述技术方案的优选，所述步骤二中基材与微米功能层在同一温度环境下预热，预热温度为110-150℃。
作为上述技术方案的优选，所述步骤三在高温热压复合设备中进行，基材在基材放卷辊上放卷，微米功能层在微米功能层放卷辊上放卷，复合后的基础材料在收卷辊上收卷，热压复合设备的复合压力为 5.5KG，复合温度为145度，胶粘剂的厚度为5微米。
作为上述技术方案的优选，所述基材放卷辊的放卷张力为50N/M，微米功能层放卷辊的放卷张力为70N/M，收卷辊的收卷张力为40N/M。
作为上述技术方案的优选，步骤四的熟成过程中包括有两次烘烤过程，第一次烘烤时间为2-5Min，烘烤温度为80-140℃，第二次烘烤时间为20-36H，烘烤温度为90-110℃。
作为上述技术方案的优选，第一次烘烤时间为2Min，烘烤温度为135度，第二次烘烤时间为36H，烘烤温度为100度。
本发明的有益效果是：本发明在传统基材表面复合了一层微米功能层，解决了现有柔性/可延性基板粘附性差的缺陷，导电银浆、导电炭黑等有机/无机材料电子器件不容易脱落，提高了最终电子产品的质量和寿命。
附图说明
图1是各实施例中粘着力对比图；
图2是各实施例中另一预热时间的粘着力对比图。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
柔性电子功能基础材料，所述基础材料包括有高分子聚酯基材和微米功能层，微米功能层为多分子丙烯酸和聚氨酯丙烯酸脂，微米功能层通过以下方复合在基材上：步骤一、胶粘剂的调制：N-76树脂与弱度氢键基溶剂比重为1:40调配形成胶粘剂。步骤二、预热，基材和微米功能层分别在同一温度环境下预热，预热温度为140℃，预热时间为30分钟。步骤三、复合，预热好的微米功能层利用胶粘剂加压复合在预热好的基材上，在高温热压复合设备中进行加压复合。材在基材放卷辊上放卷，微米功能层在微米功能层放卷辊上放卷，复合后的基础材料在收卷辊上收卷，热压复合设备的复合压力为5.5KG，复合温度为145℃，胶粘剂的厚度为5微米。基材放卷辊的放卷张力为50N/M，微米功能层放卷辊的放卷张力为70N/M，收卷辊的收卷张力为40N/M。步骤四、熟成，两次加热烘烤形成基础材料，第一次烘烤时间为2Min，烘烤温度为135度，第二次烘烤时间为36H，烘烤温度为100度。制成后的基础材料中微米功能层的厚度为50微米。
实施例二
柔性电子功能基础材料，所述基础材料包括有高分子聚酯基材和微米功能层，微米功能层为多分子丙烯酸和聚氨酯丙烯酸脂，微米功能层通过以下方复合在基材上：步骤一、胶粘剂的调制：N-76树脂与弱度氢键基溶剂比重为1:40调配形成胶粘剂。步骤二、预热，基材和微米功能层分别在同一温度环境下预热，预热温度为140℃，预热时间为30分钟。步骤三、复合，预热好的微米功能层利用胶粘剂加压复合在预热好的基材上，在高温热压复合设备中进行加压复合。材在基材放卷辊上放卷，微米功能层在微米功能层放卷辊上放卷，复合后的基础材料在收卷辊上收卷，热压复合设备的复合压力为5.5KG，复合温度为145℃，胶粘剂的厚度为5微米。基材放卷辊的放卷张力为50N/M，微米功能层放卷辊的放卷张力为70N/M，收卷辊的收卷张力为40N/M。步骤四、熟成，两次加热烘烤形成基础材料，第一次烘烤时间为2Min，烘烤温度为100℃，第二次烘烤时间为26H，烘烤温度为100℃。制成后的基础材料中微米功能层的厚度为30微米。
实施例三
