Materiales microporosos adecuados como sustratos para electrónica impresa.

Un material microporoso que comprende:

(a) una matriz poliolefínica que comprende poliolefina de peso molecular ultra alto que tiene un peso molecularmayor de 7 millones de gramos por mol,

y del 30 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad,

(b) una carga particulada finamente dividida distribuida a través de toda la matriz, comprendiendo dicha cargaparticulada al menos el por ciento en peso de carga que tiene una densidad que varía de 2,21 a 3,21gramos por centímetro cúbico, y

(c) al menos el 35 por ciento en volumen de una red de poros de interconexión que se comunican a través detodo el material microporoso,

en el que el material microporoso tiene una densidad que varía de 0,6 a 0,9 g/cm310 , una suavidad Sheffield demenos de o igual a 40 y un caudal de aire de 1000 segundos Gurley o mayor.

Materiales microporosos adecuados como sustratos para electrónica impresa Campo de la invención La presente invención se refiere a un sustrato microporoso diseñado para uso en aplicaciones de electrónica impresa, a dispositivos electrónicos impresos que emplean tales dispositivos y a procedimientos para fabricar el mismo.

Antecedentes de la invención La electrónica impresa se está convirtiendo rápidamente en un área de creciente progreso técnico e interés comercial. Son, como indica el nombre, componentes o dispositivos electrónicos producidos usando procedimientos de impresión.

Los dispositivos electrónicos impresos actualmente bajo desarrollo incluyen pero sin limitación Diodos Emisores de Luz Orgánicos (OLED) , fotovoltaicos orgánicos, baterías y transistores. Estos dispositivos están o estarán integrados completamente, es decir, producidos completamente a partir de un procedimiento de impresión; o diseños híbridos, es decir, una combinación de componentes producidos a partir de un procedimiento de impresión y otros procedimientos más tradicionales. Algunos dispositivos y componentes electrónicos que se producen actualmente usando un procedimiento de impresión incluyen pero sin limitación antenas RFID, células fotovoltaicas, conectores eléctricos o cualquier otro dispositivo comprendido de componentes que utilizan circuitería impresa. Las tintas de impresión normalmente son conductoras y pueden ser orgánicas o inorgánicas. Las aplicaciones de uso final pueden incluir pero sin limitación visualizadores, empaquetado inteligente, tarjetas (de proximidad, inteligentes, RFID, financieras, etc.) , creación de nuevos mercados, elementos publicitarios o juguetes y novedades. De manera ideal, se preparan estos dispositivos imprimiendo tintas conductoras sobre sustratos que tienen la combinación adecuada de propiedades eléctricas, químicas y físicas.

Sumario de la invención La presente invención se refiere a un material microporoso que comprende: (a) una matriz poliolefínica que comprende poliolefina de peso molecular ultra alto que tiene un peso molecular mayor de 7 millones de gramos por mol, y del 30 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad; (b) una carga particulada finamente dividida distribuida a través de toda la matriz, comprendiendo dicha carga particulada al menos el 10 por ciento en peso de carga que tiene una densidad que varía de 2, 21 a 3, 21 gramos por centímetro cúbico; y (c) al menos el 35 por ciento en volumen de una red de poros de interconexión que se comunican a través de todo el material microporoso. El material microporoso tiene una densidad que varía de 0, 6 a 0, 9 g/cm3, una suavidad Sheffield de menos de o igual a 40, y un caudal de aire de 1000 segundos Gurley o mayor.

La presente invención también se refiere a un dispositivo electrónico que comprende: (I) un sustrato que comprende un material microporoso que comprende: (a) una matriz poliolefínica que comprende poliolefina de peso molecular ultra alto que tiene un peso molecular mayor de 7 millones de gramos por mol, y del 30 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad; (b) carga particulada finamente dividida distribuida a través de toda la matriz, comprendiendo dicha carga particulada al menos el 10 por ciento en peso de carga que tiene una densidad que varía de 2, 21 a 3, 21 gramos por centímetro cúbico; y (c) al menos el 35 por ciento en volumen de una red de poros de interconexión que se comunican a través de todo del material microporoso. El material microporoso tiene una densidad que varía de 0, 6 a 0, 9 g/cm3, una suavidad Sheffield de menos de o igual a 40, y un caudal de aire de 1000 segundos Gurley o mayor; y (II) una tinta conductora unida a la al menos una porción de una superficie del sustrato (I) .

