TW201431983A

TW201431983A - 導電墨水及其製造方法

Info

Publication number: TW201431983A
Application number: TW102148829A
Authority: TW
Inventors: Vera N Lockett; Alexandra E Hartman; John G Gustafson; Mark D Lowenthal; William J Ray; Leila Daneshi
Original assignee: Nthdegree Tech Worldwide Inc
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-08-16
Also published as: US9815998B2; US20140183421A1; CN104870578A; CN104870578B; US20150353753A1; KR102195294B1; US20190264055A1; US10961408B2; TWI652319B; KR20150103110A; US9416290B2; US10329444B2; EP2938683B1; EP2938683A1; US20170066941A1; EP2938683A4; WO2014106088A1

Abstract

一種導電墨水可包含鎳組分、多元羧酸組分以及多元醇組分，多元羧酸組分和多元醇組分可反應以形成聚酯組分。聚酯組分可在導電墨水中自多元醇組分和多元羧酸組分原位形成。導電墨水可包含碳組分。導電墨水可包含添加劑組分。導電墨水可包含鎳薄片、石墨烯薄片、膿膠酸以及乙二醇。導電墨水可印刷(例如網版印刷)至基材上且固化以形成導電膜。導電膜可包含鎳組分和聚酯組分。

Description

鎳墨水和抗氧化劑和導電塗料

【相關申請案的交叉引用】

本申請案主張2012年12月28日申請之名稱為「鎳墨水和抗氧化劑和導電塗料(NICKEL INKS AND OXIDATION RESISTANT AND CONDUCTIVE COATINGS)」之美國臨時專利申請案第61/747,093號的權益，所述申請案以全文引用的方式併入本文中。

本申請案關於一種導電墨水，尤其關於一種包含鎳的導電墨水。

市場上可獲得之最常見且最高效能之導電墨水為銀墨水。這些墨水之最大缺點為由於銀含量所產生之成本(每公克1美元至2美元不等)。銅墨水亦可獲得且比銀墨水便宜；然而，銅墨水本身和使用銅墨水印刷之膜易於氧化和腐蝕。

鎳(Ni)具有固有的金屬導電性，對氧化與其他類型之腐蝕具高抗性，且具磁性。基於這些性質，Ni墨水適用於許多領域，包含導電墨水、裝飾性金屬油漆、耐腐蝕塗料、抗靜電塗料，且適用於射頻和電磁屏蔽塗料中。

市場上可獲得之導電性可網版印刷的Ni墨水所具有之片電阻介於約5歐姆/平方/密耳與約300歐姆/平方/密耳之間的範圍內，這與金屬墨水可預期之片電阻相比相對較高。現有Ni墨水之相對低之導電性亦可解釋為何此類材料之供應商不多(例如，現有供應商包含創意材料有限公司(Creative Materials,Corp.)、格溫特郡電子材料有限公司(Gwent Electronic Materials,Ltd.)、工程導電材料有限責任公司(Engineered Conductive Materials,LLC)以及環氧樹脂公司(Epoxies)等)。現有供應商亦生產可噴墨印刷之奈米Ni墨水(例如應用奈米技術控股有限公司(Applied Nanotech Holdings,Inc.))。雖然，在高於300℃之溫度下固化之奈米墨水為高度導電的(例如，其可在固化之後變成金屬薄膜)，但其昂貴且不適用於需要較厚塗層或較低固化溫度之應用中。由於所述奈米材料，其亦較難以大量生產。

因此，需要具有改良性質之Ni墨水。

導電墨水可包含鎳組分、多元羧酸組分以及多元醇組分，多元羧酸組分與多元醇組分可反應形成聚酯組分。導電墨水可包含添加劑組分和/或碳組分。

在一些實施例中，鎳組分可包含鎳薄片、鎳奈米/微米絲以及鎳球中之至少一者。鎳薄片之厚度可小於約5微米。鎳薄片之直徑可為約100奈米至約50微米。鎳薄片之直徑可為約500奈米至約30微米。

在一些實施例中，鎳組分可為細絲狀鎳粉。細絲狀鎳粉之最長尺寸可在約2微米至約10微米範圍內。

在一些實施例中，鎳組分可具有最長尺寸在約0.5微米至約50微米範圍內之至少一種粒子。鎳組分可具有最長尺寸在約0.5微米至約30微米範圍內之至少一種粒子。鎳組分可具有最長尺寸在約5微米至約20微米範圍內之至少一種粒子。

碳組分可包含碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。碳組分可具有石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。石墨可包含石墨粉。石墨烯可包含石墨烯薄片。在一些實施例中，至少一個石墨烯薄片之直徑可為約5微米。在一些實施例中，至少一個石墨烯薄片之直徑可為約100奈米至約50微米。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含二羧酸。舉例而言，二羧酸可包含以下各者中之至少一者：丙二酸(propanedioic acid)(胡蘿蔔酸(malonic acid))、丁二酸(butanedioic acid)(琥珀酸(succinic acid))、戊二酸(pentanedioic acid)(膿膠酸(glutaric acid))、己二酸(hexanedioic acid)(肥酸(adipic acid))、庚二酸(heptanedioic acid)(薄桃酸(pimelic acid))、辛二酸(octanedioic acid)(栓酸(suberic acid))、壬二酸(nonanedioic acid)(杜鵑花酸(azelaic acid))、癸二酸(decanedioic acid)(皮脂酸(sebacic acid))、十一烷二酸(undecanedioic acid)、十二烷二酸 (dodecanedioic acid)、十三烷二酸(tridecanedioic acid)(巴西酸(brassylic acid))、十四烷二酸(tetradecanedioic acid)、十五烷二酸(pentadecanedioic acid)、十六烷二酸(hexadecanedioic acid)(塔普酸(thapsic acid))、十八烷二酸(octadecanedioic acid)、順丁烯二酸(maleic acid)、反丁烯二酸(fumaric acid)、戊烯二酸(glutaconic acid)、癒傷酸(traumatic acid)以及黏康酸(muconic acid)。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含三羧酸。舉例而言，三羧酸可包含以下各者中之至少一者：檸檬酸(citric acid)、異檸檬酸(isocitric acid)、烏頭酸(aconitic acid)、丙三酸(carballylic acid)、對稱苯三甲酸(trimesic acid)以及對苯二甲酸(terephthalic acid)。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含羥基羧酸。舉例而言，羥基羧酸可包含以下各者中之至少一者：4-羥基苯甲酸(4-hydroxybenzoic acid)、乙醇酸(glycolic acid)、乳酸(lactic acid)、檸檬酸、杏仁酸(mandelic acid)、β羥基酸(beta hydroxy acid)、ω羥基酸(omega hydroxy acid)、水楊酸(salicylic acid)、3-羥基丙酸(3-hydroxypropionic acid)以及6-羥基萘-2-甲酸(6-hydroxynaphthalene-2-carboxylic acid)。

多元醇組分可包含丙三醇和二醇中之至少一者。在一些實施例中，多元醇組分可包含以下各者中之至少一者：甘油、二元醇、三元醇、四元醇、五元醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇(etohexadiol)、對薄荷烷-3,8-二醇以及2-甲基-2,4-戊二醇。

添加劑組分可包含黏度調節劑、潤濕劑、流平劑(flow and leveling agent)、助黏劑以及腐蝕抑制劑中之至少一者。舉例而言，潤濕劑可包含聚乙二醇。舉例而言，腐蝕抑制劑可包含以下各者中之至少一者：N,N-二乙基羥胺(N,N-diethylhydroxylamine)、抗壞血酸(ascorbic acid)、肼(hydrazine)、六亞甲基四胺(hexamine)、苯二胺(phenylenediamine)、苯并***(benzotriazole)、二硫代磷酸鋅(zinc dithiophosphate)、鞣酸(tannic acid)、磷酸鋅(zinc phosphate)以及六氟乙醯丙酮(hexafluoroacetylacetone)。

在一些實施例中，添加劑組分包含溶劑。所述溶劑可包含黏度調節劑、潤濕劑、流平劑以及助黏劑中之至少一者。所述溶劑可包含醇與水中之至少一者。舉例而言，醇可包含以下各者中之至少一者：甲醇、乙醇、N-丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、N-辛醇、四氫糠醇(tetrahydrofurfuryl alcohol；THFA)、環己醇、環戊醇以及萜品醇(terpineol)。N-丙醇可包含1-丙醇、2-丙醇以及1-甲氧基-2-丙醇中之至少一者。丁醇可包含1-丁醇與2-丁醇中之至少一者。戊醇可包含1-戊醇、2-戊醇以及3-戊醇中之至少一者。己醇可包含1-己醇、2-己醇以及3-己醇中之至少一者。N-辛醇可包含1-辛醇、2-辛醇以及3-辛醇中之至少一者。

在一些實施例中，添加劑組分可包含丁基內酯。在一些實施例中，添加劑組分可包含醚。醚可包含甲基乙基醚、二***、乙基丙基醚以及聚醚中之至少一者。

在一些實施例中，添加劑組分可包含酮。酮可包含丙酮與甲基乙基酮中之至少一者。在一些實施例中，酮可包含二酮與環狀酮中之至少一者。舉例而言，環狀酮可包含以下各者中之至少一者：環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、二苯甲酮、乙醯丙酮、苯乙酮、環丙酮以及異佛酮(isophorone)。

在一些實施例中，添加劑組分可包含酯。酯可包含以下各者中之至少一者：二元酯、乙酸乙酯、肥酸二甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、膿膠酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、乙酸甘油酯以及羧酸酯。

在一些實施例中，添加劑組分可包含碳酸酯。碳酸酯可包含碳酸丙烯酯(propylene carbonate)。

在一些實施例中，添加劑組分可包含以下各者中之至少一者：二醇醚、二醇醚乙酸酯、四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(tetrahydrofuran；THF)、二甲基甲醯胺(dimethyl formamide；DMF)、N-甲基甲醯胺(N-methyl formamide；NMF)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide；DMSO)、亞硫醯氯、硫醯氯、1,2-二胺基乙烷、丙烷-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、1,2-二胺基丙烷、二苯基乙二胺、二胺基環己烷、鄰二甲苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、己烷、癸烷、十四烷、苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、甲苯、吡啶以及磷酸三乙酯。

在一些實施例中，導電墨水在約25℃下之黏度介於約 5,000厘泊至約11,000厘泊範圍內。

在一些實施例中，鎳組分介於約50重量%至約60重量%範圍內。在一些實施例中，鎳組分介於約35重量%至約65重量 %範圍內。

在一些實施例中，碳組分介於約0.5重量%至約2.5重量%範圍內。在一些實施例中，碳組分小於約10重量%。

在一些實施例中，多元羧酸組分介於約5重量%至約15重量%範圍內。

在一些實施例中，多元醇組分介於約25重量%至約40重量%範圍內。在一些實施例中，多元醇組分介於約15重量%至約60重量%範圍內。

在一些實施例中，添加劑組分小於約10%。

導電膜可包含鎳組分和聚酯組分。在一些實施例中，導電膜可包含添加劑組分和/或碳組分。

在一些實施例中，導電膜之鎳組分可具有最長尺寸在約100奈米至約50微米範圍內之至少一種粒子。鎳組分可具有最長尺寸在約0.5微米至約30微米範圍內之至少一種粒子。鎳組分可具有最長尺寸在約5微米至約20微米範圍內之至少一種粒子。

導電膜之碳組分可包含碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。碳組分可具有石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。石墨可包含石墨粉。石墨烯可包含石墨烯薄片。在一些實施例中，至少一個石墨烯薄片之直徑可為約5微米。在一些實施例中，至少一個石墨烯薄片之直徑可為約100奈米至約50微米。

在一些實施例中，導電膜之聚酯組分可自多元羧酸組分與多元醇組分原位形成。

在一些實施例中，導電膜之片電阻介於約0.5歐姆/平方 /密耳至約1.5歐姆/平方/密耳範圍內。在一些實施例中，導電膜之厚度介於約4微米至約40微米範圍內。

導電膜可印刷至基材上。適合基材可包含導電基材或不導電基材。所述基材可包含以下各者中之至少一者：石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜、聚醯亞胺膜、鋁箔、銅箔、不鏽鋼箔、碳泡沫、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑膠塗佈紙、纖維紙以及紙板。

製造導電墨水之方法可包含將鎳組分分散於溶劑組分中，且將聚酯組分分散於溶劑組分中。

製造導電墨水之方法可包含將碳組分分散於溶劑組分中。將鎳組分分散於溶劑組分中可在將聚酯組分分散於溶劑組分中之前。將鎳組分分散於溶劑組分中可在將聚酯組分分散於溶劑組分中之後。

將鎳組分分散於溶劑組分中可在將碳組分分散於溶劑組分中之前。在一些實施例中，將鎳組分分散於溶劑組分中可在將碳組分分散於溶劑組分中之後。

在一些實施例中，將碳組分分散於溶劑組分中可在將聚酯組分分散於溶劑組分中之前。在一些實施例中，將碳組分分散於溶劑組分中可在將聚酯組分分散於溶劑組分中之後。

製造導電墨水之方法可包含向溶劑組分中添加添加劑組分。

向溶劑組分中添加添加劑組分可在將鎳組分分散於溶劑中之前。向溶劑組分中添加添加劑組分可在將鎳組分分散於溶劑中之後。向溶劑組分中添加添加劑組分可在將聚酯組分分散於溶劑中之前。在一些實施例中，向溶劑組分中添加添加劑組分可在將聚酯組分分散於溶劑中之後。在一些實施例中，向溶劑組分中添加添加劑組分可在將碳組分分散於溶劑中之前。在一些實施例中，向溶劑組分中添加添加劑組分可在將碳組分分散於溶劑中之後。

導電墨水可印刷至基材上。適合基材可包含導電基材或不導電基材。所述基材可包含以下各者中之至少一者：石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜、聚醯亞胺膜、鋁箔、銅箔、不鏽鋼箔、碳泡沫、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑膠塗佈紙、纖維紙以及紙板。

在一些實施例中，導電墨水之鎳組分可具有最長尺寸在約100奈米至約50微米範圍內之至少一種粒子。鎳組分可具有最長尺寸在約0.5微米至約30微米範圍內之至少一種粒子。鎳組分可具有最長尺寸在約5微米至約20微米範圍內之至少一種粒子。

導電墨水之碳組分可包含碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。碳組分可具有石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。石墨可包含石墨粉。石墨烯可包含石墨烯薄片。在一些實施例中，至少一個石墨烯薄片之直徑可為約5微米。在一些實施例中，至少一個石墨烯薄片之直徑可為約100奈米至約50微米。

在一些實施例中，聚酯組分可由多元羧酸組分與多元醇組分形成。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含二羧酸。舉例而言，二羧酸可包含以下各者中之至少一者：丙二酸(胡蘿蔔酸)、丁二酸(琥珀酸)、戊二酸(膿膠酸)、己二酸(肥酸)、庚二酸(薄桃酸)、辛二酸(栓酸)、壬二酸(杜鵑花酸)、癸二酸(皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(巴西酸)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(塔普酸)、十八烷二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含三羧酸。舉例而言，三羧酸可包含以下各者中之至少一者：檸檬酸、異檸檬酸、烏頭酸、丙三酸、對稱苯三甲酸以及對苯二甲酸。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含羥基羧酸。舉例而言，羥基羧酸可包含以下各者中之至少一者：4-羥基苯甲酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸、杏仁酸、β羥基酸、ω羥基酸、水楊酸、3-羥基丙酸以及6-羥基萘-2-甲酸。

多元醇組分可包含丙三醇和二醇中之至少一者。在一些實施例中，多元醇組分可包含以下各者中之至少一者：甘油、二元醇、三元醇、四元醇、五元醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對薄荷烷-3,8-二醇以及2-甲基-2,4-戊二醇。

添加劑組分可包含黏度調節劑、潤濕劑、流平劑、助黏劑以及腐蝕抑制劑中之至少一者。舉例而言，潤濕劑可包含聚乙二醇。舉例而言，腐蝕抑制劑可包含以下各者中之至少一者：N,N-二乙基羥胺、抗壞血酸、肼、六亞甲基四胺、苯二胺、苯并***、二硫代磷酸鋅、鞣酸、磷酸鋅以及六氟乙醯丙酮。

