DE102013109755A1 - Conductive adhesive - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen leitfähigen Klebstoff aufweisend zumindest eine Art eines anisotropen leitfähigen Nanomaterials und zumindest eine Art eines photoinduziert polymerisierbaren Materials zur Verfügung.The present invention provides a conductive adhesive comprising at least one kind of anisotropic conductive nanomaterial and at least one kind of photoinduced polymerizable material.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung betrifft leitfähige Klebstoffe. The invention relates to conductive adhesives.

Stand der Technik State of the art

Leitfähige anisotrope Nanomaterialien Conductive anisotropic nanomaterials

Unter dem hier verwendeten Begriff leitfähige anisotrope Nanomaterialien werden leitfähige nanoskalige Strukturen verstanden, die mindestens eine Dimension < 500 nm, typischerweise weniger als 100 nm aufweisen, wobei zumindest eine andere Dimension mit der ersten nicht identisch ist, wobei sich eine Ausdehnungsrichtung im Nanometerbereich, während sich die Ausdehnung in die andere Raumrichtung im Mikrometerbereich befindet. Hierbei umfasst der Begriff Leitfähigkeit sowohl elektrische, als auch thermische Leitfähigkeit. As used herein, conductive anisotropic nanomaterials are understood to be conductive nanoscale structures that have at least one dimension <500 nm, typically less than 100 nm, with at least one other dimension not being identical to the first, with an extension direction in the nanometer range while the extension is in the other spatial direction in the micrometer range. Here, the term conductivity includes both electrical and thermal conductivity.

Die Nanostrukturen können unterschiedliche Formen und Geometrien aufweisen. Typische Beispiele sind leitfähige Nanodrähte oder leitfähige Nanoröhren mit einem Durchmesser < 500 nm, bevorzugt < 100 nm und einer Länge zwischen 1–500 µm, typischerweise zwischen 10–50 µm. The nanostructures can have different shapes and geometries. Typical examples are conductive nanowires or conductive nanotubes with a diameter <500 nm, preferably <100 nm and a length between 1-500 μm, typically between 10-50 μm.

Die leitfähigen Nanostrukturen bestehen dabei aus Metallen, Metalloxiden, anorganischen und organischen Halbleitern bzw. aus Kohlenstoffstrukturen wie Graphen und Kohlenstoffnanoröhren (CNTs). The conductive nanostructures consist of metals, metal oxides, inorganic and organic semiconductors or carbon structures such as graphene and carbon nanotubes (CNTs).

Beispielsweise sind CNTs über verschiedene Verfahren herstellbar, wie dem Lichtbogenprozess, dem Laserablationsverfahren und der katalytisch unterstützten Gasphasenabscheidung. For example, CNTs can be produced by various methods, such as the arc process, the laser ablation process and the catalytically assisted vapor deposition.

Bezüglich leitfähiger Anwendungen sind metallische Nanodrähte besonders vorteilhaft. Bevorzugte Metalle sind hierbei Kupfer, Nickel, Silber, Gold, Aluminium, Palladium und Platin. Dies beinhaltet auch leitfähige mit Metall umhüllte Nanomaterialien, Metalllegierungen, mehrschichtige Strukturen und Röhren. With respect to conductive applications, metallic nanowires are particularly advantageous. Preferred metals here are copper, nickel, silver, gold, aluminum, palladium and platinum. This includes conductive metal-clad nanomaterials, metal alloys, multilayer structures, and tubes.

Aus dem Stand der Technik ist z. B. die Herstellung von Silbernanodrähten bekannt. Neben umfangreicher wissenschaftlicher Literatur (z.B. „Approaches to the Synthesis and Characterization of Spherical and Anisotropic Noble Metal Nanomaterials“ von H.J. Parab et al. in „Metallic Nanomaterials“ von Challa S.S.R. Kumar (ed.) im WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Weinheim erschienen) gibt es auch einige Patentanmeldungen, die die Synthese von Silbernanodrähten offenbaren. From the prior art is z. B. the production of silver nanowires known. In addition to extensive scientific literature (eg "Approaches to the Synthesis and Characterization of Spherical and Anisotropic Noble Metal Nanomaterials" by HJ Parab et al. in "Metallic Nanomaterials" by Challa SSR Kumar (ed.) at WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Weinheim There are also some patent applications disclosing the synthesis of silver nanowires.

So beschreibt die US 2009 0282948 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Silbernanodrähten mittels des seit langem bekannten Polyol Prozesses, bei dem Hydroxylgruppen beinhaltende Verbindungen, insbesondere Ethylenglykol, gleichzeitig als Lösungsmittel und als Reduktionsmittel eingesetzt werden. Ein sehr ähnliches Verfahren wird in der WO 2009/128973 A2 offenbart. That's how it describes US 2009 0282948 A1 a process for the preparation of silver nanowires by means of the well-known polyol process in which compounds containing hydroxyl groups, in particular ethylene glycol, are used simultaneously as a solvent and as a reducing agent. A very similar procedure is used in the WO 2009/128973 A2 disclosed.

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Silbernanodrähten in wirtschaftlich interessanten Konzentrationen mit sehr hohen Ausbeuten beschreibt die DE 10 2010 017 706 B4 . A particularly advantageous process for the preparation of silver nanowires in economically interesting concentrations with very high yields describes the DE 10 2010 017 706 B4 ,

Elektrisch leitfähige Nanodrähte werden zur Herstellung leitfähiger, insbesondere leitfähiger transparenter Materialien und Schichten eingesetzt. Hierzu werden die leitfähigen Nanodrähte in Formulierungen eingearbeitet, die im Anschluss in Form einer Tinte flüssig auf ein Substrat prozessiert werden können. In WO 2011/097470 A2 sind photosensitive Tinten mit leitfähigen Nanostrukturen beschrieben, sowie eine Methode zu deren Verwendung. Durch das Auflegen einer Maske können so bestimmte Regionen beschichtet werden, während nicht ausgehärtete Regionen z.B. durch Wegwaschen entfernt werden können. Electrically conductive nanowires are used for the production of conductive, in particular conductive, transparent materials and layers. For this purpose, the conductive nanowires are incorporated into formulations, which can then be processed liquid in the form of an ink onto a substrate. In WO 2011/097470 A2 describes photosensitive inks with conductive nanostructures and a method of using them. By placing a mask so certain regions can be coated, while non-cured regions can be removed, for example, by washing away.

Klebstoffe und photoaktive Klebstoffe Adhesives and photoactive adhesives

Grundsätzlich wird zwischen organischen und anorganischen Klebstoffen bzw. Harzen unterschieden, wobei für die erfindungsgemäßen Ausführungsformen lediglich organische Klebstoffe relevant sind. In principle, a distinction is made between organic and inorganic adhesives or resins, with only organic adhesives being relevant for the embodiments according to the invention.

Die organischen Klebstoffe wiederum können in 1- und Mehr-Komponentenklebstoffe unterteilt werden. The organic adhesives, in turn, can be divided into 1-component and multi-component adhesives.

Bei Mehrkomponentenklebstoffen werden mindestens 2 Komponenten in einem definierten Verhältnis zusammengegeben, die Inhaltsstoffe der Mischung reagieren miteinander und bilden das entsprechende Harz bzw. den Klebstoff. In the case of multicomponent adhesives, at least two components are combined in a defined ratio, the ingredients of the mixture react with one another and form the corresponding resin or adhesive.

Einkomponentensysteme hingegen können Lösungsmittel (auch Wasser) enthalten und härten durch Verdampfung des Lösungsmittels und/oder durch Polymerisation oder Quervernetzung aus. Dieser Prozess kann durch Temperaturerhöhung beschleunigt werden. By contrast, one-component systems may contain solvents (including water) and cure by evaporation of the solvent and / or by polymerization or crosslinking. This process can be accelerated by increasing the temperature.

Ebenso sind thermisch aushärtende Klebstoffe und Schmelzkleber bekannt. Similarly, thermosetting adhesives and hot melt adhesives are known.

Bei einer weiteren wichtigen Klasse der 1-Komponentenklebstoffe findet eine photoinduzierte Aushärtung statt. Photoaktive Klebe- und Polymersysteme härten durch Bestrahlung mit Licht aus. Another important class of 1-component adhesives involves photoinduced curing. Photoactive adhesive and polymer systems cure by irradiation with light.

Der Begriff photoaktiver Inhaltsstoff bezieht sich auf einen Inhaltsstoff, der durch Bestrahlung mit Licht (im ultravioletten Bereich oder im sichtbaren Bereich) einer Photoreaktion ausgesetzt ist und im Laufe dieser unmittelbaren Reaktion hochreaktive Species erzeugt. The term photoactive ingredient refers to an ingredient that undergoes a photoreaction upon exposure to light (in the ultraviolet or visible range) and produces highly reactive species in the course of this immediate reaction.

Die Bestrahlung mit Licht umfasst hierbei den ultravioletten (10–400 nm), den sichtbaren (400–750 nm) und den infraroten Wellenlängenbereich (780 nm–1mm). The light irradiation here includes the ultraviolet (10-400 nm), the visible (400-750 nm) and the infrared wavelength range (780 nm-1 mm).

Bei den hochreaktiven Spezies handelt es sich beispielweise um freie Radikale, sowie reaktive Kat- und Anionen, ohne die hochreaktive Species auf diese Beispiele zu beschränken. The highly reactive species are, for example, free radicals, as well as reactive cations and anions, without restricting the highly reactive species to these examples.

Die hochreaktive Species wird als Photoinitiator bezeichnet. Typische photoaktive Klebe- und Polymersysteme beinhalten ein polymeres Bindersystem, einen Photoinitiator, ein quervernetzendes Polymersystem und ein Lösungsmittel. The highly reactive species is referred to as a photoinitiator. Typical photoactive adhesive and polymer systems include a polymeric binder system, a photoinitiator, a crosslinking polymer system, and a solvent.

Beim quervernetzenden Polymersystem handelt es sich um ein Polymer, das in Gegenwart eines durch Licht aktivierten Photoinitiators chemische Bindungen zwischen einer oder mehreren Polymerketten ausbildet. The crosslinking polymer system is a polymer that forms chemical bonds between one or more polymer chains in the presence of a photoactivated photoinitiator.

Durch Art und Anteil des polymeren Bindersystems können rheologische Parameter (Viskosität, Benetzungseigenschaften, scherabhängige Parameter) gezielt eingestellt werden. Das polymere Bindersystem ist typischerweise mit polaren oder apolaren Lösungsmitteln mischbar oder kann auch in lösungsmittelfreier Form eingesetzt werden. By type and proportion of the polymeric binder system rheological parameters (viscosity, wetting properties, shear-dependent parameters) can be adjusted specifically. The polymeric binder system is typically miscible with polar or apolar solvents or can also be used in solvent-free form.

Das quervernetzende Polymer verändert typischerweise während des Quervernetzungsprozesses seine Eigenschaften. Beispielsweise können während des Quervernetzungsprozesses die Viskosität und die Klebeeigenschaften steigen, sowie die Löslichkeit in einem verwendeten Lösungsmittel sinken. The crosslinking polymer typically changes properties during the crosslinking process. For example, during the cross-linking process, the viscosity and adhesive properties may increase, as well as the solubility in a solvent used decrease.

