DE102020215134A1 - Process for the production of a component-plastic composite with a transition metal phthalocyanine layer - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Kunststoff-Verbundes. Um auf einfache Weise einen, insbesondere dauerhaft, stabilen Bauteil-Kunststoff-Verbund, herzustellen, wird in dem Verfahren in einem Verfahrensschritt a) eine übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche eines Bauteils 11- mittels mindestens eines Präkursors zur Ausbildung eines substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins, und/oder- mittels mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins, und/oder- mittels mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Wasserstoff-Phthalocyanins mit einer Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht 12 beschichtet. In einem Verfahrensschritt b) wird dann eine Polymermasse zur Ausbildung eines Kunststoffs auf die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht 12 aufgebracht. In einem Verfahrensschritt c) wird dann die Polymermasse zu dem Kunststoff 13 verfestigt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Bauteil-Kunststoff-Verbund.The present invention relates to a method for producing a component-plastic composite. In order to easily produce an, in particular permanently, stable component-plastic composite, in the method in a method step a) a transition metal-containing, metallic surface of a component 11- is prepared by means of at least one precursor to form a substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine, and/or- coated with a transition metal phthalocyanine layer 12 by means of at least one substituted or unsubstituted transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine, and/or- by means of at least one substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanine. In a method step b), a polymer mass is then applied to the transition metal phthalocyanine layer 12 to form a plastic. The polymer mass is then solidified to form the plastic 13 in a method step c). In addition, the invention relates to a component-plastic composite.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Kunststoff-Verbundes und einen Bauteil-Kunststoff-Verbund.The present invention relates to a method for producing a component-plastic composite and a component-plastic composite.
Stand der TechnikState of the art
Elektronische und elektrische Schaltungen werden häufig durch Vergießen und/oder durch Transfer-Pressen (Englisch: Transfer Molding) mit duroplastischen Kunststoffen, welche beispielsweise durch Aushärten von Epoxidharzen (EP) ausgebildet werden können, verkapselt.Electronic and electrical circuits are often encapsulated by casting and/or by transfer molding with thermosetting plastics, which can be formed, for example, by curing epoxy resins (EP).
Epoxidharze werden jedoch meistens über eine Kondensationsreaktion von Epichlorhydrin hergestellt und enthalten hierdurch in der Regel Alkalimetallchloride, welche die Korrosion von Metalloberflächen fördern. Daher werden Epoxidharze für so genannte First-Level-Umspritzungen, bei denen sie mit elektrischen und/oder elektronischen Schaltungen in direktem Kontakt stehen, aufwändig gereinigt.However, epoxy resins are mostly produced via a condensation reaction of epichlorohydrin and as a result usually contain alkali metal chlorides, which promote the corrosion of metal surfaces. Therefore, epoxy resins for so-called first-level overmoulding, in which they are in direct contact with electrical and/or electronic circuits, are cleaned in a complex manner.
Bei so genannten Second-Level-Umspritzungen werden elektronische und/oder elektrische Schaltungen erst mit einer dünnen Lackschicht beschichtet und dann umspritzt. Die Oberflächen der meisten Metalle, wie Kupfer und/oder Silber und/oder Aluminium und/oder Legierungen hiervon, korrodieren jedoch an Luft unter Ausbildung von Oxiden, welche in der Regel am Grundmetall nur schlecht haften. Dies beeinträchtigt jedoch die Haftung von Lackschichten, weshalb durch ein Beschichten mit einer Lackschicht lediglich die Korrosion und Bildung von Oxiden auf Metalloberflächen verzögert, jedoch nicht vollständig verhindert werden kann. So können auch mit Lack beschichtete Metalloberflächen mit der Zeit korrodieren, was zu einer Spaltbildung und damit zu einer Undichtheit zwischen dem Lack und der Metalloberfläche führen kann.In so-called second-level overmoulding, electronic and/or electrical circuits are first coated with a thin layer of paint and then overmoulded. However, the surfaces of most metals, such as copper and/or silver and/or aluminum and/or alloys thereof, corrode in air to form oxides which generally adhere poorly to the base metal. However, this impairs the adhesion of paint layers, which is why coating with a paint layer only delays the corrosion and formation of oxides on metal surfaces, but cannot completely prevent them. Metal surfaces coated with paint can also corrode over time, which can lead to the formation of gaps and thus to leakage between the paint and the metal surface.
Einige Metalle, wie Kupfer, können durch Korrosionsschutzschichten aus Korrosionsinhibitoren, wie 1,2,3-Benztriazol, Trotyltriazol oder Benzimidazol, vor einer Korrosion geschützt werden. An derartigen Korrosionsschutzschichten haften jedoch in der Regel Kunststoffe schlecht.Some metals, such as copper, can be protected from corrosion by anti-corrosion layers of corrosion inhibitors, such as 1,2,3-benzotriazole, trotyltriazole or benzimidazole. However, plastics generally adhere poorly to such anti-corrosion layers.
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteil- Kunststoff-Verbundes.The subject matter of the present invention is a method for producing a component-plastic composite.
Das Verfahren umfasst dabei insbesondere einen Verfahrensschritt a), in welchem eine übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche eines Bauteils
- - mittels mindestens eines Präkursors zur Ausbildung eines substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins, und/oder
- - mittels mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins, und/oder
- - mittels mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Wasserstoff-Phthalocyanins,
- - by means of at least one precursor to form a substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine, and/or
- - By means of at least one substituted or unsubstituted transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine, and/or
- - by means of at least one substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanine,
Weiterhin umfasst das Verfahren insbesondere einen Verfahrensschritt b), in dem eine Polymermasse zur Ausbildung eines Kunststoffs auf die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht aufgebracht wird.Furthermore, the method comprises in particular a method step b), in which a polymer composition is applied to the transition metal phthalocyanine layer to form a plastic.
Zudem umfasst das Verfahren insbesondere einen Verfahrensschritt c), in dem die Polymermasse zu dem Kunststoff verfestigt wird.In addition, the method includes in particular a method step c), in which the polymer mass is solidified to form the plastic.
Unter einem Phthalocyanin kann insbesondere eine makrocyclische Verbindung mit einer alternierenden Stickstoff-Kohlenstoff-Ringstruktur verstanden werden, welche über Stickstoff-(Aza-)Brücken miteinander verbundene Benzopyrrol-Einheiten umfasst. Grundsätzlich können sowohl substituierte oder unsubstituierte, vier über Stickstoff-(Aza-)Brücken miteinander verbundene Benzopyrrol-Einheiten umfassende, makrocyclische Verbindungen mit einer alternierenden Stickstoff-Kohlenstoff-Ringstruktur, welche auch als Tetrabenzotetraazaporphyrine bezeichnet werden können, als auch substituierte oder unsubstituierte, drei oder fünf oder sechs über Stickstoff-(Aza-) Brücken miteinander verbundene Benzopyrrol-Einheiten umfassende makrocyclische Verbindungen mit einer alternierenden Stickstoff-Kohlenstoff-Ringstruktur, welche im Fall von drei über Stickstoff-(Aza-)Brücken miteinander verbundenen Benzopyrrol-Einheiten auch als Sub-Phthalocyanine und im Fall von fünf oder sechs über Stickstoff-(Aza-)Brücken miteinander verbundenen Benzopyrrol-Einheiten auch als Super-Phthalocyanine bezeichnet werden können, als Phthalocyanine verstanden werden. Phthalocyanine auf Basis von Makrocyclen mit alternierender Stickstoff-Kohlenstoff-Ringstruktur, welche vier oder sechs über Stickstoff-(Aza-)Brücken miteinander verbundene Benzopyrrol-Einheiten umfassen, können vorteilhafterweise die Hückel-Regel befolgen. Daher können Phthalocyanine auf Basis von Makrocyclen mit alternierender Stickstoff-Kohlenstoff-Ringstruktur, welche vier oder sechs über Stickstoff-(Aza-)Brücken miteinander verbundene Benzopyrrol-Einheiten umfassen, vorteilhaft sein. Besonders vorteilhaft können Phthalocyanine auf Basis von Makrocyclen mit alternierender Stickstoff-Kohlenstoff-Ringstruktur, welche vier über Stickstoff-(Aza-)Brücken miteinander verbundene Benzopyrrol-Einheiten umfassen, sein. Derartige Phthalocyanine können auch als Tetrabenzotetraazaporphyrine bezeichnet werden.A phthalocyanine can be understood in particular as a macrocyclic compound with an alternating nitrogen-carbon ring structure, which comprises benzopyrrole units connected to one another via nitrogen (aza) bridges. In principle, both substituted or unsubstituted, four benzopyrrole units connected to one another via nitrogen (aza) bridges, macrocyclic compounds with an alternating nitrogen-carbon ring structure, which can also be referred to as tetrabenzotetraazaporphyrins, and substituted or unsubstituted, three or macrocyclic compounds comprising five or six benzopyrrole units linked by nitrogen (aza) bridges and having an alternating nitrogen-carbon ring structure, which in the case of three benzopyrrole units linked by nitrogen (aza) bridges are also referred to as sub- Phthalocyanines and, in the case of five or six benzopyrrole units connected to one another via nitrogen (aza) bridges, can also be referred to as super phthalocyanines, are understood as phthalocyanines. Phthalocyanines based on macrocycles with alternating nitrogen Carbon ring structures comprising four or six benzopyrrole units linked together via nitrogen (aza) bridges may advantageously obey Hückel's rule. Phthalocyanines based on macrocycles with an alternating nitrogen-carbon ring structure, which comprise four or six benzopyrrole units linked to one another via nitrogen (aza) bridges, can therefore be advantageous. Phthalocyanines based on macrocycles with an alternating nitrogen-carbon ring structure, which comprise four benzopyrrole units connected to one another via nitrogen (aza) bridges, can be particularly advantageous. Such phthalocyanines can also be referred to as tetrabenzotetraazaporphyrins.
Unter einem substituierten Phthalocyanin kann insbesondere ein Phthalocyanin verstanden werden, bei dem mindestens ein Wasserstoffatom mindestens eines Kohlenstoffatoms mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituiert ist.A substituted phthalocyanine can be understood in particular as meaning a phthalocyanine in which at least one hydrogen atom of at least one carbon atom is substituted with at least one functional group.
Unter einem unsubstituierten Phthalocyanin kann insbesondere ein Phthalocyanin verstanden werden, bei dem die Wasserstoffatome der Kohlenstoffatome unsubstituiert sind.An unsubstituted phthalocyanine can in particular be understood to mean a phthalocyanine in which the hydrogen atoms of the carbon atoms are unsubstituted.
