CN116323835A - 邻苯二甲腈基高温电阻性油墨 - Google Patents
邻苯二甲腈基高温电阻性油墨 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116323835A CN116323835A CN202180071401.4A CN202180071401A CN116323835A CN 116323835 A CN116323835 A CN 116323835A CN 202180071401 A CN202180071401 A CN 202180071401A CN 116323835 A CN116323835 A CN 116323835A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phthalonitrile
- based resin
- ink
- resistive
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N phthalonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1C#N XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 128
- 229920006391 phthalonitrile polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 128
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 115
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 115
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 31
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 22
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 21
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- QCDWFXQBSFUVSP-UHFFFAOYSA-N 2-phenoxyethanol Chemical compound OCCOC1=CC=CC=C1 QCDWFXQBSFUVSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 16
- 229960005323 phenoxyethanol Drugs 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 14
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- -1 MPK Chemical compound 0.000 claims description 8
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001652 poly(etherketoneketone) Polymers 0.000 claims description 6
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 5
- YIKSCQDJHCMVMK-UHFFFAOYSA-N Oxamide Chemical compound NC(=O)C(N)=O YIKSCQDJHCMVMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 claims description 5
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 claims description 5
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 5
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 claims description 5
- CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 2h-1,2-benzoxazine Chemical compound C1=CC=C2C=CNOC2=C1 CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 claims description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 4
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 4
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 2
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N N-methyl-pyrrolidine Natural products CN1CC=CC1 AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 abstract description 164
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 35
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 25
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 6
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 6
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- 102100022191 Hemogen Human genes 0.000 description 4
- 101001045553 Homo sapiens Hemogen Proteins 0.000 description 4
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 3
- WCXGOVYROJJXHA-UHFFFAOYSA-N 3-[4-[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfonylphenoxy]aniline Chemical compound NC1=CC=CC(OC=2C=CC(=CC=2)S(=O)(=O)C=2C=CC(OC=3C=C(N)C=CC=3)=CC=2)=C1 WCXGOVYROJJXHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004442 gravimetric analysis Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 2
- 238000007415 particle size distribution analysis Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- SHWZFQPXYGHRKT-FDGPNNRMSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;nickel Chemical compound [Ni].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O SHWZFQPXYGHRKT-FDGPNNRMSA-N 0.000 description 1
- 150000003923 2,5-pyrrolediones Chemical group 0.000 description 1
- GPLIMIJPIZGPIF-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-1,4-benzoquinone Chemical compound OC1=CC(=O)C=CC1=O GPLIMIJPIZGPIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UTDAGHZGKXPRQI-UHFFFAOYSA-N 4-[4-[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfonylphenoxy]aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1OC1=CC=C(S(=O)(=O)C=2C=CC(OC=3C=CC(N)=CC=3)=CC=2)C=C1 UTDAGHZGKXPRQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229920004738 ULTEM® Polymers 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 150000005130 benzoxazines Chemical group 0.000 description 1
