DE102019217133A1 - Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Verbundes mit Klebeverbindung - Google Patents

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Kai von Garnier
Gustav Klett
Martin Schuerer
Wilfried Aichele
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Verbundes (10) mit Klebeverbindung. Um auf einfache und kostengünstige Weise einen stabilen Bauteil-Verbund, insbesondere mit einer starken Klebeverbindung, bereitzustellen, wird in einem Verfahrensschritt a) ein erstes Bauteil (11a) mit einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung (12) mit mindestens einer funktionellen Gruppe bereitgestellt. Dabei umfasst die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (IIa) eine Vinyl-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Thiocarbamat-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe. In einem Verfahrensschritt b) wird auf die Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (11a) ein Klebstoff (13) aufgebracht. Dabei umfasst der Klebstoff (13) mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein Vernetzungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe. Dabei wird durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (11a) mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des Klebstoffs (13) eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (11a) und dem Klebstoff (13) ausgebildet. In einem Verfahrensschritt c) wird dann auf den Klebstoff (13) ein zweites Bauteil (11b) aufgebracht. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen derartigen Bauteil-Verbund (10).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Verbundes, insbesondere mit Klebeverbindung, sowie einen derartigen Bauteil-Verbund.
  • Stand der Technik
  • Herkömmlicherweise werden metallische Oberflächen, beispielsweise Oberflächen von Metallbauteilen, vor einem Verkleben erst gereinigt und dann durch einen so genannten Primer und/oder Beizen zu Metallverbindungen in Form einer so genannten Primerschicht umgewandelt. Anschließend wird auf die Primerschicht eine Haftvermittlerschicht aufgebracht. Auf die Haftvermittlerschicht wird dann ein Klebstoff aufgebracht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Verbundes mit Klebeverbindung.
  • Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt a), in dem ein erstes Bauteil mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung mit mindestens einer funktionellen Gruppe bereitgestellt wird. Dabei umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils eine Vinyl-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Thiocarbamat-Gruppe, beispielsweise eine Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan-Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe, und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe.
  • Unter einer Ethenylen-Gruppe kann insbesondere eine verbrückende, substituierte oder unsubstituierte Ethen-Gruppe verstanden werden. Zum Beispiel kann eine Ethenylen-Gruppe auf der allgemeinen chemischen Formel: - CR=CR*-basieren, wobei R und R* jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen anderen Rest, insbesondere Wasserstoff, stehen können.
  • Unter einer Thiocarbamat-Gruppe, welche auch als Thiourethan-Gruppe bezeichnet werden kann, kann insbesondere eine Gruppe verstanden werden, in welcher ein Stickstoffatom an ein Kohlenstoffatom und das Kohlenstoffatom wiederum an mindestens ein Schwefelatom gebunden ist. Dabei ist das Kohlenstoffatom insbesondere weiterhin an ein Sauerstoffatom (-N-CS-O-) oder an ein weiteres Schwefelatom (-N-CS-S-) gebunden.
  • Unter einer Thionurethan-Gruppe kann insbesondere eine Thiocarbamat-Gruppe verstanden werden, bei der das Kohlenstoffatom über eine Doppelbindung an ein Schwefelatom und über eine Einfachbindung an ein Sauerstoffatom gebunden ist. Zum Beispiel kann eine Thionurethan-Gruppe auf der allgemeinen chemischen Formel: -NR-CS-O-R* basieren, wobei R für Wasserstoff oder einen anderen Rest und R* für Wasserstoff oder einen anderen Rest, insbesondere für einen anderen Rest, stehen können.
  • Unter einer Thiolurethan-Gruppe kann insbesondere eine Thiocarbamat-Gruppe verstanden werden, bei der das Kohlenstoffatom über eine Doppelbindung an ein Sauerstoffatom und über eine Einfachbindung an ein Schwefelatom gebunden ist. Zum Beispiel kann eine Thiolurethan-Gruppe auf der allgemeinen chemischen Formel: -NR-CO-S-R* basieren, wobei R für Wasserstoff oder einen anderen Rest und R* für Wasserstoff oder einen anderen Rest, insbesondere für einen anderen Rest, stehen können.
  • Unter einer Dithiourethan-Gruppe kann insbesondere eine Thiocarbamat-Gruppe verstanden werden, bei der das Kohlenstoffatom über eine Doppelbindung an ein Schwefelatom und über eine Einfachbindung an ein weiteres Schwefelatom gebunden ist. Zum Beispiel kann eine Dithiourethan-Gruppe auf der allgemeinen chemischen Formel: -NR-CS-S-R* basieren, wobei R für Wasserstoff oder einen anderen Rest und R* für Wasserstoff oder einen anderen Rest, insbesondere für einen anderen Rest, stehen können.
  • Weiterhin umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt b), in dem auf die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils ein Klebstoff aufgebracht wird. Dabei umfasst der Klebstoff mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer, insbesondere kovalent angebundenen, funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere kovalent angebundenen, funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein Vernetzungsmittel, zum Beispiel einen Härter und/oder ein Vulkanisationsmittel, mit mindestens einer, insbesondere kovalent angebundenen, funktionellen Gruppe. Dabei wird durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des Polymers oder Präpolymers oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels und/oder des mindestens einen Vernetzungsmittels, beispielsweise Härters und/oder Vulkanisationsmittels, des Klebstoffs eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und dem Klebstoff ausgebildet.
  • Weiterhin umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt c), in dem auf den Klebstoff ein zweites Bauteil aufgebracht wird. Dabei kann durch den Klebstoff eine Klebeverbindung ausgebildet werden.
  • Auf diese Weise kann ein Bauteil-Verbund mit Klebeverbindung ausgebildet werden.
  • Die, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganischen und teilweise organische Hybrid-Beschichtung kann vorteilhafterweise sowohl als Primer als auch als Haftvermittler und insbesondere auch als chemisches Anbindungsmittel für den Klebstoff und insbesondere zwischen dem ersten Bauteil und dem Klebstoff - und wie später erläutert gegebenenfalls auch zwischen dem zweiten Bauteil und dem Klebstoff - dienen und insbesondere gute, beispielsweise physikalische, Haftungseigenschaften und insbesondere auch zusätzlich gute, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften für Klebstoffe aufweisen. Somit können durch die Hybrid-Beschichtung direkt zwei Funktionen erfüllt werden. Dadurch kann das Verfahren vereinfacht und Herstellungskosten reduziert werden.
  • Dadurch, dass die teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgestattet ist, kann vorteilhafterweise ermöglicht werden, dass die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils mit mindestens einer funktionellen Gruppe des Klebstoffs, beispielsweise mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des Polymers oder Präpolymers oder Oligomers, und/oder mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels und/oder mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des mindestens einen Vernetzungsmittels, beispielsweise Härters und/oder Vulkanisationsmittels, reagieren und kovalente Bindungen zwischen der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und dem Klebstoff ausbilden kann. Durch die kovalenten Bindungen kann dabei vorteilhafterweise eine starke und insbesondere hydrolysebeständige und/oder medienbeständige Anbindung des Klebstoffs an die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils erzielt werden, welche deutlich stärker, insbesondere um mindestens einen Faktor 10 stärker, als eine rein physikalische Adhäsion beziehungsweise Haftung (Physisorption) sein kann. Dadurch, dass der Klebstoff mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein Vernetzungsmittel umfasst, kann dabei zudem eine hohe Anzahl an chemischen Anbindungsstellen und damit eine hohe Anzahl an kovalenten Bindungen zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff realisiert und dadurch eine weiter verstärkte Anbindung des Klebstoffs an die Hybrid-Beschichtung erzielt werden. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise eine starke, und insbesondere auch besonders langlebige, Klebeverbindung zwischen den Bauteilen des Bauteil-Verbundes erzielt werden.
  • Zudem kann eine, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganischen und teilweise organische Hybrid-Beschichtung vorteilhafterweise hydrolyselbstständiger und/oder medienbeständiger, beispielsweise gegen Öl, sein als herkömmliche Primerschichten und als herkömmliche Haftvermittlerschichten. Insbesondere kann die Hybrid-Beschichtung, beispielsweise durch die später erläuterten Beschichtungsverfahren, besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch besonders stabil und insbesondere auch sowohl selbst als auch deren Haftung auf dem Bauteil besonders hydrolysebeständig und/oder medienbeständig, beispielsweise gegen Öl, ausgebildet sein beziehungsweise werden. Dies ermöglicht es die, beispielsweise physikalischen, Haftungseigenschaften und gegebenenfalls auch, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften sowie Dichtigkeit und/oder Stabilität der Hybrid-Beschichtung vorteilhafterweise auch langfristig aufrechtzuerhalten und zudem auch das damit beschichtete Bauteil, insbesondere auch langfristig vor Korrosion und/oder vor anderen Umwelteinflüssen, wie Wasser und insbesondere auch Feuchte sowie gegebenenfalls auch vor Gasen und anderen umgebenden Medien, wie Öl, sowie auch Staub, zu schützen und/oder derartige Stoffe in dem damit beschichteten Bauteil einzuschließen. Darüber hinaus ermöglicht es die Hybrid-Beschichtung vorteilhafterweise auch Kunststoffe, welche ansonsten üblicherweise eine Plasma-Aktivierung erforderlich machen um eine Grundlage für eine dauerhafte Haftung von Klebstoffen zu bieten, zum Beispiel Kunststoffe auf Basis von Polyoxymethylen (POM) und/oder von Polyamid (PA) und/oder eines Polyolefins, beispielsweise von Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder von Polytetrafluorethylen (PTFE), insbesondere ohne eine Plasma-Aktivierung, eine Grundlage für eine, insbesondere dauerhaft, hohe Haftung von Klebstoffen zu erzielen.
  • Da bereits die Hybrid-Beschichtung das damit beschichtete Bauteil vor Korrosion und anderen Umwelteinflüssen schützt, muss das mit der Hybrid-Beschichtung beschichtete Bauteil nicht direkt nach dem Beschichten mit der Hybrid-Beschichtung weiterverarbeitet werden, sondern kann als solches gelagert und/oder bereitgestellt werden, was vorteilhaft für eine Massenproduktion ist.
  • Dadurch, dass die Hybrid-Beschichtung gute, beispielsweise physikalische, Haftungseigenschaften und gegebenenfalls auch zusätzlich gute, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften für Klebstoffe aufweist, kann vorteilhafterweise eine gute, beispielsweise physikalische, Anhaftung und gegebenenfalls zusätzlich eine, beispielsweise chemische, Anbindung des Klebstoffs auf der Hybrid-Beschichtung erzielt werden.
  • Durch den Klebstoff kann dann wiederum aufgrund der guten, beispielsweise physikalischen, Haftungseigenschaften und gegebenenfalls zusätzlichen, beispielsweise chemischen, Anbindungseigenschaften der Hybrid-Beschichtung eine starke Klebeverbindung zwischen den Bauteilen und dadurch ein Bauteil-Verbund mit einer, insbesondere auch dauerhaft, starken Klebeverbindung hergestellt werden.
  • Insgesamt kann so auf einfache und kostengünstige Weise ein, insbesondere dauerhaft, stabiler Bauteil-Verbund, insbesondere mit einer, insbesondere auch dauerhaft, starken Klebeverbindung, beispielsweise abdichtenden Klebeverbindung, hergestellt werden.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform weist auch das zweite Bauteil eine, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung auf. Dabei wird in Verfahrensschritt c) insbesondere die Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils auf den Klebstoff aufgebracht. So können die bereits im Rahmen der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils beschriebenen Vorteile auch bezüglich des zweiten Bauteils erzielt und insbesondere so die Klebeverbindung des Bauteil-Verbundes noch weiter, insbesondere dauerhaft, verstärkt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist beziehungsweise wird das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil, insbesondere das erste Bauteil, beispielsweise das erste Bauteil und das zweite Bauteil, mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, mit der, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung beschichtet.
  • Dabei kann die mindestens eine Organosiliciumverbindung insbesondere als Präkursor zur Ausbildung der Hybrid-Beschichtung ausgelegt sein.
  • Unter einer Organosiliciumverbindung kann insbesondere eine Verbindung verstanden werden, welche mindestens eine, insbesondere direkte, Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si-C) aufweist und/oder in welcher Kohlenstoff, insbesondere indirekt, über mindestens ein weiteres Element, beispielsweise über Sauerstoff (Si-O-C) oder Stickstoff (Si-N-C) oder Schwefel (Si-S-C), an Silicium gebunden ist.
  • Zum Beispiel kann das erste Bauteil mit der, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung, insbesondere in Verfahrensschritt a), dadurch bereitgestellt werden, dass ein erstes Bauteil mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung beschichtet wird. Analog dazu kann das zweite Bauteil mit der, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung dadurch bereitgestellt werden, dass, insbesondere in einem vor dem Verfahrensschritt c) durchgeführten Verfahrensschritt, zum Beispiel ebenfalls in Verfahrensschritt a), ein zweites Bauteil mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, mit der, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung beschichtet wird.
  • Durch Beschichtungsverfahren, welche eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfassen, können vorteilhafterweise, insbesondere dünne, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtungen ausgebildet werden, welche als Haftvermittler und gegebenenfalls auch als chemisches Anbindungsmittel, insbesondere zwischen dem ersten und/oder zweiten Bauteil und dem Klebstoff, dienen und gute, beispielsweise physikalische, Haftungseigenschaften und gegebenenfalls auch zusätzlich gute, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften für Klebstoffe aufweisen und sowohl besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch besonders stabil und insbesondere hydrolysebeständig und/oder medienbeständig sein kann. Dadurch, dass die auf diese Weise ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung und ihre Haftung auf dem Bauteil eine hohe Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit aufweist, können deren, beispielsweise physikalischen, Haftungseigenschaften und gegebenenfalls auch, beispielsweise chemischen, Anbindungseigenschaften sowie Dichtigkeit und Stabilität vorteilhafterweise auch langfristig aufrechterhalten werden und zudem auch das erste und/oder zweite Bauteil, insbesondere auch langfristig, vor Korrosion und/oder vor Umwelteinflüssen, wie Wasser und insbesondere auch Feuchte sowie gegebenenfalls auch vor Gasen und anderen umgebenden Medien sowie auch Staub, geschützt werden und/oder derartige Stoffe in dem Bauteil eingeschlossen werden.
  • Die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils kann insbesondere eine silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung mit mindestens einer funktionellen Gruppe sein beziehungsweise als solches durch das Beschichtungsverfahren ausgebildet werden.
  • Beispielsweise kann die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils mindestens eine funktionellen Gruppe und Siloxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein, beziehungsweise derart durch das Beschichtungsverfahren ausgebildet werden.
  • Insbesondere kann die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils mindestens eine funktionellen Gruppe und Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein, beziehungsweise derart durch das Beschichtungsverfahren ausgebildet werden.
  • Beispielsweise kann die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils Hybridpolymere mit mindestens einer funktionellen Gruppe und mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein, beziehungsweise derart durch das Beschichtungsverfahren ausgebildet werden.
