DE102014203653A1 - Kleben mittels Polymerkettenumbau - Google Patents

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Rainer Heinrich Hoerlein
Wilfried Aichele
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Alfred Glatz
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden, insbesondere Kleben, von Kunststoff mit einem Substrat. Um eine starke Klebewirkung zu erzielen, wird in einem Verfahrensschritt a) ein Kunststoffmaterial (1) bereitgestellt, welches mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst und in einem Verfahrensschritt b) das Kunststoffmaterial (1) mit dem Substrat (2) in Kontakt gebracht, wobei ein Teil des Kunststoffmaterials (1), welcher mit dem Substrat (2) in Kontakt gebracht wird, auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials (1) thermisch aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit dem Substrat (2) wieder abkühlt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen dadurch hergestellten Kunststoff-Substrat-Verbund, ein Polymer und eine Polymerverwendung zum Kleben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden, insbesondere Kleben, von Kunststoff mit einem Substrat, einen dadurch hergestellten Kunststoff-Substrat-Verbund, ein Polymer und eine Polymerverwendung zum Kleben.
  • Stand der Technik
  • Einfaches Spritzgießen eines Thermoplasten, beispielsweise eines Kunststoffes, an beziehungsweise über ein anderes Material, beispielsweise ein Metall, ist häufig unzureichend, um eine hermetisch dichte Grenzfläche zwischen den beiden Materialien zu erzielen.
  • Insbesondere können sich an der Grenzfläche zwischen den beiden Materialien Spalte bilden, welche zu Undichtigkeiten führen können. Dies kann insbesondere dann auftreten, wenn die Adhäsion zwischen den beiden Materialien nicht stark genug ist, um einwirkenden Kräften, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) der beiden Materialien, insbesondere im Fall von Kunststoff und Metall, und/oder Materialverformung unter hohen Lasten zu widerstehen.
  • Um eine verbesserte Dichtung zu erzielen, können kleine Strukturen, beispielsweise Nanostrukturen, auf der Oberfläche eines, beispielsweise metallischen, Substrats ausgebildet werden, welche als physische Ankerpunkte für das Spritzgussmaterial dienen und die Adhäsionsfläche vergrößern können.
  • Die kleinen Strukturen werden dabei herkömmlicherweise durch chemisches Ätzen oder Laserätzen ausgebildet. Dies ist jedoch sehr kostenintensiv und ungeeignet für große Flächen.
  • Es ist auch möglich ein Zwischenmaterial auf das Substrat aufzubringen, an welches das Spritzgussmaterial angespritzt wird. Um eine ausreichende Adhäsion zwischen dem Zwischenmaterial und dem Spritzgussmaterial zu erzielen, wird das Zwischenmaterial thermisch erweicht.
  • Das thermische Erweichen des Zwischenmaterials kann dabei während des Spritzgussprozesses erfolgen. Das Temperaturfenster, in dem das Zwischenmaterial zwar zum Erzielen einer Adhäsion des Spritzgussmaterials ausreichend aufweicht, jedoch nicht zu stark aufweicht und von dem Spritzgussmaterial weggeschwemmt wird, ist jedoch üblicherweise zu eng für eine Massenproduktion. Darüber hinaus ist die Adhäsion des Zwischenmaterials an dem Substrat und/oder dem Spritzgussmaterial üblicherweise zu schwach, um hohen Lasten stand zu halten.
  • Das thermische Erweichen des Zwischenmaterials kann jedoch auch durch eine Wärmenachbehandlung erfolgen. Hierfür geeignete Zwischenmaterialien sind jedoch Spezialmaterialien, wie teilweise gehärtete Epoxidkleber, die meist sehr kostenintensiv sind. Zudem ist es problematisch, vor dem Spritzgießen mit Thermoplasten einen bestimmten Vorhärtungsgrad einzustellen, welcher zudem üblicherweise innerhalb eines schmalen Bereiches liegt. Zudem sind teilweise gehärtete Beschichtungen üblicherweise anfällig gegenüber Beschädigungen während der Handhabung. Ferner, muss zum vollständigen Aushärten des Zwischenmaterials, beispielsweise Kleber, in der Regel das komplette Gefüge für erhebliche Zeit erhitzt werden.
  • Die Druckschriften GB 1431324 und US 4,421,827 beschreiben Metall-Duroplasten-Verbünde.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verbinden, insbesondere Kleben, von Kunststoff mit einem Substrat, umfassend die Verfahrensschritte:
    • a) Bereitstellen eines Kunststoffmaterials, welches mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst,
    • b) In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit einem Substrat,
    wobei ein Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer thermisch aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit dem Substrat wieder abkühlt beziehungsweise abgekühlt wird.
  • Das Wieder-Abkühlen kann insbesondere sowohl aktiv, beispielsweise durch aktives Kühlen, als auch passiv, beispielsweise durch Abkühlen lassen, erfolgen.
  • Eine thermische Spaltung eines Polymers kann beispielsweise eine thermische Depolymerisation und/oder Radikalbildung (Radikalisierung) und/oder Verknüpfungsinitiierung (Englisch: Linking Initiation) beziehungsweise (Verknüpfungs-)Aktivierung (Englisch: Linking Activation), insbesondere des Polymers, umfassen oder sein. Beispielsweise kann eine thermische Spaltung eines Polymers eine thermische Depolymerisation und/oder Radikalbildung (Radikalisierung), insbesondere des Polymers, umfassen oder sein. Zum Beispiel kann eine thermische Spaltung eines Polymers eine thermische Depolymerisation, insbesondere des Polymers, umfassen oder sein.
  • Unter einem thermisch reversibel spaltbaren Polymer kann insbesondere ein Polymer verstanden werden, dessen thermische Spaltung, beispielsweise Depolymerisation und/oder Radikalbildung (Radikalisierung) und/oder Verknüpfungsinitiierung und/oder (Verknüpfungs-)Aktivierung, reversibel erfolgt, das heißt welches nachdem es bei einer bestimmten Temperatur, welche auch als Spaltungstemperatur bezeichnet werden kann und insbesondere deutlich oberhalb des Schmelzpunktes beziehungsweise der Erweichungstemperatur des Polymers liegt, aufgespalten wurde, beim Abkühlen unter diese Temperatur (wieder) polymerisieren kann.
  • Dadurch, dass das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der es aufgespalten wird, kann das thermisch reversibel spaltbare Polymer in sehr kleine Struktureinheiten aufgespalten werden, welche in sehr kleine Poren beziehungsweise Strukturen in der Oberfläche des Substrates eindringen können und sich beim Abkühlen wieder zu dem thermisch reversibel spaltbaren Polymer zusammen setzen können. Dies kann insbesondere unter einem Umbau der Polymerketten erfolgen, was auch als Polymerkettenumbau bezeichnet werden kann.
  • Die beim Erhitzen entstehenden, aufgespaltenen Struktureinheiten sind vorteilhafterweise deutlich kleiner als es erweichte oder aufgeschmolzene Polymerketten sein können und können daher auch in kleinere Poren beziehungsweise Strukturen in der Oberfläche des Substrates eindringen als es erweichte und aufgeschmolzene Polymerketten können. Dadurch kann wiederum vorteilhafterweise eine Verbindung des Kunststoffs mit dem Substrat verstärkt oder gegebenenfalls sogar überhaupt erst ermöglicht werden.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform ist das Substrat ein Metallsubstrat. Beispielsweise kann das Substrat dabei mindestens ein metallisches Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stahl, beispielsweise Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Magnesium und Kombinationen beziehungsweise Mischungen davon, umfassen beziehungsweise daraus ausgebildet sein. Zum Beispiel kann das Metallsubstrat ein Rohr oder eine Hülse oder eine Platte sein.
  • Thermisch reversibel spaltbare Polymere können vorteilhafterweise in, beispielsweise radikalische und/oder saure und/oder basische, Struktureinheiten spaltbar sein, welche mit der Oberfläche des Substrates reagieren und diese beispielsweise reinigen beziehungsweise von einer Passivierungsschicht befreien können. Dies hat sich bei Metallsubstraten, beispielsweise aus Stahl, beispielsweise Edelstahl, Kupfer, Aluminium und Magnesium, welche herkömmlicherweise eine passivierte Oberfläche aufweisen und daher üblicherweise vor einem Aufbringen eines anderen Materials, beispielsweise Spritzgussmaterials, beispielsweise durch Ätzen, gereinigt und/oder, beispielsweise durch ein abtragendes Verfahren, zum Beispiel ein Schleifverfahren, oberflächenbehandelt werden müssen, als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform ist das Substrat ein Kunststoffsubstrat. Beispielsweise kann das Kunststoffsubstrat ein Rohr oder eine Hülse oder eine Platte beziehungsweise eine Scheibe sein. Insofern das Substrat ein Kunststoffsubstrat ist, können vorteilhafterweise Struktureinheiten des thermisch reversibel spaltbaren Kunststoffmaterials mit Struktureinheiten des Kunststoffsubstrates reagieren und chemische, insbesondere kovalente, Bindungen zwischen dem Kunststoffmaterial und dem Substrat ausbilden. So können vorteilhafterweise starke Kunststoff-Substrat-Verbindungen erzielt werden, welche stärker als auf Adhäsion beruhende Bindungen sein können. Vorteilhafterweise können dabei die Materialien des Kunststoffmaterials und des Kunststoffsubstrates vergleichesweise frei ausgewählt werden. Beispielsweise kann dabei bei den Materialien auf eine Abstimmung von miteinander chemisch reaktionsfähigen, funktionellen Gruppen verzichtet werden. Um die Verbindungen weiter zu verstärken, ist es jedoch dennoch möglich, die Materialien, insbesondere zusätzlich, hinsichtlich miteinander chemisch reaktionsfähiger, funktioneller Gruppen aufeinander abzustimmen.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung umfasst jedoch (auch) das Kunststoffsubstrat mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer.
  • Das Erhitzen des Kunststoffmaterials kann insbesondere in einem Verfahrensschritt c) erfolgen.
  • Beispielsweise kann beim Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c), auch ein Teil des Kunststoffsubstrates erhitzt werden, welcher mit dem Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht. Beispielsweise kann dabei der Teil des Kunststoffsubstrates, welcher mit dem Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, auf eine Temperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffsubstrates aufgespalten wird, erhitzt und in Kontakt stehend mit dem Kunststoffmaterial wieder abkühlt beziehungsweise abgekühlt werden.
  • So ist es vorteilhafterweise sogar möglich, dass während des Erhitzens Struktureinheiten des thermisch reversibel spaltbaren Kunststoffmaterials mit Struktureinheiten des thermisch reversibel spaltbaren Kunststoffsubstrates ausgetauscht, was auch als thermischer Polymerkettengliederaustausch (Englisch: Reflow Polymer Chain Member Exchange) beziehungsweise Grünflächen-(Block-)Copolymerisation und/oder -Pfropfreaktion bezeichnet werden kann, und zusätzlich zu, beispielsweise intermolekularen, chemischen, insbesondere kovalenten, Bindungen zwischen Struktureinheiten des thermisch reversibel spaltbaren Kunststoffmaterials und Struktureinheiten des thermisch reversibel spaltbaren Kunststoffsubstrates, beispielsweise auch intramolekulare, chemische, insbesondere kovalente, Bindungen zwischen Struktureinheiten des thermisch reversibel spaltbaren Kunststoffmaterials und Struktureinheiten des thermisch reversibel spaltbaren Kunststoffsubstrates dem Kunststoffmaterial und dem Substrat, ausgebildet werden.
  • Durch das Erhitzen und wieder Abkühlen können vorteilhafterweise besonders starke Kunststoff-Kunststoff-Verbindungen erzielt werden, welche deutlich stärker als auf Adhäsion beruhende Bindungen sein können. Vorteilhafterweise können auch hierbei die Materialien des Kunststoffmaterials und des Kunststoffsubstrates vergleichesweise frei ausgewählt werden. Da der thermische Polymerkettengliederaustausch auch ohne eine Abstimmung von miteinander chemisch reaktionsfähigen, funktionellen Gruppen bei den Materialien erfolgen kann, kann vorteilhafterweise auch hierbei hierauf verzichtet werden. Um besonders starke Verbindungen zu erzielen, können jedoch auch hierbei die Materialien, insbesondere zusätzlich, hinsichtlich miteinander chemisch reaktionsfähiger, funktioneller Gruppen aufeinander abgestimmt werden.
  • Herkömmliche Verfahren zum Verbinden von Kunststoffen mit Substraten, beispielsweise Metallsubstraten und Kunststoffsubstraten, werden bei Temperaturen durchgeführt, welche nicht ausreichend hoch sind um eine thermische Spaltung, beispielsweise Depolymerisation und/oder Radikalbildung (Radikalisierung) und/oder Verknüpfungsinitiierung (Englisch: Linking Initiation) und/oder Verknüpfungsaktivierung (Englisch: Linking Activation), von Polymeren zu bewirken. So muss beim herkömmlichen Spritzgießen die Temperatur des Spritzgusswerkszeugs unterhalb des Schmelzpunktes beziehungsweise der Erweichungstemperatur des Spritzgussmaterials und insbesondere deutlich unterhalb der Spaltungstemperatur der darin befindlichen Polymere liegen.
  • Die Erfindung basiert auf Erkenntnissen, die im Rahmen von Klebeversuchen zwischen einem spritzgegossenen Kunststoff und einem Metallsubstrat, insbesondere in Form einer Metallplatte, gewonnen wurden. Dabei hat sich gezeigt, dass bei Temperaturen um den Schmelzpunkt beziehungsweise die Erweichungstemperatur keine ausreichend hohe Adhäsion zwischen dem Kunststoffsubstrat und dem Metallsubstrat bewirkt werden konnte. Überraschenderweise konnte jedoch durch eine Behandlung mit einer Temperatur oberhalb der Spaltungstemperatur eine sehr starke Verbindung erzielt werden.
  • Dabei hat sich zum Beispiel herausgestellt, dass Materialien, die normalerweise nicht stark aneinander haften können, wie Polyamid an Metall, zum Beispiel Polyamid 6.6 (PA66) an Stahl, beziehungsweise Epoxidharz an Polyamid, zum Beispiel Epoxidacrylfarbe an Polyamid 6.6 (PA66), beziehungsweise Polyamid an Polyester, zum Beispiel Polyamid 6.6 (PA66) an Polybutylenterephthalat (PBT), durch eine Wärmebehandlung oberhalb ihrer Spaltungstemperatur, dazu gebracht werden können stark aneinander zu haften. Beispielsweise kann Polyamid, zum Beispiel Polyamid 6.6 (PA66), dazu gebracht werden, stark an Metall, zum Beispiel Stahl, zu haften beziehungsweise Epoxidharz, zum Beispiel Epoxidacrylfarbe, kann dazu gebracht werden, stark an Polyamid, zum Beispiel Polyamid 6.6 (PA66), zu haften beziehungsweise Polyamid, zum Beispiel Polyamid 6.6 (PA66), kann dazu gebracht werden direkt an Polyester, zum Beispiel Polybutylenterephthalat (PBT), zu haften.
  • Dies kann vorteilhafterweise in einem breiten Prozesstemperaturfenster erfolgen. Beispielsweise kann im Fall einer Adhäsion von Polyamid 6.6 (PA66) an Polybutylenterephthalat (PBT) oder Stahl ein Prozesstemperaturfenster von mindestens 100 °C realisiert werden. So können bei dem Verfahren vorteilhafterweise Prozessanforderungen, insbesondere die Temperaturkontrolle, verringert und ein breites, beispielsweise gegenüber Herstellungstoleranzen unempfindliches, Prozessierungsfenster realisiert werden.
  • Im Rahmen des Verfahrens können der Kunststoff und das Substrat vorteilhafterweise direkt miteinander verbunden werden. Dabei kann das Substrat vorteilhafterweise sowohl ein Kunststoffsubstrat als auch ein Metallsubstrat sein.
  • Zum Beispiel kann dabei der Kunststoff dadurch direkt mit dem Substrat verbunden werden, dass das, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial in Form eines Kunststoffformteils, insbesondere direkt, an das Substrat angelegt wird. Gegebenenfalls kann das Kunststoffmaterial dabei an das Substrat angepresst werden beziehungsweise das Anlegen unter Druck erfolgen.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung erfolgt daher das In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit dem Substrat, insbesondere in Verfahrensschritt b), durch, insbesondere direktes, Anlegen des Kunststoffmaterials an das Substrat. Dabei kann das Kunststoffmaterial insbesondere in Form eines Kunststoffformteils, zum Beispiel in Form einer Kunststoffschicht/Kunststofffolie oder einer Hülse, beispielsweise Kunststoffhülse, oder eines kunststoffbeschichteten Blechs, zum Beispiel in Form einer Hülse, oder eines Kunststoffgriffs oder einer Kunststoffscheibe oder eines Kunststoffrohrs, an das Substrat angelegt werden. Die Geometrie des Kunststoffformteils kann dabei vorteilhafterweise frei gewählt werden. Zudem kann dabei das Substrat vorteilhafterweise sowohl ein Kunststoffsubstrat als auch ein Metallsubstrat sein. Durch das Erhitzen und wieder Abkühlen des reversibel spaltbaren Polymers kann so vorteilhafterweise ein Kunststoffformteil, zum Beispiel ein Kunststoffgriff, auf besonders einfache und kostengünstige Weise an einem Metallsubstrat oder auch an einem Kunststoffsubstrat befestigt werden. So kann vorteilhafterweise zum Beispiel eine direkte Anbindung eines Polyester-Formteils an ein Stahlsubstrat erzielt werden.
  • Es ist jedoch ebenso möglich den Kunststoff dadurch mit dem Substrat zu verbinden, dass das, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial, insbesondere direkt, auf das Substrat aufgebracht wird.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform erfolgt daher das In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit dem Substrat, insbesondere in Verfahrensschritt b), durch, insbesondere direktes, Aufbringen des Kunststoffmaterials auf das Substrat.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung erfolgt das In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit dem Substrat, insbesondere in Verfahrensschritt b), durch, insbesondere direktes, Aufbringen des Kunststoffmaterials auf das Substrat mittels Spritzguss. Das Kunststoffmaterial kann dabei insbesondere ein Spritzgussmaterial sein. Die Geometrie des aus dem Kunststoffmaterial ausgebildeten Spritzgussformteils kann dabei vorteilhafterweise kaum oder keinen Beschränkungen unterliegen. Zudem kann auch dabei das Substrat vorteilhafterweise sowohl ein Kunststoffsubstrat als auch ein Metallsubstrat sein. Durch das Erhitzen und wieder Abkühlen des reversibel spaltbaren Polymers kann so vorteilhafterweise ein Spritzgussformteil, zum Beispiel ein Kunststoffgriff, auf besonders einfache und kostengünstige Weise an einem Metallsubstrat oder auch an einem Kunststoffsubstrat befestigt werden. So kann vorteilhafterweise zum Beispiel eine direkte Anbindung eines Polyamid-Spritzgussmaterials an ein Stahlsubstrat erzielt werden.
  • Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung erfolgt das In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit dem Substrat, insbesondere in Verfahrensschritt b), durch, insbesondere direktes, Beschichten des Substrates mit dem Kunststoffmaterial. Das Substrat kann vorteilhafterweise auch hierbei sowohl ein Kunststoffsubstrat als auch ein Metallsubstrat sein. Durch das Erhitzen und wieder Abkühlen des reversibel spaltbaren Polymers kann so vorteilhafterweise eine Kunststoffbeschichtung auf besonders einfache und kostengünstige Weise auf einem Metallsubstrat oder auch auf einem Kunststoffsubstrat ausgebildet werden.
  • Obwohl viele Kunststoffmaterialien und insbesondere Spritzgussmaterialien geeignet sind, um im Rahmen dieses Verfahrens direkt auf dem Substrat zu haften und durch das Verfahren daher direkt ein Kunststoff, beispielsweise in Form eines Kunststoffformteils oder eines Spritzgussformteils oder einer Kunststoffbeschichtung, mit dem Substrat verbunden werden kann, kann es vorteilhaft sein, dass, insbesondere mit dem Substrat in Kontakt zu bringende und insbesondere das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer umfassende, Kunststoffmaterial als Zwischenmaterial zur, insbesondere indirekten, Anbindung eines weiteren Materials, beispielsweise eines Metalls oder Kunststoffs, zum Beispiel eines Metallkörpers oder eines Kunststoffkörpers oder eines weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise Spritzgussmaterials, zu verwenden. Das später näher erläuterte weitere Kunststoffmaterial kann dabei sowohl selbst das anzubindende weitere Material darstellen, als auch gegebenenfalls selbst als weiteres Zwischenmaterial dienen. Beispielsweise kann das Substrat über das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial, beispielsweise in Form einer Zwischenschicht, und gegebenenfalls das als weiteres Zwischenmaterial dienende, weitere Kunststoffmaterial, beispielsweise in Form einer weiteren Zwischenschicht, mit einem Spritzgussmaterial verbunden und/oder mit einem Körper, beispielsweise Metallkörper oder Kunststoffkörper, verklebt werden.
  • Das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial beziehungsweise weitere Kunststoffmaterial kann vorteilhafterweise im Hinblick auf eine Maximierung der Haftung oder sogar chemischen Bindung an dem Substrat beziehungsweise weiteren Material, beispielsweise Spritzgussmaterial oder Körper, optimiert werden, ohne dabei die Eigenschaften des weiteren Materials, beispielsweise Spritzgussmaterials oder Körpers, anpassen zu müssen.
  • Beispielsweise kann durch ein als Zwischenmaterial dienendes Kunststoffmaterial und gegebenenfalls ein als weiteres Zwischenmaterial dienendes, weiteres Kunststoffmaterial die Oberfläche des Substrates beziehungsweise eines damit zu versehenen Körpers in einen bindungsfähigen und/oder leitfähigen Zustand bringen und/oder in diesem zu halten. Zum Beispiel kann so ein Substrat beziehungsweise Körper von einer Passivierungsschicht freien, zum Beispiel, wie im Fall von Edelstahl, rostfreien Zustand, gebracht und/oder darin gehalten werden. Dabei kann ein als Zwischenschicht dienendes Kunststoffmaterial beziehungsweise das als weitere Zwischenschicht dienende, weitere Kunststoffmaterial vorteilhafterweise zusätzlich als Schutzschicht dienen, beispielsweise um zwischen dessen In-Kontakt-Bringen mit dem Substrat beziehungsweise Körper und einem In-Kontakt-Bringen mit weiterem Material, beispielsweise Kunststoffmaterial, zum Beispiel Spritzgussmaterial, und/oder eines Körpers, zum Beispiel während eines Transportes und/oder einer Lagerung, die Oberfläche des Substrates beziehungsweise des Körpers vor einer Passivierung zu schützen.
  • Insgesamt kann so durch das Verfahren vorteilhafterweise eine gute Klebewirkung beziehungsweise Adhäsion zwischen Kunststoff und Substrat, beispielsweise direkt zwischen dem Kunststoffmaterial und dem Substrat, sowie gegebenenfalls, beispielsweise indirekt, über das Kunststoffmaterial und gegebenenfalls das weitere Kunststoffmaterial zwischen dem Substrat und einem weiteren Material, beispielsweise Spritzgussmaterial beziehungsweise Körper, realisiert werden. Insbesondere kann dabei vorteilhafterweise auch eine gute Klebewirkung beziehungsweise Adhäsion zwischen unterschiedlichen Materialien, beispielsweise des Substrates und eines Körpers, erzielt werden.
  • Gegebenfalls kann dabei die erzielbare Haftung beziehungsweise Klebewirkung sogar so gut sein, dass auf eine kostenintensive Ausbildung von Ankerstrukturen, beispielsweise Nanostrukturen, verzichtet werden kann.
  • Besonders vorteilhaft kann das Verfahren in Spritzgussanwendungen eingesetzt werden, beispielsweise um eine gute Haftung zwischen einem Metallsubstrat und einem Kunststoff-Spritzgussmaterial zu erzielen. Dabei kann die Haftung sowohl direkt zwischen einem Spritzgussmaterial und einem Metallsubstrat oder, gegebenenfalls indirekt, beispielsweise durch ein als Zwischenschicht dienendes Kunststoffmaterial, welches einerseits an dem Metallsubstrat und andererseits an dem Spritzgussmaterial haftet, realisiert werden.
  • So können wiederum vorteilhafterweise Abdichtungen mit einer hohen Dichtwirkung erzielt werden. Insbesondere kann so vorteilhafterweise auch eine hermetisch dichte Haftung zwischen Metallsubstraten und Spritzgussmaterialien erzielt werden. Zum Beispiel können so hermetisch dichte Umspritzungen von Metallteilen, beispielsweise mit Thermoplasten, insbesondere auf kostengünstige Weise, hergestellt werden.
  • Im Rahmen weiterer Ausführungsformen dient daher das Kunststoffmaterial, insbesondere welches mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst, als Zwischenmaterial. Beispielsweise kann dabei das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial, beispielsweise in Verfahrensschritt b) oder einem später erläuterten Verfahrensschritt y), in Form eines Kunststoffformteils, zum Beispiel in Form einer Kunststoffschicht/Kunststofffolie oder einer Hülse, beispielsweise Kunststoffhülse, oder eines kunststoffbeschichteten Blechs, zum Beispiel in Form einer Hülse, oder eines Kunststoffgriffs oder einer Kunststoffscheibe oder eines Kunststoffrohrs, oder einer Kunststoffbeschichtung auf das Substrat, insbesondere in Verfahrensschritt b), beziehungsweise das weitere Material, insbesondere in Verfahrensschritt y), aufgebracht werden. Dabei kann die aus dem Kunststoffmaterial ausgebildete Schicht beziehungsweise Beschichtung insbesondere als Zwischenschicht dienen und als solche bezeichnet werden. Durch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen zum In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials, beispielsweise durch Beschichten, Anlegen und/oder Spritzgießen, kann daher vorteilhafterweise auch eine kostengünstige Applizierung eines Zwischenmaterials auf einem Substrat, beispielsweise Metallsubstrat oder Kunststoffsubstrat, zur Verfügung gestellt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform, insbesondere in der das Kunststoffmaterial als Zwischenmaterial dient, wird auf das Kunststoffmaterial ein weiteres Kunststoffmaterial aufgebracht. Insbesondere kann dabei, insbesondere in Verfahrensschritt c), auch ein Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem weiteren Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, auf eine Temperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials aufgespalten wird, erhitzt und in Kontakt stehend mit dem weiteren Kunststoffmaterial wieder abkühlen beziehungsweise abgekühlt werden. Durch das Erhitzen und wieder Abkühlen des reversibel spaltbaren Polymers des Kunststoffmaterials kann dabei vorteilhafterweise das weitere Kunststoffmaterial mit dem Kunststoffmaterial, beispielsweise mittels Vernetzungs- und/oder Pfropfreaktion, verbunden werden. Gegebenenfalls kann dabei auch ein Teil des weiteren Kunststoffmaterials, welcher mit dem Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, erhitzt werden. Das weitere Kunststoffmaterial kann dabei gegebenenfalls ein Kunststoffmaterial sein, welches kein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung umfasst jedoch auch das weitere Kunststoffmaterial mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer beziehungsweise ist daraus ausgebildet. Dabei kann, insbesondere in Verfahrensschritt c), beispielsweise auch ein Teil des weiteren Kunststoffmaterials, welcher mit dem Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, auf eine Temperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des weiteren Kunststoffmaterials aufgespalten wird, erhitzt und in Kontakt stehend mit dem Kunststoffmaterial wieder abkühlen beziehungsweise abgekühlt werden.
  • So kann vorteilhafterweise zwischen den thermisch reversibel spaltbaren Polymeren des Kunststoffmaterials und des weiteren Kunststoffmaterials ein thermischer Polymerkettengliederaustausch (Englisch: Reflow Polymer Chain Member Exchange) beziehungsweise Grünflächen-(Block-)Copolymerisation und/oder -Pfropfreaktion bewirkt und vorteilhafterweise besonders starke Kunststoff-Kunststoff-Verbindungen erzielt werden, welche deutlich stärker als auf Adhäsion beruhende Bindungen sein können. Vorteilhafterweise können auch hierbei die Materialien des Kunststoffmaterials und des weiteren Kunststoffmaterials vergleichesweise frei ausgewählt werden. Da der thermische Polymerkettengliederaustausch auch ohne eine Abstimmung von miteinander chemisch reaktionsfähigen, funktionellen Gruppen bei den Materialien erfolgen kann, kann vorteilhafterweise auch auf eine derartige Abstimmung hierauf verzichtet werden. Um die Verbindungen weiter zu verstärken, ist es jedoch auch hierbei möglich, die Materialien, insbesondere zusätzlich, hinsichtlich miteinander chemisch reaktionsfähiger, funktioneller Gruppen aufeinander abzustimmen.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung erfolgt das Aufbringen des weiteren Kunststoffmaterials auf das Kunststoffmaterial durch, insbesondere direktes, Anlegen des weiteren Kunststoffmaterials an das Kunststoffmaterial. Dabei kann das weitere Kunststoffmaterial insbesondere in Form eines Kunststoffformteils, zum Beispiel in Form einer Kunststoffschicht/Kunststofffolie oder einer Hülse, beispielsweise Kunststoffhülse, oder eines kunststoffbeschichteten Blechs, zum Beispiel in Form einer Hülse, oder eines Kunststoffgriffs oder einer Kunststoffscheibe oder eines Kunststoffrohrs, ausgebildet sein.
  • Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung erfolgt das Aufbringen des weiteren Kunststoffmaterials auf das Kunststoffmaterial durch, insbesondere direktes, Aufbringen des weiteren Kunststoffmaterials auf das Kunststoffmaterial.
  • Zum Beispiel kann das Aufbringen des weiteren Kunststoffmaterials auf das Kunststoffmaterial durch, insbesondere direktes, Aufbringen des weiteren Kunststoffmaterials auf das Kunststoffmaterial mittels Spritzguss erfolgen. Das weitere Kunststoffmaterial kann dabei insbesondere ein Spritzgussmaterial sein.
  • Das Aufbringen des weiteren Kunststoffmaterials auf das Kunststoffmaterial kann jedoch auch beispielsweise durch, insbesondere direktes, Beschichten des Kunststoffmaterials mit dem weiteren Kunststoffmaterial erfolgen.
  • Gegebenenfalls – beispielsweise zum Verbinden eines Metallsubstrates mit einem Metallkörper – kann auch das weitere Kunststoffmaterial als weiteres Zwischenmaterial dienen. Dabei kann das als weiteres Zwischenmaterial dienende, weitere Kunststoffmaterial beispielsweise mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassen. Dabei kann eine aus dem weiteren Kunststoffmaterial ausgebildete Schicht beziehungsweise Beschichtung insbesondere als weitere Zwischenschicht dienen und als solche bezeichnet werden. Durch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen zum Aufbringen des weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise durch Beschichten, Anlegen und/oder Spritzgießen, kann daher vorteilhafterweise auch eine kostengünstige Applizierung eines weiteren Zwischenmaterials zur Verfügung gestellt werden.
  • Das Bereitstellen beziehungsweise Aufbringen des weiteren Kunststoffmaterials auf das Kunststoffmaterial kann insbesondere in einem Verfahrensschritt x) durchgeführt werden.
  • Beispielsweise kann Verfahrensschritt x) vor Verfahrensschritt b) durchgeführt werden.
  • Zum Beispiel kann das weitere Kunststoffmaterial vor dem In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit dem Substrat, insbesondere in Verfahrensschritt b), auf das Kunststoffmaterial aufgebracht werden. Zum Beispiel kann Verfahrensschritt x) vor Verfahrensschritt a) oder im Zuge von Verfahrensschritt a) durchgeführt werden. Beispielsweise kann in Verfahrensschritt a) ein Kunststoffmaterial bereitgestellt werden, welches mindestens ein reversibel spaltbares Polymer umfasst und auf dem mindestens ein weiteres Kunststoffmaterial aufgebracht ist.
  • Zum Beispiel kann in Verfahrensschritt a) ein Kunststoffformteil, zum Beispiel in Form einer Kunststoffschicht/Kunststofffolie oder einer Hülse, beispielsweise Kunststoffhülse, oder eines kunststoffbeschichteten Blechs, zum Beispiel in Form einer Hülse, oder eines Kunststoffgriffs oder einer Kunststoffscheibe oder eines Kunststoffrohrs, bereitgestellt werden, welches abschnittsweise aus dem Kunststoffmaterial, welches mindestens ein reversibel spaltbares Polymer umfasst, und abschnittsweise aus dem weiteren Kunststoffmaterial ausgebildet ist. Zum Beispiel kann in Verfahrensschritt a) ein Formteil, beispielsweise eine Kunststoffschicht/Kunststofffolie, bereitgestellt werden, bei dem eine Fläche, beispielsweise Seitenfläche, abschnittsweise aus dem Kunststoffmaterial, welches mindestens ein reversibel spaltbares Polymer umfasst, und abschnittsweise aus dem weiteren Kunststoffmaterial ausgebildet ist.
  • Alternativ dazu kann Verfahrensschritt x) auch nach Verfahrensschritt a), und insbesondere vor Verfahrensschritt b), durchgeführt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Alternative kann Verfahrensschritt x) jedoch auch nach Verfahrensschritt b) durchgeführt werden. Beispielsweise kann das weitere Kunststoffmaterial nach dem In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit dem Substrat, insbesondere in Verfahrensschritt b), aufgebracht werden.
  • Dabei kann Verfahrensschritt x) vor dem Erhitzen und/oder während des Erhitzens und/oder nach dem Erhitzen des mindestens einen thermisch reversibel spaltbaren Polymers des Kunststoffmaterials, insbesondere in Verfahrensschritt c), erfolgen. Verfahrensschritt x) kann dabei beispielsweise vor oder im Zuge von Verfahrensschritt a), oder nach Verfahrensschritt a) und insbesondere vor Verfahrenschritt b), oder im Zuge von oder nach Verfahrensschritt b) und insbesondere vor, im Zuge oder nach dem Erhitzen, beispielsweise in Verfahrensschritt c), durchgeführt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird in Verfahrensschritt a) das Kunststoffmaterial beziehungsweise das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials vollständig verfestigt bereitgestellt oder das Kunststoffmaterial beziehungsweise das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials, insbesondere in einem Verfahrensschritt b1), vollständig verfestigt. Beispielsweise kann das Kunststoffmaterial dabei durchpolymerisiert beziehungsweise ausgehärtet werden. Insbesondere kann Verfahrensschritt b1) vor dem Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c) durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann Verfahrensschritt b1) vor dem Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c) und vor dem Aufbringen eines weiteren Materials, beispielsweise in Verfahrensschritt x) und/oder gegebenenfalls y), durchgeführt werden. Vollständig verfestigte, beispielsweise ausgehärtete, Materialien können vorteilhafterweise einfacher gehandhabt werden. So kann vorteilhafterweise insbesondere die Handhabung des Kunststoffmaterials – beispielsweise verglichen mit flüssigen oder pastösen Kunststoffmaterialien – deutlich vereinfacht werden. Zudem kann so vorteilhafterweise verhindert werden, dass das Kunststoffmaterial, beispielsweise eine Beschichtung daraus, während des Spritzgießens durch das weitere Kunststoffmaterial weg gewaschen werden kann. Gegebenenfalls kann auch das weitere Kunststoffmaterial beziehungsweise das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des weiteren Kunststoffmaterials vollständig verfestigt bereitgestellt oder das weitere Kunststoffmaterial beziehungsweise das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise nach Verfahrensschritt x) und gegebenenfalls vor Verfahrensschritt c), vollständig verfestigt werden.
  • Im Rahmen mehrerer Ausführungsformen, insbesondere in denen das Kunststoffmaterial als Zwischenmaterial dient, wird über das, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial das Substrat mit einem Körper verbunden. Die Verbindung kann dabei sowohl (direkt) über das, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial oder gegebenenfalls zusätzlich über das, beispielsweise mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende, weitere Kunststoffmaterial erfolgen.
  • Durch das Kunststoffmaterial und gegebenenfalls das weitere Kunststoffmaterial kann vorteilhafterweise eine gute Klebekraft zwischen zwei Materialien, insbesondere dem Substrat und dem Körper, erzielt werden. So kann vorteilhafterweise ein Kleben von unterschiedlichen Materialkombinationen ermöglicht werden.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung ist der Körper ein Metallkörper. Beispielsweise kann der Körper ein Metallkörper sein, welcher mindestens ein metallisches Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stahl, zum Beispiel Edelstahl, Kupfer, Aluminium und/oder Magnesium und Kombinationen beziehungsweise Mischungen davon, umfasst oder daraus ausgebildet ist. Zum Beispiel kann der Metallkörper ein Rohr oder eine Hülse oder eine Platte sein. Insofern das Substrat ein Metallsubstrat ist, können dabei das Metallsubstrat und der Metallkörper aus gleichen oder unterschiedlichen metallischen Materialien ausgebildet sein.
  • Gegebenenfalls kann der Metallkörper mit dem weiteren Kunststoffmaterial, insbesondere dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial, versehen, beispielsweise beschichtet, sein. Der Metallkörper kann jedoch auch ein Metallkörper als solcher beziehungsweise frei von dem weiteren Kunststoffmaterial sein.
  • Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung ist der Körper ein Kunststoffkörper. Zum Beispiel kann der Kunststoffkörper ein Rohr oder eine Hülse oder eine Platte beziehungsweise Scheibe sein. Insofern das Substrat ein Kunststoffsubstrat ist, können dabei das Kunststoffsubstrat und der Kunststoffkörper aus gleichen oder unterschiedlichen Kunststoffen ausgebildet sein.
  • Der Kunststoffkörper kann gegebenenfalls aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein, welches kein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst.
  • Beispielsweise kann der Kunststoffkörper aus Kohlenstofffaser-verstärktem Kunststoff (CFRP; Englisch: Carbon Fibre Reinforced Plastic) ausgebildet sein. Zum Beispiel kann der Kunststoffkörper ein Kunststoffrohr, beispielsweise aus Kohlenstofffaser-verstärktem Kunststoff (CFRP; Englisch: Carbon Fibre Reinforced Plastic), sein.
  • Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst jedoch auch der Kunststoffkörper mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer.
  • Beispielsweise kann der Kunststoffkörper aus einem Kunststoff ausgebildet sein, welcher mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst. Zum Beispiel kann der Kunststoffkörper aus dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Gegebenenfalls kann der Kunststoffkörper ein Kunststoffformteil, beispielsweise aus dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial, insbesondere gemäß Verfahrensschritt x) sein, beispielsweise wobei dann Verfahrenschritt y) Verfahrensschritt x) entsprechen kann.
  • Gegebenenfalls kann der Kunststoffkörper mit dem weiteren Kunststoffmaterial, insbesondere dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial, ausgestattet beziehungsweise versehen sein. Beispielsweise kann der Kunststoffkörper mit dem weiteren Kunststoffmaterial, insbesondere dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial, beschichtet sein. Dabei kann der Kunststoffkörper (selbst) beispielsweise auch frei von dem weiteren Kunststoffmaterial sein.
  • Im Rahmen einer dieser Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt y): In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials oder des weiteren Kunststoffmaterials mit einem Körper, insbesondere Metallkörper oder Kunststoffkörper. Beispielsweise kann der Körper auf das Kunststoffmaterial oder das weitere Kunststoffmaterial aufgebracht beziehungsweise an das Kunststoffmaterial oder das weitere Kunststoffmaterial angelegt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann in Verfahrensschritt y) das Kunststoffmaterial mit einem Körper, beispielsweise Metallkörper oder Kunststoffkörper, in Kontakt gebracht werden, welcher mit dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial versehen, beispielsweise beschichtet, ist. Dabei kann der Körper, beispielsweise der Metallkörper oder Kunststoffkörper, insbesondere derart mit dem Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht beziehungsweise an das Kunststoffmaterial angelegt werden, dass das Kunststoffmaterial und das weitere Kunststoffmaterial einander kontaktieren.
  • Alternativ dazu, kann der Körper, beispielsweise der Metallkörper beziehungsweise Kunststoffkörper, jedoch auch frei von dem weiteren Kunststoffmaterial sein.
  • Beispielsweise kann dabei, insbesondere in Verfahrensschritt c), auch ein Teil des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials, welcher mit dem Körper in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, auf eine Temperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials aufgespalten wird, erhitzt und in Kontakt stehend mit dem Körper wieder abkühlen beziehungsweise abgekühlt werden. Insbesondere kann dabei auch ein Teil des Körpers, welcher mit dem Kunststoffmaterial und/oder mit dem weiteren Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, erhitzt werden. Durch das Erhitzen und wieder Abkühlen des reversibel spaltbaren Polymers des Kunststoffmaterials beziehungsweise des weiteren Kunststoffmaterials kann dabei vorteilhafterweise der Körper mit dem Kunststoffmaterial beziehungsweise dem weiteren Kunststoffmaterial verbunden werden.
  • Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung ist der Körper ein Kunststoffkörper, welcher mit dem weiteren Kunststoffmaterial, insbesondere dem mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial, versehen, beispielsweise beschichtet, ist. Dabei kann der Kunststoffkörper insbesondere derart mit dem Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht beziehungsweise an das Kunststoffmaterial angelegt werden, dass das Kunststoffmaterial und der Kunststoffkörper beziehungsweise das weitere Kunststoffmaterial des Kunststoffkörpers einander kontaktieren. Gegebenenfalls kann der Kunststoffkörper auch ein Kunststoffformteil, insbesondere gemäß Verfahrensschritt x) sein, beispielsweise wobei dann Verfahrenschritt y) Verfahrensschritt x) entsprechen kan. Beispielsweise kann der Kunststoffkörper jedoch auch frei von dem weiteren Kunststoffmaterial sein.
  • Der Kunststoffkörper kann insbesondere derart mit dem Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht beziehungsweise an das Kunststoffmaterial angelegt werden, dass das Kunststoffmaterial und der Kunststoffkörper beziehungsweise das weitere Kunststoffmaterial des Kunststoffkörpers einander kontaktieren.
  • Dabei kann, insbesondere in Verfahrensschritt c), beispielsweise auch ein Teil des Kunststoffkörpers und/oder ein Teil des weiteren Kunststoffmaterials, welcher mit dem Kunststoffkörper in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, auf eine Temperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffkörpers und/oder des weiteren Kunststoffmaterials aufgespalten wird, erhitzt und in Kontakt stehend mit dem Kunststoffmaterial beziehungsweise dem weiten Kunststoffmaterial wieder abkühlen beziehungsweise abgekühlt werden. So kann vorteilhafterweise zwischen den thermisch reversibel spaltbaren Polymeren des Kunststoffkörpers und des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials ein thermischer Polymerkettengliederaustausch (Englisch: Reflow Polymer Chain Member Exchange) beziehungsweise Grünflächen-(Block-)Copolymerisation und/oder -Pfropfreaktion bewirkt und vorteilhafterweise besonders starke Kunststoff-Kunststoff-Verbindungen erzielt werden, welche deutlich stärker als auf Adhäsion beruhende Bindungen sein können. Vorteilhafterweise können auch hierbei die Materialien vergleichesweise frei ausgewählt werden und brauchen hinsichtlich chemisch reaktionsfähiger, funktioneller Gruppen nicht aufeinander abgestimmt werden. Um die Verbindungen weiter zu verstärken, können jedoch auch hierbei die Materialien, insbesondere zusätzlich, hinsichtlich miteinander chemisch reaktionsfähiger, funktioneller Gruppen aufeinander abgestimmt werden.
  • Über das Kunststoffmaterial und gegebenenfalls das weitere Kunststoffmaterial kann vorteilhafterweise eine Verklebung von unterschiedlichen, beispielsweise ansonsten schlecht verklebbaren Kunststoffen bewirkt werden. Eine Verwendung des Kunststoffmaterials in Kombination mit dem weiteren Kunststoffmaterial ermöglicht es dabei vorteilhafterweise, die Materialien auf deren jeweiligen Partner abzustimmen und so eine besonders stabile Klebeverbindung unterschiedlicher Materialien, wie unterschiedliche Metalle beziehungsweise unterschiedliche Kunststoffe beziehungsweise von Metall und Kunststoff, zu erzielen. Insbesondere kann dabei das Kunststoffmaterial auf den einen Partner, zum Beispiel Kunststoff oder Metall, beispielsweise das Kunststoffsubstrat oder das Metallsubstrat, und das weitere Kunststoffmaterial auf den anderen Partner, zum Beispiel Kunststoff oder Metall, beispielsweise den Kunststoffkörper oder Metallkörper, aufgebracht werden.
  • Verfahrensschritt y) kann beispielsweise nach dem Verfahrensschritt a) und gegebenenfalls nach Verfahrensschritt b1) und gegebenenfalls nach Verfahrensschritt x) durchgeführt werden.
  • Über das Kunststoffmaterial und gegebenenfalls das weitere Kunststoffmaterial kann vorteilhafterweise eine Verklebung von unterschiedlichen Metallen, zum Beispiel Stahl und Aluminium oder von Kupfer und Magnesium oder von Aluminium und Kohlenstofffaser-verstärkter Kunststoff beziehungsweise Magnesium, welche mit herkömmlichen Klebetechniken nur schlecht verklebbar sind, beispielsweise da deren Oberflächen nur schwer in einen guten, zum Beispiel oxidfreien, Zustand, gebracht beziehungsweise kaum über einen langen Zeitraum darin gehalten werden kann, bewirkt werden. Durch das Kunststoffmaterial und gegebenenfalls das weitere Kunststoffmaterial, zum Beispiel in Form einer Lackierung, können hingegen vorteilhafterweise Oberflächen ohne besonderen Aufbewahrungsaufwand sauber, beispielsweise oxidfrei, gehalten und gegebenenfalls sogar in einen sauberen, beispielsweise oxidfreien, Zustand gebracht werden.
  • Eine Verwendung des Kunststoffmaterials in Kombination mit dem weiteren Kunststoffmaterial ermöglicht es dabei vorteilhafterweise, die Materialien auf deren jeweiligen Partner, beispielsweise Substrat und Körper und gegebenenfalls weiteres Substrat abzustimmen und so eine besonders stabile Klebeverbindung unterschiedlicher Materialien zu erzielen. Beispielsweise können das Kunststoffmaterial und das weitere Kunststoffmaterial auf unterschiedliche metallische Partner abgestimmt und so eine besonders stabile Klebeverbindung unterschiedlicher Metalle erzielt werden. Zum Beispiel kann dabei das Kunststoffmaterial auf das eine Metall und das weitere Kunststoffmaterial auf das andere Metall aufgebracht werden. So können die Metalle durch die Kunststoffmaterialien vor dem thermischen Kleben vorteilhafterweise vor Korrosion geschützt werden.
  • Im Rahmen einer anderen dieser Ausführungsformen wird in Verfahrensschritt a) das mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial auf einem Körper aufgebracht bereitgestellt. Insbesondere kann dabei der Körper mindestens zweiseitig kunststoffmaterialversehen, insbesondere kunststoffmaterialbeschichtet, sein. Beispielsweise kann dabei der Körper zumindest mit dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, Kunststoffmaterial versehen, beispielsweise beschichtet sein. Gegebenenfalls kann der Körper (zumindest einseitig) mit dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, Kunststoffmaterial und (zumindest einseitig) dem, gegebenenfalls mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial versehen, beispielsweise beschichtet, sein. Dabei kann in Verfahrensschritt b) mindestens eine kunststoffmaterialversehene Seite des Körpers mit dem Substrat und mindestens eine, beispielsweise andere, kunststoffmaterialversehene Seite des Körpers mit einem weiteren Substrat in Kontakt gebracht werden. Die kunststoffmaterialversehenen Seiten des Körpers, welche mit den Substraten in Kontakt gebracht werden, können dabei, insbesondere in Verfahrensschritt c), auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder gegebenenfalls des weiteren Kunststoffmaterials thermisch aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit den Substraten wieder abkühlen beziehungsweise abgekühlt werden.
  • Im Rahmen einer speziellen Ausführungsform werden, insbesondere durch das Verfahren, mindestens zwei Rohre, beispielsweise direkt oder indirekt, miteinander verbunden. Vorteilhafterweise können so Rohrverbindungen, zum Beispiel von Metallrohren, beispielsweise eines Stahlrohrs mit einem Aluminiumrohr, oder Kunststoffrohren oder einem Metallrohr und einem Kunststoffrohr, auf einfache Weise realisiert werden.
  • Die Rohre können dabei aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise aus unterschiedlichen Metallen, wie Aluminium und Magnesium, oder aus unterschiedlichen Kunststoffen beziehungsweise eines aus Metall, zum Beispiel aus Aluminium, und das andere aus Kunststoff, zum Beispiel aus Kohlenstofffaser-verstärktem Kunststoff, ausgebildet sein. Insbesondere können die Rohre Metallrohre sein.
  • Dabei kann insbesondere eines der Rohre teilweise in das andere Rohr eingebracht, beispielsweise eingeschoben oder aufgeschoben, werden. Eines der Rohre kann daher als inneres Rohr und das andere Rohr als äußeres Rohr bezeichnet werden.
  • Der überlappende Bereich zwischen den Rohren kann dabei insbesondere zumindest teilweise mit dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, Kunststoffmaterial und gegebenenfalls dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial ausgestattet werden. Beispielsweise kann der überlappende Bereich zwischen den Rohren in Form einer Innenbeschichtung und/oder Außenbeschichtung und/oder einer Formteils, beispielsweise einer Hülse und/oder eines kunststoffmaterialbeschichteten Blechs beziehungsweise einer Folie, mit dem Kunststoffmaterial und gegebenenfalls dem weiteren Kunststoffmaterial ausgestattet werden.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung sind das Substrat und das weitere Substrat Rohre. Dabei kann der Körper beispielsweise ein beidseitig kunststoffmaterialbeschichtetes Blech, zum Beispiel Stahlblech, beispielsweise in Form einer Hülse, sein. Das beidseitig kunststoffmaterialbeschichtete Blech kann dabei zwischen den Rohren angeordnet werden. Das Blech kann dabei zumindest mit dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, Kunststoffmaterial beschichtet sein.
  • Gegebenenfalls kann das Blech (zumindest einseitig) mit dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, Kunststoffmaterial und (zumindest einseitig) mit dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial beschichtet sein. Beispielsweise kann dabei das Blech mit dem Kunststoffmaterial und gegebenenfalls dem weiteren Kunststoffmaterial in Form eines Lackes beschichtet sein.
  • Vorteilhafterweise kann durch die beidseitige Beschichtung des Blechs mit dem Kunststoffmaterial dabei nicht nur ein Verbund, sondern auch eine Isolierung erzielt und auf diese Weise zum Beispiel eine galvanische Korrosion verhindert werden.
  • Zudem ermöglicht das Blech vorteilhafterweise ein Erhitzen, beispielsweise durch Niederfrequenz-Erwärmung. Dabei kann das Blech, insbesondere in Verfahrensschritt c), auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und gegebenenfalls des weiteren Kunststoffmaterials thermisch aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit den Substraten wieder abkühlen beziehungsweise abgekühlt werden. Dabei kann das Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c), vorteilhafterweise dadurch erfolgen, dass, beispielsweise nur, das Blech, insbesondere selektiv, erhitzt wird. Die Rohre, insbesondere das äußere Rohr, kann dabei unerhitzt bleiben. Dies kann beispielsweise durch Niederfrequenz-Erwärmung, zum Beispiel mit etwa 50 Hz, beispielsweise durch induktive Niederfrequenz-Erwärmung oder durch Aufbringen von Wirbelstrom, erzielt werden. Das äußere Rohr kann dabei vorteilhafterweise als eine Art Käfig dienen, welcher die Ausdehnung des Blechs begrenzt, was insbesondere bei Materialkombinationen vorteilhaft sein kann, bei denen das Material des äußeren Rohres, beispielsweise Aluminium, einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, als das Blech, beispielsweise Stahl, und/oder das innere Rohr. Darüber hinaus kann ein beidseitig kunststoffbeschichtetes Blech auf einfache Weise hergestellt werden und ermöglicht auf eine gegebenenfalls aufwändigere Innenbeschichtung zu verzichten.
  • Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung ist das Substrat ein erstes Rohr und der Körper ein zweites Rohr. Beispielsweise kann das Substrat in Form eines ersten Metallrohrs und der Körper in Form eines zweiten Metallrohrs ausgebildet sein.
  • Insbesondere kann dabei eine dem zweiten Rohr zugewandte Seite des ersten Rohres zumindest teilweise mit dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial versehen, insbesondere beschichtet, sein. Gegebenenfalls kann dabei eine dem ersten Rohr zugewandte Seite des zweiten Rohres zumindest teilweise mit dem, insbesondere mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial versehen, insbesondere beschichtet, sein. Vorteilhafterweise kann so ebenfalls nicht nur ein Verbund, sondern auch eine Isolierung erzielt und auf diese Weise zum Beispiel eine galvanische Korrosion verhindert werden.
  • Das erste Rohr kann beispielsweise das innere Rohr und das zweite Rohr das äußere Rohr sein. Es ist jedoch ebenso möglich, dass das erste Rohr das äußere Rohr und das zweite Rohr das innere Rohr ist.
  • Zum Beispiel kann die Außenseite des ersten, insbesondere inneren, Rohres, beispielsweise des Substrats, mit dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial versehen, beispielsweise beschichtet, sein beziehungsweise werden. Dabei kann die Innenseite des zweiten, insbesondere äußeren, Rohres, beispielsweise Körpers, mit dem weiteren Kunststoffmaterial versehen, beispielsweise beschichtet, sein oder werden. Oder umgekehrt, die Außenseite des zweiten, insbesondere inneren, Rohres, beispielsweise des Körpers, kann mit dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial versehen, beispielsweise beschichtet, sein beziehungsweise werden. Dabei kann die Innenseite des ersten, insbesondere äußeren, Rohres, beispielsweise Substrates, mit dem weiteren Kunststoffmaterial versehen, beispielsweise beschichtet, sein oder werden. Insbesondere kann dabei das weitere Kunststoffmaterial auch mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassen.
  • Alternativ dazu kann dabei zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr ein Kunststoffformteil, beispielsweise in Form einer Hülse, oder eine Kunststofffolie, angeordnet werden, welcher beziehungsweise welche das, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial und gegebenenfalls das, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende, weitere Kunststoffmaterial umfasst beziehungsweise daraus ausgebildet ist. Vorteilhafterweise kann auch hierdurch nicht nur ein Verbund, sondern auch eine Isolierung erzielt und auf diese Weise zum Beispiel eine galvanische Korrosion verhindert werden. Darüber hinaus kann ein Kunststoffformteil, beispielsweise eine Kunststoffhülse oder eine Kunststofffolie, auf einfache Weise hergestellt werden und ermöglicht auf eine gegebenenfalls aufwändigere Innenbeschichtung zu verzichten.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform erfolgt das In-Kontakt-Bringen, insbesondere in Verfahrensschritt b), durch ein Verformungsverfahren. Insbesondere kann dabei mindestens eines der Rohre verformt werden. Beispielsweise kann das äußere Rohr auf das innere Rohr aufgeschrumpft und/oder das innere Rohr gegen das äußere Rohr aufgeweitet, beispielsweise aufgeblasen, werden. Dabei kann das Kunststoffmaterial und gegebenenfalls das weitere Kunststoffmaterial sowie gegebenenfalls das Blech vorteilhafterweise mit einem der Rohre beziehungsweise beiden Rohren in Kontakt gebracht und gegebenenfalls zwischen den Rohren, beispielsweise unter Druck, verpresst werden.
  • Das Verformen kann dabei durch unterschiedliche Verformungsverfahren realisiert werden. Beispielsweise kann das Verformen durch Hydroforming und/oder durch ein magnetisches Pulsverfahren und/oder durch ein mechanisches Verformungsverfahren erfolgen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann zum Beispiel kann das innere Rohr mittels Hydroforming aufgeweitet beziehungsweise aufgeblasen werden. Auch kann das äußere Rohr mittels Hydroforming auf das innere Rohr aufgeschrumpft werden.
  • Das Verformen kann jedoch zum Beispiel auch durch ein magnetisches Pulsverfahren (Englisch: Magnetic Pulse), beispielsweise Magnetumformen, (auch Elektromagnetische Pulstechnologie (EMPT), erfolgen. Dadurch kann das innere Rohr aufgeweitet beziehungsweise aufgeblasen und/oder das äußere Rohr aufschrumpft werden.
  • Auch kann das Verformen mechanisch, beispielsweise durch Hämmern, Schmieden, et cetera, erfolgen. Dabei kann beispielsweise das äußere Rohr auf das innere Rohr aufgeschmiedet werden.
  • Der oder die unüberlappten Bereiche der Rohre beziehungsweise der unverformte Bereich des inneren Rohrs und/oder des äußeren Rohrs kann vorteilhafterweise für einen, beispielsweise analogen, Verbund mit einem weiteren Bauteil, beispielsweise einem weiteren Rohr, verwendet werden. So können vorteilhafterweise Fahrzeugrahmen, beispielsweise für Kraftfahrzeuge und/oder Fahrräder, auf einfache Weise hergestellt werden.
  • Das innere Rohr kann insbesondere einen Außenradius aufweisen, welcher kleiner als der Innenradius des äußeren Rohrs ist. Insbesondere kann dabei der radiale Abstand zwischen dem Außenradius des inneren Rohrs und dem Innenradius des äußeren Rohrs größer oder gleich der radialen Dicke des Kunststoffmaterials oder der Summe aus der radialen Dicke des Kunststoffmaterials und/oder der radialen Dicke des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der radialen Dicke des Blechs sein. Insofern der radiale Abstand zwischen dem Außenradius des inneren Rohrs und dem Innenradius des äußeren Rohrs größer als die radiale Dicke des Kunststoffmaterials oder der Summe aus der radialen Dicke des Kunststoffmaterials und/oder der radialen Dicke des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der radialen Dicke des Blechs ist, kann das In-Kontakt-Bringen, insbesondere in Verfahrensschritt b), beispielsweise mittels eines Verformungsverfahrens erfolgen.
  • Insofern das erste Rohr das innere Rohr und das zweite Rohr das äußere Rohr ist, kann das erste Rohr einen Außenradius aufweisen, welcher kleiner als der Innenradius des zweiten Rohrs ist. Insbesondere kann dabei der Außenradius des ersten Rohrs um einen Betrag kleiner als der Innenradius des zweiten Rohrs sein, welcher größer oder gleich der radialen Dicke des Kunststoffmaterials oder der Summe aus der radialen Dicke des Kunststoffmaterials und/oder der radialen Dicke des weiteren Kunststoffmaterials ist.
  • Insofern das zweite Rohr das innere Rohr und das erste Rohr das äußere Rohr ist, kann das zweite Rohr einen Außenradius aufweisen, welcher kleiner als der Innenradius des ersten Rohrs ist. Insbesondere kann dabei der Außenradius des zweiten Rohrs um einen Betrag kleiner als der Innenradius des ersten Rohrs sein, welcher größer oder gleich der radialen Dicke des Kunststoffmaterials oder der Summe aus der radialen Dicke des Kunststoffmaterials und/oder der radialen Dicke des weiteren Kunststoffmaterials ist.
  • Insofern der radiale Abstand zwischen dem Außenradius des ersten, inneren Rohrs und dem Innenradius des zweiten, äußeren Rohrs beziehungsweise zwischen dem Außenradius des zweiten, inneren Rohrs und dem Innenradius des ersten, äußeren Rohrs dabei größer als die radiale Dicke des Kunststoffmaterials oder der Summe aus der radialen Dicke des Kunststoffmaterials und/oder der radialen Dicke des weiteren Kunststoffmaterials ist, kann das In-Kontakt-Bringen, insbesondere in Verfahrensschritt b), beispielsweise mittels eines Verformungsverfahrens erfolgen.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform, insbesondere in der das Kunststoffmaterial als Zwischenmaterial dient, wird, insbesondere in Verfahrensschritt b), mindestens ein, aus dem Kunststoffmaterial ausgebildeter Zwischenschichtabschnitt auf das Substrat aufgebracht. Insbesondere kann dabei eine Vielzahl von aus dem Kunststoffmaterial ausgebildeten Zwischenschichtabschnitten auf das Substrat aufgebracht werden.
  • Beispielsweise kann in Verfahrensschritt b) das Substrat mit einer aus dem Kunststoffmaterial ausgebildeten Zwischenschicht in Kontakt gebracht werden, welche eine strukturierte, beispielsweise undurchgängige beziehungsweise unterbrochene, Schicht, beispielsweise aus, gegebenenfalls vereinzelten, Zwischenschichtabschnitten beziehungsweise Ankerstrukturen, ist. Dabei kann die Zwischenschicht beispielsweise in Form einer Beschichtung oder eines Kunststoffformteils, beispielsweise einer Kunststoffschicht/Kunststofffolie, auf das Substrat aufgebracht werden.
  • Auf eine derartige Zwischenschicht kann, insbesondere in Verfahrensschritt x), das weitere Kunststoffmaterial mittels Spritzguss aufgebracht werden. Beispielsweise kann eine derartige Zwischenschicht, insbesondere in Verfahrensschritt x), teilweise mit dem weiteren Kunststoffmaterial umspritzt beziehungsweise überspritzt werden. Insbesondere kann dabei das weitere Kunststoffmaterial neben den Zwischenschichtabschnitten und beispielsweise die Zwischenschichtabschnitte umgebend an das Substrat angespritzt werden. Insbesondere kann eine derartige Zwischenschicht, insbesondere in Verfahrensschritt b1), welcher beispielsweise vor Verfahrensschritt x) durchgeführt werden kann, vollständig verfestigt werden beziehungsweise vollständig verfestigt eingesetzt werden.
  • Vorteilhafterweise kann dabei auch ein Kunststoffformteil eingesetzt werden, welches eine derartige aus dem Kunststoffmaterial ausgebildete Zwischenschicht, insbesondere mit, gegebenenfalls vereinzelten, Zwischenschichtabschnitten beziehungsweise Ankerstrukturen, aufweist, deren Zwischenschichtabschnitte beziehungsweise Ankerstrukturen teilweise mit dem weiteren Kunststoffmaterial umspritzt sind. Dabei können frei liegende beziehungsweise unumspritze Flächen der Zwischenschichtabschnitte beziehungsweise Ankerstrukturen und Teilabschnitte des weiteren Kunststoffmaterials, welche die Zwischenschichtabschnitte beziehungsweise Ankerstrukturen teilweise umgeben, gemeinsam eine, insbesondere ebene, Außenfläche des Kunststoffformteils bilden. Dabei kann die ebene Fläche sowohl eine gerade Fläche als auch eine gekrümmte Fläche sein. Insbesondere kann dabei auch die Zwischenschicht vollständig verfestigt werden oder sein. Verfahrensschritt b) kann dabei beispielsweise nach Verfahrensschritt b1) und/oder x) durchgeführt werden.
  • Durch das Erhitzens können durch eine derartige Zwischenschicht vorteilhafterweise chemische Ankerverbindungen zwischen den Zwischenschichtabschnitten und dem Substrat sowie zwischen den Zwischenschichtabschnitten und den daran angrenzenden Abschnitten des spritzgegossenen, weiteren Kunststoffmaterials (Spritzgussabschnitte) ausgebildet werden, durch welche eine gute Anbindung des spritzgegossenen weiteren Kunststoffmaterials an dem Substrat erzielt werden kann.
  • Im Rahmen einer speziellen Ausführungsform erfolgt das Aufbringen des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials, insbesondere des weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise in Verfahrensschritt b) und/oder x), insbesondere x), mittels Spritzguss.
  • Das Aufbringen kann dabei insbesondere mittels einer Spritz- und/oder Gießmethode erfolgen. Zum Beispiel kann in Verfahrensschritt x) das Kunststoffmaterial mit dem weiteren Kunststoffmaterial überspritzt und/oder übergossen werden. Das weitere Kunststoffmaterial kann dabei beispielsweise als Spritzgussmaterial, beispielsweise Überspritzungs- und/oder Übergussmaterial (Englisch: Overmold), dienen. Das Kunststoffmaterial kann dabei insbesondere als Zwischenmaterial dienen und beispielsweise auf das Substrat vorappliziert sein. Das Substrat kann dabei beispielsweise ein Metallsubstrat sein.
  • Beispielsweise kann das Substrat (zuvor), insbesondere in Verfahrensschritt b), mit dem Kunststoffmaterial beschichtet werden. Vorzugsweise wird das Kunststoffmaterial dabei, insbesondere in Verfahrensschritt b1), vor dem Spritzgießen des weiteren Kunststoffmaterials, insbesondere in Verfahrensschritt x), vollständig verfestigt. Verfahrensschritt x) kann dabei insbesondere nach den Verfahrensschritten b) und b1) erfolgen.
  • Nach dem Verfahrensschritt x) kann dann, insbesondere in Verfahrensschritt c), der Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, und ein Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem weiteren Kunststoffmaterial, beispielsweise Spritzgussmaterials, in Kontakt gebracht wird beziehungsweise steht, auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials, beispielsweise Zwischenmaterials, aufgespalten wird.
  • Das auf dem Substrat vorapplizierte Kunststoffmaterial, beispielsweise in Form einer Beschichtung auf dem Substrat, kann beispielsweise mit dem weiteren Kunststoffmaterial überspritzt und derart wärmebehandelt werden, dass die Temperatur der Grenzflächen zwischen den unterschiedlichen Schichten des Schichtsystem Substrat, Kunststoffmaterial (Zwischenmaterial) und weiteres Kunststoffmaterial (Spritzgussmaterial), insbesondere die Temperatur der Grenzflächen des Kunststoffmaterials (Zwischenmaterials) zu dem Substrat und zu dem weiteren Kunststoffmaterial (Spritzgussmaterial), so hoch ist, dass das thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials (Zwischenmaterials) aufgespalten wird. An den Grenzflächen des Kunststoffmaterials (Zwischenmaterials) kann dabei die Temperatur insbesondere höher als der Schmelzpunkt beziehungsweise Erweichungspunkt des weiteren Kunststoffmaterials (Spritzgussmaterials) sein. Der Hauptteil des weiteren Kunststoffmaterials (Spritzgussmaterials) kann dabei jedoch insbesondere unterhalb von dessen Schmelzpunkt beziehungsweise Erweichungspunkt bleiben. Dies kann beispielsweise durch die später erläuterten Erhitzungsmethoden erzielt werden.
  • Insgesamt kann so vorteilhafterweise nicht nur, beispielsweise im Fall eines Metallsubstrates, eine adhäsive Bindung zwischen dem Kunststoffmaterial (Zwischenmaterial) und dem Substrat, sondern insbesondere auch eine starke chemische, beispielsweise kovalente, Bindung zwischen dem, beispielsweise beschichtungsförmigen, Kunststoffmaterial (Zwischenmaterial) und dem weiteren, beispielsweise thermoplastischen, Kunststoffmaterial (Spritzgussmaterial) erzielt werden. Im Fall eines Kunststoffsubstrates kann dabei zusätzlich eine starke chemische, beispielsweise kovalente, Bindung zwischen dem, beispielsweise beschichtungsförmigen, Kunststoffmaterial (Zwischenmaterial) und dem Material des Kunststoffsubstrates erzielt werden.
  • Zum Beispiel kann das Substrat in Form einer Hülse, beispielsweise einer metallischen Hülse, ausgebildet sein, welche mit dem Kunststoffmaterial (Zwischenmaterial) beschichtet, beispielsweise lackiert, wird oder ist. Das beschichtungsförmige Kunststoffmaterial (Zwischenmaterial) kann dann mit dem weiteren Kunststoffmaterial (Spritzgussmaterial) umspritzt werden. Nach dem Beschichten und/oder Umspritzen können die Materialien nur schwach aneinander haften beziehungsweise noch keine chemische Ankerbindung ausbilden. Durch Erhitzen, insbesondere der Grenzflächen des Kunststoffmaterials (Zwischenmaterials), beispielsweise auf eine Temperatur von etwa 400 °C, kann dann die stabile Anbindung der Materialien aneinander und insbesondere eine chemische Ankerbindung erzielt werden. Dabei kann zum Beispiel das Kunststoffmaterial (Zwischenmaterial) und das weitere Kunststoffmaterial (Spritzgussmaterial) Polyamid umfassen.
  • Vorteilhafterweise erfordert das Verfahren eine thermische Aktivierung des Klebe- beziehungsweise Adhäsionsmechanismus zwischen den unterschiedlichen Schichten, wie Substrat und Kunststoffmaterial sowie gegebenenfalls des Kunststoffmaterials mit dem weiteren Kunststoffmaterial und/oder gegebenenfalls dem Körper. So kann vorteilhafterweise die Handhabung beziehungsweise Prozessführung vereinfacht werden.
  • Der Teil des Kunststoffmaterials beziehungsweise des weiteren Kunststoffmaterials beziehungsweise des Substrates beziehungsweise des Körpers, kann – wie bereits erläutert – auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer thermisch aufgespalten, beispielsweise depolymerisiert und/oder radikalisiert und/oder verknüpfungsinitiiert und/oder -aktiviert, insbesondere depolymerisiert und/oder radikalisiert, wird. Dies kann insbesondere durch eine Wärmebehandlung beziehungsweise ein Wärmenachbehandlung erfolgen. Währenddessen kann insbesondere mindestens eine funktionelle Gruppe aus der Polymerkette des mindestens einen thermisch reversibel spaltbaren Polymers entstehen, welche die Oberfläche des Substrates reinigen und/oder eine chemische Bindung mit dem Substrat ausbilden und/oder – beispielsweise insofern das Kunststoffmaterial als Zwischenmaterial dient – ein weiteres Material, beispielsweise eines Metallkörpers beziehungsweise ein weiteres Kunststoffmaterial, zum Beispiel Spritzgussmaterial, oder eines Kunststoffkörpers, reinigen und/oder mit diesem eine chemische Bindung ausbilden kann. Beispielsweise kann die mindestens eine, aus der Polymerkette des mindestens einen thermisch reversibel spaltbaren Polymers entstehende, funktionelle Gruppe eine radikalische Gruppe, und/oder eine saure und/oder basische Gruppe, beispielsweise eine Carbonsäuregruppe und/oder Amingruppe, sein.
  • Insbesondere kann der Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, daher auf eine Temperatur erhitzt werden, welche hoch genug ist, um eine chemische Bindung an das Substrat beziehungsweise weitere Material auszubilden und/oder eine Reinigung des Substrates beziehungsweise weiteren Materials zu bewirken.
  • Geeignete, insbesondere thermisch spaltbare, Polymere können beispielsweise bei Temperaturen oberhalb von 200 °C, insbesondere oberhalb von 250 °C, beispielsweise oberhalb von 300 °C, zum Beispiel oberhalb von 350 °C, thermisch aufgespalten, beispielsweise depolymerisiert und/oder radikalisiert und/oder verknüpfungsinitiiert und/oder -aktiviert, insbesondere depolymerisiert und/oder radikalisiert, werden.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform wird daher der Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, insbesondere in Verfahrensschritt c), zumindest auf eine Temperatur von > 200 °C erhitzt wird. Beispielsweise kann dabei der Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, insbesondere in Verfahrensschritt c), zumindest auf eine Temperatur von ≥ 250 °C erhitzt werden. Zum Beispiel kann dabei der Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, insbesondere in Verfahrensschritt c), auf eine Temperatur von (zumindest) ≥ 300 °C oder ≥ 350 °C oder ≥ 400 °C erhitzt werden. Beispielweise kann der Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, insbesondere in Verfahrensschritt c), auf eine Temperatur in einem Bereich von > 200 °C oder ≥ 250 °C oder ≥ 300 °C oder ≥ 350 °C oder ≥ 400 °C und ≤ 550 °C oder ≤ 500 °C oder ≤ 450 °C erhitzt werden.
  • Grundsätzlich kann der Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, vor dem In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit dem Substrat, insbesondere in Verfahrensschritt b), auf die Temperatur (Spaltungstemperatur) erhitzt werden, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer aufgespalten wird. Dabei sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die Temperatur bis zum In-Kontakt-Bringen mit dem Substrat aufrechterhalten bleibt beziehungsweise die Temperatur bis zum In-Kontakt-Bringen mit dem Substrat nicht unter die Temperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer aufgespalten wird beziehungsweise unterhalb der sich das thermisch aufgespaltene Polymer wieder bildet, sinkt.
  • Um das Verfahren, insbesondere bezüglich der Temperaturführung, zu vereinfachen, ist es jedoch auch möglich, den Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, in Kontakt stehend mit dem Substrat auf eine Temperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer aufgespalten wird, zu erhitzen.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung erfolgt das Erhitzen des Teils des Kunststoffmaterials im Rahmen eines Verfahrensschritts c). Verfahrensschritt c) kann dabei beispielsweise vor und/oder während und/oder nach Verfahrensschritt b), und/oder vor und/oder während und/oder nach Verfahrensschritt b1), und/oder während und/oder nach Verfahrensschritt x), und/oder vor und/oder während und/oder nach Verfahrensschritt y) durchgeführt werden. Verfahrensschritt c) kann zum Beispiel eine Wärmenachbehandlung sein.
  • Das Erhitzen des Teils des Kunststoffmaterials, insbesondere in Verfahrensschritt c), kann beispielsweise durch eine auf Induktion und/oder elektrischem Strom basierende Methode durchgeführt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Erhitzen des Teils des Kunststoffmaterials, insbesondere in Verfahrensschritt c), durch indirektes und/oder direktes Erhitzen. Beispielsweise kann das Erhitzen des Teils des Kunststoffmaterials, insbesondere in Verfahrensschritt c), mittels elektromagnetischer Induktion und/oder Wirbelstrom und/oder Wechselstrom (AC) und/oder Gleichstrom (DC), und/oder mittels elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise eines Lasers und/oder durch Mikrowellen und/oder Infrarotstrahlung (IR), erfolgen. Dabei kann der Teil des Kunststoffmaterials direkt, beispielsweise mittels der vorstehenden Methoden, und/oder indirekt, beispielsweise über ein daran angrenzendes Material, zum Beispiel des Substrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials, beziehungsweise des (weiteren) Körpers, erhitzt werden.
  • Durch diese Methoden kann vorteilhafterweise der Klebe- beziehungsweise Adhäsionsmechanismus zwischen den unterschiedlichen Schichten aktiviert. werden. Insbesondere könne durch diese Methoden Temperaturen erzielt werden, bei denen das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer thermisch aufgespalten, beispielsweise depolymerisiert und/oder radikalisiert und/oder verknüpfungsinitiiert und/oder -aktiviert, insbesondere depolymerisiert und/oder radikalisiert, wird. Zudem können diese Methoden vorteilhafterweise kostengünstig angewendet werden.
  • Insbesondere kann durch diese Methoden vorteilhafterweise (nur) ein bestimmter Teil des Kunststoffmaterials, beispielsweise dessen Oberfläche beziehungsweise Grenzfläche, insbesondere zu dem Substrat und gegebenenfalls zu einem weiteren Material, erhitzt werden. Ein anderer Teil des Kunststoffmaterials, beispielsweise der Hauptteil (Englisch: Bulk) des Kunststoffmaterials, beziehungsweise des Substrates beziehungsweise des weiteren Materials, beispielsweise des weiteren Kunststoffmaterials und/oder Körpers, kann dabei vorteilhafterweise Temperaturen unterhalb der Spaltungstemperatur beibehalten. Dies kann sich vorteilhaft auf die Materialeigenschaften des anderen Teils des Kunststoffmaterials beziehungsweise des Substrates beziehungsweise des weiteren Materials sowie auf die Eigenschaften des Gefüges auswirken.
  • Für ein Erhitzen mittels elektromagnetischer Induktion und/oder Wirbelstrom und/oder Wechselstrom und/oder Gleichstrom kann das Substrat und/oder der zu erhitzende Teil des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der Körper insbesondere elektrisch leitfähig, beispielsweise elektrisch leitend, sein. Elektrisch leitfähige beziehungsweise leitende Materialien, wie Metalle, können durch direktes Anlegen eines elektrischen Stroms, beispielsweise eines Wechselstroms oder eines Gleichstroms, und/oder indirekt durch elektromagnetische Induktion und/oder Wirbelstrom erhitzt werden.
  • Zum Beispiel kann das Substrat metallisch sein. Alternativ oder zusätzlich dazu, kann das Kunststoffmaterial und/oder das weitere Kunststoffmaterial und/oder der Körper, insbesondere der zu erhitzende Teile des Kunststoffmaterials und/oder weiteren Kunststoffmaterials und/oder Körpers, elektrisch leitfähig beziehungsweise leitend sein. Dies kann zum Beispiel durch elektrische Leitadditive und/oder intrinsisch leitende Polymere erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein an das Kunststoffmaterial und/oder das weitere Kunststoffmaterial angrenzendes Material, beispielsweise des Körpers, zum Beispiel ein Metallkörper, elektrisch leitfähig beziehungsweise leitend sein.
  • Für ein Erhitzen mittels elektromagnetischer Strahlung kann beispielsweise ein Laser, zum Beispiel unter der Verwendung einer Standardausstattung zum Laserschweißen, verwendet werden.
  • Es ist jedoch ebenso möglich für ein Erhitzen mittels elektromagnetischer Strahlung eine andere elektromagnetische Strahlung als des Laser-Typs, beispielsweise Mikrowellen oder Infrarotstrahlung, zu verwenden.
  • Für ein Erhitzen mittels elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise eines Lasers und/oder durch Mikrowellen und/oder Infrarotstrahlung, kann beispielsweise das Substrat und/oder der zu erhitzende Teil des Kunststoffmaterials und/oder ein weiteres Material, zum Beispiel das weitere Kunststoffmaterial und/oder der Körper, zum Absorbieren der anzuwendenden Strahlung ausgelegt sein. Zum Beispiel kann das Substrat und/oder das Kunststoffmaterial, insbesondere der zu erhitzende Teil des Kunststoffmaterials, und/oder das weitere Material, beispielsweise das weitere Kunststoffmaterial und/oder der Körper, laserabsorbierend beziehungsweise mikrowellenabsorbierend beziehungsweise infrarotabsorbierend sein. Beispielsweise kann das Substrat und/oder der Körper, zum Beispiel zum Absorbieren von Mikrowellen, metallisch sein. Alternativ oder zusätzlich dazu, kann das Kunststoffmaterial und/oder das weitere Kunststoffmaterial und/oder das Kunststoffsubstrat und/oder der Kunststoffkörper, insbesondere der zu erhitzende Teil des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrats und/oder des Kunststoffkörpers, Additive enthalten, welche zur Absorbierung der anzuwendenden Strahlung ausgelegt sind. Zum Beispiel können zum Absorbieren von Mikrowellen elektrische Leitadditive und/oder intrinsisch leitende Polymere eingesetzt werden.
  • Methoden zum Erhitzen mittels Wechselstrom (AC) und/oder Gleichstrom (DC) können insbesondere aktive Methoden sein, beispielsweise bei denen eine direkte, insbesondere elektrische, Kontaktierung, beispielsweise des Kunststoffmaterials und/oder Substrates und/oder weiteren Materials, erforderlich ist.
  • Dabei können Methoden zum Erhitzen mittels elektromagnetischer Induktion und/oder Wirbelstrom vorteilhafterweise passive beziehungsweise inaktive Methoden sein, beispielsweise bei denen keine, insbesondere direkte, Kontaktierung erforderlich ist.
  • Insbesondere kann daher das Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c), mittels elektromagnetischer Induktion und/oder Wirbelstrom erfolgen.
  • Mittels Wirbelstrom können vorteilhafterweise Oberflächeneffekte, so genannte Skineffekte, erzielt werden.
  • Durch elektromagnetische Induktion, beispielsweise mittels einer Induktionsspule, können zudem vorteilhafterweise auch tiefer liegende Schichten erhitzt werden. Die Tiefe des Erhitzens kann dabei vorteilhafterweise durch Einstellen der Erregerfrequenz eingestellt werden.
  • Zudem kann ein Erhitzen durch elektromagnetische Induktion so reguliert werden, dass nur ein minimales Volumen des Materials erhitzt wird und nur eine minimale Restwärme entsteht. So kann zum einen vorteilhafterweise eine thermische Verformung der Geometrie des Gefüges vermieden und gegebenenfalls sogar das behandelte Objekt, beispielsweise unmittelbar, nach dem Ausschalten anfassbar sein.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung erfolgt daher das Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c), mittels elektromagnetischer Induktion.
  • Wie bereits erläutert, kann mit den genannten Erhitzungsmethoden vorteilhafterweise erzielt werden, dass ein anderer als der erhitzte Teil des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Substrates und/oder des Körpers eine Temperatur unterhalb der Spaltungstemperatur und beispielsweise auch unterhalb seiner eigenen Schmelztemperatur beziehungsweise Erweichungstemperatur beibehalten kann. Insbesondere kann es sich hierbei um den Hauptteil (Englisch: Bulk) des Kunststoffmaterials und/oder des Substrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Körpers handeln. Unter einem Hauptteil eines Materials kann insbesondere der – im Hinblick auf das Volumen und/oder die Masse – größte Teil des Materials verstanden werden. Der erhitzte Teil des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Substrates und/oder des Körpers kann insbesondere eine Grenzfläche des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Substrates und/oder des Körpers sein.
  • Beim Erhitzen eines Teil des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Substrates und/oder des Körpers, insbesondere in Verfahrensschritt c), kann daher beispielsweise der Hauptteil des Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des Substrates und/oder der Hauptteil des Körpers eine Temperatur beibehalten, welche unterhalb der Temperatur liegt, auf die das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer beziehungsweise die thermisch reversibel spaltbaren Polymere, beispielsweise des Kunststoffmaterials und/oder gegebenenfalls des weiteren Kunststoffmaterials und/oder gegebenenfalls des Kunststoffsubstrates und/oder gegebenenfalls des Kunststoffkörpers, erhitzten wird beziehungsweise werden. Zum Beispiel kann dabei der Hauptteil des Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des Substrates und/oder der Hauptteil des Körpers, insbesondere in Verfahrenschritt c), höchstens auf eine Temperatur erhitzt werden, welche unterhalb der Spaltungstemperatur von dessen Material, beispielsweise des Kunststoffmaterials beziehungsweise des weiteren Kunststoffmaterials beziehungsweise des Kunststoffsubstrates beziehungsweise des Kunststoffkörpers, liegt. Beispielsweise kann dabei, insbesondere in Verfahrensschritt c), der Hauptteil des Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des Substrates und/oder der Hauptteil des Körpers höchstens auf eine Temperatur erhitzt werden, welche unterhalb der Spaltungstemperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des jeweiligen Materials, beispielsweise des Kunststoffmaterials beziehungsweise des weiteren Kunststoffmaterials beziehungsweise des Kunststoffsubstrates beziehungsweise des Kunststoffkörpers, aufgespalten wird, liegt. Insbesondere kann der Hauptteil des Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des Substrates und/oder der Hauptteil des Körpers höchstens auf eine Temperatur erhitzt werden, welche unterhalb der unterhalb der Schmelztemperatur und/oder Erweichungstemperatur des Kunststoffmaterials beziehungsweise des weiteren Kunststoffmaterials beziehungsweise des Materials des Substrates beziehungsweise des Materials des Körpers, liegt. Gegebenenfalls kann der Hauptteil des Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des Substrates und/oder der Hauptteil des Körpers höchstens auf eine Temperatur erhitzt werden, welche unterhalb der Schmelztemperatur und/oder Erweichungstemperatur des mindestens einen thermisch reversibel spaltbaren Polymers beziehungsweise der thermisch reversibel spaltbaren Polymere, liegt. Zum Beispiel kann der Hauptteil des Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des weiteren Kunststoffmaterials und/oder der Hauptteil des Substrates und/oder der Hauptteil des Körpers während des Erhitzens, insbesondere in Verfahrensschritt c), beispielsweise im Wesentlichen, Umgebungstemperatur beziehungsweise Raumtemperatur aufweisen. Dabei kann unter im Wesentlichen insbesondere ein Temperaturfenster von +/– 10 K verstanden werden.
  • Zum Beispiel kann der Hauptteil des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Materials des Substrates und/oder des Material des Körpers, insbesondere während ein Teil, insbesondere eine Grenzfläche, des Kunststoffmaterial und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Materials des Substrates und/oder des Materials des Körpers eine Temperatur aufweist, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer beziehungsweise die thermisch reversibel spaltbaren Polymere des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des Kunststoffkörpers, aufgespalten wird beziehungsweise werden, eine Temperatur unterhalb dieser Temperatur (Spaltungstemperatur), und insbesondere unterhalb der Schmelztemperatur und/oder Erweichungstemperatur des mindestens einen thermisch reversibel spaltbaren Polymers des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des Kunststoffkörpers, aufweisen. Zum Beispiel kann der Hauptteil des Kunststoffmaterials, insbesondere während der mit dem Substrat in Kontakt stehende beziehungsweise in Kontakt zu bringende Abschnitt eine Temperatur aufweist, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials aufgespalten wird, insbesondere im Wesentlichen, Umgebungstemperatur beziehungsweise Raumtemperatur aufweisen.
  • Zum Beispiel kann während des Erhitzens, beispielsweise nach dem Spritzgießen, ein Teil, insbesondere eine Grenzfläche, des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Substrates und/oder des Körpers, beispielsweise eine Grenzfläche zwischen Substrat und Kunststoffmaterial und/oder weiterem Kunststoffmaterial und/oder Körper, zum Beispiel eine Grenzfläche zwischen Substrat und Spritzgussmaterial, auf eine Temperatur erhitzt werden, welche höher als die Schmelztemperatur und/oder Erweichungstemperatur und insbesondere auch höher als die Spaltungstemperatur des Materiales, zum Beispiel des Spritzgussmaterials, ist. Gegebenenfalls kann dabei jedoch der Hauptteil des jeweiligen Materials, zum Beispiel Spritzgussmaterials, unterhalb von dessen Schmelztemperatur und/oder Erweichungstemperatur, bleiben. Zum Beispiel kann während des Erhitzens das Substrat und/oder der Körper derart erhitzt werden, dass dessen Temperatur höher als die Schmelztemperatur und/oder Erweichungstemperatur des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise Spritzgussmaterials, ist. Der Hauptteil des Kunststoffmaterials und/oder weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise Spritzgussmaterials, kann dabei jedoch unterhalb dessen Schmelztemperatur und/oder Erweichungstemperatur bleiben.
  • Gegebenenfalls können das Kunststoffmaterial und/oder das Substrat dazu ausgelegt sein, mindestens 100 % mehr Wärmeenergie beim Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c), beispielsweise Nachbehandlungswärmeenergie, zu absorbieren als das weitere Kunststoffmaterial, beispielsweise Spritzgussmaterial, beziehungsweise das Material des Körpers.
  • In Abhängigkeit von der Wärmenachbehandlungsmethode kann ein als Zwischenmaterial dienendes Kunststoffmaterial beziehungsweise weiteres Kunststoffmaterial beispielsweise dazu ausgelegt sein, signifikant mehr Energie als ein als Spritzgussmaterial dienendes Kunststoffmaterial beziehungsweise weiteres Kunststoffmaterial zu absorbieren. Dies bietet eine weitere Möglichkeit zu erzielen, dass das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial erhitzt wird, ohne dass der Hauptteil des als Spritzgussmaterial dienenden Kunststoffmaterials erhitzt wird.
  • In Abhängigkeit von der Wärmenachbehandlungsmethode kann ein als Spritzgussmaterial dienendes Kunststoffmaterial beziehungsweise weiteres Kunststoffmaterial beispielsweise dazu ausgelegt sein, signifikant weniger Energie als das Substrat und/oder das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial beziehungsweise weitere Kunststoffmaterial zu absorbieren. Dies bietet eine weitere Möglichkeit zu erzielen, dass das Substrat und/oder das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial erhitzt wird, ohne dass der Hauptteil des als Spritzgussmaterial dienenden Kunststoffmaterials erhitzt wird.
  • Das Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c), kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Grenzfläche beziehungsweise Oberfläche des Substrates und/oder des Kunststoffmaterials, beispielsweise des Spritzgussmaterials oder Zwischenmaterials, und/oder des weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise des Spritzgussmaterials, und/oder des Körpers, innerhalb einer Zeitspanne ≤ 1 s, vorzugsweise von ≤ 10 ms auf eine Temperatur von ≥ 200 °C oder ≥ 250 °C, insbesondere von ≥ 300 °C oder ≥ 350 °C oder ≥ 400 °C, erhitzt wird. So kann vorteilhafterweise das Verbinden sehr schnell realisiert und eine sehr kurze Durchlaufzeit erzielt werden. Ein derartiges Erhitzen ist beispielsweise mittels elektromagnetischer Induktion möglich. Dabei kann vorteilhafterweise der Hauptteile (Bulk) des Substrates und/oder des Kunststoffmaterials, beispielsweise des Spritzgussmaterials oder Zwischenmaterials, und/oder des weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise des Spritzgussmaterials, und/oder des Körpers als Wärmesenke dienen. Dies ermöglicht es wiederum vorteilhafterweise, beispielsweise nach dem Abschalten der Wärmezufuhr, die Grenzfläche beziehungsweise die Oberfläche beispielsweise innerhalb von ≤ 2 s auf ≤ 300 °C und/oder innerhalb von ≤ 5 s auf < 200 °C wieder abzukühlen.
  • Im Rahmen einer speziellen Ausführungsform wird zum indirekten Erhitzen des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des Kunststoffkörpers, insbesondere nur, ein metallischer Teil des auszubildenden Verbundes, insbesondere der Körper und/oder das Substrat und/oder das weitere Substrat erhitzt. Dies kann beispielsweise durch Niederfrequenz-Erwärmung, zum Beispiel mit etwa 50 Hz, beispielsweise durch induktive Niederfrequenz-Erwärmung und/oder durch Aufbringen von Wirbelstrom erzielt werden.
  • Insbesondere kann, beispielsweise in Verfahrensschritt c), die Grenzfläche des Substrates und/oder des Kunststoffmaterials, beispielsweise des Spritzgussmaterials oder Zwischenmaterials, und/oder des weiteren Kunststoffmaterials, beispielsweise des Spritzgussmaterials, und/oder des Körpers von einer sauerstoffarmen und/oder wasserarmen beziehungsweise trockenen Atmosphäre umgeben werden. So kann vorteilhafterweise eine Degradation des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Substrates und/oder des Körpers durch Oxidation und/oder Hydrolyse, auch bei derartig hohen Temperaturen, minimiert werden.
  • Das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffsubstrates und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des weiteren Kunststoffmaterials und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffkörpers können grundsätzlich sowohl voneinander verschieden als auch gleichartig sein. Vorzugsweise sind jedoch das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffsubstrates und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des weiteren Kunststoffmaterials und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffkörpers bei ähnlichen Temperaturen thermisch reversibel aufspaltbar. Beispielsweise können die Temperaturen, bei denen das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffsubstrates und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des weiteren Kunststoffmaterials und/oder das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffkörpers thermisch reversibel aufspaltbar sind innerhalb eines Temperaturbereiches von kleiner oder gleich 40 Kelvin, zum Beispiel in einem Temperaturbereich von kleiner oder gleich 20 Kelvin, (voneinander) liegen.
  • Das das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers kann beispielsweise ein Thermoplast oder Duroplast sein.
  • Insbesondere kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers durch thermische Spaltung, beispielsweise Depolymerisation und/oder Radikalisierung und/oder Verknüpfungsinitiierung und/oder -aktivierung, erzeugbare, bindungsausbildende, funktionelle Gruppen in der Polymerkette aufweisen. Durch die durch thermische Spaltung, beispielsweise Depolymerisation und/oder Radikalisierung und/oder Verknüpfungsinitiierung und/oder -aktivierung, erzeugbaren bindungsausbildenden, funktionellen Gruppen kann vorteilhafterweise eine gute Klebewirkung erzielt werden.
  • Gegebenenfalls kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers zusätzlich bereits vor der thermische Spaltung, beispielsweise Depolymerisation und/oder Radikalisierung und/oder Verknüpfungsinitiierung beziehungsweise -aktivierung, bindungsausbildende, funktionelle Gruppen, zum Beispiel Epoxidgruppen und/oder Epichlorhydrin, aufweisen. So kann vorteilhafterweise die Klebewirkung, beispielsweise eines Spritzgussmaterials und/oder eines Zwischenmaterials, durch zusätzlich Bindungen verstärkt werden.
  • Insofern das Kunststoffmaterial als Zwischenmaterial dient, können die bindungsausbildenden, funktionellen Gruppen, beispielsweise zum Anbinden an ein als Spritzgussmaterial dienendes Kunststoffmaterial ausgelegt sein. Insofern das Kunststoffmaterial als Spritzgussmaterial dient, können die bindungsausbildenden, funktionellen Gruppen, beispielsweise zum Anbinden an ein als Zwischenmaterial dienendes Kunststoffmaterial und/oder an das Substrat ausgelegt sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers, insbesondere unabhängig voneinander, ausgewählt aus der Gruppe der, insbesondere Amid- und/oder Imid- und/oder Carbonsäure- und/oder Carbonsäureanhydrid-funktionalisierten, gegebenenfalls gepfropften und/oder vernetzten, Polymere, beispielsweise Maleinatharze, Polyamide, Polyimide, Polyamidimide, Polyester, Epoxidharze, Polyurethane, Aminoplaste, Polyoxymethylen (POM), Polystyrol (PS), Polymethylmethacrylat (PMMA) und Kombinationen beziehungsweise Mischungen davon.
  • Diese Polymere können vorteilhafterweise als Zwischenmaterialien und/oder als Spritzgussmaterial und/oder als Material des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers eingesetzt werden. Durch diese Polymere kann vorteilhafterweise eine gute Adhäsions- beziehungsweise Klebewirkung erzielt werden. Zudem können diese Polymere kostengünstig, gut applizierbar und widerstandsfähig bei der Handhabung, beispielsweise zwischen einer anfänglichen Applikation, Härtung und/oder während des Spritzgussprozesses, sein.
  • Durch Amid- und/oder Imid- und/oder Carbonsäure- und/oder Carbonsäureanhydrid-Gruppen können vorteilhafterweise chemische, insbesondere kovalente, Bindungen zwischen aneinander angrenzenden Kunststoffmaterialien ausgebildet werden. So kann vorteilhafterweise eine sehr starke Klebewirkung erzielt werden. Zum Beispiel kann ein Polymer, welches freie Säuregruppen, beispielsweise in Seitenketten, aufweist, eingesetzt werden.
  • Derartige Polymere können besonders vorteilhaft als, als Zwischenmaterial dienendes Kunststoffmaterial beziehungsweise weiteres Kunststoffmaterial in Kombination mit einem Polyamid und/oder Polyester als Spritzgussmaterial eingesetzt werden. Freie Säuregruppen können beispielsweise eine Austauschreaktion, zum Beispiel mit einer Polymerkette eines angrenzenden Kunststoffmaterials, beispielsweise Spritzgussmaterials, eingehen und/oder Passivierungsschichten von metallischen Materialien lösen. Polyimid/amid kann beispielsweise genügend freie Säuregruppen aufweisen, um eine Austauschreaktion mit der Polymerkette des Spritzgussmaterials einzugehen
  • Beispielsweise kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ausgewählt sein aus der Gruppe der Amid- und/oder Imid- und/oder Carbonsäure- und/oder Carbonsäureanhydrid-funktionalisierten, gegebenenfalls gepfropften und/oder vernetzten, Polymere, welche durch Diels-Alder-Reaktion und/oder Polymerisation von ungesättigten, organischen Monomeren erhältlich sind. Dabei kann beispielsweise mindestens ein Monomer, ausgewählt aus der Gruppe der ungesättigten Dicarbonsäurederivaten, beispielsweise Maleinsäure und/oder Maleinsäureanhydrid und/oder Derivaten davon, und/oder Abietinsäure und/oder der Olefine, eingesetzt werden. Zum Beispiel kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ausgewählt sein aus der Gruppe der Amid- und/oder Imid- und/oder Carbonsäure- und/oder Carbonsäureanhydrid-funktionalisierten, gegebenenfalls gepfropften und/oder vernetzten, Maleinsäure-Polymere und/oder Polyolefine, zum Beispiel Maleinsäure-Homopolymere und/oder Propylen und/oder Polyethylen.
  • Durch Diels-Alder-Reaktion erhältliche Polymere, beispielsweise Maleinatharze, zum Beispiel Diels-Alder-Additionsverbindungen von Maleinsäureanhydrid gegebenenfalls mit Abietinsäure, können vorteilhafterweise besonders gut thermisch reversibel gespalten und wieder polymerisiert werden. Gepfropfte Thermoplaste, insbesondere Polyolefine können vorteilhafterweise ebenfalls gut thermisch reversibel gespalten und wieder polymerisiert werden. Dabei können insbesondere thermisch instabile Seitenketten gespalten werden, wobei bei deren thermischer Spaltung die Hauptkette vorteilhafterweise weitgehend erhalten bleiben kann.
  • Beispielsweise kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Maleinsäure-Polymere, beispielsweise ein Maleinsäure-Homopolymer, zum Beispiel ein Aminneutralisiertes Maleinsäure-Homopolymer, und/oder ein Maleinatharz umfassen oder sein. Maleinsäure-Polymere beziehungsweise Maleinatharze können beispielsweise ab einer Temperatur von etwa ≥ 300 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 500 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Carbonsäure- und/oder Carbonsäureanhydrid-gepfropftes Polyolefin, beispielsweise ein Maleinsäureanhydrid- und/oder Acrylsäure-gepfropftes Polyolefin, zum Beispiel Polypropylen und/oder Polyethylen, umfassen oder sein. Acrylsäure-gepfropftes Polypropylen kann beispielsweise ab einer Temperatur von etwa ≥ 220 °C, insbesondere von etwa ≥ 250 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 450 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden. Maleinsäureanhydridgepfropftes Polypropylen kann beispielsweise ab einer Temperatur von etwa ≥ 260 °C, insbesondere von etwa ≥ 300 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 450 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Polyamid, beispielsweise Polyamid 6,6 (PA66), umfassen oder sein. Polyamide können beispielsweise ab einer Temperatur von etwa ≥ 350 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 450 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden. Polyamide können durch thermische Spaltung, insbesondere Depolymerisation, vorteilhafterweise gut angebunden werden. Unter anderem können Polyamide als Spritzgussmaterial eingesetzt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Polyimid umfassen oder sein. Polyimide können beispielsweise ab einer Temperatur von etwa ≥ 400 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 500 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Polyamidimid umfassen oder sein.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Polyester, beispielsweise Polybutylenterephthalat (PBT), umfassen oder sein. Polyester können beispielsweise ab einer Temperatur von ≥ 250 °C, insbesondere von etwa ≥ 300 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 400 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden. Zum Beispiel kann Polybutylenterephthalat (PBT) ab einer Temperatur von etwa ≥ 250 °C, insbesondere von etwa ≥ 300 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 400 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden. Unter Anderem können Polyester als Spritzgussmaterial eingesetzt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Epoxidharz umfassen oder sein.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Polyurethan umfassen oder sein.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Aminoplast umfassen oder sein. Beispielsweise kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Aminoplast, erhältlich durch Reaktion einer Carbonylverbindung, beispielsweise Formaldehyd, und eines Amins, beispielsweise Harnstoff und/oder Melamin und/oder Benzoguanamin, umfassen oder sein. Zum Beispiel kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Melaminharz umfassen oder sein.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers Polyoxymethylen (POM) umfassen oder sein. Polyoxymethylen (POM) kann beispielsweise ab einer Temperatur von etwa ≥ 250 °C, insbesondere von etwa ≥ 300 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 450 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers Polystyrol (PS) umfassen oder sein. Polystyrol (PS) kann beispielsweise ab einer Temperatur von etwa ≥ 230 °C, insbesondere von etwa ≥ 300 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 450 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers Polymethylmethacrylat (PMMA) umfassen oder sein. Polymethylmethacrylat (PMMA) kann beispielsweise ab einer Temperatur von etwa ≥ 330 °C, insbesondere von etwa ≥ 350 °C, beispielsweise bis etwa ≤ 450 °C, thermisch reversibel aufgespalten werden.
  • Gegebenenfalls kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers mindestens einen Initiator, insbesondere zur Initiation der Repolymerisation, enthalten. Beispielsweise kann der mindestens eine Initiator ein radikalischer, kationischer oder anionischer, zum Beispiel radikalsicher, Initiator sein.
  • Gegebenenfalls kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers mindestens einen Katalysator, insbesondere zur Katalyse der Repolymerisation, enthalten. Beispielsweise kann der mindestens eine Katalysator ein radikalischer, kationischer oder anionischer, zum Beispiel radikalsicher, Katalysator sein.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung umfasst das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Maleinsäure-Polymer. Gegebenenfalls kann das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffsubstrates und/oder des weiteren Kunststoffmaterials und/oder des Kunststoffkörpers ein Maleinsäure-Polymer sein. Insbesondere kann das Maleinsäure-Polymer ein mittleres Molekulargewicht (MW) von ≥ 1.000 Dalton bis ≤ 60.000 Dalton, beispielsweise von etwa 2.000 Dalton oder 50.000 Dalton aufweisen. Beispielsweise kann dabei das Maleinsäure-Polymer ein Maleinsäure-Homopolymer sein.
  • Zum Beispiel kann das Maleinsäure-Polymer ein, insbesondere partiell, Aminneutralisiertes Maleinsäure-Polymer, insbesondere Maleinsäure-Homopolymer, beispielsweise mit einem mittleren Molekulargewicht (MW) von ≥ 1.000 Dalton bis ≤ 60.000 Dalton, sein. Dabei kann das partiell Amin-neutralisierte Maleinsäure-Polymer, insbesondere Maleinsäure-Homopolymer, beispielsweise einen Neutralisationsgrad in einem Bereich von ≥ 20 mol-% bis ≤ 40 mol-%, zum Beispiel von etwa 30 mol-% oder etwa 25 mol-%, aufweisen. Beispielsweise kann das Maleinsäure-Polymer, insbesondere Maleinsäure-Homopolymer, mit einem Di- oder Polyamin und/oder einem di- oder polyfunktionalisierten Amin mit Alkoholfunktion, beispielsweise Dihexamethylentriamin und/oder Monoethanolamin, neutralisiert sein. Durch eine Neutralisation mit di- oder polyfuntionalisierten Aminen kann vorteilhafterweise eine Vernetzung erzielt werden. Gegebenenfalls können derartige Polymere auch als Säureamid bezeichnet werden. Durch die vielen freien Säuregruppen können derartige Polymere vorteilhafterweise eine Austauschreaktion, zum Beispiel mit einer Polymerkette eines angrenzenden Kunststoffmaterials, beispielsweise Spritzgussmaterials, eingehen, zum Beispiel wenn das angrenzende Kunststoffmaterial, beispielsweise Spritzgussmaterial, während des Erhitzens aufgespalten, beispielsweise depolymerisiert und/oder radikalisiert und/oder verknüpfungsinitiiert und/oder -aktiviert, insbesondere depolymerisiert und/oder radikalisiert, wird. Alternativ oder zusätzlich dazu können derartige Polymere vorteilhafterweise durch die vielen freien Säuregruppen Passivierungsschichten von metallischen Materialien lösen. Zudem können derartige Polymere eine starke Adhäsionskraft bei Metallen, wie Edelstahl, aufweisen und gegebenenfalls chemische Bindungen und/oder Komplexe mit einigen Metallen, wie Kupfer (Cu), ausbilden. Derartige Polymere können besonders vorteilhaft als, als Zwischenmaterial dienendes Kunststoffmaterial beziehungsweise weiteres Kunststoffmaterial in Kombination mit einem Polyamid und/oder Polyester als Spritzgussmaterial eingesetzt werden.
  • Das Kunststoffmaterial und/oder das weitere Kunststoffmaterial kann gegebenenfalls in Form einer wässrigen Lösung appliziert werden. Zum Beispiel kann eine wässrige Lösung des Kunststoffmaterials und/oder des weiteren Kunststoffmaterials zum Beschichten, beispielsweise in Verfahrensschritt b) und/oder gegebenenfalls x), eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann dabei die wässrige Lösung mindestens ein Wachs, zum Beispiel in einer geringen Menge, enthalten. So können vorteilhafterweise die Handhabungseigenschaften einer daraus ausgebildeten Beschichtung, beispielsweise während des Verfestigens/Aushärtens und/oder Spritzgießens, verbessert werden.
  • Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kunststoff-Substrat-Verbund, dem erfindungsgemäßen Polymer und der erfindungsgemäßen Verwendung sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Kunststoff-Substrat-Verbund, welcher durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt ist. Beispielsweise kann der Verbund ein Metall-Kunststoff-Verbund, beispielsweise ein Metall-Spritzguss-Verbund, oder ein Metall-Metall-Verbund, insbesondere ein über mindestens ein Kunststoffmaterial verklebter Metall-Metall-Verbund, oder ein Kunststoff-Kunststoff-Verbund, gegebenenfalls ein über mindestens ein Kunststoffmaterial verklebter Kunststoff-Kunststoff-Verbund, sein. Zum Beispiel kann der Kunststoff-Substrat-Verbund eine Abdichtung, beispielsweise Sensorabdichtung, oder ein Sensor, beispielsweise Drehzahlsensor, wie ein Raddrehzahlsensor, oder ein Klopfsensor, oder eine Rohrverbindung sein.
  • Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Kunststoff-Substrat-Verbundes wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Polymer und der erfindungsgemäßen Verwendung sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Maleinsäure-Polymer. Insbesondere kann das Maleinsäure-Polymer ein Maleinsäure-Homopolymer sein. Beispielsweise kann das Maleinsäure-Polymer ein mittleres Molekulargewicht (MW) von ≥ 1.000 Dalton bis ≤ 60.000 Dalton, beispielsweise von etwa 2.000 Dalton oder 50.000 Dalton, aufweisen. Zum Beispiel kann das Maleinsäure-Polymer ein, insbesondere partiell, Amin-neutralisiertes Maleinsäure-Polymer, insbesondere Maleinsäure-Homopolymer, beispielsweise mit einem mittleren Molekulargewicht (MW) von ≥ 1.000 Dalton bis ≤ 60.000 Dalton, sein. Dabei kann das partiell Amin-neutralisierte Maleinsäure-Polymer, insbesondere Maleinsäure-Homopolymer, insbesondere einen Neutralisationsgrad in einem Bereich von ≥ 20 mol-% bis ≤ 40 mol-%, beispielsweise von etwa 30 mol-% oder etwa 25 mol-%, aufweisen. Beispielsweise kann das Maleinsäure-Polymer, insbesondere Maleinsäure-Homopolymer, mit einem Di- oder Polyamin und/oder einem di- oder polyfunktionalisierten Amin mit Alkoholfunktion, beispielsweise Dihexamethylentriamin und/oder Monoethanolamin, neutralisiert sein. Durch eine Neutralisation mit di- oder polyfuntionalisierten Aminen kann vorteilhafterweise eine Vernetzung erzielt werden. Gegebenenfalls können derartige Polymere auch als Säureamid (beziehungsweise Polyamid/imide) bezeichnet werden. Durch die vielen freien Säuregruppen können derartige Polymere vorteilhafterweise, zum Beispiel wenn das angrenzende Kunststoffmaterial, beispielsweise Spritzgussmaterial während des Erhitzens aufgespalten, beispielsweise depolymerisiert und/oder radikalisiert und/oder verknüpfungsinitiiert und/oder -aktiviert, insbesondere depolymerisiert und/oder radikalisiert, wird, eine Austauschreaktion, zum Beispiel mit einer Polymerkette eines angrenzenden Kunststoffmaterials, beispielsweise Spritzgussmaterials, eingehen und/oder Passivierungsschichten von metallischen Materialien lösen. Zudem können derartige Polymere eine starke Adhäsionskraft bei Metallen, wie Edelstahl, aufweisen und gegebenenfalls chemische Bindungen und/oder Komplexe mit einigen Metallen, wie Kupfer (Cu), ausbilden. Derartige Polymere können besonders vorteilhaft als, als Zwischenmaterial dienendes Kunststoffmaterial beziehungsweise weiteres Kunststoffmaterial in Kombination mit einem Polyamid und/oder Polyester als Spritzgussmaterial eingesetzt werden.
  • Beispielsweise kann das Maleinsäure-Polymer als Kunststoffmaterial, insbesondere als, als Zwischenmaterial dienendes Kunststoffmaterial, oder als weiteres Kunststoffmaterial, insbesondere als, als weiteres Zwischenmaterial dienendes, weiteres Kunststoffmaterial, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Verwendung eingesetzt werden.
  • Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Polymers wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Kunststoff-Substrat-Verbund und der erfindungsgemäßen Verwendung sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
  • Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer thermisch Spaltung, beispielsweise Depolymerisation und/oder Radikalbildung (Radikalisierung) und/oder Verknüpfungsinitiierung (Englisch: Linking Initiation) und/oder (Verknüpfungs-)Aktivierung, eines thermisch reversibel spaltbaren Polymers und/oder eines thermischen Polymerkettengliederaustauschs (Englisch: Reflow Polymer Chain Member Exchange) beziehungsweise Grünflächen-(Block-)Copolymerisation und/oder -Pfropfreaktion zwischen mindestens zwei thermisch reversibel spaltbaren Polymeren zum Kleben. Insbesondere können so Metall und Kunststoff oder Metall und Metall oder Kunststoff und Kunststoff verklebt werden. Beispielsweise können so Rohre miteinander verklebt und insbesondere verbunden werden. Dafür können beispielsweise die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erläuterten thermisch reversibel spaltbaren Polymere eingesetzt werden. Zum Beispiel können durch Diels-Alder-Reaktion erhältliche Polymere und/oder gepfropfte Thermoplaste verwendet werden.
  • Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verwendung wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Kunststoff-Substrat-Verbund und dem erfindungsgemäßen Polymer sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
  • Zeichnungen und Beispiele
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen und Beispiele veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen und Beispiele nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
  • 1 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einiger Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundes in Form eines Metall-Kunststoff-Verbundes;
  • 3 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundes in Form eines Kunststoff-Kunststoff-Verbundes;
  • 4 schematische Querschnitte durch weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Verbünden in Form von Metall-Zwischenmaterial-Kunststoff-Verbünden sowie Herstellungsvarianten hierfür;
  • 5 schematische Querschnitte durch weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Verbünden in Form von Kunststoff-Zwischenmaterial-Kunststoff-Verbünden sowie Herstellungsvarianten hierfür;
  • 6 schematische Querschnitte durch weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Verbünden in Form von Metall-Zwischenmaterial-Metall-Verbünden sowie Herstellungsvarianten hierfür;
  • 7 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundes in Form von einer Verbindung von zwei Metallrohren;
  • 8 schematische Querschnitte durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundes in Form eines Metall-Zwischenmaterial-Spritzgussmaterial-Verbundes während dessen Herstellung;
  • 9 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Zwischenschicht für eine weitere Ausführungsform eines von erfindungsgemäßen Verbundes; und
  • 10, 11 schematische Querschnitte zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und Verbundes in Form einer Rohrverbindung von einem Außenrohr und einem Innenrohr über ein beidseitig mit Kunststoffmaterial beschichtetes Stahlblech vor und nach dem Verbinden unter Aufschrumpfen des Außenrohrs auf das Innenrohr.
  • 1 gibt einen Überblick über einige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden, insbesondere Kleben, von Kunststoff mit einem Substrat.
  • 1 zeigt, dass zunächst in einem Verfahrensschritt a) ein Kunststoffmaterial bereitgestellt wird, welches mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst. In einem Verfahrensschritt b) wird dieses Kunststoffmaterial mit einem Substrat in Kontakt gebracht. Das Substrat kann beispielsweise ein Metallsubstrat oder ein Kunststoffsubstrat sein.
  • Um eine Adhäsions- und/oder Klebewirkung zwischen dem Kunststoffmaterial und dem Substrat zu erzielen, wird, insbesondere in einem Verfahrensschritt c), ein Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, auf eine Temperatur erhitzt, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit dem Substrat wieder abgekühlt.
  • Dabei ist es möglich, den mit dem Substrat in Kontakt zu bringenden Teil des Kunststoffmaterials vor dem In-Kontakt-Bringen mit dem Substrat auf die Temperatur, bei der das mindestens einen thermisch reversibel spaltbare Polymer aufgespalten wird, beispielsweise in Verfahrensschritt c), zu erhitzen und dann in Kontakt mit dem Substrat zu bringen und in Kontakt stehend mit dem Substrat abzukühlen (nicht dargestellt in 1).
  • Auch ist es möglich, vor dem In-Kontakt-Bringen mit dem Kunststoffmaterial, beispielsweise in Verfahrensschritt c), einen Teil des Substrates auf eine Temperatur zu erhitzen, welche hoch genug ist, um beim In-Kontakt-Bringen mit dem Kunststoffmaterial einen Teil des Kunststoffmaterials auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials aufgespalten wird, und in Kontakt mit dem Kunststoffmaterial stehend wieder abzukühlen (nicht dargestellt in 1).
  • Wie in 1 gezeigt, kann Verfahrensschritt c) jedoch insbesondere nach Verfahrensschritt b) durchgeführt werden, so dass ein Teil des Kunststoffmaterials, welcher mit dem Substrat in Kontakt gebracht wird, beispielsweise steht, auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit dem Substrat wieder abkühlt beziehungsweise abgekühlt wird. Dies kann beispielsweise mittels elektromagnetischer Induktion erzielt werden.
  • Im Fall eines Metallsubstrates kann beispielsweise ein an das Kunststoffmaterial angrenzender Teil des Metallsubstrates durch elektromagnetische Induktion auf eine Temperatur erhitzt werden, welche ausreichend hoch ist, um den daran angrenzenden Teil des Kunststoffmaterials auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials aufgespalten wird. Die aufgespaltenen Polymereinheiten, beispielsweise Monomere, können in kleinere Poren in der Oberfläche des Metallsubstrates eindringen als aufgeschmolzene Polymere, so kann zum einen eine verbesserte Adhäsionswirkung erzielt werden. Zum anderen können die aufgespaltenen Polymereinheiten Passivierungsschicht-lösende Eigenschaften aufweisen und auf diese Weise die Adhäsionswirkung weiter verbessern.
  • Im Fall eines Kunststoffsubstrates, kann beispielsweise zumindest der an das Kunststoffsubstrat angrenzende Teil des Kunststoffmaterials und/oder zumindest der an das Kunststoffmaterial angrenzende Teil des Kunststoffsubstrates elektrisch leitfähig sein und auf diese Weise durch elektromagnetische Induktion erhitzt werden. Das Material des Kunststoffsubstrates kann gegebenenfalls ebenfalls mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassen. So können durch einen Polymerkettengliederaustausch zwischen dem Polymer des Kunststoffmaterials und dem Polymer des Kunststoffsubstrates vorteilhafterweise besonders starke chemische, insbesondere kovalente, Bindungen ausgebildet und auf diese Weise eine besonders gute Klebewirkung erzielt werden.
  • Das Kunststoffmaterial kann in Verfahrensschritt b) beispielsweise in Form einer Beschichtung auf das Substrat aufgebracht, oder als Spritzgussmaterial an das Substrat angespritzt, oder als Formteil beziehungsweise Formkörper an das Substrat angelegt werden.
  • 1 veranschaulicht, dass das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt b1) umfassen kann, in dem das Kunststoffmaterial vor dem Erhitzen, insbesondere in Verfahrensschritt c), vollständig verfestigt, insbesondere durchpolymerisiert beziehungsweise ausgehärtet, wird. So kann ein beispielsweise als Beschichtung oder Spritzgussmaterial auf das Substrat aufgebrachtes Kunststoffmaterial vorteilhafterweise vor einer Beschädigung während dessen Prozessierung, beispielsweise zwischen dem Aufbringen auf das Substrat und dem Erhitzen, geschützt werden.
  • 1 veranschaulicht weiterhin, dass das Verfahren alternativ oder zusätzlich zu Verfahrensschritt b1) den Verfahrensschritt x): Aufbringen eines weiteren Kunststoffmaterials auf das Kunststoffmaterial, umfassen kann. Das weitere Kunststoffmaterial kann in Verfahrensschritt x) beispielsweise in Form eines Spritzgussmaterials an das Kunststoffmaterial angespritzt, oder in Form einer Beschichtung auf das Kunststoffmaterial aufgebracht, oder als Spritzgussmaterial an das Substrat angespritzt, oder als Formteil beziehungsweise Formkörper an das Substrat angelegt werden. Insbesondere insoweit das Kunststoffmaterial in Form einer Beschichtung ausgebildet ist und das weitere Kunststoffmaterial mittels Spritzguss aufgebracht wird, kann es vorteilhaft sein das Kunststoffmaterial in Verfahrensschritt b1) vollständig zu verfestigen, beispielsweise auszuhärten. So kann sich das Kunststoffmaterial während des Spritzgießens des weiteren Kunststoffmaterials vorteilhafterweise nicht verformen und so das Spritzgießen vereinfacht und/oder die Güte des herzustellenden Verbundes verbessert werden. Das weitere Kunststoffmaterial kann gegebenenfalls ebenfalls mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassen. So können durch einen Polymerkettengliederaustausch zwischen dem Polymer des Kunststoffmaterials und dem Polymer des weiteren Kunststoffmaterials vorteilhafterweise besonders starke chemische, insbesondere kovalente, Bindungen ausgebildet und auf diese Weise eine besonders gute Klebewirkung erzielt werden.
  • 1 illustriert, dass das Verfahren weiterhin, alternativ oder zusätzlich zu Verfahrensschritt b1) sowie alternativ oder zusätzlich zu Verfahrensschritt x) den Verfahrensschritt y): In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials oder des weiteren Kunststoffmaterials mit einem Körper oder In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials mit einem mit dem weiteren Kunststoffmaterial versehenen Körper, umfassen kann. Der Körper kann dabei beispielsweise ein Metallkörper oder ein Kunststoffkörper sein. Insofern der Körper mit dem weiteren Kunststoffmaterial versehen ist, kann der Körper insbesondere derart mit dem Kunststoffmaterial in Kontakt gebracht werden, dass das Kunststoffmaterial und das weitere Kunststoffmaterial einander kontaktieren. Das Material des Kunststoffkörpers und/oder das weitere Kunststoffmaterial können gegebenenfalls ebenfalls mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassen. So können durch einen Polymerkettengliederaustausch zwischen dem Polymer des Kunststoffmaterials und dem Polymer des Kunststoffkörpers und/oder dem Polymer des weiteren Kunststoffmaterials vorteilhafterweise besonders starke chemische, insbesondere kovalente, Bindungen ausgebildet und auf diese Weise eine besonders gute Klebewirkung erzielt werden.
  • Insofern das weitere Kunststoffmaterial und/oder das Material des Kunststoffsubstrates und/oder das Material des Kunststoffkörpers ebenfalls ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst, können in Verfahrenschritt c) insbesondere grenzflächenbildende Teile der Materialien, auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das jeweilige Polymer thermisch gespalten wird.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Substrat-Verbundes, bei dem durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ein Metallsubstrat 2 direkt mit einem mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial 1 zu einem Metall-2-Kunststoff-1-Verbund verbunden, insbesondere verklebt, wurde.
  • 3 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Substrat-Verbundes, bei dem durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ein Kunststoffsubstrat 2 direkt mit einem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial 1 zu einem Kunststoff-2-Kunststoff-1-Verbund verbunden, insbesondere verklebt, wurde.
  • Im Rahmen der in 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen kann das Kunststoffmaterial 1 dabei beispielsweise ein in Form eines Kunststoffformteils, beispielsweise in Form eines Kunststoffgriffes, ausgestaltet sein, welches direkt an das Substrat 2 angelegt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Kunststoffmaterial 1 mittels Spritzguss oder Beschichtens direkt auf das Substrat 2 aufgebracht, beispielsweise angespritzt beziehungsweise beschichtet, werden. Durch das Erhitzen und wieder Abkühlen des reversibel spaltbaren Polymers kann so dabei eine direkte Adhäsions- und/oder Klebewirkung zwischen dem Substrat 2 und dem Kunststoffmaterial 1 erzielt werden.
  • Die 4 bis 6 zeigen schematische Querschnitte durch Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Verbünden und illustrieren Herstellungsvarianten hierfür.
  • Die 4 bis 6 zeigen erfindungsgemäß herstellbare Verbünde, in denen das mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial 1 als Zwischenmaterial dient und in Form einer Zwischenmaterialschicht 1 ausgebildet ist, um mit dem Substrat 2 ein weiteres Material 1’, 2’ zu verbinden, insbesondere zu verkleben.
  • Bei dem weiteren Material 1’, 2’ kann es sich beispielsweise um ein weiteres Kunststoffmaterial 1’, beispielsweise Spritzgussmaterial, handeln.
  • Bei dem weiteren Material kann es sich jedoch auch um einen Körper 2’, zum Beispiel einen Kunststoffkörper oder einen Metallkörper, welcher gegebenenfalls mit einem weiteren Kunststoffmaterial 1’ versehen ist, handeln.
  • Dabei kann gegebenenfalls das weitere Kunststoffmaterial 1’ selbst als weiteres Zwischenmaterial dienen und in Form einer weiteren Zwischenmaterialschicht 1’ ausgebildet sein, insbesondere um einen Körper 2’, beispielsweise einen Kunststoffkörper oder einen Metallkörper, indirekt – nämlich über die Zwischenschicht 1 aus dem Kunststoffmaterial sowie die weitere Zwischenschicht 1’ aus dem weiteren Kunststoffmaterial, mit dem Substrat 2 zu verbinden, insbesondere zu verkleben.
  • Im Rahmen der in 4 gezeigten Ausführungsformen wird ein Metallsubstrat 2 verwendet, welches durch ein erfindungsgemäßes Verfahren über eine Zwischenmaterialschicht 1 aus dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial 1 indirekt mit einem Kunststoff 1’, 2’ verbunden, insbesondere verklebt, wird. Insbesondere werden daher in 4 Metall-2-Kunststoff-1’, 2’-Verbünde gezeigt.
  • Im Rahmen der in 5 gezeigten Ausführungsformen wird ein Kunststoffsubstrat 2 verwendet, welches durch ein erfindungsgemäßes Verfahren über eine Zwischenmaterialschicht 1 aus dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial 1 indirekt mit einem Kunststoff 1’, 2’ verbunden, insbesondere verklebt, wird. Insbesondere werden daher in 5 Kunststoff-2-Kunststoff-1’, 2’-Verbünde gezeigt.
  • Im Rahmen der in 6 gezeigten Ausführungsformen wird ein Metallsubstrat 2 verwendet, welches durch ein erfindungsgemäßes Verfahren über eine Zwischenmaterialschicht 1 aus dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial 1 indirekt mit einem Metall 2’ verbunden, insbesondere verklebt, wird. Insbesondere werden daher in 6 Metall-2-Metall-2’-Verbünde gezeigt.
  • Die 4 bis 6 zeigen, dass gemäß der Herstellungsvarianten i), v) und viii) das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial 1 auf das Substrat 2 aufgebracht wird, wobei auf das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial 1 wiederum ein weiteres Material 1’, 2’ aufgebracht wird.
  • Insofern das weitere Material 1’, 2’, wie im Fall der in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen, ein Kunststoff ist, kann das Aufbringen des weiteren Materials 1’, 2’ zum Beispiel durch Spritzguss oder Beschichten mit einem weiteren Kunststoffmaterial 1’ oder durch Anlegen eines Kunststoffkörpers 2’, zum Beispiel Kunststoffgriffs, erfolgen.
  • Insofern das weitere Material 2’, wie im Fall der in 6 gezeigten Ausführungsform, ein metallisches Material ist, kann das Aufbringen des weiteren Materials 2’ zum Beispiel durch Anlegen eines Metallkörpers 2’, zum Beispiel Metallgriffs, erfolgen.
  • Die 4 bis 6 zeigen, dass gemäß der Herstellungsvarianten ii), vi) und ix) das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial 1 als Kunststoffformteil, beispielsweise als selbsttragende Kunststoffschicht beziehungsweise Kunststofffolie, ausgebildet sein kann und zwischen dem Substrat 2 und einem weiteren Material 1’, 2’ angeordnet werden kann. Dabei kann das als Kunststoffformteil ausgebildete und als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial 1 einerseits an das Substrat 2 und andererseits an das weitere Material 1’, 2’ angelegt werden.
  • Insofern das weitere Material 1’, 2’, wie im Fall der in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen, ein Kunststoff ist, kann das Aufbringen des weiteren Materials 1’, 2’ dadurch erfolgen, dass ein weiteres Kunststoffmaterial 1’ zum Beispiel durch Spritzguss oder Beschichten auf das als Kunststoffformteil ausgebildete und als Zwischenschicht dienende Kunststoffmaterial 1 aufgebracht wird oder in Form eines Kunststoffkörpers 2’, zum Beispiel Kunststoffgriffs, an das als Kunststoffformteil ausgebildete und als Zwischenschicht dienende Kunststoffmaterial 1 angelegt wird.
  • Insofern das weitere Material 2’, wie im Fall der in 6 gezeigten Ausführungsform, ein metallisches Material ist, kann das Aufbringen des weiteren Materials 2’ zum Beispiel durch Anlegen eines Metallkörpers 2’, zum Beispiel Metallgriffs, erfolgen.
  • Die 4 zeigt, dass gemäß der zu der Herstellungsvariante i) umgekehrten Herstellungsvarianten iii), welche auch auf die in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen übertragbar ist, das als Zwischenmaterial dienende Kunststoffmaterial 1, anstatt auf das Substrat 2 auch auf einen Körper 2’ aufgebracht werden kann. Mit anderen Worten es kann ein Körper 2’ verwendet werden, welcher mit dem als Zwischenmaterial dienenden Kunststoffmaterial 1, beispielsweise durch Beschichten oder Spritzguss versehen ist, wobei das Kunststoffmaterial 1, mit welchem der Körper 2’ versehen ist, mit dem Substrat 2 in Kontakt gebracht wird. Beispielsweise kann das Kunststoffmaterial 1, mit dem der Körper 2’ versehen ist, an das Substrat 2 angelegt werden.
  • Im Rahmen der in 4 gezeigten Ausführungsform ist das Substrat 2 ein Metallsubstrat und der Körper 2’ ein Kunststoffkörper. In zu der Herstellungsvariante iii) analogen Herstellungsvarianten (nicht dargestellt), welche beispielsweise auch zur Herstellung der in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen verwendet werden können, kann dabei jedoch auch ein mit dem Kunststoffmaterial 1 versehener Körper 2’ eingesetzt werden. Zur Herstellung der in 5 gezeigten Ausführungsform könnte dabei das Substrat 2 ein Kunststoffsubstrat und der Körper 2’ ein Kunststoffkörper beziehungsweise zu der Herstellung der in 6 dargestellten Ausführungsform das Substrat 2 ein Metallsubstrat und der Körper 2’ ein Metallkörper sein (nicht dargestellt).
  • Die 4 bis 6 zeigen weiterhin, dass gemäß der Herstellungsvarianten iv), vii) und x) das Substrat 2 mit dem als Zwischenmaterial dienenden Kunststoffmaterial 1 und ein Körper 2’ mit einem, als weiteres Zwischenmaterial dienenden, weiteren Kunststoffmaterial 1’ versehen werden kann, wobei das Kunststoffmaterial 1, mit welcher das Substrat 2 versehen ist, mit dem weiteren Kunststoffmaterial 1’, mit welchem der Körper 2’ versehen ist, in Kontakt gebracht wird. Grundsätzlich können dabei das Kunststoffmaterial 1’ und das weitere Kunststoffmaterial 1’ sowohl als einzelne Kunststoffformteile, beispielsweise als selbsttragende Kunststoffschichten beziehungsweise Kunststofffolien, oder auch als kombinierter Kunststoffteile, beispielsweise als eine selbsttragendes, teilweise aus dem Kunststoffmaterial 1 und teilweise aus dem weiteren Kunststoffmaterial 1’ und gegebenenfalls teilweise aus einem anderen Material, beispielsweise Metall, ausgebildetes Kunststoffformteil, beispielsweise Kunststofffolie, als auch durch Beschichten beziehungsweise Spritzguss jeweils getrennt von einander oder gemeinsam auf dem Substrat 2 beziehungsweise Körper 2’ aufgebracht werden. Insofern der Körper 2’, wie im Rahmen der in 6 gezeigten Ausführungsform, ein Metallkörper ist, kann insbesondere das Kunststoffmaterial 1 auf dem Substrat 2 und das weitere Kunststoffmaterial 1’ auf dem Körper 2’ aufgebracht sein. So können die beiden Kunststoffmaterialien 1, 1’ vorteilhafterweise als Schutzschichten, insbesondere Korrosionsschutzschichten, für die metallischen Materialien des Substrates 2 und des Körpers 2’ dienen, diese von passivierenden Schichten befreien und/oder speziell auf das jeweilige metallische Material abgestimmt werden.
  • 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verbundes in Form von einer Rohrverbindung von zwei Metallrohren 2, 2’. 7 veranschaulicht, dass im Rahmen dieser Ausführungsform das Substrat 2 in Form eines ersten, insbesondere inneren Metallrohrs ausgebildet ist, dessen 2 Außenseite mit einem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial 1 versehen ist, wobei ein Körper 2’ in Form eines zweiten, insbesondere äußeren Metallrohrs ausgebildet ist, dessen Innenseite mit einem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial 1’ versehen ist. Die Kunststoffmaterialien 1, 1’ können dabei durch Beschichten oder Spritzguss oder als Formteil beziehungsweise Formkörper, beispielsweise Hülsen, ausgebildet sein.
  • 7 veranschaulicht, dass das erste Metallrohr 2 einen Außenradius rA aufweist, welcher kleiner als der Innenradius ri des zweiten Metallrohrs 2’ ist. 7 veranschaulicht, dass dabei der Außenradius rA des ersten Metallrohres 2 insbesondere um einen Betrag kleiner als der Innenradius rI des zweiten Metallrohres 2’ ist, welcher der Summe aus der radialen Dicke dr1 des Kunststoffmaterials 1 und der radialen Dicke dr2 des weiteren Kunststoffmaterials 1’ entspricht.
  • 8 zeigt eine spezielle Ausführungsform des Verfahrens. Dabei wird ein Kunststoffmaterial 1, welches mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst, in Verfahrensschritt a) bereitgestellt und in Verfahrensschritt b) auf ein Substrat 2 aufgebracht. Das Substrat 2 kann dabei beispielsweise ein Metallsubstrat sein. 8 veranschaulicht, dass dabei aus dem Kunststoffmaterial 1 eine Ankerstruktur geformt werden kann.
  • 8 veranschaulicht, dass in einem Verfahrensschritt x) das Kunststoffmaterial 1 und das Substrat 2 mit einem weiteren Kunststoffmaterial 1’ in Form eines Spritzgussmaterial überspritzt werden. Um eine Verformung der aus dem Kunststoffmaterial 1 ausgebildeten Ankerstrukturen während des Spritzgießens zu vermeiden, kann das Kunststoffmaterial 1 vor dem Spritzgießen in Verfahrensschritt x), insbesondere in einem Verfahrensschritt b1), vollständig verfestigt, beispielsweise ausgehärtet, werden.
  • 8 illustriert weiterhin, dass in einem Verfahrensschritt c) Teile des Kunststoffmaterials 1, welche an das Substrat 2 und an das als Spritzgussmaterial applizierte, weitere Kunststoffmaterial 1’ angrenzen, auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials 1 aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit dem Substrat 2 und dem als Spritzgussmaterial 1’ applizierten, weiteren Kunststoffmaterial 1’ wieder abkühlt beziehungsweise abgekühlt wird. Dabei werden an den Grenzflächen 3a zwischen dem Kunststoffmaterial 1 und dem als Spritzgussmaterial applizierten, weiteren Kunststoffmaterial 1’ chemische, insbesondere kovalente, Bindungen ausgebildet, welche – zusätzlich zu der physikalischen Verankerung durch die Form der Ankerstruktur – das Kunststoffmaterial 1 und das als Spritzgussmaterial applizierte, weitere Kunststoffmaterial 1’ chemisch verankern. Zudem werden dabei an den Grenzflächen 3b zwischen dem Kunststoffmaterial 1 und dem Substrat 2 physikalische Verankerungen durch in Poren des Substrates 2 in gespaltener Form eingedrungene und innerhalb sowie außerhalb der Poren repolymerisierte Polymereinheiten ausgebildet.
  • 9 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Zwischenschicht 1, 1’, welche beispielsweise als selbsttragendes Kunststoffformteil, beispielsweise Folie, in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden kann. 9 zeigt, dass die Zwischenschicht 1, 1’ eine strukturierte beziehungsweise undurchgängige beziehungsweise unterbrochene Schicht 1 aus vereinzelten Ankerstrukturen (Zwischenschichtabschnitten) aufweist, welche 1 aus einem Kunststoffmaterial 1 ausgebildet ist, das mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst. 9 veranschaulicht, dass die Ankerstrukturen 1 teilweise mit einem weiteren Kunststoffmaterial 1’ umspritzt sind, wobei frei liegende beziehungsweise unumspritze Flächen der Ankerstrukturen 1 und Teilabschnitte des weiteren Kunststoffmaterials 1’, welche die Ankerstrukturen 1 teilweise umgeben, gemeinsam eine ebene Außenfläche des Kunststoffformteils bilden.
  • Die 10 und 11 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und Verbundes. Die zu verbindenden Teile 2, 1, 2’, 1, 2* sind dabei zwei Rohre 2, 2* von denen ein Rohr 2 ein inneres Rohr und das andere Rohr 2* ein äußeres Rohr darstellt, welche über ein dazwischen angeordnetes, beidseitig mit Kunststoffmaterial 1 beschichtetes Stahlblech 1, 2’, 1, miteinander verbunden werden.
  • 10 zeigt die zu verbindenden Teile 2, 1, 2’, 1, 2* vor dem Verfahren, wobei 11 den resultierenden Verbund 2, 1, 2’, 1, 2* nach dem Verfahren zeigt.
  • Das äußere Rohr 2* kann beispielsweise ein Metallrohr, zum Beispiel ein Aluminiumrohr, sein. Das innere Rohr 2 kann ein Rohr aus einem anderen Material, zum Beispiel ein Metallrohr, beispielsweise aus Magnesium, oder ein Kunststoffrohr, beispielsweise aus Kohlenstofffaser-verstärktem Kunststoff (CFRP; Englisch: Carbon Fibre Reinforced Plastic), sein.
  • 10 zeigt weiterhin, dass das innere Rohr 2 teilweise in das äußere Rohr 2* eingebracht, beispielsweise eingeschoben, ist.
  • Insbesondere zeigt 10, dass zwischen dem inneren Rohr 2 und dem äußeren Rohr 2* ein Stahlblech 2’, zum Beispiel in Form einer Hülse, angeordnet ist, welches beidseitig mit einem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial 1 versehen ist. Beispielsweise kann dabei das Stahlblech 2’ mit dem Kunststoffmaterial 1, zum Beispiel in Form eines Lackes, beschichtet sein.
  • 10 illustriert, dass dabei das innere Rohr 2 einen Außenradius aufweist, welcher kleiner als der Innenradius des äußeren Rohr 2* ist. Insbesondere ist dabei der radiale Abstand zwischen dem Innenradius des äußeren Rohrs 2* und dem Außenradius des inneren Rohrs 2 größer als die radiale Dicke des beidseitig mit dem Kunststoffmaterial 1 beschichteten Stahlblechs 2’. Zum Beispiel kann das äußere Rohr 2* einen Durchmesser von etwa 30 mm, und beispielsweise einer Wandstärke von 1,5 mm, und das innere Rohr 2 einen Durchmesser von etwa 25 mm aufweisen. Das beidseitig beschichtete Stahlblech 1, 2’, 1 kann dabei eine Hülse mit einer axialen Länge von etwa 20 mm sein, beispielsweise um eine Verbindungslänge von etwa 20 mm zu erzielen. Grundsätzlich kann die axiale Länge des Stahlblechs 1, 2’, 1 jedoch auch kürzer oder länger sein. Die Länge l des äußeren Rohrs 2* kann hierbei beispielsweise etwa 200 mm betragen.
  • Im Rahmen der in den 10 und 11 gezeigten Ausführungsform können das innere Rohr 2 und/oder das äußere Rohr 2* als Substrat betrachtet werden. Die beidseitige Beschichtung 1 des Stahlblechs 2’ dient dabei beidseitig als das, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial 1, wobei das Stahlblech 2’ selbst als (Zwischen-)Körper betrachtet werden kann. Mit anderen Worten, im Rahmen dieser Ausführungsform werden zwei Substrate 2, 2*, nämlich das innere Rohr 2 und das äußere Rohr 2*, über einen beidseitig mit dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial 1 beschichteten Körper 2’, nämlich das beschichtete Stahlblech 1, 2’, 1, verbunden.
  • Vorteilhafterweise kann durch die beidseitige Beschichtung 1 des Stahlblechs 2’ mit dem Kunststoffmaterial 1 dabei nicht nur ein Verbund, sondern auch eine Isolierung erzielt und auf diese Weise zum Beispiel eine galvanische Korrosion verhindert werden.
  • Im Rahmen der in 10 und 11 gezeigten Ausführungsform erfolgt das In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials 1 mit den beiden Substraten 2, 2*, nämlich dem inneren Rohr 2 und dem äußeren Rohr 2*, durch Verformen eines der Rohre 2, 2*. Insbesondere wird in der in 10 und 11 gezeigten Ausführungsform das äußere Rohr 2* auf das innere Rohr 2 aufgeschrumpft und auf diese Weise sowohl das äußere Rohr 2* als auch das innere Rohr 2 mit dem Kunststoffmaterial 1 des beidseitig beschichteten Stahlblechs 2’, 1 in Kontakt gebracht. Alternativ dazu kann auch das innere Rohr aufgeweitet, beispielsweise aufgeblasen, und auf diese Weise sowohl das das innere Rohr als auch das äußere Rohr mit dem Kunststoffmaterial des beidseitig beschichteten Stahlblechs in Kontakt gebracht werden (nicht dargestellt). In beiden Fällen kann das In-Kontakt-Bringen unter Druck erfolgen.
  • Das Verformen kann dabei durch unterschiedliche Verformungsverfahren realisiert werden. Beispielsweise kann das innere Rohr 2 mittels Hydroforming aufgeweitet beziehungsweise aufgeblasen werden. Das Verformen kann jedoch auch durch ein magnetisches Pulsverfahren (Englisch: Magnetic Pulse), beispielsweise Magnetumformen, (auch Elektromagnetische Pulstechnologie (EMPT), erfolgen, wobei beispielsweise das innere Rohr aufgeweitet beziehungsweise aufgeblasen und/oder das äußere Rohr aufschrumpft werden kann. Auch kann das Verformen mechanisch, beispielsweise durch Hämmern, Schmieden, et cetera, erfolgen, beispielsweise wobei das äußere Rohr auf das innere Rohr aufgeschmiedet werden kann.
  • Das Verfahren kann im Hinblick auf unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Materialien, insbesondere des inneren Rohrs und/oder des äußeren Rohrs und/oder des Stahlblechs, auf verschiedenen Weisen angepasst werden.
  • Zum einen kann eine Anpassung dahingehend erfolgen, dass das innere Rohr sich stärker thermisch ausdehnt als das äußere Rohr, was beispielsweise durch eine geeignete Materialauswahl und gegebenenfalls Dimensionierung erzielt werden kann.
  • Zum anderen kann das Verfahren mittels eines geeigneten Erhitzungsverfahrens im Hinblick auf unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten optimiert werden.
  • Im Rahmen der in den 10 und 11 gezeigten Ausführungsform kann zum Beispiel das Erhitzen des Kunststoffmaterials 1 auf eine Temperatur, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials 1 thermisch aufgespalten wird, dadurch erfolgen, dass das Stahlblech 2’ selektiv erhitzt wird, insbesondere ohne dabei das äußere Rohr 2* zu erhitzen. Dies kann beispielsweise durch Niederfrequenz-Erwärmung, zum Beispiel mit etwa 50 Hz, beispielsweise durch induktive Niederfrequenz-Erwärmung oder durch Aufbringen von Wirbelstrom, erzielt werden. Das äußere Rohr 2* kann dabei vorteilhafterweise als eine Art Käfig dienen, welcher die Ausdehnung des Stahlblechs 2’ begrenzt. Dies kann insbesondere bei Materialkombinationen vorteilhaft sein, bei denen das Material des äußeren Rohrs 2*, beispielsweise Aluminium, einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, als das Stahlblech 2’ beziehungsweise das innere Rohr 2.
  • Der in 11 links gezeigte, unverformte Bereich des äußeren Rohrs 2* kann vorteilhafterweise zur Verbindung mit einem weiteren Bauteil verwendet werden. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Fahrzeugrahmen, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug oder Fahrrad, hergestellt werden.
  • Beispiele
  • Beispiel 1
  • Eine Maleinsäure-Homopolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 50.000 Dalton, welches teilweise, insbesondere zu etwa 30 %, mit Di-hexamethylenetriamin neutralisiert wurde, wurde mit Wasser und Diethylenglycoldibutylether zu einem Lack gemischt. Ein Stahlsubstrat wurde in den Lack getaucht und anschließend bei einer Temperatur von 220 °C für 10 min gehärtet. Das lackierte Stahlsubstrat wurde mit Polyamid 6,6 überspritzt. Nach einer Woche wurde das Stahlsubstrat bei einer Temperatur von 150 °C vierundzwanzig Stunden lang getrocknet.
  • Das überspritzte, lackierte Stahlsubstrat wurde durch eine Induktionsspule hindurchgeführt, deren Betriebsparameter so voreingestellt wurden, dass die Oberfläche des Stahlsubstrates (ohne Überspritzung und Lackierung) innerhalb von etwa 10 ms eine Temperatur von 400 °C erreichen konnte. Auf diese Weise wurde das überspritzte, lackierte Stahlsubstrat 800 Thermoschockzyklen unterworfen.
  • Nach der thermischen Behandlung wurde das überspritzte, lackierte Stahlsubstrat in vier Teile axial zerschnitten.
  • Die Teile zeigten keine sichtbaren Delaminierungserscheinungen zwischen dem Kunststoff und dem Metall. Obwohl keine Ankerstrukturen vorgesehen waren, ließen sich der Kunststoff und das Metall nicht von Hand voneinander lösen.
  • Beispiel 2
  • Eine Maleinsäure-Homopolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 2.000 Dalton, welches teilweise, insbesondere zu etwa 25 %, mit Monoethanolamin neutralisiert wurde, wurde mit Wasser zu einem Lack gemischt. Der Lack wurde auf ein Stahlsubstrat aufgetragen und bei einer Temperatur von 250 °C für 1 min gehärtet. Das lackierte Stahlsubstrat wurde mit Polyamid 6,6 überspritzt. Nach einer Woche wurde das Stahlsubstrat bei einer Temperatur von 150 °C vierundzwanzig Stunden lang getrocknet.
  • Das überspritzte, lackierte Stahlsubstrat wurde durch eine Induktionsspule hindurchgeführt, deren Betriebsparameter so voreingestellt wurden, dass die Oberfläche des Stahlsubstrates (ohne Überspritzung und Lackierung) innerhalb von etwa 10 ms eine Temperatur von 400 °C erreichen konnte. Auf diese Weise wurde das überspritzte, lackierte Stahlsubstrat 800 Thermoschockzyklen unterworfen.
  • Nach der thermischen Behandlung wurde das überspritzte, lackierte Stahlsubstrat in vier Teile axial zerschnitten.
  • Die Teile zeigten keine sichtbaren Delaminierungserscheinungen zwischen dem Kunststoff und dem Metall. Obwohl keine Ankerstrukturen vorgesehen waren, ließen sich der Kunststoff und das Metall nicht von Hand voneinander lösen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • GB 1431324 [0009]
    • US 4421827 [0009]

Claims (20)

  1. Verfahren zum Verbinden, insbesondere Kleben, von Kunststoff (1, 1’) mit einem Substrat (2), umfassend die Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines Kunststoffmaterials (1), welches mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst, b) In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials (1) mit einem Substrat (2), wobei ein Teil des Kunststoffmaterials (1), welcher mit dem Substrat (2) in Kontakt gebracht wird, auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer thermisch aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit dem Substrat (2) wieder abkühlt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Teil des Kunststoffmaterials (1), welcher mit dem Substrat (2) in Kontakt gebracht wird, auf eine Temperatur von > 200 °C erhitzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Teil des Kunststoffmaterials (1), welcher mit dem Substrat (2) in Kontakt gebracht wird, auf eine Temperatur von ≥ 300 °C erhitzt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Erhitzen des Teils des Kunststoffmaterials (1) durch indirektes oder direktes Erhitzen – mittels elektromagnetischer Induktion, Wirbelstrom, Wechselstrom und/oder Gleichstrom, insbesondere mittels elektromagnetischer Induktion, oder – mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere eines Lasers und/oder durch Mikrowellen und/oder Infrarotstrahlung, erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat (2) – ein Metallsubstrat, oder – ein Kunststoffsubstrat, ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in Verfahrensschritt a) das Kunststoffmaterial (1) vollständig verfestigt bereitgestellt wird oder wobei in einem vor dem Erhitzen erfolgenden Verfahrensschritt b1) das Kunststoffmaterial (1) vollständig verfestigt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt x): Aufbringen eines weiteren Kunststoffmaterials (1’) auf das Kunststoffmaterial (1), insbesondere mittels Spritzguss, umfasst.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in Verfahrensschritt b) das Substrat (2) mit dem Kunststoffmaterial (1) beschichtet wird, wobei in Verfahrensschritt b1) das Kunststoffmaterial (1) vollständig verfestigt wird, und wobei in Verfahrensschritt x) das Kunststoffmaterial (1) mit dem weiteren Kunststoffmaterial (1’) überspritzt und/oder übergossen wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt y): – In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials (1) oder des weiteren Kunststoffmaterials (1’) mit einem Körper (2’), insbesondere einem Metallkörper oder Kunststoffkörper, oder – In-Kontakt-Bringen des Kunststoffmaterials (1) mit einem, mit einem weiteren Kunststoffmaterial (1’) versehenen Körper (2’), insbesondere einem Metallkörper oder Kunststoffkörper, derart, dass das Kunststoffmaterial (1) und das weitere Kunststoffmaterial (1’) einander kontaktieren, umfasst.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in Verfahrensschritt a) das mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassende Kunststoffmaterial (1) auf einem Körper (2’) aufgebracht bereitgestellt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Körper (2’) mindestens zweiseitig mit dem Kunststoffmaterial (1) beziehungsweise mit dem Kunststoffmaterial (1) und dem weiteren Kunststoffmaterial (1’) versehen ist, wobei in Verfahrensschritt b) mindestens eine kunststoffmaterialversehene (1, 1’) Seite des Körpers (2’) mit dem Substrat (2) und mindestens eine, insbesondere andere, kunststoffmaterialversehene (1, 1’) Seite des Körpers (2’) mit einem weiteren Substrat (2*) in Kontakt gebracht wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei durch das Verfahren mindestens zwei Rohre (2, 2’; 2, 2*), insbesondere Metallrohre, miteinander verbunden werden, wobei eines der Rohre (2) teilweise in das andere Rohr (2’) eingebracht wird, wobei der überlappende Bereich zwischen den Rohren (2, 2’) zumindest teilweise mit dem Kunststoffmaterial (1) und gegebenenfalls dem weiteren Kunststoffmaterial (1’) ausgestattet wird, insbesondere wobei das Substrat (2) und das weitere Substrat (2*) Rohre und der Körper (2’) ein beidseitig kunststoffmaterialbeschichtetes Blech (1, 2’, 1) ist, wobei das beidseitig kunststoffmaterialbeschichtete Blech (1, 2’, 1) zwischen den Rohren (2, 2*) angeordnet wird, oder wobei das Substrat (2) ein erstes Rohr und der Körper (2’) ein zweites Rohr ist, wobei eine dem zweiten Rohr (2’) zugewandte Seite des ersten Rohres (2) zumindest teilweise mit dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden Kunststoffmaterial (1) beschichtet ist, insbesondere wobei eine dem ersten Rohr (2) zugewandte Seite des zweiten Rohres (2’) zumindest teilweise mit dem, mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfassenden, weiteren Kunststoffmaterial (1’) beschichtet ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei in Verfahrensschritt b) das In-Kontakt-Bringen durch ein Verformungsverfahren, insbesondere Hydroforming und/oder durch ein magnetisches Pulsverfahren und/oder durch ein mechanisches Verformungsverfahren, erfolgt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei zum indirekten Erhitzen des Kunststoffmaterials (1) und/oder des weiteren Kunststoffmaterials (1’) und/oder des Kunststoffsubstrates (2) und/oder des Kunststoffkörpers (2’), insbesondere nur, ein metallischer Teil des auszubildenden Verbundes (2, 1, 1’, 2’, 2*), insbesondere der Körper (2’) und/oder das Substrat (2) und/oder das weitere Substrat (2*), insbesondere durch Niederfrequenz-Erwärmung, erhitzt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 14, wobei das Kunststoffsubstrat (2) und/oder das weitere Kunststoffmaterial (1’) und/oder der Kunststoffkörper (2’) mindestens ein thermisch reversibel spaltbares Polymer umfasst.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, wobei ein Teil des Kunststoffmaterials (1), welcher mit dem Substrat (2) in Kontakt gebracht wird, und ein Teil des Kunststoffmaterials (1), welcher mit dem weiteren Kunststoffmaterial (1’) beziehungsweise dem Körper (2’) in Kontakt gebracht wird, auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials (1) und/oder des weiteren Kunststoffmaterials (1’) und/oder des Substrates (2) und/oder des Körpers (2’) aufgespalten wird und in Kontakt stehend mit dem Substrat (2) und dem weiteren Kunststoffmaterial (1’) und/oder Körper (2’) wieder abkühlt, oder wobei die kunststoffmaterialversehenen (1, 1’) Seiten des Körpers (2’), welche mit den Substraten (2, 2*) in Kontakt gebracht werden, auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials (1) und/oder des weiteren Kunststoffmaterials (1’) thermisch aufgespalten wird, und in Kontakt stehend mit den Substraten (2, 2*) wieder abkühlt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das mindestens eine thermisch reversibel spaltbare Polymer des Kunststoffmaterials (1) und/oder des weiteren Kunststoffmaterials (1’) und/oder des Kunststoffsubstrates (2) und/oder des Kunststoffkörpers (2’) ausgewählt ist aus der Gruppe der Amid- und/oder Imid- und/oder Carbonsäure- und/oder Carbonsäureanhydrid-funktionalisierten, insbesondere gepfropften und/oder vernetzten, Polymere, insbesondere Maleinsäure-Polymere und/oder Polyolefine, Maleinatharze, Polyamide, Polyimide, Polyamidimide, Polyester, Epoxidharze, Polyurethane, Aminoplaste, Polyoxymethylen, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Kombinationen davon.
  18. Kunststoff-Substrat-Verbund, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
  19. Maleinsäure-Polymer, insbesondere Maleinsäure-Homopolymer, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von ≥ 1.000 Dalton bis ≤ 60.000 Dalton, wobei das Maleinsäure-Homopolymer partiell Aminneutralisiert ist, wobei das Maleinsäure-Homopolymer mit einem Di- oder Polyamin und/oder mit einem di- oder polyfunktionalisiertem Amin mit Alkoholfunktion neutralisiert ist, insbesondere wobei das Maleinsäure-Homopolymer einen Neutralisationsgrad in einem Bereich von ≥ 20 mol-% bis ≤ 40 mol-% aufweist.
  20. Verwendung einer thermischen Spaltung eines thermisch reversibel spaltbaren Polymers und/oder eines thermischen Polymerkettengliederaustauschs zwischen mindestens zwei thermisch reversibel spaltbaren Polymeren zum Kleben, insbesondere zum Verkleben von Metall und Kunststoff oder von Metall und Metall oder von Kunststoff und Kunststoff.
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