Die zum Einsatz kommenden polymeren Binder und Vernetzungsmaterialien können beispielsweise Polyuerthan, Polyisocyanate, Epoxide, Polyimide, Polysilikone, Polyacrylate und Polyacrylamide, sein, ohne auf diese beschränkt zu werden. The polymeric binders and crosslinking materials used may be, for example, but not limited to, polyurethanes, polyisocyanates, epoxies, polyimides, polysilicones, polyacrylates, and polyacrylamides.

Der durch den Photoinitiator und das Licht ausgelöste Prozess wird als Photopolymerisation bezeichnet. Es können sowohl radikalische, als auch kationische Photoinitiatoren verwendet werden. The process triggered by the photoinitiator and the light is called photopolymerization. Both radical and cationic photoinitiators can be used.

Exemplarisch werden vizinale Polyketaldonylverbindungen, Acycloinether, polynucleäre Chinonverbindungen, Kombinationen eines Triarylimidazoldimers und eines p-Aminophenylketon, Benzothioazolverbindungen, Acridin- u. Phenazinverbindungen, Oxadiazolverbindungen, Triarylsulfoniumsalze, Oniumsalze, 4,4-bis[di(b-hydroxyethoxy)phenylsulfinio]phenylsulfid bis(hexafluoroantimonat) und Benzylphenylcarboxylate genannt. In DE 10 2006 019 219 A1 werden weitere Photoinitiatoren wie Benzoinether, substituierte Acetophene, aromatische Sulfonylchloride und photoaktive Oxime aufgeführt. Exemplary are Vizinale Polyketaldonylverbindungen, Acycloinether, polynucleäre quinone compounds, combinations of a Triarylimidazoldimers and a p-aminophenyl ketone, benzothioazole compounds, acridine and. Phenazine compounds, oxadiazole compounds, triarylsulfonium salts, onium salts, 4,4-bis [di (b-hydroxyethoxy) phenylsulfinio] phenylsulfide bis (hexafluoroantimonate) and benzylphenylcarboxylates. In DE 10 2006 019 219 A1 further photoinitiators such as benzoin ethers, substituted acetophenes, aromatic sulfonyl chlorides and photoactive oximes are listed.

Der Photoinitiator hat häufig einen Gewichtsanteil zwischen 0,1 und 5 Gewichtsprozent in der ungehärteten Formulierung. Typische Formulierungen und Zubereitungen sind Stand der Technik. Ein Beispiel für photosensitive Epoxidharze und Kleber ist in EP 1714991 A1 offenbart. The photoinitiator often has a weight fraction between 0.1 and 5 percent by weight in the uncured formulation. Typical formulations and preparations are state of the art. An example of photosensitive epoxy resins and adhesives is in EP 1714991 A1 disclosed.

Leitfähige Klebstoffe Conductive adhesives

Als leitfähiger Füllstoff in Klebstoffen werden in der Regel leitfähige Metalle wie Silber, Kupfer, Gold oder Aluminium verwendet, sowie Kohlenstoff, Ruß, Graphit oder CNTs und deren Mischungen. As a conductive filler in adhesives usually conductive metals such as silver, copper, gold or aluminum are used, and carbon, carbon black, graphite or CNTs and mixtures thereof.

Bei Metallen eignen sich Partikel in Form von Flakes oder Pulvern im Mikrometerbereich. Wie in DE 10 2008 039 828 A1 beschrieben eigenen sich 0,2–10 µm, insbesondere 0,3–3 µm große Partikel, insbesondere in gewalzter Form besonders mit großer Oberflächenrauigkeit. For metals, particles in the form of flakes or powders in the micrometer range are suitable. As in DE 10 2008 039 828 A1 described own 0.2-10 microns, especially 0.3-3 micron sized particles, especially in a rolled form especially with high surface roughness.

Im Fall von Metall- und Edelmetall basierten Pasten ist ein sehr hoher Füllgrad notwendig, in der Regel > 60 Gewichtsprozent, bevorzugt zwischen 70–85 Gewichtsprozent. Ein Aushärten erfolgt bevorzugt temperaturinduziert, oder durch Vermischen zweier Komponenten, verbunden mit einer bei gegebener Temperatur definierten Aushärtezeit. In the case of metal- and noble metal-based pastes, a very high degree of filling is necessary, generally> 60% by weight, preferably between 70-85% by weight. Curing is preferably effected by temperature, or by mixing two components, combined with a curing time defined at a given temperature.

Aufgrund des hohen Füllgrads ist eine photoinduzierte Aushärtung nicht möglich, weil keine ausreichende Transparenz im UV- oder sichtbaren Bereich gegeben ist. Due to the high degree of filling a photo-induced curing is not possible because there is no sufficient transparency in the UV or visible range.

Bedingt durch den notwendigen hohen Füllgrad handelt es sich bei den auf leitfähigen Metallen basierten Klebstoff- und Bindersystemen um hochviskose Formulierungen und Pasten. Due to the required high degree of filling, the adhesive and binder systems based on conductive metals are highly viscous formulations and pastes.

Durch den hohen Füllgrad werden die ursprünglichen Eigenschaften der Matrix, wie Viskosität, mechanische Stabilität, Aushärtebedingungen, Elastizität und Andere signifikant beeinflusst und können nicht beibehalten werden. Due to the high degree of filling, the original properties of the matrix, such as viscosity, mechanical stability, curing conditions, elasticity and others, are significantly influenced and can not be retained.

Außerdem ist die Verwendung von Metallpasten bekannt, bei denen eine Versinterung durch Verdampfen eines hochsiedenden Lösungsmittels nach der Aufbringung erzielt wird. Diese stellt einen Spezialfall des oben genannten Binder- und Polymersystems dar, da das Bindesystem nach dem Aufbringprozess verdampft und das Metall in elementarer Form vorliegt, die Haftung wird durch den Sinterprozess erzielt. In addition, the use of metal pastes is known in which a sintering is achieved by evaporation of a high-boiling solvent after the application. This represents a special case of the above binder and Polymer system, since the binding system evaporates after the application process and the metal is present in elemental form, the adhesion is achieved by the sintering process.

So beschreibt DE 10 2008 039 828 A1 die Zusammensetzung von Metallpasten für den druckfreien Niedertemperaturprozess. Hierbei besteht die Metallpaste aus 1–20 Gewichtsprozent einer endotherm zersetzbaren Metallverbindung, 70–90 Gewichtsprozent Metallpulver und 9–20 Gewichtsprozent Lösungsmittel mit einem Siedepunkt über 220 °C. Die endotherm zersetzbare Metallverbindung fungiert als internes Vernetzungsmittel zwischen den Metallpartikeln. So describes DE 10 2008 039 828 A1 the composition of metal pastes for the pressure-free low-temperature process. Here, the metal paste consists of 1-20 weight percent of an endothermic decomposable metal compound, 70-90 weight percent metal powder and 9-20 weight percent solvent having a boiling point above 220 ° C. The endothermic decomposable metal compound acts as an internal crosslinking agent between the metal particles.

Im Vergleich mit Metallen und Edelmetallen wie Silber lassen sich mit den Füllstoffen Ruß, Graphit oder Kohlenstoffnanoröhren nur viel niedrigere Leitfähigkeiten erzielen. Die in vorliegender Erfindung beschriebenen Leitfähigkeiten sind mit diesen Füllstoffen bei vergleichbarer Auftragsdicke nicht möglich. Compared to metals and precious metals like silver, the fillers carbon black, graphite or carbon nanotubes can only achieve much lower conductivities. The conductivities described in the present invention are not possible with these fillers at a comparable application thickness.

Beispielsweise sind in WO 2012/107548 A1 Klebstoffmaterialien, bevorzugt auf Basis von Kohlenstoffnanopartikeln genannt, die thermisch aktiviert oder ausgehärtet werden können. Als Beispiel ist zum Erreichen des thermischen Effekts eine Bestrahlung genannt. For example, in WO 2012/107548 A1 Adhesive materials, preferably based on carbon nanoparticles, which can be thermally activated or cured. As an example, irradiation is called to achieve the thermal effect.

Außerdem kann der thermische Effekt laut WO 2012/107548 A1 durch elektrischen Strom, Einwirkung von UV- oder Infrarotstrahlung erzielt werden. Des Weiteren sind Mischungen der einzelnen Komponenten möglich. Besides, the thermal effect can be loud WO 2012/107548 A1 be achieved by electric current, exposure to UV or infrared radiation. Furthermore, mixtures of the individual components are possible.

Eine Reduktion des herkömmlichen Leitfähigkeitsadditives wie Graphit und Carbon Black um 75% bzw. 50% durch Zusatz von 0,3–0,6% Kohlenstoffnanoröhren ist in DE 10 2010 013 210 A1 offenbart. A reduction of the conventional conductivity additives such as graphite and carbon black by 75% and 50% by adding 0.3-0.6% carbon nanotubes is in DE 10 2010 013 210 A1 disclosed.

Ein Aushärten dieser und ähnlicher Formulierungen unter Einwirkung von Licht (im ultravioletten und / oder im sichtbaren Bereich) bei Raumtemperatur ist nicht beschrieben. Dies liegt an der nicht im ausreichenden Maße vorhandenen Transparenz (im ultravioletten und / oder im sichtbaren Bereich) der Formulierungen, bedingt durch den hohen Füllgrad an leitfähigem Additiv. Curing of these and similar formulations under the action of light (in the ultraviolet and / or in the visible range) at room temperature is not described. This is due to the lack of sufficient transparency (in the ultraviolet and / or in the visible range) of the formulations, due to the high degree of filling of conductive additive.

Bei thermisch aushärtenden Klebstoffen ist ein Nachteil, dass bestimmte Bauteile oder Materialien erhöhten Temperaturen und somit erhöhter thermischer Belastung ausgesetzt sind. Sensible thermolabile Bauteile können mit thermisch aushärtenden Klebe- und Polymersystemen nicht verklebt werden. With thermosetting adhesives is a disadvantage that certain components or materials are exposed to elevated temperatures and thus increased thermal stress. Sensitive thermolabile components can not be bonded with thermosetting adhesive and polymer systems.

2-Komponentensysteme haben sowohl erhöhten Lageraufwand, vor dem Applizieren ist ein Vermischen zweier Komponenten notwendig, die Verarbeitungszeit nach dem Vermischen ist beschränkt. Dadurch wird diese Möglichkeit extrem ineffektiv. 2-component systems have both increased storage costs, before applying a mixing of two components is necessary, the processing time after mixing is limited. This makes this option extremely ineffective.

Bei raumtemperaturaushärtenden Varianten ist die Topfzeit beschränkt, der Aushärteprozess dauert relativ lange. In room temperature curing variants, the pot life is limited, the curing process takes a relatively long time.