  • Unter einem Silsesquioxan kann insbesondere ein Siloxan mit einer käfigartigen und/oder polymeren oder oligomeren Struktur auf der Basis von Silicium-Sauerstoff-Silicium-Brücken (-Si-O-Si-) und tetrahedrischen Silicium-Eckpunkten verstanden werden. Beispielsweise können Silsesquioxane eine Siloxan-Einheit der allgemeinen chemischen Formel: -[SiO1,5X]n- umfassen, insbesondere darauf basieren, wobei n für die Anzahl dieser Siloxan-Einheiten steht und X zum Beispiel für einen organischen Rest, Wasserstoff, ein Halogen oder einen anderen Rest stehen kann, welcher terminierend oder gegebenenfalls auch verbrückend und/oder verknüpfend sein kann. Silsesquioxane können polymer oder oligomer und/oder käfigartig ausgebildet sein. Polymere Silsesquioxane können beispielsweise eine zufällige und/oder leiterförmige und/oder auch käfigartige Grundstruktur aufweisen. Käfigartige Silsesquioxane können insbesondere eine käfigartige Grundstruktur aus einer Mehrzahl von Siloxan-Einheiten, beispielsweise [SiO1,5R]-Einheiten, pro Käfig, beispielsweise von bis zu 18 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel von bis zu 18 [SiO1,5R]-Einheiten, pro Käfig, aufweisen. Zudem können käfigartige Silsesquioxane oligomer oder polymer untereinander verknüpft sein und somit sowohl käfigartig als auch oligomer oder polymer sein. Beispiele für ein käfigartige Silsesquioxane sind Octasilsesquioxane, welche eine Grundstruktur in Form eines oktaedrischen Käfigs aus 8 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel aus 8 [SiO1,5R]-Einheiten, aufweisen und zudem auch oligomer oder polymer verknüpft sein können, wie zum Beispiel polyoctaedrische Silsesquioxane (POSS; Englisch: Polyoctahedral Silsesquioxanes). Weitere Beispiele für käfigartige Silsesquioxane sind Decasilsesquioxane, welche eine Grundstruktur in Form eines Käfigs aus 10 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel aus 10 [SiO1,5R]-Einheiten, aufweisen und zudem auch oligomer oder polymer verknüpft sein können.
  • Silicium-Sauerstoff-Strukturelemente, beispielsweise Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliziumdioxid, können insbesondere einen anorganischen Teil der Hybrid-Beschichtung darstellen.
  • Organische Bestandteile und/oder organische Reaktionsprodukte der mindestens einen Organosiliciumverbindung und/oder organische Gruppen an Silicium-Atomen von aus der mindestens einen Organosiliciumverbindung ausgebildeten Silicium-Sauerstoff-Strukturelementen, beispielsweise Siloxan- und/oder Silsesquioxan-Strukturen, können insbesondere einen organischen Teil der Hybrid-Beschichtung darstellen.
  • Das Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, kann insbesondere chemische Gasphasenabscheidung sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist oder wird daher das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil, beispielsweise in Verfahrensschritt a) mittels chemischer Gasphasenabscheidung aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybrid-Beschichtung, umfasst, mit der, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung beschichtet. Beispielsweise kann in Verfahrensschritt a) ein beziehungsweise das erste Bauteil und/oder ein beziehungsweise das zweite Bauteil mit einer beziehungsweise der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung mittels chemischer Gasphasenabscheidung aus einer mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfassenden Gasphase beschichtet werden. Die chemische Gasphasenabscheidung kann insbesondere bei Atmosphärendruck durchgeführt werden.
  • Durch chemische Gasphasenabscheidung aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfasst, kann vorteilhafterweise auf einfache Weise eine, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung, insbesondere welche sowohl besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch besonders hydrolysebeständig und/oder medienbeständig sein kann und beispielsweise Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliziumdioxid, zum Beispiel organischanorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid, umfassen und/oder darauf basieren und/oder daraus ausgebildet sein kann, ausgebildet werden.
  • Beschichtungsverfahren, welche eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfassen, wie zum Beispiel eine chemische Gasphasenabscheidung aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfasst, ermöglichen es vorteilhafterweise zudem, insbesondere auch bei hohen Temperaturen, beispielsweise von um 300 °C, eine teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung mit mindestens einer funktionellen Gruppe, insbesondere unter Verwendung von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe als Präkursor, auszubilden und zwar derart, dass die mindestens eine funktionelle Gruppe und/oder eine daraus ausgebildete funktionelle Gruppe auch nach Abschluss des Beschichtungsvorgangs noch an der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung erhalten bleiben kann.
  • So können vorteilhafterweise sowohl besonders gute, und insbesondere auch hydrolysebeständige und/oder medienbeständige, beispielsweise physikalische, Haftungseigenschaften und insbesondere auch, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften als auch zugleich ein, insbesondere hydrolysebeständiger und/oder medienbeständiger, Schutz, beispielsweise Korrosionsschutz, für das Bauteil, erzielt werden.
  • Dies ist so bislang durch herkömmliche Beschichtungsverfahren mit Organosiliciumverbindungen nicht möglich gewesen.
  • Bei herkömmlichen Beschichtungsverfahren, in denen Schichten durch Aufbringen von Organosilanen aus Lösung ausgebildet und bei niedrigen Temperaturen getrocknet werden, werden organische Schichten ausgebildet, welche zwar mit funktionellen Gruppen ausgestattet sein können und anfänglich gute Haftungseigenschaften aufweisen können, jedoch mangels eines anorganischen Anteils und mangels einer ausreichenden Vernetzung in sich selbst und mit, beispielsweise metallischen, Oberflächen in der Regel eine geringe Hydrolysebeständigkeit aufweisen und keinen Korrosionsschutz bieten, weshalb hierbei üblicherweise die anfänglich guten Haftungseigenschaften unter Einwirkung von Feuchtigkeit verloren gehen.
  • Bei anderen herkömmlichen Beschichtungsverfahren, in denen Schichten durch Aufbringen von Organosiloxan-Lacken ausgebildet und an Luft eingebrannt werden, werden anorganische Schichten ausgebildet, welche zwar hydrolysebeständig sein und einen Korrosionsschutz bieten können, jedoch mangels eines organischen Anteils, insbesondere mangels funktioneller Gruppen, üblicherweise schlechte Haftungseigenschaften aufweisen und daher auch als Formtrennmittel in Werkzeugen zur Kunststoff-Formgebung eingesetzt werden. Beim Einbrennvorgang an Luft werden dabei funktionelle Gruppen oxidativ zerstört, weshalb derartig hergestellte Schichten nach dem Einbrennen keine funktionellen Gruppen mehr aufweisen.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist auch die teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils mindestens eine funktionelle Gruppe auf. Dabei kann insbesondere auch durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des Klebstoffs eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils und dem Klebstoff ausgebildet werden. So kann vorteilhafterweise auch eine besonders starke und insbesondere hydrolysebeständige und/oder medienbeständige Anbindung des Klebstoffs an die Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils erzielt werden. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise eine besonders starke, und insbesondere auch besonders langlebige, Klebeverbindung zwischen den Bauteilen des Bauteil-Verbundes erzielt werden.
  • Beispielsweise kann, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), ein beziehungsweise das erste Bauteil und/oder ein beziehungsweise das zweite Bauteil mit einer beziehungsweise der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung mit mindestens einer funktionellen Gruppe mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, zum Beispiel mittels chemischer Gasphasenabscheidung aus einer mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfassenden Gasphase, beschichtet werden. Dabei kann das Beschichten, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), insbesondere mit beziehungsweise aus einer Gasphase erfolgen, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybrid-Beschichtung, umfasst.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform erfolgt das Beschichten, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), bei einer Temperatur in einem Bereich von ≥ 200 °C bis ≤ 400 °C. Beispielsweise kann das Beschichten in Verfahrensschritt a) bei einer Temperatur in einem Bereich von ≥ 250 °C bis ≤ 350 °C erfolgen. Dies hat sich für die Ausbildung einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung, insbesondere mit mindestens einer funktionellen Gruppe, als besonders vorteilhaft erwiesen. Derartige Beschichtungstemperaturen können im Vergleich zu den Beschichtungstemperaturen von anderen Beschichtungsverfahren, beispielsweise zur Ausbildung von Siliciumdioxid-Schichten, vergleichsweise niedrig sein. Vorteilhafterweise können derartige Beschichtungstemperaturen niedrig genug sein, um beispielsweise ein Beschichten von weniger temperaturstabilen Bauteilen, wie bereits mit Elektronik bestückten Leiterplatten, gegebenenfalls sogar von Bauteilen aus Kunststoff, zu ermöglichen. Eine derartige Beschichtungstemperatur beispielsweise durch ein so genanntes Semi-Hot-Wire-Verfahren oder durch ein so genanntes Hot-Wall-Verfahren realisiert werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die Gasphase, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), eine reduzierende oder inerte Gasphase. Insbesondere kann die Gasphase, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), eine reduzierende Gasphase sein. Beispielsweise kann die Gasphase, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), Wasserstoff, zum Beispiel Formiergas, beispielsweise Stickstoff und/oder Argon und Wasserstoff, umfassen. So kann vorteilhafterweise die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung beziehungsweise der mindestens einen Organosiliciumverbindung vor einer Oxidation geschützt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die Gasphase, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), mindestens eine Säure, insbesondere mindestens eine Br0nsted-Säure, beispielsweise mindestens eine Carbonsäure, zum Beispiel Essigsäure, und/oder Wasser. Durch die mindestens eine Säure, insbesondere Bronsted-Säure, beispielsweise Carbonsäure, können vorteilhafterweise chemische Reaktion der mindestens einen Organosiliciumverbindung in der Gasphase während des Beschichtungsverfahrens, beispielsweise bei der chemischen Gasphasenabscheidung, katalysiert und/oder beschleunigt werden. Beispielsweise können durch die mindestens eine Säure, insbesondere Bronsted-Säure, beispielsweise Carbonsäure, und/oder durch das Wasser vorteilhafterweise Silicium-Sauerstoff-Kohlenstoff-Bindungen (Si-O-C) von Organosiliciumverbindungen in der Gasphase während des Beschichtungsverfahrens, beispielsweise bei der chemischen Gasphasenabscheidung, teilweise zu Silanolen (Si-O-H) hydrolisiert werden, welche wiederum teilweise an der Oberfläche des Bauteils anbinden können und teilweise unter Wasserabspaltung, beispielsweise zu Siloxanen (-Si-O-Si-) und/oder Strukturen aus Siliciumdioxid, insbesondere amorphem Siliciumdioxid, kondensieren können. In der sich dabei ausbildenden teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung kann dabei Sauerstoff teilweise von dem in der Gasphase enthaltenen Wasser stammen. Durch das Wasser kann zudem vorteilhafterweise die Dissoziation und damit die katalytischen Eigenschaften der mindestens einen Säure, insbesondere Bronsted-Säure, beispielsweise Carbonsäure, verstärkt werden.
  • Die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung, insbesondere zur Ausbildung der Hybridbeschichtung, kann zum Beispiel eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Cyanat-Gruppe (-O-C≡N) und/oder eine Isocyanat-Gruppe (-N=C=O) und/oder eine Thiocyanat-Gruppe (-S-C≡N) und/oder eine Isothiocyanat-Gruppe (-N=C=S) und/oder eine Nitril-Gruppe (-C=N) umfassen oder sein.
  • Die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, kann beispielsweise die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung umfassen und gegebenenfalls dieser entsprechen und/oder ein Zersetzungsprodukt der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung umfassen und gegebenenfalls diesem entsprechen.
  • Vinyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen, und/oder Amino-Gruppen und/oder Thiol-Gruppen und/oder Epoxid-Gruppen von Organosiliciumverbindungen können vorteilhafterweise als solche vergleichsweise stabil sein und beim Beschichten, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), als solche zumindest im Wesentlichen erhalten bleiben. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer derartigen funktionellen Gruppe auch die Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, mindestens eine dementsprechende funktionelle Gruppe umfassen.
  • Cyanat-Gruppen (-O-C=N) von Organosiliciumverbindungen können sich beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Hydroxy-Gruppen zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Cyanat-Gruppe die Hybrid-Beschichtung mindestens eine Hydroxy-Gruppe umfassen.
  • Isocyanat-Gruppen (-N=C=O) von Organosiliciumverbindungen können beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Carbaminsäuren (-NH-COOH) hydrolisieren, welche sich dann zu Amino-Gruppen zersetzen können. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Isocyanat-Gruppe die Hybrid-Beschichtung mindestens eine Amino-Gruppe umfassen.
  • Thiocyanat-Gruppen (-S-C≡N) von Organosiliciumverbindungen können sich beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Thiol-Gruppen zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Thiocyanat-Gruppe die Hybrid-Beschichtung mindestens eine Thiol-Gruppe umfassen.
  • Isothiocyanat-Gruppen (-N=C=S) von Organosiliciumverbindungen können sich beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Thiocarbamat-Gruppen, zum Beispiel Thionurethan-Gruppen und/oder Thiolurethan-Gruppen, zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Isothiocyanat-Gruppe die Hybrid-Beschichtung mindestens eine Thiocarbamat-Gruppe, zum Beispiel Thionurethan-Gruppe und/oder Thiolurethan-Gruppe, umfassen.
  • Nitril-Gruppen (-C≡N) von Organosiliciumverbindungen können sich beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Carbonsäure-Gruppen zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Nitril-Gruppe die Hybrid-Beschichtung mindestens eine Carbonsäure-Gruppe umfassen.
  • Die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, kann daher insbesondere eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Thiocarbamat-Gruppe, zum Beispiel eine Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan-Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe, und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe umfassen oder sein.
  • Vinyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung können vorteilhafterweise mit ungesättigten, funktionellen Gruppen des Klebstoffs eine, insbesondere radikalische, Reaktion, beispielsweise Additionsreaktion, eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff ausbilden.
  • Amino-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen und/oder Thiol-Gruppen und/oder Carbonsäure-Gruppen und/oder Epoxid-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung können vorteilhafterweise mit Epoxid-Gruppen des Klebstoffs eine Additionsreaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff ausbilden. Amino-Gruppen können zudem vorteilhafterweise katalytische und damit reaktionsbeschleunigende Eigenschaften aufweisen. Durch Thiol-Gruppen kann vorteilhafterweise eine kovalente Anbindung von bestimmten Kunststoffen, wie Polyphenylensulfid (PPS) und/oder von durch Schwefel-Vulkanisation von Kautschuken erhältlichen Elastomeren, an der Hybrid-Beschichtung mittels Schwefel-Brücken erzielt werden.
  • Hydroxy-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung oder des Klebstoffs können zudem vorteilhafterweise mit Carbonsäure-Gruppen oder Hydroxy-Gruppen oder Thiol-Gruppen des Klebstoffs beziehungsweise an der Hybrid-Beschichtung eine Veresterungsreaktion beziehungsweise eine Kondensationsreaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff ausbilden.
  • Thiocarbamat-Gruppen, zum Beispiel Thionurethan-Gruppen und/oder Thiolurethan-Gruppen und/oder Dithiourethan-Gruppen, an der Hybrid-Beschichtung können vorteilhafterweise mit Amin-Gruppen und/oder Amino-Gruppen des Klebstoffs eine Reaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff ausbilden. Durch Thiocarbamat-Gruppen kann vorteilhafterweise eine kovalente Anbindung von bestimmten Kunststoffen, wie Polyphenylensulfid (PPS) und/oder von durch Schwefel-Vulkanisation von Kautschuken erhältlichen Elastomeren, an der Hybrid-Beschichtung mittels Schwefel-Brücken erzielt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die mindestens eine Organosiliciumverbindung ein Organosilan. Insbesondere kann die mindestens eine Organosiliciumverbindung ein Organosilan sein.
  • Unter einem Organosilan kann insbesondere eine Verbindung verstanden werden, welche mindestens eine, insbesondere direkte, Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si-C) umfasst.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils und/oder die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si-C) an Silicium angebunden. So kann vorteilhafterweise eine hydrolysebeständige und/oder medienbeständige Anbindung der mindestens einen funktionellen Gruppe an das Silicium und damit an die Hybrid-Beschichtung realisiert werden. Dadurch kann wiederum vorteilhafterweise eine hydrolysebeständige und/oder medienbeständige Anbindung des Klebstoffs an die Hybrid-Beschichtung realisiert werden. Die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe kann dabei insbesondere ein Organosilan sein.