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- FJDJVBXSSLDNJB-LNTINUHCSA-N cobalt;(z)-4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Co].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O FJDJVBXSSLDNJB-LNTINUHCSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- ZKXWKVVCCTZOLD-UHFFFAOYSA-N copper;4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Cu].CC(O)=CC(C)=O.CC(O)=CC(C)=O ZKXWKVVCCTZOLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000013036 cure process Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical group 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- LZKLAOYSENRNKR-LNTINUHCSA-N iron;(z)-4-oxoniumylidenepent-2-en-2-olate Chemical compound [Fe].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O LZKLAOYSENRNKR-LNTINUHCSA-N 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 210000003632 microfilament Anatomy 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000007649 pad printing Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- JKDRQYIYVJVOPF-FDGPNNRMSA-L palladium(ii) acetylacetonate Chemical compound [Pd+2].C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O JKDRQYIYVJVOPF-FDGPNNRMSA-L 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical group 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/52—Electrically conductive inks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/02—Polyamines
- C08G73/024—Polyamines containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
- C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
- C09D11/102—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/36—Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D135/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least another carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D135/04—Homopolymers or copolymers of nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
Abstract
公开了电阻性油墨和使用邻苯二甲腈树脂作为油墨中的可固化组分来制备电阻性油墨的方法。在一个实例中，提供了电阻性油墨。电阻性油墨包括溶剂、溶解在溶剂中的热固化性邻苯二甲腈基树脂和一种或多种导电填料。在一些实例中，邻苯二甲腈树脂可包含B阶段材料。
Description
技术领域
本公开涉及电阻性油墨的组合物、由所述油墨形成的膜以及制备电阻性油墨的方法和由电阻性油墨形成膜。
背景技术
电阻性油墨可用于印刷用于许多应用的电阻膜。然而，电流电阻油墨在高温下可能不稳定，可能昂贵，并且可能具有在某些应用中受到限制的剪切性质。此外，许多电阻性油墨含有金属填料，这可带来加工挑战并限制此类电阻性油墨在某些应用中的使用。因此，需要更坚固和广泛适用的耐高温电阻性油墨。
发明内容
公开了涉及电阻性油墨和制备电阻性油墨的方法的实例，所述方法利用邻苯二甲腈树脂作为油墨中的可固化组分。根据本公开的一个方面，提供了一种电阻性油墨。电阻性油墨包括溶剂、溶解在所述溶剂中的热固化性邻苯二甲腈基树脂和一种或多种导电填料。在一些实例中，邻苯二甲腈树脂可包含B阶段材料(B-staged material)。
根据本公开的另一方面，提供了一种制品，该制品包括基材和在所述基材上的电阻膜。电阻膜包括邻苯二甲腈基聚合物和分散在所述邻苯二甲腈基聚合物中的导电填料。
根据本公开的另一方面，提供了一种制备电阻性油墨的方法，所述方法包括：施加热量以引发邻苯二甲腈基树脂的聚合；在聚合完成之前使所述邻苯二甲腈基树脂的聚合淬灭以形成B阶段邻苯二甲腈基树脂；以及将所述B阶段邻苯二甲腈基树脂、导电填料和溶剂混合以将所述邻苯二甲腈基树脂溶解在所述溶剂中。
已经讨论的特征和功能可以在各种实施方式中独立地实现，或者可以在其他实施方式中组合，可以参考以下描述和附图看到其进一步的细节。
附图说明
图1示出了描绘制备电阻性油墨的示例性方法的流程图。
图2示出了描绘制备电阻膜的示例性方法的流程图。
图3示出了固化在基材上用于薄层电阻测量的示例性电阻性油墨的照片。
图4示出了描绘例如电阻性油墨与对照油墨相比的等温重量分析的结果的图。
图5示出了描绘示例性电阻性油墨与对照油墨相比的测量剪切粘度的图。
图6示出了描绘示例性电阻性油墨与对照油墨相比的测量剪切粘度的另一曲线图。
具体实施方式
如上所述，电阻性油墨可用于各种应用中，其中一些可涉及印刷电阻性油墨膜在普通使用条件期间暴露于相对高的温度(例如，200℃以上)。这样的操作温度可能潜在地损坏使用一些当前油墨印刷的电阻膜，例如由于高温而通过氧化损坏。而且，目前的电阻性油墨，例如在诸如甲醇或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等溶剂中包含聚酰亚胺基材料的油墨，可能是昂贵的，并且可能导致丝网印刷工艺中使用的材料(例如橡胶、丝网乳液)的降解。
因此，本文公开了涉及利用邻苯二甲腈基树脂作为可固化组分的耐高温油墨的实例。术语“固化”在本文中用于指示材料经由化学反应(例如，通过交联、聚合物链延长和/或其他机制)的物理性质的变化，并且术语“可固化”指示能够经历这种变化的性质。可固化材料的固化可以通过施加能量(例如光、热、电子束等)来实现。并且可能伴随着使用一种或多种催化剂。如下文更详细地描述，与其它类型的导电油墨相比，使用所公开的基于邻苯二甲腈树脂的电阻性油墨形成的印刷膜可更稳定地防止热降解，且因此更适合高温使用。此外，在各种实例中，所公开的基于邻苯二甲腈的电阻性油墨可以在不添加常见金属填料(其对于一些下游工艺和后处理步骤可能是有害的)的情况下制备，可以经由其中溶剂被快速蒸发以产生干燥油墨表面的快速固化程序制造，和/或与当前商业油墨相比可以实现剪切强度的几乎一个数量级的改进。
本文公开的电阻性油墨组合物中使用的邻苯二甲腈基树脂可包括小分子、低聚物、B阶段材料(其为部分固化的材料，如下文更详细描述)或其组合。可以使用任何合适的邻苯二甲腈基树脂。实例包括可溶于用于油墨组合物的合适溶剂中的邻苯二甲腈基树脂，并且当聚合时在预期使用条件下对氧化是合适稳定的。合适的邻苯二甲腈基树脂可包括官能团，例如酮、醚、氨基甲酸酯、脲、酰胺、酰亚胺、酯、砜、草酰胺、苯并噁嗪、马来酰亚胺及其组合。更具体的实例包括基于聚醚醚酮(PEEK)的邻苯二甲腈树脂，例如双酚A低聚的邻苯二甲腈组合物和/或间苯二酚低聚的邻苯二甲腈组合物。此类组合物的实例可购自ChromakResearch，Inc.of Somerset，New Jersey。此类邻苯二甲腈组合物是可溶的，是可热固化的，并且不表现出不期望的放热固化过程。