Bei einem Phthalocyanin kann der, insbesondere über Stickstoff-(Aza-)Brücken miteinander verbundene Benzopyrrol-Einheiten umfassende, Makrocyclus mit der alternierenden Stickstoff-Kohlenstoff-Ringstruktur als solches beispielsweise negativ geladen beziehungsweise anionisch sein. Zum Beispiel kann ein Phthalocyanin-Makrocyclus dabei als solches mindestens eine, beispielsweise delokalisierte, negative elektrische Ladung, zum Beispiel mindestens zwei oder drei, beispielsweise delokalisierte, negative elektrische Ladungen, aufweisen. Zur Erlangung einer elektrischen Neutralität kann ein Phthalocyanin-Makrocyclus zum Beispiel protoniert, beispielsweise N-protoniert, zum Beispiel einfach oder zweifach oder dreifach N-protoniert, sein und/oder mindestens eine positive elektrische Ladung, zum Beispiel mindestens zwei oder drei positive elektrische Ladungen, in Form eines Kations und/oder von mindestens zwei Kationen, umfassen.In the case of a phthalocyanine, the macrocycle comprising benzopyrrole units connected to one another in particular via nitrogen (aza) bridges and having the alternating nitrogen-carbon ring structure as such can, for example, be negatively charged or anionic. For example, a phthalocyanine macrocycle as such can have at least one, for example delocalized, negative electrical charge, for example at least two or three, for example delocalized, negative electrical charges. To achieve electrical neutrality, a phthalocyanine macrocycle can, for example, be protonated, for example N-protonated, for example once or twice or three times N-protonated, and/or at least one positive electrical charge, for example at least two or three positive electrical charges, in the form of a cation and/or at least two cations.
Unter einem Wasserstoff-Phthalocyanin kann insbesondere ein Phthalocyanin verstanden werden, welches, insbesondere bis zur elektrischen Neutralität, protoniert, beispielsweise N-protoniert, ist (HxPc, beispielsweise H2Pc).A hydrogen phthalocyanine can in particular be understood to mean a phthalocyanine which is protonated, for example N-protonated, in particular up to electrical neutrality (H x Pc, for example H 2 Pc).
Unter einem Übergangsmetall-Phthalocyanin kann insbesondere ein mindestens ein Übergangsmetall, insbesondere Übergangsmetallkation, umfassendes Phthalocyanin, insbesondere in Form eines Komplexes, verstanden werden (MxPc, beispielsweise CuPc, AgPc, FePc, CoPc, NiPc und/oder ZnPc).A transition metal phthalocyanine can be understood in particular as meaning a phthalocyanine comprising at least one transition metal, in particular transition metal cation, in particular in the form of a complex (M x Pc, for example CuPc, AgPc, FePc, CoPc, NiPc and/or ZnPc).
Unter einem Alkali-Phthalocyanin kann insbesondere ein mindestens ein Alkalimetall, insbesondere Alkalimetallkation, beispielsweise mindestens zwei Alkalimetallkationen, umfassendes Phthalocyanin, insbesondere in Form eines Komplexes, verstanden werden (AyPc, beispielsweise Li2Pc).An alkali phthalocyanine can be understood in particular as meaning a phthalocyanine comprising at least one alkali metal, in particular alkali metal cation, for example at least two alkali metal cations, in particular in the form of a complex (A y Pc, for example Li 2 Pc).
Unter einem Erdalkali-Phthalocyanin kann insbesondere ein mindestens ein Erdalkalimetall, insbesondere Erdalkalimetallkation, umfassendes Phthalocyanin, insbesondere in Form eines Komplexes, verstanden werden (EzPc, beispielsweise CaPc).An alkaline earth metal phthalocyanine can be understood in particular as meaning a phthalocyanine comprising at least one alkaline earth metal, in particular alkaline earth metal cation, in particular in the form of a complex (E z Pc, for example CaPc).
Unter einem Ammonium-Phthalocyanin kann insbesondere ein mindestens eine unsubstituierte oder substituierte Ammonium-Verbindung, insbesondere Ammonium-Kation, umfassendes Phthalocyanin, zum Beispiel welches mindestens zwei unsubstituierte oder substituierte Ammonium-Verbindungen, insbesondere Ammonium-Kationen, umfasst, verstanden werden ((NR4)nPc, beispielsweise (NH4)2Pc).An ammonium phthalocyanine can in particular be understood as meaning a phthalocyanine comprising at least one unsubstituted or substituted ammonium compound, in particular ammonium cation, for example which comprises at least two unsubstituted or substituted ammonium compounds, in particular ammonium cations ((NR 4 ) n Pc, e.g. (NH 4 ) 2 Pc).
Unter einer Polymermasse kann insbesondere eine Masse verstanden werden, welche mindestens ein Polymer und/oder mindestens ein Präpolymer und/oder mindestens ein Oligomer und/oder Monomer zur Ausbildung eines Polymers und/oder Präpolymers umfasst beziehungsweise enthält.A polymer mass can be understood in particular as a mass which comprises or contains at least one polymer and/or at least one prepolymer and/or at least one oligomer and/or monomer for forming a polymer and/or prepolymer.
Phthalocyanin-Makrocyclen können vorteilhafterweise mit Übergangsmetallen, insbesondere mit Übergangsmetallkationen, Übergangsmetall-Phthalocyanine ausbilden. Dabei kann bei Übergangsmetall-Phthalocyaninen insbesondere mindestens ein Übergangsmetallkation durch mindestens einen Phthalocyanin-Makrocyclus, beispielsweise zentrisch zum Phthalocyanin-Makrocyclus, insbesondere mittels Stickstoff-Liganden-Bindungen, komplexiert sein. Die Übergangsmetall-Phthalocyanine können vorteilhafterweise eine gute Haftung an übergangmetallhaltigen, metallischen Oberflächen aufweisen und an Luft, beispielsweise auch bei Temperaturen bis 250 °C, stabil sein. Dies ermöglicht es die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche durch die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht vor Korrosion schützen. Über dem organischen Teil des Übergangsmetall-Phthalocyanins, nämlich den Phthalocyanin-Makrocyclus, insbesondere über Stickstoffgruppen und gegebenenfalls zusätzlich vorgesehene funktionelle Gruppen des Phthalocyanin-Makrocyclus, kann die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht zudem vorteilhafterweise Polymermassen und insbesondere Kunststoffen eine gute Haftung bieten. Beispielsweise können duroplastische Kunststoffe eine besonders gute Haftung an Übergangsmetall-Phthalocyaninen aufweisen. Daher kann die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht vorteilhafterweise sowohl als Korrosionsschutz als auch Haftvermittler dienen. Zudem kann die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht vorteilhafterweise, insbesondere auch unter Temperatur- und/oder Feuchtewechseln, beispielsweise dauerhaft, flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht und/oder medienbeständig sein. Dadurch, dass die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht sowohl als Korrosionsschutz als auch Haftvermittler dient und zudem, insbesondere auch unter Temperatur- und/oder Feuchtewechseln, beispielsweise dauerhaft, flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht und/oder medienbeständig sein kann, ermöglicht es die Anwendung der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht in dem Verfahren, insbesondere dauerhaft, stabile Bauteil-Kunststoff-Verbünde herzustellen.Phthalocyanine macrocycles can advantageously form transition metal phthalocyanines with transition metals, in particular with transition metal cations. In the case of transition metal phthalocyanines, in particular at least one transition metal cation can be complexed by at least one phthalocyanine macrocycle, for example centrally to the phthalocyanine macrocycle, in particular by means of nitrogen-ligand bonds. The transition metal phthalocyanines can advantageously exhibit good adhesion to metallic surfaces containing transition metals and be stable in air, for example even at temperatures of up to 250.degree. This makes it possible to protect the metallic surface containing the transition metal from corrosion by the transition metal phthalocyanine layer. Above the organic part of the transition metal phthalocyanine, namely the phthalocyanine macrocycle, in particular via nitrogen groups and optionally additionally provided functional groups of the phthalocyanine macrocycle, the transition metal phthalocyanine layer can also advantageously polymer masses and in particular plastics a good provide liability. For example, thermosetting plastics can exhibit particularly good adhesion to transition metal phthalocyanines. Therefore, the transition metal phthalocyanine layer can advantageously serve both as a corrosion protection and as an adhesion promoter. In addition, the transition metal phthalocyanine layer can advantageously be permanently, liquid-tight and/or gas-tight and/or media-resistant, in particular also under temperature and/or humidity changes. The fact that the transition metal phthalocyanine layer serves both as corrosion protection and adhesion promoter and can also be permanent, liquid-tight and/or gas-tight and/or media-resistant, especially under temperature and/or humidity changes, makes it possible to use the transition metal -Phthalocyanine layer in the process, in particular to produce durable, stable component-plastic composites.
Somit kann so durch das Verfahren auf einfache Weise ein, insbesondere dauerhaft, stabiler Bauteil-Kunststoff-Verbund, hergestellt werden.The method can thus be used in a simple manner to produce a component-plastic composite that is particularly durable and stable.
Bei der Ausgestaltung, im Rahmen derer das Beschichten der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils mit der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht in Verfahrensschritt a) mittels mindestens eines Präkursors zur Ausbildung eines substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins erfolgt, kann der mindestens eine Präkursor und/oder mindestens eine daraus ausgebildete substituierte oder unsubstituierte Phthalocyanin-Makrocyclus-Vorstufe und/oder mindestens ein daraus ausgebildeter substituierter oder unsubstituierter Phthalocyanin-Makrocyclus vorteilhafterweise mit mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils, beispielsweise mittels einer Komplexierungsreaktion, unter Ausbildung mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins reagieren. Dabei kann das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanin und damit insbesondere die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht mittels des mindestens einen Präkursors und/oder der mindestens einen daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus-Vorstufe und/oder mindestens eines daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus aus mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils ausgebildet beziehungsweise erzeugt werden. Dabei kann insbesondere die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils, insbesondere mindestens ein Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils, beispielsweise in einem Grenzflächenbereich, zumindest teilweise mittels des mindestens einen Präkursors und/oder der mindestens einen daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus-Vorstufe und/oder des mindestens einen daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus in die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht umgewandelt werden. Derartig ausgebildete Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten können vorteilhafterweise eine besonders gute Haftung an der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils aufweisen. Zudem können die hierfür eingesetzten Präkursoren besonders kostengünstig sein. Darüber hinaus können derartig ausgebildete Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten eine geringe Schichtdicke und beispielsweise auch vorteilhafte Grenzflächeneigenschaften, beispielsweise im Hinblick auf Temperaturausdehnungskoeffizienten und/oder Übergangswiderstände, et cetera, aufweisen.In the configuration in which the transition metal-containing, metallic surface of the component is coated with the transition metal phthalocyanine layer in method step a) using at least one precursor to form a substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine, the at least one precursor and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle precursor formed therefrom and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom advantageously with at least one transition metal of the transition metal-containing, metallic surface of the component, for example by means of a complexing reaction, to form at least one substituted or unsubstituted one Transition metal phthalocyanines react. The at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine and thus in particular the transition metal phthalocyanine layer can be formed by means of the at least one precursor and/or the at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle precursor formed therefrom and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle are formed or generated from at least one transition metal of the transition metal-containing, metallic surface of the component. In particular, the transition-metal-containing, metallic surface of the component, in particular at least one transition metal of the transition-metal-containing, metallic surface of the component, for example in an interface region, can be at least partially modified by means of the at least one precursor and/or the at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom. Precursor and / or the at least one formed therefrom substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle are converted into the transition metal phthalocyanine layer. Transition metal phthalocyanine layers formed in this way can advantageously have particularly good adhesion to the transition metal-containing, metallic surface of the component. In addition, the precursors used for this purpose can be particularly inexpensive. In addition, transition metal phthalocyanine layers formed in this way can have a small layer thickness and, for example, also advantageous interface properties, for example with regard to temperature expansion coefficients and/or contact resistances, et cetera.