La presente invención proporciona adicionalmente un procedimiento para preparar material laminado microporoso que comprende una matriz poliolefínica que tiene carga particulada finamente dividida distribuida a través de toda la matriz, y una red de poros de interconexión que se comunican a través de todo el material laminado microporoso. El procedimiento comprende: (a) formar una mezcla que comprende una composición de matriz poliolefínica que comprende (i) poliolefina de peso molecular ultra alto que tiene un peso molecular mayor de 7 millones de gramos por mol, (ii) del 30 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad; (iii) carga particulada finamente dividida que comprende al menos el 10 por ciento en peso de carga que tiene una densidad que varía de 2, 21 a 3, 21 gramos por centímetro cúbico, y (iv) composición plastificante de procesamiento; (b) extruir la mezcla para formar una lámina continua que tiene un contenido de composición plastificante de procesamiento que varía del 45 al 55 por ciento en peso basado en el peso de la lámina continua; y (c) poner en contacto la lámina continua con una composición de fluido de extracción para extraer la composición plastificante de procesamiento de la lámina continua para formar el material laminado microporoso. El material laminado microporoso tiene una densidad que varía de 0, 6 a 0, 9 g/cm3, una suavidad Sheffield de menos de o igual a 40 y un caudal de aire de 1000 segundos Gurley o mayor.

Descripción detallada de la invención Como se usa en la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, los artículos “un”, “una”, “el” y “la”

incluyen referencias plurales a menos que se limiten expresamente e inequívocamente a una referencia.

Adicionalmente, para los fines de la presente memoria descriptiva, a menos que se indique de otra manera, se debe entender que todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de reacción y otras propiedades o parámetros usados en la memoria descriptiva están modificados en todos los casos mediante el término “aproximadamente”. Por consiguiente, a menos que se indique de otra manera, se debe entender que los parámetros numéricos expuestos en la siguiente memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas son aproximaciones. Como mínimo, se deben leer los parámetros numéricos a la luz de los números de dígitos significativos informados y la aplicación de técnicas de redondeo ordinarias, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones.

Además, aunque los intervalos numéricos y parámetros que exponen el amplio alcance de la invención son aproximaciones como se ha analizado anteriormente, los valores numéricos expuestos en la sección de Ejemplos se informan de una forma tan precisa como sea posible. Se debe entender, sin embargo, que tales valores numéricos contienen inherentemente ciertos errores resultantes del equipo de medición y/o técnica de medición.

Se describirán ahora diversas realizaciones no limitantes de la invención.

Como se ha mencionado anteriormente, la presente invención se refiere a un material microporoso que comprende:

(a) una matriz poliolefínica que comprende poliolefina de peso molecular ultra alto que tiene un peso molecular mayor de 7 millones de gramos por mol, y del 30 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad; (b) carga particulada finamente dividida distribuida a través de toda la matriz, comprendiendo la carga particulada al menos el 10 por ciento en peso de carga que tiene una densidad que varía de 2, 21 a 3, 21 gramos por centímetro cúbico; y (c) al menos el 35 por ciento en volumen de una red de poros de interconexión que se comunican a través de todo el material microporoso. El material microporoso de acuerdo con la presente invención tiene una densidad que varía de 0, 6 a 0, 9 g/cm3, una suavidad Sheffield de menos de o igual a 40, y un caudal de aire de 1000 segundos Gurley o mayor.

Como se ha mencionado anteriormente, el material microporoso de la presente invención está compuesto por una matriz poliolefínica que comprende poliolefina de peso molecular ultra alto (UHMW) que tiene un peso molecular mayor de 7 millones de gramos por mol, tal como mayor de 8 millones de gramos por mol o mayor de 9 millones de gramos por mol. Ejemplos adecuados no limitantes de poliolefinas UHMW pueden incluir aquellos polietilenos o polipropilenos UHMW esencialmente lineales que tienen un peso molecular mayor de 7 millones de gramos por mol, como se conoce en la técnica y están disponibles en el mercado.