合适的溶剂包括其中选定的邻苯二甲腈基树脂可溶的溶剂。此外，在一些实例中，合适的溶剂包括沸点为200℃以上的溶剂。此类溶剂的实例包括2-苯氧基乙醇、NMP、间甲酚、苯甲醇、二苯醚及其组合。使用这种溶剂可有助于避免溶剂在加工期间和热固化过程中在过低温度下蒸发。当使用热固化工艺时，与使用具有较低沸点的溶剂相比，这可以帮助实现更高品质的膜。例如，可能期望允许树脂在加热期间的流动性，然后使溶剂在固化期间蒸发和析出(evolve)，以保持由树脂在加热期间的流动性实现的形态。在一些实例中，基于邻苯二甲腈树脂的油墨的印刷膜可以在200℃至425℃的温度下固化。与相对较低沸点的溶剂相比，使用相对较高沸点的溶剂(例如，200℃以上)，例如2-苯氧基乙醇，也可以帮助减少在储存期间蒸发的溶剂损失。在其它实例中，溶剂可包括沸点小于200℃的材料。实例包括丙酮、甲基乙基酮(MEK)、甲基正丙基酮(MPK)、甲基异丁基酮(MIBK)、四氢呋喃(THF)、乙酸正丁酯、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、甲苯、三氯乙烯、异丙醇、二乙醚、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲苯及其组合。使用沸点小于200℃的溶剂可提供可在较低温度下在基材上干燥的油墨。在一些实例中，溶剂可以包括具有不同沸点的材料的混合物。
为了提供导电性，电阻性油墨还包括一种或多种导电填料。在一些实例中，可以使用金属填料。示例性金属填料包括但不限于镍、银、铜、金、铂、铱、不锈钢、铁、钛、锌及其组合。在一些实例中，金属填料的使用可以提供比其他导电填料的使用电阻率更低的油墨。
在其他实例中，可以使用非金属导电填料。非金属导电填料的使用可以允许电阻性油墨组合物用于更广泛的多种应用中，并且可以在不适合于含金属油墨的应用中提供导电性。合适的非金属导电填料包括各种碳材料，例如活性炭、石墨、短切碳纤维、石墨烯及其组合。碳填料的一个更具体的实例是SUPER P炭黑，购自Alfa Aesar of Tewksbury，MA。
根据本公开的油墨中使用的导电填料颗粒可具有任何合适的平均尺寸、尺寸分布和形状特性。粒径和粒径分布分析可以例如使用ISO 13320:2020进行。该方法假定球形颗粒，并且与尺寸范围为0.1-3000微米的颗粒相关。对于球形和非球形颗粒，可以报告尺寸分布，其中球形颗粒的体积总和的预测散射图案与测量的散射图案匹配。作为实例，ASTMD4791-19(用于粗聚集体中的扁平颗粒、细长颗粒或扁平和细长颗粒的标准测试方法)或ASTM D8090-17(用于使用动态成像方法的涂料和颜料的粒径分布和形状分析的标准测试方法)可用于确定尺寸分布和形状特性。在一些实例中，导电填料可包括纵横比小于2的颗粒，诸如球形或椭圆形颗粒。在其他实例中，导电填料可以具有大于2的纵横比，诸如微丝或纳米线形颗粒。可以例如经由合适的成像技术(诸如扫描电子显微镜)来检测颗粒的纵横比。这种颗粒的使用允许使用较低质量负载的颗粒，因为与具有较低纵横比的颗粒相比，较高纵横比的颗粒可以在较低负载下在固化的邻苯二甲腈树脂内形成导电网络。在其他实例中，导电填料可以具有低于2的纵横比，这可以帮助避免导线缠结，从而允许更容易的处理。
邻苯二甲腈树脂、导电填料和溶剂各自可以任何合适的量包含在导电油墨组合物中。邻苯二甲腈树脂的示例性组成范围包含总油墨质量的10重量％到40重量％。导电填料的示例性组成范围包括总油墨质量的10重量％-40重量％。同样，溶剂的示例性组成范围包括总油墨质量的50重量％-70重量％。
在一些实例中，可使用各种其它材料来修改导电油墨的性质和/或用导电油墨形成的膜的性质。例如，除了导电填料之外的填料可用于改变油墨的物理和/或化学性质(例如，使油墨变厚或调节用油墨印刷的膜的外观)。这种填料的实例包括无机填料，例如二氧化硅、气相二氧化硅、氧化铝、其它氧化物及其组合。非导电有机填料也可包含在根据本公开的油墨组合物中。示例性非导电填料包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)和聚醚酰亚胺(例如，可从SABIC Americas，Inc.of Houston，TX获得的ULTEM)。此类无机填料和非导电填料可调节成品油墨的导电性、粘度、外观、机械强度及其组合。
可以包括其它添加剂以调节或提供诸如基材粘附性、热稳定性、流变特性、表面张力、溶液稳定性和催化性质等性质。此类添加剂可包括例如分散剂、流动剂、聚合催化剂、固化促进剂、表面活性剂、阻燃剂和/或粘度改性剂。合适的添加剂可包括赋予油墨高润湿性(油墨溶液与添加剂和/或基材的良好接触)和官能度(与树脂、填料和溶剂的相容性以及形成均匀混合物而不分离的能力)的那些，与待使用的基材的特定表面能匹配。高润湿性和功能性可有助于确保油墨与基材的化学粘附。可替代地或另外地包括任何其它合适的油墨添加剂。
如上所述，在一些实例中，根据本公开的基于邻苯二甲腈树脂的电阻性油墨可包含B阶段邻苯二甲腈树脂。B阶段树脂是部分聚合的树脂，并且可以允许减少固化时间，同时仍然提供具有合适粘度特性的可印刷油墨。图1示出了制备任选地包含B阶段树脂的电阻性油墨的示例性方法100。方法100任选地包括在102处将催化剂与邻苯二甲腈基树脂混合。催化剂可有助于降低聚合的活化能并有助于固化邻苯二甲腈基树脂。合适的催化剂的实例可包括有机催化剂，例如氨基官能有机催化剂(例如双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(m-BAPS)、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(p-BAPS)、三聚氰胺)或酚官能有机催化剂(例如羟基醌)。其它实例包括金属催化剂，例如含铜、含铁、含锌、含镍和/或含钯的那些。金属催化剂的更具体实例包括乙酰丙酮铜、乙酰丙酮钯、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮镍和乙酰丙酮铁。与有机催化剂相比，金属催化剂可以增加聚合速率，这可以有助于使邻苯二甲腈基树脂的固化更快。邻苯二甲腈基树脂和催化剂的混合可以通过离心混合器、顶置式混合器(overhead mixer)、粉末搅拌器、研钵和碾槌(pestle)、手动混合或其两种以上的组合来进行。催化剂可以与邻苯二甲腈基树脂混合，然后储存用于稍后制备油墨(例如，用于稍后的B阶段和/或固化)，或者可以在制备油墨时混合(例如，紧接在B阶段和/或固化之前)。
方法100还包括，在104，任选地将邻苯二甲腈基树脂B-阶段化。B-阶段化可以包括：在106，施加热量以引发邻苯二甲腈基树脂的聚合，以及在108，在聚合完成之前使邻苯二甲腈基树脂的聚合淬灭以形成B-阶段的邻苯二甲腈基树脂。B阶段期间的加热可以在150-250℃，或更优选190-210℃的温度进行，并且可以加热10分钟至2小时，更优选40分钟至70分钟，这取决于所使用的树脂。此类温度和时间范围可驱动聚合部分地但不完全地发生。与完全聚合的邻苯二甲腈基树脂相比，B阶段树脂可以预聚合直到但不超过凝胶点，使得B阶段树脂不形成热固性网络。因此，B阶段邻苯二甲腈基树脂比未聚合的邻苯二甲腈基树脂(例如单体或低聚物)更快地固化，但是由于缺乏网络形成，可以溶解在溶剂中以形成油墨并使用合适的沉积技术印刷。应当理解，在其他实例中，可以在没有B阶段化的情况下使用邻苯二甲腈基树脂，结果是固化时间比B阶段材料相对更长。使用不具有B-阶段化邻苯二甲腈基树脂可以提供较低粘度的油墨，并且可以减少处理步骤的数量并且因此减少在B-阶段中可能发生的可变性。
在邻苯二甲腈材料是B阶段的情况下，方法100还包括在110研磨B阶段邻苯二甲腈基树脂以减小B阶段邻苯二甲腈基树脂的粒径。研磨可以促进B阶段邻苯二甲腈基树脂溶解以形成油墨。研磨可以通过任何合适的研磨设备进行，例如球磨机、其他合适的研磨设备或研钵和碾槌。在一些实例中，可将邻苯二甲腈基树脂研磨至粒径为38-76微米或3-8Hegman单位。粒径分析可以通过激光衍射方法进行，例如使用ISO 13320:2020。如上所述，该方法假定球形颗粒，并且与尺寸范围为0.1-3000微米的颗粒相关。对于球形和非球形颗粒，可以报告尺寸分布，其中球形颗粒的体积总和的预测散射图案与测量的散射图案匹配。因此，平均粒径可以测量为通过粒径分析测量的粒径分布中发现的颗粒的平均直径。
继续，方法100可以包括，在112，将邻苯二甲腈基树脂、导电填料和溶剂混合，以将邻苯二甲腈基树脂溶解在溶剂中形成油墨。在一些实例中，在添加导电填料之前，首先将邻苯二甲腈基树脂(以及可选的催化剂)混合并溶解在溶剂中。可以经由任何合适的混合设备进行邻苯二甲腈基树脂在溶剂中的混合和溶解，所述混合设备包括震荡台、顶置式混合器、磁力搅拌、离心混合器、手动混合或其两种以上的组合，如114所示。这种混合装置的使用可有助于增加溶解速率。使用顶置式混合器可有助于在较少时间内更完全和/或有效地溶解邻苯二甲腈基树脂。这可以避免过滤溶解不那么有效的所得油墨的附加步骤，并且还有助于产生更均匀的油墨。在一些实例中，混合和溶解可以进行8小时至72小时之间的时间。在更具体的实施中，混合和溶解可以进行15小时至20小时的时间。