Bei der Ausgestaltung, im Rahmen derer das Beschichten der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils mit der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht in Verfahrensschritt a) mittels mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins erfolgt, kann das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanin vorteilhafterweise auf der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils abgeschieden beziehungsweise auf die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils aufgebracht werden. Derartig ausgebildete Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten können vorteilhafterweise eine gute Haftung an der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils und eine geringe Schichtdicke aufweisen,In the configuration in which the transition metal-containing, metallic surface of the component is coated with the transition metal phthalocyanine layer in process step a) using at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine, the at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine can advantageously deposited on the metallic surface of the component containing transition metals or applied to the metallic surface of the component containing transition metals. Transition metal phthalocyanine layers formed in this way can advantageously have good adhesion to the transition metal-containing, metallic surface of the component and a small layer thickness,
Bei der Ausgestaltung, im Rahmen derer das Beschichten der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils mit der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht in Verfahrensschritt a) mittels mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins erfolgt, kann das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanin vorteilhafterweise mit mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils mittels eines Zentralatom-Austausches (Alkalimetall, Erdalkalimetall und/oder Ammonium gegen Übergangsmetall) unter Ausbildung mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins reagieren. Dabei kann das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanin und damit insbesondere die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht mittels des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins aus mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils ausgebildet beziehungsweise erzeugt werden. Dabei kann insbesondere die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils, insbesondere mindestens ein Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils, beispielsweise in einem Grenzflächenbereich, zumindest teilweise mittels des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins in die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht umgewandelt werden. Derartig ausgebildete Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten können vorteilhafterweise ebenfalls eine gute Haftung an der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils aufweisen.In the configuration in which the transition metal-containing, metallic surface of the component is coated with the transition metal phthalocyanine layer in process step a) using at least one substituted or unsubstituted alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine, the at least one substituted or unsubstituted alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine, advantageously with at least one transition metal of the transition metal-containing, metallic surface of the component by means of a central atom exchange (alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium for transition metal) to form at least one substituted or unsubstituted transition metal -Phthalocyanins react. The at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine and thus in particular the transition metal phthalocyanine layer by means of at least one substituted or unsubstituted alkali metal, alkaline earth metal and / or Ammonium phthalocyanine are formed or generated from at least one transition metal of the transition metal-containing, metallic surface of the component. In particular, the transition metal-containing, metallic surface of the component, in particular at least one transition metal of the transition-metal-containing, metallic surface of the component, for example in an interface region, can be at least partially converted into the Transition metal phthalocyanine layer are converted. Transition metal phthalocyanine layers formed in this way can advantageously also have good adhesion to the transition metal-containing, metallic surface of the component.
Bei der Ausgestaltung, im Rahmen derer das Beschichten der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils mit der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht in Verfahrensschritt a) mittels mindestens eines substituierten oder unsubstituierten Wasserstoff-Phthalocyanins erfolgt, kann das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Wasserstoff-Phthalocyanin vorteilhafterweise mit mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils, insbesondere unter Protonenabspaltung, beispielsweise mittels einer Komplexierungsreaktion, unter Ausbildung mindestens eines Übergangsmetall-Phthalocyanins reagieren. Dabei kann das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanin und damit insbesondere die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht mittels des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Wasserstoff-Phthalocyanins aus mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils ausgebildet beziehungsweise erzeugt werden. Dabei kann insbesondere die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils, insbesondere mindestens ein Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils, beispielsweise in einem Grenzflächenbereich, zumindest teilweise mittels des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Wasserstoff-Phthalocyanins in die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht umgewandelt werden. Derartig ausgebildete Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten können vorteilhafterweise eine gute Haftung an der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils und eine geringe Schichtdicke und beispielsweise auch vorteilhafte Grenzflächeneigenschaften, beispielsweise im Hinblick auf Temperaturausdehnungskoeffizienten und/oder Übergangswiderstände, et cetera, aufweisen, jedoch können die Materialkosten für Phthalocyanin-Präkursoren kostengünstiger als für Wasserstoff-Phthalocyanin sein.In the embodiment in which the transition metal-containing, metallic surface of the component is coated with the transition metal phthalocyanine layer in process step a) using at least one substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanine, the at least one substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanine can advantageously with react with at least one transition metal of the transition metal-containing, metallic surface of the component, in particular with elimination of protons, for example by means of a complexing reaction, to form at least one transition metal phthalocyanine. The at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine and thus in particular the transition metal phthalocyanine layer can be formed or produced by means of the at least one substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanine from at least one transition metal of the transition metal-containing, metallic surface of the component. In particular, the transition-metal-containing, metallic surface of the component, in particular at least one transition metal of the transition-metal-containing, metallic surface of the component, for example in an interface region, can be at least partially converted into the transition-metal-phthalocyanine layer by means of the at least one substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanine. Transition metal phthalocyanine layers formed in this way can advantageously have good adhesion to the transition metal-containing, metallic surface of the component and a small layer thickness and, for example, also advantageous interface properties, for example with regard to temperature expansion coefficients and/or contact resistances, et cetera, but the material costs for Phthalocyanine precursors can be cheaper than hydrogen phthalocyanine.
Die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils kann beispielsweise Kupfer und/oder Nickel und/oder Silber und/oder Eisen und/oder Cobalt und/oder Zink, beispielsweise Kupfer und/oder Nickel, zum Beispiel Kupfer, und/oder einer Legierung davon umfassen. Die Kationen dieser Übergangsmetalle können vorteilhafterweise mit Phthalocyanin-Makrocyclen Übergangsmetall-Phthalocyanine in Form von stabilen Übergangsmetall-Phthalocyanin-Komplexen bilden.The metallic surface of the component containing transition metals can, for example, comprise copper and/or nickel and/or silver and/or iron and/or cobalt and/or zinc, for example copper and/or nickel, for example copper, and/or an alloy thereof. The cations of these transition metals can advantageously form transition metal phthalocyanines with phthalocyanine macrocycles in the form of stable transition metal phthalocyanine complexes.
Im Rahmen einer Ausführungsform umfasst der mindestens eine Präkursor mindestens ein Phthalsäure-Derivat. Beispielweise kann der mindestens eine Präkursor unsubstituiertes oder substituiertes Phthalsäuredinitril (Phthalodinitril) und/oder unsubstituiertes oder substituiertes Phthalsäureanhydrid und/oder unsubstituiertes oder substituiertes 1,3-Diiminoisoindol und/oder unsubstituiertes oder substituiertes Phthalimid umfassen. Durch derartige Präkursoren können in Gegenwart von elementaren Übergangsmetallen und/oder derer Kationen Phthalocyanine auf einfache und kostengünstige Weise, beispielsweise auch in situ, ausgebildet werden.Within the scope of one embodiment, the at least one precursor comprises at least one phthalic acid derivative. For example, the at least one precursor may comprise unsubstituted or substituted phthalonitrile (phthalonitrile) and/or unsubstituted or substituted phthalic anhydride and/or unsubstituted or substituted 1,3-diiminoisoindole and/or unsubstituted or substituted phthalimide. Such precursors can be used in the presence of elemental transition metals and/or their cations to form phthalocyanines in a simple and inexpensive manner, for example also in situ.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der mindestens eine Präkursor weiterhin mindestens eine Stickstoffverbindung. Beispielsweise kann der mindestens eine Präkursor Harnstoff und/oder Ammoniak umfassen.Within the scope of a further embodiment, the at least one precursor also comprises at least one nitrogen compound. For example, the at least one precursor may include urea and/or ammonia.
Zum Beispiel können durch Reaktion von substituiertem oder unsubstituiertem Phthalsäuredinitril und Harnstoff, beispielsweise bei einer erhöhten Temperatur, substituierte oder unsubstituierte Wasserstoff-Phthalocyanine und in Gegenwart von elementaren Übergangsmetallen und/oder deren Kationen substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanine, beispielsweise Kupfer-Phthalocyanine (stabile blaue Farbpigmente), ausgebildet werden.For example, by reacting substituted or unsubstituted phthalonitrile and urea, e.g. at an elevated temperature, substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanines and in the presence of elemental transition metals and/or their cations can produce substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanines, e.g. copper phthalocyanines (stable blue Color pigments) are formed.
Durch eine Reaktion von substituiertem oder unsubstituiertem Phthalsäureanhydrid und Harnstoff, beispielsweise in einem inerten, hochsiedenden Lösungsmittel unter Verwendung eines Katalysators und Promoters, können zum Beispiel ebenfalls substituierte oder unsubstituierte Wasserstoff-Phthalocyanine und in Gegenwart von elementaren Übergangsmetallen und/oder deren Kationen substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanine, beispielsweise Kupfer-Phthalocyanine, ausgebildet werden.By reacting substituted or unsubstituted phthalic anhydride and urea, for example in an inert, high-boiling solvent using a catalyst and promoter, it is also possible, for example, to produce substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanines and, in the presence of elemental transition metals and/or their cations, substituted or unsubstituted transition metals -Phthalocyanines, for example copper phthalocyanines, are formed.
Durch eine Reaktion von substituiertem oder unsubstituiertem Phthalsäureanhydrid und Ammoniak können zum Beispiel ebenfalls substituierte oder unsubstituierte Wasserstoff-Phthalocyanine und in Gegenwart von elementaren Übergangsmetallen und/oder deren Kationen substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanine, beispielsweise Kupfer- und/oder Nickel- und/oder -Eisen-Phthalocyanine, ausgebildet werden.By reacting substituted or unsubstituted phthalic anhydride and ammonia, for example, substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanines and, in the presence of elemental transition metals and/or their cations, substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanines, for example copper and/or nickel and/or iron phthalocyanines, are formed.