柔性电子功能基础材料，所述基础材料包括有高分子聚酯基材和微米功能层，微米功能层为多分子丙烯酸和聚氨酯丙烯酸脂，微米功能层通过以下方复合在基材上：步骤一、胶粘剂的调制：N-76树脂与弱度氢键基溶剂比重为1:35搅拌调配形成胶粘剂，搅拌速度为 200-300转/分钟。步骤二、预热，基材和微米功能层分别在同一温度环境下预热，预热温度为110℃，预热时间为30分钟。步骤三、复合，预热好的微米功能层利用胶粘剂加压复合在预热好的基材上，在高温热压复合设备中进行加压复合。材在基材放卷辊上放卷，微米功能层在微米功能层放卷辊上放卷，复合后的基础材料在收卷辊上收卷，热压复合设备的复合压力为5.5KG，复合温度为150℃，胶粘剂的厚度为5微米。基材放卷辊的放卷张力为50N/M，微米功能层放卷辊的放卷张力为70N/M，收卷辊的收卷张力为40N/M。步骤四、熟成，两次加热烘烤形成基础材料，第一次烘烤时间为2Min，烘烤温度为 140℃，第二次烘烤时间为30H，烘烤温度为100℃。制成后的基础材料中微米功能层的厚度为5微米。
预热处理使得微米功能层的温度与时间得到控制，从而控制其收缩率。步骤二中预热处理的温度和时间的不同对应的效果对比如下，可知，预热温度为140℃，预热时间为30分钟是最合适预热过程的。
Figure RE-GDA0002691428270000061
掌握胶水固化剂与溶剂的比例，使得胶水的粘着力可以满足复合要求。将步骤一中1:40的比重与其他比重进行对比实验分析，对比结果如下及附图1和2所示，可见，固化剂与溶剂的比例为1：40时效果最好。
Figure RE-GDA0002691428270000062
Figure RE-GDA0002691428270000071
值得一提的是，本发明专利申请涉及的N-76树脂、弱度氢键基溶剂等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.高性能柔性电子功能基础材料，其特征在于，所述基础材料包括有基材和微米功能层，微米功能层通过以下方复合在基材上：
步骤一、胶粘剂的调制；
步骤二、预热，将基材和微米功能层分别预热处理；
步骤三、复合，将预热好的微米功能层利用胶粘剂加压复合在预热好的基材上；
步骤四、熟成，多次加热烘烤形成基础材料，
所述基材为高分子聚酯，所述微米功能层为多分子丙烯酸和聚氨酯丙烯酸脂，微米功能层的厚度为5-50微米，所述步骤一中的胶粘剂由固化剂与溶剂调配而成，固化剂与溶剂的比重为1:30-50，所述固化剂为N-76树脂，所述溶剂为弱度氢键基溶剂。
2.如权利要求1所述的高性能柔性电子功能基础材料，其特征在于，所述步骤二中基材与微米功能层在同一温度环境下预热，预热温度为110-150℃。
3.如权利要求2所述的高性能柔性电子功能基础材料，其特征在于，所述步骤三在高温热压复合设备中进行，基材在基材放卷辊上放卷，微米功能层在微米功能层放卷辊上放卷，复合后的基础材料在收卷辊上收卷，热压复合设备的复合压力为5.5KG，复合温度为145度，胶粘剂的厚度为5微米。
4.如权利要求3所述的高性能柔性电子功能基础材料，其特征在于，所述基材放卷辊的放卷张力为50N/M，微米功能层放卷辊的放卷张力为70N/M，收卷辊的收卷张力为40N/M。
5.如权利要求4所述的高性能柔性电子功能基础材料，其特征在于，所述步骤四的熟成过程中包括有两次烘烤过程，第一次烘烤时间为2-5Min，烘烤温度为80-140℃，第二次烘烤时间为20-36H，烘烤温度为90-110℃。
6.如权利要求5所述的高性能柔性电子功能基础材料，其特征在于，所述第一次烘烤时间为2Min，烘烤温度为135℃，第二次烘烤时间为36H，烘烤温度为100℃。
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