在一些實施例中，添加劑組分包含溶劑。所述溶劑可包含黏度調節劑、潤濕劑、流平劑以及助黏劑中之至少一者。所述溶劑可包含醇與水中之至少一者。舉例而言，醇可包含以下各者中之至少一者：甲醇、乙醇、N-丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、N-辛醇、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇以及萜品醇。N-丙醇可包含1-丙醇、2-丙醇以及1-甲氧基-2-丙醇中之至少一者。丁醇可包含1-丁醇與2-丁醇中之至少一者。戊醇可包含1-戊醇、2-戊醇以及3-戊醇中之至少一者。己醇可包含1-己醇、2-己醇以及3-己醇中之至少一者。N-辛醇可包含1-辛醇、2-辛醇以及3-辛醇中之至少一者。

在一些實施例中，添加劑組分可包含酮。酮可包含丙酮與甲基乙基酮中之至少一者。在一些實施例中，酮可包含二酮與環狀酮中之至少一者。舉例而言，環狀酮可包含以下各者中之至少一者：環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、二苯甲酮、乙醯丙酮、苯乙酮、環丙酮以及異佛酮。

在一些實施例中，添加劑組分可包含碳酸酯。碳酸酯可包含碳酸丙烯酯。

在一些實施例中，添加劑組分可包含以下各者中之至少一者：二醇醚、二醇醚乙酸酯、四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO)、亞硫醯氯、硫醯氯、1,2-二胺基乙烷、丙烷-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、1,2-二胺基丙烷、二苯基乙二胺、二胺基環己烷、鄰二甲苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、己烷、癸烷、十四烷、苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、甲苯、吡啶以及磷酸三乙酯。

在一些實施例中，導電墨水在約25℃下之黏度可介於約 5,000厘泊至約11,000厘泊範圍內。

在一些實施例中，鎳組分介於約50重量%至約60重量 %範圍內。在一些實施例中，如實施例80至實施例143中任一項之方法，其中所述鎳組分介於約35重量%至約65重量%範圍內。

在一些實施例中，添加劑組分小於約10重量%。

製造導電膜之方法可包含將導電墨水印刷在基材上。導電墨水可包含鎳組分和聚酯組分。在一些實施例中，製造導電膜之方法可包含使所印刷之導電墨水固化。

印刷導電墨水可包含以下各者中之至少一者：網版印刷製程(screen printing process)、塗佈製程(coating process)、滾軋製程(rolling process)、噴霧製程(spraying process)、成層製程(layering process)、旋轉塗佈製程(spin coating process)、層壓製程(lamination process)、貼附製程(affixing process)、噴墨印刷製程(inkjet printing process)、電光印刷製程(electro-optical printing process)、電墨水印刷製程(electroink printing process)、抗染印刷製程(resist printing process)、熱印刷製程(thermal printing process)、雷射噴射印刷製程(laser jet printing process)、磁印刷製程(magnetic printing process)、移轉印刷製程(pad printing process)、柔版印刷製程(flexographic printing process)、混合平版印刷製程(hybrid offset lithography process)、凹雕印刷製程(intaglio printing process)以及模縫式沈積製程(die slot deposition process)。

網版印刷製程可包含使用聚酯網版。網版印刷製程可包含使用聚醯胺網版。網版印刷製程可包含使用網格大小為約110或約135之網版。

在一些實施例中，固化所印刷之導電墨水可包含將所印刷之導電墨水和基材加熱至介於約100℃至約200℃範圍內之溫度。固化所印刷之導電墨水可包含將所印刷之導電墨水和基材加熱至介於約130℃至約140℃範圍內之溫度。

在一些實施例中，固化所印刷之導電墨水可包含將所印刷之導電墨水和基材加熱持續約20秒至約1小時之持續時間。在一些實施例中，固化所印刷之導電墨水可包含將所印刷之導電墨水和基材加熱持續約3分鐘至約10分鐘之持續時間。

在一些實施例中，導電膜之鎳組分可具有最長尺寸在約 0.5微米至約50微米範圍內之至少一種粒子。鎳組分可具有最長尺寸在約0.5微米至約30微米範圍內之至少一種粒子。鎳組分可具有最長尺寸在約5微米至約20微米範圍內之至少一種粒子。

導電膜之碳組分可包含碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。碳組分可具有石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。石墨可包含石墨粉。石墨烯可包含石墨烯薄片。在一些實施例中，所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑可為約5微米。在一些實施例中，所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑可為約100奈米至約50微米。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含二羧酸。舉例而言，二羧酸可包含以下各者中之至少一者：丙二酸(胡蘿蔔酸)、丁二酸(琥珀酸)、戊二酸(膿膠酸)、己二酸(肥酸)、庚二酸(薄桃酸)、辛二酸(栓酸)、壬二酸(杜鵑花酸)、癸二酸(皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(巴西酸)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(塔普酸)、以及十八烷二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸。

多元醇組分可包含丙三醇和二醇中之至少一者。在一些實施例中，多元醇組分可包含以下各者中之至少一者：甘油、二元醇、三元醇、四元醇、五元醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對薄荷烷-3,8- 二醇以及2-甲基-2,4-戊二醇。

在一些實施例中，導電墨水可包含添加劑組分。

導電墨水在25℃下之黏度介於約5,000厘泊至約11,000 厘泊範圍內。

在一些實施例中，導電膜之鎳組分可介於約50重量% 至約60重量%範圍內。在一些實施例中，鎳組分可介於約35重量%至約65重量%範圍內。

在一些實施例中，碳組分可介於約0.5重量%至約2.5 重量%範圍內。在一些實施例中，導電膜之碳組分可小於約10重量%。

在一些實施例中，添加劑組分可小於約10重量%。

製造導電墨水之方法可包含將鎳組分分散於醇多元醇組分中，且將多元羧酸組分分散於醇多元醇組分中，其中多元羧酸組分和醇多元醇組分可反應以形成聚酯組分。

在一些實施例中，將多元羧酸組分分散於多元醇組分中原位形成聚酯組分。

在一些實施例中，製造導電墨水之方法可包含將碳組分分散於多元醇組分中。

將鎳組分分散於多元醇組分中可在將多元羧酸組分分散於多元醇組分中之前。將鎳組分分散於多元醇組分中可在將多元羧酸組分分散於多元醇組分中之後。

在一些實施例中，將鎳組分分散於多元醇組分中可在將碳組分分散於多元醇組分中之前。在一些實施例中，將鎳組分分散於多元醇組分中可在將碳組分分散於多元醇組分中之後。

在一些實施例中，將碳組分分散於多元醇組分中可在將多元羧酸組分分散於多元醇組分中之前。在一些實施例中，將碳組分分散於多元醇組分中可在將多元羧酸組分分散於多元醇組分中之後。

製造導電墨水之方法可包含添加添加劑組分。

在一些實施例中，添加添加劑組分可在將鎳組分分散於多元醇組分中之前。在一些實施例中，添加添加劑組分可在將鎳組分分散於多元醇組分中之後。在一些實施例中，添加添加劑組分可在將多元羧酸組分分散於多元醇組分中之前。在一些實施例中，添加添加劑組分可在將多元羧酸組分分散於多元醇組分中之後。在一些實施例中，添加添加劑組分可在將碳組分分散於多元醇組分中之前。在一些實施例中，添加添加劑組分可在將碳組分分散於多元醇組分中之後。

導電墨水可印刷至基材上。適合基材可包含導電基材或不導電基材。舉例而言，基材可包含以下各者中之至少一者：石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜、聚醯亞胺膜、鋁箔、銅箔、不鏽鋼箔、碳泡沫、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑膠塗佈紙、纖維紙以及紙板。

在一些實施例中，鎳組分介於約50重量%至約60重量 %範圍內。在一些實施例中，鎳組分介於約35重量%至約65重量%範圍內。

在一些實施例中，多元羧酸組分介於約5重量%至約15 重量%範圍內。

在一些實施例中，多元醇組分介於約25重量%至約40 重量%範圍內。在一些實施例中，多元醇組分介於約15重量%至約60重量%範圍內。

在一些實施例中，添加劑組分小於約10%。

在一些實施例中，所印刷之導電鎳膜可使用根據本文所述之方法製備之鎳墨水製造。在一些實施例中，導電鎳膜之片電阻可小於約1.5歐姆/平方/密耳(Ohm/sq/mil)。在一些實施例中，導電鎳膜之片電阻可小於約1.0歐姆/平方/密耳。在一些實施例中，導電鎳膜之表面粗糙度可小於約10。在一些實施例中，導電鎳膜可具有疏極性液體性(polar liquid phobicity)。在一些實施例中，導電鎳膜可具有疏水性。在一些實施例中，導電鎳膜之黏著性值可小於3。在一些實施例中，導電鎳膜在約25℃之溫度下之黏度可為約9,000厘泊(cP)。

在一些實施例中，導電墨水可包含鎳組分、多元羧酸組分以及多元醇組分。在一些實施例中，多元羧酸組分和多元醇組分可為可反應的，從而形成聚酯組分。

在一些實施例中，鎳組分可包含鎳薄片。在一些實施例中，多元羧酸組分可包含膿膠酸且多元醇組分可包含乙二醇。

在一些實施例中，使用導電墨水印刷之鎳膜之片電阻可為約0.4歐姆/平方/0.001吋(密耳)(合起來為歐姆/平方/密耳)至約0.5歐姆/平方/密耳。

在一些實施例中，導電墨水可包含疏極性液體性添加劑。疏極性液體性添加劑可包含二聚物二胺。

在一些實施例中，導電墨水可包含增強可印刷性之添加劑。增強可印刷性之添加劑可包含苯乙烯。在一些實施例中，增強可印刷性之添加劑可包含過氧化物。過氧化物可包含過氧化苯甲醯(benzoyl peroxide)、過氧化2-丁醇(2-butanol peroxide)、過氧化2,4-氯苯甲醯(2,4-chlorobenzoyl peroxide)以及過氧化月桂基(lauryl peroxide)中之至少一者。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸中之至少一者。在一些實施例中，多元醇組分可包含不飽和二元醇。在一些實施例中，聚酯組分可包含不飽和聚酯組分。在一些實施例中，導電墨水可包含石墨烯薄片。

在一些實施例中，製造導電墨水之方法可包含將鎳組分分散於多元醇組分中，且將多元羧酸組分分散於多元醇組分中。在一些實施例中，多元羧酸組分和多元醇組分可為可反應的，從而形成聚酯組分。

在一些實施例中，多元羧酸組分可包含膿膠酸且多元醇組分可包含乙二醇。

在一些實施例中，鎳組分可包含鎳薄片。

在一些實施例中，製造導電墨水之方法可包含自鎳薄片之一或多個表面移除氧化鎳。移除氧化鎳可包含在多元羧酸組分存在下加熱鎳薄片。在一些實施例中，加熱可包含將鎳薄片和多元羧酸組分加熱至約80℃至約120℃之溫度。

在一些實施例中，製造導電墨水之方法可包含添加疏極性液體性添加劑。疏極性液體性添加劑可包含二聚物二胺。

在一些實施例中，製造導電墨水之方法可包含將鎳組分與混合介質混合用於減小鎳組分粒度，其中所述混合介質可包含珠粒。在一些實施例中，所述珠粒可包含直徑為約0.3毫米(mm)至約10毫米之氧化鋯珠粒。在一些實施例中，製造導電墨水之方法可包含將鎳組分與氧化鋯珠粒混合持續介於約1小時與約2天之間的持續時間。在一些實施例中，可使包括鎳薄片和氧化鋯珠粒(直徑為約0.3毫米至約10毫米，包含約1毫米至約10毫米、約1毫米至約5毫米、以及約5毫米至約10毫米)之混合物旋轉至少約1小時(hr)至約3天，包含約1小時至約2天、約1小時至約1天、約1小時至約12小時、約12小時至約1天以及約1天至約2天。

在一些實施例中，所述方法可包含將混合介質和鎳組分於罐式研磨機中混合。罐式研磨機之直徑可為約3吋至約15吋。在一些實施例中，所述方法可包含使罐式研磨機在約50轉/分鐘(revolution per minute；RPM)至約200RPM之旋轉速度下旋轉。

出於概述本發明和所達成之優於先前技術之優勢的目的，本文描述某些目標和優勢。當然，應瞭解不必所有此類目標或優勢均需要根據任何特定實施例達成。因此，舉例而言，本領域的技術人員應認識到本發明可以可達成或優化一種優勢或一組優勢而不必達成其他目標或優勢之方式來實施或進行。

所有這些實施例意欲在本文所揭示之本發明範疇內。這些和其他實施例對本領域的技術人員而言自以下【實施方式】參考附圖將易於知曉，本發明不限於所揭示之任何特定實施例。

圖1A為以可用於藉由範德堡(van der Pauw)量測方法測定所印刷之鎳墨水之片電阻的設計印刷之鎳墨水的平面圖。

圖1B為以一設計印刷之鎳墨水在進行帶測試以量測黏著性之後的平面圖。

雖然下文描述了某些實施例和實例，但本領域的技術人員應瞭解，本發明擴展至特定揭示之實施例和/或用途以及其顯而易見的修改和等效物之外。因此，預期本文所揭示之本發明範疇不應受以下所述任何特定實施例限制。

在一些實施例中，導電墨水包括鎳薄片，其具有相對較低的成本(例如，約0.01美元/公克至約0.05美元/公克)。在一些實施例中，墨水和/或使用墨水印刷之膜對許多類型之基材具有良好的附著性和/或可在約130℃至約140℃以及更高溫度下經約3分鐘(min)至約10分鐘完全固化。墨水之黏度可針對網版印刷設計且在室溫(約25℃)下可在約5,000厘泊(cP)至約11,000厘泊範圍內。在一些實施例中，墨水之存放期為至少約3個月。在一些實施例中，印刷膜(例如自導電墨水印刷)或塗層包括鎳組分(例如鎳薄片)、碳組分(例如石墨烯)以及聚酯。印刷膜可具有高導電性(例如片電阻小於約1.5歐姆/平方/密耳，包含小於0.5歐姆/平方/密耳，包含約0.5歐姆/平方/密耳至約1.5歐姆/平方/密耳)。塗層之厚度可為約4微米(μm)至約40微米。

墨水可經設計以用於印刷能量儲存裝置之各個層(例如作為集電器層)。實例性印刷能量儲存裝置之實施例提供在2013年10月10日申請之PCT專利申請案第PCT/US2013/064309號中，其以全文引用的方式併入本文中。參見例如PCT申請案之圖1、圖2、圖7與圖8以及第22頁至第31頁和第33頁至第47頁。

在一些實施例中，所述導電墨水可用作其他應用之導電墨水，例如抗靜電塗料，和/或用於射頻和電磁屏蔽塗料中。

在一些實施例中，導電墨水可促成有效的攜帶型能量儲存系統，其可有助於增強儲存功率之使用，減少總能量消耗。導電墨水可為可回收的，例如因為所述組分可分離。在一些實施例中，導電墨水包括無毒組分，以使得例如導電墨水可在無特殊程序之情況下於掩埋物中處置，且不有害地影響環境。

實例性組成物和其製備程序

包括鎳薄片之導電墨水組成物之一個實施例呈現在表1中，以及相應印刷條件呈現在表2中，且相應印刷膜之參數呈現在表3中。

表1中所呈現之實例性墨水組成物由自其印刷之膜之參數(表3顯示所述參數)選擇。膜對基材之黏著性對大部分墨水而言為令人滿意的，故表1中所呈現之墨水組成物之關鍵準則為印刷膜之導電性(本文依據片電阻加以描述，歐姆/平方/密耳)與光滑度之間的平衡。