Durch eine Reaktion von substituiertem oder unsubstituiertem 1,3-Diiminoisoindol mit elementaren Übergangsmetallen und/oder deren Kationen können zum Beispiel ebenfalls substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanine, beispielsweise Kupfer-Phthalocyanine, hergestellt werden.By reacting substituted or unsubstituted 1,3-diiminoisoindole with elemental transition metals and/or their cations, for example, it is also possible to prepare substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanines, for example copper phthalocyanines.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Beschichten in Verfahrensschritt a) mittels einer Reaktion des mindestens einen Präkursors und/oder mindestens einer daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus-Vorstufe und/oder mindestens eines daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus mit mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils zu einem substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanin. So kann Verfahrensschritt a) auf besonders einfache und kostengünstige Weise durchgeführt werden. Die Ausbildung der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht kann dabei beispielsweise durch eine chemische Reaktion des mindestens einen Präkursors und/oder mindestens einer daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus-Vorstufe und/oder mindestens eines daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus aus einer Gasphase, zum Beispiel durch eine chemische Reaktion des mindestens einen Präkursors und/oder mindestens einer daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus-Vorstufe und/oder mindestens eines daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase, zum Beispiel mittels chemischer Gasphasenabscheidung, und/oder aus einer Lösung und/oder Suspension und/oder Dispersion erfolgen. Insbesondere kann die Ausbildung der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht dabei durch eine chemische Reaktion des mindestens einen Präkursors und/oder mindestens einer daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus-Vorstufe und/oder mindestens eines daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus aus einer Gasphase, zum Beispiel durch eine chemische Reaktion des mindestens einen Präkursors und/oder mindestens einer daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus-Vorstufe und/oder mindestens eines daraus ausgebildeten substituierten oder unsubstituierten Phthalocyanin-Makrocyclus und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase, zum Beispiel mittels chemischer Gasphasenabscheidung, erfolgen. So können vorteilhafterweise auf besonders einfache und kostengünstige Weise besonders dünne und homogene Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten ausgebildet werden.In a further embodiment, the coating in method step a) takes place by means of a reaction of the at least one precursor and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom with at least one Transition metal of the transition metal-containing, metallic surface of the component to a substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine. Process step a) can thus be carried out in a particularly simple and inexpensive manner. The transition metal phthalocyanine layer can be formed, for example, by a chemical reaction of the at least one precursor and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom from a gas phase , for example by a chemical reaction of the at least one precursor and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom and a deposition process from a gas phase, for example by means of chemical Gas phase deposition and/or from a solution and/or suspension and/or dispersion. In particular, the transition metal phthalocyanine layer can be formed by a chemical reaction of the at least one precursor and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom from a gas phase , for example by a chemical reaction of the at least one precursor and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom and/or at least one substituted or unsubstituted phthalocyanine macrocycle formed therefrom and a deposition process from a gas phase, for example by means of chemical Vapor phase deposition take place. In this way, particularly thin and homogeneous transition metal phthalocyanine layers can advantageously be formed in a particularly simple and cost-effective manner.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform erfolgt das Beschichten in Verfahrensschritt a) mittels Sublimation des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins, beispielsweise bei einer erhöhten Temperatur, zum Beispiel von etwa 500 °C, in einer Vakuumkammer, und Abscheidung des sublimierten, mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins auf der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils. So können vorteilhafterweise ebenfalls auf einfache Weise besonders dünne und homogene Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten ausgebildet werden.In a further, alternative or additional embodiment, the coating in process step a) takes place by means of sublimation of the at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine, for example at an elevated temperature, for example about 500° C., in a vacuum chamber, and deposition of the sublimated , at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine on the transition metal-containing metallic surface of the component. In this way, particularly thin and homogeneous transition metal phthalocyanine layers can advantageously also be formed in a simple manner.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform erfolgt das Beschichten in Verfahrensschritt a) mittels Einwirkung einer, beispielsweise wässrigen, Lösung des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins, beispielsweise von Dilithiumphthalocyanin, auf die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils und durch Reaktion des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins mit mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche zu einem substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanin. So können vorteilhafterweise auf einfache Weise Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten ausgebildet werden.Within the scope of a further, alternative or additional embodiment, the coating in process step a) takes place by means of the action of a, for example aqueous, solution of the at least one substituted or unsubstituted alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine, for example dilithium phthalocyanine, on the transition metal-containing, metallic surface of the component and by reaction of the at least one substituted or unsubstituted alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine with at least one transition metal of the transition metal-containing, metallic surface to form a substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine. In this way, transition metal phthalocyanine layers can advantageously be formed in a simple manner.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform erfolgt das Beschichten in Verfahrensschritt a) mittels Einwirkung einer Lösung des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Wasserstoff-Phthalocyanins, zum Beispiel von 29H,31H-Phthalocyanin, auf die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils und durch Reaktion des mindestens einen substituierten oder unsubstituierten Wasserstoff-Phthalocyanins mit mindestens einem Übergangsmetall der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche zu einem substituierten oder unsubstituierten Übergangsmetall-Phthalocyanin. So können vorteilhafterweise auf einfache und kostengünstige Weise Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schichten ausgebildet werden.In a further, alternative or additional embodiment, the coating in process step a) takes place by the action of a solution of the at least one substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanine, for example 29H,31H-phthalocyanine, on the transition metal-containing, metallic surface of the component and by reaction the at least one substituted or unsubstituted hydrogen phthalocyanine with at least one transition metal of the transition metal-containing metallic surface to form a substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine. In this way, transition metal phthalocyanine layers can advantageously be formed in a simple and inexpensive manner.
Beispielsweise kann die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche Kupfer und/oder Nickel und/oder Silber und/oder Eisen und/oder Cobalt und/oder Zink und/oder eine Legierung davon umfassen beziehungsweise daraus ausgebildet sein. Insbesondere kann die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche Kupfer und/oder Nickel und/oder eine Legierung davon umfassen beziehungsweise daraus ausgebildet.For example, the metallic surface containing transition metals can comprise copper and/or nickel and/or silver and/or iron and/or cobalt and/or zinc and/or an alloy thereof or be formed therefrom be that In particular, the metallic surface containing transition metals can comprise or be formed from copper and/or nickel and/or an alloy thereof.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche Kupfer und/oder eine kupferhaltige Legierung beziehungsweise ist daraus ausgebildet.Within the scope of a further embodiment, the transition metal-containing, metallic surface comprises copper and/or a copper-containing alloy or is formed therefrom.
Der mindestens eine Präkursor kann beispielsweise zur Ausbildung eines substituierten oder unsubstituierten Kupfer- und/oder -Nickel- und/oder -Silber- und/oder -Eisen- und/oder -Cobalt- und/oder -Zink-Phthalocyanins ausgelegt sein. Insbesondere kann der mindestens eine Präkursor zur Ausbildung eines substituierten oder unsubstituierten Kupfer- und/oder -Nickel-Phthalocyanins ausgelegt sein.The at least one precursor can be designed, for example, to form a substituted or unsubstituted copper and/or nickel and/or silver and/or iron and/or cobalt and/or zinc phthalocyanine. In particular, the at least one precursor can be designed to form a substituted or unsubstituted copper and/or nickel phthalocyanine.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform ist der mindestens eine Präkursor zur Ausbildung eines substituierten oder unsubstituierten Kupfer-Phthalocyanins ausgelegt.Within the scope of a further, alternative or additional embodiment, the at least one precursor is designed to form a substituted or unsubstituted copper phthalocyanine.
Das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanin kann beispielsweise ein substituiertes oder unsubstituiertes Kupfer- und/oder -Nickel- und/oder -Silber- und/oder -Eisen- und/oder -Cobalt- und/oder-Zink-Phthalocyanin sein. Insbesondere kann das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanin ein substituiertes oder unsubstituiertes Kupfer- und/oder -Nickel-Phthalocyanin sein.The at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine can be, for example, a substituted or unsubstituted copper and/or nickel and/or silver and/or iron and/or cobalt and/or zinc phthalocyanine. In particular, the at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine can be a substituted or unsubstituted copper and/or nickel phthalocyanine.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform ist das mindestens eine substituierte oder unsubstituierte Übergangsmetall-Phthalocyanin ein Kupfer-Phthalocyanin.In a further, alternative or additional embodiment, the at least one substituted or unsubstituted transition metal phthalocyanine is a copper phthalocyanine.
Die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht kann zum Beispiel eine, beispielsweise substituierte oder unsubstituierte, Kupfer- und/oder -Nickel- und/oder -Silber- und/oder -Eisen- und/oder -Cobalt- und/oder -Zink-Phthalocyanin-Schicht sein. Insbesondere kann die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht eine, beispielsweise substituierte oder unsubstituierte, Kupfer- und/oder -Nickel-Phthalocyanin-Schicht sein.The transition metal phthalocyanine layer may, for example, contain a, for example substituted or unsubstituted, copper and/or nickel and/or silver and/or iron and/or cobalt and/or zinc phthalocyanine be shift. In particular, the transition metal phthalocyanine layer can be a, for example substituted or unsubstituted, copper and/or nickel phthalocyanine layer.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform ist die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht eine Kupfer-Phthalocyanin-Schicht beziehungsweise wird in Verfahrensschritt a) eine Kupfer-Phthalocyanin-Schicht ausgebildet.Within the scope of a further, alternative or additional embodiment, the transition metal phthalocyanine layer is a copper phthalocyanine layer or a copper phthalocyanine layer is formed in method step a).
Kupfer-Phthalocyanine können vorteilhafterweise an Luft, beispielsweise bis 250 °C, stabil sein. Zudem können Kupfer-Phthalocyanine im Vakuum bei Temperaturen von etwa > 500 °C sublimiert werden. Zudem können Kupfer-Phthalocyanine vorteilhafterweise sehr gute Haftungseigenschaften an Kupferwerkstoffe aufweisen und diese vor Korrosion schützen. Darüber hinaus können Kupfer-Phthalocyanin auch sehr gute Haftungseigenschaften an Kunststoffen, insbesondere auch an duroplastischen Kunststoffen (Duroplastharzen), aufweisen, wodurch eine daraus ausgebildete Schicht sowohl als Korrosionsschutz als auch als Haftvermittler dienen kann.Copper phthalocyanines can advantageously be stable in air, for example up to 250.degree. In addition, copper phthalocyanines can be sublimed in a vacuum at temperatures of around > 500 °C. In addition, copper phthalocyanines can advantageously have very good adhesion properties to copper materials and protect them from corrosion. In addition, copper phthalocyanine can also have very good adhesion properties to plastics, in particular to duroplastics (thermosetting resins), as a result of which a layer formed from them can serve both as protection against corrosion and as an adhesion promoter.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist in Verfahrensschritt a) der mindestens eine Präkursor zur Ausbildung eines mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins ausgelegt und/oder das mindestens eine Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanin mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituiert und/oder das mindestens eine Wasserstoff-Phthalocyanin mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituiert.In a further embodiment, in method step a), the at least one precursor is designed to form a transition metal phthalocyanine substituted with at least one functional group and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine with at least one Functional group substituted and / or substituted at least one hydrogen phthalocyanine with at least one functional group.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird mittels des mindestens einen Präkursors zur Ausbildung eines mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder mittels des mindestens einen, mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituierten Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder mittels des mindestens einen, mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituierten Wasserstoff-Phthalocyanins auf der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils eine vernetzte Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht ausgebildet, insbesondere welche mittels einer Vernetzungsreaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe, beispielsweise untereinander, zum Beispiel von zwei oder mehr Spezies der mindestens einen funktionellen Gruppe untereinander, ausgebildet wird beziehungsweise ist. So kann vorteilhafterweise eine in sich stabile und/oder dichte und/oder flexible Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, beispielsweise mit ähnlichen Eigenschaften wie ein Lack, ausgebildet werden.In one configuration of this embodiment, the at least one precursor is used to form a transition metal phthalocyanine substituted with at least one functional group and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium substituted with at least one functional group - Phthalocyanine and/or by means of the at least one hydrogen phthalocyanine substituted with at least one functional group, a crosslinked transition metal phthalocyanine layer is formed on the transition metal-containing, metallic surface of the component, in particular which is formed by means of a crosslinking reaction of the at least one functional group, for example with one another, for example of two or more species of the at least one functional group with one another, is formed or is. In this way, an inherently stable and/or dense and/or flexible transition metal phthalocyanine layer, for example with properties similar to those of a lacquer, can advantageously be formed.