  • Zusätzlich zu der mindestens einen funktionellen Gruppe, insbesondere welche über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si-C) an Silicium angebunden ist, können Alkoxygruppen, beispielsweise Methoxy-Gruppen und/oder EthoxyGruppen und/oder Propoxy-Gruppen und/oder Butoxy-Gruppen, an das Silicium der mindestens einen Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe angebunden sein.
  • Die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe kann zum Beispiel mindestens ein Vinylsilan und/oder mindestens ein Allylsilan und/oder mindestens ein Aminosilan, beispielsweise mindestens ein Aminoalkylsilan, und/oder mindestens ein Mercaptosilan, beispielsweise mindestens ein Mercaptoalkylsilan, und/oder mindestens ein Glycidoxysilan, beispielsweise mindestens ein Glycidoxyalkylsilan, und/oder mindestens ein Isocyanatosilan, beispielsweise mindestens ein Isocyanatoalkylsilan, und/oder mindestens ein Thiocyanatosilan, beispielsweise mindestens ein Thiocyanatoalkylsilan, und/oder mindestens ein Cyanosilan, beispielsweise mindestens ein Cyanoalkylsilan, umfassen oder sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die Gasphase, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), weiterhin mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybrid-Beschichtung. So können die Eigenschaften der Hybrid-Beschichtung vorteilhafterweise gezielt eingestellt werden.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die Gasphase, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), weiterhin mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit mindestens einer weiteren funktionellen Gruppe als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybrid-Beschichtung. Dabei kann die mindestens eine weitere funktionelle Gruppe beispielsweise die Eigenschaften der Hybrid-Beschichtung modifizieren und/oder den Beschichtungsprozess verbessern, beispielsweise beschleunigen, und/oder mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung und/oder mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des Klebstoffs unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbar sein beziehungsweise reagieren.
  • Durch eine Ausbildung einer kovalenten Bindung zwischen der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung kann vorteilhafterweise die Stabilität und/oder Dichtigkeit und/oder Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit der Hybrid-Beschichtung weiter verbessert werden.
  • Durch eine Ausbildung einer kovalenten Bindung zwischen der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels und/oder des mindestens einen Vernetzungsmittels, beispielsweise Härters und/oder Vulkanisationsmittels, des Klebstoffs kann vorteilhafterweise die Anbindung an die Hybrid-Beschichtung und/oder die Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit dieser Anbindung weiter verbessert werden.
  • Die mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe kann insbesondere ebenfalls ein Organosilan sein. Die mindestens eine weitere funktionelle Gruppe kann dabei insbesondere über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si-C) an Silicium angebunden sein.
  • Die mindestens eine weitere funktionelle Gruppe kann dabei beispielsweise eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Ethenylen-Gruppe, und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Cyanat-Gruppe und/oder eine Isocyanat-Gruppe und/oder eine Thiocyanat-Gruppe und/oder eine Isothiocyanat-Gruppe und/oder eine Nitril-Gruppe umfassen oder sein.
  • Die mindestens eine weitere funktionelle Gruppe der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung kann dabei insbesondere zu der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung unterschiedlich sein.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Gasphase, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), weiterhin mindestens einen, beispielsweise symmetrischen oder asymmetrischen, insbesondere symmetrischen, Kieselsäureester. Durch die Verwendung des mindestens einen Kieselsäureesters kann vorteilhafterweise der Siliciumdioxid-Anteil der Hybrid-Beschichtung erhöht werden. So können die Eigenschaften der Hybrid-Beschichtung gezielt eingestellt werden.
  • Insbesondere kann die Gasphase, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), weiterhin mindestens einen, beispielsweise symmetrischen oder asymmetrischen, insbesondere symmetrischen, ortho-Kieselsäureester umfassen.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist der mindestens eine Kieselsäureester, insbesondere ortho-Kieselsäureester, mindestens einen Kieselsäureester, insbesondere ortho-Kieselsäureester, der allgemeinen chemischen Formel:
    Figure DE102019217133A1_0001
    Dabei können R10, R11, R12 und R13 jeweils unabhängig voneinander für eine Alkyl-Gruppe, beispielsweise eine Methyl-Gruppe oder eine Ethyl-Gruppe oder eine Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine n-Propyl-Gruppe oder eine i-Propyl-Gruppe, oder eine Butyl-Gruppe, zum Beispiel eine n-Butyl-Gruppe oder eine i-Butyl-Gruppe oder eine t-Butyl-Gruppe, stehen.
  • Beispielsweise kann der mindestens eine Kieselsäureester, insbesondere ortho-Kieselsäureester, Tetraethylorthosilikat (TEOS) und/oder Tetrapropylyorthosilikat (TPOS) und/oder Tetramethylorthosilicat (TMOS) umfassen oder sein. Durch die Verwendung von Tetraethylorthosilikat (TEOS) und/oder Tetrapropylyorthosilikat (TPOS) kann vorteilhafterweise die Prozesssicherheit im Vergleich zu Tetramethylorthosilicat (TMOS) erhöht werden.
  • Insbesondere kann der mindestens eine Kieselsäureester einen ortho-Kieselsäureester, insbesondere Tetramethylorthosilicat (TMOS) und/oder Tetraethylorthosilicat (TEOS), umfassen oder sein.
  • Vor dem Beschichten, zum Beispiel in Verfahrensschritt a), kann das Bauteil, beispielsweise in einem Verfahrensschritt a0), gegebenenfalls gereinigt, beispielsweise entfettet und/oder gebeizt und/oder gewaschen, und/oder, beispielsweise in einer Formiergasatmosphäre, getrocknet und/oder wärmebehandelt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels und/oder des mindestens einen Vernetzungsmittels, beispielsweise Härters und/oder Vulkanisationsmittels, des Klebstoffs eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe, und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Hydrosilan-Gruppe, beispielsweise eine Si-H-Gruppe.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels und/oder des mindestens einen Vernetzungsmittels, beispielsweise Härters und/oder Vulkanisationsmittels, des Klebstoffs eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe.
  • Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung insbesondere eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Ethenylen-Gruppe umfassen oder sein.
  • Dabei können durch eine, insbesondere radikalische, Reaktion, beispielsweise Additionsreaktion, der Vinyl-Gruppe und/oder Ethenylen-Gruppe der Hybrid-Beschichtung mit der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, des Klebstoffs Alkylen-Einheiten ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff ausgebildet werden kann.
  • Im Fall einer Schwefel-Vulkanisation kann - alternativ oder zusätzlich - die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung hierbei beispielsweise eine Thiol-Gruppe und/oder eine Thiocarbamat-Gruppe, zum Beispiel eine Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan-Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe, umfassen oder sein. Diese funktionellen Gruppen können vorteilhafterweise bei einer Schwefel-Vulkanisation zu dem Elastomer unter Ausbildung von Schwefel-Brücken und/oder Thioether-Einheiten mit vernetzen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Elastomer ausbilden.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels und/oder des mindestens einen Vernetzungsmittels, beispielsweise Härters und/oder Vulkanisationsmittels, des Klebstoffs eine Epoxid-Gruppe.
  • Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung insbesondere eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe umfassen oder sein.
  • Mit einer Amino-Gruppe kann eine Epoxid-Gruppe zum Beispiel zu einer über eine kovalente Bindung verbrückenden, sekundären oder tertiären Amin-Einheit reagieren. An einem Kohlenstoffatom, welches zu dem mit der Amin-Gruppe substituierten Kohlenstoffatom benachbart ist, kann dabei insbesondere eine Hydroxy-Gruppe ausgebildet werden.
  • Mit einer Hydroxy-Gruppe kann eine Epoxid-Gruppe zum Beispiel, insbesondere über eine Additionsreaktion, zu einer über eine kovalente Bindung verbrückenden Ether-Einheit reagieren. An einem Kohlenstoffatom, welches zu dem mit der Ether-Gruppe substituierten Kohlenstoffatom benachbart ist, kann dabei insbesondere eine Hydroxy-Gruppe ausgebildet werden.
  • Mit einer Thiol-Gruppe kann eine Epoxid-Gruppe zum Beispiel, insbesondere über eine Additionsreaktion, zu einer über eine kovalente Bindung verbrückenden Thioether-Einheit (R-S-R*) reagieren. An einem Kohlenstoffatom, welches zu dem mit der Thioether-Einheit substituierten Kohlenstoffatom benachbart ist, kann dabei insbesondere eine Hydroxy-Gruppe ausgebildet werden.
  • Mit einer Carbonsäure-Gruppe kann eine Epoxid-Gruppe zum Beispiel, insbesondere über eine Additionsreaktion, zu einer über eine kovalente Bindung verbrückenden Carbonsäureester-Einheit reagieren. An einem Kohlenstoffatom, welches zu dem mit der Carbonsäureester-Einheit substituierten Kohlenstoffatom benachbart ist, kann dabei insbesondere eine Hydroxy-Gruppe ausgebildet werden.
  • Mit einer Epoxid-Gruppe kann eine Epoxid-Gruppe zum Beispiel zu einer über eine kovalente Bindung verbrückenden Ether-Einheit reagieren beziehungsweise zu einem Polyether polymerisieren.
  • Durch eine Reaktion, insbesondere Additionsreaktion, der Epoxid-Gruppe des Klebstoffs mit der Amino-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Epoxid-Gruppe der Hybrid-Beschichtung kann so vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff ausgebildet werden.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels und/oder des mindestens einen Vernetzungsmittels, beispielsweise Härters und/oder Vulkanisationsmittels, des Klebstoffs eine Hydroxy-Gruppe.
  • Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung insbesondere eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe umfassen oder sein.
  • Durch eine Reaktion, insbesondere Additionsreaktion oder eine Veresterungsreaktion oder eine Kondensationsreaktion, der Hydroxy-Gruppe des Klebstoffs mit der Epoxid-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe der Hybrid-Beschichtung können Ether-Einheiten beziehungsweise Carbonsäureester-Einheiten beziehungsweise Thioether-Einheiten ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff ausgebildet werden kann.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels und/oder des mindestens einen Vernetzungsmittels, beispielsweise Härters und/oder Vulkanisationsmittels, des Klebstoffs eine Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel eine Si-H-Gruppe.
  • Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung insbesondere eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Ethenylen-Gruppe, umfassen oder sein.
  • Durch eine Reaktion, insbesondere Hydrosilylierungsreaktion, der Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel Si-H-Gruppe, des Klebstoffs an die Vinyl-Gruppe und/oder Ethenylen-Gruppe der Hybrid-Beschichtung können Silicium-Kohlenstoff-Bindungen ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem ausgebildeten Elastomer ausgebildet werden kann.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der Klebstoff eine Harzformulierung und/oder ein Harz, insbesondere zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs, und/oder ein thermoplastisches Elastomer und/oder einen Thermoplast und/oder ein, insbesondere chemisch vernetztes, beispielsweise herkömmliches, Elastomer und/oder einen Kautschuk.
  • Ein duroplastischer Kunststoff kann auch als Duroplast beziehungsweise Duromer beziehungsweise Thermodur bezeichnet werden. Ein duroplastischer Kunststoff kann insbesondere durch Aushärten einer Harzformulierung, insbesondere eines in einer Harzformulierung enthaltenen Harzes, beispielsweise eines Kunstharzes beziehungsweise synthetischen Harzes, insbesondere welche/s vor dem Aushärten in Form eines schmelzbaren Feststoffs und/oder eines flüssigen beziehungsweise zähflüssigen und/oder hochviskosen Materials vorliegen kann, erhältlich sein beziehungsweise ausgebildet werden. Die Harzformulierung beziehungsweise das Harz, insbesondere zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs, und der daraus ausgebildete duroplastische Kunststoff können dabei zum Beispiel mit mindestens einem Füllstoff gefüllt beziehungsweise compoundiert oder auch ungefüllt beziehungsweise uncompoundiert sein. Nach der Aushärtung kann der duroplastische Kunststoff insbesondere verformungsstabil sein.
  • Ein Thermoplast kann auch als Elastomer beziehungsweise thermoplastischer Kunststoff bezeichnet werden. Ein Thermoplast kann insbesondere ein Kunststoff sein, welcher sich bei einer Erwärmung auf einen bestimmten Temperaturbereich plastisch verformen lassen und sich durch Abkühlung wieder verfestigen kann. Dieser Vorgang ist bei Thermoplasten im Wesentlichen reversibel, das heißt, er kann durch Wiedererwärmung auf den bestimmten Temperaturbereich und Abkühlung quasi beliebig oft wiederholt werden, beispielsweise solange keine thermische oder oxidative Schädigung des Materials eintritt. Bei einer Erwärmung auf den bestimmten Temperaturbereich können Thermoplaste, zunächst insbesondere beim Überschreiten ihrer Glasübergangstemperatur, erweichen, was auch als thermoplastischer Zustand bezeichnet wird, und dann, insbesondere nach dem Überschreiten eines bestimmten Thermoplastizitätsbereichs, schmelzen, was auch als fließfähiger beziehungsweise schmelzflüssiger Zustand bezeichnet wird. Thermoplaste sind in der Regel aus linearen oder lediglich wenig verzweigten Polymerketten aufgebaut, zwischen denen - im Vergleich zu chemischen Bindungen - schwache physikalische Bindungskräfte vorliegen.
  • Ein Elastomer kann auch als Elast beziehungsweise elastischer Kunststoff bezeichnet werden. Ein Elastomer kann insbesondere ein elastisch verformbarer Kunststoff sein, welche sich unter Belastung elastisch verformen und nach einer Entlastung im Wesentlichen wieder seine ursprüngliche, unverformte Gestalt annehmen kann. Bei, insbesondere konventionellen, Elastomeren, welche auf Kautschuken basieren, können insbesondere Polymerketten zu so genannten Polymerknäulen verknäult und weitmaschig chemisch, insbesondere kovalent, vernetzt sein. Das chemische Vernetzen kann bei, insbesondere herkömmlichen, Elastomeren, insbesondere auf Kautschukbasis, als Vulkanisation bezeichnet werden, wobei die Produkte einer Vulkanisation auch als Vulkanisate bezeichnet werden können. Chemisch vernetzte, insbesondere konventionelle, Elastomere sind in der Regel nicht schmelzbar.
  • Unter einem Kautschuk kann insbesondere ein Material verstanden werden, aus welchem durch chemische Vernetzung, beispielsweise Vulkanisation, ein, insbesondere herkömmliches, Elastomer ausgebildet werden kann.
  • Es gibt jedoch auch thermoplastische Elastomere (TPE), welche sich unter Belastung elastisch verformen lassen und nach einer Entlastung im Wesentlichen wieder ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt annehmen, jedoch im Gegensatz zu chemisch vernetzten, insbesondere konventionellen, Elastomeren in einem bestimmten Temperaturbereich schmelzbar sind. Im Gegensatz zu chemisch vernetzten, insbesondere konventionellen, Elastomeren können thermoplastische Elastomere insbesondere in Teilbereichen physikalisch, beispielsweise über physikalische Vernetzungspunkte, zum Beispiel basierend auf Kristalliten und/oder Nebenvalenzkräften, vernetzt sein.
  • Unter einer Zugbelastung können Elastomere mit einer Streckung und/oder Entflechtung von geknäulten Polymerketten reagieren. Dabei können sich die Polymerketten bei einer Zugbelastung bevorzugt in Richtung der Zugbelastung ausrichten und sich das Elastomer auf diese Weise dehnen. Bei einer Entlastung können die Polymerketten dann wieder ihre geknäulte Konformation einnehmen und sich das Elastomer wieder zusammen ziehen, was auch als Entropieelastizität bezeichnet wird.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der Klebstoff ein ungesättigtes Polyesterharz (UP) und/oder ein Vinylesterharz (VE) und/oder ein Epoxidharz (EP) und/oder ein Acrylharz und/oder ein Polyurethanharz (PUR) und/oder ein Silikon und/oder ein thermoplastisches Elastomer und/oder einen Thermoplast und/oder ein, insbesondere chemisch vernetztes, beispielsweise herkömmliches, Elastomer und/oder einen Kautschuk, Derartige Klebstoffe können eine gute Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit, beispielsweise gegen Öl, aufweisen.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein Epoxidharz (EP-Harz). Dabei kann der Klebstoff auch als Epoxid-Klebstoff bezeichnet werden.
  • Aus Epoxidharzen ausgebildete Klebeverbindungen beziehungsweise duroplastische Kunststoffe können vorteilhafterweise eine vernachlässigbar geringe Quellungstendenz insbesondere unter Feuchteeinfluss und gegebenenfalls auch unter dem Einfluss von anderen Medien aufweisen. So können quellungsbedingte Eigenspannungen, welche zu einer Verringerung der Haftung, Dichtigkeit und Stabilität führen könnten, vermieden werden. Zudem können darauf basierende Klebeverbindungen eine hohe Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit aufweisen, was insbesondere im Hinblick auf eine dauerhafte Haftung, dauerhafte Dichtigkeit und dauerhafte Stabilität des Verbundes vorteilhaft sein kann. Epoxidharze zeichnen sich zudem durch eine geringe (Reaktions-)Schwindung beim Aushärten zu dem Klebstoff aus.
  • Unter einem Epoxidharz kann insbesondere ein Kunstharz beziehungsweise ein synthetisches Harz verstanden werden, welches mindestens ein Monomer oder Präpolymer mit Epoxid-Gruppen, insbesondere mit mehr als einer Epoxid-Gruppe, umfasst.
  • Dabei kann das mindestens eine Präpolymer mit Epoxid-Gruppen beispielsweise ein Polyether mit mindestens zwei endständigen Epoxid-Gruppen, zum Beispiel ein Bisphenol-diglycidylether, beispielsweise ein Bisphenol-A-diglycidylether, beispielsweise hergestellt beziehungsweise erhältlich durch Umsetzung von mindestens einem Bisphenol mit Epichlorhydrin, und/oder ein Novolak mit Epoxidgruppen, zum Beispiel in Form von Glycidyl-Gruppen, beispielsweise hergestellt beziehungsweise erhältlich durch Umsetzung von mindestens einem Phenol mit Formaldehyd und durch anschließende Umsetzung mit Epichlorhydrin, sein.
  • Weiterhin kann ein Epoxidharz insbesondere mindestens einen Härter, beispielsweise mindestens einen aminischen Härter, zum Beispiel 1,3-Diaminobenzol und/oder Diethylentriamin und/oder 4,4' - Methylenbis(cyclohexylamin), und/oder mindestens einen sauren Härtern, zum Beispiel mindestens ein Dicarbonsäureanhydrid, wie Hexahydrophthalsäureanhydrid, umfassen.
  • Ein Epoxidharz kann somit zum Beispiel mindestens ein Monomer oder Präpolymer mit Epoxid-Gruppen und mindestens einen Härter umfassen. Dabei können die Epoxid-Gruppen in einer Additionsreaktion mit funktionellen Gruppen des mindestens einen Härters vernetzt werden und zu einem duroplastischen Kunststoff aushärten.
  • Gegebenenfalls kann ein Epoxidharz weiterhin mindestens einen Beschleuniger und/oder mindestens einen Inhibitor umfassen.
  • Epoxidharze haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie mindestens eine Wiederholungseinheit mit Epoxid-Gruppen als funktionelle Gruppe aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann.
  • Epoxid-Gruppen können vorteilhafterweise mit Amin-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen und/oder Thiol-Gruppen und/oder Carbonsäure-Gruppen und/oder Epoxid-Gruppen unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren.
  • Somit kann hierbei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung insbesondere eine Amin-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe umfassen oder sein. Durch eine, insbesondere Additionsreaktion, der mindestens einen Epoxid-Gruppe des Epoxidharzes mit der Amin-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Epoxid-Gruppe der Hybrid-Beschichtung kann so eine kovalente Bindung ausgebildet werden.
  • Zudem kann bei Epoxidharzen der mindestens eine Härter mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren.
  • Im Fall eines aminischen Härters kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung hierzu beispielsweise eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe umfassen.
  • Im Fall eines sauren Härters kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung hierzu beispielsweise eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Amin-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe umfassen.
  • So kann durch eine Reaktion des Härters des Epoxidharzes mit einer derartigen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung vorteilhafterweise alternativ oder zusätzlich eine kovalente Bindung ausgebildet werden.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein ungesättigtes Polyesterharz (UP-Harz).
  • Aus ungesättigten Polyesterharzen ausgebildete Klebeverbindungen beziehungsweise duroplastische Kunststoffe können vorteilhafterweise eine vernachlässigbar geringe Quellungstendenz insbesondere unter Feuchteeinfluss und gegebenenfalls auch unter dem Einfluss von anderen Medien aufweisen. So können quellungsbedingte Eigenspannungen, welche zu einer Verringerung der Haftung, Dichtigkeit und Stabilität führen könnten, vermieden werden. Zudem können darauf basierende Klebeverbindungen eine hohe Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit aufweisen, was insbesondere im Hinblick auf eine dauerhafte Haftung, dauerhafte Dichtigkeit und dauerhafte Stabilität des Verbundes vorteilhaft sein kann. Ungesättigte Polyesterharze können zudem im Vergleich zu Epoxidharzen deutlich weniger oder sogar kaum beziehungsweise keine herstellungsbedingten ionischen Verunreinigungen enthalten und/oder wesentlich preisgünstiger sein.
  • Unter einem ungesättigten Polyesterharz kann insbesondere ein Harz, insbesondere Kunstharz beziehungsweise synthetisches Harz, verstanden werden, welches ein, insbesondere oligomeres oder polymeres, Kondensationsprodukt von mindestens einem Diol mit mindestens einer Dicarbonsäure mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und/oder mit mindestens einem Dicarbonsäureanhydrid mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung umfasst. Derartige Kondensationsprodukte können auch als ungesättigte Polyester, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, bezeichnet werden.
  • Das Kondensationsprodukt beziehungsweise der ungesättigte Polyester kann insbesondere durch Kondensation, beispielsweise Polykondensation, von mindestens einem Diol, zum Beispiel Neopentylglykol (2,2-Dimethyl-1,3-Diol) und/oder 1,2-Propandiol und/oder Ethylenglycol und/oder Diethylenglycol und/oder 1,3-Butandiol und/oder 1,4-Butandiol, mit mindestens einer Dicarbonsäure mit mindestens einer radikalisch polymerisierbar Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Maleinsäure und/oder Tetrahydrophtalsäure und/oder Fumarsäure, und/oder mit mindestens einem Dicarbonsäureanhydrid mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Maleinsäureanhydrid und/oder Tetrahydrophthalsäureanhydrid, hergestellt werden beziehungsweise erhältlich sein. Bei dieser Kondensation, beispielsweise Polykondensation, kann beispielsweise zunächst ein lineares beziehungsweise unvernetztes Kondensationsprodukt beziehungsweise ein linearer beziehungsweise unvernetzter ungesättigter Polyester hergestellt werden. Das mindestens eine Diol kann insbesondere Neopentylglykol (2,2-Dimethyl-1,3-Diol) umfassen oder sein. So kann vorteilhafterweise die Hydrolysebeständigkeit erhöht werden.
  • Zusätzlich zu der mindestens einen Dicarbonsäure mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und/oder zu dem mindestens einen Dicarbonsäureanhydrid mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung kann bei der Herstellung des Kondensationsproduktes beziehungsweise des ungesättigten Polyesters beziehungsweise des ungesättigten Polyesterharzes mindestens eine Dicarbonsäure ohne radikalisch polymerisierbar Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Adipinsäure und/oder Phthalsäure und/oder Isophthalsäure, und/oder mindestens ein Dicarbonsäureanhydrid ohne radikalisch polymerisierbar Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Phthalsäureanhydrid, eingesetzt werden.
  • Da aromatische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen nicht radikalisch polymerisierbar sind, werden Polyester beziehungsweise Polyesterharze, welche lediglich aromatische und aliphatische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen umfassen, zum Beispiel Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyethylennaphthalat (PEN), nicht zu den ungesättigten Polyestern beziehungsweise nicht zu den ungesättigten Polyesterharzen gezählt.
  • Weiterhin kann ein ungesättigtes Polyesterharz insbesondere mindestens ein Monomer mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Styrol und/oder Methacrylsäuremethylester und/oder Diallylphthalat, umfassen, insbesondere welches mit dem Kondensationsprodukt beziehungsweise ungesättigten Polyester copolymerisieren kann.
  • Zudem kann ein ungesättigtes Polyesterharz beispielsweise mindestens einen Initiator, insbesondere Peroxid-Initiator, zum Beispiel Dibenzoylperoxid und/oder Methylethylketonperoxid, umfassen.
  • Ein ungesättigtes Polyesterharz kann somit zum Beispiel ein, insbesondere lineares beziehungsweise unvernetztes, Kondensationsprodukt von mindestens einem Diol mit mindestens einer Dicarbonsäure mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und/oder mit mindestens einem Dicarbonsäureanhydrid mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung beziehungsweise einen, insbesondere linearen beziehungsweise unvernetzten, ungesättigten Polyester mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, mindestens ein Monomer mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und mindestens einen Initiator umfassen. Dabei kann durch eine, insbesondere radikalische, Polymerisation, beispielsweise Copolymerisation, von dem Kondensationsprodukt beziehungsweise dem ungesättigten Polyester mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und dem mindestens einen Monomer mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung das Kondensationsprodukt beziehungsweise der ungesättigte Polyester vernetzt werden und das ungesättigte Polyesterharz zu einem duroplastischen Kunststoff aushärten.
  • Gegebenenfalls kann ein ungesättigtes Polyesterharz weiterhin mindestens einen Beschleuniger und/oder mindestens einen Inhibitor umfassen.
  • Ungesättigte Polyesterharze haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie mindestens eine Wiederholungseinheit mit mindestens einer ungesättigten, funktionelle Gruppe mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann.
  • Hierbei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung insbesondere eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Ethenylen-Gruppe umfassen oder sein.
  • Durch eine radikalische Additionsreaktion der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung des ungesättigten Polyesters und/oder des mindestens einen Monomers des ungesättigten Polyesterharzes mit der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, der Hybrid-Beschichtung kann so vorteilhafterweise eine kovalente Bindung ausgebildet werden.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein Vinylesterharz (VE-Harz).
  • Aus Vinylesterharzen ausgebildete Klebeverbindungen beziehungsweise duroplastische Kunststoffe können vorteilhafterweise eine vernachlässigbar geringe Quellungstendenz insbesondere unter Feuchteeinfluss und gegebenenfalls auch unter dem Einfluss von anderen Medien aufweisen. So können quellungsbedingte Eigenspannungen, welche zu einer Verringerung der Haftung, Dichtigkeit und Stabilität führen könnten, vermieden werden. Zudem können darauf basierende Klebeverbindungen eine hohe Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit aufweisen, was insbesondere im Hinblick auf eine dauerhafte Haftung, dauerhafte Dichtigkeit und dauerhafte Stabilität des Verbundes vorteilhaft sein kann. Vinylesterharzen können zudem im Vergleich zu Epoxidharzen deutlich weniger oder sogar kaum beziehungsweise keine herstellungsbedingten ionischen Verunreinigungen enthalten und/oder wesentlich preisgünstiger sein. Darüber hinaus können Vinylesterharze vorteilhafterweise im Vergleich zu Polyesterharzen beständiger gegen einen hydrolytischen Abbau sein.
  • Unter einem Vinylesterharz kann insbesondere ein Kunstharz beziehungsweise ein synthetisches Harz verstanden werden, welches mindestens einen Vinylester mit mindestens einer, insbesondere mit mehr als einer, radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung umfasst.
  • Der mindestens eine Vinylester kann insbesondere durch Umsetzung, beispielsweise Veresterung, von mindestens einem Epoxidharz mit Methacrylsäure und/oder Acrylsäure hergestellt werden beziehungsweise erhältlich sein. Bei dieser Umsetzung, beispielsweise Veresterung, kann zum Beispiel zunächst ein, insbesondere unvernetztes, Präpolymer hergestellt werden.
  • Weiterhin kann ein Vinylesterharz insbesondere mindestens ein Monomer mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Styrol und/oder Methacrylsäuremethylester und/oder Diallylphthalat, umfassen.
  • Zudem kann ein Vinylesterharz insbesondere mindestens einen Initiator, insbesondere Peroxid-Initiator, zum Beispiel Dibenzoylperoxid und/oder Methylethylketonperoxid, umfassen.
  • Ein Vinylesterharz kann somit zum Beispiel mindestens einen Vinylester mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, mindestens ein Monomer mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und mindestens einen Initiator umfassen. Dabei kann durch eine, insbesondere radikalische, Polymerisation, beispielsweise Copolymerisation, zwischen dem mindestens einen Vinylester mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und dem mindestens einen Monomer mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung beispielsweise der mindestens eine Vinylester vernetzt werden und das Vinylesterharz zu einem duroplastischen Kunststoff aushärten.
  • Bei Novolak-Vinylestern kann zum Beispiel zusätzlich mindestens ein Diisocyanat eingesetzt werden. Dieses kann unter Bildung von Urethangruppen eine zusätzliche Vernetzung zwischen Hydroxygruppen des Präpolymers ermöglichen. Derartige Vinylesterharze können auch als Vinylesterurethanharze bezeichnet werden (VEU-Harze) und können vorteilhafterweise eine besonders hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen.
  • Gegebenenfalls kann ein Vinylesterharz weiterhin mindestens einen Beschleuniger und/oder mindestens einen Inhibitor umfassen.
  • Vinylesterharze haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie mindestens eine Wiederholungseinheit mit mindestens einer ungesättigten, funktionellen Gruppe mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann.
  • Hierbei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung insbesondere eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Ethenylen-Gruppe umfassen oder sein.
  • Durch eine radikalische Additionsreaktion der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung des Vinylesters und/oder des mindestens einen Monomers des Vinylesterharzes mit der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, der Hybrid-Beschichtung kann so eine kovalente Bindung ausgebildet werden.
  • Zudem können Vinylesterharze mindestens eine Wiederholungseinheit mit mindestens einer Hydroxy-Gruppe aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann.
  • Hierzu kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung beispielsweise eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe umfassen.
  • Durch eine Additionsreaktion oder eine Veresterungsreaktion oder eine Kondensationsreaktion der Hydroxygruppe des Vinylesters mit der Epoxid-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Amino-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe der Hybrid-Beschichtung kann so vorteilhafterweise eine zusätzliche kovalente Bindung ausgebildet werden.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein Acrylharz. Dabei kann der Klebstoff insbesondere auch als Acrylat-Klebstoff bezeichnet werden.
  • Zum Beispiel kann der Klebstoff ein Methacrylat-Harz und/oder Acrylat-Harz und/oder Cyanacrylat-Harz umfassen.
  • Methacrylat-Harze können mindestens eine Wiederholungseinheit mit einer Methacrylat-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Acrylat-Harze können mindestens eine Wiederholungseinheit mit einer Acrylat-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Cyanacrylat-Harze können mindestens eine Wiederholungseinheit mit einer Cyanacrylat-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein Polyurethanharz (PUR). Dabei kann der Klebstoff insbesondere auch als Polyurethan-Klebstoff bezeichnet werden.
  • Polyurethanharze können insbesondere durch eine Polyadditionsreaktion von Diolen und/oder Polyolen mit Diisocyanaten und/oder Polyisocyanaten ausgebildet werden.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein Silikon, zum Beispiel ein Silikonharz oder einen Silikonkautschuk.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein, insbesondere chemisch vernetztes, beispielsweise herkömmliches, Elastomer und/oder einen Kautschuk.
  • Zum Beispiel kann der Klebstoff Silikon-Kautschuk und/oder ein fluoriertes Elastomer, beispielsweise Fluorsilikon-Kautschuk und/oder Fluor-Kautschuk und/oder Perfluor-Kautschuk und/oder Tetrafluoroethylen-Kautschuk, und/oder Isopren-Kautschuk und/oder Butylkautschuk und/oder Butadien-Kautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder Chloropren-Kautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Epichlorhydrin-Kautschuk und/oder Polyurethan-Kautschuk und/oder Polyacrylat-Kautschuk und/oder Naturkautschuk umfassen.
  • Silikon-Kautschuk kann insbesondere auf mindestens einem Poly(organo)siloxan mit vernetzbaren Gruppen basieren. Beispiele für Silikon-Kautschuke sind Methyl-Silikone (MQ), Vinyl-Methyl-Silikone (VMQ), Phenyl-Vinyl-Methyl-Silikone (PVMQ), phenylmodifizierte Silikone (PMQ), Fluoralkyl-Silikone (FMQ) und/oder Fluor-Vinyl-Methyl-Silikone (FVMQ). Silikon-Kautschuke weisen Siloxan-Einheiten in der Hauptkette auf und können mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen, beispielsweise mit mindestens einer ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel mit mindestens einer Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder Methacrylat-Gruppe und/oder Acrylat-Gruppe und/oder Ethenylen-Gruppe, und/oder mit mindestens einer Hydroxy-Gruppe und/oder mit mindestens einer Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel SiH-Gruppe, substituiert, insbesondere funktionalisiert, sein. Einkomponentige Silikonkautschuke können zum Beispiel über gleichartige funktionelle Gruppen, insbesondere chemisch, vernetzen. Zweikomponentige Silikonkautschuke, wie Flüssig-Silikone (LSR; Englisch: Liquid Silicon Rubber), können zum Beispiel über voneinander unterschiedliche funktionelle Gruppen , zum Beispiel über eine Additionsreaktion einer Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel einer Si-H-Gruppe, an eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel eine Vinyl-Gruppe, was auch als Hydrosilylierung bezeichnet werden kann, insbesondere chemisch, vernetzen.
  • Zu den fluorierten Elastomeren können beispielsweise Fluorsilikon-Kautschuk, Fluor-Kautschuk, Perfluor-Kautschuk und Tetrafluoroethylen-Kautschuk zählen.
  • Fluorsilikon-Kautschuk kann insbesondere auf mindestens einem fluorierten Silikon-Kautschuk basieren. Auch Fluorsilikon-Kautschuke können Siloxan-Einheiten in der Hauptkette aufweisen und mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen, beispielsweise mit mindestens einer ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel mit mindestens einer Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder Methacrylat-Gruppe und/oder Acrylat-Gruppe und/oder Ethenylen-Gruppe, und/oder mit mindestens einer Hydroxy-Gruppe und/oder mit mindestens einer Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel SiH-Gruppe, substituiert, insbesondere funktionalisiert, sein.
  • Fluor-Kautschuk kann zumindest auf 1,1-Difluor-Ethylen CF2=CH2 (Vinyliden(di)fluorid (VDF)) als monomerer Komponente basieren und/oder mit dem technischen Kürzel FKM (früher FPM) bezeichnet werden.
  • Perfluor-Kautschuk kann insbesondere auf perfluorierten, monomeren Komponenten basieren und/oder mit dem technischen Kürzel FFKM oder FFPM bezeichnet werden.
  • Tetrafluoroethylen-Kautschuk können insbesondere auf Tetrafluorethylen basieren. Ein Beispiel hierfür ist Tetrafluorethylen-Propylen-Kautschuk mit dem technischen Kürzel FEPM beziehungsweise TFE/P.
  • Chloropren-Kautschuk (CR), welcher auch als Polychloropren oder Chlorbutadien-Kautschuk bezeichnet werden kann, kann auf einer Polymerisation von 2-Chlor-1,3-butadien (Chloropren) basieren. Chloropren-Kautschuk kann eine ungesättigte Hauptkette und Chlor-Seitengruppen aufweisen. Dabei können Chloropren-Kautschuke insbesondere eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe und zudem eine Wiederholungseinheit mit einer Vinyl-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk (EPM, E/P) kann auf einem Copolymer von Ethen und Propen basieren Epichlorhydrin-Kautschuk kann insbesondere auf Epichlorhydrin als monomere Komponente basieren. Beispiele hierfür sind Homopolymere des Epichlorhydrins (CO), Copolymere, beispielsweise Copolymere von Epichlorhydrin und Ethylenoxid (ECO), und Terpolymere, beispielsweise Terpolymere von Epichlorhydrin, Ethylenoxid und einem Dien mit seitenständiger Doppelbindung (ETER).
  • Polyurethan-Kautschuk (AU,PU, PUR), welcher auch als Polyurethan-Elastomer bezeichnet werden kann, kann insbesondere durch eine Polyadditionsreaktion von Diolen und/oder Polyolen mit Diisocyanaten und/oder Polyisocyanaten ausgebildet werden.
  • Polyacrylat-Kautschuk, welcher auch als Acrylat-Kautschuk bezeichnet werden kann, kann insbesondere auf mindestens einem Acrylsäurealkylester, wie Ethylacrylat, Methylacyrlat, Butylacrylat und/oder Propylacrylat, als monomere Komponente basieren. Beispiele hierfür sind Polyacrylat-Kautschuke (ACM) auf der Basis von Copolymeren oder Terpolymeren von Ethylacrylat und gegebenenfalls mindestens einem weiteren Acrylat, insbesondere mit einem vulkanisationsunterstützenden Monomer, und/oder Acrylat-Ethylen-Kautschuke (AEM), welche auch als Ethylen-Acrylat-Kautschuke bezeichnet werden können und auf einem Polymerisat von Ethylen-Methylacrylat, wie zum Beispiel Ethylen-Methylacrylat-Copolymeren mit einem vernetzbaren Monomer, beispielsweise mit Carbonsäuregruppen, basieren.
  • Silikon-Kautschuk und/oder fluorierte Elastomere, beispielsweise Fluorsilikon-Kautschuk, Fluor-Kautschuk, Perfluor-Kautschuk und/oder Tetrafluoroethylen-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk Epichlorhydrin-Kautschuk, Polyurethan-Kautschuk und/oder Polyacrylat-Kautschuk werden in der Regel durch andere chemische Vernetzungsmechanismen als die Schwefel-Vulkanisation, zum Beispiel mittels mindestens eines, insbesondere organischen, Peroxids und/oder mittels mindestens eines Amins und/oder mittels mindestens eines Bisphenols und/oder mittels mindestens eines Metallsalzes, beispielsweise Metalloxids, als Vernetzungsmittel, beispielsweise Vulkanisationsmittel, und/oder mittels energiereicher Strahlung und/oder thermisch, chemisch vernetzt beziehungsweise vulkanisiert. Hierbei können bei der Vernetzung vorteilhafterweise Reaktionen mit funktionellen Gruppen der Hybrid-Beschichtung auftreten, durch welche kovalente Bindungen zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff ausgebildet werden können.
  • Naturkautschuk, Isopren-Kautschuk, Butylkautschuk, Butadien-Kautschu, Styrol-Butadien-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk können beispielsweise mittels Schwefel-Vulkanisation, beispielsweise mit Schwefel und/oder einer Schwefelverbindung, wie Dischwefeldichlorid (S2Cl2), als Vernetzungsmittel, insbesondere Vulkanisationsmittel, chemisch vernetzt beziehungsweise vulkanisiert werden. Dabei kann das schwefelhaltige Vulkanisationsmittel vorteilhafterweise auch mit funktionellen Gruppen der Hybrid-Beschichtung, beispielsweise mit ungesättigten, funktionellen Gruppen, wie Vinyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen, und/oder mit Thiocarbamat-Gruppen und/oder Thiol-Gruppen der Hybrid-Beschichtung reagieren und kovalente Bindungen zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Elastomer in Form von Schwefel-Brücken ausbilden.
  • Naturkautschuk (NR) hat - im Gegensatz zu Synthesekautschuken - einen natürlichen Ursprung und kann im Wesentlichen auf einem cis-1,4-Polyisopren basieren. Dabei kann das cis-1,4-Polyisopren eine ungesättigte Hauptkette mit Methyl-Seitengruppen und damit insbesondere eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Isopren-Kautschuk (IR) hat einen künstlichen beziehungsweise synthetischen Ursprung und kann - ebenso wie Naturkautschuk - auf cis-1,4-Polyisopren basieren. Isopren-Kautschuk kann daher auch eine ungesättigte Hauptkette mit Methyl-Seitengruppen und damit insbesondere ebenfalls eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen. Zudem können Isopren-Kautschuke eine Wiederholungseinheit mit einer Vinyl-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Butylkautschuk (IIR), welcher auch als Isobuten-Isopren-Kautschuk bezeichnet werden kann, kann auf einem Copolymer von Isobuten und Isopren basieren. Butylkautschuk kann ebenfalls eine ungesättigte Hauptkette mit Methyl-Seitengruppen und damit insbesondere ebenfalls eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen. Zudem kann Butylkautschuk ebenfalls eine Wiederholungseinheit mit einer Vinyl-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Butadien-Kautschuk (BR), welcher auch als Polybutadien bezeichnet werden kann, kann auf einem Homopolymer von 1,3-Butadien basieren. Butadien-Kautschuk kann eine ungesättigte Hauptkette und damit insbesondere ebenfalls eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe und/oder ungesättigte Seitengruppen aufweisen. Zudem kann Butadien-Kautschuk eine Wiederholungseinheit mit einer Vinyl-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), welcher auch als Styrol-Butadien-Copolymer (SB) bezeichnet werden kann, kann auf einem Copolymer von 1,3-Butadien und Styrol basieren. Styrol-Butadien-Kautschuk kann eine ungesättigte Hauptkette mit Phenyl-Seitengruppen und damit insbesondere ebenfalls eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), welcher auch als Nitril-Kautschuk bezeichnet werden kann, kann auf einem Copolymer von Acrylnitril und 1,3-Butadien basieren. Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) kann eine ungesättigte Hauptkette mit Nitril-Seitengruppen und damit insbesondere eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe und eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR) kann hingegen auf einer selektiven Hydrierung von Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) basieren. Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk kann daher eine schwächer ungesättigte Hauptkette als Acrylnitril-Butadien-Kautschuk aufweisen. Auch hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk kann jedoch eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke (EPDM) kann insbesondere auf einem Terpolymer von Ethen, Propen und einem Dien basieren. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk kann eine ungesättigte Hauptkette mit Methyl-Seitengruppen und damit insbesondere eine Wiederholungseinheit mit einer Ethenylen-Gruppe als funktionelle Gruppe aufweisen.
  • Beispielsweise kann der Klebstoff Silikon-Kautschuk und/oder Fluorsilikon-Kautschuk und/oder Fluor-Kautschuk und/oder Perfluor-Kautschuk und/oder Tetrafluoroethylen-Kautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Epichlorhydrin-Kautschuk und/oder Isopren-Kautschuk und/oder Butylkautschuk und/oder Butadien-Kautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder Hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder Chloropren-Kautschuk umfassen. Diese Kautschuke können im Hinblick auf die Hydrolysebeständigkeit und Medienbeständigkeit vorteilhaft sein.
  • Zum Beispiel kann der Klebstoff Isopren-Kautschuk und/oder Butylkautschuk und/oder Butadien-Kautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder Hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder Chloropren-Kautschuk und/oder Silikon-Kautschuk und/oder Fluorsilikon-Kautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Epichlorhydrin-Kautschuk umfassen. Diese Kautschuke können im Hinblick auf die Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit vorteilhaft sein und können zudem im Hinblick auf eine kovalente Anbindung des Kunststoffs an die Hybrid-Beschichtung vorteilhaft sein.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein thermoplastisches Elastomer. Dabei das thermoplastische Elastomer beispielsweise erweicht oder geschmolzen oder gelöst, insbesondere geschmolzen oder gelöst, auf die Hybrid-Beschichtung aufgetragen und insbesondere mittels physikalischen Vernetzens beziehungsweise physikalischer Vernetzung, beispielsweise durch Abkühlen beziehungsweise durch eine Polymerisationsreaktion, zum Beispiel durch eine Block-Co-Polymerisationsreaktion und/oder Pfropf-Copolymerisationsreaktion, von mindestens einer als Lösungsmittel dienenden Verbindung, beispielsweise von mindestens einem Monomer und/oder Oligomer, und/oder durch Trocknen, beispielsweise durch langsames Verdunsten bei erhöhter Temperatur, verfestigt werden.
  • Das mindestens eine thermoplastische Elastomer kann beispielsweise ein Block-Copolymer sein.
  • Beispielsweise kann der Klebstoff ein styrolbasiertes und/oder amidbasiertes und/oder urethanbasiertes und/oder esterbasiertes thermoplastisches Elastomer umfassen.
  • Styrolbasierte thermoplastische Elastomere (TPS) können insbesondere auf einem Styrol-Blockcopolymer basieren. Zum Beispiel kann ein styrolbasiertes thermoplastisches Elastomer Styrol-Butadien-Styrol-Block-Copolymer (SBS) und/oder Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Block-Copolymer (SEBS) und/oder Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Block-Copolymer (SEPS) und/oder Styrol-Ethylen-Ethylen-Propylen-Styrol-Block-Copolymer (SEEPS) und/oder Styrol-Isopren-Styrol-Block-Copolymere (SIS) und/oder Methacrylat-Butadien-Styrol-Block-Copolymer (MBS) umfassen oder sein. Styrolbasierte thermoplastische Elastomere können vorteilhafterweise eine besonders hohe Hydrolysebeständigkeit und Medienbeständigkeit aufweisen.
  • Amidbasierte thermoplastische Elastomere (TPA) können insbesondere auf einem Polyamid, beispielsweise auf einem Polyamid-Block-Copolymer, basieren. Zum Beispiel kann ein amidbasiertes thermoplastisches Elastomer ein Polyamid-Block-Copolymer mit Polyether-Weichsegmenten (TPA-ET), zum Beispiel ein Polyether-Polyamid-Block-Copolymer, beispielsweise ein Polyamid-Polyethylenoxid-Polyamid-Block-Co-Polymer, wie eine Polyamid 6-Polyethylenoxid-Polyamid 6-Block-Co-Polymer (PA6-PEO-PA6), und/oder ein Polyamid-Block-Copolymer mit Polyester-Weichsegmenten (TPA-ES) und/oder ein Polyamid-Block-Copolymer mit Weichsegmenten mit Ether- und Ester-Bindungen (TPA-EE) umfassen oder sein. Amidbasierte thermoplastische Elastomere können vorteilhafterweise eine noch höhere Medienbeständigkeit, insbesondere bezüglich Ölen, und auch eine höhere Temperaturbeständigkeit als styrolbasierte thermoplastische Elastomere aufweisen.
  • Urethanbasierte thermoplastische Elastomere (TPU) können insbesondere auf einem Polyurethan, zum Beispiel einem Polyurethan-Block-Copolymer, basieren. Zum Beispiel kann ein urethanbasiertes thermoplastisches Elastomer ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aromatischen Hartsegmenten und Polyester-Weichsegmenten (TPU-ARES) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aromatischen Hartsegmenten und Polyether-Weichsegmenten (TPU-ARET) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aromatische Hartsegmenten und Weichsegmenten mit Ether- und Ester-Bindungen (TPU-AREE) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aromatische Hartsegmenten und Polycarbonat-Weichsegmenten (TPU-ARCE) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aromatischen Hartsegmenten und Polycaprolacton-Weichsegmenten (TPU-ARCL) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aliphatische Hartsegmenten und Polyester-Weichsegmenten (TPU-ALES) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aliphatischen Hartsegmenten und/oder Polyether-Weichsegmenten (TPU-ALET) umfassen oder sein. Urethanbasierte thermoplastische Elastomere können vorteilhafterweise auch eine hohe Medienbeständigkeit aufweisen.