在一些實施例中，表1之墨水組成物可使用以下製程製備：將石墨烯薄片與乙二醇混合且在90℃下超音波處理30分鐘以將石墨烯薄片分散於乙二醇中。向石墨烯薄片與乙二醇之混合物中添加鎳薄片，用攪拌器(例如使用實驗室蛋(Lab Egg))在100℃ 下攪拌10分鐘且在90℃下超音波處理30分鐘以將Ni薄片和石墨烯薄片一起分散於乙二醇中。石墨烯可介於鎳薄片之間(例如Ni-石墨烯-Ni)，其可提高粒子間接觸且改良導電性。石墨烯可介於鎳薄片之間(例如Ni-石墨烯-Ni)，其可減少凝聚。隨後將石墨烯薄片、Ni薄片以及乙二醇之混合物加熱至100℃且添加膿膠酸。將石墨烯薄片、Ni薄片、乙二醇以及膿膠酸之混合物攪拌(例如使用實驗室蛋)30分鐘且冷卻下來。

在一些實施例中，可同時(例如同步或實質上同步)組合墨水之組分。舉例而言，可同時組合石墨烯薄片、乙二醇、鎳薄片以及膿膠酸以形成混合物。在一些實施例中，可在將所有組分分散開之後加熱混合物。在一些實施例中，可將混合物加熱至約80℃至約120℃之溫度(例如約100℃)，例如從而抑制或防止在固化之前形成聚合物。

在一些實施例中，可在醇與酸混合時形成聚酯。舉例而言，可在對包括醇組分與酸組分之混合物進行加熱時形成聚酯。在一些實施例中，墨水混合物包括原位形成之聚酯組分(例如在墨水內或在墨水形成期間，包含例如在導電墨水固化形成導電膜期間)。聚酯組分之原位形成可提供用於形成聚酯組分之可控制程，可更佳地分散於墨水中，和/或可增加與鎳組分、碳組分和/或添加劑之相互相用。在所述墨水中，酸會蝕刻不導電材料，諸如鎳組分中之氧化鎳，其可提高導電性，因為暴露出導電性更高之鎳。一旦酸在固化期間轉化為聚合物，即較不可能在鎳組分上形成氧化物，例如由於至少部分地由聚合物圍繞。墨水中之聚合物會抑制印刷或造成不良可印刷性，且在印刷後固化期間形成聚合物可有利地避免在印刷期間墨水中聚合物之任何影響。

在一些實施例中，聚酯組分可獨立於墨水形成(例如單獨地製造、購買等)且直接添加。舉例而言，製造導電鎳墨水可替代原位形成聚酯組分或在原位形成聚酯組分以外包含添加聚酯組分混合物。向墨水中添加預形成之聚酯組分可藉由併入已知量和種類(例如平均分子量、聚合物大小、單體和/或重複單元等)之聚酯組分來簡化製造過程。可調整聚合物大小來例如調整可印刷性。

表1之墨水組成物可使用網版印刷技術印刷。可能之網版印刷參數之實例呈現於表2中。

實例性印刷膜之參數呈現於表3中。使用電子厚度計來進行厚度量測。使用範德堡技術量測片電阻。舉例而言，可向本文所述之一或多種印刷導電膜應用與範德堡技術有關之一般實踐方法來評估印刷導電膜之片電阻。舉例而言，當應用範德堡技術來測定片電阻時，可使用如圖1A中所示之以特殊設計印刷之墨水。

為評估印刷鎳導電膜對基材之黏著性，可使用交叉切割測試，包含例如ISO 2409交叉切割測試。可使用交叉切割測試來判定印刷膜是否對基材展現出充分黏著性。在一些實施例中，交叉切割測試可允許根據黏著性之預定級別對印刷膜之黏著性進行分類。

在交叉切割測試中，可在印刷導電鎳膜中形成晶格圖案，所述圖案沿兩個方向各自具有一組六個切口。每組六個切口可彼此平行或實質上平行。第一組六個切口可與第二組六個切口垂直或實質上垂直。可用單葉片刀和/或多葉片切割工具進行切割。舉例而言，多葉片切割工具之葉片可間隔開約1毫米或約2毫米。每組切口中切口的間距可視印刷導電膜之厚度和/或在上面印刷所述膜之基材的硬度而定。舉例而言，間隔開約1毫米之切口可適用於厚度小於約60微米之印刷膜且其中所述膜印刷在硬基材上。舉例而言，間隔開約2毫米之切口可適用於厚度約60微米至約120微米之印刷膜且其中所述膜印刷在軟基材上。在一些實施例中，間隔開約3毫米之切口可適用於厚度約120微米至約250微米之印刷膜且其中所述膜印刷在硬或軟基材上。切口可穿透上面印刷有所述膜之基材。

可在印刷膜中之切口上面施加壓感帶(pressure sensitive tape)(例如易高(Elcometer)ISO 2409膠帶)，隨後撕掉。印刷膜之黏著性可根據黏著性之預定級別，藉由將移除壓感帶之後印刷膜之外觀與提供所述級別中之每一者的標準的描述進行比較來分類。ISO 2409交叉切割測試可允許基於六個預定級別對印刷膜之黏著性進行分類，例如級別0至級別5，級別0對應於黏著性之高級別且級別5對應黏著性之低級別。舉例而言，若印刷膜在移除壓感帶之後未顯示出自基材分離，則級別0可為適當的。若印刷膜之小於約5%之表面區域(例如上面施加有壓感膜之表面區域之百分比)自基材分離，則級別1可為適當的；若約5%至約15% 之間之表面區域分離，則級別2可為適當的；若約15%至約35%之間之表面區域分離，則級別3可為適當的；以及若約35%至約65%之間之表面區域分離，則級別4可為適當的。若印刷膜之分離比級別4中所述之分離嚴重，則級別5可為適當的。圖1B說明在交叉切割黏著性測試後之實例性印刷膜，其中所述膜展現出六個垂直和水平條紋。雖然圖1B之圖案亦為適用於某些電阻量測之圖案，但用於黏著性測試之印刷結構可採用任何適合圖案(例如水平和垂直切口足夠高且寬)。

表4列出不同鎳墨水組成物之三個實例：鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3。鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3各自包含鎳組分(呈鎳薄片形式)、碳組分(呈石墨烯薄片形式)、多元羧酸組分(呈膿膠酸形式)以及多元醇組分(呈乙二醇形式)。表6列出使用具有表4中所列出之鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3之組成之鎳墨水印刷的鎳膜之參數的實例。

如上所述，鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3可包含所列組分之其他形式。舉例而言，鎳墨水1、鎳墨水2和/或鎳墨水3可包含多元醇組分和/或多元羧酸組分(例如二羧酸，諸如順丁烯二酸)。在一些實施例中，多元羧酸和多元醇中之至少一部分可經歷化學反應以形成聚酯。在一些實施例中，鎳墨水可包含一或多種附加組分以促進提供具有一或多種所需特性之墨水和/或使用所述墨水印刷之膜。鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3各自包含一或多種添加劑，其可能之作用進一步詳細論述於下文中。鎳墨水1和鎳墨水2包含過氧化苯甲醯和苯乙烯。鎳墨水3不包含過氧化苯甲醯或苯乙烯。鎳墨水2和鎳墨水3包含二聚物二胺和環己醇。鎳墨水1不包含二聚物二胺或環己醇。可基於各種因素，包含例如在墨水固化製程中蒸發之容易性，來選擇溶劑(例如有機溶劑，諸如環己醇)。

在一些實施例中，鎳墨水可包含一或多種添加劑改良之可印刷性之墨水(例如增強可印刷性之添加劑，促進印刷具有所需厚度和/或光滑度之墨水，同時提供無孔或實質上無孔之墨水)。舉例而言，鎳墨水可包含一或多種可與聚酯和/或聚酯之一或多種前驅體(例如多元羧酸和/或多元醇)相互作用(例如，包含例如化學反應，諸如聚合反應)之組分，從而提供較強墨水(例如可較佳地經受住拉伸、扭轉、壓縮和/或剪切力的墨水)。在一些實施例中，鎳墨水可包含苯乙烯。舉例而言，苯乙烯可與聚酯和/或一或多種聚酯前驅體相互作用以促進提供較強鎳墨水。在一些實施例中，苯乙烯可經歷與不飽和聚酯和/或一或多種不飽和聚酯前驅體(例如二羧酸，諸如順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸和/或黏康酸；和/或不飽和二元醇)之共聚合反應。在一些實施例中，鎳墨水可包含起始劑來促進苯乙烯與不飽和聚酯和/或一或多種不飽和聚酯前驅體之間的相互相用(例如促進共聚合反應)。舉例而言，鎳墨水可包含過氧化苯甲醯以促進苯乙烯與不飽和聚酯和/或一或多種不飽和聚酯前驅體之間的共聚合反應(例如過氧化苯甲醯作為共聚合反應之活化劑)。亦可使用其他適合活化劑，包含例如其他適合之過氧化物。再次參看表4，鎳墨水1和鎳墨水2包含過氧化苯甲醯和苯乙烯。

在一些實施例中，鎳墨水可包含一或多種附加組分來促進提供具有改良之疏極性液體性(諸如改良之疏水性)之墨水和/或膜(例如疏極性液體性添加劑，用於促進減少墨水和/或使用所述墨水印刷之膜對水和/或其他極性液體之吸收)。所述用於促成具有改良之疏極性液體性之墨水和/或膜之一或多種附加組分可包含聚合物和/或聚合物前驅體，其中之任一者或兩者可包含疏水性長鏈(例如長烴鏈)。舉例而言，鎳墨水可包含二聚物二胺來促進提供具有改良之疏極性液體性之鎳墨水和/或膜。在一些實施例中，二聚物二胺可經歷與鎳墨水之聚酯和/或一或多種聚酯前驅體之聚合反應。再次參看表4，鎳墨水2和鎳墨水3包含二聚物二胺。

在一些實施例中，具有疏極性液體性之鎳墨水和/或膜可顯示對能量儲存裝置之各個部件中所用之離子液體極少或無或實質上無吸收。能量儲存裝置可包含一或多種可由鎳膜吸收之液體組分(例如水性電解質，和/或一或多種其他組分，其可包含離子液體和/或任何其他液體)，有害地影響鎳膜之電效能，諸如降低鎳膜之電導率。舉例而言，能量儲存裝置之電極和/或分隔器可包含一或多種離子液體。包含包括離子液體之電極和/或分隔器之實例性能量儲存裝置之實施例提供於2013年10月10日申請之PCT專利申請案第PCT/US20 13/064309號中，其以全文引用的方式併入本文中。參見例如所述PCT申請案之第24頁至第26頁、第28頁至第30頁以及第43頁至第48頁。

在一些實施例中，表4之鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3可使用以下製程製備：混合膿膠酸與乙二醇直至膿膠酸溶解或實質上溶解於乙二醇中為止。隨後可添加鎳薄片和石墨烯薄片且混合。舉例而言，所述混合物內鎳薄片與石墨烯薄片之混合和/或分散可藉由使用攪拌器(例如使用實驗室蛋)在約100℃下攪拌所述混合物約10分鐘，和/或藉由在約90℃下超音波處理所述混合物約30分鐘而完成。如本文所述，石墨烯可介於鎳薄片之間(例如Ni-石墨烯-Ni)，其可增加粒子間接觸，改良導電性和/或減少凝聚。

為使包含一或多種組分之鎳墨水促進提供具有改良之可印刷性之墨水，可將所述一或多種組分添加至包括鎳和石墨烯薄片之混合物中。舉例而言，對於表4之鎳墨水1和鎳墨水2，可將苯乙烯和過氧化苯甲醯添加至包括鎳薄片和石墨烯薄片之混合物中和/或與所述混合物混合。

在一些實施例中，鎳墨水製造程序可包含用於減小鎳組分粒度之製程。舉例而言，鎳薄片可經歷減小鎳薄片之大小之製程。在一些實施例中，鎳薄片和/或一或多種其他鎳墨水組分可經歷使用混合介質之混合製程(例如在如本文所述之罐式研磨機中)，所述製程可使鎳薄片***且減小鎳薄片之大小。減小鎳薄片大小之其他方法亦可為適合的。其他混合設備和/或混合介質亦可適於促進減小鎳薄片之大小。舉例而言，輥式研磨機亦可適用於混合鎳薄片與混合介質。鎳薄片可在鎳薄片與鎳墨水之一或多種其他組分組合之前和/或之後(例如在鎳薄片和石墨烯薄片與膿膠酸和乙二醇組合之前和/或之後，諸如僅混合鎳薄片與混合介質)經歷用於減小鎳薄片大小之製程。在一些實施例中，可在向混合物中添加鎳薄片之前減小鎳薄片大小。使用罐式研磨機進行混合物(例如包含一或多種其他鎳墨水組分)中鎳薄片之鎳薄片大小減小製程可有利地促進降低具有增加之光滑度和/或可印刷性之鎳膜和/或鎳墨水之製造成本。在一些實施例中，罐式研磨機可促進改良所加工之混合物之凝聚混合介質和/或凝聚粒子之崩解，和/或改良所加工之混合物之粒子的潤濕。將包括鎳薄片和一或多種其他鎳墨水組分之混合物與混合介質混合可促進鎳薄片在混合物內進一步分散。

具有較小大小之鎳薄片可促成較光滑之鎳墨水和/或膜 (例如粗糙度降低)，和/或改良鎳墨水之可印刷性(例如促進印刷較薄之膜)。較光滑之鎳墨水和/或膜對多種應用而言可為合乎需要的。舉例而言，粗糙度降低之鎳墨水和/或鎳膜對電磁屏蔽應用和/ 或在各種電子應用之電路板上使用鎳膜(例如作為電路板上所用之其他導電材料(諸如含銀(Ag)材料)之較便宜替代物)而言可為合乎需要的。

在一些實施例中，鎳墨水混合物可與混合介質(例如珠粒，諸如氧化鋯珠粒)於罐式研磨機中混合。在完成混合製程之後，例如在獲得所需大小(例如平均大小、大小範圍等)之鎳薄片之後，可自混合物移除混合介質。在一些實施例中，可選擇混合介質之大小來促進提供所需大小之鎳薄片。舉例而言，可選擇氧化鋯珠粒之大小(例如球形或實質上球形珠粒之直徑)以提供具有所需直徑和/或所需最長尺寸之鎳薄片。在一些實施例中，鎳薄片之大小可與混合介質之尺寸成正比(例如大小較小之混合介質可促進提供較小之鎳薄片)。在一些實施例中，直徑為約5毫米(mm)至約10毫米之氧化鋯珠粒可提供直徑和/或最長尺寸約10微米(μm)之鎳薄片。小於約5毫米之氧化鋯珠粒可提供較小之鎳薄片(例如直徑和/或最長尺寸小於約5毫米，諸如約0.3毫米至約5毫米之鎳薄片)。

減小鎳薄片粒度可促進增加鎳墨水和/或使用所述鎳墨水印刷之鎳膜之光滑度(例如粗糙度降低)。表5提供使用表4之鎳墨水1之組成物印刷的鎳膜之粗糙度量測結果之實例，其中用於印刷所述膜之鎳墨水使用具有各種大小之混合介質製備。舉例而言，表5顯示印刷膜之粗糙度隨著所用混合介質之大小增加而增加。可根據本領域的技術人員已知之各種方法進行粗糙度量測，所述方法包含例如接觸式表面輪廓儀(例如用探針接觸鎳膜表面來量測鎳膜表面之粗糙度之表面輪廓儀)和/或非接觸式表面輪廓儀(例如光學表面輪廓儀)。

可使鎳薄片和/或鎳墨水之一或多種其他組分以及氧化鋯珠粒在罐式研磨機中在旋轉速度下旋轉持續一段時間以提供具有所需大小之鎳薄片。各種旋轉速度可為適合的。罐式研磨機之旋轉速度可視各種參數而定，包含例如罐式研磨機之幾何形狀(例如大小和/或形狀)和/或所加工之混合物之黏度。