Vor allem aber bei einer leitfähigen Verklebung oder Kontaktierung, beispielsweise von Bauteilen, sind in der Regel große Durchsatzmengen vorteilhaft und die gängigen Aushärtemethoden limitieren häufig den Herstellungsprozess. Above all, however, in the case of conductive bonding or contacting, for example of components, large throughput quantities are generally advantageous and the conventional curing methods frequently limit the production process.

Es besteht daher weiterhin ein Bedarf an leitfähigen Klebstoffen, die einfach, sicher, problemlos und mit konstanter Qualität ausgehärtet werden können. There is therefore still a need for conductive adhesives that can be cured easily, safely, easily and with consistent quality.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen leitfähigen Klebstoff zur Verfügung zu stellen, der einfach, sicher, problemlos und mit konstanter Qualität ausgehärtet werden kann. This is where the invention starts. The invention, as characterized in the claims, the object is to provide a conductive adhesive available that can be cured easily, safely, easily and with constant quality.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den leitfähigen Klebstoff gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Details, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Beispielen und den Figuren. This object is achieved by the conductive adhesive according to claim 1. Further advantageous details, aspects and embodiments of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description, the examples and the figures.

Die vorliegende Erfindung stellt einen leitfähigen Klebstoff aufweisend zumindest eine Art eines anisotropen leitfähigen Nanomaterials und zumindest eine Art eines photoinduziert polymerisierbaren Materials zur Verfügung. The present invention provides a conductive adhesive comprising at least one kind of anisotropic conductive nanomaterial and at least one kind of photoinduced polymerizable material.

Der erfindungsgemäße leitfähige Klebstoff überwindet die genannten Nachteile des Standes der Technik, indem leitfähige Klebe- und Polymersysteme geschaffen werden, die photoinduziert, bevorzugt im gesamten Spektralbereich, besonders bevorzugt im sichtbaren und im UV-Spektralbereich ausgehärtet werden können. The conductive adhesive according to the invention overcomes the aforementioned disadvantages of the prior art by providing conductive adhesive and polymer systems which can be photoinduced, preferably cured in the entire spectral range, particularly preferably in the visible and UV spectral range.

Insbesondere ist die Aufgabe der Erfindung vorteilhafte Materialien zu beschreiben, die zur leitfähigen Funktionalisierung photoaktiver Klebe- und Polymersysteme geeignet sind. In particular, the object of the invention is to describe advantageous materials which are suitable for the conductive functionalization of photoactive adhesive and polymer systems.

Unter dem Begriff Klebe- und Polymersysteme, wie er hier verwendet wird, werden Formulierungen verstanden, die Additive in monomerer, oligomomerer und / oder polymerer Form bzw. Mischungen davon enthalten. Die Additive können je nach Ausführungsform in polaren Lösungsmitteln, in apolaren Lösungsmitteln oder in reiner Form verwendet werden. Zusätzlich sind in zahlreichen bevorzugten Ausführungsformen der Klebe- und Polymersysteme Dispergierhilfgsmittel, Netzmittel, Photoinitiatoren, Korrosionsinhibitoren Monomere, Oligomere und Polymere enthalten. The term adhesive and polymer systems, as used herein, is understood as meaning formulations which contain additives in monomeric, oligomeric and / or polymeric form or mixtures thereof. Depending on the embodiment, the additives can be used in polar solvents, in apolar solvents or in pure form. Additionally, in many preferred embodiments of the adhesive and polymer systems, dispersing aids, wetting agents, photoinitiators, corrosion inhibitors, monomers, oligomers and polymers are included.

Um eine photoinduzierte Aushärtung zu ermöglichen, ist die Aufgabe der Erfindung leitfähige Klebe- und Polymersysteme zur Verfügung zu stellen, die einen niedrigen Füllgrad an leitfähigen Strukturen aufweisen, so dass aufgrund der Transparenz eine photoinduzierte Aushärtung ermöglicht wird. In order to enable a photo-induced curing, the object of the invention is to provide conductive adhesive and polymer systems which have a low degree of filling of conductive structures, so that photo-induced curing is made possible due to the transparency.

Ferner ist die Aufgabe bestimmter Ausführungsformen der Erfindung die ursprünglichen positiven Eigenschaften der Klebematrix beizubehalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden leitfähige Klebe- und Polymersysteme geschaffen, deren rheologische Eigenschaften vor dem Aushärteprozess gezielt eingestellt werden können. Insbesondere ermöglichen zahlreiche Ausführungen der Erfindung die Herstellung hoch- und niedrigviskoser Klebe- und Polymersysteme, die photoinduziert aushärten und nach der Aushärtung eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Besondere Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen eine photoinduzierte Aushärtung bei Raumtemperatur. Furthermore, the object of certain embodiments of the invention is to maintain the original positive properties of the adhesive matrix. According to the present invention, conductive adhesive and polymer systems are provided whose rheological properties can be adjusted specifically before the curing process. In particular, numerous embodiments of the invention make it possible to produce highly viscous and low-viscosity adhesive and polymer systems which cure by photoinduction and have electrical conductivity after curing. Particular embodiments of the invention allow for photoinduced curing at room temperature.

Generell sind für die Überwindung des Standes der Technik alle anisotropen intrinsisch leitfähigen Nanomaterialien geeignet. Unter dem hier verwendeten Begriff leitfähige anisotrope Nanomaterialien werden leitfähige nanoskalige Strukturen verstanden, die mindestens eine Dimension < 500 nm, typischerweise weniger als 100 nm aufweisen, wobei zumindest andere Dimension mit der Ersten nicht identisch ist, wobei sich eine Ausdehnungsrichtung im Nanometerbereich, während sich die Ausdehnung in die andere Raumrichtung im Mikrometerbereich befindet. In general, all anisotropic intrinsically conductive nanomaterials are suitable for overcoming the prior art. As used herein, conductive anisotropic nanomaterials are understood to be conductive nanoscale structures having at least one dimension <500 nm, typically less than 100 nm, wherein at least another dimension is not identical to the first, with an extension direction in the nanometer range, while the Expansion in the other spatial direction in the micrometer range is located.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden metallische anisotrope Nanomaterialien verwendet. Besonders bevorzugt sind die Metalle Kupfer, Nickel, Cobalt, Silber, Gold, Aluminium, Palladium und Platin und Legierungen daraus. In preferred embodiments of the invention, metallic anisotropic nanomaterials are used. The metals copper, nickel, cobalt, silver, gold, aluminum, palladium and platinum and alloys thereof are particularly preferred.

Besonders bevorzugt sind intrinsisch leitfähige metallische Nanodrähte. In dieser Schrift werden mit dem Begriff „Nanodraht“ alle Strukturen bezeichnet, die in zumindest zwei Raumrichtungen ähnliche Ausdehnungen im Bereich von 1 nm bis 1000 nm aufweisen und in der dritten Raumrichtung eine Ausdehnung von zumindest dem 5-fachen der beiden anderen Ausdehnungen besitzen. Particularly preferred are intrinsically conductive metallic nanowires. In this document, the term "nanowire" refers to all structures which have similar extensions in the range from 1 nm to 1000 nm in at least two spatial directions and have an extension of at least 5 times the other two dimensions in the third spatial direction.

Es wurde gefunden, dass die Morphologie der Nanodrähte eine entscheidende Bedingung für die Leitfähigkeit bei gleichzeitiger Transparenz (im sichtbaren und im ultravioletten Spektralbereich) ist. Das Aspektverhältnis, definiert als Quotient von Länge zu Dicke, beeinflusst bei einem gegebenen Gewichtsanteil der Nanodrähte die Leitfähigkeit entscheidend. Durch die Morphologie ist ein Erreichen eines perkolierenden Nanodrahtnetzwerks nach dem Aushärteprozess ausreichend, um elektrische Leitfähigkeit zu erzielen. Ein perkolierendes Netzwerk aus Silbernanodrähten einer dünn aufgetragenen Formulierung gemäß Anspruch 1 ist in 1 illustriert. It was found that the morphology of the nanowires is a crucial condition for the conductivity with simultaneous transparency (in the visible and in the ultraviolet spectral range). The aspect ratio, defined as the quotient of length to thickness, crucially influences conductivity for a given weight fraction of nanowires. Due to the morphology, reaching a percolating nanowire network after the curing process is sufficient to achieve electrical conductivity. A percolating network of silver nanowires of a thinly applied formulation according to claim 1 is disclosed in U.S.P. 1 illustrated.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden metallische Nanodrähte, mehrschichtige Systeme oder Nanoröhren aus Kupfer, Silber, Cobalt, Nickel oder Gold verwendet. Bevorzugt sind Nanodrähte mit einem Durchmesser < 500 nm und einer Länge > 5 µm, besonders bevorzugt sind Drähte mit einem Durchmesser < 100 nm und einer Länge > 5 µm, am meisten bevorzugt sind Silbernanodrähte mit einem Durchmesser zwischen 20–80 nm und einer Länge zwischen 1–50 µm. Besonders bevorzugt werden Nanodrähte verwendet, die gemäß dem in DE 10 2010 017 706 B4 beschriebenen Verfahren hergestellt wurden. Ganz besonders bevorzugt sind Silbernanodrähte. In 2 ist eine elektronenmikroskopische Aufnahme von Silbernanodrähten, die gemäß dem in DE 10 2010 017 706 B4 beschriebenen Herstellungsverfahren synthetisiert wurden dargestellt. In some embodiments of the invention, metallic nanowires, multilayer systems or nanotubes of copper, silver, cobalt, nickel or gold are used. Preference is given to nanowires with a diameter <500 nm and a length> 5 μm, particularly preferred are wires with a diameter <100 nm and a length> 5 μm, most preferred are silver nanowires with a diameter between 20-80 nm and a length between 1-50 μm. Particular preference is given to using nanowires which, in accordance with the method described in DE 10 2010 017 706 B4 were prepared. Very particularly preferred are silver nanowires. In 2 FIG. 4 is an electron micrograph of silver nanowires fabricated according to the method of FIG DE 10 2010 017 706 B4 synthesized described manufacturing processes have been shown.

Bei Verwendung von metallischen Flakes ist ein zu hoher Füllgrad notwendig, so dass eine Transparenz (im sichtbaren und im ultravioletten Spektralbereich) nicht erreicht wird. Die Bereitstellung eines photoinduziert aushärtenden Klebe- und Polymersystems wird erfindungsgemäß durch die Reduktion des Füllgrads an Metall bis zum Erreichen einer für eine photoinduzierte Aushärtung ausreichender Transparenz ermöglicht. Der niedrige Füllgrad wird erfindungsgemäß durch den Zusatz metallischer Nanodrähte gelöst. Durch die Verwendung von Nanodrähten ist im Vergleich zu Mikropartikeln oder Flakes ein wesentlich geringerer Gewichtsanteil an Metall notwendig. Dies liegt an der deutlich niedrigeren Perkolationsschwelle, in 1 ist ein perkolierendes Netzwerk aus Silbernanodrähten illustriert. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bereits ein Anteil von < 40 Gewichtsprozent an metallischen Nanodrähten in der Formulierung ausreichend, um nach dem Aushärten eine elektrisch leitfähige Klebe- und Polymerschicht auszubilden. In bevorzugten Ausführungsformen werden Silbernanodrähte verwendet. Besonders bevorzugt sind Polymer- und Klebstoffformulierungen mit einem Gewichtsanteil an Silbernanodrähten im Bereich von 0,5–25 Gewichtsprozent in der Formulierung, besonders bevorzugt sind Polymer- und Klebstoffformulierungen mit einem Gewichtsanteil an Silbernanodrähten im Bereich von 2–15 Gewichtsprozent in der Formulierung. If metallic flakes are used, too high a degree of filling is required so that transparency (in the visible and in the ultraviolet spectral range) is not achieved. The provision of a photo-induced curing adhesive and polymer system according to the invention is made possible by the reduction of the degree of filling of metal to a sufficient transparency for a photo-induced curing. The low degree of filling is achieved according to the invention by the addition of metallic nanowires. By using nanowires, a much smaller proportion by weight of metal is required compared to microparticles or flakes. This is due to the significantly lower percolation threshold, in 1 is a percolating network of silver nanowires illustrated. According to the present invention, even a fraction of <40% by weight of metallic nanowires in the formulation is sufficient to form an electrically conductive adhesive and polymer layer after curing. In preferred embodiments, silver nanowires are used. Particularly preferred are polymer and adhesive formulations with a Weight proportion of silver nanowires in the range of 0.5-25 weight percent in the formulation, particularly preferred are polymer and adhesive formulations having a proportion by weight of silver nanowires in the range of 2-15 weight percent in the formulation.

Eine Folge der geringen Beimengungen von leitfähigen Komponenten, wie metallische Nanodrähte, ist eine damit einhergehende optische Transparenz gegebenenfalls sogar im gesamten Wellenlängenbereich. Der Begriff gesamter Wellenlängenbereich, wie er hier verwendet wird, umfasst hierbei den ultravioletten (10 nm–400 nm), den sichtbaren (400 nm–750 nm) und den infraroten Wellenlängenbereich (780 nm–1 mm). One consequence of the low admixtures of conductive components, such as metallic nanowires, is an associated optical transparency, possibly even in the entire wavelength range. As used herein, the term entire wavelength range includes the ultraviolet (10 nm-400 nm), the visible (400 nm-750 nm) and the infrared wavelength range (780 nm-1 mm).

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden Silbernanodrähte als Additiv zur leitfähigen Funktionalisierung verwendet. Besonders bevorzugt sind Silbernanodrähte mit einem Aspektverhältnis zwischen 20–2000. In preferred embodiments of the invention, silver nanowires are used as an additive for conductive functionalization. Particularly preferred are silver nanowires having an aspect ratio between 20-2000.

Bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen Klebematrix beinhalten ein polymeres Bindersystem, einen Photoinitiator, ein quervernetzendes Polymersystem, ein Lösungsmittel und anisotrope elektrisch leitfähige Nanomaterialien. In einigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind das polymere Bindersystem und das quervernetzende Polymersystem identisch. Preferred embodiments of the adhesive matrix of the invention include a polymeric binder system, a photoinitiator, a crosslinking polymer system, a solvent and anisotropic electrically conductive nanomaterials. In some preferred embodiment of the system of the invention, the polymeric binder system and the crosslinking polymer system are identical.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kommen polymere Binder und Vernetzungsmaterialien wie beispielsweise Polyurethan, Polyisocyanate, Epoxide, Polyimide, Polysilikone, Polyacrylate, Polythiophene und Polythiophenderivate, Melaminharze und Polyacrylamide zum Einsatz, ohne auf diese beschränkt zu werden. Spezielle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen nicht ausgehärteten Formulierung sind lösungsmittefrei, bevorzugt Systeme mit Polyurethanen, Epoxidharzen, Polysilikonen und Polyacrylaten. In some embodiments of the invention, polymeric binders and crosslinking materials such as, but not limited to, polyurethane, polyisocyanates, epoxies, polyimides, polysilicones, polyacrylates, polythiophenes and polythiophene derivatives, melamine resins, and polyacrylamides are used. Specific embodiments of the non-cured formulation according to the invention are solvent-free, preferably systems with polyurethanes, epoxy resins, polysilicones and polyacrylates.

Weitere Ausführungsformen sind lösemittelbasierte oder wässrige Systeme mit einem polymeren Binder. In bestimmten Ausführungsformen basiert der polymere Binder auf cellulosebasierten Polymeren, kationischen und anionischen Polyelektrolyten, Polyvinylpyrrolidon, Polyanilin, Polythiophen und deren Derivate wie Poly-3,4-ethylendioxythiophen, Polyethylenoxiden und Polyvinylalkoholen. Other embodiments are solvent-based or aqueous systems with a polymeric binder. In certain embodiments, the polymeric binder is based on cellulose-based polymers, cationic and anionic polyelectrolytes, polyvinylpyrrolidone, polyaniline, polythiophene and their derivatives such as poly-3,4-ethylenedioxythiophene, polyethylene oxides and polyvinyl alcohols.

In zahlreichen bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Gewichtsanteil des polymeren Binders zwischen 0,1–90 Gewichtsprozent. In numerous preferred embodiments, the weight fraction of the polymeric binder is between 0.1-90% by weight.

In bevorzugten Ausführungsformen wird ein Photoinitiator zugesetzt, hierbei kann es sich um radikalische und kationische Photoinitiatoren handeln. Besonders bevorzugt sind Photoinitiatoren, die unter Einstrahlung von ultraviolettem Licht hochreaktive Species bilden. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Gewichtsanteil des Photoinitiators in der nicht ausgehärteten Formulierung < 1 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt < 0,1 Gewichtsprozent. In speziellen Ausführungsformen werden Triarylsulfoniumsalze, azobasierende Photoninitiatoren, Diazoniumsalze, Oniumsalze, 4,4-bis[di(b-hydroxyethoxy)phenylsulfinio]phenylsulfid bis(hexafluoroantimonat) und Benzylphenylcarboxylate verwendet. In preferred embodiments, a photoinitiator is added, which may be free-radical and cationic photoinitiators. Particularly preferred are photoinitiators that form highly reactive species upon exposure to ultraviolet light. In preferred embodiments, the weight fraction of the photoinitiator in the uncured formulation is <1 weight percent, more preferably <0.1 weight percent. In specific embodiments, triarylsulfonium salts, azo-based photoinitiators, diazonium salts, onium salts, 4,4-bis [di (b-hydroxyethoxy) phenylsulfinyl] phenylsulfide bis (hexafluoroantimonate) and benzylphenylcarboxylates are used.

In zahlreichen Ausführungsformen ist der photoaktiven leitfähigen Polymer- und Klebeverbindung in unausgehärteter Form ein Lösungsmittel zugesetzt. In einigen bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich um ein polares Lösungsmittel, besonders bevorzugt sind Wasser, kurzkettige (Kettenlänge <7) aliphatische und cycloaliphatische Alkohole, kurzkettige (Kettenlänge <7) aliphatische und cycloaliphatische Dialkohole, aliphatische Polyalkohole. Typische Beispiele bevorzugter Ausführungsformen enthalten Wasser, Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Ethylenglycol, Glycerol, Propylenglycol, Polyethylenglycol, Aceton, Ethyl-3-Ethoxypropionat, Buthylacetat, Ethylacetat und deren Gemische, besonders bevorzugt handelt es sich um Wasser, Ethylenglycol oder Propanol. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Gewichtsanteil des polaren Lösungsmittel in der ungehärteten Formulierung < 70 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt < 50 Gewichtsprozent, außergewöhnlich bevorzugt < 30 Gewichtsprozent. In many embodiments, a solvent is added to the photoactive conductive polymer and adhesive compound in uncured form. In some preferred embodiments, it is a polar solvent, more preferably water, short chain (chain length <7) aliphatic and cycloaliphatic alcohols, short chain (chain length <7) aliphatic and cycloaliphatic dialcohols, aliphatic polyalcohols. Typical examples of preferred embodiments include water, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, ethylene glycol, glycerol, propylene glycol, polyethylene glycol, acetone, ethyl 3-ethoxypropionate, butyl acetate, ethyl acetate and mixtures thereof, most preferably water, Ethylene glycol or propanol. In preferred embodiments, the weight fraction of the polar solvent in the uncured formulation is <70 weight percent, more preferably <50 weight percent, most preferably <30 weight percent.

In speziellen Ausführungsformen ist der photoaktiven leitfähigen Polymer- und Klebeverbindung in unausgehärteter Form ein apolares Lösungsmittel zugesetzt. Typischerweise hat das apolare Lösungsmittel einen Siedepunkt < 200°C, bevorzugt < 150°C, besonders bevorzugt < 100°C. In besonders vorteilhaften Ausführungsformen werden längerkettige (Kettenlänge > 6) aliphatische und cycloaliphatische Alkohole, längerkettige (Kettenlänge > 6) aliphatische und cycloaliphatische Dialkohole, aromatische Alkohole, aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Ester, Thioester und Acetale, aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Ketone verwendet. In specific embodiments, an apolar solvent is added to the photoactive conductive polymer and adhesive compound in uncured form. Typically, the apolar solvent has a boiling point <200 ° C, preferably <150 ° C, more preferably <100 ° C. In particularly advantageous embodiments, longer-chain (chain length> 6) aliphatic and cycloaliphatic alcohols, longer-chain (chain length> 6) aliphatic and cycloaliphatic dialcohols, aromatic alcohols, aliphatic, cycloaliphatic and aromatic esters, thioesters and acetals, aliphatic, cycloaliphatic and aromatic ketones are used.

In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist die photoaktive leitfähige Polymer- und Klebeverbindung in unausgehärteter Form lösungsmittelfrei. In some preferred embodiments, the photoactive conductive polymer and adhesive composition is solvent-free in uncured form.

In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist der photoaktiven leitfähigen Polymer- und Klebeverbindung eine quervernetzende Verbindung zugesetzt. In diesen Ausführungsformen reagiert die hochreaktive Species aus der Reaktion der Bestrahlung des Photoinitiators mit Licht mit der quervernetzenden Verbindung; eine Aushärtung erfolgt. In einigen bevorzugten Ausführungsformen werden als Vernetzungsmaterialien Polyurethan, Polyisocyanate, Epoxide, Polyimide, Polysilikone und Polyacrylamide verwendet, ohne auf diese beschränkt zu sein. In some preferred embodiments, a cross-linking compound is added to the photoactive conductive polymer and adhesive compound. In these embodiments, the highly reactive species reacts from the reaction of irradiation of the photoinitiator with light with the crosslinking compound; a curing takes place. In some preferred embodiments, crosslinking materials used include but are not limited to polyurethane, polyisocyanates, epoxies, polyimides, polysilicones, and polyacrylamides.

Die erfindungsgemäßen durch Bestrahlung härtenden leitfähigen Formulierungen können in Form dünner Filme oder in Form von Pasten und Klebstoffen eingesetzt werden. Der Begriff Bestrahlung, wie er hier verwendet wird, umfasst eine Bestrahlung im ultravioletten (10–400 nm) und / oder im sichtbaren (400–750 nm) Wellenlängenbereich. Höher viskose, pastöse Zubereitungen werden als Pasten oder Klebstoffe bezeichnet. Trocken aufzubringende Zubereitungen, die typischerweise Binder, Füllstoffe, Additive enthalten, werden hier als Pulver bezeichnet. The radiation curable conductive formulations of the invention may be used in the form of thin films or in the form of pastes and adhesives. The term irradiation as used herein includes irradiation in the ultraviolet (10-400 nm) and / or visible (400-750 nm) wavelength range. Higher viscosity, pasty formulations are referred to as pastes or adhesives. Dry-applied preparations, which typically contain binders, fillers, additives, are referred to herein as powders.

Im Fall dünner Filme kann ein Substrat mit einem Nassfilm der erfindungsgemäßen Formulierung beschichtet oder bedruckt werden. Nach der photoinduzierten Aushärtung verbleibt eine transparente und leitfähige Schicht auf dem Substrat. Zur Erzeugung optisch transparenter Schichten können alle Arten von Polymeren eingesetzt werden, die transparente Filme ergeben. Beispiele hierfür sind Polystyrol, Polycarbonat, Acrylate, Epoxidharze, Alkylpolymere, kationische und anionische Polyelektrolyten, Polyvinylpyrrolidon, Polyanilin, Polythiophen und deren Derivate und Cellulose basierte Polymere. Zur Verbesserung der Eigenschaften können die Polymere noch weitere Additive wie z.B. Partikel, UV-Stabilisatoren oder Korrosionsinhibitoren enthalten. Die erfindungsgemäßen photoinduziert aushärtenden leitfähigen Pasten und Polymersysteme können prinzipiell auf alle Arten von Substraten aufgebracht werden. In einigen bevorzugten Ausführungsformen werden Glas oder Folie als Substrat verwendet. In the case of thin films, a substrate may be coated or printed with a wet film of the formulation of the invention. After photo-induced curing, a transparent and conductive layer remains on the substrate. To produce optically transparent layers, it is possible to use all types of polymers which give transparent films. Examples of these are polystyrene, polycarbonate, acrylates, epoxy resins, alkyl polymers, cationic and anionic polyelectrolytes, polyvinylpyrrolidone, polyaniline, polythiophene and derivatives thereof, and cellulose-based polymers. To improve the properties, the polymers may contain other additives such as e.g. Contain particles, UV stabilizers or corrosion inhibitors. The photo-induced curing conductive pastes and polymer systems according to the invention can in principle be applied to all types of substrates. In some preferred embodiments, glass or foil is used as the substrate.

Für zahlreiche Anwendungen ist die Aufbringung auf flächige Substrate von besonderem Interesse. In einigen bevorzugten Ausführungsformen wird eine strukturierte Aufbringung der leitfähigen Pasten und Polymersysteme appliziert. In einigen bevorzugten Ausführungsformen werden die erfindungsgemäßen Pasten und Polymersysteme zum Verkleben und Kontaktieren von Bauteilen, insbesondre Elektronikbauteilen, verwendet. Die Aushärtung der Kontaktierung kann nach der Aufbringung gezielt durch Bestrahlung erfolgen. In einigen bevorzugten Ausführungsformen erfolgt die photoinduzierte Aushärtung bei Temperaturen < 50°C, besonders bevorzugt bei Raumtemperatur. Dadurch wird auch die Kontaktierung thermolabiler Bauteile zugänglich. For many applications, the application to flat substrates of particular interest. In some preferred embodiments, a structured application of the conductive pastes and polymer systems is applied. In some preferred embodiments, the pastes and polymer systems of the invention are used to bond and contact components, in particular electronic components. The curing of the contacting can be carried out after the application targeted by irradiation. In some preferred embodiments, the photoinduced cure occurs at temperatures <50 ° C, more preferably at room temperature. As a result, the contacting of thermolabile components is accessible.

In zahlreichen Ausführungsformen werden die erfindungsgemäßen leitfähigen Polymer- und Klebeverbindungen in Form von Klebstoffen und Tieftemperaturpasten eingesetzt. Durch Bestrahlung erfolgt die Aushärtung der leitfähigen Klebstoffe und Tieftemperaturpasten. Eine Verwendung finden die leitfähigen Klebstoffe und Tieftemperaturpasten beispielsweise zum Kontaktieren oder für Heizanwendungen. In einigen bevorzugten Ausführungsformen beinhaltet das Matrixmaterial Epoxypolymere, Polyurethane, Polyimide oder Phenoxypolymere. In numerous embodiments, the conductive polymer and adhesive compounds according to the invention are used in the form of adhesives and low-temperature pastes. Irradiation causes the curing of the conductive adhesives and low-temperature pastes. The conductive adhesives and low temperature pastes find use, for example, in contact or heating applications. In some preferred embodiments, the matrix material includes epoxy polymers, polyurethanes, polyimides, or phenoxy polymers.

In zahlreichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen leitfähigen Klebe- und Polymersysteme werden Formulierungen für elektrisch leitfähige, photosensitive Monomerlösungen zur Verfügung gestellt. In einigen bevorzugten Ausführungsformen werden diese Formulierungen in 3D-Druckverfahren verwendet. Die Aushärtung erfolgt durch Bestrahlung. In einigen bevorzugten Ausführungsformen erfolgt die photoinduzierte Aushärtung bei Temperaturen < 50°C, besonders bevorzugt bei Raumtemperatur. Numerous embodiments of the conductive adhesive and polymer systems of the invention provide formulations for electrically conductive, photosensitive monomer solutions. In some preferred embodiments, these formulations are used in 3D printing processes. The curing takes place by irradiation. In some preferred embodiments, the photoinduced cure occurs at temperatures <50 ° C, more preferably at room temperature.

In einigen Ausführungsformen werden die erfindungsgemäßen Klebe- und Polymersysteme in Dickfilmpasten eingesetzt. Durch den Einsatz in Dickfilmpasten wird der Silberanteil deutlich reduziert, in bevorzugten Anwendungen ist eine Reduktion des Silberanteils im Vergleich zu Silberflakes oder sphärischen Partikeln um mindestens 5 Gewichtsprozent möglich, besonders bevorzugt > 30 Gewichtsprozent, ganz besonders bevorzugt >50 Gewichtsprozent. Eine Aushärtung erfolgt durch Erhitzen und gleichzeitiges Bestrahlen mit UV-Licht. Durch den im Vergleich zu Mikrosilber deutlich reduzierten Schmelzpunkt sind allerdings die Sintertemperaturen reduziert, in bevorzugten Ausführungsformen wird eine Temperaturreduktion um > 50 °C erzielt, besonders bevorzugt um > 200 °C. In zahlreichen Ausführungsformen wird ein Lösungsmittel verwendet, besonders bevorzugt ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt > 50°C. In einigen bevorzugten Anwendungen werden die erfindungsgemäßen leitfähigen Klebe- und Polymersysteme zum kontrollierten Aufbringen geometrischer Formen und Strukturen, besonders bevorzugt für Leiterbahnen und Leiterstrukturen verwendet. In some embodiments, the adhesive and polymer systems of the present invention are used in thick film pastes. By use in thick film pastes, the silver content is significantly reduced, in preferred applications a reduction of the silver content compared to silver flakes or spherical particles by at least 5 weight percent is possible, more preferably> 30 weight percent, most preferably> 50 weight percent. Curing takes place by heating and simultaneous irradiation with UV light. By significantly reduced compared to microsphere melting point, however, the sintering temperatures are reduced, in preferred embodiments, a temperature reduction is achieved by> 50 ° C, more preferably by> 200 ° C. In many embodiments, a solvent is used, more preferably a solvent having a boiling point> 50 ° C. In some preferred applications, the conductive adhesive and polymer systems of the present invention are used for the controlled application of geometric shapes and structures, more preferably for patterns and conductor patterns.

In zahlreichen Ausführungsformen werden die erfindungsgemäßen Klebe- und Polymersysteme in elastischen Polymeren eingesetzt. In bevorzugten Ausführungsformen wird das elastische Polymer mit den erfindungsgemäßen Klebe- und Polymersystemen beschichtet, eine Aushärtung der Beschichtung durch Bestrahlung erfolgt bevorzugt bei Temperaturen < 200°C, bevorzugt < 150 °C besonders bevorzugt < 50°C. In einigen bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich bei dem elastischen Polymer um Silikone, Kautschuk, Moosgummi, Polyurethan oder Gummi. In many embodiments, the adhesive and polymer systems of the invention are used in elastic polymers. In preferred embodiments, the elastic polymer is coated with the adhesive and polymer systems according to the invention, hardening of the coating by irradiation preferably takes place at temperatures <200 ° C., preferably <150 ° C., more preferably <50 ° C. In some preferred embodiments, the elastic polymer is silicones, rubber, sponge rubber, polyurethane or rubber.

In zahlreichen Ausführungsformen werden die erfindungsgemäßen leitfähigen Klebe- und Polymersysteme zur Verarbeitung als Siebdruckpasten, Tiefdruckpasten und Tinten verwendet. eine Aushärtung der Beschichtung durch Bestrahlung erfolgt bevorzugt bei Temperaturen < 200°C, bevorzugt < 150 °C besonders bevorzugt < 50°C. In many embodiments, the conductive adhesive and polymer systems of the present invention are used for processing as screen-printing pastes, gravure pastes, and inks. A curing of the coating by irradiation is preferably carried out at temperatures <200 ° C, preferably <150 ° C, more preferably <50 ° C.

In einigen Ausführungsformen werden Trägermaterialien mit den erfindungsgemäßen Klebe- und Polymersystemen beschichtet, eine Aushärtung der Beschichtung mit Licht (im sichtbaren bzw. im UV-Bereich) erfolgt bevorzugt bei Temperaturen < 200°C, bevorzugt < 140 °C besonders bevorzugt < 50°C. In bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich bei dem Träger um ein textiles Material, dies kann natürlicher oder synthetischer Struktur sein. In einigen bevorzugten Ausführungsformen erfolgt eine Beschichtung eines Garns oder Fadens in Form von Spinnölen. In anderen bevorzugten Ausführungsformen werden als textile Materialien Garne, Fäden, Gewebe, Gestrick, Gewirke, Gelege, Vliese, Filze oder nonwoven Materialien, ein gewebtes textiles Material oder ein gesponnenes textiles Material verwendet. In some embodiments, carrier materials are coated with the adhesive and polymer systems according to the invention, hardening of the coating with light (in the visible or in the UV range) preferably takes place at temperatures <200 ° C., preferably <140 ° C., more preferably <50 ° C. , In preferred embodiments, the support is a textile material, which may be natural or synthetic structure. In some preferred embodiments, a coating of a yarn or filament takes place in the form of spinning oils. In other preferred embodiments, the textile materials used are yarns, threads, woven fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics, scrims, nonwovens, felts or nonwoven materials, a woven textile material or a spun textile material.

Wege zur Ausführung der Erfindung Ways to carry out the invention

Zur Illustration der Erfindung und zur Verdeutlichung ihrer Vorzüge werden nachfolgend Ausführungsbeispiele angegeben. Es versteht sich von selbst, dass die auf die Ausführungsbeispiele bezogenen Angaben die Erfindung nicht beschränken sollen. To illustrate the invention and to illustrate its advantages, embodiments are given below. It goes without saying that the information relating to the embodiments is not intended to limit the invention.

Beispiel 1: UV-härtende Acrylatklebstoffe zur elektrisch leitfähigen Kontaktierung Example 1: UV-curing acrylate adhesives for electrically conductive contacting

Silbernanodrähte wurden gemäß eines Polyolprozesses, wie er in DE 10 2010017 706 B4 beschrieben ist hergestellt. Die Nanodrähte wurden mittels Zentrifugtaion aufkonzentriert und 3 mal mit dest. Wasser gewaschen, bis ein Konzentrat mit 20 Gewichtsprozent Silbernanodrähten entstand. Die Nanodrähte wiesen eine Länge zwischen 20–50 µm und einen Durchmesser zwischen 40–80 nm auf. 100 g einer Dispersion mit 20 Gewichtsprozent Silbernanodrähten mit einem Durchmesser zwischen 40–80 nm und einer Länge zwischen 20–50 µm wurden mit 100 g eines 1-Komponenten, UV-härtenden Acrylatklebstoffes gemischt (Polytec UV 2101 bzw. Polytec UV 2108). Die leitfähige Klebstoffformulierung wurde mittels Rühren homogenisiert. Die Viskosität betrug zwischen 100–1000 mPa s. Anschließend wurde die Klebstoffformulierung zur Kontaktierung eines Kupferdrahtes mit einem Substrat verwendet. Hierzu wurde ein Tropfen der Klebstoffformulierung auf den Draht und die Kontaktstelle aufgebracht und mit Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 320–420 nm für 60 s bestrahlt. Es entstand eine leitfähige Kontaktierung, die bis zu 85 % gedehnt werden konnte und Vibrations- und Schockresistenz aufwies. Silver nanowires were prepared according to a polyol process as described in U.S. Pat DE 10 2010017706 B4 is described. The nanowires were concentrated by centrifugation and washed 3 times with dist. Washed water until a concentrate with 20 percent by weight of silver nanowires was formed. The nanowires had a length between 20-50 μm and a diameter between 40-80 nm. 100 g of a dispersion containing 20% by weight of silver nanowires having a diameter between 40-80 nm and a length between 20-50 μm were mixed with 100 g of a 1-component, UV-curing acrylate adhesive (Polytec UV 2101 or Polytec UV 2108). The conductive adhesive formulation was homogenized by stirring. The viscosity was between 100-1000 mPa s. Subsequently, the adhesive formulation was used to contact a copper wire with a substrate. For this purpose, a drop of the adhesive formulation was applied to the wire and the contact point and irradiated with light in a wavelength range between 320-420 nm for 60 s. The result was a conductive contact, which could be stretched up to 85% and had vibration and shock resistance.

Beispiel 2: UV-härtende elektrisch leitfähige 3-D Drucktinten Example 2: UV-curing electrically conductive 3-D printing inks

Silbernanodrähte wurden gemäß eines Polyolprozesses, wie er in DE 10 2010017 706 B4 beschrieben ist hergestellt. Die Nanodrähte wurden mittels Zentrifugation aufkonzentriert und mit dest. Wassert gewaschen. Anschließend wurden die Drähte in 2-Propanol dispergiert und erneut zentrifugiert. Dieser Vorgang wurde noch 2 Mal wiederholt, so dass schließlich ein Konzentrat mit 20 Gewichtsprozent Silbernanodrähten in 2-Propanol vorlag, nachfolgend als Konzentrat bezeichnet. Dieses Konzentrat wurde zu einer kommerziell erhältlichen 3-D-Drucktinte der Firma Stratasys (Fullcure720, RGD720) gemischt, bis eine Konzentration an Silbernanodrähten zwischen 3–10 Gewichtsprozent erreicht wurde. Anschließend wurden unterschiedliche 3-Dimensionale Formen gegossen und mit Hilfe von UV-Licht gehärtet. Es entstanden leitfähige, 3-dimensionale Strukturen. Silver nanowires were prepared according to a polyol process as described in U.S. Pat DE 10 2010017706 B4 is described. The nanowires were concentrated by centrifugation and washed with dist. Water washed. Subsequently, the wires were dispersed in 2-propanol and centrifuged again. This process was repeated 2 more times, so that finally a concentrate with 20 percent by weight of silver nanowires in 2-propanol, hereinafter referred to as concentrate. This concentrate was blended into a commercially available 3-D printing ink from Stratasys (Fullcure720, RGD720) until a silver nanowire concentration of between 3-10% by weight was achieved. Subsequently, different 3-dimensional shapes were cast and cured by means of UV light. Conductive, 3-dimensional structures were created.

Beispiel 3: UV-härtende leitfähige Siebdruckpasten Example 3: UV-curing conductive screen printing pastes

Silbernanodrähte wurden gemäß eines Polyolprozesses, wie er in DE 10 2010017 706 B4 beschrieben ist hergestellt. Die Nanodrähte wurden mittels Zentrifugation aufkonzentriert und mit dest. Wasser gewaschen. Anschließend wurden die Drähte in Ethanol dispergiert und erneut zentrifugiert. Ein Konzentrat von 20 Gewichtsprozent wurde zu einer kommerziell erhältlichen Siebdruckpaste gemischt (Marabu, Ultraform UVFM) bis ein Anteil an Silbernanodrähten zwischen 0,5–10 Gewichtsprozent erhalten wurde. Die entstehende Paste wurde homogenisiert. Im Anschluss wurden flexible Leiterplatten mittels Siebdruck bei einer Maschenweite von 100 µm auf Polycarbonat, PET und Glas aufgedruckt und mit zwei Mitteldruck-Quecksilberstrahlern (Leistung 80–120 W/cm) bei einer Temperatur von 60 °C und einer Bandgeschwindigkeit von 15–25 m/min ausgehärtet. Die entstandenen gedruckten Leiterplatten wiesen eine hohe Außenbeständigkeit, Elastizität und Flexibilität auf. Silver nanowires were prepared according to a polyol process as described in U.S. Pat DE 10 2010017706 B4 is described. The nanowires were concentrated by centrifugation and washed with dist. Washed water. Subsequently, the wires were dispersed in ethanol and centrifuged again. A concentrate of 20% by weight was blended into a commercially available screen printing paste (Marabu, Ultraform UVFM) until a silver nanowire content of between 0.5-10% by weight was obtained. The resulting paste was homogenized. Subsequently, flexible printed circuit boards were printed by screen printing with a mesh size of 100 μm on polycarbonate, PET and glass and with two medium pressure mercury lamps (power 80-120 W / cm) at a temperature of 60 ° C and a belt speed of 15-25 m / min cured. The resulting printed circuit boards had high outdoor resistance, elasticity and flexibility.

Beispiel 4: leitfähige UV-härtende PU-Beschichtung von textilen Fasern und Geweben Example 4: conductive UV-curing PU coating of textile fibers and fabrics

Silbernanodrähte wurden gemäß eines Polyolprozesses, wie er in DE 10 2010017 706 B4 beschrieben ist hergestellt. Die Nanodrähte wurden mittels Zentrifugation aufkonzentriert und 3 mal mit dest. Wasser gewaschen, bis ein Konzentrat mit 20 Gewichtsprozent Silbernanodrähten entstand. Die Nanodrähte wiesen eine Länge zwischen 20–50 µm und einen Durchmesser zwischen 40–80 nm auf. Das Konzentrat wurde mit BAYHYDROL UV 2317 vermischt, bis eine Formulierung, die zwischen 0,5–10 Gewichtsprozent an Silbernanodrähten enthielt. Die entstandene Formulierung wurde zum Beschichten textiler Fasern und Gewebe verwendet. Eine Aushärtung erfolgte mit Hilfe von UV-Licht. Nach dem Aushärten entstanden elektrisch leitfähige Fasern und Gewebe, die eine exzellente Außenbeständigkeit, Waschbeständigkeit und Flexibilität aufwiesen. Silver nanowires were prepared according to a polyol process as described in U.S. Pat DE 10 2010017706 B4 is described. The nanowires were concentrated by centrifugation and washed 3 times with dist. Washed water until a concentrate with 20 percent by weight of silver nanowires was formed. The nanowires had a length between 20-50 μm and a diameter between 40-80 nm. The concentrate was blended with BAYHYDROL UV 2317 until a formulation containing between 0.5-10% by weight of silver nanowires. The resulting formulation was used to coat textile fibers and fabrics. Curing took place with the help of UV light. After curing, electrically conductive fibers and fabrics were obtained which had excellent outdoor resistance, wash resistance and flexibility.

Beispiel 5: leitfähiges UV-härtendes Epoxidharz Example 5: Conductive UV Curing Epoxy Resin

Silbernanodrähte wurden gemäß eines Polyolprozesses, wie er in DE 10 2010017 706 B4 beschrieben ist hergestellt. Die Nanodrähte wurden mittels Zentrifugation aufkonzentriert und mit dest. Wasser gewaschen. Anschließend wurden die Drähte in Ethanol dispergiert und erneut zentrifugiert. Ein Konzentrat von 20 Gewichtsprozent wurde zu einem kommerziell erhältlichen Epoxidharz gemischt (UV CURE 7455^TM, EPOXIES), bis eine Konzentration zwischen 0,5–10 Gewichtsprozent Silbernanodrähte erhalten wurde. Mit Hilfe der neuartigen leitfähigen Klebstoffformulierung wurden zwei elektronisch Bauteile leitfähig miteinander verklebt. Hierzu wurde zunächst das eine Bauteil an den gewünschten Haftflächen mit der Formulierung bestrichen und anschließend das zweite transparente Bauteil angedrückt. Es wurde mit einer Wellenlänge von 365 nm bestrahlt, bei einer Temperatur von 60 °C, nach 3 Minuten war die Verbindung vollständig ausgehärtet. Eine dauerhafte leitfähige Verklebung konnte erzielt werden. Silver nanowires were prepared according to a polyol process as described in U.S. Pat DE 10 2010017706 B4 is described. The nanowires were concentrated by centrifugation and washed with dist. Washed water. Subsequently, the wires were dispersed in ethanol and centrifuged again. A 20 weight percent concentrate was blended into a commercially available epoxy resin (UV CURE 7455 ^™ , EPOXIES) until a concentration of between 0.5-10 wt% silver nanowires was obtained. With the aid of the novel conductive adhesive formulation, two electronic components were conductively bonded together. For this purpose, first the one component was coated on the desired adhesive surfaces with the formulation and then pressed the second transparent component. It was irradiated with a wavelength of 365 nm, at a temperature of 60 ° C, after 3 minutes, the compound was completely cured. A permanent conductive bond could be achieved.

Beispiel 6: Transparente leitfähige und dehnbare Silikone Example 6: Transparent Conductive and Stretchable Silicones

Silbernanodrähte wurden gemäß eines Polyolprozesses, wie er in DE 10 2010017 706 B4 beschrieben ist hergestellt. Die Nanodrähte wurden mittels Zentrifugation aufkonzentriert und mit dest. Wasser gewaschen. Anschließend wurden die Drähte in Ethanol dispergiert und erneut zentrifugiert. Ein Konzentrat von 20 Gewichtsprozent wurde zu einem kommerziell erhältlichen UV-härtendem Silikon (TEGO RC711 mit 2 Gewichtsprozent TEGO Photoinitiator A 18) gemischt und homogenisiert. Es wurden Formen des Silikons gegossen und mit einer Quecksilberlampe (Leistung 80–120 W/cm) bei einer Temperatur von 60 °C innerhalb von 5 min ausgehärtet. Die ausgehärtete Silikonmasse wies eine exzellente Leitfähigkeit und Dehnbarkeit auf, ohne nach dem Relaxieren in den Ausgangszustand an Leitfähigkeit zu verlieren. Silver nanowires were prepared according to a polyol process as described in U.S. Pat DE 10 2010017706 B4 is described. The nanowires were concentrated by centrifugation and washed with dist. Washed water. Subsequently, the wires were dispersed in ethanol and centrifuged again. A concentrate of 20% by weight was mixed and homogenized to a commercially available UV-curable silicone (TEGO RC711 with 2% by weight TEGO photoinitiator A 18). Molds of the silicone were poured and cured with a mercury lamp (power 80-120 W / cm) at a temperature of 60 ° C within 5 min. The cured silicone composition exhibited excellent conductivity and ductility without losing conductivity after relaxation to the initial state.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• US 20090282948 A1 [0008] US 20090282948 A1 [0008]
• WO 2009/128973 A2 [0008] WO 2009/128973 A2 [0008]
• DE 102010017706 B4 [0009, 0058, 0058, 0081, 0082, 0083, 0084, 0085, 0086] DE 102010017706 B4 [0009, 0058, 0058, 0081, 0082, 0083, 0084, 0085, 0086]
• WO 2011/097470 A2 [0010] WO 2011/097470 A2 [0010]
• DE 102006019219 A1 [0026] DE 102006019219 A1 [0026]
• EP 1714991 A1 [0027] EP 1714991 A1 [0027]
• DE 102008039828 A1 [0029, 0035] DE 102008039828 A1 [0029, 0035]
• WO 2012/107548 A1 [0037, 0038] WO 2012/107548 A1 [0037, 0038]
• DE 102010013210 A1 [0039] DE 102010013210 A1 [0039]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• „Approaches to the Synthesis and Characterization of Spherical and Anisotropic Noble Metal Nanomaterials“ von H.J. Parab et al. in „Metallic Nanomaterials“ von Challa S.S.R. Kumar (ed.) im WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Weinheim [0007] "Approaches to the Synthesis and Characterization of Spherical and Anisotropic Noble Metal Nanomaterials" by HJ Parab et al. in "Metallic Nanomaterials" by Challa SSR Kumar (ed.) at WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Weinheim [0007]

Claims (41)

Leitfähiger Klebstoff aufweisend zumindest eine Art eines anisotropen leitfähigen Nanomaterials und zumindest eine Art eines photoinduziert polymerisierbaren Materials.  Conductive adhesive having at least one type of anisotropic conductive nanomaterial and at least one type of photoinduced polymerizable material. Leitfähiger Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem anisotropen leitfähigen Nanomaterial um Nanodrähte, mehrschichtige Nanostrukturen oder Nanoröhren handelt. Conductive adhesive according to claim 1, characterized in that it is the anisotropic conductive nanomaterial to nanowires, multilayer nanostructures or nanotubes. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das anisotrope leitfähige Nanomaterial einen Durchmesser < 500 nm und eine Länge > 5 µm, bevorzugt einen Durchmesser < 100 nm und eine Länge > 5 µm, besonders bevorzugt einen Durchmesser von 20 nm bis 80 nm und eine Länge von 1 µm bis 50 µm aufweisen. Conductive adhesive according to one of claims 1 or 2, characterized in that the anisotropic conductive nanomaterial has a diameter <500 nm and a length> 5 microns, preferably a diameter <100 nm and a length> 5 microns, more preferably a diameter of 20 nm to 80 nm and have a length of 1 micron to 50 microns. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Nanomaterial aus Metallen, bevorzugt aus Kupfer, Silber, Cobalt, Nickel oder Gold, aus Metalloxiden, aus anorganischen Halbleitern, aus organischen Halbleitern oder aus Kohlenstoffstrukturen, bevorzugt Graphen oder Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) gebildet ist. Conductive adhesive according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the nanomaterial consists of metals, preferably of copper, silver, cobalt, nickel or gold, of metal oxides, of inorganic semiconductors, of organic semiconductors or of carbon structures, preferably graphene or carbon nanotubes ( CNTs) is formed. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Nanomaterial Silbernanodrähte mit einem Aspektverhältnis zwischen 20 und 2000 verwendet werden. Conductive adhesive according to one of claims 1 to 4, characterized in that silver nanowires with an aspect ratio between 20 and 2000 are used as the nanomaterial. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nanomaterial in einem Anteil von < 40 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Mischung in dem Klebstoff enthalten ist, bevorzugt in einem Anteil im Bereich von 0,5 Gewichtsprozent bis 25 Gewichtsprozent, insbesondere bevorzugt in einem Anteil im Bereich von 2 Gewichtsprozent bis 15 Gewichtsprozent. Conductive adhesive according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nanomaterial is contained in a proportion of <40 weight percent based on the total mixture in the adhesive, preferably in a proportion in the range of 0.5 weight percent to 25 weight percent, in particular preferably in a proportion in the range of 2% to 15% by weight. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem photoinduziert polymerisierbaren Material um Polyurethane, Polyisocyanate, Epoxide, Polyimide, Polysilikone, Polyacrylate, Polyacrylamide, Polythiophene, Polythiophenderivate, Melaminharze oder deren Gemische handelt. Conductive adhesive according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is the polyurethanes, polyisocyanates, epoxides, polyimides, polysilicones, polyacrylates, polyacrylamides, polythiophenes, Polythiophenderivate, melamine resins or mixtures thereof in the photoinduced polymerizable material. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem photoinduziert polymerisierbaren Material um ein oder mehrere quervernetzende Polymere, bevorzugt um Polyurethane, Polyisocyanate, Epoxide, Polyimide, Polysilikone und Polyacrylamide handelt. Conductive adhesive according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the photoinduced polymerisable material is one or more crosslinking polymers, preferably polyurethanes, polyisocyanates, epoxides, polyimides, polysilicones and polyacrylamides. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem photoinduziert polymerisierbaren Material um cellulosebasierte Polymere, kationische Polyelektrolyte, anionische Polyelektrolyte, Polyvinylpyrrolidon, Polyaniline, Polyethylenoxide, Polyvinylalkohole, Polythiophene, Polythiophen-Derivate, insbesondere Poly-3,4-ethylendioxythiophen handelt. Conductive adhesive according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the photoinduced polymerisable material is cellulose-based polymers, cationic polyelectrolytes, anionic polyelectrolytes, polyvinylpyrrolidone, polyanilines, polyethylene oxides, polyvinyl alcohols, polythiophenes, polythiophene derivatives, in particular poly-3, 4-ethylenedioxythiophene. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das photoinduziert polymerisierbare Material in einem Anteil von 0,1 Gewichtsprozent bis 90 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Mischung in dem Klebstoff enthalten ist. A conductive adhesive according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the photoinduced polymerizable material is contained in a proportion of from 0.1% to 90% by weight of the total mixture in the adhesive. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein oder mehrere Additive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dispergierhilfsmittel, Netzmittel, Photoinitiatoren, UV-Stabilisatoren, Korrosionsinhibitoren, Monomere, Oligomere und Polymere anwesend sind. Conductive adhesive according to one of claims 1 to 10, characterized in that in addition one or more additives selected from the group consisting of dispersing agents, wetting agents, photoinitiators, UV stabilizers, corrosion inhibitors, monomers, oligomers and polymers are present. Leitfähiger Klebstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Photoinitiator um einen radikalischen oder einen kationischen Photoinitiator handelt. Conductive adhesive according to Claim 11, characterized in that the photoinitiator is a free-radical or a cationic photoinitiator. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Photoinitiator in einem Anteil < 5 Gewichtsprozent, bevorzugt in einem Anteil von 0,1 Gewichtsprozent bis 5 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Mischung in dem Klebstoff enthalten ist. Conductive adhesive according to one of claims 11 or 12, characterized in that the photoinitiator in a proportion of <5 weight percent, preferably in a proportion of 0.1 weight percent to 5 weight percent based on the total mixture contained in the adhesive. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Photoinitiator um Triarylsulfoniumsalze, azobasierte Photoinitiatoren, Diazoniumsalze, Oniumsalze, 4,4-bis[di(b-hydroxyethoxy)phenylsulfinio]phenylsulfidbis(hexafluoroantimonat), Benzylphenylcarboxylate, vizinale Polyketaldonylverbindungen, Acycloinether, polynucleäre Chinonverbindungen, Kombinationen eines Triarylimidazoldimers und eines p-Aminophenylketon, Benzothioazolverbindungen, Acridinverbindungen, Phenazinverbindungen, Oxadiazolverbindungen, Benzoinether, substituierte Acetophene, aromatische Sulfonylchloride und photoaktive Oxime handelt. Conductive adhesive according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the photoinitiator is triarylsulfonium salts, azo-based photoinitiators, diazonium salts, onium salts, 4,4-bis [di (b-hydroxyethoxy) phenylsulfinyl] phenylsulfide bis (hexafluoroantimonate), benzylphenylcarboxylates, polyketaldonyl polycarboxylic compounds, acycloin ethers, polynuclear quinone compounds, combinations of a triarylimidazole dimer and a p-aminophenyl ketone, benzothioazole compounds, acridine compounds, phenazine compounds, oxadiazole compounds, benzoin ethers, substituted acetophenes, aromatic sulfonyl chlorides and photoactive oximes. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Lösungsmittel in dem Klebstoff enthalten ist. Conductive adhesive according to one of claims 1 to 14, characterized in that in addition a solvent is contained in the adhesive. Leitfähiger Klebstoff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein polares Lösungsmittel handelt, bevorzugt um Wasser, aliphatische oder cycloaliphatische Alkohole mit einer Kohlenstoffkettenlänge von weniger als sieben Atomen, aliphatische oder cycloaliphatische Dialkohole mit einer Kohlenstoffkettenlänge von weniger als sieben Atomen oder aliphatische Polyalkohole. Conductive adhesive according to claim 15, characterized in that it is a polar solvent, preferably water, aliphatic or cycloaliphatic alcohols having a carbon chain length of less than seven Atoms, aliphatic or cycloaliphatic dialcohols having a carbon chain length of less than seven atoms or aliphatic polyalcohols. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel Wasser, Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Ethylenglycol, Glycerol, Propylenglycol, Polyethylenglycol, Aceton, Ethyl-3-Ethoxypropionat, Buthylacetat, Ethylacetat oder deren Gemische verwendet wird, bevorzugt Wasser, Ethylenglycol oder Propanol. Conductive adhesive according to one of claims 15 and 16, characterized in that as solvent water, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, ethylene glycol, glycerol, propylene glycol, polyethylene glycol, acetone, ethyl 3-ethoxypropionate, butyl acetate, ethyl acetate or their mixtures are used, preferably water, ethylene glycol or propanol. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel in einem Anteil < 70 Gewichtsprozent, bevorzugt in einem Anteil < 50 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt < 30 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Mischung in dem Klebstoff enthalten ist. Conductive adhesive according to one of claims 15 to 17, characterized in that the solvent in a proportion of <70 weight percent, preferably in a proportion of <50 weight percent, more preferably <30 weight percent based on the total mixture in the adhesive is included. Leitfähiger Klebstoff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein apolares Lösungsmittel handelt, bevorzugt um aliphatische oder cycloaliphatische Alkohole mit einer Kohlenstoffkettenlänge von mehr als sechs Atomen, aliphatische oder cycloaliphatische Dialkohole mit einer Kohlenstoffkettenlänge von mehr als sechs Atomen, aromatische Alkohole, aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Ester, Thioester, Acetale, aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Ketone. Conductive adhesive according to claim 15, characterized in that it is an apolar solvent, preferably aliphatic or cycloaliphatic alcohols having a carbon chain length of more than six atoms, aliphatic or cycloaliphatic dialcohols having a carbon chain length of more than six atoms, aromatic alcohols, aliphatic , cycloaliphatic or aromatic esters, thioesters, acetals, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic ketones. Leitfähiger Klebstoff nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel einen Siedepunkt < 200°C, bevorzugt < 150°C, besonders bevorzugt < 100°C aufweist. Conductive adhesive according to one of claims 18 and 19, characterized in that the solvent has a boiling point <200 ° C, preferably <150 ° C, particularly preferably <100 ° C. Verfahren zur Aushärtung eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20 durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen, wobei Wellenlängen im Bereich zwischen 10 nm und 750 nm verwendet werden.  A method for curing a conductive adhesive according to claims 1 to 20 by irradiation with electromagnetic waves, wherein wavelengths in the range between 10 nm and 750 nm are used. Verfahren zur Herstellung transparenter, leitfähiger Beschichtungen oder Bedruckungen umfassend die Schritte – Bereitstellen eines Trägersubstrats, – Aufbringen eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20 durch Beschichten oder Bedrucken, – Bestrahlen des leitfähigen Klebstoffs mit elektromagnetischen Wellen, wobei Wellenlängen im Bereich zwischen 10 nm und 750 nm verwendet werden.  Process for producing transparent, conductive coatings or printing comprising the steps Providing a carrier substrate, Applying a conductive adhesive according to claims 1 to 20 by coating or printing, - Irradiating the conductive adhesive with electromagnetic waves, using wavelengths in the range between 10 nm and 750 nm. Verfahren nach Anspruch 22, wobei als in dem leitfähigen Klebstoff enthaltenes photoinduziert polymerisierbares Material Polystyrole, Polycarbonate, Acrylate, Epoxidharze, Alkylpolymere, kationische Polyelektrolyte, anionische Polyelektrolyte, Polyvinylpyrrolidon, Polyanilin, Polythiophen, Polythiophen-Derivate, Cellulose-basierte Polymere oder deren Gemische verwendet werden.  A method according to claim 22, wherein as the photoinduced polymerizable material contained in the conductive adhesive, polystyrenes, polycarbonates, acrylates, epoxy resins, alkyl polymers, cationic polyelectrolytes, anionic polyelectrolytes, polyvinylpyrrolidone, polyaniline, polythiophene, polythiophene derivatives, cellulose-based polymers or mixtures thereof are used , Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, wobei der leitfähige Klebstoff zusätzlich Additive enthält, insbesondere UV-Stabilisatoren oder Korrosionsinhibitoren.  Method according to one of claims 22 or 23, wherein the conductive adhesive additionally contains additives, in particular UV stabilizers or corrosion inhibitors. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei als Trägersubstrat Glas oder eine Polymerfolie verwendet wird.  Method according to one of claims 22 to 24, wherein glass or a polymer film is used as carrier substrate. Verfahren zur Kontaktierung elektronischer Bauteile, umfassend die Schritte – Bereitstellen einer Anordnung elektronischer Bauteile, – Aufbringen eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20, – Bestrahlen des leitfähigen Klebstoffs mit elektromagnetischen Wellen, wobei Wellenlängen im Bereich zwischen 10 m und 750 nm verwendet werden.  Method for contacting electronic components, comprising the steps Providing an arrangement of electronic components, Applying a conductive adhesive according to claims 1 to 20, - Irradiating the conductive adhesive with electromagnetic waves, using wavelengths in the range between 10 m and 750 nm. Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Bestrahlen des leitfähigen Klebstoffs mit elektromagnetischen Wellen bei einer Temperatur < 150°C, insbesondere bei Raumtemperatur erfolgt.  The method of claim 26, wherein the irradiation of the conductive adhesive with electromagnetic waves at a temperature <150 ° C, in particular takes place at room temperature. Verfahren zur Herstellung leitfähiger Beschichtungen umfassend die Schritte – Bereitstellen eines aus einem elastischen Polymer bestehenden Trägersubstrats, – Aufbringen eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20, – Bestrahlen des leitfähigen Klebstoffs mit elektromagnetischen Wellen, wobei Wellenlängen im Bereich zwischen 10 nm und 750 nm verwendet werden.  A process for producing conductive coatings comprising the steps Providing a carrier substrate consisting of an elastic polymer, Applying a conductive adhesive according to claims 1 to 20, - Irradiating the conductive adhesive with electromagnetic waves, using wavelengths in the range between 10 nm and 750 nm. Verfahren nach Anspruch 28, wobei als elastisches Polymer Silikone, Kautschuk, Moosgummi, Polyurethan, Gummi oder deren Gemische verwendet werden.  The method of claim 28, wherein as the elastic polymer silicones, rubber, sponge rubber, polyurethane, rubber or mixtures thereof are used. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 oder 29, wobei das Bestrahlen des leitfähigen Klebstoffs mit elektromagnetischen Wellen bei einer Temperatur < 200°C, bevorzugt < 140°C, besonders bevorzugt < 50°C erfolgt.  Method according to one of claims 28 or 29, wherein the irradiation of the conductive adhesive with electromagnetic waves at a temperature <200 ° C, preferably <140 ° C, more preferably <50 ° C. Verfahren zur Herstellung leitfähiger Beschichtungen umfassend die Schritte – Bereitstellen eines Trägersubstrats in Form eines textilen Materials, – Aufbringen eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20, – Bestrahlen des leitfähigen Klebstoffs mit elektromagnetischen Wellen, wobei die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen von 10 nm bis 750 nm beträgt.  A process for producing conductive coatings comprising the steps Providing a carrier substrate in the form of a textile material, Applying a conductive adhesive according to claims 1 to 20, - Irradiating the conductive adhesive with electromagnetic waves, wherein the wavelength of the electromagnetic waves from 10 nm to 750 nm. Verfahren nach Anspruch 31, wobei als textiles Material Garne, Fäden, Gewebe, Gestrick, Gewirke, Gelege, Vliese, Filze oder nonwoven Materialien verwendet werden. The method of claim 31, wherein as a textile material yarns, threads, fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics, scrims, nonwovens, felts or nonwoven materials are used. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 oder 32, wobei das Bestrahlen des leitfähigen Klebstoffs mit elektromagnetischen Wellen bei einer Temperatur < 200°C, bevorzugt < 140°C, besonders bevorzugt < 50°C erfolgt.  Method according to one of claims 31 or 32, wherein the irradiation of the conductive adhesive with electromagnetic waves at a temperature <200 ° C, preferably <140 ° C, more preferably <50 ° C. Verwendung eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20 in Form dünner Filme, Pasten oder Pulver.  Use of a conductive adhesive according to claims 1 to 20 in the form of thin films, pastes or powders. Verwendung eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20 in 3D-Druckverfahren, wobei als photoinduziert polymerisierbares Material eine Monomerenlösung verwendet wird und die Aushärtung des leitfähigen Klebstoffs durch Bestrahlen mit elektromagnetischen Wellen erfolgt, wobei Wellenlängen im Bereich zwischen 10 nm und 750 nm verwendet werden..  Use of a conductive adhesive according to claims 1 to 20 in 3D printing processes, wherein a monomer solution is used as the photoinduced polymerizable material and the curing of the conductive adhesive is carried out by irradiation with electromagnetic waves using wavelengths in the range between 10 nm and 750 nm. , Verwendung nach Anspruch 35, wobei das Bestrahlen des leitfähigen Klebstoffs mit elektromagnetischen Wellen bei einer Temperatur < 50°C, bevorzugt bei Raumtemperatur erfolgt.  Use according to claim 35, wherein the irradiation of the conductive adhesive with electromagnetic waves takes place at a temperature <50 ° C, preferably at room temperature. Verwendung eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20 in Form einer Dickfilmpaste, wobei das in dem leitfähigen Klebstoff enthaltene Nanomaterial aus Silber besteht und die Aushärtung des Klebstoffs durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen einer Wellenlänge von 10 nm bis 400 nm bei erhöhter Temperatur erfolgt.  Use of a conductive adhesive according to claims 1 to 20 in the form of a thick film paste, wherein the nanomaterial contained in the conductive adhesive consists of silver and the curing of the adhesive takes place by irradiation with electromagnetic waves having a wavelength of 10 nm to 400 nm at elevated temperature. Verwendung nach Anspruch 37, wobei der leitfähige Klebstoff ein Lösungsmittel umfasst, insbesondere ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt > 50°C.  Use according to claim 37, wherein the conductive adhesive comprises a solvent, in particular a solvent with a boiling point> 50 ° C. Verwendung eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20 als Siebdruckpaste, Tiefdruckpaste, Tampondruckpaste, Flexodruckpaste.  Use of a conductive adhesive according to claims 1 to 20 as screen printing paste, gravure paste, pad printing paste, flexographic printing paste. Verwendung nach Anspruch 39, wobei das Aushärten des leitfähigen Klebstoffs durch Bestrahlen mit elektromagnetischen Wellen bei einer Temperatur < 200°C, bevorzugt < 140°C, besonders bevorzugt < 50°C erfolgt.  Use according to claim 39, wherein the curing of the conductive adhesive by irradiation with electromagnetic waves at a temperature <200 ° C, preferably <140 ° C, more preferably <50 ° C takes place. Verwendung eines leitfähigen Klebstoffs gemäß den Ansprüchen 1 bis 20 als Leiterbahn oder Leiterstruktur, wobei die Herstellung der Leiterbahn oder Leiterstruktur durch ein kontrolliertes Aufbringen geometrischer Formen und Strukturen auf ein Substrat erfolgt.  Use of a conductive adhesive according to claims 1 to 20 as a conductor or conductor structure, wherein the production of the conductor or conductor structure by a controlled application of geometric shapes and structures takes place on a substrate.

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