Im Rahmen einer anderen, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird mittels des mindestens einen Präkursors zur Ausbildung eines mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituierten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder mittels des mindestens einen, mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituierten Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder mittels des mindestens einen, mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituierten Wasserstoff-Phthalocyanins auf der übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche des Bauteils eine Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgebildet. So kann zumindest die Haftung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem Kunststoff, beispielsweise duroplastischen Kunststoff, weiter verbessert werden. Gegebenenfalls können so sogar kovalente Bindungen zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, insbesondere Phthalocyanin-Makrocyclen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, und dem Kunststoff, beispielsweise auch einem duroplastischen Kunststoff, ausgebildet werden, was die, insbesondere dauerhafte, Stabilität des Bauteil-Kunststoff-Verbundes noch weiter verbessert.As part of another, alternative or additional configuration of this embodiment, the at least one precursor is used to form a transition metal phthalocyanine substituted with at least one functional group and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal substituted with at least one functional group - and/or ammonium phthalocyanine and/or by means of at least one hydrogen phthalocyanine substituted with at least one functional group A transition metal phthalocyanine layer with at least one functional group is then formed on the metallic surface of the component containing the transition metal. In this way, at least the adhesion between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic, for example duroplastic plastic, can be further improved. If necessary, even covalent bonds can be formed between the transition metal phthalocyanine layer, in particular phthalocyanine macrocycles of the transition metal phthalocyanine layer, and the plastic, for example also a duroplastic plastic, which increases the, in particular permanent, stability of the component-plastic Association further improved.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst in Verfahrensschritt b) die Polymermasse mindestens eine polymerbildende Komponente mit mindestens einer funktionellen Gruppe.Within the scope of a further refinement of this embodiment, in process step b) the polymer composition comprises at least one polymer-forming component having at least one functional group.
Auch auf diese Weise kann zumindest die Haftung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem Kunststoff, beispielsweise auch einem duroplastischen Kunststoff, weiter verbessert werden. Gegebenenfalls können so sogar kovalente Bindungen zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, insbesondere Phthalocyanin-Makrocyclen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, und dem Kunststoff, beispielsweise duroplastischen Kunststoff, ausgebildet werden, was die, insbesondere dauerhafte, Stabilität des Bauteil-Kunststoff-Verbundes noch weiter verbessert.In this way, too, at least the adhesion between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic, for example also a duroplastic plastic, can be further improved. If necessary, even covalent bonds can be formed between the transition metal phthalocyanine layer, in particular phthalocyanine macrocycles of the transition metal phthalocyanine layer, and the plastic, for example duroplastic plastic, which increases the, in particular permanent, stability of the component-plastic composite further improved.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, insbesondere der mindestens einen funktionellen Gruppe des Phthalocyanin-Makrocyclus der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen polymerbildenden Komponente der Polymermasse eine kovalente Bindung ausgebildet. Durch die kovalenten Bindungen zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, insbesondere dem Phthalocyanin-Makrocyclus der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, und dem Kunststoff, beispielsweise auch einem duroplastischen Kunststoff, kann vorteilhafterweise die, insbesondere dauerhafte, Stabilität des Bauteil-Kunststoff-Verbundes noch weiter verbessert werden.In a further configuration of this embodiment, a reaction of the at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer, in particular the at least one functional group of the phthalocyanine macrocycle of the transition metal phthalocyanine layer, with the at least one functional group of the at least one polymer-forming Component of the polymer mass formed a covalent bond. The covalent bonds between the transition metal phthalocyanine layer, in particular the phthalocyanine macrocycle of the transition metal phthalocyanine layer, and the plastic, for example also a duroplastic plastic, can advantageously improve the, in particular permanent, stability of the component-plastic composite even further be improved.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und/oder des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, 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 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). Diese funktionellen Gruppen können zur Ausbildung einer kovalenten Bindung mit einer funktionellen Gruppe des Elastomers vorteilhaft sein.Within the scope of a further refinement of this embodiment, the at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer and/or the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or the at least one hydrogen phthalocyanine is an unsaturated functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, and/or an amino group and/or a hydroxyl group and/or a thiol group and/or a thiocarbamate group and/or a carboxylic acid group and/or an epoxy group and/or a cyanate group (-O-C=N) and/or an isocyanate group (-N=C =O) and/or a thiocyanate group (-S-C=N) and/or an isothiocyanate group (-N=C=S) and/or a nitrile group (-C=N). These functional groups can be advantageous for forming a covalent bond with a functional group of the elastomer.
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.A thiocarbamate group, which can also be referred to as a thiourethane group, can be understood in particular as meaning a group in which a nitrogen atom is bonded to a carbon atom and the carbon atom in turn is bonded to at least one sulfur atom. The carbon atom is in particular still attached to an oxygen atom (-N-CS-O-) or to another sulfur atom (-N-CS-S-).
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und/oder des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder 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 Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan-Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-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. Diese funktionellen Gruppen können zur Ausbildung einer kovalenten Bindung mit einer funktionellen Gruppe der Polymermasse besonders vorteilhaft sein.Within the scope of a further refinement of this embodiment, the at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer and/or the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or the at least one hydrogen phthalocyanine has a methacrylate group and/or an acrylate group and/or a vinyl group, for example in the form of a particularly simple or sole vinyl group and/or in the form of a vinyl group attached to a bridging group, for example allyl group, and/or an ethenylene group and/or an amino group and/or a hydroxy group and/or a thiol group and/or a thiourethane group and/or a thiolurethane group and/or a dithiourethane group and/or a carboxylic acid group and/or an epoxide group and/or a e cyanate group and/or an isocyanate group and/or a thiocyanate group and/or an isothiocyanate group and/or a nitrile group. These functional groups can be particularly advantageous for forming a covalent bond with a functional group of the polymer composition.
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.Under an ethenylene group, in particular, a bridging, substituted or unsubstituted ethene group are understood. For example, an ethenylene group can be based on the general chemical formula: -CR=CR*-, where R and R* can each independently be hydrogen or another radical, especially hydrogen.
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.A thiourethane group can be understood in particular as meaning a thiocarbamate group in which the carbon atom is bonded to a sulfur atom via a double bond and to an oxygen atom via a single bond. For example, a thiourethane group can be based on the general chemical formula: -NR-CS-O-R*, where R can be hydrogen or another radical and R* can be hydrogen or another radical, especially another radical.
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.A thiolurethane group can be understood in particular as meaning a thiocarbamate group in which the carbon atom is bonded to an oxygen atom via a double bond and to a sulfur atom via a single bond. For example, a thiolurethane group can be based on the general chemical formula: -NR-CO-S-R*, where R can be hydrogen or another radical and R* can be hydrogen or another radical, especially another radical.
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.A dithiourethane group can be understood in particular as meaning a thiocarbamate group in which the carbon atom is bonded to a sulfur atom via a double bond and to another sulfur atom via a single bond. For example, a dithiourethane group can be based on the general chemical formula: -NR-CS-S-R*, where R can be hydrogen or another radical and R* can be hydrogen or another radical, especially another radical.
Die mindestens eine funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht kann beispielsweise die mindestens eine funktionelle Gruppe des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins umfassen und gegebenenfalls dieser entsprechen und/oder ein Zersetzungsprodukt der mindestens einen funktionellen Gruppe des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins umfassen und gegebenenfalls diesem entsprechen.The at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer can, for example, be the at least one functional group of the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or the at least one hydrogen phthalocyanine and optionally correspond to this and/or a decomposition product of the at least one functional group of the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or the at least one hydrogen phthalocyanine and optionally correspond to this.
Ungesättigte, funktionelle Gruppen an der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht können vorteilhafterweise mit ungesättigten, funktionellen Gruppen der Polymermasse eine Reaktion, beispielsweise Additionsreaktion und/oder radikalische Reaktion, eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Kunststoff ausbilden.Unsaturated functional groups on the transition metal phthalocyanine layer can advantageously react with unsaturated functional groups of the polymer mass, for example an addition reaction and/or radical reaction, and in this way form a covalent bond between the transition metal phthalocyanine layer and that from the Form polymer mass trained plastic.
Amino-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen und/oder Thiol-Gruppen und/oder Carbonsäure-Gruppen und/oder Epoxid-Gruppen an der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht können vorteilhafterweise mit Epoxid-Gruppen der Polymermasse eine Additionsreaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Kunststoff ausbilden. Amino-Gruppen können zudem vorteilhafterweise katalytische und damit reaktionsbeschleunigende Eigenschaften aufweisen. Durch Thiol-Gruppen kann vorteilhafterweise eine kovalente Anbindung von bestimmten Kunststoffen, wie durch Schwefel-Vulkanisation von Kautschuken erhältlichen Elastomeren, an der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht mittels Schwefel-Brücken erzielt werden.Amino groups and/or hydroxy groups and/or thiol groups and/or carboxylic acid groups and/or epoxide groups on the transition metal phthalocyanine layer can advantageously undergo an addition reaction with epoxide groups in the polymer composition and in this way a form a covalent bond between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic formed from the polymer mass. Amino groups can also advantageously have catalytic and therefore reaction-accelerating properties. Thiol groups can advantageously be used to achieve a covalent attachment of certain plastics, such as elastomers obtainable by sulfur vulcanization of rubbers, to the transition metal phthalocyanine layer by means of sulfur bridges.
Hydroxy-Gruppen an der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht oder der Polymermasse können zudem vorteilhafterweise mit Carbonsäure-Gruppen oder Hydroxy-Gruppen oder Thiol-Gruppen der Polymermasse beziehungsweise an der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht eine Veresterungsreaktion beziehungsweise eine Kondensationsreaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Kunststoff ausbilden.Hydroxy groups on the transition metal phthalocyanine layer or the polymer composition can also advantageously enter into an esterification reaction or a condensation reaction with carboxylic acid groups or hydroxy groups or thiol groups of the polymer composition or on the transition metal phthalocyanine layer and in this way a covalent reaction Form bond between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic formed from the polymer mass.