可以根据使用电阻性油墨的应用来选择导电填料和溶剂。在各种实例中也可以使用其他材料，诸如以上列出的另外的填料和其他组分。这样的填料可以以任何合适的方式，例如通过经由离心混合器、顶置式混合器和/或手动混合进行的混合，引入到溶剂/邻苯二甲腈基树脂混合物中。混合可以进行任何合适的持续时间。在各种实例中，混合可进行5分钟至90分钟，并且在更具体的实例中，50分钟至70分钟。混合的此类时间范围可有助于将导电填料充分溶解在溶剂中，而不会过于耗时和昂贵。在一些实例中，混合和溶解可以包括在步骤中反复地添加另外的溶剂和另外的导电填料，如116所示。在这样的实例中，溶剂和填料可以以交替的方式添加，或者在各种示例中的每个添加步骤一起添加。在另外的溶剂与另外的填料分开添加的情况下，在一些实例中另外的溶剂可以混合5-20分钟的持续时间，并且在更具体的实例中混合5-10分钟的持续时间。可以进行任何合适数量的溶剂和填料的进一步添加。与单阶段混合过程相比，这种反复混合和溶解步骤可以促进更完全的溶解。在其他实例中，可以利用其他混合过程或不同顺序的混合和添加步骤。
邻苯二甲腈基树脂和/或包含邻苯二甲腈基树脂的油墨可以在用于油墨沉积工艺之前储存一段时间。此外，邻苯二甲腈基树脂和/或包含邻苯二甲腈基树脂的油墨可以由第一实体(例如，供应商)制备，并且提供给另一实体(例如，客户)以用于油墨沉积工艺。
继续，方法100包括在118将电阻性油墨沉积到基材上。可以使用任何合适的基材。一些实例包括聚合物，诸如KAPTON(聚酰亚胺膜，可购自DuPont of Wilmington,Delaware,USA)、芳族聚酰胺纸和基材，诸如KOREX、KEVLAR和NOMEX(各自可购自DuPont)、聚酰亚胺、聚酯、TEFLON(聚四氟乙烯，可购自Chemours of Wilmington,Delaware,USA)和有机硅，以及无机材料，诸如各种金属/金属材料、陶瓷和玻璃。将电阻性油墨沉积到基材上可以包括例如丝网印刷、移印、柔性版印刷、喷射印刷(例如压电和热喷墨印刷)、平版印刷、凹版印刷、凸版印刷制作、绢布印刷(serigraphy)、独版印刷(monotyping)和旋转凹版印刷。在基材上施加的预固化树脂可具有0.01-200mm的厚度。膜厚度可以例如使用ASTM D8136-17(使用非接触电容厚度计确定塑料膜厚度和厚度变化的标准测试方法)来确定。这些厚度范围内的膜可以是有效的导体。油墨的粘度可以根据要使用的印刷/沉积工艺来调节，例如通过添加合适的溶剂、填料和/或其他添加剂来调节。在沉积之后，可以通过固化工艺进一步固化电阻性油墨。可以使用任何合适的固化工艺，包括基于辐射的固化(例如，紫外光、电子束等)和热固化。在一些实例中，可以使用热固化工艺，其中油墨暴露于接近沉积的油墨膜在使用期间将暴露于的温度的温度。在一些实例中，固化可以在200℃至425℃的温度下进行。
图2示出了制造电阻膜的方法200。方法200包括，在202，将包括邻苯二甲腈基树脂的油墨施加在基材上。该应用可以以任何合适的方式执行。作为实例，在204，可以经由刮刀、丝网印刷工艺、喷墨印刷工艺和/或卷对卷工艺来施加油墨。接下来，方法200包括在206从油墨蒸发溶剂。这可以包括经由热板、烘箱、加热灯和/或红外灯加热和蒸发，如208所示，或者可以允许油墨风干。在使用加热的情况下，在一些实例中，可施加热量1至3分钟以蒸发溶剂。蒸发溶剂的此类加热方法可有助于促进聚合。方法200还包括，在212，通过激活包含在油墨中的催化剂来固化基材上的邻苯二甲腈基树脂。合适的催化剂的实例包括上面列出的那些。可以使用任何合适的固化工艺。例如，油墨可以包括热引发剂，并且固化可以包括在214在150-400℃的温度下热固化。这样的温度还可以帮助促进聚合。在一些实例中，在216，可以以逐步方式执行热固化，其中步骤之间的加热升温速率为0.1-20℃/分钟。升温步骤中的加热可有助于通过粘度的缓慢积聚来实现填料材料的期望的渗透，并且还可通过提供反应性基团的移动性来改善整体反应完成/网络形成。基材上的所得电阻膜可具有0.01mm至150mm的厚度(不包含基材)。更薄的膜可以更快地干燥，而更厚的膜可以提供更大的导电性。
实验结果
以下描述了对示例性的基于邻苯二甲腈的电阻性油墨的薄层电阻测量、等温重量分析、剪切粘度测量和搭接剪切测试的结果。双酚A低聚邻苯二甲腈组合物(双A PN)和间苯二酚低聚PN组合物购自Chromak Research，Inc.，并按原样使用。非催化形式的双A PN和间苯二酚低聚PN获自U.S.Naval Research Laboratory(Washington，DC，USA)。双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(m-BAPS)获自Tokyo Chemical Industry(TCI)America(Portland，Oregon，USA)。石墨(PN#282863)和2-苯氧基乙醇获自Sigma Aldrich并按原样使用。SUPERP炭黑得自Alfa Aesar并按原样使用。气相法二氧化硅AEROSIL R 812获自EvonikResource Efficiency GmbH(Darmstadt，Germany)并按原样使用。LOCTITE EDAG PR 018和LOCTITE EDAG 33RO65A(购自Henkel Corporation of Rocky Hill，Connecticcut，USA)用作对照油墨。
以下比较例用作所公开实验中的对照。
比较例C-1
将LOCTITE EDAG PR 018的等分试样转移到混合容器中并以2300转/分钟(rpm)混合1分钟。在KAPTON膜上从所得均匀油墨混合物浇铸具有1毫米(mm)厚度目标的膜，并在204-218℃下固化2.5小时。
比较例C-2：
将LOCTITE EDAG 33RO65A的等分试样转移到混合容器中并以2300rpm混合1分钟。在KAPTON膜上从所得均匀油墨混合物浇铸1mil厚的膜，并在204-218℃下固化2.5小时。
实施例1：B阶段双酚A低聚邻苯二甲腈
将50克(g)原样的双酚A低聚邻苯二甲腈组合物放入内衬有箔的结晶盘(6”直径)中，并在炉中在200℃下加热(B阶段化)90分钟。然后取出该盘并在环境条件下将材料骤冷以形成B阶段材料。使用研钵和碾槌以B阶段双A PN研磨成细粉末以用于后续油墨制备。
实施例1.1
使用实验室轨道振荡器将1g B阶段双A PN和7g 2-苯氧基乙醇混合几天，并将所得溶液通过200微米过滤器过滤以消除任何未溶解的颗粒。接下来，加入1.75g石墨并用混合器以2300rpm混合1分钟。然后，加入0.25g SUPER P炭黑，并用混合器以2300rpm混合几分钟，直到获得平滑的混合物。
实施例1.2
使用轨道振荡器将2g B阶段双A PN和4g 2-苯氧基乙醇混合几天，并将所得溶液通过200微米过滤器过滤以消除任何未溶解的颗粒。接下来，加入3g石墨并用混合器以2300rpm混合几分钟，直到获得平滑混合物。
实施例1.3
使用轨道振荡器将2g B阶段双A PN和4g 2-苯氧基乙醇混合几天，并将所得溶液通过200微米过滤器过滤以消除任何未溶解的颗粒。接下来，加入1.6g石墨并用混合器以2300rpm混合1分钟。然后，加入0.3g SUPER P炭黑，并用混合器以2300rpm混合几分钟，直到获得平滑的混合物。
实施例1.4
使用轨道振荡器将2g B阶段双APN和4g 2-苯氧基乙醇混合几天，并将所得溶液通过200微米过滤器过滤以消除任何未溶解的颗粒。接下来，加入1.7g石墨并用混合器以2300rpm混合1分钟。然后，加入0.3g
R 812并用混合器以2300rpm混合几分钟，直到获得平滑混合物。
实施例1.5
将50g B阶段双A PN和142.3g 2-苯氧基乙醇以400rpm用顶置式混合器混合17小时。所得溶液不包含未溶解的颗粒。然后，经15分钟以400rpm混合加入10.078gSuper P炭黑，经10分钟以500rpm混合加入20.16g石墨，经5分钟以515-525rpm混合逐滴加入4.74g 2-苯氧基乙醇，经10分钟以525-550rpm混合加入20.16g石墨，经5分钟以550-600rpm混合逐滴加入4.74g 2-苯氧基乙醇。将所得混合物以625rpm再搅拌15分钟。
实施例1.6
使用实验室轨道振荡器将2g B阶段双A PN和5.7g 2-苯氧基乙醇混合1-3天。将所得溶液通过200微米过滤器过滤以消除任何未溶解的颗粒。然后，加入0.41g Super P炭黑，并用FlackTek混合器(可购自FlackTek，Inc.of Landrum，SC)以800rpm混合30秒，以1200rpm混合30秒，以2000rpm混合2分钟。加入1.64g石墨，并用FlackTek混合器以800rpm混合30秒。在1200rpm下30秒，在2000rpm下2分钟。
实施例1.7
使用顶置式混合器以400rpm将2g B-阶段双A PN和5.7g 2-苯氧基乙醇混合17小时。所得溶液不包含未溶解的颗粒。然后，加入0.41g Super P炭黑，并用FlackTek混合器以800rpm混合30秒，以1200rpm混合30秒，以2000rpm混合2分钟。加入1.64g石墨，并用FlackTek混合器以800rpm混合30秒。在1200rpm下30秒，在2000rpm下2分钟。
实施例2：B-原料醇低聚物