鎳粒子在罐式研磨機內***之速率(例如研磨速率)可視罐式研磨機之研磨滾筒之旋轉速度而定。所加工之混合物和/或混合介質在罐式研磨機內以瀑布般運動移動(例如瀑布般傾瀉或以類似於瀑布水之運動移動)可表明所述旋轉速度提供所需研磨速率。在一些實施例中，瀑布般下瀉可涉及罐式研磨機滾筒內之混合物和/或混合介質相對於水平參考線以約45度至約60度之角度破裂遠離研磨機滾筒加工腔之內壁。混合物和/或混合介質在研磨機滾筒內瀑布般傾瀉可促進混合介質和/或混合物自研磨機滾筒加工腔之外緣以連貫的移動塊落下和/或滾軋，例如產生使混合物之粒子碎裂(例如減小混合物中之鎳薄片之粒度)之衝擊力。在一些實施例中，研磨機滾筒加工腔內涉及不在外緣瀑瀉向下之混合介質和/或混合物之二次作用可有助於混合物粒子進一步***，例如經由混合介質和/或混合物之旋轉作用和/或研磨機滾筒加工腔之一或多個內表面與混合介質和/或混合物之間的摩擦作用。在一些實施例中，混合物和/或混合介質之瀑布般傾瀉和涉及研磨機滾筒、混合介質和/或混合物之二次作用可促進顯著改良混合物之粒度減小，改良混合物組分之分散，例如由於來自混合介質旋轉之剪切力增加。在一些實施例中，混合物和/或混合介質之瀑布般傾瀉和涉及研磨機滾筒、混合介質和/或混合物之二次作用可促進增加混合物粒子在濕式製程期間的潤濕。

在一些實施例中，研磨機滾筒之高旋轉速度可引起混合物和/或混合介質離心。舉例而言，混合物和/或混合介質之離心可導致混合介質自混合物粒子分離，例如促成未研磨或實質上未研磨材料，混合物粒子不均勻崩解和/或粒子在混合物內分散不均勻。

在一些實施例中，研磨機滾筒之慢旋轉速度可有助於混合介質和/或混合物粒子在罐式研磨機滾筒加工腔內滑移，諸如由於所加工之混合介質和/或混合物相對於旋轉研磨機滾筒之壁變成靜止。混合介質和/或混合物在罐式研磨機加工腔內滑移可導致罐式研磨機和/或混合介質之不合需要之磨損，諸如在研磨機滾筒加工腔壁內部形成溝槽和/或使混合介質變平。在一些實施例中，當罐式研磨機填充之混合物和/或混合介質之量不足時，可出現混合介質之滑移。在一些實施例中，滑移可因所加工之混合物之低黏度而發生。

在一些實施例中，可將提昇條(lifter bar)附接(例如焊接和/或用螺栓栓)至研磨機滾筒加工腔之內表面來減少滑移。舉例而言，當混合物和混合介質之組合體積低於研磨機滾筒加工腔之體積之約45%時可使用提昇條。在一些實施例中，若混合介質和混合物之組合體積過低，諸如低於研磨機滾筒加工腔之體積之約33%，則使用提昇條在減少和/或防止混合介質和/或混合物在研磨機滾筒內滑移方面可能無效。

臨界旋轉速度可為混合物之最外層開始抵靠研磨機滾筒加工腔之內壁離心的速度。用於加工濕混合物之研磨機滾筒之臨界旋轉速度Nc例如以轉/分鐘(RPM)表示，可使用以下等式計算：N_c=54.2/(R)=76.6/(D)，其中R為研磨機滾筒加工腔之內半徑，且D為研磨機滾筒加工腔之內直徑(例如R和D可用呎表示)。用於加工乾混合物之臨界旋轉速度可藉由使以上所計算之N_c值增加約2轉/分鐘至約5轉/分鐘來評估。臨界旋轉速度可與混合介質形狀和/或密度無關。

在一些實施例中，研磨機滾筒之旋轉速度可為臨界旋轉速度N_c之約35%至約115%，包含臨界速度(Nc)之約60%至約65%。在一些實施例中，罐式研磨機可在不同速度下旋轉以促進優化粒度減小。舉例而言，較低之旋轉速率可用於軟質材料之濕式加工和/或乾式加工，諸如與陶瓷玻璃料和釉料之濕式加工中所用之旋轉速率相比。

在一些實施例中，較高旋轉(諸如處於臨界速度或接近臨界速度之速度)可用於製造金屬粉末(例如青銅粉和鋁粉)。舉例而言，此類高速度旋轉可促進金屬粉末呈片狀剝落，此係歸因於混合介質對金屬粒子賦予之強大衝擊力。

在一些實施例中，滾筒直徑為約3吋至約15吋之罐式研磨機可在介於約50轉/分鐘與約200轉/分鐘之間之旋轉速度下使用以提供具有所需粒度之鎳薄片。舉例而言，可使用之旋轉速度為約80轉/分鐘至約150轉/分鐘、約100轉/分鐘至約120轉/分鐘。如本文所述，在一些實施例中，罐式研磨機之旋轉速度在鎳薄片粒度減小製程期間可變化。

在一些實施例中，優化鎳粒度減小製程可包括使用大小遞減之混合介質。較小混合介質可促進增加研磨機每轉之接觸和/或減小剪切力可起作用之距離，例如使鎳粒度之均一性增加和/或促進粒度減小幅度增加。較大混合介質可提供對所加工之混合物之粒子的不當的高衝擊能量和/或若此增加之能量未有效地消耗和/或耗散，則可在罐式研磨機中產生熱。在一些實施例中，較大混合介質可適用於提供增加之衝擊能量用於使混合物中之較大和/或較硬粒子***和/或用於加工搖溶性濕混合物。

在一些實施例中，優化由罐式研磨機(例如視混合介質和/或混合物之粒度和/或密度而定)加工之混合物之黏度可促成混合物之所需研磨，同時減少混合介質之磨損(例如同時保持混合介質之磨損速率為每年約20%)。在一些實施例中，使用高密度混合介質加工之混合物之黏度可高於使用瓷和/或燧石混合介質加工之混合物之黏度，例如高出約25%，諸如歸因於高密度混合介質對混合物賦予之較大衝擊能量。

在一些實施例中，所加工之具有高黏度之混合物可妨礙混合介質在研磨機內移動，例如促使研磨作用減小。舉例而言，過高黏度可促使混合介質之凝聚增加，使得混合介質在研磨機內旋轉在一起成塊，顯著阻礙研磨作用。

在一些實施例中，提高黏度可為合乎需要的，諸如當操作較大研磨機滾筒(例如具有較大直徑之研磨機滾筒)時。可使用較重之襯墊以防止磨損，歸因於混合介質之重量增加。在一些實施例中，較大研磨機滾筒之操作可涉及使用增加之馬力來旋轉較大研磨機滾筒，所述增加之馬力轉化成熱，其可降低混合物之黏度(例如其可引起獲得優化混合物黏度)。

所加工之混合物之黏度可使用本領域的技術人員已知之各種技術量測。舉例而言，可使用Krebs Stormer®黏度計(例如具有52.2毫米滲平槳(seep flat paddle)，克雷布斯改良(Krebs' modification)，可購自新澤西州(New Jersey)之托馬斯科學公司(Thomas Scientific))來量測黏度。舉例而言，對於使用包括燧卵石和/或瓷珠之混合介質之製程而言，可使用約600厘泊(cP)至約1,100厘泊(例如約70克雷布斯單位(Krebs Unit；KU)至約90克雷布斯單位)之黏度。舉例而言，對於使用包括高密度混合介質之混合介質的製程而言，可使用超過約2,200厘泊(例如超過約110克雷布斯單位)之黏度。

罐式研磨機中由混合物和用於促進所需粒度減小之混合介質所佔據之所需組合體積可視混合介質之材料而定。在一些實施例中，可能需要混合物和混合介質填充研磨機滾筒之總內部加工腔體積之約45%至約55%，包含約45%至約50%。在一些實施例中，混合物和混合介質所填充之體積過低之罐式研磨機滾筒可導致在混合介質和/或研磨機滾筒加工腔之內表面上之磨損增加(例如歸因於混合介質在研磨機滾筒加工腔之一或多個內表面上滑移)。在一些實施例中，由藉由高密度陶瓷混合介質加工之混合物和混合介質本身所佔據之組合體積可為內部加工腔體積之約 45%至約50%。在一些實施例中，由藉由包括燧卵石和/或標準瓷之混合介質加工之混合物和混合介質本身所佔據之組合體積可為研磨機滾筒之內部加工腔體積之約50%至約55%。舉例而言，例如當使用標準和/或高密度混合介質時，濕式加工搪瓷玻璃料可填充加工腔之內部體積之約50%至約55%。用磅表示之玻璃料進料(滑移)可等於用加侖表示之研磨機總體積之約三倍至約四倍。若使用標準瓷，則玻璃料進料與體積之比可為約3比約1。若使用高密度氧化鋁介質，則玻璃料進料與體積之比可介於約3.5比1與約4.5比1之間。當使用鋼球時，視所需研磨機輸出而定，可使用33%和45%至50%球進料。在33%球進料之情況下，推薦提昇條。

在一些實施例中，對於研磨乾混合物，罐式研磨機滾筒之內部加工腔經混合物填充至約25體積%和經混合介質填充至約25體積%(例如研磨機中一半佔據體積由混合物填充且一半由混合介質填充)可促進改良混合物和混合介質和/或加工腔之一或多個內表面之間的接觸效率。

在一些實施例中，混合介質和所加工之混合物在罐式研磨機之加工腔內所佔據之體積可例如藉由首先將研磨機加工腔填充至其總體積之30%至約40%來維持至少約25%之總研磨機加工腔體積。在一些實施例中，具有約60%固體和40%空隙之表觀體積的混合物例如使研磨機加工腔約50%充滿，將具有總研磨機體積之20%空隙容量。

在一些實施例中，混合製程之持續時間可視藉由罐式研磨機加工之混合物之量而定。舉例而言，較長持續時間之混合製程可用於加工較多量之混合物，且較短持續時間之混合製程可用於加工較少量之混合物。

延長之旋轉持續時間可促進鎳薄片大小之減小幅度增加，促成具有較小尺寸之鎳薄片。在一些實施例中，可使包括鎳薄片和氧化鋯珠粒(直徑為約0.3毫米至約10毫米，包含約1毫米至約10毫米、約1毫米至約5毫米、以及約5毫米至約10毫米)之混合物旋轉至少約1小時(hr)至約3天，包含約1小時至約2天、約1小時至約1天、約1小時至約12小時、約12小時至約1天以及約1天至約2天。舉例而言，可使包括具有0.3毫米至約5毫米之氧化鋯珠粒之混合介質旋轉長達約2天之持續時間以提供直徑和/或最長尺寸約10微米之鎳薄片。旋轉持續時間愈長，可達成之鎳薄片大小愈小。用於達成所需鎳粒度之旋轉持續時間可隨著包括鎳薄片之混合物之黏度降低而減少。在一些實施例中，所加工之混合物之黏度可藉由向混合物中添加一或多種溶劑來降低。舉例而言，可向包括鎳薄片之混合物中添加包括乙醇之溶劑以降低混合物之黏度。黏度降低之混合物可經加工以減小其中之鎳薄片之大小。隨後可在鎳薄片大小減小製程之後，諸如藉由蒸發移除溶劑。舉例而言，可蒸發過量溶劑直至鎳墨水具有所需黏度為止(例如可蒸發溶劑以使得鎳墨水達成約9,000厘泊之黏度)。舉另一實例，可藉由在鎳薄片大小減小製程期間增加混合物之溫度，諸如在所述製程期間將混合物維持在高溫下，來降低混合物之黏度。在一些實施例中，旋轉持續時間可視各種其他因素而定，包含例如混合物中之分散劑濃度和/或鎳薄片之初始粒度。使用較小之混合介質可在較短持續時間內減小鎳薄片之大小，但可能較昂貴，在大小減小之後難以分離等。

在一些實施例中，鎳組分(例如鎳薄片)可經歷減小大小至大於上文所論述者(例如大於約10微米)之製程，或可能不經歷減小薄片大小之製程(例如提供具有較高粗糙度之鎳膜)。在一些實施例中，可能需要具有較高粗糙度之鎳墨水和/或鎳膜。舉例而言，使用具有較高粗糙度之鎳膜在一或多種在導電終端之間傳導電流之應用中可為有利的，諸如在用於能量儲存裝置之應用中(例如作為電池組、超級電容器和/或超電容器(包含例如雙電層電容器(electric double-layer capacitor；EDLC))之集電器之一部分)。舉例而言，適用於一或多種可能需要在終端(例如電子裝置之兩個電子組件)之間傳導電流之應用的鎳薄片可具有直徑和/或最長尺寸為約10微米至約15微米(包含約10微米至約12微米)之鎳薄片。在不受任何特定理論或操作模式限制的情況下，鎳墨水混合物中之較大鎳薄片可促進改良電流傳導，歸因於可發生電流傳導之包括鎳組分之層與鄰近層之間的連續表面區域增加，在包括鎳組分之層與鄰近層之間的層間黏著性改良，和/或鎳膜導電組分之間(例如在鎳組分之中，諸如鎳薄片；和/或碳組分，諸如石墨烯；和/或在鎳組分與碳組分之間)的接觸增加，從而促進電流傳導。

在一些實施例中，包括鎳組分(例如鎳薄片)和多元羧酸組分(例如膿膠酸)之混合物可加熱一段時間。對鎳薄片和酸進行加熱可促進使用所述混合物製造之鎳膜的電導率增加。在一些實施例中，在酸組分存在下加熱鎳薄片可促進移除在鎳薄片之一或多個表面上形成之氧化鎳(例如歸因於鎳薄片之天然氧化)，使得鎳薄片上可獲得之導電性表面區域增加。加熱製程可在各種溫度下進行。舉例而言，加熱製程可在約50℃至約150℃之溫度下，較佳在約80℃至約120℃之溫度下，更佳在約90℃至約110℃之溫度下，最佳在約95℃至約105℃之溫度下進行。舉例而言，加熱製程可在約100℃之溫度下進行。當包括鎳組分和多元羧酸組分之混合物處於過低溫度下時，自鎳薄片移除氧化物可導致氧化鎳移除不充分，例如使製程持續時間延長以達成所需氧化物移除的。延長持續時間可導致混合物之一或多種組分(例如溶劑組分)不合需要的蒸發。當包括鎳組分和多元羧酸組分之混合物處於過高溫度下時，自鎳薄片移除氧化物可導致混合物之一或多種組分(例如溶劑組分)不合需要之蒸發和/或混合物組分之間(例如多元羧酸組分與多元醇組分之間)不合需要之聚合。

可將鎳薄片和酸加熱一段時間以在自所述墨水製造之膜的電導率方面達成所需改良。在一些實施例中，加熱製程可進行約15分鐘(min)至約3小時(hr)，包含約45分鐘至約75分鐘以及包含約50分鐘至約70分鐘之持續時間。舉例而言，鎳薄片和酸組分可在約80℃至約120℃之溫度(例如約100℃)下加熱約1小時至約2小時，包含約1小時至約1.5小時，例如約1小時之持續時間。加熱持續時間可視各種參數而定，包含例如加熱製程之溫度，和/或所加熱之包括鎳薄片和酸組分之混合物的量。

加熱製程可在減小鎳薄片之粒度之製程之前和/或之後進行。在一些實施例中，相比於無加熱製程以移除氧化鎳所製造之類似鎳膜，在用於減小鎳薄片粒度之製程之後加熱鎳薄片和酸組分可使鎳膜導電性增加至少約兩倍或約三倍。舉例而言，使用未經歷加熱製程以促進在墨水中之鎳薄片之一或多個表面上蝕刻氧化鎳之墨水(例如表4之鎳墨水1)印刷之鎳膜的片電阻可為約0.8歐姆/平方/密耳(Ohm/sq/mil)至約1.0歐姆/平方/密耳，諸如約0.9歐姆/平方/密耳。使用具有類似組成且已經歷加熱製程以移除氧化鎳之墨水印刷的鎳膜的片電阻可為約0.4歐姆/平方/密耳至約0.5歐姆/平方/密耳，諸如約0.45歐姆/平方/密耳。

在一些實施例中，可在加熱製程之後向鎳墨水混合物中添加用於促進改良疏極性液體性之鎳墨水之一或多種組分(例如，用於自鎳墨水混合物中之鎳薄片之一或多個表面移除氧化鎳)。在一些實施例中，可向鎳墨水混合物中添加用於促進改良疏極性液體性之一或多種組分同時維持鎳墨水混合物在約50℃至約100℃之溫度下。在一些實施例中，可向鎳墨水混合物中添加用於促進改良疏極性液體性之一或多種組分同時攪拌所述鎳墨水混合物。舉例而言，可向鎳墨水混合物中添加二聚物二胺同時將鎳墨水混合物維持在約50℃至約100℃之溫度下且攪拌所述鎳墨水混合物約20分鐘(min)至約40分鐘，諸如約30分鐘。

在一些實施例中，可向鎳墨水混合物中添加有機溶劑 (例如環己醇)。在一些實施例中，可在添加墨水混合物之其他組分之後添加有機溶劑。舉例而言，對於表4之鎳墨水3，可在添加二聚物二胺之後向墨水混合物中添加有機溶劑。在一些實施例中，可在用於減小鎳薄片粒度之製程之前(例如在罐式研磨機中混合鎳墨水混合物與混合介質之前)添加有機溶劑。舉例而言，對於表4之鎳墨水2，可在添加鎳薄片和石墨烯薄片之後添加有機溶劑。在一些實施例中，可在鎳墨水製造過程中之各個點添加溶劑，從而改變包括鎳墨水之一或多種組分之混合物的黏度和/或改良所述鎳墨水之可印刷性。

可使用本文所述之一或多個製程將鎳墨水印刷至基材 (例如聚酯基材Mylar^®)上。可使用網版印刷製程，諸如經由網格大小為110之聚酯篩網印刷表4之鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3中之一或多者。印刷墨水可在強制空氣烘箱(force air oven)中，在約130℃至約150℃之溫度下，包含約135℃至約145℃(例如包含約280℉至約290℉)，固化約10分鐘(min)至約15分鐘之持續時間。

使用表4之鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3印刷之鎳膜的片電阻(例如用歐姆/平方/密耳(Ohm/sq/mil)表示)、黏著性、疏極性液體性、厚度(例如用微米(μm)表示)以及粗糙度範圍(例如用微米(μm)表示，以使用罐式研磨機混合製程用直徑約5毫米(mm)至約10毫米之混合珠粒製造之鎳膜計)效能之實例列在表6中。

量測如本文所述之鎳膜之效能(例如參考表3)之一或多種方法可用於量測表6中所列出之參數中之一或多者。舉例而言，膜對基材之黏著性可使用ISO 2409交叉切割測試以0至5之量表來量測，其中0為極具黏著性且5為黏著性最低。對印刷於聚酯基材表面(例如Mylar^®)上之鎳膜量測表6之黏著性效能。如本文所述，印刷鎳膜之片電阻可使用範德堡技術量測。印刷鎳膜之疏極性液體性可使用本領域的技術人員已知的一或多種方法來量測。舉例而言，疏極性液體性可藉由座滴技術(Sessile Drop Technique)(例如量測液滴與鎳膜表面之接觸角，其中液滴具有已知表面能，且大於約90°之接觸角可表明疏極性液體性)來評估。舉另一實例，疏極性液體性可藉由將鎳膜在極性液體中浸泡一段時間(例如約1個月)，隨後測試可削弱功能之性質(諸如膜硬度或柔軟度和電學性質)的變化來評估。鎳膜粗糙度可使用各種適合方法來量測，包含例如藉由使用接觸式表面輪廓儀(例如用探針接觸鎳膜表面以量測鎳膜表面之粗糙度的表面輪廓儀)和/或非接觸式表面輪廓儀(例如光學表面輪廓儀)。

製備鎳墨水之一或多種製程(包含例如參考表4之鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3所描述之一或多種製程)可用於製備對應於表6中所列之鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3之效能參數的鎳墨水組成物。舉例而言，表6中之鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3所列之平均粗糙度可使用如下混合製程獲得，其中使用氧化鋯珠粒作為混合介質使鎳薄片破裂成較小碎片，其中所述珠粒之直徑可為約5毫米(mm)至約10毫米。舉另一實例，表6所列之片電阻可使用鎳墨水獲得，在墨水製造過程期間加熱所述鎳墨水以自所述墨水中之鎳薄片之一或多個表面移除至少一部分氧化鎳。

參看表6，使用表4之鎳墨水1、鎳墨水2以及鎳墨水3 印刷之鎳膜可印刷達到類似厚度，其可有助於比較性質。使用鎳墨水1印刷之鎳膜包含添加劑苯乙烯和過氧化苯甲醯，可具有較低之片電阻，例如相比於使用鎳墨水2和鎳墨水3印刷之鎳膜。然而，鎳墨水1不或實質上不展現疏極性液體性。使用鎳墨水1印刷之鎳膜相比於使用其他兩種鎳墨水組成物印刷之鎳膜亦展現出黏著性效能降低，且相比於使用鎳墨水3印刷之鎳膜粗糙度降低。使用鎳墨水2印刷之鎳膜包含添加劑苯乙烯、過氧化苯甲醯、二聚物二胺以及作為溶劑之環己醇，可展現出疏極性液體性，黏著性效能改良(例如相比於使用鎳墨水1印刷之鎳膜)，且粗糙度降低(例如相比於使用鎳墨水3印刷之鎳膜)。然而，使用鎳墨水2印刷之膜展現出片電阻增加。使用鎳墨水3印刷之鎳膜不包含添加劑苯乙烯和過氧化苯甲醯，但包含二聚物二胺和作為溶劑之環己醇。使用鎳墨水3印刷之鎳膜可展現出疏極性液體性(例如展現出對極性液體之極少或無或實質上無吸收)，黏著性效能改良(例如相比於使用鎳墨水1印刷之鎳膜)，且粗糙度增加(例如相比於使用鎳墨水3印刷之鎳膜)。使用鎳墨水3印刷之鎳膜之片電阻效能介於使用鎳墨水1和鎳墨水3印刷之膜的片電阻效能之間。

在一些實施例中，用於印刷膜之鎳墨水之組成物可基於印刷鎳膜之一或多種所需特性來選擇。舉例而言，可使用針對片電阻效能優化之鎳墨水組成物(例如表4之鎳墨水1)來印刷鎳膜。較低之片電阻在多種應用中可為需要的，所述應用包含鎳膜在兩個或多於兩個終端之間提供電傳導之應用。在一些實施例中，鎳膜可具有提供疏極性液體性且改良對底層基材之黏著性的組成物(例如表4之鎳墨水3)。如本文所述，疏極性液體性在各種應用中可為有利的，包含例如在能量儲存裝置(例如電池組、電容器和/或超電容器)中。在一些實施例中，可選擇鎳墨水以提供粗糙度降低同時亦具有疏極性液體性和/或對基材之黏著性增加之鎳膜(例如表4之鎳墨水2)。如本文所述，粗糙度降低在多種應用中可為有利的，包含例如電路板中所用之導電膜。

與表1中所呈現之實例性墨水組成物之組分略有變化之實例性墨水組成物

下表中所列為適用於印刷鎳膜之鎳墨水組成物之各種其他實例。所述表標註有說明，所述說明指示對應鎳墨水組成物之組分相比於表1中所列之鎳墨水組成物所作之變化(例如組分粒度、組分濃度、組分所用材料之類型和/或添加劑組分之添加)。對於使用具有所列變化之鎳墨水組成物印刷之鎳膜中之每一者，所量測之片電阻(例如用歐姆/平方/密耳表示)、黏著性以及粗糙度範圍(例如用微米表示)之實例亦提供在對應鎳膜性質表中。

Ni薄片變化為細絲狀Ni粉

Ni薄片變化為細絲狀Ni粉之印刷膜性質

石墨烯薄片直徑自5微米變化為25微米

石墨烯薄片直徑自5微米變化為25微米之印刷膜性質

石墨烯薄片變化為石墨粉

石墨烯薄片變化為石墨粉之印刷膜性質

碳添加劑濃度自1.4重量%變化為0重量%

碳添加劑濃度自1.4重量%變化為0重量%之印刷膜性質

碳添加劑濃度自1.4重量%變化為0.6重量%

碳添加劑濃度自1.4重量%變化為0.6重量%之印刷膜性質

碳添加劑濃度自1.4重量%變化為5.8重量%

碳添加劑濃度自1.4重量%變化為5.8重量%之印刷膜性質

酸自膿膠酸變化為胡蘿蔔酸

酸自膿膠酸變化為胡蘿蔔酸之印刷膜性質

醇自乙二醇變化為1,3丙二醇

醇自乙二醇變化為1,3丙二醇之印刷膜性質

添加聚乙二醇600作為添加劑

添加聚乙二醇600作為添加劑之印刷膜性質

添加N,N-二乙基羥胺作為添加劑

添加N,N-二乙基羥胺作為添加劑之印刷膜性質

使用以上各表中所列之鎳墨水組成物印刷之鎳膜的黏著性效能、片電阻、可印刷性效能和/或其他效能參數可藉由使用本文所述之一或多種量測技術來量測。舉例而言，如使用上述ISO測試所量測，所列之包含鎳薄片和石墨烯薄片之組成物的黏著性為1。包含細絲狀鎳粉和石墨粉之組成物的黏著性各自為3。所列之經改性之組成物中之一些的電阻與使用表1之鎳墨水組成物印刷之鎳膜的電阻相當，但其他可印刷性參數(例如厚度和光滑度)不如使用表1中所列之組成物印刷之膜令人滿意。

墨水組成物相比於表1中所呈現之實例性組成物和/或印刷參數相比於表2中所呈現之實例性印刷參數的實例性變化

下表中所列為鎳墨水黏度、鎳墨水組成物以及鎳墨水印刷參數之實例。各表之描述標題指示多元醇組分之濃度相比於表1 之鎳墨水組成物之變化。對於使用具有所列變化之鎳墨水組成物印刷之鎳膜中之每一者，所量測之片電阻(例如用歐姆/平方/密耳表示)、黏著性以及粗糙度範圍(例如用微米表示)之實例亦提供在對應鎳膜性質表中。

藉由向表1之組成物中添加較多乙二醇所產生之黏度變化

藉由向表1之組成物中添加較多乙二醇產生黏度變化之印刷膜性質

藉由向表1之組成物中添加較少乙二醇所產生之黏度變化

藉由向表1之組成物中添加較少乙二醇產生黏度變化之印刷 膜性質

下表所列為可用於印刷本文所述之一或多種鎳墨水組成物之適合印刷製程之參數的實例。各表之描述標題提供不同於表2之印刷製程之印刷參數。對於使用具有所列變化之鎳墨水組成物印刷之鎳膜中之每一者，所量測之片電阻(例如用歐姆/平方/密耳表示)、黏著性以及粗糙度範圍(例如用微米表示)之實例亦提供在對應鎳膜性質表中。

基材自Mylar變化為聚醯胺

基材自Mylar變化為聚醯胺之印刷膜性質

網類型自聚酯變化為聚醯胺(例如耐綸)

網類型自聚酯變化為聚醯胺(例如耐綸)之印刷膜性質

網格大小自110變化為135

網格大小自110變化為135之印刷膜性質

固化溫度自138℃變化為143℃

固化溫度自138℃變化為143℃之印刷膜性質

固化時間自10分鐘變化為5分鐘

固化時間自10分鐘變化為5分鐘之印刷膜性質

替代技術

墨水製備技術

可使用所有種類之混合和分散技術，包含例如用罐式研磨機混合、用攪拌棒混合、用磁力攪拌器混合、在加熱下混合、渦旋(例如使用渦旋機)、震盪(使用震盪器)、藉由旋轉混合、超音波處理、研缽和研杵、三輥式研磨機、其組合及類似方法。

印刷技術

「印刷」包含任何和所有印刷製程、塗佈、滾軋、噴霧、成層、旋轉塗佈、層壓和/或貼附製程，包含例如網版印刷、噴墨印刷、電光印刷、電墨水印刷、光阻和其他抗染印刷、熱印刷、雷射噴射印刷、磁印刷、移轉印刷、柔版印刷、混合平版印刷、凹版以及其他凹雕印刷、模縫式沈積、其組合及類似方法。具有不同網格大小和網版類型之網版印刷亦為可能的。

固化條件

可視所用溶劑而定使用各種溫度和固化時間持續時間。溫度通常為約100℃至約200℃。乾燥持續時間可在約20秒至約1小時範圍內變化。

氛圍可為環境、惰性、真空、其組合及類似氛圍。

替代性組分

基材

在一些實施例中，基材可導電和/或不導電。舉例而言，基材可包括石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜(例如Mylar®)、聚醯亞胺膜、鋁(Al)箔、銅(Cu)箔、不鏽鋼箔、碳泡沫、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑膠塗佈紙、纖維紙、紙板、其組合及類似基材。

鎳粉

在一些實施例中，鎳包括具有任何形狀之粒子。舉例而言，鎳可包括薄片、奈米/微米絲、球、無規粒子形狀、其組合及類似形狀。鎳薄片可為可商購的(例如購自新澤西州威科夫(Wyckoff)之諾瓦美特特色產品公司(Novamet Specialty Products Corp.))。鎳粒子之厚度可小於約5微米。在一些實施例中，鎳粒子之厚度可為約1微米。鎳粒子可具有所有可印刷大小(例如長度和/或直徑為約100奈米(nm)至約50微米、約500奈米至30微米、約1微米至約20微米以及約5微米至約20微米)。增加鎳粒子尺寸(例如長度和/或直徑)可增加薄片間接觸，促進改良鎳膜導電性。在一些實施例中，鎳墨水可包含之鎳粒子之大小允許增加粒子間接觸以便改良鎳墨水導電性。在一些實施例中，鎳墨水之鎳粒子可具有能夠增加粒子間接觸，同時促進鎳墨水之印刷和/或鎳薄片分散於鎳墨水中之大小。

碳添加劑

在一些實施例中，碳粒子可具有任何形狀。舉例而言，碳可包括薄片、奈米/微米絲、球、無規粒子形狀、其組合及類似形狀。碳粒子可具有所有可印刷大小(例如長度和/或直徑為約100奈米至約50微米)。舉例而言，碳粒子之直徑可為約5微米。

碳添加劑可具有任何來源，包含例如石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管、碳奈米纖維、其組合及類似來源。在一些實施例中，石墨烯薄片為可商購的(例如購自密歇根州蘭辛(Lansing,Michigan)之XG科學公司(XG Sciences,Inc.))。在一些實施例中，石墨為可商購的(例如購自俄亥俄州韋斯特萊克(Westlake, Ohio)之IMCAL有限公司(IMCAL Ltd.))。其他碳添加劑亦可為可商購的(例如碳奈米管購自俄克拉荷馬州諾曼(Norman,Oklahoma)之西南奈米技術公司(SouthWest Nanotechnologies Inc.)，且碳奈米纖維購自俄亥俄州錫達維爾(Cedarville,Ohio)之普洛格拉夫產品公司(Pyrograf Products,Inc.))。

聚合物(聚酯)之組分

聚合物或聚酯可為熔融或溶解之聚酯(例如聚合物在其主鏈中含有酯官能基)。聚酯可由酸與醇之組合(例如經由縮聚)製得。實例性酸可包含：二羧酸，諸如丙二酸(胡蘿蔔酸)、丁二酸(琥珀酸)、戊二酸(膿膠酸)、己二酸(肥酸)、庚二酸(薄桃酸)、辛二酸(栓酸)、壬二酸(杜鵑花酸)、癸二酸(皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(巴西酸)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(塔普酸)、十八烷二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸；三羧酸，諸如檸檬酸、異檸檬酸、烏頭酸、丙三酸、對稱苯三甲酸、對苯二甲酸；類似物及其混合物。

實例性醇可包含：多元醇(或液態多元醇)、丙三醇和二醇，諸如甘油、二元醇、三元醇、四元醇、五元醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對薄荷烷-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、其組合及類似醇。

聚酯可由羥基羧酸製得(例如經由縮聚)：4-羥基苯甲酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸、杏仁酸、β羥基酸、ω羥基酸、水楊酸、3-羥基丙酸、6-羥基萘-2-甲酸、其組合及類似酸。