Thiocarbamat-Gruppen, zum Beispiel Thionurethan-Gruppen und/oder Thiolurethan-Gruppen und/oder Dithiourethan-Gruppen, an der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht können vorteilhafterweise eine kovalente Anbindung von durch Schwefel-Vulkanisation von Kautschuken erhältlichen Elastomeren mittels Schwefel-Brücken an die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht ermöglichen und/oder mit Amin-Gruppen und/oder Amino-Gruppen der Polymermasse eine Reaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Kunststoff ausbilden.Thiocarbamate groups, for example thiourethane groups and/or thiolurethane groups and/or dithiourethane groups, on the transition metal phthalocyanine layer can advantageously enable covalent attachment of elastomers obtainable by sulfur vulcanization of rubbers to the transition metal by means of sulfur bridges -Phthalocyanine layer allow and / or enter into a reaction with amine groups and / or amino groups of the polymer composition and in this way form a covalent bond between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic formed from the polymer composition.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe des mindestens einen, durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder 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 Epoxid-Gruppe. Diese funktionellen Gruppen können vorteilhafterweise jeweils untereinander reagieren, beispielsweise kann eine ungesättigte Gruppe, zum Beispiel eine Vinyl-Gruppe, mit einer ungesättigten Gruppe, zum Beispiel mit einer Vinyl-Gruppe, beziehungsweise eine Epoxy-Gruppe mit einer Epoxy-Gruppe reagieren, und so vorteilhafterweise eine vernetzte Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht ausbilden. Dabei kann zudem vorteilhafterweise ein Anteil an der mindestens einen funktionellen Gruppe, beispielsweise welcher - zum Beispiel aus sterischen Gründen untereinander unvernetzt verblieben ist - für eine Reaktion mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen polymerbildenden Komponente der Polymermasse verfügbar bleiben und hiermit zusätzlich eine kovalente Bindung ausbilden. So kann vorteilhafterweise zugleich die, insbesondere dauerhafte, Stabilität des Bauteil-Kunststoff-Verbundes noch weiter verbessert werden.Within the scope of a special configuration of this embodiment, the at least one functional group of the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or or the at least one hydrogen phthalocyanine is an unsaturated functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a methacrylate group and/or an acrylate group and/or a vinyl group, for example in the form of a in particular a single or sole vinyl group and/or in the form of a vinyl group attached to a bridging group, for example an allyl group, and/or an ethenylene group, and/or an epoxide group. These functional groups can advantageously each react with each other, for example an unsaturated group, e.g. a vinyl group, can react with an unsaturated group, e.g. with a vinyl group, respectively an epoxy group with an epoxy group, and so advantageously form a crosslinked transition metal phthalocyanine layer. Advantageously, a proportion of the at least one functional group, for example which has remained uncrosslinked with one another for steric reasons, for example, can remain available for a reaction with the at least one functional group of the at least one polymer-forming component of the polymer mass and thus also a covalent bond form. In this way, the stability, in particular permanent, of the component-plastic composite can advantageously be further improved at the same time.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen polymerbildenden Komponente der Polymermasse 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.In a further configuration of this embodiment, the at least one functional group of the at least one polymer-forming component of the polymer composition comprises or is an unsaturated functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a vinyl group, for example in the form of a , in particular a single or sole vinyl group and/or in the form of a vinyl group attached to a bridging group, for example allyl group, and/or a methacrylate group and/or an acrylate group and/or an ethenylene group, and/or an epoxide group and/or a hydroxy group and/or a hydrosilane group, for example a Si-H group.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen polymerbildenden Komponente der Polymermasse 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.Within the scope of one configuration of this embodiment, the at least one functional group of the at least one polymer-forming component of the polymer composition comprises or is an unsaturated functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a vinyl group, for example in the form of a in particular a single or sole vinyl group and/or in the form of a vinyl group attached to a bridging group, for example allyl group, and/or a methacrylate group and/or an acrylate group and/or an ethenylene group .
Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und/oder des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins insbesondere ebenfalls 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, umfassen oder sein.The at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer and/or the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or or of the at least one hydrogen phthalocyanine, in particular also an unsaturated functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a vinyl group, for example in the form of a, in particular single or sole, vinyl group and/or in form of a vinyl group attached to a bridging group, for example allyl group, and/or a methacrylate group and/or an acrylate group and/or an ethenylene group.
Dabei können durch eine, insbesondere radikalische, Reaktion, beispielsweise Additionsreaktion, der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht mit der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, der Polymermasse Alkylen-Einheiten ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Kunststoff ausgebildet werden kann.A reaction, in particular a free-radical reaction, for example an addition reaction, of the at least one unsaturated functional group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, of the transition metal phthalocyanine layer with the at least one unsaturated functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, the polymer composition alkylene units are formed, via which a covalent bond between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic formed from the polymer composition can advantageously be formed.
Im Fall einer Schwefel-Vulkanisation der Polymermasse kann - alternativ oder zusätzlich - die mindestens eine funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und/oder des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins 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 der Polymermasse zu dem Kunststoff unter Ausbildung von Schwefel-Brücken und/oder Thioether-Einheiten mit vernetzen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem Elastomer ausbilden.In the case of sulfur vulcanization of the polymer composition, the at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer and/or the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali -, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or the at least one hydrogen phthalocyanine in this case, for example, a thiol group and/or a thiocarbamate group, for example a thiourethane group and/or a thiourethane group and/or a dithiourethane group. These functional groups can advantageously also crosslink during sulfur vulcanization of the polymer composition to form sulfur bridges and/or thioether units and in this way form a covalent bond between the transition metal phthalocyanine layer and the elastomer.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen polymerbildenden Komponente der Polymermasse eine Epoxid-Gruppe.Within the scope of a further, alternative or additional configuration of this embodiment, the at least one functional group of the at least one polymer-forming component of the polymer composition comprises or is an epoxide group.
Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und/oder des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins 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.The at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer and/or the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or or of the at least one hydrogen phthalocyanine include or be in particular an amino group and/or a hydroxy group and/or a thiol group and/or a carboxylic acid group and/or an epoxide group.
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.For example, an epoxide group can react with an amino group to form a secondary or tertiary amine moiety bridging via a covalent bond. In particular, a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the amine group.
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.An epoxide group can, for example, react with a hydroxy group, in particular via an addition reaction, to form an ether unit which bridges via a covalent bond. In particular, a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the ether group.
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.An epoxide group can, for example, react with a thiol group, in particular via an addition reaction, to form a thioether unit (R-S-R*) bridging via a covalent bond. In particular, a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the thioether unit.
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.An epoxide group can, for example, react with a carboxylic acid group, in particular via an addition reaction, to form a carboxylic acid ester unit which bridges via a covalent bond. In particular, a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the carboxylic acid ester unit.
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.An epoxide group can, for example, react with an epoxide group to form an ether unit bridging via a covalent bond or polymerize to form a polyether.
Durch eine Reaktion, insbesondere Additionsreaktion, der Epoxid-Gruppe der Polymermasse mit der Amino-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Epoxid-Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht kann so vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Kunststoff ausgebildet werden.A reaction, in particular an addition reaction, of the epoxide group of the polymer composition with the amino group and/or hydroxy group and/or thiol group and/or carboxylic acid group and/or epoxide group of the transition metal phthalocyanine layer can advantageously a covalent bond can be formed between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic formed from the polymer mass.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen polymerbildenden Komponente der Polymermasse eine Hydroxy-Gruppe.Within the scope of a further, alternative or additional configuration of this embodiment, the at least one functional group of the at least one polymer-forming component of the polymer composition comprises or is a hydroxy group.
Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und/oder des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins insbesondere eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe umfassen oder sein.The at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer and/or the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or or of the at least one hydrogen phthalocyanine include or be in particular an epoxide group and/or a carboxylic acid group and/or a thiol group.
Durch eine Reaktion, insbesondere Additionsreaktion oder eine Veresterungsreaktion oder eine Kondensationsreaktion, der Hydroxy-Gruppe der Polymermasse mit der Epoxid-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht können Ether-Einheiten beziehungsweise Carbonsäureester-Einheiten beziehungsweise Thioether-Einheiten ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Kunststoff ausgebildet werden kann.A reaction, in particular an addition reaction or an esterification reaction or a condensation reaction, of the hydroxy group of the polymer mass with the epoxide group and/or carboxylic acid group and/or thiol group of the transition metal phthalocyanine layer can produce ether units or carboxylic acid ester units or thioether units are formed, via which a covalent bond can advantageously be formed between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic formed from the polymer mass.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen polymerbildenden Komponente der Polymermasse eine Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel eine Si-H-Gruppe.Within the scope of a further, alternative or additional configuration of this embodiment, the at least one functional group comprises or is the at least one polymer-forming group Component of the polymer mass a hydrosilane group, for example a Si-H group.
Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und/oder des mindestens einen durch den mindestens einen Präkursor ausgebildeten Übergangsmetall-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Übergangsmetall-, Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammonium-Phthalocyanins und/oder des mindestens einen Wasserstoff-Phthalocyanins insbesondere 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, umfassen oder sein.The at least one functional group of the transition metal phthalocyanine layer and/or the at least one transition metal phthalocyanine formed by the at least one precursor and/or the at least one transition metal, alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium phthalocyanine and/or or the at least one hydrogen phthalocyanine, in particular an unsaturated functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a vinyl group, for example in the form of a, in particular single or sole, vinyl group and/or in the form a vinyl group attached to a bridging group, for example allyl group, and/or a methacrylate group and/or an acrylate group and/or an ethenylene group.
Durch eine Reaktion, insbesondere Hydrosilylierungsreaktion, der Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel Si-H-Gruppe, der Polymermasse an die ungesättigte, funktionelle Gruppe der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht können Silicium-Kohlenstoff-Bindungen ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Kunststoff ausgebildet werden kann. Zum Beispiel kann die Polymermasse hierbei einen Silikon-Kautschuk und/oder Fluorsilikon-Kautschuk mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit einer Hydrosilan-Gruppe, beispielsweise eine Si-H-Gruppe, umfassen oder sein.By a reaction, in particular hydrosilylation reaction, the hydrosilane group, for example Si-H group, the polymer composition to the unsaturated functional group of the transition metal phthalocyanine layer silicon-carbon bonds can be formed, via which advantageously a covalent bond between the transition metal phthalocyanine layer and the plastic formed from the polymer composition. For example, the polymer mass here can comprise or be a silicone rubber and/or fluorosilicone rubber with at least one repeating unit with a hydrosilane group, for example an Si—H group.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist in Verfahrensschritt b) die Polymermasse zur Ausbildung eines Kunststoffs eine Harzformulierung zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs und wird in Verfahrensschritt c) zu dem duroplastischen Kunststoff ausgehärtet.Within the scope of a further embodiment, in method step b) the polymer composition for forming a plastic is a resin formulation for forming a thermosetting plastic and is cured in method step c) to form the thermosetting plastic.
Beispielsweise kann die in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz und/oder ein Epoxidharz umfassen oder sein. Auf diesen Harzen basierende 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 auf diesen Harzen basierende duroplastische Kunststoffe eine hohe Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit aufweisen. Dies kann sich insbesondere im Hinblick auf die dauerhafte Haftung, die dauerhafte Dichtigkeit und die dauerhafte Stabilität des Verbundes vorteilhaft sein.For example, the resin formulation used in process step b) can comprise or be an unsaturated polyester resin and/or a vinyl ester resin and/or an epoxy resin. Thermosetting plastics based on these resins can advantageously have a negligible tendency to swell, in particular under the influence of moisture and possibly also under the influence of other media. In this way, internal stresses caused by swelling, which could lead to a reduction in adhesion, tightness and stability, can be avoided. In addition, thermosetting plastics based on these resins can have high resistance to hydrolysis and/or media. This can be advantageous in particular with regard to permanent adhesion, permanent tightness and permanent stability of the composite.
Epoxidharze zeichnen sich zudem durch eine geringe (Reaktions-)Schwindung beim Aushärten zu dem duroplastischen Kunststoff aus.Epoxy resins are also characterized by low (reaction) shrinkage when curing to form the thermosetting plastic.
Insbesondere kann die Harzformulierung ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz umfassen. Ungesättigte Polyesterharze und Vinylesterharze können im Vergleich zu Epoxidharzen deutlich weniger oder sogar kaum beziehungsweise keine herstellungsbedingten ionischen Verunreinigungen enthalten und/oder wesentlich preisgünstiger sein und/oder rasch aushärten. Die (Reaktions-)Schwindung von auf ungesättigten Polyesterharzen und Vinylesterharzen basierenden Harzformulierungen kann zwar an sich höher als die auf Epoxidharzen basierenden Harzformulierungen, sein, jedoch vorteilhafterweise durch Zusatz von schwindungsreduzierenden Zusatzstoffen, sogenannten Low-Profile-Additiven, bis auf Null und sogar bis auf kleiner Null verringert werden.In particular, the resin formulation may include an unsaturated polyester resin and/or a vinyl ester resin. Compared to epoxy resins, unsaturated polyester resins and vinyl ester resins can contain significantly fewer or even hardly any or no production-related ionic impurities and/or be significantly cheaper and/or cure quickly. The (reaction) shrinkage of resin formulations based on unsaturated polyester resins and vinyl ester resins can be higher than the resin formulations based on epoxy resins, but advantageously by adding shrinkage-reducing additives, so-called low-profile additives, to zero and even to less than zero.
Beispielsweise kann die Harzformulierung ein Vinylesterharz umfassen. Insbesondere kann dabei das Harz ein Vinylesterharz umfassen oder sein. Vinylesterharze können im Vergleich zu Polyesterharzen beständiger gegen einen hydrolytischen Abbau sein.For example, the resin formulation may include a vinyl ester resin. In particular, the resin can include or be a vinyl ester resin. Vinyl ester resins can be more resistant to hydrolytic degradation compared to polyester resins.
Zum Beispiel kann die Harzformulierung ein Harz mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe umfassen.For example, the resin formulation may include a resin having at least one repeating unit having at least one functional group.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst in Verfahrensschritt b) die Polymermasse zur Ausbildung eines Kunststoffs einen erweichten oder geschmolzenen oder gelösten Thermoplast und/oder ist zur Ausbildung eines Thermoplasts ausgelegt und wird in Verfahrensschritt c) zu dem Thermoplast verfestigt.Within the scope of a further, alternative or additional embodiment, in process step b) the polymer mass comprises a softened or melted or dissolved thermoplastic to form a plastic and/or is designed to form a thermoplastic and is solidified in process step c) to form the thermoplastic.
Beispielsweise kann dabei die Polymermasse 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 umfassen.For example, the polymer composition can include at least one polymer and/or prepolymer and/or oligomer with at least one repeating unit with at least one functional group and/or at least one polymerizable monomer and/or oligomer and/or solvent with at least one functional group.
Zum Beispiel kann dabei die Polymermasse mindestens ein, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel umfassen und/oder der Thermoplast in mindestens einem, mit oder zu dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel gelöst sein und/oder mit mindestens einer funktionellen Gruppe gepfropften Thermoplast umfassen und/oder zur Ausbildung eines, mit mindestens einer funktionellen Gruppe gepfropften Thermoplasts ausgelegt sein.For example, the polymer composition can include at least one monomer and/or oligomer and/or solvent polymerizable with or to form a thermoplastic and/or the thermoplastic in at least one with or to form the thermoplastic be dissolved in polymerizable monomer and/or oligomer and/or solvent and/or comprise thermoplastic grafted with at least one functional group and/or be designed to form a thermoplastic grafted with at least one functional group.
Zum Beispiel kann der Thermoplast auf Polystyrol und/oder Polymethylmethacrylat und/oder mindestens einem Polyolefin und/oder mindestens einem Polyamid und/oder mindestens einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer und/oder Polyphenylensulfid und/oder Polysulfon und/oder Polyoxymethylen und/oder mindestens einem Polycarbonat und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polybutylenterephthalat und/oder Polyetheretherketon und/oder Polyvinylchlorid und/oder einem Derivat davon basieren.For example, the thermoplastic based on polystyrene and / or polymethyl methacrylate and / or at least one polyolefin and / or at least one polyamide and / or at least one acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and / or polyphenylene sulfide and / or polysulfone and / or polyoxymethylene and / or at least one polycarbonate and/or polyethylene terephthalate and/or polybutylene terephthalate and/or polyether ether ketone and/or polyvinyl chloride and/or a derivative thereof.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform ist in Verfahrensschritt b) die Polymermasse zur Ausbildung eines Kunststoffs eine Polymermasse zur Ausbildung eines Elastomers und wird in Verfahrensschritt c) zu dem Elastomer verfestigt.Within the scope of a further, alternative or additional embodiment, in process step b) the polymer composition for forming a plastic is a polymer composition for forming an elastomer and is solidified in process step c) to form the elastomer.
Beispielsweise kann dabei die Polymermasse 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 umfassen, Gegebenenfalls kann die die Polymermasse mindestens ein erweichtes oder geschmolzenes oder gelöstes, insbesondere geschmolzenes oder gelöstes, thermoplastisches Elastomer umfassen oder sein.For example, the polymer composition can have at least one polymer and/or prepolymer and/or oligomer with at least one repeating unit with at least one functional group and/or at least one polymerizable monomer and/or oligomer and/or solvent with at least one functional group and/or at least one Crosslinking agents with at least one functional group. Optionally, the polymer mass can comprise or be at least one softened or melted or dissolved, in particular melted or dissolved, thermoplastic elastomer.
Zum Beispiel kann das Elastomer mindestens einen Kautschuk, insbesondere mindestens einen Synthesekautschuke, insbesondere Isopren-Kautschuk und/oder Butylkautschuk und/oder Butadien-Kautschuk und/oder StyrolButadien-Kautschuk und/oder Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und/oder Chloropren-Kautschuk und/oder Silikon-Kautschuk und/oder ein fluoriertes Elastomer, insbesondere Fluorsilikon-Kautschuk und/oder Fluor-Kautschuk und/oder Perfluor-Kautschuk, und/oder Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk und/oder Ethylen-Propylen-DienKautschuk und/oder Epichlorhydrin-Kautschuk, und/oder Naturkautschuk, und/oder mindestens ein erweichtes oder geschmolzenes oder gelöstes, insbesondere geschmolzenes oder gelöstes, styrolbasiertes und/oder amidbasiertes und/oder urethanbasiertes und/oder esterbasiertes thermoplastisches Elastomer umfassen beziehungsweise darauf basieren.For example, the elastomer can contain at least one rubber, in particular at least one synthetic rubber, in particular isoprene rubber and/or butyl rubber and/or butadiene rubber and/or styrene-butadiene rubber and/or acrylonitrile-butadiene rubber and/or hydrogenated acrylonitrile-butadiene Rubber and/or chloroprene rubber and/or silicone rubber and/or a fluorinated elastomer, in particular fluorosilicone rubber and/or fluororubber and/or perfluoro rubber and/or ethylene-propylene copolymer rubber and/or Ethylene-propylene-diene rubber and/or epichlorohydrin rubber, and/or natural rubber, and/or at least one softened or melted or dissolved, in particular melted or dissolved, styrene-based and/or amide-based and/or urethane-based and/or ester-based thermoplastic elastomer based on it.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform ist in Verfahrensschritt b) die Polymermasse zur Ausbildung eines Kunststoffs ein Klebstoff, insbesondere welcher, beispielsweise in Verfahrensschritt c) und/oder in einem späteren Verfahrensschritt, verfestigt wird.Within the scope of a further, alternative or additional embodiment, in method step b) the polymer mass for forming a plastic is an adhesive, in particular which is solidified, for example in method step c) and/or in a later method step.
Beispielsweise kann dabei 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 mit mindestens einer funktionellen Gruppe umfassen.For example, the adhesive can contain at least one polymer and/or prepolymer and/or oligomer with at least one repeating unit with at least one functional group and/or at least one polymerizable monomer and/or oligomer and/or solvent with at least one functional group and/or at least one include crosslinking agents having at least one functional group.
Zum Beispiel kann der Klebstoff ein Harz und/oder ein thermoplastisches Elastomer und/oder einen Thermoplast und/oder ein Elastomer und/oder einen Kautschuk umfassen. Beispielsweise kann der Klebstoff 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 umfassen.For example, the adhesive may comprise a resin and/or a thermoplastic elastomer and/or a thermoplastic and/or an elastomer and/or a rubber. For example, the adhesive can be an unsaturated polyester resin and/or a vinyl ester resin and/or an epoxy resin and/or an acrylic resin and/or a polyurethane resin and/or a silicone and/or a thermoplastic elastomer and/or a thermoplastic and/or an elastomer and/or or a rubber.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche vor dem Beschichten in Verfahrensschritt a), insbesondere in einem Verfahrensschritt a0) gereinigt, beispielsweise entfettet und/oder gebeizt und/oder gewaschen, und/oder, beispielsweise in einer Formiergasatmosphäre, getrocknet und/oder wärmebehandelt.Within the scope of a further embodiment, the metallic surface containing the transition metal is cleaned, for example degreased and/or pickled and/or washed, and/or, for example in a forming gas atmosphere, dried and/or before the coating in method step a), in particular in a method step a0). or heat treated.
Die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht kann beispielsweise eine durchschnittliche Schichtdicke von ≥ 0,1 µm aufweisen. Beispielsweise kann die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht eine durchschnittliche Schichtdicke in einem Bereich von ≥ 0,1 µm bis ≤ 15 µm, zum Beispiel von ≥ 0,1 µm bis ≤ 10 µm, beispielsweise von ≥ 0,1 µm bis ≤ 5 µm, zum Beispiel von etwa 1 µm, aufweisen.The transition metal phthalocyanine layer can have an average layer thickness of ≧0.1 μm, for example. For example, the transition metal phthalocyanine layer can have an average layer thickness in a range from ≧0.1 μm to ≦15 μm, for example from ≧0.1 μm to ≦10 μm, for example from ≧0.1 μm to ≦5 μm, for example about 1 µm.
Beispielsweise kann die Polymermasse in Verfahrensschritt b) 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 werden. Beispielsweise kann in Verfahrensschritt b) zumindest der mit der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht beschichtete Bereich des Bauteils mit dem Klebstoff ummantelt werden.For example, the polymer mass in process step b) can be applied through a nozzle, for example a bead of adhesive, and/or by injection molding and/or by transfer molding and/or by pressing and/or by laminating and/or by casting . For example, in method step b), at least the area of the component coated with the transition metal phthalocyanine layer can be encased with the adhesive.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist oder umfasst das Bauteil eine elektronische und/oder elektrische Komponente.Within the scope of a further embodiment, the component is or includes an electronic and/or electrical component.
Erfindungsgemäß hergestellte Bauteil-Kunststoff-Verbünde und erfindungsgemäße Bauteil-Kunststoff-Verbünde können durch Infrarot-Reflexionsspektroskopie (ATR) und/oder Interferenzreflektometrie charakterisiert und/oder nachgewiesen werden. Durch Infrarot-Reflexionsspektroskopie kann dabei beispielsweise die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht charakterisiert und nachgewiesen werden. Zum Beispiel können durch Infrarot-Reflexionsspektroskopie Phthalocyanine und/oder funktionelle Gruppen in dünnen Schichten, zum Beispiel in Form eines charakteristischen Fingerabdrucks (Englisch: Fingerprint), nachgewiesen werden. Durch Reflexionsspektroskopie kann beispielsweise die Schichtdicke ermittelt werden.Component-plastic composites produced according to the invention and component-plastic composites according to the invention can be characterized and/or detected by infrared reflection spectroscopy (ATR) and/or interference reflectometry. The transition metal phthalocyanine layer, for example, can be characterized and detected by infrared reflection spectroscopy. For example, by means of infrared reflection spectroscopy, phthalocyanines and/or functional groups can be detected in thin layers, for example in the form of a characteristic fingerprint. For example, the layer thickness can be determined by reflection spectroscopy.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bauteil-Kunststoff-Verbund sowie auf die Figur und die Figurenbeschreibung verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the method according to the invention, explicit reference is made to the explanations in connection with the component-plastic composite according to the invention as well as to the figure and the description of the figure.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Bauteil-Kunststoff-Verbund, welcher ein Bauteil mit einer übergangsmetallhaltigen, metallischen Oberfläche umfasst, wobei die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils zumindest teilweise mit einer Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, insbesondere Kupfer-Phthalocyanin-Schicht, beschichtet ist und wobei auf der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, insbesondere Kupfer-Phthalocyanin-Schicht, ein Kunststoff aufgebracht ist, und/oder welcher durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt ist.Another subject of the invention is a component-plastic composite, which comprises a component with a transition-metal-containing, metallic surface, the transition-metal-containing, metallic surface of the component being at least partially coated with a transition-metal-phthalocyanine layer, in particular a copper-phthalocyanine layer and wherein a plastic is applied to the transition metal phthalocyanine layer, in particular copper phthalocyanine layer, and/or which is produced by a method according to the invention.
Im Rahmen einer Ausführungsform ist die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht eine Kupfer-Phthalocyanin-Schicht.In one embodiment, the transition metal phthalocyanine layer is a copper phthalocyanine layer.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, beispielsweise die Kupfer-Phthalocyanin-Schicht, vernetzt. Insbesondere können dabei Phthalocyanin-Makrocyclen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, beispielsweise der Kupfer-Phthalocyanin-Schicht, vernetzt sein. Zum Beispiel kann die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, beispielsweise die Kupfer-Phthalocyanin-Schicht, über kovalente Bindungen zwischen Phthalocyanin-Makrocyclen vernetzt sein. Dies kann beispielsweise durch eine Vernetzungsreaktion von funktionellen Gruppen an den Phthalocyanin-Makrocyclen erzielt werden.In a further embodiment, the transition metal phthalocyanine layer, for example the copper phthalocyanine layer, is crosslinked. In particular, phthalocyanine macrocycles of the transition metal phthalocyanine layer, for example the copper phthalocyanine layer, can be crosslinked. For example, the transition metal phthalocyanine layer, such as the copper phthalocyanine layer, may be crosslinked via covalent bonds between phthalocyanine macrocycles. This can be achieved, for example, by a crosslinking reaction of functional groups on the phthalocyanine macrocycles.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, beispielsweise die Kupfer-Phthalocyanin-Schicht, über kovalente Bindungen mit dem Kunststoff verbunden. Beispielsweise können Phthalocyanin-Makrocyclen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, beispielsweise der Kupfer-Phthalocyanin-Schicht, über kovalente Bindungen mit dem Kunststoff verbunden sein.In a further embodiment, the transition metal phthalocyanine layer, for example the copper phthalocyanine layer, is connected to the plastic via covalent bonds. For example, phthalocyanine macrocycles of the transition metal phthalocyanine layer, for example the copper phthalocyanine layer, can be connected to the plastic via covalent bonds.
Zum Beispiel kann die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht, beispielsweise Kupfer-Phthalocyanin-Schicht, insbesondere deren Phthalocyanin-Makrocyclen, 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 Kunststoff verbunden sein.For example, the transition metal phthalocyanine layer, for example copper phthalocyanine layer, in particular its phthalocyanine macrocycles, via alkylene units and/or amine units and/or ether units and/or thioether units and/or sulfur Bridges and / or silicon-carbon bonds and / or carboxylic acid ester units can be covalently connected to the plastic.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist der Kunststoff ein duroplastischer Kunststoff und/oder ein Elastomer und/oder ein Thermoplast und/oder ein Klebstoff.Within the scope of a further embodiment, the plastic comprises or is a duroplastic plastic and/or an elastomer and/or a thermoplastic and/or an adhesive.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst der Kunststoff ein ausgehärtetes, ungesättigtes Polyesterharz und/oder Vinylesterharz und/oder Epoxidharz, insbesondere ein ausgehärtetes ungesättigtes Polyesterharz und/oder Vinylesterharz.Within the scope of a special embodiment, the plastic comprises a cured, unsaturated polyester resin and/or vinyl ester resin and/or epoxy resin, in particular a cured, unsaturated polyester resin and/or vinyl ester resin.
Zum Beispiel kann der Bauteil-Kunststoff-Verbund 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 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, und/oder ein Flusskonzentrator, beispielsweise ein magnetischer Flusskonzentrator, und/oder ein, insbesondere elektrischer, Leiter, beispielsweise ein Phasenverbinder und/oder ein Phasenabgriff, und/oder ein Gehäuse, beispielsweise ein Kunststoff-Gehäuse, zum Beispiel wobei der Bauteil-Kunststoff-Verbund ein Verguss von Gehäusen, beispielsweise Kunststoff-Gehäusen, oder ein Tank-Bestandteil, zum Beispiel wobei der Bauteil-Verbund ein Tank sein kann, 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.For example, the component-plastic composite can be a component of a control device, in particular an electronic one, for example a metal bushing, for example in a housing, for example of a control device, and/or a connector seal, and/or an electronic circuit, for example made of silicon -Chips and/or low-temperature single-fired ceramics (LTCC; English: Low Temperature Cofired Ceramics) and/or a printed circuit board, for example a printed circuit board equipped with electronics, and/or a control unit, in particular an electronic one, and/or a Sensor, for example a current sensor and/or battery sensor, or a, in particular electronic, control unit or a component of a sensor, for example a shunt, for example made of copper and/or manganin, for a sensor, for example current sensor and/or battery sensor, and/or a flux concentrator, for example a magnetic flux concentrator, and/or a, in particular electric r, conductor, for example a phase connector and/or a phase tap, and/or a housing, for example a plastic housing, for example the component-plastic composite being a potting of housings, for example plastic housings, or a tank component, For example, the assembly of components can be a tank, or part of a bearing and/or part of a vibration damper, or part of a valve, for example a valve tappet, or part of a wiper blade, for example a wiper rubber rail.
Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann beispielsweise eine umhüllte und/oder verkapselte, elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics), beispielsweise auf Basis von Keramiksubstraten, und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder eine Durchführungen eines, insbesondere elektrischen, Leiters durch einen Kunststoff und/oder eine Sensor-Verkapselung und/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.The component-plastic composite can, for example, be an encased and/or encapsulated electronic circuit, for example which silicon chips and/or low-temperature single-fired ceramics (LTCC; English: Low Temperature Cofired Ceramics), for example based on ceramic substrates, and/or or a printed circuit board, for example a printed circuit board equipped with electronics, and/or a bushing of a, in particular electrical, conductor through a plastic and/or a sensor encapsulation and/or a bearing and/or a vibration damper or a valve or a Part thereof, for example a valve tappet with a seal, in particular against a valve seat, or a wiper blade, for example for a windshield wiper.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Bauteil-Kunststoff-Verbundes wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie auf die Figur und die Figurenbeschreibung verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the component-plastic composite according to the invention, explicit reference is made to the explanations in connection with the method according to the invention as well as to the figure and the description of the figures.
Figurenlistecharacter list
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
-
1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteil-Kunststoff-Verbundes und -
2 eine Strukturformel eines Kupfer-Phthalocyanins.
-
1 a schematic cross section through an embodiment of a component-plastic composite according to the invention and -
2 a structural formula of a copper phthalocyanine.
Die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils 11 kann beispielsweise Kupfer und/oder Nickel und/oder Silber und/oder Eisen und/oder Cobalt und/oder Zink, zum Beispiel Kupfer, und/oder einer Legierung davon umfassen. Dabei kann insbesondere die übergangsmetallhaltige, metallische Oberfläche des Bauteils 11 mit der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht 12, zum Beispiel mit der Kupfer-Phthalocyanin-Schicht 12, teilweise oder vollständig beschichtet sein. Das Bauteil 11 kann insbesondere eine elektronische und/oder elektrische Komponente umfassen oder sein.The metallic surface of the
Der Kunststoff 13 kann Beispiel durch Aufbringen einer Polymermasse zur Ausbildung eines Kunststoffs auf die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht 12 und durch Verfestigen der Polymermasse zu dem Kunststoff 13 ausgebildet sein. Unter Anderem kann der Kunststoff 13 beispielsweise ein duroplastischer Kunststoff sein, welcher durch Aufbringen einer Harzformulierung zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoff, beispielsweise eines ungesättigten Polyesterharzes und/oder eines Vinylesterharzes und/oder eines Epoxidharzes, auf die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht 12 und durch Aushärtung der Harzformulierung ausgebildet ist.The
Die Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht 12 kann über kovalente Bindungen mit dem Kunststoff 13 verbunden sein (nicht dargestellt). Insbesondere können dabei Phthalocyanin-Makrocyclen der Übergangsmetall-Phthalocyanin-Schicht 12 über kovalente Bindungen mit dem Kunststoff 13 verbunden sein (nicht dargestellt).The transition
Grundsätzlich kann der Rest X beispielsweise für ein Wasserstoffatom stehen. Insofern der Rest X für ein Wasserstoffatom steht kann das Kupfer-Phthalocyanin auch als unsubstituiertes Kupfer-Phthalocyanin beziehungsweise unsubstituiertes Kupfer-Tetrabenzotetraazaporphyrin (C32H16N8Cu) bezeichnet werden.In principle, the radical X can stand for a hydrogen atom, for example. If the radical X is a hydrogen atom, the copper phthalocyanine can also be referred to as unsubstituted copper phthalocyanine or unsubstituted copper tetrabenzotetraazaporphyrin (C 32 H 16 N 8 Cu).
Der Rest X kann jedoch beispielsweise auch für mindestens eine funktionelle Gruppe, zum Beispiel eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder 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, insbesondere eine Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan-Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe, und/oder eine Carbonsäure-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, stehen. In diesem Fall kann das Kupfer-Phthalocyanin beispielsweise auch als substituiertes Kupfer-Phthalocyanin bezeichnet werden.However, the radical X can, for example, also represent at least one functional group, for example an unsaturated functional group, in particular a methacrylate group and/or an acrylate group and/or a vinyl group and/or an ethenylene group, and/or or an amino group and/or a hydroxy group and/or a thiol group and/or a thiocarbamate group, in particular a thiourethane group and/or a thiolurethane group and/or a dithiourethane group, and/or a carboxylic acid group and/or an epoxy group and/or a cyanate group and/or an isocyanate group and/or a thiocyanate group and/or an isothiocyanate group and/or a nitrile group. In this case, the copper phthalocyanine can also be referred to as substituted copper phthalocyanine, for example.
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- DE 3217883 C2 [0006]DE 3217883 C2 [0006]
- DE 19956539 A1 [0007]DE 19956539 A1 [0007]
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