将7克原样的间苯二酚低聚PN组合物放入内衬箔的结晶盘(4”直径)中，并在炉中在190℃加热(B阶段化)20分钟。然后除去盘，并在环境条件(室温和大气)下骤冷材料。使用研钵和碾槌将B阶段间苯二酚PN研磨成粉末以用于随后的油墨制备。
实施例2.1
使用轨道振荡器将1g B阶间苯二酚PN和7g 2-苯氧基乙醇混合数天，并将所得溶液通过200微米过滤器过滤以消除任何未溶解的颗粒。接下来，加入2g石墨并用混合器以2300rpm混合1分钟。然后，加入0.2g SUPER P炭黑，并用混合器以2300rpm混合几分钟，直到获得平滑的混合物。
实施例3：未催化的双A PN的B阶段化
将180g未催化的双A PN加入到具有5.4g m-BAPS(催化剂)的混合杯中，并将材料在FlackTek混合器中以800rpm混合1分钟。将所得组合物放入内衬箔的结晶盘(6英寸直径)中，并在炉中以200℃加热45分钟以将双A PN进行B阶段化。然后除去盘，并在环境条件下将材料骤冷。使用研钵和碾槌将B阶段双A PN研磨成细粉末，用于随后的油墨制备。
实施例3.1：油墨基料-PN共混物的制备
将25.0g 2-苯氧基乙醇、4.99g未催化的B阶段双A PN、1.66g未催化的间苯二酚低聚PN和0.05g m-BAPS加入到混合杯中。以600rpm施加磁力搅拌并使溶液混合过夜。所得PN共混物油墨基料是均匀的并且不含不溶解的颗粒。
实施例3.2：油墨-PN共混物的制备
将15.8g PN共混物油墨基料(实施例3.1)与0.84的Super P炭黑一起加入到混合杯中。使用FlackTek混合器将该样品以800rpm混合30秒，以1200rpm混合30秒，并且以2000rpm混合2分钟。加入3.36g石墨，并使用FlackTek混合器以800rpm混合样品30秒，，以1200rpm混合30秒，以2000rpm混合6分钟。所得溶液为光滑油墨。
实施例4：油墨的快速凝固
用刮刀将油墨浇铸在KAPTON膜上，并将该膜在200℃平放在热板上，以便快速凝固。2分钟后，蒸发所有溶剂并将膜从热板上移除。快速凝固程序允许溶剂快速蒸发，产生准备用于进一步加工或储存的干燥油墨表面。
实施例5：油墨的固化
除非另有说明，否则油墨的固化在炉中在空气下进行。温度分布由200℃下1小时、250℃下1小时和300℃下24小时组成。在所有温度之间使用每分钟1.8英寸的升温速率。
对上述实施例进行以下表征实验：薄层电阻测量、热氧化稳定性、剪切粘度和搭接剪切载荷。
表1例如电阻性油墨的薄层电阻的实验结果。
| 粘合剂：填料(以重量计) | 薄层电阻(Ω/平方) | |
| 实施例1.2 | 1:1.5 | 46 |
| 实施例1.3 | 1:1 | 23 |
| 实施例1.4 | 1:1 | 122 |
| 比较例C-1 | N/A | 406 |
| 比较例C-2 | N/A | 20 |
表1示出了例如电阻性油墨与对照油墨相比的测量的薄层电阻的实验结果。将来自实施例1.2、1.3和1.4的所得油墨浇铸在KAPTON基材上并在惰性条件下在烘箱中使用以下固化方案固化：200℃(90分钟)、250℃(6小时)、300℃(3小时)、350℃(3小时)、375℃(6小时)，然后测量薄层电阻。所有实施例在氮气下固化。在1”x1”油墨样品上进行薄层电阻测量，所述油墨浇铸为具有1mm目标厚度并在KAPTON基材上固化。使用校准的4点探针(Loresta，可购自OAI Instruments of Milpitas，CA)测量在基材上施加的油墨的薄层电阻，并在1mil目标厚度处报告为欧姆/平方。将四点探针对准，使得所有触点搁置在油墨本身上。在测量期间在探针上施加手压以确保与样品接触。图3示出了具有被配置用于薄层电阻测量的实例电阻性油墨304的柔性固化薄膜基材302的照片。如图2的表中所示，实施例1.2、1.3和1.4中的每一个的薄层电阻(欧姆每平方)低于比较例C-1的薄层电阻，但大于比较例C-2的薄层电阻。这些结果表明基于邻苯二甲腈树脂的组合物可以实现与对照油墨类似的电阻。
表2其他实例电阻性油墨的薄层电阻的实验结果
| 薄层电阻(Ω/平方) | |
| 实施例1.5 | 119 |
| 实施例1.6 | 115 |
| 比较例C-1 | 169 |
| 比较例C-2 | 36 |
表2示出了例如电阻性油墨与对照油墨相比的测量的薄层电阻的另一组实验结果。将来自实施例1.5和1.6的所得油墨浇铸在KAPTON基材上，并使用以下固化方案在烘箱中在空气中固化：200℃(1小时)、250℃(1小时)、300℃(24小时)，斜坡速率为1.8℃/分钟，然后进行薄层电阻测量。如图2的表所示，实施例1.5和1.6的薄层电阻(以欧姆每平方计)低于比较例C-1，但大于比较例C-2。这些结果表明基于邻苯二甲腈树脂的组合物可以实现与对照油墨类似的电阻。
图4显示了描绘比较例C-1(402，404)、比较例C-2(406，408)、实施例1.1(410，412)、实施例1.3(414，416)和实施例2.1(418，420)在232℃(实线)和399℃(虚线)下进行的热重分析(TGA)的结果的图400。将来自实施例1.1、1.3和2.1的所得油墨在烘箱中在以下温度(时间)序列的惰性条件下固化：200℃(90分钟)、250℃(6小时)、300℃(3小时)、350℃(3小时)和375℃(6小时)。实施例1.1的粘合剂与填料的比率为1:2，实施例1.3的粘合剂与填料的比率为1:1，实施例2.1的粘合剂与填料的比率为1:2.2。在此以残留重量和TD 5％(损失油墨重量的5％的时间)测量热稳定性。在空气中对15-20mg固化油墨制剂(无基材)进行TGA测试。以25℃/min的升温速率将温度从25℃达到232℃或399℃。将温度保持至少14小时，记录在14小时的残留重量百分比以及损失样品总重量的前5％的时间(Td5％)。表3示出了图4中所示的示例电阻性油墨的残留测量重量的实验结果。在232℃下，没有在该温度下测试的制剂在18小时内达到5％重量损失。在399℃下，实施例1.1、1.3和2.1的重量损失介于比较例C-1和C-2的重量损失之间。这些结果表明，实验油墨具有与对照油墨相当的稳定性。
表3例如电阻性油墨的测量重量的实验结果
剪切粘度测试在空气下在Kinexus流变仪(得自NETZSCH Instruments NorthAmerica，LLC of Boston，MA)上以1mm工作间隙用25mm PL56和PU25一次性板进行。随着剪切速率在4分钟内从0.1Hz增加到1000Hz，在40个时间点记录剪切粘度。图5示出了比较例C-1(502)、比较例C-2(504)和实施例1.2(506)、1.3(508)和1.4(510)在0.1-1000赫兹(Hz)的剪切速率范围内测得的剪切粘度的曲线图500，在室温下使用流变仪上的平行板装置(Brookfield DVT3 Cone and Plate，购自Brookfield/Ametek of Middleboro，MA)测量。在10Hz的剪切速率下，分别测得实施例1.2、1.3和1.4的剪切粘度为26k cP、12k cP。表4显示了这些实施例在约900-1000Hz下的剪切粘度。如上所述，油墨的粘度可影响油墨如何印刷和沉积到基底上。这些实验结果在实验油墨和对照油墨中显示类似的粘度范围，表明用于对照油墨的印刷过程也可用于沉积实验油墨。
表4例如电阻性油墨的剪切粘度的实验结果
图6示出了比较例C-1(602)、比较例C-2(604)、实施例1.5(606)、实施例1.6(608)和实施例1.7(610)在0.1-1000Hz的剪切速率范围内的测量剪切粘度的曲线图600。在10Hz的剪切速率下，分别测量实施例1.5、1.6和1.7的剪切粘度为约29k cP、26k cP和30k cP。表5显示了这些实施例在约900-1000Hz下的剪切粘度。如上所述，油墨的粘度可影响油墨如何印刷和沉积到基材上。这些实验结果显示，与上述实施例1.2、1.3和1.4相比，剪切粘度的范围略有不同。
表5其他示例性电阻性油墨的剪切粘度的实验结果
对于决定油墨的内聚强度的搭接-剪切测试，使用ASTM D1002(通过拉伸加载(金属-金属)的单-搭接粘合结合金属试样的表观剪切强度的标准测试方法)。用实施例1.3、1.5、1.7、3.2和两种对照油墨制备搭接剪切板(单搭接)。用溶剂擦拭的铝试样(1”x4”x0.063”)利用1”x 1”粘合剂接触区域制备样品。在相应试样组的两侧上散布薄油墨层，并在一个试样的中心添加玻璃微球，以通过在固化期间保持试样组之间的间隔来控制粘合层厚度(6-15mil)。然后用手将相应的板对齐并牢固地压在一起以形成单搭接板。适当地平衡每个板(包括顶部重量)。比较样品在204-218℃下固化2.5小时，而实施例1.3如下固化：200℃(90分钟)、250℃(6小时)、300℃(3小时)、350℃(3小时)、375℃(6小时)。所有其它样品根据实施例5中所述的固化曲线固化。在室温下用INSTRON 5969机械测试仪(可购自Instron，Inc.of Norwood，MA)使用0.05in/min的十字头速度进行搭接剪切测试，以试图将单个搭接接头剪切分开。测试每种油墨的四个试样，并且搭接剪切测试的平均最大负载的结果示于表6中。如所示的，与对照油墨相比，实施例1.3在剪切测试期间能够承受更高的平均最大负载，表明实施例1.3的油墨的内聚强度高于对照油墨的内聚强度。
表6例如电阻性油墨的搭接剪切测试的平均最大负载的实验结果
| E-油墨 | 平均最大负载(psi)(n＝4) |
| 实施例1.3 | 135 |