添加劑

墨水之添加劑可具有若干功能。舉例而言，添加劑可為黏度調節劑、潤濕劑、流平劑以及助黏劑和/或腐蝕抑制劑。在一些實施例中，溶劑可充當黏度調節劑和潤濕劑、流平劑以及助黏劑。

實例性溶劑包含：水；醇，諸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包含1-丙醇、2-丙醇(異丙醇或IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包含1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、戊醇(包含1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、己醇(包含1-己醇、2-己醇、3-己醇)、辛醇、N-辛醇(包含1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇、萜品醇；丁基內酯；醚，諸如甲基乙基醚、二***、乙基丙基醚、二元酯和聚醚；酮，包含二酮和環狀酮，諸如環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、丙酮、二苯甲酮、乙醯丙酮、苯乙酮、環丙酮、異佛酮、甲基乙基酮；酯，諸如乙酸乙酯、肥酸二甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、膿膠酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、乙酸甘油酯、羧酸酯；碳酸酯，諸如碳酸丙烯酯；二醇醚、二醇醚乙酸酯、四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO)；亞硫醯氯；硫醯氯、1,2-二胺基乙烷、丙烷-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、(戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、1,2-二胺基丙烷、二苯基乙二胺、二胺基環己烷、鄰二甲苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、己烷、癸烷、十四烷、苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、甲苯、吡啶、磷酸三乙酯、其組合及類似物。

在一些實施例中，腐蝕抑制劑可包含N,N-二乙基羥胺、抗壞血酸、肼、六亞甲基四胺、苯二胺、苯并***、二硫代磷酸鋅、鞣酸、磷酸鋅、六氟乙醯丙酮、其組合及類似物。

在一些實施例中，鎳墨水可包含一或多種其他添加劑來促進聚合反應(例如不飽和聚酯之共聚合反應)，諸如過氧化苯甲醯、過氧化2-丁醇、過氧化2,4-氯苯甲醯、過氧化月桂基、其他過氧化物、其組合和/或類似物。

實例性實施例

以下實例性實施例鑑別本文所揭示之特徵可能之組合排列，但特徵之其他組合排列亦為可能的。

1.一種導電墨水，包括：鎳組分；多元羧酸組分；以及多元醇組分，所述多元羧酸組分和所述多元醇組分可反應以形成聚酯組分。

2.如實施例1之導電墨水，更包括添加劑組分。

3.如實施例1或實施例2之導電墨水，更包括碳組分。

4.如實施例1至實施例3中任一項之導電墨水，其中所述鎳組分包括鎳薄片、鎳奈米/微米絲以及鎳球中之至少一者。

5.如實施例4之導電墨水，其中所述鎳薄片之厚度小於約5微米。

6.如實施例4或實施例5之導電墨水，其中所述鎳薄片之直徑為約500奈米至約30微米。

7.如實施例1至實施例6中任一項之導電墨水，其中所述鎳組分包括細絲狀鎳粉。

8.如實施例7之導電墨水，其中所述細絲狀鎳粉之最長尺寸在約2微米至約10微米範圍內。

9.如實施例1至實施例8中任一項之導電墨水，其中所述鎳組分包括最長尺寸在約100奈米至約50微米範圍內之至少一種粒子。

10.如實施例1至實施例8中任一項之導電墨水，其中所述鎳組分包括最長尺寸在約5微米至約20微米範圍內之至少一種粒子。

11.如實施例3至實施例10中任一項之導電墨水，其中所述碳組分包括碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。

12.如實施例3至實施例11中任一項之導電墨水，其中所述碳組分包括石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。

13.如實施例12之導電墨水，其中所述石墨烯包括石墨烯薄片。

14.如實施例13之導電墨水，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約5微米。

15.如實施例13或實施例14之導電墨水，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約100奈米至約50微米。

16.如實施例12至實施例15中任一項之導電墨水，其中所述石墨包括石墨粉。

17.如實施例1至實施例16中任一項之導電墨水，其中所述多元羧酸組分包括二羧酸。

18.如實施例17之導電墨水，其中所述二羧酸包括以下各者中之至少一者：丙二酸(胡蘿蔔酸)、丁二酸(琥珀酸)、戊二酸(膿膠酸)、己二酸(肥酸)、庚二酸(薄桃酸)、辛二酸(栓酸)、壬二酸(杜鵑花酸)、癸二酸(皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(巴西酸)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(塔普酸)、十八烷二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸。

19.如實施例1至實施例18中任一項之導電墨水，其中所述多元羧酸組分包括三羧酸。

20.如實施例19之導電墨水，其中所述三羧酸包括檸檬酸、異檸檬酸、烏頭酸、丙三酸、對稱苯三甲酸以及對苯二甲酸中之至少一者。

21.如實施例1至實施例20中任一項之導電墨水，其中所述多元羧酸組分包括羥基羧酸。

22.如實施例21之導電墨水，其中所述羥基羧酸包括4-羥基苯甲酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸、杏仁酸、β羥基酸、ω羥基酸、水楊酸、3-羥基丙酸以及6-羥基萘-2-甲酸中之至少一者。

23.如實施例22之導電墨水，其中所述多元醇組分包括丙三醇和二醇中之至少一者。

24.如實施例22或實施例23之導電墨水，其中所述多元醇組分包括以下各者中之至少一者：甘油、二元醇、三元醇、四元醇、五元醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3- 丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對薄荷烷-3,8-二醇以及2-甲基-2,4-戊二醇。

25.如實施例2至實施例24中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分包括黏度調節劑、潤濕劑、流平劑、助黏劑以及腐蝕抑制劑中之至少一者。

26.如實施例25之導電墨水，其中所述潤濕劑包括聚乙二醇。

27.如實施例25或實施例26之導電墨水，其中所述腐蝕抑制劑包括N,N-二乙基羥胺、抗壞血酸、肼、六亞甲基四胺、苯二胺、苯并***、二硫代磷酸鋅、鞣酸、磷酸鋅以及六氟乙醯丙酮中之至少一者。

28.如實施例2至實施例27中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分包括溶劑。

29.如實施例28之導電墨水，其中所述溶劑包括黏度調節劑、潤濕劑、流平劑以及助黏劑中之至少一者。

30.如實施例28或實施例29之導電墨水，其中所述溶劑包括醇和水中之至少一者。

31.如實施例30之導電墨水，其中所述醇包括甲醇、乙醇、N-丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、N-辛醇、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇以及萜品醇中之至少一者。

32.如實施例31之導電墨水，其中所述N-丙醇包括1-丙醇、2-丙醇以及1-甲氧基-2-丙醇中之至少一者。

33.如實施例31之導電墨水，其中所述丁醇包括1-丁醇和2-丁醇中之至少一者。

34.如實施例31之導電墨水，其中所述戊醇包括1-戊醇、2- 戊醇以及3-戊醇中之至少一者。

35.如實施例31之導電墨水，其中所述己醇包括1-己醇、2-己醇以及3-己醇中之至少一者。

36.如實施例31之導電墨水，其中所述N-辛醇包括1-辛醇、2-辛醇以及3-辛醇中之至少一者。

37.如實施例2至實施例36中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分包括丁基內酯。

38.如實施例2至實施例37中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分包括醚。

39.如實施例38之導電墨水，其中所述醚包括甲基乙基醚、二***、乙基丙基醚以及聚醚中之至少一者。

40.如實施例2至實施例39中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分包括酮。

41.如實施例40之導電墨水，其中所述酮包括丙酮和甲基乙基酮中之至少一者。

42.如實施例40或實施例41之導電墨水，其中所述酮包括二酮和環狀酮中之至少一者。

43.如實施例42之導電墨水，其中所述環狀酮包括環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、二苯甲酮、乙醯丙酮、苯乙酮、環丙酮以及異佛酮中之至少一者。

44.如實施例2至實施例43中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分包括酯。

45.如實施例44之導電墨水，其中所述酯包括二元酯、乙酸乙酯、肥酸二甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、膿膠酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、乙酸甘油酯以及羧酸酯中之至少一者。

46.如實施例2至實施例45中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分包括碳酸酯。

47.如實施例46之導電墨水，其中所述碳酸酯包括碳酸丙烯酯。

48.如實施例2至實施例47中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分包括以下各者中之至少一者：二醇醚、二醇醚乙酸酯、四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO)、亞硫醯氯、硫醯氯、1,2-二胺基乙烷、丙烷-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、1,2-二胺基丙烷、二苯基乙二胺、二胺基環己烷、鄰二甲苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、己烷、癸烷、十四烷、苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、甲苯、吡啶以及磷酸三乙酯。

49.如實施例1至實施例48中任一項之導電墨水，其中所述導電墨水在約25℃下之黏度在約5,000厘泊至約11,000厘泊範圍內。

50.如實施例1至實施例49中任一項之導電墨水，其中所述鎳組分介於約50重量%至約60重量%範圍內。

51.如實施例1至實施例49中任一項之導電墨水，其中所述鎳組分介於約35重量%至約65重量%範圍內。

52.如實施例3至實施例51中任一項之導電墨水，其中所述碳組分介於約0.5重量%至約2.5重量%範圍內。

53.如實施例3至實施例51中任一項之導電墨水，其中所述碳組分小於約10重量%。

54.如實施例1至實施例53中任一項之導電墨水，其中所述多元羧酸組分介於約5重量%至約15重量%範圍內。

55.如實施例1至實施例54中任一項之導電墨水，其中所述多元醇組分介於約25重量%至約40重量%範圍內。

56.如實施例1至實施例54中任一項之導電墨水，其中所述多元醇組分介於約15重量%至約60重量%範圍內。

57.如實施例2至實施例56中任一項之導電墨水，其中所述添加劑組分小於約10%。

58.一種導電膜，包括：鎳組分；和聚酯組分。

59.如實施例58之導電膜，更包括添加劑組分。

60.如實施例58或實施例59之導電膜，更包括碳組分。

61.如實施例58至實施例60中任一項之導電膜，其中所述鎳組分包括鎳薄片、鎳奈米/微米絲以及鎳球中之至少一者。

62.如實施例61之導電膜，其中所述鎳薄片之厚度小於約5微米。

63.如實施例61或實施例62之導電膜，其中所述鎳薄片之直徑為約500奈米至約30微米。

64.如實施例58至實施例63中任一項之導電膜，其中所述鎳組分包括細絲狀鎳粉。

65.如實施例64之導電膜，其中所述細絲狀鎳粉之最長尺寸在約2微米至約10微米範圍內。

66.如實施例58至實施例65中任一項之導電膜，其中所述鎳組分包括最長尺寸在約100奈米至約50微米範圍內之至少一種粒子。

67.如實施例58至實施例65中任一項之導電膜，其中所述鎳組分包括最長尺寸在約5微米至約20微米範圍內之至少一種粒子。

68.如實施例60至實施例67中任一項之導電膜，其中所述碳組分包括碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。

69.如實施例60至實施例68中任一項之導電膜，其中所述碳組分包括石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。

70.如實施例69之導電膜，其中所述石墨烯包括石墨烯薄片。

71.如實施例70之導電膜，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約5微米。

72.如實施例70或實施例71中任一項之導電膜，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約100奈米至約50微米。

73.如實施例69至實施例72中任一項之導電膜，其中所述石墨包括石墨粉。

74.如實施例58至實施例73中任一項之導電膜，其中所述聚酯組分是由多元羧酸組分和多元醇組分原位形成。

75.如實施例58至實施例74中任一項之導電膜，其中所述導電膜之片電阻介於約0.5歐姆/平方/密耳至約1.5歐姆/平方/密耳範圍內。

76.如實施例58至實施例75中任一項之導電膜，其中所述導電膜之厚度介於約4微米至約40微米範圍內。

77.如實施例58至實施例76中任一項之導電膜，其中所述導電膜可印刷至基材上。

78.如實施例77之導電膜，其中所述基材包括導電基材或不導電基材。

79.如實施例77或實施例78之導電膜，其中所述基材包括以下各者中之至少一者：石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜、聚醯亞胺膜、鋁箔、銅箔、不鏽鋼箔、碳泡沫、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑膠塗佈紙、纖維紙以及紙板。

80.一種製造導電墨水之方法，所述方法包括：將鎳組分分散於溶劑組分中；和將聚酯組分分散於所述溶劑組分中。

81.如實施例80之製造導電墨水之方法，更包括將碳組分分散於所述溶劑組分中。

82.如實施例80或實施例81之製造導電墨水之方法，其中將所述鎳組分分散於所述溶劑組分中是在將所述聚酯組分分散於所述溶劑組分中之前。

83.如實施例80至實施例82中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述鎳組分分散於所述溶劑組分中是在將所述聚酯組分分散於所述溶劑組分中之後。

84.如實施例80至實施例83中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述鎳組分分散於所述溶劑組分中是在將所述碳組分分散於所述溶劑組分中之前。

85.如實施例80至實施例83中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述鎳組分分散於所述溶劑組分中是在將所述碳組分分散於所述溶劑組分中之後。

86.如實施例80至實施例85中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述碳組分分散於所述溶劑組分中是在將所述聚酯組分分散於所述溶劑組分中之前。

87.如實施例80至實施例85中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述碳組分分散於所述溶劑組分中是在將所述聚酯組分分散於所述溶劑組分中之後。

88.如實施例80至實施例87中任一項之製造導電墨水之方法，更包括向所述溶劑組分中添加添加劑組分。

89.如實施例88之製造導電墨水之方法，其中向所述溶劑組分中添加所述添加劑組分是在將所述鎳組分分散於所述溶劑中之前。

90.如實施例88之製造導電墨水之方法，其中向所述溶劑組分中添加所述添加劑組分是在將所述鎳組分分散於所述溶劑中之後。

91.如實施例88至實施例90中任一項之製造導電墨水之方法，其中向所述溶劑組分中添加所述添加劑組分是在將所述聚酯組分分散於所述溶劑中之前。

92.如實施例88至實施例90中任一項之製造導電墨水之方法，其中向所述溶劑組分中添加所述添加劑組分是在將所述聚酯組分分散於所述溶劑中之後。

93.如實施例88至實施例92中任一項之製造導電墨水之方法，其中向所述溶劑組分中添加所述添加劑組分是在將所述碳組分分散於所述溶劑中之前。

94.如實施例88至實施例92中任一項之製造導電墨水之方法，其中向所述溶劑組分中添加所述添加劑組分是在將所述碳組分分散於所述溶劑中之後。

95.如實施例80至實施例94中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述導電墨水可印刷至基材上。

96.如實施例95之製造導電墨水之方法，其中所述基材包括導電基材或不導電基材。

97.如實施例95或實施例96之製造導電墨水之方法，其中所述基材包括以下各者中之至少一者：石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜、聚醯亞胺膜、鋁箔、銅箔、不鏽鋼箔、碳泡沫、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑膠塗佈紙、纖維紙以及紙板。

98.如實施例80至實施例97中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分包括鎳薄片、鎳奈米/微米絲以及鎳球中之至少一者。

99.如實施例98之製造導電墨水之方法，其中所述鎳薄片之厚度小於約5微米。

100.如實施例98或實施例99之製造導電墨水之方法，其中所述鎳薄片之直徑為約500奈米至約30微米。

101.如實施例80至實施例100中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分包括細絲狀鎳粉。

102.如實施例101之製造導電墨水之方法，其中所述細絲狀鎳粉之最長尺寸在約2微米至約10微米範圍內。

103.如實施例80至實施例102中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分包括最長尺寸在約100奈米至約50微米範圍內之至少一種粒子。

104.如實施例81至實施例103中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述碳組分包括碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。

105.如實施例81至實施例104中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述碳組分包括石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。

106.如實施例105之製造導電墨水之方法，其中所述石墨烯包括石墨烯薄片。

107.如實施例106之製造導電墨水之方法，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約5微米。

108.如實施例105或實施例106之製造導電墨水之方法，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約100奈米至約50微米。

109.如實施例105至實施例108中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述石墨包括石墨粉。

110.如實施例80至實施例109中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述聚酯組分是由多元羧酸組分和多元醇組分形成。

111.如實施例110之製造導電墨水之方法，其中所述多元羧酸組分包括二羧酸。

112.如實施例111之製造導電墨水之方法，其中所述二羧酸包括以下各者中之至少一者：丙二酸(胡蘿蔔酸)、丁二酸(琥珀酸)、戊二酸(膿膠酸)、己二酸(肥酸)、庚二酸(薄桃酸)、辛二酸(栓酸)、壬二酸(杜鵑花酸)、癸二酸(皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(巴西酸)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(塔普酸)、十八烷二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸。

113.如實施例110至實施例112中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元羧酸組分包括三羧酸。

114.如實施例113之製造導電墨水之方法，其中所述三羧酸包括檸檬酸、異檸檬酸、烏頭酸、丙三酸、對稱苯三甲酸以及對苯二甲酸中之至少一者。

115.如實施例110至實施例114中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元羧酸組分包括羥基羧酸。

116.如實施例115之製造導電墨水之方法，其中所述羥基羧酸包括以下各者中之至少一者：4-羥基苯甲酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸、杏仁酸、β羥基酸、ω羥基酸、水楊酸、3-羥基丙酸以及6-羥基萘-2-甲酸。

117.如實施例110至實施例116中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元醇組分包括丙三醇和二醇中之至少一者。

118.如實施例110至實施例117之製造導電墨水之方法，其中所述多元醇組分包括以下各者中之至少一者：甘油、二元醇、三元醇、四元醇、五元醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對薄荷烷-3,8-二醇以及2-甲基-2,4-戊二醇。

119.如實施例88至實施例118中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括黏度調節劑、潤濕劑、流平劑、助黏劑以及腐蝕抑制劑中之至少一者。

120.如實施例119之製造導電墨水之方法，其中所述潤濕劑包括聚乙二醇。

121.如實施例119或實施例120之製造導電墨水之方法，其中所述腐蝕抑制劑包括N,N-二乙基羥胺、抗壞血酸、肼、六亞甲基四胺、苯二胺、苯并***、二硫代磷酸鋅、鞣酸、磷酸鋅以及六氟乙醯丙酮中之至少一者。

122.如實施例88至實施例121中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括溶劑。

123.如實施例122之製造導電墨水之方法，其中所述溶劑包括黏度調節劑、潤濕劑、流平劑以及助黏劑中之至少一者。

124.如實施例122或實施例123中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述溶劑包括醇和水中之至少一者。

125.如實施例124之製造導電墨水之方法，其中所述醇包括甲醇、乙醇、N-丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、N-辛醇、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇以及萜品醇中之至少一者。

126.如實施例125之製造導電墨水之方法，其中所述N-丙醇包括1-丙醇、2-丙醇以及1-甲氧基-2-丙醇中之至少一者。

127.如實施例125之製造導電墨水之方法，其中所述丁醇包括1-丁醇和2-丁醇中之至少一者。

128.如實施例125之製造導電墨水之方法，其中所述戊醇包括1-戊醇、2-戊醇以及3-戊醇中之至少一者。

129.如實施例125之製造導電墨水之方法，其中所述己醇包括1-己醇、2-己醇以及3-己醇中之至少一者。

130.如實施例125之製造導電墨水之方法，其中所述N-辛醇包括1-辛醇、2-辛醇以及3-辛醇中之至少一者。

131.如實施例88至實施例130中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括丁基內酯。

132.如實施例88至實施例131中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括醚。

133.如實施例132之製造導電墨水之方法，其中所述醚包括甲基乙基醚、二***、乙基丙基醚以及聚醚中之至少一者。

134.如實施例88至實施例133中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括酮。

135.如實施例134之製造導電墨水之方法，其中所述酮包括丙酮和甲基乙基酮中之至少一者。

136.如實施例134或實施例135之製造導電墨水之方法，其中所述酮包括二酮和環狀酮中之至少一者。

137.如實施例136之製造導電墨水之方法，其中所述環狀酮包括環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、二苯甲酮、乙醯丙酮、苯乙酮、環丙酮以及異佛酮中之至少一者。

138.如實施例88至實施例137中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括酯。

139.如實施例138之製造導電墨水之方法，其中所述酯包括二元酯、乙酸乙酯、肥酸二甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、膿膠酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、乙酸甘油酯以及羧酸酯中之至少一者。

140.如實施例88至實施例139中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括碳酸酯。

141.如實施例140之製造導電墨水之方法，其中所述碳酸酯包括碳酸丙烯酯。

142.如實施例88至實施例141中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括以下各者中之至少一者：二醇醚、二醇醚乙酸酯、四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO)、亞硫醯氯、硫醯氯、1,2-二胺基乙烷、丙烷-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、1,2-二胺基丙烷、二苯基乙二胺、二胺基環己烷、鄰二甲苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、己烷、癸烷、十四烷、苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、甲苯、吡啶以及磷酸三乙酯。

143.如實施例80至實施例142中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述導電墨水在約25℃下之黏度介於約5,000厘泊至約11,000厘泊範圍內。

144.如實施例80至實施例143中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分介於約50重量%至約60重量%範圍內。

145.如實施例80至實施例143中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分介於約35重量%至約65重量%範圍內。

146.如實施例81至實施例145中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述碳組分介於約0.5重量%至約2.5重量%範圍內。

147.如實施例81至實施例145中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述碳組分小於約10重量%。

148.如實施例88至實施例147中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分小於約10重量%。

149.一種製造導電膜之方法，所述方法包括：在基材上印刷導電墨水，所述導電墨水包括：鎳組分，和聚酯組分；以及固化所述印刷導電墨水。

150.如實施例149之製造導電膜之方法，其中印刷包括以下各者中之至少一者：網版印刷製程、塗佈製程、滾軋製程、噴霧製程、成層製程、旋轉塗佈製程、層壓製程、貼附製程、噴墨印刷製程、電光印刷製程、電墨水印刷製程、抗染印刷製程、熱印刷製程、雷射噴射印刷製程、磁印刷製程、移轉印刷製程、柔版印刷製程、混合平版印刷製程、凹雕印刷製程以及模縫式沈積製程。

151.如實施例150之製造導電膜之方法，其中所述網版印刷製程包括使用聚酯網版。

152.如實施例150或實施例151之製造導電膜之方法，其中所述網版印刷製程包括使用聚醯胺網版。

153.如實施例150至實施例152中任一項之製造導電膜之方法，其中所述網版印刷製程包括使用網格大小為約110之網版。

154.如實施例150至實施例153中任一項之製造導電膜之方法，其中所述網版印刷製程包括使用網格大小為約135之網版。

155.如實施例149至實施例154中任一項之製造導電膜之方法，其中所述基材包括導電基材或不導電基材。

156.如實施例149至實施例155中任一項之製造導電膜之方法，其中所述基材包括以下各者中之至少一者：石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜、聚醯亞胺膜、鋁箔、銅箔、不鏽鋼箔、碳泡沫、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑膠塗佈紙、纖維紙以及紙板。

157.如實施例149至實施例156中任一項之製造導電膜之方法，其中固化所述印刷導電墨水包括將所述印刷導電墨水和所述基材加熱至介於約100℃至約200℃範圍內之溫度。

158.如實施例149至實施例156中任一項之製造導電膜之方法，其中固化所述印刷導電墨水包括將所述印刷導電墨水和所述基材加熱至介於約130℃至約140℃範圍內之溫度。

159.如實施例149至實施例158中任一項之製造導電膜之方法，其中固化所述印刷導電墨水包括將所述印刷導電墨水和所述基材加熱約20秒至約1小時之持續時間。

160.如實施例149至實施例158中任一項之製造導電膜之方法，其中固化所述印刷導電墨水包括將所述印刷導電墨水和所述基材加熱約3分鐘至約10分鐘之持續時間。

161.如實施例149至實施例160中任一項之製造導電膜之方法，其中所述鎳組分包括鎳薄片、鎳奈米/微米絲以及鎳球中之至少一者。

162.如實施例161之製造導電膜之方法，其中所述鎳薄片之厚度小於約5微米。

163.如實施例161或實施例162之製造導電膜之方法，其中所述鎳薄片之直徑為約500奈米至約30微米。

164.如實施例149至實施例163中任一項之製造導電膜之方法，其中所述鎳組分包括細絲狀鎳粉。

165.如實施例164之製造導電膜之方法，其中所述細絲狀鎳粉之最長尺寸在約2微米至約10微米範圍內。

166.如實施例149至實施例165中任一項之製造導電膜之方法，其中所述鎳組分包括最長尺寸在約100奈米至約50微米範圍內之至少一種粒子。

167.如實施例149至實施例166中任一項之製造導電膜之方法，其中所述導電墨水包括碳組分。

168.如實施例167之製造導電膜之方法，其中所述碳組分包括碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。

169.如實施例167或實施例168之製造導電膜之方法，其中所述碳組分包括石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。

170.如實施例169之製造導電膜之方法，其中所述石墨烯包括石墨烯薄片。

171.如實施例170之製造導電膜之方法，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約5微米。

172.如實施例170或實施例171之製造導電膜之方法，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約100奈米至約50微米。

173.如實施例169至實施例172中任一項之製造導電膜之方法，其中所述石墨包括石墨粉。

174.如實施例149至實施例173中任一項之製造導電膜之方法，其中所述聚酯組分是由多元羧酸組分和多元醇組分形成。

175.如實施例174之製造導電膜之方法，其中所述多元羧酸組分包括二羧酸。

176.如實施例175之製造導電膜之方法，其中所述二羧酸包括以下各者中之至少一者：丙二酸(胡蘿蔔酸)、丁二酸(琥珀酸)、戊二酸(膿膠酸)、己二酸(肥酸)、庚二酸(薄桃酸)、辛二酸(栓酸)、壬二酸(杜鵑花酸)、癸二酸(皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(巴西酸)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(塔普酸)、十八烷二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸。

177.如實施例174至實施例176中任一項之製造導電膜之方法，其中所述多元羧酸組分包括三羧酸。

178.如實施例177之製造導電膜之方法，其中所述三羧酸包括檸檬酸、異檸檬酸、烏頭酸、丙三酸、對稱苯三甲酸以及對苯二甲酸中之至少一者。

179.如實施例174至實施例178中任一項之製造導電膜之方法，其中所述多元羧酸組分包括羥基羧酸。

180.如實施例179之製造導電膜之方法，其中所述羥基羧酸包括4-羥基苯甲酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸、杏仁酸、β羥基酸、ω羥基酸、水楊酸、3-羥基丙酸以及6-羥基萘-2-甲酸中之至少一者。

181.如實施例174至實施例180中任一項之製造導電膜之方法，其中所述多元醇組分包括丙三醇和二醇中之至少一者。

182.如實施例174至實施例181中任一項之製造導電膜之方法，其中所述多元醇組分包括以下各者中之至少一者：甘油、二元醇、三元醇、四元醇、五元醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對薄荷烷-3,8-二醇以及2-甲基-2,4-戊二醇。

183.如實施例149至實施例182中任一項之製造導電膜之方法，其中所述導電墨水包括添加劑組分。

184.如實施例183之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分包括黏度調節劑、潤濕劑、流平劑、助黏劑以及腐蝕抑制劑中之至少一者。

185.如實施例184之製造導電膜之方法，其中所述潤濕劑包括聚乙二醇。

186.如實施例184或實施例185之製造導電膜之方法，其中所述腐蝕抑制劑包括N,N-二乙基羥胺、抗壞血酸、肼、六亞甲基四胺、苯二胺、苯并***、二硫代磷酸鋅、鞣酸、磷酸鋅以及六氟乙醯丙酮中之至少一者。

187.如實施例183至實施例186中任一項之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分包括溶劑。

188.如實施例187之製造導電膜之方法，其中所述溶劑包括黏度調節劑、潤濕劑、流平劑以及助黏劑中之至少一者。

189.如實施例187或實施例188之製造導電膜之方法，其中所述溶劑包括醇和水中之至少一者。

190.如實施例189之製造導電膜之方法，其中所述醇包括甲醇、乙醇、N-丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、N-辛醇、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇以及萜品醇中之至少一者。

191.如實施例190之製造導電膜之方法，其中所述N-丙醇包括1-丙醇、2-丙醇以及1-甲氧基-2-丙醇中之至少一者。

192.如實施例190之製造導電膜之方法，其中所述丁醇包括1-丁醇和2-丁醇中之至少一者。

193.如實施例190之製造導電膜之方法，其中所述戊醇包括1-戊醇、2-戊醇以及3-戊醇中之至少一者。

194.如實施例190之製造導電膜之方法，其中所述己醇包括1-己醇、2-己醇以及3-己醇中之至少一者。

195.如實施例190之製造導電膜之方法，其中所述N-辛醇包括1-辛醇、2-辛醇以及3-辛醇中之至少一者。

196.如實施例183至實施例195中任一項之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分包括丁基內酯。

197.如實施例183至實施例196中任一項之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分包括醚。

198.如實施例197之製造導電膜之方法，其中所述醚包括甲基乙基醚、二***、乙基丙基醚以及聚醚中之至少一者。

199.如實施例183至實施例198中任一項之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分包括酮。

200.如實施例199之製造導電膜之方法，其中所述酮包括丙酮和甲基乙基酮中之至少一者。

201.如實施例199或實施例200之製造導電膜之方法，其中所述酮包括二酮和環狀酮中之至少一者。

202.如實施例201之製造導電膜之方法，其中所述環狀酮包括環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、二苯甲酮、乙醯丙酮、苯乙酮、環丙酮以及異佛酮中之至少一者。

203.如實施例183至實施例202中任一項之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分包括酯。

204.如實施例203之製造導電膜之方法，其中所述酯包括二元酯、乙酸乙酯、肥酸二甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、膿膠酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、乙酸甘油酯以及羧酸酯中之至少一者。

205.如實施例183至實施例204中任一項之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分包括碳酸酯。

206.如實施例205之製造導電膜之方法，其中所述碳酸酯包括碳酸丙烯酯。

207.如實施例183至實施例206中任一項之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分包括以下各者中之至少一者：二醇醚、二醇醚乙酸酯、四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO)、亞硫醯氯、硫醯氯、1,2-二胺基乙烷、丙烷-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、1,2-二胺基丙烷、二苯基乙二胺、二胺基環己烷、鄰二甲苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、己烷、癸烷、十四烷、苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、甲苯、吡啶以及磷酸三乙酯。

208.如實施例149至實施例207中任一項之製造導電膜之方法，其中所述導電墨水在25℃下之黏度介於約5,000厘泊至約11,000厘泊範圍內。

209.如實施例189至實施例251中任一項之製造導電膜之方法，其中所述鎳組分介於約50重量%至約60重量%範圍內。

210.如實施例189至實施例251中任一項之製造導電膜之方法，其中所述鎳組分介於約35重量%至約65重量%範圍內。

211.如實施例207至實施例253中任一項之製造導電膜之方法，其中所述碳組分介於約0.5重量%至約2.5重量%範圍內。

212.如實施例207至實施例253中任一項之製造導電膜之方法，其中所述碳組分小於約10重量%。

213.如實施例226至實施例258中任一項之製造導電膜之方法，其中所述添加劑組分小於約10重量%。

214.一種製造導電墨水之方法，所述方法包括：將鎳組分分散於多元醇組分中；將多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中，所述多元羧酸組分和所述多元醇組分可反應以形成聚酯組分。

215.如實施例214之製造導電墨水之方法，其中將所述多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中原位形成所述聚酯組分。

216.如實施例214或實施例215之製造導電墨水之方法，更包括將碳組分分散於所述多元醇組分中。

217.如實施例214至實施例216中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述鎳組分分散於所述多元醇組分中是在將所述多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中之前。

218.如實施例214至實施例216中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述鎳組分分散於所述多元醇組分中是在將所述多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中之後。

219.如實施例216至實施例218中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述鎳組分分散於所述多元醇組分中是在將所述碳組分分散於所述多元醇組分中之前。

220.如實施例216至實施例218中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述鎳組分分散於所述多元醇組分中是在將所述碳組分分散於所述多元醇組分中之後。

221.如實施例216至實施例220中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述碳組分分散於所述多元醇組分中是在將所述多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中之前。

222.如實施例216至實施例220中任一項之製造導電墨水之方法，其中將所述碳組分分散於所述多元醇組分中是在將所述多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中之後。