  • Insbesondere kann ein urethanbasiertes thermoplastisches Elastomer ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aromatischen Hartsegmenten und Polyether-Weichsegmenten (TPU-ARET) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aromatische Hartsegmenten und Polycarbonat-Weichsegmenten (TPU-ARCE) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aromatischen Hartsegmenten und Polycaprolacton-Weichsegmenten (TPU-ARCL) und/oder ein Polyurethan-Block-Copolymer mit aliphatischen Hartsegmenten und/oder Polyether-Weichsegmenten (TPU-ALET) umfassen oder sein. Diese urethanbasierten thermoplastischen Elastomere können vorteilhafterweise sowohl eine hohe Medienbeständigkeit als auch eine hohe Hydrolysebeständigkeit aufweisen.
  • Esterbasierte thermoplastische Elastomere (TPC) können insbesondere auf einem Polyester, zum Beispiel auf einem eines Polyester-Block-Copolymer, basieren. Zum Beispiel kann das mindestens eine styrolbasierte thermoplastische Elastomer ein Polyester-Block-Copolymer mit Polyether-Weichsegmenten (TPC-ET), beispielsweise ein Polyester-Polyethylenoxid-Polyester-Block-Co-Polymer, wie Polybutylenterephthalat-Polyethylenoxid-Polybutylenterephthalat-Block-Co-Polymer (PBT-PEO-PBT), und/oder ein Polyester-Block-Copolymer mit Polyester-Weichsegmenten (TPC-ES) und/oder ein Polyester-Block-Copolymer mit Weichsegmenten mit Ether- und Ester-Bindungen (TPC-EE) umfassen oder sein.
  • Insbesondere kann der Klebstoff ein styrolbasiertes und/oder amidbasiertes und/oder urethanbasiertes thermoplastisches Elastomer umfassen. Styrolbasierte, amidbasierte und urethanbasierte thermoplastische Elastomere haben sich im Hinblick auf eine hohe Medienbeständigkeit und Hydrolysebeständigkeit als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Klebstoff, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, einen Thermoplast. Dabei kann der Thermoplast beispielsweise erweicht oder geschmolzen oder gelöst, insbesondere geschmolzen oder gelöst, auf die Hybrid-Beschichtung aufgetragen und insbesondere mittels physikalischen Vernetzens beziehungsweise physikalischer Vernetzung, beispielsweise durch Abkühlen beziehungsweise durch eine Polymerisationsreaktion, zum Beispiel durch eine Block-Co-Polymerisationsreaktion und/oder Pfropf-Copolymerisationsreaktion, von mindestens einer als Lösungsmittel dienenden Verbindung, beispielsweise von mindestens einem Monomer und/oder Oligomer, und/oder durch Trocknen, beispielsweise durch langsames Verdunsten bei erhöhter Temperatur, verfestigt werden.
  • In einer Ausgestaltung kann dabei der Klebstoff mindestens ein, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel umfassen. Dabei kann das Verfestigen zu dem Thermoplast insbesondere durch eine Polymerisationsreaktion, zum Beispiel durch eine Copolymerisationsreaktion und/oder Pfropf-Copolymerisationsreaktion, erfolgen. So kann vorteilhafterweise eine Hautbildung und/oder Eigenspannungen in dem Thermoplast und/oder zur Hybrid-Beschichtung vermieden und insbesondere eine hohe Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Verbundes erzielt werden. Beispielsweise kann dabei der Klebstoff mindestens ein cyclisches Monomer oder Oligomer, beispielsweise mindestens ein Lactam, zum Beispiel Caprolactam und/oder Laurinlactam, umfassen. Dabei kann das mindestens eine cyclische Monomer oder Oligomer, beispielsweise das mindestens eine Lactam, zum Beispiel Caprolactam und/oder Laurinlactam, beispielsweise durch eine ringöffnende Polymerisationsreaktion, zum Beispiel mit und/oder zu einem Polymer, beispielsweise Polyamid, zum Beispiel PA6und/oder12, polymerisieren. Oder der Klebstoff kann zum Beispiel Styrol und/oder mindestens ein Styrol-Derivat umfassen. Dabei kann das Styrol beziehungsweise Styrol-Derivat, zum Beispiel mit und/oder zu Polystryol und/oder einem Polystyrol-Derivat polymerisieren. Oder der Klebstoff kann zum Beispiel Methacrylsäuremethylester (MMA) und/oder mindestens ein Methacrylsäuremethylester-Derivat umfassen. Dabei kann der Methacrylsäuremethylester (MMA) und/oder mindestens ein Methacrylsäuremethylester-Derivat, zum Beispiel mit und/oder zu Polymethylmethacrylat polymerisieren.
  • In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann der Klebstoff mindestens ein, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfassen. So kann vorteilhafterweise zudem durch eine Reaktion der funktionellen Gruppen eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Thermoplasten und damit eine besonders starke Anbindung des Thermoplasten an der Hybrid-Beschichtung erzielt werden, wodurch die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Verbundes weiter gesteigert werden kann.
  • Zum Beispiel kann der Klebstoff dabei Styrol und/oder mindestens ein Styrol-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfassen. Dabei kann das Styrol und/oder Styrol-Derivat zum Beispiel mit und/oder zu Polystryol beziehungsweise einem Polystyrol-Derivat mit der mindestens einen funktionellen Gruppe polymerisieren. Das Styrol kann dabei zudem mit Vinyl-Gruppen, beispielsweise in Form von, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppen und/oder in Form von an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppen, zum Beispiel Allyl-Gruppen, und/oder eine Ethenylen-Gruppen polymerisieren und dabei eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Polystyrol ausbilden. Durch das mindestens eine Styrol-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe können dabei vorteilhafterweise Reaktionen und kovalente Bindungen mit anderen funktionellen Gruppen an der Hybrid-Beschichtung ermöglicht werden.
  • Oder der Klebstoff kann zum Beispiel Methacrylsäuremethylester und/oder mindestens ein Methacrylsäuremethylester-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfassen. Dabei kann der Methacrylsäuremethylester und/oder das mindestens eine Methacrylsäuremethylester-Derivat zum Beispiel mit und/oder zu Polymethylmethacrylat beziehungsweise einem Polymethylmethacrylat-Derivat mit mindestens einer funktionellen Gruppe polymerisieren. Der Methacrylsäuremethylester kann dabei zudem mit Vinyl-Gruppen, beispielsweise in Form von, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppen und/oder in Form von an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppen, zum Beispiel Allyl-Gruppen, und/oder Ethenylen-Gruppen der Hybrid-Beschichtung polymerisieren und dabei eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Polymethylmethacrylat ausbilden. Durch das mindestens eine Methacrylsäuremethylester-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe können dabei vorteilhafterweise Reaktionen und kovalente Bindungen mit anderen funktionellen Gruppen an der Hybrid-Beschichtung ermöglicht werden.
  • In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann der Thermoplast in mindestens einem, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel gelöst sein. Dabei kann das Verfestigen des Klebstoffs zu dem Thermoplast insbesondere durch eine Polymerisationsreaktion, zum Beispiel durch eine Block-Copolymerisationsreaktion und/oder Pfropf-Copolymerisationsreaktion, von dem mindestens einen, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel, welches auch als reaktives Lösungsmittel bezeichnet werden kann, erfolgen. So kann vorteilhafterweise eine Hautbildung und/oder Eigenspannungen in dem Thermoplast und/oder zur Hybrid-Beschichtung vermieden werden und insbesondere eine hohe Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Verbundes erzielt werden.
  • Zum Beispiel kann dabei der Klebstoff Polystyrol gelöst in Styrol und/oder in mindestens einem Styrol-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfassen. Dabei kann das Styrol beziehungsweise Styrol-Derivat insbesondere als reaktives Lösungsmittel dienen und zum Beispiel mit und/oder zu Polystryol und/oder einem, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe substituierten, Polystyrol-Derivat polymerisieren.
  • Ein anderes Beispiel hierfür kann beispielsweise sein, dass der Klebstoff Polymethylmethacrylat (PMMA) gelöst in Methacrylsäuremethylester (MMA) und/oder in mindestens einem Methacrylsäuremethylester-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfasst. Dabei kann der Methacrylsäuremethylester und/oder das Methacrylsäuremethylester-Derivat insbesondere als reaktives Lösungsmittel dienen und zum Beispiel mit und/oder zu Polymethylmethacrylat und/oder einem, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe substituierten, Polymethylmethacrylat-Derivat, polymerisieren.
  • In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann der Thermoplast in mindestens einem, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe gelöst sein. So kann vorteilhafterweise zudem - wie bereits vorstehend erläutert - durch eine Reaktion der funktionellen Gruppen eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Thermoplasten und damit eine besonders starke Anbindung des Klebstoffs an der Hybrid-Beschichtung erzielt werden, wodurch die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Verbundes weiter gesteigert werden kann.
  • Beispielsweise kann der Thermoplast in mindestens einem, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer gelöst sein, welches der Thermoplast in polymerisierter Form bereits umfasst und/oder welches ein mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituiertes Derivat eines in dem Thermoplasten in polymerisierter Form bereits enthaltenen Monomers ist.
  • In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann der Klebstoff einen, insbesondere erweichten oder geschmolzenen oder gelösten, mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe, gepfropften Thermoplast umfassen und/oder zur Ausbildung eines, mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe gepfropften Thermoplasts ausgelegt sein. So kann vorteilhafterweise ebenfalls durch eine Reaktion der funktionellen Gruppen eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff und damit eine besonders starke Anbindung des Klebstoffs an die Hybrid-Beschichtung erzielt werden, wodurch die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Verbundes weiter gesteigert werden kann. Zum Beispiel kann das Pfropfen mittels Maleinsäureanhydrid und/oder mittels eines Silans erfolgen. Zum Beispiel können Thermoplaste, beispielsweise Polyolefine, wie Polypropylen und/oder Polyethylen, beispielsweise durch eine radikalische Pfropfreaktion, zum Beispiel mit Maleinsäureanhydrid und/oder Silanen gepfropft werden.
  • Zum Beispiel kann der Klebstoff als Thermoplast Polystyrol (PS) und/oder Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder mindestens ein Polyamid (PA) und/oder mindestens ein Polyolefin, beispielsweise Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder mindestens ein Acrylnitril-Butadien-StyrolCopolymer (ABS) und/oder Polyphenylensulfid (PPS) und/oder Polysulfon (PSU) und/oder mindestens ein Polycarbonat (PC) und/oder Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder Polyetheretherketon (PEEK) und/oder Polyvinylchlorid (PVC) und/oder ein Derivat davon umfassen. Insbesondere kann dabei der Klebstoff ein mit der mindestens einen, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe funktionalisiertes Derivat von Polystyrol (PS) und/oder von Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder eines Polyolefins, beispielsweise von Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder eines Polyamids (PA) und/oder eines Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymers (ABS) und/oder von Polyphenylensulfid (PPS) und/oder von Polysulfon (PSU) und/oder Polyoxymethylen (POM) und/oder eines Polycarbonats (PC) und/oder von Polyethylenterephthalat (PET) und/oder von Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder von Polyetheretherketon (PEEK) und/oder von Polyvinylchlorid (PVC) umfassen. So kann vorteilhafterweise durch eine Reaktion der funktionellen Gruppen eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung und dem Klebstoff und damit eine besonders starke Anbindung des Thermoplasten an der Hybrid-Beschichtung erzielt werden, wodurch die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Verbundes weiter gesteigert werden kann.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform ist der Klebstoff ein chemisch härtender Klebstoff. Zum Beispiel kann dabei der Klebstoff ein Polymerisationsklebstoff und/oder ein Polyadditionsklebstoff und/oder ein Polykondensationsklebstoff sein. Insbesondere kann der Klebstoff ein Polymerisationsklebstoff und/oder ein Polyadditionsklebstoff sein.
  • Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist der Klebstoff chemisch härtender Klebstoff, beispielsweise ein Polymerisationsklebstoff und/oder Polyadditionsklebstoff, zum Beispiel auf Basis eines Epoxid-Harzes und/oder eines ungesättigten Polyesterharzes und/oder eines Vinylesterharzes und/oder eines Acrylharzes. und/oder eines Polyurethanharz und/oder eines Silikons.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist der Klebstoff ein chemisch härtender Klebstoff, beispielsweise ein Polykondensationsklebstoff, zum Beispiel auf Basis eines Silikons.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist der Klebstoff ein physikalisch abbindender Klebstoff, beispielsweise ein Schmelzklebstoff und/oder ein Plastisol und/oder ein lösemittelhaltige Nassklebstoff und/oder ein Kontaktklebstoff und/oder ein Dispersionsklebstoff, insbesondere ein Schmelzklebstoff, sein.
  • Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist der Klebstoff ein Schmelzklebstoff, zum Beispiel auf Basis eines thermoplastischen Elastomers, beispielsweise eines styrolbasierten und/oder amidbasierten und/oder urethanbasierten und/oder esterbasierten thermoplastischen Elastomers, und/oder auf Basis eines Thermoplasts, zum Beispiel auf Basis eines Polyolefins, wie Polyethylen, und/oder eines Polyamids.
  • Im Rahmen einer weiteren, speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist der Klebstoff ein Plastisol, zum Beispiel auf Basis eines Thermoplasts, zum Beispiel auf Basis von Polyvinylchlorid (PVC) und/oder eines Polyacrylates.
  • Im Rahmen einer weiteren, speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist der Klebstoff ein lösemittelhaltiger Nassklebstoff, zum Beispiel auf Basis eines Polyurethans und/oder eines Polyacrylats und/oder eines Polyvinylacetats und/oder eines Kautschuks, beispielsweise eines Synthesekautschuks und/oder von Naturkautschuk.
  • Im Rahmen einer weiteren, speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist der Klebstoff ein Kontaktklebstoff, zum Beispiel auf Basis eines Polyurethans oder Kautschuks, beispielsweise eines Synthesekautschuks, wie ChloroprenKautschuk, und/oder von Naturkautschuk.
  • Im Rahmen einer anderen Ausführungsform ist der Klebstoff ein Haftklebstoff, zum Beispiel auf Basis von mindestens einem Kautschuk, beispielsweise von Naturkautschuk und/oder mindestens einem Synthesekautschuk, wie 1,4-cis-Polyisopren und/oder Isopren-Styrol-Block-Copolymer (SIS) und/oder Butadien-Styrol-Block-Copolymer (SBS), und/oder eines Acrylat-(Co-)-Polymers und/oder eines Polyurethans und/oder eines Silikons, gegebenenfalls in Abmischung mit mindestens einem Harz.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist der Klebstoff, insbesondere auch, ein Dichtstoff. So kann vorteilhafterweise durch die Klebeverbindung zudem eine Abdichtung, insbesondere zwischen dem ersten und zweiten Bauteil, erzielt beziehungsweise realisiert werden. Dadurch kann vorteilhafterweise auch der Klebstoff zwei Funktionen erfüllen.
  • Der Klebstoff kann beispielsweise in Form einer Vergussmasse eingesetzt, beispielsweise in Verfahrensschritt b) auf die Hybrid-Beschichtung aufgebracht werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird, insbesondere in Verfahrensschritt b), der Klebstoff durch eine Düse, beispielsweise einer Kleberaupe, und/oder durch Spritzguss und/oder durch Transfer-Pressen (Englisch: Transfermolding) und/oder durch Pressen und/oder durch Laminieren und/oder durch Vergießen aufgebracht. Beispielsweise kann in Verfahrensschritt b) zumindest der mit der Hybrid-Beschichtung beschichtete Bereich des Bauteils mit dem Klebstoff ummantelt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst der, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Klebstoff weiterhin mindestens einen Füllstoff, zum Beispiel mindestens einen sphärischen Füllstoff, beispielsweise Kreide und/oder Aluminiumoxid und/oder Aluminiumtrihydroxid, und/oder mindestens einen faserförmigen Füllstoff, zum Beispiel Verstärkungsfasern, beispielsweise Glasfasern, zum Beispiel aus E-, S- und/oder R-Glas, und/oder Quarzfasern und/oder Aluminiumoxidfasern und/oder, Kohlefasern und/oder Aramidfasern, und/oder mindestens eine plättchenförmigen Füllstoff. Durch die Art und/oder Menge des mindestens einen Füllstoffs kann vorteilhafterweise der thermische Ausdehnungskoeffizient des Klebstoffs, beispielsweise möglichst nah, an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Bauteile angepasst werden. So können vorteilhafterweise temperaturwechselbedingte Spannungen in dem Bauteil-Verbund verringert oder vermieden und die Temperaturstabilität und damit die Dauerhaftigkeit der Haftung, Dichtigkeit und Stabilität des Bauteil-Verbundes verbessert werden. So können vorteilhafterweise Bauteil-Verbünde hergestellt werden, welche auch unter Temperaturwechseln und Feuchtewechseln noch dicht gegenüber flüssigen und gasförmigen Medien, zum Beispiel Flüssigkeiten und korrosiven Gasen, sein können und keine Korrosionserscheinungen zeigen. Dies kann insbesondere bei metallhaltigen Bauteilen, wie Leiterplatten, besonders vorteilhaft sein. Zudem können durch den mindestens einen Füllstoff, insbesondere den mindestens einen faserförmigen Füllstoff, die mechanischen Eigenschaften des Klebstoffs und des Bauteil-Verbundes gezielt angepasst und/oder die mechanische Stabilität des Klebstoffs und des Bauteil-Verbundes erhöht werden. Darüber hinaus kann durch den mindestens einen Füllstoff die Wärmeleitfähigkeit des Klebstoffs und des Bauteil-Verbundes gezielt angepasst und/oder erhöht werden. Dies kann insbesondere bei voluminösen Formen des Klebstoffs und/oder zur Wärmeableitung von dem Bauteil, beispielsweise bei elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen, vorteilhaft sein.
  • Der, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Klebstoff kann beispielsweise mindestens einen faserförmigen Füllstoff umfassen. Faserförmige Füllstoffe können vorteilhafterweise den thermischen Ausdehnungskoeffizienten stärker reduzieren als gleiche Anteile an andersförmigen Füllstoffe, beispielsweise als sphärische und/oder plättchenförmige Füllstoffe, und zudem die Festigkeit erhöhen.
  • Gegebenenfalls kann der, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Klebstoff eine so genannte BMC-Masse (BMC; Englisch: Bulk Molding Compound) sein. Zum Beispiel kann der, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Klebstoff ein Harz in einer, beispielsweise teigförmigen, Abmischung mit mindestens einem, insbesondere reaktiven, Verdünner, zum Beispiel, Styrol und/oder Diallylphthalat, umfassen. Dabei kann die, beispielsweise teigförmige, Abmischung beispielsweise weiterhin mindestens einen faserförmigen Füllstoff umfassen. Der mindestens eine, insbesondere reaktive, Verdünner, zum Beispiel Styrol und/oder Diallylphthalat, kann dabei zusätzlich zur Quellung des mindestens einen schwindungsreduzierenden, insbesondere schwindungshemmenden, Zusatzstoffs beziehungsweise Low-Profile-Additivs dienen.
  • Zum Beispiel kann der, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Klebstoff,
    ≥ 10 Gew.-% bis ≤ 30 Gew.-% in Summe an Harzen, beispielsweise ungesättigten Polyesterharzen und/oder Vinylesterharzen und/oder Epoxidharzen, insbesondere ungesättigten Polyesterharzen und/oder Vinylesterharzen, gegebenenfalls einschließlich schwindungsreduzierenden Zusatzstoffen, und
    ≥ 10 Gew.-% bis ≤ 40 Gew.-% in Summe an faserförmigen Füllstoffen, beispielsweise an Glasfasern,
    umfassen. Dabei kann der, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Klebstoff, zusätzlich ≥ 10 Gew.-% bis ≤ 80 Gew.-% in Summe an sphärischen Füllstoffen und/oder plättchenförmigen Füllstoffen umfassen.
  • Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst der, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Klebstoff weiterhin mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff. Zum Beispiel kann der, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Klebstoff Aluminiumtrihydroxid (ATH) umfassen. Durch den mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff, zum Beispiel Aluminiumtrihydroxid (ATH), kann vorteilhafterweise die Brennbarkeit der Klebeverbindung, zum Beispiel von Brandklasse HB auf Brandklasse V0, verringert werden. So kann wiederum die Sicherheit des Bauteil-Verbundes erhöht werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil eine metallische Oberfläche oder eine Kunststoffoberfläche, zum Beispiel auf Basis von Polyoxymethylen (POM) und/oder von Polyamid (PA) und/oder eines Polyolefins, beispielsweise von Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder von PolytetrafluorethylenVorbehandlung (PTFE), und/oder eine Elastomeroberfläche oder eine keramische Oberfläche auf. Durch die Hybrid-Beschichtung können vorteilhafterweise auch Kunststoffe auf Basis von Polyoxymethylen (POM) und/oder von Polyamid (PA) und/oder eines Polyolefins, beispielsweise von Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder von Polytetrafluorethylen (PTFE), bei denen ansonsten üblicherweise eine Plasma-Aktivierung erforderlich ist um eine dauerhafte Grundlage zur Haftung von Kleb- und Dichtstoffen bereitzustellen, auch ohne Plasma-Aktivierung eine, insbesondere dauerhaft, hohe Haftung und/oder Dichtung erzielt werden. Zum Beispiel kann das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil ein metallisches Bauteil oder ein Kunststoffbauteil, beispielsweise ein Elastomerbauteil, oder ein keramisches Bauteil sein. Dabei kann insbesondere die metallische Oberfläche beziehungsweise die Kunststoffoberfläche, beispielsweise die Elastomeroberfläche, beziehungsweise die keramische Oberfläche des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils mit der, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung, beispielsweise teilweise oder vollständig, beschichtet sein oder werden.
  • Beispielsweise kann das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil eine metallische Oberfläche aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung und/oder aus Stahl, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, zum Beispiel aus einer Magnesium-Edelstahllegierung, aufweisen. Zum Beispiel kann das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil ein metallisches Bauteil aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung und/oder aus Stahl, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, zum Beispiel aus einer Magnesium-Edelstahllegierung, sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil eine elektronische und/oder elektrische Komponente.
  • Zum Beispiel kann das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil ein Gehäuse, beispielsweise ein Kunststoff-Gehäuse, zum Beispiel wobei der Bauteil-Verbund ein Verguss von Gehäusen, beispielsweise Kunststoff-Gehäusen, sein kann, oder ein Tank-Bestandteil, zum Beispiel wobei der Bauteil-Verbund ein Tank sein kann, oder ein Sensor, beispielsweise ein Stromsensor und/oder Batteriesensor, oder ein, insbesondere elektronisches, Steuergerät oder ein Bauelement eines Sensors, zum Beispiel ein Shunt, beispielsweise aus Kupfer und/oder Manganin, für einen Sensor, beispielsweise Stromsensor und/oder Batteriesensor, ein Bauelement eines, insbesondere elektronischen, Steuergeräts, zum Beispiel eine metallische Durchführung, beispielsweise in ein Gehäuse, zum Beispiel eines Steuergeräts, und/oder eine Steckerabdichtung, und/oder eine elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics) und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder ein, insbesondere elektronisches, Steuergerät, und/oder ein Flusskonzentrator und/oder ein, insbesondere elektrischer, Leiter, beispielsweise ein Phasenverbinder und/oder ein Phasenabgriff, oder ein Teil eines Lagers und/oder ein Teil eines Schwingungsdämpfers oder ein Teil eines Ventils, beispielsweise ein Ventilstößel, oder ein Teil eines Wischblatts, beispielsweise eine Wischgummi-Schiene, sein.
  • Der Bauteil-Verbund kann beispielsweise eine Sensor-Verkapselung und/oder eine umhüllte und/oder verkapselte, elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics) und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder eine Durchführungen eines, insbesondere elektrischen, Leiters durch einen Kunststoff oder ein Lager und/oder ein Schwingungsdämpfer oder ein Ventil oder ein Teil hiervon, zum Beispiel ein Ventilstößel mit Dichtung, insbesondere gegen einen Ventilsitz, oder ein Wischblatt, beispielsweise für einen Scheibenwischer, sein.
  • Insbesondere kann das Verfahren zur Herstellung eines später erläuterten, erfindungsgemäßen Bauteil-Verbundes ausgelegt sein.
  • Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bauteil-Verbund sowie auf die Figuren, die Figurenbeschreibung und das Ausführungsbeispiel verwiesen.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Bauteil-Verbund mit einer Klebeverbindung, welcher ein erstes Bauteil umfasst. Dabei ist das erste Bauteil zumindest teilweise mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung beschichtet. Auf der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils ist dabei ein Klebstoff aufgebracht. Dabei ist die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten, beispielsweise sekundäre und/oder tertiäre Amin-Einheiten, und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten (R-S-R*) und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten kovalent mit dem Klebstoff verbunden. Auf den Klebstoff ist dabei ein zweites Bauteil aufgebracht und über eine durch den Klebstoff ausgebildete Klebeverbindung mit dem ersten Bauteil, insbesondere stoffschlüssig verbunden. Insbesondere kann der Bauteil-Verbund durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt sein.
  • Dadurch, dass die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils mit dem Klebstoff kovalent verbunden ist, kann vorteilhafterweise eine besonders starke Anbindung des Klebstoffs an die Hybrid-Beschichtung und damit eine starke Klebeverbindung zwischen den Bauteilen des Bauteil-Verbundes erzielt werden, insbesondere welche deutlich stärker als eine rein physikalische Adhäsion sein kann.
  • Die teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung kann vorteilhafterweise besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch sowohl selbst als auch deren Haftung auf dem Bauteil besonders hydrolysebeständig und/oder medienbeständig sein. Somit kann das erste Bauteil vorteilhafterweise bereits durch die teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung, insbesondere auch langfristig, vor Umwelteinflüssen, wie Wasser und insbesondere auch Feuchte sowie gegebenenfalls auch vor Gasen geschützt werden und/oder derartige Stoffe in dem beschichteten Bauteil eingeschlossen werden. Durch den Klebstoff kann das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil, beispielsweise dicht, insbesondere dauerhaft, stark verklebt werden.
  • Insgesamt kann so auf kostengünstige Weise ein Der Bauteil-Verbund kann daher vorteilhafterweise eine, insbesondere auch dauerhaft, starke Klebeverbindung, beispielsweise abdichtenden Klebeverbindung, aufweisen.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform ist auch das zweite Bauteil mit einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung beschichtet. Dabei kann insbesondere die Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils auf den Klebstoff aufgebracht sein. Die Klebeverbindung kann dabei insbesondere zwischen der Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils, dem Klebstoff und der Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils ausgebildet sein. So kann vorteilhafterweise die Klebeverbindung weiter verstärkt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist auch die Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils über kovalente Bindungen mit dem Klebstoff verbunden. Beispielsweise kann auch die Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten, beispielsweise sekundäre und/oder tertiäre Amin-Einheiten, und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten (R-S-R*) und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten kovalent mit dem Klebstoff verbunden sein.
  • Dadurch, dass auch die Hybrid-Beschichtung des zweiten Bauteils mit dem Klebstoff kovalent verbunden ist, kann vorteilhafterweise eine besonders starke Klebeverbindung zwischen den Bauteilen des Bauteil-Verbundes erzielt werden.
  • Die kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung mit dem Klebstoff über die genannten Einheiten kann insbesondere - wie im Zusammenhang mit der Verfahren erläutert - durch eine Reaktion von mindestens einer funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung mit mindestens einer funktionellen Gruppe des Klebstoffs ausgebildet sein.
  • Eine kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, mit dem Klebstoff über Alkylen-Einheiten kann beispielsweise durch eine radikalische Reaktion, insbesondere Additionsreaktion, von Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit ungesättigten, funktionellen Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise von Ethenylen-Gruppen und/oder Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Methacrylat-Gruppen und/oder AcrylatGruppen, des Klebstoffs ausgebildet sein.
  • Eine kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, mit dem Klebstoff über Amin-Einheiten kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion von Amino-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit Epoxid-Gruppen des Klebstoffs, oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion von Epoxid-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit Amino-Gruppen des Klebstoffs ausgebildet sein.
  • Eine kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, mit dem Klebstoff über Ether-Einheiten kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion und/oder durch eine Kondensationsreaktion von Hydroxy-Gruppen und/oder Epoxid-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit Epoxid-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen des Klebstoffs ausgebildet sein.
  • Eine kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, mit dem Klebstoff über Schwefel-Brücken und/oder Thioether-Einheiten kann beispielsweise durch eine Schwefel-Vulkanisation, von Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen und/oder Thiol-Gruppen und/oder Thiocarbamat-Gruppen, insbesondere Thionurethan-Gruppen und/oder Thiolurethan-Gruppen und/oder Dithiourethan-Gruppen, an der Hybrid-Beschichtung und ungesättigten, funktionellen Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise von Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen, des Klebstoffs ausgebildet sein.
  • Eine kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, mit dem Klebstoff über Thioether-Einheiten kann beispielsweise auch durch eine Additionsreaktion von Thiol-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit Epoxid-Gruppen des Klebstoffs, oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion von Epoxid-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit Thiol-Gruppen des Klebstoffs ausgebildet sein.
  • Eine kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, mit dem Klebstoff über Silicium-Kohlenstoff-Bindungen kann beispielsweise durch eine Hydrosilylierungsreaktion von Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit Hydrosilan-Gruppen des Klebstoffs, oder umgekehrt dazu, durch eine Hydrosilylierungsreaktion von Hydrosilan-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit ungesättigten, funktionellen Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise von Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen, des Klebstoffs ausgebildet sein.
  • Eine kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, mit dem Klebstoff über Carbonsäureester-Einheiten kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion und/oder durch eine Veresterungsreaktion von Carbonsäure-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit Epoxid-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen des Klebstoffs oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion und/oder durch eine Veresterungsreaktion von Epoxid-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit Carbonsäure-Gruppen des Klebstoffs ausgebildet sein.
  • Insbesondere kann die Hybrid-Beschichtung, insbesondere des ersten und/oder zweiten Bauteils, über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten, beispielsweise sekundäre und/oder tertiäre Amin-Einheiten, und/oder Ether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Thioether-Einheiten (R-S-R*) Silicium-Kohlenstoff-Bindungen kovalent mit dem Klebstoff verbunden sein. So kann eine hohe Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit erzielt werden.
  • Die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils kann insbesondere eine silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils Siloxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid, zum Beispiel Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid. Beispielsweise kann die Hybrid-Beschichtung auf Siloxan-Strukturen und/oder amorphem Siliciumdioxid, zum Beispiel Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphem Siliciumdioxid, basieren oder gegebenenfalls daraus ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils organisch-anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein. Derartige Hybrid-Beschichtungen können vorteilhafterweise gute, beispielsweise physikalische, Haftungseigenschaften und gegebenenfalls auch zusätzlich gute, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften für Klebstoffe aufweisen, besonders dicht, hydrolysebeständig und/oder medienbeständig und stabil sein und zudem als Korrosionsschutzschichten für metallische Oberflächen dienen.
  • Die Hybrid-Beschichtung des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils kann beispielsweise eine durchschnittliche Schichtdicke in einem Bereich von ≥ 0,1 um bis ≤ 5 µm, zum Beispiel von etwa 1 µm, aufweisen.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil eine metallische Oberfläche oder eine Kunststoffoberfläche, zum Beispiel auf Basis von Polyoxymethylen (POM) und/oder von Polyamid (PA) und/oder eines Polyolefins, beispielsweise von Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder von Polytetrafluorethylen (PTFE), und/oder eine Elastomeroberfläche oder eine keramische Oberfläche auf. Zum Beispiel kann das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil ein metallisches Bauteil oder ein Kunststoffbauteil, beispielsweise ein Elastomerbauteil, oder ein keramisches Bauteil sein. Dabei kann insbesondere die metallische Oberfläche beziehungsweise die Kunststoffoberfläche, beispielsweise die Elastomeroberfläche, beziehungsweise die keramische Oberfläche des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils mit der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung, beispielsweise teilweise oder vollständig, beschichtet sein oder werden.
  • Beispielsweise kann das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil eine metallische Oberfläche aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung und/oder aus Stahl, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, zum Beispiel aus einer Magnesium-Edelstahllegierung, aufweisen. Zum Beispiel kann das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil ein metallisches Bauteil aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung und/oder aus Stahl, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, zum Beispiel aus einer Magnesium-Edelstahllegierung, sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil eine elektronische und/oder elektrische Komponente.
  • Zum Beispiel kann das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil ein Gehäuse, beispielsweise ein Kunststoff-Gehäuse, zum Beispiel wobei der Bauteil-Verbund ein Verguss von Gehäusen, beispielsweise Kunststoff-Gehäusen, sein kann, oder ein Tank-Bestandteil, zum Beispiel wobei der Bauteil-Verbund ein Tank sein kann, oder ein Sensor, beispielsweise ein Stromsensor und/oder Batteriesensor, oder ein, insbesondere elektronisches, Steuergerät oder ein Bauelement eines Sensors, zum Beispiel ein Shunt, beispielsweise aus Kupfer und/oder Manganin, für einen Sensor, beispielsweise Stromsensor und/oder Batteriesensor, ein Bauelement eines, insbesondere elektronischen, Steuergeräts, zum Beispiel eine metallische Durchführung, beispielsweise in ein Gehäuse, zum Beispiel eines Steuergeräts, und/oder eine Steckerabdichtung, und/oder eine elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics) und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder ein, insbesondere elektronisches, Steuergerät, und/oder ein Flusskonzentrator und/oder ein, insbesondere elektrischer, Leiter, beispielsweise ein Phasenverbinder und/oder ein Phasenabgriff, oder ein Teil eines Lagers und/oder ein Teil eines Schwingungsdämpfers oder ein Teil eines Ventils, beispielsweise ein Ventilstößel, oder ein Teil eines Wischblatts, beispielsweise eine Wischgummi-Schiene, sein.
  • Der Bauteil-Verbund kann beispielsweise eine Sensor-Verkapselung und/oder eine umhüllte und/oder verkapselte, elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics) und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder eine Durchführungen eines, insbesondere elektrischen, Leiters durch einen Kunststoff oder ein Lager und/oder ein Schwingungsdämpfer oder ein Ventil oder ein Teil hiervon, zum Beispiel ein Ventilstößel mit Dichtung, insbesondere gegen einen Ventilsitz, oder ein Wischblatt, beispielsweise für einen Scheibenwischer, sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist der Bauteil-Verbund durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt.
  • Der Bauteil-Verbund kann beispielsweise mindestens eine spritzgegossene Kunststoffkomponente umfassen beziehungsweise gespritzter Bauteil-Verbund sein. Der Klebstoff kann beispielsweise zumindest im Bereich der Hybrid-Beschichtung appliziert werden.
  • Der Bauteil-Verbund kann beispielsweise ein dichter, insbesondere flüssigkeitsdichter, beispielsweise wasserdichter, und/oder feuchtedichter und/oder gasdichter und/oder mediendichter, Bauteil-Verbund sein. Zum Beispiel kann dabei der Klebstoff ein Kleb- und Dichtstoff sein und eine, insbesondere flüssigkeitsdichte, beispielsweise wasserdichte, und/oder feuchtedichte und/oder gasdichte und/oder mediendichte, Abdichtung zwischen dem ersten und zweiten Bauteil, insbesondere zwischen der Hybrid-Beschichtung des ersten und zweiten Bauteils ausbilden.
  • Erfindungsgemäße Bauteil-Verbünde und erfindungsgemäß hergestellte Bauteil-Verbünde können durch Infrarot-Reflexionsspektroskopie (ATR) und/oder Interferenzreflektometrie charakterisiert und/oder nachgewiesen werden. Durch Infrarot-Reflexionsspektroskopie kann dabei beispielsweise die Hybrid-Beschichtung charakterisiert und nachgewiesen werden. Zum Beispiel können durch Infrarot-Reflexionsspektroskopie Siliciumverbindungen, wie Silane und/oder Siloxane und/oder andere Siliciumoxide, und/oder funktionelle Gruppen in dünnen Schichten, beispielsweise auf Metall- oder Kunststoffoberflächen, zum Beispiel in Form eines charakteristischen Fingerabdrucks (Englisch: Fingerprint), nachgewiesen werden. Durch Reflexionsspektroskopie kann beispielsweise die Schichtdicke ermittelt werden.
  • Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Bauteil-Verbunds wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie auf die Figuren, die Figurenbeschreibung und das Ausführungsbeispiel verwiesen.
  • Figurenliste
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen und das Ausführungsbeispiel veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen das Ausführungsbeispiel nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigt
    • 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteil-Verbundes mit einem ersten Bauteil mit einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung; und
    • 2 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteil-Verbundes mit einem ersten und einen zweiten Bauteil mit einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung.
  • In der in 1 gezeigten Ausführungsform umfasst der Bauteil-Verbund 10 ein erstes Bauteil 11a, welches 11a mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung 12a beschichtet ist. Auf der Hybrid-Beschichtung 12a des ersten Bauteils 11a ist dabei ein Klebstoff 13 aufgebracht. Dabei ist die Hybrid-Beschichtung 12a des ersten Bauteils 11a über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten kovalente mit dem Klebstoff 13 verbunden (nicht dargestellt). Auf den Klebstoff 13 ist dabei ein zweites Bauteil 11b aufgebracht und über eine durch den Klebstoff 13 ausgebildete Klebeverbindung mit dem ersten Bauteil 11a verbunden.
  • Die kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung 12a des ersten Bauteils 11a mit dem Klebstoff 13 über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten kann insbesondere durch ein Verfahren ausgebildet werden, in dem in einem Verfahrensschritt a) das erste Bauteil 11a mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung 12a mit mindestens einer funktionellen Gruppe bereitgestellt wird. Dabei umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung 12a des ersten Bauteils 11a eine Vinyl-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Thiocarbamat-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe. In einem Verfahrensschritt b) wird dabei ein Klebstoff 13 auf die Hybrid-Beschichtung 12a des ersten Bauteils 11a aufgebracht. Dabei umfasst der Klebstoff 13 mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein Vernetzungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe. Durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung 12a des ersten Bauteils 11a mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des Klebstoffs 13 wird eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung 12a des ersten Bauteils 11a und dem Klebstoff 13, insbesondere über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten, ausgebildet. In einem Verfahrensschritt c) wird auf den Klebstoff ein zweites Bauteil 11b aufgebracht.
  • Die in 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch, von der in 1 gezeigten Ausführungsform, dass auch das zweite Bauteil 11b mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung 12b beschichtet ist und mit der Hybrid-Beschichtung 12b auf den Klebstoff 13 aufgebracht ist. Dabei kann auch die Hybrid-Beschichtung 12b des zweiten Bauteils 11b, zum Beispiel über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten, kovalente mit dem Klebstoff 13 verbunden sein (nicht dargestellt).
  • Die kovalente Verbindung der Hybrid-Beschichtung 12b des zweiten Bauteils 11b mit dem Klebstoff 13, zum Beispiel über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten, kann beispielsweise dadurch ausgebildet werden, dass auch das zweite Bauteil 11b mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung 12b mit mindestens einer funktionellen Gruppe, zum Beispiel mit einer Vinyl-Gruppe und/oder Ethenylen-Gruppe und/oder Amino-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe und/oder Thiocarbamat-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Epoxid-Gruppe, bereitgestellt wird und dass durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung 12b des zweiten Bauteils 11b mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des Klebstoffs 13 auch eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung 12b des zweiten Bauteils 11b und dem Klebstoff 13 ausgebildet wird.
  • Die Hybrid-Beschichtung 12a,12b des ersten und/oder zweiten Bauteils 11a,11b kann beispielsweise Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid, zum Beispiel organisch-anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen von amorphem Siliciumdioxid, umfassen oder daraus ausgebildet sein. Die Hybrid-Beschichtung 12 kann insbesondere mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, beispielsweise durch chemische Gasphasenabscheidung aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfasst, ausgebildet sein.
  • Der Klebstoff 13 kann beispielsweise ein Klebstoff auf Basis eines ungesättigten Polyesterharzes und/oder ein Klebstoff auf Basis eines Vinylesterharzes und/oder ein Klebstoff auf Basis eines Epoxidharzes und/oder ein Acrylat-Klebstoff und/oder ein Polyurethan-Klebstoff sein.
  • Ausführungsbeispiel
  • Mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD; Englisch: Chemical Vapour Deposition) wird auf einem Substrat eine mit Vinyl-Gruppen funktionalisierte, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung abgeschieden. Dabei wird ein > 200 °C heißes Gasgemisch verwendet, welches die Organosilicium-Präkursoren Tetraethylorthosilikat (TEOS) und Vinyltrimethoxysilan, Wasser, Essigsäure und ein wasserstoffhaltiges Schutzgas, beispielsweise aus 97,3 Vol.-% Argon und 2,7 % Wasserstoff, umfasst. Der Anteil von den Organosilicium-Präkursoren Tetraethylorthosilikat und Vinyltrimethoxysilan an dem Gasgemisch beträgt in Summe ≤ 1,5 Vol.-%, wobei der Tetraethylorthosilikat-Anteil höher als der Vinyltrimethoxysilan ist. Der Anteil von Wasser und Essigsäure an dem Gasgemisch beträgt in Summe ≤ 4,5 Vol.-%, wobei der Essigsäure-Anteil höher als der Wasser-Anteil ist. Der Anteil von dem wasserstoffhaltigen Schutzgas an dem Gasgemisch beträgt ≥ 94 Vol.-%.
  • Eine auf diese Weise ausgebildete, mit Vinyl-Gruppen funktionalisierte Hybrid-Beschichtung kann zum Beispiel mit einem Acryl-Klebstoff, beispielsweise durch eine radikalische Reaktion, kovalente Bindungen ausbilden und dadurch sehr gute Haftungs- und Anbindungseigenschaften für derartige Materialien aufweisen.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Verbundes mit Klebeverbindung umfassend die Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines ersten Bauteils (11a) mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung (12a) mit mindestens einer funktionellen Gruppe, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (IIa) eine Vinyl-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Thiocarbamat-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe umfasst oder ist, b) Aufbringen eines Klebstoffs (13) auf die Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (IIa), wobei der Klebstoff (13) mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein Vernetzungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe umfasst und wobei durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (11a) mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des Klebstoffs (13) eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (11a) und dem Klebstoff (13) ausgebildet wird, und c) Aufbringen eines zweiten Bauteils (11b) auf den Klebstoff (13).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei auch das zweite Bauteil (11b) eine, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung (12b) aufweist, wobei in Verfahrensschritt c) die Hybrid-Beschichtung (12b) des zweiten Bauteils (11b) auf den Klebstoff (13) aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das erste Bauteil (11a) und/oder das zweite Bauteil (11b) mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, mit der teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung (12a,12b) beschichtet ist oder wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das erste Bauteil (11a) und/oder das zweite Bauteil (11b) mittels chemischer Gasphasenabscheidung aus einer mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfassenden Gasphase mit der teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung (12a,12b) beschichtet ist oder wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auch die teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung (12b) des zweiten Bauteils (11b) mindestens eine funktionelle Gruppe aufweist, wobei durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybrid-Beschichtung (12b) des zweiten Bauteils (11b) mit der mindestens einen funktionellen Gruppe des Klebstoffs (13) eine kovalente Bindung zwischen der Hybrid-Beschichtung (12b) des zweiten Bauteils (11b) und dem Klebstoff (13) ausgebildet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybrid-Beschichtung (12b) des zweiten Bauteils (IIb) eine Vinyl-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Thiocarbamat-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe umfasst oder ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe des Klebstoffs (13) eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Vinyl-Gruppe und/oder eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe, und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Hydrosilan-Gruppe umfasst oder ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Klebstoff (13) ein Harz und/oder ein thermoplastischen Elastomer und/oder einen Thermoplast und/oder ein Elastomer und/oder einen Kautschuk umfasst.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Klebstoff (13) ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz und/oder ein Epoxidharz und/oder ein Acrylharz und/oder ein Polyurethanharz und/oder ein Silikon und/oder ein thermoplastisches Elastomer und/oder einen Thermoplast und/oder ein Elastomer und/oder einen Kautschuk umfasst.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Klebstoff (13) ein chemisch härtender Klebstoff, insbesondere ein Polymerisationsklebstoff und/oder ein Polyadditionsklebstoff und/oder ein Polykondensationsklebstoff, oder ein physikalisch abbindender Klebstoff, insbesondere ein Schmelzklebstoff, ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Klebstoff (13) ein Dichtstoff ist.
  12. Bauteil-Verbund (10) mit einer Klebeverbindung, insbesondere hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend ein erstes Bauteil (11a), welches zumindest teilweise mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung (12a) beschichtet ist, wobei auf der Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (11a) ein Klebstoff (13) aufgebracht ist, wobei die Hybrid-Beschichtung (12a) des ersten Bauteils (11a) über - Alkylen-Einheiten und/oder - Amin-Einheiten und/oder - Ether-Einheiten und/oder - Thioether-Einheiten und/oder - Schwefel-Brücken und/oder - Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder - Carbonsäureester-Einheiten kovalente mit dem Klebstoff (13) verbunden ist, wobei auf den Klebstoff (13) ein zweites Bauteil (11b) aufgebracht und über eine durch den Klebstoff (13) ausgebildete Klebeverbindung mit dem ersten Bauteil (11a) verbunden ist.
  13. Bauteil-Verbund (10) nach Anspruch 12, wobei auch das zweite Bauteil (11b) mit einer insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung (12b) beschichtet ist, wobei die Hybrid-Beschichtung (12b) des zweiten Bauteils (11b) auf den Klebstoff (13) aufgebracht ist.
  14. Bauteil-Verbund (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei auch die Hybrid-Beschichtung (12b) des zweiten Bauteils (11b) über kovalente Bindungen mit dem Klebstoff (13) verbunden ist, insbesondere wobei auch die Hybrid-Beschichtung (12b) des zweiten Bauteils (11b) über - Alkylen-Einheiten und/oder - Amin-Einheiten und/oder - Ether-Einheiten und/oder - Thioether-Einheiten und/oder - Schwefel-Brücken und/oder - Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder - Carbonsäureester-Einheiten kovalent mit dem Klebstoff (13) verbunden ist.
  15. Bauteil-Verbund (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Hybrid-Beschichtung (12a,12b) des ersten Bauteils (IIa) und/oder des zweiten Bauteils (IIb) Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid, insbesondere organisch-anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid, umfasst.
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