| 比较例C-1 | 1 |
| 比较例C-2 | 3 |
此外，本公开包括根据以下条款的配置。本文中的术语“包括”、“包含”和“含有”旨在在每种情况下分别任选地用术语“基本上由……组成”、“基本上由……构成”、“基本上由……形成”、“由……组成”、“由……构成”和“由…形成”替代。
条款1.一种电阻性油墨，其包含：溶剂；溶解在所述溶剂中的热固化性邻苯二甲腈基树脂；和一种或多种导电填料。
条款2.根据条款1所述的电阻性油墨，其中，所述邻苯二甲腈基树脂包含酮、醚、氨基甲酸酯、脲、酰胺、酰亚胺、酯、砜、草酰胺、苯并噁嗪、马来酰亚胺或其两种以上的组合。
条款3.根据条款1或2所述的电阻性油墨，其中，所述邻苯二甲腈基树脂包括基于PEEK的邻苯二甲腈基树脂。
条款4.根据条款1至3中任一项所述的电阻性油墨，其中，所述溶剂包括2-苯氧基乙醇、NMP、间甲酚、苯甲醇、二苯醚、丙酮、MEK、MPK、MIBK、THF、乙酸正丁酯、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、甲苯、三氯乙烯、异丙醇、二乙醚、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲苯或其两种以上的组合。
条款5.根据条款1至4中任一项所述的电阻性油墨，其中，所述导电填料包括活性炭、石墨、短切碳纤维、镍、银、铜、金、铂、铱、不锈钢、铁、钛、锌或其两种以上的组合。
条款6.根据条款1至5中任一项所述的电阻性油墨，其中，所述导电填料包含纵横比小于2的颗粒。
条款7.根据条款1至6中任一项所述的电阻性油墨，其还包含分散剂、流动剂、固化促进剂、表面活性剂、阻燃剂、粘度调节剂或其两种以上的组合。
条款8.根据条款1至7中任一项所述的电阻性油墨，其还包含金属催化剂、氨基官能催化剂、酚官能催化剂或其两种以上的组合。
条款9.根据条款1到8中任一项所述的电阻性油墨，其中，所述金属催化剂为含铜、含铁、含锌、含镍、含钯、含铁、含钴的或其两种以上的组合。
条款10.根据条款1至9中任一项所述的电阻性油墨，其还包含有机填料，所述有机填料包括PEEK、PEKK、聚醚酰亚胺或其两种以上的组合。
条款11.一种制品，其包括：基材；和在所述基材上的电阻膜，所述电阻膜包含邻苯二甲腈基聚合物和分散在所述邻苯二甲腈基聚合物中的导电填料。
条款12.根据条款11所述的制品，其中，所述电阻膜的厚度为0.01-150mm。
条款13.如条款11或12所述的制品，其中，所述邻苯二甲腈基聚合物包括基于PEEK的邻苯二甲腈基聚合物。
条款14.根据条款11至13中任一项所述的制品，所述邻苯二甲腈基聚合物包括酮、醚、氨基甲酸酯、脲、酰胺、酰亚胺、酯、砜、草酰胺、苯并噁嗪、马来酰亚胺或其两种以上的组合。
条款15.根据条款11至14中任一项所述的制品，其中，所述导电填料包括活性炭、石墨、短切碳纤维、金属填料或其两种以上的组合。
条款16.根据条款11至15中任一项所述的制品，其中，所述导电填料包含纵横比小于2的颗粒。
条款17.根据条款11至16中任一项所述的制品，其还包含有机填料，所述有机填料包括PEEK、PEKK、聚醚酰亚胺或其两种以上的组合。
条款18.根据条款11至17中任一项所述的制品，其还包含无机填料，所述无机填料包括二氧化硅、气相法二氧化硅、氧化铝或其两种以上的组合。
条款19.一种制备电阻性油墨的方法，所述方法包括：将邻苯二甲腈基树脂、导电填料和溶剂混合，以使所述邻苯二甲腈基树脂溶解于所述溶剂中，形成所述电阻性油墨。
条款20.根据条款19所述的方法，所述方法还包括在混合所述邻苯二甲腈基树脂之前，施加热量以引发邻苯二甲腈基树脂的聚合，并且在聚合完成之前使所述邻苯二甲腈基树脂的聚合淬灭以形成B阶段邻苯二甲腈基树脂。
条款21.根据条款19或20所述的方法，其中，施加热量以引发邻苯二甲腈基树脂的聚合包括加热至150℃-250℃的温度持续10分钟至2小时的时间。
条款22.根据条款19至21中任一项所述的方法，其中，施加热量以引发邻苯二甲腈基树脂的聚合包括加热到200℃以上的温度以使所述邻苯二甲腈基树脂快速凝固。
条款23.根据条款19至22中任一项所述的方法，所述方法还包括在混合之前研磨所述邻苯二甲腈基树脂。
条款24.根据条款19至23中任一项所述的方法，所述方法还包括在聚合之前将催化剂与所述邻苯二甲腈基树脂混合。
条款25.根据条款19至24中任一项所述的方法，其中，混合所述邻苯二甲腈基树脂和所述溶剂包括经由振荡台、顶置式混合器(overhead mixer)、磁力搅拌和离心混合器中的一种或多种来混合。
条款26.根据条款19至25中任一项所述的方法，其中，将所述导电填料混合在所述溶剂中包括混合5分钟至90分钟。
条款27.根据条款19至26中任一项所述的方法，所述方法还包括在混合所述导电填料之后添加另外的溶剂，添加另外的导电填料，然后添加另外的溶剂。
条款28.根据条款19到27中任一项所述的方法，其中，所述邻苯二甲腈基树脂包括基于PEEK的邻苯二甲腈树脂。
条款29.根据条款19至28中任一项所述的方法，所述方法还包括将所述油墨沉积在基材上，所述基材包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯或有机硅基材。
条款30.一种制备高温电阻膜和/或固化粘合剂的方法，所述方法包括：在基材上施加包含邻苯二甲腈基树脂的油墨；从所述油墨中蒸发溶剂；和通过激活包含在所述油墨中的催化剂来固化所述基材上的邻苯二甲腈基树脂。
条款31.根据条款30所述的方法，其中，施加所述油墨包括经由刮刀、丝网印刷工艺、卷对卷工艺或其组合施加。
条款32.根据条款30或31所述的方法，其中，施加在所述基材上的油墨的厚度为0.01-150毫米。
条款33.根据条款30至32中任一项所述的方法，其中，蒸发所述溶剂包括经由热板、烘箱、加热灯、红外灯或其两种以上的组合蒸发所述溶剂并加热1分钟至3分钟。
条款34.根据条款30至33中任一项所述的方法，其中，固化所述邻苯二甲腈基树脂包括在150至400℃内的温度下热固化所述邻苯二甲腈基树脂。
条款35.根据条款30至34中任一项所述的方法，其中，固化所述邻苯二甲腈基树脂包括固化20-40小时。
条款36.根据条款30至35中任一项所述的方法，其中，固化所述邻苯二甲腈基树脂包括以包括两个以上步骤的逐步方式固化，其中步骤之间的加热升温速率(heating ramprate)为0.1-20℃/min。
Claims (36)
1.一种电阻性油墨，其包括：
溶剂；
溶解在所述溶剂中的热固化性邻苯二甲腈基树脂；和
一种或多种导电填料。
2.根据权利要求1所述的电阻性油墨，其中，所述邻苯二甲腈基树脂包含酮、醚、氨基甲酸酯、脲、酰胺、酰亚胺、酯、砜、草酰胺、苯并噁嗪、马来酰亚胺或其两种以上的组合。
3.根据权利要求1或2所述的电阻性油墨，其中，所述邻苯二甲腈基树脂包括基于PEEK的邻苯二甲腈基树脂。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电阻性油墨，其中，所述溶剂包括2-苯氧基乙醇、NMP、间甲酚、苯甲醇、二苯醚、丙酮、MEK、MPK、MIBK、THF、乙酸正丁酯、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、甲苯、三氯乙烯、异丙醇、二乙醚、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲苯或其两种以上的组合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电阻性油墨，其中，所述导电填料包括活性炭、石墨、短切碳纤维、镍、银、铜、金、铂、铱、不锈钢、铁、钛、锌或其两种以上的组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电阻性油墨，其中，所述导电填料包含纵横比小于2的颗粒。
7.如权利要求1-6中任一项所述的电阻性油墨，其还包含分散剂、流动剂、固化促进剂、表面活性剂、阻燃剂、粘度调节剂或其两种以上的组合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电阻性油墨，其还包含金属催化剂、氨基官能催化剂、酚官能催化剂或其两种以上的组合。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电阻性油墨，其中，所述金属催化剂为含铜、含铁、含锌、含镍、含钯、含铁、含钴的或其两种以上的组合。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的电阻性油墨，其还包含有机填料，所述有机填料包括PEEK、PEKK、聚醚酰亚胺或其两种以上的组合。
11.一种制品，其包括：
基材；和
在所述基材上的电阻膜，所述电阻膜包含邻苯二甲腈基聚合物和分散在所述邻苯二甲腈基聚合物中的导电填料。
12.根据权利要求11所述的制品，其中，所述电阻膜的厚度为0.01mm至150mm。