La matriz poliolefínica comprende adicionalmente del 30 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad, tal como del 40 al 80 por ciento en peso, o del 50 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad, por ejemplo polipropileno de alta densidad y/o polietileno de alta... [Seguir leyendo]

1. Un material microporoso que comprende:

(a) una matriz poliolefínica que comprende poliolefina de peso molecular ultra alto que tiene un peso molecular mayor de 7 millones de gramos por mol, y del 30 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad,

(b) una carga particulada finamente dividida distribuida a través de toda la matriz, comprendiendo dicha carga particulada al menos el 10 por ciento en peso de carga que tiene una densidad que varía de 2, 21 a 3, 21 gramos por centímetro cúbico, y

(c) al menos el 35 por ciento en volumen de una red de poros de interconexión que se comunican a través de todo el material microporoso, en el que el material microporoso tiene una densidad que varía de 0, 6 a 0, 9 g/cm3, una suavidad Sheffield de menos de o igual a 40 y un caudal de aire de 1000 segundos Gurley o mayor.

2. El material microporoso de la reivindicación 1, en el que la matriz poliolefínica comprende del 50 al 80 por ciento en peso de polietileno de alta densidad.

3. El material microporoso de la reivindicación 1, en el que la matriz poliolefínica comprende adicionalmente polietileno de peso molecular ultra alto que tiene un peso molecular mayor de 8 millones de gramos por mol.

4. El material microporoso de la reivindicación 1, en el que la carga particulada finamente dividida comprende del 10 al 30 por ciento en peso de carbonato de calcio.

5. El material microporoso de la reivindicación 1 en el que la carga particulada finamente dividida comprende adicionalmente sílice que tiene un Valor de Friabilidad mayor de o igual al 5 por ciento.

6. El material microporoso de la reivindicación 1, en el que el material microporoso tiene

- una densidad que varía de 0, 70 a 0, 9 g/cm3, y/o

- una suavidad Sheffield de menos de o igual a 35, y/o

- un caudal de aire de 1200 segundos Gurley o mayor.

7. El material microporoso de la reivindicación 1, que tiene una Constante Dieléctrica que varía de 1 a 50.

8. El material microporoso de la reivindicación 1, que tiene una Tangente de Pérdida medida a 100 MHz que varía de 0 a 0, 1.

9. El material microporoso de la reivindicación 1 que tiene un valor de Conductividad Térmica (λ (W/mK) que varía de 0 a 5, 0.

10. Un dispositivo electrónico que comprende:

(I) un sustrato que comprende un material microporoso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6; y

(II) una tinta conductora unida a al menos una porción de una superficie del sustrato (I) .

11. El dispositivo electrónico de la reivindicación 10 en el que mediante impresión se une la tinta conductora (II) a una superficie del sustrato microporoso.

12. El dispositivo electrónico de la reivindicación 11, en el que se imprime la tinta conductora (II) sobre una superficie del sustrato microporoso en una línea que tiene una anchura de al menos 5 micrómetros.

13. Un procedimiento para preparar material laminado microporoso que comprende una matriz poliolefínica que tiene una carga particulada finamente dividida distribuida a través de toda la matriz, y una red de poros de interconexión que se comunican a través de todo el material laminado microporoso, comprendiendo el procedimiento:

(a) formar una mezcla que comprende una composición de matriz poliolefínica que comprende:

(i) poliolefina de peso molecular ultra alto que tiene un peso molecular mayor de 7 millones de gramos por mol;

(ii) del 30 al 80 por ciento en peso de poliolefina de alta densidad; y

(iii) carga particulada finamente dividida que comprende al menos el 10 por ciento en peso de carga que tiene una densidad que varía de 2, 21 a 3, 21 gramos por centímetro cúbico y

(iv) composición plastificante de procesamiento;

(b) extruir la mezcla para formar una lámina continua que tiene un contenido de composición plastificante de procesamiento que varía del 45 al 55 por ciento en peso basado en el peso de la lámina continua; y

(c) poner en contacto la lámina continua con una composición de fluido de extracción para extraer la composición plastificante de procesamiento de la lámina continua para formar el material laminado

microporoso, en el que el material laminado microporoso tiene una densidad que varía de 0, 6 a 0, 9 g/cm3, una suavidad Sheffield de menos de o igual a 40 y un caudal de aire de 1000 segundos Gurley o mayor.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que la lámina continua de (b) tiene un contenido de composición plastificante de procesamiento que varía del 48 al 52 por ciento en peso basado en el peso de la lámina continua.