223.如實施例214至實施例222中任一項之製造導電墨水之方法，更包括添加添加劑組分。

224.如實施例223之製造導電墨水之方法，其中添加所述添加劑組分是在將所述鎳組分分散於所述多元醇組分中之前。

225.如實施例223之製造導電墨水之方法，其中添加所述添加劑組分是在將所述鎳組分分散於所述多元醇組分中之後。

226.如實施例223至實施例225中任一項之製造導電墨水之方法，其中添加所述添加劑組分是在將所述多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中之前。

227.如實施例223至實施例225中任一項之製造導電墨水之方法，其中添加所述添加劑組分是在將所述多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中之後。

228.如實施例223至實施例227中任一項之製造導電墨水之方法，其中添加所述添加劑組分是在將所述碳組分分散於所述多元醇組分中之前。

229.如實施例223至實施例227中任一項之製造導電墨水之方法，其中添加所述添加劑組分是在將所述碳組分分散於所述多元醇組分中之後。

230.如實施例214至實施例229中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述導電墨水可印刷至基材上。

231.如實施例230之製造導電墨水之方法，其中所述基材包括導電基材或不導電基材。

232.如實施例230或實施例231之製造導電墨水之方法，其中所述基材包括石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜、聚醯亞胺膜、鋁箔、銅箔、不鏽鋼箔、碳泡沫、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑膠塗佈紙、纖維紙以及紙板中之至少一者。

233.如實施例214至實施例232中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分包括鎳薄片、鎳奈米/微米絲以及鎳球中之至少一者。

234.如實施例233之製造導電墨水之方法，其中所述鎳薄片之厚度小於約5微米。

235.如實施例233或實施例234之製造導電墨水之方法，其中所述鎳薄片之直徑為約500奈米至約30微米。

236.如實施例214至實施例235中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分包括細絲狀鎳粉。

237.如實施例236之製造導電墨水之方法，其中所述細絲狀鎳粉之最長尺寸在約2微米至約10微米範圍內。

238.如實施例214至實施例237中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分包括最長尺寸在約100奈米至約50微米範圍內之至少一種粒子。

239.如實施例216至實施例238中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述碳組分包括碳薄片、碳奈米/微米絲以及碳球中之至少一者。

240.如實施例216至實施例239中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述碳組分包括石墨烯、石墨、活性碳、碳奈米管以及碳奈米纖維中之至少一者。

241.如實施例240之製造導電墨水之方法，其中所述石墨烯包括石墨烯薄片。

242.如實施例241之製造導電墨水之方法，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約5微米。

243.如實施例241或實施例242之製造導電墨水之方法，其中所述石墨烯薄片中之至少一者之直徑為約100奈米至約50微米。

244.如實施例240至實施例243中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述石墨包括石墨粉。

245.如實施例214至實施例244中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元羧酸組分包括二羧酸。

246.如實施例245之製造導電墨水之方法，其中所述二羧酸包括以下各者中之至少一者：丙二酸(胡蘿蔔酸)、丁二酸(琥珀酸)、戊二酸(膿膠酸)、己二酸(肥酸)、庚二酸(薄桃酸)、辛二酸(栓酸)、壬二酸(杜鵑花酸)、癸二酸(皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(巴西酸)、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸(塔普酸)、十八烷二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸。

247.如實施例214至實施例246中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元羧酸組分包括三羧酸。

248.如實施例247之製造導電墨水之方法，其中所述三羧酸包括檸檬酸、異檸檬酸、烏頭酸、丙三酸、對稱苯三甲酸以及對苯二甲酸中之至少一者。

249.如實施例214至實施例248中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元羧酸組分包括羥基羧酸。

250.如實施例249之製造導電墨水之方法，其中所述羥基羧酸包括4-羥基苯甲酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸、杏仁酸、β羥基酸、ω羥基酸、水楊酸、3-羥基丙酸以及6-羥基萘-2-甲酸中之至少一者。

251.如實施例214至實施例250中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元醇組分包括丙三醇和二醇中之至少一者。

252.如實施例214或實施例251中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元醇組分包括以下各者中之至少一者：甘油、二元醇、三元醇、四元醇、五元醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、驅蚊醇、對薄荷烷-3,8-二醇以及2-甲基-2,4-戊二醇。

253.如實施例223至實施例252中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括黏度調節劑、潤濕劑、流平劑、助黏劑以及腐蝕抑制劑中之至少一者。

254.如實施例253之製造導電墨水之方法，其中所述潤濕劑包括聚乙二醇。

255.如實施例253或實施例254之製造導電墨水之方法，其中所述腐蝕抑制劑包括N,N-二乙基羥胺、抗壞血酸、肼、六亞甲基四胺、苯二胺、苯并***、二硫代磷酸鋅、鞣酸、磷酸鋅以及六氟乙醯丙酮中之至少一者。

256.如實施例223至實施例255中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括溶劑。

257.如實施例256之製造導電墨水之方法，其中所述溶劑包括黏度調節劑、潤濕劑、流平劑以及助黏劑中之至少一者。

258.如實施例256或實施例257中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述溶劑包括醇和水中之至少一者。

259.如實施例258之製造導電墨水之方法，其中所述醇包括甲醇、乙醇、N-丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、N-辛醇、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇以及萜品醇中之至少一者。

260.如實施例259之製造導電墨水之方法，其中所述N-丙醇包括1-丙醇、2-丙醇以及1-甲氧基-2-丙醇中之至少一者。

261.如實施例259之製造導電墨水之方法，其中所述丁醇包括1-丁醇和2-丁醇中之至少一者。

262.如實施例259之製造導電墨水之方法，其中所述戊醇包括1-戊醇、2-戊醇以及3-戊醇中之至少一者。

263.如實施例259之製造導電墨水之方法，其中所述己醇包括1-己醇、2-己醇以及3-己醇中之至少一者。

264.如實施例259之製造導電墨水之方法，其中所述N-辛醇包括1-辛醇、2-辛醇以及3-辛醇中之至少一者。

265.如實施例223至實施例264中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括丁基內酯。

266.如實施例223至實施例265中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括醚。

267.如實施例266之製造導電墨水之方法，其中所述醚包括甲基乙基醚、二***、乙基丙基醚以及聚醚中之至少一者。

268.如實施例223至實施例267中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括酮。

269.如實施例268之製造導電墨水之方法，其中所述酮包括丙酮和甲基乙基酮中之至少一者。

270.如實施例268或實施例269之製造導電墨水之方法，其中所述酮包括二酮和環狀酮中之至少一者。

271.如實施例270之製造導電墨水之方法，其中所述環狀酮包括環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、二苯甲酮、乙醯丙酮、苯乙酮、環丙酮以及異佛酮中之至少一者。

272.如實施例223至實施例271中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括酯。

273.如實施例272之製造導電墨水之方法，其中所述酯包括二元酯、乙酸乙酯、肥酸二甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、膿膠酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、乙酸甘油酯以及羧酸酯中之至少一者。

274.如實施例223至實施例273中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括碳酸酯。

275.如實施例274之製造導電墨水之方法，其中所述碳酸酯包括碳酸丙烯酯。

276.如實施例223至實施例275中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分包括以下各者中之至少一者：二醇醚、二醇醚乙酸酯、四甲基脲、n-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO)、亞硫醯氯、硫醯氯、1,2-二胺基乙烷、丙烷-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、1,2-二胺基丙烷、二苯基乙二胺、二胺基環己烷、鄰二甲苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、己烷、癸烷、十四烷、苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、甲苯、吡啶以及磷酸三乙酯。

277.如實施例214至實施例276中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述導電墨水在約25℃下之黏度介於約5,000厘泊至約11,000厘泊範圍內。

278.如實施例214至實施例277中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分介於約50重量%至約60重量%範圍內。

279.如實施例214至實施例277中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分介於約35重量%至約65重量%範圍內。

280.如實施例216至實施例279中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述碳組分介於約0.5重量%至約2.5重量%範圍內。

281.如實施例216至實施例279中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述碳組分小於約10重量%。

282.如實施例214至實施例281中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元羧酸組分介於約5重量%至約15重量%範圍內。

283.如實施例214至實施例282中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元醇組分介於約25重量%至約40重量%範圍內。

284.如實施例214至實施例282中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述多元醇組分介於約15重量%至約60重量%範圍內。

285.如實施例223至實施例284中任一項之製造導電墨水之方法，其中所述添加劑組分小於約10重量%。

286.一種印刷導電鎳膜，使用根據實施例214至實施例285中任一項之製造導電墨水之方法製造的鎳墨水。

287.如實施例58至實施例79以及實施例286中任一項之導電鎳膜，其中所述導電膜之片電阻小於約1.5歐姆/平方/密耳(Ohm/sq/mil)。

288.如實施例287之導電鎳膜，其中所述導電膜之片電阻小於約1.0歐姆/平方/密耳。

289.如實施例58至實施例79以及實施例286至實施例288中任一項之導電鎳膜，其中所述導電膜之表面粗糙度小於約10。

290.如實施例58至實施例79以及實施例286至實施例289中任一項之導電鎳膜，其中所述導電膜具有疏極性液體性。

291.如實施例290之導電鎳膜，其中所述導電膜具有疏水性。

292.如實施例58至實施例79以及實施例286至實施例291中任一項之導電鎳膜，其中所述導電膜之黏著性值小於3。

293.如實施例58至實施例79以及實施例286至實施例292中任一項之導電鎳膜，其中所述導電膜在約25℃之溫度下之黏度為約9,000厘泊(cP)。

294.一種導電墨水，包括：鎳組分；多元羧酸組分；以及多元醇組分，所述多元羧酸組分和所述多元醇組分可反應以形成聚酯組分。

295.如實施例294之導電墨水，其中所述鎳組分包括鎳薄片。

296.如實施例294或實施例295之導電墨水，其中所述多元羧酸組分包括膿膠酸且所述多元醇組分包括乙二醇。

297.如實施例294至實施例296中任一項之導電墨水，其中使用所述導電墨水印刷之鎳膜之片電阻為約0.4歐姆/平方/密耳(Ohm/sq/mil)至約0.5歐姆/平方/密耳。

298.如實施例294至實施例297中任一項之導電墨水，更包括疏極性液體性添加劑。

299.如實施例298之導電墨水，其中所述疏極性液體性添加劑包括二聚物二胺。

300.如實施例294至實施例299中任一項之導電墨水，更包括增強可印刷性之添加劑。

301.如實施例300之導電墨水，其中所述增強可印刷性之添加劑包括苯乙烯。

302.如實施例300或實施例301之導電墨水，其中所述增強可印刷性之添加劑更包括過氧化物。

303.如實施例302之導電墨水，其中所述過氧化物包括過氧化苯甲醯、過氧化2-丁醇、過氧化2,4-氯苯甲醯以及過氧化月桂基中之至少一者。

304.如實施例294至實施例303中任一項之導電墨水，其中所述多元羧酸組分包括順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、癒傷酸以及黏康酸中之至少一者。

305.如實施例294至實施例304中任一項之導電墨水，其中所述多元醇組分包括不飽和二元醇。

306.如實施例294至實施例305中任一項之導電墨水，其中所述聚酯組分包括不飽和聚酯組分。

307.如實施例294至實施例306中任一項之導電墨水，其中所述導電墨水更包括石墨烯薄片。

308.一種製造導電墨水之方法，所述方法包括：將鎳組分分散於多元醇組分中；和將多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中，所述多元羧酸組分和所述多元醇組分可反應以形成聚酯組分。

309.如實施例308之製造導電墨水之方法，其中所述多元羧酸組分包括膿膠酸且所述多元醇組分包括乙二醇。

310.如實施例308或實施例309之製造導電墨水之方法，其中所述鎳組分包括鎳薄片。

311.如實施例310之製造導電墨水之方法，更包括自所述鎳薄片之一或多個表面移除氧化鎳。

312.如實施例311之製造導電墨水之方法，其中移除所述氧化鎳包括在所述多元羧酸組分存在下加熱所述鎳薄片。

313.如實施例312之製造導電墨水之方法，其中加熱包括將所述鎳薄片和所述多元羧酸組分加熱至約80℃至約120℃之溫度。

314.如實施例308至實施例313中任一項之製造導電墨水之方法，更包括添加疏極性液體性添加劑。

315.如實施例314之製造導電墨水之方法，其中所述疏極性液體性添加劑包括二聚物二胺。

316.如實施例308至實施例315中任一項之製造導電墨水之方法，更包括將所述鎳組分與混合介質混合以減小鎳組分粒度，其中所述混合介質包括珠粒。

317.如實施例316之製造導電墨水之方法，其中所述珠粒包括直徑為約0.3毫米(mm)至約10毫米之氧化鋯珠粒。

318.如實施例317之製造導電墨水之方法，更包括將所述鎳組分與所述氧化鋯珠粒混合介於約1小時與約2天之間的持續時間。

319.如實施例316至實施例318中任一項之製造導電墨水之方法，更包括在罐式研磨機中混合所述混合介質與所述鎳組分。

320.如實施例319之製造導電墨水之方法，其中所述罐式研磨機之直徑為約3吋至約15吋。

321.如實施例319或實施例320之製造導電墨水之方法，更包括使所述罐式研磨機在約50轉/分鐘(RPM)至約200轉/分鐘之旋轉速度下旋轉。

Claims

一種導電墨水，包括：鎳組分；多元羧酸組分；以及多元醇組分，所述多元羧酸組分和所述多元醇組分可反應以形成聚酯組分。
如申請專利範圍第1項所述的導電墨水，其中所述鎳組分包括鎳薄片。
如申請專利範圍第1項所述的導電墨水，其中所述多元羧酸組分包括膿膠酸且所述多元醇組分包括乙二醇。
如申請專利範圍第1項所述的導電墨水，其中使用所述導電墨水印刷之鎳膜之片電阻為0.4歐姆/平方/密耳(Ohm/sq/mil)至0.5歐姆/平方/密耳。
如申請專利範圍第1項所述的導電墨水，更包括石墨烯薄片。
如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的導電墨水，更包括疏極性液體性添加劑。
如申請專利範圍第6項所述的導電墨水，其中所述疏極性液體性添加劑包括二聚物二胺。
如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的導電墨水，更包括增強可印刷性之添加劑。
如申請專利範圍第8項所述的導電墨水，其中所述增強可印刷性之添加劑包括苯乙烯。
一種製造導電墨水的方法，所述方法包括：將鎳組分分散於多元醇組分中；以及將多元羧酸組分分散於所述多元醇組分中，所述多元羧酸組分和所述多元醇組分可反應以形成聚酯組分。
如申請專利範圍第10項所述的製造導電墨水的方法，其中所述多元羧酸組分包括膿膠酸且所述多元醇組分包括乙二醇。
如申請專利範圍第10項所述的製造導電墨水的方法，其中所述鎳組分包括鎳薄片。
如申請專利範圍第12項所述的製造導電墨水的方法，更包括自所述鎳薄片的一或多個表面移除氧化鎳。
如申請專利範圍第13項所述的製造導電墨水的方法，其中移除所述氧化鎳包括在所述多元羧酸組分存在下加熱所述鎳薄片。
如申請專利範圍第14項所述的製造導電墨水的方法，其中加熱包括將所述鎳薄片和所述多元羧酸組分加熱至介於80℃與120℃之間的溫度。
如申請專利範圍第10項所述的製造導電墨水的方法，更包括添加疏極性液體性添加劑。
如申請專利範圍第16項所述的製造導電墨水的方法，其中所述疏極性液體性添加劑包括二聚物二胺。
如申請專利範圍第10項至第17項中任一項所述的製造導電墨水的方法，更包括將所述鎳組分與混合介質混合以減小鎳組分粒度，其中所述混合介質包括珠粒。
如申請專利範圍第18項所述的製造導電墨水的方法，其中所述珠粒包括直徑為0.3毫米(mm)至10毫米的氧化鋯珠粒。
如申請專利範圍第19項所述的製造導電墨水的方法，更包括將所述鎳組分與所述氧化鋯珠粒混合介於1小時與2天之間的持續時間。