13.根据权利要求11或12所述的制品，其中，所述邻苯二甲腈基聚合物包括基于PEEK的邻苯二甲腈基聚合物。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的制品，其中，所述邻苯二甲腈基聚合物包括酮、醚、氨基甲酸酯、脲、酰胺、酰亚胺、酯、砜、草酰胺、苯并噁嗪、马来酰亚胺或其两种以上的组合。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的制品，其中，所述导电填料包括活性炭、石墨、短切碳纤维、金属填料或其两种以上的组合。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的制品，其中，所述导电填料包含纵横比小于2的颗粒。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的制品，其还包含有机填料，所述有机填料包括PEEK、PEKK、聚醚酰亚胺或其两种以上的组合。
18.根据权利要求11-17中任一项所述的制品，其还包含无机填料，所述无机填料包括二氧化硅、气相法二氧化硅、氧化铝或其两种以上的组合。
19.一种制备电阻性油墨的方法，所述方法包括：
将邻苯二甲腈基树脂、导电填料和溶剂混合，以使所述邻苯二甲腈基树脂溶解于所述溶剂中，形成所述电阻性油墨。
20.根据权利要求19所述的方法，所述方法还包括在混合所述邻苯二甲腈基树脂之前，施加热量以引发邻苯二甲腈基树脂的聚合，并且在聚合完成之前使所述邻苯二甲腈基树脂的聚合淬灭以形成B阶段邻苯二甲腈基树脂。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，施加热量以引发邻苯二甲腈基树脂的聚合包括加热至150℃-250℃的温度持续10分钟至2小时的时间。
22.根据权利要求19或20所述的方法，其中，施加热量以引发邻苯二甲腈基树脂的聚合包括加热到200℃以上的温度以使所述邻苯二甲腈基树脂快速凝固。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的方法，所述方法还包括在混合之前研磨所述邻苯二甲腈基树脂。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的方法，所述方法还包括在聚合之前将催化剂与所述邻苯二甲腈基树脂混合。
25.根据权利要求19-24中任一项所述的方法，其中，混合所述邻苯二甲腈基树脂和所述溶剂包括经由振荡台、顶置式混合器、磁力搅拌和离心混合器中的一种或多种来混合。
26.根据权利要求19-25中任一项所述的方法，其中，将所述导电填料混合在所述溶剂中包括混合5分钟至90分钟。
27.根据权利要求19-26中任一项所述的方法，所述方法还包括在混合所述导电填料之后添加另外的溶剂，添加另外的导电填料，然后添加另外的溶剂。
28.根据权利要求19-27中任一项所述的方法，其中，所述邻苯二甲腈基树脂包括基于PEEK的邻苯二甲腈树脂。
29.根据权利要求19-28中任一项所述的方法，所述方法还包括将所述油墨沉积在基材上，所述基材包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯或有机硅基材。
30.一种制备高温电阻膜和/或固化粘合剂的方法，所述方法包括：
在基材上施加包含邻苯二甲腈基树脂的油墨；
从所述油墨中蒸发溶剂；和
通过激活包含在所述油墨中的催化剂来固化所述基材上的邻苯二甲腈基树脂。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，施加所述油墨包括经由刮刀、丝网印刷工艺、卷对卷工艺或其组合施加。
32.根据权利要求30或31所述的方法，其中，施加在所述基材上的油墨的厚度为0.01-150毫米。
33.根据权利要求30-32中任一项所述的方法，其中，蒸发所述溶剂包括经由热板、烘箱、加热灯、红外灯或其两种以上的组合蒸发所述溶剂并加热1分钟至3分钟。
34.根据权利要求30-33中任一项所述的方法，其中，固化所述邻苯二甲腈基树脂包括在150℃至400℃内的温度下热固化所述邻苯二甲腈基树脂。
35.根据权利要求30-34中任一项所述的方法，其中，固化所述邻苯二甲腈基树脂包括固化20-40小时。
36.根据权利要求30-35中任一项所述的方法，其中，固化所述邻苯二甲腈基树脂包括以包括两个以上步骤的逐步方式固化，其中步骤之间的加热升温速率为0.1-20℃/min。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202063094201P | 2020-10-20 | 2020-10-20 | |
| US63/094,201 | 2020-10-20 | ||
| PCT/US2021/071928 WO2022087586A1 (en) | 2020-10-20 | 2021-10-19 | Phthalonitrile-based high temperature resistive inks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116323835A true CN116323835A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=81185920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202180071401.4A Pending CN116323835A (zh) | 2020-10-20 | 2021-10-19 | 邻苯二甲腈基高温电阻性油墨 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220119665A1 (zh) |
| EP (1) | EP4232520A1 (zh) |
| CN (1) | CN116323835A (zh) |
| WO (1) | WO2022087586A1 (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080145559A1 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-19 | Xerox Corporation | Phase change inks |
| CN102272234A (zh) * | 2009-04-23 | 2011-12-07 | Dic株式会社 | 酞菁纳米线、含有它的油墨组合物及电子元件、以及酞菁纳米线的制造方法 |
| CN102318100A (zh) * | 2009-02-11 | 2012-01-11 | 通用显示公司 | 用于有机层的喷墨印刷或其他用途的液体组合物 |
| WO2013157514A1 (ja) * | 2012-04-16 | 2013-10-24 | ダイソー株式会社 | 導電性インク組成物 |
| CN104861909A (zh) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | 波音公司 | 用于航空航天应用的导热性柔性胶粘剂 |
| CN105585903A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-05-18 | 精工爱普生株式会社 | 油墨组合物 |
| WO2017028640A1 (zh) * | 2015-08-14 | 2017-02-23 | 广州华睿光电材料有限公司 | 印刷油墨组合物及电子器件 |
| CN109071805A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-12-21 | 株式会社Lg化学 | 可固化组合物 |
| CN110272374A (zh) * | 2018-03-14 | 2019-09-24 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 3-氧代-2-芳基异吲哚啉二邻苯二甲腈单体、制备方法、含其的热固性组合物及其用途 |
| CN111492017A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-08-04 | 株式会社Lg化学 | 包含邻苯二甲腈低聚物的三维打印墨 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014051523A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Nanyang Technological University | Methods of producing foams and nanocomposites of phthalonitrile based resins, and foams and nanocomposites produced thereof |
| US9394404B2 (en) * | 2014-12-16 | 2016-07-19 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Synthesis and polymerization of oligomeric aliphatic-aromatic based phthalonitriles |
| US9708440B2 (en) * | 2015-06-18 | 2017-07-18 | Novoset, Llc | High temperature three dimensional printing compositions |
| US11401364B2 (en) * | 2016-03-31 | 2022-08-02 | 3M Innovative Properties Company | Bisphenol M diphthalonitrile ether resin, bisphenol P diphthalonitrile ether resin, methods of making same, resin blends, and two component systems |
| WO2020092507A2 (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | Henkel IP & Holding GmbH | Conductive ink composition |
-
2021
- 2021-10-19 EP EP21810247.3A patent/EP4232520A1/en active Pending
- 2021-10-19 CN CN202180071401.4A patent/CN116323835A/zh active Pending
- 2021-10-19 US US17/451,403 patent/US20220119665A1/en active Pending
- 2021-10-19 WO PCT/US2021/071928 patent/WO2022087586A1/en unknown
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080145559A1 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-19 | Xerox Corporation | Phase change inks |
| CN102318100A (zh) * | 2009-02-11 | 2012-01-11 | 通用显示公司 | 用于有机层的喷墨印刷或其他用途的液体组合物 |
| CN102272234A (zh) * | 2009-04-23 | 2011-12-07 | Dic株式会社 | 酞菁纳米线、含有它的油墨组合物及电子元件、以及酞菁纳米线的制造方法 |
| WO2013157514A1 (ja) * | 2012-04-16 | 2013-10-24 | ダイソー株式会社 | 導電性インク組成物 |
| CN104093796A (zh) * | 2012-04-16 | 2014-10-08 | 大曹株式会社 | 导电性墨组合物 |
| CN104861909A (zh) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | 波音公司 | 用于航空航天应用的导热性柔性胶粘剂 |
| CN105585903A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-05-18 | 精工爱普生株式会社 | 油墨组合物 |
| WO2017028640A1 (zh) * | 2015-08-14 | 2017-02-23 | 广州华睿光电材料有限公司 | 印刷油墨组合物及电子器件 |
| CN109071805A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-12-21 | 株式会社Lg化学 | 可固化组合物 |
| CN110272374A (zh) * | 2018-03-14 | 2019-09-24 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 3-氧代-2-芳基异吲哚啉二邻苯二甲腈单体、制备方法、含其的热固性组合物及其用途 |
| CN111492017A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-08-04 | 株式会社Lg化学 | 包含邻苯二甲腈低聚物的三维打印墨 |
| EP3705541A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-09-09 | Lg Chem, Ltd. | Three-dimensional printing ink comprising phthalonitrile oligomers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220119665A1 (en) | 2022-04-21 |
| EP4232520A1 (en) | 2023-08-30 |
| WO2022087586A1 (en) | 2022-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102421841B (zh) | 聚合物与表面改性的六方氮化硼颗粒的复合材料 | |
| TWI519602B (zh) | Low dielectric resin composition and the application of its resin film, semi-cured film and circuit board | |
| Wu et al. | Mechanical, thermal and electrical properties of aluminum nitride/polyetherimide composites | |
| CN106795372A (zh) | 聚酰亚胺树脂组合物、聚酰亚胺薄膜和层叠体 | |
| JP2013221150A (ja) | ポリイミドフィルム及びその製造方法 | |
| TW201213415A (en) | Light-shielding film | |
| CN106062049B (zh) | 聚酰亚胺薄膜及其制备方法 | |
| TW201024376A (en) | Composition, coated film formed of the composition, layered product containing the coated film, and electronic device incorporating the layered product | |
| Manning et al. | Self assembly–assisted additive manufacturing: direct ink write 3D printing of epoxy–amine thermosets | |
| JP2008539304A (ja) | 製造特性が向上したビスマレイミド樹脂系 | |
| CN111303425A (zh) | 一种光热响应三维形状记忆聚酰亚胺及其制备方法和应用 | |
| US20050164002A1 (en) | Polymeric particles | |
| TW202235524A (zh) | 水性分散液及其製造方法 | |
| CN116323835A (zh) | 邻苯二甲腈基高温电阻性油墨 | |
| CN111793209A (zh) | 浆料组合物、该浆料组合物的固化物、使用了该固化物的基板、膜以及预浸料 | |
| An et al. | Synthesis and properties of fluorene‐based polyimide adhesives | |
| Grewal et al. | Biomimetic catechol-based adhesive polymers for dispersion of polytetrafluoroethylene (PTFE) nanoparticles in an aqueous medium | |
| CN111630088A (zh) | 包含两种以上的填料的高导热性聚酰亚胺薄膜 | |
| CN112689656B (zh) | 聚酰胺酰亚胺膜的制备方法及由其制备的聚酰胺酰亚胺膜 | |
| TWI588161B (zh) | 低介電常數材料與其前驅物 | |
| JP2014114369A (ja) | 熱硬化性ビスマレイミド系樹脂組成物、同樹脂組成物を用いるプリプレグ及びそれらの製造方法 | |
| CN102532543B (zh) | 共聚型可热封接聚酰亚胺及其制备方法与应用 | |
| WO2020003536A1 (ja) | 液相焼結用シート、焼結体、接合体及び接合体の製造方法 | |
| CN111448245B (zh) | 包含氟树脂的黑色聚酰亚胺薄膜及其制备方法 | |
| Khoee et al. | An investigation into the improvement of adhesive strength of polyimides by incorporation of elastomeric nanoparticles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |